JP5453804B2 - 照明光学系、露光装置及びデバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光源から射出される光に基づいて被照射面を照明する照明光学系、該照明光学系を備える露光装置、及び該露光装置を用いたデバイスの製造方法に関する。

一般に、半導体集積回路などのマイクロデバイスを製造するための露光装置は、光源から出力される露光光を所定のパターンが形成されるレチクルなどのマスクに導くための照明光学系を備えている。こうした照明光学系には、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が設けられている。このフライアイレンズに露光光が入射した場合、該フライアイレンズの射出面側においてマスクの被照射面に対して光学的にフーリエ変換の関係にある位置の照明瞳には、多数の光源からなる実質的な面光源としての二次光源が形成される。なお、この二次光源とは、照明瞳での光強度分布（以下、「瞳強度分布」という。）を示している。

こうした二次光源からの露光光は、コンデンサレンズにより集光された後、マスクを重畳的に照明するようになっている。そして、マスクを透過した露光光は、投影光学系を介して感光材料の塗布されるウエハなどの基板上を照射するようになっている。その結果、基板上には、マスクのパターンが投影露光（転写）される。

ところで、近年では、マスクに形成されるパターンの高集積化（微細化）が進んでいる。そのため、マスクの微細パターンを基板上に正確に転写するためには、基板上に均一な照度分布を有する照射領域を形成させることが不可欠である。そこで、従来から、マスクの微細パターンを基板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１参照）。
米国特許公開第２００６／００５５８３４号公報

ところで、マスクの微細パターンを基板上に正確に転写する際には、瞳強度分布を所望の形状に調整するだけでなく、最終的な被照射面である基板上の各点の光強度をほぼ均一に調整する必要がある。基板上の各点での光強度にばらつきがあると、基板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基板上に正確に転写することができないおそれがあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被照射面での光強度分布を調整することができる照明光学系、露光装置、及びデバイスの製造方法を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明は、実施形態に示す図１〜図１８に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の照明光学系は、光源（１２）からの光（ＥＬ）で被照射面（Ｒａ，Ｗａ）を照明する照明光学系（１３）であって、前記照明光学系（１３）の光軸（ＡＸ）と交差する面（５０ａ，５０ｂ）内に配列される複数の第１単位波面分割面（５０ａ，５０ｂ）を有し、前記光源（１２）からの光（ＥＬ）が入射した場合に前記照明光学系（１３）の照明光路内の照明瞳面（５０ａ，５０ｂ）に所定の光強度分布を形成する第１のオプティカルインテグレータ（２６）と、該第１のオプティカルインテグレータ（２６）の前記光源（１２）側に配置され、前記複数の第１単位波面分割面（５０ａ，５０ｂ）に個別対応する複数の第２単位波面分割面（５０ａ，５０ｂ）を有する第２のオプティカルインテグレータ（６５、６５Ａ）と、前記第１及び第２のオプティカルインテグレータ（６５、６５Ａ）のうち少なくとも一方を、前記第１及び第２のオプティカルインテグレータ（２６、６５、６５Ａ）の間の間隔を変更させるべく前記照明光学系（１３）の光軸方向に沿って移動させる移動機構（７３，７４，７５，７６）と、を備え、前記第２のオプティカルインテグレータ（６５、６５Ａ）は、前記複数の第２単位波面分割面（５０ａ，５０ｂ）のうち少なくとも一つの前記第２単位波面分割面を有する複数の分割インテグレータ（６８，６９，７０，７１）を備えており、前記移動機構（７３，７４，７５，７６）は、前記複数の分割インテグレータ（６８，６９，７０，７１）を前記光軸方向に沿って個別に移動させることを要旨とする。

上記構成によれば、第１及び第２のオプティカルインテグレータ（２６、６５、６５Ａ）の間の間隔を変更させることにより、第１のオプティカルインテグレータ（２６）の各第１単位波面分割面（５０ａ，５０ｂ）内における各位置の光強度がそれぞれ調整される。その結果、被照射面（Ｒａ、Ｗａ）上の各点における光強度分布（「瞳強度分布」ともいう。）が独立的に調整される。そのため、被照射面（Ｒａ、Ｗａ）上の各点における光強度分布を互いに略同一性状の分布に調整することが可能となる。

なお、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。

本発明によれば、被照射面での光強度分布を調整することができる。

（第１の実施形態）
以下に、本発明を具体化した第１の実施形態について図１〜図１５に基づき説明する。なお、本実施形態では、後述する投影光学系１５の光軸（図１における上下方向）をＺ軸方向というと共に、図１における左右方向をＹ軸方向といい、さらに、図１において紙面と直交する方向をＸ軸方向というものとする。

図１に示すように、本実施形態の露光装置１１は、所定の回路パターンが形成された透過型のレチクルＲに露光光ＥＬを照明することにより、表面Ｗａ（＋Ｚ方向側の面であって、図１では上面）にレジストなどの感光材料が塗布されたウエハＷに回路パターンの像を投影するための装置である。こうした露光装置１１は、光源装置１２から射出された露光光ＥＬをレチクルＲの被照射面Ｒａ（＋Ｚ方向側の面）に導く照明光学系１３と、レチクルＲを保持するレチクルステージ１４と、レチクルＲを通過した露光光ＥＬをウエハＷの表面Ｗａに導く投影光学系１５と、ウエハＷを保持するウエハステージ１６とを備えている。なお、本実施形態の光源装置１２は、１９３ｎｍの波長の光を出力するＡｒＦエキシマレーザ光源を有し、該ＡｒＦエキシマレーザ光源から出力される光が露光光ＥＬとして露光装置１１内に導かれる。

照明光学系１３は、光源装置１２から射出される露光光ＥＬを所定の断面形状（例えば、断面略矩形状）をなす平行な光束に変換するための整形光学系１７と、該整形光学系１７から射出された露光光ＥＬをレチクルＲ側（ここでは、＋Ｙ方向側であって図１における右側）に反射する第１反射ミラー１８とを備えている。この第１反射ミラー１８の射出側（レチクルＲ側）には、回折光学素子１９が設けられている。この回折光学素子１９は、ガラス基板に露光光ＥＬの波長と同程度のピッチを有する複数の段差を形成することにより構成されており、入射側（光源装置１２側）から入射した露光光ＥＬを所定の角度に回折する作用を有している。例えば、輪帯照明用の回折光学素子１９を用いる場合、回折光学素子１９に入射側から断面略矩形状をなす平行な光束の露光光ＥＬが入射すると、回折光学素子１９からは、断面形状が輪帯状（略円環状）をなす光束がレチクルＲ側に射出される。また、複数極（２極、４極、８極など）照明用の回折光学素子１９を用いる場合、回折光学素子１９に入射側から断面略矩形状をなす平行な光束の露光光ＥＬが入射すると、回折光学素子１９からは、極の数に応じた複数（例えば４つ）の光束がレチクルＲ側に射出される。

また、照明光学系１３には、回折光学素子１９から射出される露光光ＥＬが入射するアフォーカル光学系２０（「無焦点光学系」ともいう。）が設けられている。このアフォーカル光学系２０は、第１レンズ群２１（図１では一枚のレンズのみを図示）と、該第１レンズ群２１よりも射出側に配置される第２レンズ群２２（図１では一枚のレンズのみを図示）とを有している。そして、アフォーカル光学系２０の入射側の焦点位置は、回折光学素子１９の設置位置と略同一であると共に、アフォーカル光学系２０の射出側の焦点位置は、図１において破線で示す所定面２３の位置と略同一となるように形成されている。

また、第１レンズ群２１と第２レンズ群２２との間の光路内において、後述する第１のオプティカルインテグレータ２６の照明瞳面２７と光学的に共役な位置又はその近傍には、露光光ＥＬ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２４が設けられている。この補正フィルタ２４は、入射側面及び射出側面が平行なガラス基板に対してクロムや酸化クロムなどから構成される遮光性ドットのパターンが形成されたフィルタである。

また、アフォーカル光学系２０のレチクルＲ側には、σ値（σ値＝照明光学系１３のレチクルＲ側の開口数／投影光学系１５のレチクルＲ側の開口数）を可変させるためのズーム光学系２５が設けられており、該ズーム光学系２５は、所定面２３よりも射出側に配置されている。また、ズーム光学系２５の射出側には、第１のオプティカルインテグレータ２６と、該第１のオプティカルインテグレータ２６に入射する露光光ＥＬの光量を調整する分布補正光学系３１とが設けられている。この分布補正光学系３１は、レチクルＲ上に形成される照明領域ＥＲ１（図４（ａ）参照）や該照明領域ＥＲ１と光学的に共役な関係になるウエハＷ上に形成される静止露光領域ＥＲ２（図４（ｂ）参照）内の各点における光強度分布を補正するための光学系である。なお、分布補正光学系３１の具体的な構成については、後述するものとする。

第１のオプティカルインテグレータ２６は、その入射面（−Ｙ方向側の面であって、図１では左面）がズーム光学系２５の射出側の焦点位置（瞳面ともいう。）又は該焦点位置近傍に位置するように配置されている。すなわち、第１のオプティカルインテグレータ２６の入射面は、所定面２３と実質的にフーリエ変換の関係になると共に、第１のオプティカルインテグレータ２６の入射面は、アフォーカル光学系２０の瞳面（即ち、補正フィルタ２４の設置位置）と光学的にほぼ共役な位置関係となっている。こうした第１のオプティカルインテグレータ２６には、ズーム光学系２５側から平行な光束に変換された状態で露光光ＥＬが入射するようになっている。そして、第１のオプティカルインテグレータ２６は、入射した露光光ＥＬを複数の光束に波面分割し、その射出側（＋Ｙ方向側）に位置する照明瞳面２７に所定の光強度分布（「瞳強度分布」ともいう。）を形成するようになっている。なお、瞳強度分布が形成される照明瞳面２７のことを、多数の面光源からなる二次光源６０（図３参照）ともいう。

第１のオプティカルインテグレータ２６の射出側には、投影光学系１５の入射瞳面と光学的にほぼ共役な位置に配置され、且つ二次光源６０の照明に寄与する範囲を規定するための図示しない照明開口絞りが設けられている。この照明開口絞りは、大きさ及び形状の異なる複数の開口部を有している。そして、照明開口絞りでは、二次光源６０から射出される露光光ＥＬの断面形状に対応した開口部が露光光ＥＬの光路内に配置される。すなわち、二次光源６０から射出される露光光ＥＬの断面形状が輪帯状である場合、照明開口絞りは、輪帯状に対応した形状の開口部が露光光ＥＬの光路内に位置するように駆動するようになっている。また、二次光源６０から射出される露光光ＥＬの断面形状が４極状である場合、照明開口絞りは、４極状に対応した形状の開口部が露光光ＥＬの光路内に位置するように駆動するようになっている。

第１のオプティカルインテグレータ２６及び上記照明開口絞りの射出側には、少なくとも一枚のレンズ（図１では一枚のみ図示）から構成される第１コンデンサ光学系２８と、該第１コンデンサ光学系２８の射出側であって且つレチクルＲの被照射面Ｒａと光学的に共役な位置に配置されるレチクルブラインド２９（「マスクブラインド」ともいう。）とが設けられている。第１コンデンサ光学系２８は、パワー（焦点距離の逆数）を有する光学素子（レンズ）から構成されている。また、レチクルブラインド２９には、長手方向がＺ軸方向であって且つ短手方向がＸ軸方向となる矩形状の開口部２９ａが形成されている。そして、第１コンデンサ光学系２８から射出された露光光ＥＬは、レチクルブラインド２９を重畳的に照明するようになっている。なお、パワーを有する光学素子とは、露光光ＥＬが光学素子に入射することにより、該露光光ＥＬの特性が変化するような光学素子のことである。

また、レチクルブラインド２９の射出側には、パワーを有するレンズから構成される第２コンデンサ光学系３０が設けられており、該第２コンデンサ光学系３０は、レチクルブラインド２９側から入射した光を略平行な光束に変換するようになっている。また、第２コンデンサ光学系３０の射出側には、結像光学系３２が設けられている。この結像光学系３２は、入射側レンズ群３３と、該入射側レンズ群３３から射出される露光光ＥＬを−Ｚ方向側（図１では下側）に反射する第２反射ミラー３４と、該第２反射ミラー３４の射出側に配置される射出側レンズ群３５とを備えている。入射側レンズ群３３は、少なくとも一枚（図１では一枚のみ図示）のパワーを有する光学素子（レンズ）から構成されると共に、射出側レンズ群３５は、少なくとも一枚（図１では一枚のみ図示）のパワーを有する光学素子（レンズ）から構成されている。そして、結像光学系３２から射出される露光光ＥＬは、レチクルＲの被照射面Ｒａを重畳的に照明するようになっている。なお、本実施形態では、レチクルブラインド２９の開口部２９ａの形状は、上述したように、矩形状をなしている。そのため、レチクルＲ上の照明領域ＥＲ１及びウエハＷ上の静止露光領域ＥＲ２は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、長手方向が第１の方向としてのＹ軸方向となり、且つ短手方向が第２の方向としてのＸ軸方向となる矩形状にそれぞれ形成される。

レチクルステージ１４は、図１に示すように、投影光学系１５の物体面側において、そのレチクルＲの載置面が投影光学系１５の光軸方向（Ｚ軸方向）とほぼ直交するように配置されている。また、レチクルステージ１４には、保持するレチクルＲをＸ軸方向に所定ストロークで移動させる図示しないレチクルステージ駆動部が設けられている。

また、レチクルステージ１４の近傍には、瞳強度分布計測装置３６が設けられている。この瞳強度分布計測装置３６は、二次光源６０においてレチクルＲ上の照明領域ＥＲ１内の一点に入射する各入射光によって形成される瞳強度分布を点毎（位置毎）に計測する装置である。こうした瞳強度分布計測装置３６は、射出側レンズ群３５からレチクルＲに向けて射出される露光光ＥＬの一部（「反射光」ともいう。）を反射させるビームスプリッタ３７と、該ビームスプリッタ３７に反射された反射光が入射する計測用レンズ３８と、該計測用レンズ３８から射出された反射光が入射する検出部３９とを備えている。この検出部３９は、ＣＣＤ撮像素子やフォトダイオードなどを有しており、検出部３９からは、入射した反射光に応じた検出信号が制御装置４０に出力される。そして、制御装置４０は、検出部３９からの検出信号に基づき、照明領域ＥＲ１の点毎の瞳強度分布を導出するようになっている。なお、瞳強度分布計測装置３６については、例えば特開２００６−５４３２８号公報や特開２００３−２２９６７号公報及びこれに対応する米国特許公開第２００３／００３８２２５号公報に開示されている。

投影光学系１５は、内部が窒素などの不活性ガスで充填される鏡筒４１を備え、この鏡筒４１内には、図示しない複数のレンズが露光光ＥＬの光路（Ｚ軸方向）に沿って設けられている。また、鏡筒４１内において、ウエハＷの表面Ｗａの設置位置及びレチクルＲの被照射面Ｒａの設置位置と光学的にフーリエ変換の関係となる位置には、開口絞り４２が配置されている。そして、露光光ＥＬにて照明されたレチクルＲ上の回路パターンの像は、投影光学系１５を介して所定の縮小倍率に縮小された状態で、ウエハステージ１６上のウエハＷに投影転写される。ここで、光路とは、使用状態において、露光光ＥＬが通ることが意図されている経路のことを示している。

ウエハステージ１６は、投影光学系１５の光軸とほぼ直交する平面状の載置面４３を備え、該載置面４３上には、ウエハＷが載置される。また、ウエハステージ１６には、保持するウエハＷをＸ軸方向に所定ストロークで移動させる図示しないウエハステージ駆動部が設けられている。さらに、ウエハステージ１６には、ウエハＷの表面Ｗａが投影光学系１５の光軸と直交状態となるように、ウエハＷの位置を微調整させる機能が設けられている。

そして、本実施形態の露光装置１１を用いてウエハＷにパターンの像を投影する場合、レチクルＲは、上記レチクルステージ駆動部の駆動によって、＋Ｘ方向側から−Ｘ方向側（図１では紙面手前側から紙面奥手側）に所定ストローク毎に移動する。すると、レチクルＲにおける照明領域ＥＲ１は、該レチクルＲの被照射面Ｒａの−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側（図１では紙面奥手側から紙面手前側）に沿って移動する。すなわち、レチクルＲのパターンが−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側に順にスキャンされる。また、ウエハＷは、上記ウエハステージ駆動部の駆動によって、レチクルＲのＸ軸方向に沿った移動に対して投影光学系１５の縮小倍率に応じた速度比で−Ｘ方向側から＋Ｘ方向側に同期して移動する。その結果、ウエハＷの一つのショット領域には、レチクルＲ及びウエハＷの同期移動に伴って、レチクルＲ上の回路パターンを所定の縮小倍率に縮小した形状のパターンが形成される。そして、一つのショット領域へのパターンの形成が終了した場合、ウエハＷの他のショット領域に対するパターンの形成が連続して行われる。

次に、本実施形態の第１のオプティカルインテグレータ２６について図２に基づき説明する。なお、図２では、明細書の説明理解の便宜上、後述する各シリンドリカルレンズ面５２，５３，５４，５５の大きさが誇張して描かれているものとする。

図２に示すように、第１のオプティカルインテグレータ２６は、照明光学系１３の光軸ＡＸ（図１及び図２では一点鎖線で示す。）に沿って配置される一対のマイクロフライアイレンズ５０，５１を備えている。これら両マイクロフライアイレンズ５０，５１は、第１のオプティカルインテグレータ２６の射出側に位置する照明瞳面２７が投影光学系１５の開口絞り４２と光学的に共役な位置に形成されるようにそれぞれ配置されている。

入射側に位置する第１マイクロフライアイレンズ５０の入射側、及び射出側に位置する第２マイクロフライアイレンズ５１の入射側には、照明光学系１３の光軸ＡＸとほぼ直交する入射面５０ａ，５１ａがそれぞれ形成されている。また、第１マイクロフライアイレンズ５０の射出側、及び第２マイクロフライアイレンズ５１の射出側には、照明光学系１３の光軸ＡＸとほぼ直交する射出面５０ｂ，５１ｂがそれぞれ形成されている。そして、両マイクロフライアイレンズ５０，５１の入射面５０ａ，５１ａ側には、Ｚ軸方向に延びる複数（図２では１０個）のシリンドリカルレンズ面５２，５３がＸ軸方向に沿ってそれぞれ配列されている。これら各シリンドリカルレンズ面５２，５３は、円柱の一部を切り取った形状をなすようにそれぞれ形成されており、各シリンドリカルレンズ面５２，５３のＸ軸方向における長さ（即ち、幅）は、第１幅Ｈ１である。

また、両マイクロフライアイレンズ５０，５１の射出面５０ｂ，５１ｂ側には、Ｘ軸方向に延びる複数（図２では１０個）のシリンドリカルレンズ面５４，５５がＺ軸方向に沿ってそれぞれ配列されている。これら各シリンドリカルレンズ面５４，５５は、円柱の一部を切り取った形状をなすようにそれぞれ形成されており、各シリンドリカルレンズ面５４，５５のＺ軸方向における長さ（即ち、幅）は、第１幅Ｈ１よりも広い第２幅Ｈ２である。なお、第１幅Ｈ１及び第２幅Ｈ２は、レチクルブラインド２９の開口部２９ａのＸ軸方向における長さ及びＺ軸方向における長さ、即ち照明領域ＥＲ１及び静止露光領域ＥＲ２のＸ軸方向における長さ及びＹ軸方向における長さとそれぞれ対応関係にある。

第１のオプティカルインテグレータ２６のＸ軸方向に関する屈折作用に着目した場合、照明光学系１３の光軸ＡＸに沿って入射した露光光ＥＬは、第１マイクロフライアイレンズ５０の入射面５０ａに形成される各シリンドリカルレンズ面５２によってＸ軸方向に沿って第１幅Ｈ１の間隔で波面分割される。そして、各シリンドリカルレンズ面５２によって波面分割された各光束は、第２マイクロフライアイレンズ５１の入射面５１ａに形成される各シリンドリカルレンズ面５３のうち個別対応するシリンドリカルレンズ面でそれぞれ集光作用を受け、その後、第１のオプティカルインテグレータ２６の射出側に位置する照明瞳面２７上でそれぞれ集光するようになっている。また、第１のオプティカルインテグレータ２６のＺ軸方向に関する屈折作用に着目した場合、照明光学系１３の光軸ＡＸに沿って入射した露光光ＥＬは、第１マイクロフライアイレンズ５０の射出面５０ｂに形成される各シリンドリカルレンズ面５４によってＸ軸方向に沿って第２幅Ｈ２の間隔で波面分割される。そして、各シリンドリカルレンズ面５４によって波面分割された各光束は、第２マイクロフライアイレンズ５１の射出面５１ｂに形成される各シリンドリカルレンズ面５５のうち個別対応するシリンドリカルレンズ面でそれぞれ集光作用を受け、その後、第１のオプティカルインテグレータ２６の射出側に位置する照明瞳面２７上でそれぞれ集光するようになっている。

すなわち、本実施形態では、第１のオプティカルインテグレータ２６に入射した露光光ＥＬは、入射側に位置する各シリンドリカルレンズ面５２によってＸ軸方向に沿って波面分割された後、射出側に位置する各シリンドリカルレンズ面５４によってＺ軸方向に沿って波面分割される。その結果、照明瞳面２７には、多数の点光源７７〜７９（図１３〜図１５参照）が形成される。

なお、各マイクロフライアイレンズ５０，５１の各シリンドリカルレンズ面５２〜５５の第１幅Ｈ１及び第２幅Ｈ２は、本来、非常に狭い。そのため、本実施形態の第１のオプティカルインテグレータ２６での波面分割数は、複数のレンズ要素から構成されるフライアイレンズを用いる場合に比して多い。その結果、第１のオプティカルインテグレータ２６の入射側に形成される大局的な光強度分布と、射出側である照明瞳面２７に形成される二次光源全体の大局的な光強度分布とは、互いに高い相関関係を示す。したがって、第１のオプティカルインテグレータ２６の入射側及び該入射側と光学的に共役な面における光強度分布についても、瞳強度分布と称すことができる。

ここで、回折光学素子１９として輪帯照明用の回折光学素子が用いられる場合、第１のオプティカルインテグレータ２６の入射側には、照明光学系１３の光軸ＡＸを中心とした輪帯状の照野が形成される。その結果、第１のオプティカルインテグレータ２６の射出側に位置する照明瞳面２７には、入射側に形成される輪帯状の照野と同じ、輪帯状の二次光源６０が形成される。また、回折光学素子１９として複数極照明用の回折光学素子が用いられる場合、第１のオプティカルインテグレータ２６の入射側には、照明光学系１３の光軸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が形成される。その結果、第１のオプティカルインテグレータ２６の射出側に位置する照明瞳面２７には、入射側に形成される複数極状の照野と同じ、複数極状の二次光源６０が形成される。なお、本実施形態では、４極照明用の回折光学素子１９が用いられるものとする。

すなわち、第１のオプティカルインテグレータ２６の射出側に位置する照明瞳面２７には、図３に示すように、４つの円弧状の実質的な面光源（以下、単に「面光源」という。）６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄからなる４極状の二次光源６０（瞳強度分布）が形成される。具体的には、二次光源６０は、照明光学系１３の光軸ＡＸの＋Ｘ方向側に位置する円弧状の第１面光源６０ａと、照明光学系１３の光軸ＡＸの−Ｘ方向側に位置する円弧状の第２面光源６０ｂとを有しており、第１面光源６０ａと光軸ＡＸとの間隔は、第２面光源６０ｂと光軸ＡＸとの間隔とほぼ等間隔となっている。また、二次光源６０は、照明光学系１３の光軸ＡＸの＋Ｚ方向側に位置する円弧状の第３面光源６０ｃと、照明光学系１３の光軸ＡＸの−Ｚ方向側に位置する円弧状の第４面光源６０ｄとを有しており、第３面光源６０ｃと光軸ＡＸとの間隔は、第４面光源６０ｄと光軸ＡＸとの間隔とほぼ等間隔となっている。なお、これら各面光源６０ａ〜６０ｄは、第１のオプティカルインテグレータ２６によって照明瞳面２７に形成される多数の点光源７７〜７９（図１３〜図１５参照）からそれぞれ構成される。

こうした各面光源６０ａ〜６０ｄから射出される各露光光ＥＬがレチクルＲ上に導かれると、レチクルＲの被照射面Ｒａ上には、図４（ａ）に示すように、長手方向がＹ軸方向であり且つ短手方向がＸ軸方向となる矩形状の照明領域ＥＲ１が形成される。また、ウエハＷの表面Ｗａ上には、図４（ｂ）に示すように、レチクルＲ上の照明領域ＥＲ１と対応した矩形状の静止露光領域ＥＲ２が形成される。この際、静止露光領域ＥＲ２（及び照明領域ＥＲ１）内の各点に入射する入射光が形成する４極状の瞳強度分布の各々は、露光光ＥＬが入射する位置に依存することなく、互いにほぼ同一形状をなしている。ところが、静止露光領域ＥＲ２（及び照明領域ＥＲ１）内の点毎の４極状の瞳強度分布の光強度は、静止露光領域ＥＲ２内に入射する露光光ＥＬの位置に依存して異なってしまう傾向がある。

具体的には、図５に示すように、照明領域ＥＲ１内及び静止露光領域ＥＲ２内のＹ軸方向における中心点Ｐ１ａ，Ｐ１ｂに入射する露光光ＥＬ（「第１入射光」ともいう。）によって形成される第１瞳強度分布６１では、Ｚ軸方向に沿って配置される第３面光源６１ｃ及び第４面光源６１ｄの光強度の方が、Ｘ軸方向に沿って配置される第１面光源６１ａ及び第２面光源６１ｂの光強度よりも強くなる傾向がある。各面光源６１ａ〜６１ｄを形成する各第１入射光の大部分は、第１マイクロフライアイレンズ５０の各シリンドリカルレンズ面５２のＸ軸方向における中央部分、及び各シリンドリカルレンズ面５４のＺ軸方向における中央部分を通過する露光光ＥＬである。こうした各第１入射光は、各面光源６１ａ〜６１ｄから照明光学系１３の光軸ＡＸに沿ってそれぞれ射出される。

一方、図４（ａ）（ｂ）及び図６に示すように、照明領域ＥＲ１内及び静止露光領域ＥＲ２内において中心点Ｐ１ａ，Ｐ１ｂのＹ軸方向に沿って離間した各周辺点Ｐ２ａ，Ｐ３ａ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに入射する各露光光ＥＬ（以下、周辺点Ｐ２ｂに入射する光を「第２入射光」ともいい、周辺点Ｐ３ｂに入射する光を「第３入射光」ともいう。）によって形成される第２瞳強度分布６２では、Ｚ軸方向に沿って配置される第３面光源６２ｃ及び第４面光源６２ｄの光強度の方が、Ｘ軸方向に沿って配置される第１面光源６２ａ及び第２面光源６２ｂの光強度よりも弱くなる傾向がある。各面光源６２ａ〜６２ｄを形成する各第２入射光及び第３入射光の大部分は、第１マイクロフライアイレンズ５０の各シリンドリカルレンズ面５２のＸ軸方向における両端部分、及び各シリンドリカルレンズ面５４のＺ軸方向における両端部分を通過する露光光ＥＬである。こうした各第２入射光及び各第３入射光は、各面光源６２ａ〜６２ｄから照明光学系１３の光軸ＡＸに対して所定の角度を有した状態でそれぞれ射出される。なお、ここでいう各瞳強度分布６１，６２は、照明光学系１３内における露光光ＥＬの光路内に補正フィルタ２４が配置されていない場合に、照明瞳面２７及び該照明瞳面２７と光学的に共役な瞳共役面に形成される、静止露光領域ＥＲ２内の各点Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに対応する光強度分布のことを示している。

一般に、中心点Ｐ１ａ,Ｐ１ｂに対応する第１瞳強度分布６１のＺ軸方向に沿った光強度分布は、図７（ａ）に示すように、Ｚ軸方向における中央が最も弱くなると共に、中央からＺ軸方向に沿って離間するに連れて次第に強くなる凹曲線状の分布である。また、各周辺点Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ａ，Ｐ３ｂに対応する各第２瞳強度分布６２のＺ軸方向に沿った光強度分布は、図７（ｂ）に示すように、Ｚ軸方向における中央が最も強くなると共に、中央からＺ軸方向に沿って離間するに連れて次第に弱くなる凸曲面状の分布である。

こうした瞳強度分布６１，６２のＺ軸方向に沿った光強度分布は、照明領域ＥＲ１及び静止露光領域ＥＲ２内のＸ軸方向に沿った各点の位置にはほとんど依存しないものの、照明領域ＥＲ１及び静止露光領域ＥＲ２内のＹ軸方向に沿った各点の位置に依存して変化する傾向がある。そのため、静止露光領域ＥＲ２内におけるＹ軸方向に沿った各点Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに個別に対応する瞳強度分布６１，６２がそれぞれ均一ではない場合、ウエハＷにおいて形成されるパターンの線幅にばらつきが発生するおそれがある。このような課題を解決するために、本実施形態の照明光学系１３内には、補正フィルタ２４及び分布補正光学系３１が設けられている。

なお、本実施形態の補正フィルタ２４は、照明瞳面２７に形成される二次光源６０のうちＺ軸方向に沿った第３面光源６０ｃ及び第４面光源６０ｄを構成する光束を減光させる一方、Ｘ軸方向に沿った第１面光源６０ａ及び第２面光源６０ｂを構成する光束をほとんど減光させない透過率分布を有している。

次に、本実施形態の分布補正光学系３１について図８及び図９に基づき説明する。
図８及び図９に示すように、分布補正光学系３１は、第２のオプティカルインテグレータ６５を備えている。この第２のオプティカルインテグレータ６５の入射側には、照明光学系１３の光軸ＡＸとほぼ直交する入射面６５ａが形成されると共に、第２のオプティカルインテグレータ６５の射出側には、光軸ＡＸとほぼ直交する射出面６５ｂが形成されている。そして、第２のオプティカルインテグレータ６５の両面６５ａ，６５ｂには、Ｘ軸方向に延びる複数（図２では７個）のシリンドリカルレンズ面６６，６７がＸ軸方向に沿ってそれぞれ配列されている。これら各シリンドリカルレンズ面６６，６７は、円柱の一部を切り取った形状をなすようにそれぞれ形成されており、各シリンドリカルレンズ面６６，６７のＺ軸方向における長さ（即ち、幅）は、第１のオプティカルインテグレータ２６のシリンドリカルレンズ面５４，５５の幅（第２幅Ｈ２）とほぼ同等である。

そして、第２のオプティカルインテグレータ６５にズーム光学系２５から露光光ＥＬ（即ち、平行光束）が入射すると、該露光光ＥＬは、入射面６５ａに形成される各シリンドリカルレンズ面６６によってＺ軸方向に沿って第２幅Ｈ２の間隔で波面分割される。そして、各シリンドリカルレンズ面６６によって波面分割された各光束は、射出面６５ｂに形成される各シリンドリカルレンズ面６７のうち個別対応するシリンドリカルレンズ面でそれぞれ集光作用を受ける。その後、各シリンドリカルレンズ面６７から射出された各光束は、第１のオプティカルインテグレータ２６（即ち、第１マイクロフライアイレンズ５０）にそれぞれ入射するようになっている。

また、第２のオプティカルインテグレータ６５は、複数の単位波面分割面を有する複数（本実施形態では４つ）の分割インテグレータ６８，６９，７０，７１から構成されている。これら各分割インテグレータ６８〜７１は、照明光学系１３の光軸ＡＸを中心とした周方向に沿って互いに隣接し合うようにそれぞれ配置されている。そして、各分割インテグレータ６８〜７１のうち＋Ｘ方向側に位置する第１分割インテグレータ６８には、照明瞳面２７で第１面光源６０ａを形成する露光光ＥＬが入射すると共に、−Ｘ方向側に位置する第２分割インテグレータ６９には、照明瞳面２７で第２面光源６０ｂを形成する露光光ＥＬが入射するようになっている。また、＋Ｚ方向側に位置する第３分割インテグレータ７０には、照明瞳面２７で第３面光源６０ｃを形成する露光光ＥＬが入射すると共に、−Ｚ方向側に位置する第４分割インテグレータ７１には、照明瞳面２７で第４面光源６０ｄを形成する露光光ＥＬが入射するようになっている。このように露光光ＥＬが入射する各分割インテグレータ６８〜７１の入射側には、略円弧状をなす入射領域７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ（図８にて破線で囲まれた領域）がそれぞれ形成される。

また、分布補正光学系３１には、各分割インテグレータ６８〜７１をＹ軸方向に沿って個別に移動させるための移動機構７３，７４，７５，７６が設けられている。これら各移動機構７３〜７６は、Ｙ軸方向に沿って延びる図示しないガイド部と、制御装置４０から制御指令に基づき駆動する駆動源７３ａ，７４ａ，７５ａ，７６ａとをそれぞれ有している。そして、各移動機構７３〜７６は、駆動源７３ａ〜７６ａの駆動に基づき、各分割インテグレータ６８〜７１をガイド部の延びる方向（Ｙ軸方向）に沿ってそれぞれ移動させる。

次に、第１のオプティカルインテグレータ２６（第１マイクロフライアイレンズ５０）に対する第２のオプティカルインテグレータ６５の位置と、第１マイクロフライアイレンズ５０の各シリンドリカルレンズ面５４に入射する露光光ＥＬの光強度との関係について、図１０〜図１２に基づき説明する。なお、図１０（ａ）、図１１（ａ）及び図１２（ａ）では、第１分割インテグレータ６８の一部分と、第１マイクロフライアイレンズ５０において第１分割インテグレータ６８の一部分に対応する部分とがそれぞれ描かれている。

さて、図１０（ａ）に示すように、第１マイクロフライアイレンズ５０と第１分割インテグレータ６８との間の間隔が第１の間隔Ｌ１である場合、第１分割インテグレータ６８の射出面６５ｂの各シリンドリカルレンズ面６７から射出される露光光ＥＬは、第１マイクロフライアイレンズ５０に接近するに連れて次第にそれぞれ広がる。そして、各シリンドリカルレンズ面６７から射出される露光光ＥＬは、第１マイクロフライアイレンズ５０の射出面５０ｂの各シリンドリカルレンズ面５４のうち、露光光ＥＬを射出したシリンドリカルレンズ面６７とＺ軸方向における同一位置に位置するシリンドリカルレンズ面にそれぞれ入射する。このとき、第１マイクロフライアイレンズ５０の各シリンドリカルレンズ面５４全体には、Ｚ軸方向における同一位置に位置する各シリンドリカルレンズ面６７から射出された露光光ＥＬが満遍なく入射する。そのため、図１０（ｂ）に示すように、第１マイクロフライアイレンズ５０において一つのシリンドリカルレンズ面５４のＺ軸方向における各位置の光強度は、互いにほぼ同等の強さである。なお、第１マイクロフライアイレンズ５０と第１分割インテグレータ６８との間の間隔が第１の間隔Ｌ１である状態のことを、「第１分割インテグレータ６８が初期位置に位置している」というものとする。

また、第１マイクロフライアイレンズ５０と第１分割インテグレータ６８との間の間隔が第１の間隔Ｌ１よりも狭い第２の間隔Ｌ２である場合、図１１（ａ）に示すように、第１分割インテグレータ６８側の一つのシリンドリカルレンズ面６７から射出された露光光ＥＬは、第１マイクロフライアイレンズ５０に接近するに連れて次第に広がる。そして、この露光光ＥＬの大部分は、該露光光ＥＬを射出したシリンドリカルレンズ面６７とＺ軸方向における同一位置に配置されるシリンドリカルレンズ面５４のＺ軸方向における中央部分に入射する。すなわち、第１マイクロフライアイレンズ５０の一つのシリンドリカルレンズ面５４のＺ軸方向における両端部分には、露光光ＥＬがほとんど入射しない。そのため、図１１（ｂ）に示すように、一つのシリンドリカルレンズ面５４では、Ｚ軸方向における中央部分の光強度は、Ｚ軸方向における両端部分の各光強度に比して強くなる。なお、図１１（ｂ）では、第１分割インテグレータ６８が初期位置に位置する場合における一つのシリンドリカルレンズ面５２に入射する露光光ＥＬの光強度が破線で示されている。

また、第１マイクロフライアイレンズ５０と第１分割インテグレータ６８との間の間隔が第１の間隔Ｌ１よりも広い第３の間隔Ｌ３である場合、図１２（ａ）に示すように、第１分割インテグレータ６８側の一つのシリンドリカルレンズ面６７から射出された露光光ＥＬは、第１マイクロフライアイレンズ５０に接近するに連れて次第に広がる。そして、この露光光ＥＬは、該露光光ＥＬを射出したシリンドリカルレンズ面６７とＺ軸方向における同一位置に配置されるシリンドリカルレンズ面５４と、該シリンドリカルレンズ面５４のＺ軸方向における両側に位置する両シリンドリカルレンズ面５４とにそれぞれ入射する。すなわち、第１マイクロフライアイレンズ５０の一つのシリンドリカルレンズ面５４のＺ軸方向における中央部分には、該一つのシリンドリカルレンズ面５４に対応するシリンドリカルレンズ面６７（以下、「対応レンズ面」という。）から射出される露光光ＥＬだけが入射する。一方、一つのシリンドリカルレンズ面５４のＺ軸方向における両端部分には、対応レンズ面から射出される露光光ＥＬだけではなく、該対応レンズ面のＺ軸方向における両側に位置する各シリンドリカルレンズ面６７からも露光光ＥＬがそれぞれ入射する。そのため、図１２（ｂ）に示すように、一つのシリンドリカルレンズ面５４では、Ｚ軸方向における中央部分の光強度は、Ｚ軸方向における両端部分の各光強度に比して弱くなる。なお、図１２（ｂ）では、第１分割インテグレータ６８が初期位置に位置する場合における一つのシリンドリカルレンズ面５２に入射する露光光ＥＬの光強度が破線で示されている。

したがって、各分割インテグレータ６８〜７１がそれぞれ初期位置に位置する場合、各第１入射光によって照明瞳面２７に形成される第１瞳強度分布６１の各面光源６１ａ〜６１ｄは、図１３に示すように、第１のオプティカルインテグレータ２６によって形成される多数の点光源７７からそれぞれ形成される。また、各第２入射光によって照明瞳面２７に形成される第２瞳強度分布６２の各面光源６２ａ〜６２ｄは、第１のオプティカルインテグレータ２６によって形成される多数の面光源からそれぞれ形成される。また、各第３入射光によって照明瞳面２７に形成される第２瞳強度分布６２の各面光源６２ａ〜６２ｄは、第１のオプティカルインテグレータ２６によって形成される多数の面光源からそれぞれ形成される。

また、各分割インテグレータ６８〜７１が初期位置よりも＋Ｙ方向側に移動した場合、第１瞳強度分布６１の各面光源６１ａ〜６１ｄは、図１３及び図１４に示すように、各分割インテグレータ６８〜７１がそれぞれ初期位置に位置する場合の点光源７７に比して光強度の強い多数の点光源７８からそれぞれ形成される。これは、各分割インテグレータ６８〜７１が第１マイクロフライアイレンズ５０に接近することにより、第１マイクロフライアイレンズ５０の各シリンドリカルレンズ面５４のＺ軸方向における中央部分に入射する露光光ＥＬ（即ち、第１入射光）の光量が多くなるからである。一方、各第２瞳強度分布６２の各面光源６２ａ〜６２ｄは、図１３〜図１５に示すように、各分割インテグレータ６８〜７１がそれぞれ初期位置に位置する場合の点光源７７に比して光強度の弱い多数の点光源７９からそれぞれ形成される。これは、各分割インテグレータ６８〜７１が第１マイクロフライアイレンズ５０に接近することにより、第１マイクロフライアイレンズ５０の各シリンドリカルレンズ面５４のＺ軸方向における両端部分に入射する露光光ＥＬ（即ち、第２入射光及び第２入射光）の光量がそれぞれ少なくなるからである。

また、各分割インテグレータ６８〜７１が初期位置よりも−Ｙ方向側に移動した場合、第１瞳強度分布６１の各面光源６１ａ〜６１ｄは、各分割インテグレータ６８〜７１がそれぞれ初期位置に位置する場合の点光源７７に比して光強度の弱い多数の点光源からそれぞれ形成される。これは、各分割インテグレータ６８〜７１が第１マイクロフライアイレンズ５０に接近することにより、第１マイクロフライアイレンズ５０の各シリンドリカルレンズ面５４のＺ軸方向における中央部分に入射する露光光ＥＬ（即ち、第１入射光）の光量が少なくなるからである。一方、各第２瞳強度分布６２の各面光源６２ａ〜６２ｄは、各分割インテグレータ６８〜７１がそれぞれ初期位置に位置する場合の点光源７７に比して光強度の強い多数の点光源からそれぞれ形成される。これは、各分割インテグレータ６８〜７１が第１マイクロフライアイレンズ５０に接近することにより、第１マイクロフライアイレンズ５０の各シリンドリカルレンズ面５４のＺ軸方向における両端部分に入射する露光光ＥＬ（即ち、第２入射光及び第２入射光）の光量が多くなるからである。

次に、静止露光領域ＥＲ２内のＹ軸方向に沿った各点Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに対応する各瞳強度分布６１，６２を調整する際の作用の一例について説明する。なお、初期状態では、各分割インテグレータ６８〜７１は、初期位置にそれぞれ配置されているものとする。

さて、光源装置１２から射出される露光光ＥＬが回折光学素子１９に入射すると、該回折光学素子１９からは、断面形状が４極状をなす露光光ＥＬが射出される。すると、この露光光ＥＬが照明瞳面２７と光学的に共役な位置又はその近傍に配置される補正フィルタ２４を通過する。その結果、オプティカルインテグレータ２６の射出側に形成される照明瞳面２７には、補正フィルタ２４によって補正（減光）された第１面光源６０ａ及び第２面光源６０ｂと、補正フィルタ２４によってほとんど補正されない第３面光源６０ｃ及び第４面光源６０ｄとを有する二次光源６０が形成される。この際、照明瞳面２７と光学的に共役な瞳共役面の瞳強度分布もまた、補正フィルタ２４によって補正される。

なお、本実施形態の補正フィルタ２４は、照明瞳面２７に形成される二次光源６０のＺ軸方向に沿った第３面光源６０ｃ及び第４面光源６０ｄの光強度を減光させるためのフィルタである。また、上述したように、レチクルＲの照明領域ＥＲ１内及びウエハＷ上の静止露光領域ＥＲ２内の中心点Ｐ１ａ，Ｐ１ｂに対応する第１瞳強度分布６１では、露光光ＥＬの光路内に補正フィルタ２４がない場合、Ｘ軸方向に沿った第１面光源６１ａ及び第２面光源６１ｂの各光強度が、Ｚ軸方向に沿った第３面光源６１ｃ及び第４面光源６１ｄの各光強度よりもそれぞれ弱い。そのため、第１瞳強度分布６１では、補正フィルタ２４によって、第３面光源６１ｃ及び第４面光源６１ｄの各光強度が、第１面光源６１ａ及び第２面光源６１ｂの各光強度に接近する。一方、照明領域ＥＲ１内及び静止露光領域ＥＲ２内の各周辺点Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ａ，Ｐ３ｂに対応する第２瞳強度分布６２では、露光光ＥＬの光路内に補正フィルタ２４がない場合、Ｘ軸方向に沿った第１面光源６２ａ及び第２面光源６２ｂの各光強度が、Ｚ軸方向に沿った第３面光源６２ｃ及び第４面光源６２ｄの各光強度よりもそれぞれ強い。そのため、第２瞳強度分布６２では、補正フィルタ２４によって、第１面光源６１ａ及び第２面光源６２ｂの各光強度と第３面光源６２ｃ及び第４面光源６２ｄの各光強度との差が逆に大きくなってしまう。

このような第１瞳強度分布６１と第２瞳強度分布６２とをほぼ同一性状の分布にするためには、第１瞳強度分布６１の第１面光源６１ａ及び第２面光源６１ｂの光強度を強くすると共に、第２瞳強度分布６２の第１面光源６２ａ及び第２面光源６２ｂの光強度を弱くする必要がある。そこで、本実施形態では、瞳強度分布計測装置３６によって、照明瞳面２７に形成される二次光源６０において静止露光領域ＥＲ２内の点毎の４極状の瞳強度分布の光強度がそれぞれ計測される。ここでは、静止露光領域ＥＲ２内の中心点Ｐ１ｂ、周辺点Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに入射する第１入射光、第２入射光及び第３入射光によって照明瞳面２７に形成される第１瞳強度分布６１及び第２瞳強度分布６２がそれぞれ計測される。この場合、第１瞳強度分布６１と第２瞳強度分布６２とは、互いに性状が異なっている。

すると、駆動源７３ａ，７４ａの駆動によって移動機構７３，７４から駆動力が第１分割インテグレータ６８及び第２分割インテグレータ６９にそれぞれ付与されると、各分割インテグレータ６８，６９は、初期位置から＋Ｙ方向側にそれぞれ移動する。すなわち、各分割インテグレータ６８，６９と第１マイクロフライアイレンズ５０との間隔は、第１の間隔Ｌ１よりもそれぞれ狭くなる一方で、残りの各分割インテグレータ７０，７１と第１マイクロフライアイレンズ５０との間隔は、第１の間隔Ｌ１でそれぞれ維持される。すると、第１瞳強度分布６１の第１面光源６１ａ及び第２面光源６１ｂの各光強度は、各分割インテグレータ６８，６９が＋Ｙ方向側に移動するに連れて次第にそれぞれ強くなる。一方、各第２瞳強度分布６２の第１面光源６１ａ及び第２面光源６２ｂの各光強度は、各分割インテグレータ６８，６９が＋Ｙ方向側に移動するに連れて次第にそれぞれ弱くなる。このとき、第１瞳強度分布６１及び各第２瞳強度分布６２の各第３面光源６１ｃ，６２ｃ及び各第４面光源６１ｄ，６２ｄの各光強度は、各分割インテグレータ７０，７１が移動しないため、それぞれ変化しない。

そして、第１瞳強度分布６１の性状と各第２瞳強度分布６２の性状とがほぼ同一の性状になると、各分割インテグレータ６８，６９の移動は、それぞれ停止される。この場合、各面光源６１ａ〜６１ｄから静止露光領域ＥＲ２の中心点Ｐ１ｂに入射する各第１入射光の光強度と、各面光源６２ａ〜６２ｄから静止露光領域ＥＲ２の各周辺点Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに入射する各第２入射光及び各第３入射光の光強度とは、互いにほぼ同一の光強度となる。そのため、この状態で露光処理が実行されると、ウエハＷ上の静止露光領域ＥＲ２内のＹ軸方向に沿った各点Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂに対応する各瞳強度分布６１，６２がほぼ同一性状であるため、ウエハＷの表面Ｗａにおいて形成されるパターンの線幅にばらつきが発生することが抑制される。

したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）各オプティカルインテグレータ２６，６５の間の間隔を変更させることにより、第１のオプティカルインテグレータ２６の各シリンドリカルレンズ面５４内のＺ軸方向における各位置に入射する露光光ＥＬの光強度がそれぞれ調整される。その結果、ウエハＷ上の表面Ｗａ上の各点に対応する瞳強度分布６１，６２が独立的に調整される。そのため、ウエハＷ上の各点における光強度分布を互いに略同一性状の分布に調整することができる。

（２）また、本実施形態では、第１のオプティカルインテグレータ２６よりも光源装置１２側において、ウエハＷの表面Ｗａと光学的に共役な位置には、ウエハＷ上の静止露光領域ＥＲ２内の各点Ｐ１ｂ〜Ｐ３ｂに対応する各瞳強度分布６１，６２を一律に調整するための補正フィルタ２４が設けられる。そして、静止露光領域ＥＲ２内の各点Ｐ１ｂ〜Ｐ３ｂに対応する各瞳強度分布６１，６２は、補正フィルタ２４と第２のオプティカルインテグレータ６５との協動作用によって、それぞれほぼ均一となるように調整される。そのため、補正フィルタ２４を露光光ＥＬの光路内に配置しない場合に比して、静止露光領域ＥＲ２内の各点Ｐ１ｂ〜Ｐ３ｂに対応する各瞳強度分布６１，６２を高精密に調整できる。したがって、レチクルＲの回路パターンに応じた適切な照明条件の基でウエハＷに対する露光処理を行うことができ、結果として、ウエハＷには、その全体に亘って所望する線幅のパターンを忠実に形成することができる。

（３）一般に、ウエハＷ上の静止露光領域ＥＲ２内のＹ軸方向に沿った各点Ｐ１ｂ〜Ｐ３ｂに対応する各瞳強度分布６１，６２の調整は、照明瞳面２７若しくは該照明瞳面２７と光学的に共役な瞳共役面近傍に遮光部材を配置し、各点Ｐ１ｂ〜Ｐ３ｂに入射し得る第１入射光、第２入射光及び第３入射光の遮光度合いを点毎に補正することによりそれぞれ行なわれる。この場合、遮光部材によって遮光された光は、ウエハＷへの露光には使用されない。しかしながら、本実施形態では、各オプティカルインテグレータ２６，６５の間隔を調整することによって、各瞳強度分布６１，６２の調整がそれぞれ行なわれる。このとき、調整前では第２瞳強度分布６２を構成していた露光光ＥＬの一部は、各オプティカルインテグレータ２６，６５の間隔を調整することによって、静止露光領域ＥＲ２内のＹ軸方向に沿った各点Ｐ１ｂ〜Ｐ３ｂのうち他の点に対応する瞳強度分布の形成に使用される。すなわち、本実施形態では、分布補正光学系３１によって露光光ＥＬの光量をロスすることなく、各点Ｐ１ｂ〜Ｐ３ｂに対応する各瞳強度分布６１，６２を補正できると共に、ウエハＷへの露光を行なうことができる。したがって、分布補正光学系３１による露光光ＥＬの光量のロスを低減できる結果、ウエハＷへのパターン形成速度を向上させることができる。

（４）本実施形態では、第２のオプティカルインテグレータ６５がＹ軸方向に沿って移動することにより、各点Ｐ１ｂ〜Ｐ３ｂに対応する各瞳強度分布６１，６２がそれぞれ調整される。そのため、第１のオプティカルインテグレータ２６がＹ軸方向に沿って移動する場合とは異なり、照明瞳面２７がＹ軸方向に沿って変位することが抑制される。そのため、照明瞳面２７とウエハＷの表面Ｗａとが光学的にフーリエ変換の関係を維持させるための光学系を、照明瞳面２７よりもレチクルＲ側に別途設けなくてもよい。すなわち、照明光学系１３の構成の複雑化を抑制できる。

（５）また、第２のオプティカルインテグレータ６５は、複数（本実施形態では４つ）の分割インテグレータ６８〜７１から構成される。しかも、各分割インテグレータ６８〜７１は、二次光源６０の面光源６０ａ〜６０ｄに個別対応するようにそれぞれ設けられている。そのため、面光源毎に光強度を補正することができる。

（６）本実施形態では、各分割インテグレータ６８〜７１は、瞳強度分布計測装置３６からの検出信号に基づき算出された計測結果、即ちレチクルＲの照明領域ＥＲ１内の各点Ｐ１ａ〜Ｐ３ａに対応する各瞳強度分布６１，６２に基づきＹ軸方向に沿ってそれぞれ移動する。そのため、照明光学系１３を構成する各種光学素子のうち少なくとも一つの光学素子の劣化などに起因して各瞳強度分布６１，６２が変化した場合、瞳強度分布計測装置３６による計測結果によって各分割インテグレータ６８〜７１がＹ軸方向にそれぞれ移動することにより、各瞳強度分布６１，６２を、それらの性状の分布が所望する性状の分布となるように速やかに調整することができる。

（７）また、第２のオプティカルインテグレータ６５は、第１マイクロフライアイレンズ５０の各シリンドリカルレンズ面５４に個別対応するシリンドリカルレンズ面６６，６７を有している。そのため、第２のオプティカルインテグレータ６５をＹ軸方向に沿って移動させることにより、第１マイクロフライアイレンズ５０の各シリンドリカルレンズ面５４のＺ軸方向における各位置に入射する露光光ＥＬの光強度の強弱が調整される。すなわち、静止露光領域ＥＲ２内の各点のうちＹ軸方向に沿った点Ｐ１ｂ〜Ｐ３ｂに入射する各入射光の光強度がそれぞれ調整される。したがって、各オプティカルインテグレータ２６，６５の間隔を調整することにより、静止露光領域ＥＲ２内の各点のうちＹ軸方向に沿った点Ｐ１ｂ〜Ｐ３ｂに対応する各瞳強度分布６１，６２をそれぞれ調整することができる。

なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・実施形態において、回折光学素子１９は、複数極照明用（例えば４極照明用）の回折光学素子であってもよいし、輪帯照明用の回折光学素子であってもよい。また、露光光ＥＬの形状を変形させることが可能な光学素子であれば、回折光学素子１９の代わりに、或いは回折光学素子に加えてアキシコンレンズ対などの他の任意の光学素子を配置してもよい。アキシコンレンズ対を備えた照明光学系は、例えば国際公開第２００５／０７６０４５Ａ１号パンフレット、及びそれに対応する米国特許出願公開第２００６／０１７０９０１Ａ号に開示されている。図１に示した実施形態では、補正フィルタ２４の近傍にアキシコンレンズ対を配置することができる。

また、回折光学素子１９に代えて、例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よい。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。

・実施形態において、各オプティカルインテグレータ２６，６５の間には、パワーを有しない光学素子（例えば平行平面板）を配置してもよい。このように構成しても、上記実施形態と同等の効果を得ることができる。

・実施形態において、ウエハＷ及びレチクルＲをＹ軸方向に沿ってそれぞれ走査移動させつつ露光処理を行なう場合、図１６に示すように、Ｚ軸方向に沿って延びるシリンドリカルレンズ面６６Ａ，６７Ａを有する第２のオプティカルインテグレータ６５Ａを、第１のオプティカルインテグレータ２６の入射側に配置してもよい。第２のオプティカルインテグレータ６５Ａの入射面６５ａには、第１マイクロフライアイレンズ５０の各シリンドリカルレンズ面５２に個別対応する複数（図１６では１０個）のシリンドリカルレンズ面６６Ａが形成されており、該各シリンドリカルレンズ面６６Ａは、Ｘ軸方向に沿ってそれぞれ配置されている。また、第２のオプティカルインテグレータ６５Ａの射出面６５ｂには、各シリンドリカルレンズ面６６Ａに個別対応する複数（図１６では１０個）のシリンドリカルレンズ面６７Ａが形成されており、該各シリンドリカルレンズ面６７Ａは、Ｘ軸方向に沿ってそれぞれ配置されている。このように構成しても、静止露光領域ＥＲ２内において走査方向と略直交するＸ軸方向における各点に対応する瞳強度分布を調整することができる。

・実施形態において、第２のオプティカルインテグレータ６５Ａの各シリンドリカルレンズ面６６，６７のＺ軸方向における幅は、第１マイクロフライアイレンズ５０のシリンドリカルレンズ面５４の第１幅Ｈ１よりも広くてもよい。この場合の初期位置は、上記実施形態の場合に比して＋Ｙ方向側の位置（即ち、第１マイクロフライアイレンズ５０に接近した位置）となる。

また、第２のオプティカルインテグレータ６５Ａの各シリンドリカルレンズ面６６，６７のＺ軸方向における幅は、第１マイクロフライアイレンズ５０のシリンドリカルレンズ面５４の第１幅Ｈ１よりも狭くてもよい。この場合の初期位置は、上記実施形態の場合に比して−Ｙ方向側の位置（即ち、第１マイクロフライアイレンズ５０から離間した位置）となる。

・実施形態において、瞳強度分布計測装置３６は、レチクルＲ上の照明領域ＥＲ１内の各点Ｐ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａに対応する各瞳強度分布６１，６２を計測可能であれば、レチクルＲの近傍ではなくてもよい。ただし、瞳強度分布計測装置３６は、レチクルＲの被照射面Ｒａ（即ち、ウエハＷの表面Ｗａ）と光学的に共役な位置近傍であれば、任意の位置に設置してもよい。

・実施形態において、各移動機構７３〜７６は、瞳強度分布計測装置３６による計測結果に連動して駆動する構成でなくてもよい。すなわち、瞳強度分布計測装置３６による計測結果を図示しないモニタ等の表示画面に表示させ、該表示画面に表示させた計測結果に基づき作業者が各分割インテグレータ６８〜７１をＹ軸方向に沿って移動させるようにしてもよい。この場合、各移動機構７３〜７６には、駆動源７３ａ〜７６ａを設けなくてもよい。すなわち、分割インテグレータ６８〜７１は、作業者による手動でそれぞれ移動することになる。

・実施形態において、第２のオプティカルインテグレータ６５は、第３分割インテグレータ７０及び第４分割インテグレータ７１を備えない構成であってもよい。この場合、ズーム光学系２５から射出された露光光ＥＬのうち、照明瞳面２７に第３面光源６０ｃ及び第４面光源６０ｄを構成する露光光ＥＬは、第２のオプティカルインテグレータ６５に入射することなく第１マイクロフライアイレンズ５０に入射することになる。

また、第２のオプティカルインテグレータ６５は、第１分割インテグレータ６８と第２分割インテグレータ６９とが一体となった構成であってもよい。この場合、分布補正光学系３１は、一つの移動機構だけ有する構成であってもよい。

・実施形態において、第３分割インテグレータ７０及び第４分割インテグレータ７１用の各移動機構７４，７５を設けなくてもよい。
・実施形態において、第１のオプティカルインテグレータ２６は、屈折力を有する単位波面分割面がＺ方向及びＸ方向に沿って配列される１枚のマイクロフライアイレンズから構成されるものであってもよい。また、オプティカルインテグレータとして、複数のレンズ要素が配列されてなるフライアイレンズを用いてもよい。また、オプティカルインテグレータとして、複数のミラー面が配列されてなる一対のフライアイミラーを用いてもよい。

・実施形態において、露光装置１１を、可変パターン生成器（例えば、ＤＭＤ（Digital Mirror Device又はDigital Micro-mirror Device））を用いたマスクレス露光装置に具体化してもよい。このようなマスクレス露光装置は、例えば特開２００４−３０４１３５号公報、国際特許公開第２００６／０８０２８５号パンフレット及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。

・実施形態において、露光装置１１は、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクルまたはマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハなどへ回路パターンを転写する露光装置であってもよい。また、露光装置１１は、液晶表示素子（ＬＣＤ）などを含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いられて、デバイスパターンをセラミックウエハ等へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置などであってもよい。

・実施形態において、露光装置１１を、レチクルＲとウエハＷとが相対移動した状態でレチクルＲのパターンをウエハＷへ転写し、ウエハＷを順次ステップ移動させるスキャニング・ステッパに具体化してもよい。

・実施形態において、光源装置１２は、例えばｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、Ｆ_２レーザ（１５７ｎｍ）、Ｋｒ_２レーザ（１４６ｎｍ）、Ａｒ_２レーザ（１２６ｎｍ）等を供給可能な光源であってもよい。また、光源装置１２は、ＤＦＢ半導体レーザまたはファイバレーザから発振される赤外域、または可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（またはエルビウムとイッテルビウムの双方）がドープされたファイバアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を供給可能な光源であってもよい。

・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よい。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、国際公開番号ＷＯ９９／４９５０４号公報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。

・実施形態において、米国特許公開第２００６／０２０３２１４号公報、米国特許公開第２００６／０１７０９０１号公報、及び米国特許公開第２００７／０１４６６７６号公報に開示される偏光照明方法を適用してもよい。

次に、本発明の実施形態の露光装置１１によるデバイスの製造方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図１７は、マイクロデバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートを示す図である。

まず、ステップＳ１０１（設計ステップ）において、マイクロデバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１０２（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスク（レチクルＲなど）を製作する。一方、ステップＳ１０３（基板製造ステップ）において、シリコン、ガラス、セラミックス等の材料を用いて基板（シリコン材料を用いた場合にはウエハＷとなる。）を製造する。

次に、ステップＳ１０４（基板処理ステップ）において、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１０５（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１０４で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１０５には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップＳ１０６（検査ステップ）において、ステップＳ１０５で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。

図１８は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１０４の詳細工程の一例を示す図である。
ステップＳ１１１（酸化ステップ）おいては、基板の表面を酸化させる。ステップＳ１１２（ＣＶＤステップ）においては、基板表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１１３（電極形成ステップ）においては、基板上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ１１４（イオン打込みステップ）においては、基板にイオンを打ち込む。以上のステップＳ１１１〜ステップＳ１１４のそれぞれは、基板処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。

基板プロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ１１５（レジスト形成ステップ）において、基板に感光性材料を塗布する。引き続き、ステップＳ１１６（露光ステップ）において、上で説明したリソグラフィシステム（露光装置１１）によってマスクの回路パターンを基板に転写する。次に、ステップＳ１１７（現像ステップ）において、ステップＳ１１６にて露光された基板を現像して、基板の表面に回路パターンからなるマスク層を形成する。さらに続いて、ステップＳ１１８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップＳ１１９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となった感光性材料を取り除く。すなわち、ステップＳ１１８及びステップＳ１１９において、マスク層を介して基板の表面を加工する。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、基板上に多重に回路パターンが形成される。

本実施形態における露光装置を示す概略構成図。 一対のマイクロフライアイレンズを模式的に示す斜視図。 照明瞳面に形成される４極状の二次光源を示す模式図。 （ａ）はレチクル上に形成される照明領域を示す模式図、（ｂ）はウエハ上に形成される静止露光領域を示す模式図。 静止露光領域内の中心点に入射する入射光によって形成される第１瞳強度分布を示す模式図。 静止露光領域内の周辺点に入射する入射光によって形成される第２瞳強度分布を示す模式図。 （ａ）は静止露光領域内の中心点に対応する第１瞳強度分布のＺ軸方向に沿った光強度を示すグラフ、（ｂ）は静止露光領域内の周辺点に対応する第２瞳強度分布のＺ軸方向に沿った光強度を示すグラフ。 本実施形態における分布補正光学系を模式的に示す正面図。 第２のオプティカルインテグレータを模式的に示す斜視図。 （ａ）は第２のオプティカルインテグレータが初期位置に配置される場合の第２のオプティカルインテグレータと第１マイクロフライアイレンズとの関係を示す模式図、（ｂ）は第１マイクロフライアイレンズの射出側のシリンドリカルレンズ面のＺ軸方向における位置毎の光強度を示すグラフ。 （ａ）は第２のオプティカルインテグレータが初期位置から＋Ｙ方向側に移動した場合の第２のオプティカルインテグレータと第１マイクロフライアイレンズとの関係を示す模式図、（ｂ）は第１マイクロフライアイレンズの射出側のシリンドリカルレンズ面のＺ軸方向における位置毎の光強度を示すグラフ。 （ａ）は第２のオプティカルインテグレータが初期位置から−Ｙ方向側に移動した場合の第２のオプティカルインテグレータと第１マイクロフライアイレンズとの関係を示す模式図、（ｂ）は第１マイクロフライアイレンズの射出側のシリンドリカルレンズ面のＺ軸方向における位置毎の光強度を示すグラフ。 第２のオプティカルインテグレータが初期位置に配置される場合の第１瞳強度分布を示す模式図。 第２のオプティカルインテグレータが初期位置から＋Ｙ方向側に移動した場合の第１瞳強度分布を示す模式図。 第２のオプティカルインテグレータが初期位置から−Ｙ方向側に移動した場合の第２瞳強度分布を示す模式図。 別の実施形態の第２のオプティカルインテグレータを模式的に示す斜視図。 デバイスの製造例のフローチャート。 半導体デバイスの場合の基板処理に関する詳細なフローチャート。

符号の説明

１１…露光装置、１２…光源装置、１３…照明光学系、１５…投影光学系、２６…第１のオプティカルインテグレータ、２７…照明瞳面、３６…瞳強度分布計測装置、４０…制御装置、４２…開口絞り、５０ａ…入射面、５０ｂ…射出面、５２，５４…第１単位波面分割面としてのシリンドリカルレンズ面、６０ａ〜６０ｄ…領域としての面光源、６５，６５Ａ…第２のオプティカルインテグレータ、６６，６６Ａ…第２単位波面分割面としてのシリンドリカルレンズ面、６８〜７１…分割インテグレータ、７３〜７６…移動機構、７３ａ〜７６ａ…駆動源、ＡＸ…光軸、ＥＬ…露光光、Ｐ１ａ〜Ｐ３ａ，Ｐ１ｂ〜Ｐ３ｂ…所定の点としての点、Ｒａ…被照射面、Ｗ…基板としてのウエハ、Ｗａ…被照射面としての表面。

Claims (16)

1. 光源からの光で被照射面を照明する照明光学系であって、
   前記照明光学系の光軸と交差する面内に配列される複数の第１単位波面分割面を有し、前記光源からの光が入射した場合に前記照明光学系の照明光路内の照明瞳面に所定の光強度分布を形成する第１のオプティカルインテグレータと、
   該第１のオプティカルインテグレータの前記光源側に配置され、前記複数の第１単位波面分割面に個別対応する複数の第２単位波面分割面を有する第２のオプティカルインテグレータと、
   前記第１及び第２のオプティカルインテグレータのうち少なくとも一方を、前記第１及び第２のオプティカルインテグレータの間の間隔を変更させるべく前記照明光学系の光軸方向に沿って移動させる移動機構と、を備え、
   前記第２のオプティカルインテグレータは、前記複数の第２単位波面分割面のうち少なくとも一つの前記第２単位波面分割面を有する複数の分割インテグレータを備えており、
   前記移動機構は、前記複数の分割インテグレータを前記光軸方向に沿って個別に移動させることを特徴とする照明光学系。
2. 前記移動機構は、前記第２のオプティカルインテグレータを前記光軸方向に沿って移動させることを特徴とする請求項１に記載の照明光学系。
3. 前記照明瞳面内には、前記第１のオプティカルインテグレータから射出される光によって、互いに異なる位置に配置される複数の領域が形成され、該複数の領域からは、照明光束がそれぞれ射出されるようになっており、
   前記複数の分割インテグレータは、前記複数の領域に個別に対応してそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１に記載の照明光学系。
4. 光源からの光で被照射面を照明する照明光学系であって、
   前記照明光学系の光軸と交差する面内に配列される複数の第１単位波面分割面を有し、前記光源からの光が入射した場合に前記照明光学系の照明光路内の照明瞳面に所定の光強度分布を形成する第１のオプティカルインテグレータと、
   該第１のオプティカルインテグレータの前記光源側に配置され、前記複数の第１単位波面分割面に個別対応する複数の第２単位波面分割面を有する第２のオプティカルインテグレータと、
   前記第１及び第２のオプティカルインテグレータのうち少なくとも一方を、前記第１及び第２のオプティカルインテグレータの間の間隔を変更させるべく前記照明光学系の光軸方向に沿って移動させる移動機構と、
   前記第１及び第２のオプティカルインテグレータよりも入射側の照明光路に配置されて、前記被照射面上の複数の点に対応する光強度分布を一律に調整する補正部材と、を備えることを特徴とする照明光学系。
5. 前記補正部材は、前記照明光学系の照明光路内の照明瞳面と光学的に共役な位置又はその近傍に配置されて、光の入射位置に応じて異なる透過率分布を有する補正フィルタを備えていることを特徴とする請求項４に記載の照明光学系。
6. 前記移動機構は、前記第１及び第２のオプティカルインテグレータのうち少なくとも一方を前記光軸方向に沿って移動させるべく駆動する駆動源を有することを特徴とする請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の照明光学系。
7. 前記被照射面上の所定の点に到達する光束の角度方向の光強度分布を計測する計測装置と、
   該計測装置による計測結果に応じて前記駆動源を制御する制御装置と、をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の照明光学系。
8. 前記計測装置は、前記被照射面上の複数の点のそれぞれに到達する光束の角度方向の光強度分布をそれぞれ計測し、
   前記制御装置は、前記計測装置による複数の計測結果に基づいて前記駆動源を制御することを特徴とする請求項７に記載の照明光学系。
9. 光源からの光で被照射面を照明する照明光学系であって、
   前記照明光学系の光軸と交差する面内に配列される複数の第１単位波面分割面を有し、前記光源からの光が入射した場合に前記照明光学系の照明光路内の照明瞳面に所定の光強度分布を形成する第１のオプティカルインテグレータと、
   該第１のオプティカルインテグレータの前記光源側に配置され、前記複数の第１単位波面分割面に個別対応する複数の第２単位波面分割面を有する第２のオプティカルインテグレータと、
   前記第１及び第２のオプティカルインテグレータのうち少なくとも一方を、前記第１及び第２のオプティカルインテグレータの間の間隔を変更させるべく前記照明光学系の光軸方向に沿って移動させるように駆動する駆動源を有する移動機構と、
   前記被照射面上の所定の点に到達する光束の角度方向の光強度分布を計測する計測装置と、
   該計測装置による計測結果に応じて前記駆動源を制御する制御装置と、を備え、
   前記計測装置は、前記被照射面上の複数の点のそれぞれに到達する光束の角度方向の光強度分布をそれぞれ計測し、
   前記制御装置は、前記計測装置による複数の計測結果に基づいて前記駆動源を制御することを特徴とする照明光学系。
10. 前記複数の第２単位波面分割面は、それらの大きさが前記複数の第１単位波面分割面の大きさと同等であることを特徴とする請求項１〜請求項９のうち何れか一項に記載の照明光学系。
11. 前記第１のオプティカルインテグレータは、前記照明光学系の光軸と交差する前記面内における第１方向に沿って配列される第１シリンドリカルレンズ群と、前記照明光学系の光軸と交差する前記面内における前記第１方向と直交する第２方向に沿って配列される第２シリンドリカルレンズ群とを備え、
    前記第１単位波面分割面は、前記第１シリンドリカルレンズ群中の１つのシリンドリカルレンズと前記第２シリンドリカルレンズ群中の１つのシリンドリカルレンズとによって規定されることを特徴とする請求項１〜請求項１０のうち何れか一項に記載の照明光学系。
12. 前記第１及び第２のオプティカルインテグレータの間には、パワーを有する光学素子が配置されないことを特徴とする請求項１〜請求項１１のうち何れか一項に記載の照明光学系。
13. 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、
    前記照明瞳面は、前記投影光学系の開口絞りと光学的に共役な位置に形成されることを特徴とする請求項１〜請求項１２のうち何れか一項に記載の照明光学系。
14. 光源から出力される光を前記被照射面上の所定のパターンへ導く請求項１〜請求項１３のうち何れか一項に記載の照明光学系を備え、
    該照明光学系から射出される光で前記所定のパターンを照明することにより形成されたパターンの像を、感光材料が塗布された基板上に投影することを特徴とする露光装置。
15. 前記パターンの像を前記基板上に投影するための投影光学系をさらに備え、
    該投影光学系に対して前記パターン及び前記基板を走査方向に沿って相対移動させることにより、前記基板上に前記パターンの像を投影することを特徴とする請求項１４に記載の露光装置。
16. 請求項１４又は請求項１５に記載の露光装置を用いて、前記パターンの像を前記基板の表面に露光する露光ステップと、
    該露光ステップ後において、前記基板を現像して前記パターンの像に対応する形状のマスク層を前記基板の表面に形成する現像ステップと、
    該現像ステップ後において、前記マスク層を介して前記基板の表面を加工する加工ステップと、を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。

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