(57)【要約】【課題】空間光変調器の複数の光学要素に入射する光の強度等の使用条件をできるだけ一定にする。【解決手段】光源１０からの照明光ＩＬで照明瞳面ＩＰＰを照明する照明装置８であって、二次元の配置面に配列された複数のミラー要素１６を有し、光源１０からの照明光ＩＬを複数のミラー要素１６を介して照明瞳面ＩＰＰに導く空間光変調器１４と、複数のミラー要素１６を介した照明光ＩＬの強度又は照度を、この照明光ＩＬの光路を横切る面である可変ビームスプリッター２１のビームスプリッター面内において一律に調節する照度調節系２０と、を備える。【選択図】図１
2014203974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光で被照射面を照明する照明装置において、
二次元面に配列された複数の反射光学要素を有し、前記光源からの光を前記複数の反射光学要素を介して前記被照射面に導く空間光変調器と、
前記複数の反射光学要素を介した光の強度を調節する光強度調節部と、
を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記光強度調節部は、
前記空間光変調器に入射する光の強度に対して、前記被照射面に入射する光の強度を調節することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記光強度調節部は、
前記被照射面に導かれる光の強度と、前記被照射面とは異なる面に導かれる光の強度との割合を調節することを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記光強度調節部は、
前記複数の反射光学要素からの光の光路を横切る移動方向に移動可能に配置されて、前記被照射面に導かれる光の強度と、前記被照射面とは異なる面に導かれる光の強度との割合が互いに異なる複数の光分岐面を有する光分岐部材と、
前記光分岐部材を前記移動方向に移動させる駆動部と、
を有することを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記被照射面とは異なる面に導く光を検出する検出装置をさらに備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記光源から前記複数の反射光学要素に入射する光の強度がほぼ一定であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記光源から前記複数の反射光学要素に入射する光の積算強度に関する情報を計測する計測部と、
前記計測部の計測結果に応じて前記複数の反射光学要素の駆動量を補正する制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記光源からの光を波面分割し、前記波面分割された光を重ね合わせて照射するインテグレータ光学系を備え、
前記光強度調節部は、前記空間光変調器と前記インテグレータ光学系との間に設けられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記光強度調節部は、前記複数の反射光学要素を介した光の強度を、該光の光路を横切る面内において一律に調節することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１０】
露光光源からの光でパターンを照明し、前記露光光源からの光で前記パターン及び投影光学系を介して基板を露光する露光装置において、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の照明装置を備え、
前記照明装置を用いて前記露光光源からの光で前記パターンを照明することを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
光源からの光で被照射面を照明する照明方法において、
二次元面に配列された複数の反射光学要素を有する空間光変調器の前記複数の反射光学要素に前記光源からの光を照射することと、
前記複数の反射光学要素を介した光の強度を調節することと、  
前記強度が調節された光を前記被照射面に導くことと、
を含むことを特徴とする照明方法。
【請求項１２】
前記光の強度を調節することは、
前記空間光変調器に入射する光の強度に対して、前記被照射面に入射する光の強度を調節することを含むことを特徴とする請求項１１に記載の照明方法。
【請求項１３】
前記光の強度を調節することは、
前記被照射面に導かれる光の強度と、前記被照射面とは異なる面に導かれる光の強度との割合を調節することを含むことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の照明方法。
【請求項１４】
前記光の強度を調節することは、
前記複数の反射光学要素を介した光を、前記被照射面に導かれる光と前記被照射面とは異なる面に導かれる光とに可変の割合で分岐させることを含むことを特徴とする請求項１３に記載の照明方法。
【請求項１５】
前記光の強度を調節することは、
前記被照射面とは異なる面に導かれる光を受光することを含むことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の照明方法。
【請求項１６】
前記光源から前記複数の反射光学要素に入射する光の積算強度に関する情報を計測することと、
前記計測された積算強度に関する情報に応じて、前記複数の反射光学要素の駆動量を補正することと、をさらに含むことを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか一項に記載の照明方法。
【請求項１７】
前記強度が調節された光を波面分割し、前記波面分割された光を重ね合わせて照射することを含むことを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれか一項に記載の照明方法。
【請求項１８】
前記光の強度を調節することは、
前記複数の反射光学要素を介した光の強度を、該光の光路を横切る面内において一律に調節することを特徴とする請求項１１乃至１７のいずれか一項に記載の照明方法。
【請求項１９】
露光光源からの光でパターンを照明し、前記露光光源からの光で前記パターン及び投影光学系を介して基板を露光する露光方法において、
請求項１１乃至１８のいずれか一項に記載の照明方法を用いて前記露光光源からの光で前記パターンを照明することを特徴とする露光方法。
【請求項２０】
請求項１０に記載の露光装置を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、
前記パターンが形成された前記基板を処理することと、
を含むデバイス製造方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載の露光方法を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、
前記パターンが形成された前記基板を処理することと、
を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被照射面を照明する照明技術、その照明技術を用いる露光技術、及びこの露光技術を用いるデバイス製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体素子等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するためのリソグラフィー工程で、半導体ウエハ又はガラス基板のような感光材料が塗布された基板を露光するために使用されるステッパー又はスキャニングステッパー等の露光装置は、レチクル（マスク）を様々な照明条件で照明するために照明装置を備えている。最近の照明装置としては、照明光学系の瞳面（射出瞳が形成される面と光学的に共役な面）上での光強度分布をレチクルのパターンに応じて様々な分布に最適化できるように、光源から供給される露光用の照明光（露光光）を反射するための傾斜角可変の多数の微小なミラー要素を有する可動マルチミラー方式の空間光変調器(spatial light modulator）を含む強度分布設定光学系を備えたタイプも提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／００３８２２５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
露光装置において、露光を継続すると、露光光の照射エネルギーによって、空間光変調器のミラー要素の駆動特性（例えば駆動電圧と傾斜角との関係）が次第に変動する恐れがある。そこで、露光中の照明光学系の瞳面における光強度分布の変動を抑制するためには、例えば予めその駆動特性の変動の状態を求めておき、露光中に積算照射エネルギー又は露光時間に応じて、ミラー要素の駆動電圧を補正することが好ましい。
【０００５】
しかしながら、レチクルのパターン及び／又は基板の感光材料の感度等によって、照明光学系の瞳面における目標とする照度（単位面積当たりで単位時間当たりのエネルギー）は大きく変化するとともに、空間光変調器のミラー要素の駆動特性の変動の状態は、ミラー要素に入射する光の照度によって変化する恐れがある。このために、ミラー要素に入射する光の照度を種々に変化させて、それぞれミラー要素の駆動特性の変動の状態を求めておくこととすると、そのための時間が長くなり、露光装置の稼働効率が低下する恐れがある。
【０００６】
本発明の態様は、このような事情に鑑み、空間光変調器の光学要素の使用条件をできるだけ一定にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の態様によれば、光源からの光で被照射面を照明する照明装置において、二次元面に配列された複数の反射光学要素を有し、その光源からの光をその複数の反射光学要素を介してその被照射面に導く空間光変調器と、その複数の反射光学要素を介した光の強度を調節する光強度調節部と、を備える照明装置が提供される。
【０００８】
第２の態様によれば、露光光源からの光でパターンを照明し、その露光光源からの光でそのパターン及び投影光学系を介して基板を露光する露光装置において、第１の態様の照明装置を備え、その照明装置を用いてその露光光源からの光でそのパターンを照明する露光装置が提供される。
第３の態様によれば、光源からの光で被照射面を照明する照明方法において、二次元面に配列された複数の反射光学要素を有する空間光変調器のその複数の反射光学要素にその光源からの光を照射することと、その複数の反射光学要素を介した光の強度を調節することと、その強度が調節された光をその被照射面に導くことと、を含む照明方法が提供される。
【０００９】
第４の態様によれば、露光光源からの光でパターンを照明し、その露光光源からの光でそのパターン及び投影光学系を介して基板を露光する露光方法において、第３の態様の照明方法を用いてその露光光源からの光でそのパターンを照明する露光方法が提供される。
第５の態様によれば、本発明の態様の露光方法又は露光装置を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、そのパターンが形成されたその基板を処理することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の態様によれば、被照射面における光の強度を調節する場合には、空間光変調器の複数の反射光学要素を介した後の光の強度を調節するため、複数の反射光学要素に入射する光の強度は変化させる必要がない。このため、空間光変調器の反射光学要素の使用条件を一定にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（Ａ）は実施形態の一例に係る露光装置の概略構成を示す図、（Ｂ）は図１（Ａ）中の可変ビームスプリッターを示す図、（Ｃ）は可変ビームスプリッターの透過率分布等の一例を示す図である。
【図２】（Ａ）は図１（Ａ）中の空間光変調器のミラー要素のアレイの一部を示す拡大斜視図、（Ｂ）は図２（Ａ）中の一つのミラー要素の駆動機構を示す図である。
【図３】照明方法を含む露光方法の一例を示すフローチャートである。
【図４】（Ａ）は光強度分布の変化の一例を示す図、（Ｂ）は比較例における光強度分布の変化の他の例を示す図である。
【図５】（Ａ）は変形例に係る露光装置の照明装置を示す図、（Ｂ）は変形例に係る照明装置の要部を示す図である。
【図６】電子デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態の一例につき図１（Ａ）〜図４（Ｂ）を参照して説明する。
図１（Ａ）は本実施形態に係る露光装置ＥＸの概略構成を示す。露光装置ＥＸは、一例としてスキャニングステッパー（スキャナー）よりなる走査露光型の露光装置（投影露光装置）である。図１（Ａ）において、露光装置ＥＸは、露光用の照明光（露光光）ＩＬでレチクルＲ（マスク）のパターン面であるレチクル面Ｒａを照明する照明装置８を備えている。照明装置８は、照明光ＩＬをパルス発光する光源１０と、光源１０からの照明光ＩＬでレチクル面Ｒａを照明する照明光学系ＩＬＳと、照明条件の制御等を行う照明制御部３６と、後述の照度調節系２０及び瞳モニタ系２４とを備えている。さらに、露光装置ＥＸは、レチクルＲを移動するレチクルステージＲＳＴと、レチクルＲのパターンの像を半導体ウエハ（以下、単にウエハという。）Ｗの表面に投影する投影光学系ＰＬと、ウエハＷを移動するウエハステージＷＳＴと、装置全体の動作を統括的に制御するコンピュータよりなる主制御系３５と、各種制御系等とを備えている。
【００１３】
以下、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を設定し、Ｚ軸に垂直な平面内において図１（Ａ）の紙面に平行な方向にＸ軸を、図１（Ａ）の紙面に垂直な方向にＹ軸を設定して説明する。本実施形態では、露光時のレチクルＲ及びウエハＷの走査方向はＹ軸に平行な方向（Ｙ方向）である。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸に平行な軸の回りの回転方向（傾斜方向）をθｘ方向、θｙ方向、及びθｚ方向として説明する。
【００１４】
光源１０としては、一例として波長１９３ｎｍの直線偏光のレーザ光をパルス発光するＡｒＦエキシマレーザ光源が使用されている。なお、光源１０として、波長２４８ｎｍのレーザ光を供給するＫｒＦエキシマレーザ光源、又は固体レーザ光源（ＹＡＧレーザ、半導体レーザ等）から出力されるレーザ光の高調波をパルス発生する高調波発生装置等も使用できる。
【００１５】
図１（Ａ）において、光源１０から射出された照明光ＩＬは、ビームエキスパンダ１１を含む伝達光学系、照明光ＩＬの偏光方向及び偏光状態を調整するための例えば回転可能な１／２波長板及び１／４波長板等を含む偏光光学系１２、及び光路折り曲げ用のミラー１３を経て、空間光変調器（spatial light modulator:ＳＬＭ）１４のそれぞれ直交する２軸の回りの傾斜角が可変の多数の微小なミラー要素１６の反射面に所定の小さい入射角で斜めに入射する。照明光ＩＬは、ビームエキスパンダ１１によってほぼ平行光束となって、ミラー要素１６のアレイ上の例えばＹ方向に細長い長方形の照射領域に入射する。空間光変調器１４（以下、ＳＬＭ１４という。）は、多数のミラー要素１６のアレイと、各ミラー要素１６を支持して駆動する駆動基板部１５とを有する。以下では、ミラー要素１６の２軸の回りの傾斜角（いわゆる、チルト角）を単にミラー要素１６の角度とも称する。各ミラー要素１６の角度はＳＬＭ制御系１７によって制御される。
【００１６】
ＳＬＭ１４の全部のミラー要素１６の反射面は、ミラー要素１６の傾斜角が０の状態（又は電源オフの状態）で、ＺＹ面に対して小さい角度で傾斜した平面（以下、配置面ともいう。）に設置されている。
図２（Ａ）は、ＳＬＭ１４の一部を示す拡大斜視図である。図２（Ａ）において、ＳＬＭ１４の駆動基板部１５の表面には、ほぼＹ方向及びＺ方向に一定ピッチで近接して配列された多数のミラー要素１６のアレイが支持されている。
【００１７】
図２（Ｂ）に示すように、ミラー要素１６の駆動機構は、一例としてミラー要素１６を支柱４１を介して支持する４つのヒンジ部材４３と、支持基板４４と、支持基板４４上にヒンジ部材４３を支持する４つの絶縁性の支柱部材４２と、支持基板４４上に形成された４つの電極４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ，４５Ｄとを備えている。ミラー要素１６の個数は例えば数千〜数１０万である。この構成例では、ミラー要素１６はアルミニウム等の金属から形成され、全部のミラー要素１６は共通の信号ライン（不図示）を介して接地されている。また、ミラー要素１６の４つの電極４５Ａ〜４５Ｄには個別の信号ライン（不図示）を介してＳＬＭ制御系１７によって、所定範囲内で連続的に可変の電圧である駆動電圧が印加される。
【００１８】
各ミラー要素１６に対向する電極４５Ａ〜４５Ｄの駆動電圧を個別に制御して、各ミラー要素１６とこれに対向する電極４５Ａ〜４５Ｄとの間の電位差を制御することで、４つのヒンジ部材４３を介して可撓的に支持される支柱４１を揺動及び傾斜させることができる。これによって、支柱４１に固設された各ミラー要素１６の反射面の直交する２軸の回りの傾斜角を所定の可変範囲内で連続的に制御することができる。
【００１９】
駆動基板部１５に設けられたミラー要素１６のアレイ及びこれらの駆動機構は、例えばＭＥＭＳ（Microelectromechanical Systems：微小電気機械システム）技術を用いて製造することが可能である。また、ミラー要素１６のアレイを有する空間光変調器としては、例えば欧州特許公開第７７９５３０号明細書、又は米国特許第６，９００，９１５号明細書等に開示されているものを使用可能である。なお、ミラー要素１６はほぼ正方形の平面ミラーであるが、その形状は矩形又は円形等の任意の形状であってもよい。
【００２０】
図１（Ａ）において、ＳＬＭ１４は、照明条件に応じて、多数のミラー要素１６を介して後述のマイクロフライアイレンズ２５の入射面２５Ｉに所定の光強度分布（光量分布）を形成する。各ミラー要素１６の直交する２軸の回りの角度によって、このミラー要素１６で反射された光の入射面２５Ｉにおける照射領域の中心のＹ方向及びＺ方向の位置（入射位置）が規定される。各ミラー要素１６の角度と、その反射光の入射面２５Ｉにおける入射位置との変換関係は照明制御部３６内の記憶部に記憶されている。また、ＳＬＭ１４のミラー要素１６の駆動特性（電極４５Ａ〜４５Ｄに印加される駆動電圧と、ミラー要素１６の直交する２軸の回りの角度との関係）も予め求められており、その駆動特性の情報も照明制御部３６内の記憶部に記憶されている。ＳＬＭ１４の個々のミラー要素１６からの反射光の入射面２５Ｉにおける入射位置（ひいては、後述の照明瞳面ＩＰＰにおける入射位置）が設定されると、照明制御部３６では、その入射位置及びその変換関係から、個々のミラー要素１６の角度を求めることができ、求められた角度及びその駆動特性から、その個々のミラー要素１６の駆動電圧を求めることができる。この駆動電圧の情報がＳＬＭ制御系１７に供給され、ＳＬＭ制御系１７が各ミラー要素１６の駆動電圧を制御することで、各ミラー要素１６の角度が目標値に設定される。
【００２１】
ＳＬＭ１４の多数のミラー要素１６で反射された照明光ＩＬは、照明光学系ＩＬＳの光軸ＡＸＩに沿って照明光ＩＬをほぼ平行な光に変換する入射光学系１８に入射する。入射光学系１８は、入射面２５Ｉに形成される光強度分布と相似な分布を入射面２５Ｉと入射光学系１８との間の面に形成する働きをも有する。入射光学系１８を通過した照明光ＩＬは、第１レンズ系１９ａ及び第２レンズ系１９ｂよりなるリレー光学系１９を介してマイクロフライアイレンズ２５の入射面２５Ｉに入射する。マイクロフライアイレンズ２５は、多数の微小なレンズエレメントをＺ方向及びＹ方向にほぼ密着するように配置したものであり、マイクロフライアイレンズ２５の射出面が照明光学系ＩＬＳの瞳面（以下、照明瞳面という）ＩＰＰとなる。照明瞳面ＩＰＰは、照明光学系ＩＬＳの射出瞳が形成される面と光学的に共役である。マイクロフライアイレンズ２５の射出面（照明瞳面ＩＰＰ）には、波面分割によって多数の二次光源（光源像）よりなる面光源が形成される。
【００２２】
マイクロフライアイレンズ２５は、多数の光学系を並列に配置したものであるため、入射面２５Ｉにおける大局的な光強度分布がそのまま射出面である照明瞳面ＩＰＰに伝達される。言い換えると、入射面２５Ｉに形成される大局的な光強度分布と、二次光源全体の大局的な光強度分布とが高い相関を示す。このため、入射面２５Ｉに形成される照明光ＩＬの任意の光強度分布がほぼそのまま照明瞳面ＩＰＰにおける光強度分布となり、入射面２５Ｉは照明瞳面ＩＰＰと等価な面である。また、入射光学系１８及びリレー光学系１９よりなる光学系によって、入射面２５Ｉは、ミラー要素１６の配置面に対してほぼ空間的にフーリエ変換の関係にある。
【００２３】
なお、マイクロフライアイレンズ２５の代わりにフライアイレンズを使用してもよい。また、マイクロフライアイレンズとして、例えば米国特許第６，９１３，３７３号明細書に開示されているシリンドリカル・マイクロフライアイレンズを用いてもよい。
また、フライアイレンズやマイクロフライアイレンズのように射出側レンズ面の前側焦点位置を入射側レンズ面の位置に設定するもの以外に、多数のレンズ面を並列に配置したレンズアレイを適用することもできる。
本実施形態では、一例として、照明瞳面ＩＰＰ又はこの近傍の面に、円形開口を持つ開口絞り２６が設置されている。開口絞り２６によって、コヒーレンスファクタ（いわゆるσ値）が１の円周部が規定されている。なお、ＳＬＭ１４のミラー要素１６のアレイからの反射光によって、σ値が１の円周部を規定する場合には、開口絞り２６は省略できる。
【００２４】
さらに、第１レンズ系１９ａと第２レンズ系１９ｂとの間に、光軸ＡＸＩに対してほぼ４５度で交差するように、互いに透過率が異なる複数のビームスプリッター部を持つビームスプリッター（以下、可変ビームスプリッターという。）２１が設置されている。また、可変ビームスプリッター２１を、そのビームスプリッター面に沿った移動方向ＤＲに沿って移動する駆動部ＤＲＶが設けられている。可変ビームスプリッター２１を透過した照明光ＩＬ１は、第２レンズ系１９ｂを介してマイクロフライアイレンズ２５に入射する。可変ビームスプリッター２１及び駆動部ＤＲＶから、照明瞳面ＩＰＰにおける照明光ＩＬの照度を複数段階に亘って大まかに切り換える照度調節系２０が構成され、駆動部ＤＲＶは照明制御部３６によって制御される。
【００２５】
可変ビームスプリッター２１のビームスプリッター面が設置されている面の中心（光軸ＡＸＩ上の位置）は、一例として、ＳＬＭ１４のミラー要素１６のアレイの配置面とほぼ共役である。また、図２（Ｂ）に示すように、可変ビームスプリッター２１上での照明光ＩＬの照射領域ＩＬＡは、移動方向ＤＲに直交する方向に細長いほぼ長方形の領域である。そして、可変ビームスプリッター２１は、移動方向ＤＲに沿ってそれぞれ照射領域ＩＬＡよりもわずかに大きい複数（図１（Ｂ）では５個）のビームスプリッター部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅに区分され、ビームスプリッター部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅの照明光ＩＬに対する透過率と反射率との比は、一例としてそれぞれ９：１、７：３、５：５、３：７、及び１：９に設定されている。このため、照明制御部３６の制御のもとで駆動部ＤＲＶが可変ビームスプリッター２１を移動方向ＤＲに沿って移動して、ビームスプリッター部２１ａ〜２１ｅを照射領域ＩＬＡに順次設定することによって、可変ビームスプリッター２１における照明光ＩＬの透過率ＩＴ及び反射率ＩＲを、それぞれ図１（Ｃ）に示す実線の折れ線Ａ１及び点線の折れ線Ａ２に従って複数段階で調節できる。なお、可変ビームスプリッター２１のビームスプリッター面が設置されている面の中心（光軸ＡＸＩ上の位置）を、ＳＬＭ１４のミラー要素１６のアレイの配置面に対するフーリエ変換面、照明瞳面ＩＰＰと光学的に共役な面、照明瞳面ＩＰＰと等価な面、または照明瞳面ＩＰＰと等価な面と光学的に共役な面にしてもよい。ここで、可変ビームスプリッター２１のビームスプリッター面が設置されている面は、ＳＬＭ１４のミラー要素１６のアレイの配置面とマイクロフライアイレンズ２５との間であれば良い。
【００２６】
本実施形態では、一例として、光源１０からビームエキスパンダ１１、偏光光学系１２、及びミラー１３を介してＳＬＭ１４のミラー要素１６のアレイに供給される照明光ＩＬの照度（単位面積当たりの単位時間当たりに入射するパルスエネルギー）はほぼ一定であり、その照度のばらつきは平均値（設定値）に対して数％程度以下である。そして、入射面２５Ｉ、ひいては照明瞳面ＩＰＰにおける照明光ＩＬの照度の調節は、ＳＬＭ１４と照明瞳面ＩＰＰとの間にある可変ビームスプリッター２１の移動方向ＤＲにおける位置を制御して、可変ビームスプリッター２１を透過する照明光ＩＬの透過率を制御することによって行われる。なお、図１（Ｂ）の可変ビームスプリッター２１を用いる場合には、照明光ＩＬの透過率は５段階で制御可能であるが、制御可能な透過率の数（ビームスプリッター部２１ａ〜２１ｅの数）は任意の複数の数でよい。
【００２７】
また、可変ビームスプリッター２１で反射（分岐）された照明光ＩＬ２は、集光レンズ２２を介してＣＣＤ又はＣＭＯＳ型の２次元の撮像素子２３の受光面に入射する。撮像素子２３の受光面が配置されている検出面ＨＰは、集光レンズ２２によって、マイクロフライアイレンズ２５の入射面２５Ｉと光学的に共役に設定されている。言い換えると、検出面ＨＰは照明瞳面ＩＰＰと等価な面でもある。可変ビームスプリッター２１、集光レンズ２２、及び撮像素子２３を含んで瞳モニタ系２４が構成されている。
【００２８】
撮像素子２３の撮像信号を処理回路（不図示）で処理することによって、入射面２５Ｉの光強度分布、ひいては照明瞳面ＩＰＰにおける光強度分布を計測できる。計測結果は照明制御部３６に供給される。なお、照明制御部３６は、主制御系３５を含むコンピュータのソフトウェア上の機能であってもよい。
また、照明瞳面ＩＰＰに形成された面光源からの照明光（これも照明光ＩＬとする）は、第１リレーレンズ２８、レチクルブラインド（視野絞り）２９、第２リレーレンズ３０、光路折り曲げ用のミラー３１、及びコンデンサー光学系３２を介して、レチクル面Ｒａの照明領域を均一な照度分布で照明する。レチクルブラインド２９は、固定ブラインド及び走査露光時に開閉する可動ブラインドを有する。ビームエキスパンダ１１からＳＬＭ１４までの光学部材、入射光学系１８、リレー光学系１９、及びマイクロフライアイレンズ２５からコンデンサー光学系３２までの光学系を含んで照明光学系ＩＬＳが構成されている。照明光学系ＩＬＳは、マイクロフライアイレンズ２５（フライアイ光学系）と、コンデンサー光学系３２とから構成されるインテグレータ光学系を備えている。照明光学系ＩＬＳの各光学部材は、不図示のフレームに支持されている。
【００２９】
照明光学系ＩＬＳからの照明光ＩＬのもとで、レチクルＲの照明領域内のパターンは、両側（又はウエハ側に片側）テレセントリックの投影光学系ＰＬを介して、ウエハＷの一つのショット領域の露光領域に所定の投影倍率（例えば１／４、１／５等）で投影される。投影光学系ＰＬの瞳面（以下、投影瞳面という）ＰＬＰ又はその近傍には開口絞りＡＳが設置されている。投影瞳面ＰＬＰは、投影光学系ＰＬの射出瞳が形成される面と光学的に共役であり、投影瞳面ＰＬＰは、照明瞳面ＩＰＰと光学的に共役でもある。ウエハＷ（基板）は、リシコン等の基材の表面にフォトレジスト（感光材料）を所定の厚さで塗布したものを含む。
【００３０】
また、レチクルＲはレチクルステージＲＳＴの上面に吸着保持され、レチクルステージＲＳＴは、不図示のレチクルベースの上面（ＸＹ平面に平行な面）に、Ｙ方向に一定速度で移動可能に、かつ少なくともＸ方向、Ｙ方向、及びθｚ方向に移動可能に載置されている。レチクルステージＲＳＴの２次元的な位置は不図示のレーザ干渉計によって計測され、この計測情報に基づいて主制御系３５が、リニアモータ等を含む駆動系３７を介してレチクルステージＲＳＴの位置及び速度を制御する。
【００３１】
一方、ウエハＷはウエハホルダ（不図示）を介してウエハステージＷＳＴの上面に吸着保持され、ウエハステージＷＳＴは、不図示のウエハベースの上面（ＸＹ平面に平行な面）でＸ方向、Ｙ方向、及びθｚ方向に移動可能であるとともに、Ｙ方向に一定速度で移動可能である。ウエハステージＷＳＴの２次元的な位置は不図示のレーザ干渉計及び／又は回折格子を用いるエンコーダ装置によって計測され、この計測情報に基づいて、主制御系３５がリニアモータ等を含む駆動系３８を介してウエハステージＷＳＴの位置及び速度を制御する。なお、レチクルＲ及びウエハＷのアライメントを行うためのアライメント系（不図示）も備えられている。
【００３２】
また、本実施形態では、ウエハステージＷＳＴに、投影瞳面ＰＬＰの光強度分布をモニタするための開口計測系３９が設けられている。開口計測系３９の構成は、瞳モニタ系２４の集光レンズ２２及び撮像素子２３と同様である。レチクルステージＲＳＴにレチクルＲが載置されていない状態で、開口計測系３９を投影光学系ＰＬの露光領域に移動して、照明光学系ＩＬＳから照明光ＩＬを照射することで、開口計測系３９によって投影瞳面ＰＬＰの光強度分布、ひいては照明瞳面ＩＰＰの光強度分布を計測できる。計測結果は照明制御部３６に供給される。なお、ウエハステージＷＳＴに固定される開口計測系３９の代わりに、ウエハステージＷＳＴ又はレチクルステージＲＳＴに設けられる着脱式の開口計測系を使用することも可能である。
【００３３】
露光装置ＥＸの露光時の基本的な動作として、ウエハステージＷＳＴを駆動してウエハＷの露光対象のショット領域を露光領域の手前に移動（ステップ移動）する。そして、光源１０の発光を開始して、照明光学系ＩＬＳからの照明光ＩＬでレチクルＲを照明し、レチクルＲのパターンの投影光学系ＰＬによる像でウエハＷを露光しつつ、レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴを介してレチクルＲ及びウエハＷを投影倍率を速度比としてＹ方向に同期して移動することで、ウエハＷの一つのショット領域にレチクルＲのパターンの像が走査露光される。このようにウエハＷのステップ移動と走査露光とを繰り返すステップ・アンド・スキャン動作によって、ウエハＷの全部のショット領域にレチクルＲのパターンの像が露光される。なお、レチクルＲ及びウエハＷの走査方向を図１（Ａ）におけるＸ方向とすることもできる。
【００３４】
次に、本実施形態の露光装置ＥＸを用いる照明方法を含む露光方法の一例につき、図３のフローチャートを参照して説明する。この動作は主制御系３５によって制御される。まず、図３のステップ１０２において、レチクルステージＲＳＴにレチクルＲがロードされる。そして、主制御系３５は、内部の記憶装置の露光データファイルからレチクルＲのパターン及び露光対象のウエハＷのフォトレジストの感度に応じて定められている照明条件（ここでは照明瞳面ＩＰＰにおける照明光ＩＬの光強度分布、偏光状態、及び照度を含む）を読み出し、読み出した照明条件を照明制御部３６に入力する（ステップ１０４）。照明制御部３６は、入力された偏光状態に応じて偏光光学系１２の波長板の回転角の調整等を行う。
【００３５】
さらに、照明制御部３６は、その入力された照明瞳面ＩＰＰにおける照度の目標値、光源１０から出力されてＳＬＭ１４のミラー要素１６のアレイに入射する照明光ＩＬの既知の照度、及びミラー要素１６のアレイから照明瞳面ＩＰＰまでの光学系（可変ビームスプリッター２１を除く部分の光学系）の既知の透過率を用いて、可変ビームスプリッター２１における透過率の目標値を計算する。そして、照度調節系２０の可変ビームスプリッター２１のビームスプリッター部２１ａ〜２１ｅのうちで、その計算された透過率の目標値に最も近い透過率を持つビームスプリッター部が照明光ＩＬの照射領域ＩＬＡに設定されるように、駆動部ＤＲＶを介して可変ビームスプリッター２１の移動方向ＤＲの位置を調節する（ステップ１０６）。可変ビームスプリッター２１は、例えば点線で示す位置Ａ３に移動される。なお、照度調節系２０による照度の調節は、可変ビームスプリッター２１の透過率を複数段階のうちのいずれかに設定する大まかな調節であり、最終的に高精度に設定する必要があるのは走査露光後のウエハＷの各ショット領域における露光量（照度と露光時間との積）である。このため、照明瞳面ＩＰＰにおける照度が目標値からある程度ずれていても、例えばレチクルＲ及びウエハＷの走査速度の調整によって、その露光量を目標範囲内に制御可能である。
【００３６】
また、照明制御部３６は、その入力された照明瞳面ＩＰＰの光強度分布が設定されるように、ＳＬＭ１４の各ミラー要素１６からの反射光の照明瞳面ＩＰＰにおける入射位置を求める。さらに、照明制御部３６は、各ミラー要素１６からの反射光の入射位置、上述のミラー要素１６の角度と入射位置との既知の変換関係、及びミラー要素１６の既知の駆動特性（駆動電圧と角度との関係）に基づいて、各ミラー要素１６の駆動電圧を求め、求めた駆動電圧をＳＬＭ制御系１７に設定する。これによって、目標とする光強度分布が設定されるように、ＳＬＭ１４の各ミラー要素１６の角度が個別に設定される（ステップ１０８）。ここでは、一例として、照明条件は輪帯照明であり、照明瞳面ＩＰＰに設定すべき照明光ＩＬの光強度分布は、図４（Ａ）の光軸を中心とする輪帯状の領域５１で強度が大きくなる分布であるとする。この後、レチクルＲのアライメントが行われる。
【００３７】
そして、ウエハステージＷＳＴにフォトレジストが塗布された未露光のウエハＷをロードしてアライメントを行い（ステップ１１０）、光源１０による照明光ＩＬの発光を開始させる（ステップ１１２）。これによって、照明光ＩＬがＳＬＭ１４の複数のミラー要素１６に入射し、入射した照明光ＩＬがそれらのミラー要素１６によって反射され（ステップ１１４）、反射された照明光ＩＬの照度が照度調節系２０の可変ビームスプリッター２１によって、そのビームスプリッター面に沿って一律に調節され（ステップ１１６）、照度が調節された照明光ＩＬが照明瞳面ＩＰＰを照明する（ステップ１１８）。そして、照明瞳面ＩＰＰからの照明光ＩＬのもとで、レチクルＲ及び投影光学系ＰＬを介してウエハＷが走査露光され（ステップ１２０）、光源１０の発光が停止され、ウエハＷがアンロードされる（ステップ１２２）。その後のステップ１２４において、露光対象のウエハがある場合には、ステップ１１０〜１２２の照明及び露光の動作が繰り返される。
【００３８】
また、別のレチクルのパターンを露光するときに、照明瞳面ＩＰＰにおける照度の目標値が変更されたときには、その照度の目標値により近い照度が照明瞳面ＩＰＰに設定されるように、照度調節系２０の可変ビームスプリッター２１の位置が調節される。この照明方法及び露光方法によれば、光源１０からＳＬＭ１４のミラー要素１６のアレイに入射する照明光ＩＬの照度はほぼ一定であり、照明瞳面ＩＰＰにおける照度の目標値が変更されたときには、ＳＬＭ１４と照明瞳面ＩＰＰとの間にある可変ビームスプリッター２１の移動方向ＤＲの位置を調節するだけでよい。従って、照明瞳面ＩＰＰにおける照度の調節を容易に行うことができる。また、常に目標とする照明条件でレチクルＲを照明でき、レチクルＲのパターンの像を高精度にウエハＷに露光できる。
【００３９】
さらに、このような露光を継続していくと、例えば照明光ＩＬの照射エネルギーによるＳＬＭ１４のミラー要素１６の駆動機構（例えば図２（Ｂ）の４つのヒンジ部材４３）の温度上昇等によって、ＳＬＭ１４のミラー要素１６の駆動特性（駆動電圧と角度との関係）が変動する。一例として、駆動機構の温度上昇によって、同じ駆動電圧でもミラー要素１６の角度が大きく変化するようになるため、露光中にミラー要素１６の駆動電圧を固定しておくと、照明瞳面ＩＰＰにおける光強度分布は次第に広がって、図４（Ａ）の点線の輪帯状の領域５２Ａで強度が大きくなるような分布に変化する。このままでは、照明条件が変化して、投影光学系ＰＬの解像度の低下等が生じる恐れがある。
【００４０】
そこで、一例として、ウエハＷの露光を行う前に、ＳＬＭ１４の各ミラー要素１６の角度を照明瞳面ＩＰＰで目標とする光強度分布が得られるように設定し、光源１０の発光を開始させて、瞳モニタ系２４で照明瞳面ＩＰＰにおける照明光ＩＬの光強度分布を所定のサンプリングレートでモニタする。そして、照明制御部３６では、瞳モニタ系２３を介して計測された複数の光強度分布に基づいて、光源１０の発光開始後の照明光ＩＬの積算照射エネルギー（又は露光時間若しくは発光時間）に応じて、照明瞳面ＩＰＰにおける光強度分布を目標とする分布に維持しておくための、ミラー要素１６の補正後の駆動特性を求める。この補正後の駆動特性は、一例として、積算照射エネルギーが例えばＥｉ（ｉ＝１，２，…）に達したとき、又は露光時間が例えばＴｉに達したときの駆動特性をテーブルとしたものである。このテーブルを作成するための光強度分布のモニタに際しては、瞳モニタ系２４の代わりに開口計測系３９等を使用することも可能である。
【００４１】
また、駆動特性変動のタイミングのモニタ用に積算照射エネルギーを使用する場合には、例えば図１（Ａ）の入射光学系１８とリレー光学系１９との間に設けたビームスプリッター（不図示）で分岐された光の強度をモニタする光電センサよりなるインテグレータセンサ（不図示）を設け、このインテグレータセンサの出力を積算すればよい。一方、そのモニタ用に露光時間（又は発光時間）を使用する場合には、例えば主制御系３５から光源１０に出力される発光トリガーパルス（不図示）をモニタしてもよい。
【００４２】
この後、ステップ１２０のウエハの露光中に、積算照射エネルギーがＥｉに達するか、又は露光時間がＴｉに達したときに、照明制御部３６では、そのテーブルからｉ番目の補正後の駆動特性を読み出し、この補正後の駆動特性に基づいてＳＬＭ１４の各ミラー要素１６の駆動電圧を算出し、算出結果をＳＬＭ制御系１７に設定する。これによって、照明光ＩＬの照射エネルギーでミラー要素１６の駆動特性が変動しても、照明瞳面ＩＰＰの光強度分布を目標とする範囲内に維持できる。
【００４３】
この駆動特性の補正に関して、本実施形態では、照明瞳面ＩＰＰにおける照度の大まかな調節を、ＳＬＭ１４と照明瞳面ＩＰＰとの間にある照度調節系２０を用いて行っている。そして、ＳＬＭ１４のミラー要素１６に入射する照明光ＩＬの照度はほぼ一定であるため、その補正後の駆動特性のテーブルの作成は、１回行うだけでよいため、露光装置ＥＸの稼働効率を高く維持できる。
【００４４】
これに対して、照明瞳面ＩＰＰにおける照度の大まかな調節を、光源１０とＳＬＭ１４との間にある（ＳＬＭ１４の上流にある）例えばターレット方式で交換可能に配置された複数の互いに透過率（減光率）が異なるＮＤ(Neutral Density)フィルタ等を用いて行うことも可能である。しかしながら、この場合（以下、比較例という。）には、照明瞳面ＩＰＰにおける照度の目標値が切り換えられると、光源１０から射出されて、ＳＬＭ１４のミラー要素１６に入射する照明光ＩＬの照度が大きく変化する。例えば、その照度がほぼ最小値に設定された場合には、ＳＬＭ１４のミラー要素１６の駆動機構の温度上昇の割合が小さくなり、ＳＬＭ１４のミラー要素１６の駆動特性の変動量も小さくなる。このため、輪帯照明であれば、変動後の照明瞳面ＩＰＰの光強度分布は、図４（Ｂ）の点線の輪帯状の領域５２Ｂで示すように、元の領域５１に近い分布となる。このため、照明瞳面ＩＰＰにおける光強度分布を例えば５段階に亘って切り換えるとき、比較例においては、その５段階の照度に関してそれぞれミラー要素１６の補正後の駆動特性のテーブルを求めておく必要がある。さらに、各段階の照度に関して光強度分布の変動状態を計測する場合には、その間に、ミラー要素１６の温度が十分に下がるまでの冷却期間を設ける必要がある。この結果、その補正後の駆動特性のテーブルを求めるための時間（ＳＬＭ１４の調整時間又はキャリブレーション時間）が例えば５倍以上に長くなり、露光装置ＥＸの稼働効率が低下することになる。
【００４５】
上述のように、本実施形態の露光装置ＥＸは、光源１０からの照明光ＩＬで照明瞳面ＩＰＰ（被照射面）を照明する照明装置８を備えている。そして、照明装置８は、二次元の配置面に配列された複数のミラー要素１６（反射光学要素）を有し、光源１０からの照明光ＩＬを複数のミラー要素１６を介して照明瞳面ＩＰＰに導くＳＬＭ（空間光変調器）１４と、複数のミラー要素１６を介した照明光ＩＬの強度又は照度を、この照明光ＩＬの光路を横切る面（可変ビームスプリッター２１のビームスプリッター面）内において一律な透過率で調節する照度調節系２０（光強度調節部）と、を備えている。
【００４６】
また、照明装置８を用いる照明方法は、光源１０からの照明光ＩＬで照明瞳面ＩＰＰを照明する照明方法において、ＳＬＭ１４の複数のミラー要素１６に光源１０からの照明光ＩＬを照射するステップ１１２と、複数のミラー要素１６を介した照明光ＩＬの強度又は照度を、この照明光ＩＬの光路を横切る面内において一律に調節するステップ１１６と、その強度又は照度が調節された照明光ＩＬを照明瞳面ＩＰＰに導くステップ１１８と、を含んでいる。
【００４７】
本実施形態によれば、照明瞳面ＩＰＰにおける照明光ＩＬの照度を調整する場合には、ＳＬＭ１４の複数のミラー要素１６を介した後の照明光ＩＬの強度が一律に調整される。このため、複数のミラー要素１６に入射する照明光ＩＬの照度は変化させる必要がなく、ＳＬＭ１４のミラー要素１６の使用条件（ここでは使用時間中に入射する照明光ＩＬの照度）を一定にできる。従って、光源１０からＳＬＭ１４のミラー要素１６に入射する照明光ＩＬの照射エネルギーに起因するミラー要素１６の駆動特性（駆動電圧と角度との関係）の変動の状態を求めておく場合には、光源１０から入射する照明光ＩＬに関して１回だけその変動の状態を求めておくだけでよいため、ＳＬＭ１４の調整時間等が短縮され、露光装置ＥＸの稼働効率を向上できる。
【００４８】
また、本実施形態では、照度調節系２０の可変ビームスプリッター２１は、ＳＬＭ１４からの照明光ＩＬを照明瞳面ＩＰＰ及び瞳モニタ系２４の受光面（検出面ＨＰ）に分岐するための光学部材を兼用している。このため、照明光学系ＩＬＳの光軸方向の長さを短く設定でき、照明光学系ＩＬＳを小型化できる。
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、露光用の光源１０からの照明光ＩＬでレチクルＲのパターンを照明し、照明光ＩＬでそのパターン及び投影光学系ＰＬを介してウエハＷ（基板）を露光する露光装置において、本実施形態の照明装置８を用いて光源１０からの照明光ＩＬでそのパターンを照明している。従って、露光装置ＥＸ又は露光装置ＥＸを用いる露光方法によれば、露光装置ＥＸの稼働効率を高く維持した状態で、常にレチクルＲを目標とする照明条件で照明でき、レチクルＲのパターンの像を高精度にウエハＷに露光できる。
【００４９】
なお、上記の実施形態では以下のような変形が可能である。
まず、照度調節系２０の代わりに、透過率（ひいては反射率）が互いに異なり回転可能なターレット板に固定された複数のビームスプリッター、及びそのターレット板を回転する駆動部よりなる調節系を使用し、照明瞳面ＩＰＰの照度を切り換えるときにはそのターレット板を回転してもよい。この調節系では、その複数のビームスプリッターは、光軸ＡＸＩに対して例えば４５度で傾斜した面に沿って配置される。
【００５０】
また、照明装置８が例えば瞳モニタ系２４を備えていない場合には、照度調節系２０の代わりに、回転可能なターレット板に固定された互いに透過率又は減光率（照明光ＩＬの吸収率）が異なる複数のＮＤフィルタ、及びそのターレット板を回転する駆動部よりなる調節系を使用してもよい。この場合の調節系の複数のＮＤフィルタの設置面は、例えば図１（Ａ）のＳＬＭ１４の複数のミラー要素１６とマイクロフライアイレンズ２５との間の照明光ＩＬの光路上の任意の位置（例えば入射光学系１８と第１レンズ系１９ａとの間）に設置できる。そして、照明瞳面ＩＰＰにおける照度を切り換えるときにはそのターレット板を回転すればよい。
【００５１】
また、上記の実施形態では、ＳＬＭ１４とは別の照度調節系２０を用いて照明瞳面ＩＰＰにおける照度を調節している。これに対して、図５（Ａ）の変形例で示すように、ＳＬＭ１４を照明瞳面ＩＰＰにおける照度を調節するための機構の一部として使用してもよい。なお、図５（Ａ）及び（Ｂ）において、図１（Ａ）に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５２】
図５（Ａ）は、この変形例の露光装置の照明光学系ＩＬＳＡを備える照明装置８Ａを示し、図５（Ｂ）は、照明装置８Ａの要部を示す。図５（Ａ）において、入射光学系１８とリレー光学系１９の第１レンズ系１９ａとの間の配置面ＡＰに、照明光学系ＩＬＳＡの光軸ＡＸＩを中心とする円形の開口を有する絞り部材３３が配置され、第１レンズ系１９ａと第２レンズ系１９ｂとの間に、ＳＬＭ１４の複数のミラー要素１６で反射された照明光ＩＬを照明瞳面ＩＰＰ及び瞳モニタ系２４の検出面ＨＰに分岐するための、透過率が大きく反射率の小さいビームスプリッター２１Ａが配置されている。一例として、絞り部材３３の配置面ＡＰは、マイクロフライアイレンズ２５の入射面２５Ｉと光学的に共役であり、絞り部材３３の開口の大きさは、入射面２５Ｉにおけるσ値が１の円周と共役な円周よりも大きく設定されている。ＳＬＭ１４及び絞り部材３３から光強度調節部が構成されている。この他の構成は上記の実施形態と同様である。
【００５３】
この変形例の照明装置８Ａにおいても、光源１０からＳＬＭ１４の複数のミラー要素１６に入射する照明光ＩＬの照度はほぼ一定である。そして、照明瞳面ＩＰＰにおける照明光ＩＬの照度を調節するために、照明制御部３６は、ＳＬＭ１４の複数のミラー要素１６のうちの一部のミラー要素１６の傾斜角を大きく設定し、この一部のミラー要素１６からの反射光（図５（Ａ）では反射光ＩＬ３，ＩＬ４）を入射光学系１８を介して絞り部材３３に照射する。そして、複数のミラー要素１６のうちで、その反射光が絞り部材３３に照射されるミラー要素１６の割合を制御することで、照明瞳面ＩＰＰにおける照明光ＩＬの照度を調節する。例えば図５（Ｂ）のように、ミラー要素１６のうちのより多くのミラー要素１６からの反射光ＩＬ３〜ＩＬ６を絞り部材３３に照射することで、照明瞳面ＩＰＰにおける照度を低下させることができる。
【００５４】
この変形例によれば、ＳＬＭ１４と照明瞳面ＩＰＰとの間に絞り部材３３を配置して、ＳＬＭ１４のミラー要素１６の一部のミラー要素１６からの反射光を絞り部材３３に照射するのみで、照明瞳面ＩＰＰにおける照度を例えば一律に調節できる。従って、簡単な構成で、複数のミラー要素１６に入射する照明光ＩＬの照度は変化させる必要がなく、ＳＬＭ１４のミラー要素１６の使用条件（ここでは使用時間中に入射する照明光ＩＬの照度）を一定にできる。
【００５５】
なお、この変形例において、絞り部材３３は、ＳＬＭ１４の複数のミラー要素１６と照明瞳面ＩＰＰとの間に任意の位置に配置可能であり、絞り部材３３を例えばビームスプリッター２１Ａの前後に配置することも可能である。また、絞り部材３３を複数のミラー要素１６と入射光学系１８との間に配置することも可能である。さらに、開口絞り２６で絞り部材３３を兼用することも可能である。
【００５６】
また、上記の実施形態では、輪帯照明が使用されているが、照明条件として、照明瞳面ＩＰＰにおいて、円形領域、４極の領域、又は２極の領域等で光強度が大きくなる光強度分布を使用する任意の照明条件を使用する場合にも、上記の実施形態の照明方法が適用できる。
なお、上記の実施形態では、入射面２５Ｉ又は照明瞳面ＩＰＰにおける光強度分布（光量分布）を設定するために複数のミラー要素１６の直交する２軸の回りの傾斜角を制御可能なＳＬＭ１４が使用されている。しかしながら、ＳＬＭ１４の代わりに、それぞれ反射面の法線方向の位置が制御可能な複数のミラー要素のアレイを有する空間光変調器を使用する場合にも、上記の実施形態の照明方法が適用可能である。このような空間光変調器としては、たとえば米国特許第５，３１２，５１３号明細書、並びに米国特許第６，８８５，４９３号明細書の図１ｄに開示される空間光変調器を用いることができる。これらの空間光変調器では、二次元的な高さ分布を形成することで回折面と同様の作用を入射光に与えることができる。なお、上述した二次元的に配列された複数の反射面を持つ空間光変調器を、たとえば米国特許第６，８９１，６５５号明細書や、米国特許公開第２００５／００９５７４９号明細書の開示に従って変形しても良い。さらに、ＳＬＭ１４の代わりに、例えばそれぞれ入射する光の状態（反射角、屈折角、透過率等）を制御可能な複数の光学要素を備える任意の光変調器を使用する場合にも、本発明が適用可能である。
【００５７】
また、上記の実施形態ではオプティカルインテグレータとして図１（Ａ）の波面分割型のインテグレータであるマイクロフライアイレンズ２５等が使用されている。しかしながら、オプティカルインテグレータとしては、内面反射型のオプティカルインテグレータとしてのロッド型インテグレータを用いることもできる。
また、上記の実施形態の照明装置８，８Ａ及び照明方法は例えば国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞をウエハＷ上に形成することによって、ウエハＷ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置（リソグラフィシステム）にも適用することができる。
【００５８】
また、上述の実施形態では、露光装置においてマスク（又はウェハ）を照明する照明光学系に対して本発明を適用しているが、これに限定されることなく、マスク（又はウェハ）以外の被照明物体を照明する一般的な照明光学系に対して本発明を適用することもできる。
また、上記の実施形態の露光装置ＥＸ又は露光方法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、この電子デバイスは、図６に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ２２１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２２２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造するステップ２２３、前述した実施形態の露光装置又は露光方法によりマスクのパターンを基板に露光する工程、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）及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ２２４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２２５、並びに検査ステップ２２６等を経て製造される。
【００５９】
言い換えると、上記のデバイスの製造方法は、上記の実施形態の露光装置又は露光方法を用いて、マスクのパターンを介して基板（ウエハＷ）を露光する工程と、その露光された基板を処理する工程（即ち、基板のレジストを現像し、そのマスクのパターンに対応するマスク層をその基板の表面に形成する現像工程、及びそのマスク層を介してその基板の表面を加工（加熱及びエッチング等）する加工工程）と、を含んでいる。
【００６０】
このデバイス製造方法によれば、露光装置ＥＸの稼働効率を高く維持して、レチクルのパターンの像を常に高精度にウエハに露光できるため、電子デバイスを高いスループット（生産性）で高精度に製造できる。
なお、本発明は、例えば米国特許出願公開第２００７／２４２２４７号明細書、又は欧州特許出願公開第１４２０２９８号明細書等に開示されている液浸型露光装置にも適用できる。さらに、本発明は、コンデンサー光学系を使用しない照明光学装置にも適用可能である。さらに、本発明は、投影光学系を用いないプロキシミティ方式等の露光装置にも適用することができる。
【００６１】
また、本発明は、半導体デバイスの製造プロセスへの適用に限定されることなく、例えば、液晶表示素子、プラズマディスプレイ等の製造プロセスや、撮像素子（ＣＭＯＳ型、ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、ＭＥＭＳ(Microelectromechanical Systems：微小電気機械システム)、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイス（電子デバイス）の製造プロセスにも広く適用できる。
【００６２】
このように本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。
【符号の説明】
【００６３】
ＥＸ…露光装置、ＩＬＳ…照明光学系、Ｒ…レチクル、ＰＬ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、ＩＰＰ…照明瞳面、８…照明装置、１０…光源、１４…空間光変調器（ＳＬＭ）、１６…ミラー要素、１７…ＳＬＭ制御系、２０…照度調節系、２４…瞳モニタ系、２５…マイクロフライアイレンズ、３５…主制御系、３６…照明制御部
【図１】
2014203974.tif 000003
【図２】
2014203974.tif 000004
【図３】
2014203974.tif 000005
【図４】
2014203974.tif 000006
【図５】
2014203974.tif 000007
【図６】
2014203974.tif 000008