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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024172758
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】照明光学系、露光装置、照射方法、及び部品の製造方法
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20241205BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 501
G03F7/20 521
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023090704
(22)【出願日】2023-06-01
(71)【出願人】
【識別番号】000102212
【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003339
【氏名又は名称】弁理士法人南青山国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大澤 理
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 公一
【テーマコード（参考）】
2H197
【Ｆターム（参考）】
2H197BA04
2H197BA05
2H197BA09
2H197BA10
2H197CA05
2H197CA17
2H197CB12
2H197DB10
2H197HA03
2H197HA08
2H197HA10
(57)【要約】
【課題】露光の解像度の向上を実現することが可能な照明光学系、露光装置、照射方法、及び部品の製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の一形態に係る照明光学系は、光源部からの光を対象物に照射する照明光学系であって、インテグレータ光学系と、インプットレンズと、バンドパスフィルタと、アパーチャと、コンデンサレンズとを具備する。インテグレータ光学系は、光源部から出射される光の光路上に配置され、対象物に照射される光の照度分布を均一化する。インプットレンズは、インテグレータ光学系の光入射側に配置される。バンドパスフィルタは、インプットレンズとインテグレータ光学系との間に配置される。アパーチャは、インテグレータ光学系の光出射側に配置される。コンデンサレンズは、アパーチャから出射された光を対象物に照射する。またアパーチャのサイズは、対象物に照射される光の照射領域のサイズよりも大きくなるように構成される。
【選択図】図３
【解決手段】本発明の一形態に係る照明光学系は、光源部からの光を対象物に照射する照明光学系であって、インテグレータ光学系と、インプットレンズと、バンドパスフィルタと、アパーチャと、コンデンサレンズとを具備する。インテグレータ光学系は、光源部から出射される光の光路上に配置され、対象物に照射される光の照度分布を均一化する。インプットレンズは、インテグレータ光学系の光入射側に配置される。バンドパスフィルタは、インプットレンズとインテグレータ光学系との間に配置される。アパーチャは、インテグレータ光学系の光出射側に配置される。コンデンサレンズは、アパーチャから出射された光を対象物に照射する。またアパーチャのサイズは、対象物に照射される光の照射領域のサイズよりも大きくなるように構成される。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源部からの光を対象物に照射する照明光学系であって、
前記光源部から出射される光の光路上に配置され、前記対象物に照射される光の照度分布を均一化するインテグレータ光学系と、
前記インテグレータ光学系の光入射側に配置されたインプットレンズと、
前記インプットレンズと前記インテグレータ光学系との間に配置されたバンドパスフィルタと、
前記インテグレータ光学系の光出射側に配置されたアパーチャと、
前記アパーチャから出射された光を前記対象物に照射するコンデンサレンズと
を具備し、
前記アパーチャのサイズは、前記対象物に照射される前記光の照射領域のサイズよりも大きくなるように構成される
照明光学系。
前記光源部から出射される光の光路上に配置され、前記対象物に照射される光の照度分布を均一化するインテグレータ光学系と、
前記インテグレータ光学系の光入射側に配置されたインプットレンズと、
前記インプットレンズと前記インテグレータ光学系との間に配置されたバンドパスフィルタと、
前記インテグレータ光学系の光出射側に配置されたアパーチャと、
前記アパーチャから出射された光を前記対象物に照射するコンデンサレンズと
を具備し、
前記アパーチャのサイズは、前記対象物に照射される前記光の照射領域のサイズよりも大きくなるように構成される
照明光学系。
【請求項2】
光源部からの光を対象物に照射する照明光学系であって、
前記光源部から出射される光の光路上に配置され、前記対象物に照射される光の照度分布を均一化するインテグレータ光学系と、
前記インテグレータ光学系の光入射側に配置されたインプットレンズと、
前記インプットレンズと前記インテグレータ光学系との間に配置されたバンドパスフィルタと、
前記インテグレータ光学系から出射された光を前記対象物に照射するコンデンサレンズと
を具備し、
前記インテグレータ光学系の光出射面のサイズは、前記対象物に照射される前記光の照射領域のサイズよりも大きくなるように構成される
照明光学系。
前記光源部から出射される光の光路上に配置され、前記対象物に照射される光の照度分布を均一化するインテグレータ光学系と、
前記インテグレータ光学系の光入射側に配置されたインプットレンズと、
前記インプットレンズと前記インテグレータ光学系との間に配置されたバンドパスフィルタと、
前記インテグレータ光学系から出射された光を前記対象物に照射するコンデンサレンズと
を具備し、
前記インテグレータ光学系の光出射面のサイズは、前記対象物に照射される前記光の照射領域のサイズよりも大きくなるように構成される
照明光学系。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の照明光学系であって、
前記バンドパスフィルタは、半値幅が１０ｎｍ以下である
照明光学系。
前記バンドパスフィルタは、半値幅が１０ｎｍ以下である
照明光学系。
【請求項4】
請求項１又は２に記載の照明光学系であって、さらに、
前記インテグレータ光学系から前記コンデンサレンズまでの光路上に配置され、前記インテグレータ光学系から出射された光を、前記光路に沿って前記コンデンサレンズに向かって進む第１の分割光と、前記光路から外れた方向に進む第２の分割光とに分割するビームスプリッタと、
前記第２の分割光が入射する位置に配置され、光の状態を検出するセンサ部を具備する
照明光学系。
前記インテグレータ光学系から前記コンデンサレンズまでの光路上に配置され、前記インテグレータ光学系から出射された光を、前記光路に沿って前記コンデンサレンズに向かって進む第１の分割光と、前記光路から外れた方向に進む第２の分割光とに分割するビームスプリッタと、
前記第２の分割光が入射する位置に配置され、光の状態を検出するセンサ部を具備する
照明光学系。
【請求項5】
請求項１又は２に記載の照明光学系を含む露光装置であって、
前記照明光学系は、露光用マスクに光を照射するように構成される
露光装置。
前記照明光学系は、露光用マスクに光を照射するように構成される
露光装置。
【請求項6】
請求項６に記載の露光装置であって、さらに、
前記露光用マスクに対し１５ｍｍ以内に配置されたマスキングブレードを具備し、
前記マスキングブレードにより、照射される光を部分的に遮光するように構成される
露光装置。
前記露光用マスクに対し１５ｍｍ以内に配置されたマスキングブレードを具備し、
前記マスキングブレードにより、照射される光を部分的に遮光するように構成される
露光装置。
【請求項7】
請求項１又は２に記載の照明光学系を含む露光装置であって、さらに、
マスキングブレードと、前記マスキングブレードの開口部から出射された光を露光用マスクに投影するマスキングブレード投影光学系とを具備し、
前記照明光学系は、前記マスキングブレードの開口部に光を照射するように構成される
露光装置。
マスキングブレードと、前記マスキングブレードの開口部から出射された光を露光用マスクに投影するマスキングブレード投影光学系とを具備し、
前記照明光学系は、前記マスキングブレードの開口部に光を照射するように構成される
露光装置。
【請求項8】
請求項６に記載の露光装置であって、さらに、
前記光が照射された前記露光用マスクのパターンを露光対象物に投影する投影光学系を具備する
露光装置。
前記光が照射された前記露光用マスクのパターンを露光対象物に投影する投影光学系を具備する
露光装置。
【請求項9】
対象物に光を照射する照射方法であって、
光源部から光を出射させ、
インプットレンズにより前記光源部から出射される光を屈折させ、
バンドパスフィルタにより、前記インプットレンズにより屈折された光の波長帯域を制限してインテグレータ光学系に入射させ、
前記インテグレータ光学系により、前記対象物に照射される光の照度分布が均一になるように前記波長帯域が制限された光を出射させ、
前記インテグレータ光学系の光出射側に配置されたアパーチャにより光束を整形してコンデンサレンズに入射させ、
前記コンデンサレンズにより、前記対象物上の前記アパーチャのサイズよりも小さいサイズの照射領域に光を照射する
照射方法。
光源部から光を出射させ、
インプットレンズにより前記光源部から出射される光を屈折させ、
バンドパスフィルタにより、前記インプットレンズにより屈折された光の波長帯域を制限してインテグレータ光学系に入射させ、
前記インテグレータ光学系により、前記対象物に照射される光の照度分布が均一になるように前記波長帯域が制限された光を出射させ、
前記インテグレータ光学系の光出射側に配置されたアパーチャにより光束を整形してコンデンサレンズに入射させ、
前記コンデンサレンズにより、前記対象物上の前記アパーチャのサイズよりも小さいサイズの照射領域に光を照射する
照射方法。
【請求項10】
対象物に光を照射する照射方法であって、
光源部から光を出射させ、
インプットレンズにより前記光源部から出射される光を屈折させ、
バンドパスフィルタにより、前記インプットレンズにより屈折された光の波長帯域を制限してインテグレータ光学系に入射させ、
前記インテグレータ光学系により、前記対象物に照射される光の照度分布が均一になるように前記波長帯域が制限された光をコンデンサレンズに入射させ、
前記コンデンサレンズにより、前記対象物上の前記インテグレータ光学系の光出射面のサイズよりも小さいサイズの照射領域に光を照射する
照射方法。
光源部から光を出射させ、
インプットレンズにより前記光源部から出射される光を屈折させ、
バンドパスフィルタにより、前記インプットレンズにより屈折された光の波長帯域を制限してインテグレータ光学系に入射させ、
前記インテグレータ光学系により、前記対象物に照射される光の照度分布が均一になるように前記波長帯域が制限された光をコンデンサレンズに入射させ、
前記コンデンサレンズにより、前記対象物上の前記インテグレータ光学系の光出射面のサイズよりも小さいサイズの照射領域に光を照射する
照射方法。
【請求項11】
請求項１又は２に記載の照明光学系を含む装置を用いて光を照射する工程を含む
部品の製造方法。
部品の製造方法。
【請求項12】
請求項１２に記載の部品の製造方法であって、
前記照明光学系を含む装置は、露光装置であり、
前記光を照射する工程は、露光用マスクのパターンを投影する工程を含む
部品の製造方法。
前記照明光学系を含む装置は、露光装置であり、
前記光を照射する工程は、露光用マスクのパターンを投影する工程を含む
部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、照明光学系、露光装置、照射方法、及び部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
露光装置（投影露光装置）を用いて、マスク（原版）に形成されているパターンを基板上に転写する技術が広く実施されている。
露光装置では、照明光学系を介してマスクに光を照明し、投影光学系を介してマスクのパターンの像を基板上に投影する。
投影光学系に投影レンズを有する結像光学系が用いられる場合、光源の輝線スペクトルの波長範囲と投影レンズの色収差により、基板上に投影される像の解像度が低下するという問題があった。
露光装置では、照明光学系を介してマスクに光を照明し、投影光学系を介してマスクのパターンの像を基板上に投影する。
投影光学系に投影レンズを有する結像光学系が用いられる場合、光源の輝線スペクトルの波長範囲と投影レンズの色収差により、基板上に投影される像の解像度が低下するという問題があった。
【0003】
このような問題を解決するための技術として、特許文献１には、バンドパスフィルタをインテグレータレンズの光入射面側に配置し（インテグレータレンズよりも光源側に配置し）、収差補正されている波長の光だけを通すことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平６－６１１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このようにバンドパスフィルタを用いることで、基板上に投影される像の解像度低下をある程度は抑制することが可能である。
一方で、近年では、配線パターン等の微細化がますます進み、露光精度のさらなる向上が求められている。すなわち、露光の解像度（分解能）を向上させるための技術が求められている。
一方で、近年では、配線パターン等の微細化がますます進み、露光精度のさらなる向上が求められている。すなわち、露光の解像度（分解能）を向上させるための技術が求められている。
【0006】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、露光の解像度の向上を実現することが可能な照明光学系、露光装置、照射方法、及び部品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る照明光学系は、光源部からの光を対象物に照射する照明光学系であって、インテグレータ光学系と、インプットレンズと、バンドパスフィルタと、アパーチャと、コンデンサレンズとを具備する。
前記インテグレータ光学系は、前記光源部から出射される光の光路上に配置され、前記対象物に照射される光の照度分布を均一化する。
前記インプットレンズは、前記インテグレータ光学系の光入射側に配置される。
前記バンドパスフィルタは、前記インプットレンズと前記インテグレータ光学系との間に配置される。
前記アパーチャは、前記インテグレータ光学系の光出射側に配置される。
前記コンデンサレンズは、前記アパーチャから出射された光を前記対象物に照射する。
また前記アパーチャのサイズは、前記対象物に照射される前記光の照射領域のサイズよりも大きくなるように構成される。
前記インテグレータ光学系は、前記光源部から出射される光の光路上に配置され、前記対象物に照射される光の照度分布を均一化する。
前記インプットレンズは、前記インテグレータ光学系の光入射側に配置される。
前記バンドパスフィルタは、前記インプットレンズと前記インテグレータ光学系との間に配置される。
前記アパーチャは、前記インテグレータ光学系の光出射側に配置される。
前記コンデンサレンズは、前記アパーチャから出射された光を前記対象物に照射する。
また前記アパーチャのサイズは、前記対象物に照射される前記光の照射領域のサイズよりも大きくなるように構成される。
【0008】
この照明光学系では、インテグレータ光学系の光出射側に配置されたアパーチャのサイズが、対象物に照射される光の照射領域のサイズよりも大きくなるように構成される。また、インテグレータ光学系の光入射側にインプットレンズが配置され、インプットレンズとインテグレータ光学系との間にバンドパスフィルタが配置される。
これにより、バンドパスフィルタの光の入射角度依存性の影響を十分に抑制することが可能となる。この結果、バンドパスフィルタのフィルタ特性を十分に発揮させることが可能となる。
本照明光学系を用いて露光装置を構成することで、露光の解像度を向上させることが可能となる。もちろん、本照明光学系を、光を照射する他の装置に適用することも可能である。
これにより、バンドパスフィルタの光の入射角度依存性の影響を十分に抑制することが可能となる。この結果、バンドパスフィルタのフィルタ特性を十分に発揮させることが可能となる。
本照明光学系を用いて露光装置を構成することで、露光の解像度を向上させることが可能となる。もちろん、本照明光学系を、光を照射する他の装置に適用することも可能である。
【0009】
本発明の他の形態に係る照明光学系は、光源部からの光を対象物に照射する照明光学系であって、インテグレータ光学系と、インプットレンズと、バンドパスフィルタと、コンデンサレンズとを具備する。
前記インテグレータ光学系は、前記光源部から出射される光の光路上に配置され、前記対象物に照射される光の照度分布を均一化する。
前記インプットレンズは、前記インテグレータ光学系の光入射側に配置される。
前記バンドパスフィルタは、前記インプットレンズと前記インテグレータ光学系との間に配置される。
前記コンデンサレンズは、前記インテグレータ光学系から出射された光を前記対象物に照射する。
また前記インテグレータ光学系の光出射面のサイズは、前記対象物に照射される前記光の照射領域のサイズよりも大きくなるように構成される。
前記インテグレータ光学系は、前記光源部から出射される光の光路上に配置され、前記対象物に照射される光の照度分布を均一化する。
前記インプットレンズは、前記インテグレータ光学系の光入射側に配置される。
前記バンドパスフィルタは、前記インプットレンズと前記インテグレータ光学系との間に配置される。
前記コンデンサレンズは、前記インテグレータ光学系から出射された光を前記対象物に照射する。
また前記インテグレータ光学系の光出射面のサイズは、前記対象物に照射される前記光の照射領域のサイズよりも大きくなるように構成される。
【0010】
この照明光学系では、インテグレータ光学系の光出射面のサイズが、対象物に照射される光の照射領域のサイズよりも大きくなるように構成される。また、インテグレータ光学系の光入射側にインプットレンズが配置され、インプットレンズとインテグレータ光学系との間にバンドパスフィルタが配置される。
これにより、バンドパスフィルタの光の入射角度依存性の影響を十分に抑制することが可能となる。この結果、バンドパスフィルタのフィルタ特性を十分に発揮させることが可能となる。
本照明光学系を用いて露光装置を構成することで、露光の解像度を向上させることが可能となる。もちろん、本照明光学系を、光を照射する他の装置に適用することも可能である。
これにより、バンドパスフィルタの光の入射角度依存性の影響を十分に抑制することが可能となる。この結果、バンドパスフィルタのフィルタ特性を十分に発揮させることが可能となる。
本照明光学系を用いて露光装置を構成することで、露光の解像度を向上させることが可能となる。もちろん、本照明光学系を、光を照射する他の装置に適用することも可能である。
【0011】
前記バンドパスフィルタは、半値幅が１０ｎｍ以下であってもよい。
【0012】
前記照明光学系は、さらに、ビームスプリッタと、センサ部とを具備してもよい。
前記ビームスプリッタは、前記インテグレータ光学系から前記コンデンサレンズまでの光路上に配置され、前記インテグレータ光学系から出射された光を、前記光路に沿って前記コンデンサレンズに向かって進む第１の分割光と、前記光路から外れた方向に進む第２の分割光とに分割する。
前記センサ部は、前記第２の分割光が入射する位置に配置され、光の状態を検出する。
前記ビームスプリッタは、前記インテグレータ光学系から前記コンデンサレンズまでの光路上に配置され、前記インテグレータ光学系から出射された光を、前記光路に沿って前記コンデンサレンズに向かって進む第１の分割光と、前記光路から外れた方向に進む第２の分割光とに分割する。
前記センサ部は、前記第２の分割光が入射する位置に配置され、光の状態を検出する。
【0013】
本発明の一形態に係る露光装置は、前記照明光学系を含む。
前記照明光学系は、露光用マスクに光を照射するように構成される。
前記照明光学系は、露光用マスクに光を照射するように構成される。
【0014】
前記露光装置は、さらに、前記露光用マスクに対し１５ｍｍ以内に配置されたマスキングブレードを具備し、前記マスキングブレードにより、照射される光を部分的に遮光するように構成されてもよい。
【0015】
本発明の他の形態に係る露光装置は、前記照明光学系を含む。
また前記露光装置は、さらに、マスキングブレードと、前記マスキングブレードの開口部から出射された光を露光用マスクに投影するマスキングブレード投影光学系とを具備する。前記照明光学系は、前記マスキングブレードの開口部に光を照射するように構成される。
また前記露光装置は、さらに、マスキングブレードと、前記マスキングブレードの開口部から出射された光を露光用マスクに投影するマスキングブレード投影光学系とを具備する。前記照明光学系は、前記マスキングブレードの開口部に光を照射するように構成される。
【0016】
前記露光装置は、さらに、前記光が照射された前記露光用マスクのパターンを露光対象物に投影する投影光学系を具備してもよい。
【0017】
本発明の一形態に係る照射方法は、対象物に光を照射する照射方法であって、光源部から光を出射させることを含む。
インプットレンズにより前記光源部から出射される光を屈折させる。
バンドパスフィルタにより、前記インプットレンズにより屈折された光の波長帯域を制限してインテグレータ光学系に入射させる。
前記インテグレータ光学系により、前記対象物に照射される光の照度分布が均一になるように前記波長帯域が制限された光を出射させる。
前記インテグレータ光学系の光出射側に配置されたアパーチャにより光束を整形してコンデンサレンズに入射させる。
前記コンデンサレンズにより、前記対象物上の前記アパーチャのサイズよりも小さいサイズの照射領域に光を照射する。
インプットレンズにより前記光源部から出射される光を屈折させる。
バンドパスフィルタにより、前記インプットレンズにより屈折された光の波長帯域を制限してインテグレータ光学系に入射させる。
前記インテグレータ光学系により、前記対象物に照射される光の照度分布が均一になるように前記波長帯域が制限された光を出射させる。
前記インテグレータ光学系の光出射側に配置されたアパーチャにより光束を整形してコンデンサレンズに入射させる。
前記コンデンサレンズにより、前記対象物上の前記アパーチャのサイズよりも小さいサイズの照射領域に光を照射する。
【0018】
本発明の他の形態に係る照射方法は、対象物に光を照射する照射方法であって、光源部から光を出射させることを含む。
インプットレンズにより前記光源部から出射される光を屈折させる。
バンドパスフィルタにより、前記インプットレンズにより屈折された光の波長帯域を制限してインテグレータ光学系に入射させる。
前記インテグレータ光学系により、前記対象物に照射される光の照度分布が均一になるように前記波長帯域が制限された光をコンデンサレンズに入射させる。
前記コンデンサレンズにより、前記対象物上の前記インテグレータ光学系の光出射面のサイズよりも小さいサイズの照射領域に光を照射する。
インプットレンズにより前記光源部から出射される光を屈折させる。
バンドパスフィルタにより、前記インプットレンズにより屈折された光の波長帯域を制限してインテグレータ光学系に入射させる。
前記インテグレータ光学系により、前記対象物に照射される光の照度分布が均一になるように前記波長帯域が制限された光をコンデンサレンズに入射させる。
前記コンデンサレンズにより、前記対象物上の前記インテグレータ光学系の光出射面のサイズよりも小さいサイズの照射領域に光を照射する。
【0019】
本発明の一形態に係る部品の製造方法は、前記照明光学系を含む装置を用いて光を照射する工程を含む。
【0020】
前記照明光学系を含む装置は、露光装置であってもよい。この場合、前記光を照射する工程は、露光用マスクのパターンを投影する工程を含んでもよい。なお、前記照明光学系を含む装置は、投影光学系の無い他の露光装置や、光を照射する他の装置であってもよい。本願の基本的な構成は、投影光学系を含む構成である。
【発明の効果】
【0021】
以上のように、本発明によれば、露光の解像度の向上を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の一実施形態に係る露光装置の構成例を示す模式図である。
【図2】本発明の露光装置の他の実施形態の構成例を示す模式図である。
【図3】第１の実施形態に係る照明光学系の構成例を示す模式図である。
【図4】バンドパスフィルタのフィルタ特性（透過率特性）と、照明光学系から出射される光のスペクトルの一例を示すグラフである。
【図5】アパーチャ及び照射領域のサイズについて説明するための模式図である。
【図6】アパーチャ及び照射領域のサイズについて説明するための模式図である。
【図7】照明光学系内の各位置にバンドパスフィルタを配置した場合の光の入射角度分布のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図8】第２の実施形態に係る照明光学系の構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【0024】
［露光装置の基本構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る露光装置の構成例を示す模式図である。
露光装置１は、照明光学系２と、マスクステージ３と、投影光学系４と、ワークステージ５とを有する。
照明光学系２、マスクステージ３、投影光学系４、及びワークステージ５は、照明光学系２の光軸Ｏの方向に沿って、この順番で並ぶように配置される。
図１は、本発明の一実施形態に係る露光装置の構成例を示す模式図である。
露光装置１は、照明光学系２と、マスクステージ３と、投影光学系４と、ワークステージ５とを有する。
照明光学系２、マスクステージ３、投影光学系４、及びワークステージ５は、照明光学系２の光軸Ｏの方向に沿って、この順番で並ぶように配置される。
【0025】
以下、図１に示すように、照明光学系２の光軸Ｏの方向をＺ方向とする。また、Ｚ方向に直交し、図中の紙面垂直方向に延在する方向をＸ方向とする。また、また、Ｚ方向及びＸ方向の各々に直交し、図中の上下に延在する方向をＹ方向とする。
【0026】
マスクステージ３は、露光用マスク（以下、単にマスクと記載する）７を保持する。本実施形態では、照明光学系２の光軸Ｏに直交するように、マスク７が配置される。マスク７には、所定のパターンが形成されている。
マスク７の詳しい構成は限定されない。また、マスクステージ３の詳しい構成も限定されず、任意の構成が採用されてよい。
マスク７の詳しい構成は限定されない。また、マスクステージ３の詳しい構成も限定されず、任意の構成が採用されてよい。
【0027】
ワークステージ５は、ワークとして基板８を保持する。本実施形態では、照明光学系２の光軸Ｏに直交するように、基板８が配置される。また基板８は、マスク７に対して光学的に共役な位置に配置される。
典型的には、ワークステージ５は、移動可能に構成される。例えば、ワークステージ５が駆動することで、基板８上の露光の対象となる領域が移動しステップアンドリピート方式で露光（逐次露光）される。また、ワークステージ５が露光領域から退避することで、露光の対象となる基板８が交換される。
典型的には、ワークステージ５は、移動可能に構成される。例えば、ワークステージ５が駆動することで、基板８上の露光の対象となる領域が移動しステップアンドリピート方式で露光（逐次露光）される。また、ワークステージ５が露光領域から退避することで、露光の対象となる基板８が交換される。
【0028】
照明光学系２は、マスクステージ３に保持されたマスク７に光を照射する。
照明光学系２は、本発明に係る照明光学系の一実施形態として構成されている。
照明光学系２の詳しい構成については、後に説明する。
照明光学系２は、本発明に係る照明光学系の一実施形態として構成されている。
照明光学系２の詳しい構成については、後に説明する。
【0029】
投影光学系４は、ワークステージ５に配置された基板８に、マスク７に形成されているパターンの像を投影する。すなわち、投影光学系４は、光が照射されたマスク７のパターンを基板８に投影する。
投影光学系４は、投影レンズを有する結像光学系として構成される。投影光学系４の詳しい構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。
投影光学系４は、投影レンズを有する結像光学系として構成される。投影光学系４の詳しい構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。
【0030】
図２は、本発明の露光装置の他の実施形態の構成例を示す模式図である。
図２に示す露光装置１０では、照明光学系２と、マスクステージ３（マスク７）との間に、マスキングブレード１１と、マスキングブレード投影光学系１２とが配置される。マスキングブレード１１、及びマスキングブレード投影光学系１２は、照明光学系２の光軸Ｏの方向に沿って、この順番で並ぶように配置される。
図２に示す露光装置１０では、照明光学系２と、マスクステージ３（マスク７）との間に、マスキングブレード１１と、マスキングブレード投影光学系１２とが配置される。マスキングブレード１１、及びマスキングブレード投影光学系１２は、照明光学系２の光軸Ｏの方向に沿って、この順番で並ぶように配置される。
【0031】
マスキングブレード１１は、開口サイズを自由に制御することが可能な遮光部材として構成される。図２に示すように照明光学系２は、マスキングブレード１１の開口部に光を照射する。マスキングブレード投影光学系１２は、マスキングブレード１１の開口部から出射される光をマスク７に照射し、マスキングブレード１１の開口部をマスク７に投影する。
【0032】
例えば、マスキングブレード１１を制御することで、マスキングブレード１１の像をマスク７上に結像させ、遮光したい領域を形成することが可能となる。従って、マスキングブレード１１を制御することで、マスク７に照射される光の照射領域のサイズ、形状、位置等を制御することが可能である。
また、マスキングブレード１１を制御することで、マスク７に複数のパターンが形成されている場合等において、必要なパターンのみに光を照射し、そのパターンのみを基板８に露光するといったことが可能となる。
マスキングブレード１１及びマスキングブレード投影光学系１２の具体的な構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。
また、マスキングブレード１１を制御することで、マスク７に複数のパターンが形成されている場合等において、必要なパターンのみに光を照射し、そのパターンのみを基板８に露光するといったことが可能となる。
マスキングブレード１１及びマスキングブレード投影光学系１２の具体的な構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。
【0033】
【0034】
図１に示す露光装置１において、マスクステージ３は、露光用マスクを保持するマスク保持部として機能する。
照明光学系２は、露光用マスクに光を照射する照明光学系として機能する。
照明光学系２は、露光用マスクに光を照射する照明光学系として機能する。
【0035】
図２に示す露光装置１０において、マスクステージ３は、露光用マスクを保持するマスク保持部として機能する。
図２に示す露光装置１０では、本発明の照明光学系の一実施形態として構成された照明光学系２が、マスキングブレード１１の開口部を照明する。
またマスキングブレード投影光学系１２は、マスキングブレード１１の開口部から出射された光を露光用マスクに投影する光学系として機能する。すなわち、マスキングブレード投影光学系１２により、マスキングブレード１１の開口像が、マスク７に投影される。
図２に示す露光装置１０では、本発明の照明光学系の一実施形態として構成された照明光学系２が、マスキングブレード１１の開口部を照明する。
またマスキングブレード投影光学系１２は、マスキングブレード１１の開口部から出射された光を露光用マスクに投影する光学系として機能する。すなわち、マスキングブレード投影光学系１２により、マスキングブレード１１の開口像が、マスク７に投影される。
【0036】
［照明光学系２の構成］
図１及び図２に示す照明光学系２の構成例として、第１及び第２の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
図３は、第１の実施形態に係る照明光学系２Ａの構成例を示す模式図である。
照明光学系２Ａは、光源部１４と、インテグレータレンズ１５と、インプットレンズ１６と、バンドパスフィルタ１７と、アパーチャ（開口絞り）１８と、コンデンサレンズ１９とを有する。
光源部１４、インテグレータレンズ１５、インプットレンズ１６、バンドパスフィルタ１７、アパーチャ１８、及びコンデンサレンズ１９は、光軸Ｏを基準として構成される。
図１及び図２に示す照明光学系２の構成例として、第１及び第２の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
図３は、第１の実施形態に係る照明光学系２Ａの構成例を示す模式図である。
照明光学系２Ａは、光源部１４と、インテグレータレンズ１５と、インプットレンズ１６と、バンドパスフィルタ１７と、アパーチャ（開口絞り）１８と、コンデンサレンズ１９とを有する。
光源部１４、インテグレータレンズ１５、インプットレンズ１６、バンドパスフィルタ１７、アパーチャ１８、及びコンデンサレンズ１９は、光軸Ｏを基準として構成される。
【0037】
照明光学系２Ａにより、光源部１４からの光（光線）Ｌを対象物に照射することが可能となる。図１に示す露光装置１が構成される場合には、対象物はマスク７となる。図２に示す露光装置１０が構成される場合には、対象物はマスキングブレード１１となる。
以下、対象物がマスク７である場合を例に挙げて説明する。
以下、対象物がマスク７である場合を例に挙げて説明する。
【0038】
光源部１４は、ランプ２０と、集光ミラー２１とを有する。
本実施形態では、ランプ２０として、ショートアーク型の水銀ランプが用いられる。ランプ２０からは、例えば、輝線として、波長３６５ｎｍ（ｉ線）、４０５ｎｍ（ｈ線）、４３６ｎｍ（ｇ線）等を含む光が出射される。
本実施形態では、ランプ２０として、ショートアーク型の水銀ランプが用いられる。ランプ２０からは、例えば、輝線として、波長３６５ｎｍ（ｉ線）、４０５ｎｍ（ｈ線）、４３６ｎｍ（ｇ線）等を含む光が出射される。
【0039】
集光ミラー２１は、ランプ２０から出射された光Ｌを反射し、光軸Ｏに沿って集光する。
本実施形態では、集光ミラー２１の反射面は、光軸Ｏを中心軸とする回転楕円面の一部分で構成されている。また、本実施形態では、集光ミラー２１の一方の焦点（第１の焦点）が光軸Ｏ上に位置するように、集光ミラー２１が配置される。そして、集光ミラー２１の第１の焦点付近に、ランプ２０の発光点が配置される。従って、ランプ２０は、発光点が光軸Ｏ上に位置するように配置される。
本実施形態では、集光ミラー２１の反射面は、光軸Ｏを中心軸とする回転楕円面の一部分で構成されている。また、本実施形態では、集光ミラー２１の一方の焦点（第１の焦点）が光軸Ｏ上に位置するように、集光ミラー２１が配置される。そして、集光ミラー２１の第１の焦点付近に、ランプ２０の発光点が配置される。従って、ランプ２０は、発光点が光軸Ｏ上に位置するように配置される。
【0040】
本発明の適用について、光源部１４の構成は限定されず、水銀ランプ以外の光源が用いられてもよい。例えば、異なる波長帯域の光を出射する光源が用いられてもよいし、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の固体光源が用いられてもよい。
【0041】
インテグレータレンズ１５は、光源部１４から出射される光Ｌの光路上に配置され、マスク７に照射される光Ｌの照度分布を均一化する。インテグレータレンズ１５は、複数のレンズセグメントを縦横に並べて構成されており、フライアイレンズとも呼ばれる。レンズセグメントを、波面分割要素と呼ぶことも可能である。
【0042】
光源部１４から出射してマスク７に照射される光の照射領域の形状は、インテグレータレンズ１５を構成するレンズセグメントの形状と相似形をなす。インテグレータレンズ１５は、光入射面１５ａが集光ミラー２１の他方の焦点（第２の焦点）か、その近傍に位置するように配置される。
【0043】
図３に示すように、インテグレータレンズ１５の各レンズセグメントからは、光Ｌが発散光として出射される。すなわち、インテグレータレンズ１５からは、光Ｌが発散光として出射する。
【0044】
インテグレータレンズ１５は、本発明のインテグレータ光学系の一実施形態として機能する。インテグレータレンズ１５の具体的な構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。
また、本発明に係るインテグレータ光学系の一実施形態として、複数のレンズ素子で構成されるインテグレータレンズ以外の光学部品が用いられてもよい。例えば、インテグレータ光学系として、光学ロッド等が用いられてもよい。
また、本発明に係るインテグレータ光学系の一実施形態として、複数のレンズ素子で構成されるインテグレータレンズ以外の光学部品が用いられてもよい。例えば、インテグレータ光学系として、光学ロッド等が用いられてもよい。
【0045】
インプットレンズ１６は、インテグレータレンズ１５の光入射側に配置される。本実施形態では、インプットレンズ１６は、全体で正の屈折力を有するように構成される。
【0046】
バンドパスフィルタ１７は、インプットレンズ１６とインテグレータレンズ１５との間に配置される。バンドパスフィルタ１７は、所定の波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を遮蔽する。すなわち、バンドパスフィルタ１７は、入射する光の波長帯域を制限することが可能である。
【0047】
アパーチャ１８は、インテグレータレンズ１５の光出射側に配置される。具体的には、アパーチャ１８は、インテグレータレンズ１５の光出射面１５ｂの近傍に配置される。
アパーチャ１８のサイズ（開口サイズ）を適宜制御することで、マスク７に照射される光Ｌの視角（コリメーション半角とも呼ばれる）を制御することが可能となる。すなわち、アパーチャ１８により、光束を整形することが可能である。
典型的には、光軸方向（光軸Ｏの延在方向）から見たアパーチャ１８の形状（開口の形状）は、円形状からなる。もちろんこれに限定されず、楕円形状や矩形状等の開口が形成されてもよい。
アパーチャ１８のサイズ（開口サイズ）を適宜制御することで、マスク７に照射される光Ｌの視角（コリメーション半角とも呼ばれる）を制御することが可能となる。すなわち、アパーチャ１８により、光束を整形することが可能である。
典型的には、光軸方向（光軸Ｏの延在方向）から見たアパーチャ１８の形状（開口の形状）は、円形状からなる。もちろんこれに限定されず、楕円形状や矩形状等の開口が形成されてもよい。
【0048】
コンデンサレンズ１９は、複数のレンズ２２で構成され、インテグレータレンズ１５から出射され、アパーチャ１８を通過した光Ｌをマスク７に照射する。本実施形態では、３枚のレンズ２２ａ～２２ｃにより、コンデンサレンズ１９が構成される。また、全体で正の屈折力（光学的パワー）を有するように、コンデンサレンズ１９が構成される。
【0049】
図３に示すように、インテグレータレンズ１５からアパーチャ１８を介して発散光として光Ｌが出射される。当該光Ｌは、３枚のレンズ２２ａ～２２ｃからなるコンデンサレンズ１９により、正の屈折力により屈折されてマスク７に照射される。
３枚のレンズ２２ａ～２２ｃの各々の、光入射面及び光出射面の形状や、屈折力等は限定されず、適宜設計されてよい。例えば、負の屈折力を有するレンズにより光束が拡大された後に、正の屈折力を有するレンズにより光束が集光されるといった構成が採用されてもよい。また、コンデンサレンズ１９を構成する複数のレンズ２２の数も限定されず、任意の数のレンズが用いられてもよい。
その他、各レンズ２２の材料等も限定されず、任意に設計されてよい。
３枚のレンズ２２ａ～２２ｃの各々の、光入射面及び光出射面の形状や、屈折力等は限定されず、適宜設計されてよい。例えば、負の屈折力を有するレンズにより光束が拡大された後に、正の屈折力を有するレンズにより光束が集光されるといった構成が採用されてもよい。また、コンデンサレンズ１９を構成する複数のレンズ２２の数も限定されず、任意の数のレンズが用いられてもよい。
その他、各レンズ２２の材料等も限定されず、任意に設計されてよい。
【0050】
図４は、バンドパスフィルタ１７のフィルタ特性（透過率特性）と、照明光学系２Ａから出射される光Ｌのスペクトルの一例を示すグラフである。
図中の「フィルタ透過率」が、バンドパスフィルタ１７の透過率特性に相当する。また図中の「照明系スペクトル」が、照明光学系２Ａから出射される光Ｌのスペクトルに相当する。また図４に示すグラフは、実際の測定結果を元にして作成したグラフである。
図中の「フィルタ透過率」が、バンドパスフィルタ１７の透過率特性に相当する。また図中の「照明系スペクトル」が、照明光学系２Ａから出射される光Ｌのスペクトルに相当する。また図４に示すグラフは、実際の測定結果を元にして作成したグラフである。
【0051】
図４に示すように、本実施形態では、バンドパスフィルタ１７は、ランプ２０の輝線の波長３６５ｎｍ（ｉ線）が、透過帯域の中心波長となるように設計されている。またバンドパスフィルタ１７は、半値幅が１０ｎｍ以下の狭帯域バンドパスフィルタとして構成されている。
本実施形態では、例えば、半値幅が７ｎｍ程度のフィルタ特性を有するバンドパスフィルタ１７が用いられる。
本実施形態では、例えば、半値幅が７ｎｍ程度のフィルタ特性を有するバンドパスフィルタ１７が用いられる。
【0052】
［露光の解像度を向上させるための検討］
本発明者は、露光の解像度を向上させるために、図１に示す投影光学系４に含まれる投影レンズの色収差による影響の低減について検討を重ねた。狭帯域バンドパスフィルタ１７を用いて、露光に用いられる光Ｌの波長帯域を制限することで、色収差による影響を低減することが可能である。一方で、狭帯域バンドパスフィルタ１７の透過帯域が狭すぎると、露光に必要な波長帯域の光が得られなくなり、光量が不足する。
本発明者は、露光の解像度を向上させるために、図１に示す投影光学系４に含まれる投影レンズの色収差による影響の低減について検討を重ねた。狭帯域バンドパスフィルタ１７を用いて、露光に用いられる光Ｌの波長帯域を制限することで、色収差による影響を低減することが可能である。一方で、狭帯域バンドパスフィルタ１７の透過帯域が狭すぎると、露光に必要な波長帯域の光が得られなくなり、光量が不足する。
【0053】
この点を考慮して検討した結果、まず半値幅が１０ｎｍ以下の狭帯域バンドパスフィルタを用いることで、投影レンズの色収差の影響を十分に低減させつつ、適正な露光を実現することが可能となる点を見出した。例えば、半値幅が６ｎｍから１０ｎｍまでの範囲となるバンドパスフィルタを用いることで、高い効果が期待できることが分かった。
【0054】
さらに、本発明者は、露光の解像度の向上について、検討を重ねた。
図４には、波長３６５ｎｍ（ｉ線）をピーク波長とする波長３５０ｎｍから波長３８０ｎｍまでの帯域の紫外線が、入射角度θ＝０°で入射する場合の透過率特性が図示されている。また、図４には、波長３６５ｎｍ（ｉ線）をピーク波長とする波長３５０ｎｍから波長３８０ｎｍまでの帯域の紫外線が、入射角度θ＝１０°で入射する場合の透過率特性が図示されている。
入射角度θ＝０°における透過率特性と、入射角度θ＝１０°における透過率特性とを比べてみると、バンドパスフィルタ１７に入射する光線の入射角度θが大きくなると、透過率特性が短波長側にシフトすることが分かる。
図４には、波長３６５ｎｍ（ｉ線）をピーク波長とする波長３５０ｎｍから波長３８０ｎｍまでの帯域の紫外線が、入射角度θ＝０°で入射する場合の透過率特性が図示されている。また、図４には、波長３６５ｎｍ（ｉ線）をピーク波長とする波長３５０ｎｍから波長３８０ｎｍまでの帯域の紫外線が、入射角度θ＝１０°で入射する場合の透過率特性が図示されている。
入射角度θ＝０°における透過率特性と、入射角度θ＝１０°における透過率特性とを比べてみると、バンドパスフィルタ１７に入射する光線の入射角度θが大きくなると、透過率特性が短波長側にシフトすることが分かる。
【0055】
このように、バンドパスフィルタ１７の透過率特性は、入射する光線の入射角度に依存する入射角度依存性を有する。例えば、透過率特性は光線の入射角度が大きくなるほど、短波長側に大きくシフトしてしまうため、必要な波長光の一部がカットされて光量（光強度）が低下したり、設計波長（露光波長）からズレた光が漏れて露光に使われてしまうといったことが起こり得る。このような現象は、露光の解像度の低下に繋がってしまう。
【0056】
色収差の影響を低減させるために半値幅が１０ｎｍ以下の狭帯域のバンドパスフィルタ１７が用いられる場合は、入射角度依存性による透過率特性のシフト量をできるだけ小さく抑えることが重要となる。
【0057】
本発明者は、バンドパスフィルタ１７に入射する光線の入射角度分布に着目し、バンドパスフィルタ１７に入射する光Ｌの入射角度の範囲（入射角度のばらつき）を小さくすることが可能な照明光学系２の構成を新たに考案した。バンドパスフィルタ１７に入射する光Ｌの入射角度の範囲（入射角度のばらつき）を小さくすることで、透過率特性のシフトをできるだけ抑えることが可能となり、露光の解像度の向上を実現することが可能となった。
【0058】
なお、図４には、バンドパスフィルタ１７が配置されない場合の、照明光学系２Ａから出射される光Ｌのスペクトルが図示されている（フィルタ無し）。また、図４には、バンドパスフィルタ１７が配置された場合の、照明光学系２Ａから出射される光Ｌのスペクトルが図示されている（フィルタ有り）。
バンドパスフィルタ１７に入射する光線の入射角度範囲を小さく設定することで、所望とする波長帯域の光Ｌを露光に用いることが可能となり、露光の解像度を向上させることが可能となる。
バンドパスフィルタ１７に入射する光線の入射角度範囲を小さく設定することで、所望とする波長帯域の光Ｌを露光に用いることが可能となり、露光の解像度を向上させることが可能となる。
【0059】
図３に示すように、照明光学系２は、アパーチャ１８のサイズが、マスク７に照射される光Ｌの照射領域Ｓのサイズよりも大きくなるように構成される。なお、図２に示す露光装置１０が構成される場合には、アパーチャ１８のサイズが、マスキングブレード１１に照射される光Ｌの照射領域Ｓのサイズよりも大きくなるように構成される。
【0060】
図５及び図６は、アパーチャ１８及び照射領域Ｓのサイズについて説明するための模式図である。
図５に示すように、アパーチャ１８のサイズは、開口の形状が円形の場合には、直径により規定することが可能である。また図６に示すように、開口の形状が矩形の場合には、Ｘ－Ｙ２方向の対辺方向長さの平均値により規定することが可能である。またアパーチャ１８の形状が正方形の場合は対辺方向長さで規定できる。
図５に示すように、アパーチャ１８のサイズは、開口の形状が円形の場合には、直径により規定することが可能である。また図６に示すように、開口の形状が矩形の場合には、Ｘ－Ｙ２方向の対辺方向長さの平均値により規定することが可能である。またアパーチャ１８の形状が正方形の場合は対辺方向長さで規定できる。
【0061】
照射領域Ｓのサイズについても同様である。図５に示すように、照射領域Ｓのサイズは、照射領域Ｓの形状が円形の場合には、直径により規定することが可能である。また図６に示すように、照射領域Ｓの形状が矩形の場合には、Ｘ－Ｙ２方向の対辺方向長さの平均値により規定することが可能である。また照射領域Ｓの形状が正方形の場合は、対辺方向長さで規定できる。
【0062】
図３に示すように、アパーチャ１８の規定したサイズが照射領域Ｓの規定したサイズよりも大きくなる構成において、光源部１４とインテグレータレンズ１５との間に、インプットレンズ１６とバンドパスフィルタ１７とを配置する。インプットレンズ１６は、インテグレータレンズ１５の光入射側に配置される。バンドパスフィルタ１７は、インプットレンズ１６とインテグレータレンズ１５との間に配置される。
インプットレンズ１６は、全体で正の屈折力を有するように構成され、バンドパスフィルタ１７に入射する光Ｌの入射角度分布を制御している。
インプットレンズ１６は、全体で正の屈折力を有するように構成され、バンドパスフィルタ１７に入射する光Ｌの入射角度分布を制御している。
【0063】
図７は、照明光学系２Ａ内の各位置にバンドパスフィルタ１７を配置した場合の光Ｌの入射角度分布のシミュレーション結果を示すグラフである。本シミュレーションでは、光軸Ｏの方向（Ｚ方向）に沿って入射する光Ｌの入射角度を０°とし、入射角度分布を算出した。
【0064】
図７にて「集光ミラー～インプットレンズ間」と図示されたグラフは、光源部１４の集光ミラー２１とインプットレンズ１６との間にバンドパスフィルタ１７を配置した場合の、バンドパスフィルタ１７に入射する光Ｌの入射角度分布のシミュレーション結果である。
【0065】
「インプットレンズ～インテグレータレンズ間」と図示されたグラフは、インプットレンズ１６とインテグレータレンズ１５との間にバンドパスフィルタ１７を配置した場合の、バンドパスフィルタ１７に入射する光Ｌの入射角度分布のシミュレーション結果である。
【0066】
「インテグレータレンズ～コンデンサレンズ間」と図示されたグラフは、インテグレータレンズ１５の光出射面１５ｂ全面から出てさらにアパーチャ１８を通過する全ての光Ｌの出射角度分布のシミュレーション結果である。当該グラフは、インテグレータレンズ１５（アパーチャ１８）とコンデンサレンズ１９との間にバンドパスフィルタ１７を配置した場合の、バンドパスフィルタ１７に入射する光Ｌの入射角度分布のシミュレーション結果になる。
【0067】
「コンデンサレンズのレンズ～レンズ間」と図示されたグラフは、コンデンサレンズ１９として構成されている複数のレンズ２２の間にバンドパスフィルタ１７を配置した場合の、バンドパスフィルタ１７に入射する光Ｌの入射角度分布のシミュレーション結果である。具体的には、コンデンサレンズ１９のレンズ２２ａとレンズ２２ｂとの間にバンドパスフィルタ１７を配置した場合の光Ｌの入射角度分布のシミュレーション結果である。
【0068】
「コンデンサレンズ～マスク（ＭＢ）間」と図示されたグラフは、コンデンサレンズ１９とマスク７との間にバンドパスフィルタ１７を配置した場合の、バンドパスフィルタ１７に入射する光Ｌの入射角度分布のシミュレーション結果である。なお、図２に示す露光装置１０が構成される場合には、コンデンサレンズ１９とマスキングブレード（図７ではＭＢと記載されている）１１との間にバンドパスフィルタ１７を配置した場合の、バンドパスフィルタ１７に入射する光Ｌの入射角度分布のシミュレーション結果となる。
【0069】
図７に示すように、バンドパスフィルタ１７を、インプットレンズ１６とインテグレータレンズ１５との間に配置した場合、入射角度分布の範囲は１．５°～１０°となり角度範囲及び最大入射角度ともに最も小さくなる。すなわち、アパーチャ１８の規定したサイズが照射領域Ｓの規定したサイズよりも大きくなる構成において、光源部１４とインテグレータレンズ１５との間にインプットレンズ１６を配置し、その後段にバンドパスフィルタ１７を配置する。これにより、バンドパスフィルタ１７に入射する光線の入射角度分布を小さくすることが可能となり、入射角度依存性による透過率特性のシフトを十分に抑えることが可能となる。
【0070】
この結果、投影レンズの色収差を十分に低減させることが可能となり、また所望とする波長帯域の光Ｌにより露光を行うことが可能となり、露光の解像度を十分に向上させることが可能となる。
【0071】
なお、図３に示すθ１は、インテグレータレンズ１５の光入射面１５ａの中心（光軸Ｏ上の位置）に入射する光Ｌの最大入射角度である。インテグレータレンズ１５の光入射側にインプットレンズ１６を配置することで、インテグレータレンズ１５の光入射面１５ａに入射する光Ｌの光入射角度分布を、最大入射角度θ１を超えない角度にそろえることが可能となる。すなわち、中心位置以外の場所も含めた光入射面１５の全面に入射する光Ｌの最大入射角度を、中心位置に入射する光Ｌの最大入射角度θ１と同じ角度にそろえることが可能となる。
【0072】
この結果、インプットレンズ１６とインテグレータレンズ１５との間に配置されるバンドパスフィルタ１７に入射する光Ｌの入射角度の範囲と最大入射角度を他の場所に配置した場合と比較して最も小さくすることが可能となる。特にバンドパスフィルタ１７を光源部１４とインプットレンズ１６の間に配置した場合よりも、光Ｌの入射角度の範囲及び最大入射角度がともに小さくなっているのは、インプットレンズ１６を配置することによる効果である。このことは、インプットレンズ１６を配置しない構成の照明光学系と比較した場合にも同様に認められる効果となる。
【0073】
図３に示すθ２は、インテグレータレンズ１５の光出射面１５ｂの中心（光軸Ｏ上の位置）から出射される光Ｌの最大出射角度である。本実施形態では、インテグレータレンズ１５の光出射面１５ｂの中心から出射される光Ｌは、アパーチャ１８の中心から出射される光Ｌとも言える。インテグレータレンズ１５（アパーチャ１８）とコンデンサレンズ１９との間にバンドパスフィルタ１７を配置した場合、本例では、バンドパスフィルタ１７に入射する光Ｌの光入射角度分布のうちの最大入射角度は図３に示すθ２と概略同じ角度になる。
【0074】
図３のθ３は、マスク７上の照射領域Ｓの縁部に入射する光Ｌの最大入射角度である。コンデンサレンズ１９とマスク７との間にバンドパスフィルタ１７を配置した場合、本例では、バンドパスフィルタ１７に入射する光Ｌの光入射角度分布のうちの最大入射角度は図３に示すθ３に近い値となる。
【0075】
［照射方法］
図３を参照して、本実施形態に係る照明光学系２Ａによる、マスク７（マスキングブレード１１）への光Ｌの照射方法について説明する。
光源部１４から光Ｌを出射させる。
インプットレンズ１６により、光源部１４から出射される光Ｌを屈折させる。
バンドパスフィルタ１７により、インプットレンズ１６により屈折された光の波長帯域を制限してインテグレータレンズ１５に入射させる。
インテグレータレンズ１５により、マスク７（マスキングブレード１１）に照射される光Ｌの照度分布が均一になるように、波長帯域が制限された光Ｌを出射させる。
インテグレータレンズ１５の光出射側に配置されたアパーチャ１８により光束を整形して、コンデンサレンズ１９に入射させる。
コンデンサレンズ１９により、マスク７（マスキングブレード１１）上のアパーチャ１８のサイズよりも小さいサイズの照射領域Ｓに光を照射する。
本照射方法により、投影レンズの色収差を十分に低減させることが可能となり、また所望とする波長帯域の光Ｌにより露光を行うことが可能となり、露光の解像度を十分に向上させることが可能となる。
図３を参照して、本実施形態に係る照明光学系２Ａによる、マスク７（マスキングブレード１１）への光Ｌの照射方法について説明する。
光源部１４から光Ｌを出射させる。
インプットレンズ１６により、光源部１４から出射される光Ｌを屈折させる。
バンドパスフィルタ１７により、インプットレンズ１６により屈折された光の波長帯域を制限してインテグレータレンズ１５に入射させる。
インテグレータレンズ１５により、マスク７（マスキングブレード１１）に照射される光Ｌの照度分布が均一になるように、波長帯域が制限された光Ｌを出射させる。
インテグレータレンズ１５の光出射側に配置されたアパーチャ１８により光束を整形して、コンデンサレンズ１９に入射させる。
コンデンサレンズ１９により、マスク７（マスキングブレード１１）上のアパーチャ１８のサイズよりも小さいサイズの照射領域Ｓに光を照射する。
本照射方法により、投影レンズの色収差を十分に低減させることが可能となり、また所望とする波長帯域の光Ｌにより露光を行うことが可能となり、露光の解像度を十分に向上させることが可能となる。
【0076】
以上、本実施形態に係る照明光学系２Ａでは、インテグレータレンズ１５の光出射側に配置されたアパーチャ１８の規定したサイズが、マスク７（マスキングブレード１１）に照射される光Ｌの照射領域Ｓの規定したサイズよりも大きくなるように構成される。また、インテグレータレンズ１５の光入射側にインプットレンズ１６が配置され、インプットレンズ１６とインテグレータレンズ１５との間にバンドパスフィルタ１７が配置される。
【0077】
これにより、バンドパスフィルタ１７の光Ｌの入射角度依存性の影響を十分に抑制することが可能となる。この結果、バンドパスフィルタ１７のフィルタ特性を十分に発揮させることが可能となる。
本照明光学系２Ａを用いて露光装置１（１０）を構成することで、露光の解像度を向上させることが可能となる。もちろん、本照明光学系２Ａを、光を照射する他の装置に適用することも可能である。
本照明光学系２Ａを用いて露光装置１（１０）を構成することで、露光の解像度を向上させることが可能となる。もちろん、本照明光学系２Ａを、光を照射する他の装置に適用することも可能である。
【0078】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る照明光学系について説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した照明光学系２Ａにおける構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。
本発明の第２の実施形態に係る照明光学系について説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した照明光学系２Ａにおける構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。
【0079】
図８は、第２の実施形態に係る照明光学系２Ｂの構成例を示す模式図である。
照明光学系２Ｂは、さらに、ビームスプリッタ２３と、センサ部２５とを有する。
照明光学系２Ｂは、さらに、ビームスプリッタ２３と、センサ部２５とを有する。
【0080】
ビームスプリッタ２３は、インテグレータレンズ１５からコンデンサレンズ１９までの光路上に配置され、インテグレータレンズ１５から出射され、アパーチャ１８を通過した光Ｌを、光路に沿ってコンデンサレンズ１９に向かって進む第１の分割光Ｌ１と、光路から外れた方向に進む第２の分割光Ｌ２とに分割する。
【0081】
本実施形態では、ビームスプリッタ２３を透過する光が、第１の分割光Ｌ１として、コンデンサレンズ１９に向かって照射される。当該第１の分割光Ｌ１は、コンデンサレンズ１９を介してマスク７に照射される。すなわち、第１の分割光Ｌ１は、露光に用いられる光となる。
一方で、ビームスプリッタ２３により反射される光が、第２の分割光Ｌ２として、光路から外れた方向に進行する。従って、第２の分割光Ｌ２は、露光には用いられない。
一方で、ビームスプリッタ２３により反射される光が、第２の分割光Ｌ２として、光路から外れた方向に進行する。従って、第２の分割光Ｌ２は、露光には用いられない。
【0082】
なお、図８には、ビームスプリッタ２３により反射される第２の分割光Ｌ２の光軸が模式的に図示されている。第２の分割光Ｌ２の光線自体は図示を省略している。そして、当該光軸に対して、第２の分割光Ｌ２の符号が付されている。
【0083】
ビームスプリッタ２３は、露光に用いられる第１の分割光Ｌ１の光量が、第２の分割光Ｌ２の光量よりも大きくなるように構成される。すなわち本実施形態では、ビームスプリッタ２３は、透過率が高く反射率が低い特性となるように構成される。
例えば、透過率９２％～９９％、反射率１％～８％といった、透過率が非常に高い特性からなるビームスプリッタ２３が用いられる。
例えば、透過率９２％～９９％、反射率１％～８％といった、透過率が非常に高い特性からなるビームスプリッタ２３が用いられる。
【0084】
例えば、透明基板の両面又は片面に、誘電体等からなる単層膜又は多層膜を適宜コーティングすることで、高透過率及び低反射率の特性を有するビームスプリッタ２３を作成することが可能である。
高透過率及び低反射率の特性を実現させるために、例えば、反射率を２％程度に抑えることが可能な反射防止コートが表面に施されてもよい。その他、ビームスプリッタ２３の具体的な構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。
高透過率及び低反射率の特性を実現させるために、例えば、反射率を２％程度に抑えることが可能な反射防止コートが表面に施されてもよい。その他、ビームスプリッタ２３の具体的な構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。
【0085】
センサ部２５は、照度モニタの受光器であり、第２の分割光Ｌ２が入射する位置に配置される。センサ部２５の具体的な構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。
【0086】
センサ部２５は照度モニタとして機能し検出した光は露光面照度を代表するように校正されている。そして、露光における積算露光量の制御に利用される。すなわち、設定した光量で露光されるよう図８では省略しているシャッタの開時間が制御される。また、検出した光の照度値に応じてランプ２０に入力される点灯電力を制御することで、ランプ２０の経時劣化等による照度の低下を抑制する。例えば、露光装置の通常使用時において、ランプ２０への点灯電力をある程度抑えた状態で露光を開始し、経時劣化等により、ランプ２０の照度の低下がみられる場合には、点灯電力を増加して露光面照度を一定に維持する。
【0087】
なお、バンドパスフィルタ１７を透過した光がビームスプリッタ２３により第１の分割光Ｌ１と第２の分割光Ｌ２とに分割されるため、露光面におけるスペクトルと照度モニタの受光器に到達する光のスペクトルは同じになり、露光における積算露光量の制御を精度よく行うことが可能である。
【0088】
図８に示すθ４は、光軸Ｏに対するビームスプリッタ２３の反射面の、光軸Ｏに垂直な面に対する傾き角度である。本実施形態では、傾き角度θ４として、１０°～３０°の範囲内の値が用いられる。これにより、第２の分割光Ｌ２を適正にセンサ部２５に導くことが可能となる。またセンサ部２５を配置することによる装置の大型化を十分の抑えることが可能となる。もちろん、ビームスプリッタ２３が配置される角度が限定される訳ではない。
【0089】
なお、図３に示す第１の実施形態に係る照明光学系２Ａ、図８に示す第２の実施形態に係る照明光学系２Ｂにおいて、アパーチャ１８を配置しない構成もあり得る。
例えば、図１及び図２に示すような投影光学系４を用いて投影露光が行われる場合等では、アパーチャ１８が用いられる。一方で、投影露光が行われない場合等では、アパーチャ１８が用いられないこともある。
また投影露光が行われる場合でも、インテグレータレンズ１５のレンズセグメントを細かく構成し、アパーチャ１８と同じ形状に配列することが可能であれば、アパーチャ１８を省略することも可能である。
例えば、図１及び図２に示すような投影光学系４を用いて投影露光が行われる場合等では、アパーチャ１８が用いられる。一方で、投影露光が行われない場合等では、アパーチャ１８が用いられないこともある。
また投影露光が行われる場合でも、インテグレータレンズ１５のレンズセグメントを細かく構成し、アパーチャ１８と同じ形状に配列することが可能であれば、アパーチャ１８を省略することも可能である。
【0090】
アパーチャ１８が用いられない場合、インテグレータレンズ１５の光出射面１５ｂのサイズ（例えばＸ－Ｙ２方向の平均サイズ）が、照射領域Ｓの規定したサイズよりも大きくなるように構成される。そして、コンデンサレンズ１９は、インテグレータレンズ１５から出射された光をマスク７（マスキングブレード１１）に照射する。
【0091】
アパーチャ１８が用いられない場合の光Ｌの照射方法は、以下の通りとなる。
光源部１４から光Ｌを出射させる。
インプットレンズ１６により、光源部１４から出射される光Ｌを屈折させる。
バンドパスフィルタ１７により、インプットレンズ１６により屈折された光の波長帯域を制限してインテグレータレンズ１５に入射させる。
インテグレータレンズ１５により、マスク７（マスキングブレード１１）に照射される光Ｌの照度分布が均一になるように、波長帯域が制限された光Ｌをコンデンサレンズ１９に入射させる。
コンデンサレンズ１９により、マスク７（マスキングブレード１１）上のインテグレータレンズ１５の光出射面１５ｂのＸ－Ｙ２方向の平均サイズよりも小さい規定したサイズの照射領域Ｓに光を照射する。
アパーチャ１８を用いない構成であっても、上記と同様な効果が発揮され、露光の解像度の向上を実現することが可能となる。
光源部１４から光Ｌを出射させる。
インプットレンズ１６により、光源部１４から出射される光Ｌを屈折させる。
バンドパスフィルタ１７により、インプットレンズ１６により屈折された光の波長帯域を制限してインテグレータレンズ１５に入射させる。
インテグレータレンズ１５により、マスク７（マスキングブレード１１）に照射される光Ｌの照度分布が均一になるように、波長帯域が制限された光Ｌをコンデンサレンズ１９に入射させる。
コンデンサレンズ１９により、マスク７（マスキングブレード１１）上のインテグレータレンズ１５の光出射面１５ｂのＸ－Ｙ２方向の平均サイズよりも小さい規定したサイズの照射領域Ｓに光を照射する。
アパーチャ１８を用いない構成であっても、上記と同様な効果が発揮され、露光の解像度の向上を実現することが可能となる。
【0092】
［部品の製造方法］
本発明に係る部品の製造方法として、例えば、第１及び第２の実施形態に係る照明光学系２Ａ、２Ｂを含む装置を用いて光を照射する工程を含む任意の方法を実施することが可能である。
例えば、図３、図８に示す照明光学系２Ａ、２Ｂを含む装置として、図１及び図２の露光装置１（１０）が構成される。そして、光を照射する工程として、露光マスクのパターンが投影されることで部品が製造される。
本発明に係る部品の製造方法として、例えば、第１及び第２の実施形態に係る照明光学系２Ａ、２Ｂを含む装置を用いて光を照射する工程を含む任意の方法を実施することが可能である。
例えば、図３、図８に示す照明光学系２Ａ、２Ｂを含む装置として、図１及び図２の露光装置１（１０）が構成される。そして、光を照射する工程として、露光マスクのパターンが投影されることで部品が製造される。
【0093】
露光装置１（１０）を用いて露光を行うことで、所定のパターンが形成された種々の基板を、部品として製造することが可能となる。例えば、部品として、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、型等を製造することが可能である。
電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性あるいは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。
電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性あるいは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。
【0094】
露光装置に限定されず、照明光学系２Ａ、２Ｂを含む装置として、他の種々の装置が構成されてもよい。そして、当該装置により、光を照射する工程を含む、種々の部品を製造するための製造方法が実行されてもよい。
【0095】
＜その他の実施形態＞
本発明は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
本発明は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
【0096】
図２に示す露光装置１０のようにマスキングブレード１１が用いられる場合に、マスキングブレード投影光学系１２を用いることなく、マスク７の直近にマスキングブレード１１を配置することも可能である。
【0097】
マスク７及びマスキングブレード１１の配置の順番としては、典型的にはマスク７の照明光学系２側にマスキングブレード１１が配置される。これに限定されず、マスク７のワークステージ５側にマスキングブレード１１が配置されてもよい。
【0098】
光軸Ｏの方向においてマスキングブレード１１及びマスク７の間の距離が大きすぎると、マスキングブレード１１により遮光される遮光領域と、基板８に露光される露光領域との境界がぼやけてしまう。従って、マスキングブレード１１及びマスク７の間の距離を十分に近づけることが重要となる。
【0099】
例えば、照明光学系２はマスク７を照射し、マスク７に対し１５ｍｍ以内に配置されたマスキングブレード１１は、照射する光を部分的に遮光するように構成する。これにより、マスキングブレード投影光学系１２を用いることなく必要領域のみを露光することが可能となる。
なお、マスク７を基準として、照明光学系２側をマイナス側とし、ワークステージ５側をプラス側とすると、マスキングブレード１１はプラス側かマイナス側のどちらかの１５ｍｍ以内に配置される。この場合、マスキングブレード１１はマスク７に対し±１５ｍｍ以内に配置する構成と言える。
なお、マスク７を基準として、照明光学系２側をマイナス側とし、ワークステージ５側をプラス側とすると、マスキングブレード１１はプラス側かマイナス側のどちらかの１５ｍｍ以内に配置される。この場合、マスキングブレード１１はマスク７に対し±１５ｍｍ以内に配置する構成と言える。
【0100】
なお、マスキングブレード１１及びマスク７の各々は駆動するので、ある程度の間隔は必要となる。例えば、１５ｍｍ以内の範囲で両者をできるだけ近づけつつ、互いに干渉しない適当な間隔を設定する。これにより、必要領域のみを露光することが可能となる。
【0101】
各図面を参照して説明した露光装置、照明光学系、バンドパスフィルタ等の照明光学系に含まれる各光学部品、等の各構成や、照射方法や部品の製造方法等の方法は、あくまで一実施形態であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、任意に変形可能である。すなわち本発明を実施するための他の任意の構成や方法が採用されてよい。
【符号の説明】
【0102】
Ｌ…光（光線）
Ｌ１…第１の分割光
Ｌ２…第２の分割光
１、１０…露光装置
２（２Ａ、２Ｂ）…照明光学系
３…マスクステージ
４…投影光学系
７…露光用マスク
８…基板
１１…マスキングブレード
１２…マスキングブレード投影光学系
１４…光源部
１５…インテグレータレンズ
１６…インプットレンズ
１７…バンドパスフィルタ
１８…アパーチャ
１９…コンデンサレンズ
２３…ビームスプリッタ
２５…センサ部
Ｌ１…第１の分割光
Ｌ２…第２の分割光
１、１０…露光装置
２（２Ａ、２Ｂ）…照明光学系
３…マスクステージ
４…投影光学系
７…露光用マスク
８…基板
１１…マスキングブレード
１２…マスキングブレード投影光学系
１４…光源部
１５…インテグレータレンズ
１６…インプットレンズ
１７…バンドパスフィルタ
１８…アパーチャ
１９…コンデンサレンズ
２３…ビームスプリッタ
２５…センサ部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】