WO1992003842A1

WO1992003842A1 - Method and device for optical exposure

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Publication number: WO1992003842A1
Application number: PCT/JP1991/001103
Authority: WO
Inventors: Naomasa Shiraishi
Original assignee: Nikon Corporation
Priority date: 1990-08-21
Filing date: 1991-08-19
Publication date: 1992-03-05
Also published as: DE69132110D1; EP0496891A1; US6233041B1; EP0496891B1; JPH04101148A; EP1128219A2; HK1017823A1; EP1128219A3; DE69132110T3; EP0496891A4; JP2995820B2; EP0496891B2; DE69132110T2

Description

明細書

露光方法および装置

[技術分野]

本発明は露光方法および装置に関し、更に詳しくは規則的な微細パターンをもつ半導体メモリ素子や液晶素子等のためのリソグラフィ工程に用いられる投影露光方法および装置に関するものである。

[背景技術]

半導体メモリや液晶素子の製造には、一般的に、フォトリソグラフィ手法によつてマスクパターンを基板上に転写する方法が採用される。この場合、紫外線等の露光のための照明光は、感光レジス卜層が表面に形成された基板上に、マスクパターンを形成したマスクを介して照射され、それにより基板上にはマスクパタ一ンが写真的に転写される。

半導体メモリ素子や液晶素子等の微細なマスクパターンの一般的なものは、縦または横に等間隔で配列された規則的な格子パターンと見なすことができる。言ぃ換えれば、この種のマスクパターンにおいて最も密集したパターン領域には、基板上に形成可能な最小の線幅を実現するところの等間隔の透明ラインと不透明ラインとを X方向および/または Y方向に交互に配列した格子パターンが形成され、一方、その他の領域では比較的ゆるい微細度のパターンが形成される。またいずれにせよ斜めのパターンは例外的である。

更に、一般的な感光レジスト材料は非線形の感光特性を有し、あるレベル以上の受光量を与えると急速に化学変化が進むが、それ以下の受光量では、ほとんど化学 1!化が進行しない。従って、基板上におけるマスクパターン投影像については、明部と暗部の光量差が充分に確保されていさえすれば、明部と暗部の境界のコントラストは多少低くても、マスクパターンどおりの所要のレジスト像を得ることができるという背景がある。

近年、半導体メモリや液晶素子のパターン構成の微細化に伴って、マスクバタ一ンを基板上に縮小投影して転写するステツパー等の投影露光装置が多用されてきており、露光用の照明光としても、より短い波長を有すると共に波長分布幅の狭い特殊な紫外線が使用されるようになった。ここで、波長分布幅を狹くする理由ほ、露光装置の投影光学系の色収差による投影像の像賞の劣化を除くためであり、より短い波長を選択する理由ほ、投影像のコントラストを向上させるためである。しかし、この照明光の短波長化も、要求されるマスクパターンの一層の微細化、例えばサブミクロンォーダの線幅の投影露光に対しては、適当な光源が無いことや、レンズ材料やレジスト材料の制約等から限界を迎えているのが現状である。

このような微細化されたマスクパターンにおいては、パターンの解像線幅の要求値が照明光の波長に接近するため、照明光がマスクパターンを透過する時に発生する回折光の影響が無視できず、基板上のマスクパターン投影像における十分な明暗コントラストの確保が困難となり、特にパターンのラインエツジの明暗コントラストが著しく低下する。

すなわち、マスクに対して上方から入射する照明光によりマスクパターン上の各点において発生される 0次、 ± 1次、および ± 2次以上の各回折光は、投影光学系を経て、これらの各点と共役な基板上のそれぞれの点に再集合して結像するが、より微細なマスクパターンに対して土 1次および ± 2次以上の回折光は 0次回折光よりも回折角度がさらに大きくなるため、基板上へより浅い角度で入射するようになり、その結果、投影像の焦点深度が著しく低下して、レジス卜層の厚みの一部にしか充分な露光エネルギーを供給できなくなるという問題を発生させた。

このような焦点深度の低下に対する一つの対策として、日本特許出願公開 No . 2-50417 (1930 .2 .20公開）には、照明光学系と投影光学系に光軸と同心の絞りを設けて照明光のマスクに対する入射角度を制約するとともに、マスクパターンに応じて該絞りの開口径を調整して、試料基板上の投影像の明暗コントラストを維持しつつ焦点深度を確保することが示されている。しかし、この公知の方式においても、ほぼ垂直に基板表面に達する 0次回折光に対して、 ± 1次以上の回折光はその回折角度が依然として大きいため殆どの部分が投影レンズの視野からはみ出してしまい、結果的に基板上にはほぼ 0次光成分のみからなるコントラストの悪いマスクパターン投影像しか得られなかった。

またこの場合、土 1次回折光の一部は投影レンズの視野内に納まって基板に達する可能性があるが、この一部の ± 1次回折光は、 0次回折光が基板にほぼ垂直に入射するのに対して、それよりも浅い角度で基板に入射するため、やはり十分な焦点深度が確保できないことが指摘された。

—方、ティー ' ィ一 · ジュゥエル等（T . E . J ewel l et a l ) に付与されたァメリ力合衆国特許第 4 , 947 , 413号には、オファクシスの照明光源を用い、投影光学系内のフーリェ変換面内で空間フィルタ処理を利用してマスクパターンからの 0次回折光と +または一 1次回折光の一方のみとを干渉可能にすることにより、基板上に高いコントラストのパターン投影像を高解像度で形成する投影リソグラフィ方式が開示されている。しかしながらこの方式では、照明光源をマスクに対して斜めに向けたオファクシス配置としなければならず、また 0次回折光と +または一 1次回折光の一方のみとを干渉させるだけであるので 0次回折光と 1次回折光との光量差のアンバランスによってそれらの干渉で得られるパターン像のエツジの明暗コントラストは未だ不充分であった。

[発明の開示]

本発明の目的は、位相シフ卜手段をもたない通常のマスクにおける微細なマスクパターンから基板上で十分な明暗コントラス卜の投影像を深い焦点深度で得ることのできる投影露光方法および装置を提供することであり、より具体的な目的は、上述のように照明光が狭い波長分布を持つこと、マスクパターンが実質的に回折格子とみなせることと、レジス卜材料が受光量に対して非線形の感光特性を有すること等を積極的に利用して、照明光の波長を同じとした場合に、より一層微細なマスクパターンのレジスト像を形成できるようにすることである。

本発明の基本理念に従えば、少なくとも部分的に微細パターンが形成されたマスクを照明光によつて照明するための照明光学茶と、この照明された前記微細パターンの像を基板上に投影するための投影光学系とを有する露光装置を使用して前記マスクの微細パターンが基板上に転写され、その際に、前記照明光は少なくとも 2個所から前記マスクに特定の入射角で斜めに向いあうように入射され、この斜めの照明光によって前記微細パターンから生じる ± 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光とが、前記マスクの微細パターンに対する前記投影光学系中のフ一リェ変換面またはその近傍において前記投影光学系の光軸から互いにほぼ等距離だけ離れた光路を通過し、主に前記土 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光とによって前記基板上に前記微細パターンの投影像が形成される。この場合、前記士 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光とを除く他の不要な光は実質的に基板面へ到達しない。この目的のための光学的手段として、主に空間フィルタ手段が前記照明光学某および Zまたは前記投影光学系に配置される。また照明光学系は光軸に沿つて照明光を導く構成をとることができ、照明光を前記マスクに特定の入射角で入射するため、前記照明光学系には、前記マスクの手前に光学要素、例えばコンデンサレンズ手段が配置される。

本発明の好ましい態様に係る露光装置は、マスクに照明光を照射する照明光学系と、この照明されたマスクの微細パターンの像を基板上に投影するための投影光学系と、前記マスクの微細パターンに対する前記照明光学系および zまたは前記投影光学系中のフーリェ変換面もしくはその近傍に配置された空間フィルタ手段とを備えており、前記空間フィルタ手段は、それが配置された前記照明光学系および Zまたは前記投影光学系の光軸から離れた位置に周囲よりも比較的高い光透過率をもつようにそれぞれ独立した限定領域によって画定された少なくとも 2 つの窓手段を有している。この空間フィルタ手段が配置される前記フーリエ変換面は、例えば前記照明光学系のほぼ瞳面上の位置、または該瞳面のほぼ共役面上の位置、または前記投影光学系のほぼ瞳面上の位置にあり、前記空間フィルタ手段ほこれら位置のうちの少なくとも 1個所に配置される得る。

本発明の一つの好ましい態様において、前記空間フィルタ手段ほ、それが配置された前記照明光学系および Zまたは前記投影光学系の光軸に対してほぼ対称な対をなす位置に前記 2つの窓手段を有している。本発明別の好ましい態様において、空間フィルタ手段における窓手段の数は 2 n個（ _nは自然数）である。また前記窓手段は、好ましくは前記微細パターンのフーリェ変換パターンに基づいて定められた複数の位置に設けられる。

本発明の別の好ましい態様においては、前記照明光学系はフライアイレンズ等のォブチカルインテグレ一タを備えており、この場合、前記空間フィルタ手段はォブチカルインテグレータの射出端の近傍位置に配置されている。

本発明において、空間フィルタ手段の前記窓手段を除く部分は一般に暗部、すなわち光透過率が実質的に 0 %もしくはそれに近い遮光部、または窓手段の光透過率よりは少ない予め定められた光透過率をもつ減光部として形成されている。本発明の更に別の好ましい態様においては、前記空間フィルタ手段は前記照明中に配置され、その各窓手段の位置は、前記微細パターンから発生する ± 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光とが前記マスクの微細パターンに対する前記投影光学茶中のフーリエ変換面またはその近傍位置において前記投影光学系の光軸からほぼ等距離だけ離れて別々に通過するように定められている。

本発明の更に別の好ましい態様においては、前記空間フィルタ手段が前記照明光学系中に配置され、前記空間フィルタ手段が前記照明光学系の光軸に関してほぼ対称な対をなす第 1 の窓手段と第 2の窓手段とを有し、この第 1 の窓手段と第 2の窓手段の各位置ほ、第 1の窓手段を通過して前記マスクへ至る照明光束の照射によって前記微細パターンから発生する土 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光との二つの回折光束と、第 2の窓手段を通過して前記マスクへ至る照明光束の照射によって前記微細パターンから発生する土 1次回折光のいずれか一方と 0 次回折光との二つの回折光束とが、前記投影光学系中の前記フーリェ変換面またほその近傍位置において投影光学系の光軸からほぼ等距離で離れた別々の第 1 と第 2の光路を交: L (al te rnatively) に、即ち第 1の窓手段からの照明光による土 1次回折光のいずれか一方と第 2の窓手段からの照明光による 0次回折光との二つの回折光束が例えば第 1の光路を通過し、第 2の窓手段からの照明光による土 1次回折光のいずれか一方と第 1 の窓手段からの照明光による 0次回折光との二つの回折光束が例えば第 2の光路を通過するように定められている。本発明の別の好ましい態様によれば、前記露光'装置ほ、前記窓手段の前記光軸回りの角度位置および前記光軸からの間隔距離の少なくとも一方をマスクの微細パターンに対応して調整または切換えのために変える駆動手段を備えている。この駆動手段ほ、前記空間フィルタ手段として幾つかの窓手段を有する遮光板または減光板を用いるときは、遮光板または透光板を別の位置に窓手段をもつものと交換する機構によって構成され、また前記空間フィルタ手段として任意の位置の限定領域を透明化および不透明化できる電気光学素子、例えば液晶素子やエレクトロクロミツク素子を用いるときは、この電気光学素子を前記限定領域の透明化および不透明化のために駆動する電気回路手段によって構成され得る。

従来の投影露光装置でほ、マスクに対して上方から種々の入射角で入射する照明光が無差別に用いられ、マスクパターンで発生した 0次、 ± 1次、および ± 2 次以上の各回折光がほぼ無秩序な向きに向けられ、各回折光が投影光学系を通過して基板上に結像する位置は別々の異なった位置であった。これに対して、本発明の投影露光装置でほ、マスクパターンに対して光軸に直交する平面内の特定の位置から特定の方向と角度で斜めに入射する照明光が選択的に用いられ、この照明光によってマスクパターンから発生した土 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光とが基板上に主に導かれて、基板上における微細パターンの投影像の形成に主に関与する。すなわち本発明においてほ、この目的のためにマスクパターンに応じた空間フィルタ手段が利用され、この空間フィルタ手段によって照明光のなかから最適な ± 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光だけを主に選択して基板上に導くことにより、微細パターンのエッジの明暗コントラス卜が従来よりも大きく、そして焦点深度の深いパターン投影像を基板上に得るものである。

ここで、本発明における空間フィルタ手段の適用にほ以下の二通りのやり方がある。すなわち、その第 1 はマスクの手前で照明光束をそのビーム断面の一部で遮光または減光し、主要な照明光として、光軸に直交する平面内の特定の位置から特定の方向と角度で斜めに入射する照明光を選択するやり方であり、このためには前記空間フィルタ手段は前記照明光学系中の前記フーリェ変換面またはその近傍位置に配置される。第 2は、種々の入射角をもつ照明光によって照明されたマスクパターンから発生する種々の回折光成分のうちの、光軸に直交する平面内の特定の位置から特定の方向と角度で斜めに入射する照明光によってマスクバターンから発生した ± 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光との両成分光を投影光学系内で選択するやり方であり、このためには前記空間フィルタ手段は投影光学系中の前記フーリエ変換面またはその近傍位置に配置される。これら第 1 と第 2のやり方を併用してもよく、いずれにせよ前記空間フィルタ手段は、基板上におけるパターン投影像の形成に関与する光を、特定の傾斜角で入射する斜めの照明光によりマスクパターンから発生する ± 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光とに制限し、他の不要な光が基板面に到達するのを制限する役目を果たす。照明光学系中の前記フ一リェ変換面またはその近傍位置に空間フィルタ手段を配置した場合、所定の波長を有する照明光が、光軸回りの特定の角度方向にある所定の離心位置から特定の入射角で回折格子状のマスクパターンに入射し、その結果として、理論的にほ投影光学系のフーリエ変換面またはその近傍位置に、フ一リエ展開された 0次、 1次、および 2次以上の各回折光によるスポット列が形成される。ただし、通常の投影露光装置では 2次以上の高次回折光は投影光学系のレンズ鏡筒によってケラレ（ec l i psed)てしまう。

照明光学系中の前記フーリェ変換面またはその近傍位置に配置した空間フィルタ手段はまた、マスクに対してほぼ垂直に入射する照明光を遮光または減光し、光軸回りの特定の角度方向にある所定の離心位置から特定の入射角でマスクへ入射すべき照明光を選択的に高い光透過率で通過させる。ここで、 2次以上の高次回折光が邪魔な場合には、さらに投影光学系中の前記フ一リェ変換面またはその近傍に別の空間フィルタ手段を設けてこれを遮光ないし減光する。これにより、基板上には、好ましい入射角の照明光によってマスクパターンから発生した 0次回折光と 1次回 ^光とによるハイコントラス卜の投影パターン像が形成される。ここで、半導体メモリ素子や液晶素子のためのマスクパターンにおいては、多くの場合、マスクパターン中で高解像度の転写が必要とされる部分のパターンは基术的に等間隔の透明♦不透明ラインを規則的に交互に配列した格子状パターンによって構成されており、これは一般的にほデューティ比 0 . 5 の矩形波状の繰り返しパターンとみなすことができる。照明光学系中のフ一リェ変換面またはそのその近傍位置に空間フィルタ手段を設けた場合、この格子状パターンから発生する回折光によって、投影光学系のフ一リェ変換面には格子のラインを横断する方向（ラインの配列方向）に分布する 0次、 ± 1次、および ± 2次以上の各次数回折光のスポットが形成される。このとき、一般的な矩形波のフーリエ展開として知られているのと同じように、 0次回折光ほ基板上の投影像における光量の基準レベルを与え、 ± 1次回折光は格子と同周期の正弦波の光量変化成分であり、これらの回折光成分が基板上に集光されると、互いの干渉によって基板上にはレジスト層の感光に必要十分な光量で高い明暗コントラストを持つた結像パターンが得られる。

またこの場合、一般的な半導体メモリ素子や液晶素子のためのマスクパターンは、マスク上に配列された縦方向と横方向の各格子を複数個組合せたものとみなせるから、各格子に対して光軸回りの最適な角度方向の離心位置と入射角をもつ照明光束がそれぞれ確保されるように空間フィルタ手段を準備すれば、投影光学系のフーリェ変換面に形成されるフーリェパターンは、各格子のライン配列方向に応じた角度方向に並んだ、照明光の波長と格子のラインピッチとに応じた相互間隔のスポット群を形成する。この各スポットの光の強度は、格子のピッチ数と回折光の次数とに依存している。

このことから解るように、必要なスポッ卜位置に対応した位置にのみ窓手段を設けた空間フィルタ手段を投影光学系内に配置することによって基板へ至る回折光の選択を行っても、同様の効果を得ることができる。この場合、投影光学系中のフーリェ変換面またはその近傍位置に配置される空間フィルタ手段は、該フーリエ変換面における有用な回折光のスボッ卜位置に窓手段を有し、それにより有用な回折光を選択的に通過させ、一方、基板面でのコントラスト低下の原因になる不要な回折光を遮断する。

このように、空間フィルタ手段の窓の個数と位置はマスクパターンに応じたそれぞれ異なる固有なものであるから、空間フィルタ手段は、当然のことながらマスクが交換されれば一緒に交換され、かつマスクに対して厳密に位置調整されるべきものである。

次に、マスクパターンに対して光軸回りの特定の角度方向にある所定の離心位置から特定の入射角の照明光を入射し、該照明光によってマスクパターンから発生される ± 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光とを用いて基板上に結像バタ一ンを形成することにより、焦点深度が深くなる理由を説明する。

一般に、基板が投影光学系の焦点位置に一致している場合には、マスク上の 1 点から出て基板上の 1点に達する各次数の回折光ほ、投影光学系のどの部分を通るものであってもすべて等しい光路長を有するから、従来のように 0次回折光が投影光学系の瞳面のほぼ中心を莨通する場合でも、 0次回折光とその他の次数の回折光とで光路長は相等しく、フーリェ変換面のほぼ中心を貫通する光束の光路長を基準としてフーリェ変換面の任意の位置を通過する光束の光路長と前記基準光路長との差、即ち波面収差は 0である。しかし、基板が投影光学系の焦点位置に一致していないデフォーカス位置にある場合、投影光学系中のフーリェ変換面の外周寄り部分を通過して基板に斜めに入射する 1次以上の次数の回折光の光路長は、前記フーリエ変換面の中心付近を通過する 0次回折光に対して、基板が焦点前方に位置してデフォーカス量が負の場合には短くなり、また基板が焦点後方に位置してデフォーカス量が正の場合には長くなり、これらの光路長の差は、各次数の回折光の基板への入射角の差に応じた量をもち、これはデフオーカスによる波面収差と呼ばれている。即ち、このようなデフォーカスの存在によって、 1 次以上の次数の各回折光は 0次回折光に対して相互に波面収差を形成し、焦点位置の前後における結像パターンのぼけを発生する。この波面収差 A Wは、次式厶 ¥ = 1/2 X (NA) ² · Δ f

ただし、厶 f ：デフォ一カス量

NA ：フーリエ変換面上の中心からの距離を開口数で表わした値で表わされる。従って、フーリエ変換面のほぼ中心を貫通する 0次回折光（A W = 0 ) に対して、フーリエ変換面の外周寄りの半径の位置を通過する 1次回折光では、

△ W = ΙΛ Χ Γ ^ Χ厶： f の波面収差を持つこととなり、この波面収差の存在が従来技術における焦点位置の前後での解像度を劣化させ、焦点深度を浅ぐしていることの原因である。

これに対して、本発明の露光装置では、前記空間フィルタ手段を配置することによって、特定の入射角をもつ照明光束によってマスクパターンから生じる土次回折光のいずれか一方と 0次回折光とが、投影光学系中のフーリェ変換面上のほぼ中心対称な離心位置（共に離心半径 r ₂ とする）を通るようにしている。従つて本発明の露光装置の場合、投影光学系の焦点の前後における前記 0次回折光と 1次回折光の波面収差は、いずれも

Δ W = 1/2 X r 2 ² 厶 f

となり、互いに等しくなる。従ってデフォーカスに伴う波面収差による像質の劣化（ぼけ）が無く、すなわち、この分だけ深い焦点深度が得られるのである。また、照明光学系中に空間フィルタ手段を配置した場合、その光軸対称の一対をなす各窓手段を通った一対の照明光は、マスク面に対して斜めに且つ法線の両側で対称的に入射する光束となるが、これら光束によってマスクの格子状パタ一ンから生じる ± 1次回折光のどちらか一方は、投影光学系の光軸についてその 0 次回折光と光軸に関して対称な位置を通り、基板に 0次光と同程度の深い入射角で入射する。これにより、結像に関与する投影光学系の実質的な開口数が小さくなり、より深い焦点深度が得られる。

このように、本発明のにおいては、光軸を挟む対構成の窓を有する空間フィルタ手段により、好ましい入射角の照明光束によってマスクの微細パターンから発生される回折光のうちの好ましい次数、即ち 0次回折光と 1次回折光とを選択的に基板上の同一位置に集光させてパターン像を結像させるから、従来でほ解像不能とされた微細なパターンでも、照明光や投影光学系の変更なしに、基板上の結像パターンにおけるレジス卜層の感光に十分な明暗コントラストと十分に深い焦点深度とを確保できるものである。

照明光学系中に空間フィルタ手段を配置する場合、空間フィルタ手段の一対の窓は、一方の窓を通過した照明光によってマスクの微細な格子状パタンーンから生じる土一次回折光のいずれか一方と、他方の窓を通過した照明光によって生じる o次回折光とが、投影光学系のフ一リェ変換面上のほぼ同一の離心位置を通過するように、それらの相互間隔が定められている。

投影光学系中に空間フィルタ手段を配置する場合、空間フィルタ手段の一対の窓は、前記好ましい入射角を有する照明光によってマスクの微細な格子状パタン

—ンから発生される土 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光とが、夫々別々の離心位置を通過するように、それらの相互間隔が定められている。

本発明の露光装置においては、適当な調整機構を用いて、空間フィルタを光軸回りに或る角度だけ回転させ、または配置面内で平行移動させることにより、マスクパターンに対する空間フィルタの窓の位置ずれを補正できる。また、対をなす窓の相互間隔を調整可能に構成して、マスクバターンのフーリエパターンにより良く適合させることもできる。この場合、調整機構により、空間フィルタの窓の位置または窓間の間隔を変化できるように構成すれば、マスクと空間フィルタの窓との最適な位置関係を得ることが可能であり、また、別のパターンを有するマスクに対しても同一の空間フィルタを併用できるようになる。

本発明の別の態様では、液晶素子やエレクトロクロミック素子等の電光学素子を組込んだ空間フィルタが採用され、電気信号により窓の位置および寸法の調整を行うことができるようになつている。この場合、電気信号によって、電気光学素子で構成された空間フィルタの任意の位置の限定された領域を透明 .不透明に自由に調整できるから、マスクパターンと空間フィルタの窓との最適な位置関係を得ることが可能であり、勿論、この場合も別のパターンを有するマスクに対して空間フィルタを共用することが可能である。

术発明の上述およびそれ以外の特徴と利点を一層理解し易くするため、本発明の好適な幾つかの実施例を添付図面と共に以下に説明する。

[図面の簡単な説明]

図 1 ほ、本発明の一実施例に係る露光装置の構成を示す斜視図、

図 2は、前記実施例の原理的な光路構成を示す模式図、

図 3は、前実施例に係る露光装置の照明光学系中に配置される空間フィルタの一例を示す平面図、

図 4ほ、マスクパターンの一例を示す模式平面図、

図 5 aおよび 5 bは、空間フィルタの別々の例を示す模式平面図、

図 6 aおよび 6 bは、図 5 aと 5 bに各々対応して、投影光学系のフーリエ変換面における回折光の強度分布を模式的に示す図、

図 7は、参考例に係る投影露光装置の光路構成を示す模式図、

図 8は、前図の投影光字系のフーリェ変換面における回折光の強度分布を模式的に示す図

図 9ほ、別の参考例に係る投影露光装置の光路構成を示す模式図、

図 1 0は、前図の参考例の投影光学系のフーリエ変換面における回折光の強度分布を模式多岐に示す図、

図 1 1は、本発明の実施例における投影像の光量分布を示す線図、

図 1 2は、図 7の参考例（ σ = 0 . 5とした場合）における投影像の光量分布を示す線図、

図 1 3は、図 7の参考例（ σ = 0 . 9とした場合）における投影像の光量分布を示す線図、

図 1 4は、図 9の別の参考例における投影像の光量分布を示す線図である。

[発明を実施するための最良の形態]

図 1に示す実施例において、マスク 1 1 にほ、代表的な微細パターンの一例として、デューティ比 0 . 5の 1次元の格子状パターン 1 2が形成されている。マスク 1 1を照明する照明光学系は、水銀ランプ 1、楕円面鏡 2、コールドミラー 3、集光光学素子 4、光学的インテグレータ素子 5、リレーレンズ 8 (瞳リレー系）、ミラー 9、コンデンサーレンズ 1 0からなり、照明光学系のフーリエ変換面、即ち、ここでほ水銀ランプ 1の 2次光源像が形成されるインテグレータ素子 5の射出端面の近傍（換言すれば、照明光学系の瞳面またはその共役面、およびそれらの近傍の位置）には空間フィルタ 6が配置されている。この空間フィルタ 6には、マスクパターン 1 2の 2次元フーリエ変換に基づいて位置と大きさが定められる一対の透光窓 6 a、 6 bが設けられている。

またパターン 1 2の像をゥヱハ 1 7上に投影する投影光学系 1 3のフーリエ変換面 1 4にも、同様に透光窓 1 5 a、 1 5 bを備えた空間フィルタ 1 5が配置されている。ここで、本実施例では、マスクパターン 1 2として 1次元の回折格子パターンを用いているので、空間フィルタ 6および 1 5には、共に一対の透光窓 6 a , 6 bまたは 1 5 a , 1 5 bが形成されており.、それぞれの配置面内で一対の透光窓が光学系の光軸を挟んでほぼ対称位置に、且つその配列方向が格子パターン 1 2のラインピッチ方向と光学的に揃うように配置されている。また空間フィルタ 6と 1 5には、それぞれモータやカム等で構成される駆動機構 7または 1 6が設けられており、マスクパターンに応じて空間フィルタ 6 , 1 5が別のものと交換可能で、かつ配置面内での透光窓 6 a , 6 bまたは 1 5 a , 1 5 bの位置の微調整が可能となっている。尚、空間フィルタ 6 , 1 5の透光窓 6 a , 6 わおよび 1 5 a , 1 5 bの開口形状は任意でよく、図 1 では限定を意図しない例として、ともに円形開口の場合が示されている。また、この空間フィルタ 6 , 1 5は遮光板に透光窓としての一対の開口を形成したものであるが、空間フィルタ 6 , 1 5ほ液晶素子やエレクトロクロミック素子等の電気光学的素子によって構成することもあり、その場合は図示した駆動機構 7や 1 6は電気光学的素子の限定された任意の領域に適宜の大きさ ♦形状の透光部を出現させるための電気回路装置によって構成される。

このように構成された露光装置において、楕円面鏡 2の第 1焦点に配置された水銀ランプ 1から発生された照明光は、楕円面鏡 2とコールドミラー 3で反射されて、楕円面鏡 2の第 2焦点に集光された後に、コリメータレンズゃ光束分布補正用のコーン状プリズム等からなる集光光学素子 4を通過して、フライアイレンズ群からなるィンテグレ一タ素子 5により、空間フィルタ 6の配置面上に実質的な面光源を形成する。尚、本実施例ではインテグレータ素子 5の 2次光源像が投影光学系 1 3のフーリエ変換面 1 4に形成される、いわゆるケラ一照明となっている。この面光源自体は、従来同様に、マスクに上方から種々の入射角で入射する照明光を与えるはずものであるが、ここでほコンデンサーレンズ 1 0の手前に空間フィルタ 6が配置ざれているため、空間フィタ 6の 2つの透光窓 6 a , 6 bを通過する平行光束だけがリレーレンズ 8、 .ミラー⁹、コンデンサーレンズ 1 0を介して、格子パターン 1 2のラインを横切る面内で光軸対称に斜めの所定入射角でマスク 1 1へ入射する。

前記平行光束がマスク 1 1のパターン 1 2に入射すると、パターン 1 2からは 0次、 ± 1次、および ± 2次以上の各回折光が生じる。ここで、前記平行光束は照明光学系のフーリエ変換面 1 4に配置された空間フィルタ 6の透光窓 6 a , 6 わにより光軸からの距離と光軸回りの位置とが定められ、またコンデンサレンズ 1 0によりマスク 1 1のパターン 1 2への入射角が定められているので、投影光学系 1 3に入射するのは前記各次数の回折光のうちの土 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光とがその殆どとなり、その他の回折光は極く僅かとなる。その結果、投影光学系 1 3のフーリエ変換面には ± 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光との主要な回折光スポットと、その他の不要な次数の回折光スボットとがフ —リエ展開パターンに從つて形成される。投影光学系 1 3のフーリエ変換面に配置された別の空間フィルタ 1 4は、前記主要な回折光だけを選択的にゥヱハ 1 7 側に通過させ、その他の次数の不要な回折光を遮断する。この場合、前記 ± 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光との主要な回折光が最大強度で通過できるように、また前記不要な回折光が完全に遮断されるように、駆動機構 7、 1 6を用いて、マスク 1 1のパターン 1 2に対する空間フィルタ 6、 1 5の位置調整が行われる。

図 2は、本実施例の露光装置における照明光の基本的な光路構成を模式的に示している。ここでは、図示の都合上、空間フィルタ 6がコンデンサレンズ 1 0の直上に配置されているが、この位置はリレーレンズ 8に対して図 1の空間フィルタ 6と共役な面であり、機能と効果に関して図 1の場合と実質的に同じである。図 2において、投影光学系 1 3の開口数を！^、照明光の波長をんとすると、バターン 1 2のビチは； L /NAの 0 .75倍、パターン 1 2のライン ' アンド · スベースの比は 1 ： 1 (格子のデューティ比を 0 .5)としてある。この場合、パターン 1 2の波長; Iを考慮したフーリエ変換 q (u , v) は、パターン 1 2を p (x，y) とすると、

q (u、 v) = ¾ p (x、 y) -exp {-2 π i (ux+vy) Zん} dxdy

で与えられる。更に、パターン 1 2が、第 4図に示されるように、上下すなわち y方向には一様で、 X方向に規則的な変化をもつ場合は、 X方向のライン * アンド 'スペースの比が 1 ： 1、ラインピッチが 0.75 λ/ΝΑであるとすると、 q (U、 V) = q i (u) X q 2 (v)

と表わすことができ、従って

q 1 iu) = 1, u = 0

q i (u) = 0.637, u =土 NA/0.75

q i (u) =-0.212, 11 = ± 3 ノ0.75 q ! (u) = 0.637/ (2n-l) (-1) ⁽ⁿ⁺¹ , u = ± (2 n - 1) -NA/0.75

q i (u) = 0, uは上記以外

および、

q 2 (v) = l, v = 0

q 2 (v) = 0, v≠ 0

と表わすことができる。

図 3と図 5 aは、それぞれ本実施例に供される照明光学系用の空間フィルタ 6 と投影光学系用の空間フィルタ 1 5の平面図である。

空間フィルタ 6と 1 5は、上記フーリエ変換のエネルギー分布 I q (u.v ² のピーク位置

(u.v) = (0, 0) , (±NA/0.75, 0) , (± 3 ΝΑ/0.75, 0)…

の 1/2 であるところの

(u,v) = (0, 0) , (土 NAZI.5， 0) , (± 2NA，. 0)···

のうち、投影光学系 1 3の開口数以内に入る位置、

(u、 V) = (土 NAZ1.5 , 0)

およびその近傍位置を透光窓 6 a , 6 bと 1 5 a , 1 5 bとし、

(u、 v) = (0, 0) の位置を遮光部としたものである。

尚、空間フィルタ 6、 1 5は、その位置

(u、 V) = (0, 0)

がそれぞれ照明光学系（ 1〜 1 0 ) および投影光学系 1 3の光軸と一致するように、図 1の駆動機構 7または 1 6により位置調整される。空間フィルタ 6と 1 5 は、不透明な金属板の一部を取り去って透光窓を形成したものでも、またガラス等の透明保持板上に不透明な金属薄膜等をパターンニングして透光窓を形成したものでもよい。また図 1 に示した例においては、照明光源として水銀ランプ 1を例示したが、これはレーザ光源等の別の光源であってもよい。更にこの実施例でほマスク 1 1のパターン 1 2として X方向のみにデューティ 1 ： 1 で変化するライン ' アンド 'スペース 'パターンを示したが、この他の任意の複数方向に規則的に変化するパターンについても本発明は適用可能である。

図 2において、ラインピッチが 0.75ん/ であるパターン 1 2に対して、照明光学系中のパターン 1 2のフーリェ変換面に図示のような空間フィルタ 6を設けることにより、パターン 1 2を照明する照明光 L i は平行光束 L i J2、 L i rのごとく制限される。この照明光 L i JZ、 L i rがパターン 1 2に照射されるとパターン 1 2からその回折光が発生する。

照明光 L i J2の 0次回折光を L 1 0、 + 1次回折光を L J2 1 とし、照明光 L i rの 0次回折光を L r 0、 - 1次回折光を L r 1 とすると、回折光 L J£ 0と回折光 L JZ 1、回折光 L r 0 と回折光 L r 1の離角はともに、

δΐηθ = λ/ (パターン 1 2のラインピッチ）

= λ/ (0.75λ/ΝΑ)

= ΝΑ/0.75

となるが、もともと、入射光 L i J と入射光 L i rは 2 NA/1.5 だけ離れているので、投影光学系 1 3のフーリエ変換面では、回折光し^ 0と回折光 L r 1が共に同じ第 1の光路を通り、また回折光 L r 0と回折光 L JZ 1が共に同じ第 2の光路を通ることになる。ここで第 1の光路と第 2の光路とは投影光学系 1 3の光軸から対称的に等距離だけ離れている。 0 6 aに投影光学系 1 3のフーリエ変換面 1 4での回折光の強度分布を模式的に示す。図 6において、フーリエ変換面 1 4に形成されたスポット 2 2 は回折光 L r 0と L J2 1が、またスポット 2 2 rは回折光 L J2 0 と L r 1がそれぞれ集束したスポッ卜である。

図 6 aより明らかなように、本実施例においては、ラインピッチが； 1 /NAより微細な 0 . 75 λ /ΝΑのパターン 1 2からの 0次回折光と + 1次又は一 1次回折光を投影光学系 1 3を介してほぼ 1 0 0 %ゥヱハー 1 7上へ集光させることができ、従って、従来の露光装置における解像度の限界であったピッチ（ λ /ΝΑ ) よりもさらに細いパターンの場合も、マスクパターンのラインビッチに応じた諸元の透光窓をもつ空間フィルタを用いることにより、充分な解像度での露光転写が可能である。

尚、図 5 bはマスクパターンが Xおよび y方向に交差するライン . アンド 'スペース ·パターンの場合に用いられる空間フィルタを示している。また図 6 bはその場合に投影光学系のフ一リェ変換面に形成される回折光の対応するスボットの様子を示している。

次に、本実施例の露光装置における基板 1 7上のパターン解像度を、種々の参考例に係る露光装置におけるそれとの比較において以下に説明する。

=参考例の場合- 図 7と図 8は、参考例として掲げる前述の日本公開特許 No . 2 -5041 7に示された投影露光装置における照明光の光路構成（図 7 ) と、投影光学系のフーリエ変換面における光量分布（図 8 ) とを夫々模式的に示している。尚、これらの図においては、本発明の前記実施例に係る装置と同じ作用 ♦機能の部材に図 2中の符号と同じ符号を付してある。

図 7において、照明光学茶のフーリエ変換面には開口絞り（円形の透光窓を光軸と同心に備えた空間フィルタ） 6 Aが設けられ、マスク 1 1 に対する照明光の入射角を制限している。マスク 1 1のパターン 1 2から発生した 0次回折光（実線）と ± 1次回折光（破線）とは、共に投影光学系 1 3に入射して別々の光路を進み、ここでほ図 8に示すごとくフ一リェ変換^ i 1 4において + 1次回折光のスボット 2 0 と、 0次回折光のスポッ卜 2 0 cと、 — 1次回折光のスポット 2 0 rとが別々の位置に離れて形成される。

また図 9と図 1 0は、別の参考例としての投影型露光装置における照明光の光路構成（図 9 ) と、投影光学系のフーリエ変換面における光量分布（図 1 0 ) とを夫々模式的に示している。この別の参考例では、図 7の開口絞り 6 Aの代りに光軸と同心の円環状の透光窓を設けた空間フィルタ 6 Bが採用されている。

図 9において、照明光学系のフーリェ変換面にほ円環状の透光窓を光軸と同心に形成した空間フィルタ 6 Bが設けられ、マスク 1 1 に対して照明光が斜めに、すなわち逆円錐状に入射されている。これにより、少なくともパターン 1 2のラインピッチ方向に光軸を横切る面内では、図 2に示した本願発明の実施例の場合と同様に、 0次回折光（実線）が 1次回折光（破線）並みに斜めに投影光学系に入射され、反対側から来た別の 1次回折光と一部重なって投影光学系を通過し、ウェハ 1 7にまで達して投影像を形成する。このとき、投影光学系 1 3のフーリェ変換面 1 4には図 1 0に示すように光軸と同心のドーナッツ状の 0次回折光のスポット 2 1 cと、それに隣接して一部重なる + 1次回折光のスポッ卜 2 1 ぉよび一 1次回折光のスポット 2 1 rとが形成される。ここで、スポット 2 1 と 2 1 rとの大部分は投影光学系 1 3の外側にはみ出し、これらはみ出した部分の光は投影光学系の鏡筒によってケラレてしまう。

=本発明の実施例の場合- 図 1 1〜図 1 4は、図 2に示した本発明の実施例におけるゥュハ 1 7上の投影像の光強度 Iの分布を図 7と図 9の場合と比較した線図である。この光強度分布は、投影光学系の NAを 0 .5、照明光の波長； Iを（Κ 365 μ πι、マスクパターン 1 2のパターンラインピッチを投影光学系 1 3の倍率から求めたウェハ 1 7上での換算で 0 .5 μ m (ほぼ 0 . 6 8 5 X λ /ΝΑ ) として、基板上でパターン 1 2のラインビッチ方向に光軸を横切る面内について計算により求めた結果に従っている。図 1 1 は、本発明の前述の実施例（図 2 ) に従った露光装置によって基板上に形成された投影像の光強度分布を示し、これは、パターンのエッジの明暗コントラストを十分にもっていることが判る。図 1 2ほ、図 7の参考例において開口絞り 6 Aの径を比較的小さく、照明光学系の開口数と投影光学系の開口数との比、いわゆる σ値を 0 . 5とした場合の基板上の投影像の光強度分布を示している。ここでは、照明光学系の開口数と投影光学系の開口数との比（ 0値）を0 . 5としているので、投影像は明暗コントラストがほとんど無い平坦な光強度分布をもつことが判る。

図 1 3は、図 7の参考例において開口絞り 6 Αの孔を比較的大きく、照明光学系の開口数と投影光学系の開口数との比、いわゆる σ値を 0 . 9 とした場合の基板上の投影像の光強度分布を示している。ここでは、照明光学系の開口数と投影光学系の開口数との比（ σ値）を 0 . 9としているので、図 1 2の場合よりも投影像の明暗コントラストがついているが、やはり 0次回折光成分が比較的多い依然として平坦に近い光強度分布となっており、レジス卜の感光特性からみて不充分であることが判る。

図 1 4は、図 9の別の参考例の場合の基板上の投影像の光強度分布を示しており、この場合、空間フィルタ 6 Βの円環状の透光窓の内縁は σ値で 0 . 7、外縁は σ値で 0 . 9に相当している例である。この投影像は、図 1 2の場合よりも明暗コントラストがついたものとなっているが、やはり 0次回折光成分が比較的多い依然として平坦に近い光強度分布となっており、レジス卜の感光特性からみて不充分であることが判る。

図 1 1〜図 1 4に明らかなように、図 7や図 9の場合と比較して、図 2に示した本発明の実施例では基板上の投影像の実質的な解像度が大幅に向上している。ところで、図 9の場合において、投影光学系 1 3のフーリエ変換面 1 4に前述の図 2の実施例において使用した空間フィルタ 1 5と同様な空間フィルタを同様に配置すれば、図 1 0でクロスハッチで示される部分に 0次および ± 1次の回折光を選択的に集光させて、ゥハ 1 7上における投影像の解像度を図 1 4の場合よりも少しだけ向上させることは可能である。しかしながらこの場合、投影光学系に入射される照明光の利用率が大幅に低下し、露光に寄与しないエネルギー成分が投影光学系内に蓄積されてその光学特性を変化させる欠点が不可避である。本発明に従った図 2の実施例では投影光学系へ入射される照明光の殆どのェネルギ一が露光に寄与する。

さて、従来においても、マスクパターンにおける回折光を積極的に利用して投影光学系の解像度を向上する技術があり、これは、パターンの光透過部の 1つおきに照明光の位相を反転させる誘電体、いわゆる位相シフターを設ける技術である。しかしながら、複雑な半導体回路パターン上に位相シフターを適切に設けることは現実には極めて難しく、位相シフター付フォトマスクの検査方法も未だに確立されていない。

本願発明に従った前記図 2の実施例における投影像の解像度向上の効果は、位相シフタ一のそれに匹敵するものでありながら、位相シフタ一をもたない従来のフォトマスクがそのまま使用でき、従来のフオトマスク検査技術もそのまま踏襲することができるものである。

また、位相シフターを採用すると投影光学系の焦点深度が実質的に増大する効果も得られるが、図 2の実施例においても、図 6に示されるとおり、フーリエ変換面 1 4でのスポット 2 2 J2、 2 2 Γは瞳の中心から等距離の位置にあり、従つて先に述べたようにデフォーカスによる波面収差の影響を受けにくく、深い焦点深度が得られるものである。

尚、前述の実施例では、マスクパターンとして X方向に規則的な変化を示すライン · アンド ' スペース ' パターンを例示したが、以上の効果はライン ♦ アンド •スペース以外の一般的なパターンについても、それぞれ適正な空間フィルタを組合せることにより、十分に達成される。ここで、マスクパターンの変化が X方向のみの 1次元の変化をもつ場合には空間フィルタ上の透光窓は 2個であるが、複数の n次元の変化をもつパターンの場合は、パターンの空間周波数に応じて 2 n個の透光窓を持つことになる。例えば Xおよび y方向の 2次元の変化をもつ回折格子状パターンでは、図 5 bに示したように十字線上に配置した 2対、計 4個の透光窓を空間フィルタに形成すればよく、これによつて図 6 bに示したように対応した 4つの回折光スポットが投影光学系のフーリェ変換面に形成される。また前述の実施例では、説明を簡略化するために、空間フィルタの遮光部は照明光を全く透過させないものとして扱ってきたが、これを或る定められた光透過率をもつ減光部として構成してもよく、その場合は、従来と同様の照明光の前光束断面による露光に際して、特定の微細パターンについてのみ、その投影像のコントラストを選択的に向上させることが可能となる。

更に前述の実施例では、特に照明光学系中の空間フィルタを中心に説明を行つたが、投影光学系中の空間フィルタについても作用および効果は基本的に同様なものと考えることができる。つまり、照明光学系のほぼフーリエ変換面と、投影光学某のほぼフーリェ変換面との少なくとも一方に上記条件を満足する空間フィルターを配置すれば、同様の効果を得ることができる。また、例えば、照明光学系のフーリェ変換面に図 3に示したような空間フィルタを設けるとともに、投影光学系のフーリェ変換面に円環状の透光窓を備えた空間フィルタを配置してもかまわない。なお、この場合、後者の円環状の透光窓を備えた空間フィルタにおいては、マスクパターンからの 0次回折光と + 1次（または— 1次）回折光とがともに透過するように円環状の透光窓を配置することが必要であることは言うまでもない。また、両方の空間フィルタを併用することにより、投影光学茶またはゥュハによる乱反射光をカツ卜し、迷光を防止する効果もある。

更にまた前述の実施例では、空間フィルタ（ 6、 1 5 ) をマスクパターンに応じて機械的に交換場合を主に説明したが、例えば液晶表示素子や E C (エレクト口クロミック）素子等を用いた空間フィルタを採用した場合には機械的なフィルタ交換機構が不要になると共に、透光窓の位置調整と変更が電気回路装置によつて達成でき、装置まわりがコンパクトになるとともに、透光窓の大きさと形状、位置の調整や変更等が簡単に、しかも高速に行えるようになるといった利点がある。

以上に述べた各実施例ほ限定を意図しない例示を目的とするものであり、本発明の技術的範囲は添付の請求の範囲各項の記載の基いて定められるべきである。

Claims

請求の範囲

. マスクに照明光を照射する照明光学系と、この照明されたマスクの微細バタ一ンの像を基板上に投影するための投影光学系とを有する投影露光装置を使用してマスクの微細パターンを基板上に転写する露光方法であって、

前記照明光を前記マスクに対して傾けて照射し、それによつて照明されたマスクの微細パターンから生じる士 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光とが前記マスクの微細パターンに対する前記投影光学系中のフーリェ変換面またはその近傍.において前記投影光学系の光軸から互いに等距離だけ離れて通過するようにする露光方法。 . 前記 ± 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光とを除く光を基板へ到達しないように制限する請求項 1 による露光方法。 . マスクに照明光を照射する照明光学系、

この照明されたマスクの微細パターンの像を基板上に投影するための投影光学系、および

前記マスクの前記微細パターンに対する前記照明光学系および Zまたは前記投影光学系中のフーリェ変換面もしくはその近傍位置に配置され、それが配置された前記照明光学系および Zまたは前記投影光学系の光軸から離れた位置に周囲よりも比較的高い光透過率をもつようにそれぞれ独立した限定領域によつて画定された少なくとも 2つの窓手段を有する空間フィルタ手段、

を備えた、マスクの微細パターンを基板上に投影するための露光装置。 . 請求項 3による露光装置において、前記空間フィルタ手段はそれが配置された前記照明光学茶および Zまたほ前記投影光学系の光軸に対して対称な対をなす 2つの窓手段を含むもの。 . 請求項 3による露光装置において、前記空間フィルタ手段が 2 n個（ nは自然数）の窓手段を有するもの。

6 . 請求項 3による露光装置において、前記空間フィルタ手段が、前記微細バターンのフーリエ変換パターンに基いて定められた複数の位置に前記窓手段を有するもの。

7 . 請求項 3による露光装置において、前記照明光学系がフライアイレンズ等のォブチカルインテグレータを備え、前記空間フィルタ手段が前記ォブチカルインテグレータの射出端近傍位置に配置されたもの。

8 . 請求項 3による露光装置において、前記空間フィルタ手段の前記窓手段を除く部分が遮光部に形成されているもの。

9 . 請求項 3による露光装置において、前記空間フィルタ手段の前記窓手段を除く部分が減光部に形成されているもの。

10. 請求項 3による露光装置において、前記空間フィルタ手段が前記照明光学系中に配置され、その各窓手段の位置は、前記微細パターンから発生する ± 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光とが前記マスクの微細パターンに対する前記投影光学系中のフ一リェ変換面において前記投影光学系の光軸からほぼ等距離だけ離れて別々に通過するように定められているもの。 1. 請求項 4による露光装置において、前記空間フィルタ手段が前記照明光学系中に配置され、前記対を構成する第 1 の窓手段およびそれに光軸対称な第 2の窓手段の各位置は、第 1の窓手段を通過して前記マスクへ至る照明光束の照射によって前記微細パターンから発生する士 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光との二つの回折光束と、第 2の窓手段を通過して前記マスクへ至る照明光束の照射によって前記微細パターンから発生する ± 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光との二つの回折光束とが、前記投影光学系のフーリェ変換面において投影光学系の光軸からほぼ等距離で離れた別々の第 1 と第 2の光路を交互に、即ち、第 1の窓手段からの照明光による ± 1次回折光のいずれか一方と第 2の窓手段からの照明光による 0次回折光との二つの回折光束が第 1の光路を通過し、第 2の窓手段からの照明光による ± 1次回折光のいずれか一方と第 1 の窓手段からの照明光による 0次回折光とのニづの回折光束が第 2の光路を通過するように定められているもの。

12. 請求項 3による露光装置において、前記窓手段の前記光軸回りの角度位置および前記光軸からの間隔距離の少なくとも一方をマスクの微細パターンに対応して調整またほ切換えのために変える駆動手段を更に備えたもの。

13. 請求項 12による露光装置において、前記空間フィルタ手段が少なくとも一対の窓手段を有する遮光または減光板素子を含み、前記駆動手段が、前記板素子を相対的に異なる位置に窓手段をもつ別の板素子と交換する機構を備えているもの。

14. 請求項 12による露光装置において、前記空間フィルタ手段が少なくとも一対の任意の位置の限定領域を透明化および不透明化できる電気光学素子を含み、前記駆動手段が、この電気光学素子を前記限定領域の透明化および不透明化のために駆動する電気回路手段を備えているもの。

15. マスクに照明光を照射する照明光学系、

前記マスクの前記微細パターンに対する前記照明光字系中のフ一リェ変換面もしくほその近傍位置における前記照明光の強度分布を前記照明光学系の光軸から離れた少なくとも 2つの個所で前記強度が極大となるように制限する光学的制限手段、

を備え、前記各個所の各々の中心が前記マスクの微細パターンの微細度に従つて選択された間隔だけ互いに離れている、マスクの微細パターンを基板上に投影するための露光装置。

1 6. 請求項 15による露光装置において、前記照明光学系が、前記光学的制限手段の前記 2個所からの照明光束を前記マスク上でほぼ対称的に傾ける光学要素を含むもの。

17. マスクを照明するための照明光を発生する照明手段、

前記照明光を前記マスク上で傾けるための光学要素、および

前記マスクに対してほぼ垂直な光軸を有し、傾けられた前記照明光によってマスクから生じる光により前記マスクの微細パターンの像を基板上に投影する投影光学系、

を備え、前記照明光によって前記マスクの微細パターンから生じる土 1次回折光のいずれか一方と 0次回折光とが前記マスクとほぼ垂直な線に関してほぼ対称的な傾斜角で前記投影光学系に入射される、マスクの微細パターンを基板上に投影するための露光装置。

18. 請求項 17による露光装置において、前記照明光学系が、前記光学的制限手段の前記 2個所からの照明光束を前記マスク上でほぼ対称的に傾ける光学要素を含むもの。