TWI470366B - 照明光學系統、曝光裝置以及元件製造方法 - Google Patents

Description

照明光學系統、曝光裝置以及元件製造方法

本發明有關於一種照明光學系統、曝光裝置以及元件製造方法。進而詳細而言，本發明有關於一種適合於如下曝光裝置的照明光學系統，該曝光裝置用於藉由微影(lithography)製程來製造半導體元件、攝像元件、液晶顯示元件、薄膜磁頭(thin film magnetic head)等元件。

於此種典型性曝光裝置中，自光源所射出的光經由作為光學積分器(optical integrator)的複眼透鏡(fly eye lens)，形成由多數個光源構成的作為實質性面光源的二次光源(一般而言為照明光瞳中的規定光強度分佈)。以下，將照明光瞳中的光強度分佈稱為「光瞳強度分佈」。而且，照明光瞳被定義為如下位置，該位置是藉由照明光瞳與被照射面(在曝光裝置情況下為光罩或晶圓)之間的光學系統的作用，而使被照射面成為照明光瞳的傅立葉(Fourier)轉換面的位置。

來自二次光源的光藉由聚光透鏡(condenser lens)聚光之後，對形成有規定圖案的光罩進行疊加照明。穿透光罩的光經由投影光學系統而成像於晶圓上，並在晶圓上投影曝光(轉印)光罩圖案。形成於光罩上的圖案被高積集化，為了將該微細圖案準確轉印至晶圓上，不可欠缺的是在晶圓上要獲得均勻的照度分佈。

而且，提出了形成例如輪帶狀或多極狀(2極狀、4極狀等)的光瞳強度分佈，且使投影光學系統的焦點深度或解像力(resolution resolving power)提高的技術(參照專利文獻1)。

[專利文獻1]美國專利公開第2006/0055834號公報

為了將光罩的微細圖案忠實地轉印至晶圓上，不僅必須將光瞳強度分佈調整為所希望的形狀，而且必須將晶圓上各點的相關光瞳強度分佈調整為各自大約均勻。若晶圓上各點的光瞳強度分佈的均勻性存在差異，則將因晶圓上的每個位置上圖案線寬不均，而導致無法遍及整個曝光區域以所希望的線寬將光罩的微細圖案轉印至晶圓上。如此，為了將光罩的微細圖案準確地轉印至晶圓上，重要的是，將作為最終被照射面的晶圓上的照度分佈以及晶圓上各點的相關光瞳強度分佈調整為所希望的分佈。

本發明是鑒於上述課題而研製而成者，提供一種可將被照射面中的照度分佈以及被照射面各點的相關光瞳強度分佈調整為所希望的分佈的照明光學系統。而且，本發明提供一種曝光裝置，使用可將被照射面上的照度分佈以及被照射面上各點的相關光瞳強度分佈調整為所希望的分佈的照明光學系統，能基於適當的照明條件進行良好的曝光。

為了解決上述課題，本發明第1形態提供一種照明光學系統，依據來自光源的光對被照射面進行照明，包括：空間光調變器(spatial light modulator)，具有二維排列且被單獨控制的多個光學要素；聚光光學系統，依據經由上述空間光調變器的光，在與上述空間光調變器的上述多個光學要素的排列面成為光學性傅立葉轉換之面上，形成規定的光強度分佈；光學積分器，於上述作為傅立葉轉換之面上，具有二維排列的多個單位波前分割面；以及控制部，對上述空間光調變器進行控制，以便依據經由上述聚光光學系統以及上述光學積分器且來自上述空間光調變器的光，將形成於照明光瞳的光瞳強度分佈調整為所需分佈，並且將上述多個單位波前分割面的各自中所形成的光強度分佈分別調整為所需分佈。

本發明第2形態提供一種曝光裝置，包括：對規定圖案進行照明的第1形態的照明光學系統，並將上述規定圖案曝光於感光性基板上。

本發明第3形態提供一種元件製造方法，包括：曝光步驟，使用第2形態的曝光裝置，將上述規定圖案曝光於上述感光性基板上；顯影步驟，將轉印有上述規定圖案的上述感光性基板顯影，並將形狀與上述規定圖案對應的罩幕層形成於上述感光性基板的表面；以及加工步驟，經宜上述罩幕層對上述感光性基板的表面進行加工。

本發明的照明光學系統中，控制部對空間光調變器的多個光學要素進行控制，使形成於光學積分器的各單位波前分割面上的光強度分佈適當變化，藉此可將形成於被照射面的照度分佈調整為所希望的分佈(例如均勻的分佈)，並且可將被照射面各點的相關光瞳強度分佈分別調整為所希望的分佈(例如均勻的分佈)。

亦即，本發明的照明光學系統，可將被照射面中的照度分佈以及被照射面各點的相關光瞳強度分佈調整為所希望的分佈。結果為，本發明的曝光裝置能夠使用可將被照射面中的照度分佈以及被照射面的各點的相關光瞳強度分佈調整為所希望的分佈的照明光學系統，基於適當的照明條件進行良好的曝光，從而可製造良好的元件。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

根據隨附圖式對本發明的實施形態進行說明。圖1是概略性表示本發明實施形態的曝光裝置的構成的圖。於圖1中，將沿著作為感光性基板的晶圓W的轉印面(曝光面)的法線方向設定為Z軸，於晶圓W的轉印面內與圖1的紙面平行的方向設定為Y軸，於晶圓W的轉印面內與圖1的紙面垂直的方向設定為X軸。

參照圖1，本實施形態的曝光裝置中，自光源LS供給曝光光(照明光)。作為光源LS，可使用供給例如193nm波長光的ArF(Argon-Fluoride,氬氟)準分子雷射光源、或供給248nm波長光的KrF(Krypton-Fluoride,氪氟)準分子雷射光源等。自光源LS射出的光經由光束傳輸部1，而入射至空間光調變單元SU。光束傳輸部1具有如下功能：將來自光源LS的入射光束轉換為具有適當大小以及形狀的剖面的光束、且導向空間光調變單元SU，並且主動地修正入射至空間光調變單元SU中的光束的位置變動以及角度變動。

空間光調變單元SU包括：空間光調變器3，具有二維排列且被單獨控制的多個反射鏡要素(element)；以及導光構件2，將經由光束傳輸部1而入射至空間光調變單元SU的光導向空間光調變器3，且將經由空間光調變器3的光導向後續的中繼(relay)光學系統4。空間光調變單元SU的具體構成以及作用將於下文敍述。自空間光調變單元SU所射出的光經由中繼光學系統4而入射至微複眼透鏡(或複眼透鏡)5。

中繼光學系統4設定為：中繼光學系統4的前側焦點位置與空間光調變器3的多個反射鏡要素的排列面的位置大致一致，且中繼光學系統4的後側焦點位置與微複眼透鏡5的入射面5a的位置大致一致。因此，如下所述，經由空間光調變器3的光於微複眼透鏡5的入射面5a上，形成與多個反射鏡要素的姿勢相對應的所希望的光強度分佈。微複眼透鏡5是例如由縱橫且密集排列的多數個具有正折射力的微透鏡所構成的光學元件，且藉由對平行平面板實施蝕刻處理以形成微透鏡群而構成。

微複眼透鏡與由相互隔絕的透鏡元件所構成的複眼透鏡不同，微複眼透鏡一體形成有並不相互隔絕的多數個的微透鏡(微折射面)。然而，在透鏡要素縱橫配置方面，微複眼透鏡與複眼透鏡同為波前分割型光學積分器。作為微複眼透鏡5中的單位波前分割面的矩形微折射面，呈現與光罩M上應形成的照明視野的形狀(以及晶圓W上應形成的曝光區域的形狀)相似的矩形。再者，作為微複眼透鏡5，亦可使用例如柱狀微複眼透鏡(cylindrical micro fly eye lens)。柱狀微複眼透鏡的構成以及作用揭示於例如美國專利第6,913,373號公報中。

入射至微複眼透鏡5的光束被多數個的微透鏡二維分割，於微複眼透鏡5的後側焦點面或微複眼透鏡5的附近的照明光瞳形成：具有與由入射光束所形成的照明視野大致相同的光強度分佈的二次光源(亦即光瞳強度分佈)。來自微複眼透鏡5的後側焦點面或微複眼透鏡5的附近所形成的二次光源的光束、將入射至配置在微複眼透鏡5附近的孔徑光闌6中。

孔徑光闌6具有：與形成於微複眼透鏡5的後側焦點面或微複眼透鏡5的附近的二次光源相對應的形狀的開口部(透光部)。孔徑光闌6構成為可對照明光路自由裝卸，且構成為可與具有大小以及形狀不同的開口部的多個孔徑光闌進行切換。作為孔徑光闌的切換方式，可使用例如眾所周知的轉動架(turret)方式、或滑塊(slide)方式等。孔徑光闌6配置於與下述投影光學系統PL的入射瞳面大致光學性共軛的位置，且規定有助於二次光源的照明的範圍。再者，亦可省略孔徑光闌6的設置。

來自由孔徑光闌6所限制的二次光源的光經由聚光光學系統7而對光罩遮器(mask blind)8進行疊加性照明。如此，於作為照明視野光闌的光罩遮器8處、形成有與微複眼透鏡5的矩形微折射面的形狀與焦點距離相對應的矩形照明視野。經由光罩遮器8的矩形開口部(透光部)的光束，受到成像光學系統9的聚光作用之後，對形成有規定圖案的光罩M進行疊加性照明。亦即，成像光學系統9將光罩遮器8的矩形開口部的像形成於光罩M上。

穿透保持於光罩平台MS上的光罩M的光束，經由投影光學系統PL，而使光罩圖案的像形成於保持在晶圓載物台WS上的晶圓(感光性基板)W上。如此，在與投影光學系統PL的光軸AX正交的平面(XY平面)內，一面對晶圓載物台WS進行二維驅動控制、而對晶圓W進行二維驅動控制，且一面進行單次曝光或掃描曝光。藉此，使光罩M的圖案依次曝光於晶圓W的各曝光區域中。

本實施形態中，使藉由微複眼透鏡5而形成的二次光源作為光源，對配置於照明光學系統的被照射面的光罩M進行柯勒照明(Kohler illumination)。因此，形成有二次光源的位置與投影光學系統PL的孔徑光闌AS的位置為光學性共軛，故可將二次光源的形成面稱為照明光學系統的照明瞳面。典型而言，相對於照明瞳面，被照射面(配置有光罩M的面，或者考慮包含有投影光學系統PL的照明光學系統時配置有晶圓W之面)成為光學性傅立葉轉換面。再者，所謂光瞳強度分佈，是指照明光學系統的照明瞳面、或與該照明瞳面光學性共軛的面中的光強度分佈(亮度分佈)。

當微複眼透鏡5的波前分割數相對較大時，形成於微複眼透鏡5的入射面的整體性光強度分佈、與二次光源整體的整體性光強度分佈(光瞳強度分佈)顯示出較高的關聯性(correlation)。因此，可將微複眼透鏡5的入射面以及與該入射面光學性共軛的面中的光強度分佈稱為光瞳強度分佈。於圖1的構成中，空間光調變單元SU、中繼光學系統4及微複眼透鏡5構成為：於較微複眼透鏡5更後側的照明光瞳中形成光瞳強度分佈的分佈形成光學系統。

請參照圖2，空間光調變單元SU中的導光構件2具有：沿例如X方向延伸的三角柱狀的稜鏡(prism mirror)形態。來自經由光束傳輸部1的光源LS的光由導光構件2的第1反射面2a反射之後，入射至空間光調變器3。經空間光調變器3調變的光，由導光構件2的第2反射面2b反射而導向中繼光學系統4。

如圖2及圖3所示，空間光調變器3包括：本體3a，具有二維排列的多個反射鏡要素SE；以及驅動部3b，對多個反射鏡要素SE的姿勢單獨進行控制驅動。為使說明及圖示簡單，圖2及圖3中表示空間光調變器3的本體3a包括4×4=16個反射鏡要素SE的構成例，而實際上包括遠遠多於16個的多數個反射鏡要素SE。

請參照圖2，沿著與光軸AX平行的方向而入射至導光構件2的第1反射面2a中的光線群中，光線L1入射至多個反射鏡要素SE中的反射鏡要素SEa，光線L2入射至與反射鏡要素SEa不同的反射鏡要素SEb。同樣地，光線L3入射至與反射鏡要素SEa、SEb不同的反射鏡要素SEc，光線L4入射至與反射鏡要素SEa～SEc不同的反射鏡要素SEd。反射鏡要素SEa～SEd對應於反射鏡要素SEa～SEd的位置，而對光L1～L4施加設定的空間性調變。

空間光調變器3構成為：在所有反射鏡要素SE的反射面沿著1個平面(XY平面)而設定的基準狀態(以下，稱為「基準狀態」)下，沿著與光軸AX平行的方向而入射的光線由空間光調變器3的各反射鏡要素SE反射之後，藉由導光構件2的第2反射面2b而朝向與光軸AX大致平行的方向進行反射。而且，空間光調變器3的排列有多個反射鏡要素SE的面定位於中繼光學系統4的前側焦點位置、或中繼光學系統4的附近。

因此，由空間光調變器3的反射鏡要素SEa～SEd反射後被施加規定的角度分佈的光，於微複眼透鏡5的入射面5a形成規定的光強度分佈SP1～SP4。亦即，中繼光學系統4將空間光調變器3的反射鏡要素SEa～SEd賦予射出光的角度，轉換至作為空間光調變器3的遠視野區域(夫琅禾費繞射區域,Fraunhofer diffraction area)、即入射面5a上的位置。

如此，中繼光學系統4構成如下聚光光學系統：該聚光光學系統依據經由空間光調變器3的光，在與空間光調變器3的多個反射鏡要素SE的排列面成為光學性傅立葉轉換的面，亦即，微複眼透鏡5的入射面5a形成規定的光強度分佈。微複眼透鏡5所形成的二次光源的光強度分佈(光瞳強度分佈)成為對應於空間光調變器3及中繼光學系統4在入射面5a上所形成的光強度分佈。

如圖3所示，空間光調變器3是包含多數個微反射鏡要素SE的可動多重反射鏡，這些微反射鏡要素SE在將平面形狀的反射面作為上表面的狀態下、沿著1個平面而規則地且二維性排列。各反射鏡要素SE為可動的，其反射面的傾斜、亦即反射面的傾斜角及傾斜方向藉由根據控制部CR的指令而作動的驅動部3b來獨立控制。各反射鏡要素SE可將與其反射面平行的兩個方向、即相互正交的兩個方向(例如X方向以及Y方向)作為旋轉軸，僅連續性或離散性旋轉所希望的旋轉角度。亦即，可對各反射鏡要素SE的反射面的傾斜進行二維控制。

再者，當使各反射鏡要素SE的反射面進行離散性旋轉時，可以多個狀態(例如，‧‧‧、-2.5度、-2.0度、‧‧‧0度、+0.5度‧‧‧+2.5度、‧‧‧)切換控制旋轉角。圖3表示外形為正方形的反射鏡要素SE，但反射鏡要素SE的外形形狀並不限定於正方形。然而，從光利用效率的觀點考慮，可為能夠以反射鏡要素SE的間隙變小的方式排列的形狀(可最密集填充的形狀)。而且，自光利用效率的觀點考慮，可將相鄰的兩個反射鏡要素SE的間隔抑制為所需的最小限度。

本實施形態中，作為空間光調變器3，使用例如使二維排列的多個反射鏡要素SE的朝向分別連續變化的空間光調變器。作為如此的空間光調變器，可使用例如日本專利特表平10-503300號公報以及與其相對應的歐洲專利公開第779530號公報、日本專利特開2004-78136號公報以及與其相對應的美國專利第6,900,915號公報、日本專利特表2006-524349號公朝以及與其相對應的美國專利第7,095,546號公報、以及日本專利特開2006-113437號公報中所揭示的空間光調變器。再者，亦可以離散性具有多個階段的方式，來控制二維排列的多個反射鏡要素SE的朝向。

如此，空間光調變器3中，藉由根據來自控制部CR的控制訊號而作動的驅動部3b的作用，使得多個反射鏡要素SE的姿勢分別產生變化，從而分別沿規定的方向設定各反射鏡要素SE。藉由空間光調變器3的多個反射鏡要素SE而分別以規定角度所反射的光，於微複眼透鏡5的入射面5a中形成所希望的光強度分佈，進而在微複眼透鏡5的後側焦點面、或微複眼透鏡5附近的照明光瞳(配置有孔徑光闌6的位置)處，形成具有所希望的形狀及大小的光瞳強度分佈。再者，也在與孔徑光闌6光學性共軛的其他照明光光瞳位置，亦即成像光學系統9的光瞳位置以及投影光學系統PL的光光瞳位置(配置有孔徑光闌AS的位置)，形成所希望的光瞳強度分佈。

就曝光裝置而言，為了將光罩M的圖案高精度且忠實地轉印至晶圓W，重要的是，依據與圖案特性相對應的適當的照明條件來進行曝光。本實施形態中，具備多個反射鏡要素SE的姿勢分別單獨進行變化的空間光調變器3，來作為於照明光瞳中可變性地形成光強度分佈的機構。因此，可藉由空間光調變器3的作用，而使形成於照明光瞳的光瞳強度分佈(進而照明條件)自由且迅速地進行變化。

然而，當未將作為最終的被照射面的晶圓W上的照度分佈以及與晶圓W上各點相關的光瞳強度分佈調整為所希望的分佈(例如均勻的分佈)時，則無法將光罩M的微細圖案準確地轉印至晶圓W上。因此，本實施形態包括：照度分佈測量部10，對投影光學系統PL的像面中的照度分佈進行測量；光瞳強度分佈測量部11，依據經由投影光學系統PL的光，而對投影光學系統PL的瞳面中的光瞳強度分佈進行測量；以及控制部CR，根據照度分佈測量部10的測量結果及光瞳強度分佈測量部11的測量結果，而對空間光調變器3的多個光學要素SE的姿勢進行控制。

照度分佈測量部10根據眾所周知的構成，對投影光學系統PL的像面中的照度分佈進行監視(monitor)。光瞳強度分佈測量部11包括：電荷耦合元件(charge coupled device,CCD)攝像部，電荷耦合元件攝像部具有攝像面，且此攝像面配置於與例如投影光學系統PL的瞳位置為光學性共軛的位置，並且，對投影光學系統PL的像面(亦即被照射面)上的各點的相關光瞳強度分佈(入射至各點中的光線形成於投影光學系統PL的瞳面上的光瞳強度分佈)進行監視。關於光瞳強度分佈測量部11的詳細構成以及作用，可參照例如美國專利公開第2008/0030707號公報。

以下的說明中，為了使本實施形態的作用效果易於理解，而於微複眼透鏡5的後側焦點面或微複眼透鏡5附近的照明光瞳，形成圖4所示的包含2個橢圓形的實質性面光源(以下，簡稱為「面光源」)20a及20b的2極狀光瞳強度分佈(二次光源)20。而且，於以下的說明中，當簡稱「照明光瞳」時，是指微複眼透鏡5的後側焦點面或微複眼透鏡5附近的照明光瞳。

請參照圖4，形成於照明光瞳的2極狀光瞳強度分佈20，具有夾著光軸AX沿Z方向隔開間隔的一對面光源20a以及20b。形成2極狀光瞳強度分佈20的光如圖5所示，入射至微複眼透鏡5的縱橫且密集排列的多數個的矩形微透鏡5b之中、即圖中標註著影線(hatching)的多個微透鏡5ba。但是，圖5中為了使圖式明確化，而使構成微複眼透鏡5的矩形微透鏡5b的數量表現為遠少於實際數量。

如此，微複眼透鏡5構成如下的光學積分器：該光學積分器具有二維排列的多個單位波前分割面(各微透鏡5b的入射面)、且位在與空間光調變器3的多個反射鏡要素SE的排列面成為光學性傅立葉轉換的面上。而且，微複眼透鏡5的二維排列的多個單位波前分割面分別與作為被照射面的光罩M(進而晶圓W)光學性共軛。

再者，於起到本實施形態的效果的範圍內，亦可將微複眼透鏡5的二維排列的多個單位波前分割面配置於：自與空間光調變器3的多個反射鏡要素SE的排列面成為光學性傅立葉轉換的面為離焦(defoucs)的位置。而且，於起到本實施形態的效果的範圍內，亦可將微複眼透鏡5的二維排列的多個單位波前分割面配置於：自與作為被照射面的光罩M(晶圓W)是光學性共軛的面為離焦的位置。

圖6是對本實施形態的作用進行說明的圖。在圖6中，為了使說明易於理解而表示為：構成微複眼透鏡5的多數個微透鏡5b之中的與2極狀光瞳強度分佈20相對應地使光入射的4個微透鏡5ba、以及未入射光的1個微透鏡5bb。而且，由影線區域表示入射至4個微透鏡5ba的光之沿YZ平面的強度分佈。此處，影線區域的Y方向高度越大的位置上，入射光的強度越大。

本實施形態中，空間光調變器3具有遠遠多於構成微複眼透鏡5的微透鏡5b數量的多數個反射鏡要素SE，且可使該些反射鏡要素SE的姿勢單獨變化。因此，可藉由空間光調變器3的作用，而使形成於微複眼透鏡5的入射面5a上的光強度分佈自由變化，進而使入射至微複眼透鏡5的各微透鏡5b的入射面(亦即各單位波前分割面)中之光的強度分佈自由變化。

在圖6所示的例子中，入射至位於+Z方向的2個微透鏡5ba中的光的強度分佈相互相同，且入射至位於-Z方向的2個微透鏡5ba中的光的強度分佈相互相同。而且，入射至+Z方向側的2個微透鏡5ba中的光的強度分佈、與入射至-Z方向側的2個微透鏡5ba中的光的強度分佈是相對於光軸AX而對稱。

具體而言，入射至+Z方向側的2個微透鏡5ba中的光的強度分佈中，於+Z方向側的一端中強度最大，於沿著Z方向的中央位置中的強度最小，自+Z方向側的一端朝向中央位置強度單調減少，且自中央位置朝向-Z方向側一端強度單調增大。此時，於與作為被照射面的光罩M(進而晶圓W)光學性共軛的光罩遮器8的位置上，入射至4個微透鏡5ba的光的強度分佈疊加後，形成大致均勻的照度分佈。

到達晶圓W上的曝光區域(掃描曝光的情形時為靜止曝光區域)內的中心點的光、亦即到達光罩遮器8的開口部的中心點P1的光，如圖6中虛線所示，是通過4個微透鏡5ba的中央位置的強度最小的光。因此，如圖7的中央圖所示，到達中心點P1的光在照明光瞳中所形成的2極狀光強度分佈、亦即與中心點P1相關的光瞳強度分佈21中，+Z方向側的面光源21a的光強度與-Z方向側的面光源21b的光強度相互相等，且其光強度相對較小。

自晶圓W上的曝光區域內中心點沿Y方向到達一方的周邊點的光、亦即到達光罩遮器8的開口部的+Z方向側周邊點P2的光之中，來自+Z方向側的2個微透鏡5ba的光，如圖6中細實線所示是通過-Z方向側一端的強度相對較大的光，而來自-Z方向側的2個微透鏡5ba的光如圖6中粗實線所示是通過-Z方向側一端的強度最大的光。因此，如圖7的左側圖所示，於到達周邊點P2的光在照明光瞳上所形成的2極狀光強度分佈、亦即與周邊點P2相關的光瞳強度分佈22中，+Z方向側的面光源22a的光強度相對較大，-Z方向側的面光源22b的光強度最大。

自晶圓W上的曝光區域內中心點沿著Y方向到達另一方的周邊點的光、亦即到達光罩遮器8的開口部的-Z方向側周邊點P3的光中，來自+Z方向側的2個微透鏡5ba的光如圖6中粗實線所示是通過+Z方向側一端的強度最大的光，而來自-Z方向側的2個微透鏡5ba的光如圖6中細實線所示是通過+Z方向側一端的強度相對較大的光。因此，如圖7的右側圖所示，於到達周邊點P3的光在照明光瞳中所形成的2極狀光強度分佈、亦即與周邊點P3相關的光瞳強度分佈23中，+Z方向側的面光源23a的光強度最大，-Z方向側的面光源23b的光強度相對較大。

如此，在圖6及圖7所示的例子中，使被照射面8上的與規定的1點P2相關的光瞳強度分佈為第1光瞳強度分佈，且使與被照射面8上的上述規定的1點P2不同的其他1點(P1或P3)相關的光瞳強度分佈為第2光瞳強度分佈。以此方式，形成於多個單位波前分割面的各自中的光強度分佈成為2種或2種以上的光強度分佈。

在上述圖6及圖7所示的例子中，換言之，包括：第1設定步驟，設定被照射面上的與規定的1點P2相關的光瞳強度分佈目標、即第1目標光瞳強度分佈；以及第2設定步驟，設定與被照射面上的規定的1點P2不同的其他1點(P1或P3)相關的光瞳強度分佈目標、即第2目標光瞳強度分佈。此處，以使與規定的1點P2相關的光瞳強度分佈為第1目標光瞳強度分佈，且使與其他1點(P1或P3)相關的光瞳強度分佈為第2目標光瞳強度分佈之方式，對形成於照明光瞳的光瞳強度分佈進行調整，並且分別對形成於多個單位波前分割面的各自中的光強度分佈進行調整。

此時，亦可包括：第1區分步驟，根據上述多個單位波前分割面而區分第1目標光瞳強度分佈；第1光強度計算步驟，分別計算與經區分的第1目標光瞳強度分佈中、上述規定的1點相對應的位置的光強度；第2區分步驟，根據上述多個單位波前分割面而區分第2目標光瞳強度分佈；第2光強度計算步驟，分別計算與經區分的第2目標光瞳強度分佈中、上述其他1點相對應的位置的光強度；以及算出步驟，根據與第1及第2光強度計算步驟所計算的規定的1點P2及其他1點(P1或P3)相對應的位置的光強度，而分別計算應形成於多個單位波前分割面上的光強度分佈。

其次，在圖8所示的例子中，使圖6中與入射至+Z方向側的2個微透鏡5ba中的光的強度分佈為相同分佈的光、入射至-Z方向側的微透鏡5ba；使圖6中與入射至-Z方向側的2個微透鏡5ba中的光的強度分佈為相同分佈的光、入射至+Z方向側的微透鏡5ba。於圖8所示的例子中，亦以與圖6所示之例子相同的方式，於與作為被照射面的光罩M(進而晶圓W)為光學性共軛的光罩遮器8的位置，使入射至4個微透鏡5ba中的光的強度分佈疊加，而形成大致均勻的照度分佈。

而且，到達光罩遮器8的開口部的中心點P1的光，如圖8中虛線所示，是通過4個微透鏡5ba的中央位置的強度最小的光。因此，如圖9的中央圖所示，在與中心點P1相關的光瞳強度分佈21中，-Z方向側的面光源21a的光強度與-Z方向側的面光源21b的光強度相互相等，且其光強度相對較小。

到達光罩遮器8的開口部的周邊點P2的光中，來自-Z方向側的2個微透鏡5ba的光如圖8中粗實線所示是通過-Z方向側一端的強度最大的光，來自-Z方向側的2個微透鏡5ba的光如圖8中細實線所示是通過-Z方向側一端的強度相對較大的光。因此，如圖9的左側圖所示，在與周邊點P2相關的光瞳強度分佈22中，+Z方向側的面光源22a的光強度最大，-Z方向側的面光源22b的光強度相對較大。

到達光罩遮器8的開口部的周邊點P3的光中，來自+Z方向側的2個微透鏡5ba的光如圖8中細實線所示是通過+Z方向側一端的強度相對較大的光，來自-Z方向側的2個微透鏡5ba的光如圖8中粗實線所示是通過+Z方向側一端的強度最大的光。因此，如圖9的右側圖所示，在與周邊點P3相關的光瞳強度分佈23中，+Z方向側的面光源23a的光強度相對較大，-Z方向側的面光源23b的光強度最大。

然而，例如請參照圖6，可理解如下情形：於光學性理想狀態下，入射至4個微透鏡5ba中的光的強度分佈均勻且相互相等時，於光罩遮器8的位置上形成有均勻的照度分佈，進而亦於作為最終被照射面的晶圓W上形成有均勻的照度分佈。而且，可理解如下情形：在與光罩遮器8的開口部的各點P1、P2、P3相關的光瞳強度分佈21、22、23中，各面光源21a、21b、22a、22b、23a、23b的光強度相互相等。亦即，與光罩遮器8的開口部內的各點相關的光瞳強度分佈變得均勻，進而與晶圓W上的曝光區域內的各點相關的光瞳強度分佈亦分別變得均勻。

然而，實際的光學系統中，即便將入射至所需微透鏡5ba中的光的強度分佈設定為均勻且相互相等，亦會因各種原因，而未必能於光罩遮器8的位置中獲得均勻的照度分佈，以及於光罩遮器8的開口部內的各點獲得均勻的光瞳強度分佈。進而，即便於光罩遮器8的位置中獲得均勻的照度分佈以及於各點獲得均勻的光瞳強度分佈，亦未必能於晶圓W上獲得均勻的照度分佈，以及於晶圓W上的曝光區域內的各點獲得均勻的光瞳強度分佈。

該情況意味著，於實際的光學系統中，為了於晶圓W上獲得均勻的照度分佈，而要求將例如光罩遮器8的位置中的照度分佈調整為並非均勻的所需分佈。而且，該情況意味著，為了於晶圓W上的曝光區域內的各點上獲得均勻的光瞳強度分佈，而要求將例如與光罩遮器8的開口部內的各點相關的光瞳強度分佈調整為並非均勻的所需分佈。

請參照圖6～圖9，可理解如下情形：在本實施形態中，可藉由使用空間光調變器3，使入射至微複眼透鏡5的各微透鏡5b的入射面中的光的強度分佈適當變化，而將形成於光罩遮器8的位置上的照度分佈維持大致均勻，且對與光罩遮器8的開口部內的點P1、P2、P3相關的光瞳強度分佈獨立進行調整。進而，易於推測到如下情形：可藉由使入射至各微透鏡5b的入射面(各單位波前分割面)中的光的強度分佈適當變化，而將形成於光罩遮器8的位置上的照度分佈調整為所希望的分佈，且將與光罩遮器8的開口部內的各點相關的光瞳強度分佈調整為所希望的分佈。

亦即，本實施形態中，控制部CR對空間光調變器3的多個反射鏡要素SE的姿勢進行單獨控制，使形成於微複眼透鏡5的多個單位波前分割面的各自之中的光強度分佈適當變化，藉此便可將位於與光罩遮器8的位置為光學性共軛的位置上的晶圓W上的曝光區域(或者光罩M上的照明區域)中所形成的照度分佈調整為所希望的分佈，且將與晶圓W上的曝光區域(或者光罩M上的照明區域)內的各點相關的光瞳強度分佈分別調整為所希望的分佈。如此，控制部CR具有如下功能：對空間光調變器3進行控制，以依據經由中繼光學系統4及微複眼透鏡5之來自空間光調變器3的光，將形成於照明光瞳的光瞳強度分佈調整為所需分佈，且分別將形成於微複眼透鏡5的多個單位波前分割面的各自之中的光強度分佈調整為所需分佈。

具體而言，本實施形態中，控制部CR根據照度分佈測量部10的測量結果及光瞳強度分佈測量部11的測量結果，對空間光調變器3的多個反射鏡要素SE的姿勢進行控制，藉此便可將位於投影光學系統PL的像面位置上的晶圓W上的曝光區域中所形成的照度分佈調整為所希望的分佈(例如均勻的分佈)，並且分別將入射至晶圓W上的曝光區域內的各點之中的光在投影光學系統PL的瞳位置所形成的光瞳強度分佈調整為所希望的分佈(例如均勻的分佈)。

如以上所述，本實施形態的照明光學系統(1～11)中，可將作為最終被照射面的晶圓W上的照度分佈、及與晶圓W上的曝光區域內的各點相關的光瞳強度分佈調整為所希望的分佈。因此，本實施形態的曝光裝置(1～11、MS、PL、WS)中，可使用能夠將晶圓W上的照度分佈及與晶圓W上的曝光區域內的各點相關的光瞳強度分佈調整為所希望分佈的照明光學系統(1～11)，依據與光罩M的微細圖案相對應的適當的照明條件以進行良好的曝光，進而可遍及整個曝光區域以所希望的線寬將光罩M的微細圖案準確地轉印至晶圓W上。

再者，上述實施形態中，於空間光調變單元SU與微複眼透鏡5之間的光路中，配置著起到傅立葉轉換透鏡之作用的作為聚光光學系統的中繼光學系統4。然而，並非限定於此，亦可代替中繼光學系統4，而配置包含無焦(afocal)光學系統、圓錐轉向鏡(conical axicon)系統、變焦光學系統等的光學系統。此種光學系統揭示於國際公開第2005/076045A1號小冊子、以及與其相對應的美國專利申請案公開第2006/0170901A號中。

而且，上述說明中，以照明光瞳形成有2極狀光瞳強度分佈的變形照明、亦即2極照明為例子，對本發明的作用效果進行了說明。然而，並非限定於2極照明，例如對形成有輪帶狀光瞳強度分佈的輪帶狀照明、形成有2極狀以外的其他多極狀光瞳強度分佈的多極照明等，亦可同樣地適用本發明，從而獲得相同的作用效果。

而且，在上述說明中，作為波前分割型的光學積分器，以縱橫且二維排列著透鏡要素的微複眼透鏡5為例子，對本發明的作用效果進行了說明。然而，對於例如美國專利第6,913,373號公報所揭示的柱狀微複眼透鏡，亦可同樣地適用本發明，從而獲得相同的作用效果。

再者，當適用柱狀微複眼透鏡時，柱狀微複眼透鏡具有沿橫截光軸的第1方向並列排列的多個圓筒面形狀的折射面(第1柱狀透鏡群)、沿與橫截光軸的第1方向正交的第2方向並列排列的多個圓筒面形狀的折射面(第2柱狀透鏡群)，故而藉由該些第1以及第2柱狀透鏡群來定義單位波前分割面。

再者，在上述實施形態中，作為光學積分器，使用了微複眼透鏡5。亦可取而代之，使用內面反射型的光學積分器(典型性的是積分柱(rod integrator))。此時，於中繼光學系統4的後側，以使中繼光學系統4的前側焦點位置與中繼光學系統4的後側焦點位置一致的方式來配置聚光透鏡，並以入射端定位於該聚光透鏡的後側焦點位置或其附近的方式來配置積分柱。此時，積分柱的射出端位於光罩遮器8處。當使用積分柱時，可將該積分柱下游的成像光學系統9內的、與投影光學系統PL的孔徑光闌AS的位置為光學性共軛的位置稱為照明瞳面。而且，於積分柱的入射面的位置形成有照明瞳面的二次光源的虛像(virtual image)，故而可將該位置以及與該位置為光學性共軛的位置均稱為照明瞳面。

此處，穿過中繼光學系統4的後側焦點位置與聚光透鏡的前側焦點位置一致的位置而與光軸垂直之面，與使用微複眼透鏡5時二維排列著多個單位波前分割面之面相對應。因此，當使用積分柱時，亦可藉由根據上述實施形態，控制穿過中繼光學系統4的後側焦點位置之面中的光強度分佈，而獲得與上述實施形態相同的效果。

而且，在上述說明中，作為具有二維排列且被單獨控制的多個光學要素的空間光調變器，使用可對二維排列的多個反射面的朝向(角度：傾斜)進行單獨控制的空間光調變器。然而，並非限定於此，亦可使用例如可對二維排列的多個反射面的高度(位置)進行單獨控制的空間光調變器。作為如此之空間光調變器，可使用例如日本專利特開平6-281869號公報以及與其相對應的美國專利第5,312,513號公報、以及日本專利特表2004-520618號公報以及與其相對應的美國專利第6,885,493號公報之圖1d中所揭示的空間光調變器。該些空間光調變器中，可藉由形成二維的高度分佈而對入射光施加與繞射面相同的作用。再者，上述具有二維排列的多個反射面的空間光調變器，亦可根據例如日本專利特表2006-513442號公報以及與其相對應的美國專利第6,891,655號公報、日本專利特表2005-524112號公報以及與其相對應的美國專利公開第2005/0095749號公報的揭示進行變形。

而且，在上述說明中，使用了具有多個反射鏡要素的反射型空間光調變器，但是並非限定於此，亦可使用例如美國專利第5,229,872號公報所揭示的穿透型空間光調變器。

再者，在上述實施形態中，亦可代替光罩，而使用基於規定的電子資料以形成規定圖案的可變圖案形成裝置。若使用如此的可變圖案形成裝置，則即便圖案面為縱向設置，亦可使對同步精度造成的影響降至最低限度。再者，作為可變圖案形成裝置，可使用例如包含基於規定的電子資料而驅動的多個反射元件的數位微鏡裝置(digital micromirror device,DMD)。使用有DMD的曝光裝置，揭示於例如日本專利特開2004-304135號公報、國際專利公開第2006/080285號小冊子以及與其相對應的美國專利公開第2007/0296936號公報中。而且，除了可使用如DMD般的非發光型的反射型空間光調變器以外，亦可使用穿透型空間光調變器，或者亦可使用自發光型圖像顯示元件。再者，即便於圖案面為橫向設置時，亦可使用可變圖案形成裝置。

另外，上述實施形態是對被照射面上的各點中的光瞳強度分佈分別進行大致均勻地調整，但亦可將被照射面上的各點中的光瞳強度分佈調整為並非均勻之規定分佈。而且，亦可將被照射面上的各點中的光瞳強度分佈分別調整為相互不同的規定分佈。例如，為了修正曝光裝置自身的由光瞳強度分佈均勻性以外的原因所引起的線寬誤差、光微影(photolithography)製程中與曝光裝置組合使用的塗佈顯影處理裝置(塗敷顯影機)或加熱/冷卻處理裝置等曝光裝置以外之裝置所引起的線寬誤差，可將被照射面上的各點中的光瞳強度分佈分別調整為相互不同的規定分佈。

如下所述，半導體元件的製造步驟中的光微影步驟是在晶圓等被處理體的表面形成光阻(感光性材料)膜之後，於光阻膜上使電路圖案曝光，進而進行顯影處理，藉此，形成光阻圖案。該光微影製程藉由塗佈顯影處理裝置(塗敷顯影機)、及與該裝置連續一體設置的曝光裝置來進行，上述塗佈顯影處理裝置具有對晶圓進行光阻塗佈的光阻塗佈處理單元、或使曝光後的晶圓顯影的顯影處理單元等。

而且，如此的塗佈顯影處理裝置具有：例如於晶圓上形成光阻膜之後、或顯影處理之前後，對晶圓進行加熱處理或冷卻處理等的熱處理的加熱處理裝置或冷卻處理裝置。此處，當於晶圓面內光阻膜厚不均勻、或者因該些熱處理而使晶圓面內的溫度分佈不均衡時，有時照射區域內的線寬均勻性分佈會因晶圓W上的照射區域的位置不同而呈現不同之特性。而且，於將上述光阻圖案作為罩幕，並對位於光阻圖案下層的被蝕刻膜進行蝕刻的蝕刻裝置中，當晶圓面內的溫度分佈不均衡時，有時照射區域內的線寬均勻性分佈亦會因晶圓W上的照射區域的位置不同而呈現不同之特性。

如此之由塗佈顯影處理裝置或蝕刻裝置等引起的、由於晶圓上的照射區域的位置使照射區域內的線寬均勻性分佈的變動，具有於晶圓內不依存於照射位置之一定程度穩定的誤差分佈(系統性的(systematic)誤差分佈)。因此，於上述實施形態的曝光裝置中，可藉由將被照射面上的各點中的光瞳強度分佈分別調整為相互不同的規定分佈，來修正照射區域內的線寬均勻性分佈之變動。

上述實施形態的曝光裝置藉由以保持規定的機械精度、電氣精度、光學精度之方式組裝包含本案申請專利範圍中所列舉的各構成要素的各種子系統來製造。為了確保該些各種精度，而於該組裝之前後，對於各種光學系統進行用以達成光學精度的調整，對於各種機械系統進行用以達成機械精度的調整，對於各種電氣系統進行用以達成電氣精度的調整。由各種子系統向曝光裝置的組裝步驟包含各種子系統相互的機械連接、電性電路的配線連接、氣壓電路的配管連接等。當然於由該各種子系統向曝光裝置的組裝步驟之前，存在有各子系統各自的組裝步驟。各種子系統向曝光裝置的組裝步驟結束後，進行綜合調整，確保作為曝光裝置整體的各種精度。再者，較理想的是，曝光裝置的製造於溫度以及潔淨度等經管理的無塵室(clean room)中進行。

其次，對於使用有上述實施形態的曝光裝置的元件製造方法進行說明。圖10是表示半導體元件的製造步驟的流程圖。如圖10所示，半導體元件的製造步驟是將金屬膜蒸鍍於作為半導體元件的基板的晶圓W上(步驟S40)，且在該經蒸鍍的金屬膜上塗佈作為感光性材料的光阻劑(photoresist)(步驟S42)。接著，使用上述實施形態的曝光裝置，將形成於光罩(標線片)M上的圖案轉印至晶圓W上的各照射區域(步驟S44：曝光步驟)，並使該轉印結束後的晶圓W進行顯影、即進行轉印有圖案的光阻劑的顯影(步驟S46：顯影步驟)。

然後，將藉由步驟S46而生成於晶圓W表面上的光阻圖案作為罩幕，對晶圓W的表面進行蝕刻(etching)等加工(步驟S48：加工步驟)。此處，所謂光阻圖案是指生成有形狀與藉由上述實施形態的曝光裝置而轉印的圖案相對應之凹凸的光阻劑層，且其凹部貫穿光阻劑層。在步驟S48中，經由該光阻圖案進行晶圓W的表面加工。步驟S48中所進行的加工，包含：例如晶圓W表面的蝕刻或金屬膜等的成膜之中的至少一方。再者，在步驟S44中，上述實施形態的曝光裝置，將塗佈有光阻劑的晶圓W作為感光性基板即平板P，而進行圖案轉印。

圖11是表示液晶顯示元件等液晶元件的製造步驟的流程圖。如圖11所示，液晶元件的製造步驟中，依次進行圖案形成步驟(步驟S50)、彩色濾光片形成步驟(步驟S52)、單元(cell)組裝步驟(步驟S54)以及模組組裝步驟(步驟S56)。步驟S50的圖案形成步驟中，於塗佈有光阻劑作為平板P的玻璃基板上，使用上述實施形態的投影曝光裝置來形成電路圖案以及電極圖案等規定圖案。該圖案形成步驟包含：曝光步驟，使用上述實施形態的投影曝光裝置，將圖案轉印至光阻劑層；顯影步驟，進行轉印有圖案的平板P的顯影、即玻璃基板上的光阻劑層的顯影，而生成與圖案相對應形狀的光阻劑層；以及加工步驟，經由該經顯影的光阻劑層，對玻璃基板的表面進行加工。

步驟S52的彩色濾光片形成步驟中，形成如下彩色濾光片：該彩色濾光片矩陣狀排列有多個與紅色(Red,R)、綠色(Green,G)、藍色(Blue,B)相對應的3個點組，或者沿水平掃描方向排列有多個R、G、B的3條條狀的濾光片組。步驟S54的單元組裝步驟中，使用藉由步驟S50而形成有規定圖案的玻璃基板及藉由步驟S52而形成的彩色濾光片，來組裝液晶面板(液晶單元)。具體而言，例如藉由將液晶注入至玻璃基板與彩色濾光片之間而形成液晶面板。步驟S56的模組組裝步驟中，對由步驟S54所組裝的液晶面板，安裝使該液晶面板進行顯示動作的電氣電路以及背光模組等各種零件。

而且，本發明並非限定為適用於半導體元件製造用曝光裝置，例如，亦可廣泛適用於用以製造形成於方形玻璃板上的液晶顯示元件、或電漿顯示器等顯示器裝置用的曝光裝置，或攝像元件(CCD等)、微型機械、薄膜磁頭、以及去氧核糖核酸(Deoxyribonucleic acid,DNA)晶片等各種元件的曝光裝置。進而，本發明亦可適用於使用光微影步驟，製造各種元件之形成有光罩圖案的光罩(photomask、標線片等)時的曝光步驟(曝光裝置)。

再者，在上述實施形態中，使用ArF準分子雷射光(波長：193nm)或KrF準分子雷射光(波長：248nm)作為曝光光線，但並非限定於此，亦可將本發明適用於其他適當的雷射光源、例如供給波長為157nm的雷射光的F₂ 雷射光源等。

而且，於上述實施形態中，亦可適用將具有大於1.1的折射率的介質(典型性的是液體)填充至投影光學系統與感光性基板之間的光路中的方法，即所謂的液浸法。此時，作為將液體填充至投影光學系統與感光性基板之間的光路中的方法，可採用國際公開第WO99/49504號小冊子中所揭示的局部性填充液體的方法、或日本專利特開平6-124873號公報中所揭示的使保持著曝光對象基板的載物台移動於液槽中的方法、或日本專利特開平10-303114號公報中所揭示的於載物台上形成規定深度的液體槽，並在該液體槽中保持基板的方法等。而且，於上述實施形態中，亦可適用美國公開公報第2006/0170901號以及第2007/0146676號中所揭示的所謂偏光照明方法。

另外，上述實施形態是將本發明適用於在曝光裝置中對光罩(或晶圓)進行照明的照明光學系統，但並非限定於此，亦可將本發明適用對光罩(或晶圓)以外的被照射面進行照明的普通照明光學系統。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1．．．光束傳輸部

2．．．導光構件

2a．．．第1反射面

2b．．．第2反射面

3．．．空間光調變器

3a．．．本體

3b．．．驅動部

4．．．中繼光學系統

5．．．微複眼透鏡

5a．．．入射面

5b、5ba、5bb．．．微透鏡

6．．．孔徑光闌

7．．．聚光光學系統

8．．．光罩遮器

9．．．成像光學系統

10．．．照度分佈測量部

11．．．光瞳強度分佈測量部

20．．．2極狀光瞳強度分佈

20a、20b．．．面光源

21、22、23．．．光瞳強度分佈

21a、21b、22a、22b、23a、23b．．．面光源

AS．．．孔徑光闌

AX．．．光軸

L1～L4．．．光線

LS．．．光源

SP1～SP4．．．光強度分佈

SU．．．空間光調變單元

CR．．．控制部

M．．．光罩

P．．．平板

PL．．．投影光學系統

P1．．．中心點

P2、P3．．．周邊點

SE、SEa～SEd．．．反射鏡要素

S40～S56．．．步驟

W．．．晶圓

WS．．．晶圓載物台

圖1是概略性表示本發明實施形態的曝光裝置的構成的圖。

圖2是對空間光調變單元中的空間光調變器的作用進行說明的圖。

圖3是空間光調變器的主要部分的局部立體圖。

圖4是示意性表示形成於照明光瞳中的2極狀的光強度分佈的圖。

圖5是概略性表示微複眼透鏡的入射面構成以及對應著圖4的光瞳強度分佈使光入射的單位波前分割面的圖。

圖6是對本實施形態的作用進行說明的第1圖。

圖7是表示圖6的各點P1、P2、P3的相關光瞳強度分佈的圖。

圖8是對本實施形態的作用進行說明的第2圖。

圖9是表示圖8的各點P1、P2、P3的相關光瞳強度分佈的圖。

圖10是表示半導體元件的製造步驟的流程圖。

圖11是表示液晶顯示元件等液晶元件的製造步驟的流程圖。

1．．．光束傳輸部

2．．．導光構件

3．．．空間光調變器

3a．．．本體

3b．．．驅動部

4．．．中繼光學系統

5．．．微複眼透鏡

5a．．．入射面

6．．．孔徑光闌

7．．．聚光光學系統

8．．．光罩遮器

9．．．成像光學系統

10．．．照度分佈測量部

11．．．光瞳強度分佈測量部

AS．．．孔徑光闌

AX．．．光軸

LS．．．光源

SU．．．空間光調變單元

CR．．．控制部

M．．．光罩

PL．．．投影光學系統

W．．．晶圓

WS．．．晶圓載物台

Claims (19)

1. 一種照明光學系統，依據來自光源的光對被照射面進行照明，該照明光學系統包括：空間光調變器，具有：在來自上述光源的光的光路中進行二維排列且受到單獨控制的多個光學要素；聚光光學系統，使經由上述空間光調變器的光，被聚光到上述光路中的規定面；光學積分器，於上述規定面上具有二維排列的多個光學面，且使來自上述聚光光學系統的光在照明瞳面上形成光瞳強度分布；以及控制部，對上述空間光調變器進行控制，以將上述光瞳強度分佈調整為所需分佈，並且將上述多個光學面上的各自中的光強度分佈分別調整為所需分佈。
2. 如申請專利範圍第1項所述之照明光學系統，其中，上述多個光學面分別與上述被照射面為光學性共軛。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之照明光學系統，更包括：照度分佈測量部，對上述被照射面中的照度分佈進行測量；以及光瞳強度分佈測量部，對與上述被照射面上的各點相關的光瞳強度分佈進行測量；上述控制部根據上述照度分佈測量部的測量結果以及上述光瞳強度分佈測量部的測量結果，對上述空間光調變器的上述多個光學要素的姿勢進行控制。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之照明光學系統，其中，上述空間光調變器包括：二維排列的多個反射鏡要素；以及對該些多個反射鏡要素的姿勢進行單獨控制驅動的驅動部。
5. 如申請專利範圍第4項所述之照明光學系統，其中，上述驅動部使上述多個反射鏡要素的方向連續性或離散性變化。
6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之照明光學系統，其中，上述照明光學系統和形成與上述被照射面為光學性共軛的面的投影光學系統組合使用，且上述照明光瞳位於與上述投影光學系統的孔徑光闌為光學性共軛的位置。
7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之照明光學系統，其中，以將與上述被照射面上的規定1點相關的光瞳強度分佈作為第1光瞳強度分佈，且將與上述被照射面上的上述規定1點不同的其他1點相關的光瞳強度分佈作為第2光瞳強度分佈的方式，使形成在上述多個單位波前分割面的各自之中的光強度分佈為2種或2種以上的光強度分佈。
8. 如申請專利範圍第7項所述之照明光學系統，更包括：光瞳強度分佈測量部，對與上述被照射面上的各點相關的光瞳強度分佈進行測量， 上述控制部對上述空間光調變器的上述多個光學要素的姿勢進行控制，以使與由上述光瞳強度分佈測量部所測量的上述被照射面上的規定1點相關的光瞳強度分佈作為上述第1光瞳強度分佈，且使與由上述光瞳強度分佈測量部所測量的上述被照射面上的上述規定1點不同的其他1點相關的光瞳強度分佈作為第2光瞳強度分佈。
9. 一種照明光學系統，依據來自光源的光對被照射面進行照明，該照明光學系統包括：空間光調變器，具有：在來自上述光源的光的光路中進行二維排列且受到單獨控制的多個光學要素；光學積分器，具有：在來自上述光源的光的光路中的規定面進行二維排列的多個光學面；以及控制部，對上述空間光調變器的上述多個光學要素進行控制，上述控制部是：為了將上述被照射面上的第1點相關的光瞳強度分佈、及與該第1點不同的第2點相關的光瞳強度分佈進行獨立地變更，使分別經由上述多個光學要素的光的方向各自地進行變更，而對分別經由上述多個光學要素的上述光到達上述規定面上的位置進行變更。
10. 如申請專利範圍第9項所述之照明光學系統，其中，上述控制部是：以上述光學積分器的上述多個光學面中的第1光學面所在的第1區域中的光強度分佈、與第2光學面所在的第2區域中的光強度分佈為不同的方式，而對分別經由上述多個光學要素的上述光到達上述規定面上 的位置進行變更。
11. 一種曝光裝置，包括：對規定圖案進行照明的如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述之照明光學系統，且將上述規定圖案曝光於感光性基板上。
12. 如申請專利範圍第11項所述之曝光裝置，包括：投影光學系統，將上述規定圖案的像形成於上述感光性基板上。
13. 如申請專利範圍第12項所述之曝光裝置，其中，上述照度分佈測量部對上述投影光學系統的像面中的照度分佈進行測量，且上述光瞳強度分佈測量部依據經由上述投影光學系統的光，而對上述投影光學系統的光瞳面中的光瞳強度分佈進行測量。
14. 一種元件製造方法，包括：曝光步驟，使用如申請專利範圍第11項至第13項中任一項所述之曝光裝置，將上述規定圖案曝光於上述感光性基板上；顯影步驟，使轉印有上述規定圖案的上述感光性基板顯影，且將形狀與上述規定圖案相對應的罩幕層形成於上述感光性基板的表面；以及加工步驟，經由上述罩幕層，對上述感光性基板的表面進行加工。
15. 一種控制方法，對空間光調變器進行控制，上述空 間光調變器組裝於依據來自光源的光對被照射面進行照明的照明光學系統，且上述空間光調變器具有二維排列且受到單獨控制的多個光學要素，上述控制方法包括：第1調整步驟，依據經由聚光光學系統及光學積分器且來自上述空間光調變器的光，將形成於照明光瞳的光瞳強度分佈調整為所需分佈，上述聚光光學系統在與上述空間光調變器的上述多個光學要素的排列面成為光學性傅立葉轉換的面上形成規定的光強度分佈，上述光學積分器在作為上述傅立葉轉換的面上具有二維排列的多個單位波前分割面；以及第2調整步驟，將形成於上述多個單位波前分割面的各自之中的光強度分佈分別調整為所需分佈。
16. 如申請專利範圍第15項所述之控制方法，其中，上述第1調整步驟與上述第2調整步驟是同時實施的。
17. 如申請專利範圍第15項或第16項所述之控制方法，包括：第1設定步驟，設定與上述被照射面上的規定1點相關的光瞳強度分佈目標、即第1目標光瞳強度分佈；以及第2設定步驟，設定與上述被照射面上的上述規定1點不同的其他1點相關的光瞳強度分佈目標、即第2目標光瞳強度分佈；其中，上述第1以及第2調整步驟中，以將與上述規定1點相關的光瞳強度分佈作為上述第1目標光瞳強度分佈、且將與上述其他1點相關的光瞳強度分佈作為上述第 2目標光瞳強度分佈的方式，來調整形成於上述照明光瞳的光瞳強度分佈，並且分別調整形成於上述多個單位波前分割面的各自之中的光強度分佈。
18. 如申請專利範圍第17項所述之控制方法，包括：第1區分步驟，根據上述多個單位波前分割面，而區分上述第1目標光瞳強度分佈；第1光強度計算步驟，分別計算上述經區分的第1目標光瞳強度分佈中與上述規定1點相對應位置的光強度；第2區分步驟，根據上述多個單位波前分割面，而區分上述第2目標光瞳強度分佈；第2光強度計算步驟，分別計算上述經區分的第2目標光瞳強度分佈中與上述其他1點相對應位置的光強度；以及算出步驟，根據經上述第1以及第2光強度計算步驟所計算的、與上述規定1點以及上述其他1點相對應位置的光強度，分別計算應形成於上述多個單位波前分割面的光強度分佈。
19. 一種照明光學系統，依據來自光源的光對被照射面進行照明，上述照明光學系統包括：空間光調變器，具有二維排列且受到單獨控制的多個光學要素；聚光光學系統，依據經由上述空間光調變器的光，在與上述空間光調變器的上述多個光學要素的排列面成為光學性傅立葉轉換的面上形成規定的光強度分佈； 光學積分器，於作為上述傅立葉轉換的面上具有二維排列的多個單位波前分割面；以及控制部，根據如申請專利範圍第15項至第18項中任一項所述之控制方法，對上述空間光調變器進行控制。