JP2001035777A - 照明光学装置および該照明光学装置を備えた露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開口絞りにおける光量損失を良好に抑えつつ
輪帯照明や４極照明のような変形照明を行うことのでき
る照明光学装置。 【解決手段】 焦点距離を変化させることによって光源
手段（１、２）からの光束の形状を相似的に変化させて
射出するための焦点距離可変光学系（３）と、焦点距離
可変光学系からの光束を実質的に輪帯状の光束または基
準光軸（ＡＸ）に対して偏心した複数の光束に変換して
オプティカルインテグレータ（８）へ導くための光束形
状変更部材（４）とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は照明光学装置および
該照明光学装置を備えた露光装置に関し、特に半導体デ
バイス等をリソグラフィー工程で製造するための露光装
置に好適な照明光学装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の露光装置において、光源から射
出された光束はフライアイレンズに入射し、その後側焦
点面に多数の光源像からなる二次光源を形成する。二次
光源からの光束は、フライアイレンズの後側焦点面の近
傍に配置された開口絞りを介して制限された後、コンデ
ンサーレンズに入射する。開口絞りは、所望の照明条件
（露光条件）に応じて、二次光源の形状または大きさを
所望の形状または大きさに制限する。

【０００３】コンデンサーレンズにより集光された光束
は、所定のパターンが形成されたマスクを重畳的に照明
する。マスクのパターンを透過した光は、投影光学系を
介してウエハ上に結像する。こうして、ウエハ上には、
マスクパターンが投影露光（転写）される。なお、マス
クに形成されたパターンは高集積化されており、この微
細パターンをウエハ上に正確に転写するにはウエハ上に
おいて均一な照度分布を得ることが不可欠である。

【０００４】近年においては、フライアイレンズの射出
側に配置された開口絞りの開口部の大きさを変化させる
ことにより、フライアイレンズにより形成される二次光
源の大きさを変化させて、照明のコヒーレンシィσ（σ
値＝開口絞り径／投影光学系の瞳径、あるいはσ値＝照
明光学系の射出側開口数／投影光学系の入射側開口数）
を変化させる技術が注目されている。また、フライアイ
レンズの射出側に配置された開口絞りの開口部の形状を
輪帯状や四つ穴状（すなわち４極状）に設定することに
より、フライアイレンズにより形成される二次光源の形
状を輪帯状や４極状に制限して、投影光学系の焦点深度
や解像力を向上させる技術が注目されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来技
術では、二次光源の形状を輪帯状や４極状に制限して変
形照明（輪帯変形照明や４極変形照明）を行うために、
フライアイレンズにより矩形状に形成された比較的大き
な二次光源からの光束を輪帯状や４極状の開口部を有す
る開口絞りによって制限している。換言すると、従来技
術における輪帯変形照明や４極変形照明では、二次光源
からの光束の相当部分が開口絞りで遮蔽され、照明（露
光）に寄与することがない。その結果、開口絞りにおけ
る光量損失により、マスクおよびウエハ上での照度が低
下し、露光装置としてのスループットも低下するという
不都合があった。

【０００６】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、開口絞りにおける光量損失を良好に抑えつつ
輪帯照明や４極照明のような変形照明を行うことのでき
る照明光学装置および該照明光学装置を備えた露光装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の第１発明では、光束を供給するための光源
手段と、該光源手段からの光束に基づいて多数の光源か
らなる二次光源を形成するためのオプティカルインテグ
レータと、該オプティカルインテグレータにより形成さ
れる二次光源からの光束を集光して被照射面を重畳的に
照明するためのコンデンサー光学系とを備えた照明光学
装置において、焦点距離を変化させることによって前記
光源手段からの光束の形状を相似的に変化させて射出す
るための焦点距離可変光学系と、該焦点距離可変光学系
からの光束を実質的に輪帯状の光束または基準光軸に対
して偏心した複数の光束に変換して前記オプティカルイ
ンテグレータへ導くための光束形状変更部材とを備えて
いることを特徴とする照明光学装置を提供する。

【０００８】第１発明の好ましい態様によれば、前記光
束形状変更部材は、第１プリズム部材を有し、前記第１
プリズム部材の光源手段側の面は光源手段側に凹面を向
けた円錐状または角錐状に形成され、前記第１プリズム
部材の被照射面側の面は被照射面側に凸面を向けた円錐
状または角錐状に形成されていることが好ましい。この
場合、前記光束形状変更部材は、照明光路に対して挿脱
自在に構成されることが好ましい。またこの場合、前記
光束形状変更部材へ入射する光線の前記基準光軸に対す
る傾きが前記光束形状変更部材から射出した際に維持さ
れるように、前記第１プリズム部材の光源手段側の面と
被照射面側の面とを平行に構成することが好ましい。

【０００９】また、第１発明の好ましい態様によれば、
前記光束形状変更部材を介して形成された輪帯状の光束
または偏心した複数の光束の内径および外径を変化させ
て前記オプティカルインテグレータへ導くための輪帯比
変更部材を備えていることが好ましい。この場合、前記
輪帯比変更部材は、光源手段側に配置された第２プリズ
ム部材と、被照射面側に配置された第３プリズム部材と
を有し、前記第２プリズム部材の被照射面側の面は被照
射面側に凸面を向けた円錐状に形成され、前記第３プリ
ズム部材の光源手段側の面は光源手段側に凹面を向けた
円錐状に形成され、前記第２プリズム部材および前記第
３プリズム部材のうちの少なくとも一方は、前記基準光
軸に沿って移動可能に構成されていることが好ましい。

【００１０】さらにこの場合、前記第２プリズム部材の
光源手段側の面は前記基準光軸に垂直な平面状に形成さ
れ、且つ前記第３プリズム部材の被照射面側の面は前記
基準光軸に垂直な平面状に形成されていることが好まし
い。また、前記第２プリズム部材は前記基準光軸に沿っ
て固定され、且つ前記第３プリズム部材は前記基準光軸
に沿って移動可能に構成されていることが好ましい。さ
らに、第１発明の好ましい態様によれば、前記光源手段
は、矩形状の光束を供給するための光源と、該光源から
の光束を円形状の光束に変換するための光束変換素子と
を有することが好ましい。

【００１１】また、本発明の第２発明では、第１発明の
照明光学装置と、前記被照射面上に配置されたマスクの
パターンを感光性基板に投影露光するための投影光学系
とを備えていることを特徴とする露光装置を提供する。
なお、第２発明の好ましい態様によれば、前記照明光学
装置に接続されて、前記マスクのパターンに関する情報
に基づき前記焦点距離可変光学系、光束形状変更部材、
および輪帯比変更部材のうちの少なくとも１つを制御す
るための制御手段をさらに備えることが好ましい。さら
に、第３発明では、第１発明の照明光学装置を用いて前
記被照射面上に配置されたマスクを照明し、該マスクの
パターンを感光性基板上に転写することを特徴とする露
光方法を提供する。なお、第３発明の好ましい態様によ
れば、前記マスクのパターンに関する情報に基づいて、
前記焦点距離可変光学系、光束形状変更部材、および輪
帯比変更部材のうちの少なくとも１つを制御することが
好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明では、光源手段とオプティ
カルインテグレータとの間の光路中に、光源手段からの
光束の形状を相似的に変化させて射出するための焦点距
離可変光学系と、焦点距離可変光学系からの光束を実質
的に輪帯状の光束または基準光軸に対して偏心した複数
の光束に変換するための光束形状変更部材とが配置され
ている。具体的には、光束形状変更部材は、照明光路に
対して挿脱自在に構成された円錐コーンプリズムまたは
角錐コーンプリズムである。なお、円錐コーンプリズム
または角錐コーンプリズムの光源手段側の面は光源手段
側に凹面を向けた円錐状または角錐状に形成され、その
被照射面側の面は被照射面側に凸面を向けた円錐状また
は角錐状に形成されている。この場合、円錐コーンプリ
ズムまたは角錐コーンプリズムへ入射する光線の基準光
軸に対する傾きが円錐コーンプリズムまたは角錐コーン
プリズムから射出した際に維持されるように、円錐コー
ンプリズムまたは角錐コーンプリズムの光源手段側の面
と被照射面側の面とを平行に構成することが好ましい。

【００１３】一方、光源手段は、たとえば矩形状の光束
を供給するための光源と、光源からの光束を円形状の光
束に変換するための光束変換素子とを有する。したがっ
て、光源手段からの円形光束は、焦点距離可変光学系を
介した後、円錐コーンプリズムまたは角錐コーンプリズ
ムにより実質的に輪帯状の光束または基準光軸に対して
偏心した複数の光束に変換される。ここで、角錐コーン
プリズムの屈折面が四角錐状であれば基準光軸から偏心
した４つの光束からなる４極状の光束に、八角錐状であ
れば基準光軸から偏心した８つの光束からなる８極状の
光束に、一般に多角錐状であればその側面数に応じた数
の光束からなる多重極状の光束に変換される。以下、角
錐コーンプリズムにより４極状の光束が形成されるもの
として説明する。

【００１４】円錐コーンプリズムまたは角錐コーンプリ
ズムにより形成された輪帯状または４極状の光束は、オ
プティカルインテグレータの入射面に輪帯状または４極
状の光束の照野を形成し、その結果、オプティカルイン
テグレータの後側焦点面の近傍には輪帯状の二次光源ま
たは４極状の二次光源を形成する。オプティカルインテ
グレータにより形成された輪帯状または４極状の二次光
源からの光束は、二次光源の大きさおよび形状に応じた
開口部（光透過部）を有する開口絞りによって制限され
た後に被照射面を照明する。

【００１５】このように、本発明では、光源手段からの
光束に基づいて、ほとんど光量損失することなく、輪帯
状または４極状の二次光源を形成することができる。そ
の結果、二次光源からの光束を制限する開口絞りにおけ
る光量損失を良好に抑えつつ、輪帯変形照明や４極変形
照明を行うことができる。なお、円錐コーンプリズムま
たは角錐コーンプリズムを照明光路から退避させること
により、あるいは円錐コーンプリズムまたは角錐コーン
プリズムに代えて平行平面板を照明光路中に位置決めす
ることにより、光量損失を良好に抑えつつ通常の円形照
明を行うことができることはいうまでもない。

【００１６】また、本発明では、焦点距離可変光学系の
焦点距離を変化させることにより、円錐コーンプリズム
または角錐コーンプリズムに入射する円形光束の径を変
化させて、輪帯状または４極状の二次光源の内径を変化
させることなくその輪帯比を適宜変更することができ
る。さらに、円錐コーンプリズムまたは角錐コーンプリ
ズムとオプティカルインテグレータとの間の光路中に輪
帯比変更部材として一対のアキシコン（たとえば円錐凸
プリズムと円錐凹プリズム）を配置し、一対のアキシコ
ンの間隔を変化させることにより、輪帯状または４極状
の二次光源の幅を変化させることなくその輪帯比を適宜
変更することができる。したがって、焦点距離可変光学
系と一対のアキシコンとの協働作用により、輪帯状また
は４極状の二次光源の外径を変化させることなくその輪
帯比を所定の大きさに設定することや、輪帯状または４
極状の二次光源の外径を所望の大きさに設定しつつその
輪帯比を所定の大きさに設定することなどが可能とな
る。

【００１７】以上のように、本発明の照明光学装置で
は、二次光源を制限する開口絞りにおける光量損失を良
好に抑えつつ、輪帯変形照明や４極変形照明のような変
形照明および通常円形照明を行うことができる。加え
て、焦点距離可変光学系の焦点距離を変化させるという
簡単な操作により、開口絞りでの光量損失を良好に抑え
つつ変形照明のパラメータ（制限された二次光源の大き
さおよび形状）を変化させることができる。したがっ
て、本発明の照明光学装置を組み込んだ露光装置では、
変形照明の種類およびパラメータを適宜変化させて、露
光投影すべき微細パターンに適した投影光学系の解像度
および焦点深度を得ることができる。その結果、高い露
光照度および良好な露光条件のもとで、スループットの
高い良好な投影露光を行うことができる。また、本発明
の照明光学装置を用いて被照射面上に配置されたマスク
のパターンを感光性基板上に露光する露光方法では、良
好な露光条件のもとで投影露光を行うことができるの
で、良好な半導体デバイスを製造することができる。

【００１８】本発明の実施例を、添付図面に基づいて説
明する。図１は、本発明の実施例にかかる照明光学装置
を備えた露光装置の構成を概略的に示す図である。図１
において、感光性基板であるウエハ１６の法線方向に沿
ってＺ軸を、ウエハ面内において図１の紙面に平行な方
向にＹ軸を、ウエハ面内において図１の紙面に垂直な方
向にＸ軸をそれぞれ設定している。

【００１９】図１の露光装置は、露光光（照明光）を供
給するための光源１として、たとえば２４８ｎｍまたは
１９３ｎｍの波長の光を供給するエキシマレーザー光源
を備えている。光源１からＺ方向に沿って射出されたほ
ぼ平行な光束は、Ｘ方向に沿って細長く延びた矩形状の
断面を有する。光源１から供給された光束は、回折光学
素子（ＤＯＥ）２に入射する。回折光学素子２は、ガラ
ス基板に露光光（照明光）の波長程度のピッチを有する
段差を形成することによって構成され、入射ビームを所
望の角度に回折する作用を有する。具体的には、回折光
学素子２は、図２に示すように、光軸ＡＸに沿って垂直
入射した矩形状の光束を、光軸ＡＸを中心とした円形状
の光束に変換する。このように、回折光学素子２は、光
源１からの矩形状の光束を円形状の光束に変換するため
の光束変換素子を構成している。

【００２０】回折光学素子２を介して円形の断面に変換
された光束は、ズームレンズ３に入射する。ズームレン
ズ３を介した光束は、円形断面を保ったまま、第１アキ
シコンとしての円錐コーンプリズム４に入射する。な
お、円錐コーンプリズム４に入射する円形光束の径は、
ズームレンズ３の焦点距離に依存して変化する。すなわ
ち、ズームレンズ３は、焦点距離を変化させることによ
って入射光束の形状を相似的に変化させて射出するため
の焦点距離可変光学系を構成している。なお、ズームレ
ンズ３の焦点距離の変化は、メイン制御部２１からの指
令に基づいて動作する第１駆動部２２により行われる。

【００２１】円錐コーンプリズム４は、その光源側の面
（図中左側の面）が光源側に向かって円錐凹面状に形成
され、そのマスク側の面（図中右側の面）がマスク側に
向かって円錐凸面状に形成されている。さらに詳細に
は、円錐コーンプリズム４の光源側の屈折面およびマス
ク側の屈折面は、光軸ＡＸに関して対称な円錐の円錐面
（底面を除く側面）に相当し、２つの屈折面が互いにほ
ぼ平行になるように構成されている。

【００２２】したがって、円錐コーンプリズム４に入射
した円形光束は、光軸ＡＸを中心として等角度であらゆ
る方向に沿って偏向された後、輪帯状（すなわち円環
状）の光束に変換される。このように、円錐コーンプリ
ズム４は、円形状の光束を輪帯状の光束に変換するため
の光束形状変更部材を構成している。なお、円錐コーン
プリズム４は、照明光路に対して挿脱自在に構成され、
且つ平行平面板４ａや角錐コーンプリズム４ｂと切り換
え可能に構成されている。円錐コーンプリズム４と平行
平面板４ａや角錐コーンプリズム４ｂとの切り換えおよ
び照明光路からの退避は、メイン制御部２１からの指令
に基づいて動作する第２駆動部２３により行われる。

【００２３】なお、角錐コーンプリズム４ｂは円錐コー
ンプリズム４と類似の形状を有するが、円錐コーンプリ
ズム４では一対の屈折面が円錐状に形成されているのに
対し、角錐コーンプリズム４ｂでは一対の屈折面が四角
錐状に形成されている。すなわち、角錐コーンプリズム
４ｂの光源側の屈折面およびマスク側の屈折面は、光軸
ＡＸに関して対称な正四角錐の角錐面（底面を除く側
面）に相当し、２つの屈折面が互いにほぼ平行になるよ
うに構成されている。

【００２４】円錐コーンプリズム４を介して輪帯状に変
換された光束は、第２アキシコンとしての円錐凸プリズ
ム５および第３アキシコンとしての円錐凹プリズム６に
入射する。円錐凸プリズム５は、その光源側の面が光軸
ＡＸに垂直な平面状に形成され、そのマスク側の面がマ
スク側に向かって円錐凸面状に形成されている。一方、
円錐凹プリズム６は、その光源側の面が光源側に向かっ
て円錐凹面状に形成され、そのマスク側の面が光軸ＡＸ
に垂直な平面状に形成されている。そして、円錐凸プリ
ズム５のマスク側の屈折面および円錐凹プリズム６の光
源側の屈折面は、光軸ＡＸに関して対称な円錐の円錐面
に相当し、互いに近接させた状態において２つの対向す
る屈折面が実質的に当接するように構成されている。

【００２５】また、円錐凸プリズム５は光軸ＡＸに沿っ
て固定であり、円錐凹プリズム６は光軸ＡＸに沿って移
動するように構成されている。換言すると、円錐凸プリ
ズム５と円錐凹プリズム６との気体間隔を変化させるこ
とができるように構成されている。この場合、円錐凹プ
リズム６の光軸ＡＸに沿った移動は、メイン制御部２１
からの指令に基づいて動作する第３駆動部２４により行
われる。なお、円錐凸プリズム５と円錐凹プリズム６と
の気体間隔を変化させたときの作用については、ズーム
レンズ３および円錐コーンプリズム４の作用と関連付け
て後述する。一般に、一対のアキシコン５および６に入
射した輪帯状の光束は、輪帯状の断面を保ったまま射出
されるが、その内径および外径は円錐凸プリズム５と円
錐凹プリズム６との気体間隔に依存して変化する。

【００２６】円錐凸プリズム５および円錐凹プリズム６
を介した輪帯状の光束は、リレーレンズ７を介した後、
オプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ
８に入射する。こうして、フライアイレンズ８の入射面
には、光軸ＡＸを中心とした輪帯状の照野が形成され
る。フライアイレンズ８は、正の屈折力を有する多数の
レンズエレメントを光軸ＡＸに沿って縦横配列すること
によって構成されている。そして、フライアイレンズ８
を構成する各レンズエレメントは、マスク上において形
成すべき照野の形状（ひいてはウエハ上において形成す
べき露光領域の形状）と相似な矩形状の断面を有する。

【００２７】フライアイレンズ８に入射した光束は多数
のレンズエレメントにより二次元的に分割され、光束が
入射した各レンズエレメントの後側焦点面には光源像が
それぞれ形成される。こうして、フライアイレンズ８の
後側焦点面には、フライアイレンズ８への入射光束によ
って形成される照野と同じ輪帯状の光源（以下、「二次
光源」という）が形成される。フライアイレンズ８の後
側焦点面に形成された輪帯状の二次光源からの光束は、
その近傍に配置された開口絞り９に入射する。この開口
絞り９は、光軸ＡＸに平行な所定の軸線回りに回転可能
なターレット基板（回転板）１０上に支持されている。

【００２８】図３は、複数の開口絞りが円周状に配置さ
れたターレットの構成を概略的に示す図である。図３に
示すように、ターレット基板１０には、図中斜線で示す
光透過域を有する８つの開口絞りが円周方向に沿って設
けられている。ターレット基板１０は、その中心点Ｏを
通り光軸ＡＸに平行な軸線回りに回転可能に構成されて
いる。したがって、ターレット基板１０を回転させるこ
とにより、８つの開口絞りから選択された１つの開口絞
りを照明光路中に位置決めすることができる。なお、タ
ーレット基板１０の回転は、メイン制御部２１からの指
令に基づいて動作する第４駆動部２５により行われる。

【００２９】ターレット基板１０には、輪帯比の異なる
３つの輪帯開口絞り４０１、４０３および４０５が形成
されている。ここで、輪帯開口絞り４０１は、ｒ11／ｒ
21の輪帯比を有する輪帯状の透過領域を有する。輪帯開
口絞り４０３は、ｒ12／ｒ22の輪帯比を有する輪帯状の
透過領域を有する。輪帯開口絞り４０５は、ｒ13／ｒ21
の輪帯比を有する輪帯状の透過領域を有する。

【００３０】また、ターレット基板１０には、輪帯比の
異なる３つの４極開口絞り４０２、４０４および４０６
が形成されている。ここで、４極開口絞り４０２は、ｒ
11／ｒ21の輪帯比を有する輪帯状領域内において４つの
偏心した円形透過領域を有する。４極開口絞り４０４
は、ｒ12／ｒ22の輪帯比を有する輪帯状領域内において
４つの偏心した円形透過領域を有する。４極開口絞り４
０６は、ｒ13／ｒ21の輪帯比を有する輪帯状領域内にお
いて４つの偏心した円形透過領域を有する。さらに、タ
ーレット基板１０には、大きさ（口径）の異なる２つの
円形開口絞り４０７および４０８が形成されている。こ
こで、円形開口絞り４０７は２ｒ22の大きさの円形透過
領域を有し、円形開口絞り４０８は２ｒ21の大きさの円
形透過領域を有する。

【００３１】したがって、３つの輪帯開口絞り４０１、
４０３および４０５のうちの１つの輪帯開口絞りを選択
して照明光路内に位置決めすることにより、３つの異な
る輪帯比を有する輪帯光束を正確に制限（規定）して、
輪帯比の異なる３種類の輪帯変形照明を行うことができ
る。また、３つの４極開口絞り４０２、４０４および４
０６のうちの１つの４極開口絞りを選択して照明光路内
に位置決めすることにより、３つの異なる輪帯比を有す
る４つの偏心光束を正確に制限して、輪帯比の異なる３
種類の４極変形照明を行うことができる。さらに、２つ
の円形開口絞り４０７および４０８のうちの１つの円形
開口絞りを選択して照明光路内に位置決めすることによ
り、σ値の異なる２種類の通常円形照明を行うことがで
きる。

【００３２】図１では、フライアイレンズ８の後側焦点
面に輪帯状の二次光源が形成されるので、開口絞り９と
して３つの輪帯開口絞り４０１、４０３および４０５か
ら選択された１つの輪帯開口絞りが用いられている。た
だし、図３に示すターレットの構成は例示的であって、
配置される開口絞りの種類および数はこれに限定される
ことはない。また、ターレット方式の開口絞りに限定さ
れることなく、光透過領域の大きさおよび形状を適宜変
更することの可能な開口絞りを照明光路内に固定的に取
り付けてもよい。さらに、２つの円形開口絞り４０７お
よび４０８に代えて、円形開口径を連続的に変化させる
ことのできる虹彩絞りを設けることもできる。

【００３３】開口絞り９は、後述する投影光学系１５の
入射瞳面と光学的にほぼ共役な位置に配置され、照明に
寄与する二次光源の範囲を規定する。輪帯状の開口部
（光透過部）を有する開口絞り９を介した二次光源から
の光は、コンデンサーレンズ１１の集光作用を受けた
後、マスクブラインド１２に入射する。マスクブライン
ド１２は、後述するマスク１４の照明領域を規定するた
めにマスク１４と光学的にほぼ共役な位置に配置された
視野絞りである。マスクブラインド１２を介した光束
は、結像光学系１３を介して、所定の転写パターンが形
成されたマスク１４を重畳的に照明する。

【００３４】マスク１４のパターンを透過した光束は、
投影光学系１５を介して、感光性基板であるウエハ１６
上にマスクパターンの像を形成する。ここで、上述した
ように開口絞り９と投影光学系１５の入射瞳面とがほぼ
共役に配置されているので、投影光学系１５の入射瞳面
上に二次光源の像が形成され、マスク１４およびウェハ
１６がいわゆるケーラー照明される。投影光学系１５の
入射瞳面には、二次光源の像からの光束を制限するため
の口径が可変の開口絞り１５ａが配置されている。この
開口絞り１５ａの口径の変化は、メイン制御部２１から
の指令に基づいて動作する第５駆動部２６により行われ
る。こうして、投影光学系１５の光軸ＡＸと直交する平
面（ＸＹ平面）内においてウエハ１６を二次元的に駆動
制御しながら一括露光またはスキャン露光を行うことに
より、ウエハ１６の各露光領域にはマスク１４のパター
ンが逐次露光される。

【００３５】図４は、円錐コーンプリズム４または角錐
コーンプリズム４ｂの照明光路に対する挿脱により、変
形照明と通常照明との切り替えを行うことができること
を説明する図である。図４（ａ）に示すように、円錐凸
プリズム５と円錐凹プリズム６とが間隔を隔てることな
く当接した状態、あるいは実質的に間隔を隔てることな
く極近接した状態では、一対の円錐プリズム５および６
は一体となって平行平面板として機能する。したがっ
て、円錐コーンプリズム４を介して形成された輪帯状の
光束は、一対の円錐プリズム５および６をそのまま透過
し、フライアイレンズ８の入射面に輪帯状の照野を形成
し、その後側焦点面に輪帯状の二次光源を形成する。

【００３６】なお、円錐コーンプリズム４に代えて角錐
コーンプリズム４ｂを照明光路中に位置決めした場合、
角錐コーンプリズム４ｂを介して４極状の光束が形成さ
れ、フライアイレンズ８の入射面には４極状の照野が形
成され、その後側焦点面には４極状の二次光源が形成さ
れる。ここで、４極状の光束は光軸ＡＸに対して対称的
に偏心した４つの光束からなり、４極状の二次光源は光
軸ＡＸに対して対称的に偏心した４つの光源からなる。
このように、円錐コーンプリズム４を照明光路中に位置
決めすることにより輪帯変形照明を実現することがで
き、角錐コーンプリズム４ｂを照明光路中に位置決めす
ることにより４極変形照明を実現することができる。

【００３７】一方、図４（ｂ）に示すように、図４
（ａ）の状態から円錐コーンプリズム４または角錐コー
ンプリズム４ｂを退避させると、ズームレンズ３を介し
た円形光束は輪帯状の光束または４極状の光束に変換さ
れることなく、一対の円錐プリズム５および６に入射す
る。その結果、一対の円錐プリズム５および６をそのま
ま透過した光束は、フライアイレンズ８の入射面に円形
の照野を形成し、その後側焦点面の近傍に円形の二次光
源を形成する。さらに、図４（ｃ）に示すように、図４
（ｂ）の状態からズームレンズ３の焦点距離を変化させ
ると、一対の円錐プリズム５および６に入射する円形光
束の径が、ひいてはフライアイレンズ８の入射面に形成
される円形照野の径が、ひいては円形二次光源の径が変
化する。

【００３８】以上のように、円錐コーンプリズム４また
は角錐コーンプリズム４ｂの照明光路に対する挿脱によ
り、変形照明（すなわち輪帯照明または４極照明）と通
常照明との切り替えを行うことができる。この場合、円
錐コーンプリズム４または角錐コーンプリズム４ｂの挿
脱前と挿脱後とで光路長が変化しないように、所定の軸
上厚さを有する平行平面板４ａを円錐コーンプリズム４
または角錐コーンプリズム４ｂの代わりに照明光路に挿
入してもよい。また、円錐コーンプリズム４または角錐
コーンプリズム４ｂを照明光路から退避させた状態、あ
るいは平行平面板４ａを照明光路中に位置決めした状態
で、ズームレンズ３の焦点距離を変化させることによ
り、通常照明における円形光束の径を変化させることが
できる。

【００３９】図５は、輪帯照明または４極照明における
ズームレンズ３の作用を説明する図である。図５（ａ）
に示すように、円錐凸プリズム５と円錐凹プリズム６と
が当接した状態、あるいは極近接した状態では、円錐コ
ーンプリズム４を介して形成された輪帯状の光束は、一
対の円錐プリズム５および６をそのまま透過する。この
場合、一対の円錐プリズム５および６を介した輪帯状の
光束の内径ｄ１は、円錐コーンプリズム４の頂角、その
軸上厚さ、その屈折率に依存する。また、輪帯状の光束
の外径ｄ２は、円錐コーンプリズム４の頂角、その軸上
厚さ、その屈折率だけでなく、円錐コーンプリズム４に
入射する円形光束の径ｄ０にも依存する。

【００４０】一方、図５（ｂ）に示すように、図５
（ａ）の状態からズームレンズ３の焦点距離を変化させ
ると、円錐コーンプリズム４に入射する円形光束の径が
変化する。その結果、一対の円錐プリズム５および６を
介した輪帯状の光束の内径ｄ１は変化しないが、その外
径ｄ２は円形光束の径ｄ０の変化に依存して変化する。
なお、円錐コーンプリズム４に代えて角錐コーンプリズ
ム４ｂを照明光路中に位置決めした場合も同様に、ズー
ムレンズ３の焦点距離を変化させると、角錐コーンプリ
ズム４ｂに入射する円形光束の径ｄ０が変化するので、
一対の円錐プリズム５および６を介した４極状の光束の
内径ｄ１は変化しないが、その外径ｄ２は円形光束の径
ｄ０の変化に依存して変化する。

【００４１】ここで、４極状の光束の内径および外径と
は、４極状の光束が占める輪帯状領域の内径および外径
である。したがって、４極状の光束の輪帯比は、輪帯状
の光束の輪帯比と同様に、内径／外径として定義され
る。以上のように、円錐凸プリズム５と円錐凹プリズム
６とが当接した状態あるいは極近接した状態においてズ
ームレンズ３の焦点距離を変化させることにより、輪帯
照明または４極照明において光束の内径を変化させるこ
となく、その輪帯比および外径をともに変化させること
ができる。

【００４２】図６は、輪帯照明または４極照明における
一対の円錐プリズム５および６の作用およびズームレン
ズ３の作用を説明する図である。図６（ａ）に示すよう
に、円錐凸プリズム５と円錐凹プリズム６とが当接ある
いは極近接した状態では、円錐コーンプリズム４または
角錐コーンプリズム４ｂを介して形成された輪帯状の光
束または４極状の光束は、一対の円錐プリズム５および
６をそのまま透過する。その結果、フライアイレンズ８
の入射面には輪帯状または４極状の照野が形成され、そ
の後側焦点面の近傍には輪帯状または４極状の二次光源
が形成される。

【００４３】一方、図６（ｂ）に示すように、図６
（ａ）の状態から円錐凹プリズム６をマスク側へ移動さ
せると、一対の円錐プリズム５および６を介した輪帯状
の光束または４極状の光束の幅ｄ３（ｄ３＝（ｄ２−ｄ
１）／２）は変化しないが、その内径ｄ１は円錐凸プリ
ズム５と円錐凹プリズム６との気体間隔に依存して小さ
くなる。その結果、輪帯状の光束または４極状の光束の
外径ｄ２も、その内径ｄ１と同様に、円錐凸プリズム５
と円錐凹プリズム６との気体間隔に依存して小さくな
る。

【００４４】また、図６（ｃ）に示すように、図６
（ａ）からズームレンズ３の焦点距離を変化させると、
円錐コーンプリズム４または角錐コーンプリズム４ｂに
入射する円形光束の径ｄ０が変化する。その結果、一対
の円錐プリズム５および６を介した輪帯状の光束または
４極状の光束の内径ｄ１は変化しないが、その外径ｄ２
は円形光束の径の変化に依存して変化し、それに伴って
輪帯状の光束または４極状の光束の幅ｄ３も変化する。

【００４５】さらに、図６（ｄ）に示すように、図６
（ｃ）から円錐凹プリズム６をマスク側へ移動させる
と、一対の円錐プリズムおよび６を介した輪帯状の光束
または４極状の光束の幅ｄ３は変化しないが、その内径
ｄ１は円錐凸プリズム５と円錐凹プリズム６との気体間
隔に依存して小さくなる。その結果、輪帯状の光束また
は４極状の光束の外径ｄ２も、その内径ｄ１と同様に、
円錐凸プリズム５と円錐凹プリズム６との気体間隔に依
存して小さくなる。

【００４６】以上のように、円錐凸プリズム５と円錐凹
プリズム６との気体間隔を変化させることにより、輪帯
照明または４極照明における光束の幅を変化させること
なく、その内径および外径をともに変化させることがで
きる。また、円錐凸プリズム５と円錐凹プリズム６との
気体間隔を変化させるとともにズームレンズ３の焦点距
離を変化させることにより、輪帯照明または４極照明に
おける光束の幅、内径および外径をそれぞれ変化させる
ことができる。換言すると、円錐凸プリズム５と円錐凹
プリズム６との気体間隔およびズームレンズ３の焦点距
離をそれぞれ適宜変化させることにより、輪帯照明また
は４極照明において外径を変化させることなく輪帯比を
所望の大きさに変化させたり、外径を所望の大きさに変
化させつつ輪帯比を所望の大きさに変化させたりするこ
とができる。

【００４７】図７は、円錐コーンプリズム４を照明光路
から退避させることなく一対の円錐プリズム５および６
とズームレンズ３との協働作用により通常照明を行う方
法を説明する図である。図７（ａ）に示すように、円錐
凸プリズム５と円錐凹プリズム６とが当接あるいは極近
接した状態では、円錐コーンプリズム４を介して形成さ
れた輪帯状の光束は、一対の円錐プリズム５および６を
そのまま透過し、フライアイレンズ８の入射面に輪帯状
の照野を形成する。

【００４８】一方、図７（ｂ）に示すように、図７
（ａ）の状態から円錐凹プリズム６をマスク側へ徐々に
移動させると、一対の円錐プリズム５および６を介した
輪帯状の光束の内径ｄ１が次第に小さくなり、やがて内
径ｄ１が０の状態になる。すなわち一対の円錐プリズム
５および６を介した光束の断面形状が円形となり、通常
照明を達成することができる。

【００４９】さらに、図７（ｃ）に示すように、図７
（ｂ）の状態から円錐凹プリズム６を移動させることな
くズームレンズ３の焦点距離を変化させると、円錐コー
ンプリズム４に入射する円形光束の径ｄ０が変化し、そ
の結果、一対の円錐プリズム５および６を介して形成さ
れる円形光束の径が変化する。以上のように、円錐凸プ
リズム５と円錐凹プリズム６との気体間隔を所定の大き
さに設定した状態でズームレンズ３の焦点距離を適宜変
化させることにより、通常照明において円形光束の径を
所望の大きさに変化させることができる。

【００５０】以下、本実施例における光束形状変更部材
および開口絞りの切り換え動作などについて具体的に説
明する。まず、ステップ・アンド・リピート方式または
ステップ・アンド・スキャン方式にしたがって順次露光
すべき各種のマスクに関する情報などが、入力部２０
（コンソール、バーコードリーダ、キーボードなど）を
介してメイン制御部２１に入力される。メイン制御部２
１は、各種のマスクに関する最適な線幅（解像度）、焦
点深度等の情報を内部のメモリー部に記憶しており、入
力部２０からの入力に応答して第１駆動部２２〜第５駆
動部２６に適当な制御信号を供給する。

【００５１】すなわち、最適な解像度および焦点深度の
もとで輪帯変形照明または４極変形照明を行う場合、第
２駆動部２３はメイン制御部２１からの指令に基づいて
円錐コーンプリズム４または角錐コーンプリズム４ａを
照明光路中に位置決めする。そして、フライアイレンズ
８の後側焦点面の近傍において所望の外径および輪帯比
を有する輪帯状または４極状の二次光源を得るために、
第１駆動部２２はメイン制御部２１からの指令に基づい
てズームレンズ３の焦点距離を所定の大きさに設定し、
第３駆動部２４はメイン制御部２１からの指令に基づい
て円錐凸プリズム５と円錐凹プリズム６との気体間隔を
所定の大きさに設定する。

【００５２】また、光量損失を良好に抑えた状態で輪帯
状または４極状の二次光源を制限するために、第４駆動
部２５はメイン制御部２１からの指令に基づいてターレ
ット基板１０を回転させ、所望の輪帯開口絞りまたは４
極開口絞りを照明光路中に位置決めする。さらに、第５
駆動部２６はメイン制御部２１からの指令に基づいて、
開口絞り１５ａの可変口径を所望の大きさに設定する。
こうして、光源１からの光束に基づいてほとんど光量損
失することなく輪帯状または４極状の二次光源を形成す
ることができ、その結果二次光源からの光束を制限する
開口絞りにおいてほとんど光量損失することなく輪帯変
形照明または４極変形照明を行うことができる。

【００５３】さらに、必要に応じて、第１駆動部２２に
よりズームレンズ３の焦点距離を変化させたり、第３駆
動部２４により円錐凸プリズム５と円錐凹プリズム６と
の気体間隔を変化させることにより、フライアイレンズ
８の後側焦点面の近傍に形成される輪帯状または４極状
の二次光源の外径および輪帯比を適宜変更することがで
きる。この場合、輪帯状または４極状の二次光源の外径
および輪帯比の変化に応じてターレット基板１０が回転
し、所望の外径および輪帯比を有する輪帯開口絞りまた
は４極開口絞りが選択されて照明光路中に位置決めされ
る。また、第５駆動部２６は、メイン制御部２１からの
指令に基づいて開口絞り１５ａの可変口径を変化させ
る。こうして、輪帯状または４極状の二次光源の形成お
よびその制限においてほとんど光量損失することなく、
輪帯状または４極状の二次光源の外径および輪帯比を適
宜変化させて多様な輪帯変形照明または４極変形照明を
行うことができる。

【００５４】一方、最適な解像度および焦点深度のもと
で通常の円形照明をする場合、第２駆動部２３はメイン
制御部２１からの指令に基づいて円錐コーンプリズム４
または角錐コーンプリズム４ｂを照明光路から退避さ
せ、必要に応じて平行平面板４ａを照明光路内に位置決
めする。そして、フライアイレンズ８の後側焦点面の近
傍において所望の外径を有する円形状の二次光源を得る
ために、第１駆動部２２がメイン制御部２１からの指令
に基づいてズームレンズ３の焦点距離を所定の大きさに
設定する。あるいは、円錐コーンプリズム４を照明光路
内に位置決めしたまま、第３駆動部２４がメイン制御部
２１からの指令に基づいて円錐凸プリズム５と円錐凹プ
リズム６との気体間隔を所定の大きさに設定するととも
に、第１駆動部２２がメイン制御部２１からの指令に基
づいてズームレンズ３の焦点距離を所定の大きさに設定
する。

【００５５】また、光量損失を良好に抑えた状態で円形
状の二次光源を制限するために、第４駆動部２５はメイ
ン制御部２１からの指令に基づいてターレット基板１０
を回転させ、所望の円形開口絞りを照明光路中に位置決
めする。さらに、第５駆動部２６はメイン制御部２１か
らの指令に基づいて、開口絞り１５ａの可変口径を所望
の大きさに設定する。こうして、光源１からの光束に基
づいてほとんど光量損失することなく形成された二次光
源からの光束を制限する開口絞りにおいて光量損失を良
好に抑えつつ通常円形照明を行うことができる。

【００５６】さらに、必要に応じて、第１駆動部２２に
よりズームレンズ３の焦点距離を変化させることによ
り、フライアイレンズ８の後側焦点面の近傍に形成され
る円形状の二次光源の外径を適宜変更することができ
る。この場合、円形状の二次光源の外径の変化に応じて
ターレット基板１０が回転し、所望の外径の開口部を有
する円形開口絞りが選択されて照明光路中に位置決めさ
れる。また、第５駆動部２６は、メイン制御部２１から
の指令に基づいて開口絞り１５ａの可変口径を変化させ
る。こうして、円形状の二次光源の形成およびその制限
において光量損失を良好に抑えつつ、σ値を適宜変化さ
せて多様な通常円形照明を行うことができる。

【００５７】以上のように、上述の実施例では、二次光
源を制限するための開口絞りにおける光量損失を良好に
抑えつつ、輪帯変形照明や４極変形照明のような変形照
明および通常円形照明を行うことができる。加えて、ズ
ームレンズの焦点距離を変化させたり一対の円錐プリズ
ム（一対のアキシコン）の気体間隔を変化させるという
簡単な操作により、開口絞りでの光量損失を良好に抑え
つつ通常円形照明および変形照明のパラメータを連続的
に変化させることができる。したがって、変形照明の種
類およびパラメータを適宜変化させて、露光投影すべき
微細パターンに適した投影光学系の解像度および焦点深
度を得ることができる。その結果、高い露光照度および
良好な露光条件のもとで、スループットの高い良好な投
影露光を行うことができる。

【００５８】上述の実施例の露光装置による露光の工程
（フォトリソグラフィ工程）を経たウエハは、現像する
工程を経てから、現像したレジスト以外の部分を除去す
るエッチングの工程、エッチングの工程後の不要なレジ
ストを除去するレジスト除去の工程等を経てウエハプロ
セスが終了する。そして、ウエハプロセスが終了する
と、実際の組立工程にて、焼き付けられた回路毎にウエ
ハを切断してチップ化するダイシング、各チップに配線
等を付与するボンディング、各チップ毎にパッケージン
グするパッケージング等の各工程を経て、最終的にデバ
イスとしての半導体装置（ＬＳＩ等）が製造される。

【００５９】なお、以上の説明では、投影露光装置を用
いたウエハプロセスでのフォトリソグラフィ工程により
半導体素子を製造する例を示したが、露光装置を用いた
フォトリソグラフィ工程によって、半導体デバイスとし
て、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ
等）を製造することができる。こうして、本発明の照明
光学装置を用いて半導体デバイスを製造する露光方法の
場合、良好な露光条件のもとで投影露光を行うことがで
きるので、良好な半導体デバイスを製造することができ
る。

【００６０】なお、上述の実施例においては、第１アキ
シコンとしての円錐コーンプリズムおよび角錐コーンプ
リズム並びに平行平面板を、たとえばターレット方式で
照明光路中に位置決めするように構成することができ
る。また、たとえば公知のスライダ機構を利用して、上
述のプリズム部材および平行平面板の挿脱および切り替
えを行うこともできる。また、上述の実施例では、第２
アキシコンとしての円錐凸プリズムを固定とし且つ第３
アキシコンとしての円錐凹プリズムを可動としている
が、円錐凸プリズムを可動とし円錐凹プリズムを固定と
したり、双方の円錐プリズムを可動とすることもでき
る。しかしながら、円錐凸プリズムの移動範囲を確保す
ることが設計上困難になる場合が多いので、実施例に示
すように円錐凸プリズムを固定とし且つ円錐凹プリズム
を可動することが好ましい。

【００６１】さらに、上述の実施例では、角錐コーンプ
リズムとして正四角錐コーンプリズムを用いているが、
必要に応じて、たとえば正八角錐コーンプリズムや、一
般的な多角錐コーンプリズムを用いることもできる。ま
た、上述の実施例では、オプティカルインテグレータと
してフライアイレンズを用いているが、たとえばロッド
型のオプティカルインテグレータ（すなわちロッド型イ
ンテグレータ）を用いることもできる。なお、ロッド型
インテグレータは、石英ガラスや蛍石のような硝子材料
からなる内面反射型のガラスロッドであり、内部と外部
との境界面すなわち内面での全反射を利用して集光点を
通りロッド入射面に平行な面に沿って内面反射数に応じ
た数の光源像を形成する。ここで、形成される光源像の
ほとんどは虚像であるが、中心（集光点）の光源像のみ
が実像となる。すなわち、ロッド型インテグレータに入
射した光束は、内面反射により角度方向に分割され、集
光点を通りその入射面に平行な面に沿って多数の光源像
からなる二次光源が形成される。

【００６２】さらに、上述の実施例では、光束変換素子
として回折光学素子を用いているが、これに限定される
ことなく、たとえばマイクロレンズアレイやマイクロレ
ンズプリズムのような屈折光学素子を用いることもでき
る。なお、光束変換素子は本発明に必須の構成要素では
なく、上述の実施例において光束変換素子の配置を省略
して第１アキシコンに矩形状の光束を入射させることも
できる。また、上述の実施例では、光束変換素子として
の回折光学素子により矩形状の光束を円形光束に変換し
ているが、たとえば矩形状の光束を４極状の光束に変換
するように構成することもできる。

【００６３】さらに、上述の実施例では、フライアイレ
ンズの後側焦点面の近傍に、二次光源の光束を制限する
ための開口絞りを配置している。しかしながら、場合に
よっては、フライアイレンズを構成する各レンズエレメ
ントの断面積を十分小さく設定することにより、開口絞
りの配置を省略して二次光源の光束を全く制限しない構
成も可能である。また、上述の実施例では、第１アキシ
コンとオプティカルインテグレータとの間の光路中に一
対のアキシコンを配置しているが、この一対のアキシコ
ンは本発明に必須の構成要素ではない。さらに、一対の
アキシコンの構成も上述の実施例に限定されることな
く、様々な変形例が可能である。例えば、円錐コーンプ
リズム４を角錐コーンプリズム４ｂに交換したときに
は、円錐アキシコン５，６の対を角錐アキシコン５ｂ，
６ｂの対に交換しても良い。

【００６４】また、上述の実施例では、照明光学装置を
備えた投影露光装置を例にとって本発明を説明したが、
マスク以外の被照射面を均一照明するための一般的な照
明光学装置に本発明を適用することができることは明ら
かである。さらに、以上の実施例では、２４８ｎｍの波
長光を供給するＫｒＦエキシマレーザや１９３ｎｍの波
長光を供給するＡｒＦエキシマレーザ等を光源として用
いた例を示したが、これ以外の光源を備えた装置にも本
発明を適用できることは言うまでもない。例えば、１５
７ｎｍの波長光を供給するＦ₂ レーザ等のレーザ光源、
あるいは所定の波長の光を供給するレーザ光源とそのレ
ーザ光源からの光を２００ｎｍ以下の短波長の光に変換
する非線型光学素子との組合せ等からなる光源ユニット
等を本発明の光源手段として用いることも可能である。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の照明光学
装置では、二次光源を制限するための開口絞りにおける
光量損失を良好に抑えつつ、輪帯変形照明や４極変形照
明のような変形照明および通常円形照明を行うことがで
きる。加えて、ズームレンズの焦点距離を変化させたり
一対のアキシコンの気体間隔を変化させるという簡単な
操作により、開口絞りでの光量損失を良好に抑えつつ変
形照明のパラメータを変化させることができる。

【００６６】したがって、本発明の照明光学装置を組み
込んだ露光装置では、変形照明の種類およびパラメータ
を適宜変化させて、露光投影すべき微細パターンに適し
た投影光学系の解像度および焦点深度を得ることができ
る。その結果、高い露光照度および良好な露光条件のも
とで、スループットの高い良好な投影露光を行うことが
できる。また、本発明の照明光学装置を用いて被照射面
上に配置されたマスクのパターンを感光性基板上に露光
する露光方法では、良好な露光条件のもとで投影露光を
行うことができるので、良好な半導体デバイスを製造す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる照明光学装置を備えた
露光装置の構成を概略的に示す図である。

【図２】回折光学素子２が矩形状の光束を円形状の光束
に変換する様子を示す図である。

【図３】複数の開口絞りが円周状に配置されたターレッ
トの構成を概略的に示す図である。

【図４】円錐コーンプリズム４または角錐コーンプリズ
ム４ｂの照明光路に対する挿脱により、変形照明と通常
照明との切り替えを行うことができることを説明する図
である。

【図５】輪帯照明または４極照明におけるズームレンズ
３の作用を説明する図である。

【図６】輪帯照明または４極照明における一対の円錐プ
リズム５および６の作用およびズームレンズ３の作用を
説明する図である。

【図７】円錐コーンプリズム４を照明光路から退避させ
ることなく一対の円錐プリズム５および６とズームレン
ズ３との協働作用により通常照明を行う方法を説明する
図である。

【符号の説明】

１ 光源 ２ 光束変換素子（回折光学素子） ３ ズームレンズ ４ 円錐コーンプリズム ４ａ 平行平面板 ４ｂ 角錐コーンプリズム ５ 円錐凸プリズム ６ 円錐凹プリズム ７ リレーレンズ ８ フライアイレンズ ９ 開口絞り １０ ターレット基板 １１ コンデンサーレンズ １２ マスクブラインド １３ 結像光学系 １４ マスク １５ 投影光学系 １６ ウエハ ２０ 入力部 ２１ メイン制御部 ２２〜２６ 駆動部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光束を供給するための光源手段と、該光
   源手段からの光束に基づいて多数の光源からなる二次光
   源を形成するためのオプティカルインテグレータと、該
   オプティカルインテグレータにより形成される二次光源
   からの光束を集光して被照射面を重畳的に照明するため
   のコンデンサー光学系とを備えた照明光学装置におい
   て、 焦点距離を変化させることによって前記光源手段からの
   光束の形状を相似的に変化させて射出するための焦点距
   離可変光学系と、該焦点距離可変光学系からの光束を実
   質的に輪帯状の光束または基準光軸に対して偏心した複
   数の光束に変換して前記オプティカルインテグレータへ
   導くための光束形状変更部材とを備えていることを特徴
   とする照明光学装置。
2. 【請求項２】 前記光束形状変更部材は、照明光路に対
   して挿脱自在に構成された第１プリズム部材を有し、 前記第１プリズム部材の光源手段側の面は光源手段側に
   凹面を向けた円錐状または角錐状に形成され、前記第１
   プリズム部材の被照射面側の面は被照射面側に凸面を向
   けた円錐状または角錐状に形成されていることを特徴と
   する請求項１に記載の照明光学装置。
3. 【請求項３】 前記光束形状変更部材を介して形成され
   た輪帯状の光束または偏心した複数の光束の内径および
   外径を変化させて前記オプティカルインテグレータへ導
   くための輪帯比変更部材を備えていることを特徴とする
   請求項１または２に記載の照明光学装置。
4. 【請求項４】 前記輪帯比変更部材は、光源手段側に配
   置された第２プリズム部材と、被照射面側に配置された
   第３プリズム部材とを有し、 前記第２プリズム部材の被照射面側の面は被照射面側に
   凸面を向けた円錐状に形成され、 前記第３プリズム部材の光源手段側の面は光源手段側に
   凹面を向けた円錐状に形成され、 前記第２プリズム部材および前記第３プリズム部材のう
   ちの少なくとも一方は、前記基準光軸に沿って移動可能
   に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の照
   明光学装置。
5. 【請求項５】 前記光源手段は、矩形状の光束を供給す
   るための光源と、該光源からの光束を円形状の光束に変
   換するための光束変換素子とを有することを特徴とする
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の照明光学装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の
   照明光学装置と、前記被照射面上に配置されたマスクの
   パターンを感光性基板に投影露光するための投影光学系
   とを備えていることを特徴とする露光装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の
   照明光学装置を用いて前記被照射面上に配置されたマス
   クを照明し、該マスクのパターンを感光性基板上に転写
   することを特徴とする露光方法。