(57)【要約】【課題】  各ミラー要素の微小な反射面に起因する回折ぼけの影響を小さく抑えて、所望の瞳強度分布を精度良く形成することのできる照明光学系。【解決手段】  本発明の照明光学系は、所定の配列面に沿って配列されて個別に制御される複数のミラー要素（３ａ）を有し、照明光学系の照明瞳に瞳強度分布を形成する空間光変調器（３）と、入射光束（Ｆ１）を互いに向きの異なる複数の光束（Ｆ１１〜Ｆ１４）に分割し、該複数の光束のうちの第１光束を配列面に対して第１の向きで複数のミラー要素の集合体の第１領域へ入射させ、且つ複数の光束のうちの第２光束を配列面に対して第１の向きとは異なる第２の向きで集合体において第１領域とは異なる第２領域へ入射させる光束分割部材（２）とを備えている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光により被照射面を照明する照明光学系において、
所定の配列面に沿って配列されて個別に制御される複数のミラー要素を有し、前記照明光学系の照明瞳に瞳強度分布を形成する空間光変調器と、
入射光束を互いに向きの異なる複数の光束に分割し、該複数の光束のうちの第１光束を前記配列面に対して第１の向きで前記複数のミラー要素の集合体の第１領域へ入射させ、且つ前記複数の光束のうちの第２光束を前記配列面に対して前記第１の向きとは異なる第２の向きで前記集合体において前記第１領域とは異なる第２領域へ入射させる光束分割部材とを備えていることを特徴とする照明光学系。
【請求項２】
前記空間光変調器と前記照明瞳との間の光路中に配置された集光光学系を備え、
前記複数のミラー要素が前記配列面に揃った状態で、前記第１領域および前記集光光学系を経た光束は前記照明瞳の第３領域に達し、前記第２領域および前記集光光学系を経た光束は前記照明瞳において前記第３領域とは異なる第４領域に達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】
前記光束分割部材から前記空間光変調器へ向かう光束の発散度は変更されない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】
前記光束分割部材から前記空間光変調器へ向かう光路中に、光束の発散度を変更する光学部材が配置されない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５】
光源からの光により被照射面を照明する照明光学系において、
第１配列面に沿って配列されて個別に制御される複数のミラー要素を有し、前記照明光学系の照明瞳に瞳強度分布を形成する第１の空間光変調器と、
第２配列面に沿って配列されて個別に制御される複数のミラー要素を有し、前記照明瞳に瞳強度分布を形成する第２の空間光変調器と、
前記第１の空間光変調器および前記第２の空間光変調器と前記照明瞳との間の光路中に配置された集光光学系と、
入射光束を互いに向きの異なる複数の光束に分割し、前記複数のミラー要素が前記第１配列面に揃った状態で前記第１の空間光変調器および前記集光光学系を経た光束が前記照明瞳の第５領域に達するような所要の向きで前記複数の光束のうちの第１光束を前記第１の空間光変調器へ入射させ、且つ前記複数のミラー要素が前記第２配列面に揃った状態で前記第２の空間光変調器および前記集光光学系を経た光束が前記照明瞳において前記第５領域とは異なる第６領域に達するような所要の向きで前記複数の光束のうちの第２光束を前記第２の空間光変調器へ入射させる光束分割部材とを備えていることを特徴とする照明光学系。
【請求項６】
前記光束分割部材は、回折光学素子を有し、
前記第１の空間光変調器と前記第２の空間光変調器とは、前記回折光学素子を経て発生した０次光の入射を回避するように互いに間隔を隔てて配置されていることを特徴とする請求項５に記載の照明光学系。
【請求項７】
前記第１配列面と前記第２配列面とは同一平面にあることを特徴とする請求項５または６に記載の照明光学系。
【請求項８】
前記第１の空間光変調器と前記第２の空間光変調器とは、単一部材として構成されていることを特徴とする請求項７に記載の照明光学系。
【請求項９】
前記光束分割部材から前記第１の空間光変調器へ向かう第１光束の発散度と前記光束分割部材から前記第２の空間光変調器へ向かう第２光束の発散度とは変更されないことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１０】
前記光束分割部材から前記第１の空間光変調器へ向かう光路中と、前記光束分割部材から前記第２の空間光変調器へ光路中とに、光束の発散度を変更する光学部材が配置されないことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１１】
前記光束分割部材は、前記複数の光束が入射光束の発散角と等しい発散角を持つように、前記入射光束を分割することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１２】
前記光束分割部材は、回折光学素子を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１３】
前記光束分割部材は、所定面に沿って配列された複数のプリズム要素を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１４】
前記空間光変調器は、前記複数のミラー要素の姿勢を個別に制御駆動する駆動部を有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１５】
前記駆動部は、前記複数のミラー要素の向きを連続的または離散的に変化させることを特徴とする請求項１４に記載の照明光学系。
【請求項１６】
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１乃至１５のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１７】
所定のパターンを照明するための請求項１乃至１６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１８】
前記所定のパターンの像を前記感光性基板上に形成する投影光学系を備え、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１７に記載の露光装置。
【請求項１９】
請求項１７または１８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ことと、
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ことと、
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ことと、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。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】
二次光源からの光は、コンデンサー光学系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度に微細化されており、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／０１１６０９３号明細書
【発明の概要】
【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ミラー要素を有する空間光変調器を用いているので、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、各ミラー要素の微小な反射面での回折により、１つの反射面を経た光束が照明瞳に形成するスポット状の光束の断面が大きくなる現象（以下、「回折ぼけ」という）が発生する。その結果、各ミラー要素の微小な反射面に起因する回折ぼけの影響により、所望の瞳強度分布を精度良く形成することが困難である。
【０００７】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、各ミラー要素の微小な反射面に起因する回折ぼけの影響を小さく抑えて、所望の瞳強度分布を精度良く形成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、所望の瞳強度分布を精度良く形成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、光源からの光により被照射面を照明する照明光学系において、
所定の配列面に沿って配列されて個別に制御される複数のミラー要素を有し、前記照明光学系の照明瞳に瞳強度分布を形成する空間光変調器と、
入射光束を互いに向きの異なる複数の光束に分割し、該複数の光束のうちの第１光束を前記配列面に対して第１の向きで前記複数のミラー要素の集合体の第１領域へ入射させ、且つ前記複数の光束のうちの第２光束を前記配列面に対して前記第１の向きとは異なる第２の向きで前記集合体において前記第１領域とは異なる第２領域へ入射させる光束分割部材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。
【０００９】
本発明の第２形態では、光源からの光により被照射面を照明する照明光学系において、
第１配列面に沿って配列されて個別に制御される複数のミラー要素を有し、前記照明光学系の照明瞳に瞳強度分布を形成する第１の空間光変調器と、
第２配列面に沿って配列されて個別に制御される複数のミラー要素を有し、前記照明瞳に瞳強度分布を形成する第２の空間光変調器と、
前記第１の空間光変調器および前記第２の空間光変調器と前記照明瞳との間の光路中に配置された集光光学系と、
入射光束を互いに向きの異なる複数の光束に分割し、前記複数のミラー要素が前記第１配列面に揃った状態で前記第１の空間光変調器および前記集光光学系を経た光束が前記照明瞳の第５領域に達するような所要の向きで前記複数の光束のうちの第１光束を前記第１の空間光変調器へ入射させ、且つ前記複数のミラー要素が前記第２配列面に揃った状態で前記第２の空間光変調器および前記集光光学系を経た光束が前記照明瞳において前記第５領域とは異なる第６領域に達するような所要の向きで前記複数の光束のうちの第２光束を前記第２の空間光変調器へ入射させる光束分割部材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、所定のパターンを照明するための第１形態または第２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。
【００１１】
本発明の第４形態では、第３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ことと、
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ことと、
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ことと、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】
【００１２】
本発明の一態様にしたがう照明光学系では、光束分割部材により分割された複数の光束を、複数のミラー要素の配列面に対して互いに異なる向きで複数のミラー要素の集合体の複数の領域へそれぞれ入射させる。その結果、各ミラー要素の反射面のサイズおよび最大傾斜角度を変更することなく、空間光変調器に後続するフーリエレンズとしての集光光学系の焦点距離を従来技術よりも小さくすることが可能になり、ひいては瞳強度分布の形状および大きさに関する精度を低下させることなく回折ぼけの影響を小さく抑えることが可能になる。
【００１３】
すなわち、本発明の照明光学系では、各ミラー要素の微小な反射面に起因する回折ぼけの影響を小さく抑えて、所望の瞳強度分布を精度良く形成することができる。また、本発明の露光装置では、所望の瞳強度分布を精度良く形成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】
【００１４】
【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】空間光変調器の構成および作用を概略的に示す図である。
【図３】空間光変調器の部分斜視図である。
【図４】本実施形態における光束分割部材と空間光変調器との協働作用を説明する図である。
【図５】光束分割部材により分割された各光束が複数のミラー要素の集合体の各反射領域に入射する様子を示す図である。
【図６】ミラー要素が整列状態にある各反射領域を経た光束が照明瞳における各分割領域内に集光する様子を示す図である。
【図７】変形例における光束分割部材と複数の空間光変調器との協働作用を説明する図である。
【図８】変形例において複数の空間光変調器が互いに間隔を隔てて配置されている様子を示す図である。
【図９】光束分割部材により分割された１６個の光束が整列状態にある空間光変調器を経て照明瞳における１６個の分割領域内に集光する様子を示す図である。
【図１０】第１変形例にかかる光束分割部材の要部構成を概略的に示す図である。
【図１１】第２変形例にかかる光束分割部材の要部構成を概略的に示す図である。
【図１２】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１３】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。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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の転写面（露光面）の法線方向に沿ってＺ軸を、ウェハＷの転写面内において図１の紙面に平行な方向に沿ってＸ軸を、ウェハＷの転写面内において図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。
【００１６】
図１を参照すると、本実施形態の露光装置には、光源ＬＳから露光光（照明光）が供給される。光源ＬＳ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。本実施形態の露光装置は、装置の光軸ＡＸに沿って、空間光変調器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。
【００１７】
光源ＬＳからの光は、照明光学系ＩＬを介してマスク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。光源ＬＳ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、空間光変調器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、または通常の円形照明を行う。
【００１８】
照明光学系ＩＬは、光軸ＡＸに沿って光源ＬＳ側から順に、ビーム送光部１と、回折光学素子２と、空間光変調器３と、リレー光学系４と、マイクロフライアイレンズ（またはフライアイレンズ）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、結像光学系８とを備えている。ビーム送光部１は、光源ＬＳ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回折光学素子２へ導くとともに、回折光学素子２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。
【００１９】
回折光学素子２は、入射光束を互いに向きの異なる複数の光束に分割し、各光束を空間光変調器３へ導く光束分割部材として機能する。回折光学素子２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。空間光変調器３は、ビーム送光部１および回折光学素子２を介した光源ＬＳ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。回折光学素子２および空間光変調器３の具体的な構成および作用については後述する。
【００２０】
以下、理解を容易にするために、回折光学素子２の作用を無視して、露光装置の基本的な動作を説明する。リレー光学系（集光光学系）４は、空間光変調器３からの光を集光して、マイクロフライアイレンズ５へ導く。マイクロフライアイレンズ５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、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。
【００２１】
マイクロフライアイレンズでは、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、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。マイクロフライアイレンズ５における単位波面分割面としての矩形状の微小屈折面は、マスクＭ上において形成すべき照野の形状（ひいてはウェハＷ上において形成すべき露光領域の形状）と相似な矩形状である。
【００２２】
マイクロフライアイレンズ５は、入射した光束を波面分割して、その後側焦点位置またはその近傍の照明瞳に多数の小光源からなる二次光源（実質的な面光源；瞳強度分布）を形成する。マイクロフライアイレンズ５の入射面は、リレー光学系４の後側焦点位置またはその近傍に配置されている。マイクロフライアイレンズ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もできる。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号明細書に開示されている。
【００２３】
本実施形態では、マイクロフライアイレンズ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。
【００２４】
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光学的に共役な面における光強度分布（輝度分布）である。マイクロフライアイレンズ５による波面分割数が比較的大きい場合、マイクロフライアイレンズ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、マイクロフライアイレンズ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。
【００２５】
コンデンサー光学系６は、マイクロフライアイレンズ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を通過した光は、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、空間光変調器３と投影光学系ＰＬとの間の光路において光軸（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。また、図１では、空間光変調器３に対する入射光軸と射出光軸とが直交した配置を示しているが、入射光軸と射出光軸とが所要の鋭角をなすように適宜配置することが可能である。
【００２６】
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の転写面（露光面）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。
【００２７】
図２および図３を参照して、空間光変調器３の構成および作用を説明する。空間光変調器３は、図２に示すように、例えばＸＺ平面と直交し且つＸＹ平面およびＹＺ平面と４５度をなす平面（配列面）に沿って二次元的に配列された複数のミラー要素３ａと、複数のミラー要素３ａを保持する基盤３ｂと、基盤３ｂに接続されたケーブル（不図示）を介して複数のミラー要素３ａの姿勢を個別に制御駆動する駆動部３ｃとを備えている。空間光変調器３では、制御部ＣＲからの制御信号に基づいて作動する駆動部３ｃの作用により、複数のミラー要素３ａの姿勢がそれぞれ変化し、各ミラー要素３ａがそれぞれ所定の向きに設定される。
【００２８】
空間光変調器３は、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３は、図３に示すように、所定面内で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）３ａ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３が４×４＝１６個のミラー要素３ａ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３ａを備えている。
【００２９】
以下、回折光学素子２の作用を無視して、空間光変調器３の基本的な作用を説明する。図２を参照すると、空間光変調器３に入射した光線群のうち、光線Ｌ１は複数のミラー要素３ａ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。
【００３０】
空間光変調器３の複数のミラー要素３ａの配列面は、リレー光学系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３の複数のミラー要素３ａによって反射されて所定の角度分布が与えられた光は、リレー光学系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、リレー光学系４は、空間光変調器３の複数のミラー要素３ａが射出光に与える角度を、空間光変調器３の遠視野領域（フラウンホーファー回折領域）である面４ａ上での位置に変換する。
【００３１】
再び図１を参照すると、リレー光学系４の後側焦点面４ａの位置にマイクロフライアイレンズ５の入射面が位置決めされている。したがって、マイクロフライアイレンズ５の直後の照明瞳に形成される瞳強度分布は、空間光変調器３およびリレー光学系４がマイクロフライアイレンズ５の入射面に形成する光強度分布ＳＰ１〜ＳＰ４に対応した分布となる。空間光変調器３は、図３に示すように、例えば平面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ミラー要素３ａを含む可動マルチミラーである。
【００３２】
各ミラー要素３ａ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からの指令にしたがって作動する駆動部３ｃの作用により独立に制御される。各ミラー要素３ａは、その配列面に平行で且つ互いに直交する二方向（Ｙ方向およびＹ方向と直交する方向）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３ａ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。
【００３３】
各ミラー要素３ａ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３ａを示しているが、ミラー要素３ａ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３ａ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）が好ましい。また、光利用効率の観点から、隣り合う２つのミラー要素３ａの間隔を必要最小限に抑えることが好ましい。
【００３４】
空間光変調器３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３ａの姿勢がそれぞれ変化し、各ミラー要素３ａがそれぞれ所定の向きに設定される。空間光変調器３の複数のミラー要素３ａによりそれぞれ所定の角度で反射された光は、リレー光学系４を介して、マイクロフライアイレンズ５の直後の照明瞳に、複数極状（２極状、４極状など）、輪帯状、円形状等の光強度分布（瞳強度分布）を形成する。
【００３５】
すなわち、リレー光学系４およびマイクロフライアイレンズ５は、空間光変調器３を介した光に基づいて、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。マイクロフライアイレンズ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、マイクロフライアイレンズ５の直後の照明瞳における光強度分布に対応する瞳強度分布が形成される。
【００３６】
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３ａの姿勢がそれぞれ個別に変化する空間光変調器３を用いて、マイクロフライアイレンズ５の直後の照明瞳に形成される瞳強度分布を自在に且つ迅速に変化させ、ひいては多様な照明条件を実現することができる。
【００３７】
所望の瞳強度分布を高精度に形成するためには、空間光変調器３における単位反射領域の細分化を高めること、すなわち空間光変調器３を構成するミラー要素３ａの数を多くすることが求められる。ただし、ミラー要素３ａの数を多くすると、各ミラー要素３ａの反射面のサイズが小さくなる。その結果、各ミラー要素３ａの微小な反射面に起因する回折ぼけの影響が大きくなり、所望の瞳強度分布を精度良く形成することが困難になる。
【００３８】
回折ぼけの影響は、各ミラー要素３ａの反射面のサイズが小さくなるほど大きくなり、フーリエレンズとしてのリレー光学系４の焦点距離が大きくなるほど大きくなる。したがって、回折ぼけの影響を小さくするには、各ミラー要素３ａの反射面のサイズを大きくしたり、リレー光学系４の焦点距離を小さくしたりすることが求められる。しかしながら、各ミラー要素３ａの反射面のサイズを大きくすると、空間光変調器３を構成するミラー要素３ａの数が少なくなるため、瞳強度分布の形状および大きさに関する精度は低下する。
【００３９】
一方、リレー光学系４の焦点距離を小さくすると、後述するように、各ミラー要素３ａに求められる最大傾斜角度が許容の角度範囲を超えて増大してしまう。本実施形態では、瞳強度分布の形状および大きさに関する精度を低下させることなく回折ぼけの影響を小さく抑えるために、各ミラー要素３ａの反射面のサイズおよび許容される傾斜角度範囲を変更することなくリレー光学系４の焦点距離を小さくすることが可能な光学的構成を採用している。
【００４０】
図４は、本実施形態における光束分割部材と空間光変調器との協働作用を説明する図である。図４では、光束分割部材としての回折光学素子２と空間光変調器３との協働作用の理解を容易するために、空間光変調器３への入射光軸に対して複数のミラー要素３ａの配列面が直交するように空間光変調器３を配置した状態を示している。また、説明を単純化するために、回折光学素子２への入射光束Ｆ１は、一辺の長さがＤの正方形状の断面を有する平行光束であるものとする。
【００４１】
本実施形態では、回折光学素子２は、入射光束Ｆ１を４つの光束Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４に分割し、各光束Ｆ１１〜Ｆ１４を空間光変調器３へ導く。図４では、回折光学素子２の一次回折角の図４の紙面に沿った回折角成分θと、回折光学素子２と空間光変調器３の複数のミラー要素３ａとの光軸ＡＸに沿った間隔Ｋ１との間に、Ｄ／２＝Ｋ１×tanθの関係が成り立つように空間光変調器３を配置している。このとき、４つの光束Ｆ１１〜Ｆ１４は、図５に示すように、複数のミラー要素３ａの集合体を４分割した反射領域Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４にそれぞれ入射する。
【００４２】
図５において、光軸ＡＸを中心として最も外側の四角形２０は空間光変調器３の基盤３ｂの外形を表しており、四角形２０よりも内側の四角形２１は複数のミラー要素３ａの集合体の外形を表している。実際には、回折光学素子２への入射光束Ｆ１は僅かな発散角を有するほぼ平行光束であり、空間光変調器３への入射光軸に対して複数のミラー要素３ａの配列面が傾斜しているが、光束Ｆ１１〜Ｆ１４が入射する反射領域Ｒ１１〜Ｒ１４を互いにほぼ隣接するように設計することは可能である。ただし、各反射領域Ｒ１１〜Ｒ１４は互いにほぼ隣接している必要はなく、隣り合う２つの反射領域の間に光が入射しない領域があっても良い。
【００４３】
このように、光束分割部材としての回折光学素子２は、入射光束Ｆ１を互いに向きの異なる４つの光束Ｆ１１〜Ｆ１４に分割し、光束Ｆ１１〜Ｆ１４を複数のミラー要素３ａの配列面に対して互いに異なる向きで複数のミラー要素３ａの集合体の反射領域Ｒ１１〜Ｒ１４へそれぞれ入射させる。具体的に、回折光学素子２は、入射する平行光束Ｆ１を４つの平行光束Ｆ１１〜Ｆ１４に分割する。すなわち、回折光学素子２は、光束Ｆ１１〜Ｆ１４が入射光束Ｆ１の発散角と等しい発散角を持つように入射光束Ｆ１を分割する。また、回折光学素子２から空間光変調器３へ向かう光束Ｆ１１〜Ｆ１４の発散度は変更されない。換言すれば、回折光学素子２から空間光変調器３へ向かう光路中に、光束Ｆ１１〜Ｆ１４の発散度を変更する光学部材が配置されていない。
【００４４】
複数のミラー要素３ａの集合体の反射領域Ｒ１１〜Ｒ１４で反射された光束Ｆ１１〜Ｆ１４は、リレー光学系４およびマイクロフライアイレンズ５を介して、その直後の照明瞳に瞳強度分布を形成する。複数のミラー要素３ａが配列面に揃った状態、すなわち各ミラー要素３ａの反射面が配列面と平行に整列した整列状態では、反射領域Ｒ１１〜Ｒ１４を経た光束Ｆ１１〜Ｆ１４は、図６に示すように、マイクロフライアイレンズ５の直後の照明瞳を４分割した領域内の微小領域Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４にそれぞれ集光する。
【００４５】
図６において、光軸ＡＸを中心とした円２２は照明瞳の有効領域を表している。以下、説明を簡単にするために、微小領域Ｃ１１〜Ｃ１４は、円２２に外接する正方形２３を４等分して得られる４つの正方形状の分割領域Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４の中心に位置するものとする。換言すれば、整列状態において反射領域Ｒ１１〜Ｒ１４を経た光束Ｆ１１〜Ｆ１４が分割領域Ｒ２１〜Ｒ２４の中心微小領域Ｃ１１〜Ｃ１４に集光するように、複数のミラー要素３ａの配列面に対する光束Ｆ１１〜Ｆ１４の入射の向きが設定されている。
【００４６】
従来技術では、複数のミラー要素３ａの集合体に対して１本の平行光束が同じ向きで入射するため、整列状態にある各ミラー要素３ａを経た光束は照明瞳において光軸ＡＸ上の微小領域に集光する。その結果、整列状態から配列面に対して任意のミラー要素３ａの反射面が傾斜した傾斜状態への変化に応じて、当該ミラー要素３ａを経た光束が、照明瞳において光軸ＡＸの位置から少なくとも円形状の有効領域２２内の任意の位置へ移動するように（不要光に対しては有効領域２２の外側の位置へ移動するように）構成する必要があった。
【００４７】
本実施形態では、整列状態において反射領域Ｒ１１〜Ｒ１４を経た光束Ｆ１１〜Ｆ１４が、照明瞳における分割領域Ｒ２１〜Ｒ２４の中心微小領域Ｃ１１〜Ｃ１４にそれぞれ集光するように構成されている。したがって、反射領域Ｒ１１〜Ｒ１４内の任意のミラー要素３ａを経た光束が、整列状態から傾斜状態への変化に応じて、照明瞳において中心微小領域Ｃ１１〜Ｃ１４の位置から少なくとも分割領域Ｒ２１〜Ｒ２４により規定される四半円状の瞳領域内の任意の位置へ移動するように（不要光に対しては四半円状の瞳領域の外側の位置へ移動するように）構成すれば良い。
【００４８】
このように、傾斜可能な各ミラー要素３ａを経た光束が照明瞳において移動すべき距離は、従来技術では円形状の有効領域２２の半径の長さにほぼ一致し、本実施形態では分割領域Ｒ２１〜Ｒ２４の対角線の１／２の長さにほぼ一致する。換言すれば、本実施形態において各ミラー要素３ａを経た光束が照明瞳において移動すべき距離は、従来技術において要求される所要距離の約１／√２程度に小さくなる。
【００４９】
前述したように、リレー光学系４は、複数のミラー要素３ａが射出光に与える角度を、リレー光学系４の後側焦点面４ａ上での位置（ひいては照明瞳上での位置）に変換する。したがって、リレー光学系４の焦点距離が一定である場合、本実施形態において各ミラー要素３ａの反射面が整列状態から傾斜すべき最大角度は、従来技術において要求される最大傾斜角度の約１／√２程度に小さくなる。
【００５０】
このことは、各ミラー要素３ａの最大傾斜角度（すなわち許容される傾斜角度範囲）が一定である場合、本実施形態において要求されるリレー光学系４の焦点距離が、従来技術において要求されるリレー光学系４の焦点距離の約１／√２程度に小さくなることを意味している。さらに、リレー光学系４の焦点距離の約１／√２程度に小さくなることは、回折ぼけ幅（回折ぼけの影響を受けて照明瞳に形成されるスポット状光束の断面サイズ）が約１／√２程度に小さくなることを意味している。
【００５１】
以上のように、本実施形態では、光束分割部材としての回折光学素子２により分割された４つの光束Ｆ１１〜Ｆ１４を、複数のミラー要素３ａの配列面に対して互いに異なる向きで複数のミラー要素３ａの集合体の反射領域Ｒ１１〜Ｒ１４へそれぞれ入射させている。その結果、各ミラー要素３ａの反射面のサイズおよび最大傾斜角度を変更することなくリレー光学系４の焦点距離を従来技術よりも小さくすることが可能になり、ひいては瞳強度分布の形状および大きさに関する精度を低下させることなく回折ぼけの影響を小さく抑えることができる。
【００５２】
すなわち、本実施形態の照明光学系ＩＬでは、各ミラー要素３ａの微小な反射面に起因する回折ぼけの影響を小さく抑えて、所望の瞳強度分布を精度良く形成することができる。したがって、本実施形態の露光装置（ＩＬ，ＭＳ，ＰＬ，ＷＳ）では、所望の瞳強度分布を精度良く形成する照明光学系ＩＬを用いて、転写すべきパターンの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。
【００５３】
上述の実施形態では、回折光学素子２により発生した０次光が、空間光変調器３を経て照明瞳の有効領域２２内に達する恐れがある。有害光としての０次光が照明瞳の有効領域２２内に達することを確実に回避するための構成例として、図７に示す変形例が考えられる。図７では、回折光学素子２と４つの空間光変調器３１，３２，３３，３４との協働作用の理解を容易するために、空間光変調器３１〜３４の配列面が回折光学素子２からの入射光軸に対して直交する同一平面にあるように、空間光変調器３１〜３４を配置した状態を示している。
【００５４】
また、説明を単純化するために、回折光学素子２への入射光束Ｆ１は一辺の長さがＤの正方形状の断面を有する平行光束であり、空間光変調器３１〜３４は上述の実施形態における空間光変調器３と同様の構成を有するものとする。図７の変形例において、回折光学素子２は、入射光束Ｆ１を４つの光束Ｆ１１〜Ｆ１４に分割し、光束Ｆ１１〜Ｆ１４を空間光変調器３１〜３４へそれぞれ導く。図７では、回折光学素子２の一次回折角の図７の紙面に沿った回折角成分θと、回折光学素子２と空間光変調ユニット３０との光軸ＡＸに沿った間隔Ｋ２との間に、Ｄ＜Ｋ２×tanθの関係が成り立つように、空間光変調器３１〜３４を配置している。
【００５５】
このとき、４つの光束Ｆ１１〜Ｆ１４は、図８に示すように、同一平面に沿って互いに間隔を隔てて配置された４つの空間光変調器３１〜３４、さらに詳細にはその中心が光軸ＡＸを中心とする正方形の各頂点に位置するように配置された４つの空間光変調器３１〜３４にそれぞれ入射する。回折光学素子２により発生した０次光Ｆ１０は、光軸ＡＸを中心とした矩形状の領域であって４つの空間光変調器３１〜３４よりも内側（光軸ＡＸ側）の領域３５に入射する。すなわち、４つの空間光変調器３１〜３４は、回折光学素子２を経て発生した０次光Ｆ１０の入射を回避するように互いに間隔を隔てて配置されている。４つの空間光変調器３１〜３４は、単一部材である空間光変調ユニット３０を構成している。
【００５６】
変形例では、光束分割部材としての回折光学素子２が、入射した平行光束Ｆ１を互いに向きの異なる４つの平行光束Ｆ１１〜Ｆ１４に分割し、光束Ｆ１１〜Ｆ１４を互いに異なる向きで４つの空間光変調器３１〜３４へそれぞれ入射させる。すなわち、変形例においても、回折光学素子２は光束Ｆ１１〜Ｆ１４が入射光束Ｆ１の発散角と等しい発散角を持つように入射光束Ｆ１を分割する。また、回折光学素子２から４つの空間光変調器３１〜３４へ向かう光束Ｆ１１〜Ｆ１４の発散度は変更されない。
【００５７】
空間光変調器３１〜３４で反射された光束Ｆ１１〜Ｆ１４は、リレー光学系４およびマイクロフライアイレンズ５を介して、その直後の照明瞳に瞳強度分布を形成する。一方、領域３５に入射した有害光である０次光Ｆ１０は、照明光路に向かって反射されることなく（あるいは照明光路の外へ反射されることにより）、照明瞳での瞳強度分布の形成に寄与しない。
【００５８】
複数のミラー要素３ａの整列状態では、空間光変調器３１〜３４を経た光束Ｆ１１〜Ｆ１４は、図６に示すように、マイクロフライアイレンズ５の直後の照明瞳における４つの分割領域Ｒ２１〜Ｒ２４の中心微小領域Ｃ１１〜Ｃ１４にそれぞれ集光する。換言すれば、整列状態において空間光変調器３１〜３４を経た光束Ｆ１１〜Ｆ１４が分割領域Ｒ２１〜Ｒ２４の中心微小領域Ｃ１１〜Ｃ１４に集光するように、空間光変調器３１〜３４の配列面に対する光束Ｆ１１〜Ｆ１４の入射の向きが設定されている。
【００５９】
以上のように、変形例では、光束分割部材としての回折光学素子２により分割された４つの光束Ｆ１１〜Ｆ１４を互いに異なる向きで空間光変調器３１〜３４へそれぞれ入射させている。また、回折光学素子２の作用により、空間光変調器３１〜３４を経た光束Ｆ１１〜Ｆ１４が、リレー光学系４を介して、照明瞳において互いに異なる分割領域Ｒ２１〜Ｒ２４の中心微小領域Ｃ１１〜Ｃ１４にそれぞれ集光する。
【００６０】
その結果、変形例においても、各ミラー要素３ａの反射面のサイズおよび最大傾斜角度を変更することなくリレー光学系４の焦点距離を従来技術よりも小さくすることが可能になり、ひいては瞳強度分布の形状および大きさに関する精度を低下させることなく回折ぼけの影響を小さく抑えることができる。また、変形例では、上述の実施形態とは異なり、回折光学素子２により発生した有害光としての０次光が照明瞳の有効領域２２内に達することを確実に回避することができ、ひいては所望の瞳強度分布をさらに高精度に形成することができる。
【００６１】
なお、上述の変形例では、空間光変調器３１〜３４の配列面が同一平面にあるように空間光変調器３１〜３４を配置しているが、これに限定されることなく、空間光変調器３１〜３４の配置については様々な形態が可能である。また、上述の変形例では、４つの空間光変調器３１〜３４が単一部材として構成されているが、これに限定されることなく、空間光変調器３１〜３４を互いに隔絶させて配置しても良い。この場合、有害光である０次光Ｆ１０が空間光変調器３１〜３４の内側（光軸ＡＸ側）の空間を通過して照明光路の外へ導かれるように構成することができる。
【００６２】
また、上述の実施形態および変形例では、空間光変調器３（３１〜３４）を経た光束Ｆ１１〜Ｆ１４が照明瞳において分割領域Ｒ２１〜Ｒ２４の中心微小領域Ｃ１１〜Ｃ１４にそれぞれ集光するように構成している。しかしながら、これに限定されることなく、光束Ｆ１１〜Ｆ１４が照明瞳に集光する位置については、分割領域Ｒ２１〜Ｒ２４の中心微小領域Ｃ１１〜Ｃ１４に限定されることなく様々な形態が可能である。
【００６３】
また、上述の実施形態および変形例では、光束分割部材としての回折光学素子２が入射光束Ｆ１を４つの光束Ｆ１１〜Ｆ１４に分割しているが、これに限定されることなく、光束分割部材による光束の分割数については様々な形態が可能である。一例として、入射光束を互いに向きの異なる１６個の光束に分割し、整列状態にある空間光変調器を経た１６個の光束が、図９に示すように、照明瞳の円形状の有効領域２２に外接する正方形２３を１６等分して得られる各分割領域の中心またはその近傍へ集光するように構成することもできる。
【００６４】
また、上述の実施形態および変形例では、光束分割部材として回折光学素子２を用いているが、これに限定されることなく、光束分割部材の具体的な構成については様々な形態が可能である。例えば、光束分割部材として、所定面に沿って配列された複数のプリズム要素からなるプリズムアレイを用いることもできる。
【００６５】
具体的に、図１０に示すように、入射面５１ａが平面状で且つ射出面５１ｂが四角錐の側面に対応する凹面形状のプリズム要素５１が二次元的に配列されたプリズムアレイを用いることができる。また、図１１に示すように入射面５２ａが平面状で且つ射出面５２ｂが四角錐の側面に対応する凸面形状のプリズム要素５２が二次元的に配列されたプリズムアレイを用いることもできる。
【００６６】
上述の実施形態では、空間光変調器３（３１〜３４）として、たとえば二次元的に配列された複数のミラー要素３ａの向きを連続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。なお、二次元的に配列された複数のミラー要素の向きを離散的に複数の段階を持つように制御してもよい。
【００６７】
また、上述の実施形態では、二次元的に配列されて個別に制御される複数のミラー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】
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。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。
【００６９】
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。
【００７０】
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１２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１２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）。
【００７１】
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）。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。
【００７２】
図１３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１３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。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。
【００７３】
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。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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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号パンプ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。
【００７７】
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。
【符号の説明】
【００７８】
１  ビーム送光部
２  回折光学素子（光束分割部材）
３，３１〜３４  空間光変調器
３ａ  ミラー要素
４  リレー光学系
５  マイクロフライアイレンズ
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  結像光学系
ＬＳ  光源
ＩＬ  照明光学系
ＣＲ  制御部
Ｍ  マスク
ＰＬ  投影光学系
Ｗ  ウェハ
【図１】
2012004558.tif 000003
【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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