(57)【要約】【課題】  例えば被照射面を照明する照明光学系に適用した場合に、各屈折面の面形状誤差などの影響を小さく抑えて被照射面での照度分布を均一化することのできるオプティカルインテグレータ。【解決手段】  波面分割型のオプティカルインテグレータ（９）は、一次元的または二次元的に配列された複数の屈折面（９ａｂ，９ｂｂ）と、複数の屈折面において互いに隣り合う複数の屈折面（９ｂｂ）の間の領域（９ｃ）に形成された少なくとも１つの回折光学面（９ｄ）とを備えている。【選択図】  図５
2009071011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波面分割型のオプティカルインテグレータにおいて、
一次元的または二次元的に配列された複数の屈折面と、
前記複数の屈折面において互いに隣り合う複数の屈折面の間の領域に形成された少なくとも１つの回折光学面とを備えていることを特徴とするオプティカルインテグレータ。
【請求項２】
前記複数の屈折面は、単一の光学部材の入射面および射出面のうちの少なくとも一方の面に二次元的に配列され、前記少なくとも１つの回折光学面は、前記単一の光学部材の入射面および射出面のうちの少なくとも一方の面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のオプティカルインテグレータ。
【請求項３】
前記少なくとも１つの回折光学面は、前記単一の光学部材の射出面に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のオプティカルインテグレータ。
【請求項４】
光の入射側から順に、第１光学部材と、第２光学部材とを備え、
前記第１光学部材には、光軸と直交する平面内の第１方向に所定の屈折力を有し且つ前記平面内で前記第１方向と直交する第２方向にほぼ無屈折力の複数の第１屈折面が前記第１方向に沿って配列され、
前記第２光学部材には、前記複数の第１屈折面に対応するように形成されて前記第１方向に所定の屈折力を有し且つ前記第２方向にほぼ無屈折力の複数の第２屈折面が前記第１方向に沿って配列され、
前記少なくとも１つの回折光学面は、前記複数の第１屈折面において互いに隣り合う２つの屈折面の間の領域、および前記複数の第２屈折面において互いに隣り合う２つの屈折面の間の領域のうちの少なくとも一方の領域に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のオプティカルインテグレータ。
【請求項５】
前記少なくとも１つの回折光学面は、前記複数の第２屈折面において互いに隣り合う２つの屈折面の間の領域に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のオプティカルインテグレータ。
【請求項６】
前記第１光学部材の前記複数の第１屈折面が設けられている側と反対側には、前記第２方向に所定の屈折力を有し且つ前記第１方向にほぼ無屈折力の複数の第３屈折面が前記第２方向に沿って配列され、
前記第２光学部材の前記複数の第２屈折面が設けられている側と反対側には、前記複数の第３屈折面に対応するように形成されて前記第２方向に所定の屈折力を有し且つ前記第１方向にほぼ無屈折力の複数の第４屈折面が前記第２方向に沿って配列され、
前記少なくとも１つの回折光学面は、前記複数の第３屈折面において互いに隣り合う２つの屈折面の間の領域、および前記複数の第４屈折面において互いに隣り合う２つの屈折面の間の領域のうちの少なくとも一方の領域に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のオプティカルインテグレータ。
【請求項７】
光の入射側から順に、第１光学部材と、第２光学部材とを備え、
前記第１光学部材には、光軸と直交する平面内の第１方向に所定の屈折力を有し且つ前記平面内で前記第１方向と直交する第２方向にほぼ無屈折力の複数の第１屈折面が前記第１方向に沿って配列され、
前記第２光学部材には、前記第２方向に所定の屈折力を有し且つ前記第１方向にほぼ無屈折力の複数の第２屈折面が前記第２方向に沿って配列され、
前記少なくとも１つの回折光学面は、前記複数の第１屈折面において互いに隣り合う２つの屈折面の間の領域、および前記複数の第２屈折面において互いに隣り合う２つの屈折面の間の領域のうちの少なくとも一方の領域に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のオプティカルインテグレータ。
【請求項８】
前記第１光学部材の前記複数の第１屈折面が設けられている側と反対側には、前記複数の第１屈折面に対応するように形成されて前記第１方向に所定の屈折力を有し且つ前記第２方向にほぼ無屈折力の複数の第３屈折面が前記第１方向に沿って配列され、
前記第２光学部材の前記複数の第２屈折面が設けられている側と反対側には、前記複数の第２屈折面に対応するように形成されて前記第２方向に所定の屈折力を有し且つ前記第１方向にほぼ無屈折力の複数の第４屈折面が前記第２方向に沿って配列され、
前記少なくとも１つの回折光学面は、前記複数の第３屈折面において互いに隣り合う２つの屈折面の間の領域、および前記複数の第４屈折面において互いに隣り合う２つの屈折面の間の領域のうちの少なくとも一方の領域に形成されていることを特徴とする請求項７に記載のオプティカルインテグレータ。
【請求項９】
光源からの光に基づいて被照射面を照明する照明光学系において、
前記照明光学系の光路中に配置された請求項１乃至８のいずれか１項に記載のオプティカルインテグレータを備えていることを特徴とする照明光学系。
【請求項１０】
前記オプティカルインテグレータの前記複数の屈折面の各々を介した光を前記被照射面へ重畳的に導くとともに、前記少なくとも１つの回折光学面を介した光を前記被照射面へ導く導光光学系を備えていることを特徴とする請求項９に記載の照明光学系。
【請求項１１】
所定のパターンを照明するための請求項９または１０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１２】
請求項１１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、
前記パターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記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現像工程と、
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加工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、オプティカルインテグレータ、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際に使用される露光装置の照明光学系に好適なオプティカルインテグレータ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、波面分割型の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に入射し、その後側焦点面またはその近傍に多数の光源からなる二次光源を形成する。二次光源からの光束は、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。
【０００３】
マスク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。従来、ウェハにおける照度均一性の向上を図るために、マスクを照明する照明光学系中のオプティカルインテグレータとして、シリンドリカルレンズ群が形成された一対のフライアイ部材からなるシリンドリカルマイクロフライアイレンズを用いる構成が提案されている（特許文献１を参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−５６１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたシリンドリカルマイクロフライアイレンズでは、一方向に沿って配列される複数の微小な屈折面を、研磨またはエッチングの手法により平行平面状の光学部材に形成する。各屈折面を所望の面形状に精度良く製造することは困難であり、各屈折面の面形状誤差に起因してウェハにおける照度均一性が低下する恐れがある。また、互いに隣接する２つの屈折面の境界領域を所望の面形状に精度良く製造することは困難であり、境界領域の面形状誤差に起因して（すなわち境界領域を通過した光に起因して）ウェハにおける照度均一性が低下する恐れがある。
【０００６】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、例えば被照射面を照明する照明光学系に適用した場合に、各屈折面の面形状誤差などの影響を小さく抑えて被照射面での照度分布を均一化することのできるオプティカルインテグレータを提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、被照射面での照度分布を均一化することのできるオプティカルインテグレータを用いて、所望の照明条件で被照射面を照明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。
【０００８】
また、本発明は、所望の照明条件で被照射面を照明することのできる照明光学系を用いて、所望の照明条件の下で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】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、波面分割型のオプティカルインテグレータにおいて、
一次元的または二次元的に配列された複数の屈折面と、
前記複数の屈折面において互いに隣り合う複数の屈折面の間の領域に形成された少なくとも１つの回折光学面とを備えていることを特徴とするオプティカルインテグレータを提供する。
【００１０】
本発明の第２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系において、
前記照明光学系の光路中に配置された第１形態のオプティカルインテグレータを備えていることを特徴とする照明光学系を提供する。
【００１１】
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。
【００１２】
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露光工程と、
前記パターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記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現像工程と、
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加工工程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】
【００１３】
本発明のオプティカルインテグレータでは、一次元的または二次元的に配列された複数の屈折面において、互いに隣り合う複数の屈折面の間の領域に、少なくとも１つの回折光学面が形成されている。例えば被照射面を照明する照明光学系に本発明のオプティカルインテグレータが組み込まれた場合、各屈折面の面形状誤差などに起因して被照射面で発生する照度ムラを補正（調整）するように回折光学面を設計することにより、被照射面での照度分布の均一化を図ることができる。
【００１４】
すなわち、本発明のオプティカルインテグレータでは、例えば被照射面を照明する照明光学系に適用された場合に、各屈折面の面形状誤差などの影響を小さく抑えて被照射面での照度分布を均一化することができる。したがって、本発明の照明光学系では、被照射面での照度分布を均一化することのできるオプティカルインテグレータを用いて、所望の照明条件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、所望の照明条件で被照射面を照明することのできる照明光学系を用いて、所望の照明条件の下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。
【発明を実施するための最良の形態】
【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の法線方向に沿ってＺ軸を、ウェハＷの表面内において図１の紙面に平行な方向にＹ軸を、ウェハＷの表面内において図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。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。
【００１６】
光源１から射出された光は、整形光学系２により所要の断面形状の光束に変換され、偏光状態切換部３および輪帯照明用の回折光学素子４を介して、アフォーカルレンズ５に入射する。偏光状態切換部３は、光源側から順に、光軸ＡＸを中心として結晶光学軸が回転自在に構成されて入射する楕円偏光の光を直線偏光の光に変換する１／４波長板３ａと、光軸ＡＸを中心として結晶光学軸が回転自在に構成されて入射する直線偏光の偏光方向を変化させる１／２波長板３ｂと、照明光路に対して挿脱自在なデポラライザ（非偏光化素子）３ｃとを備えている。
【００１７】
偏光状態切換部３は、デポラライザ３ｃを照明光路から退避させた状態で、光源１からの光を所望の偏光方向を有する直線偏光の光に変換して回折光学素子４へ入射させる機能を有し、デポラライザ３ｃを照明光路中に設定した状態で、光源１からの光を実質的に非偏光の光に変換して回折光学素子４へ入射させる機能を有する。アフォーカルレンズ５は、その前側焦点位置と回折光学素子４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６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。
【００１８】
回折光学素子４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。具体的には、輪帯照明用の回折光学素子４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（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、回折光学素子４に入射したほぼ平行光束は、アフォーカルレンズ５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５から射出される。
【００１９】
アフォーカルレンズ５の前側レンズ群５ａと後側レンズ群５ｂとの間の光路中においてその瞳位置またはその近傍には、円錐アキシコン系７が配置されている。円錐アキシコン系７の構成および作用については後述する。アフォーカルレンズ５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８を介して、オプティカルインテグレータとしてのシリンドリカルマイクロフライアイレンズ９に入射する。
【００２０】
シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９は、図２に示すように、光源側に配置された第１フライアイ部材９ａとマスク側に配置された第２フライアイ部材９ｂとにより構成されている。第１フライアイ部材９ａの光源側の面および第２フライアイ部材９ｂの光源側の面には、Ｘ方向に並んで配列された複数の円筒面形状の屈折面（シリンドリカルレンズ群）９ａａおよび９ｂａがそれぞれピッチｐｘで形成されている。第１フライアイ部材９ａのマスク側の面および第２フライアイ部材９ｂのマスク側の面には、Ｚ方向に並んで配列された複数の円筒面形状の屈折面（シリンドリカルレンズ群）９ａｂおよび９ｂｂがそれぞれピッチｐｚ（ｐｚ＞ｐｘ）で形成されている。
【００２１】
シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９のＸ方向に関する屈折作用（すなわちＸＹ平面に関する屈折作用）に着目すると、光軸ＡＸに沿って入射した平行光束は、第１フライアイ部材９ａの光源側に形成された一群の屈折面９ａａによってＸ方向に沿ってピッチｐｘで波面分割され、その屈折面で集光作用を受けた後、第２フライアイ部材９ｂの光源側に形成された一群の屈折面９ｂａ中の対応する屈折面で集光作用を受け、シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９の後側焦点面上に集光する。
【００２２】
シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９のＺ方向に関する屈折作用（すなわちＹＺ平面に関する屈折作用）に着目すると、光軸ＡＸに沿って入射した平行光束は、第１フライアイ部材９ａのマスク側に形成された一群の屈折面９ａｂによってＺ方向に沿ってピッチｐｚで波面分割され、その屈折面で集光作用を受けた後、第２フライアイ部材９ｂのマスク側に形成された一群の屈折面９ｂｂ中の対応する屈折面で集光作用を受け、シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９の後側焦点面上に集光する。
【００２３】
このように、シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９は、シリンドリカルレンズ群が両側面に配置された第１フライアイ部材９ａと第２フライアイ部材９ｂとにより構成されているが、Ｘ方向にｐｘのサイズを有しＺ方向にｐｚのサイズを有する多数の矩形状の微小屈折面（波面分割要素）が縦横に且つ稠密に一体形成されたマイクロフライアイレンズと同様の光学的機能を発揮する。シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９では、微小屈折面の面形状のばらつきに起因する歪曲収差の変化を小さく抑え、たとえばエッチング加工により一体的に形成される多数の微小屈折面の製造誤差が照度分布に与える影響を小さく抑えることができる。
【００２４】
所定面６の位置はズームレンズ８の前側焦点位置またはその近傍に配置され、シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９の入射面はズームレンズ８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８は、所定面６とシリンドリカルマイクロフライアイレンズ９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５の瞳面とシリンドリカルマイクロフライアイレンズ９の入射面とを光学的にほぼ共役に配置している。
【００２５】
したがって、シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９の入射面上には、アフォーカルレンズ５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８の焦点距離に依存して相似的に変化する。シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９における波面分割単位要素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。
【００２６】
シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９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の位置（ひいては照明瞳の位置）には、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。シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９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、その近傍に配置された開口絞り１０に入射する。
【００２７】
開口絞り１０は、シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９の後側焦点面またはその近傍に形成される輪帯状の二次光源に対応した輪帯状の開口部（光透過部）を有する。開口絞り１０は、照明光路に対して挿脱自在に構成され、且つ大きさおよび形状の異なる開口部を有する複数の開口絞りと切り換え可能に構成されている。開口絞りの切り換え方式として、たとえば周知のターレット方式やスライド方式などを用いることができる。開口絞り１０は、後述する投影光学系ＰＬの入射瞳面と光学的にほぼ共役な位置に配置され、二次光源の照明に寄与する範囲を規定する。なお、開口絞り１０の設置を省略することもできる。
【００２８】
開口絞り１０により制限された光は、コンデンサー光学系１１を介して、マスクブラインド１２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１２には、シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９の波面分割要素である矩形状の微小屈折面の形状と焦点距離とに応じた矩形状の照野が形成される。マスクブラインド１２の矩形状の開口部（光透過部）を介した光束は、結像光学系１３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。すなわち、結像光学系１３は、マスクブラインド１２の矩形状開口部の像をマスクＭ上に形成することになる。
【００２９】
マスクステージＭＳ上に保持されたマスクＭには転写すべきパターンが形成されており、パターン領域全体のうちＹ方向に沿って長辺を有し且つＸ方向に沿って短辺を有する矩形状（スリット状）のパターン領域が照明される。マスクＭのパターン領域を透過した光束は、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。すなわち、マスクＭ上での矩形状の照明領域に光学的に対応するように、ウェハＷ上においてもＹ方向に沿って長辺を有し且つＸ方向に沿って短辺を有する矩形状の静止露光領域（実効露光領域）にパターン像が形成される。
【００３０】
こうして、いわゆるステップ・アンド・スキャン方式にしたがって、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、Ｘ方向（走査方向）に沿ってマスクステージＭＳとウェハステージＷＳとを、ひいてはマスクＭとウェハＷとを同期的に移動（走査）させることにより、ウェハＷ上には静止露光領域のＹ方向寸法に等しい幅を有し且つウェハＷの走査量（移動量）に応じた長さを有するショット領域（露光領域）に対してマスクパターンが走査露光される。
【００３１】
輪帯照明用の回折光学素子４に代えて、複数極照明（２極照明、４極照明、８極照明など）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、複数極照明を行うことができる。複数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、ファーフィールドに複数極状（２極状、４極状、８極状など）の光強度分布を形成する機能を有する。したがって、複数極照明用の回折光学素子を介した光束は、シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９の入射面に、たとえば光軸ＡＸを中心とした複数の円形状の照野からなる複数極状の照野を形成する。その結果、シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９の後側焦点面またはその近傍にも、その入射面に形成された照野と同じ複数極状の二次光源が形成される。
【００３２】
また、輪帯照明用の回折光学素子４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、シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９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、シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９の後側焦点面またはその近傍にも、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。また、輪帯照明用の回折光学素子４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。回折光学素子４の切り換え方式として、たとえば周知のターレット方式やスライド方式などを用いることができる。
【００３３】
円錐アキシコン系７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７ａ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７ｂとにより構成されている。そして、第１プリズム部材７ａの凹円錐状の屈折面と第２プリズム部材７ｂ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７ａおよび第２プリズム部材７ｂ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７ａの凹円錐状の屈折面と第２プリズム部材７ｂ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７の作用およびズームレンズ８の作用を説明する。
【００３４】
第１プリズム部材７ａの凹円錐状屈折面と第２プリズム部材７ｂ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７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。第１プリズム部材７ａの凹円錐状屈折面と第２プリズム部材７ｂ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。
【００３５】
ズームレンズ８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８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８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７およびズームレンズ８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。
【００３６】
一般に、シリンドリカルマイクロフライアイレンズでは、図３中の左図に示すように、一方向に沿って隣接配列されるべき複数（図３では２つだけを示す）の微小な円筒面形状の屈折面３１が、例えば研磨またはエッチングの手法により平行平面状の光学部材に形成されている。この場合、各屈折面３１を所望の面形状に精度良く製造することは困難である。また、隣接する２つの屈折面３１の境界領域（破線の小円で示す）３２を所望の面形状に精度良く製造することも困難である。
【００３７】
特に、図３中の右図に模式的に示すように、実際に形成される２つの屈折面３１ａの境界領域３２ａは、設計上の所望面形状とは大きく異なる面形状になり易い。その結果、各屈折面３１ａの面形状誤差に起因して、ウェハＷにおける照度均一性が低下する恐れがある。また、隣り合う２つの屈折面３１ａの境界領域３２ａを通過した光に起因して、すなわち境界領域３２ａの面形状誤差に起因して、ウェハＷにおける照度均一性が低下する恐れがある。
【００３８】
屈折面３１ａおよび境界領域３２ａの面形状誤差は、厳密には、製造されたシリンドリカルマイクロフライアイレンズ毎に、すなわち個体毎に異なる。しかしながら、屈折面３１ａおよび境界領域３２ａの面形状誤差の影響において、製造方法などに依存して多数のシリンドリカルマイクロフライアイレンズに共通に発生する面形状誤差の影響の方が、個体毎に発生する面形状誤差の影響よりも支配的である。換言すれば、屈折面３１ａおよび境界領域３２ａの面形状誤差に起因して、同じ製造方法により製造された多数のシリンドリカルマイクロフライアイレンズに共通の照度ムラがウェハＷにおいて発生する傾向がある。
【００３９】
露光装置では、マスクの微細パターンをウェハ上に正確に転写するために、図４に示すように、ウェハにおいてトップハット型の均一な照度分布３４を得ることが求められる。しかしながら、特段の策を講じない限り、シリンドリカルマイクロフライアイレンズの製造に際して発生する屈折面および境界領域の面形状誤差に起因して照度ムラが発生し、ウェハＷ上に形成される矩形状の静止露光領域において所望の均一な照度分布を得ることが困難である。とりわけ、境界領域の面形状誤差に起因して、照度分布の隅角部（図４において破線の小円３４ａで示す）において比較的大きな照度ムラが発生する傾向がある。
【００４０】
すなわち、矩形状の静止露光領域において長辺方向であるＹ方向および短辺方向であるＸ方向の双方向に照度ムラが発生する。本実施形態のような走査露光装置の場合、走査方向であるＸ方向に照度ムラがある程度残っていても、走査露光の平均化効果により大きな問題にはならない。しかしながら、走査直交方向であるＹ方向の照度ムラが残存していると、走査露光後に所望の照度分布を得ることが困難であり、ひいては所望の結像性能を達成することが困難である。
【００４１】
本実施形態では、ウェハＷ上に形成される静止露光領域において、特にＹ方向（シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９の位置ではＺ方向に対応している）の照度ムラの発生を小さく抑えることが求められる。静止露光領域におけるＹ方向の照度分布の形成に設計的に寄与するのは、シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９の第１フライアイ部材９ａの射出側（マスク側）に形成された一群の屈折面９ａｂ、および第２フライアイ部材９ｂの射出側に形成された一群の屈折面９ｂｂである。シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９に従来技術を適用した場合、一群の屈折面９ａｂおよび屈折面９ｂｂの面形状誤差、並びに屈折面９ａｂの境界領域および屈折面９ｂｂの境界領域の面形状誤差が、Ｙ方向の照度分布における照度ムラの発生の原因となる。
【００４２】
本実施形態では、図５に示すように、シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９の第１フライアイ部材９ａの射出側に形成された一群の屈折面９ａｂにおいて互いに隣り合う２つの屈折面９ａｂの間、および第２フライアイ部材９ｂの射出側に形成された一群の屈折面９ｂｂにおいて互いに隣り合う２つの屈折面９ｂｂの間に、例えば平面形状の領域９ｃを積極的に設け、第２フライアイ部材９ｂに設けられた平面形状の領域９ｃの全体または一部に回折光学面９ｄを形成している。
【００４３】
すなわち、回折光学面９ｄは、一群の屈折面９ｂｂの間に設けられたすべての平面形状の領域９ｃに形成されていても良いし、少なくとも１つの平面形状の領域９ｃに形成されていても良い。また、回折光学面９ｄは、１つの平面形状の領域９ｃの全体に亘って形成されていても良いし、１つの平面形状の領域９ｃのうちの一部の領域に形成されていても良い。なお、一群の屈折面９ａｂの間および一群の屈折面９ｂｂの間に設けられる領域９ｃの面形状は、平面形状に限定されることなく、２つの円筒面形状の屈折面９ａｂ，９ｂｂの間に精度良く形成可能で且つ回折光学面９ｄを精度良く形成可能な面形状であれば良い。
【００４４】
この場合、一群の屈折面９ａｂに入射して対応する屈折面９ｂｂを通過した光は、コンデンサー光学系１１および結像光学系１３からなる導光光学系を介して、マスクＭ上の照明領域を重畳的に照明し、さらに投影光学系ＰＬを介して静止露光領域を重畳的に照明する。また、一群の屈折面９ａｂの間に設けられた平面形状の領域９ｃに入射して対応する回折光学面９ｄ（または回折光学面９ｄが形成されていない平面形状の領域９ｃ）を通過した光も、導光光学系（１１，１３）を介してマスクＭ上の照明領域に達し、さらに投影光学系ＰＬを介して静止露光領域に達する。
【００４５】
本実施形態では、回折光学面９ｄは、一群の屈折面９ａｂおよび９ｂｂの面形状誤差に起因して発生する照度ムラ、並びに一群の屈折面９ａｂの間に設けられた領域９ｃおよび一群の屈折面９ｂｂの間に設けられて回折光学面９ｄが形成されていない領域９ｃを通過した光に起因して発生する照度ムラを補正（調整）するように設計されている。こうして、回折光学面９ｄの作用により、各屈折面９ａｂ，９ｂｂの面形状誤差などの影響を小さく抑え、ひいては走査直交方向であるＹ方向の照度ムラの発生を小さく抑えて、ウェハＷ上の静止露光領域におけるＹ方向に沿った照度分布の均一化を図ることができる。その結果、走査露光後に所望の照度分布を得ることができ、所望の結像性能に基づいて良好な露光を行うことができる。
【００４６】
なお、上述の説明では、第２フライアイ部材９ｂに設けられた平面形状の領域９ｃの全体または一部に回折光学面９ｄを形成している。しかしながら、これに限定されることなく、第１フライアイ部材９ａに設けられた平面形状の領域９ｃの全体または一部に回折光学面９ｄを形成しても良いし、第１フライアイ部材９ａおよび第２フライアイ部材９ｂの双方に回折光学面９ｄを形成しても良い。ただし、この場合には、第１フライアイ部材９ａに設けられた回折光学面９ｄにより回折された光が第２フライアイ部材９ｂを通過することになるため、回折光学面９ｄの設計が複雑になる可能性がある。
【００４７】
また、上述の説明では、走査直交方向であるＹ方向の照度ムラの発生を小さく抑えているが、走査方向であるＸ方向の照度ムラの発生も小さく抑えることにより、ウェハＷ上の静止露光領域の全体に亘って照度分布を均一化することも可能である。静止露光領域におけるＸ方向の照度分布の形成に設計的に寄与するのは、シリンドリカルマイクロフライアイレンズ９の第１フライアイ部材９ａの入射側（光源側）に形成された一群の屈折面９ａａ、および第２フライアイ部材９ｂの入射側に形成された一群の屈折面９ｂａである。
【００４８】
したがって、静止露光領域の全体に亘って照度分布を均一化するには、図５の構成に加えて、図６に示すような構成を採用すれば良い。図６では、第１フライアイ部材９ａの入射側に形成された一群の屈折面９ａａにおいて互いに隣り合う２つの屈折面９ａａの間、および第２フライアイ部材９ｂの入射側に形成された一群の屈折面９ｂａにおいて互いに隣り合う２つの屈折面９ｂａの間に、例えば平面形状の領域９ｅを設け、第２フライアイ部材９ｂに設けられた平面形状の領域９ｅの全体または一部に回折光学面９ｆを形成している。
【００４９】
回折光学面９ｆは、一群の屈折面９ａａおよび９ｂａの面形状誤差に起因して発生する照度ムラ、並びに一群の屈折面９ａａの間に設けられた領域９ｅおよび一群の屈折面９ｂａの間に設けられて回折光学面９ｆが形成されていない領域９ｅを通過した光に起因して発生する照度ムラを補正（調整）するように設計されている。その結果、第２フライアイ部材９ｂに設けられた回折光学面９ｄと９ｆとの作用により、各屈折面９ａａ，９ａｂ，９ｂａ，９ｂｂの面形状誤差などの影響を小さく抑えて、ウェハＷ上の静止露光領域の全体に亘って照度分布の均一化を図ることができる。
【００５０】
なお、図６では第２フライアイ部材９ｂに設けられた平面形状の領域９ｅの全体または一部に回折光学面９ｆを形成しているが、これに限定されることなく、第１フライアイ部材９ａに設けられた平面形状の領域９ｅの全体または一部に回折光学面９ｆを形成しても良いし、第１フライアイ部材９ａおよび第２フライアイ部材９ｂの双方に回折光学面９ｆを形成しても良い。ただし、この場合には、第１フライアイ部材９ａに設けられた回折光学面９ｆにより回折された光が第２フライアイ部材９ｂを通過することになるため、回折光学面９ｆの設計が複雑になる可能性がある。
【００５１】
また、上述の説明では、波面分割型のオプティカルインテグレータとして、図２に示すような形態を有するシリンドリカルマイクロフライアイレンズ９を用いているが、これに限定されることなく、例えば図７に示すような別の形態を有するシリンドリカルマイクロフライアイレンズ１９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１９は、図７に示すように、光源側に配置された第１フライアイ部材１９ａとマスク側に配置された第２フライアイ部材１９ｂとにより構成されている。
【００５２】
第１フライアイ部材１９ａの光源側の面およびマスク側の面には、Ｘ方向に並んで配列された複数の円筒面形状の屈折面（シリンドリカルレンズ群）１９ａａおよび１９ａｂがそれぞれピッチｐ１で形成されている。第２フライアイ部材１９ｂの光源側の面およびマスク側の面には、Ｚ方向に並んで配列された複数の円筒面形状の屈折面（シリンドリカルレンズ群）１９ｂａおよび１９ｂｂがそれぞれピッチｐ２（ｐ２＞ｐ１）で形成されている。
【００５３】
シリンドリカルマイクロフライアイレンズ１９のＸ方向に関する屈折作用（すなわちＸＹ平面に関する屈折作用）に着目すると、光軸ＡＸに沿って入射した平行光束は、第１フライアイ部材１９ａの光源側に形成された一群の屈折面１９ａａによってＸ方向に沿ってピッチｐ１で波面分割され、その屈折面で集光作用を受けた後、第１フライアイ部材１９ａのマスク側に形成された一群の屈折面１９ａｂ中の対応する屈折面で集光作用を受け、シリンドリカルマイクロフライアイレンズ１９の後側焦点面上に集光する。
【００５４】
シリンドリカルマイクロフライアイレンズ１９のＺ方向に関する屈折作用（すなわちＹＺ平面に関する屈折作用）に着目すると、光軸ＡＸに沿って入射した平行光束は、第２フライアイ部材１９ｂの光源側に形成された一群の屈折面１９ｂａによってＺ方向に沿ってピッチｐ２で波面分割され、その屈折面で集光作用を受けた後、第２フライアイ部材１９ｂのマスク側に形成された一群の屈折面１９ｂｂ中の対応する屈折面で集光作用を受け、シリンドリカルマイクロフライアイレンズ１９の後側焦点面上に集光する。
【００５５】
シリンドリカルマイクロフライアイレンズ１９を用いる場合、静止露光領域におけるＹ方向（走査直交方向）の照度分布の形成に設計的に寄与するのは、第２フライアイ部材１９ｂの入射側（光源側）に形成された一群の屈折面１９ｂａ、および第２フライアイ部材１９ｂの射出側（マスク側）に形成された一群の屈折面１９ｂｂである。したがって、静止露光領域におけるＹ方向の照度分布を均一化するには、図８に示すような構成を採用すれば良い。
【００５６】
図８では、シリンドリカルマイクロフライアイレンズ１９の第２フライアイ部材１９ｂの入射側に形成された一群の屈折面１９ｂａにおいて互いに隣り合う２つの屈折面１９ｂａの間、および第２フライアイ部材１９ｂの射出側に形成された一群の屈折面１９ｂｂにおいて互いに隣り合う２つの屈折面１９ｂｂの間に、例えば平面形状の領域１９ｃを設け、第２フライアイ部材１９ｂの射出側に設けられた平面形状の領域１９ｃの全体または一部に回折光学面１９ｄを形成している。
【００５７】
回折光学面１９ｄは、一群の屈折面１９ｂａおよび１９ｂｂの面形状誤差に起因して発生する照度ムラ、並びに一群の屈折面１９ｂａの間に設けられた領域１９ｃおよび一群の屈折面１９ｂｂの間に設けられて回折光学面１９ｄが形成されていない領域１９ｃを通過した光に起因して発生する照度ムラを補正（調整）するように設計されている。その結果、第２フライアイ部材１９ｂに設けられた回折光学面１９ｄの作用により、各屈折面１９ｂａ，１９ｂｂの面形状誤差などの影響を小さく抑えて、ウェハＷ上の静止露光領域におけるＹ方向の照度分布の均一化を図ることができる。
【００５８】
なお、図８では第２フライアイ部材１９ｂの射出側に設けられた平面形状の領域１９ｃの全体または一部に回折光学面１９ｄを形成しているが、これに限定されることなく、第２フライアイ部材１９ｂの入射側に設けられた平面形状の領域１９ｃの全体または一部に回折光学面１９ｄを形成しても良いし、第２フライアイ部材１９ｂの入射側および射出側の双方に回折光学面１９ｄを形成しても良い。ただし、この場合には、第２フライアイ部材１９ｂの入射側に設けられた回折光学面１９ｄにより回折された光が第２フライアイ部材１９ｂの内部を通過することになるため、回折光学面１９ｄの設計が複雑になる可能性がある。
【００５９】
一方、シリンドリカルマイクロフライアイレンズ１９を用いる場合、静止露光領域におけるＸ方向（走査方向）の照度分布の形成に設計的に寄与するのは、第１フライアイ部材１９ａの入射側（光源側）に形成された一群の屈折面１９ａａおよび第１フライアイ部材１９ａの射出側（マスク側）に形成された一群の屈折面１９ａｂである。したがって、静止露光領域の全体に亘って照度分布を均一化するには、図８の構成に加えて、図９に示すような構成を採用すれば良い。
【００６０】
図９では、シリンドリカルマイクロフライアイレンズ１９の第１フライアイ部材１９ａの入射側に形成された一群の屈折面１９ａａにおいて互いに隣り合う２つの屈折面１９ａａの間、および第１フライアイ部材１９ａの射出側に形成された一群の屈折面１９ａｂにおいて互いに隣り合う２つの屈折面１９ａｂの間に、例えば平面形状の領域１９ｅを設け、第１フライアイ部材１９ａの射出側に設けられた平面形状の領域１９ｅの全体または一部に回折光学面１９ｆを形成している。
【００６１】
回折光学面１９ｆは、一群の屈折面１９ａａおよび１９ａｂの面形状誤差に起因して発生する照度ムラ、並びに一群の屈折面１９ａａの間に設けられた領域１９ｅおよび一群の屈折面１９ａｂの間に設けられて回折光学面１９ｆが形成されていない領域１９ｅを通過した光に起因して発生する照度ムラを補正（調整）するように設計されている。その結果、第２フライアイ部材１９ｂに設けられた回折光学面１９ｄと第１フライアイ部材１９ａに設けられた回折光学面１９ｆとの作用により、各屈折面１９ａａ，１９ａｂ，１９ｂａ，１９ｂｂの面形状誤差などの影響を小さく抑えて、ウェハＷ上の静止露光領域の全体に亘って照度分布の均一化を図ることができる。
【００６２】
なお、図９では第１フライアイ部材１９ａの射出側に設けられた平面形状の領域１９ｅの全体または一部に回折光学面１９ｆを形成しているが、これに限定されることなく、第１フライアイ部材１９ａの入射側に設けられた平面形状の領域１９ｅの全体または一部に回折光学面１９ｆを形成しても良いし、第１フライアイ部材１９ａの入射側および射出側の双方に回折光学面１９ｆを形成しても良い。ただし、この場合には、第１フライアイ部材１９ａの入射側に設けられた回折光学面１９ｆにより回折された光が第１フライアイ部材１９ａの内部および第２フライアイ部材１９ｂを通過することになるため、回折光学面１９ｆの設計が複雑になる可能性がある。
【００６３】
なお、上述の実施形態では、一対のフライアイ部材（光学部材）からなるシリンドリカルマイクロフライアイレンズ９，１９に対して本発明を適用している。しかしながら、これに限定されることなく、単一の光学部材からなるオプティカルインテグレータに対しても同様に本発明を適用することができる。例えばマイクロフライアイレンズまたはフライアイレンズでは、単一の光学部材の入射面および射出面のうちの少なくとも一方の面に複数の屈折面が二次元的に配列されているが、互いに隣り合う複数の屈折面の間の領域に少なくとも１つの回折光学面を形成すれば良い。この場合、単一の光学部材の射出面に回折光学面を形成することにより、回折光学面の設計が容易になる。一般には、一次元的または二次元的に配列された複数の屈折面を有する波面分割型のオプティカルインテグレータにおいて、互いに隣り合う複数の屈折面の間の領域に少なくとも１つの回折光学面を形成することにより、本発明の作用効果を達成することができる。
【００６４】
また、上述の実施形態では、マスクおよびウェハを投影光学系に対して相対移動させながら、いわゆるステップ・アンド・スキャン方式にしたがってウェハの各露光領域にパターンをスキャン露光する露光装置に対して、本発明を適用している。しかしながら、これに限定されることなく、ウェハを二次元的に駆動制御しながら一括露光を行うことにより、いわゆるステップ・アンド・リピート方式にしたがってウェハのショット領域にパターンを逐次露光する露光装置に対しても、本発明を適用することもできる。
【００６５】
また、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、例えば特開平８−３１３８４２号公報、特開２００４−３０４１３５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。なお、パターン面が横置きの場合であっても可変パターン形成装置を用いても良い。
【００６６】
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うことが望ましい。
【００６７】
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１０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１０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）。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）。
【００６８】
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。
【００６９】
図１１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１１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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
また、上述の実施形態では、露光装置の照明光学系に使用されるオプティカルインテグレータ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、一般的な光学装置に使用される波面分割型のオプティカルインテグレータに対して本発明を適用することもできる。また、上述の実施形態では、露光装置においてマスクまたはウェハ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、マスクまたはウェハ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。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【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】図１のシリンドリカルマイクロフライアイレンズの構成を概略的に示す斜視図である。
【図３】シリンドリカルマイクロフライアイレンズの屈折面および境界領域の面形状に発生する誤差を模式的に示す図である。
【図４】ウェハ上に形成されるべき均一な照度分布、および屈折面の境界領域の面形状誤差に起因して照度ムラが発生し易い部位を示す図である。
【図５】図２のシリンドリカルマイクロフライアイレンズにおいて走査直交方向の照度分布を均一化するための構成を概略的に説明する図である。
【図６】図２のシリンドリカルマイクロフライアイレンズにおいて静止露光領域の全体に亘って照度分布を均一化するための構成を概略的に説明する図である。
【図７】図２とは別の形態を有するシリンドリカルマイクロフライアイレンズの構成を概略的に示す斜視図である。
【図８】図７のシリンドリカルマイクロフライアイレンズにおいて走査直交方向の照度分布を均一化するための構成を概略的に説明する図である。
【図９】図７のシリンドリカルマイクロフライアイレンズにおいて静止露光領域の全体に亘って照度分布を均一化するための構成を概略的に説明する図である。
【図１０】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１１】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。
【符号の説明】
【００７７】
１  光源
３  偏光状態切換部
４  回折光学素子
５  アフォーカルレンズ
７  円錐アキシコン系
８  ズームレンズ
９  シリンドリカルマイクロフライアイレンズ（オプティカルインテグレータ）
１１  コンデンサー光学系
１２  マスクブラインド
１３  結像光学系
Ｍ  マスク
ＰＬ  投影光学系
Ｗ  ウェハ
【図１】
2009071011.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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