(57)【要約】【課題】空間光変調器の制御性を向上させる。【解決手段】空間光変調器であって、基板と、基板の表面に配された固定電極と、表面に一端を連結された連結部と、連結部の他端に連結されて、連結部の弾性変形により基板に対して揺動する可動部と、可動部に一端を結合されて基板の厚さ方向に延在し、可動部と一体的に揺動する支柱部と、支柱部の他端に結合され、可動部および支柱部と一体的に揺動する反射面を有する反射部材と、反射部材において固定電極に対向する面に配された可動電極と、可動電極の膜厚よりも大きな膜厚を有して支柱部に配され、可動部および可動電極の間を電気的に結合する導体層とを備える。【選択図】図３０
2014010407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の表面に配された固定電極と、
前記表面に一端を連結された連結部と、
前記連結部の他端に連結されて、前記連結部の弾性変形により前記基板に対して揺動する可動部と、
前記可動部に一端を結合されて前記基板の厚さ方向に延在し、前記可動部と一体的に揺動する支柱部と、
前記支柱部の他端に結合され、前記可動部および前記支柱部と一体的に揺動する反射面を有する反射部材と、
前記反射部材において前記固定電極に対向する面に配された可動電極と、
前記可動電極の膜厚よりも大きな膜厚を有して前記支柱部に配され、前記可動部および前記可動電極の間を電気的に結合する導体層と
を備える空間光変調器。
【請求項２】
前記支柱部は、金属により形成される請求項１に記載の空間光変調器。
【請求項３】
基板と、
前記基板の表面に配された固定電極と、
前記表面に一端を連結された連結部と、
前記連結部の他端に連結されて、前記連結部の弾性変形により前記基板に対して揺動する可動部と、
半導体層を含み、前記可動部と一体的に揺動する反射面を有する反射部材と、
前途半導体層に隣接する金属層と、
前記半導体層および金属層をオーミック接合するオーミック接合部と
を備える空間光変調器。
【請求項４】
前記オーミック接合部は、前記金属層に隣接する領域の少なくとも一部にドーパントをドープした、前記半導体層の一部に形成される請求項３に記載の空間光変調器。
【請求項５】
前記オーミック接合部は、前記金属層に対する界面全体においてドーパントをドープされた、前記半導体層の厚さ方向の一部に形成される請求項３に記載の空間光変調器。
【請求項６】
基板と、
前記基板の表面に一端を連結された連結部と、
前記連結部の他端に連結されて、前記連結部の弾性的な捩じれ変形により前記連結部を揺動軸として前記基板に対して揺動する可動部と、
前記可動部と一体的に揺動する反射部材と、
前記反射部材において前記表面に対向する面に配された可動電極と、
前記表面において、前記連結部および前記可動部に遮られることなく前記可動電極に対向する領域に配された固定電極と
を備える空間光変調器。
【請求項７】
前記固定電極は、電気的に相互に絶縁され、互いに対称的な形状を有する複数の領域を含む請求項６に記載の空間光変調器。
【請求項８】
前記固定電極は、互いに同じ形状を有する複数の領域を含む請求項７に記載の空間光変調器。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の空間光変調器を備える露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間光変調器および露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ技術により製造され、捩じりヒンジで支持されたミラーを静電力で駆動する空間光変調器がある（特許文献１参照）。
［特許文献１］  特開平０９−１０１４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
空間光変調器は、基板から浮いたミラーを支持する立体的な構造を有するので、製造過程において、基板からミラーに至る良好な電気的結合が形成されない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第一態様によると、基板と、基板の表面に配された固定電極と、表面に一端を連結された連結部と、連結部の他端に連結されて、連結部の弾性変形により基板に対して揺動する可動部と、可動部に一端を結合されて基板の厚さ方向に延在し、可動部と一体的に揺動する支柱部と、支柱部の他端に結合され、可動部および支柱部と一体的に揺動する反射面を有する反射部材と、反射部材において固定電極に対向する面に配された可動電極と、可動電極の膜厚よりも大きな膜厚を有して支柱部に配され、可動部および可動電極の間を電気的に結合する導体層とを備える空間光変調器が提供される。
【０００５】
本発明の第二態様によると、基板と、基板の表面に配された固定電極と、表面に一端を連結された連結部と、連結部の他端に連結されて、連結部の弾性変形により基板に対して揺動する可動部と、半導体層を含み、可動部と一体的に揺動する反射面を有する反射部材と、前途半導体層に隣接する金属層と、半導体層および金属層をオーミック接合するオーミック接合部とを備える空間光変調器が提供される。
【０００６】
本発明の第三態様によると、基板と、基板の表面に一端を連結された連結部と、連結部の他端に連結されて、連結部の弾性的な捩じれ変形により連結部を揺動軸として基板に対して揺動する可動部と、可動部と一体的に揺動する反射部材と、反射部材において表面に対向する面に配された可動電極と、表面において、連結部および可動部に遮られることなく可動電極に対向する領域に配された固定電極とを備える空間光変調器が提供される。
【０００７】
本発明の第四態様として、上記空間光変調器を備える露光装置が提供される。
【０００８】
上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】空間光変調器１００の外観を示す模式図である。
【図２】空間光変調素子２００単独の外観を示す斜視図である。
【図３】空間光変調素子２００の分解斜視図である。
【図４】空間光変調素子２００の断面図である。
【図５】空間光変調素子２００の断面図である。
【図６】空間光変調素子２００の断面図である。
【図７】空間光変調素子２００の断面図である。
【図８】製造過程における空間光変調素子２００の断面図である。
【図９】製造過程における空間光変調素子２００の断面図である。
【図１０】製造過程における空間光変調素子２００の断面図である。
【図１１】製造過程における空間光変調素子２００の断面図である。
【図１２】製造過程における空間光変調素子２００の断面図である。
【図１３】製造過程における空間光変調素子２００の断面図である。
【図１４】製造過程における空間光変調素子２００の断面図である。
【図１５】製造過程における空間光変調素子２００の断面図である。
【図１６】製造過程における空間光変調素子２００の断面図である。
【図１７】製造過程における空間光変調素子２００の断面図である。
【図１８】製造過程における空間光変調素子２００の断面図である。
【図１９】製造過程における空間光変調素子２００の断面図である。
【図２０】製造過程における空間光変調素子２００の断面図である。
【図２１】製造過程における空間光変調素子２００の断面図である。
【図２２】製造過程における空間光変調素子２００の断面図である。
【図２３】空間光変調素子２０１の断面図である。
【図２４】製造過程における空間光変調素子２０１の断面図である。
【図２５】製造過程における空間光変調素子２０１の断面図である。
【図２６】製造過程における空間光変調素子２０１の断面図である。
【図２７】製造過程における空間光変調素子２０１の断面図である。
【図２８】製造過程における空間光変調素子２０１の断面図である。
【図２９】製造過程における空間光変調素子２０１の断面図である。
【図３０】空間光変調素子２０１の断面図である。
【図３１】製造過程における空間光変調素子２０２の断面図である。
【図３２】製造過程における空間光変調素子２０２の断面図である。
【図３３】製造過程における空間光変調素子２０２の断面図である。
【図３４】製造過程における空間光変調素子２０２の断面図である。
【図３５】製造過程における空間光変調素子２０２の断面図である。
【図３６】空間光変調素子２０２の断面図である。
【図３７】製造過程における空間光変調素子２０３の断面図である。
【図３８】製造過程における空間光変調素子２０３の断面図である。
【図３９】製造過程における空間光変調素子２０３の断面図である。
【図４０】製造過程における空間光変調素子２０３の断面図である。
【図４１】空間光変調素子２０３の断面図である。
【図４２】空間光変調素子２０４の断面図である。
【図４３】空間光変調素子２０５の断面図である。
【図４４】空間光変調素子２０６の断面図である。
【図４５】露光装置４００の模式図である。
【図４６】露光装置４００における空間光変調器１００の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１１】
図１は、空間光変調器１００の外観を示す模式的斜視図である。空間光変調器１００は、基板２１０および反射部２４０を備える。
【００１２】
複数の反射部２４０は、基板２１０上に二次元的に配列されてマトリクスを形成する。反射部２４０のそれぞれは、一辺数μｍから百数十μｍ程度の正方形の反射面を有し、基板２１０に対して個別に揺動する空間光変調素子２００の一部をなす。
【００１３】
図示のように、反射部２４０が相互に異なる揺動を生じて傾斜した状態で空間光変調器１００に光を反射させると、反射光に照度分布が生じる。よって、反射部２４０の揺動を制御することにより、反射光に様々な照度分布を形成できる。
【００１４】
図２は、単一の空間光変調素子２００を取り出して示す斜視図である。空間光変調素子２００は、基板２１０の上に２層に積層された構造物を有する。
【００１５】
基板２１０上の構造物の下層側は、遮蔽板２２２および支柱２２４を含む遮蔽部２２０を有する。遮蔽板２２２は、空間光変調素子２００の四辺に沿って配される。支柱２２４は、基板２１０上に遮蔽板２２２を支持する。これにより、遮蔽板２２２は、空間光変調素子２００を包囲した状態で基板２１０に対して固定され、空間光変調器１００において隣接する空間光変調素子２００との電磁的な干渉を防止する。
【００１６】
また、図１に示した空間光変調器１００において複数の空間光変調素子２００を隣接して配置した場合に、遮蔽板２２２は、相互に隣接する反射部２４０の間から基板２１０に向かって入り込む光を遮断できる。これにより、照射光による基板２１０の加熱を抑制できる。
【００１７】
基板２１０上の構造物の上層側は、支持層２４２、反射層２４４および可動電極２４６を含む反射部２４０を有する。支持層２４２は図中上面に平坦面を有して、反射層２４４を支持する。可動電極２４６は、支持層２４２の図中下面に配される。反射部２４０は、基板２１０に対して全体に揺動自在に、基板２１０から支持される。
【００１８】
図３は、空間光変調素子２００の構造を示す模式的な分解斜視図である。図１および図２と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００１９】
空間光変調素子２００は、基板２１０、遮蔽部２２０、ジンバル部２３０および反射部２４０を備える。遮蔽部２２０およびジンバル部２３０は、基板２１０の上面に固定される。反射部２４０は、ジンバル部２３０に対して取り付けられる。
【００２０】
基板２１０上には、互いに同じ形状を有する２対の固定電極２１２、２１４が配される。基板２１０は、例えばシリコン単結晶により形成され、固定電極２１２、２１４に駆動電力を供給するＣＭＯＳ回路を含む。固定電極２１２、２１４は、金属等の導電性材料により形成され、基板２１０の四辺と平行に、基板２１０の中心に対して対称に配される。
【００２１】
遮蔽部２２０は、基板２１０の四辺に沿って配された遮蔽板２２２と、遮蔽板２２２を支持する支柱２２４とを有する。遮蔽板２２２は、固定電極２１２、２１４が配された領域の外側において、基板２１０の四辺に沿って配される。また、支柱２２４は、基板２１０の表面において、固定電極２１２、２１４が配された領域よりも外側において、基板２１０の四隅に配される。
【００２２】
なお、空間光変調素子２００における基板２１０は、空間光変調器１００を形成する基板２１０の一部である。よって、基板２１０は図示のような形状を有するわけではないが、単一の空間光変調素子２００に着目した場合、当該空間光変調素子２００が占有する基板２１０の形状は、図示のように、反射部２４０よりも僅かに大きな矩形になる。
【００２３】
ジンバル部２３０は、支柱２３２、固定枠２３４、可動枠２３６および揺動部２３８を有して、基板２１０の表面において固定電極２１２、２１４が配された領域の内側に配される。支柱２３２は、ジンバル部２３０自体の四隅において、固定枠２３４を基板２１０に対して固定する。
【００２４】
可動枠２３６は、固定枠２３４と同心に固定枠２３４の内側に配され、捩じり軸部２３５により固定枠２３４に結合される。可動枠２３６は、捩じり軸部２３５の弾性的な捩じり変形により、固定枠２３４に対して揺動する。
【００２５】
揺動部２３８は、固定枠２３４および可動枠２３６と同心に可動枠２３６の内側に配され、捩じり軸部２３７により可動枠２３６に結合される。揺動部２３８は、捩じり軸部２３７の弾性的な捩じり変形により、可動枠２３６に対して揺動する。よって、可動枠２３６自体の揺動と、可動枠２３６に対する揺動部２３８の揺動とを組み合わせることにより、揺動部２３８を、基板２１０に対して任意の方向に傾けることができる。
【００２６】
なお、揺動部２３８は、捩じり軸部２３５、２３７の弾性変形により揺動する。よって、可動枠２３６を固定枠２３４に対して揺動させる捩じり軸部２３５と、揺動部２３８を可動枠２３６に対して揺動させる捩じり軸部２３７とは、同じ材料、同じ形状および同じ寸法で形成されていることが好ましい。これにより、揺動部２３８を揺動させる場合の負荷が安定し、空間光変調素子２００の制御性が向上される。
【００２７】
反射部２４０は、可動電極２４６が設けられた支持層２４２の下面中央に、支柱２４８を有する。上端を支持層２４２に結合された支柱２４８の下端は、ジンバル部２３０の揺動部２３８に結合される。これにより、反射部２４０を、基板２１０に対して任意の方向に傾けることができる状態で、基板２１０上に支持できる。
【００２８】
なお、上記空間光変調素子２００において、ジンバル部２３０は、基板２１０に対して、遮蔽部２２０と同じ高さに配される。よって、リソグラフィ技術により空間光変調素子２００を製造する場合は、ジンバル部２３０と遮蔽部２２０とを並行して形成できる。
【００２９】
遮蔽部２２０は電磁遮蔽機能をもたせる目的で、また、ジンバル部２３０は、基板２１０上の回路と可動電極とを電気的に導通させる目的で、いずれも導体により形成することが好ましい。よって、遮蔽部２２０およびジンバル部２３０は、ＴｉＡｌ合金等の金属のように導電性材料により形成することが好ましい。
【００３０】
一方、反射部２４０の支持層２４２は、剛性が高く軽量であることが好ましい。よって、例えば、薄膜として体積させた酸化物、窒化物、炭化物により形成できる。更に、アモルファスシリコンにより支持層２４２を形成してもよい。アモルファスシリコンは、厚い薄膜を低温で成膜できるので、既存の構造物にダメージを与えることなく、軽量でありながら曲げ剛性の高い支持層２４２を形成できる。
【００３１】
反射層２４４は、支持層２４２上に薄膜として積層した金属膜、誘電体多層膜等により形成できる。反射層２４４を形成する場合は、下地となる支持層２４２の表面を予め鏡面研磨して高精度に平坦化してもよい。
【００３２】
可動電極２４６は、金属等の伝導体材料により形成できる。支持層２４２をアモルファスシリコンにより形成した場合には、それ自体を可動電極２４６とすることもできるが、更に、可動電極２４６を金属により形成することにより、電極としての電気的特性を向上させることができる。また、可動電極２４６を金属製とすることにより、反射部２４０を反らせる原因となる熱応力を支持層２４２の表裏でバランスさせ、反射部２４０の変形を抑制できる。
【００３３】
図４は、空間光変調素子２００の模式的断面図であり、図３に示したＡ−Ａ断面を示す。図３と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００３４】
空間光変調素子２００の基板２１０上において、遮蔽板２２２は、固定電極２１４よりも縁側に配される。また、ジンバル部２３０は、固定電極２１４よりも、基板２１０の中心寄りに配される。
【００３５】
よって、遮蔽板２２２、固定枠２３４、可動枠２３６等が、基板２１０と垂直な方向について固定電極２１４と重なることはない。これにより、固定電極２１４は、図中上方に位置する可動電極２４６に対して全面で対向する。
【００３６】
図５は、空間光変調素子２００の模式的断面図であり、図４と同じ断面において、図中左側に位置する、固定電極２１４の一方に駆動電力を供給した状態を示す。駆動電力を印加された固定電極２１４と可動電極２４６との間には静電力が作用し、可動電極２４６と共に、反射部２４０が固定電極２１４に向かって引きつけられる。これにより、捩じり軸部２３５が変形して、反射部２４０は全体に揺動する。
【００３７】
図６は、空間光変調素子２００の模式的断面図であり、図３に示したＢ−Ｂ断面を示す。図３と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００３８】
空間光変調素子２００の基板２１０上において、遮蔽板２２２は、固定電極２１２よりも縁側に配される。また、ジンバル部２３０は、固定電極２１２よりも、基板２１０の中心寄りに配される。
【００３９】
よって、遮蔽板２２２、固定枠２３４、可動枠２３６等が、基板２１０と垂直な方向について固定電極２１２と重なることはない。これにより、固定電極２１２は、図中上方に位置する可動電極２４６に対して全面で対向する。
【００４０】
図７は、空間光変調素子２００の模式的断面図であり、図６と同じ断面において、図中左側に位置する、固定電極２１２の一方に駆動電力を供給した状態を示す。駆動電力を印加された固定電極２１２と可動電極２４６との間には静電力が作用し、可動電極２４６と共に、反射部２４０が固定電極２１４に向かって引きつけられる。これにより、捩じり軸部２３７が変形して、反射部２４０は全体に揺動する。
【００４１】
上記のように、空間光変調素子２００においては、固定電極２１２、２１４のいずれかに駆動電力を印加することにより、反射部２４０を揺動させることができる。また、固定電極２１２、２１４のうち、互いに隣接する一対の固定電極２１２、２１４に同時に駆動電力を印加することにより、反射部２４０の傾き方向を任意に変化させることができる。これにより、空間光変調素子２００は、反射部２４０の反射層２４４の基板２１０に対する傾きを電気的に制御できる。
【００４２】
また、静電力により駆動する空間光変調素子２００においては、固定電極２１２、２１４および可動電極２４６の間隔を、両者が直接に接触し得る間隔よりも広くして、可動電極２４６が固定電極２１２、２１４側に固着するプルイン現象を回避する。空間光変調素子２００においては、可動電極２４６が、基板２１０から離れた反射部２４０のした面に配されているので、プルイン現象が生じるまでのマージンが大きい。換言すれば、プルイン現象が生じることなく反射部２４０を揺動させることができる範囲が広くなる。
【００４３】
更に、空間光変調素子２００においては、捩じり軸部２３５、２３７の各々が、固定電極２１２、２１４および可動電極２４６の間に形成される電界の外に配される。よって、静電力の捩じり軸部２３５、２３７に対する影響が抑制され、捩じり軸部２３５、２３７に吊られた可動枠２３６、揺動部２３８および反射部２４０が静電力により引き下げられることが抑制される。
【００４４】
また更に、空間光変調素子２００においては、基板２１０の外縁近傍に配された固定電極２１２、２１４により反射部２４０を駆動するので、固定電極２１２、２１４に印加した駆動電力により反射部２４０を効率よく駆動できる。更に、互いに同じ形状と面積を有する固定電極２１２、２１４が対称に配されるので、固定電極２１２、２１４相互の駆動条件が等しく、反射部２４０を制御性よく駆動できる。
【００４５】
再び図１を参照すると、空間光変調器１００においては、個々の空間光変調素子２００に印加する駆動電力を制御することにより、複数の反射部２４０の傾きを個別に制御できる。また、個々の空間光変調素子２００において、隣接する他の空間光変調素子２００との電磁的な相互干渉を遮蔽部２２０が遮断するので、個々の空間光変調素子２００の動作が安定する。よって、空間光変調器１００に反射させることにより任意の照射パターンを形成できるので、空間光変調器１００を、可変光源、露光装置、画像表示装置、光スイッチ等として使用できる。
【００４６】
図８から図２４までは、空間光変調素子２００の製造過程を示す断面図である。
【００４７】
なお、図８から図２３までは、図３に矢印Ｃで示す断面により描かれている。このため、これらの図に示す断面には、遮蔽部２２０およびジンバル部２３０の支柱２２４、２３２が現れているが、基板２１０上の固定電極２１２、２１４およびジンバル部２３０の捩じり軸部２３５、２３７は現れていない。
【００４８】
また、図８から図２２までは作製過程を示すので、空間光変調素子２００において対応する要素が、図７までとは異なる形状で含まれている場合がある。そこで、作製過程を示す各図では各要素に固有の参照番号を付与して説明し、図２３において空間光変調素子２００が完成した段階で空間光変調素子２００の要素との対応関係を説明する。
【００４９】
まず、図８に示すように、平坦な基板２１０を用意する。基板２１０の材料としては、シリコン単結晶基板の他、化合物半導体基板、セラミックス基板等、平坦な表面を有する部材を広く使用できる。
【００５０】
なお、基板２１０には、固定電極２１２、２１４に駆動電力を供給するＣＭＯＳ回路が既に形成されているものとする。また、Ｃ−Ｃ断面には現れない固定電極２１２、２１４は、基板２１０に既に形成されているものとする。
【００５１】
固定電極２１２、２１４は、例えば、アルミニウム、銅等の金属を物理気相析出法、化学気相析出法、鍍金法等で基板２１０に堆積させることにより形成できる。また、基板２１０に堆積させた金属層は、レジストを用いて固定電極２１２、２１４の形状にパターニングできる。
【００５２】
次に、図９に示すように、固定電極２１２、２１４が埋没する厚さまでレジスト材を堆積させて、基板２１０上に第一犠牲層３１１が形成される。第一犠牲層３１１の厚さは、空間光変調素子２００における遮蔽部２２０およびジンバル部２３０の支柱２２４、２３２の高さに対応する。第一犠牲層３１１は、スピンコート、スプレイコート等によりレジスト材を塗布してプリベイクすることにより形成できる。これにより、基板２１０の表面が平坦化される。
【００５３】
続いて、図１０に示すように、第一犠牲層３１１をパターニングする。第一犠牲層３１１は、塗布したレジスト材に対して、露光、現像、プリベイクプリベイクを順次実行することによりパターニングできる。また、プラズマエッチング等のドライエッチング法により、レジスト材を加工してもよい。
【００５４】
パターニングにより、第一犠牲層３１１には、基板２１０の表面まで貫通するコンタクトホール３２１が形成される。コンタクトホール３２１は、遮蔽部２２０およびジンバル部２３０の支柱２２４、２３２が配される領域に形成される。
【００５５】
次に、図１１に示すように、金属を堆積させてコンタクトホール３２１を埋めることにより、遮蔽部２２０およびジンバル部２３０の支柱２２４、２３２の一部となる第一金属層３３１が形成される。第一金属層３３１は、例えば、ＴｉＡｌ合金等の金属材料を、物理気相析出法、化学気相析出法、鍍金法等で堆積させることにより形成できる。
【００５６】
次に、図１２に示すように、第一金属層３３１および第一犠牲層３１１の表面全体に、第二金属層３３２が形成される。第二金属層３３２は、例えば、ＴｉＡｌ合金等の金属材料を、物理気相析出法、化学気相析出法、鍍金法等で堆積させることにより形成できる。
【００５７】
続いて、図１３に示すように、第二金属層３３２がパターニングされる。第二金属層３３２のパターニング方法は、各種のドライエッチングまたはウェットエッチングを適宜選択できる。こうして、既存の第一金属層３３１の各パターンが積み増されると共に、図示の断面には現れない遮蔽板２２２が形成される。
【００５８】
次に、図１４に示すように、残された第二金属層３３２の間に露出した第一犠牲層３１１の表面に第二犠牲層３１２が堆積され、表面全体が平坦化される。第二犠牲層３１２も、スピンコート、スプレイコート等によりレジスト材を塗布してプリベイクすることにより形成できる。
【００５９】
更に、図１５に示すように、第二金属層３３２および第二犠牲層３１２の表面全体に金属を堆積させて、ジンバル部２３０の固定枠２３４、可動枠２３６および揺動部２３８となる第三金属層３３３が形成される。第三金属層３３３は、例えば、ＴｉＡｌ合金等の金属材料を、物理気相析出法、化学気相析出法、鍍金法等で堆積させることにより形成できる。
【００６０】
続いて、図１６に示すように、第三金属層３３３がパターニングされる。これにより、ジンバル部２３０の固定枠２３４、可動枠２３６および揺動部２３８が形成される。第三金属層３３３のパターニング方法は、各種のドライエッチングまたはウェットエッチングを適宜選択できる。
【００６１】
続いて、図１７に示すように、第三金属層３３３および第二犠牲層３１２の表面全体が、第三犠牲層３１３により平坦化される。第三犠牲層３１３も、スピンコート、スプレイコート等によりレジスト材を塗布してプリベイクすることにより形成できる。
【００６２】
第三金属層３３３の上方における第三犠牲層３１３の厚さは、空間光変調素子２００の反射部２４０における支柱２４８の高さに対応する。このため、第三犠牲層３１３は、第三金属層３３３の厚さよりも厚く堆積され、第三金属層３３３は、第三犠牲層３１３の内部に埋め込まれる。
【００６３】
次に、図１８に示すように、第三犠牲層３１３をパターニングして、第三金属層３３３の頂面に達するコンタクトホール３２２が形成される。コンタクトホール３２２は、空間光変調素子２００における反射部２４０の支柱２４８が形成される領域に設けられる。第三犠牲層３１３は、プラズマエッチング等のドライエッチング法によりパターニングできる。
【００６４】
続いて、図１９に示すように、第三犠牲層３１３の表面と、コンタクトホール３２２の内面および底面全体に金属を堆積させて、反射部２４０の可動電極２４６となる第四金属層３３４が形成される。第四金属層３３４は、例えば、ＴｉＡｌ合金等の金属材料を、物理気相析出法、化学気相析出法、鍍金法等で堆積させることにより形成できる。
【００６５】
次に、図２０に示すように、第四金属層３３４全体に、反射部２４０の支持層２４２となるアモルファスシリコン層３４０を堆積させる。アモルファスシリコン層３４０の形成方法は、各種の物理気相析出法、化学気相析出法から選択できる。なお、第三犠牲層３１３に形成されたコンタクトホール３２２は深いので、アモルファスシリコン層３４０の表面には、コンタクトホール３２２の形状に倣って陥没部が形成される場合がある。
【００６６】
更に、図２１に示すように、アモルファスシリコン層３４０の表面全体に反射層２４４となる反射膜３５０が形成される。反射膜３５０は、金属材料により形成してもよい。また、反射膜３５０は、誘電体多層膜により形成してもよい。反射膜３５０の形成方法は、各種の物理気相析出法、化学気相析出法から選択できる。
【００６７】
なお、反射膜３５０が形成される前に、アモルファスシリコン層３４０の表面を鏡面研磨してもよい。これにより、反射膜３５０表面の平坦性を向上させ、反射膜３５０における反射率を向上させることができる。
【００６８】
続いて、図２２に示すように、第四金属層３３４、アモルファスシリコン層３４０および反射膜３５０を一括してトリミングする。トリミングは、プラズマエッチング等のドライエッチング法を好ましく利用できる。これにより、第四金属層３３４の縁部近傍に第三犠牲層３１３の表面が露出する。
【００６９】
次に、図２３に示すように、第三犠牲層３１３から第一犠牲層３１１までの犠牲層を除去して空間光変調素子２００が完成する。第三犠牲層３１３から第一犠牲層３１１までの犠牲層は、直接または間接にすべて連続しているので、気体または液体を用いたエッチングにより一括して除去できる。
【００７０】
上記のような過程を経て作製した空間光変調素子２００において、可動電極２４６は、金属製のジンバル部２３０を通じて基板２１０の表面まで電気的に結合される。よって、基板２１０上の回路を通じて、可動電極２４６を基準電圧、例えば接地電位に結合される。これにより、可動電極２４６に対向して駆動電力を印加された固定電極２１２、２１４との間に安定した電界を形成できる。
【００７１】
また、空間光変調素子２００において、それ自体が金属製の遮蔽部２２０が基板２１０上に形成される。よって、遮蔽部２２０は、基板２１０上の回路を通じて基準電圧、例えば接地電位に結合される。これにより、遮蔽部２２０は、外部からの電磁波の侵入を効果的に阻止できると共に、空間光変調素子２００自体から外部への電磁波の放射も遮断する。よって、多くの空間光変調素子２００を隣接して配置した空間光変調器１００において、個々の空間光変調素子２００の動作が安定する。
【００７２】
更に、空間光変調素子２００においては、可動電極２４６が、基板２１０から離れた反射部２４０のした面に配されているので、プルイン現象が生じるまでのマージンが大きい。よって、犠牲層を厚くして固定電極２１２、２１４と可動電極２４６との間隔を拡げなくてもよい。
【００７３】
これにより、犠牲層を厚くした場合に生じるクラック等を回避でき、プロセスリスクを低減できる。また、揺動する反射部２４０の高さを徒に大きくしなくてもよいので、基板２１０の面方向に関する反射部２４０の変位量増加を抑制できる。よって、空間光変調器１００において複数の空間光変調素子２００を配列した場合に、互いに隣接する空間光変調素子２００の間隙を詰めて、空間光変調器１００の開口率を向上させることができる。
【００７４】
なお、上記の一連の製造過程において、図２３に示した第一犠牲層３１１、第二犠牲層３１２および第三犠牲層３１３を除去する段階の前に、反射膜３５０の表面を鏡面研磨する段階を導入してもよい。これにより、反射膜３５０における反射率をいっそう向上させることができる。
【００７５】
また、単独の空間光変調素子２００の製造過程について説明したが、ひとつの基板２１０の上に、多数の空間光変調素子２００を同時に作製してもよい。更に、ひとつの基板２１０上により多くの空間光変調素子２００を作製した上で基板２１０ごとダイシングして、それぞれが複数の空間光変調素子２００を有する空間光変調器１００を同軸に複数製造できる。これにより、生産性を向上させて、空間光変調器１００を廉価に供給できる。
【００７６】
図２４から図３０は、他の空間光変調素子２０１の製造過程を示す。これらの図において、空間光変調素子２００の製造過程と共通な要素には、同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００７７】
また、空間光変調素子２００について図８から図１８までを参照して説明した段階は、空間光変調素子２０１の製造過程と共通になる。よって、図２４は、図１８に示した段階に続く段階を示す。
【００７８】
空間光変調素子２０１の製造過程においては、図２４に示すように、コンタクトホール３２２を設けた第三犠牲層３１３の表面と、コンタクトホール３２２の内部に現れた第三金属層３３３の表面との全体に金属が堆積される。これにより、反射部２４０の支柱２４８の一部となる第五金属層３３５が形成される。
【００７９】
第五金属層３３５は、コンタクトホール３２２の側壁においても途切れることなく形成されている。換言すれば、第五金属層３３５は、コンタクトホール３２２の側壁において直立した部分においても途切れない厚さになるまで堆積される。
【００８０】
第五金属層３３５は、例えば、ＴｉＡｌ合金等の金属材料を、物理気相析出法、化学気相析出法、鍍金法等で堆積させることにより形成できる。なお、第五金属層３３５は、既出の他の金属層と区別する目的で「第五」と名付けられており、後述する第四金属層３３４よりも後に形成されることを意味するわけではない。
【００８１】
更に、図２５に示すように、第五金属層３３５がパターニングされ、コンタクトホール３２２の内部と周囲以外の部分が除去される。第五金属層３３５のパターニング方法は、各種のドライエッチングまたはウェットエッチングを適宜選択できる。
【００８２】
続いて、図２６に示すように、第三犠牲層３１３および第五金属層３３５の表面全体に金属を堆積させて、反射部２４０の可動電極２４６となる第四金属層３３４が形成される。第四金属層３３４は、例えば、ＴｉＡｌ合金等の金属材料を、物理気相析出法、化学気相析出法、鍍金法等で堆積させることにより形成できる。第四金属層３３４の膜厚は、第五金属層３３５の膜厚よりも薄い。
【００８３】
次に、図２７に示すように、第四金属層３３４全体に、反射部２４０の支持層２４２となるアモルファスシリコン層３４０を堆積させる。アモルファスシリコン層３４０の形成方法は、各種の物理気相析出法、化学気相析出法から選択できる。
【００８４】
なお、アモルファスシリコン層３４０の成膜下地である第三犠牲層３１３および第五金属層３３５においては、第五金属層３３５が突出している。このため、第五金属層３３５の図中上方において、アモルファスシリコン層３４０の表面が僅かに隆起する場合がある。
【００８５】
次に、図２８に示すように、アモルファスシリコン層３４０の表面全体に反射層２４４となる反射膜３５０が形成される。アモルファスシリコン層３４０の一部が隆起している場合は、反射膜３５０の表面においても、アモルファスシリコン層３４０の隆起が反復される。
【００８６】
反射膜３５０は、金属材料により形成してもよい。また、反射膜３５０は、誘電体多層膜により形成してもよい。反射膜３５０の形成方法は、各種の物理気相析出法、化学気相析出法から選択できる。
【００８７】
なお、反射膜３５０が形成される前に、アモルファスシリコン層３４０の表面を鏡面研磨してもよい。これにより、反射膜３５０表面の平坦性を向上させ、反射膜３５０における反射率を向上させることができる。
【００８８】
続いて、図２９に示すように、第四金属層３３４、アモルファスシリコン層３４０および反射膜３５０を一括してトリミングする。トリミングは、プラズマエッチング等のドライエッチング法を好ましく利用できる。これにより、第四金属層３３４の縁部近傍に第三犠牲層３１３の表面が露出する。
【００８９】
次に、図３０に示すように、第三犠牲層３１３から第一犠牲層３１１までの犠牲層を除去して、空間光変調素子２０１が完成する。第三犠牲層３１３から第一犠牲層３１１までの犠牲層は、直接または間接にすべて連続しているので、気体または液体を用いたエッチングにより一括して除去できる。
【００９０】
上記のような過程を経て作製した空間光変調素子２０１において、可動電極２４６は、支柱２４８の一部を形成する第五金属層３３５を介してジンバル部２３０に結合される。既に説明した通り、第五金属層３３５は、可動電極２４６を形成する第四金属層３３４の膜厚よりも大きな膜厚を有し、支柱２４８の側壁においても途切れることなく形成されている。
【００９１】
よって、空間光変調素子２０１において、可動電極２４６とジンバル部２３０とは、電気的に確実に結合される。また、支柱２４８における電気抵抗も低く、可動電極２４６とジンバル部２３０との電位が等しくなる。これにより、空間光変調素子２０１の電気的な特性が安定し、制御性が向上される。
【００９２】
また、支柱２４８を形成する場合のコンタクトホール３２２が第五金属層３３５により埋め立てられるので、反射膜３５０の成膜下地となるアモルファスシリコン層３４０表面は略平坦になる。よって、反射膜３５０の平坦性が向上され、空間光変調素子２０１としての実効的な開口率が高くなる。
【００９３】
図３１から図３６は、他の空間光変調素子２０２の製造過程を示す。これらの図において、空間光変調素子２００、２０１と共通の要素には、同じ参照番号を付して重複する説明を省く。また、空間光変調素子２００について図８から図１８までを参照して説明した段階は、空間光変調素子２０２の製造過程と共通になる。よって、図３１は、図１８に示した段階に続く段階を示す。
【００９４】
空間光変調素子２０２の製造過程においては、図３１に示すように、第三犠牲層３１３に形成したコンタクトホール３２２内に金属材料が堆積される。これにより、第三犠牲層３１３の膜厚と同じ膜厚を有して、空間光変調素子２０２において反射部２４０の支柱２４８となる第六金属層３３６が形成される。
【００９５】
第六金属層３３６は、例えば、ＴｉＡｌ合金等の金属材料を、物理気相析出法、化学気相析出法、鍍金法等で堆積させることにより形成できる。なお、第六金属層３３６は、既出の第四金属層３３４および第五金属層３３５から区別する目的で「第六」と名付けられており、第四金属層３３４よりも後に形成されることを意味するわけではない。
【００９６】
続いて、図３２に示すように、第三犠牲層３１３および第五金属層３３５の表面全体に金属を堆積させて、可動電極２４６となる第四金属層３３４が形成される。第四金属層３３４は、ＴｉＡｌ合金等の金属材料を、物理気相析出法、化学気相析出法、鍍金法等で堆積させることにより形成できる。
【００９７】
次に、図３３に示すように、第四金属層３３４全体に、支持層２４２となるアモルファスシリコン層３４０を堆積させる。アモルファスシリコン層３４０の形成方法は、各種の物理気相析出法、化学気相析出法から選択できる。
【００９８】
なお、アモルファスシリコン層３４０の成膜下地である第三犠牲層３１３および第六金属層３３６の表面は略平坦ではあるが、下地材料の違いに応じて、第六金属層３３６の図中上方でアモルファスシリコン層３４０の表面が僅かに隆起する場合がある。
【００９９】
次に、図３４に示すように、アモルファスシリコン層３４０の表面全体に反射層２４４となる反射膜３５０が形成される。アモルファスシリコン層３４０の一部が隆起している場合は、反射膜３５０の表面においても、アモルファスシリコン層３４０の隆起が反復される。
【０１００】
反射膜３５０は、金属材料により形成してもよい。また、反射膜３５０は、誘電体多層膜により形成してもよい。反射膜３５０の形成方法は、各種の物理気相析出法、化学気相析出法から選択できる。また、反射膜３５０が形成される前に、アモルファスシリコン層３４０の表面を鏡面研磨してもよい。これにより、反射膜３５０表面の平坦性を向上させ、反射膜３５０における反射率を向上させることができる。
【０１０１】
続いて、図３５に示すように、第四金属層３３４、アモルファスシリコン層３４０および反射膜３５０を一括してトリミングする。トリミングは、プラズマエッチング等のドライエッチング法を好ましく利用できる。これにより、第四金属層３３４の縁部近傍に第三犠牲層３１３の表面が露出する。
【０１０２】
次に、図３６に示すように、第三犠牲層３１３から第一犠牲層３１１までの犠牲層を除去して、空間光変調素子２０２が完成する。第三犠牲層３１３から第一犠牲層３１１までの犠牲層は、直接または間接にすべて連続しているので、気体または液体を用いたエッチングにより一括して除去できる。
【０１０３】
上記のような過程を経て作製した空間光変調素子２０２において、可動電極２４６は、支柱２４８を形成する第六金属層３３６を介してジンバル部２３０に結合される。ここで、支柱２４８は全体に金属で形成されているので、可動電極２４６とジンバル部２３０は、電気的に確実に結合される。
【０１０４】
また、支柱２４８における電気抵抗も低く、可動電極２４６とジンバル部２３０と間で電位差が生じ難い。これにより、空間光変調素子２０２の電気的な特性が安定し、制御性が向上される。
【０１０５】
また、アモルファスシリコン層３４０の成膜下地は平坦なので、反射膜３５０の表面は平坦になる。よって、反射膜３５０の平坦性が向上され、空間光変調素子２０２としての実効的な開口率が向上される。
【０１０６】
図３７から図４１は、他の空間光変調素子２０３の製造過程を示す。これらの図において、空間光変調素子２００の製造過程と共通な要素には、同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【０１０７】
また、空間光変調素子２００について図８から図１９までを参照して説明した段階は、空間光変調素子２０３の製造過程と共通になる。よって、図３７は、図１９に示した段階に続く段階を示す。
【０１０８】
空間光変調素子２０３の製造過程においては、図３７に示すように、可動電極２４６となる第四金属層３３４に積層して、高濃度ｐ型層３４４が形成される。高濃度ｐ型層３４４は、支持層２４２の形成と同様の方法でアモルファスシリコンを堆積させた後、イオン注入によりドーパント不純物を高濃度にドープして形成される。
【０１０９】
次に、図３８に示すように、高濃度ｐ型層３４４の表面全体に、支持層２４２となるアモルファスシリコン層３４０を堆積させる。アモルファスシリコン層３４０の形成方法は、各種の物理気相析出法、化学気相析出法から選択できる。
【０１１０】
次いで、図３９に示すように、アモルファスシリコン層３４０の表面全体に反射層２４４となる反射膜３５０が形成される。反射膜３５０は、金属材料または誘電体多層膜により形成できる。反射膜３５０の形成方法は、各種の物理気相析出法、化学気相析出法から選択できる。また、反射膜３５０が形成される前に、アモルファスシリコン層３４０の表面を鏡面研磨してもよい。これにより、反射膜３５０の反射率を向上させることができる。
【０１１１】
続いて、図４０に示すように、第四金属層３３４、アモルファスシリコン層３４０および反射膜３５０を一括してトリミングする。トリミングは、プラズマエッチング等のドライエッチング法を利用できる。これにより、第四金属層３３４の縁部近傍に第三犠牲層３１３の表面が露出する。
【０１１２】
次に、図４１に示すように、第三犠牲層３１３から第一犠牲層３１１までの犠牲層を除去して空間光変調素子２０３が完成する。第三犠牲層３１３から第一犠牲層３１１までの犠牲層は、直接または間接にすべて連続しているので、気体または液体を用いたエッチングにより一括して除去できる。
【０１１３】
上記のような過程を経て作製した空間光変調素子２０３において、アモルファスシリコン層３４０と可動電極２４６との界面には、高濃度ｐ型層３４４が介在する。これにより、アモルファスシリコン層３４０および可動電極２４６の間にはオーミック接合が形成される。
【０１１４】
半導体であるアモルファスシリコン層３４０と金属である可動電極２４６とが直接に接した場合には、両者の間にショットキー結合が形成され、整流効果が生じる。しかしながら、アモルファスシリコン層３４０および可動電極２４６の界面にオーミック接合を形成した場合は、整流効果が生じないので可動電極２４６の電位が安定し、印加した駆動電力に対する応答が安定する。
【０１１５】
なお、空間光変調素子２０３は、アモルファスシリコン層３４０と可動電極２４６との界面全体に高濃度ｐ型層３４４を形成した構造を有する。しかしながら、図４２に示す空間光変調素子２０４のように、界面の一部に高濃度ｐ型層３４６が形成されていれば、アモルファスシリコン層３４０および可動電極２４６の間にオーミック接合が形成され、ショットキー接合による整流効果は無効になる。よって、部分的なイオン注入により、アモルファスシリコン層３４０および可動電極２４６の界面の一部に高濃度ｐ型層３４６を形成しても同様の作用が生じる。
【０１１６】
また、空間光変調素子２０４、２０５は、高濃度ｐ型層３４４、３４６を有することを除くと、図２３等に示した空間光変調素子２００と同じ構造を有する。しかしながら、図３０に示した空間光変調素子２０１、図３６に示した空間光変調素子２０２等においても、半導体であるアモルファスシリコン層３４０と金属である可動電極２４６との界面に高濃度ｐ型層３４４、３４６を設けてオーミック接合を形成することにより、界面の整流効果を無効にして、反射部２４０を電気的に安定にすることができる。更に、ジンバル部２３０を用いた空間光変調素子２００、２０１、２０２とは異なる構造、例えばフレクシャ等で反射部２４０を支持したものであっても、高濃度ｐ型層３４４、３４６により整流効果を打ち消す構造が適用できる。
【０１１７】
図４３は、他の空間光変調素子２０５の模式的平面図である。空間光変調素子２０５は、次に説明する部分を除くと、図３等に示した空間光変調素子２００と同じ構造を有する。よって、共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【０１１８】
空間光変調素子２０５において、ジンバル部２３１は、空間光変調素子２００のジンバル部２３０と異なる構造を有する。即ち、ジンバル部２３１は、捩じり軸部２３５を介して一対の支柱２３２から直接に支持された可動枠２３６と、可動枠２３６から捩じり軸部２３７を介して支持された揺動部２３８とを有する。
【０１１９】
これにより、空間光変調素子２０５のジンバル部２３１は、固定枠２３４を備えた空間光変調素子２００のジンバル部２３０よりも、基板２１０の表面における占有面積が小さい。よって、ジンバル部２３１と重ならないように配置した固定電極２１２、２１４の面積を広くすることができ、反射部２４０の可動電極２４６に対して大きな駆動力を作用させることができる。
【０１２０】
なお、空間光変調素子２０５においては、例えば、捩じり軸部２３５を揺動軸として反射部２４０を揺動させる場合に、隣接する２枚の固定電極２１２、２１４から静電力を作用させる。これにより、可動電極２４６に作用させる駆動力は、１枚の固定電極により静電力を作用させる場合に比較して更に大きくなる。
【０１２１】
図４４は、また他の空間光変調素子２０６の模式的平面図である。空間光変調素子２０６は、次に説明する部分を除くと、図４３等に示した空間光変調素子２０５と同じ構造を有する。よって、共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【０１２２】
空間光変調素子２０６のジンバル部２３３は、可動枠２３６が、捩じり軸部２３７を介して支柱２３２から支持されている点で、空間光変調素子２０５のジンバル部２３１と共通する。ただし、空間光変調素子２０６のジンバル部２３３においては、遮蔽板２２２の長手方向と平行に一対の支柱２３２が配列され、捩じり軸部２３５、２３７の各々が、遮蔽板２２２の長手方向と平行な方向に配される。
【０１２３】
このような支柱の配置により、基板２１０の表面に配された固定電極２１２、２１４相互の間隙は、基板２１０の対角線上ではなく、遮蔽部２２０に包囲された矩形領域の各辺の中央に、各辺と直交して配される。これにより、固定電極２１２、２１４の間隙の長さが短くなり、固定電極の有効面積が増加する。
【０１２４】
また、基板２１０上において揺動部２３８の揺動中心から最も遠い、基板２１０の各角部に固定電極２１２、２１４が配される。よって、固定電極２１２、２１４および可動電極２４６の間に生じた静電力は、反射部２４０を効率よく駆動する。
【０１２５】
図４５は、露光装置４００の模式図である。露光装置４００は、照明光発生部５００、照明光学系６００および投影光学系７００を備える。露光装置４００は、空間光変調器１００を備え、光源マスク最適化法を実行する場合に、照明光学系６００に任意の照度分布を有する照明光を入射できる。
【０１２６】
照明光発生部５００は、制御部５１０、光源５２０、空間光変調器１００、プリズム５３０、結像光学系５４０、ビームスプリッタ５５０および計測部５６０を含む。光源５２０は、照明光Ｌを発生する。光源５２０が発生した照明光Ｌは、光源５２０の発光機構の特性に応じた照度分布を有する。このため、照明光Ｌは、照明光Ｌの光路と直交する断面において原画像Ｉ１を有する。
【０１２７】
光源５２０から出射された照明光Ｌは、プリズム５３０に入射する。プリズム５３０は、照明光Ｌを空間光変調器１００に導いた後、再び外部に出射させる。空間光変調器１００は、制御部５１０の制御の下に入射した照明光Ｌを変調する。空間光変調器１００の構造と動作については、既に説明した通りである。
【０１２８】
空間光変調器１００を経てプリズム５３０から出射された照明光Ｌは、結像光学系５４０を経て、後段の照明光学系６００に入射される。結像光学系５４０は、照明光学系６００の入射面６１２に照明光画像Ｉ３を形成する。
【０１２９】
ビームスプリッタ５５０は、結像光学系５４０および照明光学系の間において、照明光Ｌの光路上に配される。ビームスプリッタ５５０は、照明光学系６００に入射する前の照明光Ｌの一部を分離して計測部５６０に導く。
【０１３０】
計測部５６０は、照明光学系６００の入射面６１２と光学的に共役な位置で照明光Ｌの画像を計測する。これにより、計測部５６０は、照明光学系６００に入射する照明光画像Ｉ３と同じ画像を計測する。よって、制御部５１０は、計測部５６０により計測される照明光画像Ｉ３を参照して、空間光変調器１００を帰還制御できる。
【０１３１】
照明光学系６００は、フライアイレンズ６１０、コンデンサ光学系６２０、視野絞り６３０および結像光学系６４０を含む。照明光学系６００の出射端には、マスク７１０を保持したマスクステージ７２０が配される。
【０１３２】
フライアイレンズ６１０は、並列的に緻密に配された多数のレンズ素子を備え、後側焦点面にレンズ素子の数と同数の照明光画像Ｉ３を含む２次光源を形成する。コンデンサ光学系６２０は、フライアイレンズ６１０から出射された照明光Ｌを集光して視野絞り６３０を重畳的に照明する。
【０１３３】
視野絞り６３０を経た照明光Ｌは、結像光学系６４０により、マスク７１０のパターン面に、視野絞り６３０の開口部の像である照射光画像Ｉ４を形成する。こうして、照明光学系６００は、その出射端に配されたマスク７１０のパターン面を、照射光画像Ｉ４によりケーラー照明する。
【０１３４】
なお、照明光学系６００の入射面６１２でもあるフライアイレンズ６１０の入射端に形成される照度分布は、フライアイレンズ６１０の出射端に形成される２次光源全体の大局的な照度分布と高い相関を示す。よって、照明光発生部５００が照明光学系６００に入射させる照明光画像Ｉ３は、照明光学系６００がマスク７１０に照射する照明光Ｌの照度分布である照射光画像Ｉ４にも反映される。
【０１３５】
投影光学系７００はマスクステージ７２０の直後に配され、開口絞り７３０を備える。開口絞り７３０は、照明光学系６００のフライアイレンズ６１０の出射端と光学的に共役な位置に配される。投影光学系７００の出射端には、感光性材料を塗布された基板８１０を保持する基板ステージ８２０が配される。
【０１３６】
マスクステージ７２０に保持されたマスク７１０は、照明光学系６００により照射された照明光Ｌを反射または透過する領域と吸収する領域とからなるマスクパターンを有する。よって、マスク７１０に照明光画像Ｉ４を照射することにより、マスク７１０のマスクパターンと照明光画像Ｉ４自体の照度分布との相互作用により投影光画像Ｉ５が生成される。投影光画像Ｉ５は、基板８１０の感光性材料に投影されて、要求されたパターンを有するレジスト層を基板８１０の表面に形成する。
【０１３７】
なお、図４４では照明光Ｌの光路を直線状に描いているが、照明光Ｌの光路を屈曲させることにより露光装置４００を小型化できる。また、図４４は、照明光Ｌがマスク７１０を透過するように描いているが、反射型のマスク７１０が用いられる場合もある。
【０１３８】
図４６は、照明光発生部５００の部分拡大図であり、露光装置４００における空間光変調器１００の役割を示す図である。プリズム５３０は、一対の反射面５３２、５３４を有する。プリズム５３０に入射した照明光Ｌは、一方の反射面５３２により、空間光変調器１００に向かって照射される。
【０１３９】
既に説明した通り、空間光変調器１００は、個別に揺動させることができる複数の反射部２４０を有する。よって、制御部５１０が空間光変調器１００を制御することにより、要求に応じた任意の光源画像Ｉ２を形成できる。
【０１４０】
空間光変調器１００から出射された光源画像Ｉ２は、プリズム５３０の他方の反射面５３４により反射され、図中のプリズム５３０右端面から出射される。プリズム５３０から出射された光源画像Ｉ２は、結像光学系５４０により、照明光学系６００の入射面６１２に照明光画像Ｉ３を形成する。
【０１４１】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【０１４２】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置およびシステムの動作、手順、ステップおよび段階等の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、前の処理の出力を後の処理で用いる場合でない限り、任意の順序で実現し得る。特許請求の範囲、明細書および図面において、便宜上「まず」、「次に」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するわけではない。
【符号の説明】
【０１４３】
１００  空間光変調器、２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６  空間光変調素子、２１０  基板、２１２、２１４  固定電極、２２０  遮蔽部、２２２  遮蔽板、２２４、２３２、２４８  支柱、２３０、２３１、２３３  ジンバル部、２３４  固定枠、２３５、２３７  捩じり軸部、２３６  可動枠、２３８  揺動部、２４０  反射部、２４２  支持層、２４４  反射層、２４６  可動電極、３１１  第一犠牲層、３１２  第二犠牲層、３１３  第三犠牲層、３２１、３２２  コンタクトホール、３３１  第一金属層、３３２  第二金属層、３３３  第三金属層、３３４  第四金属層、３３５  第五金属層、３３６  第六金属層、３４０  アモルファスシリコン層、３４４、３４６  高濃度ｐ型層、３５０  反射膜、４００  露光装置、５００  照明光発生部、５１０  制御部、５２０  光源、５３０  プリズム、５３２、５３４  反射面、５４０、６４０  結像光学系、５５０  ビームスプリッタ、５６０  計測部、６００  照明光学系、６１２  入射面、６１０  フライアイレンズ、６２０  コンデンサ光学系、６３０  視野絞り、７００  投影光学系、７１０  マスク、７２０  マスクステージ、７３０  開口絞り、８１０  基板、８２０  基板ステージ
【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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【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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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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