JPH11224853A - 照明光学装置、露光装置、露光方法、及び半導体デバイス製造方法 - Google Patents
照明光学装置、露光装置、露光方法、及び半導体デバイス製造方法Info
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- JPH11224853A JPH11224853A JP10296530A JP29653098A JPH11224853A JP H11224853 A JPH11224853 A JP H11224853A JP 10296530 A JP10296530 A JP 10296530A JP 29653098 A JP29653098 A JP 29653098A JP H11224853 A JPH11224853 A JP H11224853A
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- lens
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Projection-Type Copiers In General (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】レンズの短かい移動で照度むらの調整を行うこ
とが可能で、同時にレンズ系のテレセントリシティの変
動を補正可能な照明光学装置、及び露光装置とその露光
方法、更には半導体デバイス製造方法を提供する。 【解決手段】光源（１）からの光束をオプティカルイン
テグレータ（３）に入射させて複数の光源像を形成し、
光源像からの光束をコンデンサーレンズ（４）を介して
被照射面（Ｍ）上に重畳的に照射するに際し、コンデン
サーレンズ（４）を、少なくとも３群のレンズ群（４
１）〜（４３）から構成し、第２レンズ群（４２）と第
３レンズ群（４３）とは、コンデンサーレンズ（４）の
後側焦点位置を一定に保ちつつ焦点距離を変化させるよ
うに相互依存的に移動可能に構成し、第１レンズ群（４
１）は、コンデンサーレンズ（４）のテレセントリシテ
ィの変動を補正するように移動可能に構成する。
とが可能で、同時にレンズ系のテレセントリシティの変
動を補正可能な照明光学装置、及び露光装置とその露光
方法、更には半導体デバイス製造方法を提供する。 【解決手段】光源（１）からの光束をオプティカルイン
テグレータ（３）に入射させて複数の光源像を形成し、
光源像からの光束をコンデンサーレンズ（４）を介して
被照射面（Ｍ）上に重畳的に照射するに際し、コンデン
サーレンズ（４）を、少なくとも３群のレンズ群（４
１）〜（４３）から構成し、第２レンズ群（４２）と第
３レンズ群（４３）とは、コンデンサーレンズ（４）の
後側焦点位置を一定に保ちつつ焦点距離を変化させるよ
うに相互依存的に移動可能に構成し、第１レンズ群（４
１）は、コンデンサーレンズ（４）のテレセントリシテ
ィの変動を補正するように移動可能に構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被照射物を均一に
照明するための照明光学装置、及び半導体デバイスを製
造するための露光装置とその露光方法、更には半導体デ
バイス製造方法に関する。
照明するための照明光学装置、及び半導体デバイスを製
造するための露光装置とその露光方法、更には半導体デ
バイス製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の製造に用いられる露光装置
では、レチクルやマスク等の投影原版（本明細書におい
てマスクと総称する。）上に形成された回路パターンを
照明光学系で照明し、このパターンを投影光学系でレジ
スト等の感光剤を塗布したガラスプレートやウエハ等の
感光性基板（本明細書において基板と総称する。）上に
結像転写するフォトリソグラフィ工程が用いられる。か
かる露光装置において、照明光学系はマスク面及び基板
面を均一に照明するように設計されるが、製造上生じる
誤差から装置毎に異なった照度不均一性（いわゆる照度
むら）が発生し、そのために製造工程の最終段階におい
て照度むらを調整する必要がある。従来、照度むらを調
整する方法として、特公平４−１３６８６号公報に開示
されている方法が知られている。すなわち、照明光学系
を、光源からの光束を集光させて複数の光源像を形成す
るオプティカルインテグレータと、この複数の光源像か
らの光束を被照射面に照射するレンズ系とで構成し、か
かるレンズ系の焦点距離を一定に維持しながらレンズ系
を構成するレンズを光軸に沿って移動させ、被照明面上
の照度むらを調整する。
では、レチクルやマスク等の投影原版（本明細書におい
てマスクと総称する。）上に形成された回路パターンを
照明光学系で照明し、このパターンを投影光学系でレジ
スト等の感光剤を塗布したガラスプレートやウエハ等の
感光性基板（本明細書において基板と総称する。）上に
結像転写するフォトリソグラフィ工程が用いられる。か
かる露光装置において、照明光学系はマスク面及び基板
面を均一に照明するように設計されるが、製造上生じる
誤差から装置毎に異なった照度不均一性（いわゆる照度
むら）が発生し、そのために製造工程の最終段階におい
て照度むらを調整する必要がある。従来、照度むらを調
整する方法として、特公平４−１３６８６号公報に開示
されている方法が知られている。すなわち、照明光学系
を、光源からの光束を集光させて複数の光源像を形成す
るオプティカルインテグレータと、この複数の光源像か
らの光束を被照射面に照射するレンズ系とで構成し、か
かるレンズ系の焦点距離を一定に維持しながらレンズ系
を構成するレンズを光軸に沿って移動させ、被照明面上
の照度むらを調整する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
照度むら調整方法のようにレンズ系の焦点距離を一定に
維持しながら調整を行う場合は、レンズの移動量に対す
る被照明面上での歪曲収差の変動量は少ないため、照度
むらの調整を行うにはレンズの移動距離を長く設定する
必要が生じ、装置の大型化を招くという不都合があっ
た。また、照度むらの調整のためにレンズの移動を行う
と、レンズ系のテレセントリシティが変動し、高精度な
露光が安定して行えないという不都合もあった。そこ
で、本発明は、レンズの短かい移動で照度むらの調整を
行うことが可能であり、同時にレンズ系のテレセントリ
シティの変動を補正することが可能な照明光学装置、及
び露光装置とその露光方法、更には半導体デバイス製造
方法を提供することを課題とする。
照度むら調整方法のようにレンズ系の焦点距離を一定に
維持しながら調整を行う場合は、レンズの移動量に対す
る被照明面上での歪曲収差の変動量は少ないため、照度
むらの調整を行うにはレンズの移動距離を長く設定する
必要が生じ、装置の大型化を招くという不都合があっ
た。また、照度むらの調整のためにレンズの移動を行う
と、レンズ系のテレセントリシティが変動し、高精度な
露光が安定して行えないという不都合もあった。そこ
で、本発明は、レンズの短かい移動で照度むらの調整を
行うことが可能であり、同時にレンズ系のテレセントリ
シティの変動を補正することが可能な照明光学装置、及
び露光装置とその露光方法、更には半導体デバイス製造
方法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、光源からの光束をオプティカルインテグ
レータに入射させて複数の光源像を形成し、複数の光源
像からの光束をコンデンサーレンズを介して被照射面上
に重畳的に照射する図１に示される照明光学装置におい
て、コンデンサーレンズ（４）は少なくとも第１レンズ
群（４１）、第２レンズ群（４２）、及び第３レンズ群
（４３）から構成され、第２レンズ群（４２）と第３レ
ンズ群（４３）とは、コンデンサーレンズ（４）の後側
焦点位置を一定に保ちつつコンデンサーレンズ（４）の
焦点距離を変化させるように相互依存的に移動可能に構
成され、第１レンズ群（４１）は、第２レンズ群（４
２）と第３レンズ群（４３）との移動により生じたコン
デンサーレンズ（４）のテレセントリシティの変動を補
正するように、第２レンズ群（４２）と第３レンズ群
（４３）とは独立に移動可能に構成されていることを特
徴とする照明光学装置である。
に、本発明は、光源からの光束をオプティカルインテグ
レータに入射させて複数の光源像を形成し、複数の光源
像からの光束をコンデンサーレンズを介して被照射面上
に重畳的に照射する図１に示される照明光学装置におい
て、コンデンサーレンズ（４）は少なくとも第１レンズ
群（４１）、第２レンズ群（４２）、及び第３レンズ群
（４３）から構成され、第２レンズ群（４２）と第３レ
ンズ群（４３）とは、コンデンサーレンズ（４）の後側
焦点位置を一定に保ちつつコンデンサーレンズ（４）の
焦点距離を変化させるように相互依存的に移動可能に構
成され、第１レンズ群（４１）は、第２レンズ群（４
２）と第３レンズ群（４３）との移動により生じたコン
デンサーレンズ（４）のテレセントリシティの変動を補
正するように、第２レンズ群（４２）と第３レンズ群
（４３）とは独立に移動可能に構成されていることを特
徴とする照明光学装置である。
【０００５】本発明はまた、光源からの光束を照明光学
系によってマスクに導き、マスク上のパターンを投影光
学系によって基板に転写する露光装置において、照明光
学系は光源（１）からの光束に基づいて複数の光源像を
形成するオプティカルインテグレータ（３）と、オプテ
ィカルインテグレータ（３）で形成された複数の光源像
からの光束を集光してマスク（Ｍ）を照明するコンデン
サーレンズ（４）とを有し、コンデンサーレンズ（４）
は少なくとも第１レンズ群（４１）、第２レンズ群（４
２）、及び第３レンズ群（４３）から構成され、第２レ
ンズ群（４２）と第３レンズ群（４３）とは、コンデン
サーレンズ（４）の後側焦点位置を一定に保ちつつコン
デンサーレンズ（４）の焦点距離を変化させるように相
互依存的に移動可能に構成され、第１レンズ群（４１）
は、第２レンズ群（４２）と第３レンズ群（４３）との
移動により生じたコンデンサーレンズ（４）のテレセン
トリシティの変動を補正するように、第２レンズ群（４
２）と第３レンズ群（４３）とは独立に移動可能に構成
されていることを特徴とする露光装置である。
系によってマスクに導き、マスク上のパターンを投影光
学系によって基板に転写する露光装置において、照明光
学系は光源（１）からの光束に基づいて複数の光源像を
形成するオプティカルインテグレータ（３）と、オプテ
ィカルインテグレータ（３）で形成された複数の光源像
からの光束を集光してマスク（Ｍ）を照明するコンデン
サーレンズ（４）とを有し、コンデンサーレンズ（４）
は少なくとも第１レンズ群（４１）、第２レンズ群（４
２）、及び第３レンズ群（４３）から構成され、第２レ
ンズ群（４２）と第３レンズ群（４３）とは、コンデン
サーレンズ（４）の後側焦点位置を一定に保ちつつコン
デンサーレンズ（４）の焦点距離を変化させるように相
互依存的に移動可能に構成され、第１レンズ群（４１）
は、第２レンズ群（４２）と第３レンズ群（４３）との
移動により生じたコンデンサーレンズ（４）のテレセン
トリシティの変動を補正するように、第２レンズ群（４
２）と第３レンズ群（４３）とは独立に移動可能に構成
されていることを特徴とする露光装置である。
【０００６】本発明はまた、光源からの光束を照明光学
系によってマスクに導き、マスク上のパターンを投影光
学系によって基板に転写する露光方法において、照明光
学系は光源（１）からの光束に基づいて複数の光源像を
形成するオプティカルインテグレータ（３）と、オプテ
ィカルインテグレータ（３）で形成された複数の光源像
からの光束を集光してマスク（Ｍ）を照明するコンデン
サーレンズ（４）とを有し、コンデンサーレンズ（４）
は少なくとも第１レンズ群（４１）、第２レンズ群（４
２）、及び第３レンズ群（４３）から構成され、第２レ
ンズ群（４２）と第３レンズ群（４３）とは、コンデン
サーレンズ（４）の後側焦点位置を一定に保ちつつコン
デンサーレンズ（４）の焦点距離を変化させるように相
互依存的に移動させ、第１レンズ群（４１）は、第２レ
ンズ群（４２）と第３レンズ群（４３）との移動により
生じたコンデンサーレンズ（４）のテレセントリシティ
の変動を補正するように、第２レンズ群（４２）と第３
レンズ群（４３）とは独立に移動させることを特徴とす
る露光方法である。
系によってマスクに導き、マスク上のパターンを投影光
学系によって基板に転写する露光方法において、照明光
学系は光源（１）からの光束に基づいて複数の光源像を
形成するオプティカルインテグレータ（３）と、オプテ
ィカルインテグレータ（３）で形成された複数の光源像
からの光束を集光してマスク（Ｍ）を照明するコンデン
サーレンズ（４）とを有し、コンデンサーレンズ（４）
は少なくとも第１レンズ群（４１）、第２レンズ群（４
２）、及び第３レンズ群（４３）から構成され、第２レ
ンズ群（４２）と第３レンズ群（４３）とは、コンデン
サーレンズ（４）の後側焦点位置を一定に保ちつつコン
デンサーレンズ（４）の焦点距離を変化させるように相
互依存的に移動させ、第１レンズ群（４１）は、第２レ
ンズ群（４２）と第３レンズ群（４３）との移動により
生じたコンデンサーレンズ（４）のテレセントリシティ
の変動を補正するように、第２レンズ群（４２）と第３
レンズ群（４３）とは独立に移動させることを特徴とす
る露光方法である。
【０００７】本発明はまた、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て複数の光源像を形成
し、複数の光源像からの光束をコンデンサーレンズを介
して被照射面に配置されたマスクを重畳的に照明する照
明工程と、マスク上に形成されたパターンを基板に露光
する露光工程とを含む半導体デバイスを製造する方法に
おいて、コンデンサーレンズ（４）は少なくとも第１レ
ンズ群（４１）、第２レンズ群（４２）、及び第３レン
ズ群（４３）から構成され、第２レンズ群（４２）と第
３レンズ群（４３）とは、コンデンサーレンズ（４）の
後側焦点位置を一定に保ちつつコンデンサーレンズ
（４）の焦点距離を変化させるように相互依存的に移動
させ、第１レンズ群（４１）は、第２レンズ群（４２）
と第３レンズ群（４３）との移動により生じたコンデン
サーレンズ（４）のテレセントリシティの変動を補正す
るように、第２レンズ群（４２）と第３レンズ群（４
３）とは独立に移動させることを特徴とする半導体デバ
イス製造方法である。
カルインテグレータに入射させて複数の光源像を形成
し、複数の光源像からの光束をコンデンサーレンズを介
して被照射面に配置されたマスクを重畳的に照明する照
明工程と、マスク上に形成されたパターンを基板に露光
する露光工程とを含む半導体デバイスを製造する方法に
おいて、コンデンサーレンズ（４）は少なくとも第１レ
ンズ群（４１）、第２レンズ群（４２）、及び第３レン
ズ群（４３）から構成され、第２レンズ群（４２）と第
３レンズ群（４３）とは、コンデンサーレンズ（４）の
後側焦点位置を一定に保ちつつコンデンサーレンズ
（４）の焦点距離を変化させるように相互依存的に移動
させ、第１レンズ群（４１）は、第２レンズ群（４２）
と第３レンズ群（４３）との移動により生じたコンデン
サーレンズ（４）のテレセントリシティの変動を補正す
るように、第２レンズ群（４２）と第３レンズ群（４
３）とは独立に移動させることを特徴とする半導体デバ
イス製造方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例に係る露光装置
の断面図を図１に示す。図１において、ＫｒＦ、ＡｒＦ
等のエキシマレーザーからなる光源１からの光束は、エ
キスパンダレンズで構成された整形光学系２に入射して
適切な形状に整形され、フライアイレンズで形成された
オプティカルインテグレータ３に入射する。そしてオプ
ティカルインテグレータ３の射出面近傍に複数個に分割
された２次光源像が形成される。ここで、オプティカル
インテグレータ３は、多数のレンズ素子が束ねられたフ
ライアイレンズで構成されている。
の断面図を図１に示す。図１において、ＫｒＦ、ＡｒＦ
等のエキシマレーザーからなる光源１からの光束は、エ
キスパンダレンズで構成された整形光学系２に入射して
適切な形状に整形され、フライアイレンズで形成された
オプティカルインテグレータ３に入射する。そしてオプ
ティカルインテグレータ３の射出面近傍に複数個に分割
された２次光源像が形成される。ここで、オプティカル
インテグレータ３は、多数のレンズ素子が束ねられたフ
ライアイレンズで構成されている。
【０００９】オプティカルインテグレータ３の射出面近
傍には複数種類の開口絞りＡＰが形成された照明系開口
絞り板６が配置されている。照明系開口絞り板６の一実
施例を図２に示す。図２において、照明系開口絞り板６
上にはほぼ等角度間隔で、通常の大きな円形開口よりな
る開口絞りＡＰ1、小さな円形開口よりなりコヒーレン
スファクタであるσ値を小さくするための開口絞りＡＰ
2、輪帯照明用の輪帯状の開口絞りＡＰ3、及び変形光源
法用に４個の開口を偏心させて配置してなる四つ目開口
絞りＡＰ4が配置されている。その照明系開口絞り板６
を回転させることにより、４個の開口絞りのうちの任意
の開口絞りを選択できる。なお、照明系開口絞り板６の
回転角は、駆動モータよりなる照明系用絞り駆動手段６
１を介して、制御装置５によって制御される。
傍には複数種類の開口絞りＡＰが形成された照明系開口
絞り板６が配置されている。照明系開口絞り板６の一実
施例を図２に示す。図２において、照明系開口絞り板６
上にはほぼ等角度間隔で、通常の大きな円形開口よりな
る開口絞りＡＰ1、小さな円形開口よりなりコヒーレン
スファクタであるσ値を小さくするための開口絞りＡＰ
2、輪帯照明用の輪帯状の開口絞りＡＰ3、及び変形光源
法用に４個の開口を偏心させて配置してなる四つ目開口
絞りＡＰ4が配置されている。その照明系開口絞り板６
を回転させることにより、４個の開口絞りのうちの任意
の開口絞りを選択できる。なお、照明系開口絞り板６の
回転角は、駆動モータよりなる照明系用絞り駆動手段６
１を介して、制御装置５によって制御される。
【００１０】開口絞りＡＰを通過した光束はコンデンサ
ーレンズ系４によりマスクＭ面に集光され、マスクＭ面
を重畳的に照明して照度均一性のすぐれた照明を実現し
ている。そしてマスクＭ上に形成されている微細パター
ンが投影レンズ系ＰＬを介してウエハＷ上に投影され、
露光が行われる。ここで、オプティカルインテグレータ
３の入射面はマスクＭと光学的に共役であり、マスクＭ
とウエハＷとは、投影光学系としての投影レンズ系ＰＬ
に関して光学的に共役である。また、オプティカルイン
テグレータの射出面又は開口絞りＡＰは、投影光学系と
しての投影レンズ系ＰＬの瞳と光学的に共役である。図
１に示した本実施例の露光装置による露光工程（フォト
リソグラフィ工程）を経たウエハＷは、現像工程の後、
現像されたレジスト以外の部分を必要な厚さだけ食刻す
るエッチング工程、さらにエッチング工程の後の不要な
レジストを除去するレジスト除去工程等を経てウエハプ
ロセスが終了する。そして、ウエハプロセスが終了する
と、実際の組み立て工程にて焼き付けられた回路毎にウ
エハを切断してチップ化するダイシング、各チップに配
線等を付与するボンディング、各チップ毎にパッケージ
ングするパッケージング等の各工程を経て、最終的に半
導体装置としての半導体デバイス（ＬＳＩ等）が製造さ
れる。なお、以上には、露光装置を用いたウエハプロセ
スでのフォトリソグラフィ工程により半導体デバイスを
製造する場合を示したが、半導体デバイスとして、液晶
表示素子、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）を製
造することもできる。
ーレンズ系４によりマスクＭ面に集光され、マスクＭ面
を重畳的に照明して照度均一性のすぐれた照明を実現し
ている。そしてマスクＭ上に形成されている微細パター
ンが投影レンズ系ＰＬを介してウエハＷ上に投影され、
露光が行われる。ここで、オプティカルインテグレータ
３の入射面はマスクＭと光学的に共役であり、マスクＭ
とウエハＷとは、投影光学系としての投影レンズ系ＰＬ
に関して光学的に共役である。また、オプティカルイン
テグレータの射出面又は開口絞りＡＰは、投影光学系と
しての投影レンズ系ＰＬの瞳と光学的に共役である。図
１に示した本実施例の露光装置による露光工程（フォト
リソグラフィ工程）を経たウエハＷは、現像工程の後、
現像されたレジスト以外の部分を必要な厚さだけ食刻す
るエッチング工程、さらにエッチング工程の後の不要な
レジストを除去するレジスト除去工程等を経てウエハプ
ロセスが終了する。そして、ウエハプロセスが終了する
と、実際の組み立て工程にて焼き付けられた回路毎にウ
エハを切断してチップ化するダイシング、各チップに配
線等を付与するボンディング、各チップ毎にパッケージ
ングするパッケージング等の各工程を経て、最終的に半
導体装置としての半導体デバイス（ＬＳＩ等）が製造さ
れる。なお、以上には、露光装置を用いたウエハプロセ
スでのフォトリソグラフィ工程により半導体デバイスを
製造する場合を示したが、半導体デバイスとして、液晶
表示素子、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）を製
造することもできる。
【００１１】つぎに、本実施例のコンデンサーレンズ系
４について説明する。本実施例のコンデンサーレンズ系
４は、第１レンズ群４１、第２レンズ群４２、及び第３
レンズ群４３から構成され、各レンズ群４１、４２、４
３には各レンズ群４１、４２、４３を光軸ｚに沿ってそ
れぞれ移動させる第１レンズ群移動手段５１、第２レン
ズ群移動手段５２、及び第３レンズ群移動手段５３が配
置されている。また各レンズ群移動手段５１、５２、５
３の動作は制御装置５によって制御される。さらに、第
１レンズ群４１はパワーを殆ど持たない構成とされ、さ
らに第２レンズ群４２は正のパワーを有し、第３レンズ
群４３は負のパワーを有するように構成されている。ま
た第３レンズ群４３は凸レンズと凹レンズとを組み合わ
せたガリレオ望遠鏡のように構成され、主光線の傾き、
すなわちテレセントリシティーのずれが少ない構成とな
っている。
４について説明する。本実施例のコンデンサーレンズ系
４は、第１レンズ群４１、第２レンズ群４２、及び第３
レンズ群４３から構成され、各レンズ群４１、４２、４
３には各レンズ群４１、４２、４３を光軸ｚに沿ってそ
れぞれ移動させる第１レンズ群移動手段５１、第２レン
ズ群移動手段５２、及び第３レンズ群移動手段５３が配
置されている。また各レンズ群移動手段５１、５２、５
３の動作は制御装置５によって制御される。さらに、第
１レンズ群４１はパワーを殆ど持たない構成とされ、さ
らに第２レンズ群４２は正のパワーを有し、第３レンズ
群４３は負のパワーを有するように構成されている。ま
た第３レンズ群４３は凸レンズと凹レンズとを組み合わ
せたガリレオ望遠鏡のように構成され、主光線の傾き、
すなわちテレセントリシティーのずれが少ない構成とな
っている。
【００１２】さらに、第２レンズ群４２と第３レンズ群
４３とは、第２レンズ群移動手段５２及び第３レンズ群
移動手段５３を動作させて両レンズ群４２、４３の間隔
を変えることができるように構成されている。これによ
って、コンデンサーレンズ系４の焦点距離を変化させる
と共に、コンデンサーレンズ系４の歪曲収差量を変化さ
せることができる。一方、第２レンズ群４２と第３レン
ズ群４３との間隔を変えるとコンデンサーレンズ系４の
焦点距離と同時にバックフォーカス位置も変わるので、
第２レンズ群４２と第３レンズ群４３とは全体を一体的
に移動させることによって、バックフォーカス位置が一
定となるように調整するように構成されている。すなわ
ち、第２レンズ群４２と第３レンズ群４３とはコンデン
サーレンズ系４の後側焦点位置を一定に保ちつつコンデ
ンサーレンズ系４の焦点距離を変化させるように相互依
存的に移動可能に構成されている。また、第２レンズ群
４２と第３レンズ群４３とが移動することによって主光
線の傾きが若干変動する。この変動を補正するために、
第１レンズ群４１は、第１レンズ群移動手段５１によっ
て第２レンズ群４２と第３レンズ群４３とは独立に移動
可能に構成されている。これによって、第１レンズ群４
１の射出瞳の位置を変化させて見かけ上の光源像の位置
を変え、主光線の傾きを補正する。
４３とは、第２レンズ群移動手段５２及び第３レンズ群
移動手段５３を動作させて両レンズ群４２、４３の間隔
を変えることができるように構成されている。これによ
って、コンデンサーレンズ系４の焦点距離を変化させる
と共に、コンデンサーレンズ系４の歪曲収差量を変化さ
せることができる。一方、第２レンズ群４２と第３レン
ズ群４３との間隔を変えるとコンデンサーレンズ系４の
焦点距離と同時にバックフォーカス位置も変わるので、
第２レンズ群４２と第３レンズ群４３とは全体を一体的
に移動させることによって、バックフォーカス位置が一
定となるように調整するように構成されている。すなわ
ち、第２レンズ群４２と第３レンズ群４３とはコンデン
サーレンズ系４の後側焦点位置を一定に保ちつつコンデ
ンサーレンズ系４の焦点距離を変化させるように相互依
存的に移動可能に構成されている。また、第２レンズ群
４２と第３レンズ群４３とが移動することによって主光
線の傾きが若干変動する。この変動を補正するために、
第１レンズ群４１は、第１レンズ群移動手段５１によっ
て第２レンズ群４２と第３レンズ群４３とは独立に移動
可能に構成されている。これによって、第１レンズ群４
１の射出瞳の位置を変化させて見かけ上の光源像の位置
を変え、主光線の傾きを補正する。
【００１３】ここで、マスクＭ面上での被照射面照度に
ついて説明する。コンデンサレンズ系４の焦点距離をｆ
とし、コンデンサレンズ系４に入射する光線の勾配をθ
とし、コンデンサレンズ系４の射影関係を表す関数をＧ
（θ）とし、Ａを定数とすると、像高ｙと被照射面照度
Ｅとはそれぞれ以下のように表すことができる。
ついて説明する。コンデンサレンズ系４の焦点距離をｆ
とし、コンデンサレンズ系４に入射する光線の勾配をθ
とし、コンデンサレンズ系４の射影関係を表す関数をＧ
（θ）とし、Ａを定数とすると、像高ｙと被照射面照度
Ｅとはそれぞれ以下のように表すことができる。
【００１４】コンデンサレンズ系４の歪曲収差量Ｄは通
常ｔａｎで規定されるが、計算を簡単にするために、こ
こでは以下の（３）式のようにｓｉｎで規定すると、像
高ｙは以下の（４）式のように表される。
常ｔａｎで規定されるが、計算を簡単にするために、こ
こでは以下の（３）式のようにｓｉｎで規定すると、像
高ｙは以下の（４）式のように表される。
【００１５】（１）式及び（４）式より、関数Ｇ（θ）
は、 と表される。ここで、歪曲収差量Ｄをさらに以下の
（６）式で近似し、関数Ｇ（θ）を微分すると、 となる。（５）式及び（７）式を（２）式に代入する
と、照度Ｅは、 となる。すなわち、照度Ｅはコンデンサレンズ系４の焦
点距離ｆと歪曲収差量Ｄとの関数として近似することが
でき、照度Ｅは焦点距離ｆが小さいほど、また歪曲収差
量Ｄが小さいほど大きくなる。したがって、焦点距離ｆ
と歪曲収差量Ｄとを変化させることで周辺部の照度Ｅを
調整することができる。しかも照度Ｅは焦点距離ｆの２
乗で効果が現れるので、本実施例のように焦点距離ｆを
変化させながら照度むら調整を行うことによって、焦点
距離ｆを一定に維持しながら調整を行う場合に比べ、第
２レンズ群４２と第３レンズ群４３との少ない移動だけ
で大きな調整範囲が得られる。
は、 と表される。ここで、歪曲収差量Ｄをさらに以下の
（６）式で近似し、関数Ｇ（θ）を微分すると、 となる。（５）式及び（７）式を（２）式に代入する
と、照度Ｅは、 となる。すなわち、照度Ｅはコンデンサレンズ系４の焦
点距離ｆと歪曲収差量Ｄとの関数として近似することが
でき、照度Ｅは焦点距離ｆが小さいほど、また歪曲収差
量Ｄが小さいほど大きくなる。したがって、焦点距離ｆ
と歪曲収差量Ｄとを変化させることで周辺部の照度Ｅを
調整することができる。しかも照度Ｅは焦点距離ｆの２
乗で効果が現れるので、本実施例のように焦点距離ｆを
変化させながら照度むら調整を行うことによって、焦点
距離ｆを一定に維持しながら調整を行う場合に比べ、第
２レンズ群４２と第３レンズ群４３との少ない移動だけ
で大きな調整範囲が得られる。
【００１６】つぎに、各レンズ群４１、４２、４３の動
作を図３により説明する。照度分布がほぼ均一な基準位
置（図３（ｂ））において、コンデンサレンズ系４が負
の歪曲収差となるように設定しておく。この基準位置か
ら第２レンズ群４２と第３レンズ群４３との間の距離を
遠ざける（図３（ａ））と、第２レンズ群４２は正のパ
ワー（焦点距離ｆ２＞０）を有し、第３レンズ群４３は
負のパワー（焦点距離ｆ３＜０）を有するので、コンデ
ンサレンズ系４の焦点距離ｆは短くなり、歪曲収差は小
さくなる（よりマイナスとなる）。したがって（８）式
より、この場合は周辺部の照度Ｅを増加させることがで
きる。逆に、第２レンズ群４２と第３レンズ群４３との
間の距離を近づける（図３（ｃ））と焦点距離ｆは長く
なり、歪曲収差は大きくなる（よりプラスとなる）の
で、この場合は周辺部の照度Ｅを減少させることができ
る。
作を図３により説明する。照度分布がほぼ均一な基準位
置（図３（ｂ））において、コンデンサレンズ系４が負
の歪曲収差となるように設定しておく。この基準位置か
ら第２レンズ群４２と第３レンズ群４３との間の距離を
遠ざける（図３（ａ））と、第２レンズ群４２は正のパ
ワー（焦点距離ｆ２＞０）を有し、第３レンズ群４３は
負のパワー（焦点距離ｆ３＜０）を有するので、コンデ
ンサレンズ系４の焦点距離ｆは短くなり、歪曲収差は小
さくなる（よりマイナスとなる）。したがって（８）式
より、この場合は周辺部の照度Ｅを増加させることがで
きる。逆に、第２レンズ群４２と第３レンズ群４３との
間の距離を近づける（図３（ｃ））と焦点距離ｆは長く
なり、歪曲収差は大きくなる（よりプラスとなる）の
で、この場合は周辺部の照度Ｅを減少させることができ
る。
【００１７】またコンデンサレンズ系４のテレセントリ
シティは、図３（ａ）の場合には第３レンズ群４３を射
出する光束は開く方向に、図３（ｃ）の場合には閉じる
方向に変化する。これを補正するために、第１レンズ群
４１は凸レンズと凹レンズとを組み合わせて焦点距離ｆ
１を十分に長く、例えばｆ １≧１０００ｍｍと設定して
ほぼアフォーカル系を構成する。そして第１レンズ群４
１を移動させることによりコンデンサレンズ系４の全系
の焦点距離ｆはほぼ一定に維持しつつ、見かけの光源像
位置を変化させて、コンデンサレンズ系４のテレセント
リシティを調整することができる。
シティは、図３（ａ）の場合には第３レンズ群４３を射
出する光束は開く方向に、図３（ｃ）の場合には閉じる
方向に変化する。これを補正するために、第１レンズ群
４１は凸レンズと凹レンズとを組み合わせて焦点距離ｆ
１を十分に長く、例えばｆ １≧１０００ｍｍと設定して
ほぼアフォーカル系を構成する。そして第１レンズ群４
１を移動させることによりコンデンサレンズ系４の全系
の焦点距離ｆはほぼ一定に維持しつつ、見かけの光源像
位置を変化させて、コンデンサレンズ系４のテレセント
リシティを調整することができる。
【００１８】例えば、図３（ａ）のように光束が第３レ
ンズ群４３から開く方向に射出する場合には、図３
（ｄ）で示したように、第１レンズ群４１をオプティカ
ルインテグレータ３側方向に移動させて入射瞳位置を第
２レンズ群４２よりオプティカルインテグレータ３側方
向へ遠ざける。これによって図中の破線で示した光路
を、実線で示したように閉じる方向に変化させることが
できる。また図３（ｃ）のように光束が第３レンズ群４
３から閉じる方向に射出する場合には、図３（ｅ）で示
したように、第１レンズ群４１を第２レンズ群４２側方
向に移動させて入射瞳位置を第２レンズ群４２側方向へ
近づける。これによって図中の破線で示した光路を、実
線で示したように開く方向に変化させることができる。
ンズ群４３から開く方向に射出する場合には、図３
（ｄ）で示したように、第１レンズ群４１をオプティカ
ルインテグレータ３側方向に移動させて入射瞳位置を第
２レンズ群４２よりオプティカルインテグレータ３側方
向へ遠ざける。これによって図中の破線で示した光路
を、実線で示したように閉じる方向に変化させることが
できる。また図３（ｃ）のように光束が第３レンズ群４
３から閉じる方向に射出する場合には、図３（ｅ）で示
したように、第１レンズ群４１を第２レンズ群４２側方
向に移動させて入射瞳位置を第２レンズ群４２側方向へ
近づける。これによって図中の破線で示した光路を、実
線で示したように開く方向に変化させることができる。
【００１９】さて、開口絞りＡＰが切り換えられて開口
形状が変わると、一般に像面上の照度分布が変化する。
開口絞りＡＰの形状と像面上の照度分布の関係を図４に
示すと、例えば、大円開口絞りＡＰ1を用いて照度分布
がほぼ均一な標準状態（図４（ａ））になるように調整
した後に、小円開口絞りＡＰ2を用いた場合には周辺部
の光量が相対的に増加し、図４（ｂ）に示した分布とな
る。また、輪帯状開口絞りＡＰ3や四つ目開口絞りＡＰ4
では周辺部の光量が相対的に低下した図４（ｃ）に示し
た分布となる。なお、図４では像面上中央部の照度を基
準とした相対値を示したものである。
形状が変わると、一般に像面上の照度分布が変化する。
開口絞りＡＰの形状と像面上の照度分布の関係を図４に
示すと、例えば、大円開口絞りＡＰ1を用いて照度分布
がほぼ均一な標準状態（図４（ａ））になるように調整
した後に、小円開口絞りＡＰ2を用いた場合には周辺部
の光量が相対的に増加し、図４（ｂ）に示した分布とな
る。また、輪帯状開口絞りＡＰ3や四つ目開口絞りＡＰ4
では周辺部の光量が相対的に低下した図４（ｃ）に示し
た分布となる。なお、図４では像面上中央部の照度を基
準とした相対値を示したものである。
【００２０】そこで、開口絞りＡＰを切り換えた場合に
は次のように照度むらを調整する。すなわち、まず大円
開口絞りＡＰ1を用いて照度分布をほぼ均一とした標準
状態のときの各レンズ群４１、４２、４３の位置を基準
位置とする。小円開口絞りＡＰ2を用いた場合には、図
４（ｂ）に示すように周辺部の照度は中心部よりも相対
的に高くなるため、第２レンズ群４２と第３レンズ群４
３との距離を光軸ｚに沿って近づけ、コンデンサーレン
ズ系４の全系の焦点距離を長くし、歪曲収差量を大きく
して、周辺部の照度を下げる。またコンデンサーレンズ
系４の焦点距離が長くなるとバックフォーカスも長くな
るので、第２レンズ群４２と第３レンズ群４３とは全体
を一体的に移動させてマスクＭから遠ざける。さらに、
第１レンズ群４１を光軸ｚに沿って第２レンズ群４２側
方向に移動させてテレセントリシティーを補正する。な
お、輪帯状開口絞りＡＰ3や四つ目開口絞りＡＰ4を用い
た場合には、図４（ｃ）に示すように周辺部の照度は中
心部よりも相対的に低くなるので、小円開口絞りＡＰ2
を用いた場合の逆の動作を行えばよい。また、各レンズ
群４１、４２、４３の移動量は、あらかじめ制御装置５
のメモリーに格納しておき、開口絞りＡＰの切り換えに
伴って所望の位置に移動するように各レンズ群移動手段
５１、５２、５３を制御する。
は次のように照度むらを調整する。すなわち、まず大円
開口絞りＡＰ1を用いて照度分布をほぼ均一とした標準
状態のときの各レンズ群４１、４２、４３の位置を基準
位置とする。小円開口絞りＡＰ2を用いた場合には、図
４（ｂ）に示すように周辺部の照度は中心部よりも相対
的に高くなるため、第２レンズ群４２と第３レンズ群４
３との距離を光軸ｚに沿って近づけ、コンデンサーレン
ズ系４の全系の焦点距離を長くし、歪曲収差量を大きく
して、周辺部の照度を下げる。またコンデンサーレンズ
系４の焦点距離が長くなるとバックフォーカスも長くな
るので、第２レンズ群４２と第３レンズ群４３とは全体
を一体的に移動させてマスクＭから遠ざける。さらに、
第１レンズ群４１を光軸ｚに沿って第２レンズ群４２側
方向に移動させてテレセントリシティーを補正する。な
お、輪帯状開口絞りＡＰ3や四つ目開口絞りＡＰ4を用い
た場合には、図４（ｃ）に示すように周辺部の照度は中
心部よりも相対的に低くなるので、小円開口絞りＡＰ2
を用いた場合の逆の動作を行えばよい。また、各レンズ
群４１、４２、４３の移動量は、あらかじめ制御装置５
のメモリーに格納しておき、開口絞りＡＰの切り換えに
伴って所望の位置に移動するように各レンズ群移動手段
５１、５２、５３を制御する。
【００２１】つぎに、本発明の実施例にかかる数値例を
以下の表１及び表２に掲げる。各表において、ｆはコン
デンサーレンズ系４（コンデンサー光学系）の全系の焦
点距離、ｆ１は第１レンズ群４１の焦点距離、ｆ２は第
２レンズ群４２の焦点距離、ｆ３は第３レンズ群４３の
焦点距離、ｄ０はオプティカルインテグレータ３の射出
面から第１レンズ群４１の主点までの軸上距離、ｄ１は
第１レンズ群４１の主点から第２レンズ群４２の主点ま
での主点間隔、ｄ２は第２レンズ群４２の主点から第３
レンズ群４３の主点までの主点間隔、ｄ３は第３レンズ
群４３の主点からマスクＭまでの軸上距離、ＴＬはコン
デンサーレンズ系４の全長（オプティカルインテグレー
タ３の射出面からマスクまでの軸上距離）、Δｆはコン
デンサーレンズ系４の全系の焦点距離の変化量、Ｔｅｌ
はコンデンサーレンズ系４のテレセントリシティ、ポジ
ション１は小円開口絞りＡＰ2が設定されたときの状
態、ポジション２は大円開口絞りＡＰ1が設定されたと
きの状態、ポジション３は輪帯状開口絞りＡＰ3又は偏
心開口絞りとしての４つ目開口絞りＡＰ4が設定された
ときの状態をそれぞれ示している。なお、Δｆはポジシ
ョン２に対する各ポジションでのコンデンサーレンズ系
４の全系の焦点距離の変化量を示している。
以下の表１及び表２に掲げる。各表において、ｆはコン
デンサーレンズ系４（コンデンサー光学系）の全系の焦
点距離、ｆ１は第１レンズ群４１の焦点距離、ｆ２は第
２レンズ群４２の焦点距離、ｆ３は第３レンズ群４３の
焦点距離、ｄ０はオプティカルインテグレータ３の射出
面から第１レンズ群４１の主点までの軸上距離、ｄ１は
第１レンズ群４１の主点から第２レンズ群４２の主点ま
での主点間隔、ｄ２は第２レンズ群４２の主点から第３
レンズ群４３の主点までの主点間隔、ｄ３は第３レンズ
群４３の主点からマスクＭまでの軸上距離、ＴＬはコン
デンサーレンズ系４の全長（オプティカルインテグレー
タ３の射出面からマスクまでの軸上距離）、Δｆはコン
デンサーレンズ系４の全系の焦点距離の変化量、Ｔｅｌ
はコンデンサーレンズ系４のテレセントリシティ、ポジ
ション１は小円開口絞りＡＰ2が設定されたときの状
態、ポジション２は大円開口絞りＡＰ1が設定されたと
きの状態、ポジション３は輪帯状開口絞りＡＰ3又は偏
心開口絞りとしての４つ目開口絞りＡＰ4が設定された
ときの状態をそれぞれ示している。なお、Δｆはポジシ
ョン２に対する各ポジションでのコンデンサーレンズ系
４の全系の焦点距離の変化量を示している。
【００２２】
【表１】 数値例１ ポジション１ ポジション２ ポジション３ ｆ ４３５ ３９３ ３３６ ｆ１ １５９３６ １５９３６ １５９３６ ｆ２ ３１１ ３１１ ３１１ ｆ３ −５７４ −５７４ −５７４ ｄ０ ２１１ ２４９ ２６１ ｄ１ ４１２ ４０８ ４２５ ｄ２ １４７ １９１ ２６９ ｄ３ ２３０ １５２ ４５ ＴＬ １０００ １０００ １０００ Δｆ １１％ ±０％ −１５％ Ｔｅｌ ０．０１ ０．０２ ０．０４
【００２３】
【表２】 数値例２ ポジション１ ポジション２ ポジション３ ｆ ７４６ ６５２ ５７０ ｆ１ −３９０５１ −３９０５１ −３９０５１ ｆ２ ５０６ ５０６ ５０６ ｆ３ −８１７ −８１７ −８１７ ｄ０ ３６１ ３９７ ４０９ ｄ１ １００８ １０４４ １０７３ ｄ２ ２４３ ３２３ ４１４ ｄ３ ３８８ ２３６ １０４ ＴＬ ２０００ ２０００ ２０００ Δｆ １４％ ±０％ −１３％ Ｔｅｌ ０．０２ ０．０３ ０．０４
【００２４】ここで、上記（８）式におけるＤ＜０とす
ると、以上の各表の数値例からコンデンサーレンズ系４
の全系の焦点距離の変化量Δｆに伴い照度が変化するこ
とが、上記（８）式から理解できる。また、上記各表に
示す数値例でのコンデンサーレンズ系４のテレセントリ
シティＴｅｌは、以下に示す（１４）式に基づいて示し
てある。そこで、以下において、（１４）式の導出につ
いて簡単に説明する。以上の各表に示す数値例では、第
１レンズ群４１が比較的弱い屈折力を有しているため、
第１レンズ群４１が屈折力が零として、第２レンズ群４
２を第１群、第３レンズ群４３を第２群とした２群構成
のコンデンサーレンズ系４に近似することができる。こ
の場合、図５に示す如く、第１レンズ４１の存在を無視
し、オプティカルインテグレータ３の射出面から第２レ
ンズ群４２の主点までの軸上距離をｄ０′、第２レンズ
群４２の主点から第３レンズ群４３の主点までの主点間
隔をｄ１′、第３レンズ群４３の主点からマスクＭまで
の軸上距離をｄ２′、コンデンサーレンズ系４の全長
（オプティカルインテグレータ３の射出面からマスクま
での軸上距離）をＴＬ′とすると、以下の（９）式〜
（１２）式の関係が成立する。但し、コンデンサーレン
ズ系４（コンデンサー光学系）の全系の焦点距離はｆ、
第２レンズ群４２の焦点距離はｆ２、第３レンズ群４３
の焦点距離はｆ３とする。
ると、以上の各表の数値例からコンデンサーレンズ系４
の全系の焦点距離の変化量Δｆに伴い照度が変化するこ
とが、上記（８）式から理解できる。また、上記各表に
示す数値例でのコンデンサーレンズ系４のテレセントリ
シティＴｅｌは、以下に示す（１４）式に基づいて示し
てある。そこで、以下において、（１４）式の導出につ
いて簡単に説明する。以上の各表に示す数値例では、第
１レンズ群４１が比較的弱い屈折力を有しているため、
第１レンズ群４１が屈折力が零として、第２レンズ群４
２を第１群、第３レンズ群４３を第２群とした２群構成
のコンデンサーレンズ系４に近似することができる。こ
の場合、図５に示す如く、第１レンズ４１の存在を無視
し、オプティカルインテグレータ３の射出面から第２レ
ンズ群４２の主点までの軸上距離をｄ０′、第２レンズ
群４２の主点から第３レンズ群４３の主点までの主点間
隔をｄ１′、第３レンズ群４３の主点からマスクＭまで
の軸上距離をｄ２′、コンデンサーレンズ系４の全長
（オプティカルインテグレータ３の射出面からマスクま
での軸上距離）をＴＬ′とすると、以下の（９）式〜
（１２）式の関係が成立する。但し、コンデンサーレン
ズ系４（コンデンサー光学系）の全系の焦点距離はｆ、
第２レンズ群４２の焦点距離はｆ２、第３レンズ群４３
の焦点距離はｆ３とする。
【００２５】 従って、上記各表に示す数値例でのコンデンサーレンズ
系４のテレセントリシティＴｅｌは、以下の（１４）式
に示すように、コンデンサーレンズ系４を２群構成に近
似したときの値を示している。 但し、φはマスクＭ上に形成される照明領域（照明視
野）の直径を示しており、上記の各表に示す数値例で
は、上記（１４）式での照明領域をφ＝５５．２とした
ときの値を示している。以上のことから、上記各表の数
値例に示される第２レンズ群４２及び第３レンズ群４３
によるテレセントリシティＴｅｌの補正は、比較的弱い
屈折力を持つ第１レンズ群４１によって調整できること
が理解できる。
系４のテレセントリシティＴｅｌは、以下の（１４）式
に示すように、コンデンサーレンズ系４を２群構成に近
似したときの値を示している。 但し、φはマスクＭ上に形成される照明領域（照明視
野）の直径を示しており、上記の各表に示す数値例で
は、上記（１４）式での照明領域をφ＝５５．２とした
ときの値を示している。以上のことから、上記各表の数
値例に示される第２レンズ群４２及び第３レンズ群４３
によるテレセントリシティＴｅｌの補正は、比較的弱い
屈折力を持つ第１レンズ群４１によって調整できること
が理解できる。
【００２６】なお、本実施例では第１レンズ群４１をほ
ぼアフォーカルな構成としているが、第１レンズ群４１
と第３レンズ群４３とを入れ換えて、第１レンズ群４１
は正のパワーを有し、第２レンズ群４２は負のパワーを
有する構成とし、第３ンズ群４３をほぼアフォーカルな
構成としてもよい。また、本実施例では第１レンズ群４
１、第２レンズ群４２、及び第３レンズ群４３にそれぞ
れ第１レンズ群移動手段５１、第２レンズ群移動手段５
２、及び第３レンズ群移動手段５３を取付けた構成とし
たが、第１レンズ群４１及び第３レンズ群４３にはそれ
ぞれ第１レンズ群移動手段５１及び第３レンズ群移動手
段５３を取付け、第２レンズ群４２には第３レンズ群４
３と一体として第２レンズ群移動手段５２を取付け、第
２レンズ群移動手段５２によって第２レンズ群４２と第
３レンズ群４３とを全体として一体的に移動させる構成
とすることも可能である。
ぼアフォーカルな構成としているが、第１レンズ群４１
と第３レンズ群４３とを入れ換えて、第１レンズ群４１
は正のパワーを有し、第２レンズ群４２は負のパワーを
有する構成とし、第３ンズ群４３をほぼアフォーカルな
構成としてもよい。また、本実施例では第１レンズ群４
１、第２レンズ群４２、及び第３レンズ群４３にそれぞ
れ第１レンズ群移動手段５１、第２レンズ群移動手段５
２、及び第３レンズ群移動手段５３を取付けた構成とし
たが、第１レンズ群４１及び第３レンズ群４３にはそれ
ぞれ第１レンズ群移動手段５１及び第３レンズ群移動手
段５３を取付け、第２レンズ群４２には第３レンズ群４
３と一体として第２レンズ群移動手段５２を取付け、第
２レンズ群移動手段５２によって第２レンズ群４２と第
３レンズ群４３とを全体として一体的に移動させる構成
とすることも可能である。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、開口絞り
の切り換えにより生じる照度むらをレンズの短かい移動
で調整することができるので、装置の小型化が可能であ
ると共に、照度むら調整に伴って生じるテレセントリシ
ティの変動も補正できるため、高解像度の露光を安定し
て行うことが可能である。
の切り換えにより生じる照度むらをレンズの短かい移動
で調整することができるので、装置の小型化が可能であ
ると共に、照度むら調整に伴って生じるテレセントリシ
ティの変動も補正できるため、高解像度の露光を安定し
て行うことが可能である。
【図１】本発明の一実施例に係る露光装置の断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の一実施例に係る照明系開口絞り板の平
面図である。
面図である。
【図３】（ａ）第２レンズ群と第３レンズ群との間の距
離を遠ざけた場合、（ｂ）基準位置、（ｃ）第２レンズ
群と第３レンズ群との間の距離を近づけた場合、（ｄ）
第１レンズ群をオプティカルインテグレータ側方向に移
動させた場合、（ｅ）第１レンズ群を第２レンズ群側方
向に移動させた場合、をそれぞれ説明する図である。
離を遠ざけた場合、（ｂ）基準位置、（ｃ）第２レンズ
群と第３レンズ群との間の距離を近づけた場合、（ｄ）
第１レンズ群をオプティカルインテグレータ側方向に移
動させた場合、（ｅ）第１レンズ群を第２レンズ群側方
向に移動させた場合、をそれぞれ説明する図である。
【図４】（ａ）標準状態の場合、（ｂ）小円開口絞りを
用いた場合、（ｃ）輪帯状開口絞りや四つ目開口絞りを
用いた場合のそれぞれ像面上の照度分布を示す図であ
る。
用いた場合、（ｃ）輪帯状開口絞りや四つ目開口絞りを
用いた場合のそれぞれ像面上の照度分布を示す図であ
る。
【図５】第２レンズ群と第３レンズ群により形成される
テレセントリシティの様子を説明するための図である。
テレセントリシティの様子を説明するための図である。
【符号の説明】 １…光源 ２…整形光学系 ３…オプティカルインテグレータ ４…コンデンサーレ
ンズ系 ５…制御装置 ６…照明系開口絞り
板 ４１、４２、４３…レンズ群 ５１、５２、５３…
レンズ群移動手段 ６１…照明系用絞り駆動手段 ＡＰ、ＡＰ1、ＡＰ2、ＡＰ3、ＡＰ4…開口絞り Ｍ…マスク ＰＬ…投影レンズ系 Ｗ…ウエハ ｚ…光軸
ンズ系 ５…制御装置 ６…照明系開口絞り
板 ４１、４２、４３…レンズ群 ５１、５２、５３…
レンズ群移動手段 ６１…照明系用絞り駆動手段 ＡＰ、ＡＰ1、ＡＰ2、ＡＰ3、ＡＰ4…開口絞り Ｍ…マスク ＰＬ…投影レンズ系 Ｗ…ウエハ ｚ…光軸
Claims (6)
- 【請求項１】光源からの光束をオプティカルインテグレ
ータに入射させて複数の光源像を形成し、該複数の光源
像からの光束をコンデンサーレンズを介して被照射面上
に重畳的に照射する照明光学装置において、 前記コンデンサーレンズは少なくとも第１レンズ群、第
２レンズ群、及び第３レンズ群から構成され、 前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とは、前記コンデ
ンサーレンズの後側焦点位置を一定に保ちつつ前記コン
デンサーレンズの焦点距離を変化させるように相互依存
的に移動可能に構成され、 前記第１レンズ群は、前記第２レンズ群と前記第３レン
ズ群との移動により生じた前記コンデンサーレンズのテ
レセントリシティの変動を補正するように、前記第２レ
ンズ群と前記第３レンズ群とは独立に移動可能に構成さ
れていることを特徴とする照明光学装置。 - 【請求項２】前記第１レンズ群、第２レンズ群、及び第
３レンズ群は、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ １と
し、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ ２とし、前記第３
レンズ群の焦点距離をｆ ３として、以下の条件を満足す
ることを特徴とする請求項１記載の照明光学装置。 ｜ｆ １｜≧１０００（ｍｍ） ｆ ２＞０ ｆ ３＜０ - 【請求項３】光源からの光束を照明光学系によってマス
クに導き、該マスク上のパターンを基板に転写する露光
装置において、 前記照明光学系は前記光源からの光束に基づいて複数の
光源像を形成するオプティカルインテグレータと、該オ
プティカルインテグレータで形成された前記複数の光源
像からの光束を集光して前記マスクを照明するコンデン
サーレンズとを有し、 前記コンデンサーレンズは少なくとも第１レンズ群、第
２レンズ群、及び第３レンズ群から構成され、 前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とは、前記コンデ
ンサーレンズの後側焦点位置を一定に保ちつつ前記コン
デンサーレンズの焦点距離を変化させるように相互依存
的に移動可能に構成され、 前記第１レンズ群は、前記第２レンズ群と前記第３レン
ズ群との移動により生じた前記コンデンサーレンズのテ
レセントリシティの変動を補正するように、前記第２レ
ンズ群と前記第３レンズ群とは独立に移動可能に構成さ
れていることを特徴とする露光装置。 - 【請求項４】光源からの光束を照明光学系によってマス
クに導き、該マスク上のパターンを基板に転写する露光
方法において、 前記照明光学系は前記光源からの光束に基づいて複数の
光源像を形成するオプティカルインテグレータと、該オ
プティカルインテグレータで形成された前記複数の光源
像からの光束を集光して前記マスクを照明するコンデン
サーレンズとを有し、 前記コンデンサーレンズは少なくとも第１レンズ群、第
２レンズ群、及び第３レンズ群から構成され、 前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とは、前記コンデ
ンサーレンズの後側焦点位置を一定に保ちつつ前記コン
デンサーレンズの焦点距離を変化させるように相互依存
的に移動させ、 前記第１レンズ群は、前記第２レンズ群と前記第３レン
ズ群との移動により生じた前記コンデンサーレンズのテ
レセントリシティの変動を補正するように、前記第２レ
ンズ群と前記第３レンズ群とは独立に移動させることを
特徴とする露光方法。 - 【請求項５】光源からの光束をオプティカルインテグレ
ータに入射させて複数の光源像を形成し、該複数の光源
像からの光束をコンデンサーレンズを介して被照射面に
配置されたマスクを重畳的に照明する照明工程と、 前記マスク上に形成されたパターンを基板に露光する露
光工程とを含む半導体デバイスを製造する方法におい
て、 前記コンデンサーレンズは少なくとも第１レンズ群、第
２レンズ群、及び第３レンズ群から構成され、 前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とは、前記コンデ
ンサーレンズの後側焦点位置を一定に保ちつつ前記コン
デンサーレンズの焦点距離を変化させるように相互依存
的に移動させ、 前記第１レンズ群は、前記第２レンズ群と前記第３レン
ズ群との移動により生じた前記コンデンサーレンズのテ
レセントリシティの変動を補正するように、前記第２レ
ンズ群と前記第３レンズ群とは独立に移動させることを
特徴とする半導体デバイス製造方法。 - 【請求項６】前記第１レンズ群、第２レンズ群、及び第
３レンズ群は、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ １と
し、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ ２とし、前記第３
レンズ群の焦点距離をｆ ３として、以下の条件を満足す
ることを特徴とする請求項５記載の半導体デバイス製造
方法。 ｜ｆ １｜≧１０００（ｍｍ） ｆ ２＞０ ｆ ３＜０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10296530A JPH11224853A (ja) | 1997-12-01 | 1998-10-19 | 照明光学装置、露光装置、露光方法、及び半導体デバイス製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-347088 | 1997-12-01 | ||
| JP34708897 | 1997-12-01 | ||
| JP10296530A JPH11224853A (ja) | 1997-12-01 | 1998-10-19 | 照明光学装置、露光装置、露光方法、及び半導体デバイス製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11224853A true JPH11224853A (ja) | 1999-08-17 |
Family
ID=26560714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10296530A Pending JPH11224853A (ja) | 1997-12-01 | 1998-10-19 | 照明光学装置、露光装置、露光方法、及び半導体デバイス製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11224853A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6560044B2 (en) | 2000-03-06 | 2003-05-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Illumination optical system in exposure apparatus |
| US6833904B1 (en) | 1998-02-27 | 2004-12-21 | Nikon Corporation | Exposure apparatus and method of fabricating a micro-device using the exposure apparatus |
| JP2006184443A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Nikon Corp | 照明光学装置 |
| JP2009536370A (ja) * | 2006-05-05 | 2009-10-08 | コーニング インコーポレイテッド | 擬テレセントリック結像レンズの歪調整 |
| CN114690433A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-07-01 | 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） | 照明系统及物镜离线检测装置 |
-
1998
- 1998-10-19 JP JP10296530A patent/JPH11224853A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6833904B1 (en) | 1998-02-27 | 2004-12-21 | Nikon Corporation | Exposure apparatus and method of fabricating a micro-device using the exposure apparatus |
| US6560044B2 (en) | 2000-03-06 | 2003-05-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Illumination optical system in exposure apparatus |
| JP2006184443A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Nikon Corp | 照明光学装置 |
| JP2009536370A (ja) * | 2006-05-05 | 2009-10-08 | コーニング インコーポレイテッド | 擬テレセントリック結像レンズの歪調整 |
| JP2014030044A (ja) * | 2006-05-05 | 2014-02-13 | Corning Inc | 疑似テレセントリック結像レンズの歪調整 |
| CN114690433A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-07-01 | 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） | 照明系统及物镜离线检测装置 |
| CN114690433B (zh) * | 2022-04-11 | 2023-09-19 | 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） | 照明系统及物镜离线检测装置 |
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