本発明の実施形態を、添付図面に基づい� ��説明する。図1は、本発明の実施形態にかか る露光装置の構成を概略的に示す図である。 図1において、感光性基板であるウェハWの法� ��方向に沿ってZ軸を、ウェハWの露光面内に� �いて図1の紙面に平行な方向に沿ってX軸を、 ウェハWの露光面内において図1の紙面に垂直� ��方向に沿ってY軸をそれぞれ設定している。

 図1を参照すると、本実施形態の露光装置 は、装置の光軸AXに沿って、空間光変調ユニ� ��ト3を含む照明光学系ILと、マスクMを支持す るマスクステージMSと、投影光学系PLと、ウ� �ハWを支持するウェハステージWSとを備えて� �る。本実施形態の露光装置では、照明光学� �ILを介した光源1からの照明光(露光光)を用い てマスクMを照明する。マスクMを透過した光� ��、投影光学系PLを介して、マスクMのパター� ��の像をウェハW上に形成する。

 光源1からの光に基づいてマスクMのパタ� �ン面(被照射面)を照明する照明光学系ILは、� ��間光変調ユニット3の作用により、複数極照 明(2極照明、4極照明など)、輪帯照明等の変� �照明を行う。照明光学系ILは、光軸AXに沿っ� ��光源1側から順に、ビーム送光部2と、空間� �変調ユニット3と、ズーム光学系4と、フライ アイレンズ5と、コンデンサー光学系6と、照� ��視野絞り(マスクブラインド)7と、視野絞り� ��像光学系8とを備えている。

 空間光変調ユニット3は、ビーム送光部2� �介した光源1からの光に基づいて、その遠視� ��領域(フラウンホーファー回折領域)に所望� �光強度分布(瞳強度分布)を形成する。空間光 変調ユニット3の構成および作用については� �述する。ビーム送光部2は、光源1からの入射 光束を適切な大きさおよび形状の断面を有す る光束に変換しつつ空間光変調ユニット3へ� �くとともに、空間光変調ユニット3に入射す� ��光束の位置変動および角度変動をアクティ� ��に補正する機能を有する。ズーム光学系4は 、空間光変調ユニット3からの光を集光して� �フライアイレンズ5へ導く。

 フライアイレンズ5は、例えば稠密に配列 された多数のレンズ素子からなる波面分割型 のオプティカルインテグレータである。フラ イアイレンズ5は、入射した光束を波面分割� �て、その後側焦点面にレンズ素子と同数の� �源像からなる二次光源(実質的な面光源)を形 成する。フライアイレンズ5の入射面は、ズ� �ム光学系4の後側焦点位置またはその近傍に� ��置されている。フライアイレンズ5として、 例えばシリンドリカルマイクロフライアイレ ンズを用いることができる。シリンドリカル マイクロフライアイレンズの構成および作用 は、例えば米国特許第6913373号公報に開示さ� �ている。また、フライアイレンズとして、� �えば米国特許第6741394号公報に開示されてい� ��マイクロフライアイレンズを用いることも� ��きる。ここでは、米国特許第6913373号公報お よび米国特許第6741394号公報の教示を参照と� �て援用する。

 本実施形態では、フライアイレンズ5によ り形成される二次光源を光源として、照明光 学系ILの被照射面に配置されるマスクMをケー ラー照明する。このため、二次光源が形成さ れる位置は投影光学系PLの開口絞りASの位置� �光学的に共役であり、二次光源の形成面を� �明光学系ILの照明瞳面と呼ぶことができる。 典型的には、照明瞳面に対して被照射面(マ� �クMが配置される面、または投影光学系PLを� �めて照明光学系と考える場合にはウェハWが� ��置される面)が光学的なフーリエ変換面とな る。

 なお、瞳強度分布とは、照明光学系ILの� �明瞳面または当該照明瞳面と共役な面にお� �る光強度分布(輝度分布)である。フライアイ レンズ5による波面分割数が比較的大きい場� �、フライアイレンズ5の入射面に形成される� ��局的な光強度分布と、二次光源全体の大局� ��な光強度分布(瞳強度分布)とが高い相関を� �す。このため、フライアイレンズ5の入射面� ��よび当該入射面と光学的に共役な面におけ� ��光強度分布についても瞳強度分布と称する� ��とができる。

 コンデンサー光学系6は、フライアイレン ズ5から射出された光を集光して、照明視野� �り7を重畳的に照明する。照明視野絞り7から の光は、視野絞り結像光学系8を介して、マ� �クMのパターン形成領域の少なくとも一部に� ��明視野絞り7の開口部の像である照明領域を 形成する。なお、図1では、光軸(ひいては光� ��)を折り曲げるための光路折曲げミラーの設 置を省略しているが、必要に応じて光路折曲 げミラーを照明光路中に適宜配置することが 可能である。

 マスクステージMSにはXY平面(例えば水平� �)に沿ってマスクMが載置され、ウェハステー ジWSにはXY平面に沿ってウェハWが載置される� ��投影光学系PLは、照明光学系ILによってマス クMのパターン面上に形成される照明領域か� �の光に基づいて、ウェハWの露光面(投影面)� �にマスクMのパターンの像を形成する。こう� ��て、投影光学系PLの光軸AXと直交する平面(XY 平面)内においてウェハステージWSを二次元的 に駆動制御しながら、ひいてはウェハWを二� �元的に駆動制御しながら一括露光またはス� �ャン露光を行うことにより、ウェハWの各露� ��領域にはマスクMのパターンが順次露光され る。

 本実施形態の露光装置は、ズーム光学系4 とフライアイレンズ5との間の照明光路中に� �置されたビームスプリッター9と、ビームス� ��リッター9で反射されて照明光路の外へ導か れた光を検出する瞳分布計測部10とを備えて� ��る。瞳分布計測部10は、例えばフライアイ� �ンズ5の入射面と光学的に共役な位置に配置� ��れた撮像面を有するCCD撮像部を備え、フラ� ��アイレンズ5の入射面に形成される光強度分 布をモニターする。すなわち、瞳分布計測部 10は、照明瞳または当該照明瞳と光学的に共� ��な面で瞳強度分布を計測する機能を有する� ��瞳分布計測部10の計測結果は、制御部CRに供 給される。瞳分布計測部10の詳細な構成およ� ��作用については、例えば特開2006-054328号公� �を参照することができる。また、特開2003-229 67号公報およびこれに対応する米国特許公開� ��2003/0038225号公報に開示されている技術を用� ��ても良い。ここでは、米国特許公開第2003/00 38225号公報の教示を参照として援用する。

 次に、図2および図3を参照して、空間光� �調ユニット3の構成および作用を説明する。� ��2は、空間光変調ユニット3およびズーム光� �系4の構成を概略的に示す図である。図3は、 空間光変調ユニット3が備える空間光変調器3a の部分斜視図である。空間光変調ユニット3� �、図2に示すように、例えば蛍石のような光� ��材料により形成されたプリズム3bと、プリ� �ム3bのYZ平面に平行な側面3baに近接して取り� ��けられた反射型の空間光変調器3aとを備え� �いる。プリズム3bを形成する光学材料は、蛍 石に限定されることなく、光源1が供給する� �の波長などに応じて、石英であっても良く� �の他の光学材料であっても良い。

 プリズム3bは、直方体の1つの側面(空間光 変調器3aが近接して取り付けられる側面3baと� ��向する側面)をV字状に凹んだ側面3bbおよび3b cと置き換えることにより得られる形態を有� �、XZ平面に沿った断面形状に因んでKプリズ� �とも呼ばれる。プリズム3bのV字状に凹んだ� �面3bbおよび3bcは、鈍角をなすように交差す� �2つの平面P1およびP2によって規定されている 。2つの平面P1およびP2はともにXZ平面と直交� �、XZ平面に沿ってV字状を呈している。

 2つの平面P1とP2との接線(Y方向に延びる直 線)P3で接する2つの側面3bbおよび3bcの内面は� �反射面R1およびR2として機能する。すなわち� ��反射面R1は平面P1上に位置し、反射面R2は平� ��P2上に位置し、反射面R1とR2とのなす角度は� ��角である。一例として、反射面R1とR2とのな す角度を120度とし、光軸AXに垂直なプリズム3 bの入射面IPと反射面R1とのなす角度を60度と� �、光軸AXに垂直なプリズム3bの射出面OPと反� �面R2とのなす角度を60度とすることができる� ��

 プリズム3bでは、空間光変調器3aが近接し て取り付けられる側面3baと光軸AXとが平行で� ��り、且つ反射面R1が光源1側(露光装置の上流 側:図2中左側)に、反射面R2がフライアイレン� ��5側(露光装置の下流側:図2中右側)に位置し� �いる。さらに詳細には、反射面R1は光軸AXに� ��して斜設され、反射面R2は接線P3を通り且つ XY平面に平行な面に関して反射面R1とは対称� �に光軸AXに対して斜設されている。プリズム 3bの側面3baは、後述するように、空間光変調� ��3aの複数のミラー要素SEが配列される面に対 向した光学面である。

 プリズム3bの反射面R1は、入射面IPを介し� ��入射した光を空間光変調器3aに向かって反� �する。空間光変調器3aは、反射面R1と反射面R 2との間の光路中に配置され、反射面R1を経て 入射した光を反射する。プリズム3bの反射面R 2は、空間光変調器3aを経て入射した光を反射 し、射出面OPを介してズーム光学系4へ導く。 図2にはプリズム3bを1つの光学ブロックで一� �的に形成した例を示しているが、後述する� �うに複数の光学ブロックを用いてプリズム3b を構成しても良い。図2では、ビームスプリ� �ター9の図示を省略している。

 空間光変調器3aは、反射面R1を経て入射し た光に対して、その入射位置に応じた空間的 な変調を付与して射出する。空間光変調器3a� ��、図3に示すように、二次元的に配列された 複数の微小なミラー要素(光学要素)SEを備え� �いる。説明および図示を簡単にするために� �図2および図3では空間光変調器3aが4×4=16個の ミラー要素SEを備える構成例を示しているが� ��実際には16個よりもはるかに多数のミラー� �素SEを備えている。

 図2を参照すると、光軸AXと平行な方向に� ��って空間光変調ユニット3に入射する光線群 のうち、光線L1は複数のミラー要素SEのうち� �ミラー要素SEaに、光線L2はミラー要素SEaとは 異なるミラー要素SEbにそれぞれ入射する。同 様に、光線L3はミラー要素SEa,SEbとは異なるミ ラー要素SEcに、光線L4はミラー要素SEa~SEcとは 異なるミラー要素SEdにそれぞれ入射する。ミ ラー要素SEa~SEdは、その位置に応じて設定さ� �た空間的な変調を光L1~L4に与える。

 空間光変調ユニット3では、空間光変調器 3aのすべてのミラー要素SEの反射面がYZ平面に 平行に設定された基準状態において、光軸AX� ��平行な方向に沿って反射面R1へ入射した光� �が、空間光変調器3aを経た後に、反射面R2に� ��り光軸AXと平行な方向に向かって反射され� �ように構成されている。また、空間光変調� �ニット3は、プリズム3bの入射面IPからミラー 要素SEa~SEdを経て射出面OPまでの空気換算長と 、プリズム3bが光路中に配置されていないと� ��の入射面IPに相当する位置から射出面OPに相 当する位置までの空気換算長とが等しくなる ように構成されている。ここで、空気換算長 とは、光学系中の光路長を屈折率1の空気中� �光路長に換算したものであり、屈折率nの媒� ��中の空気換算長は、その光路長に1/nを乗じ� ��ものである。

 空間光変調器3aは、ズーム光学系4の前側� ��点位置またはその近傍に配置されている。� ��間光変調器3aの複数のミラー要素SEa~SEdによ� ��て反射されて所定の角度分布が与えられた� ��は、ズーム光学系4の後側焦点面4aに所定の� ��強度分布SP1~SP4を形成する。すなわち、ズー ム光学系4は、空間光変調器3aの複数のミラー 要素SEa~SEdが射出光に与える角度を、空間光� �調器3aの遠視野領域(フラウンホーファー回� �領域)である面4a上での位置に変換している� �

 再び図1を参照すると、集光光学系として 機能するズーム光学系4の後側焦点面4aの位置 またはその近傍に、フライアイレンズ5の入� �面が位置決めされている。したがって、フ� �イアイレンズ5が形成する二次光源の光強度� ��布(輝度分布)は、空間光変調器3aおよびズー ム光学系4が形成する光強度分布SP1~SP4に応じ� ��分布となる。空間光変調器3aは、図3に示す� ��うに、平面形状の反射面を上面にした状態� ��1つの平面に沿って規則的に且つ二次元的に 配列された多数の微小な反射素子であるミラ ー要素SEを含む可動マルチミラーである。

 各ミラー要素SEは可動であり、その反射� �の傾き、すなわち反射面の傾斜角および傾� �方向は、制御部CR(図3では不図示)からの指令 にしたがって作動する駆動部3c(図3では不図� �)の作用により独立に制御される。各ミラー� ��素SEは、その反射面に平行な二方向であっ� �互いに直交する二方向(Y方向およびZ方向)を� ��転軸として、所望の回転角度だけ連続的或� ��は離散的に回転することができる。すなわ� ��、各ミラー要素SEの反射面の傾斜を二次元� �に制御することが可能である。

 なお、各ミラー要素SEの反射面を離散的� �回転させる場合、回転角を複数の状態(例え� ��、・・・、-2.5度、-2.0度、・・・0度、+0.5度 ・・・+2.5度、・・・)で切り換え制御するの� ��良い。図3には外形が正方形状のミラー要素 SEを示しているが、ミラー要素SEの外形形状� �正方形に限定されない。ただし、光利用効� �の観点から、ミラー要素SEの隙間が少なくな るように配列可能な形状(最密充填可能な形� �)としても良い。また、光利用効率の観点か� ��、隣り合う2つの要素ミラーSEの間隔を必要� ��小限に抑えても良い。

 本実施形態では、空間光変調器3aとして� �二次元的に配列された複数のミラー要素SEの 向きを連続的に(または離散的に)それぞれ変� ��させる空間光変調器を用いている。このよ� ��な空間光変調器として、たとえば特表平10-5 03300号公報およびこれに対応する欧州特許公� ��第779530号公報、特開2004-78136号公報およびこ れに対応する米国特許第6,900,915号公報、特表 2006-524349号公報およびこれに対応する米国特� ��第7,095,546号公報、並びに特開2006-113437号公� �に開示される空間光変調器を用いることが� �きる。ここでは、欧州特許公開第779530号公� �、米国特許第6,900,915号公報、および米国特� �第7,095,546号公報の教示を参照として援用す� �。

 空間光変調器3aでは、制御部CRからの制御 信号に応じて作動する駆動部3cの作用により� ��複数のミラー要素SEの姿勢がそれぞれ変化� �、各ミラー要素SEがそれぞれ所定の向きに設 定される。空間光変調器3aの複数のミラー要� ��SEによりそれぞれ所定の角度で反射された� �は、ズーム光学系4を介して、フライアイレ� ��ズ5の後側焦点位置またはその近傍の照明瞳 に、複数極状(2極状、4極状など)、輪帯状等� �光強度分布(瞳強度分布)を形成する。この瞳 強度分布は、ズーム光学系4の作用により、� �似的に(等方的に)変化する。

 すなわち、ズーム光学系4およびフライア イレンズ5は、空間光変調ユニット3中の空間� ��変調器3aを介した光束に基づいて、照明光� �系ILの照明瞳に所定の光強度分布を形成する 分布形成光学系を構成している。さらに、フ ライアイレンズ5の後側焦点位置またはその� �傍の照明瞳と光学的に共役な別の照明瞳位� �、すなわち視野絞り結像光学系8の瞳位置お� ��び投影光学系PLの瞳位置(開口絞りASの位置)� ��も、瞳強度分布に対応する光強度分布が形� ��される。

 露光装置では、マスクMのパターンをウェ ハWに高精度に且つ忠実に転写するために、� �えばマスクMのパターン特性に応じた適切な� ��明条件のもとで露光を行うことが重要であ� ��。本実施形態では、複数のミラー要素SEの� �勢がそれぞれ個別に変化する空間光変調器3a を備えた空間光変調ユニット3を用いている� �で、空間光変調器3aの作用により形成される 瞳強度分布を自在に且つ迅速に変化させるこ とができる。

 しかしながら、空間光変調器3aを用いる� �実施形態の照明光学系ILでは、規則的に配置 された微小な1つのミラー要素SEからの反射光 により照明瞳に形成される回折像の光強度分 布の裾部分が当該ミラー要素SEに対応する領� ��から外側にはみ出して比較的大きく拡がる� ��象、すなわち回折ボケを起こす。その結果� ��この回折ボケの影響により、所望の瞳強度� ��布を形成することが困難な場合がある。以� ��、図4および図5を参照して、回折ボケおよ� �その影響を説明する。

 空間光変調器3aは、例えば矩形状の外形� �有し且つ規則的に配列された微小なミラー� �素(反射ミラー)SEの集合体である。したがっ� ��、空間光変調器3aにおける回折を考慮する� �合には、同一の開口が複数並列する多重ス� �ットをモデルとする。説明を簡単にするた� �に、空間光変調器3aの各ミラー要素SEは、図4 に示すように、一辺の長さが2ξの正方形状の 反射面を有し、一辺の長さが2aの正方形状の� ��口の中央に位置決めされているものとする� ��

 このとき、ミラー要素SEからの反射光がズ� �ム光学系4を介してフライアイレンズ5の入射 面に形成する回折像、ひいてはフライアイレ ンズ5の後側焦点面の照明瞳に形成する回折� �の光強度分布I(x)は、次の式(1)で表される(辻 内著、「光学概論II」、p82を参照)。式(1)にお いて、I ₀ は1つのミラー要素SEからの反射光が照明瞳に 形成する回折像の中心における光強度であり 、fはリレー光学系としてのズーム光学系4の� ��点距離であり、λは光の波長であり、xは照� ��瞳面上での位置座標であり、Mは照明瞳面上 の1つの共通領域に向けて一体的に姿勢が制� �される一群のミラー要素SEの数である。

 ちなみに、空間光変調器3aにおいて、ξ/a� ��より定義される開口率(フィルファクタ)は85 %~90%程度である。具体的に、各ミラー要素SE� �反射面の一辺の長さ2ξを16μmとし、開口率ξ/ aを85%とし、ズーム光学系4の焦点距離fを300mm� ��し、光の波長λを193nmとし、一群のミラー要 素SEの数Mを1個~4個とするとき、式(1)に基づく 計算により得られる回折像の光強度分布を図 5に示す。図5において、縦軸は回折像の中心� ��おける光強度の最大値を1に規格化したとき の光強度を示し、横軸は照明瞳面上での位置 座標x(mm)を示している。

 図5を参照すると、M=1のときに単一のミラ ー要素SEからの反射光が照明瞳に形成する回� ��像の光強度分布の裾部分の拡がりが7mm程度� ��最も大きく、照明瞳面上の1つの共通領域に 向けて一体的に姿勢が制御される一群のミラ ー要素SEの数Mが増えるにしたがって回折像の 光強度分布の裾部分の拡がりが小さくなるこ とがわかる。換言すれば、一体的に姿勢が制 御される一群のミラー要素SEの数Mを増大させ ることにより、回折ボケの幅すなわちボケ幅 を小さくすることができる。実際に、開口率 ξ/aは90%程度であるから、ボケ幅は単純に2λf/ (2Mξ)となり、一群のミラー要素SEの数Mに反比 例する。

 本実施形態の照明光学系ILでは、上述の� �見に基づき、制御部CRからの制御信号に応じ て作動する駆動部3cの作用により、空間光変� ��器3aを構成する多数のミラー要素SEのうち、 瞳強度分布の形状に応じた一群のミラー要素 SEの姿勢を一体的に制御する。具体的には、� ��えば互いに隣接する複数(例えば2個~4個)の� �ラー要素SEをそれぞれ含む多数個のミラー要 素群を仮想的に設定し、各群のミラー要素SE� ��らの反射光が照明瞳面上の共通領域にそれ� ��れ向かうように、各群のミラー要素SEの姿� �をそれぞれ一体的に制御する。

 その結果、一体的に姿勢制御される一群� ��ミラー要素SEが照明瞳面上の共通領域に形� �する回折像のボケ幅を小さく抑え、ひいて� �瞳強度分布に対する回折ボケの影響を小さ� �抑えることができる。こうして、本実施形� �の照明光学系ILでは、規則的に配置された微 小なミラー要素SEからの反射光が照明瞳に形� ��する回折像の回折ボケの影響を抑えて、所� ��の瞳強度分布を実現することができる。ま� ��、本実施形態の露光装置(3~WS)では、回折ボ� ��の影響を抑えて所望の瞳強度分布を実現す� ��照明光学系ILを用いて、マスクMのパターン� ��性に応じて実現された適切な照明条件のも� ��で良好な露光を行うことができる。また、� ��述の実施形態においては、一体的に姿勢が� ��御される一群のミラー要素SEからの光束が� �明瞳面上の1つの共通領域に到達する際の当� ��光束の開き角が大きくなる(当該光束の開口 数が大きくなる)ため、この1つの共通領域に� ��成される回折像のボケ幅が小さくなると見� ��すこともできる。

 ただし、空間光変調器3aのすべてのミラ� �要素SEを多数個のミラー要素群に仮想分割し 、各群が含む複数のミラー要素SEの姿勢をそ� ��ぞれ一体的に制御すると、瞳強度分布の形� ��および大きさの変更に関する自由度が低下� ��る場合がある。また、回折ボケの影響を最� ��大きく受けるのは、瞳強度分布の外形形状� ��エッジ領域である。例えば複数極状の瞳強� ��分布における各極の外周エッジ領域や、輪� ��状の瞳強度分布における外周エッジ領域お� ��び内周エッジ領域では、回折ボケの影響に� ��り瞳強度分布が所定領域から外側にはみ出� ��てしまう。

 したがって、瞳強度分布の形状および大� ��さの変更に関する高い自由度の確保と瞳強� ��分布に対する回折ボケの影響の低減との両� ��を図るには、瞳強度分布のエッジ領域を形� ��するためのミラー要素SEだけを多数個のミ� �ー要素群に仮想分割することが好ましい。� �の場合、各群が含む複数のミラー要素SEの姿 勢をそれぞれ一体的に制御することによりエ ッジ領域における瞳強度分布を形成し、複数 個のミラー要素群を除くその他のミラー要素 SEの姿勢を個別に制御することによりエッジ� ��域以外の領域(特に中央領域)における瞳強� �分布を形成することになる。

 上述したように、開口率ξ/aが90%程度の場 合、一体的に姿勢が制御される一群のミラー 要素SEの数Mに応じてボケ幅は2λf/(2Mξ)で表さ� ��る。本実施形態の露光装置では、瞳強度分� ��を計測する瞳分布計測部10の計測結果を参� �して、回折ボケに関する所要の低減効果が� �られているか否かを随時確認することがで� �る。また、制御部CRが瞳分布計測部10の計測� ��果に基づいて空間光変調器3aを制御するこ� �により、実際に形成される瞳強度分布が所� �の瞳強度分布に近づくようにフィードバッ� �調整することができる。あるいは、瞳強度� �布の形状をフーリエ変換して得られる光の� �度成分を事前の計算により求め、所定のア� �ゴリズムにしたがって、瞳強度分布のエッ� �領域を形成する各群のミラー要素SEの姿勢を それぞれ一体的に制御することもできる。

 なお、上述の説明では、空間光変調器3a� �複数のミラー要素が配列される面に対向し� �光学面を有するプリズム部材として、1つの� ��学ブロックで一体的に形成されたKプリズム 3bを用いている。しかしながら、これに限定� ��れることなく、例えば図6に示すような一対 のプリズム31と32とにより、Kプリズム3bと同� �の機能を有するプリズム部材を構成するこ� �ができる。この場合、プリズム31と32との接� ��面を光が通るため、接触面の研磨が必要で� ��る。場合によっては、プリズム31と32との間 でオプチカルコンタクトが必要になる。

 また、例えば図7に示すような平行平面板 33と一対の三角プリズム34および35とにより、 Kプリズム3bと同様の機能を有するプリズム部 材を構成することができる。三角プリズム34� ��35とは互いに接触しないため、三角プリズ� �34と35との間にオプチカルコンタクトは不要� ��ある。平行平面板33と三角プリズム34および 35とは互いに接触していても良いし、間隔を� ��てていても良い。平行平面板33は空間光変� �器3aのカバーガラスの機能も果たすので、空 間光変調器3aの寿命後の交換時には、平行平� ��板33および空間光変調器3aを交換するだけで 三角プリズム34および35を交換する必要はな� �。

 また、例えば図8に示すような平行平面板 36と一対の平面ミラー37および38とにより、K� �リズム3bと同様の機能を有する組立て光学部 材を構成することができる。図8の構成は、� �7における三角プリズム34および35を平面ミラ ー37および38で置き換えたものである。この� �合、図7の構成例と同様に、空間光変調器3a� �寿命後の交換時には、平行平面板36および空 間光変調器3aを交換するだけで平面ミラー37� �よび38を交換する必要はない。また、図7の� �成例に比して、平面ミラー37から平行平面板 36へ入射する光の屈折分だけ、空間光変調器3 aへ入射する光の角度を小さくすることがで� �る。

 また、上述の説明では、二次元的に配列� ��れて個別に制御される複数の光学要素を有� ��る空間光変調器として、二次元的に配列さ� ��た複数の反射面の向き(角度:傾き)を個別に� ��御可能な空間光変調器を用いている。しか� ��ながら、これに限定されることなく、たと� ��ば二次元的に配列された複数の反射面の高� ��(位置)を個別に制御可能な空間光変調器を� �いることもできる。このような空間光変調� �としては、たとえば特開平6-281869号公報及び これに対応する米国特許第5,312,513号公報、並 びに特表2004-520618号公報およびこれに対応す� ��米国特許第6,885,493号公報の図1dに開示され� �空間光変調器を用いることができる。これ� �の空間光変調器では、二次元的な高さ分布� �形成することで回折面と同様の作用を入射� �に与えることができる。なお、上述した二� �元的に配列された複数の反射面を持つ空間� �変調器を、たとえば特表2006-513442号公報およ びこれに対応する米国特許第6,891,655号公報や 、特表2005-524112号公報およびこれに対応する� ��国特許公開第2005/0095749号公報の開示に従っ� ��変形しても良い。

 また、上述の説明では、複数のミラー要� ��を有する反射型の空間光変調器を用いてい� ��が、これに限定されることなく、たとえば� ��国特許第5,229,872号公報に開示される透過型� ��空間光変調器を用いても良い。ここでは、� ��国特許第5,312,513号公報、米国特許第6,885,493� ��公報、米国特許第6,891,655号、米国特許公開� ��2005/0095749号公報、および米国特許第5,229,872� ��公報の教示を参照として援用する。

 また、上述の実施形態では、マスクの代� ��りに、所定の電子データに基づいて所定パ� ��ーンを形成する可変パターン形成装置を用� ��ることができる。このような可変パターン� ��成装置を用いれば、パターン面が縦置きで� ��同期精度に及ぼす影響を最低限にできる。� ��お、可変パターン形成装置としては、たと� ��ば所定の電子データに基づいて駆動される� ��数の反射素子を含むDMD(デジタル・マイクロ ミラー・デバイス)を用いることができる。DM Dを用いた露光装置は、例えば特開2004-304135号 公報、国際特許公開第2006/080285号パンフレッ� ��およびこれに対応する米国特許公開第2007/02 96936号公報に開示されている。また、DMDのよ� ��な非発光型の反射型空間光変調器以外に、� ��過型空間光変調器を用いても良く、自発光� ��の画像表示素子を用いても良い。なお、パ� ��ーン面が横置きの場合であっても可変パタ� ��ン形成装置を用いても良い。ここでは、米� ��特許公開第2007/0296936号公報の教示を参照と� ��て援用する。

 なお、上述の実施形態では、オプティカ� ��インテグレータとして、フライアイレンズ5 を用いているが、その代わりに、内面反射型 のオプティカルインテグレータ(典型的には� �ッド型インテグレータ)を用いても良い。こ� ��場合、ズーム光学系4の後側にその前側焦点 位置がズーム光学系4の後側焦点位置と一致� �るように集光レンズを配置し、この集光レ� �ズの後側焦点位置またはその近傍に入射端� �位置決めされるようにロッド型インテグレ� �タを配置する。このとき、ロッド型インテ� �レータの射出端が照明視野絞り7の位置にな� ��。ロッド型インテグレータを用いる場合、� ��のロッド型インテグレータの下流の視野絞� ��結像光学系8内の、投影光学系PLの開口絞りA Sの位置と光学的に共役な位置を照明瞳面と� �ぶことができる。また、ロッド型インテグ� �ータの入射面の位置には、照明瞳面の二次� �源の虚像が形成されることになるため、こ� �位置およびこの位置と光学的に共役な位置� �照明瞳面と呼ぶことができる。ここで、ズ� �ム光学系4と上記の集光レンズとを、オプテ� ��カルインテグレータと空間光変調器との間� ��光路中に配置された集光光学系とみなすこ� ��ができ、ズーム光学系4、上記の集光レンズ およびロッド型インテグレータを分布形成光 学系とみなすことができる。

 上述の実施形態の露光装置において、空� ��光変調ユニット3中の空間光変調器3aを構成� ��る多数のミラー要素SEの姿勢を制御する手� �を制御部CRに実行させるためのプログラムは 、たとえばCD-ROM等の情報記憶媒体からCD-ROMド ライブを介して制御部CRに接続された記憶部� ��たは制御部CR内の記憶領域にインストール� �れている。

 上述の実施形態の露光装置は、本願特許� ��求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各� ��サブシステムを、所定の機械的精度、電気� ��精度、光学的精度を保つように、組み立て� ��ことで製造される。これら各種精度を確保� ��るために、この組み立ての前後には、各種� ��学系については光学的精度を達成するため� ��調整、各種機械系については機械的精度を� ��成するための調整、各種電気系については� ��気的精度を達成するための調整が行われる� ��各種サブシステムから露光装置への組み立� ��工程は、各種サブシステム相互の、機械的� ��続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管� ��続等が含まれる。この各種サブシステムか� ��露光装置への組み立て工程の前に、各サブ� ��ステム個々の組み立て工程があることはい� ��までもない。各種サブシステムの露光装置� ��の組み立て工程が終了したら、総合調整が� ��われ、露光装置全体としての各種精度が確� ��される。なお、露光装置の製造は温度およ� ��クリーン度等が管理されたクリーンルーム� ��行っても良い。

 次に、上述の実施形態にかかる露光装置� ��用いたデバイス製造方法について説明する� ��図9は、半導体デバイスの製造工程を示すフ ローチャートである。図9に示すように、半� �体デバイスの製造工程では、半導体デバイ� �の基板となるウェハWに金属膜を蒸着し(ステ ップS40)、この蒸着した金属膜上に感光性材� �であるフォトレジストを塗布する(ステップS 42)。つづいて、上述の実施形態の投影露光装 置を用い、マスク(レチクル)Mに形成されたパ ターンをウェハW上の各ショット領域に転写� �(ステップS44:露光工程)、この転写が終了し� �ウェハWの現像、つまりパターンが転写され� ��フォトレジストの現像を行う(ステップS46:� �像工程)。その後、ステップS46によってウェ� ��Wの表面に生成されたレジストパターンをマ スクとし、ウェハWの表面に対してエッチン� �等の加工を行う(ステップS48:加工工程)。

 ここで、レジストパターンとは、上述の� ��施形態の投影露光装置によって転写された� ��ターンに対応する形状の凹凸が生成された� ��ォトレジスト層であって、その凹部がフォ� ��レジスト層を貫通しているものである。ス� ��ップS48では、このレジストパターンを介し� ��ウェハWの表面の加工を行う。ステップS48で 行われる加工には、例えばウェハWの表面の� �ッチングまたは金属膜等の成膜の少なくと� �一方が含まれる。なお、ステップS44では、� �述の実施形態の投影露光装置は、フォトレ� �ストが塗布されたウェハWを、感光性基板つ� ��りプレートPとしてパターンの転写を行う。

 図10は、液晶表示素子等の液晶デバイス� �製造工程を示すフローチャートである。図10 に示すように、液晶デバイスの製造工程では 、パターン形成工程(ステップS50)、カラーフ� ��ルタ形成工程(ステップS52)、セル組立工程(� ��テップS54)およびモジュール組立工程(ステ� �プS56)を順次行う。

 ステップS50のパターン形成工程では、プ� ��ートPとしてフォトレジストが塗布されたガ ラス基板上に、上述の実施形態の投影露光装 置を用いて回路パターンおよび電極パターン 等の所定のパターンを形成する。このパター ン形成工程には、上述の実施形態の投影露光 装置を用いてフォトレジスト層にパターンを 転写する露光工程と、パターンが転写された プレートPの現像、つまりガラス基板上のフ� �トレジスト層の現像を行い、パターンに対� �する形状のフォトレジスト層を生成する現� �工程と、この現像されたフォトレジスト層� �介してガラス基板の表面を加工する加工工� �とが含まれている。

 ステップS52のカラーフィルタ形成工程で� ��、R(Red)、G(Green)、B(Blue)に対応する3つのドッ トの組をマトリックス状に多数配列するか、 またはR、G、Bの3本のストライプのフィルタ� �組を水平走査方向に複数配列したカラーフ� �ルタを形成する。

 ステップS54のセル組立工程では、ステッ� ��S50によって所定パターンが形成されたガラ� ��基板と、ステップS52によって形成されたカ� ��ーフィルタとを用いて液晶パネル(液晶セル )を組み立てる。具体的には、例えばガラス� �板とカラーフィルタとの間に液晶を注入す� �ことで液晶パネルを形成する。ステップS56� �モジュール組立工程では、ステップS54によ� �て組み立てられた液晶パネルに対し、この� �晶パネルの表示動作を行わせる電気回路お� �びバックライト等の各種部品を取り付ける� �

 また、本発明は、半導体デバイス製造用� ��露光装置への適用に限定されることなく、� ��えば、角型のガラスプレートに形成される� ��晶表示素子、若しくはプラズマディスプレ� ��等のディスプレイ装置用の露光装置や、撮� ��素子(CCD等)、マイクロマシーン、薄膜磁気� �ッド、及びDNAチップ等の各種デバイスを製� �するための露光装置にも広く適用できる。� �に、本発明は、各種デバイスのマスクパタ� �ンが形成されたマスク(フォトマスク、レチ� ��ル等)をフォトリソグラフィ工程を用いて製 造する際の、露光工程(露光装置)にも適用す� ��ことができる。

 なお、上述の実施形態では、露光光としてA rFエキシマレーザ光(波長:193nm)やKrFエキシマ� �ーザ光(波長:248nm)を用いることができる。ま た、これに限定されることなく、他の適当な レーザ光源、たとえば波長157nmのレーザ光を� ��給するF ₂ レーザ光源などを用いることもできる。

 また、上述の実施形態において、投影光� ��系と感光性基板との間の光路中を1.1よりも� ��きな屈折率を有する媒体(典型的には液体)� �満たす手法、所謂液浸法を適用しても良い� �この場合、投影光学系と感光性基板との間� �光路中に液体を満たす手法としては、国際� �開第WO99/49504号パンフレットに開示されてい� ��ような局所的に液体を満たす手法や、特開� ��6-124873号公報に開示されているような露光� �象の基板を保持したステージを液槽の中で� �動させる手法や、特開平10-303114号公報に開� �されているようなステージ上に所定深さの� �体槽を形成し、その中に基板を保持する手� �などを採用することができる。ここでは、� �際公開第WO99/49504号パンフレット、特開平6-12 4873号公報および特開平10-303114号公報の教示� �参照として援用する。

 また、上述の実施形態において、米国特� ��公開第2006/0170901号公報及び米国特許公開第2 007/0146676号公報に開示されるいわゆる偏光照� ��方法を適用することも可能である。ここで� ��、米国特許公開第2006/0170901号公報及び米国� ��許公開第2007/0146676号公報の教示を参照とし� ��援用する。

 また、上述の実施形態では、露光装置に� ��いてマスクを照明する照明光学系に対して� ��発明を適用しているが、これに限定される� ��となく、マスク以外の被照射面を照明する� ��般的な照明光学系に対して本発明を適用す� ��こともできる。