JPH1064790A - Projection aligner - Google Patents

Projection aligner

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JPH1064790A
JPH1064790A JP22126196A JP22126196A JPH1064790A JP H1064790 A JPH1064790 A JP H1064790A JP 22126196 A JP22126196 A JP 22126196A JP 22126196 A JP22126196 A JP 22126196A JP H1064790 A JPH1064790 A JP H1064790A
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illumination light
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    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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    • G03F7/70Exposure apparatus for microlithography
    • G03F7/70216Systems for imaging mask onto workpiece
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection aligner which can suppress fluctuations in high order spherical aberration when zonal illumination or modified illumination is carried out. SOLUTION: Apart from a light source unit 1 for light exposure, another light source unit 2 is provided for emitting illumination light IL2 having such wavelengths that will not be sensitive to photoresist on a wafer 13. Provided on an optical path of illumination light IL1 is a modified mirror 5 of mirrors 6A and 6B having reflecting surfaces tilted toward a reticle 10. The illumination light IL1 for light exposure from the light source unit 1 is passed through a zonal region around the modified mirror 5; while the illumination light IL2 for non-exposure is reflected by the reflecting surfaces of the modified mirror 5 to be directed toward the reticle 10 and a projection optical system 12. With the illumination light IL1 and IL2, a lens in the vicinity of a pupil surface of the projection optical system 12 can be illuminated with a uniform illumination distribution.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素子、液晶表示素子、撮像素子(CCD等)、又は薄膜磁気ヘッド等を製造するためのフォトリソグラフィ工程でマスク上のパターンの像を感光基板上に露光するために使用される投影露光装置に関し、特に輪帯照明等を行うか、又は中心遮光型の瞳フィルターを使用する投影露光装置に適用して好適なものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is, for example, a semiconductor device, liquid crystal display devices, imaging devices (CCD, etc.), or the image of the pattern on the mask in the photolithography process for manufacturing a thin film magnetic head such as a photosensitive substrate It relates projection exposure apparatus used to expose the, in particular whether to perform annular illumination, etc., or applied to the central light shielding type projection exposure apparatus using a pupil filter is suitable.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来、例えば半導体素子を製造する際に、マスクとしてのレチクル(又はフォトマスク等)のパターンの像を投影光学系を介して、感光基板としてのフォトレジストが塗布されたウエハ(又はガラスプレート等)上に転写するステッパー等の投影露光装置が使用されている。 Conventionally, when manufacturing a semiconductor device for example, a pattern image of the reticle (or photomask, etc.) as a mask through a projection optical system, the wafer a photoresist as a photosensitive substrate is coated ( or a projection exposure apparatus such as a stepper for transferring onto a glass plate or the like) is used. これらの投影露光装置では、ウエハにできるだけ高集積度のパターンを露光するため、露光光としてできるだけ短波長の照明光を使用すると共に、投影光学系の開口数(NA)を大きくして、転写されるパターンの解像度を上げるという努力がなされてきた。 In these projection exposure apparatus for exposing a highest possible degree of integration of the patterns on the wafer, as well as possible using the short-wavelength illumination light as the exposure light, by increasing the numerical aperture of the projection optical system (NA), it is transferred that pattern is effort to increase the resolution of have been made.

【0003】但し、単に投影光学系の開口数を大きくすると、焦点深度が狭くなりすぎるため、開口数にあまり依存することなく、或る程度以上の焦点深度を確保して、且つ高い解像度を得る方法として、露光光をレチクルに対して傾斜させて照明するという照明法が開発されている。 [0003] However, simply increasing the numerical aperture of the projection optical system, since the depth of focus becomes too narrow, without much depending on the numerical aperture, to ensure a certain degree or more of the depth of focus is obtained and a high resolution as a method, an illumination method that illuminates exposure light is tilted with respect to the reticle has been developed. この照明法には、照明光学系の2次光源の形状を輪帯状とする輪帯照明及びその2次光源の形状を光軸から偏心した複数(例えば4個)の小光源とする所謂変形照明等がある。 The illumination method, the so-called modified illumination to a small light source of the plurality of the shape of the annular illumination and a secondary light source and shape the annular secondary light source of the illumination optical system is decentered from the optical axis (for example, four) and the like. このような照明法によれば、同じ露光波長、及び同じ投影光学系の開口数でも、投影光学系の解像度が向上する。 According to such illumination method, the same exposure wavelength, and also by the numerical aperture of the same projection optical system, thereby improving the resolution of the projection optical system. また、投影光学系の瞳面に輪帯状等の瞳フィルターを配置して、所謂「超解像」により解像度を向上させる方法も開発されている。 Further, by arranging the pupil filter, such as annular pupil plane of the projection optical system, it has also been developed a method of improving the resolution by a so-called "super-resolution".

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】以上の従来技術において、輪帯照明等を使用せず、レチクルをレチクルに対して垂直に入射する光束を中心として一様に分布する露光光で照明する照明方法によれば、主にレチクルのパターンを通過した0次回折光、+1次回折光、及び−1次回折光の3光束によってウエハ上にそのパターンの像を形成するために、投影光学系の瞳面付近のレンズは中心部も周辺部もほぼ一様に照明される。 In THE INVENTION to be solved problems described above in the prior art, without using the annular illumination or the like, illumination method of illuminating with the exposure light distributed uniformly around the light beam incident perpendicularly to the reticle to the reticle According to mainly 0-order diffracted light passed through the pattern of the reticle, + 1-order diffracted light, and -1 to form an image of the pattern on the wafer by 3 light flux of diffracted light, near the pupil plane of the projection optical system lens center also peripheral portion is also substantially uniformly illuminated. また、通常の照明法のもとで投影光学系の瞳面に中心部を遮蔽する輪帯状の瞳フィルターを配置しない場合も、投影光学系の瞳面の近くのレンズは一様に照明される。 Moreover, even if under normal illumination method not place the pupil filter zonal shielding the center portion on the pupil plane of the projection optical system, close to the lens pupil plane of the projection optical system is uniformly illuminated . このような照明状態であれば、レンズの中心部が主に温度上昇するために、 With such a lighting state, in order to center the lens is mainly a temperature rise,
位置に関して2次以下の関数となる熱変形や屈折率変化が主に起こり、ガウス(Gauss)像面の移動だけが光軸付近の主な収差変動として生じる。 Secondary less thermal deformation and refractive index change the function takes place in the main with respect to the position, by the movement of the Gaussian (Gauss) image surface occurs as the main aberration fluctuation in the vicinity of the optical axis. 従って、投影光学系の高次の球面収差変動が発生する恐れは少なかった。 Therefore, a possibility that high-order spherical aberration change of the projection optical system is generated was small.

【0005】しかし、輪帯照明や変形照明法により照明を行った場合には、レチクルのパターンを通過した露光用の照明光の内の主に0次回折光及び1次回折光によってウエハ上にそのパターンの像を形成するため、投影光学系の解像度の限界線幅に近いパターンが多い場合には、投影光学系の光軸付近を透過する光線の量が周辺部に比べて極めて少なくなる。 However, when performing the illumination by annular illumination and modified illumination method is mainly 0 and the pattern on the wafer by order diffracted light and 1-order diffracted light of the illumination light for exposure through the pattern of the reticle to form the image, when the pattern close to the resolution limit line width of the projection optical system is large, the amount of light passing through the vicinity of the optical axis of the projection optical system is extremely small as compared with the periphery. また、投影光学系の瞳面に光軸付近を遮光した瞳フィルターを配置した場合でも、 Further, even when placing the pupil filter that shields the vicinity of the optical axis on the pupil plane of the projection optical system,
瞳面よりもウエハに近い側に配置されているレンズの光軸付近を透過する光線の量は周辺部に比べて極めて少なくなる。 The amount of light transmitted through the vicinity of the optical axis of the lens disposed closer to the wafer than the pupil plane becomes very small as compared to the periphery.

【0006】このように投影光学系のレンズに対する照射エネルギーの分布が不均一になると、レンズの周辺部が主に熱を吸収して温度上昇し、中心部が温度上昇しないという現象が起こる。 [0006] Thus the distribution of the irradiation energy with respect to the projection optical system of the lens is uneven, the peripheral portion of the lens is the temperature rise primarily absorb heat, central portion phenomenon occurs that does not rise the temperature. このような温度上昇に比例して、部分的にレンズの屈折率が変動したり、レンズが熱変形したりするので、2次よりも高次の非球面やそれに相当する屈折率分布が新たに形成される。 In proportion to such a temperature rise, the refractive index or change of the partial lens, the lens is or thermally deformed, secondary higher order aspherical and the refractive index distribution corresponding to that newly It is formed. そのため、投影光学系の光軸に近い部分では、露光光の照射によりガウス像面の移動だけでなく、新たに高次の球面収差変動が生じるという不都合があった。 Therefore, in the portion close to the optical axis of the projection optical system, not only the movement of the Gaussian image plane by irradiation of the exposure light, there is a disadvantage that a new high-order spherical aberration variation occurs.

【0007】本発明は斯かる点に鑑み、輪帯照明や変形照明等を用いるか、又は光軸付近を遮光する瞳フィルターを使用して露光を行う際に、投影光学系の高次の球面収差変動を抑えて高い解像度が得られる投影露光装置を提供することを目的とする。 [0007] The present invention has been made in consideration of the point mow 斯, when performing exposure using the pupil filter that blocks or using annular illumination and modified illumination, or the like, or the vicinity of the optical axis, higher-order spherical surface of the projection optical system and to provide a projection exposure apparatus which is high by suppressing aberration variation resolution obtained.

【0008】 [0008]

【課題を解決するための手段】本発明による第1の投影露光装置は、例えば図1に示すように、露光用の照明光(IL1)のもとでマスク(10)上のパターンの像を感光基板(13)上に投影する投影光学系(12)と、 Means for Solving the Problems The present invention according to the first projection exposure apparatus, for example, as shown in FIG. 1, the image of the pattern on the mask (10) under the illumination light for exposure (IL1) a projection optical system for projecting onto the photosensitive substrate (13) and (12),
その投影光学系の瞳面、即ちマスク(10)のパターン面に対する光学的フーリエ変換面(PS)と共役な面上で光軸(AX)から偏心した領域に分布する光源(2次光源を含む)からのその露光用の照明光(IL1)を用いてそのマスク(10)を照明する照明光学系(1, Pupil plane of the projection optical system includes a light source (secondary light source distribution in a region offset from the optical axis (AX) in an optical Fourier transform plane (PS) conjugate with the surface i.e. with respect to the pattern surface of the mask (10) ) with illumination light (IL1) for the exposure from the illumination optical system for illuminating the mask (10) (1,
3,9)と、を有する投影露光装置において、その感光基板(13)に対して非感光性の波長域の照明光(IL And 3,9), in a projection exposure apparatus having an illumination light of the wavelength region of the non-sensitive to the photosensitive substrate (13) (IL
2)をその投影光学系(12)の瞳面(PS)上でその露光用の照明光(IL1)が通過しない領域に照射する補助照明系(2)を設けたものである。 2) The projection optical system (pupil plane of 12) (PS) on the illumination light for the exposure (IL1) in which is provided an auxiliary illumination system for irradiating the area that do not pass through (2).

【0009】斯かる本発明の第1の投影露光装置によれば、投影光学系(12)の瞳面(PS)と共役な面上で光軸(AX)から偏心した領域に分布する光源からの露光用の照明光(IL1)を用いるとは、輪帯照明法や変形照明法を用いることを意味する。 According to a first projection exposure apparatus of the present invention, the light source is distributed in a region offset from the optical axis (AX) on the pupil plane (PS) conjugate with the plane of the projection optical system (12) used and the illumination light (IL1) of the exposure means using the annular illumination method and modified illumination method. この際に、投影光学系(12)の瞳面近傍のレンズは主に光軸から偏心した領域が露光用の照明光(IL1)により照明され、例えば所定の周期的パターンに対して高解像度が得られる。 At this time, the pupil plane near the lens of the projection optical system (12) is mainly offset from the optical axis region is illuminated by the illumination light for exposure (IL1), for example high resolution for a given periodic pattern can get.
また、補助照明系により投影光学系(12)の瞳面(P Further, the pupil plane (P of the projection optical system (12) with the aid illumination system
S)上で露光用の照明光(IL1)が通過しない領域、 Area illumination light (IL1) does not pass for exposure on S),
即ち光軸近傍の領域も感光基板に対して非感光性の照明光(IL2)で照明されるため、投影光学系(12)の瞳面(PS)に近いレンズに対する照度分布が均一になり、レンズの熱変形や屈折率の変化における高次の変動成分が減少する。 That is, the region near the optical axis is also illuminated to the photosensitive substrate in a non-photosensitive illumination light (IL2), becomes uniform illuminance distribution with respect to the lens near the pupil plane of the projection optical system (12) (PS), order variation component in the change of the thermal deformation and the refractive index of the lens is reduced. このためには、非感光性の照明光(I For this purpose, non-photosensitive illumination light (I
L2)は、露光用の照明光(IL1)と同程度の吸収率で投影光学系(12)のレンズ、又はこのレンズのコーティング膜で吸収される必要がある。 L2) is a lens of a projection optical system (12) with illumination light (IL1) and comparable absorptivity for exposure, or need to be absorbed by the coating layer of this lens. レンズの球面収差変動は、レンズの熱変形や屈折率の変化に比例するため、投影光学系(12)の高次の球面収差変動が抑えられる。 Fluctuations of spherical aberration lens is proportional to the change in thermal deformation and the refractive index of the lens, the higher order spherical aberration variation of the projection optical system (12) is suppressed. 但し、補助照明系(2)からの照明光(IL2) However, the illumination light from the auxiliary illumination system (2) (IL2)
は非感光性であるため、感光基板(13)上に転写される像には影響がない。 Because a non-photosensitive, it does not affect the image to be transferred onto a photosensitive substrate (13).

【0010】この場合、その照明光学系は、輪帯状の光源、又は光軸に対して偏心した位置にある複数の光源からのその露光用の照明光(IL1)でそのマスク(1 [0010] In this case, the illumination optical system, the annular light source, or a mask with the illumination light (IL1) for the exposure of a plurality of light sources in an eccentric position with respect to the optical axis (1
0)を照明することが好ましい。 It is preferred to illuminate the 0). これは、所謂輪帯照明や変形照明による照明法を意味し、これにより高い解像度が得られる。 This means illumination method according Tokoroiwa zone illumination and modified illumination, thereby high resolution can be obtained. また、その照明光学系は、その露光用の照明光(IL1)の照度分布を均一化するためのオプティカル・インテグレータ(24)を有し、このオプティカル・インテグレータとそのマスク(10)との間に、 Further, the illumination optical system has an optical integrator (24) for equalizing the illuminance distribution of the illumination light (IL1) for the exposure, between the optical integrator and the mask (10) ,
その補助照明系(2)からの照明光(IL2)をそのマスク(10)に導く補助光導入部材(4,6A〜6D, Its leading illumination light from the auxiliary illumination system (2) to (IL2) in the mask (10) auxiliary light introducing member (4,6A~6D,
7A,7B)を設けることが好ましい。 7A, 7B) are preferably provided. これにより、露光用の照明光(IL1)と照明光(IL2)とを容易に合成できる。 Thereby, the illumination light for exposure and (IL1) and the illumination light (IL2) can be easily synthesized.

【0011】また、本発明による第2の投影露光装置は、例えば図6に示すように、露光用の照明光(IL1 Further, the second projection exposure apparatus according to the present invention, for example as shown in FIG. 6, the illumination light for exposure (IL1
B)のもとでマスク(10)上のパターンの像を投影光学系(12)を介して感光基板(13)上に投影する際に、その投影光学系(12)の瞳面(PS)上で光軸(AX)から偏心した領域を通過する結像光束を用いる投影露光装置において、その露光用の照明光(IL1 Under the mask (10) on the pattern image projection optical system of B) (in 12) through the projecting onto the photosensitive substrate (13), a pupil plane of the projection optical system (12) (PS) in the projection exposure apparatus using the imaging light beam passing through the area eccentric from the optical axis (AX) above, illumination light for the exposure (IL1
B)及びその感光基板(13)に対して非感光性の照明光(IL2B)をその投影光学系の瞳面(PS)に導く合成照明光学系(1B,42,2B,4B,7A,8 B) and synthetic illumination optical system that guides light-insensitive illumination light (IL2B) on the pupil plane (PS) of the projection optical system with respect to the photosensitive substrate (13) (1B, 42,2B, 4B, 7A, 8
A)と、その投影光学系(12)のその瞳面(PS)上に配置され、その光軸から偏心した領域以外の領域ではその感光基板(13)に対して非感光性の照明光(IL In A), but it is located thereon pupil plane of the projection optical system (12) (PS), a non-photosensitive illuminating light to an area other than the area eccentric from the optical axis thereof a photosensitive substrate (13) ( IL
2B)のみをその感光基板側に通過させる波長選択性を有する光学部材(5B)と、を有するものである。 An optical member (5B) having wavelength selectivity for passing 2B) only on the photosensitive substrate side, and has a.

【0012】斯かる本発明の第2の投影露光装置によれば、投影光学系(12)の瞳面(PS)上で光軸(A [0012] According to the second projection exposure apparatus of the present invention, the optical axis on the pupil plane of the projection optical system (12) (PS) (A
X)から偏心した領域を通過する結像光束を用いるため、実質的に中心遮光型の瞳フィルターを用いるのと等価となって高い解像度が得られる。 For using imaging light beam passing through the eccentric region from X), it is substantially higher become used to the equivalent of the pupil filter of the central light shielding type resolution can be obtained. この場合、光学部材(5B)により、露光用の照明光(IL1B)は、輪帯状等の領域のみを通過し、感光基板(13)に対して非感光性の照明光(IL2B)は、その光軸から偏心した領域以外の領域を通過する。 This case, the optical member (5B), the illumination light for exposure (IL1B) only passes the region of such annular, non-photosensitive illumination light to the photosensitive substrate (13) (IL2B), the It passes through the area other than the offset from the optical axis region. 従って、投影光学系(1 Therefore, the projection optical system (1
2)の瞳面(PS)近傍のレンズは、2つの照明光(I Pupil plane (PS) near the lens 2), two illumination light (I
L1B,IL2B)により均一な照度分布で照射されるため、レンズの熱変形や屈折率の変化における高次の変動成分が減少し、高次の球面収差変動も減少する。 L1B, to be illuminated with a uniform illuminance distribution by the IL2B), high-order variation component is reduced in the change in thermal deformation and the refractive index of the lens also reduces higher order spherical aberration variation. しかも、非感光性の照明光(IL2B)は感光基板(13) Moreover, non-photosensitive illumination light (IL2B) the photosensitive substrate (13)
上の投影像には影響を与えない。 It does not affect the projected image of the above.

【0013】 [0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の投影露光装置の実施の形態の第1の例につき図1〜図3を参照して説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, will be explained with reference to the first to FIGS. 1 3 per example of the embodiment of the projection exposure apparatus of the present invention. 本例は、レチクル上のパターンを投影光学系を介してウエハ上の各ショット領域に投影するステッパー型の投影露光装置に本発明を適用したものである。 This example is an application of the present invention the pattern on the reticle in a stepper-type projection exposure apparatus for projecting onto each shot area on the wafer through the projection optical system.

【0014】図1は、本例の投影露光装置の概略構成を示し、この図1に示すように本例の投影露光装置には3 [0014] Figure 1 shows a schematic arrangement of a projection exposure apparatus of this embodiment, the projection exposure apparatus of this embodiment, as shown in FIG. 1 3
つの光源部(図1では2つの光源部1,2が現れている)が設けられている。 One of the light source unit (Fig. 1, two light source sections 1 and 2 has appeared) is provided. 露光時には、第1の光源部1からはウエハ13上のフォトレジストに感光性の波長λ1 During exposure, the first wavelength of the light-sensitive photoresist on the wafer 13 from the light source unit 1 .lambda.1
の照明光IL1が射出され、第2の光源部2及び不図示の第3の光源部からはウエハ13上のフォトレジストに非感光性の波長λ2の照明光IL2が射出される。 The illumination light IL1 is emitted in the illumination light IL2 light-insensitive wavelength λ2 is emitted to the photoresist on the wafer 13 from the second light source unit 2 and the third light source unit (not shown). 光源部1の水銀ランプよりなる光源21から射出された照明光は、楕円鏡22によって第2焦点に集光した後、発散光となって、不図示の干渉フィルター等に入射し、干渉フィルターにより例えばi線(波長365nm)の照明光IL1が抽出される。 The illumination light emitted from the light source unit 1 of the mercury lamp consists of a light source 21, after converging at the second focal point by the elliptic mirror 22, becomes diverging light, incident on the interference filter (not shown) or the like, the interference filter for example, the illumination light IL1 i-line (wavelength 365 nm) is extracted. 次に、照明光IL1はインプットレンズ23により平行光束となってオプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ24に入射する。 Then, the illumination light IL1 is incident on the fly eye lens 24 as an optical integrator becomes a parallel light flux by the input lens 23.
フライアイレンズ24の各レンズエレメントの夫々の射出面には2次光源が形成され、これらの2次光源により面光源が作られる。 Secondary light sources are formed on the exit surface of each of the lens elements of the fly's eye lens 24, the surface light source made by these secondary light sources. フライアイレンズ24の射出面には、面光源の大きさを調整するための切り換え自在の複数の開口絞り26A〜26C(図2(a)参照)が配置されている。 The exit plane of the fly's eye lens 24, aperture switching freely plurality of openings for adjusting the size of the surface light source 26A-26C (see FIG. 2 (a)) is disposed. これらの開口絞り26A〜26Cは、ターレット状の円板25に固定され、円板25を駆動装置2 These aperture stop 26A~26C is fixed to the turret-like disc 25, drive disc 25 2
5Aで回転することで所望の開口絞りをフライアイレンズ24の射出面に設定できる。 The desired aperture stop by rotating can be set on the exit surface of the fly's eye lens 24 in 5A.

【0015】図2(a)は、図1の円板25上の開口絞りの具体的な構成を説明するための平面図を示し、この図2(a)において、3個の開口絞り26A〜26Cはターレット状の円板25の周辺に等角度間隔で固定されている。 [0015] FIG. 2 (a) shows a plan view for explaining a specific configuration of the aperture on the disk 25 in FIG. 1, in the FIGS. 2 (a), 3 pieces of the aperture stop 26A~ 26C is fixed at equal angular intervals around the turret-like disc 25. 第1の開口絞り26Aは通常の照明を行う場合に使用される円形開口を有し、第2の開口絞り26Bは小さいコヒーレンスファクタ(σ値)で照明を行う場合に使用される小さい円形開口を有する。 The first aperture stop 26A has a circular opening that is used to perform the normal lighting, a small circular aperture used when the second aperture stop 26B for performing illumination with a small coherence factor (sigma value) a. 第3の開口絞り26Cは、大きな円形開口を有し、本例では輪帯照明、 The third aperture stop 26C has a large circular opening, in this example annular illumination,
又は変形照明を行う場合にその第3の開口絞り26Cをフライアイレンズ24の射出面に設定する。 Or the third aperture 26C is set on the exit surface of the fly-eye lens 24 in the case of modified illumination. 即ち、通常輪帯照明時には図2(b)に示す輪帯状の開口絞り26 That is, in the normal annular illumination aperture stop of annular shape shown in FIG. 2 (b) 26
Dが使用され、変形照明時には図2(c)に示す光軸を中心として配置された4個の小さい開口を有する開口絞り26Eが使用される。 D is used, deformation at the time of illumination aperture diaphragm 26E has four small openings arranged around the optical axis shown in FIG. 2 (c) is used. しかし、本例では後述の変形ミラー5等によって、実質的に開口絞り26D等が兼用される。 However, the deformable mirror 5 or the like described later in the present example, 26D, such as substantially the aperture stop is also used. 図1では第3の開口絞り26Cが照明光IL1の光路上に配置されている。 In Figure 1 the third aperture stop 26C is disposed on the optical path of the illumination light IL1.

【0016】開口絞り26Cを通過した照明光IL1 The illumination light IL1 passing through the aperture stop 26C
は、第1リレーレンズ27を透過し、視野絞り(レチクルブラインド)28により照明範囲が規定される。 Is a first relay lens 27 is transmitted through the illumination range is defined by the field stop (reticle blind) 28. 照明範囲が規定された照明光IL1は、光源部1から射出されて第2リレーレンズ3を介して、照明光学系の光軸A The illumination light IL1 lighting range is defined, the second through the relay lens 3 is emitted from the light source unit 1, the optical axis A of the illumination optical system
Xを中心として第2リレーレンズ3側に凹の4角錐状に配置された4枚のミラー6A〜6D(図1ではその内の2枚のミラー6A,6Bを示す)からなる変形ミラー5 Deformable mirror made of about the X disposed on the second relay lens 3 side concave tetragonal pyramidal four mirrors 6A-6D (FIG. 1 shows the two mirrors 6A, 6B of which) 5
の周囲を通過する。 It passes around the. 変形ミラー5の4枚のミラーの反射面は外側を向き、照明光学系の光軸AXに対してほぼ4 The reflecting surface of the four mirrors of the deformable mirror 5 is oriented outward, substantially with respect to the optical axis AX of the illumination optical system 4
5°傾斜している。 5 are ° inclination. 更に、変形ミラー5の上面は、開口絞り26Cの配置面に共役な位置に配置されている。 Furthermore, the upper surface of the deformable mirror 5 is disposed at a conjugate position to the placement surface of the aperture stop 26C. 変形ミラー5の周囲を通過した照明光IL1は、コンデンサレンズ9を経てレチクル10に入射する。 The illumination light IL1 passing through the periphery of the deformable mirror 5 is incident on the reticle 10 through the condenser lens 9.

【0017】図3(a)は、図1の変形ミラー5をレチクル10側からみた図を示し、この図3(a)において、ミラー6A〜6Dは互いに等しい形状で、照明光学系の光軸AXを頂点とする4角錐を形成するように密接して配置されている。 FIG. 3 (a) shows a view of the deformable mirror 5 in FIG. 1 from the reticle 10 side, in this FIG. 3 (a), the mirror 6A~6D each other in the same shape, the optical axis of the illumination optical system closely disposed so as to form a quadrangular pyramid whose vertices AX. また、ミラー6A〜6Dの底面の外形17は、全体として光軸AXを中心とする1つの円周を形成している。 Further, the outer shape 17 of the bottom surface of the mirror 6A~6D form a single circumference around the optical axis AX as a whole. そして、その外形17と図1の開口絞り26Cの開口の像の外周16との間の輪帯状の領域15を照明光IL1が通過するように構成されている。 Then, the illumination light IL1 is configured to pass through the annular region 15 between the outer 16 of the image of the opening of the periphery 17 and Figure 1 of the aperture stop 26C.
即ち、本例の変形ミラー5は、輪帯状の開口絞りを兼用している。 That is, the deformable mirror 5 of this embodiment also serves as the aperture stop of the annular.

【0018】図1に戻り、変形ミラー5は退避交換装置8によって照明光IL1の光路外に退避できると共に、 [0018] Returning to Figure 1, the deformable mirror 5 can be retracted outside the optical path of the illumination light IL1 by retracting changer 8,
別の変形ミラーと交換できるように構成されている。 It is configured to be replaced with another deformable mirror. 次に、第2の光源部2は非露光用の光源、及びその光源からの光束を所定の拡がり角で放出するレンズ系等を含んで構成されている。 Next, the second light source section 2 is configured to include the non-exposure light source, and a lens system or the like for emitting a light beam from the light source at a predetermined spread angle. そして、レチクル10の左上部に配置された光源部2から射出されたフォトレジストに非感光性の照明光IL2は、リレーレンズ4により平行光束にされ、一部が照明光学系の光軸AXと直交する方向から変形ミラー5中のミラー6Aに入射する。 The non-photosensitive illumination light IL2 from the light source unit 2 disposed in the upper left portion in the injected photoresist reticle 10 is collimated beam by the relay lens 4, the optical axis AX of the partially illumination optical system It enters from a direction perpendicular to the mirror 6A in deformable mirror 5. 照明光IL Illumination light IL
2の一部はミラー6Aにより下方に向けて反射される。 Some of the 2 is reflected downward by the mirror 6A.
ミラー6Aの下方を通過した照明光IL2は、ミラー7 Illumination light IL2 having passed under the mirror 6A is a mirror 7
A,7Bにより反射されて変形ミラー5中のミラー6B A, mirror 6B in the deformable mirror 5 is reflected by the 7B
に入射し、ミラー6Bにより反射された光束は、ミラー6Aで反射された光束と共にコンデンサレンズ9に入射する。 Incident on, the light beam reflected by the mirror 6B is incident on the condenser lens 9 along with the light beam reflected by the mirror 6A. 不図示であるが、光源部2、リレーレンズ4、及びミラー7A,7Bよりなる光学系と同様の光学系は図1の紙面に垂直な方向にも配置されており、この図1の紙面に垂直な方向に配置された第3の光源部からのフォトレジストに非感光性の照明光(これも照明光IL2とする)は、変形ミラー5中のミラー6C,6D(図3参照)により下方に反射される。 Although not shown, the light source unit 2, a relay lens 4, and a mirror 7A, a similar optical system and an optical system consisting of 7B are arranged in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1, the sheet of FIG. 1 the third non-photosensitive illumination light to the photoresist from the light source unit (which is also the illumination light IL2) is a mirror 6C in the deformable mirror 5 arranged in a direction perpendicular downward by 6D (see FIG. 3) It is reflected. 従って、照明光IL2 Therefore, the illumination light IL2
は、図3(a)において照明光IL1が通過する輪帯状の領域15の内側の円形の領域で反射される。 The illumination light IL1 in FIG. 3 (a) is reflected by the inner circular area of ​​the annular region 15 to pass through.

【0019】図1において、変形ミラー5の周囲を通過した照明光IL1、及び変形ミラー5により反射された照明光IL2は、共にコンデンサレンズ9によりレチクル10上に照射される。 [0019] In FIG. 1, the illumination light IL2 reflected by the illumination light IL1, and deformable mirror 5 passes through the perimeter of the deformable mirror 5 is irradiated on the reticle 10 by the condenser lens 9 together. レチクル10上に照射された照明光IL1,IL2は、レチクル上のパターン領域を通過し、投影光学系12を介してウエハ13上に照射される。 The illumination light IL1, IL2 irradiated on the reticle 10 passes through the pattern area on the reticle is irradiated onto the wafer 13 via the projection optical system 12. 露光用の照明光IL1のもとで、投影光学系12に関してレチクル10のパターン面とウエハ13の表面とは共役であり、照明光IL2は、ウエハ13上のフォトレジストに非感光性であるため、その露光用の照明光I Under the illumination light IL1 for exposure, the conjugate to the surface of the pattern surface and the wafer 13 of the reticle 10 with respect to the projection optical system 12, the illumination light IL2 is because the photoresist on the wafer 13 is a non-photosensitive , the illumination light I for the exposure
L1により照明されたレチクル10上のパターン像だけがウエハ13上のフォトレジストを感光させる。 Only the pattern image on the reticle 10 that is illuminated by L1 is made sensitive photoresist on the wafer 13. この場合、投影光学系12内の瞳面PS、即ちレチクル10のパターン面に対する光学的フーリエ変換面は開口絞り2 In this case, the pupil surface PS of the projection optical system 12, i.e., the optical Fourier transform plane with respect to the pattern surface of the reticle 10 is an aperture stop 2
6Cの配置面ひいては変形ミラー5の上面と共役であり、瞳面PSには開口絞りASが配置されている。 6C is a layout surface thus upper and conjugated deformable mirror 5, an aperture stop AS is disposed in the pupil plane PS.

【0020】照明光IL1の波長λ1及び照明IL2の波長λ2は、フォトレジストの種類及び投影光学系12 The wavelength λ2 of the wavelength λ1 and illumination IL2 of the illumination light IL1, the type of the photoresist and the projection optical system 12
のレンズを形成する硝材の種類等により異なるが、通常の場合、波長λ1は530nm未満、波長λ2は530 Varies depending on the type of glass material or the like to form a lens, usually, wavelength λ1 is less than 530 nm, the wavelength λ2 is 530
nm以上の波長を選択する。 To select a wavelength of more than nm. 露光用の照明光IL1としては、本例では水銀ランプのi線が使用されているが、 The illumination light IL1 for exposure, in the present example the i-line of a mercury lamp is used,
それ以外に水銀ランプのg線(波長436nm)等の輝線、ArFエキシマレーザ光(波長193.2nm)やKrFエキシマレーザ光(波長248.5nm)、あるいは銅蒸気レーザやYAGレーザの高調波等が使用できる。 Bright line such as other mercury lamp g line (wavelength 436 nm), ArF excimer laser light (wavelength 193.2nm), a KrF excimer laser light (wavelength 248.5 nm), or a harmonic like copper vapor laser or YAG laser It can be used. また、照明光IL2としては、フォトレジストを感光させない波長で、レンズの硝材又はコーティング膜での単位面積当たりの光吸収量が全体として照明光IL1 As the illumination light IL2, the illumination light at a wavelength that does not expose the photoresist, the light absorption amount per unit area in the glass material or coating film of the lens as a whole IL1
に近いものが好ましい。 Close to is preferred. その意味から、照明光IL2としては、光吸収率が小さいときには光源の光強度が強く、一方光源の光強度が小さいときには、投影光学系1 That sense, as the illumination light IL2, when the when the optical absorptance is small strong light intensity of the light source, whereas the light intensity of the light source is small, the projection optical system 1
2のレンズの硝材又はコーティング膜に対する光吸収率のできるだけ大きなものが好ましい。 As large as possible of the light absorption rate with respect to a glass material or coating of the second lens is preferred. 照明光IL2の一例としては、例えばHe−Neレーザからのレーザビーム(波長633nm)等が挙げられる。 As an example of the illumination light IL2 is, for example a laser beam from a He-Ne laser (wavelength 633 nm), and the like.

【0021】なお、投影光学系のレンズ用の硝材として、石英や紫外域から近赤外域までの透過率が良好な所定のガラスが使用された場合、これらの硝材は、約2μ [0021] As the glass material for lenses of the projection optical system, if the transmittance of quartz or ultraviolet range to the near infrared region is satisfactory predetermined glass used, these glass materials is about 2μ
m以上の長い波長からかなりの光吸収率を有するので、 Because it has a significant light absorption rate from the above long wavelength m,
照明光IL2として、フッ化水素(HF)ガスの化学反応を利用したHF化学レーザ光(波長2.4〜3.4μ As the illumination light IL2, hydrogen fluoride (HF) HF chemical laser beam utilizing the chemical reaction of the gas (wavelength 2.4~3.4μ
m)等を使用してもよい。 It may be used m) and the like. また、石英以外の光学ガラスは、不純物を含んでいるため、530nm以上の波長でも1%/cmに近い光吸収率を有するものもあり、このような1%/cmに近い光吸収率を有する照明光でも十分有効である。 Further, the optical glass other than quartz, because it contains impurities, some of them having a light absorption coefficient close to 1% / cm at a wavelength of above 530 nm, has a light absorption coefficient close to such a 1% / cm in the illumination light which is sufficiently effective. このような照明光の例としては、水素(H 2 )放電管からのC線(波長656.3nm)やヘリウム(He)放電管からのd線(波長587.6nm) Examples of such illumination light, hydrogen (H 2) C line from the discharge tube (wavelength 656.3 nm), helium (the He) d line from the discharge tube (wavelength 587.6 nm)
等が挙げられる。 Etc. The. 図1において、照明光学系の光軸AX 1, the optical axis AX of the illumination optical system
は投影光学系12の光軸と合致しており、以下では光軸AXに平行にZ軸を取り、Z軸に垂直な2次元平面上で図1の紙面に平行にX軸、図1の紙面に垂直にY軸を取って説明する。 The projection optical system 12 and the optical axis are consistent, take the Z axis parallel to the optical axis AX in the following, X-axis parallel to the plane of FIG. 1 in the vertical two-dimensional plane in the Z-axis, in Fig. 1 vertically explained and the Y-axis to the plane.

【0022】レチクル10はX方向、Y方向、及び回転方向に微動可能なレチクルステージ11上に載置されている。 The reticle 10 is the X direction, Y direction, and is placed on a finely movable reticle stage 11 in the rotational direction. レチクルステージ10の位置は外部のレーザ干渉計(不図示)により精密に計測されており、そのレーザ干渉計の測定値に基づいてレチクルステージ11の位置が制御されている。 Position of the reticle stage 10 is precisely measured by an external laser interferometer (not shown), the position of the reticle stage 11 on the basis of the measured values ​​of the laser interferometer is controlled. 一方、ウエハ13は不図示のウエハホルダを介してX方向、Y方向、及びZ方向にウエハを位置決めするウエハステージ14上に載置され、ウエハステージ14の位置は、外部のレーザ干渉計により精密に計測されており、その計測値に基づいてウエハステージ14の位置が制御されている。 On the other hand, the wafer 13 is placed on a wafer stage 14 that positions the wafer in the X direction, Y direction, and Z direction via a wafer holder (not shown), the position of the wafer stage 14 is precisely by an external laser interferometer are measured, the position of the wafer stage 14 is controlled based on the measurement value. ウエハステージ14によりウエハ13の各ショット領域の中心を投影光学系1 The central projection optical system of each shot area of ​​the wafer 13 by the wafer stage 14 1
2の露光中心に移動する動作と、露光動作とがステップ・アンド・リピート方式で繰り返されて、レチクル10 An act of moving the second exposure centered, the exposure operation and is repeated in a step-and-repeat method, the reticle 10
上のパターンの像がウエハ13上の各ショット領域に転写される。 Image of the pattern of the above is transferred to each shot area on the wafer 13.

【0023】次に、本例の投影露光装置の動作について説明する。 Next, the operation of the projection exposure apparatus of this embodiment. 本例では、先ず図1に示すように、大きな開口を有する開口絞り26Cと、変形ミラー5とを組み合わせて露光用の照明光IL1で実質的に輪帯照明を行っているため、例えば所定の周期的なパターンに対して高い解像度が得られる。 In this embodiment, first, as shown in FIG. 1, an aperture stop 26C having a large opening, the illumination light IL1 for exposure by combining the deformable mirror 5 for doing substantially annular illumination, for example, a predetermined high resolution can be obtained with respect to the periodic pattern. また、図3(a)に示すように、 Further, as shown in FIG. 3 (a),
投影光学系12の瞳面PSとほぼ共役な面上で、フォトレジストに感光性の照明光IL1は輪帯状の領域15を通過し、変形ミラー5の反射面により反射されたフォトレジストに非感光性の照明光IL2は、領域15の内側の領域を通過する。 On substantially conjugate plane to the pupil surface PS of the projection optical system 12, the illumination light IL1 photosensitive photoresist through the annular region 15, the non-photosensitive photoresist that is reflected by the reflecting surface of the deformable mirror 5 sex illumination light IL2 of passes through the inner region of the region 15. このような照明状態で、照明光IL In such illumination conditions, illumination light IL
1,IL2を図1のレチクル10を経て投影光学系12 1, IL2 and through reticle 10 in Figure 1 the projection optical system 12
に入射させると、投影光学系12の瞳面PS上で、照明光IL1,IL2は全体として光軸AXを中心とする円形領域内を通過する。 When is incident on, on the pupil surface PS of the projection optical system 12, the illumination light IL1, IL2 passes a circular area around the optical axis AX as a whole. 従って、その瞳面PSの付近の投影光学系12のレンズは周辺部ばかりでなく中心部も熱エネルギーを吸収して温度上昇する。 Therefore, the pupil plane lens of the projection optical system 12 in the vicinity of the PS is a temperature rise by absorbing center the thermal energy as well as the peripheral portion. そのため、瞳面P Therefore, the pupil plane P
S付近のレンズでは熱変形や屈折率変化の2次の変動成分の割合が高次の変動成分に対して大きくなる。 The proportion of second-order variation component of the thermal deformation and refractive index change is increased with respect to higher-order variation component is a lens in the vicinity of S. 投影光学系12の球面収差変動は、瞳面PS付近のレンズの熱変形や屈折率の変化にほぼ比例するため、球面収差変動も2次の成分が多くなり、投影光学系12の高次の球面収差変動が抑えられる。 Spherical aberration variation of the projection optical system 12 is substantially proportional to changes in thermal deformation and the refractive index of the lens near the pupil plane PS, the spherical aberration variation also becomes large second-order components, the order of the projection optical system 12 spherical aberration fluctuation is suppressed.

【0024】なお、図1では輪帯照明用の変形ミラー5 [0024] Incidentally, deformable mirror 5 for In FIG annular illumination
を使用したが、本例では図2(c)に示す変形照明用の開口絞り26Eを兼用する4角錐状の変形ミラー5A Although using a 4 pyramidal shape mirror 5A in this example also serves as a aperture stop 26E for modified illumination shown in FIG. 2 (c)
(図3(b)参照)も用意されている。 (See FIG. 3 (b)) are also available. 即ち、変形照明を行うときには、図1の退避交換装置8を介して変形ミラー5の代わりに変形ミラー5Aを照明光IL1の光路上に設定する。 That is, when performing the modified illumination sets the deformable mirror 5A instead of the deformable mirror 5 via the evacuation exchange device 8 of FIG. 1 on an optical path of the illumination light IL1.

【0025】図3(b)は、変形照明用の変形ミラー5 [0025] FIG. 3 (b), deformable mirror 5 for modified illumination
Aを図1のレチクル10側から見た図を示し、この図3 It shows a view A from the reticle 10 side in FIG. 1, FIG. 3
(b)において、変形ミラー5Aを構成する4個のミラー19A〜19Dは互いに等しい扇状で、光軸AXを頂点とするレチクル10に凸面を向けた4角錐を形成するように密接して配置されている。 In (b), 4 pieces of mirror 19A~19D constituting the deformable mirror 5A is equal to the fan-shaped to each other, are closely arranged to form a quadrangular pyramid with a convex surface facing the reticle 10 having vertices optical axis AX ing. また、ミラー19A〜 In addition, mirror 19A~
19Dはレチクル10側の面が反射面となっており、ミラー19A〜19Dのレチクル10から見た外形は全体として光軸AXを中心とする1つの円周16Aとなっている。 19D terms of the reticle 10 side has a reflecting surface, the outer shape as viewed from the reticle 10 of the mirror 19A~19D has a single circumference 16A around the optical axis AX as a whole. この円周16Aは、図3(a)の照明光IL1が通過する円形の領域の外周16とほぼ等しい。 The circumference 16A is substantially equal to the outer periphery 16 of the circular area which the illumination light IL1 passes in FIG 3 (a). また、各ミラー19A〜19Dの外形の円周16Aの内側に等角度間隔で、レチクル10側から見て円形の透過部18A Moreover, at equal angular intervals on the inside circumference 16A of the outer shape of each mirror 19A-19D, the circular transmitting portion 18A as viewed from the reticle 10 side
〜18Dが形成され、この透過部18A〜18Dを図1 ~18D is formed, FIG. 1 the transmitting portion 18A~18D
の露光用の照明光IL1が透過するように構成されている。 Illumination light IL1 for exposure is configured to transmit. この変形ミラー5Aが、図2(c)の変形照明用の開口絞り26Eを兼用している。 The deformable mirror 5A is also serves the aperture stop 26E for modified illumination in FIG. 2 (c).

【0026】即ち、本例で変形照明を行うときには、図1の退避交換装置8を介して、図1の変形ミラー5の代わりに変形ミラー5Aを角錐の頂点が光軸AXに一致するように、且つその頂点をレチクル10側に向けて配置する。 [0026] That is, when performing a modified illumination in this example, via the retracting exchange device 8 of FIG. 1, as vertices deformable mirror 5A pyramid instead of deformable mirror 5 in FIG. 1 is coincident with the optical axis AX and it is disposed toward the apex to the reticle 10 side. これによって、照明光IL1は4個の透過部18 Thereby, the illumination light IL1 is four transmitting portion 18
A〜18Dを透過して図1のレチクル10上に照射される。 Transmitted through the A~18D is irradiated on the reticle 10 in Figure 1. 一方、非露光用の照明光IL2は、図3(b)の円周16A内で透過部18A〜18Dを除く領域で反射されてレチクル10上に照射される。 On the other hand, the illumination light IL2 for unexposed is reflected by the region except for the transmissive portion 18A~18D in circumference 16A shown in FIG. 3 (b) is irradiated on the reticle 10. 変形ミラー5Aの上面は投影光学系12の瞳面PSと共役であるため、投影光学系12の瞳面PS上では、光軸AXを中心とする円形の領域が照明光IL1及びIL2によって照明される。 Since the upper surface of the deformable mirror 5A is a pupil surface PS conjugate with the projection optical system 12, on the pupil surface PS of the projection optical system 12, a circular area around the optical axis AX is illuminated by the illumination light IL1 and IL2 that. 従って、変形照明法で高い解像度が得られると共に、高次の球面収差変動が抑えられる。 Thus, higher with resolution is obtained in the modified illumination method, high-order spherical aberration variation can be suppressed. しかも、非露光用の照明光IL2は結像特性には悪影響を与えない。 Moreover, the illumination light IL2 for non exposure does not adversely affect the imaging properties. また、図1において、通常の照明法を用いるときには、退避交換装置8を介して変形ミラー5,5Aを照明光IL Further, in FIG. 1, when using the conventional illumination method, illumination light IL of the deformable mirror 5,5A via the evacuation changer 8
1の光路から退避させて、開口絞りとして図2(a)の開口絞り26A,26Bを設定すればよい。 1 is retracted from the optical path, the aperture stop 26A in FIGS. 2 (a) as an aperture stop may be set 26B.

【0027】なお、図3(a)又は図3(b)の変形ミラー5,5Aの反射面でフォトレジストに感光性の照明光IL1を反射し、フォトレジストに非感光性の照明光IL2の一部を遮光するような構成にしてもよい。 It should be noted, reflects FIGS. 3 (a) or FIG. 3 the illumination light IL1 on the reflecting surface of the deformable mirror 5,5A the photoresist photosensitive (b), the photoresist light-insensitive of the illumination light IL2 may be configured such that the light shielding part. このような構成にする場合は、図1において、光源部1,2 If such a configuration, in FIG. 1, the light source unit 1, 2
及び関連する光学系の配置を入れ換えると共に、例えば図3(a)の変形ミラー5の代わりに、中央部に照明光IL2が透過するように円形の透過部を設け、その透過部の周辺に照明光IL2に対して直交する方向から入射する照明光IL1を反射する輪帯状の反射面を有する変形ミラーを使用すればよい。 And associated with replacing the arrangement of the optical system, for example, instead of the deformable mirror 5 in FIG. 3 (a), as the illumination light IL2 on the central portion is transmitted through providing the transmission portion of the circular illumination in the periphery of the transmissive portion the deformable mirror having a reflecting surface of the annular reflecting the illumination light IL1 incident from a direction perpendicular to a light IL2 may be used.

【0028】次に、本発明の実施の形態の第1の例の変形例について、図4を参照して説明する。 [0028] Next, a modified example of the first example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 本変形例は、 This modification,
露光用の照明光とフォトレジストに非感光性の照明光とを予め合成し、その合成光をレチクル10の手前に設けた波長選択性を有する開口絞りにより再び2つの照明光に分けて、レチクル10を照明するように構成したものである。 An illumination light of the light-insensitive previously synthesized illumination light and the photoresist for exposure, the combined light is divided again two illumination light by the aperture stop having wavelength selectivity provided in front of the reticle 10, the reticle 10 is obtained by adapted to illuminate the. 図4において図1に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。 The same reference numerals are given to corresponding parts in FIG. 1 in FIG. 4, a detailed description thereof will be omitted.

【0029】図4は、本変形例の投影露光装置の概略構成を示し、この図4において、図1の光源部1と同様にフォトレジストに対して感光性の照明光IL1Aを射出する光源部1Aと、図1の光源部2と同様にフォトレジストに対して非感光性の照明光IL2Aを射出する光源部2Aとを互いに位置を代える形で配置している。 [0029] Figure 4 shows a schematic arrangement of a projection exposure apparatus of this modified example, in FIG. 4, a light source unit for emitting illumination light IL1A photosensitive respect Likewise photoresist to the light source unit 1 of FIG. 1 and 1A, are arranged in the form of changing the positions from each other and a light source unit 2A for emitting illumination light IL2A non sensitive to similarly photoresist light source unit 2 of Figure 1. そして、それらの照明光IL1Aと照明光IL2Aとが交差する位置に偏光ビームスプリッター31を配置している。 Then, those of the illumination light IL1A illumination light IL2A is arranged a polarization beam splitter 31 at the intersection. 本変形例の照明光IL1A及びIL2AはそれぞれP偏光の直線偏光であるとする。 Illumination light IL1A and IL2A of this modification are assumed to be linearly polarized light of P-polarized light. 光源部2Aの視野絞りから射出された波長λ2のP偏光の照明光IL2Aは、 Illumination light IL2A of P-polarized light of a wavelength λ2 emitted from the field stop of the light source unit 2A,
リレーレンズ4Aにより平行光束にされて偏光ビームスプリッター31を透過し、1/4波長板34により円偏光に変換される。 It is a parallel light beam by the relay lens 4A passes through the polarization beam splitter 31, is converted by the 1/4-wave plate 34 into circularly polarized light. 一方、光源部1Aの視野絞りから射出され、リレーレンズ3Aにより平行光束にされたP偏光の照明光IL1Aは、照明光IL2Aの光路に直交する方向から偏光ビームスプリッター31を透過して、1/ On the other hand, is emitted from the field stop of the light source unit 1A, the illumination light IL1A the P polarized light into a parallel beam by the relay lens 3A is transmitted through the polarization beam splitter 31 from a direction perpendicular to the optical path of the illumination light IL2A, 1 /
4波長板32を経てミラー33により反射されて再び1 4 again 1 is reflected by the mirror 33 through the wavelength plate 32
/4波長板32に入射してS偏光に変換される。 / 4 incident on the wavelength plate 32 is converted into S-polarized light. S偏光に変換された照明光IL1Aは、偏光ビームスプリッター31により反射されて、1/4波長板34に入射し、 Illumination light IL1A converted into S-polarized light is reflected by the polarization beam splitter 31, is incident on the 1/4-wave plate 34,
円偏光に変換される。 It is converted into circularly polarized light. 1/4波長板34により円偏光に変換された照明光IL1A,IL2Aは、リレーレンズ35及び36を経て波長選択性を有する開口絞り37に入射する。 Quarter-wave plate 34 the illumination light is converted into circularly polarized light by IL1A, IL2A are incident on an aperture stop 37 having wavelength selectivity passes through the relay lenses 35 and 36.

【0030】図5(a)は、開口絞り37の平面図を示し、この図5(a)において、開口絞り37は波長λ1 [0030] FIG. 5 (a) shows a plan view of the aperture stop 37, in this FIG. 5 (a), the aperture stop 37 is wavelength λ1
の照明光IL1Aを透過し、波長λ2の照明光IL2A Transmitted through the illumination light IL1A of illumination light IL2A wavelength λ2
を殆ど透過しない輪帯状の光学フィルター39と、波長λ2の照明光IL2Aを透過し、波長λ1の照明光IL The a zonal optical filter 39 hardly transmitted, transmits the illumination light IL2A wavelength .lambda.2, illumination light IL having a wavelength λ1
1を殆ど透過しない円形の光学フィルター38とから構成されている。 And a 1 Most transmission non-circular optical filter 38.. また、開口絞り37は中心が光軸AXに合致するように投影光学系12の瞳面PSと共役な面上に配置されている。 The aperture stop 37 is centered is arranged on a pupil surface PS conjugate plane of the projection optical system 12 so as to match the optical axis AX. そして、光源部1Aからの照明光I Then, the illumination light I from the light source unit 1A
L1Aは輪帯状の光学フィルター39を含む領域に照射され、光源部2Aからの照明光IL2Aは円形の光学フィルター38を含む領域に照射されている。 L1A is irradiated onto a region including the annular optical filter 39, the illumination light IL2A from the light source unit 2A is irradiated to a region including a circular optical filter 38.

【0031】偏光ビームスプリッター31により合成された2つの照明光IL1A,IL2Aは、開口絞り37 The two illumination light IL1A synthesized by the polarization beam splitter 31, IL2A, the aperture stop 37
を通過した後、コンデンサレンズ9を介してレチクル1 After passing through the reticle 1 through the condenser lens 9
0上に照射される。 0 is irradiated on. レチクル10のパターン像は投影光学系12を介してウエハ13上に投影される。 Pattern image of the reticle 10 is projected onto the wafer 13 via the projection optical system 12. 投影光学系12の瞳面PS上では、第1の例と同様の照明光IL On the pupil surface PS of the projection optical system 12, the same illumination light IL in the first embodiment
1A,IL2Aがほぼ円形の領域を通過する。 1A, IL2A passes a substantially circular area. 以下の照明光IL1A,IL2Aの光路は第1の例と同様につき説明を省略する。 Following illumination light IL1A, the optical path of IL2A is omitted per similarly to the first example.

【0032】本変形例によれば、第1の例と同様の高次の球面収差低減効果が得られると共に、波長選択性を有する開口絞り37により照明光IL1A,IL2Aの通過領域を規定するため、第1の例のように変形ミラー5 According to this modification, the same high-order spherical aberration reducing effect as in the first embodiment is obtained, the illumination light IL1A by an aperture stop 37 having wavelength selectivity, to define the passage region IL2A , deformable mirror as in the first example 5
を用いるという複雑な構成が不要である。 Complex configuration of using is not required. また、波長λ In addition, the wavelength λ
2の光源部2Aが1つで済むため、装置全体をコンパクトに構成できる。 Since the second light source unit 2A requires only one possible configuration of the entire apparatus compact. また、偏光ビームスプリッター31で合成された直線偏光の2光束は、1/4波長板34によって円偏光に変換されるので、ウエハ13上に結像する際に、レチクル10のパターンの方向が変わっても良好な転写が行われる。 The two light beams of linearly polarized light combined by the polarization beam splitter 31, because it is converted into circularly polarized light by the / 4 wavelength plate 34, when imaged on the wafer 13, changing the direction of the pattern of the reticle 10 favorable transfer is performed even. なお、偏光ビームスプリッター31 Incidentally, a polarizing beam splitter 31
に代えて図4の2点鎖線で示すように、ダイクロイックミラー31Aを使用することもできる。 Instead of, as shown by two-dot chain line in FIG. 4, it is also possible to use dichroic mirrors 31A. このダイクロイックミラー31Aは、照明光IL2Aを透過して、照明光IL1Aを反射する波長選択性を有し、これによって両照明光IL1A,IL2Aが無駄なく合成される。 The dichroic mirror 31A is transmitted through the illumination light IL2A, it has a wavelength selectivity that reflects illumination light IL1A, whereby both the illumination light IL1A, IL2A is synthesized without waste. この際には1/4波長板32,34及びミラー33は不要となり、構成が簡単となる。 The quarter wave plate 32, 34 and the mirror 33 is in is not required, the configuration can be simplified. また、図4の開口絞り37 The opening of Figure 4 the diaphragm 37
は、図1の退避交換装置8と同様の装置によって変形照明用の開口絞り37Aと交換できるように構成されている。 It is configured so as to be replaced with the aperture stop 37A for modified illumination by the same apparatus and the retracted exchange device 8 in FIG. 1.

【0033】図5(b)は、変形照明を行う際に図4の開口絞り37の代わりに用いられる波長選択性を有する開口絞り37Aの平面図を示し、この図5(b)において、開口絞り37Aは、波長λ1の照明光IL1Aを透過し、波長λ2の照明光IL2Aを殆ど透過しない4個の小さい円形の光学フィルター40A〜40D、及びこれらの光学フィルター40A〜40Dを除く領域で波長λ2の照明光IL2Aを透過し、波長λ1の照明光IL [0033] FIG. 5 (b) shows a plan view of the aperture stop 37A having wavelength selectivity to be used in place of the opening of FIG. 4 the diaphragm 37 when performing modified illumination, in FIG. 5 (b), an opening aperture 37A is transmitted through the illumination light IL1A wavelength .lambda.1, 4 pieces of small circular optical filter 40A-40D that hardly transmits the illumination light IL2A wavelength .lambda.2, and wavelength in a region excluding these optical filters 40A-40D .lambda.2 transmitted through the illumination light IL2A of the illumination light IL having a wavelength λ1
1Aを殆ど透過しない外形が円形の光学フィルター41 Hardly transmitted external shape of 1A circular optical filter 41
から構成されている。 It is constructed from. 光学フィルター41は、図5 The optical filter 41, FIG. 5
(a)の光学フィルター39の外径とほぼ等しい外径をもち、その外周近くに等角度間隔で形成された4個の小さな円形の開口部を有し、それら4個の開口部にそれぞれ光学フィルター40A〜40Dが設けられている。 It has outer diameter approximately equal to the outer diameter of the optical filter 39 (a), has four small circular openings formed at equal angular intervals near the outer periphery, the optical respectively on their four openings filter 40A~40D is provided. 露光用の照明光IL1Aは、4個の光学フィルター40A Illumination light IL1A for exposure, four optical filters 40A
〜40Dを通過し、フォトレジストに非感光性の照明光IL2Aは、その光学フィルター40A〜40Dの周囲の光学フィルター41を通過する。 Passes through ~40D, illumination light IL2A non-photosensitive photoresist is passed through the optical filter 41 surrounding the optical filter 40A-40D. これによって変形照明が行われると共に、高次の球面収差変動が抑制される。 At the same the modified illumination is made, higher-order spherical aberration variation can be suppressed.

【0034】なお、図5(a)及び図5(b)において、光源部1Aからの照明光IL1Aが透過する光学フィルター38及び40A〜40Dとしては、できるだけ光源部2Aからの照明光IL2Aを透過しないものが、 [0034] Incidentally, in FIGS. 5 (a) and 5 (b), as the optical filter 38 and 40A~40D illumination light IL1A from the light source unit 1A is transmitted, transmits the illumination light IL2A from possible source unit 2A those that do not is,
高次の球面収差変動を低減する効果が大きく、望ましい。 Large effect of reducing the high-order spherical aberration variation desirable. 次に、本発明の投影露光装置の実施の形態の第2の例について図6を参照して説明する。 Next, a second example embodiment of a projection exposure apparatus of the present invention with reference to FIG. 6 will be described. 本例は、輪帯状の瞳フィルターを使用する場合に本発明を適用したものである。 This example is an application of the present invention when using the pupil filter zonal. なお、図6において図1に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。 The same reference numerals are assigned to the parts corresponding to FIG. 1 in FIG. 6, a detailed description thereof will be omitted.

【0035】図6は、本例の投影露光装置の概略構成を示し、この図6において、簡単のため、投影光学系12 [0035] FIG. 6 shows a schematic arrangement of a projection exposure apparatus of this embodiment, the 6, for simplicity, the projection optical system 12
を上部レンズ系12A及び下部レンズ系12Bに分けて説明する。 The divided into upper lens system 12A and the lower lens system 12B will be described. 本例では、それらの上部レンズ系12A及び下部レンズ系12Bの間の瞳面PSの近傍に図1の変形ミラー5と同様の4角錐型の変形ミラー5Bを配置している。 In the present example, placing them in the upper lens system 12A and the deformable mirror 5B of 4 pyramidal similar to deformable mirror 5 in FIG. 1 in the vicinity of the pupil surface PS between the lower lens system 12B. 図1の光源部1と同様の光源部1Bの視野絞りから射出されたフォトレジストに感光性の波長λ1の照明光IL1Bは、コンデンサレンズ42を介してレチクル10上に照射される。 Illumination light IL1B of the light source section 1 wavelength of the photosensitive photoresist emitted from the field stop of the same light source unit 1B and λ1 in Fig. 1 is irradiated on the reticle 10 via the condenser lens 42. 光源部1B内の開口絞りは図2 Aperture stop Figure in the light source unit 1B 2
(a)の開口絞り26Cと同様の大きな円形である。 The same large circular aperture stop 26C of (a). レチクル10を透過した照明光IL1Bは、上部レンズ系12Aにより光学的にフーリエ変換されて、変形ミラー5Bの周囲を通過する。 Illumination light IL1B transmitted through the reticle 10 is optically Fourier-transformed by the upper lens system 12A, it passes around the deformable mirror 5B. この変形ミラー5Bにより、フォトレジストに感光性の照明光IL1Bが光軸AXを中心とする円形領域で遮光される。 The deformable mirror 5B, the illumination light IL1B photosensitive photoresist is shielded by the circular area around the optical axis AX. 即ち、変形ミラー5B In other words, the deformable mirror 5B
は輪帯状の瞳フィルターを兼用している。 Is also serves as a pupil filter of the ring-shaped. 一方、図1の光源部2と同様の光源部2Bから射出された波長λ2のフォトレジストに非感光性の照明光IL2Bは、リレーレンズ4Bで平行光束にされた後、一部が変形ミラー5 On the other hand, non-photosensitive illumination light IL2B photoresist wavelength λ2 emitted from the same light source unit 2B and the light source unit 2 of Figure 1, after being collimated light beam by the relay lens 4B, partially deformable mirror 5
Bの第1の反射面でウエハ13側に向けて反射される。 It is reflected toward the wafer 13 side by the first reflecting surface of the B.
この場合、図1の第1の例と同様に変形ミラー5Bの下方を通過した照明光IL2Bを反射して、変形ミラー5 In this case, by reflecting the illumination light IL2B having passed under the first embodiment as well as deformable mirror 5B in FIG. 1, the deformable mirror 5
Bの第2の反射面に入射させるためのミラー7A,8A Mirror 7A to be incident on the second reflecting surface of the B, 8A
が配置されている。 There has been placed.

【0036】更に、本例でも図6の紙面に垂直な方向に、変形ミラー5Bの第3及び第4の反射面に対して波長λ2の照明光を供給する光源部等が設けられている。 Furthermore, in a direction perpendicular to the plane of FIG. 6 in the present embodiment, the light source unit for supplying an illumination light having a wavelength λ2 are provided for the third and fourth reflecting surfaces of the deformable mirror 5B.
変形ミラー5Bで反射された照明光IL2Bは、下部レンズ系12Bを介してウエハ13上に照射される。 Illumination light IL2B reflected by the deformable mirror 5B is irradiated on the wafer 13 through the lower lens system 12B. 本例では、投影光学系12の瞳面PSに配置された変形ミラー5Bにより露光用の照明光IL1Bの光軸AX近傍の領域が遮光されるため、所定のパターンに対して輪帯状の中心遮光型の瞳フィルターを設置した場合と同様の高い解像度が得られる。 In this example, since the region of the optical axis AX vicinity of the illumination light IL1B for exposure by the deformable mirror 5B arranged in a pupil surface PS of the projection optical system 12 is shielded, the central shielding the annular with respect to a predetermined pattern similar high resolution and case of installing the type pupil filter is obtained. また、下部レンズ系12Bの硝材は、2波長の照明光IL1B,IL2Bにより均一な照度分布で照明されるため、高次の熱変形や屈折率の変化が抑えられ、投影光学系12の高次の球面収差変動が抑えられる。 Further, the glass material of the lower lens system 12B, the illumination light IL1B of two wavelengths, to be illuminated with a uniform illuminance distribution by IL2B, changes in higher thermal deformation and refractive index is suppressed, high order of the projection optical system 12 fluctuations of spherical aberration is suppressed.

【0037】なお、本発明の実施の形態の第1の例において補足したように、変形ミラー5Bの反射面でフォトレジストに感光性の照明光IL1Bを反射し、それ以外の部分でフォトレジストに非感光性の照明光IL2Bを透過させるような構成にしてもよい。 [0037] Incidentally, as supplemented in the first example of the embodiment of the present invention, the photoresist on the reflecting surface of the deformable mirror 5B reflects the illumination light IL1B photosensitive, the photoresist other portions the illumination light IL2B non-photosensitive may be configured as to transmit. このような構成にする場合は、図6において、光源部1B,2B、レチクル10、上部レンズ系12A、及び関連する光学系の配置を入れ換えると共に、変形ミラーとして、中央部に照明光IL2Bが透過するように円形の開口を設け、その開口部の周辺に照明光IL2Bに対して直交する方向から入射する照明光IL1Bに対して輪帯状の反射面を有する変形ミラーを使用すればよい。 If such a configuration, in FIG. 6, the light source unit 1B, 2B, the reticle 10, the upper lens system 12A, and associated with replacing the arrangement of the optical system, as a modified mirror, illumination light IL2B is transmitted to the central portion the circular opening is provided, may be used to shape mirror having a reflecting surface of the annular with respect to the illumination light IL1B incident from a direction perpendicular to the illumination light IL2B the periphery of the opening so as to.

【0038】次に、本発明の実施の形態の第2の例の変形例について、図7を参照して説明する。 [0038] Next, a modified example of the second example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 本変形例の投影露光装置の投影光学系までの構成は、図4の第1の例の変形例とほぼ同様であり(但し、開口絞り37が省かれている)、図7において図4及び図6に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省略する。 Configuration to the projection optical system of the projection exposure apparatus of this modification is substantially the same as the modification of the first example of FIG. 4 (however, the aperture stop 37 is omitted), Fig. 4 and 7 the same reference numerals are given to corresponding parts in FIG. 6, a detailed description thereof will be omitted. 図7 Figure 7
は、本例の投影露光装置の概略構成を示し、この図7において、投影光学系12の上部レンズ系12A及び下部レンズ系12Bの間の瞳面PSの近傍に図5(a)の開口絞り37と同様の波長選択性を有する開口絞り43を配置している。 Shows a schematic arrangement of a projection exposure apparatus of this embodiment, in FIG. 7, the aperture stop shown in FIG. 5 (a) in the vicinity of the pupil surface PS between the upper lens system 12A and the lower lens system 12B of the projection optical system 12 37 is arranged an aperture stop 43 having the same wavelength selectivity as. 光源部2Aから射出されたフォトレジストに非感光性の波長λ2の照明光IL2A、及び光源部1Aから射出されたフォトレジストに感光性の波長λ1 Illumination light IL2A light-insensitive wavelength λ2 photoresist emitted from the light source unit 2A, and the light source unit 1A wavelengths sensitive to injected photoresist from λ1
の照明光IL1Aは、偏光ビームスプリッター31で合成され、レチクル10を透過して投影光学系12の上部レンズ系12Aで光学的にフーリエ変換されて、開口絞り43に入射する。 Illumination light IL1A of are combined by the polarization beam splitter 31, is optically Fourier transform in the upper lens system 12A of the projection optical system 12 passes through the reticle 10 is incident on the aperture stop 43. 開口絞り43には、図5(a)と同様にフォトレジストに感光性の照明光IL1Aのみを透過する輪帯状の光学フィルターと、その内側でフォトレジストに非感光性の照明光IL2Aのみを透過する円形の光学フィルターとが形成されており、開口絞り43は照明光IL1Aに対して中心遮光型の瞳フィルターとして作用する。 The aperture stop 43, FIGS. 5 (a) similarly to the photoresist on the ring-shaped optical filter that transmits only the illumination light IL1A photosensitive, non-photosensitive illumination light IL2A only transmitted to the photoresist at the inside and a circular optical filter is formed to the aperture stop 43 acts as a pupil filter center shading type with respect to the illumination light IL1A. もう一方の照明光IL2Aは照明光IL1 The other of the illumination light IL2A illumination light IL1
Aが遮光された円形領域を通過した後、下部レンズ系1 After passing through the circular area A is shielded, the lower lens system 1
2Bを介してウエハ13上に入射する。 2B is incident on the wafer 13 through the.

【0039】本変形例では、投影光学系12の瞳面PS [0039] In this modification, a pupil surface PS of the projection optical system 12
に配置された開口絞り43により、図6の例と同様に高い解像度が得られる。 The aperture stop 43 arranged, is as high resolution and the example of FIG. 6 is obtained. また、下部レンズ系12Bの硝材は、2つの照明光IL1A,IL2Aにより均一な照度分布で照明されるため、高次の球面収差変動が抑えられる。 Further, the glass material of the lower lens system 12B, the two illumination light IL1A, to be illuminated with a uniform illuminance distribution by IL2A, high-order spherical aberration variation can be suppressed. なお、光源部1Aからの照明光IL1Aを透過する光学フィルターとしては、光源部2Aからの照明光IL As the optical filter which transmits illumination light IL1A from the light source unit 1A, the illumination light IL from the light source unit 2A
2Aをできるだけ透過しない光学フィルターが、高次の収差を低減する効果が大きく望ましい。 An optical filter which does not transmit as much as possible. 2A, the effect of reducing the high-order aberrations increase desirable. なお、図4の例と同様に、偏光ビームスプリッター31に代えてダイクロイックミラーを使用してもよい。 Incidentally, as in the example of FIG. 4, it may be used dichroic mirror instead of the polarizing beam splitter 31.

【0040】次に、上述の実施の形態において、投影光学系12のレンズに対する照度分布が均一化され、高次の収差変動が抑えられることを計算例に基づいて説明する。 Next, in the embodiment described above, the illuminance distribution is made uniform with respect to the projection optical system 12 of the lens will be described with reference to calculation examples that the higher-order aberration variation can be suppressed. 先ず、照明光の照射による上昇後の温度分布を計算する。 First, calculating the temperature distribution after rising by irradiation of the illumination light. レンズを円筒形に近似して、レンズの側面から周辺の空気を通して熱が流出せず、レンズの縁が金属と接することにより、その縁からのみ熱が流出し、レンズにおける吸収エネルギー密度分布が光軸AXの回りの角度に対して一定であるとする。 Approximates the lens cylindrical, not heat not leaked through the air around the side surface of the lens, by the edge of the lens is in contact with metal, it flows out viewed heat from its edge, the absorbed energy density distribution in the lens optical it is constant with respect to rotation angle of the shaft AX. そのレンズの半径方向の距離を表す変数をrとすれば、上昇後の温度分布は変数r If a variable representing the distance in the radial direction of the lens and r, temperature distribution after rising variable r
の関数T(r)となり、レンズの単位体積当たりの熱吸収量及び熱伝導率をそれぞれ、ω(r)及びλとし、レンズの外半径をaとすると、熱平衡状態での円筒座標系での熱伝導方程式は、次式のように表せる。 Function T (r), and the heat absorption amount per unit volume of the lens and a thermal conductivity respectively, and omega (r) and lambda, when the outer radius of the lens is a, in the cylindrical coordinate system in thermal equilibrium heat conduction equation can be expressed as the following equation.

【0041】 [0041]

【数1】∂ 2 T/∂r 2 +(1/r)∂T/∂r+ω [Number 1] ∂ 2 T / ∂r 2 + ( 1 / r) ∂T / ∂r + ω
(r)/λ=0 この熱伝導方程式を解くと、次式のようになる。 (R) / λ = 0 Solving this heat conduction equation, the following equation.

【0042】 [0042]

【数2】 [Number 2]

【0043】ここで、J n (p i・r)は第1種第n次(n=0,1,2,…)のベッセル(Bessel)関数で、 [0043] In this case, J n (p i · r ) is a Bessel (Bessel) function of the n-th first-type (n = 0,1,2, ...),
iはJ 1 (p i・a)=0を満たす数列である(i= p i is a sequence satisfying J 1 (p i · a) = 0 (i =
1,2,3,…)。 1, 2, 3, ...). また、係数B iは次式により求められる。 The coefficient B i is determined by the following equation.

【0044】 [0044]

【数3】 [Number 3]

【0045】特に、熱吸収量ω(r)が照射領域の半径(照射半径)内で階段状の関数で表されるとき、即ち或るj(1≦j≦N)において、変数rが、h j ≦r≦h [0045] Particularly, when the heat absorption amount omega (r) is represented by stepped function inside radius (irradiation radius) of the irradiation region, i.e. in a certain j (1 ≦ j ≦ N), the variable r is, h j ≦ r ≦ h
j+1を満たす区間において、熱吸収量ω(r)が一定値ω jをとるとき、次の関係が成立する。 In the section that satisfies j + 1, when the heat absorption amount omega (r) takes a constant value omega j, the following relation is established.

【0046】 [0046]

【数4】 [Number 4]

【0047】従って、(数4)を(数3)に代入することにより係数B iが求められ、この係数B iを(数2) [0047] Thus, equation (4) coefficient B i is obtained by substituting the (number 3), the coefficients B i (Equation 2)
に代入することにより、上昇後の温度分布T(r)が求められる。 By substituting the temperature distribution after rising T (r) is determined. 次に、上昇後の温度分布T(r)により、どの次数の収差変動が多く現れるかを調べるために、上昇後の温度分布T(r)を以下のように最小2乗法でr 10 Then, the increase after the temperature distribution T (r), r 10 to determine which order of aberration variation occurs more, the temperature distribution T after rise (r) with a minimum square method as follows
の項までベキ級数展開すると、次式のようになる。 When power series expansion up to the terms, the following equation.

【0048】 [0048]

【数5】T(r)=T 0 +C 2・r 2 +C 4・r 4 +C [Number 5] T (r) = T 0 + C 2 · r 2 + C 4 · r 4 + C
6・r 6 +C 8・r 8 +C 10・r 10この場合、上昇後の温度分布T(r)の単位は℃、変数rの単位はmmである。 6 · r 6 + C 8 · r 8 + C 10 · r 10 In this case, the unit of the temperature distribution T (r) after rising ° C., the unit of the variable r is in mm. また、T 0は、光軸AX、即ち変数rが0の位置における上昇後の温度分布T(0)である。 Further, T 0 is the optical axis AX, i.e., the variable r is later raised at the position of 0 the temperature distribution T (0).

【0049】以下、実際の数値に基づく計算例について説明する。 [0049] In the following, a description will be given calculation example based on the actual numbers. 投影光学系の入射側の開口数(NA)に対する照明光学系の出射側の開口数の比の値(コヒーレンスファクタ)をσ値とし、このσ値を0.75に設定する。 The numerical aperture of a value of a ratio of the emission side of the illumination optical system to the numerical aperture of the incident side of the projection optical system (NA) and (coherence factor) and σ value, sets the σ value of 0.75. そして、σ値が0.75の照明系によって外半径4 Then, sigma values ​​outer radius 4 by the illumination system of 0.75
0mmの円筒形の石英からなるレンズが照明され、レンズ上の照射領域の半径dが30mmであるような場合について、(数2)〜(数4)の熱伝導方程式の解に基づいて計算する。 Lens made 0mm cylindrical quartz is illuminated, for a radius d of the irradiation area on the lens is such that 30 mm, calculated on the basis of the solution of the thermal conduction equation (Equation 2) through (4) . 石英の熱伝導率を0.0138W/(c The thermal conductivity of quartz 0.0138W / (c
m・℃)とし、ウエハ上のフォトレジストに感光性の照明光に対するレンズの熱吸収率を2%/cmとする。 m · ° C.) and then, the heat absorption rate of the lens to the photoresist on the wafer with respect to photosensitive illumination light to 2% / cm.

【0050】第1の計算例では、先ず比較のため、照明光の全照射エネルギー量が1Wで、σ値が0.75の範囲内でレンズが一様に照射されている場合について計算する。 [0050] In the first calculation example, first, for comparison, with 1W is the total irradiation energy amount of the illumination light is calculated for the case where σ value is a lens within the 0.75 is uniformly illuminated. 図8(a)は、第1の計算例による上昇後の温度分布T(r)を示し、横軸は変数r、縦軸は上昇後の温度分布T(r)を表す。 8 (a) is, first calculation example shows the temperature distribution T (r) after rising by, the horizontal axis represents the variable r, and the vertical axis represents the temperature distribution after rising T (r). 実線の曲線46Aに示すように、上昇後の温度分布T(r)は原点、即ち光軸AXに最大値を有し、光軸AXに関して軸対称な山型の変化を示す。 As shown by the solid line curve 46A, the temperature distribution after rising T (r) represents the origin, i.e., has a maximum value in the optical axis AX, a change in the axisymmetric mountain type with respect to the optical axis AX. なお、参考として、照明光の照射エネルギー密度P(r)を点線47Aにより示す。 As a reference, the irradiation energy density P of the illumination light (r) shown by a dotted line 47A. 照射エネルギー密度P(r)は、変数rが0〜d(照射半径)の間で一定の値P1となる。 Irradiation energy density P (r) the variable r is a constant value P1 between 0 to D (irradiation radius). また、光軸AXでの温度分布T 0 、及び温度分布T(r)を(数5)によりベキ級数に展開したときの係数C 2 〜C 10を表1に示す。 Also shows the coefficient C 2 -C 10 when deployed in a power series with the temperature distribution T 0 of the optical axis AX, and the temperature distribution T a (r) (5) in Table 1.

【0051】 [0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】次に、第2の計算例について説明する。 Next, a description will be given of a second calculation example. この計算例は輪帯照明だけ行われた場合の例であり、第1 This calculation example is an example in which only performed annular illumination, first
の計算例と同様に比較のための計算例である。 A calculation example for comparison in the same manner the calculation example. σ値は最大で0.75で、輪帯の内側のσ値は0.5である。 sigma value is 0.75 at the maximum, sigma value of the inner annular zone is 0.5. そのσ値が0.5〜0.75の間でレンズが一様に照明され、全照射エネルギー量が1Wである場合について上昇後の温度分布T(r)を計算したものである。 The σ value of the lens is uniformly illuminated with between 0.5 to 0.75, is such that the total irradiation energy amount is calculating the temperature distribution after rising T (r) for the case is 1W.

【0053】図4(b)は、第2の計算例による上昇後の温度分布T(r)を示し、この図4(b)において、 [0053] FIG. 4 (b) shows the temperature distribution T after rising by the second calculation example (r), in the FIG. 4 (b), the
実線の曲線46Bに示すように、上昇後の温度分布T As shown in the solid curve 46B, the temperature distribution after rise T
(r)は変数rがほぼ0〜eの間で一定の上昇温度TB (R) increase in constant between the variable r approximately 0~e temperature TB
となる。 To become. 点線47Bで示す照射エネルギー密度P(r) Irradiation energy density P indicated by a dotted line 47B (r)
は、変数rがe〜dの間で一定の値P2となり、変数r The variable r is a constant value P2 next between E~d, variable r
が0〜eの間では0となっている。 There has been a 0 is between 0~e. 第1の計算例と同様に、光軸AXでの上昇後の温度分布T 0 、及び上昇後の温度分布T(r)を(数5)によりベキ級数に展開したときの係数C 2 〜C 10を表2に示す。 Similar to the first calculation example, the temperature distribution T 0 after rising in the optical axis AX, and the coefficient C 2 -C when developed into a power series by the temperature distribution after increasing T a (r) (5) 10 are shown in Table 2.

【0054】 [0054]

【表2】 [Table 2]

【0055】次に、第3の計算例について説明する。 Next, a description will be given of a third calculation example. この計算例は、図1、図4、図6、図7に示す実施の形態のように、ウエハ13上のフォトレジストに感光性の照明光及びそのフォトレジストに非感光性の照明光の2つの照明光によりレンズが照明されている場合の上昇後の温度分布T(r)を求めるものである。 This calculation example, FIGS. 1, 4, 6, as in the embodiment shown in FIG. 7, the second illumination light to the photoresist on the wafer 13 of the photosensitive and non-photosensitive illumination light to the photoresist one of the lens by the illumination light is intended to determine the temperature distribution T (r) after rising when being illuminated. この場合、σ値が0.75から0.5の範囲内では、フォトレジストに感光性の照明光により全照射エネルギー量が1Wでレンズが一様に照明され、σ値が0.5から0.0の範囲内においては、フォトレジストに非感光性の波長の照明光により、照射エネルギー密度P(r)がσ値が0.75 In this case, within the range sigma value of 0.75 from 0.5, the total irradiation energy amount of the lens is uniformly illuminated with 1W by the illumination light of the light-sensitive photoresist, sigma value from 0.5 0 within the scope of 2.0, the illumination light having a wavelength of non-photosensitive photoresist, the irradiation energy density P (r) is the σ value 0.75
から0.5の範囲での照射エネルギー密度の1/2になるようにレンズが照明されているものとする。 From such that 1/2 of the irradiation energy density in the range of 0.5 lens is assumed to be illuminated.

【0056】図4(c)は、第3の計算例による上昇後の温度分布T(r)を示し、この図4(c)において、 [0056] FIG. 4 (c), the third calculation example shows the temperature distribution T (r) after rising by, in this FIG. 4 (c), the
実線の曲線46Cに示すように、上昇後の温度分布T As shown in the solid curve 46C, the temperature distribution after rise T
(r)は原点、即ち光軸AXに最大値TCを有し、光軸AXに関して軸対称な山型の変化を示す。 (R) denotes the origin, i.e., has a maximum value TC to the optical axis AX, a change in the axisymmetric mountain type with respect to the optical axis AX. また、照射エネルギー密度P(r)は階段状に変化する点線47Cに示すように、変数rがe〜dの間で一定の値P2となり、変数rが0〜eの間では一定の値P3(=P2/ The irradiation energy density P (r), as shown in dotted line 47C which changes stepwise, the variable r is a constant value P2 next between E~d, fixed value between variable r is 0 to E P3 (= P2 /
2)となっている。 And has a 2). また、光軸AXでの温度分布T 0 Further, the temperature distribution T 0 of the optical axis AX,
及び温度分布T(r)を(数5)によりベキ級数に展開したときの係数C 2 〜C 10を表3に示す。 And showing a coefficient C 2 -C 10 when deployed in a power series with the temperature distribution T a (r) (5) in Table 3.

【0057】 [0057]

【表3】 [Table 3]

【0058】なお、第1及び第2の計算例においては、 [0058] In the first and second calculation example,
全照射エネルギー量を1Wとし、第3の計算例においては、σ値が0.75から0.5の範囲内における照射エネルギー量を1Wとしている。 And 1W the total irradiation energy amount, in the third calculation example, sigma values ​​are set to 1W irradiation energy amount in the range of from 0.75 to 0.5. この第3の計算例においては、σ値が0.5〜0.0の範囲における照射エネルギー量を加えると、全照射エネルギー量は1Wを超える。 In the third calculation example, sigma value the addition of irradiation energy amount in the range of 0.5 to 0.0, the total irradiation energy exceeds 1W. これは、第1〜第3の計算例におけるウエハ13上のフォトレジストに感光性の照明光の照射エネルギー量を等しくして、露光時間(スループット)が等しくなるように設定したものである。 This is the first to be equal irradiation energy amount of the illumination light of the light-sensitive photoresist on the wafer 13 in the third calculation example is obtained by set so that the exposure time (throughput) become equal.

【0059】第1の計算例に示す照明形態(一様照明) [0059] illumination mode shown in the first calculation example (uniform illumination)
と、第2の計算例に示す照明形態(輪帯照明)とを比較した場合、表1及び表2で示すように、輪帯照明の方が一様照明に比較して、光軸AXにおける上昇温度が低い。 If, when comparing the illumination mode shown in the second calculation example (annular illumination), as shown in Table 1 and Table 2, as compared to uniform illumination toward the annular illumination, in the optical axis AX rising temperature is low. それにもかかわらず、例えばベキ級数の係数C 4を比較すると、一様照明の場合の係数C 4の値が、4.4 Nevertheless, for example when comparing the coefficient C 4 of the power series, the value of the coefficient C 4 in the case of uniform illumination, 4.4
000×10 -8に対して、輪帯照明の場合の係数C 4 Against 000 × 10 -8, the coefficient in the case of annular illumination C 4
は、2.7328×10 -7と、輪帯照明の方が大きくなっている。 It is, and 2.7328 × 10 -7, towards the annular illumination is increased. 即ち、一様照明と輪帯照明とを比較すると、 That is, when comparing the illumination uniform illumination and annular,
係数C 2以外のベキ級数の係数の絶対値は全て輪帯照明の方が大きくなっている。 Absolute values of the coefficients of the power series other than the coefficient C 2 is better for all annular illumination is large. 熱変形や屈折率変化は上昇後の温度分布T(r)に比例するので、収差変動も上昇後の温度分布T(r)に比例する。 Since thermal deformation and refractive index change is proportional to the temperature distribution after rising T (r), it is also proportional to the temperature distribution after rising T (r) aberration fluctuations. 係数C 2より高次のベキ級数の係数が全て輪帯照明の方が大きいということは、輪帯照明の方が高次の収差変動が大きいことを意味する。 That the coefficient of the high-order power series from the coefficient C 2 is greater in all annular illumination means towards the annular illumination is large higher order aberrations change.

【0060】ここで、図1、図4、図6、図7に示す実施の形態での照明形態を「合成照明」とすれば、合成照明により光軸近傍にも照明光を照射すると、第3の計算例に示すように、全照射量が一様照明や輪帯照明よりも多いのにもかかわらず、表1及び表2に示すように、係数C 4の値(=1.7624×10 -7 )は、輪帯照明での係数C 4の値(=2.7328×10 -7 )よりも小さくなっている。 [0060] Here, FIGS. 1, 4, 6, the illumination mode of the embodiment shown in FIG. 7 if "synthetic illumination" and also applies illumination light to the vicinity of the optical axis by combining the illumination, the as shown in the third calculation example, in spite of more than the total dose is uniform illumination or annular illumination, as shown in Table 1 and Table 2, the value of the coefficient C 4 (= 1.7624 × 10-7) is smaller than the value of the coefficient C 4 in annular illumination (= 2.7328 × 10 -7). 更に、係数C 6 ,C 8 ,C 10の絶対値を比較すると、何れの係数においても合成照明の方が輪帯照明よりも小さくなっている。 Furthermore, a comparison of the absolute values of the coefficients C 6, C 8, C 10 , towards the synthesis illumination in any of the coefficient is smaller than annular illumination. これは、合成照明により高次の収差変動が小さくなることを意味する。 This means that the higher-order aberration variation is reduced by combining the illumination.

【0061】また、第3の計算例においては、σ値が0 [0061] Further, in the third calculation example, sigma value of 0
〜0.5の間における照射エネルギー密度を、σ値が0.5〜0.75の間における密度分布の1/2としたが、σ値が0〜0.75の範囲において全て一様な照射エネルギー分布により照射されている場合の温度分布T The irradiation energy density between to 0.5, sigma value has half the density distribution between 0.5 to 0.75 but, sigma values ​​are all uniform in the range of 0 to 0.75 temperature distribution when being irradiated by the irradiation energy distribution T
(r)について計算し、図4(b)の輪帯照明の場合と比較してみる。 Calculated for (r), we compare the case of the annular illumination in Figure 4 (b).

【0062】図8(a)のエネルギー密度P1と図8 [0062] The energy density of the Figure 8 (a) P1 and 8
(b)の照射エネルギー密度P2との間には、P2= Between the irradiation energy density P2 of (b), P2 =
1.8・P1の関係が成立する。 The relationship of 1.8 · P1 is established. 従って、図8(b)のような輪帯照明において、σ値が0.5以内の範囲も輪帯照明領域と等しい照射エネルギー密度で照射する場合には、図8(a)において、照射エネルギー密度を1. Accordingly, in the annular illumination as in FIG. 8 (b), if the σ value is irradiated at an irradiation energy density equal to be annular illumination region to within 0.5, in FIG. 8 (a), the irradiation energy 1 density.
8倍した状態と等価である。 8 times the state and are equivalent. 従って、ベキ級数の係数も全て1.8倍されるので、表1における係数C 4 ,C 6 ,C Therefore, since the coefficient of power series are also all 1.8 times, coefficients in Table 1 C 4, C 6, C
8 ,C 10はそれぞれ、7.9200×10 -8 ,−1.78 8, C 10, respectively, 7.9200 × 10 -8, -1.78
21×10 -10 ,1.4937×10 -13 ,−3.73 21 × 10 -10, 1.4937 × 10 -13, -3.73
41×10 -17となる。 A 41 × 10 -17. これらの係数の値を表2のそれぞれの係数と比較した場合、光軸AX近傍の上昇後の温度分布T 0が輪帯照明の場合よりもかなり大きいにもかかわらず、係数C 4 〜C 10までの係数は輪帯照明の場合より全て小さくなっている。 When comparing the values of these coefficients with the respective coefficients in Table 2, despite the temperature distribution T 0 after rising of the optical axis AX vicinity considerably larger than in the case of annular illumination, the coefficient C 4 -C 10 coefficients up is smaller than all the case of the annular illumination. 即ち、合成照明によりσ値が0〜0.75の範囲内において、輪帯照明と同じ照射エネルギー密度P2で照射した場合でも、輪帯照明の場合より高次の収差変動が少ないことを意味している。 That, sigma value synthetically illumination within the scope of from 0 to 0.75, even when irradiated with the same irradiation energy density P2 and annular illumination, it means that higher order aberration fluctuation is less than in the case of annular illumination ing.

【0063】なお、上述の実施の形態はステッパー型の投影露光装置に本発明を適用したものであるが、本発明はステップ・アンド・スキャン方式のような走査露光型の投影露光装置にも適用できる。 [0063] Although the above embodiment is an application of the present invention to a stepper-type projection exposure apparatus, the present invention is applied to a scanning exposure type projection exposure apparatus, such as a step-and-scan method it can. なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、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ことは勿論である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, it is a matter of course can take various configurations without departing from the gist of the present invention.

【0064】 [0064]

【発明の効果】本発明の第1の投影露光装置によれば、 According to the first projection exposure apparatus of the present invention,
投影光学系の瞳面と共役な面上で光軸から偏心した領域に分布する光源からの露光用の照明光を用いるため、例えば輪帯照明又は変形照明を行う場合と同じような解像力向上の効果が得られる。 For using illumination light for exposure from the light source to be distributed to the area eccentric from the optical axis on the pupil plane conjugate to the plane of the projection optical system, for example of similar resolution improves with the case where annular illumination or modified illumination effect can be obtained. また、輪帯照明や変形照明を行う場合に露光用の照明光が通過しない領域に、非感光性の照明光を照射しているため、投影光学系のレンズの高次の熱変形や屈折率変化が減少し、投影光学系の高次の球面収差変動が抑えられる利点がある。 Further, in a region where the illumination light does not pass for exposure to the case of annular illumination and modified illumination, since the illumination light is irradiated in a non-photosensitive, higher heat deformation and refractive index of the lens of the projection optical system change is reduced, there is an advantage that high-order spherical aberration change of the projection optical system is suppressed.

【0065】また、照明光学系が、輪帯状の光源、又は光軸に対して偏心した位置にある複数の光源からの露光用の照明光でマスクを照明する場合には、所謂輪帯照明や変形照明により高い解像度が得られる。 [0065] The illumination optical system, in the case of illuminating the mask with illumination light for exposure from the plurality of light sources in a position eccentric with respect to the annular light source, or the optical axis, Ya Tokoroiwa zone illumination higher resolution modified illumination is obtained. また、照明光学系が、露光用の照明光の照度分布を均一化するためのオプティカル・インテグレータを有し、オプティカル・ The illumination optical system includes an optical integrator for uniformizing the illuminance distribution of the illumination light for exposure, Optical
インテグレータとマスクとの間に、補助照明系からの照明光をマスクに導く補助光導入部材を設ける場合には、 Between the integrator and the mask, in the case of providing the auxiliary light introduction member for guiding illumination light to the mask from the auxiliary illumination system
露光用の照明光と非感光性の照明光とを瞳面と共役な面上で正確に分離した状態でマスクを照明でき、結像特性が劣化しない利点がある。 An illumination light and light-insensitive illumination light for exposure can illuminate the mask while accurately separated on the pupil plane and a plane conjugate, there is an advantage that imaging characteristics are not deteriorated.

【0066】また、本発明の第2の投影露光装置によれば、波長選択性を有する光学部材によって投影光学系の瞳面上で光軸から偏心した領域を通過する結像光束を用いるため、輪帯状の中心遮光型の瞳フィルターを設置した場合と同様の解像度が得られる利点がある。 Further, according to the second projection exposure apparatus of the present invention, for using the imaging light beam passing through the area eccentric from the optical axis on the pupil plane of the projection optical system by an optical member having wavelength selectivity, there is an advantage that the same resolution and case of installing the pupil filter of the center light-shielding type annular obtained. 更に、投影光学系の瞳面近傍のレンズは、露光用の照明光と感光基板に非感光性の照明光との2つの照明光により均一な照度分布で照射されるため、レンズの熱変形や屈折率の高次の変動成分が減少し、投影光学系の高次の球面収差変動が減少する利点がある。 Further, the lens of the pupil plane near the projection optical system, to be illuminated with a uniform illuminance distribution on a photosensitive substrate with illumination light for exposure by two illumination light and the non-photosensitive illumination light, Ya thermal deformation of the lens order variation component of the refractive index is reduced, high-order spherical aberration change of the projection optical system has the advantage of reducing.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の投影露光装置の実施の形態の第1の例を示す概略構成図である。 1 is a schematic configuration diagram showing a first example of the embodiment of the projection exposure apparatus of the present invention.

【図2】図1の光源部に設けられた各種の開口絞りを示す拡大平面図である。 2 is an enlarged plan view showing various aperture stop provided in the light source unit of FIG.

【図3】(a)は図1の変形ミラー5をレチクル側から見た図、(b)は別の変形ミラー5Aをレチクル側から見た図である。 3 (a) is view of the deformable mirror 5 in FIG. 1 from the reticle side, a view from (b) is a reticle side another modified mirror 5A.

【図4】本発明の実施の形態の第1の例の変形例を示す概略構成図である。 4 is a schematic diagram showing a modification of the first example of the embodiment of the present invention.

【図5】(a)は図4中の開口絞り37を示す平面図、 5 (a) is a plan view of an aperture stop 37 in FIG. 4,
(b)は別の開口絞り37Aを示す平面図である。 (B) is a plan view showing another aperture stop 37A.

【図6】本発明の投影露光装置の実施の形態の第2の例を示す概略構成図である。 6 is a schematic diagram showing a second example of the embodiment of the projection exposure apparatus of the present invention.

【図7】その実施の形態の第2の例の変形例を示す概略構成図である。 7 is a schematic diagram showing a modification of the second example of the embodiment.

【図8】本発明の実施の形態において、照射エネルギーによる温度分布計算例を説明するための図である。 In the embodiment of the present invention; FIG diagrams for explaining the temperature distribution calculation example by irradiation energy.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1,1A,1B 光源部(露光用) 2,2A,2B 光源部(非露光用) 5,5A,5B 変形ミラー 6A〜6D,19A〜19D ミラー 10 レチクル 12 投影光学系 12A 上部レンズ系 12B 下部レンズ系 PS 瞳面 13 ウエハ 14 ウエハステージ 24 フライアイレンズ 26A〜26C 開口絞り 31 偏光ビームスプリッター 32,34 1/4波長板 37,37A,43 波長選択性を有する開口絞り 1, 1A, 1B source unit (exposure) 2, 2A, 2B light source unit (for unexposed) 5, 5A, 5B deformable mirror 6A-6D, 19A-19D mirror 10 reticle 12 projecting optical system 12A upper lens system 12B lower lens system PS pupil plane 13 the wafer 14 wafer stage 24 fly's eye lens 26A~26C aperture stop 31 polarization beam splitter 32, 34 quarter-wave plate 37, 37a, an aperture stop having a 43 wavelength selectivity

Claims (4)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 露光用の照明光のもとでマスク上のパターンの像を感光基板上に投影する投影光学系と、 前記投影光学系の瞳面と共役な面上で光軸から偏心した領域に分布する光源からの前記露光用の照明光を用いて前記マスクを照明する照明光学系と、を有する投影露光装置において、 前記感光基板に対して非感光性の波長域の照明光を前記投影光学系の瞳面上で前記露光用の照明光が通過しない領域に照射する補助照明系を設けたことを特徴とする投影露光装置。 And 1. A projection optical system for projecting an image of a pattern on a mask onto a photosensitive substrate under the illumination light for exposure, eccentric from the optical axis on the pupil plane conjugate to the plane of the projection optical system in a projection exposure apparatus having an illumination optical system for illuminating the mask with illumination light for the exposure from the light source to be distributed to the region, the illumination light of the wavelength region of the non-sensitive to the photosensitive substrate projection exposure apparatus characterized by illumination light for the exposure on the pupil plane of the projection optical system has an auxiliary illumination system for illuminating a region that does not pass.
  2. 【請求項2】 請求項1記載の投影露光装置であって、 前記照明光学系は、輪帯状の光源、又は光軸に対して偏心した位置にある複数の光源からの前記露光用の照明光で前記マスクを照明することを特徴とする投影露光装置。 2. A projection exposure apparatus according to claim 1, wherein said illumination optical system, illumination light for the exposure from the plurality of light sources in a position eccentric with respect to the annular light source, or the optical axis in a projection exposure apparatus characterized by illuminating the mask.
  3. 【請求項3】 請求項1、又は2記載の投影露光装置であって、 前記照明光学系は、前記露光用の照明光の照度分布を均一化するためのオプティカル・インテグレータを有し、 該オプティカル・インテグレータと前記マスクとの間に、前記補助照明系からの照明光を前記マスクに導く補助光導入部材を設けたことを特徴とする投影露光装置。 3. A projection exposure apparatus according to claim 1 or 2, wherein said illumination optical system has an optical integrator for uniformizing the illuminance distribution of the illumination light for the exposure, the optical integrators and between said mask, a projection exposure apparatus, characterized in that the illumination light from the auxiliary illumination system provided with the auxiliary light introduction member for guiding said mask.
  4. 【請求項4】 露光用の照明光のもとでマスク上のパターンの像を投影光学系を介して感光基板上に投影する際に、前記投影光学系の瞳面上で光軸から偏心した領域を通過する結像光束を用いる投影露光装置において、 前記露光用の照明光及び前記感光基板に対して非感光性の照明光を前記投影光学系の瞳面に導く合成照明光学系と、 前記投影光学系の瞳面上に配置され、前記光軸から偏心した領域以外の領域では前記感光基板に対して非感光性の照明光のみを前記感光基板側に通過させる波長選択性を有する光学部材と、を有することを特徴とする投影露光装置。 The 4. A pattern image of the mask under the illumination light for exposure when projected onto a photosensitive substrate through a projection optical system, decentered from the optical axis on the pupil plane of the projection optical system in the projection exposure apparatus using the imaging light beam passing through the area, and combining the illumination optical system that guides the illumination light of the non-sensitive to the pupil plane of the projection optical system with respect to the illumination light and the photosensitive substrate for the exposure, the disposed on the pupil plane of the projection optical system, the optical element in a region other than the eccentric regions having wavelength selectivity for passing only the illumination light of the non-sensitive to the photosensitive substrate side with respect to the photosensitive substrate from the optical axis projection exposure apparatus characterized by having, when.
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Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005022614A1 (en) 2003-08-28 2005-03-10 Nikon Corporation Exposure method and apparatus, and device manufacturing method
JP2005166871A (en) * 2003-12-02 2005-06-23 Nikon Corp Illumination optical device, projection aligner, exposure method and device manufacturing method
WO2005078774A1 (en) 2004-02-13 2005-08-25 Nikon Corporation Exposure method and system, and device production method
JP2007139773A (en) * 2005-11-14 2007-06-07 Carl Zeiss Smt Ag Measuring apparatus and operating method for optical imaging system
JP2008135742A (en) * 2006-11-27 2008-06-12 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, method of manufacturing device, and computer program product
JP2008219010A (en) * 2007-03-05 2008-09-18 Asml Netherlands Bv Device manufacturing method, computer program and lithographic apparatus
JP2010153878A (en) * 2010-01-14 2010-07-08 Nikon Corp Polarization conversion member, lighting optical device, projection exposure device, exposing method, and method of manufacturing device
JP2010157743A (en) * 2010-01-14 2010-07-15 Nikon Corp Illumination optical apparatus, projection aligner, exposure method, and device manufacturing method
JP2010541292A (en) * 2007-10-09 2010-12-24 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Microlithography projection exposure apparatus
US7903234B2 (en) 2006-11-27 2011-03-08 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method and computer program product
US8027025B2 (en) 2007-06-27 2011-09-27 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus and device manufacturing method
US9146477B2 (en) 2010-12-23 2015-09-29 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and method of modifying a beam of radiation within a lithographic apparatus
US9341954B2 (en) 2007-10-24 2016-05-17 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9366857B2 (en) 2007-03-27 2016-06-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Correction of optical elements by correction light irradiated in a flat manner
US9423698B2 (en) 2003-10-28 2016-08-23 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9678437B2 (en) 2003-04-09 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction
US9678332B2 (en) 2007-11-06 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9885872B2 (en) 2003-11-20 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light
US9891539B2 (en) 2005-05-12 2018-02-13 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
US9965578B2 (en) 2012-10-31 2018-05-08 Asml Netherlands B.V. Compensation for patterning device deformation
US10007194B2 (en) 2004-02-06 2018-06-26 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9678437B2 (en) 2003-04-09 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction
US9885959B2 (en) 2003-04-09 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having deflecting member, lens, polarization member to set polarization in circumference direction, and optical integrator
US7817249B2 (en) 2003-08-28 2010-10-19 Nikon Corporation Exposure method and apparatus, and device producing method using two light beams to correct non-rotationally symmetric aberration
WO2005022614A1 (en) 2003-08-28 2005-03-10 Nikon Corporation Exposure method and apparatus, and device manufacturing method
US9760014B2 (en) 2003-10-28 2017-09-12 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9423698B2 (en) 2003-10-28 2016-08-23 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9885872B2 (en) 2003-11-20 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light
JP2005166871A (en) * 2003-12-02 2005-06-23 Nikon Corp Illumination optical device, projection aligner, exposure method and device manufacturing method
US10007194B2 (en) 2004-02-06 2018-06-26 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
WO2005078774A1 (en) 2004-02-13 2005-08-25 Nikon Corporation Exposure method and system, and device production method
US8111378B2 (en) 2004-02-13 2012-02-07 Nikon Corporation Exposure method and apparatus, and device production method
US9891539B2 (en) 2005-05-12 2018-02-13 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
JP2007139773A (en) * 2005-11-14 2007-06-07 Carl Zeiss Smt Ag Measuring apparatus and operating method for optical imaging system
US7903234B2 (en) 2006-11-27 2011-03-08 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method and computer program product
JP2008135742A (en) * 2006-11-27 2008-06-12 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, method of manufacturing device, and computer program product
US8068212B2 (en) 2007-03-05 2011-11-29 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus configured to compensate for variations in a critical dimension of projected features due to heating of optical elements
JP2008219010A (en) * 2007-03-05 2008-09-18 Asml Netherlands Bv Device manufacturing method, computer program and lithographic apparatus
US9366857B2 (en) 2007-03-27 2016-06-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Correction of optical elements by correction light irradiated in a flat manner
US10054786B2 (en) 2007-03-27 2018-08-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Correction of optical elements by correction light irradiated in a flat manner
US8027025B2 (en) 2007-06-27 2011-09-27 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus and device manufacturing method
US8773638B2 (en) 2007-10-09 2014-07-08 Carl Zeiss Smt Gmbh Microlithographic projection exposure apparatus with correction optical system that heats projection objective element
JP2010541292A (en) * 2007-10-09 2010-12-24 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Microlithography projection exposure apparatus
US9341954B2 (en) 2007-10-24 2016-05-17 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9857599B2 (en) 2007-10-24 2018-01-02 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9678332B2 (en) 2007-11-06 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2010157743A (en) * 2010-01-14 2010-07-15 Nikon Corp Illumination optical apparatus, projection aligner, exposure method, and device manufacturing method
JP4553066B2 (en) * 2010-01-14 2010-09-29 株式会社ニコン Polarization conversion member, illumination optical apparatus, projection exposure apparatus, exposure method and device manufacturing method
JP2010153878A (en) * 2010-01-14 2010-07-08 Nikon Corp Polarization conversion member, lighting optical device, projection exposure device, exposing method, and method of manufacturing device
US9146477B2 (en) 2010-12-23 2015-09-29 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and method of modifying a beam of radiation within a lithographic apparatus
US9965578B2 (en) 2012-10-31 2018-05-08 Asml Netherlands B.V. Compensation for patterning device deformation

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