(57)【要約】  例えば規則的に配置された微小なミラー要素からの反射光が照明瞳に形成する回折像の回折ボケの影響を抑えて、所望の瞳強度分布を実現する照明光学系。光源（１）からの光に基づいて被照射面（Ｍ）を照明する照明光学系（ＩＬ）は、二次元的に配列されて個別に制御可能な複数の光学要素を有する空間光変調器（３ａ）と、空間光変調器を介した光に基づいて照明瞳に所定の光強度分布を形成する分布形成光学系（４，５）と、照明瞳に形成される所定の光強度分布の形状に応じた一群の光学要素の姿勢を一体的に制御する制御部（ＣＲ）とを備えている。
2009078224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光に基づいて被照射面を照明する照明光学系において、
二次元的に配列されて個別に制御可能な複数の光学要素を有する空間光変調器と、
前記空間光変調器を介した光に基づいて前記照明光学系の照明瞳に所定の光強度分布を形成する分布形成光学系と、
前記複数の光学要素のうち、前記照明瞳に形成される所定の光強度分布の形状に応じた一群の光学要素の姿勢を一体的に制御する制御部とを備えていることを特徴とする照明光学系。
【請求項２】
前記一群の光学要素は、互いに隣接する複数の光学要素を有することを特徴とする請求項１に記載の照明光学系。
【請求項３】
前記互いに隣接する複数の光学要素を介した光が、前記照明瞳に形成される所定の光強度分布の外形形状のエッジ領域に向けられていることを特徴とする請求項２に記載の照明光学系。
【請求項４】
前記空間光変調器は、二次元的に配列された複数のミラー要素と、該複数のミラー要素の姿勢を個別に制御駆動する駆動部とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項５】
前記駆動部は、前記複数のミラー要素の向きを連続的に変化させることを特徴とする請求項４に記載の照明光学系。
【請求項６】
前記分布形成光学系は、オプティカルインテグレータと、該オプティカルインテグレータと前記空間光変調器との間の光路中に配置された集光光学系とを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項７】
前記被照射面と光学的に共役な面を形成する投影光学系と組み合わせて用いられ、前記照明瞳は前記投影光学系の開口絞りと光学的に共役な位置であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項８】
所定のパターンを照明するための請求項１乃至７のいずれか１項に記載の照明光学系を備え、前記所定のパターンを感光性基板に露光することを特徴とする露光装置。
【請求項９】
前記照明瞳に形成される所定の光強度分布を、前記照明瞳または前記照明瞳と光学的に共役な面で計測する瞳分布計測部をさらに備え、前記制御部は前記瞳分布計測部による計測結果に基づいて前記空間光変調器を制御することを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の露光装置を用いて、前記所定のパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１１】
照明光学系を介した光源からの光に基づいて被照射面を照明する照明方法において、
二次元的に配列されて個別に制御可能な複数の光学要素を有する空間光変調器へ光を導く第１工程と、
前記空間光変調器を介した光に基づいて前記照明光学系の照明瞳に所定の光強度分布を形成する第２工程とを含み、
前記第１工程では、前記複数の光学要素のうち、前記照明瞳に形成される所定の光強度分布の形状に応じた一群の光学要素の姿勢を一体的に制御することを特徴とする照明方法。
【請求項１２】
前記第１工程では、互いに隣接する複数の光学要素の姿勢を一体的に制御することを特徴とする請求項１１に記載の照明方法。
【請求項１３】
前記互いに隣接する複数の光学要素を介した光が、前記照明瞳に形成される所定の光強度分布の外形形状のエッジ領域に向けられていることを特徴とする請求項１２に記載の照明方法。
【請求項１４】
前記第２工程は、前記空間光変調器を介した光を集光光学系へ導く第３工程と、該集光光学系を介した前記空間光変調器からの光をオプティカルインテグレータへ導く第４工程とを備えることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の照明方法。
【請求項１５】
前記被照射面からの光に基づいて前記被照射面と光学的に共役な面を形成する投影光学系と組み合わせて用いられ、前記照明瞳は前記投影光学系の開口絞りと光学的に共役な位置であることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の照明方法。
【請求項１６】
請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の照明方法を用いて所定のパターンを照明し、前記所定のパターンを感光性基板に露光することを特徴とする露光方法。
【請求項１７】
前記照明瞳に形成される所定の光強度分布を、前記照明瞳または前記照明瞳と光学的に共役な面で計測する瞳分布計測工程をさらに備え、
前記第１工程では、前記瞳分布計測工程による計測結果に基づいて前記空間光変調器を制御することを特徴とする請求項１６に記載の露光方法。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の露光方法を用いて、前記所定のパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１９】
二次元的に配列されて個別に制御可能な複数の光学要素を有する空間光変調器の制御方法であって、該空間光変調器を介した光源からの光に基づいて照明瞳に所定の光強度分布を形成して該照明瞳を介した光に基づいて被照射面を照明する照明光学系に用いられる空間光変調器の制御方法において、
前記空間光変調器の前記複数の光学要素のうち、前記照明瞳に形成される所定の光強度分布の形状に応じた一群の光学要素の姿勢を一体的に制御することを特徴とする空間光変調器の制御方法。
【請求項２０】
前記一群の光学要素は、互いに隣接する複数の光学要素を有することを特徴とする請求項１９に記載の空間光変調器の制御方法。
【請求項２１】
前記互いに隣接する複数の光学要素を介した光が、前記照明瞳に形成される所定の光強度分布の外形形状のエッジ領域に向けられていることを特徴とする請求項２０に記載の空間光変調器の制御方法。
【請求項２２】
前記照明瞳に形成される所定の光強度分布を、前記照明瞳または前記照明瞳と光学的に共役な面で計測して計測結果を取得し、前記計測結果に基づいて前記空間光変調器を制御することを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれか１項に記載の空間光変調器の制御方法。
【請求項２３】
二次元的に配列されて個別に制御可能な複数の光学要素を有する空間光変調器を制御するための特定の処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
請求項１９乃至２２のいずれか１項に記載の制御方法を前記コンピュータに実行させるプログラム。
【請求項２４】
請求項２３に記載のプログラムが記録されたコンピュータによる読み取りが可能な情報記録媒体。
【請求項２５】
二次元的に配列されて個別に制御可能な複数の光学要素を有する空間光変調器と該複数の光学要素を制御する制御部とを備えた空間光変調装置であって、前記空間光変調器を介した光源からの光に基づいて照明瞳に所定の光強度分布を形成して該照明瞳を介した光に基づいて被照射面を照明する照明光学系に用いられる空間光変調装置において、
前記制御部は、前記空間光変調器の前記複数の光学要素のうち、前記照明瞳に形成される所定の光強度分布の形状に応じた一群の光学要素の姿勢を一体的に制御することを特徴とする空間光変調装置。
【請求項２６】
前記一群の光学要素は、互いに隣接する複数の光学要素を有することを特徴とする請求項２５に記載の空間光変調装置。
【請求項２７】
前記互いに隣接する複数の光学要素を介した光が、前記照明瞳に形成される所定の光強度分布の外形形状のエッジ領域に向けられていることを特徴とする請求項２６に記載の空間光変調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法に関する。さらに詳細には、本発明は、半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等のデバイスをリソグラフィー工程で製造するための露光装置に好適な照明光学系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の典型的な露光装置においては、光源から射出された光束が、オプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズを介して、多数の光源からなる実質的な面光源としての二次光源（一般には照明瞳における所定の光強度分布）を形成する。以下、照明瞳での光強度分布を、「瞳強度分布」という。また、照明瞳とは、照明瞳と被照射面（露光装置の場合にはマスクまたはウェハ）との間の光学系の作用によって、被照射面が照明瞳のフーリエ変換面となるような位置として定義される。【０００３】
二次光源からの光束は、コンデンサーレンズにより集光された後、所定のパターンが形成されたマスクを重畳的に照明する。マスクを透過した光は投影光学系を介してウェハ上に結像し、ウェハ上にはマスクパターンが投影露光（転写）される。マスクに形成されたパターンは高集積化されており、この微細パターンをウェハ上に正確に転写するにはウェハ上において均一な照度分布を得ることが不可欠である。【０００４】
従来、ズーム光学系を用いることなく瞳強度分布（ひいては照明条件）を連続的に変更することのできる照明光学系が提案されている（特許文献１を参照）。特許文献１に開示された照明光学系では、アレイ状に配列され且つ傾斜角および傾斜方向が個別に駆動制御される多数の微小なミラー要素により構成された可動マルチミラーを用いて、入射光束を反射面毎の微小単位に分割して偏向させることにより、光束の断面を所望の形状または所望の大きさに変換し、ひいては所望の瞳強度分布を実現している。【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３５３１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された照明光学系では、姿勢が個別に制御される多数の微小なミラー要素を用いているので、瞳強度分布の形状および大きさの変更に関する自由度は高い。しかしながら、規則的に配置された微小な１つのミラー要素からの反射光により照明瞳に形成される回折像の光強度分布の裾部分が当該ミラー要素に対応する領域から外側にはみ出して比較的大きく拡がる現象、すなわち回折ボケを起こすため、この回折ボケの影響により所望の瞳強度分布を形成することが困難な場合がある。【０００７】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、例えば規則的に配置された微小なミラー要素からの反射光が照明瞳に形成する回折像の回折ボケの影響を抑えて、所望の瞳強度分布を実現することのできる照明光学系を提供することを目的とする。また、本発明は、回折ボケの影響を抑えて所望の瞳強度分布を実現する照明光学系を用いて、適切な照明条件のもとで良好な露光を行うことのできる露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、光源からの光に基づいて被照射面を照明する照明光学系において、
二次元的に配列されて個別に制御可能な複数の光学要素を有する空間光変調器と、
前記空間光変調器を介した光に基づいて前記照明光学系の照明瞳に所定の光強度分布を形成する分布形成光学系と、
前記複数の光学要素のうち、前記照明瞳に形成される所定の光強度分布の形状に応じた一群の光学要素の姿勢を一体的に制御する制御部とを備えていることを特徴とする照明光学系を提供する。【０００９】
本発明の第２形態では、所定のパターンを照明するための第１形態の照明光学系を備え、前記所定のパターンを感光性基板に露光することを特徴とする露光装置を提供する。【００１０】
本発明の第３形態では、第２形態の露光装置を用いて、前記所定のパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。【００１１】
本発明の第４形態では、二次元的に配列されて個別に制御可能な複数の光学要素を有する空間光変調器の制御方法であって、該空間光変調器を介した光源からの光に基づいて照明瞳に所定の光強度分布を形成して該照明瞳を介した光に基づいて被照射面を照明する照明光学系に用いられる空間光変調器の制御方法において、
前記空間光変調器の前記複数の光学要素のうち、前記照明瞳に形成される所定の光強度分布の形状に応じた一群の光学要素の姿勢を一体的に制御することを特徴とする空間光変調器の制御方法を提供する。【００１２】
本発明の第５形態では、二次元的に配列されて個別に制御可能な複数の光学要素を有する空間光変調器を制御するための特定の処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、第４形態の制御方法を前記コンピュータに実行させるプログラムを提供する。【００１３】
本発明の第６形態では、第５形態のプログラムが記録されたコンピュータによる読み取りが可能な情報記録媒体を提供する。【００１４】
本発明の第７形態では、二次元的に配列されて個別に制御可能な複数の光学要素を有する空間光変調器と該複数の光学要素を制御する制御部とを備えた空間光変調装置であって、前記空間光変調器を介した光源からの光に基づいて照明瞳に所定の光強度分布を形成して該照明瞳を介した光に基づいて被照射面を照明する照明光学系に用いられる空間光変調装置において、
前記制御部は、前記空間光変調器の前記複数の光学要素のうち、前記照明瞳に形成される所定の光強度分布の形状に応じた一群の光学要素の姿勢を一体的に制御することを特徴とする空間光変調装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の照明光学系では、例えば反射型の空間光変調器を構成する多数のミラー要素のうち、照明瞳に形成される光強度分布すなわち瞳強度分布の形状に応じた一群のミラー要素の姿勢を一体的に制御する。具体的には、例えば互いに隣接する複数のミラー要素をそれぞれ含む多数個のミラー要素群を仮想的に設定し、各群のミラー要素からの反射光が照明瞳面上の共通領域へそれぞれ向かうように、各群のミラー要素の姿勢をそれぞれ一体的に制御する。その結果、一体的に姿勢が制御される一群のミラー要素が照明瞳面上の共通領域に形成する回折像のボケ幅を小さく抑え、ひいては瞳強度分布に対する回折ボケの影響を小さく抑えることができる。【００１６】
こうして、本発明の照明光学系では、例えば規則的に配置された微小なミラー要素からの反射光が照明瞳に形成する回折像の回折ボケの影響を抑えて、所望の瞳強度分布を実現することができる。また、本発明の露光装置では、回折ボケの影響を抑えて所望の瞳強度分布を実現する照明光学系を用いて、マスクのパターン特性に応じて実現された適切な照明条件のもとで良好な露光を行うことができ、ひいては良好なデバイスを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】空間光変調ユニットおよびズーム光学系の構成を概略的に示す図である。
【図３】空間光変調ユニットが備える空間光変調器の部分斜視図である。
【図４】ミラー要素の反射面と開口との典型的な形状および位置関係を示す図である。
【図５】具体的な数値例において式（１）に基づく計算により得られる回折像の光強度分布を示す図である。
【図６】本実施形態のＫプリズムと同様の機能を有するプリズム部材の第１の構成例を概略的に示す図である。
【図７】本実施形態のＫプリズムと同様の機能を有するプリズム部材の第２の構成例を概略的に示す図である。
【図８】本実施形態のＫプリズムと同様の機能を有する組立て光学部材の構成例を概略的に示す図である。
【図９】半導体デバイスの製造工程を示すフローチャートである。
【図１０】液晶表示素子等の液晶デバイスの製造工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００１８】
１  光源
２  ビーム送光部
３  空間光変調ユニット
３ａ  空間光変調器
３ｂ  Ｋプリズム
３ｃ  駆動部
４  ズーム光学系
５  フライアイレンズ
６  コンデンサー光学系
７  照明視野絞り（マスクブラインド）
８  視野絞り結像光学系
１０  瞳分布計測部
ＩＬ  照明光学系
ＣＲ  制御部
Ｍ  マスク
ＰＬ  投影光学系
Ｗ  ウェハ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。図１において、感光性基板であるウェハＷの法線方向に沿ってＺ軸を、ウェハＷの露光面内において図１の紙面に平行な方向に沿ってＸ軸を、ウェハＷの露光面内において図１の紙面に垂直な方向に沿ってＹ軸をそれぞれ設定している。【００２０】
図１を参照すると、本実施形態の露光装置は、装置の光軸ＡＸに沿って、空間光変調ユニット３を含む照明光学系ＩＬと、マスクＭを支持するマスクステージＭＳと、投影光学系ＰＬと、ウェハＷを支持するウェハステージＷＳとを備えている。本実施形態の露光装置では、照明光学系ＩＬを介した光源１からの照明光（露光光）を用いてマスクＭを照明する。マスクＭを透過した光は、投影光学系ＰＬを介して、マスクＭのパターンの像をウェハＷ上に形成する。【００２１】
光源１からの光に基づいてマスクＭのパターン面（被照射面）を照明する照明光学系ＩＬは、空間光変調ユニット３の作用により、複数極照明（２極照明、４極照明など）、輪帯照明等の変形照明を行う。照明光学系ＩＬは、光軸ＡＸに沿って光源１側から順に、ビーム送光部２と、空間光変調ユニット３と、ズーム光学系４と、フライアイレンズ５と、コンデンサー光学系６と、照明視野絞り（マスクブラインド）７と、視野絞り結像光学系８とを備えている。【００２２】
空間光変調ユニット３は、ビーム送光部２を介した光源１からの光に基づいて、その遠視野領域（フラウンホーファー回折領域）に所望の光強度分布（瞳強度分布）を形成する。空間光変調ユニット３の構成および作用については後述する。ビーム送光部２は、光源１からの入射光束を適切な大きさおよび形状の断面を有する光束に変換しつつ空間光変調ユニット３へ導くとともに、空間光変調ユニット３に入射する光束の位置変動および角度変動をアクティブに補正する機能を有する。ズーム光学系４は、空間光変調ユニット３からの光を集光して、フライアイレンズ５へ導く。【００２３】
フライアイレンズ５は、例えば稠密に配列された多数のレンズ素子からなる波面分割型のオプティカルインテグレータである。フライアイレンズ５は、入射した光束を波面分割して、その後側焦点面にレンズ素子と同数の光源像からなる二次光源（実質的な面光源）を形成する。フライアイレンズ５の入射面は、ズーム光学系４の後側焦点位置またはその近傍に配置されている。フライアイレンズ５として、例えばシリンドリカルマイクロフライアイレンズを用いることができる。シリンドリカルマイクロフライアイレンズの構成および作用は、例えば米国特許第６９１３３７３号公報に開示されている。また、フライアイレンズとして、例えば米国特許第６７４１３９４号公報に開示されているマイクロフライアイレンズを用いることもできる。ここでは、米国特許第６９１３３７３号公報および米国特許第６７４１３９４号公報の教示を参照として援用する。【００２４】
本実施形態では、フライアイレンズ５により形成される二次光源を光源として、照明光学系ＩＬの被照射面に配置されるマスクＭをケーラー照明する。このため、二次光源が形成される位置は投影光学系ＰＬの開口絞りＡＳの位置と光学的に共役であり、二次光源の形成面を照明光学系ＩＬの照明瞳面と呼ぶことができる。典型的には、照明瞳面に対して被照射面（マスクＭが配置される面、または投影光学系ＰＬを含めて照明光学系と考える場合にはウェハＷが配置される面）が光学的なフーリエ変換面となる。【００２５】
なお、瞳強度分布とは、照明光学系ＩＬの照明瞳面または当該照明瞳面と共役な面における光強度分布（輝度分布）である。フライアイレンズ５による波面分割数が比較的大きい場合、フライアイレンズ５の入射面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（瞳強度分布）とが高い相関を示す。このため、フライアイレンズ５の入射面および当該入射面と光学的に共役な面における光強度分布についても瞳強度分布と称することができる。【００２６】
コンデンサー光学系６は、フライアイレンズ５から射出された光を集光して、照明視野絞り７を重畳的に照明する。照明視野絞り７からの光は、視野絞り結像光学系８を介して、マスクＭのパターン形成領域の少なくとも一部に照明視野絞り７の開口部の像である照明領域を形成する。なお、図１では、光軸（ひいては光路）を折り曲げるための光路折曲げミラーの設置を省略しているが、必要に応じて光路折曲げミラーを照明光路中に適宜配置することが可能である。【００２７】
マスクステージＭＳにはＸＹ平面（例えば水平面）に沿ってマスクＭが載置され、ウェハステージＷＳにはＸＹ平面に沿ってウェハＷが載置される。投影光学系ＰＬは、照明光学系ＩＬによってマスクＭのパターン面上に形成される照明領域からの光に基づいて、ウェハＷの露光面（投影面）上にマスクＭのパターンの像を形成する。こうして、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと直交する平面（ＸＹ平面）内においてウェハステージＷＳを二次元的に駆動制御しながら、ひいてはウェハＷを二次元的に駆動制御しながら一括露光またはスキャン露光を行うことにより、ウェハＷの各露光領域にはマスクＭのパターンが順次露光される。【００２８】
本実施形態の露光装置は、ズーム光学系４とフライアイレンズ５との間の照明光路中に配置されたビームスプリッター９と、ビームスプリッター９で反射されて照明光路の外へ導かれた光を検出する瞳分布計測部１０とを備えている。瞳分布計測部１０は、例えばフライアイレンズ５の入射面と光学的に共役な位置に配置された撮像面を有するＣＣＤ撮像部を備え、フライアイレンズ５の入射面に形成される光強度分布をモニターする。すなわち、瞳分布計測部１０は、照明瞳または当該照明瞳と光学的に共役な面で瞳強度分布を計測する機能を有する。瞳分布計測部１０の計測結果は、制御部ＣＲに供給される。瞳分布計測部１０の詳細な構成および作用については、例えば特開２００６−０５４３２８号公報を参照することができる。また、特開２００３−２２９６７号公報およびこれに対応する米国特許公開第２００３／００３８２２５号公報に開示されている技術を用いても良い。ここでは、米国特許公開第２００３／００３８２２５号公報の教示を参照として援用する。【００２９】
次に、図２および図３を参照して、空間光変調ユニット３の構成および作用を説明する。図２は、空間光変調ユニット３およびズーム光学系４の構成を概略的に示す図である。図３は、空間光変調ユニット３が備える空間光変調器３ａの部分斜視図である。空間光変調ユニット３は、図２に示すように、例えば蛍石のような光学材料により形成されたプリズム３ｂと、プリズム３ｂのＹＺ平面に平行な側面３ｂａに近接して取り付けられた反射型の空間光変調器３ａとを備えている。プリズム３ｂを形成する光学材料は、蛍石に限定されることなく、光源１が供給する光の波長などに応じて、石英であっても良くその他の光学材料であっても良い。【００３０】
プリズム３ｂは、直方体の１つの側面（空間光変調器３ａが近接して取り付けられる側面３ｂａと対向する側面）をＶ字状に凹んだ側面３ｂｂおよび３ｂｃと置き換えることにより得られる形態を有し、ＸＺ平面に沿った断面形状に因んでＫプリズムとも呼ばれる。プリズム３ｂのＶ字状に凹んだ側面３ｂｂおよび３ｂｃは、鈍角をなすように交差する２つの平面Ｐ１およびＰ２によって規定されている。２つの平面Ｐ１およびＰ２はともにＸＺ平面と直交し、ＸＺ平面に沿ってＶ字状を呈している。【００３１】
２つの平面Ｐ１とＰ２との接線（Ｙ方向に延びる直線）Ｐ３で接する２つの側面３ｂｂおよび３ｂｃの内面は、反射面Ｒ１およびＲ２として機能する。すなわち、反射面Ｒ１は平面Ｐ１上に位置し、反射面Ｒ２は平面Ｐ２上に位置し、反射面Ｒ１とＲ２とのなす角度は鈍角である。一例として、反射面Ｒ１とＲ２とのなす角度を１２０度とし、光軸ＡＸに垂直なプリズム３ｂの入射面ＩＰと反射面Ｒ１とのなす角度を６０度とし、光軸ＡＸに垂直なプリズム３ｂの射出面ＯＰと反射面Ｒ２とのなす角度を６０度とすることができる。【００３２】
プリズム３ｂでは、空間光変調器３ａが近接して取り付けられる側面３ｂａと光軸ＡＸとが平行であり、且つ反射面Ｒ１が光源１側（露光装置の上流側：図２中左側）に、反射面Ｒ２がフライアイレンズ５側（露光装置の下流側：図２中右側）に位置している。さらに詳細には、反射面Ｒ１は光軸ＡＸに対して斜設され、反射面Ｒ２は接線Ｐ３を通り且つＸＹ平面に平行な面に関して反射面Ｒ１とは対称的に光軸ＡＸに対して斜設されている。プリズム３ｂの側面３ｂａは、後述するように、空間光変調器３ａの複数のミラー要素ＳＥが配列される面に対向した光学面である。【００３３】
プリズム３ｂの反射面Ｒ１は、入射面ＩＰを介して入射した光を空間光変調器３ａに向かって反射する。空間光変調器３ａは、反射面Ｒ１と反射面Ｒ２との間の光路中に配置され、反射面Ｒ１を経て入射した光を反射する。プリズム３ｂの反射面Ｒ２は、空間光変調器３ａを経て入射した光を反射し、射出面ＯＰを介してズーム光学系４へ導く。図２にはプリズム３ｂを１つの光学ブロックで一体的に形成した例を示しているが、後述するように複数の光学ブロックを用いてプリズム３ｂを構成しても良い。図２では、ビームスプリッター９の図示を省略している。【００３４】
空間光変調器３ａは、反射面Ｒ１を経て入射した光に対して、その入射位置に応じた空間的な変調を付与して射出する。空間光変調器３ａは、図３に示すように、二次元的に配列された複数の微小なミラー要素（光学要素）ＳＥを備えている。説明および図示を簡単にするために、図２および図３では空間光変調器３ａが４×４＝１６個のミラー要素ＳＥを備える構成例を示しているが、実際には１６個よりもはるかに多数のミラー要素ＳＥを備えている。【００３５】
図２を参照すると、光軸ＡＸと平行な方向に沿って空間光変調ユニット３に入射する光線群のうち、光線Ｌ１は複数のミラー要素ＳＥのうちのミラー要素ＳＥａに、光線Ｌ２はミラー要素ＳＥａとは異なるミラー要素ＳＥｂにそれぞれ入射する。同様に、光線Ｌ３はミラー要素ＳＥａ，ＳＥｂとは異なるミラー要素ＳＥｃに、光線Ｌ４はミラー要素ＳＥａ〜ＳＥｃとは異なるミラー要素ＳＥｄにそれぞれ入射する。ミラー要素ＳＥａ〜ＳＥｄは、その位置に応じて設定された空間的な変調を光Ｌ１〜Ｌ４に与える。【００３６】
空間光変調ユニット３では、空間光変調器３ａのすべてのミラー要素ＳＥの反射面がＹＺ平面に平行に設定された基準状態において、光軸ＡＸと平行な方向に沿って反射面Ｒ１へ入射した光線が、空間光変調器３ａを経た後に、反射面Ｒ２により光軸ＡＸと平行な方向に向かって反射されるように構成されている。また、空間光変調ユニット３は、プリズム３ｂの入射面ＩＰからミラー要素ＳＥａ〜ＳＥｄを経て射出面ＯＰまでの空気換算長と、プリズム３ｂが光路中に配置されていないときの入射面ＩＰに相当する位置から射出面ＯＰに相当する位置までの空気換算長とが等しくなるように構成されている。ここで、空気換算長とは、光学系中の光路長を屈折率１の空気中の光路長に換算したものであり、屈折率ｎの媒質中の空気換算長は、その光路長に１／ｎを乗じたものである。【００３７】
空間光変調器３ａは、ズーム光学系４の前側焦点位置またはその近傍に配置されている。空間光変調器３ａの複数のミラー要素ＳＥａ〜ＳＥｄによって反射されて所定の角度分布が与えられた光は、ズーム光学系４の後側焦点面４ａに所定の光強度分布ＳＰ１〜ＳＰ４を形成する。すなわち、ズーム光学系４は、空間光変調器３ａの複数のミラー要素ＳＥａ〜ＳＥｄが射出光に与える角度を、空間光変調器３ａの遠視野領域（フラウンホーファー回折領域）である面４ａ上での位置に変換している。【００３８】
再び図１を参照すると、集光光学系として機能するズーム光学系４の後側焦点面４ａの位置またはその近傍に、フライアイレンズ５の入射面が位置決めされている。したがって、フライアイレンズ５が形成する二次光源の光強度分布（輝度分布）は、空間光変調器３ａおよびズーム光学系４が形成する光強度分布ＳＰ１〜ＳＰ４に応じた分布となる。空間光変調器３ａは、図３に示すように、平面形状の反射面を上面にした状態で１つの平面に沿って規則的に且つ二次元的に配列された多数の微小な反射素子であるミラー要素ＳＥを含む可動マルチミラーである。【００３９】
各ミラー要素ＳＥは可動であり、その反射面の傾き、すなわち反射面の傾斜角および傾斜方向は、制御部ＣＲ（図３では不図示）からの指令にしたがって作動する駆動部３ｃ（図３では不図示）の作用により独立に制御される。各ミラー要素ＳＥは、その反射面に平行な二方向であって互いに直交する二方向（Ｙ方向およびＺ方向）を回転軸として、所望の回転角度だけ連続的或いは離散的に回転することができる。すなわち、各ミラー要素ＳＥの反射面の傾斜を二次元的に制御することが可能である。【００４０】
なお、各ミラー要素ＳＥの反射面を離散的に回転させる場合、回転角を複数の状態（例えば、・・・、−２．５度、−２．０度、・・・０度、＋０．５度・・・＋２．５度、・・・）で切り換え制御するのが良い。図３には外形が正方形状のミラー要素ＳＥを示しているが、ミラー要素ＳＥの外形形状は正方形に限定されない。ただし、光利用効率の観点から、ミラー要素ＳＥの隙間が少なくなるように配列可能な形状（最密充填可能な形状）としても良い。また、光利用効率の観点から、隣り合う２つの要素ミラーＳＥの間隔を必要最小限に抑えても良い。【００４１】
本実施形態では、空間光変調器３ａとして、二次元的に配列された複数のミラー要素ＳＥの向きを連続的に（または離散的に）それぞれ変化させる空間光変調器を用いている。このような空間光変調器として、たとえば特表平１０−５０３３００号公報およびこれに対応する欧州特許公開第７７９５３０号公報、特開２００４−７８１３６号公報およびこれに対応する米国特許第６,９００,９１５号公報、特表２００６−５２４３４９号公報およびこれに対応する米国特許第７,０９５,５４６号公報、並びに特開２００６−１１３４３７号公報に開示される空間光変調器を用いることができる。ここでは、欧州特許公開第７７９５３０号公報、米国特許第６,９００,９１５号公報、および米国特許第７,０９５,５４６号公報の教示を参照として援用する。【００４２】
空間光変調器３ａでは、制御部ＣＲからの制御信号に応じて作動する駆動部３ｃの作用により、複数のミラー要素ＳＥの姿勢がそれぞれ変化し、各ミラー要素ＳＥがそれぞれ所定の向きに設定される。空間光変調器３ａの複数のミラー要素ＳＥによりそれぞれ所定の角度で反射された光は、ズーム光学系４を介して、フライアイレンズ５の後側焦点位置またはその近傍の照明瞳に、複数極状（２極状、４極状など）、輪帯状等の光強度分布（瞳強度分布）を形成する。この瞳強度分布は、ズーム光学系４の作用により、相似的に（等方的に）変化する。【００４３】
すなわち、ズーム光学系４およびフライアイレンズ５は、空間光変調ユニット３中の空間光変調器３ａを介した光束に基づいて、照明光学系ＩＬの照明瞳に所定の光強度分布を形成する分布形成光学系を構成している。さらに、フライアイレンズ５の後側焦点位置またはその近傍の照明瞳と光学的に共役な別の照明瞳位置、すなわち視野絞り結像光学系８の瞳位置および投影光学系ＰＬの瞳位置（開口絞りＡＳの位置）にも、瞳強度分布に対応する光強度分布が形成される。【００４４】
露光装置では、マスクＭのパターンをウェハＷに高精度に且つ忠実に転写するために、例えばマスクＭのパターン特性に応じた適切な照明条件のもとで露光を行うことが重要である。本実施形態では、複数のミラー要素ＳＥの姿勢がそれぞれ個別に変化する空間光変調器３ａを備えた空間光変調ユニット３を用いているので、空間光変調器３ａの作用により形成される瞳強度分布を自在に且つ迅速に変化させることができる。【００４５】
しかしながら、空間光変調器３ａを用いる本実施形態の照明光学系ＩＬでは、規則的に配置された微小な１つのミラー要素ＳＥからの反射光により照明瞳に形成される回折像の光強度分布の裾部分が当該ミラー要素ＳＥに対応する領域から外側にはみ出して比較的大きく拡がる現象、すなわち回折ボケを起こす。その結果、この回折ボケの影響により、所望の瞳強度分布を形成することが困難な場合がある。以下、図４および図５を参照して、回折ボケおよびその影響を説明する。【００４６】
空間光変調器３ａは、例えば矩形状の外形を有し且つ規則的に配列された微小なミラー要素（反射ミラー）ＳＥの集合体である。したがって、空間光変調器３ａにおける回折を考慮する場合には、同一の開口が複数並列する多重スリットをモデルとする。説明を簡単にするために、空間光変調器３ａの各ミラー要素ＳＥは、図４に示すように、一辺の長さが２ξの正方形状の反射面を有し、一辺の長さが２ａの正方形状の開口の中央に位置決めされているものとする。【００４７】
このとき、ミラー要素ＳＥからの反射光がズーム光学系４を介してフライアイレンズ５の入射面に形成する回折像、ひいてはフライアイレンズ５の後側焦点面の照明瞳に形成する回折像の光強度分布Ｉ（ｘ）は、次の式（１）で表される（辻内著、「光学概論II」、ｐ８２を参照）。式（１）において、Ｉ0は１つのミラー要素ＳＥからの反射光が照明瞳に形成する回折像の中心における光強度であり、ｆはリレー光学系としてのズーム光学系４の焦点距離であり、λは光の波長であり、ｘは照明瞳面上での位置座標であり、Ｍは照明瞳面上の１つの共通領域に向けて一体的に姿勢が制御される一群のミラー要素ＳＥの数である。【００４８】
【数１】
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【００４９】
ちなみに、空間光変調器３ａにおいて、ξ／ａにより定義される開口率（フィルファクタ）は８５％〜９０％程度である。具体的に、各ミラー要素ＳＥの反射面の一辺の長さ２ξを１６μｍとし、開口率ξ／ａを８５％とし、ズーム光学系４の焦点距離ｆを３００ｍｍとし、光の波長λを１９３ｎｍとし、一群のミラー要素ＳＥの数Ｍを１個〜４個とするとき、式（１）に基づく計算により得られる回折像の光強度分布を図５に示す。図５において、縦軸は回折像の中心における光強度の最大値を１に規格化したときの光強度を示し、横軸は照明瞳面上での位置座標ｘ（ｍｍ）を示している。【００５０】
図５を参照すると、Ｍ＝１のときに単一のミラー要素ＳＥからの反射光が照明瞳に形成する回折像の光強度分布の裾部分の拡がりが７ｍｍ程度と最も大きく、照明瞳面上の１つの共通領域に向けて一体的に姿勢が制御される一群のミラー要素ＳＥの数Ｍが増えるにしたがって回折像の光強度分布の裾部分の拡がりが小さくなることがわかる。換言すれば、一体的に姿勢が制御される一群のミラー要素ＳＥの数Ｍを増大させることにより、回折ボケの幅すなわちボケ幅を小さくすることができる。実際に、開口率ξ／ａは９０％程度であるから、ボケ幅は単純に２λｆ／（２Ｍξ）となり、一群のミラー要素ＳＥの数Ｍに反比例する。【００５１】
本実施形態の照明光学系ＩＬでは、上述の知見に基づき、制御部ＣＲからの制御信号に応じて作動する駆動部３ｃの作用により、空間光変調器３ａを構成する多数のミラー要素ＳＥのうち、瞳強度分布の形状に応じた一群のミラー要素ＳＥの姿勢を一体的に制御する。具体的には、例えば互いに隣接する複数（例えば２個〜４個）のミラー要素ＳＥをそれぞれ含む多数個のミラー要素群を仮想的に設定し、各群のミラー要素ＳＥからの反射光が照明瞳面上の共通領域にそれぞれ向かうように、各群のミラー要素ＳＥの姿勢をそれぞれ一体的に制御する。【００５２】
その結果、一体的に姿勢制御される一群のミラー要素ＳＥが照明瞳面上の共通領域に形成する回折像のボケ幅を小さく抑え、ひいては瞳強度分布に対する回折ボケの影響を小さく抑えることができる。こうして、本実施形態の照明光学系ＩＬでは、規則的に配置された微小なミラー要素ＳＥからの反射光が照明瞳に形成する回折像の回折ボケの影響を抑えて、所望の瞳強度分布を実現することができる。また、本実施形態の露光装置（３〜ＷＳ）では、回折ボケの影響を抑えて所望の瞳強度分布を実現する照明光学系ＩＬを用いて、マスクＭのパターン特性に応じて実現された適切な照明条件のもとで良好な露光を行うことができる。また、上述の実施形態においては、一体的に姿勢が制御される一群のミラー要素ＳＥからの光束が照明瞳面上の１つの共通領域に到達する際の当該光束の開き角が大きくなる（当該光束の開口数が大きくなる）ため、この１つの共通領域に形成される回折像のボケ幅が小さくなると見なすこともできる。【００５３】
ただし、空間光変調器３ａのすべてのミラー要素ＳＥを多数個のミラー要素群に仮想分割し、各群が含む複数のミラー要素ＳＥの姿勢をそれぞれ一体的に制御すると、瞳強度分布の形状および大きさの変更に関する自由度が低下する場合がある。また、回折ボケの影響を最も大きく受けるのは、瞳強度分布の外形形状のエッジ領域である。例えば複数極状の瞳強度分布における各極の外周エッジ領域や、輪帯状の瞳強度分布における外周エッジ領域および内周エッジ領域では、回折ボケの影響により瞳強度分布が所定領域から外側にはみ出してしまう。【００５４】
したがって、瞳強度分布の形状および大きさの変更に関する高い自由度の確保と瞳強度分布に対する回折ボケの影響の低減との両立を図るには、瞳強度分布のエッジ領域を形成するためのミラー要素ＳＥだけを多数個のミラー要素群に仮想分割することが好ましい。この場合、各群が含む複数のミラー要素ＳＥの姿勢をそれぞれ一体的に制御することによりエッジ領域における瞳強度分布を形成し、複数個のミラー要素群を除くその他のミラー要素ＳＥの姿勢を個別に制御することによりエッジ領域以外の領域（特に中央領域）における瞳強度分布を形成することになる。【００５５】
上述したように、開口率ξ／ａが９０％程度の場合、一体的に姿勢が制御される一群のミラー要素ＳＥの数Ｍに応じてボケ幅は２λｆ／（２Ｍξ）で表される。本実施形態の露光装置では、瞳強度分布を計測する瞳分布計測部１０の計測結果を参照して、回折ボケに関する所要の低減効果が得られているか否かを随時確認することができる。また、制御部ＣＲが瞳分布計測部１０の計測結果に基づいて空間光変調器３ａを制御することにより、実際に形成される瞳強度分布が所望の瞳強度分布に近づくようにフィードバック調整することができる。あるいは、瞳強度分布の形状をフーリエ変換して得られる光の角度成分を事前の計算により求め、所定のアルゴリズムにしたがって、瞳強度分布のエッジ領域を形成する各群のミラー要素ＳＥの姿勢をそれぞれ一体的に制御することもできる。【００５６】
なお、上述の説明では、空間光変調器３ａの複数のミラー要素が配列される面に対向した光学面を有するプリズム部材として、１つの光学ブロックで一体的に形成されたＫプリズム３ｂを用いている。しかしながら、これに限定されることなく、例えば図６に示すような一対のプリズム３１と３２とにより、Ｋプリズム３ｂと同様の機能を有するプリズム部材を構成することができる。この場合、プリズム３１と３２との接触面を光が通るため、接触面の研磨が必要である。場合によっては、プリズム３１と３２との間でオプチカルコンタクトが必要になる。【００５７】
また、例えば図７に示すような平行平面板３３と一対の三角プリズム３４および３５とにより、Ｋプリズム３ｂと同様の機能を有するプリズム部材を構成することができる。三角プリズム３４と３５とは互いに接触しないため、三角プリズム３４と３５との間にオプチカルコンタクトは不要である。平行平面板３３と三角プリズム３４および３５とは互いに接触していても良いし、間隔を隔てていても良い。平行平面板３３は空間光変調器３ａのカバーガラスの機能も果たすので、空間光変調器３ａの寿命後の交換時には、平行平面板３３および空間光変調器３ａを交換するだけで三角プリズム３４および３５を交換する必要はない。【００５８】
また、例えば図８に示すような平行平面板３６と一対の平面ミラー３７および３８とにより、Ｋプリズム３ｂと同様の機能を有する組立て光学部材を構成することができる。図８の構成は、図７における三角プリズム３４および３５を平面ミラー３７および３８で置き換えたものである。この場合、図７の構成例と同様に、空間光変調器３ａの寿命後の交換時には、平行平面板３６および空間光変調器３ａを交換するだけで平面ミラー３７および３８を交換する必要はない。また、図７の構成例に比して、平面ミラー３７から平行平面板３６へ入射する光の屈折分だけ、空間光変調器３ａへ入射する光の角度を小さくすることができる。【００５９】
また、上述の説明では、二次元的に配列されて個別に制御される複数の光学要素を有する空間光変調器として、二次元的に配列された複数の反射面の向き（角度：傾き）を個別に制御可能な空間光変調器を用いている。しかしながら、これに限定されることなく、たとえば二次元的に配列された複数の反射面の高さ（位置）を個別に制御可能な空間光変調器を用いることもできる。このような空間光変調器としては、たとえば特開平６−２８１８６９号公報及びこれに対応する米国特許第５，３１２，５１３号公報、並びに特表２００４−５２０６１８号公報およびこれに対応する米国特許第６，８８５，４９３号公報の図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、たとえば特表２００６−５１３４４２号公報およびこれに対応する米国特許第６，８９１，６５５号公報や、特表２００５−５２４１１２号公報およびこれに対応する米国特許公開第２００５／００９５７４９号公報の開示に従って変形しても良い。【００６０】
また、上述の説明では、複数のミラー要素を有する反射型の空間光変調器を用いているが、これに限定されることなく、たとえば米国特許第５，２２９，８７２号公報に開示される透過型の空間光変調器を用いても良い。ここでは、米国特許第５，３１２，５１３号公報、米国特許第６，８８５，４９３号公報、米国特許第６，８９１，６５５号、米国特許公開第２００５／００９５７４９号公報、および米国特許第５，２２９，８７２号公報の教示を参照として援用する。【００６１】
また、上述の実施形態では、マスクの代わりに、所定の電子データに基づいて所定パターンを形成する可変パターン形成装置を用いることができる。このような可変パターン形成装置を用いれば、パターン面が縦置きでも同期精度に及ぼす影響を最低限にできる。なお、可変パターン形成装置としては、たとえば所定の電子データに基づいて駆動される複数の反射素子を含むＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）を用いることができる。ＤＭＤを用いた露光装置は、例えば特開２００４−３０４１３５号公報、国際特許公開第２００６／０８０２８５号パンフレットおよびこれに対応する米国特許公開第２００７／０２９６９３６号公報に開示されている。また、ＤＭＤのような非発光型の反射型空間光変調器以外に、透過型空間光変調器を用いても良く、自発光型の画像表示素子を用いても良い。なお、パターン面が横置きの場合であっても可変パターン形成装置を用いても良い。ここでは、米国特許公開第２００７／０２９６９３６号公報の教示を参照として援用する。【００６２】
なお、上述の実施形態では、オプティカルインテグレータとして、フライアイレンズ５を用いているが、その代わりに、内面反射型のオプティカルインテグレータ（典型的にはロッド型インテグレータ）を用いても良い。この場合、ズーム光学系４の後側にその前側焦点位置がズーム光学系４の後側焦点位置と一致するように集光レンズを配置し、この集光レンズの後側焦点位置またはその近傍に入射端が位置決めされるようにロッド型インテグレータを配置する。このとき、ロッド型インテグレータの射出端が照明視野絞り７の位置になる。ロッド型インテグレータを用いる場合、このロッド型インテグレータの下流の視野絞り結像光学系８内の、投影光学系ＰＬの開口絞りＡＳの位置と光学的に共役な位置を照明瞳面と呼ぶことができる。また、ロッド型インテグレータの入射面の位置には、照明瞳面の二次光源の虚像が形成されることになるため、この位置およびこの位置と光学的に共役な位置も照明瞳面と呼ぶことができる。ここで、ズーム光学系４と上記の集光レンズとを、オプティカルインテグレータと空間光変調器との間の光路中に配置された集光光学系とみなすことができ、ズーム光学系４、上記の集光レンズおよびロッド型インテグレータを分布形成光学系とみなすことができる。【００６３】
上述の実施形態の露光装置において、空間光変調ユニット３中の空間光変調器３ａを構成する多数のミラー要素ＳＥの姿勢を制御する手順を制御部ＣＲに実行させるためのプログラムは、たとえばＣＤ−ＲＯＭ等の情報記憶媒体からＣＤ−ＲＯＭドライブを介して制御部ＣＲに接続された記憶部または制御部ＣＲ内の記憶領域にインストールされている。【００６４】
上述の実施形態の露光装置は、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いうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、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っても良い。【００６５】
次に、上述の実施形態にかかる露光装置を用いたデバイス製造方法について説明する。図９は、半導体デバイスの製造工程を示すフローチャートである。図９に示すように、半導体デバイスの製造工程では、半導体デバイスの基板となるウェハＷに金属膜を蒸着し（ステップＳ４０）、この蒸着した金属膜上に感光性材料であるフォトレジストを塗布する（ステップＳ４２）。つづいて、上述の実施形態の投影露光装置を用い、マスク（レチクル）Ｍに形成されたパターンをウェハＷ上の各ショット領域に転写し（ステップＳ４４：露光工程）、この転写が終了したウェハＷの現像、つまりパターンが転写されたフォトレジストの現像を行う（ステップＳ４６：現像工程）。その後、ステップＳ４６によってウェハＷの表面に生成されたレジストパターンをマスクとし、ウェハＷの表面に対してエッチング等の加工を行う（ステップＳ４８：加工工程）。【００６６】
ここで、レジストパターンとは、上述の実施形態の投影露光装置によって転写されたパターンに対応する形状の凹凸が生成されたフォトレジスト層であって、その凹部がフォトレジスト層を貫通しているものである。ステップＳ４８では、このレジストパターンを介してウェハＷの表面の加工を行う。ステップＳ４８で行われる加工には、例えばウェハＷの表面のエッチングまたは金属膜等の成膜の少なくとも一方が含まれる。なお、ステップＳ４４では、上述の実施形態の投影露光装置は、フォトレジストが塗布されたウェハＷを、感光性基板つまりプレートＰとしてパターンの転写を行う。【００６７】
図１０は、液晶表示素子等の液晶デバイスの製造工程を示すフローチャートである。図１０に示すように、液晶デバイスの製造工程では、パターン形成工程（ステップＳ５０）、カラーフィルタ形成工程（ステップＳ５２）、セル組立工程（ステップＳ５４）およびモジュール組立工程（ステップＳ５６）を順次行う。【００６８】
ステップＳ５０のパターン形成工程では、プレートＰとしてフォトレジストが塗布されたガラス基板上に、上述の実施形態の投影露光装置を用いて回路パターンおよび電極パターン等の所定のパターンを形成する。このパターン形成工程には、上述の実施形態の投影露光装置を用いてフォトレジスト層にパターンを転写する露光工程と、パターンが転写されたプレートＰの現像、つまりガラス基板上のフォトレジスト層の現像を行い、パターンに対応する形状のフォトレジスト層を生成する現像工程と、この現像されたフォトレジスト層を介してガラス基板の表面を加工する加工工程とが含まれている。【００６９】
ステップＳ５２のカラーフィルタ形成工程では、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応する３つのドットの組をマトリックス状に多数配列するか、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を水平走査方向に複数配列したカラーフィルタを形成する。【００７０】
ステップＳ５４のセル組立工程では、ステップＳ５０によって所定パターンが形成されたガラス基板と、ステップＳ５２によって形成されたカラーフィルタとを用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。具体的には、例えばガラス基板とカラーフィルタとの間に液晶を注入することで液晶パネルを形成する。ステップＳ５６のモジュール組立工程では、ステップＳ５４によって組み立てられた液晶パネルに対し、この液晶パネルの表示動作を行わせる電気回路およびバックライト等の各種部品を取り付ける。【００７１】
また、本発明は、半導体デバイス製造用の露光装置への適用に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに形成される液晶表示素子、若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置用の露光装置や、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイスを製造するための露光装置にも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク（フォトマスク、レチクル等）をフォトリソグラフィ工程を用いて製造する際の、露光工程（露光装置）にも適用することができる。【００７２】
なお、上述の実施形態では、露光光としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長：１９３ｎｍ）やＫｒＦエキシマレーザ光（波長：２４８ｎｍ）を用いることができる。また、これに限定されることなく、他の適当なレーザ光源、たとえば波長１５７ｎｍのレーザ光を供給するＦ2レーザ光源などを用いることもできる。【００７３】
また、上述の実施形態において、投影光学系と感光性基板との間の光路中を１．１よりも大きな屈折率を有する媒体（典型的には液体）で満たす手法、所謂液浸法を適用しても良い。この場合、投影光学系と感光性基板との間の光路中に液体を満たす手法としては、国際公開第ＷＯ９９／４９５０４号パンフレットに開示されているような局所的に液体を満たす手法や、特開平６−１２４８７３号公報に開示されているような露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる手法や、特開平１０−３０３１１４号公報に開示されているようなステージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する手法などを採用することができる。ここでは、国際公開第ＷＯ９９／４９５０４号パンフレット、特開平６−１２４８７３号公報および特開平１０−３０３１１４号公報の教示を参照として援用する。【００７４】
また、上述の実施形態において、米国特許公開第２００６／０１７０９０１号公報及び米国特許公開第２００７／０１４６６７６号公報に開示されるいわゆる偏光照明方法を適用することも可能である。ここでは、米国特許公開第２００６／０１７０９０１号公報及び米国特許公開第２００７／０１４６６７６号公報の教示を参照として援用する。【００７５】
また、上述の実施形態では、露光装置においてマスク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、マスク以外の被照射面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。
【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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【国際調査報告】
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