JPH11121358A - 照明装置及びそれを用いた投影露光装置 - Google Patents

照明装置及びそれを用いた投影露光装置

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JPH11121358A
JPH11121358A JP9296359A JP29635997A JPH11121358A JP H11121358 A JPH11121358 A JP H11121358A JP 9296359 A JP9296359 A JP 9296359A JP 29635997 A JP29635997 A JP 29635997A JP H11121358 A JPH11121358 A JP H11121358A
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レチクル面上の矩形状の照明領域を効率良く
照明することができる半導体素子の製造に好適な照明装
置及びそれを用いた投影露光装置を得ること。 【解決手段】 光源からの光束をオプティカルインテグ
レータに入射させ、該オプティカルインテグレータから
射出する光束で被照射面を照明する照明装置において、
該被照射面の照明領域は第1方向とそれと直交する第2
方向で大きさが異なる矩形状をしており、該オプティカ
ルインテグレータは該第1方向と第2方向とで屈折力の
異なるレンズ集合体を複数有し、該レンズ集合体は複数
のレンズを所定のピッチで配列して構成しており、該複
数のレンズ集合体を光軸方向に投射したとき、該レンズ
集合体の各レンズが交差して形成される1つのエレメン
トが略正方形状をしていること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は照明装置及びそれを
用いた投影露光装置に関し、特にIC、LSI、磁気ヘ
ッド、液晶パネル、CCD等の微細構造を有するデバイ
スを製造する際に好適なものであり、具体的にはデバイ
スの製造装置であるステップアンドリピート方式やステ
ップアンドスキャン方式の、所謂ステッパーにおいて、
レチクル面上のパターンを効率的に照明し高い解像力が
容易に得られるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、IC、LSI等の半導体デバ
イスの微細加工技術としてマスク(レチクル)の回路パ
ターン像を投影光学系により感光基板上に形成し、感光
基板をステップアンドリピート方式で露光する縮小型の
投影露光装置(ステッパー)が種々と提案されている。
【0003】このステッパーにおいては、レチクル上の
回路パターンを所定の縮小倍率をもった投影光学系を介
してウエハ面上の所定の位置に縮小投影して転写を行
い、1回の投影転写終了後、ウエハが載ったステージを
所定の量、移動して再び転写を行うステップを繰り返し
てウエハ全面の露光を行っている。
【0004】これらの投影露光装置のうち、最近では高
解像力が得られ、且つ画面サイズを拡大できる走査機構
を用いたステップアンドスキャン方式(走査型)の投影
露光装置が種々と提案されている。このステップアンド
スキャン方式の投影露光装置ではスリット状の露光領域
を有し、ショットの露光はレチクルとウエハとを走査す
ることにより行っている。そして1つのショットの走査
露光が終了すると、ウエハは次のショットにステップ
し、次のショットの露光を開始している。これを繰り返
してウエハ全体の露光を行っている。
【0005】走査型の投影露光装置では、マスクとウエ
ハを同期して走査しながら露光しており、マスク面上の
照射領域は走査方向に短く非走査方向に長い矩形形状と
なっている。この様な、矩形形状を効率良く照明する方
法として、光源からの光束を集光して複数の2次光源像
を形成するオプティカルインテグレータとしてのハエの
目レンズを用い、その断面を、照明領域の形状と相似形
状にする方式が、例えば特開平8-203780号公報に開示さ
れている。また、別の方法として、オプティカルインテ
グレータとしてシリンドリカルレンズ集合体を複数有す
るように構成することによって矩形領域を効率良く照明
する構成が特公平4-78002 号公報に開示されている。
【0006】図13は同公報で提案されている照明装置
の要部概略図である。図13(A)においては光源21
からの光束を楕円鏡22で反射集光して4つのレンズ集
合体6a〜6dより成るオプティカルインテグレータ6
に入射させ、該オプティカルインテグレータで形成され
る2次光源像からの光束でコンデンサーレンズ8を介し
て被照射面R上を照明している。オプティカルインテグ
レータ6の出射面には図13(B)に示すような楕円形
状の2次光源像が形成されている。図13(B)では2
次光源像が楕円に歪んでいる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】オプティカルインテグ
レータとしてハエの目レンズを用い、該ハエの目レンズ
の外形状を矩形にした場合、X方向とY方向で2次光源
像の配列にピッチ差が生じ、この結果X方向のパターン
とY方向のパターンで解像性能に差が生じてしまうとい
う問題点があった。
【0008】また、複数のシリンドリカルレンズを2次
元的に配列したハエの目レンズを使用した場合において
も図13(B)に示すように、光源からの光束がハエの
目に入射する入射角度が等方的である場合は、複数のシ
リンドリカルレンズの配列がXY方向で同じであって
も、1つのエレメント内での2次光源像の形状が方向に
よる屈折力の違いによって変形し、2次光源全体でのX
Y方向の形状に方向差が生じるという問題点があった。
【0009】本発明は照明装置の一部に適切に構成した
オプティカルインテグレータを用いることによって、第
1方向とそれに直交する第2方向での2次光源像のピッ
チを等しくし、又、2次光源像の形状に方向差がないよ
うにして被照射面上を光の有効利用を図りつつ、所望の
光強度分布で照明することができ、又、被照射面にレチ
クルを配置したときはレチクル面上(1原板上)のパタ
ーンを適切に照明し、高い解像力が容易に得られる半導
体素子等のデバイスの製造に好適な照明装置及びそれを
用いた投影露光装置の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の照明装置は (1−1)光源からの光束をオプティカルインテグレー
タに入射させ、該オプティカルインテグレータから射出
する光束で被照射面を照明する照明装置において、該被
照射面の照明領域は第1方向とそれと直交する第2方向
で大きさが異なる矩形状をしており、該オプティカルイ
ンテグレータは該第1方向と第2方向とで屈折力の異な
るレンズ集合体を複数有し、該レンズ集合体は複数のレ
ンズを所定のピッチで配列して構成しており、該複数の
レンズ集合体を光軸方向に投射したとき、該レンズ集合
体の各レンズが交差して形成される1つのエレメントが
略正方形状をしており、該オプティカルインテグレータ
に入射する光束の該第1方向と第2方向の入射最大角を
θ1、θ2、該オプティカルインテグレータの該第1方
向と第2方向の屈折力をφ1、φ2としたとき
【0011】
【数4】 を満足することを特徴としている。
【0012】特に (1−1−1)前記レンズ集合体は複数のシリンドリカ
ルレンズを一方向に配列したシリンドリカルレンズ集合
体より成っていること。
【0013】(1−1−2)前記複数のレンズ集合体は
前記第1方向に屈折力を有する2つのシリンドリカルレ
ンズ集合体と、前記第2方向に屈折力を有する2つのシ
リンドリカルレンズ集合体であること。
【0014】(1−1−3)前記光源と、前記オプティ
カルインテグレータとの間に2次光源像を形成する為の
微小レンズを2次元的に配列したハエの目レンズを配置
したこと。
【0015】(1−1−4)前記ハエの目レンズの前記
第1方向と第2方向の長さを各々α、βとしたとき、前
記オプティカルインテグレータの第1方向と第2方向の
焦点距離を各々f1、f2としたとき
【0016】
【数5】 を満足すること。
【0017】(1−1−5)前記光源からの光束を反射
部材によって反射集光して所定面上に光源像を形成し、
該光源像からの光束を前記第1方向に屈折力を有する第
1シリンドリカルレンズと前記第2方向に屈折力を有す
る第2シリンドリカルレンズによって集光して、前記オ
プティカルインテグレータに導光していること。
【0018】(1−1−6)前記オプティカルインテグ
レータに入射する光束の前記第1方向と第2方向のNA
を各々NA1、NA2としたとき
【0019】
【数6】 を満足すること等を特徴としている。
【0020】本発明の投影露光装置は (2−1)構成要件(1−1)の照明装置の被照射面に
配置した第1物体面上のパターンを投影光学系で第2物
体面上に投影していることを特徴としている。
【0021】(2−2)構成要件(1−1)の照明装置
の被照射面に配置した第1物体面上のパターンを投影光
学系で第2物体面上に該第1物体と第2物体の双方を前
記投影光学系の光軸と垂直方向に該投影光学系の投影倍
率に対応させた速度比で同期させて走査して投影してい
ることを特徴としている。
【0022】本発明のデバイスの製造方法は (3−1)構成(2−1)又は(2−2)の投影露光装
置を用いてレチクル面上のパターンを投影光学系により
ウエハ面上に投影露光した後、該ウエハを現像処理工程
を介してデバイスを製造していることを特徴としてい
る。
【0023】
【発明の実施の形態】図1は本発明の照明装置を用いた
投影露光装置の実施形態1のXZ平面内の要部概略図で
ある。図2は、同じく本発明の投影露光装置の実施形態
1を図1とは垂直方向のYZ平面内の要部概略図であ
る。図3は図1の一部分の拡大説明図、図4は図2の一
部分の拡大説明図である。
【0024】本実施形態はステップアンドリピート方式
やステップアンドスキャン方式のステッパーに適用した
場合を示している。まず、図1の要部の概略図について
説明する。
【0025】1は光源であり、エキシマレーザーや超高
圧水銀灯等から成り、所定の形状をした平行光束を発す
る。2は凹レンズ、3は凸レンズであり、凹レンズ2と
凸レンズ3は光源1からの光束の形状を所定の形状に変
換し、射出するアフォーカルコンバータACを構成して
いる。アフォーカルコンバータACによって整形された
光束を、四角錘状の分割ミラー4によって4つの光束L
a、Lb、Lc、Ldに分割し反射している。図1で
は、XZ平面内に折り曲げられた2つの光束La、Lb
の光路を図示している。分割ミラー4で分割した2つの
光束La、Lbは折り曲げミラー5a、5bによって光
路を折り曲げている。6はオプティカルインテグレータ
で複数のシリンドリカルレンズを2次元的に配列したシ
リンドリカルレンズ集合体(レンズ集合体)を4つ有し
ている。ここで6a、6b、6c、6dはシリンドリカ
ルレンズ集合体(レンズ集合体)である。シリンドリカ
ルレンズ集合体6b、6cはXZ平面内(X方向、第1
方向)に屈折力を有し、シリンドリカルレンズ集合体6
a、6bはこれと直交するYZ平面内に(Y方向、第2
方向)に屈折力を有している。ミラー5a、5bによっ
て折り曲げた光束La、Lbは図3に示すようにシリン
ドリカルレンズ集合体6bの入射面近傍で、それぞれの
主光線が光軸OAと交わるように、かつ光軸OAに対し
て互いに反対の方向から所定の角度θ1で入射する。オ
プティカルインテグレータ6に入射した光束はその射出
面近傍(絞り7の位置、又はその近傍)に2次光源を形
成している。
【0026】7は絞りである。8はコンデンサーレンズ
であり、オプティカルインテグレータ6の射出面近傍に
形成した2次光源からの光束を集光し、レチクルR上の
範囲Aを照明している。9はレチクルR上に描かれた回
路パターンをウエハW面上に投影する投影光学系であ
る。10はウエハWを保持しXYZに駆動するウエハス
テージである。
【0027】次に図2のYZ断面内について説明する。
【0028】図2は分割ミラー4によって分割し、YZ
平面内に折り曲げた光束5c、5dの光路を示してい
る。分割ミラー4によって折り曲げられた2つの光束L
c、Ldはミラー5c、5dによって折り曲げて、図4
に示すように、シリンドリカルレンズ集合体6aの入射
面近傍に光束Lc、Ldのそれぞれの主光線が光軸OA
と交差する様に入射する。光束Lc、Ldの光軸OAに
対する入射角はθ2である。オプティカルインテグレー
タ6からの光束は、コンデンサーレンズ8によって、レ
チクル上の範囲Bを照明している。
【0029】ここで、シリンドリカルレンズ集合体6
a、6b、6c、6dを構成する個々のレンズの外形状
は互いに同じである。即ち、レンズ集合体は6b、6c
を構成する個々のシリンドリカルレンズ6b0、6c0
のXZ断面内におけるX方向の長さXaと、シリンドリ
カルレンズ6a、6dのYZ断面内におけるY方向の長
さYaは等しい。
【0030】シリンドリカルレンズ集合体6b、6cの
焦点距離をf1(屈折力をφ1)、シリンドリカルレン
ズ集合体6a、6dの焦点距離をf2(屈折力をφ
2)、XZ断面内とYZ断面内の光束のオプティカルイ
ンテグレータ6への入射角(最大入射角)をθ1、θ2
としたとき
【0031】
【数7】 を満足するようにしている。
【0032】即ち
【0033】
【数8】 を満足するようにしている。
【0034】図3、図4は図1の実施形態1のオプティ
カルインテグレータ6に入射する光線と、絞り7面での
光源の位置の関係を、それぞれXZ平面とYZ平面で示
している。図3で、シリンドリカルレンズ集合体6bの
光軸OA上にある1つのシリンドリカルレンズ6b0に
入射角θ1で入射する平行光束は、シリンドリカルレン
ズ6b0と同じく軸上のシリンドリカルレンズ6c0に
よって、絞り7面上で光軸からの距離DXの位置PXに
集光する。
【0035】同じく図4では、シリンドリカルレンズ6
a0に平行に入射角θ2で入射する光束は、シリンドリ
カルレンズ6a0とシリンドリカルレンズ6d0によっ
て屈折され、絞り7面上で光軸から距離DYの位置PY
に集光する。ここでDX=PYである。又、絞り7近傍
に集光した光束によって2次光源を形成している。
【0036】この様に、(1)式を満足する条件で入射
した光束の集光点の位置は、XY方向に関して等しい位
置に集光する。図5は絞り7面上の集光点の位置を示し
た図である。図5において、4つのシリンドリカルレン
ズ6a0、6b0、6c0、6d0から成る1つのエレ
メント60によって作られる集光点(光源像)は、XY
方向に関して等しく、図1の様に、レチクルR上を矩形
状に照明する場合であっても、光源からの光束を(1)
式を満足する条件でオプティカルインテグレータ6に入
射されることによって、2次光源のXY方向差を解消し
ている。
【0037】以上の様に、本実施形態では、光源からの
光束で矩形領域を照明するようにした照明装置におい
て、方向によって屈折力の異なる複数のレンズ集合体6
a〜6dから構成されたオプティカルインテグレータ6
を使用して、該オプティカルインテグレータを構成する
各レンズ集合体を光軸方向に投射したときの各レンズが
重なり合って形成される1つのエレメントの外形状がX
Y方向に関してほぼ等しく(Xa=Ya)することによ
って、オプティカルインテグレータの1つのエレメント
60の形状をほぼ正方形としている。これによってXY
方向で2次光源像の配列ピッチがほぼ等しくなるように
している。
【0038】更に、オプティカルインテグレータ6に入
射する光束のX方向とY方向の入射最大角をθ1、θ
2、オプティカルインテグレータのX方向とY方向の焦
点距離をf1、f2としたとき(即ち、X方向とY方向
の屈折力をφ1、φ2としたとき)、条件式(1)を満
足するようにしている。
【0039】このように、入射最大角θ1、θ2の比を
XY方向のそれぞれの方向に関する屈折力の比率とほぼ
等しくすることにより、1つのエレメント内での2次光
源像の形状に方向差が無くなるようにしている。
【0040】これによって、XY方向において、2次光
線像の配列ピッチが等しく、且つ1つのエレメント内で
も光源の形状差が無いようにし、オプティカルインテグ
レータ全体として2次光源像のXY方向差を解消してい
る。
【0041】図6、図7は、本発明の投影露光装置の実
施形態2のXZ断面とYZ断面の要部概略図である。図
6、図7では光源1からシリンドリカルレンズの集合体
で構成されたオプティカルインテグレータ6までの光路
を示している。1は光源であるエキシマレーザーであ
り、矩形の断面形状を有する平行光束を発している。光
源1からの光束は凹レンズ2と凸レンズ3からなるアフ
ォーカスコンバータACによって所定の大きさに拡大さ
せて、矩形に配列したハエの目レンズ11に入射してい
る。ここで、ハエの目レンズ11は球面の小レンズの集
合体から構成されており、その大きさは図6のXZ平面
においてα、YZ平面においてβである。ハエの目レン
ズ11に入射した光束は、その射出面に2次光源を形成
している。ハエの目レンズ11の射出面近傍を2次光源
とする光束は、レンズ12によって、3次光源を形成す
るためのオプティカルインテグレータ6に入射角がそれ
ぞれ図6ではθ1、図7ではθ2で入射している。ここ
で、オプティカルインテグレータ6のXZ、YZ各面内
の焦点距離(屈折力)をそれぞれf1、f2(φ1、φ
2)としたとき、入射角θ1、θ2は前述の(1)式
((1a)式)を満足するようにしている。
【0042】ハエの目レンズ11の外形の大きさα、β
【0043】
【数9】 を満足するようにしている。この実施形態においても、
3次光源としてオプティカルインテグレータ6の射出面
に形成される光源像は、XY方向差の無い分布が得られ
る。
【0044】図8、図9は本発明の投影露光装置の実施
形態3のXZ断面とYZ断面の要部概略図である。図
8、図9において、21は光源であり、例えば超高圧水
銀灯より成っている光源21は楕円ミラー(反射部材)
22の第1焦点位置に最も輝度の高いアーク部21aが
位置するようにしている。光源21からの発散光束は、
楕円ミラー22によって第2焦点位置Fに集光してい
る。第2焦点位置Fの近傍に集光した光束は図9のYZ
断面においてシリンドリカルレンズ23、24、25、
26によってオプティカルインテグレータ6に集光して
いる。ここでシリンドリカルレンズ24、26はXZ平
面に屈折力を有し、シリンドリカルレンズ23、25は
YZ平面内に屈折力を有している。オプティカルインテ
グレータ6は図1、図2と同様な4つのシリンドリカル
レンズ集合体(レンズ集合体)6a、6b、6c、6d
を有している。
【0045】一方、図8においては、シリンドリカルレ
ンズ24、26によって、第2焦点位置Fから所定の距
離だけ光軸方向に離れた位置F’を、シリンドリカルレ
ンズ集合体6bの入射面に所定の倍率β1で結像させて
いる。
【0046】ここで、オプティカルインテグレータ6に
入射するNA(開口数)は図8のXZ平面においてNA
1、図9のYZ平面内ではNA2となっており、シリン
ドリカルレンズ集合体6b、6cの焦点距離(屈折力)
をf1(φ1)、シリンドリカルレンズ集合体6a、6
dの焦点距離(屈折力)をf2(φ2)とした時、
【0047】
【数10】 を満足するようにしている。
【0048】オプティカルインテグレータ6にこの条件
(3)で光束が入射することで、2次光源が形成される
その射出面において、XY方向差の無い光現像を得てい
る。
【0049】さらに、シリンドリカルレンズ集合体6
a、6bの入射面での光量の分布が同じになる様に図8
のXZ平面では、シリンドリカルレンズ23、24、2
5、26の結像倍率を考慮して、楕円ミラー22の第2
焦点位置Fの光量分布よりも拡がった光量分布の得られ
る位置F’をシリンドリカルレンズ集合体6bの入射面
に結像させている。
【0050】図10は本発明の実施形態3の構成を持っ
た投影露光装置の2次光源の分布を示している。
【0051】図10の本実施形態によればオプティカル
インテグレータの個々のエレメントの配列にはXY方向
の差は無いが、図13に示す従来の照明装置では光源像
が楕円に歪んでいるため、2次光源としてはXY差が生
じている。
【0052】本発明の実施形態においては、オプティカ
ルインテグレータとしてシリンドリカルレンズの集合体
を複数使用しているが、直交する方向で屈折力が異なる
ものであればどのような構成でも良い。例えば、通常の
球面レンズとシリンドリカルレンズを組み合わせたハエ
の目レンズでも良いし、トーリック面を有するハエの目
レンズでも良い。
【0053】次に上記説明した投影露光装置を利用した
半導体デバイスの製造方法の実施形態を説明する。
【0054】図11は半導体デバイス(ICやLSI等
の半導体チップ、或は液晶パネルやCCD等)の製造方
法のフローを示す。
【0055】ステップ1(回路設計)では半導体デバイ
スの回路設計を行う。ステップ2(マスク製作)では設
計した回路パターンを形成したマスクを製作する。
【0056】一方、ステップ3(ウエハ製造)ではシリ
コン等の材料を用いてウエハを製造する。
【0057】ステップ4(ウエハプロセス)は前行程と
呼ばれ、前記用意したマスクとウエハを用いてリソグラ
フィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次
のステップ5(組立)は後行程と呼ばれ、ステップ4に
よって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工
程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディン
グ)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程を含
む。
【0058】ステップ6(検査)ではステップ5で作製
された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト
等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイス
が完成し、これが出荷(ステップ7)される。
【0059】図12は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。
【0060】ステップ11(酸化)ではウエハの表面を
酸化させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に
絶縁膜を形成する。
【0061】ステップ13(電極形成)ではウエハ上に
電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオン打
込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15
(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ16(露光)では前記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。
【0062】ステップ17(現像)では露光したウエハ
を現像する。ステップ18(エッチング)では現像した
レジスト以外の部分を削り取る。ステップ19(レジス
ト剥離)ではエッチングが済んで不要となったレジスト
を取り除く。
【0063】これらのステップを繰り返し行なうことに
よってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【0064】本実施形態の製造方法を用いれば、従来は
製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを容易に製
造することができる。
【0065】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、照明装置
の一部に適切に構成したオプティカルインテグレータを
用いることによって、第1方向とそれに直交する第2方
向での2次光源像のピッチを等しくし、又、2次光源像
の形状に方向差がないようにして被照射面上を光の有効
利用を図りつつ、所望の光強度分布で照明することがで
き、又、被照射面にレチクルを配置したときはレチクル
面上(1原板上)のパターンを適切に照明し、高い解像
力が容易に得られる半導体素子等のデバイスの製造に好
適な照明装置及びそれを用いた投影露光装置を達成する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の照明装置を用いた投影露光装置の実
施形態1のXZ断面図
【図2】 本発明の照明装置を用いた投影露光装置の実
施形態1のYZ断面図
【図3】 図1の一部分の拡大説明図
【図4】 図2の一部分の拡大説明図
【図5】 図1の一部分の拡大説明図
【図6】 本発明の照明装置を用いた投影露光装置の実
施形態2のXZ断面図
【図7】 本発明の照明装置を用いた投影露光装置の実
施形態2のYZ断面図
【図8】 本発明の照明装置を用いた投影露光装置の実
施形態3のXZ断面図
【図9】 本発明の照明装置を用いた投影露光装置の実
施形態3のYZ断面図
【図10】 本発明の照明装置を用いた投影露光装置の
実施形態3の2次光源分布の説明図
【図11】 本発明のデバイスの製造方法のフローチャ
ート
【図12】 本発明のデバイスの製造方法のフローチャ
ート
【図13】 従来の照明装置の要部概略図
【符号の説明】
1 光源 2 凹レンズ 3 凸レンズ AC アフォーカルコンバータ 4 分割ミラー 5a、5b ミラー 6 オプティカルインテグレータ 6a、6b レンズ集合体 7 絞り 8 コンデンサーレンズ R レチクル 9 投影光学系 W ウエハ 10 ウエハステージ 11 ハエの目レンズ 23〜26 シリンドリカルレンズ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源からの光束をオプティカルインテグ
    レータに入射させ、該オプティカルインテグレータから
    射出する光束で被照射面を照明する照明装置において、
    該被照射面の照明領域は第1方向とそれと直交する第2
    方向で大きさが異なる矩形状をしており、該オプティカ
    ルインテグレータは該第1方向と第2方向とで屈折力の
    異なるレンズ集合体を複数有し、該レンズ集合体は複数
    のレンズを所定のピッチで配列して構成しており、該複
    数のレンズ集合体を光軸方向に投射したとき、該レンズ
    集合体の各レンズが交差して形成される1つのエレメン
    トが略正方形状をしており、該オプティカルインテグレ
    ータに入射する光束の該第1方向と第2方向の入射最大
    角をθ1、θ2、該オプティカルインテグレータの該第
    1方向と第2方向の屈折力をφ1、φ2としたとき 【数1】 を満足することを特徴とする照明装置。
  2. 【請求項2】 前記レンズ集合体は複数のシリンドリカ
    ルレンズを一方向に配列したシリンドリカルレンズ集合
    体より成っていることを特徴とする請求項1の照明装
    置。
  3. 【請求項3】 前記複数のレンズ集合体は前記第1方向
    に屈折力を有する2つのシリンドリカルレンズ集合体
    と、前記第2方向に屈折力を有する2つのシリンドリカ
    ルレンズ集合体であることを特徴とする請求項1の照明
    装置。
  4. 【請求項4】 前記光源と、前記オプティカルインテグ
    レータとの間に2次光源像を形成する為の微小レンズを
    2次元的に配列したハエの目レンズを配置したことを特
    徴とする請求項1、2又は3の照明装置。
  5. 【請求項5】 前記ハエの目レンズの前記第1方向と第
    2方向の長さを各々α、βとしたとき、前記オプティカ
    ルインテグレータの第1方向と第2方向の焦点距離を各
    々f1、f2としたとき 【数2】 を満足することを特徴とする請求項4の照明装置。
  6. 【請求項6】 前記光源からの光束を反射部材によって
    反射集光して所定面上に光源像を形成し、該光源像から
    の光束を前記第1方向に屈折力を有する第1シリンドリ
    カルレンズと前記第2方向に屈折力を有する第2シリン
    ドリカルレンズによって集光して、前記オプティカルイ
    ンテグレータに導光していることを特徴とする請求項1
    の照明装置。
  7. 【請求項7】 前記オプティカルインテグレータに入射
    する光束の前記第1方向と第2方向のNAを各々NA
    1、NA2としたとき 【数3】 を満足することを特徴とする請求項6の照明装置。
  8. 【請求項8】 請求項1から7のいずれか1項記載の照
    明装置の被照射面に配置した第1物体面上のパターンを
    投影光学系で第2物体面上に投影していることを特徴と
    する投影露光装置。
  9. 【請求項9】 請求項1から7のいずれか1項記載の照
    明装置の被照射面に配置した第1物体面上のパターンを
    投影光学系で第2物体面上に該第1物体と第2物体の双
    方を前記投影光学系の光軸と垂直方向に該投影光学系の
    投影倍率に対応させた速度比で同期させて走査して投影
    していることを特徴とする投影露光装置。
  10. 【請求項10】 請求項8または9記載の投影露光装置
    を用いてレチクル面上のパターンを投影光学系によりウ
    エハ面上に投影露光した後、該ウエハを現像処理工程を
    介してデバイスを製造していることを特徴とするデバイ
    スの製造方法。
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