JPH097941A - ホトリソグラフィ用の照明装置 - Google Patents
ホトリソグラフィ用の照明装置Info
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- JPH097941A JPH097941A JP8130365A JP13036596A JPH097941A JP H097941 A JPH097941 A JP H097941A JP 8130365 A JP8130365 A JP 8130365A JP 13036596 A JP13036596 A JP 13036596A JP H097941 A JPH097941 A JP H097941A
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- 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
- G03F7/70066—Size and form of the illuminated area in the mask plane, e.g. reticle masking blades or blinds
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/22—Telecentric objectives or lens systems
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
-
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- 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】 レチクルを均質に照明し、光の損失なく部分
干渉性が調整可能で、垂直および水平方向のフィールド
サイズを別個に可変なホトリソグラフィ用照明装置を提
供する。 【解決手段】 ビームエキスパンダとレンズアレイとコ
ンデンサとリレーが設けられている。コンデンサはそれ
ぞれ異なる空間的位置に水平像平面と垂直像平面を有す
る。エキスパンダに入射した光はレンズアレイへ導か
れ、コンデンサにより空間的に分離された２つの平面に
結像され、リレーによりレチクルにおける単一の平面に
再結像される。水平像平面に配置されレチクルに照射さ
れるフィールドの幅を調節する幅調節手段と、垂直像平
面に配置されレチクルに照射されるフィールドの高さを
調節する高さ調節手段とが設けられている。
干渉性が調整可能で、垂直および水平方向のフィールド
サイズを別個に可変なホトリソグラフィ用照明装置を提
供する。 【解決手段】 ビームエキスパンダとレンズアレイとコ
ンデンサとリレーが設けられている。コンデンサはそれ
ぞれ異なる空間的位置に水平像平面と垂直像平面を有す
る。エキスパンダに入射した光はレンズアレイへ導か
れ、コンデンサにより空間的に分離された２つの平面に
結像され、リレーによりレチクルにおける単一の平面に
再結像される。水平像平面に配置されレチクルに照射さ
れるフィールドの幅を調節する幅調節手段と、垂直像平
面に配置されレチクルに照射されるフィールドの高さを
調節する高さ調節手段とが設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はホトリソグラフィ用
の照明装置に関する。たとえば本発明は、種々異なるプ
ロジェクション光学系に整合可能であって空間的に分離
された中間像平面を有する照明装置に関する。
の照明装置に関する。たとえば本発明は、種々異なるプ
ロジェクション光学系に整合可能であって空間的に分離
された中間像平面を有する照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造プロセスにおいてホトリソグ
ラフィは典型的には、レチクルを通して光を投影し、回
路素子を規定するため選択領域にホトレジストの被覆さ
れたシリコンウェハをこの光によって露光するために用
いられる。ホトリソグラフィでは、光を照射してレチク
ルに集めるために照明装置が用いられる。１９８５年５
月１４日にjain等に与えられたアメリカ合衆国特許第
４，５１６，８３２号、名称"Apparatus for Transform
ing of a Collimated Beam into a Source of Required
Shape andNumerical Aperture” には、照明装置の一
例が記載されている。Jain 等による特許では、レーザ
光源と、この光源を発光特性曲線源へ変換する光学的変
換装置について述べられている。１９８６年１０月２８
日に Shibuya等に与えられたアメリカ合衆国特許第４，
６１９，５０８号、名称”Illumination Optical Arran
gement”には、別の形式の照明装置が示されている。Sh
ibuyaによる特許では、コヒーレント光源を有する照明
装置と、この光源から実質的にインコヒーレントな光源
を形成する手段について述べられている。また、１９９
０年４月１７日にKudo等 に与えられたアメリカ合衆国
特許第第４，９１８，５８３号、名称”Illuminating O
ptical Device”には、さらに別の形式の照明装置が示
されている。Kudoによる特許では、反射形インテグレー
タとフライズアイ形インテグレータについて述べられて
いる。
ラフィは典型的には、レチクルを通して光を投影し、回
路素子を規定するため選択領域にホトレジストの被覆さ
れたシリコンウェハをこの光によって露光するために用
いられる。ホトリソグラフィでは、光を照射してレチク
ルに集めるために照明装置が用いられる。１９８５年５
月１４日にjain等に与えられたアメリカ合衆国特許第
４，５１６，８３２号、名称"Apparatus for Transform
ing of a Collimated Beam into a Source of Required
Shape andNumerical Aperture” には、照明装置の一
例が記載されている。Jain 等による特許では、レーザ
光源と、この光源を発光特性曲線源へ変換する光学的変
換装置について述べられている。１９８６年１０月２８
日に Shibuya等に与えられたアメリカ合衆国特許第４，
６１９，５０８号、名称”Illumination Optical Arran
gement”には、別の形式の照明装置が示されている。Sh
ibuyaによる特許では、コヒーレント光源を有する照明
装置と、この光源から実質的にインコヒーレントな光源
を形成する手段について述べられている。また、１９９
０年４月１７日にKudo等 に与えられたアメリカ合衆国
特許第第４，９１８，５８３号、名称”Illuminating O
ptical Device”には、さらに別の形式の照明装置が示
されている。Kudoによる特許では、反射形インテグレー
タとフライズアイ形インテグレータについて述べられて
いる。
【０００３】SVG Lithography Systems, Inc. Witon, C
onnecticutにより Micrascan II の商標で販売されたス
テップ＆スキャン・ホトリソグラフィ装置では、別の照
明装置が使用されてきた。この装置の場合、レチクルと
ウェハはそれぞれ異なる速度で移動する。このようなそ
れぞれ異なる速度は、プロジェクション光学系の倍率に
等しい比を有している。照明装置により規定される方形
のフィールドは、レチクルの上およびウェハの上をスキ
ャンする。垂直方向フィールドデリミタにより垂直方向
フィールドの高さが定められ、水平方向フレーミングブ
レードにより水平方向フィールドの幅が定められる。被
露光フィールドの上端部から下端部まで均質な露光を達
成するためには、可調整スリットが必要とされる。
onnecticutにより Micrascan II の商標で販売されたス
テップ＆スキャン・ホトリソグラフィ装置では、別の照
明装置が使用されてきた。この装置の場合、レチクルと
ウェハはそれぞれ異なる速度で移動する。このようなそ
れぞれ異なる速度は、プロジェクション光学系の倍率に
等しい比を有している。照明装置により規定される方形
のフィールドは、レチクルの上およびウェハの上をスキ
ャンする。垂直方向フィールドデリミタにより垂直方向
フィールドの高さが定められ、水平方向フレーミングブ
レードにより水平方向フィールドの幅が定められる。被
露光フィールドの上端部から下端部まで均質な露光を達
成するためには、可調整スリットが必要とされる。
【０００４】メリジオナル平面を示す図１とサジタル平
面を示す図２のように、MicrascanII 照明装置は、高圧
キセノン水銀ランプ１、反射器２、円柱コンデンサ３、
円柱レンズアレイ４、球面−円柱面コンデンサ５、なら
びに１ｘリレー６を有している。垂直平面において、反
射器２により光はランプ１から円柱コンデンサ３へ向け
られ、円柱コンデンサ３により光が視準されてレンズア
レイ４へ向けられる。レンズアレイ４は、同じ焦点距離
とＦ数を有する種々の小さい正のレンズから成り、焦点
面７に多重の点光源を生成する。垂直平面において、各
点光源からの光は球面−円柱面コンデンサ５を通過し、
中間像平面８の各点を照射する。レンズアレイ４の焦点
面は無限遠に結像されるので、これはケーラー照明であ
る。ケーラー照明であれば２段階の照明装置であり、こ
れにより照明領域および照射ビームの開口数を制御可能
である。
面を示す図２のように、MicrascanII 照明装置は、高圧
キセノン水銀ランプ１、反射器２、円柱コンデンサ３、
円柱レンズアレイ４、球面−円柱面コンデンサ５、なら
びに１ｘリレー６を有している。垂直平面において、反
射器２により光はランプ１から円柱コンデンサ３へ向け
られ、円柱コンデンサ３により光が視準されてレンズア
レイ４へ向けられる。レンズアレイ４は、同じ焦点距離
とＦ数を有する種々の小さい正のレンズから成り、焦点
面７に多重の点光源を生成する。垂直平面において、各
点光源からの光は球面−円柱面コンデンサ５を通過し、
中間像平面８の各点を照射する。レンズアレイ４の焦点
面は無限遠に結像されるので、これはケーラー照明であ
る。ケーラー照明であれば２段階の照明装置であり、こ
れにより照明領域および照射ビームの開口数を制御可能
である。
【０００５】水平平面において、ランプ１のアークは球
面−円柱面コンデンサ５により中間像平面８に結像され
る。そして中間像平面８において、テレセントリックな
光のパターンが生じる。２つの共心のミラー９，１１か
ら成る１ｘリレー６により中間像平面８はレチクル１３
上に結像され、レンズアレイ４の焦点面７は２次ミラー
１１のところに配置された開口絞り１５上に結像され
る。この場合、環状形、４極子形を含む種々異なる絞り
および位相シフトマスクを開口絞り１５のところに配置
することで、照明装置の部分干渉性、光学分割ならびに
焦点深度を変えることができる。レンズリレー６の１ｘ
の倍率のため、テレセントリックな光のパターンがレチ
クル１３に生じる。
面−円柱面コンデンサ５により中間像平面８に結像され
る。そして中間像平面８において、テレセントリックな
光のパターンが生じる。２つの共心のミラー９，１１か
ら成る１ｘリレー６により中間像平面８はレチクル１３
上に結像され、レンズアレイ４の焦点面７は２次ミラー
１１のところに配置された開口絞り１５上に結像され
る。この場合、環状形、４極子形を含む種々異なる絞り
および位相シフトマスクを開口絞り１５のところに配置
することで、照明装置の部分干渉性、光学分割ならびに
焦点深度を変えることができる。レンズリレー６の１ｘ
の倍率のため、テレセントリックな光のパターンがレチ
クル１３に生じる。
【０００６】Micrascan II 照明装置 はただ１つの中間
像平面８しか有していない。垂直方向フィールドデリミ
タは中間像平面８のところに配置されていて、レチクル
１３における照明フィールドの高さが規定される。水平
方向フレーミングブレードはレチクル１３の近くに配置
されている。その結果、水平方向フレーミングブレード
のウェハにおける像は鮮鋭ではない。このことでウェア
の面積を有効に利用できなくなる。中間像８とレンズア
レイ４の垂直および水平方向のサイズの比は、相応に
０．７および０．４である。Micrascan II 照明装置 の
部分干渉性およびフィールドサイズは、光の損失を伴わ
ずに変えることはできない。そして光の損失によりスル
ープットが低下する。Micrascan II 照明装置 のランプ
１からレチクル１３までの全長は約２５００ｍｍであ
る。
像平面８しか有していない。垂直方向フィールドデリミ
タは中間像平面８のところに配置されていて、レチクル
１３における照明フィールドの高さが規定される。水平
方向フレーミングブレードはレチクル１３の近くに配置
されている。その結果、水平方向フレーミングブレード
のウェハにおける像は鮮鋭ではない。このことでウェア
の面積を有効に利用できなくなる。中間像８とレンズア
レイ４の垂直および水平方向のサイズの比は、相応に
０．７および０．４である。Micrascan II 照明装置 の
部分干渉性およびフィールドサイズは、光の損失を伴わ
ずに変えることはできない。そして光の損失によりスル
ープットが低下する。Micrascan II 照明装置 のランプ
１からレチクル１３までの全長は約２５００ｍｍであ
る。
【０００７】一般にレチクルの照明は、ウェアを被覆し
たホトレジストを均等に露光するために十分に均質でな
ければならない。また、照明は垂直および水平方向の大
きさに関して所定のフィールドサイズのものでなければ
ならないが、この大きさは種々のホトリソグラフィプロ
セスで異なるものである。しかしながら、種々のホトリ
ソグラフィプロセスのために照明装置における垂直方向
フィールドの高さおよび／または水平方向フィールドの
幅を互いに無関係に変えるのは、光の損失なくしては困
難であることが多い。さらに、照明装置の開口数をプロ
ジェクション光学系の開口数と整合させることも望まれ
る。しかも、種々の適用事例で要求されるように照明の
部分干渉性を変えることは光の損失なくしては達成でき
ず、したがって所要露光時間が増加し、結果としてスル
ープットが低下する。
たホトレジストを均等に露光するために十分に均質でな
ければならない。また、照明は垂直および水平方向の大
きさに関して所定のフィールドサイズのものでなければ
ならないが、この大きさは種々のホトリソグラフィプロ
セスで異なるものである。しかしながら、種々のホトリ
ソグラフィプロセスのために照明装置における垂直方向
フィールドの高さおよび／または水平方向フィールドの
幅を互いに無関係に変えるのは、光の損失なくしては困
難であることが多い。さらに、照明装置の開口数をプロ
ジェクション光学系の開口数と整合させることも望まれ
る。しかも、種々の適用事例で要求されるように照明の
部分干渉性を変えることは光の損失なくしては達成でき
ず、したがって所要露光時間が増加し、結果としてスル
ープットが低下する。
【０００８】このため、種々のホトリソグラフィシステ
ムやプロセスに容易に整合させることができ、光を損失
させることなく部分干渉性を変えられ２次元での照明フ
ィールドサイズをそれぞれ別個に変化させることのでき
る一方で、ウェアにおいて垂直方向デリミタおよび水平
方向フレーミングブレードを鮮鋭に結像できるようにし
た照明装置が必要とされる。
ムやプロセスに容易に整合させることができ、光を損失
させることなく部分干渉性を変えられ２次元での照明フ
ィールドサイズをそれぞれ別個に変化させることのでき
る一方で、ウェアにおいて垂直方向デリミタおよび水平
方向フレーミングブレードを鮮鋭に結像できるようにし
た照明装置が必要とされる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の課
題は、基板上に投影するためのレチクルを均質に照明す
る構成を提供することにあり、さらに光の損失を伴わず
に部分干渉性を調整できる照明装置を提供することにあ
る。また、本発明の別の課題は、光の損失を伴わずに垂
直および水平方向のフィールドサイズを別個に変化させ
る構成を提供することにある。
題は、基板上に投影するためのレチクルを均質に照明す
る構成を提供することにあり、さらに光の損失を伴わず
に部分干渉性を調整できる照明装置を提供することにあ
る。また、本発明の別の課題は、光の損失を伴わずに垂
直および水平方向のフィールドサイズを別個に変化させ
る構成を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は、ビームエキスパンダと、該ビームエキスパンダに後
置されたレンズアレイと、該レンズアレイに後置されて
おりそれぞれ異なる空間的位置で水平像平面と垂直像平
面を有するコンデンサと、該コンデンサに後置されたリ
レーとが設けられており、前記ビームエキスパンダに入
射した光はレンズアレイへ導かれ、前記コンデンサによ
り、空間的に分離された２つの平面に結像され、前記リ
レーにより、レチクルにおける単一の平面に再結像され
ることにより解決される。
は、ビームエキスパンダと、該ビームエキスパンダに後
置されたレンズアレイと、該レンズアレイに後置されて
おりそれぞれ異なる空間的位置で水平像平面と垂直像平
面を有するコンデンサと、該コンデンサに後置されたリ
レーとが設けられており、前記ビームエキスパンダに入
射した光はレンズアレイへ導かれ、前記コンデンサによ
り、空間的に分離された２つの平面に結像され、前記リ
レーにより、レチクルにおける単一の平面に再結像され
ることにより解決される。
【００１１】さらに上記の課題は、請求項１７、１９、
２１ならびに２３の特徴部分に記載の構成により解決さ
れる。
２１ならびに２３の特徴部分に記載の構成により解決さ
れる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の１つの実施形態によれ
ば、照射源たとえば光源と、ズームビームエキスパンダ
と、これに後置された可変のレンズアレイと、水平平面
と垂直平面において空間的に分離された２つの中間像平
面を有する球面−円柱面コンデンサと、垂直像平面と水
平像平面におけるフィールドサイズを別個に調節するた
めの手段と、垂直および水平像平面をレチクルに対し共
役にさせる無限焦点球面−円柱面リレーが設けられてい
る。
ば、照射源たとえば光源と、ズームビームエキスパンダ
と、これに後置された可変のレンズアレイと、水平平面
と垂直平面において空間的に分離された２つの中間像平
面を有する球面−円柱面コンデンサと、垂直像平面と水
平像平面におけるフィールドサイズを別個に調節するた
めの手段と、垂直および水平像平面をレチクルに対し共
役にさせる無限焦点球面−円柱面リレーが設けられてい
る。
【００１３】さらに本発明の別の実施形態によれば、サ
ジタル平面とメリジオナル平面の両方においてケーラー
照明が生じるように構成されている。
ジタル平面とメリジオナル平面の両方においてケーラー
照明が生じるように構成されている。
【００１４】本発明のさらに別の実施形態によれば、空
間的に分離された垂直および水平中間像平面が形成され
る。
間的に分離された垂直および水平中間像平面が形成され
る。
【００１５】また、本発明の別の実施形態によればズー
ムビームエキスパンダが用いられている。
ムビームエキスパンダが用いられている。
【００１６】本発明のこれらの構成およびその他の特徴
ならびに利点は、以下の詳細な説明に示されている。
ならびに利点は、以下の詳細な説明に示されている。
【００１７】
【実施例】図３には、本発明による光学照明装置の１つ
の実施形態が示されている。この場合、照明ないし光源
としてエキシマレーザ１０を用いるとよい。ホトリソグ
ラフィに適した比較的安定したエキシマレーザは、Cyme
r San Diego,Californiaまたは Lambda Psysic, Acton,
Massachusetts から入手できる。
の実施形態が示されている。この場合、照明ないし光源
としてエキシマレーザ１０を用いるとよい。ホトリソグ
ラフィに適した比較的安定したエキシマレーザは、Cyme
r San Diego,Californiaまたは Lambda Psysic, Acton,
Massachusetts から入手できる。
【００１８】レーザ１０はズームビームエキスパンダＬ
ＧE へ導かれ、この実施例ではズームビームエキスパン
ダＬＧE は、正のレンズ１２、負のレンズ１４、負のレ
ンズ１６および正のレンズ１８から成るレンズ群により
構成されている。レンズ群がズームビームエキスパンダ
の機能を実行するならば、その他のレンズ構成配列を採
用してもよい。ズームビームエキスパンダＬＧE によ
り、レーザ１０から放射されたビームの広がりを変える
ことができ、ビームを実質的に視準された形に保持する
ことができる。ズームビームエキスパンダＬＧE に、球
面および／または円柱形の素子を設けることもできる。
このことで放射ビーム形状を変えられるようになる。次
にレンズアレイ２０が設けられており、つまりこれはズ
ームビームエキスパンダＬＧE の隣りに配置されてい
る。レンズアレイ２０はマイクロレンズアレイとするこ
とができるが、慣用のフライズアイアレイ、バイナリレ
ンズアレイまたは回折格子アレイとしてもよい。次につ
まりレンズアレイ２０の隣りにコンデンサ２２が配置さ
れている。コンデンサ２２は球面−円柱面コンデンサと
するのがよい。コンデンサ２２は、空間的に分離された
水平像平面２４と垂直像平面２６を有している。水平像
平面２４と垂直像平面２６における光はテレセントリッ
クであり、したがってレンズアレイ２０の焦点面を無限
遠に結像する。個々の水平および垂直の中間像平面２４
および２６における開口数は、それぞれ異なるものであ
ってよい。その隣りに、つまり中間像平面２４および２
６に続いて、リレーレンズ系２８が配置されている。リ
レー２８は球面−円柱面リレーとするのがよい。リレー
２８により、水平および垂直方向の中間像平面２４，２
６がレチクル３２上に再結像される。リレー２８は、水
平および垂直方向の中間像平面２４と２６に対しそれぞ
れ異なる倍率を有することができる。したがって、所定
のサイズのレチクル３２において方形の照明フィールド
が得られる。
ＧE へ導かれ、この実施例ではズームビームエキスパン
ダＬＧE は、正のレンズ１２、負のレンズ１４、負のレ
ンズ１６および正のレンズ１８から成るレンズ群により
構成されている。レンズ群がズームビームエキスパンダ
の機能を実行するならば、その他のレンズ構成配列を採
用してもよい。ズームビームエキスパンダＬＧE によ
り、レーザ１０から放射されたビームの広がりを変える
ことができ、ビームを実質的に視準された形に保持する
ことができる。ズームビームエキスパンダＬＧE に、球
面および／または円柱形の素子を設けることもできる。
このことで放射ビーム形状を変えられるようになる。次
にレンズアレイ２０が設けられており、つまりこれはズ
ームビームエキスパンダＬＧE の隣りに配置されてい
る。レンズアレイ２０はマイクロレンズアレイとするこ
とができるが、慣用のフライズアイアレイ、バイナリレ
ンズアレイまたは回折格子アレイとしてもよい。次につ
まりレンズアレイ２０の隣りにコンデンサ２２が配置さ
れている。コンデンサ２２は球面−円柱面コンデンサと
するのがよい。コンデンサ２２は、空間的に分離された
水平像平面２４と垂直像平面２６を有している。水平像
平面２４と垂直像平面２６における光はテレセントリッ
クであり、したがってレンズアレイ２０の焦点面を無限
遠に結像する。個々の水平および垂直の中間像平面２４
および２６における開口数は、それぞれ異なるものであ
ってよい。その隣りに、つまり中間像平面２４および２
６に続いて、リレーレンズ系２８が配置されている。リ
レー２８は球面−円柱面リレーとするのがよい。リレー
２８により、水平および垂直方向の中間像平面２４，２
６がレチクル３２上に再結像される。リレー２８は、水
平および垂直方向の中間像平面２４と２６に対しそれぞ
れ異なる倍率を有することができる。したがって、所定
のサイズのレチクル３２において方形の照明フィールド
が得られる。
【００１９】コンデンサ２２およびリレー２８の第１の
部分により、レンズアレイ２０の焦点面と共役である入
射瞳が共通の開口絞り３０上に結像され、これによりサ
ジタル平面とメリジオナル平面の両方でケーラー照明が
生じる。このため２段階の照明装置により、照明領域お
よび照射ビームの開口数を制御できるようになる。開口
絞り３０はリレー２８内に配置されている。開口絞り３
０は、リレー２８の第２の部分により無限大に結像され
る。これによりレチクル３２において、テレセントリッ
クな光のパターンが生成される。レチクル３２における
開口数は、水平平面と垂直平面とで等しくまたは異なる
ようにすることができる。水平方向フレーミングブレー
ドないし幅調節装置３４は、水平像平面２４に設けられ
ている。幅調節装置３４は、水平像平面２４の垂直方向
の高さに沿っていかなる所定の位置にでも調節可能であ
る。幅調節装置３４は水平像平面２４に配置されている
ので、照明フィールドはウェハにおいて幅の次元で鮮鋭
である。
部分により、レンズアレイ２０の焦点面と共役である入
射瞳が共通の開口絞り３０上に結像され、これによりサ
ジタル平面とメリジオナル平面の両方でケーラー照明が
生じる。このため２段階の照明装置により、照明領域お
よび照射ビームの開口数を制御できるようになる。開口
絞り３０はリレー２８内に配置されている。開口絞り３
０は、リレー２８の第２の部分により無限大に結像され
る。これによりレチクル３２において、テレセントリッ
クな光のパターンが生成される。レチクル３２における
開口数は、水平平面と垂直平面とで等しくまたは異なる
ようにすることができる。水平方向フレーミングブレー
ドないし幅調節装置３４は、水平像平面２４に設けられ
ている。幅調節装置３４は、水平像平面２４の垂直方向
の高さに沿っていかなる所定の位置にでも調節可能であ
る。幅調節装置３４は水平像平面２４に配置されている
ので、照明フィールドはウェハにおいて幅の次元で鮮鋭
である。
【００２０】したがってレチクル３２に生成される方形
の照明フィールドを、この方形照明フィールドの幅ない
し横軸と平行にスキャンすることができる。この構成に
より、レチクル３２が照射される方形フィールドの幅よ
りも大きいかぎり、レチクル３２の像が逐次、露光され
ることになる。方形の照明フィールドの水平ないし横方
向の幅の調節により、ウェハが受光するビームの線量つ
まりウェハの露光を一定速度のスキャン運動に関連して
制御できる。垂直像平面２６における縦方向の垂直の高
さは、垂直方向デリミタないし高さ調節装置３６により
制御されるのが有利である。高さ調節装置３６は垂直像
平面２６のところに配置されている。１つの実施形態に
よれば、この高さ調節装置３６は２つの可動のジョーを
有しており、これは鮮鋭にフォーカシングされる水平方
向のエッジをもち、それらのエッジは方形照明フィール
ドに対する所望の垂直方向の高さに対し無関係に位置決
めできる。高さ調節装置は垂直像平面２６に配置されて
いるので、照明フィールドの垂直方向のエッジはウェハ
において鮮鋭に規定される。中間水平像平面２４と中間
垂直像平面２６の間に照明調節装置３８が配置されてい
る。照明調節装置３８は、互いに無関係に調節可能な複
数の縦方向のエッジを有する方形のスロットとすること
ができる。この場合、縦方向のエッジは、均質な照明プ
ロフィルないし所望の照明プロフィルを得るのに必要と
されるように挿入および除去される。照明調節装置３８
は像平面に配置されていないので、縦方向のエッジはウ
ェハ平面において鮮鋭には規定されないことになる。こ
のことにより照度プロフィルないし線量はほとんど補正
しなくてよくなり、いっそう良好な照明均質性を達成で
きる。
の照明フィールドを、この方形照明フィールドの幅ない
し横軸と平行にスキャンすることができる。この構成に
より、レチクル３２が照射される方形フィールドの幅よ
りも大きいかぎり、レチクル３２の像が逐次、露光され
ることになる。方形の照明フィールドの水平ないし横方
向の幅の調節により、ウェハが受光するビームの線量つ
まりウェハの露光を一定速度のスキャン運動に関連して
制御できる。垂直像平面２６における縦方向の垂直の高
さは、垂直方向デリミタないし高さ調節装置３６により
制御されるのが有利である。高さ調節装置３６は垂直像
平面２６のところに配置されている。１つの実施形態に
よれば、この高さ調節装置３６は２つの可動のジョーを
有しており、これは鮮鋭にフォーカシングされる水平方
向のエッジをもち、それらのエッジは方形照明フィール
ドに対する所望の垂直方向の高さに対し無関係に位置決
めできる。高さ調節装置は垂直像平面２６に配置されて
いるので、照明フィールドの垂直方向のエッジはウェハ
において鮮鋭に規定される。中間水平像平面２４と中間
垂直像平面２６の間に照明調節装置３８が配置されてい
る。照明調節装置３８は、互いに無関係に調節可能な複
数の縦方向のエッジを有する方形のスロットとすること
ができる。この場合、縦方向のエッジは、均質な照明プ
ロフィルないし所望の照明プロフィルを得るのに必要と
されるように挿入および除去される。照明調節装置３８
は像平面に配置されていないので、縦方向のエッジはウ
ェハ平面において鮮鋭には規定されないことになる。こ
のことにより照度プロフィルないし線量はほとんど補正
しなくてよくなり、いっそう良好な照明均質性を達成で
きる。
【００２１】ズームビームエキスパンダＬＧE は球面レ
ンズまたは円柱レンズにより構成することができ、これ
により垂直および水平平面とは無関係に集まる光の可変
の部分干渉性を得ることができる。この実施例の場合、
本発明によって種々異なるパターンをレチクル３２上に
効果的に結像させることができる。さらにレンズアレイ
２０は可変であって、球面形状とすることもできるし円
柱面形状とすることもできる。このことにより、レチク
ル３２において種々異なる２次元のフィールドを得るこ
とができる。したがって本発明による照明装置を、種々
異なるプロジェクション光学系を用いた適用事例に簡単
に整合させることができる。
ンズまたは円柱レンズにより構成することができ、これ
により垂直および水平平面とは無関係に集まる光の可変
の部分干渉性を得ることができる。この実施例の場合、
本発明によって種々異なるパターンをレチクル３２上に
効果的に結像させることができる。さらにレンズアレイ
２０は可変であって、球面形状とすることもできるし円
柱面形状とすることもできる。このことにより、レチク
ル３２において種々異なる２次元のフィールドを得るこ
とができる。したがって本発明による照明装置を、種々
異なるプロジェクション光学系を用いた適用事例に簡単
に整合させることができる。
【００２２】レチクル３２における開口数は、ズームビ
ームエキスパンダＬＧE から放射されるビームの２次元
のサイズにより決定される。レチクル３２における開口
数は、光のいかなる損失も伴わずに変えることができ
る。光の部分干渉性は、プロジェクション光学系の開口
数と照明装置のレチクル３２における開口数の関数であ
る。このため、レチクル３２における開口数を変えるこ
とにより光の部分干渉性を変えることができる。光の部
分干渉性の変更は、種々異なる回路パターンのプリント
にとって重要なものとなる可能性がある。ズームビーム
エキスパンダＬＧE が円柱状であるならば、垂直および
水平平面において種々異なる部分干渉性を生じさせるこ
とができる。さらに、レンズアレイ２０が可変で円柱状
であって垂直および水平平面でそれぞれ異なる開口数を
有しているならば、別個に変えることのできる２次元の
スキャンフィールドを、光のいかなる損失も伴わずにレ
チクル３２に生じさせることができる。したがって本発
明による照明装置は著しくフレキシブルであり、多数の
可能な適用事例を有するものである。
ームエキスパンダＬＧE から放射されるビームの２次元
のサイズにより決定される。レチクル３２における開口
数は、光のいかなる損失も伴わずに変えることができ
る。光の部分干渉性は、プロジェクション光学系の開口
数と照明装置のレチクル３２における開口数の関数であ
る。このため、レチクル３２における開口数を変えるこ
とにより光の部分干渉性を変えることができる。光の部
分干渉性の変更は、種々異なる回路パターンのプリント
にとって重要なものとなる可能性がある。ズームビーム
エキスパンダＬＧE が円柱状であるならば、垂直および
水平平面において種々異なる部分干渉性を生じさせるこ
とができる。さらに、レンズアレイ２０が可変で円柱状
であって垂直および水平平面でそれぞれ異なる開口数を
有しているならば、別個に変えることのできる２次元の
スキャンフィールドを、光のいかなる損失も伴わずにレ
チクル３２に生じさせることができる。したがって本発
明による照明装置は著しくフレキシブルであり、多数の
可能な適用事例を有するものである。
【００２３】図４は、水平中間像平面２４と垂直中間像
平面２６の詳細図である。水平中間像平面２４の幅は、
幅調節ジョーないしブレード６４により制御される。ブ
レード６４は幅調節駆動部６６により駆動される。この
場合、幅調節駆動部６６により、ｘ軸に沿ったブレード
６４の運動が矢印７２により示された方向で制御され
る。垂直中間像平面２６の高さは、高さ調節ジョーない
しブレード６８により制御される。ブレード６８は高さ
調節駆動部７０により駆動される。この場合、高さ調節
駆動部７０により、ｙ軸に沿ったブレード６８の運動が
矢印７４により示された方向で制御される。幅調節ブレ
ード６４と高さ調節ブレード６８を互いに無関係に調節
することで、方形の照明スリットないしフィールドを精
確に制御できる。空間的に分離されている水平中間像平
面２４と垂直中間像平面２６により、所定の方形照明ス
リットないしフィールドをレチクルに形成するのがきわ
めて容易になる。
平面２６の詳細図である。水平中間像平面２４の幅は、
幅調節ジョーないしブレード６４により制御される。ブ
レード６４は幅調節駆動部６６により駆動される。この
場合、幅調節駆動部６６により、ｘ軸に沿ったブレード
６４の運動が矢印７２により示された方向で制御され
る。垂直中間像平面２６の高さは、高さ調節ジョーない
しブレード６８により制御される。ブレード６８は高さ
調節駆動部７０により駆動される。この場合、高さ調節
駆動部７０により、ｙ軸に沿ったブレード６８の運動が
矢印７４により示された方向で制御される。幅調節ブレ
ード６４と高さ調節ブレード６８を互いに無関係に調節
することで、方形の照明スリットないしフィールドを精
確に制御できる。空間的に分離されている水平中間像平
面２４と垂直中間像平面２６により、所定の方形照明ス
リットないしフィールドをレチクルに形成するのがきわ
めて容易になる。
【００２４】図５には本発明の１つの実施形態が示され
ており、この実施形態は２４８ｎｍの波長で動作するエ
キシマレーザ光源のために最適化されているものであ
る。便宜上、この照明装置はレンズアレイ２０で始まる
ように描かれている。図示されている実施例の場合、こ
の装置はレンズ群ＬＧC 、５つのレンズ素子を有する球
面−円柱面コンデンサを有している。図５においてレン
ズ群ＬＧC は、球面レンズ４０、円柱レンズ４２、放物
面を有する円柱レンズ４４、放物面を有する球面レンズ
４６、ならびに円柱レンズ４８から成るものとして示さ
れている。コンデンサの入射瞳はレンズアレイ２０の焦
点面に位置している。水平像平面２４は、正のパワーの
球面レンズ４０および共心の円柱レンズ４２、単一の正
のパワーのレンズ４４、正のパワーの球面レンズ４６、
ならびに負のパワーの円柱レンズ４８により形成され
る。レンズ４０と４２により第１の無限焦点レンズ群が
形成されている。そしてレンズ４６と４８により第２の
負のパワーのレンズ群が形成されている。単一レンズ４
４と第２の負のパワーのレンズ群により望遠系が形成さ
れ、これによってコンデンサないしレンズ群ＬＧC の焦
点距離に比べて短い全長が得られる。レンズ４４の第１
の面は放物面であって、これにより水平像平面に主光線
のテレセントリックなパターンが生成され、球面収差が
補正される。第２の負のレンズ群４６，４８と単一レン
ズ４４に関して焦点距離の比が−０．９〜−１の間であ
ることで、有利にはコンデンサＬＧC の長さからの約
０．０３５〜０．０５０の間の外側の水平像平面位置を
保持し、ペッツヴァル湾曲のための補正に用いられる。
ており、この実施形態は２４８ｎｍの波長で動作するエ
キシマレーザ光源のために最適化されているものであ
る。便宜上、この照明装置はレンズアレイ２０で始まる
ように描かれている。図示されている実施例の場合、こ
の装置はレンズ群ＬＧC 、５つのレンズ素子を有する球
面−円柱面コンデンサを有している。図５においてレン
ズ群ＬＧC は、球面レンズ４０、円柱レンズ４２、放物
面を有する円柱レンズ４４、放物面を有する球面レンズ
４６、ならびに円柱レンズ４８から成るものとして示さ
れている。コンデンサの入射瞳はレンズアレイ２０の焦
点面に位置している。水平像平面２４は、正のパワーの
球面レンズ４０および共心の円柱レンズ４２、単一の正
のパワーのレンズ４４、正のパワーの球面レンズ４６、
ならびに負のパワーの円柱レンズ４８により形成され
る。レンズ４０と４２により第１の無限焦点レンズ群が
形成されている。そしてレンズ４６と４８により第２の
負のパワーのレンズ群が形成されている。単一レンズ４
４と第２の負のパワーのレンズ群により望遠系が形成さ
れ、これによってコンデンサないしレンズ群ＬＧC の焦
点距離に比べて短い全長が得られる。レンズ４４の第１
の面は放物面であって、これにより水平像平面に主光線
のテレセントリックなパターンが生成され、球面収差が
補正される。第２の負のレンズ群４６，４８と単一レン
ズ４４に関して焦点距離の比が−０．９〜−１の間であ
ることで、有利にはコンデンサＬＧC の長さからの約
０．０３５〜０．０５０の間の外側の水平像平面位置を
保持し、ペッツヴァル湾曲のための補正に用いられる。
【００２５】垂直像平面２６は球面レンズ４０と４６に
より生成される。重大なコマおよび非点収差が生じるの
を回避するために、レンズアレイ２０の焦点面の近くに
視野レンズ４０が配置されている。レンズ４６により、
垂直像平面２６においてテレセントリックな光のパター
ンが生成される。いかなるアクシスおよびオフアクシス
収差でも平衡調整するため、レンズ４０，４６は１．４
〜１．８の焦点距離比を有するようにすべきである。水
平像平面と垂直像平面２４，２６の両方における射出瞳
は、無限遠に位置している。中間像平面２４，２６にお
けるフィールドの区切りは、レンズアレイ２０の開口数
とコンデンサレンズ群ＬＧC の実効焦点距離の関数であ
る。
より生成される。重大なコマおよび非点収差が生じるの
を回避するために、レンズアレイ２０の焦点面の近くに
視野レンズ４０が配置されている。レンズ４６により、
垂直像平面２６においてテレセントリックな光のパター
ンが生成される。いかなるアクシスおよびオフアクシス
収差でも平衡調整するため、レンズ４０，４６は１．４
〜１．８の焦点距離比を有するようにすべきである。水
平像平面と垂直像平面２４，２６の両方における射出瞳
は、無限遠に位置している。中間像平面２４，２６にお
けるフィールドの区切りは、レンズアレイ２０の開口数
とコンデンサレンズ群ＬＧC の実効焦点距離の関数であ
る。
【００２６】レンズ群ＬＧR はリレーレンズの球面−円
柱面系であるとよい。レンズ群ＬＧR により水平像平面
２４と垂直像平面２６が結像され、これにより矩形の照
明フィールド６２が形成される。矩形の照明フィールド
６２により、図３で示されているようにレチクル３２が
照明される。レンズ群ＬＧR は以下の６つの素子から成
るものとして示されている。すなわち、メニスカス球面
レンズ５０、円柱レンズ５２、円柱レンズ５４、放物面
を有する球面レンズ５６、楕円面を有する球面レンズ５
８、ならびに球面レンズ６０により構成されている。レ
ンズ群ＬＧR におけるこれらすべての６つの素子は、水
平像面２４を矩形の照明フィールド６２と共役させるた
めに用いられる。２つのレンズ５０および５２により、
第１の長焦点距離補正レンズ群が形成される。レンズ５
４および５６により、第２のリバース望遠レンズ群が形
成される。レンズ５４は負のパワーのものであり、レン
ズ５６は正のパワーのものである。レンズ５８は瞳レン
ズであり、レンズ６０はコリメーティングレンズであ
る。レンズ５０および５２は、コマおよび像面湾曲の補
正に用いられる。リバース望遠レンズ群により、必要と
される焦点距離が得られる。レンズ５８および６０によ
り、残留するひずみと非点収差が補正される。アクシス
およびオフアクシス収差を補正するのに有利であるの
は、レンズ５４と５６の焦点距離の比を−１．１〜−
１．３の間にすることである。さらにこの場合、リレー
の水平平面倍率を０．７〜１．２の間にする。
柱面系であるとよい。レンズ群ＬＧR により水平像平面
２４と垂直像平面２６が結像され、これにより矩形の照
明フィールド６２が形成される。矩形の照明フィールド
６２により、図３で示されているようにレチクル３２が
照明される。レンズ群ＬＧR は以下の６つの素子から成
るものとして示されている。すなわち、メニスカス球面
レンズ５０、円柱レンズ５２、円柱レンズ５４、放物面
を有する球面レンズ５６、楕円面を有する球面レンズ５
８、ならびに球面レンズ６０により構成されている。レ
ンズ群ＬＧR におけるこれらすべての６つの素子は、水
平像面２４を矩形の照明フィールド６２と共役させるた
めに用いられる。２つのレンズ５０および５２により、
第１の長焦点距離補正レンズ群が形成される。レンズ５
４および５６により、第２のリバース望遠レンズ群が形
成される。レンズ５４は負のパワーのものであり、レン
ズ５６は正のパワーのものである。レンズ５８は瞳レン
ズであり、レンズ６０はコリメーティングレンズであ
る。レンズ５０および５２は、コマおよび像面湾曲の補
正に用いられる。リバース望遠レンズ群により、必要と
される焦点距離が得られる。レンズ５８および６０によ
り、残留するひずみと非点収差が補正される。アクシス
およびオフアクシス収差を補正するのに有利であるの
は、レンズ５４と５６の焦点距離の比を−１．１〜−
１．３の間にすることである。さらにこの場合、リレー
の水平平面倍率を０．７〜１．２の間にする。
【００２７】リレーレンズ群ＬＧR において垂直平面
は、メニスカス視野レンズ５０、正のパワーのレンズ５
６、瞳レンズ５８、ならびに正のパワーのコリメーティ
ングレンズ６０により結像される。視野レンズ５０によ
り、コマおよび像面湾曲が補正される。レンズ５６によ
りその第１の放物面によって、球面収差、コマならびに
非点収差が補正され、入射瞳が開口絞り３０と共役にさ
せられる。瞳レンズ５８によりその第２の楕円面によっ
て、残留するひずみと非点収差が補正される。コリメー
ティングレンズ６０により、光が視準されて主光線のテ
レセントリックなパターンがレチクルに生成され、射出
瞳が無限遠に結像される。パワフルなレンズ５６，６０
の間における光学的なパワーの最適な配置のために、な
らびにアクシスおよびオフアクシス収差の間の平衡調整
のために有利であるのは、垂直平面の倍率を０．８〜
１．３の間とすることである。さらにこの場合、レンズ
５６とレンズ６０の焦点距離の比を０．６〜０．７の間
とする。開口絞り３０は水平平面と垂直平面の両方に共
通であり、瞳レンズ５８とコリメーティングレンズ６０
により無限遠に結像される。上述の設計により、レンズ
群ＬＧC とレンズ群ＬＧR の全長を約１．４ｍにするこ
とができる。
は、メニスカス視野レンズ５０、正のパワーのレンズ５
６、瞳レンズ５８、ならびに正のパワーのコリメーティ
ングレンズ６０により結像される。視野レンズ５０によ
り、コマおよび像面湾曲が補正される。レンズ５６によ
りその第１の放物面によって、球面収差、コマならびに
非点収差が補正され、入射瞳が開口絞り３０と共役にさ
せられる。瞳レンズ５８によりその第２の楕円面によっ
て、残留するひずみと非点収差が補正される。コリメー
ティングレンズ６０により、光が視準されて主光線のテ
レセントリックなパターンがレチクルに生成され、射出
瞳が無限遠に結像される。パワフルなレンズ５６，６０
の間における光学的なパワーの最適な配置のために、な
らびにアクシスおよびオフアクシス収差の間の平衡調整
のために有利であるのは、垂直平面の倍率を０．８〜
１．３の間とすることである。さらにこの場合、レンズ
５６とレンズ６０の焦点距離の比を０．６〜０．７の間
とする。開口絞り３０は水平平面と垂直平面の両方に共
通であり、瞳レンズ５８とコリメーティングレンズ６０
により無限遠に結像される。上述の設計により、レンズ
群ＬＧC とレンズ群ＬＧR の全長を約１．４ｍにするこ
とができる。
【００２８】表１にはそれぞれ、２４８ｎｍの波長と約
１０ｎｍのスペクトル帯域幅において最適化されている
コンデンサとリレーおよびレンズ群ＬＧC とレンズ群Ｌ
ＧRに関する光学的規定が示されており、このような照
明装置はエキシマレーザ光源に適したものである。
１０ｎｍのスペクトル帯域幅において最適化されている
コンデンサとリレーおよびレンズ群ＬＧC とレンズ群Ｌ
ＧRに関する光学的規定が示されており、このような照
明装置はエキシマレーザ光源に適したものである。
【００２９】
【表１】
【００３０】表２にはそれぞれ、１９３ｎｍの波長にお
いて最適化されているコンデンサとリレーおよびレンズ
群ＬＧC とレンズ群ＬＧR に関する光学的規定が示され
ている。
いて最適化されているコンデンサとリレーおよびレンズ
群ＬＧC とレンズ群ＬＧR に関する光学的規定が示され
ている。
【００３１】
【表２】
【００３２】これらの表において、ＲＤＸはサジタル平
面における半径であり、Ｋは表面プロフィルの２次の係
数である。
面における半径であり、Ｋは表面プロフィルの２次の係
数である。
【００３３】上述のことから容易にわかるのは、ホトリ
ソグラフィおよび半導体製造において用いられる照明装
置が本発明により改善されることである。本発明はフレ
キシブルであり種々のホトリソグラフィシステムに対し
整合可能であって、光を損失させることなく幅と高さの
可変である均質な矩形の照明が得られる。
ソグラフィおよび半導体製造において用いられる照明装
置が本発明により改善されることである。本発明はフレ
キシブルであり種々のホトリソグラフィシステムに対し
整合可能であって、光を損失させることなく幅と高さの
可変である均質な矩形の照明が得られる。
【００３４】また、種々異なる投影による適用を容易に
するために開口数を変えることができ、光を損失させる
ことなく光の照明における部分干渉性を変更できる。こ
れまで本発明の有利な実施形態を示してきたが、特許請
求の範囲に記載の本発明の枠から逸脱することなく種々
の変形を行えることは当業者にとって自明である。
するために開口数を変えることができ、光を損失させる
ことなく光の照明における部分干渉性を変更できる。こ
れまで本発明の有利な実施形態を示してきたが、特許請
求の範囲に記載の本発明の枠から逸脱することなく種々
の変形を行えることは当業者にとって自明である。
【図１】従来の照明装置におけるメリジオナル平面の概
略図である。
略図である。
【図２】従来の照明装置におけるサジタル平面の概略図
である。
である。
【図３】本発明による光学照明装置の１つの実施形態の
概略図である。
概略図である。
【図４】空間的に分離されている水平および垂直中間像
平面の斜視図である。
平面の斜視図である。
【図５】本発明による光学照明装置を詳細に表した実施
形態の斜視図である。
形態の斜視図である。
１ ランプ ２ 反射器 ３ 円柱レンズ ４ 円柱レンズアレイ ５ 球面−円柱面コンデンサ ６ リレー １０ エキシマレーザ ＬＧE ズームレンズエキスパンダ ２０ レンズアレイ ２２ コンデンサ ２４，２６ 中間像平面 ２８ リレー ３０ 開口絞り ３２ レチクル ３４ 幅調節装置 ３６ 高さ調節装置 ３８ 照明調節装置 ６４，６８ ブレード ６６ 幅調節駆動部 ７０ 高さ調節装置
Claims (27)
- 【請求項１】 ホトリソグラフィ用の照明装置におい
て、 ビームエキスパンダと、 該ビームエキスパンダに後置されたレンズアレイと、 該レンズアレイに後置されておりそれぞれ異なる空間的
位置で水平像平面と垂直像平面を有するコンデンサと、 該コンデンサに後置されたリレーとが設けられており、 前記ビームエキスパンダに入射した光はレンズアレイへ
導かれ、 前記コンデンサにより、空間的に分離された２つの平面
に結像され、 前記リレーにより、レチクルにおける単一の平面に再結
像されることを特徴とする、 ホトリソグラフィ用の照明装置。 - 【請求項２】 照明源が設けられている、請求項１記載
の照明装置。 - 【請求項３】 前記照明源はレーザである、請求項１記
載の照明装置。 - 【請求項４】 前記レーザはエキシマレーザである、請
求項３記載の照明装置。 - 【請求項５】 前記ビームエキスパンダはズームビーム
エキスパンダである、請求項１記載の照明装置。 - 【請求項６】 前記ビームエキスパンダは球面形ズーム
ビームエキスパンダである、請求項１記載の照明装置。 - 【請求項７】 前記ビームエキスパンダは円柱形ズーム
ビームエキスパンダである、請求項１記載の照明装置。 - 【請求項８】 前記レンズアレイはマイクロレンズアレ
イである、請求項１記載の照明装置。 - 【請求項９】 前記レンズアレイは回折格子アレイであ
る、請求項１記載の照明装置。 - 【請求項１０】 前記レンズアレイはバイナリアレイで
ある、請求項１記載の照明装置。 - 【請求項１１】 前記レンズアレイは球面である、請求
項１記載の照明装置。 - 【請求項１２】 前記レンズアレイは円柱状である、請
求項１記載の照明装置。 - 【請求項１３】 前記コンデンサは球面および円柱面レ
ンズから成る、請求項１記載の照明装置。 - 【請求項１４】 前記リレーは球面および円柱面レンズ
から成る、請求項１記載の照明装置。 - 【請求項１５】 幅調節手段と高さ調節手段とが設けら
れており、前記幅調節手段は水平像平面に配置されてい
て、前記レチクルに照射されるフィールドの幅を調節す
るために設けられており、前記高さ調節手段は垂直像平
面に配置されていて、前記レチクルに照射されるフィー
ルドの高さを調節するために設けられている、請求項１
記載の照明装置。 - 【請求項１６】 照明線量を調節するため像平面の近く
に照明調節手段が設けられている、請求項１５記載の照
明装置。 - 【請求項１７】 ホトリソグラフィ用の照明装置におい
て、 ズームビームエキスパンダと、 該ズームビームエキスパンダに後置されたレンズアレイ
と、 該レンズアレイに後置されたコンデンサレンズ群と、 該コンデンサレンズ群に後置されたリレーレンズ群とが
設けられており、 前記コンデンサレンズ群は一方の端部から他方の端部へ
向かって、第１の球面レンズ、第１の円柱レンズ、放物
面を備えた第２の円柱レンズ、放物面を備えた第２の球
面レンズ、ならびに第３の円柱レンズを有しており、該
コンデンサレンズ群はそれぞれ異なる空間的位置に水平
像平面と垂直像平面を有しており、 前記リレーレンズ群は一方の端部から他方の端部へ向か
って、第３の球面レンズ、第４の円柱レンズ、第５の円
柱レンズ、放物面を備えた第４の球面レンズ、楕円面を
備えた第５の球面レンズ、ならびに第６の球面レンズを
有しており、 前記ズームエキスパンダに入射した光は前記レンズアレ
イへ導かれ、コンデンサにより、空間的に分離された２
つの平面に結像され、リレーにより、レチクルにおける
単一の平面に再結像されることを特徴とする、 ホトリソグラフィ用の照明装置。 - 【請求項１８】 幅調節手段と高さ調節手段とが設けら
れており、前記幅調節手段は水平像平面に配置されてい
て、前記レチクルに照射されるフィールドの幅を調節す
るために設けられており、前記高さ調節手段は垂直像平
面に配置されていて、前記レチクルに照射されるフィー
ルドの高さを調節するために設けられている、請求項１
７記載の照明装置。 - 【請求項１９】 ホトリソグラフィ用の照明装置におい
て、 ズームビームエキスパンダと、 該ズームビームエキスパンダに後置されたレンズアレイ
と、 該レンズアレイに後置されており表１の光学的規定にし
たがって構成されたコンデンサおよびリレーレンズ群と
が設けられていることを特徴とする、 ホトリソグラフィ用の照明装置。 - 【請求項２０】 レーザ照明源が設けられている、請求
項１９記載の照明装置。 - 【請求項２１】 ホトリソグラフィ用の照明装置におい
て、 ズームビームエキスパンダと、 該ズームビームエキスパンダに後置されたレンズアレイ
と、 該レンズアレイに後置されており表２の光学的規定しし
たがって構成されたコンデンサおよびリレーレンズ群と
が設けられていることを特徴とする、 ホトリソグラフィ用の照明装置。 - 【請求項２２】 レーザ照明源が設けられている、請求
項２１記載の照明装置。 - 【請求項２３】 ホトリソグラフィ用の照明装置におい
て、 照明源と、 該照明源に後置されたビームエキスパンダと、 該ビームエキスパンダに後置されたレンズアレイと、 該レンズアレイに後置されたコンデンサと、 該コンデンサに後置されたリレーとが設けられており、 前記のビームエキスパンダおよびレンズアレイにより、
水平面において所定の第１の開口数が生じ垂直面におい
て第２の開口数が生じ、 前記コンデンサは水平像平面と垂直像平面を有してお
り、該垂直像平面は前記水平像平面とは空間的に分離さ
れており、 前記リレーにより、前記の水平像平面および垂直像平面
がレチクルにおける単一の照明平面と共役にされ、該リ
レーは水平平面で第１の倍率を有し垂直平面で第２の倍
率を有することを特徴とする、 ホトリソグラフィ用の照明装置。 - 【請求項２４】 前記の第１の倍率と第２の倍率はそれ
ぞれ異なる、請求項２３記載の照明装置。 - 【請求項２５】 前記の第１の開口数と第２の開口数は
それぞれ異なる、請求項２３記載の照明装置。 - 【請求項２６】 前記水平像平面に対応づけられている
幅調節手段と、前記垂直像平面に対応づけられている高
さ調節手段とが設けられており、前記幅調節手段は前記
水平像平面の幅を調節するために設けられており、前記
高さ調節手段は前記水平像平面の高さを調節するために
設けられており、レチクルにおいて所定の矩形の照明フ
ィールドが形成される、請求項２３記載の照明装置。 - 【請求項２７】 前記の第１の倍率の範囲は０．７から
１．２の間にあり、前記の第２の倍率の範囲は０．８か
ら１．３の間にある、請求項２３記載の照明装置。
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