(57)【要約】  例えば規則的に配置された多数の微小なミラー要素の周囲から発生する回折光の影響を抑えて、所望の瞳強度分布を実現することのできる照明光学系。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、空間光変調ユニット（３）と、空間光変調器を介した光束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）とを備えている。空間光変調ユニット（３）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（３ａ）と、複数の光学要素の各々の周囲において回折光を発生させる回折光発生領域と該回折光発生領域への入射光との相対的な角度を変化させる角度可変手段とを備えている。
2009078223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記複数の光学要素の各々の周囲において回折光を発生させる回折光発生領域と該回折光発生領域への入射光との相対的な角度を変化させる角度可変手段とを備えていることを特徴とする空間光変調ユニット。
【請求項２】
前記角度可変手段は、前記回折光発生領域の姿勢を変化させる第１可変手段を有することを特徴とする請求項１に記載の空間光変調ユニット。
【請求項３】
前記角度可変手段は、前記回折光発生領域への入射光の向きを変化させる第２可変手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の空間光変調ユニット。
【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項に記載の空間光変調ユニット。
【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に記載の空間光変調ユニット。
【請求項６】
前記角度可変手段による前記相対的な角度変化に応じて前記複数のミラー要素の姿勢を変更するために前記駆動部を制御する制御部をさらに備えていることを特徴とする請求項４または５に記載の空間光変調ユニット。
【請求項７】
前記複数のミラー要素の光の入射側に設けられた光学面をさらに備えていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の空間光変調ユニット。
【請求項８】
前記第２可変手段は、前記光学面の姿勢を変化させることを特徴とする請求項７に記載の空間光変調ユニット。
【請求項９】
前記第２可変手段は、前記光学面へ入射する光の向きを変化させることを特徴とする請求項７または８に記載の空間光変調ユニット。
【請求項１０】
前記光学面は反射面または屈折面を備えていることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の空間光変調ユニット。
【請求項１１】
前記光学面を有するプリズム部材をさらに備えていることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の空間光変調ユニット。
【請求項１２】
前記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をさらに備えていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の空間光変調ユニット。
【請求項１３】
前記第２可変手段は、前記プリズム部材の姿勢を変化させることを特徴とする請求項１２に記載の空間光変調ユニット。
【請求項１４】
前記第２可変手段は、前記プリズム部材へ入射する光の向きを変化させることを特徴とする請求項１２または１３に記載の空間光変調ユニット。
【請求項１５】
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、
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の空間光変調ユニットと、
前記空間光変調器を介した光束に基づいて、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を備えていることを特徴とする照明光学系。
【請求項１６】
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される複数の光学要素と、該複数の光学要素の各々の周囲において回折光を発生させる回折光発生領域とを有する空間光変調器と、
前記光源からの光を前記空間光変調器へ導く導光光学系とを備え、
前記空間光変調器と前記導光光学系の少なくとも一部との少なくとも一方の姿勢は、前記回折光発生領域と前記回折光発生領域への入射光との相対的な角度を変化させるために変更可能であることを特徴とする照明光学系。
【請求項１７】
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空間光変調ユニット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１５または１６に記載の照明光学系。
【請求項１８】
前記複数の光学要素は、前記角度可変手段による前記相対的な角度変化の際に前記照明瞳上の前記所定の光強度分布が静止するように制御されることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１９】
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１５乃至１８のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項２０】
所定のパターンを照明するための請求項１５乃至１９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２１】
請求項２０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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間光変調ユニット、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多数のミラー要素の間に設けられた格子状のミラー枠から発生した回折光が照明瞳面において回折干渉縞を形成するため、この回折干渉縞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多数の微小なミラー要素の周囲から発生する回折光の影響を抑えて、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、回折光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、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、
前記複数の光学要素の各々の周囲において回折光を発生させる回折光発生領域と該回折光発生領域への入射光との相対的な角度を変化させる角度可変手段とを備えていることを特徴とする空間光変調ユニットを提供する。【０００９】
本発明の第２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、
第１形態の空間光変調ユニットと、
前記空間光変調器を介した光束に基づいて、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を備えていることを特徴とする照明光学系を提供する。【００１０】
本発明の第３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される複数の光学要素と、該複数の光学要素の各々の周囲において回折光を発生させる回折光発生領域とを有する空間光変調器と、
前記光源からの光を前記空間光変調器へ導く導光光学系とを備え、
前記空間光変調器と前記導光光学系の少なくとも一部との少なくとも一方の姿勢は、前記回折光発生領域と前記回折光発生領域への入射光との相対的な角度を変化させるために変更可能であることを特徴とする照明光学系を提供する。【００１１】
本発明の第４形態では、所定のパターンを照明するための第２形態または第３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。【００１２】
本発明の第５形態では、第４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。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の照明光学系では、空間光変調器の複数の光学要素の各々の周囲において回折光を発生させる回折光発生領域と、この回折光発生領域への入射光との相対的な角度を時間の経過に応じて適宜変化させる。その結果、照明瞳に形成される回折干渉縞の位置が時間の経過に応じて変化し、いわゆる時間的な平均化効果により瞳強度分布に対する回折干渉縞の影響が低減される。【００１４】
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多数の微小なミラー要素の周囲の回折光発生領域から発生する回折光の影響を抑えて、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、回折光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】
【００１５】
【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】空間光変調器の典型的な構成を模式的に示す断面図である。
【図５】本実施形態の第１手法を説明する図である。
【図６】本実施形態の第２手法を説明する図である。
【図７】本実施形態の第３手法を説明する図である。
【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９】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１０】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１１】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１２】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】
【００１６】
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
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】
【００１７】
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。【００１８】
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。【００１９】
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。【００２０】
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。【００２１】
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。【００２２】
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。【００２３】
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。【００２４】
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。【００２５】
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。【００２６】
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。【００２７】
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。【００２８】
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。【００２９】
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。【００３０】
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。【００３１】
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。【００３２】
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。【００３３】
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。【００３４】
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。【００３５】
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。【００３６】
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。【００３７】
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。【００３８】
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。【００３９】
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。【００４０】
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。【００４１】
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。【００４２】
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、後述するように、規則的に配置された複数のミラー要素ＳＥの間に設けられた格子状のミラー枠の上面から発生した回折光が照明瞳面において回折干渉縞を形成する。その結果、この回折干渉縞の影響により、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を参照して、回折干渉縞の発生および影響を説明する。【００４３】
図４は、空間光変調器の典型的な構成を模式的に示す断面図である。図４に示すように、空間光変調器３ａの典型的な構成例では、複数のミラー要素ＳＥがヒンジ（不図示）を介して基盤ＢＡ上に取り付けられ、複数のミラー要素ＳＥの間にはミラー枠ＦＲが設けられている。ミラー要素ＳＥは、例えば正方形状の微小な反射面を有し、規則的に配置されている。したがって、ミラー要素ＳＥの間に設けられたミラー枠ＦＲの上面（図４中上側の面）は、例えば全体として格子状の形態を有することになる。【００４４】
この場合、ミラー枠ＦＲの規則的に配置された微小な上面に光Ｌ４１（図中実線で示す）が入射すると、ミラー枠ＦＲの上面から反射回折光Ｌ４２（図中破線で示す）が発生する。なお、図４では、図の簡略化のために、左端のミラー枠ＦＲの上面への入射光４１だけを示しているが、入射光４１は実際には空間光変調器３ａの全体に同じ角度で入射している。このとき、ミラー要素ＳＥのピッチＰと、光の波長λと、ミラー枠ＦＲの上面への光Ｌ４１の入射角θ0と、ミラー枠ＦＲの上面からのＮ次回折光の回折角θNとの間には、次の式（１）に示す関係が成立する。
sinθN−sinθ0＝Ｎ×λ／Ｐ        （１）【００４５】
このように、本実施形態の照明光学系ＩＬでは、複数のミラー要素ＳＥにより反射された所要光が照明瞳に形成する本来の光強度分布と、ミラー枠ＦＲの上面から発生した不要光としての回折光が照明瞳に形成する光強度分布（回折干渉縞）とからなる瞳強度分布が得られる。換言すれば、本実施形態の照明光学系ＩＬでは、特段の策を講じない限り、ミラー枠ＦＲの上面からの回折光により形成される回折干渉縞の分だけ所望の瞳強度分布を得ることができない。【００４６】
図４に示す構成例では複数のミラー要素ＳＥの間にミラー枠ＦＲが設けられ、ミラー枠ＦＲの上面が複数のミラー要素ＳＥの各々の周囲において回折光を発生させる回折光発生領域を構成している。なお、ミラー枠を設けない構成例においても、複数のミラー要素ＳＥの微小な格子状の隙間から基盤の表面に達した光が回折光を発生させ、ひいては照明瞳に回折干渉縞を形成する。この場合、複数のミラー要素ＳＥの微小な隙間に対応する格子状の基盤表面領域が、複数のミラー要素ＳＥの各々の周囲において回折光を発生させる回折光発生領域を構成することになる。【００４７】
本実施形態では、空間光変調器３ａの各ミラー要素ＳＥの周囲において回折光を発生させる回折光発生領域（図４ではミラー枠ＦＲの上面）と、この回折光発生領域への入射光（図４では光Ｌ４１）との相対的な角度を時間の経過に応じて適宜変化させる。その結果、本実施形態では、照明瞳に形成される回折干渉縞の位置が時間の経過に応じて変化し、いわゆる時間的な平均化効果により瞳強度分布に対する回折干渉縞の影響が低減され、ひいては所望の瞳強度分布を実現することができる。【００４８】
こうして、本実施形態の照明光学系ＩＬでは、空間光変調器３ａにおいて規則的に配置された多数の微小なミラー要素ＳＥの周囲の回折光発生領域から発生する回折光の影響を抑えて、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、回折光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。【００４９】
具体的に、本実施形態の第１手法では、図５に示すように、制御部ＣＲからの制御信号に応じて作動する第１可変部３ｄの作用により、空間光変調器３ａ全体の姿勢を、ひいては回折光発生領域の姿勢を時間の経過に応じて変化させる。第１可変部３ｄとして、例えば空間光変調器３ａとプリズム３ｂの側面３ｂａとの間において有効光束が通過しない領域に取り付けられた駆動素子（ピエゾ素子など）を用いることができる。【００５０】
空間光変調器３ａ全体の姿勢が変化すると、ミラー枠ＦＲの上面の向き、基盤ＢＡの表面の向き、および各ミラー要素ＳＥの反射面の向きも同様に変化する。一方、空間光変調器３ａへの入射光Ｌｉの向きは、空間光変調器３ａ全体の姿勢が変化しても不変である。なお、図５では、図の簡略化のために、左端のミラー枠ＦＲの上面への入射光Ｌｉだけを示しているが、入射光Ｌｉは実際には空間光変調器３ａの全体に同じ角度で入射している。したがって、ミラー枠ＦＲの上面（または基盤ＢＡの表面）の回折光発生領域から発生する不要光としての回折光Ｌｄの向きは、空間光変調器３ａ全体の姿勢の変化に伴って変動する。【００５１】
同様に、駆動部３ｃにより各ミラー要素ＳＥの姿勢を積極的に変化させない限り、各ミラー要素ＳＥからの反射光Ｌｒの向きも、空間光変調器３ａ全体の姿勢の変化に伴って変動する。その結果、回折光発生領域からの回折光Ｌｄにより照明瞳に形成される回折干渉縞の位置が時間の経過に応じて変動するとともに、各ミラー要素ＳＥでの反射光Ｌｒによって照明瞳に形成される光強度分布（本来必要とする瞳強度分布）の位置も時間の経過に応じて変動する。【００５２】
本実施形態の露光装置において、例えばエキシマレーザ光源のようにパルス光を供給するレーザ光源を用いる場合に、照明瞳での回折干渉縞の位置変動による所要の平均化効果を得るには、１回の一括露光に要するパルス数すなわち露光パルス数の光照射の間に、空間光変調器３ａ全体を例えば所要の角度範囲に亘って往復傾斜させても良い。あるいは、露光パルス数の光照射の間に、空間光変調器３ａ全体を例えば所要の角度範囲に亘って片道傾斜させても良い。【００５３】
また、スキャン露光を適用する際には、ウェハＷ上の１点当たりに照射すべき最小露光パルス数Ｎｍｉｎの光照射の間に、空間光変調器３ａ全体を例えば所要の角度範囲に亘って往復傾斜させるか、最小露光パルス数Ｎｍｉｎの光照射の間に、空間光変調器３ａ全体を例えば所要の角度範囲に亘って片道傾斜させても良い。なお、最小露光パルス数Ｎｍｉｎとは、露光量制御を再現するに必要最低限のパルス数であり、例えば予め計測された装置定数としてのパルスエネルギーのばらつき（３δの値）δＨと平均パルスエネルギー密度Ｈとの比δＨ／Ｈに基づいて求められる。すなわち、最小露光パルス数Ｎｍｉｎは積算露光量のばらつきを所定の許容値以内に抑えるために必要なパルス数である。【００５４】
従って、典型的にはウェハＷ上の走査露光範囲（ショット領域）内の各点にＮパルスずつ照明光ＩＬが照射される。なお、Ｎ≧Ｎｍｉｎであれば、その走査露光範囲での積算光量が各点でほぼ等しくなり、特に非走査方向であっても走査露光範囲での積算光量分布がほぼ均一になる、即ちその積算光量むらが所定の許容値以内に抑えられる。但し、Ｎ≧Ｎｍｉｎを満足するＮパルスの照射光ＩＬを走査露光範囲の各点に照射しても、非走査方向の積算光量分布が均一化されないときは、積算光量のばらつきを所定の許容値以内に抑えるに必要なパルス数だけでよく、非走査方向の積算光量分布を均一化するのに必要なパルス数をも考慮して、最小露光パルス数Ｎｍｉｎを決定しておいても良い。【００５５】
上述したように、空間光変調器３ａ全体の姿勢の変化に同期して、各ミラー要素ＳＥでの反射光Ｌｒが照明瞳に形成する光強度分布の位置も変動するが、反射光Ｌｒによる本来の光強度分布の位置変動が許容範囲内であれば、空間光変調器３ａ全体の姿勢を変化させても駆動部３ｃによる各ミラー要素ＳＥの姿勢の調整を行う必要はない。この場合、反射光Ｌｒによる本来の光強度分布の位置変動と同様に回折光Ｌｄによる回折干渉縞の位置変動が僅かであっても、瞳強度分布に対する回折干渉縞の悪影響は低減される。【００５６】
一方、各ミラー要素ＳＥでの反射光Ｌｒが照明瞳に形成する光強度分布の位置変動が許容範囲を超えている場合、空間光変調器３ａ全体の姿勢の変化に応じて、駆動部３ｃにより各ミラー要素ＳＥの姿勢を調整する必要がある。この場合、図５に示すように、空間光変調器３ａ全体の姿勢が変化しても、入射光Ｌｉと各ミラー要素ＳＥの反射面との相対的な角度（ひいては各ミラー要素ＳＥからの反射光Ｌｒの向き）が常に一定に保たれるように、各ミラー要素ＳＥの姿勢を個別に調整すれば良い。換言すれば、空間光変調器３ａ全体の姿勢が変化しても、空間光変調器３ａの外の空間軸に対して各ミラー要素ＳＥの反射面が一定の角度を保つように各ミラー要素ＳＥの姿勢を個別に調整することにより、反射光Ｌｒによる本来の光強度分布の位置を変動させることなく、回折光Ｌｄによる回折干渉縞の位置だけを変動させることができる。【００５７】
あるいは、入射光Ｌｉと各ミラー要素ＳＥの反射面との相対的な角度（ひいては各ミラー要素ＳＥからの反射光Ｌｒの向き）を一定に保たなくても、各ミラー要素ＳＥからの反射光Ｌｒが照明瞳に形成する光強度分布がほとんど変動しないように、パルス毎に各ミラー要素ＳＥの姿勢を所要の姿勢に切り換える調整も可能である。換言すれば、空間光変調器３ａの外の空間軸に対して各ミラー要素ＳＥの反射面を一定の角度に保たなくても、反射光Ｌｒによる本来の光強度分布が静止するようにパルス毎に各ミラー要素ＳＥの姿勢を個別に調整することにより、回折光Ｌｄによる回折干渉縞の位置だけを変動させることができる。【００５８】
本実施形態の第２手法では、図６に示すように、制御部ＣＲからの制御信号に応じて作動する第２可変部３ｅの作用により、反射面および屈折面を持つプリズム３ｂの姿勢を、ひいては回折光発生領域への入射光Ｌｉの向きを時間の経過に応じて変化させる。第２可変部３ｅとして、例えばプリズム３ｂに取り付けられた駆動素子（ピエゾ素子など）を用いることができる。プリズム３ｂの姿勢が変化すると、空間光変調器３ａへの入射光Ｌｉの向きが変化する。一方、ミラー枠ＦＲの上面の向き、基盤ＢＡの表面の向き、および各ミラー要素ＳＥの反射面の向きは、プリズム３ｂの姿勢が変化しても不変である。【００５９】
したがって、ミラー枠ＦＲの上面（または基盤ＢＡの表面）の回折光発生領域から発生する不要光としての回折光Ｌｄの向きおよび各ミラー要素ＳＥからの反射光Ｌｒの向きは、プリズム３ｂの姿勢の変化に伴って変動する。その結果、回折光Ｌｄによって照明瞳に形成される回折干渉縞の位置および反射光Ｌｒによって照明瞳に形成される光強度分布の位置は時間の経過に応じて変動する。【００６０】
各ミラー要素ＳＥからの反射光Ｌｒによる光強度分布の位置変動が許容範囲内であれば、プリズム３ｂの姿勢を変化させても駆動部３ｃによる各ミラー要素ＳＥの姿勢の調整を行う必要はない。一方、各ミラー要素ＳＥでの反射光Ｌｒが照明瞳に形成する光強度分布の位置変動が許容範囲を超えている場合、プリズム３ｂの姿勢の変化に応じて、駆動部３ｃにより各ミラー要素ＳＥの姿勢を個別に調整する必要がある。この場合、各ミラー要素ＳＥの姿勢の調整は、第１の手法における調整と同様である。なお、プリズム３ｂの反射面または屈折面は光学面とみなすことができる。この第２手法では、プリズム３ｂを導光光学系と見なすことができ、プリズム３ｂの反射面を導光光学系の一部とみなすことができる。【００６１】
上述の第２手法では、プリズム３ｂの姿勢を変化させることにより回折光発生領域への入射光Ｌｉの向きを変化させている。しかしながら、これに限定されることなく、例えば図７に示す第３手法のように、プリズム３ｂへ入射する光の向きを変化させることにより回折光発生領域への入射光Ｌｉの向きを変化させることもできる。具体的に、本実施形態の第３手法では、制御部ＣＲからの制御信号に応じて作動する第３可変部１１ａの作用により、例えばプリズム３ｂの入射側に配置されて所定の角度をなす２つの平面（屈折面）を持つ偏角プリズム１１を光軸ＡＸ廻りに回転させる。この偏角プリズム１１の屈折面は光学面とみなすことができる。この第３手法においては、偏角プリズム１１を導光光学系の一部とみなすことができる。【００６２】
こうして、光軸ＡＸ廻りに回転する偏角プリズム１１の作用により、プリズム３ｂへ入射する光の向きが、ひいては回折光発生領域への入射光Ｌｉの向きが時間の経過に応じて変化する。図７では、プリズム３ｂへ入射する光の向きを変化させる手段として光軸ＡＸ廻りに回転する偏角プリズム１１を例示しているが、例えばプリズム３ｂの前側に配置された光路折曲げ用の平面ミラーを振動させることによりプリズム３ｂへ入射する光の向きを変化させることもできる。【００６３】
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８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。【００６４】
また、例えば図９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。【００６５】
また、例えば図１０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１０の構成は、図９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９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９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。【００６６】
この図１０の構成例において、上述の第２手法を適用する場合には、空間光変調器３ａの入射側に位置する平面ミラー３７の姿勢を変化させればよい。なお、平面ミラー３７および３８の姿勢を一体的に変化させる構成であってもよい。これら平面ミラー３７および３８の反射面は光学面とみなすことができる。また、この平面ミラー３７を導光光学系の一部とみなすことができる。【００６７】
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。【００６８】
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。【００６９】
なお、上述の実施形態では、空間光変調ユニットを用いて瞳強度分布を形成する際に、瞳輝度分布計測装置で瞳強度分布を計測しつつ、この計測結果に応じて空間光変調ユニット中の空間光変調器を制御してもよい。このような技術は、たとえば特開２００６−５４３２８号公報や特開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。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。【００７０】
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。【００７１】
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。【００７２】
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。【００７３】
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１１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１１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）。【００７４】
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。【００７５】
図１２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１２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。【００７６】
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。【００７７】
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。【００７８】
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。【００７９】
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。【００８０】
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。【００８１】
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。【００８２】
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。【００８３】
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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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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