(57)【要約】【課題】半導体や液晶等の製造に用いる露光装置において、紫外線等の光を放射する放電ランプにレーザ光を用いて高いエネルギーを供給する場合、放電容器に穴を開けることなく、発生した光を効率的に利用できる光学系を備えた露光装置を提供する。【解決手段】紫外線を放射する光源と、該光源にエネルギーを供給するレーザ光を入射するためのレーザ装置と、該光源から放射された紫外線を反射する楕円反射鏡と、該楕円反射鏡の第一焦点に配置された該光源から放射された光を該楕円反射鏡で反射し、コリメータレンズ、インテグレータレンズ、を含む光学素子を介して被照射物に照射する光学系と、を有する露光装置において、該光源に対して該楕円反射鏡の開口側からレーザ光を入射するために、該楕円反射鏡によって反射された光の光路中に波長選択機能を有するビームスプリッターを設けたことを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線を放射する光源と、該光源にエネルギーを供給するレーザ光を入射するためのレーザ装置と、該光源から放射された紫外線を反射する楕円反射鏡と、該楕円反射鏡の第一焦点に配置された該光源から放射された光を該楕円反射鏡で反射し、コリメータレンズ、インテグレータレンズ、を含む光学素子を介して被照射物に照射する光学系と、を有する露光装置において、
該光源に対して該楕円反射鏡の開口側からレーザ光を入射するために、該楕円反射鏡によって反射された光の光路中に波長選択機能を有するビームスプリッターを設けたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記レーザ装置は、出射されるレーザ光の広がり角が、該楕円反射鏡の第二焦点を基準にして該楕円反射鏡の開口周縁に向けて広がるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記レーザ装置は、レーザ光の出射口と前記ビームスプリッターとの間に該レーザ光を平行化、または、収束するレンズが配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記光源は、放電容器内に対向する一対の電極を具備し、該電極と電気的に接続した給電部が該バルブ部の両端から突出しており、該電極を結び、各々の該給電部を通るランプ軸と、前記楕円反射鏡の長軸とが略一致していることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記レーザ装置は、レーザ光の出射口側に、中抜け光を形成する部材を具備していることを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記ビームスプリッターは、該光路中のインテグレータレンズより光源側であって、該光路中の光が略平行光である範囲に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記ビームスプリッターは、該楕円反射鏡の第二焦点より光源側であって、該楕円反射鏡の第一焦点と第二焦点とを結ぶ直線上に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の露光装置。
【請求項８】
前記ビームスプリッターは、該楕円反射鏡から放射される光の光路中に存在する第二焦点と、該コリメータレンズとの間に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の露光装置。
【請求項９】
前記ビームスプリッターは、平面形状であることを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記ビームスプリッターは、曲面形状であることを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体や液晶基板、更には、カラーフィルタ等の製造工程で利用される露光装置に関する。特に、放射する光として例えば紫外線領域に放射を持つ光源であって、該光源へのエネルギー供給手段としてレーザ光を該光源に入射する光源を具備した露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体や液晶基板、更には、カラーフィルタ等の製造工程では、入力電力の大きな紫外線光源を使うことにより、処理時間の短縮化や、大面積の被処理物への一括露光等が進められている。これに伴い、紫外線光源である高圧放電ランプには、より高輝度の光を放射することが求められている。しかし、高圧放電ランプへの入力電力を単純に大きくすれば、放電容器内部に配置された電極への負荷が増大し、該電極からの蒸発物が原因となって、高圧放電ランプの黒化、短寿命が発生する、といった問題があった。
【０００３】
このような問題を解決するために、種々の提案がなされている。例えば、特開昭６１−１９３３８５号公報（特許文献１）によれば、無電極の放電ランプを楕円反射鏡内に配置し、該楕円反射鏡の側面に設けられた穴部を通して、レーザ光を該放電ランプの放電容器内に入射させ、該放電容器内に封入された放電ガスを励起し、発光させる、ことが開示されている。この技術を用いれば、該放電ランプ中に電極が無いので、ランプ点灯中に、電極が蒸発して該放電容器の黒化が生じ、ランプ短寿命を引き起こすといった問題が解消され、長寿命の放電ランプを提供できる、といった利点がある。
【０００４】
ここで、該特許文献１に開示されている無電極放電ランプにレーザ光を入射する場合の構成を、従来技術の一つとして、図６に示す。図６は、レーザ励起による無電極放電ランプを用いた半導体露光装置の一例であって、該半導体露光装置１０１には、レーザ発振器１０２、該レーザ発振器１０２から放射されたレーザ光を所望のビーム径に調整する光学部品１０３、及び、光学部品１０４、該レーザ光を集光する集光レンズ１０５、該集光レンズ１０５によって集光したレーザ光を入射する無電極放電ランプ１０６、該無電極放電ランプ１０６から放射された紫外線を反射する楕円反射鏡１０７、該楕円反射鏡１０７で反射された紫外線を被照射物である半導体ウエハ１２１へ照射するための光学系１０８から構成されている。また、該楕円反射鏡１０７には、該レーザ光を入射するための光取り込み穴１１０ａと、該無電極放電ランプ１０６内で吸収されずに透過したレーザ光を該楕円反射鏡１０７外へ放射するための光取り出し穴１１０ｂが設けられ、該光取り出し穴１１０ｂから放射されたレーザ光は、光吸収板１０９によって吸収し、例えば、熱に変換され、該レーザ発振器１０２にレーザ光が戻らないようにしている。
【０００５】
しかし、図６に示した該特許文献１で開示されている構成では、以下の問題が発生する。該無電極放電ランプ１０６へのエネルギーの供給に、該楕円反射鏡１０７の側面に光取り込み穴１１０ａ、及び、光取り出し穴１１０ｂを設け、該穴部１１０を介してレーザ光を該無電極放電ランプ１０６へ入射している。このように、楕円反射鏡１０７の側面に該穴部１１０が設けられることにより、該無電極放電ランプから発生した紫外線を集めるといった該楕円反射鏡１０７の本来の機能が低下し、発生した紫外線を効率良く利用できないといった問題が生じる。
【０００６】
更には、該楕円反射鏡１０７に設ける該穴部１１０を小さくすると、該無電極放電ランプ１０６に入射するレーザ光の入射角が小さくなり、大きなエネルギーを入射する場合、放電容器を通過するレーザ光のエネルギー密度が高くなり過ぎ、該放電容器自身に穴が開く等の不具合が発生する。また、レーザ光のエネルギー密度を下げるために、レーザ光を入射するために設けた該穴部１１０を大きくすれば、前述したように、該無電極放電ランプ１０６から放射された紫外線を効率良く利用できない、といった問題が生じる。
【特許文献１】特開昭６１−１９３３８５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明が解決しようとする課題は、半導体や液晶、更には、カラーフィルタ等の製造に用いる露光装置において、紫外線等の光を放射する放電ランプにレーザ光を用いて高いエネルギーを供給する場合に、放電容器に穴を開けるといった不具合を生じることなく、発生した光を効率的に利用できる光学系を備えた露光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に記載の露光装置によれば、紫外線を放射する光源と、該光源にエネルギーを供給するレーザ光を入射するためのレーザ装置と、該光源から放射された紫外線を反射する楕円反射鏡と、該楕円反射鏡の第一焦点に配置された該光源から放射された光を該楕円反射鏡で反射し、コリメータレンズ、インテグレータレンズ、を含む光学素子を介して被照射物に照射する光学系と、を有する露光装置において、該光源に対して該楕円反射鏡の開口側からレーザ光を入射するために、該楕円反射鏡によって反射された光の光路中に波長選択機能を有するビームスプリッターを設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に記載の露光装置によれば、前記レーザ装置は、出射されるレーザ光の広がり角が、該楕円反射鏡の第二焦点を基準にして該楕円反射鏡の開口周縁に向けて広がるように配置されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３に記載の露光装置によれば、前記レーザ装置は、レーザ光の出射口と前記ビームスプリッターとの間にレーザ光を平行化、または、収束するレンズが配置されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項４に記載の露光装置によれば、前記光源は、放電容器内に対向する一対の電極を具備し、該電極と電気的に接続した給電部が該バルブ部の両端から突出しており、該電極を結び、各々の該給電部を通るランプ軸と、前記楕円反射鏡の長軸とが略一致していることを特徴とする。
【００１２】
更には、本発明の請求項５に記載の露光装置によれば、前記レーザ装置は、レーザ光の出射口側に、中抜け光を形成する部材を具備していることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項６に記載の露光装置によれば、前記ビームスプリッターは、該光路中のインテグレータレンズより光源側であって、該光路中の光が略平行光である範囲に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
または、本発明の請求項７に記載の露光装置によれば、前記ビームスプリッターは、該楕円反射鏡の第二焦点より光源側であって、該楕円反射鏡の第一焦点と第二焦点とを結ぶ直線上に設けられていることを特徴とする
【００１５】
または、本発明の請求項８に記載の露光装置によれば、前記ビームスプリッターは、該楕円反射鏡から放射される光の光路中に存在する第二焦点と、該コリメータレンズとの間に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
更に、本発明の請求項９に記載の露光装置によれば、前記ビームスプリッターは、平面形状であることを特徴とする。
【００１７】
更に、本発明の請求項１０に記載の露光装置によれば、前記ビームスプリッターは、曲面形状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の請求項１の記載によれば、楕円反射鏡の開口側からレーザ光を入射するので、該楕円反射鏡に該レーザ光の光取り込み穴や光取り出し穴を設ける必要がなく、該光源から放射される紫外線を該楕円反射鏡から漏らすことなく効率良く利用することができる。更には、該レーザ光のビーム径を該楕円反射鏡開口部全体にまで広げて入射することが可能になり、該楕円反射鏡で集光される該レーザ光が該光源の放電容器を通過する際のレーザ光のエネルギー密度を低くでき、該放電容器に穴が開く等の不具合を起こすことがない。
また、該楕円反射鏡の開口側からレーザ光を入射するには、該楕円反射鏡の開口側から放射される該紫外線の光路中にレーザ装置を配置しなければならず、該レーザ装置が該紫外線を遮蔽し、該光源から放射される紫外線の利用効率を下げてしまう。
本発明の請求項１の記載によれば、光路中にビームスプリッターを設け、該レーザ装置を光路外に配置しているので、該光源から放射された該紫外線を妨げることなく、該光源から放射される光を該楕円反射鏡で効率良く利用することができる。
【００１９】
また、本発明の請求項２の記載によれば、レーザ装置から出射されるレーザ光の広がり角が、該楕円反射鏡の第２焦点を基準にして該楕円反射鏡の開口周縁に向けて広がるように配置されているので、該レーザ光の入射経路と該光源から放射される光を反射する該楕円反射鏡の反射経路とが重なることになり、該レーザ光は該楕円反射鏡によって該楕円反射鏡の第一焦点に配置された該光源に確実に集光できる。結果として、レーザ光を効率良く利用することができる。
【００２０】
更には、本発明の請求項３の記載によれば、レーザ装置のレーザ出射口とビームスプリッターとの間にレーザ光を平行化、または、収束するレンズが配置されているので、ビームスプリッターが該露光装置の光路中のどの位置に配置されても、レーザ光を該楕円反射鏡の第一焦点、すなわち該光源に確実に集光することができる。
【００２１】
また、本発明の請求項４の記載によれば、該光源のランプ軸と該楕円反射鏡の長軸とが一致しているので、該楕円反射鏡の開口側から見た該光源の投影面積が小さくなり、該光源部の給電部に直接入射する（該楕円反射鏡へ入射するレーザ光のうち、給電部で妨げられる）レーザ光が減少し、レーザ光を効率良く該光源に集光できる、といった利点がある。
【００２２】
更には、本発明の請求項５の記載によれば該楕円反射鏡に入射するレーザ光のビーム径が中抜け光となっているので、該楕円反射鏡の開口側から入射するレーザ光が該光源に直接照射されることがなく、（入射する該レーザ光のすべてが該楕円反射鏡にて反射・集光され）、該光源が無駄に加熱等されずレーザ光を効率的に利用することができる。
【００２３】
また、本発明の請求項６の記載によれば、光路中の光が略平行光である範囲に該ビームスプリッターを設け、該レーザ光を入射するので、焦点位置等を考慮してレーザ装置を配置する必要が無く、確実にレーザ光を該楕円反射鏡を介して該光源に集光入射することができる。
更には、該光源から伝搬してくる該紫外線と同程度に広がった該レーザ光を該ビームスプリッターに入射することができるので、ビームスプリッターの温度上昇を抑制することができる。
【００２４】
更には、本発明の請求項７の記載によれば、該楕円反射鏡の第一焦点と第二焦点とを結ぶ線分上に該ビームスプリッターを設け、該レーザ光を入射するので、露光装置への配置が簡便であり、該楕円反射鏡を介して確実にレーザ光を該光源に集光入射することができる。
更には、従来の露光装置の光学系にて、該楕円反射鏡の第一焦点と第二焦点とを結ぶ線分上に配置されている光学部品（反射ミラー）を、該ビームスプリッターに変更するだけで良いので、既存の光学系の配置のままで実現できるので簡便である、といった利点がある。
また、該レーザ光が赤外域の波長であれば、該光源からの紫外線を反射し、赤外線を透過する、いわゆるコールドミラーを安価に使用することが可能である。
【００２５】
また、本発明の請求項８の記載によれば、従来の露光装置の光学系にて、該ビームスプリッターを配置する空間を確保しやすいといった利点がある。
また、該ビームスプリッターの配置向きを適切にすることにより、従来の露光装置の光学系の空きスペースに該レーザ装置を格納することができ、露光装置の大型化を回避できる、といった利点がある。
【００２６】
更には、本発明の請求項９の記載によれば該ビームスプリッターの形状が平面形状であるので、該ビームスプリッター上に形成する誘電体多層膜の設計が容易であるといった利点がある。
【００２７】
更には、本発明の請求項１０の記載によれば該ビームスプリッターの形状が曲面形状であるので、レーザ装置のレーザ出射口側にレンズを設ける必要が無く、装置をコンパクト化することができる、といった利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の露光装置は、放電容器の中に一対の対向する電極を備え、該放電容器の両端に該電極に給電する給電部が突出し、紫外線を放射する光源と、該光源から放射された光を反射する楕円反射鏡と、該楕円反射鏡から放射された光を、コリメータレンズ、インテグレータレンズを含む光学系を介して、被照射物に照射する露光装置であって、該光源に該楕円反射鏡の開口側からレーザを入射するために、光路中に波長選択機能を有するビームスプリッターを設けたものである。以下に具体的な実施例を示す。
【実施例１】
【００２９】
図１に示すのは、本発明の露光装置１における第一の実施例である。図１では、光源２０と、楕円反射鏡２と、がランプハウス３内に設置されている。該光源２０から放射された光は、該楕円反射鏡２で反射され、平板型のビームスプリッター４で方向を変え、アパーチャ５付近で集光される。その後、コリメータレンズ６、インテグレータレンズ７、を介して平面ミラー８で再び光の進行方向を変えて第２のコリメータレンズ９、マスク面１０を介して、例えば、半導体ウエハ等の被照射面１１に照射される。
【００３０】
該光源２０は、本実施例においては、水銀を封入した高圧放電ランプを採用している。該光源２０は、放電容器２１内に対向配置された一対の電極２２である陽極２２ａ、陰極２２ｂを備え、該電極２２に給電する給電部２３ａ、２３ｂが該放電容器２１の両端から突出している。該陽極２２ａと該陰極２２ｂとを結び、該給電部２３ａ、２３ｂを通るランプ軸２５は、該楕円反射鏡２の長軸２６（第一焦点Ａ、及び、該楕円反射鏡２の開口側にミラー等光の進行方向を変える部材が配置されていない場合の第二焦点Ｂ）と一致している。本実施例では、該光源２０の該放電容器２１は石英ガラス製の略ラグビーボール状の放電容器であって、該放電容器２０内には、希ガスとして、例えばキセノンが封入され、発光物質として水銀が封入されている。本実施例では、該光源２０の電極間中心が、該楕円反射鏡２の第一焦点Ａと重なるように配置されている。
【００３１】
また、該光源２０の電極間で生成されるプラズマにレーザ光を用いてエネルギーを供給するために、レーザ発振器３０から出射するレーザ光は、ビームエキスパンダー等の光学部品を介して、該レーザ光のビーム径が調整され、該楕円反射鏡２の開口周縁に向けて該レーザ光のビーム径が広げられる。この時、該楕円反射鏡２によって反射される光の光路と重なるように該レーザ光の広がり角を調整することで、該楕円反射鏡２の第一焦点Ａに配置された該光源２０の電極間にレーザ光が集光される。本実施例では、該レーザ発振器３０は、平板型の該ビームスプリッター４よりも図面下方に配置されている。また、該レーザ発振器３０のレーザ出射口３１は、該楕円反射鏡２の長軸上であって、平板型の該ビームスプリッター４で光の進行方向を変えなかった場合の第二焦点の位置（第二焦点Ｂ）に配置されている。また、本実施例ではレーザ発振器３０として、取り扱いが容易で、大出力のレーザ光が生成できる点から、波長約１μｍの赤外光を出力するファイバーレーザを用いた。
【００３２】
また、該ビームスプリッター４は、平板型であって、レーザ光を透過し、該光源２０から放射される光を反射する構造となっている。具体的には、該レーザ発振器３０から出射された波長１μｍの赤外光を透過し、該光源１から放射され該楕円反射鏡２によって反射された光である半導体露光で一般的に利用される水銀からのｉ線（波長３６５ｎｍの紫外線）を反射する。該ビームスプリッター４は、例えば、ＴｉＯ２とＳｉＯ２を交互に重ねた誘電体多層膜から成り、該誘電体多層膜の膜厚と膜の総数を適宜設定することにより、所望の波長のレーザ光を透過し、光源から放射される所望の波長の光を反射することができる。
【００３３】
かかる構成によれば、該ビームスプリッター４を透過したレーザ光を該楕円反射鏡２の開口側から入射し、該楕円反射鏡２で反射させ、該光源２０に集光している。この場合、レーザ光を取り入れるために該楕円反射鏡２の光反射面に穴等を設ける必要が無く、該楕円反射鏡２の反射面全体を利用できるので、該光源２０から放射された紫外線を該楕円反射鏡２で効率良く集光できる、といった利点がある。また、該楕円反射鏡２を介してレーザ光を該光源２０に入射するため、レーザ光を該楕円反射鏡２の反射面全体に広げて該楕円反射鏡２から該光源２０へ入射できる。このため、該光源２０の該放電容器２１を通過するレーザ光の単位面積当りのエネルギー密度を低くできるので、該放電容器２１に穴が開く等の不具合を起こさない、といった効果もある。
【実施例２】
【００３４】
図２に示すのは、本発明の第二の実施例である。図２の露光装置５０は、基本構造は図１に示した露光装置１とほぼ同等であり、同一部材には図１で示した図番と同じ図番を付している。図２では、光源２０と、楕円反射鏡２と、がランプハウス３内に設置されている。該光源２０から放射された光は、該楕円反射鏡２で反射され、アルミニウム等の金属膜を蒸着した平面ミラー５１で、該光源２０から放射された光の方向を変え、アパーチャ５付近で集光される。その後、コリメータレンズ６、インテグレータレンズ７、を介して平面ミラー８で再び光の進行方向を変えて第２のコリメータレンズ９、マスク面１０を介して、例えば、半導体ウエハ等の被照射面１１に照射される。
【００３５】
本実施例では、該アパーチャ５と、該コリメータレンズ６との間に、平板型のビームスプリッター５２を配置している。該ビームスプリッター５２は、該アパーチャ５側に赤外線反射膜が形成されており、レーザ発振器３０から放射されたレーザ光（例えば、波長１μｍ）が収束レンズ５３を介して入射し、該アパーチャ５近傍に収束するように、該ビームスプリッター５２で反射される。ここで、該収束レンズ５３は、レーザ発振器３０から放射されたレーザ光が、該レーザ出射口３１に配置されたビームエキスパンダー等によって一度広げられ、その後、該楕円反射鏡２から反射される光の光路に重なり該楕円反射鏡２の開口周縁に広がるように、該レーザ光のビーム径を調整している。
【００３６】
該ビームスプリッター５２で反射されたレーザ光は該楕円反射鏡２の開口側から入射し、該光源２０にエネルギーを供給する。このレーザ光によってエネルギーを供給された該光源２０からは、例えば、波長３６５ｎｍの紫外線が放射され、該平面ミラー５１で進行方向を変えられ、該アパーチャ５を通り、光路上に配置された該ビームスプリッター５２を透過する。その後、更に該コリメータレンズ６、該インテグレータレンズ７、該第２のコリメータレンズ、該マスク面１０、を介して被照射面１１に照射される。
【００３７】
この第二の実施例の構成は、既存の該露光装置５０の光路中に、該ビームスプリッター５２を挿入配置すれば達成される。該露光に使用される紫外線を透過し、該レーザ光を反射しさえすれば、ビームスプリッターの向きは任意に選択可能である。本実施例ではレーザ発振器３０を下側に配置しているが、上側でも構わない。すなわち、既存の該露光装置の空き空間にレーザ発振器３０やその他光学系を含むレーザ装置を配置できるよう、ビームスプリッターの向き・配置を自由に設計できる。こうして該露光装置５０全体をコンパクトにすることができる、といった利点を有する。
【実施例３】
【００３８】
図３は、本発明の第三の実施例である。図３に示した露光装置６０は、基本構造は図２に示す第二の実施例の露光装置５０と同等である。本実施例においては、図２に示した該ビームスプリッター５２に変わって、曲面形状のビームスプリッター６１を配置している。該ビームスプリッター６１は、形状が曲面形状であり、該アパーチャ５側の面がレーザ光を反射すると共に、該光源２０から放射される光を透過するように構成されている。具体的には、赤外光反射、紫外線透過の誘電体多層膜が設けられている。本実施例では、該レーザ発振器３０からビームエキスパンダー等で広げられたレーザ光が、該ビームスプリッター６１によって、該アパーチャ５の位置で集光し、その後、該楕円反射鏡２の開口周縁に広がるように、該ビームスプリッター６１の曲面が設計されている。
【００３９】
このように、第三の実施例では、該ビームスプリッター６１が曲面形状であるので、該レーザ発振器３０から出射したレーザ光を収束レンズによらなくても集光できるので、該露光装置３０をよりコンパクトにできる、といった効果がある。
【実施例４】
【００４０】
図４は、本発明の第四の実施例である。図４に示す露光装置７０の基本構造は、図２に示す第二の実施例の露光装置５０と同等である。本実施例においては、図２に示したビームスプリッター５２と同等の平板型のビームスプリッター７１を具備している。しかし、その配置されている位置は、コリメータレンズ６とインテグレータレンズ７との間であって、該楕円反射鏡２から反射された光が略平行光となって進行する部分に配置されている。また、該ビームスプリッター７１に入射するレーザ光は、該レーザ発振器３０の出射口側に配置された中抜け光を形成する部材として、例えばコーンレンズ７２を配置している。
【００４１】
該コーンレンズ７２について、説明する。図５に示すのは、該コーンレンズ７２を光入射方向に沿って切断した断面図である。該コーンレンズ７２は略円錐形の凹部である入射面７７からレーザ光を入射し、ガラス体からなる光屈折部７６、略円錐形の光出射部７５から構成された、メニスカス構造を持つ光学素子である。
図５に示すように、レーザ発振器３０のレーザ出射口３１から出射したレーザ光（矢印でその光路を示している）は、該コーンレンズ７２の入射面７７で２方向に分岐され、光屈折部７６を通り該レーザ光のビーム径を中央部分に光が無いリング状、または、ドーナツ状の光に変換して、光出射部から出射する。
【００４２】
図４の露光装置７０では、該コーンレンズ７２によって、該レーザ発振器３０から出射するレーザ光が、そのビーム径の中心部分に光の無い、リング状、または、ドーナツ状のレーザ光（中抜け光）に形成されている。具体的には、該コーンレンズ７２によって、該レーザ光のビーム径は、以下のように形成される。該レーザ光の外側部７２１と内側部７２２の間は光が有る部分である。また、外側部７２４と内側部７２３との間は光が有る部分である。内側部７２２と内側部７２３は、光が無い部分であり、この部分が中抜けの状態を形成している。また、この中抜け光は、該楕円反射鏡２に入射する場合、以下のようになる。該コーンレンズ７２から出射した時点の該レーザ光の該外側部７２１は該楕円反射鏡２に入射する時点での開口周縁に向けて入射する外側部７２５に対応している。また、該外側部７２４は、外側部７２８に対応している。更に、該コーンレンズ７２から出射した時点の該レーザ光の該内側部７２２は、該楕円反射鏡２に入射する時点での内側部７２６に対応している。また、該内側部７２３は、内側部７２７に対応している。
【００４３】
このように、第四の実施例では、レーザ発振器３０から出射されるレーザ光が中抜け光を形成する部材であるコーンレンズ７２によって、そのビーム径の中心部分に光の無い中抜け光に形成されており、この中抜け光が該楕円反射鏡２に入射する。この時、該光源２０の給電部２３ａや放電容器２１に該楕円反射鏡２の開口側からレーザ光が直接入射することが無く（内側部７２６、７２７の間に相当する部分）、該楕円反射鏡２から効率良くレーザ光を該光源２０に入射することができる、といった利点がある。更には、レーザ光が該光源２０の給電部２３ａや放電容器２１に直接入射することが無いので、該光源２０がレーザ光によって無駄に加熱等されず、レーザ光を効率的に利用できる、といった利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の露光装置における第一の実施例を示す概略図
【図２】この発明の露光装置における第二の実施例を示す概略図
【図３】この発明の露光装置における第三の実施例を示す概略図
【図４】この発明の露光装置における第四の実施例を示す概略図
【図５】コーンレンズの概略を示す断面図
【図６】従来の露光装置を示す概略図
【符号の説明】
【００４５】
１      露光装置
２      楕円反射鏡
３      ランプハウス
４      ビームスプリッター
５      アパーチャ
６      コリメータレンズ
７      インテグレータレンズ
８      平面ミラー
９      第２のコリメータレンズ
１０    マスク面
１１    被照射面
２０    光源
２１    放電容器
２２    電極
２２ａ  陽極
２２ｂ  陰極
２３ａ  給電部
２３ｂ  給電部
Ａ      第一焦点
Ｂ      第二焦点
２５    ランプ軸
２６    長軸
３０    レーザ発信器
３１    レーザ出射口
５０    露光装置
５１    平面ミラー
５２    ビームスプリッター
５３    収束レンズ
６０    露光装置
６１    ビームスプリッター
７０    露光装置
７１    ビームスプリッター
７２    コーンレンズ
７２１  外側部
７２２  内側部
７２３  内側部
７２４  外側部
７２５  外側部
７２６  内側部
７２７  内側部
７２８  外側部
７５    光出射部
７６    光屈折部
７７    入射面
１０１  半導体露光装置
１０２  レーザ発振器
１０３  光学部品
１０４  光学部品
１０５  集光レンズ
１０６  無電極放電ランプ
１０７  楕円反射鏡
１０８  光学系
１０９  光吸収板
１１０  穴部
１１０ａ  光取り込み穴
１１０ｂ  光取り出し穴
１２１  半導体ウエハ
【図１】
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【図２】
2010087388.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2010087388.tif 000007
【図６】
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