JP5672424B2 - 投影光学系、露光装置、およびデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、補正ユニット、投影光学系、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、例えば半導体素子、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投影光学系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。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。

投影光学系の瞳面（開口絞りが配置される面およびその共役面）には、照明瞳と同様の光強度分布が形成される。以下、投影光学系の瞳面および照明瞳での光強度分布を、「瞳強度分布」という。なお、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。すなわち、露光装置においてウェハを最終的な被照射面と考えれば、投影光学系の瞳面も照明瞳である。

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。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、例えば輪帯状や複数極状（２極状、４極状など）の瞳強度分布を形成し、投影光学系の焦点深度や解像力を向上させる技術が提案されている（特許文献１を参照）。

米国特許公開第２００６／００５５８３４号公報

マスクの微細パターンをウェハ上に忠実に転写するには、投影光学系の瞳面に形成される瞳強度分布を所要の形状に調整するだけでなく、投影光学系の像面（ひいては感光性基板であるウェハ）上の各点に関する瞳強度分布を所要の分布に調整する必要がある。ウェハ上の各点での瞳強度分布の均一性にばらつきがあると、ウェハ上の位置毎にパターンの線幅がばらついて、マスクの微細パターンを露光領域の全体に亘って所望の線幅でウェハ上に忠実に転写することができない。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、投影光学系の像面上の各点での瞳強度分布を所要の分布に調整することのできる補正ユニットを提供することを目的とする。また、本発明は、像面上の各点での瞳強度分布を所要の分布に調整する補正ユニットを用いて、像面上の各点での瞳強度分布が所要の分布に調整された投影光学系を提供することを目的とする。また、本発明は、像面上の各点での瞳強度分布が所要の分布に調整された投影光学系を用いて、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、投影光学系の光路中に配置されて前記投影光学系の像面上の各点に関する瞳強度分布を補正する補正ユニットであって、
第１角度特性に従って光の入射角と透過率との関係が規定される第１通過領域と、前記第１角度特性とは異なる第２角度特性に従って光の入射角と透過率との関係が規定される第２通過領域とを有する少なくとも１つの補正部材を備えていることを特徴とする補正ユニットを提供する。

本発明の第２形態では、投影光学系の光路中に配置されて前記投影光学系の像面上の各点に関する瞳強度分布を補正する補正ユニットであって、
平行平面板状の形態を有し、光の入射角と透過率との関係が第１角度特性に従って変化する第１補正部材と、
平行平面板状の形態を有し、光の入射角と透過率との関係が前記第１角度特性とは異なる第２角度特性に従って変化する第２補正部材とを備えていることを特徴とする補正ユニットを提供する。

本発明の第３形態では、第１形態または第２形態の補正ユニットを備え、第１面の像を第２面に形成することを特徴とする投影光学系を提供する。

本発明の第４形態では、第３形態の投影光学系を備え、前記第１面に設定された所定のパターンを前記第２面に設定された感光性基板に投影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５形態では、第４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。

本発明の一態様にかかる補正ユニットは、投影光学系の瞳面またはその近傍に配置された第１補正部材と、投影光学系の瞳面から光軸方向に離間した位置に配置された第２補正部材との協働作用により、投影光学系の像面上の各点での瞳強度分布を所要の分布に調整することができる。したがって、本発明では、この補正ユニットの作用により、像面上の各点での瞳強度分布が所要の分布に調整された投影光学系を実現することができる。また、本発明の露光装置では、像面上の各点での瞳強度分布が所要の分布に調整された投影光学系を用いて、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。 投影光学系の瞳面に形成される４極状の瞳強度分布を示す図である。 ウェハ上に形成される矩形状の静止露光領域を示す図である。 補正ユニット中の各補正部材の構成を概略的に示す図である。 第１補正部材における光の入射角と透過率との関係を説明する図である。 第２補正部材における光の入射角と透過率との関係を説明する図である。 本実施形態の補正ユニットの作用を模式的に説明する図である。 変形例にかかる補正ユニット中の各補正部材の要部構成を概略的に示す図である。 図８の第２補正部材の第２通過領域における光の入射角と透過率との関係を説明する図である。 図８の変形例にかかる補正ユニットの作用を模式的に説明する図である。 補正部材における第１通過領域および第２通過領域の設定例を示す図である。 各補正部材の具体的な配置例を示す第１の図である。 各補正部材の具体的な配置例を示す第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、整形光学系２により所要の断面形状の光束に変換された後、例えば輪帯照明用の回折光学素子３を介して、アフォーカルレンズ４に入射する。

アフォーカルレンズ４は、前側レンズ群４ａと後側レンズ群４ｂとからなり、前側レンズ群４ａの前側焦点位置と回折光学素子３の位置とがほぼ一致し且つ後側レンズ群４ｂの後側焦点位置と図中破線で示す所定面５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。回折光学素子３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、輪帯照明用の回折光学素子３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３に入射したほぼ平行光束は、アフォーカルレンズ４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４から射出される。

アフォーカルレンズ４から射出された光は、σ値（σ値＝照明光学系のマスク側開口数／投影光学系のマスク側開口数）可変用のズームレンズ６を介して、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（またはフライアイレンズ）７に入射する。マイクロフライアイレンズ７は、例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って、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を構成する各微小レンズは、フライアイレンズを構成する各レンズエレメントよりも微小である。また、マイクロフライアイレンズは、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、正屈折力を有する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。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。

所定面５の位置はズームレンズ６の前側焦点位置またはその近傍に配置され、マイクロフライアイレンズ７の入射面はズームレンズ６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４の瞳面とマイクロフライアイレンズ７の入射面とを光学的にほぼ共役に配置している。したがって、マイクロフライアイレンズ７の入射面上には、アフォーカルレンズ４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６の焦点距離に依存して相似的に変化する。

マイクロフライアイレンズ７における各微小レンズの入射面（すなわち単位波面分割面）は、例えばＺ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であって、マスクＭ上において形成すべき照明領域の形状（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。マイクロフライアイレンズ７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照明瞳には、マイクロフライアイレンズ７の入射面に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（瞳強度分布）が形成される。

マイクロフライアイレンズ７の後側焦点面またはその近傍には、必要に応じて、輪帯状の二次光源に対応した輪帯状の開口部（光透過部）を有する照明開口絞り（不図示）が配置されている。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。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。

マイクロフライアイレンズ７を経た光は、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の微小レンズ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）を経た光は、前側レンズ群１０ａと後側レンズ群１０ｂとからなる結像光学系１０を介して、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。結像光学系１０の瞳面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と光学的に共役な位置にあり、結像光学系１０の瞳面の照明瞳にも輪帯状の瞳強度分布が形成される。

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。投影光学系ＰＬの瞳面（開口絞りＡＳが配置されている位置）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と光学的に共役な位置にあり、投影光学系ＰＬの瞳面の照明瞳にも輪帯状の瞳強度分布が形成される。

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。

本実施形態では、上述したように、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（２〜１０）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（２〜１０）の照明瞳と呼ぶことができる。典型的には、照明瞳に対して被照射面（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（２〜１０）の照明瞳または当該照明瞳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。

輪帯照明用の回折光学素子３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、マイクロフライアイレンズ７の入射面に、たとえば光軸ＡＸを中心とした複数の所定形状（円弧状、円形状など）の照野からなる複数極状の照野を形成する。その結果、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（ひいては投影光学系ＰＬの瞳面）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。

また、輪帯照明用の回折光学素子３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、マイクロフライアイレンズ７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、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（ひいては投影光学系ＰＬの瞳面）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３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３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。

以下の説明では、本実施形態の作用効果の理解を容易にするために、投影光学系ＰＬの瞳面に、図２に示すような４つの円弧状の実質的な面光源（以下、単に「面光源」という）２０ａ，２０ｂ，２０ｃおよび２０ｄからなる４極状の瞳強度分布２０が形成されるものとする。また、投影光学系ＰＬは、図１に示すように、開口絞りＡＳよりもマスクＭ側に配置された前側レンズ群Ｇａと、開口絞りＡＳよりもウェハＷ側に配置された後側レンズ群Ｇｂとからなる屈折光学系であって、マスクＭのパターンの中間像を光路中に形成することのない１回結像型の光学系であるものとする。

図２を参照すると、投影光学系ＰＬの瞳面に形成される４極状の瞳強度分布２０は、光軸ＡＸを挟んでＹ方向に間隔を隔てた一対の面光源２０ａおよび２０ｂと、光軸ＡＸを挟んでＸ方向に間隔を隔てた一対の面光源２０ｃおよび２０ｄとを有する。なお、投影光学系ＰＬの瞳面におけるＸ方向は、ウェハＷの走査方向に対応し、マイクロフライアイレンズ７の矩形状の微小レンズの短辺方向（矩形状の単位波面分割面の短辺方向）であるＸ方向に対応している。また、投影光学系ＰＬの瞳面におけるＹ方向は、ウェハＷの走査方向と直交する走査直交方向に対応し、マイクロフライアイレンズ７の矩形状の微小レンズの長辺方向（単位波面分割面の長辺方向）であるＺ方向に対応している。

ウェハＷ上には、図３に示すように、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ＥＲが形成され、この静止露光領域ＥＲに対応するように、マスクＭ上には矩形状の照明領域（不図示）が形成される。ここで、静止露光領域ＥＲ内の１点に入射する光が投影光学系ＰＬの瞳面に形成する４極状の瞳強度分布は、入射点の位置に依存することなく、互いにほぼ同じ形状を有する。しかしながら、４極状の瞳強度分布を構成する各面光源の光強度は、入射点の位置に依存して異なる場合がある。

静止露光領域ＥＲ内の各点に関する瞳強度分布の均一性にばらつきがあると、ウェハＷ上の位置毎にパターンの線幅がばらついて、マスクＭの微細パターンを露光領域の全体に亘って所望の線幅でウェハ上に忠実に転写することができない。そこで、本実施形態の投影光学系ＰＬは、図１に示すように、像面上の各点での瞳強度分布を所要の分布に調整するための調整手段として、一対の補正部材１１，１２を有する補正ユニットＣＵを備えている。

第１補正部材１１は、投影光学系ＰＬの瞳面またはその近傍の位置、すなわち開口絞りＡＳの位置の近傍に配置されている。第２補正部材１２は、第１補正部材１１から光軸ＡＸ方向に離間した位置、例えば前側レンズ群Ｇａの光路中に配置されている。各補正部材１１（１２）は、図４に示すように、平行平面板状の形態を有する光透過性の基板１１ａ（１２ａ）と、基板１１ａ（１２ａ）の両方の面（入射側の面および射出側の面）に形成されて光の入射角に応じて透過率が規定されるコート（反射防止膜）１１ｂ（１２ｂ）とを有する。なお、場合によっては、基板１１ａ（１２ａ）の一方の面（入射側の面または射出側の面）にのみコート１１ｂ（１２ｂ）を形成する構成も可能である。

具体的に、第１補正部材１１は、光の入射角と透過率との関係が図５に示す角度特性に従って変化するように構成されている。すなわち、第１補正部材１１は、光の透過率が入射位置に依存することなく、光の入射角θが０度のときに透過率が最も大きく、入射角θの大きさが増大するにつれて透過率が単調に減少するように構成されている。一方、第２補正部材１２は、光の入射角と透過率との関係が図６に示す角度特性に従って変化するように構成されている。すなわち、第２補正部材１２は、光の透過率が入射位置に依存することなく、光の入射角θが０度のときに透過率が最も小さく、入射角θの大きさが増大するにつれて透過率が単調に増大するように構成されている。

この場合、図３に示す静止露光領域ＥＲ内の中心点Ｐ１に達する光が、投影光学系ＰＬの瞳面の近傍に配置された第１補正部材１１に入射するときの入射角θは、第１補正部材１１への入射位置（ひいては投影光学系ＰＬの瞳面への入射位置）に依存することなく、ほぼ０度である。これに対し、静止露光領域ＥＲ内の中心点Ｐ１からＹ方向に間隔を隔てた周辺の点Ｐ２，Ｐ３に達する光が第１補正部材１１に入射するときの入射角θは、第１補正部材１１への入射位置（ひいては投影光学系ＰＬの瞳面への入射位置）にほとんど依存することなく、０度よりもある程度大きな値になる。

その結果、第１補正部材１１は、静止露光領域ＥＲ内の各点Ｐ１〜Ｐ３に関する４極状の瞳強度分布２１〜２３（図２を参照）に対して、図７の上段の図に示すような減光作用を発揮する。図７の上段の図では、投影光学系ＰＬの瞳面に形成される４極状の瞳強度分布２１〜２３の各面光源２１ａ〜２１ｄ；２２ａ〜２２ｄ；２３ａ〜２３ｄの中心領域における第１補正部材１１の減光作用の大きさを、「０」および「−」により模式的に表している。

ここで、「０」は、第１補正部材１１の減光作用がほとんどないか、あるいは比較的小さいことを意味している。一方、「−」は、第１補正部材１１の減光作用が比較的大きいことを意味している。図７の上段の図における表記は、図７の下段の図、およびこれに関連する図１０においても同様である。このように、第１補正部材１１は、中心点Ｐ１に関する４極状の瞳強度分布２１の各面光源２１ａ〜２１ｄにはほとんど減光作用を発揮することなく、周辺点Ｐ２，Ｐ３に関する４極状の瞳強度分布２２，２３の各面光源２２ａ〜２２ｄ；２３ａ〜２３ｄに対してほぼ一様に比較的大きな減光作用を発揮する。

次に、静止露光領域ＥＲ内の−Ｙ方向側の周辺点Ｐ２に達する光のうち、投影光学系ＰＬの瞳面の−Ｙ方向側の領域（面光源２２ａが形成される領域）を通過する光が、投影光学系ＰＬの瞳面から光軸ＡＸ方向に離間した位置（ひいては第１補正部材１１から光軸ＡＸ方向に離間した位置）に配置された第２補正部材１２に入射するときの入射角θは、比較的大きな値になる。そして、投影光学系ＰＬの瞳面の他の３つの領域（面光源２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが形成される領域）を通過する光が第２補正部材１２に入射するときの入射角θは、比較的小さな値になる。

同様に、静止露光領域ＥＲ内の＋Ｙ方向側の周辺点Ｐ３に達する光のうち、投影光学系ＰＬの瞳面の＋Ｙ方向側の領域（面光源２３ｂが形成される領域）を通過する光が第２補正部材１２に入射するときの入射角θは、比較的大きな値になる。そして、投影光学系ＰＬの瞳面の他の３つの領域（面光源２３ａ，２３ｃ，２３ｄが形成される領域）を通過する光が第２補正部材１２に入射するときの入射角θは、比較的小さな値になる。

静止露光領域ＥＲ内の中心点Ｐ１に達する光が第２補正部材１２に入射するときの入射角θは、投影光学系ＰＬの瞳面を通過する領域（面光源２１ａ〜２１ｄが形成される領域）にほとんど依存することなく、比較的小さな値になる。その結果、第２補正部材１２は、静止露光領域ＥＲ内の各点Ｐ１〜Ｐ３に関する４極状の瞳強度分布２１〜２３に対して、図７の下段の図に示すような減光作用を発揮する。

すなわち、第２補正部材１２は、中心点Ｐ１に関する４極状の瞳強度分布２１の各面光源２１ａ〜２１ｄに対してほぼ一様に比較的大きな減光作用を発揮する。また、第２補正部材１２は、周辺点Ｐ２に関する４極状の瞳強度分布２２の各面光源２２ａ〜２２ｄのうち、−Ｙ方向側の面光源２２ａにはほとんど減光作用を発揮することなく、その他の面光源２２ｂ〜２２ｄに対してほぼ一様に比較的大きな減光作用を発揮する。また、第２補正部材１２は、周辺点Ｐ３に関する４極状の瞳強度分布２３の各面光源２３ａ〜２３ｄのうち、＋Ｙ方向側の面光源２３ｂにはほとんど減光作用を発揮することなく、その他の面光源２３ａ，２３ｃ，２３ｄに対してほぼ一様に比較的大きな減光作用を発揮する。

図７を参照すると、第１補正部材１１と第２補正部材１２とを有する補正ユニットＣＵは、周辺点Ｐ２，Ｐ３に関する４極状の瞳強度分布２２，２３において、光軸ＡＸを挟んでＹ方向に対向する一対の面光源２２ａ，２２ｂ；２３ａ，２３ｂのうち、一方の面光源２２ａ，２３ｂよりも他方の面光源２２ｂ，２３ａに対してより大きな減光作用を発揮することがわかる。換言すれば、補正ユニットＣＵは、図７の上段の図および下段の図における周辺点Ｐ２，Ｐ３に関する４極状の瞳強度分布２２，２３に対する減光作用に着目すると明らかなように、周辺点Ｐ２，Ｐ３に関する４極状の瞳強度分布２２，２３において対向する一対の面光源２２ａと２２ｂとの間および２３ａと２３ｂとの間の強度バランスを調整する機能を有する。

露光装置に搭載される投影光学系では、屈折光学系であると反射屈折光学系であるとを問わず、また１回結像型の光学系であると複数回結像型の光学系であるとを問わず、−Ｙ方向側の周辺点Ｐ２に関する４極状の瞳強度分布２２では、Ｙ方向に対向する一対の面光源２２ａ，２２ｂのうち、−Ｙ方向側の面光源２２ａの強度の方が＋Ｙ方向側の面光源２２ｂの強度よりも小さくなる傾向がある。また、＋Ｙ方向側の周辺点Ｐ３に関する４極状の瞳強度分布２３では、Ｙ方向に対向する一対の面光源２３ａ，２３ｂのうち、＋Ｙ方向側の面光源２３ｂの強度の方が−Ｙ方向側の面光源２３ａの強度よりも小さくなる傾向がある。これらの傾向は、レンズの反射防止膜の角度特性に起因して発生するものと考えられる。なお、中心点Ｐ１に関する４極状の瞳強度分布２１では、Ｙ方向に対向する一対の面光源２１ａと２１ｂとの間の強度バランスは比較的良好である。

本実施形態の投影光学系ＰＬでは、図７を参照して説明したように、補正ユニットＣＵの作用により、周辺点Ｐ２，Ｐ３に関する４極状の瞳強度分布２２，２３においてＹ方向に対向する一対の面光源２２ａと２２ｂとの間および２３ａと２３ｂとの間で光強度を互いに近づけることができる。このことは、補正ユニットＣＵの作用により、Ｙ方向に沿って周辺点Ｐ２とＰ３との間にある各点、ひいては静止露光領域ＥＲ内の各点に関する４極状の瞳強度分布において、Ｙ方向に対向する一対の面光源の間の強度バランスを調整することができることを意味している。

以上のように、本実施形態の補正ユニットＣＵは、投影光学系ＰＬの瞳面の近傍に配置された第１補正部材１１と投影光学系ＰＬの瞳面から光軸ＡＸ方向に離間した位置に配置された第２補正部材１２との協働作用により、ウェハＷ上の静止露光領域ＥＲ内の各点（ひいては投影光学系ＰＬの像面上の各点）での瞳強度分布を所要の分布に調整することができる。したがって、本実施形態では、補正ユニットＣＵの作用により、ウェハＷ上の静止露光領域ＥＲ内の各点（ひいては投影光学系ＰＬの像面上の各点）での瞳強度分布が所要の分布に調整された投影光学系ＰＬを実現することができる。

また、本実施形態の露光装置（２〜ＷＳ）では、ウェハＷ上の静止露光領域ＥＲ内の各点での瞳強度分布が所要の分布に調整された投影光学系ＰＬを用いて、マスクＭの微細パターンに応じ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、ひいてはマスクＭの微細パターンを露光領域の全体に亘って所望の線幅でウェハＷ上に忠実に転写することができる。なお、上述の実施形態において、第１補正部材１１および第２補正部材１２の光の入射角と透過率との関係は、図５および図６に示した角度特性に限定されず、２次関数や４次関数、６次関数などの偶数次関数にしたがって変化するものであってもよい。

なお、上述の実施形態において、補正部材１１，１２は、光の透過率が入射位置に依存することなく入射角だけに依存するように構成されている。換言すれば、補正部材１１，１２では、光の通過領域の全体に亘って入射角と透過率との関係が一様である。しかしながら、これに限定されることなく、入射角と透過率との関係が光の通過領域毎に異なるような補正部材を用いることもできる。

一例として、上述の実施形態における補正部材１１および１２に代えて、図８に示すような補正部材１３および１４を用いる変形例が可能である。各補正部材１３および１４の基本的な構造は、図４に示す補正部材１１および１２と同様である。しかしながら、図８の変形例において投影光学系ＰＬの瞳面またはその近傍に配置された第１補正部材１３は、光軸ＡＸを挟んでＸ方向に対向する一対の第１通過領域１３ａと、光軸ＡＸを挟んでＹ方向に対向する一対の第２通過領域１３ｂとを有する。

一対の第１通過領域１３ａは、光の入射角に依存することなく透過率が一定の高い値になるように構成されている。すなわち、第１通過領域１３ａは、通過する光に対してほとんど減光作用を発揮しない。一対の第２通過領域１３ｂは、光の入射角と透過率との関係が図５に示す角度特性に従って変化するように構成されている。すなわち、一対の第２通過領域１３ｂは、光の入射角θが０度のときに透過率が最も大きく、入射角θの大きさが増大するにつれて透過率が単調に減少するように構成されている。

図８の変形例において投影光学系ＰＬの瞳面から光軸ＡＸ方向に離間した位置（ひいては第１補正部材１３から光軸ＡＸ方向に離間した位置）に配置された第２補正部材１４は、光軸ＡＸを挟んでＸ方向に対向する一対の第１通過領域１４ａと、光軸ＡＸを挟んでＹ方向に対向する一対の第２通過領域１４ｂとを有する。一対の第１通過領域１４ａは、光の入射角に依存することなく透過率が一定の高い値になるように構成されている。すなわち、第１通過領域１４ａは、通過する光に対してほとんど減光作用を発揮しない。

一対の第２通過領域１４ｂは、光の入射角と透過率との関係が図９に示す角度特性に従って変化するように構成されている。すなわち、一対の第２通過領域１４ｂは、この領域への最大入射角を含む所定の狭い範囲の入射角に対して透過率が一定の高い値になり、その他の範囲の入射角に対して透過率が比較的小さい一定の値になるように構成されている。ここで、最大入射角を含む所定の狭い範囲とは、例えば面光源２２ａ，２３ｂを介して周辺点Ｐ２，Ｐ３に達する光が第２通過領域１４ｂを通過する際の入射角の範囲に対応している。

図８の変形例の場合、静止露光領域ＥＲ内の中心点Ｐ１に達する光が第１補正部材１３に入射するときの入射角θは、第１補正部材１３への入射位置（ひいては投影光学系ＰＬの瞳面への入射位置）に依存することなく、ほぼ０度である。また、静止露光領域ＥＲ内の周辺点Ｐ２，Ｐ３に達する光が第１補正部材１３に入射するときの入射角θは、第１補正部材１３への入射位置（ひいては投影光学系ＰＬの瞳面への入射位置）にほとんど依存することなく、０度よりもある程度大きな値になる。その結果、第１補正部材１３は、静止露光領域ＥＲ内の各点Ｐ１〜Ｐ３に関する４極状の瞳強度分布２１〜２３に対して、図１０の上段の図に示すような減光作用を発揮する。

すなわち、第１補正部材１３は、中心点Ｐ１に関する４極状の瞳強度分布２１の各面光源２１ａ〜２１ｄに対してほとんど減光作用を発揮しない。また、第１補正部材１３は、周辺点Ｐ２に関する４極状の瞳強度分布２２の各面光源２２ａ〜２２ｄのうち、Ｘ方向に対向する一対の面光源２２ｃ，２２ｄにはほとんど減光作用を発揮することなく、Ｙ方向に対向する一対の面光源２２ａ，２２ｂに対してほぼ一様に比較的大きな減光作用を発揮する。また、第１補正部材１３は、周辺点Ｐ３に関する４極状の瞳強度分布２３の各面光源２３ａ〜２３ｄのうち、Ｘ方向に対向する一対の面光源２３ｃ，２３ｄにはほとんど減光作用を発揮することなく、Ｙ方向に対向する一対の面光源２３ａ，２３ｂに対してほぼ一様に比較的大きな減光作用を発揮する。

次に、静止露光領域ＥＲ内の−Ｙ方向側の周辺点Ｐ２に達する光のうち、投影光学系ＰＬの瞳面の−Ｙ方向側の領域（面光源２２ａが形成される領域）を通過する光が、投影光学系ＰＬの瞳面から光軸ＡＸ方向に離間した位置に配置された第２補正部材１４に入射するときの入射角θは、比較的大きな値になる。そして、投影光学系ＰＬの瞳面の他の３つの領域（面光源２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが形成される領域）を通過する光が第２補正部材１４に入射するときの入射角θは、比較的小さな値になる。

同様に、静止露光領域ＥＲ内の＋Ｙ方向側の周辺点Ｐ３に達する光のうち、投影光学系ＰＬの瞳面の＋Ｙ方向側の領域（面光源２３ｂが形成される領域）を通過する光が第２補正部材１４に入射するときの入射角θは、比較的大きな値になる。そして、投影光学系ＰＬの瞳面の他の３つの領域（面光源２３ａ，２３ｃ，２３ｄが形成される領域）を通過する光が第２補正部材１４に入射するときの入射角θは、比較的小さな値になる。

静止露光領域ＥＲ内の中心点Ｐ１に達する光が第２補正部材１４に入射するときの入射角θは、投影光学系ＰＬの瞳面を通過する領域（面光源２１ａ〜２１ｄが形成される領域）にほとんど依存することなく、比較的小さな値になる。その結果、第２補正部材１４は、静止露光領域ＥＲ内の各点Ｐ１〜Ｐ３に関する４極状の瞳強度分布２１〜２３に対して、図１０の下段の図に示すような減光作用を発揮する。

すなわち、第２補正部材１４は、中心点Ｐ１に関する４極状の瞳強度分布２１の各面光源２１ａ〜２１ｄのうち、Ｘ方向に対向する一対の面光源２１ｃ，２１ｄにはほとんど減光作用を発揮することなく、Ｙ方向に対向する一対の面光源２１ａ，２１ｂに対してほぼ一様に比較的大きな減光作用を発揮する。また、第２補正部材１４は、周辺点Ｐ２に関する４極状の瞳強度分布２２の各面光源２２ａ〜２２ｄのうち、＋Ｙ方向側の面光源２２ｂに対して比較的大きな減光作用を発揮するが、その他の面光源２２ａ，２２ｃ，２２ｄにはほとんど減光作用を発揮しない。また、第２補正部材１４は、周辺点Ｐ３に関する４極状の瞳強度分布２３の各面光源２３ａ〜２３ｄのうち、−Ｙ方向側の面光源２３ａに対して比較的大きな減光作用を発揮するが、その他の面光源２３ｂ〜２３ｄにはほとんど減光作用を発揮しない。

図１０を参照すると、図８の変形例にかかる補正ユニットＣＵは、上述の実施形態の場合と同様に、周辺点Ｐ２，Ｐ３に関する４極状の瞳強度分布２２，２３において対向する一対の面光源２２ａと２２ｂとの間および２３ａと２３ｂとの間の強度バランスを調整する機能を有する。また、図８の変形例にかかる補正ユニットＣＵは、図１０の上段の図における周辺点Ｐ２，Ｐ３に関する４極状の瞳強度分布２２，２３に対する減光作用および図１０の下段の図における中心点Ｐ１に関する４極状の瞳強度分布２１に対する減光作用に着目すると明らかなように、各点Ｐ１〜Ｐ３に関する４極状の瞳強度分布２１〜２３においてＹ方向に対向する一対の面光源の強度平均値とＸ方向に対向する一対の面光源の強度平均値とを近づけて、４極状の瞳強度分布２１〜２３におけるＹ方向とＸ方向との強度バランスを調整する機能を有する。

なお、図８の変形例における補正部材１３，１４では、光軸ＡＸを挟んでＸ方向に対向する一対の第１通過領域１３ａ，１４ａと、光軸ＡＸを挟んでＹ方向に対向する一対の第２通過領域１３ｂ，１４ｂとが設けられている。しかしながら、これに限定されることなく、入射角と透過率との関係が光の通過領域毎に異なるような補正部材における各通過領域の設定については、様々な形態が可能である。例えば、図１１に示す補正部材１５のように、光軸を挟んで第１方向に対向する一対の第１通過領域（あるいは第２通過領域）１５ａと、第１方向と交差する第２方向に沿った第２通過領域（あるいは第１通過領域）１５ｂとを有する構成も可能である。なお、上述の変形例においても、第１補正部材１３の第２通過領域１３ｂにおける光の入射角と透過率との関係は、図５および図６に示した角度特性に限定されず、２次関数や３次関数、それよりも高次の関数にしたがって変化するものであってもよい。

また、上述の実施形態では、１回結像型で屈折型の投影光学系ＰＬに対して本発明を適用しているが、本発明が適用可能な投影光学系、各補正部材の配置などについて様々な形態が可能である。以下、図１２および図１３を参照して、具体的な投影光学系における第１補正部材および第２補正部材の配置例を説明する。図１２の投影光学系は、マスクＭのパターン面（物体面）の中間像を形成する屈折型結像光学系Ｇ１と、当該中間像の像を形成する反射屈折型結像光学系Ｇ２と、反射屈折型結像光学系Ｇ２による中間像の像を最終像としてウェハＷの表面（像面）に形成する屈折型結像光学系Ｇ３とを備えている。

図１２に示す３回結像型で反射屈折型の投影光学系は、開口絞りが配置される面およびその共役面である瞳面１〜３を備えている。したがって、瞳面１またはその近傍に配置されている平行平面板Ｐ１１および瞳面３の近傍に配置されている平行平面板Ｐ１２のうちの少なくともいずれか一方を第１補正部材とし、最もマスクＭ側に配置されている平行平面板Ｐ２を第２補正部材とすることができる。

図１３の投影光学系は、マスクＭのパターン面（物体面）の中間像を形成する屈折型結像光学系Ｇ１と、当該中間像の像を形成する反射型結像光学系Ｇ２と、反射型結像光学系Ｇ２による中間像の像を最終像としてウェハＷの表面（像面）に形成する屈折型結像光学系Ｇ３とを備えている。図１３に示す３回結像型で反射屈折型の投影光学系は、開口絞りが配置される面およびその共役面である瞳面１〜３を備えている。したがって、瞳面１またはその近傍に配置されている平行平面板Ｐ１を第１補正部材とし、第１補正部材としての平行平面板Ｐ１から光軸方向に離間して配置されている（すなわち平行平面板Ｐ１よりも瞳面１から離間して配置されている）平行平面板Ｐ２を第２補正部材とすることができる。

さらに、本発明では、補正部材の数および配置、各通過領域における光の入射角と透過率との関係の設定などについても様々な形態が可能である。すなわち、本発明では、投影光学系の光路中に配置されて像面上の各点に関する瞳強度分布を補正する補正ユニットが、光の入射角と透過率との関係が第１角度特性に従って変化する平行平面板状の第１補正部材と、光の入射角と透過率との関係が第１角度特性とは異なる第２角度特性に従って変化する平行平面板状の第２補正部材とを備えていることが重要である。あるいは、本発明では、投影光学系の光路中に配置されて像面上の各点に関する瞳強度分布を補正する補正ユニットが、第１角度特性に従って光の入射角と透過率との関係が規定される第１通過領域と、第１角度特性とは異なる第２角度特性に従って光の入射角と透過率との関係が規定される第２通過領域とを有する少なくとも１つの補正部材を備えていることが重要である。

また、上述の実施形態では、補正部材１１，１２が投影光学系ＰＬの光路中に固定的に設けられているが、これに限定されることなく、補正ユニット中の補正部材を特性の異なる他の補正部材と交換可能に構成することもできる。この場合、例えば樹脂系の光学材料を用いて基板を形成することにより補正部材に十分な可撓性および復元力を付与し、この可撓性および復元力を利用して既設の投影光学系を実質的に解体することなく補正部材の交換を必要に応じて容易に行うことが可能になる。すなわち、可撓性および復元力を有するフィルム状の補正部材を用いる場合、補正部材を一時的に所要の面形状に湾曲させることにより、アクセスが困難な狭い箇所を介した交換作業が可能になる。

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、必要に応じて本発明を適用することができる。

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。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。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１４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１４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１５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１５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）、カラーフィルター形成工程（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のカラーフィルター形成工程では、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ーの組を水平走査方向に複数配列したカラーフィルターを形成する。

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ー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ー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。

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、上述の実施形態において、米国公開公報第２００６／０１７０９０１号及び第２００７／０１４６６７６号に開示されるいわゆる偏光照明方法を適用することも可能である。ここでは、米国特許公開第２００６／０１７０９０１号公報及び米国特許公開第２００７／０１４６６７６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
３ 回折光学素子
４ アフォーカルレンズ
６ ズームレンズ
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
１１，１２ 補正部材
ＣＵ 補正ユニット
Ｍ マスク
ＰＬ 投影光学系
ＡＳ 開口絞り
Ｗ ウェハ

Claims (18)

1. 第１面に配置されるパターンの像を第２面に形成する投影光学系において、
   該投影光学系内の光路を横切る第３面に配置されて前記投影光学系の像面上の各点に関する瞳強度分布を補正する補正ユニットを備え、
   該補正ユニットは、第１角度特性に従って光の入射角と透過率との関係が規定される第１通過領域と、前記第１角度特性とは異なる第２角度特性に従って光の入射角と透過率との関係が規定される第２通過領域とを有する少なくとも１つの補正部材を備えていることを特徴とする投影光学系。
2. 前記補正部材は、平行平面板状の形態を有することを特徴とする請求項１に記載の投影光学系。
3. 前記第１通過領域では、光の入射角に依存することなく透過率が一定であり、前記第２通過領域では、光の入射角に応じて透過率が変化することを特徴とする請求項１または２に記載の投影光学系。
4. 前記少なくとも１つの補正部材は、前記投影光学系の瞳面またはその近傍の位置に配置された第１補正部材と、該第１補正部材から前記投影光学系の光軸方向に離間した位置に配置された第２補正部材とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の投影光学系。
5. 前記第１補正部材は、光の入射角と透過率との関係が第１角度特性に従って変化し、前記第２補正部材は、光の入射角と透過率との関係が前記第１角度特性とは異なる第２角度特性に従って変化することを特徴とする請求項４に記載の投影光学系。
6. 前記第１通過領域と前記第２通過領域とは、前記第３面上で互いに隣接して配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の投影光学系。
7. 前記補正部材は、前記投影光学系の光軸を挟んで第１方向に対向する一対の前記第１通過領域と、前記第１方向と交差する第２方向に沿った前記第２通過領域とを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の投影光学系。
8. 前記補正部材は、前記投影光学系の光軸を挟んで第１方向に対向する一対の前記第１通過領域と前記光軸を挟んで前記第１方向と交差する第２方向に対向する一対の前記第２通過領域とを有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の投影光学系。
9. 第１面に配置されるパターンの像を第２面に形成する投影光学系において、
   該投影光学系内の光路を横切る第３面に配置されて前記投影光学系の像面上の各点に関する瞳強度分布を補正する補正ユニットを備え、
   該補正ユニットは、
   平行平面板状の形態を有し、光の入射角と透過率との関係が第１角度特性に従って変化する第１補正部材と、
   平行平面板状の形態を有し、光の入射角と透過率との関係が前記第１角度特性とは異なる第２角度特性に従って変化する第２補正部材とを備え、
   前記第２補正部材は、前記第１補正部材から前記投影光学系の光軸方向に離間した位置に配置されていることを特徴とする投影光学系。
10. 前記第１補正部材は、前記投影光学系の瞳面またはその近傍の位置に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の投影光学系。
11. 前記第１補正部材と前記第２補正部材とは、前記第３面上で互いに隣接して配置されることを特徴とする請求項９に記載の投影光学系。
12. 第１面に配置されるパターンの像を第２面に形成する投影光学系において、
    該投影光学系内の光路を横切る第３面に配置されて、光の入射角度に応じて変化する透過率特性を有する第１領域を有する第１補正部材と、
    前記投影光学系内の光路において前記第３面から前記投影光学系の光軸方向に離間した第４面に配置されて、光の入射角度に応じて変化する透過率特性を有する第２領域を有する第２補正部材とを備え、
    前記第１領域は、前記投影光学系の前記光路内の前記第３面上の一部に設けられ、
    前記第２領域は、前記投影光学系の前記光路内の前記第４面上の一部に設けられ、
    前記第１領域と前記第２領域との光の入射角と透過率との関係は互いに異なっていることを特徴とする投影光学系。
13. 前記補正部材は、平行平面板状の形態を有する基板と、該基板の少なくとも一方の面に形成されて光の入射角に応じて透過率が規定されるコートとを有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の投影光学系。
14. 前記基板は、可撓性を有することを特徴とする請求項１３に記載の投影光学系。
15. 前記コートは、前記基板の両方の面に形成されていることを特徴とする請求項１３または１４に記載の投影光学系。
16. 前記補正部材は、特性の異なる他の補正部材と交換可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の投影光学系。
17. 請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の投影光学系を備え、前記第１面に設定された所定のパターンを前記第２面に設定された感光性基板に投影露光することを特徴とする露光装置。
18. 請求項１７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