WO2003041134A1

WO2003041134A1 - Dispositif optique d'eclairage, dispositif d'exposition et procede d'exposition

Info

Publication number: WO2003041134A1
Application number: PCT/JP2002/011406
Authority: WO
Inventors: Yuji Kudo
Original assignee: Nikon Corporation
Priority date: 2001-11-07
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2003-05-15
Also published as: JP2003142387A

Description

明細書照明光学装置、露光装置および露光方法技術分野

本発明は照明光学装置、露光装置および露光方法に関し、特に半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等のマイクロデバイスをリソグラフィー工程で製造するための露光装置に好適な照明光学装置に関する。背景技術

この種の典型的な露光装置においては、光源から射出された光束が、ォプティカルインテグレー夕としてのフライアイレンズを介して、多数の光源からなる実質的な面光源としての二次光源を形成する。二次光源からの光束は、フライアイレンズの後側焦点面の近傍に配置された開口絞りを介して制限された後、コンデンサ一レンズに入射する。

コンデンサーレンズにより集光された光束は、所定のパ夕一ンが形成されたマスクを重畳的に照明する。マスクのパターンを透過した光は、投影光学系を介してウェハ上に結像する。こうして、ウェハ上には、マスクパターンが投影露光 (転写）される。なお、マスクに形成されたパターンは高集積化されており、この微細パターンをウェハ上に正確に転写するにはウェハ上において均一な照度分布を得ることが不可欠である。

そこで、フライアイレンズの後側焦点面に円形状の二次光源を形成し、その大きさを変化させて照明のコヒ一レンシィ σ ( σ値 =開口絞り径 Ζ投影光学系の瞳径、あるいはひ値=照明光学系の射出側開口数 Ζ投影光学系の入射側開口数）を変化させる技術が注目されている。また、フライアイレンズの後側焦点面に輪帯状や 4極状の二次光源を形成し、投影光学系の焦点深度や解像力を向上させる技術が注目されている。

しかしながら、上述のような従来技術では、円形状の二次光源に基づく通常の円形照明の場合も、輪帯状や 4極状の二次光源に基づく変形照明（輪帯照明や 4 極照明）の場合も、被照射面であるマスク上の一点に入射する光束の断面形状がマスク上の直交する二方向に関して同じ位置関係にある。換言すると、従来技術では、被照射面上の直交する二方向で照明条件が同じである。その結果、マスクパターンに方向性がある場合、マスク上の直交する二方向で最適な照明条件を実現することができない。発明の開示

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成にしたがって、被照射面上の直交する二方向で互いに異なる照明条件を実現することのできる照明光学装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、被照射面上の直交する二方向で互いに異なる照明条件を実現することのできる照明光学装置を用いて、マスクに最適な照明条件のもとで、感光性基板上にマスクパターンを忠実に転写することのできる露光装置および露光方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の第 1発明では、光源からの光束に基づいて所定の光量分布の二次的光源を形成するための内面反射型のォプティカルインテグレ一タを備え、該オプティカルインテグレ一タを介した光束によって被照射面を照明する照明光学装置において、

前記光源と前記オプティカルインテグレー夕との間の光路中に配置されて、前記オプティカルインテグレ一夕に入射する光束の角度分布を変化させて前記二次的光源の光量分布を変化させるために、所定面における光束の位置を光軸に対して全体的に偏心させる光束偏心手段を備えていることを特徴とする照明光学装置を提供する。

本発明の第 2発明では、第 1発明の照明光学装置と、前記被照射面に配置されたマスクのパターンを感光性基板に投影露光するための投影光学系とを備えていることを特徴とする露光装置を提供する。

本発明の第 3発明では、第 1発明の照明光学装置を介してマスクを照明し、照明された前記マスクに形成されたパターンの像を感光性基板上に投影露光することを特徴とする露光方法を提供する。

本発明の第 4発明では、パターンが形成されたマスクを照明し、照明されたマスク上のパターンの像を感光性基板上に投影露光する方法において、

光源からの光束を内面反射型のォプティカルインテグレ一夕へ導く第 1工程と、該内面反射型のオプティカルインテグレー夕によって、所定の光量分布の二次的光源を形成する第 2工程と、

前記オプティカルィンテグレー夕を介した光束を前記マスクへ導く第 3工程とを備え、

前記第 1工程は、前記ォプティカルインテグレー夕へ入射する光束の角度分布を変化させて前記二次的光源の光量分布を変化させるために、所定面における光束の位置を光軸に対して全体的に偏心させる工程を備えることを特徴とする投影露光方法を提供する。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の実施形態にかかる照明光学装置を備えた露光装置の構成を概略的に示す図である。

第 2図は、第 1図に示す光束整形系の内部構成の一例を概略的に示す図である。第 3図は、第 1図に示す角度分布検出器の内部構成を概略的に示す図である。第 4図は、ロッド型インテグレー夕の特性を説明する図である。

第 5 A図〜第 5 C図は、所定面上に形成される円形状の光束と照明先学系の瞳面上に形成される二次的光源との関係を示す図である。

第 6 A図〜第 6 C図は、所定面上に形成される 2極状の光束と照明光学系の瞳面上に形成される二次的光源との関係を示す図である。

第 7 A図および第 7 B図は、所定面上に形成される 4極状の光束と照明光学系の瞳面上に形成される二次的光源との関係を示す図である。

第 8 A図〜第 8 C図は、光束偏心手段の変形例を示す図である。

第 9図は、第 1図の実施形態の変形例の構成を概略的に示す図である。第 1 0図は、半導体デバイスを得る際の手法のフロ一チャートである,

第 1 1図は、 >液晶表示素子を得る際の手法のフローチャートである，発明を実施するための最良の形態

内面反射型のォプティカルインテグレ一タは、入射光束の角度分布が光軸に関して非対称であっても、その内部で多数回に亘つて内面反射を繰り返すことにより、射出光束の角度分布が光軸に関して対称な角度分布に変化するという特性を有する。本発明では、内面反射型オプティカルインテグレー夕の上述の特性を利用するために、所定面における光束の位置を光軸に対して全体的に偏心させる光束偏心手段を備えている。

そして、この光束偏心手段の作用により、内面反射型オプティカルインテグレ一夕に入射する光束の角度分布を変化させて、二次的光源の光量分布を変化させている。その結果、本発明では、光束偏心手段の作用に基づいて、所定面上に形成される光束を光軸に対して全体的に偏心させることにより、ひいては内面反射型ォプティカルインテグレー夕への入射光束の角度分布を光軸に関して非対称にすることにより、照明光学系の瞳面上において様々な光量分布を有する二次的光源を形成する。

こうして、本発明の照明光学装置では、簡易な構成にしたがって、被照射面上の直交する二方向で互いに異なる照明条件を実現することができる。また、本発明の照明光学装置が組み込まれた露光装置および本発明の照明光学装置を用いた露光方法では、被照射面上の直交する二方向で互いに異なる照明条件を実現することのできる照明光学装置を用いて、マスクに最適な照明条件のもとで、感光性基板上にマスクパターンを忠実に転写することができる。さらに、感光性基板上にマスクパターンを忠実に転写することのできる本発明の露光装置および露光方法を用いて、良好なマイクロデバイスを製造することができる。

本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。第 1図は、本発明の実施形態にかかる照明光学装置を備えた露光装置の構成を概略的に示す図である。また、第 2図は、第 1図に示す光束整形系の内部構成の一例を概略的に示す図である。第 1図の露光装置は、露光光（照明光）を供給するための光源 1として、たとえば波長が 2 4 8 n mの光を供給する K r Fエキシマレーザー光源、または波長が 1 9 3 n mの光を供給する A r Fエキシマレ一ザ一光源を備えている。

光源 1から射出されたほぼ平行光束は、所要の照明条件に応じて光源 1からの光束を所望の形状（4極状、 2極状、円形状など）および大きさを有する光束に整形するための光束整形系 2に入射する。具体的には、光束整形系 2は、後続の内面反射型のオプティカルインテグレー夕（すなわちロッド型インテグレ一夕） 6の入射面 6 aに対して光学的にほぼフーリエ変換の関係にある所定面 4に、所望の形状および大きさを有する光束を入射させる機能を有する。光束整形系 2の光束整形は、制御系 2 0からの指令に基づいて動作する第 1駆動系 2 1によって制御される。

第 2図を参照すると、光源 1から射出されたほぼ平行光束は、一対のシリンドリカルレンズ 3 0 aおよび 3 0 bからなるビームエキスパンダ一 3 0に入射する _c 各シリンドリカルレンズ 3 0 aおよび 3 0 bは、第 2図の紙面内において負の屈折力および正の屈折力をそれぞれ有する。したがって、ビームエキスパンダ一 3 0に入射した光束は、第 2図の紙面内において拡大され、所定の矩形状の断面を有する光束に整形される。

ビームエキスパンダー 3 0を介したほぼ平行な光束は、マイクロレンズアレイ 3 1に入射する。マイクロレンズアレイ 3 1は、縦横に且つ稠密に配列された多数の正六角形状の正屈折力を有する微小レンズからなる光学素子である。一般に、マイクロレンズアレイは、たとえば平行平面ガラス板にェツチング処理を施して微小レンズ群を形成することによって構成される。なお、第 2図では、図面の明瞭化のために、マイクロレンズアレイ 3 1を構成する微小レンズの数を実際よりも非常に少なく表示している。

マイクロレンズアレイ 3 1に入射した光束は多数の微小レンズにより二次元的に分割され、各微小レンズの後側焦点面にはそれぞれ 1つの光源（集光点）が形成される。マイクロレンズアレイ 3 1の後側焦点面に形成された多数の光源からの光束は、それぞれ正六角形状の断面を有する発散光束となって、ァフォーカルズームレンズ 3 2に入射する。ァフォーカルズームレンズ 3 2は、ァフォーカル系（無焦点光学系）を維持しながら所定の範囲で倍率を連続的に変化させることができるように構成されている。

ァフォーカルズームレンズ 3 2を介した光束は、たとえば 4極用の回折光学素子（D O E ) 3 3 aに入射する。このとき、マイクロレンズアレイ 3 1の後側焦点面に形成された各光源からの発散光束は、正六角形状の断面を維持したまま、回折光学素子 3 3 aの回折面上に収束する。すなわち、ァフォーカルズームレンズ 3 2は、マイクロレンズアレイ 3 1の後側焦点面と回折光学素子 3 3 aの回折面とを光学的に共役に結んでいる。そして、回折光学素子 3 3 aの回折面上の一点に集光する光束の開口数は、ァフォーカルズームレンズ 3 2の倍率に依存して変化する。

回折光学素子は、ガラス基板に露光光（照明光）の波長程度のピッチを有する段差を形成することによって構成され、入射光束を所望の角度に回折する作用を有する。具体的には、 4極用の回折光学素子 3 3 aは、入射した光束を、光軸 A Xを中心とした 4極状の光束に変換する。回折光学素子 3 3 aを介した光束は、ズームレンズ 3 4に入射する。ズ一ムレンズ 3 4の後側焦点面の近傍には、前述した所定面 4が位置決めされている。

したがって、回折光学素子 3 3 aを介した光束は、ズームレンズ 3 4の後側焦点面に、ひいては所定面 4に、光軸 A Xを中心とした 4極状の光束を形成する。ここで、ァフォーカルズームレンズ 3 2の倍率が変化すると、 4極状の光束を構成する各極の光束の光軸からの高さ位置（各極の光束の中心位置）が変化することなく、各極の光束の大きさだけが変化する。また、ズームレンズ 3 4の焦点距離が変化すると、 4極状の光束の全体が相似的に拡大または縮小する。

なお、回折光学素子 3 3 aは、照明光路に対して揷脱自在に構成され、且つ 2 極用の回折光学素子 3 3 bや円形用の回折光学素子 3 3 cなどと切り換え可能に構成されている。したがって、回折光学素子 3 3 aに代えて 2極用の回折光学素子 3 3 bを照明光路中に設定することにより、所定面 4に 2極状の光束が形成される。ここで、ァフォーカルズームレンズ 3 2の倍率が変化すると、 2極状の光束を構成する各極の光束の光軸からの高さ位置（各極の光束の中心位置）が変化することなく、各極の光束の大きさだけが変化する。また、ズームレンズ 3 4の焦点距離が変化すると、 2極状の光束の全体が相似的に拡大または縮小する。また、マイクロレンズアレイ 3 1を照明光路から退避させるとともに、円形用の回折光学素子 3 3 cを照明光路中に設定することにより、所定面 4に円形状の光束が形成される。ここで、ァフォーカルズームレンズ 3 2の倍率またはズームレンズ 3 4の焦点距離が変化すると、円形状の光束の全体が相似的に拡大または縮小する。

以上のように、ビームエキスパンダ一 3 0、マイクロレンズアレイ 3 1、ァフォ一カルズームレンズ 3 2、回折光学素子 ( 3 3 a , 3 3 b , 3 3 c ) およびズームレンズ 3 4は、光源 1からの光束を所望の形状（4極状、 2極状、円形状など）および大きさを有する光束に整形して所定面 4に入射させるための光束整形系 2を構成している。なお、第 2図に示す光束整形系 2の内部構成は例示的であり、たとえば、球面レンズ、円筒面レンズ、円錐面レンズ、角錐面レンズ、回折光学素子、マイクロレンズアレイ、フライアイレンズ、ズームレンズ、プリズム、アキシコン系などの光学素子を含む光学系として様々な変形例が可能である。再び第 1図を参照すると、光束整形系 2を介して整形された光束は、光束偏心手段としての平行平面板 3に入射する。ここで、平行平面板 3は、第 1図の紙面内および第 1図の紙面に直交する面内において光軸 A Xに対して傾斜可能に構成されている。したがって、平行平面板 3が光軸 A Xに対して傾斜していない状態では、 4極状（2極状または円形状）の光束が所定面 4において光軸 A Xを中心として形成される。

しかしながら、平行平面板 3が第 1図の紙面内において光軸 A Xに対して傾斜すると、所定面 4における 4極状（2極状または円形状）の光束の位置が図中鉛直方向に沿って光軸 A Xに対して全体的に偏心する。また、平行平面板 3が第 1 図の紙面に直交する面内において光軸 A Xに対して傾斜すると、所定面 4における 4極状（2極状または円形状）の光束の位置が第 1図の紙面に直交する方向に沿って光軸 A Xに対して全体的に偏心する。平行平面板 3の光束偏心は、制御系 2 0からの指令に基づいて動作する第 2駆動系 2 2によって制御される。光束偏心手段としての平行平面板 3の詳細な作用効果については後述する。

こうして、光束整形系 2を介して整形された光束は、平行平面板 3および集光レンズ 5を介して、ロッド型インテグレ一タ 6に入射する。ここで、インプットレンズとしての集光レンズ 5は、その前側焦点位置が光束整形系 2のズームレンズ 3 4の後側焦点位置（すなわち所定面 4の位置）とほぼ一致し且つその後側焦点位置がロッド型インテグレー夕 6の入射面 6 aの位置とほぼ一致するように配置されている。

ロッド型インテグレ一タ 6は、石英ガラスや蛍石のような光学材料からなる内面反射型のガラスロッドであり、内部と外部との境界面すなわち内面での全反射を利用して集光点を通りロッド入射面 6 aに平行な面に沿って内面反射数に応じた数の光源像を形成する。ここで、形成される光源像のほとんどは虚像であるが、中心（集光点）の光源像のみが実像となる。すなわち、ロッド型インテグレ一夕 6に入射した光束は内面反射により角度方向に分割され、集光点を通りその入射面 6 aに平行な面に沿って多数の光源像が形成される。

こうして、口ッド型ィンテグレータ 6によりその入射側に形成された多数の光源像からの光束は、その射出面 6 bにおいて重畳された後、結像光学系 7を介して、所定のパターンが形成されたマスク 8を照明する。結像光学系 7は、ロッド型ィンテグレ一夕 6の射出面 6 bとマスク 8とを光学的にほぼ共役に配置するリレー光学系であって、両側テレセントリックな光学系として構成されている。こうして、結像光学系 7は、ロッド型インテグレー夕 6の射出面 6 bの矩形像をマスク 8上に形成することになる。そして、結像光学系 7の前群 7 aと後群 7 との間の光路中において、結像光学系 7の瞳面（ひいては照明光学系の瞳面） 7 c には、多数の光源からなり所定の光量分布を有する二次的光源が形成される。マスク 8のパターンを透過した光束は、投影光学系 9を介して、感光性基板であるウェハ 1 0上にマスクパターンの像を形成する。なお、マスク 8は、投影光学系 9の光軸 A Xと直交する平面内において二次元的に移動可能なマスクステージ 8 a上に保持されている。また、ウェハ 1 0は、投影光学系 9の光軸 A Xと直交する平面内において二次元的に移動可能なウェハステージ 1 0 a上に保持されている。

こうして、いわゆるステップ ·アンド ·スキャン方式にしたがって、走査露光 (スキャン露光）が行われる。すなわち、マスク 8およびウェハ 1 0を投影光学系 9の投影倍率に応じた速度比率でスキャン方向に沿って同期的に移動させながらスキャン露光を行うことにより、ウェハ 1 0の各露光領域（ショット領域）には、静止状態での投影光学系 9の有効露光範囲よりも広い範囲に亘つてマスク 8 のパターンが転写される。ここで、走査方向は、マスク 8およびウェハ 1 0上に形成される矩形状の照明領域（露光領域）の短辺方向に一致している。また、投影光学系 9の投影倍率が負の場合、走査露光に際してマスク 8とウェハ 1 0とは互いに逆向きに移動することになる。

なお、本実施形態の露光装置には、ウェハ 1 0上の所定の一点に入射する光束の角度分布を計測するための計測手段として角度分布検出器 1 1が設けられている。角度分布検出器 1 1の出力は、制御系 2 0に供給される。また、制御系 2 0 には、たとえばキーボードのような入力系 1 9から入力された露光パラメータ (たとえば照明光の瞳形状条件、露光量、投影光学系の N Aなど）を含む情報が供給される。

第 3図は、第 1図に示す角度分布検出器の内部構成を概略的に示す図である。第 3図を参照すると、角度分布検出器（輝度分布計測装置） 1 1のホルダ一 4 1 の上面には、ピンホール Pが設けられている。ピンホール Pは、投影光学系 9の像面 W 0 (露光に際してウェハ 1 0の表面が設置されるべき面）と同じ高さ位置に形成されている。ピンホール Pを透過した光束は、集光光学系としての f s in 0 レンズ（4 2 a， 4 2 b , 4 2 c ) の集光作用を受けた後、 C C D等の撮像素子 4 3に達する。

ここで、集光光学系（4 2 a， 4 2 b , 4 2 c ) の前側（投影光学系側）焦点面が像面 W Oと一致し、その後側（撮像素子側）焦点面が撮像素子 4 3の撮像面と一致するように設定されている。その結果、撮像素子 4 3の撮像面には、照明光学系の瞳面 7 cに形成された二次的光源（ひいては投影光学系 9の瞳面に形成された二次的光源像）の像が再形成される。

こうして、角度分布検出器 1 1では、この二次的光源像の光量分布情報に基づいて、投影光学系 9の瞳面に形成された二次的光源像の光量分布を、ひいては照明光学系の瞳面 7 cに形成された二次的光源の光量分布を計測するとともに、ゥェハ 1 0上の所定の一点（ピンホール Pの位置）に入射する光束の角度分布を計測することができる。なお、角度分布検出器 1 1の更に詳細な構成については、たとえば特開 2 0 0 0 - 1 9 0 1 2号公報を参照することができる。

なお、本実施形態の角度分布検出器 1 1として、たとえば特開平 3— 6 5 6 2 3号公報に開示された瞳照度分布測定器を用いることも可能である。また、ァメリカ合衆国カリフォルニア州サン ·ディエゴのライテル ·インストウルメント · インコーポレイテッド（L i tel Ins trument s Inc. ) より入手可能な S M I (Source Metro l ogy Ins t rument：商標）や、米国特許第 6， 3 5 6 , 3 4 5号公報に開示された光源測定装置を用いることも可能である。

第 4図は、ロッド型インテグレ一夕の特性を説明する図である。第 4図を参照すると、所定面 4および照明光学系の瞳面 7 cにおいて、光軸 A Xを原点とした直交座標系 ( Φ、 Θ ) が、互いに幾何学的に対応するように設定されている。ここで、 Φ軸および 0軸は、矩形状の断面を有するロッド型インテグレ一夕の長辺および短辺に対応するように設定されている。そして、所定面 4上において光軸 Α Χから φ軸方向および 0軸方向に偏心して形成された光束 4 5からの光が、集光レンズ 5 (第 4図では不図示）を介して、ロッド型インテグレー夕 6の入射面 6 aに入射している。

この場合、ロッド型インテグレータ 6の内部で多数回に亘つて内面反射を繰り返すことにより、その射出面 6 bから射出された光は、結像光学系 7の前群 7 a (第 4図ではともに不図示）を介して、照明光学系の瞳面 7 c上に、光軸 A Xから Φ軸方向および 0軸方向に偏心した 4つの光束 4 6 a， 4 6 b , 4 6 c， 4 6 dからなる 4極状の光束を形成する。このとき、各々の極には、ロッド型インテグレー夕 6での内面反射によって形成された多数の光源像が並んでいる。

ここで、光束 4 6 aは、所定面 4上の光束 4 5に幾何学的に対応した光束である。また、光束 4 6 bは、光束 4 5に幾何学的に対応した光束 4 6 aを φ軸に関して反転して得られる光束である。さらに、光束 4 6 cは、光束 4 5に幾何学的に対応した光束 4 6 aを軸に関して反転して得られる光束である。また、光束 4 6 dは、光束 4 5に幾何学的に対応した光束 4 6 aを φ軸に関して反転し且つ Θ軸に関して反転して得られる光束である。

以上のように、ロッド型インテグレー夕 6では、入射光束の角度分布が Φ軸または 0軸に関して非対称であっても、その内部で多数回に亘つて内面反射を繰り返すことにより、射出光束の角度分布は Φ軸および 0軸に関して対称な角度分布に変化する。本実施形態では、上述のロッド型インテグレ一タ 6の特性を利用し、所定面 4上に形成される光束を光軸 Α Χに対して全体的に偏心させることにより、ひいてはロッド型ィンテグレー夕 6への入射光束の角度分布を φ軸または 0軸に関して非対称にする（φ軸または 0軸に関して偏心させる）ことにより、様々な光量分布を有する二次的光源を形成する。

第 5 Α図〜第 5 C図は、所定面上に形成される円形状の光束と照明光学系の瞳面上に形成される二次的光源との関係を示す図である。第 5 A図では、光束整形系 2において円形用の回折光学素子 3 3 cを照明光路に設置することにより所定面 4に光軸 A Xを中心とした 1つの円形状の光束 5 1を形成するとともに、平行平面板 3の光束偏心作用により光束 5 1の中心を光軸 A Xから + Φ軸方向に僅かに偏心させている。その結果、照明光学系の瞳面 7 cには、ロッド型インテグレ一夕 6の作用により、光軸 AXから + Φ軸方向に僅かに偏心した円形状の光束 5 1 aと光軸 A Xから一 φ軸方向に僅かに偏心した円形状の光束 5 l bとからなる二次的光源、すなわち Φ軸方向に沿って延びた形状を有する二次的光源が形成される。

第 5 B図では、光束整形系 2において円形用の回折光学素子 3 3 cを照明光路に設置することにより所定面 4に光軸 A Xを中心とした 1つの円形状の光束 5 2 を形成するとともに、平行平面板 3の光束偏心作用により光束 5 2の中心を光軸 AXから + Φ軸方向および一 0軸方向に同じ距離だけ偏心させている。その結果、照明光学系の瞳面 7 cには、ロッド型インテグレー夕 6の作用により、光軸 A X から + Φ軸方向および— 0軸方向に同じ距離だけ偏心した円形状の光束 5 2 aと、光軸 A Xから + Φ軸方向および + 0軸方向に同じ距離だけ偏心した円形状の光束 5 2 bと、光軸 A Xから一 φ軸方向および— 0軸方向に同じ距離だけ偏心した円形状の光束 5 2 cと、光軸 A Xから一 φ軸方向および + 0軸方向に同じ距離だけ偏心した円形状の光束 5 2 dとからなる二次的光源、すなわち光軸 A Xに関して対称な 4極状の二次的光源が形成される。

第 5 C図では、平行平面板 3の光束偏心作用により、第 5 B図の光束 5 2を一 S軸方向にさらに偏.心させて円形状の光束 5 3を得ている。その結果、照明光学系の瞳面 7 cには、ロッド型インテグレ一夕 6の作用により、光束 5 3に幾何学的に対応した位置に形成された円形状の光束 5 3 aと、光束 5 3 aを φ軸に関して反転して得られた円形状の光束 5 3 bと、光束 5 3 aを 0軸に関して反転して得られた円形状の光束 5 3 cと、光束 5 3 aを φ軸に関して反転し且つ 0軸に関して反転して得られた円形状の光束 5 3 dとからなる 4極状の二次的光源、すなわち各極の光束 5 3 a〜5 3 dの中心を結んで得られる四角形が Θ軸方向に沿つて細長い形状を有する 4極状の二次的光源が形成される。この二次的光源は、 Φ 軸方向での位置座標と Θ軸方向での位置座標とが異なる 4極状の光量分布を有する。

第 6 A図〜第 6 C図は、所定面上に形成される 2極状の光束と照明光学系の瞳面上に形成される二次的光源との関係を示す図である。第 6 A図では、光束整形系 2において 2極用の回折光学素子 3 3 bを照明光路に設置することにより所定面 4に光軸 A Xを中心として 0軸方向に並んだ 2つの円形状の光束 5 4 aおよび 5 4 bを形成するとともに、平行平面板 3の光束偏心作用により光束 5 4 aおよび 5 4 bの中心を光軸 A Xから + Φ軸方向に僅かに偏心させている。その結果、照明光学系の瞳面 7 cには、ロッド型インテグレー夕 6の作用により、光束 5 4 aおよび 5 4 bに幾何学的に対応した位置に形成された円形状の光束 5 5 aおよび 5 5 bと、光束 5 5 aおよび 5 5 bを 0軸に関して反転して得られた円形状の光束 5 5 cおよび 5 5 dとからなる二次的光源、すなわち各極の光束が Φ軸方向に沿って延びた形状を有する 2極状の二次的光源が形成される。

第 6 B図では、平行平面板 3の光束偏心作用により、第 6 A図の光束 5 4 aおよび 5 4 bを + Φ軸方向にさらに偏心させて一対の円形状の光束 5 6 aおよび 5 6 bを得ている。その結果、照明光学系の瞳面 7 cには、ロッド型インテグレー夕 6の作用により、光束 5 6 aおよび 5 6 bに幾何学的に対応した位置に形成された円形状の光束 5 7 aおよび 5 7 bと、光束 5 7 aおよび 5 7 bを 0軸に関して反転して得られた円形状の光束 5 7 cおよび 5 7 dとからなる二次的光源、すなわち各極の光束 5 7 a〜5 7 dの中心を結んで得られる四角形が Θ軸方向に沿つて細長い形状を有する 4極状の二次的光源が形成される。

第 6 C図では、平行平面板 3の光束偏心作用により、第 6 B図の光束 5 6 aおよび 5 6 bを— 0軸方向にさらに偏心させて一対の円形状の光束 5 8 aおよび 5

8 bを得ている。その結果、照明光学系の瞳面 7 cには、ロッド型インテグレー夕 6の作用により、光束 5 8 aおよび 5 8 bに幾何学的に対応した位置に形成された円形状の光束 5 9 aおよび 5 9 bと、光束 5 9 aおよび 5 9 bを 0軸に関して反転して得られた円形状の光束 5 9 cおよび 5 9 dと、光束 5 9 aおよび 5 9 bを軸に関して反転して得られた円形状の光束 5 9 fおよび 5 9 eと、光束 5

9 aおよび 5 9 bを 0軸に関して反転し且つ φ軸に関して反転して得られた円形状の光束 5 9 hおよび 5 9 gとからなる二次的光源、すなわち各極の光束が 0軸方向に沿って延びた形状を有し且つ各極の光束の中心を結んで得られる四角形が 0軸方向に沿って細長い形状を有する 4極状の二次的光源が形成される。

第 7 A図および第 7 B図は、所定面上に形成される 4極状の光束と照明光学系の瞳面上に形成される二次的光源との関係を示す図である。第 7 A図では、光束整形系 2において 4極用の回折光学素子 3 3 aを照明光路に設置することにより所定面 4に光軸 A Xを中心とした 4つの円形状の光束 6 0 a， 6 0 b , 6 0 c , 6 0 dを形成するとともに、平行平面板 3の光束偏心作用により光束 6 0 a〜6 0 dの中心を— 0軸方向に偏心させている。その結果、照明光学系の瞳面 7 cには、ロッド型インテグレ一タ 6の作用により、光束 60 a〜60 dに幾何学的に対応した位置に形成された円形状の光束 6 l a〜61 dと、光束 60 a〜60 d を φ軸に関して反転して得られた円形状の光束 61 f ， 61 e, 61 h, 61 g とからなる二次的光源、すなわち各極の光束が 0軸方向に沿って延びた形状を有する 4極状の二次的光源が形成される。

第 7 B図では、光束整形系 2により、所定面 4に光軸 AXを中心とした 4つの台形状（厳密には光軸 AXを通る一対の直線で輪帯状の光束を切り取った形状）の光束 62 a, 62 b, 62 c, 62 dを形成している。次いで、平行平面板 3 の光束偏心作用により光束 62 a〜62 dの中心を一 0軸方向に偏心させている。その結果、照明光学系の瞳面 7 cには、ロッド型インテグレー夕 6の作用により、光束 62 a〜 62 dに幾何学的に対応した位置に形成された円形状の光束 63 a 〜63 dと、光束 62 a〜62 dを φ軸に関して反転して得られた円形状の光束 63 f , 63 e， 63 h, 63 gとからなる二次的光源、すなわち各極の光束が 0軸方向に沿って延びた形状を有する 4極状の二次的光源が形成される。

なお、第 7B図に示すような、光軸 AXを中心とした 4つの台形状の光束 62 a〜62 dを形成するのに必要な光束整形系 2の構成については、たとえば特開 2000- 58441号公報を参照することができる。また、特願 2001 _ 7 4240号の図 29から一対の V溝アキシコン系（ 15, 16) を省略した構成に基づいて、光軸 AXを中心とした 4つの台形状の光束 62 a〜62 dを形成することもできる。

本実施形態では、たとえばステップ ·アンド ·スキヤン方式にしたがつて順次露光すべき各種のマスクに関する情報などが、キーボードなどの入力系 19を介して制御系 20に入力される。制御系 20は、各種のマスクのパターンに最適な照明条件（照明光学系の瞳面 7 cに形成される二次的光源の光量分布）を実現するために、入力系 19からの入力に応答して第 1駆動系 21および第 2駆動系 2 2に適当な制御信号を供給する。

すなわち、第 1駆動系 21は、制御系 20からの指令に基づいて、光束整形系 2において、所望の回折光学素子（33 a〜33 c) を照明光路中に位置決めする。また、光束整形系 2において、必要に応じてァフォーカルズームレンズ 3 2 の倍率またはズームレンズ 3 4の焦点距離を調整する。さらに、第 2駆動系 2 2 は、制御系 2 0からの指令に基づいて、光束偏心手段としての平行平面板 3を光軸 A Xに対して所望の方向に所望の角度だけ傾斜させる。こうして、照明光学系の瞳面 7 cにおいて所望の光量分布の二次的光源が形成され、この二次的光源からの光束によって被照射面であるマスク 8 (ウェハ 1 0 ) が照明（露光）される。本実施形態では、必要に応じて、角度分布検出器 1 1が制御系 2 0からの指令に基づいて、ウェハ 1 0上の所定の一点に入射する光束の角度分布を計測する。そして、制御系 2 0は、ウェハ 1 0上の所定の一点に入射する光束の角度分布が所望の角度分布になるように、ひいては照明光学系の瞳面 7 cに形成される二次的光源の光量分布が所望の光量分布になるように、角度分布検出器 1 1の出力に基づいて、平行平面板 3または光束整形系 2を制御する。

また、マスク 8を交換すると、そのパターンに応じて照明条件（照明光学系の瞳面 7 cに形成される二次的光源の光量分布）を変化させる必要が生じることがある。この場合、制御系 2 0は、マスク 8の種類（パターンの種類）に応じて、第 1駆動系 2 1を介して光束整形系 2を制御したり、第 2駆動系 2 2を介して光束偏心手段としての平行平面板 3を制御したりする。

以上のように、ロッド型インテグレ一タ 6は、入射光束の角度分布が Φ軸または S軸に関して（光軸 A Xに関して）非対称であっても、その内部で多数回に亘つて内面反射を繰り返すことにより、射出光束の角度分布が Ψ軸および 0軸（光軸 A Xに関して）に関して対称な角度分布に変化するという特性を有する。本実施形態では、ロッド型インテグレータ 6の上述の特性を利用し、光束偏心手段としての平行平面板 3の作用に基づいて、所定面 4上に形成される光束を光軸 A X に対して全体的に偏心させることにより、ひいてはロッド型ィンテグレ一夕 6への入射光束の角度分布を Ψ軸または Θ軸に関して非対称にすることにより、照明光学系の瞳面 7 c上において様々な光量分布を有する二次的光源を形成する。

こうして、本実施形態の照明光学装置では、簡易な構成にしたがって、被照射面（マスク面ひいてはウェハ面）上の直交する二方向で互いに異なる照明条件を実現することができる。また、本実施形態の照明光学装置が組み込まれた露光装置および本実施形態の照明光学装置を用いた露光方法では、被照射面上の直交する二方向で互いに異なる照明条件を実現することのできる照明光学装置を用いて、マスク 8に最適な照明条件のもとで良好な露光を行うことができる。

なお、上述の実施形態では、光束偏心手段として光軸 AXに対して傾斜可能に構成された平行平面板 3を用いているが、これに限定されることなく、光束偏心手段の構成について様々な変形例が可能である。第 8 A図〜第 8 C図は、光束偏心手段の変形例を示す図である。第 8 A図を参照すると、集光レンズ 5とロッド型インテグレ一タ 6との間の光路中に、光軸 A Xを中心としてそれぞれ回転可能に構成された一対の偏角プリズム 8 1 aと 8 1 bとで構成された光束偏心手段 8 1が配置されている。この場合、偏角プリズム 8 1 aと 8 1 bとの相対回転角に応じて、ロッド型インテグレー夕 6への入射光束の角度分布が変化し、ひいては所定面 4における光束の位置を光軸 A Xに対して全体的に偏心させることと光学的に等価な状態が得られる。

第 8 B図を参照すると、集光レンズ 5が光軸 A Xに対して偏心可能（シフト可能）に構成されており、この偏心可能な集光レンズ 5が光束偏心手段 8 2を構成している。この場合、集光レンズ 5の偏心量に応じて、ロッド型インテグレ一タ 6への入射光束の角度分布が変化し、ひいては所定面 4における光束の位置を光軸 A Xに対して全体的に偏心させることと光学的に等価な状態が得られる。なお、集光レンズ 5が複数のレンズ成分から構成される場合、少なくとも 1つの偏心可能なレンズ成分で光束偏心手段を構成することもできる。

第 8 C図を参照すると、ロッド型インテグレータ 6の入射面と光学的にほぼ共役な位置に配置された回転ミラ一 8 3が光束偏心手段を構成している。この場合、回転ミラ一 8 3の回転角度に応じて、ロッド型インテグレータ 6への入射光束の角度分布が変化し、ひいては所定面 4における光束の位置を光軸 A Xに対して全体的に偏心させることができる。

また、上述の実施形態では、第 6 C図に示すように、所定面 4上に形成された 2極状の光束 5 8 aおよび 5 8 bに基づいて、 4極状の二次的光源（5 9 a〜5 9 h ) が形成される。また、第 7 A図に示すように、所定面 4上に形成された 4 極状の光束 6 0 a〜6 0 dに基づいて、第 6 C図と同じような 4極状の二次的光源（6 1 a〜6 l h ) が形成される。

ところで、実際のロッド型インテグレータ 6では、内面反射回数が有限であり、その製造誤差を回避することができないため、第 4図に示す 4つの光束 4 6 a〜 4 6 dが光軸 A Xに関して必ずしも対称にはならない。したがって、所定面 4上に形成された 2極状の光束に基づくよりも、所定面 4上に形成された 4極状の光束に基づく方が、たとえば第 7 A図に示すような変形的な光量分布を有する 4極状の二次的光源を正確に形成することができる。

第 9図は、第 1図の実施形態の変形例の構成を概略的に示す図である。第 9図の変形例は、第 1図の実施形態と類似の構成を有する。しかしながら、変形例では、ロッド型インテグレー夕 6と結像光学系 7との間の光路中に、波面分割型のオプティカルィンテグレ一夕としてのマイクロレンズアレイが付設されている点が第 1図の実施形態と基本的に相違する。以下、第 1図の実施形態との相違点に着目して、変形例を説明する。

第 9図の変形例では、ロッド型インテグレ一タ 6を介した光束が、リレーレンズ 9 1を介してマイクロレンズアレイ (またはフライアイレンズ) 9 2の入射面に、所定の光量分布を有する二次的光源を形成する。マイクロレンズアレイ 9 2 に入射した光束は多数の微小レンズにより二次元的に分割され、その後側焦点面 (射出面またはその近傍）にはマイクロレンズアレイ 9 2への入射光束とほぼ同じ光強度分布が形成される。

マイクロレンズアレイ 9 2を介した光束は、コンデンサーレンズ 9 3の集光作用を受けた後、照明視野絞りとしてのマスクブラインド 9 4を重畳的に照明する。マスクブラインド 9 4の矩形状の開口部（光透過部）を介した光束は、結像光学系 7の集光作用を受けた後、マスク 8を重畳的に照明する。マスク 9のパターンを透過した光束は、投影光学系 9を介して、ウェハ 1 0上にマスクパターンの像を形成する。

上述の実施形態（変形例を含む）にかかる露光装置では、照明光学装置によつてマスク（レチクル）を照明し（照明工程）、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板に露光する（露光工程）ことにより、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、上述の実施形態の露光装置を用いて感光性基板としてのウェハ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき第 1 0図のフローチャートを参照して説明する。

先ず、第 1 0図のステップ 3 0 1において、 1ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ 3 0 2において、その 1ロットのウェハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ 3 0 3において、上述の実施形態の露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系を介して、その 1ロッ卜のウェハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステツプ 3 0 4において、その 1ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ 3 0 5において、その 1ロットのウェハ上でレジストパタ一ンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。その後、更に上のレイャの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得ることができる。

また、上述の実施形態の露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパタ一ン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、第 1 1図のフロ一チヤ —トを参照して、このときの手法の一例につき説明する。第 1 1図において、パターン形成工程 4 0 1では、上述の実施形態の露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィー工程が実行される。この光リソグラフィ一工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラ一フィルタ一形成工程 4 0 2へ移行する。

次に、カラーフィル夕一形成工程 4 0 2では、 R (Red) , G (Green) , B (Blue) に対応した 3つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、または R、 G、 Bの 3本のストライプのフィルターの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルタ一を形成する。そして、カラーフィルター形成工程 4 0 2 の後に、セル組み立て工程 4 0 3が実行される。セル組み立て工程 4 0 3では、パターン形成工程 4 0 1にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルタ一形成工程 4 0 2にて得られたカラ一フィルタ一等を用いて液晶パネル (液晶セル）を組み立てる。セル組み立て工程 4 0 3では、例えば、パターン形成工程 4 0 1にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ一形成ェ程 4 0 2にて得られたカラーフィルターとの間に液晶を注入して、液晶パネル (液晶セル）を製造する。

その後、モジュール組み立て工程 4 0 4にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、パックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。

なお、上述の実施形態およびその変形例では、光源として K r Fエキシマレ一ザ一（波長： 2 4 8 n m) や A r Fエキシマレ一ザ一（波長： 1 9 3 n m) を用いているが、これに限定されることなく、たとえば超高圧水銀ランプや X線光源などを含む他の適当な光源に対して本発明を適用することもできる。

また、上述の実施形態およびその変形例では、投影光学系を介して走査露光する露光装置に本発明を適用しているが、これに限定されることなく、投影光学系を介して一括的に露光する（ステップ'アンド · リピート方式の）露光装置にも本発明を適用することもできる。

さらに、上述の実施形態およびその変形例では、照明光学装置を備えた投影露光装置を例にとって本発明を説明したが、マスク以外の被照射面を照明するための一般的な照明光学装置に本発明を適用することができることは明らかである。産業上の利用の可能性

以上説明したように、本発明の照明光学装置では、光束偏心手段の作用に基づいて、所定面上に形成される光束を光軸に対して全体的に偏心させることにより、ひいては内面反射型ォプティカルインテグレ一夕への入射光束の角度分布を光軸に関して非対称にすることにより、照明光学系の瞳面上において様々な光量分布を有する二次的光源を形成する。その結果、本発明の照明光学装置では、簡易な構成にしたがって、被照射面上の直交する二方向で互いに異なる照明条件を実現することができる。

また、本発明の照明光学装置が組み込まれた露光装置および本発明の照明光学装置を用いた露光方法では、被照射面上の直交する二方向で互いに異なる照明条件を実現することのできる照明光学装置を用いて、マスクに最適な照明条件のもとで、感光性基板上にマスクパターンを忠実に転写することができる。さらに、感光性基板上にマスクパターンを忠実に転写することのできる本発明の露光装置および露光方法を用いて、良好なマイクロデバィスを製造することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 光源からの光束に基づいて所定の光量分布の二次的光源を形成するための内面反射型のォプティカルインテグレ一夕を備え、該ォプティカルインテグレー夕を介した光束によって被照射面を照明する照明光学装置において、

前記光源と前記ォプティカルインテグレー夕との間の光路中に配置されて、前記オプティカルィンテグレ一夕に入射する光束の角度分布を変化させて前記二次的光源の光量分布を変化させるために、所定面における光束の位置を光軸に対して全体的に偏心させる光束偏心手段を備えていることを特徴とする照明光学装置。

2 . 請求の範囲第 1項に記載の照明光学装置において、

前記二次的光源は、前記光軸から離れた位置で光量の高くなる光量分布を有することを特徴とする照明光学装置。

3 . 請求の範囲第 1項または第 2項に記載の照明光学装置において、

前記二次的光源は、前記二次的光源が形成される面内での前記光軸を原点とした座標系において、第 1方向での位置座標と該第 1方向と直交する第 2方向での位置座標とが異なる 4極状の光量分布を有することを特徴とする照明光学装置。

4 . 請求の範囲第 3項に記載の照明光学装置において、

4極状の光量分布を有する前記二次的光源のそれぞれの極は、前記第 1方向での大きさと前記第 2方向での大きさとが互いに異なる形状を有することを特徴とする照明光学装置。

5 . 請求の範囲第 1項乃至第 4項のいずれか 1項に記載の照明光学装置において、

前記所定面は、前記オプティカルインテグレー夕の入射面に対して光学的にほぼフーリエ変換の関係にある面であることを特徴とする照明光学装置。

6 . 請求の範囲第 1項乃至第 5項のいずれか 1項に記載の照明光学装置において、

前記光束偏心手段は、前記光軸に対して傾斜可能に構成された平行平面板を有することを特徴とする照明光学装置。

7 . 請求の範囲第 1項乃至第 5項のいずれか 1項に記載の照明光学装置において、

前記光束偏心手段は、前記光軸を中心としてそれぞれ回転可能に構成された一対の偏角プリズムを有することを特徴とする照明光学装置。

8 . 請求の範囲第 1項乃至第 5項のいずれか 1項に記載の照明光学装置において、

前記所定面を介した光束を前記オプティカルインテグレ一夕の入射面またはその近傍に集光させる集光レンズをさらに備え、

前記光束偏心手段は、前記光軸に対して偏心可能に構成された前記集光レンズを有することを特徴とする照明光学装置。

9 . 請求の範囲第 1項乃至第 5項のいずれか 1項に記載の照明光学装置において、

前記光束偏心手段は、前記オプティカルインテグレー夕の入射面と光学的にほぼ共役な位置に配置された回転ミラーを有することを特徴とする照明光学装置。

1 0 . 請求の範囲第 1項乃至第 9項のいずれか 1項に記載の照明光学装置において、

前記光源と前記光束偏心手段との間の光路中に配置されて、前記光源からの光束を所望の光強度分布を有する光束に整形するための光束整形手段をさらに備えていることを特徴とする照明光学装置。

1 1 . 請求の範囲第 1項乃至第 9項のいずれか 1項に記載の照明光学装置において、

前記被照射面上の所定の一点に入射する光束の角度分布を計測するための計測手段をさらに備えていることを特徴とする照明光学装置。

1 2 . 請求の範囲第 1 1項に記載の照明光学装置において、

前記計測手段の出力に基づいて前記光束偏心手段を制御するための制御系をさらに備えていることを特徴とする照明光学装置。

1 3 . 請求の範囲第 1項乃至第 1 2項のいずれか 1項に記載の照明光学装置において、

前記光束偏心手段は、前記照明中には前記光束を移動させないことを特徴とする照明光学装置。

1 4 . 請求の範囲第 1項乃至第 1 3項のいずれか 1項に記載の照明光学装置と、前記被照射面に配置されたマスクのパターンを感光性基板に投影露光するための投影光学系とを備えていることを特徴とする露光装置。

1 5 . 請求の範囲第 1 4項に記載の露光装置において、

前記マスクの種類に応じて前記光束偏心手段を制御するための制御系をさらに備えていることを特徴とする露光装置。

1 6 . 請求の範囲第 1項乃至第 1 3項のいずれか 1項に記載の照明光学装置を介してマスクを照明し、照明された前記マスクに形成されたパターンの像を感光性基板上に投影露光することを特徴とする露光方法。

1 7 . 請求の範囲第 1 6項に記載の露光方法において、前記マスクの種類に応じて前記光束偏心手段を制御することを特徴とする露光方法。

1 8 . パターンが形成されたマスクを照明し、照明されたマスク上のパターンの像を感光性基板上に投影露光する方法において、

光源からの光束を内面反射型のォプティカルインテグレー夕へ導く第 1工程と、該内面反射型のオプティカルインテグレー夕によって、所定の光量分布の二次的光源を形成する第 2工程と、

前記オプティカルインテグレー夕を介した光束を前記マスクへ導く第 3工程とを備え、

前記第 1工程は、前記ォプティカルインテグレー夕へ入射する光束の角度分布を変化させて前記二次的光源の光量分布を変化させるために、所定面における光束の位置を光軸に対して全体的に偏心させる工程を備えることを特徴とする投影露光方法。

1 9 . 請求の範囲第 1 8項に記載の投影露光方法において、

前記二次的光源は、前記光軸から離れた位置で光量の高くなる光量分布を有することを特徴とする投影露光方法。

2 0 . 請求の範囲第 1 8項または第 1 9項に記載の投影露光方法において、前記二次的光源は、前記二次的光源が形成される面内での前記光軸を原点とした座標系において、第 1方向での位置座標と該第 1方向と直交する第 2方向での位置座標とが異なる 4極状の光量分布を有することを特徴とする投影露光方法。

2 1 . 請求の範囲第 2 0項に記載の投影露光方法において、

4極状の光量分布を有する前記二次的光源のそれぞれの極は、前記第 1方向での大きさと前記第 2方向での大きさとが互いに異なる形状を有することを特徴とする投影露光方法。

2 2 . 請求の範囲第 1 8項乃至第 2 1項のいずれか 1項に記載の投影露光方法において、

前記所定面は、前記オプティカルインテグレー夕の入射面に対して光学的にほぼフ一リェ変換の関係にある面であることを特徴とする投影露光方法。

2 3 . 請求の範囲第 1 8項乃至第 2 2項のいずれか 1項に記載の投影露光方法において、

前記被照射面上の所定の一点に入射する光束の角度分布を計測する工程をさらに備えていることを特徴とする投影露光方法。

2 . 請求の範囲第 2 3項に記載の投影露光方法において、

前記所定面における光束の位置を光軸に対して全体的に偏心させる工程は、前記計測工程により得られた計測結果に基づいて偏心を制御する工程をさらに備えていることを特徴とする投影露光方法。

2 5 . 請求の範囲第 1 8項乃至第 2 4項のいずれか 1項に記載の投影露光方法において、

前記所定面における光束の位置を光軸に対して全体的に偏心させる工程では、前記照明中には前記光束を移動させないことを特徴とする投影露光方法。