JPH09219358A - 露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 - Google Patents
露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法Info
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- JPH09219358A JPH09219358A JP8046644A JP4664496A JPH09219358A JP H09219358 A JPH09219358 A JP H09219358A JP 8046644 A JP8046644 A JP 8046644A JP 4664496 A JP4664496 A JP 4664496A JP H09219358 A JPH09219358 A JP H09219358A
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- optical system
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 斜入射照明法を利用することにより原板上の
パターンを基板上に高解像力で、しかも所定の焦点深度
を有しつつ、投影露光することのできる露光装置及びそ
れを用いたデバイスの製造方法を得ること。 【解決手段】 光源手段からの光束を光学系を介してオ
プティカルインテグレータに導光し、該オプティカルイ
ンテグレータの出射面からの光束で原板面上のパターン
を照明し、該パターンを投影光学系により基板上に投影
露光する際、該光学系は、該オプティカルインテグレー
タの入射面に対し瞳関係にある位置に光学素子を有し、
該光学素子により該投影光学系の瞳面上で、その中心領
域で所定の値の光強度分布を持ち、該中心領域の周辺の
周方向で等間隔の位置に複数の所定の値の光強度分布を
もつようにしていること。
パターンを基板上に高解像力で、しかも所定の焦点深度
を有しつつ、投影露光することのできる露光装置及びそ
れを用いたデバイスの製造方法を得ること。 【解決手段】 光源手段からの光束を光学系を介してオ
プティカルインテグレータに導光し、該オプティカルイ
ンテグレータの出射面からの光束で原板面上のパターン
を照明し、該パターンを投影光学系により基板上に投影
露光する際、該光学系は、該オプティカルインテグレー
タの入射面に対し瞳関係にある位置に光学素子を有し、
該光学素子により該投影光学系の瞳面上で、その中心領
域で所定の値の光強度分布を持ち、該中心領域の周辺の
周方向で等間隔の位置に複数の所定の値の光強度分布を
もつようにしていること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は露光装置及びそれを
用いたデバイスの製造方法に関し、例えばＩＣ，ＬＳ
Ｉ，ＣＣＤ，液晶パネル，磁気ヘッド等の各種のデバイ
スの製造装置である所謂ステッパーにおいて、光源手段
からの露光光で照明したフォトマスクやレチクル等の原
板（以下「レチクル」という。）上の回路パターンを感
光剤を塗布したウエハ面上に投影転写し、デバイスを製
造する際に好適なものである。
用いたデバイスの製造方法に関し、例えばＩＣ，ＬＳ
Ｉ，ＣＣＤ，液晶パネル，磁気ヘッド等の各種のデバイ
スの製造装置である所謂ステッパーにおいて、光源手段
からの露光光で照明したフォトマスクやレチクル等の原
板（以下「レチクル」という。）上の回路パターンを感
光剤を塗布したウエハ面上に投影転写し、デバイスを製
造する際に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】最近の半導体デバイスの製造技術におい
ては、露光波長をｇ線からｉ線に変えて超高圧水銀灯を
用いた露光法により解像力を向上させる試みが種々と行
われている。又エキシマレーザに代表される更に短い波
長のパルス光を用いることにより解像力の向上を図る方
法が種々と提案されている。
ては、露光波長をｇ線からｉ線に変えて超高圧水銀灯を
用いた露光法により解像力を向上させる試みが種々と行
われている。又エキシマレーザに代表される更に短い波
長のパルス光を用いることにより解像力の向上を図る方
法が種々と提案されている。
【０００３】露光装置（方法）として解像線幅を小さく
していく手段としては高ＮＡ化と短波長化がある。高Ｎ
Ａ化によりＮＡに逆比例して解像線幅は小さくなってい
くが、同時に焦点深度の方はＮＡの２乗に逆比例して更
に小さくなっていく。焦点深度は大きいのが望ましいの
で高ＮＡ化には、おのずと限界がある。
していく手段としては高ＮＡ化と短波長化がある。高Ｎ
Ａ化によりＮＡに逆比例して解像線幅は小さくなってい
くが、同時に焦点深度の方はＮＡの２乗に逆比例して更
に小さくなっていく。焦点深度は大きいのが望ましいの
で高ＮＡ化には、おのずと限界がある。
【０００４】これに対して本出願人はレチクル面上への
照明方法を種々と変えることにより、即ち投影光学系の
瞳面上に形成される０次光の光強度分布（有効光源分
布）を変えることにより、より解像力を高めた露光方法
及びそれを用いた投影露光装置を、例えば、特開平４−
２６７５１５号公報や特開平５−４７６２８号公報で提
案している。
照明方法を種々と変えることにより、即ち投影光学系の
瞳面上に形成される０次光の光強度分布（有効光源分
布）を変えることにより、より解像力を高めた露光方法
及びそれを用いた投影露光装置を、例えば、特開平４−
２６７５１５号公報や特開平５−４７６２８号公報で提
案している。
【０００５】これらで提案されている照明方法は所謂斜
入射照明と呼ばれ、その中でも特に輪帯照明と４重極照
明が良く知られている。輪帯照明法(Annular) は、図１
１に示すようなドーナツ形状１１１の有効光源形状を投
影光学系の瞳面上に有する。これは細い線幅に対して結
像に寄与しない有効光源の中心付近の光を絞り等を用い
てカットすることにより、解像力を向上させようとする
技術である。又、４重極照明は、図１２に示すように光
軸Ｓａを中心として所定の半径を有する円周方向の位置
に４つの所定強度の有効光源１２１〜１２４を投影光学
系の瞳面上に有する。有効光源中心付近の光に加えて十
字形領域１２５の光もカットすることにより、縦横方向
のパターンの解像力と焦点深度を飛躍的に向上させてい
る。一般にＩＣやＬＳＩの回路パターンはほとんどの場
合、縦横方向に辺をもつ図形で構成されており、斜め方
向に辺をもつパターンは少ないので、このような照明法
は特に有効である。
入射照明と呼ばれ、その中でも特に輪帯照明と４重極照
明が良く知られている。輪帯照明法(Annular) は、図１
１に示すようなドーナツ形状１１１の有効光源形状を投
影光学系の瞳面上に有する。これは細い線幅に対して結
像に寄与しない有効光源の中心付近の光を絞り等を用い
てカットすることにより、解像力を向上させようとする
技術である。又、４重極照明は、図１２に示すように光
軸Ｓａを中心として所定の半径を有する円周方向の位置
に４つの所定強度の有効光源１２１〜１２４を投影光学
系の瞳面上に有する。有効光源中心付近の光に加えて十
字形領域１２５の光もカットすることにより、縦横方向
のパターンの解像力と焦点深度を飛躍的に向上させてい
る。一般にＩＣやＬＳＩの回路パターンはほとんどの場
合、縦横方向に辺をもつ図形で構成されており、斜め方
向に辺をもつパターンは少ないので、このような照明法
は特に有効である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】変形照明法（斜入射照
明方法）は解像力を高め、又は焦点深度も比較的長くす
ることができるという特徴があるが、反面、次のような
問題点がある。 ・近接するパターンがくっつきやすい。 ・孤立するパターンが細くなりやすい。 ・通常照明よりも照度が低下する。 ・パターンの粗密性や方向性に制限がある。特に４重極
照明は斜めパターンの解像力が低い。
明方法）は解像力を高め、又は焦点深度も比較的長くす
ることができるという特徴があるが、反面、次のような
問題点がある。 ・近接するパターンがくっつきやすい。 ・孤立するパターンが細くなりやすい。 ・通常照明よりも照度が低下する。 ・パターンの粗密性や方向性に制限がある。特に４重極
照明は斜めパターンの解像力が低い。
【０００７】これらの問題点を解決する為に、本出願人
は特開平５−４７６３９号公報で４重極照明の有効光源
分布に有効光源中心付近及び十字形領域の光をある程度
加えてやることにより、なだらかな４重極に類似の有効
光源を形成する照明法を提案している。
は特開平５−４７６３９号公報で４重極照明の有効光源
分布に有効光源中心付近及び十字形領域の光をある程度
加えてやることにより、なだらかな４重極に類似の有効
光源を形成する照明法を提案している。
【０００８】図１３はこのときの有効光源の形状の摸式
図である。この照明法（以下「照明法Ａ」と呼ぶ）は変
形照明の持つ欠点をほとんど発生することなく、しかも
図１４に示すように通常照明よりも焦点深度が向上し、
輪帯照明と略同等の焦点深度を得ている。尚、この照明
法Ａにおいては、有効光源中心付近の照度はピークの光
強度に対して１０〜４０％程度、ピークとピークの間の
照度（ピーク間照度）はピークに対して３５〜６５％程
度、又ピークの位置（有効光源中心からピークまでの距
離）はσ０．５〜０．６程度で良い結果が得られてい
る。
図である。この照明法（以下「照明法Ａ」と呼ぶ）は変
形照明の持つ欠点をほとんど発生することなく、しかも
図１４に示すように通常照明よりも焦点深度が向上し、
輪帯照明と略同等の焦点深度を得ている。尚、この照明
法Ａにおいては、有効光源中心付近の照度はピークの光
強度に対して１０〜４０％程度、ピークとピークの間の
照度（ピーク間照度）はピークに対して３５〜６５％程
度、又ピークの位置（有効光源中心からピークまでの距
離）はσ０．５〜０．６程度で良い結果が得られてい
る。
【０００９】本出願人による先の照明法Ａは光源として
エキシマレーザを用い、光線を複数本の光線に一旦分割
し、再び重ね合わせるというインコヒーレント化光学系
を利用している。
エキシマレーザを用い、光線を複数本の光線に一旦分割
し、再び重ね合わせるというインコヒーレント化光学系
を利用している。
【００１０】本発明は本出願人による先の照明法Ａを更
に改良し、特に超高圧水銀ランプ等のインコヒーレント
な光を放射する光源手段を用いた場合に照明光学系全体
の簡素化及び照明光束の有効利用を図りつつ、レチクル
面上（１原板上）のパターンを適切に照明し、高い解像
力が容易に得られるようにした露光装置及びそれを用い
たデバイスの製造方法の提供を目的とする。
に改良し、特に超高圧水銀ランプ等のインコヒーレント
な光を放射する光源手段を用いた場合に照明光学系全体
の簡素化及び照明光束の有効利用を図りつつ、レチクル
面上（１原板上）のパターンを適切に照明し、高い解像
力が容易に得られるようにした露光装置及びそれを用い
たデバイスの製造方法の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の露光装置は、 （１−１）光源手段からの光束を光学系を介してオプテ
ィカルインテグレータに導光し、該オプティカルインテ
グレータの出射面からの光束で原板面上のパターンを照
明し、該パターンを投影光学系により基板上に投影露光
する際、該光学系は該オプティカルインテグレータの入
射面に対し瞳関係にある位置に光学素子を有し、該光学
素子により該投影光学系の瞳面上で、その中心領域で所
定の値の光強度分布を持ち、該中心領域の周辺の周方向
で等間隔の位置に複数の所定の値の光強度分布をもつよ
うにしていることを特徴としている。
ィカルインテグレータに導光し、該オプティカルインテ
グレータの出射面からの光束で原板面上のパターンを照
明し、該パターンを投影光学系により基板上に投影露光
する際、該光学系は該オプティカルインテグレータの入
射面に対し瞳関係にある位置に光学素子を有し、該光学
素子により該投影光学系の瞳面上で、その中心領域で所
定の値の光強度分布を持ち、該中心領域の周辺の周方向
で等間隔の位置に複数の所定の値の光強度分布をもつよ
うにしていることを特徴としている。
【００１２】特に、（１−１−１）前記光学素子は４角
錐状プリズム又は８角錐状プリズム又は４角錐状プリズ
ムの各稜辺と頂角を削ぎ落した形状のプリズムより成っ
ていること、（１−１−２）前記光学系は焦点距離が変
換可能の光学手段を有していること、（１−１−３）前
記光学素子は光路中より着脱自在であることを特徴とし
ている。
錐状プリズム又は８角錐状プリズム又は４角錐状プリズ
ムの各稜辺と頂角を削ぎ落した形状のプリズムより成っ
ていること、（１−１−２）前記光学系は焦点距離が変
換可能の光学手段を有していること、（１−１−３）前
記光学素子は光路中より着脱自在であることを特徴とし
ている。
【００１３】（１−２）光源手段からの光束を光学系を
介してオプティカルインテグレータに導光し、該オプテ
ィカルインテグレータの出射面からの光束で原板面上の
パターンを照明し、該パターンを投影光学系により基板
上に投影露光する際、該オプティカルインテグレータの
出射面近傍には部分的に透過率が異なっている透過率制
御手段を有し、該透過率制御手段により該投影光学系の
瞳面上で、その中心領域で所定の値の光強度分布を持
ち、該中心領域の周辺の周方向で等間隔の位置に複数の
所定の値の光強度分布をもつようにしていることを特徴
としている。
介してオプティカルインテグレータに導光し、該オプテ
ィカルインテグレータの出射面からの光束で原板面上の
パターンを照明し、該パターンを投影光学系により基板
上に投影露光する際、該オプティカルインテグレータの
出射面近傍には部分的に透過率が異なっている透過率制
御手段を有し、該透過率制御手段により該投影光学系の
瞳面上で、その中心領域で所定の値の光強度分布を持
ち、該中心領域の周辺の周方向で等間隔の位置に複数の
所定の値の光強度分布をもつようにしていることを特徴
としている。
【００１４】特に、（１−２−１）前記透過率制御手段
は中心領域の周辺の周方向で等間隔の位置に複数の領域
の透過率が該中心領域の透過率に比べて大きいＮＤフィ
ルターより成っていること、（１−２−２）前記透過率
制御手段は光路中より着脱自在であることを特徴として
いる。
は中心領域の周辺の周方向で等間隔の位置に複数の領域
の透過率が該中心領域の透過率に比べて大きいＮＤフィ
ルターより成っていること、（１−２−２）前記透過率
制御手段は光路中より着脱自在であることを特徴として
いる。
【００１５】（１−３）光源手段からの光束を光学系を
介してオプティカルインテグレータに導光し、該オプテ
ィカルインテグレータの出射面からの光束で原板面上の
パターンを照明し、該パターンを投影光学系により基板
上に投影露光する際、該オプティカルインテグレータの
入射面又は／及び出射面近傍には該オプティカルインテ
グレータを構成する各微小レンズ毎に開口又は／及び透
過率の制御が可能で、かつ光路中より挿脱可能な調整手
段を有し、該調整手段により該投影光学系の瞳面上で、
その中心領域で所定の値の光強度分布を持ち、該中心領
域の周辺の周方向で等間隔の位置に複数の所定の値の光
強度分布をもつようにしていることを特徴としている。
介してオプティカルインテグレータに導光し、該オプテ
ィカルインテグレータの出射面からの光束で原板面上の
パターンを照明し、該パターンを投影光学系により基板
上に投影露光する際、該オプティカルインテグレータの
入射面又は／及び出射面近傍には該オプティカルインテ
グレータを構成する各微小レンズ毎に開口又は／及び透
過率の制御が可能で、かつ光路中より挿脱可能な調整手
段を有し、該調整手段により該投影光学系の瞳面上で、
その中心領域で所定の値の光強度分布を持ち、該中心領
域の周辺の周方向で等間隔の位置に複数の所定の値の光
強度分布をもつようにしていることを特徴としている。
【００１６】特に（１−３−１）前記調整手段は光路中
より着脱自在であることを特徴としている。
より着脱自在であることを特徴としている。
【００１７】（１−４）光源手段からの光束を光学系を
介してオプティカルインテグレータに導光し、該オプテ
ィカルインテグレータの出射面からの光束で原板面上の
パターンを照明し、該パターンを投影光学系により基板
上に投影露光する際、該オプティカルインテグレータの
入射面の前方には特定の開口形状の絞り手段を有し、該
絞り手段により該投影光学系の瞳面上で、その中心領域
で所定の値の光強度分布を持ち、該中心領域の周辺の周
方向で等間隔の位置に複数の所定の値の光強度分布をも
つようにしていることを特徴としている。
介してオプティカルインテグレータに導光し、該オプテ
ィカルインテグレータの出射面からの光束で原板面上の
パターンを照明し、該パターンを投影光学系により基板
上に投影露光する際、該オプティカルインテグレータの
入射面の前方には特定の開口形状の絞り手段を有し、該
絞り手段により該投影光学系の瞳面上で、その中心領域
で所定の値の光強度分布を持ち、該中心領域の周辺の周
方向で等間隔の位置に複数の所定の値の光強度分布をも
つようにしていることを特徴としている。
【００１８】特に、（１−４−１）前記絞り手段は光軸
方向に移動可能であること、（１−４−２）前記絞り手
段は光路中より着脱自在であることを特徴としている。
方向に移動可能であること、（１−４−２）前記絞り手
段は光路中より着脱自在であることを特徴としている。
【００１９】又、構成要件（１−１）〜（１−４）にお
いて、（１−４−１）前記光学系は焦点距離が変換可能
な光学手段を有していること（１−４−２）前記光学系
は前記光源手段の発光面と前記オプティカルインテグレ
ータの入射面とが略共役関係となるようにしていること
（１−４−３）前記光学手段は焦点距離が可変のズーム
レンズ又は焦点距離が異なる他のレンズ系と交換可能と
なっていること（１−４−４）前記光源手段は超高圧水
銀ランプを用いていること等を特徴としている。
いて、（１−４−１）前記光学系は焦点距離が変換可能
な光学手段を有していること（１−４−２）前記光学系
は前記光源手段の発光面と前記オプティカルインテグレ
ータの入射面とが略共役関係となるようにしていること
（１−４−３）前記光学手段は焦点距離が可変のズーム
レンズ又は焦点距離が異なる他のレンズ系と交換可能と
なっていること（１−４−４）前記光源手段は超高圧水
銀ランプを用いていること等を特徴としている。
【００２０】本発明のデバイスの製造方法は、 （２−１）構成要件（１−１）〜（１−４）のいずれか
１項の露光装置を用いて製造していることを特徴として
いる。
１項の露光装置を用いて製造していることを特徴として
いる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の露光装置の実施形
態１を示す概略構成図であり、所謂ステッパーと呼称さ
れる縮小型の投影型露光装置に適用した例である。
態１を示す概略構成図であり、所謂ステッパーと呼称さ
れる縮小型の投影型露光装置に適用した例である。
【００２２】図中１は紫外線や遠紫外線等を放射する高
輝度の超高圧水銀灯等の光源（光源手段）でその発光部
１ａは楕円ミラー２の第１焦点近傍に配置している。光
源１より発した光が楕円ミラー２によって集光され、楕
円ミラー２の第２焦点近傍２ａに発光部１ａの像（発光
部像）１ｂを形成している。
輝度の超高圧水銀灯等の光源（光源手段）でその発光部
１ａは楕円ミラー２の第１焦点近傍に配置している。光
源１より発した光が楕円ミラー２によって集光され、楕
円ミラー２の第２焦点近傍２ａに発光部１ａの像（発光
部像）１ｂを形成している。
【００２３】３は光学系であり、レンズ系（第１コンデ
ンサーレンズ）３ａとレンズ系（第２コンデンサーレン
ズ）３Ｃの２つのレンズ系を有しており、第２焦点近傍
２ａに形成した発光部像１ｂを後述する光学素子３ｂを
介してオプティカルインテグレータ４の入射面４ａに結
像している。光学素子３ｂは光路中より挿脱可能な４角
錐プリズムより成り、入射光束を所定方向に偏向させて
いる。
ンサーレンズ）３ａとレンズ系（第２コンデンサーレン
ズ）３Ｃの２つのレンズ系を有しており、第２焦点近傍
２ａに形成した発光部像１ｂを後述する光学素子３ｂを
介してオプティカルインテグレータ４の入射面４ａに結
像している。光学素子３ｂは光路中より挿脱可能な４角
錐プリズムより成り、入射光束を所定方向に偏向させて
いる。
【００２４】レンズ系３ｃは光路中より挿脱可能で他の
焦点距離の異なるレンズ系と交換可能又は焦点距離が可
変のズームレンズ（光学手段）より成っている。光学系
３は射出側でテレセントリックとなっている。光学素子
３ｂは光学系３の瞳面近傍に位置している。
焦点距離の異なるレンズ系と交換可能又は焦点距離が可
変のズームレンズ（光学手段）より成っている。光学系
３は射出側でテレセントリックとなっている。光学素子
３ｂは光学系３の瞳面近傍に位置している。
【００２５】オプティカルインテグレータ４は複数の微
小レンズを２次元的に配列して構成しており、その射出
面４ｂ近傍に２次光源を形成している。５は光路折り曲
げ用のミラーである。
小レンズを２次元的に配列して構成しており、その射出
面４ｂ近傍に２次光源を形成している。５は光路折り曲
げ用のミラーである。
【００２６】６はレンズ系であり、オプティカルインテ
グレータ４の射出面４ｂからの光束をミラー５を介して
集光し、レチクルステージに載置した被照射面であるレ
チクル（原板）７を照明している。
グレータ４の射出面４ｂからの光束をミラー５を介して
集光し、レチクルステージに載置した被照射面であるレ
チクル（原板）７を照明している。
【００２７】８は投影光学系であり、レチクル７に描か
れたパターンをウエハチャックに載置したウエハ（基
板）９面上に縮小投影している。本実施形態ではオプテ
ィカルインテグレータ４の射出面４ｂ近傍の２次光源は
レンズ系６により投影光学系８の瞳８ａ近傍に形成され
ている。
れたパターンをウエハチャックに載置したウエハ（基
板）９面上に縮小投影している。本実施形態ではオプテ
ィカルインテグレータ４の射出面４ｂ近傍の２次光源は
レンズ系６により投影光学系８の瞳８ａ近傍に形成され
ている。
【００２８】又、オプティカルインテグレータ４の射出
面４ｂとレチクル面７とは互いに像と瞳との関係となっ
ている。オプティカルインテグレータ４上の光強度分布
はレチクル７面上では光束の角度による強度分布特性に
対応している。
面４ｂとレチクル面７とは互いに像と瞳との関係となっ
ている。オプティカルインテグレータ４上の光強度分布
はレチクル７面上では光束の角度による強度分布特性に
対応している。
【００２９】そこで本実施形態ではレチクル７のパター
ンの方向性及び解像線巾等に応じて光学素子３ｂのプリ
ズムを選択的に光路中に切り変えると共に必要に応じて
レンズ系３ｃの焦点距離を変化させている。これにより
投影光学系８の瞳面８ａに形成される２次光源像の光強
度分布を変化させて種々な斜入射照明を作成して高解像
度が可能が投影露光を行なっている。
ンの方向性及び解像線巾等に応じて光学素子３ｂのプリ
ズムを選択的に光路中に切り変えると共に必要に応じて
レンズ系３ｃの焦点距離を変化させている。これにより
投影光学系８の瞳面８ａに形成される２次光源像の光強
度分布を変化させて種々な斜入射照明を作成して高解像
度が可能が投影露光を行なっている。
【００３０】次に本実施形態において光学素子３ｂとレ
ンズ系３ｃとを利用することによりオプティカルインテ
グレータ４の入射面４ａの光強度分布を変更すると共に
投影光学系８の瞳面８ａに形成される２次光源像の光強
度分布の変更方法について説明する。
ンズ系３ｃとを利用することによりオプティカルインテ
グレータ４の入射面４ａの光強度分布を変更すると共に
投影光学系８の瞳面８ａに形成される２次光源像の光強
度分布の変更方法について説明する。
【００３１】本実施形態においては、投影光学系８の瞳
面８ａ上で光軸中心付近に所定の強度の有効光源を有
し、かつ光軸を中心として所定の半径の円周方向で等間
隔の複数位置に複数（４つ）の所定強度の有効光源（４
重極照明）を有するようにしてレチクル７面上を照明
し、これにより照明法Ａを達成している。
面８ａ上で光軸中心付近に所定の強度の有効光源を有
し、かつ光軸を中心として所定の半径の円周方向で等間
隔の複数位置に複数（４つ）の所定強度の有効光源（４
重極照明）を有するようにしてレチクル７面上を照明
し、これにより照明法Ａを達成している。
【００３２】本実施形態において照明法Ａを得るには、
光源１とオプティカルインテグレータ４との間のオプテ
ィカルインテグレータ４に対して瞳の関係になる位置に
４角錐プリズムより成る光学素子３ｂを挿入し、それに
よって光線の角度を制御すると共にレンズ系３ｃの焦点
距離を変えてオプティカルインテグレータ４の入射面４
ａ（射出面３ｂ）上の照度分布を調整する方法をとって
いる。
光源１とオプティカルインテグレータ４との間のオプテ
ィカルインテグレータ４に対して瞳の関係になる位置に
４角錐プリズムより成る光学素子３ｂを挿入し、それに
よって光線の角度を制御すると共にレンズ系３ｃの焦点
距離を変えてオプティカルインテグレータ４の入射面４
ａ（射出面３ｂ）上の照度分布を調整する方法をとって
いる。
【００３３】図２は本実施形態において、レンズ系３ａ
とオプティカルインテグレータ４との間に設ける光学素
子３ｂと、レンズ系３ｃをズームレンズ又は交換可能な
レンズ系より構成して、その焦点距離を種々と変えたと
きの光路とオプティカルインテグレータ４の入射面４ａ
（射出面４ｂ）に形成される光強度分布（照度分布）の
説明図である。
とオプティカルインテグレータ４との間に設ける光学素
子３ｂと、レンズ系３ｃをズームレンズ又は交換可能な
レンズ系より構成して、その焦点距離を種々と変えたと
きの光路とオプティカルインテグレータ４の入射面４ａ
（射出面４ｂ）に形成される光強度分布（照度分布）の
説明図である。
【００３４】本実施形態ではオプティカルインテグレー
タ４の射出面４ｂの光強度分布を変えて、それと共役関
係にある投影光学系８の瞳面８ａ上での光強度分布を変
えている。レンズ系３ｃはズーミングによりオプティカ
ルインテグレータ４の射出面４ｂに形成される２次光源
像を拡大及び縮小させている。
タ４の射出面４ｂの光強度分布を変えて、それと共役関
係にある投影光学系８の瞳面８ａ上での光強度分布を変
えている。レンズ系３ｃはズーミングによりオプティカ
ルインテグレータ４の射出面４ｂに形成される２次光源
像を拡大及び縮小させている。
【００３５】図２（Ａ）は光学素子（プリズム）３ｂを
挿入していない通常照明の状態を示している。光源１と
オプティカルインテグレータ４の入射面４ａは略共役関
係にあるので、光源１の輝度分布がオプティカルインテ
グレータ４上に像として結像され、そのまま照度分布と
なっている。光源１の輝度分布は通常ガウス分布で表わ
されるので、オプティカルインテグレータ４上には中心
にピークを持つガウス分布形状の光強度分布が得られ
る。
挿入していない通常照明の状態を示している。光源１と
オプティカルインテグレータ４の入射面４ａは略共役関
係にあるので、光源１の輝度分布がオプティカルインテ
グレータ４上に像として結像され、そのまま照度分布と
なっている。光源１の輝度分布は通常ガウス分布で表わ
されるので、オプティカルインテグレータ４上には中心
にピークを持つガウス分布形状の光強度分布が得られ
る。
【００３６】図２（Ｂ）はレンズ系３ｃの焦点距離を調
節することによって、オプティカルインテグレータ４上
に結像した光源の像を拡大又は縮小することができるこ
とを示している。
節することによって、オプティカルインテグレータ４上
に結像した光源の像を拡大又は縮小することができるこ
とを示している。
【００３７】図２（Ｃ）は図２（Ａ）の状態にオプティ
カルインテグレータ４に対して瞳になる位置に４角錐形
状のプリズム３ｂ１を挿入した状態を示している。この
状態では光線が４角錐のそれぞれの面で折り曲げられ
て、オプティカルインテグレータ４上には光強度のピー
クが４つ現れる。この場合も図２（Ａ）と同様に、各々
のピークはガウス分布形状をしている。
カルインテグレータ４に対して瞳になる位置に４角錐形
状のプリズム３ｂ１を挿入した状態を示している。この
状態では光線が４角錐のそれぞれの面で折り曲げられ
て、オプティカルインテグレータ４上には光強度のピー
クが４つ現れる。この場合も図２（Ａ）と同様に、各々
のピークはガウス分布形状をしている。
【００３８】即ち、各々のガウス分布の裾野同士が重な
っているので、有効光源中心付近及びピーク間領域にお
いても光強度は０ではない。このような有効光源形状に
おいて、ピークの位置（ピークの中心からの距離）及び
中心の照度、ピーク間の照度を適切な値に調整すること
によって照明系Ａを構成している。
っているので、有効光源中心付近及びピーク間領域にお
いても光強度は０ではない。このような有効光源形状に
おいて、ピークの位置（ピークの中心からの距離）及び
中心の照度、ピーク間の照度を適切な値に調整すること
によって照明系Ａを構成している。
【００３９】本実施形態において、中心照度及びピーク
間の照度を調節する為にプリズムの角度を変化させてい
る。図２（Ｄ）はより角度の小さい（より底面から頂点
までの高さが低い）プリズム３ｂ２を設置した状態を示
している。角度の異なるプリズムを設置すると光線の折
れ曲がる角度が変化し、各光強度ピーク同士の距離が変
化する（しかし、各ピークの形状は略一定である）。そ
うすると、各ピークの裾野の重なり具合が変化すること
になり、即ち有効光源中心及びピーク間の照度も変化す
る。例えば図２（Ｃ）と図２（Ｄ）とを比較すると、図
２（Ｄ）の場合の方が強度分布のピーク同士の距離が近
いので、中心照度及びピーク間照度が高くなっている。
間の照度を調節する為にプリズムの角度を変化させてい
る。図２（Ｄ）はより角度の小さい（より底面から頂点
までの高さが低い）プリズム３ｂ２を設置した状態を示
している。角度の異なるプリズムを設置すると光線の折
れ曲がる角度が変化し、各光強度ピーク同士の距離が変
化する（しかし、各ピークの形状は略一定である）。そ
うすると、各ピークの裾野の重なり具合が変化すること
になり、即ち有効光源中心及びピーク間の照度も変化す
る。例えば図２（Ｃ）と図２（Ｄ）とを比較すると、図
２（Ｄ）の場合の方が強度分布のピーク同士の距離が近
いので、中心照度及びピーク間照度が高くなっている。
【００４０】本実施形態ではこのような性質を利用し
て、光学素子として適切な角度のプリズムを配設するこ
とにより、適切な中心及びピーク間の照度の値を得てい
る。
て、光学素子として適切な角度のプリズムを配設するこ
とにより、適切な中心及びピーク間の照度の値を得てい
る。
【００４１】次に、ピークの位置を調節する為にはレン
ズ系３ｃのズーム機構を利用している。レンズ系３ｃを
調節することによって図２（Ｅ）に示すように中心の照
度とピーク間の照度をほとんど変化させることなく、ガ
ウス分布のピークの中心からの距離を変化させている。
ズ系３ｃのズーム機構を利用している。レンズ系３ｃを
調節することによって図２（Ｅ）に示すように中心の照
度とピーク間の照度をほとんど変化させることなく、ガ
ウス分布のピークの中心からの距離を変化させている。
【００４２】図２（Ｆ）は光学素子として８角錐形状、
或いは４角錐形状の各稜辺と頂角を削ぎ落した形状、又
はそれに類似した形状のプリズム３ｂ３を使用した状態
を示している。
或いは４角錐形状の各稜辺と頂角を削ぎ落した形状、又
はそれに類似した形状のプリズム３ｂ３を使用した状態
を示している。
【００４３】プリズムの形状としては、例えば図３に示
したようなものが挙げられる。このような形状のプリズ
ムを使用しても照明系Ａを構成することができる。
したようなものが挙げられる。このような形状のプリズ
ムを使用しても照明系Ａを構成することができる。
【００４４】この場合は、前述の４角錐形状のプリズム
のように、光強度の山の裾野の重なり具合で中心照度及
びピーク間照度を調節するのではなく、有効光源中心及
びピーク間の位置に前述の４つのピークとは別の独立し
たピークを作り、その強度で各々の照度を調節する方式
になる。各ピークは略８角錐形状のそれぞれの面で折り
曲げられた光線が作っている。即ち、略８角錐の各々の
面は、オプティカルインテグレータ４上において、それ
ぞれの光強度のピークに対応している。そして各々のピ
ークの強度は、その面を通過した光の量によって決ま
る。この場合、プリズムの各面の面積比やプリズムを挿
入する箇所の光軸と垂直方向の照度分布が有効光源形状
を決定する。
のように、光強度の山の裾野の重なり具合で中心照度及
びピーク間照度を調節するのではなく、有効光源中心及
びピーク間の位置に前述の４つのピークとは別の独立し
たピークを作り、その強度で各々の照度を調節する方式
になる。各ピークは略８角錐形状のそれぞれの面で折り
曲げられた光線が作っている。即ち、略８角錐の各々の
面は、オプティカルインテグレータ４上において、それ
ぞれの光強度のピークに対応している。そして各々のピ
ークの強度は、その面を通過した光の量によって決ま
る。この場合、プリズムの各面の面積比やプリズムを挿
入する箇所の光軸と垂直方向の照度分布が有効光源形状
を決定する。
【００４５】本実施形態では適切な形状のプリズムを選
び、その面を通過する光量を適切な値にすることによっ
て、中心照度及びピーク間照度を適切な値の範囲内に収
めている。
び、その面を通過する光量を適切な値にすることによっ
て、中心照度及びピーク間照度を適切な値の範囲内に収
めている。
【００４６】以上のように本実施形態では、光学素子と
して４角錐形状のプリズムや８角錐型プリズム等の多角
錐プリズムを用い、又レンズ系３ｃの焦点距離を変える
ことによって投影光学系の瞳面上で所望の照度分布を有
する照明系Ａを構成している。尚、本実施形態における
光学素子としてのプリズムは光路より挿脱可能となって
いるので、他の照明法、例えば通常照明や輪帯照明等に
も簡単に切り換えることができる。
して４角錐形状のプリズムや８角錐型プリズム等の多角
錐プリズムを用い、又レンズ系３ｃの焦点距離を変える
ことによって投影光学系の瞳面上で所望の照度分布を有
する照明系Ａを構成している。尚、本実施形態における
光学素子としてのプリズムは光路より挿脱可能となって
いるので、他の照明法、例えば通常照明や輪帯照明等に
も簡単に切り換えることができる。
【００４７】又、プリズムを使用しても所望の中心照度
とピーク間照度が得られなかったときの為に微調整の方
法として、光源位置を光軸方向に移動する手段を備える
ようにしても良い。光源を光軸方向に動かすことにより
輝度分布を変化させ、ガウス分布の形状（例えば半値幅
など）を変化させることができるので、それによって中
心照度及びピーク間照度を調節しても良い。
とピーク間照度が得られなかったときの為に微調整の方
法として、光源位置を光軸方向に移動する手段を備える
ようにしても良い。光源を光軸方向に動かすことにより
輝度分布を変化させ、ガウス分布の形状（例えば半値幅
など）を変化させることができるので、それによって中
心照度及びピーク間照度を調節しても良い。
【００４８】次に本発明の実施形態２について説明す
る。本実施形態では実施形態１に比べて、光学素子とし
てプリズムの代わりに部分的に透過率が異なる透過率制
御手段を用いて照明系Ａを構成している点が異なってお
り、その他の構成は同じである。
る。本実施形態では実施形態１に比べて、光学素子とし
てプリズムの代わりに部分的に透過率が異なる透過率制
御手段を用いて照明系Ａを構成している点が異なってお
り、その他の構成は同じである。
【００４９】本実施形態では、図１のオプティカルイン
テグレータ４の射出面４ｂの直後に光路より挿脱可能な
部分的に透過率の異なる透過率分布を持ったＮＤフィル
タを配設し、これにより照明系Ａを構成している。通
常、オプティカルインテグレータ４上の照度分布はガウ
ス分布形状又は均一な形状であるが、そのガウス分布形
状に透過率制御を行って照明系Ａの照度分布を作ってい
る。このときのＮＤフィルタ４１の透過率分布形状は、
例えば図４（Ｂ）のようなものを用いている。
テグレータ４の射出面４ｂの直後に光路より挿脱可能な
部分的に透過率の異なる透過率分布を持ったＮＤフィル
タを配設し、これにより照明系Ａを構成している。通
常、オプティカルインテグレータ４上の照度分布はガウ
ス分布形状又は均一な形状であるが、そのガウス分布形
状に透過率制御を行って照明系Ａの照度分布を作ってい
る。このときのＮＤフィルタ４１の透過率分布形状は、
例えば図４（Ｂ）のようなものを用いている。
【００５０】図４（Ｂ）の数値は透過率（％）を表わし
ている。図４（Ａ）はオプティカルインテグレータ４上
のガウス分布状の照度分布を示している。このような照
度分布に図４（Ｂ）のような透過率分布を持ったＮＤフ
ィルタ４１を併用することにより、投影光学系８の瞳８
ａ上に図４（Ｃ）のような照度分布の有効光源を形成し
ている。
ている。図４（Ａ）はオプティカルインテグレータ４上
のガウス分布状の照度分布を示している。このような照
度分布に図４（Ｂ）のような透過率分布を持ったＮＤフ
ィルタ４１を併用することにより、投影光学系８の瞳８
ａ上に図４（Ｃ）のような照度分布の有効光源を形成し
ている。
【００５１】本実施形態におけるＮＤフィルタ４１の透
過領域は主に９つの領域に分かれ、それぞれの領域毎に
固有の透過率を持っているような形状をしているが、透
過率は連続的に変化しても構わない。又、有効光源の元
の形状がガウス分布でないような場合でも、ＮＤフィル
タ４１の透過率分布を別の形状にすることによって対応
できる。このフィルタも光路より挿脱可能であるので、
他の照明法、例えば通常照明や輪帯照明等との切り換え
が簡単に行える。又、このフィルタを挿入する箇所はオ
プティカルインテグレータ４の入射面直前であっても良
い。
過領域は主に９つの領域に分かれ、それぞれの領域毎に
固有の透過率を持っているような形状をしているが、透
過率は連続的に変化しても構わない。又、有効光源の元
の形状がガウス分布でないような場合でも、ＮＤフィル
タ４１の透過率分布を別の形状にすることによって対応
できる。このフィルタも光路より挿脱可能であるので、
他の照明法、例えば通常照明や輪帯照明等との切り換え
が簡単に行える。又、このフィルタを挿入する箇所はオ
プティカルインテグレータ４の入射面直前であっても良
い。
【００５２】次に本発明の実施形態３について説明す
る。本実施形態では図１の実施形態１に比べて、光学素
子としてのプリズムの代わりにオプティカルインテグレ
ータを構成する各微小レンズの少なくとも１個１個に対
して開口径や透過強度を調節する調整手段を利用して照
明系Ａを構成している点が異なっており、その他の構成
は同じである。
る。本実施形態では図１の実施形態１に比べて、光学素
子としてのプリズムの代わりにオプティカルインテグレ
ータを構成する各微小レンズの少なくとも１個１個に対
して開口径や透過強度を調節する調整手段を利用して照
明系Ａを構成している点が異なっており、その他の構成
は同じである。
【００５３】オプティカルインテグレータ４は、通常、
図５に示すように、複数の微小レンズ５１を２次元的に
配列し組み合わせた構成になっている。本実施形態では
オプティカルインテグレータ４を構成する各微小レンズ
５１から射出される光の量を調整手段により個々に調整
し、結果としてオプティカルインテグレータ４全体の照
度分布を照明系Ａの形状にしている。
図５に示すように、複数の微小レンズ５１を２次元的に
配列し組み合わせた構成になっている。本実施形態では
オプティカルインテグレータ４を構成する各微小レンズ
５１から射出される光の量を調整手段により個々に調整
し、結果としてオプティカルインテグレータ４全体の照
度分布を照明系Ａの形状にしている。
【００５４】本実施形態では、図１のオプティカルイン
テグレータ４の射出面４ｂの直後に、例えば図６のよう
な光路より挿脱可能なフィルタ６１を配設している。図
６のフィルタ６１は照明系Ａにおける４つのピークがあ
るべき位置にある開口面積は大きく、有効光源中心付近
やピーク間の位置にある開口面積は小さくなっている。
当然、大きい開口面積からの光量は大きく、小さい開口
面積からの光量は小さい。オプティカルインテグレータ
６１上にこのフィルタ６１を装着することにより照明系
Ａの照度分布を得ている。
テグレータ４の射出面４ｂの直後に、例えば図６のよう
な光路より挿脱可能なフィルタ６１を配設している。図
６のフィルタ６１は照明系Ａにおける４つのピークがあ
るべき位置にある開口面積は大きく、有効光源中心付近
やピーク間の位置にある開口面積は小さくなっている。
当然、大きい開口面積からの光量は大きく、小さい開口
面積からの光量は小さい。オプティカルインテグレータ
６１上にこのフィルタ６１を装着することにより照明系
Ａの照度分布を得ている。
【００５５】この場合も、元の有効光源形状がどんな形
状であっても、各開口面積の大きさを調整することによ
り照明系Ａの有効光源を得ることができる。開口の形状
も長方形に限らず、どんな形状でも良い。この場合も、
このフィルタは光路より挿脱可能であるので、他の照明
法、例えば通常照明や輪帯照明等との切り換えが簡単に
行える。又、このフィルタを挿入する箇所はオプティカ
ルインテグレータの入射面直前でも構わない。
状であっても、各開口面積の大きさを調整することによ
り照明系Ａの有効光源を得ることができる。開口の形状
も長方形に限らず、どんな形状でも良い。この場合も、
このフィルタは光路より挿脱可能であるので、他の照明
法、例えば通常照明や輪帯照明等との切り換えが簡単に
行える。又、このフィルタを挿入する箇所はオプティカ
ルインテグレータの入射面直前でも構わない。
【００５６】図７は本発明の実施形態４の光学系の一部
分の要部概略図である。本実施形態は図１の実施形態１
に比べて、光学素子としてのプリズムの代わりにオプテ
ィカルインテグレータ４の前方に図８に示すような４隅
に開口を有する開口絞り７１を配設して、照明系Ａを構
成している点が異なっており、その他の構成は同じであ
る。
分の要部概略図である。本実施形態は図１の実施形態１
に比べて、光学素子としてのプリズムの代わりにオプテ
ィカルインテグレータ４の前方に図８に示すような４隅
に開口を有する開口絞り７１を配設して、照明系Ａを構
成している点が異なっており、その他の構成は同じであ
る。
【００５７】本実施形態では、オプティカルインテグレ
ータ４の前方、ある程度距離をおいた所に特定の開口形
状を持った開口絞り７１を配設する。開口絞り７１の形
状としては、図８に示すような十字形の遮光領域を有す
るものを用いている。
ータ４の前方、ある程度距離をおいた所に特定の開口形
状を持った開口絞り７１を配設する。開口絞り７１の形
状としては、図８に示すような十字形の遮光領域を有す
るものを用いている。
【００５８】本実施形態では、開口絞り７１をオプティ
カルインテグレータ４の入射面４ａの直前ではなく、少
し距離をおいて配設する。直前に置いてしまうと、十字
形の部分７２は完全に遮光されてしまうが、少し距離を
おいて設置すると回り込む光によって中心部分も照度０
ではなくなる。そして、この開口絞り７１を光軸方向に
動かす手段を備えるようにして、開口絞りを光軸方向に
動かして中心照度やピーク間照度を調節するようにして
いる。
カルインテグレータ４の入射面４ａの直前ではなく、少
し距離をおいて配設する。直前に置いてしまうと、十字
形の部分７２は完全に遮光されてしまうが、少し距離を
おいて設置すると回り込む光によって中心部分も照度０
ではなくなる。そして、この開口絞り７１を光軸方向に
動かす手段を備えるようにして、開口絞りを光軸方向に
動かして中心照度やピーク間照度を調節するようにして
いる。
【００５９】この開口絞り７１を配設するのに適切な箇
所としては、この他に、楕円ミラー２の第２焦点面２ａ
の近傍がある。楕円ミラーの第２焦点面２ａとオプティ
カルインテグレータ４の入射面４ａは略共役関係にある
ので、楕円ミラー２の第２焦点面２ａに置かれた開口絞
り７１の像はオプティカルインテグレータ４上に結像さ
れる。このときも同じように開口絞り７１を光軸方向に
動かすことにより、オプティカルインテグレータ４上の
像がぼけるので、それにより中心照度とピーク間照度を
調節している。
所としては、この他に、楕円ミラー２の第２焦点面２ａ
の近傍がある。楕円ミラーの第２焦点面２ａとオプティ
カルインテグレータ４の入射面４ａは略共役関係にある
ので、楕円ミラー２の第２焦点面２ａに置かれた開口絞
り７１の像はオプティカルインテグレータ４上に結像さ
れる。このときも同じように開口絞り７１を光軸方向に
動かすことにより、オプティカルインテグレータ４上の
像がぼけるので、それにより中心照度とピーク間照度を
調節している。
【００６０】本発明においては、以上の各実施形態の方
法を独立に用いる他に互いに組み合わせて重複して用い
ても良い。又、本実施形態１〜４ではｉ線を用いた露光
装置の他にｇ線やＫｒＦ線を用いた露光装置にも同様に
適用することができる。
法を独立に用いる他に互いに組み合わせて重複して用い
ても良い。又、本実施形態１〜４ではｉ線を用いた露光
装置の他にｇ線やＫｒＦ線を用いた露光装置にも同様に
適用することができる。
【００６１】次に上記説明した投影露光装置を利用した
半導体デバイスの製造方法の実施形態を説明する。
半導体デバイスの製造方法の実施形態を説明する。
【００６２】図９は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、或いは液晶パネルやＣＣＤ等）の製造の
フローを示す。
半導体チップ、或いは液晶パネルやＣＣＤ等）の製造の
フローを示す。
【００６３】ステップ１（回路設計）では半導体デバイ
スの回路設計を行なう。ステップ２（マスク製作）では
設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。
スの回路設計を行なう。ステップ２（マスク製作）では
設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。
【００６４】一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリ
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４
（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、前記用意したマ
スクとウエハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ
上に実際の回路を形成する。
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４
（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、前記用意したマ
スクとウエハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ
上に実際の回路を形成する。
【００６５】次のステップ５（組立）は後工程と呼ば
れ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導
体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシ
ング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封
入）等の工程を含む。
れ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導
体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシ
ング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封
入）等の工程を含む。
【００６６】ステップ６（検査）ではステップ５で作製
された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト
等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイス
が完成し、これが出荷（ステップ７）される。
された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト
等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイス
が完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００６７】図１０は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。
【００６８】ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に
電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打
込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では前記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。
電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打
込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では前記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。
【００６９】ステップ１７（現像）では露光したウエハ
を現像する。ステップ１８（エッチング）では現像した
レジスト以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジス
ト剥離）ではエッチングがすんで不要となったレジスト
を取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことに
よってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
を現像する。ステップ１８（エッチング）では現像した
レジスト以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジス
ト剥離）ではエッチングがすんで不要となったレジスト
を取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことに
よってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００７０】本実施形態の製造方法を用いれば、従来は
製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを容易に製
造することができる。
製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを容易に製
造することができる。
【００７１】
【発明の効果】本発明によれば以上のように各要素を設
定することにより、超高圧水銀ランプ等のインコヒーレ
ントな光を放射する光源手段を用いた場合に照明光学系
全体の簡素化及び照明光束の有効利用を図りつつ、レチ
クル面上（１原板上）のパターンを適切に照明し、高い
解像力が容易に得られるようにした露光装置及びそれを
用いたデバイスの製造方法を達成することができる。
定することにより、超高圧水銀ランプ等のインコヒーレ
ントな光を放射する光源手段を用いた場合に照明光学系
全体の簡素化及び照明光束の有効利用を図りつつ、レチ
クル面上（１原板上）のパターンを適切に照明し、高い
解像力が容易に得られるようにした露光装置及びそれを
用いたデバイスの製造方法を達成することができる。
【００７２】特に、斜入射照明による問題点を殆ど発生
させずに高解像力及び焦点深度を向上させることができ
る。
させずに高解像力及び焦点深度を向上させることができ
る。
【図１】 本発明の実施形態１の要部概略図
【図２】 図１の一部分の光路とオプティカルインテグ
レータ上の光強度分布の説明図
レータ上の光強度分布の説明図
【図３】 本発明に係る光学素子の説明図
【図４】 本発明に係る透過率制御手段の説明図
【図５】 オプティカルインテグレータの説明図
【図６】 本発明に係る調整手段の説明図
【図７】 本発明の実施形態４の要部概略図
【図８】 本発明の実施形態４に係る絞り手段の説明図
【図９】 本発明のデバイスの製造方法のフローチャー
ト
ト
【図１０】 本発明のデバイスの製造方法のフローチャ
ート
ート
【図１１】 輪帯照明における有効光源像の説明図
【図１２】 ４重極照明における有効光源像の説明図
【図１３】 斜入射照明における有効光源像の説明図
【図１４】 斜入射照明における解像線幅と焦点深度と
の説明図
の説明図
１ 光源手段 ２ 楕円ミラー ３ 光学系 ３ａ レンズ系 ３ｂ，３ｂ１，３ｂ２，３ｂ３ 光学素子 ３ｃ 光学手段 ４ オプティカルインテグレータ ５ ミラー ６ レンズ系 ７ レチクル（原板） ８ 投影光学系 ９ 基板（ウエハ） ４１ 透過率制御手段 ６１ 調整手段 ７１ 絞り手段
Claims (17)
- 【請求項１】 光源手段からの光束を光学系を介してオ
プティカルインテグレータに導光し、該オプティカルイ
ンテグレータの出射面からの光束で原板面上のパターン
を照明し、該パターンを投影光学系により基板上に投影
露光する際、該光学系は該オプティカルインテグレータ
の入射面に対し瞳関係にある位置に光学素子を有し、該
光学素子により該投影光学系の瞳面上で、その中心領域
で所定の値の光強度分布を持ち、該中心領域の周辺の周
方向で等間隔の位置に複数の所定の値の光強度分布をも
つようにしていることを特徴とする露光装置。 - 【請求項２】 前記光学素子は４角錐状プリズム又は８
角錐状プリズム又は４角錐状プリズムの各稜辺と頂角を
削ぎ落した形状のプリズムより成っていることを特徴と
する請求項１の露光装置。 - 【請求項３】 前記光学系は焦点距離が変換可能の光学
手段を有していることを特徴とする請求項１の露光装
置。 - 【請求項４】 前記光学素子は光路中より着脱自在であ
ることを特徴とする請求項１の露光装置。 - 【請求項５】 光源手段からの光束を光学系を介してオ
プティカルインテグレータに導光し、該オプティカルイ
ンテグレータの出射面からの光束で原板面上のパターン
を照明し、該パターンを投影光学系により基板上に投影
露光する際、該オプティカルインテグレータの出射面近
傍には部分的に透過率が異なっている透過率制御手段を
有し、該透過率制御手段により該投影光学系の瞳面上
で、その中心領域で所定の値の光強度分布を持ち、該中
心領域の周辺の周方向で等間隔の位置に複数の所定の値
の光強度分布をもつようにしていることを特徴とする露
光装置。 - 【請求項６】 前記透過率制御手段は中心領域の周辺の
周方向で等間隔の位置に複数の領域の透過率が該中心領
域の透過率に比べて大きいＮＤフィルターより成ってい
ることを特徴とする請求項５の露光装置。 - 【請求項７】 前記透過率制御手段は光路中より着脱自
在であることを特徴とする請求項１の露光装置。 - 【請求項８】 光源手段からの光束を光学系を介してオ
プティカルインテグレータに導光し、該オプティカルイ
ンテグレータの出射面からの光束で原板面上のパターン
を照明し、該パターンを投影光学系により基板上に投影
露光する際、該オプティカルインテグレータの入射面又
は／及び出射面近傍には該オプティカルインテグレータ
を構成する各微小レンズ毎に開口又は／及び透過率の制
御が可能な調整手段を有し、該調整手段により該投影光
学系の瞳面上で、その中心領域で所定の値の光強度分布
を持ち、該中心領域の周辺の周方向で等間隔の位置に複
数の所定の値の光強度分布をもつようにしていることを
特徴とする露光装置。 - 【請求項９】 前記調整手段は光路中より着脱自在であ
ることを特徴とする請求項８の露光装置。 - 【請求項１０】 光源手段からの光束を光学系を介して
オプティカルインテグレータに導光し、該オプティカル
インテグレータの出射面からの光束で原板面上のパター
ンを照明し、該パターンを投影光学系により基板上に投
影露光する際、該オプティカルインテグレータの入射面
の前方には特定の開口形状の絞り手段を有し、該絞り手
段により該投影光学系の瞳面上で、その中心領域で所定
の値の光強度分布を持ち、該中心領域の周辺の周方向で
等間隔の位置に複数の所定の値の光強度分布をもつよう
にしていることを特徴とする露光装置。 - 【請求項１１】 前記絞り手段は光軸方向に移動可能で
あることを特徴とする請求項１０の露光装置。 - 【請求項１２】 前記絞り手段は光路中より着脱自在で
あることを特徴とする請求項１０又は１１の露光装置。 - 【請求項１３】 前記光学系は焦点距離が変換可能な光
学手段を有していることを特徴とする請求項５，６，８
又は１０の露光装置。 - 【請求項１４】 前記光学系は前記光源手段の発光面と
前記オプティカルインテグレータの入射面とが略共役関
係となるようにしていることを特徴とする請求項１から
１３のいずれか１項記載の露光装置。 - 【請求項１５】 前記光学手段は焦点距離が可変のズー
ムレンズ又は焦点距離が異なる他のレンズ系と交換可能
となっていることを特徴とする請求項１，２又は１３の
露光装置。 - 【請求項１６】 前記光源手段は超高圧水銀ランプを用
いていることを特徴とする請求項１から１５のいずれか
１項記載の露光装置。 - 【請求項１７】 請求項１から１６のいずれか１項記載
の露光装置を用いてデバイスを製造していることを特徴
とするデバイスの製造方法。
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