(57)【要約】【課題】射出される光の照度分布の均一化に貢献できる光学ユニット、照明光学系、露光装置及びデバイスの製造方法を提供する。【解決手段】露光光源から出力された露光光ＥＬの光路には、第１光学ユニット１９が設けられている。この第１光学ユニット１９は、露光光ＥＬの光路に沿って配置された一対のマイクロフライアイレンズ３０，３１を備え、各マイクロフライアイレンズ３０，３１の射出側の面上には、Ｙ方向に沿って形成された複数のレンズ面３２，３３が形成されている。また、Ｙ方向において互いに隣り合うレンズ面３２，３３同士の間には、非レンズ領域３４，３５がそれぞれ形成されている。そして、マイクロフライアイレンズ３１の射出側には、その各非レンズ領域３５に当接するように配置された複数の遮光用線材４０が設けられ、該各遮光用線材４０は、個別に対応する各非レンズ領域３５から射出された露光光ＥＬをそれぞれ遮光する。【選択図】図３
2009194159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光の進行方向を横切る面内に配列された複数の透過型のレンズ面を有するオプティカルインテグレータと、
該オプティカルインテグレータの互いに隣り合う前記レンズ面の間の非レンズ領域と対応する位置に遮光材料からなる独立物品として配置される遮光部材と
を備えた光学ユニット。
【請求項２】
前記遮光部材内の熱を放熱させる放熱部をさらに備えた請求項１に記載の光学ユニット。
【請求項３】
前記遮光部材に対して張力を付与する張力付与機構をさらに備えた請求項１又は請求項２に記載の光学ユニット。
【請求項４】
前記遮光部材は、前記オプティカルインテグレータの非レンズ領域又は該非レンズ領域に対応する位置に当接した状態で配置されている請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項５】
前記遮光部材は、遮光性を有する線材である請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項６】
前記遮光部材は、前記オプティカルインテグレータの非レンズ領域を被覆可能に配置される遮光用マスクである請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項７】
前記オプティカルインテグレータは、光透過性を有する板材に前記各レンズ面が一体的に形成された構成である請求項１〜請求項６のうち何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項８】
前記各レンズ面は、前記非レンズ領域に対して凸状をなすと共に、前記非レンズ領域は、前記各レンズ面に対して凹状をなしている請求項７に記載の光学ユニット。
【請求項９】
前記オプティカルインテグレータは、光の光路に沿って複数配置されており、
前記遮光部材は、前記オプティカルインテグレータ毎に設けられている請求項１〜請求項８のうち何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項１０】
前記各オプティカルインテグレータは、それらの前記レンズ面の形状及び配置態様のうち少なくとも一方が互いに異なるようにそれぞれ構成されている請求項９に記載の光学ユニット。
【請求項１１】
前記オプティカルインテグレータは、光の光路に沿って複数配置され、前記各オプティカルインテグレータは、それらの前記レンズ面の形状及び配置態様が同一となるようにそれぞれ構成されており、
前記遮光部材は、前記各オプティカルインテグレータのうち何れか一つに対応するように設けられている請求項１〜請求項８のうち何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項１２】
前記各レンズ面は、前記横切る面内における所定の方向に沿って配列された複数のシリンドリカルレンズ面であることを特徴とする請求項１〜請求項１１のうち何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項１３】
前記遮光部材は、前記オプティカルインテグレータの前記非レンズ領域の全てに対応して配置されている請求項１〜請求項１２のうち何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項１４】
光源から出力された光を所定のパターンへ導く照明光学系であって、
請求項１〜請求項１３のうち何れか一項に記載の光学ユニットを備えた照明光学系。
【請求項１５】
請求項１４に記載の照明光学系と、
前記光源から出力された光が前記照明光学系を介して前記所定のパターンを照射することにより形成されたパターン像を感光性材料が塗布された基板上に投影するための投影光学系と
を備えた露光装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の露光装置を用いて、前記所定のパターンに基づくパターン像を前記基板の表面に露光する露光ステップと、
該露光ステップ後において、前記基板を現像して前記パターン像に対応する形状のマスク層を前記基板の表面に形成する現像ステップと、
該現像ステップ後において、前記マスク層を介して前記基板の表面を加工する加工ステップと
を含む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、射出面側に複数の光源像を形成可能なオプティカルインテグレータを備える光学ユニット、該光学ユニットを備える照明光学系、該照明光学系を備える露光装置、及び該露光装置を用いたデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体集積回路などのマイクロデバイスを製造する際に使用される露光装置は、露光光を所定のパターンが形成されたレチクルなどのマスクに導く照明光学系を備えている。このような照明光学系は、マスクを照射する露光光の照度分布の均一化を図るための光学ユニットを有し、該光学ユニットには、複数のレンズ面が二次元的に配置されてなるオプティカルインテグレータ（例えば、マイクロフライアイレンズ）が設けられている。
【０００３】
ところで、オプティカルインテグレータには、その各レンズ面にのみ露光光が入射するのではなく、互いに隣り合うレンズ面の間の非レンズ領域にも露光光が入射してしまうことがある。このように非レンズ領域を通過した露光光がマスク上にまで到達した場合、マスクを照射する露光光の照度分布が不均一になることがあった。そこで、マスクを照射する露光光の照度分布が不均一になることを抑制可能な光学ユニットとして、例えば特許文献１に記載の光学ユニットが従来から提案されている。
【０００４】
この光学ユニットは、オプティカルインテグレータと、該オプティカルインテグレータからマスク側に離間した位置に配置されるガラス部材とを備え、該ガラス部材には、オプティカルインテグレータの非レンズ領域に対応した位置に遮光膜が蒸着されている。そのため、オプティカルインテグレータの非レンズ領域を通過した露光光は、遮光膜によって遮光される。したがって、オプティカルインテグレータの非レンズ領域を通過した露光光がマスク上まで到達しない分だけ、マスクに形成されたパターンを照射する露光光の照度分布の均一性が図られていた。
【特許文献１】特開２００１−３３８８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年では、マイクロデバイスの製造効率の向上を図るため、露光光の高出力化が図られている。そのため、上記ガラス部材に蒸着された遮光膜では、露光光を遮光する際の受光に伴う温度上昇によってガラス部材から剥がれてしまうおそれがあった。すなわち、ガラス部材に蒸着された遮光膜では、その耐久性に問題があった。また、遮光膜がガラス部材から剥がれた場合には、該ガラス部材から剥がれた遮光膜がオプティカルインテグレータのレンズ面を通過した露光光の一部を遮光してしまい、上記所定のパターンを照射する露光光の照度分布の不均一を助長させてしまうおそれもあった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、射出される光の照度分布の均一化に貢献できる光学ユニット、照明光学系、露光装置及びデバイスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明は、実施形態に示す図１〜図１０に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の光学ユニットは、入射光（ＥＬ）の進行方向を横切る面内に配列された複数の透過型のレンズ面（３２，３３，４３，４４，５３，５４，６０）を有するオプティカルインテグレータ（３０，３１，４１，４２，５１，５２）と、該オプティカルインテグレータ（３０，３１，４１，４２，５１，５２）の互いに隣り合う前記レンズ面（３２，３３，４３，４４，５３，５４，６０）の間の非レンズ領域（３４，３５，４５，４６）と対応する位置に遮光材料からなる独立物品として配置される遮光部材（４０，４０Ａ，６５）とを備えたことを要旨とする。
【０００８】
上記構成によれば、オプティカルインテグレータの非レンズ領域と対応する位置には、遮光部材が配置されているため、オプティカルインテグレータの非レンズ領域から射出された光が遮光される。しかも、この遮光部材は、オプティカルインテグレータとは完全に独立した独立物品であるため、非独立物品である遮光膜とは異なり、入射光の強度が強くても破損してしまうことが抑制される。そのため、破損した遮光部材によってオプティカルインテグレータのレンズ面から射出された光の一部が遮光されることが回避される。したがって、射出される光の照度分布の均一化に貢献できる。
【０００９】
なお、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、射出される光の照度分布の均一化に貢献できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
以下に、本発明を具体化した第１の実施形態について図１〜図４に基づき説明する。
図１に示すように、本実施形態の露光装置１１は、ステップ・アンド・リピート方式のステッパであって、例えば波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザを露光光ＥＬとして出力可能な光源からなる露光光源１２と、照明光学系１３とを備えている。また、露光装置１１は、所定のパターンが形成されてなるレチクルＲを所定の走査方向（露光光ＥＬの光軸と略直交する方向であって、例えばＹ方向）に移動可能な状態で保持するレチクルステージ１５と、投影光学系１６と、表面にレジストなどの感光性材料が塗布されたウエハＷを所定の走査方向に移動可能な状態で保持するウエハステージ１７とを備えている。
【００１２】
照明光学系１３には、露光光源１２から−Ｙ方向（図１では左方）に向けて出力された露光光ＥＬをＺ方向（図１では上方向）に折り曲げる第１反射ミラー１８が設けられており、該第１反射ミラー１８に反射された露光光ＥＬは、該露光光ＥＬの照度分布の均一性を図るための第１光学ユニット１９に入射する。そして、第１光学ユニット１９から射出された露光光ＥＬは、第１コンデンサ光学系２０を介して第２光学ユニット２１に入射する。この第２光学ユニット２１は、第１光学ユニット１９と同様に、露光光ＥＬにおける照度分布の均一性を図るための光学ユニットである。そして、第２光学ユニット２１から射出された露光光ＥＬは、第１コンデンサレンズ２２を通過することにより、それぞれ重畳的に集光された状態でマスクブラインド２３を照射する。その後、露光光ＥＬのうちマスクブラインド２３の開口部２３ａを通過した露光光ＥＬは、第２コンデンサ光学系２４を介してレチクルＲに導かれる。
【００１３】
レチクルステージ１５は、後述する投影光学系１６の物体面側において、そのレチクルＲの載置面が投影光学系１６の光軸方向とほぼ直交するように配置されている。そして、レチクルステージ１５に保持されたレチクルＲは、照明光学系１３、即ち第２コンデンサ光学系２４から射出された露光光ＥＬに照明される。そして、レチクルＲを通過した露光光ＥＬは、投影光学系１６に導かれる。
【００１４】
投影光学系１６は、露光光ＥＬの光路に沿って配置された複数（図１では２つのみ図示）の透過型のレンズ２５，２６を備えている。そして、投影光学系１６から射出された露光光ＥＬは、ウエハＷを照射する。その結果、ウエハステージ１７上のウエハＷには、露光光ＥＬがレチクルＲの所定のパターンを照射することにより形成されたパターン像が投影光学系１６を通して所定の縮小倍率に縮小された状態で投影転写される。
【００１５】
次に、第１光学ユニット１９について図２及び図３に基づき説明する。
図２及び図３に示すように、第１光学ユニット１９には、露光光ＥＬの光路に沿って配置された一対のマイクロフライアイレンズ３０，３１が設けられている。これら各マイクロフライアイレンズ３０，３１は、光透過性を有する一枚の板材からそれぞれ構成されており、該各板材に形成されるレンズ面３２，３３の形状及び配置態様は、略同一である。具体的には、各マイクロフライアイレンズ３０，３１において、それらの各板材における露光光ＥＬの入射方向（Ｚ方向）と略直交する射出側（図３では右側）の面上には、複数（本実施形態では５つ）のレンズ面３２，３３がＹ方向（図２では上下方向）に沿ってそれぞれ配列されている。これら各レンズ面３２，３３は、Ｙ方向及びＺ方向と略直交するＸ方向に沿って延びるように形成されたシリンドリカルレンズ面であって、Ｙ方向において互いに隣り合うレンズ面３２，３３同士の間には、該レンズ面３２，３３に対して凹状をなす非レンズ領域３４，３５がそれぞれ形成されている。なお、「シリンドリカルレンズ面」とは、円柱の一部を切り取った形状をなすレンズ面のことであって、各非レンズ領域３４，３５に対して凸状をなすように形成されたものである。
【００１６】
また、第１光学ユニット１９には、各マイクロフライアイレンズ３０，３１のうちレチクルＲ側に配置されたマイクロフライアイレンズ３１に対応する遮光機構３６が設けられている。この遮光機構３６は、マイクロフライアイレンズ３１のＸ方向（図２では紙面と直交する方向）における両側に配置された一対の支持部材３７，３８を備え、該各支持部材３７，３８は、高熱伝導性材料（銅や鉄などの金属）にてそれぞれ構成されている。また、各支持部材３７，３８は、Ｙ方向に沿って延びる円柱状にそれぞれ形成されており、マイクロフライアイレンズ３１の＋Ｘ方向側（図２における紙面手前側）に配置された第１支持部材３７は、マイクロフライアイレンズ３１に対して移動不能とされている。一方、マイクロフライアイレンズ３１の−Ｘ方向側（図２における紙面奥手側）に配置された第２支持部材３８は、マイクロフライアイレンズ３１に対して所定方向（本実施形態では、−Ｘ方向）に沿って接離移動可能とされている。
【００１７】
また、遮光機構３６には、第２支持部材３８に対して上記所定方向への付勢力を付与するための付勢力付与機構３９が設けられている。この付勢力付与機構３９は、ばね３９ａを備えた構成とされている。
【００１８】
また、遮光機構３６には、マイクロフライアイレンズ３１においてＸ方向に延びる各非レンズ領域３５に当接するように配置された複数本（本実施形態では４本）の遮光用線材４０が設けられており、該各遮光用線材４０は、ＡｒＦエキシマレーザを吸収可能な遮光材料（例えば、ステンレス鋼等の耐熱性を有する材料）からそれぞれ構成されている。これら各遮光用線材４０は、図２及び図３ではそれらの直径が誇張して図示されているが、それらの直径が上記各非レンズ領域３４，３５のＹ方向における幅と略同一となるようにそれぞれ形成されている。また、各遮光用線材４０は、それらの＋Ｘ方向側の部位が第１支持部材３７にそれぞれ巻き付けられると共に、それらの−Ｘ方向側の部位が第２支持部材３８にそれぞれ巻き付けられている。そのため、付勢力付与機構３９から第２支持部材３８に上記所定方向への付勢力が付与されるため、各遮光用線材４０には、それぞれ張力が付与されている。
【００１９】
次に、第２光学ユニット２１について図４に基づき説明する。
図４に示すように、第２光学ユニット２１には、露光光ＥＬの光路に沿って配置された一対のマイクロフライアイレンズ４１，４２が設けられている。これら各マイクロフライアイレンズ４１，４２は、光透過性を有する一枚の板材からそれぞれ構成されており、該板材に形成されるレンズ面４３，４４の形状は、マイクロフライアイレンズ４１，４２毎に互いに異なっている。具体的には、各マイクロフライアイレンズ４１，４２のうち露光光源１２側の第１マイクロフライアイレンズ４１において、その板材における露光光ＥＬの入射方向（Ｙ方向）と略直交する射出側（図４では右側）の面上には、複数（本実施形態では１０個）のレンズ面４３がＺ方向に沿って配列されている。これら各レンズ面４３は、Ｘ方向に沿って延びるように形成されたシリンドリカルレンズ面であって、Ｚ方向において互いに隣り合うレンズ面４３同士の間には、Ｘ方向に沿って延びる非レンズ領域４５がそれぞれ形成されている。
【００２０】
一方、各マイクロフライアイレンズ４１，４２のうちレチクルＲ側に配置された第２マイクロフライアイレンズ４２において、その板材における露光光ＥＬの入射方向と略直交する射出側の面上には、第１マイクロフライアイレンズ４１におけるレンズ面４３の数とは異なる数（本実施形態では５つ）のレンズ面４４がＺ方向に沿って配列されている。これら各レンズ面４４は、Ｘ方向に沿って延びるように形成されたシリンドリカルレンズ面であって、Ｚ方向において互いに隣り合うレンズ面４４同士の間には、Ｘ方向に沿って延びる非レンズ領域４６がそれぞれ形成されている。
【００２１】
また、第２光学ユニット２１には、マイクロフライアイレンズ４１，４２毎に遮光機構３６が設けられている。すなわち、第１マイクロフライアイレンズ４１用の遮光機構３６には、９つの非レンズ領域４５毎に個別に対応してＸ方向に延びる複数本（本実施形態では９本）の遮光用線材４０が設けられている。これら各遮光用線材４０は、対応する非レンズ領域４５に当接した状態でそれぞれ配置されている。そして、各遮光用線材４０の＋Ｘ方向側（図４では紙面手前側）の各部位は、第１マイクロフライアイレンズ４１の＋Ｘ方向側に配置された第１支持部材３７にそれぞれ巻き付けられている。また、各遮光用線材４０の−Ｘ方向側（図４では紙面奥手側）の各部位は、第１マイクロフライアイレンズ４１の−Ｘ方向側に配置された第２支持部材３８にそれぞれ巻き付けられている。そして、この第２支持部材３８には、付勢力付与機構３９から上記所定方向（図４では、紙面奥手方向）への付勢力が付与されている。
【００２２】
また、第２マイクロフライアイレンズ４２用の遮光機構３６には、４つの非レンズ領域４６毎に個別に対応してＸ方向に延びる複数本（本実施形態では４本）の遮光用線材４０が設けられている。これら各遮光用線材４０は、対応する非レンズ領域４６に当接した状態でそれぞれ配置されている。そして、各遮光用線材４０の＋Ｘ方向側の各部位は、第２マイクロフライアイレンズ４２の＋Ｘ方向側に配置された第１支持部材３７にそれぞれ巻き付けられている。また、各遮光用線材４０の−Ｘ方向側の各部位は、第２マイクロフライアイレンズ４２の−Ｘ方向側に配置された第２支持部材３８にそれぞれ巻き付けられている。そして、この第２支持部材３８には、付勢力付与機構３９から上記所定方向への付勢力が付与されている。なお、図４では、各遮光用線材４０は、それらの大きさが非レンズ領域４５，４６に対して誇張して描かれている。
【００２３】
次に、本実施形態の露光装置１１の作用について、各光学ユニット１９，２１における作用を中心に説明する。
さて、露光光源１２から露光光ＥＬが出力されると、該露光光ＥＬは、第１反射ミラー１８を介して第１光学ユニット１９に入射する。すると、露光光ＥＬは、各マイクロフライアイレンズ３０，３１のうち露光光源１２側に配置されたマイクロフライアイレンズ３０に入射する（図３参照）。そして、このマイクロフライアイレンズ３０の各レンズ面３２からは、露光光ＥＬがマイクロフライアイレンズ３１に向けて射出される。その一方で、マイクロフライアイレンズ３０の各非レンズ領域３４からは、マイクロフライアイレンズ３１の非レンズ領域３５に向けて露光光ＥＬが集光された状態でそれぞれ射出される。すなわち、非レンズ領域３４が、凹レンズとして機能してしまう。
【００２４】
そして、マイクロフライアイレンズ３１では、その各レンズ面３３から露光光ＥＬが第１コンデンサ光学系２０に向けて射出される。その一方で、マイクロフライアイレンズ３０の各非レンズ領域３４から射出された露光光ＥＬは、各遮光用線材４０によって遮光される。すなわち、第１光学ユニット１９から射出される露光光ＥＬは、マイクロフライアイレンズ３１の各レンズ面３３から射出される露光光ＥＬだけである。そのため、マイクロフライアイレンズ３１の各非レンズ領域３５からも露光光ＥＬが射出されてしまう場合に比して、第１光学ユニット１９から射出される露光光ＥＬの照度分布の均一性が向上する。
【００２５】
また、各非レンズ領域３５から射出された露光光ＥＬを遮光する各遮光用線材４０は、露光光ＥＬが照射され続けるため、該露光光ＥＬの吸収に基づきそれぞれ発熱する。このように各遮光用線材４０で発熱した熱は、各支持部材３７，３８を介して各遮光用線材４０外にそれぞれ放熱される。そのため、各遮光用線材４０の温度上昇は、遮光用線材４０で発熱した熱を放熱させる機能を有しない場合に比して良好に抑制される。
【００２６】
さらに、露光光ＥＬが照射され続けることに起因した遮光用線材４０の経時変化によって各遮光用線材４０が延びてしまうことがある。もし仮に各遮光用線材４０を上記所定方向への張力が付与されなかったとすると、各遮光用線材４０に弛みが生じ、該各遮光用線材４０では、マイクロフライアイレンズ３１の各非レンズ領域３５から射出される露光光ＥＬを遮光しきれなくなるおそれがある。また、弛んでしまった各遮光用線材４０が、マイクロフライアイレンズ３１の各レンズ面３３から射出される露光光ＥＬの光路内に侵入してしまうおそれがある。この場合、各レンズ面３３から射出される露光光ＥＬの一部が各遮光用線材４０に遮光され、マイクロフライアイレンズ３１のレチクルＲ側に形成される各光源像に乱れが生じるおそれがある。すなわち、第１光学ユニット１９から射出される露光光ＥＬの照度分布の均一性が低下するおそれがある。
【００２７】
この点、本実施形態では、各遮光用線材４０には、付勢力付与機構３９によって上記所定方向への張力がそれぞれ付与される。そのため、上述したように各遮光用線材４０が延びてしまっても、これら各遮光用線材４０が弛んでしまうことが抑制される。すなわち、各遮光用線材４０と各非レンズ領域３５との当接状態が維持される。その結果、マイクロフライアイレンズ３１の各非レンズ領域３５から射出された露光光ＥＬは、各遮光用線材４０が延びてしまっても、該各遮光用線材４０によって確実に遮光される。また、各レンズ面３３から射出される露光光ＥＬの一部が各遮光用線材４０に遮光されることが回避される。
【００２８】
そして、第１光学ユニット１９から射出された露光光ＥＬは、第１コンデンサ光学系２０を介して第２光学ユニット２１を構成する第１マイクロフライアイレンズ４１に入射する（図４参照）。第２光学ユニット２１には、マイクロフライアイレンズ４１，４２毎に遮光機構３６が設けられている。そのため、第１マイクロフライアイレンズ４１において、各レンズ面４３から射出された露光光ＥＬは、第２マイクロフライアイレンズ４２に入射する一方、各非レンズ領域４５から射出された露光光ＥＬは、各遮光用線材４０によって遮光される。また、第２マイクロフライアイレンズ４２においても、各レンズ面４４から射出された露光光ＥＬは、第１コンデンサレンズ２２に入射する一方、各非レンズ領域４６から射出された露光光ＥＬは、各遮光用線材４０によって遮光される。
【００２９】
すなわち、第２光学ユニット２１では、マイクロフライアイレンズ４１，４２毎に遮光機構３６が設けられたことにより、各マイクロフライアイレンズ４１，４２の各非レンズ領域４５，４６は、凹レンズとして共に機能しない。そのため、第２光学ユニット２１から射出される露光光ＥＬの照度分布、即ちレチクルＲを照射する露光光ＥＬの照度分布の均一性が、より向上する。
【００３０】
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）各光学ユニット１９，２１においてレチクルＲ側に配置されたマイクロフライアイレンズ３１，４２の各非レンズ領域３５，４６と対応する各位置には、遮光用線材４０がそれぞれ配置されている。そのため、マイクロフライアイレンズ３１，４２の各非レンズ領域３５，４６から射出される露光光ＥＬは、各遮光用線材４０によって遮光される。しかも、これら各遮光用線材４０は、マイクロフライアイレンズ３１，４２とは完全に独立した独立物品であるため、非独立物品である遮光膜とは異なり、マイクロフライアイレンズ３１，４２への入射光の強度が強くても破損してしまうことが抑制される。そのため、破損した遮光部材によってマイクロフライアイレンズ３１，４２の各レンズ面３３，４４から射出された露光光ＥＬの一部が遮光されることはない。したがって、光学ユニット１９，２１から射出される露光光ＥＬの照度分布の均一化に貢献できる。
【００３１】
（２）マイクロフライアイレンズ３１，４１，４２の各非レンズ領域３５，４５，４６から射出される露光光ＥＬを遮光する各遮光用線材４０で発熱した熱は、各支持部材３７，３８によって吸熱される。そのため、各遮光用線材４０の温度上昇は、各支持部材３７，３８によって良好に抑制される。したがって、温度上昇に起因した遮光用線材４０の経年変化の発生を抑制できる。
【００３２】
（３）経年変化などによって遮光用線材４０が延びてしまっても、各遮光用線材４０の−Ｘ方向側の部位が巻き付けられた第２支持部材３８は、付勢力付与機構３９からの付勢力によって遮光用線材４０の延び量分だけ上記所定方向に移動する。すなわち、各遮光用線材４０には、それぞれの長手方向への張力がそれぞれ付与されているため、各遮光用線材４０における弛みの発生が抑制される。そのため、マイクロフライアイレンズ３１，４１，４２の各非レンズ領域３５，４５，４６から射出された露光光ＥＬを、各遮光用線材４０によって確実に遮光できる。また、各レンズ面３３，４３，４４から射出される露光光ＥＬの一部が各遮光用線材４０によって遮光されることを回避できる。
【００３３】
（４）光学ユニット１９，２１のレチクルＲ側には、マイクロフライアイレンズ３１，４２から射出された露光光ＥＬによって複数の光源像が形成される。従来技術のように遮光膜がガラス部材に蒸着された構成では、遮光膜をマイクロフライアイレンズ３１，４１，４２に接近させた状態で配置することができない。そのため、遮光膜が蒸着されたガラス部材の配置位置によっては、上記各光源像が形成される位置に遮光膜が配置され、該遮光膜によって上記光源像が乱されてしまう可能性がある。この点、本実施形態では、各遮光用線材４０は、マイクロフライアイレンズ３１，４１，４２の各非レンズ領域３５，４５，４６に当接した状態でそれぞれ配置されている。そのため、マイクロフライアイレンズ３１，４１，４２から射出された露光光ＥＬによって形成された光源像と同一位置に、各遮光用線材４０が配置されることを回避できる。したがって、レチクルＲを照射する露光光ＥＬの照度分布の均一性を向上させることができる。
【００３４】
（５）第２光学ユニット２１では、マイクロフライアイレンズ４１，４２の構成が互いに異なっているため、マイクロフライアイレンズ４１，４２毎に遮光機構３６が設けられている。そのため、第１マイクロフライアイレンズ４１の各非レンズ領域４５から射出された露光光ＥＬが第２マイクロフライアイレンズ４２に入射することを規制できる。したがって、第２光学ユニット２１から射出される露光光ＥＬの照度分布の均一性の更なる向上に貢献できる。
【００３５】
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・実施形態において、第２光学ユニット２１は、図５に示すように、レンズ面５３，５４の配置態様が互いに異なる２つのマイクロフライアイレンズ５１，５２を備えた構成であってもよい。この場合、マイクロフライアイレンズ５１用の遮光機構３６には、Ｘ方向に沿った形状の各非レンズ領域に対応するように、Ｘ方向に延びる複数本（図５では５本）の遮光用線材４０を設けることが望ましい。また、マイクロフライアイレンズ５２用の遮光機構３６には、Ｚ方向に沿った形状の各非レンズ領域に対応するように、Ｚ方向に延びる複数本（図５では５本）の遮光用線材４０Ａを設けることが望ましい。
【００３６】
・実施形態において、第１光学ユニット１９は、マイクロフライアイレンズ３０，３１毎に遮光機構３６を備えた構成であってもよい。
・実施形態において、各遮光用線材４０を、マイクロフライアイレンズ３１，４１，４２の各非レンズ領域３５，４５，４６から射出された露光光ＥＬを遮光であれば、各非レンズ領域３５，４５，４６から離間した位置に配置してもよい。この場合、各遮光用線材４０を、各マイクロフライアイレンズ３１，４１，４２から射出される露光光ＥＬによって形成される各光源像よりも、マイクロフライアイレンズ３１，４１，４２に近い位置に配置することが望ましい。
【００３７】
・実施形態において、第１光学ユニット１９には、露光光源１２側のマイクロフライアイレンズ３０に対応する遮光機構３６を備えた構成であってもよい。この場合、遮光機構３６の各遮光用線材４０は、マイクロフライアイレンズ３０の各非レンズ領域３４に当接するように配置することが望ましい。
【００３８】
また、図６に示すように、遮光機構３６は、マイクロフライアイレンズ３０の露光光源１２側において各非レンズ領域３４と対応する位置に各遮光用線材４０が配置される構成であってもよい。この場合、マイクロフライアイレンズ３０の非レンズ領域３４には、各遮光用線材４０によって露光光ＥＬが入射することが規制される。そのため、レチクルＲ側のマイクロフライアイレンズ３１の各非レンズ領域３４から射出される露光光ＥＬの光量を、遮光用線材４０を設けない場合に比して少なくできる。
【００３９】
・実施形態において、マイクロフライアイレンズ３１は、図７に示すように、非レンズ領域に対して凸状をなす構成であれば、凸球面状のレンズ面６０を有する構成であってもよい。この場合、マイクロフライアイレンズ３１には、Ｘ方向に延びる非レンズ領域と、Ｙ方向に延びる非レンズ領域とが互いに直交するように形成されている。そのため、マイクロフライアイレンズ３１用の遮光機構３６には、Ｘ方向に延びる遮光用線材４０と、Ｙ方向に延びる遮光用線材４０Ａとを設けることが望ましい。
【００４０】
・実施形態において、遮光機構３６は、一本の遮光用線材によって一つのマイクロフライアイレンズの各非レンズ領域から射出される露光光ＥＬを遮光する構成であってもよい。
【００４１】
・実施形態において、マイクロフライアイレンズ３１用の遮光機構３６には、図８に示すように、遮光用線材４０の代わりに、遮光用マスク６５を備えた構成であってもよい。この遮光用マスク６５には、マイクロフライアイレンズ３１を包囲するように形成された枠体６６と、マイクロフライアイレンズ３１の各非レンズ領域３５に対応するように形成された遮光部６７とを設けることが望ましい。
【００４２】
・実施形態において、遮光用線材４０に張力を付与するための張力付与機構を、遮光用線材４０毎に設けてもよい。
・実施形態において、遮光用線材４０に張力を付与するための張力付与機構を設けなくてもよい。この場合、定期的に遮光用線材４０に弛みが発生しているか否かを確認することが望ましい。
【００４３】
・実施形態において、遮光用線材４０で発熱した熱を放熱させる放熱部は、遮光用線材４０に対して気体を吹き付ける構成であってもよい。
・実施形態において、遮光用線材４０で発熱した熱を放熱させる放熱部を設けなくてもよい。
【００４４】
・実施形態において、マイクロフライアイレンズは、入射側の面に複数のレンズ面が形成された構成であってもよい。
・実施形態において、光学ユニット１９，２１を構成するオプティカルインテグレータは、複数のレンズを組み合わせることにより形成されるフライアイレンズであってもよい。この場合、各レンズ間の隙間から射出される露光光ＥＬを遮光するために、遮光部材を設けることが望ましい。
【００４５】
・各実施形態において、露光装置１１は、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクルまたはマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハなどへ回路パターンを転写する露光装置であってもよい。また、露光装置１１は、液晶表示素子（ＬＣＤ）などを含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いられて、デバイスパターンをセラミックウエハ等へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置などであってもよい。
【００４６】
・また、上記各実施形態の照明光学系１３を、レチクルＲとウエハＷとが相対移動した状態でレチクルＲのパターンをウエハＷへ転写し、ウエハＷを順次ステップ移動させるスキャニング・ステッパに搭載してもよい。
【００４７】
・各実施形態において、露光光源１２は、例えばｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）、Ｋｒ２レーザ（１４６ｎｍ）、Ａｒ２レーザ（１２６ｎｍ）等を供給可能な光源であってもよい。また、露光光源１２は、ＤＦＢ半導体レーザまたはファイバレーザから発振される赤外域、または可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（またはエルビウムとイッテルビウムの双方）がドープされたファイバアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を供給可能な光源であってもよい。
【００４８】
次に、本発明の実施形態の露光装置１１によるデバイスの製造方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図９は、マイクロデバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートを示す図である。
【００４９】
まず、ステップＳ１０１（設計ステップ）において、マイクロデバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１０２（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスク（レチクルＲなど）を製作する。一方、ステップＳ１０３（基板製造ステップ）において、シリコン、ガラス、セラミックス等の材料を用いて基板（シリコン材料を用いた場合にはウエハＷとなる。）を製造する。
【００５０】
次に、ステップＳ１０４（基板処理ステップ）において、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１０５（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１０４で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１０５には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップＳ１０６（検査ステップ）において、ステップＳ１０５で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。
【００５１】
図１０は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１０４の詳細工程の一例を示す図である。
ステップＳ１１１（酸化ステップ）おいては、基板の表面を酸化させる。ステップＳ１１２（ＣＶＤステップ）においては、基板表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１１３（電極形成ステップ）においては、基板上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ１１４（イオン打込みステップ）においては、基板にイオンを打ち込む。以上のステップＳ１１１〜ステップＳ１１４のそれぞれは、基板処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
【００５２】
基板プロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ１１５（レジスト形成ステップ）において、基板に感光性材料を塗布する。引き続き、ステップＳ１１６（露光ステップ）において、上で説明したリソグラフィシステム（露光装置１１）によってマスクの回路パターンを基板に転写する。次に、ステップＳ１１７（現像ステップ）において、ステップＳ１１６にて露光された基板を現像して、基板の表面に回路パターンからなるマスク層を形成する。さらに続いて、ステップＳ１１８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップＳ１１９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となった感光性材料を取り除く。すなわち、ステップＳ１１８及びステップＳ１１９において、マスク層を介して基板の表面を加工する。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、基板上に多重に回路パターンが形成される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施形態における露光装置を示す概略構成図。
【図２】第１光学ユニットを示す概略斜視図。
【図３】第１光学ユニットを示す概略断面図。
【図４】第２光学ユニットを示す概略断面図。
【図５】別の実施形態における第２光学ユニットを示す概略斜視図。
【図６】別の実施形態における第１光学ユニットを示す概略断面図。
【図７】別の実施形態におけるマイクロフライアイレンズを示す概略平面図。
【図８】別の実施形態における遮光部材を示す概略斜視図。
【図９】デバイスの製造例のフローチャート。
【図１０】半導体デバイスの場合の基板処理に関する詳細なフローチャート。
【符号の説明】
【００５４】
１１…露光装置、１２…露光光源、１３…照明光学系、１６…投影光学系、１９，２１…光学ユニット、３０，３１，４１，４２，５１，５２…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、３２，３３，４３，４４，５３，５４，６０…レンズ面、３４，３５，４５，４６…非レンズ領域、３７…放熱部としての第１支持部材、３８…放熱部、張力付与機構としての第２支持部材、３９…張力付与機構としての付勢力付与機構、４０，４０Ａ…遮光部材としての遮光用線材、６５…遮光部材としての遮光用マスク、ＥＬ…入射光としての露光光、Ｗ…基板としてのウエハ。
【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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