(57)【要約】【課題】被照射面上での瞳強度分布を調整することができる照明光学系、露光装置、及びデバイスの製造方法を提供する。【解決手段】照明光学系１３は、光源装置１２からの露光光ＥＬが入射した場合に照明光学系１３の照明光路内の照明瞳面２９に二次光源３０を形成するオプティカルインテグレータ２８と、二次光源３０から射出される露光光ＥＬの光路内に配置され、該露光光ＥＬの入射角によって遮光量が相違するように配置され、互いに相対変位可能な複数の遮光部材により構成される遮光ユニットと、該遮光ユニットにおける各遮光部材を露光光ＥＬの光路内で個別に変位可能とする変位機構５９と、を備えている。【選択図】図１
2010147433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出される光に基づいて被照射面を照明する照明光学系において、
前記照明光学系の光軸と交差する面内に配列された複数の透過型のレンズ面を有するオプティカルインテグレータと、
前記光の光路における前記オプティカルインテグレータよりも前記被照射面側に配置され、互いに相対変位可能な複数の単位ユニットにより構成される第１の遮光部材と、
該第１の遮光部材における前記各単位ユニットを前記光の光路内で個別に変位可能とする変位機構と、を備えたことを特徴とする照明光学系。
【請求項２】
請求項１に記載の照明光学系において、
前記第１の遮光部材は、前記各単位ユニットが前記光軸方向に沿って並列して配置されていることを特徴とする照明光学系。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の照明光学系において、
前記変位機構は、前記光軸と交差する方向に前記各単位ユニットをそれぞれ移動可能に構成されていることを特徴とする照明光学系。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の照明光学系において、
前記変位機構は、前記光軸と平行な軸線を中心に前記各単位ユニットをそれぞれ回動可能に構成されていることを特徴とする照明光学系。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の照明光学系において、
前記変位機構は、前記光軸と交差する軸線を中心に前記各単位ユニットをそれぞれ回動可能に構成されていることを特徴とする照明光学系。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の照明光学系において、
前記変位機構は、前記光軸に対して前記被照射面側に所定の傾斜角を有する直線上から前記各単位ユニットを見た場合に、前記各単位ユニットと前記オプティカルインテグレータの前記レンズ面とが重畳する領域の大きさを、前記光軸に対する傾斜角に応じて異ならせるように、前記各単位ユニットをそれぞれ変位させることを特徴とする照明光学系。
【請求項７】
請求項６に記載の照明光学系において、
前記変位機構は、前記各単位ユニットと前記オプティカルインテグレータの前記レンズ面とが前記光軸方向で重畳する領域の大きさを変更するように、前記各単位ユニットをそれぞれ変位させることを特徴とする照明光学系。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のうち何れか一項に記載の照明光学系において、
前記第１の遮光部材は、前記オプティカルインテグレータの射出面近傍または該射出面と光学的に共役な位置の近傍に配置されることを特徴とする照明光学系。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のうち何れか一項に記載の照明光学系において、
前記光の光路における前記オプティカルインテグレータよりも前記光源側に配置された第２の遮光部材を備え、
前記変位機構は、前記各単位ユニットが前記第２の遮光部材に対して前記光軸方向で重畳する領域の大きさを変更するように、前記各単位ユニットをそれぞれ変位させることを特徴とする照明光学系。
【請求項１０】
請求項９に記載の照明光学系において、
前記第２の遮光部材は、前記オプティカルインテグレータの入射面近傍または該入射面と光学的に共役な位置の近傍に配置されることを特徴とする照明光学系。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のうち何れか一項に記載の照明光学系において、
前記被照射面上の所定の点に到達する光束の角度方向の強度分布を計測する計測部材を備えたことを特徴とする照明光学系。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１のうち何れか一項に記載の照明光学系において、
前記光の光路における前記オプティカルインテグレータよりも前記光源側に配置され、前記オプティカルインテグレータを介して前記被照射面に照射される前記光の照射態様を調整する調整部材を備えたことを特徴とする照明光学系。
【請求項１３】
請求項１２に記載の照明光学系において、
前記光の照射態様は、前記オプティカルインテグレータの射出面近傍における光の強度分布であることを特徴とする照明光学系。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３のうち何れか一項に記載の照明光学系と、
所定のパターンの像を前記被照射面に投影可能な投影光学系と、を備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項１５】
デバイスの製造方法において、
請求項１４に記載の露光装置を用いて所定のパターンを感光性基板に露光する工程と、
前記露光された基板を現像し、前記のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する工程と、を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から射出される光に基づいて被照射面を照明する照明光学系、該照明光学系を備える露光装置、及び該露光装置を用いたデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体集積回路などのマイクロデバイスを製造するための露光装置においては、光源から射出された光が、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を介して、多数の光源からなる実質的な面光源としての二次光源を形成する。なお、二次光源とは、照明瞳での光強度分布（以下、「瞳強度分布」という。）を示している。また、照明瞳とは、マスクの被照射面に対して光学的にフーリエ変換の関係にある位置として定義される。
【０００３】
そして、二次光源からの光は、コンデンサレンズにより集光された後、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。続いて、マスクを透過した光は、投影光学系を介して、感光性材料の塗布されたウエハ上に結像し、ウエハ上にはマスクパターンが投影露光（転写）される。
【０００４】
このとき、ウエハ上には、マスクに形成されたマスクパターンを正確に転写するために均一な照度分布を得ることが不可欠となる。そこで、従来から、マスクパターンをウエハ上に正確に転写するために、例えば輪帯状や複数極状（２極状、４極状など）の瞳強度分布を形成し、投影光学系の焦点深度や解像力を向上させる技術が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】米国特許公開第２００６／００５５８３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、マスクパターンをウエハ上に忠実に転写する際には、瞳強度分布を所望の形状に調整するだけでなく、最終的な被照射面としてのウエハ上の各点に関する瞳強度分布をほぼ均一に調整する必要がある。しかしながら、特許文献１に示すように、従来の露光装置では、ウエハ上の各点での瞳強度分布にばらつきが生じた場合に、その瞳強度分布のばらつきを抑制することができない構成となっていた。そのため、ウエハ上の位置毎にパターンの線幅がばらつくことにより、マスクの微細パターンを露光領域の全体に亘って所望の線幅でウエハ上に忠実に転写することができない虞があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被照射面上での瞳強度分布を調整することができる照明光学系、露光装置、及びデバイスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、実施形態に示す図１〜図２３に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の照明光学系は、光源（１２）から射出される光（ＥＬ）に基づいて被照射面（Ｒａ）を照明する照明光学系（１３）において、前記照明光学系（１３）の光軸（ＡＸ）と交差する面内に配列された複数の透過型のレンズ面（４７ｃ，４７ｄ，４８ｃ，４８ｄ）を有するオプティカルインテグレータ（２８）と、前記光（ＥＬ）の光路における前記オプティカルインテグレータ（２８）よりも前記被照射面（Ｒａ）側に配置され、互いに相対変位可能な複数の単位ユニット（５８ａ，５８ｂ，５８ｃ）により構成される第１の遮光部材（５５）と、該第１の遮光部材（５５）における前記各単位ユニット（５８ａ，５８ｂ，５８ｃ）を前記光（ＥＬ）の光路内で個別に変位可能とする変位機構（５９）と、を備えたことを要旨とする。
【０００８】
上記構成によれば、光源から射出される光が第１の遮光部材によって遮光される遮光量は、第１の遮光部材に対して入射する際の入射角によって相違する。そのため、第１の遮光部材を構成する各単位ユニットの変位によって、光源から射出される光に対する第１の遮光部材の遮光量の変化量は、被照射面の位置毎に相違する。したがって、変位機構は、第１の遮光部材を構成する各単位ユニットを光路内で変位させることによって、被照射面の位置毎における光強度分布（「瞳強度分布」ともいう。）を独立的に調整することができ、結果として、各点における光強度分布を互いに略同一性状の分布に調整することが可能となる。
【０００９】
なお、本発明をわかりやすく説明するために実施形態に示す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明が実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について図１〜図１６に基づき説明する。なお、本実施形態では、後述する投影光学系１５の光軸方向（図１における上下方向）をＺ軸方向というと共に、図１における左右方向をＹ軸方向といい、さらに、図１において紙面に直交する方向をＸ軸方向というものとする。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態の露光装置１１は、所定の回路パターンが形成された透過型のレチクルＲに露光光ＥＬを照明することにより、表面（＋Ｚ方向側の面であって、図１では上面）にレジストなどの感光材料が塗布された感光性基板としてのウエハＷに回路パターンの像を投影するための装置である。こうした露光装置１１は、光源としての光源装置１２から射出された露光光ＥＬをレチクルＲの被照射面Ｒａ（＋Ｚ方向側の面）に導く照明光学系１３と、レチクルＲを保持するレチクルステージ１４と、レチクルＲを透過した露光光ＥＬをウエハＷの被照射面Ｗａに導く投影光学系１５と、ウエハＷを保持するウエハステージ１６とを備えている。なお、本実施形態の光源装置１２は、１９３ｎｍの波長の光を出力するＡｒＦエキシマレーザ光源を有し、該ＡｒＦエキシマレーザ光源から出力される光が露光光ＥＬとして露光装置１１内に導かれる。
【００１２】
照明光学系１３は、光源装置１２から射出される露光光ＥＬを所定の断面形状（例えば、断面略矩形状）をなす平行な光束に変換するための整形光学系１７と、該整形光学系１７から射出された露光光ＥＬをレチクルＲ側（ここでは、＋Ｙ方向側であって図１における右側）に反射する第１反射ミラー１８とを備えている。この第１反射ミラー１８の射出側（レチクルＲ側）には、レチクルＲの被照射面Ｒａに対する露光光ＥＬの照射態様を調整する調整部材としての回折光学素子１９が設けられている。この回折光学素子１９は、ガラス基板に露光光ＥＬの波長と同程度のピッチを有する複数の段差を形成することにより構成されており、入射側（光源装置１２側）から入射した露光光ＥＬを所定の角度に回折する作用を有している。例えば、輪帯照明用の回折光学素子１９を用いる場合、回折光学素子１９に入射側から断面略矩形状をなす平行な光束の露光光ＥＬが入射すると、回折光学素子１９からは、断面形状が輪帯状（略円環状）をなす光束がレチクルＲ側に射出される。また、複数極（２極、４極、８極など）照明用の回折光学素子１９を用いる場合、回折光学素子１９に入射側から断面略矩形状をなす平行な光束の露光光ＥＬが入射すると、回折光学素子１９からは、分極数に応じた複数（例えば４つ）の光束がレチクルＲ側に射出される。なお、本実施形態では、後述するオプティカルインテグレータ２８の射出面近傍に形成される照明瞳面２９上での露光光ＥＬの光強度分布が、回折光学素子１９により調節される露光光ＥＬの照射態様とされる。
【００１３】
また、照明光学系１３には、回折光学素子１９から射出される露光光ＥＬが入射するアフォーカル光学系２０（「無焦点光学系」ともいう。）が設けられている。このアフォーカル光学系２０は、第１レンズ群２１（図１では一枚のレンズのみを図示）と、該第１レンズ群２１よりも射出側に配置される第２レンズ群２２（図１では一枚のレンズのみを図示）とを有している。そして、アフォーカル光学系２０は、その入射側の焦点位置と回折光学素子１９の設置位置とがほぼ一致するように露光光ＥＬの光路上に配置されている。
【００１４】
また、第１レンズ群２１と第２レンズ群２２との間の光路内において、後述するオプティカルインテグレータ２８の入射面と光学的に共役な位置には、露光光ＥＬの入射位置に応じて透過率の異なる透過率分布を有する補正フィルタ２４（図２参照）が設けられている。この補正フィルタ２４は、平板状をなすガラス基板２５の入射面２５ａ上に、クロム（Ｃｒ）や酸化クロム（ＣｒＯ）などから構成される複数（本実施形態では４つ）の矩形状の第２の遮光部材としての遮光性ドット２６が形成されたフィルタである。
【００１５】
また、アフォーカル光学系２０のレチクルＲ側には、σ値（σ値＝照明光学系１３のレチクルＲ側の開口数／投影光学系１５のレチクルＲ側の開口数）を可変させるためのズーム光学系２７が設けられており、該ズーム光学系２７は、アフォーカル光学系２０の射出側の焦点位置に位置する所定面２３（図１において破線で示す）よりも射出側に配置されている。そして、ズーム光学系２７から射出される露光光ＥＬは、ズーム光学系２７によって平行な光束に変換された後、該ズーム光学系２７の射出側に配置されるオプティカルインテグレータ２８に入射するようになっている。そして、オプティカルインテグレータ２８は、入射した露光光ＥＬを複数の光束に波面分割し、その射出側（＋Ｙ方向側）に位置する照明瞳面２９に所定の光強度分布（「瞳強度分布」ともいう。）を形成するようになっている。なお、瞳強度分布が形成される照明瞳面２９のことを、多数の面光源からなる二次光源３０ともいう。
【００１６】
オプティカルインテグレータ２８は、その入射面（−Ｙ方向側の面であって、図１では左面）がズーム光学系２７の射出側の焦点位置（瞳面ともいう。）又は該焦点位置近傍に位置するように配置されている。すなわち、ズーム光学系２７は、所定面２３とオプティカルインテグレータ２８の入射面とが実質的にフーリエ変換の関係であると共に、アフォーカル光学系２０の射出側の焦点位置とオプティカルインテグレータ２８の入射面とが光学的にほぼ共役となる位置に配置されている。
【００１７】
オプティカルインテグレータ２８の射出側には、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、且つ二次光源３０の照明に寄与する範囲を規定するための図示しない照明開口絞りが設けられている。この照明開口絞りは、大きさ及び形状の異なる複数の開口部を有している。そして、照明開口絞りでは、二次光源３０から射出される露光光ＥＬの断面形状に対応した開口部が露光光ＥＬの光路内に配置される。すなわち、二次光源３０から射出される露光光ＥＬの断面形状が輪帯状である場合、照明開口絞りは、輪帯状に対応した形状の開口部が露光光ＥＬの光路内に位置するように駆動される。また、二次光源３０から射出される露光光ＥＬの断面形状が４極状である場合、照明開口絞りは、４極状に対応した形状の開口部が露光光ＥＬの光路内に位置するように駆動される。
【００１８】
オプティカルインテグレータ２８及び上記照明開口絞りの射出側には、パワー（焦点距離の逆数）を有する少なくとも一枚の光学素子（図１では一枚のみ図示）から構成される第１コンデンサ光学系３１が設けられている。なお、パワーを有する光学素子とは、露光光ＥＬが光学素子に入射することにより、該露光光ＥＬの特性が変化するような光学素子のことである。
【００１９】
また、オプティカルインテグレータ２８と第１コンデンサ光学系３１との間には、二次光源３０から射出された露光光ＥＬに対する遮光量を調整可能な遮光装置３２が設けられている。そして、遮光装置３２は、レチクルＲ上に形成される照明領域ＥＲ１（図６（ａ）参照）や該照明領域ＥＲ１と光学的に共役な関係になるウエハＷ上に形成される静止露光領域ＥＲ２（図６（ｂ）参照）内の各点における光強度分布を補正可能となっている。
【００２０】
また、第１コンデンサ光学系３１の射出側であって且つレチクルＲの被照射面Ｒａ及びウエハＷの被照射面Ｗａと光学的に共役な位置には、レチクルブラインド３３（「マスクブラインド」ともいう。）が設けられている。レチクルブラインド３３には、長手方向がＺ軸方向であって且つ短手方向がＸ軸方向となる矩形状の開口部３４が形成されている。そして、第１コンデンサ光学系３１から射出された露光光ＥＬは、レチクルブラインド３３を重畳的に照明するようになっている。
【００２１】
また、レチクルブラインド３３の射出側には、パワーを有するレンズから構成される第２コンデンサ光学系３５が設けられており、該第２コンデンサ光学系３５は、レチクルブラインド３３側から入射した露光光ＥＬを略平行な光束に変換するようになっている。そして、第２コンデンサ光学系３５から射出される露光光ＥＬは、該第２コンデンサ光学系３５の射出側に配置される結像光学系３６に入射するようになっている。
【００２２】
結像光学系３６は、入射側レンズ群３７と、該入射側レンズ群３７から射出される露光光ＥＬを−Ｚ方向側（図１では下側）に反射する第２反射ミラー３８と、該第２反射ミラー３８の射出側に配置される射出側レンズ群３９とを備えている。入射側レンズ群３７は、少なくとも一枚（図１では一枚のみ図示）のパワーを有する光学素子（レンズ）から構成されると共に、射出側レンズ群３９は、少なくとも一枚（図１では一枚のみ図示）のパワーを有する光学素子（レンズ）から構成されている。そして、結像光学系３６から射出される露光光ＥＬは、レチクルＲの被照射面Ｒａを重畳的に照明するようになっている。なお、本実施形態では、レチクルブラインド３３の開口部３４の形状は、上述したように、矩形状をなしている。そのため、レチクルＲ上の照明領域ＥＲ１及びウエハＷ上の静止露光領域ＥＲ２は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、長手方向がＹ軸方向となり、且つ短手方向がＸ軸方向となる矩形状にそれぞれ形成される。
【００２３】
レチクルステージ１４は、投影光学系１５の物体面側において、レチクルＲの載置面が投影光学系１５の光軸方向（Ｚ軸方向）とほぼ直交するように配置されている。また、レチクルステージ１４には、保持するレチクルＲをＸ軸方向に所定ストロークで移動させる図示しないレチクルステージ駆動部が設けられている。
【００２４】
また、レチクルステージ１４の近傍には、計測部材としての瞳強度分布計測装置４０が設けられている。この瞳強度分布計測装置４０は、二次光源３０においてレチクルＲ上の照明領域ＥＲ１内の一点に入射する入射光によって形成される瞳強度分布を点毎（位置毎）に計測する装置である。こうした瞳強度分布計測装置４０は、射出側レンズ群３９からレチクルＲに向けて射出される露光光ＥＬの一部を反射させるビームスプリッタ４１と、該ビームスプリッタ４１により反射された反射光が入射する計測用レンズ４２と、該計測用レンズ４２から射出された反射光が入射する、ＣＣＤ撮像素子やフォトダイオード等からなる検出部４３とを備えている。なお、瞳強度分布計測装置４０については、例えば、特開２００６−５４３２８号公報や特開２００３−２２９６７号公報及びこれに対応する米国特許公開２００３／００３８２２５号公報に開示されている。
【００２５】
投影光学系１５は、内部が窒素などの不活性ガスで充填された鏡筒４４を備え、該鏡筒４４内には、図示しない複数のレンズが露光光ＥＬの光路に沿って設けられている。また、鏡筒４４内において、ウエハＷの被照射面Ｗａの設置位置及びレチクルＲの被照射面Ｒａの設置位置と光学的にフーリエ変換の関係となる位置には、開口絞り４５が配置されている。そして、露光光ＥＬにて照明されたレチクルＲの回路パターンの像は、投影光学系１５を介して所定の縮小倍率に縮小された状態で、ウエハステージ１６上のウエハＷに投影転写される。ここで、光路とは、投影光学系１５の使用状態において、露光光ＥＬが通ることが意図されている経路のことを示している。
【００２６】
ウエハステージ１６は、投影光学系１５の光軸とほぼ直交する平面状の載置面４６を備え、該載置面４６上には、ウエハＷが載置される。また、ウエハステージ１６には、保持するウエハＷをＸ軸方向に所定ストロークで移動させる図示しないウエハステージ駆動部が設けられている。さらに、ウエハステージ１６には、ウエハＷの被照射面Ｗａが投影光学系１５の光軸方向と直交するように、ウエハＷの位置を微調整させる機能が設けられている。
【００２７】
そして、本実施形態の露光装置１１を用いてウエハＷにパターンの像を投影する場合、レチクルＲは、上記レチクルステージ駆動部の駆動によって、＋Ｘ方向側から−Ｘ方向側（図１では紙面手前側から紙面奥手側）に所定ストローク毎に移動する。すると、レチクルＲにおける照明領域ＥＲ１は、該レチクルＲの被照射面Ｒａの−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側（図１では紙面奥手側から紙面手前側）に沿って移動する。すなわち、レチクルＲのパターンが−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側に順にスキャンされる。また、ウエハＷは、上記ウエハステージ駆動部の駆動によって、レチクルＲのＸ軸方向に沿った移動に対して投影光学系１５の縮小倍率に応じた速度比で−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側に同期して移動する。その結果、ウエハＷの一つのショット領域には、レチクルＲ及びウエハＷの同期移動に伴って、レチクルＲ上の回路パターンを所定の縮小倍率に縮小した形状のパターンが形成される。そして、一つのショット領域へのパターンの形成が終了した場合、ウエハＷの他のショット領域に対するパターンの形成が連続して行われる。
【００２８】
次に、本実施形態のオプティカルインテグレータ２８について図３に基づき説明する。なお、図３では、明細書の説明理解の便宜上、後述する各シリンドリカルレンズ面４７ｃ，４７ｄ，４８ｃ，４８ｄの大きさが誇張して描かれているものとする。
【００２９】
図３に示すように、オプティカルインテグレータ２８は、照明光学系１３の光軸ＡＸ（図３では一点鎖線で示す。）に沿って配置される一対のマイクロフライアイレンズ４７，４８を備えている。これら両マイクロフライアイレンズ４７，４８は、オプティカルインテグレータ２８の射出側に位置する照明瞳面２９が投影光学系１５の開口絞り４５と光学的に共役な位置に形成されるようにそれぞれ配置されている。
【００３０】
入射側に位置する第１マイクロフライアイレンズ４７の入射側、及び射出側に位置する第２マイクロフライアイレンズ４８の入射側には、照明光学系１３の光軸ＡＸとほぼ直交する入射面４７ａ，４８ａがそれぞれ形成されている。また、第１マイクロフライアイレンズ４７の射出側、及び第２マイクロフライアイレンズ４８の射出側には、照明光学系１３の光軸ＡＸとほぼ直交する射出面４７ｂ，４８ｂがそれぞれ形成されている。そして、両マイクロフライアイレンズ４７，４８の入射面４７ａ，４８ａ側には、Ｚ軸方向に延びる複数（図２では１０個）のレンズ面としてのシリンドリカルレンズ面４７ｃ，４８ｃがＸ軸方向に沿ってそれぞれ配列されている。これら各シリンドリカルレンズ面４７ｃ，４８ｃは、円柱の一部を切り取った形状をなすようにそれぞれ形成されており、各シリンドリカルレンズ面４７ｃ，４８ｃのＸ軸方向における長さ（即ち、幅）は、第１幅Ｈ１となっている。
【００３１】
また、両マイクロフライアイレンズ４７，４８の射出面４７ｂ，４８ｂ側には、Ｘ軸方向に延びる複数（図２では１０個）のレンズ面としてのシリンドリカルレンズ面４７ｄ，４８ｄがＺ軸方向に沿ってそれぞれ配列されている。これら各シリンドリカルレンズ面４７ｄ，４８ｄは、円柱の一部を切り取った形状をなすようにそれぞれ形成されており、各シリンドリカルレンズ面４７ｄ，４８ｄのＺ軸方向における長さ（即ち、幅）は、第１幅Ｈ１よりも広い第２幅Ｈ２となっている。なお、第１幅Ｈ１及び第２幅Ｈ２は、レチクルブラインド３３の開口部３４におけるＸ軸方向における長さ及びＺ軸方向における長さ、即ち照明領域ＥＲ１及び静止露光領域ＥＲ２のＸ軸方向における長さ及びＹ軸方向における長さとそれぞれ対応関係がある。
【００３２】
オプティカルインテグレータ２８のＸ軸方向に関する屈折作用に着目した場合、照明光学系１３の光軸ＡＸに沿って入射した露光光ＥＬ（即ち、平行光束）は、第１マイクロフライアイレンズ４７の入射面４７ａに形成される各シリンドリカルレンズ面４７ｃによってＸ軸方向に沿って第１幅Ｈ１の間隔で波面分割される。そして、各シリンドリカルレンズ面４７ｃによって波面分割された各光束は、第２マイクロフライアイレンズ４８の入射面４８ａに形成される各シリンドリカルレンズ面４８ｃのうち個別対応するシリンドリカルレンズ面４８ｃでそれぞれ集光作用を受ける。
【００３３】
また、オプティカルインテグレータ２８のＺ軸方向に関する屈折作用に着目した場合、照明光学系１３の光軸ＡＸに沿って入射した露光光ＥＬ（即ち、平行光束）は、第１マイクロフライアイレンズ４７の射出面４７ｂに形成される各シリンドリカルレンズ面４７ｄによってＸ軸方向に沿って第２幅Ｈ２の間隔で波面分割される。そして、各シリンドリカルレンズ面４７ｄによって波面分割された各光束は、第２マイクロフライアイレンズ４８の射出面４８ｂに形成される各シリンドリカルレンズ面４８ｄのうち個別対応するシリンドリカルレンズ面４８ｄでそれぞれ集光作用を受ける。
【００３４】
そのため、露光光ＥＬが、オプティカルインテグレータ２８の入射面の全域に及ぶように照明光学系１３の光軸ＡＸに沿って入射した場合には、オプティカルインテグレータ２８の射出側となる照明瞳面２９には、多数の点光源４９が形成される（図４参照）。具体的には、照明瞳面２９には、点光源４９が、第２マイクロフライアイレンズ４８の入射面４８ａに形成されたシリンドリカルレンズ面４８ｃの個数（図４では１０個）と同数の横列数（即ち、Ｘ軸方向に沿う列数）を有し、且つ第２マイクロフライアイレンズ４８の射出面４８ｂに形成されたシリンドリカルレンズ面４８ｄの個数（図４では７個）と同数の縦列数（即ち、Ｚ軸方向に沿う列数）を有する格子状をなすように形成される。
【００３５】
なお、各マイクロフライアイレンズ４７，４８の各シリンドリカルレンズ面４７ｃ，４７ｄ，４８ｃ，４８ｄの第１幅Ｈ１及び第２幅Ｈ２は、本来、非常に狭い。そのため、本実施形態のオプティカルインテグレータ２８での波面分割数は、複数のレンズ要素から構成されるフライアイレンズを用いる場合に比して多い。その結果、オプティカルインテグレータ２８の入射側に形成される大局的な光強度分布と、射出側である照明瞳面２９に形成される点光源４９全体の大局的な光強度分布とは、互いに高い相関関係を示す。したがって、オプティカルインテグレータ２８の入射側及び該入射側と光学的に共役な面における光強度分布についても、瞳強度分布と称すことができる。
【００３６】
また、回折光学素子１９として輪帯照明用の回折光学素子が用いられる場合、オプティカルインテグレータ２８の入射側には、照明光学系１３の光軸ＡＸを中心とした輪帯状の照野が形成される。その結果、オプティカルインテグレータ２８の射出側に位置する照明瞳面２９には、入射側に形成される輪帯状の照野に対応する位置に、多数の点光源４９が形成される。また、回折光学素子１９として複数極照明用の回折光学素子１９が用いられる場合、オプティカルインテグレータ２８の入射側には、照明光学系１３の光軸ＡＸを中心とした複数の所定形状（円弧状、円形状など）の照野からなる複数極状の照野が形成される。その結果、オプティカルインテグレータ２８の射出側に位置する照明瞳面２９には、入射側に形成される複数極状の照野に対応する位置に、多数の点光源４９が形成される。なお、本実施形態では、４極照明用の回折光学素子１９が用いられるものとする。
【００３７】
すなわち、オプティカルインテグレータ２８の射出側に位置する照明瞳面２９には、図５に示すように、各々が多数の点光源４９からなる４つの円弧状の実質的な面光源（以下、単に「面光源」という。）５０ａ〜５０ｄが形成され、これらの面光源５０ａ〜５０ｄにより４極状の二次光源３０（瞳強度分布）が構成される。具体的には、二次光源３０は、照明光学系１３の光軸ＡＸの＋Ｘ方向側に位置する円弧状の第１面光源５０ａと、照明光学系１３の光軸ＡＸの−Ｘ方向側に位置する円弧状の第２面光源５０ｂとを有しており、第１面光源５０ａと光軸ＡＸとの間隔は、第２面光源５０ｂと光軸ＡＸとの間隔とほぼ等間隔となっている。また、二次光源３０は、照明光学系１３の光軸ＡＸの＋Ｚ方向側に位置する円弧状の第３面光源５０ｃと、照明光学系１３の光軸ＡＸの−Ｚ方向側に位置する円弧状の第４面光源５０ｄとを有しており、第３面光源５０ｃと光軸ＡＸとの間隔は、第４面光源５０ｄと光軸ＡＸとの間隔とほぼ等間隔となっている。
【００３８】
こうした各面光源５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄから射出される各露光光ＥＬがレチクルＲ上に導かれると、レチクルＲの被照射面Ｒａ上には、図６（ａ）に示すように、長手方向がＹ軸方向であり且つ短手方向がＸ軸方向となる矩形状の照明領域ＥＲ１が形成される。また、ウエハＷの被照射面Ｗａ上には、図６（ｂ）に示すように、レチクルＲ上の照明領域ＥＲ１と対応した矩形状の静止露光領域ＥＲ２が形成される。この際、静止露光領域ＥＲ２（及び照明領域ＥＲ１）内の各点に入射する入射光が形成する４極状の瞳強度分布の各々は、露光光ＥＬが入射する位置に依存することなく、互いにほぼ同一形状をなしている。ところが、静止露光領域ＥＲ２（及び照明領域ＥＲ１）内の各点に入射する入射する４極状の瞳強度分布の各々は、露光光ＥＬが入射する位置に依存して、光強度が互いに異なってしまう傾向がある。
【００３９】
具体的には、図６（ａ）（ｂ）及び図７に示すように、照明領域ＥＲ１内及び静止露光領域ＥＲ２内のＹ軸方向における中心点Ｐ１ａ、Ｐ１ｂに入射する露光光ＥＬによって形成される第１瞳強度分布５１では、Ｚ軸方向に沿って配置される第３面光源５１ｃ及び第４面光源５１ｄの光強度の方が、Ｘ軸方向に沿って配置される第１面光源５１ａ及び第２面光源５１ｂの光強度よりも強くなる傾向がある。一方、図６（ａ）（ｂ）及び図８に示すように、照明領域ＥＲ１内及び静止露光領域ＥＲ２内において中心点Ｐ１ａ，Ｐ１ｂに対してＹ軸方向に沿って離間した各周辺点Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ａ，Ｐ３ｂに入射する露光光ＥＬによって形成される第２瞳強度分布５２では、Ｚ軸方向に沿って配置される第３面光源５２ｃ及び第４面光源５２ｄの光強度の方が、Ｘ軸方向に沿って配置される第１面光源５２ａ及び第２面光源５２ｂの光強度よりも弱くなる傾向がある。なお、ここでいう各瞳強度分布５１，５２は、照明光学系１３内における露光光ＥＬの光路内に補正フィルタ２４及び遮光装置３２が配置されていない場合に、照明瞳面２９及び該照明瞳面２９と光学的に共役な瞳共役面に形成される、静止露光領域ＥＲ２内の各点Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに対応する光強度分布のことを示している。
【００４０】
一般に、中心点Ｐ１ａ，Ｐ１ｂに対応する第１瞳強度分布５１のＺ軸方向に沿った光強度分布は、図９（ａ）に示すように、Ｚ軸方向における中央が最も弱くなると共に、中央からＺ軸方向に沿って離間するに連れて次第に強くなる凹曲線状の分布である。また、各周辺点Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ａ，Ｐ３ｂに対応する第２瞳強度分布５２のＺ軸方向に沿った光強度分布は、図９（ｂ）に示すように、中央からＺ軸方向に沿って離間するに連れて次第に弱くなる凸曲面状の分布である。
【００４１】
こうした瞳強度分布５１，５２のＺ軸方向に沿った光強度分布は、照明領域ＥＲ１及び静止露光領域ＥＲ２内のＸ軸方向に沿った各点の位置にはほとんど依存しないものの、照明領域ＥＲ１及び静止露光領域ＥＲ２内のＹ軸方向に沿った各点の位置に依存して変化する傾向がある。そのため、静止露光領域ＥＲ２内におけるＹ軸方向に沿った各点Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに個別に対応する瞳強度分布５１，５２がそれぞれ均一ではない場合、ウエハＷにおいて形成されるパターンの線幅にばらつきが発生する虞がある。このような課題を解決するために、本実施形態の照明光学系１３内には、補正フィルタ２４及び遮光装置３２が設けられている。
【００４２】
なお、図１０に示すように、補正フィルタ２４に形成された各遮光性ドット２６は、照明瞳面２９に形成される二次光源３０のうちＺ軸方向に沿った第３面光源５０ｃ又は第４面光源５０ｄに対して、照明光学系１３の光軸方向で重畳するように配置されている。そのため、補正フィルタ２４は、照明瞳面２９に形成される二次光源３０のうち、第３面光源５０ｃ及び第４面光源５０ｄから射出される露光光ＥＬを減光させる一方、第１面光源５０ａ及び第２面光源５０ｂから射出される露光光ＥＬをほとんど減光させない透過率分布を有している。
【００４３】
次に、本実施形態の遮光装置３２について図１０（ａ）（ｂ）に基づき説明する。
図１０（ａ）に示すように、遮光装置３２は、複数（本実施形態では６つ）の第１の遮光部材としての遮光ユニット５５を備え、オプティカルインテグレータ２８と第１コンデンサ光学系３１との間に設定される設定領域５４（図１参照）内であって、且つ照明瞳面２９と光学的に共役な位置に配置される。そして、これらの遮光ユニット５５のうち、照明光学系１３の光軸ＡＸの＋Ｘ方向側に位置する３つの遮光ユニット５５は、二次光源３０の第１面光源５０ａから射出される露光光ＥＬの光路内に位置するように、照明光学系１３の光軸方向であるＹ軸方向と直交するＺ軸方向に沿って並列して配置されており、二次光源３０の第１面光源５０ａから射出される露光光ＥＬに対する遮光量を調整する第１遮光部５６を構成している。また、これらの遮光ユニット５５のうち、照明光学系１３の光軸ＡＸの−Ｘ方向側に位置する３つの遮光ユニット５５は、二次光源３０の第２面光源５０ｂから射出される露光光ＥＬの光路内に位置するように、照明光学系１３の光軸方向であるＹ軸方向と直交するＺ軸方向に沿って並列して配置されており、二次光源３０の第２面光源５０ｂから射出される露光光ＥＬに対する遮光量を調整する第２遮光部５７を構成している。なお、図１０（ｂ）に示すように、各遮光ユニット５５は、複数（本実施形態では３つ）の単位ユニットとしての遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃにより構成されており、これらの遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃは、照明光学系１３の光軸方向であるＹ軸方向に沿って並列して配置されている。
【００４４】
また、遮光装置３２には、各遮光ユニット５５を個別に変位させるための変位機構５９（図１参照）が設けられている。この変位機構５９は、図１１に示すように、各遮光ユニット５５に個別に対応する複数（本実施形態では６つ）の駆動源６０から構成されている。また、これらの各駆動源６０は、各々が対応する遮光ユニット５５を構成する３つの遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃのうち、−Ｙ方向側（オプティカルインテグレータ２８側）に配置された第１遮光部材５８ａを変位させるための駆動力を付与する第１駆動部６１、Ｙ軸方向で真ん中に位置する第２遮光部材５８ｂを変位させるための駆動力を付与する第２駆動部６２、＋Ｙ方向側（第１コンデンサ光学系３１側）に配置された第３遮光部材５８ｃを変位させるための駆動力を付与する第３駆動部６３をそれぞれ備えている。そして、これらの各駆動源６０は、制御装置６４からの制御指令に応じて各駆動部６１，６２，６３を駆動制御することにより、二次光源３０の各面光源５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄから射出される露光光ＥＬの光路内で、各々が対応する遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃを、Ｘ軸方向、Ｚ軸方向、及びθｙ方向にそれぞれ変位させるようになっている。
【００４５】
次に、本実施形態の露光装置１１の制御構成について説明する。
図１１に示すように、露光装置１１における装置全体の駆動状態を制御するための制御装置６４は、ＣＰＵなどを備えたコントローラ（図示略）と、各装置を駆動させるための駆動回路（図示略）とを主体として構成されている。制御装置６４の入力側インターフェースには、瞳強度分布計測装置４０の検出部４３が接続されており、該検出部４３からの検出信号を受信するようになっている。また、制御装置６４の入力側インターフェースには、入力装置６５が接続されており、入力装置６５からの入力信号を受信するようになっている。
【００４６】
一方、制御装置６４の出力側インターフェース（図示略）には、モニタ等からなる表示装置６６が接続されている。そして、表示装置６６は、瞳強度分布計測装置４０の検出部４３から受信した検出信号に基づいて導出された照明領域ＥＲ１の点毎の瞳強度分布を表示するようになっている。また、制御装置６４の出力側インターフェースには、遮光装置３２の各遮光ユニット５５を個別に変位させるための駆動源６０が接続されている。そして、制御装置６４は、入力装置６５からの入力信号に基づき、各遮光ユニット５５の光路内での位置を各々が対応する駆動源６０によって個別に制御するようになっている。
【００４７】
次に、上記のように構成された露光装置１１の作用について、特に、静止露光領域ＥＲ２内のＹ軸方向に沿った各点Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに対応する各瞳強度分布５１，５２を調整する際の作用について以下説明する。
【００４８】
さて、光源装置１２から射出される露光光ＥＬが回折光学素子１９に入射すると、該回折光学素子１９からは、断面形状が４極状をなす露光光ＥＬが射出される。すると、この露光光ＥＬが照明瞳面２９と光学的に共役な位置又はその近傍に配置される補正フィルタ２４を通過することにより、オプティカルインテグレータ２８の射出側に形成される照明瞳面２９には、補正フィルタ２４によってほとんど補正（減光）されない第１面光源５０ａ及び第２面光源５０ｂと、補正フィルタ２４によって補正される第３面光源５０ｃ及び第４面光源５０ｄとを有する二次光源３０が形成される。
【００４９】
また、レチクルＲの照明領域ＥＲ１内及びウエハＷ上の静止露光領域ＥＲ２内の中心点Ｐ１ａ，Ｐ１ｂに対応する第１瞳強度分布５１では、露光光ＥＬの光路内に補正フィルタ２４がない場合、Ｘ軸方向に沿った第１面光源５１ａ及び第２面光源５１ｂの各光強度が、Ｚ軸方向に沿った第３面光源５１ｃ及び第４面光源５１ｄの各光強度よりもそれぞれ弱い。そのため、第１瞳強度分布５１では、補正フィルタ２４によって、第３面光源５１ｃ及び第４面光源５１ｄの各光強度が、第１面光源５０ａ及び第２面光源５０ｂの各光強度とほぼ同等となる。一方、照明領域ＥＲ１内及び静止露光領域ＥＲ２内の各周辺点Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ａ，Ｐ３ｂに対応する第２瞳強度分布５２では、露光光ＥＬの光路内に補正フィルタ２４がない場合、Ｘ軸方向に沿った第１面光源５２ａ及び第２面光源５２ｂの各光強度が、Ｚ軸方向に沿った第３面光源５２ｃ及び第４面光源５２ｄの各光強度よりもそれぞれ強い。そのため、第２瞳強度分布５２では、補正フィルタ２４によって、第１面光源５２ａ及び第２面光源５２ｂの各光強度と第３面光源５２ｃ及び第４面光源５２ｄの各光強度との差が逆に大きくなってしまう。
【００５０】
この点、本実施形態の遮光装置３２では、図１２（ａ）に示すように、二次光源３０の第１面光源５０ａ及び第２面光源５０ｂから射出される露光光ＥＬのうち、レチクルＲの照明領域ＥＲ１内及びウエハＷの静止露光領域ＥＲ２内の中心点Ｐ１ａ，Ｐ１ｂに向けて射出される露光光ＥＬ、即ち、レチクルブラインド３３の開口部３４の中心点Ｐ１に達する露光光ＥＬは、各々が対応する遮光部５６，５７を構成する各遮光ユニット５５によってはほとんど遮光されない。一方、図１２（ｂ）に示すように、二次光源３０の第１面光源５０ａ及び第２面光源５０ｂから射出される露光光ＥＬのうち、レチクルＲの照明領域ＥＲ１内及びウエハＷの静止露光領域ＥＲ２内の各周辺点Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ａ，Ｐ３ｂに向けて射出される露光光ＥＬ、即ち、レチクルブラインド３３の開口部３４の周辺点Ｐ２，Ｐ３に達する露光光ＥＬは、各々が対応する遮光部５６，５７を構成する各遮光ユニット５５によって高効率に遮光される。すなわち、本実施形態の遮光装置３２によれば、第１瞳強度分布５１の第１面光源５１ａ及び第２面光源５１ｂの光強度が維持されつつ、第２瞳強度分布５２の第１面光源５２ａ及び第２面光源５２ｂの光強度が減光される。その結果、補正フィルタ２４によって生じた第２瞳強度分布５２の各面光源５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄでの光強度のばらつきが相殺されるため、第１瞳強度分布５１と第２瞳強度分布５２とをほぼ同一性状の分布に調整することが可能となっている。
【００５１】
また、図１３（ａ）及び図１４（ａ）に示すように、本実施形態の遮光装置３２では、第１遮光部５６を構成する３つの遮光ユニット５５のうち、Ｚ軸方向で真ん中に位置する遮光ユニット５５が、第１面光源５０ａの略中央に位置する点光源４９ａと、該点光源４９ａが−Ｚ方向に隣り合う点光源４９ｂとの間の中間点Ｍ１に対して、照明光学系１３の光軸方向で対向する位置に配置されている。この場合、該点光源４９ａからＺ軸方向両側に拡がるように放射状に射出された露光光ＥＬのうち、該点光源４９ａから照明光学系１３の光軸方向に延びる軸線６７の近傍をＹ軸方向に沿って略平行に延びる露光光ＥＬは、遮光ユニット５５間の隙間を通過した後、第１コンデンサ光学系３１に到達する。一方、同点光源４９ａから射出される露光光ＥＬのうち、同軸線６７から離間するようにＺ軸方向両側に拡がりつつＹ軸方向に延びる露光光ＥＬは、同点光源４９ａに対してＺ軸方向両側斜方に配置された遮光ユニット５５により遮断されるため、第１コンデンサ光学系３１に到達することはない。
【００５２】
ここで、図１３（ｂ）及び図１４（ｂ）に示すように、遮光装置３２が、第１遮光部５６を構成する３つの遮光ユニット５５のうち、Ｚ軸方向で真ん中に位置する遮光ユニット５５を変位させたとする。具体的には、同遮光ユニット５５を構成する３つの遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃのうち、Ｙ軸方向で真ん中に位置する第２遮光部材５８ｂを＋Ｚ方向に移動させると共に、＋Ｙ方向側（第１コンデンサ光学系３１側）に位置する第３遮光部材５８ｃを、第１面光源５０ａの略中央に位置する点光源４９ａに対して照明光学系１３の光軸方向で対向する位置まで、第２遮光部材５８ｂよりも更に大きく＋Ｚ方向に移動させたとする。この場合、該点光源４９ａからＺ軸方向両側に拡がるように放射状に射出される露光光ＥＬのうち、同点光源４９ａから照明光学系１３の光軸方向に延びる軸線６７から離間するように−Ｚ方向側に拡がりつつＹ軸方向に延びる露光光ＥＬは、遮光ユニット５５の移動前の状態（即ち、図１４（ａ）に示す状態）と同様に、該遮光ユニット５５を構成する３つの遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃのうち、同点光源４９ａに対して−Ｚ方向側斜方に配置された第２遮光部材５８ｂにより遮断されるため、第１コンデンサ光学系３１に到達することはない。また、同点光源４９ａから同軸線６７の近傍をＹ軸方向に沿って略平行に延びる露光光ＥＬは、遮光ユニット５５の移動前の状態と比較して、該遮光ユニット５５を構成する３つの遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃのうち、同点光源４９ａに対して照明光学系１３の光軸方向で重畳するように配置された第２遮光部材５８ｂ及び第３遮光部材５８ｃによる遮光量が増大する。すなわち、遮光ユニット５５は、第１面光源５０ａの略中央に位置する点光源４９ａに対して、照明光学系１３の光軸方向で重畳する領域の大きさを変化させるように、Ｚ軸方向に沿ってそれぞれ相対移動することにより、該点光源４９ａから射出される露光光ＥＬが第１コンデンサ光学系３１に入射する比率を変化させるようになっている。
【００５３】
また同様に、図１５（ａ）に示すように、遮光ユニット５５を構成する３つの遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃが、第１面光源５０ａの略中央に位置する点光源４９ａと、該点光源４９ａが−Ｚ方向に隣り合う点光源４９ｂとの間の中間点Ｍ１に対して、照明光学系１３の光軸方向で対向する位置にＺ軸方向に沿うように配置されているとする。この状態から、同遮光ユニット５５を構成する３つの遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃのうち、Ｙ軸方向で真ん中に位置する第２遮光部材５８ｂを、照明光学系１３の光軸ＡＸに対して平行に延びる軸線６８を中心として＋θｙ方向に回動させると共に、＋Ｙ方向側（第１コンデンサ光学系３１側）に位置する第３遮光部材５８ｃを、第２遮光部材５８ｂよりも更に大きく＋θｙ方向に回動させたとする（図１５（ｂ）参照）。この場合、第２遮光部材５８ｂ及び第３遮光部材５８ｃは、その長手方向の略中央部が、同点光源４９ａに対して照明光学系１３の光軸方向で対向するように、Ｘ軸方向に対して傾斜して配置される。すなわち、遮光ユニット５５は、第１面光源５０ａの略中央に位置する点光源４９ａに対して、照明光学系１３の光軸方向で重畳する領域の大きさを変化させるように、第２遮光部材５８ｂ及び第３遮光部材５８ｃをＹ軸方向と平行な軸線６８を中心に相対回動させることにより、該点光源４９ａから射出される露光光ＥＬが第１コンデンサ光学系３１に入射する比率を変化させるようになっている。
【００５４】
また同様に、図１６（ａ）に示すように、遮光ユニット５５を構成する３つの遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃが、第１面光源５０ａの略中央に位置する点光源４９ａと、該点光源４９ａが＋Ｚ方向に隣り合う点光源４９ｃとの間の中間点Ｍ２に対して、照明光学系１３の光軸方向で対向する位置に、Ｚ軸方向に対して傾斜して配置されているとする。この状態から、同遮光ユニット５５を構成する３つの遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃのうち、Ｙ軸方向で真ん中に位置する第２遮光部材５８ｂを＋Ｘ方向に移動させると共に、＋Ｙ方向側（第１コンデンサ光学系３１側）に位置する第３遮光部材５８ｃを、第２遮光部材５８ｂよりも更に大きく＋Ｘ方向に移動させたとする（図１６（ｂ）参照）。この場合、第２遮光部材５８ｂ及び第３遮光部材５８ｃは、その長手方向の略中央部が、同点光源４９ａに対して照明光学系１３の光軸方向で対向する位置に配置される。すなわち、遮光ユニット５５は、第１面光源５０ａの略中央に位置する点光源４９ａに対して、照明光学系１３の光軸方向で重畳する領域の大きさを変化させるように、第２遮光部材５８ｂ及び第３遮光部材５８ｃをＸ軸方向に相対移動させることにより、該点光源４９ａから射出される露光光ＥＬが第１コンデンサ光学系３１に入射する比率を変化させるようになっている。
【００５５】
なお、遮光装置３２は、第１面光源５０ａを構成する他の点光源４９に対しても同様に、それらの点光源４９に対して照明光学系１３の光軸方向で重畳する領域の大きさを変化させるように、第１遮光部５６を構成する各遮光ユニット５５をＸ軸方向、Ｚ軸方向、及びθｙ方向に変位させることにより、それらの点光源４９から射出される露光光ＥＬが第１コンデンサ光学系３１に入射する比率を変化させるようになっている。すなわち、遮光装置３２は、第１遮光部５６を構成する各遮光ユニット５５をＸ軸方向、Ｚ軸方向、及びθｙ方向にそれぞれ変位させることにより、第１面光源５０ａから射出される露光光ＥＬに対する遮光量を調整することが可能となっている。
【００５６】
ところで、露光装置１１の駆動時には、照明光学系１３を構成する光学素子の光学特性に変化が生じる等の要因により、二次光源３０の各面光源５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄから射出される露光光ＥＬの光強度が予め設定した値からずれることが有り得る。ここで、第１面光源５０ａから射出される露光光ＥＬの光強度が予め想定した値よりも大きかったと仮定すると、照明領域ＥＲ１内及び静止露光領域ＥＲ２内の中心点Ｐ１ａ，Ｐ１ｂに対応する第１瞳強度分布５１の第１面光源５１ａと、照明領域ＥＲ１内及び静止露光領域ＥＲ２内の周辺点Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ａ，Ｐ３ｂに対応する第２瞳強度分布５２の第１面光源５２ａとでは、光強度の増大量が相違する。そのため、第１瞳強度分布５１及び第２瞳強度分布５２の性状がばらつくことにより、ウエハＷの被照射面Ｗａにおいて形成されるパターンの線幅にばらつきを生じる虞があった。
【００５７】
この点、本実施形態の露光装置１１では、瞳強度分布計測装置４０によって、静止露光領域ＥＲ２内の点毎の光強度がそれぞれ計測される。ここでは、静止露光領域ＥＲ２内の中心点Ｐ１ｂ及び周辺点Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに入射する露光光ＥＬによって照明瞳面２９上に形成される第１瞳強度分布５１及び第２瞳強度分布５２がそれぞれ計測される。そして、制御装置６４は、瞳強度分布計測装置４０によって、両瞳強度分布５１，５２の第１面光源５１ａ，５２ａの光強度が予め想定していた値よりも大きいことがそれぞれ検出された場合には、その旨を表示装置６６に出力して表示させる。そして、操作者は、表示装置６６の表示結果に基づき、入力装置６５を介して遮光ユニット５５に関する各種条件を設定する。すると、制御装置６４は、設定された各種条件に基づいて各駆動源６０を駆動することにより、照明瞳面２９上の第１面光源５０ａから射出される露光光ＥＬの光路内にて、各遮光ユニット５５をＸ軸方向、Ｚ軸方向、及びθｙ方向にそれぞれ変位させる。そして、各遮光ユニット５５がそれぞれ変位すると、瞳強度分布計測装置４０によって計測される各瞳強度分布５１，５２の性状の各々は、各遮光ユニット５５の変位態様に応じてそれぞれ変化する。
【００５８】
具体的には、各遮光ユニット５５が、第１面光源５０ａを構成する各点光源４９に対して、照明光学系１３の光軸方向で重畳する領域を増大させるように変位した場合には、第１面光源５０ａから射出される露光光ＥＬのうち、静止露光領域ＥＲ２内の中心点Ｐ１ｂに入射する露光光ＥＬは、各遮光ユニット５５による減光量が増大する。また、各遮光ユニット５５が、第１面光源５０ａを構成する各点光源４９の中間点に対して、照明光学系１３の光軸方向で重畳する領域を増大させるように変位した場合には、第１面光源５０ａから射出される露光光ＥＬのうち、静止露光領域ＥＲ２内の各周辺点Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに入射する露光光ＥＬは、各遮光ユニット５５による減光量が増大する。すなわち、中心点Ｐ１ｂに対応する第１瞳強度分布５１の第１面光源５１ａの光強度と、周辺点Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに対応する第２瞳強度分布５２の第１面光源５２ａの光強度とは、各遮光ユニット５５が変位した際の変化量が相違する。
【００５９】
そのため、操作者は、瞳強度分布計測装置４０の計測結果を確認しつつ、各遮光ユニット５５をそれぞれ変位させることにより、各瞳強度分布５１，５２の性状のばらつきを相殺するように、各瞳強度分布５１，５２の第１面光源５１ａ，５２ａの光強度を調整することができる。すなわち、第１面光源５１ａから静止露光領域ＥＲ２内の中心点Ｐ１ｂに入射する露光光ＥＬの光強度の変化量と、第１面光源５２ａから静止露光領域ＥＲ２内の各周辺点Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに入射する露光光ＥＬの光強度の変化量との差を相殺するように、露光光ＥＬに対する減光量を調整することができる。したがって、この状態で露光処理が実行されると、ウエハＷ上の静止露光領域ＥＲ２内の各点Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに対応する各瞳強度分布５１，５２がほぼ同一性状であるため、ウエハＷの被照射面Ｗａに形成されるパターンの線幅にばらつきを生じることが抑制される。
【００６０】
すなわち、本実施形態では、照明瞳面２９上の各面光源５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄから射出される露光光ＥＬの光強度が予め想定していた値からずれている場合であっても、各遮光ユニット５５を露光光ＥＬの光路内で変位させることにより、静止露光領域ＥＲ２内の各点Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに対応する各瞳強度分布５１，５２の性状を簡便に調整することができる。また、本実施形態では、遮光ユニット５５を構成する各遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃを個別に変位させることにより、遮光ユニット５５を構成する全ての遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃを一律に変位させる場合と比較して、静止露光領域ＥＲ２内の各点Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに対応する各瞳強度分布５１，５２の性状をより精密に調整することができる。
【００６１】
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、光源装置１２から射出される露光光ＥＬが、遮光ユニット５５によって遮光される遮光量は、遮光ユニット５５に対して入射する際の入射角に依存して相違する。そのため、遮光ユニット５５を露光光ＥＬの光路内で変位させることによって、光源装置１２から射出される露光光ＥＬに対する遮光ユニット５５の遮光量の変化量は、静止露光領域ＥＲ２の位置毎に相違する。したがって、変位機構５９は、遮光ユニット５５を光路内で変位させることによって、静止露光領域ＥＲ２の位置毎における光強度分布（即ち、瞳強度分布５１，５２）を独立的に調整することができ、結果として、各点における光強度を互いに略同一性状の分布に調整することが可能となる。
【００６２】
（２）本実施形態では、オプティカルインテグレータ２８よりも光源装置１２側において、ウエハＷの被照射面Ｗａと光学的に共役な位置には、ウエハＷ上の静止露光領域ＥＲ２内の各点Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに対応する瞳強度分布５１，５２を一律に調整するための補正フィルタ２４が設けられている。そして、静止露光領域ＥＲ２内の各点Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに対応する各瞳強度分布５１，５２は、補正フィルタ２４と遮光ユニット５５との協働作用によって、それぞれほぼ均一となるように調整される。そのため、露光光ＥＬの光路内に補正フィルタ２４を配置しない場合に比して、静止露光領域ＥＲ２内の各点Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに対応する各瞳強度分布５１，５２をより精密に調整することができる。したがって、レチクルＲの回路パターンに応じた適切な照明条件に基づいてウエハＷに対する露光処理を行うことができ、結果として、ウエハＷの全体に亘って所望の線幅のパターンを忠実に形成することができる。
【００６３】
（３）本実施形態では、変位機構５９は、二次光源３０を構成する各点光源４９に対して、照明光学系１３の光軸方向で重畳する領域の大きさを変化させるように、各点光源４９から射出される露光光ＥＬの光路内にて、各遮光ユニット５５をＸ軸方向、Ｚ軸方向、及びθｙ方向に変位させる。そのため、変位機構５９は、それらの点光源４９から射出される露光光ＥＬのうち、静止露光領域ＥＲ２の中心点Ｐ１ｂに向けて照明光学系１３の光軸ＡＸと平行に射出される露光光ＥＬ、及び、静止露光領域ＥＲ２の周辺点Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに向けて照明光学系１３の光軸ＡＸに対して傾斜するように射出された露光光ＥＬに対して、各遮光ユニット５５による遮光量を個別に調整することができる。すなわち、変位機構５９は、露光光ＥＬの光路内で各遮光ユニット５５を変位させることにより、静止露光領域ＥＲ２の位置毎における光強度分布を独立的に調整することができ、結果として、各点における光強度分布を互いに略同一性状の分布となるように簡便に調整することができる。
【００６４】
（４）本実施形態では、変位機構５９は、光源装置１２から射出される露光光ＥＬの光路内にて、遮光ユニット５５を構成する各遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃを個別に変位させる。そのため、遮光ユニット５５を構成する全ての遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃを一律に変位させる場合と比較して、静止露光領域ＥＲ２内の各点Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに対応する各瞳強度分布５１，５２の性状をより精密に調整することができる。
【００６５】
（５）本実施形態では、各遮光ユニット５５は、照明瞳面２９の近傍にそれぞれ配置されている。そのため、各遮光ユニット５５を露光光ＥＬの光路内でそれぞれ変位させることにより、静止露光領域ＥＲ２の各点Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに対応する各瞳強度分布５１，５２を、所望の性状の分布となるようにそれぞれ調整することができる。
【００６６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図１７〜図１９に基づき説明する。なお、第２の実施形態は、遮光装置を構成する各遮光ユニットが、二次光源を構成する各点光源に対して、照明光学系の光軸方向で重畳する領域の大きさを変化させることなく、露光光の光路内で変位する点が第１の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第１の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第１の実施形態と同一又は相当する構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【００６７】
図１７（ａ）に示すように、本実施形態の遮光装置３２では、第１遮光部５６を構成する３つの遮光ユニット５５が、第１面光源５０ａを構成する各点光源４９の中間点に対して、照明光学系１３の光軸方向で対向する位置に配置されている。この場合、第１面光源５０ａの略中央に位置する点光源４９ａからＺ軸方向両側に拡がるように放射状に射出される露光光ＥＬのうち、該点光源４９ａから照明光学系１３の光軸方向に延びる軸線６７の近傍をＹ軸方向に沿って略平行に延びる露光光ＥＬは、遮光ユニット５５間の隙間を通過した後、第１コンデンサ光学系３１に到達する。一方、同軸線６７から離間するようにＺ軸方向両側に拡がりつつＹ軸方向に延びる露光光ＥＬは、同点光源４９ａに対してＺ軸方向両側斜方に配置された遮光ユニット５５により遮断されるため、第１コンデンサ光学系３１に到達することはない。
【００６８】
ここで、図１７（ｂ）に示すように、遮光装置３２が、第１遮光部５６を構成する３つの遮光ユニット５５のうち、＋Ｚ方向側に位置する遮光ユニット５５を変位させたとする。具体的には、同遮光ユニット５５を構成する３つの遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃのうち、Ｙ軸方向で真ん中に位置する第２遮光部材５８ｂ、及び＋Ｙ方向側（第１コンデンサ光学系３１側）に位置する第３遮光部材５８ｃを、第１面光源５０ａを構成する各点光源４９の中間点に対して照明光学系１３の光軸方向で対向した状態を維持しつつ、同点光源４９から離間するように照明光学系１３の光軸に沿って＋Ｙ方向にそれぞれ移動させたとする。この場合、点光源４９ａからＺ軸方向両側に拡がるように放射状に射出される露光光ＥＬのうち、該点光源４９ａから照明光学系１３の光軸方向に延びる軸線６７から離間するように＋Ｚ方向に拡がりつつＹ軸方向に延びる露光光ＥＬは、遮光ユニット５５の移動前の状態（即ち、図１７（ａ）に示す状態）と比較して、該遮光ユニット５５を構成する３つの遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃのうち、同点光源４９ａに対して＋Ｚ方向側斜方に配置された第２遮光部材５８ｂ及び第３遮光部材５８ｃによる遮光量が増大する。すなわち、遮光装置３２は、第１面光源５０ａの略中央に位置する点光源４９ａに対して、照明光学系１３の光軸方向での距離を変更するように、Ｙ軸方向に沿って遮光ユニット５５を相対移動させることにより、該点光源４９ａから射出される露光光ＥＬが第１コンデンサ光学系３１に入射する比率を変化させるようになっている。
【００６９】
また、図１８（ａ）に示すように、本実施形態の遮光装置３２では、第１遮光部５６を構成する３つの遮光ユニット５５は、該遮光ユニット５５を構成する各遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃの長辺方向が第１面光源５０ａに対して平行となるように、照明光学系１３の光軸方向で対向する位置に配置されている。この場合、図１８（ｂ）に示すように、第１面光源５０ａの略中央に位置する点光源４９ａからＺ軸方向両側に拡がるように放射状に射出される露光光ＥＬのうち、該点光源４９ａから照明光学系１３の光軸方向に延びる軸線６７の近傍をＹ軸方向に沿って略平行に延びる露光光ＥＬは、遮光ユニット５５間の隙間を通過した後、第１コンデンサ光学系３１に到達する。一方、同軸線６７から離間するようにＺ軸方向両側に拡がりつつＹ軸方向に延びる露光光ＥＬは、同点光源４９ａに対してＺ軸方向両側斜方に配置された遮光ユニット５５により遮断されるため、第１コンデンサ光学系３１に到達することはない。
【００７０】
ここで、図１９（ａ）に示すように、遮光装置３２が、第１遮光部５６を構成する３つの遮光ユニット５５のうち、＋Ｚ方向側に位置する遮光ユニット５５を変位させたとする。具体的には、同遮光ユニット５５を構成する３つの遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃのうち、＋Ｙ方向側（第１コンデンサ光学系３１側）に位置する第３遮光部材５８ｃを、照明光学系１３の光軸ＡＸと直交する軸線６９を中心として＋θｚ方向に回動させたとする。この場合、該遮光部材５８ｃは、同軸線６９から照明光学系１３の光軸ＡＸに沿うＹ軸方向に張り出す寸法が大きくなる。その結果、図１９（ｂ）に示すように、第１面光源５０ａの略中央に位置する点光源４９ａからＺ軸方向両側に拡がるように放射状に射出される露光光ＥＬのうち、該点光源４９ａから照明光学系１３の光軸方向に延びる軸線６７から離間するように＋Ｚ方向側に拡がりつつＹ軸方向に延びる露光光ＥＬは、遮光ユニット５５の移動前の状態（即ち、図（１８（ｂ）に示す状態）と比較して、該遮光ユニット５５を構成する３つの遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃのうち、同点光源４９ａに対して＋Ｚ方向側斜方に配置された第３遮光部材５８ｃによる遮光量が増大する。すなわち、遮光装置３２は、照明光学系１３の光軸方向に張り出す寸法を変更するように、遮光ユニット５５をＺ軸方向に沿う軸線６９周りに回動させることにより、第１面光源５０ａの略中央に位置する点光源４９ａから射出される露光光ＥＬが第１コンデンサ光学系３１に入射する比率を変更するようになっている。なお、図１９では、第３遮光部材５８ｃを＋θｚ方向に９０度だけ回動させた状態を図示しているが、第３遮光部材５８ｃの回動角度は９０度には限定されず任意の角度であっても良い。
【００７１】
なお、遮光装置３２は、第１面光源５０ａを構成する他の点光源４９に対しても同様に、それらの点光源４９に対して照明光学系１３の光軸方向で重畳する領域の大きさを維持しつつ、第１遮光部５６を構成する各遮光ユニット５５をＹ軸方向及びθｚ方向に変位させることにより、それらの点光源４９から射出される露光光ＥＬが第１コンデンサ光学系３１に入射する比率を変化させるようになっている。すなわち、遮光装置３２は、第１遮光部５６を構成する各遮光ユニット５５をＹ軸方向及びθｚ方向に変位させることにより、第１面光源５０ａから射出される露光光ＥＬに対する遮光量を調整することが可能となっている。
【００７２】
したがって、本実施形態では、上記第１の実施形態の効果（１）、（２）、（４）、（５）に加えて以下に示す効果を得ることができる。
（６）本実施形態では、変位機構５９は、二次光源３０を構成する各点光源４９に対して、照明光学系１３の光軸方向で重畳する領域の大きさを変更させることなく、各点光源４９から射出される露光光ＥＬの光路内にて、Ｙ軸方向及びθｚ方向に各遮光ユニット５５を変位させる。そのため、変位機構５９は、それらの点光源４９から射出される露光光ＥＬのうち、静止露光領域ＥＲ２の中心点Ｐ１ｂに向けて照明光学系１３の光軸ＡＸと平行に射出される露光光ＥＬに対する遮光量を維持しつつ、静止露光領域ＥＲ２の周辺点Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに向けて照明光学系１３の光軸ＡＸに対して傾斜するように射出される露光光ＥＬに対する遮光量を変化させるように、各遮光ユニット５５を変位させることができる。すなわち、変位機構５９は、露光光ＥＬの光路内で各遮光ユニット５５を変位させることにより、静止露光領域ＥＲ２の位置毎における光強度分布を独立的に調整することができ、結果として、各点における光強度分布を互いに略同一性状の分布となるように簡便に調整することができる。
【００７３】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図２０及び図２１に従って説明する。なお、第３の実施形態は、遮光装置を構成する各遮光ユニットが、補正フィルタによって補正される第３面光源及び第４面光源から射出される露光光の光路内に配置されている点が第１の実施形態及び第２の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第１の実施形態及び第２の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第１の実施形態及び第２の実施形態と同一又は相当する構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【００７４】
図２０に示すように、本実施形態の遮光装置３２は、オプティカルインテグレータ２８と第１コンデンサ光学系３１との間に設定される設定領域５４内であって、且つ照明瞳面２９と光学的に共役な位置に配置される複数（本実施形態では６つ）の遮光ユニット５５を備えている。そして、これらの遮光ユニット５５のうち、照明光学系１３の光軸ＡＸの＋Ｚ方向側に位置する３つの遮光ユニット５５は、二次光源３０の第３面光源５０ｃから射出される露光光ＥＬの光路内に位置するように、照明光学系１３の光軸方向であるＹ軸方向と直交するＸ軸方向に沿って並列して配置されており、二次光源３０の第３面光源５０ｃから射出される露光光ＥＬに対する遮光量を調整する第３遮光部７０を構成している。また、これらの遮光ユニット５５のうち、照明光学系１３の光軸ＡＸの−Ｚ方向側に位置する３つの遮光ユニット５５は、二次光源３０の第４面光源５０ｄから射出される露光光ＥＬの光路内に位置するように、照明光学系１３の光軸方向であるＹ軸方向と直交するＺ軸方向に沿って並列して配置されており、二次光源３０の第４面光源５０ｄから射出される露光光ＥＬに対する遮光量を調整する第４遮光部７１を構成している。
【００７５】
ここで、二次光源３０の各面光源５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄから射出される露光光ＥＬのうち、第３面光源５０ｃから射出される露光光ＥＬの強度が予め想定していた値よりも大きかったと仮定する。この場合、本実施形態の遮光装置３２は、照明瞳面２９上の第３面光源５０ｃから射出される露光光ＥＬの光路内にて、第３遮光部７０を構成する各遮光ユニット５５を、Ｘ軸方向、Ｚ軸方向、及びθｙ方向にそれぞれ変位させる。そして、各遮光ユニット５５がそれぞれ変位すると、瞳強度分布計測装置４０によって計測される両瞳強度分布５１，５２は、各遮光ユニット５５の変位態様に応じて変化する。
【００７６】
具体的には、変位機構５９は、第３面光源５０ｃを補正（減光）する補正フィルタ２４上の遮光性ドット２６に対して、照明光学系１３の光軸方向で部分的に重畳する配置態様（図２１（ａ）参照）である場合には、補正フィルタ２４上の遮光性ドット２６に対して重畳する領域を減少させるように、各遮光ユニット５５を変位させる（図２１（ｂ）参照）。すると、各遮光ユニット５５は、第３面光源５０ｃを構成する各点光源４９のうち、補正フィルタ２４上の遮光性ドット２６によって遮光された点光源４９に対して照明光学系１３の光軸方向で対向する領域が減少するとともに、補正フィルタ２４上の遮光性ドット２６によって遮光されていない点光源４９に対して同方向で対向する領域が増大する。その結果、第３遮光部７０を構成する各遮光ユニット５５は、第３面光源５０ｃから射出される露光光ＥＬに対する遮光量が増大する。
【００７７】
なお、オプティカルインテグレータ２８の射出側に配置された遮光装置３２と、オプティカルインテグレータ２８の入射側に配置された補正フィルタ２４とは、互いに光学的に共役な位置に配置されていない。しかしながら、本実施形態のオプティカルインテグレータ２８は、入射した露光光ＥＬに対する波面分割数が大きいため、露光光ＥＬが、補正フィルタ２４の入射面内にて遮光性ドット２６によって遮光される領域と、遮光装置３２の入射面内にて各遮光ユニット５５によって遮光される領域とは高い相関を示す。そのため、変位機構５９は、補正フィルタ２４上の遮光性ドット２６に対して、照明光学系１３の光軸方向で重畳する領域を変化させるように、各遮光ユニット５５を変位させることにより、露光光ＥＬに対する遮光量を調整することが可能となっている。
【００７８】
したがって、本実施形態では、上記第１の実施形態の効果（１）〜（５）に加えて以下に示す効果を得ることができる。
（７）本実施形態では、変位機構５９は、第３面光源５０ｃを補正（減光）する補正フィルタ２４上の遮光性ドット２６に対して、照明光学系１３の光軸方向で重畳する領域の大きさを変化させるように、第３面光源５０ｃから射出される露光光ＥＬの光路内にて、各遮光ユニット５５を変位させる。そのため、第３面光源５０ｃを構成する各点光源４９のうち、補正フィルタ２４上の遮光性ドット２６によって遮光されていない点光源４９に対して、照明光学系１３の光軸方向で対向する領域が変化する。その結果、第３遮光部７０を構成する各遮光ユニット５５は、第３面光源５０ｃから射出される露光光ＥＬに対する遮光量が増減する。したがって、変位機構５９は、各遮光ユニット５５の変位態様に応じて、静止露光領域ＥＲ２内の各点Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに対応する各瞳強度分布５１，５２を調整することができる。
【００７９】
なお、上記実施形態は、以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記第１の実施形態において、変位機構５９は、照明光学系１３の光軸方向又は光軸と平行な方向から遮光ユニット５５を見た場合に、該遮光ユニット５５と二次光源３０を構成する各点光源４９との重畳する状態を変化させるように、各点光源４９から射出される露光光ＥＬの光路内にて、該遮光ユニット５５を変位させる構成としてもよい。例えば、遮光ユニット５５と各点光源４９とが重畳する領域の大きさを変化させるように、遮光ユニット５５を変位（遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃを一体的に変位）させても良い。
【００８０】
・上記各実施形態において、回折光学素子１９は、４極照明以外の他の分極照明用（例えば、２極照明用）の回折光学素子であってもよいし、輪帯照明用の回折光学素子であってもよいし、円形状の回折光学素子であってもよい。また、露光光ＥＬの形状を変形させることが可能な光学素子であれば、回折光学素子の代わりにアキシコレンズ対などの他の任意の光学素子を配置してもよい。
【００８１】
・上記各実施形態において、露光光ＥＬの照射態様を調整するための調整手段として、レチクルＲの被照射面Ｒａに到達する露光光ＥＬの光強度や強度分布、レチクルＲの被照射面Ｒａ上の照明領域ＥＲ１の形状、レチクルＲの被照射面Ｒａに到達する露光光ＥＬの偏光状態や偏光分布を調整可能な部材を配置してもよい。
【００８２】
・上記各実施形態において、補正フィルタ２４は、オプティカルインテグレータ２８の入射側にて、オプティカルインテグレータ２８の入射面と光学的に共役な位置であれば任意の位置に配置してもよい。また、補正フィルタ２４は、オプティカルインテグレータ２８の入射面近傍に配置してもよい。
【００８３】
・上記各実施形態において、遮光装置３２は、オプティカルインテグレータ２８の射出側にて、オプティカルインテグレータ２８の射出面と光学的に共役な位置であれば、任意の位置に配置してもよい。
【００８４】
・上記各実施形態において、遮光装置３２は、遮光ユニット５５を構成する遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃのうち、一部の遮光部材のみを変位可能な構成としてもよい。
・上記各実施形態において、遮光装置３２は、遮光ユニット５５を構成する遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃを単一の駆動源を用いて一律に駆動する構成としてもよい。
【００８５】
・上記各実施形態において、遮光装置３２は、遮光ユニット５５を構成する遮光部材５８ａ，５８ｂ，５８ｃを照明光学系１３の光軸ＡＸと交差する方向に並列して配置してもよい。
【００８６】
・上記各実施形態において、瞳強度分布計測装置４０は、レチクルＲ上の被照射面Ｒａ（又は、ウエハＷの被照射面Ｗａ）と光学的に共役な位置近傍であれば、任意の位置に配置してもよい。
【００８７】
・上記各実施形態において、露光装置１１は、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクルまたはマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハなどへ回路パターンを転写する露光装置であってもよい。また、露光装置１１は、液晶表示素子（ＬＣＤ）などを含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いられて、デバイスパターンをセラミックウエハ等へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置などであってもよい。
【００８８】
・上記各実施形態において、露光装置１１を、レチクルＲとウエハＷとが相対移動した状態でレチクルＲのパターンをウエハＷへ転写し、ウエハＷを順次ステップ移動させるスキャニング・ステッパに具体化してもよい。
【００８９】
・上記各実施形態において、オプティカルインテグレータ２８は、屈折率を有する単位波面分割面がＺ方向及びＸ方向に沿って配列される１枚のマイクロフライアイレンズから構成されるものであってもよい。また、オプティカルインテグレータとして、複数のレンズ要素が配列されてなるフライアイレンズを用いてもよい。また、オプティカルインテグレータとして、複数のミラー面が配列されてなる一対のフライアイミラーであってもよい。また、オプティカルインテグレータとして、Ｙ軸方向に沿って延びるロッドレンズであってもよい。
【００９０】
・上記各実施形態において、露光装置１１を、可変パターン生成器（例えば、ＤＭＤ（Digital Mirror Device又はDigital Micro-mirror Device））を用いたマスクレス露光装置に具体化してもよい。
【００９１】
・上記各実施形態において、光源装置１２は、例えばｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）、Ｋｒ２レーザ（１４６ｎｍ）、Ａｒ２レーザ（１２６ｎｍ）等を供給可能な光源であってもよい。また、光源装置１２は、ＤＦＢ半導体レーザまたはファイバレーザから発振される赤外域、または可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（またはエルビウムとイッテルビウムの双方）がドープされたファイバアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を供給可能な光源であってもよい。
【００９２】
次に、本発明の実施形態の露光装置１１によるデバイスの製造方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図２２は、マイクロデバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートを示す図である。
【００９３】
まず、ステップＳ１０１（設計ステップ）において、マイクロデバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１０２（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスク（レチクルＲなど）を製作する。一方、ステップＳ１０３（基板製造ステップ）において、シリコン、ガラス、セラミックス等の材料を用いて基板（シリコン材料を用いた場合にはウエハＷとなる。）を製造する。
【００９４】
次に、ステップＳ１０４（基板処理ステップ）において、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１０５（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１０４で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１０５には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップＳ１０６（検査ステップ）において、ステップＳ１０５で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。
【００９５】
図２３は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１０４の詳細工程の一例を示す図である。
ステップＳ１１１（酸化ステップ）おいては、基板の表面を酸化させる。ステップＳ１１２（ＣＶＤステップ）においては、基板表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１１３（電極形成ステップ）においては、基板上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ１１４（イオン打込みステップ）においては、基板にイオンを打ち込む。以上のステップＳ１１１〜ステップＳ１１４のそれぞれは、基板処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
【００９６】
基板プロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ１１５（レジスト形成ステップ）において、基板に感光性材料を塗布する。引き続き、ステップＳ１１６（露光ステップ）において、上で説明したリソグラフィシステム（露光装置１１）によってマスクの回路パターンを基板に転写する。次に、ステップＳ１１７（現像ステップ）において、ステップＳ１１６にて露光された基板を現像して、基板の表面に回路パターンからなるマスク層を形成する。さらに続いて、ステップＳ１１８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップＳ１１９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となった感光性材料を取り除く。すなわち、ステップＳ１１８及びステップＳ１１９において、マスク層を介して基板の表面を加工する。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、基板上に多重に回路パターンが形成される。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】第１の実施形態の露光装置を示す概略構成図。
【図２】補正フィルタを示す斜視図。
【図３】一対のマイクロフライアイレンズを模式的に示す斜視図。
【図４】照明瞳面に形成される点光源を示す模式図。
【図５】照明瞳面に形成される４極状の二次光源を示す模式図。
【図６】（ａ）はレチクル上に形成される照明領域を示す模式図、（ｂ）はウエハ上に形成される静止露光領域を示す模式図。
【図７】静止露光領域内の中心点に入射する露光光によって形成される第１瞳強度分布を示す模式図。
【図８】静止露光領域内の周辺点に入射する露光光によって形成される第２瞳強度分布を示す模式図。
【図９】（ａ）は静止露光領域内の中心点に対応する第１瞳強度分布のＺ軸方向に沿った光強度を示すグラフ、（ｂ）は静止露光領域内の周辺点に対応する第２瞳強度分布のＺ軸方向に沿った光強度を示すグラフ。
【図１０】（ａ）は第１の実施形態の遮光装置を示す概略側面図、（ｂ）は第１の実施形態の遮光装置を示す概略正面図。
【図１１】第１の実施形態の制御措置を示すブロック図。
【図１２】（ａ）は静止露光領域内の中心点に入射する露光光に対する遮光ユニットの作用を示す模式図、（ｂ）は静止露光領域内の周辺点に入射する露光光に対する遮光ユニットの作用を示す模式図。
【図１３】（ａ）は遮光ユニットが第１面光源を構成する点光源の中間点に対して光軸方向で対向して配置された状態を示す模式図、（ｂ）は（ａ）に示す状態から遮光ユニットが第１面光源に対して＋Ｚ方向に相対移動した状態を示す模式図。
【図１４】（ａ）は第１面光源から射出される露光光に対する図１３（ａ）に示す状態の遮光ユニットの作用を示す模式図、（ｂ）は第１面光源から射出される露光光に対する図１３（ｂ）に示す状態の遮光ユニットの作用を示す模式図。
【図１５】（ａ）は遮光ユニットが第１面光源を構成する点光源の中間点に対して光軸方向で対向して配置された状態を示す模式図、（ｂ）は（ａ）に示す状態から遮光ユニットが第１面光源に対して＋θｙ方向に相対回動した状態を示す模式図。
【図１６】（ａ）は遮光ユニットが第１面光源を構成する点光源の中間点に対して光軸方向で対向して配置された状態を示す模式図、（ｂ）は（ａ）に示す状態から遮光ユニットが第１面光源に対して＋Ｘ方向に相対移動した状態を示す模式図。
【図１７】（ａ）は第１面光源を構成する点光源の中間点に対して光軸方向で対向して配置された状態の遮光ユニットの露光光に対する作用を示す模式図、（ｂ）は（ａ）に示す状態から第１面光源に対して＋Ｙ方向に相対移動した状態の遮光ユニットの露光光に対する作用を示す模式図。
【図１８】（ａ）は第１面光源に対する遮光ユニットの配置態様を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）に示す状態の遮光ユニットの露光光に対する作用を示す模式図。
【図１９】（ａ）は図１８（ａ）に示す状態から第１面光源に対して＋θｚ方向に相対回動した状態の遮光ユニットの第１面光源に対する配置態様を示す概略平面図、（ｂ）は、（ａ）に示す状態の遮光ユニットの露光光に対する作用を示す模式図。
【図２０】第３の実施形態の遮光装置を示す概略構成図。
【図２１】（ａ）は補正フィルタの遮光性ドットと遮光ユニットとが光軸方向で部分的に重畳した状態を示す模式図、（ｂ）は補正フィルタの遮光性ドットと遮光ユニットとが光軸方向で重畳していない状態を示す模式図。
【図２２】デバイスの製造例のフローチャート。
【図２３】半導体デバイスの場合の基板処理に関する詳細なフローチャート。
【符号の説明】
【００９８】
１１…露光装置、１２…光源としての光源装置、１３…照明光学系、１５…投影光学系、１９…調整部材としての回折光学素子、２６…第２の遮光部材としての遮光性ドット、２８…オプティカルインテグレータ、４０…計測部材としての瞳強度分布計測装置、４７ｃ，４７ｄ，４８ｃ，４８ｄ…レンズ面としてのシリンドリカルレンズ面、５５…第１の遮光部材としての遮光ユニット、５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ…単位ユニットしての遮光部材、５９…変位機構、６８…照明光学系の光軸と平行な軸線、６９…照明光学系の光軸と交差する軸線、ＡＸ…光軸、ＥＬ…光としての露光光、Ｒａ…被照射面、Ｗ…感光性基板としてのウエハ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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