(57)【要約】【課題】二次光源群生成用のミラー群における単位ミラーの個数を抑えながら二次光源群における光の充填率を向上させる。【解決手段】光源（１）からの光束に基づき二次光源群を形成するために、多数の反射素子を並列配置してなる反射素子群（３ａ）を用いると共に、前記反射素子群が形成した前記二次光源群からの光を被照射面（５）に導くコンデンサ光学系（４）を用いる。さらに、前記二次光源群における光の充填率を向上させるために、前記反射素子群（３ａ）に入射する前記光束の入射角度を変更して所望の発散角度を持つ発散光束に変換する変換手段（２）を用いる。【選択図】      図１
2006253487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光束に基づき二次光源群を形成するために、多数の反射素子を並列配置してなる反射素子群と、
前記反射素子群が形成した前記二次光源群からの光を被照射面に導くコンデンサ光学系と、
前記二次光源群における光の充填率を向上させるために、前記反射素子群に入射する前記光束の入射角度を変更して所望の発散角度を持つ発散光束に変換する変換手段と
を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
前記変換手段は、
前記光束を回折反射して前記発散光束に変換する反射型回折格子を有する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１に記載の照明装置において、
前記変換手段は、
揺動可能な反射面を持つミラー素子を有する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１に記載の照明装置において、
前記変換手段は、
前記照明装置の光軸方向に沿って発光点の位置が移動する前記光源を有し、その発光点の移動によって前記光束の入射角度を変更する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１に記載の照明装置において、
前記変換手段は、
前記光束を複数に波面分割して個別に回折させる微小開口アレイを有する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の照明装置において、
前記反射素子群は、
円弧状の輪郭をした反射面を持つ多数の反射素子を、互いに同じ姿勢で稠密に配置してなり、
前記変換手段は、
前記反射面の長手方向への前記発散光束の発散角度を、前記反射面の短手方向への前記発散光束の発散角度よりも大きく設定する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の照明装置において、
前記反射素子群は、
円弧状の輪郭をした反射面を持つ多数の反射素子を、前記二次光源群の全体における各二次光源の配列数が各方向に亘り均一化されるような姿勢差をもって稠密に配置する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の照明装置において、
前記反射素子群により形成される前記二次光源群の大きさ及び形状の少なくとも一方を変更する変更手段を更に備え、
前記変換手段は、
前記前記二次光源群の大きさ及び形状の少なくとも一方の変更に応じて、前記発散光束の発散角度を可変にする
ことを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８の何れか一項に記載の照明装置において、
５０ｎｍ以下の波長の光で前記被照射面を照明する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
前記光源からの光束に基づき大きさ及び形状の少なくとも一方が可変な二次光源群を形成するために、多数の反射素子を並列配置してなる反射素子群と、
前記反射素子群が形成した前記二次光源群における光の充填率を向上させるために、前記反射素子群に入射する前記光束の入射角度を変更して所望の発散角度を持つ発散光束に変換する変換手段とを備え、
前記変換手段は、
前記二次光源群の大きさ又は形状の少なくとも一方の変更に応じて、前記発散光束の発散角度を可変にする
ことを特徴とする照明装置。
【請求項１１】
光源からの光束でマスクを照明する請求項１〜請求項１０の何れか一項に記載の照明装置と、
前記マスクのパターンを感光性基板に投影する投影光学系と
を備えたことを特徴とする投影露光装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の投影露光装置を用いて、前記マスクのパターンで前記感光性基板を露光する工程を含む
ことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の投影露光装置を用いて、前記マスクのパターンで前記感光性基板を露光する工程を含む
ことを特徴とする投影露光方法。
【請求項１４】
光源からの光束でマスクを照明する照明工程と、
前記照明工程にて照明された前記マスクのパターンで感光性基板を露光する露光工程と
を含むマイクロデバイスの製造方法において、
前記照明工程は、
多数の反射素子を並列配置してなる反射素子群を用いて、前記光源からの光束を基に大きさ及び形状の少なくとも一方が可変な二次光源群を形成する工程と、
前記二次光源群における光の充填率を向上させるために、前記反射素子群に入射する前記光束の入射角度を変更して所望の発散角度を持つ発散光束に変換する工程とを含み、
前記変換する工程は、
前記二次光源群の大きさ又は形状の少なくとも一方の変更に応じて、前記発散光束の発散角度を可変にする工程を含む
ことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。                                                                              
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトリソグラフィー、特にＥＵＶＬ（EUVL：Extreme UltraViolet Lithography）に好適な照明装置、投影露光方法、投影露光装置に関する。また、本発明は、その技術を利用してマイクロデバイス（半導体装置、撮像素子、液晶表示装置、薄膜磁気ヘッド等）を製造するマイクロデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＵＶＬ（EUVL：Extreme UltraViolet Lithography）は、マイクロデバイスの製造における次世代の有力手段として現在研究中の技術である。ＥＵＶＬの使用光（ＥＵＶ光）の波長は、５０ｎｍよりも短いので（例えば１３．５ｎｍ）、ＥＵＶＬ用の投影露光装置は、屈折部材ではなく反射部材で構成される必要がある。
このような反射型の投影露光装置では、反射部材の軸外の領域で反射した光が結像に寄与するので、露光領域及び視野が円弧状になる。これに対処するべく、特許文献１，特許文献２などには、照明領域が円弧状に整えられた反射型の照明装置が提案されている。
【０００３】
この照明装置において二次光源群を生成するためのオプティカルインテグレータは、照明領域と相似形状、つまり円弧状の単位ミラーを複数個配列したミラー群からなる。この単位ミラーは、縦方向の長さと横方向の長さとが異なるので、ミラー群における単位ミラーの配列数には、その単位ミラーの長手方向と短手方向とで差異が生じる。
この場合、ミラー群によって形成される二次光源群の全体における二次光源の配列数もその２方向で異なるので、照明領域の長手方向の照度ムラと短手方向の照度ムラとの間に格差が生じると共に、露光領域の長手方向の解像力と短手方向の解像力とにも格差が生じる。
【０００４】
このため、例えば、特許文献１においては、二次光源群の全体における二次光源の配列数が均等化されるよう、ミラー群の個々の単位ミラーに姿勢差を設けている（特許文献１の図１５参照）。
【特許文献１】特開平１１−３１２６３８号公報
【特許文献２】特開２０００−２２３４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
但し、姿勢差を設けることで改善されるのは照明ムラ及び解像力の方向依存性のみである。仮に、各方向の解像力を単純に向上させようとするならば、二次光源群における光の充填率を向上させるべく、ミラー群を構成する単位ミラーの個数を増加させなければならない。
そこで本発明は、二次光源群生成用のミラー群における単位ミラーの個数を抑えながら二次光源群における光の充填率を向上させることのできる照明装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、マスクのパターンを感光性基板に高い解像力で投影することのできる投影露光方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、その投影露光方法を実施するのに適した投影露光装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、高性能なマイクロデバイスを製造することのできるマイクロデバイスの製造方法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】
【０００７】
請求項１に記載の照明装置は、光源からの光束に基づき二次光源群を形成するために、多数の反射素子を並列配置してなる反射素子群と、前記反射素子群が形成した前記二次光源群からの光を被照射面に導くコンデンサ光学系と、前記二次光源群における光の充填率を向上させるために、前記反射素子群に入射する前記光束の入射角度を変更して所望の発散角度を持つ発散光束に変換する変換手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の照明装置は、請求項１に記載の照明装置において、前記変換手段は、前記光束を回折反射して前記発散光束に変換する反射型回折格子を有することを特徴とする。
請求項３に記載の照明装置は、請求項１に記載の照明装置において、前記変換手段は、揺動可能な反射面を持つミラー素子を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の照明装置は、請求項１に記載の照明装置において、前記変換手段は、前記照明装置の光軸方向に沿って発光点の位置が移動する前記光源を有し、その発光点の移動によって前記光束の入射角度を変更することを特徴とする。
請求項５に記載の照明装置は、請求項１に記載の照明装置において、前記変換手段は、前記光束を複数に波面分割して個別に回折させる微小開口アレイを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の照明装置は、請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の照明装置において、前記反射素子群は、円弧状の輪郭をした反射面を持つ多数の反射素子を、互いに同じ姿勢で稠密に配置してなり、前記変換手段は、前記反射面の長手方向への前記発散光束の発散角度を、前記反射面の短手方向への前記発散光束の発散角度よりも大きく設定することを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の照明装置は、請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の照明装置において、前記反射素子群は、円弧状の輪郭をした反射面を持つ多数の反射素子を、前記二次光源群の全体における各二次光源の配列数が各方向に亘り均一化されるような姿勢差をもって稠密に配置することを特徴とする。
請求項８に記載の照明装置は、請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の照明装置において、前記反射素子群により形成される前記二次光源群の大きさ及び形状の少なくとも一方を変更する変更手段を更に備え、前記変換手段は、前記前記二次光源群の大きさ及び形状の少なくとも一方の変更に応じて、前記発散光束の発散角度を可変にすることを特徴とする。
【００１２】
請求項９に記載の照明装置は、請求項１〜請求項８の何れか一項に記載の照明装置において、５０ｎｍ以下の波長の光で前記被照射面を照明することを特徴とする。
請求項１０に記載の照明装置は、前記光源からの光束に基づき大きさ及び形状の少なくとも一方が可変な二次光源群を形成するために、多数の反射素子を並列配置してなる反射素子群と、前記反射素子群が形成した前記二次光源群における光の充填率を向上させるために、前記反射素子群に入射する前記光束の入射角度を変更して所望の発散角度を持つ発散光束に変換する変換手段とを備え、前記変換手段は、前記二次光源群の大きさ又は形状の少なくとも一方の変更に応じて、前記発散光束の発散角度を可変にすることを特徴とする。
【００１３】
請求項１１に記載の投影露光装置は、光源からの光束でマスクを照明する請求項１〜請求項１０の何れか一項に記載の照明装置と、前記マスクのパターンを感光性基板に投影する投影光学系とを備えたことを特徴とする。
請求項１２に記載のマイクロデバイスの製造方法は、請求項１１に記載の投影露光装置を用いて、前記マスクのパターンで前記感光性基板を露光する工程を含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項１３に記載の投影露光方法は、請求項１１に記載の投影露光装置を用いて、前記マスクのパターンで前記感光性基板を露光する工程を含むことを特徴とする。
請求項１４に記載のマイクロデバイスの製造方法は、光源からの光束でマスクを照明する照明工程と、前記照明工程にて照明された前記マスクのパターンで感光性基板を露光する露光工程とを含むマイクロデバイスの製造方法において、前記照明工程は、多数の反射素子を並列配置してなる反射素子群を用いて、前記光源からの光束を基に大きさ及び形状の少なくとも一方が可変な二次光源群を形成する工程と、前記二次光源群における光の充填率を向上させるために、前記反射素子群に入射する前記光束の入射角度を変更して所望の発散角度を持つ発散光束に変換する工程とを含み、前記変換する工程は、前記二次光源群の大きさ又は形状の少なくとも一方の変更に応じて、前記発散光束の発散角度を可変にする工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、二次光源群生成用のミラー群における単位ミラーの個数を抑えながら二次光源群における光の充填率を向上させることのできる照明装置が実現する。
また、本発明によれば、マスクのパターンを感光性基板に高い解像力で投影することのできる投影露光方法が実現する。
また、本発明によれば、その露光方法を実施するのに適した投影露光装置が実現する。
【００１６】
また、本発明によれば、高性能なマイクロデバイスを製造することのできるマイクロデバイスの製造方法が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［第１実施形態］
図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７に基づき第１実施形態を説明する。
本実施形態は、ＥＵＶＬ用の投影露光装置の実施形態である。
図１は、本投影露光装置の概略構成図である。図１において、放射装置１、変換手段２、反射型インテグレータ３、及びコンデンサミラー４からなる光学系が照明装置に対応する。
【００１８】
放射装置１の光源は、レーザ光源１ａである。レーザ光源１ａは、例えば、半導体レーザ励起によるＹＡＧレーザである。レーザ光源１ａから射出したレーザ光は、集光光学部材１ｂにより集光される。レーザ光の集光点には、ノズル１ｃから噴出される気体状の物体、若しくは気体から固体化した物質が当てられる。この物体は、レーザ光のエネルギーでプラズマ状態に励起され、１３．５ｎｍの波長を持つＥＵＶ光を放出する。 このＥＵＶ光は、放射装置１の楕円鏡１ｄ及びコリメータミラー１ｅを順に反射して略コリメートされた状態で変換手段２に向かう。
【００１９】
変換手段２に入射したＥＵＶ光は、変換手段２の第１反射型回折格子２ａ及び第２反射型回折格子２ｂにて順に反射した後、反射型インテグレータ３へ向かう（変換手段２の詳細は後述）。
反射型インテグレータ３に入射したＥＵＶ光は、反射型インテグレータ３の入射側のミラー群（請求項の反射素子群に対応する。以下、「第１ミラー群」という。）３ａにより波面分割され、かつ個別に集光される。この集光作用により、第１ミラー群３ａから離れた所定面に二次光源群が形成される。その所定面に、反射型インテグレータ３の射出側のミラー群（第２ミラー群）３ｂが配置される。この位置に配置された第２ミラー群３ｂを構成する個々の単位ミラーは、フィールドミラーの機能を果たす。この第２ミラー群３ｂから射出したＥＵＶ光は、コンデンサミラー４に向かう（反射型インテグレータ３の詳細は後述）。
【００２０】
なお、反射型インテグレータ３を構成する第１ミラー群３ａ及び第２ミラー群３ｂは、「フライアイミラー」と呼ばれる場合もあるが、ここでは、ミラー群（３ａ，３ｂ）と呼ぶこととする。
コンデンサミラー４に入射したＥＵＶ光は、集光されながら光路折り曲げミラーＭを介して反射型マスク５上に達する。コンデンサミラー４の集光作用により、前述した二次光源群の個々の二次光源から発したＥＵＶ光は、反射型マスク５上の所定領域に重畳して入射する。この所定領域が、照明領域（被照射面）である。反射型マスク５のうち照明領域にて反射したＥＵＶ光は、反射型の投影光学系６へ入射する。
【００２１】
投影光学系６に入射したＥＵＶ光は、投影光学系６のミラー６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆにて順次反射する。それらのミラー６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆの反射作用を受けたＥＵＶ光は、ウエハ７上に反射型マスク５の照明領域の縮小像を形成する。
ウエハ７の表面には、予めレジストが塗布されており、そのレジストは、その縮小像（＝反射型マスク５の照明領域に予め設けられたパターンの縮小像）で、露光される。
【００２２】
以上の構成の本投影露光装置において、ＥＵＶ光の発光点からウエハ７に至るＥＵＶ光の光路は、真空チャンバー１００で覆われ、外気より遮断されている。
また、本投影露光装置において、ＥＵＶ光の光路に配置された各ミラーの反射面には、ＥＵＶ光を反射するための反射膜が設けられている。この反射膜は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、シリコン（Ｓｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、珪素酸化物などの物質のうち２以上の物質を積層させた多層膜である。
【００２３】
また、反射型マスク５は、移動可能なマスクステージＭＳによって、ウエハ７は、移動可能なウエハステージＷＳによってそれぞれ保持されている。これらのマスクステージＭＳ及びウエハステージＷＳを、投影光学系６の光軸と垂直な面内において互いに反対方向に相対移動させることによって、ウエハ７上のレジストを、反射型マスク５のパターンの縮小像で走査しながら露光することができる。
【００２４】
また、本投影露光装置には、放射装置１にて発生した飛散物をカットするための不図示のフィルタ（メンブレンなどからなる）が備えられている。
また、本投影露光装置において、投影光学系６による縮小像の形成に寄与するのは、各ミラー６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｆの軸外の領域で反射した光線であり、投影光学系６の視野と、ウエハ７上の露光領域（反射型マスク５のパターンの縮小像）は、それぞれ円弧状となる。このため、本投影露光装置の照明装置による前述した照明領域は、円弧状に整えられる。また、上述した走査の方向は、円弧状の露光領域の短手方向（図１の左右方向）に一致する。
【００２５】
次に、反射型インテグレータ３を詳細に説明する。
図２は、反射型インテグレータ３を説明する図である。図２（ａ）は、入射側に配置された第１ミラー群３ａを、図２（ｂ）は、射出側に配置された第２ミラー群３ｂを、それぞれＥＵＶ光の入射側から見た図である。
図２（ａ）に示すとおり、第１ミラー群３ａは、所定面に沿った略円形の領域内に、互いに同型同大の複数の微小な単位ミラーＥを稠密に配置してなる。個々の単位ミラーＥは、照明領域と光学的に共役関係にあるので、その反射面の輪郭は、照明領域と相似な円弧状をしている。よって、第１ミラー群３ａおいて波面分割されるＥＵＶ光の個々の波面の輪郭は、円弧状となる。個々の単位ミラーＥの反射面の表面形状は、波面分割後のＥＵＶ光を集光して所定面上に二次光源群を形成するための凹面（偏心球面、非球面など）となっている。
【００２６】
このような第１ミラー群３ａにおいては、個々の単位ミラーＥの輪郭が円弧状であるため、略円形の領域内における単位ミラーＥの配列数は、単位ミラーＥの短手方向よりも長手方向の方が少なくなっている。
ここで、単位ミラーＥの短手方向は、本投影露光装置のスキャン方向に対応するので、以下では、単位ミラーＥの短手方向に対応する各方向を「スキャン方向」と称し、単位ミラーＥの長手方向に対応する各方向（スキャン方向と直交する方向）を「非スキャン方向」と称する。
【００２７】
図２（ｂ）に示すとおり、第２ミラー群３ｂは、所定面に沿った略円形の領域内に、互いに同型同大の複数の微小な単位ミラーＥ２を、第１ミラー群３ａの単位ミラーＥと同数だけ稠密に配置してなる。この第２ミラー群３ｂの全体は、投影光学系６の入射瞳面と光学的に共役関係にある。個々の単位ミラーＥ２の反射面の輪郭は、正方形であり、個々の単位ミラーＥ２の反射面の表面形状は、フィールドミラーの機能を果たすための凹面（同心球面）となっている。
【００２８】
このような第２ミラー群３ｂにおいては、個々の単位ミラーＥ２の輪郭が正方形なので、略円形の領域内における単位ミラーＥ２の配列数は、スキャン方向と非スキャン方向との間で同じである。
図３は、第１ミラー群３ａの個々の単位ミラーＥと第２ミラー群３ｂの個々の単位ミラーＥ２との関係を説明する図である。図３には、第１ミラー群３ａの一部（スキャン方向に１列に並ぶ１２個の単位ミラーＥ）と、第２ミラー群３ｂのうちそれに対応する部分（スキャン方向及び非スキャン方向に３列に並ぶ１２個の単位ミラーＥ２）とを示した。
【００２９】
図３に示すように、スキャン方向に隣接して並ぶ３個の単位ミラーＥの間には、３個の単位ミラーＥが個別に形成する二次光源Ｉの形成位置が、非スキャン方向に隣接して並ぶ３個の単位ミラーＥ２上となるように、姿勢差が設けられる。このような姿勢差を個々の単位ミラーＥに設けることによって、図２（ａ）に示した非均等な配列の複数の単位ミラーＥによる二次光源Ｉの形成位置を、図２（ｂ）に示した均等な配列の複数の単位ミラーＥ２上に、１対１で対応させる。したがって、二次光源群の全体における二次光源Ｉの配列数は、スキャン方向と非スキャン方向とで略同数になる。
【００３０】
因みに、このときには、照明領域のスキャン方向の照度ムラと非スキャン方向の照度ムラとの格差が低減される。また、投影光学系６の瞳面に投影される光源像の配列数も、それら２方向で同数になるので、露光領域の非スキャン方向の解像力とスキャン方向の解像力との格差も低減される。
次に、変換手段２を詳細に説明する。
【００３１】
図４は、変換手段２を構成する第１反射型回折格子２ａ及び第２反射型回折格子２ｂを説明する図である。図４中のＸＹＺ直交座標系は、図１中のＸＹＺ直交座標系と対応している。第１反射型回折格子２ａに入射するのは、略コリメートされた状態のＥＵＶ光（光束）であるが、図４では、光線の振る舞いをわかり易くするため、第１反射型回折格子２ａ及び第２反射型回折格子２ｂの中心で反射する光線のみを示した。
【００３２】
図４に示すように、第１反射型回折格子２ａ、第２反射型回折格子２ｂは、ＥＵＶ光の光路に対し直列の関係で配置された斜入射型の反射型回折格子である。「射入射型の素子」とは、光線の入射角度が４５°よりも大きくなるような姿勢で配置される素子を指す。
ここでは、より高い反射率を得るため、光線の入射角度は、４５°よりも大きく、好ましくは７５°以上に設定される。
【００３３】
また、第１反射型回折格子２ａの格子線方向と第２反射型回折格子２ｂの格子線方向とは、９０°回転している。図４では、第１反射型回折格子２ａの格子線方向がサジタル方向であり、第２反射型回折格子２ｂの格子線方向がメリジオナル方向である場合を示した。
このとき、第１反射型回折格子２ａに入射したＥＵＶ光は、メリジオナル方向に発散する発散光束に変換される。図１に示した光路配置の本投影露光装置では、このメリジオナル方向は、スキャン方向に対応する。
【００３４】
また、第２反射型回折格子２ｂに入射したＥＵＶ光は、サジタル方向に発散する発散光束に変換される。図１に示した光路配置の本投影露光装置では、このサジタル方向は、非スキャン方向に対応する。
したがって、第１反射型回折格子２ａ及び第２反射型回折格子２ｂを経由した後のＥＵＶ光は、スキャン方向及び非スキャン方向に発散する発散光束となる。
【００３５】
図５（ａ）は、第１反射型回折格子２ａを格子線と直交する面で切断してできる概略断面図である。なお、第２反射型回折格子２ｂの構造も第１反射型回折格子２ｂと同じなので、ここでは、第１反射型回折格子２ａの構造のみを説明する。
第１反射型回折格子２ａは、光学ガラスからなるラミナー型の反射型回折格子である。第１反射型回折格子２ａに対するＥＵＶ光の入射角度θｃは、４５°よりも大きい角度（例えば７５°）なので、その表面に反射膜が形成されていなくとも、或る程度の反射率を得ることができる。或いは、その表面に、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）などからなる反射膜を形成して、反射率を高めてもよい（なお、反射膜を形成する場合、光学ガラスの代わりにセラミックを用いてもよい。）。
【００３６】
図５（ａ）中に太矢印に示すように、第１反射型回折格子２ａに入射したＥＵＶ光は回折し、射出角度の互いに異なる０次回折光、±１次回折光、±２次回折光、±３次回折光、・・・の各次数の回折光（ここでは反射回折光）に分岐される。つまり、第１反射型回折格子２ａにて発生する発散光束は、これらの回折光からなる。
この発散光束が、第２反射型回折格子２ｂを介して反射型インテグレータ３へと入射し、反射型インテグレータ３を構成する各単位ミラーや、その他の各ミラーで導光される。但し、これらの各ミラーは、多層膜が形成されたミラーであって、その多層膜が反射可能なＥＵＶ光の入射角度範囲は、一般に、±６°程度である。
【００３７】
そこで、第１反射型回折格子２ａの格子ピッチｐは、これらの各ミラーでの光量ロスを防ぐため、発散光束の発散角度が±６°以内になるように設定される。簡単のため、２次以降の次数の回折光を無視すると、０次回折光と±１次回折光との角度差Δθが６°以内になるように設定すればよい。
以上の第１反射型回折格子２ａの構成は、第２反射型回折格子２ｂにも同様に当てはまる。
【００３８】
図５（ｂ）は、第１反射型回折格子２ａ及び第２反射型回折格子２ｂの作用を説明する概念図である。図５（ｂ）では、これらの回折格子の作用をわかり易くするために、これらの回折格子を透過型であるかの如く表した。また、以下では、２次以降の回折光を無視する。
図５（ｂ）に示すように、第１反射型回折格子２ａに入射したＥＵＶ光は、スキャン方向に回折して３種類の回折光（１次回折光及び±１次回折光）に分岐される。それら３種類の回折光は、第２反射型回折格子２ｂにおいてそれぞれ非スキャン方向に回折して、３種類の回折光（０次回折光及び±１次回折光）に分岐される。したがって、第２反射型回折格子２ｂから射出する発散光束は、スキャン方向又は非スキャン方向に射出角度の異なる９種類の回折光からなる。この発散光束は、後段の反射型インテグレータ３において、次のとおり振る舞う。
【００３９】
図６は、反射型インテグレータ３における発散光束の振る舞いを説明する図である。図６（ａ）には、反射型インテグレータ３を構成する第１ミラー群３ａの或る単位ミラーＥに入射する発散光束を示し、図６（ｂ）には、その単位ミラーＥから射出する発散光束と、それを受ける単位ミラーＥとを示した。
図６（ａ）に示すように、単位ミラーＥに入射する発散光束は、スキャン方向又は非スキャン方向に入射角度の異なる９種類の回折光からなる。
【００４０】
図６（ｂ）に示すように、単位ミラーＥにて反射したそれら９種類の回折光は、単位ミラーＥ２上の互いに異なる位置に二次光源Ｉをそれぞれ形成する。各回折光による二次光源Ｉの形成位置は、単位ミラーＥに対する回折光の入射角度に依存する。したがって、単位ミラーＥ２上では、スキャン方向及び非スキャン方向にずれた９位置に二次光源Ｉが分散して形成される。その結果、単位ミラーＥ２における光の充填率（二次光源Ｉの配置数）は、スキャン方向及び非スキャン方向のそれぞれに亘って高まる。
【００４１】
これは、反射型インテグレータ３を構成する他の対の単位ミラーＥ，Ｅ２の間でも同様に当てはまる。このときに形成される二次光源群の様子は、図７に示すとおりである。図７には、第２ミラー群３ｂの上に二次光源群が形成される様子を示した。なお、図７では、実際よりも単位ミラーＥ２の数を少なく表した。
図７に明らかなように、二次光源群の全体における光の充填率（二次光源Ｉの配置数）は、スキャン方向及び非スキャン方向のそれぞれに亘って高まる。
【００４２】
但し、前述した９種類の回折光による９個の二次光源Ｉが１つの単位ミラーＥ２内に収まらないと光量ロスが生じるので、９個の二次光源Ｉの形成領域（以下、「分散領域」という。）は、１つの単位ミラーＥ２のサイズ内に収まっている必要がある。一方、９個の二次光源Ｉの分散領域が小さ過ぎると、それら二次光源Ｉ同士の重なりが大きくなり、充填率向上の効果が少なくなる。そこで、本実施形態では、９個の二次光源Ｉの分散領域が１つの単位ミラーＥ２のサイズ内に収まり、かつ、そのサイズ内で適度に広がるように、第１反射型回折格子２ａの格子ピッチ、第２反射型回折格子２ｂの格子ピッチは、それぞれ最適化される。
【００４３】
以上、本実施形態では、反射型インテグレータ３に入射するＥＵＶ光を２方向に発散させることによって、二次光源群の全体における光の充填率を、スキャン方向及び非スキャン方向のそれぞれに亘って高める。したがって、反射型インテグレータ３の単位ミラーの個数を増やさなくとも、投影光学系６の瞳面における光の充填率（二次光源の像の配置数）は、それら２方向のそれぞれに亘って高まり、露光領域のスキャン方向の解像力と非スキャン方向の解像力とがそれぞれ向上する。
【００４４】
また、本実施形態では、ＥＵＶ光を発散させる手段（変換手段２）として反射部材（反射型回折格子）を用いたので、屈折部材を透過し難いＥＵＶ光を確実に発散光に変換することができる。
（第１実施形態の変形例１）
図８に基づき本実施形態の投影露光装置の変形例１を説明する。
【００４５】
本変形例は、投影露光装置における照明条件を変更可能にしたものである。照明条件を変更可能にするために、本変形例では、変換手段２及び反射型インテグレータ３を、図８のとおりに変形する。
図８に示すように、本変形例の反射型インテグレータ３には、第１ミラー群３ａに加えて、それと焦点距離のみが異なる第１ミラー群３ａ’が備えられる。第１ミラー群３ａ，３ａ’は、共通の切り替え機構３ａ−１によって支持されている。
【００４６】
この切り替え機構３ａ−１は、モータ３ａ−２によって駆動され、ＥＵＶ光の光路に配置される第１ミラー群を、第１ミラー群３ａ，３ａ’の間で切り替える。これによって、反射型インテグレータ３の焦点距離（第１ミラー群の焦点距離）が切り替わる。
また、この反射型インテグレータ３には、第２ミラー群３ｂに加えて、第２ミラー群３ｂ’が備えられる。第２ミラー群３ｂ，３ｂ’は、共通の切り替え機構３ｂ−１によって支持されている。
【００４７】
この切り替え機構３ｂ−１は、モータ３ｂ−２によって駆動され、ＥＵＶ光の光路に配置される第２ミラー群を、第２ミラー群３ｂ，３ｂ’の間で切り替える。
第２ミラー群３ｂは、第１ミラー群３ａと共にＥＵＶ光の光路に挿入されたときに二次光源群の近傍に位置してフィールドミラーの働きをするものであり、第２ミラー群３ｂ’は、第１ミラー群３ａ’と共にＥＵＶ光の光路に挿入されたときに二次光源群の近傍に位置してフィールドミラーの働きをするものである。
【００４８】
ここで、反射型インテグレータ３の焦点距離（第１ミラー群３ａの焦点距離）が切り替わると、そこへ入射させるべき発散光束の発散角度の最適値が変化する。因みに、発散角度が最適値よりも大きくなると光量ロスが増大し、発散角度が最適値よりも小さくなると、前述した充填率向上の効果が少なくなる。
そこで、本変形例の変換手段２には、第１反射型回折格子２ａに加えて、それと格子ピッチのみが異なる第１反射型回折格子２ａ’が備えられる。第１反射型回折格子２ａ，２ａ’は、共通の切り替え機構２ａ−１によって支持されている。
【００４９】
この切り替え機構２ａ−１は、モータ２ａ−２によって駆動され、ＥＵＶ光の光路に配置される第１反射型回折格子を、第１反射型回折格子２ａ，２ａ’の間で切り替える。これによって、ＥＵＶ光のスキャン方向の発散角度が切り替わる。
ＥＵＶ光の光路に第１反射型回折格子２ａ’が配置された状態では、ＥＵＶ光のスキャン方向の発散角度が、第１ミラー群３ａ’の焦点距離に適合する。
【００５０】
また、本変形例の変換手段２には、第２反射型回折格子２ｂに加えて、それと格子ピッチのみが異なる第２反射型回折格子２ｂ’が備えられる。第２反射型回折格子２ｂ，２ｂ’は、共通の切り替え機構２ｂ−１によって支持されている。
この切り替え機構２ｂ−１は、モータ２ｂ−２によって駆動され、ＥＵＶ光の光路に配置される第２反射型回折格子を、第２反射型回折格子２ｂ，２ｂ’の間で切り替える。これによって、ＥＵＶ光の非スキャン方向の発散角度が切り替わる。
【００５１】
ＥＵＶ光の光路に第２反射型回折格子２ｂ’が配置された状態では、ＥＵＶ光の非スキャン方向の発散角度が、第１ミラー群３ａ’の焦点距離に適合する。
したがって、本変形例では、モータ２ａ−２，２ｂ−２，３ａ−２，３ｂ−２をそれぞれ不図示の制御系によって適切に制御するだけで、光量ロスを抑え、かつ第１実施形態の効果を保ちながら、照明条件を切り替えることができる。
【００５２】
なお、図８では、切り替え機構２ａ−１，２ｂ−１，３ａ−１，３ｂ−１を回転機構であるかの如く示したが、必要な素子をＥＵＶ光の光路に対し挿脱できるのであれば、他の機構（スライド機構）を適用してもよい。また、ＥＵＶ光の光路に対し挿脱可能な素子の種類を増やし、照明条件の切り替えを、より柔軟にしてもよい。
（その他）
なお、本実施形態において、２つの反射型回折格子（図４の符号２ａ，２ｂ参照）のＥＵＶ光の光路に対する挿入方法は、同様の作用が得られるのであれば、図４に示すものに限定されない。
【００５３】
また、本実施形態においては、２つの反射型回折格子（図４の符号２ａ，２ｂ参照）を斜入射型としたが、反射率を高める必要が無ければ、直入射型（入射角度４５°未満）にしてもよいことは言うまでもない。
また、本実施形態の反射型回折格子（図４の符号２ａ，２ｂ参照）には、ラミナー型の反射型回折格子（図５（ａ）参照）が用いられたが、他のタイプの反射型回折格子、例えば、図９に示すような断面を持つブレーズ型の反射型回折格子が用いられてもよい。
【００５４】
なお、回折格子のタイプが異なると、回折効率（主に０次回折光と±１次回折光との強度比）が異なるので、１つの単位ミラーＥ２上に形成される９個の二次光源Ｉ（図７参照）の強度比も異なる。よって、それら９個の二次光源Ｉの強度比が最適化されるよう、回折格子のタイプが選定されることが望ましい。通常は、９個の二次光源Ｉの強度は、なるべく均衡している方が望ましいので、０次回折光の強度と±１次回折光の強度とを近くするため、ラミナー型の反射型回折格子が適していると考えられる。
【００５５】
また、本実施形態の変換手段２には、反射型回折格子（図４の符号２ａ，２ｂ参照）が用いられたが、反射型回折格子の代わりに、図１０（ａ）に示すようなＤＭＤ素子を用いてもよい。図１０（ａ）は、ＤＭＤ素子の概略断面図である。図１０（ａ）に示すように、ＤＭＤ素子は、複数の微小な単位ミラー２ａ−３を基板２ａ−４上に二次元的に配列してなる。個々の単位ミラー２ａ−３の姿勢は、外部から与えられた信号に応じて変化する。個々の単位ミラー２ａ−３の姿勢は、少なくとも、図１０（ａ）に示す状態から、図１０（ｂ）に示す状態と、図１０（ｃ）に示す状態とのそれぞれに変化可能である。つまり、個々の単位ミラー２ａ−２は、所定軸の周りを揺動可能である。
【００５６】
このＤＭＤ素子をＥＵＶ光の光路に配置し、かつ外部から与えるべき信号を一定の周波数で変調すれば、ＤＭＤ素子にて反射するＥＵＶ光の射出角度を十分に高い周波数で変調することができる。このように射出角度の変調されたＥＵＶ光は、本投影露光装置において上述した発散光束と同等に扱うことができる。
因みに、第１反射型回折格子２ａ（図４参照）の代わりに用いられるＤＭＤ素子は、その姿勢変化の対称軸が、第１反射型回折格子２ａの格子線方向（非スキャン方向）に一致する。このようなＤＭＤ素子によれば、ＥＵＶ光の発散方向（ここでは射出角度の変調方向）が、第１反射型回折格子２ａによるＥＵＶ光の発散方向と同じ方向（スキャン方向）に設定される。
【００５７】
また、第２反射型回折格子２ｂ（図４参照）の代わりに用いられるＤＭＤ素子は、その姿勢変化の対称軸が、第２反射型回折格子２ｂの格子線方向（スキャン方向）に一致する。このようなＤＭＤ素子によれば、ＥＵＶ光の発散方向（ここでは射出角度の変調方向）が、第２反射型回折格子２ｂによるＥＵＶ光の発散方向と同じ方向（非スキャン方向）に設定される。
【００５８】
なお、ＤＭＤ素子によるＥＵＶ光の発散角度（ここでは射出角度の変調範囲）を最適化するには、ＤＭＤ素子の個々の単位ミラー２ａ−１の姿勢変化範囲（揺動角度範囲）を調整すればよい。
また、このＤＭＤ素子を用いた場合には、照明条件の変更に応じてその姿勢変化範囲を変更すれば、上述した変形例１と同じ効果を得ることができる。
【００５９】
また、ＤＭＤ素子の個々の単位ミラー２ａ−３の反射面は、例えば、ルテニウム（Ｒｕ）などのような高反射率の物質でコートされていることが望ましい。
また、複数の微小な単位ミラー２ａ−３が配列されたＤＭＤ素子の代わりに、単位ミラー２ａ−３と同様に揺動可能であり、かつ複数の単位ミラー２ａ−３の反射面全体と同等のサイズの１枚のミラーを用いてもよい。
【００６０】
また、本実施形態の変換手段２には、ＥＵＶ光をスキャン方向に発散させる素子（図４の符号２ａ）と非スキャン方向に発散させる素子（図４の符号２ｂ）とが用いられたが、２つの素子の機能を併せ持った１つの素子を用いてもよい。
例えば、図１１（ａ）に示すように、変換手段２として、非スキャン方向及びスキャン方向方向の双方向に格子線を持つ「二次元回折格子」が用いられてもよい。この「二次元回折格子」は、その単体で、非スキャン方向及びスキャン方向の双方にＥＵＶ光を発散させる機能を有する。
【００６１】
また、二次元回折格子の替わりに、２以上の方向にも回折能力を有する多次元回折格子を用いることも可能である。
また、変換手段２として、１つのＤＭＤ素子、すなわち、個々の単位ミラーの姿勢を２方向のそれぞれに変調することのできる１つのＤＭＤ素子が用いられてもよい。
また、本実施形態では、ＥＵＶ光の２つの発散方向を、非スキャン方向とスキャン方向とに設定したが、互いに異なる２方向であれば、それらが非スキャン方向とスキャン方向とに一致してなくてもよい（但し、好ましくは互いに９０°異なる２方向である。）。
【００６２】
また、本実施形態では、ＥＵＶ光の発散方向を特定の２方向に設定したが、全ての方向（つまり等方的）に設定してもよい。
例えば、変換手段２の代わりに、図１１（ｂ）に示すようなキャピラリーアレイ（微細管の束）を配置すれば、そこへ入射したＥＵＶ光は、各微細管の射出端（円形断面を持つ）で等方的に回折するので、等方的に発散する発散光束に変換される。なお、図１１（ｂ）は、キャピラリーアレイの概略断面図である。
【００６３】
また、変換手段２の代わりに、図１１（ｃ）に示すようなピンホールアレイを配置すれば、そこへ入射したＥＵＶ光は、ピンホールアレイの各ピンホール（円形開口）で等方的に回折するので、等方的に発散する発散光束に変換される。なお、図１１（ｃ）は、ピンホールアレイの概略断面図である。
因みに、円形開口における回折角度は、開口の径ａ、入射光の波長λに対しλ／ａで与えられるので、径ａの調整によってＥＵＶ光の発散角度を最適な値に設定することができる。
【００６４】
［第２実施形態］
図１２、図１３に基づき第２実施形態を説明する。
本実施形態は、ＥＵＶＬ用の投影露光装置の実施形態である。ここでは、第１実施形態との相違点のみ説明する。
図１２は、本実施形態の投影露光装置の概略構成図である。図１２において図１における要素と同じものには同じ符号を付した。相違点は、変換手段２が省略され、放射装置１に代えて放射装置１’が備えられた点にある。
【００６５】
放射装置１’の光源は、放電プラズマ光源１１ａである。放電プラズマ光源１１ａは、１３．５ｎｍの波長を持つＥＵＶ光を発光する。その発光点から射出したＥＵＶ光は、コレクタミラー１１ｂ及びコリメータミラー１ｅを介して略コリメートされた状態で反射型インテグレータ３へ向かう。
放電プラズマ光源１１ａ及びコレクタミラー１１ｂは、そこで発生した飛散物が後段の光学系に入射しないよう、遮蔽壁１１ｃによって覆われている。遮蔽壁１１ｃは、コレクタミラー１１ｂによるＥＵＶ光の集光点の近傍にのみ開口を有しており、コリメータミラー１ｅへ向かう飛散物をカットし、その集光点へ集光するＥＵＶ光をコリメータミラー１ｅへ入射させる。つまり、遮蔽壁１１ｃは、フィルタの働きをする。
【００６６】
図１３は、放電プラズマ光源１１ａの発光点１１Ａと、反射型インテグレータ３へ向かうＥＵＶ光との関係を説明する図である。図１３の符号１１Ｂは、発光点１１Ａから反射型インテグレータ３の間に配置された光学系の全体の概念を示している（この光学系は正レンズと同等の機能を有するので、図１３では正レンズのように表した。）。
図１３に示すように、放電プラズマ光源による発光点１１Ａの光軸方向の位置は、周期的に変動している。図１３に細点線で示すように、発光点１１Ａが光学系１１Ｂに近づくと、反射型インテグレータ３へ向かうＥＵＶ光は発散する。また、図１３に太点線で示すように、発光点１１Ａが光学系１１Ｂから遠ざかると、反射型インテグレータ３へ向かうＥＵＶ光は収束する。このように収束したり発散したりするＥＵＶ光は、上述した第１実施形態の発散光束と同等とみなせる。
【００６７】
したがって、本実施形態においても、第１実施形態と略同じ効果が期待できる。
［第３実施形態］
図１４、図１５、図１６、図１７、図１８に基づき第３実施形態を説明する。
本実施形態は、ＥＵＶＬ用の投影露光装置の実施形態である。ここでは、第１実施形態との相違点のみ説明する。
【００６８】
図１４は、本実施形態の投影露光装置の概略構成図である。図１４において図１における要素と同じものには同じ符号を付した。相違点は、変換手段２に代えて変換手段２’が備えられ、反射型インテグレータ３に代えて反射型インテグレータ３’が備えられた点にある。変換手段２’は、１つの反射型回折格子からなる。以下、これを反射型回折格子２’とする。
【００６９】
図１５は、反射型インテグレータ３’を説明する図である。図１５（ａ）は、入射側に配置された第１ミラー群３ａ’を、図２（ｂ）は、射出側に配置された第２ミラー群３ｂ’を、それぞれＥＵＶ光の入射側から見た図である。
図１５（ａ）に示すとおり、第１ミラー群３ａ’は、第１実施形態の第１ミラー群３ａと同じであるが、図１５（ｂ）に示すとおり、第２ミラー群３ｂ’は、第１実施形態の第２ミラー群３ｂとは異なり、第１ミラー群３ａ’の単位ミラーＥと同数の長方形の単位ミラーＥ２を、それら単位ミラーＥと同じ配列パターンで稠密に配列してなる。
【００７０】
図１６は、第１ミラー群３ａ’の個々の単位ミラーＥと第２ミラー群３ｂ’の個々の単位ミラーＥ２との関係を説明する図である。図１６には、第１ミラー群３ａ’の一部（スキャン方向に１列に並ぶ１２個の単位ミラーＥ）と、第２ミラー群３ｂ’のうちそれに対応する部分（スキャン方向に１列に並ぶ１２個の単位ミラーＥ２）とを示した。
第１ミラー群３ａ’の個々の単位ミラーＥは、互いに同じ姿勢で設けられており、個々の単位ミラーＥによって個別に形成される各二次光源Ｉの位置は、第２ミラー群３ｂ’の個々の単位ミラーＥ２の配置位置に１対１で対応している。この場合、二次光源群の全体における各二次光源Ｉの配列数は、非スキャン方向に少なく、スキャン方向に多くなる。
【００７１】
このままだと、投影光学系６の瞳面に投影される光源像の配列数も、スキャン方向と非スキャン方向とで異なってしまうので、露光領域のスキャン方向の解像力と非スキャン方向の解像力とに格差が生じる。そこで、本実施形態では、解像力の格差の低減を試みる。
本実施形態では、単位ミラーＥに入射するＥＵＶ光を、非スキャン方向にのみ発散する発散光束とする。そのために、図１４に示した反射型回折格子２’の格子線方向は、スキャン方向に設定される。
【００７２】
図１７は、反射型インテグレータ３’における発散光束の振る舞いを説明する図である。図１７には、反射型インテグレータ３’を構成する第１ミラー群３ａ’及び第２ミラー群３ｂ’のうち、或る単位ミラーＥから射出する発散光束と、それを受ける単位ミラーＥ２とを示した。
単位ミラーＥに入射する発散光束は、２次以降の回折光を無視すると、非スキャン方向に入射角度の異なる３種類の光（０次回折光及び±１次回折光）となる。
【００７３】
このとき、単位ミラーＥ２上では、非スキャン方向にずれた３位置に分散して二次光源Ｉが形成される。
つまり、単位ミラーＥ２における光の充填率は、非スキャン方向にのみ高まる。これは、反射型インテグレータ３’を構成する他の対の単位ミラーＥ，Ｅ２の間でも同様に当てはまる。このときに形成される二次光源群の様子は、図１８に示すとおりである（なお、図１８では、実際よりも単位ミラーＥ２の数を少なく表している。）。
【００７４】
図１８に明らかなとおり、二次光源群の全体における光の充填率は、非スキャン方向に亘って高まる。
以上、本実施形態では、反射型インテグレータ３’に入射するＥＵＶ光を非スキャン方向に発散させることによって、反射型インテグレータ３’の単位ミラーの個数を増やすことなく、二次光源群の全体における光の充填率を、非スキャン方向に亘って高める。そして、非スキャン方向の充填率が高まった分だけ、露光領域の非スキャン方向の解像力は、スキャン方向の解像力に近づき、両者の格差が低減される。
【００７５】
（その他）
なお、本実施形態の反射型インテグレータ３’においては、１つの単位ミラーＥが形成する複数の二次光源Ｉ（３つの二次光源Ｉ）を、１つの単位ミラーＥ２でカバーしているが、図１９に示すように、複数の二次光源Ｉ（３つの二次光源Ｉ）を、同数（３個）の独立した単位ミラーＥ２でカバーしてもよい。
【００７６】
また、本実施形態の投影露光装置は、第１実施形態の何れかの変形例と同様に変形することができる。
また、本実施形態においては、ＥＵＶ光の発散方向を非スキャン方向のみに限定したが、発散方向を非スキャン方向とスキャン方向とのぞれぞれに設定し、かつスキャン方向の発散角度を非スキャン方向の発散角度よりも小さく設定してもよい。その場合、露光領域の非スキャン方向の解像力とスキャン方向の解像力との格差が低減されるだけでなく、非スキャン方向及びスキャン方向の解像力がそれぞれ向上する。
【００７７】
［その他］
なお、上述した各実施形態の投影露光装置は、全ての光学部材を反射型の光学部材（ミラー）で構成したが、反射型インテグレータ以外の光学系（図１の符号１，２，４，Ｍ，５，６）の一部又は全部を、透過型の光学部材で構成してもよい。但し、ＥＵＶ光を効率良く導光するためには、反射型光学部材、例えば、適当な多層膜を設けた反射型光学部材や、射入射型の反射型光学部材（ＥＵＶ光の入射角度が４５°以上）を用いることが望ましい。
【００７８】
また、上述した各実施形態の投影露光装置には、リレー光学系（リレーミラー）や補助的な反射型インテグレータを追加したり、コンデンサミラー４を省略したり、第２ミラー群３ｂを省略したり、様々な変形を施すことができる。因みに、コンデンサミラー４を省略する場合、反射型インテグレータ３の第２ミラー群３ｂの形成面を湾曲させればよい。
また、上述した各実施形態の投影露光装置には、真空チャンバー１００内に溜まった熱を除去するための機構が備えられてもよい。
【００７９】
また、上述した各実施形態では、波長１３．５ｎｍのＥＵＶＬ光を使用した投影露光装置を説明したが、１３．５ｎｍ以外のＥＵＶ光（波長５０ｎｍ以下）や、ＥＵＶ光以外の光を使用した投影露光装置にも、本発明は適用可能である。
また、上述した各実施形態の投影露光装置は、マイクロデバイス（半導体デバイス、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）の製造に好適である。各実施形態の投影露光装置によれば、マスクのパターンをより高い解像力でウエハに転写することができるので、集積度の高い高性能なマイクロデバイスを製造することができる。
【００８０】
［第４実施形態］
図２０に基づき第４実施形態を説明する。
本実施形態は、上述した実施形態の何れかの投影露光装置を利用した半導体デバイスの製造方法の実施形態である。
図２０は、本製造方法のフローチャートである。
【００８１】
ステップＳ３０１において、１ロットのウエハ上に金属膜が蒸着される。次のステップＳ３０２において、その１ロットのウエハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップＳ３０３において、上述した実施形態の何れかの投影露光装置を用いて、マスク上のパターンの像が、その１ロットのウエハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップＳ３０４において、その１ロットのウエハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップＳ３０５において、その１ロットのウエハ上に残存したレジストパターンをマスクとしてエッチングを行う。これによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウエハ上の各ショット領域に形成される。その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行い、所定の処理を施すことによって、半導体デバイスが完成する。
【００８２】
なお、本製造方法において、ウエハの代わりにプレート（ガラス基板）を用い、そのガラス基板上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成すれば、液晶表示素子を製造することができる。
［第５実施形態］
図２１に基づき第５実施形態を説明する。
【００８３】
本実施形態は、上述した実施形態の何れかの投影露光装置を利用した液晶表示素子の製造方法の実施形態である。
図２１は、本製造方法のフローチャートである。
パターン形成工程（Ｓ４０１）では、上述した何れかの実施形態の投影露光装置を用いてマスクのパターンを、感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィー工程が実行される。この光リソグラフィー工程によって、感光性基板上に多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経て処理される。これによって基板上に所定のパターンが形成される。
【００８４】
続くカラーフィルター形成工程（Ｓ４０２）では、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルターの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルターを形成する。
その後のセル組み立て工程（Ｓ４０３）では、パターン形成工程（Ｓ４０１）にて得られた所定パターンを有する基板、及びカラーフィルター形成工程（Ｓ４０２）にて得られたカラーフィルター等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。
【００８５】
セル組み立て工程（Ｓ４０３）では、例えば、基板とカラーフィルターとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。その後、モジュール組み立て工程（Ｓ４０４）にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）に対し表示動作を行わせるための電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】第１実施形態の投影露光装置の概略構成図である。
【図２】反射型インテグレータ３を説明する図である。
【図３】第１ミラー群３ａの個々の単位ミラーＥと第２ミラー群３ｂの個々の単位ミラーＥ２との関係を説明する図である。
【図４】変換手段２を構成する第１反射型回折格子２ａ及び第２反射型回折格子２ｂを説明する図である。
【図５】（ａ）は、第１反射型回折格子２ａを格子線と直交する面で切断してできる概略断面図であり、（ｂ）は、第１反射型回折格子２ａ及び第２反射型回折格子２ｂの作用を説明する概念図である。
【図６】反射型インテグレータ３における発散光束の振る舞いを説明する図である。
【図７】第１実施形態の投影露光装置にて生起する二次光源群の様子を示す概念図である。
【図８】第１実施形態の変形例１の変換手段２及び反射型インテグレータ３の概略構成図である。
【図９】ブレーズ型の反射型回折格子を説明する図である。
【図１０】ＤＭＤ素子を説明する図である。
【図１１】の変形例を示す図である。
【図１２】第２実施形態の投影露光装置の概略構成図である。
【図１３】放電プラズマ光源１１ａの発光点１１Ａと、反射型インテグレータ３へ向かうＥＵＶ光との関係を説明する図である。
【図１４】第３実施形態の投影露光装置の概略構成図である。
【図１５】反射型インテグレータ３’を説明する図である。
【図１６】第１ミラー群３ａ’の個々の単位ミラーＥと第２ミラー群３ｂ’の個々の単位ミラーＥ２との関係を説明する図である。
【図１７】反射型インテグレータ３’における発散光束の振る舞いを説明する図である。
【図１８】第３実施形態の投影露光装置にて生起する二次光源群の様子を示す概念図である。
【図１９】第３実施形態の変形例を説明する図である。
【図２０】第４実施形態の半導体デバイスの製造方法のフローチャートである。
【図２１】第５実施形態の液晶表示素子の製造方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００８７】
１  放射装置
２  変換手段
２ａ  第１反射型回折格子
２ｂ  第２反射型回折格子
３  反射型インテグレータ
３ａ  第１ミラー群
３ｂ  第２ミラー群
４  コンデンサミラー
Ｍ  光路折り曲げミラー
５  反射型マスク
ＭＳ  マスクステージ
６  投影光学系
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ  ミラー
７  ウエハ
ＷＳ  ウエハステージ
１００  真空チャンバー                                                                              
【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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