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

 図1を参照すると、本実施形態の露光装置 では、光源1から露光光(照明光)が供給される 。光源1として、たとえば193nmの波長の光を供 給するArFエキシマレーザ光源や248nmの波長の� ��を供給するKrFエキシマレーザ光源などを用� ��ることができる。光源1から射出された光束 は、整形光学系2により所要の断面形状の光� �に変換された後、例えば輪帯照明用の回折� �学素子3を介して、アフォーカルレンズ4に入 射する。

 アフォーカルレンズ4は、その前側焦点位 置と回折光学素子3の位置とがほぼ一致し且� �その後側焦点位置と図中破線で示す所定面5� ��位置とがほぼ一致するように設定されたア� ��ォーカル系(無焦点光学系)である。回折光� �素子3は、基板に露光光(照明光)の波長程度� �ピッチを有する段差を形成することによっ� �構成され、入射ビームを所望の角度に回折� �る作用を有する。具体的には、輪帯照明用� �回折光学素子3は、矩形状の断面を有する平� ��光束が入射した場合に、ファーフィールド( またはフラウンホーファー回折領域)に輪帯� �の光強度分布を形成する機能を有する。

 したがって、回折光学素子3に入射したほ ぼ平行光束は、アフォーカルレンズ4の瞳面� �輪帯状の光強度分布を形成した後、輪帯状� �角度分布でアフォーカルレンズ4から射出さ� ��る。アフォーカルレンズ4の前側レンズ群4a� ��後側レンズ群4bとの間の光路中において、� �の瞳位置またはその近傍には、補正フィル� �ー6が配置されている。補正フィルター6は平 行平面板の形態を有し、その光学面にはクロ ムや酸化クロム等からなる遮光性ドットの濃 密パターンが形成されている。すなわち、補 正フィルター6は、光の入射位置に応じて透� �率の異なる透過率分布を有する。補正フィ� �ター6の具体的な作用については後述する。

 アフォーカルレンズ4を介した光は、σ値( σ値=照明光学系のマスク側開口数/投影光学� �のマスク側開口数)可変用のズームレンズ7を 介して、オプティカルインテグレータとして のマイクロフライアイレンズ(またはフライ� �イレンズ)8に入射する。マイクロフライアイ レンズ8は、例えば縦横に且つ稠密に配列さ� �た多数の正屈折力を有する微小レンズから� �る光学素子であって、平行平面板にエッチ� �グ処理を施して微小レンズ群を形成するこ� �によって構成されている。

 マイクロフライアイレンズを構成する各� ��小レンズは、フライアイレンズを構成する� ��レンズエレメントよりも微小である。また� ��マイクロフライアイレンズは、互いに隔絶� ��れたレンズエレメントからなるフライアイ� ��ンズとは異なり、多数の微小レンズ(微小屈 折面)が互いに隔絶されることなく一体的に� �成されている。しかしながら、正屈折力を� �するレンズ要素が縦横に配置されている点� �マイクロフライアイレンズはフライアイレ� �ズと同じ波面分割型のオプティカルインテ� �レータである。なお、マイクロフライアイ� �ンズ8として、例えばシリンドリカルマイク� ��フライアイレンズを用いることもできる。� ��リンドリカルマイクロフライアイレンズの� ��成および作用は、例えば米国特許第6913373号 公報に開示されている。

 所定面5の位置はズームレンズ7の前側焦� �位置またはその近傍に配置され、マイクロ� �ライアイレンズ8の入射面はズームレンズ7の 後側焦点位置またはその近傍に配置されてい る。換言すると、ズームレンズ7は、所定面5� ��マイクロフライアイレンズ8の入射面とを実 質的にフーリエ変換の関係に配置し、ひいて はアフォーカルレンズ4の瞳面とマイクロフ� �イアイレンズ8の入射面とを光学的にほぼ共� ��に配置している。

 したがって、マイクロフライアイレンズ8 の入射面上には、アフォーカルレンズ4の瞳� �と同様に、たとえば光軸AXを中心とした輪帯 状の照野が形成される。この輪帯状の照野の 全体形状は、ズームレンズ7の焦点距離に依� �して相似的に変化する。マイクロフライア� �レンズ8における各微小レンズの入射面(すな わち単位波面分割面)は、例えばZ方向に沿っ� ��長辺を有し且つX方向に沿って短辺を有する 矩形状であって、マスクM上において形成す� �き照明領域の形状(ひいてはウェハW上におい て形成すべき露光領域の形状)と相似な矩形� �である。

 マイクロフライアイレンズ8に入射した光 束は二次元的に分割され、その後側焦点面ま たはその近傍の位置(ひいては照明瞳の位置)� ��は、マイクロフライアイレンズ8の入射面に 形成される照野とほぼ同じ光強度分布を有す る二次光源、すなわち光軸AXを中心とした輪� ��状の実質的な面光源からなる二次光源(瞳強 度分布)が形成される。マイクロフライアイ� �ンズ8の後側焦点面またはその近傍には、遮� ��部材としてのフィン部材9が配置されている 。フィン部材9の構成および作用については� �述する。

 また、マイクロフライアイレンズ8の後側 焦点面またはその近傍には、必要に応じて、 輪帯状の二次光源に対応した輪帯状の開口部 (光透過部)を有する照明開口絞り(不図示)が� �置されている。照明開口絞りは、照明光路� �対して挿脱自在に構成され、且つ大きさお� �び形状の異なる開口部を有する複数の開口� �りと切り換え可能に構成されている。開口� �りの切り換え方式として、たとえば周知の� �ーレット方式やスライド方式などを用いる� �とができる。照明開口絞りは、後述する投� �光学系PLの入射瞳面と光学的にほぼ共役な位 置に配置され、二次光源の照明に寄与する範 囲を規定する。

 マイクロフライアイレンズ8およびフィン 部材9を経た光は、コンデンサー光学系10を介 して、マスクブラインド11を重畳的に照明す� ��。こうして、照明視野絞りとしてのマスク� ��ラインド11には、マイクロフライアイレン� �8の微小レンズの形状と焦点距離とに応じた� ��形状の照野が形成される。マスクブライン� ��11の矩形状の開口部(光透過部)を経た光は、 前側レンズ群12aと後側レンズ群12bとからなる 結像光学系12を介して、所定のパターンが形� ��されたマスクMを重畳的に照明する。すなわ ち、結像光学系12は、マスクブラインド11の� �形状開口部の像をマスクM上に形成すること� ��なる。

 マスクステージMS上に保持されたマスクM� ��は転写すべきパターンが形成されており、� ��ターン領域全体のうちY方向に沿って長辺を 有し且つX方向に沿って短辺を有する矩形状(� ��リット状)のパターン領域が照明される。マ スクMのパターン領域を透過した光は、投影� �学系PLを介して、ウェハステージWS上に保持� ��れたウェハ(感光性基板)W上にマスクパター� ��の像を形成する。すなわち、マスクM上での 矩形状の照明領域に光学的に対応するように 、ウェハW上においてもY方向に沿って長辺を� ��し且つX方向に沿って短辺を有する矩形状の 静止露光領域(実効露光領域)にパターン像が� ��成される。

 こうして、いわゆるステップ・アンド・� ��キャン方式にしたがって、投影光学系PLの� �軸AXと直交する平面(XY平面)内において、X方� ��(走査方向)に沿ってマスクステージMSとウェ ハステージWSとを、ひいてはマスクMとウェハ Wとを同期的に移動(走査)させることにより、 ウェハW上には静止露光領域のY方向寸法に等� ��い幅を有し且つウェハWの走査量(移動量)に� ��じた長さを有するショット領域(露光領域)� �対してマスクパターンが走査露光される。

 本実施形態では、上述したように、マイ� ��ロフライアイレンズ8により形成される二次 光源を光源として、照明光学系(2~12)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� �光学系PLの開口絞りASの位置と光学的に共役� ��あり、二次光源の形成面を照明光学系(2~12)� ��照明瞳面と呼ぶことができる。典型的には� ��照明瞳面に対して被照射面(マスクMが配置� �れる面、または投影光学系PLを含めて照明光 学系と考える場合にはウェハWが配置される� �)が光学的なフーリエ変換面となる。

 なお、瞳強度分布とは、照明光学系(2~12)� ��照明瞳面または当該照明瞳面と光学的に共� ��な面における光強度分布(輝度分布)である� �マイクロフライアイレンズ8による波面分割� ��が比較的大きい場合、マイクロフライアイ� ��ンズ8の入射面に形成される大局的な光強度 分布と、二次光源全体の大局的な光強度分布 (瞳強度分布)とが高い相関を示す。このため� ��マイクロフライアイレンズ8の入射面および 当該入射面と光学的に共役な面における光強 度分布についても瞳強度分布と称することが できる。図1の構成において、回折光学素子3� ��アフォーカルレンズ4、ズームレンズ7、お� �びマイクロフライアイレンズ8は、マイクロ� ��ライアイレンズ8よりも後側の照明瞳に瞳強 度分布を形成する分布形成光学系を構成して いる。

 輪帯照明用の回折光学素子3に代えて、複 数極照明(2極照明、4極照明、8極照明など)用� ��回折光学素子(不図示)を照明光路中に設定� �ることによって、複数極照明を行うことが� �きる。複数極照明用の回折光学素子は、矩� �状の断面を有する平行光束が入射した場合� �、ファーフィールドに複数極状(2極状、4極� �、8極状など)の光強度分布を形成する機能を 有する。したがって、複数極照明用の回折光 学素子を介した光束は、マイクロフライアイ レンズ8の入射面に、たとえば光軸AXを中心と した複数の所定形状(円弧状、円形状など)の� ��野からなる複数極状の照野を形成する。そ� ��結果、マイクロフライアイレンズ8の後側焦 点面またはその近傍にも、その入射面に形成 された照野と同じ複数極状の二次光源が形成 される。

 また、輪帯照明用の回折光学素子3に代え て、円形照明用の回折光学素子(不図示)を照� ��光路中に設定することによって、通常の円� ��照明を行うことができる。円形照明用の回� ��光学素子は、矩形状の断面を有する平行光� ��が入射した場合に、ファーフィールドに円� ��状の光強度分布を形成する機能を有する。� ��たがって、円形照明用の回折光学素子を介� ��た光束は、マイクロフライアイレンズ8の入 射面に、たとえば光軸AXを中心とした円形状� ��照野を形成する。その結果、マイクロフラ� ��アイレンズ8の後側焦点面またはその近傍に も、その入射面に形成された照野と同じ円形 状の二次光源が形成される。また、輪帯照明 用の回折光学素子3に代えて、適当な特性を� �する回折光学素子(不図示)を照明光路中に設 定することによって、様々な形態の変形照明 を行うことができる。回折光学素子3の切り� �え方式として、たとえば周知のターレット� �式やスライド方式などを用いることができ� �。

 以下の説明では、本実施形態の作用効果� ��理解を容易にするために、マイクロフライ� ��イレンズ8の後側焦点面またはその近傍の照 明瞳には、図2に示すような4極状の瞳強度分� ��(二次光源)20が形成されるものとする。また 、単一のフィン部材9が、4極状の瞳強度分布2 0の形成面の直後に配置されているものとす� �。また、以下の説明において単に「照明瞳� �という場合には、マイクロフライアイレン� �8の後側焦点面またはその近傍の照明瞳を指� ��ものとする。

 図2を参照すると、照明瞳に形成される4� �状の瞳強度分布20は、光軸AXを挟んでX方向に 間隔を隔てた一対の円弧状の実質的な面光源 (以下、単に「面光源」という)20a,20bと、光軸 AXを挟んでZ方向に間隔を隔てた一対の円弧状 の実質的な面光源20c,20dとを有する。なお、� �明瞳におけるX方向はマイクロフライアイレ� ��ズ8の矩形状の微小レンズの短辺方向であっ て、ウェハWの走査方向に対応している。ま� �、照明瞳におけるZ方向は、マイクロフライ� ��イレンズ8の矩形状の微小レンズの長辺方向 であって、ウェハWの走査方向と直交する走� �直交方向(ウェハW上におけるY方向)に対応し� ��いる。

 ウェハW上には、図3に示すように、Y方向� ��沿って長辺を有し且つX方向に沿って短辺を 有する矩形状の静止露光領域ERが形成され、� ��の静止露光領域ERに対応するように、マス� �M上には矩形状の照明領域(不図示)が形成さ� �る。ここで、静止露光領域ER内の1点に入射� �る光が照明瞳に形成する4極状の瞳強度分布� ��、入射点の位置に依存することなく、互い� ��ほぼ同じ形状を有する。しかしながら、4極 状の瞳強度分布を構成する各面光源の光強度 は、入射点の位置に依存して異なる傾向があ る。

 具体的には、図4に示すように、静止露光 領域ER内の中心点P1に入射する光が形成する4� ��状の瞳強度分布21の場合、Z方向に間隔を隔� ��た面光源21cおよび21dの光強度の方が、X方向 に間隔を隔てた面光源21aおよび21bの光強度よ りも大きくなる傾向がある。一方、図5に示� �ように、静止露光領域ER内の中心点P1からY方 向に間隔を隔てた周辺の点P2,P3に入射する光� ��形成する4極状の瞳強度分布22の場合、Z方向 に間隔を隔てた面光源22cおよび22dの光強度の 方が、X方向に間隔を隔てた面光源22aおよび22 bの光強度よりも小さくなる傾向がある。

 一般に、照明瞳に形成される瞳強度分布� ��外形形状にかかわらず、ウェハW上の静止露 光領域ER内の中心点P1に関する瞳強度分布(中� ��点P1に入射する光が照明瞳に形成する瞳強� �分布)のZ方向に沿った光強度分布は、図6Aに� ��すように、中央において最も小さく周辺に� ��かって増大する凹曲線状の分布を有する。� ��方、ウェハW上の静止露光領域ER内の周辺点P 2,P3に関する瞳強度分布のZ方向に沿った光強� ��分布は、図6Bに示すように、中央において� �も大きく周辺に向かって減少する凸曲線状� �分布を有する。

 そして、瞳強度分布のZ方向に沿った光強 度分布は、静止露光領域ER内のX方向(走査方� �)に沿った入射点の位置にはあまり依存しな� ��が、静止露光領域ER内のY方向(走査直交方向 )に沿った入射点の位置に依存して変化する� �向がある。このように、ウェハW上の静止露� ��領域ER内の各点に関する瞳強度分布(各点に� ��射する光が照明瞳に形成する瞳強度分布)が それぞれほぼ均一でない場合、ウェハW上の� �置毎にパターンの線幅がばらついて、マス� �Mの微細パターンを露光領域の全体に亘って� ��望の線幅でウェハW上に忠実に転写すること ができない。

 本実施形態では、上述したように、アフ� ��ーカルレンズ4の瞳位置またはその近傍に、 光の入射位置に応じて透過率の異なる透過率 分布を有する補正フィルター6が配置されて� �る。また、アフォーカルレンズ4の瞳位置は� ��その後側レンズ群4bとズームレンズ7とによ� ��、マイクロフライアイレンズ8の入射面と光 学的に共役である。したがって、補正フィル ター6の作用により、マイクロフライアイレ� �ズ8の入射面に形成される光強度分布が調整( 補正)され、ひいてはマイクロフライアイレ� �ズ8の後側焦点面またはその近傍の照明瞳に� ��成される瞳強度分布も調整される。

 ただし、補正フィルター6は、ウェハW上� �静止露光領域ER内の各点に関する瞳強度分布 を、各点の位置に依存することなく一律に調 整する。その結果、補正フィルター6の作用� �より、例えば中心点P1に関する4極状の瞳強� �分布21がほぼ均一になるように、ひいては各 面光源21a~21dの光強度が互いにほぼ等しくな� �ように調整することはできるが、その場合� �は周辺点P2、P3に関する4極状の瞳強度分布22� ��面光源22a,22bと面光源22c,22dとの光強度の差� �却って大きくなってしまう。

 すなわち、補正フィルター6の作用により 、ウェハW上の静止露光領域ER内の各点に関す る瞳強度分布をそれぞれほぼ均一に調整する には、補正フィルター6とは別の手段により� �各点に関する瞳強度分布を互いに同じ性状� �分布に調整する必要がある。具体的には、� �えば中心点P1に関する瞳強度分布21および周� ��点P2,P3に関する瞳強度分布22において、面光 源21a,21bと面光源21c,21dとの光強度の大小関係� ��面光源22a,22bと面光源22c,22dとの光強度の大� �関係とをほぼ同じ比率で一致させる必要が� �る。

 本実施形態では、中心点P1に関する瞳強� �分布の性状と周辺点P2,P3に関する瞳強度分布 の性状とをほぼ一致させるために、周辺点P2, P3に関する瞳強度分布22において面光源22a,22b� ��光強度の方が面光源22c,22dの光強度よりも小 さくなるように調整するための遮光部材とし て、フィン部材9を備えている。図7および図8 は、本実施形態のフィン部材9の作用を説明� �る図である。図9は、本実施形態のフィン部� ��9の減光率特性を示す図である。

 フィン部材9は、図2に示すように、プレ� �ト状の形態を有し、光軸AXを挟んでX方向に� �隔を隔てた一対の面光源20a,20bに対応するよ� ��にX方向に沿って位置決めされている。具体 的には、フィン部材9は、例えば外形形状が� �形状の平行平面板の形態を有し、その厚さ� �向(Z方向)が照明瞳の面(XZ平面)とほぼ平行で� ��且つその幅方向(Y方向)が光軸AXの方向とほ� �平行になるように配置されている。すなわ� �、フィン部材9の厚さ方向は、マイクロフラ� ��アイレンズ8の矩形状の単位波面分割面の長 辺方向とほぼ一致している。

 したがって、4極状の瞳強度分布20のうち� ��面光源20aおよび20bからの光はフィン部材9の 作用を受けるが、面光源20cおよび20dからの光 はフィン部材9の作用を受けない。この場合� �図7に示すように、ウェハW上の静止露光領域 ER内の中心点P1に達する光、すなわちマスク� �ラインド11の開口部の中心点P1’に達する光� ��、フィン部材9の照明瞳側の端面におけるXZ� ��面に対して入射角度0で入射するので、フィ ン部材9により遮られる光の量は僅かである� �換言すれば、中心点P1に関する瞳強度分布21� ��面光源21aおよび21bからの光のフィン部材9の 減光率は0%に近い値になる。

 一方、図8に示すように、ウェハW上の静� �露光領域ER内の周辺点P2,P3に達する光、すな� ��ちマスクブラインド11の開口部の周辺点P2’ ,P3’に達する光は、フィン部材9の照明瞳側� �端面におけるXZ平面に対して入射角度±θで� �射するため、フィン部材9により遮られる光� ��量は比較的多い。換言すれば、周辺点P2,P3� �関する瞳強度分布22の面光源22aおよび22bから の光のフィン部材9の減光率は、入射角度±θ� ��絶対値の大きさに応じて比較的大きな値に� ��る。

 このように、被照射面である静止露光領� ��ER上の1点に向かう光のフィン部材9による減 光率は、図9に示すように、フィン部材9の照� ��瞳側の端面におけるXZ平面に対する入射角� �の絶対値の大きさに応じて増大するように� �すなわち静止露光領域ERの中心から周辺にか けて増大するように構成されている。さらに 具体的には、遮光部材としてのフィン部材9� �、マイクロフライアイレンズ8の矩形状の単� ��波面分割面の長辺方向(Z方向:静止露光領域E R上ではY方向)に沿って、静止露光領域ERの中� ��から周辺へ減光率が増大するように構成さ� ��ている。

 なお、図7および図8において、参照符号B1 は面光源20a(21a,22a)のX方向に沿った最外縁の� �(図2を参照)を示し、参照符号B2は面光源20b(21 b,22b)のX方向に沿った最外縁の点(図2を参照)� �示している。さらに、図7および図8に関連す る説明の理解を容易するために、面光源20c(21 c,22c)のZ方向に沿った最外縁の点を参照符号B3 で示し、面光源20d(21d,22d)のZ方向に沿った最� �縁の点を参照符号B4で示している。ただし、 上述したように、面光源20c(21c,22c)および面光 源20d(21d,22d)からの光は、フィン部材9の減光� �用を受けない。

 こうして、中心点P1に関する瞳強度分布21 のうち、面光源21aおよび21bからの光は、フィ ン部材9の減光作用を受けるものの、その光� �度はほとんど変化しない。面光源21cおよび21 dからの光は、フィン部材9の減光作用を受け� ��いため、その光強度は変化しない。その結� ��、中心点P1に関する瞳強度分布21は、図10に� ��すように、フィン部材9の減光作用を受けて も、元の分布21とほぼ同じ性状の瞳強度分布2 1’に僅かに調整されるだけである。すなわ� �、フィン部材9により調整された瞳強度分布2 1’においても、Z方向に間隔を隔てた面光源2 1c,21dの光強度の方がX方向に間隔を隔てた面� �源21a’,21b’の光強度よりも大きい性状は維� ��される。

 一方、周辺点P2、P3に関する瞳強度分布22� ��うち、面光源22aおよび22bからの光は、フィ� ��部材9の減光作用を受けて、その光強度は低 下する。面光源22cおよび22dからの光は、フィ ン部材9の減光作用を受けないため、その光� �度は変化しない。その結果、周辺点P2、P3に� ��する瞳強度分布22は、図11に示すように、フ ィン部材9の減光作用により、元の分布22とは 異なる性状の瞳強度分布22’に調整される。� ��なわち、フィン部材9により調整された瞳強 度分布22’では、Z方向に間隔を隔てた面光源 22c,22dの光強度の方がX方向に間隔を隔てた面� ��源22a’,22b’の光強度よりも大きい性状に変 化する。

 こうして、フィン部材9の減光作用により 、周辺点P2、P3に関する瞳強度分布22は、中心 点P1に関する瞳強度分布21’とほぼ同じ性状� �分布22’に調整される。同様に、中心点P1と� ��辺点P2、P3との間でY方向に沿って並んだ各� �に関する瞳強度分布、ひいてはウェハW上の� ��止露光領域ER内の各点に関する瞳強度分布� �、中心点P1に関する瞳強度分布21’とほぼ同� ��性状の分布に調整される。換言すれば、フ� ��ン部材9の減光作用により、ウェハW上の静� �露光領域ER内の各点に関する瞳強度分布は互 いにほぼ同じ性状の分布に調整される。さら に別の表現をすれば、フィン部材9は、各点� �関する瞳強度分布を互いにほぼ同じ性状の� �布に調整するために必要な所要の減光率特� �を有する。

 以上のように、本実施形態の照明光学系� ��は、ウェハW上の静止露光領域ERへの光の入� ��位置に応じて変化する所要の減光率特性を� ��し、静止露光領域ER内の各点に関する瞳強� �分布をそれぞれ独立的に調整するフィン部� �9と、静止露光領域ER内の各点に関する瞳強� �分布を一律に調整する補正フィルター6との� ��働作用により、各点に関する瞳強度分布を� ��れぞれほぼ均一に調整することができる。� ��たがって、本実施形態の露光装置(2~WS)では� ��ウェハW上の静止露光領域ER内の各点での瞳� ��度分布をそれぞれほぼ均一に調整する照明� ��学系(2~12)を用いて、マスクMの微細パターン に応じた適切な照明条件のもとで良好な露光 を行うことができ、ひいてはマスクMの微細� �ターンを露光領域の全体に亘って所望の線� �でウェハW上に忠実に転写することができる� ��

 本実施形態において、ウェハ(被照射面)W� ��の光量分布が、例えばフィン部材9の減光作 用(調整作用)の影響を受けることが考えられ� ��。この場合、必要に応じて、公知の構成を� ��する光量分布調整部の作用により、静止露� ��領域ER内の照度分布または静止露光領域(照� ��領域)ERの形状を変更することができる。具� ��的に、照度分布を変更する光量分布調整部� ��しては、特開2001-313250号および特開2002-100561 号(並びにそれらに対応する米国特許第6771350� ��および第6927836号)に記載された構成および� �法を用いることができる。また、照明領域� �形状を変更する光量分布調整部としては、� �際特許公開第WO2005/048326号パンフレット(およ びそれに対応する米国特許公開第2007/0014112号 公報)に記載された構成および手法を用いる� �とができる。

 なお、上述の第1実施形態では、4極状の� �強度分布20の形成面の直後に、単一のフィン 部材9を配置している。しかしながら、これ� �限定されることなく、例えば図12に示すよう に、必要に応じて所要数(図12では例示的に3� �)のフィン部材9を配置してもよい。図12Aでは 、外径の大きい4極状の瞳強度分布30における 一対の面光源30a,30bからの光に対して、3つの� ��ィン部材9が作用する。図12Bでは、外径の小 さい4極状の瞳強度分布31における一対の面光 源31a,31bからの光に対して、中央のフィン部� �9だけが作用する。

 図2および図12では、マイクロフライアイ� ��ンズ8の矩形状の単位波面分割面の短辺方向 (X方向)に沿って1つまたは複数のフィン部材9� ��配置している。しかしながら、これに限定� ��れることなく、単位波面分割面の短辺方向� ��対してフィン部材9を僅かに傾けて配置して も良い。換言すれば、マイクロフライアイレ ンズ8のレンズ要素の配列方向(短辺方向また� ��長辺方向)に対してフィン部材9を僅かに傾� �て配置しても良い。一般に、フィン部材9の� ��形形状、数、配置などについて、様々な形� ��が可能である。

 また、上述の第1実施形態では、外形形状 が矩形状で且つ平行平面板の形態を有するフ ィン部材9、すなわち幅方向(図2におけるY方� �)の寸法が長さ方向(図2におけるX方向)に沿っ て一定であるようなフィン部材9を用いてい� �。しかしながら、これに限定されることな� �、瞳強度分布の形状などに応じて、例えば� �13Aに示すように、幅方向の寸法が長さ方向� �沿って不連続に変化しているフィン部材9を� ��いることもできる。また、例えば図13Bに示� ��ように、幅方向の寸法が互いに異なる複数( 図13Bでは例示的に3つ)のフィン部材9を用いる こともできる。

 図2および図12では、1つまたは複数のフィ ン部材9を、一方向に沿って一次元的に配置� �ている。しかしながら、これに限定される� �となく、必要に応じて、複数のフィン部材9� ��二次元的に配置することもできる。すなわ� ��、例えば図14Aおよび14Bに示すように、1つま たは複数のフィン部材9Hを一方の方向(図中水 平方向)に沿って配置し、1つまたは複数のフ� ��ン部材9Vを他方の方向(図中鉛直方向)に沿っ て配置してもよい。図14Aでは3つのフィン部� �9Hと3つのフィン部材9Vとが一体に形成され、 図14Bでは3つのフィン部材9Hと3つのフィン部� �9Vとが前後に配置されている。

 1つまたは複数のフィン部材9を照明光路� �の所定位置に位置決めし且つ保持するため� �、例えば図15に示すような保持部材50を用い� ��ことができる。保持部材50は、円環状の本� �51と、この本体51の径方向に対向する位置に� ��けられた一対のホルダ52とを有する。一対� �ホルダ52には、1つまたは複数のフィン部材9� ��取り付けられている。

 例えば図15に示すように1つまたは複数の� ��ィン部材9が取り付けられた保持部材50を1つ の遮光ユニットとし、互いに異なる特性を有 する複数の遮光ユニットを交換可能に構成す ることもできる。一例として、図16Aに示すよ うな幅方向の寸法が長さ方向に沿って一定の フィン部材9Aが取り付けられた保持部材50Aか� ��なる遮光ユニットと、図16Bに示すような幅� ��向の寸法が互いに異なる複数のフィン部材9 Bが取り付けられた保持部材50Bからなる遮光� �ニットとを交換することができる。このと� �、各遮光ユニットの照明光路への取り付け� �態におけるフィン部材の長さ方向を適宜選� �することができる。

 図15および図16に示す保持部材では、特段 の策を講じない限り、複数のフィン部材の相 対的な位置関係が固定的である。複数のフィ ン部材の相対的な位置関係を可変にすること が必要な場合には、図17に示すような保持部� ��60を用いることができる。保持部材60は、円 環状の本体61と、この本体61の径方向に対向� �る位置に設けられた3対のホルダ62とを有す� �。各対のホルダ62には、1つのフィン部材9が� ��り付けられている。

 ホルダ62は、例えば図18に示すように、フ ィン部材9の一端が取り付けられたシャフト62 aと、このシャフト62aを矢印F1の方向に往復移 動させ、ひいてはフィン部材9の一端の位置� �矢印F1の方向に往復移動させるための操作部 62bとを有する。保持部材60では、各ホルダ62� �おいてフィン部材9の一端の位置をそれぞれ� ��化させることにより、複数のフィン部材9の 相対的な位置関係を適宜変化させることがで きる。

 また、上述の第1実施形態では、外形形状 が固定的で不変のフィン部材9を用いている� �しかしながら、これに限定されることなく� �例えば図19に示すように幅寸法や厚さ寸法が 長さ方向に沿って変化するテープ状のフィン 部材9Cを巻き付けたり巻き戻したりする構成� ��可能である。この構成では、照明光路中に� ��置決めされるフィン部材の幅寸法や厚さ寸� ��を可変にすること、すなわちフィン部材の� ��形形状を可変にすることが可能である。

 また、上述の第1実施形態では、遮光部材 として、平行平面板の形態、すなわちプレー ト状の形態を有するフィン部材9を用いてい� �。しかしながら、これに限定されることな� �、例えば図20に示すような平行平面板90hの側 面90haの形態を有する遮光部材を用いること� �できる。図20に示す平行平面板ユニット90Uで は、例示的に4つの平行平面板90hの側面90ha同� ��を当接させている。ただし、平行平面板ユ� ��ット90Uでは、側面90ha同士の当接がオプティ カルコンタクトによらないことが重要である 。

 平行平面板ユニット90Uは、図21に示すよ� �に、例えば4極状の瞳強度分布の形成面の直� ��に配置される。このとき、平行平面板ユニ� ��ト90Uは、遮光部材としての側面90haが図7お� �び図8に示すフィン部材9の厚さを極限まで薄 くした状態に対応するように位置決めされる 。すなわち、遮光部材としての側面90haの厚� �方向(Z方向)は照明瞳の面(XZ平面)とほぼ平行� ��あり、且つ側面90haの幅方向(Y方向)は光軸AX� ��方向とほぼ平行である。

 したがって、図21に示すように、ウェハW� ��の静止露光領域ER内の周辺点P2,P3に達する光 、すなわちマスクブラインド11の開口部の周� ��点P2’,P3’に達する光は、遮光部材として� �側面90haにより遮られる。一方、図示を省略� ��たが、ウェハW上の静止露光領域ER内の中心P 1に達する光、すなわちマスクブラインド11の 開口部の中心P1’に達する光は、遮光部材と� ��ての側面90haにほとんど遮られない。

 こうして、遮光部材としての側面90haを用 いる例では、フィン部材9を用いる第1実施形� ��と同様に、被照射面である静止露光領域ER� �の1点に向かう光の側面90haによる減光率が、 静止露光領域ERの中心から周辺にかけて増大� ��るように構成されている。その結果、平行� ��面板ユニット90Uを用いる例においても、フ� ��ン部材9を用いる第1実施形態と同様の効果� �得ることができる。

 なお、上述の説明では、照明瞳に4極状の 瞳強度分布が形成される変形照明、すなわち 4極照明を例にとって、本発明の作用効果を� �明している。しかしながら、4極照明に限定� ��れることなく、例えば輪帯状の瞳強度分布� ��形成される輪帯照明、4極状以外の他の複数 極状の瞳強度分布が形成される複数極照明な どに対しても、同様に本発明を適用して同様 の作用効果を得ることができることは明らか である。

 また、上述の説明では、マイクロフライ� ��イレンズ8の後側焦点面またはその近傍の照 明瞳の直後に遮光部材(フィン部材9、側面90ha )を配置している。しかしながら、これに限� �されることなく、マイクロフライアイレン� �8の後側焦点面またはその近傍の照明瞳の直� ��に遮光部材を配置することもできる。また� ��マイクロフライアイレンズ8よりも後側の別 の照明瞳の直前または直後、例えば結像光学 系12の前側レンズ群12aと後側レンズ群12bとの� ��の照明瞳の直前または直後に遮光部材を配� ��することもできる。なお、照明瞳の位置に� ��光部材が配置される場合、遮光部材が光軸� ��向に沿って幅寸法を有するため、照明瞳の� ��前および直後に遮光部材が配置されている� ��のと見なすことができる。

 また、フィン部材9に代わって図24に示す� ��うなフィン部材90Fを用いてもよい。図24に� �すようにマイクロフライアイレンズ8の矩形� ��の単位波面分割面8aの短辺方向、すなわちX� ��向にほぼ平行に延びるフィン部材90Fを用い� ��場合、以下のような不都合が発生する可能� ��がある。なお、図24では、マイクロフライ� �イレンズ8の一部の単位波面分割面8aだけを� �し、図示したすべての単位波面分割面8aに対 応して小光源23(ハッチングを施した楕円形で 模式的に表す)が形成されている様子を示し� �いる。図24の左側の図に示すように単一のフ ィン部材90FがX方向に対して僅かに傾いて(図2 4では説明の理解を容易するために傾き角が� �張されているが、例えば1度程度の角度だけ� ��いて)配置されている場合、図24の右側の図� ��示すように黒塗りした単位波面分割面8aに� �応して形成される小光源23からの光に対して 単一のフィン部材90Fが減光作用を発揮する。 換言すると、図24の右側の図において破線で� ��す単一のフィン部材90Fに対向する一連の単� ��波面分割面8aのうち、減光作用を受けない� �較的多くの単位波面分割面8aが単一のフィン 部材90Fの長手方向に沿って連続的に存在する 。

 その結果、図25に示すように、ウェハW上� ��静止露光領域ER内のある点に関する4極状の� ��強度分布24において、光軸AXを挟んでX方向� �間隔を隔てた一対の面光源24a,24bのうち、例� ��ば一方の面光源24bがフィン部材90Fの所望の� ��光作用を受けることができなくなる可能性� ��ある。図25では、X方向にほぼ平行に延びる3 つのフィン部材90Fの面光源24aおよび24bに対す る減光作用を、それぞれX方向に延びる線分� �よって模式的に表している。また、図25では 、面光源24aに対して3つのフィン部材90Fがす� �て所望の減光作用を発揮し、面光源24bに対� �て両端のフィン部材90Fが所望の減光作用を� �揮しているが中央のフィン部材90Fが減光作� �をほとんど発揮していない状態を例示して� �る。この場合、面光源24bを所望の光強度に� �整することができず、ひいては光軸AXを挟ん でX方向に間隔を隔てた面光源24aと24bとの間� �光強度のバランスを欠いてしまう。

 照明瞳の直後の位置において照明瞳の面( XZ平面)とほぼ平行な面に沿って配置されるフ ィン部材の数および向きを適宜設定すること により、静止露光領域ERの中心から周辺へ減� ��率が増大するような所望の減光率特性を確� ��し、ひいては静止露光領域ER内の各点に関� �る瞳強度分布をそれぞれ独立的に所望の通� �調整することができる。

 そこで、本実施形態では、図26に示すよ� �に、照明瞳の直後の位置に配置されて照明� �の面とほぼ平行な面に沿って互いに交差す� �ように延びる一対の遮光部材9aおよび9bから� ��る遮光部9を備えている。以下、説明を簡単 にするために、一対の遮光部材9aおよび9bは� �互いに同じ構成(例えば図26の紙面に垂直な� �に沿って延びるプレート状の互いに同じ形� �)を有し、X方向に対して同じ角度だけ傾いて いるものとする。すなわち、一対の遮光部材 9aおよび9bは、光軸AXを挟んでX方向に間隔を� �てた一対の面光源20aおよび20bと重なる角度� �囲で適宜選択された所要の角度だけX方向に� ��して傾くように、光軸AXを通りX方向に延び� ��軸線に関して対称に配置されているものと� ��る。

 この場合、図27の上側の図に示すように� �方の遮光部材9aがX方向に対して比較的大き� �傾いて(図27では説明の理解を容易するため� �傾き角が図26に示す角度よりも大きく誇張さ れている)配置されているので、図27の下側の 図に示すように遮光部材9aの長手方向に沿っ� ��ほぼ連続的に点在する黒塗りの単位波面分� ��面8aに対応して形成される小光源23からの光 に対して減光作用が発揮される。同様に、他 方の遮光部材9bもX方向に対して比較的大きく 傾いて配置されているので、図27の下側の図� ��示すように遮光部材9bの長手方向に沿って� �ぼ連続的に点在する黒塗りの単位波面分割� �8aに対応して形成される小光源23からの光に� ��して減光作用が発揮される。換言すると、� ��27の下側の図において破線で示す一対の遮� �部材9aおよび9bに対向する一連の単位波面分� ��面8aでは、減光作用を受けない比較的多く� �単位波面分割面8aが連続的に存在するような 不都合、すなわちX方向にほぼ平行に延びる� �ィン部材を用いる場合に発生する可能性の� �る不都合は回避される。

 したがって、本実施形態では、X方向にほ ぼ平行に延びる1つまたは複数のフィン部材90 Fを用いる場合とは異なり、図28に示すように 、ウェハW上の静止露光領域ER内のある点に関 する4極状の瞳強度分布24において、光軸AXを� ��んでX方向に間隔を隔てた一対の面光源24aお よび24bに対して一対の遮光部材9aおよび9bが� �もに所要の減光作用を発揮し、面光源24aと24 bとの間で光強度のバランスを欠くことは回� �される。図28では、X方向に対して傾いて配� �された一対の遮光部材9a,9bの面光源24aおよび 24bに対する減光作用を、それぞれX方向に対� �て傾いた線分によって模式的に表している� �

 なお、本実施形態では、遮光部9を構成す る一対の遮光部材9aおよび9bが、瞳強度分布� �形成面である照明瞳の直後の位置に配置さ� �、且つ光軸AX方向に所定の寸法を有するプレ ート状に形成されている。したがって、図29� ��示すように、いわゆる視差の影響により、� ��対の遮光部材9a,9bの瞳強度分布に対する減� �作用の位置が、ウェハW上の静止露光領域ER� �の着目する点の位置に応じてZ方向に位置ず� ��する。

 図29では、一対の遮光部材9a,9bの瞳強度分 布に対する減光作用の位置を、それぞれX方� �に対して傾いた線分9aa,9baによって模式的に� ��している。具体的に、図29の中央の図に示� �ように、静止露光領域ER内の中心点P1に入射� ��る光が形成する4極状の瞳強度分布25(25a~25d)� ��対する一対の遮光部材9a,9bの減光作用の位� �9aa,9baが、視差の影響をほとんど受けない。� ��たがって、X方向に間隔を隔てた面光源25aお よび25bは、一対の遮光部材9a,9bによる所要の� ��光作用を受ける。

 一方、図29の左側および右側の図に示す� �うに、静止露光領域ER内の中心点P1からY方向 に間隔を隔てた周辺の点P2またはP3に入射す� �光が形成する4極状の瞳強度分布26(26a~26d)ま� �は瞳強度分布27(27a~27d)に対する一対の遮光部 材9a,9bの減光作用の位置9aa,9baが、視差の影響 を受けてZ方向に位置ずれする。すなわち、� �29の左側の図に示すように、X方向に間隔を� �てた面光源26aおよび26bのうち、面光源26aは� �光部材9bによる減光作用を受けるが、遮光部 材9aによる減光作用を受けなくなる可能性が� ��る。逆に、面光源26bは、遮光部材9aによる� �光作用を受けるが、遮光部材9bによる減光作 用を受けなくなる可能性がある。

 また、図29の右側の図に示すように、X方� ��に間隔を隔てた面光源27aおよび27bのうち、� ��光源27aは遮光部材9aによる減光作用を受け� �が、遮光部材9bによる減光作用を受けなくな る可能性がある。逆に、面光源27bは、遮光部 材9bによる減光作用を受けるが、遮光部材9a� �よる減光作用を受けなくなる可能性がある� �ただし、本実施形態では、図29を参照して明 らかなように、一対の遮光部材9aと9bとが互� �に交差するように配置されているので、静� �露光領域ER内の任意の点に入射する光が形成 する4極状の瞳強度分布において、X方向に間� ��を隔てた一対の面光源に対する減光作用は� ��差の影響を受けても互いに等しく、ひいて� ��X方向に間隔を隔てた一対の面光源の間で光 強度のバランスを欠くことはない。

 ちなみに、一方の遮光部材9aだけを用い� �比較例では、図30に示すように、X方向に間� �を隔てた一対の面光源に対する減光作用が� �差の影響を受けて全く異なるものとなる可� �性がある。すなわち、図30の中央の図に示す ように、面光源25aおよび25bは視差の影響をほ とんど受けることなく遮光部材9aによる所要� ��減光作用を受ける。しかしながら、図30の� �側の図に示すように、面光源26bは遮光部材9a による減光作用を受けるが、面光源26aは遮光 部材9aによる減光作用を受けなくなる可能性� ��ある。また、図30の右側の図に示すように� �面光源27aは遮光部材9aによる減光作用を受け るが、面光源27bは遮光部材9aによる減光作用� ��受けなくなる可能性がある。このように視� ��の影響により対向する一対の面光源の間で� ��強度のバランスを欠く可能性は、一方の遮� ��部材9aに加えて、遮光部材9aとほぼ平行に延 びる1つまたは複数の遮光部材(例えば遮光部� ��9aと同じ構成を有するフィン部材)を配置し� ��も同様である。

 以上のように、本実施形態の照明光学系( 2~12)では、照明瞳の直後の位置に配置されて� ��明瞳の面とほぼ平行な面に沿って互いに交� ��するように延びる一対の遮光部材9aおよび9b からなる遮光部9を備えている。その結果、X� ��向にほぼ平行に延びる単一のフィン部材90F� ��たはX方向に対してほぼ同じ向きに傾いて配 置される1つまたは複数のフィン部材を用い� �場合に発生する可能性のある不都合を回避� �つつ、ウェハW上の静止露光領域ERへの光の� �射位置に応じて変化する所要の減光率特性� �有し、静止露光領域ER内の各点に関する瞳強 度分布をそれぞれ独立的に調整する一対の遮 光部材9aおよび9bと、静止露光領域ER内の各点 に関する瞳強度分布を一律に調整する補正フ ィルター6との協働作用により、各点に関す� �瞳強度分布をそれぞれほぼ均一に調整する� �とができる。

 したがって、本実施形態の露光装置(2~WS)� ��は、ウェハW上の静止露光領域ER内の各点で� ��瞳強度分布をそれぞれほぼ均一に調整する� ��明光学系(2~12)を用いて、マスクMの微細パタ ーンに応じた適切な照明条件のもとで良好な 露光を行うことができ、ひいてはマスクMの� �細パターンを露光領域の全体に亘って所望� �線幅でウェハW上に忠実に転写することがで� ��る。

 本実施形態において、ウェハ(被照射面)W� ��の光量分布が、例えば遮光部9の減光作用(� �整作用)の影響を受けることが考えられる。� ��の場合、上述のように、必要に応じて、公� ��の構成を有する光量分布調整部の作用によ� ��、静止露光領域ER内の照度分布または静止� �光領域(照明領域)ERの形状を変更することが� ��きる。

 なお、上述の実施形態では、光軸AXの位� �またはその近傍において実際に部材同士が� �差する一対の遮光部材9aおよび9bを用いてい� ��。しかしながら、これに限定されることな� ��、例えば図31に示すように、面光源20aに対� �して配置された一対の遮光部材9cおよび9dと� ��面光源20bに対向して配置された一対の遮光� ��材9eおよび9fとを用いることにより、上述の 実施形態と同様の効果が得られることは明ら かである。ここで、遮光部材9cおよび9fは遮� �部材9aの一部分に対応し、遮光部材9dおよび9 eは遮光部材9bの一部分に対応している。そし て、これらの遮光部材9c~9fのX方向に対する傾 き角度を適宜変更しても、上述の実施形態と 同様の効果が得られることは明らかである。

 すなわち、本発明にかかる遮光部は、照� ��瞳の面とほぼ平行な面に沿って互いに交差� ��るように延びる少なくとも2つの遮光部材を 有し、被照射面上の1点に向かう光の遮光部� �よる減光率が被照射面の中心から周辺にか� �て増大するように構成されていることが重� �である。ここで、例えば光軸を通る所定の� �線に関してほぼ対称に配置される2つの遮光� ��材(図31における一対の遮光部材9cと9d、また は一対の遮光部材9eと9f)は実際に部材同士が� ��差している必要はなく、長手方向の延長線� ��互いに交差するように配置されていればよ� ��。このように、遮光部9の構成については、 様々な形態が可能である。

 一例として、図32に示すように、照明瞳� �面とほぼ平行な面に沿って網目状の形態を� �する遮光部9を用いることができる。遮光部9 は、面光源20aからの光に作用するように配置 されて網目状の形態を有する第1遮光部材群9g と、面光源20bからの光に作用するように配置 されて網目状の形態を有する第2遮光部材群9h とを有する。第1遮光部材群9gと第2遮光部材� �9hとは、例えば光軸AXを通りZ方向に延びる軸 線および光軸AXを通りX方向に延びる軸線に関 してほぼ対称に構成されている。

 この場合、網目状の第1遮光部材群9gおよ� ��第2遮光部材群9hを構成する単位部材として� ��遮光部材9jを、1つの矩形状の網目の一辺に� ��応する部材と考えることもできるし、複数� ��隣接する網目の各辺を結んで直線状に延び� ��部材と考えることもできる。いずれにして� ��、遮光部材9jは、例えば図32の紙面(XZ平面)� �垂直な面に沿って延びるプレート状の形態� �有し、照明瞳の面とほぼ平行な面に沿って� �いに交差するように配置されている。図32に 示す構成を有する遮光部9は、例えば矩形状� �外形形状を有する金属プレート91Mに、放電� �工、エッチング加工などを施すことにより� �られる。

 なお、図33に示すように、例えばピッチ� �比較的小さいパターンの転写に際して比較� �外径の大きい(照明NAの比較的大きい)4極状の 瞳強度分布20(20a~20d)を形成し、ピッチの比較� ��大きいパターンの転写に際して比較的外径� ��小さい(照明NAの比較的小さい)4極状の瞳強� �分布28(28a~28d)を形成することがある。この場 合、遮光部9の第1遮光部材群9gおよび第2遮光� ��材群9hにおいて、遮光部材9jの光軸AX方向(Y� �向)の寸法が位置により異なる構成を採用す� ��ことにより、一対の面光源20aおよび20bに対� ��て所要の減光作用を発揮するとともに、一� ��の面光源28aおよび28bに対しても所要の減光� ��用を発揮することができる。

 具体的に、図33の構成では、一対の面光� �20aおよび20bに対向して配置される遮光部材� �9gaおよび9haにおける遮光部材の光軸AX方向の 寸法よりも、一対の面光源28aおよび28bに対向 して配置される遮光部材群9gbおよび9hbにおけ る遮光部材の光軸AX方向の寸法の方が小さく� ��定されている。換言すれば、光軸AXから離� �て配置された遮光部材9jの光軸AX方向の寸法� ��りも、光軸AXの近くに配置された遮光部材9j の光軸AX方向の寸法の方が小さく設定されて� ��る。

 あるいは、図34に示すように、遮光部9の� ��1遮光部材群9gおよび第2遮光部材群9hにおい� ��、遮光部材群の網目の粗さが位置により異� ��る構成を採用することにより、一対の面光� ��20aおよび20bに対して所要の減光作用を発揮� ��るとともに、一対の面光源28aおよび28bに対� ��ても所要の減光作用を発揮することができ� ��。具体的に、図34の構成では、一対の面光� �20aおよび20bに対向して配置される遮光部材� �9gc,9hcの網目よりも、一対の面光源28aおよび2 8bに対向して配置される遮光部材群9gd,9hdの網 目の方が粗く設定されている。換言すれば、 光軸AXから離れて配置された遮光部材群9gc,9hc の網目よりも、光軸AXの近くに配置された遮� ��部材群9gd,9hdの網目の方が粗く設定されてい る。

 なお、上述の説明では、照明瞳に4極状の 瞳強度分布が形成される変形照明、すなわち 4極照明を例にとって、本発明の作用効果を� �明している。しかしながら、4極照明に限定� ��れることなく、例えば輪帯状の瞳強度分布� ��形成される輪帯照明、4極状以外の他の複数 極状の瞳強度分布が形成される複数極照明な どに対しても、同様に本発明を適用して同様 の作用効果を得ることができることは明らか である。

 また、上述の説明では、マイクロフライ� ��イレンズ8の後側焦点面またはその近傍の照 明瞳の直後に遮光部9を配置している。しか� �ながら、これに限定されることなく、マイ� �ロフライアイレンズ8の後側焦点面またはそ� ��近傍の照明瞳の直前に遮光部9を配置するこ ともできる。また、マイクロフライアイレン ズ8よりも後側の別の照明瞳の直前または直� �、例えば結像光学系12の前側レンズ群12aと後 側レンズ群12bとの間の照明瞳の直前または直 後に遮光部9を配置することもできる。なお� �照明瞳の位置に遮光部9が配置される場合、� ��光部9が光軸方向に沿って寸法を有するため 、照明瞳の直前および直後に遮光部9が配置� �れているものと見なすことができる。

 なお、上述の説明における補正フィルタ� ��6としては、例えば特開2005-322855号公報や特� ��2007-27240号公報に開示されているものを参照 することができる。また、光の入射位置に応 じて透過率の異なる透過率分布を持たせるた めの遮光性ドットの濃密パターンを有する補 正フィルターに代えて、図35に示す開口絞り� ��60を用いてもよい。図35において、開口絞り 板60は、開口絞り板60の位置に形成される4極� ��の瞳強度分布の位置に形成された4つの開口 部61a~61dを備えている。そして、開口部61bお� �び61cは遮光部62bおよび62cを備えている。こ� �構成により、開口部61bおよび61cを通過する� �束の光強度を減衰させて、ウェハW上の静止� ��光領域ER内の各点に関する瞳強度分布のう� �、開口部61bおよび61cを通過する光束により� �成される瞳強度分布を、各点の位置に依存� �ることなく一律に調整する。なお、この開� �絞り板60は、遮光性の金属板に開口を開ける ことにより形成することができる。

 また、フィン部材9に代わって、光軸AXを� ��んでX方向に間隔を隔てた一方の面光源20aに 対向して配置された第1減光部材9aと、他方の 面光源20bに対向して配置された第2減光部材9b とを有する減光部材を用いてもよい。以下、 説明を単純にするために、第1減光部材9aと第 2減光部材9bとは、互いに同じ構成を有し、光 軸AXを通りZ方向に延びる軸線に関して対称に 配置されているものとする。断面を示す図36� ��参照すると、各減光部材9a,9bは、照明瞳の� �後の位置に配置された光透過性の基板19を備 えている。基板19の光源側の面(図36中左側の� ��)は光軸AXと直交する平面状に形成され、マ� ��ク側の面(図36中右側の面)にはX方向に沿っ� �延びる3本の直線状の突起部19aがZ方向に間隔 を隔てて形成されている。

 各突起部19aは、一例として、互いに同じ� ��形形状の断面(光軸AX方向すなわちY方向の寸 法がHでZ方向の寸法がW)を有し、各突起部19a� �外側面19aaには粗擦り加工またはブラック加� ��が施されている。ここで、ブラック加工と� ��、例えばクロム(Cr)のような遮光性物質の薄 膜を表面に形成する加工を意味している。ま た、一例として、中央の突起部19aは光軸AXを� ��りX方向に延びる軸線に沿って形成され、他 の突起部19aは中央の突起部19aから互いに同じ 間隔を隔てて形成されている。換言すると、 各減光部材9a,9bにおいて、3つの直線状の突起 部19aは光軸AXを通りX方向に延びる軸線に関し て対称に形成されている。減光ユニット9は� �例えば石英ガラスからなる平行平面板をエ� �チング加工することにより、あるいは研磨� �工することにより作製される。

 したがって、4極状の瞳強度分布20から各� ��起部19aの内部を経て外側面19aaに入射した光 、および各突起部19aの外部を経て外側面19aa� �入射した光は、粗擦り加工が施された外側� �19aaによる散乱作用を受けて照明光路の外へ� ��かれるか、あるいはブラック加工が施され� ��外側面19aaによる遮光作用を受けて照明光路 に沿った進行が妨げられる。すなわち、各突 起部19aは、Y方向の寸法がHでZ方向の寸法がW� �矩形形状の断面を有し且つX方向に沿って直� ��状に延びる遮光部材として機能する。

 また、上述の変形例では、基板19の一方� �面に、3つの矩形形状の断面を有する突起部1 9aを形成している。しかしながら、これに限� ��されることなく、例えば図37に示すように� �基板19の光射出側の面(あるいは光入射側の� �または双方の面)に三角形状の断面を有する� ��起部19bを所要数だけ形成し、突起部19bの外� ��面19baに粗擦り加工またはブラック加工を施 すことにより減光部材9a,9bを構成することも� ��きる。

 また、上述の変形例では、線状の減光部� ��して、基板19の一方の面に形成された突起� �19aを用いている。しかしながら、これに限� �されることなく、例えば図38に示すように、 基板19の光入射側の面(あるいは光射出側の面 または双方の面)に三角形状の断面を有する� �部19cを所要数だけ形成し、溝部19cの外側面19 caに粗擦り加工またはブラック加工を施すこ� ��により減光部材9a,9bを構成することもでき� �。ただし、線状の減光部としての溝部19cを� �板19の光入射側の面にだけ形成する場合には 、その外側面19caに粗擦り加工またはブラッ� �加工を施さない構成も考えられる。

 また、例えば図39に示すように、基板19の 光入射側の面(あるいは光射出側の面または� �方の面)に矩形形状の断面を有する溝部19dを� ��要数だけ形成し、溝部19dの外側面19daに粗擦 り加工またはブラック加工を施すことにより 減光部材9a,9bを構成することもできる。

 このように、減光ユニット9の具体的な構 成については、様々な変形例が可能である。 すなわち、減光部材の外形形状および数、線 状の減光部の形態(突起部、溝部、およびそ� �混在状態など)、線状の減光部の断面形状(矩 形形状、三角形状など)およびそのパタメー� �(突起部または溝部の寸法など)、線状の減光 部の数、線状の減光部の長手方向の向き、線 状の減光部が形成される基板の面の選択など について、様々な変形例が可能である。

(第2実施形態)
 本発明の第2実施形態を、添付図面に基づい て説明する。図40は、第2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。第2� �施形態では、フィン部材の代わりに、補正� �ィルター9を用いている。図40において、感� �性基板であるウェハWの露光面(転写面)の法� �方向に沿ってZ軸を、ウェハWの露光面内にお いて図40の紙面に平行な方向にY軸を、ウェハ Wの露光面内において図40の紙面に垂直な方向 にX軸をそれぞれ設定している。

 以下の説明では、本実施形態の作用効果� ��理解を容易にするために、マイクロフライ� ��イレンズ8の後側焦点面またはその近傍の照 明瞳には、図41に示すような4つの円弧状の実 質的な面光源(以下、単に「面光源」という)2 0a,20b,20cおよび20dからなる4極状の瞳強度分布( 二次光源)20が形成されるものとする。また、 補正フィルター9は、4極状の瞳強度分布20の� �成面よりも後側(マスク側)に配置されている ものとする。また、以下の説明において単に 「照明瞳」という場合には、マイクロフライ アイレンズ8の後側焦点面またはその近傍の� �明瞳を指すものとする。

 図41を参照すると、照明瞳に形成される4� ��状の瞳強度分布20は、光軸AXを挟んでX方向� �間隔を隔てた一対の面光源20aおよび20bと、� �軸AXを挟んでZ方向に間隔を隔てた一対の円� �状の実質的な面光源20cおよび20dとを有する� �なお、照明瞳におけるX方向はマイクロフラ� ��アイレンズ8の矩形状の微小レンズの短辺方 向であって、ウェハWの走査方向に対応して� �る。また、照明瞳におけるZ方向は、マイク� ��フライアイレンズ8の矩形状の微小レンズの 長辺方向であって、ウェハWの走査方向と直� �する走査直交方向(ウェハW上におけるY方向)� ��対応している。

 ウェハW上には、図3に示すように、Y方向� ��沿って長辺を有し且つX方向に沿って短辺を 有する矩形状の静止露光領域ERが形成され、� ��の静止露光領域ERに対応するように、マス� �M上には矩形状の照明領域(不図示)が形成さ� �る。

 具体的には、図42に示すように、静止露� �領域ER内の中心点P1に入射する光が形成する4 極状の瞳強度分布21の場合、Z方向に間隔を隔 てた面光源21cおよび21dの光強度の方が、X方� �に間隔を隔てた面光源21aおよび21bの光強度� �りも大きくなる傾向がある。一方、図43に示 すように、静止露光領域ER内の中心点P1からY� ��向に間隔を隔てた周辺の点P2,P3に入射する� �が形成する4極状の瞳強度分布22の場合、Z方� ��に間隔を隔てた面光源22cおよび22dの光強度� ��方が、X方向に間隔を隔てた面光源22aおよび 22bの光強度よりも小さくなる傾向がある。

 一般に、照明瞳に形成される瞳強度分布� ��外形形状にかかわらず、ウェハW上の静止露 光領域ER内の中心点P1に関する瞳強度分布(中� ��点P1に入射する光が照明瞳に形成する瞳強� �分布)のZ方向に沿った光強度分布は、図44Aに 示すように、中央において最も小さく周辺に 向かって増大する凹曲線状の分布を有する。 一方、ウェハW上の静止露光領域ER内の周辺点 P2,P3に関する瞳強度分布のZ方向に沿った光強 度分布は、図44Bに示すように、中央において 最も大きく周辺に向かって減少する凸曲線状 の分布を有する。

 そして、瞳強度分布のZ方向に沿った光強 度分布は、静止露光領域ER内のX方向(走査方� �)に沿った入射点の位置にはあまり依存しな� ��が、静止露光領域ER内のY方向(走査直交方向 )に沿った入射点の位置に依存して変化する� �向がある。このように、ウェハW上の静止露� ��領域ER内の各点に関する瞳強度分布(各点に� ��射する光が照明瞳に形成する瞳強度分布)が それぞれほぼ均一でない場合、ウェハW上の� �置毎にパターンの線幅がばらついて、マス� �Mの微細パターンを露光領域の全体に亘って� ��望の線幅でウェハW上に忠実に転写すること ができない。

 本実施形態では、上述したように、アフ� ��ーカルレンズ4の瞳位置またはその近傍に、 光の入射位置に応じて透過率の異なる透過率 分布を有する濃度フィルター6が配置されて� �る。また、アフォーカルレンズ4の瞳位置は� ��その後側レンズ群4bとズームレンズ7とによ� ��、マイクロフライアイレンズ8の入射面と光 学的に共役である。したがって、濃度フィル ター6の作用により、マイクロフライアイレ� �ズ8の入射面に形成される光強度分布が調整( 補正)され、ひいてはマイクロフライアイレ� �ズ8の後側焦点面またはその近傍の照明瞳に� ��成される瞳強度分布も調整される。

 ただし、濃度フィルター6は、ウェハW上� �静止露光領域ER内の各点に関する瞳強度分布 を、各点の位置に依存することなく一律に調 整する。その結果、濃度フィルター6の作用� �より、例えば中心点P1に関する4極状の瞳強� �分布21がほぼ均一になるように、ひいては各 面光源21a~21dの光強度が互いにほぼ等しくな� �ように調整することはできるが、その場合� �は周辺点P2、P3に関する4極状の瞳強度分布22� ��面光源22a,22bと面光源22c,22dとの光強度の差� �却って大きくなってしまう。

 すなわち、濃度フィルター6の作用により 、ウェハW上の静止露光領域ER内の各点に関す る瞳強度分布をそれぞれほぼ均一に調整する には、濃度フィルター6とは別の手段により� �各点に関する瞳強度分布を互いに同じ性状� �分布に調整する必要がある。具体的には、� �えば中心点P1に関する瞳強度分布21および周� ��点P2,P3に関する瞳強度分布22において、面光 源21a,21bと面光源21c,21dとの光強度の大小関係� ��面光源22a,22bと面光源22c,22dとの光強度の大� �関係とをほぼ同じ比率で一致させる必要が� �る。

 本実施形態では、中心点P1に関する瞳強� �分布の性状と周辺点P2,P3に関する瞳強度分布 の性状とをほぼ一致させるために、中心点P1� ��関する瞳強度分布21において面光源21a,21bの� ��強度の方が面光源21c,21dの光強度よりも小さ くなるように調整するための補正フィルター 9を備えている。補正フィルター9は、図40に� �すように、光軸AXに沿って所定の厚さを有す る光透過性の基板の形態を有する。具体的に は、補正フィルター9は、例えば石英または� �石のような光学材料により形成された平行� �面板の形態を有する。

 図45を参照すると、補正フィルター9の光� ��入射側(光源側)の面9aには、例えばクロムや 酸化クロム等からなる円形状の遮光性ドット 9aaが、所定の分布にしたがって形成されてい る。一方、補正フィルター9の光の射出側(マ� ��ク側)の面9bには、例えばクロムや酸化クロ� ��等からなる円環状の遮光性ドット9bbが、円� ��状の遮光性ドット9aaに一対一対応するよう� ��分布形成されている。

 以下、説明の理解を容易にするために、� ��形状の遮光性ドット9aaの中心と円環状の遮� ��性ドット9bbの中心とを結ぶ線分は、光軸AX� �平行であるものとする。また、円環状の遮� �性ドット9bbの内径は円形状の遮光性ドット9a aの外径と等しく、円環状の遮光性ドット9bb� �外径は円形状の遮光性ドット9aaの外径の2倍� ��あるものとする。すなわち、円形状の遮光� ��ドット9aaと円環状の遮光性ドット9bbとは、� ��軸AX方向に見て補完的な形状を有し、互い� �重なり合うことがない。

 この場合、円形状の遮光性ドット9aaと円� ��状の遮光性ドット9bbとの組み合わせからな� ��単位減光領域に対して光軸AXに平行な光が� �射すると、補正フィルター9の直後であって� ��出面9bに平行な面において、図46Aに示すよ� �に、円形状の遮光性ドット9aaにより減光(遮� ��を含む広い概念)された領域90aaと、円環状� �遮光性ドット9bbにより減光された領域90bbと� ��互いに重なり合う部分がない。すなわち、� ��正フィルター9の直後において、円形状の減 光領域90aaと円環状の減光領域90bbとは、円環� ��の減光領域90bbと同じ外径を有する円形状の 減光領域を形成する。

 円形状の遮光性ドット9aaと円環状の遮光� ��ドット9bbとからなる単位減光領域に入射す� ��光の光軸AXに対する角度が例えばYZ平面に沿 って0度から単調に増大すると、補正フィル� �ー9の直後において、円形状の減光領域90aaが Z方向に移動して円環状の減光領域90bbと重な� ��合う領域が単調に増大し、やがて図46Bに示� ��ように円形状の減光領域90aaが円環状の減光 領域90bbの内側へ入り込む。光軸AXに対する入 射光の角度がXY平面に沿ってさらに単調に増� ��すると、円形状の減光領域90aaと円環状の減 光領域90bbとの重なり合う領域が単調に減少� �、やがて図46Cに示すように円形状の減光領� �90aaが円環状の減光領域90bbの外側へ出てしま う。

 本実施形態では、4極状の瞳強度分布20か� ��の補正フィルター9への光のYZ平面に沿った� ��大入射角度が、図46Bに示すように円形状の� ��光領域90aaが円環状の減光領域90bbの内側へ� �り込むときの光の入射角度以下になるよう� �構成されているものとする。この場合、円� �状の遮光性ドット9aaと円環状の遮光性ドッ� �9bbとからなる単位減光領域は、光の入射角� �が大きくなるにつれて減光率が減少する減� �作用を発揮することになる。その結果、遮� �性ドット9aaと9bbとからなる単位減光領域が� �定の分布にしたがって多数形成された補正� �ィルター9は、図47に示すように、補正フィ� �ター9に対する光の入射角度θが大きくなる� �つれて減光率が減少する減光率特性を有す� �。

 また、補正フィルター9は、図41に示すよ� ��に、光軸AXを挟んでZ方向に間隔を隔てた一� ��の面光源20c,20dに対応して配置された一対の フィルター領域9cおよび9dを有する。したが� �て、4極状の瞳強度分布20のうち、面光源20c� �らの光はフィルター領域9cを通過し、面光源 20dからの光はフィルター領域9dを通過するが� ��面光源20a,20bからの光は補正フィルター9の� �用を受けない。

 この場合、図48に示すように、ウェハW上� ��静止露光領域ER内の中心点P1に達する光、す なわちマスクブラインド11の開口部の中心点P 1’に達する光は、補正フィルター9に対して� ��射角度0で入射する。換言すれば、中心点P1� ��関する瞳強度分布21の面光源21cおよび21dか� �の光は、入射角度0で一対のフィルター領域9 cおよび9dに入射する。一方、図49に示すよう� ��、ウェハW上の静止露光領域ER内の周辺点P2,P 3に達する光、すなわちマスクブラインド11の 開口部の周辺点P2’,P3’に達する光は、補正� ��ィルター9に対して入射角度±θで入射する� �換言すれば、周辺点P2,P3に関する瞳強度分布 22の面光源22cおよび22dからの光は、入射角度� �θで一対のフィルター領域9cおよび9dにそれ� �れ入射する。

 なお、図48および図49において、参照符号 B1は面光源20c(21c,22c)のZ方向に沿った最外縁の 点(図41を参照)を示し、参照符号B2は面光源20d (21d,22d)のZ方向に沿った最外縁の点(図41を参� �)を示している。さらに、図48および図49に関 連する説明の理解を容易するために、面光源 20a(21a,22a)のX方向に沿った最外縁の点を参照� �号B3で示し、面光源20b(21b,22b)のX方向に沿っ� �最外縁の点を参照符号B4で示している。ただ し、上述したように、面光源20a(21a,22a)および 面光源20b(21b,22b)からの光は、補正フィルター 9の作用を受けない。

 こうして、中心点P1に関する瞳強度分布21 のうち、面光源21cおよび21dからの光は、補正 フィルター9のフィルター領域9cおよび9dの減� ��作用を受けて、その光強度は比較的大きく� ��下する。面光源21aおよび21bからの光は、補� ��フィルター9の作用を受けないため、その光 強度は変化しない。その結果、中心点P1に関� ��る瞳強度分布21は、図50に示すように、補正 フィルター9の作用を受けて、元の分布21とは 異なる性状の瞳強度分布21’に調整される。� ��なわち、補正フィルター9により調整された 瞳強度分布21’では、X方向に間隔を隔てた面 光源21a,21bの光強度の方がZ方向に間隔を隔て� ��面光源21c’,21d’の光強度よりも大きい性状 に変化する。

 一方、周辺点P2、P3に関する瞳強度分布22� ��うち、面光源22cおよび22dからの光は、補正� ��ィルター9のフィルター領域9cおよび9dの作� �を受けて、その光強度は比較的小さく低下� �る。面光源22aおよび22bからの光は、補正フ� �ルター9の作用を受けないため、その光強度� ��変化しない。その結果、周辺点P2、P3に関す る瞳強度分布22は、図51に示すように、補正� �ィルター9の作用により、元の分布22と同様� �性状の瞳強度分布22’に調整される。すなわ ち、補正フィルター9により調整された瞳強� �分布22’においても、X方向に間隔を隔てた� �光源22a,22bの光強度の方がZ方向に間隔を隔て た面光源22c’,22d’の光強度よりも大きい性� �は維持される。

 こうして、補正フィルター9の作用により 、中心点P1に関する瞳強度分布21は、周辺点P2 、P3に関する瞳強度分布22’とほぼ同じ性状� �分布21’に調整される。同様に、中心点P1と� ��辺点P2、P3との間でY方向に沿って並んだ各� �に関する瞳強度分布、ひいてはウェハW上の� ��止露光領域ER内の各点に関する瞳強度分布� �、互いにほぼ同じ性状の分布に調整される� �換言すれば、補正フィルター9の作用により� ��ウェハW上の静止露光領域ER内の各点に関す� ��瞳強度分布は互いにほぼ同じ性状の分布に� ��整される。

 さらに別の表現をすれば、補正フィルタ� ��9の一対のフィルター領域9cおよび9dは、各� �に関する瞳強度分布を互いにほぼ同じ性状� �分布に調整するために必要な所要の減光率� �性、すなわち光の入射角度が大きくなるに� �れて減光率が減少する所要の減光率特性を� �する。一対のフィルター領域9cおよび9dの所� ��の減光率特性は、補正フィルター9を構成す る基板の厚さ、フィルター領域9cおよび9dに� �ける円形状の遮光性ドット9aaと円環状の遮� �性ドット9bbとからなる単位減光領域の分布� �どを適宜設定することにより実現される。

 以上のように、本実施形態の補正フィル� ��ー9では、平行平面板の形態を有する光透過 性の基板の入射面に多数の円形状の遮光性ド ット9aaが所定の分布にしたがって形成され、 基板の射出面には多数の円形状の遮光性ドッ ト9aaと一対一対応するように多数の円環状の 遮光性ドット9bbが形成されている。換言すれ ば、補正フィルター9の入射面には多数の円� �状の遮光性ドット9aaからなる第1減光パター� ��が形成され、射出面には多数の円環状の遮� ��性ドット9bbからなる第2減光パターンが形成 されている。そして、円形状の遮光性ドット 9aaと円環状の遮光性ドット9bbとは、光軸AX方� ��に見て補完的な形状を有する。したがって� ��円形状の遮光性ドット9aaと円環状の遮光性� ��ット9bbとからなる単位減光領域は、いわゆ� ��視差の効果により、光の入射角度が大きく� ��るにつれて減光率が減少する減光作用を発� ��する。

 その結果、遮光性ドット9aaと9bbとからな� ��単位減光領域が所定の分布にしたがって多� ��形成された補正フィルター9は、光の入射角 度が大きくなるにつれて減光率が減少する減 光率特性を有する。また、補正フィルター9� �、照明瞳の近傍の位置、すなわち被照射面� �あるマスクM(またはウェハW)における光の位� ��情報が光の角度情報に変換される位置に配� ��されている。したがって、本実施形態の補� ��フィルター9の減光作用により、被照射面上 の各点に関する瞳強度分布をそれぞれ独立的 に調整することができ、ひいては各点に関す る瞳強度分布を互いにほぼ同じ性状の分布に 調整することが可能である。特に、本実施形 態の補正フィルター9では、1つの基板の入射� ��に第1減光パターンを設け且つ射出面に第2� �光パターンを設ける構造を採用しているの� �、第1減光パターンと第2減光パターンとの位 置合わせ(アライメント)が容易である。

 また、本実施形態の照明光学系では、光� ��入射角度が大きくなるにつれて減光率が減� ��する所要の減光率特性を有する一対のフィ� ��ター領域9cおよび9dを備え、ウェハW上の静� �露光領域ER内の各点に関する瞳強度分布をそ れぞれ独立的に調整する補正フィルター9と� �光の入射位置に応じて変化する所要の透過� �特性を有し、各点に関する瞳強度分布を一� �に調整する濃度フィルター6との協働作用に� ��り、各点に関する瞳強度分布をそれぞれほ� ��均一に調整することができる。したがって� ��本実施形態の露光装置(2~WS)では、ウェハW上 の静止露光領域ER内の各点での瞳強度分布を� ��れぞれほぼ均一に調整する照明光学系(2~12)� ��用いて、マスクMの微細パターンに応じた適 切な照明条件のもとで良好な露光を行うこと ができ、ひいてはマスクMの微細パターンを� �光領域の全体に亘って所望の線幅でウェハW� ��に忠実に転写することができる。

 本実施形態において、ウェハ(被照射面)W� ��の光量分布が、例えば補正フィルター9の調 整作用の影響を受けることが考えられる。こ の場合、上述のように、必要に応じて、公知 の構成を有する光量分布調整部の作用により 、静止露光領域ER内の照度分布を変更する、� ��たは静止露光領域(照明領域)ERの形状を変更 して露光量分布を変更することができる。

 なお、上述の実施形態では、補正フィル� ��ー9の入射面に分布形成される第1単位減光� �域としての円形状の遮光性ドット9aaと、射� �面に分布形成される第2単位減光領域として� ��円環状の遮光性ドット9bbとが、光軸AX方向� �見て補完的な形状を有する。しかしながら� �これに限定されることなく、補正フィルタ� �9の入射面に分布形成される第1単位減光領域 の形状、射出面に分布形成される第2単位減� �領域の形状、第1単位減光領域と第2単位減光 領域との位置関係などについて、様々な形態 が可能である。

 一例として、図52に示すように、入射面9a に形成された円形状の遮光性ドット9aaと、射 出面9bに間隔を隔てて形成された一対の円形� ��の遮光性ドット9bcとを組み合わせて、補正� ��ィルター9のフィルター領域9cおよび9dを構� �することも可能である。以下、説明の理解� �容易にするために、各遮光性ドット9aaと9bc� �は互いに同じ大きさを有し、X方向に沿って� ��線状に並んで配置されているものとする。� ��た、遮光性ドット9aaの中心と、対応する一� ��の遮光性ドット9bcの中心を結ぶ線分の中点� ��は、光軸AX方向に見て一致しているものと� �る。すなわち、円形状の遮光性ドット9aaと� �対の円形状の遮光性ドット9bcとは、光軸AX方 向に見て互いに重なり合っていない。

 この場合、円形状の遮光性ドット9aaと一� ��の円形状の遮光性ドット9bcとの組み合わせ� ��らなる単位減光領域に対して光軸AXに平行� �光が入射すると、補正フィルター9の直後で� ��って射出面9bに平行な面において、図53Aに� �すように、円形状の遮光性ドット9aaにより� �光された領域91aaと、一対の円形状の遮光性� ��ット9bcにより減光された領域91bcとは重なり 合う部分がない。すなわち、補正フィルター 9の直後において、円形状の減光領域91aaと一� ��の円形状の減光領域91bcとは、円形状の減光 領域91aaの3個分の面積を有する減光領域を形� ��する。

 円形状の遮光性ドット9aaと一対の円形状� ��遮光性ドット9bcとからなる単位減光領域に� ��射する光の光軸AXに対する角度が例えばYZ平 面に沿って0度から単調に増大すると、補正� �ィルター9の直後において、減光領域91aaがZ� �向に移動して一方の減光領域91bcと重なり合� ��領域が単調に増大し、やがて図53Bに示すよ� ��に減光領域91aaが一方の減光領域91bcと完全� �重なり合う。この状態では、円形状の減光� �域91aaと一対の円形状の減光領域91bcとが、円 形状の減光領域91aaの2個分の面積を有する減� ��領域を形成する。

 こうして、円形状の遮光性ドット9aaと一� ��の円形状の遮光性ドット9bcとからなる単位� ��光領域は、光の入射角度が大きくなるにつ� ��て減光率が減少する減光作用を発揮する。� ��の結果、図52の変形例においても、遮光性� �ット9aaと9bcとからなる単位減光領域が所定� �分布にしたがって多数形成された補正フィ� �ター9のフィルター領域9cおよび9dは、光の入 射角度が大きくなるにつれて減光率が減少す る減光率特性を有し、図45の実施形態の場合� ��同様の効果が得られる。なお、図52の変形� �にかかるフィルター領域9cおよび9dでは、図4 5の実施形態にかかるフィルター領域9cおよび 9dよりも光量の損失が小さく抑えられる。

 また、上述の実施形態では、補正フィル� ��ー9と濃度フィルター6との協働作用により� �各点に関する瞳強度分布をそれぞれほぼ均� �に調整している。しかしながら、濃度フィ� �ター6を用いることなく、フィルター領域9c,9 dとは異なる減光率特性を有する新たなフィ� �ター領域を補正フィルター9に追加すること� ��より、各点に関する瞳強度分布をそれぞれ� ��ぼ均一に調整する変形例も可能である。こ� ��変形例にかかる補正フィルター9は、図54に� ��すように、Z方向に間隔を隔てた一対の面光 源20c,20dに対応して配置された一対のフィル� �ー領域9cおよび9dに加えて、X方向に間隔を隔 てた一対の面光源20a,20bに対応して配置され� �一対のフィルター領域9eおよび9fを備えてい� ��。

 したがって、4極状の瞳強度分布20のうち� ��面光源20cからの光はフィルター領域9cを通� �し、面光源20dからの光はフィルター領域9dを 通過し、面光源20aからの光はフィルター領域 9eを通過し、面光源20bからの光はフィルター� ��域9fを通過する。フィルター領域9eおよび9f� ��は、図55に示すように、入射面9aに円形状の 遮光性ドット9abが形成され、射出面9bには円� ��状の遮光性ドット9abに対応するように円形� ��の遮光性ドット9bdが形成されている。

 以下、説明の理解を容易にするために、� ��光性ドット9abと9bdとは互いに同じ大きさを� ��し、遮光性ドット9abの中心と遮光性ドット9 bdの中心とが光軸AX方向に見て一致している� �のとする。すなわち、円形状の遮光性ドッ� �9abと円形状の遮光性ドット9bdとは、光軸AX方 向に見て互いに重なり合っている。この場合 、円形状の遮光性ドット9abと9bdとの組み合わ せからなる単位減光領域に対して光軸AXに平� ��な光が入射すると、補正フィルター9の直後 であって射出面9bに平行な面において、図56A� ��示すように、円形状の遮光性ドット9abによ� ��減光された領域92abと、円形状の遮光性ドッ ト9bdにより減光された領域92bdとは互いに重� �り合う。すなわち、補正フィルター9の直後� ��おいて、円形状の減光領域92abと92bdとは、� �形状の減光領域92abの1個分の面積を有する減 光領域を形成する。

 円形状の遮光性ドット9abと9bdとからなる� ��位減光領域に入射する光の光軸AXに対する� �度が例えばYZ平面に沿って0度から単調に増� �すると、補正フィルター9の直後において、� ��光領域92abがZ方向に移動して減光領域92bdと� ��なり合う領域が単調に減少し、やがて図56B� ��示すように減光領域92abが一方の減光領域92b dと全く重なり合わなくなる。この状態では� �円形状の減光領域92abと92bdとが、円形状の減 光領域92abの2個分の面積を有する減光領域を� ��成する。

 こうして、円形状の遮光性ドット9abと9bd� ��からなる単位減光領域は、光の入射角度が� ��きくなるにつれて減光率が増大する減光作� ��を発揮する。その結果、遮光性ドット9abと9 bdとからなる単位減光領域が所定の分布にし� ��がって多数形成された補正フィルター9のフ ィルター領域9eおよび9fは、フィルター領域9c および9dとは逆に、図57に示すように、光の� �射角度θが大きくなるにつれて減光率が増大 する減光率特性を有する。

 こうして、中心点P1に関する瞳強度分布21 のうち、面光源21aおよび21bからの光は、補正 フィルター9のフィルター領域9eおよび9fの減� ��作用を受けて、その光強度は比較的小さく� ��下する。その結果、図58に示すように、フ� �ルター領域9cおよび9dにより調整された中心� ��P1に関する瞳強度分布21’(図50の右側の分布 21’を参照)は、フィルター領域9eおよび9fの� �用を受けて、ほぼ均一な性状の瞳強度分布21 ''に調整される。すなわち、補正フィルター9 により調整された瞳強度分布21''では、X方向� ��間隔を隔てた面光源21a',21b'の光強度とZ方向 に間隔を隔てた面光源21c’,21d’の光強度と� �ほぼ一致する。

 一方、周辺点P2、P3に関する瞳強度分布22� ��うち、面光源22aおよび22bからの光は、補正� ��ィルター9のフィルター領域9eおよび9fの作� �を受けて、その光強度は比較的大きく低下� �る。その結果、図59に示すように、フィルタ ー領域9cおよび9dにより調整された周辺点P2、 P3に関する瞳強度分布22’ (図51の右側の分布 22’を参照)は、フィルター領域9eおよび9fの� �用を受けて、ほぼ均一な性状の瞳強度分布22 ''に調整される。すなわち、補正フィルター9 により調整された瞳強度分布22''では、X方向� ��間隔を隔てた面光源22a',22b'の光強度とZ方向 に間隔を隔てた面光源22c’,22d’の光強度と� �ほぼ一致する。

 こうして、図54の変形例では、フィルタ� �領域9cおよび9d並びに9eおよび9fを備えた補正 フィルター9の作用により、中心点P1に関する 瞳強度分布21および周辺点P2、P3に関する瞳強 度分布22がともにほぼ均一な性状の瞳強度分� ��21''および22''に調整される。同様に、中心� �P1と周辺点P2、P3との間でY方向に沿って並ん� ��各点に関する瞳強度分布、ひいてはウェハW 上の静止露光領域ER内の各点に関する瞳強度� ��布も、ほぼ均一な性状の分布に調整される� ��換言すれば、濃度フィルター6を用いること なく、補正フィルター9だけの減光作用によ� �、ウェハW上の静止露光領域ER内の各点に関� �る瞳強度分布がほぼ均一な性状の分布に調� �される。

 なお、図54の変形例にかかるフィルター� �域9eおよび9fでは、図52の変形例にかかるフ� �ルター領域9cおよび9dよりも光量の損失が小� ��く抑えられる。また、場合によっては、図5 4の変形例にかかるフィルター領域9eおよび9f� ��みを備えた補正フィルターを用いて、被照� ��面上の各点に関する瞳強度分布をそれぞれ� ��立的に調整し、ひいては各点に関する瞳強� ��分布を互いにほぼ同じ性状の分布に調整す� ��ことも可能である。

 なお、上述の説明では、補正フィルター9 の本体を構成する光透過性の基板として、平 行平面板を用いている。しかしながら、平行 平面板に限定されることなく、例えば少なく とも一方の面が曲率を有するような基板を用 いて、本発明の補正フィルターを構成するこ ともできる。

 また、上述の説明では、照明瞳に4極状の 瞳強度分布が形成される変形照明、すなわち 4極照明を例にとって、本発明の作用効果を� �明している。しかしながら、4極照明に限定� ��れることなく、例えば輪帯状の瞳強度分布� ��形成される輪帯照明、4極状以外の他の複数 極状の瞳強度分布が形成される複数極照明な どに対しても、同様に本発明を適用して同様 の作用効果を得ることができることは明らか である。

 また、上述の説明では、マイクロフライ� ��イレンズ8の後側焦点面またはその近傍の照 明瞳に形成される瞳強度分布20の形成面より� ��後側(マスク側)に、補正フィルター9を配置� ��ている。しかしながら、これに限定される� ��となく、瞳強度分布20の形成面の位置、ま� �はその前側(光源側)に、補正フィルター9を� �置することもできる。また、マイクロフラ� �アイレンズ8よりも後側の別の照明瞳の位置� ��たはその近傍、例えば結像光学系12の前側� �ンズ群12aと後側レンズ群12bとの間の照明瞳� �位置またはその近傍に、補正フィルター9を� ��置することもできる。

 一般的には、オプティカルインテグレー� ��よりも後側の照明瞳の前側に隣接するパワ� ��を持つ光学素子と当該照明瞳の後側に隣接� ��るパワーを持つ光学素子との間の照明瞳空� ��において、当該照明瞳の一部の領域のみを� ��過する光または当該照明瞳の一部の領域の� ��を通過した光が入射する位置に、光の入射� ��度に応じて変化する透過率特性を有する透� ��フィルターを配置することができる。すな� ��ち、この「照明瞳空間」内には、パワーを� ��たない平行平面板や平面鏡が存在していて� ��良い。

 また、上述の説明では、ウェハWのショッ ト領域にマスクMのパターンを走査露光する� �テップ・アンド・スキャン方式の露光装置� �対して本発明を適用している。しかしなが� �、これに限定されることなく、ウェハWの各� ��光領域にマスクMのパターンを一括露光する 動作を繰り返すステップ・アンド・リピート 方式の露光装置に対して本発明を適用するこ ともできる。特に、図45の実施形態にかかる� ��ィルター領域9cおよび9dを有する補正フィル ター9、および図54の変形例にかかるフィルタ ー領域9cおよび9d並びに9eおよび9fを有する補� ��フィルター9は、一括露光型の露光装置にも 適用可能である。

 また、上述の説明では、図45の実施形態� �図52の変形例、および図55の変形例において� ��補正フィルター9の入射面9aに分布形成され� ��第1単位減光領域および射出面9bに分布形成� ��れる第2単位減光領域が、例えばクロムや酸 化クロム等からなる遮光性ドット(9aa,9bb;9aa,9b c;9ab,9bd)により、入射光を遮る遮光領域とし� �形成されている。しかしながら、これに限� �されることなく、第1単位減光領域および第2 単位減光領域については、遮光領域の形態以 外の形態も可能である。

 例えば、第1単位減光領域および第2単位� �光領域のうちの少なくとも一方を、入射光� �散乱させる散乱領域として、あるいは入射� �を回折させる回折領域として形成すること� �可能である。一般に、光透過性の基板の所� �領域に粗面化加工を施すことにより散乱領� �が形成され、所要領域に回折面形成加工を� �すことにより回折領域が形成される。

 具体的には、図45の実施形態に対応する� �成において、図60に示すように、第1単位減� �領域として円形状の散乱領域(または回折領� ��)9acを補正フィルター9の入射面9aに分布形成 し、第2単位減光領域として円環状の散乱領� �(または回折領域)9beを射出面9bに分布形成す� ��ことにより、図45の実施形態と同様の効果� �達成することができる。

 また、図52の変形例に対応する構成にお� �て、図60に示すように、第1単位減光領域と� �て円形状の散乱領域(または回折領域)9acを補 正フィルター9の入射面9aに分布形成し、第2� �位減光領域として一対の円形状の散乱領域(� ��たは回折領域)9bfを射出面9bに分布形成する� ��とにより、図52の変形例と同様の効果を達� �することができる。

 また、図55の変形例に対応する構成にお� �て、図61に示すように、第1単位減光領域と� �て円形状の散乱領域(または回折領域)9adを補 正フィルター9の入射面9aに分布形成し、第2� �位減光領域として円形状の散乱領域(または� ��折領域)9bgを射出面9bに分布形成することに� ��り、図55の変形例と同様の効果を達成する� �とができる。

 補正フィルター9は、図62に示すように、� ��軸AXを挟んでX方向に間隔を隔てた一対の面� ��源20a,20bに対応して配置された一対の補正領 域91および92を有していてもよい。以下、説� �を簡単にするために、一対の補正領域91と92� ��は、互いに同じ構成を有し、光軸AXを通りZ� ��向に延びる軸線に関して対称に配置されて� ��るものとする。

 補正フィルター9は、図63に示すように、� ��軸AXに沿って所定の厚さを有する光透過性� �基板の形態を有する。具体的には、補正フ� �ルター9は、例えば石英または蛍石のような� ��学材料により形成された平行平面板の形態� ��有する。補正フィルター9の光の入射側(光� �側)の面9aにおける各補正領域91,92内には、例 えばクロムや酸化クロム等からなる円形状の 遮光性ドット9aaが所定の分布にしたがって形 成されている。一方、補正フィルター9の光� �射出側(マスク側)の面9bにおける各補正領域9 1,92内には、例えばクロムや酸化クロム等か� �なる円形状の遮光性ドット9bbが、円形状の� �光性ドット9aaに一対一対応するように分布� �成されている。なお、図64に、補正フィルタ ー9における各補正領域91,92内に形成されてい る遮光性ドット91bb(9bb),92bb(9bb)の分布の一例� �示す。

 以下、説明の理解を容易にするために、� ��正フィルター9は、その入射面9aおよび射出� ��9bが光軸AXに対して垂直になるように配置さ れているものとする。また、円形状の遮光性 ドット9aaの中心と円形状の遮光性ドット9bbの 中心とを結ぶ線分は、光軸AXに平行であるも� ��とする。また、円形状の遮光性ドット9bbの� ��径は、円形状の遮光性ドット9aaの外径より� ��大きいものとする。すなわち、円形状の遮� ��性ドット9bbの領域は、円形状の遮光性ドッ� ��9aaの領域を包含するような大きさを有する� ��のとする。

 この場合、1つの円形状の遮光性ドット9aa と円形状の遮光性ドット9bbとの組み合わせか らなる単位減光領域に対して光軸AXに平行な� ��が入射すると、各補正領域91,92の直後(補正� ��ィルター9の直後)であって射出面9bに平行な 面において、図65Aに示すように、円形状の遮 光性ドット9aaにより遮光(減光を含む広い概� �)された領域90aaと、円形状の遮光性ドット9bb により遮光された領域90bbとは重なり合う。� �なわち、補正フィルター9の直後において、� ��形状の遮光領域90aaと円形状の遮光領域90bb� �は、円形状の遮光領域90bbと同じ外径を有す� ��円形状の遮光領域を形成する。

 円形状の遮光性ドット9aaと円形状の遮光� ��ドット9bbとからなる単位減光領域に入射す� ��光の光軸AXに対する角度が例えばYZ平面に沿 って0度から単調に増大すると、円形状の遮� �領域90aaがZ方向に移動し、やがて図65Bに示す ように円形状の遮光領域90aaの外縁が円形状� �遮光領域90bbの外縁に接する状態になる。光� ��AXに対する入射光の角度がYZ平面に沿ってさ らに単調に増大すると、円形状の遮光領域90a aと円形状の遮光領域90bbとの重なり合う領域� ��単調に減少し、やがて図65Cに示すように円� ��状の遮光領域90aaが円形状の遮光領域90bbの� �側へ完全に出てしまう。

 本実施形態では、4極状の瞳強度分布20か� ��の補正フィルター9への光のYZ平面に沿った� ��大入射角度が、図65Cに示すように円形状の� ��光領域90aaが円形状の遮光領域90bbの外側へ� �全に出る直前の光の入射角度θm以下になる� �うに構成されているものとする。この場合� �円形状の遮光性ドット9aaと円形状の遮光性� �ット9bbとからなる単位減光領域は、光の入� �角度θの大きさ(絶対値)が所定値(図65Bに示す ように円形状の遮光領域90aaの外縁が円形状� �遮光領域90bbの外縁に接するようになるとき� ��光の入射角度の大きさ)θcに達するまでは減 光率が一定で、光の入射角度の大きさが所定 値θcを超えて大きくなるにつれて減光率が単 調に増大する減光作用を発揮することになる 。

 別の表現をすれば、円形状の遮光性ドッ� ��(第1減光領域)9aaおよび円形状の遮光性(第2� �光領域)ドット9bbは、補正フィルター9の入射 面9aおよび射出面を通過する光に対して、入� ��面9aへの光の入射角度θの変化(例えば負の� �から正の値への変化)にしたがって減光率が� ��調に減少し、ほぼ一定の減光率を維持した� ��に単調に増大する減光率特性を与える。す� ��わち、遮光性ドット9aaと9bbとからなる単位� ��光領域が所定の分布にしたがって複数形成� ��れた補正フィルター9は、図66に示すように� ��補正フィルター9に対する光の入射角度θの� ��きさがθc以下のときには減光率が一定で且� ��光の入射角度θの大きさがθcよりも大きく� �るにつれて減光率が増大する減光率特性を� �する。

 図62を参照して上述したように、補正フ� �ルター9は、光軸AXを挟んでX方向に間隔を隔� ��た一対の面光源20a,20bに対応して配置された 一対の補正領域91および92を有する。すなわ� �、補正領域91は面光源20aからの光に作用する ように配置され、補正領域92は面光源20bから� ��光に作用するように配置されている。した� ��って、4極状の瞳強度分布20のうち、面光源2 0aからの光は補正領域91を通過し、面光源20b� �らの光は補正領域92を通過するが、面光源20c ,20dからの光は補正フィルター9の作用を受け� ��い。

 この場合、図67に示すように、ウェハW上� ��静止露光領域ER内の中心点P1に達する光、す なわちマスクブラインド11の開口部の中心点P 1’に達する光は、補正フィルター9に対して� ��射角度0で入射する。換言すれば、中心点P1� ��関する瞳強度分布21の面光源21aおよび21bか� �の光は、入射角度0で一対の補正領域91およ� �92に入射する。一方、図68に示すように、ウ� ��ハW上の静止露光領域ER内の周辺点P2,P3に達� �る光、すなわちマスクブラインド11の開口部 の周辺点P2’,P3’に達する光は、補正フィル� ��ー9に対して比較的大きい入射角度±θで入� �する。換言すれば、周辺点P2,P3に関する瞳強 度分布22の面光源22aおよび22bからの光は、入� ��角度±θで一対の一対の補正領域91および92� �それぞれ入射する。

 中心点P1に関する瞳強度分布21のうち、面 光源21aおよび21bからの光は、補正フィルター 9の減光作用を受けるものの、その光強度の� �下は比較的小さい。面光源21cおよび21dから� �光は、補正フィルター9の減光作用を受けな� ��ため、その光強度は変化しない。その結果� ��中心点P1に関する瞳強度分布21は、図69に示� ��ように、補正フィルター9の減光作用を受け ても、元の分布21とほぼ同じ性状の瞳強度分� ��21’に調整されるだけである。すなわち、� �正フィルター9により調整された瞳強度分布2 1’においても、Z方向に間隔を隔てた面光源2 1c,21dの光強度の方がX方向に間隔を隔てた面� �源21a’,21b’の光強度よりも大きい性状は維� ��される。

 一方、周辺点P2、P3に関する瞳強度分布22� ��うち、面光源22aおよび22bからの光は、補正� ��ィルター9の減光作用を受けて、その光強度 は比較的大きく低下する。面光源22cおよび22d からの光は、補正フィルター9の減光作用を� �けないため、その光強度は変化しない。そ� �結果、周辺点P2、P3に関する瞳強度分布22は� �図70に示すように、補正フィルター9の減光� �用により、元の分布22とは異なる性状の瞳強 度分布22’に調整される。すなわち、補正フ� ��ルター9により調整された瞳強度分布22’で� ��、Z方向に間隔を隔てた面光源22c,22dの光強� �の方がX方向に間隔を隔てた面光源22a’,22b’ の光強度よりも大きい性状に変化する。

 こうして、補正フィルター9の減光作用に より、周辺点P2、P3に関する瞳強度分布22は、 中心点P1に関する瞳強度分布21’とほぼ同じ� �状の分布22’に調整される。同様に、中心点 P1と周辺点P2、P3との間でY方向に沿って並ん� �各点に関する瞳強度分布、ひいてはウェハW� ��の静止露光領域ER内の各点に関する瞳強度� �布も、中心点P1に関する瞳強度分布21’とほ� ��同じ性状の分布に調整される。換言すれば� ��補正フィルター9の減光作用により、ウェハ W上の静止露光領域ER内の各点に関する瞳強度 分布は互いにほぼ同じ性状の分布に調整され る。さらに別の表現をすれば、補正フィルタ ー9は、各点に関する瞳強度分布を互いにほ� �同じ性状の分布に調整するために必要な所� �の減光率特性を有する。

 以上のように、本実施形態の補正フィル� ��ー9では、平行平面板の形態を有する光透過 性の基板の入射面に複数の円形状の遮光性ド ット9aaが所定の分布にしたがって形成され、 基板の射出面には複数の円形状の遮光性ドッ ト9aaと一対一対応するように複数の円形状の 遮光性ドット9bbが形成されている。そして、 円形状の遮光性ドット9bbの領域は、円形状の 遮光性ドット9aaの領域を包含するような大き さを有する。したがって、円形状の遮光性ド ット9aaと円形状の遮光性ドット9bbとからなる 単位減光領域は、いわゆる視差の効果により 、光の入射角度の変化にしたがって減光率が 単調に減少し、ほぼ一定の減光率を維持した 後に単調に増大する減光作用を発揮する。

 その結果、遮光性ドット9aaと9bbとからな� ��単位減光領域が複数形成された補正フィル� ��ー9は、光の入射角度の変化にしたがって減 光率が単調に減少し、ほぼ一定の減光率を維 持した後に単調に増大する減光率特性を有す る。また、補正フィルター9は、照明瞳の近� �の位置、すなわち被照射面であるマスクM(ま たはウェハW)における光の位置情報が光の角� ��情報に変換される位置に配置されている。� ��たがって、本実施形態の補正フィルター9の 減光作用により、被照射面上の各点に関する 瞳強度分布をそれぞれ独立的に調整すること ができ、ひいては各点に関する瞳強度分布を 互いにほぼ同じ性状の分布に調整することが 可能である。

 また、本実施形態の照明光学系(2~12)では� ��所要の減光率特性を有する一対の補正領域9 1および92を備え、ウェハW上の静止露光領域ER 内の各点に関する瞳強度分布をそれぞれ独立 的に調整する補正フィルター9と、光の入射� �置に応じて変化する所要の透過率特性を有� �、各点に関する瞳強度分布を一律に調整す� �濃度フィルター6との協働作用により、各点� ��関する瞳強度分布をそれぞれほぼ均一に調� ��することができる。

 したがって、本実施形態の露光装置(2~WS)� ��は、ウェハW上の静止露光領域ER内の各点で� ��瞳強度分布をそれぞれほぼ均一に調整する� ��明光学系(2~12)を用いて、マスクMの微細パタ ーンに応じた適切な照明条件のもとで良好な 露光を行うことができ、ひいてはマスクMの� �細パターンを露光領域の全体に亘って所望� �線幅でウェハW上に忠実に転写することがで� ��る。

 本実施形態において、ウェハ(被照射面)W� ��の光量分布が、例えば補正フィルター9の減 光作用(調整作用)の影響を受けることが考え� ��れる。この場合、上述のように、必要に応� ��て、公知の構成を有する光量分布調整部の� ��用により、静止露光領域ER内の照度分布ま� �は静止露光領域(照明領域)ERの形状を変更す� ��ことができる。

 なお、上述の実施形態では、図63に示す� �定の形態にしたがって、光軸AXに対して垂直 に配置された平行平面板の形態を有する補正 フィルター9の入射面に第1減光領域としての� ��形状の遮光性ドット9aaが分布形成され、そ� ��射出面に第2減光領域としての円形状の遮光 性ドット9bbが分布形成されている。しかしな がら、これに限定されることなく、補正フィ ルター9の具体的な構成については、様々な� �態が可能である。例えば、補正フィルター9� ��構成する基板の形態、姿勢、第1減光領域お よび第2減光領域の数、形状、形態、第1減光� ��域と第2減光領域との大小関係、位置関係な どについて、様々な形態が可能である。たと えば、単位減光領域における遮光性ドット9aa と遮光性ドット9bbとの組み合わせは、1個対1� ��でも良いし、1個対複数個であっても良い。 また、遮光性ドットの対9aa,9bb(単位減光領域) は、各補正領域91,92内に1組以上存在していれ ば良い。

 一般に、少なくとも1つの所定形状(円形� �を含む適当な形状)の第1減光領域と、これに 対応する少なくとも1つの所定形状の第2減光� ��域との組み合わせにより、所要の減光作用� ��発揮することができる。また、入射面に形� ��される第1減光領域が射出面に形成される第 2減光領域を包含するような大きさを有する� �合にも、同様の減光作用を発揮することが� �きる。また、一対の補正領域91および92をそ� ��ぞれ別の光透過性基板上に形成したり、補� ��フィルター9の本体を構成する光透過性の基 板として、例えば少なくとも一方の面が曲率 を有するような基板を用いたりすることもで きる。

 また、上述の実施形態では、円形状の遮� ��性ドット9aaと円形状の遮光性ドット9bbとの� ��み合わせにより、図66に示すように入射角� �0に関して対称な減光率特性を実現している� ��しかしながら、例えば図63に示す構成にお� �て、円形状の遮光性ドット9aaの中心に対し� �円形状の遮光性ドット9bbの中心をZ方向に偏� ��させて形成することにより、図71に示すよ� �に入射角度0に関して非対称な減光率特性、� ��なわち対称軸が入射角度0から所定の角度分 だけ位置ずれした減光率特性を実現すること ができる。このことは、中心が互いに偏心し た円形状の遮光性ドット9aaと円形状の遮光性 ドット9bbとの組み合わせからなる単位減光領 域を混在させることにより、補正フィルター 9の減光率特性の変更に関する自由度が向上� �ることを意味している。ちなみに、例えば� �62に示す構成において各補正領域91,92(ひいて は補正フィルター9)をX軸廻りに回転させて姿 勢を変更することにより、補正フィルター9� �減光率特性を入射角度0に関して非対称に変� ��することもできる。

 また、例えば図72に示すような遮光性ド� �ト9aaと遮光性ドット9bcとの組み合わせを混� �させることにより、補正フィルター9の減光� ��特性の変更に関する自由度を向上させるこ� ��もできる。図72では、例えば円形状の遮光� �ドット9aaの中心と円形状の遮光性ドット9bc� �中心とを結ぶ線分は光軸AXに平行であり、円 形状の遮光性ドット9aaの外径と円形状の遮光 性ドット9bcの外径とは等しい。すなわち、円 形状の遮光性ドット9aaと円形状の遮光性ドッ ト9bcとは、光軸AXの方向から見て互いに重な� ��合っている。

 この場合、円形状の遮光性ドット9aaと円� ��状の遮光性ドット9bcとの組み合わせからな� ��単位減光領域に対して光軸AXに平行な光が� �射すると、補正フィルター9の直後であって� ��出面9bに平行な面において、図73Aに示すよ� �に、円形状の遮光性ドット9aaにより遮光(減� ��を含む広い概念)された領域93aaと、円形状� �遮光性ドット9bcにより遮光された領域93bcと� ��互いに重なり合う。すなわち、補正フィル� ��ー9の直後において、円形状の遮光領域93aa� �93bcとは、円形状の遮光領域93aaの1個分の面� �を有する遮光領域を形成する。

 円形状の遮光性ドット9aaと円形状の遮光� ��ドット9bcとからなる単位減光領域に入射す� ��光の光軸AXに対する角度がYZ平面に沿って0� �から単調に増大すると、遮光領域93aaがZ方向 に移動して遮光領域93bcと重なり合う領域が� �調に減少し、やがて図73Bに示すように遮光� �域93aaが遮光領域93bcと全く重なり合わなくな る。この状態では、円形状の遮光領域93aaと93 bcとが、遮光領域93aaの2個分の面積を有する� �光領域を形成する。こうして、円形状の遮� �性ドット9aaと円形状の遮光性ドット9bcとか� �なる単位減光領域は、図74に示すように、光 の入射角度が大きくなるにつれて減光率が増 大する減光作用を発揮することになる。

 なお、上述の説明では、補正フィルター9 の入射面9aに形成される第1減光領域および射 出面9bに形成される第2減光領域が、例えばク ロムや酸化クロム等からなる遮光性ドット9aa および9bbにより、入射光を遮る遮光領域とし て形成されている。しかしながら、これに限 定されることなく、減光領域については、遮 光領域の形態以外の形態も可能である。例え ば、第1減光領域および第2減光領域のうちの� ��なくとも一方を、入射光を散乱させる散乱� ��域として、あるいは入射光を回折させる回� ��領域として形成することも可能である。一� ��に、光透過性の基板の所要領域に粗面化加� ��を施すことにより散乱領域が形成され、所� ��領域に回折面形成加工を施すことにより回� ��領域が形成される。

 また、上述の説明では、マイクロフライ� ��イレンズ8の後側焦点面またはその近傍の照 明瞳に形成される瞳強度分布20の形成面より� ��後側(マスク側)に、補正フィルター9を配置� ��ている。しかしながら、これに限定される� ��となく、瞳強度分布20の形成面の位置、ま� �はその前側(光源側)に、補正フィルター9を� �置することもできる。また、マイクロフラ� �アイレンズ8よりも後側の別の照明瞳の位置� ��たはその近傍、例えば結像光学系12の前側� �ンズ群12aと後側レンズ群12bとの間の照明瞳� �位置またはその近傍に、補正フィルター9を� ��置することもできる。

 一般的に、照明瞳に形成される瞳強度分� ��を補正する本発明の補正フィルターは、照� ��瞳の前側に隣接するパワーを有する光学素� ��と当該照明瞳の後側に隣接するパワーを有� ��る光学素子との間の照明瞳空間に位置する� ��1面に形成された第1減光領域と、照明瞳空� �において第1面よりも後側に位置する第2面に 第1減光領域に対応して形成された第2減光領� ��とを備えている。そして、第1減光領域およ び第2減光領域は、第1面および第2面を通過す る光に対して、第1面への光の入射角度の変� �にしたがって減光率が単調に減少し、ほぼ� �定の減光率を維持した後に単調に増大する� �光率特性を与えるように構成されている。� �お、「照明瞳空間」内には、パワーを持た� �い平行平面板や平面鏡が存在していても良� �。

 すなわち、本発明の補正フィルターは、� ��透過性の基板の形態に限定されることなく� ��例えば所定の断面を有する遮光部材の形態� ��あってもよい。以下、図75~図77を参照して� �補正フィルターが遮光部材の形態を有する� �形例を説明する。この変形例にかかる補正� �ィルターは、図75に示すように、光軸AXを挟� ��でX方向に間隔を隔てた一対の面光源20a,20b� �対応するようにX方向に沿って延びる遮光部� ��95を備えている。遮光部材95は、図76に示す� ��うに、例えば台形状の断面を有し、照明瞳� ��面(XZ平面)に平行に延びるように配置されて いる。以下、説明を簡単にするために、遮光 部材95は、その前側(光源側)の側面95aおよび� �側(マスク側)の側面95bがXZ平面に平行になる� ��うに配置されているものとする。

 したがって、4極状の瞳強度分布20のうち� ��面光源20aおよび20bからの光は遮光部材95の� �用を受けるが、面光源20cおよび20dからの光� �遮光部材95の作用を受けない。この場合、図 76に示すように、ウェハW上の静止露光領域ER� ��の中心点P1に達する光、すなわちマスクブ� �インド11の開口部の中心点P1’に達する光は� ��遮光部材95の側面95aに対して入射角度0で入� ��するので、遮光部材95により遮られる光の� �は比較的少ない。換言すれば、中心点P1に関 する瞳強度分布21の面光源21aおよび21bからの� ��の遮光部材95による減光率は比較的小さい� �

 一方、図77に示すように、ウェハW上の静� ��露光領域ER内の周辺点P2,P3に達する光、すな わちマスクブラインド11の開口部の周辺点P2� �,P3’に達する光は、遮光部材95の側面95aに対 して比較的大きい入射角度±θで入射するた� �、遮光部材95により遮られる光の量は比較的 多い。換言すれば、周辺点P2,P3に関する瞳強� ��分布22の面光源22aおよび22bからの光の遮光� �材95による減光率は、入射角度±θの絶対値� �大きさに応じて比較的大きな値になる。

 図75の変形例の場合、遮光部材95の前側の 側面95aが、上述の実施形態における第1減光� �域としての円形状の遮光性ドット9aaに対応� �る機能を果たし、遮光部材95の後側の側面95b が、上述の実施形態における第2減光領域と� �ての円形状の遮光性ドット9bbに対応する機� �を果たすことになる。その結果、遮光部材95 からなる補正フィルターは、上述の実施形態 の場合と同様に、図66に示すような態様にし� ��がって減光率が変化する減光率特性を有す� ��。なお、補正フィルターを構成する遮光部� ��の数、断面形状、外形形状、配置などにつ� ��ては、様々な形態が可能である。たとえば� ��遮光部材95の断面形状は台形には限定され� �T字状であっても良い。また、台形の側面95a, 95bおよびこれらの側面95a,95bと交差する側面� �うちの少なくとも1つの側面は非平面(曲面)� �あっても良い。

 補正フィルター9は、図78及び図79に示す� �うに、複数のフィルター(基板)91,92を光軸方� ��に配列したものであってもよい。また、一� ��の基板からなる2段構成に限定されることな く、3つの基板により補正フィルターを構成� �る3段構成も可能であり、基板の数について� ��様々な形態が可能である。また、図78,図79� �は、補正フィルター9を構成する光透過性の� ��板91,92として、平行平面板を用いている。� �かしながら、平行平面板に限定されること� �く、例えば少なくとも一方の面が曲率を有� �るような基板を用いて、本発明の補正フィ� �ターを構成することもできる。

 また、図78,図79では、補正フィルター9を� ��成する光透過性の基板91と92とが互いに隣接 するように配置されている。しかしながら、 補正フィルターを構成する複数の基板の配置 については、様々な形態が可能である。また 、図78,図79では、複数の単位減光領域(第1単� �減光領域と第2単位減光領域との組み合わせ) を補正フィルター9に分布形成しているが、� �合によっては1つの単位減光領域により同様� ��作用効果を得ることもできる。

 ところで、図80に示すように、例えばピ� �チの比較的小さいパターンの転写に際して� �較的外径の大きい(照明NAの比較的大きい)4極 状の瞳強度分布24a~24dを形成し、ピッチの比� �的大きいパターンの転写に際して比較的外� �の小さい(照明NAの比較的小さい)4極状の瞳強 度分布25a~25dを形成することがある。この場� �、一対の面光源24aおよび24bに対向して配置� �れるフィルター領域9aおよび9bの領域におい� ��光軸AX方向に比較的大きい間隔を隔てた一� �の遮光ドット54と55とからなる単位減光領域� ��、光軸AX方向に見て互いに重なり合った一� �の単位減光領域を多く含み、一対の面光源25 aおよび25bに対向して配置されるフィルター� �域9aおよび9bの領域において光軸AX方向に比� �的小さい間隔を隔てた一対の遮光ドット54と 55とからなる単位減光領域を多く含むように� ��成すればよい。

(第3実施形態)
 本発明の第3実施形態を、添付図面に基づい て説明する。図81は、本発明の第3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81において、感光性基板であるウェハW の露光面(転写面)の法線方向に沿ってZ軸を、 ウェハWの露光面内において図81の紙面に平行 な方向にY軸を、ウェハWの露光面内において� ��81の紙面に垂直な方向にX軸をそれぞれ設定� ��ている。第3実施形態に係る露光装置では、 フィン部材9を用いない点、マイクロフライ� �イレンズ8の代わりにシリンドリカルマイク� ��フライアイレンズ109を用いる点で、第1実施 形態に係る露光装置と異なる。

 第3実施形態に係る露光装置では、アフォ ーカルレンズ4を介した光は、ズームレンズ7� ��介して、オプティカルインテグレータとし� ��のシリンドリカルマイクロフライアイレン� ��109に入射する。シリンドリカルマイクロフ� ��イアイレンズ109は、図82に示すように、光� �側に配置された第1フライアイ部材(第1光学� �材)109aとマスク側に配置された第2フライア� �部材(第2光学部材)109bとにより構成されてい� ��。

 第1フライアイ部材109aの光源側(入射側)の 面および第2フライアイ部材109bの光源側の面� ��は、X方向に並んで配列された複数の円筒面 形状の屈折面(シリンドリカルレンズ群)109aa� �よび109baがそれぞれピッチpxで形成されてい� ��。第1フライアイ部材109aのマスク側(射出側) の面および第2フライアイ部材109bのマスク側� ��面には、Z方向に並んで配列された複数の円 筒面形状の屈折面(シリンドリカルレンズ群)1 09abおよび109bbがそれぞれピッチpz(pz>px)で形 成されている。

 シリンドリカルマイクロフライアイレン� ��109のX方向に関する屈折作用(すなわちXY平面 に関する屈折作用)に着目すると、光軸AXに沿 って入射した平行光束は、第1フライアイ部� �109aの光源側に形成された一群の屈折面109aa� �よってX方向に沿ってピッチpxで波面分割さ� �、その屈折面で集光作用を受けた後、第2フ� ��イアイ部材109bの光源側に形成された一群の 屈折面109ba中の対応する屈折面で集光作用を� ��け、シリンドリカルマイクロフライアイレ� ��ズ109の後側焦点面上に集光する。

 シリンドリカルマイクロフライアイレン� ��109のZ方向に関する屈折作用(すなわちYZ平面 に関する屈折作用)に着目すると、光軸AXに沿 って入射した平行光束は、第1フライアイ部� �109aのマスク側に形成された一群の屈折面109a bによってZ方向に沿ってピッチpzで波面分割� �れ、その屈折面で集光作用を受けた後、第2� ��ライアイ部材109bのマスク側に形成された一 群の屈折面109bb中の対応する屈折面で集光作� ��を受け、シリンドリカルマイクロフライア� ��レンズ109の後側焦点面上に集光する。

 このように、シリンドリカルマイクロフ� ��イアイレンズ109は、シリンドリカルレンズ� ��が両側面に配置された第1フライアイ部材109 aと第2フライアイ部材109bとにより構成されて いるが、X方向にpxのサイズを有しZ方向にpzの サイズを有する多数の矩形状の微小屈折面(� �位波面分割面)が縦横に且つ稠密に一体形成� ��れたマイクロフライアイレンズと同様の光� ��的機能を発揮する。シリンドリカルマイク� ��フライアイレンズ109では、微小屈折面の面� ��状のばらつきに起因する歪曲収差の変化を� ��さく抑え、たとえばエッチング加工により� ��体的に形成される多数の微小屈折面の製造� ��差が照度分布に与える影響を小さく抑える� ��とができる。

 所定面5の位置はズームレンズ7の前側焦� �位置またはその近傍に配置され、シリンド� �カルマイクロフライアイレンズ109の入射面(� ��なわち第1フライアイ部材109aの入射面)はズ� ��ムレンズ7の後側焦点位置またはその近傍に 配置されている。換言すると、ズームレンズ 7は、所定面5とシリンドリカルマイクロフラ� ��アイレンズ109の入射面とを実質的にフーリ� ��変換の関係に配置し、ひいてはアフォーカ� ��レンズ4の瞳面とシリンドリカルマイクロフ ライアイレンズ109の入射面とを光学的にほぼ 共役に配置している。

 したがって、シリンドリカルマイクロフ� ��イアイレンズ109の入射面上には、アフォー� ��ルレンズ4の瞳面と同様に、たとえば光軸AX� ��中心とした輪帯状の照野が形成される。こ� ��輪帯状の照野の全体形状は、ズームレンズ7 の焦点距離に依存して相似的に変化する。シ リンドリカルマイクロフライアイレンズ109の 各単位波面分割面は、上述したように、Z方� �に沿って長辺を有し且つX方向に沿って短辺� ��有する矩形状であって、マスクM上において 形成すべき照明領域の形状(ひいてはウェハW� ��において形成すべき露光領域の形状)と相似 な矩形状である。

 シリンドリカルマイクロフライアイレン� ��109に入射した光束は二次元的に分割され、� ��の後側焦点面またはその近傍の位置(ひいて は照明瞳の位置)には、シリンドリカルマイ� �ロフライアイレンズ109の入射面に形成され� �照野とほぼ同じ光強度分布を有する二次光� �、すなわち光軸AXを中心とした輪帯状の実質 的な面光源からなる二次光源(瞳強度分布)が� ��成される。

 シリンドリカルマイクロフライアイレン� ��109の後側焦点面またはその近傍には、必要� ��応じて、輪帯状の二次光源に対応した輪帯� ��の開口部(光透過部)を有する照明開口絞り(� ��図示)が配置されている。照明開口絞りは、 照明光路に対して挿脱自在に構成され、且つ 大きさおよび形状の異なる開口部を有する複 数の開口絞りと切り換え可能に構成されてい る。開口絞りの切り換え方式として、たとえ ば周知のターレット方式やスライド方式など を用いることができる。照明開口絞りは、後 述する投影光学系PLの入射瞳面と光学的にほ� ��共役な位置に配置され、二次光源の照明に� ��与する範囲を規定する。

 シリンドリカルマイクロフライアイレン� ��109を経た光は、コンデンサー光学系10を介� �て、マスクブラインド11を重畳的に照明する 。こうして、照明視野絞りとしてのマスクブ ラインド11には、シリンドリカルマイクロフ� ��イアイレンズ109の単位波面分割面の形状と� ��点距離とに応じた矩形状の照野が形成され� ��。マスクブラインド11の矩形状の開口部(光� ��過部)を経た光は、前側レンズ群12aと後側レ ンズ群12bとからなる結像光学系12を介して、� ��定のパターンが形成されたマスクMを重畳的 に照明する。すなわち、結像光学系12は、マ� ��クブラインド11の矩形状開口部の像をマス� �M上に形成することになる。

 マスクステージMS上に保持されたマスクM� ��は転写すべきパターンが形成されており、� ��ターン領域全体のうちY方向に沿って長辺を 有し且つX方向に沿って短辺を有する矩形状(� ��リット状)のパターン領域が照明される。マ スクMのパターン領域を透過した光は、投影� �学系PLを介して、ウェハステージWS上に保持� ��れたウェハ(感光性基板)W上にマスクパター� ��の像を形成する。すなわち、マスクM上での 矩形状の照明領域に光学的に対応するように 、ウェハW上においてもY方向に沿って長辺を� ��し且つX方向に沿って短辺を有する矩形状の 静止露光領域(実効露光領域)にパターン像が� ��成される。

 こうして、いわゆるステップ・アンド・� ��キャン方式にしたがって、投影光学系PLの� �軸AXと直交する平面(XY平面)内において、X方� ��(走査方向)に沿ってマスクステージMSとウェ ハステージWSとを、ひいてはマスクMとウェハ Wとを同期的に移動(走査)させることにより、 ウェハW上には静止露光領域のY方向寸法に等� ��い幅を有し且つウェハWの走査量(移動量)に� ��じた長さを有するショット領域(露光領域)� �対してマスクパターンが走査露光される。

 本実施形態では、上述したように、シリ� ��ドリカルマイクロフライアイレンズ109によ� ��形成される二次光源を光源として、照明光� ��系(2~12)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� �と光学的に共役であり、二次光源の形成面� �照明光学系(2~12)の照明瞳面と呼ぶことがで� �る。典型的には、照明瞳面に対して被照射� �(マスクMが配置される面、または投影光学系 PLを含めて照明光学系と考える場合にはウェ� ��Wが配置される面)が光学的なフーリエ変換� �となる。

 なお、瞳強度分布とは、照明光学系(2~12)� ��照明瞳面または当該照明瞳面と光学的に共� ��な面における光強度分布(輝度分布)である� �シリンドリカルマイクロフライアイレンズ10 9による波面分割数が比較的大きい場合、シ� �ンドリカルマイクロフライアイレンズ109の� �射面に形成される大局的な光強度分布と、� �次光源全体の大局的な光強度分布(瞳強度分� ��)とが高い相関を示す。このため、シリンド リカルマイクロフライアイレンズ109の入射面 および当該入射面と光学的に共役な面におけ る光強度分布についても瞳強度分布と称する ことができる。図81の構成において、回折光� ��素子3、アフォーカルレンズ4、ズームレン� �7、およびシリンドリカルマイクロフライア� ��レンズ109は、シリンドリカルマイクロフラ� ��アイレンズ109よりも後側の照明瞳に瞳強度� ��布を形成する分布形成光学系を構成してい� ��。

 輪帯照明用の回折光学素子3に代えて、複 数極照明(2極照明、4極照明、8極照明など)用� ��回折光学素子(不図示)を照明光路中に設定� �ることによって、複数極照明を行うことが� �きる。複数極照明用の回折光学素子は、矩� �状の断面を有する平行光束が入射した場合� �、ファーフィールドに複数極状(2極状、4極� �、8極状など)の光強度分布を形成する機能を 有する。したがって、複数極照明用の回折光 学素子を介した光束は、シリンドリカルマイ クロフライアイレンズ109の入射面に、たとえ ば光軸AXを中心とした複数の所定形状(円弧状 、円形状など)の照野からなる複数極状の照� �を形成する。その結果、シリンドリカルマ� �クロフライアイレンズ109の後側焦点面また� �その近傍にも、その入射面に形成された照� �と同じ複数極状の二次光源が形成される。

 また、輪帯照明用の回折光学素子3に代え て、円形照明用の回折光学素子(不図示)を照� ��光路中に設定することによって、通常の円� ��照明を行うことができる。円形照明用の回� ��光学素子は、矩形状の断面を有する平行光� ��が入射した場合に、ファーフィールドに円� ��状の光強度分布を形成する機能を有する。� ��たがって、円形照明用の回折光学素子を介� ��た光束は、シリンドリカルマイクロフライ� ��イレンズ109の入射面に、たとえば光軸AXを� �心とした円形状の照野を形成する。その結� �、シリンドリカルマイクロフライアイレン� �109の後側焦点面またはその近傍にも、その� �射面に形成された照野と同じ円形状の二次� �源が形成される。また、輪帯照明用の回折� �学素子3に代えて、適当な特性を有する回折� ��学素子(不図示)を照明光路中に設定するこ� �によって、様々な形態の変形照明を行うこ� �ができる。回折光学素子3の切り換え方式と� ��て、たとえば周知のターレット方式やスラ� ��ド方式などを用いることができる。

 以下の説明では、本実施形態の作用効果� ��理解を容易にするために、シリンドリカル� ��イクロフライアイレンズ109の後側焦点面ま� ��はその近傍の照明瞳には、図83に示すよう� �4つの円弧状の実質的な面光源(以下、単に「 面光源」という)20a,20b,20cおよび20dからなる4� �状の瞳強度分布(二次光源)20が形成されるも� ��とする。また、以下の説明において単に「� ��明瞳」という場合には、シリンドリカルマ� ��クロフライアイレンズ109の後側焦点面また� ��その近傍の照明瞳を指すものとする。

 図83を参照すると、照明瞳に形成される4� ��状の瞳強度分布20は、光軸AXを挟んでX方向� �間隔を隔てた面光源20aおよび20bと、光軸AXを 挟んでZ方向に間隔を隔てた一対の円弧状の� �質的な面光源20cおよび20dとを有する。なお� �照明瞳におけるX方向はシリンドリカルマイ� ��ロフライアイレンズ109の矩形状の単位波面� ��割面の短辺方向であって、ウェハWの走査方 向に対応している。また、照明瞳におけるZ� �向は、シリンドリカルマイクロフライアイ� �ンズ109の矩形状の単位波面分割面の長辺方� �であって、ウェハWの走査方向と直交する走� ��直交方向(ウェハW上におけるY方向)に対応し ている。

 ウェハW上には、図83に示すように、Y方向 に沿って長辺を有し且つX方向に沿って短辺� �有する矩形状の静止露光領域ERが形成され、 この静止露光領域ERに対応するように、マス� ��M上には矩形状の照明領域(不図示)が形成さ� ��る。

 具体的には、図84に示すように、静止露� �領域ER内の中心点P1に入射する光が形成する4 極状の瞳強度分布21の場合、Z方向に間隔を隔 てた面光源21cおよび21dの光強度の方が、X方� �に間隔を隔てた面光源21aおよび21bの光強度� �りも大きくなる傾向がある。一方、図85に示 すように、静止露光領域ER内の中心点P1からY� ��向に間隔を隔てた周辺の点P2,P3に入射する� �が形成する4極状の瞳強度分布22の場合、Z方� ��に間隔を隔てた面光源22cおよび22dの光強度� ��方が、X方向に間隔を隔てた面光源22aおよび 22bの光強度よりも小さくなる傾向がある。

 一般に、照明瞳に形成される瞳強度分布� ��外形形状にかかわらず、ウェハW上の静止露 光領域ER内の中心点P1に関する瞳強度分布(中� ��点P1に入射する光が照明瞳に形成する瞳強� �分布)のZ方向に沿った光強度分布は、図86Aに 示すように、中央において最も小さく周辺に 向かって増大する凹曲線状の分布を有する。 一方、ウェハW上の静止露光領域ER内の周辺点 P2,P3に関する瞳強度分布のZ方向に沿った光強 度分布は、図86Bに示すように、中央において 最も大きく周辺に向かって減少する凸曲線状 の分布を有する。

 そして、瞳強度分布のZ方向に沿った光強 度分布は、静止露光領域ER内のX方向(走査方� �)に沿った入射点の位置にはあまり依存しな� ��が、静止露光領域ER内のY方向(走査直交方向 )に沿った入射点の位置に依存して変化する� �向がある。このように、ウェハW上の静止露� ��領域ER内の各点に関する瞳強度分布(各点に� ��射する光が照明瞳に形成する瞳強度分布)が それぞれほぼ均一でない場合、ウェハW上の� �置毎にパターンの線幅がばらついて、マス� �Mの微細パターンを露光領域の全体に亘って� ��望の線幅でウェハW上に忠実に転写すること ができない。

 本実施形態では、上述したように、アフ� ��ーカルレンズ4の瞳位置またはその近傍に、 光の入射位置に応じて透過率の異なる透過率 分布を有する濃度フィルター6が配置されて� �る。また、アフォーカルレンズ4の瞳位置は� ��その後側レンズ群4bとズームレンズ7とによ� ��、シリンドリカルマイクロフライアイレン� ��109の入射面と光学的に共役である。したが� ��て、濃度フィルター6の作用により、シリン ドリカルマイクロフライアイレンズ109の入射 面に形成される光強度分布が調整(補正)され� ��ひいてはシリンドリカルマイクロフライア� ��レンズ109の後側焦点面またはその近傍の照� ��瞳に形成される瞳強度分布も調整される。

 ただし、濃度フィルター6は、ウェハW上� �静止露光領域ER内の各点に関する瞳強度分布 を、各点の位置に依存することなく一律に調 整する。その結果、濃度フィルター6の作用� �より、例えば中心点P1に関する4極状の瞳強� �分布21がほぼ均一になるように、ひいては各 面光源21a~21dの光強度が互いにほぼ等しくな� �ように調整することはできるが、その場合� �は周辺点P2、P3に関する4極状の瞳強度分布22� ��面光源22a,22bと面光源22c,22dとの光強度の差� �却って大きくなってしまう。

 すなわち、濃度フィルター6の作用により 、ウェハW上の静止露光領域ER内の各点に関す る瞳強度分布をそれぞれほぼ均一に調整する には、濃度フィルター6とは別の手段により� �各点に関する瞳強度分布を互いに同じ性状� �分布に調整する必要がある。具体的には、� �えば中心点P1に関する瞳強度分布21および周� ��点P2,P3に関する瞳強度分布22において、面光 源21a,21bと面光源21c,21dとの光強度の大小関係� ��面光源22a,22bと面光源22c,22dとの光強度の大� �関係とをほぼ同じ比率で一致させる必要が� �る。

 本実施形態では、中心点P1に関する瞳強� �分布の性状と周辺点P2,P3に関する瞳強度分布 の性状とをほぼ一致させるために、具体的に は周辺点P2,P3に関する瞳強度分布22において� �光源22a,22bの光強度の方が面光源22c,22dの光強 度よりも小さくなるように調整するために、 シリンドリカルマイクロフライアイレンズ109 に所要の減光特性を有する減光部を設けてい る。図87は、シリンドリカルマイクロフライ� ��イレンズに設けられた減光部の構成および� ��用を説明する図である。

 図87を参照すると、シリンドリカルマイ� �ロフライアイレンズ109を構成する一対のフ� �イアイ部材109aおよび109bのうち、後側(マス� �側)の第2フライアイ部材109bの射出側におい� �、Z方向に隣り合う2つの屈折面109bbの間に、X 方向に沿って直線状に延びるV字状の切削面10 9cが設けられている。V字状の切削面109cは、� �88に模式的に示すように、4極状の瞳強度分� �20においてX方向に間隔を隔てた一対の面光� �20aおよび20bに対応する領域に、X方向に沿っ� ��所要の数(図88では例示的に5つ)だけ形成さ� �ている。

 その結果、4極状の瞳強度分布20のうち、X 方向に間隔を隔てた面光源20aおよび20bを形成 する光はシリンドリカルマイクロフライアイ レンズ109を通過する際にV字状の切削面109cの� ��用を受けるが、Z方向に間隔を隔てた面光源 20cおよび20dを形成する光はV字状の切削面109c� ��作用を受けない。以下、図87を参照して、1� ��の屈折面109bbを介して面光源20a(または20b)を 構成する多数の小光源のうちの1つの小光源20 aa(または20ba)を形成する光線群に着目して、� ��光部としてのV字状の切削面109cの作用を説� �する。

 ウェハW上の静止露光領域ER内の中心点P1� �達する光線群L1は、屈折面109bbのZ方向に沿っ た中央領域を通過する。したがって、光線群 L1は、V字状の切削面109cの作用を受けること� �く、屈折面109bbの屈折作用を受けて、本来の 大きさ(光量)を有する小光源を照明瞳に形成� ��る。すなわち、光線群L1は、中心点P1に関す る瞳強度分布21の面光源21a(または21b)を構成� �る多数の小光源のうちの1つの小光源を本来� ��光量で形成する。

 一方、静止露光領域ER内の周辺点P2に達す る光線群L2は、屈折面109bbのZ方向に沿った中� ��領域から離れた領域、すなわちV字状の切削 面109cのうちの一方の切削面109caおよび屈折面 109bbを通過する。換言すれば、光線群L2の一� �は切削面109caに入射し、光線群L2の残部は屈� ��面109bbに入射する。切削面109caに入射して反 射された光、および切削面109caに入射して屈� ��された光は、瞳強度分布の形成に寄与する� ��となく、例えば照明光路の外側へ導き出さ� ��る。

 その結果、光線群L2は、一部がV字状の切� ��面109cの減光作用を受け、残部が屈折面109bb� ��屈折作用を受けて、本来の大きさよりも小� ��い小光源を照明瞳に形成する。すなわち、� ��線群L2は、周辺点P2に関する瞳強度分布22の� ��光源22a(または22b)を構成する多数の小光源� �うちの1つの小光源を、本来よりも小さい光� ��の小光源として形成する。

 静止露光領域ER内の周辺点P3に達する光線 群L3についても、一部が切削面109caに入射し� �残部が屈折面109bbに入射する。その結果、光 線群L3も光線群L2と同様に、一部がV字状の切� ��面109cの減光作用を受け、残部が屈折面109bb� ��屈折作用を受けて、本来よりも小さい小光� ��を照明瞳に形成する。すなわち、光線群L3� �、周辺点P3に関する瞳強度分布22の面光源22a( または22b)を構成する多数の小光源のうちの1� ��の小光源を、本来よりも小さい光量の小光� ��として形成する。

 こうして、静止露光領域ER内の中心点P1に 達する光線群L1は、4極状の瞳強度分布21の面� ��源21a,21bにおいて、図89Aに模式的に示すよう に、本来の大きさ(すなわち本来の光量)を有� ��る小光源31をマトリックス状に形成する。� �れに対し、静止露光領域ER内の周辺点P2,P3に� ��する光線群L2,L3は、4極状の瞳強度分布22の� �光源22a,22bにおいて、図89Bに模式的に示すよ� ��に、本来の大きさ(本来の光量)を有する小� �源32aと、本来よりも小さい(本来よりも光量� ��小さい)小光源32bとをマトリックス状に形成 する。

 実際には、図89Bに示す模式図とは異なり� ��小光源32bは、V字状の切削面109cのZ方向に沿� ��た位置および数nに対応して、Z方向に沿っ� �n個の位置においてX方向に沿って並んで形成 される。したがって、周辺点P2,P3に関する瞳� ��度分布22の面光源22a,22bでは、光線群L2,L3がV� ��状の切削面109cの減光作用を受ける度合い、 本来よりも光量の小さい小光源32bが小光源の 総数に対して占める割合などに応じて、全体 的な光強度が低下する。

 ここで、小光源32bが占める割合は、面光� ��22a,22bに作用するV字状の切削面109cの数nに依 存する。また、光線群L2,L3がV字状の切削面109 cの減光作用を受ける度合いすなわち減光率� �、V字状の切削面109cのXY平面に沿った断面の� ��状に依存する。一般的には、光線群が静止� ��光領域ERに達する点が中心点P1からY方向に� �って離れるほど、当該光線群は屈折面109bbの Z方向に沿った中央領域から離れた領域を通� �することになり、切削面109caに入射する光の 割合の方が屈折面109bbに入射する光の割合よ� ��も大きくなる。

 換言すれば、静止露光領域ER内の1点に達� ��る光線群がV字状の切削面109cの減光作用を� �ける度合いは、静止露光領域ERの中心点P1か� ��当該光線群が達する点までのY方向(走査直� �方向)に沿った距離が大きくなるにしたがっ� ��増大する。つまり、減光部としてのV字状の 切削面109cは、被照射面としての静止露光領� �ERに達する光線群の位置が静止露光領域ERの� ��心からY方向に沿って離れるにしたがって減 光率の増大するような減光率特性を有する。

 こうして、中心点P1に関する瞳強度分布21 のうち、面光源21aおよび21bを形成する光はV� �状の切削面109cの減光作用を受けないため、� ��光源21aおよび21bの光強度は本来の大きさで� ��持される。面光源21cおよび21dを形成する光� ��V字状の切削面109cの減光作用を受けないた� �、面光源21cおよび21dの光強度は本来の大き� �で維持される。その結果、中心点P1に関する 瞳強度分布21は、図90に示すように、V字状の� ��削面109cの減光作用を受けることなく、本来 の分布のままである。すなわち、Z方向に間� �を隔てた面光源21c,21dの光強度の方がX方向に 間隔を隔てた面光源21a,21bの光強度よりも大� �い性状はそのまま維持される。

 一方、周辺点P2、P3に関する瞳強度分布22� ��うち、面光源22aおよび22bからの光の一部がV 字状の切削面109cの減光作用を受けるため、� �光源22aおよび22bの全体的な光強度は低下す� �。面光源22cおよび22dからの光はV字状の切削� ��109cの減光作用を受けないため、面光源22cお よび22dの光強度は本来の大きさで維持される 。その結果、周辺点P2、P3に関する瞳強度分� �22は、図91に示すように、V字状の切削面109c� �減光作用により、本来の分布22とは異なる性 状の瞳強度分布22’に調整される。すなわち� ��調整された瞳強度分布22’では、Z方向に間� ��を隔てた面光源22c,22dの光強度の方がX方向� �間隔を隔てた面光源22a’,22b’の光強度より� ��大きい性状に変化する。

 このように、V字状の切削面109cの作用に� �り、周辺点P2、P3に関する瞳強度分布22は、� �心点P1に関する瞳強度分布21とほぼ同じ性状� ��分布22’に調整される。同様に、中心点P1と 周辺点P2、P3との間でY方向に沿って並んだ各� ��に関する瞳強度分布、ひいてはウェハW上の 静止露光領域ER内の各点に関する瞳強度分布� ��、中心点P1に関する瞳強度分布21とほぼ同じ 性状の分布に調整される。換言すれば、V字� �の切削面109cの作用により、ウェハW上の静止 露光領域ER内の各点に関する瞳強度分布は互� ��にほぼ同じ性状の分布に調整される。

 さらに別の表現をすれば、シリンドリカ� ��マイクロフライアイレンズ109に設けられた� ��光部としてのV字状の切削面109cは、各点に� �する瞳強度分布を互いにほぼ同じ性状の分� �に調整するために必要な所要の減光率特性� �すなわち被照射面としての静止露光領域ERに 達する光の位置が中心点P1からY方向に沿って 離れるにしたがって減光率の増大する所要の 減光率特性を有する。減光部の所要の減光率 特性は、上述したように、V字状の切削面109c� ��数、V字状の切削面109cの断面形状などを適� �設定することにより実現される。

 以上のように、本実施形態にかかる波面� ��割型のオプティカルインテグレータとして� ��シリンドリカルマイクロフライアイレンズ1 09は、Z方向に隣り合う屈折面109bbの間に設け� ��れたV字状の切削面109cを備えている。減光� �としてのV字状の切削面109cは、被照射面であ る静止露光領域ERに達する光の位置が中心点P 1からY方向に沿って離れるにしたがって減光� ��の増大する所要の減光率特性を有する。し� ��がって、V字状の切削面109cの形成位置、数� �断面形状などを適宜設定して得られる減光� �の作用により、被照射面上の各点に関する� �強度分布をそれぞれ独立的に調整すること� �でき、ひいては各点に関する瞳強度分布を� �いにほぼ同じ性状の分布に調整することが� �能である。

 また、本実施形態の照明光学系(2~12)では� ��ウェハW上の静止露光領域ER内の各点に関す� ��瞳強度分布をそれぞれ独立的に調整するシ� ��ンドリカルマイクロフライアイレンズ109の� ��光部と、光の入射位置に応じて変化する所� ��の透過率特性を有し、各点に関する瞳強度� ��布を一律に調整する濃度フィルター6との協 働作用により、各点に関する瞳強度分布をそ れぞれほぼ均一に調整することができる。し たがって、本実施形態の露光装置(2~WS)では、 ウェハW上の静止露光領域ER内の各点での瞳強 度分布をそれぞれほぼ均一に調整する照明光 学系(2~12)を用いて、マスクMの微細パターン� �応じた適切な照明条件のもとで良好な露光� �行うことができ、ひいてはマスクMの微細パ� ��ーンを露光領域の全体に亘って所望の線幅� ��ウェハW上に忠実に転写することができる。

 本実施形態において、ウェハ(被照射面)W� ��の光量分布が、例えばシリンドリカルマイ� ��ロフライアイレンズ109の減光部の調整作用� ��影響を受けることが考えられる。この場合� ��上述のように、必要に応じて、公知の構成� ��有する光量分布調整部の作用により、静止� ��光領域ER内の照度分布を変更する、または� �止露光領域(照明領域)ERの形状を変更して露� ��量分布を変更することができる。

 なお、上述の説明では、波面分割型のオ� ��ティカルインテグレータとして、図82に示� �ような形態を有するシリンドリカルマイク� �フライアイレンズ109を用いている。しかし� �がら、これに限定されることなく、例えば� �92に示すような別の形態を有するシリンドリ カルマイクロフライアイレンズ119を用いるこ ともできる。シリンドリカルマイクロフライ アイレンズ119は、図92に示すように、光源側� ��配置された第1フライアイ部材119aとマスク� �に配置された第2フライアイ部材119bとにより 構成されている。

 第1フライアイ部材119aの光源側の面およ� �マスク側の面には、X方向に並んで配列され� ��複数の円筒面形状の屈折面(シリンドリカル レンズ群)119aaおよび119abがそれぞれピッチp1� �形成されている。第2フライアイ部材119bの光 源側の面およびマスク側の面には、Z方向に� �んで配列された複数の円筒面形状の屈折面(� ��リンドリカルレンズ群)119baおよび119bbがそ� �ぞれピッチp2(p2>p1)で形成されている。

 シリンドリカルマイクロフライアイレン� ��119のX方向に関する屈折作用(すなわちXY平面 に関する屈折作用)に着目すると、光軸AXに沿 って入射した平行光束は、第1フライアイ部� �119aの光源側に形成された一群の屈折面119aa� �よってX方向に沿ってピッチp1で波面分割さ� �、その屈折面で集光作用を受けた後、第1フ� ��イアイ部材119aのマスク側に形成された一群 の屈折面119ab中の対応する屈折面で集光作用� ��受け、シリンドリカルマイクロフライアイ� ��ンズ119の後側焦点面上に集光する。

 シリンドリカルマイクロフライアイレン� ��119のZ方向に関する屈折作用(すなわちYZ平面 に関する屈折作用)に着目すると、光軸AXに沿 って入射した平行光束は、第2フライアイ部� �119bの光源側に形成された一群の屈折面119ba� �よってZ方向に沿ってピッチp2で波面分割さ� �、その屈折面で集光作用を受けた後、第2フ� ��イアイ部材119bのマスク側に形成された一群 の屈折面119bb中の対応する屈折面で集光作用� ��受け、シリンドリカルマイクロフライアイ� ��ンズ119の後側焦点面上に集光する。

 このように、シリンドリカルマイクロフ� ��イアイレンズ119は、シリンドリカルレンズ� ��が両側面に配置された第1フライアイ部材119 aと第2フライアイ部材119bとにより構成され、 X方向にp1のサイズを有しZ方向にp2のサイズを 有する多数の矩形状の微小屈折面(単位波面� �割面)を有する。すなわち、シリンドリカル� ��イクロフライアイレンズ119は、Z方向に沿っ て長辺を有し且つX方向に沿って短辺を有す� �矩形状の単位波面分割面を有する。

 シリンドリカルマイクロフライアイレン� ��119を用いる場合も、図82のシリンドリカル� �イクロフライアイレンズ9と同様に、例えばV 字状の切削面からなる減光部を設けることに より、上述の実施形態と同様の効果を発揮す ることができる。具体的には、図93に示すよ� ��に、一対のフライアイ部材119aおよび119bの� �ち、後側(マスク側)の第2フライアイ部材119b� ��射出側において、Z方向に隣り合う2つの屈� �面119bbの間に、X方向に沿って直線状に延び� �V字状の切削面119cが設けられる。V字状の切� �面119cは、一対の切削面119caにより構成され� �いる。

 さらに一般的には、シリンドリカルマイ� ��ロフライアイレンズに限定されることなく� ��照明光学系の光軸と直交する平面内の第1方 向に所定の屈折力を有する複数の第1屈折面� �、複数の第1屈折面に対応するようにその後� ��に設けられて第1方向に所定の屈折力を有す る複数の第2屈折面とを備えた波面分割型の� �プティカルインテグレータに対して本発明� �適用することができる。この場合、被照射� �に達する光の位置がその中心から第1方向に� ��って離れるにしたがって減光率の増大する� ��光率特性を有する減光部が、少なくとも2つ の隣り合う第2屈折面の間に設けられる。

 また、上述の説明では、オプティカルイ� ��テグレータとしてのシリンドリカルマイク� ��フライアイレンズ109,119に、V字状の切削面10 9c,119cからなる減光部を設けている。しかし� �がら、これに限定されることなく、例えばV� ��状の切削面109c,119cに対応するように設けら� ��た反射膜、減光膜、光散乱膜などを用いて� ��光部を構成することもできる。

 また、上述の説明では、照明瞳に4極状の 瞳強度分布が形成される変形照明、すなわち 4極照明を例にとって、本発明の作用効果を� �明している。しかしながら、4極照明に限定� ��れることなく、例えば輪帯状の瞳強度分布� ��形成される輪帯照明、4極状以外の他の複数 極状の瞳強度分布が形成される複数極照明な どに対しても、同様に本発明を適用して同様 の作用効果を得ることができることは明らか である。

 また、図94に示すように、照明瞳に5極状� ��瞳強度分布が形成される変形照明を用い、5 極状の瞳強度分布23においてX方向に間隔を隔 てた一対の面光源23aおよび23bのみに減光作用 を与え、これら一対の面光源23aおよび23bに挟 まれて光軸AX上に位置する面光源23eに減光作� ��を与えないこともできる。この場合、シリ� ��ドリカルマイクロフライアイレンズ109の第2 フライアイ部材109bの射出側における2つの屈� ��面109bbの間の領域のX方向に沿った全域では� ��く、一対の面光源23aおよび23bに対応する領� ��のみにV字状の切削面109cを設ければ良い。

 第3実施形態の変形例にかかる露光装置の 構成を図95に概略的に示す。図95に示す露光� �置は、シリンドリカルマイクロフライアイ� �ンズ109の代わりに、シリンドリカルマイク� �フライアイレンズ209及び減光ユニット210を� �えている点で、第3実施形態に係る露光装置� ��は異なる。

 図95に示すように、アフォーカルレンズ4� ��介した光は、ズームレンズ7を介して、オプ ティカルインテグレータとしてのシリンドリ カルマイクロフライアイレンズ209に入射する 。シリンドリカルマイクロフライアイレンズ 209は、図96に示すように、光源側に配置され� ��第1フライアイ部材(第1光学部材)209aとマス� �側に配置された第2フライアイ部材(第2光学� �材)209bとにより構成されている。第1フライ� �イ部材209aの光源側(入射側)の面および第2フ� ��イアイ部材209bの光源側の面には、X方向に� �んで配列された複数の円筒面形状の屈折面(� ��リンドリカルレンズ群)209aaおよび209baがそ� �ぞれピッチpxで形成されている。第1フライ� �イ部材209aのマスク側(射出側)の面および第2� ��ライアイ部材209bのマスク側の面には、Z方� �に並んで配列された複数の円筒面形状の屈� �面(シリンドリカルレンズ群)209abおよび209bb� �それぞれピッチpz(pz>px)で形成されている� �図96に示したシリンドリカルマイクロフライ アイレンズ209は、たとえば米国特許第6913373� �公報に開示されている。

 シリンドリカルマイクロフライアイレン� ��209のX方向に関する屈折作用(すなわちXY平面 に関する屈折作用)に着目すると、光軸AXに沿 って入射した平行光束は、第1フライアイ部� �209aの光源側に形成された一群の屈折面209aa� �よってX方向に沿ってピッチpxで波面分割さ� �、その屈折面で集光作用を受けた後、第2フ� ��イアイ部材209bの光源側に形成された一群の 屈折面209ba中の対応する屈折面で集光作用を� ��け、シリンドリカルマイクロフライアイレ� ��ズ209の後側焦点面上に集光する。シリンド� ��カルマイクロフライアイレンズ209のZ方向に 関する屈折作用(すなわちYZ平面に関する屈折 作用)に着目すると、光軸AXに沿って入射した 平行光束は、第1フライアイ部材209aのマスク� ��に形成された一群の屈折面209abによってZ方� ��に沿ってピッチpzで波面分割され、その屈� �面で集光作用を受けた後、第2フライアイ部� ��209bのマスク側に形成された一群の屈折面209 bb中の対応する屈折面で集光作用を受け、シ� ��ンドリカルマイクロフライアイレンズ209の� ��側焦点面上に集光する。

 このように、シリンドリカルマイクロフ� ��イアイレンズ209は、シリンドリカルレンズ� ��が両側面に配置された第1フライアイ部材209 aと第2フライアイ部材209bとにより構成されて いるが、X方向にpxのサイズを有しZ方向にpzの サイズを有する多数の矩形状の微小屈折面(� �位波面分割面)が縦横に且つ稠密に一体形成� ��れたマイクロフライアイレンズと同様の光� ��的機能を発揮する。シリンドリカルマイク� ��フライアイレンズ209では、微小屈折面の面� ��状のばらつきに起因する歪曲収差の変化を� ��さく抑え、たとえばエッチング加工により� ��体的に形成される多数の微小屈折面の製造� ��差が照度分布に与える影響を小さく抑える� ��とができる。

 所定面5の位置はズームレンズ7の前側焦� �位置またはその近傍に配置され、シリンド� �カルマイクロフライアイレンズ209の入射面(� ��なわち第1フライアイ部材209aの入射面)はズ� ��ムレンズ7の後側焦点位置またはその近傍に 配置されている。換言すると、ズームレンズ 7は、所定面5とシリンドリカルマイクロフラ� ��アイレンズ209の入射面とを実質的にフーリ� ��変換の関係に配置し、ひいてはアフォーカ� ��レンズ4の瞳面とシリンドリカルマイクロフ ライアイレンズ209の入射面とを光学的にほぼ 共役に配置している。したがって、シリンド リカルマイクロフライアイレンズ209の入射面 上には、アフォーカルレンズ4の瞳面と同様� �、たとえば光軸AXを中心とした輪帯状の照野 が形成される。この輪帯状の照野の全体形状 は、ズームレンズ7の焦点距離に依存して相� �的に変化する。シリンドリカルマイクロフ� �イアイレンズ209の各単位波面分割面は、上� �したように、Z方向に沿って長辺を有し且つX 方向に沿って短辺を有する矩形状であって、 マスクM上において形成すべき照明領域の形� �(ひいてはウェハW上において形成すべき露光 領域の形状)と相似な矩形状である。

 シリンドリカルマイクロフライアイレン� ��209に入射した光束は二次元的に分割され、� ��の後側焦点面またはその近傍の位置(ひいて は照明瞳の位置)には、シリンドリカルマイ� �ロフライアイレンズ209の入射面に形成され� �照野とほぼ同じ光強度分布を有する二次光� �、すなわち光軸AXを中心とした輪帯状の実質 的な面光源からなる二次光源(瞳強度分布)が� ��成される。シリンドリカルマイクロフライ� ��イレンズ209の直後には、減光ユニット210が� ��置されている。減光ユニット210の構成およ� ��作用については後述する。シリンドリカル� ��イクロフライアイレンズ209の後側焦点面ま� ��はその近傍には、必要に応じて、輪帯状の� ��次光源に対応した輪帯状の開口部(光透過部 )を有する照明開口絞り(不図示)が配置されて いる。照明開口絞りは、照明光路に対して挿 脱自在に構成され、且つ大きさおよび形状の 異なる開口部を有する複数の開口絞りと切り 換え可能に構成されている。開口絞りの切り 換え方式として、たとえば周知のターレット 方式やスライド方式などを用いることができ る。照明開口絞りは、後述する投影光学系PL� ��入射瞳面と光学的にほぼ共役な位置に配置� ��れ、二次光源の照明に寄与する範囲を規定� ��る。

 本実施形態では、中心点P1に関する瞳強� �分布の性状と周辺点P2,P3に関する瞳強度分布 の性状とをほぼ一致させるために、具体的に は周辺点P2,P3に関する瞳強度分布22において� �光源22a,22bの光強度の方が面光源22c,22dの光強 度よりも小さくなるように調整する調整手段 として減光ユニット210を備えている。図97は� ��本実施形態にかかる減光ユニットの要部構� ��および作用を説明する図である。図98は、� �実施形態にかかる減光ユニットの全体構成� �概略的に示す図である。図97を参照すると、 シリンドリカルマイクロフライアイレンズ209 を構成する一対のフライアイ部材209aおよび20 9bのうち、後側(マスク側)の第2フライアイ部� ��209bの射出側において、Z方向に隣り合う2つ� ��屈折面209bbの境界線209bcの直後に、境界線209 bcと平行にX方向に沿って直線状に延びる遮光 部材210aが配置されている。遮光部材210aは、� ��えば円形形状の断面を有し、適当な金属に� ��り形成されている。また、遮光部材210aは、 図98に模式的に示すように、4極状の瞳強度分 布20においてX方向に間隔を隔てた一対の面光 源20aおよび20bに作用するように、Z方向に間� �を隔てて所要の数(図98では例示的に4つ)だけ 配置されている。

 具体的に、本実施形態の減光ユニット210� ��、図98に示すように、Z方向に間隔を隔ててX 方向に沿って直線状に延びる複数の遮光部材 210aと、これらの複数の遮光部材210aを所定の� ��置に保持するために各遮光部材210aの両端を 支持する保持部材210bとにより構成されてい� �。各遮光部材210aが所要の曲げ剛性を有しな� ��場合、各遮光部材210aに所要のテンションを 付与した状態でその両端を支持することによ り、各遮光部材210aを直線状に維持すること� �できる。なお、図97では、遮光部材210aの作� �効果(ひいては減光ユニット210の作用効果)の 理解を容易にするために、Z方向に隣り合う2� ��の境界線209bcに対応するように一対の遮光� �材210aが配置されている様子を示している。� ��97を参照すると、4極状の瞳強度分布20のう� �、X方向に間隔を隔てた面光源20aおよび20bを� ��成する光はシリンドリカルマイクロフライ� ��イレンズ209を通過した直後に遮光部材210aの 作用を受けるが、Z方向に間隔を隔てた面光� �20cおよび20dを形成する光は遮光部材210aの作� ��を受けない。以下、図97を参照して、1つの� ��折面209bbを介して面光源20a(または20b)を構成 する多数の小光源のうちの1つの小光源20aa(ま たは20ba)を形成する光線群に着目して、減光� ��としての遮光部材210aの作用を説明する。

 ウェハW上の静止露光領域ER内の中心点P1� �達する光線群L1は、屈折面209bbのZ方向に沿っ た中央領域を通過する。したがって、光線群 L1は、遮光部材210aの作用を受けることなく、 屈折面209bbの屈折作用を受けて、本来の大き� ��(光量)を有する小光源を照明瞳に形成する� �すなわち、光線群L1は、中心点P1に関する瞳� ��度分布21の面光源21a(または21b)を構成する多 数の小光源のうちの1つの小光源を本来の光� �で形成する。一方、静止露光領域ER内の周辺 点P2に達する光線群L2は、屈折面209bbのZ方向� �沿った中央領域から離れた領域を通過する� �その結果、屈折面209bbを経た光線群L2の一部� ��遮光部材210aに入射し、残部は遮光部材210a� �入射することなく小光源の形成面(照明瞳の� ��)に達する。遮光部材210aに入射して反射さ� �た光は、瞳強度分布の形成に寄与すること� �く、例えば照明光路の外側へ導き出される� �こうして、光線群L2は、一部が屈折面209bbの� ��折作用および遮光部材210aの減光作用を受け 、残部が屈折面209bbの屈折作用だけを受けて� ��本来の大きさよりも小さい小光源を照明瞳� ��形成する。すなわち、光線群L2は、周辺点P2 に関する瞳強度分布22の面光源22a(または22b)� �構成する多数の小光源のうちの1つの小光源� ��、本来よりも小さい光量の小光源として形� ��する。

 遮光部材210aの作用(ひいては遮光ユニッ� �210の減光部の作用)により、周辺点P2、P3に関 する瞳強度分布22は、中心点P1に関する瞳強� �分布21とほぼ同じ性状の分布22’に調整され� ��。同様に、中心点P1と周辺点P2、P3との間でY 方向に沿って並んだ各点に関する瞳強度分布 、ひいてはウェハW上の静止露光領域ER内の各 点に関する瞳強度分布も、中心点P1に関する� ��強度分布21とほぼ同じ性状の分布に調整さ� �る。換言すれば、遮光ユニット210の作用に� �り、ウェハW上の静止露光領域ER内の各点に� �する瞳強度分布は互いにほぼ同じ性状の分� �に調整される。さらに別の表現をすれば、� �リンドリカルマイクロフライアイレンズ209� �直後に配置された減光部としての遮光部材21 0aは、各点に関する瞳強度分布を互いにほぼ� ��じ性状の分布に調整するために必要な所要� ��減光率特性、すなわち被照射面としての静� ��露光領域ERに達する光の位置が中心点P1から Y方向に沿って離れるにしたがって減光率の� �大する所要の減光率特性を有する。減光部� �所要の減光率特性は、上述したように、遮� �部材210aの数、遮光部材210aの断面形状などを 適宜設定することにより実現される。

 以上のように、本実施形態の遮光ユニッ� ��210は、波面分割型のオプティカルインテグ� ��ータとしてのシリンドリカルマイクロフラ� ��アイレンズ209の射出側においてZ方向に隣り 合う屈折面209bbの境界線209bcの直後に配置さ� �且つ境界線209bcと平行にX方向に沿って直線� �に延びる遮光部材210aを備えている。減光部� ��しての遮光部材210aは、被照射面である静止 露光領域ERに達する光の位置が中心点P1からY� ��向に沿って離れるにしたがって減光率の増� ��する所要の減光率特性を有する。したがっ� ��、遮光部材210aの配置位置、数、断面形状な どを適宜設定して得られる遮光ユニット210の 減光部の作用により、被照射面上の各点に関 する瞳強度分布をそれぞれ独立的に調整する ことができ、ひいては各点に関する瞳強度分 布を互いにほぼ同じ性状の分布に調整するこ とが可能である。また、本実施形態の照明光 学系(2~13)では、ウェハW上の静止露光領域ER内 の各点に関する瞳強度分布をそれぞれ独立的 に調整する調整手段としての遮光ユニット210 と、光の入射位置に応じて変化する所要の透 過率特性を有し、各点に関する瞳強度分布を 一律に調整する濃度フィルター6との協働作� �により、各点に関する瞳強度分布をそれぞ� �ほぼ均一に調整することができる。したが� �て、本実施形態の露光装置(2~WS)では、ウェ� �W上の静止露光領域ER内の各点での瞳強度分� �をそれぞれほぼ均一に調整する照明光学系(2 ~13)を用いて、マスクMの微細パターンに応じ� ��適切な照明条件のもとで良好な露光を行う� ��とができ、ひいてはマスクMの微細パターン を露光領域の全体に亘って所望の線幅でウェ ハW上に忠実に転写することができる。

 本実施形態において、ウェハ(被照射面)W� ��の光量分布が、例えば遮光ユニット210の減� ��部の調整作用の影響を受けることが考えら� ��る。この場合、上述のように、必要に応じ� ��、公知の構成を有する光量分布調整部の作� ��により、静止露光領域ER内の照度分布を変� �する、または静止露光領域(照明領域)ERの形� ��を変更して露光量分布を変更することがで� ��る。

 なお、上述の説明では、波面分割型のオ� ��ティカルインテグレータとして、図96に示� �ような形態を有するシリンドリカルマイク� �フライアイレンズ209を用いている。しかし� �がら、これに限定されることなく、例えば� �99に示すような別の形態を有するシリンドリ カルマイクロフライアイレンズ219を用いるこ ともできる。シリンドリカルマイクロフライ アイレンズ219は、図99に示すように、光源側� ��配置された第1フライアイ部材219aとマスク� �に配置された第2フライアイ部材219bとにより 構成されている。第1フライアイ部材219aの光� ��側の面およびマスク側の面には、X方向に並 んで配列された複数の円筒面形状の屈折面(� �リンドリカルレンズ群)219aaおよび219abがそれ ぞれピッチp1で形成されている。第2フライア イ部材219bの光源側の面およびマスク側の面� �は、Z方向に並んで配列された複数の円筒面� ��状の屈折面(シリンドリカルレンズ群)219baお よび219bbがそれぞれピッチp2(p2>p1)で形成さ� ��ている。図99に示したシリンドリカルマイ� �ロフライアイレンズ219は、たとえば米国特� �公開第2008/0074631号公報に開示されている。

 シリンドリカルマイクロフライアイレン� ��219のX方向に関する屈折作用(すなわちXY平面 に関する屈折作用)に着目すると、光軸AXに沿 って入射した平行光束は、第1フライアイ部� �219aの光源側に形成された一群の屈折面219aa� �よってX方向に沿ってピッチp1で波面分割さ� �、その屈折面で集光作用を受けた後、第1フ� ��イアイ部材219aのマスク側に形成された一群 の屈折面219ab中の対応する屈折面で集光作用� ��受け、シリンドリカルマイクロフライアイ� ��ンズ219の後側焦点面上に集光する。シリン� ��リカルマイクロフライアイレンズ219のZ方向 に関する屈折作用(すなわちYZ平面に関する屈 折作用)に着目すると、光軸AXに沿って入射し た平行光束は、第2フライアイ部材219bの光源� ��に形成された一群の屈折面219baによってZ方� ��に沿ってピッチp2で波面分割され、その屈� �面で集光作用を受けた後、第2フライアイ部� ��219bのマスク側に形成された一群の屈折面219 bb中の対応する屈折面で集光作用を受け、シ� ��ンドリカルマイクロフライアイレンズ219の� ��側焦点面上に集光する。

 このように、シリンドリカルマイクロフ� ��イアイレンズ219は、シリンドリカルレンズ� ��が両側面に配置された第1フライアイ部材219 aと第2フライアイ部材219bとにより構成され、 X方向にp1のサイズを有しZ方向にp2のサイズを 有する多数の矩形状の微小屈折面(単位波面� �割面)を有する。すなわち、シリンドリカル� ��イクロフライアイレンズ219は、Z方向に沿っ て長辺を有し且つX方向に沿って短辺を有す� �矩形状の単位波面分割面を有する。シリン� �リカルマイクロフライアイレンズ219を用い� �場合も、図96のシリンドリカルマイクロフラ イアイレンズ9の場合と同様に、例えば円形� �状の断面を有する線状の遮光部材210aを備え� ��減光ユニット210を付設することにより、上� ��の実施形態と同様の効果を発揮することが� ��きる。具体的には、図100に示すように、一� ��のフライアイ部材219aおよび219bのうち、後� �(マスク側)の第2フライアイ部材219bの射出側� ��おいて、Z方向に隣り合う2つの屈折面219bbの 境界線219bcの直後に、境界線219bcと平行にX方� ��に沿って直線状に延びる遮光部材210aが配置 される。減光部としての遮光部材210aは、例� �ば図98に模式的に示すように、X方向に間隔� �隔てた一対の面光源20aおよび20bに作用する� �うに、Z方向に間隔を隔てて所要の数だけ配� ��されている。

 さらに一般的には、シリンドリカルマイ� ��ロフライアイレンズに限定されることなく� ��照明光学系の光軸と直交する平面内の第1方 向に所定の屈折力を有する複数の第1屈折面� �、複数の第1屈折面に対応するようにその後� ��に設けられて第1方向に所定の屈折力を有す る複数の第2屈折面とを備えた波面分割型の� �プティカルインテグレータと組み合わせて� �いられる減光ユニットに対して本発明を適� �することができる。この場合、被照射面に� �する光の位置がその中心から第1方向に沿っ� ��離れるにしたがって減光率の増大する減光� ��特性を有する減光部が、少なくとも2つの隣 り合う第2屈折面の境界線の直後に配置され� �。

 また、上述の実施形態では、減光ユニッ� ��210の減光部が、円形形状の断面を有し且つ� ��光源20aに対応する位置から面光源20bに対応� ��る位置まで延びる遮光部材210aにより構成さ れている。しかしながら、これに限定される ことなく、減光部の具体的な構成、ひいては 遮光部材の具体的な構成について、様々な形 態が可能である。例えば、図101に示すように 三角形状の断面を有する遮光部材210aaや、図1 02に示すように矩形形状の断面を有する遮光� ��材210abを用いることもできる。すなわち、� �状の遮光部材の配置位置や数だけでなく、� �の断面形状についても様々な形態が可能で� �る。また、図103に示すように、X方向に間隔� ��隔てた一対の面光源23a,23bのうち、一方の面 光源23aに対応して配置された複数の遮光部材 210acと、他方の面光源23bに対応して配置され� ��複数の遮光部材210adと、これらの遮光部材21 0ac,210adを所定の位置に保持するために各遮光 部材210ac,210adの一方の端だけを支持する保持� ��材210bとにより減光ユニット210を構成するこ ともできる。また、図104に示すように、面光 源23aおよび23bに対応する端部では断面積が比 較的大きく且つ中央部では断面積が比較的小 さい遮光部材(一般には長手方向に沿って変� �する断面を有する遮光部材)210aeを用いるこ� �もできる。図103および図104の構成例では、� �えば5極状の瞳強度分布においてX方向に間隔 を隔てた一対の面光源23aおよび23bのみに減光 作用を与え、これら一対の面光源23aおよび23b に挟まれて光軸AX上に位置する面光源23eに減� ��作用を与えないか、あるいは面光源23eに対� ��る不要な減光作用を小さく抑えるという利� ��がある。

 また、上述の実施形態では、線状の遮光� ��材210aを固定的に位置決めしている。しかし ながら、これに限定されることなく、1つま� �は複数の線状の遮光部材の位置および姿勢� �いずれか一方を変更可能に構成することも� �きる。また、複数の線状の遮光部材を備え� �場合には、一方の線状の遮光部材と他方の� �状の遮光部材との相対的な位置および相対� �な姿勢のうちの少なくとも一方を変更可能� �構成することもできる。この構成により、� �光ユニットの減光部の減光率特性(減光率分� ��)の変更自由度を向上させることができる。 例えば、図105に示すように、複数の線状の遮 光部材210afを光軸AXに沿った方向すなわちY方� ��に一体的に移動可能または個別に移動可能� ��構成することができる。この場合、ある遮� ��部材210afが屈折面9bbから離れるにしたがっ� �、当該遮光部材210afによる減光率が低下する 。また、図106に示すように、少なくとも1つ� �線状の遮光部材210afをX方向に延びる軸(光軸A Xと直交する軸)廻りに回転可能に構成するこ� ��もできる。この場合、ある遮光部材210afが� �転するにしたがって、当該遮光部材210afのう ち屈折面209bbから離れる方の端部による減光� ��が低下する。

 図107に示すように、面光源20aに対して配� ��された複数の線状の遮光部材210agおよび面� �源20bに対して配置された複数の線状の遮光� �材210ahにおいて、XZ平面(光軸AXと直交する平� ��)内における各遮光部材の位置を一体的に変 更可能または個別に変更可能に構成すること により、減光率分布の変更自由度を向上させ ることもできる。なお、図107に示すように、 ある遮光部材と他の遮光部材との間で長さを 変えることもできる。また、図108に示すよう に、図107に示す状態から、例えば遮光部材210 agをY方向(光軸AXの方向)に移動可能に構成す� �ことにより、減光率分布の変更自由度を向� �させることができる。なお、図108に示すよ� �に、面光源20aと20bとの間で対応する遮光部� �の本数が異なるように変更することもでき� �。さらに、図109に示すように、図107に示す� �態から、例えば遮光部材210agをY方向に延び� �軸(光軸AXまたは光軸AXと平行な軸)廻りに回� �可能に構成することにより、減光率分布の� �更自由度を向上させることもできる。

 また、図110に示すように、例えばZ方向に 延びた遮光部材210aiをX方向(Z方向および光軸A X方向と直交する方向)に延びる軸廻りに回転� ��能に構成することにより、減光率分布の変� ��自由度を向上させることもできる。図110の� ��では、面光源20a内の領域において減光率分� ��を光軸からの距離に応じて変化したものと� ��ている。なお、上述した図105~図110の各構成 例同士は互いに組み合わせることができ、そ の組み合わせは任意なものとすることができ る。

 図111A及び図111Bは、線状の遮光部材を移� �可能に構成する際の駆動機構の一例を示し� �いる。図111Aは図105および図106に対応してお� ��、各遮光部材210afを光軸AXに沿った方向に移 動させ、且つ光軸AXと直交する軸廻りに回転� ��せる駆動機構を示し、図111Bは図107に対応し ており各遮光部材210ahの位置を変更する駆動� ��構を示している。

 図111Aにおいて、X方向に延びた各遮光部� �210afは、それらの両端が駆動部31に接続され� ��おり、これらの駆動部31は保持部材210b上に� ��けられている。そして、各駆動部31は、遮� �部材210afをX軸廻りに回転駆動させ、且つ遮� �部材210afをY方向に沿って移動させる。ここ� �、遮光部材210afの両端の駆動部31においてY方 向に沿った駆動量を同量とすれば、遮光部材 210afのY方向に沿った位置が変更される。遮光 部材210afの両端の駆動部31においてY方向に沿� ��た駆動量を異なる量とすれば、遮光部材210a fをZ軸廻りに回転できる。

 図111Bにおいて、X方向に延びた遮光部材� �うち+Z方向側の遮光部材210agは駆動部32に接� �されており、-Z方向側の遮光部材210ahは駆動� ��33に接続されている。これらの駆動部32およ び33は保持部材210b上に設けられている。そし て、各駆動部32は、遮光部材210agをZ軸廻りに� ��転させると共に、Z方向に沿った位置を変更 させる。また、各駆動部33は、遮光部材210ah� �Z軸廻りに回転させると共に、Z方向に沿った 位置を変更させる。

 なお、上述に示した遮光部材210の位置・� ��勢の調整は、被照射面上の複数の位置での� ��輝度分布(瞳強度分布)の観測結果に基づい� �、各位置での瞳輝度分布が所望の分布(強度) となるように、駆動部を制御することによっ て行われる。ここで、瞳輝度分布の観測に際 しては、たとえば特開2006-54328号公報や特開20 03-22967号公報およびこれに対応する米国特許� ��開第2003/0038225号公報に開示されている瞳輝� ��分布計測装置を用いることができる。

 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� ��行うことが望ましい。

 次に、上述の実施形態にかかる露光装置� ��用いたデバイス製造方法について説明する� ��図22は、半導体デバイスの製造工程を示す� �ローチャートである。図22に示すように、半 導体デバイスの製造工程では、半導体デバイ スの基板となるウェハWに金属膜を蒸着し(ス� ��ップS40)、この蒸着した金属膜上に感光性材 料であるフォトレジストを塗布する(ステッ� �S42)。つづいて、上述の実施形態の露光装置� ��用い、マスク(レチクル)Mに形成されたパタ� ��ンをウェハW上の各ショット領域に転写し(� �テップS44:露光工程)、この転写が終了したウ ェハWの現像、つまりパターンが転写された� �ォトレジストの現像を行う(ステップS46:現像 工程)。その後、ステップS46によってウェハW� ��表面に生成されたレジストパターンをマス� ��とし、ウェハWの表面に対してエッチング等 の加工を行う(ステップS48:加工工程)。

 ここで、レジストパターンとは、上述の� ��施形態の露光装置によって転写されたパタ� ��ンに対応する形状の凹凸が生成されたフォ� ��レジスト層であって、その凹部がフォトレ� ��スト層を貫通しているものである。ステッ� ��S48では、このレジストパターンを介してウ� ��ハWの表面の加工を行う。ステップS48で行わ れる加工には、例えばウェハWの表面のエッ� �ングまたは金属膜等の成膜の少なくとも一� �が含まれる。なお、ステップS44では、上述� �実施形態の露光装置は、フォトレジストが� �布されたウェハWを、感光性基板つまりプレ� ��トPとしてパターンの転写を行う。

 図23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23 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� ��ルター形成工程(ステップS52)、セル組立工� �(ステップS54)およびモジュール組立工程(ス� �ップS56)を順次行う。

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

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

 ステップS54のセル組立工程では、ステッ� ��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� ��ーフィルターとを用いて液晶パネル(液晶セ ル)を組み立てる。具体的には、例えばガラ� �基板とカラーフィルターとの間に液晶を注� �することで液晶パネルを形成する。ステッ� �S56のモジュール組立工程では、ステップS54� �よって組み立てられた液晶パネルに対し、� �の液晶パネルの表示動作を行わせる電気回� �およびバックライト等の各種部品を取り付� �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)を用いているが、これに限 定されることなく、他の適当なレーザ光源、 たとえば波長157nmのレーザ光を供給するF ₂ レーザ光源などに対して本発明を適用するこ ともできる。

 また、上述の実施形態では、ウェハWのシ ョット領域にマスクMのパターンを走査露光� �るステップ・アンド・スキャン方式の露光� �置に対して本発明を適用している。しかし� �がら、これに限定されることなく、ウェハW� ��各露光領域にマスクMのパターンを一括露光 する動作を繰り返すステップ・アンド・リピ ート方式の露光装置に対して本発明を適用す ることもできる。

 また、上述の実施形態では、露光装置に� ��いてマスクまたはウェハを照明する照明光� ��系に対して本発明を適用しているが、これ� ��限定されることなく、マスクまたはウェハ� ��外の被照射面を照明する一般的な照明光学� ��に対して本発明を適用することもできる。

 また、上述の第1及び第2実施形態の減光� �段(例えば、フィン部材(遮光部材)9、遮光部9 、減光ユニット9、補正フィルター9、遮光部� ��95)は、異なる特性(異なる透過率特性を有す ること、及び透過フィルター領域が異なる場 所に設けられていることの双方又は何れか一 方)を持つ別の減光手段と交換可能に設けら� �ていてもよい。

 また、上述の実施形態の減光手段(例えば 、フィン部材(遮光部材)9、遮光部9、減光ユ� �ット9、補正フィルター9、遮光部材95)は、照 明光学系の内部の照明瞳空間に配置されるこ とには限定されず、当該照明瞳空間と共役な 投影光学系内の位置に配置されてもよい。す なわち、減光手段は、照明光学系に限らず、 露光光学系である投影光学系に配置されてい てもよい。図112及び図113に、減光手段が配置 された投影光学系の例を示す。

 図112に示す投影光学系PL1は、物体(例えば 、マスクM)の中間像を形成する屈折型結像光� ��系G1と、当該中間像の像を形成する反射屈� �型結像光学系G2と、反射屈折型結像光学系G2� ��よる中間像の像を最終像としてウェハ面Wに 形成する屈折型結像光学系G3とを備える。こ� ��投影光学系PL1は、開口絞りが配置される面� ��びその共役面である瞳面PS1~PS3を備えている 。瞳面PS1及び瞳面PS3の近傍には、平行平面板 391、392が配置されており、これらの平行平面 板391、392のうち少なくとも何れか一方を、減 光手段とすることができる。

 図113に示す投影光光学系PL2は、物体(例えば 、マスクM)の中間像を形成する屈折型結像光� ��系G1と、当該中間像の像を形成する反射型� �像光学系G2と、反射型結像光学系G2による中� ��像の像を最終像としてウェハ面Wに形成する 屈折型結像光学系G3とを備える。この投影光� ��系PL2は、開口絞りが配置される面及びその� ��役面である瞳面PS1~PS3を備えている。瞳面PS1 の近傍には、平行平面板391、392が配置されて おり、平行平面板391を減光手段とすることが できる。なお、平行平面板392を減光手段とし てもよい。
 また、上述の第1および第2実施形態では、� �プティカルインテグレータとして、複数の� �小レンズ面を備えた波面分割型のマイクロ� �ライアイレンズ(フライアイレンズ)を用いた 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(典型的にはロッド型イン� �グレータ)を用いても良い。この場合、ズー� ��レンズ7の後側にその前側焦点位置がズーム レンズ7の後側焦点位置と一致するように集� �レンズを配置し、この集光レンズの後側焦� �位置またはその近傍に入射端が位置決めさ� �るようにロッド型インテグレータを配置す� �。このとき、ロッド型インテグレータの射� �端がマスクブラインド11の位置になる。ロッ ド型インテグレータを用いる場合、このロッ ド型インテグレータの下流の結像光学系12内� ��、投影光学系PLの開口絞りASの位置と光学的 に共役な位置を照明瞳面と呼ぶことができる 。また、ロッド型インテグレータの入射面の 位置には、照明瞳面の二次光源の虚像が形成 されることになるため、この位置およびこの 位置と光学的に共役な位置も照明瞳面と呼ぶ ことができる。そして、上述の実施形態のフ ィン部材、減光ユニット、または補正フィル ターは、ロッド型インテグレータの下流の結 像光学系12内の、投影光学系PLの開口絞りASの 位置と光学的に共役な位置またはその近傍に 配置することができる。
 また、上述の実施形態において、投影光学� ��と感光性基板との間の光路中を1.1よりも大� ��な屈折率を有する媒体(典型的には液体)で� �たす手法、所謂液浸法を適用しても良い。� �の場合、投影光学系と感光性基板との間の� �路中に液体を満たす手法としては、国際公� �第WO99/49504号パンフレットに開示されている� ��うな局所的に液体を満たす手法や、特開平6 -124873号公報に開示されているような露光対� �の基板を保持したステージを液槽の中で移� �させる手法や、特開平10-303114号公報に開示� �れているようなステージ上に所定深さの液� �槽を形成し、その中に基板を保持する手法� �どを採用することができる。また、上述の� �施形態において、米国公開公報第2006/0170901� �及び第2007/0146676号に開示されるいわゆる偏� �照明方法を適用することも可能である。

 以上説明した実施形態は、本発明の理解� ��容易にするために記載されたものであって� ��本発明を限定するために記載されたもので� ��ない。したがって、上記の実施形態に開示� ��れた各要素は、本発明の技術的範囲に属す� ��全ての設計変更や均等物をも含む趣旨であ� ��。また、上記実施形態の各構成要素等は、� ��ずれの組み合わせ等も可能とすることがで� ��る。