KR20090003157A - 조명 광학 장치, 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

Abstract

액시콘계를 이용하여 조명 동공면에 형성되는 광강도 분포의 외형 형상을 변화시키더라도, 거의 소망하는 프로파일을 유지할 수 있는 조명 광학 장치. 광원(1)으로부터의 광에 근거하여 피조사면(M)을 조명하는 본 발명의 조명 광학 장치는, 한 쌍의 프리즘(6a, 6b)의 광축(AX)을 따른 간격을 변화시켜 조명 동공면(8a)에 있어서의 광강도 분포를 변화시키기 위한 프리즘계(6)와, 프리즘계와 피조사면 사이의 광로 중에 배치되고, 한 쌍의 프리즘의 광축을 따른 간격의 변화에 따라 광축 방향으로 이동 가능한 하나 또는 복수의 가동 렌즈(4b)를 구비하고 있다.

Description

조명 광학 장치, 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법{LIGHTING OPTICAL SYSTEM, EXPOSURE SYSTEM, AND DEVICE PRODUCTION METHOD}

본 발명은, 조명 광학 장치, 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법에 관한 것으로, 특히 반도체 소자나 액정 표시 소자와 같은 디바이스를 리소그래피 공정으로 제조하는데 사용되는 노광 장치에 적합한 조명 광학 장치에 관한 것이다.

이러한 종류의 전형적인 노광 장치에 있어서는, 광원으로부터 사출된 광속이, 옵티컬 인터그레이터로서의 플라이아이 렌즈(또는 마이크로 렌즈 어레이)를 거쳐, 다수의 광원으로 이루어지는 실질적인 면광원으로서의 이차 광원을 형성한다. 이차 광원으로부터의 광속은, 콘덴서 렌즈에 의해 집광된 후, 소정의 패턴이 형성된 마스크를 중첩적으로 조명한다.

마스크의 패턴을 투과한 광은, 투영 광학계를 거쳐 웨이퍼상에 결상한다. 이렇게, 웨이퍼상에는, 마스크 패턴이 투영 노광(전사)된다. 또, 마스크에 형성된 패턴은 고집적화되어 있고, 이 미세 패턴을 웨이퍼상에 정확히 전사하기 위해서는 웨이퍼상에 있어서 균일한 조도 분포를 얻는 것이 불가결하다.

종래, 플라이아이 렌즈의 후측 초점면에 원형 형상의 이차 광원을 형성하고, 그 크기를 변화시켜 조명의 코히런시(coherency) σ(σ값=조명 광학계의 사출측 개구수/투영 광학계의 입사측 개구수)를 변화시키는 기술이 주목되고 있다. 또한, 플라이아이 렌즈의 후측 초점면에 고리 모양이나 4극 형상의 이차 광원을 형성하고, 투영 광학계의 초점 심도나 해상력을 향상시키는 변형 조명 기술이 주목되고 있다(예컨대, 특허 문헌 1을 참조).

(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 제 2002-231619 호 공보

(발명이 해결하고자 하는 과제)

특허 문헌 1에서는, 예컨대, 고리 조명에 있어서, 한 쌍의 프리즘 부재로 이루어지는 원추 액시콘계를 이용하여, 플라이아이 렌즈의 입사면(조명 동공면)에 형성되는 고리 모양의 조야(고리 모양의 광강도 분포)의 외형 형상(고리비 등)을 변화시키고, 나아가서는 플라이아이 렌즈의 후측 초점면 또는 그 근방에 형성되는 고리 모양의 이차 광원의 외형 형상을 변화시키고 있다. 한편, 최근의 노광 장치에서는, 예컨대, 고리 조명에 있어서 σ값을 1에 접근시킨 높은 σ 상태에서 노광을 행하는 것이 요망되고 있다.

그러나, 고리 조명에 있어서 원추 액시콘계 중의 한 쌍의 프리즘 부재를 서로 이간시키면, 조명 동공면(나아가서는 투영 광학계의 동공면)에 형성되는 고리 모양의 광강도 분포의 프로파일(단면 형상)이, 이상적인 탑햇(top hat) 형상과는 달리 주변이 붕괴된 형상이 된다. 이 경우, 투영 광학계의 동공면에 형성되는 고리 모양의 광강도 분포 중, 외주변 부분의 광이 투영 광학계의 동공면의 개구를 통과하는 일 없이 차단되어 미광이 되어, 투영 광학계의 결상 성능이 저하할 우려가 있다.

본 발명은, 전술한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 액시콘계를 이용하여 조명 동공면에 형성되는 광강도 분포의 외형 형상을 변화시키더라도, 거의 소망하는 프로파일을 유지할 수 있는 조명 광학 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 거의 소망하는 프로파일을 유지하면서 조명 동공면에 형성되는 광강도 분포의 외형 형상을 변화시키는 조명 광학 장치를 이용하여, 적절한 조명 조건을 기초로 양호한 노광을 행할 수 있는 노광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제 1 형태에서는, 광원으로부터의 광에 근거하여 피조사면을 조명하는 조명 광학 장치에 있어서, 한 쌍의 프리즘을 갖고, 그 한 쌍의 프리즘의 광축을 따른 간격을 변화시켜 조명 동공면에 있어서의 광강도 분포를 변화시키기 위한 프리즘계와, 상기 프리즘계와 상기 피조사면 사이의 광로 중에 배치되고, 상기 한 쌍의 프리즘의 광축을 따른 간격의 변화에 따라 광축 방향으로 이동 가능한 하나 또는 복수의 가동 렌즈를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치를 제공한다.

본 발명의 제 2 형태에서는, 광원으로부터의 광에 근거하여 피조사면을 조명하는 조명 광학 장치에 있어서, 상기 광원과 상기 피조사면 사이의 광로 중에 배치되고, 상기 피조사면에 달하는 주 광선의 광축에 대한 경사를 조정하기 위한 조정계와, 상기 조정계의 조정에 따라 상기 조명 동공면에 있어서의 광강도 분포의 형상을 정형하기 위해, 광축 방향으로 이동 가능한 하나 또는 복수의 가동 렌즈를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치를 제공한다.

본 발명의 제 3 형태에서는, 투영 광학계를 거쳐 소정의 패턴을 기판에 노광하는 노광 장치에 이용되는 조명 광학 장치에 있어서, 조명 동공에서의 광강도 분포를 변화시키는 광학계와, 상기 투영 광학계의 개구 조리개의 개구부의 크기를 넘지 않도록, 상기 광학계에 의해 형성되는 상기 조명 동공에서의 광강도 분포를 정형하는 정형 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치를 제공한다.

본 발명의 제 4 형태에서는, 소정의 패턴을 기판에 노광하는 노광 장치에 이용되는 조명 광학 장치에 있어서, 조명 동공에서의 광강도 분포를 변화시키는 광학계와, 상기 광학계에 의해 형성되는 상기 조명 동공에서의 광강도 분포의 보케를 보정하는 보정 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치를 제공한다.

본 발명의 제 5 형태에서는, 투영 광학계를 거쳐 소정의 패턴을 기판에 노광하는 노광 장치에 이용되는 조명 광학 장치에 있어서, 상기 기판상에서의 주 광선의 경사를 조정하는 조정 광학계와, 상기 투영 광학계의 개구 조리개의 개구부의 크기를 넘지 않도록, 상기 조정 광학계의 조정에 따라 상기 조명 동공에서의 광강도 분포를 정형하는 정형 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치를 제공한다.

본 발명의 제 6 형태에서는, 제 1 형태, 제 2 형태, 제 3 형태, 제 4 형태 또는 제 5 형태의 조명 광학 장치를 구비하고, 그 조명 광학 장치에 의해 조명된 소정의 패턴을 감광성 기판에 노광하는 것을 특징으로 하는 노광 장치를 제공한다.

본 발명의 제 7 형태에서는, 제 6 형태의 노광 장치를 이용하여, 상기 소정의 패턴을 상기 감광성 기판에 노광하는 노광 공정과, 상기 노광 공정을 거친 상기 감광성 기판을 현상하는 현상 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법을 제공한다.

(발명의 효과)

본 발명의 조명 광학 장치에서는, 예컨대, 액시콘계 중의 한 쌍의 프리즘의 광축을 따른 간격을 변화시켜, 조명 동공면에 있어서의 광강도 분포의 외형 형상을 변화시킴과 아울러, 한 쌍의 프리즘의 광축을 따른 간격의 변화에 따라, 하나 또는 복수의 가동 렌즈를 광축 방향으로 이동시킴으로써, 조명 동공면에 있어서의 광강도 분포의 프로파일(단면 형상)을 정형한다.

즉, 본 발명의 조명 광학 장치에서는, 액시콘계를 이용하여 조명 동공면에 형성되는 광강도 분포의 외형 형상을 변화시키더라도, 거의 소망하는 프로파일을 유지할 수 있다. 또한, 본 발명의 노광 장치에서는, 거의 소망하는 프로파일을 유지하면서 조명 동공면에 형성되는 광강도 분포의 외형 형상을 변화시키는 조명 광학 장치를 이용하여, 적절한 조명 조건을 기초로 양호한 노광을 행할 수 있고, 나아가서는 양호한 디바이스를 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관계되는 노광 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면,

도 2는 원추 액시콘계의 당접 상태에 있어서 조명 동공면에서 얻어지는 광강도 분포를 설명하는 도면,

도 3은 원추 액시콘계의 이간 상태에 있어서 조명 동공면에서 얻어지는 광강도 분포를 설명하는 도면,

도 4(a)는 원추 액시콘계의 당접 상태에 대응하여 거의 소망하는 프로파일을 갖는 고리 모양의 광강도 분포가 투영 광학계의 동공면에 형성되는 모습을, (b)는 원추 액시콘계의 이간 상태에 대응하여 주변이 붕괴된 프로파일을 갖는 고리 모양의 광강도 분포가 투영 광학계의 동공면에 형성되는 모습을 나타내고 있는 도면,

도 5는 원추 액시콘계의 동작에 따라 아포칼 광학계 중의 후측 렌즈군을 이동시켜 조명 동공면에 형성되는 광강도 분포의 프로파일을 정형하는 모습을 나타내는 도면,

도 6은 마이크로 플라이아이 렌즈의 이동에 따라 아포칼 광학계 중의 후측 렌즈군을 이동시켜 조명 동공면에 형성되는 광강도 분포의 프로파일을 정형하는 모습을 나타내는 도면,

도 7은 마이크로 디바이스로서의 반도체 디바이스를 얻을 때의 수법의 흐름도,

도 8은 마이크로 디바이스로서의 액정 표시 소자를 얻을 때의 수법의 흐름도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 광원 3 : 회절 광학 소자

4 : 아포칼 렌즈 6 : 원추 액시콘계

7 : 줌 렌즈 8 : 마이크로 플라이아이 렌즈

9 : 콘덴서 광학계 10 : 마스크 블라인드

11 : 결상 광학계 20 : 제어부

21~23 : 구동부 M : 마스크

PL : 투영 광학계 W : 웨이퍼

본 발명의 실시 형태를, 첨부 도면에 근거하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 형태에 관계되는 노광 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1에 있어서, 감광성 기판인 웨이퍼 W의 법선 방향을 따라 Z축을, 웨이퍼 W의 면 내에 있어서 도 1의 지면에 평행한 방향으로 Y축을, 웨이퍼 W의 면 내에 있어서 도 1의 지면에 수직인 방향으로 X축을 각각 설정하고 있다.

도 1을 참조하면, 본 실시 형태의 노광 장치는, 노광광(조명광)을 공급하기 위한 광원(1)을 구비하고 있다. 광원(1)으로서, 예컨대, 193㎚의 파장의 광을 공급하는 ArF 엑시머 레이저 광원이나 248㎚의 파장의 광을 공급하는 KrF 엑시머 레이저 광원 등을 이용할 수 있다. 광원(1)으로부터 사출된 광은, 정형 광학계(2)에 의해 소요의 단면 형상의 광속으로 확대되어, 고리 조명용의 회절 광학 소자(3)를 거쳐, 아포칼 광학계(4)에 입사한다.

아포칼 광학계(4)는, 전측 렌즈군(4a)의 전측 초점 위치와 회절 광학 소자(3)의 위치가 거의 일치하고, 후측 렌즈군(4b)의 후측 초점 위치와 도면 중 파선으로 나타내는 소정면(5)의 위치가 거의 일치하도록 설정된 무초점 광학계이다. 후술하는 바와 같이, 아포칼 광학계(4) 중의 후측 렌즈군(4b)은, 광축 AX를 따라 일체적으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 광축 방향을 따른 후측 렌즈군(4b)의 일체적인 이동은, 제어부(20)로부터의 지령에 근거하여 동작하는 구동부(21)에 의해 행해진다. 일반적으로, 회절 광학 소자는, 기판에 노광광(조명광)의 파장 정도의 피치를 갖는 단차를 형성함으로써 구성되고, 입사 빔을 소망하는 각도로 회절시키는 작용을 갖는다.

구체적으로는, 고리 조명용의 회절 광학 소자(3)는, 직사각형 형상의 단면을 갖는 평행 광속이 입사한 경우에, 그 파필드(또는 프라운호퍼 회절 영역)에 고리 모양의 광강도 분포를 형성하는 기능을 갖는다. 따라서, 회절 광학 소자(3)에 입사한 거의 평행 광속은, 아포칼 광학계(4)의 동공면에 고리 모양의 광강도 분포를 형성한 후, 고리 모양의 각도 분포로 아포칼 광학계(4)로부터 사출된다. 전측 렌 즈군(4a)과 후측 렌즈군(4b) 사이의 광로 중에 있어서, 아포칼 광학계(4)의 동공면 또는 그 근방에는, 원추 액시콘계(6)가 배치되어 있다. 원추 액시콘계(6)의 구성 및 작용에 대해서는 후술한다.

아포칼 광학계(4)를 거친 광속은, σ값(σ값=조명 광학 장치의 마스크측 개구수/투영 광학계의 마스크측 개구수) 가변용의 줌 렌즈(변배 광학계)(7)를 거쳐, 마이크로 플라이아이 렌즈(또는 플라이아이 렌즈)(8)에 입사한다. 마이크로 플라이아이 렌즈(8)는, 종횡으로 조밀하게 배열된 다수의 정굴절력을 갖는 미소 렌즈로 이루어지는 광학 소자이다. 마이크로 플라이아이 렌즈(8)는, 필요에 따라, 광축 AX를 따라 이동 가능하게 구성되어 있다. 마이크로 플라이아이 렌즈(8)의 광축 방향의 이동은, 제어부(20)로부터의 지령에 근거하여 동작하는 구동부(22)에 의해 행해진다.

일반적으로, 마이크로 플라이아이 렌즈는, 예컨대, 평행 평면판에 에칭 처리를 실시하여 미소 렌즈군을 형성함으로써 구성된다. 여기서, 마이크로 플라이아이 렌즈를 구성하는 각 미소 렌즈는, 플라이아이 렌즈를 구성하는 각 렌즈 요소보다 미소하다. 또한, 마이크로 플라이아이 렌즈는, 서로 격절된 렌즈 요소로 이루어지는 플라이아이 렌즈와는 달리, 다수의 미소 렌즈(미소 굴절면)가 서로 격절되는 일 없이 일체적으로 형성되어 있다. 그러나, 정굴절력을 갖는 렌즈 요소가 종횡으로 배치되어 있는 점에서 마이크로 플라이아이 렌즈는 플라이아이 렌즈와 같은 파면 분할형의 옵티컬 인터그레이터이다.

소정면(5)의 위치는 줌 렌즈(7)의 전측 초점 위치의 근방에 배치되고, 마이 크로 플라이라이 렌즈(8)의 입사면은 줌 렌즈(7)의 후측 초점 위치의 근방에 배치되어 있다. 바꿔 말하면, 줌 렌즈(7)는, 소정면(5)과 마이크로 플라이아이 렌즈(8)의 입사면을 실질적으로 푸리에 변환의 관계로 배치하고, 나아가서는 아포칼 광학계(4)의 동공면과 마이크로 플라이아이 렌즈(8)의 입사면을 광학적으로 거의 공역에 배치하고 있다.

따라서, 마이크로 플라이아이 렌즈(8)의 입사면(조명 동공면)에는, 아포칼 광학계(4)의 동공면과 마찬가지로, 예컨대, 광축 AX를 중심으로 한 고리 모양의 조야(고리 모양의 광강도 분포)가 형성된다. 이 고리 모양의 조야의 전체 형상은, 줌 렌즈(7)의 초점 거리에 의존하여 상사적으로 변화한다. 마이크로 플라이아이 렌즈(8)를 구성하는 각 미소 렌즈는, 마스크 M상에 있어서 형성해야할 조야의 형상(나아가서는 웨이퍼 W상에 있어서 형성해야할 노광 영역의 형상)과 상사인 직사각형 형상의 단면을 갖는다.

마이크로 플라이아이 렌즈(8)에 입사한 광속은 다수의 미소 렌즈에 의해 이차원적으로 분할되고, 그 후측 초점면 또는 그 근방에는, 입사 광속에 의해 형성되는 조야와 거의 같은 광강도 분포를 갖는 이차 광원, 즉, 광축 AX를 중심으로 한 고리 모양의 실질적인 면광원으로 이루어지는 이차 광원이 형성된다. 마이크로 플라이아이 렌즈(8)의 후측 초점면 또는 그 근방에 형성된 이차 광원으로부터의 광속은, 콘덴서 광학계(9)를 거친 후, 마스크 블라인드(10)를 중첩적으로 조명한다.

이렇게, 조명 시야 조리개로서의 마스크 블라인드(10)에는, 마이크로 플라이아이 렌즈(8)를 구성하는 각 미소 렌즈의 형상과 초점 거리에 따른 직사각형 형상 의 조야가 형성된다. 마스크 블라인드(10)의 직사각형 형상의 개구부(광 투과부)를 거친 광속은, 결상 광학계(11)의 집광 작용을 받은 후, 소정의 패턴이 형성된 마스크 M을 중첩적으로 조명한다. 즉, 결상 광학계(11)는, 마스크 블라인드(10)의 직사각형 형상 개구부의 이미지를 마스크 M상에 형성하게 된다.

마스크 스테이지 MS상에 보지(保持)된 마스크 M의 패턴을 투과한 광속은, 투영 광학계 PL을 거쳐, 웨이퍼 스테이지 WS상에 보지된 웨이퍼(감광성 기판) W상에 마스크 패턴의 이미지를 형성한다. 이렇게, 투영 광학계 PL의 광축 AX와 직교하는 평면(XY 평면) 내에 있어서 웨이퍼 스테이지 WS를 이차원적으로 구동 제어하면서, 나아가서는 웨이퍼 W를 이차원적으로 구동 제어하면서 일괄 노광 또는 스캔 노광을 행함으로써, 웨이퍼 W의 각 노광 영역에는 마스크 M의 패턴이 순차적으로 노광된다.

원추 액시콘계(6)는, 광원측으로부터 순서대로, 광원측으로 평면을 향하고 마스크측으로 오목한 원추 형상의 굴절면을 향한 제 1 프리즘 부재(6a)와, 마스크측으로 평면을 향하고 광원측으로 볼록한 원추 형상의 굴절면을 향한 제 2 프리즘 부재(6b)로 구성되어 있다. 그리고, 제 1 프리즘 부재(6a)의 오목한 원추 형상의 굴절면과 제 2 프리즘 부재(6b)의 볼록한 원추 형상의 굴절면은, 서로 당접 가능하도록 상보적으로 형성되어 있다. 또한, 제 1 프리즘 부재(6a) 및 제 2 프리즘 부재(6b) 중 적어도 한쪽의 부재가 광축 AX를 따라 이동 가능하게 구성되고, 제 1 프리즘 부재(6a)의 오목한 원추 형상의 굴절면과 제 2 프리즘 부재(6b)의 볼록한 원추 형상의 굴절면의 간격이 가변으로 구성되어 있다. 원추 액시콘계(6) 중의 제 1 프리즘 부재(6a)와 제 2 프리즘 부재(6b)의 광축 AX를 따른 간격의 변화는, 제어부(20)로부터의 지령에 근거하여 동작하는 구동부(23)에 의해 행해진다.

이하, 고리 모양의 이차 광원에 착안하여, 원추 액시콘계(6)의 작용 및 줌 렌즈(7)의 작용을 설명한다. 여기서, 제 1 프리즘 부재(6a)의 오목한 원추 형상 굴절면과 제 2 프리즘 부재(6b)의 볼록한 원추 형상 굴절면이 서로 당접하고 있는 상태에서는, 원추 액시콘계(6)는 평행 평면판으로서 기능하여, 형성되는 고리 모양의 이차 광원에 미치는 영향은 없다. 그러나, 제 1 프리즘 부재(6a)의 오목한 원추 형상 굴절면과 제 2 프리즘 부재(6b)의 볼록한 원추 형상 굴절면을 이간시키면, 고리 모양의 이차 광원의 폭(고리 모양의 이차 광원의 외경과 내경의 차의 1/2)을 일정하게 유지하면서, 고리 모양의 이차 광원의 외경(내경)이 변화한다. 즉, 고리 모양의 이차 광원의 고리비(내경/외경) 및 크기(외경)가 변화한다.

줌 렌즈(7)는, 고리 모양의 이차 광원의 전체 형상을 상사적으로 확대 또는 축소하는 기능을 갖는다. 예컨대, 줌 렌즈(7)의 초점 거리를 최소치로부터 소정의 값으로 확대시킴으로써, 고리 모양의 이차 광원의 전체 형상이 상사적으로 확대된다. 바꿔 말하면, 줌 렌즈(7)의 작용에 의해, 고리 모양의 이차 광원의 고리비가 변화하는 일 없이, 그 폭 및 크기(외경)가 함께 변화한다. 이와 같이, 원추 액시콘계(6) 및 줌 렌즈(7)의 작용에 의해, 고리 모양의 이차 광원의 고리비와 크기(외경)를 제어할 수 있다.

상술한 바와 같이, 도 2에 나타내는 상태, 즉, 제 1 프리즘 부재(6a)의 오목한 원추 형상 굴절면과 제 2 프리즘 부재(6b)의 볼록한 원추 형상 굴절면이 서로 당접하고 있는 당접 상태에서는, 원추 액시콘계(6)는 평행 평면판으로서 기능한다. 원추 액시콘계(6)의 당접 상태에서는, 원추 액시콘계(6)와 아포칼 광학계(4)의 합성계의 동공 위치(도면 중 화살표 F1로 나타내는 위치)와 마이크로 플라이아이 렌즈(8)의 입사면(조명 동공면)(8a)이 광학적으로 공역이고, 도면 중 우단에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 탑햇 형상에 가까운 거의 소망하는 프로파일(단면 형상)을 갖는 고리 모양의 광강도 분포가 조명 동공면(8a)에 형성된다. 바꿔 말하면, 조명 동공면(8a)에는, 광강도 분포의 단면 형상의 양단부가 거의 수직인 형상으로 형성된다.

한편, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 1 프리즘 부재(6a)의 오목한 원추 형상 굴절면과 제 2 프리즘 부재(6b)의 볼록한 원추 형상 굴절면을 이간시킨 이간 상태에서는, 원추 액시콘계(6) 중의 광로 길이가 당접 상태에서 변화한다. 즉, 원추 액시콘계(6)의 이간 상태에서는, 원추 액시콘계(6)와 아포칼 광학계(4)의 합성계의 동공 위치(도면 중 화살표 F2로 나타내는 위치)와 마이크로 플라이아이 렌즈(8)의 입사면(8a)의 공역 관계가 성립하지 않게 되어, 도면 중 우단에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 탑햇 형상과는 달리 주변이 붕괴된 프로파일을 갖는 고리 모양의 광강도 분포가 조명 동공면(8a)에 형성된다. 바꿔 말하면, 마이크로 플라이아이 렌즈(8)의 입사면(8a)(조명 동공면)에 형성되는 동공 이미지(광강도 분포)가 디포커스하여 흐릿해진다. 이 결과, 입사면(8a)에는, 주변이 붕괴된 프로파일을 갖는 고리 모양의 광강도 분포가 형성되게 된다.

이렇게, 원추 액시콘계(6)의 당접 상태에서는, 도 4(a)에 모식적으로 나타내 는 바와 같이, 탑햇 형상에 가까운 거의 소망하는 프로파일을 갖는 고리 모양의 광강도 분포(41)가, 투영 광학계 PL의 동공면에 형성된다. 이 경우, σ값을 1에 접근시킨 높은 σ 상태로 설정하더라도, 투영 광학계 PL의 동공면에 형성된 고리 모양의 광강도 분포(41) 내의 광이, 투영 광학계 PL의 동공면의 개구 AS(투영 광학계 PL의 동공면에 배치된 개구 조리개의 개구부)에 의해 차단되는 일이 없다. 여기서, 고리 모양의 광강도 분포(41)의 프로파일이 탑햇 형상이라면, σ값은 고리 모양의 광강도 분포(41)의 외경 Φo에 근거하여 규정된다.

이에 대하여, 원추 액시콘계(6)의 이간 상태에서는, 도 4(b)에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 주변이 붕괴된 프로파일을 갖는 고리 모양의 광강도 분포(42)가, 투영 광학계 PL의 동공면에 형성된다. 이 경우, σ값을 1에 접근시킨 높은 σ 상태로 설정하면, 투영 광학계 PL의 동공면에 형성된 고리 모양의 광강도 분포(42) 중, 외주변 부분(도면 중 검은 칠의 부분)(42a)의 광이 투영 광학계 PL의 동공면의 개구 AS(투영 광학계 PL의 동공면에 배치된 개구 조리개의 개구부)를 통과하는 일 없이 차단되어 미광이 되어, 투영 광학계 PL의 결상 성능이 저하할 우려가 있다. 고리 모양의 광강도 분포(42)의 프로파일이 주변이 붕괴된 형상이므로, σ값은 고리 모양의 광강도 분포(42)의 실효적인 외경 Φ′에 근거하여 규정된다.

본 실시 형태에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 1 프리즘 부재(6a)의 오목한 원추 형상 굴절면과 제 2 프리즘 부재(6b)의 볼록한 원추 형상 굴절면을 이간시켜 조명 동공면(8a)에 형성되는 고리 모양의 광강도 분포의 외형 형상을 변화시키는 경우, 제 1 프리즘 부재(6a)와 제 2 프리즘 부재(6b)의 광축 AX를 따른 간 격의 변화에 따라, 아포칼 광학계(4) 중의 후측 렌즈군(4b)을 광축 AX를 따라 일체적으로 이동시킨다. 구체적으로는, 원추 액시콘계(6)와 아포칼 광학계(4)의 합성계의 동공 위치(도면 중 화살표 F3으로 나타내는 위치)와 마이크로 플라이아이 렌즈(8)의 입사면(8a)의 공역 관계가 유지되도록, 후측 렌즈군(4b)을 광축 AX를 따라 도면 중 화살표 F4로 나타내는 본래의 위치로부터 도면 중 화살표 F5로 나타내는 위치로 이동시킨다. 즉, 후측 렌즈군(4b)을 도면 중 화살표 F5로 나타내는 위치로 이동시킴으로써, 마이크로 플라이아이 렌즈(8)의 입사면(8a)(조명 동공면)에 포커스된 동공 이미지(광강도 분포)가 형성되고, 그 결과, 탑햇 형상에 가까운 고리 모양의 광강도 분포가 형성되게 된다.

이렇게, 후측 렌즈군(4b)의 광축 방향의 이동에 의해 조명 동공면(8a)에서의 광강도 분포의 프로파일이 정형되고, 도 5의 우단에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 원추 액시콘계(6)의 이간 상태에 있어서도 당접 상태와 마찬가지로, 탑햇 형상에 가까운 거의 소망하는 프로파일을 갖는 고리 모양의 광강도 분포가 조명 동공면(8a)에 형성된다. 그 결과, 도 4(a)에 모식적으로 나타내는 탑햇 형상에 가까운 거의 소망하는 프로파일을 갖는 고리 모양의 광강도 분포가 투영 광학계 PL의 동공면에 형성되므로, σ값을 1에 접근시킨 높은 σ 상태로 설정하더라도, 이 고리 모양의 광강도 분포 내의 광이 투영 광학계 PL의 동공면의 개구 AS(투영 광학계 PL의 동공면에 배치된 개구 조리개의 개구부)에 의해 차단되는 일이 없다. 이와 같이, 후측 렌즈군(4b)의 이동에 의해, 조명 동공면(8a)에서의 광강도 분포의 단면 형상의 양단부가 거의 수직으로 정형되므로, 미광을 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태의 조명 광학 장치(1~11)에서는, 원추 액시콘계(6)를 이용하여 조명 동공면(8a)에 형성되는 고리 모양의 광강도 분포의 외형 형상을 변화시키더라도, 후측 렌즈군(4b) 등과 같이 조명 동공에서의 광강도 분포를 정형하는 정형 부재(또는 도명 동공에서의 광강도 분포의 보케를 보정하는 보정 부재)에 의해, 이 고리 모양의 광강도 분포의 프로파일을 거의 소망하는 형상으로 유지할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 노광 장치(1~PL)에서는, 거의 소망하는 프로파일을 유지하면서 조명 동공면(8a)에 형성되는 광강도 분포의 외형 형상을 변화시키는 조명 광학 장치(1~11)를 이용하여, 적절한 조명 조건을 기초로 양호한 투영 노광을 행할 수 있다.

그런데, 본 실시 형태에 있어서, 투영 광학계 PL의 이미지측 텔레센트리시티가 양호하지 않고, 웨이퍼 W에 달하는 주 광선이 광축 AX에 대하여 기울어져 있으면, 마스크 M의 패턴을 웨이퍼 W상에 충실히 전사하는 것이 곤란하다. 이 경우, 도 6에 나타내는 바와 같이, 도면 중 화살표 F6으로 나타내는 본래의 동공 공역 위치로부터 도면 중 화살표 F7로 나타내는 위치로 광축 AX를 따라 마이크로 플라이아이 렌즈(8)의 입사면(8a)을 이동시킴으로써, 투영 광학계 PL의 이미지측 텔레센트리시티의 붕괴, 특히 배율 텔레센 성분(웨이퍼 W상에서 이미지 높이가 커짐에 따라 주 광선의 경사가 커지는 텔레센트리시티의 붕괴 성분)을 조정(보정)할 수 있다.

단, 마이크로 플라이아이 렌즈(8)의 입사면(8a)을 본래의 위치 F6으로부터 광축 방향으로 이동시키면, 도 3에 나타내는 원추 액시콘계(6)의 이간 상태와 마찬가지로, 원추 액시콘계(6)와 아포칼 광학계(4)의 합성계의 동공 위치와 마이크로 플라이아이 렌즈(8)의 입사면(8a)의 공역 관계가 성립하지 않게 되어, 도 3의 우단에 나타내는 주변이 붕괴된 프로파일을 갖는 고리 모양의 광강도 분포가 마이크로 플라이아이 렌즈(8)의 입사면(조명 동공면)(8a)에 형성된다.

본 실시 형태에서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 마이크로 플라이아이 렌즈(8)의 입사면(8a)을 본래의 동공 공역 위치 F6으로부터 이동시켜 투영 광학계 PL의 이미지측 텔레센트리시티의 붕괴를 조정하는 경우, 마이크로 플라이아이 렌즈(8)의 광축 방향의 이동에 따라, 후측 렌즈군(4b)을 광축 AX를 따라 일체적으로 이동시킨다. 구체적으로는, 원추 액시콘계(6)와 아포칼 광학계(4)의 합성계의 동공 위치와 마이크로 플라이아이 렌즈(8)의 입사면(8a)의 공역 관계가 유지되도록, 후측 렌즈군(4b)을 광축 AX를 따라 도면 중 화살표 F8로 나타내는 본래의 위치로부터 도면 중 화살표 F9로 나타내는 위치로 이동시킨다.

이렇게, 투영 광학계 PL의 이미지측 텔레센트리시티의 붕괴를 조정하기 위해(또는 기판에 대한 주 광선의 광축에 대한 경사를 조정하기 위해) 마이크로 플라이아이 렌즈(8)(조정계, 조정 광학계)를 광축 방향으로 이동시킨 상태에 있어서도, 후측 렌즈군(4b)의 광축 방향의 이동에 의해 조명 동공면(8a)에서의 광강도 분포의 프로파일을 정형하고, 투영 광학계 PL의 동공면에 탑햇 형상에 가까운 거의 소망하는 프로파일을 갖는 고리 모양의 광강도 분포를 형성할 수 있다. 이 결과, 투영 광학계 PL의 동공면에 배치된 개구 조리개의 개구부 AS에서 광강도 분포의 일부가 차광되는 일이 없으므로, 미광이 발생하여 결상 성능을 악화시키는 일이 없다. 또, 도 6에 있어서, 참조 부호 L0은 본래의 위치 F8에 있어서의 후측 렌즈군(4b)에 대응하는 광선을 나타내고, 참조 부호 L1은 위치 F9로 이동한 후측 렌즈군(4b)에 대응하는 광선을 나타내고 있다.

또, 상술한 설명에서는, 아포칼 광학계(4) 중의 후측 렌즈군(4b)을 광축 AX를 따라 일체적으로 이동시킴으로써, 조명 동공면(8a)에서의 광강도 분포의 프로파일을 정형하고 있다. 그러나, 이것에 한정되는 일 없이, 후측 렌즈군(4b) 중의 하나 또는 복수의 렌즈, 혹은 후측 렌즈군(4b) 이외의 적당한 하나 또는 복수의 가동 렌즈를 광축 AX를 따라 이동시킴으로써, 조명 동공면(8a)에서의 광강도 분포의 프로파일을 정형할 수 있다. 구체적으로는, 예컨대, 원추 액시콘계(6)와 마이크로 플라이아이 렌즈(8) 사이의 광로 중에 배치된 하나 또는 복수의 가동 렌즈, 즉, 변배 광학계로서의 줌 렌즈(7) 중의 하나 또는 복수의 가동 렌즈를 광축 AX를 따라 이동시킴으로써, 조명 동공면(8a)에서의 광강도 분포의 프로파일을 정형할 수 있다.

또한, 상술한 설명에서는, 이해를 용이하게 하기 위해, 도 6에 나타내는 바와 같이 원추 액시콘계(6)의 당접 상태에 있어서, 마이크로 플라이아이 렌즈(8)를 이동시켜, 투영 광학계 PL의 이미지측 텔레센트리시티의 붕괴를 조정하고 있다. 이와 같이, 원추 액시콘계(6)가 동작하지 않는 경우나 원추 액시콘계(6)가 아포칼 광학계(4) 중에 개재되지 않는 경우, 상술한 바와 같이, 후측 렌즈군(4b)(일반적으로는 하나 또는 복수의 가동 렌즈)의 이동은, 마이크로 플라이아이 렌즈(8)의 광축 방향의 이동에 따라 행해진다. 그러나, 원추 액시콘계(6)를 동작시켜 조명 동공면(8a)에서의 광강도 분포의 외형 형상을 변화시키면서, 예컨대, 마이크로 플라이 아이 렌즈(8)를 이동시켜 투영 광학계 PL의 이미지측 텔레센트리시티의 붕괴를 조정하는 경우에는, 하나 또는 복수의 가동 렌즈의 이동은, 제 1 프리즘 부재(6a)와 제 2 프리즘 부재(6b)의 광축 방향의 간격의 변화와, 마이크로 플라이아이 렌즈(8)의 광축 방향의 이동에 따라 행해진다.

또한, 상술한 설명에서는, 마이크로 플라이아이 렌즈(8)를 이동시켜, 투영 광학계 PL의 이미지측 텔레센트리시티의 붕괴를 조정하고 있다. 그러나, 이것에 한정되는 일 없이, 마이크로 플라이아이 렌즈(8) 이외의 광학 부재, 예컨대, 하나 또는 복수의 조정 렌즈를 광축 AX를 따라 이동시킴으로써, 투영 광학계 PL의 이미지측 텔레센트리시티의 붕괴를 조정할 수 있다. 구체적으로는, 예컨대, 마이크로 플라이아이 렌즈(8)와 마스크 M 사이의 광로 중에 배치된 하나 또는 복수의 조정 렌즈를 광축 AX를 따라 이동시킴으로써, 투영 광학계 PL의 이미지측 텔레센트리시티의 붕괴를 조정할 수 있다. 이 경우, 하나 또는 복수의 조정 렌즈의 이동에 따라, 예컨대, 마이크로 플라이아이 렌즈(8)보다 광원측에 배치된 하나 또는 복수의 가동 렌즈를 광축 AX를 따라 이동시킴으로써, 조명 동공면(8a)에서의 광강도 분포의 프로파일을 정형할 수 있다.

또한, 상술한 설명에서는, 고리 조명용의 회절 광학 소자(3)를 이용하여, 원추 액시콘계(6)의 당접 상태에 있어서도 이간 상태에 있어서도 조명 동공면(8a)에 고리 모양의 광강도 분포를 형성하고 있다. 그러나, 이것에 한정되는 일 없이, 고리 조명용의 회절 광학 소자(3) 대신에 원형 조명용의 회절 광학 소자(도시하지 않음)를 조명 광로 중에 설정함으로써, 원추 액시콘계(6)의 당접 상태에 있어서 통상 의 원형 조명을 행하고, 원추 액시콘계(6)의 이간 상태에 있어서 고리 조명을 행할 수도 있다. 여기서, 원형 조명용의 회절 광학 소자는, 직사각형 형상의 단면을 갖는 평행 광속이 입사한 경우에, 그 파필드에 원 형상의 광강도 분포를 형성하는 기능을 갖는다.

또한, 상술한 설명에서는, 고리 조명에 대하여 본 발명을 적용하고 있지만, 이것에 한정되는 일 없이, 예컨대, 4극 조명이나 2극 조명 등에 대해서도 마찬가지로 본 발명을 적용할 수 있다. 4극 조명의 경우, 고리 조명용의 회절 광학 소자(3) 대신에, 4극 조명용의 회절 광학 소자(또는 원형 조명용의 회절 광학 소자)를 조명 광로 중에 설정하고, 원추 액시콘계(6) 대신에(혹은 원추 액시콘계(6)에 덧붙여), 각추 액시콘계를 아포칼 광학계(4)의 동공면 또는 그 근방에 설정한다.

2극 조명의 경우, 고리 조명용의 회절 광학 소자(3) 대신에, 2극 조명용의 회절 광학 소자(또는 원형 조명용의 회절 광학 소자)를 조명 광로 중에 설정하고, 원추 액시콘계(6) 대신에(혹은 원추 액시콘계(6)에 덧붙여), V홈 액시콘계를 아포칼 광학계(4)의 동공면 또는 그 근방에 설정한다. 여기서, 4극 조명(2극 조명)의 회절 광학 소자는, 직사각형 형상의 단면을 갖는 평행 광속이 입사한 경우에, 그 파필드에 4극 형상(2극 형상)의 광강도 분포를 형성하는 기능을 갖는다. 또한, 각추 액시콘계는 광축을 중심으로 하는 각추체의 측면에 대응하는 형상의 굴절면을 갖고, V홈 액시콘계는 광축을 지나는 소정의 축선에 관하여 거의 대칭인 V자 형상의 단면 형상의 굴절면을 갖는다. 또, 각추 액시콘계 및 V홈 액시콘계의 구성 및 작용에 대해서는, 일본 특허 공개 제 2002-231619 호 공보 등을 참조할 수 있다.

상술한 실시 형태에 관계되는 노광 장치에서는, 조명 광학 장치에 의해 마스크(레티클)를 조명하고(조명 공정), 투영 광학계를 이용하여 마스크에 형성된 전사용의 패턴을 감광성 기판에 노광함으로써(노광 공정), 마이크로 디바이스(반도체 소자, 촬상 소자, 액정 표시 소자, 박막 자기 헤드 등)를 제조할 수 있다. 이하, 상술한 실시 형태의 노광 장치를 이용하여 감광성 기판으로서의 웨이퍼 등에 소정의 회로 패턴을 형성함으로써, 마이크로 디바이스로서의 반도체 디바이스를 얻을 때의 수법의 일례에 대하여 도 7의 흐름도를 참조하여 설명한다.

우선, 도 7의 단계 301에 있어서, 1로트의 웨이퍼상에 금속막이 증착된다. 다음 단계 302에 있어서, 그 1로트의 웨이퍼상의 금속막상에 포토레지스트가 도포된다. 그 후, 단계 303에 있어서, 상술한 실시 형태의 노광 장치를 이용하여, 마스크상의 패턴의 이미지가 그 투영 광학계를 거쳐, 그 1로트의 웨이퍼상의 각 샷 영역에 순차적으로 노광 전사된다. 그 후, 단계 304에 있어서, 그 1로트의 웨이퍼상의 포토레지스트의 현상이 행해진 후, 단계 305에 있어서, 그 1로트의 웨이퍼상에서 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 행함으로써, 마스크상의 패턴에 대응하는 회로 패턴이, 각 웨이퍼상의 각 샷 영역에 형성된다. 그 후, 더 위의 레이어의 회로 패턴의 형성 등을 행함으로써, 반도체 소자 등의 디바이스가 제조된다. 상술한 반도체 디바이스 제조 방법에 의하면, 매우 미세한 회로 패턴을 갖는 반도체 디바이스를 좋은 스루풋으로 얻을 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태의 노광 장치에서는, 플레이트(유리 기판)상에 소정의 패턴(회로 패턴, 전극 패턴 등)을 형성함으로써, 마이크로 디바이스로서의 액정 표시 소자를 얻을 수도 있다. 이하, 도 8의 흐름도를 참조하여, 이때의 수법의 일례에 대하여 설명한다. 도 8에 있어서, 패턴 형성 공정 401에서는, 상술한 실시 형태의 노광 장치를 이용하여 마스크의 패턴을 감광성 기판(레지스트가 도포된 유리 기판 등)에 전사 노광하는, 소위 광 리소그래피 공정이 실행된다. 이 광 리소그래피 공정에 의해, 감광성 기판상에는 다수의 전극 등을 포함하는 소정 패턴이 형성된다. 그 후, 노광된 기판은, 현상 공정, 에칭 공정, 레지스트 박리 공정 등의 각 공정을 거침으로써, 기판상에 소정의 패턴이 형성되고, 다음의 컬러 필터 형성 공정 402로 이행한다.

다음으로, 컬러 필터 형성 공정 402에서는, R(Red), G(Green), B(Blue)에 대응한 3개의 도트의 조가 매트릭스 형상으로 다수 배열되거나, 또는 R, G, B의 3개의 스트라이프의 필터의 조를 복수 수평 주사선 방향으로 배열한 컬러 필터를 형성한다. 그리고, 컬러 필터 형성 공정 402의 후에, 셀 조립 공정 403이 실행된다. 셀 조립 공정 403에서는, 패턴 형성 공정 401에서 얻어진 소정 패턴을 갖는 기판, 및 컬러 필터 형성 공정 402에서 얻어진 컬러 필터 등을 이용하여 액정 패널(액정 셀)을 조립한다.

셀 조립 공정 403에서는, 예컨대, 패턴 형성 공정 401에서 얻어진 소정 패턴을 갖는 기판과 컬러 필터 형성 공정 402에서 얻어진 컬러 필터 사이에 액정을 주입하여, 액정 패널(액정 셀)을 제조한다. 그 후, 모듈 조립 공정 404에서, 조립된 액정 패널(액정 셀)의 표시 동작을 행하게 하는 전기 회로, 백라이트 등의 각 부품을 부착하여 액정 표시 소자로서 완성시킨다. 상술한 액정 표시 소자의 제조 방법 에 의하면, 매우 미세한 회로 패턴을 갖는 액정 표시 소자를 좋은 스루풋으로 얻을 수 있다.

또, 상술한 실시 형태에서는, 노광 장치에 있어서 마스크를 조명하는 조명 광학 장치에 대하여 본 발명을 적용하고 있지만, 이것에 한정되는 일 없이, 마스크 이외의 피조사면을 조명하는 일반적인 조명 광학 장치에 대하여 본 발명을 적용할 수도 있다.

Claims (25)

1. 광원으로부터의 광에 근거하여 피조사면을 조명하는 조명 광학 장치에 있어서,

   한 쌍의 프리즘을 갖고, 그 한 쌍의 프리즘의 광축을 따른 간격을 변화시켜 조명 동공면에 있어서의 광강도 분포를 변화시키기 위한 프리즘계와,

   상기 프리즘계와 상기 피조사면 사이의 광로 중에 배치되고, 상기 한 쌍의 프리즘의 광축을 따른 간격의 변화에 따라 광축 방향으로 이동 가능한 하나 또는 복수의 가동 렌즈

   를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 하나 또는 복수의 가동 렌즈는, 상기 조명 동공면에 있어서의 광강도 분포의 형상을 정형하는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 하나 또는 복수의 가동 렌즈는, 상기 조명 동공면에 형성되는 광강도 분포의 보케를 보정하는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 프리즘계는, 오목 형상 단면의 굴절면을 갖는 제 1 프리즘과, 그 제 1 프리즘의 상기 오목 형상 단면의 굴절면과 거의 상보적으로 형성된 볼록 형상 단면의 굴절면을 갖는 제 2 프리즘을 갖고,

   상기 제 1 프리즘 및 상기 제 2 프리즘 중 적어도 한쪽은 광축 방향으로 이동 가능한 것

   을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 굴절면은, 상기 광축을 중심으로 하는 원추체의 측면에 대응하는 형상, 상기 광축을 중심으로 하는 각추체의 측면에 대응하는 형상, 또는 상기 광축을 지나는 소정의 축선에 관하여 거의 대칭인 V자 형상의 단면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치
6. 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   아포칼 광학계를 구비하고,

   상기 프리즘계는, 상기 아포칼 광학계의 동공 위치 또는 그 근방에 배치되어 있는 것

   을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 프리즘계와 상기 피조사면 사이의 광로 중에 배치되고, 상기 조명 동공면에 있어서의 광강도 분포의 크기를 가변으로 하는 변배 광학계를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 프리즘계와 상기 피조사면 사이의 광로 중에 배치된 옵티컬 인터그레이터를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 옵티컬 인터그레이터는, 상기 피조사면에 달하는 주 광선의 광축에 대한 경사를 조정하기 위해 광축 방향으로 이동 가능하게 구성되고,

   상기 하나 또는 복수의 가동 렌즈는, 상기 한 쌍의 프리즘의 광축을 따른 간격의 변화와, 상기 옵티컬 인터그레이터의 광축 방향의 이동에 따라, 광축 방향으 로 이동하는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 옵티컬 인터그레이터와 상기 피조사면 사이의 광로 중에 배치되고, 상기 피조사면에 달하는 주 광선의 광축에 대한 경사를 조정하기 위해 광축 방향으로 이동 가능한 하나 또는 복수의 조정 렌즈를 구비하고,

    상기 하나 또는 복수의 가동 렌즈는, 상기 한 쌍의 프리즘의 광축을 따른 간격의 변화와, 상기 하나 또는 복수의 조정 렌즈의 광축 방향의 이동에 따라, 광축 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
11. 광원으로부터의 광에 근거하여 피조사면을 조명하는 조명 광학 장치에 있어서,

    상기 광원과 상기 피조사면 사이의 광로 중에 배치되고, 상기 피조사면에 달하는 주 광선의 광축에 대한 경사를 조정하기 위한 조정계와,

    상기 조정계의 조정에 따라 상기 조명 동공면에 있어서의 광강도 분포의 형상을 정형하기 위해, 광축 방향으로 이동 가능한 하나 또는 복수의 가동 렌즈

    를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 하나 또는 복수의 가동 렌즈는, 상기 조명 동공면에 있어서의 광강도 분포의 보케를 보정하는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

    상기 조정계는, 광축 방향으로 이동 가능한 옵티컬 인터그레이터를 갖고,

    상기 하나 또는 복수의 가동 렌즈는, 상기 옵티컬 인터그레이터보다 광원측에 배치되고, 상기 옵티컬 인터그레이터의 광축 방향의 이동에 따라 광축 방향으로 이동하는 것

    을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
14. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

    옵티컬 인터그레이터를 구비하고,

    상기 조정계는, 상기 옵티컬 인터그레이터와 상기 피조사면 사이의 광로 중에 배치되어 광축 방향으로 이동 가능한 하나 또는 복수의 조정 렌즈를 갖고,

    상기 하나 또는 복수의 가동 렌즈는, 상기 옵티컬 인터그레이터보다 광원측에 배치되고, 상기 하나 또는 복수의 조정 렌즈의 광축 방향의 이동에 따라 광축 방향으로 이동하는 것

    을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
15. 투영 광학계를 거쳐 소정의 패턴을 기판에 노광하는 노광 장치에 이용되는 조명 광학 장치에 있어서,

    조명 동공에서의 광강도 분포를 변화시키는 광학계와,

    상기 투영 광학계의 개구 조리개의 개구부의 크기를 넘지 않도록, 상기 광학계에 의해 형성되는 상기 조명 동공에서의 광강도 분포를 정형하는 정형 부재

    를 갖는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 정형 부재는, 광축 방향으로 이동 가능한 하나 또는 복수의 가동 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
17. 소정의 패턴을 기판에 노광하는 노광 장치에 이용되는 조명 광학 장치에 있어서,

    조명 동공에서의 광강도 분포를 변화시키는 광학계와,

    상기 광학계에 의해 형성되는 상기 조명 동공에서의 광강도 분포의 보케를 보정하는 보정 부재

    를 갖는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 보정 부재는, 광축 방향으로 이동 가능한 하나 또는 복수의 가동 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
19. 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 광학계는, 상대적으로 간격이 가변인 제 1 및 제 2 프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
20. 제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 광학계는, 광축 방향으로 이동 가능한 옵티컬 인터그레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
21. 투영 광학계를 거쳐 소정의 패턴을 기판에 노광하는 노광 장치에 이용되는 조명 광학 장치에 있어서,

    상기 기판상에서의 주 광선의 경사를 조정하는 조정 광학계와,

    상기 투영 광학계의 개구 조리개의 개구부의 크기를 넘지 않도록, 상기 조정 광학계의 조정에 따라 상기 조명 동공에서의 광강도 분포를 정형하는 정형 부재

    를 갖는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
22. 제 21 항에 있어서,

    상기 정형 부재는, 광축 방향으로 이동 가능한 하나 또는 복수의 가동 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
23. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,

    상기 조정 광학계는, 광축 방향으로 이동 가능한 옵티컬 인터그레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치.
24. 청구항 1 내지 청구항 23 중 어느 한 항에 기재된 조명 광학 장치를 구비하 고, 그 조명 광학 장치에 의해 조명된 소정의 패턴을 감광성 기판에 노광하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
25. 청구항 24에 기재된 노광 장치를 이용하여, 상기 소정의 패턴을 상기 감광성 기판에 노광하는 노광 공정과,

    상기 노광 공정을 거친 상기 감광성 기판을 현상하는 현상 공정

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.

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