JP2011222856A - 空間光変調ユニット、照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 所望の瞳強度分布を正確に形成することのできる空間光変調ユニット。
【解決手段】 光源からの光により被照射面を照明する照明光学系に用いられる空間光変調ユニット（３）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（３１ａ，３２ａ）を有する空間光変調装置（３１，３２）と、複数のミラー要素の配列面の向きを変化させる変更装置とを備えている。変更装置は、複数のミラー要素の基盤を保持して傾斜可能なステージ（３３，３４）を有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、空間光変調ユニット、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空間光変調ユニットに関するものである。

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。

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。

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。

特開２００２−３５３１０５号公報

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、例えば電圧を印加することによりミラー要素の傾き角を制御するタイプの空間光変調器の場合、ミラー要素の傾き角が印加電圧に対して線形的に変化しないだけでなく、印加電圧と傾き角との非線形性がミラー要素毎にばらつき且つ経時的に変動する傾向があるため、所望の瞳強度分布を正確に形成することは困難である。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、所望の瞳強度分布を正確に形成することのできる空間光変調ユニット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正確に形成する空間光変調ユニットを用いて、被照射面を所望の照明条件で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。また、本発明は、所望の瞳強度分布を正確に形成する照明光学系を用いて、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のできる露光装置を提供することを目的とする。

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用いられる空間光変調ユニットおいて、
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装置と、
前記複数のミラー要素の配列面の向きを変化させる変更装置とを備えていることを特徴とする空間光変調ユニットを提供する。

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、
第１形態の空間光変調ユニットと、
前記空間光変調装置を経た光に基づいて、前記照明光学系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と、
前記照明瞳に形成すべき光強度分布の外形形状に応じて、前記空間光変調装置および前記変更装置を制御する制御部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。

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。

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。

本発明の一態様にしたがう空間光変調ユニットでは、所望の瞳強度分布を正確に形成することができる。また、本発明の照明光学系では、所望の瞳強度分布を正確に形成する空間光変調ユニットを用いて、被照射面を所望の照明条件で照明することができる。また、本発明の露光装置では、所望の瞳強度分布を正確に形成する照明光学系を用いて、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のでき、ひいては良好なデバイスを製造することができる。

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の空間光変調ユニットの内部構成を概略的に示す図である。 空間光変調ユニットにおける空間光変調器の作用を説明する図である。 空間光変調器の要部の部分斜視図である。 マイクロフライアイレンズの入射面および後側焦点面に形成される２極状の光強度分布を示す図である。 従来技術における不都合を説明する第１の図である。 本実施形態の作用効果を説明する第１の図である。 マイクロフライアイレンズの入射面および後側焦点面に形成される４極状の光強度分布を示す図である。 従来技術における不都合を説明する第２の図である。 本実施形態の作用効果を説明する第２の図である。 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。 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。

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２は、図１の空間光変調ユニットの内部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Ｙ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では、光源１から露光光（照明光）が供給される。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。光源１から射出された光は、ビーム送光部２および空間光変調ユニット３を介して、リレー光学系４に入射する。ビーム送光部２は、光源１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空間光変調ユニット３へ導くとともに、空間光変調ユニット３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機能を有する。

空間光変調ユニット３は、図２に示すように、照明光路中に並列的に配置された一対の空間光変調器３１および３２を備えている。空間光変調器３１，３２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。ビーム送光部２と空間光変調器３１，３２の間の光路中には偏向部材３５が配置され、空間光変調器３１，３２とリレー光学系４との間の光路中には偏向部材３６が配置されている。偏向部材３５は、光源１からの光束を２分割し、第１光束を第１空間光変調器３１へ導き、第２光束を第２空間光変調器３２へ導く。偏向部材３６は、空間光変調器３１，３２を経た光をリレー光学系４へ導く。空間光変調ユニット３の具体的な構成および作用については後述する。

空間光変調ユニット３から射出された光は、リレー光学系４を介して、所定面５に入射する。リレー光学系４は、その前側焦点位置が各空間光変調器３１，３２の複数のミラー要素の配列面の位置とほぼ一致し且つその後側焦点位置が所定面５の位置とほぼ一致するように設定されている。後述するように、各空間光変調器３１，３２を経た光は、複数のミラー要素の姿勢に応じた光強度分布を所定面５に可変的に形成する。

所定面５に光強度分布を形成した光は、リレー光学系６を介して、マイクロフライアイレンズ（またはフライアイレンズ）７に入射する。リレー光学系６は、所定面５とマイクロフライアイレンズ７の入射面とを光学的に共役に設定している。したがって、空間光変調ユニット３を経た光は、所定面５と光学的に共役な位置に配置されたマイクロフライアイレンズ７の入射面に、所定面５に形成された光強度分布と同じ外形形状の光強度分布を形成する。

マイクロフライアイレンズ７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。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７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。なお、マイクロフライアイレンズ７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号公報に開示されている。

マイクロフライアイレンズ７に入射した光束は多数の微小レンズにより二次元的に分割され、その後側焦点面またはその近傍の照明瞳には、入射面に形成される光強度分布とほぼ同じ光強度分布を有する二次光源（多数の小光源からなる実質的な面光源：瞳強度分布）が形成される。マイクロフライアイレンズ７の直後の照明瞳に形成された二次光源からの光束は、照明開口絞り（不図示）に入射する。照明開口絞りは、マイクロフライアイレンズ７の後側焦点面またはその近傍に配置され、二次光源に対応した形状の開口部（光透過部）を有する。

照明開口絞りは、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。照明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。照明開口絞りは、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、照明開口絞りの設置を省略することもできる。

照明開口絞りにより制限された二次光源からの光は、コンデンサー光学系８を介して、マスクブラインド９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９には、マイクロフライアイレンズ７の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９の矩形状の開口部（光透過部）を介した光束は、結像光学系１０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１０は、マスクブラインド９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。

マスクステージＭＳ上に保持されたマスクＭ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。

本実施形態の露光装置は、投影光学系ＰＬを介した光に基づいて投影光学系ＰＬの瞳面における瞳強度分布を計測する瞳強度分布計測部ＤＴと、瞳強度分布計測部ＤＴの計測結果に基づいて空間光変調ユニット３を制御する制御部ＣＲとを備えている。瞳強度分布計測部ＤＴは、例えば投影光学系ＰＬの瞳位置と光学的に共役な位置に配置された撮像面を有するＣＣＤ撮像部を備え、投影光学系ＰＬの像面の各点に関する瞳強度分布（各点に入射する光が投影光学系ＰＬの瞳位置に形成する瞳強度分布）をモニターする。瞳強度分布計測部ＤＴの詳細な構成および作用については、例えば米国特許公開第２００８／００３０７０７号公報を参照することができる。

本実施形態では、マイクロフライアイレンズ７により形成される二次光源を光源として、照明光学系の被照射面に配置されるマスクＭ（ひいてはウェハＷ）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。なお、瞳強度分布とは、照明光学系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７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７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７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。図１の構成において、リレー光学系４，６、およびマイクロフライアイレンズ７は、空間光変調ユニット３中の空間光変調器３１，３２を経た光束に基づいてマイクロフライアイレンズ７の直後の照明瞳に瞳強度分布を形成する分布形成光学系を構成している。

次に、空間光変調ユニット３の内部構成および作用を具体的に説明する。偏向部材３５，３６は、蛍石または石英のような光学材料により形成されて、Ｘ方向に延びる三角柱状のプリズムミラーの形態を有する。偏向部材３５は、光源側に向けた一対の反射面３５ａおよび３５ｂを有し、反射面３５ａと３５ｂとの稜線は光軸ＡＸを通ってＸ方向に延びている。偏向部材３６は、マスク側に向けた一対の反射面３６ａおよび３６ｂを有し、反射面３６ａと３６ｂとの稜線は光軸ＡＸを通ってＸ方向に延びている。なお、例えば金属のような非光学材料により形成された三角柱状の部材の側面に、アルミニウムや銀などからなる反射膜を設けることにより、偏向部材３５，３６を形成することもできる。あるいは、偏向部材３５，３６を、それぞれミラーとして形成することもできる。

光軸ＡＸに沿って空間光変調ユニット３に入射した光束は、偏向部材３５の２つの反射面３５ａ，３５ｂにより２分割される。反射面３５ａによって反射された光束は空間光変調器３１に入射し、反射面３５ｂによって反射された光束は空間光変調器３２に入射する。空間光変調器３１により変調された光は、偏向部材３６の反射面３６ａにより反射され、リレー光学系４へ導かれる。空間光変調器３２により変調された光は、偏向部材３６の反射面３６ｂにより反射され、リレー光学系４へ導かれる。

以下、説明を単純化するために、空間光変調器３１と３２とは互いに同じ構成を有するものとする。したがって、空間光変調器３１，３２の構成および作用に関する共通点については、一方の空間光変調器３１に着目して説明する。また、偏向部材３５の反射面３５ａと反射面３５ｂ、および偏向部材３６の反射面３６ａと反射面３６ｂとは、光軸ＡＸを含んでＸＹ平面に平行な面に関して対称に配置されているものとする。

空間光変調器３１は、図３に示すように、所定面に沿って二次元的に配列された複数のミラー要素３１ａと、複数のミラー要素３１ａを保持する基盤３１ｂと、基盤３１ｂ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３１ａの姿勢を個別に制御駆動する駆動部３１ｃとを備えている。空間光変調器３１の基盤３１ｂは、傾斜可能なステージ３３により保持されている。ステージ３３は、制御部ＣＲからの制御信号に基づき、例えばＸ方向およびＹ方向を回転軸として所望の角度だけ回転するように構成されている。

したがって、基盤３１ｂを保持して傾斜可能なステージ３３の作用により、空間光変調器３１の複数のミラー要素の配列面の向きが変化する。同様に、空間光変調器３２の基盤３２ｂは、傾斜可能なステージ３４により保持されている。ステージ３４は、ステージ３３と同様に、制御部ＣＲからの制御信号に基づき、例えばＸ方向およびＹ方向を回転軸として所望の角度だけ回転するように構成されている。したがって、基盤３２ｂを保持して傾斜可能なステージ３４の作用により、空間光変調器３２の複数のミラー要素３２ａの配列面の向きが変化する。

空間光変調器３１（３２）は、図４に示すように、二次元的に配列された複数の微小なミラー要素３１ａ（３２ａ）を備え、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可変的に付与して射出する。説明および図示を簡単にするために、図３および図４では空間光変調器３１（３２）が４×４＝１６個のミラー要素３１ａ（３２ａ）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３１ａ（３２ａ）を備えている。

以下、空間光変調ユニット３の基本的な作用の説明の理解を容易にするために、空間光変調器３１の複数のミラー要素３１ａの配列面と、空間光変調器３２の複数のミラー要素３２ａの配列面とが、光軸ＡＸを含んでＸＹ平面に平行な面に関して対称になるように設定されているものとする。

図３を参照すると、光軸ＡＸと平行な方向に沿って偏向部材３５（図３では不図示）の反射面３５ａに入射して空間光変調器３１に向かって反射された光線群のうち、光線Ｌ１は複数のミラー要素３１ａ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。

空間光変調器３１では、すべてのミラー要素３１ａの反射面が配列面に沿って整列した整列状態において、光軸ＡＸと平行な方向に沿って反射面３６ａに入射した光線が、空間光変調器３１で反射された後に、偏向部材３６（図３では不図示）の反射面３６ａにより光軸ＡＸと平行な方向に反射されるように構成されている。また、空間光変調器３１の複数のミラー要素３１ａの配列面は、上述したように、リレー光学系４の前側焦点位置またはその近傍に位置決めされている。

したがって、空間光変調器３１の複数のミラー要素ＳＥａ〜ＳＥｄによって反射されて所定の角度分布が与えられた光は、所定面５に所定の光強度分布ＳＰ１〜ＳＰ４を形成し、ひいてはマイクロフライアイレンズ７の入射面に光強度分布ＳＰ１〜ＳＰ４に対応した光強度分布を形成する。すなわち、リレー光学系４は、空間光変調器３１の複数のミラー要素ＳＥａ〜ＳＥｄが射出光に与える角度を、空間光変調器３１の遠視野領域（フラウンホーファー回折領域）である所定面５上での位置に変換する。

同様に、空間光変調器３２を経た光は、付与された空間的な光変調に応じた光強度分布を、所定面５に、ひいてはマイクロフライアイレンズ７の入射面に形成する。こうして、マイクロフライアイレンズ７の直後の照明瞳に形成される光強度分布（瞳強度分布）は、空間光変調器３１およびリレー光学系４，６がマイクロフライアイレンズ７の入射面に形成する第１の光強度分布と、空間光変調器３２およびリレー光学系４，６がマイクロフライアイレンズ７の入射面に形成する第２の光強度分布との合成分布に対応した分布となる。

空間光変調器３１は、図４に示すように、平面形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反射素子であるミラー要素３１ａを含む可動マルチミラーである。各ミラー要素３１ａ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３１ｃの作用により独立に制御される。各ミラー要素３１ａは、その反射面に平行な二方向であって互いに直交する二方向（例えばＸ方向およびＹ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３１ａ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。

なお、各ミラー要素３１ａ（３２ａ）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４には外形が正方形状のミラー要素３１ａ（３２ａ）を示しているが、ミラー要素３１ａ（３２ａ）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３１ａ（３２ａ）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）とすることができる。また、光利用効率の観点から、隣り合う２つのミラー要素３１ａ（３２ａ）の間隔を必要最小限に抑えることができる。

本実施形態では、空間光変調器３１（３２）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３１ａ（３２ａ）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３１ａ（３２ａ）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。

空間光変調器３１（３２）では、制御部ＣＲからの制御信号に応じて作動する駆動部３１ｃ（３２ｃ）の作用により、複数のミラー要素３１ａ（３２ａ）の姿勢がそれぞれ変化し、各ミラー要素３１ａ（３２ａ）がそれぞれ所定の向きに設定される。一例として、空間光変調器３１の複数のミラー要素３１ａによりそれぞれ所定の角度で反射された光は、図５に示すように、マイクロフライアイレンズ７の入射面に、光軸ＡＸを挟んでＸ方向に対称的に配置された一対の円形状の光強度分布２０ａ，２０ｂのうち、−Ｘ方向側の光強度分布２０ａを形成する。第２空間光変調器３２を経た光は、マイクロフライアイレンズ７の入射面に、＋Ｘ方向側の光強度分布２０ｂを形成する。

こうして、一対の空間光変調器３１，３２を経た光は、マイクロフライアイレンズ７の後側焦点面またはその近傍の照明瞳に、２極状の光強度分布２０（２０ａ，２０ｂ）に対応する２極状の光強度分布２１（２１ａ，２１ｂ）を形成する。さらに、マイクロフライアイレンズ７の直後の照明瞳と光学的に共役な別の照明瞳の位置、すなわち結像光学系１０の瞳位置および投影光学系ＰＬの瞳位置（開口絞りＡＳが配置されている位置）にも、２極状の光強度分布２０に対応する２極状の光強度分布が形成される。

本実施形態では、並列的に配置された空間光変調器３１と３２とを備えた空間光変調ユニット３の作用により、瞳強度分布の形状および大きさを自在に且つ迅速に変化させ、ひいては多様性に富んだ照明条件を実現することができる。しかしながら、空間光変調器３１，３２では、ミラー要素３１ａ，３２ａの傾き角が印加電圧に対して線形的に変化しないだけでなく、印加電圧と傾き角との非線形性がミラー要素毎にばらつき且つ経時的に変動する傾向があるため、所望の瞳強度分布を正確に且つ安定的に形成することは困難である。

印加電圧と傾き角との非線形性に起因する傾き角誤差は、非線形性的なうねり成分と、感度変動の成分とに大別される。この２つの誤差成分に共通する特徴は、入力信号である印加電圧が大きくなるほど誤差量が大きくなる点である。具体的に、感度変動の成分は印加電圧にほぼ線形的に比例して増大する傾向があり、非線形性的なうねり成分は印加電圧のほぼ二乗に比例して増大する傾向がある。以下、従来技術における不都合を理解するために、空間光変調器３１，３２の複数のミラー要素３１ａ，３２ａの配列面がＸＹ平面に平行な状態で固定されているものとする。

この場合、すべてのミラー要素３１ａ，３２ａの反射面が配列面に沿って整列した整列状態では、空間光変調器３１，３２を経た光はマイクロフライアイレンズ７の入射面と光軸ＡＸとの交点に集光する。上述したように、ミラー要素３１ａ，３２ａが射出光に与える角度は、所定面５上での位置、ひいてはマイクロフライアイレンズ７の入射面での位置に変換される。換言すれば、ミラー要素３１ａ，３２ａの整列状態からの傾き角は、傾いたミラー要素３１ａ，３２ａを経た光がマイクロフライアイレンズ７の入射面に達する位置と光軸ＡＸとの距離に対応している。

したがって、図６に示すように、マイクロフライアイレンズ７の入射面に２極状の光強度分布２０を形成するには、空間光変調器３１，３２のミラー要素３１ａ，３２ａのうちの少なくとも１つが、マイクロフライアイレンズ７の入射面での距離Ｄ１に対応する角度θ１だけ整列状態から傾く必要がある。Ｄ１は、光軸ＡＸから光強度分布２０ａ，２０ｂの最も離れた点４１，４２までの距離であり、光軸ＡＸを中心として光強度分布２０ａ，２０ｂに外接する円４３の半径Ｒ１に等しい。すなわち、従来技術において２極状の光強度分布２０を形成するためにミラー要素３１ａ，３２ａに要求される最大傾き角θ１は、マイクロフライアイレンズ７の入射面での距離Ｄ１に対応する値である。

一般に、空間光変調器３１，３２は、ミラー要素３１ａ，３２ａを経た光がマイクロフライアイレンズ７の入射面において照明瞳の有効領域に対応する瞳領域４４内の任意の位置に達するように設計される。したがって、任意の瞳強度分布を形成するためにミラー要素３１ａ，３２ａに要求される最大傾き角θｍは、円形状の瞳領域４４の半径Ｒｐに対応した値になる。

これに対し、本実施形態では、制御部ＣＲからの指令に基づいて傾斜可能なステージ３３，３４が、空間光変調器３１，３２の複数のミラー要素３１ａ，３２ａの配列面の向きを変化させる変更部を構成している。換言すれば、変更部としてのステージ３３，３４の作用により、空間光変調器３１，３２の複数のミラー要素３１ａ，３２ａの配列面の向きをそれぞれ可変的に設定することができるように構成されている。

本実施形態では、図７に示すように、２極状の光強度分布２０の形成に際して、ミラー要素３１ａの整列状態において空間光変調器３１を経た光が円形状の光強度分布２０ａの中心２０ａｃに集光するように、制御部ＣＲがステージ３３を介して空間光変調器３１のミラー要素３１ａの配列面の向きを設定する。同様に、ミラー要素３２ａの整列状態において空間光変調器３２を経た光が円形状の光強度分布２０ｂの中心２０ｂｃに集光するように、制御部ＣＲがステージ３４を介して空間光変調器３２のミラー要素３２ａの配列面の向きを設定する。そして、本実施形態では、ミラー要素３１ａの配列面の向きがステージ３３を介して設定された後、各ミラー要素３１ａの各々の姿勢を制御することができる。また、本実施形態では、全てのミラー要素３２ａの配列面の向きがステージ３４を介して設定された後、各ミラー要素３２ａの各々の姿勢を制御することができる。

２極状の光強度分布２０を形成する場合、ミラー要素３１ａ，３２ａに要求される最大傾き角θ２は、マイクロフライアイレンズ７の入射面での距離Ｄ２に対応する値になる。距離Ｄ２は、円形状の光強度分布２０ａ，２０ｂの半径に等しく、光軸ＡＸから点４１，４２までの距離Ｄ１に比してかなり小さい。このことは、本実施形態において２極状の光強度分布２０の形成に要求されるミラー要素３１ａ，３２ａの整列状態からの所要の最大傾き角θ２が、従来技術における所要の最大傾き角θ１に比してかなり小さいことを意味している。

本実施形態では、ステージ３３、３４を介してミラー要素３１ａ、３２ａの配列面の向きを設定した後、各ミラー要素３１ａ、３２ａの各々の姿勢を制御することができるので、２極状の光強度分布２０を形成するために各ミラー要素３１ａ，３２ａに要求される最大傾き角θ２が従来技術に比して小さく抑えられ、ひいては印加電圧と各ミラー要素３１ａ，３２ａの傾き角との非線形性に起因する傾き角誤差の発生が小さく抑えられる。その結果、印加電圧と傾き角との非線形性がミラー要素３１ａ，３２ａ毎にばらつき且つ経時的に変動する傾向があっても、印加電圧と傾き角との非線形性の影響を小さく抑えて、所望の２極状の光強度分布２０（２１）を正確に且つ安定的に形成することができる。

以上のように、本実施形態では、制御部ＣＲからの指令に基づいて傾斜可能なステージ３３，３４の作用により、マイクロフライアイレンズ７の直後の照明瞳に形成すべき光強度分布２１の外形形状に応じて、空間光変調器３１，３２の複数のミラー要素３１ａ，３２ａの配列面の向きを可変的に設定することが可能である。その結果、２極状の光強度分布２０の形成に要求されるミラー要素３１ａ，３２ａの整列状態からの所要の最大傾き角θ２が、従来技術における所要の最大傾き角θ１に比して小さく抑えられる。

こうして、本実施形態の照明光学系（２〜１０）では、印加電圧とミラー要素の傾き角との非線形性の影響を小さく抑えて、所望の２極状の光強度分布２０を、ひいては所望の瞳強度分布を正確に且つ安定的に形成することができる。また、本実施形態の露光装置（２〜ＷＳ）では、所望の瞳強度分布を正確に且つ安定的に形成する照明光学系（２〜１０）を用いて、転写すべきマスクＭの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。

なお、上述の実施形態では、２極状の光強度分布２０の形成に際して、整列状態の空間光変調器３１，３２を経た光が光強度分布２０ａ，２０ｂの中心２０ａｃ，２０ｂｃに集光するように、空間光変調器３１，３２のミラー要素３１ａ，３２ａの配列面の向きを設定している。しかしながら、これに限定されることなく、例えば整列状態の空間光変調器３１，３２を経た光が光強度分布２０ａ，２０ｂの領域内の任意の位置に集光するように配列面の向きを設定しても、上述の実施形態と同様の効果が得られる。

また、上述の実施形態では、照明瞳に２極状の瞳強度分布２１が形成される２極照明を例にとって、本発明の作用効果を説明している。しかしながら、２極照明に限定されることなく、例えば２極以外の複数極状（３極状、４極状、５極状など）の瞳強度分布が形成される複数極照明、輪帯状の瞳強度分布が形成される輪帯照明、円形状の瞳強度分布が形成される円形照明などに対しても、同様に本発明を適用して同様の作用効果を得ることができることは明らかである。

一例として、４極照明に対する本実施形態の適用について考える。図８を参照すると、空間光変調器３１の複数のミラー要素３１ａによりそれぞれ所定の角度で反射された光は、マイクロフライアイレンズ７の入射面に、光軸ＡＸを挟んでＸ方向およびＺ方向に対称的に配置された４つの円形状の光強度分布５０ａ，５０ｂのうち、−Ｘ方向側の光強度分布５０ａおよび＋Ｚ方向側の光強度分布５０ａを形成する。第２空間光変調器３２を経た光は、マイクロフライアイレンズ７の入射面に、＋Ｘ方向側の光強度分布５０ｂおよび−Ｚ方向側の光強度分布５０ｂを形成する。

こうして、一対の空間光変調器３１，３２を経た光は、マイクロフライアイレンズ７の後側焦点面またはその近傍の照明瞳に、４極状の光強度分布５０（５０ａ，５０ｂ）に対応する４極状の光強度分布５１（５１ａ，５１ｂ）を形成する。さらに、マイクロフライアイレンズ７の直後の照明瞳と光学的に共役な別の照明瞳の位置、すなわち結像光学系１０の瞳位置および投影光学系ＰＬの瞳位置にも、４極状の光強度分布５０に対応する４極状の光強度分布が形成される。

複数のミラー要素３１ａ，３２ａの配列面がＸＹ平面に平行な状態で固定された従来技術では、図９に示すように、４極状の光強度分布５０を形成するために、ミラー要素３１ａ，３２ａのうちの少なくとも１つが、マイクロフライアイレンズ７の入射面での距離Ｒ３に対応する角度θ３だけ整列状態から傾く必要がある。距離Ｒ３は、光軸ＡＸを中心として光強度分布５０ａ，５０ｂに外接する円４５の半径に等しい。すなわち、従来技術において４極状の光強度分布５０を形成するためにミラー要素３１ａ，３２ａに要求される最大傾き角θ３は、マイクロフライアイレンズ７の入射面での距離Ｒ３に対応する値である。

これに対し、複数のミラー要素３１ａ，３２ａの配列面の向きを可変的に設定可能な本実施形態では、図１０に示すように、４極状の光強度分布５０の形成に際して、ミラー要素３１ａの整列状態において空間光変調器３１を経た光が一対の光強度分布５０ａの中心５０ａｃの中間位置５０ａｍに集光するように、制御部ＣＲがステージ３３を介して空間光変調器３１のミラー要素３１ａの配列面の向きを設定する。同様に、ミラー要素３２ａの整列状態において空間光変調器３２を経た光が一対の光強度分布５０ｂの中心５０ｂｃの中間位置５０ｂｍに集光するように、制御部ＣＲがステージ３４を介して空間光変調器３２のミラー要素３２ａの配列面の向きを設定する。そして、本実施形態では、ミラー要素３１ａの配列面の向きがステージ３３を介して設定された後、各ミラー要素３１ａの各々の姿勢を制御することができる。また、本実施形態では、全てのミラー要素３２ａの配列面の向きがステージ３４を介して設定された後、各ミラー要素３２ａの各々の姿勢を制御することができる。

４極状の光強度分布５０を形成する場合、ミラー要素３１ａ，３２ａに要求される最大傾き角θ４は、マイクロフライアイレンズ７の入射面での距離Ｄ３に対応する値になる。距離Ｄ３は、中間位置５０ａｍ，５０ｂｍと中心５０ａｃ，５０ｂｃとの距離と、円形状の光強度分布５０ｂの半径との和に等しく、光軸ＡＸを中心とした外接円４５の半径Ｄ３よりも小さい。したがって、本実施形態において４極状の光強度分布５０の形成に要求されるミラー要素３１ａ，３２ａの整列状態からの所要の最大傾き角θ４は、従来技術における所要の最大傾き角θ３に比して小さい。

本実施形態では、ステージ３３、３４を介してミラー要素３１ａ、３２ａの配列面の向きを設定した後、各ミラー要素３１ａ、３２ａの各々の姿勢を制御することができるので、４極状の光強度分布５０を形成するためにミラー要素３１ａ，３２ａに要求される最大傾き角θ４が従来技術に比して小さく抑えられ、ひいては印加電圧とミラー要素３１ａ，３２ａの傾き角との非線形性に起因する傾き角誤差の発生が小さく抑えられる。その結果、印加電圧と傾き角との非線形性がミラー要素３１ａ，３２ａ毎にばらつき且つ経時的に変動する傾向があっても、印加電圧と傾き角との非線形性の影響を小さく抑えて、所望の４極状の光強度分布５０（５１）を正確に且つ安定的に形成することができる。

なお、４極照明に関する上述の説明では、整列状態の空間光変調器３１，３２を経た光が一対の光強度分布５０ａ，５０ｂの中間位置５０ａｍ，５０ｂｍに集光するように、空間光変調器３１，３２のミラー要素３１ａ，３２ａの配列面の向きを設定している。しかしながら、例えば４つの空間光変調器を並列的に配置し、整列状態の各空間光変調器を経た光が光強度分布５０ａ，５０ｂの中心（あるいは光強度分布５０ａ，５０ｂの領域内の任意の位置）に集光するように配列面の向きを設定することにより、最大傾き角θ４をさらに小さく抑え、ひいては傾き角誤差の発生をさらに小さく抑えることができる。

本実施形態では、空間光変調器３１、３２における複数のミラー要素３１ａ、３２ａの配列面の向きは、基盤３１ｂ、３２ｂを保持したステージ３３、３４が傾斜することによって変化したが、この構成に限定されない。例えば、ステージ３３、３４に対して、基盤３１ｂ、３２ｂを傾斜可能に取り付け、基盤３１ｂ、３２ｂをステージ３３、３４に対して傾斜させることによって、複数のミラー要素３１ａ、３２ａの配列面の向きを変化させてもよい。

上述の説明では、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。

上述の実施形態では、オプティカルインテグレータとして、マイクロフライアイレンズ７を用いているが、その代わりに、内面反射型のオプティカルインテグレータ（典型的にはロッド型インテグレータ）を用いても良い。この場合、リレー光学系６の代わりに、所定面５からの光を集光する集光光学系を配置する。そして、マイクロフライアイレンズ７とコンデンサー光学系８との代わりに、所定面５からの光を集光する集光光学系の後側焦点位置またはその近傍に入射端が位置決めされるようにロッド型インテグレータを配置する。このとき、ロッド型インテグレータの射出端がマスクブラインド９の位置になる。ロッド型インテグレータを用いる場合、このロッド型インテグレータの下流の結像光学系１０内の、投影光学系ＰＬの開口絞りＡＳの位置と光学的に共役な位置を照明瞳面と呼ぶことができる。また、ロッド型インテグレータの入射面の位置には、照明瞳面の二次光源の虚像が形成されることになるため、この位置およびこの位置と光学的に共役な位置も照明瞳面と呼ぶことができる。ここで、上記の集光光学系、上記の結像光学系、およびロッド型インテグレータを分布形成光学系とみなすことができる。

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。

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。

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１１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１１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）。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。

図１２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１２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。

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。

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。

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。

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号パンフ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。

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。

１ 光源
２ ビーム送光部
３ 空間光変調ユニット
３１，３２ 空間光変調器
３３，３４ ステージ
３５，３６ 偏向部材
４，６ リレー光学系
７ マイクロフライアイレンズ
８ コンデンサー光学系
９ マスクブラインド
１０ 結像光学系
ＤＴ 瞳強度分布計測部
ＣＲ 制御部
Ｍ マスク
ＭＳ マスクステージ
ＰＬ 投影光学系
Ｗ ウェハ
ＷＳ ウェハステージ

Claims (14)

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用いられる空間光変調ユニットおいて、
   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装置と、
   前記複数のミラー要素の配列面の向きを変化させる変更装置とを備えていることを特徴とする空間光変調ユニット。
2. 前記空間光変調装置は、前記複数のミラー要素を保持する基盤を有し、
   前記変更装置は、前記基盤を保持して傾斜可能なステージを有することを特徴とする請求項１に記載の空間光変調ユニット。
3. 前記空間光変調装置は、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又は請求項２に記載の空間光変調ユニット。
4. 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３に記載の空間光変調ユニット。
5. 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、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空間光変調ユニットと、
   前記空間光変調装置を経た光に基づいて、前記照明光学系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と、
   前記照明瞳に形成すべき光強度分布の外形形状に応じて、前記空間光変調装置および前記変更装置を制御する制御部とを備えていることを特徴とする照明光学系。
6. 前記空間光変調装置は、並列に配置された第１空間光変調器と第２空間光変調器とを有し、
   前記変更装置は、前記第１空間光変調器の複数のミラー要素の配列面の向きを変化させる第１変更部と、前記第２空間光変調器の複数のミラー要素の配列面の向きを変化させる第２変更部とを有し、
   前記制御部は、前記複数のミラー要素の反射面が配列面に沿って整列した整列状態において前記第１空間光変調器を経た光が前記照明瞳の第１領域に達するように前記第１変更部を制御し、且つ前記整列状態において前記第２空間光変調器を経た光が前記照明瞳の第２領域に達するように前記第２変更部を制御することを特徴とする請求項５に記載の照明光学系。
7. 前記分布形成光学系は、前記照明瞳に複数極状の光強度分布を形成し、
   前記制御部は、前記第１領域が前記複数極状の光強度分布のうちの第１極の領域内に位置するように前記第１変更部を制御し、且つ前記第２領域が前記複数極状の光強度分布のうちの第２極の領域内に位置するように前記第２変更部を制御することを特徴とする請求項６に記載の照明光学系。
8. 前記制御部は、前記第１領域が前記第１極の領域の中心に位置するように前記第１変更部を制御し、且つ前記第２領域が前記第２極の領域の中心に位置するように前記第２変更部を制御することを特徴とする請求項７に記載の照明光学系。
9. 前記分布形成光学系は、前記照明瞳に複数極状の光強度分布を形成し、
   前記制御部は、前記第１領域が前記複数極状の光強度分布のうちの第１極の領域と第２極の領域との間に位置するように前記第１変更部を制御し、且つ前記第２領域が前記複数極状の光強度分布のうちの第３極の領域と第４極の領域との間に位置するように前記第２変更部を制御することを特徴とする請求項６に記載の照明光学系。
10. 前記制御部は、前記第１領域が前記第１極の領域の中心と前記第２極の領域の中心との中間に位置するように前記第１変更部を制御し、且つ前記第２領域が前記第３極の領域の中心と前記第４極の領域の中心との中間に位置するように前記第２変更部を制御することを特徴とする請求項９に記載の照明光学系。
11. 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５乃至１０のいずれか１項に記載の照明光学系。
12. 所定のパターンを照明するための請求項５乃至１１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。
13. 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ていることを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
14. 請求項１２または１３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。

Images