(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィック投影システムであって、
光源、
該光源から光を受け取って自身の像平面においてレチクルを照明するための照明器、
前記レチクルの画像をサブストレート上に投影するための投影レンズ、ならびに
前記レチクルを照明する光の局部的角度的再配分を行なって前記サブストレートにおけるテレセントリシティに関する目標仕様に一致させるために、前記照明器の前記像平面にまたは該像平面と共役関係にある平面に近接して配置されたテレセントリシティ補正素子、を有してなり、
前記テレセントリシティ補正素子が、前記テレセントリシティに関する前記目標仕様を満たすための局部的変化を有し、該局部的変化は、前記サブストレートに亘る放射照度の均一性の目標仕様を満たすための変化率を有するものであり、
前記テレセントリシティ補正素子が補正用表面を備え、前記局部的変化が前記補正用表面の局部的勾配変化である、
ことを特徴とするリソグラフィック投影システム。
【請求項２】
前記テレセントリシティ補正素子が、前記レチクルの近傍にまたは該レチクルと共役関係にある位置の近傍に配置されてなることを特徴とする請求項１記載の投影システム。
【請求項３】
１個の照明器および１個の投影レンズを備えたマイクロリソグラフィック投影システムに関するテレセントリシティおよび放射照度の均一性の目標を達成する方法であって、
前記投影レンズの像平面におけるテレセントリシティおよび放射照度の均一性に関する目標を規定するステップ、ならびに
該テレセントリシティおよび放射照度の均一性に関する目標に近付けるために、前記照明器、前記投影レンズ、および前記照明器の像平面または該像平面と共役関係にある平面に近接して配置されたテレセントリシティ補正素子の構造を最適化するステップ、
を含み、
前記テレセントリシティ補正素子の最適化が、前記テレセントリシティに関する目標を満たすために、前記テレセントリシティ補正素子における局部的変化をコントロールし、かつ前記放射照度の均一性に関する目標を満たすために、前記テレセントリシティ補正素子における局部的変化の変化率をコントロールするものであり、
前記テレセントリシティ補正素子が補正用表面を備え、前記局部的変化のコントロールが前記補正用表面の局部的勾配変化のコントロールであることを特徴とする前記方法。
【請求項４】
１個の照明器および１個の投影レンズを備えたマイクロリソグラフィック投影システムにおける実験的に測定された誤差を補償する方法であって、
前記投影レンズの像平面におけるテレセントリシティ誤差を確認するステップ、
前記照明器の像平面における改訂されたテレセントリシティ目標を設定して、前記確認されたテレセントリシティ誤差を補償するステップ、および
前記改訂されたテレセントリシティ目標を満足させるために、前記照明器の像平面または該像平面と共役関係にある平面に近接して配置されたテレセントリシティ補正素子内に変化を組み込むステップ、
を含む方法であって、
前記変化を組み込むステップにおいて、前記改訂されたテレセントリシティ目標満たすために前記テレセントリシティ補正素子の局部的変化がコントロールされるとともに、該局部的変化の変化率が、前記改訂された放射照度の均一性の目標を満たすためにコントロールされること、及び、
前記テレセントリシティ補正素子が補正用表面を備え、前記局部的変化が前記補正用表面の局部的勾配変化であることを特徴とする前記方法。
【請求項５】
前記投影レンズの像平面における放射照度の均一性誤差を確認するステップ、
前記照明器の像平面における改訂された放射照度の均一性目標を設定して、前記確認された放射照度の均一性誤差を補正するステップ、および
前記改訂された放射照度の均一性目標を満足させるために、前記テレセントリシティ補正素子内に更なる変化を組み込むステップ、
を含むことを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記更なる変化を組み込むステップが、前記改訂されたテレセントリシティ目標を満たすために、前記補正用表面における前記局部的勾配変化をコントロールし、かつ、前記改訂された放射照度の均一性目標を満たすために、前記補正用表面における前記局部的勾配変化の変化率をコントロールするステップを含むことを特徴とする請求項５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は投影システムの照明器に関し、特に、フラットパネル・ディスプレー、印刷配線基板およびマイクロメカニカル・デバイスを含む半導体デバイスおよびその他の集積回路の製造を目的とする感光性サブストレート上にレチクル、マスク、またはその他の画像をリレーするためのマイクロリソラフィック投影システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マイクロリソグラフィック投影システムの投影レンズは、投影された像が合焦誤差に影響され難いように、例えば焦点深度に亘って同一倍率を保つように、少なくとも像空間においては一般にテレセントリックである。特に部分干渉性照明が提供される場合、テレセントリシティに関して考慮すべき設計事項は投影レンズの照明器の特性にまで広がる。投影システムの効果的なテレセントリシティは、次に投影レンズの像空間における照明器の角度的放射輝度分布によって決定される。テレセントリック像空間では、像点における角度的放射輝度分布内のエネルギーの重心は像面に対して垂直に延びる。投影レンズの物平面に配置された照明器の像平面は、照明器によって形成された一様な放射照度平面に対応する。一様な放射照度の視野は一般に、調整板または万華鏡の出射面のエッジ等の視野絞りを照明器の像平面上に映すことによって照明器内に限定される。
【０００３】
投影レンズが、片側テレセントリック（像空間においてテレセントリック）であろうと両側テレセントリック（像空間および物体空間の双方においてテレセントリック）であろうと、レチクルまたはマスクパターン上の視野点を照明する主光線は、サブストレートの表面に垂直なサブストレート上の共役視野点に届く。マスクまたはレチクルの物平面内の光軸方向の平行移動による等の倍率調整をサポートするために、レチクルまたはマスクを物体空間におけるテレセントリシティから逸脱させることができる。照明器の像平面における照明パターンは、投影レンズの物平面におけるテレセントリシティからの所望の逸脱にマッチするように整えて、投影レンズの像平面内のテレセントリシティを維持することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
像空間のみでなく、物体空間においてもテレセントリックであることを名目的に意図した或る投影レンズに関して、投影レンズの像空間において所望のテレセントリシティを得るためには、照明器の出力におけるテレセントリシティからの複雑なまたは高次の逸脱が必要になる。照明器の像空間におけるテレセントリシティからの必要な逸脱は、照明器の構造に少なからぬ複雑さを付加する可能性があり、かつ投影レンズの像平面にも必要とされる放射照度の均一性をも乱す可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、投影レンズの像空間内において所望の程度のテレセントリシティを達成するために、照明器内にテレセントリシティ補正素子を用いることを可能にして、投影レンズの物体空間における複雑かつ高次のテレセントリシティ逸脱に必要に応じてマッチさせる。投影レンズの構造の結果として、または構造の実施における制約または誤差の故に、複雑かつ高次のテレセントリシティ逸脱に対する欲求が生じ得る。投影レンズの構造から知られている物体空間のテレセントリシティ逸脱は、投影レンズシステムの一部としてのテレセントリシティ補正素子に組み込むことができる。実際に、テレセントリシティ補正素子の付加的な構造の自由度が投影システムの全体構造に組み込まれて、投影レンズの像空間におけるテレセントリシティに対する要求を、同じ像空間における放射照度の均一性に対する要求とバランスさせることができる。
【０００６】
投影システムが一旦構築されると、テレセントリシティ補正素子が補足され、さらには修正され、あるいは新たなテレセントリシティ補正素子と交換されて、投影システムの使用中に生じる系統的誤差が補償されることができる。例えば、投影レンズの像空間における放射照度の測定がなされて、上記像空間に亘るおよび焦点深度を通した位置的または強度的変動を注目する。あるいは、感光性サブストレートにおける放射照度の結果が、テレセントリシティおよび放射照度の均一性の度合いの推測に利用され得る。
【０００７】
投影レンズの物体空間に隣接する、照明器の像空間に配置されるのが好ましいテレセントリシティ補正素子は、照明器の光軸に対するラジアル距離または方位角の関数としての種々の角度を通じて光を局部的に屈折させるための一つまたは複数の補正用光学表面を備えた板形状に形成することができる。一般的に、テレセントリシティ補正は、一体化されて連続した非球面表面を形成することができる補正用表面の勾配に対する局部的な調整によって行なうことができる。局部的な勾配変化の融合に必要な非球面表面に亘る勾配の変化率も、投影レンズの像平面における非均一性の補正として有用な非球面表面に亘る出力変化に影響を及ぼすためにコントロールされることができる。上記補正用表面の局部的勾配調整は、照明器の像平面における局部的な変化を生じさせる、ビームのセグメントを局部的に収束また放散させる小さなレンズを補正用表面に付加したことと類似している。
【０００８】
上記補正用表面に対する一次導関数（勾配）および二次導関数（度）に関する変化は、必要なテレセントリシティ補正（局部的勾配における対応する局部的変化として）および放射照度の均一性補正（度における対応する局部的変化として）から直接的に計算されることが可能である。この計算はまた、補正素子の表面と像平面との間の離間距離に左右される。上記補正素子の表面における局部的変化と組み合わせた上記離間距離は、向け直されたビームのセグメントが像平面に入射する位置を移動させる。上記補正素子の表面の勾配における変化率の局部的変化と組み合わせた上記離間距離は、像平面における放射照度の変化の大きさに影響を与える。一般的に、局部的に収束するビームは、像平面からの離間距離の関数として、像平面における局部的放射照度を増大させ、かつ発散するビームは、像平面からの離間距離の関数として、像平面における局部的放射照度を低下させる。何れの方法においても、放射照度における局部的変化に影響を与えるためには若干の離間距離を必要とするが、テレセントリシティにおける局部的変化に効果を与えるためには離間距離を必要としない。上記像平面における局部的テレセントリシティまたは局部的放射照度分布によって変えることができる解像度は、像平面からの離間距離の増大に伴って低下する。何故ならば、補正板の何れかの１点における光は、像平面の広い領域に影響を与えるからである。
【０００９】
投影レンズの像平面における目標仕様を満足させるために照明器の像平面においてなされるテレセントリシティおよび放射照度の均一性に関する補正は、照明器の像平面に近接して（すなわち像平面にまたは極めて近くに）配置された第１の補正用表面と、照明器の像空間内ではあるが照明器の像平面から離間した第２の補正用表面とを含む２個またはそれ以上の補正用表面を提供することによってさらに分離させることができる。第１の補正用光学素子は、上記像平面に可能な限り近接して配置されて、放射照度分布に悪影響を与えることなしにテレセントリシティ補正に効力を与えるのが好ましい。第２の補正用光学素子は、上記像平面から離されて、テレセントリシティに変化を与えることに加えて、放射照度分布の補正に効力を与えるが、照明器の像空間内に留まって、像視野に全体に亘る十分な解像度をもって放射照度分布の補正に効力を与えることが好ましい。したがって、上記第２の補正用光学素子は、投影レンズの像平面における放射照度の均一性を補正するために最適化され、かつ上記第１の補正用光学素子は、上記２の補正用光学素子によって生成された望ましくないテレセントリシティ変化をも補償しながら、投影レンズの像平面におけるテレセントリシティを補正するために最適化される。
【００１０】
上記複数の補正用光学素子は、照明器の像平面の近傍または少なくとも照明器の像空間内に配置されているものとして説明されているが、本明細書は、視野絞りを含むリレーレンズの物平面等の、照明器内部の共役関係にある位置をもカバーすることも意図している。共役関係にある平面は照明器内部にうまく配置されるので、上記複数の補正用光学素子は、何れの順序でも、共役関係にある平面の同一側または反対側でも配置されることができる。これとは対照的に、一致する照明器の像平面と投影レンズの物平面との近傍においては、補正用光学素子が投影レンズの結像機能に波面収差を導入しないように、補正用光学素子が照明器空間内に留まっていることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明によるテレセントリシティ補正素子を組み込んだマイクロリソグラフィック投影システムの線図である。
【図２Ａ】投影レンズの像空間におけるテレセントリシティ誤差を示す、テレセントリシティ補正素子が欠如している投影システムの一部分の線図である。
【図２Ｂ】テレセントリシティ補正素子を組み込んで投影レンズの像空間における所望のテレセントリシティ補正を示す、投影システムの一部分の同様の線図である。
【図３】誇張された勾配変化を備えた補正用表面を示すテレセントリシティ補正素子の概略的側面図である。
【図４】レチクル近傍の照明器の像空間内の一対の補正板の概略的側面図である。
【図５】レチクルにおける照明器の像平面と共役関係にある平面に近接した一対の補正板を示す投影システムの照明器部分の線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明から恩恵を受けることができる投影システムの一例としてのマイクロリソラフィック投影システム１０は、光源１２、照明器１４、およびレチクル１８画像をサブストレート２０上に投影するための投影レンズ１６を備えている。照明器１４および投影レンズ１６の共通光軸２４に対して法線方向の直角二方向に平行移動可能なＸ−Ｙ軸水平移動台２２は、サブストレート２０の連続的な領域を露光するために、サブストレート２０を投影レンズ１６に対して移動させる。Ｚ軸垂直移動台２６は、投影レンズ１６をサブストレート２０に対して光軸２４に沿って移動させて、レチクル１８の画像をサブストレート２０上に適切に合焦させる。
【００１３】
光源１２は、感光性サブストレート２０を現像するのに適したビーム形式の光２８を放射するために種々の形式を採ることができる。例えば、上記光源１２は、或るスペクトル線に的を絞る高圧水銀アーク灯等のランプ光源または、特に深い紫外線スペクトル内で動作するエキシマレーザー等のレーザー光源とすることができる。
【００１４】
照明器１４は、光ビーム２８の整形および空間分布、ならびに投影レンズの開口絞りおよび像面に関して設定される角度および空間的照射輪郭の目標設定を提供し、後者の像面はサブストレート２０に一致する。図１には詳細に示されていないが、マイクロリソグラフィック作業のための一般的な照明器は、ビーム２８を集光し整形するためのプロファイラ、光を一様な放射照度視野に集めるためのユニフォーマイザ（例えば万華鏡または蠅の複眼と同様の構造）、および上記ユニフォーマイザの出射像を、照明器１４の像平面と投影レンズの物平面とがそこで一致するレチクル１８にリレーするリレーレンズを備えている。
【００１５】
部分干渉性像を結ぶために照明器１４の出射開口数よりも大きい入射開口数を有するのが好ましい投影レンズ１６は、レチクル１８の画像をサブストレート２０上に投影する。すなわち、一般に照明器１４内の開口絞り（不図示）と共役関係にある投影レンズ１６の開口絞り（不図示）は、照明器の像によってアンダーフィルされるのが好ましいが、レチクル１８の照明された画像から角度的に発散する光を集めるサイズとされて、レチクル１８の高解像度像をサブストレート２０上に生成させる。投影されたレチクル１８の画像は、必要に応じて拡大または縮小されることができる。投影レンズ１６は、屈折素子のみでなく、反射素子または回折素子または反射素子または反射屈折光学系等のこれらの素子の組合せを備えることができる。
【００１６】
「マスク」とも呼ばれるレチクル１８は、サブストレート２０上に投影することを目的としかつ投影レンズ１６の入射瞳のサイズ以内のまたはそれを超えるサイズにすることができる一つまたは複数のパターンを備えている。より大きいパターンを備えたレチクルは、投影レンズに対して相対的に平行移動して、レチクルのパターンの種々の部分を順次露光させることができる。
【００１７】
上記感光性サブストレート２０は一般に、露光に反応するためにフォトレジストで処理された半導体ウェーファまたはガラスパネル等の平坦な板の形態を採る。サブストレート２０全体が一度に結像されることが不可能なことが多く、そのため基台３０上のＸ−Ｙ軸水平移動台２２が、サブストレート２０の所望の動作領域を集中的に照射するための位置の範囲に亘ってサブストレート２０を平行移動させる。投影レンズ１６は、サブストレート２０からのこの投影レンズ１６の光軸に沿った距離を調節するために、基台３０の上方のＺ軸垂直移動台２６上に支持されている。コントローラ３２は、投影システム１０の露光のみでなく、投影レンズ１６、レチクル１８およびサブストレート２０間の相対的な動きをコントロールする。
【００１８】
テレセントリシティ補正素子４０は、投影レンズ１６に隣接する物体空間４４内の照明器の角度的放射照度を再配分するために、可能な限りレチクル１８に接近して照明器１４の像空間４２内に配置されて、この投影システム１０が、少なくとも投影レンズ１６の像空間４６内においてテレセントリックであることを保証している。
【００１９】
図２Ａに示されているように、テレセントリシティ補正素子４０が欠如していると、隣接する照明器１４の像空間４２および投影レンズ１６の物体空間４４内の名目上のテレセントリック放射照度（レチクル１８のパターンを備えた表面４８上の個々の物点５４、照明器１４の像平面および投影レンズ１６の物平面を照射する垂直方向を向いた光円錐５２として示されている）は、投影レンズ１６の像空間４６においてテレセントリシティから非直線的に逸脱した結果となる（サブストレート２０の感光性表面５０上の対応する像点５８、投影レンズ１６の物平面を形成する種々の傾いた光円錐５６として示されている）。レチクル１８のパターンを備えた表面４８はレチクルの頂面上に示されているが、このパターンを備えた表面４８は、パターンを備えた表面４８の保護およびこの表面を通して投影レンズ１６が動作することを必要とするガラスの量の低減のために、しばしば行なわれるように、レチクル１８の底面上に配置することもできる。レチクルの頂面に配置されていようと、底面に配置されていようと、パターンを備えた表面４８は、照明器１４の像平面または投影レンズ１６の物平面に配置されているのが好ましい。
【００２０】
図２Ｂに示されているように、このテレセントリシティ補正素子４０は、レチクル１８に先立つ照明器１４の角度的放射照度の局部的再配分によって投影レンズ１６またはレチクル１８内の明らかな誤差または構造上の制限を補償することにより（レチクル１８の表面４８上の個々の物点６４を照明する種々の傾いた光円錐６２として示されている）、レチクル１８上の各画像がサブストレート２０においてテレセントリックに結像される（サブストレート２０の表面５０上の対応する像点６８を形成する垂直な光円錐６６として示されている）。このテレセントリシティ補正素子４０は、さもなければ投影レンズ１６の像空間４６におけるテレセントリシティからの高次の逸脱を招くまたは寄与する照明器１４内の誤差または構造の限界を同様に補償することができる。
【００２１】
図３に示されているように、このテレセントリシティ補正素子４０は、平面形状から逸脱した補正用表面７４を備えたほぼ平板状の本体７２を有する。照明器１４の角度的放射照度分布に対する調整は、照明視界を横切る光線を異なる量および方向に曲げるための局部的な勾配変化（角度φで示されている）を備えるように補正用表面７４を整形することによって行なうことができる。補正用表面７４上の局部的な勾配φは、非球面のサグの一次導関数と見做すことができる。補正用表面７４に対する高次の変更によって可能にされるさらなる自由度は、補正用表面７４に亘る局部的な勾配変化を最適化するための標準レンズ規定コードに組み込まれる。例えば、このような設計の自由度は、カリフォルニア州パサデナ所在の光学研究者団体本部から入手可能なコードＶ光学設計ソフトウェアで最適化されることができる。
【００２２】
非球面のサグの二次導関数と見做すことができる、補正用表面７４に亘る点から点への勾配変化率（Δφ）は、投影レンズ１６の像平面５０に亘る放射照度の均一性に悪影響を与える局部的な光出力の変化を生じる。光の局部的な収束および発散に関する光出力の変化は、補正用表面７４と、照明器１４の像平面および投影レンズ１６の物平面と一致するレチクル１８のパターンが付された表面４８との間の離間距離を通じて作用する。パターンが付された表面における局部的な放射照度分布は、補正用表面７４の上記パターンが付された表面４８からの離間距離に比例する。しかしながら、パターンが付された表面４８において行なうことができる角度的および空間的補正に伴う解像度は、離間距離に反比例する。
【００２３】
テレセントリシティ補正素子４０の構造は、投影レンズ１６の像平面５０におけるテレセントリシティおよび均一性に対する要求をバランスさせるために最適化されることが好ましい。実際に、他の素子も最適化されている元の投影レンズシステム構成に、テレセントリシティ補正素子４０が組み入れられる場合、像平面５０におけるテレセントリシティおよび均一性の双方の改善を行なうことができる。
【００２４】
互換的または追加的構造の制約は、テレセントリシティ補正素子４０の組込みまたは後付けによって目標とされることができる。例えば、投影レンズ１６は、その後の倍率または歪みの調整をサポートするために、両側テレセントリックに（すなわち、物体空間４４および像空間４６の双方において）、または上述されている態様で物体空間４４におけるテレセントリシティから逸脱した構成とすることができるかも知れない。ここに引用されて本明細書に組み入れられる、２００７年４月２６日付けでＰＣＴ／ＵＳ２００７／０１００４４号として提出され、かつＷＯ２００７／１３０２９９号パンフレットで国際公開され、２００７年１２月１２付けで出願第１１／９２２，１８号として米国国内段階に入った同一出願人の国際出願は、歪みおよび倍率を調整するために、物平面テレセントリシティにおける非直線変化を利用している。特定の目的に役立てるための投影レンズ１６の像平面５０内の所望の逸脱は、構成の最適化の目標として同様に達成することができる。
【００２５】
投影システム１０の元の構成を改善することに加えて、またはその代わりに、テレセントリシティ補正素子４０は、投影システム１０が構築された後に生じるシステム誤差または代わりとなる特性目標を補正するために用いることができる。例えば、テレセントリシティ誤差または均一性誤差は、それらの出所に関係なく、経験的に測定され、かつテレセントリシティ補正素子４０の設計または再設計の基礎として用いることができる。所望の放射照度分布からの空間的または角度的逸脱は、投影レンズ１６の像平面５０において直接的に測定され、またはサブストレート２０上の既知のパターンの露光に伴う誤差から推定される。テレセントリシティ補正素子４０による補正を必要とする測定された誤差は、反対の意味を表わす記号の目標として従来の設計ソフトウェアに組み入れることができる。
【００２６】
上記テレセントリシティ補正素子４０は、高次の勾配変化を必要とする片側補正表面を有する名目上平らな屈折性光学素子として示されているが、テレセントリシティ補正素子４０が、異なる形状を有する屈折性光学素子または反射性または回折性光学素子等の非屈折性光学素子に組み込まれることも可能である。光を局部的に方向変更させるための表面形状変更の代わりに、またはそれに加えて、勾配屈折率変化を利用することも可能である。入射面および出射面の双方を所望の補正に寄与させるために用いることができる。一つの補正素子は元の構成中に組み込むために、他の補正素子は後に測定された誤差を補償するためにという態様で、複数の補正素子を用いることもできる。テレセントリシティ補正素子が付加的光学素子として構成中に組み込まれるのが好ましいが、テレセントリシティ補正は、さもなければ平面光学素子または球面光学素子の表面を修正すること等によって、現存する構成中に組み込むことも可能である。
【００２７】
上記テレセントリシティ補正素子４０は、レチクル１８の調整または交換のための必要条件あるいはレチクルを環境被害から防護するのに必要な空間距離等の機械的制約と調和させながら、可能な限りレチクルに接近して配置されるのが好ましいが、これに代わり上記テレセントリシティ補正素子４０が、均一化素子の出力側近傍の平面等の、レチクル１８に対して共役関係にある照射器面内に配置されることも可能である。投影レンズ１６の像平面におけるテレセントリシティおよび均一性に関する目標、ならびに投影レンズ１６の物平面における等の他の場所におけるテレセントリシティまたは均一性に関する他の目標に良く適合させるために、二つまたはそれ以上の共役平面のそれぞれに別個のテレセントリシティ補正素子が配置されることも可能である。
【００２８】
図４は、屈折性本体８４および９４にそれぞれ形成された非球面の補正用表面８２および９２を有する２枚の板状補正素子８０および９０の組合せを示す。補正素子９０の補正用表面９２は、レチクル１８のパターンが付された表面４８におけるパターン化された表面４８の放射照度分布には最少の効果を有しながら、パターン化された表面４８（すなわち、照明器１４の像平面および投影レンズ１６の物平面）におけるテレセントリシティに影響を与えるために、レチクル１８のパターンが付された表面４８に可能な限り接近して配置されている。補正素子８０の補正用表面８２は、上記パターンが付された表面４８における放射照度の均一性およびテレセントリシティの双方に影響を与えるために、上記パターンが付された表面４８から離間距離Ｄを隔てて配置されている。補正素子８０の補正用表面８２の局部的湾曲は、補正用表面８２の如何なる望ましくないテレセントリシティ効果をも補償しながら、パターンが付された表面４８において所望の放射照度分布が得られるように最適化されることが可能である。同時に、補正用表面８２および９２は、レチクル１８のパターンが付された表面４８がそこに配置されている、照明器１４の像平面において所望のテレセントリシティおよび所望の放射照度分布の双方を得るために最適化されることが可能である。
【００２９】
実際問題として、補正用表面９２と照明器１４の像平面との間には、レチクル１８を物理的に収容するために、若干の間隔が一般に必要とされる。したがって、補正用表面９２は、上記像平面における光の分布にも影響を与え、かつさらに他の補正用表面８２と協力して、二つの表面８２および９２の最適化は、投影レンズ１６の像平面におけるテレセントリシティおよび放射照度の均一性に関する目標値間に若干の妥協が必要であろう。しかしながら、図５に示された分解図に示されているように、照明器１４の像平面１２２に対して共役関係を有する均一平面１１６にその補正用表面１１４を備えて、放射照度とは独立的にテレセントリシティを補正する代替的な補正用光学素子１１２を配置することができる。
【００３０】
照明器１４は、図５にさらに詳細に示されているように、光源１２からの光を整形するためのビームプロファイラ１０４と、視野絞り１１８を含む均一平面１１６に光を統合するためのユニフォーマイザ１０６とを備えている。リレーレンズ１２０は、投影レンズ１６の物平面１２４と一致する、照明器１４の像平面１２２上に視野絞り１１８を結像する。パターンが付されたレチクル１８の表面４８は、一致する照明器１４の像平面１２２および投影レンズ１６の物表面１２４に配置されている。補正用光学素子１１２の補正用表面１１４は、共役関係を有する均一平面１１６と、一致する像平面１２２および物平面１２４との双方においてテレセントリシティに同様に影響を与えるために、共役関係を有する均一平面１１６に配置されている。第２の補正用光学素子１０８は、共役関係を有する均一平面１１６と、一致する像平面１２２および物平面１２４との双方において放射照度の均一性に影響を与えるために、共役平面１１６から離れて配置された補正用表面１１０を備えている。上記第２の補正用光学素子１０８は、視野絞り１１８の結像を妨害しないために、ユニフォーマイザ１０６と共役均一平面１１６との間に配置されているのが好ましいが、この第２の補正用光学素子１０８は、照明器１４内またはリレーレンズ１２０と像平面１２２との間の照明器の像空間における結像に関する低い必要性から、共役均一平面１１６とリレーレンズ１２０との間に配置されていてもよい。
【００３１】
図４の補正用光学素子８０および９０の補正用表面８２および９２、ならびに補正用光学素子１０８および１１２の補正用表面１１０および１１４は異なる屈折性本体（例えば８４および９４）上に形成されているものとして示されているが、補正用表面８２，９２および１１０，１１４は、１枚の屈折性本体の両側に形成されることも可能である。
【００３２】
補正用表面９２または１１４は、照明器１４の像平面１２２または照明器１４内の共役平面１１６に可能な限り近接して配置されていることが好ましいが、補正用表面８２または１１０は一枚の屈折性本体の厚さを介して離間されている。
【００３３】
異常、本発明が常套的なマイクロリソグラフィック投影システム１０に関して説明されてきたが、本発明は、レチクルパターンがプログラマブル・スペーシャル光変調器によって形成される投影システム等を含む広範囲のマイクロリソグラフィック投影システムに適用可能である。当業者には、本発明に関して述べられた教示内容に基づく他の変更および適用が明らかであろう。
【符号の説明】
【００３４】
１０  マイクロリソグラフィック投影システム
１２  光源
１４  照明器
１６  投影レンズ
１８  レチクル
２０  サブストレート
２２  ＸＹ軸水平移動台
２４  光軸
２６  Ｚ軸垂直移動台
２８  光ビーム
３０  基台
３２  コントローラ
４０，８０，９０  テレセントリシティ補正素子
４２，４６  像空間
４４  物体空間
４８  レチクルの表面
５０  サブストレートの感光性表面、投影レンズの像平面
５２，６６  垂直な光円錐
５４，５８，６４，６８  物点
５６，６２  傾いた光円錐
７２  補正素子の本体
７４，８２，９２，１１０，１１４  補正用表面
１０４  ビームプロファイラ
１０６  ユニフォーマイザ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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