(57)【要約】【課題】マスク、投影レンズ、プレート等により反射された外乱光に影響されることなく高精度な露光量計測及び制御を行なうことができる露光装置を提供する。【解決手段】光源４から射出される光束をマスクＭ１に導く照明光学系であって、前記光源４と前記マスクＭ１との間の光路中に配置され、前記光路中に位置する部位を変更することにより前記光束の透過率が変更される光量調整部材２０を有する照明光学系を備える露光装置において、前記光量調整部材２０は、入射面及び射出面の少なくとも一方の法線が該照明光学系の光軸に対して傾斜して配置され、かつ、前記入射面または前記射出面の面内方向に沿って移動可能に構成されている。【選択図】  図２
2005026511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出される光束をマスクに導く照明光学系であって、前記光源と前記マスクとの間の光路中に配置され、前記光路中に位置する部位を変更することにより前記光束の透過率が変更される光量調整部材を有する照明光学系を備える露光装置において、
前記光量調整部材は、入射面及び射出面の少なくとも一方の法線が該照明光学系の光軸に対して傾斜して配置され、かつ、前記入射面または前記射出面の面内方向に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
光源から射出される光束をマスクに導く照明光学系であって、前記光源と前記マスクとの間の光路中に配置され、前記光路中に位置する部位を変更することにより前記光束の透過率が変更される光量調整部材を有する照明光学系を備える露光装置において、
前記光量調整部材は、入射面及び射出面の少なくとも一方の法線が該照明光学系の光軸に対して所定の傾斜角だけ傾斜して配置され、前記所定の傾斜角は、前記光軸に直交する面に対して前記光量調整部材を通過する光束の発散角の１／２以上であることを特徴とする露光装置。
【請求項３】
光源からの光束に基づいてマスク上の一部をそれぞれ照明する複数の部分照明光学ユニットを有する照明光学系を備える露光装置において、
前記部分照明光学ユニットは、該部分照明光学ユニットの光路中に配置され、前記光路中に位置する部位を変更することにより前記光束の透過率を変更するための光量調整部材をそれぞれ備え、
前記光量調整部材は、入射面及び射出面の少なくとも一方の法線が前記照明光学系の光軸に対して傾斜して配置され、かつ、前記入射面または前記射出面の面内方向に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする露光装置。
【請求項４】
光源からの光束に基づいてマスク上の一部をそれぞれ照明する複数の部分照明光学ユニットを有する照明光学系を備える露光装置において、
前記部分照明光学ユニットは、該部分照明光学ユニットの光路中に配置され、前記光路中に位置する部位を変更することにより前記光束の透過率を変更するための光量調整部材をそれぞれ備え、
前記光量調整部材は、入射面及び射出面の少なくとも一方の法線が前記照明光学系の光軸に対して所定の傾斜角だけ傾斜して配置され、前記所定の傾斜角は、前記光軸に直交する面に対して前記光量調整部材を通過する光束の発散角の１／２以上であることを特徴とする露光装置。
【請求項５】
前記マスクを載置するマスクステージと、
プレートを載置するプレートステージと、
前記マスクのパターンの像を前記プレート上に投影する投影光学系と、
前記マスクステージ及び前記プレートステージを前記投影光学系に対して相対的に移動させる走査手段とを備え、
前記入射面及び前記射出面の傾斜方向は、前記マスクステージ及び前記プレートステージの走査方向に対して平行または直交する方向であることを特徴とする請求項３または請求項４記載の露光装置。
【請求項６】
光源から射出される光束をマスクへ導く照明光学系を備えた露光装置において、
前記光源と前記マスクとの間の光路中に配置され、前記光束を前記マスクへ向かう第１光束と光量センサへ向かう第２光束とに分離する光束分離手段と、
前記光束分離手段を挟んで前記光量センサの反対側に配置された光吸収部材とを備えることを特徴とする露光装置。
【請求項７】
前記光吸収部材は、前記光束分離手段が保持される筐体の内面に一体的に形成されていることを特徴とする請求項６記載の露光装置。
【請求項８】
光源から射出される光束をマスクへ導く照明光学系を備えた露光装置において、
前記光源と前記マスクとの間の光路中に配置され、前記光束を前記マスクへ向かう第１光束と光量センサへ向かう第２光束とに分離する光束分離手段と、
前記光束分離手段を挟んで前記光量センサの反対側に配置され、前記第２光束の進行方向と直交する方向に対して傾斜した反射面を持つ反射部材と
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項９】
光源から射出される光束をマスクに導く照明光学系を備えた露光装置において、
前記光源と前記マスクとの間の光路中に配置され、前記光束を前記マスクへ向かう第１光束と光量センサへ向かう第２光束とに分離する光束分離手段を備え、
前記光束分離手段を保持する筐体は、前記光束分離手段を挟んで前記光量センサの反対側に配置され、前記第２光束の進行方向と直交する方向に対して傾斜した内壁面を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
前記内壁面は、光吸収機能を有するように構成されていることを特徴とする請求項９記載の露光装置。
【請求項１１】
前記照明光学系は、光学インテグレータ素子を備え、
前記光束分離手段は、前記光学インテグレータ素子と前記マスクとの間の光路中に配置されることを特徴とする請求項６乃至請求項１０の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１の何れか一項に記載の露光装置を用いた露光方法において、
前記照明光学系を用いて前記マスクを照明する照明工程と、
前記マスクのパターンをプレート上に転写する転写工程と
を含むことを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体素子、液晶表示素子、その他のマイクロデバイスの製造工程において用いられる露光装置及び該露光装置を用いた露光方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子、液晶表示素子、その他のマイクロデバイスの製造工程には、マスク上に形成された原画となるパターンを照明光学系で照明し、投影光学系を介してフォトレジスト等の感光剤が塗布されたプレート上に投影露光する露光装置が用いられている。
【０００３】
ここで、露光装置に備えられている光源から射出される光束の照度または光量は、プレート上に塗布されたフォトレジスト等の感度に合わせて調整される必要がある。そこで、光源とマスクとの間に光源から射出される光束の光量を制御する光量制御手段を設けた露光装置が存在する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１４及び図１５は、従来の露光装置の一部（光源からマスクまで）の構成を示す図である。光源１００から射出される光束は、折り曲げミラー１０２、シャッタ１０４、リレーレンズ１０６を通過し、コリメートレンズ１０８により集光され、光量調整機構である濃度ウェッジ１１０により適切な光量に調整された後、フライアイインテグレータ１１２に入射する。フライアイインテグレータ１１２より射出した光束は、コンデンサレンズ１１４を通過し、ビームスプリッタ１１６により分割される。ビームスプリッタ１１６を透過した光は、コンデンサレンズ１１８を通過し、マスク１２０を照明する。一方、ビームスプリッタ１１６により反射された光は、光量センサ１２２に入射する。ここで、光量センサ１２２は、マスク１２０上に入射する光量を計測する。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１９５６００号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１４及び図１５に示す露光装置の場合、マスク１２０、投影光学系（図示せず）を構成する投影レンズ、プレート（図示せず）等により反射された光が外乱光となり、この外乱光が露光装置を構成する光学素子を透過または光学素子において反射を繰り返し、外乱光の一部が光量センサ１２２に入射する。従って、光量センサ１２２による露光量計測に誤差が生じる。即ち、図１４に示すように、マスク１２０により反射された光が外乱光となり、この外乱光は、コンデンサレンズ１１８、ビームスプリッタ１１６、コンデンサレンズ１１４、フライアイインテグレータ１１２を通過し、濃度ウェッジ１１０により反射され、再びフライアイインテグレータ１１２、コンデンサレンズ１１４を通過し、ビームスプリッタ１１６により反射され、光量センサ１２２に入射する。
【０００７】
また、図１５に示すように、マスク１２０により反射された光が外乱光となり、この外乱光は、コンデンサレンズ１１８を通過し、ビームスプリッタ１１６、筐体１２４により反射され、ビームスプリッタ１１６を通過して、光量センサ１２２に入射する。
【０００８】
図１４及び図１５に示す外乱光の光量は、マスク１２０上に形成されたパターンが密であれば鏡面に近い状態となるため、マスク１２０が低反射率を有するパターン面を備えている場合であっても、露光光の光量の約１０〜２０％の光量となる。また、マスク１２０が低反射率を有するパターン面を備えていない場合には、外乱光の光量は露光光の光量の約４０〜５０％の光量となる。従って、光量センサ１２２において、露光光の光量に外乱光の光量が加算された値を計測してしまうため、正確な露光量計測を行なうことができない。即ち、光量センサ１２２による計測値に誤差が生じ、その計測値に基づいて露光光の照度または光量を調整するため、露光光をプレートに塗布されたレジストの感度に最適な光とすることができず、最適な露光を行なうことができない。
【０００９】
この発明の課題は、マスク、投影レンズ、プレート等により反射された外乱光に影響されることなく高精度な露光量計測及び制御を行なうことができる露光装置及び該露光装置を用いた露光方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の露光装置は、光源から射出される光束をマスクに導く照明光学系であって、前記光源と前記マスクとの間の光路中に配置され、前記光路中に位置する部位を変更することにより前記光束の透過率が変更される光量調整部材を有する照明光学系を備える露光装置において、前記光量調整部材は、入射面及び射出面の少なくとも一方の法線が該照明光学系の光軸に対して傾斜して配置され、かつ、前記入射面または前記射出面の面内方向に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする。
【００１１】
この請求項１記載の露光装置によれば、光量調整部材を入射面及び射出面の少なくとも一方の法線が照明光学系の光軸に対して傾斜させた状態で配置しているため、マスク、投影光学系を構成する投影レンズ、プレート等により反射された光（外乱光）が露光光の光量を計測する光量センサに入射することを防止することができる。即ち、光量調整部材に到達した外乱光が照明光学系の光軸方向とは異なる方向に反射することから、光量センサに入射することを防止することができる。従って、正確に計測された露光光の光量に基づいて、露光光を最適な照度または光量に調整することができ、良好な露光を行なうことができる。また、光量調整部材を入射面または射出面の面内方向に移動させて光量調整を行なうため、光量調整部材を広い作動範囲で作動させることなく光量調整を行なうことができる。
【００１２】
また、請求項２記載の露光装置は、光源から射出される光束をマスクに導く照明光学系であって、前記光源と前記マスクとの間の光路中に配置され、前記光路中に位置する部位を変更することにより前記光束の透過率が変更される光量調整部材を有する照明光学系を備える露光装置において、前記光量調整部材は、入射面及び射出面の少なくとも一方の法線が該照明光学系の光軸に対して所定の傾斜角だけ傾斜して配置され、前記所定の傾斜角は、前記光軸に直交する面に対して前記光量調整部材を通過する光束の発散角の１／２以上であることを特徴とする。
【００１３】
この請求項２記載の露光装置によれば、光量調整部材を入射面及び射出面の少なくとも一方の法線が照明光学系の光軸に対して所定の傾斜角だけ傾斜させた状態で配置している。また、外乱光の一部が部分照明光学ユニットの光軸方向と同一の方向に進行することを防止するため、その傾斜角は照明光学系の光軸に直交する面に対して光量調整部材を通過する光束の発散角の１／２以上である。従って、マスク、投影光学系を構成する投影レンズ、プレート等により反射された光（外乱光）が露光光の光量を計測する光量センサに入射することを確実に防止することができる。即ち、光量調整部材により反射された外乱光を確実に照明光学系の光軸方向と異なる方向に進行させることができ、光量センサに入射することを確実に防止することができる。従って、正確に計測された露光光の光量に基づいて、露光光を最適な照度または光量に調整することができ、良好な露光を行なうことができる。
【００１４】
また、請求項３記載の露光装置は、光源からの光束に基づいてマスク上の一部をそれぞれ照明する複数の部分照明光学ユニットを有する照明光学系を備える露光装置において、前記部分照明光学ユニットは、該部分照明光学ユニットの光路中に配置され、前記光路中に位置する部位を変更することにより前記光束の透過率を変更するための光量調整部材をそれぞれ備え、前記光量調整部材は、入射面及び射出面の少なくとも一方の法線が前記照明光学系の光軸に対して傾斜して配置され、かつ、前記入射面または前記射出面の面内方向に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする。
【００１５】
この請求項３記載の露光装置によれば、それぞれの部分照明光学ユニットに設けられている光量調整部材を入射面及び射出面の少なくとも一方の法線がそれぞれの部分照明光学ユニットの光軸に対して傾斜させた状態で配置しているため、マスク、投影光学系を構成する投影レンズ、プレート等により反射された光（外乱光）が露光光の光量を計測する光量センサに入射することを防止することができる。即ち、それぞれの光量調整部材に到達した外乱光が部分照明光学ユニットの光軸方向とは異なる方向に反射することから、光量センサに入射することを防止することができる。従って、正確に計測された露光光の光量に基づいて、露光光を最適な照度または光量に調整することができ、良好な露光を行なうことができる。また、光量調整部材を入射面または射出面の面内方向に移動させて光量調整を行なうため、光量調整部材を広い作動範囲で作動させることなく光量調整を行なうことができる。
【００１６】
また、請求項４記載の露光装置は、光源からの光束に基づいてマスク上の一部をそれぞれ照明する複数の部分照明光学ユニットを有する照明光学系を備える露光装置において、前記部分照明光学ユニットは、該部分照明光学ユニットの光路中に配置され、前記光路中に位置する部位を変更することにより前記光束の透過率を変更するための光量調整部材をそれぞれ備え、前記光量調整部材は、入射面及び射出面の少なくとも一方の法線が前記照明光学系の光軸に対して所定の傾斜角だけ傾斜して配置され、前記所定の傾斜角は、前記光軸に直交する面に対して前記光量調整部材を通過する光束の発散角の１／２以上であることを特徴とする。
【００１７】
この請求項４記載の露光装置によれば、それぞれの部分照明光学ユニットに設けられている光量調整部材を入射面及び射出面の少なくとも一方の法線がそれぞれの部分照明光学ユニットの光軸に対して所定の傾斜角だけ傾斜させた状態で配置している。また、外乱光の一部が部分照明光学ユニットの光軸方向と同一の方向に進行することを防止するため、その傾斜角はそれぞれの部分照明光学ユニットの光軸に直交する面に対して光量調整部材を通過する光束の発散角の１／２以上である。従って、マスク、投影光学系を構成する投影レンズ、プレート等により反射された光（外乱光）が露光光の光量を計測する光量センサに入射することを確実に防止することができる。即ち、それぞれの光量調整部材により反射された外乱光を確実に部分照明光学ユニットの光軸方向と異なる方向に進行させることができ、外乱光が光量センサに入射することを確実に防止することができる。従って、正確に計測された露光光の光量に基づいて、露光光を最適な照度または光量に調整することができ、良好な露光を行なうことができる。
【００１８】
また、請求項５記載の露光装置は、前記マスクを載置するマスクステージと、プレートを載置するプレートステージと、前記マスクのパターンの像を前記プレート上に投影する投影光学系と、前記マスクステージ及び前記プレートステージを前記投影光学系に対して相対的に移動させる走査手段とを備え、前記入射面及び前記射出面の傾斜方向は、前記マスクステージ及び前記プレートステージの走査方向に対して平行または直交する方向であることを特徴とする。
【００１９】
この請求項５記載の露光装置によれば、光量調整部材の入射面及び射出面の傾斜方向がマスクステージ及びプレートステージの走査方向に対して平行または直交する方向であるため、走査型投影露光装置においてそれぞれの光量調整部材を入射面または射出面の面内方向に沿って容易かつ円滑に移動させることができる。従って、スループット良く、良好な露光を行なうことができる。
【００２０】
また、請求項６記載の露光装置は、光源から射出される光束をマスクへ導く照明光学系を備えた露光装置において、前記光源と前記マスクとの間の光路中に配置され、前記光束を前記マスクへ向かう第１光束と光量センサへ向かう第２光束とに分離する光束分離手段と、前記光束分離手段を挟んで前記光量センサの反対側に配置された光吸収部材とを備えることを特徴とする。
【００２１】
この請求項６記載の露光装置によれば、光束分離手段を挟んで光量センサの反対側に配置された光吸収部材を備えているため、マスク、投影光学系を構成する投影レンズ、プレート等により反射された光（外乱光）が光量センサに入射することを防止することができる。即ち、光吸収部材に入射する外乱光は、光吸収部材により吸収されるため、露光光の光量を正確に計測することができる。従って、正確に計測された露光光の光量に基づいて、露光光を最適な照度または光量に調整することができ、良好な露光を行なうことができる。
【００２２】
また、請求項７記載の露光装置は、前記光吸収部材が前記光束分離手段を保持する筐体の内面に一体的に形成されていることを特徴とする。
【００２３】
この請求項７記載の露光装置によれば、光束分離手段を保持する筐体の内面に光吸収部材を一体的に形成するため、マスク、投影光学系を構成する投影レンズ、プレート等により反射された光（外乱光）が光量センサに入射することを防止することができる。即ち、筐体に入射した外乱光は、光吸収部材により吸収される。従って、正確に計測された露光光の光量に基づいて、露光光を最適な照度または光量に調整することができ、良好な露光を行なうことができる。
【００２４】
また、請求項８記載の露光装置は、光源から射出される光束をマスクへ導く照明光学系を備えた露光装置において、前記光源と前記マスクとの間の光路中に配置され、前記光束を前記マスクへ向かう第１光束と光量センサへ向かう第２光束とに分離する光束分離手段と、前記光束分離手段を挟んで前記光量センサの反対側に配置され、前記第２光束の進行方向と直交する方向に対して傾斜した反射面を持つ反射部材とを備えることを特徴とする。
【００２５】
この請求項８記載の露光装置によれば、光束分離手段を挟んで光量センサの反対側に配置され、光量センサへ向かう第２光束の進行方向と直交する方向に対して傾斜した反射面を持つ反射部材を備えているため、マスク、投影光学系を構成する投影レンズ、プレート等により反射された光（外乱光）が光量センサに入射することを防止することができる。即ち、傾斜した反射面により反射された外乱光は、光量センサに向かう光束の進行方向とは異なる方向に進行する。従って、正確に計測された露光光の光量に基づいて、露光光を最適な照度または光量に調整することができ、良好な露光を行なうことができる。
【００２６】
また、請求項９記載の露光装置は、光源から射出される光束をマスクに導く照明光学系を備えた露光装置において、前記光源と前記マスクとの間の光路中に配置され、前記光束を前記マスクへ向かう第１光束と光量センサへ向かう第２光束とに分離する光束分離手段を備え、前記光束分離手段を保持する筐体は、前記光束分離手段を挟んで前記光量センサの反対側に配置され、前記第２光束の進行方向と直交する方向に対して傾斜した内壁面を備えることを特徴とする。
【００２７】
この請求項９記載の露光装置によれば、光束分離手段を保持する筐体が光束分離手段を挟んで光量センサの反対側に配置され、第２光束の進行方向と直交する方向に対して傾斜した内壁面を備えているため、マスク、投影光学系を構成する投影レンズ、プレート等により反射された光（外乱光）が光量センサに入射することを防止することができる。即ち、傾斜した筐体の内壁面により反射された外乱光は、光量センサに向かう光の進行方向とは異なる方向に進行する。従って、正確に計測された露光光の光量に基づいて、露光光を最適な照度または光量に調整することができ、良好な露光を行なうことができる。
【００２８】
また、請求項１０記載の露光装置は、前記内壁面が光吸収機能を有するように構成されていることを特徴とする。
【００２９】
この請求項１０記載の露光装置によれば、筐体の内壁面が光吸収機能を有するように構成されているため、マスク、投影光学系を構成する投影レンズ、プレート等により反射された光（外乱光）が光量センサに入射することを防止することができる。即ち、光吸収機能を有する筐体の内壁面に入射した外乱光は、筐体の内壁面の光吸収機能により吸収される。従って、正確に計測された露光光の光量に基づいて、露光光を最適な照度または光量に調整することができ、良好な露光を行なうことができる。
【００３０】
また、請求項１１記載の露光装置は、前記照明光学系が光学インテグレータ素子を備え、前記光束分離手段が前記光学インテグレータ素子と前記マスクとの間の光路中に配置されることを特徴とする。
【００３１】
この請求項１１記載の露光装置によれば、光束分離手段が二次光源を形成する光学インテグレータ素子とマスクとの間の光路中に配置されているため、マスクを照射する光束の照度または光量を光量センサにより正確に計測することができる。従って、最適な照度または光量を有する露光光に調整することができ、良好な露光を行なうことができる。
【００３２】
また、請求項１２記載の露光方法は、請求項１乃至請求項１１の何れか一項に記載の露光装置を用いた露光方法において、前記照明光学系を用いて前記マスクを照明する照明工程と、前記マスクのパターンをプレート上に転写する転写工程とを含むことを特徴とする。
【００３３】
この請求項１２記載の露光方法によれば、露光光をマスク、投影光学系を構成する投影レンズ、プレート等により反射された光（外乱光）に影響されることがなく、最適な照度または光量に調整することができる露光装置を用いて露光を行うため、良好な露光を行なうことができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の第１の実施の形態についての説明を行う。図１は、この発明の第１の実施の形態にかかる露光装置の全体の概略構成を示す図である。図１に示すように、この実施の形態にかかる露光装置は、光源を含み光源から射出される光束をマスクＭ１に導く照明光学系ＩＬ１、マスクＭ１のパターン像を感光性材料（レジスト）が塗布されたプレートＰ１上に投影露光する投影光学系ＰＬ１を備えて構成されている。
【００３５】
図２は、この実施の形態にかかる露光装置に備えられている照明光学系ＩＬ１からマスクＭ１までの概略構成を示す図である。図２に示すように、楕円鏡２の第１焦点位置に配置されている高圧水銀ランプからなる光源４から射出した光束は、楕円鏡２、ダイクロイックミラー６により反射され、楕円鏡２の集光作用により楕円鏡２の第２焦点位置に集光する。楕円鏡２の第２焦点位置に集光した光束は、モータ８ａにより回転可能なシャッタ８、リレーレンズ１０、干渉フィルタ１２、リレーレンズ１４を通過して、反射鏡１６により反射され、コリメートレンズ１８を通過する。ここで干渉フィルタ１２は、光の干渉効果により露光光の透過エネルギーのスペクトル成分を部分的に制御するフィルタであり、プレートＰ１に塗布されるレジストの感度に応じて必要な波長を有する光を通過させる。
【００３６】
コリメートレンズ１８を通過した光束は、遮光パターンを有する平行平面ガラスにより構成される調光機構（光量調整部材）２０を通過する。図３は、図２のＡ−Ａ′矢視図である。図３に示すように、調光機構２０は、この調光機構２０の入射面２０ａの法線（図中破線で示す）が照明光学系ＩＬ１の光軸ＡＸに対して傾斜して配置されており、入射面２０ａの面内方向に移動可能に構成されている。また、図４に示すように、調光機構２０の傾斜角θ１は、照明光学系ＩＬ１の光軸に直交する面に対して調光機構２０を通過する光束の発散角（または収束角）θ２の１／２以上となるように調節されている。また、図５に示すように、調光機構２０の遮光パターン２０ｂは、クロム等の遮光材料を蒸着することにより入射面２０ａに形成されている。遮光パターン２０ｂは、そのパターン幅が調光機構２０の移動方向に沿って徐々に線形的に可変するスダレ状のパターンであり、このスダレ状のパターンが複数本並列に入射面２０ｂに形成されている。この調光機構２０は、図５に示す移動方向に沿って直線的に移動することにより、光路ＡＸ中に位置する部位を変化させ、遮光パターン２０ｂにより遮光される光及び遮光パターンが形成されていない部分２０ｃを通過する光の光量比を変化させ、光の透過率を変更する。即ち、調光機構２０を通過する光源４からの光の光量を連続的に制御することができる。
【００３７】
調光機構２０を通過した光束は、光学インテグレータ素子であるフライアイレンズ２２に入射する。フライアイレンズ２２は、正の屈折力を有する多数のレンズエレメントの光軸が照明光学系ＩＬ１の光軸と平行になるように、その多数のレンズエレメントを縦横にかつ稠密に配列することによって構成されている。従って、フライアイレンズ２２に入射した光束は多数のレンズエレメントにより波面分割され、フライアイレンズ２２を構成する各レンズエレメントの後側焦点面には１つの光源像がそれぞれ形成される。すなわち、フライアイレンズ２２の後側焦点面には、多数の光源像からなる実質的な面光源すなわち二次光源が形成される。
【００３８】
フライアイレンズ２２の後側焦点面に形成された二次光源からの光束は、コンデンサレンズ２４を通過し、光束分離手段であるビームスプリッタ２６に入射する。ビームスプリッタ２６を通過した光束（第１光束）は、コンデンサレンズ２８によりマスクＭ１をほぼ均一に照明する。マスクＭ１からの光束は、投影光学系ＰＬ１に入射し、マスクＭ１のパターン像をプレートＰ１上に投影露光する。
【００３９】
一方、ビームスプリッタ２６により反射された光束（第２光束）は、レンズ３０を通過して、光量センサ３２に入射する。光量センサ３２は、プレートＰ１と略共役な位置に配置されており、露光中の光量調節や光量モニタに用いられる。
【００４０】
ここで、フライアイレンズ２２、コンデンサレンズ２４，２８、ビームスプリッタ２６、レンズ３０は、筐体３４内により保持されている。筐体３４のビームスプリッタ２６を挟んで光量センサ３２の反対側の内壁面３４ａは、光量センサ３２に向かう光束の進行方向と直交する方向に対して傾斜している。この内壁面３４ａは、光吸収機能を有するように構成されている。
【００４１】
この第１の実施の形態にかかる露光装置によれば、調光機構の入射面、即ち、遮光パターンが形成されている面の法線を照明光学系の光軸に対して傾斜させるように調光機構が配置されている。従って、マスク、投影光学系を構成する投影レンズ、プレート等により反射された光（外乱光）が光量センサに入射することを防止することができる。例えば、マスクにより反射された外乱光が照明光学系の光軸に沿ってコンデンサレンズ、ビームスプリッタ、フライアイレンズを通過し調光機構に到達した場合、調光機構により反射された外乱光は照明光学系の光軸と異なった方向に進行するため、フライアイレンズに入射することはない。また、調光機構を入射面の面内方向に沿って直線的に移動させて光量の調整を行なうため、調光機構を広い作動範囲で作動させることなく光量の調整を行なうことができる。
【００４２】
また、この第１の実施の形態にかかる露光装置によれば、調光機構の傾斜角が照明光学系の光軸に直交する面に対して調光機構を通過する光束の発散角の１／２以上であるため、外乱光が調光機構に到達し調光機構により反射された場合、その外乱光を確実に照明光学系の光軸と異なった方向に、即ち、フライアイレンズに再び入射することがない方向に進行させることができる。
【００４３】
また、この第１の実施の形態にかかる露光装置によれば、ビームスプリッタを挟んで光量センサの反対側の筐体の内壁面が光量センサに向かう光束の進行方向と直交する方向に対して傾斜し、かつ光吸収機能を有するため、外乱光が光量センサに入射することを防止することができる。例えば、マスクにより反射された外乱光がビームスプリッタにより反射され筐体の内壁面に入射した場合、その外乱光の一部は内壁面の光吸収機能により吸収される。また、吸収されなかった外乱光は筐体の内壁面により反射され、光量センサへ向かう光の進行方向とは異なる方向に進行する。
【００４４】
従って、この第１の実施の形態にかかる露光装置によれば、外乱光が光量センサに入射することを防ぐことができるため、光量センサによる露光光の光量の計測を正確に行なうことができる。更に、光量センサにより正確に計測が行なわれた露光光の光量に基づいて、露光光を最適な照度または光量に調整することができるため、良好な露光を行なうことができる。
【００４５】
次に、この発明の第２の実施の形態にかかる露光装置について説明する。なお、この第２の実施の形態にかかる露光装置は、第１の実施の形態にかかる露光装置を構成する照明光学系ＩＬ１に備えられている調光機構２０に代えて、調光機構４０を備えている。その他の点においては、第１の実施の形態にかかる露光装置と同一の構成である。この第２の実施の形態にかかる露光装置の説明においては、第１の実施の形態の露光装置の構成と同一の構成には第１の実施の形態の説明で用いたものと同一の符号を用いて説明を行なう。
【００４６】
図６は、この第２の実施の形態にかかる露光装置に備えられている照明光学系ＩＬ１からマスクＭ１までの概略構成を示す図である。図６に示すように、光源４から射出した光束は、楕円鏡２、ダイクロイックミラー６により反射され、楕円鏡２のミラーにより楕円鏡２の第２焦点位置に集光し、シャッタ８、リレーレンズ１０、干渉フィルタ１２、リレーレンズ１４を通過して、反射鏡１６により反射され、コリメートレンズ１８を通過する。コリメートレンズ１８を通過した光束は、調光機構４０を通過する。
【００４７】
調光機構４０は、遮光パターンを有する円板状の遮光板の入射面４０ａの法線が照明光学系ＩＬ１の光軸に対して傾斜して配置されており、モータ４０ｂを軸として回転可能に構成されている。また、第１の実施の形態にかかる調光機構２０と同様に、調光機構４０の傾斜角は、照明光学系ＩＬ１の光軸に直交する面に対して調光機構４０を通過する光束の発散角の１／２以上となるように調節されている。調光機構４０の入射面４０ａには、クロム等の遮光材料を蒸着することにより微小なパターンが形成されている。この調光機構４０は、モータ４０ｂの駆動により回転させて光路中に位置する部位を変化させることによりパターンの密度が連続的または段階的に可変化し、通過する光の透過率を変更する。即ち、調光機構４０を通過する光源４からの光の光量を連続的または段階的に制御することができる。
【００４８】
調光機構４０を通過した光束は、フライアイレンズ２２に入射し、フライアイレンズ２２の後側焦点面に二次光源を形成する。フライアイレンズ２２の後側焦点面に形成された二次光源からの光束は、コンデンサレンズ２４、ビームスプリッタ２６を通過し、コンデンサレンズ２８によりマスクＭ１をほぼ均一に照明する。マスクＭ１からの光は、投影光学系ＰＬ１に入射し、マスクＭ１のパターン像をプレートＰ１上に投影露光する。
【００４９】
一方、ビームスプリッタ２６により反射された光束は、レンズ３０を通過して、光量センサ３２に入射する。光量センサ３２は、プレートＰ１と略共役な位置に配置されており、露光中の光量調節や光量モニタに用いられる。
【００５０】
ここで、フライアイレンズ２２、コンデンサレンズ２４，２８、ビームスプリッタ２６、レンズ３０は、筐体３４内により保持されている。筐体３４のビームスプリッタ２６を挟んで光量センサ３２の反対側の内壁面３４ａは、光量センサ３２に向かう光束の進行方向と直交する方向に対して傾斜している。この内壁面３４ａは、光吸収機能を有するように構成されている。
【００５１】
この第２の実施の形態にかかる露光装置によれば、調光機構の入射面の法線を照明光学系の光軸に対して傾斜させるように調光機構が配置されている。従って、マスク、投影光学系を構成する投影レンズ、プレート等により反射された光（外乱光）が光量センサに入射することを防止することができる。例えば、マスクにより反射された外乱光が照明光学系の光軸に沿ってコンデンサレンズ、ビームスプリッタ、フライアイレンズを通過し調光機構に到達した場合、調光機構により反射された外乱光は照明光学系の光軸と異なった方向に進行するため、フライアイレンズに入射することはない。
【００５２】
また、この第２の実施の形態にかかる露光装置によれば、調光機構の傾斜角が照明光学系の光軸に直交する面に対して調光機構を通過する光束の発散角の１／２以上であるため、外乱光が調光機構に到達し調光機構により反射された場合、その外乱光を確実に照明光学系の光軸と異なった方向に、即ち、フライアイレンズに再び入射することがない方向に進行させることができる。
【００５３】
また、この第２の実施の形態にかかる露光装置によれば、ビームスプリッタを挟んで光量センサの反対側の筐体の内壁面が、光量センサに向かう光束の進行方向と直交する方向に対して傾斜し、かつ光吸収機能を有するため、外乱光が光量センサに入射することを防止することができる。例えば、マスクにより反射された外乱光がビームスプリッタにより反射され筐体の内壁面に入射した場合、その外乱光の一部は内壁面の光吸収機能により吸収される。また、吸収されなかった外乱光は筐体の内壁面により反射され、光量センサへ向かう光の進行方向とは異なる方向に進行する。
【００５４】
従って、この第２の実施の形態にかかる露光装置によれば、外乱光が光量センサに入射することを防ぐことができるため、光量センサによる露光光の光量の計測を正確に行なうことができる。更に、光量センサにより正確に計測が行なわれた露光光の光量に基づいて、露光光を最適な照度または光量に調整することができるため、良好な露光を行なうことができる。
【００５５】
また、この第２の実施の形態にかかる露光装置によれば、円形の調光機構がその中心に備えられているモータ４０ｂを軸として回転可能に構成されているため、調光機構の構成を簡易なものとすることができる。
【００５６】
次に、この発明の第３の実施の形態にかかる露光装置について説明する。この第３の実施の形態においては、マスクＭ２のパターンの一部を感光性基板としてのプレートＰ２に対して部分的に投影する複数の（５つの）反射屈折型の部分投影光学ユニット（ＰＭ１，ＰＭ３〜ＰＭ５及び不図示の１つの部分投影光学ユニット）からなる投影光学系ＰＬ２に対してマスクＭ２とプレートＰ２とを走査方向に同期移動させてマスクＭ２に形成されたパターン像をプレートＰ２上に走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置を例に挙げて説明する。
【００５７】
図７は、この第３の実施の形態にかかる走査型投影露光装置の全体の概略構成を示す斜視図である。また、以下の説明においては、図７中に示すＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がプレートＰ２に対して平行となるよう設定され、Ｚ軸がプレートＰ２に対して直交する方向に設定されている。図中のＸＹＺ座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。また、この実施の形態ではプレートＰ２を移動させる方向（走査方向）をＸ軸方向に設定している。
【００５８】
この走査型投影露光装置は、高圧水銀ランプからなる光源５０を備えている。楕円鏡５２の第１焦点位置に配置されている光源５０より射出した光束は、楕円鏡５２及び反射鏡５４により反射され、楕円鏡５２の第２焦点位置に集光し、リレーレンズ系５６を通過する。リレーレンズ系５６の瞳面の近傍には、所望の波長域の光束のみを通過させる波長選択フィルタ（図示せず）が配置されている。リレーレンズ系５６を射出した光束は、ライトガイドファイバ５８の入射口５８ａに集光する。ここで、ライトガイドファイバ５８は、例えば多数のファイバ素線をランダムに束ねて構成されたランダムライトガイドファイバであって、入射口５８ａ、５つの射出口５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆを備えている。ライトガイドファイバ５８の入射口５８ａに入射した光束は、ライトガイドファイバ５８の内部を伝播した後、５つの射出口５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆより分割されて射出し、照明光学系ＩＬ２を構成する複数の部分照明光学ユニット（この実施の形態においては、５つの部分照明光学ユニットＩＭ１〜ＩＭ５）にそれぞれ入射する。ここで、５つの部分照明光学ユニットＩＭ１〜ＩＭ５は、マスクＭ２上の５つの照明領域をそれぞれ照明する。この５つの照明領域は、それぞれ走査方向（Ｘ軸方向）を横切る方向（Ｙ軸方向）に延びた２つの列に沿って配置され、各々の照明領域の列は走査方向に関して所定距離だけ隔てられている。
【００５９】
図８は、この実施の形態にかかる走査型投影露光装置の部分照明光学ユニットＩＭ１の概略構成を示す図である。なお、部分照明光学ユニット系ＩＭ２〜ＩＭ５の構成は、部分照明光学ユニットＩＭ１の構成と同一であるため、説明を省略する。
【００６０】
ライトガイドファイバ５８の射出口５８ｂから射出した光束は、コリメートレンズ６０ｂ、遮光パターンを有する平行平面ガラスにより構成されている調光機構（光量調整部材）６２ｂを通過する。図９（ａ）は、図８のＡ−Ａ′の矢視図である。図９（ａ）に示すように、調光機構６２ｂは、この調光機構６２ｂの入射面６３ｂの法線（図中点線で示す）が部分照明光学ユニットＩＭ１の光軸、即ち、Ｚ軸方向に対して傾斜して配置されており、入射面６３ｂの面内方向かつＸ軸方向に移動可能に構成されている。また、調光機構６２ｂの傾斜角は、部分照明光学ユニットＩＭ１の光軸（Ｚ軸方向）に直交する面（ＸＹ平面）に対して調光機構６２ｂを通過する光束の発散角の１／２以上となるように調節されている。また、調光機構６２ｂの傾斜方向は、後述するマスクステージ及びプレートステージの走査方向（Ｘ軸方向）に対して直交する方向とする。なお、調光機構６２ｂの傾斜方向は、図９（ｂ）に示すように、マスクステージ及びプレートステージの走査方向（Ｘ軸方向）に対して平行な方向としてもよい。
【００６１】
また、調光機構６２ｂの入射面６３ｂの遮光パターンは、図５に示すようなクロム等の遮光材料を蒸着することにより入射面６３ｂに形成されている。遮光パターンは、そのパターン幅が調光機構６２ｂの移動方向に沿って徐々に線形的に可変するスダレ状のパターンであり、このスダレ状のパターンが複数本並列に入射面６２ｂに形成されている。この調光機構６２ｂは、図５に示す移動方向に沿って移動することにより、光路中に位置する部位を変化させ、遮光パターンにより遮光される光及び遮光パターンが形成されていない部分を通過する光の光量比を変化させ、光の透過率を変更する。即ち、調光機構６２ｂを通過する光源５０からの光の光量を制御することができる。
【００６２】
調光機構６２ｂを通過した光束は、光学インテグレータ素子であるフライアイレンズ６４ｂに入射する。フライアイレンズ６４ｂは、正の屈折力を有する多数のレンズエレメントの光軸が部分照明光学ユニットＩＭ１の光軸と平行になるように、その多数のレンズエレメントを縦横にかつ稠密に配列することによって構成されている。従って、フライアイレンズ６４ｂに入射した光束は多数のレンズエレメントにより波面分割され、フライアイレンズ６４ｂを構成する各レンズエレメントの後側焦点面には１つの光源像がそれぞれ形成される。即ち、フライアイレンズ６４ｂの後側焦点面には、多数の光源像からなる実質的な面光源すなわち二次光源が形成される。
【００６３】
フライアイレンズ６４ｂの後側焦点面に形成された二次光源からの光束は、コンデンサレンズ６６ｂを通過し、光束分離手段であるビームスプリッタ６８ｂに入射する。ビームスプリッタ６８ｂを通過した光束（第１光束）は、コンデンサレンズ７０ｂによりマスクＭ２の照明領域をほぼ均一に照明する。一方、ビームスプリッタ６８ｂにより反射された光束（第２光束）は、レンズ７２ｂを通過して、光量センサ７４ｂに入射する。光量センサ７４ｂは、プレートＰ２と略共役な位置に配置されており、露光中の光量調節や光量モニタに用いられる。
【００６４】
ここで、フライアイレンズ６４ｂ、コンデンサレンズ６６ｂ，７０ｂ、ビームスプリッタ６８ｂ、レンズ７２ｂは、筐体７６ｂ内により保持されている。筐体７６ｂのビームスプリッタ６８ｂを挟んで光量センサ７４ｂの反対側の内壁面７７ｂは、光量センサ７４ｂに向かう光束の進行方向と直交する方向に対して傾斜している。この内壁面７７ｂは、光吸収機能を有するように構成されている。
【００６５】
図７に示すように、マスクＭ２の照明領域、即ち部分照明光学ユニットＩＭ１に対応する照明領域からの光は、各照明領域に対応するように配列されマスクＭ２のパターンの一部の像をプレートＰ２上にそれぞれ投影する複数の部分投影光学ユニット（この実施の形態においては、４つの部分投影光学ユニットＰＭ１，ＰＭ３，ＰＭ４，ＰＭ５及び１つの不図示の部分投影光学ユニット）のうち、部分投影光学ユニットＰＭ１を通過し、プレートＰ２上にマスクＭ２のパターン像を結像する。この時の像は正立正像である。
【００６６】
なお、部分照明光学ユニットＩＭ２〜ＩＭ５を通過した光は、各部分照明光学ユニットＩＭ２〜ＩＭ５のそれぞれに設けられているコンデンサレンズによりマスクＭ２のそれぞれの照明領域をほぼ均一に照明し、部分照明光学ユニットＩＭ２〜ＩＭ５に対応して設けられている１つの不図示の部分投影光学ユニット及び３つの部分投影光学ユニットＰＭ３〜ＰＭ５に入射する。それぞれの部分投影光学ユニットを通過した光は、プレートＰ２上にマスクＭ２のパターン像をそれぞれ結像する。
【００６７】
ここで、マスクＭ２はマスクホルダー（図示せず）にて固定されており、マスクステージ（図示せず）に載置されている。また、マスクステージには、移動鏡ＭＩＦが設けられている。移動鏡ＭＩＦには、マスクステージレーザ干渉計（図示せず）から射出されるレーザ光が入反射する。その入反射されたレーザ光の干渉に基づいてマスクステージの位置は計測及び制御されている。また、プレートＰ２はプレートホルダー（図示せず）にて固定されており、プレートステージ（図示せず）に載置されている。また、プレートステージには移動鏡ＰＩＦが設けられている。移動鏡ＰＩＦには、プレートステージレーザ干渉計（図示せず）から射出されるレーザ光が入反射する。その入反射されたレーザ光の干渉に基づいてプレートステージの位置は計測及び制御されている。
【００６８】
また、マスクＭ２とプレートＰ２との位置合わせを行なうための一対のアライメント系ＡＬがマスクＭ２の上方に備えられている。アライメントＡＬには、例えばマスクＭ２上に形成されたマスクアライメントマークとプレートＰ２上に形成されたプレートアライメントマークとの相対位置を画像処理により求める方式等が用いられる。
【００６９】
この第３の実施の形態にかかる露光装置によれば、それぞれの部分照明光学ユニットに設けられている調光機構の入射面、即ち、遮光パターンが形成されている面の法線をそれぞれの部分照明光学ユニットの光軸に対して傾斜させるように調光機構が配置されている。従って、マスク、部分投影光学系を構成する投影レンズ、プレート等により反射された光（外乱光）が光量センサに入射することを防止することができる。例えば、マスクにより反射された外乱光が部分照明光学ユニットの光軸に沿ってコンデンサレンズ、ビームスプリッタ、フライアイレンズを通過し調光機構に到達した場合、調光機構により反射された外乱光は部分照明光学ユニットの光軸と異なった方向に進行するため、フライアイレンズに入射することはない。
【００７０】
また、この第３の実施の形態にかかる露光装置によれば、調光機構の傾斜角がそれぞれの部分照明光学ユニットの光軸に直交する面に対して調光機構を通過する光束の発散角の１／２以上であるため、外乱光が調光機構に到達し調光機構により反射された場合、その外乱光を確実に部分照明光学ユニットの光軸と異なった方向に、即ち、フライアイレンズに再び入射することがない方向に進行させることができる。
【００７１】
また、この第３の実施の形態にかかる露光装置によれば、ビームスプリッタを挟んで光量センサの反対側の筐体の内壁面が、光量センサに向かう光束の進行方向と直交する方向に対して傾斜し、かつ光吸収機能を有するため、外乱光が光量センサに入射することを防止することができる。例えば、マスクにより反射された外乱光がビームスプリッタにより反射され筐体の内壁面に入射した場合、その外乱光の一部は内壁面の光吸収機能により吸収される。また、吸収されなかった外乱光は筐体の内壁面により反射され、光量センサへ向かう光の進行方向とは異なる方向に進行する。
【００７２】
従って、この第３の実施の形態にかかる露光装置によれば、外乱光がそれぞれの部分照明光学ユニットの光量センサに入射することを防ぐことができるため、光量センサによる露光光の光量の計測を正確に行なうことができる。また、それぞれの部分照明光学ユニットから射出され、マスクの所定の照明領域を照明する光の光量を、それぞれの光量センサにより正確に計測することができ、その計測された光の光量に基づいて、それぞれの部分照明光学ユニットから射出される光を部分照明光学ユニット毎に最適な照度または光量に精密に調整することができるため、良好な露光を行なうことができる。
【００７３】
また、この第３の実施の形態にかかる露光装置によれば、それぞれの部分照明光学ユニットに設けられている調光機構の傾斜方向がマスクステージ及びプレートステージの走査方向に対して平行または直交する方向であるため、走査型露光装置において調光機構を入射面の面内方向に沿って容易かつ円滑に移動させることができる。
【００７４】
また、第３の実施の形態にかかる露光装置によれば、走査方向を横切る方向に延びた２つの列に沿って複数の照明領域が形成されるように各部分照明光学ユニットＩＭ１〜ＩＭ５が配置されており、各々の部分照明光学ユニットＩＭ１〜ＩＭ５中の調光機構の直線移動方向をほぼ走査方向としているため、隣り合う部分照明光学ユニット間で調光機構を干渉することなく配置することができる。また、各々の部分照明光学ユニットＩＭ１〜ＩＭ５における光量センサを、部分照明光学ユニットＩＭ１〜ＩＭ５から走査方向に沿って外側（別の列の部分照明光学ユニットと反対側）になるように配置しているため、隣り合う部分照明光学ユニット間で光量センサを干渉することなく配置することができる。
【００７５】
なお、この第３の実施の形態にかかる露光装置においては、１つの光源を用いているが、各照明視野に応じてそれぞれ光源を有するようにしてもよい。また、多数の光源を有し、その多数の光源からの光束をランダム性の良い光ファイバ等のライトガイドファイバにより各照明視野に分割するようにしてもよい。
【００７６】
また、上述の各実施の形態にかかる露光装置においては、調光機構は、コリメートレンズとフライアイレンズとの間に配置されているが、光源とマスクとの間の光路中の何れかの位置に配置されていればよい。
【００７７】
また、上述の各実施の形態にかかる露光装置においては、図１０に示すような遮光パターンを有する平行平面ガラスにより構成される調光機構８０を使用してもよい。図１０に示す調光機構８０の遮光パターン８０ａは、クロム等の遮光材料を蒸着することにより微小なパターンが形成されており、そのパターンの密度が徐々に線形的に可変するように構成されている。この調光機構８０は、図１０に示す移動方向に沿って移動することにより、光路中に位置する部位を変化させ、遮光パターン８０ａにより遮光される光及び遮光パターンが形成されていない部分を通過する光の光量比を変化させ、光の透過率を変更する。
【００７８】
また、上述の各実施の形態にかかる露光装置においては、調光機構として平行平面ガラスに遮光パターンが形成されたものを用いているが、図１１に示すような多数のドット状である円形の開口８２ａを有している金属板８２を使用してもよい。図１１に示すように、金属板８２の開口８２ａの大きさを可変化し、図１１に示す移動方向に沿って移動させることにより、光路中に位置する部位を変化させ、通過する光の透過率を変更させる。また、金属板の開口の大きさを同一にして、この開口の密度を可変化し、光路中に位置する部位を変化させ、通過する光の透過率を変更させてもよい。また、開口の形状は、円形に限らず、矩形、三角形等の形状にしてもよい。
【００７９】
また、調光機構として平行平面ガラスでないもの、例えば、くさび形のガラスを使用してもよい。この場合においては、クロム等の遮光材料により形成されたパターンがくさび形のガラスの入射面に形成されているときは、入射面の法線が照明光学系の光軸に対して傾斜して反射されるように調光機構を配置する。一方、クロム等の遮光材料の蒸着によるパターンがくさび形のガラスの射出面に形成されているときは、射出面の法線が照明光学系の光軸に対して傾斜して反射されるように調光機構を配置する。
【００８０】
また、上述の各実施の形態にかかる露光装置においては、調光機構としての平行平面ガラスの入射面にクロム等の遮光材料からパターンを形成したが、平行平面ガラスの射出面にパターンを形成してもよい。この場合においては、調光機構は、射出面の法線を照明光学系の光軸に対して傾斜させた状態で配置され、かつ射出面の面内方向に移動可能となるように構成される。
【００８１】
また、上述の各実施の形態にかかる露光装置においては、筐体の内壁面が光量センサに向かう光束の進行方向と直交する方向に対して傾斜し、吸収機能を有するように構成されているが、筐体とは別体の光吸収部材を備えるように構成してもよい。この場合においては、その別体の光吸収部材をビームスプリッタを挟んで光量センサの反対側に配置する。また、この場合においては、その別体の光吸収部材を光量センサに向かう光束の進行方向と直交する方向に対して傾斜させることが望ましい。
【００８２】
また、筐体とは別体の反射面を持つ反射部材を備えるように構成してもよい。この場合においては、その別体の反射部材をビームスプリッタを挟んで光量センサの反対側に配置し、光量センサに向かう光束の進行方向と直交する方向に対して傾斜させる。
【００８３】
また、上述の各実施の形態にかかる露光装置においては、マスク、投影光学系を構成する投影レンズ、プレートにより反射される外乱光の影響を防止するための手段として、調光機構を調光機構の法線が照明光学系の光軸に対して傾斜して配置する手段と、ビームスプリッタを挟んで光量センサの反対側に配置されている筐体の内壁面を光量センサに向かう光束の進行方向と直交する方向に対して傾斜させ、かつ吸収機能を有するように構成する手段とを用いているが、これら２つの手段を別々に用いるようにしてもよい。
【００８４】
上述の実施の形態にかかる露光装置では、照明装置によってレチクル（マスク）を照明し（照明工程）、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板に露光する（露光工程）ことにより、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて感光性基板としてのプレート等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図１２のフローチャートを参照して説明する。
【００８５】
先ず、図１２のステップ３０１において、１ロットのプレート上に金属膜が蒸着される。次のステップ３０２において、その１ロットのプレート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３０３において、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系を介して、その１ロットのプレート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３０４において、その１ロットのプレート上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ３０５において、その１ロットのプレート上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各プレート上の各ショット領域に形成される。
【００８６】
その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、外乱光の影響を受けることなく最適な照度または光量に調整された露光光を用いて露光を行なっているため、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得ることができる。なお、ステップ３０１〜ステップ３０５では、プレート上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、プレート上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。
【００８７】
また、上述の実施の形態にかかる露光装置では、プレート（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）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図１３のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図１３において、パターン形成工程４０１では、本実施形態の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工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には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ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程４０２へ移行する。
【００８８】
次に、カラーフィルタ形成工程４０２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の組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程４０２の後に、セル組み立て工程４０３が実行される。セル組み立て工程４０３では、パターン形成工程４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルタ形成工程４０２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。セル組み立て工程４０３では、例えば、パターン形成工程４０１にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程４０２にて得られたカラーフィルタ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。
【００８９】
その後、モジュール組み立て工程４０４にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、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。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、上述の実施の形態にかかる露光装置を用い、最適な状態に調整されている露光光を用いて露光しているため、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。
【００９０】
【発明の効果】
この発明の露光装置によれば、光量調整部材を入射面及び射出面の少なくとも一方の法線が照明光学系の光軸に対して傾斜させた状態で配置しているため、マスク、投影光学系を構成する投影レンズ、プレート等により反射された光（外乱光）が露光光の光量を計測する光量センサに入射することを防止することができる。また、光量調整部材を入射面または射出面の面内方向に移動させて光量調整を行なうため、光量調整部材を広い作動範囲で作動させることなく光量調整を行なうことができる。
【００９１】
また、この発明の露光装置によれば、光束分離手段を挟んで光量センサの反対側に配置された光吸収部材を備えているため、マスク、投影光学系を構成する投影レンズ、プレート等により反射された光（外乱光）が光量センサに入射することを防止することができる。
【００９２】
また、この発明の露光装置によれば、光束分離手段を挟んで光量センサの反対側に配置され、光量センサへ向かう第２光束の進行方向と直交する方向に対して傾斜した反射面を持つ反射部材を備えているため、マスク、投影光学系を構成する投影レンズ、プレート等により反射された光（外乱光）が光量センサに入射することを防止することができる。
【００９３】
また、この発明の露光装置によれば、光束分離手段を保持する筐体が光束分離手段を挟んで光量センサの反対側に配置され、第２光束の進行方向と直交する方向に対して傾斜した内壁面を備えているため、マスク、投影光学系を構成する投影レンズ、プレート等により反射された光（外乱光）が光量センサに入射することを防止することができる。
【００９４】
また、この発明の露光装置によれば、筐体の内壁面が光吸収機能を有するように構成されているため、マスク、投影光学系を構成する投影レンズ、プレート等により反射された光（外乱光）が光量センサに入射することを防止することができる。従って、この発明の露光装置によれば、正確に計測された露光光の光量に基づいて、露光光を最適な照度または光量に調整することができ、良好な露光を行なうことができる。
【００９５】
また、この発明の露光方法によれば、露光光をマスク、投影光学系を構成する投影レンズ、プレート等により反射された光（外乱光）に影響されることがなく、最適な照度または光量に調整することができる露光装置を用いて露光を行うため、良好な露光を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態にかかる露光装置の全体の概略構成を示す図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態にかかる露光装置の照明光学系の構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる露光装置を構成する調光機構の配置状態を示す図である。
【図４】この発明の第１の実施の形態にかかる露光装置を構成する調光機構の配置傾斜角について説明するための図である。
【図５】この発明の第１の実施の形態にかかる露光装置を構成する調光機構について説明するための図である。
【図６】この発明の第２の実施の形態にかかる露光装置の照明光学系の構成を示す図である。
【図７】この発明の第３の実施の形態にかかる露光装置の全体の概略構成を示す図である。
【図８】この発明の第３の実施の形態にかかる露光装置の照明光学系の構成を示す図である。
【図９】第３の実施の形態にかかる露光装置を構成する調光機構の配置状態を示す図である。
【図１０】実施の形態にかかる露光装置を構成する別の調光機構について説明するための図である。
【図１１】実施の形態にかかる露光装置を構成する別の調光機構について説明するための図である。
【図１２】実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての半導体デバイスを製造する方法のフローチャートである。
【図１３】実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する方法のフローチャートである。
【図１４】従来の露光装置を構成する照明光学系の構成を示す図である。
【図１５】従来の露光装置を構成する照明光学系の構成を示す図である。
【符号の説明】
ＩＬ…照明光学系、ＰＬ…投影光学系、Ｍ１…マスク、Ｐ１…プレート、２…楕円鏡、４…光源、６…ダイクロイックミラー、８…シャッタ、１０，１４…リレーレンズ、１２…干渉フィルタ、１６…反射鏡、１８…コリメートレンズ、２０…調光機構、２２…フライアイレンズ、２４…コンデンサレンズ、２６，２８…ビームスプリッタ、３０…レンズ、３２…光量センサ、３４…筐体、５８…ライトガイドファイバ、ＩＭ１〜ＩＭ５…部分照明光学ユニット、ＭＩＦ，ＰＩＦ…移動鏡、ＰＭ１〜ＰＭ５…部分投影光学ユニット、ＡＬ…アライメント系。
【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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