JP2016191752A - 空間光変調器及びその使用方法、変調方法、露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】空間光変調器の複数の光学要素の隙間領域からの光の影響を抑制する。
【解決手段】基準平面Ａ１に沿って配列された複数のミラー要素３０の反射部３１を備え、入射する照明光ＩＬの位相を変調して射出する空間光変調器であって、その複数の反射部３１のうち、隣接する２つの反射部３１の間の隙間領域３４Ｙ，３４Ｘに入射して、その隙間領域３４Ｙ，３４Ｘから射出される照明光ＩＬ３の偏光状態を、反射部３１から反射される照明光ＩＬ１，ＩＬ２の偏光状態と異ならせる波長板３７Ｙ，３７Ｘを備える。
【選択図】図３

Description

複数の可動な光学要素を有する空間光変調器及びその使用方法、空間光変調器を用いる光の変調方法、空間光変調器を用いて物体を露光する露光技術、並びに露光技術を用いるデバイス製造方法に関する。

例えば半導体素子等のデバイス（電子デバイス又はマイクロデバイス）を製造するためのリソグラフィ工程で、マスクのパターンを投影光学系を介して感光性の基板に露光するために露光装置が使用されている。最近では、複数種類のデバイス毎に、さらに基板の複数のレイヤ毎にそれぞれマスクを用意することによる製造コストの増大を抑制し、各デバイスを効率的に製造するために、マスクの代わりに、それぞれ傾斜角が可変の多数の微小ミラーのアレイ(配列）を有する空間光変調器(spatial light modulator)を用いて、投影光学系の物体面に可変のパターンを生成するいわゆるマスクレス方式の露光装置が提案されている。

従来の多数の微小ミラーのアレイを有する空間光変調器を使用する場合、隣接する微小ミラー間の隙間に入射した後に基盤等の構造物で反射されて隙間から射出する光が、微小ミラー自体からの反射光の状態を変えてしまう恐れがある。

米国特許第５，３３０，８７８号明細書

第１の態様によれば、光が入射する所定面内に配列された複数の可動光学要素を備え、該入射する光を変調して射出する空間光変調器であって、その複数の可動光学要素のうち、互いに隣接する２つのその可動光学要素の間の隙間に入射して前記隙間から射出される光の状態を、その可動光学要素から射出される光の状態と異ならせる変換部材を備えることを特徴とする空間光変調器が提供される。

第２の態様によれば、光が入射する所定面内に配列された複数の可動光学要素を備え、該入射する光を変調して射出する空間光変調器であって、その所定面の入射側に設けられる光透過部材を備え、該光透過部材は、その複数の可動光学要素のうち、互いに隣接する２つのその可動光学要素の間の隙間領域へ向かう光の状態を、その可動光学要素から射出される光の状態と異ならせる変換部材を備えることを特徴とする空間光変調器が提供される。

第３の態様によれば、露光光で基板を露光する露光装置において、第１の態様又は第２の態様の空間光変調器と、その空間光変調器のその複数の可動光学要素にその露光光を照射する照明光学系と、その複数の可動光学要素からの光をその基板に導いてその基板上にパターンを投影する投影光学系と、その基板に露光されるパターンを制御するために、その空間光変調器の複数の可動光学要素を個別に制御する制御装置と、を備える露光装置が提供される。

第４の態様によれば、第１の態様又は第２の態様の空間光変調器の複数の可動光学要素の配列に光を照射することと、その複数の可動光学要素を通過したその光を変調するように、その複数の可動光学要素を個別に制御することと、を含む空間光変調器の使用方法が提供される。
第５の態様によれば、露光光で基板を露光する露光方法において、第１の態様又は第２の態様の空間光変調器のその複数の可動光学要素の配列にその露光光を照射することと、その複数の可動光学要素からの光で投影光学系を介してその基板を露光することと、その基板に露光されるパターンを制御するために、その空間光変調器のその複数の光学要素を個別に制御することと、を含む露光方法が提供される。

第６の態様によれば、入射光を変調して射出する変調方法において、所定面内に配列された複数の可動光学要素に入射光を照射することと、該複数の可動光学要素を用いてその入射光を変調することと、を含み、その複数の可動光学要素のうち、互いに隣接する２つのその可動光学要素の間の隙間に入射して前記隙間から射出される光の状態を、その可動光学要素から射出される光の状態と異ならせることを特徴とする変調方法が提供される。

第７の態様によれば、入射光を変調して射出する変調方法において、所定面内に配列された複数の可動光学要素に入射光を照射することと、該複数の可動光学要素を用いてその入射光を変調することと、を含み、その複数の可動光学要素のうち、互いに隣接する２つのその可動光学要素の間の隙間へ向かう光の状態を、その可動光学要素から射出される光の状態と異ならせることを特徴とする変調方法が提供される。

第８の態様によれば、露光光で基板を露光する露光方法において、第６の態様又は第７の態様の変調方法を用いて、その露光光を変調することと、該変調された光で投影光学系を介してその基板を露光することと、その基板に露光されるパターンを制御するために、その複数の可動光学要素を個別に制御することと、を含む露光方法が提供される。
第９の態様によれば、第３の態様の露光装置或いは第５の態様又は第８の態様の露光方法を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、そのパターンが形成されたその基板を処理することと、を含むデバイス製造方法が提供される。

実施形態の一例の露光装置の概略構成を示す図である。 （Ａ）は図１中のＳＬＭ２８の一部を示す拡大斜視図、（Ｂ）は図２（Ａ）の一つのミラー要素を示す拡大斜視図である。 （Ａ）は２つの隣接するミラー要素を示す拡大断面図、（Ｂ）はその２つのミラー要素を示す拡大平面図である。 ミラー要素の上下方向の移動量と反射率との関係を示す図である。 （Ａ）は空間光変調器で設定される反射光の位相分布の一例を示す部分拡大平面図、（Ｂ）は図５（Ａ）のＹ軸に沿う直線上の反射光の振幅分布を示す図、（Ｃ）はその振幅分布の光によって形成される像の強度分布を示す図である。 （Ａ）は比較例の空間光変調器によって設定される反射光の位相分布を示す平面図、（Ｂ）は図６（Ａ）のＹ軸に沿う直線上の反射光の振幅分布を示す図、（Ｃ）はその振幅分布の光によって形成される像の強度分布を示す図である。 露光方法の一例を示すフローチャートである。 （Ａ）は走査露光時のウエハのショット領域を示す図、（Ｂ）はステップ・アンド・リピート方式で露光する際のウエハのショット領域を示す図である。 変形例の２つの隣接するミラー要素を示す拡大断面図である。 他の実施形態の露光装置の概略構成を示す図である。 電子デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。

以下、実施形態の一例につき図１〜図８（Ｂ）を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る空間光変調器(spatial light modulator: ＳＬＭ)を使用するマスクレス方式の露光装置ＥＸの概略構成を示す。図１において、露光装置ＥＸは、パルス発光を行う露光用の光源２と、光源２からの露光用の照明光（露光光）ＩＬで被照射面を照明する照明光学系ＩＬＳと、ほぼその被照射面又はその近傍の面上に二次元のアレイ(array: 配列)として配列されたそれぞれ高さが可変の微小ミラー（可動反射要素）である多数のミラー要素３０を備えた空間光変調器２８と、空間光変調器２８（以下、ＳＬＭ２８という）を駆動する変調制御部４８とを備えている。さらに、露光装置ＥＸは、多数のミラー要素３０によって生成された反射型の凹凸パターン（位相分布を持つ反射型マスクパターン）で反射された照明光ＩＬを受光して、その凹凸パターン（位相分布）に対応して形成される空間像（デバイスパターン像）を感光性の基板としての半導体ウエハ（以下、単にウエハという）Ｗの表面に投影する投影光学系ＰＬと、ウエハＷの位置決め及び移動を行うウエハステージＷＳＴと、装置全体の動作を統括制御するコンピュータよりなる主制御系４０と、各種制御系等とを備えている。

以下、図１において、ウエハステージＷＳＴの底面（不図示のガイド面に平行な面）に垂直にＺ軸を設定し、Ｚ軸に垂直な平面内において図１の紙面に平行な方向にＹ軸を、図１の紙面に垂直な方向にＸ軸を設定して説明する。また、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に平行な軸の回りの角度をそれぞれθｘ方向、θｙ方向、θｚ方向の角度とも呼ぶ。本実施形態では、露光時にウエハＷはＹ方向（走査方向）に走査又は移動される。

光源２としては、波長１９３ｎｍでパルス幅５０ｎｓ程度のほぼ直線偏光のレーザ光を４〜６ｋＨｚ程度の周波数でパルス発光するＡｒＦエキシマレーザ光源が使用されている。なお、光源２として、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ光源、パルス点灯される発光ダイオード、又はＹＡＧレーザ若しくは固体レーザ（半導体レーザ等）から出力されるレーザ光の高調波を生成する固体パルスレーザ光源等も使用できる。固体パルスレーザ光源は、例えば波長１９３ｎｍ（これ以外の種々の波長が可能）でパルス幅１ｎｓ程度のレーザ光を１〜２ＭＨｚ程度の周波数でパルス発光可能である。

本実施形態においては、光源２には電源部４２が連結されている。主制御系４０が、パルス発光のタイミング及び光量（パルスエネルギー）を指示する発光トリガパルスＴＰを電源部４２に供給する。その発光トリガパルスＴＰに同期して電源部４２は、指示されたタイミング及び光量で光源２にパルス発光を行わせる。
光源２から射出された断面形状が矩形でほぼ平行光束のパルスレーザ光よりなる照明光ＩＬは、照明光学系ＩＬＳに入射する。本実施形態の照明光学系ＩＬＳは、一例としてそれぞれ直交する２つの軸の回りの傾斜角が可変の多数の微小なミラー要素１０ａ（可動反射要素）のアレイを有する空間光変調器１０（以下、ＳＬＭ１０という）を備えている。照明光学系ＩＬＳにおいて、照明光ＩＬは、一対のレンズよりなるビームエキスパンダ４、照明光ＩＬの偏光状態を制御する１／２波長板等を有する偏光制御光学系６及びミラー８Ａを介して、ＳＬＭ１０の多数のミラー要素１０ａの反射面を照明する。ＳＬＭ１０で反射された照明光ＩＬは、レンズ１４ａ，１４ｂよりなるリレー光学系１４及びミラー８Ｂを介してマイクロレンズアレイ１６に入射する。マイクロレンズアレイ１６に入射した照明光ＩＬは、マイクロレンズアレイ１６を構成する多数の微小なレンズエレメントによって二次元的に分割され、各レンズエレメントの後側焦点面である照明光学系ＩＬＳの瞳面（以下、照明瞳面という）ＩＰＰには二次光源（面光源）が形成される。

なお、空間光変調器１０の代わりに、回折光学素子を使用してもよい。
また、偏光制御光学系６として、例えば米国特許第７，４２３，７３１号公報に開示される偏光制御光学系を適用してもよい。また、偏光制御系として、米国公開公報第２００６／０１７０９０１号公報、第２００７／０１４６６７６号公報、第２００７／０１９５３０５号公報、第２０１０／０１６５３１８号公報、第２０１４／０２１１１７４号公報及び第２０１４／０２３３００８号公報等に開示される偏光制御系を用いてもよい。

ＳＬＭ１０の多数のミラー要素１０ａの２つの軸の回りの傾斜角の分布を制御することによって、照明瞳面ＩＰＰにおける光強度分布（瞳輝度分布）を通常照明、輪帯照明、複数極照明、又はレチクルのパターンに対して最適化した照明等のための任意の分布に設定できる。照明条件に応じたＳＬＭ１０の多数のミラー要素１０ａの傾斜角の分布は、変調制御部４９によって制御される。なお、傾斜角可変型のＳＬＭ１０の代わりに、それぞれ高さが可変の多数のミラー要素のアレイを有する空間光変調器、又は複数の回折光学素子を使用することも可能である。また、マイクロレンズアレイ１６の代わりにフライアイレンズ等を使用してもよい。

照明瞳面ＩＰＰに形成された二次光源からの照明光ＩＬは、第１リレーレンズ１８、視野絞り２０、光路を−Ｚ方向に折り曲げるミラー８Ｃ、第２リレーレンズ２２、コンデンサ光学系２４、及びミラー８Ｄを介して、ＸＹ平面に平行な被照射面（設計上の転写用のパターンが配置される面）にθｘ方向に平均的な入射角αで入射する。言い換えると、その被照射面に対して照明光学系ＩＬＳの光軸ＡＸＩはθｘ方向に入射角αで交差している。入射角αは例えば数度（ｄｅｇ）から数１０度である。その被照射面又はその近傍の面に、ＳＬＭ２８の２次元のアレイ状に配列された多数のミラー要素３０の電源オフ時の反射面が配置される。ビームエキスパンダ４からコンデンサ光学系２４及びミラー８Ｄまでの光学部材を含んで照明光学系ＩＬＳが構成されている。照明光学系ＩＬＳからの照明光ＩＬは、ＳＬＭ２８の多数のミラー要素３０のアレイ上のＸ方向に細長い長方形状の照明領域２６Ａをほぼ均一な照度分布で照明する。多数のミラー要素３０は、照明領域２６Ａを含む長方形の領域にＸ方向及びＹ方向に所定ピッチで配列されている。照明光学系ＩＬＳ及びＳＬＭ２８は、不図示のフレームに支持されている。

図２（Ａ）は、図１中のＳＬＭ２８の反射面の一部を示す拡大斜視図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）中の一つのミラー要素３０を示す拡大斜視図である。図２（Ａ）において、ＳＬＭ２８は、平板状のベース部材３２と、ベース部材３２の上面にＸ方向及びＹ方向にそれぞれピッチ（周期）ｐｘ及びｐｙで配列された複数のミラー要素３０とを備えている。ミラー要素３０は、それぞれＸ方向の幅ａｘ（＜ｐｘ）及びＹ方向の幅ａｙ（＜ｐｙ）の矩形の反射部３１を有し、反射部３１の上面は入射する光を反射する平坦な反射面３１ａである。Ｘ方向及びＹ方向に隣接する２つの反射部３１の間の領域がそれぞれ隙間領域３４Ｘ及び３４Ｙである。隙間領域３４ＸのＸ方向の幅ｇｘ（以下、反射部３１のＸ方向の間隔ともいう）、及び隙間領域３４ＹのＹ方向の幅ｇｙ（以下、反射部３１のＹ方向の間隔ともいう）に関して次の関係が成立する。

ｐｘ＝ａｘ＋ｇｘ …（１Ａ）、 ｐｙ＝ｂｙ＋ｇｙ …（１Ｂ）
反射部３１の間隔ｇｘ及びｇｙは、それぞれ隣接する２つのミラー要素３０の配列方向の間隔と言うこともできる。また、隙間領域３４Ｘ，３４Ｙを隣接する２つのミラー要素３０（反射部３１）間のスリットとみなすとき、間隔ｇｘ，ｇｙをそれぞれスリット幅と言うこともできる。一例として反射部３１は正方形であり、幅ａｘ及びａｙは互いに等しく、ピッチｐｘ，ｐｙも互いに等しい。この場合、反射部３１の間隔ｇｘ，ｇｙも互いに等しくなる。なお、反射部３１は長方形や六角形等の多角形でもよく、ピッチｐｘ，ｐｙは互いに異なってもよい。さらに、間隔ｇｘ，ｇｙは互いに異なっていてもよい。なお、反射部３１の間隔ｇｘ及びｇｙは、それぞれ隣接する２つのミラー要素３０の反射面３１ａの配列方向の間隔と言うこともできる。また、隣接する２つのミラー要素３０（反射部３１）における互いに対向する辺同士（隙間領域を挟んで配置される２つのミラー要素の隙間領域側の辺同士）は、互いに平行であってもよい。

ＳＬＭ２８の反射面において、Ｘ方向にｉ番目（ｉ＝１，２，…，Ｉ）及びＹ方向にｊ番目（ｊ＝１，２，…，Ｊ）の位置Ｐ（ｉ，ｊ）にそれぞれミラー要素３０の反射部３１が配置されている（Ｉ及びＪはそれぞれ２以上の整数）。一例として、ミラー要素３０のＹ方向（ウエハＷの走査方向に対応する方向）の配列数Ｊは数１００〜数１０００であり、Ｘ方向の配列数Ｉは配列数Ｊの数倍〜数１０倍である。また、ミラー要素３０の配列のピッチｐｘ（＝ｐｙ）は例えば１０μｍ〜０．５μｍ程度としてもよい。

また、ミラー要素３０は、反射部３１の底面に細い軸部３１ｂ（図３（Ａ）参照）を介して連結された反射部３１よりも小さい矩形の平板状の連結部３３と、ベース部材３２に対してＺ方向に変位可能に連結部３３を支持する複数のそれぞれ可撓性を持つヒンジ部３５Ａ，３５Ｂ（図２（Ｂ）参照）と、ベース部材３２の表面に形成された薄いほぼ正方形の電極３６Ａと、連結部３３の底面に電極３６Ａに対向するように形成された薄いほぼ正方形の電極３６Ｂ（図３（Ａ）参照）とを有する。なお、一例としてミラー要素３０は２つのヒンジ部３５Ａ，３５Ｂを有するが、例えばヒンジ部３５Ａ，３５Ｂを９０度回転したような配置でさらに２つのヒンジ部（不図示）を設けてもよい。

図３（Ａ）は、図２（Ａ）の位置Ｐ（ｉ，ｊ−１）及びＰ（ｉ，ｊ）にあるミラー要素３０を示す拡大断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の平面図である。図３（Ａ）において、ベース部材３２は、一例として、例えばシリコン（Ｓｉ）よりなる平板状の基材３２Ａと、基材３２Ａの表面に形成された窒化ケイ素（例えばＳｉ3Ｎ4）等の絶縁層３２Ｂとから構成されている。また、一例として、反射部３１及び軸部３１ｂは、アルミニウム等の高反射率の材料から形成され、連結部３３はチタン及びアルミニウムの合金（ＴｉＡｌ）等の導電性の高い材料から形成され、ヒンジ部３５Ａ，３５Ｂは、チタン及びアルミニウムの合金、又はアルミニウム等の導電性の高い材料から形成されるとともに、可撓性を持たせるために断面積が小さく、かつ細長く形成されている。連結部３３のＹ方向の間隔ｇｃｙ及びＸ方向の間隔ｇｃｘは、それぞれ反射部３１の間隔ｇｘ，ｇｙよりも広く設定されている。一例として、間隔ｇｃｙと間隔ｇｃｘとは等しく設定されている。

また、電極３６Ａ，３６Ｂはチタン及びアルミニウムの合金又は銅（Ｃｕ）等の導電性の高い材料から形成されている。なお、連結部３３は導電性が高いため、連結部３３の底面の電極３６Ｂは省略することが可能である。また、反射部３１は、例えばポリシリコンからなる平板状の部材の表面に高反射率の材料（例えばアルミニウム等）よりなる反射膜を形成したものを使用することも可能である。

また、ベース部材３２の表面には、ミラー要素３０毎に対応する電極３６Ａ，３６Ｂ間に所定の電圧を印加するための信号ライン（不図示）がマトリクス状に設けられ、ヒンジ部３５Ａ，３５Ｂは、電極３６Ｂに対応する信号ライン（不図示）に接続されている。この構成によって、ミラー要素３０毎に、電極３６Ａと電極３６Ｂ（又は連結部３３）との間に所定の可変の電圧を印加して、連結部３３（及び反射部３１）をベース部材３２の法線方向（Ｚ方向）に駆動することができる。

一例として、電源オフ状態又は電源オン状態で電極３６Ａ，３６Ｂ間に電圧が印加されていない状態（第１の状態）では、位置Ｐ（ｉ，ｊ−１）のミラー要素３０で示すように、ミラー要素３０の反射面は、ＸＹ平面に平行な平面である基準平面Ａ１に合致している。一方、電源オン時で電極３６Ａ，３６Ｂ間に所定の電圧が印加されている状態（第２の状態）では、位置Ｐ（ｉ，ｊ）のミラー要素３０で示すように、ミラー要素３０の反射面は、ＸＹ平面に平行で基準平面Ａ１からＺ方向に間隔δａだけ変位した平面Ａ２に合致している。このように、ミラー要素３０の反射面の位置は、ミラー要素に入射する光の進行方向に沿って変更可能である。言い換えると、ミラー要素３０の反射面の位置は、投影光学系の光軸ＡＸＷの方向に沿って変更可能である。図１の変調制御部４８が、主制御系４０から設定される照明光ＩＬの位相分布（凹凸パターン）の情報に応じて、位置Ｐ（ｉ，ｊ）のミラー要素３０毎の電極３６Ａ，３６Ｂ間の電圧を制御する。各ミラー要素３０の反射率は例えば８０％程度以上であり、各ミラー要素３０は、その第１の状態又はその第２の状態のいずれかに設定される。

このような微小な立体構造のＳＬＭ２８は、例えばいわゆるＭＥＭＳ（Microelectromechanical Systems：微小電気機械システム）技術を用いて製造することが可能である。ＳＬＭ２８の各ミラー要素３０は、平行移動によって第１の状態又は第２の状態に設定できればよいだけであるため、ミラー要素３０の小型化及びミラー要素３０の配列数の増大が容易である。

以下ではＳＬＭ２８に入射する照明光ＩＬを、必要に応じて入射する領域に応じて照明光ＩＬ１，ＩＬ２，ＩＬ３として説明する。各ミラー要素３０の反射面が基準平面Ａ１に合致している状態（第１の状態）で、当該ミラー要素３０によって反射される照明光ＩＬ１の位相の変化量を第１の位相δ１とすると、本実施形態では位相δ１は０度（０°）である。また、各ミラー要素３０の反射面が基準平面Ａ１から間隔δａだけ変位した平面Ａ２に合致している状態（第２の状態）で、当該ミラー要素３０で反射される照明光ＩＬ２の位相の変化量を第２の位相δ２とすると、位相δ２は位相δ１に対して１８０度（π（ｒａｄ））異なっている。この場合、以下の関係が成立する。ただし、ＳＬＭ２８の製造誤差及び変調制御部４８による駆動誤差等を考慮して、位相δ２は、式（２Ｂ）に対して数度（ｄｅｇ）程度の誤差は許容される。なお、以下では単位のない位相はｒａｄを意味する。

δ１＝０度 …（２Ａ）， δ２＝１８０度＝π …（２Ｂ）
また、ミラー要素３０間の隙間領域３４Ｙ，３４Ｘに対向する部分のベース部材３２の表面に、隙間領域３４Ｙ，３４Ｘよりも例えば数％〜数１０％広い幅で、隙間領域３４Ｙ，３４Ｘに入射する照明光ＩＬ３の偏光状態を変換するための波長板３７Ｙ及び３７Ｘ（偏光状態の変換部材）が固定されている（図３（Ｂ）参照）。図３（Ａ）では、波長板３７Ｙ（波長板３７Ｘも同様）はベース部材３２の上層である絶縁層３２Ｂの表面に設けられているが、例えば電極３６Ａを広くして、電極３６Ａの表面に波長板３７Ｙを設けてもよい。ベース部材３２又は電極３６Ａの表面の反射率は例えば数１０％程度である。

本実施形態では、一例としてミラー要素３０に入射する照明光ＩＬは、Ｘ方向又はＹ方向を偏光方向とする直線偏光である。この場合、波長板３７Ｙ及び３７Ｘとしては、例えば水晶等の複屈折性光学材料で形成され、結晶軸の方向がＹ方向（又はＸ方向）に対して４５度傾斜している１／４波長板が使用される。このとき、波長板３７Ｙを通過してベース部材３２の表面で反射される照明光ＩＬ３に対して、波長板３７Ｙは１／２波長板として作用する。同様に、波長板３７Ｘも隙間領域３４Ｘに入射する照明光ＩＬ３に対して１／２波長板として作用する。このため、ベース部材３２の表面で反射されて波長板３７Ｘ，３７Ｙ及び隙間領域３４Ｘ，３４Ｙを通過してミラー要素３０の上方に戻される照明光ＩＬ３の偏光方向は、入射する照明光ＩＬ３の偏光方向、及び反射部３１で反射される照明光ＩＬ１，ＩＬ２の偏光方向に対して直交する方向となり、反射される照明光ＩＬ３は反射される照明光ＩＬ１．ＩＬ２と干渉しないことになる。この結果、隙間領域３４Ｙ，３４Ｘを通過してベース部材３２の表面で反射されてミラー要素３０の上方に戻される反射光ＩＬ３の影響が抑制される。

図４の曲線Ａ１及びＡ２は、それぞれの反射面が基準平面Ａ１に一致する隣接する２つのミラー要素３０の反射部３１とベース部材３２との距離を変化させた場合における、それらの２つのミラー要素３０からの反射光（隙間領域３４Ｙ，３４Ｘからの反射光も含む）の反射率を示し、図４の横軸はミラー要素３０の反射部３１とベース部材３２との距離である。また、実線の曲線Ａ１は、波長板３７Ｙ，３７Ｘを設けたときの反射率、点線の曲線Ａ２は波長板３７Ｙ，３７Ｘを設けないときの反射率を示す。波長板３７Ｙ，３７Ｘを設けた場合（曲線Ａ１）には、隙間領域３４Ｙ，３４Ｘからの反射光が反射部３１からの反射光と干渉しないため、ミラー要素３０の反射部３１とベース部材３２との距離が変わった場合でも、ほぼ同じ反射率を得る。このため、ＳＬＭ２８に製造誤差が生じた場合においても、ＳＬＭ２８によって目標とするパターン（位相分布）を高精度に生成できる。

これに対して、波長板３７Ｙ，３７Ｘを設けない場合（曲線Ａ２）には、隙間領域３４Ｙ，３４Ｘからの反射光が反射部３１からの反射光と干渉するため、特に反射部３１の間隔ｇｘ，ｇｙが広い場合には、ミラー要素３０の反射部３１とベース部材３２との距離が変わった際、反射率の変化量が大きくなる。このため、ＳＬＭ２８に製造誤差が生じた場合には、ＳＬＭ２８によってパターン（位相分布）を生成する際に、目標とするパターンとの差が大きくなる恐れがある。

本実施形態では、波長板３７Ｙ，３７Ｘが設けられているため、反射部３１の間隔ｇｘ，ｇｙは、例えば照明光ＩＬの波長程度からその波長の数１０倍程度の大きさに設定することができる。これによって、各ミラー要素３０の反射部３１を互いに独立に円滑に駆動できるとともに、ＳＬＭ２８で目標とするパターンを高精度に生成できる。さらに、隙間領域３４Ｙ，３４Ｘに入射する照明光ＩＬ３が反射されるため、ベース部材３２の発熱が抑制される。

図２（Ａ）において、ＳＬＭ２８の各ミラー要素３０はそれぞれ入射する照明光ＩＬの位相を０度変化させて反射する第１の状態、又は入射する照明光ＩＬの位相を１８０度（π）変化させて反射する第２の状態に制御される。以下では、その第１の状態に設定されたミラー要素３０を位相０のミラー要素、その第２の状態に設定されたミラー要素３０を位相πのミラー要素とも呼ぶ。

一例として、所定パルス数の照明光ＩＬの発光毎に、図１の主制御系４０が変調制御部４８に、ＳＬＭ２８によって設定される照明光ＩＬの位相分布（凹凸パターン）の情報を供給する。これに応じて変調制御部４８がＳＬＭ２８の各ミラー要素３０を位相０又は位相πに制御する。ウエハＷの表面にはその位相分布に応じた空間像が形成される。
図１において、ＳＬＭ２８の照明領域２６Ａ内の多数のミラー要素３０のアレイで反射された照明光ＩＬは、平均的な入射角αで投影光学系ＰＬに入射する。不図示のコラムに支持された光軸ＡＸＷを持つ投影光学系ＰＬは、ＳＬＭ２８（物体面）側に非テレセントリックであり、ウエハＷ（像面）側にテレセントリックの縮小投影光学系である。投影光学系ＰＬは、ＳＬＭ２８によって設定される照明光ＩＬの位相分布に応じた空間像の縮小像を、ウエハＷの１つのショット領域内の露光領域２６Ｂ（照明領域２６Ａと光学的に共役な領域）に形成する。投影光学系ＰＬの投影倍率βは例えば１／１０〜１／１００程度であり、その解像度（ハーフピッチ又は線幅）は、例えばＳＬＭ２８の１対のミラー要素３０及び境界部３４の像の幅（β・ｐｙ）程度である。言い換えると、投影光学系ＰＬの物体面において、１つのミラー要素３０のピッチｐｙよりも小さい構造は解像されない。例えば、ミラー要素３０及び境界部３４の大きさが数μｍ角程度、投影光学系ＰＬの投影倍率βが１／１００程度であれば、投影光学系ＰＬの解像度は数１０ｎｍ程度である。

ウエハＷ（基板）は、例えばシリコン又はＳＯＩ(silicon on insulator)等の円形の平板状の基材の表面に、フォトレジスト（感光材料）を数１０ｎｍ〜２００ｎｍ程度の厚さで塗布したものを含む。
本実施形態のように物体側に非テレセントリックの投影光学系ＰＬを用いることによって、ＳＬＭ２８の多数のミラー要素３０の反射面とウエハＷの露光面（フォトレジストの表面）とをほぼ平行に配置できる。従って、露光装置の設計・製造が容易である。

また、露光装置ＥＸが液浸型である場合には、例えば米国特許出願公開第２００７／２４２２４７号明細書に開示されているように、投影光学系ＰＬの先端の光学部材とウエハＷとの間に照明光ＩＬを透過する液体（例えば純水）を供給して回収する局所液浸装置が設けられる。液浸型の場合には解像度をさらに高めることができる。
図１において、ウエハＷはウエハホルダ（不図示）を介してウエハステージＷＳＴの上面に吸着保持され、ウエハステージＷＳＴは、不図示のガイド面上でＸ方向、Ｙ方向にステップ移動を行うとともに、Ｙ方向に一定速度で移動する。ウエハステージＷＳＴのＸ方向、Ｙ方向の位置、及びθｚ方向の回転角等はレーザ干渉計４５によって形成され、この計測情報がステージ制御系４４に供給されている。ステージ制御系４４は、主制御系４０からの制御情報及びレーザ干渉計４５からの計測情報に基づいて、リニアモータ等の駆動系４６を介してウエハステージＷＳＴの位置及び速度を制御する。なお、ウエハＷのアライメントを行うために、ウエハＷのアライメントマークの位置を検出するアライメント系（不図示）等も備えられている。

ウエハＷの露光時には、照明光学系ＩＬＳの照明条件を設定する。そして、照明光学系ＩＬＳでＳＬＭ２８を照明し、変調制御部４８の制御によってＳＬＭ２８の反射面における照明光ＩＬの位相分布を変えながら、ウエハＷを例えばＹ方向に走査することによって、ウエハＷの表面にＳＬＭ２８で生成されるパターンの像が露光される。このとき、変調制御部４８は、ＳＬＭ２８の複数の反射面で形成される凹凸パターンを、ウエハＷの移動と同期して移動させるように、ＳＬＭ２８を制御している。なお、ＳＬＭ２８の複数の反射面で形成される凹凸パターンの移動に同期してウエハＷを移動させてもよい。

なお、他の例として、図３（Ａ）の隙間領域３４Ｙ，３４Ｘに対向する部分のベース部材３２の表面に、波長板３７Ｙの代わりに、入射する照明光ＩＬ３を吸収して照明光ＩＬ３の強度（振幅）を弱める（減らす）吸収部材４４Ｙを配置してもよい。ここで、吸収部材４４Ｙによって照明光ＩＬ３の強度（振幅）を弱める（減らす）とは、吸収部材４４Ｙに入射する照明光ＩＬ３の強度（振幅）に対して、吸収部材４４Ｙに入射した後に吸収部材４４Ｙから射出される光の強度（振幅）が小さいことを指す。吸収部材４４Ｙは、例えば照明光ＩＬ３に対する反射率の低い酸化クロム等から形成できる。同様に波長板３７Ｘの代わりに吸収部材（不図示）を配置してもよい。このように吸収部材４４Ｙを設けた場合には、隙間領域３４Ｙ，３４Ｘからの反射光の光量がほぼ０になるため、ＳＬＭ２８で目標とするパターンを高精度に生成できる。

次に、図２（Ａ）のＳＬＭ２８の隙間領域３４Ｙ，３４Ｘにおける照明光ＩＬの反射光の影響につき説明する。一例として、ウエハＷの表面に、図５（Ｃ）に示すように、Ｙ方向のピッチがミラー要素３０の像のピッチの３倍（β・３ｐｙ）（βは投影倍率）の光強度分布ＩＮＴを持つ空間像、即ちＹ方向のピッチがβ・３ｐｙのライン・アンド・スペースパターン（以下、Ｌ＆Ｓパターンという）の像を形成する場合を想定する。この場合、露光装置ＥＸの照明光学系ＩＬＳの照明条件は、例えばσ値が０．１〜０．０５程度の小σ照明で、照明光ＩＬの偏光方向がウエハＷ上でＸ方向になるように設定される。そして、ＳＬＭ２８のミラー要素３０のアレイの位相分布は、図５（Ａ）の拡大平面図で示すように、それぞれＸ方向に４個以上でＹ方向に３個のミラー要素３０を含む第１の領域Ｄ１内で各ミラー要素３０が第１の状態（位相０）となり、第１の領域Ｄ１にＹ方向に隣接し、それぞれＸ方向に４個以上でＹ方向に３個のミラー要素３０を含む第２の領域Ｄ２内で各ミラー要素３０が第２の状態（位相π）となる分布に設定される。なお、図５（Ａ）及び後述の図６（Ａ）は、透視図であるとともに、第２の状態のミラー要素３０にはハッチングを施している。領域Ｄ１及びＤ２のＹ方向の幅はそれぞれ３ｐｙである。

本実施形態では、領域Ｄ１，Ｄ２内の隙間領域３４Ｙ，３４Ｘに対向するベース部材３２の表面の部分に図３（Ａ）の吸収部材４４Ｙ及びＸ方向用の吸収部材（不図示）が配置されているものとする。この場合、隙間領域３４Ｙ，３４Ｘを含む隙間領域３４に入射して反射される照明光ＩＬの光量はほぼ０である。そのため、図５（Ａ）のＳＬＭ２８の反射面のＹ軸に平行な直線（Ｘ方向の境界領域３４Ｘを通過しない直線）上における照明光ＩＬの反射光の振幅分布ＡＭ（振幅の相対値の分布）は、図５（Ｂ）に示すように変化する。また、投影光学系ＰＬは、物体面上でミラー要素３０のピッチｐｙ，ｐｘよりも小さい構造を解像しないため、領域Ｄ１，Ｄ２の内部のＹ方向の幅ｇｙで反射光がほぼない部分は、投影光学系ＰＬによっては解像されない部分となる。

そのため、図５（Ｂ）の振幅分布ＡＭ（範囲が±１となるように規格化されている）は、実質的にＹ方向の幅３ｐｙで位相が０の部分、及びＹ方向の幅３ｐｙで位相がπの部分の部分が繰り返される分布となる。従って、その振幅分布に対応する投影光学系ＰＬの像のＹ方向の光強度分布ＩＮＴは、図５（Ｃ）に示すように、ピッチがβ・３ｐｙの正弦波状になるため、フォトレジストの現像によってピッチがβ・３ｐｙのＬ＆Ｓパターンが得られる。

これに対して、図６（Ａ）の比較例のＳＬＭ２８Ｖにおいては、ミラー要素３０間の隙間領域３４Ｙ，３４Ｘ（隙間領域３４）は、第１の状態（位相０）のミラー要素３０と同様に、入射する照明光の位相を０だけ変化させてある振幅ＡＭｒで反射するものとしている。この比較例においても、多数のミラー要素３０の状態を、図５（Ａ）と同様に、第１の領域Ｄ１内で各ミラー要素３０が第１の状態（位相０）となり、第１の領域Ｄ１にＹ方向に隣接する第２の領域Ｄ２内で各ミラー要素３０が第２の状態（位相π）となる分布に設定する。

この比較例において、図６（Ａ）のＹ軸に平行な直線（Ｘ方向の境界領域３４Ｘを通過しない直線）上における照明光ＩＬの反射光の振幅分布ＡＭは、図６（Ｂ）に示すように変化する。この比較例では、境界領域３４Ｙの反射光の位相は０であるため、図６（Ｂ）において、領域Ｄ１及び１つの境界領域３４Ｙを含むＹ方向の幅が（３ｐｙ＋ｇｙ）の部分の位相はほぼ０であり、領域Ｄ２から１つの境界領域３４Ｙを除いたＹ方向の幅が（３ｐｙ−ｇｙ）の部分の位相はほぼπである。この場合にも、領域Ｄ２の内部のＹ方向の幅ｇｙで位相が０の部分（２つの境界領域３４Ｙ）は、投影光学系ＰＬに対しては実質的に位相が変化していない部分となる。

そのため、図６（Ｂ）の振幅分布ＡＭは、実質的にＹ方向の幅（３ｐｙ＋ｇｙ）で位相が０の部分と、Ｙ方向の幅（３ｐｙ−ｇｙ）で位相がπの部分とが繰り返される分布となる。従って、その振幅分布ＡＭに対応する投影光学系ＰＬの像のＹ方向の光強度分布ＩＮＴは、図６（Ｃ）に示すように、Ｙ方向のピッチがβ（３ｐｙ＋ｇｙ）の正弦波とＹ方向のピッチがβ（３ｐｙ−ｇｙ）の正弦波とが１周期ずつ交互に連なる分布となる。そのため、最終的にＹ方向のピッチが均一にβ・３ｐｙとなるＬ＆Ｓパターンを高精度に得ることが困難である。同様に、第２の状態のミラー要素３０と同様に、境界領域３４に入射する照明光ＩＬの位相がπだけ変化する場合にも、最終的にＹ方向のピッチが均一にβ・３ｐｙとなるＬ＆Ｓパターンを得ることが困難である。

これに対して、本実施形態のＳＬＭ２８によれば、隙間領域３４Ｙ，３４Ｘの反射率がきわめて小さいため、投影光学系ＰＬを介してウエハＷの表面に目標とする空間像（ひいてはデバイスパターン）を高精度に形成できる。同様に隙間領域３４Ｙ，３４Ｘに対向するベース部材３２の表面に波長板３７Ｙ及び３７Ｘを配置した場合も、ウエハＷの表面に目標とする空間像（デバイスパターン）を高精度に形成できる。

次に、ＳＬＭ２８を用いてウエハＷを露光する露光方法の一例につき図７のフローチャートを参照して説明する。まず、ウエハＷのアライメントを行った後、照明光学系ＩＬＳの照明条件を設定する。そして、例えば図８（Ａ）に示すウエハＷの表面でＹ方向に一列に配列されたショット領域ＳＡ２１，ＳＡ２２，…に露光を行うために、ウエハＷを走査開始位置に位置決めする。その後、ウエハＷの＋Ｙ方向への一定速度での走査を開始する。なお、図８（Ａ）のショット領域ＳＡ２１等の中の矢印は、ウエハＷに対する露光領域２６Ｂの相対的な移動方向を示している。

次に、主制御系４０は、ウエハＷの露光領域２６Ｂのショット領域ＳＡ２１に対する相対位置に応じて、変調制御部４８に露光領域２６Ｂに形成される空間像に対応するＳＬＭ２８の反射面における照明光ＩＬの位相分布の情報を供給するとともに（図７のステップ１０２）、電源部４２に発光トリガパルスＴＰを供給する（ステップ１０４）。これによって、露光領域２６Ｂには、Ｙ方向の位置に応じて目標とする空間像が逐次露光される（ステップ１０６）。この動作をショット領域ＳＡ２１が露光領域２６Ｂを横切るまで繰り返すことで、ショット領域ＳＡ２１に全体の空間像（回路パターンの像）が露光される。

その後、ウエハＷのショット領域ＳＡ２１に隣接するショット領域ＳＡ２２に露光するために、ウエハＷを同じ方向に走査したまま、主制御系４０は、変調制御部４８に照明光ＩＬの位相分布の情報を供給するとともに、電源部４２に発光トリガパルスＴＰを供給する。このようにして、ショット領域ＳＡ２１からＳＡ２２にかけて連続的に露光を行うことができる。そして、露光を継続する場合（ステップ１０８）、例えば図８（Ａ）のウエハＷのＸ方向に隣接するショット領域ＳＡ３１，ＳＡ３２を含む列の露光に移行する場合には、ウエハステージＷＳＴを駆動してウエハＷをＸ方向（走査方向に直交する非走査方向）にステップ移動する（ステップ１１０）。そして、点線で示す露光領域２６Ｂに対するウエハＷの走査方向を逆の−Ｙ方向に設定し、主制御系４０から変調制御部４８に逆の順序で照明光ＩＬの位相分布の情報を供給し（ステップ１０２）、電源部４２に発光トリガパルスＴＰを供給することで（ステップ１０４）、ショット領域ＳＡ３２からＳＡ３１にかけて連続的に露光を行うことができる（ステップ１０６）。この露光に際して、ショット領域ＳＡ２１，ＳＡ２２等に互いに異なる空間像を露光することも可能である。その後、ウエハＷのフォトレジストの現像を行うことで、ウエハＷの各ショット領域にレジストパターンが形成される。

本実施形態の露光方法によれば、ＳＬＭ２８の隙間領域３４Ｙ，３４Ｘの反射率が低くされており、ＳＬＭ２８によって高精度に露光対象のパターンの位相分布を生成できるため、ウエハＷの各ショット領域に所望のパターンの像を高精度に露光できる。
上述のように、本実施形態の露光装置ＥＸは、ＳＬＭ２８を備えている。また、ＳＬＭ２８は、基準平面Ａ１（所定面）に沿って配列された複数のミラー要素３０の反射部３１（可動光学要素又は反射要素）を備え、入射する照明光ＩＬの位相を変調して射出するとともに、一例として、その複数の反射部３１のうち、基準平面Ａ１のＹ方向（所定方向）において隣接する２つの反射部３１の間の隙間領域３４Ｙ，３４Ｘに入射して、その隙間領域３４Ｙ，３４Ｘから射出される照明光ＩＬ３の偏光状態を、反射部３１から反射される照明光ＩＬ１，ＩＬ２の偏光状態と異ならせる波長板３７Ｙ，３７Ｘ（変換部材）を備えている。

また、ＳＬＭ２８を使用する方法は、ＳＬＭ２８の複数のミラー要素３０の反射部３１のアレイに照明光ＩＬを照射するステップ１０４と、その複数の反射部３１を通過した照明光ＩＬを変調（位相変調）するように、その複数の反射部３１を個別に制御するステップ１０２とを含んでいる。また、ＳＬＭ２８を使用して照明光ＩＬを変調して射出する変調方法は、基準平面Ａ１に沿って配列された複数のミラー要素３０の反射部３１に照明光ＩＬを照射するステップ１０４と、複数の反射部３１を用いて照明光ＩＬを変調するステップ１０６とを含み、基準平面Ａ１のＹ方向において隣接する２つの反射部３１の隙間領域３４Ｙ，３４Ｘから射出される照明光ＩＬ３の偏光状態を反射部３１から反射される照明光ＩＬ１，ＩＬ２の偏光状態と異ならせている。

これらにおいて、一例として、反射される照明光ＩＬ１，ＩＬ２がＹ方向を偏光方向とする直線偏光であれば、反射される照明光ＩＬ３はＸ方向を偏光方向とする直線偏光となる。本実施形態によれば、複数の可動の反射部３１を有するＳＬＭ２８において、反射部３１の間の隙間領域３４Ｙ，３４Ｘからの反射光が複数の反射部３１及び隙間領域３４Ｙ，３４Ｘを含む領域の反射率をほとんど変動させないため、隙間領域３４Ｙ，３４Ｘからの反射光の影響が抑制される。従って、ＳＬＭ２８によって目標とするパターンを高精度に生成できる。

また、隙間領域３４Ｙ，３４Ｘに対向する領域に吸収部材４４Ｙ等を配置した場合も、隙間領域３４Ｙ，３４Ｘからの反射光をほぼ０として、ＳＬＭ２８によって目標とするパターンを高精度に生成できる。
また、ＳＬＭ２８の反射部３１を含むミラー要素３０は、それぞれ入射する光の位相を第１の位相（δ１）だけ変化させて反射する第１の状態、及び入射する光の位相をその第１の位相と１８０°異なる第２の位相（δ２）だけ変化させて反射する第２の状態を含む複数の状態に制御可能である。この場合にはミラー要素３０（反射部３１）の制御が容易である。

また、ＳＬＭ２８の各ミラー要素３０は、電源オフのときにそれぞれその第１の状態（位相０）になるため、制御が容易である。なお、各ミラー要素３０は、電源オフのときに第２の状態（位相π）等になってもよい。
また、ＳＬＭ２８のミラー要素３０は２次元のアレイであるため、一度の露光で大面積のパターンをウエハＷに露光できる。なお、ＳＬＭ２８において、ミラー要素３０を例えばＸ方向（ウエハＷの非走査方向に対応する方向）に一次元のアレイ状に配列してもよい。

また、露光装置ＥＸは、照明光ＩＬ（露光光）でウエハＷ（基板）を露光する露光装置において、ＳＬＭ２８と、ＳＬＭ２８の複数のミラー要素３０のアレイに照明光ＩＬを照射する照明光学系ＩＬＳと、複数のミラー要素３０からの反射光をウエハＷ上に導いてウエハＷ上にパターンを投影する投影光学系ＰＬと、ウエハＷに露光されるパターンを制御するために、ＳＬＭ２８の複数のミラー要素３０を個別にその第１の状態又は第２の状態に制御する変調制御部４８（制御装置）と、を備えている。

露光装置ＥＸによれば、ＳＬＭ２８の隙間領域３４Ｙ，３４Ｘの反射の影響が抑制されているため、ウエハＷの表面に目標とするパターンを高精度に形成できる。
なお、ＳＬＭ２８の各ミラー要素３０は、その第１の状態及びその第２の状態以外の第３の状態等を含む複数の状態に設定可能としてもよい。
また、照明光学系ＩＬＳからの照明光ＩＬは、複数のミラー要素３０（反射要素）にほぼ入射角αで斜めに入射し、ミラー要素３０からの反射光が、投影光学系ＰＬに対して投影光学系ＰＬの光軸ＡＸＷに交差するように入射している。従って、投影光学系ＰＬは物体面側に非テレセントリックであるため、ＳＬＭ２８からの反射光の全部を投影光学系ＰＬを介してウエハＷに照射でき、照明光ＩＬの利用効率が高い。さらに、偏光制御光学系６で設定される照明光ＩＬの偏光状態をウエハＷの表面で正確に再現できる。

また、ミラー要素３０は、Ｘ方向（第１方向）を長手方向とする長方形の領域に設けられ、ウエハＷを投影光学系ＰＬの像面でＸ方向と直交するＹ方向（第２方向）に対応する走査方向に移動するウエハステージＷＳＴ（基板ステージ）を備え、変調制御部４８は、ウエハステージＷＳＴによるウエハＷの移動に応じて、複数のミラー要素３０によって形成されるパターン（位相分布）をＹ方向に移動している。これによって、ウエハＷの全面を効率的に露光できる。

なお、上記の実施形態では以下のような変形が可能である。
まず、上記の実施形態では、ウエハＷを連続的に移動してウエハＷを走査露光している。その他に、図８（Ｂ）に示すように、ウエハＷの各ショット領域（例えばＳＡ２１）をＹ方向に複数の部分領域ＳＢ１〜ＳＢ５等に分割し、投影光学系ＰＬの露光領域２６Ｂに部分領域ＳＢ１等が達したときに、照明光ＩＬを所定パルス数だけ発光させて、ＳＬＭ２８のミラー要素３０のアレイからの反射光で部分領域ＳＢ１等を露光してもよい。この後、ウエハＷをＹ方向にステップ移動させて、次の部分領域ＳＢ２等が露光領域２６Ｂに達してから、同様に部分領域ＳＢ２等に露光が行われる。この方式は実質的にステップ・アンド・リピート方式であるが、部分領域ＳＢ１〜ＳＢ５等には互いに異なるパターンが露光される。

また、上述の実施形態では、隙間領域３４Ｙ，３４Ｘに対向するベース部材３２の表面に波長板３７Ｙ等を設けているが、図９の変形例で示すように、ＳＬＭ２８Ａの複数のミラー要素３０の反射部３１に対向するように、これらの反射部３１を保護するための、照明光ＩＬを透過する平板状のカバーガラス４０を配置し、このカバーガラス４０の隙間領域３４Ｙに対向する部分に、隙間領域３４Ｙに入射する照明光ＩＬ３の偏光状態を、反射部３１で反射される照明光ＩＬ１，ＩＬ２の偏光状態と異ならせる波長板４１Ｙ（例えば１／２波長板）を形成してもよい。この例では、カバーガラス４０の隙間領域３４Ｘに対向する部分にも、波長板４１Ｙと同様の波長板（不図示）が設けられる。

この変形例においても、一例として、反射部３１で反射される照明光ＩＬ１，ＩＬ２がＹ方向を偏光方向とする直線偏光であれば、隙間領域３４Ｙ，３４Ｘで反射されてカバーガラス４０を透過する照明光ＩＬ３の偏光方向は、Ｘ方向を偏光方向とする直線偏光となる。この変形例によれば、複数の可動の反射部３１を有するＳＬＭ２８Ａにおいて、反射部３１の間の隙間領域３４Ｙ，３４Ｘからの反射光が複数の反射部３１及び隙間領域３４Ｙ，３４Ｘを含む領域の反射率をほとんど変動させないため、隙間領域３４Ｙ，３４Ｘからの反射光の影響が抑制される。従って、ＳＬＭ２８Ａによって目標とするパターンを高精度に生成できる。

また、カバーガラス４０の隙間領域３４Ｙ，３４Ｘに対向する部分に、照明光ＩＬ３を吸収してその強度を弱める吸収部材４２Ｙ等を形成してもよい。この場合も、隙間領域３４Ｙ，３４Ｘからの反射光をほぼ０として、ＳＬＭ２８Ａによって目標とするパターンを高精度に生成できる。
また、上述の実施形態及びその変形例では、位相変調型のＳＬＭ２８，２８Ａにおいて隙間領域３４Ｙ，３４Ｘからの反射光の影響を抑制しているが、図１の直交する２つの軸の回りの傾斜角が可変の多数の微小なミラー要素１０ａ（可動反射要素）のアレイを有する空間光変調器１０（ＳＬＭ１０）において、ミラー要素１０ａの隙間領域の下方又は上方に偏光状態を変換する部材、又は強度を弱める部材等を配置して、隙間領域を通過する照明光の影響を抑制してもよい。

また、照明光学系ＩＬＳからの光を反射して反射光に位相分布を与えるＳＬＭ２８における複数のミラー要素３０を、直交する２つの軸の回りの傾斜角が可変になるように変形してもよい。この場合においても、複数のミラー要素３０の間隔の最小値が入射光の波長以下であればよい。
また、位相変調型のＳＬＭ２８を、照明光学系ＩＬＳ中のＳＬＭ１０の代わりに設けてもよい。

また、例えば複数の液晶セルを用いて入射する光を変調する透過型の空間光変調器において、複数の液晶セルの間の隙間領域に、偏光状態を変換する部材、又は強度を弱める部材等を配置して、隙間領域を通過する照明光の影響を抑制してもよい。
上述の実施形態では、平行平面板状の複屈折光学材料で形成された波長板３７Ｘ、３７Ｙを設けたが、構造性複屈折を利用する波長板を使用してもよい。この場合、ミラー要素３０間の隙間領域３４Ｙ，３４Ｘに対向する部分のベース部材３２の表面に、ＸＹ平面内に周期方向を持ち且つ周期が波長以下の一次元ライン・アンド・スペース状の周期構造のパターンを形成すればよい。このとき、ベース部材３２をエッチングしてパターンを形成する手法、或いはベース部材３２上にパターンを堆積する手法を用いて、構造性複屈折を呈するパターンを形成できる。また、カバーガラス４０の隙間領域３４Ｙ，３４Ｘに対向する部分をエッチングしてパターンを形成してもよく、カバーガラス４０の隙間領域３４Ｙ，３４Ｘに対向する部分にパターンを堆積させてもよい。なお、このような構造性複屈折は、例えばＲｉｃｈｔｅｒ他による「Ｆｏｒｍ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｔ Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ：Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ」ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．２４０４の第６９頁〜第８０頁に記載されている。

また、上記の実施形態では、物体側に非テレセントリックの投影光学系ＰＬを用いている。それ以外に、図１０の変形例の露光装置ＥＸＡで示すように、物体側及び像面側に両側テレセントリックの投影光学系ＰＬＡを用いることも可能である。図１０において、露光装置ＥＸＡは、Ｓ偏光の照明光ＩＬをほぼ＋Ｙ方向に発生する照明光学系ＩＬＳＡと、照明光ＩＬを＋Ｚ方向に反射する偏光ビームスプリッタ５１と、偏光ビームスプリッタ５１からの照明光ＩＬを円偏光に変換する１／４波長板５２と、円偏光の照明光ＩＬを−Ｚ方向に反射する多数のミラー要素３０の２次元のアレイを有するＳＬＭ（空間光変調器）２８と、ミラー要素３０で反射されてから、１／４波長板５２及び偏光ビームスプリッタ５１を透過した照明光ＩＬを受光してウエハＷの表面の露光領域２６Ｂに空間像（パターン）を投影する投影光学系ＰＬＡと、を備えている。照明光学系ＩＬＳＡは、図１の照明光学系ＩＬＳからミラー８Ｂ，８Ｃを除いた光学系である。ＳＬＭ２８の構成及び作用は図１の実施形態と同様である。ＳＬＭ２８で反射されたσ値の小さい照明光ＩＬは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸにほぼ平行に投影光学系ＰＬに入射する。

この変形例の露光装置ＥＸＡによれば、両側テレセントリックの投影光学系ＰＬＡを使用できるため、露光装置の構成が簡素化できる。
なお、照明光ＩＬの利用効率が１／２に低下してもよい場合には、偏光ビームスプリッタ５１の代わりに通常のビームスプリッタを使用し、１／４波長板５２を省略してもよい。この場合には、偏光照明が使用できる。

また、電子デバイス（又はマイクロデバイス）を製造する場合、電子デバイスは、図１１に示すように、電子デバイスの機能・性能設計を行うステップ２２１、この設計ステップに基づいたマスクのパターンデータを実施形態の露光装置ＥＸ，ＥＸＡの主制御系に記憶するステップ２２２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造してレジストを塗布するステップ２２３、前述した露光装置ＥＸ，ＥＸＡ（又は露光方法）によりＳＬＭ２８，２８Ａで生成される位相分布の空間像を基板（感応基板）に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ２２４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２２５、並びに検査ステップ２２６等を経て製造される。

このデバイスの製造方法は、上記の実施形態の露光装置を用いてウエハＷを露光する工程と、露光されたウエハＷを処理する工程（ステップ２２４）とを含んでいる。従って、電子デバイスを高精度に製造できる。
また、上述の実施形態は、半導体デバイスの製造プロセスへの適用に限定されることなく、例えば、液晶表示素子、プラズマディスプレイ等の製造プロセスや、撮像素子（ＣＭＯＳ型、ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、ＭＥＭＳ(Microelectromechanical Systems：微小電気機械システム)、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイス（電子デバイス）の製造プロセスにも広く適用できる。

なお、上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。

ＥＸ，ＥＸＡ…露光装置、ＩＬＳ，ＩＬＳＡ…照明光学系、ＰＬ，ＰＬＡ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、２８…ＳＬＭ（空間光変調器）、３０…ミラー要素、３２…ベース部材、３４Ｘ，３４Ｙ…境界領域、３５Ａ，３５Ｂ…ヒンジ部、３７Ｘ，３７Ｙ…波長板、４８…変調制御部

Claims (25)

1. 光が入射する所定面内に配列された複数の可動光学要素を備え、該入射する光を変調して射出する空間光変調器であって、
   前記複数の可動光学要素のうち、互いに隣接する２つの前記可動光学要素の間の隙間に入射して前記隙間から射出される光の状態を、前記可動光学要素から射出される光の状態と異ならせる変換部材を備える空間光変調器。
2. 前記変換部材は、前記隙間から射出される光の偏光状態を、前記隙間に入射する光の偏光状態とは異なる状態に変換する、請求項１に記載の空間光変調器。
3. 前記変換部材は、波長板である、請求項２に記載の空間光変調器。
4. 前記波長板は、複屈折性光学材料で形成される、請求項３に記載の空間光変調器。
5. 前記波長板は、前記入射する光の波長よりも短い周期を持つ周期構造を有する、請求項３に記載の空間光変調器。
6. 前記複数の可動光学要素を可撓性を有する部材を介して支持する支持部材を備え、
   前記変換部材は、前記隙間に対向する前記支持部材の表面に設けられる、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の空間光変調器。
7. 前記変換部材は、前記隙間に入射する光の強度に対して前記変換部材を介した前記入射する光の強度を弱める、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の空間光変調器。
8. 前記複数の可動光学要素は前記入射光を反射する反射面を有する反射要素であり、
   前記複数の可動反射要素の前記反射面は、前記入射光の進行方向に沿った位置を変更するように移動する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の空間光変調器。
9. 前記反射要素は、それぞれ入射する前記光を反射する第１の状態と、入射する前記光の位相を前記第１の状態における位相と異なるように変化させて反射する第２の状態とを含む複数の状態のうちいずれかに設定される、請求項８に記載の空間光変調器。
10. 前記複数の可動光学要素は前記入射光を反射する反射面を有する反射要素であり、
    前記複数の反射要素はそれぞれ前記反射面を少なくとも一つの軸の回りに傾斜可能である、請求項１乃至７の何れか一項に記載の空間光変調器。
11. 前記複数の可動光学要素は２次元に配列されている、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の空間光変調器。
12. 前記隣り合う２つの前記可動光学要素は、多角形状である、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の空間光変調器。
13. 前記隣り合う２つの前記可動光学要素における、それぞれ他方の可動光学要素側の辺は、互いに平行な直線状である、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の空間光変調器。
14. 光が入射する所定面内に配列された複数の可動光学要素を備え、該入射する光を変調して射出する空間光変調器であって、
    前記所定面の入射側に設けられる光透過部材を備え、
    該光透過部材は、前記複数の可動光学要素のうち、互いに隣接する２つの前記可動光学要素の間の隙間へ向かう光の状態を、前記可動光学要素から射出される光の状態と異ならせる変換部材を備える空間光変調器。
15. 前記変換部材は、前記隙間に対向する前記光透過部材の一部に設けられる、請求項１４に記載の空間光変調器。
16. 露光光で基板を露光する露光装置において、
    請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の空間光変調器と、
    前記空間光変調器の前記複数の可動光学要素に前記露光光を照射する照明光学系と、
    前記複数の可動光学要素からの光を前記基板に導いて前記基板上にパターンを投影する投影光学系と、
    前記基板に露光されるパターンを制御するために、前記空間光変調器の前記複数の可動光学要素を個別に制御する制御装置と、
    を備える露光装置。
17. 前記複数の可動光学要素はそれぞれ入射する前記光を反射する互いに平行な反射面を有する反射要素であり、
    前記制御装置は、
    複数の前記反射要素の反射面の位置を、前記投影光学系の光軸方向において変更する、請求項１６に記載の露光装置。
18. 請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の空間光変調器の前記複数の可動光学要素に光を照射することと、
    前記複数の可動光学要素を通過した前記光を変調するように、前記複数の可動光学要素を個別に制御することと、
    を含む空間光変調器の使用方法。
19. 露光光で基板を露光する露光方法において、
    請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の空間光変調器の前記複数の可動光学要素に前記露光光を照射することと、
    前記複数の光学要素からの光で投影光学系を介して前記基板を露光することと、
    前記基板に露光されるパターンを制御するために、前記空間光変調器の前記複数の可動光学要素を個別に制御することと、
    を含む露光方法。
20. 入射光を変調して射出する変調方法において、
    所定面内に配列された複数の可動光学要素に入射光を照射することと、
    該複数の可動光学要素を用いて前記入射光を変調することと、を含み、
    前記複数の可動光学要素のうち、互いに隣接する２つの前記可動光学要素の間の隙間に入射して前記隙間から射出される光の状態を、前記可動光学要素から射出される光の状態と異ならせる変調方法。
21. 入射光を変調して射出する変調方法において、
    所定面内に配列された複数の可動光学要素に入射光を照射することと、
    該複数の可動光学要素を用いて前記入射光を変調することと、を含み、
    前記複数の可動光学要素のうち、互いに隣接する２つの前記可動光学要素の間の隙間へ向かう光の状態を、前記可動光学要素から射出される光の状態と異ならせる変調方法。
22. 露光光で基板を露光する露光方法において、
    請求項２０又は２１に記載の変調方法を用いて、前記露光光を変調することと、
    該変調された光で投影光学系を介して前記基板を露光することと、
    前記基板に露光されるパターンを制御するために、前記複数の可動光学要素を個別に制御することと、
    を含む露光方法。
23. 前記複数の可動光学要素はそれぞれ入射する前記光を反射する互いに平行な反射面を有する反射要素であり、
    複数の前記反射要素の反射面の位置を、前記投影光学系の光軸方向において変更する、請求項１９又は２２に記載の露光方法。
24. 請求項１６又は１７に記載の露光装置を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、
    前記パターンが形成された前記基板を処理することと、
    を含むデバイス製造方法。
25. 請求項１９、２２又は２３に記載の露光方法を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、
    前記パターンが形成された前記基板を処理することと、
    を含むデバイス製造方法。

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