点P7入射的照明光LI的主光线，其在照明区域IR的周向上的入射位置大致相同，相对于照明区域IR的入射角也大致相同。因此，向点P1、点P4及点P7入射的光束各自的在光分离部1(光瞳面28)上的通过范围的位置在图22A中在X轴方向上是重合的。因此，如图23所示，向点Pl、点P4及点P7入射的光束均在光分离部10(光瞳面28)上的范围R3通过。同样地，向在与旋转中心轴AXl平行的方向上排列的照明区域IR内的点P3、点P6、点P9入射的光束均在光瞳面28上的范围R4通过。
[0226]此外，向点Pl入射的照明光LI的主光线和向点P3入射的照明光LI的主光线，其在照明区域IR(圆筒面12)的周向上的入射位置是不同的，其相对于照明区域IR的入射角也是不同的。
[0227]因此，向点Pl入射的光束所通过的光分离部10(光瞳面28)上的通过范围(范围R3)与向点P3入射的光束所通过的光分离部10(光瞳面28)上的通过范围(范围R4)在光瞳面28上沿X轴方向错开，在照明区域IR中沿圆筒面12的周向错开。
[0228]在图23中，光瞳面28上的范围R3的Y轴方向上的位置与范围R4大致相同。此外，范围R3的X轴方向上的位置与范围R4的X轴方向上的位置相比，从第I光学系统13的光轴13a与光分离部10的交点13b更加远离。
[0229]另外，在图26所示的照明区域IR中向在平行于旋转中心轴AXI的方向上排列的点P2、点P5及点P8入射的光束的通过范围虽然没有在图23中示出，但是配置在范围R3与范围R4之间。同样地，经过连结点Pl与点P3的线上的任意的点的光束通过与该任意的点相对于点PI的偏移量对应地从范围R3向范围R4偏移了的范围。因此，向照明区域IR入射的照明光LI在光瞳面28上的通过范围例如是将范围R3与范围R4连结起来的长圆形的范围R2。
[0230 ]这样，若通过部15的范围R2为长圆形，则在旋转中心轴AXI的周向上分布的成像光束L2的主光线L2a，与使照明光成为平行光束向照明区域入射的情况相比，更接近互相平行的关系(焦阑状态)。其通过与如下设定光分离部10及其之前的照明光学系统相配合而达成，即:将光分离部10及其之前的照明光学系统设定成使得共轭面40配置在旋转中心轴AXl与照明区域IR之间的中央位置或其附近。
[0231]下面，对共轭面40中的光瞳形状进行说明。共轭面40中的光瞳的形状与在入射到照明区域IR的照明光LI假想地传播到了滚筒光罩DM的内侧时形成于共轭面40上的光点的形状大致相同。
[0232]照明光LI的主光线Lla向沿圆筒面12的周向排列的照明区域IR中的点Pl、点P2、点P3入射，并使得主光线Lla的延长线41(参照图24)在共轭面40上大致重合于I点。因此，向点Pl、点P2、点P3入射的光束若分别传播到了圆筒面12的内侧，则共轭面40上的通过范围的位置会重合，均在图27所示的范围R5中通过。基于同样的理由，向圆筒面12上的照明区域IR内的沿周向排列的点P4、点P5、点P6入射的光束均在范围R6中通过，向圆筒面12上的照明区域IR内的沿周向排列的点P7、点P8、点P9入射的光束均在范围R7中通过。
[0233]此外，照明光LI的主光线Lla以互相大致平行的关系向在平行于旋转中心轴AXl的方向(Y轴方向)上排列的点Pl、点P4、点P7入射。因此，向点Pl、点P4、点P7入射的光束若分别传播到圆筒面12的内侧，则在与旋转中心轴AXl平行的Y轴方向上，共轭面40上的通过范围的位置是错开的。即，范围R5配置在共轭面40上的一Y轴侧的端部，范围R7配置在共轭面40上的+Y轴侧的端部，范围R6配置在范围R5与范围R7的中央。其结果是，如图27所示，向照明区域IR入射的照明光LI在共轭面40中的光瞳形状是将范围R5与范围R7连结而成的长圆形的范围R8。
[0234]如上所述，成像光束L2中的在照明区域IR的各位置处产生的主光线L2a分别在圆筒面12的周向上以及与旋转中心轴AXl平行的方向(Y轴方向)上互相大致平行。因此，投影光学系统PL的入射侧(照明区域IR侧)能够构成焦阑状态。另外，如图19等所示，从照明区域IR出射时的成像光束L2的主光线L2a的行进方向当沿旋转中心轴AXl的方向观察时，是与第2光学系统14的光轴14a非垂直地交叉的方向。
[0235]下面，对投影光学系统PL进行更详细的说明。图28是示出作为第I投影光学系统发挥功能的光路的图。图29是示出作为第2投影光学系统发挥功能的光路的图。
[0236]投影光学系统PL包括:如图28所示形成中间像Im的第I投影光学系统PLl;和如图29所示将中间像Im投影于衬底P的第2投影光学系统PL2。第I投影光学系统PLl和第2投影光学系统PL2例如作为将圆形像场分割而成的半像场型的反射折射式投影光学系统而以焦阑状态构成。
[0237]图28所示的第I投影光学系统PLl包括第2光学系统14、光分离部10、偏转部件17、透镜组43及偏转部件44。
[0238]第2光学系统14如上所述兼作为照明光学系统IL的一部分，包括透镜组45及透镜组46。透镜组45及透镜组46形成与照明光学系统IL所形成的光源像共轭的面(第I投影光学系统PLl的光瞳面28)。
[0239]透镜组45相对于包含第2投影光学系统PL2的光轴PL2a且与旋转中心轴AXl(参照图19)平行的面(XY面)配置在与照明区域IR(滚筒光罩DM)相同的一侧。透镜组46相对于包含第2投影光学系统PL2的光轴PL2a且与旋转中心轴AX1(参照图19)平行的面(XY面)配置在与照明区域IR(滚筒光罩DM)相反的一侧。
[0240]入射到了第2光学系统14的成像光束L2在与朝向照明区域IR的照明光Ll(参照图19)不同的光路中通过。第2光学系统14中的成像光束L2的光路相对于包含第2光学系统14的光轴14a的面(YZ面)配置在与照明光LI的光路大致相反的一侧(+X轴侧)。
[0241]通过了第2光学系统14的成像光束L2向光分离部10入射。在光分离部10(图23参照)中成像光束L2所入射的范围Rl被设定成与照明光LI从第I光学系统13向光分离部10入射的范围R2(通过部15)不重复。成像光束L2所入射的范围Rl例如关于YZ面设置在通过部15的相反侧，成为光分离部10的反射部16。反射部16配置在光瞳面28或其附近，此外，由于如图18所示从照明区域IR的各点出射的主光线L2a是互相大致平行的关系，所以在照明区域IR的各点产生的光束以在范围R2中光点重合的方式向反射部16入射。
[0242]如图28所示，入射到了光分离部10的反射部16的成像光束L2在反射部16反射而通过第2光学系统14的透镜组46，并向偏转部件17入射。偏转部件17例如是棱镜反射镜，来自光分离部10的成像光束L2所入射的面是平面状的反射面。
[0243]偏转部件17以不遮挡通过第2光学系统14而朝向照明区域IR的照明光Ll(参照图19)的方式配置在从照明光LI的光路错开的位置。此处，偏转部件17遮挡在光分离部10反射的成像光束L2，以使其不朝向滚筒光罩DM。入射到了偏转部件17的成像光束L2在偏转部件17反射而偏转，向透镜组43入射。
[0244]透镜组43以形成与照明区域IR共轭的中间像面42的方式使在偏转部件17反射了的成像光束L2汇聚。透镜组43关于包含第2光学系统14的光轴14a和旋转中心轴AXl (参照图19)的面(YZ面)配置在例如与投影区域PR(旋转滚筒DP)相同的一侧。透镜组43构成为例如与第2光学系统14的透镜组45光学等价。透镜组43例如由围绕规定的轴(第2投影光学系统PL2的光轴PL2a)旋转对称的透镜等光学部件构成。第2投影光学系统PL2的光轴PL2a例如被设定成与第2光学系统14的光轴14a正交。
[0245]在偏转部件17反射而通过透镜组43的成像光束L2向偏转部件44的反射面44a入射，并通过在反射面44a反射而偏转，从而向凹面镜18入射。偏转部件17例如是棱镜反射镜，反射面44a是大致平面状。
[0246]图29所示的第2投影光学系统PL2包括凹面镜18、偏转部件44、透镜组43、透镜组47及凹面镜48。
[0247]图28、图29所示的凹面镜18配置在通过第I投影光学系统PLl形成有中间像Im的中间像面42的位置或其附近。即，成像光束L2中的从照明区域IR上的各点出射的光束分别收敛于凹面镜18上的对应的各点(共轭点)，并在该各点反射。凹面镜18的、来自偏转部件44的成像光束L2所入射的面为大致圆筒面状的反射面。凹面镜18的曲率半径与第I投影光学系统PLl的倍率无关地被设定成与照明区域IR的曲率半径大致相同。
[0248]在凹面镜18反射的成像光束L2在相对于向凹面镜18入射时的行进方向非平行的方向上行进并向偏转部件44入射。因此，在凹面镜18反射了的成像光束L2相对于偏转部件44的入射角与光束朝向凹面镜18时相对于偏转部件44的入射角不同。其结果是，在凹面镜18及偏转部件44反射了的成像光束L2通过与从偏转部件17朝向偏转部件44时的成像光束L2的光路(参照图28)不同的光路向透镜组43入射。
[0249]通过了透镜组43的成像光束L2不被偏转部件17遮挡地向透镜组47入射。换言之，偏转部件17配置于在光分离部10反射了的成像光束L2所入射的位置且在经凹面镜18反射后在偏转部件44反射了的成像光束L2所不入射的位置。
[0250]透镜组47以形成与第I投影光学系统PLl的光瞳面28共轭的光瞳面47a的方式，将在偏转部件44反射而通过了透镜组43的成像光束L2汇聚。透镜组47被构成为例如与第2光学系统14的透镜组46光学等价。透镜组47例如由围绕规定的轴(第2投影光学系统PL2的光轴PL2a)旋转对称的透镜等构成。
[0251]在偏转部件44反射而通过了透镜组43及透镜组47的成像光束L2向凹面镜48入射。凹面镜48配置在例如第2投影光学系统PL2中的光瞳面47a的位置或其附近。凹面镜48例如构成为成像光束L2所入射侧的入射端面弯曲成球面状的反射面。凹面镜48的入射端面中的至少成像光束L2所入射的区域为反射面。
[0252]另外，凹面镜48也可以为入射端面中的成像光束L2所入射的区域的一部分不是反射面。例如，凹面镜48通过使入射端面中的成像光束L2所入射的区域的一部分为供成像光束L2透过的透过部，而能够作为光阑部件发挥功能。也可以取代该透过部的至少一部分，而是设置吸收成像光束L2的吸收部。
[0253]在凹面镜48反射的成像光束L2通过透镜组47及透镜组43而投射到投影区域PR。成像光束L2中的来自中间像面42上的各点的光束分别两次通过透镜组43及透镜组47，由此能够分别收敛于与中间像面42共轭的面(第2投影光学系统PL2的像面)上的对应的各个点(共轭点)。这样，通过第I投影光学系统PLl而形成在中间像面42上的中间像Im被投影于第2投影光学系统PL2的像面。
[0254]第2投影光学系统PL2的像面被设定在与旋转滚筒DP的外周面所支承的衬底P上的投影区域PR大致相同的位置处，光罩图案M上的照明区域IR的像被投影曝光在投影区域PR中。在这样的曝光装置EX3中，由于凹面镜18将第2投影光学系统PL2的像面变换成与投影区域PR的形状相配合，所以能够高精度忠实地投影出照明区域IR的像。
[0255]另外，如利用图25等进行说明的那样，照明光学系统IL以使得向投影光学系统PL入射时的成像光束L2的主光线L2a互相大致平行的方式构成。但是，通过了投影光学系统PL的至少一部分的成像光束L2因例如像差等而有可能从主光线互相平行的关系偏移。向投影区域PR入射时的成像光束L2的主光线的彼此之间的关系越是从平行关系偏移，曝光精度就有可能更低。
[0256]因此，投影光学系统PL也可以具有将成像光束L2的主光线的朝向修正成接近于互相大致平行的关系的修正部。该修正部可以配置在从照明区域IR到投影区域PR的光路中的任意位置。不过，越是配置在中间像面42的附近，就能够越有效地修正成像光束L2的主光线L2a的朝向。
[0257]例如，凹面镜18是配置在离投影光学系统PL中的中间像面42最近的光学部件，上述修正部可以利用凹面镜18来构成。例如，能够设定凹面镜18的反射面形状和位置的一方或双方，以使得到达第2投影光学系统PL2的光瞳面47a的成像光束L2的主光线互相平行。
[0258]S卩，凹面镜18的形状可以被设定成例如与Y轴方向正交的截面形状是与圆形不同的椭圆形，以使得成像光束L2的主光线互相平行。此外，凹面镜18的位置可以在第2投影光学系统PL2的像面与投影区域PR之间的距离为焦点深度以下的范围中，从中间像面42偏移地配置，以使得成像光束L2的主光线互相平行。
[0259]另外，上述修正部可以包含偏转部件17和偏转部件44的一方或双方。例如，偏转部件44的反射面44a可以弯曲，以使得到达第2投影光学系统PL2的光瞳面47a的成像光束L2的主光线互相平行。这一点关于偏转部件17也是一样的。
[0260]偏转部件44由于配置得比偏转部件17更接近中间像面42，所以通过作为上述的修正部能够有效地调整主光线的朝向。此外，由于偏转部件17有朝向中间像面42的成像光束L2入射，但从中间像面42出射的成像光束L2不入射，所以能够调整成像光束L2的主光线的朝向，而且设计自由度高。此外，上述的修正部也可以包括与凹面镜18、偏转部件17以及偏转部件44不同的其他光学部件，也可以不设置。
[0261]在以上的本实施方式的处理装置U3(曝光装置EX3)中，由于以使得向投影光学系统PL入射的成像光束L2接近于平行光束的方式构成照明光学系统IL，所以，投影光学系统PL并不复杂，而且能够以高精度投影曝光出弯曲的光罩图案M的像。因此，处理装置U3能够通过一边使光罩图案M旋转一边执行曝光处理来对衬底P高效且高精度地进行曝光。
[0262]此外，由于为了将以圆筒状弯曲的光罩图案M的像投影到以圆筒状弯曲的衬底P上，设置了在中间像面的位置具有圆筒状的反射面的凹面镜18，所以，第2投影光学系统PL2的像面被变换成沿着投影区域PR，从而处理装置U3能够关于扫描曝光方向(光罩图案M的圆周方向)确保大的照明区域IR和投影区域PR的宽度，能够实现生产率高且高精度的曝光处理。
[0263]此外，在处理装置U3中，由于将光分离部10配置于第I投影光学系统PL的光瞳面28，所以能够采用使照明光LI的光路与成像光束L2的光路分离的落射照明方式。因此，与例如采用偏振分光器(PBS)等来使光路分离的构成相比，处理装置U3能够降低PBS中的光量损失以及杂散光的产生。另外，在使光源20为激光光源等并利用照明光的偏光特性来谋求光量损失的降低的情况下，也可以由PBS等构成那样的光分离部10。
[0264]此外，由于光分离部10(规定部)规定了经由通过部15朝向照明区域IR的照明光LI的通过范围，所以能够以高精度规定向照明区域IR入射时的照明光LI的主光线Lla的朝向。此外，由于光分离部10利用反射部16规定了照明光LI的通过范围，所以能够是构成简单等。
[0265]另外，照明光LI中的在与旋转中心轴AXI平行的方向上分布的主光线LI a的关系(例如，互相平行)在成像光束L2中的与旋转中心轴AXl平行的方向上分布的主光线L2a的关系(例如，互相平行)中也得以维持。此外，成像光束L2中在圆筒面12的周向上分布的主光线L2a的关系(例如，互相平行)相对于照明光LI中的在圆筒面12的周向上分布的主光线Lla的关系(例如，互相非平行)变化。因此，例如，若通过具有等向性能力的光学部件来调整照明光LI的发散角(NA)，以使得在成像光束L2中在圆筒面12的周向上分布的主光线L2a成为互相平行的关系，则成像光束L2中的在与旋转中心轴AXl平行的方向上分布的主光线L2a的关系成为互相不平行。
[0266]在本实施方式中，通过柱面透镜25使照明光LI(主光线)的发散角在与滚筒光罩DM的旋转中心轴AXl所延长的方向和圆筒面12的周向上不同。即，柱面透镜25—边使到达照明区域IR的照明光LI的主光线Lla中的、在与旋转中心轴AXl平行的方向上排列的主光线Lla互相平行，一边使在圆筒面12的周向上排列(分布)的主光线Lla偏转(进行设定)以使得其延长线41与平行于旋转中心轴AXl的共轭面40上的线相交。因此，能够使在与旋转中心轴AXl平行的方向上分布的成像光束L2的主光线L2a互相大致平行，并且使在圆筒面12的周向上分布的成像光束L2的主光线L2a也互相大致平行。另外，作为使照明光LI的发散角具有异向性的方法，也可以与先前的第I实施方式一样地采用使光纤成束的导光部件并对该导光部件的光出射侧的形状进行调整的方法。
[0267][第4实施方式]
[0268]下面，说明第4实施方式。在本实施方式中，对于与上述实施方式同样的构成要素，标注相同的附图标记并简化或省略其说明。
[0269]图30是示出本实施方式的处理装置(曝光装置EX4)的构成的图。图31是示出在图30的构成中作为照明光学系统IL发挥功能的光路的图。图32是示出在图30的构成中作为第I投影光学系统PLl发挥功能的光路的图。图33是示出在图30的构成中作为第2投影光学系统PL2发挥功能的光路的图。
[0270]投影光学系统PL包括:第I投影光学系统PLl，形成光罩图案M的一部分(照明区域IR)的中间像Im;和第2投影光学系统PL2，将第I投影光学系统PLl所形成的中间像投影于衬底P上的投影区域PR。此处，第I投影光学系统PLl和第2投影光学系统PL2分别由Offner光学系统那样的光学系统构成。照明光学系统IL经由第I投影光学系统PLl的一部分通过照明光LI对照明区域IR进行照明。
[0271]照明光学系统IL关于配置从光源到第I光阑部件23的要素(均匀照射光学系统19)，例如能够与第3实施方式同样地构成。从光源发出的照明光LI由于通过均匀照射光学系统19而使第I光阑部件23中的光强度分布均勾化。
[0272]图31所示的照明光学系统IL包括光分离部50、像调整部件51、凹面镜52、透镜组53、凸面镜54、偏转部件55及像调整部件56。
[0273]通过了第I光阑部件23的照明光LI通过像调整部件51并向光分离部50的反射部57入射。像调整部件51为了调整在与一次光源像共轭的面上形成的二次光源像的像特性，而将像差等也考虑在内而设置。像调整部件51能够适当省略。
[0274]光分离部50的反射部57配置在来自均匀照射光学系统19的照明光LI所入射的位置且通过投影光学系统PL的成像光束L2(参照图30)不入射的位置。光分离部50的反射部57例如是棱镜反射镜，来自均匀照射光学系统19的照明光LI所入射的面是平面状的反射面。
[0275]入射到了反射部57的照明光LI通过在反射部57反射而偏转，并向凹面镜52入射。在反射部57反射而向凹面镜52入射的照明光LI在凹面镜52反射，并通过透镜组53向凸面镜54入射。
[0276]凹面镜52具有例如包含球面的一部分的反射面，