【事件の表示】
　特許第３２０１０２７号「投影露光装置及び方法」の請求項１、２、５ないし９、１１ないし２０に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２０１０２７号の請求項１ないし１１に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続きの経緯
　本件特許第３２０１０２７号は、平成４年１２月２２日に特許出願され、平成１３年６月２２日にその特許の設定登録がなされ、その後、異議申立人キャノン株式会社から特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１４年６月２５日に訂正請求がなされたものである。
１．１　異議申立ての概要
　異議申立人キャノン株式会社は、甲第１号証（特願平３−１９４１１３号（特開平５−３６５８５号公報参照）及び甲第２号証（特願平３−２２５２２５号（特開平５−４７６２８号公報参照））を提出し、本件請求項１，２，１４，１５，１９に係る発明は、甲第１号証に記載された発明であるから、特許法第２９条の２の規定により、特許を受けることができないものであり、また、本件請求項６，７，８，９，１４，１６，１９，２０に係る発明は、甲第２号証に記載された発明であるから、特許法第２９条の２の規定により、特許を受けることができないものであるので、本件請求項１，２，６〜９，１４〜１６，１９，２０に係る特許を取り消すべき旨主張している。　また、異議申立人キャノン株式会社は、本件特許の請求項１，５，１１〜１５，１７〜１９に係る各発明の特許は、その明細書に記載の不備があり、特許法第３６条第３項及び第４項に規定する要件を満たしていない特許出願に対してなされたものであるので、本件請求項１，５，１１〜１５，１７〜１９に係る特許を取り消すべき旨主張している。。　　　　
１．２　異議申立人キャノン株式会社が提出した甲第１号証の記載内容
　甲第１号証の【０００４】段落には、「一方、投影光学系のＮＡを大きくしたり露光光の波長を短くしたりする方法とは別に、レチクルに対する照明法を代えることにより装置の解像力を上げる方法がある。この方法は、投影光学系の瞳に円環状の有効光源（０次光が形成する仮想光源）を形成する光でレチクルを照明するものであり、レチクルの微細な回路パターンで生じる回折光（０次光と１次光）を投影光学系の瞳に入射させることが可能である。尚、円環状の有効光源を形成する光は、装置の照明系中の投影光学系の瞳と共役な位置に円環状の２次光源を形成することにより供給される。」と記載されている。
　甲第１号証の【０００９】〜【００１０】段落には、「本発明の好ましい形態は、前記環状有効光源の内側の輪郭が主として前記各方向に延びる辺で構成され、該内側の輪郭の辺が前記瞳の中心を通る前記横パターンの方向に平行な軸に関して対称な第１の一対の辺と前記瞳の中心を通る前記縦パターンの方向に平行な軸に関して対称な第２の一対の辺とを有すること、及び、前記環状有効光源の外側の輪郭が主として前記各方向に延びる辺で構成され、該外側の輪郭の辺が前記瞳の中心を通る前記横パターンの方向に平行な軸に関して対称な第３の一対の辺と前記瞳の中心を通る前記縦パターンの方向に平行な軸に関して対称な第４の一対の辺とを有すること、の少なくとも一方を満たすものである。
【００１０】従って、本発明では、前記環状有効光源の内側及び外側の輪郭がほぼ矩形を成すもの、前記環状有効光源の外側の輪郭がほぼ矩形を成し、前記環状有効光源の内側の輪郭がほぼ円形を成すもの、前記環状有効光源の内側の輪郭がほぼ矩形を成し、前記環状有効光源の外側の輪郭がほぼ円形を成すもの等、各種形態の有効光源を形成する光による照明を選択できる。」と記載されている。
　甲第１号証の【００１４】〜【００１６】段落には、「【実施例】図１は、本発明の方法により半導体デバイスを製造する為の投影露光装置を示す図である。
【００１５】図１において、Ｍはレチクルであり、レチクルＭには回路パターンが形成されている。Ｗはウエハーであり、ウエハーＷにはレジストが塗布してある。１０は装置の光軸、２０は光源（１次光源）、３０は光源２０からの光をレチクルＭに向ける照明光学系、３０Ａは照明光学系３０の開口絞りであり、絞り３０Ａは、照明光学系３０の不図示の光学式インテグレーター（フライアイレンズ）の光射出面近傍に置かれ、光学式インテグレーターと共にその開口に環状の２次光源を形成する。４０はレチクルＭを保持するレチクルステージ、５０は照明光学系３０の環状の２次光源からの光束で均一照明されたレチクルＭの回路パターンの縮小像を投影する投影レンズ系、５０Ａは投影レンズ系５０の開口絞りであり、この絞り５０Ａが投影レンズ系５０の瞳を定める。ここでは、絞り５０Ａの開口の位置を瞳位置として説明を行う。６０はウエハーＷを保持するウエハーステージであり、ステージ６０はウエハーＷ上の表面が投影レンズ系５０によるレチクルＭの回路パターンの結像面に一致するようウエハーＷを保持する。
【００１６】以上の構成で、光源２０と照明光学系３０とを用いてレチクルＭを照明すると、レチクルＭの回路パターン（主として縦横パターンの集合より成る。）で生じる回折光が投影レンズ系５０の絞り５０Ａの開口に捕らえられ、投影レンズ系５０が、これらの回折光によりレチクルＭの回路パターンの像をウエハーＷ上に投影し、回路パターン像をウエハーＷのレジストに転写する。」と記載されている。
　甲第１号証の【００１７】段落には、「図１の装置では、照明光学系３０の絞り３０Ａの位置と投影レンズ系５０の絞り５０Ａの位置とが互いに共役な位置に設定されており、絞り３０Ａの開口（２次光源）の像が投影レンズ系５０の絞り５０Ａの開口中に投影される。従って、絞り３０Ａの開口の形状や大きさ（２次光源の形状や大きさ）を適宜定めることにより、絞り５０Ａの開口即ち瞳に形成する絞り３０Ａの開口像即ち有効光源の形状と大きさが決まる。尚、絞り５０Ａの開口は円形である。」と記載されている。
　甲第１号証の【００２８】段落には、「図５から理解できるように、矩形環状有効光源を形成する場合の斜め４５°パターンの結像特性と円環状有効光源を形成する場合の縦横パターンの結像特性がほぼ同じであり、矩形環状有効光源を形成する場合の縦横パターンの結像特性は、ガウシアン型の強度分布を示す有効光源を形成する場合の縦横パターンの特性や円環状有効光源を形成する場合の縦横パターンの結像特性に比べて良好であり、縦横パターンに対する焦点深度が飛躍的に向上している。」と記載されている。
　甲第１号証の【００３０】段落には、「図１の装置では、図３に示す絞り３０Ａを用いて内側及び外側の輪郭が正方形に近い形の２次光源を形成し、この２次光源と相似形の有効光源を瞳５０Ａに形成しているが、本発明は、このような形状以外の２次光源や有効光源を形成して像を投影するものも含み、例えば、図６（Ａ）〜（Ｏ）に斜線で示す各種形状の有効光源を形成する場合も含む。図６（Ａ）〜（Ｏ）に示す各種形状の有効光源は、何れも、内側及び外側の輪郭の少なくとも一方に縦横パターンの各方向に延びる辺を備えており、これらの有効光源も、図２に破線で示した如き放射方向に関する重心を結ぶ線がほぼ矩形の形態を取り、縦横パターンの結像に関して円環状有効光源より大きな焦点深度を得ることが可能である。」と記載されている。
　甲第１号証の【００３６】段落には、「【発明の効果】以上、本発明では、縦横パターンを備える微細パターンの像を投影する際、投影光学系の瞳に縦横パターンの各方向に延びる辺を備えた環状の有効光源を形成する光で微細パターンを照明して微細パターンの像を投影するので、投影光学系の焦点深度を向上させることが可能になる。従って、この方法を露光装置に適用すれば、装置の限界解像力を上げることも可能である。」と記載されている。
１．３．異議申立人キャノン株式会社が提出した甲第２号証の記載内容
　甲第２号証の【００１３】〜【００２５】段落には、「【実施例】図１は本発明の半導体デバイスの製造方法を投影露光装置に適用したときの要部概略図である。
【００１４】図１において、Ｍはレチクルであり、レチクルＭには回路パターンが形成されている。Ｗはウエハーであり、ウエハーＷにはレジストが塗布してある。１０は投影露光装置の光軸、２０は光源（１次光源）、３０は光源２０からの光をレチクルＭに向ける照明光学系、３０Ａは照明光学系３０の開口絞り（絞り）であり、絞り３０Ａは照明光学系３０の不図示の光学式インテグレーター（フライアイレンズ）の光射出面の近傍に置かれ、光学式インテグレーターと共にその開口に２次光源を形成する。４０はレチクルＭを保持するレチクルステージ、５０は照明光学系３０の環状の２次光源からの光束で均一照明されたレチクルＭの回路パターンの縮小像を投影する投影レンズ系、５０Ａは投影レンズ系５０の開口絞り（絞り）であり、この絞り５０Ａが投影レンズ系５０の瞳を定める。ここでは絞り５０Ａの開口の位置を瞳位置として説明を行なう。６０はウエハーＷを保持するウエハーステージであり、ウエハーステージ６０はウエハーＷ上の表面が投影レンズ系５０によるレチクルＭの回路パターンの結像面に一致するようウエハーＷを保持する。
【００１５】以上の構成で、光源２０と照明光学系３０とを用いてレチクルＭを照明すると、レチクルＭの回路パターン（主として縦横パターンの集合より成る。）で生じる回折光が投影レンズ系５０の絞り５０Ａの開口に捕らえられ、投影レンズ系５０が、これらの回折光によりレチクルＭの回路パターンの像をウエハーＷ上に投影し、回路パターン像をウエハーＷのレジストに転写する。このような露光−転写の工程を経てウエハーＷから半導体デバイスが製造される。
【００１６】図１の投影露光装置では、照明光学系３０の絞り３０Ａの位置と投影レンズ系５０の絞り５０Ａの位置とが互いに共役な位置に設定されており、絞り３０Ａの開口（２次光源）の像が投影レンズ系５０の絞り５０Ａの開口中に投影される。従って、絞り３０Ａの開口の形状や大きさ（２次光源の形状や大きさ）を後述するように適宜定めることにより、絞り５０Ａの開口、即ち瞳に形成する絞り３０Ａの開口像、即ち有効光源の形状と大きさが決る。尚、絞り５０Ａの開口は円形である。
【００１７】図２は図１の投影露光装置の投影レンズ系５０の瞳（以下、『瞳５０Ａ』と記す。）に形成される有効光源の主部分と補助部分の実施例１の模式図を瞳の半径を１として示している。図３に図１の投影露光装置の照明光学系３０の絞り３０Ａの正面図を示す。尚、図２では投影レンズ系５０の瞳５０Ａの中心を原点にしたｘｙ座標系に瞳５０Ａと有効光源を図示している。このｘｙ座標系のｘ軸はレチクルＭの横パターン（『横』方向に伸びる線状パターン）の長手方向に、このｘｙ座標系のｙ軸はレチクルＭの縦パターン（『縦』方向に伸びる線状パターン）の長手方向に対応している。
【００１８】尚、図２において２１ａ〜２１ｄが主部分（主有効光源という。）２２ａ〜２２ｄが補助部分（補助有効光源という。）を示している。
【００１９】本実施例では瞳５０Ａに形成される有効光源の形状や配置等は瞳５０Ａと共役関係にある照明光学系３０の絞り３０Ａの開口形状を特定することにより設定している。
【００２０】今、仮りに瞳面上における有効光源形状として図２において補助部分２２ａ〜２２ｄを除去した例えば図４に示すようなものを用いたとする。図４において４１ａ〜４１ｄは有効光源（主有効光源）、５０Ａは瞳である。
【００２１】ここで座標軸は集積回路を設計するときに用いられる主たる方向となる直交軸をｘ軸及びｙ軸とした。つまり集積回路の殆どのパターンは縦横がこのｘ，ｙ軸に平行である。
【００２２】図４のような有効光源形状は集積回路パターンの縦横のパターンの解像力を大幅に向上させる効果をもつが、斜めのパターン（主にｘ及びｙ軸と±４５°方向のパターン）については、それほど向上しない。
【００２３】その理由を図５に示す。
図５（Ｂ）に示すように縦横のパターンの０次と１次、又は０次光と−１次回折光のペアはｘ，ｙ軸に平行に並ぶ。そのため図５（Ａ）の有効光源に丁度良く入るので、縦横パターンの解像力が向上する。ところが図５（Ｃ）のような斜めのパターンの回折光のペアは図５（Ａ）の有効光源に効率良く入らない。そのため、斜めのパターンの解像力はそれほど向上しない。
【００２４】ここで、もし斜めのパターンの解像力を向上させたい場合には、図４の有効光源４１ａ〜４１ｄ以外の部分に強度が等しいか又は弱い補助有効光源を置けば良い。強度が等しいか又は弱いとしたのは、一般に集積回路パターンでは、縦及び横のパターンが支配的なので、図４の有効光源の強度よりも強度が強くなると、縦横のパターンよりも斜めのパターンの解像力が良くなるからである。
【００２５】もちろん、縦よりも斜めのパターンが支配的な集積回路においては、図４の有効光源以外の部分の補助有効光源の方の強度を強くすれば良い。」と記載されている。　　　　　　　　　　　　甲第２号証の【００２９】〜【００３０】段落には、「又、一般には図４の有効光源に、その領域Ａ以外の補助有効光源を加えると図４の有効光源だけのときよりも斜めのパターンの解像力は向上するが、縦横のパターンの解像力は若干低下する。
【００３０】従って、集積回路パターンの方向性によって有効光源の形状を変えることが大切である。このためには例えば回路パターンのレチクルを画像処理して、その回路パターンの主要な方向性を解析し、その回路パターンに最も良く合った照明方法を選ぶ。」と記載されている。
　甲第２号証の【００３１】〜【００３２】段落には、「前述した図２の実施例１はこのようなことを考慮した補助有効光源の取り方を示している。
【００３２】図２の有効光源形状は図４の有効光源４１ａ〜４１ｄに加えてｘ及びｙ軸上にその個々の強度の重心がある４つの補助有効光源２２ａ〜２２ｄを設けた場合である。又、それぞれの補助有効光源２２ａ〜２２ｄの瞳の中心からの距離は４つとも互いに等しいことが望ましく、４つの補助有効光源の強度も互いに等しいことが望ましい。斜めのパターンの高解像を狙う場合には補助有効光源は瞳の中心から離れる方向に置けば良い。」と記載されている。
　甲第２号証の【００８８】〜【００８９】段落には、「【発明の効果】本発明によれば前述の如く投影焼き付けを行なう対象とするパターン形状の方向性に応じて適切なる照明方法を適用し、高い解像力が容易に得られる像投影方法及びそれを用いた半導体デバイスの製造方法を達成することができる。
【００８９】特に本発明によれば縦横のパターンの他に斜めパターンの解像力を向上させることができる等の特長を有している。」と記載されている。
２．訂正の適否について
  本件訂正請求は、本件特許第３２０１０２７号の明細書（以下、「特許明細書」という。）を、本件訂正請求書に添付した訂正明細書のとおりに、訂正しようとするものである。
２．１　訂正事項
　クレーム対応表
特許時の請求項　　　訂正後の請求項
１　　　　　　　　　１
２　　　　　　　　　削除
３　　　　　　　　　削除
４　　　　　　　　　２
５　　　　　　　　　３
６〜１０　　　　　　削除
１１　　　　　　　　４
１２　　　　　　　　５
１３　　　　　　　　６　
１４　　　　　　　　７
１５　　　　　　　　８
１６　　　　　　　　削除
１７　　　　　　　　９
１８　　　　　　　　１０
１９　　　　　　　　１１
２０　　　　　　　　削除
訂正事項ａ１
　特許明細書の【請求項１】を以下のように訂正する。
「【請求項１】
　マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含む投影すべきパターンが形成されたマスクを照明する照明系と、前記パターンの像を感光基板上に投影する投影光学系とを備えた投影露光装置において、　前記照明系は、前記マスクのパターン面に対して光学的にフーリエ変換の関係となる面を内部に有する照明光学系と、前記フーリエ変換面上、もしくはその近傍面上で光軸を中心とした所定半径内に照明光を分布させる光分布設定手段とを含み、
　前記光分布設定手段は前記光軸を中心とした所定幅の輪帯状の領域内に前記照明光を分布させるとともに、前記輪帯状の領域の内側で中心部を除く離散的な複数の領域に前記照明光を分布させ、
　前記複数の領域は、前記光軸を原点としかつ前記２方向に対応して規定される直交座標系上において該光軸を中心として該直交座標系上に規定される十字領域で区画され、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０、前記十字領域の幅を２×ａ、長さを２×ｂとすると、０.ｌｒ０≦ａ≦０.４ｒ０、０.４ｒ０≦ｂ≦０.８ｒ０を満たすことを特徴とする投影露光装置。
訂正事項ａ２
　特許明細書の【請求項４】を【請求項２】に繰り上げ、以下のように訂正する。
【請求項２】
　前記中心部は円形であり、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０とすると、前記中心部の半径ｒ２は０.３ｒ０≦ｒ２≦０.４ｒ０満たすことを特徴とする請求項１に記載の投影露光装置。
訂正事項ａ３
　特許明細書の【請求項５】を【請求項３】に繰り上げ、以下のように訂正する。
【請求項３】
　前記光分布設定手段は、前記複数の領域の夫々の中で、前記直交座標系の座標軸の夫々から最も遠い一部分を遮光すると共に該一部分以外に前記照明光を分布させ、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０とすると、前記外縁部の一部は前記直交座標系の座標軸との距離ｄが０.５ｒ０＜ｄ＜０.８ｒ０を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の投影露光装置。
訂正事項ａ４
　特許明細書の【請求項１１】を【請求項４】に繰り上げ、以下のように訂正する。
【請求項４】
　マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含むパターンを備えたマスクの前記パターンを感光基板上に投影する投影光学系と、光源からの光を入射して、前記マスクに対する光学的なフーリエ変換面、もしくはその近傍面に面光源を形成し、前記面光源からの光を前記マスクに照射する照明光学系とを傭えた投影露光装置において、
　前記面光源の中心を原点として直交座標系ＸＹを定め、前記面光源の外形に近似した円の半径をｒ、前記面光源のコヒーレンスファクターをσ値としたとき、係数ａ、ｂをそれぞれ０.１ｒ／σ≦ａ≦０.４ｒ／σ、０.４ｒ／σ≦ｂ≦０.８ｒ ／σとして、前記面光源上で−ａ≦Ｘ≦ａ、かつ−ｂ≦Ｙ≦ｂの領域内と−ａ≦Ｙ≦ａ、かつ−ｂ≦Ｘ≦ｂの領域内との光強度を他の領域よりも小さくするか、もしくはほぼ零にする光強度分布調整部材を設けたことを特徴とする投影露光装置。
訂正事項ａ５
　特許明細書の【請求項１２】を【請求項５】に繰り上げ、以下のように訂正する。
【請求項５】
　前記光強度分布調整部材は、係数ｃを０.３ｒ／σ≦ｃ≦０.６ｒ／σとしたとき、前記面光源上で、Ｘ２＋Ｙ２≦ｃ２の領域内の光強度を他の領域よりも小さくするか、もしくはほぼ零とすることを特徴とする請求項４に記載の投影露光装置。
訂正事項ａ６
　特許明細書の【請求項１３】を【請求項６】に繰り上げ、以下のように訂正する。
【請求項６】
　前記照明光学系は前記面光源の原点を前記投影光学系の瞳面の中心に結像するように構成され、前記投影光学系の実効的な瞳径の前記面光源上での半径をｒ０としたとき、前記面光源の半径ｒとの比ｒ／ｒ０である前記σ値を０.７以上にしたことを特徴とする請求項４又は５に記載の投影露光装置。
訂正事項ａ７
　特許明細書の【請求項１４】を【請求項７】に繰り上げ、以下のように訂正する。
【請求項７】
　前記パターンは透過部とハーフトーン透過部とで形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の投影露光装置。
訂正事項ａ８
　特許明細書の【請求項１５】を【請求項８】に繰り上げ、以下のように訂正する。
【請求項８】
　照明光学系を通して、マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含むパターンを有するマスクに照明光を照射するとともに、投影光学系を介して前記マスクのパターン像を感光基板上に投影する投影露光方法において、
　前記照明光学系内で前記マスクのパターン面に対して光学的にフーリエ変換の関係となる面上、もしくはその近傍面上で光軸を中心とした所定幅の輪帯状の領域内に前記照明光を分布させるとともに、前記輪帯状の領域の内側で中心部を除く離散的な複数の領域に前記照明光を分布させ、
　前記複数の領域は、前記光軸を原点としかつ前記２方向に対応して規定される直交座標系上において該光軸を中心として該直交座標系上に規定される十字領域で区画され、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０、前記十字領域の幅を２×ａ、長さを２×ｂとすると、０.１ｒ０≦ａ≦０.４ｒ０、０.４ｒ０≦ｂ≦０.８ｒ０を満たすことを特徴とする投影露光方法。
訂正事項ａ９
　特許明細書の【請求項１７】を【請求項９】に繰り上げ、以下のように訂正する。
【請求項９】
　照明光学系を通して、マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含むパターンを有するマスクに照明光を照射するとともに、投影光学系を介して前記マスクのパターン像を感光基板上に投影する投影露光方法において、
　前記照明光学系内の前記マスクのパターン面に対する光学的なフーリエ変換面、もしくはその近傍面に形成される面光源の中心を原点として直交座標系ＸＹを定め、前記面光源の外形に近似した円の半径をｒ、前記面光源のコヒーレンスファクターをσ値としたとき、係数ａ、ｂをそれぞれ０.ｌｒ／σ≦ａ≦０.４ｒ／σ、０.４ｒ／σ≦ｂ≦０.８ｒ／σとして、前記面光源上で−ａ≦Ｘ≦ａ、かつ−ｂ≦Ｙ≦ｂの領域内と−ａ≦Ｙ≦ａ、かつ一ｂ≦Ｘ≦ｂの領域内との光量を他の領域よりも小さくするか、もしくはほぼ零にすることを特徴とする投影露光方法。
訂正事項ａ１０
　特許明細書の【請求項１８】を【請求項１０】に繰り上げ、以下のように訂正する。
【請求項１０】
　係数ｃを０.３ｒ／σ≦ｃ≦０.６ｒ／σとして、前記面光源上でＸ２＋Ｙ２≦ｃ２の領域内の光強度を他の領域よりも小さくするか、もしくはほぼ零とすることを特徴とする請求項９に記載の投影露光方法。
訂正事項ａ１１
　特許明細書の【請求項１９】を【請求項１１】に繰り上げ、以下のように訂正する。
【請求項１１】
　前記マスクはハーフトーン位相シフトマスクであることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の投影露光方法。」
訂正事項ａ１２
　特許明細書の【請求項２】を削除する。
訂正事項ａ１３
　特許明細書の【請求項３】を削除する。
訂正事項ａ１４
　特許明細書の【請求項６】〜【請求項１０】を削除する。
訂正事項ａ１５
　特許明細書の【請求項１６】を削除する。
訂正事項ａ１６
　特許明細書の【請求項２０】を削除する。
訂正事項ｂ
　【００２９】段落を以下のように訂正する。
「図７は遮光板８の第３実施例による形状を示し、基本的には図４の遮光板８の形状と同じであるが、外周の輪帯状遮光部８Ｂの内側で、４つの扇状透過部８１ａ〜８１ｄの夫々の一部に９０°のコーナをもつ微少遮光部８Ｃ、８Ｄを設けた点が異なる。これら微少遮光部８Ｃ、８ＤはＸ軸、Ｙ軸の夫々と平行なエッジを有し、Ｘ軸からＹ方向に距離ｄｙだけ離れており、Ｙ軸と平行エッジはＹ軸からＸ方向に距離ｄｘだけ離れている。その微少遮光部８Ｃ、８Ｄは扇状透過部８１ａ〜８１ｄの夫々の中で、Ｘ軸、Ｙ軸の夫々から最も遠い部分に設けられており、この遮光部８Ｃ、８Ｄの部分からの照明光束は縦パターンＰｖ、横パターンＰｈとして最もピッチが小さいもの、あるいは微細なピッチの斜めパターンに対して最適化された配向特性を持つ。このため、そのように最もピッチが小さい縦、横パターン、あるいは微細な斜めパターンの結像時に、焦点深度拡大作用が得られる。ところが遮光部８Ｃ、８Ｄの部分から照明光束は、中程度（例えば０．４〜０．５μｍの綿幅）の微細度のＬ＆Ｓパターンの結像時に、むしろ焦点深度を減少させる方向に作用してしまう。」
２．２　訂正後の特許請求の範囲
請求項１
【請求項１】
　マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含む投影すべきパターンが形成されたマスクを照明する照明系と、前記パターンの像を感光基板上に投影する投影光学系とを備えた投影露光装置において、　前記照明系は、前記マスクのパターン面に対して光学的にフーリエ変換の関係となる面を内部に有する照明光学系と、前記フーリエ変換面上、もしくはその近傍面上で光軸を中心とした所定半径内に照明光を分布させる光分布設定手段とを含み、
　前記光分布設定手段は前記光軸を中心とした所定幅の輪帯状の領域内に前記照明光を分布させるとともに、前記輪帯状の領域の内側で中心部を除く離散的な複数の領域に前記照明光を分布させ、
　前記複数の領域は、前記光軸を原点としかつ前記２方向に対応して規定される直交座標系上において該光軸を中心として該直交座標系上に規定される十字領域で区画され、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０、前記十字領域の幅を２×ａ、長さを２×ｂとすると、０.ｌｒ０≦ａ≦０.４ｒ０、０.４ｒ０≦ｂ≦０.８ｒ０を満たすことを特徴とする投影露光装置。
【請求項２】
　前記中心部は円形であり、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０とすると、前記中心部の半径ｒ２は０.３ｒ０≦ｒ２≦０.４ｒ０満たすことを特徴とする請求項１に記載の投影露光装置。
【請求項３】
　前記光分布設定手段は、前記複数の領域の夫々の中で、前記直交座標系の座標軸の夫々から最も遠い一部分を遮光すると共に該一部分以外に前記照明光を分布させ、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０とすると、前記外縁部の一部は前記直交座標系の座標軸との距離ｄが０.５ｒ０＜ｄ＜０.８ｒ０を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の投影露光装置。
【請求項４】
　マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含むパターンを備えたマスクの前記パターンを感光基板上に投影する投影光学系と、光源からの光を入射して、前記マスクに対する光学的なフーリエ変換面、もしくはその近傍面に面光源を形成し、前記面光源からの光を前記マスクに照射する照明光学系とを傭えた投影露光装置において、
　前記面光源の中心を原点として直交座標系ＸＹを定め、前記面光源の外形に近似した円の半径をｒ、前記面光源のコヒーレンスファクターをσ値としたとき、係数ａ、ｂをそれぞれ０.１ｒ／σ≦ａ≦０.４ｒ／σ、０.４ｒ／σ≦ｂ≦０.８ｒ ／σとして、前記面光源上で−ａ≦Ｘ≦ａ、かつ−ｂ≦Ｙ≦ｂの領域内と−ａ≦Ｙ≦ａ、かつ−ｂ≦Ｘ≦ｂの領域内との光強度を他の領域よりも小さくするか、もしくはほぼ零にする光強度分布調整部材を設けたことを特徴とする投影露光装置。
【請求項５】
　前記光強度分布調整部材は、係数ｃを０.３ｒ／σ≦ｃ≦０.６ｒ／σとしたとき、前記面光源上で、Ｘ２＋Ｙ２≦ｃ２の領域内の光強度を他の領域よりも小さくするか、もしくはほぼ零とすることを特徴とする請求項４に記載の投影露光装置。
【請求項６】
　前記照明光学系は前記面光源の原点を前記投影光学系の瞳面の中心に結像するように構成され、前記投影光学系の実効的な瞳径の前記面光源上での半径をｒ０としたとき、前記面光源の半径ｒとの比ｒ／ｒ０である前記σ値を０.７以上にしたことを特徴とする請求項４又は５に記載の投影露光装置。
【請求項７】
　前記パターンは透過部とハーフトーン透過部とで形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の投影露光装置。
【請求項８】
　照明光学系を通して、マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含むパターンを有するマスクに照明光を照射するとともに、投影光学系を介して前記マスクのパターン像を感光基板上に投影する投影露光方法において、
　前記照明光学系内で前記マスクのパターン面に対して光学的にフーリエ変換の関係となる面上、もしくはその近傍面上で光軸を中心とした所定幅の輪帯状の領域内に前記照明光を分布させるとともに、前記輪帯状の領域の内側で中心部を除く離散的な複数の領域に前記照明光を分布させ、
　前記複数の領域は、前記光軸を原点としかつ前記２方向に対応して規定される直交座標系上において該光軸を中心として該直交座標系上に規定される十字領域で区画され、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０、前記十字領域の幅を２×ａ、長さを２×ｂとすると、０.１ｒ０≦ａ≦０.４ｒ０、０.４ｒ０≦ｂ≦０.８ｒ０を満たすことを特徴とする投影露光方法。
【請求項９】
　照明光学系を通して、マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含むパターンを有するマスクに照明光を照射するとともに、投影光学系を介して前記マスクのパターン像を感光基板上に投影する投影露光方法において、
　前記照明光学系内の前記マスクのパターン面に対する光学的なフーリエ変換面、もしくはその近傍面に形成される面光源の中心を原点として直交座標系ＸＹを定め、前記面光源の外形に近似した円の半径をｒ、前記面光源のコヒーレンスファクターをσ値としたとき、係数ａ、ｂをそれぞれ０.ｌｒ／σ≦ａ≦０.４ｒ／σ、０.４ｒ／σ≦ｂ≦０.８ｒ／σとして、前記面光源上で−ａ≦Ｘ≦ａ、かつ−ｂ≦Ｙ≦ｂの領域内と−ａ≦Ｙ≦ａ、かつ一ｂ≦Ｘ≦ｂの領域内との光量を他の領域よりも小さくするか、もしくはほぼ零にすることを特徴とする投影露光方法。
【請求項１０】
　係数ｃを０.３ｒ／σ≦ｃ≦０.６ｒ／σとして、前記面光源上でＸ２＋Ｙ２≦ｃ２の領域内の光強度を他の領域よりも小さくするか、もしくはほぼ零とすることを特徴とする請求項９に記載の投影露光方法。
【請求項１１】
　前記マスクはハーフトーン位相シフトマスクであることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の投影露光方法。
３．　訂正の適否
３．１　訂正事項ａ
　上記訂正事項ａ１は、訂正前の請求項１に係る発明の「投影すべきパターン」を、下位概念である、「マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含む投影すべきパターン」と減縮し、また訂正前の請求項１に係る発明の「前記輪帯状の領域の内側で中心部を除く離散的な複数の領域に前記照明光を分布させる」を、下位概念である、「前記輪帯状の領域の内側で中心部を除く離散的な複数の領域に前記照明光を分布させ、前記複数の領域は、前記光軸を原点としかつ前記２方向に対応して規定される直交座標系上において該光軸を中心として該直交座標系上に規定される十字領域で区画され、前記フ−リエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０、前記十字領域の幅を２×ａ、長さを２×ｂとすると、０.ｌｒ０≦ａ≦０.４ｒ０、０.４ｒ０≦ｂ≦０.８ｒ０を満たす」と減縮するものであるから、特許請求の範囲の減縮に相当する。
　また、当該「互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含む投影パターン」及び「前記複数の領域は、前記光軸を原点としかつ前記２方向に対応して規定される直交座標系上において該光軸を中心として該直交座標系上に規定される十字領域で区画され、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０、前記十字領域の幅を２×ａ、長さを２×ｂとすると、０.ｌｒ０≦ａ≦０.４ｒ０、０.４ｒ０≦ｂ≦０.８ｒ０を満たす」は、訂正前の特許請求の範囲の請求項２及び３に記載されていたものであるから、上記訂正事項ａ１は、願書に添付された明細書又は図面に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．２　訂正事項ａ２
　上記訂正事項ａ２については、請求項の削除に伴い、訂正前の請求項４に係る発明の「請求項１〜３いずれか一項」を、「請求項１」と訂正するものであるから、明りょうでない記載の釈明に相当する。
　また、上記訂正事項ａ２は、願書に添付された明細書又は図面に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．３　訂正事項ａ３
　訂正事項ａ３は、訂正前の請求項５に係る発明の「前記複数の領域でそれぞれ外縁部の一部以外に前記照明光を分布させ」という記載を、「前記複数の領域の夫々の中で、前記直交座標系の座標軸の夫々から最も遠い一部分を遮光すると共に該一部分以外に前記照明光を分布させ」という記載に訂正するものであるから、明りょうでない記載の釈明に相当する。
　当該「前記複数の領域の夫々の中で、前記直交座標系の座標軸の夫々から最も遠い一部分を遮光すると共に該一部分以外に前記照明光を分布させ」は、【００２９】段落の第９行〜第１１行の「その微小遮光部８Ｃ、８Ｄは扇状遮光部８１ａ〜８１ｄ（「扇状透過部８１ａ〜８１ｄ 」の誤記）の夫々の中で、Ｘ軸、Ｙ軸の夫々から最も遠い部分に設けられており」という記載に基づくものであり、願書に添付された明細書又は図面に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．４　訂正事項ａ４
　訂正事項ａ４は、訂正前の請求項１１に係る発明の「マスクのパターン」を、下位概念である、「マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含むパターンを備えたマスクの前記パターン」と減縮するものであるから、特許請求の範囲の減縮に相当する。
　当該「互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含むパターン」は、訂正前の特許請求の範囲の請求項２、６、８、１６及び２ ０に記載されていたものであるから、上記訂正事項ａ４は、願書に添付された明細書又は図面に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．５　訂正事項ａ５
　訂正事項ａ５は、請求項の削除に伴い、訂正前の請求項１２に係る発明の「請求項１１」を、「請求項４」と訂正するものであるから、明りょうでない記載の釈明に相当する。
　また、上記訂正事項ａ５は、願書に添付された明細書又は図面に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．６　訂正事項ａ６
　訂正事項ａ６は、請求項の削除に伴い、訂正前の請求項１３に係る発明の「請求項１１又は１２」を、「請求項４又は５」と訂正するものであるから、明りょうでない記載の釈明に相当する。
　また、上記訂正事項ａ６は、願書に添付された明細書又は図面に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．７　訂正事項ａ７
　訂正事項ａ７は、請求項の削除に伴い、訂正前の請求項１４に係る発明の「請求項１〜１３」を、「請求項１〜６」と訂正するものであるから、明りょうでない記載の釈明に相当する。
　また、上記訂正事項ａ７は、願書に添付された明細書又は図面に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．８　訂正事項ａ８
　上記訂正事項ａ８は、訂正前の請求項１に係る発明の「投影すべきパターン」を、下位概念である、「マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含む投影すべきパターン」と減縮し、また訂正前の請求項１に係る発明の「前記輪帯状の領域の内側で中心部を除く離散的な複数の領域に前記照明光を分布させる」を、下位概念である、「前記輪帯状の領域の内側で中心部を除く離散的な複数の領域に前記照明光を分布させ、前記複数の領域は、前記光軸を原点としかつ前記２方向に対応して規定される直交座標系上において該光軸を中心として該直交座標系上に規定される十字領域で区画され、前記フ−リエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０、前記十字領域の幅を２×ａ、長さを２×ｂとすると、０.ｌｒ０≦ａ≦０.４ｒ０、０.４ｒ０≦ｂ≦０.８ｒ０を満たす」と減縮するものであるから、特許請求の範囲の減縮に相当する。
　また、当該「互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含む投影パターン」及び「前記複数の領域は、前記光軸を原点としかつ前記２方向に対応して規定される直交座標系上において該光軸を中心として該直交座標系上に規定される十字領域で区画され、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０、前記十字領域の幅を２×ａ、長さを２×ｂとすると、０.ｌｒ０≦ａ≦０.４ｒ０、０.４ｒ０≦ｂ≦０.８ｒ０を満たす」は、訂正前の特許請求の範囲の請求項２及び３に記載されていたものであるから、上記訂正事項ａ８は、願書に添付された明細書又は図面に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．９　訂正事項ａ９
　訂正事項ａ９は、訂正前の請求項１７に係る発明の「マスクのパターン」を、下位概念である、「マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含むパターンを備えたマスクの前記パターン」と減縮するものであるから、特許請求の範囲の減縮に相当する。
　当該「互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含むパターン」は、訂正前の特許請求の範囲の請求項２、６、８、１６及び２ ０に記載されていたものであるから、上記訂正事項ａ９は、願書に添付された明細書又は図面に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．１０　訂正事項ａ１０
　訂正事項ａ１０は、請求項の削除に伴い、訂正前の請求項１８に係る発明の「請求項１７」を、「請求項９」と訂正するものであるから、明りょうでない記載の釈明に相当する。
　また、上記訂正事項ａ１０は、願書に添付された明細書又は図面に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．１１　訂正事項ａ１１
　訂正事項ａ１１は、請求項の削除に伴い、訂正前の請求項１９に係る発明の「請求項１〜１８」を、「請求項８〜１０」と訂正するものであるから、明りょうでない記載の釈明に相当する。
　また、上記訂正事項ａ１１は、願書に添付された明細書又は図面に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．１２　訂正事項ａ１２〜ａ１６
　訂正事項ａ１２〜ａ１６は、特許明細書の請求項２、３、６〜１０、１６及び２０を削除するものであるから、特許請求の範囲の減縮にあたる。
　また、上記訂正事項ａ１２〜ａ１６は、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．１３　訂正事項ｂ
　上記訂正事項ｂについては、段落【００２９】における「その微少遮光部８Ｃ、８Ｄは扇状遮光部８１ａ〜８１ｄの夫々の中で、Ｘ軸、Ｙ軸の夫々から最も遠い部分に設けられており」を「その微少遮光部８０、８Ｄは扇状透過部８１ａ〜８１ｄの夫々の中で、Ｘ軸、Ｙ軸の夫々から最も遠い部分に設けられており」と訂正するもので、明細書中の明らかな誤記の訂正に相当する。
　上記訂正事項ｂは、特許明細書又は図面に記載された事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張または変更するものではない。
３．６　訂正の適否の判断
　上記訂正事項ａ１〜ｂは、上記３．１〜３．１３のとおりであるから、平成６年法律第１１６号附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、改正前の特許法第１２６条第１項ただし書、同条第２項及び第３項の規定に適合する。
　従って、当該請求を認める。
４．特許異議申立てに係る請求項１、３〜１１についての判断
４．１　本件請求項１、３〜１１に係る発明
　上記２．２に記載のとおり。
４．２　異議申立ての理由の概要
　上記１．１に記載のとおり。
４．２．１　本件請求項１に係る発明と異議申立人キャノン株式会社が提出した甲１号証及び甲２号証との対比、判断
　本件請求項１に係る発明が、「マスクのパターン面に対して光学的にフーリエ変換の関係となる面を内部に有する照明光学系と、前記フーリエ変換面上、もしくはその近傍面上で光軸を中心とした所定半径内に照明光を分布させる光分布設定手段とを含み、
　前記光分布設定手段は前記光軸を中心とした所定幅の輪帯状の領域内に前記照明光を分布させるとともに、前記輪帯状の領域の内側で中心部を除く離散的な複数の領域に前記照明光を分布させ、
　前記複数の領域は、前記光軸を原点としかつ前記２方向に対応して規定される直交座標系上において該光軸を中心として該直交座標系上に規定される十字領域で区画され、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０、前記十字領域の幅を２×ａ、長さを２×ｂとすると、０.ｌｒ０≦ａ≦０.４ｒ０、０.４ｒ０≦ｂ≦０.８ｒ０を満たす」構成（以下、「本件請求項１に係る発明の特徴的構成」という。）を有するのに対し、異議申立人キャノン株式会社が提出した甲１号証及び甲２号証のいずれにも、上記本件請求項１に係る発明の特徴的構成の記載及びその記載を示唆する記載がない。
　従って、本件請求項１に係る発明は、異議申立人キャノン株式会社が提出した甲第１号証及び甲２号証記載の発明と同一ではない。
４．２．２　本件請求項４に係る発明と異議申立人キャノン株式会社が提出した甲１号証及び甲２号証との対比、判断
　本件請求項４に係る発明が、「マスクに対する光学的なフーリエ変換面、もしくはその近傍面に面光源を形成し、前記面光源からの光を前記マスクに照射する照明光学系とを傭えた投影露光装置において、
　前記面光源の中心を原点として直交座標系ＸＹを定め、前記面光源の外形に近似した円の半径をｒ、前記面光源のコヒーレンスファクターをσ値としたとき、係数ａ、ｂをそれぞれ０.１ｒ／σ≦ａ≦０.４ｒ／σ、０.４ｒ／σ≦ｂ≦０.８ｒ ／σとして、前記面光源上で−ａ≦Ｘ≦ａ、かつ−ｂ≦Ｙ≦ｂの領域内と−ａ≦Ｙ≦ａ、かつ−ｂ≦Ｘ≦ｂの領域内との光強度を他の領域よりも小さくするか、もしくはほぼ零にする」構成（以下、「本件請求項４に係る発明の特徴的構成」という。）を有するのに対し、異議申立人キャノン株式会社が提出した甲１号証及び甲２号証のいずれにも、上記本件請求項４に係る発明の特徴的構成の記載及びその記載を示唆する記載がない。
　従って、本件請求項４に係る発明は、異議申立人キャノン株式会社が提出した甲第１号証及び甲２号証記載の発明と同一ではない。
４．２．３　本件請求項８に係る発明と異議申立人キャノン株式会社が提出した甲１号証及び甲２号証との対比、判断
　本件請求項８に係る発明が、「マスクのパターン面に対して光学的にフーリエ変換の関係となる面上、もしくはその近傍面上で光軸を中心とした所定幅の輪帯状の領域内に前記照明光を分布させるとともに、前記輪帯状の領域の内側で中心部を除く離散的な複数の領域に前記照明光を分布させ、
　前記複数の領域は、前記光軸を原点としかつ前記２方向に対応して規定される直交座標系上において該光軸を中心として該直交座標系上に規定される十字領域で区画され、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０、前記十字領域の幅を２×ａ、長さを２×ｂとすると、０.１ｒ０≦ａ≦０.４ｒ０、０.４ｒ０≦ｂ≦０.８ｒ０を満たす」構成（以下、「本件請求項８に係る発明の特徴的構成」という。）を有するのに対し、異議申立人キャノン株式会社が提出した甲１号証及び甲２号証のいずれにも、上記本件請求項８に係る発明の特徴的構成の記載及びその記載を示唆する記載がない。
　従って、本件請求項８に係る発明は、異議申立人キャノン株式会社が提出した甲第１号証及び甲２号証記載の発明と同一ではない。
４．２．４　本件請求項９に係る発明と異議申立人キャノン株式会社が提出した甲１号証及び甲２号証との対比、判断
　本件請求項９に係る発明が、「マスクのパターン面に対する光学的なフーリエ変換面、もしくはその近傍面に形成される面光源の中心を原点として直交座標系ＸＹを定め、前記面光源の外形に近似した円の半径をｒ、前記面光源のコヒーレンスファクターをσ値としたとき、係数ａ、ｂをそれぞれ０.ｌｒ／σ≦ａ≦０.４ｒ／σ、０.４ｒ／σ≦ｂ≦０.８ｒ／σとして、前記面光源上で−ａ≦Ｘ≦ａ、かつ−ｂ≦Ｙ≦ｂの領域内と−ａ≦Ｙ≦ａ、かつ一ｂ≦Ｘ≦ｂの領域内との光量を他の領域よりも小さくするか、もしくはほぼ零にする」構成（以下、「本件請求項９に係る発明の特徴的構成」という。）を有するのに対し、異議申立人キャノン株式会社が提出した甲１号証及び甲２号証のいずれにも、上記本件請求項９に係る発明の特徴的構成の記載及びその記載を示唆する記載がない。
　従って、本件請求項９に係る発明は、異議申立人キャノン株式会社が提出した甲第１号証及び甲２号証記載の発明と同一ではない。
４．２．５　本件請求項２及び３に係る発明と異議申立人キャノン株式会社が提出した甲１号証及び甲２号証との対比、判断
　本件請求項１に係る発明を引用する本件請求項２及び３に係る発明は、本件請求項１に係る発明と同様に、異議申立人キャノン株式会社が提出した甲第１号証及び甲２号証記載の発明と同一ではない。４．２．６　本件請求項５〜７に係る発明と異議申立人キャノン株式会社が提出した甲１号証及び甲２号証との対比、判断
　本件請求項１又は４に係る発明を直接的又は間接的に引用する本件請求項５〜７に係る発明は、本件請求項１又は４に係る発明と同様に、異議申立人キャノン株式会社が提出した甲第１号証及び甲２号証記載の発明と同一ではない。
４．２．７　本件請求項１０及び１１に係る発明と異議申立人キャノン株式会社が提出した甲１号証及び甲２号証との対比、判断
　本件請求項８又は９に係る発明を直接的又は間接的に引用する本件請求項１０及び１１に係る発明は、本件請求項８又は９に係る発明と同様に、異議申立人キャノン株式会社が提出した甲第１号証及び甲２号証記載の発明と同一ではない。
４．２．９　異議申立人キャノン株式会社が主張する特許法第３６条違反の検討
　「本件特許の請求項１，５，１１，１２，１３，１４，１５，１７，１８，１９に係る各発明の上記構成 Ｊ，〜Ｊ９には、マスクのパターンに関して、縦横方向のパターンと、これとは異なる斜め（例えば４５０回転）パターンについて何ら規定されておらず、このような構成によっては、本件特許の上記各発明の課題乃至は効果を達成することは全く不可能である。」点については、訂正後の請求項１、４、８、９を、「マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含む投影すべきパターン」と訂正することにより解消した。
　「また、本件特許の請求項５に係る発明において、「前記複数の領域でそれぞれ外縁部の一部以外に前記照明光を分布させ、」と記載されているが、この記載における「…それぞれ外縁部の一部以外…」とはどのような構成を意味するのかきわめて不明瞭である。」については、訂正により解消した。
５．むすび
 したがって、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件請求項１〜１１に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件請求項１〜１１に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　従って、本件請求項１〜１１に係る発明についての特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認めない。
　よって、特許法の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、上記のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年７月１１日（２００２．７．１１）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
　訂正事項ａ１、ａ４、ａ９、ａ１２〜ａ１６は、特許請求の範囲の減縮を目的とし、訂正事項ａ２、ａ３、ａ５〜ａ７、ａ１０、ａ１１は、明りょうでない記載の釈明を目的とし、ｂは誤記の訂正を目的とするものである。
訂正事項ａ１
　特許明細書の【請求項１】を以下のように訂正する。
「【請求項１】
　マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含む投影すべきパターンが形成されたマスクを照明する照明系と、前記パターンの像を感光基板上に投影する投影光学系とを備えた投影露光装置において、
　前記照明系は、前記マスクのパターン面に対して光学的にフーリエ変換の関係となる面を内部に有する照明光学系と、前記フーリエ変換面上、もしくはその近傍面上で光軸を中心とした所定半径内に照明光を分布させる光分布設定手段とを含み、
　前記光分布設定手段は前記光軸を中心とした所定幅の輪帯状の領域内に前記照明光を分布させるとともに、前記輪帯状の領域の内側で中心部を除く離散的な複数の領域に前記照明光を分布させ、
　前記複数の領域は、前記光軸を原点としかつ前記２方向に対応して規定される直交座標系上において該光軸を中心として該直交座標系上に規定される十字領域で区画され、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０、前記十字領域の幅を２×ａ、長さを２×ｂとすると、０．ｌｒ０≦ａ≦０．４ｒ０、０．４ｒ０≦ｂ≦０．８ｒ０を満たすことを特徴とする投影露光装置。
訂正事項ａ２
　特許明細書の【請求項４】を【請求項２】とし、以下のように訂正する。
　【請求項２】
　前記中心部は円形であり、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０とすると、前記中心部の半径ｒ２は０．３ｒ０≦ｒ２≦０．４ｒ０満たすことを特徴とする請求項１に記載の投影露光装置。
訂正事項ａ３
　特許明細書の【請求項５】を【請求項３】とし、以下のように訂正する。
　【請求項３】
　前記光分布設定手段は、前記複数の領域の夫々の中で、前記直交座標系の座標軸の夫々から最も遠い一部分を遮光すると共に該一部分以外に前記照明光を分布させ、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０とすると、前記外縁部の一部は前記直交座標系の座標軸との距離ｄが０．５ｒ０＜ｄ＜０．８ｒ０を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の投影露光装置。
訂正事項ａ４
　特許明細書の【請求項１１】を【請求項４】とし、以下のように訂正する。
　【請求項４】
　マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含むパターンを備えたマスクの前記パターンを感光基板上に投影する投影光学系と、光源からの光を入射して、前記マスクに対する光学的なフーリエ変換面、もしくはその近傍面に面光源を形成し、前記面光源からの光を前記マスクに照射する照明光学系とを傭えた投影露光装置において、
　前記面光源の中心を原点として直交座標系ＸＹを定め、前記面光源の外形に近似した円の半径をｒ、前記面光源のコヒーレンスファクターをσ値としたとき、係数ａ、ｂをそれぞれ０．１ｒ／σ≦ａ≦０．４ｒ／σ、０．４ｒ／σ≦ｂ≦０．８ｒ／σとして、前記面光源上で−ａ≦Ｘ≦ａ、かつ−ｂ≦Ｙ≦ｂの領域内と−ａ≦Ｙ≦ａ、かつ−ｂ≦Ｘ≦ｂの領域内との光強度を他の領域よりも小さくするか、もしくはほぼ零にする光強度分布調整部材を設けたことを特徴とする投影露光装置。
訂正事項ａ５
　特許明細書の【請求項１２】を【請求項５】とし、以下のように訂正する。
　【請求項５】
　前記光強度分布調整部材は、係数ｃを０．３ｒ／σ≦ｃ≦０．６ｒ／σとしたとき、前記面光源上で、Ｘ２＋Ｙ２≦ｃ２の領域内の光強度を他の領域よりも小さくするか、もしくはほぼ零とすることを特徴とする請求項４に記載の投影露光装置。
訂正事項ａ６
　特許明細書の【請求項１３】を【請求項６】とし、以下のように訂正する。
　【請求項６】
　前記照明光学系は前記面光源の原点を前記投影光学系の瞳面の中心に結像するように構成され、前記投影光学系の実効的な瞳径の前記面光源上での半径をｒ０としたとき、前記面光源の半径ｒとの比ｒ／ｒ０である前記σ値を０．７以上にしたことを特徴とする請求項４又は５に記載の投影露光装置。
訂正事項ａ７
　特許明細書の【請求項１４】を【請求項７】とし、以下のように訂正する。
　【請求項７】
　前記パターンは透過部とハーフトーン透過部とで形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の投影露光装置。
訂正事項ａ８
　特許明細書の【請求項１５】を【請求項８】とし、以下のように訂正する。
　【請求項８】
　照明光学系を通して、マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含むパターンを有するマスクに照明光を照射するとともに、投影光学系を介して前記マスクのパターン像を感光基板上に投影する投影露光方法において、
　前記照明光学系内で前記マスクのパターン面に対して光学的にフーリエ変換の関係となる面上、もしくはその近傍面上で光軸を中心とした所定幅の輪帯状の領域内に前記照明光を分布させるとともに、前記輪帯状の領域の内側で中心部を除く離散的な複数の領域に前記照明光を分布させ、
　前記複数の領域は、前記光軸を原点としかつ前記２方向に対応して規定される直交座標系上において該光軸を中心として該直交座標系上に規定される十字領域で区画され、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０、前記十字領域の幅を２×ａ、長さを２×ｂとすると、０．１ｒ０≦ａ≦０．４ｒ０、０．４ｒ０≦ｂ≦０．８ｒ０を満たすことを特徴とする投影露光方法。
訂正事項ａ９
　特許明細書の【請求項１７】を【請求項９】とし、以下のように訂正する。
　【請求項９】
　照明光学系を通して、マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含むパターンを有するマスクに照明光を照射するとともに、投影光学系を介して前記マスクのパターン像を感光基板上に投影する投影露光方法において、
　前記照明光学系内の前記マスクのパターン面に対する光学的なフーリエ変換面、もしくはその近傍面に形成される面光源の中心を原点として直交座標系ＸＹを定め、前記面光源の外形に近似した円の半径をｒ、前記面光源のコヒーレンスファクターをσ値としたとき、係数ａ、ｂをそれぞれ０．ｌｒ／σ≦ａ≦０．４ｒ／σ、０．４ｒ／σ≦ｂ≦０．８ｒ／σとして、前記面光源上で−ａ≦Ｘ≦ａ、かつ−ｂ≦Ｙ≦ｂの領域内と−ａ≦Ｙ≦ａ、かつ一ｂ≦Ｘ≦ｂの領域内との光量を他の領域よりも小さくするか、もしくはほぼ零にすることを特徴とする投影露光方法。
訂正事項ａ１０
　特許明細書の【請求項１８】を【請求項１０】とし、以下のように訂正する。
　【請求項１０】
　係数ｃを０．３ｒ／σ≦ｃ≦０．６ｒ／σとして、前記面光源上でＸ２＋Ｙ２≦ｃ２の領域内の光強度を他の領域よりも小さくするか、もしくはほぼ零とすることを特徴とする請求項９に記載の投影露光方法。
訂正事項ａ１１
　特許明細書の【請求項１９】を【請求項１１】とし、以下のように訂正する。
　【請求項１１】
　前記マスクはハーフトーン位相シフトマスクであることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の投影露光方法。」
訂正事項ａ１２
　特許明細書の【請求項２】を削除する。
訂正事項ａ１３
　特許明細書の【請求項３】を削除する。
訂正事項ａ１４
　特許明細書の【請求項６】〜【請求項１０】を削除する。
訂正事項ａ１５
　特許明細書の【請求項１６】を削除する。
訂正事項ａ１６
　特許明細書の【請求項２０】を削除する。
訂正事項ｂ
　【００２９】段落を以下のように訂正する。
「図７は遮光板８の第３実施例による形状を示し、基本的には図４の遮光板８の形状と同じであるが、外周の輪帯状遮光部８Ｂの内側で、４つの扇状透過部８１ａ〜８１ｄの夫々の一部に９０°のコーナをもつ微少遮光部８Ｃ、８Ｄを設けた点が異なる。これら微少遮光部８Ｃ、８ＤはＸ軸、Ｙ軸の夫々と平行なエッジを有し、Ｘ軸からＹ方向に距離ｄｙだけ離れており、Ｙ軸と平行エッジはＹ軸からＸ方向に距離ｄｘだけ離れている。その微少遮光部８Ｃ、８Ｄは扇状透過部８１ａ〜８１ｄの夫々の中で、Ｘ軸、Ｙ軸の夫々から最も遠い部分に設けられており、この遮光部８Ｃ、８Ｄの部分からの照明光東は縦パターンＰｖ、横パターンＰｈとして最もピッチが小さいもの、あるいは微細なピッチの斜めパターンに対して最適化された配向特性を持つ。このため、そのように最もピッチが小さい縦、横パターン、あるいは微細な斜めパターンの結像時に、焦点深度拡大作用が得られる。ところが遮光部８Ｃ、８Ｄの部分から照明光束は、中程度（例えば０．４〜０．５μｍの綿幅）の微細度のＬ＆Ｓパターンの結像時に、むしろ焦点深度を減少させる方向に作用してしまう。」
（５４）【発明の名称】
投影露光装置及び方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　
マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含む
　前記照明系は、前記マスクのパターン面に対して光学的にフーリエ変換の関係となる面を内部に有する照明光学系と、前記フーリエ変換面上、もしくはその近傍面上で光軸を中心とした所定半径内に照明光を分布させる光分布設定手段とを含み、
　前記光分布設定手段は前記光軸を中心とした所定幅の輪帯状の領域内に前記照明光を分布させるとともに、前記輪帯状の領域の内側で中心部を除く離散的な複数の領域に前記照明光を分布させ
、
　
前記複数の領域は、前記光軸を原点としかつ前記２方向に対応して規定される直交座標系上において該光軸を中心として該直交座標系上に規定される十字領域で区画され、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０、前記十字領域の幅を２×ａ、長さを２×ｂとすると、０．１ｒ０≦ａ≦０．４ｒ０、０．４ｒ０≦ｂ≦０．８ｒ０を満たす
　【請求項２】　
前記中心部は円形であり、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０とすると、前記中心部の半径ｒ２は０．３ｒ０≦ｒ２≦０．４ｒ０満たすことを特徴とする請求項１に
　【請求項３】　
前記光分布設定手段は、前記複数の領域の夫々の中で、前記直交座標系の座標軸の夫々から最も遠い一部分を遮光すると共に該一部分以外に前記照明光を分布させ、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０とすると、前記外縁部の一部は前記直交座標系の座標軸との距離ｄが０．５ｒ０＜ｄ＜０．８ｒ０を満たすことを特徴とする請求項１又は２に
　【請求項４】　
マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含むパターンを備えたマスクの前記パターンを感光基板上に投影する投影光学系と、光源からの光を入射して、前記マスクに対する光学的なフーリエ変換面、もしくはその近傍面に面光源を形成し、前記面光源からの光を前記マスクに照射する照明光学系とを備えた投影露光装置において、
　
前記面光源の中心を原点として直交座標系ＸＹを定め、前記面光源の外形に近似した円の半径をｒ、前記面光源のコヒーレンスファクターをσ値としたとき、係数ａ、ｂをそれぞれ０．１ｒ／σ≦ａ≦０．４ｒ／σ、０．４ｒ／σ≦ｂ≦０．８ｒ／σとして、前記面光源上で−ａ≦Ｘ≦ａ、かつ−ｂ≦Ｙ≦ｂの領域内と−ａ≦Ｙ≦ａ、かつ−ｂ≦Ｘ≦ｂの領域内との光強度を他の領域よりも小さくするか、もしくはほぼ零にする光強度分布調整部材を設けたことを特徴とする
　【請求項５】　
前記光強度分布調整部材は、係数ｃを０．３ｒ／σ≦ｃ≦０．６ｒ／σとしたとき、前記面光源上で、Ｘ２＋Ｙ２≦ｃ２の領域内の光強度を他の領域よりも小さくするか、もしくはぼぼ零とすることを特徴とする請求項４に
　【請求項６】　
前記照明光学系は前記面光源の原点を前記投影光学系の瞳面の中心に結像するように構成され、前記投影光学系の実効的な瞳径の前記面光源上での半径をｒ０としたとき、前記面光源の半径ｒとの比ｒ／ｒ０である前記σ値を０．７以上にしたことを特徴とする請求頂４又は５に記載の
　【請求項７】　
前記パターンは透過部とハーフトーン透過部とで形成されることを特徴とする請求頂１〜６のいずれか一項に記載の
　【請求項８】　
照明光学系を通して、マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含むパターンを有するマスクに照明光を照射するとともに、投影光学系を介して前記マスクのパターン像を感光基板上に投影する投影露光方法において、
　
前記照明光学系内で前記マスクのパターン面に対して光学的にフーリエ変換の関係となる面上、もしくはその近傍面上で光軸を中心とした所定幅の輪帯状の領域内に前記照明光を分布させるとともに、前記輪帯状の領域の内側で中心部を除く離散的な複数の領域に前記照明光を分布させ、
　
前記複数の領域は、前記光軸を原点としかつ前記２方向に対応して規定される直交座標系上において該光軸を中心として該直交座標系上に規定される十字領域で区画され、前記フーリエ変換面上で見た前記投影光学系の瞳面の半径をｒ０、前記十字領域の幅を２×ａ、長さを２×ｂとすると、０．１ｒ０≦ａ≦０．４ｒ０、０．４ｒ０≦ｂ≦０．８ｒ０を満たす
　【請求項９】　
照明光学系を通して、マスク上で互いに直交する２方向にそれぞれ周期性を持つ第１要素と、前記２方向と異なる方向に周期性を持つ第２要素とを含むパターンを有するマスクに照明光を照射するとともに、投影光学系を介して前記マスクのパターン像を感光基板上に投影する投影露光方法において、
　
前記照明光学系内の前記マスクのパターン面に対する光学的なフーリエ変換面、もしくはその近傍面に形成される面光源の中心を原点として直交座標系ＸＹを定め、前記面光源の外形に近似した円の半径をｒ、前記面光源のコヒーレンスファクターをσ値としたとき、係数ａ、ｂをそれぞれ０．１ｒ／σ≦ａ≦０．４ｒ／σ、０．４ｒ／σ≦ｂ≦０．８ｒ／σとして、前記面光源上で−ａ≦Ｘ≦ａ、かつ−ｂ≦Ｙ≦ｂの領域内と−ａ≦Ｙ≦ａ、かつ−ｂ≦Ｘ≦ｂの領域内との光量を他の領域よりも小さくするか、もしくはほぼ零にすることを特徴とする投影露光方法
　【請求項１０】　
係数ｃを０．３ｒ／σ≦ｃ≦０．６ｒ／σとして、前記面光源上でＸ２＋Ｙ２≦ｃ２の領域内の光強度を他の領域よりも小さくするか、もしくはほぼ零とすることを特徴とする請求項９に記載の投影露光方法
　【請求項１１】　
前記マスクはハーフトーン位相シフトマスクであることを特徴とする請求頂８〜１０のいずれか一項に記載の投影露光方法
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、半導体集積回路、液晶表示素子等の微細パターンの露光転写に使用される投影露光装置に関し、特に転写すべきパターンの形成されたマスク（レチクル）の照明方法に工夫を施した露光装置に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　年々微細化が進むリソグラフィ工程においては、現在、６４ＭＤ−ＲＡＭ製造用の実用的な投影露光装置の導入が必須となっている。このような微細なパターンの投影露光転写を十分な精度で達成するために、従来より様々の工夫が提案されている。そのうち、特に転写すべきパターンがライン・アンド・スペース（以下Ｌ＆Ｓとする）のように、ある方向に周期性をもつときに、従来よりも格段に解像力と焦点深度とを拡大させる手法として、特開平４−１０８６１２号公報、特開平４−２２５５１４号公報等のような超解像技術が提案された。
　【０００３】
　この超解像技術は、投影露光すべきＬ＆Ｓパターンが形成されたマスク基板（レチクル）への照明光の配向特性だけを特殊なものにすることで、従来の照明方法では解像しなかった微細なパターンを十分な焦点深度をもって解像させるものである。その照明光の配向特性は照明光学系内のレチクルに対するフーリエ変換面内での照明光束の分布、すなわち２次光源像の分布を、レチクルのＬ＆Ｓのパターンの微細度（ピッチ等）に対応して制御することによって作られる。
　【０００４】
　図１は、上記公報に開示された技術を適用した照明光学系の模式的な構成を示す斜視図である。ここでは照明光源として水銀ランプ１を用い、この水銀ランプ１の発光点を楕円鏡２の第１焦点に配置する。楕円鏡２で反射した照明光ＩＬａは第２焦点３で一度収れんした後、不図示のミラーで反射されてコリメータレンズ系４に入射する。一般に図１のように楕円鏡２と水銀ランプ１とを組み合わせると、照明光ＩＬａの断面は輪帯状（ドーナツ状）の強度分布をもつ。この輪帯状の断面の照明光ＩＬａはコリメータレンズ系４でほぼ平行光束に変換されて、照明系内のフーリエ変換面に配置された遮光板８に達する。遮光板８上には光軸ＡＸから等距離の位置に４つの開口が設けられ、この開口の夫々にはフライアイレンズ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄが設けられる。これらフライアイレンズ７Ａ〜７Ｄの夫々の入射面は、いずれも輪帯状断面の照明光束ＩＬａ内に位置する。また、フライアイレンズ７Ａ〜７Ｄの夫々の射出側には、そのフライアイレンズ内のエレメントレンズの数分だけ、水銀ランプ１の点光源像が形成される。従って、フライアイレンズ７Ａ〜７Ｄの各射出面には２次光源像（面光源）が形成される。
　【０００５】
　各フライアイレンズ７Ａ〜７Ｄの夫々からの照明光は、コンデンサーレンズ等を含む逆フーリエ変換光学系１１（以後便宜的にコンデンサーレンズと呼ぶ）によって、レチクルＲのパターン形成領域ＰＡ上に一様に重畳して照射される。レチクルＲのパターン領域ＰＡの中心に光軸ＡＸが通るように、レチクルＲを配置し、その中心を座標系ＸＹの原点としたとき、Ｌ＆Ｓ状のレチクルパターンは、多くの場合、Ｘ方向にピッチをもつＬ＆Ｓパターン（縦パターン）ＰｖとＹ方向にピッチをもつＬ＆Ｓパターン（横パターン）Ｐｈとに分けられる。すなわち、パターン領域ＰＡ内にはＸ方向とＹ方向との２方向について周期性をもつパターン群が集合して形成される。
　【０００６】
　Ｌ＆ＳパターンＰｖ、ＰｈのＸ、Ｙ方向のピッチのうち、最小のものに対して照明条件を最適化するものとすると、フライアイレンズ７Ａ〜７Ｄの夫々の光軸ＡＸからの偏心量ｙα、ｘβは、そのＬ＆Ｓパターンの最小ピッチと一義的な関係で決められる。例えばＬ＆ＳパターンＰｈのＹ方向の最小ピッチをＧｙ（μｍ）、照明光ＩＬａの波長をλ（μｍ）、コンデンサーレンズ１１からレチクルＲまでの距離、すなわち焦点距離をｆ（ｍｍ）とし、Ｌ＆ＳパターンＰｈから発生する１次回折光の回折角（０次光からの角度）を２θｙ（ｒａｄ）としたとき、着目する１つのフライアイレンズのＹ方向の偏心量ｙαは、ｓｉｎ２θｙ＝λ／Ｇｙ、ｙα＝ｆ・ｓｉｎθｙがほぼ同時に満たされるように決められる。
　【０００７】
　さらに、Ｌ＆ＳパターンＰｖのＸ方向の最小ピッチをＧｘ（μｍ）とし、Ｌ＆ＳパターンＰｖから発生する１次回折光の回折角を２θｘ（ｒａｄ）としたとき、着目する１つのフライアイレンズのｘ方向の偏心量ｘβは、ｓｉｎ２θｘ＝λ／Ｇｘ、ｘβ＝ｆｓｉｎθｘがほぼ同時に満足するように決められる。
　以上のように、従来の特殊照明法（変形光源）では、レチクルＲ上のＬ＆Ｓパターンのうち、Ｘ方向にピッチを有するパターンＰｖの超解像投影には、フーリエ変換面上でＸ方向に対称的に偏心した２次光源像のペア（フライアイレンズ７Ａと７Ｄ、またはフライアイレンズ７Ｂと７Ｃ）からの傾斜照明光が寄与し、Ｙ方向にピッチを有するパターンＰｈの超解像投影には、フーリエ変換面上でＹ方向に対称的に偏心した２次光源像のペア（フライアイレンズ７Ａと７Ｂ、またはフライアイレンズ７Ｃと７Ｄ）からの傾斜照明光が寄与する。
　【０００８】
　尚、図１において第２焦点３には露光の開始と中断とを制御するロータリーシャッター等が配置され、第２焦点３はフライアイレンズ７Ａ〜７Ｄの夫々の射出面側に形成される２次光源像と共役であり、フライアイレンズ７Ａ〜７Ｄの夫々の入射面はレチクルＲのパターン面と共役になっている。
　【０００９】
　【発明が解決しようとする課題】
　上記の如き従来技術においては、転写すべき回路原版（レチクル）の特定の方向、例えば直交する２方向の周期パターンについてのみ解像度や焦点深度を改善する効果がある。ところが、他の方向、特に上記の直交する２方向の夫々に対して４５°回転した方向に周期性をもつパターンについては、通常の照明法を適用した露光装置よりも解像度や焦点深度が低下するという問題があった。
　【００１０】
　本発明は、このような問題に鑑みて成されたものであり、レチクル上の、特にレチクル外形と平行な縦横方向の夫々に周期性を有する２方向パターンの解像度と焦点深度を大幅に向上させつつ、これらとは方向の異なる斜め（例えば４５°回転）パターンについても、通常の装置より高解像かつ大焦点深度が得られる投影露光装置の提供を目的としている。
　【００１１】
　【課題を解決するための手段】
　本発明においては、投影露光装置のマスク照明用の照明光学系内のフーリエ変換面に形成される光源像（面光源）の２次元的な形状を、従来の形状に加えて若干変形するようにした。
　具体的には、図２に示すように、ほぼ円形の領域Ｃ１内に包含される面光源（ここではフライアイレンズ７の射出面）のうち、原点から所定半径の円Ｃ２よりも外側の輪帯部分は全く遮光しないようにする。そして、円Ｃ２の内側に原点からＸ、Ｙ方向の夫々に延びた十字状遮光部８Ａを設け、Ｘ、Ｙ座標軸で規定された４つの象限の夫々に、互いに分離した透過部（光源面）を形成するようにした。その４つの象限の透過部は従来と同様にＸ、Ｙ方向の夫々にピッチを有する周期性パターンの超解像に寄与する。
　【００１２】
　従来においては十字状遮光部８Ａの４つの先端部が全て面光源の半径（ほぼ円Ｃ１の半径）以上に延設されていたが、本発明では十字状遮光部８の４つの先端部を面光源の半径よりも小さくし、それら４つの先端部の外側にも、面積的に小さな面光源が存在するようにした。尚、この図２中の直交座標系ＸＹの設定は、図１のものと全く同じであり、座標系ＸＹの原点は照明光学系、あるいは投影光学系の光軸ＡＸと一致している。また、図２においてＥＰは、２次元光源像（面光原）としてのフライアイレンズ７の射出面内で見た投影光学系の瞳面を表す。
　【００１３】
　一般にこの種の投影露光装置では、投影光学系の瞳面（フーリエ変換面）内に面光源像（フライアイレンズ７の射出面の像）が形成されるようになっている。そして照明光学系内のフーリエ変換面上で見た投影光学系の瞳ＥＰの半径ｒ０と、面光源の半径ｒとの比ｒ／ｒ０のことはσ値と呼ばれる。そこで、図２において円Ｃ１の半径をσ値で０．７〜０．８程度、円Ｃ２の半径ｒ’を０．６４ｒ０＝０．６４ｒ／σ程度にしておくと、Ｘ、Ｙ方向の夫々に対して４５°だけ回転した方向にピッチを有する０．４〜０．４５μｍの線幅の周期パターンに対しても超解像の効果が十分に得られるようになる。尚、図２に示した円Ｃ１、Ｃ２の設定条件や十字状遮光部８Ａの寸法条件については、以後の実施例において詳細に例示する。
　【００１４】
　【作用】
　本発明においては、いわゆる変形光源の光源形状として、レチクル上の縦横パターンに最適化された部分を多く含みながら、かつ、斜めパターンについても最適な部分（図２の十字状遮光部８Ａの先端の外側）も、わずかに含ませるようにした。このため、従来の変形光源ではむしろ通常照明より悪化してしまっていた斜めパターンの解像度及び焦点深度も、通常照明に比べて改善することができる。また、縦横パターンに最適化された光源部の面積（光量）と、斜めパターンに最適化された光源部の面積（光量）のバランスも最適化されているために、縦横パターンの投影時の解像度や焦点深度の改善も従来の変形光源形状の場合とほぼ同程度に実現できる。尚、図２のように十字状遮光部８Ａの外側に輪帯状の面光源部（半径ｒ’〜ｒ）を設けた場合、斜めパターンの周期性の方向はＸ、Ｙ方向の夫々に対して必ずしも４５°（又は１３５°）でなくても、本発明の効果が得られる。
　【００１５】
　【実施例】
　図３は本発明の実施例による投影露光装置の全体的な概略構成を示す図である。そして、図３中の部材で、図１中のものと同じ機能のものには同一の符号を付してある。
　水銀ランプ１からの照明光ＩＬａは楕円鏡２で第２焦点３に収れんされたのち、コリメータレンズ系４、ミラー５、インプット側フィールドレンズ６を介してフライアイレンズ７に入射する。第２焦点３の位置には一方向に回転するロータリーシャッター１９Ａが配置され、シャッター１９Ａは駆動ユニット（モータ、駆動回路等）１９Ｂによって制御される。また、照明光ＩＬａはフライアイレンズ７に入射する際、図１の場合と同様に輪帯状の強度分布をもつが、それはフライアイレンズ７の射出側に設ける遮光板（絞り）８の形状が、図２のような変形光源を作るものの場合に適している。しかしながら、遮光板８を従来と同様の円形開口絞りをもつ遮光板９に切り換えて通常照明を行う場合、照明光ＩＬａの輪帯状の強度分布はあまり好ましくない。特にレチクルＲが位相シフト法を適用したものの場合、レチクルＲへの照明光の開口数は比較的小さな値（σ値で０．２〜０．４程度）に絞られる。その場合、フライアイレンズ７の中央部分のエレメントレンズからの照明光、すなわち照明光ＩＬａの輪帯状の強度分布の中央部の光のみがレチクル照明に利用されることになり、照度低下を招くことになる。
　【００１６】
　そこで通常照明に切り替えるときは、例えばＵＳＰ．４，６３７，６９１等に開示されているようなプリズム３０を、コリメータレンズ４とフィールドレンズ６との間に交換可能に配置し、照明光ＩＬａの輪帯状の強度分布を円形状の分布に整形するとよい。
　さて、フライアイレンズ７の射出側には、図２のような変形光源用の遮光板８や通常光源用の遮光板９を交換可能に保持するターレット１０が設げられる。ターレット１０は駆動ユニット１０Ａによって、所定角度毎に回転させられる。図３では遮光板８がフライアイレンズ７の射出側に位置決めされている。こうして遮光板８の透過部を通った照明光ＩＬｂはアウトプット側フィールドレンズ１３、ミラー１２を介してコンデンサーレンズ１１に入射する。フライアイレンズ７中の選ばれた複数のエレメントレンズの夫々の点光源からの光は、コンデンサーレンズ１１によって全てレチクルＲのパターン領域上で重畳して一様に照射される。図３中に示した照明光ＩＬａは、選ばれた１つのエレメントレンズの点光源からの光を代表して表したものである。
　【００１７】
　ここで、遮光板８の遮光部形状とフライアイレンズ７のエレメントレンズ配置との関係は、図２に示したものと同じであり、現実的には図２中の円Ｃ１の外側も遮光部とし、十字状遮光部８Ａも含めて石英板等の透過板の上に金属層等を蒸着して作る。
　また、フライアイレンズ７の射出面（もしくは遮光板８の面）は、レチクルＲのパターン面に対して光学的なフーリエ変換の関係になっている。従ってフライアイレンズ７の１つのエレメントレンズで作られた点光源からの光は、コンデンサーレンズ１１によって入射角θの平行光束となってレチクルＲを傾斜照明する。このとき、１つの点光源のフーリエ変換面上での偏心量（光軸ＡＸからの距離）は、入射角θの正弦（ｓｉｎθ）と比例関係にある。この入射角θは、レチクルＲ上の周期的なパターンのピッチに応じて適量値が存在する。Ｘ、Ｙ方向の夫々に周期的なパターンに対する偏心量ｙα、ｘβの決定方法については、先の特開平４−２２５５１４号公報等に開示されているので、ここではその説明を省略する。
　【００１８】
　照明光ＩＬｂの照射によって、レチクルＲ上の特定ピッチの周期パターンから発生した各回折光のうち、０次回折光Ｄ０と１つの１次回折光Ｄ１とは、両側テレセントリックな投影光学系ＰＬの瞳ＥＰ内で対称的に分布した後、ウェハＷに達する。従ってレチクルＲ上の特定ピッチの周期パターンは、１つの１次回折光Ｄ１と０次回折光Ｄ０との干渉によって作られる明暗像としてウェハＷ上に結像される。ウェハＷの表面にはレジスト層が塗布されているので、シャッター１９Ａの開時間を制御して、そのレジストに見合った最適露光光量を与えると、レチクルＲの周期パターンの縮小像がレジスト層に形成される。
　【００１９】
　そのウェハＷは、光軸ＡＸと垂直な面内で２次元移動するステージＷＳＴ上に載置され、ステージＷＳＴはレーザー干渉計１８Ａによる座標位置の計測結果に基づいて、モータ等の駆動ユニット１８Ｂにより駆動される。制御ユニット２０は、そのウェハステージＷＳＴ、シャッター用駆動ユニット１９Ｂ、ターレット用駆動ユニット１０Ａを統括的に制御する。特にターレット用駆動ユニット１０Ａに対しては、レチクルＲの登録名による自動制御、またはオペレータからの指示による手動制御が可能となっている。
　【００２０】
　図４は第１の実施例による遮光板８の具体的な形状を示す平面図であり、図５は図４中の座標系ＸＹと同一の座標系で見たときのレチクルＲ上の周期パターン配置を模式的に示したものである。図５に示したように、レチクルＲ上にはレチクルの外形各辺の方向Ｘ、Ｙと平行な周期的な縦パターンＰｖ（ピッチはＸ方向）と横パターンＰｈ（ピッチはＹ方向）とが多く存在し、それらにくらべて割合としては少ないが、Ｘ、Ｙ方向の夫々に対して４５°（又は、１３５°）回転した周期的な斜めパターンＴａ、Ｔｂも存在する。このようなパターンの構成は、本実施例に限らず、半導体デバイス用の回路原版としてのレチクルでは普通のことであり、縦パターンＰｖ、横パターンＰｈの割合は多く、斜めパターンＴａ、Ｔｂの割合は少ないのが一般的である。
　【００２１】
　これらのパターンを有するレチクルＲに対して、図４に示した遮光板８を適用した照明光学系からの照明光を照射すると、幅２ａ、長さ２ｂの十字状遮光部８Ａによって区画された４つの扇状透明部８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄの夫々を面光源として、レチクルＲ上の縦パターンＰｖと横パターンＰｈとの投影時の解像度や焦点深度が従来と同様に向上する。ここで、遮光板８は最外周に外径値ｒ０、内径ｒの輪帯遮光部８Ｂを有し、原点（光軸ＡＸの通る点）から十字状遮光部８Ａの先端までの長さｂは、ｒ＞ｂの関係に設定されている。尚、輪帯遮光部８Ｂの内径エッジが図２中の円Ｃ１に相当し、輪帯遮光部８Ｂの外径値ｒ０が投影光学系ＰＬの瞳ＥＰの実効的な最大径（すなわち最大開口数Ｎ．Ａ．）に対応するものとすると、輪帯遮光部８Ｂの内径値ｒと外径値ｒ０との比ｒ／ｒ０は、コヒーレンスファクターのσ値に他ならない。
　【００２２】
　さらに、図４の遮光板８において、十字状遮光部８ＡのＸ、Ｙ方向の各先端部には、斜めパターンＴａ、Ｔｂの結像に有効な透明部８１ｅ、８１ｆ、８１ｇ、８１ｈが形成されている。従来のこの種の照明方法では、その４つの透明部８１ｅ、８１ｆ、８１ｇ、８１ｈは全て遮光部とされていた。この４つの透明部８１ｅ〜８１ｈの夫々に光源像（面光源）を作ると、縦パターンＰｖや横パターンＰｈの投影時の解像度や焦点深度を多少劣化させる副作用がある。しかしながら、縦パターンＰｖ、横パターンＰｈに対して有効な扇状透明部８１ａ〜８１ｄの個々の面積（あるいは光量）に比べて、４つの透明部８１ｅ〜８１ｈの個々の面積（あるいは光量）は十分に小さいため、縦パターンＰｖや横パターンＰｈについての投影性能を大きく損なうものとはならない。
　【００２３】
　ここで遮光板８の各値ｒ（σ）、ａ、ｂの関係は、０．１ｒ／σ≦ａ≦０．４ｒ／σ、０．４ｒ／σ≦ｂ≦０．８ｒ／σ程度に定められる。値ａが０．１ｒ／σ（すなわち０．１ｒ０）よりも小さくなると、変形光源としての効果が消失し、通常照明（光軸ＡＸを中心とする単なる円形又は多角形面光源）と何ら変わらなくなる。さらに、値ａが０．４ｒ／σ（すなわち０．４ｒ０）よりも大きくなると、４つの扇状透明部８１ａ〜８１ｄの夫々の面積上の重心点が、遮光板８の原点から大きく離れた所に出来るため、レチクルＲ上のパターンＰｖ、Ｐｈのうちピッチがより微細になったものに対しては照明光の傾斜角の最適化がはかられるが、それよりもピッチが粗くなったパターンに対しては最適化がはかられず、焦点深度の拡大効果が得られにくくなる。
　【００２４】
　また値ｂについても、０．４ｒ／σより小さいと縦パターンＰｖ、横パターンＰｈの解像に不適当な面光源、すなわち透明部８１ｅ〜８１ｈの面積が増大するため、縦横パターンＰｖ、Ｐｈの投影時の焦点深度が著しく減少してくることになる。逆に値ｂが０．８ｒ／σより大きくなると、斜めパターンＴａ、Ｔｂの投影時の解像度や焦点深度の改善効果が薄らいでしまう。
　【００２５】
　また図４に示した遮光板８の形状では、わずかながらも斜めパターンＴａ、Ｔｂの結像に有効な面光源部を含んでおり、かつ中央の十字状遮光部８Ａの大部分は縦パターンＰｖ、横パターンＰｈのみでなく、斜めパターンＴａ、Ｔｂに対しても不適当な面光源部をも遮光している。このため斜めパターンＴａ、Ｔｂの結像においても、従来の通常照明（光軸ＡＸを中心とする単なる円形又は多角形面光源）よりは格段に高い解像度や焦点深度を得ることができる。
　【００２６】
　さて、図６は遮光板８の第２実施例による形状を示し、図４の遮光板８の構成と同じ部分には同一の符号を付けてある。本実施例は基本的には図４の遮光板と同じであるが、中央の十字状遮光部８Ａ’の中心に半径ｒｃ（ｒｃ＞ａ）の円形遮光部を設けた点が異なる。このように面光源の中心部を円形遮光部で遮へいすると、縦パターンＰｖ、横パターンＰｈの結像に関して特に有効な光源部、すなわち４つの扇状透明部８１ａ〜８１ｄの夫々の面積が図４の場合よりも少なくなり、相対的に斜めパターンＴａ、Ｔｂの結像に関して有効な光源部、すなわち４つの透明部８１ｅ〜８１ｈの夫々の面積の割合が増大する。この為、斜めパターンＴａ、Ｔｂの結像時の解像度や焦点深度を図４の場合よりもさらに改善することができる。
　【００２７】
　また図６の遮光板８によって新たに遮光される部分は、比較的に光軸ＡＸに近い位置であり、やや粗め（例えばウェハ上での線幅が０．５μｍ以上）のピッチの縦パターンＰｖ、横パターンＰｈの結像時に焦点深度を改善する効果はあるものの、より微細なピッチの縦、横パターンＰｖ、Ｐｈに対しては解像度や焦点深度を改善する効果があまりない。そのため、投影露光すべきレチクルＲ上のＬ＆Ｓパターンが、比較的微細なピッチのものに限られていて、かつ同程度のピッチの斜めパターンも、少ないながらも適度の割合で含まれている場合、図６の遮光板８を用いた縦、横パターンＰｖ、Ｐｈの総合的な結像性能は、図４の遮光板８を用いたときと比べて特に劣化することはない。
　【００２８】
　ここで図６の遮光板８の中央の円形遮光部の半径ｒ２は、０．３ｒ／σ≦ｒ２≦０．４ｒ／σ程度に定められ、厳密にはａ＜ｒ２＜ｂの条件も加味される。ここで半径ｒ２の値が小さくなって結局、ａ≧ｒ２となると、図４の遮光板８の形状と何ら変わらなくなってしまうため、斜めパターンＴａ、Ｔｂの結像時の焦点深度拡大作用はやや減少することになる。逆に半径ｒ２の値を大きくしていくと、その面光源形状は輪帯に近づくため、縦、横パターンＰｖ、Ｐｈの結像時の焦点深度拡大作用が減少してしまう。
　【００２９】
　図７は遮光板８の第３実施例による形状を示し、基本的には図４の遮光板８の形状と同じであるが、外周の輪帯状遮光部８Ｂの内側で、４つの扇状透過部８１ａ〜８１ｄの夫々の一部に９０°のコーナをもつ微少遮光部８Ｃ、８Ｄを設けた点が異なる。これら微少遮光部８Ｃ、８ＤはＸ軸、Ｙ軸の夫々と平行なエッジを有し、Ｘ軸からＹ方向に距離ｄｙだけ離れており、Ｙ軸と平行エッジはＹ軸からＸ方向に距離ｄｘだけ離れている。その微少遮光部８Ｃ、８Ｄは扇状
透過部
　【００３０】
　従って図７の遮光板８は、ここでの変形光源方式によって理論上結像可能な最小ピッチ程度に微細な縦横パターンは含まないが、それよりも粗い中程度の微細度のＬ＆Ｓパターンを含むレチクルＲを投影露光するのに適していると言える。
　尚、図７から明らかなように、微少遮光部８Ｃ、８Ｄのエッジの距離ｄｘ、ｄｙは、ここではｄｘ＜ｒ、ｄｙ＜ｒに定められ、レチクル上の縦パターン、横パターン、斜めパターンの各ピッチがほぼ同程度であれば、さらにｄｘ＝ｄｙに定められる。そして図７の遮光板８内の扇状透明部８１ａ〜８１ｄの夫々の面積的な重心点（光量重心点）の位置は、微少遮光部８Ｃ、８Ｄが存在しないときの重心点位置とそれ程変化していない。また微少遮光部８Ｃ、８Ｄの各エッジのＸ、Ｙ軸からの距離ｄｘ、ｄｙを小さくしていくと、各扇状透明部８１ａ〜８１ｄは矩形（又は正方形）に近づいていく。
　【００３１】
　図８は、微少遮光部８Ｃ、８Ｄの各エッジのＸ、Ｙ軸からの距離ｄｘ、ｄｙを比較的小さくするとともに、十字状遮光部８Ａ、輪帯状遮光部８Ｂ、微少遮光部８Ｃ、８Ｄの夫々のエッジをフライアイレンズ７のエレメントレンズの断面形状（ここでは正方形とする）に合わせた場合の遮光板８の形状を示す。尚、先の図４、図６、７の各遮光板の場合も遮光部エッジはエレメントレンズの断面形状に合わせるのが好ましい。図８において、斜めパターンＴａ、Ｔｂの結像時に有効な光源部分を形成する４つの透明部８１ｅ〜８１ｈ夫々には、２個のエレメントレンズがＸ軸、Ｙ軸をはさんで位置する。また、十字状遮光部８Ａの幅の半値ａはエレメントレンズの１個分の寸法に定められ、長さｂは５個分の寸法に定められている。そして扇状透明部８１ａ〜８１ｄの夫々には、４×４個のエレメントレンズの集合から最外角の１個のエレメントレンズを取り除いたものが位置する。尚、微少遮光部８Ｃ、８Ｄに相当する部分は、それぞれ２個のエレメントレンズを遮へいしている。また、この図の遮光板８の場合、４つの扇状透明部８１ａ〜８１ｄと透明部８１ｅ〜８１ｈとは、今までの各実施例のようにつながっておらず、互いに独立したものとなっている。さらに４つの扇状透明部８１ａ〜８１ｄの夫々の最内角（最も原点に近い隅）に位置する１個のエレメントレンズを遮へいするように、すなわち中心部に４×４個のエレメントレンズの集合体の大きさと同じ正方形（又は矩形）の遮光部を付加してもよい。このような正方形の遮光部の付加によって、先の図６に示した第２の実施例の遮光板８と同様の作用、効果を得ることができる。この場合、中心の四角形遮光部の各辺のエッジのＸ軸、Ｙ軸からの距離は、図６の円形遮光部の半径Ｃと同程度の範囲に定められる。
　【００３２】
　さらに図８中に示した扇状透明部８１ａ〜８１ｄの夫々に位置するフライアイレンズ７のエレメントレンズ群は、全てＸ軸、及びＹ軸に対して対称な配置になっている。このような対称配置を採ることによって、レチクル上のＬ＆Ｓパターンの投影像のテレセン誤差（ベストフォーカス面からウェハ面がわずかにずれたときの像の横ずれ）が皆無となる。
　【００３３】
　ここで図９を参照して、図４、図６〜８の遮光板８を用いたとき、レチクルＲから発生して投影光学系ＰＬに入射した結像光束の瞳面ＥＰ内での分布について説明する。図９は図２に対応して表したもので、所定のピッチの縦、横パターンＰｖ、Ｐｈに対して最適化された４つの扇状面光源部の光量重心点８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄと、その縦、横パターンＰｖ、Ｐｈと同一のピッチの斜めパターンＴａに対して最適化された４つの光量重心点のうちの代表的な１つの重心点８０Ｅとを、瞳面ＥＰ上で示したものである。４つの重心点８０Ａ〜８０Ｄの夫々は、各実施例中の４つの扇状透明部８１ａ〜８１ｄの夫々の面積的な重心とほぼ一致しており、重心点８０Ｅは透明部８１ｅの面積的な重心点とぼぼ一致している。まず、４つの重心点８０Ａ〜８０Ｄは、対象となる縦、横パターンのピッチに対して最適化されているので、例えばレチクルＲからの結像光束のうち、重心点８０Ａを通る照明光線の照射によって縦、横パターンから発生する０次光は、重心点８０Ａを通り、±１次回折光の一方は、Ｘ軸、Ｙ軸の夫々と対称に位置する重心点８０Ｂ、８０Ｄを重畳して通る。
　【００３４】
　一方、重心点８０Ｅを通るように配向された照明光線によって縦パターンＰｖから発生する±１次回折光±Ｄｘ１（回折光束の重心）は、重心点８０Ｅを通りＸ軸と平行な線上に分布するが、その位置は図９のように瞳面ＥＰの最大径の外側になってしまうので、縦パターンＰｖの結像には影響を与えない。ところが横パターンＰｈから発生する１つの１次回折光−Ｄｙ１（回折光束の重心）は瞳ＥＰ内のＹ軸上に分布するため、横パターンＰｈの結像に影響を与える。この１次回折光−Ｄｙ１は横パターンＰｈの変形照明法による理想的な分布位置とは異なるため、横パターンＰｈの結像にとってはあまり好ましくない光である。しかしながら、重心点８０Ｅを作る照明光量は、小さな面積の透明部８１ｅで決まり、他の４つの重心点８０Ａ〜８０Ｄの照明光量に比べて格段に小さい。その比は例えば図８の場合、フライアイレンズ７のエレメントレンズの数の比で決まり、そのため、好ましくない１次回折光−Ｄｙ１の光量自体も格段に小さく、横パターンＰｈの結像性能を実用上大きく劣化させることはない。
　【００３５】
　次に斜めパターンＴａ（４５°）からの結像光束の分布について考えてみる。ここでは、代表して重心点８０Ｂを０次光が通るように配向された照明光（扇状透明部８１ｂの透過部）の照射によって斜めパターンＴａから発生する回折光について述べる。斜めパターンＴａのピッチが縦、横パターンＰｖ、Ｐｈのピッチと同程度であるとすると、斜めパターンＴａからの１次回折光−Ｄｔ１（回折光束の重心）は、重心点８０Ｂを中心とした半径２ｙα（あるいは２×β）の円上で、かつ重心点８０Ｂと８０Ｂとを光軸ＡＸを通って結ぶ線（１３５°）上に位置する。この１次回折光−Ｄｔ１は、２つの重心点８０Ａ、８０Ｃを結ぶ４５°の線に関して、重心点８０Ｂを通る０次光束と対称的な関係になっていないために、斜めパターンＴａの結像に対しては好ましくない光になっている。
　【００３６】
　ところが、重心点８０Ｅに斜めパターンＴａからの０次光が位置するように，　　　、遮光板８に透明部８１ｅが設けられているので、透明部８１ｅからの照明光によって斜めパターンＴａから発生した１次回折光−Ｄｔ１’は、重心点８０Ｅを中心とした半径２ｙα（あるいは２ｘβ）の円上で、かつ重心点８０Ｅを通る１３５°の線（重心点８０Ｂと８０Ｄを結ぶ線と平行）上に位置する。その重心点８０Ｅと１次回折光−Ｄｔ１’との位置関係は、重心点８０Ａと８０Ｃとを結ぶ４５°の線（斜めパターンＴａのフーリエ変換像における中心軸）に対してほぼ対称になっている。従って、透明部８１ｅからの照明光は、斜めパターンＴａの結像に対して有効な成分になり、斜めパターンの解像度や焦点深度を改善する方向に働く。尚、図９の場合、重心点８０Ｅを０次光とする斜めパターンＴａからの１次回折光−Ｄｔ１’はほぼＸ軸上に位置し、さらにその位置は遮光板８の斜めパターン用の他の透明部８１ｈからの照明光の重心点（８０Ｈとする）に接近している。このように、１次回折光−Ｄｔ１’の位置に透明部８１ｈの重心点８０Ｈが位置することは、斜めパターンＴａがそのピッチ方向に対称的に傾斜した２つの照明光束で照明されることを意味する。
　【００３７】
　以上のことから、投影露光すべき縦、横パターンＰｖ、Ｐｈ、斜めパターンＴａ、Ｔｂの各ピッチが１枚のレチクル上で同程度とすると、斜めパターン用に付加した面光源部（透明部８１ｅ〜８１ｈ）の夫々の光量重心点は、理想的にはＸ軸、Ｙ軸上で原点から、√（ｘβ２＋ｙα２）の距離の所に配置すればよい。この関係は理想的な条件であって、現実的にはその関係から若干（例えば２０％〜３０％程度）はずれていても、本発明の効果はそれなりに得られる。
　【００３８】
　図１０は本発明の第４の実施例による照明光学系の部分構成を示し、ここでは図３に示したフライアイレンズ７の部分を、特公平３−７８６０７号公報に開示されているような２連のフライアイレンズ系に変更する。　図３中のコリメータレンズ４とプリズム３０とを通った照明光ＩＬａは、図１０のように１段目のフライアイレンズ７Ｅに入射する。このフライアイレンズ７ＥはＸ、Ｙ方向に４個ずつのエレメントレンズを束ねたものとする。フライアイレンズ７Ｅの各エレメントレンズの射出端に結像した点光源像の夫々からの照明光は、レンズ系２５を介して２段目のフライアイレンズ７Ｆの入射面の全面を重畳して照射する。２段目のフライアイレンズ７Ｆは６×６個の配列でエレメントレンズを束ねたもので、各エレメントレンズの射出面から数ｍｍ程度離れた空間中に３次元光源像（点光源）が結像される。この２連フライアイレンズ系の場合、２段目のフライアイレンズ７Ｆの個々のエレメントレンズの射出側には、１段目のフライアイレンズ７Ｅの射出面に形成された４×４個の点光源像が形成されるので、３次元光源像は１６×３６個の点光源が２次元的に集合した面光源となる。
　【００３９】
　さて、本実施例の場合、図４、図６〜８に示した遮光板８は、２段目のフライアイレンズ７Ｆの射出側で、３次元光源像が形成される空間中の面内に配置される。図１１はフライアイレンズ７Ｆの射出側に形成された３次元光源像と遮光板８の遮光部８Ａ（８Ａ’）、８Ｂの各エッジとの配置関係を示したものである。図１１に示すように、フライアイレンズ７Ｆの１つのエレメントレンズの射出側には、４×４個の点光源ＳＰがＸ、Ｙ方向にほぼ等ピッチで整列している。このとき、十字状遮光部８Ａ（８Ａ’）の外形エッジや周辺の輪帯状遮光部８Ｂの内径円Ｃ１に対応するエッジは、全て３次元光源像を形成する点光源のピッチに合わせて屈曲される。すなわち、単一のフライアイレンズ系のときは図８に示したようにフライアイレンズのエレメントレンズの断面形状に合わせて各遮光部のエッジを規定する必要があったが、２連（タンデム）フライアイレンズ系では、そのような必要がない。しかも３次元光源像を形成する点光源の数は、単一フライアイレンズ系の場合よりも格段に増えているため、面光源としての平均的な照度分布は極めて平坦になる。
　【００４０】
　図１２は本発明の第５の実施例によせる照明系の構成を示し、ここでは特開平４−２２５５１４号公報に開示されているように、照明系内のフーリエ変換面上のＸＹ座標系で４つの象限の夫々に位置する縦横パターン用の面光源を、それぞれ独立したフライアイレンズ７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄで構成する。そしてコリメータレンズ４からの輪帯状分布の照明光束を四角錐プリズム２６で４つの光束に分割し、それぞれを４つのフライアイレンズ７０Ａ〜７０Ｄへ入射する。また、斜めパターン用の面光源は、４本のオプチカルファイバー９０の先端部７０Ｅ、７０Ｆ、７０Ｇ、７０Ｈで構成し、その４本のオプチカルファイバー９０の他端（入射端）側は１本に束ねられ、シャッター１９Ａの後で分岐された照明光の一部がその入射端に集光される。
　【００４１】
　本実施例では斜めパターン用の面光源を作る系が、縦横パターン用の面光源を作る系と独立しているので、投影対象となったレチクル上に斜めパターンが全く存在していないときは、オプチカルファイバー９０の入射端側の光路中に別のシャッターや減光フィルター（ＮＤフィルター）を挿入して、先端部７０Ｅ〜７０Ｈの発光を禁止するか、大幅に光量低下させることができる。さらに、そのＮＤフィルターの減光率の調整等によって先端部７０Ｅ〜７０Ｈの発光強度を変化させることができるので、レチクルＲ上のＬ＆Ｓパターンのうち斜めパターンがしめる割合に応じて最適な光量を与えることができる。従って、オペレータがレチクルＲ上の斜めパターンの割合に関する情報を、図３中の主制御ユニット２０に入力する構成にしておけば、４つの先端部７０Ｅ〜７０Ｈの発光強度を、予め定められたテーブルに従って自動的に最適値（零も含む）に調整することもできる。
　また、図１２に示したように、４つのフライアイレンズ７０Ａ〜７０Ｄ、４つの先端部７０Ｅ〜７０Ｈが独立に設けられるから、レチクルＲ上のＬ＆Ｓのパターンのピッチに応じて、個々のフライアイレンズ、または先端部をＸＹ面内で２次元、または１次元に可動にしておいてもよい。その場合、縦横パターン、斜めパターンのピッチが同程度であり、４つのフライアイレンズ７０Ａ〜７０Ｄの夫々の射出側の面光源の光量重心点が、ＸＹ面内で光軸ＡＸを中心とする正方形の４隅に対応した配置をとるときは、４つのフライアイレンズ７０Ａ〜７０Ｄの光量重心点の光軸ＡＸからの偏心量と、先端部７０Ｅ〜７０Ｈの光量重心点の光軸からの偏心量とがほぼ等しくなるような関係で可動にするとよい。
　【００４２】
　尚、図１２の構成において、４つのフライアイレンズ７０Ａ〜７０Ｄの夫々は、図１０と同様にタンデム・フライアイレンズ系としてもよく、また各フライアイレンズ７０Ａ〜７０Ｄの夫々の射出側に個別に絞り（遮光板）を設け、４つの面光源のそれぞれの大きさを個別に、又は連動して変えられるようにしてもよい。ところで図１２において、フライアイレンズ７０Ａ〜７０Ｄの夫々の間には、特別に遮光板等を設けていないが、各フライアイレンズの間の空間を通ってくる迷光が無視できない程に多いときは、簡単な遮光板（十字状）を設けるのが望ましい。従ってその迷光成分が十分に小さければ、特別に遮光板を設ける必要はない。このことは、先の図４、図６〜８に示した遮光板８に対しても同様に適用できることであって、十字状遮光部８Ａ、８Ａ’や輪帯状遮光部８Ｂ等を完全な遮光層にしなくてもよいことを意味する。例えば遮光板８上の各遮光部を、露光用の照明光の波長（ｉ線では３６５ｎｍ、ＫｒＦエキシマレーザでは２４８ｎｍ）において９０％以上の減光率をもつ誘電体薄膜等で構成してもよい。
　【００４３】
　さて、ここで以下のシミュレーションの説明のために、これまでに発表されている従来の変形光源の絞り形状の例を図１３、１４に示す。図１３は特定のピッチを有する縦パターンＰｖ、横パターンＰｈに最適化された中心位置（ｘβ、ｙα）と、適当な半径（σ値で０．１〜０．３）を有する円形４光源用の遮光板の例である。図１４は図１３の円形開口の代わりに夫々正方形の開口とし、かつそれら４つの正方形開口の周辺の一部が照明光学系のσ値に相当する半径ｒより大きい扇状４光源用の遮光板の例である。
　【００４４】
　一例として、図１４に示す光源形状を用いた縦横Ｌ＆Ｓパターン、及び斜め（４５°または１３５°方向）Ｌ＆Ｓパターンの投影時に得られるＬ＆Ｓパターン像のライン、又はスペースの線幅サイズ〔μｍ〕に対する焦点深度ＤＯＦ〔μｍ〕のシミュレーション結果を図１５に示す。
　ここでシミュレーションの条件は、波長λをｉ線の０．３６５〔μｍ〕、投影光学系ＰＬのウェハ側の開口数Ｎ．Ａ．を０．５０（レチクル側では０．１）、遮光板８の輪帯状遮光部８Ｂの内径ｒをσ値（ｒ／ｒ０）として０．８（通常の円形面光源のσ値も０．８とする）、十字状遮光部の幅の半値ａを開口数換算で０．２８、すなわちａ＝０．２８ｒ／σ＝０．３５ｒとした（通常照明ではａ＝０で十字状遮光部なし）。ここで焦点深度（ＤＯＦ）の値は、１：１ラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）パターン像のコントラストが６０％以上になる範囲（全幅）から、パターンニングすべきレジストの厚さ１．２μｍ、その屈折率１．７によって決まる一定値、１．２／１．７≒０．７０６〔μｍ〕を差し引いた値とした。図１５中で２点鎖線で表したシミュレーション結果の特性ＤＶ１は、図１４の従来の遮光板を用いたときの縦、横Ｌ＆Ｓパターンに対する焦点深度特性を示し、破線のシミュレーション特性ＤＯ１は、同様に図１４の遮光板を用いたときの斜め（４５°、１３５°）Ｌ＆Ｓパターンに対する焦点深度特性を示す。図１４の如き従来の変形光源形状では、斜めパターンに対する焦点深度特性ＤＯ１が、比較のためにシュミレートした通常の円形面光源を用いたときの斜めパターンに対する焦点深度特性ＤＣよりわずかに劣る結果となる。尚、通常の円形光源形状の場合は縦、横、斜めパターンのいずれに対しても焦点深度特性ＤＣになる。
　【００４５】
　図１６は本発明の第１実施例（図４）による遮光板８を用いたときの焦点深度特性のシミュレーション結果を示す。このとき、図４中の十字状遮光部８Ａの幅の半値ａはａ＝０．２８ｒ０＝０．３５ｒに定められ、長さの半値ｂはｂ＝０．５６ｒ０＝０．７ｒとし、露光波長λ、Ｎ．Ａ．、σは図１５の場合と同じにした。この条件での縦横の１：１のＬ＆Ｓパターンでの焦点深度特性ＤＶ２は、図１５中の従来の変形光源（図１４）による特性ＤＶ１よりわずかに劣るが、一方斜めＬ＆Ｓパターンに対する焦点深度特性ＤＯ２は、通常の円形面光源を用いたときの焦点深度特性ＤＣより上まわっており、本発明の効果が確認されている。また、縦横パターンに対する焦点深度特性ＤＶ２も十分にあり、変形光源が本質的に持つ能力を損なうものではない。尚、本シミュレーションでは、十字状遮光部の幅の半値ａと長さの半値ｂをそれぞれａ＝０．２８ｒ０（投影光学系の開口数Ｎ．Ａ．の０．２８倍）、ｂ＝０．５６ｒ０（開口数Ｎ．Ａ．の０．５６倍）としたが、これらの値はそれに限定されるものではなく先に述べたように、値ａは０．１ｒ０（０．１・Ｎ．Ａ．）≦ａ≦０．４ｒ０（０．４・Ｎ．Ａ．）程度であればよく、値ｂについては０．４ｒ０（０．４・Ｎ．Ａ．）≦ｂ＜０．８ｒ０（０．８・Ｎ．Ａ．）程度であれば、本発明の効果を得ることができる。ただし、値ｂの上限は、半径ｒの値に対してｂ＜ｒになっている必要がある。
　【００４６】
　図１７は本発明の第２の実施例（図６）による遮光板８を用いたときの焦点深度特性のシミュレーション結果を示す。このとき遮光板８は図６に示した通り、十字状遮光部と中心円形遮光部とを組み合わせたもので、シミュレーション条件は露光波長λを０．３６５μｍ（ｉ線）、投影光学系ＰＬのウェハ側開口数Ｎ．Ａ．を０．５０、遮光板８の外周の輪帯状遮光部８Ｂの内径ｒをσ値（ｒ／ｒ０）換算で０．７、十字状遮光部の幅の半値ａを０．２８ｒ０、長さの半値ｂを０．５６ｒ０、そして中心円形遮光部の半径ｃを０．４６ｒ０とした。図１７のシミュレーション結果のように、斜めＬ＆Ｓパターンの焦点深度特性ＤＯ３は、従来の通常の円形面光源（σ＝０．７）での焦点深度特性ＤＣに比べて格段に改善されており、かつ、縦、横のＬ＆Ｓパターンに対する焦点深度特性ＤＶ３も十分に大きな値となっている。
　【００４７】
　ここでのシミュレーションでは、中心円形遮光部の半径ｃの値を０．４６ｒ／σとしたが、これも前述の半値ａ、ｂ同様、０．４６ｒ／σに限定されるわけではなく、０．３ｒ／σ（０．３・Ｎ．Ａ．）＜ｃ＜０．６ｒ／σ（０．６・Ｎ．Ａ．）程度であれば本発明の効果を十分に得ることができる。ただし、半径ｃの値があまりにも小さいと、図６の遮光板８は図４の遮光板と同様の形状となるため、斜めパターンについての焦点深度の改善度はやや減少することになる。すなわち、図１７中の特性ＤＯ３が、図１６中の特性ＤＯ２のようになる。また、半径ｃの値があまり大きいと、それは輪帯照明（後述）に近づくため、縦横のＬ＆Ｓパターンに対する焦点深度特性ＤＶ３中で、パターンサイズが０．４５μｍ付近に見られるような焦点深度が特に大きくなる部分が存在しなくなり、やはり望ましくない。
　【００４８】
　図１８は本発明の第３の実施例（図７）による遮光板８を用いたときのシミュレーション結果を示す。この場合のシミュレーション条件は、投影光学系の開口数Ｎ．Ａ．を０．５０、面光源の最大半径であるσ値（ｒ／ｒ０）を０．８、十字遮光部８Ａの各寸法、半値ａ、半値ｂをそれぞれ０．２８ｒ０、０．５６ｒ０、そして周辺の微小遮光８Ｃ、８Ｄまでの距離ｄを０．６４ｒ０とした。この図１８のシミュレーション結果と、前述の図１６に示したシミュレーション結果とを比べると、図７の遮光板８を用いたときの斜めパターンについての焦点深度特性ＤＯ４は、図４の遮光板８を用いたときの焦点深度特性ＤＯ２（図１６）、又は図６の遮光板を用いたときの焦点深度特性ＤＯ３（図１７）と同程度に改善されていながら、縦横のＬ＆Ｓパターンのうち、特に０．４５μｍ程度のライン幅の中程度の微細度のパターンについても、焦点深度特性ＤＶ４の如く、焦点深度が改善されることがわかる。
　【００４９】
　尚、図７の遮光板中の微小遮光部８Ｃ、８Ｄのエッジ距離ｄの値も、０．６４ｒ０に限定されるわけではなく、０．５ｒ０＜ｄ＜０．８ｒ０程度の範囲であればよい。ただし距離ｄがあまり小さいと縦横パターンに対する解像度が低下してしまうことになり、あまり大きいと効果が表れない。そこで図７に示した遮光板８の光軸近傍をさらに遮光する図６のような中心円形遮光部、あるいは四角形遮光部を追加してもよい。
　【００５０】
　図１９は比較のために輪帯照明での同様のシミュレーション結果を示すものである。このときの条件は露光波長λを０．３６５μｍとし、そして０．７・Ｎ．Ａ．（σ＝０．７）に相当する半径の円形面光源のうち、その半分の半径（σ＝０．３５）に相当する中心円形部を遮光部とした輪帯状面光源を考える。このような輪帯照明で得られるＬ＆Ｓパターンに対する焦点深度特性ＤＡでは、０．４２μｍ以上のライン（又はスペース）幅をもつ粗いパターンについて、幅でほぼ１．５μｍ程度の焦点深度が得られる。従来の円形面光源のときの焦点深度特性ＤＣでは１μｍもないのが実情である。ただし、実際のメモリーパターンの露光時を考えると、特に金属配線層の露光工程では大きな焦点深度が要求され、例えば６４ＭＤＲＡＭでは０．４５μｍ程度の線幅のＬ＆Ｓパターンに対して、幅で２μｍ以上の焦点深度が必要とされる。従って図１９の如く輪帯照明で得られる焦点深度特性ＤＡではこの要求を満たすことは難しい。また、上述の金属配線層の露光工程でも、特に焦点深度が必要とされているのは段差（１μｍ程度）部に形成されている縦、横のＬ＆Ｓパターンであるため、本発明のような変形光源形状はきわめて有効なものである。
　【００５１】
　尚、実施例中においては、光源を水銀ランプとしてｉ線を用いるものとしたが、これは他の波長であってもレーザ等の光源であってもよい。またシミュレーションの条件では、投影光学系の開口数Ｎ．Ａ．を０．５とし、遮光板によって作られる最大の面光源の半径ｒをσ値で０．７、又は０．８としたが、開口数Ｎ．Ａ．、σ値はこれに限定されるものではない。ただしσ値については、０．７以上程度が効果的である。また光源形状の最外形は、遮光板８の輪帯遮光部８Ｂの内径エッジで規定される円（σ）によって制限されるものとしたが、その最外形は四角形、六角形等で規定してもよい。さらに各実施例中の遮光板８の遮光部形状はＸ方向、Ｙ方向に関して同形状（対称形）としたが、その形状はＸ方向とＹ方向とで異なってもよい。すなわち、各遮光部の寸法値ａ、ｂ、ｄ、あるいは中心に四角形遮光部を設けた場合の各エッジの中心からの距離ｃの値が、Ｘ方向とＹ方向とで異なってもよい。
　【００５２】
　実際の照明系中では、フライアイレンズの射出面の光量分布はフライアイレンズの各エレメントレンズの配列に応じて離散的、すなわち点光源の離散的な集合となる。このとき、各エレメントレンズの断面形状が長方形であると、離散的な点光源のそれぞれの間隔もＸ、Ｙ方向で異なってくる。そこで実効的な照明条件（レチクルへの照明光の配向特性）をＸ、Ｙ方向で揃えるために、各遮光部の寸法値ａ、ｂ、ｃ、ｄの値をＸ、Ｙ方向で積極的に異ならせることが必要となることもある。また、本発明の各実施例で用いる遮光板８の各透過部８１ａ〜８１ｄ、８１ｅ〜８１ｈに対して効率よく照明光を集中させて光量損失を減らすために、遮光板８の前に、それらの透過部に照明光を集中させる集光手段（プリズム、ミラー、ファイバー等）を設けるとよい。さらに各実施例の遮光板８は透過部と遮光部より成るとしたが、遮光部の一部、または全てを半透過部（望ましくは透過率が５０％以下）としてもよい。また、露光を行う工程によって、必要な焦点深度や縦横パターンと斜めパターンの重要度が異なるため、それらに対応できる形状をもった複数の遮光板８を、図３のターレット１０に用意し、交換使用可能としておくことが望ましい。シミュレーションにおいては、使用するレチクルを遮光部（クロム層）と透過部から成る通常のレチクルとしたが、本発明を、いわゆるハーフトーン位相シフト（遮光部の代わりに１〜１５％程度の透過率を持ち、かつ透過部を通る光との間の位相をπだけ異ならしめるハーフトーン透過部（薄膜）を設ける）方式のレチクルの投影時に用いると、本発明の効果をさらに高めることができる。
　【００５３】
　以上の各シミュレーション結果から明らかなように、縦横パターンＰｖ、Ｐｈのウェハ上での線幅が、６４Ｍ−ＤＲＡＭ製造時に使われる０．４〜０．５μｍ程度のとき、各実施例に示した遮光板８は焦点深度の改善に良好に作用している。しかも、同時に斜めパターンＴａ、Ｔｂについても焦点深度の改善効果が得られている。ただし縦横パターンと斜めパターンとで同じ線幅サイズでの焦点深度を比べてみると、確かに斜めパターンの方の焦点深度はそれ程大きくない。しかしながら、１枚のレチクル内での縦横パターンのピッチ（線幅サイズ）に対して、斜めパターンのピッチ（線幅サイズ）の方が１．２〜１．５倍程度粗い場合、例えば図１７中の縦横パターンに対する特性ＤＶ３中で線幅サイズが０．４２μｍのとき、斜めパターンの線幅サイズがその１．５倍（０．６３μｍ）であると、斜めパターンに対する特性ＤＯ３中の線幅サイズ０．６３μｍでの焦点深度は２μｍ程度得られることになる。
　【００５４】
　ところで先の図９から明らかなように、対象とする縦横パターンのピッチに対して最適化された４つの光量重心点（０次光の重心点）８０Ａ〜８０Ｄが、投影光学系ＰＬの瞳ＥＰ内で正方形の各角に位置するとき、対象とする斜めパターンのピッチが縦横パターンのピッチの約１．４倍程度である場合、斜めパターン用に補助的に加えられる照明光の光量重心点８０Ｅは、理想的には２つの重心点８０Ａ、８０Ｂを結ぶ線分とＹ軸との交点に一致する。
　【００５５】
　図２０は、縦横パターンと斜めパターンとのピッチ関係とが上述のように約１．４倍になっているときに、ほぼ理想的な関係で各光量重心点を配置した様子を示す。この図２０中で、瞳ＥＰに分布する０次光、１次回折光は各重心点の回りに所定の大きさで広がりを持つものとする。その広がりの形（領域）は、本来、遮光板８の透明部８１ａ〜８１ｄ、８１ｅ〜８１ｈ等の面光源の形状に一致するが、ここでは単に円形で表してある。
　【００５６】
　図２０の場合、斜めパターン（４５°、１３５°）から発生する４つの０次光（重心点８０Ａ〜８０Ｄ）の夫々に対応した１次回折光−Ｄｔ１は、瞳ＥＰのほぼ中心を重畳して通る。また、重心点８０Ｅを０次光として通る斜めパターンからの１次回折光−Ｄｔ１’は、斜めパターン用の補助光源の重心点８０Ｈと８０Ｆの夫々の近傍、又は一致した位置を通る。同時に、重心点８０Ｅを０次光として通る横パターンからの１次回折光−Ｄｙ１は、斜めパターン用の補助光源の重心点８０Ｇの近傍、又は一致した位置を通る。
　【００５７】
　このような０次光、１次回折光の分布のうち、変形光源を用いたときの斜めパターンに対する焦点深度拡大効果を低減させる成分は、瞳ＥＰの中心に現れる４つの１次回折光−Ｄｔ１である。そこでこのような条件のときには、投影光学系の瞳ＥＰの中央部のみに減光フィルター（ＮＤフィルター）を配置し、４つの１次回折光−Ｄｔ１の光量を適度に減衰させるとよい。
　【００５８】
　尚、図２０中の縦横パターン用の４つの光量重心点８０Ａ〜８０Ｄを作る円形領域と、斜めパターン用の４つの光量重心点８０Ｅ〜８０Ｈを作る小さな円形領域との配置関係は、そのまま照明系内に設ける変形光源用の遮光板８の透明部形状と相似になる。従って遮光板８として、図２０中の４つの大きな円形領域と４つの小さな円形領域とを透明にした形状のものがそのまま使える。
　【００５９】
　【発明の効果】
　以上のように本発明によれば、これまで変形光源で問題とされていた斜めパターンに対する結像性能、特に焦点深度改善度の劣化を防止することができ、また縦横パターンについても従来の変形光源とほぼ同様の性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の基礎となる変形光源を持った照明系の斜視図。
　【図２】
　本発明による変形光源の原理的な形状を示す図。
　【図３】
　本発明の実施例としての投影露光装置の全体構成を示す図。
　【図４】
　第１の実施例による変形光源用の遮光板の形状を示す図。
　【図５】
　レチクル上のＬ＆Ｓパターンの周期方向の一例を示す図。
　【図６】
　第２の実施例による変形光源用の遮光板の形状を示す図。
　【図７】
　第３の実施例による変形光源用の遮光板の形状を示す図。
　【図８】
　図７の遮光板の形状とフライアイレンズとの配置関係の一例を示す図。
　【図９】
　各実施例に示した変形光源を用いたときの、投影光学系の瞳面での光束分布を模式的に示す図。
　【図１０】
　第４の実施例による照明系の一部の構成を示す図。
　【図１１】
　図１０の照明系に好適な遮光板の形状を示す図。
　【図１２】
　第５の実施例による照明系の一部の構成を示す図。
　【図１３】
　従来の変形光源用の遮光板の形状を示す図。
　【図１４】
　従来の変形光源用の遮光板の形状を示す図。
　【図１５】
　図１４の遮光板を用いたときの焦点深度特性のシミュレーション結果を示すグラフ。
　【図１６】
　図４の遮光板を用いたときの焦点深度特性のシミュレーション結果を示すグラフ。
　【図１７】
　図６の遮光板を用いたときの焦点深度特性のシミュレーション結果を示すグラフ。
　【図１８】
　図７の遮光板を用いたときの焦点深度特性のシミュレーション結果を示すグラフ。
　【図１９】
　輪帯照明を行ったときの焦点深度特性のシミュレーション結果を示すグラフ。
　【図２０】
　本発明による変形光源を用いたときの投影光学系の瞳面での光束分布を模式的に示す図。
　【符号の説明】
　１・・・・水銀ランプ
　７、７Ａ〜７Ｆ、７０Ａ〜７０Ｄ・・・・フライアイレンズ
　７０Ｅ〜７０Ｈ・・・・オプチカルファイバー先端
　８・・・・遮光板
　１１・・・・コンデンサーレンズ
　Ｒ・・・・レチクル
　ＰＬ・・・・投影光学系
　Ｗ・・・・ウェハ