JP5953657B2 - Spatial light modulator, exposure apparatus, and device manufacturing method - Google Patents

Spatial light modulator, exposure apparatus, and device manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP5953657B2
JP5953657B2 JP2011110230A JP2011110230A JP5953657B2 JP 5953657 B2 JP5953657 B2 JP 5953657B2 JP 2011110230 A JP2011110230 A JP 2011110230A JP 2011110230 A JP2011110230 A JP 2011110230A JP 5953657 B2 JP5953657 B2 JP 5953657B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotation axis
spatial light
light modulator
reflecting
reflective
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011110230A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012242477A (en
Inventor
陽司 渡邉
陽司 渡邉
大和　壮一
壮一 大和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2011110230A priority Critical patent/JP5953657B2/en
Publication of JP2012242477A publication Critical patent/JP2012242477A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5953657B2 publication Critical patent/JP5953657B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、複数の反射要素を有する空間光変調器、空間光変調器を用いて物体を露光する露光技術、及び露光技術を用いるデバイス製造技術に関する。   The present invention relates to a spatial light modulator having a plurality of reflecting elements, an exposure technique for exposing an object using the spatial light modulator, and a device manufacturing technique using the exposure technique.

例えば半導体素子又は液晶表示素子等のデバイス（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中で、所定のパターンを投影光学系を介してウエハ又はガラスプレート等の基板に形成するために、ステッパー等の一括露光型の露光装置、又はスキャニングステッパー等の走査露光型の露光装置等が使用されている。
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、それぞれ回転角（傾斜角）が可変の多数の微小ミラーのアレイを有する空間光変調器(spatial light modulators)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。また、空間光変調器としては、それぞれ回転角が可変であるとともに中央に段差が設けられた多数の正方形の微小ミラーのアレイを有し、実質的に入射する光の位相分布を制御できるタイプも提案されている（例えば、非特許文献１参照）。このように入射する光の位相分布を制御することによって、投影光学系の物体面に可変の位相パターンを生成できる。 For example, in a lithography process for manufacturing a device (electronic device or microdevice) such as a semiconductor element or a liquid crystal display element, a predetermined pattern is formed on a substrate such as a wafer or a glass plate via a projection optical system. A batch exposure type exposure apparatus such as a stepper or a scanning exposure type exposure apparatus such as a scanning stepper is used.
Recently, in order to suppress the increase in manufacturing cost by preparing a mask for each of a plurality of types of devices and each of a plurality of layers of a substrate, and to efficiently manufacture each device, A so-called maskless exposure apparatus that generates a variable pattern on the object plane of a projection optical system using spatial light modulators having an array of micromirrors with variable rotation angles (tilt angles) Has been proposed. In addition, as a spatial light modulator, there is a type that has an array of a large number of square micromirrors each having a variable rotation angle and a step in the center, and can control the phase distribution of incident light substantially. It has been proposed (see Non-Patent Document 1, for example). By controlling the phase distribution of incident light in this way, a variable phase pattern can be generated on the object plane of the projection optical system.

Hans Martinsson et al., “Current status of optical masklesslithography,” J. Microlith., Microfab., Microsyst. Vol. 4(1), 011003-1 to -15, SPIE(米国) (2005)Hans Martinsson et al., “Current status of optical masklesslithography,” J. Microlith., Microfab., Microsyst. Vol. 4 (1), 011003-1 to -15, SPIE (USA) (2005)

従来の段差が設けられた正方形の微小ミラーの回転角を制御して反射光の位相を制御するタイプの空間光変調器を用いる場合には、反射光の強度が小さいという問題があった。また、特に微小ミラーのサイズが小さくなると、入射する光の偏光方向による反射率の相違が大きくなるという問題があった。
本発明の態様は、このような事情に鑑み、複数の反射要素のアレイを有する空間光変調器を用いるときに、反射光の強度を大きくするか、又は入射光の偏光方向による反射率の相違を小さくすることを目的とする。 When a conventional spatial light modulator that controls the phase of reflected light by controlling the rotation angle of a square micromirror provided with a step is used, there is a problem that the intensity of the reflected light is small. In addition, particularly when the size of the micromirror is reduced, there is a problem that the difference in reflectance depending on the polarization direction of incident light increases.
In view of such circumstances, the aspect of the present invention increases the intensity of reflected light when using a spatial light modulator having an array of a plurality of reflecting elements, or the difference in reflectance depending on the polarization direction of incident light. The purpose is to make it smaller.

本発明の第１の態様によれば、複数の反射要素のアレイを有する空間光変調器が提供される。この空間光変調器において、その複数の反射要素のうち第１および第２の反射要素は、それぞれ第１回転軸の回りに回転可能に支持され、その複数の反射要素のうちその第１および第２の反射要素とは異なる第３の反射要素は、その第１回転軸と平行な第２回転軸の回りに回転可能に支持され、その複数の反射要素のうちその第１および第２の反射要素は、それぞれその第１回転軸から第１の距離にあり、且つその第１回転軸に平行な方向に第１の幅を持つ第１部分と、その第１回転軸からその第１の距離よりも離れた第２の距離にありその第１回転軸に平行な方向にその第１の幅よりも広い第２の幅を持つ第２部分とを含む第１反射部を有し、その複数の反射要素のうちその第３の反射要素は、その第２回転軸からその第１回転軸側に第３の距離にあり、且つその第２回転軸に平行な方向に第３の幅を持つ第３部分と、その第２回転軸からその第１回転軸側にその第３の距離よりも離れた第４の距離にあり、且つその第２回転軸に平行な方向にその第３の幅よりも広い第４の幅を持つ第４部分とを含む第２反射部を有し、その第１の反射要素のその第１反射部およびその第２の反射要素のその第１反射部は、その第１回転軸よりもその第２回転軸側に配置され、その第１の反射要素のその第１部分とその第２の反射要素のその第１部分との間にその第３の反射要素のその第４部分が位置する。
また、別の態様によれば、複数の反射要素のアレイを有する空間光変調器が提供される。この空間光変調器において、その反射要素は、回転軸の回りに回転可能に支持されるとともに、その反射要素は、その回転軸から第１の距離にあり、且つその回転軸に平行な方向に第１の幅を持つ第１部分と、その回転軸からその第１の距離よりも離れた第２の距離にありその回転軸に平行な方向にその第１の幅よりも広い第２の幅を持つ第２部分とを含む第１反射部を有する。 According to a first aspect of the invention, a spatial light modulator having an array of a plurality of reflective elements is provided. In the spatial light modulator, the first and second reflecting elements among the plurality of reflecting elements are respectively supported so as to be rotatable around the first rotation axis, and the first and second reflecting elements among the plurality of reflecting elements are supported. A third reflective element different from the second reflective element is supported rotatably about a second rotational axis parallel to the first rotational axis, and the first and second reflective elements of the plurality of reflective elements. The elements are each at a first distance from the first rotation axis and having a first width in a direction parallel to the first rotation axis, and the first distance from the first rotation axis. A second reflecting portion including a second portion having a second width wider than the first width in a direction parallel to the first rotation axis and at a second distance that is further away its third reflective elements of the reflective elements, the third from the second rotary shaft to the first rotating shaft side Situated, and a third portion in the direction parallel to the second rotation shaft having a third width, a fourth apart than THEREOF third distance from the second axis of rotation to the first rotating shaft side And a second portion including a fourth portion having a fourth width wider than the third width in a direction parallel to the second rotation axis and the first reflective element The first reflection portion of the first reflection portion and the first reflection portion of the second reflection element are disposed on the second rotation axis side of the first rotation axis, and the first portion of the first reflection element The fourth portion of the third reflective element is located between the first portion of the second reflective element.
According to another aspect, a spatial light modulator having an array of a plurality of reflective elements is provided. In the spatial light modulator, the reflective element is supported rotatably about the rotation axis, and the reflective element is at a first distance from the rotation axis and in a direction parallel to the rotation axis. A first portion having a first width and a second width that is at a second distance away from the first axis from the rotation axis and that is wider than the first width in a direction parallel to the rotation axis And a second reflection portion including the second reflection portion.

また、第２の態様によれば、それぞれ光が照射される複数の反射要素のアレイを有する空間光変調器が提供される。この空間光変調器において、その複数の反射要素は、それぞれ回転軸の回りに回転可能に支持されるとともに、その複数の反射要素は、その回転軸に対して０°より大きく９０°より小さい交差角で交差する方向に偏光した照明光が照射される位置に設置される。   Moreover, according to the 2nd aspect, the spatial light modulator which has an array of the some reflective element which each irradiates light is provided. In this spatial light modulator, the plurality of reflective elements are supported so as to be rotatable about a rotation axis, respectively, and the plurality of reflective elements intersect with the rotation axis by more than 0 ° and less than 90 °. It is installed at a position where illumination light polarized in a direction intersecting at an angle is irradiated.

また、第３の態様によれば、露光光で投影光学系を介して基板を露光する露光装置が提供される。この露光装置は、その投影光学系の物体面側に配置される本発明の空間光変調器と、その露光光でその空間光変調器のその複数の反射要素を照明する照明系と、を備え、その空間光変調器のその複数の反射要素からのその露光光によってその投影光学系を介してその基板を露光するものである。   Moreover, according to the 3rd aspect, the exposure apparatus which exposes a board | substrate via a projection optical system with exposure light is provided. The exposure apparatus includes the spatial light modulator of the present invention disposed on the object plane side of the projection optical system, and an illumination system that illuminates the plurality of reflective elements of the spatial light modulator with the exposure light. The substrate is exposed through the projection optical system by the exposure light from the plurality of reflecting elements of the spatial light modulator.

また、第４の態様によれば、本発明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、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。   According to a fourth aspect, there is provided a device manufacturing method comprising: forming a pattern of a photosensitive layer on a substrate using the exposure apparatus of the present invention; and processing the substrate on which the pattern is formed. Is provided.

本発明の第１の態様によれば、反射要素の第１反射部は、回転軸からの距離が離れるほど幅（面積）が広くなる部分を含むため、その反射要素の回転角を制御して反射光の位相を制御するときに、反射光の強度が大きくなる。
また、本発明の第２の態様によれば、反射要素は、回転軸に対して０°より大きく９０°より小さい交差角で交差する方向に偏光した照明光が照射される位置に設置されるため、その反射要素の回転角を制御して反射光の位相を制御するときに、入射光の偏光方向が回転軸に対して０°又は９０°で交差する場合に比べて、入射光の偏光方向による反射率の相違が小さくなる。 According to the first aspect of the present invention, since the first reflecting portion of the reflecting element includes a portion whose width (area) increases as the distance from the rotation axis increases, the rotation angle of the reflecting element is controlled. When controlling the phase of the reflected light, the intensity of the reflected light increases.
Further, according to the second aspect of the present invention, the reflecting element is installed at a position where illumination light polarized in a direction intersecting at a crossing angle larger than 0 ° and smaller than 90 ° with respect to the rotation axis is irradiated. Therefore, when the phase of the reflected light is controlled by controlling the rotation angle of the reflecting element, the polarization of the incident light is compared to the case where the polarization direction of the incident light intersects the rotation axis at 0 ° or 90 °. The difference in reflectance depending on the direction is reduced.

実施形態の一例の露光装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the exposure apparatus of an example of embodiment. （Ａ）は第１の実施形態の空間光変調器２８の一部を示す拡大図、（Ｂ）は図２（Ａ）中のミラー要素３０を示す拡大図である。(A) is an enlarged view showing a part of the spatial light modulator 28 of the first embodiment, and (B) is an enlarged view showing a mirror element 30 in FIG. 2 (A). （Ａ）は図２（Ａ）のミラー要素３０のアレイの一部を示す拡大斜視図、（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ図３（Ａ）内のミラー要素３０をＢＢ線に沿って視る図である。(A) is an enlarged perspective view showing a part of the array of mirror elements 30 in FIG. 2 (A), and (B) and (C) are views of the mirror element 30 in FIG. 3 (A) along the line BB. FIG. （Ａ）はミラー要素３０を時計回りに回転した状態を示す図、（Ｂ）は図４（Ａ）に対応する反射光の位相分布を示す図、（Ｃ）はミラー要素３０を反時計回りに回転した状態を示す図、（Ｄ）は図４（Ｃ）に対応する反射光の位相分布を示す図である。(A) is a diagram showing a state in which the mirror element 30 is rotated clockwise, (B) is a diagram showing a phase distribution of reflected light corresponding to FIG. 4 (A), and (C) is a counterclockwise rotation of the mirror element 30. FIG. 4D is a diagram showing a phase distribution of reflected light corresponding to FIG. 4C. （Ａ）は平坦なミラー要素を時計回りに回転した状態を示す図、（Ｂ）は図５（Ａ）に対応する反射光の位相分布を示す図、（Ｃ）は平坦なミラー要素を反時計回りに回転した状態を示す図、（Ｄ）は図５（Ｃ）に対応する反射光の位相分布を示す図である。(A) is a diagram showing a state in which a flat mirror element is rotated clockwise, (B) is a diagram showing a phase distribution of reflected light corresponding to FIG. The figure which shows the state rotated clockwise, (D) is a figure which shows phase distribution of the reflected light corresponding to FIG.5 (C). （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。(A) is a view showing a shot area of a wafer at the time of scanning exposure, and (B) is a view showing a shot area of the wafer at the time of exposure by the step-and-repeat method. 比較例のミラー要素を示す拡大斜視図である。It is an expansion perspective view which shows the mirror element of a comparative example. （Ａ）は種々の空間光変調器のミラー要素の回転角（位相換算値）と反射光の電場振幅との関係の一例を示す図、（Ｂ）は図８（Ａ）に対応する反射光の強度を示す図である。(A) is a figure which shows an example of the relationship between the rotation angle (phase conversion value) of the mirror element of various spatial light modulators, and the electric field amplitude of reflected light, (B) is the reflected light corresponding to FIG. 8 (A). It is a figure which shows the intensity | strength of. （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ入射光がランダム偏光、Ｘ偏光、及びＹ偏光の場合のミラー要素の反射率を示す図、（Ｄ）は入射光の偏光を考慮しない場合のミラー要素の反射率を示す図である。(A), (B), (C) is a diagram showing the reflectance of the mirror element when the incident light is random polarized light, X polarized light, and Y polarized light, respectively, and (D) is a case where the polarized light of the incident light is not taken into consideration. It is a figure which shows the reflectance of the mirror element. （Ａ）はシミュレーションで使用される反射光の位相分布を示す拡大図、（Ｂ）は図１０（Ａ）の位相分布に対応するレジストパターンを示す図、（Ｃ）は比較例の反射光の位相分布を示す拡大図、（Ｄ）は比較例のレジストパターンを示す図である。(A) is an enlarged view showing the phase distribution of reflected light used in the simulation, (B) is a diagram showing a resist pattern corresponding to the phase distribution of FIG. 10 (A), and (C) is the reflected light of the comparative example. An enlarged view showing the phase distribution, (D) is a view showing a resist pattern of a comparative example. （Ａ）はシミュレーションで得られるレジストパターンを示す拡大図、（Ｂ）は図１１（Ａ）の中央の断面における光強度の分布を示す図である。(A) is an enlarged view showing a resist pattern obtained by simulation, and (B) is a view showing a light intensity distribution in the central cross section of FIG. 11 (A). ミラー要素の回転角（位相換算値）と反射光の強度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the rotation angle (phase conversion value) of a mirror element, and the intensity | strength of reflected light. （Ａ）は位相パターンの一例を示す拡大図、（Ｂ）はその位相パターンに対応するレジストパターンを示す図、（Ｃ）は反転した位相パターンを示す図、（Ｄ）はその反転した位相パターンに対応するレジストパターンを示す図、（Ｅ）は二重露光後のレジストパターンを示す図である。(A) is an enlarged view showing an example of a phase pattern, (B) is a diagram showing a resist pattern corresponding to the phase pattern, (C) is a diagram showing an inverted phase pattern, and (D) is an inverted phase pattern. (E) is a figure which shows the resist pattern after double exposure. （Ａ）は第１変形例の空間光変調器の要部を示す拡大斜視図、（Ｂ）は第２変形例の空間光変調器の要部を示す拡大斜視図である。(A) is an enlarged perspective view showing the principal part of the spatial light modulator of the first modification, and (B) is an enlarged perspective view showing the principal part of the spatial light modulator of the second modification. （Ａ）は第３変形例の空間光変調器２８Ａの一部を示す拡大図、（Ｂ）は図１５（Ａ）中のミラー要素３０Ａを示す拡大図である。(A) is an enlarged view showing a part of the spatial light modulator 28A of the third modified example, and (B) is an enlarged view showing a mirror element 30A in FIG. 15 (A). （Ａ）は図１５（Ａ）のミラー要素３０Ａのアレイの一部を示す拡大斜視図、（Ｂ）は図１６（Ａ）内のミラー要素３０ＡをＢＢ線に沿って視る図である。(A) is an enlarged perspective view showing a part of the array of mirror elements 30A in FIG. 15 (A), and (B) is a view of the mirror elements 30A in FIG. 16 (A) taken along line BB. （Ａ）はミラー要素３０Ａの回転角（位相換算値）と反射光の強度との関係の一例を示す図、（Ｂ）はミラー要素３０Ａの形状を規定するパラメータＲと図１７（Ａ）の反射光の強度の最大値との関係を示す図である。(A) is a figure which shows an example of the relationship between the rotation angle (phase conversion value) of 30 A of mirror elements, and the intensity | strength of reflected light, (B) is the parameter R which prescribes | regulates the shape of 30 A of mirror elements, and FIG. It is a figure which shows the relationship with the maximum value of the intensity | strength of reflected light. （Ａ）はシミュレーションで使用される反射光の位相分布を示す拡大図、（Ｂ）は図１８（Ａ）の位相分布に対応するレジストパターンを示す図である。FIG. 19A is an enlarged view showing the phase distribution of reflected light used in the simulation, and FIG. 19B is a diagram showing a resist pattern corresponding to the phase distribution of FIG. （Ａ）は第２実施形態の空間光変調器２８Ｂの一部を示す拡大図、（Ｂ）は図１９（Ａ）中のミラー要素３０Ｂを示す拡大図である。(A) is an enlarged view showing a part of the spatial light modulator 28B of the second embodiment, and (B) is an enlarged view showing a mirror element 30B in FIG. 19 (A). （Ａ）は図１９（Ａ）のミラー要素３０Ｂを示す拡大斜視図、（Ｂ）は図２０（Ａ）のミラー要素３０ＢをＢＢ線に沿って視る図である。FIG. 20A is an enlarged perspective view showing the mirror element 30B of FIG. 19A, and FIG. 20B is a view of the mirror element 30B of FIG. 実施形態の他の例の露光装置を示す図である。It is a figure which shows the exposure apparatus of the other example of embodiment. 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。It is a flowchart which shows an example of the manufacturing process of an electronic device.

［第１の実施形態］
以下、第１の実施形態につき図１〜図１３を参照して説明する。
図１は、本実施形態の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状に配列されたそれぞれ回転角（傾斜角）が可変で所定の高さの段差部３１Ｃ（図３（Ａ）参照）を持つ所定形状の微小ミラーである多数のミラー要素３０を備えたマスクパターン生成用の空間光変調器２８と、空間光変調器２８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可変の凹凸パターン（可変の位相分布を持つマスクパターン）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）をウエハＷ（基板）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。 [First Embodiment]
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a maskless exposure apparatus EX of the present embodiment. In FIG. 1, an exposure apparatus EX includes an exposure light source 2 that emits pulsed light, an illumination optical system ILS that illuminates a surface to be irradiated with exposure illumination light (exposure light) IL from the light source 2, and an illumination light system ILS. A micro of a predetermined shape having a step portion 31C (see FIG. 3A) having a predetermined height and a variable rotation angle (inclination angle) arranged in a two-dimensional array on the irradiation surface or a surface in the vicinity thereof. A spatial light modulator 28 for generating a mask pattern having a large number of mirror elements 30 as mirrors, and a modulation control unit 48 for driving the spatial light modulator 28 are provided. Further, the exposure apparatus EX receives the illumination light IL reflected by the reflective variable uneven pattern (mask pattern having a variable phase distribution) generated by the multiple mirror elements 30, and the uneven pattern (phase) Projection optical system PL for projecting an aerial image (device pattern) formed corresponding to the distribution) onto the surface of wafer W (substrate), wafer stage WST for positioning and moving wafer W, and the operation of the entire apparatus. A main control system 40 composed of a computer for overall control and various control systems are provided.

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、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸはＺ軸に平行であり、露光時にウエハＷはＹ方向（走査方向）に走査される。   Hereinafter, in FIG. 1, a Z-axis is set perpendicular to the bottom surface of wafer stage WST (a surface parallel to a guide surface not shown), and Y-axis is set in a direction parallel to the plane of FIG. 1 in a plane perpendicular to the Z-axis. Will be described with the X axis set in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. In addition, the angles around the X axis, the Y axis, and the Z axis are also called angles in the θx direction, the θy direction, and the θz direction, respectively. In the present embodiment, the optical axis AX of the projection optical system PL is parallel to the Z axis, and the wafer W is scanned in the Y direction (scanning direction) during exposure.

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。   As the light source 2, an ArF excimer laser light source is used that emits a pulse of substantially linearly polarized laser light having a wavelength of 193 nm and a pulse width of about 50 ns at a frequency of about 4 to 6 kHz. As the light source 2, a KrF excimer laser light source having a wavelength of 248 nm, a pulsed light emitting diode, or a solid pulse laser light source that generates harmonics of laser light output from a YAG laser or a solid state laser (semiconductor laser, etc.) Can be used. The solid-state pulse laser light source can emit laser light with a wavelength of 193 nm (various wavelengths other than this) and a pulse width of about 1 ns at a frequency of about 1 to 2 MHz.

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、１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偏光制御光学系６及びミラー８Ａを介して、照明系用の空間光変調器１０の多数の微小なミラー要素１１のアレイに入射する。偏光制御光学系６は、例えば照明光ＩＬの偏光方向を回転する１／２波長板、照明光ＩＬを円偏光に変換するための１／４波長板、及び照明光ＩＬをランダム偏光（非偏光）に変換するための楔型の複屈折性プリズム等を交換可能に設置可能な光学系である。 In the present embodiment, a power source unit 42 is connected to the light source 2. The main control system 40 supplies a light emission trigger pulse TP instructing the pulse emission timing and the light amount (pulse energy) to the power supply unit 42. In synchronization with the light emission trigger pulse TP, the power supply unit 42 causes the light source 2 to emit pulses at the instructed timing and light quantity.
Illumination light IL made up of pulse laser light having a rectangular cross-sectional shape emitted from the light source 2 and a substantially parallel light beam is a beam expander 4 made up of a pair of lenses, and a polarization control optical system 6 that controls the polarization state of the illumination light IL. Then, the light enters the array of a large number of minute mirror elements 11 of the spatial light modulator 10 for the illumination system via the mirror 8A. The polarization control optical system 6 includes, for example, a half-wave plate that rotates the polarization direction of the illumination light IL, a quarter-wave plate for converting the illumination light IL into circularly polarized light, and the illumination light IL that is randomly polarized (non-polarized light). This is an optical system in which a wedge-shaped birefringent prism or the like for conversion into (1) can be installed interchangeably.

空間光変調器１０の多数のミラー要素１１は、ＸＹ平面に対してθｘ方向に傾斜した平面上に二次元のアレイ状に配列され、それぞれ直交する２軸の回りの回転角（傾斜角）が可変である。空間光変調器１０は、各ミラー要素１１を駆動する駆動部１２を備え、主制御系４０は、変調制御部４９及び駆動部１２を介して多数のミラー要素１１の回転角を制御する。この場合、多数のミラー要素１１の２軸の回りの回転角を制御することによって、照明光ＩＬの角度分布、ひいては、照明光学系ＩＬＳの瞳面における光量分布を、通常照明用の円形、輪帯照明用の輪帯状、複数極照明用の２極又は４極状の形状等の任意の分布に制御できる。   A large number of mirror elements 11 of the spatial light modulator 10 are arranged in a two-dimensional array on a plane inclined in the θx direction with respect to the XY plane, and rotation angles (inclination angles) about two orthogonal axes are arranged. It is variable. The spatial light modulator 10 includes a drive unit 12 that drives each mirror element 11, and the main control system 40 controls the rotation angles of a large number of mirror elements 11 via the modulation control unit 49 and the drive unit 12. In this case, by controlling the rotation angles of the many mirror elements 11 about the two axes, the angular distribution of the illumination light IL, and hence the light quantity distribution on the pupil plane of the illumination optical system ILS, can be changed into a circular or circular pattern for normal illumination. It can be controlled to an arbitrary distribution such as a ring shape for band illumination and a dipole or quadrupole shape for multipole illumination.

空間光変調器１０としては、例えば米国特許第６，９００，９１５号明細書、米国特許第７，０９５，５４６号明細書、又は米国特許公開第２００５／００９５７４９号明細書等に開示される空間光変調器を用いることができる。なお、照明系用の空間光変調器１０の代わりに、交換可能な複数の回折光学素子（ＤＯＥ：diffractive optical element）を使用してもよい。   Examples of the spatial light modulator 10 include a space disclosed in, for example, US Pat. No. 6,900,915, US Pat. No. 7,095,546, or US Patent Publication No. 2005/0095749. An optical modulator can be used. Instead of the spatial light modulator 10 for the illumination system, a plurality of replaceable diffractive optical elements (DOEs) may be used.

空間光変調器１０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Ｙ軸（光軸ＡＸＩ）に沿ってマイクロレンズアレイ１６の入射面に導かれる。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（波面分割）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ＩＰＰという）には二次光源（面光源）が形成される。なお、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も使用可能である。   The illumination light IL reflected by the spatial light modulator 10 is guided to the incident surface of the microlens array 16 along the Y axis (optical axis AXI) via the relay optical system 14 including the lenses 14a and 14b and the mirror 8B. . The illumination light IL incident on the microlens array 16 is two-dimensionally divided (wavefront division) by a large number of minute lens elements constituting the microlens array 16, and the illumination optical system that is the rear focal plane of each lens element. A secondary light source (surface light source) is formed on the pupil surface of the ILS (hereinafter referred to as illumination pupil surface IPP). Note that a fly-eye lens or the like can be used instead of the microlens array 16.

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１８Ａ、視野絞り２０、第２リレーレンズ１８Ｂ、及びコンデンサ光学系２２を介してハーフミラー２４に入射し、ハーフミラー２４で＋Ｚ方向に反射された照明光ＩＬが、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）に入射する。その被照射面又はその近傍の面に、空間光変調器２８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。一例として、照明光学系ＩＬＳからの照明光ＩＬは、空間光変調器２８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、空間光変調器２８のベース部材３２の表面において、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、ハーフミラー２４、及び空間光変調器２８は、不図示のフレームに支持されている。   The illumination light IL from the secondary light source formed on the illumination pupil plane IPP is incident on the half mirror 24 via the first relay lens 18A, the field stop 20, the second relay lens 18B, and the condenser optical system 22, Illumination light IL reflected by the mirror 24 in the + Z direction is incident on an irradiated surface (a surface on which a designed transfer pattern is arranged) parallel to the XY plane. Reflecting surfaces of a large number of mirror elements 30 arranged in a two-dimensional array of spatial light modulators 28 are arranged on the irradiated surface or in the vicinity thereof. An illumination optical system ILS is configured including optical members from the beam expander 4 to the condenser optical system 24. As an example, the illumination light IL from the illumination optical system ILS illuminates a rectangular illumination area 26A elongated in the X direction on the array of a large number of mirror elements 30 of the spatial light modulator 28 with a substantially uniform illumination distribution. A large number of mirror elements 30 are arranged on the surface of the base member 32 of the spatial light modulator 28 in a rectangular region including the illumination region 26A at a predetermined pitch in the X direction and the Y direction. The illumination optical system ILS, the half mirror 24, and the spatial light modulator 28 are supported by a frame (not shown).

図２（Ａ）は、図１中の空間光変調器２８の反射面の一部を示す拡大底面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）中の一つの反射面がＸＹ面に平行な状態（本実施形態では、回転可能範囲の中央にある状態）のミラー要素３０を示す拡大図である。図２（Ｂ）において、ミラー要素３０は、Ｘ軸及びＹ軸に対して４５°で交差するＶ方向に平行な回転軸ＲＣの回りに回転可能である。Ｖ方向に直交する方向をＵ方向とする。また、ミラー要素３０は、ほぼＸ軸及びＹ軸に平行な２つの辺を持ち回転軸ＲＣ側に一つの頂点を持つ三角形の平板状の第１反射部３１Ａと、回転軸ＲＣに関して第１反射部３１Ａと対称な形状の平板状の第２反射部３１Ｂとを有し、第１反射部３１Ａと第２反射部３１Ｂとの間には、回転軸ＲＣを含む平面内にある段差部３１Ｃが形成されている。本実施形態では、第１反射部３１Ａの高さが第２反射部３１Ｂの高さよりも高く設定されている。図２（Ａ）等では、高さが低い第２反射部３１Ｂに斜線を施している。また、ミラー要素３０のＶ方向の幅とＵ方向の長さとはほぼ同じであり、段差部３１ＣはＶ方向に平行である。ミラー要素３０のＶ方向の幅及びＵ方向の長さは、例えば１〜１０μｍ程度である。   2A is an enlarged bottom view showing a part of the reflection surface of the spatial light modulator 28 in FIG. 1, and FIG. 2B is a reflection surface parallel to the XY plane in FIG. 2A. FIG. 6 is an enlarged view showing the mirror element 30 in a simple state (in the present embodiment, a state in the center of the rotatable range). In FIG. 2B, the mirror element 30 is rotatable around a rotation axis RC parallel to the V direction that intersects the X axis and the Y axis at 45 °. The direction orthogonal to the V direction is defined as the U direction. In addition, the mirror element 30 includes a first reflecting portion 31A having a triangular plate shape having two sides substantially parallel to the X axis and the Y axis and having one apex on the rotation axis RC side, and a first reflection with respect to the rotation axis RC. A stepped portion 31C in a plane including the rotation axis RC is provided between the first reflecting portion 31A and the second reflecting portion 31B. Is formed. In the present embodiment, the height of the first reflecting portion 31A is set higher than the height of the second reflecting portion 31B. In FIG. 2A and the like, the second reflecting portion 31B having a low height is hatched. Further, the width in the V direction and the length in the U direction of the mirror element 30 are substantially the same, and the step portion 31C is parallel to the V direction. The width in the V direction and the length in the U direction of the mirror element 30 are, for example, about 1 to 10 μm.

本実施形態において、ウエハＷの表面には、Ｘ軸に平行なラインパターンを含むパターン、例えばこのパターンをＹ方向に周期的に配列したＹ方向のライン・アンド・スペースパターン（以下、Ｌ＆Ｓパターンという。）、又はＹ軸に平行なラインパターンを含むパターン、例えばこのパターンをＸ方向に周期的に配列したＸ方向のＬ＆Ｓパターンが形成されることが多い。このようにウエハＷの表面に、Ｘ軸又はＹ軸に平行なラインパターンを含むパターン（レジストパターン）を形成する場合、一例として、照明光ＩＬはそれぞれＸ軸に平行な偏光方向ＰＸ又はＹ軸に平行な偏光方向ＰＹを持つ直線偏光に設定される。この場合、本実施形態では、ミラー要素３０の段差部３１Ｃの方向（Ｖ方向）は、偏光方向ＰＸ及びＰＹに４５°で交差している。   In the present embodiment, the surface of the wafer W includes a pattern including a line pattern parallel to the X axis, for example, a Y-direction line and space pattern (hereinafter referred to as an L & S pattern) in which the pattern is periodically arranged in the Y direction. .), Or a pattern including a line pattern parallel to the Y-axis, for example, an L & S pattern in the X direction in which the pattern is periodically arranged in the X direction is often formed. In this way, when a pattern (resist pattern) including a line pattern parallel to the X axis or Y axis is formed on the surface of the wafer W, as an example, the illumination light IL is polarized in the polarization direction PX or Y axis parallel to the X axis, respectively. Is set to linearly polarized light having a polarization direction PY parallel to the. In this case, in this embodiment, the direction (V direction) of the step portion 31C of the mirror element 30 intersects the polarization directions PX and PY at 45 °.

図２（Ａ）に示すように、多数のミラー要素３０は、全体としてほぼ隙間がないように、Ｘ方向及びＹ方向に近接して配列されている。従って、個々のミラー要素３０の反射部３１Ａ，３１Ｂが三角形状であっても、照明光ＩＬの利用効率は高くなっている。
また、図３（Ａ）は、図２（Ａ）中の空間光変調器２８の３つのミラー要素３０を示し、図３（Ｂ）及び（Ｃ）は図３（Ａ）のＵ方向に平行なＢＢ線に沿って視た一つのミラー要素３０を示す。図３（Ａ）において、各ミラー要素３０は、それぞれ支持駆動部３４によってベース部材３２の表面に支持されている。支持駆動部３４は、一例として、ベース部材３２の表面にＶ方向に離れて配置された２つの支持部３６Ａ，３６Ｂと支持部３６Ａ，３６Ｂの上部にＶ方向に平行に設けられた可撓性を持つヒンジ部３５Ｂと、ヒンジ部３５Ｂの中央に設けられてミラー要素３０の中央を支持する連結部３５Ａとを有する。この場合、ヒンジ部３５Ｂの中心がほぼ回転軸ＲＣとなっている。 As shown in FIG. 2A, the many mirror elements 30 are arranged close to each other in the X direction and the Y direction so that there is almost no gap as a whole. Therefore, even if the reflecting portions 31A and 31B of the individual mirror elements 30 are triangular, the utilization efficiency of the illumination light IL is high.
3A shows three mirror elements 30 of the spatial light modulator 28 in FIG. 2A, and FIGS. 3B and 3C are parallel to the U direction in FIG. 3A. 1 shows one mirror element 30 viewed along line BB. In FIG. 3A, each mirror element 30 is supported on the surface of the base member 32 by a support driving unit 34. As an example, the support drive unit 34 is a flexible member provided in parallel with the V direction on the upper portions of the two support units 36A and 36B and the support units 36A and 36B that are disposed apart from each other in the V direction on the surface of the base member 32. And a connecting portion 35A that is provided at the center of the hinge portion 35B and supports the center of the mirror element 30. In this case, the center of the hinge portion 35B is substantially the rotation axis RC.

図３（Ｂ）において、ベース部材３２は、例えばシリコン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、ミラー要素３０及び支持駆動部３４は、例えばポリシリコンから一体的に形成されている。ミラー要素３０の反射面（表面）には、反射率を高めるために金属（例えばアルミニウム等）の薄膜よりなる反射膜（不図示）が形成されている。   In FIG. 3 (B), the base member 32 is composed of a flat substrate 32A made of, for example, silicon, and an insulating layer 32B made of silicon nitride (eg, Si3N4) formed on the surface of the substrate 32A. . Further, the mirror element 30 and the support driving unit 34 are integrally formed from, for example, polysilicon. A reflective film (not shown) made of a thin film of metal (for example, aluminum) is formed on the reflective surface (surface) of the mirror element 30 in order to increase the reflectance.

また、照明光の波長をλとすると、ミラー要素３０の段差部３１Ｃの段差ｄ１は、次のようにλ／４に設定されている。
ｄ１＝λ／４ …（１）
従って、ミラー要素３０の反射面がＸＹ面に平行である場合、第１反射部３１Ａに垂直に入射して反射される照明光ＩＬ１の位相の変化量を第１の位相差として、第２反射部３１Ｂに垂直に入射して反射される照明光ＩＬ２の位相の変化量を第２の位相差とすると、この第２の位相差はその第１の位相差と１８０°（π（ｒａｄ））異なっている。 When the wavelength of the illumination light is λ, the step d1 of the step portion 31C of the mirror element 30 is set to λ / 4 as follows.
d1 = λ / 4 (1)
Accordingly, when the reflection surface of the mirror element 30 is parallel to the XY plane, the second reflection is performed with the amount of change in the phase of the illumination light IL1 incident and reflected perpendicularly to the first reflection portion 31A as the first phase difference. When the amount of change in the phase of the illumination light IL2 that is perpendicularly incident on and reflected from the part 31B is the second phase difference, the second phase difference is 180 ° (π (rad)) from the first phase difference. Is different.

また、ミラー要素３０の反射部３１Ａ，３１Ｂの底面にそれぞれ電極３７Ａ，３７Ｂが形成され、電極３７Ａ，３７Ｂに対向するようにベース部材３２の表面にそれぞれ電極３７Ｃ，３７Ｄが形成されている。ベース部材３２の表面及び支持駆動部３４には、ミラー要素３０毎に対応する電極３７Ａ，３７Ｃ間及び電極３７Ｂ，３７Ｄ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ている。本実施形態のミラー要素３０は、図３（Ｃ）において、回転軸ＲＣの回りに時計回りに所定の角度αだけ回転した点線で示す第１の状態、又は回転軸ＲＣの回りに反時計回りに角度α（時計回りに−α）だけ回転した実線で示す第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空間光変調器２８は、例えば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。空間光変調器２８の各ミラー要素３０は、一つの回転軸ＲＣの回りの回転によって第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。   Further, electrodes 37A and 37B are formed on the bottom surfaces of the reflecting portions 31A and 31B of the mirror element 30, respectively, and electrodes 37C and 37D are formed on the surface of the base member 32 so as to face the electrodes 37A and 37B, respectively. A signal line (not shown) for applying a predetermined voltage between the electrodes 37A and 37C and between the electrodes 37B and 37D corresponding to each mirror element 30 is formed in a matrix on the surface of the base member 32 and the support driving unit 34. Is provided. In FIG. 3C, the mirror element 30 of the present embodiment is in a first state indicated by a dotted line rotated clockwise by a predetermined angle α around the rotation axis RC, or counterclockwise around the rotation axis RC. Is set to one of the second states indicated by a solid line rotated by an angle α (−α clockwise). The spatial light modulator 28 having such a minute three-dimensional structure can be manufactured using, for example, MEMS (Microelectromechanical Systems) technology. Since each mirror element 30 of the spatial light modulator 28 only needs to be set to the first state or the second state by rotation around one rotation axis RC, the mirror element 30 can be downsized and the mirror element 30 can be reduced. It is easy to increase the number of sequences.

ここで、段差付きのミラー要素３０を回転した場合の反射光の状態につき説明する。図４（Ａ）及び（Ｃ）はそれぞれミラー要素３０を時計回り及び反時計回りに回転した状態を概念的に示している。簡単のため、図３（Ｂ）の段差部３１Ｃの中心に回転軸ＲＣがあり、回転軸ＲＣ上にＵ方向の位置の原点があるとする。また、図４（Ａ）及び（Ｃ）において、第１反射部３１Ａの原点での反射光の位相の変化量をπ／２、第２反射部３１Ｂの原点での反射光の位相の変化量をπ／２とする。この場合、図４（Ａ）の反射部３１Ａ及び３１Ｂでの反射光の複素振幅は、それぞれ図４（Ｂ）の第１象限の領域ＢＡ１及び第４象限の領域ＢＢ１に実数軸Ｒｅに関して対称に分布する。従って、図４（Ａ）のミラー要素３０全体からの反射光の平均的な複素振幅は、虚数軸Ｉｍの値が左右（反射部３１Ａ及び３１Ｂ）で打ち消し合うために、図４（Ｂ）の実数軸Ｒｅ上の正の値Ａ１ａとなる。この正の値Ａ１ａは、反射光の平均的な位相の変化量が０であることを意味する。   Here, the state of the reflected light when the mirror element 30 with a step is rotated will be described. 4A and 4C conceptually show the state in which the mirror element 30 is rotated clockwise and counterclockwise, respectively. For simplicity, it is assumed that the rotation axis RC is at the center of the step portion 31C in FIG. 3B and the origin of the position in the U direction is on the rotation axis RC. 4A and 4C, the amount of change in the phase of the reflected light at the origin of the first reflecting portion 31A is π / 2, and the amount of change in the phase of the reflected light at the origin of the second reflecting portion 31B. Is π / 2. In this case, the complex amplitudes of the reflected light from the reflecting portions 31A and 31B in FIG. 4A are symmetrical with respect to the real axis Re in the first quadrant area BA1 and the fourth quadrant area BB1 in FIG. 4B, respectively. Distributed. Therefore, the average complex amplitude of the reflected light from the entire mirror element 30 in FIG. 4A cancels the value of the imaginary axis Im on the left and right sides (reflecting portions 31A and 31B). It becomes a positive value A1a on the real axis Re. This positive value A1a means that the average phase change amount of the reflected light is zero.

一方、図４（Ｃ）の反射部３１Ａ及び３１Ｂでの反射光の複素振幅は、それぞれ図４（Ｄ）の第２象限の領域ＢＡ２及び第３象限の領域ＢＢ２に実数軸Ｒｅに関して対称に分布する。従って、図４（Ｃ）のミラー要素３０全体からの反射光の平均的な複素振幅は、虚数部が左右で打ち消し合うために、図４（Ｄ）の実数軸Ｒｅ上の負の値Ａ２ａとなる。この負の値Ａ２ａは、反射光の平均的な位相の変化量がπ（１８０°）であることを意味する。言い換えると、段差付きのミラー要素３０は、時計回り又は反時計回りに回転することによって、高さをλ／４だけ変化させることが可能な平面ミラーと同様に、実質的に入射する光の位相を０又はπだけ変化させて反射することができる。そこで、以下では、図４（Ａ）の第１の状態のミラー要素３０を反射光の位相を０にするミラー要素３０（０）とも呼び、図４（Ｃ）の第２の状態のミラー要素３０を反射光の位相をπにするミラー要素３０（π）とも呼ぶこととする。空間光変調器２８の多数のミラー要素３０を個別にミラー要素３０（０）又は３０（π）に設定することによって、反射光の位相分布を位相シフトマスクと同様に任意の分布に設定可能である。   On the other hand, the complex amplitudes of the reflected light from the reflecting portions 31A and 31B in FIG. 4C are distributed symmetrically with respect to the real axis Re in the second quadrant area BA2 and the third quadrant area BB2 in FIG. 4D, respectively. To do. Therefore, the average complex amplitude of the reflected light from the entire mirror element 30 in FIG. 4C is equal to the negative value A2a on the real axis Re in FIG. Become. This negative value A2a means that the average phase change amount of the reflected light is π (180 °). In other words, the stepped mirror element 30 substantially rotates the phase of incident light in the same manner as a flat mirror whose height can be changed by λ / 4 by rotating clockwise or counterclockwise. Can be reflected by changing by 0 or π. Therefore, in the following, the mirror element 30 in the first state in FIG. 4A is also referred to as a mirror element 30 (0) in which the phase of the reflected light is 0, and the mirror element in the second state in FIG. 30 is also referred to as a mirror element 30 (π) that makes the phase of the reflected light π. By individually setting a large number of mirror elements 30 of the spatial light modulator 28 to the mirror elements 30 (0) or 30 (π), the phase distribution of the reflected light can be set to an arbitrary distribution in the same manner as the phase shift mask. is there.

なお、例えば図５（Ａ）に示すように、通常の平板状のミラー要素８０を時計回りに回転したときに、ミラー要素８０の左右の反射部８１Ａ，８１Ｂでの反射光の複素振幅は、それぞれ図５（Ｂ）の第４象限の領域ＢＢ３及び第１象限の領域ＢＡ３に実数軸Ｒｅに関して対称に分布する。従って、図５（Ａ）のミラー要素８０全体からの反射光の平均的な複素振幅は、実数軸Ｒｅ上の正の値Ａ３ａとなる。一方、図５（Ｃ）に示すように、ミラー要素８０を反時計回りに回転したときに、反射部８１Ａ，８１Ｂでの反射光の複素振幅は、それぞれ図５（Ｄ）の第１象限の領域ＢＡ４及び第４象限の領域ＢＢ４に実数軸Ｒｅに関して対称に分布する。従って、図５（Ｃ）のミラー要素８０全体からの反射光の平均的な複素振幅も、虚数部が左右で打ち消し合うために、図５（Ｄ）の実数軸Ｒｅ上の正の値Ａ４ａとなる。従って、通常の平板状のミラー要素８０は回転方向が時計周りでも反時計まわりでも、反射光の位相は同じままである。   For example, as shown in FIG. 5A, when the ordinary flat mirror element 80 is rotated clockwise, the complex amplitude of the reflected light at the left and right reflecting portions 81A and 81B of the mirror element 80 is They are distributed symmetrically with respect to the real axis Re in the fourth quadrant area BB3 and the first quadrant area BA3 of FIG. Therefore, the average complex amplitude of the reflected light from the entire mirror element 80 in FIG. 5A becomes a positive value A3a on the real axis Re. On the other hand, as shown in FIG. 5C, when the mirror element 80 is rotated counterclockwise, the complex amplitudes of the reflected light at the reflecting portions 81A and 81B are in the first quadrant of FIG. 5D, respectively. The region BA4 and the fourth quadrant region BB4 are distributed symmetrically with respect to the real axis Re. Therefore, the average complex amplitude of the reflected light from the entire mirror element 80 in FIG. 5C also cancels out the imaginary part on the left and right, so that the positive value A4a on the real axis Re in FIG. Become. Therefore, the phase of the reflected light remains the same regardless of whether the normal flat mirror element 80 rotates clockwise or counterclockwise.

さらに、本実施形態のミラー要素３０を構成する第１反射部３１Ａは、図３（Ａ）に示すように、回転軸ＲＣからＸＹ面上での距離がａ１でＶ方向の幅ｂ１の部分３１Ａａと、回転軸ＲＣからの距離ａ２がａ１より大きいとともに、幅ｂ１より広い幅ｂ２を持つ部分３１Ａｂとを有する。さらに、ミラー要素３０を構成する反射部３１Ａ，３１Ｂは、ほぼそれぞれ回転軸ＲＣから離れるほど面積が広くなっている。このような形状のミラー要素３０が図４（Ａ）の第１の状態３０（０）に回転したときの反射光の平均的な複素振幅を図４（Ｂ）を用いて考える。まず、回転軸ＲＣから離れた面の反射光は、図４（Ｂ）の実数軸Ｒｅ軸上の正の極限に近い領域ＢＣ１にあり、反対に回転軸ＲＣに近い面の反射光は実部が０に近い領域ＢＣ２にある。回転軸ＲＣから離れたところに面積が多く、回転軸ＲＣに近いところ面積が狭いことは、反射光束の中で、領域ＢＣ１の光線が多く、領域ＢＣ２の光線が少ないことを意味している。つまり、ミラー要素３０の反射光の平均的な複素振幅は、反射面積が回転軸ＲＣからの距離に依存せず一定のミラー形状の場合よりも、正の方向に大きくなる。同様に、そのような形状のミラー要素３０を図４（Ｃ）の第２の状態３０（π）に回転すると、反射光束の中で、図４（Ｄ）の実数軸Ｒｅ軸上の負の極限に近い領域にある光線が多くなり、反射光の平均的な複素振幅は負の方向に大きくなる。従って、回転軸ＲＣから離れるほど面積が広くなっている形状のミラー要素３０を用いて反射光の位相分布を制御する場合には、回転軸ＲＣからの距離によらずに面積がほぼ一定の形状のミラー要素、例えば回転軸ＲＣに平行な辺を持つほぼ正方形の段付きのミラー要素を用いる場合に比べて、反射光の強度を大きくすることが可能である。   Further, as shown in FIG. 3A, the first reflecting portion 31A constituting the mirror element 30 of the present embodiment has a portion 31Aa having a distance a1 on the XY plane from the rotation axis RC and a width b1 in the V direction. And a portion 31Ab having a width a2 larger than a1 and a width b2 wider than the width b1. Further, the areas of the reflecting portions 31A and 31B constituting the mirror element 30 become wider as the distance from the rotational axis RC increases. The average complex amplitude of the reflected light when the mirror element 30 having such a shape is rotated to the first state 30 (0) in FIG. 4A will be considered with reference to FIG. First, the reflected light from the surface away from the rotation axis RC is in the region BC1 near the positive limit on the real axis Re in FIG. 4B, and the reflected light from the surface near the rotation axis RC is the real part. Is in the region BC2 close to zero. A large area away from the rotation axis RC and a small area near the rotation axis RC mean that the reflected beam has a large amount of light in the region BC1 and a small amount of light in the region BC2. That is, the average complex amplitude of the reflected light of the mirror element 30 is larger in the positive direction than the case where the reflection area does not depend on the distance from the rotation axis RC and the mirror shape is constant. Similarly, when the mirror element 30 having such a shape is rotated to the second state 30 (π) in FIG. 4C, a negative value on the real axis Re in FIG. The number of light rays in the region near the limit increases, and the average complex amplitude of the reflected light increases in the negative direction. Therefore, when the phase distribution of the reflected light is controlled using the mirror element 30 having a shape that increases in area as the distance from the rotation axis RC increases, the shape has a substantially constant area regardless of the distance from the rotation axis RC The intensity of the reflected light can be increased as compared with the case of using a mirror element having a substantially square step having a side parallel to the rotation axis RC.

図１に戻り、一例として、所定パルス数の照明光ＩＬの発光毎に、主制御系４０が変調制御部４８に、空間光変調器２８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が空間光変調器２８の各ミラー要素３０を第１の状態（位相０）又は第２の状態（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。   Returning to FIG. 1, as an example, the phase distribution (uneven pattern) of the illumination light IL set by the spatial light modulator 28 in the modulation control unit 48 by the main control system 40 every time the illumination light IL having a predetermined number of pulses is emitted. Supply information. In response to this, the modulation controller 48 controls each mirror element 30 of the spatial light modulator 28 to the first state (phase 0) or the second state (phase π). An aerial image corresponding to the phase distribution is formed on the surface of the wafer W.

空間光変調器２８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、ハーフミラー２４を介して投影光学系ＰＬに入射する。不図示のコラムに支持された光軸ＡＸを持つ投影光学系ＰＬは、両側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、空間光変調器２８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、例えば空間光変調器２８のミラー要素３０の像の幅程度である。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の幅よりも小さい構造は解像されない。例えば、ミラー要素３０の幅が数μｍ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。   The illumination light IL reflected by the array of a large number of mirror elements 30 in the illumination area 26A of the spatial light modulator 28 enters the projection optical system PL via the half mirror 24. Projection optical system PL having optical axis AX supported by a column (not shown) is a double-sided telecentric reduction projection optical system. The projection optical system PL converts a reduced image of the aerial image corresponding to the phase distribution of the illumination light IL set by the spatial light modulator 28 into an exposure area 26B (an illumination area 26A and an illumination area 26A) in one shot area of the wafer W. To a region conjugate to The projection magnification β of the projection optical system PL is, for example, about 1/10 to 1/100, and the resolution (half pitch or line width) is, for example, about the width of the image of the mirror element 30 of the spatial light modulator 28. In other words, a structure smaller than the width of one mirror element 30 is not resolved on the object plane of the projection optical system PL. For example, when the width of the mirror element 30 is about several μm and the projection magnification β of the projection optical system PL is about 1/100, the resolution of the projection optical system PL is about several tens of nm.

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。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。   The wafer W (substrate) includes, for example, a surface of a circular flat base material such as silicon or SOI (silicon on insulator) applied with a photoresist (photosensitive material) with a thickness of about several tens to 200 nm. . Further, when the exposure apparatus EX is of an immersion type, for example, as disclosed in US Patent Application Publication No. 2007/242247, a space between the optical member at the tip of the projection optical system PL and the wafer W is disclosed. A local liquid immersion device for supplying and recovering a liquid (for example, pure water) that transmits the illumination light IL is provided. In the case of the immersion type, the resolution can be further increased.

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。   In FIG. 1, a wafer W is sucked and held on the upper surface of a wafer stage WST via a wafer holder (not shown), and the wafer stage WST performs step movement in the X direction and the Y direction on a guide surface (not shown). Move at a constant speed in the direction. The position of wafer stage WST in the X and Y directions, the rotation angle in the θz direction, and the like are formed by laser interferometer 45, and this measurement information is supplied to stage control system 44. Stage control system 44 controls the position and speed of wafer stage WST via drive system 46 such as a linear motor based on control information from main control system 40 and measurement information from laser interferometer 45. In order to perform alignment of the wafer W, an alignment system (not shown) for detecting the position of the alignment mark on the wafer W is also provided.

ウエハＷの露光時には、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６（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６（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。   When the wafer W is exposed, the illumination condition of the illumination optical system ILS is set after the alignment of the wafer W is performed. Then, for example, the wafer W is positioned at the scanning start position in order to perform exposure on the shot areas SA21, SA22,... Arranged in a line in the Y direction on the surface of the wafer W shown in FIG. Thereafter, scanning of the wafer W at a constant speed in the + Y direction is started. 6A indicates the relative movement direction of the exposure area 26B with respect to the wafer W.

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空間光変調器２８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、電源部４２に発光トリガパルスＴＰを供給する。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。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）が露光される。   Next, the main control system 40 reflects the reflection of the spatial light modulator 28 corresponding to the aerial image formed in the exposure area 26B in the modulation control unit 48 according to the relative position of the exposure area 26B of the wafer W to the shot area SA21. Information on the phase distribution of the illumination light IL on the surface is supplied, and a light emission trigger pulse TP is supplied to the power supply unit 42. As a result, a target aerial image is sequentially exposed in the exposure area 26B according to the position in the Y direction. By repeating this operation until the shot area SA21 crosses the exposure area 26B, the entire aerial image (circuit pattern) is exposed in the shot area SA21.

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、図６（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。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、電源部４２に発光トリガパルスＴＰを供給することで、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。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。なお、各ショット領域を複数回の走査で露光してもよい。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。   Thereafter, in order to expose the shot area SA22 adjacent to the shot area SA21 of the wafer W, the main control system 40 sends the phase distribution information of the illumination light IL to the modulation controller 48 while scanning the wafer W in the same direction. While supplying, the light emission trigger pulse TP is supplied to the power supply part 42. In this way, continuous exposure can be performed from the shot areas SA21 to SA22. 6A, when shifting to exposure of a row including shot areas SA31 and SA32 adjacent in the X direction of the wafer W, the wafer stage WST is driven to move the wafer W in the X direction (perpendicular to the scanning direction). In the non-scanning direction). Then, the scanning direction of the wafer W with respect to the exposure region 26B indicated by the dotted line is set to the opposite −Y direction, and information on the phase distribution of the illumination light IL is supplied from the main control system 40 to the modulation control unit 48 in the reverse order. By supplying the light emission trigger pulse TP to the power supply unit 42, the exposure can be continuously performed from the shot areas SA32 to SA31. In this exposure, it is possible to expose different aerial images to the shot areas SA21, SA22 and the like. Each shot area may be exposed by a plurality of scans. Thereafter, the photoresist on the wafer W is developed, so that a resist pattern is formed in each shot area of the wafer W.

次に、本実施形態の空間光変調器２８のミラー要素３０からの反射光の強度及び反射率について定量的に説明する。ここでは、比較例として、図７に示すように、Ｘ軸及びＹ軸に平行な辺を持つ正方形の段付きのミラー要素７３を想定する。ミラー要素７３は、Ｘ軸に平行な回転軸ＲＣの回りに回転可能に支持されており、回転軸ＲＣに対して対称な＋Ｙ方向の第１反射部７４Ａと−Ｙ方向の第２反射部７４Ｂとを有し、反射部７４Ａ，７４Ｂ間に段差ｄ１（＝λ／４）の段差部７４Ｃが設けられている。従って、段差部７４Ｂは、偏光方向ＰＸに平行である。ミラー要素７３のＸ方向（Ｙ方向）の幅は、図３（Ａ）のミラー要素３０のＶ方向（Ｕ方向）の幅と等しい。   Next, the intensity and reflectance of the reflected light from the mirror element 30 of the spatial light modulator 28 of this embodiment will be quantitatively described. Here, as a comparative example, as shown in FIG. 7, a square stepped mirror element 73 having sides parallel to the X axis and the Y axis is assumed. The mirror element 73 is supported so as to be rotatable about a rotation axis RC parallel to the X axis, and is symmetric with respect to the rotation axis RC. The first reflection portion 74A in the + Y direction and the second reflection portion 74B in the −Y direction. And a step part 74C having a step d1 (= λ / 4) is provided between the reflection parts 74A and 74B. Accordingly, the step 74B is parallel to the polarization direction PX. The width of the mirror element 73 in the X direction (Y direction) is equal to the width of the mirror element 30 in FIG. 3A in the V direction (U direction).

ここで、ミラー要素３０及び比較例のミラー要素７３の回転角αを図４（Ｃ）に示すように、第１反射部３１Ａ（７４Ａ）の先端のエッジ部における反射光の位相の変化量φに換算して表し、回転角φ（ｄｅｇ）の関数としてミラー要素３０及び７３からの反射光の電場振幅ＥＡをスカラー値として計算した結果が、図８（Ａ）の曲線Ｃ１０及びＣ４０である。なお、曲線Ｃ２０，Ｃ３０については後述する（以下、同様）。   Here, as shown in FIG. 4C, the rotation angle α of the mirror element 30 and the mirror element 73 of the comparative example is the amount of change φ of the phase of the reflected light at the edge part of the tip of the first reflecting part 31A (74A). Curves C10 and C40 in FIG. 8A are obtained by converting the electric field amplitude EA of the reflected light from the mirror elements 30 and 73 as a function of the rotation angle φ (deg) as a scalar value. The curves C20 and C30 will be described later (the same applies hereinafter).

また、比較例（通常）のミラー要素７３及び本実施形態の三角形型の第１反射部３１Ａを持つミラー要素３０からの反射光の電場振幅のスカラー計算式は、それぞれ次の式（２Ａ）及び（２Ｂ）で表すことができる。これらの式は反射部の電場振幅の面積平均値であり、非特許文献１の記述と同じ方法で求めた。   Further, the scalar calculation formulas of the electric field amplitude of the reflected light from the mirror element 73 of the comparative example (normal) and the mirror element 30 having the triangular first reflecting portion 31A of the present embodiment are the following formula (2A) and (2B). These formulas are area average values of the electric field amplitude of the reflection portion, and were obtained by the same method as described in Non-Patent Document 1.

Figure 0005953657
Figure 0005953657

Figure 0005953657
また、図８（Ａ）の曲線Ｃ４０及びＣ１０に対応する反射光の強度Ｉは、回転角φの関数として図８（Ｂ）の曲線Ｃ４及びＣ１となる。曲線Ｃ１の最大値０．７６は曲線Ｃ４の最大値０．５３のほぼ１．４３倍であるため、本実施形態のミラー要素３０を用いることによって、比較例のミラー要素７３を用いる場合に比べて反射光の強度がほぼ１．４３倍になることが分かる。
Figure 0005953657
Also, the intensity I of the reflected light corresponding to the curves C40 and C10 in FIG. 8A becomes the curves C4 and C1 in FIG. 8B as a function of the rotation angle φ. Since the maximum value 0.76 of the curve C1 is approximately 1.43 times the maximum value 0.53 of the curve C4, the use of the mirror element 30 of the present embodiment is compared to the case of using the mirror element 73 of the comparative example. It can be seen that the intensity of the reflected light is about 1.43 times.

また、図３（Ｂ）におけるミラー要素３０の第１及び第２の状態における回転角±αは、反射光の位相に換算した回転角φが、図８（Ｂ）の反射光の強度Ｉが最大になるときの値（ほぼ−１２０°及び＋１２０°）になるように設定してもよい。これによって、反射光の強度が最も大きくなる。
また、本実施形態のミラー要素３０及び比較例のミラー要素７３に関して、入射光がランダム偏光、Ｘ方向への直線偏光（Ｘ偏光）、及びＹ方向への直線偏光（Ｙ偏光）である場合について、ミラー要素の回転角φ（ｄｅｇ）と反射率との関係を計算した結果が、それぞれ図９（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）の曲線ＣＤ１及びＣＤ５である。ここで、図９におけるミラー要素３０の寸法は、図３Ａに示すＵ方向の幅を１４１４ｎｍ、Ｖ方向の幅を（１４１４−１４０）ｎｍ、段差部３１Ｃを含む幅が一定の部分のＵ方向及びＶ方向の幅を１４０ｎｍとした。また、図９におけるミラー要素７３の寸法は、図７に示すＸ方向、Ｙ方向どちらの幅も１０００ｎｍとしている。すなわち、ミラー要素３０とミラー要素７３はどちらもＸ方向、Ｙ方向のピッチが１０００ｎｍになるようになっている。なお、これらの計算にはＦＤＴＤ法（有限差分時間領域法）による電磁場解析ソフトウエアを用いている。さらに、図９（Ｄ）の曲線ＣＤ１及びＣＤ５は、ミラー要素３０及び７３に関して、スカラー計算式に基づいて計算した回転角φと反射率との関係を示す。なお、これらの計算に際しては、投影光学系ＰＬが物体側に非テレセントリックであるとして、ミラー要素３０，７３に対する照明光ＩＬの入射角をθｘ方向に６°であるとした。図９（Ａ）〜（Ｄ）において、回転角φが負の範囲では、ミラー要素３０，７３は第１の状態（反射光の位相が０）、回転角φが正の範囲では、ミラー要素３０，７３は第２の状態（反射光の位相がπ）となっている。図９（Ａ）〜（Ｄ）においては、回転角φがほぼ−１５０°〜＋１５０°の範囲内では、いずれも比較例（通常）の反射率（曲線ＣＤ５）に対して本実施形態のミラー要素３０の反射率（曲線ＣＤ１）が大きいため、本実施形態のミラー要素３０を使用することによって、入射光がどのような偏光状態であっても、反射率が向上することが分かる。図９のどの曲線でも、反射光の位相が０とπそれぞれで、強度の極大値を取っているが、その極大値がミラー要素で得られる最大の反射率である。図９（Ｂ）と（Ｃ）の曲線ＣＤ５で、最大の反射率を比べると、反射光の位相が０のときは、図９（Ｂ）のＸ偏光では０．４６であるのに対し、図９（Ｃ）のＹ偏光では０．６０であり、約１．３倍も異なっている。同様に反射光の位相がπのときは、図９（Ｂ）のＸ偏光では０．３６であるのに対し、図９（Ｃ）のＹ偏光では０．４８であり、こちらも約１．３倍も異なっている。このようにミラー要素７３では、偏光状態によって反射率が異なっていることが分かる。ところが、図９（Ｂ）と（Ｃ）の曲線ＣＤ１に着目すると、反射光の位相が０のときは、図９（Ｂ）のＸ偏光では０．６９であるのに対し、図９（Ｃ）のＹ偏光では０．７０でほぼ同等、さらに反射光の位相がπのときは、図９（Ｂ）のＸ偏光と図９（Ｃ）のＹ偏光ではどちらも０．５３である。このように、ミラー要素３０ではミラーの回転軸ＲＣがＸ軸及びＹ軸に対して４５°で交差するＶ方向に向くことで、偏光方向による差が生じにくくなっている。 Further, the rotation angle ± α in the first and second states of the mirror element 30 in FIG. 3B is the rotation angle φ converted to the phase of the reflected light, and the intensity I of the reflected light in FIG. The maximum value (approximately −120 ° and + 120 °) may be set. This maximizes the intensity of the reflected light.
Regarding the mirror element 30 of the present embodiment and the mirror element 73 of the comparative example, the incident light is randomly polarized light, linearly polarized light in the X direction (X polarized light), and linearly polarized light in the Y direction (Y polarized light). The results of calculating the relationship between the mirror element rotation angle φ (deg) and the reflectance are curves CD1 and CD5 in FIGS. 9A, 9B, and 9C, respectively. Here, the dimensions of the mirror element 30 in FIG. 9 are as follows. The width in the U direction shown in FIG. 3A is 1414 nm, the width in the V direction is (1414-140) nm, The width in the V direction was 140 nm. Further, the dimension of the mirror element 73 in FIG. 9 is 1000 nm in both the X direction and the Y direction shown in FIG. That is, both the mirror element 30 and the mirror element 73 have a pitch of 1000 nm in the X direction and the Y direction. For these calculations, electromagnetic field analysis software by the FDTD method (finite difference time domain method) is used. Further, curves CD1 and CD5 in FIG. 9D show the relationship between the rotation angle φ calculated based on the scalar calculation formula and the reflectance with respect to the mirror elements 30 and 73. In these calculations, it is assumed that the projection optical system PL is non-telecentric on the object side, and the incident angle of the illumination light IL with respect to the mirror elements 30 and 73 is 6 ° in the θx direction. 9A to 9D, when the rotation angle φ is in the negative range, the mirror elements 30 and 73 are in the first state (the phase of the reflected light is 0), and when the rotation angle φ is in the positive range, the mirror element. 30 and 73 are in the second state (the phase of the reflected light is π). In FIGS. 9A to 9D, the mirror of the present embodiment is compared with the reflectance (curve CD5) of the comparative example (normal) when the rotation angle φ is in the range of approximately −150 ° to + 150 °. Since the reflectance (curve CD1) of the element 30 is large, it can be seen that by using the mirror element 30 of this embodiment, the reflectance is improved regardless of the polarization state of the incident light. In all the curves in FIG. 9, the phase of the reflected light is 0 and π, respectively, and the intensity has a maximum value, and the maximum value is the maximum reflectance that can be obtained by the mirror element. Comparing the maximum reflectance with the curve CD5 in FIGS. 9B and 9C, when the phase of the reflected light is 0, the X-polarized light in FIG. 9B is 0.46, whereas The Y-polarized light in FIG. 9C is 0.60, which is different by about 1.3 times. Similarly, when the phase of the reflected light is π, the X-polarized light in FIG. 9B is 0.36, whereas the Y-polarized light in FIG. 9C is 0.48. Three times different. Thus, it can be seen that the mirror element 73 has different reflectivities depending on the polarization state. However, focusing on the curve CD1 in FIGS. 9B and 9C, when the phase of the reflected light is 0, the X-polarized light in FIG. 9B is 0.69, whereas FIG. ) Of Y-polarized light is approximately equal to 0.70, and when the phase of the reflected light is π, both X-polarized light in FIG. 9B and Y-polarized light in FIG. 9C are 0.53. Thus, in the mirror element 30, the mirror rotation axis RC is directed in the V direction intersecting at 45 ° with respect to the X axis and the Y axis, so that a difference due to the polarization direction is less likely to occur.

次に、本実施形態においてウエハの表面に孤立的なパターン（レジストパターン）を形成する場合のシミュレーション結果の一例につき説明する。ここでは、ウエハＷの表面に現像後に形成すべきレジストパターンを、一例として図１０（Ｂ）及び（Ｄ）に示すように、ほぼＸ方向の幅４０ｎｍ及びＹ方向の長さが４８ｎｍでＸ方向の間隔が４０ｎｍで配置された１対の左右対称なほぼ正方形のターゲット７６Ａ，７６Ｂであるとする。図１０（Ｂ）等において、横軸及び縦軸はそれぞれ投影光学系ＰＬの像面におけるＸ軸（ｎｍ）及びＹ軸（ｎｍ）である。   Next, an example of a simulation result when an isolated pattern (resist pattern) is formed on the surface of the wafer in the present embodiment will be described. Here, as an example, a resist pattern to be formed on the surface of the wafer W after development, as shown in FIGS. 10B and 10D, is approximately 40 nm in the X direction and 48 nm in the Y direction, and the X direction. Are a pair of symmetrical, substantially square targets 76A and 76B arranged at an interval of 40 nm. In FIG. 10B and the like, the horizontal axis and the vertical axis are the X axis (nm) and the Y axis (nm) on the image plane of the projection optical system PL, respectively.

図１０（Ａ）及び（Ｃ）は、ターゲット７６Ａ，７６Ｂにできるだけ近いレジストパターンを形成するために、それぞれ本実施形態のミラー要素３０のアレイ及び図７の比較例のミラー要素７３のアレイによって形成される照明光ＩＬの位相分布５０Ａ及び５０Ｂ（第１及び第２の状態のミラー要素の分布）の一例を示す透視図である。なお、説明の便宜上、投影光学系ＰＬは正立像を形成するものとする。さらに、ミラー要素３０，７３のうちで第１の状態（反射光の位相０）のミラー要素を白抜きのパターンで表し、第２の状態（反射光の位相π）のミラー要素を灰色のパターンで表す。   10A and 10C are formed by an array of mirror elements 30 of this embodiment and an array of mirror elements 73 of a comparative example of FIG. 7 respectively, in order to form a resist pattern as close as possible to the targets 76A and 76B. It is a perspective view which shows an example of phase distribution 50A and 50B (distribution of the mirror element of a 1st and 2nd state) of illumination light IL to be performed. For convenience of explanation, it is assumed that the projection optical system PL forms an erect image. Further, of the mirror elements 30 and 73, the mirror element in the first state (phase 0 of reflected light) is represented by a white pattern, and the mirror element in the second state (phase π of reflected light) is represented by a gray pattern. Represented by

図１０（Ａ）及び図１０（Ｃ）において、ターゲット７６Ａ，７６Ｂと光学的に共役なパターン７５Ａ，７５Ｂが仮想的に点線で表されている。また、個々のミラー要素３０，７３の配列のＸ方向、Ｙ方向のピッチは、投影像の段階で２０ｎｍとなるように設定されている。位相分布５０Ａ（５０Ｂ）の周辺部は、第１の状態のミラー要素３０（７３）と第２の状態のミラー要素３０（７３）とを市松模様(Checkerboard Pattern)に配列したものである。   10A and 10C, patterns 75A and 75B optically conjugate with the targets 76A and 76B are virtually represented by dotted lines. Further, the pitch in the X direction and Y direction of the arrangement of the individual mirror elements 30 and 73 is set to 20 nm at the stage of the projected image. The peripheral portion of the phase distribution 50A (50B) is obtained by arranging the mirror elements 30 (73) in the first state and the mirror elements 30 (73) in the second state in a checkerboard pattern.

その位相分布５０Ａ，５０Ｂを用いて、照明瞳面ＩＰＰにおける照明光ＩＬの光量分布を高い解像度が得られるように最適化し、Ｙ方向に直線偏光した照明光ＩＬを用いるという照明条件のもとで、シミュレーションによって投影光学系ＰＬのベストフォーカス位置、及び±４０ｎｍデフォーカスした位置にある像面における空間像の強度分布を求めた。さらにそれらの空間像を所定の閾値（例えばＸ方向の幅の最大値が目標値になる値）でスライスして求めた理論的なレジストパターンが、図１０（Ｂ）の楕円状のパターン７７Ａ，７７Ｂ、及び図１０（Ｄ）の楕円状のパターンである。図１０（Ｂ）と図１０（Ｄ）との比較から、本実施形態のミラー要素３０のアレイを用いても、比較例のミラー要素７３のアレイを用いた場合とほぼ同じレジストパターンが得られるため、ミラー要素３０は実際のパターンを形成するために使用できることが分かる。   Using the phase distributions 50A and 50B, the light quantity distribution of the illumination light IL on the illumination pupil plane IPP is optimized so as to obtain a high resolution, and the illumination light IL linearly polarized in the Y direction is used. The intensity distribution of the aerial image on the image plane at the best focus position of the projection optical system PL and the position defocused by ± 40 nm was obtained by simulation. Further, a theoretical resist pattern obtained by slicing those aerial images with a predetermined threshold value (for example, a value at which the maximum value of the width in the X direction becomes the target value) is an elliptical pattern 77A in FIG. 77B and the elliptical pattern of FIG. From a comparison between FIG. 10 (B) and FIG. 10 (D), even when the array of mirror elements 30 of the present embodiment is used, a resist pattern almost the same as that when the array of mirror elements 73 of the comparative example is used is obtained. Thus, it can be seen that the mirror element 30 can be used to form an actual pattern.

さらに、図１１（Ａ）は、図１０（Ｂ）及び図１０（Ｄ）に対応するレジストパターンを示し、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のＹ座標が−２０ｎｍの直線上（位置Ｘ）における像面の強度Ｉの分布を示す。図１１（Ｂ）の曲線ＣＡ１，ＣＡ４，ＣＡ５は、それぞれ本実施形態のミラー要素３０のアレイ、比較例のミラー要素７３のアレイ、及び高さが可変の平面ミラーのアレイを用いた場合の強度分布を示す。これらの強度分布は高さが可変の平面ミラーのアレイを用いた場合の強度分布の最大値が１になるように正規化したものである。ここで、各ミラー要素の単体の反射率は、ミラー要素３０で０．７６、ミラー要素７３で０．５３、高さが可変の平面ミラーで１．０とスカラー計算の値を用いている。図１１（Ｂ）からわかるとおり、曲線ＣＡ１の最大強度０．７１は曲線ＣＡ４の最大強度０．５３よりも高くなっている。ミラー要素３０単体の反射率０．７６に比べると、曲線ＣＡ１では最大強度が０．７１とわずかに低下しているものの、曲線ＣＡ４の最大強度と比べると、依然高い数値で、ミラー要素３０を用いた方が、ミラー要素７３を用いるより高い強度が得られることが分かる。なお、ミラー単体の反射率に比べてパターンの最大強度がわずかに低下している原因は、位相分布５０Ａのほうが５０Ｂと比べると強度が落ちてしまうことによる。すなわち、位相分布５０Ａでは、第１の状態と第２の状態のエッジ部が小刻みに入り組んでいることで光量損失があるためである。   Further, FIG. 11A shows a resist pattern corresponding to FIG. 10B and FIG. 10D, and FIG. 11B is a straight line with a Y coordinate of −20 nm in FIG. The distribution of the intensity I of the image plane at position X) is shown. Curves CA1, CA4, and CA5 in FIG. 11B are intensities when an array of mirror elements 30 of this embodiment, an array of mirror elements 73 of a comparative example, and an array of plane mirrors with variable heights are used. Show the distribution. These intensity distributions are normalized so that the maximum value of the intensity distribution is 1 when an array of plane mirrors with variable height is used. Here, the reflectance of the single mirror element is 0.76 for the mirror element 30, 0.53 for the mirror element 73, and 1.0 for a flat mirror with a variable height, and uses a scalar calculation value. As can be seen from FIG. 11B, the maximum intensity 0.71 of the curve CA1 is higher than the maximum intensity 0.53 of the curve CA4. Compared to the reflectance 0.76 of the mirror element 30 alone, the maximum intensity in the curve CA1 is slightly reduced to 0.71, but the mirror element 30 is still a high value compared to the maximum intensity in the curve CA4. It can be seen that higher strength can be obtained when using the mirror element 73 than when using the mirror element 73. The reason why the maximum intensity of the pattern is slightly lower than the reflectance of the single mirror is that the intensity of the phase distribution 50A is lower than that of 50B. That is, in the phase distribution 50A, there is a light amount loss because the edge portions of the first state and the second state are in small increments.

次に、入射光がＸ偏光又はＹ偏光である場合、本実施形態のミラー要素３０からの反射光の強度Ｉは、ミラー要素３０の回転角φに対して、それぞれ図１２の曲線ＣＢ１及びＣＢ２で示すように、わずかに非対称になる。ここで、図１２で用いたミラー寸法は前述の図９の計算に用いた寸法とは異なる。即ち、第１の状態（φが負で反射光の位相が０）での最大の強度Ｉが、第２の状態（φが正で反射光の位相がπ）での最大の強度Ｉよりもわずかに大きくなっている。この非対称性を補正するためには、後述の図１４（Ｂ）の第２変形例のミラー要素７１で示すように、反射部３１Ａ，３１Ｂの間に高さの異なる連結部７２を設け、連結部７２の高さを反射光の位相の変化量がπになるように設定してもよい。なお、第１反射部３１Ａでの反射光の位相の変化量をπ／２としている。   Next, when the incident light is X-polarized light or Y-polarized light, the intensity I of the reflected light from the mirror element 30 of the present embodiment corresponds to the curves CB1 and CB2 in FIG. As shown, it becomes slightly asymmetric. Here, the mirror dimensions used in FIG. 12 are different from the dimensions used in the calculation of FIG. That is, the maximum intensity I in the first state (φ is negative and the phase of the reflected light is 0) is larger than the maximum intensity I in the second state (φ is positive and the phase of the reflected light is π). Slightly larger. In order to correct this asymmetry, a connecting portion 72 having a different height is provided between the reflecting portions 31A and 31B as shown by a mirror element 71 of a second modified example in FIG. The height of the portion 72 may be set so that the amount of change in the phase of the reflected light is π. Note that the amount of change in the phase of the reflected light at the first reflecting portion 31A is π / 2.

このように連結部７２の反射光の位相の変化量をπに設定したとき、入射光がＸ偏光又はＹ偏光である場合、ミラー要素７１からの反射光の強度Ｉは、それぞれ図１２の曲線ＣＢ３及びＣＢ４で示すようになる。すなわち、位相πの領域では曲線ＣＢ３及びＣＢ４はそれぞれ曲線ＣＢ１及びＣＢ２よりも高い強度を示し、逆に位相０の領域では、曲線ＣＢ３及びＣＢ４はそれぞれ曲線ＣＢ１及びＣＢ２よりも低い強度を示している。したがって、さらに、連結部７２の面積を最適化することによって、位相０とπの反射光の強度を同程度にすることができる。   In this way, when the amount of change in the phase of the reflected light of the connecting portion 72 is set to π, when the incident light is X-polarized light or Y-polarized light, the intensity I of the reflected light from the mirror element 71 is the curve of FIG. As shown by CB3 and CB4. That is, in the phase π region, the curves CB3 and CB4 show higher intensities than the curves CB1 and CB2, respectively. Conversely, in the phase 0 region, the curves CB3 and CB4 show lower intensities than the curves CB1 and CB2, respectively. . Therefore, by further optimizing the area of the connecting portion 72, the intensity of the reflected light of phase 0 and π can be made comparable.

次に、本実施形態及び比較例の段付きのミラー要素３０，７３を用いる場合、入射光が偏光していると、図９（Ａ）〜（Ｃ）の曲線ＣＤ２，ＣＤ５から分かるように、第１の状態（φが負で反射光の位相が０）での最大の反射率が、第２の状態（φが正で反射光の位相がπ）での最大の反射率よりも大きくなっている。この場合、例えばＹ偏光した照明光を用いてミラー要素３０のアレイの位相分布を図１３（Ａ）の位相分布５０Ａに設定すると（位相０の反射率が０．６０、位相πの反射率が０．４８とする）、ベストフォーカス位置及び±４０ｎｍデフォーカスした位置で得られるレジストパターンは、図１３（Ｂ）に示すように右のパターンが小さくなる。   Next, when the stepped mirror elements 30 and 73 of the present embodiment and the comparative example are used, if the incident light is polarized, as can be seen from the curves CD2 and CD5 in FIGS. The maximum reflectance in the first state (φ is negative and the phase of the reflected light is 0) is larger than the maximum reflectance in the second state (φ is positive and the phase of the reflected light is π). ing. In this case, for example, if the phase distribution of the array of mirror elements 30 is set to the phase distribution 50A of FIG. 13A using Y-polarized illumination light (the reflectivity of phase 0 is 0.60, the reflectivity of phase π is 0.48), the resist pattern obtained at the best focus position and the position defocused by ± 40 nm has a smaller right pattern as shown in FIG.

この場合、ミラー要素３０のアレイの位相分布を位相分布５０Ａを反転した図１３（Ｃ）の位相分布５１Ａに設定すると、ベストフォーカス位置及び±４０ｎｍデフォーカスした位置で得られるレジストパターンは、図１３（Ｄ）に示すように、図１３（Ｂ）とは逆に右のパターンが大きくなる。そこで、ミラー要素３０の第１の状態での反射率と、第２の状態での最大の反射率とが異なる場合には、図１３（Ａ）の位相分布５０Ａによる露光と、図１３（Ｃ）の反転した位相分布５１Ａによる露光との二重露光を行うようにしてもよい。この二重露光によって得られるレジストパターンは、図１３（Ｅ）に示すように左右のパターンの大きさが等しくなり、強度分布も左右対称となる。上述のように、位相０とπの連結部の面積の最適化で２つの位相の強度を揃えることも可能であるが、仮に２つの位相の強度が揃わなかったとしても、０とπを反転した位相分布で二重露光することで、反射率の異なる問題点も解消できる。   In this case, if the phase distribution of the array of mirror elements 30 is set to the phase distribution 51A in FIG. 13C obtained by inverting the phase distribution 50A, the resist pattern obtained at the best focus position and the position defocused by ± 40 nm is as shown in FIG. As shown in FIG. 13D, the right pattern becomes larger as opposed to FIG. Therefore, when the reflectivity in the first state of the mirror element 30 is different from the maximum reflectivity in the second state, the exposure with the phase distribution 50A in FIG. Double exposure with exposure using the inverted phase distribution 51A) may be performed. As shown in FIG. 13E, the resist pattern obtained by this double exposure has the same left and right pattern sizes, and the intensity distribution is also symmetrical. As described above, it is possible to make the strengths of the two phases uniform by optimizing the area of the connection portion between the phases 0 and π. However, even if the strengths of the two phases are not matched, 0 and π are inverted. By performing double exposure with the phase distribution thus obtained, problems with different reflectivities can be solved.

本実施形態の効果等は以下の通りである。
（１）本実施形態の露光装置ＥＸは、空間光変調器２８を備えている。また、空間光変調器２８は、それぞれ照明光ＩＬが照射される複数のミラー要素３０のアレイを有し、ミラー要素３０は、回転軸ＲＣの回りに回転可能に支持される。さらに、ミラー要素３０は、回転軸ＲＣから距離ａ１にあり回転軸ＲＣに平行な方向に幅ｂ１を持つ部分３１Ａａと、回転軸ＲＣから距離ａ１よりも離れた距離ａ２にあり回転軸ＲＣに平行な方向にその幅ｂ１よりも広い幅ｂ２を持つ部分３１Ａｂとを含む第１反射部３１Ａを有する。第１反射部３１Ａは、回転軸ＲＣ側に一つの頂点を向けて配置された三角形状である。 The effects and the like of this embodiment are as follows.
(1) The exposure apparatus EX of the present embodiment includes a spatial light modulator 28. The spatial light modulator 28 includes an array of a plurality of mirror elements 30 that are each irradiated with the illumination light IL, and the mirror elements 30 are supported so as to be rotatable around the rotation axis RC. Further, the mirror element 30 is located at a distance a1 from the rotation axis RC and has a portion 31Aa having a width b1 in a direction parallel to the rotation axis RC, and at a distance a2 away from the rotation axis RC from the distance a1 and parallel to the rotation axis RC. A first reflecting portion 31A including a portion 31Ab having a width b2 wider than the width b1 in a certain direction. The first reflecting portion 31A has a triangular shape arranged with one apex facing the rotation axis RC side.

本実施形態によれば、ミラー要素３０の第１反射部３１Ａは、回転軸ＲＣからの距離が離れるほど幅（面積）が広くなる部分を含むため、ミラー要素３０の回転角φ（回転角α）を制御して反射光の位相を制御するときに、反射光の強度（反射率）が大きくなる。また、ミラー要素３０のアレイからの反射光によって形成される空間像の強度も大きくなる。   According to the present embodiment, since the first reflecting portion 31A of the mirror element 30 includes a portion whose width (area) increases as the distance from the rotation axis RC increases, the rotation angle φ (rotation angle α) of the mirror element 30 is included. ) To control the phase of the reflected light, the intensity (reflectance) of the reflected light increases. Also, the intensity of the aerial image formed by the reflected light from the array of mirror elements 30 is increased.

（２）また、ミラー要素３０は、回転軸ＲＣに関して第１反射部３１Ａと対称な形状の第２反射部３１Ｂを有し、反射部３１Ａ，３１Ｂ間には反射光の位相の変化量が１８０°（π）となる段差ｄ１を持つ段差部３１Ｃがある。従って、ミラー要素３０を回転軸ＲＣの回りに時計回り及び反時計回りに回転した状態で、ミラー要素３０からの反射光の位相の変化量が１８０°異なるため、ミラー要素３０のアレイを用いて、ミラー要素３０を単位として反射光の任意の位相分布を生成できる。   (2) Further, the mirror element 30 has a second reflecting portion 31B that is symmetrical to the first reflecting portion 31A with respect to the rotation axis RC, and the amount of change in the phase of the reflected light is 180 between the reflecting portions 31A and 31B. There is a step portion 31C having a step d1 that is ° (π). Accordingly, since the amount of change in the phase of the reflected light from the mirror element 30 differs by 180 ° with the mirror element 30 rotated clockwise and counterclockwise around the rotation axis RC, an array of mirror elements 30 is used. An arbitrary phase distribution of reflected light can be generated with the mirror element 30 as a unit.

なお、例えば空間光変調器２８の電源オフの状態で、ミラー要素３０の反射面がベース部材３２に平行であるときには、ミラー要素３０は、その電源オフの状態を第１の状態（反射光の位相が０）として、ミラー要素３０を回転軸ＲＣの回りに時計回り又は反時計回りに所定角度回転した状態を第２の状態（反射光の位相がπ）として使用することも可能である。   For example, when the power of the spatial light modulator 28 is turned off and the reflecting surface of the mirror element 30 is parallel to the base member 32, the mirror element 30 changes the power off state to the first state (reflected light). It is also possible to use the state in which the phase is 0) and the mirror element 30 is rotated by a predetermined angle clockwise or counterclockwise around the rotation axis RC as the second state (the phase of the reflected light is π).

（３）また、ミラー要素３０の段差部３１ＣとＸ軸及びＹ軸との交差角は４５°である。従って、ウエハＷ上に通常のパターンを形成する場合のように、照明光ＩＬの偏光方向をＸ方向又はＹ方向に設定したときに、反射率の相違がなくなるため、ウエハＷ上に種々のパターンを忠実に形成できる。なお、その交差角は０°より大きく９０°より小さい角度であってもよく、これによって偏光方向による反射率の相違が小さくなる。   (3) Further, the crossing angle between the step portion 31C of the mirror element 30 and the X axis and the Y axis is 45 °. Accordingly, when the polarization direction of the illumination light IL is set to the X direction or the Y direction as in the case of forming a normal pattern on the wafer W, the difference in reflectance is eliminated, so that various patterns are formed on the wafer W. Can be faithfully formed. The crossing angle may be an angle greater than 0 ° and smaller than 90 °, which reduces the difference in reflectance depending on the polarization direction.

ただし、本実施形態では、ミラー要素３０は、段差部３１ＣがＸ方向又はＹ方向に平行になるように配置してもよい。この配置でも、ミラー要素３０の面積は回転軸ＲＣから離れるほど大きくなるため、反射光の強度（反射率）が大きくなる。
（４）また、空間光変調器２８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、空間光変調器２８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。 However, in the present embodiment, the mirror element 30 may be arranged such that the stepped portion 31C is parallel to the X direction or the Y direction. Even in this arrangement, the area of the mirror element 30 increases as the distance from the rotation axis RC increases, so that the intensity (reflectance) of reflected light increases.
(4) Since the mirror element 30 of the spatial light modulator 28 is a two-dimensional array, a large-area pattern can be exposed on the wafer W by a single exposure. In the spatial light modulator 28, the mirror elements 30 may be arranged in a one-dimensional array, for example, in the X direction (direction corresponding to the non-scanning direction of the wafer W).

（５）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、空間光変調器２８と、空間光変調器２８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、空間光変調器２８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。   (5) The exposure apparatus EX is an exposure apparatus that exposes the wafer W (substrate) with illumination light IL (exposure light). The spatial light modulator 28 and an array of a plurality of mirror elements 30 of the spatial light modulator 28 are used. An illumination optical system ILS that irradiates the illumination light IL to the wafer W, a projection optical system PL that projects the pattern onto the wafer W by guiding the reflected light from the plurality of mirror elements 30 onto the wafer W, and a pattern exposed to the wafer W. In order to control the plurality of mirror elements 30 of the spatial light modulator 28, the modulation control unit 48 (control device) for individually controlling the mirror element 30 to the first state or the second state.

露光装置ＥＸによれば、ミラー要素３０での照明光ＩＬの反射光の強度が大きいため、照明光ＩＬの利用効率が高くなり、空間像の強度が大きくなるため、ウエハＷの表面に高いスループットで高精度に目標とするパターンを形成できる。
なお、空間光変調器２８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。 According to the exposure apparatus EX, since the intensity of the reflected light of the illumination light IL at the mirror element 30 is large, the utilization efficiency of the illumination light IL is increased, and the intensity of the aerial image is increased, so that the throughput of the wafer W is high. The target pattern can be formed with high accuracy.
Each mirror element 30 of the spatial light modulator 28 may be set to a plurality of states including a first state and a third state other than the second state.

（６）また、ミラー要素３０は、Ｘ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方向に移動する。これによって、ウエハＷの全面を効率的に露光できる。   (6) Further, the mirror element 30 is provided in a rectangular region whose longitudinal direction is the X direction, and moves the wafer W in a scanning direction corresponding to the Y direction orthogonal to the X direction on the image plane of the projection optical system PL. A wafer stage WST (substrate stage) is provided, and the modulation control unit 48 moves a pattern (phase distribution) formed by the plurality of mirror elements 30 in the Y direction in accordance with the movement of the wafer W by the wafer stage WST. Thereby, the entire surface of the wafer W can be efficiently exposed.

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、上記の実施形態のミラー要素３０は回転軸ＲＣに関して対称である。これに対して、図１４（Ａ）の第１変形例のミラーユニット７０で示すように、図３（Ａ）の支持駆動部３４と同じ構成の第１及び第２の支持駆動部３４Ａ，３４Ｂでそれぞれ対称な三角形状の第１反射部３１Ａ及び第２反射部３１Ｂを支持してもよい。この変形例では、反射部３１Ａ，３１Ｂの底面にそれぞれ電極３７Ａ，３７Ｂが設けられ、これに対向するようにベース部材３２上に電極３７Ｃ，３７Ｄが設けられる。そして、一例として、反射部３１Ａ，３１Ｂがベース部材３２に平行であるときに、照明光ＩＬが平均的に傾斜して反射部３１Ａ，３１Ｂに入射するようにして（この状態を第１の状態とする）、第１反射部３１Ａを支持駆動部３４Ａによって時計回りに回転するときに、第２反射部３１Ｂを支持駆動部３４Ｂによって反時計回りに回転することによって、反射光の位相がπの第２の状態を設定できる。ミラーユニット７０も、Ｘ方向、Ｙ方向に所定ピッチでほぼ隙間なく配置される。このミラーユニット７０も、回転軸ＲＣからの距離が離れるほど面積が広くなる反射部を含むため、反射光の強度が高くなる。 In the above embodiment, the following modifications are possible.
First, the mirror element 30 of the above embodiment is symmetric with respect to the rotation axis RC. On the other hand, as shown by the mirror unit 70 of the first modified example in FIG. 14A, the first and second support drive units 34A and 34B having the same configuration as the support drive unit 34 in FIG. The first reflecting portion 31A and the second reflecting portion 31B that are symmetrical with each other may be supported. In this modification, electrodes 37A and 37B are provided on the bottom surfaces of the reflecting portions 31A and 31B, respectively, and electrodes 37C and 37D are provided on the base member 32 so as to face the electrodes 37A and 37B. As an example, when the reflecting portions 31A and 31B are parallel to the base member 32, the illumination light IL is inclined on the average and enters the reflecting portions 31A and 31B (this state is the first state). When the first reflecting portion 31A is rotated clockwise by the support driving portion 34A, the phase of the reflected light is π by rotating the second reflecting portion 31B counterclockwise by the supporting drive portion 34B. A second state can be set. The mirror units 70 are also arranged at a predetermined pitch in the X and Y directions with almost no gap. Since this mirror unit 70 also includes a reflecting portion whose area increases as the distance from the rotation axis RC increases, the intensity of the reflected light increases.

なお、ミラーユニット７０を用いる場合、回転軸ＲＣの方向はＸ方向、Ｙ方向に４５°で交差する方向でもよいが、回転軸ＲＣの方向をＸ方向又はＹ方向に平行に設定してもよい。
次に、図１４（Ｂ）の第２変形例のミラー要素７１で示すように、反射部３１Ａ，３１Ｂ間に反射部３１Ａ，３１Ｂとは高さが異なる連結部７２を設けてもよい。図１４（Ｂ）の例では、連結部７２の表面は、第２反射部３１Ｂの表面に比べて段差ｄ２だけ高く、第１反射部３１Ａの表面に比べても高く設定されている。この場合でも、反射部３１Ａ，３１Ｂ間の段差は、図３（Ａ）の段差ｄ１（反射光の位相差がπ）と等しく設定されている。段差ｄ２は、位相差に換算して例えば３π／２である。その他の構成は図３（Ａ）と同様であり、このミラー要素７１を用いても反射光の強度が高くなる。この際に、ミラー要素７１を第１の状態及び第２の状態に設定した場合の反射率の相違を補正するために、連結部７２の面積を調整してもよい。 When the mirror unit 70 is used, the direction of the rotation axis RC may be a direction that intersects the X direction and the Y direction at 45 °, but the direction of the rotation axis RC may be set parallel to the X direction or the Y direction. .
Next, as shown by the mirror element 71 of the second modified example in FIG. 14B, a connecting portion 72 having a height different from that of the reflecting portions 31A and 31B may be provided between the reflecting portions 31A and 31B. In the example of FIG. 14B, the surface of the connecting portion 72 is set higher than the surface of the second reflecting portion 31B by a level difference d2, and higher than the surface of the first reflecting portion 31A. Even in this case, the step between the reflecting portions 31A and 31B is set to be equal to the step d1 (the phase difference of the reflected light is π) in FIG. The level difference d2 is, for example, 3π / 2 in terms of a phase difference. Other configurations are the same as those in FIG. 3A, and the intensity of the reflected light increases even when this mirror element 71 is used. At this time, the area of the connecting portion 72 may be adjusted in order to correct the difference in reflectance when the mirror element 71 is set to the first state and the second state.

なお、連結部７２の表面の高さを、第１表面部３１Ａの表面と、第２表面部３１Ｂの表面との中央の高さに設定してもよい。このように、連結部７２の高さが反射部３１Ａ，３１Ｂの高さの中央であるときには、反射部３１Ａ，３１Ｂでの反射光の位相の変化量を±π／２とすると、連結部７２での反射光の位相の変化量は０となる。また、連結部７２の面積を調整することによって、ミラー要素７１を第１の状態及び第２の状態に設定した場合の反射率の相違を補正できることがある。   In addition, you may set the height of the surface of the connection part 72 to the center height of the surface of 31 A of 1st surface parts, and the surface of the 2nd surface part 31B. Thus, when the height of the connecting portion 72 is the center of the height of the reflecting portions 31A and 31B, the amount of change in the phase of the reflected light at the reflecting portions 31A and 31B is ± π / 2. The amount of change in the phase of the reflected light at 0 is zero. Further, by adjusting the area of the connecting portion 72, it may be possible to correct the difference in reflectance when the mirror element 71 is set to the first state and the second state.

また、連結部７２の反射率を反射部３１Ａ，３１Ｂの反射率よりも低くしてもよい。
次に、図１５（Ａ）は、第３変形例の空間光変調器２８Ａの反射面の一部を示す拡大底面図、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）中の一つのミラー要素３０Ａを示す拡大図である。また、図１６（Ａ）は、図１５（Ａ）中の３つのミラー要素３０Ａを示し、図１６（Ｂ）は図１６（Ａ）のＵ方向に平行なＢＢ線に沿って視た一つのミラー要素３０Ａを示す。なお、図１５（Ａ）〜図１６（Ｂ）において、図２（Ａ）〜図３（Ｃ）に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。 Moreover, you may make the reflectance of the connection part 72 lower than the reflectance of reflection part 31A, 31B.
Next, FIG. 15A is an enlarged bottom view showing a part of the reflecting surface of the spatial light modulator 28A of the third modification, and FIG. 15B is one mirror element 30A in FIG. 15A. FIG. 16A shows three mirror elements 30A in FIG. 15A, and FIG. 16B shows one of the mirror elements 30A viewed along the BB line parallel to the U direction in FIG. A mirror element 30A is shown. 15A to 16B, portions corresponding to those in FIGS. 2A to 3C are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図１５（Ｂ）において、ミラー要素３０Ａは、Ｘ軸及びＹ軸に対して４５°で交差するＶ方向に平行な回転軸ＲＣの回りに回転可能である。また、ミラー要素３０Ａは、回転軸ＲＣに平行な線状の平板状の第１部分３１Ｄａと、回転軸ＲＣに垂直な線状の平板状の第２部分３１Ｄｂとを連結したＴ字型の第１反射部３１Ｄと、回転軸ＲＣに関して第１反射部３１Ｄと対称なＴ字型の平板状の第２反射部３１Ｅとを有し、第１反射部３１Ｄと第２反射部３１Ｅとの間には、回転軸ＲＣを含む平面内にある段差部３１Ｆが形成されている。   In FIG. 15B, the mirror element 30A is rotatable around a rotation axis RC parallel to the V direction that intersects the X axis and the Y axis at 45 °. Further, the mirror element 30A includes a T-shaped first portion 31Da in which a linear flat first portion 31Da parallel to the rotation axis RC and a linear flat second portion 31Db perpendicular to the rotation axis RC are connected. A first reflecting portion 31D and a T-shaped plate-like second reflecting portion 31E symmetrical to the first reflecting portion 31D with respect to the rotation axis RC, and between the first reflecting portion 31D and the second reflecting portion 31E. Is formed with a step portion 31F in a plane including the rotation axis RC.

Ｖ方向に平行な段差部３１Ｆの段差は図２（Ｂ）の段差部３１Ｃと同じｄ１（反射光の位相差でπ）である（図１６（Ｂ）参照）。また、第１部分３１ＤａのＶ方向の長さをｄとして、所定のパターンＲ（０＜Ｒ＜１）を用いて、第２部分３１ＤｂのＶ方向の幅をＲ・ｄとする。第１部分３１ＤａのＵ方向の幅は、第２部分３１ＤｂのＵ方向の長さとほぼ同じである。また、ミラー要素３０ＡのＶ方向の幅とＵ方向の長さとはほぼ同じである。ミラー要素３０ＡのＶ方向の幅及びＵ方向の長さは、例えば１〜１０μｍ程度である。   The step difference of the step portion 31F parallel to the V direction is d1 (π in the phase difference of the reflected light) which is the same as the step portion 31C of FIG. 2B (see FIG. 16B). Further, the length of the first portion 31Da in the V direction is d, and the width of the second portion 31Db in the V direction is R · d using a predetermined pattern R (0 <R <1). The width in the U direction of the first portion 31Da is substantially the same as the length in the U direction of the second portion 31Db. Further, the width in the V direction and the length in the U direction of the mirror element 30A are substantially the same. The width in the V direction and the length in the U direction of the mirror element 30A are, for example, about 1 to 10 μm.

図１５（Ａ）に示すように、多数のミラー要素３０Ａは、全体としてほぼ隙間がないように、Ｘ方向及びＹ方向に近接して配列されている。従って、個々のミラー要素３０Ａの反射部３１Ｄ，３１ＥがＴ字型であっても、照明光ＩＬの利用効率は高くなっている。
また、図１６（Ａ）において、各ミラー要素３０Ａは、それぞれ支持駆動部３４によってベース部材３２の表面に支持されている。ミラー要素３０Ａの反射部３１Ｄ，３１Ｅの底面にそれぞれ電極３７Ａ，３７Ｂが形成され、電極３７Ａ，３７Ｂに対向するようにベース部材３２の表面にそれぞれ電極３７Ｃ，３７Ｄが形成されている。この変形例のミラー要素３０Ａも、図１６（Ｂ）において、回転軸ＲＣの回りに時計回りに所定角度だけ回転した点線で示す第１の状態（３０Ａ（０））、又は回転軸ＲＣの回りに反時計回りに所定角度だけ回転した実線で示す第２の状態（３０Ａ（π））のいずれかに設定される。段差付きのミラー要素３０Ａも、時計回り又は反時計回りに回転して第１の状態又は第２の状態に設定することによって、実質的に入射する光の位相を０又はπだけ変化させて反射することができる。 As shown in FIG. 15A, the multiple mirror elements 30A are arranged close to each other in the X direction and the Y direction so that there is almost no gap as a whole. Therefore, even if the reflecting portions 31D and 31E of the individual mirror elements 30A are T-shaped, the utilization efficiency of the illumination light IL is high.
In FIG. 16A, each mirror element 30A is supported on the surface of the base member 32 by the support driving unit 34. Electrodes 37A and 37B are formed on the bottom surfaces of the reflecting portions 31D and 31E of the mirror element 30A, respectively, and electrodes 37C and 37D are formed on the surface of the base member 32 so as to face the electrodes 37A and 37B, respectively. The mirror element 30A of this modification also has a first state (30A (0)) indicated by a dotted line rotated clockwise by a predetermined angle around the rotation axis RC in FIG. 16B, or around the rotation axis RC. Is set to one of the second states (30A (π)) indicated by a solid line rotated counterclockwise by a predetermined angle. The stepped mirror element 30A is also reflected by changing the phase of incident light by 0 or π by rotating clockwise or counterclockwise and setting to the first state or the second state. can do.

さらに、本変形例のミラー要素３０Ａを構成する第１反射部３１Ｄは、図１６（Ａ）に示すように、回転軸ＲＣからＸＹ面上での平均距離がａ３でＶ方向の幅Ｒ・ｄの第２部分３１Ｄｂと、回転軸ＲＣからの平均距離ａ４がａ３より大きいとともに、幅Ｒ・ｄより広い幅ｄを持つ第１部分３１Ｄａとを有する。従って、ミラー要素３０Ａを構成する反射部３１Ｄ，３１Ｅは、ほぼそれぞれ回転軸ＲＣから離れるほど面積が広くなっている。このような形状のミラー要素３０Ａを用いることによって、図３（Ａ）のミラー要素３０を用いる場合と同様に、例えば回転軸ＲＣに平行な辺を持つほぼ正方形の段付きのミラー要素を用いる場合に比べて、反射光の強度を大きくすることが可能である。   Further, as shown in FIG. 16A, the first reflecting portion 31D constituting the mirror element 30A of the present modification has an average distance a3 on the XY plane from the rotation axis RC and a width R · d in the V direction. Second portion 31Db, and an average distance a4 from the rotation axis RC is larger than a3, and a first portion 31Da having a width d wider than the width R · d. Accordingly, the areas of the reflecting portions 31D and 31E constituting the mirror element 30A become wider as the distance from the rotational axis RC increases. When the mirror element 30A having such a shape is used, as in the case of using the mirror element 30 in FIG. 3A, for example, a substantially square stepped mirror element having sides parallel to the rotation axis RC is used. Compared to the above, it is possible to increase the intensity of the reflected light.

また、ミラー要素３０Ａは、段差部３１Ｆが方向Ｖに平行であるため、Ｘ偏光又はＹ偏光の照明光ＩＬを用いる場合に反射率の相違を低減できる。
次に、本変形例の空間光変調器２８Ａのミラー要素３０Ａからの反射光の強度及び反射率について定量的に説明する。ミラー要素３０Ａからの反射光の電場振幅のスカラー計算式は、次の式（２Ｃ）で表すことができる。 Further, since the step portion 31F is parallel to the direction V, the mirror element 30A can reduce the difference in reflectance when the X-polarized or Y-polarized illumination light IL is used.
Next, the intensity and reflectance of the reflected light from the mirror element 30A of the spatial light modulator 28A of this modification will be quantitatively described. The scalar calculation formula of the electric field amplitude of the reflected light from the mirror element 30A can be expressed by the following formula (2C).

Figure 0005953657
図１７（Ａ）は、ミラー要素３０Ａの第２部分３１Ｄｂの幅Ｒ・ｄを規定するパラメータＲの値を０．１〜０．５まで変化させて、ミラー要素３０Ａの回転角φ（反射部３１Ｄ，３１Ｅのエッジ部での反射光の位相の変化量に換算した値）とミラー要素３０からの反射光の強度Ｉとの関係をシミュレーションで求めた結果を示す。また、図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）のパラメータＲの値と反射光の強度Ｉの最大値Ｉｍａｘとの関係を示す。図１７（Ｂ）からパラメータＲの値が小さいほど、すなわち、ミラー要素３０Ａの回転軸ＲＣから離れた部分の面積の割合が大きいほど、反射光の強度が大きくなることが分かる。
Figure 0005953657
In FIG. 17A, the value of the parameter R that defines the width R · d of the second portion 31Db of the mirror element 30A is changed from 0.1 to 0.5, and the rotation angle φ (reflection part) of the mirror element 30A is changed. The result of having calculated | required the relationship between the intensity | strength I of the reflected light from the mirror element 30 and the value converted into the variation | change_quantity of the phase of the reflected light in the edge parts of 31D and 31E by simulation is shown. FIG. 17B shows the relationship between the value of parameter R in FIG. 17A and the maximum value Imax of the intensity I of reflected light. It can be seen from FIG. 17B that the intensity of the reflected light increases as the value of the parameter R decreases, that is, as the ratio of the area of the part away from the rotation axis RC of the mirror element 30A increases.

図８（Ａ）の曲線Ｃ２０はパラメータＲが０．１のときの電場振幅ＥＡである。
また、図８（Ａ）の曲線Ｃ２０に対応する反射光の強度Ｉは、回転角φの関数として図８（Ｂ）の曲線Ｃ２となる。曲線Ｃ２の最大値０．８２は曲線Ｃ１の最大値０．７６よりも大きいため、ミラー要素３０Ａを用いることによって、上記の実施形態のミラー要素３０を用いる場合に比べてさらに反射光の強度を大きくできることが分かる。 A curve C20 in FIG. 8A represents the electric field amplitude EA when the parameter R is 0.1.
Further, the intensity I of the reflected light corresponding to the curve C20 in FIG. 8A becomes the curve C2 in FIG. 8B as a function of the rotation angle φ. Since the maximum value 0.82 of the curve C2 is larger than the maximum value 0.76 of the curve C1, the intensity of the reflected light is further increased by using the mirror element 30A compared to the case of using the mirror element 30 of the above embodiment. You can see that it can be enlarged.

また、一例として、段差付きのＴ字型のミラー要素３０ＡのＵ方向の幅を１４１４ｎｍ、Ｖ方向の幅を（１４１４−１４０）ｎｍ、ミラー要素３０Ａの第２部分３１ＤｂのＶ方向の幅を１４０ｎｍ（即ち、パラメータＲ＝０．１）として、入射光がランダム偏光、Ｘ偏光、及びＹ偏光である場合について、上記の実施形態と同様に、ミラー要素の回転角φ（ｄｅｇ）と反射率との関係を計算した結果が、それぞれ図９（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）の曲線ＣＤ２である。さらに、図９（Ｄ）の曲線ＣＤ２は、ミラー要素３０Ａに関して、スカラー計算式に基づいて計算した回転角φと反射率との関係を示す。図９（Ａ）〜（Ｄ）においては、回転角φのほぼ全範囲で、上記の実施形態のミラー要素３０の反射率（曲線ＣＤ１）に対して本変形例のミラー要素３０Ａの反射率（曲線ＣＤ２）が大きいため、ミラー要素３０Ａを使用することによって、入射光がどのような偏光状態であっても、反射率がさらに向上することが分かる。また、ミラー要素３０と同様に、ミラーの回転軸ＲＣがＸ軸及びＹ軸に対して４５°で交差するＶ方向に向くことで、Ｘ偏光とＹ偏光の差が生じにくくなっていることもわかる。   Further, as an example, the U-shaped width of the T-shaped mirror element 30A with a step is 1414 nm, the width in the V direction is (1414-140) nm, and the width in the V direction of the second portion 31Db of the mirror element 30A is 140 nm. (Ie, parameter R = 0.1), when the incident light is random polarized light, X polarized light, and Y polarized light, the mirror element rotation angle φ (deg) and the reflectance The results of calculating the relationship are curves CD2 in FIGS. 9A, 9B, and 9C, respectively. Further, a curve CD2 in FIG. 9D shows the relationship between the rotation angle φ calculated based on the scalar calculation formula and the reflectance with respect to the mirror element 30A. 9A to 9D, the reflectivity of the mirror element 30A of the present modification (curve CD1) with respect to the reflectivity (curve CD1) of the above-described embodiment over almost the entire range of the rotation angle φ. Since the curve CD2) is large, it can be seen that by using the mirror element 30A, the reflectance is further improved regardless of the polarization state of the incident light. Also, like the mirror element 30, the difference between the X-polarized light and the Y-polarized light is less likely to occur because the rotation axis RC of the mirror is oriented in the V direction that intersects the X axis and the Y axis at 45 °. Recognize.

次に、本実施形態においてウエハの表面に孤立的なパターン（レジストパターン）を形成する場合のシミュレーション結果の一例につき説明する。ここでは、ウエハＷの表面に現像後に形成すべきレジストパターンを、一例として図１８（Ｂ）に示すように、１対の左右対称なほぼ正方形のターゲット７６Ａ，７６Ｂであるとする。図１８（Ａ）は、ターゲット７６Ａ，７６Ｂにできるだけ近いレジストパターンを形成するために、それぞれミラー要素３０Ａのアレイによって形成される照明光ＩＬの位相分布５０Ｃ（第１及び第２の状態のミラー要素の分布）の一例を示す透視図である。   Next, an example of a simulation result when an isolated pattern (resist pattern) is formed on the surface of the wafer in the present embodiment will be described. Here, it is assumed that the resist pattern to be formed on the surface of the wafer W after development is a pair of left and right symmetrical substantially square targets 76A and 76B as shown in FIG. 18B as an example. FIG. 18A shows the phase distribution 50C of illumination light IL (first and second state mirror elements) formed by an array of mirror elements 30A to form a resist pattern as close as possible to the targets 76A and 76B. It is a perspective view which shows an example of (distribution of).

上記の実施形態と同じ条件で、その位相分布５０Ｃを用いて、シミュレーションによって投影光学系ＰＬのベストフォーカス位置、及び±４０ｎｍデフォーカスした位置にある像面における空間像の強度分布を求めた。さらにその空間像を所定の閾値でスライスして求めた理論的なレジストパターンが、図１８（Ｂ）の楕円状のパターン７７Ｃ，７７Ｄである。図１８（Ｂ）と図１０（Ｄ）との比較から、ミラー要素３０Ａのアレイを用いても、比較例のミラー要素７３のアレイを用いた場合とほぼ同じレジストパターンが得られるため、ミラー要素３０Ａは実際のパターンを形成するために使用できることが分かる。また、図１８（Ｂ）のＹ座標が−２０ｎｍの直線上の強度分布が図１１（Ｂ）の曲線ＣＡ２である。曲線ＣＡ２の最大強度０．７５は曲線ＣＡ４の最大強度０．５３よりも高く、さらに曲線ＣＡ１の最大強度０．７１よりも高くなっている。このことから、ミラー要素３０ＡでパラメータＲを０．１とした場合、反射強度がさらに上がっていることが分かる。   Using the phase distribution 50C under the same conditions as in the above embodiment, the intensity distribution of the aerial image on the image plane at the best focus position of the projection optical system PL and the position defocused by ± 40 nm was obtained by simulation. Further, theoretical resist patterns obtained by slicing the aerial image with a predetermined threshold are elliptical patterns 77C and 77D in FIG. From the comparison between FIG. 18 (B) and FIG. 10 (D), even when the array of mirror elements 30A is used, a resist pattern almost the same as that obtained when the array of mirror elements 73 of the comparative example is used is obtained. It can be seen that 30A can be used to form an actual pattern. In addition, the intensity distribution on a straight line with a Y coordinate of −20 nm in FIG. 18B is a curve CA2 in FIG. The maximum intensity 0.75 of the curve CA2 is higher than the maximum intensity 0.53 of the curve CA4, and further higher than the maximum intensity 0.71 of the curve CA1. From this, it can be seen that when the parameter R is 0.1 in the mirror element 30A, the reflection intensity further increases.

なお、本変形例においても、ミラー要素３０Ａを第１の状態又は第２の状態に設定したときの反射率の相違の影響を補正するために、位相分布５０Ｃの露光と位相分布５０Ｃを反転した位相分布の露光とを二重に行うようにしてもよい。
また、ミラー要素３０Ａの段差部３１Ｆを中心とする領域に、高さが反射部３１Ｄ，３１Ｅと異なる連結部を設けてもよい。
さらに、ミラー要素３０Ａの第２部分３１Ｄｂの反射率を第１部分３１Ｄａの反射率よりも小さくしてもよい。
さらに、ミラー要素３０Ａの段差部３１ＦをＸ軸又はＹ軸に平行に配置することも可能である。 In this modification as well, the exposure of the phase distribution 50C and the phase distribution 50C are reversed in order to correct the influence of the difference in reflectance when the mirror element 30A is set to the first state or the second state. You may make it perform exposure of phase distribution twice.
Further, a connecting portion having a height different from that of the reflecting portions 31D and 31E may be provided in a region centering on the step portion 31F of the mirror element 30A.
Further, the reflectance of the second portion 31Db of the mirror element 30A may be smaller than the reflectance of the first portion 31Da.
Furthermore, the step portion 31F of the mirror element 30A can be arranged in parallel to the X axis or the Y axis.

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態につき図１９（Ａ）〜図２０（Ｂ）を参照して説明する。図１９（Ａ）は、第２の実施形態の空間光変調器２８Ｂの反射面の一部を示す拡大底面図、図１９（Ｂ）は図１９（Ａ）中の一つのミラー要素３０Ｂを示す拡大図である。また、図２０（Ａ）は、図１９（Ａ）中の一つのミラー要素３０Ｂを示し、図２０（Ｂ）は図２０（Ａ）のミラー要素３０ＢをＵ方向に平行なＢＢ線に沿って視た図である。なお、図１９（Ａ）〜図２０（Ｂ）において、図２（Ａ）〜図３（Ｃ）に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 19 (A) to 20 (B). FIG. 19A is an enlarged bottom view showing a part of the reflection surface of the spatial light modulator 28B of the second embodiment, and FIG. 19B shows one mirror element 30B in FIG. 19A. It is an enlarged view. 20A shows one mirror element 30B in FIG. 19A, and FIG. 20B shows the mirror element 30B in FIG. 20A along the BB line parallel to the U direction. FIG. 19A to 20B, portions corresponding to those in FIGS. 2A to 3C are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図１９（Ｂ）において、ミラー要素３０Ｂは、Ｘ軸及びＹ軸に対して４５°で交差するＶ方向に平行な回転軸ＲＣの回りに回転可能である。また、ミラー要素３０Ｂは、全体としてＸ方向及びＹ方向に平行な辺で囲まれた正方形であり、回転軸ＲＣと平行な段差部３１Ｉによって、対称な三角形状の第１反射部３１Ｇ及び第２反射部３１Ｈに分かれている。   In FIG. 19B, the mirror element 30B is rotatable around a rotation axis RC parallel to the V direction intersecting at 45 ° with respect to the X axis and the Y axis. Further, the mirror element 30B is a square surrounded by sides parallel to the X direction and the Y direction as a whole, and a symmetrical triangular first reflecting portion 31G and a second reflecting portion 31I parallel to the rotation axis RC. It is divided into the reflection part 31H.

Ｖ方向に平行な段差部３１Ｉの段差は図２（Ｂ）の段差部３１Ｃと同じｄ１（反射光の位相差でπ）である（図２０（Ａ）参照）。また、ミラー要素３０ＢのＸ方向の幅とＹ方向の幅とはほぼ同じである。ミラー要素３０ＢのＸ方向及びＹ方向の幅は、例えば１〜１０μｍ程度である。
図１９（Ａ）に示すように、多数のミラー要素３０Ｂは、全体としてほぼ隙間がないように、Ｘ方向及びＹ方向に近接して配列されている。従って、照明光ＩＬの利用効率は高くなっている。 The step difference of the step portion 31I parallel to the V direction is d1 (π in the phase difference of the reflected light) which is the same as the step portion 31C of FIG. 2B (see FIG. 20A). Further, the width in the X direction and the width in the Y direction of the mirror element 30B are substantially the same. The width in the X direction and the Y direction of the mirror element 30B is, for example, about 1 to 10 μm.
As shown in FIG. 19A, a large number of mirror elements 30B are arranged close to each other in the X direction and the Y direction so that there is almost no gap as a whole. Therefore, the utilization efficiency of the illumination light IL is high.

また、図２０（Ａ）において、ミラー要素３０Ｂは、支持駆動部３４によってベース部材３２の表面に支持されている。ミラー要素３０Ｂの反射部３１Ｇ，３１Ｈの底面にそれぞれ電極３７Ａ，３７Ｂが形成され（図２１（Ｂ）参照）、電極３７Ａ，３７Ｂに対向するようにベース部材３２の表面にそれぞれ電極３７Ｃ，３７Ｄが形成されている。この実施形態のミラー要素３０Ｂも、図２０（Ｂ）において、回転軸ＲＣの回りに時計回りに所定角度だけ回転した点線で示す第１の状態（３０Ｂ（０））、又は回転軸ＲＣの回りに反時計回りに所定角度だけ回転した実線で示す第２の状態（３０Ｂ（π））のいずれかに設定される。斜め段差付きのミラー要素３０Ｂも、時計回り又は反時計回りに回転して第１の状態又は第２の状態に設定することによって、実質的に入射する光の位相を０又はπだけ変化させて反射することができる。   In FIG. 20A, the mirror element 30 </ b> B is supported on the surface of the base member 32 by the support driving unit 34. Electrodes 37A and 37B are formed on the bottom surfaces of the reflecting portions 31G and 31H of the mirror element 30B (see FIG. 21B), and electrodes 37C and 37D are respectively formed on the surface of the base member 32 so as to face the electrodes 37A and 37B. Is formed. In FIG. 20B, the mirror element 30B of this embodiment also has a first state (30B (0)) indicated by a dotted line rotated clockwise by a predetermined angle around the rotation axis RC, or around the rotation axis RC. Is set to one of the second states (30B (π)) indicated by a solid line rotated counterclockwise by a predetermined angle. The mirror element 30B with an oblique step is also rotated clockwise or counterclockwise to set to the first state or the second state, thereby changing the phase of incident light substantially by 0 or π. Can be reflected.

さらに、本実施形態のミラー要素３０Ｂは、段差部３１Ｉが方向Ｖに平行であるため、Ｘ偏光又はＹ偏光の照明光ＩＬを用いる場合に反射率の相違を低減できる。
次に、本実施形態の空間光変調器２８Ｂのミラー要素３０Ｂからの反射光の強度及び反射率について定量的に説明する。回転角φ（ｄｅｇ）の関数としてミラー要素３０Ｂからの反射光の電場振幅ＥＡをスカラー値として計算した結果が、図８（Ａ）の曲線Ｃ３０である。ミラー要素３０Ｂからの反射光の電場振幅のスカラー計算式は、次の式（２Ｄ）で表すことができる。 Furthermore, since the step part 31I is parallel to the direction V in the mirror element 30B of the present embodiment, the difference in reflectance can be reduced when the X-polarized or Y-polarized illumination light IL is used.
Next, the intensity and reflectance of the reflected light from the mirror element 30B of the spatial light modulator 28B of this embodiment will be quantitatively described. The result of calculation using the electric field amplitude EA of the reflected light from the mirror element 30B as a function of the rotation angle φ (deg) as a scalar value is a curve C30 in FIG. The scalar calculation formula of the electric field amplitude of the reflected light from the mirror element 30B can be expressed by the following formula (2D).

Figure 0005953657
また、図８（Ａ）の曲線Ｃ３０に対応する反射光の強度Ｉは、回転角φの関数として図８（Ｂ）の曲線Ｃ３となる。しかし、図８（Ｂ）の曲線Ｃ３の最大値は０．４１となり、ミラー要素７３に対応する曲線Ｃ４の最大値０．５３よりも低く反射率を高める効果は期待できない。前述のとおり、ミラーの回転軸ＲＣから離れたところにある反射面積が広いほど反射率は高くなるが、ミラー要素３０Ｂではむしろミラーの回転軸ＲＣから離れるほど反射面積が狭くなっている。そのため、ミラー要素３０Ｂでは反射率が落ちている。ただし、上述のように、本実施形態の空間光変調器２８Ｂは、ミラー要素３０Ｂの段差部３１Ｉが照明光ＩＬの偏光方向ＰＸ又はＰＹ（Ｘ方向又はＹ方向）に対して４５°で交差する交差角となるように配置されるため、照明光ＩＬの偏光方向による反射率の相違が小さくなる利点はある。
Figure 0005953657
Further, the intensity I of the reflected light corresponding to the curve C30 in FIG. 8A becomes a curve C3 in FIG. 8B as a function of the rotation angle φ. However, the maximum value of the curve C3 in FIG. 8B is 0.41, and the effect of increasing the reflectance lower than the maximum value 0.53 of the curve C4 corresponding to the mirror element 73 cannot be expected. As described above, the larger the reflection area far from the mirror rotation axis RC, the higher the reflectivity. However, in the mirror element 30B, the reflection area becomes narrower as the distance from the mirror rotation axis RC increases. Therefore, the reflectivity is lowered in the mirror element 30B. However, as described above, in the spatial light modulator 28B of the present embodiment, the step portion 31I of the mirror element 30B intersects the polarization direction PX or PY (X direction or Y direction) of the illumination light IL at 45 °. Since the crossing angles are arranged, there is an advantage that the difference in reflectance depending on the polarization direction of the illumination light IL is reduced.

なお、その交差角は０°より大きく９０°より小さくともよい。この場合でも、照明光ＩＬの偏光方向による反射率の相違が小さくなる。
なお、ミラー要素３０Ｂの形状は全体として正方形以外の任意の形状が可能である。
次に、上記の各実施形態では、次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６（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、空間光変調器２８〜２８Ｂのミラー要素３０〜３０Ｂ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。 The crossing angle may be larger than 0 ° and smaller than 90 °. Even in this case, the difference in reflectance depending on the polarization direction of the illumination light IL is reduced.
The shape of the mirror element 30B can be any shape other than a square as a whole.
Next, in the above embodiments, the following modifications are possible. First, in the above-described embodiment, the wafer W is continuously moved to scan and expose the wafer W. In addition, as shown in FIG. 6B, each shot area (for example, SA21) of the wafer W is divided into a plurality of partial areas SB1 to SB5 in the Y direction, and the partial areas are formed in the exposure area 26B of the projection optical system PL. When SB1 or the like reaches, the illumination light IL may be emitted by a predetermined number of pulses, and the partial region SB1 or the like may be exposed with the reflected light from the array of mirror elements 30 to 30B of the spatial light modulators 28 to 28B. . Thereafter, the wafer W is stepped in the Y direction, and after the next partial area SB2 or the like reaches the exposure area 26B, the partial area SB2 or the like is similarly exposed. This method is substantially a step-and-repeat method, but different patterns are exposed on the partial areas SB1 to SB5 and the like.

また、上記の各実施形態では、物体側及び像面側に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２１の他の例の露光装置ＥＸＡで示すように、物体側に非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２１において、露光装置ＥＸＡの照明光学系ＩＬＳＡは、図１の光源２から第１リレーレンズ１８Ａまでの光学部材を含む本体部ＩＬＳＢと、本体部ＩＬＳＢからの照明光ＩＬが順次照射される視野絞り２０、ミラー８Ｃ、第２リレーレンズ１８Ｂ、コンデンサ光学系２２、及びミラー８Ｄを備えている。照明光学系ＩＬＳＡは、投影光学系ＰＬＡの物体面に配置された空間光変調器２８のミラー要素３０のアレイを、θｘ方向に入射角βで照明光ＩＬを照射する。投影光学系ＰＬＡは、ミラー要素３０のアレイから斜めに反射される照明光ＩＬによりウエハＷの表面に所定の空間像を形成する。入射角βは例えば数ｄｅｇ（°）から数１０ｄｅｇである。   In each of the above embodiments, the telecentric projection optical system PL is used on the object side and the image plane side. In addition, a non-telecentric projection optical system PLA can be used on the object side as shown in another example of the exposure apparatus EXA in FIG. In FIG. 21, the illumination optical system ILSA of the exposure apparatus EXA includes a main body ILSB including optical members from the light source 2 to the first relay lens 18A in FIG. 1, and a visual field to which the illumination light IL from the main body ILSB is sequentially irradiated. A diaphragm 20, a mirror 8C, a second relay lens 18B, a condenser optical system 22, and a mirror 8D are provided. The illumination optical system ILSA irradiates the array of mirror elements 30 of the spatial light modulator 28 disposed on the object plane of the projection optical system PLA with the illumination light IL at an incident angle β in the θx direction. The projection optical system PLA forms a predetermined aerial image on the surface of the wafer W by the illumination light IL reflected obliquely from the array of mirror elements 30. The incident angle β is, for example, several deg (°) to several tens deg.

なお、この場合には、ミラー要素３０のアレイに入射する照明光ＩＬが傾斜しているため、ミラー要素３０の段差部３１Ｃの段差は、入射角βを考慮して、反射部３１Ａ，３１Ｂの回転軸ＲＣの近傍での反射光の位相差がπになるように設定される。この他の構成及び動作は、上記の実施形態と同様である。
また、図１の波面分割型のインテグレータであるマイクロレンズアレイ１６に代えて、内面反射型のオプティカル・インテグレータとしてのロッド型インテグレータを用いることもできる。この場合、図１において、リレー光学系１４よりも空間光変調器１１側に集光光学系を追加して空間光変調器１１の反射面の共役面を形成し、この共役面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。 In this case, since the illumination light IL incident on the array of the mirror elements 30 is inclined, the step of the step portion 31C of the mirror element 30 takes into account the incident angle β and the reflection portions 31A and 31B. The phase difference of the reflected light near the rotation axis RC is set to be π. Other configurations and operations are the same as those in the above embodiment.
Further, in place of the microlens array 16 which is the wavefront division type integrator of FIG. 1, a rod type integrator as an internal reflection type optical integrator may be used. In this case, in FIG. 1, a condensing optical system is added to the spatial light modulator 11 side of the relay optical system 14 to form a conjugate surface of the reflective surface of the spatial light modulator 11, and an incident end is provided in the vicinity of the conjugate surface. Position the rod-type integrator so that is positioned.

また、このロッド型インテグレータの射出端面又は射出端面近傍に配置される照明視野絞りの像を空間光変調器２８の反射面上に形成するためのリレー光学系を配置する。この構成の場合、二次光源はリレー光学系１４及び集光光学系の瞳面に形成される（二次光源の虚像はロッド型インテグレータの入射端近傍に形成される）。
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２２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）により空間光変調器２８，２８Ａ，２８Ｂ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。 In addition, a relay optical system for forming an image of the illumination field stop disposed on the exit end face of the rod integrator or in the vicinity of the exit end face on the reflection surface of the spatial light modulator 28 is disposed. In this configuration, the secondary light source is formed on the pupil plane of the relay optical system 14 and the condensing optical system (a virtual image of the secondary light source is formed near the incident end of the rod integrator).
Further, when an electronic device (or micro device) is manufactured, as shown in FIG. 22, the electronic device performs step 221 for designing the function / performance of the electronic device, and forms mask pattern data based on this design step. In step 222, which is stored in the main control system of the exposure apparatuses EX, EXA, step 223, in which a substrate (wafer) which is the base material of the device is manufactured and resist is applied, and the exposure apparatuses EX, EXA (or exposure method) described above A step of exposing a spatial image of the phase distribution generated by the spatial light modulators 28, 28A, and 28B to the substrate (sensitive substrate), a step of developing the exposed substrate, a heating (curing) and etching step of the developed substrate, etc. Including substrate processing step 224, device assembly step (dicing process, bonding process, packaging process, etc. Including machining process) 225, and an inspection step 226, and the like.

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、本発明は、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。 This device manufacturing method includes a step of exposing the wafer W using the exposure apparatus of the above-described embodiment, and a step of processing the exposed wafer W (step 224). Therefore, an electronic device can be manufactured with high accuracy.
Further, the present invention is not limited to the application to the manufacturing process of a semiconductor device. For example, a manufacturing process such as a liquid crystal display element and a plasma display, an imaging element (CMOS type, CCD, etc.), a micromachine, a MEMS ( (Microelectromechanical systems), thin film magnetic heads, and various devices (electronic devices) such as DNA chips can be widely applied.

なお、本発明は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。   In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various structure can be taken in the range which does not deviate from the summary of this invention.

ＥＸ，ＥＸＡ…露光装置、ＩＬＳ，ＩＬＳＡ…照明光学系、ＰＬ，ＰＬＡ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、２８，２８Ａ，２８Ｂ…空間光変調器、３０，３０Ａ，３０Ｂ…ミラー要素、３２…ベース部材、３４…支持駆動部、４８…変調制御部   EX, EXA ... exposure apparatus, ILS, ILSA ... illumination optical system, PL, PLA ... projection optical system, W ... wafer, 28, 28A, 28B ... spatial light modulator, 30, 30A, 30B ... mirror element, 32 ... base Member, 34 ... support drive unit, 48 ... modulation control unit

Claims (15)

複数の反射要素のアレイを有する空間光変調器であって、
前記複数の反射要素のうち第１および第２の反射要素は、それぞれ第１回転軸の回りに回転可能に支持され、
前記複数の反射要素のうち前記第１および第２の反射要素とは異なる第３の反射要素は、前記第１回転軸と平行な第２回転軸の回りに回転可能に支持され、
前記複数の反射要素のうち前記第１および第２の反射要素は、それぞれ前記第１回転軸から第１の距離にあり、且つ前記第１回転軸に平行な方向に第１の幅を持つ第１部分と、前記第１回転軸から前記第１の距離よりも離れた第２の距離にあり前記第１回転軸に平行な方向に前記第１の幅よりも広い第２の幅を持つ第２部分とを含む第１反射部を有し、
前記複数の反射要素のうち前記第３の反射要素は、前記第２回転軸から前記第１回転軸側に第３の距離にあり、且つ前記第２回転軸に平行な方向に第３の幅を持つ第３部分と、前記第２回転軸から前記第１回転軸側に前記第３の距離よりも離れた第４の距離にあり、且つ前記第２回転軸に平行な方向に前記第３の幅よりも広い第４の幅を持つ第４部分とを含む第２反射部を有し、
前記第１の反射要素の前記第１反射部および前記第２の反射要素の前記第１反射部は、前記第１回転軸よりも前記第２回転軸側に配置され、
前記第１の反射要素の前記第１部分と前記第２の反射要素の前記第１部分との間に前記第３の反射要素の前記第４部分が位置することを特徴とする空間光変調器。 A spatial light modulator having an array of a plurality of reflective elements,
Of the plurality of reflective elements, the first and second reflective elements are each supported rotatably around a first rotation axis,
The third reflective element different from the first and second reflective elements out of the plurality of reflective elements is rotatably supported around said first rotational shaft and the second rotation axis parallel,
Of the plurality of reflective elements, the first and second reflective elements are each at a first distance from the first rotation axis and have a first width in a direction parallel to the first rotation axis. A second portion having a second width that is greater than the first width in a direction parallel to the first rotation axis and at a second distance away from the first rotation axis from the first rotation axis. A first reflection part including two parts,
Of the plurality of reflective elements, the third reflective element is at a third distance from the second rotational axis toward the first rotational axis and has a third width in a direction parallel to the second rotational axis. A third portion having a fourth distance from the second rotation axis toward the first rotation axis , the fourth distance being greater than the third distance, and parallel to the second rotation axis. A second reflecting portion including a fourth portion having a fourth width wider than the width of the second reflecting portion,
The first reflecting portion of the first reflecting element and the first reflecting portion of the second reflecting element are disposed closer to the second rotating shaft than the first rotating shaft,
The spatial light modulator, wherein the fourth portion of the third reflective element is located between the first portion of the first reflective element and the first portion of the second reflective element. . 前記第１および第２の反射要素のそれぞれは、前記第１回転軸又は前記第１回転軸と平行な軸に関して前記第１反射部と対称な形状で、それぞれの前記第１反射部と一体的に前記第１回転軸の回りに回転可能に支持されている第３反射部を有し、
前記第３の反射要素は、前記第２回転軸又は前記第２回転軸と平行な軸に関して前記第２反射部と対称な形状で、前記第２反射部と一体的に前記第２回転軸の回りに回転可能に支持されている第４反射部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器。 Each of the first and second reflecting elements has a shape symmetrical to the first reflecting portion with respect to the first rotating shaft or an axis parallel to the first rotating shaft, and is integral with the first reflecting portion. And a third reflecting portion that is rotatably supported around the first rotation axis,
The third reflecting element has a shape symmetrical to the second reflecting portion with respect to the second rotating shaft or an axis parallel to the second rotating shaft, and is integrally formed with the second reflecting portion of the second rotating shaft. The spatial light modulator according to claim 1, further comprising a fourth reflecting portion that is rotatably supported around the spatial light modulator. 前記第１および第２反射要素のそれぞれは、前記第１回転軸又は前記第１回転軸と平行な軸に関して前記第１反射部と対称な形状で、それぞれの前記第１反射部と一体的に前記第１回転軸の回りに回転可能に支持されている第３反射部を有し、
それぞれの前記第１反射部とそれぞれの前記第３反射部とは所定の段差を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の空間光変調器。 Each of the first and second reflective elements is symmetrical to the first reflective portion with respect to the first rotational axis or an axis parallel to the first rotational axis, and is integrally formed with the first reflective portion. A third reflecting portion rotatably supported around the first rotation axis;
The spatial light modulator according to claim 1 or 2 and each of the first reflecting portion and each of the third reflecting unit and having a predetermined step. 前記所定の段差は、前記第１反射部の前記第１回転軸に最も近い部分で反射される光の位相の変化量と、前記第３反射部の前記第１回転軸に最も近い部分で反射される光の位相の変化量とが、１８０°の位相差を持つように設定されることを特徴とする請求項３に記載の空間光変調器。 The predetermined step is reflected by the amount of change in the phase of light reflected by the portion of the first reflecting portion closest to the first rotation axis and by the portion of the third reflecting portion closest to the first rotation axis. The spatial light modulator according to claim 3 , wherein the amount of change in phase of the light to be set is set to have a phase difference of 180 °. 前記第１および第２の反射要素の前記第１反射部は、前記第１回転軸に近い部分に一つの頂点を有し、前記第１回転軸から離れた部分に前記第１回転軸に平行な一つの辺を持つ三角形の形状を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の空間光変調器。 The first reflecting portion of the first and second reflecting elements has one vertex at a portion close to the first rotation axis, and is parallel to the first rotation axis at a portion away from the first rotation axis. the spatial light modulator according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it has a triangular shape with one side such. 前記第１および第２の反射要素の前記第１反射部は、前記第１回転軸に近い部分が前記第１回転軸に垂直な線状で、前記第１回転軸から離れた部分が前記第１回転軸に平行な線状のＴ字型の形状を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の空間光変調器。 The first reflective portion of the first and second reflective elements has a linear portion perpendicular to the first rotational axis at a portion close to the first rotational axis, and a portion away from the first rotational axis as the first reflective portion. the spatial light modulator according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it has a parallel linear T-shape in one rotation shaft. 前記第１および第２の反射要素の前記第１反射部は、前記第１回転軸に近い部分の反射率が前記第１回転軸から離れた部分の反射率よりも小さいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の空間光変調器。 The first reflective portion of the first and second reflective elements is characterized in that a reflectance of a portion near the first rotation axis is smaller than a reflectance of a portion away from the first rotation axis. Item 7. The spatial light modulator according to any one of Items 1 to 6 . 前記第１および第２の反射要素は、前記第１反射部と前記第３反射部とを連結する第５反射部を有し、
前記第５反射部は、前記第１反射部と前記第３反射部の中央の段差を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の空間光変調器。 The first and second reflective elements have a fifth reflective part that connects the first reflective part and the third reflective part,
5. The spatial light modulator according to claim 3, wherein the fifth reflection unit includes a step at a center between the first reflection unit and the third reflection unit. 前記第１および第２の反射要素の前記第１反射部は、前記第１回転軸の回りに時計回りに第１の角度回転した第１の状態と、前記第１回転軸の回りに反時計回りに前記第１の角度と同じ角度回転した第２の状態とに交互に設定されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の空間光変調器。 The first reflecting portion of the first and second reflecting elements is in a first state rotated clockwise by a first angle around the first rotation axis and counterclockwise around the first rotation axis. The spatial light modulator according to any one of claims 1 to 8 , wherein the spatial light modulator is alternately set to a second state rotated around the same angle as the first angle. 前記複数の反射要素は、前記第１回転軸に対して０°より大きく９０°より小さい交差角で交差する方向に偏光した照明光が照射される位置に設置されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の空間光変調器。 The plurality of reflecting elements are installed at positions where illumination light polarized in a direction intersecting at an intersection angle greater than 0 ° and less than 90 ° with respect to the first rotation axis is irradiated. The spatial light modulator according to any one of 1 to 9 . 前記交差角は４５°であることを特徴とする請求項１０に記載の空間光変調器。 The spatial light modulator according to claim 10 , wherein the crossing angle is 45 °. 露光光で投影光学系を介して基板を露光する露光装置において、
前記投影光学系の物体面側に配置される請求項１〜１１のいずれか一項に記載の空間光変調器と、
前記露光光で前記空間光変調器の前記複数の反射要素を照明する照明系と、を備え、
前記空間光変調器の前記複数の反射要素からの前記露光光によって前記投影光学系を介して前記基板を露光することを特徴とする露光装置。 In an exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light via a projection optical system,
The spatial light modulator according to any one of claims 1 to 11 , which is disposed on an object plane side of the projection optical system;
An illumination system that illuminates the plurality of reflective elements of the spatial light modulator with the exposure light, and
An exposure apparatus that exposes the substrate through the projection optical system with the exposure light from the plurality of reflecting elements of the spatial light modulator. 前記照明系は、前記空間光変調器の前記複数の反射要素の反射面における前記露光光の偏光方向を制御する偏光部材を有することを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。 The exposure apparatus according to claim 12 , wherein the illumination system includes a polarization member that controls a polarization direction of the exposure light on a reflection surface of the plurality of reflection elements of the spatial light modulator. 前記基板に露光すべきパターンに応じて、前記空間光変調器の前記複数の反射要素を、互いに独立にそれぞれ前記回転軸の回りに時計回りに第１の角度回転した第１の状態と、前記回転軸の回りに反時計回りに前記第１の角度と同じ角度回転した第２の状態とに交互する制御装置と、
前記基板を前記投影光学系に対して移動するステージと、を備えることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の露光装置。 In accordance with a pattern to be exposed on the substrate, the plurality of reflective elements of the spatial light modulator are rotated independently from each other by a first angle clockwise around the rotation axis, and A controller that alternates between a second state rotated about the axis of rotation counterclockwise by the same angle as the first angle;
The exposure apparatus according to claim 12 , further comprising a stage that moves the substrate relative to the projection optical system. 請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板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。 Forming a pattern of a photosensitive layer on a substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 12 to 14 ,
Processing the substrate on which the pattern is formed;
A device manufacturing method including:
JP2011110230A 2011-05-17 2011-05-17 Spatial light modulator, exposure apparatus, and device manufacturing method Active JP5953657B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011110230A JP5953657B2 (en) 2011-05-17 2011-05-17 Spatial light modulator, exposure apparatus, and device manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011110230A JP5953657B2 (en) 2011-05-17 2011-05-17 Spatial light modulator, exposure apparatus, and device manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012242477A JP2012242477A (en) 2012-12-10
JP5953657B2 true JP5953657B2 (en) 2016-07-20

Family

ID=47464279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011110230A Active JP5953657B2 (en) 2011-05-17 2011-05-17 Spatial light modulator, exposure apparatus, and device manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5953657B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9715107B2 (en) 2012-03-22 2017-07-25 Apple Inc. Coupling schemes for gimbaled scanning mirror arrays
US10247812B2 (en) 2012-03-22 2019-04-02 Apple Inc. Multi-mirror scanning depth engine
WO2015109273A2 (en) * 2014-01-19 2015-07-23 Apple Inc. Coupling schemes for gimbaled scanning mirror arrays
US9798135B2 (en) 2015-02-16 2017-10-24 Apple Inc. Hybrid MEMS scanning module
JP6593678B2 (en) * 2015-03-30 2019-10-23 株式会社ニコン Illumination optical system, illumination method, exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
CN106931878A (en) * 2015-12-31 2017-07-07 上海微电子装备有限公司 A kind of interfering meter measuring device and its control method
US10488652B2 (en) 2016-09-21 2019-11-26 Apple Inc. Prism-based scanner
KR20220027246A (en) 2019-08-18 2022-03-07 애플 인크. Force Balanced Micromirrors with Electromagnetic Actuation

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5766416A (en) * 1980-10-09 1982-04-22 Ricoh Co Ltd Photoscanning system using linear polarizing laser
JP2006527418A (en) * 2003-06-12 2006-11-30 マイクロニック レーザー システムズ アクチボラゲット High-precision pattern printing method
WO2005057291A1 (en) * 2003-12-11 2005-06-23 Micronic Laser Systems Ab Method and apparatus for patterning a workpiece and methods of manufacturing the same
JP2007522671A (en) * 2004-02-25 2007-08-09 マイクロニック レーザー システムズ アクチボラゲット Method for exposing a pattern and emulating a mask in optical maskless lithography
US7400382B2 (en) * 2005-04-28 2008-07-15 Asml Holding N.V. Light patterning device using tilting mirrors in a superpixel form
US7209275B2 (en) * 2005-06-30 2007-04-24 Asml Holding N.V. Method and system for maskless lithography real-time pattern rasterization and using computationally coupled mirrors to achieve optimum feature representation
US7738077B2 (en) * 2006-07-31 2010-06-15 Asml Netherlands B.V. Patterning device utilizing sets of stepped mirrors and method of using same
NL1036334A1 (en) * 2007-12-28 2009-06-30 Asml Netherlands Bv SLM calibration.
US8077377B2 (en) * 2008-04-24 2011-12-13 Micronic Mydata AB Spatial light modulator with structured mirror surfaces

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012242477A (en) 2012-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5953657B2 (en) Spatial light modulator, exposure apparatus, and device manufacturing method
US10495977B2 (en) Spatial light modulator, exposure apparatus, and method for manufacturing device
JP6756989B2 (en) Exposure method and equipment, and device manufacturing method
JP5673785B2 (en) Exposure method and apparatus, and device manufacturing method
JP5880443B2 (en) Exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP5811362B2 (en) Exposure pattern generation method, exposure method and apparatus, and device manufacturing method
US9310604B2 (en) Illumination optical device, illumination method, and exposure method and device
JP6558529B2 (en) Spatial light modulator and method of using the same, modulation method, exposure method and apparatus, and device manufacturing method
WO2014104001A1 (en) Spatial light modulator and method for driving same, and exposure method and device
JP6558528B2 (en) Spatial light modulator and method of using the same, modulation method, exposure method and apparatus, and device manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140516

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150310

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150511

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151020

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151211

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160517

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160530

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5953657

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250