JPH04211108A - 露光方法及び露光装置 - Google Patents
露光方法及び露光装置Info
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- JPH04211108A JPH04211108A JP3064002A JP6400291A JPH04211108A JP H04211108 A JPH04211108 A JP H04211108A JP 3064002 A JP3064002 A JP 3064002A JP 6400291 A JP6400291 A JP 6400291A JP H04211108 A JPH04211108 A JP H04211108A
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- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は露光方法及び露光装置に
関する。特に本発明はバンド幅が狭いレーザービームに
よる露光により半導体デバイスを製造する時に使用され
る、露光方法及び露光装置に関する。 ［０００２］
関する。特に本発明はバンド幅が狭いレーザービームに
よる露光により半導体デバイスを製造する時に使用され
る、露光方法及び露光装置に関する。 ［０００２］
【従来の技術】近年の半導体デバイスの高集積化の要求
を満足する為には、線幅０．５μｍ程度の回路パターン
をウェハ上に転写しなければならない。 ［０００３］ このような非常に微細な回路パターンの
転写を可能にする露光装置として、ＫｒＦエキシマレー
ザ−からの波長２４８．４ｎｍのレーザービームと縮小
投影レンズ系とを用いてレチクルの回路パターンの像を
投影する投影露光装置が注目を浴びている。 ［０００４］ この種の装置に関しては、例えば本件出
願人による、ＧＢＰ２１５３５４３ （ＣＦＥ１５０Ｇ
Ｂ）、ＵＳＰ４８１１０５５ （ＣＦＥ１７５）、ＵＳ
Ｐ４７１１５６８ （ＣＦＥ３４８）、ＵＳＰ４９０５
０４１ （ＣＦＥ８０８）、ＵＳＰ４９７４９１９
（ＣＦＥ６２３）、ＵＳＰ４９６８８６８ （ＣＦＥ７
２９）或はＵＳＰ４７７３７５０ （ＡＴＴ）等に開示
しである。 ［０００５］ この装置は上記ＵＳＰ４７７３７５０に
示されているように、投影レンズ系で生じる色収差を抑
制する為に、エキシマレーザ−からのレーザービームの
バンド幅を０．Ｏ０５ｎｍ程度に狭帯域化している。こ
の狭帯域化は通常レーザーの共振器内にエタロン、プリ
ズム、回折格子等を設置することにより行なわれる。 ［０００６］共振器内にプリズム及び回折格子を設置し
たエキシマレーザ−の−例を図６に示す。図中、１はレ
ーザー、２が共振器内のビームパスの端部に置いた反射
型レリーフ格子、３がビーム径を拡大する機能を持つプ
リズム、４，４′がアパーチャー（開口）を持つ絞り、
５．５−は放電チャンバーの窓、６が放電チャンバー、
７が紙面に垂直な方向に互いに対向して配置される一対
の放電電極の一方、８が出力ミラー、Ａが出力ミラー８
から出射するレーザー光を示す。 ［０００７］放電チヤンバー６内で放電電極７に電圧を
印加すると、放電チャンバー６内のエキシマガスが励起
され、出力ミラー８と格子２の間で形成される共振器に
よって狭帯域化されたレーザー光（レーザービーム）が
発振する。このとき格子２を一回往復したレーザー光の
スペクトル幅は次にように考えられる。 ［０００８］格子２の紙面に垂直方向に伸びる刻線のピ
ッチをｄ、格子２への光線の入射角をθＢ、格子２での
反射回折の次数をｍとすると、格子２で選択される波長
λは次の式で与えられる。 ［０００９］ λ＝ （２ｄ／ｍ） ｓ ｉ ｎθＢ
・・・・・・・・（１）格子２に入射する光束は
、角度へ〇Ｂなる広がりを持っているので、格子２で反
射して回折してプリズム３へ戻る光束のスペクトルの幅
ΔλＢは（１）式からΔλＢ ＝ （２ｄ／ｍ） ｃ
□ ｓθＢ ・ΔθＢ ・・・・・・・・（２）と
いった式で表わされる。 ［００１０１尚、平面波のような広がりがない光束が格
子２に入射した場合、プリズム３へ戻る光束のスペクト
ルの幅Δλには格子２の格子線に直交する方向の被照明
領域の幅をＤとすると、 Δλに一λ（ｄ／ｍＤ） ・・
・・・・・・（３）で表わされ、一般的にはΔλにくΔ
λＢなる関係がある。
を満足する為には、線幅０．５μｍ程度の回路パターン
をウェハ上に転写しなければならない。 ［０００３］ このような非常に微細な回路パターンの
転写を可能にする露光装置として、ＫｒＦエキシマレー
ザ−からの波長２４８．４ｎｍのレーザービームと縮小
投影レンズ系とを用いてレチクルの回路パターンの像を
投影する投影露光装置が注目を浴びている。 ［０００４］ この種の装置に関しては、例えば本件出
願人による、ＧＢＰ２１５３５４３ （ＣＦＥ１５０Ｇ
Ｂ）、ＵＳＰ４８１１０５５ （ＣＦＥ１７５）、ＵＳ
Ｐ４７１１５６８ （ＣＦＥ３４８）、ＵＳＰ４９０５
０４１ （ＣＦＥ８０８）、ＵＳＰ４９７４９１９
（ＣＦＥ６２３）、ＵＳＰ４９６８８６８ （ＣＦＥ７
２９）或はＵＳＰ４７７３７５０ （ＡＴＴ）等に開示
しである。 ［０００５］ この装置は上記ＵＳＰ４７７３７５０に
示されているように、投影レンズ系で生じる色収差を抑
制する為に、エキシマレーザ−からのレーザービームの
バンド幅を０．Ｏ０５ｎｍ程度に狭帯域化している。こ
の狭帯域化は通常レーザーの共振器内にエタロン、プリ
ズム、回折格子等を設置することにより行なわれる。 ［０００６］共振器内にプリズム及び回折格子を設置し
たエキシマレーザ−の−例を図６に示す。図中、１はレ
ーザー、２が共振器内のビームパスの端部に置いた反射
型レリーフ格子、３がビーム径を拡大する機能を持つプ
リズム、４，４′がアパーチャー（開口）を持つ絞り、
５．５−は放電チャンバーの窓、６が放電チャンバー、
７が紙面に垂直な方向に互いに対向して配置される一対
の放電電極の一方、８が出力ミラー、Ａが出力ミラー８
から出射するレーザー光を示す。 ［０００７］放電チヤンバー６内で放電電極７に電圧を
印加すると、放電チャンバー６内のエキシマガスが励起
され、出力ミラー８と格子２の間で形成される共振器に
よって狭帯域化されたレーザー光（レーザービーム）が
発振する。このとき格子２を一回往復したレーザー光の
スペクトル幅は次にように考えられる。 ［０００８］格子２の紙面に垂直方向に伸びる刻線のピ
ッチをｄ、格子２への光線の入射角をθＢ、格子２での
反射回折の次数をｍとすると、格子２で選択される波長
λは次の式で与えられる。 ［０００９］ λ＝ （２ｄ／ｍ） ｓ ｉ ｎθＢ
・・・・・・・・（１）格子２に入射する光束は
、角度へ〇Ｂなる広がりを持っているので、格子２で反
射して回折してプリズム３へ戻る光束のスペクトルの幅
ΔλＢは（１）式からΔλＢ ＝ （２ｄ／ｍ） ｃ
□ ｓθＢ ・ΔθＢ ・・・・・・・・（２）と
いった式で表わされる。 ［００１０１尚、平面波のような広がりがない光束が格
子２に入射した場合、プリズム３へ戻る光束のスペクト
ルの幅Δλには格子２の格子線に直交する方向の被照明
領域の幅をＤとすると、 Δλに一λ（ｄ／ｍＤ） ・・
・・・・・・（３）で表わされ、一般的にはΔλにくΔ
λＢなる関係がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】通常のエキシマレーザ
−或は類似の共振器構造を持つレーザーは、前記（２）
式で示されるスペクトルの広がりを持つ。従って共振器
内にエタロン、プリズム、回折格子等の狭帯域化素子を
配置しているにも係らず、それが放射するレーザー光の
バンド幅（半値幅：ＦＷＨＭ）が比較的広がる傾向があ
る。そして共振器の電極の劣化等により共振器内のレー
ザー光の強度分布が変化すると、この変化に応じてバン
ド幅変化し、バンド幅が広がるといった問題点が生じて
くる。 ［００１２］ この為、この種のレーザーを搭載した投
影露光装置は、投影レンズ系の色収差を抑制するのに十
分なバンド幅のレーザー光を得ることができない場合が
生じたり、或はレーザー光のバンド幅の変化により投影
レンズ系で色収差が発生したりする等、安定性に欠ける
といった問題点があった。 ［００１３］本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、改良された露光方法及び露光装置を提供すること
を目的とする。 ［００１４］
−或は類似の共振器構造を持つレーザーは、前記（２）
式で示されるスペクトルの広がりを持つ。従って共振器
内にエタロン、プリズム、回折格子等の狭帯域化素子を
配置しているにも係らず、それが放射するレーザー光の
バンド幅（半値幅：ＦＷＨＭ）が比較的広がる傾向があ
る。そして共振器の電極の劣化等により共振器内のレー
ザー光の強度分布が変化すると、この変化に応じてバン
ド幅変化し、バンド幅が広がるといった問題点が生じて
くる。 ［００１２］ この為、この種のレーザーを搭載した投
影露光装置は、投影レンズ系の色収差を抑制するのに十
分なバンド幅のレーザー光を得ることができない場合が
生じたり、或はレーザー光のバンド幅の変化により投影
レンズ系で色収差が発生したりする等、安定性に欠ける
といった問題点があった。 ［００１３］本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、改良された露光方法及び露光装置を提供すること
を目的とする。 ［００１４］
【課題を解決するための手段】本発明の露光方法の第１
形態は、狭帯域化されたレーザービームで基板を露光す
る際、前記レーザービームを絞ることにより前記レーザ
ービームのバンド幅（スペクトル幅）の変化を実質的に
補償し、前記基板を露光することに特徴がある。 ［００１５］又、本発明の露光方法の第２形態は、狭帯
域化されたレーザービームで基板を露光する際、前記レ
ーザービームのバンド幅が０．００５ｎｍを越える時、
前記ビームを絞ることによりバンド幅を０．００５ｎｍ
以下、好ましくは０．００３ｎｍ以下にすることに特徴
がある。 ［００１６］又、本発明の露光方法の第３形態は、エキ
シマレーザ−からの狭帯域化されたレーザービームで感
光性基板を露光する際、前記レーザービームの光路中（
パス）に絞りを設けること及び前記絞りの開口径を調整
することにより前記レーザービームのバンド幅の変化を
実質的に補正した後、前記基板を露光することに特徴が
ある。 ［００１７］又、本発明の露光方法の第４形態として、
本発明の露光方法を用いて半導体デバイスを製造する露
光装置に適用するときは、エキシマレーザ−からの狭帯
域化されたレーザービームでウェハ上の感光層を露光す
ることにより、感光層に回路パターンを転写し、そして
このウェハから半導体デバイスを製造する際、前記レー
ザービームの光路中（パス）に絞りを設けること及び前
記絞りの開口径を調整することにより、前記レーザービ
ームのバンド幅の変化を実質的に補正した後、前記露光
及び転写を行なうことに特徴がある。 ［００１８１更に本発明の露光装置のある形態は、狭帯
域化されたレーザービームを放射するエキシマレーザ−
と、レチクルを置くレチクルステージと、ウェハを置く
ウェハステージと、前記レーザーと、前記レチクルステ
ージの間に設けた、前記レーザービームを絞る絞り部材
と、絞り部材の開口を通過したレーザービームの径を拡
大しビームの強度分布を実質的に均一にして前記レチク
ルに照射する光学配列部材とを備える照明系と、前記両
ステージの間に置いた、前記レチクルの回路パターンの
像を前記ウェハ上に投影する投影レンズ系と、前記絞り
部材の開口の径を調節する調節機構及び前記レーザービ
ームの断面強度分布を検出する検出器とを有し、この強
度分布の変化に応じて前記調節機構で前記絞り部材の開
口径を調整し、前記レーザービームのバンド幅の変化を
補償するものである。 ［００１９］ この他、本発明の方法及び装置の更なる
特徴や他の形態は、後述する実施例の説明から明らかに
なる。 ［００２０１
形態は、狭帯域化されたレーザービームで基板を露光す
る際、前記レーザービームを絞ることにより前記レーザ
ービームのバンド幅（スペクトル幅）の変化を実質的に
補償し、前記基板を露光することに特徴がある。 ［００１５］又、本発明の露光方法の第２形態は、狭帯
域化されたレーザービームで基板を露光する際、前記レ
ーザービームのバンド幅が０．００５ｎｍを越える時、
前記ビームを絞ることによりバンド幅を０．００５ｎｍ
以下、好ましくは０．００３ｎｍ以下にすることに特徴
がある。 ［００１６］又、本発明の露光方法の第３形態は、エキ
シマレーザ−からの狭帯域化されたレーザービームで感
光性基板を露光する際、前記レーザービームの光路中（
パス）に絞りを設けること及び前記絞りの開口径を調整
することにより前記レーザービームのバンド幅の変化を
実質的に補正した後、前記基板を露光することに特徴が
ある。 ［００１７］又、本発明の露光方法の第４形態として、
本発明の露光方法を用いて半導体デバイスを製造する露
光装置に適用するときは、エキシマレーザ−からの狭帯
域化されたレーザービームでウェハ上の感光層を露光す
ることにより、感光層に回路パターンを転写し、そして
このウェハから半導体デバイスを製造する際、前記レー
ザービームの光路中（パス）に絞りを設けること及び前
記絞りの開口径を調整することにより、前記レーザービ
ームのバンド幅の変化を実質的に補正した後、前記露光
及び転写を行なうことに特徴がある。 ［００１８１更に本発明の露光装置のある形態は、狭帯
域化されたレーザービームを放射するエキシマレーザ−
と、レチクルを置くレチクルステージと、ウェハを置く
ウェハステージと、前記レーザーと、前記レチクルステ
ージの間に設けた、前記レーザービームを絞る絞り部材
と、絞り部材の開口を通過したレーザービームの径を拡
大しビームの強度分布を実質的に均一にして前記レチク
ルに照射する光学配列部材とを備える照明系と、前記両
ステージの間に置いた、前記レチクルの回路パターンの
像を前記ウェハ上に投影する投影レンズ系と、前記絞り
部材の開口の径を調節する調節機構及び前記レーザービ
ームの断面強度分布を検出する検出器とを有し、この強
度分布の変化に応じて前記調節機構で前記絞り部材の開
口径を調整し、前記レーザービームのバンド幅の変化を
補償するものである。 ［００１９］ この他、本発明の方法及び装置の更なる
特徴や他の形態は、後述する実施例の説明から明らかに
なる。 ［００２０１
【実施例］図１は本発明の実施例１を示す概略図である
。図中１がＫｒＦエキシマレーザ−１２が反射型レリー
フ格子（グレーティング）、３がビーム径を拡大する機
能を持ち、かつ格子２を均一な照度で照明するプリズム
、４，４−がアパーチャー（開口）を持つ絞り、５゜５
−が放電チャンバーの窓、６が放電チャンバー、７が放
電電極、８は出力ミラーを示す。ここまでの構成は図６
のレーザーとほぼ同じである。さて、図中Ａは出力ミラ
ー８から出射する中心波長２４８．４ｎｍでバンド幅（
半値幅）が０．００５ｎｍを越えるレーザー光を示し、
Ｂはバンド幅を０．００３ｎｍ以下まで狭くしたレーザ
ー光を示す。 ［００２１］又、９は紙面上下方向（Ｘ方向）に開口幅
が可変なスリット（絞り）、１０は半導体露光装置本体
への導入光学系、１１は全反射ミラー、１２は照明光学
系、１３はレチクル、１４は投影レンズ系、１５はウェ
ハ、９０はスリット９を駆動する駆動器、１３０はレチ
クルステージ、１５０はウェハステージをそれぞれ表わ
している。 ［００２２］スリツト９の開口部の長手方向はグレーテ
ィング２の刻線（格子線）の方向と平行で紙面に垂直な
方向であり、スリット９は図示する遮光板の間隔を駆動
器９０で遮光板を動かすことにより、この長手方向に直
交するＸ方向（幅方向）に関してその開口の幅が可変で
ある。即ち開口幅の調整は駆動機構（調整機構）９０に
より行なわれる。 ［００２３］又、スリット９の各遮光板はステンレス、
アルミ等の金属で構成される。スリット９を正面から見
た図を図２（Ｂ）に示す。尚、図２（Ｂ）中、Ａｘは照
明系（１０，１１，１２）の光軸である。 ［００２４］放電チヤンバー６に封じ込められたエキシ
マ−ガスは対向放電電極７に高電圧を印加することによ
って励起される。出力ミラー８はグレーティング２との
間で共振器を形成しており、この結果出力ミラー８から
狭帯域化されたエキシマレーザ−光Ａが発振する。狭帯
域化エキシマレーザ−１から発生したレーザー光Ａは幅
可変スリット９を通過し、ここで幅可変スリット９の絞
りとしての働きによってレーザー光Ａの空間的コヒーレ
ンスを向上させないでレーザー光Ａのスペクトル幅を更
に狭帯域化し、改良されたレーザー光Ｂを導入光学系１
０に入射せしめる。導入光学系１０を通過したレーザー
光は光学系１０によりビーム整形及びビーム拡大されて
、全反射ミラー１１を経由して照明光学系１２に入射し
、ここで公知の例えばＵＳＰ４９７４９１９に示される
方法によって、断面強度分布が均一な照明光束に変換さ
れてレチクル１３に到達する。 ［００２５］ この照明光束で照らされたレチクル１３
の回路パターンの像は投影レンズ系１４によってウェハ
１５面上に縮小投影される。従ってウェハ１５の感光層
としてのレジストが、この回路パターン像で露光され、
それに縮小された回路パターンが転写される。 ［００２６］ ここで幅可変スリット９の作用、即ちレ
ーザー光の空間的コヒーレンスを向上させないで、その
スペクトル幅を狭くする効果について説明する。 （１
）式で示したようにグレーティング２の反射角θＢでの
波長はλ＝ （２ｄ／ｍ）ｓ ｉｎθＢで表わされる。 ［００２７］図１で出力ミラー８から出た直後のレーザ
ー光Ａの断面にグレーティング２の刻線方向と直交する
方向にＸ軸を採る。 ［００２８］一方、共振器内の光線が格子２で角度θＢ
＝００で反射したときのレーザー光Ａ内の、この光線の
位置をＸの原点Ｘ＝Ｏとすると、θＢ ＝θＢ→θ０＋
Δθと変化したときＸ：０→Ｘと変化する。このときＸ
とΔθの間にはｋを比例定数として ｘ＝ｋ・Δθ で近似される。Δθ（１とすると、波長変化ΔλはΔλ
＝ （２ｄ／ｍ） ｓ ｉ ｎθ＝ （２ｄ／ｍ）
ｓ ｉ ｎ （ｘ／ｋ）輯ｃｏｎｓｔ−Ｘ
・・・・・・・・・・・・・・（４）と近似する
ことができる。 ［００２９］図４に狭帯域化素子としてグレーティング
及びプリズムを用いた場合の共振器の出力ミラーから射
出するレーザー光の、そのパスを横切る格子の刻線に直
交する軸に対応する方向についての波長の変化を示す。 グレーティングでの分散を反映してビーム内で波長がリ
ニアに変化していく様子をみることができる。例えばビ
ームの中心をＸ＝Ｏとし、Ｘ＝Ｏを基準とすると、波長
のずれΔλはＸの絶対値が大きくなるほど大きい。 【００３０】従って本実施例のように出力ミラー８の後
に格子の刻線に直交するビームの短軸方向であるＸ方向
に関する幅が可変なスリット９を置いてＸ方向のレーザ
ー光Ａの幅を制限すれば、レーザー光Ａのスペクトルを
ｘ＝０付近の値に抑制でき、非常に狭帯域化されたレー
ザー光Ｂを得ることができることが分かる。 ［００３１１又、幅可変スリット９はレーザー１の共振
器外に設けているのでレーザー１の固有の特性である比
較的弱い空間的コヒーレンスを強くすることがない。 ［００３２］参考の為、図５にＫｒＦエキシマレーザ−
からの狭帯域化されたレーザー光をスリットで絞り、こ
のスリットの開口幅を変化させたときのスリットの開口
の幅（ｍｍ）と開口を通過したレーザー光のバンド幅（
ｐｍ：ピコメートル、半値幅）との関係を示す。図５か
ら理解できるように絞りの開口径とレーザー光のバンド
幅（半値幅）は、はぼリニアな関係にある。 ［００３３］尚、図４２図５のグラフはＫｒＦエキシマ
レーザ−の射出口から２ｍ離れた位置で行なった測定結
果に基づいて作成した。 ［００３４１本実施例では、このスリット９（絞り）の
開口径とレーザー光のバンド幅（半値幅）のリニアな関
係を応用し、スリット９の開口の幅を変化させることに
より、レーザー光Ｂのバンド幅（半値幅）を調整できる
ようにしている。従って、レーザー１の電極６の劣化等
により経時的にレーザー光Ａのバンド幅が変化して、そ
れが拡がってもこのバンド幅の変化を検出し、スリット
９の開口の幅を所定量狭めることにより、常に予め決め
たバンド幅のレーザー光Ｂを供給できる。 ［００３５］本実施例では投影レンズ系１４として合成
石英のみを主成分とした硝材より成るレンズアセンブリ
を使用しており、投影レンズ系１４の色収差の発生を抑
制する為に、レーザー光Ｂのバンド幅が常に０．００３
ｎｍを越えないようにスリット９の幅を調整する。尚、
レンズアセンブリのタイプや回路パターンの線幅によっ
てレーザー光のバンド幅が決定されるから、レーザー光
Ｂのバンド幅は０．００３ｎｍ以下に限定されるもので
は無く、だいたい０．００５ｎｍ以下に抑えればよい。 ［００３６］ レーザー光Ａのバンド幅を検出する為の
光検出器としては様々なものが使用できるが、本実施例
では図２（Ａ）に示すような検出器でバンド幅を検出し
ている。図２（Ａ）において３０はＰＳＤ等の光検出器
であり、この検出器３０をレーザー光Ａのパスを横切る
ように動かして、光検出器３０によりレーザー光Ａを走
査しながら光検出器３０からの出力をモニターする。こ
れによりレーザー光Ａの、その短軸方向（Ｘ方向）の強
度分布を検出し、この強度分布とレーザー１固有の空間
的な波長分布（図４参照）とからレーザー光Ａの波長ス
ペクトルを求め、この波長スペクトルからバンド幅（半
値幅）を求める。 ［００３７］又、単にレーザー光Ａのバンド幅が拡がっ
たことを検出する場合には、レーザー光Ａの強度分布の
初期状態（予め測定しておく）からの変化を検出するだ
けでもいい。従って図２（Ａ）の光検出器３０により検
出する方法以外にも、例えばガラス等をレーザー光Ａの
パスに挿入しガラス上の照度分布を観察したりすること
によっても強度分布の変化を検出できる。 ［００３８］又、光検出器３０でレーザー光Ａを走査す
る代わりに１次元或は２次元の光電変換素子アレイをレ
ーザー光Ａのパスに挿入して、レーザー光Ａの強度分布
を検出してもいい。 ［００３９］又、スリット９の開口の幅の調整は、レー
ザー光Ａの強度分布をモニターした結果に基づいて自動
的に或は手動でスリット９を動かすことにより行なう。 自動的に行なう場合には、光検出器３０と露光装置のコ
ントローラとを信号線で連絡しておき光検出器からの出
力信号をコントローラー内部で処理してバンド幅を求め
、それに応じて駆動器９０によるスリット９の移動景を
制御する。 ［００４０１スリツト９によりレーザー光Ａを絞るのは
、レーザー光Ａが所定のバンド幅に狭帯域化されていな
い時であるから、必要に応じてスリット９をレーザー光
Ａのパスに挿入するような形態、即ちスリット９を着脱
可能に支持するように構成してもいい。 ［００４１１又、本実施例のスリットは２枚の可動遮光
板で構成していたが、４枚の遮光板で開口を定め、２枚
若しくは４枚全部を可動にしたスリットを用いてもいい
。又、１枚の遮光板に複数の互いに径が異なる開口を形
成しておき、この遮光板を動かして所定の開口をレーザ
ー光のパスに位置付けるような形態も採れる。 ［００４２］以上述べた本実施例のスリット９の開口幅
調整法及び変形例は、以下に述べる図３の実施例２の装
置にも適用される。 ［００４３］図３は本発明の実施例２の要部概略図であ
る。同図において図１で示した要素と同一要素には同符
番を付している。またこの装置も図２（Ａ）に示した強
度分布モニターを有している。即ち１は光源であるＫｒ
Ｆエキシマレーザ−の共振器、２は狭帯域化を行なう分
散素子としてのグレーティングである。４及び４−は共
振器内アパーチャー（絞り）、５と５−は放電チャンバ
ーのウィンドウ、６は放電チャンバー、７は対向放電電
極、８は出力ミラーを表わす。レーザー１の共振器の外
側の部分で９はＸ方向の開口幅が可変のスリット（絞り
、図２（Ｂ）参照）、１０は半導体露光装置本体への導
入光学系、１１は全反射ミラー、１２は照明光学系、１
３は半導体デバイス製造用のレチクル、１４は投影レン
ズ系、１５はウェハをそれぞれ表わしている。 ［００４４１図３の構成での特徴はグレーティング２を
均一に照明する共振器内光学系として、シリンドリカル
エキスパンダー１６を用いていることである。この方式
であると、斜めに置くグレーティング２以外は全てレー
ザーの光軸上に垂直に構成していくことができるので、
装置の配置が簡単になる。シリンドリカルエキスパンダ
ー１６を構成しているシリンドリカルレンズの母線方向
はグレーティング２の刻線方向と一致している。 ［００４５］装置としての作用は図１に示したのと同様
である。即ち放電チャンバー６に封じ込められたエキシ
マ−ガスは対向放電電極７に高電圧を印加することによ
って励起され、この結果出力ミラー８から狭帯域化され
たエキシマレーザ−光が発振する。ＫｒＦエキシマレー
ザ−１から発生したレーザー光Ａは幅可変スリット９の
開口を通過し、ここで幅可変のスリット９の働きによっ
て空間的コヒーレンスを向上させないでスペクトル幅が
更に狭帯域化されたレーザー光Ｂが導入光学系１０に入
射する等である。導入光学系１０、ミラー１１及び照明
光学系１２を通過したレーザー光はレチクル１３に到達
し、投影レンズ系１４によってウェハ１５がレーザー光
が作る回路パターン像で露光される。 ［００４６］ これまでの実施例では幅可変のスリット
９は狭帯域化エキシマレーザ−１と導入光学系１０の間
に配置されていた。しかしながら幅可変のスリット９の
位置は必ずしもこの場所に限るものではない。導入光学
系１０以降の光学系において図１５図２で示す位置と光
学的に等価な位置が存在する場合、そこに幅可変のスリ
ット９を配置しても、これまでに説明してきた実施例と
全く同じ効果を期待することができる。このような位置
としては導入光学系１０の中、導入光学系１０と照明光
学系１２の間、あるいは照明光学系１２の中など、レチ
クル１３に光が到達するまでの経路が考えられる。 ［００４７］いずれの場合にも幅可変スリット９の長手
方向はグレーティング２の位置で考えると刻線の方向と
平行であり、レーザー１から出力されるレーザー光Ａに
対しグレーティングの刻線方向と９０度を成すＸ方向の
広がりを制御することは同一である。又スリット９の開
口幅はある期間固定されていても良く、必要に応じてス
リット９の開口幅を変え、レーザー光Ｂのバンド幅を調
整する。スリットはレーザー光がほぼ平行となっている
光路中に設けることが望ましい。 ［００４８］以上、説明した各実施例では光源としてＫ
ｒＦエキシマレーザ−を備えた露光装置を示したが、他
のエキシマ−ガスを使用したエキシマレーザ−や他のタ
イプのレーザーを光源に用いてもいい。又投影レンズ系
の構成も単一の硝材より成るレンズアセンブリではなく
、合成石英とホタル石等の複数の硝材を用いたレンズア
センブリを使用することも可能である。 ［００４９］又、本発明は露光装置のタイプを投影露光
装置に限定しない。例えば本発明は遠紫外線レーザー光
をレンズアセンブリによりウェハ等の被露光板に集光し
て、レーザー光によりパターンを描画するような形態の
装置にも適用でき、上記実施例同様、レンズアセンブリ
を合成石英を主成分とした単一硝材で構成することも可
能になる。このような効果は、特に本発明を使用可能な
硝材が限られている波長３００ｎｍ以下のレーザー光を
放射するレーザーに適用することにより生じる。 ［００５０１又、当業者であれば本発明の思想に基づい
て、ここで示した形態以外の様々な形態の方法及び装置
が容易に提供できる。 ［００５１］
。図中１がＫｒＦエキシマレーザ−１２が反射型レリー
フ格子（グレーティング）、３がビーム径を拡大する機
能を持ち、かつ格子２を均一な照度で照明するプリズム
、４，４−がアパーチャー（開口）を持つ絞り、５゜５
−が放電チャンバーの窓、６が放電チャンバー、７が放
電電極、８は出力ミラーを示す。ここまでの構成は図６
のレーザーとほぼ同じである。さて、図中Ａは出力ミラ
ー８から出射する中心波長２４８．４ｎｍでバンド幅（
半値幅）が０．００５ｎｍを越えるレーザー光を示し、
Ｂはバンド幅を０．００３ｎｍ以下まで狭くしたレーザ
ー光を示す。 ［００２１］又、９は紙面上下方向（Ｘ方向）に開口幅
が可変なスリット（絞り）、１０は半導体露光装置本体
への導入光学系、１１は全反射ミラー、１２は照明光学
系、１３はレチクル、１４は投影レンズ系、１５はウェ
ハ、９０はスリット９を駆動する駆動器、１３０はレチ
クルステージ、１５０はウェハステージをそれぞれ表わ
している。 ［００２２］スリツト９の開口部の長手方向はグレーテ
ィング２の刻線（格子線）の方向と平行で紙面に垂直な
方向であり、スリット９は図示する遮光板の間隔を駆動
器９０で遮光板を動かすことにより、この長手方向に直
交するＸ方向（幅方向）に関してその開口の幅が可変で
ある。即ち開口幅の調整は駆動機構（調整機構）９０に
より行なわれる。 ［００２３］又、スリット９の各遮光板はステンレス、
アルミ等の金属で構成される。スリット９を正面から見
た図を図２（Ｂ）に示す。尚、図２（Ｂ）中、Ａｘは照
明系（１０，１１，１２）の光軸である。 ［００２４］放電チヤンバー６に封じ込められたエキシ
マ−ガスは対向放電電極７に高電圧を印加することによ
って励起される。出力ミラー８はグレーティング２との
間で共振器を形成しており、この結果出力ミラー８から
狭帯域化されたエキシマレーザ−光Ａが発振する。狭帯
域化エキシマレーザ−１から発生したレーザー光Ａは幅
可変スリット９を通過し、ここで幅可変スリット９の絞
りとしての働きによってレーザー光Ａの空間的コヒーレ
ンスを向上させないでレーザー光Ａのスペクトル幅を更
に狭帯域化し、改良されたレーザー光Ｂを導入光学系１
０に入射せしめる。導入光学系１０を通過したレーザー
光は光学系１０によりビーム整形及びビーム拡大されて
、全反射ミラー１１を経由して照明光学系１２に入射し
、ここで公知の例えばＵＳＰ４９７４９１９に示される
方法によって、断面強度分布が均一な照明光束に変換さ
れてレチクル１３に到達する。 ［００２５］ この照明光束で照らされたレチクル１３
の回路パターンの像は投影レンズ系１４によってウェハ
１５面上に縮小投影される。従ってウェハ１５の感光層
としてのレジストが、この回路パターン像で露光され、
それに縮小された回路パターンが転写される。 ［００２６］ ここで幅可変スリット９の作用、即ちレ
ーザー光の空間的コヒーレンスを向上させないで、その
スペクトル幅を狭くする効果について説明する。 （１
）式で示したようにグレーティング２の反射角θＢでの
波長はλ＝ （２ｄ／ｍ）ｓ ｉｎθＢで表わされる。 ［００２７］図１で出力ミラー８から出た直後のレーザ
ー光Ａの断面にグレーティング２の刻線方向と直交する
方向にＸ軸を採る。 ［００２８］一方、共振器内の光線が格子２で角度θＢ
＝００で反射したときのレーザー光Ａ内の、この光線の
位置をＸの原点Ｘ＝Ｏとすると、θＢ ＝θＢ→θ０＋
Δθと変化したときＸ：０→Ｘと変化する。このときＸ
とΔθの間にはｋを比例定数として ｘ＝ｋ・Δθ で近似される。Δθ（１とすると、波長変化ΔλはΔλ
＝ （２ｄ／ｍ） ｓ ｉ ｎθ＝ （２ｄ／ｍ）
ｓ ｉ ｎ （ｘ／ｋ）輯ｃｏｎｓｔ−Ｘ
・・・・・・・・・・・・・・（４）と近似する
ことができる。 ［００２９］図４に狭帯域化素子としてグレーティング
及びプリズムを用いた場合の共振器の出力ミラーから射
出するレーザー光の、そのパスを横切る格子の刻線に直
交する軸に対応する方向についての波長の変化を示す。 グレーティングでの分散を反映してビーム内で波長がリ
ニアに変化していく様子をみることができる。例えばビ
ームの中心をＸ＝Ｏとし、Ｘ＝Ｏを基準とすると、波長
のずれΔλはＸの絶対値が大きくなるほど大きい。 【００３０】従って本実施例のように出力ミラー８の後
に格子の刻線に直交するビームの短軸方向であるＸ方向
に関する幅が可変なスリット９を置いてＸ方向のレーザ
ー光Ａの幅を制限すれば、レーザー光Ａのスペクトルを
ｘ＝０付近の値に抑制でき、非常に狭帯域化されたレー
ザー光Ｂを得ることができることが分かる。 ［００３１１又、幅可変スリット９はレーザー１の共振
器外に設けているのでレーザー１の固有の特性である比
較的弱い空間的コヒーレンスを強くすることがない。 ［００３２］参考の為、図５にＫｒＦエキシマレーザ−
からの狭帯域化されたレーザー光をスリットで絞り、こ
のスリットの開口幅を変化させたときのスリットの開口
の幅（ｍｍ）と開口を通過したレーザー光のバンド幅（
ｐｍ：ピコメートル、半値幅）との関係を示す。図５か
ら理解できるように絞りの開口径とレーザー光のバンド
幅（半値幅）は、はぼリニアな関係にある。 ［００３３］尚、図４２図５のグラフはＫｒＦエキシマ
レーザ−の射出口から２ｍ離れた位置で行なった測定結
果に基づいて作成した。 ［００３４１本実施例では、このスリット９（絞り）の
開口径とレーザー光のバンド幅（半値幅）のリニアな関
係を応用し、スリット９の開口の幅を変化させることに
より、レーザー光Ｂのバンド幅（半値幅）を調整できる
ようにしている。従って、レーザー１の電極６の劣化等
により経時的にレーザー光Ａのバンド幅が変化して、そ
れが拡がってもこのバンド幅の変化を検出し、スリット
９の開口の幅を所定量狭めることにより、常に予め決め
たバンド幅のレーザー光Ｂを供給できる。 ［００３５］本実施例では投影レンズ系１４として合成
石英のみを主成分とした硝材より成るレンズアセンブリ
を使用しており、投影レンズ系１４の色収差の発生を抑
制する為に、レーザー光Ｂのバンド幅が常に０．００３
ｎｍを越えないようにスリット９の幅を調整する。尚、
レンズアセンブリのタイプや回路パターンの線幅によっ
てレーザー光のバンド幅が決定されるから、レーザー光
Ｂのバンド幅は０．００３ｎｍ以下に限定されるもので
は無く、だいたい０．００５ｎｍ以下に抑えればよい。 ［００３６］ レーザー光Ａのバンド幅を検出する為の
光検出器としては様々なものが使用できるが、本実施例
では図２（Ａ）に示すような検出器でバンド幅を検出し
ている。図２（Ａ）において３０はＰＳＤ等の光検出器
であり、この検出器３０をレーザー光Ａのパスを横切る
ように動かして、光検出器３０によりレーザー光Ａを走
査しながら光検出器３０からの出力をモニターする。こ
れによりレーザー光Ａの、その短軸方向（Ｘ方向）の強
度分布を検出し、この強度分布とレーザー１固有の空間
的な波長分布（図４参照）とからレーザー光Ａの波長ス
ペクトルを求め、この波長スペクトルからバンド幅（半
値幅）を求める。 ［００３７］又、単にレーザー光Ａのバンド幅が拡がっ
たことを検出する場合には、レーザー光Ａの強度分布の
初期状態（予め測定しておく）からの変化を検出するだ
けでもいい。従って図２（Ａ）の光検出器３０により検
出する方法以外にも、例えばガラス等をレーザー光Ａの
パスに挿入しガラス上の照度分布を観察したりすること
によっても強度分布の変化を検出できる。 ［００３８］又、光検出器３０でレーザー光Ａを走査す
る代わりに１次元或は２次元の光電変換素子アレイをレ
ーザー光Ａのパスに挿入して、レーザー光Ａの強度分布
を検出してもいい。 ［００３９］又、スリット９の開口の幅の調整は、レー
ザー光Ａの強度分布をモニターした結果に基づいて自動
的に或は手動でスリット９を動かすことにより行なう。 自動的に行なう場合には、光検出器３０と露光装置のコ
ントローラとを信号線で連絡しておき光検出器からの出
力信号をコントローラー内部で処理してバンド幅を求め
、それに応じて駆動器９０によるスリット９の移動景を
制御する。 ［００４０１スリツト９によりレーザー光Ａを絞るのは
、レーザー光Ａが所定のバンド幅に狭帯域化されていな
い時であるから、必要に応じてスリット９をレーザー光
Ａのパスに挿入するような形態、即ちスリット９を着脱
可能に支持するように構成してもいい。 ［００４１１又、本実施例のスリットは２枚の可動遮光
板で構成していたが、４枚の遮光板で開口を定め、２枚
若しくは４枚全部を可動にしたスリットを用いてもいい
。又、１枚の遮光板に複数の互いに径が異なる開口を形
成しておき、この遮光板を動かして所定の開口をレーザ
ー光のパスに位置付けるような形態も採れる。 ［００４２］以上述べた本実施例のスリット９の開口幅
調整法及び変形例は、以下に述べる図３の実施例２の装
置にも適用される。 ［００４３］図３は本発明の実施例２の要部概略図であ
る。同図において図１で示した要素と同一要素には同符
番を付している。またこの装置も図２（Ａ）に示した強
度分布モニターを有している。即ち１は光源であるＫｒ
Ｆエキシマレーザ−の共振器、２は狭帯域化を行なう分
散素子としてのグレーティングである。４及び４−は共
振器内アパーチャー（絞り）、５と５−は放電チャンバ
ーのウィンドウ、６は放電チャンバー、７は対向放電電
極、８は出力ミラーを表わす。レーザー１の共振器の外
側の部分で９はＸ方向の開口幅が可変のスリット（絞り
、図２（Ｂ）参照）、１０は半導体露光装置本体への導
入光学系、１１は全反射ミラー、１２は照明光学系、１
３は半導体デバイス製造用のレチクル、１４は投影レン
ズ系、１５はウェハをそれぞれ表わしている。 ［００４４１図３の構成での特徴はグレーティング２を
均一に照明する共振器内光学系として、シリンドリカル
エキスパンダー１６を用いていることである。この方式
であると、斜めに置くグレーティング２以外は全てレー
ザーの光軸上に垂直に構成していくことができるので、
装置の配置が簡単になる。シリンドリカルエキスパンダ
ー１６を構成しているシリンドリカルレンズの母線方向
はグレーティング２の刻線方向と一致している。 ［００４５］装置としての作用は図１に示したのと同様
である。即ち放電チャンバー６に封じ込められたエキシ
マ−ガスは対向放電電極７に高電圧を印加することによ
って励起され、この結果出力ミラー８から狭帯域化され
たエキシマレーザ−光が発振する。ＫｒＦエキシマレー
ザ−１から発生したレーザー光Ａは幅可変スリット９の
開口を通過し、ここで幅可変のスリット９の働きによっ
て空間的コヒーレンスを向上させないでスペクトル幅が
更に狭帯域化されたレーザー光Ｂが導入光学系１０に入
射する等である。導入光学系１０、ミラー１１及び照明
光学系１２を通過したレーザー光はレチクル１３に到達
し、投影レンズ系１４によってウェハ１５がレーザー光
が作る回路パターン像で露光される。 ［００４６］ これまでの実施例では幅可変のスリット
９は狭帯域化エキシマレーザ−１と導入光学系１０の間
に配置されていた。しかしながら幅可変のスリット９の
位置は必ずしもこの場所に限るものではない。導入光学
系１０以降の光学系において図１５図２で示す位置と光
学的に等価な位置が存在する場合、そこに幅可変のスリ
ット９を配置しても、これまでに説明してきた実施例と
全く同じ効果を期待することができる。このような位置
としては導入光学系１０の中、導入光学系１０と照明光
学系１２の間、あるいは照明光学系１２の中など、レチ
クル１３に光が到達するまでの経路が考えられる。 ［００４７］いずれの場合にも幅可変スリット９の長手
方向はグレーティング２の位置で考えると刻線の方向と
平行であり、レーザー１から出力されるレーザー光Ａに
対しグレーティングの刻線方向と９０度を成すＸ方向の
広がりを制御することは同一である。又スリット９の開
口幅はある期間固定されていても良く、必要に応じてス
リット９の開口幅を変え、レーザー光Ｂのバンド幅を調
整する。スリットはレーザー光がほぼ平行となっている
光路中に設けることが望ましい。 ［００４８］以上、説明した各実施例では光源としてＫ
ｒＦエキシマレーザ−を備えた露光装置を示したが、他
のエキシマ−ガスを使用したエキシマレーザ−や他のタ
イプのレーザーを光源に用いてもいい。又投影レンズ系
の構成も単一の硝材より成るレンズアセンブリではなく
、合成石英とホタル石等の複数の硝材を用いたレンズア
センブリを使用することも可能である。 ［００４９］又、本発明は露光装置のタイプを投影露光
装置に限定しない。例えば本発明は遠紫外線レーザー光
をレンズアセンブリによりウェハ等の被露光板に集光し
て、レーザー光によりパターンを描画するような形態の
装置にも適用でき、上記実施例同様、レンズアセンブリ
を合成石英を主成分とした単一硝材で構成することも可
能になる。このような効果は、特に本発明を使用可能な
硝材が限られている波長３００ｎｍ以下のレーザー光を
放射するレーザーに適用することにより生じる。 ［００５０１又、当業者であれば本発明の思想に基づい
て、ここで示した形態以外の様々な形態の方法及び装置
が容易に提供できる。 ［００５１］
【発明の効果】本発明によれば前述の如くレーザーの共
振器の外にスリット（絞り）を挿入することにより、レ
ーザー光自体の空間的コヒーレンスを向上させることな
く、実効的にレーザー光のバンド幅を狭くする。 ［００５２］従って、狭帯域化レーザーを光源とする半
導体露光方法及び露光装置では、空間的コヒーレンスが
向上しない為、スペックル等の不要の干渉現象を抑える
ことができる一方、スペクトル幅が狭くなった効果とし
て投影レンズ系の色収差の影響を小さくすることができ
、解像力の向上を図ることができる。従って、良好な半
導体デバイスを安定して供給できるといった特長を有す
る露光方法及び露光装置を達成することができる。
振器の外にスリット（絞り）を挿入することにより、レ
ーザー光自体の空間的コヒーレンスを向上させることな
く、実効的にレーザー光のバンド幅を狭くする。 ［００５２］従って、狭帯域化レーザーを光源とする半
導体露光方法及び露光装置では、空間的コヒーレンスが
向上しない為、スペックル等の不要の干渉現象を抑える
ことができる一方、スペクトル幅が狭くなった効果とし
て投影レンズ系の色収差の影響を小さくすることができ
、解像力の向上を図ることができる。従って、良好な半
導体デバイスを安定して供給できるといった特長を有す
る露光方法及び露光装置を達成することができる。
【図１】 本発明の実施例１の要部概略図
【図２１
（Ａ）はレーザー光Ａの波長分布をモニターする検出
器の一例を示す説明図、 （Ｂ）はレーザー光Ａとスリ
ット９の関係を示す正面図 【図３】 本発明の実施例２の要部概略図
（Ａ）はレーザー光Ａの波長分布をモニターする検出
器の一例を示す説明図、 （Ｂ）はレーザー光Ａとスリ
ット９の関係を示す正面図 【図３】 本発明の実施例２の要部概略図
【図４】
レーザー光の断面における波長スペクトルを示すグラフ
図
レーザー光の断面における波長スペクトルを示すグラフ
図
【図５】 レーザー光のバンド幅のスリットの開口幅
に対する依存性を示すグラフ図
に対する依存性を示すグラフ図
【図６】 通常のエキシマレーザ−の共振器の構造を示
す説明図
す説明図
１ エキシマレーザ−
２グレーティング（格子）
３ プリズム
４．４” 絞り
５．５− 放電チャンバーの窓
６ 放電チャンバー
７ 放電電極
８ 出力ミラー
９ 絞り
１０ 導入光学系
１１ ミラー
１２ 照明系
１３ レチクル
１４ 投影レンズ系
１５ ウェハ
１６ シリンドリカルエキスパンダー
９０ 調整機構
【図２】
【図４】
【図３】
【図６】
【図５】
Claims (40)
- 【請求項１】 エキシマレーザ−からの狭帯域化されて
射出したビームで感光性基板を露光する際、該ビームの
光路中に絞りを設け、該絞りの開口径を調整することに
より、該ビームのバンド幅の変化を実質的に補正して、
該感光性基板を露光するようにしたことを特徴とする露
光方法。 - 【請求項２】 前記エキシマレーザ−はその共振器内に
回折格子を有しており、前記絞りの開口径の調整を、該
回折格子の格子線方向と直交する方向に沿った開口幅を
変化させて行ったことを特徴とする請求項１の露光方法
。 - 【請求項３】 前記絞りの開口径の調整を前記ビームの
断面の短手方向の幅を変えることにより行ったことを特
徴とする請求項１の露光方法。 - 【請求項４】 前記ビームのバンド幅の変化を前記ビー
ムの断面強度分布を検出することにより行ったことを特
徴とする請求項２又は３の露光方法。 - 【請求項５】 前記エキシマレーザ−はＫｒＦエキシマ
レーザ−であることを特徴とする請求項１の露光方法。 - 【請求項６】 前記絞りの開口を通過したビームをレン
ズアセンブリを介して前記感光性基板に導光しているこ
とを特徴とする請求項１の露光方法。 - 【請求項７】 前記絞りの開口径は前記ビームのバンド
幅が０．００５ｎｍ以下となるように調整されているこ
とを特徴とする請求項６の露光方法。 - 【請求項８】 前記絞りの開口径は前記ビームのバンド
幅が０．００３ｎｍ以下となるように調整されているこ
とを特徴とする請求項６の露光方法。 - 【請求項９】 前記レンズアセンブリは実質的に単一の
硝材より構成されていることを特徴とする請求項６の露
光方法。 - 【請求項１０】 前記硝材は合成石英であることを特徴
とする請求項６の露光方法。 - 【請求項１１】 エキシマレーザ−からの狭帯域化さ
れて射出したビームでウェハ上の感光層を露光すること
により、該感光層に回路パターンを転写し、該ウェハか
ら半導体デバイスを製造する際、該ビームの光路中に絞
りを設け、該絞りの開口径を調整することにより、該ビ
ームのバンド幅の変化を実質的に補正した後、該ビーム
を該感光層に導光したことを特徴とする露光方法。 - 【請求項１２】 前記絞りの開口を通過したビームに
より回路パターンを照明し、該回路パターンを投影レン
ズ系により前記ウェハ面上に投影して露光を行っている
ことを特徴とする請求項１１の露光方法。 - 【請求項１３】 前記エキシマレーザ−はその共振器内
に回折格子を有しており、前記絞りの開口径の調整を、
該回折格子の格子線方向と直交する方向に沿った開口幅
を変化させて行ったことを特徴とする請求項１２の露光
方法。 - 【請求項１４】 前記絞りの開口径の調整を前記ビー
ムの断面の短手方向の幅を変えることにより行ったこと
を特徴とする請求項１２の露光方法。 - 【請求項１５】 前記ビームのバンド幅の変化を前記
ビームの断面強度分布を検出することにより行ったこと
を特徴とする請求項１３又は１４の露光方法。 - 【請求項１６】 前記投影レンズは実質的に単一の硝
材より成るレンズアセンブリより構成されていることを
特徴とする請求項１２の露光方法。 - 【請求項１７】 前記硝材は合成石英であることを特
徴とする請求項１６の露光方法。 - 【請求項１８】 前記絞りの開口径は前記ビームのバ
ンド幅が０．Ｏ０５ｎｍ以下となるように調整されてい
ることを特徴とする請求項１７の露光方法。 - 【請求項１９】 前記絞りの開口径は前記ビームのバ
ンド幅が０．００３ｎｍ以下となるように調整されてい
ることを特徴とする請求項１７の露光方法。 - 【請求項２０】 エキシマレーザ−からの狭帯域化さ
れ射出したレーザービームを照明系を介してレチクルス
テージに載置した回路パターンを設けたレチクルを照明
し、該レチクルの回路パターンを投影レンズ系でウェハ
ステージに載置したウェハに投影し露光する露光装置に
おいて、該照明系は該レーザービームを絞る絞り部材と
、該絞り部材の開口を通過したレーザービームの径を拡
大し、このときのレーザービームの強度分布を実質的に
均一にして該レチクルを照明する光学配列部材と、該絞
り部材の開口径を調整する調整機構そして該レーザービ
ームの断面強度分布を検出する検出器とを有しており、
該調整機構は該レーザービームの断面強度分布の変化に
応じて該絞り部材の開口径を調整し、該レーザービーム
のバンド幅の変化を補償していることを特徴とする露光
装置。 - 【請求項２１】 前記エキシマレーザ−は、その共振
器内に回折格子を備えたＫｒＦエキシマレーザ−である
ことを特徴とする請求項２０の露光装置。 - 【請求項２２】 前記調整機構は前記絞りの開口の前
記回折格子の格子線と直交する線に対応する方向に沿っ
た幅を変化させていることを特徴とする請求項２１の露
光装置。 - 【請求項２３】 前記調整機構は前記絞りの開口の前
記レーザービームの断面の短手方向に関する幅を変化さ
せていることを特徴とする請求項２０の露光装置。 - 【請求項２４】 前記エキシマレーザ−はＫｒＦエキ
シマレーザ−であることを特徴とする請求項２３の露光
装置。 - 【請求項２５】 前記検出器は前記レーザービームの
強度分布に応答するガラス部材を備えていることを特徴
とする請求項２０の露光装置。 - 【請求項２６】 前記検出器は前記レーザービームの
強度分布に応じた信号を出力する光検出器を備えている
ことを特徴とする請求項２０の露光装置。 - 【請求項２７】 前記光検出器からの信号に応答して
前記調整機構を駆動する駆動手段を備えていることを特
徴とする請求項２６の露光装置。 - 【請求項２８】 前記絞り部材は前記レーザービーム
の光路中から着脱可能に設けられていることを特徴とす
る請求項２０の露光装置。 - 【請求項２９】 前記絞り部材は互いに径が異なる複
数の開口を備えており、前記調整機構で前記絞り部材を
動かして前記複数の開口のある開口を前記レーザービー
ムの光路中に位置ずけることにより、前記絞り部材の開
口径を調整していることを特徴とする請求項２０の露光
装置。 - 【請求項３０】 前記絞り部材は該絞りの開口を定め
る２枚の可動遮光板を備えており、前記調整機構で前記
２枚の可動遮光板を動かして前記絞り部材の開口径を調
整していることを特徴とする請求項２０の露光装置。 - 【請求項３１】 前記エキシマレーザ−はＫｒＦエキ
シマレーザ−より成り、前記投影レンズ系は合成石英を
主成分とした実質的に単一の硝材より成るレンズアセン
ブリで構成されていることを特徴とする請求項２０の露
光装置。 - 【請求項３２】 狭帯域化したレーザービームのビー
ム径を絞りを介して絞り、該レーザービームのバンド幅
の変化を実質的に補償した後に基板を露光するようにし
たことを特徴とする露光方法。 - 【請求項３３】 前記レーザービームはレンズアセン
ブリを介して前記基板に向けられていることを特徴とす
る請求項３２の露光方法。 - 【請求項３４】 前記レーザービームは前記レンズアセ
ンブリで色収差が実質的に発生しないように絞られてい
ることを特徴とする請求項３３の露光方法。 - 【請求項３５】 前記レーザービームは波長が３００
ｎｍ以下の光であることを特徴とする請求項３３の露光
方法。 - 【請求項３６】 狭帯域化されたレーザービームのバ
ンド幅が０．００５ｎｍを越えるとき、該レーザービー
ムを絞ることによりバンド幅を０．００５ｎｍ以下にし
て基板を露光するようにしたことを特徴とする露光方法
。 - 【請求項３７】 前記レーザービームはレンズアセン
ブリを介して前記基板に向けられていることを特徴とす
る請求項３６の露光方法。 - 【請求項３８】 前記レーザービームを、そのバンド幅
が０．００３ｎｍ以下になるように前記絞りでビーム径
を絞ったことを特徴とする請求項３７の露光方法。 - 【請求項３９】 前記レーザービームは波長が３００
ｎｍ以下の光であることを特徴とする請求項３３の露光
方法。 - 【請求項４０】 前記レーザービームはＫｒＦエキシ
マレーザ−から放射される光であることを特徴とする請
求項３９の露光方法。
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