JP5464288B2 - 空間光変調器の検査装置および検査方法 - Google Patents

空間光変調器の検査装置および検査方法 Download PDF

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Description

本発明は、空間光変調器の検査装置および検査方法に関する。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の照明光学系に好適な空間光変調器の検査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束が、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。
二次光源からの光束は、コンデンサーレンズ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、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微小なミラー要素を有する反射型の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、例えばアルミニウムにより形成されたミラー要素の反射面の反射率が光照射により経時的に低下して、この反射率低下の影響により所望の瞳強度分布を形成することが困難になる可能性がある。
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、例えば照明光学系の光路中に配置された空間光変調器のミラー要素の反射率を随時検査することのできる検査装置および検査方法を提供することを目的とする。また、本発明は、例えば光路中に配置された空間光変調器のミラー要素の反射率を検査する検査装置を用いて、所望の瞳強度分布を実現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、所望の瞳強度分布を実現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。
前記課題を解決するために、本発明の第１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光学要素を有する空間光変調器を検査する検査装置において、
前記空間光変調器の光学的に下流側に配置されて、前記複数の光学要素の配列される配列面と光学的に共役な共役面を形成する共役光学系と、
前記共役面またはその近傍に配置された検出面を有する光検出器と、
前記光検出器の検出結果に基づいて前記複数の光学要素の光学特性を検査する検査部とを備えていることを特徴とする検査装置を提供する。
本発明の第２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光学要素を有する空間光変調器を検査する検査装置において、
前記空間光変調器の光学的に下流側に配置されて、前記複数の光学要素の配列される配列面と光学的にフーリエ変換の関係にあるフーリエ変換面を形成するフーリエ変換光学系と、
前記フーリエ変換面またはその近傍に配置された検出面を有する光検出器と、
前記光検出器の検出結果に基づいて前記複数の光学要素の光学特性を検査する検査部とを備えていることを特徴とする検査装置を提供する。
本発明の第３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光学要素を有する空間光変調器を検査する検査方法において、
前記複数の光学要素を経た光が前記複数の光学要素の配列される配列面と光学的に共役な共役面に形成する光強度分布に基づいて、前記複数の光学要素の光学特性を検査することを特徴とする検査方法を提供する。
本発明の第４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光学要素を有する空間光変調器を検査する検査方法において、
前記複数の光学要素を経た光が前記複数の光学要素の配列される配列面と光学的にフーリエ変換の関係にあるフーリエ変換面に形成する光強度分布に基づいて、前記複数の光学要素の光学特性を検査することを特徴とする検査方法を提供する。
本発明の第５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光学要素を有する空間光変調器を備え、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、
前記空間光変調器を検査するための第１形態または第２形態の検査装置と、
前記空間光変調器を介した光に基づいて、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６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光学要素を有する空間光変調器とを備え、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の調整方法において、
第１形態もしくは第２形態の検査装置または第３形態もしくは第４形態の検査方法を用いて、前記複数の光学要素の光学特性を検査する検査工程と、
前記検査工程の検査結果に基づいて前記照明光学系を光学的に調整する光学調整工程とを含むことを特徴とする調整方法を提供する。
本発明の第７形態では、所定のパターンを照明するための第５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８形態では、第７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。
本発明の検査装置では、例えば照明光学系の光路中に配置された反射型の空間光変調器の光学的に下流側に共役光学系が設けられ、この共役光学系により、空間光変調器の複数のミラー要素の配列面と、光検出器の検出面とが光学的にほぼ共役に配置されている。したがって、実施形態を参照して詳述するように、例えばミラー要素の配列面の基準状態において複数のミラー要素で反射された光が共役光学系を介して検出面に形成する光強度分布に基づいて、複数のミラー要素の反射率を検査することができる。
すなわち、本発明の検査装置では、例えば照明光学系の光路中に配置された空間光変調器のミラー要素の反射率を随時検査することができる。したがって、本発明の照明光学系では、例えば光路中に配置された空間光変調器のミラー要素の反射率を検査する検査装置を用いて、所望の瞳強度分布を実現することができる。また、本発明の露光装置では、所望の瞳強度分布を実現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。
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。 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が備える空間光変調器の部分斜視図である。 空間光変調器の複数のミラー要素のうちの１つのミラー要素の構成例を概略的に示す図である。 図４のＡＡ’断面図である。 本実施形態にかかる検査装置の内部構成を概略的に示す図である。 本実施形態の変形例にかかる検査装置の内部構成を概略的に示す図である。 図７の変形例にかかる検査装置の第２検査系の作用を説明する図である。 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１において、感光性基板であるウェハＷの露光面の法線方向に沿ってＺ軸を、ウェハＷの露光面内において図１の紙面に平行な方向に沿ってＸ軸を、ウェハＷの露光面内において図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。
図１を参照すると、本実施形態の露光装置は、装置の光軸ＡＸに沿って、照明光（露光光）を供給する光源１と、空間光変調ユニット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。本実施形態の露光装置では、光源１からの光が、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１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、空間光変調ユニット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を行う。照明光学系ＩＬは、光軸ＡＸに沿って光源１側から順に、ビーム送光部２と、空間光変調ユニット３と、ズーム光学系４と、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、視野絞り結像光学系８とを備えている。
なお、空間光変調ユニット３とズーム光学系４との間の光路中（空間光変調ユニット３とオプティカルインテグレータ（フライアイレンズ５）との間の光路中）には空間光変調ユニット３からの照明光を分岐するビームスプリッター９が配置され、このビームスプリッター９により照明光路の外へ導かれた光が検査装置１０に入射するように構成されている。検査装置１０の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は、ビーム送光部２を介した光源１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。空間光変調ユニット３の構成および作用については後述する。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。ズーム光学系４は、空間光変調ユニット３からの光を集光して、フライアイレンズ５へ導く。
フライアイレンズ５は、例えば稠密に配列された多数のレンズ素子からなる波面分割型のオプティカルインテグレータである。フライアイレンズ５は、入射した光束を波面分割して、その後側焦点面にレンズ素子と同数の光源像からなる二次光源（実質的な面光源）を形成する。フライアイレンズ５の入射面は、ズーム光学系４の後側焦点位置またはその近傍に配置されている。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ができる。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。
本実施形態では、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。
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。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、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、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。
コンデンサー光学系６は、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、視野絞り結像光学系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、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。
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の露光面（投影面）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。
次に、図２および図３を参照して、空間光変調ユニット３の構成および作用を説明する。図２は、空間光変調ユニット３の内部構成を概略的に示す図である。図３は、空間光変調ユニット３中の空間光変調器３ａの部分斜視図である。なお、図２では、図面の明瞭化のために、ビームスプリッター９の図示を省略している。
空間光変調ユニット３は、図２に示すように、例えば蛍石のような光学材料により形成されたプリズム３ｂと、プリズム３ｂのＹＺ平面に平行な側面３ｂａに近接して取り付けられた反射型の空間光変調器３ａとを備えている。プリズム３ｂを形成する光学材料は、蛍石に限定されることなく、光源１が供給する光の波長などに応じて、石英であっても良くその他の光学材料であっても良い。
プリズム３ｂは、直方体の１つの側面（空間光変調器３ａが近接して取り付けられる側面３ｂａと対向する側面）をＶ字状に凹んだ側面３ｂｂおよび３ｂｃと置き換えることにより得られる形態を有し、ＸＺ平面に沿った断面形状に因んでＫプリズムとも呼ばれる。プリズム３ｂのＶ字状に凹んだ側面３ｂｂおよび３ｂｃは、鈍角をなすように交差する２つの平面Ｐ１およびＰ２によって規定されている。２つの平面Ｐ１およびＰ２はともにＸＺ平面と直交し、ＸＺ平面に沿ってＶ字状を呈している。
２つの平面Ｐ１とＰ２との接線（Ｙ方向に延びる直線）Ｐ３で接する２つの側面３ｂｂおよび３ｂｃの内面は、反射面Ｒ１およびＲ２として機能する。すなわち、反射面Ｒ１は平面Ｐ１上に位置し、反射面Ｒ２は平面Ｐ２上に位置し、反射面Ｒ１とＲ２とのなす角度は鈍角である。一例として、反射面Ｒ１とＲ２とのなす角度を１２０度とし、光軸ＡＸに垂直なプリズム３ｂの入射面ＩＰと反射面Ｒ１とのなす角度を６０度とし、光軸ＡＸに垂直なプリズム３ｂの射出面ＯＰと反射面Ｒ２とのなす角度を６０度とすることができる。
プリズム３ｂでは、空間光変調器３ａが近接して取り付けられる側面３ｂａと光軸ＡＸとが平行であり、且つ反射面Ｒ１が光源１側（露光装置の上流側：図２中左側）に、反射面Ｒ２がフライアイレンズ５側（露光装置の下流側：図２中右側）に位置している。さらに詳細には、反射面Ｒ１は光軸ＡＸに対して斜設され、反射面Ｒ２は接線Ｐ３を通り且つＸＹ平面に平行な面に関して反射面Ｒ１とは対称的に光軸ＡＸに対して斜設されている。プリズム３ｂの側面３ｂａは、後述するように、空間光変調器３ａの複数のミラー要素ＳＥが配列される面に対向した光学面である。
プリズム３ｂの反射面Ｒ１は、入射面ＩＰを介して入射した光を空間光変調器３ａに向かって反射する。空間光変調器３ａは、反射面Ｒ１と反射面Ｒ２との間の光路中に配置され、反射面Ｒ１を経て入射した光を反射する。プリズム３ｂの反射面Ｒ２は、空間光変調器３ａを経て入射した光を反射し、射出面ＯＰを介してズーム光学系４へ導く。図２にはプリズム３ｂを１つの光学ブロックで一体的に形成した例を示しているが、複数の光学ブロックを用いてプリズム３ｂを構成しても良い。
空間光変調器３ａは、反射面Ｒ１を経て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３ａは、図３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（光学要素）ＳＥ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３ａが４×４＝１６個のミラー要素ＳＥ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ＳＥを備えている。
図２を参照すると、光軸ＡＸと平行な方向に沿って空間光変調ユニット３に入射する光線群のうち、光線Ｌ１は複数のミラー要素ＳＥ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。
空間光変調ユニット３では、空間光変調器３ａのすべてのミラー要素ＳＥの反射面がＹＺ平面に平行に設定された基準状態において、光軸ＡＸと平行な方向に沿って反射面Ｒ１へ入射した光線が、空間光変調器３ａを経た後に、反射面Ｒ２により光軸ＡＸと平行な方向に向かって反射されるように構成されている。また、空間光変調ユニット３は、プリズム３ｂの入射面ＩＰからミラー要素ＳＥａ〜ＳＥｄを経て射出面ＯＰまでの空気換算長と、プリズム３ｂが光路中に配置されていないときの入射面ＩＰに相当する位置から射出面ＯＰに相当する位置までの空気換算長とが等しくなるように構成されている。ここで、空気換算長とは、光学系中の光路長を屈折率１の空気中の光路長に換算したものであり、屈折率ｎの媒質中の空気換算長は、その光路長に１／ｎを乗じたものである。
空間光変調器３ａは、ズーム光学系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３ａ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、ズーム光学系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、ズーム光学系４は、空間光変調器３ａ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３ａの遠視野領域（フラウンホーファー回折領域）である面４ａ上での位置に変換している。
再び図１を参照すると、集光光学系として機能するズーム光学系４の後側焦点面４ａの位置またはその近傍に、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、フライアイレンズ５が形成する二次光源の光強度分布（輝度分布）は、空間光変調器３ａおよびズーム光学系４が形成する光強度分布ＳＰ１〜ＳＰ４に応じた分布となる。空間光変調器３ａは、図３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ＳＥを含む可動マルチミラーである。
各ミラー要素ＳＥ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（図３では不図示）からの指令にしたがって作動する駆動部３ｃ（図３では不図示）の作用により独立に制御される。各ミラー要素ＳＥ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（Ｙ方向およびＺ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ＳＥ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。
図４は、空間光変調器３ａの複数のミラー要素ＳＥのうちの１つのミラー要素ＳＥの構成例を概略的に示す図である。また、図５は、図４のＡＡ’断面図である。図４および図５を参照すると、ミラー要素ＳＥは、ベース（基盤）３０と、ベース３０上に設けられた支柱３１と、ベース３０側とは反対側において支柱３１に接続された板状部材３２と、板状部材３２上に形成された反射膜からなる反射面３３と、ベース３０上で支柱３１を取り囲むように配置された４つの電極３４ａ〜３４ｄとを備えている。
板状部材３２は、支柱３１との接続部位が支点となるように、ベース３０と平行な面上において互いに直交する２つの軸線廻りに傾斜可能である。電極３４ａ〜３４ｄは、板状部材３２の４つの隅角部に対応するベース３０上の位置にそれぞれ配置されている。こうして、電極３４ａ〜３４ｄに電位を付与することにより、各電極３４ａ〜３４ｄと板状部材３２との間に静電力を発生させ、各電極３４ａ〜３４ｄと板状部材３２との間隔を変化させる。これにより、板状部材３２が支柱３１の一端を支点として傾斜し、ひいては板状部材３２上に形成される反射面３３が傾斜する。
なお、各ミラー要素ＳＥ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ＳＥを示しているが、ミラー要素ＳＥ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ＳＥ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ＳＥの間隔を必要最小限に抑えることが好ましい。
本実施形態では、空間光変調器３ａとして、二次元的に配列された複数のミラー要素ＳＥの向きを連続的に（または離散的に）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。
空間光変調器３ａ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ＳＥの姿勢がそれぞれ変化し、各ミラー要素ＳＥがそれぞれ所定の向きに設定される。空間光変調器３ａの複数のミラー要素ＳＥによりそれぞれ所定の角度で反射された光は、ズーム光学系４を介して、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に、複数極状（２極状、４極状など）、輪帯状等の光強度分布（瞳強度分布）を形成する。この瞳強度分布は、ズーム光学系４の作用により、相似的に（等方的に）変化する。
すなわち、ズーム光学系４およびフライアイレンズ５は、空間光変調ユニット３中の空間光変調器３ａを介した光束に基づいて、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。さらに、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、すなわち視野絞り結像光学系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、瞳強度分布に対応する光強度分布が形成される。
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ＳＥの姿勢がそれぞれ個別に変化する空間光変調器３ａを備えた空間光変調ユニット３を用いているので、空間光変調器３ａの作用により形成される瞳強度分布を自在に且つ迅速に変化させることができる。
しかしながら、例えばアルミニウムにより形成されたミラー要素の反射面が光照射により酸化することで、ミラー要素の反射面の反射率が経時的に低下して、この反射率低下の影響により所望の瞳強度分布を形成することが困難になる可能性がある。また、何らかの理由によりミラー要素が正常に動作しなくなり、この動作異常（又は機械的な劣化）の影響により所望の瞳強度分布を形成することが困難になる可能性がある。具体的に、動作異常のミラー要素では、例えば設計上の所要電圧を電極に印加しても、対応するミラー要素の反射面を所望の角度だけ傾けることができない。
そこで、本実施形態の露光装置は、照明光学系ＩＬの光路中に配置された空間光変調器３ａのミラー要素ＳＥの反射率低下および動作異常を検査するための検査装置１０を備えている。本実施形態の検査装置１０は、図６に示すように、ビームスプリッター９からの光の入射順に、一対のレンズ１１，１２と、ＣＣＤ１３とを備えている。また、検査装置１０は、ＣＣＤ１３に接続された信号処理部１４を備えている。
検査装置１０では、ビームスプリッター９により照明光路の外へ導かれた光源１からの光が、１本の光軸に沿って配置される一対のレンズ１１，１２を介して、ＣＣＤ１３に入射する。ここで、ＣＣＤ１３の検出面は、一対のレンズ１１，１２により空間光変調器３ａの複数のミラー要素ＳＥの配列される配列面と光学的に共役な共役面にほぼ一致するように、ＹＺ平面に対して傾けて配置されている。換言すれば、一対のレンズ１１，１２は、空間光変調器３ａの光学的に下流側に配置されて、光学要素ＳＥの配列面と光学的に共役な共役面を形成する共役光学系を構成している。
また、ＣＣＤ１３は、一対のレンズ１１，１２により形成される光学要素ＳＥの配列面の共役面またはその近傍に配置された検出面を有する光検出器を構成している。換言すると、共役光学系と検出面との間の光路中には、光学パワーを有する光学素子（有限の焦点距離を有する光学素子）が配置されていない。さらに詳細には、ＣＣＤ１３は空間光変調器３ａのミラー要素ＳＥの数以上の画素数（ピクセル数）を有し、１つのミラー要素ＳＥの反射面とＣＣＤ１３の１つまたは複数の画素とが対応するように構成されている。ただし、ＣＣＤ１３の検出面の構成、さらに一般的には光検出器の構成については、様々な形態が可能である。ＣＣＤ１３の出力信号は、信号処理部１４に供給される。
本実施形態では、例えば、空間光変調器３ａのすべてのミラー要素ＳＥの反射面がＹＺ平面に平行に設定された基準状態（通常はすべての電極に印加される電圧の値が０である初期状態に対応：以下、単に「基準状態」ともいう）において、一様な光強度分布を有する光束をすべてのミラー要素ＳＥに照射する。この場合、ある１つのミラー要素ＳＥだけが反射率低下を起こしていると、このミラー要素ＳＥに対応する１つまたは複数の画素の検出信号は、他のミラー要素ＳＥに対応する画素の検出信号とは異なるものになる。
すなわち、反射率の低下しているミラー要素ＳＥに対応する画素の検出信号は、反射率が実質的に低下していない他のミラー要素ＳＥに対応する画素の検出信号よりも小さくなる。こうして、検査装置１０の信号処理部１４では、例えば基準状態におけるＣＣＤ１３の出力信号、すなわち各ミラー要素ＳＥに対応する画素の検出信号に基づいて、各ミラー要素ＳＥの反射率の低下の度合いを検査する。
なお、上述の説明では、理解を容易にするために、基準状態において一様な光強度分布を有する光束をすべてのミラー要素ＳＥに照射している。しかしながら、これに限定されることなく、基準状態以外の所定の状態において、一様でない所定の光強度分布を有する光束を、一部の複数のミラー要素ＳＥに照射してもよい。一般的には、信号処理部１４では、例えば基準状態のような第１状態において、所定の光強度分布を有する光束を複数のミラー要素ＳＥに照射し、複数のミラー要素ＳＥで反射された光が共役光学系（１１，１２）を介してＣＣＤ１３の検出面に形成する光強度分布に基づいて、複数のミラー要素ＳＥの反射率を検査する。
また、本実施形態では、例えば、基準状態において一様な光強度分布を有する光束をすべてのミラー要素ＳＥに照射し、その状態からすべてのミラー要素ＳＥの反射面を互いに同じ角度だけ同じ向きに一律に変化させる制御を行う。この場合、ある１つのミラー要素ＳＥだけが動作異常を起こしていると、このミラー要素ＳＥに対応する画素の検出信号は、他のミラー要素ＳＥに対応する画素の検出信号とは異なるものになる。
すなわち、動作の異常なミラー要素ＳＥでは、その反射面の傾き角度が他のミラー要素ＳＥよりも小さいため、動作異常のミラー要素ＳＥに対応する画素の検出信号は、動作の正常なミラー要素ＳＥに対応する画素の検出信号よりも小さくなるか、あるいは大きくなる。こうして、検査装置１０の信号処理部１４では、基準状態におけるＣＣＤ１３の出力信号と、基準状態からすべてのミラー要素ＳＥの姿勢を一律変化させた状態におけるＣＣＤ１３の出力信号とに基づいて、各ミラー要素ＳＥの動作異常を検査する。
なお、上述の説明では、理解を容易にするために、基準状態からすべてのミラー要素ＳＥの反射面を互いに同じ角度だけ同じ向きに一律に変化させる制御を行っている。しかしながら、これに限定されることなく、基準状態以外の所定の状態から、少なくとも１つのミラー要素ＳＥの反射面の姿勢を変化させる制御を行ってもよい。
一般的には、信号処理部１４では、例えば基準状態のような第１状態において、所定の光強度分布を有する光束を複数のミラー要素ＳＥに照射し、複数のミラー要素ＳＥで反射された光がＣＣＤ１３の検出面に形成する光強度分布と、第１状態から少なくとも１つのミラー要素ＳＥの反射面の姿勢を変化させた第２状態において複数のミラー要素ＳＥで反射された光がＣＣＤ１３の検出面に形成する光強度分布とに基づいて、上記少なくとも１つのミラー要素ＳＥの動作を検査する。このように、信号処理部１４は、光検出器としてのＣＣＤ１３の検出結果に基づいて複数の光学要素ＳＥの反射率や動作のような光学特性を検査する検査部を構成している。
本実施形態の検査装置１０では、照明光学系ＩＬの光路中に配置された反射型の空間光変調器３ａの下流側に共役光学系（１１，１２）が設けられ、この共役光学系（１１，１２）により、ミラー要素（光学要素）ＳＥの配列面と、光検出器としてのＣＣＤ１３の検出面とが光学的にほぼ共役に配置されている。したがって、上述したように、例えば基準状態において複数のミラー要素ＳＥで反射された光がＣＣＤ１３の検出面に形成する光強度分布に基づいて、複数のミラー要素ＳＥの反射率を検査することができる。
また、上述したように、例えば基準状態のような第１状態において複数のミラー要素ＳＥで反射された光がＣＣＤ１３の検出面に形成する光強度分布と、基準状態から少なくとも１つのミラー要素ＳＥの反射面の姿勢を変化させた第２状態において複数のミラー要素ＳＥで反射された光がＣＣＤ１３の検出面に形成する光強度分布とに基づいて、上記少なくとも１つのミラー要素ＳＥの動作を検査することができる。すなわち、本実施形態の検査装置１０では、照明光学系ＩＬの光路中に配置された反射型の空間光変調器３ａのミラー要素ＳＥの反射率や動作のような光学特性（或いは光学的な状態）を随時検査することができる。
検査装置１０の検出結果、すなわち各ミラー要素ＳＥの反射率低下の度合いに関する情報、および各ミラー要素ＳＥの動作異常に関する情報は、制御部ＣＲに供給される。制御部ＣＲでは、各ミラー要素ＳＥの反射率および動作に関する情報を参照し、照明光学系ＩＬの照明瞳面において所望の瞳強度分布が得られるように、駆動部３ｃを介して空間光変調器３ａの各ミラー要素ＳＥの姿勢をそれぞれ制御する。具体的には、制御部ＣＲは、例えば動作の正常なミラー要素ＳＥだけを用いて、反射率の低下したミラー要素ＳＥの分を他のミラー要素ＳＥでカバーするように、各ミラー要素ＳＥの姿勢をそれぞれ制御（又は調整）する。
このように、本実施形態では、検査装置１０の検査結果に基づいて、空間光変調器３ａの各ミラー要素ＳＥの姿勢をそれぞれ制御し、ひいては照明光学系ＩＬを光学的に調整することにより、ミラー要素ＳＥの反射率低下や動作異常の影響を抑えて、所望の瞳強度分布を実現することができる。その結果、本実施形態の露光装置では、所望の瞳強度分布を実現する照明光学系ＩＬを用いて、例えばマスク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。
図７は、本実施形態の変形例にかかる検査装置の内部構成を概略的に示す図である。図７の変形例にかかる検査装置１０では、ビームスプリッター９により照明光路の外へ導かれた光が、レンズ２１を介して、ビームスプリッター２２に入射する。ビームスプリッター２２で反射された光は、レンズ２３を介して、ＣＣＤ２４に入射する。ＣＣＤ２４の出力信号は、信号処理部２５に供給される。
ＣＣＤ２４の検出面は、図６の実施形態におけるＣＣＤ１３と同様に、折れ曲がった１本の光軸に沿って配置される一対のレンズ２１，２３により空間光変調器３ａの複数のミラー要素ＳＥの配列される配列面と光学的に共役な共役面にほぼ一致するように、ＸＹ平面に対して傾けて配置されている。また、図６の実施形態の場合と同様に、ＣＣＤ２４は空間光変調器３ａのミラー要素ＳＥの数以上の画素数を有し、１つのミラー要素ＳＥの反射面とＣＣＤ２４の１つまたは複数の画素とが対応するように構成されている。
一方、ビームスプリッター２２を透過した光は、ＣＣＤ２６に入射する。ＣＣＤ２６の出力信号は、ＣＣＤ２４の出力信号と同様に、信号処理部２５に供給される。ＣＣＤ２６の検出面は、レンズ２１により空間光変調器３ａの複数のミラー要素ＳＥの配列される配列面と光学的にフーリエ変換の関係にあるフーリエ変換面にほぼ一致するように、ＹＺ平面に対して傾けて配置されている。
換言すれば、レンズ２１は、空間光変調器３ａの光学的に下流側に配置されて、光学要素ＳＥの配列面と光学的にフーリエ変換の関係にあるフーリエ変換面を形成するフーリエ変換光学系を構成している。また、ＣＣＤ２６は、レンズ２１により形成される光学要素ＳＥの配列面のフーリエ変換面またはその近傍に配置された検出面を有する光検出器を構成している。
このように、図７の変形例において、一対のレンズからなる共役光学系（２１，２３）とＣＣＤ２４と信号処理部２５とは第１検査系を構成し、この第１検査系は図６の実施形態における検査装置と同様の構成を有し、ひいては同様の作用を有する。すなわち、第１検査系の信号処理部２５では、ＣＣＤ２４の出力信号に基づいて、照明光学系ＩＬの光路中に配置された空間光変調器３ａのミラー要素ＳＥの反射率低下の度合いを検査し、必要に応じてミラー要素ＳＥの動作異常を随時検査することができる。
一方、レンズ２１とＣＣＤ２６と信号処理部２５とは、第２検査系を構成している。第２検査系では、例えば、基準状態において一様な光強度分布を有する光束をすべてのミラー要素ＳＥに照射し、その状態からある１つのミラー要素ＳＥの反射面の角度を変化させる制御を行う。この場合、基準状態では、すべてのミラー要素ＳＥから反射された光は、図８に示すように、ＣＣＤ２６の検出面の１点（例えば中心点）Ｐに集光する。
そして、ある１つのミラー要素ＳＥの電極に印加する電圧Ｖを変化させることによりその反射面の角度を変化させると、当該ミラー要素ＳＥからの反射光はＣＣＤ２６の検出面において点Ｐから距離Ｄだけ離れた位置に光分布２７を形成する。ここで、距離Ｄと反射面の角度変化αとの間には、例えば比例関係が成立する。また、当該ミラー要素ＳＥの動作が正常である場合、距離Ｄと電圧Ｖとの間にも、例えば比例関係が成立する。換言すれば、当該ミラー要素ＳＥが動作異常を起こしていると、距離Ｄと電圧Ｖとの関係は比例関係から外れたものになる。
こうして、第２検査系では、基準状態におけるＣＣＤ２６の出力信号と、基準状態からある１つのミラー要素ＳＥの姿勢を変化させた状態におけるＣＣＤ２６の出力信号とに基づいて、当該ミラー要素ＳＥの距離Ｄと電圧Ｖとの関係を、ひいては当該ミラー要素ＳＥの反射面の角度変化αと電圧Ｖとの関係を検査する。ここで、ミラー要素ＳＥの反射面の角度変化αと電圧Ｖとの関係を求めることは、ミラー要素ＳＥの姿勢の変化特性を求めることに他ならない。
なお、上述の説明では、理解を容易にするために、基準状態から、ある１つのミラー要素の姿勢を変化させている。しかしながら、これに限定されることなく、基準状態以外の所定の状態から、複数のミラー要素（例えば一列になった複数のミラー要素）の姿勢を同時に変化させて、これらの複数のミラー要素の姿勢の変化特性を同時に検査することもできる。
一般的には、第２検査系の信号処理部２５では、ＣＣＤ２６の出力信号に基づいて、例えば基準状態のような第３状態において、所定の光強度分布を有する光束を複数のミラー要素ＳＥに照射し、複数のミラー要素ＳＥで反射された光がＣＣＤ２６の検出面に形成する光強度分布と、第３状態から少なくとも１つのミラー要素ＳＥの反射面の姿勢を変化させた第４状態において複数のミラー要素ＳＥで反射された光がＣＣＤ２６の検出面に形成する光強度分布とに基づいて、上記少なくとも１つのミラー要素ＳＥの姿勢の変化特性を検査する。
図７の変形例にかかる検査装置１０の検出結果、すなわち各ミラー要素ＳＥの反射率低下の度合いに関する情報、および各ミラー要素ＳＥの姿勢の変化特性に関する情報は、制御部ＣＲに供給される。制御部ＣＲでは、各ミラー要素ＳＥの反射率および姿勢変化特性に関する情報を参照し、所望の瞳強度分布が得られるように、駆動部３ｃを介して空間光変調器３ａの各ミラー要素ＳＥの姿勢をそれぞれ制御する。具体的には、制御部ＣＲは、反射率の低下したミラー要素ＳＥの分を他のミラー要素ＳＥでカバーし、且つ各ミラー要素ＳＥの反射面の傾き角度が所望の角度になるように、各ミラー要素ＳＥの電極に印加する電圧をそれぞれ制御する。
なお、図７の変形例では、第１検査系により各ミラー要素ＳＥの動作異常を検査し、動作の正常なミラー要素ＳＥだけを用いて瞳強度分布を形成することもできる。このように、図７の変形例では、検査装置１０の検査結果に基づいて、空間光変調器３ａの各ミラー要素ＳＥの電極に印加する電圧をそれぞれ制御し、ひいては照明光学系ＩＬを光学的に調整することにより、ミラー要素ＳＥの反射率低下や姿勢変化特性の影響を抑えて、所望の瞳強度分布を実現することができる。
また、図７の変形例では、空間光変調器に照射された光エネルギの総量と、各ミラー要素の反射率低下の度合いに関する情報と、各ミラー要素の姿勢の変化特性に関する情報と、必要に応じて各ミラー要素の動作異常に関する情報とにより、空間光変調器の寿命を判断することが可能である。同様に、図６の実施形態では、空間光変調器に照射された光エネルギの総量と、各ミラー要素の反射率低下の度合いに関する情報と、各ミラー要素の動作異常に関する情報とにより、空間光変調器の寿命を判断することが可能である。
また、図７の変形例では、第１検査系中の共役光学系（２１，２３）を構成する複数の光学部材（レンズ２１，２３）のうちの一部（レンズ２１）がフーリエ変換光学系に属している。この構成により、第１および第２検査系の構成を簡素化でき、また誤差発生要因の低減もできる。
また、図７の変形例にかかる検査装置は、ミラー要素の反射率低下および動作異常を検査する第１検査系と、ミラー要素の姿勢の変化特性を検査する第２検査系とを備えているが、第２検査系のみからなる検査装置についても本発明の範囲内にあることはいうまでもない。
なお、上述の説明では、空間光変調器３ａの複数のミラー要素が配列される面に対向した光学面を有するプリズム部材として、１つの光学ブロックで一体的に形成されたＫプリズム３ｂを用いている。しかしながら、これに限定されることなく、一対のプリズムにより、Ｋプリズム３ｂと同様の機能を有するプリズム部材を構成することができる。また、１つの平行平面板と一対の三角プリズムとにより、Ｋプリズム３ｂと同様の機能を有するプリズム部材を構成することができる。また、１つの平行平面板と一対の平面ミラーとにより、Ｋプリズム３ｂと同様の機能を有する組立て光学部材を構成することができる。
また、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光学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。
また、上述の説明では、複数のミラー要素を有する反射型の空間光変調器を用いているが、これに限定されることなく、たとえば米国特許第５，２２９，８７２号公報に開示される透過型の空間光変調器を用いても良い。
なお、上述の実施形態では、空間光変調ユニットを用いて瞳強度分布を形成する際に、瞳輝度分布計測装置で瞳強度分布を計測しつつ、この計測結果に応じて空間光変調ユニット中の空間光変調器を制御してもよい。このような技術は、たとえば特開２００６−５４３２８号公報や特開２００３−２２９６７号公報およびこれに対応する米国特許公開第２００３／００３８２２５号公報に開示されている。
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２００４−３０４１３５号公報、国際特許公開第２００６／０８０２８５号パンフレットに開示されている。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。
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。
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９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９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１０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１０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）を用いることができる。また、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レーザ光源などを用いることもできる。
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。
１ 光源
２ ビーム送光部
３ 空間光変調ユニット
３ａ 空間光変調器
３ｂ プリズム
３ｃ 駆動部
４ ズーム光学系
５ 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 視野絞り結像光学系
９ ビームスプリッター
１０ 検査装置
１３，２４，２６ ＣＣＤ
１４，２５ 信号処理部
ＩＬ 照明光学系
ＣＲ 制御部
Ｍ マスク
ＰＬ 投影光学系
Ｗ ウェハ

Claims (12)

  1. 二次元的に配列されて個別に制御される複数の光学要素を有する空間光変調器を検査する検査装置において、
    前記空間光変調器の光学的に下流側に配置されて、前記複数の光学要素の配列される配列面と光学的にフーリエ変換の関係にあるフーリエ変換面を形成するフーリエ変換光学系と、
    前記フーリエ変換面またはその近傍に配置された検出面を有する光検出器と、
    前記光検出器の検出結果に基づいて前記複数の光学要素の光学特性を検査する検査部とを備え、
    前記検査部は、前記複数の光学要素の第１状態において前記複数の光学要素からの光が前記検出面に形成する第１光強度分布と、前記第１状態から少なくとも１つの光学要素の姿勢を変化させた前記複数の光学要素の第２状態において前記複数の光学要素からの光が前記検出面に形成する第２光強度分布とに基づいて、前記少なくとも１つの光学要素の姿勢の変化特性を検査することを特徴とする検査装置。
  2. 前記光学要素は、ミラー要素であることを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
  3. 二次元的に配列されて個別に制御される複数の光学要素を有する空間光変調器を備え、光源からの照明光に基づいて被照射面を照明する照明光学系において、
    前記空間光変調器の前記複数の光学要素のうちの少なくとも一部を介した前記照明光に基づいて、前記空間光変調器を検査するための請求項１または２に記載の検査装置を備えていることを特徴とする照明光学系。
  4. 前記空間光変調器と前記被照射面との間の光路に配置されて、前記空間光変調器の前記複数の光学要素のうちの少なくとも一部を介した前記照明光を分岐する分岐光学部材をさらに備えていることを特徴とする請求項３に記載の照明光学系。
  5. 前記空間光変調器を介した光に基づいて、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を備え、
    前記分岐光学部材は、前記分布形成光学系と前記空間光変調器との間の光路中に配置されることを特徴とする請求項４に記載の照明光学系。
  6. 前記分布形成光学系は、インテグレータを備え、
    前記分岐光学部材は、前記インテグレータと前記空間光変調器との間の光路中に配置されることを特徴とする請求項５に記載の照明光学系。
  7. 前記光検出器は複数の画素を備え、前記空間光変調器の前記複数の光学要素の１つに対して複数の画素が対応していることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の照明光学系。
  8. 前記空間光変調器の前記複数の光学要素に対して供給される一様な光強度分布を有する光束に基づいて、前記空間光変調器を検査することを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載の照明光学系。
  9. 前記空間光変調器の前記複数の光学要素の一部に対して供給される、位置によって光強度が異なる光強度分布を有する光束に基づいて、前記空間光変調器を検査することを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載の照明光学系。
  10. 二次元的に配列されて個別に制御される複数の光学要素を有する空間光変調器を検査する検査方法において、
    前記複数の光学要素を経た光が前記複数の光学要素の配列される配列面と光学的にフーリエ変換の関係にあるフーリエ変換面に形成する光強度分布に基づいて、前記複数の光学要素の光学特性を検査することを含み、
    前記検査することは、
    前記複数の光学要素の姿勢を第１状態に設定することと、
    前記第１状態において前記複数の光学要素からの光で前記検出面に第１光強度分布を形成することと、
    前記第１状態から少なくとも１つの光学要素の姿勢を変化させて第２状態にすることと、
    該第２状態において前記複数の光学要素でからの光で前記検出面に第２光強度分布を形成することと、
    前記第１光強度分布と前記第２光強度分布とに基づいて、前記少なくとも１つの光学要素の姿勢の変化特性を検査することを特徴とする検査方法。
  11. 前記光学要素は、ミラー要素であることを特徴とする請求項１０に記載の検査方法。
  12. 前記複数のミラー要素の第１状態において前記複数のミラー要素で反射された光が前記フーリエ変換面に形成する光強度分布と、前記第１状態から少なくとも１つのミラー要素の反射面の姿勢を変化させた前記複数のミラー要素の第２状態において前記複数のミラー要素で反射された光が前記フーリエ変換面に形成する光強度分布とに基づいて、前記少なくとも１つのミラー要素の姿勢の変化特性を検査することを特徴とする請求項１１に記載の検査方法。
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