(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を用いて被照明面を照明する照明光学系であって、
前記光源からの光を分割して複数の光束を生成する分割部と、
前記分割部によって生成された前記複数の光束の光強度分布のそれぞれを均一化する第１反射型インテグレータと、
前記第１反射型インテグレータからの光を集光する集光部と、
前記集光部からの光を受けて前記被照明面を照明する第２反射型インテグレータと、
前記第２反射型インテグレータと前記被照明面との間に配置される開口絞りとを備え、
前記第１反射型インテグレータは、前記分割部によって生成された前記複数の光束のそれぞれの光強度分布を均一化する複数の反射型インテグレータを含み、
前記分割部は、前記開口絞りが配置される面に対して、前記光源から前記分割部に提供される光の断面形状とは異なる断面形状を有する光が入射するように、前記複数の光束を生成する、
ことを特徴とする照明光学系。
【請求項２】
前記集光部は、前記複数の反射型インテグレータにそれぞれ対応する複数の集光ミラーを含み、各集光ミラーが前記複数の反射型インテグレータのうち対応する反射型インテグレータからの光を集光する、
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】
前記開口絞りが配置される面に形成される光強度分布が変更されるように前記集光部を駆動する駆動機構を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の照明光学系。
【請求項４】
前記分割部と前記第１反射型インテグレータとの間に配置され、前記分割部によって生成された前記複数の光束を平行光束に変換する変換部を更に備え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】
前記変換部は、前記分割部によって生成された前記複数の光束をそれぞれ平行光束に変換する複数の凹面ミラーを含む、
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】
前記分割部によって生成される前記複数の光束の進行方向が変更されるように前記分割部を駆動する駆動機構を更に備え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】
前記分割部は、互いに異なる機能を有する複数の光学部材を含み、各光学部材は、前記光源からの光を分割して前記複数の光束を生成するように構成され、前記複数の光学部材から選択される１つの光学部材が前記光源からの光の光路に挿入される、
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】
基板を露光する露光装置であって、
原版を照明するように構成された請求項１乃至７のいずれか１項に記載の照明光学系と、
前記原版のパターンを前記基板に投影する投影光学系と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項９】
請求項８に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
該基板を現像する工程と、
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、照明光学系、露光装置およびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光装置の解像力を向上させるために、輪帯照明、四重極照明といった変形照明法あるいはＲＥＴ（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）が用いられる。特にＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）照明光学系においては、ミラーの枚数の増加によって基板に到達する光の強度が低下するので、変形照明のためのミラーユニットを設けずに開口絞りによる切り出しが行なわれている。そのために、開口絞りにより遮光される光束が多くなり、結果的に効率が低い照明となっている。例えば、特許文献１の図１８には、光源からのＥＵＶ光束をミラー１５により平行光束として均一化を施さずにハエの目ミラー２０ａ、２０ｂに入射させる実施例が記載されている。この実施例では、ハエの目ミラー２０ｂの直前に所望の変形照明に対応する開口絞り５０ａ〜５０ｆを挿入することによって光束を部分的に遮光することで変形照明を実現している。このような構成では、光源からの光束の角度分布の不均一性がそのまま輪帯の強度分布に反映されてしまうので、変形照明における有効光源分布の均一性が悪くなり、これが解像性能に悪影響を与える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３１２６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、照明光学系において、光源からの光の角度分布の不均一性を解消しつつ、均一な光強度分布を高い効率で形成するために有利な技術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】
【０００５】
本発明の１つの側面は、光源からの光を用いて被照明面を照明する照明光学系に係り、前記照明光学系は、前記光源からの光を分割して複数の光束を生成する分割部と、前記分割部によって生成された前記複数の光束の光強度分布のそれぞれを均一化する第１反射型インテグレータと、前記第１反射型インテグレータからの光を集光する集光部と、前記集光部からの光を受けて前記被照明面を照明する第２反射型インテグレータと、前記第２反射型インテグレータと前記被照明面との間に配置される開口絞りとを備え、前記第１反射型インテグレータは、前記分割部によって生成された前記複数の光束のそれぞれの光強度分布を均一化する複数の反射型インテグレータを含み、前記分割部は、前記開口絞りが配置される面に対して、前記光源から前記分割部に提供される光の断面形状とは異なる断面形状を有する光が入射するように、前記複数の光束を生成する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、照明光学系において、光源からの光の角度分布の不均一性を解消しつつ、均一な光強度分布を高い効率で形成するために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態の露光装置および照明光学系を説明するための図。
【図２】光束を２分割する例を示す図。
【図３】光束を４分割する例を示す図。
【図４】光束を８分割する例を示す図。
【図５】σを変更する方法を例示する図。
【図６】σを変更する方法を例示する図。
【図７】第２反射型インテグレータ、補助ミラーおよび開口絞りを例示する図。
【図８】第１反射型インテグレータを例示する図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１を参照しながら本発明の実施形態の露光装置ＥＸおよび照明光学系ＩＬを説明する。本発明の実施形態の露光装置ＥＸは、光源ＬＳと、照明光学系ＩＬと、投影光学系ＰＯと、原版駆動機構２６と、基板駆動機構２９とを備えている。光源ＬＳは真空容器８に収容されている。照明光学系ＩＬ、投影光学系ＰＯ、原版駆動機構２６および基板駆動機構２９は、露光装置ＥＸの本体を構成し、真空容器３０に収容されている。露光装置ＥＸは、例えば、露光光としてＥＵＶ光を使用するＥＵＶ露光装置として構成されうるが、他の光（例えば、レーザー光）を使用する露光装置として構成されてもよい。ただし、以下では、具体例を提供するために、露光装置ＥＸがＥＵＶ露光装置として構成されている例を説明する。
【０００９】
光源ＬＳでは、例えば、パルスパワー電源によって駆動されるＣＯ２レーザ等の高出力パルスレーザが発生した光を真空容器８内のプラズマ媒質に照射することによって、プラズマ媒質から高エネルギー密度のプラズマ２を発生させる。プラズマ媒質としては、例えばＳｎ液滴が使用されうる。プラズマ２からの熱輻射によって波長１３．５ｎｍ近辺のＥＵＶ光が発生する。このようなレーザ光を用いたプラズマ生成方式による光源は、レーザ励起型プラズマＥＵＶ光源と呼ばれる。
【００１０】
別の方式の光源ＬＳとしては、電流供給源であるパルスパワー電源により励起されたパルス電流を放電ヘッダに印加して放電させ、このエネルギーにより電極間のプラズマ媒質から高エネルギー密度のプラズマ２を生成するものがある。このような光源は、放電励起プラズマ型ＥＵＶ光源と呼ばれる。放電励起プラズマ型ＥＵＶ光源の放電励起の方式には、Ｚピンチ、プラズマ・フォーカス、キャピラリー・ディスチャージ等の種々の方式がある。放電励起プラズマ型ＥＵＶ光源におけるプラズマ媒質としては、例えばＸｅガスを挙げることができる。他のプラズマ媒質としては、Ｓｎの蒸気を挙げることができ、この場合、波長１３．５ｎｍ近傍の光パワーを高めることができる。
【００１１】
プラズマ２から放射されたＥＵＶ光５は、回転楕円ミラーなどの集光ミラー４により、真空容器８と真空容器３０との境界面に設けられたピンホール状のアパーチャ７に集光される。集光ミラー４とアパーチャ７との間には、プラズマ及びその周辺から直接前方へ飛ぶ飛散粒子（デブリ）を除去するフィルタ６ａが配置されるほか、必要に応じて、ＥＵＶ露光に不要な波長成分を除去するフィルタ６ｂが設けられる。光源ＬＳの真空容器８と露光装置本体の真空容器３０とは接続部９で接続されており、必要に応じて差動排気が行なわれる。
【００１２】
ここで、集光ミラー４は、ＥＵＶ光を効率良く反射するために反射多層膜が基材の上に成膜されて構成されうる。集光ミラー４は、高温のプラズマ２からの放射エネルギーを吸収するので、基板２８の露光中に高温になる。そこで、集光ミラー４の基材は、熱伝導性の高い金属等の材料で構成され、水冷機構などの冷却機構によって冷却される。同様に、後述の照明光学系ＩＬおよび投影光学系ＰＯを構成するミラーについても、ＥＵＶ光を効率良く反射するために反射防止膜が設けられ、基材は熱伝導性の高い金属等の材料で構成され、冷却機構によって冷却されうる。
【００１３】
照明光学系ＩＬは、アパーチャ７を通過したＥＵＶ光を使って被照明面あるいは原版（反射型原版２５）を照明する。以下、照明光学系ＩＬについて例示的に説明する。アパーチャ７を通して光源ＬＳから提供されるＥＵＶ光５は、分割部ＤＩＶに入射する。分割部ＤＩＶは、光源ＬＳからのＥＵＶ光５を分割して複数の光束を生成する。ここで、分割部ＤＩＶは、互いに異なる機能を有する複数の光学部材１０１、１０２、１０３（光学部材１０３については図４参照）を含み、複数の光学部材１０１、１０２、１０３から選択される１つの光学部材が光源ＬＳからのＥＵＶ光の光路に挿入される。図１に示す例では、光学部材１０１が光路に挿入されている。照明光学系ＩＬは、光学部材１０１、１０２、１０３を交換するための操作機構を含みうる。光学部材１０１、１０２、１０３のうち光路に挿入された光学部材１０１は、駆動機構１１に備えられた保持機構によって保持され、駆動機構１１によって駆動される。駆動機構１１は、分割部ＤＩＶによって生成される複数の光束の進行方向が変更されるように、より具体的には、後述の開口絞り２２が配置された面に形成される光強度分布が変更されるように、分割部ＤＩＶ（光学部材１０１、１０２、１０３）を駆動する。
【００１４】
分割部ＤＩＶによって生成された複数の光束は、任意的な構成要素である変換部１２によってそれぞれ平行光束に変換されうる。変換部１２は、図２〜図４に例示されるように、分割部ＤＩＶによって生成された複数の光束をそれぞれ平行光束に変換する複数の凹面ミラー１２ａ〜１２ｈを含みうる。分割部ＤＩＶによって生成され変換部１２によって平行光束に変換された複数の光束は、第１反射型インテグレータ１３に入射する。第１反射型インテグレータ１３は、それに入射した複数の光束の光強度分布のそれぞれを均一化する。第１反射型インテグレータ１３は、分割部ＤＩＶによって生成され変換部１２によって平行光束に変換された複数の光束のそれぞれの光強度分布を均一化する複数の反射型インテグレータ１３ａ〜１３ｈを含みうる。なお、図１においては、複数の反射型インテグレータ１３ａ〜１３ｈのうち１３ａ、１３ｅのみが示されている。複数の反射型インテグレータ１３ａ〜１３ｈは、複数の凹面ミラー１２ａ〜１２ｈにそれぞれ対応するように配置されうる。
【００１５】
集光部１４は、第１反射型インテグレータ１３からの光を集光する。集光部１４は、例えば、複数の反射型インテグレータ１３ａ〜１３ｈにそれぞれ対応する複数の集光ミラー１４ａ〜１４ｈを含み、各集光ミラーが複数の反射型インテグレータ１３ａ〜１３ｈのうち対応する反射型インテグレータからの光を集光する。なお、図１においては、集光ミラー１４ａ〜１４ｈのうち１４ａ、１４ｅのみが示されている。照明光学系ＩＬは、開口絞り２２が配置される面に形成される光強度分布が変更されるように集光部１４を駆動する駆動機構１５を含みうる。駆動機構１５は、複数の集光ミラー１４ａ〜１４ｈをそれぞれ駆動する複数のアクチュエータ１５ａ〜１５ｈを含みうる。なお、図１においては、アクチュエータ１５ａ〜１５ｈのうち１５ａ、１５ｅのみが示されている。
【００１６】
集光部１５からの光は、平面ミラー１６を介して第２反射型インテグレータ２０に入射する。なお、平面ミラー１６は任意的な構成要素である。第２反射型インテグレータ２０は、図７に例示されるように、複数の円筒ミラーを含みうる。複数の円筒ミラーを有する第２反射型インテグレータ２０にほぼ平行なＥＵＶ光が入射すると、第２反射型インテグレータ２０の表面近傍に複数の線状の２次光源が形成される。該複数の線状の２次光源から放射されるＥＵＶ光の角度分布は円筒面状となる。第２反射型インテグレータ２０に入射したＥＵＶ光は、第２反射型インテグレータ２０の複数の円筒ミラーにより分割されて発散し、開口絞り２２を通過する。ここで、第２反射型インテグレータ２０の複数の円筒ミラーからのＥＵＶ光の一部は、補助ミラー２１ａ、２１ｂによって反射されて開口絞り２２に入射しうる。
【００１７】
開口絞り２２を通過したＥＵＶ光は、反射多層膜が成膜された球面又は非球面の凸面ミラー２３１、凹面ミラー２３２で構成される円弧変換光学系により円弧状に成形される。円弧状に成形されたＥＵＶ光は、スリット板２５１に形成された円弧スリットを含む領域に均一な照度分布をもつ円弧照明領域を形成する。この円弧照明領域において第２反射型インテグレータ２０の複数の円筒ミラーのそれぞれからの光が重畳されることで、高い効率を得ながら照度の均一性を向上させることができる。即ち、高い効率で均一な円弧照明がなされる。原版駆動機構２６によって保持された反射型原版２５は、スリット板２５１に形成された円弧スリットを通過した円弧状の断面形状を有するＥＵＶ光によって照明される。
【００１８】
開口絞り２２として、後述する様な種々の開口絞りを用意しておき、不図示のターレット等の開口絞り切替機構によって開口絞りを切り替えることができる。補助ミラー２１ａ、２１ｂは、第２反射型インテグレータ２０における複数の円筒ミラーの配列面に対して垂直に配置された対向する一対の平面ミラーでありうる。開口絞り２２は、第２反射型インテグレータ２０の前記配列面に対して垂直に配置された板部材でありうる。凹面ミラー２３２とスリット板２５１との間には、凸面ミラー２３１、凹面ミラー２３２で構成される円弧変換光学系の像側光束である照明光束２４１を反射型原版２５に向けて折り曲げる平面ミラー２４が配置されうる。平面ミラー２４のミラー面の位置と角度を不図示の駆動機構により微調整することによって、反射型原版２５に対する照明光束２４１の入射角を調整することができる。照明光束２４１を平面ミラー２４によって折り曲げることによって、照明光束２４１による円弧照明領域の円弧の向きが反転する。円弧照明領域の円弧の中心は、投影光学系ＰＯの光軸ＡＸ１に一致する。円弧変換光学系の像側主光線と投影光学系ＰＯの物体側主光線とは、反射型原版２５を反射面として互いに一致する。平面ミラー２４は、円弧変換光学系の配置の自由度を高めるために有用である。
【００１９】
図１に例示される照明光学系ＩＬでは、分割部ＤＩＶから第２反射型インテグレータ２０までの光学素子の全てが全反射ミラーで構成されうる。ＥＵＶ光を扱う場合、低入射角の場合は多層膜ミラーを用いる必要があるが、高入射角の場合は、単層膜による全反射ミラーを用いることができる。全反射ミラーの方が多層膜ミラーよりも反射率が高いことから、高入射角のミラーやインテグレータを用いることで、より高効率な照明光学系を構成することができる。
【００２０】
円弧状の断面形状を有するＥＵＶ光で照明された反射型原版２５の回路パターンは、投影光学系ＰＯによって、基板駆動機構２９によって保持された基板２８に投影され、これにより基板２８が露光される。基板駆動機構２９は、基板２８を保持する基板チャックが搭載された基板ステージおよび該基板ステージを駆動する機構を有し、基板２８を６軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸およびそれらの軸周り）に関して駆動することができるように構成されている。基板ステージの位置は、レーザ干渉計等の測長器によって計測されうる。投影光学系ＰＯの投影倍率をＭとすると、例えば、反射型原版２５を矢印Ａの方向に速度ｖで走査するとともに基板２８を矢印Ｂの方向に速度ｖ／Ｍで同期走査しながら基板２８のショット領域が走査露光される。
【００２１】
投影光学系ＰＯは、複数の多層膜反射鏡によって構成され、光軸ＡＸ１に対して軸外の細い円弧状の領域が良好な結像性能をもつように設計されている。投影光学系ＰＯは、反射型原版２５のパターンを基板２８に縮小投影するように構成され、像側（基板側）テレセントリック系となっている。投影光学系ＰＯの物体側（反射型原版側）は、反射型原版２５に入射する照明光束２４１との物理的干渉を避けるために、通常、非テレセントリックな構成となっており、例えば、物体側主光線は、反射型原版２５の法線方向に対して６度ほど傾いている。
【００２２】
以下、図２〜図４を参照しながら分割部ＤＩＶによる光束の分割方法を例示的に説明する。図２（ａ）は、光源ＬＳの側から見た光学部材１０１（分割部ＤＩＶ）および凹面ミラー１２ａ〜１２ｈ（変換部１２）を模式的に示している。分割部ＤＩＶとしての光学部材１０１は、光源ＬＳからの光を２分割するために楔形に配置された２つの反射面を有する。該２つの反射面は、全反射ミラーである。変換部１２は、８つの凹面ミラー１２ａ〜１２ｈを含む。８つの凹面ミラー１２ａ〜１２ｈは、光軸に直交する断面において８角形を構成するように保持機構１１１によって保持されている。保持機構１１１は、分割された光束を遮光しないように配置されている。光源ＬＳからの光を楔形に配置された２つの反射面を有する光学部材１０１によって２分割する場合は、分割によって生成された２つの光束は、８つの凹面ミラー１２ａ〜１２ｈのうち２つの凹面ミラーに入射する。
【００２３】
図２（ａ）に示す例では、該２つの光束は、凹面ミラー１２ａ、１２ｅに入射する。そして、凹面ミラー１２ａ、１２ｅによって反射された２つの光束は、第１反射型インテグレータ１３を構成する複数の反射型インテグレータ１３ａ〜１３ｈのうち凹面ミラー１２ａ、１２ｅに対応する反射型インテグレータ１３ａ、１３ｅに入射する。反射型インテグレータ１３ａ、１３ｅにそれぞれ入射した２つの光束は、反射型インテグレータ１３ａ、１３ｅによってそれぞれ光強度分布が均一化される。反射型インテグレータ１３ａ、１３ｅからの光は、集光部１４を構成する複数の集光ミラー１４ａ〜１４ｈのうち反射型インテグレータ１３ａ、１３ｅに対応する集光ミラー１４ａ、１４ｅによって集光される。集光ミラー１４ａ、１４ｅからの光は、平面ミラー１６を介して第２反射型インテグレータ２０に入射する。反射型インテグレータ２０は、凸面ミラー２３１、凹面ミラー２３２および平面ミラー２４を介して反射型原版２５を照明する。
【００２４】
集光ミラー１４ａ、１４ｅからの光が入射する反射型インテグレータ２０からの光は、図２（ｂ）に例示されるように、開口絞り２２が配置された面に対して、Ｙダイポール照明に相当する光強度分布を形成する。即ち、開口絞り２２が配置された面には、光源ＬＳから分割部ＤＩＶに提供される光の断面形状（典型的には、円形またはリング形）とは異なる断面形状の光強度分布が形成される。これは、光源ＬＳから提供される光を分割部ＤＩＶによって分割することによって実現されている。
【００２５】
図２（ｃ）は、駆動機構１１によって光学部材１０１を図２（ａ）に示す状態から９０度回転させた状態を模式的に示している。この場合には、光学部材１０１によって生成された２つの光束は、８つの凹面ミラー１２ａ〜１２ｈのうち２つの凹面ミラー１２ｃ、１２ｇに入射する。そして、凹面ミラー１２ｃ、１２ｇによって反射された２つの光束は、第１反射型インテグレータ１３を構成する複数の反射型インテグレータ１３ａ〜１３ｈのうち凹面ミラー１２ｃ、１２ｇに対応する反射型インテグレータ１３ｃ、１３ｇに入射する。反射型インテグレータ１３ｃ、１３ｇにそれぞれ入射した２つの光束は、反射型インテグレータ１３ｃ、１３ｇによってそれぞれ光強度分布が均一化される。反射型インテグレータ１３ｃ、１３ｇからの光は、集光部１４を構成する複数の集光ミラー１４ａ〜１４ｈのうち反射型インテグレータ１３ｃ、１３ｇに対応する集光ミラー１４ｃ、１４ｇによって集光される。集光ミラー１４ｃ、１４ｇからの光は、平面ミラー１６を介して第２反射型インテグレータ２０に入射する。以上のようにして、集光ミラー１４ｃ、１４ｇからの光が入射する反射型インテグレータ２０からの光は、図２（ｄ）に例示されるように、開口絞り２２が配置された面に対して、Ｘダイポール照明に相当する光強度分布を形成する。
【００２６】
図３（ａ）は、光源ＬＳの側から見た光学部材１０２（分割部ＤＩＶ）および凹面ミラー１２ａ〜１２ｈ（変換部１２）を模式的に示している。分割部ＤＩＶとしての光学部材１０２は、光源ＬＳからの光を４分割するために四角錐型に配置された４つの反射面を有する。該４つの反射面は、全反射ミラーである。光学部材１０２によって生成された４つの光束は、図３（ｂ）に例示されるように、開口絞り２２が配置された面に対して、４重極照明に相当する光強度分布を形成する。即ち、開口絞り２２が配置された面には、光源ＬＳから分割部ＤＩＶに提供される光の断面形状（典型的には、円形またはリング形）とは異なる断面形状の光強度分布が形成される。これは、光源ＬＳから提供される光を分割部ＤＩＶによって分割することによって実現されている。図３（ｃ）は、駆動機構１１によって光学部材１０２を図３（ａ）に示す状態から４５度回転させた状態を模式的に示している。この場合には、図３（ｄ）に例示されるような光強度分布が開口絞り２２が配置された面に形成される。
【００２７】
図４（ａ）は、光源ＬＳの側から見た光学部材１０３（分割部ＤＩＶ）および凹面ミラー１２ａ〜１２ｈ（変換部１２）を模式的に示している。分割部ＤＩＶとしての光学部材１０３は、光源ＬＳからの光を８分割するために八角錐型に配置された８つの反射面を有する。該８つの反射面は、全反射ミラーである。この場合には、変換部１２の８つの凹面ミラー１２ａ〜１２ｈ、第１反射型インテグレータ１３の８つの反射型インテグレータ１３ａ〜１３ｈ、集光部１４の８つの集光ミラー１４ａ〜１４ｈが使用される。光学部材１０３によって生成された８つの光束は、図４（ｂ）に例示されるように、開口絞り２２が配置された面に対して、輪帯照明に相当する光強度分布を形成する。この実施形態では、分割部ＤＩＶによる分割数を最大で８分割とした例であるが、これよりも大きいか小さい分割数を採用してもよい。
【００２８】
図８は、第１反射型インテグレータ１３を構成する各反射型インテグレータ１３ａ〜１３ｈの構成例を模式的に示す斜視図である。各反射型インテグレータ１３ａ〜１３ｈは、複数の凹面ミラーの配列を有し、各凹面ミラーは全反射ミラーであって、その形状は、例えば、回転放物面やトロイダル面でありうる。
【００２９】
次に、上記の各種の照明モードにおいて、コヒーレントファクタ（σ）を所望の値に設定する方法を図５及び図６を参照しながら説明する。コヒーレンスファクタ（σ）とは、投影光学系の物体側ＮＡと照明光束のＮＡとの比であり、一般的に小σではコントラストの高い像が得られ、大σではマスクパターンに忠実な像が得られる。図５（ａ）は、図２（ａ）を参照して説明したダイポール照明において、σの値を大きくする方法を模式的に示している。図５（ａ）において、反射型インテグレータ１３ａ、１３ｅからの光は、集光部１４の凹面ミラー１４ａ、１４ｅに入射する。駆動機構１５のアクチュエータ１５ａ、１５ｅによって凹面ミラー１４ａ、１４ｅの間隔が広くなる方向に凹面ミラー１４ａ、１４ｅを駆動する。これにより、図５（ｂ）に例示されるように、開口絞り２２が配置された面における２つの極（ダイポール）の間隔５０２を大きくすることができる。これは、σの値が大きくなることを意味する。これは、四重極照明や輪帯照明においても、同様の方法でσの値を大きくすることができる。
【００３０】
図６（ａ）は、図２（ａ）を参照して説明したダイポール照明において、σの値を小さくする方法を模式的に示している。図６（ａ）において、反射型インテグレータ１３ａ、１３ｅからの光は、集光部１４の凹面ミラー１４ａ、１４ｅに入射する。駆動機構１５のアクチュエータ１５ａ、１５ｅによって凹面ミラー１４ａ、１４ｅの間隔が狭くなる方向に凹面ミラー１４ａ、１４ｅを駆動する。これにより、図６（ｂ）に例示されるように、開口絞り２２が配置された面における２つの極（ダイポール）の間隔６０２を小さくすることができる。これは、σの値が小さくなることを意味する。これは、四重極照明や輪帯照明においても、同様の方法でσの値を小さくすることができる。
【００３１】
以上のように、この実施形態によれば、基板に形成すべきパターンに応じて最適な照明モードおよびσ値を基板の面における照度を低下させることなく設定することが可能となる。
【００３２】
上記の実施形態では、インテグレータ２０として複数の円筒ミラーをもったインテグレータを採用した例を説明したが、低入射角タイプのハエの目ミラーを２枚対向配置させた構成を採用してもよい。しかしながら、高効率化を目的とする場合、上記のように、インテグレータ２０は、全反射の１枚のインテグレータで構成することが優位である。
【００３３】
次に、図７を参照しながら、第２反射型インテグレータ２０、２枚の補助ミラー２１および開口絞り２２の配置を例示的に説明する。図７において、８０１はインテグレータ２０に入射するＥＵＶ光の中心主光線の方向を示しており、第２反射型インテグレータ２０の中心付近をほぼｙｚ断面内で通過する。位置８０２は、凸面ミラー２３１および凹面ミラー２３２で構成される円弧変換光学系の瞳面のほぼ中心である。図７には、位置８０２を原点としてｘｙｚ座標が記載されている。ｚ軸は、前記円弧変換光学系の共軸ＡＸ２とほぼ一致している。
【００３４】
補助ミラー２１ａ、２１ｂは、インテグレータ２０の構成要素である円筒ミラーの母線方向に沿うように、また、インテグレータ２０の複数の円筒ミラーの配列面に対して垂直となるように配置されている。図７に示す例では、２枚の補助ミラー２１ａ、２１ｂが開口絞り２２の開口部を挟むように対向して配置されている。２枚の補助ミラー２１ａ、２１ｂの間隔を調整する駆動機構を設けてもよい。開口絞り２２を構成する板部材の面は、インテグレータ２０の複数の円筒ミラーの配列面に対してほぼ垂直に、射出側に配置される。
【００３５】
有効光源分布の微調整のために、インテグレータ２０の複数の円筒ミラーの配列面に対して厳密に垂直な面から若干（１〜２°程度）傾けて開口絞り２２を配置してもよい。このように配列面に対して厳密に垂直な面から若干の傾きを有する場合にも、配列面に対して垂直である範疇に含まれうる。有効光源分布の調整やテレセン度の調整等を可能とするため、インテグレータ２０の複数の円筒ミラーの配列面に対する開口絞り２２の角度を調整する駆動機構を設けてもよい。
【００３６】
補助ミラー２１ａ、２１ｂを配置したことによって、インテグレータ２０により反射された光の一部を開口絞り２２を通過させ、照明に寄与させることができる。これは、効率よく円弧領域を照明するには有利である。補助ミラーを設置することにより照明系の効率を向上させる方法に関しては、特開２００９−０３２９３８号公報に詳しく述べられている。
【００３７】
本発明の好適な実施形態のデバイス製造方法は、例えば、半導体デバイス、液晶デバイス等のデバイスの製造に好適である。前記方法は、感光剤が塗布された基板を、上記の露光装置ＥＸを用いて露光する工程と、前記露光された基板を現像する工程とを含みうる。さらに、前記デバイス製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含みうる。
【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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