【手続補正書】
【提出日】平成17年8月8日(2005.8.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】照明光学系、露光装置および照明光学系の光路調整方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を製造する露光装置に関し、特に露光装置に用いられる照明光学装置に関する。また、本発明は、照明光学装置の光路調整方法に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小コヒーレント素光源が多数集まって形成されたコヒーレント光源と、該コヒーレント光源からの光束を分割し、分割された一方の光束を遅延光路に廻し、再び分割した光路に戻す光遅延素子と、を有する照明光学系において、前記光遅延素子の遅延光路の光路長を、前記微小コヒーレント素光源の可干渉長以上に設定し、
前記光遅延素子は、光束が前記遅延光路を一周する毎に、射出される光束の偏角を変化させることを特徴とする照明光学装置。
【請求項２】
前記第１の光遅延素子から射出された光束の偏角の方向と、前記第２の光遅延素子から射出された光束の偏角の方向とが、異なることを特徴とする請求項１記載の照明光学装置。
【請求項３】
コヒーレント光源と、
該コヒーレント光源からの光束を分割し、分割された一方の光束を遅延光路に廻し、再び分割した光路に戻す第１光遅延素子と、
該第１光遅延光学素子からの光束を分割し、分割された一方の光束を遅延光路に廻し、再び分割した光路に戻す第２光遅延素子と、
前記コヒーレント光源と前記第１光遅延素子との間の光路中に配置されて、前記コヒーレント光源からの光束を偏光分割し、分割された一方のＳ偏光の光束を遅延光路に廻し、再び分割した光路に戻すデポラライザーと、を備え、
前記デポラライザーのＳ偏光遅延距離をＬとすると、前記第１の光遅延素子は２ｎ×Ｌ、第２の光遅延素子が６ｎ×Ｌ、第ｍ番目の光遅延素子が２×ｍ＾２×Ｌの遅延光路を有することを特徴とする照明光学装置。
【請求項４】
コヒーレント光源と、
該コヒーレント光源からの光束を分割し、分割された一方の光束を遅延光路に廻し、再び分割した光路に戻す第１光遅延素子と、
該第１光遅延光学素子からの光束を分割し、分割された一方の光束を遅延光路に廻し、再び分割した光路に戻す第２光遅延素子と、を備え、
前記第１の光遅延素子は、光束を分割するための第１の光束分割部材と、該第１の光束分割部材からの光束が入射する第１の反射部材を有し、前記第２の光遅延素子は、光束を分割するための第２の光束分割部材と、該第２の光束分割部材からの光束が入射する第２の反射部材を有し、前記第１の光束分割部材の入射面は、前記第１の反射部材の入射面に対し直交するように配置され、前記第２の光束分割部材の入射面は、前記第２の反射部材の入射面に対し直交するように配置され、
前記第１の光束分割部材は、第１のハーフミラーであり、前記第２の光束分割部材は、第２のハーフミラーであり、前記第１のハーフミラーと前記第２のハーフミラーとは、互いに直交するように設置されることを特徴とする照明光学装置。
【請求項５】
前記ハーフミラーは、３３％〜５０％の反射率を有することを特徴とする請求項４に記載の照明光学装置。
【請求項６】
コヒーレント光源と、
該コヒーレント光源からの光束を分割し、分割された一方の光束を遅延光路に廻し、再び分割した光路に戻す光遅延素子と、を備え、
前記光遅延素子は、偏光ビームスプリッター及び複数の反射ミラーを有し、
前記偏光ビームスプリッター及び複数の反射ミラーを有する光遅延素子全体を光軸に対して所望の角度だけ傾けることにより、Ｐ及びＳ偏光を分離することを特徴とする照明光学装置。
【請求項７】
コヒーレント光源と、
該コヒーレント光源からの光束を分割し、分割された一方の光束を遅延光路に廻し、再び分割した光路に戻す光遅延素子と、を備え、
前記光遅延素子は、前記遅延光路を形成する反射ミラーを有し、
前記反射ミラーは、光線が入射する表面側に、前記コヒーレント光源の使用波長を主に反射する薄膜が形成され、裏面側に、別の波長を主に反射する薄膜が形成されることを特徴とする照明光学装置。
【請求項８】
コヒーレント光源と、
該コヒーレント光源からの光束を分割し、分割された一方の光束を遅延光路に廻し、再び分割した光路に戻す光遅延素子と、を備え、
前記光遅延素子は、前記光遅延素子の入り口と出口とを共役にする凹面鏡を有することを特徴とする照明光学装置。
【請求項９】
前記凹面鏡は、角度ずれが生じても性能に大きな影響を与えない光学系を構成することを特徴とする請求項８に記載の照明光学装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の照明光学装置と、前記照明光学装置によって照明されたマスクのパターンを基板に投影する投影光学系と、を有することを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の照明光学装置によりマスクを照明し、前記マスクを投影光学系を用いてウエハ上に投影露光することを特徴とする露光方法。
【請求項１２】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の照明光学装置によりマスクを照明し、前記マスクを投影光学系を用いてウエハ上に投影露光することを特徴とする半導体素子製造方法。
【請求項１３】
紫外線を放射する光源と、該光源からの光束を折り曲げて、被照射面上へ光束を導くための反射ミラーを有する照明光学装置の光路調整方法において、前記光源から放射される波長と異なる第２の光源を用い、前記反射ミラーを微動調整し、微動調整の終了後、前記第２の光源を取り外し、前記紫外線を放射する光源に置き換え、前記反射ミラーは、光線が入射する表面側に、前記光源の使用波長を主に反射する薄膜が形成され、裏面側に、別の波長を主に反射する薄膜が形成されていることを特徴とする照明光学装置の光路調整方法。
【請求項１４】
コヒーレント光源と、該コヒーレント光源からの光束を分割し、分割された一方の光束を遅延光路に廻し、再び分割した光路に戻す光遅延素子と、を有する照明光学系において、前記光遅延素子は、光束を分割するための光束分割部材と、該光束分割部材からの光束が入射する反射部材と、を有し、前記光束分割部材の入射面は、前記反射部材の入射面に対し直交するように配置されることを特徴とする照明光学装置。
【請求項１５】
前記光遅延素子は、複数個配置されることを特徴とする請求項１４記載の照明光学装置。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を達成するために、微小コヒーレント素光源が多数集まって形成されたコヒーレント光源と、該コヒーレント光源からの光束を分割し、分割された一方の光束を遅延光路に廻し、再び分割した光路に戻す光遅延素子と、を有する照明光学系において、前記光遅延素子の遅延光路の光路長を、前記微小コヒーレント素光源の可干渉長以上に設定し、前記光遅延素子は、光束が前記遅延光路を一周する毎に、射出される光束の偏角を変化させる事を特徴とする照明光学装置を提供する。
また、本発明は、コヒーレント光源と、該コヒーレント光源からの光束を分割し、分割された一方の光束を遅延光路に廻し、再び分割した光路に戻す第１光遅延素子と、該第１光遅延光学素子からの光束を分割し、分割された一方の光束を遅延光路に廻し、再び分割した光路に戻す第２光遅延素子と、前記コヒーレント光源と前記第１光遅延素子との間の光路中に配置されて、前記コヒーレント光源からの光束を偏光分割し、分割された一方のＳ偏光の光束を遅延光路に廻し、再び分割した光路に戻すデポラライザーと、を備え、前記デポラライザーのＳ偏光遅延距離をＬとすると、前記第１の光遅延素子は２ｎ×Ｌ、第２の光遅延素子が６ｎ×Ｌ、第ｍ番目の光遅延素子が２×ｍ＾２×Ｌの遅延光路を有することを特徴とする照明光学装置を提供する。
また、本発明は、コヒーレント光源と、該コヒーレント光源からの光束を分割し、分割された一方の光束を遅延光路に廻し、再び分割した光路に戻す第１光遅延素子と、該第１光遅延光学素子からの光束を分割し、分割された一方の光束を遅延光路に廻し、再び分割した光路に戻す第２光遅延素子と、を備え、前記第１の光遅延素子は、光束を分割するための第１の光束分割部材と、該第１の光束分割部材からの光束が入射する第１の反射部材を有し、前記第２の光遅延素子は、光束を分割するための第２の光束分割部材と、該第２の光束分割部材からの光束が入射する第２の反射部材を有し、前記第１の光束分割部材の入射面は、前記第１の反射部材の入射面に対し直交するように配置され、前記第２の光束分割部材の入射面は、前記第２の反射部材の入射面に対し直交するように配置され、前記第１の光束分割部材は、第１のハーフミラーであり、前記第２の光束分割部材は、第２のハーフミラーであり、前記第１のハーフミラーと前記第２のハーフミラーとは、互いに直交するように設置されることを特徴とする照明光学装置を提供する。
また、本発明は、コヒーレント光源と、該コヒーレント光源からの光束を分割し、分割された一方の光束を遅延光路に廻し、再び分割した光路に戻す光遅延素子と、を備え、前記光遅延素子は、偏光ビームスプリッター及び複数の反射ミラーを有し、前記偏光ビームスプリッター及び複数の反射ミラーを有する光遅延素子全体を光軸に対して所望の角度だけ傾けることにより、Ｐ及びＳ偏光を分離することを特徴とする照明光学装置を提供する。
また、本発明は、コヒーレント光源と、該コヒーレント光源からの光束を分割し、分割された一方の光束を遅延光路に廻し、再び分割した光路に戻す光遅延素子と、を備え、前記光遅延素子は、前記遅延光路を形成する反射ミラーを有し、前記反射ミラーは、光線が入射する表面側に、前記コヒーレント光源の使用波長を主に反射する薄膜が形成され、裏面側に、別の波長を主に反射する薄膜が形成されることを特徴とする照明光学装置を提供する。
また、本発明は、コヒーレント光源と、該コヒーレント光源からの光束を分割し、分割された一方の光束を遅延光路に廻し、再び分割した光路に戻す光遅延素子と、を備え、前記光遅延素子は、前記光遅延素子の入り口と出口とを共役にする凹面鏡を有することを特徴とする照明光学装置を提供する。
さらに、本発明は、以上の照明光学装置を備えた露光装置、露光方法及び半導体素子製造方法を提供する。