(57)【要約】      （修正有）【課題】光源からの光束が照射される光学部材の硝材性能の低下を低減するために有利な技術を提供する。【解決手段】光源からの光束を用いて被照明面を照明する照明光学系ＩＬは、前記光源からの光束を透過するレンズ３と、前記レンズ３を透過した光束が入射する入射面を有する回折光学素子４と、を含み、前記レンズ３の中央部を含む第１領域を透過した光束の一部と、前記第１領域とは異なる第２領域を透過した光束とが前記回折光学素子４の前記入射面で重なり合うように、前記レンズ３が構成されており、前記レンズ３は光束を透過する第１面及び前記第１面と反対側の第２面を含み、前記第１面の前記第１領域における曲率と前記第１面の前記第２領域における曲率とは互いに異なる。【選択図】図１
2020021084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光束を用いて被照明面を照明する照明光学系であって、
前記光源からの光束を透過するレンズと、
前記レンズを透過した光束が入射する入射面を有する回折光学素子と、
を含み、
前記レンズの中央部を含む第１領域を透過した光束の一部と、前記第１領域とは異なる第２領域を透過した光束とが前記回折光学素子の前記入射面で重なり合うように、前記レンズが構成されており、
前記レンズは光束を透過する第１面及び前記第１面と反対側の第２面を含み、前記第１面の前記第１領域における曲率と前記第１面の前記第２領域における曲率とは互いに異なることを特徴とする照明光学系。
【請求項２】
前記第１面の前記第１領域はシリンドリカル形状の凹面を有する、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面の前記第１領域は球面形状の凹面を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の照明光学系。
【請求項４】
前記第１面の前記第２領域は平面形状を有する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項５】
前記第２面の前記第２領域は平面形状を有する、ことを特徴とする請求項４に記載の照明光学系。
【請求項６】
前記第１面は、前記レンズにおける光束の入射面および射出面の一方であり、前記第２面は、前記レンズにおける光束の入射面および射出面の他方である、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】
前記レンズは、光軸と垂直な一方向において前記第１領域を透過した光束の一部と前記第２領域を透過した光束の一部とが前記回折光学素子の前記入射面で重なり合うように構成されている、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】
前記光源からの光束の光軸と垂直な一方向に関する光強度分布は中央部に最大光強度を有し、前記レンズは、前記第１領域を透過する光束を前記方向に関して発散させ、前記第１領域を透過し発散した光束の一部と前記第２領域を透過した光束の一部とが前記回折光学素子の前記入射面で重なり合うように構成されてい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】
前記レンズは、前記第１領域を透過して前記回折光学素子の前記入射面に入射した光束の幅が、前記第２領域を透過して前記回折光学素子の前記入射面に入射した光束の幅より小さくなるように構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１０】
前記レンズは、前記第１領域を透過して前記回折光学素子の前記入射面に入射した光束の幅が、前記回折光学素子が光束を通過させる領域の幅より小さくなるように構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１１】
前記レンズは、前記光源からの光束の最大光強度の半値以上の強度を有する光束が前記第１領域を透過するように構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１２】
前記レンズは、前記第１領域を透過して前記回折光学素子の前記入射面に入射した光束の最大入射角度が、前記回折光学素子の最大許容入射角度より小さくなるように構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１３】
前記レンズは、前記第１領域と前記第２領域との境界の形状が微分連続な形状になるように構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１４】
前記光源はエキシマレーザ光源である、ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１５】
前記光源と前記レンズとの間に配置された光学系をさらに有し、
前記光学系を透過した平行光束が前記レンズに入射する、ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１６】
基板を露光する露光装置であって、
光源からの光束を用いて原版を照明する請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の照明光学系と、
前記原版のパターンを基板上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１７】
前記回折光学素子には、前記投影光学系の有効光源に対応するパターンが形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の露光装置。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の露光装置を用いて基板を露光する露光工程と、
前記露光工程で露光された前記基板を加工する加工工程と、を含み、
前記加工工程で加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。
【請求項１９】
光源からの光束を用いて被照明面を照明する照明光学系であって、
前記光源からの光束を透過する光学素子と、
前記光学素子を透過した光束が入射する入射面を有する部材と、
を含み、
前記光学素子の中央部を含む第１領域を透過した光束の一部と、前記第１領域とは異なる領域であって平面形状の入射面または射出面を有する第２領域を透過した光束とが前記部材の入射面で重なり合うように、前記光学素子が構成されていることを特徴とする照明光学系。
【請求項２０】
前記光学素子における前記第１領域の入射面に屈折力を有する面が設けられていることを特徴とする請求項１９に記載の照明光学系。
【請求項２１】
前記光学素子における前記第２領域の入射面及び射出面はいずれも平面形状であることを特徴とする請求項１９または２０に記載の照明光学系。
【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、および物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路における回路パターンの微細化および高集積化に伴い、短波長のレーザ光を射出するＫｒＦレーザ（２４８ｎｍ）やＡｒＦレーザ（１９３ｎｍ）などのエキシマレーザを光源として用いた露光装置が注目されている。そして、露光装置では、スループットを向上させるため、光源の高出力化が進められている。
【０００３】
エキシマレーザ等を光源として用いる場合、光源から射出された光束において、中央付近の光強度が周辺部の光強度より大きい光強度分布が生じることが知られている。そのため、光源からの光束が照射される照明光学系等の光学部材では、局所的に光エネルギが集中し、該光学部材の硝材性能の低下が促進されうる。特許文献１には、光学部材の硝材として、一般的な石英ガラスよりも、光の照射による硝材性能の低下が起こりにくい蛍石ガラスを採用することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７２４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、蛍石ガラスは石英ガラスと比較して高コストであるため、蛍石ガラスを光学部材の硝材として採用すると、露光装置全体としての高コスト化を招きうる。そのため、露光装置では、光学部材の硝材として石英ガラスを用いたとしても、硝材性能の低下を低減する（遅らせる）ことができる構成が望まれている。
【０００６】
そこで、本発明は、光源からの光束が照射される光学部材の硝材性能の低下を低減するために有利な技術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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての照明光学系は、光源からの光束を用いて被照明面を照明する照明光学系であって、前記光源からの光束を透過するレンズと、前記レンズを透過した光束が入射する入射面を有する回折光学素子と、を含み、前記レンズの中央部を含む第１領域を透過した光束の一部と、前記第１領域とは異なる第２領域を透過した光束とが前記回折光学素子の前記入射面で重なり合うように、前記レンズが構成されており、前記レンズは光束を透過する第１面及び前記第１面と反対側の第２面を含み、前記第１面の前記第１領域における曲率と前記第１面の前記第２領域における曲率とは互いに異なることを特徴とする。
【０００８】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、例えば、光源からの光束が照射される光学部材の硝材性能の低下を低減するために有利な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】露光装置の構成を示す概略図である。
【図２】実施例１の光学レンズの構成を示す図である。
【図３】光源からの光束が光学レンズを介して回折光学素子に入射するまでの光路を示す図である。
【図４】光学レンズを用いない場合に回折光学素子の入射面に形成される光強度分布を示す。
【図５】光学レンズを用いた場合に回折光学素子の入射面に形成される光強度分布を示す。
【図６】実施例２の光学レンズの構成を示す図である。
【図７】実施例３の光学レンズの構成を示す図である。
【図８】光源からの光束が光学レンズを介して回折光学素子に入射するまでの光路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
＜第１実施形態＞
本発明に係る第１実施形態の露光装置１００について説明する。図１は、第１実施形態の露光装置１００の構成を示す概略図である。露光装置１００は、光源１と、引き回し光学系２と、光源１からの光束を用いてマスクやレチクルなどの原版１３を照明する照明光学系ＩＬと、原版１３のパターンをウェハや液晶基板などの基板１５に投影する投影光学系１４と、制御部１６とを含む。制御部１６は、例えばＣＰＵやメモリなどを含み、露光装置１００の各部を制御する（基板を露光する処理を制御する）。本実施形態では、ステップアンドスキャン方式の露光装置を用いて説明するが、本発明は、ステップアンドリピート方式の露光装置にも適用することができる。
【００１３】
光源１は、例えばエキシマレーザを含み、光束（光）を射出する。また、引き回し光学系２は、光源１と照明光学系ＩＬ（光学レンズ３）との間に設けられ、光源１から射出された光束を照明光学系ＩＬに導く。
【００１４】
照明光学系ＩＬは、光学レンズ３（光学素子）と、回折光学素子４（部材）と、コンデンサレンズ５と、プリズムユニット７と、ズームレンズユニット８を含みうる。また、照明光学系ＩＬは、多光束形成部１０と、絞り１１と、コンデンサレンズ１２とを更に含みうる。本実施形態では、照明光学系ＩＬを構成する光学部材（例えば回折光学素子４）の硝材として、例えば石英ガラスが採用されうる。
【００１５】
光学レンズ３は、引き回し光学系２と回折光学素子４との間に設けられ、光源１（引き回し光学系２）からの光束を、その光強度分布（光軸と垂直な面方向）の形状を変えて回折光学素子４に導く。具体的には、光学レンズ３は、光源１からの光束を、その光強度分布を均一化して回折光学素子４に導く。光学レンズ３の詳細な構成については後述する。
【００１６】
回折光学素子４は、光学レンズ３とコンデンサレンズ５との間に設けられ、光学レンズ３を透過した光束が入射する面（以下、入射面４ａと称することがある）を有し、該光束を回折してコンデンサレンズ５に導く。回折光学素子４は、被照明面である原版１３と共役な面、または照明光学系ＩＬの瞳面とフーリエ変換の関係にある面に配置されうる。回折光学素子４は、投影光学系１４の瞳面と共役な面である照明光学系ＩＬの瞳面や、照明光学系ＩＬの瞳面と共役な面に、光源１からの光束の光強度分布を回折効果により変換して所望の光強度を形成する。回折光学素子４は、回折パターン面に所望の回折パターンが得られるように計算機で設計された計算機ホログラム（Computer Generated Hologram）を使用してもよい。投影光学系１４の瞳面に形成される光源形状は、有効光源形状と呼ばれる。
【００１７】
照明光学系ＩＬには、回折光学素子４が複数設けられ、各回折光学素子４は、ターレット（不図示）の複数のスロットにおける対応する１つに取り付けられて搭載されている。複数の回折光学素子４は、それぞれ異なる有効光源形状を形成することができる。これらの有効光源形状は、小円形形状（比較的小さな円形形状）、大円形形状（比較的大きな円形形状）、輪帯形状、二重極、四重極その他の形状を含む。輪帯形状、二重極、四重極の有効光源形状により照明する方法は変形照明と呼ばれる。
【００１８】
コンデンサレンズ５は、回折光学素子４とプリズムユニット７との間に設けられ、回折光学素子４で回折された光束を集光し、フーリエ変換面６に回折パターンを形成する。
【００１９】
プリズムユニット７およびズームレンズユニット８は、コンデンサレンズ５と多光束形成部１０（オプティカルインテグレータ）との間に設けられ、フーリエ変換面６に形成された光強度分布を拡大するズーム光学系として機能する。プリズムユニット７は、フーリエ変換面６に形成された回折パターン（光強度分布）を、輪帯率等を調整してズームレンズユニット８に導くことができる。
【００２０】
また、ズームレンズユニット８は、プリズムユニット７と多光束形成部１０との間に設けられる。ズームレンズユニット８は、フーリエ変換面６に形成された回折パターンを、照明光学系ＩＬのＮＡと投影光学系１４のＮＡとの比を基準としたσ値を調整して多光束形成部１０へ導くことができる。
【００２１】
多光束形成部１０は、ズームレンズユニット８とコンデンサレンズ１２との間に設けられ、輪帯率、開口角およびσ値が調整された回折パターンに応じて、多数の２次光源を形成してコンデンサレンズ１２に導くハエの目レンズを含みうる。但し、多光束形成部１０は、オプティカルパイプ、回折光学素子やマイクロレンズアレイなど、他のオプティカルインテグレータを含んでもよい。多光束形成部１０とコンデンサレンズ１２との間には絞り１１が設けられうる。
【００２２】
コンデンサレンズ１２は、多光束形成部１０と原版１３との間に設けられている。コンデンサレンズ１２は、多光束形成部１０から導かれた多数の光束を集光して原版１３を重畳的に照明する。このように構成された照明光学系ＩＬにより、原版１３を均一に照明することができる。
【００２３】
原版１３は、コンデンサレンズ１２と投影光学系１４との間に設けられ、基板上に転写すべき回路パターンを有する。原版１３は、不図示の原版ステージによって保持され、駆動される。投影光学系１４は、原版１３と基板１５との間に設けられ、原版１３と基板１５とを光学的に共役な関係に維持する。基板１５は、不図示の基板ステージによって保持され、駆動される。
【００２４】
このようにエキシマレーザ等を光源１として用いた露光装置１００では、光源１から射出された光束において、中央付近の光強度が周辺部の光強度より大きい光強度分布が生じることが知られている。そのため、光源１からの光束が照射される照明光学系ＩＬ等の光学部材（例えば、回折光学素子４）では、局所的に光エネルギが集中し、該光学部材の硝材性能の低下が促進されうる。
【００２５】
そこで、本実施形態の露光装置１００（照明光学系ＩＬ）では、光源１から射出された光束の光強度分布を均一化する光学レンズ３が、光源１（引き回し光学系２）と回折光学素子４との間に設けられる。光学レンズ３は、光源１からの光束のうち第１光束（中央付近の光束）を透過する第１領域と、該第１光束より外側の第２光束（周辺部の光束）を透過する第２領域とを有する。そして、光学レンズ３は、第１領域を透過した第１光束の一部と第２領域を透過した第２光束の一部とが回折光学素子４の入射面４ａで重なり合うように、第１領域と第２領域とで互いに異なる曲率を有する。以下に、光学レンズ３の詳細な構成について説明する。光学レンズ３は、光源１からの光束の光強度分布のスペック（計測値であってもよい）に応じて設計されうる。
【００２６】
［実施例１］
エキシマレーザ等を用いた光源１では、光源１から射出された光束に、その光軸と垂直な面方向のうちの少なくとも一方向（図１ではＸ方向）に光強度分布が生じている場合がある。実施例１では、光源１からの光束に該一方向の光強度分布が生じている場合における光学レンズ３の構成について説明する。
【００２７】
図２は、実施例１の光学レンズ３ａの構成を示す図である。図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）はＡ−Ａ断面図をそれぞれ示している。また、図３は、光源１からの光束が光学レンズ３ａを介して回折光学素子４に入射するまでの光路を示す図である。図３には、光源１からの光束のＸ方向における光強度分布Ｄも示している。
【００２８】
光学レンズ３ａは、図２に示すように、光源１からの光束２０のうち中央付近の第１光束２１を透過する第１領域３１ａと、第１光束２１の外側の第２光束２２（第１光束２１より光強度が小さい）を透過する第２領域３２ａとを有する。第１領域３１ａおよび第２領域３２ａは、互いに異なる曲率を有しており、互いに異なる屈折力および屈折角を有する。具体的には、第１領域３１ａは、負の屈折力が得られるように、入射面にシリンドリカル形状を有し、射出面に平面形状を有する。一方で、第２領域３２ａは、入射面および射出面ともに平面形状を有する。このとき、第１領域３１ａによる第１光束２１の最大屈折角を、第２領域３２ａによる第２光束２２の最大屈折角より大きくすることができる。ここで、第１領域３１ａと第２領域３２ａとの境界の形状は、微分連続な形状であってもよい。また、第２領域３２ａは、正の屈折力が得られるように球面形状を有していてもよい。
【００２９】
このように構成された光学レンズ３ａを用いると、図３に示すように、第１光束２１を、第１領域３１ａによりＸ方向に拡大して回折光学素子４の入射面４ａに入射させることができる。一方、第２光束２２については、第２領域３２ｂによりＸ方向に拡大されずに回折光学素子４の入射面４ａに入射する。その結果、回折光学素子４の入射面４ａでは、第１領域３１ａを透過した第１光束２１の一部と第２領域３２ａを透過した第２光束２２の一部とがＸ方向で重なり合い、該入射面４ａに入射する光束の光強度を均一化することができる。そして、回折光学素子４の入射面４ａに入射する光束の最大光強度を低減し、光エネルギが局所的に集中することを低減することができる。
【００３０】
図４は、光学レンズ３ａを用いない場合に回折光学素子４の入射面４ａに形成される光強度分布を示し、図５は、光学レンズ３ａを用いた場合に回折光学素子４の入射面４ａに形成される光強度分布を示す。図４および図５の縦軸は、光学レンズ３ａを用いない場合（図４）に回折光学素子４の入射面４ａに形成される光強度分布の最大光強度を１００％として正規化している。図４および図５からも、光学レンズ３ａによって、回折光学素子４の入射面４ａに入射する光束の光強度（即ち、光エネルギ密度）が均一化されていることが分かる。
【００３１】
ここで、光学レンズ３ａを構成する上での好ましい条件について、図３を参照しながら説明する。以下に示す３つの条件は、光学レンズ３ａを構成（作製）する際に適用されることが好ましい条件を示すものであり、それらのうち少なくとも１つの条件が適用されてもよいし、３つの条件の全てが適用されていなくてもよい。また、以下の説明において、「Ｗ」は、第１領域３１ａの幅（Ｘ方向）を示し、「Ｌ」は、光学レンズ３ａと回折光学素子４との間の距離を示す。「θｍａｘ」は、第１領域３１ａから射出される第１光束２１のＸ方向の最大射出角度（即ち、第１領域３１ａを透過して回折光学素子４の入射面４ａに入射した第１光束２１の最大入射角度）を示す。「Ｘ０」は、回折光学素子４のＸ方向の有効径（回折光学素子４で使用される光の径）を示し、「θ０」は、回折光学素子４に入射する光のＸ方向の許容角度（最大許容入射角度）を示す。
【００３２】
条件１
光学レンズ３ａは、シリンドリカル形状を有する第１領域３１ａの母線が光源１からの光束２０の光軸と交わり且つＹ方向と平行になるように構成されることが好ましい。また、光学レンズ３ａは、光源１からの光束２０の最大光強度の半値以上の強度を有する光束が第１領域３１ａを透過するように構成されることが好ましい。即ち、第１光束２１は、光源１からの光束２０の最大光強度の半値以上の強度を有する光束を含むものと定義される。そして、光学レンズ３ａは、以下の式（１）に示すように、第１領域３１ａの幅Ｗが光源１からの光束２０の光強度分布Ｄの半値幅ＦＷＨＭ以上となるように構成されることが好ましい。
ＦＷＨＭ ≦ Ｗ      ・・・（１）
【００３３】
これにより、回折光学素子４の入射面４ａのうち、第１領域３１ａを透過した第１光束２１の一部と第２領域３２ａを透過した第２光束２２の一部とが重なり合う部分において、光強度（光エネルギ密度）が高くなり過ぎるのを防ぐことができる。即ち、回折光学素子４の入射面４ａにおいて、当該重なり合う部分の光強度が最大になることを防ぐことができる（当該重なり合う部分の光強度を、回折光学素子４の入射面４ａにおける最大光強度より小さくすることができる）。
【００３４】
条件２
光学レンズ３ａは、以下の式（２）に示すように、第１領域３１ａを透過して回折光学素子４の入射面４ａに入射した第１光束２１の幅（入射範囲の幅。径ともいう）が、回折光学素子４が光束を通過させる領域の幅（以下、有効径Ｘ０と呼ぶことがある。）以下になるように構成されることが好ましい。また、光学レンズ３ａは、回折光学素子４の入射面４ａに入射する第２光束２２の径が、回折光学素子４の有効径Ｘ０より大きくなるように構成されうる。この場合、第１領域３１ａを透過して回折光学素子４の入射面４ａに入射する第１光束２１の幅が、第２領域３２ａを透過して回折光学素子４の入射面４ａに入射した第２光束２２の幅より小さくなりうる。これにより、光学レンズ３ａを透過して回折光学素子４の入射面４ａに入射した光束のうち、回折光学素子４の有効径Ｘ０に収まらずに、即ち、回折光学素子４で使用されずに無駄（ロス）となる光束を低減することができる。
２×（Ｌ×θｍａｘ）＋Ｗ ≦ Ｘ０      ・・・（２）
【００３５】
条件３
光学レンズ３ａは、以下の式（３）に示すように、第１領域３１ａを透過して射出される第１光束２１のＸ方向の最大射出角度θｍａｘが、回折光学素子４に入射する光のＸ方向の許容角度θ０以下になるように構成されることが好ましい。これにより、条件２と同様に、光学レンズ３ａを透過して回折光学素子４の入射面４ａに入射した光束のうち、回折光学素子４の有効径Ｘ０に収まらずに無駄（ロス）となる光束を低減することができる。
θｍａｘ ≦ θ０      ・・・（３）
【００３６】
このように構成された光学レンズ３ａを、光源１（引き回し光学系２）と回折光学素子４との間に配置することにより、光源１からの光束を、その光強度を均一化して回折光学素子４に導くことができる。つまり、照明光学系ＩＬの光学部材（例えば回折光学素子４）に局所的に光エネルギが集中することを防止し、局所的な硝材性能の低下を低減することができる。本実施形態では、回折光学素子４の入射面４ａにおける光強度に着目して説明したが、例えば、回折光学素子４の入射面４ａの共役面においても同様のことが言える。ズームレンズユニット８の光路には、回折光学素子４の入射面４ａと共役な面９が存在し、その近傍にある複数の単レンズの各々においても、光学レンズ３ａの存在により、局所的に光エネルギが集中することを防止することができる。
【００３７】
［実施例２］
実施例１では、光源１からの光束の光強度分布Ｄが少なくとも一方向（Ｘ方向）に生じている場合の光学レンズ３ａについて説明した。実施例２では、光源１からの光束の光強度分布が、光軸と垂直な面方向（図１ではＸＹ方向）、即ち、Ｘ方向だけでなくＹ方向にも生じている場合の光学レンズ３ｂについて説明する。図６は、実施例２の光学レンズ３ｂの構成を示す図である。図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）はＢ−Ｂ断面図をそれぞれ示している。
【００３８】
光学レンズ３ｂは、図６に示すように、光源１からの光束のうち中央付近の第１光束２１を透過する第１領域３１ｂと、第１光束２１の外側の第２光束２２（第１光束２１より光強度が小さい）を透過する第２領域３２ｂとを有する。第１領域３１ｂは、負の屈折力が得られるように、入射面に球面形状を有し、射出面に平面形状を有する。一方で、第２領域３２ｂは、入射面および射出面ともに平面形状を有する。ここで、光学レンズ３ｂを構成する際には、実施例１で説明した上記の条件１〜３の各々を適宜適用してもよい。このとき、上記の条件１〜３の各々は、Ｘ方向だけでなく、Ｙ方向にも適用されうる。また、第２領域３２ｂは、正の屈折力が得られるように球面形状を有していてもよい。
【００３９】
このように構成された光学レンズ３ｂでは、第１領域３１ｂを透過した第１光束２１を、Ｘ方向だけでなくＹ方向にも拡大して回折光学素子４の入射面４ａに入射させることができる。その結果、第１領域３１ｂを透過した第１光束２１の一部と第２領域３２ｂを透過した第２光束２２の一部とをＸＹ方向で重ね合わせて、回折光学素子４に入射する光束の光強度を均一化し、光エネルギが局所的に集中することを低減することができる。
【００４０】
［実施例３］
実施例３では、光源１からの光束２０の光強度を均一化する光学レンズ３の他の構成例について説明する。図７は、実施例３の光学レンズ３ｃの構成を示す斜視図である。また、図８は、光源１からの光束２０が光学レンズ３ｃを介して回折光学素子４に入射するまでの光路を示す図である。実施例３の光学レンズ３ｃは、光源１からの光束に、その光軸と垂直な面方向のうちの少なくとも一方向（Ｘ方向）に光強度分布が生じ、且つ回折光学素子４の前方に正の屈折力を有する凸レンズがある場合に用いられうる。光源１からの光軸に、Ｘ方向のみではなくＹ方向にも光強度分布が生じている場合には、実施例２と同様に、以下の構成がＹ方向にも適用されうる。
【００４１】
光学レンズ３ｃは、当該凸レンズの代替として用いられる。光学レンズ３ｃは、図７に示すように、光源１からの光束２０のうち中央付近の第１光束２１を透過する第１領域３１ｃと、第１光束２１の外側の第２光束２２（第１光束２１より光強度が小さい）を透過する第２領域３２ｃとを有する。第１領域３１ｃは、入射面および射出面ともに平面形状を有する。一方で、第２領域３２ｃは、正の屈折力が得られるように、入射面に球面形状を有し、射出面に平面形状を有する。ここで、第１領域３１ｃは、負の屈折力が得られるように球面形状を有していてもよい。
【００４２】
このように構成された光学レンズ３ｃを用いると、回折光学素子４の入射面４ａでは、図８に示すように、第１領域３１ｃを透過した第１光束２１の一部と第２領域３２ｃを透過した第２光束２２の一部とが重なり合う。その結果、当該凸レンズが用いられている場合と比較して、回折光学素子４に入射する光束の光強度を均一化し、光エネルギが局所的に集中することを低減することができる。
【００４３】
＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、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。本実施形態の物品の製造方法は、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（加工）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。本実施形態の物品の製造方法は、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。
【００４４】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１：光源、３：光学レンズ、４：回折光学素子、ＩＬ：照明光学系、１３：原版、１４：投影光学系、１５：基板、１００：露光装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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