特許 7446096 照明光学系、および物品製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-29

(45)【発行日】2024-03-08

(54)【発明の名称】照明光学系、および物品製造方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20240301BHJP

   G02B 19/00 20060101ALI20240301BHJP

【ＦＩ】

G03F7/20 521

G03F7/20 501

G02B19/00

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019219854

(22)【出願日】2019-12-04

(65)【公開番号】P2021089371

(43)【公開日】2021-06-10

【審査請求日】2022-11-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村上 瑞真

【審査官】今井 彰

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１００４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０５０５６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０５９７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２５３７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０４５０６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｆ ７／２０－７／２４、９／００－９／０２

Ｇ０２Ｂ ５／００－５／１３６、７／００－７／２４

１９／００－２１／００、２１／０６－２１／３６

２６／１０－２６／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源からの光を用いて被照明面を照明する照明光学系であって、
前記光源を収容する第１構造体と、
入射端面から入射した前記光源からの光を内面で複数回反射させるオプティカルインテグレータと、
前記被照明面に前記オプティカルインテグレータの射出端面の像を形成する結像光学系と、
前記結像光学系を収容する、前記第１構造体とは異なる第２構造体と、
前記光源の光軸に対して前記オプティカルインテグレータの前記入射端面の位置がずれないように前記オプティカルインテグレータを前記第１構造体に結合させ、前記オプティカルインテグレータの前記入射端面における位置を回転中心として前記オプティカルインテグレータを傾ける第１チルト機構と、
前記結像光学系の光軸に対して前記オプティカルインテグレータの前記射出端面の位置がずれないように前記オプティカルインテグレータを前記第２構造体に結合させ、前記オプティカルインテグレータの前記射出端面における位置を回転中心として前記オプティカルインテグレータを傾ける第２チルト機構と、
を有する、ことを特徴とする照明光学系。

【請求項2】

前記光源からの光の光軸と前記結像光学系の光軸との間の位置ずれ量をａ、前記結像光学系の結像倍率をｍ、前記被照明面におけるテレセントリシティ許容値をＴとするとき、前記オプティカルインテグレータの長さＬは、
Ｌ＞ａ・ｍ／Ｔ
の条件を満たす長さである、ことを特徴とする請求項１に記載の照明光学系。

【請求項3】

前記第１チルト機構または前記第２チルト機構は、
外枠部材と、
前記外枠部材の中に配置された中間枠部材と、
前記中間枠部材の中に配置され、前記オプティカルインテグレータの側面を保持する保持部材と、
前記外枠部材に対して前記中間枠部材を第１軸の周りに回転可能に支持する第１軸受と、
前記中間枠部材に対して前記保持部材を前記第１軸と直交する第２軸の周りに回転可能に支持する第２軸受と、
を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の照明光学系。

【請求項4】

前記第１チルト機構または前記第２チルト機構は、
外枠部材と、
前記外枠部材の中に配置された中間枠部材と、
前記中間枠部材の中に配置され、前記オプティカルインテグレータの側面を保持する保持部材と、
前記外枠部材に対して前記中間枠部材を第１軸の周りに回転可能に支持する第１板バネと、
前記中間枠部材に対して前記保持部材を前記第１軸と直交する第２軸の周りに回転可能に支持する第２板バネと、
を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の照明光学系。

【請求項5】

前記第１チルト機構または前記第２チルト機構は、前記オプティカルインテグレータの光軸方向に移動可能な直動機構を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の照明光学系。

【請求項6】

前記オプティカルインテグレータは、前記第１構造体と前記第２構造体との間に配置される、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の照明光学系。

【請求項7】

前記第１チルト機構は断熱部材を介して前記第１構造体に結合され、かつ／または、前記第２チルト機構は断熱部材を介して前記第２構造体に結合されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の照明光学系。

【請求項8】

前記第１チルト機構は吸振部材を介して前記第１構造体に結合され、かつ／または、前記第２チルト機構は吸振部材を介して前記第２構造体に結合されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の照明光学系。

【請求項9】

原版を照明する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の照明光学系と、
前記照明された原版のパターンの像を基板に投影する投影光学系と、
を含むことを特徴とする露光装置。

【請求項10】

請求項９に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
前記工程で露光された基板を現像する工程と、
を含み、前記現像された基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は半導体、液晶デバイス製造における照明光学装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスなどの製造に用いられる露光装置は、原版（レチクルなど）に形成されているパターンを、結像光学系および投影光学系を介して基板（表面にレジスト層が形成されたウエハなど）に転写する。露光装置は、光源からの光束で原版を照明する照明光学装置を備える。露光装置の生産性は照度を高くすることで上がるため、一般的に照度は高いことが求められる。また、高品位なデバイスのためには、テレセントリシティ（光軸に対する主光線の傾き）が小さいこと、像面照度が均一であることが必要である。したがって、照明光学装置には、原版に必要な照明領域に光束を照射しつつ、照度が高いこと、テレセントリシティが小さいこと、像面照度が均一であることが求められる。

【0003】

照度均一性を向上するために、オプティカルインテグレータを備えた照明光学装置が知られている。特許文献１には、内面反射型のオプティカルインテグレータが、入射端面から入射した光束を内面で複数回反射させ、射出端面での光強度分布を均一化させることが記載されている。また、特許文献１には、オプティカルインテグレータの射出端面と被照明面とが共役関係となるように射出端面と被照明面との間に結像光学系を配置することで、被照明面での照度均一性が向上するが記載されている。さらに、特許文献１には、オプティカルインテグレータを射出端面の中心を回転中心として傾けることによりテレセントリシティを調整することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６４９４２５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の照明装置では、光源からの光を無駄なく利用し、原版への照明領域を調整するためには、光源を含む構造体の位置および姿勢を高精度に調整する必要がある。しかし、光源を含む構造体は、光を遮蔽する機構や排気のための構成を含むため高重量であり、高精度な調整が困難になりうる。

【0006】

原版および結像光学系を配置する空間において構成物には高精度な位置決めと駆動が求められるため、熱膨張を抑制するべく温度一定であることが必要である。そのため、発熱体である光源１０１と結像光学系１０８とは、分離された別々の構造体によって構成されるのが通常である。例えば、図６（ａ）のように、光源１０１は構造体２０５に収容され、結像光学系１０８は、構造体２０５とは異なる構造体２０６に収容される。図６（ａ）の例では、構造体２０５には、光源１０１の他、反射ミラー１０３、および、オプティカルインテグレータ１０４が、収容されている。すなわち、光源１０１と反射ミラー１０３とオプティカルインテグレータ１０４とが同一構造体に配置される。ここで、「同一構造体に配置される」とは、その構造体の中に配置される複数の構成要素の間の位置関係が、所定の要求精度内に収まるように、それらの構成要素が固定的に配置されることをいう。図６（ａ）の場合、構造体２０５内のオプティカルインテグレータ１０４の光軸と、構造体２０６内の結像光学系１０８の光軸とが合うように、構造体２０５と構造体２０６との位置を合わせる必要がある。オプティカルインテグレータ１０４の射出端面は被照明面であるレチクル１１２と光学的に共役となっている。そのため、レチクル１１２における照明領域を調整するために、光源１０１およびオプティカルインテグレータ１０４を含む構造体２０５の位置および姿勢を、高精度に調整する必要がある。

【0007】

一方、図６（ｂ）は、オプティカルインテグレータ１０４が光源１０１側の構造体２０７ではなく結像光学系１０８側の構造体２０８に含まれる構成を示している。この場合、光源１０１の光軸に対してオプティカルインテグレータ１０４の入射端面の位置がずれると照度低下を生じるため、構造体２０７の位置および姿勢を高精度に調整する必要がある。また、構造体２０８においても光量損失を抑えるために、ミラー等を調整する機構が結像光学系１０８内に設ける必要がある。そのため、結像光学系が複雑化し、照明光学装置の大型化およびコスト増を引き起こしうる。

【0008】

本発明は、例えば、被照明面における照明領域の調整の高精度化に有利な照明光学系を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一側面によれば、光源からの光を用いて被照明面を照明する照明光学系であって、前記光源を収容する第１構造体と、入射端面から入射した前記光源からの光を内面で複数回反射させるオプティカルインテグレータと、前記被照明面に前記オプティカルインテグレータの射出端面の像を形成する結像光学系と、前記結像光学系を収容する、前記第１構造体とは異なる第２構造体と、前記光源の光軸に対して前記オプティカルインテグレータの前記入射端面の位置がずれないように前記オプティカルインテグレータを前記第１構造体に結合させ、前記オプティカルインテグレータの前記入射端面における位置を回転中心として前記オプティカルインテグレータを傾ける第１チルト機構と、前記結像光学系の光軸に対して前記オプティカルインテグレータの前記射出端面の位置がずれないように前記オプティカルインテグレータを前記第２構造体に結合させ、前記オプティカルインテグレータの前記射出端面における位置を回転中心として前記オプティカルインテグレータを傾ける第２チルト機構と、を有する、ことを特徴とする照明光学系が提供される。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、例えば、被照明面における照明領域の調整の高精度化に有利な照明光学系を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】露光装置の構成を示す図。

【図2】照明光学系の構成を示す図。

【図3】チルト機構の構成を示す図。

【図4】固定機構の構成を示す図。

【図5】照明光学系の構成を示す図。

【図6】従来の照明光学系の構成例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0013】

＜第１実施形態＞
図１は、実施形態に係る露光装置１００の構成を示す図である。露光装置１００は、例えば半導体デバイスの製造工程におけるリソグラフィ工程で用いられるものであり、レチクル１１２（原版、マスク）に形成されているパターンの像を基板１１４上に露光（転写）する装置である。本明細書および図面においては、水平面をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向が示される。一般には、被露光基板である基板１１４はその表面が水平面（ＸＹ平面）と平行になるように基板ステージ１１６の上に置かれる。よって以下では、基板Ｗの表面に沿う平面内で互いに直交する方向をＸ軸およびＹ軸とし、Ｘ軸およびＹ軸に垂直な方向をＺ軸とする。また、以下では、ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にそれぞれ平行な方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向といい、Ｘ軸周りの回転方向、Ｙ軸周りの回転方向、Ｚ軸周りの回転方向をそれぞれθｘ方向、θｙ方向、θｚ方向という。

【0014】

露光装置１００は、照明光学系１１０と、投影光学系１１３と、基板ステージ１１６とを備えうる。照明光学系１１０は、光源１０１と、楕円ミラー１０２と、オプティカルインテグレータ１０４と、結像光学系１０８とを含みうる。光源１０１は、例えば、ｉ線（波長３６５ｎｍ）等の光を供給する超高圧水銀ランプでありうる。光源１０１はこれに限らず、例えば２４８ｎｍの波長の光を供給するＫｒＦエキシマレーザ、１９３ｎｍの波長の光を供給するＡｒＦエキシマレーザ、または、１５７ｎｍの波長の光を供給するＦ２レーザであってもよい。光源１０１は、楕円ミラー１０２の第１焦点付近に配置される。楕円ミラー１０２は、光源１０１からの光束を、楕円ミラー１０２の第２焦点付近のオプティカルインテグレータ１０４の入射端面１０４ａに集光する。図１に示されるように、楕円ミラー１０２とオプティカルインテグレータ１０４の間に反射ミラー１０３を介在させてもよい。

【0015】

オプティカルインテグレータ１０４は、入射端面１０４ａから入射した光源１０１からの光を内面で複数回反射させて、射出端面１０４ｂでの光強度分布を均一化させる内面反射形のロッド型オプティカルインテグレータ（オプティカルロッド）である。オプティカルインテグレータ１０４の形状は例えば四角柱であり、入射端面１０４ａおよび射出端面１０４ｂの形状は四角形となっている。ただし、オプティカルインテグレータ１０４の形状は他の形状であってもよい。

【0016】

結像光学系１０８は、第１光学部材１０５と、反射ミラー１０６と、第２光学部材１０７とを含む。第１光学部材１０５は、オプティカルインテグレータ１０４の射出端面１０４ｂからの光を平行光にする１つ以上のレンズを含みうる。第２光学部材１０７は、第１光学部材１０５で平行光にされた光を被照明面であるレチクル１１２へ集光する１つ以上のレンズを含みうる。オプティカルインテグレータ１０４の射出端面１０４ｂと被照明面であるレチクル１１２とが光学的に共役な関係になるように構成することで、レチクル１１２を均一な照度で照明することができる。

【0017】

レチクル１１２は、基板１１４上に転写されるべきパターン（例えば回路パターン）が形成された、例えば石英ガラス製の原版である。レチクル１１２は、不図示のレチクルステージによって保持され、Ｘ方向およびＹ方向に可動である。

【0018】

投影光学系１１３は、レチクル１１２を通過した光を所定の倍率で基板１１４上に投影する。基板１１４は、表面上にレジスト（感光性材料）が塗布された、例えば単結晶シリコンからなる基板である。基板ステージ１１６は、基板チャック１１５を介して基板１１４を保持し、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向ならびにθｘ，θｙ，θｚ方向に可動である。

【0019】

一般的に、レチクル１１２上の光強度分布を均一化するために、オプティカルインテグレータ１０４の内面で光が反射する回数は十分に多くとられている。ここで、図１において一点鎖線で示されたＸ方向に延びる光軸に対してオプティカルインテグレータ１０４をθ傾けることにより、オプティカルインテグレータ１０４の射出光束の光量重心はθ変化する。

【0020】

光学系の光軸に対して瞳中心を通る主光線が平行であることを、「光学系がテレセントリックである」という。これは、物体がデフォーカスしてもその像がボケるだけで横ずれしないことを保証する概念である。露光装置における光学系は可能な限りテレセントリックであるように設計されるが、製造誤差等から主光線の傾きの発生を完全になくすことは極めて難しい。以下では、光学系の主光線の傾きを、「テレセントリシティ」という。結像光学系１０８のレンズ倍率をｍとすると、オプティカルインテグレータ１０４をθ傾けることにより、レチクル１１２におけるテレセントリシティは、平均的にθ／ｍ変化する。

【0021】

図２は、本実施形態における照明光学系１１０の構成を示す図である。図２の例では、光源１０１とオプティカルインテグレータ１０４が構造体２０１に収容され、結像光学系１０８は構造体２０１とは別の構造体２０２に収容されている。光源１０１とオプティカルインテグレータ１０４が同一構造体に配置されているので、光源１０１とオプティカルインテグレータ１０４は、所定の要求精度内に収まるような位置関係が維持されている。この構成は、光源１０１とオプティカルインテグレータ１０４の入射端面１０４ａとの間の相対位置誤差を抑えやすく、光源１０１の光軸に対するオプティカルインテグレータ１０４の入射端面１０４ａの位置ずれによる照度低下の抑制の点で有利である。また、熱源である光源１０１と結像光学系１０８は、空間的に分離された別々の構造体に収容されるため、高度な位置精度が要求される結像光学系１０８の熱膨張を抑制することができる。

【0022】

図２において、照明光学系１１０は、オプティカルインテグレータ１０４を傾けることによりオプティカルインテグレータ１０４の光軸を調整する調整部４０を備える。調整部４０は、チルト機構４１と固定機構４２とを含みうる。チルト機構４１は、入射端面における位置（例えば入射端面の中心）を回転中心としてオプティカルインテグレータ１０４を傾けるための機構である。固定機構４２は、チルト機構４１によって調整されたオプティカルインテグレータ１０４の傾き状態を維持（固定）するための機構であり、射出端面１０４ｂ付近に設けられる。

【0023】

図２において、光源１０１からの光の光軸と、結像光学系１０８の光軸との間の位置ずれ量がａで表されている。これは例えば、構造体２０１と構造体２０２の設置時の誤差、光源１０１の稼働時に生じる熱膨張等によって生じうる。オプティカルインテグレータ１０４の射出端面１０４ｂと被照明面であるレチクル１１２は共役関係にあるため、結像光学系１０８の結像倍率をｍとすると、レチクル１１２上の照明領域は、ｍ・ａだけ平行に位置ずれする。そこで、チルト機構４１により、オプティカルインテグレータ１０４を、入射端面上の位置を回転中心として傾けて射出端面１０４ｂを距離ａだけ移動させる。これにより、レチクル１１２での照明領域の平行位置ずれを解消できる。このように入射端面１０４ａ上の位置を回転中心としてオプティカルインテグレータ１０４を傾けるこの構成によれば、入射端面１０４ａの光源１０１との位置関係は変わらないため、照度低下が発生しない。したがってこの構成は、オプティカルインテグレータ１０４を平行移動させて調整する場合と比較し、この点において有利である。

【0024】

照度分布計測部３０１は、被照明面であるレチクル１１２における照度分布を計測する。図２の例では、照度分布計測部３０１は構造体２０２に配置されているが、基板ステージ１１６等に配置されてもよい。また、位置計測部３０２は、構造体２０２に配置され、オプティカルインテグレータ１０４の射出端面１０４ｂの位置を計測する。

【0025】

駆動部３０４は、チルト機構４１を駆動する。制御部３０３は、照度分布計測部３０１による計測結果および位置計測部３０２による計測結果に基づいて、駆動部３０４を制御する。制御部３０３は、ＣＰＵおよびメモリを含むコンピュータによって構成されうる。

【0026】

例えば、事前の計測により、位置計測部３０２により計測されたオプティカルインテグレータ１０４の射出端面１０４ｂの位置と照度分布計測部３０１により計測された照度分布との対応関係が得られる。予め得られた対応関係は制御部３０３のメモリに記憶される。その後、調整時において、制御部３０３は、メモリに記憶されている対応関係を参照して、照度分布計測部３０１での計測結果に対応するオプティカルインテグレータ１０４の射出端面１０４ｂの位置を決定する。制御部３０３は、オプティカルインテグレータ１０４の射出端面１０４ｂの位置が上記決定された位置になるように駆動部３０４に指令を出す。これに応じてチルト機構４１が駆動する。

【0027】

図３は、チルト機構４１の構成例を示す図である。図３は、チルト機構４１を反射ミラー１０３側から光軸方向に見た図であり、ハッチングされた部分は断面図を表している。図３（ａ）において、中央の四角形がオプティカルインテグレータ１０４の入射端面１０４ａを表している。オプティカルインテグレータ１０４の入射端面の１０４ａ付近の側面が、保持部材４１３によって保持される。

【0028】

チルト機構４１の外周部をなす外枠部材４１１は、構造体２０１に結合されている。外枠部材４１１の中には、隙間を設けて中間枠部材４１２が配置されている。外枠部材４１１の縦壁の中央部には、Ｙ方向に光軸に向かって延びるロッド４２１（第１軸）が突設されている。中間枠部材４１２は、第１軸受４１４を介して、外枠部材４１１に対して、ロッド４２１の周りに回転可能に支持されている。保持部材４１３は、中間枠部材４１２の中に、隙間を設けて配置されている。中間枠部材４１２の横壁の中央部には、Ｚ方向に光軸に向かって延びるロッド４２２（第２軸）が突設されている。保持部材４１３（すなわちオプティカルインテグレータ１０４）は、第２軸受４１６を介して、中間枠部材４１２に対して、ロッド４２２の周りに回転可能に支持されている。また、保持部材４１３と中間枠部材４１２とはロッド４２２により連結されているから、中間枠部材４１２が第１軸受４１４によりロッド４２１周りに回転するのに伴って、保持部材４１３およびオプティカルインテグレータ１０４もロッド４２１周りに回転する。このように、オプティカルインテグレータ１０４は、チルト機構４１によって、入射端面１０４ａの位置（例えば中心位置）を回転中心にして回転することにより、オプティカルインテグレータ１０４の傾きを調整することが可能である。

【0029】

図３（ａ）では、第１軸受４１４および第２軸受４１６には転がり軸受が使用されている。第１軸受４１４および第２軸受４１６にはすべり軸受が使用されてもよい。図３（ｂ）は、図３（ａ）の変形例を示している。図３（ｂ）では、第１軸受４１４および第２軸受４１６の代わりに、第１軸（Ｙ軸）の周りに回転可能な第１板バネ４１５と第２軸（Ｚ軸）の周りに回転可能な第２板バネ４１７が使用されている。第１板バネ４１５および第２板バネ４１７にはそれぞれ、Ｙ軸周りおよびＺ軸周りの方向にねじり剛性が弱い板バネが使用される。

【0030】

図４は、固定機構４２の構成を示す図である。図４は、固定機構４２を、結像光学系１０８側から光軸方向に見た図であり、ハッチングされた部分は断面図を表している。ここで、オプティカルインテグレータ１０４の射出端面１０４ｂ付近の側面は、第２保持部材５１３によって保持されている。なお、第２保持部材５１３は、図３で示した保持部材４１３と同一の部材であってもよいし、別の部材であってもよい。固定機構４２は、第２保持部材５１３を支持し、第２保持部材５１３（すなわちオプティカルインテグレータ１０４の射出端面１０４ｂ）のＹ方向（第１軸方向）の位置を調整するＹ調整ベース５０２（第１調整ベース）を含みうる。また、固定機構４２は、第２保持部材５１３（すなわちオプティカルインテグレータ１０４の射出端面１０４ｂ）のＺ方向（第２軸方向）の位置を調整するＺ調整ベース５０１（第２調整ベース）を含みうる。Ｚ調整ベース５０１は、構造体２０１に結合されている。Ｙ調整ベース５０２は、Ｘ－Ｚ面においてボルト５０３で固定されることにより、Ｚ調整ベース５０１によって支持されている。第２保持部材５１３は、Ｘ－Ｙ面においてボルト５０４で固定されることによりＹ調整ベース５０２によって支持されている。

【0031】

オプティカルインテグレータ１０４のＺ方向の位置を調整する場合、ボルト５０３を緩め、所望の位置にＺ調整ベース５０１を移動させ、ボルト５０３を固定する。オプティカルインテグレータ１０４のＹ方向の位置を調整する場合、ボルト５０４を緩め、所望の位置に第２保持部材５１３を移動させ、ボルト５０４を固定する。このような固定機構４２によって、チルト機構４１によって調整されたオプティカルインテグレータ１０４の傾き状態が維持される。

【0032】

チルト機構４１によりオプティカルインテグレータ１０４を傾けることによりテレセントリシティが発生する。オプティカルインテグレータ１０４の傾き量をθ、結像光学系１０８の結像倍率をｍとすると、レチクル１１２におけるテレセントリシティは、θ／ｍとなる。ここで、オプティカルインテグレータ１０４の長さ（ロッド型オプティカルインテグレータのロッド長）をＬとする。また、構造体２０１と構造体２０２の光軸の位置ずれ量（すなわち、光源１０１からの光の光軸と結像光学系１０８の光軸との間の位置ずれ量）をａとする。この場合、傾き量θをａ／ｍにすれば、レチクル１１２における照明領域の位置ずれを解消することができる。よって、レチクル１１２におけるテレセントリシティ許容値をＴとするとき、ａ／Ｌ＜Ｔ・ｍの関係を満たす場合には、オプティカルインテグレータ１０４を傾けても、テレセントリシティを許容値内とすることができる。よって、ロッド長Ｌは、
Ｌ＞ａ・ｍ／Ｔ
の条件を満たす長さであればよい。一例として、ｍを５倍、ａを１ｍｍ、Ｔを１ｎｍ／１μｍとするとき、Ｌは２００ｍｍ以上であればよい。

【0033】

一般に、光源を含む構造体は、光の遮蔽する構成や、排気のための構成を含むため、重量が嵩み高精度な位置調整が困難になる。これに対し本実施形態では、構造体２０１自体の位置調整ではなく、オプティカルインテグレータ１０４の傾き調整により、照明領域を調整可能とした。これにより、構造体２０１自体の高精度な位置調整が不要でありながら、照明領域の調整が可能で、高照度、小テレセントリシティ、像面照度均一化を実現できる。

【0034】

＜第２実施形態＞
図５は、第２実施形態に係る照明光学系１１０の構成を示す図である。図５の例では、光源１０１が構造体２０３（第１構造体）に収容され、結像光学系１０８が構造体２０３とは異なる構造体２０４（第２構造体）に収容されている。オプティカルインテグレータ１０４は、構造体２０３と構造体２０４との間に配置される。オプティカルインテグレータ１０４の傾きを調整する調整部４０は、入射端面１０４ａ側のチルト機構４１ａ（第１チルト機構）と射出端面１０４ｂ側のチルト機構４１ｂ（第２チルト機構）とを含みうる。チルト機構４１ａは、オプティカルインテグレータ１０４の入射端面１０４ａにおける位置を回転中心としてオプティカルインテグレータ１０４を傾ける機能を持つ。一方、チルト機構４１ｂは、オプティカルインテグレータ１０４の射出端面１０４ｂにおける位置を回転中心としてオプティカルインテグレータ１０４を傾ける機能を持つ。オプティカルインテグレータ１０４は、チルト機構４１ａを介して構造体２０３と結合され、チルト機構４１ｂを介して構造体２０４と結合されている。

【0035】

構造体２０３と構造体２０４は、光軸がＺ方向に距離ａだけ平行に位置ずれしている。しかし、光源１０１の光軸に対するチルト機構４１ａの構造体２０３への取り付け精度は予め保証されている。そのため、このような構造体同士の位置ずれがあっても、光源１０１の光軸に対してオプティカルインテグレータ１０４の入射端面１０４ａの位置がずれることによる照度低下は生じない。同様に、結像光学系１０８の光軸に対するチルト機構４１ｂの構造体２０４への取り付け精度は予め保証されている。そのため、このような構造体同士の位置ずれがあっても、結像光学系１０８の光軸に対してオプティカルインテグレータ１０４の射出端面１０４ｂの位置がずれることによるレチクル１１２における照明領域の位置ずれは生じない。

【0036】

また、露光装置の継続的な運用により、床の装置搭載面の変形や、光源１０１による構造体２０３の熱膨張等により、構造体２０３と構造体２０４の位置関係の変化が生じうる。しかし、そのような変化があっても、光源１０１とオプティカルインテグレータ１０４の入射端面１０４ａとの相対位置、および、オプティカルインテグレータ１０４の射出端面１０４ｂと結像光学系１０８との相対位置は変わらない。よって、照度低下やレチクル１１２における照明領域の位置ずれは発生しない。

【0037】

チルト機構４１ａおよびチルト機構４１ｂのどちらかに、光軸方向に移動可能な直動機構を設け、オプティカルインテグレータ１０４がその直動機構を介して構造体２０３または構造体２０４に結合されてもよい。これにより、オプティカルインテグレータ１０４の両端のチルト機構同士の距離が変動しても、チルト機構への応力を解消することが可能である。

【0038】

チルト機構４１ａは断熱部材を介して構造体２０３に結合され、かつ／または、チルト機構４１ｂは断熱部材を介して構造体２０４に結合されてもよい。これにより、光源１０１の熱が構造体２０４（結像光学系１０８）へ伝わることを防止できる。

【0039】

また、チルト機構４１ａは吸振部材を介して構造体２０３に結合され、かつ／または、チルト機構４１ｂは吸振部材を介して構造体２０４に結合されてもよい。これにより、構造体２０３と構造体２０４との間で振動が伝わることを防止できる。

【0040】

＜物品製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態に係る物品製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記の露光装置を用いて潜像パターンを形成する工程（基板を露光する工程）と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

【0041】

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【符号の説明】

【0042】

４０：調整部、１００：露光装置、１０１：光源、１０２：楕円ミラー、１０４：オプティカルインテグレ―タ、１０８：結像光学系、１１２：レチクル（被照明面）、１１３：投影光学系、１１４：基板、１１６：基板ステージ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】