(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面に配置される物体の像を第２面に形成する結像光学系において、
前記結像光学系を通過して前記第２面に達する光束の外縁を遮光する開口絞りを有し、
前記結像光学系の光軸を横切る平面から前記開口絞りの開口部の輪郭までの前記光軸方向の距離は、前記平面における方位ごとに異なることを特徴とする結像光学系。
【請求項２】
少なくとも２つの材料が互いに積層された多層膜を有する反射型光学素子を備えることを特徴とする請求項１に記載の結像光学系。
【請求項３】
前記開口絞りの前記開口部の前記輪郭が位置する所定面は、前記結像光学系の瞳面又はその近傍面であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の結像光学系。
【請求項４】
前記結像光学系の開口数に応じて前記開口絞りの前記開口部の形状を可変としたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の結像光学系。
【請求項５】
前記開口部の前記輪郭が三次元形状である開口絞り板を備えることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の結像光学系。
【請求項６】
開口部の輪郭が互いに異なる三次元形状である複数の開口絞り板を備え、
前記複数の開口絞り板は、前記光束の光路に対して選択的に交換可能なように配置されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の結像光学系。
【請求項７】
前記複数の開口絞り板は、前記結像光学系の開口数に対応した開口部をそれぞれ有していることを特徴とする請求項６に記載の結像光学系。
【請求項８】
前記光束の光路に対して選択的に進退可能なように、前記開口絞り板を進退させる駆動部を備えることを特徴とする請求項５から請求項７の何れか一項に記載の結像光学系。
【請求項９】
複数の第１遮光部材を有し、前記開口絞りの開口部の前記輪郭の第１部分を規定する第１可変遮光部材を備えることを特徴とする請求項４に記載の結像光学系。
【請求項１０】
前記複数の第１遮光部材を前記光束に対してそれぞれ移動させることにより、該第１遮光部材の先端縁によって任意の三次元曲面上にある任意の開口形状を形成することを特徴とする請求項９に記載の結像光学系。
【請求項１１】
前記複数の第１遮光部材は、それぞれ短冊状の第１板状部材であって、その長手方向が所定の第１方向と平行で、且つ、短手方向に近接してそれぞれ配置されることを特徴とする請求項９又は請求項１０の何れか一項に記載の結像光学系。
【請求項１２】
前記複数の第１遮光部材を前記第１方向にそれぞれ押し引きする第１駆動部を備えることを特徴とする請求項１１に記載の結像光学系。
【請求項１３】
前記複数の第１遮光部材を前記結像光学系の光軸方向又は前記所定面と交差する方向に移動させる第２駆動部を備えることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の結像光学系。
【請求項１４】
前記第１遮光部材は、その断面形状が円弧形状、楕円弧形状又はこれらに類する曲線形状である半筒状又は部分筒状の部材であって、且つ、一方の先端縁が三次元形状であることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の結像光学系。
【請求項１５】
前記複数の第１遮光部材を前記結像光学系の光軸方向又は前記所定面と交差する方向である第１進退方向にそれぞれ進退させる駆動部を備えることを特徴とする請求項１４に記載の結像光学系。
【請求項１６】
前記複数の第１遮光部材は、前記第１進退方向と略垂直な方向にそれぞれ配置され、且つ、前記一方の先端縁を前記所定面に向けてそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１５に記載の結像光学系。
【請求項１７】
前記第１遮光部材は、短冊状の板状部材であって、
前記第１可変遮光部材は、その断面形状が円弧形状、楕円弧形状又はこれらに類する曲線形状である半筒状又は部分筒状であることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の結像光学系。
【請求項１８】
前記複数の第１遮光部材は、その短手方向に近接してそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１７に記載の結像光学系。
【請求項１９】
前記複数の第１遮光部材を長手方向にそれぞれ押し引きさせる駆動部を備えることを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の結像光学系。
【請求項２０】
複数の第２遮光部材を有し、前記開口絞りの開口部の輪郭の前記第１部分とは異なる第２部分を規定する第２可変遮光部材を備えることを特徴とする請求項９から請求項１９の何れか一項に記載の結像光学系。
【請求項２１】
前記複数の第２遮光部材を前記光束に対してそれぞれ移動させることにより、該第２遮光部材の先端縁によって任意の三次元曲面上にある任意の開口形状を形成することを特徴とする請求項２０に記載の結像光学系。
【請求項２２】
前記複数の第２遮光部材は、それぞれ短冊状の第２板状部材であって、その長手方向が所定の第２方向と平行で、且つ、短手方向に近接してそれぞれ配置されることを特徴とする請求項２０又は請求項２１に記載の結像光学系。
【請求項２３】
前記第１方向と前記第２方向とは、互いに略平行であることを特徴とする請求項２２に記載の結像光学系。
【請求項２４】
前記複数の第２遮光部材を前記第２方向にそれぞれ押し引きする第３駆動部を備えることを特徴とする請求項２２又は請求項２３に記載の結像光学系。
【請求項２５】
前記複数の第２遮光部材を前記結像光学系の光軸方向又は前記所定面と交差する方向に移動させる第４駆動部を備えることを特徴とする請求項２２から請求項２４の何れか一項に記載の結像光学系。
【請求項２６】
前記第１可変遮光部材と前記第２可変遮光部材とは、前記所定面を挟んで互いに相対的に配置されることを特徴とする請求項２０から請求項２５の何れか一項に記載の結像光学系。
【請求項２７】
前記第１遮光部材と前記第２遮光部材とは、互いに相対的に進退されることを特徴とする請求項２０から請求項２６の何れか一項に記載の結像光学系。
【請求項２８】
前記結像光学系の所定の視野領域は、該結像光学系の光軸に対して第３方向に偏心した位置にあって、
前記第１方向は、該第３方向と略直交する方向であることを特徴とする請求項１１から請求項１３の何れか一項に記載の結像光学系。
【請求項２９】
前記第１面上の所定の視野領域を前記第２面上に結像することを特徴とする請求項１から請求項２８の何れか一項に記載の結像光学系。
【請求項３０】
前記所定の視野領域は、前記光学系の光軸に対して第３方向に偏心した位置であることを特徴とする請求項２９に記載の結像光学系。
【請求項３１】
前記光束は、ＥＵＶ光であることを特徴とする請求項１から請求項３０の何れか一項に記載の結像光学系。
【請求項３２】
第１面の像を第２面上に投影露光する露光装置であって、
請求項１から請求項３１の何れか一項に記載の結像光学系を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項３３】
前記光束を供給するＥＵＶ光源装置をさらに備えることを特徴とする請求項３２に記載の露光装置。
【請求項３４】
リソグラフィ工程を含む電子デバイスの製造方法であって、
前記リソグラフィ工程は、請求項３２又は３３に記載の露光装置を用いることを特徴とする電子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、光学系の中に配置される結像光学系、露光装置に関するものである。また、本発明は、半導体素子、液晶表示素子などのデバイスを製造するためのリソグラフィ工程で使用される露光装置の結像光学系に使用して好適なものであり、該露光装置を用いる電子デバイスの製造方法にも関するものである
【０００２】
なお、この出願は２００８年９月１８日に提出された日本国特許出願第２００８−２３９４７８号の優先権の利益を主張し、その全ての開示を援用して本文の記載の一部とする。
【背景技術】
【０００３】
近年、半導体集積回路の微細化に伴い、光の回折限界によって制限される光学系の解像力を向上させるために、従来の紫外線に代えて、より短い波長（１１〜１４ｎｍ程度）のＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ  ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）光（極端紫外線）を使用した露光技術が開発されている。これにより、約２２〜４５ｎｍのパターンサイズの露光が可能になるものと期待されている。ＥＵＶ光の波長領域での物質の屈折率は１に近いため、従来のレンズのような透過屈折型の光学素子を使用することができず、反射型の光学素子であるミラーが使用される。【０００４】
ＥＵＶ光を露光光とする露光装置（以下、ＥＵＶ露光装置という）は、ＥＵＶ光を発生する光源、光を整形する照明光学系ミラー群、反射型のマスク、該マスク上の回路パターンをウエハ上に縮小投影する投影光学系ミラー群等を備えて構成されている。光源としては、レーザプラズマ方式、放電プラズマ方式等が使用される。露光光の光路は、光の吸収を抑制するため、真空とされる必要があり、光学系を構成するミラー群は真空チャンバ内に収容されている。このようなＥＵＶ露光装置は、例えば、下記特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００７／００４３５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来の紫外線を露光光とする露光装置においては、その投影光学系は透過屈折系であり、光軸を中心とした回転対称な光学系であったので、瞳（又は開口絞り）を含む全ての光学素子が回転対称であり、必然的に開口絞りはレチクル面・ウエハ面に平行で且つ円形が最適形状であり、そのような円形の開口絞りが用いられていた。【０００７】
一方、特許文献１に示されるようなＥＵＶ露光装置のように、投影光学系として反射光学系を用いるものでは、光束干渉を避けるため、光軸から離れたフィールドを使用しているが、開口絞りは光軸に対して斜めに光束が通る位置に、円形もしくは楕円形で、レチクル面・ウエハ面に平行に配置されていた。【０００８】
しかしながら、そのような開口絞りは、フィールド内の各方位で最適な位置に設けられておらず、それによりウエハに像を投影する際に像の歪みなどの光学性能の劣化を招くおそれがあった。【０００９】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、光学性能に優れた結像光学系を提供することを目的とする。
【００１０】
また、その結像光学系を用いた露光装置の提供、及び電子デバイスの製造方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る結像光学系は、第１面に配置される物体の像を第２面に形成する結像光学系において、前記結像光学系を通過して前記第２面に達する光束の外縁を遮光する開口絞りを有し、前記結像光学系の光軸を横切る平面から前記開口絞りの開口部の輪郭までの前記光軸方向の距離は、前記平面における方位ごとに異なることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る露光装置は、第１面の像を第２面上に露光する露光装置であって、上述した本発明に係る結像光学系を備えるものである。
【００１４】
本発明に係る電子デバイスの製造方法は、リソグラフィ工程を含む電子デバイスの製造方法であって、そのリソグラフィエ程は、上述した本発明に係る露光装置を用いるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る結像光学系によれば、結像光学系を実際の瞳形状により適合させることができ、光学性能に優れた結像光学系を提供することができる。
【００１７】
本発明に係る露光装置よれば、本発明に係る結像光学系を用いているので、より微細なパターンを高精度に形成することができる。
【００１８】
本発明に係る電子デバイスの製造方法によれば、本発明に係る露光装置を用いているので、高集積で小型の電子デバイスを製造することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態におけるＥＵＶ露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態における開口絞りの構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態における複数枚の開口絞り板を備える開口絞りの構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態における駆動装置を備える開口絞りの構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態における開口絞りの一例を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態における開口絞りの一例を示す側面図である。
【図７】本発明の第２実施形態における開口絞りの一例を示す上面図である。
【図８】本発明の第２実施形態における開口絞りの開口形状を規定する短冊部材をスライドさせる駆動装置の一例を示す断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態における短冊部材の変形例を表す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態における短冊部材の変形例を表す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態における開口絞りの変形例を表す上面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態における開口絞りの変形例を表す上面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態における駆動装置の変形例を示す図である。
【図１４】本発明の第２実施形態における駆動装置の変形例を示す断面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態における短冊部材を光軸方向へ駆動させる駆動装置を備える開口絞りの斜視図である。
【図１６】本発明の第３実施形態における開口絞りの構成を示す斜視図である。
【図１７】本発明の第３実施形態における第１及び第２遮光部材の動作を示す図であって、最大ＮＡを規定する場合を示す図である。
【図１８】本発明の第３実施形態における第１及び第２遮光部材の動作を示す図であって、最大ＮＡより１段小さいＮＡを規定する場合を示す図である。
【図１９】本発明の第３実施形態における第１及び第２遮光部材の動作を示す図であって、最大ＮＡより２段小さいＮＡを規定する場合を示す図である。
【図２０】本発明の第３実施形態における第１及び第２遮光部材の動作を示す図であって、最小ＮＡより１段大きいＮＡを規定する場合を示す図である。
【図２１】本発明の第３実施形態における第１及び第２遮光部材の動作を示す図であって、最小ＮＡを規定する場合を示す図である。
【図２２】本発明の第３実施形態における第１及び第２遮光部材の他の動作を示す図である。
【図２３】本発明の第３実施形態における第１及び第２遮光部材のさらに他の動作を示す図である。
【図２４】本発明の第３実施形態における投影光学系の要部を模式的に示す正面図である。
【図２５】本発明の第３実施形態における４分割した部分筒状（９０°）の部材からなる遮光部材の構成を示す上面図である。
【図２６】本発明の第４実施形態における開口絞りの構成を示す斜視図である。
【図２７】本発明の第４実施形態における開口絞りの構成を示す上面図である。
【図２８】本発明の第４実施形態における短冊部材の変形例を示す図である。
【図２９】本発明の実施形態における電子デバイスの製造方法の概要を示す流れ図である。
【図３０】最適瞳形状が三次元形状となることを説明するための斜視図である。
【図３１】本発明の実施例における光線追跡図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
最初に本発明に至る過程で発明者が見出した従来の光学系の開口絞りの問題点およびそれを解決するためのアプローチについて簡単に説明する。ＥＵＶ露光装置のような投影光学系は、それが共軸・非共軸設計に関わらず、ウエハ側で均一なＮＡ（Numerical Aperture）を持つ光線をフィールド内の各点で追跡すると、瞳近傍において最適な瞳となる位置が同じＮＡで規定される光線の方向ごとに異なっていることが分かった。特に、フィールド内の各点から出た同一ＮＡで規定される光線は、瞳近傍で同一点で交わらず、ある最小錯乱円を持つ光束を描く。この最小錯乱円の高さが、同一ＮＡで規定される光線の方向により異なっていて、特にＮＡで規定される光線のサジタル方向とメリジオナル方向とで大きく歪んでおり、単に平面上に楕円が描かれたり、レチクル面とウエハ面に平行でない平面上に曲線が描かれたりするのではなく、フィールド内の各点について同一ＮＡで規定される複数の光路（方向）を通る光線が作る光束の最小錯乱円の高さをＮＡで規定される光線の方角ごとに結んだ包絡線は、同一平面上にない。この傾向は、光学設計が共軸・非共軸に関わらず発生する傾向であることが分かった。むしろ、非共軸の設計のほうが、あるいはＮＡが大きい光学系のほうが、その非対称性は強くなる。
【００２１】
これを、図３０を用いて説明する。図３０は、ＥＵＶ露光装置の投影光学系の瞳近傍の概略である。図３０で説明する投影光学系は、瞳を光束が下から上へ通過する。なお、ここでＸＹＺ軸は、Ｚ軸が上下方向でレチクルのある側が上、Ｘ軸が非スキャン方向、Ｙ軸がスキャン方向である。なお、図示はしていないが、投影光学系は６枚設計を例にとり、レチクルからウエハに向かう光学的順序に沿って、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６という６枚のミラーがあるものとし、Ｍ１ミラーとＭ２ミラーの間に投影光学系の瞳があるものとする。この場合、レチクルから来た光がＭ１ミラーで反射してＭ１ミラーより上方のＭ２ミラーに光束が向かうので、瞳を光束が下から上へ通過する。もちろんのこと、異なる設計解に対しては、必ずしもＭ１ミラーとＭ２ミラーの間に瞳があるわけではなく、また瞳の光束通過方向が下から上とも限らない。
【００２２】
主光線５１はＮＡが０に相当する光線であり、フィールド内の各点から出た光線が瞳近傍で最も収斂する点５３１を以って、代表的な瞳高さとする。光学系の特性から、フィールド内の各点から出た光線は完全には１点に収斂せず、最小錯乱円が得られる。従来は、この高さの近傍に、所定のＮＡ値（例えばＮＡ＝０．２５、あるいはＮＡ＝０．２０等）に対応して、個々のＮＡにおいて最適な光学性能となるように微調整した高さの平面上に、円形もしくは楕円形の開口が形成されるように開口絞りが構成されていた。
【００２３】
しかしながら、例えばＮＡ＝０．２５の光束について、瞳内の各方位（瞳において±Ｘ方位、±Ｙ方位の４方向）でそれぞれ、フィールド内の各点から出た光線が瞳近傍で最も収斂する最小錯乱円の高さをプロットすると、それぞれ５３２〜５３５のような高さとなることが分かった。例えば、図３０のように瞳近傍で主光線が−Ｚから＋Ｚ方向に貫くときに＋Ｙから−Ｙに倒れて光束が貫くとき、ある光学設計においては、瞳の＋Ｙ方位を通過するＮＡ＝０．２５光束の最小錯乱円高さ５３２は、５３１よりも−Ｚ側にあり、瞳の±Ｘ方位を通過するＮＡ＝０．２５光束の最小錯乱円高さ５３３、５３４は、５３１よりも＋Ｚ側にあり、さらに、瞳の−Ｙ方位を通過するＮＡ＝０．２５光束の最小錯乱円高さ５３５は、５３１よりも＋Ｚ側で、５３３及び５３４よりもさらに高い位置にあることが分かった。
【００２４】
なお、図３０は、光束が−Ｚ側から＋Ｚ側に進む際に、＋Ｙ側から−Ｙ側へ傾いて通過する場合で、＋Ｙ方位の最小錯乱円が−Ｚ側に、−Ｙ方位の最小錯乱円が＋Ｚ側に歪む例を挙げたが、必ずしもそうなるとは限らない。例えば、これらは、光学設計ごとに瞳近傍のディストーションがどのようになっているかに応じて異なったものとなるからである。
【００２５】
一例として、本願発明者によりなされた、ある光学系についてのシミュレーションでは、５３１を基準の高さとして、５３２の高さは−４ｍｍであり、５３３及び５３４の高さは＋５ｍｍであり、５３５の高さは＋１０ｍｍであった。もしＮＡ＝０．２５の各方位の最小錯乱円の高さが平面上に並んでいるとすると、５３２の高さ、５３３及び５３４の高さ、５３５の高さは等間隔に並ぶはずであるが、実際は、５３２の高さと５３３及び５３４の高さの差は９ｍｍであり、５３３及び５３４の高さの差は５ｍｍである。このことは、各方位の最小錯乱円の高さをつないで得られる輪郭の曲線をＸ方向から投影したとき、これは直線ではなく曲線を描いていることを意味し、すなわちＮＡ＝０．２５の瞳の輪郭は三次元曲線（曲面状に穴を開けた形）が最適であることを意味する。
【００２６】
このことは、ＥＵＶ露光装置の反射光学系では、最適な絞り形状として、開口の輪郭が同一平面上に無いようなもので構成するほうが光学性能が向上しうることを意味する。従来、そのような開口絞りは存在しなかった。従来存在したような、レチクル面・ウエハ面に平行な平面上の開口、あるいはレチクル面・ウエハ面とは平行でなく傾いている平面上の開口では、光学性能を一部劣化するおそれがある。
【００２７】
このように、マスク又はウエハに平行な又は平行でない平面上に円形又は楕円形の開口を有する開口絞りを設けていた従来技術では、その開口の輪郭が平面上にあるため、必ずしもフィールド内の各方位で最適な瞳高さにならず、ウエハに投影する際に各像高で瞳が異なるように歪むなどの光学性能の劣化を招いていた。このような問題を発明者は以下に具体例で例示した本発明の光学系により解決した。
【００２８】
以下、投影露光装置の投影光学系に、本発明の光学系を適用した実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２９】
〔露光装置の全体構成〕
図１は、本例の露光装置ＥＸの概要を示す図である。本例の露光装置ＥＸは、波長５ｎｍ〜１００ｎｍ程度の極紫外線光であるＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ  ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）光を露光光として使用するＥＵＶ露光装置である。
【００３０】
本露光装置ＥＸは、光源装置１からの露光用の照明光（露光光）ＩＬで反射型のマスクＭのパターン面（マスク面）を照明する照明光学系ＩＬＳと、マスクＭを載置し、マスクＭの位置決めを行うマスクステージＭＳと、マスクＭのパターン像をウエハＷ（感光性基板）上に投影する投影光学系（結像光学系）ＰＬと、ウエハＷを載置し、ウエハＷの位置決めを行うウエハステージＷＳを備える。
【００３１】
図１においては、ウエハＷの載置面の法線方向をＺ方向とし、Ｚ方向に垂直な平面内において図１の紙面に平行な方向をＹ方向、紙面に垂直な方向をＸ方向としている。なお、本露光装置ＥＸは、マスクＭとウエハＷとを図１のＹ方向（以下、走査方向Ｙともいう）に走査移動させつつ、マスクＭ上のマスクパターンをウエハＷに投影する走査型露光装置である。
【００３２】
本例の露光装置ＥＸは、その内部が真空雰囲気に維持される真空チャンバ１００を有しており、ＥＵＶ光の発光点からウエハＷまでの光路の全体は、真空チャンバ１００内に収められる。また、マスクステージＭＳには、不図示の静電チャック方式のマスクホルダが設けられ、そのマスクホルダによってマスクＭが保持される。同様に、ウエハステージＷＳには、不図示の静電チャック方式のウエハホルダが設けられ、そのウエハホルダによってウエハＷが保持される。さらに、マスクステージＭＳ及びウエハステージＷＳは、それぞれマスクステージ駆動部（不図示）及びウエハステージ駆動部（不図示）によって、Ｙ方向に所定ストロークで駆動可能であるとともに、Ｘ方向、Ｚ方向、Ｘ方向周りの回転方向であるθＸ方向、Ｙ方向回りの回転方向であるθＹ方向及びＺ方向回りの回転方向であるθＺ方向にも駆動可能である。
【００３３】
なお、不図示の制御部が配置されており、その制御部からマスクステージＭＳやウエハステージＷＳ等の本露光装置の各部に対して各種の指令を与える。レーザ励起型プラズマ光源又は放電励起型プラズマ光源等の光源装置１から射出された露光光は、コリメータミラー２により略平行光束とされ、照明光学系ＩＬＳに入射される。
【００３４】
照明光学系ＩＬＳに入射された露光光（照明光ＩＬ）は、オプティカルインテグレータ３に入射する。すなわち、照明光ＩＬは、反射型のオプティカルインテグレータ３を構成する第１のフライアイミラー３ａ（第１の均一化光学素子）と第２のフライアイミラー３ｂ（第２の均一化光学素子）とにより順次反射され、第２のフライアイミラー３ｂ上（又はその近傍）である照明光学系ＩＬＳの瞳面（照明光学系瞳面）に、所定の形状を有する実質的な面光源を形成する。その後、照明光ＩＬは、コンデンサミラー４によって集光され、光路折り曲げ用の平面ミラー５によって偏向されて、マスクＭのパターン面上の露光視野内を円弧スリット状の照明光ＩＬとしてほぼ均一に照明する。
【００３５】
マスクＭのパターン面により反射されて投影光学系ＰＬに入射した照明光ＩＬ（露光光）は、第１ミラーＰＭ１によって反射され、投影光学系ＰＬの瞳面又はその近傍に配置された開口絞りＳを介した後、第２ミラーＰＭ２に入射する。第２ミラーＰＭ２で反射された照明光ＩＬ（露光光）は、第３ミラーＰＭ３、第４ミラーＰＭ４、第５ミラーＰＭ５、第６ミラーＰＭ６の順に反射されて、ウエハＷ上の露光領域にマスクパターンの像を形成する。
【００３６】
投影光学系ＰＬを構成する各ミラーＰＭ１〜ＰＭ６は、低熱膨張ガラス製のミラー基板の表面に、少なくとも２つの材料が互いに積層された多層膜を有する反射型光学素子である。多層膜としては、波長１３．５ｎｍに反射ピークを有するモリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を例えば４０〜５０層程度交互に積層して構成されるものを用いることができる。なお、照明光学系ＩＬＳを構成するミラー等も同様に構成されている。
【００３７】
ここで、本実施形態における投影光学系ＰＬは、図１に示す如く、光軸ＡＸに軸対称な共軸反射光学系である。このような光学系においては、マスクＭからウエハＷに至る光束は、複数のミラー（第１ミラーＰＭ１〜第６ミラーＰＭ６）によって順次反射されるとともに、その各光路は空間的に相当程度重複して、各ミラーの間を往復するものとなる。また、投影光学系ＰＬを構成するミラーであって光軸上に配置された円形のミラー（例えば第２ミラー）による遮蔽を回避するために、その視野の形状は、物体面上及び像面上において、光軸から所定の半径だけ離れた円弧状の領域の一部であることが一般的である。
【００３８】
本例の投影光学系ＰＬでは、その視野は、物体面（マスクＭ）上で、光軸ＡＸから第３方向である＋Ｙ方向に離れた位置を中心とする円弧状の領域である。そして、投影光学系ＰＬが光軸対称な光学系であることから、各ミラー（第１ミラーＰＭ１〜第６ミラーＰＭ６）で反射された各光束は、光軸ＡＸを中心として収束方向に、または光軸ＡＸを中心として発散する方向に反射されることになる。
【００３９】
第２ミラーＰＭ２と第３ミラーＰＭ３との間の光路中の所定面（投影光学系ＰＬの瞳面又はその近傍面）には、開口絞り（ＮＡ絞り）Ｓが設けられている。開口絞りＳは、投影光学系ＰＬの瞳を通過する光束について、ＮＡを規定するものである。以下、開口絞りＳの詳細について説明する。
【００４０】
〔第１実施形態〕
図２は本発明の第１実施形態に係る開口絞り（ＮＡ絞り）の構成及び配置を示す斜視図、図３は同じく開口絞り板の構成を示す斜視図である。なお、図２において、Ｚ軸が光軸方向（投影光学系を縦に置いた場合は縦方向）、ＸＹ平面が水平面で、Ｙ軸がスキャン方向、Ｘ軸が非スキャン方向であり、光学系はＹ軸に関して対称設計であるものとする。
【００４１】
この実施形態の開口絞りＳは、開口絞り板１２を備えて構成されている。開口絞り板１２は、予め所定の曲面（三次元曲面）状に湾曲させた板状体に所定の形状、例えば、楕円形の開口１２ａを設けて構成されている。なお、板状体に所定の形状の開口を形成した後に所定の曲面（三次元曲面）状に湾曲させてもよい。従って、開口絞り板１２の開口１２ａは、１つの二次元平面上にはなく、三次元曲面上に形成されており、その輪郭（または開口１２ａを画成する内周部）１２１は三次元形状（三次元曲線）となっている。図２に示すように、開口絞り１２により制限される光束１１の主光線１１１は、Ｚ軸と所定角度で傾斜している。開口絞り板１２及び開口１２ａを規定する内周部１２１は、それぞれ、主光線と交差する平面、例えば、図２に仮想線で表した面７００内には存在せず、面７００が主光線の方向に部分的に撓むことによって形成された曲面上に存在する。すなわち、内周部１２１を構成している周方向の部位(sites)または点（points）は、主光線と交差する平面７００から主光線の方向にオフセットしている。オフセットしている距離（最適瞳高さ）は、平面７００の面内における方位によって異なる。なお、開口絞り板１２の材料は、一例として、ステンレス鋼で構成されている。なお、開口絞り板１２の材料としては、熱伝導率の高い金属などが望ましい。ここで、本実施形態における三次元形状とは、例えば立体的形状をいい、少なくとも２つの平面上に描かれる直線又は曲線を含むものである。また、本実施形態における瞳又は瞳面とは、上述の各最小錯乱円が形成される領域、又はその領域に接する面を含むものである。
【００４２】
開口絞り板１２の開口の輪郭１２１に係る三次元形状（三次元曲線）は、予め、開口絞り板１２が規定するＮＡ値に応じて、光線追跡により算出した各方位における最適瞳高さをつなげて得られたものである。本実施形態においては、開口絞り板１２は、一例として、Ｙ軸に関して対称であり、各方位における最適瞳高さをつなげて得られた三次元曲線を、Ｘ−Ｚ平面に投影して得られる二次元曲線に沿ってＹ軸方向に曲げたものである。したがって、本実施形態における瞳の輪郭は、三次元形状である。
【００４３】
開口絞り板１２は、これが設置される投影光学系ＰＬがＮＡを変更しないタイプである場合には、投影光学系ＰＬを構成するフレーム又はミラー鏡筒等に固定して設けられる。
【００４４】
投影光学系ＰＬがＮＡを変更し得るタイプである場合には、例えば、図３に示すように、開口絞り板１２に加えて、変更するＮＡの段数に応じて互いに異なる三次元形状の輪郭をそれぞれ有する複数の開口絞り板１３を設けて、これらのうちの少なくとも１つを選択的に光束１１の光路中に交換して配置し得るようにすることにより対応することができる。
【００４５】
このような開口絞り板１２，１３の交換は、手動で行うようにしても勿論よいが、図４に示されるように、複数の開口絞り板１２，１３をそれぞれＸ軸方向に沿って進退（スライド）可能に保持するとともに、光束１１の光路中の位置（挿入位置）ｐ１と該光路から待避される位置（待避位置）ｐ２との間でそれぞれ進退させる駆動装置（駆動部）１４を設けて、自動的に行えるようにすることが望ましい。駆動装置１４としては、例えば、ステッピングモータ及びラックアンドピニオンからなるものやリニアモータ等のアクチュエータを用いることができる。
【００４６】
複数の開口絞り板１２，１３は、開口１２ａ、１３ａの大きさが大きいものから小さいものの順に光束１１の進行方向に対して上流側に少しずつ位置をずらして積層配置している。これは、進退時の互いの干渉を避けるためであるとともに、ＮＡの大きさが小さくなるにつれて最適な瞳位置が全体的に光束１１の進行方向に対して上流側に移動する傾向があることを考慮したものである。なお、光学系によっては、最適な瞳位置が光束１１の進行方向に対して下流側に移動することもあり、この場合には、開口１２ａ、１３ａの大きさの大きいものから小さいものの順に光束１１の進行方向に対して下流側に少しずつ位置をずらして配置することになる。
【００４７】
なお、複数の開口絞り板１２，１３のうち、ＮＡが最大のもの（図３では、開口絞り板１２）は進退させる必要は必ずしもないため、開口絞り板１２を固定して設け、他の開口絞り板１３を進退駆動するようにしてもよい。また、より小さいＮＡに対応する開口絞り板１３を光束１１の光路中に挿入する場合には、それよりも大きいＮＡに対応する開口絞り板１２，１３は光束１１の光路中に挿入されたままであってもよい。
【００４８】
本実施形態における投影光学系ＰＬは、ＮＡを規定する開口絞り板１２の開口形状の輪郭１２１が、該投影光学系ＰＬの実際の瞳形状に適合した三次元形状であるので、その光学性能に優れている。
【００４９】
また、ＮＡを変更する場合には、それぞれのＮＡ値に対応して同様に最適な開口輪郭の三次元曲線を算出して、それぞれに対応した三次元形状に係る開口を有する開口絞り板１２，１３を用意し、手動により又は駆動装置１４によってスライド駆動するようにしたので、各ＮＡに対応して、三次元形状に係る最適な瞳形状とすることができる。
【００５０】
〔第２実施形態〕
図５は本発明の第２実施形態に係る開口絞り（ＮＡ絞り）の構成を示す斜視図、図６は同じく側面図、図７は同じく上面図である。この実施形態の開口絞りＳは、瞳を通過する主光線２２５を含む光束２５について、±Ｘ方向からそれぞれ複数の第１短冊部材ＳＴ１及び第２短冊部材ＳＴ２を挿入して、開口の輪郭を形成するタイプの可変開口絞りとしたものである。
【００５１】
この実施形態の開口絞りＳは、図５及び図６に示す如く、投影光学系ＰＬの瞳面又はその近傍に、第１可変遮光部材ＶＲ１を構成する第１短冊部材ＳＴ１（第１遮光部材の一例）と、第２可変遮光部材ＶＲ２を構成する第２短冊部材ＳＴ２（第２遮光部材の一例）とが、それぞれ複数本（図５及び図６では、それぞれ１０本）配置されたものである。ここで、第１可変遮光部材ＶＲ１は、複数の第１短冊部材ＳＴ１を有し、その複数の第１短冊部材ＳＴ１によって開口形状の輪郭（または開口の内周部）の少なくとも一部（第１部分）を規定するものである。同様に、第２可変遮光部材ＶＲ２は、複数の第２短冊部材ＳＴ２を有し、その複数の第２短冊部材ＳＴ２によって開口形状の輪郭（または開口の内周部）の少なくとも一部（第２部分）を規定するものである。
【００５２】
これらの第１短冊部材ＳＴ１は、長尺形の平板であって、第１短冊部材ＳＴ１の長手方向端が開口絞りＳの開口部ＳＨに向けて配置され、その長手方向端が、開口形状の輪郭の少なくとも一部（第１部分）を形成するように構成されている。そして、複数の第１短冊部材ＳＴ１は、その長手方向が第１方向（図５においてＸ方向）とほぼ平行であり、且つ、その短手方向（図５においてＹ方向）に沿って近接して配置されている。
【００５３】
同様に、上述の第２短冊部材ＳＴ２も、長尺形の平板であって、第１短冊部材ＳＴ１とは異なる位置に且つ第２短冊部材ＳＴ２の長手方向端が開口絞りＳの開口部ＳＨに向けて配置され、その長手方向端が、開口形状の輪郭の少なくとも一部（第２部分）を形成するように構成されている。そして、複数の第２短冊部材ＳＴ２は、その長手方向が第２方向（図５においてＸ方向）とほぼ平行であり、且つ、その短手方向（図５においてＹ方向）に沿って近接して配置されている。
【００５４】
これらの第１短冊部材ＳＴ１及び第２短冊部材ＳＴ２は、板状体からなる保持部２３に沿って進退（スライド）可能に保持されており、保持部２３は、図６に示すように、Ｘ軸方向から見ると所定の曲面（三次元曲面）となるように湾曲されている。従って、第１短冊部材ＳＴ１及び第２短冊部材ＳＴ２を進退させることにより、開口の輪郭２２１も、曲面状に沿って形成される。この開口の輪郭２２１は、予め、ＮＡ値に応じて光線追跡により算出した各方位における最適瞳高さをつなげて得られた三次元曲線である。この三次元曲線を、Ｘ−Ｚ平面に投影して得られる二次元曲線に沿って第１短冊部材ＳＴ２及び第２短冊部材ＳＴ２が配列されるように、保持部２３が構成されている。なお、本実施形態における保持部２３は、上述のように湾曲させる必要もなく、無くてもよい。
【００５５】
さらに、図５及び図６に示す如く、第１短冊部材ＳＴ１のそれぞれには、第１短冊部材ＳＴ１をその長手方向（第１方向）にスライド駆動、すなわち押し引き駆動させるための駆動装置（第１駆動部）２１が連結されている。従って、本実施形態における投影光学系ＰＬは、駆動装置２１を介して第１短冊部材ＳＴ１をその長手方向にスライド駆動することによって、開口絞りＳの開口（開口部ＳＨ）の形状の一部（図５において左側の半分）を連続的又は段階的に変えることができる。
【００５６】
同じく、図５及び図６に示す如く、第２短冊部材ＳＴ２のそれぞれには、第２短冊部材ＳＴ２をその長手方向（第２方向）にスライド駆動、すなわち押し引き駆動させるための駆動装置（第３駆動部）２２が連結されている。従って、本実施形態における投影光学系ＰＬは、駆動装置２２を介して第２短冊部材ＳＴ２をその長手方向にスライド駆動することによって、開口絞りＳの開口（開口部ＳＨ）の形状のうち、複数の第１短冊部材ＳＴ１が規定する部分以外の部分（図５において右側の半分）の形状を連続的又は段階的に変えることができる。
【００５７】
このように、それぞれ複数の第１短冊部材ＳＴ１及び第２短冊部材ＳＴ２を光束２５に対してそれぞれ進退移動させることにより、該第１短冊部材ＳＴ１及び第２短冊部材ＳＴ２の先端縁によって、保持部２３に従う三次元曲面上にある任意の大きさの開口を形成することができる。
【００５８】
なお、図５及び図６においては、図示の関係上、第１短冊部材ＳＴ１及び第２短冊部材ＳＴ２は、それぞれ１０本を表示しているが、例えば、最大ＮＡを０．２５、ＮＡ可変の刻みを０．０１とすると、第１短冊部材ＳＴ１及び第２短冊部材ＳＴ２の本数はそれぞれ５０本、両方で１００本となる。
【００５９】
ここで、本実施形態においては、第１方向は、図５においてＸ方向であるとした。ただし、第１方向は必ずしもこの方向である必要はなく、例えば図５においてＹ方向であってもよく、光学系を構成するミラー（やレンズを含む場合はレンズ）、及びそれらの保持部材との機械的な干渉を避けるのに適した方向に設定すればよい。同様に、本実施形態においては、第２方向は、図５においてＸ方向であるとした。ただし、第２方向は必ずしも光軸ＡＸと直交する方向である必要はなく、図５においてＹ方向であってもよく、光学系を構成するミラー（やレンズを含む場合はレンズ）、及びそれらの保持部材との機械的な干渉を避けるのに適した方向に設定すればよい。
【００６０】
このように、本実施形態における開口絞りＳは、その開口形状が、保持部２３によって規定される所定の三次元曲面に沿って進退する複数の第１短冊部材ＳＴ１及び第２短冊部材ＳＴ２によって形成できるように構成されるので、任意又は段階的に設定されるＮＡに応じて、投影光学系ＰＬの最適な瞳形状に対応した三次元形状に係る開口を形成することができる。
【００６１】
また、上述の駆動装置２１は、複数の第１短冊部材ＳＴ１にそれぞれ連結される、例えば図８に示すようなラックアンドピニオンなどからなる機構ＲＰ１によって複数の第１短冊部材ＳＴ１をそれぞれスライドさせるように構成される。また、第１駆動部２１は、ラックアンドピニオンなどからなる機構ＲＰ１の代わりに、複数の第１短冊部材ＳＴ１にそれぞれ連結される、リニアモータからなるアクチュエータを有し、そのアクチュエータからの動力によって複数の第１短冊部材ＳＴ１をそれぞれスライドさせるように構成してもよい。
【００６２】
なお、上述の駆動装置２１の一例として、第１短冊部材ＳＴ１を例として説明したが、図５、図６、及び図７に示す如く、第２短冊部材ＳＴ２を駆動する駆動装置２２においても、上述の第１短冊部材ＳＴ１と同様な構成をとることができる。
【００６３】
また、上述の駆動装置２１は、複数の第１短冊部材ＳＴ１が開口絞りＳの三次元形状に係る開口形状の輪郭の少なくとも一部（第１部分）を形成できるように、不図示の制御部からの制御信号に基づいて所定量を駆動するように構成される。さらに、上述の駆動装置２２は、複数の第２短冊部材ＳＴ２が開口絞りＳの三次元形状に係る開口形状の輪郭の少なくとも一部（第２部分）を形成できるように、不図示の制御部からの制御信号に基づいて所定量を駆動するように構成される。
【００６４】
このように、本実施形態における開口絞りＳにおいては、その三次元形状に係る開口形状が複数の第１短冊部材ＳＴ１及び複数の第２短冊部材ＳＴ２によって形成できるように構成されるとともに、駆動装置２１によって複数の第１短冊部材ＳＴ１のそれぞれが独立してスライドさせるように構成されること及び駆動装置２２によって複数の第２短冊部材ＳＴ２のそれぞれが独立してスライドさせるように構成されることによって、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡの微調整を容易に行うことができる。
【００６５】
なお、光学系の開口絞りＳの三次元形状に係る開口は、光学系の結像性能の観点から、滑らかな形状であることが望ましい。そこで、本実施形態における第１短冊部材ＳＴ１は、図９に示す如く、その長手方向における少なくとも開口部ＳＨ側の端部３１の形状を、光学系の最適な瞳形状に沿うように、斜線又は曲線形状とすることが望ましい。
【００６６】
図９は、本実施形態における第１短冊部材ＳＴ１ａの形状の一例を示す平面図である。図９に示す如く、第１短冊部材ＳＴ１ａは、その長手方向における少なくとも開口部ＳＨ側の端部３１の形状が斜線又は曲線形状である。そして、複数の第１短冊部材ＳＴ１ａのそれぞれの端部３１の形状は、開口絞りＳの開口形状を最適な三次元形状に形成させるようにそれぞれ構成される。このように本実施形態においては、複数の第１短冊部材ＳＴ１ａによって開口絞りＳの開口形状の少なくとも一部（第１部分）をより滑らかな三次元形状に形成させることができるので、開口絞りＳにより規定される投影光学系ＰＬにおける開口数ＮＡの設定誤差を低減できる。
【００６７】
ここで、本実施形態における開口絞りＳの開口形状を、当該三次元形状にある程度近づける必要がある場合には、上記の例及び以降の例における第１短冊部材ＳＴ１の短手方向（図５及び図７においてＹ方向）の幅は、製造可能な範囲で且つできる限り狭い方が望ましい。第１短冊部材ＳＴ１の短手方向の幅をより細くして、開口絞りＳの開口形状の少なくとも一部を形成するための第１短冊部材ＳＴ１の数を多くすることで、複数の第１短冊部材ＳＴ１は、開口絞りＳの開口形状の少なくとも一部をより高精度に形成することが可能となる。第１短冊部材ＳＴ１の短手方向の幅は、投影光学系ＰＬの開口絞りＳの最大径、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡを可変とさせる範囲や、開口数ＮＡを可変設定する際の可変ステップ値、さらに第１短冊部材ＳＴ１の本数、などを考慮して設定される。
【００６８】
例えば、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡを可変とさせる範囲が０．１〜０．５において開口数ＮＡの可変ステップ値を０．０１にする場合には、第１短冊部材ＳＴ１の短手方向の幅は、投影光学系ＰＬの瞳の直径１００ｍｍに対して概ね２〜１０ｍｍである必要がある。同様に、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡを可変とさせる範囲が０．１５〜０．３５において開口数ＮＡの可変ステップ値を０．０１にする場合には、第１短冊部材ＳＴ１の短手方向の幅は、投影光学系ＰＬの瞳の直径１００ｍｍに対して概ね２．５〜６．６ｍｍである必要がある。従って、投影光学系ＰＬの瞳の直径と開口絞りＳの開口部ＳＨの第１方向と略直交する方向（第１短冊部材ＳＴ１の短手方向）における幅とをほぼ同等とすると、開口数ＮＡの可変ステップ値を０．０１にする際には、第１短冊部材ＳＴ１の短手方向の幅は、開口絞りＳの開口部ＳＨの第１方向と略直交する方向における幅に対して概ね１／５０〜１／１０である必要がある。
【００６９】
さらに、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡを可変とさせる範囲が０．１〜０．５において開口数ＮＡの可変ステップ値を０．００５にする場合には、第１短冊部材ＳＴ１の短手方向の幅は、投影光学系ＰＬの瞳の直径１００ｍｍに対して概ね１〜５ｍｍである必要がある。従って、投影光学系ＰＬの瞳の直径と開口絞りＳの開口部ＳＨの第１方向と直交する方向における幅とをほぼ同等とすると、開口数ＮＡの可変ステップ値を０．００５にする際には、第１短冊部材ＳＴ１の短手方向の幅は、開口絞りＳの開口部ＳＨの第１方向と略直交する方向における幅に対して概ね１／１００〜１／２０である必要がある。
【００７０】
ここで、上述のように、本実施形態における第１短冊部材ＳＴ１の本数は、第１短冊部材ＳＴ１の短手方向の幅をより細くすることによって本数を多くすることも可能である。ただし、開口絞りＳの開口形状を最適な三次元形状に近づける必要性が低い場合には、第１短冊部材ＳＴ１の本数は、上記よりも少なくすることも可能である。第１短冊部材ＳＴ１の本数を少なくすることで、本実施形態における開口絞りＳは、機械的な構成を簡素化することが可能である。このように第１短冊部材ＳＴ１の本数を少なくすることにより、第１駆動部２１を構成するラックアンドピニオンなどからなる機構ＲＰ１の数も少なくでき、第１駆動部２１のスライド駆動により生じる粉塵や化学的な汚染物質の発生が低減されるという効果もある。
【００７１】
なお、本実施形態における第２短冊部材ＳＴ２の形状、本数、幅等は、第１短冊部材ＳＴ１、ＳＴ１ａの形状と同様であるため、その説明は省略する。
【００７２】
次に、第１短冊部材ＳＴ１及び第２短冊部材ＳＴ２の変形例について説明する。なお、この変形例においても、第１短冊部材ＳＴ１及び第２短冊部材ＳＴ２が配置される光学系及び露光装置の構成については、上記の実施形態と同様である。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同じ符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００７３】
図１０は、本変形例における第１短冊部材ＳＴ１ｂの形状を示す図である。図１０に示す如く、複数の第１短冊部材ＳＴ１ｂは、互いにその一部が重なり合うための重複部ＯＬ１を長手方向に沿ってそれぞれ有する形状である。そして、複数の第１短冊部材ＳＴ１ｂは、互いの重複部ＯＬ１を重ねるように、互いに略平行にそれぞれ配置される。このような構成によって、複数の第１短冊部材ＳＴ１ｂの互いの隙間から露光光が漏れることを低減できる。なお、複数の第１短冊部材ＳＴ１ｂの形状は、上記の構造に限らず、複数の第１短冊部材ＳＴ１ｂの互いの隙間から露光光が漏れることを低減できる構成であれば、他の構造であってもよい。なお、図１０における説明において、第１短冊部材ＳＴ１ｂを例として説明したが、第２短冊部材ＳＴ２ｂにおいても、第１短冊部材ＳＴ１ｂと同様である。
【００７４】
図１１及び図１２は、本変形例における第１短冊部材ＳＴ１ｃの形状を示す図である。図１１に示す如く、複数の第１短冊部材ＳＴ１ｃは、その長手方向のそれぞれの端部に、遮光膜が形成された形状規定部材６１の少なくとも一部をそれぞれ連結される構成である。そして、複数の第１短冊部材ＳＴ１ｃに配置された形状規定部材６１は、開口絞りＳの開口形状の少なくとも一部（第１部分）を形成するように構成される。特に、形状規定部材６１の開口絞りＳの開口側の縁または面が、開口の輪郭または内周部を規定する。このように本実施形態においては、複数の第１短冊部材ＳＴ１ｃに配置された形状規定部材６１によって開口絞りＳの開口形状の少なくとも一部をより滑らかな形状に形成させることができる。
【００７５】
また、図１２に示す如く、形状規定部材６２は、複数の第１短冊部材ＳＴ１ｃの互いの隙間から露光光が漏れることを低減させるために、所定の幅を有するように構成されてもよい。この場合、形状規定部材６２の開口側の縁または面６２ａが開口の輪郭または内周部を規定する。さらに、本実施形態における形状規定部材６１，６２は、例えば、チューブ状の形状であって、伸縮性又は可塑性の樹脂、などで構成することもできる。なお、図１１及び図１２における説明において、第１短冊部材ＳＴ１ｃを例として説明したが、第２短冊部材ＳＴ２ｃにおいても、上述の第１短冊部材ＳＴ１ｃと同様な構成をとることができる。
【００７６】
次に、第１駆動部２１の変形例について説明する。なお、この変形例においても、第１短冊部材ＳＴ１及び第２短冊部材ＳＴ２が配置される光学系及び露光装置の構成については、上記の実施形態と同様である。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同じ符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００７７】
図１３及び図１４は、本変形例における駆動装置（第１駆動部）２１ａを示す図である。図１３に示す如く、本実施形態における駆動装置２１ａは、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡに応じた開口絞りＳの開口形状を形成するための輪郭形状７１ｂを有する第１形状生成部７１ａと、その第１形状生成部７１ａを光軸方向（図１３のＺ方向）に駆動させる第１駆動部材７１と、第１短冊部材ＳＴ１を第１形状生成部７１ａの輪郭形状７１ｂに押し付けるための図１４に示す第１スプリング機構ＳＰ１とで構成される。なお、第１形状生成部７１ａの駆動方向は、主光線の方向（図１３の符号２２５）としてもよい。
【００７８】
また、図１３及び図１４に示す如く、第１形状生成部７１ａは、上述の輪郭形状７１ｂに複数の第１短冊部材ＳＴ１をそれぞれ対応させるように配置される。そして、複数の第１短冊部材ＳＴ１のそれぞれには、第１形状生成部７１ａの輪郭形状７１ｂに第１短冊部材ＳＴ１を押し付けるための第１スプリング機構ＳＰ１が連結されている。その第１スプリング機構ＳＰ１は、例えば、第１短冊部材ＳＴ１の長手方向の端部の開口部ＳＨ側とは反対側（ここでは第１形状生成部７１ａの輪郭形状７１ｂ側）へ向かう力を有する複数のバネ７０からなる機構である。そして、複数の第１短冊部材ＳＴ１は、その複数のバネ７０とそれぞれ連結されている。従って、複数の第１短冊部材ＳＴ１（の端部）は、第１スプリング機構ＳＰ１を介して輪郭形状７１ｂに押し付けられるようにそれぞれ配置されている。そして、第１駆動部材７１で第１形状生成部７１ａを光軸方向（Ｚ方向）に駆動させることによって、複数の第１短冊部材ＳＴ１は、第１形状生成部７ｌａの輪郭形状７１ｂの形状に応じて開口絞りＳの開口形状の少なくとも一部を一体的に形成することができる。すなわち、第１形状生成部７ｌａの輪郭形状７１ｂが開口絞りＳの開口の一部の形状を規定している。
【００７９】
なお、第１形状生成部７１ａの輪郭形状７１ｂは、駆動装置２１ａの第１駆動部材７１を光軸方向に駆動させた時に、複数の第１短冊部材ＳＴ１が輪郭形状７１ｂに沿ってそれぞれ移動できるように、連続的に滑らかな形状であることが望ましい。また、例えば、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡを０．１５〜０．３５の範囲で０．０１ごとに可変させる場合、第１形状生成部７１ａの輪郭形状７１ｂは、２１段階の開口数ＮＡにそれぞれ対応する開口絞りＳの開口形状を複数の第１短冊部材ＳＴ１がその開口形状の少なくとも一部を形成できるように規定される。
【００８０】
なお、図１３及び図１４において駆動装置２１ａの一例として、第１短冊部材ＳＴ１を例として説明したが、第２短冊部材ＳＴ２を駆動する駆動装置（第３駆動部）２２においても、上述の駆動装置２１ａと同様な構成をとることができる。また、第１短冊部材ＳＴ１に対応させて配置される第１形状生成部７１ａと、第２短冊部材ＳＴ２に対応させて配置される第２形状生成部７２ａとを連結することで、少なくとも第１駆動部７１のみによって第１形状生成部ＳＴ１及び第２形状生成部ＳＴ２を光軸方向に駆動させることも可能である。なお、第１駆動部材７１の駆動方向は、主光線の方向（図１３の符号２２５）としてもよい。
【００８１】
ところで、異なるＮＡ値に対しては、開口絞りＳの第１短冊部材ＳＴ１及び第２短冊部材ＳＴ２を１つ１つＸ方向に出し入れして、保持部２３の形状に従った所定の大きさの開口を形成することになるが、このとき、異なるＮＡ値に対しては異なる最適瞳高さとなるので、それぞれのＮＡ値に対応して最適な瞳高さが変わる可能性がある。これに対策するためには、図１５に示すように、開口絞りＳの全体を、Ｚ方向（投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行な方向）及びＹ方向に駆動できる駆動装置（第２駆動部，第４駆動部）８１，８２を設けるよい。ここで、瞳高さとは、主光線についての瞳位置（最小錯乱円の位置）を基準とした各方位における光線のＺ方向（又は主光線の方向）についての高さ（位置ずれ）のことである。なお、ここでは、駆動装置（第２駆動部）８１、駆動装置（第４駆動部）８２によるスライド駆動の駆動方向は、Ｚ方向及びＹ方向の二軸方向としたが、主光線２２５の方向（所定面と交差する方向）にスライド駆動させるようにしてもよい。
【００８２】
また、このような駆動装置（第２駆動部、第４駆動部）８１，８２により開口絞りＳを全体的にスライド駆動させるのではなく、個々の第１短冊部材ＳＴ１及び第２短冊部材ＳＴ２をそれぞれのＸ方向へのスライド駆動を阻害することなく、それぞれをＺ方向及びＹ方向にスライド駆動させる駆動装置（以下、この駆動装置を、便宜的に、Ｚ方向個別駆動装置ということがある）を採用してもよい。
【００８３】
Ｘ方向にスライド駆動させる駆動装置（第１駆動部、第３駆動部）２１，２２のみでは、保持部２３の形状に従った三次元形状に係る開口の大きさの変更のみが可能であるが、このようなＺ方向個別駆動装置を採用することにより、その大きさに加えてその三次元形状自体を任意に微調整することが可能となる。すなわち、ＮＡが変更された場合には、最適な瞳高さが変化することは上述した通りであるが、これに伴い、最適な瞳形状に係る三次元形状自体が部分的に又は全体的に僅かに変化する場合があり、Ｚ方向個別駆動装置を採用することで、このような場合にも、より正確に対応することが可能となる。
【００８４】
また、ＮＡが変更されない場合においても、フィールド内のパターン分布（マスクＭに形成されたパターンの分布）に従って、最適な瞳形状に係る三次元形状が部分的に又は全体的に僅かに変化する場合がある。すなわち、フィールド内の各点について同一ＮＡの各方位に飛ばした光線が一点に交わらず、ある高さである大きさの最小錯乱円になることは、上述した通りであるが、このことは、フィールド内の各点から飛ばした光線は瞳近傍でばらばらの光路を描いている、ということであり、フィールド内の全てのエリア（例えば、２６ｍｍ幅）を使用する場合の最小錯乱円の高さと、フィールド内の一部（例えばフィールドの右半分）を使用する場合の最小錯乱円の高さとは、異なっていることを意味する。図３０を再度参照して説明すると、例えばフィールド内の左半分、または右半分のみのパターンを使用した場合には、最小錯乱円位置５３１〜５３５のそれぞれの高さは、フィールド内全面を使用した場合と異なる高さになり、かつ、５３３と５３４とで最小錯乱円の高さが異なることになる。
【００８５】
よって、露光時に、使用するマスクＭのパターン分布、すなわちマスクＭのパターンの存在するエリアに応じて、同一ＮＡの場合でも開口絞りの開口の輪郭を、上述したＺ方向個別駆動装置を用いて、三次元的に変更調整することにより、より高精度な光学系を提供することができる。
【００８６】
レチクルＲのパターン分布の計測（この実施形態では、Ｘ方向の分布）は、露光装置に設けられたパターン分布計測装置により行うことができる。パターン分布計測装置としては、図示は省略するが、ウエハステージＷＳ上に設けられている各種センサのうちの一つを利用することができる。但し、この計測用に専用のセンサをウエハステージＷＳ上に設けてもよい。このようなパターン分布は、点で計測するピンホールセンサを用いる場合にはウエハステージＷＳを移動させて２次元的にスキャンし、１次元内の計測が可能なラインセンサを用いる場合にはその垂直方向にスキャンし、又は２次元内の計測が可能なＣＣＤにより計測することができる。マスクＭのパターン分布（Ｘ方向分布）に応じて、最適瞳の各方位の高さを計算して、Ｚ方向個別駆動装置により、個々の第１短冊部材ＳＴ１及び第２短冊部材ＳＴ２の高さを微調整することで、より好ましい光学性能を得ることが可能である。
【００８７】
〔第３実施形態〕
図１６は本発明の第３実施形態に係る開口絞り（ＮＡ絞り）の構成を示す斜視図である。この実施形態の開口絞りＳは、瞳（投影光学系ＰＬの瞳）を通過する光束３１について、±Ｚ方向から複数の略半円筒形の第１遮光部材ＳＴ１１及び第２遮光部材ＳＴ２１を挿入して、開口の輪郭を形成するタイプの可変開口絞りとしたものである。この実施形態において、光束３１の主光線３１１は、光軸ＡＸ（Ｚ軸）に対して所定の角度で傾斜しており、投影光学系ＰＬの瞳面ＰＰは投影光学系ＰＬの光軸に直交している。
【００８８】
この開口絞りＳは、段階的に設定された複数のＮＡ（開口数）にそれぞれ対応した大きさの開口部ＳＨを形成する装置である。図１６に示す如く、この開口絞りＳは、第１可変遮光部材ＶＲ１１を構成する複数の第１遮光部材ＳＴ１１と、第２可変遮光部材ＶＲ２１を構成する複数の第２遮光部材ＳＴ２とが、それぞれ複数枚（図１６ではそれぞれ１０枚）配置されて構成されたものである。
【００８９】
第１可変遮光部材ＶＲ１１は、複数の第１遮光部材ＳＴ１１を有し、その複数の第１遮光部材ＳＴ１１のうちの一つによって開口形状の輪郭の少なくとも一部（第１部分）を規定するものである。同様に、第２可変遮光部材ＶＲ２１は、複数の第２遮光部材ＳＴ２を有し、その複数の第２遮光部材ＳＴ２のうちの一つによって開口形状の輪郭の第１遮光部材ＳＴ１１によって規定される第１部分以外の少なくとも一部（第２部分）を規定するものである。なお、ここでは、後述するように、第１遮光部材ＳＴ１１は開口形状の輪郭の半分を規定し、第２遮光部材ＳＴ２１は開口形状の輪郭の残りの半分を規定するように構成されている。
【００９０】
複数の第１遮光部材ＳＴ１１は、少なくとも一方の面（開口形状を規定する内面）が曲面形状（円弧状、楕円弧状、又はこれらに類する曲線形状）の部材からなる。一例として、薄い平板を、その断面形状が、円弧状、楕円弧状、又はこれらに類する曲線形状となるように湾曲させた形状を有する半筒状（半円筒状、半楕円筒状）又は部分筒状の部材から構成される。ここでは、簡便のため、第１遮光部材ＳＴ１１は、半円筒状の部材からなるものとして説明する。
【００９１】
第１遮光部材ＳＴ１１の先端縁（図１６において、上端縁）が所定面（投影光学系ＰＬの瞳面ＰＰ又はその近傍面）に向けて配置され、その上端縁が、開口絞りＳにより形成すべき三次元形状に係る開口形状の輪郭の少なくとも一部（第１部分）を形成するように構成される。また、一例として、本実施形態における第１遮光部材ＳＴ１１の材料は、ステンレス鋼で構成されている。なお、第１遮光部材ＳＴ１１の材料としては、熱伝導率の高い金属などが望ましい。
【００９２】
この実施形態における第１可変遮光部材ＶＲ１１は、１０枚の第１遮光部材を有しており、これらの第１遮光部材ＳＴ１１は、外側のものから内側のものに向かって、次第に径が小さくなるように略相似形状となっており、僅かな隙間をもって、大径のものの内側に小径のものが順次遊嵌されるように、それぞれ配置されている。
【００９３】
本実施形態の複数の第１遮光部材ＳＴ１１は、それぞれ不図示の支持部材を介して光軸ＡＸに略平行な方向（第１進退方向）または半円筒状の第１遮光部材ＳＴ１１が延在する方向にスライド可能に支持されており、第１遮光部材ＳＴ１１のそれぞれは、第１遮光部材ＳＴ１１を光軸ＡＸに略平行な方向にスライド駆動、すなわち押し引き駆動させるための駆動装置（駆動部）ＤＲ１と連結されている。
【００９４】
複数の第１遮光部材ＳＴ１１は、それぞれの先端縁（上端縁）が、第１ミラーＰＭ１と第２ミラーＰＭ２との間の光路の下方の外側に位置する待機位置に設定されており、その何れかが、第１ミラーＰＭ１と第２ミラーＰＭ２との間の光路に対して、図１６で下方の待機位置から上方に（第１遮光部材ＳＴ１１の上端縁が瞳面ＰＰの近傍に至る位置まで）駆動装置ＤＲ１によってスライド駆動されることによって、投影光学系ＰＬの開口絞りＳの開口部ＳＨの形状の一部を段階的に変えることができるようになっている。
【００９５】
複数の第２遮光部材ＳＴ２１は、複数の第１遮光部材ＳＴ１１とは異なる位置に配置され、第１遮光部材ＳＴ１１と同様に、少なくとも一方の面（開口形状を規定する内面）が曲面形状（円弧状、楕円弧状、又はこれらに類する曲線形状）の部材からなる。一例として、薄い平板を、その断面形状が、円弧状、楕円弧状、又はこれらに類する曲線形状となるように湾曲させた形状を有する半筒状（半円筒状、半楕円筒状）又は部分筒状の部材から構成される。ここでも、第２遮光部材ＳＴ１１は、半円筒状の部材からなるものとする。
【００９６】
第２遮光部材ＳＴ２１の先端縁（図１６において、下端縁）が所定面（投影光学系ＰＬの瞳面ＰＰ又はその近傍面）に向けて配置され、その下端縁が、開口絞りＳが形成すべき三次元形状に係る開口形状の輪郭の少なくとも一部（第２部分）を形成するように構成される。これにより、第１遮光部材ＳＴ１１の先端縁と第２遮光部材ＳＴ２１の先端縁により開口絞りＳの開口部ＳＨ（開口の内周部）が規定されている。第１遮光部材ＳＴ１１と第２遮光部材ＳＴ２１の先端縁により規定される開口部ＳＨは、主光線３１１と交差する所定面、例えば、投影光学系の瞳面ＰＰ内には存在せず、瞳面ＰＰを主光線の方向に撓ませることによって形成された曲面上に存在する。すなわち、開口部ＳＨ（開口の内周部）の周方向の各部位は、主光線の方向に瞳面ＰＰから所定の異なる量でオフセットした位置に存在する。また、一例として、本実施形態における第２遮光部材ＳＴ２１の材料は、ステンレス鋼で構成されている。なお、第２遮光部材ＳＴ２１の材料としては、熱伝導率の高い金属などが望ましい。
【００９７】
この実施形態における第２可変遮光部材ＶＲ２１は、上述した１０枚の第１遮光部材ＳＴ１１にそれぞれ対応して、１０枚の第２遮光部材ＳＴ２１を有しており、これらの第２遮光部材ＳＴ２１は、外側のものから内側のものに向かって、次第に径が小さくなるように略相似形状となっており、僅かな隙間をもって、大径のものの内側に小径のものが順次遊嵌されるように、それぞれ配置されている。
【００９８】
本実施形態の複数の第２遮光部材ＳＴ２１は、それぞれ不図示の支持部材を介して光軸ＡＸに略平行な方向（第２進退方向）または半円筒状の第２遮光部材ＳＴ２１が延在する方向にスライド可能に支持されており、第２遮光部材ＳＴ２１のそれぞれは、第２遮光部材ＳＴ２１を光軸ＡＸに略平行な方向にスライド駆動、すなわち押し引き駆動させるための駆動装置（駆動部）ＤＲ２と連結されている。
【００９９】
複数の第２遮光部材ＳＴ２１は、それぞれの先端縁（下端縁）が、第１ミラーＰＭ１と第２ミラーＰＭ２との間の光路の上方の外側に位置する待機位置に設定されており、その何れかが、第１ミラーＰＭ１と第２ミラーＰＭ２との間の光路に対して、図１６で上方の待機位置から下方に（第２遮光部材ＳＴ２１の下端縁が瞳面ＰＰの近傍に至る位置まで）駆動装置ＤＲ２によってスライド駆動されることによって、投影光学系ＰＬの開口絞りＳの開口部ＳＨの形状のうち、複数の第１遮光部材ＳＴ１１が規定する部分以外の開口部ＳＨの形状を段階的に変えることができるようになっている。
【０１００】
具体的には、各第１遮光部材ＳＴ１１及び各第２遮光部材ＳＴ２１の内径は、例えば、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡの可変範囲（例えば、０．１〜０．５や０．１５〜０．３５）に従って、１０ｍｍ〜２００ｍｍ程度の範囲内で設定される。また、第１遮光部材ＳＴ１１及び第２遮光部材ＳＴ２１の枚数は、ここではそれぞれ１０枚を例示したが、開口数ＮＡのステップ数（例えば、０．０１や０．００５）に応じた段数に従って、それぞれ２０〜４０枚程度に設定される。各第１遮光部材ＳＴ１１間の間隔、各第２遮光部材ＳＴ２１間の間隔は、その板厚（例えば、０．２ｍｍ程度）との関係において、例えば２〜３ｍｍ程度に設定される。
【０１０１】
本実施形態においては、複数の第１遮光部材ＳＴ１１と複数の第２遮光部材ＳＴ２１とのそれぞれは、互いに対をなしており、瞳面ＰＰ又はその近傍面において第１遮光部材ＳＴ１１の上端縁とこれに対応する第２遮光部材ＳＴ２１の下端縁とで開口形状を規定するように、瞳面ＰＰ又はその近傍面を挟んで互いに相対的に配置されており、各駆動装置ＤＲ１、ＤＲ２によってそれぞれ相対的に進退（互いに逆向きに移動）されるようになっている。
【０１０２】
このように、本実施形態における開口絞りＳは、その開口形状が、第１進退方向（この実施形態では、光軸ＡＸの方向）に沿ってスライド（進退）される複数の第１遮光部材ＳＴ１１、及び第２進退方向（この実施形態では、光軸ＡＸの方向）に沿ってスライド（進退）される複数の第２遮光部材ＳＴ２１によって形成できるように構成されており、選択的に設定される開口数ＮＡに応じて、これを段階的に可変とできる開口絞りを構成することができる。
【０１０３】
なお、本実施形態においては、第１遮光部材ＳＴ１１のスライド方向（第１進退方向）及び第２遮光部材ＳＴ２１のスライド方向（第２進退方向）は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸの方向であるとした。ただし、第１進退方向及び第２進退方向は、前記所定面に交差する方向、すなわち前記所定面に平行する方向以外（光軸ＡＸに直交する方向以外）の方向であればよく、これらの第１及び第２進退方向は、光学系を構成するミラー等、及びそれらの保持部材との機械的な干渉を避けるのに適した方向に設定すればよい。
【０１０４】
また、複数の第１遮光部材ＳＴ１１をそれぞれスライドさせる上述の駆動装置ＤＲ１（駆動部）としては、ステッピングモータ及びラックアンドピニオンなどを有する機構によって複数の第１遮光部材ＳＴ１１をそれぞれスライドさせるようにしたものを用いることができる。また、該駆動装置ＤＲ１としては、ステッピングモータ及びラックアンドピニオンなどからなる機構の代わりに、複数の第１遮光部材ＳＴ１１のそれぞれに連結される、リニアモータからなるアクチュエータを有し、そのアクチュエータからの動力によって複数の第１遮光部材をそれぞれスライドさせるように構成したものを用いてもよい。
【０１０５】
なお、上述の駆動装置ＤＲ１の一例として、第１遮光部材ＳＴ１１をスライドさせるものを例として説明したが、第２遮光部材ＳＴ２１の駆動装置ＤＲ２（第２駆動部）においても、上述の第１遮光部材ＳＴ１１をスライドさせるものと同様な構成をとることができる。
【０１０６】
また、上述の駆動装置ＤＲ１は、複数の第１遮光部材ＳＴ１１が開口絞りＳの開口形状の輪郭の少なくとも一部（第１部分）を形成できるように、不図示の制御部からの制御信号に基づいて所定量を駆動するように構成される。さらに、上述の駆動装置ＤＲ２は、複数の第２遮光部材ＳＴ２１が開口絞りＳの開口形状の輪郭の少なくとも一部（第２部分）を形成できるように、不図示の制御部からの制御信号に基づいて所定量を駆動するように構成される。
【０１０７】
このように、本実施形態に係る開口絞りＳにおいては、瞳面ＰＰ又はその近傍面において開口絞りＳの開口形状が複数の第１遮光部材ＳＴ１１及び複数の第２遮光部材ＳＴ２１によって形成できるように構成されるとともに、駆動装置ＤＲ１によって複数の第１遮光部材ＳＴ１１のそれぞれが独立してスライドされるように構成されること及び駆動装置ＤＲ２によって複数の第２遮光部材ＳＴ２１のそれぞれが独立してスライドされるように構成されることによって、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡを段階的に変更することができる。
【０１０８】
次に、本実施形態における開口絞りＳの動作について、図１７〜図２３を参照して説明する。ここでは、説明を簡単にするため、第１遮光部材ＳＴ１１として最大ＮＡを規定する第１遮光部材ＳＴ１１−１から最小ＮＡを規定する第１遮光部材ＳＴ１１−５までの５枚が、第２遮光部材ＳＴ２１として最大ＮＡを規定する第２遮光部材ＳＴ２１−１から最小ＮＡを規定する第２遮光部材ＳＴ２１−５までの５枚が設けられているものとして説明する。また、各第１遮光部材ＳＴ１１−１〜ＳＴ１１−５の上端縁及び各第２遮光部材ＳＴ２１−１〜ＳＴ２１−５の下端縁は、上述した通り、三次元形状に係る開口形状を規定するように形成されているので、それぞれの上端縁、下端縁は、光路への挿入時に必ずしも瞳面ＰＰ上に位置するものではないが、これらの図１７〜図２３においては、動作を説明するものであるため、便宜的に瞳面ＰＰ上に位置するように表示されている。
【０１０９】
なお、例えば、第１遮光部材ＳＴ１１−３は第１遮光部材ＳＴ１１−１と第１遮光部材ＳＴ１１−５との中間のＮＡを規定するものであり、第１遮光部材ＳＴ１１−２は第１遮光部材ＳＴ１１−１と第１遮光部材ＳＴ１１−３との中間のＮＡを規定するものであり、第１遮光部材ＳＴ１１−４は第１遮光部材ＳＴ１１−５と第１遮光部材ＳＴ１１−３との中間のＮＡを規定するものである。また、例えば、第２遮光部材ＳＴ２１−３は第２遮光部材ＳＴ２１−１と第２遮光部材ＳＴ２１−５との中間のＮＡを規定するものであり、第２遮光部材ＳＴ２１−２は第２遮光部材ＳＴ２１−１と第２遮光部材ＳＴ２１−３との中間のＮＡを規定するものであり、第２遮光部材ＳＴ２１−４は第２遮光部材ＳＴ２１−５と第２遮光部材ＳＴ２１−３との中間のＮＡを規定するものである。
【０１１０】
全ての第１遮光部材ＳＴ１１−１〜ＳＴ１１−５及び全ての第２遮光部材ＳＴ２１−１〜ＳＴ２１−５が待機位置に設定された状態が図１７に示されている。この待機位置にある状態では、最大ＮＡを規定する第１遮光部材ＳＴ１１−１及び第２遮光部材ＳＴ２１−１が、その先端（第１遮光部材にあっては上端縁、第２遮光部材にあっては下端縁）が瞳面ＰＰ又はその近傍の所定の位置に設定されており、その他の第１遮光部材ＳＴ１１−２〜ＳＴ１１−５及び第２遮光部材ＳＴ２１−２〜ＳＴ２１−５の先端は、これらの第１遮光部材ＳＴ１１−１及び第２遮光部材ＳＴ２１−１により規定される光路の外側に設定されている。これにより、最大ＮＡに対応する開口部ＳＨが形成されている。
【０１１１】
なお、最大ＮＡを規定する第１遮光部材ＳＴ１１−１及び第２遮光部材ＳＴ２１−１は、この実施形態では、図１７〜図２１に示した位置で、固定されているものとする。但し、最大ＮＡを規定する第１遮光部材ＳＴ１１−１及び第２遮光部材ＳＴ２１−１は、その他の第１遮光部材ＳＴ１１−２〜ＳＴ１１−５及び第２遮光部材ＳＴ２１−２〜ＳＴ２１−５と同様にスライドできるように設けられていてもよい。
【０１１２】
最大ＮＡよりも１段小さいＮＡを規定する場合には、図１８に示されるように、第１遮光部材ＳＴ１１−２及びこれに対応する第２遮光部材ＳＴ２１−２を、それぞれの先端が瞳面ＰＰ又はその近傍の所定位置に位置するように、瞳面ＰＰに向けてスライドさせる。これにより、最大ＮＡよりも１段小さいＮＡに対応する開口部ＳＨが形成される。最大ＮＡよりも２段小さいＮＡを規定する場合には、図１９に示されるように、第１遮光部材ＳＴ１１−３及びこれに対応する第２遮光部材ＳＴ２１−３を、それぞれの先端が瞳面ＰＰ又はその近傍の所定位置に位置するように、瞳面ＰＰに向けてスライドさせる。これにより、最大ＮＡよりも２段小さいＮＡに対応する開口部ＳＨが形成される。
【０１１３】
最小ＮＡよりも１段大きいＮＡを規定する場合には、図２０に示されるように、第１遮光部材ＳＴ１１−４及びこれに対応する第２遮光部材ＳＴ２１−４を、それぞれの先端が瞳面ＰＰ又はその近傍の所定位置に位置するように、瞳面ＰＰに向けてスライドさせる。これにより、最小ＮＡよりも１段大きいＮＡに対応する開口部ＳＨが形成される。最小ＮＡを規定する場合には、図２１に示されるように、第１遮光部材ＳＴ１１−５及びこれに対応する第２遮光部材ＳＴ２１−５を、それぞれの先端が瞳面ＰＰ又はその近傍の所定位置に位置するように、瞳面ＰＰに向けてスライドさせる。これにより、最小ＮＡに対応する開口部ＳＨが形成される。
【０１１４】
なお、例えば、図２２に示されるように、より小さいＮＡを規定する場合（同図では最小ＮＡの場合を表示）には、それよりも大きいＮＡを規定する第１遮光部材（同図ではＳＴ１１−２〜ＳＴ１１−４及び第２遮光部材（同図ではＳＴ２１−２〜ＳＴ２１−４）の全部又は何れかは待機位置に待機させたままであってもよい。
【０１１５】
このように、対をなす第１遮光部材ＳＴ１１と第２遮光部材ＳＴ２１とを互いに相対するように逆方向にスライドさせることにより、開口絞りＳの形成すべき三次元形状に係る開口形状を最大ＮＡに対応するものから最小ＮＡに対応するものまでの間で段階的に変更することができる。
【０１１６】
なお、開口数ＮＡの変更に伴い、開口を形成すべき位置が瞳面ＰＰの位置よりも光軸方向又は主光線の方向にシフトする場合には、図２３に示す如く、瞳面ＰＰから符号ＰＰ１を付した位置に該シフト量に相当する量ｄだけずらした位置に、相対する第１遮光部材ＳＴ１及び第２遮光部材ＳＴ２を位置決めする。一例として最小ＮＡを規定するものとして、第１遮光部材ＳＴ１１−５及び第２遮光部材ＳＴ２１−５を、それぞれの先端が符号ＰＰ１を付した位置に設定されるように位置決めする。
【０１１７】
上述したように、第１遮光部材ＳＴ１１の先端縁（上端縁）及び第２遮光部材ＳＴ２１の先端面（下端縁）は、その形状が平面で切断されている形状ではなく、Ｘ軸方向から見るとＮＡに応じて最適な開口形状を規定するように所定の三次元曲線に沿った形状に切断されている。従って、対をなす第１遮光部材ＳＴ１１と第２遮光部材ＳＴ２１とが全体として形成する開口の輪郭も、そのような三次元曲線に沿って形成される。この開口の輪郭は、予め、ＮＡ値に応じて光線追跡により算出した各方位における最適瞳高さをつなげて得られた三次元曲線である。
【０１１８】
なお、異なるＮＡ値に対しては異なる最適瞳高さとなるので、形成すべき開口形状は各ＮＡ間で単に相似形状であるわけではなく、僅かに異なる形状となる場合がある。従って、それぞれ対をなす第１遮光部材ＳＴ１１及び第２遮光部材ＳＴ２１の先端縁は、必ずしも相似形状とはなっておらず、これと異なる形状とされる。但し、顕著に異なった形状となるわけではないので、近似的に互いに相似形状となるようにしたものを用いてもよい。
【０１１９】
上述しように、本実施形態によれば、段階的に設定された任意のＮＡ値に対して、互いに対をなす第１遮光部材ＳＴ１１及び第２遮光部材ＳＴ２１により、三次元形状に係る開口の輪郭が形成されるので、どの方位についても最適な瞳を得ることができ、良好な光学性能を得ることができる。
【０１２０】
次に、第１遮光部材ＳＴ１１及び第２遮光部材ＳＴ２１からなる開口絞りＳの配置について説明する。図２４は、本実施形態の投影光学系ＰＬにおける第１遮光部材ＳＴ１１及び第２遮光部材ＳＴ２１の配置を説明するための概略図である。上述したように、本例の開口絞りＳは、第１ミラーＰＭ１と第２ミラーＰＭ２との光路中に形成される投影光学系ＰＬの瞳面ＰＰ又はその近傍に三次元形状に係る開口を形成するものである。そして、複数の第１遮光部材ＳＴ１１は、瞳面ＰＰ又はその近傍において光束を規定する開口絞りＳの開口形状の少なくとも一部（第１部分）を形成するようにそれぞれ配置される。さらに、複数の第２遮光部材ＳＴ２１は、瞳面ＰＰ又はその近傍において光束を規定する開口絞りＳの開口形状の少なくとも一部（第２部分）を形成するようにそれぞれ配置される。
【０１２１】
ここで、本実施形態における投影光学系ＰＬにおいては、図２４に示す如く、マスクＭを介して第１ミラーＰＭ１へ入射する光束は瞳面ＰＰに対して−Ｙ方向に近接した部分Ｐ１を通過し、第２ミラーＰＭ２を介して第３ミラーＰＭ３へ入射する光束は、瞳面ＰＰに対して＋Ｙ方向に近接した部分Ｐ２を通過することとなる。
【０１２２】
このように、本実施形態における投影光学系ＰＬは共軸な反射光学系であるために、開口絞りＳを配置すべき瞳面の近傍においては、Ｙ方向に沿って複数の光路が近接しており、その間の部分（空間）Ｓｐ３，Ｓｐ４の部分は一般に小さい。しかし、図２４から理解できるように、瞳面ＰＰに対して交差する方向に沿っては、他の光路が近接して配置されない部分がある。すなわち、第１ミラーＰＭ１と第２ミラーＰＭ２との間の光路の下側であって、第１ミラーＰＭ１と第３ミラーＰＭ３との間の部分Ｓｐ１、及び第１ミラーＰＭ１と第２ミラーＰＭ２との間の光路の上側であって、マスクＭと第２ミラーＰＭ２との間の部分Ｓｐ２には、他の光路が配置されない十分に大きな空間が存在している。
【０１２３】
従って、各ミラーで反射された各光束が、瞳面ＰＰに近接して配置される場合、瞳面ＰＰの周囲を取り囲むように配置する必要のある従来の開口絞りでは、それらの光束を遮蔽してしまうために、配置することが困難である。しかし、本例の開口絞りＳであれば、図２４に示す如く、複数の第１遮光部材ＳＴ１１は、そのスライド方向が光軸ＡＸに略平行な方向に設定されて空間Ｓｐ１に配置されているので、近接する他の光束を遮蔽することなく配置することができる。同様に、図２４に示す如く、複数の第２遮蔽部材ＳＴ２１は、そのスライド方向が光軸ＡＸに略平行な方向に設定されて空間Ｓｐ２に配置されているので、近接する他の光束を遮蔽することなく配置することができる。
【０１２４】
このように、例えば投影光学系ＰＬの光路が各ミラーＰＭ１〜ＰＭ６で折り返されることによって、投影光学系ＰＬの瞳面ＰＰの近傍において投影光学系ＰＬの光路が近接するような構成であっても、本実施形態における開口絞りＳは、投影光学系ＰＬの光路を遮蔽することなく、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡを段階的に変えることができる。従って、投影光学系ＰＬの設計上の自由度を高くすることができるとともに、投影光学系ＰＬの小型化を図ることができる。
【０１２５】
また、上述した実施形態では、複数の第１遮光部材ＳＴ１１及び複数の第２遮光部材ＳＴ２１は、選択的に設定される開口数ＮＡに応じて、各駆動装置ＤＲ１、ＤＲ２によってスライド駆動されるようにして、開口数ＮＡを自動的に変更し得るようにしたが、何れか一方又は双方を、手動によってスライドできるように構成してもよい。
【０１２６】
さらに、上述した実施形態では、形成すべき開口形状を２分割して、それぞれを半筒状の第１遮光部材ＳＴ１１及び第２遮光部材ＳＴ２１によって規定するようにしたが、形成すべき開口形状を３分割以上に分割して、それぞれを部分筒状の複数の遮光部材によって規定するようにしてもよい。例えば、４分割する場合には、図２５に示す如く、形成すべき開口形状の９０°に相当する円弧状断面を有する部分筒状の複数の遮光部材ＳＴ３を４組設けて、各開口数ＮＡに応じて４組の遮光部材ＳＴ３により開口形状を規定するようにしてもよい。
【０１２７】
なお、上述した実施形態においては、第１可変遮光部材ＶＲ１１を構成する複数の第１遮光部材ＳＴ１１及び第２可変遮光部材ＶＲ２１を構成する複数の第２遮光部材ＳＴ２１は、それぞれをスライド可能に構成したが、第２可変遮光部材ＶＲ２１に代えて、開口形状の第２部分を規定する複数の固定遮光部材を準備し、これらの何れかを前記所定面に交換して固定し得るように構成してもよい。この場合、固定遮光部材としては、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡの範囲（例えば０．１５〜０．３５）で平均的で且つ最適な開口絞りＳの開口形状の少なくとも一部（第２部分）を形成するように構成する。そして、開口数ＮＡの段数に応じてその形状の異なるものを複数準備し、開口数ＮＡを変更する際には、該当する形状を有する固定遮光部材を交換して取り付けるようにする。
【０１２８】
なお、上述した複数の第２遮光部材ＳＴ２１と同じ部材を、固定遮光部材として、投影光学系ＰＬのフレーム等に交換可能に固定してするようにしてもよい。このような場合においても、本実施形態における開口絞りＳは、その開口形状が複数の第１遮光部材ＳＴ１１及び上記の固定遮光部材によって形成できるように構成されるので、投影光学系ＰＬの瞳面ＰＰの周囲に渡って機械的な機構を配置することなく、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡを段階的に変えることができる。
【０１２９】
〔第４実施形態〕
図２６は本発明の第４実施形態に係る開口絞り（ＮＡ絞り）の構成を示す斜視図、図２７は同じく上面図である。この実施形態の開口絞りＳは、瞳を通過する主光線４１１を含む光束４１について、±Ｚ方向からそれぞれ複数の第３短冊部材ＳＴ３１及び第４短冊部材ＳＴ４１を挿入して、開口の輪郭を形成するタイプの可変開口絞りとしたものである。
【０１３０】
この実施形態の開口絞りＳは、図２６及び図２７に示す如く、開口絞りＳの瞳面ＰＰ又はその近傍を指向して、第３可変遮光部材ＶＲ３１を構成する第３短冊部材ＳＴ３１（第１遮光部材の一例）と、第４可変遮光部材ＶＲ４１を構成する第４短冊部材ＳＴ４１（第２遮光部材の一例）とが、それぞれ複数本（図２６及び図２７では、それぞれ１２本）配置されたものである。ここで、第３可変遮光部材ＶＲ３１は、複数の第３短冊部材ＳＴ３１を有し、その複数の第３短冊部材ＳＴ３１によって開口絞りＳの開口形状の輪郭の少なくとも一部（第１部分）を規定するものである。同様に、第４可変遮光部材ＶＲ４１は、複数の第４短冊部材ＳＴ４１を有し、その複数の第４短冊部材ＳＴ４１によって開口絞りＳの開口形状の輪郭の少なくとも一部（第２部分）を規定するものである。
【０１３１】
これらの第３短冊部材ＳＴ３１は、上述した第３実施形態の図１６に示す半円筒状の第１短冊部材ＳＴ１１をＺ方向に多数に分割した長尺形の部分円筒状の部材であって、第３短冊部材ＳＴ３１の長手方向端（図２６において、上端）が瞳面ＰＰ又はその近傍に向けて配置され、その長手方向端が、開口絞りＳの開口形状の輪郭の少なくとも一部（第１部分）を形成するように構成されている。そして、複数の第３短冊部材ＳＴ３１は、その長手方向がＺ方向とほぼ平行であり、且つ、その短手方向に沿って近接して配置されている。なお、これらの第３短冊部材ＳＴ３１は、長尺形の平板であってもよい。
【０１３２】
同様に、上述の第４短冊部材ＳＴ４１も、上述した第３実施形態の図１６に示す第２短冊部材ＳＴ２１をＺ方向に多数に分割した長尺形の部分円筒状の部材であって、第３短冊部材ＳＴ３１とは異なる位置に且つ第４短冊部材ＳＴ４１の長手方向端（図２６において、下端）が瞳面ＰＰ又はその近傍に向けて配置され、その長手方向端が、開口絞りＳの開口形状の輪郭の少なくとも一部（第２部分）を形成するように構成されている。そして、複数の第４短冊部材ＳＴ４１は、その長手方向がＺ方向とほぼ平行であり、且つ、その短手方向に沿って近接して配置されている。なお、これらの第４短冊部材ＳＴ４１は、長尺形の平板であってもよい。このように、本実施形態の開口絞りＳでは、第３短冊部材ＳＴ３１の長手方向端と第４短冊部材ＳＴ４１の長手方向端とが協働して開口絞りＳの開口形状の輪郭または開口部ＳＨ（または開口の内周部）の画成している。開口部ＳＨは、瞳面ＰＰ内に存在しておらず、瞳面ＰＰを主光線１１の方向に撓ませた面内に存在している。
【０１３３】
これらの第３短冊部材ＳＴ３１及び第４短冊部材ＳＴ４１は、図２７に示されるように、それぞれ保持部４２，４３にＺ方向（この場合、第３短冊部材ＳＴ３１及び第４短冊部材ＳＴ４１の長手方向）に沿って進退（スライド）可能に保持されており、この保持部４２，４３の保持面は、Ｚ方向から見ると所定の三次元曲線を瞳面ＰＰ（Ｘ−Ｙ平面）に投影して得られる二次元曲線に概略沿って湾曲されている。従って、第３短冊部材ＳＴ３１及び第４短冊部材ＳＴ４１の内面によって、所定の三次元曲線を瞳面ＰＰに投影して得られる二次元曲線に概略沿った開口の輪郭が得られる。この所定の三次元曲線は、予め、ＮＡ値に応じて光線追跡により算出した各方位における最適瞳高さをつなげて得られたものである。この三次元曲線を、瞳面ＰＰに投影して得られる二次元曲線に沿って第３短冊部材ＳＴ３１及び第４短冊部材ＳＴ４１が配列されるように、保持部４２，４３が構成されている。
【０１３４】
さらに、第３短冊部材ＳＴ３１のそれぞれには、第３短冊部材ＳＴ３１をその長手方向（Ｚ方向）にスライド駆動、すなわち押し引き駆動させるための駆動装置（駆動部）４４が連結されている。なお、ここでは、この駆動装置４４は、保持部４２に組み込まれているものとして、図２７では、保持部４２と同一の部分として表示している。従って、本実施形態における投影光学系ＰＬは、駆動装置４４を介して第３短冊部材ＳＴ３１をその長手方向にスライド駆動することによって、上述した所定の三次元曲線に係る開口の形状の一部（図２６及び図２７において左側の半分）を変えることができる。
【０１３５】
同じく、図２６及び図２７に示す如く、第４短冊部材ＳＴ４１のそれぞれには、第４短冊部材ＳＴ４１をその長手方向（Ｚ方向）にスライド駆動、すなわち押し引き駆動させるための駆動装置４５が連結されている。なお、ここでは、この駆動装置４５は、保持部４３に組み込まれているものとして、図１７では、保持部４３と同一の部分として表示している。従って、本実施形態における投影光学系ＰＬは、駆動装置４５を介して第４短冊部材ＳＴ４１をその長手方向にスライド駆動することによって、投影光学系ＰＬの開口絞りＳの開口の形状のうち、複数の第３短冊部材ＳＴ３１が規定する部分以外の部分（図２６及び図２７において右側の半分）の形状を変えることができる。
【０１３６】
このように、それぞれ複数の第３短冊部材ＳＴ３１及び第４短冊部材ＳＴ４１を光束４１に対してそれぞれ進退移動させることにより、該第３短冊部材ＳＴ３１及び第４短冊部材ＳＴ４１の相対する先端縁によって、規定するＮＡに対応した三次元曲線に係る開口形状を形成することができる。
【０１３７】
なお、図２６及び図２７においては、図示の関係上、第３短冊部材ＳＴ３１及び第４短冊部材ＳＴ４１は、それぞれ１２本を表示しているが、第３短冊部材ＳＴ３１のそれぞれは、具体的には、例えば、上述した第３実施形態の図１６に示す略半円筒状の第１短冊部材ＳＴ１１を、中心角１０°刻みで縦（Ｚ方向）に１８分割となるように切断した部分円筒とすることができる。また、同様に、第４短冊部材ＳＴ４１のそれぞれも、具体的には、例えば、上述した第３実施形態の図１６に示す略半円筒状の第２短冊部材ＳＴ２１を、中心角１０°刻みで縦（Ｚ方向）に１８分割となるように切断した部分円筒とすることができる。従って、この場合には、それぞれ１８枚の第３短冊部材ＳＴ４１及び第４短冊部材ＳＴ４１、すなわち合計３６枚の短冊部材を１セットとして、１つのＮＡを規定する１組の開口絞りが構成される。
【０１３８】
なお、本実施形態においては、第３短冊部材ＳＴ３１及び第４短冊部材ＳＴ４１のスライド方向は、図２６においてＺ方向であるとした。ただし、このスライド方向は必ずしもＺ方向である必要はなく、Ｚ方向に斜交（直交を除く）していてもよい。また、第３短冊部材ＳＴ３１及び第４短冊部材ＳＴ４１のスライド方向は、互いに同一方向（Ｚ方向）としたが、必ずしも同一方向である必要もなく、光学系を構成するミラー（やレンズを含む場合はレンズ）、及びそれらの保持部材等との機械的な干渉を避けるのに適した方向に設定すればよい。
【０１３９】
このように、本実施形態における開口絞りＳは、その開口形状を、保持部４２，４３によって規定される形状に沿ってＺ方向に進退する複数の第３短冊部材ＳＴ３１及び複数の第４短冊部材ＳＴ４１によって規定できるように構成されているので、所定のＮＡについて、開口の形状を三次元的に任意又は段階的に変更することができる。
【０１４０】
また、複数の第３短冊部材ＳＴ３１をそれぞれスライドさせる駆動装置４４としては、上述した第２実施形態の図８に示したような駆動装置と同様に、ラックアンドピニオンなどからなる機構ＲＰ１によって複数の第３短冊部材ＳＴ３１をそれぞれスライドさせるようにしたものを用いることができる。この場合においても、駆動装置４４は、ラックアンドピニオンなどからなる機構ＲＰ１の代わりに、複数の第３短冊部材ＳＴ３１にそれぞれ連結される、リニアモータからなるアクチュエータを有し、そのアクチュエータからの動力によって複数の第３短冊部材ＳＴ３１をそれぞれスライドさせるように構成してもよい。
【０１４１】
なお、複数の第４短冊部材ＳＴ４１をそれぞれスライドさせる駆動装置４５についても、この第３短冊部材ＳＴ３１と同様な構成とすることができる。
【０１４２】
また、駆動装置４４は、複数の第３短冊部材ＳＴ３１が三次元形状に係る開口形状の輪郭の少なくとも一部（第１部分）を形成できるように、不図示の制御部からの制御信号に基づいて所定量を駆動するように構成される。さらに、駆動装置４５は、複数の第４短冊部材ＳＴ４１が三次元形状に係る開口形状の輪郭の少なくとも一部（第２部分）を形成できるように、不図示の制御部からの制御信号に基づいて所定量を駆動するように構成される。
【０１４３】
このように、本実施形態における開口絞りＳにおいては、その三次元形状に係る開口形状が複数の第３短冊部材ＳＴ３１及び複数の第４短冊部材ＳＴ４１によって形成できるように構成されるとともに、駆動装置４４によって複数の第３短冊部材ＳＴ３１のそれぞれが独立してスライドさせるように構成されること及び駆動装置４５によって複数の第４短冊部材ＳＴ４１のそれぞれが独立してスライドさせるように構成されることによって、形成すべき開口形状の三次元的な微調整を容易に行うことができる。
【０１４４】
なお、開口絞りＳによって形成する開口の形状は、光学系の結像性能の観点から、滑らかな形状であることが望ましい。そこで、本実施形態における第３短冊部材ＳＴ３１の先端縁（図２６で上端縁）の形状を、上述した第２実施形態において図９を参照して説明した趣旨に従って、光学系の最適な瞳形状に係る三次元形状に沿うように、斜線又は曲線形状とすることが望ましい。
【０１４５】
また、開口の形状を滑らかとするため、上述した第２実施形態において図１１又は図１２を参照して説明した趣旨に従って、形状規定部材６１又は６２等により、光学系の最適な瞳形状に係る三次元形状に沿うように構成するとよい。なお、第４短冊部材ＳＴ４１についても同様である。これにより、複数の第３短冊部材ＳＴ３１及び第４短冊部材ＳＴ４１によって開口の形状を、より滑らかな三次元形状に形成させることができるので、開口絞りＳにより規定される投影光学系ＰＬにおける開口数ＮＡの設定誤差を低減できる。
【０１４６】
ところで、本実施形態における開口絞りＳの開口形状を、最適な瞳形状に係る三次元形状にある程度近づけるという観点からは、第３短冊部材ＳＴ３１及び第４短冊部材ＳＴ４１の短手方向の幅は、製造可能な範囲で且つできる限り狭い方が望ましい。第３短冊部材ＳＴ３１及び第４短冊部材ＳＴ４１の短手方向の幅をより細くして、その数を多くすることで、複数の第３短冊部材ＳＴ３１は、開口絞りＳの開口形状の少なくとも一部をより高精度に形成することが可能となる。但し、第３短冊部材ＳＴ３１の数を多くすると、それぞれをスライドさせための駆動装置４４，４５の機械的構成が複雑となり（駆動装置を構成するラックアンドピニオンなどからなる機構ＲＰ１の数が多数となり）、また、スライド駆動により生じる粉塵や化学的な汚染物質の発生が増大する場合があるという新たな問題を生じることがあるため、これらの両方の観点から適宜な数とすることが望ましい。
【０１４７】
次に、第３短冊部材ＳＴ３１及び第４短冊部材ＳＴ４１の変形例について説明する。なお、この変形例においても、第３短冊部材ＳＴ３１及び第４短冊部材ＳＴ４１が配置される光学系及び露光装置の構成については、上記の実施形態と同様である。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同じ符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【０１４８】
図２８は、本変形例における第３短冊部材ＳＴ３１ｂの形状を示す図である。図２８に示す如く、複数の第３短冊部材ＳＴ３１ｂは、その一方の側面（隣接する第３短冊部材に対面する面）に凹状部ＯＬ２を、これと反対側の他方の側面（隣接する第３短冊部材に対面する面）に凸状部ＯＬ３を有している。これらの凹状部ＯＬ２及び凸状部ＯＬ３は長手方向に沿ってそれぞれ形成されている。なお、凸状部ＯＬ３は、隣接する第３短冊部材ＳＴ３１の凹状部ＯＬ２に僅かな隙間をもって遊嵌するように構成されている。
【０１４９】
そして、複数の第３短冊部材ＳＴ３１ｂは、互いに相対する凹状部ＯＬ３に凸状部ＯＬ２を遊嵌させて、互いに略平行にそれぞれ配置されている。このような構成によって、複数の第３短冊部材ＳＴ３１ｂの互いの隙間から露光光が漏れることを低減できる。なお、複数の第３短冊部材ＳＴ３１ｂの形状は、上記の構造に限らず、複数の第３短冊部材ＳＴ３１ｂの互いの隙間から露光光が漏れることを低減できる構成であれば、他の構造であってもよい。なお、図２８における説明において、第３短冊部材ＳＴ３１ｂを例として説明したが、第４短冊部材ＳＴ４１ｂにおいても、第３短冊部材ＳＴ３１ｂと同様である。
【０１５０】
ところで、フィールド内のパターン分布（マスクＭに形成されたパターンの分布）に従って、最適な瞳形状に係る三次元形状が部分的に又は全体的に僅かに変化する場合があることは、上述した第３実施形態において説明した。この第４実施形態に係る開口絞りＳは、複数の第３短冊部材ＳＴ３１及び第４短冊部材ＳＴ４１をＺ方向にスライドさせることができるため、このようなパターン分布に従って、最適な瞳形状に係る三次元形状の開口形状が変化する場合に、より適切に対応することができる。マスクＭのパターン分布の計測装置や計測方法は、上述した第２実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
【０１５１】
なお、第３短冊部材ＳＴ３１、第４短冊部材ＳＴ４１、保持部４２，４３、及び駆動装置４４，４５などを備える上述した１セットの開口絞りのみでは、開口の大きさは変更することができないため、ＮＡを変更する必要がある場合には、対応することができない。この場合には、上述した１セットの開口絞りと同様の構成を有するとともに、段階的に設定される複数のＮＡに応じて、それぞれ異なる大きさの開口を規定するように構成された複数セットの開口絞りを設ける。
【０１５２】
各１セットの開口絞りは、大きな開口を規定するものから小さな開口を規定するものに従って、順次内側に配置する。そして、選択されたＮＡに対応する開口を規定する開口絞りの第３短冊部材ＳＴ３１及び第４短冊部材ＳＴ４１をスライド駆動して光路中の所定位置に挿入し、その他の開口絞りの第３短冊部材ＳＴ３１及び第４短冊部材ＳＴ４１を該光路中から待避させる。このように開口絞りＳを複数セットの上述した開口絞りから構成することにより、ＮＡの変更に応じて、最適な瞳形状に係る三次元形状の開口を適宜に形成することが可能となる。
【０１５３】
なお、本実施形態における投影光学系ＰＬは、上述の６枚の非球面の各ミラーＰＭ１〜ＰＭ６で構成される光学系に限られるものではなく、８枚のミラーや１０枚のミラーなど、他の枚数のミラーからなる反射光学系を用いることもできる。さらに、本発明は、反射光学素子としてのミラーからなる反射光学系に用いて好適であるが、これに限定されず、反射光学素子としてのミラーと屈折光学素子としてのレンズを組み合わせて構成される反射屈折光学系、屈折光学素子としてのレンズを組み合わせて構成される屈折光学系にも、適用することができる。
【０１５４】
また、本実施形態の光源装置１から射出されるＥＵＶ光（露光光）の波長は、高解像度を達成するために５０ｎｍ以下とすることが望ましく、一例としては１１．８ｎｍ又は１３．５ｎｍを使用することが望ましい。
【０１５５】
なお、上述した各実施形態に係る開口絞りＳは、照明光学系に対しても適用することができる。すなわち、図１において、上記の開口絞りＳを、照明光学系ＩＬＳの瞳面又は瞳面近傍に適用することもできる。この場合、開口絞りＳは照明光学系ＩＬＳの瞳面又はその近傍に配置する。
【０１５６】
また、本実施形態における照明光学系ＩＬＳは、マスクＭのパターン面上の露光視野内を照明する構成であればよく、具体的な構成は特に制限されない。
【０１５７】
上記実施形態で説明した開口絞りＳは、露光装置の光学系以外にも適用することが可能である。特に光軸に対して回転非対称である反射光学系などの光学系に有効に使用することができる。
【０１５８】
第１実施形態で説明した開口絞り板１２，１３を駆動する駆動装置１４、第２及び第４実施形態の開口絞りＳの開口形状を規定する第１〜第４短冊部材ＳＴ１,ＳＴ２,ＳＴ３１,ＳＴ４１を駆動する駆動装置２１，２２，４４，４５、並びに第３実施形態の開口絞りＳの開口形状を規定する第１及び第２遮光部材ＳＴ１１、ＳＴ２１を移動する駆動装置ＤＲ１、ＤＲ２などの制御は、露光装置ＥＸを制御する制御部により行なうことができる。この場合、露光装置ＥＸの制御部は、用いる投影光学系ＰＬのＮＡに応じてそれらの駆動装置を制御して開口絞りＳの開口を所望の３次元形状に調整することができる。
【０１５９】
上記実施形態において短冊部材や遮光部材には、長尺の平板状部材を用いたが、開口絞りＳの開口形状を規定する端部及びその近傍が照明光を遮光する形状であれば任意の形状よく、また、端部とそれ以外の部分の形状が異なっても良い。例えば、端部のみが平板状であり、残部が棒状でも構わない。それに応じて短冊部材や遮光部材を保持する保持部及び駆動する駆動部との係合形態を適宜変更することができる。
【０１６０】
なお、以上の説明においては、露光対象となる基板として半導体ウエハＷを想定したが、露光対象となる基板は半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスク又はレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）、又はフィルム部材などであってもよい。
【０１６１】
また、その基板は、その形状が円形に限られるものではなく、矩形など他の形状でもよい。また、本実施形態の光学系を適用する露光装置の形態は、上述したマスクＭとウエハＷとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）に限らず、マスクＭとウエハＷとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、ウエハＷを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）であってもよい。
【０１６２】
また、本実施形態の走査型露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることは言うまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が完了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【０１６３】
次に、本実施形態における露光装置を用いた電子デバイスの製造方法について説明する。
【０１６４】
上記の実施形態の露光装置を用いて半導体デバイス等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造する場合、電子デバイスは、図２９に示す如く、電子デバイスの機能・性能設計を行うステップ１１１、この設計ステップ１１１に基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ１１２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造するステップ１１３、前述した実施形態の露光装置によりマスクのパターンを基板へ露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチングエ程などを含む基板処理ステップ１１４、デバイス組み立てステップ（ダイシングエ程、ボンディングエ程、パッケージング工程などの加エプロセスを含む）１１５、並びに検査ステップ１１６等を経て製造される。言い換えると、このデバイスの製造方法は、リソグラフィ工程を含み、そのリソグラフィ工程で上記の実施形態の露光装置を用いて感光性基板を露光している。
【０１６５】
なお、本発明は上述した全ての構成要素を適宜組み合わせて用いる事が可能であり、また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【実施例１】
【０１６６】
〔最適な瞳形状のシミュレーション〕
以下の条件に基づいて、最適な瞳形状のシミュレーションを実施した。ＮＡ０．２５、レチクル面１３２ｍｍ〜１４０ｍｍ、ウエハ面３３ｍｍ〜３５ｍｍである。表１は面データ、表２は波面収差、表３は非球面データである。この条件で、光線追跡（幾何学的演算）を実施し、フィールド内の９点（Ｒ１〜Ｒ９）について、最小錯乱円の位置を求めた。なお、Ｒ１は主光線である。その結果を表４に示す。表４中のＺ座標が瞳高さである。なお、この場合の光線追跡図を図３１に示す。
【表１】
0005533656.tif 000002
【表２】
0005533656.tif 000003
【表３】
0005533656.tif 000004
【表４】
0005533656.tif 000005
【符号の説明】
【０１６７】
１…光源装置、ＩＬＳ…照明光学系、ＰＬ…投影光学系、ＰＭ１〜ＰＭ６…ミラー、Ｍ…マスク、Ｗ…ウエハ、ＩＬ…照明光、ＡＸ…光軸、Ｓ…開口絞り、１２，１３…開口絞り板、１４…駆動装置、ＶＲ１…第１可変遮光部材、ＶＲ２…第２可変遮光部材、ＳＴ１…第１短冊部材、ＳＴ２…第２短冊部材、２１，２２…駆動装置、２３…保持部、８１，８２…駆動装置、ＶＲ１１…第１可変遮光部材、ＶＲ２１…第２可変遮光部材、ＳＴ１１…第１遮光部材、ＳＴ２１…第２遮光部材、ＤＲ１，ＤＲ２…駆動装置、ＰＰ…瞳面、ＳＨ…開口部、ＶＲ３１…第１可変遮光部材、ＶＲ４１…第２可変遮光部材、ＳＴ３１…第１短冊部材、ＳＴ４１…第２短冊部材、４２，４３…保持部、４４，４５…駆動装置。
【図１】
0005533656.tif 000006
【図２】
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【図３】
0005533656.tif 000008
【図４】
0005533656.tif 000009
【図５】
0005533656.tif 000010
【図６】
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【図７】
0005533656.tif 000012
【図８】
0005533656.tif 000013
【図９】
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【図１０】
0005533656.tif 000015
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
0005533656.tif 000019
【図１５】
0005533656.tif 000020
【図１６】
0005533656.tif 000021
【図１７】
0005533656.tif 000022
【図１８】
0005533656.tif 000023
【図１９】
0005533656.tif 000024
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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