JP2010157650A - 補正ユニット、照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 被照射面上の各点での瞳強度分布をそれぞれほぼ均一に調整することのできる照明光学系。
【解決手段】 光源（１）からの光で被照射面（Ｍ；Ｗ）を照明する照明光学系（２〜１２）は、照明瞳に瞳強度分布を形成する分布形成光学系（３〜８）と、照明瞳を含む照明瞳空間に配置された補正ユニット（９）とを備えている。補正ユニットは、第１減光パターンが形成された第１フィルタ（９１）と第２減光パターンが形成された第２フィルタ（９２）と第３減光パターンが形成された第３フィルタ（９３）と第４減光パターンが形成された第４フィルタ（９４）とを備えている。第１フィルタと第２フィルタおよび第３フィルタと第４フィルタとは、光軸廻りの相対位置が変更可能である。第１フィルタおよび第２フィルタと第３フィルタおよび第４フィルタとは、光軸方向に相対位置が変更可能に構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、補正ユニット、照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法に関する。さらに詳細には、本発明は、例えば半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等のデバイスをリソグラフィー工程で製造するための露光装置に好適な照明光学系に関するものである。

この種の典型的な露光装置においては、光源から射出された光が、オプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズを介して、多数の光源からなる実質的な面光源としての二次光源（一般には照明瞳における所定の光強度分布）を形成する。以下、照明瞳での光強度分布を、「瞳強度分布」という。また、照明瞳とは、照明瞳と被照射面（露光装置の場合にはマスクまたはウェハ）との間の光学系の作用によって、被照射面が照明瞳のフーリエ変換面となるような位置として定義される。

二次光源からの光は、コンデンサーレンズにより集光された後、所定のパターンが形成されたマスクを重畳的に照明する。マスクを透過した光は投影光学系を介してウェハ上に結像し、ウェハ上にはマスクパターンが投影露光（転写）される。マスクに形成されたパターンは高集積化されており、この微細パターンをウェハ上に正確に転写するにはウェハ上において均一な照度分布を得ることが不可欠である。

マスクの微細パターンをウェハ上に正確に転写するために、例えば輪帯状や複数極状（２極状、４極状など）の瞳強度分布を形成し、投影光学系の焦点深度や解像力を向上させる技術が提案されている（特許文献１を参照）。

米国特許公開第２００６／００５５８３４号公報

マスクの微細パターンをウェハ上に忠実に転写するには、瞳強度分布を所望の形状に調整するだけでなく、最終的な被照射面としてのウェハ上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必要がある。ウェハ上の各点での瞳強度分布の均一性にばらつきがあると、ウェハ上の位置毎にパターンの線幅がばらついて、マスクの微細パターンを露光領域の全体に亘って所望の線幅でウェハ上に忠実に転写することができない。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、被照射面上の各点での瞳強度分布をそれぞれほぼ均一に調整することのできる照明光学系を提供することを目的とする。また、本発明は、被照射面上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を用いて、適切な照明条件のもとで良好な露光を行うことのできる露光装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、照明光学系の照明瞳に形成される瞳強度分布を補正する補正ユニットであって、
前記照明瞳の前側に隣接してパワーを有する光学素子と前記照明瞳の後側に隣接してパワーを有する光学素子との間の照明瞳空間に配置されて、第１減光パターンが形成された第１フィルタと、
前記照明瞳空間において前記第１フィルタよりも後側に配置されて、前記第１減光パターンに対応した第２減光パターンが形成された第２フィルタと、
前記照明瞳空間に配置されて、第３減光パターンが形成された第３フィルタとを備え、
前記第１フィルタと前記第２フィルタとは、前記照明光学系の光軸と直交する平面の面内における相対位置が変更可能であり、
前記第１フィルタおよび前記第２フィルタと前記第３フィルタとは、前記光軸の方向に相対位置が変更可能に構成されていることを特徴とする補正ユニットを提供する。

本発明の第２形態では、光源からの光で被照射面を照明する照明光学系において、
オプティカルインテグレータを有し、該オプティカルインテグレータ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と、
前記後側の照明瞳を含む前記照明瞳空間に配置された第２形態の補正ユニットとを備えていることを特徴とする照明光学系を提供する。

本発明の第３形態では、所定のパターンを照明するための第２形態の照明光学系を備え、前記所定のパターンを感光性基板に露光することを特徴とする露光装置を提供する。

本発明の第４形態では、第３形態の露光装置を用いて、前記所定のパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。

本発明の照明光学系は、オプティカルインテグレータよりも後側の照明瞳を含む照明瞳空間に配置されて照明瞳に形成される瞳強度分布を補正する補正ユニットを備えている。補正ユニットでは、第１減光パターンが形成された第１フィルタと第１減光パターンに対応した第２減光パターンが形成された第２フィルタとは光軸と直交する平面内における相対位置が変更可能である。また、第１フィルタおよび第２フィルタと、第３減光パターンが形成された第３フィルタとは、光軸の方向に相対位置が変更可能に構成されている。その結果、補正ユニットは、第１フィルタと第２フィルタとの平面内の相対位置の変化、第１フィルタおよび第２フィルタと第３フィルタとの光軸方向の相対位置の変化、および第１フィルタへの光の入射角度の変化に応じて、被照射面上の各点に達する光に対して多様な減光作用を発揮する。

すなわち、補正ユニットの減光作用により、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。したがって、本発明の照明光学系では、例えば被照射面上の各点での瞳強度分布を一律に調整する濃度フィルタと、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ユニットとの協働作用により、被照射面上の各点での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。また、本発明の露光装置では、被照射面上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を用いて、適切な照明条件のもとで良好な露光を行うことができ、ひいては良好なデバイスを製造することができる。

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

図１を参照すると、本実施形態の露光装置では、光源１から露光光（照明光）が供給される。光源１として、たとえば１９３ｎｍの波長の光を供給するＡｒＦエキシマレーザ光源や２４８ｎｍの波長の光を供給するＫｒＦエキシマレーザ光源などを用いることができる。光源１から射出された光束は、整形光学系２および輪帯照明用の回折光学素子３を介して、アフォーカルレンズ４に入射する。整形光学系２は、光源１からのほぼ平行な光束を所定の矩形状の断面を有するほぼ平行な光束に変換して回折光学素子３へ導く機能を有する。

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

したがって、回折光学素子３に入射したほぼ平行光束は、アフォーカルレンズ４の瞳面に輪帯状の光強度分布を形成した後、輪帯状の角度分布でアフォーカルレンズ４から射出される。アフォーカルレンズ４の前側レンズ群４ａと後側レンズ群４ｂとの間の光路中において、その瞳位置またはその近傍には、濃度フィルタ６が配置されている。濃度フィルタ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、濃度フィルタ６は、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６の具体的な作用は後述する。

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／投影光学系のマスク側開口数）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（またはフライアイレンズ）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れた多数の正屈折力を有する微小レンズからなる光学素子であって、平行平面板にエッチング処理を施して微小レンズ群を形成することによって構成されている。

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

所定面５の位置はズームレンズ７の前側焦点位置またはその近傍に配置され、マイクロフライアイレンズ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と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ライアイレンズ８の入射面とを光学的にほぼ共役に配置している。

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

マイクロフライアイレンズ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）には、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を中心とした輪帯状の実質的な面光源からなる二次光源（瞳強度分布）が形成される。マイクロフライアイレンズ８の後側焦点面またはその近傍には、補正ユニット９が配置されている。補正ユニット９の構成および作用については後述する。

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）が配置されている。照明開口絞りは、照明光路に対して挿脱自在に構成され、且つ大きさおよび形状の異なる開口部を有する複数の開口絞りと切り換え可能に構成されている。開口絞りの切り換え方式として、たとえば周知のターレット方式やスライド方式などを用いることができる。照明開口絞りは、後述する投影光学系ＰＬの入射瞳面と光学的にほぼ共役な位置に配置され、二次光源の照明に寄与する範囲を規定する。

マイクロフライアイレンズ８および補正ユニット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、マイクロフライアイレンズ８の微小レンズの形状と焦点距離とに応じた矩形状の照野が形成される。マスクブラインド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、マスクブラインド１１の矩形状開口部の像をマスクＭ上に形成することになる。

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

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

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

なお、瞳強度分布とは、照明光学系（２〜１２）の照明瞳面または当該照明瞳面と光学的に共役な面における光強度分布（輝度分布）である。マイクロフライアイレンズ８による波面分割数が比較的大きい場合、マイクロフライアイレンズ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、およびマイクロフライアイレンズ８は、マイクロフライアイレンズ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）用の回折光学素子（不図示）を照明光路中に設定することによって、複数極照明を行うことができる。複数極照明用の回折光学素子は、矩形状の断面を有する平行光束が入射した場合に、ファーフィールドに複数極状（２極状、４極状、８極状など）の光強度分布を形成する機能を有する。したがって、複数極照明用の回折光学素子を介した光束は、マイクロフライアイレンズ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）の照野からなる複数極状の照野を形成する。その結果、マイクロフライアイレンズ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）を照明光路中に設定することによって、通常の円形照明を行うことができる。円形照明用の回折光学素子は、矩形状の断面を有する平行光束が入射した場合に、ファーフィールドに円形状の光強度分布を形成する機能を有する。したがって、円形照明用の回折光学素子を介した光束は、マイクロフライアイレンズ８の入射面に、たとえば光軸ＡＸを中心とした円形状の照野を形成する。その結果、マイクロフライアイレンズ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、適当な特性を有する回折光学素子（不図示）を照明光路中に設定することによって、様々な形態の変形照明を行うことができる。回折光学素子３の切り換え方式として、たとえば周知のターレット方式やスライド方式などを用いることができる。

以下の説明では、本実施形態の作用効果の理解を容易にするために、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照明瞳には、図２に示すような４つの円弧状の実質的な面光源（以下、単に「面光源」という）２０ａ，２０ｂ，２０ｃおよび２０ｄからなる４極状の瞳強度分布（二次光源）２０が形成されるものとする。また、補正ユニット９は、４極状の瞳強度分布２０の形成面よりも後側（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照明瞳を指すものとする。

図２を参照すると、照明瞳に形成される４極状の瞳強度分布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イアイレンズ８の矩形状の微小レンズの短辺方向（矩形状の単位波面分割面の短辺方向）であって、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方向は、マイクロフライアイレンズ８の矩形状の微小レンズの長辺方向（単位波面分割面の長辺方向）であって、ウェハＷの走査方向と直交する走査直交方向（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３に示すように、Ｙ方向に沿って長辺を有し且つＸ方向に沿って短辺を有する矩形状の静止露光領域ＥＲが形成され、この静止露光領域ＥＲに対応するように、マスクＭ上には矩形状の照明領域（不図示）が形成される。ここで、静止露光領域ＥＲ内の１点に入射する光が照明瞳に形成する４極状の瞳強度分布は、入射点の位置に依存することなく、互いにほぼ同じ形状を有する。しかしながら、４極状の瞳強度分布を構成する各面光源の光強度は、入射点の位置に依存して異なる場合がある。

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に示すように、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に入射する光が形成する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の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（中心点Ｐ１に入射する光が照明瞳に形成する瞳強度分布）のＺ方向に沿った光強度分布は、図６（ａ）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６（ｂ）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（走査方向）に沿った入射点の位置にはあまり依存しないが、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傾向がある。このように、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（各点に入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上の位置毎にパターンの線幅がばらついて、マスクＭの微細パターンを露光領域の全体に亘って所望の線幅でウェハ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、アフォーカルレンズ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６が配置されている。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とにより、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６の作用により、マイクロフライアイレンズ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も調整される。

ただし、濃度フィルタ６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、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６の作用により、例えば中心点Ｐ１に関する４極状の瞳強度分布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るように調整することはできるが、その場合には周辺点Ｐ２、Ｐ３に関する４極状の瞳強度分布２２の面光源２２ａ，２２ｂと面光源２２ｃ，２２ｄとの光強度の差は却って大きくなってしまう。

すなわち、濃度フィルタ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の分布に調整する必要がある。具体的に、図４および図を参照して説明した例では、例えば中心点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と面光源２２ａ，２２ｂと面光源２２ｃ，２２ｄとの光強度の大小関係とをほぼ同じ比率で一致させる必要がある。

本実施形態では、中心点Ｐ１に関する瞳強度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の調整手段として補正ユニット９を備えている。補正ユニット９は、図７および図８に示すように、光軸ＡＸ（Ｙ方向に対応）に沿って所定の厚さを有する４つのフィルタ９１，９２，９３，および９４を備えている。各フィルタ９１〜９４は、例えば石英または蛍石のような光学材料により形成された平行平面板の形態を有する。

また、各フィルタ９１〜９４は、例えば光軸ＡＸを中心とする円形状の外形形状を有する。そして、第１フィルタ９１は、その入射面９１ａが光軸ＡＸと直交するような姿勢で固定的に位置決めされている。第２フィルタ９２は、第１フィルタ９１の後側（マスク側）に配置されて、その入射面９２ａが光軸ＡＸと直交する姿勢を維持しつつ、光軸ＡＸ廻りに回転可能に構成されている。第１フィルタ９１と第２フィルタ９２とは、光軸ＡＸ方向に沿って固定的に位置決めされて、前側フィルタ群９Ａを構成している。

第３フィルタ９３は、第２フィルタ９２の後側に配置されて、その入射面９３ａが光軸ＡＸと直交する姿勢を維持しつつ、光軸ＡＸ廻りに回転可能に構成されている。第４フィルタ９４は、第３フィルタ９３の後側に配置されて、その入射面９４ａが光軸ＡＸと直交する姿勢を維持しつつ、光軸ＡＸ廻りに回転可能に構成されている。第３フィルタ９３と第４フィルタ９４とは、光軸ＡＸ方向に沿って一体的に移動可能であり、後側フィルタ群９Ｂを構成している。

補正ユニット９では、駆動制御系９９からの指令に基づき、第２フィルタ９２、第３フィルタ９３、および第４フィルタ９４が、それぞれ光軸ＡＸ廻りに回転する。また、駆動制御系９９からの指令に基づき、後側フィルタ群９Ｂ（９３，９４）が、光軸ＡＸ方向に沿って移動する。なお、前側フィルタ群９Ａにおいて、第２フィルタ９２を固定的に位置決めし且つ第１フィルタ９１を光軸ＡＸ廻りに回転可能に構成したり、フィルタ９１および９２の双方を光軸ＡＸ廻りに回転可能に構成したりすることもできる。

また、後側フィルタ群９Ｂを光軸ＡＸに沿って固定的に位置決めし且つ前側フィルタ群９Ａを光軸ＡＸ方向に沿って移動可能に構成したり、フィルタ群９Ａおよび９Ｂの双方を光軸ＡＸに沿って移動可能に構成したりすることもできる。また、後側フィルタ群９Ｂにおいて、第３フィルタ９３を固定的に位置決めし且つ第４フィルタ９４を光軸ＡＸ廻りに回転可能に構成したり、第４フィルタ９４を固定的に位置決めし且つ第３フィルタ９３を光軸ＡＸ廻りに回転可能に構成したりすることもできる。

図９を参照すると、前側フィルタ群９Ａでは、第１フィルタ９１の射出面９１ｂおよび第２フィルタ９２の入射面９２ａには、互いに同じ外形形状および同じ大きさを有する遮光性ドット５１ａ，５１ｂおよび５２ａ，５２ｂが、所定の分布にしたがって形成されている。同様に、後側フィルタ群９Ｂでは、第３フィルタ９３の射出面９３ｂおよび第４フィルタ９４の入射面９４ａには、互いに同じ外形形状および同じ大きさを有する遮光性ドット５３ａ，５３ｂおよび５４ａ，５４ｂが、所定の分布にしたがって形成されている。

ここで、単位減光領域としての各遮光性ドット５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂは、例えばクロムや酸化クロム等からなる。また、前側フィルタ群９Ａでは、複数の遮光性ドット５２ａは複数の遮光性ドット５１ａに対応するように分布形成され、複数の遮光性ドット５２ｂは複数の遮光性ドット５１ｂに対応するように分布形成されている。同様に、後側フィルタ群９Ｂでは、複数の遮光性ドット５４ａは複数の遮光性ドット５３ａに対応するように分布形成され、複数の遮光性ドット５４ｂは複数の遮光性ドット５３ｂに対応するように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、各遮光性ドット５１〜５４は、円形状で互いに同じ大きさを有するものとする。また、後側フィルタ群９Ｂの複数の遮光性ドット５３ａ，５３ｂは、前側フィルタ群９Ａの複数の遮光性ドット５１ａ，５１ｂに対応するように分布形成されているものとする。具体的には、単純な構成例として、第１フィルタ９１の射出面９１ｂに分布形成された複数の遮光性ドット５１ａおよび５１ｂからなる第１減光パターンと、第２フィルタ９２の入射面９２ａに分布形成された複数の遮光性ドット５２ａおよび５２ｂからなる第２減光パターンと、第３フィルタ９３の射出面９３ｂに分布形成された複数の遮光性ドット５３ａおよび５３ｂからなる第３減光パターンと、第４フィルタ９４の入射面９４ａに分布形成された複数の遮光性ドット５４ａおよび５４ｂからなる第４減光パターンとは、互いに同じ減光パターンであるものとする。

ここで、一群の遮光性ドット５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａは面光源２０ａからの光に作用するように配置され、一群の遮光性ドット５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂは面光源２０ｂからの光に作用するように配置されている。図９では、図面の明瞭化のために、第１フィルタ９１の射出面９１ｂに形成された一対の遮光性ドット５１ａおよび５１ｂ、第２フィルタ９２の入射面９２ａに形成された一対の遮光性ドット５２ａおよび５２ｂ、第３フィルタ９３の射出面９３ｂに形成された一対の遮光性ドット５３ａおよび５３ｂ、並びに第４フィルタ９４の入射面９４ａに形成された一対の遮光性ドット５４ａおよび５４ｂだけを示している。

以下、説明の理解を容易にするために、第２乃至第４フィルタ９２〜９４がそれぞれ基準の回転位置にある状態、すなわち補正ユニット９の基準回転位置において、遮光性ドット５１ａと５２ａと５３ａと５４ａとが光軸ＡＸ方向から見て互いに重なり合い、遮光性ドット５１ｂと５２ｂと５３ｂと５４ｂとが光軸ＡＸ方向から見て互いに重なり合っているものとする。また、説明の理解を容易にするために、第１フィルタ９１の一対の遮光性ドット５１ａおよび５１ｂ、第２フィルタ９２の一対の遮光性ドット５２ａおよび５２ｂ、第３フィルタ９３の一対の遮光性ドット５３ａおよび５３ｂ、並びに第４フィルタ９４の一対の遮光性ドット５４ａおよび５４ｂだけに着目して、補正ユニット９の作用を説明する。

まず、補正ユニット９が基準回転位置にある場合について考える。この場合、後側フィルタ群９Ｂが光軸ＡＸ方向に沿って基準の移動位置にある状態、すなわち後側フィルタ群９Ｂの基準移動位置において、円形状の遮光性ドット５１ａと５２ａと５３ａと５４ａとの組み合わせからなる組み合わせ減光領域に対して光軸ＡＸに平行な光が入射すると、補正ユニット９の直後であって射出面９４ｂに平行な面において、図１０（ａ）の左側に示すように、円形状の遮光性ドット５１ａにより減光された領域５１ａａと、円形状の遮光性ドット５２ａにより減光された領域５２ａａと、円形状の遮光性ドット５３ａにより減光された領域５３ａａと、円形状の遮光性ドット５４ａにより減光された領域５４ａａとは互いに重なり合う。すなわち、補正ユニット９の直後において、円形状の減光領域５１ａａと５２ａａと５３ａａと５４ａａとは、円形状の減光領域５１ａａの１個分の面積を有する減光領域を形成する。

補正ユニット９に光軸ＡＸに平行な光が入射する場合、後側フィルタ群９Ｂが基準移動位置から＋Ｙ方向に移動して前側フィルタ群９Ａと後側フィルタ群９Ｂとの光軸ＡＸ方向の間隔が増大しても、図１０（ａ）の右側に示すように、減光領域５１ａａと５２ａａと５３ａａと５４ａａとは重なり合ったまま変化しない。同様に、光軸ＡＸに平行な光が入射する場合、後側フィルタ群９Ｂが基準移動位置−Ｙ方向に移動して前側フィルタ群９Ａと後側フィルタ群９Ｂとの間隔が減少しても、減光領域５１ａａと５２ａａと５３ａａと５４ａａとは重なり合ったまま変化しない。

後側フィルタ群９Ｂの基準移動位置において、円形状の遮光性ドット５１ａと５２ａと５３ａと５４ａとの組み合わせからなる組み合わせ減光領域に入射する光の光軸ＡＸに対する角度が例えばＸＹ平面に沿って０度から単調に増大すると、補正ユニット９の直後において、図１０（ｂ）の左側に示すように、減光領域５１ａａおよび５２ａａが互いに異なる距離だけＸ方向に移動し、減光領域５１ａａと５２ａａとの重なり合う領域が単調に減少する。同様に、図示を省略したが、減光領域５３ａａおよび５４ａａが互いに異なる距離だけＸ方向に移動し、減光領域５３ａａと５４ａａとの重なり合う領域が単調に減少する。

その結果、図１０（ｂ）の左側に示す状態では、円形状の減光領域５１ａａと５２ａａとが、その重なり合う領域の面積に応じて、円形状の減光領域５１ａａの１個分の面積よりも大きく且つ２個分の面積よりも小さい面積を有する減光領域を形成する。同様に、図示を省略したが、円形状の減光領域５３ａａと５４ａａとが、その重なり合う領域の面積に応じて、円形状の減光領域５３ａａの１個分の面積よりも大きく且つ２個分の面積よりも小さい面積を有する減光領域を形成する。

図１０（ｂ）の左側に示す状態から、後側フィルタ群９Ｂが＋Ｙ方向に移動して前側フィルタ群９Ａと後側フィルタ群９Ｂとの間隔が単調に増大すると、図１０（ｂ）の右側に示すように、減光領域５１ａａと５２ａａとの重なり合う領域が単調に減少し、減光領域５１ａａと５２ａａとが形成する減光領域の面積は単調に増大する。同様に、図示を省略したが、減光領域５３ａａと５４ａａとの重なり合う領域が単調に減少し、減光領域５３ａａと５４ａａとが形成する減光領域の面積は単調に増大する。

また、図１０（ｂ）の左側に示す状態から、後側フィルタ群９Ｂが−Ｙ方向に移動して前側フィルタ群９Ａと後側フィルタ群９Ｂとの間隔が単調に減少すると、図示を省略したが、減光領域５１ａａと５２ａａとの重なり合う領域が単調に増大し、減光領域５１ａａと５２ａａとが形成する減光領域の面積は単調に減少する。同様に、図示を省略したが、減光領域５３ａａと５４ａａとの重なり合う領域が単調に増大し、減光領域５３ａａと５４ａａとが形成する減光領域の面積は単調に減少する。

こうして、補正ユニット９では、前側フィルタ群９Ａと後側フィルタ群９Ｂとの光軸ＡＸ方向の間隔が一定であるとき、円形状の遮光性ドット５１ａと５２ａと５３ａと５４ａとからなる組み合わせ減光領域は、第１フィルタ９１（ひいては補正ユニット９）に対する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。このことは、図１１（ａ）の左側の図と図１１（ｂ）の左側の図との比較、および図１１（ａ）の右側の図と図１１（ｂ）の右側の図との比較により明らかである。同様に、前側フィルタ群９Ａと後側フィルタ群９Ｂとの間隔が一定であるとき、円形状の遮光性ドット５１ｂと５２ｂと５３ｂと５４ｂとからなる組み合わせ減光領域も、第１フィルタ９１に対する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。

また、補正ユニット９では、第１フィルタ９１に対する光の入射角度が０度であるとき、すなわち光軸ＡＸに平行な光が入射するとき、円形状の遮光性ドット５１ａと５２ａと５３ａと５４ａとからなる組み合わせ減光領域は、前側フィルタ群９Ａと後側フィルタ群９Ｂとの間隔の変化にかかわらず、減光率は不変であり比較的小さい一定の減光作用を発揮する。このことは、図１１（ａ）の左側の図と図１１（ａ）の右側の図との比較により明らかである。同様に、光軸ＡＸに平行な光が入射するとき、円形状の遮光性ドット５１ｂと５２ｂと５３ｂと５３ｂとからなる組み合わせ減光領域は、前側フィルタ群９Ａと後側フィルタ群９Ｂとの間隔の変化にかかわらず、比較的小さい一定の減光作用を発揮する。

また、補正ユニット９では、第１フィルタ９１に対する光の入射角度が一定（入射角度が０度でない所定の値）であるとき、円形状の遮光性ドット５１ａと５２ａと５３ａと５４ａとからなる組み合わせ減光領域は、前側フィルタ群９Ａと後側フィルタ群９Ｂとの間隔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。このことは、図１１（ｂ）の左側の図と図１１（ｂ）の右側の図との比較により明らかである。同様に、補正ユニット９では、第１フィルタ９１に対する光の入射角度が一定であるとき、円形状の遮光性ドット５１ｂと５２ｂと５３ｂと５４ｂとからなる組み合わせ減光領域も、前側フィルタ群９Ａと後側フィルタ群９Ｂとの間隔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。

次に、補正ユニット９の基準回転位置から第２乃至第４フィルタ９２〜９４がそれぞれ光軸ＡＸ廻りに回転した場合について考える。この場合、後側フィルタ群９Ｂの基準移動位置において、円形状の遮光性ドット５１ａと５２ａと５３ａと５４ａとの組み合わせからなる組み合わせ減光領域に対して光軸ＡＸに平行な光が入射すると、補正ユニット９の直後において、第２フィルタ９２の回転角および回転方向に応じて、例えば図１２（ａ）の左側に示すように減光領域５１ａａと５２ａａとが部分的に重なり合う状態が得られる。同様に、図示を省略したが、第３フィルタ９３および第４フィルタ９４の回転角および回転方向に応じて、減光領域５３ａａと５４ａａとが部分的に重なり合う状態が得られる。

ここで、遮光性ドット５１ａと５２ａとが光軸ＡＸ方向から見て重なり合う重複領域の大きさ、ひいては減光領域５１ａａと５２ａａとが補正ユニット９の直後において重なり合う重複領域の大きさは、第１フィルタ９１と第２フィルタ９２との光軸ＡＸ廻りの相対位置の変化（ひいては第２フィルタ９２との光軸ＡＸ廻りの回転角）に応じて変化する。一方、遮光性ドット５３ａと５４ａとが光軸ＡＸ方向から見て重なり合う重複領域の大きさ、ひいては減光領域５３ａａと５４ａａとが補正ユニット９の直後において重なり合う重複領域の大きさは、第３フィルタ９３と第４フィルタ９４との光軸ＡＸ廻りの相対位置の変化に応じて変化する。

そして、補正ユニット９に光軸ＡＸに平行な光が入射する限り、後側フィルタ群９Ｂが基準移動位置からＹ方向に移動して前側フィルタ群９Ａと後側フィルタ群９Ｂとの光軸ＡＸ方向の間隔が変化しても、図１２（ａ）の右側に示すように、減光領域５１ａａと５２ａａとが部分的に重なり合う状態はそのまま変化しない。同様に、図示を省略したが、減光領域５３ａａと５４ａａとが部分的に重なり合う状態はそのまま変化しない。

後側フィルタ群９Ｂの基準移動位置において、円形状の遮光性ドット５１ａと５２ａと５３ａと５４ａとの組み合わせからなる組み合わせ減光領域に入射する光の光軸ＡＸに対する角度が例えばＸＹ平面に沿って０度から単調に増大すると、補正ユニット９の直後において、図１２（ｂ）の左側に示すように、減光領域５１ａａおよび５２ａａが互いに異なる距離だけＸ方向に移動し、減光領域５１ａａと５２ａａとの重なり合う領域が単調に減少する。同様に、図示を省略したが、減光領域５３ａａおよび５４ａａが互いに異なる距離だけＸ方向に移動し、減光領域５３ａａと５４ａａとの重なり合う領域が単調に減少する。

図１２（ｂ）の左側に示す状態から、後側フィルタ群９Ｂが＋Ｙ方向に移動して前側フィルタ群９Ａと後側フィルタ群９Ｂとの間隔が単調に増大すると、図１２（ｂ）の右側に示すように、減光領域５１ａａと５２ａａとの重なり合う領域が単調に減少し、減光領域５１ａａと５２ａａとが形成する減光領域の面積は単調に増大する。同様に、図示を省略したが、減光領域５３ａａと５４ａａとの重なり合う領域が単調に減少し、減光領域５３ａａと５４ａａとが形成する減光領域の面積は単調に増大する。

図１２（ｂ）の左側に示す状態から、後側フィルタ群９Ｂが−Ｙ方向に移動して前側フィルタ群９Ａと後側フィルタ群９Ｂとの間隔が単調に減少すると、図示を省略したが、減光領域５１ａａと５２ａａとの重なり合う領域が単調に増大し、減光領域５１ａａと５２ａａとが形成する減光領域の面積は単調に減少する。同様に、図示を省略したが、減光領域５３ａａと５４ａａとの重なり合う領域が単調に増大し、減光領域５３ａａと５４ａａとが形成する減光領域の面積は単調に減少する。

こうして、補正ユニット９では、第２乃至第４フィルタ９２〜９４のうちの少なくとも１つのフィルタが基準回転位置から光軸ＡＸ廻りに回転した状態において、前側フィルタ群９Ａと後側フィルタ群９Ｂとの間隔の変化および第１フィルタ９１に対する光の入射角度の変化に応じて減光率が多様に変化する減光作用を発揮する。すなわち、本実施形態の補正ユニット９は、各フィルタ９１〜９４の光軸ＡＸ廻りの相対的な回転位置の変化、前側フィルタ群９Ａと後側フィルタ群９Ｂとの間隔の変化、および第１フィルタ９１（ひいては補正ユニット９）に対する光の入射角度の変化に応じて、ウェハＷ上の静止露光領域ＥＲ内の各点に達する光に対して多様な減光作用を発揮する。

本実施形態では、補正ユニット９は、４極状の瞳強度分布２０のうち、光軸ＡＸを挟んでＸ方向（単位波面分割面の短辺方向）に間隔を隔てた一対の面光源２０ａおよび２０ｂからの光に作用し、光軸ＡＸを挟んでＺ方向（単位波面分割面の長辺方向）に間隔を隔てた一対の面光源２０ｃおよび２０ｄからの光には作用しないように構成されている。

図１３を参照すると、ウェハＷ上の静止露光領域ＥＲ内の中心点Ｐ１に達する光、すなわちマスクブラインド１１の開口部の中心点Ｐ１’に達する光は、補正ユニット９に対して（すなわち第１フィルタ９１に対して）入射角度０で入射する。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からの光は、入射角度０で第１フィルタ９１に入射する。

図１４に示すように、ウェハＷ上の静止露光領域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の開口部の周辺点Ｐ２’，Ｐ３’に達する光は、補正ユニット９に対して比較的大きい入射角度±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２２ａおよび２２ｂからの光は、比較的大きい入射角度±θで第１フィルタ９１に入射する。

図１３および図１４では、図面の明瞭化のために、各フィルタの図示を省略し、前側フィルタ群９Ａおよび後側フィルタ群９Ｂをそれぞれ１つの光学部材のように表現している。また、図１３および図１４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点（図２などを参照）を示し、参照符号Ｂ２は面光源２０ｂ（２１ｂ，２２ｂ）のＸ方向に沿った最外縁の点を示している。また、図１３および図１４に関連する説明の理解を容易するために、面光源２０ｃ（２１ｃ，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２０ｃ（２１ｃ，２２ｃ）および面光源２０ｄ（２１ｄ，２２ｄ）からの光は、補正ユニット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２１ａおよび２１ｂからの光は、補正ユニット９の減光作用を受けるものの、その光強度の低下は比較的小さい。面光源２１ｃおよび２１ｄからの光は、補正ユニット９の減光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に関する瞳強度分布２１は、図１５に示すように、補正ユニット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２１’に調整されるだけである。すなわち、補正ユニット９により調整された瞳強度分布２１’においても、Ｚ方向に間隔を隔てた面光源２１ｃ，２１ｄの光強度の方がＸ方向に間隔を隔てた面光源２１ａ’，２１ｂ’の光強度よりも大きい性状は維持される。

一方、周辺点Ｐ２、Ｐ３に関する瞳強度分布２２のうち、面光源２２ａおよび２２ｂからの光は、補正ユニット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。ここで、面光源２２ａおよび２２ｂからの光の強度低下の程度は、補正ユニット９における前側フィルタ群９Ａと後側フィルタ群９Ｂとの間隔を変化させること、および各フィルタ９１〜９４の光軸ＡＸ廻りの相対的な回転位置を変化させることにより調整可能である。

面光源２２ｃおよび２２ｄからの光は、補正ユニット９の減光作用を受けないため、その光強度は変化しない。その結果、周辺点Ｐ２、Ｐ３に関する瞳強度分布２２は、図１６に示すように、補正ユニット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。すなわち、補正ユニット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、補正ユニット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、補正ユニット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。

以上のように、本実施形態の補正ユニット９では、第１フィルタ９１の射出面９１ｂに、第１減光パターンとして、複数の円形状の遮光性ドット５１ａ，５１ｂが所定の分布にしたがって形成されている。第２フィルタ９２の入射面９２ａには、第２減光パターンとして、複数の遮光性ドット５１ａ，５１ｂに対応するように複数の円形状の遮光性ドット５２ａ，５２ｂが形成されている。第３フィルタ９３の射出面９３ｂには、第３減光パターンとして、複数の遮光性ドット５１ａ，５１ｂに対応するように複数の円形状の遮光性ドット５３ａ，５３ｂが所定の分布にしたがって形成されている。第４フィルタ９４の入射面９４ａには、第４減光パターンとして、複数の遮光性ドット５３ａ，５３ｂに対応するように複数の円形状の遮光性ドット５４ａ，５４ｂが形成されている。

円形状の遮光性ドット５１ａと５２ａと５３ａと５４ａとは、互いに同じ大きさを有し、補正ユニット９の基準回転位置において光軸ＡＸ方向から見て互いに重なり合っている。同様に、円形状の遮光性ドット５１ｂと５２ｂと５３ｂと５４ｂとは、互いに同じ大きさを有し、補正ユニット９の基準回転位置において光軸ＡＸ方向から見て互いに重なり合っている。そして、前側フィルタ群９Ａと後側フィルタ群９Ｂとは光軸ＡＸ方向に相対位置が変更可能であり、各フィルタ９１〜９４の光軸ＡＸ廻りの相対的な回転位置が変更可能である。

したがって、補正ユニット９では、円形状の遮光性ドット５１ａと５２ａと５３ａと５４ａとからなる組み合わせ減光領域および円形状の遮光性ドット５１ｂと５２ｂと５３ｂと５４ｂとからなる組み合わせ減光領域は、いわゆる視差の効果により、各フィルタ９１〜９４の光軸ＡＸ廻りの相対的な回転位置、前側フィルタ群９Ａと後側フィルタ群９Ｂとの間隔、および光の入射角度に応じて、多様な減光作用を発揮する。また、補正ユニット９は、照明瞳の近傍の位置、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度情報に変換される位置に配置されている。したがって、本実施形態の補正ユニット９の減光作用により、被照射面としての静止露光領域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、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ユニット９と、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の微細パターンに応じた適切な照明条件のもとで良好な露光を行うことができ、ひいてはマスクＭの微細パターンを露光領域の全体に亘って所望の線幅でウェハＷ上に忠実に転写することができる。

本実施形態において、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動作、さらに一般的には各点に関する瞳強度分布を所要の分布に調整する動作は、例えば投影光学系ＰＬを介した光に基づいて投影光学系ＰＬの瞳面における瞳強度分布を計測する瞳強度分布計測装置（不図示）の計測結果に基づいて行われる。瞳強度分布計測装置は、例えば投影光学系ＰＬの瞳位置と光学的に共役な位置に配置された撮像面を有するＣＣＤ撮像部を備え、投影光学系ＰＬの像面上の各点に関する瞳強度分布（各点に入射する光線が投影光学系ＰＬの瞳面に形成する瞳強度分布）をモニターする。瞳強度分布計測装置の詳細な構成および作用については、米国特許公開第２００８／００３０７０７号公報などを参照することができる。

具体的に、瞳強度分布計測装置の計測結果は、制御部（不図示）に供給される。制御部は、瞳強度分布計測装置の計測結果に基づいて、投影光学系ＰＬの瞳面における瞳強度分布が所望の分布になるように、補正ユニット９の駆動制御系９９に指令を出力する。駆動制御系９９は、制御部からの指令に基づいて、前側フィルタ群９Ａと後側フィルタ群９Ｂとの間隔および各フィルタ９１〜９４の光軸ＡＸ廻りの相対的な回転位置を制御し、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所要の分布に調整する。

本実施形態において、ウェハ（被照射面）Ｗ上の光量分布が、例えば補正ユニット９の減光作用（調整作用）の影響を受けることが考えられる。この場合、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内の照度分布または静止露光領域（照明領域）ＥＲの形状を変更することができる。具体的に、照度分布を変更する光量分布調整部としては、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号および第６９２７８３６号）に記載された構成および手法を用いることができる。また、照明領域の形状を変更する光量分布調整部としては、国際特許公開第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ことができる。

なお、上述の実施形態では、図７〜図９に示す特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４つのフィルタ９１〜９４により補正ユニット９を構成している。しかしながら、これに限定されることなく、補正ユニット９の具体的な構成については、様々な形態が可能である。例えば、補正ユニット９を構成するフィルタの数、各フィルタの形態（外形形状など）、各フィルタの姿勢、各減光パターンを形成する単位減光領域の数、単位減光領域の形状、単位減光領域の形成面の位置（入射面または射出面）、単位減光領域の分布の形態、補正ユニット９の配置位置などについて、様々な形態が可能である。例えば、フィルタ９１〜９４の本体として、少なくとも一方の面が曲率を有するような光透過性の基板を用いることができる。

また、上述の実施形態では、一対のフィルタ９１，９２からなる前側フィルタ群９Ａと一対のフィルタ９３，９４からなる後側フィルタ群９Ｂとにより補正ユニット９を構成している。しかしながら、これに限定されることなく、一対のフィルタからなるフィルタ群と、このフィルタ群の後側または前側に配置された１つのフィルタとにより、上述の実施形態と同様の作用を奏する補正ユニットを実現することもできる。

また、上述の実施形態では、各フィルタ９１〜９４が光軸ＡＸ廻りに相対的に回転可能に構成されている。しかしながら、これに限定されることなく、各フィルタが光軸を横切る方向（典型的には光軸と直交する平面に沿った任意の方向）に相対的に移動できるように構成することにより、上述の実施形態と同様の作用を奏する補正ユニットを実現することもできる。この場合、第１フィルタと第２フィルタとの光軸を横切る方向に沿った相対位置の変化に応じて、第１減光パターンと第２減光パターンとが光軸方向から見て重なり合う重複領域の大きさが変化するように構成されていること、および第３フィルタと第４フィルタとの光軸を横切る方向に沿った相対位置の変化に応じて、第３減光パターンと第４減光パターンとが光軸方向から見て重なり合う重複領域の大きさが変化するように構成されていることが重要である。

また、上述の実施形態では、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照明瞳に形成される瞳強度分布２０の形成面よりも後側（マスク側）に、補正ユニット９を配置している。しかしながら、これに限定されることなく、瞳強度分布２０の形成面の位置、またはその前側（光源側）に、補正ユニット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位置またはその近傍、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との間の照明瞳の位置またはその近傍に、補正ユニット９を配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布を補正する本発明の補正ユニットは、照明瞳の前側に隣接するパワーを有する光学素子と当該照明瞳の後側に隣接するパワーを有する光学素子との間の照明瞳空間に配置されて第１減光パターンが形成された第１フィルタと、照明瞳空間において第１フィルタよりも後側に配置されて第１減光パターンに対応した第２減光パターンが形成された第２フィルタと、照明瞳空間に配置されて第３減光パターンが形成された第３フィルタとを備えている。第１フィルタと第２フィルタとは光軸と直交する平面の面内における相対位置が変更可能であり、第１フィルタおよび第２フィルタと第３フィルタとは光軸の方向に相対位置が変更可能に構成されている。なお、「照明瞳空間」内には、パワーを持たない平行平面板や平面鏡が存在していても良い。

また、上述の実施形態では、フィルタの減光パターンを形成する単位減光領域が、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、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、複数の減光パターンのうちの少なくとも一方を、入射光を散乱させる散乱領域として、あるいは入射光を回折させる回折領域として形成することも可能である。一般に、光透過性の基板の所要領域に粗面化加工を施すことにより散乱領域が形成され、所要領域に回折面形成加工を施すことにより回折領域が形成される。

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説明している。しかしながら、４極照明に限定されることなく、例えば輪帯状の瞳強度分布が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。

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

また、上述の実施形態では、オプティカルインテグレータとして、マイクロフライアイレンズ８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（典型的にはロッド型インテグレータ）を用いても良い。この場合、ズームレンズ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光レンズを配置し、この集光レンズの後側焦点位置またはその近傍に入射端が位置決めされるようにロッド型インテグレータを配置する。このとき、ロッド型インテグレータの射出端が照明視野絞り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視野絞り結像光学系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。ここで、ズームレンズ７、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。

また、上述の実施形態において、回折光学素子３に代えて、或いは回折光学素子３に加えて、たとえばアレイ状に配列され且つ傾斜角および傾斜方向が個別に駆動制御される多数の微小な要素ミラーにより構成されて入射光束を反射面毎の微小単位に分割して偏向させることにより、光束の断面を所望の形状または所望の大きさに変換する空間光変調素子を用いても良い。このような空間光変調素子を用いた照明光学系は、例えば特開２００２−３５３１０５号公報に開示されている。

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

次に、上述の実施形態にかかる露光装置を用いたデバイス製造方法について説明する。図１７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１７に示すように、半導体デバイスの製造工程では、半導体デバイスの基板となるウェハＷに金属膜を蒸着し（ステップＳ４０）、この蒸着した金属膜上に感光性材料であるフォトレジストを塗布する（ステップＳ４２）。つづいて、上述の実施形態の露光装置を用い、マスク（レチクル）Ｍに形成されたパターンをウェハＷ上の各ショット領域に転写し（ステップＳ４４：露光工程）、この転写が終了したウェハＷの現像、つまりパターンが転写されたフォトレジストの現像を行う（ステップＳ４６：現像工程）。その後、ステップＳ４６によってウェハＷの表面に生成されたレジストパターンをマスクとし、ウェハＷの表面に対してエッチング等の加工を行う（ステップＳ４８：加工工程）。

ここで、レジストパターンとは、上述の実施形態の露光装置によって転写されたパターンに対応する形状の凹凸が生成されたフォトレジスト層であって、その凹部がフォトレジスト層を貫通しているものである。ステップＳ４８では、このレジストパターンを介してウェハＷの表面の加工を行う。ステップＳ４８で行われる加工には、例えばウェハＷの表面のエッチングまたは金属膜等の成膜の少なくとも一方が含まれる。なお、ステップＳ４４では、上述の実施形態の露光装置は、フォトレジストが塗布されたウェハＷを、感光性基板つまりプレートＰとしてパターンの転写を行う。

図１８は、液晶表示素子等の液晶デバイスの製造工程を示すフローチャートである。図１８に示すように、液晶デバイスの製造工程では、パターン形成工程（ステップＳ５０）、カラーフィルター形成工程（ステップＳ５２）、セル組立工程（ステップＳ５４）およびモジュール組立工程（ステップＳ５６）を順次行う。

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

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

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

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

なお、上述の実施形態では、露光光としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長：１９３ｎｍ）やＫｒＦエキシマレーザ光（波長：２４８ｎｍ）を用いているが、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Ｆ₂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、上述の実施形態において、投影光学系と感光性基板との間の光路中を１．１よりも大きな屈折率を有する媒体（典型的には液体）で満たす手法、所謂液浸法を適用しても良い。この場合、投影光学系と感光性基板との間の光路中に液体を満たす手法としては、国際公開第ＷＯ９９／４９５０４号パンフレットに開示されているような局所的に液体を満たす手法や、特開平６−１２４８７３号公報に開示されているような露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる手法や、特開平１０−３０３１１４号公報に開示されているようなステージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する手法などを採用することができる。ここでは、国際公開第ＷＯ９９／４９５０４号パンフレット、特開平６−１２４８７３号公報および特開平１０−３０３１１４号公報の教示を参照として援用する。

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

また、上述の実施形態では、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ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置に対して本発明を適用している。しかしながら、これに限定されることなく、ウェハＷの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、露光装置においてマスク（またはウェハ）を照明する照明光学系に対して本発明を適用しているが、これに限定されることなく、マスク（またはウェハ）以外の被照射面を照明する一般的な照明光学系に対して本発明を適用することもできる。

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。 照明瞳に形成される４極状の二次光源を示す図である。 ウェハ上に形成される矩形状の静止露光領域を示す図である。 静止露光領域内の中心点Ｐ１に入射する光が形成する４極状の瞳強度分布の性状を説明する図である。 静止露光領域内の周辺点Ｐ２，Ｐ３に入射する光が形成する４極状の瞳強度分布の性状を説明する図である。 （ａ）は中心点Ｐ１に関する瞳強度分布のＺ方向に沿った光強度分布を、（ｂ）は周辺点Ｐ２，Ｐ３に関する瞳強度分布のＺ方向に沿った光強度分布を模式的に示す図である。 本実施形態の補正ユニットの構成を概略的に示す第１の図である。 本実施形態の補正ユニットの構成を概略的に示す第２の図である。 本実施形態の補正ユニットの構成を概略的に示す第３の図である。 本実施形態の補正ユニットの基本的な作用を説明する第１の図である。 本実施形態の補正ユニットの基本的な作用を説明する第２の図である。 本実施形態の補正ユニットの基本的な作用を説明する第３の図である。 本実施形態の補正ユニットの基本的な作用を説明する第４の図である。 本実施形態の補正ユニットの基本的な作用を説明する第５の図である。 中心点Ｐ１に関する瞳強度分布が補正ユニットにより調整される様子を模式的に示す図である。 周辺点Ｐ２，Ｐ３に関する瞳強度分布が補正ユニットにより調整される様子を模式的に示す図である。 半導体デバイスの製造工程を示すフローチャートである。 液晶表示素子等の液晶デバイスの製造工程を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 光源
３ 回折光学素子
４ アフォーカルレンズ
６ 濃度フィルタ
７ ズームレンズ
８ マイクロフライアイレンズ（オプティカルインテグレータ）
９ 補正ユニット
９１〜９４ フィルタ
１０ コンデンサー光学系
１１ マスクブラインド
１２ 結像光学系
Ｍ マスク
ＭＳ マスクステージ
ＰＬ 投影光学系
ＡＳ 開口絞り
Ｗ ウェハ
ＷＳ ウェハステージ

Claims (31)

1. 照明光学系の照明瞳に形成される瞳強度分布を補正する補正ユニットであって、
   前記照明瞳の前側に隣接してパワーを有する光学素子と前記照明瞳の後側に隣接してパワーを有する光学素子との間の照明瞳空間に配置されて、第１減光パターンが形成された第１フィルタと、
   前記照明瞳空間において前記第１フィルタよりも後側に配置されて、前記第１減光パターンに対応した第２減光パターンが形成された第２フィルタと、
   前記照明瞳空間に配置されて、第３減光パターンが形成された第３フィルタとを備え、
   前記第１フィルタと前記第２フィルタとは、前記照明光学系の光軸と直交する平面の面内における相対位置が変更可能であり、
   前記第１フィルタおよび前記第２フィルタと前記第３フィルタとは、前記光軸の方向に相対位置が変更可能に構成されていることを特徴とする補正ユニット。
2. 前記照明瞳空間において前記第３フィルタよりも後側に配置されて、前記第３減光パターンに対応した第４減光パターンが形成された第４フィルタをさらに備え、
   前記第３フィルタと前記第４フィルタとは、前記光軸と直交する平面の面内における相対位置が変更可能であり、
   前記第１フィルタおよび前記第２フィルタと前記第３フィルタおよび前記第４フィルタとは、前記光軸の方向に相対位置が変更可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の補正ユニット。
3. 前記第３減光パターンは、前記第１減光パターンに対応して形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の補正ユニット。
4. 前記第１減光パターンは少なくとも１つの第１単位減光領域を有し、前記第２減光パターンは、前記少なくとも１つの第１単位減光領域に対応して形成されて前記第１単位減光領域と同じ外形形状および同じ大きさの少なくとも１つの第２単位減光領域を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の補正ユニット。
5. 前記第３減光パターンは少なくとも１つの第３単位減光領域を有し、前記第４減光パターンは、前記少なくとも１つの第３単位減光領域に対応して形成されて前記第３単位減光領域と同じ外形形状および同じ大きさの少なくとも１つの第４単位減光領域を有することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の補正ユニット。
6. 前記第３単位減光領域は、前記第１単位減光領域と同じ外形形状および同じ大きさを有することを特徴とする請求項５に記載の補正ユニット。
7. 前記第１フィルタおよび前記第２フィルタのうちの少なくとも一方は、前記光軸廻りに回転可能に構成され、
   前記第１フィルタと前記第２フィルタとの前記光軸廻りの相対位置の変化に応じて、前記第１減光パターンと前記第２減光パターンとが前記光軸方向から見て重なり合う重複領域の大きさが変化するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の補正ユニット。
8. 前記第３フィルタおよび前記第４フィルタのうちの少なくとも一方は、前記光軸廻りに回転可能に構成され、
   前記第３フィルタと前記第４フィルタとの前記光軸廻りの相対位置の変化に応じて、前記第３減光パターンと前記第４減光パターンとが前記光軸方向から見て重なり合う重複領域の大きさが変化するように構成されていることを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載の補正ユニット。
9. 前記第１フィルタおよび前記第２フィルタのうちの少なくとも一方は、前記光軸を横切る方向に移動可能に構成され、
   前記第１フィルタと前記第２フィルタとの前記光軸を横切る方向に沿った相対位置の変化に応じて、前記第１減光パターンと前記第２減光パターンとが前記光軸方向から見て重なり合う重複領域の大きさが変化するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の補正ユニット。
10. 前記第３フィルタおよび前記第４フィルタのうちの少なくとも一方は、前記光軸を横切る方向に移動可能に構成され、
    前記第３フィルタと前記第４フィルタとの前記光軸を横切る方向に沿った相対位置の変化に応じて、前記第３減光パターンと前記第４減光パターンとが前記光軸方向から見て重なり合う重複領域の大きさが変化するように構成されていることを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載の補正ユニット。
11. 前記第１乃至前記第４フィルタは、平行平面板の形態を有することを特徴とする請求項２乃至１０のいずれか１項に記載の補正ユニット。
12. 前記第１乃至前記第４フィルタは、互いに平行な状態を維持することを特徴とする請求項１１に記載の補正ユニット。
13. 前記第１減光パターンは前記第１フィルタの射出側の面に形成され、前記第２減光パターンは前記第２フィルタの入射側の面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の補正ユニット。
14. 前記第３減光パターンは前記第３フィルタの射出側の面に形成され、前記第４減光パターンは前記第４フィルタの入射側の面に形成されていることを特徴とする請求項２乃至１３のいずれか１項に記載の補正ユニット。
15. 前記第１減光パターンは分布形成された複数の第１単位減光領域を有し、
    前記第２減光パターンは、前記複数の第１単位減光領域に対応して分布形成された複数の第２単位減光領域を有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の補正ユニット。
16. 前記第３減光パターンは分布形成された複数の第３単位減光領域を有し、
    前記第４減光パターンは、前記複数の第３単位減光領域に対応して分布形成された複数の第４単位減光領域を有することを特徴とする請求項２乃至１５のいずれか１項に記載の補正ユニット。
17. 前記第１乃至前記第４減光パターンのうちの少なくとも一方は、入射光を遮る遮光領域を有することを特徴とする請求項２乃至１６のいずれか１項に記載の補正ユニット。
18. 前記第１乃至前記第４減光パターンのうちの少なくとも一方は、入射光を散乱させる散乱領域を有することを特徴とする請求項２乃至１７のいずれか１項に記載の補正ユニット。
19. 前記第１乃至前記第４減光パターンのうちの少なくとも一方は、入射光を回折させる回折領域を有することを特徴とする請求項２乃至１８のいずれか１項に記載の補正ユニット。
20. 光源からの光で被照射面を照明する照明光学系において、
    オプティカルインテグレータを有し、該オプティカルインテグレータ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と、
    前記後側の照明瞳を含む前記照明瞳空間に配置された請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の補正ユニットとを備えていることを特徴とする照明光学系。
21. 前記オプティカルインテグレータは所定方向に沿って細長い矩形状の単位波面分割面を有し、前記補正ユニットは前記照明瞳において前記照明光学系の光軸を挟んで前記所定方向に間隔を隔てた一対の領域に関する光または前記所定方向と直交する方向に間隔を隔てた一対の領域に関する光に作用するように位置決めされていることを特徴とする請求項２０に記載の照明光学系。
22. 前記被照射面上での照度分布または前記被照射面上に形成される照明領域の形状を変更する光量分布調整部をさらに備えることを特徴とする請求項２０または２１に記載の照明光学系。
23. 前記光量分布調整部は、前記補正ユニットによる前記被照射面上の光量分布への影響を補正することを特徴とする請求項２２に記載の照明光学系。
24. 前記被照射面と光学的に共役な面を形成する投影光学系と組み合わせて用いられ、前記照明瞳は前記投影光学系の開口絞りと光学的に共役な位置であることを特徴とする請求項２０乃至２３のいずれか１項に記載の照明光学系。
25. 前記分布形成光学系は、前記オプティカルインテグレータに隣接する照明瞳に前記瞳強度分布を形成し、
    前記補正ユニットは前記隣接する照明瞳に配置されることを特徴とする請求項２０乃至２４のいずれか１項に記載の照明光学系。
26. 前記分布形成光学系は、前記オプティカルインテグレータからの光を導いて前記後側の照明瞳に瞳強度分布を形成するリレー光学系を備え、
    前記補正ユニットは、前記後側の照明瞳を含む前記照明瞳空間に配置されることを特徴とする請求項２０乃至２４のいずれか１項に記載の照明光学系。
27. 前記リレー光学系は、前記オプティカルインテグレータに隣接する照明瞳と光学的に共役な位置を前記後側の照明瞳に形成することを特徴とする請求項２６に記載の照明光学系。
28. 所定のパターンを照明するための請求項２０乃至２７のいずれか１項に記載の照明光学系を備え、前記所定のパターンを感光性基板に露光することを特徴とする露光装置。
29. 前記所定のパターンの像を前記感光性基板上に形成する投影光学系を備え、該投影光学系に対して前記所定のパターンおよび前記感光性基板を走査方向に沿って相対移動させて、前記所定のパターンを前記感光性基板へ投影露光することを特徴とする請求項２８に記載の露光装置。
30. 前記オプティカルインテグレータにおける前記所定方向は、前記走査方向と直交する方向に対応していることを特徴とする請求項２９に記載の露光装置。
31. 請求項２８乃至３０のいずれか１項に記載の露光装置を用いて、前記所定のパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
    前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
    前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。

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