(57)【要約】【課題】  所望の偏光状態の光で被照射面を照明することのできる照明光学装置。【解決手段】  光源（１）からの光に基づいて被照射面（Ｍ）を照明する本発明の照明光学装置は、光源と被照射面との間の光路中に配置されて、入射光から所定の偏光状態の光だけを選択して射出する偏光子（１２）と、偏光子と被照射面との間の光路中に配置されて、偏光子からの射出光の所定の偏光状態を実質的に維持しつつ被照射面へ導くための導光光学系（１１ｂ）とを備えている。【選択図】  図２
2007158271.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装置において、
前記光源と前記被照射面との間の光路中に配置されて、入射光から所定の偏光状態の光だけを選択して射出する偏光子と、
前記偏光子と前記被照射面との間の光路中に配置されて、前記偏光子からの射出光の前記所定の偏光状態を実質的に維持しつつ前記被照射面へ導くための導光光学系とを備えていることを特徴とする照明光学装置。
【請求項２】
前記導光光学系中のすべての光透過部材は石英により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明光学装置。
【請求項３】
前記偏光子は、前記被照射面と光学的に共役な共役面と前記被照射面との間の光路中に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の照明光学装置。
【請求項４】
前記偏光子と前記光源との間の光路中において、前記被照射面と光学的に共役な共役面の位置または該共役面の近傍の位置に配置された光透過部材は、フッ化物結晶材料により形成されてい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装置。
【請求項５】
前記偏光子と前記光源との間の光路中において、前記被照射面と光学的にフーリエ変換の関係にある照明瞳の位置または該照明瞳の近傍の位置に配置された光透過部材は、フッ化物結晶材料により形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の照明光学装置。
【請求項６】
前記偏光子と前記光源との間の光路中に配置されたすべての光透過部材はフッ化物結晶材料により形成されてい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装置。
【請求項７】
所定のパターンを照明するための請求項１乃至６のいずれか１項に記載の照明光学装置を備え、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８】
請求項７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、
前記露光工程を経た前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とする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、照明光学装置、露光装置、およびデバイスの製造方法に関し、特に半導体素子、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を形成する。二次光源（一般には、照明光学装置の瞳面に形成される光強度分布）からの光束は、コンデンサーレンズを介して、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。マスクのパターンを透過した光は、投影光学系を介してウェハ上に結像する。こうして、ウェハ上には、マスクパターンが投影露光（転写）される。
【０００３】
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。たとえば本出願人の出願にかかる特許第３２４６６１５号公報には、任意方向の微細パターンを忠実に転写するのに適した照明条件を実現するために、フライアイレンズの後側焦点面に輪帯状の二次光源を形成し、この輪帯状の二次光源を通過する光束がその周方向を偏光方向とする直線偏光状態（以下、略して「周方向偏光状態」という）になるように設定する技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３２４６６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の周方向偏光状態に限定されることなく、特定の直線偏光状態の光を用いて特定のパターンの投影露光を行うことは、投影光学系の解像度向上に有効である。さらに一般的には、マスクパターンの特性に応じて特定の偏光状態の光を用いて投影露光を行うことは、投影光学系の解像度向上に有効である。しかしながら、所望の偏光状態の光でマスク（ひいてはウェハ）を照明しようとしても、照明光路中に光の偏光状態を変化させる光学素子が介在すると、所望の偏光状態で結像しなくなり、ひいては結像性能が悪化する可能性がある。
【０００６】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、所望の偏光状態の光で被照射面を照明することのできる照明光学装置を提供することを目的とする。また、所望の偏光状態の光で被照射面を照明する照明光学装置を用いて、微細パターンを感光性基板上に所望の偏光状態で結像させて忠実で且つ良好な露光を行うことのできる露光装置および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】
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装置において、
前記光源と前記被照射面との間の光路中に配置されて、入射光から所定の偏光状態の光だけを選択して射出する偏光子と、
前記偏光子と前記被照射面との間の光路中に配置されて、前記偏光子からの射出光の前記所定の偏光状態を実質的に維持しつつ前記被照射面へ導くための導光光学系とを備えていることを特徴とする照明光学装置を提供する。
【０００８】
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形態の照明光学装置を備え、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。
【０００９】
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、
前記露光工程を経た前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とするデバイスの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の照明光学装置は、入射光から所定の偏光状態の光だけを選択して射出する偏光子と、この偏光子からの射出光の偏光状態を実質的に維持しつつ被照射面へ導くための導光光学系とを備えている。具体的には、たとえば偏光子と被照射面との間の光路中に配置された導光光学系のすべての光透過部材を、蛍石とは異なり固有複屈折性を有しない石英により形成している。その結果、本発明の照明光学装置では、偏光子からの射出光の偏光状態を実質的に維持しつつ被照射面へ導くことができる。
【００１１】
こうして、本発明の照明光学装置では、偏光子よりも後側の導光光学系の光路中における光の偏光状態の変化を抑えて、所望の偏光状態の光で被照射面を照明することができる。また、本発明の露光装置では、偏光子の作用により所望の偏光状態の光で被照射面を照明する照明光学装置を用いて、微細パターンを感光性基板上に所望の偏光状態で結像させて忠実で且つ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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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の面内において図１の紙面に平行な方向にＹ軸を、ウェハＷの面内において図１の紙面に垂直な方向にＸ軸をそれぞれ設定している。図１を参照すると、本実施形態の露光装置は、露光光（照明光）を供給するための光源１を備えている。
【００１３】
光源１として、たとえば１９３ｎｍの波長の光を供給するＡｒＦエキシマレーザ光源や２４８ｎｍの波長の光を供給するＫｒＦエキシマレーザ光源などを用いることができる。光源１から射出されたほぼ平行な光束は、ビームエキスパンダー２により拡大され、所定の矩形状の断面を有する光束に整形される。整形光学系としてのビームエキスパンダー２を介したほぼ平行な光束は、たとえば輪帯照明用の回折光学素子３を介して、アフォーカルレンズ４に入射する。
【００１４】
アフォーカルレンズ４は、その前側焦点位置と回折光学素子３の位置とがほぼ一致し且つその後側焦点位置と図中破線で示す所定面５の位置とがほぼ一致するように設定されたアフォーカル系（無焦点光学系）である。一般に、回折光学素子は、基板に露光光（照明光）の波長程度のピッチを有する段差を形成することによって構成され、入射ビームを所望の角度に回折する作用を有する。
【００１５】
具体的には、輪帯照明用の回折光学素子３は、矩形状の断面を有する平行光束が入射した場合に、そのファーフィールド（またはフラウンホーファー回折領域）に輪帯状の光強度分布を形成する機能を有する。したがって、光束変換素子としての回折光学素子３に入射したほぼ平行光束は、アフォーカルレンズ４の瞳面に輪帯状の光強度分布を形成した後、輪帯状の角度分布でアフォーカルレンズ４から射出される。
【００１６】
回折光学素子３は、照明光路に対して挿脱自在に構成され、そのファーフィールドに異なる光強度分布を形成する他の回折光学素子と交換可能に構成されている。アフォーカルレンズ４の前側レンズ群４ａと後側レンズ群４ｂとの間の光路中においてその瞳面またはその近傍には、円錐アキシコン系６が配置されている。円錐アキシコン系６の構成および作用については後述する。
【００１７】
アフォーカルレンズ４を介した光束は、σ値（σ値＝照明光学装置のマスク側開口数／投影光学系のマスク側開口数）可変用のズームレンズ７を介して、オプティカルインテグレータとしてのマイクロフライアイレンズ（またはフライアイレンズ）８に入射する。マイクロフライアイレンズ８は、たとえば縦横に且つ稠密に配列された多数の正屈折力を有する微小レンズからなる光学素子であり、たとえば平行平面板にエッチング処理を施して微小レンズ群を形成することによって構成されている。
【００１８】
マイクロフライアイレンズを構成する各微小レンズは、フライアイレンズを構成する各レンズエレメントよりも微小である。また、マイクロフライアイレンズは、互いに隔絶されたレンズエレメントからなるフライアイレンズとは異なり、多数の微小レンズ（微小屈折面）が互いに隔絶されることなく一体的に形成されている。しかしながら、正屈折力を有するレンズ要素が縦横に配置されている点でマイクロフライアイレンズはフライアイレンズと同じ波面分割型のオプティカルインテグレータである。
【００１９】
所定面５の位置はズームレンズ７の前側焦点位置またはその近傍に配置され、マイクロフライアイレンズ８の入射面はズームレンズ７の後側焦点位置またはその近傍に配置されている。換言すると、ズームレンズ７は、所定面５とマイクロフライアイレンズ８の入射面とを実質的にフーリエ変換の関係に配置し、ひいてはアフォーカルレンズ４の瞳面とマイクロフライアイレンズ８の入射面とを光学的にほぼ共役に配置している。
【００２０】
したがって、マイクロフライアイレンズ８の入射面上には、アフォーカルレンズ４の瞳面と同様に、たとえば光軸ＡＸを中心とした輪帯状の照野が形成される。この輪帯状の照野の全体形状は、ズームレンズ７の焦点距離に依存して相似的に変化する。マイクロフライアイレンズ８に入射した光束は二次元的に分割され、その後側焦点面またはその近傍（ひいては照明瞳面）には、図２（ａ）に示すように、入射光束によって形成される照野とほぼ同じ光強度分布を有する二次光源、すなわち光軸ＡＸを中心とした輪帯状の実質的な面光源からなる二次光源が形成される。
【００２１】
なお、円錐アキシコン系６は、光源側から順に、光源側に平面を向け且つマスク側に凹円錐状の屈折面を向けた第１プリズム部材６ａと、マスク側に平面を向け且つ光源側に凸円錐状の屈折面を向けた第２プリズム部材６ｂとから構成されている。そして、第１プリズム部材６ａの凹円錐状の屈折面と第２プリズム部材６ｂの凸円錐状の屈折面とは、互いに当接可能なように相補的に形成されている。また、第１プリズム部材６ａおよび第２プリズム部材６ｂのうち少なくとも一方の部材が光軸ＡＸに沿って移動可能に構成され、第１プリズム部材６ａの凹円錐状の屈折面と第２プリズム部材６ｂの凸円錐状の屈折面との間隔が可変に構成されている。以下、輪帯状または４極状の二次光源に着目して、円錐アキシコン系６の作用およびズームレンズ７の作用を説明する。
【００２２】
第１プリズム部材６ａの凹円錐状屈折面と第２プリズム部材６ｂの凸円錐状屈折面とが互いに当接している状態では、円錐アキシコン系６は平行平面板として機能し、形成される輪帯状または４極状の二次光源に及ぼす影響はない。しかしながら、第１プリズム部材６ａの凹円錐状屈折面と第２プリズム部材６ｂの凸円錐状屈折面とを離間させると、輪帯状または４極状の二次光源の幅（輪帯状の二次光源の外径と内径との差の１／２；４極状の二次光源に外接する円の直径（外径）と内接する円の直径（内径）との差の１／２）を一定に保ちつつ、輪帯状または４極状の二次光源の外径（内径）が変化する。すなわち、輪帯状または４極状の二次光源の輪帯比（内径／外径）および大きさ（外径）が変化する。
【００２３】
ズームレンズ７は、輪帯状または４極状の二次光源の全体形状を相似的に拡大または縮小する機能を有する。たとえば、ズームレンズ７の焦点距離を最小値から所定の値へ拡大させることにより、輪帯状または４極状の二次光源の全体形状が相似的に拡大される。換言すると、ズームレンズ７の作用により、輪帯状または４極状の二次光源の輪帯比が変化することなく、その幅および大きさ（外径）がともに変化する。このように、円錐アキシコン系６およびズームレンズ７の作用により、輪帯状または４極状の二次光源の輪帯比と大きさ（外径）とを制御することができる。
【００２４】
マイクロフライアイレンズ８の後側焦点面またはその近傍に形成された二次光源からの光束は、コンデンサー光学系９を介して、マスクＭ（ひいてはウェハＷ）と光学的にほぼ共役な位置に配置されたマスクブラインド１０を重畳的に照明する。こうして、照明視野絞りとしてのマスクブラインド１０には、矩形状の照野が形成される。マスクブラインド１０の矩形状の開口部（光透過部）を介した光束は、たとえば前側レンズ群１１ａと後側レンズ群１１ｂとからなる結像光学系１１の集光作用を受けた後、所定のパターンが形成されたマスクＭを重畳的に照明する。このように、結像光学系１１は、マスクブラインド１０の矩形状の開口部の像をマスクＭ上に形成することになる。
【００２５】
なお、前側レンズ群１１ａと後側レンズ群１１ｂとの間の光路中において結像光学系１１の瞳またはその近傍の位置には、入射光から所定の直線偏光状態の光だけを選択して射出する偏光子１２が配置されている。たとえばＡｒＦエキシマレーザ光、ＫｒＦエキシマレーザ光、Ｆ2レーザ光のような真空紫外域の波長の光に対して使用可能な偏光子１２として、ワイヤ・グリッド偏光子やブリュースター角を利用した偏光子などを用いることができる。ワイヤ・グリッド偏光子は、米国特許第６，７８５，０５０号明細書、特開２００４−１４４８８４号公報、特開２００４−２７１５５８号公報などに開示されている。また、ブリュースター角を利用した偏光子は、米国特許第５，９３４，７８０号明細書、米国特許第６，１９０，０１６号明細書、米国特許第６，２９２，２９６号明細書、米国特許第６，３０７，６０９号明細書などに開示されている。
【００２６】
マスクステージＭＳ上に保持されたマスクＭのパターンを透過した光束は、投影光学系ＰＬを介して、ウェハステージＷＳ上に保持されたウェハ（感光性基板）Ｗ上にマスク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。
【００２７】
本実施形態では、結像光学系１１の瞳またはその近傍の位置に配置された偏光子１２の作用により、たとえばウェハＷに照射される光がＳ偏光を主成分とする偏光状態になるように、所要の直線偏光状態の光でマスクＭのパターンを照明する。ここで、Ｓ偏光とは、入射面に対して垂直な方向に偏光方向を有する直線偏光（入射面に垂直な方向に電気ベクトルが振動している偏光）のことである。ただし、入射面とは、光が媒質の境界面（ウェハＷの表面）に達したときに、その点での境界面の法線と光の入射方向とを含む面として定義される。
【００２８】
このように、ウェハＷに照射される光がＳ偏光を主成分とする偏光状態になるように所要の直線偏光状態の光でマスクＭのパターンを照明することにより、投影光学系ＰＬの光学性能（焦点深度など）の向上を図ることができ、ウェハＷ上において高いコントラストのマスクパターン像を得ることができる。しかしながら、偏光子１２の作用により所望の直線偏光状態の光でマスクＭを照明しようとしても、偏光子１２とマスクＭとの間の導光光学系の光路中に光の偏光状態を変化させる光学素子が介在すると、所望の偏光状態で結像しなくなり、ひいては結像性能が悪化する可能性がある。
【００２９】
そこで、本実施形態では、偏光子１２とマスクＭとの間の光路中に配置された導光光学系中のすべての光透過部材を石英により形成している。石英は、蛍石（ＣａＦ2）と同様にＡｒＦエキシマレーザ光やＫｒＦエキシマレーザ光のような波長の短い紫外域の光に対して使用可能な代表的な光学材料であるが、蛍石とは異なり固有複屈折性を有しない。したがって、偏光子１２とマスクＭとの間の導光光学系中のすべての光透過部材を石英により形成することにより、偏光子１２からの射出光の直線偏光状態を実質的に維持しつつマスクＭへ導くことができる。
【００３０】
こうして、本実施形態の照明光学装置（１〜１１）では、偏光子１２よりも後側の導光光学系の光路中における光の偏光状態の変化を抑えて、所望の偏光状態の光でマスク（被照射面）Ｍを照明することができる。また、本実施形態の露光装置（１〜ＰＬ）では、偏光子１２の作用により所望の直線偏光状態の光でマスクＭを照明する照明光学装置（１〜１１）を用いて、マスクＭの微細パターンをウェハ（感光性基板）Ｗ上に所望の偏光状態で結像させて忠実で且つ良好な投影露光を行うことができる。
【００３１】
なお、上述の実施形態では、偏光子１２とマスクＭとの間の光路中に配置された導光光学系中のすべての光透過部材を、固有複屈折性を有しない石英により形成している。しかしながら、これに限定されることなく、偏光子１２とマスクＭとの間の導光光学系が、固有複屈折性を有する蛍石（一般には立方晶系に属するフッ化物結晶材料）により形成された光透過部材を含む構成も可能である。この場合、光の偏光状態の変化に対する蛍石の固有複屈折性の影響が例えば相殺により十分に低減されるように、蛍石により形成された光透過部材の結晶軸を所要の位置関係に配置する必要がある。
【００３２】
ところで、石英であると蛍石であるとを問わず、照明光路中に配置されたレンズや平行平面板のような光透過部材では、内部歪みにより発生する複屈折性や外部応力に起因して発生する複屈折量に起因して通過する光の偏光状態が変化する。したがって、前記導光光学系は複数の光透過部材を備え、該複数の光透過部材の各々は、内部歪みに起因して発生する複屈折量が１０ｎｍ／ｃｍ以下に抑えられた光学材料により形成されていることが好ましい。この構成により、偏光子によって設定される光の偏光状態の変化を良好に抑えて、所望の偏光状態の光でマスクＭを照明することができ、ひいては微細パターンをウェハＷ上に所望の偏光状態で結像させて忠実で且つ良好な露光を行うことができる。
【００３３】
そして、各光透過部材において内部歪みに起因して発生する複屈折の影響を相殺により低減するために、光軸を中心とした所要の回転角度位置にそれぞれ位置決めされていることが好ましい。この構成により、たとえば導光光学系中の光透過部材に、たとえば内部歪みに起因して傾斜一次分布にしたがう複屈折が発生しても、この傾斜一次分布の複屈折がマスクＭ（ひいてはウェハＷ）に達する光の偏光状態に及ほす影響（たとえばフィールド内の偏光状態（ウェハＷ上の露光領域内の各位置に関する瞳面内の偏光状態）が実質的に不均一になったり、瞳面内の偏光状態が所望の偏光状態（たとえば周方向偏光状態）から実質的に異なる状態に変化したりすること）を低減させることができる。
【００３４】
また、前記導光光学系は複数の光透過部材を備え、前記複数の光透過部材の各々は、外部応力に起因して発生する複屈折量が１０ｎｍ／ｃｍ以下に抑えられるように保持されていることが好ましい。この構成により、照明光路中における光の偏光状態の変化を良好に抑えて、所望の偏光状態の光でマスクＭ（またはウェハＷ）を照明することができ、ひいては微細パターンをウェハＷ上に所望の偏光状態で結像させて忠実で且つ良好な露光を行うことができる。
【００３５】
また、前記導光光学系は光路を折り曲げるための折り曲げミラーを備える場合があるが、導光光学系中の折り曲げミラーでは、比較的広い入射角度範囲に亘って光線が入射するためＰ偏光とＳ偏光との間に反射により発生する位相差（Ｐ−Ｓ位相差）が発生し、ひいては折り曲げミラーを通過する光の偏光状態が変化する恐れがある。そのため、この折り曲げミラーの反射膜は、該反射膜に対してＰ偏光で入射する光と前記反射膜に対してＳ偏光で入射する光と間に反射により発生する位相差が、前記反射膜に入射するすべての光線について１５度以内になるように形成されることが好ましい。この構成により、この折り曲げミラーを含む導光光学系の光路中における光の偏光状態の変化を良好に抑えて、所望の偏光状態の光でマスクＭ（またはウェハＷ）を照明することができ、ひいては微細パターンをウェハＷ上に所望の偏光状態で結像させて忠実で且つ良好な露光を行うことができる。
【００３６】
また、上述の実施形態では、偏光子１２と光源１との間の光路中において、マスクＭと光学的に共役な位置（たとえばマスクブラインド１０の位置など）またはその近傍に配置された光透過部材や、マスクＭと光学的にフーリエ変換の関係にある照明瞳の位置（たとえばマイクロフライアイレンズ８の後側焦点面の位置、アフォーカルレンズ４の瞳の位置など）またはその近傍に配置された光透過部材を、蛍石（一般にはフッ化物結晶材料）により形成することが好ましい。
【００３７】
上述のような特定位置またはその近傍に配置される光透過部材では照射エネルギが比較的大きくなるが、これらの光透過部材を蛍石のようなフッ化物結晶材料により形成することにより、ＡｒＦエキシマレーザ光やＫｒＦエキシマレーザ光のような波長の短い紫外域の光（パルス光）に対しても十分な耐久性を確保することができる。また、照射エネルギに対する耐久性の観点によれば、偏光子１２と光源１との間の光路中に配置されたすべての光透過部材を、蛍石（一般にはフッ化物結晶材料）により形成することがさらに好ましい。
【００３８】
なお、上述の実施形態の露光装置では、輪帯照明用の回折光学素子３に代えて、２極照明用（または４極照明用）の回折光学素子（不図示）を照明光路中に設定することによって、２極照明（または４極照明）を行うことができる。２極照明用（または４極照明用）の回折光学素子は、矩形状の断面を有する平行光束が入射した場合に、そのファーフィールドに２極状（または４極状）の光強度分布を形成する機能を有する。したがって、２極照明用（または４極照明用）の回折光学素子を介した光束は、マイクロフライアイレンズ８の入射面に、たとえば光軸ＡＸに関して対称な２つ（または４つ）の円形状の照野からなる２極状（または４極状）の照野を形成する。その結果、図２（ｂ）（または図２（ｃ））に示すように、マイクロフライアイレンズ８の後側焦点面またはその近傍には、その入射面に形成された照野と同じ２極状（または４極状）の二次光源が形成される。
【００３９】
また、輪帯照明用の回折光学素子３に代えて、円形照明用の回折光学素子（不図示）を照明光路中に設定することによって、通常の円形照明を行うことができる。円形照明用の回折光学素子は、矩形状の断面を有する平行光束が入射した場合に、ファーフィールドに円形状の光強度分布を形成する機能を有する。したがって、円形照明用の回折光学素子を介した光束は、マイクロフライアイレンズ８の入射面に、たとえば光軸ＡＸを中心とした円形状の照野を形成する。その結果、マイクロフライアイレンズ８の後側焦点面またはその近傍には、その入射面に形成された照野と同じ円形状の二次光源が形成される。
【００４０】
さらに、輪帯照明用の回折光学素子３に代えて、他の複数極照明用の回折光学素子（不図示）を照明光路中に設定することによって、様々な複数極照明（３極照明、５極照明、８極照明、９極照明など）を行うことができる。同様に、輪帯照明用の回折光学素子３に代えて、適当な特性を有する回折光学素子（不図示）を照明光路中に設定することによって、様々な形態の変形照明を行うことができる。
【００４１】
上述の実施形態にかかる露光装置では、照明光学装置によってマスク（レチクル）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、上述の実施形態の露光装置を用いて感光性基板としてのウェハ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３のフローチャートを参照して説明する。
【００４２】
先ず、図３のステップ３０１において、１ロットのウェハ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ロットのウェ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３０３において、上述の実施形態の露光装置を用いて、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ロットのウェ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３０４において、その１ロットのウェハ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ロットのウェハ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、各ウェ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、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。
【００４３】
また、上述の実施形態の露光装置では、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４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４において、パターン形成工程４０１では、上述の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ー形成工程４０２へ移行する。
【００４４】
次に、カラーフィルター形成工程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。そして、カラーフィルター形成工程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ー形成工程４０２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。
【００４５】
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ー形成工程４０２にて得られた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、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。
【００４６】
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）を用いているが、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レーザ光源などに対して本発明を適用することもできる。
【００４７】
また、上述の実施形態では、照明光学装置を備えた露光装置を例にとって本発明を説明しているが、マスク以外の被照射面を照明するための一般的な照明光学装置に本発明を適用することができることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【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】照明瞳面上に形成される様々な二次光源を概略的に示す図である。
【図３】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フローチャートである。
【図４】マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得る際の手法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１  光源
３  回折光学素子（光束変換素子）
４  アフォーカルレンズ
６  円錐アキシコン系
７  ズームレンズ
８  マイクロフライアイレンズ
９  コンデンサー光学系
１０  マスクブラインド
１１  結像光学系
１２  偏光子
Ｍ  マスク
ＰＬ  投影光学系
Ｗ  ウェハ
【図１】
2007158271.tif 000003
【図２】
2007158271.tif 000004
【図３】
2007158271.tif 000005
【図４】
2007158271.tif 000006