(57)【要約】【課題】補助集光ミラーで反射されたＥＵＶ光がプラズマにより吸収されずに集光される光源ユニットを用いて、マスクパターンを感光性基板上に忠実に且つ高スループットで転写することのできる露光装置を提供することを目的とする。【解決手段】ＥＵＶ光の光源ユニットであって、ＥＵＶ光を放出するプラズマ光源と、回転楕円面の反射面を有し、その第１の焦点に該プラズマ光源が置かれた集光ミラーと、球面の反射面を有し、球心が該プラズマ光源の位置とずらされているように配置された補助集光ミラーとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＵＶ光の光源ユニットであって、
ＥＵＶ光を放出するプラズマ光源と、
回転楕円面の反射面を有し、その第１の焦点に該プラズマ光源が置かれた集光ミラーと、      球面の反射面を有し、球心が該プラズマ光源の位置とずらされているように配置された補助集光ミラーとを備えることを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記補助集光ミラーの球心位置が、該集光ミラーの第１の焦点を通り光軸に垂直な平面内にあって、光軸から該プラズマ光源の半径以上ずらされていることを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記補助集光ミラーは、球心位置が異なる複数のミラーから構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記補助集光ミラーは、少なくとも４つのミラーから構成されていることを特徴とする請求項３に記載の光源ユニット。
【請求項５】
回転楕円面の反射面を有する集光ミラーと、該集光ミラーの第１の焦点に球心を有する球面からなる補助集光ミラーとを備え、プラズマ光源から出るパルス光を集光する集光光学系において、
該補助集光ミラーの半径をＲとし、該プラズマ光源のパルス光の持続時間をｔとし、光速をｃとするとき、Ｒ＞（ｔ×ｃ）／２を満足することを特徴とする集光光学系。
【請求項６】
前記補助集光ミラーの半径が３０ｃｍ以上に設定されていることを特徴とする請求項５に記載の集光光学系。
【請求項７】
請求項５又は請求項６記載の集光ミラーの前記第１の焦点に、ＥＵＶ光を放出する前記プラズマ光源が置かれたことを特徴とする光源ユニット。
【請求項８】
前記集光ミラーは前記プラズマ光源に近い部分ミラーと遠い部分ミラーに分割されており、前記プラズマ光源に近い部分ミラーのみを取り外し交換できるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４又は請求項７のいずれか１項に記載の光源ユニット。
【請求項９】
請求項１乃至４又は請求項７，８のいずれか１項に記載の光源ユニットと、該光源ユニットからのＥＵＶ光をマスクへ導くための照明光学系とを備えていることを特徴とする照明光学装置。
【請求項１０】
所定のパターンが形成された反射型のマスクを照明するための照明光学装置と、
前記照明光学装置によって照明されるべき被照射面にマスクを保持するマスクステージと、
ウエハを保持するウエハステージと、前記マスクに形成された所定パターンを前記感光性基板に所定の縮小比でもって投影する投影光学系と、
前記マスクに形成された所定パターンを前記ウエハに投影する際に、前記投影光学系に対して前記マスクステージと前記ウエハステージとを前記縮小比に応じた速度で同期して相対的に移動させる駆動装置とを備える露光装置において、
前記照明光学装置として、請求項９に記載の照明光学装置を有することを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集光光学系、照明光学装置および露光装置に関する。さらに詳細には、本発明は、５〜５０ｎｍ程度の波長を有するＥＵＶ光（極端紫外線）を用いて半導体素子などのマイクロデバイスをフォトリソグラフィ工程で製造するのに使用される露光装置に好適な集光光学系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造用の露光装置は、マスク上に形成された回路パターンを投影光学系を介してレジストが塗布されたウエハ等の感光性基板上に投影転写する。
【０００３】
この種の露光装置では、転写すべき回路パターンの微細化に伴って解像力の一層の向上が要求されており、露光光としてより短波長の光を用いるようになっている。近年、次世代装置として、５〜５０ｎｍ程度の波長を有するＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ  ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）光を用いる露光装置（以下、「ＥＵＶＬ（Ｅｘｔｒｅｍｅ  ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ：極紫外リソグラフィ）露光装置」という）が提案されている。
【０００４】
現在、ＥＵＶ光を供給する光源として、以下に示す３つのタイプの光源が提案されている。
（１）ＳＲ（シンクロトロン放射光）を供給する光源
（２）レーザ光をターゲット上に集光し、ターゲットをプラズマ化してＥＵＶ光を得るＬＰＰ（Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）光源
（３）ターゲット物質からなる電極、あるいは電極間にターゲット物質が存在する状態で電極間に電圧を印加し、ターゲット材料をプラズマ化してＥＵＶ光を得るＤＰＰ（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）光源。
【０００５】
以下、ＤＰＰ光源およびＬＰＰ光源を「プラズマ光源」と総称する。
【０００６】
ＥＵＶ光はプラズマ光源から等方的に放出される。即ち、プラズマ光源は点光源と見なすことが出来る。プラズマ光源のサイズ（直径）は、５０から５００μｍの程度である。
【０００７】
図８に従来の集光光学系の一例を示す。集光ミラー２は、回転楕円面形状の反射面を有しており、その楕円面の第１の焦点（以下、第１の焦点という）にプラズマ光源１を配置すると、集光ミラー２で反射したＥＵＶ光は楕円面の第２の焦点（以下、第２の焦点という）に集光されて光源像３を形成する。集光ミラー２の第２の焦点を通り光軸に垂直な平面（以下、第２焦点面という）には、集光されずにＥＵＶ光源１から直接入射してくる光束を遮蔽するための絞り７が配置される。この絞り７の下流に照明光学系が配置される。
【０００８】
上述の図８に示すような集光光学系では、プラズマ光源１から下流（図８では右側）へ進む光束の大半は集光ミラー２で集光することが出来ず無駄になってしまう。
このような下流へ進む光束も集光できるようにするためには、図９に示すような集光光学系が考えられる。
【０００９】
プラズマ光源１から等方的に発散するＥＵＶ光の一部は、図８に示す従来の集光ミラーと同様に回転楕円面形状の反射面を有する集光ミラー２により集光されて第２焦点面に光源像３を形成する。一方ＥＵＶ光の別の一部は、プラズマ光源１の位置を中心とする球面形状の反射面を有する補助集光ミラー４で反射されプラズマ光源１と同一の位置に一旦集光される。その後、集光ミラー２で反射されて光源像３と同一の位置に結像される。
【００１０】
即ち、光源像３の位置には、プラズマ光源１の集光ミラー２による実像と、補助集光ミラー４と集光ミラー２を組み合わせた光学系による実像とが重畳されて形成される。
【００１１】
この集光光学系では、プラズマ光源１から発散する光束を、より大きな立体角の範囲で光源像３へ導くことが出来るので、照明光学系へ導かれる光量が増加する。このような考え方にもとづく集光光学系は、プロジェクターの集光光学系などに既に実用化されている
（例えば、非特許文献１参照。）。
【００１２】
【非特許文献１】
Ｐａｎａｓｏｎｉｃ  ＤＬＰ方式プロジェクター  ライティアＴＨ−Ｄ９６１０Ｊ商品情報
［平成１５年５月２６日検索］、
インターネット  ＜ｈｔｔｐ：／／ｐａｎａｓｏｎｉｃ．ｂｉｚ／ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ／ｌｉｇｈｔｉａ／ｄ９６１０／ｋｉｄｏ．ｈｔｍｌ＞
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ＥＵＶ光源として使用されるプラズマは、一般にＥＵＶ光を強く吸収する。プラズマ中から特定の波長のＥＵＶ光が発生するのは、原子に固有のエネルギー準位間を電子が遷移することによる。低いエネルギー準位へ遷移するときに光を発生し、逆に高いエネルギー準位へ遷移するするときに同じ波長の光を吸収する。従って、プラズマから発生した光は、本質的に、そのプラズマによる吸収が大きい。
【００１４】
したがって、図９の集光光学系をそのままＥＵＶ露光装置へ適用することは出来ない。
【００１５】
図９の集光光学系において、補助集光ミラー４で反射してＥＵＶ光源１位置へ戻ってきたＥＵＶ光は、プラズマにより吸収されてしまうので、実際には光源３位置まで到達することが出来ないからである。従って、集光されるＥＵＶ光の総量は増加しない。
【００１６】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、補助集光ミラーで反射されたＥＵＶ光がプラズマにより吸収されないように集光光学系を構成して、集光されるＥＵＶ光の総和
を増加させ、この集光光学系をＥＵＶ露光装置に適用して、スループットの大幅な向上を図ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は以下の手段を用いる。
【００１８】
請求項１記載の集光光学系は、ＥＵＶ光の光源ユニットであって、
ＥＵＶ光を放出するプラズマ光源と、
回転楕円面の反射面を有し、その第１の焦点（楕円の焦点）に該プラズマ光源が置かれた集光ミラーと、球面の反射面を有し、球心が該プラズマ光源の位置とずらされているように配置された補助集光ミラーとを備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項１記載の光源ユニットによれば、該補助集光ミラーの球心が該プラズマ光源の位置とずらされているので、該補助集光ミラーにより形成される該プラズマ光源の像は該プラズマ光源位置には形成されない。したがって、該補助集光ミラーで反射されたＥＵＶ光がプラズマにより吸収されるのを避けることができる。
【００２０】
また、請求項２記載の集光光学系は、前記補助集光ミラーの球心位置が、該集光ミラーの第１の焦点を通り光軸（楕円の軸と一致する）に垂直な平面（楕円鏡の第１焦点面と記す）内にあって、光軸から該プラズマ光源の半径以上ずらされていることを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【００２１】
請求項２記載の集光光学系によれば、該補助集光ミラーの球心が該プラズマ光源の半径以上ずらされているので、該補助集光ミラーにより形成される該プラズマ光源の像位置が半径以上ずれて該プラズマ光源位置には形成されない。したがって、該補助集光ミラーで反射されたＥＵＶ光がプラズマにより吸収されるのをより確実に避けることができる。
【００２２】
また、請求項３記載の光源ユニットは、前記補助集光ミラーが、球心位置が異なる複数のミラーから構成されていることを特徴とする。
【００２３】
請求項３記載の光源ユニットによれば、前記補助集光ミラーが、球心位置が異なる複数のミラーにより構成されていることにより後述のオプティカルインテグレータの入射面に形成される光源像の数が増加するので、照明光学系を通過した後のマスク面上での照度均一性が向上する。
【００２４】
また、請求項５記載の集光光学系は、回転楕円面の反射面を有する集光ミラーと、該集光ミラーの第１の焦点に球心を有する球面からなる補助集光ミラーとを備える集光光学系において、該補助集光ミラーの半径をＲとし、プラズマ光源のパルス光の持続時間をｔとし、光速をｃとするとき、Ｒ＞（ｔ×ｃ）／２を満足することを特徴とする。
【００２５】
請求項５記載の集光光学系によれば、前記第１の焦点の位置にプラズマ光源を置くと、該プラズマ光源から該補助集光ミラーまでの往復距離が、該プラズマ光源のパルス光の持続時間（ｔ）と光速（ｃ）の積からなる距離（ｔ×ｃ）よりも長くなるので該補助集光ミラー２で反射したＥＵＶ光が該プラズマ光源の位置へ戻ってきたときには、既にプラズマは消滅して、ＥＵＶ光がプラズマによって吸収されることはない。
【００２６】
また、請求項７記載の光源ユニットは、請求項５又は請求項６記載の集光光学系の前記第１の焦点に、ＥＵＶ光を放出する前記プラズマ光源が置かれたことを特徴とする。
【００２７】
請求項７記載の光源ユニットによれば、前記光源から該補助集光ミラーまでの往復距離が、該プラズマ光源のパルス光の持続時間（ｔ）と光速（ｃ）の積からなる距離（ｔ×ｃ）よりも長くなるので該補助集光ミラー２で反射したＥＵＶ光が該プラズマ光源の位置へ戻ってきたときには、既にプラズマは消滅して、ＥＵＶ光がプラズマによって吸収されることはなく光量損失を良好に抑えてＥＵＶ光を集光させることができる。
【００２８】
また、請求項８記載の光源ユニットは、前記集光ミラーが前記プラズマ光源に近い部分ミラーと遠い部分ミラーに分割されており、前記プラズマ光源に近い部分ミラーのみを取り外し交換できるように構成されていることを特徴とする。
【００２９】
請求項８記載の光源ユニットによれば、反射面がプラズマ光源からの放射熱の影響およびＥＵＶ光の照射熱の影響を受けて、損傷の激しい部分ミラーだけを取り外して、容易に交換できる。
【００３０】
また、請求項９記載の照明光学装置は、請求項１乃至４又は請求項７，８のいずれか１項に記載の光源ユニットと、該光源ユニットからのＥＵＶ光をマスクへ導くための照明光学系とを備えていることを特徴とする。
【００３１】
請求項９記載の照明光学装置によれば、該光源ユニットからのＥＵＶ光を実質的に光量損失することなく供給でき、オプティカルインテグレータを用いて良好な照明条件のもとで所定のパターンが形成されたマスクを照明することができる。
【００３２】
また、請求項１０記載の露光装置は、所定のパターンが形成された反射型のマスクを照明するための照明光学装置と、前記照明光学装置によって照明されるべき被照射面に配置されたマスクを保持するマスクステージと、ウエハを保持するウエハステージと、前記マスクに形成された所定パターンを前記感光性基板に所定の縮小比でもって投影する投影光学系と、前記マスクに形成された所定パターンを前記ウエハに投影する際に、前記投影光学系に対して前記マスクステージと前記ウエハステージとを前記縮小比に応じた速度で同期して相対的に移動させる駆動装置とを備える露光装置において、前記照明光学装置として、請求項９に記載の照明光学装置を有することを特徴とする露光装置を提供する。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。
【００３４】
【実施例１】
図１に本発明の実施例である光源ユニットを示す。
【００３５】
プラズマ光源１は回転楕円面形状の反射面を有する集光ミラー２の第１の焦点（楕円の
焦点）に配置される。補助集光ミラー４ａ，４ｂは、その球心Ｃａ，Ｃｂがプラズマ光源１の位置よりも光軸ＯＡに対して垂直方向に±０．２５ｍｍだけ各々ずれるよう傾けて配置されている。プラズマ光源１から出射したＥＵＶ光の一部は、集光ミラー２で反射されて、楕円の第２焦点面上に光源像３を形成する。
【００３６】
プラズマ光源１から出射したＥＵＶ光の他の一部は、補助集光ミラー４ａ，４ｂで反射されて、光軸ＯＡに対して垂直方向に±０．５０ｍｍだけ各々プラズマ光源１からずれた位置に光源像５ａ，  ５ｂを形成する。プラズマ光源１のサイズ（直径）は約５００μｍなので、光源像５ａ，５ｂはプラズマ位置と重なることは無く、プラズマによる吸収を避けることが出来る。
光源像５ａ，５ｂは、集光ミラー２により反射されて、楕円の第２焦点面上に光源像６ａ，６ｂを形成する。楕円の第２焦点面には迷光を除去するための絞り７が設けられており、光源像３，  ６ａ，  ６ｂはこの絞り７に設けられた開口上に並置して形成される。絞り７の下流には照明光学系（後述）が設けられており、光源像３，６ａ，６ｂから発散する光束がそこへ導入される。絞り７は、光源ユニットと照明光学系等の配置された部分との間で差動排気を行うための真空隔壁を兼ねることが出来る。
【００３７】
一般に、露光装置の照明光学系においては、ケーラー照明を行うために、光源から発散する光束を分割して複数の光源像を形成するためのオプティカルインテグレータが使用される。オプティカルインテグレータを使用することによりマスク上に照射される照明光の強度分布を均一にすることができる。
【００３８】
本発明による光源ユニットの集光光学系では、集光光学系によって複数の光源像３，  ６ａ，６ｂが形成されるので、これをオプティカルインテグレータの機能の一部として使用することが出来る。
【００３９】
図１では横から見た図を示したが、実際には図２（ａ）に示すように、補助集光ミラー４ａ〜４ｄは四分割されており、焦点面には図２（ｂ）に示すように５つの光源像３，  ６ａ〜６ｄが形成される。オプティカルインテグレータの入射面に形成される光源像の数が増加するので、オプティカルインテグレータ出射面での照度均一性が向上する。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、補助集光ミラー４ａ〜４ｈを八分割しても良い。この場合は、焦点面には図３（ｂ）に示すように、９つの光源像３，６ａ〜６ｈが形成される。なお、補助集光ミラーの分割方法は、上記の実施例に限定されるものではない。
【００４１】
集光ミラー２は、図４に示すよう、プラズマに近い位置の部分ミラー２ａとプラズマから遠い位置の部分ミラー２ｂの二つに分割することもできる。特に、反射面がプラズマ光源１からの放射熱の影響およびＥＵＶ光の照射熱の影響を受けて、損傷の激しい部分ミラー２ａだけを取り外して交換する必要が予想されるため、容易に交換可能な構成であることが望ましい。
【００４２】
【実施例２】
図５に本発明の実施例である光源ユニットを示す。図５を参照すると、プラズマ光源１では、レーザ光源ＬＳから発した光（非ＥＵＶ光）がレンズ１２および集光ミラー２の貫通孔を介して集光する。プラズマ光源１は回転楕円面形状の反射面を有する集光ミラー２の第１の焦点に配置される。この位置を中心とする球面形状の反射面を有する補助集光ミラー４が配置される。プラズマ光源１から出射したＥＵＶ光の一部は、集光ミラー２で反射されて、楕円の第２焦点面上に光源像３を形成する。プラズマ光源１から出射したＥＵＶ光の他の一部は、補助集光ミラー４で反射されて、プラズマ光源１と同一の位置に光源像３を形成する。プラズマ光源１から補助集光ミラー２までの距離は４０ｃｍとした。プラズマ光源にはレーザープラズマ光源（ＬＰＰ）を使用し、プラズマ光源のパルス光の持続時間は２ｎｓとした。プラズマ光源１から出射したＥＵＶ光は、補助集光ミラー２で反射してプラズマ光源１の位置に戻ってくるまでに８０ｃｍの距離を進行しなければならないので、そのためには２．７ｎｓの時間を必要とする。プラズマ光源のパルス光の持続時間は２ｎｓなので、パルスの最初に発生した光であっても、補助集光ミラー２で反射してプラズマ光源１の位置へ戻ってきたときには、既にプラズマは消滅している。従って、ＥＵＶ光がプラズマによって吸収されることはない。この光源像から進行していく光束は、集光ミラー２で反射されて、楕円の第２焦点面上に光源像３を形成する。即ち、光源像３の位置には、プラズマ光源１の集光ミラー２による実像と、補助集光ミラー４と集光ミラー２を組み合わせた光学系による実像が、同一の位置に異なる時刻に形成される。楕円の焦点面には迷光を除去するための絞り７が設けられており、光源像３はこの絞り７に設けられた開口上形成される。絞りの下流には照明光学系（不図示）が設けられており、光源像３から発散する光束がそこへ導入される。絞り７は、光源部と照明光学系等の配置された部分との間で差動排気を行うための真空隔壁を兼ねることが出来る。
【００４３】
【実施例３】
図６に、本発明の第１の実施例である光源ユニットと、本出願人らによるロッド型オプティカルインテグレータ（特願２０００−０６８１１４号）を用いた照明光学系とを用いたＥＵＶ露光装置の実施例を示す。
【００４４】
図６は、本実施形態にかかる第１の投影露光装置の概略構成を示す図であり、投影露光装置は、大きく分けて光源ユニットＬＵ、照明光学系ＩＵ、および投影光学系ＰＬから構成される。これらは、真空状態でチャンバ内に置かれるか、少なくとも使用波長に対して吸収が少ない気体（ヘリウム等）で満たされてチャンバ内に置かれる。
【００４５】
図６を参照すると、プラズマ光源１では、レーザ光源ＬＳから発した光（非ＥＵＶ光）がレンズ１２および集光ミラー２の貫通孔を介して気体ターゲット１３上に集光する。
【００４６】
なお、レーザ光源ＬＳは、直接レーザ光（非ＥＵＶ光）が集光ミラー２の第２の焦点ＣＰ下流の照明光学系ＩＵへ入射しないように光軸ＯＡに対して僅かに傾けて配置されるのが望ましい。ここで、例えばキセノン（Ｘｅ）からなる高圧ガスがガスノズル１４より噴射されたガスが気体ターゲット１３を形成する。気体ターゲット１３は、集光されたレーザ光によりエネルギーを得てプラズマ化し、ＥＵＶ光を発する。なお、気体ターゲット１３は、集光ミラー２の第１の焦点に位置決めされている。したがって、プラズマ光源１から出射されたＥＵＶ光は、集光ミラー２の第２の焦点ＣＰに集光される。一方、発光を終えたガスは回収手段１１を介して吸引されて外部へ導かれる。また補助集光ミラー４は２つのミラーからなり、その球心がプラズマ光源１の位置よりも光軸ＯＡに対して垂直方向に各々±０．２５ｍｍだけずれるよう傾けて配置されている。
【００４７】
照明光学系ＩＵは、オプティカルインテグレータ１０と凹面鏡Ｍ２及び凸面鏡Ｍ３で構成される結像系とから構成される。オプティカルインテグレータ１０は、その入射端面１０Ｆが集光ミラー２の第２の焦点ＣＰの近傍に位置するように配置されており、オプティカルインテグレータ１０の内壁面で反射して通過した光は出射端面１０Ｂから射出される。
【００４８】
オプティカルインテグレータ１０の出射端面１０Ｂから射出された光は、凹面鏡Ｍ２で反射され、凸面鏡Ｍ３で反射され、さらに凹面鏡Ｍ２で反射されて、反射型のマスクＲを照明する。マスクＲのデバイスパターン面とオプティカルインテグレータ１０の出射端面１０Ｂとは共役の関係となるようにする。図２を使って説明したように出射端面１０Ｂがその面内が均一性良く照明されているため、マスクＲ面上も均一に照明される。
【００４９】
投影光学系ＰＬは、マスクＲ側から順に、凹面鏡Ｍ４、凸面鏡Ｍ５、凹面鏡Ｍ６及び凹面鏡Ｍ７から構成される。凹面鏡Ｍ４、凹面鏡Ｍ６及び凹面鏡Ｍ７は非球面形状に形成されている。例えばこの構成は、特開平９−２５１０９７号に開示されている。
【００５０】
反射型のマスクＲを反射した光は、投影光学系ＰＬを経由してレジストが塗布されたウエハＷにデバイスパターンを形成する。マスクＲの照明領域は、マスクのデバイスパターンの領域よりも狭いので、図６において矢印で示されるように、マスクＲとウエハＷとを同期スキャンして、デバイスパターン全体を露光する。デバイスパターン全体が露光した後、次の露光領域にウエハをステップさせる。この動作を繰り返し、つまりステップアンドスキャン方式により、ウエハ全体に複数のデバイスパターンを形成する。
【００５１】
なお、本実施例ではロッド型のオプティカルインテグレータを用いた例を示したが、特開平１１−３１２６３８号公報に記載されているように、反射型のオプティカルインテグレータを用いることもできる。図７を参照しながら反射型のオプティカルインテグレータを用いたＥＵＶ露光装置の一例を説明する。
【００５２】
本実施形態にかかる光源ユニットは、実施例３の図６に示す光源ユニットと同一構成であるので、重複する部分の説明は省略する。集光ミラー２の第２の焦点ＣＰに集光したＥＵＶ光は、コリメータミラー１５を介して一対のフライアイミラー１６ａおよび１６ｂからなるインテグレータ１６に導かれる。一対のフライアイミラー１６ａおよび１６ｂとして、たとえば特開平１１−３１２６３８号公報において本出願人が開示したフライアイミラーを用いることができる。なお、フライアイミラーのさらに詳細な構成および作用については、たとえば特開平１１−３１２６３８号公報における関連の記載を参照することができる。
【００５３】
こうして、第２フライアイミラー１６ｂの反射面の近傍、すなわちオプティカルインテグレータ１６の射出面の近傍には、所定の形状を有する実質的な面光源が形成される。実質的な面光源からの光は、平面反射鏡１７により偏向された後、視野絞り（不図示）を介して、マスクＲ上に細長い円弧状の照明領域を形成する。照明されたマスクＲのパターンからの光は、投影光学系ＰＬを介して、ウェハＷ上にマスクパターンの像を形成する。
【００５４】
投影光学系ＰＬは、マスクＲ側から順に、６枚のミラーで構成している。例えば、この構成は特開平１１−３１２６３８号公報に開示されている。
【００５５】
なお、上述の実施形態では、集光光学系としてプラズマ光源１は回転楕円面形状の反射面を有する集光ミラー２の第１の焦点（楕円の焦点）に配置され、補助集光ミラー４ａ，４ｂは、その球心がプラズマ光源１の位置よりも光軸ＯＡに対して垂直方向に±０．２５ｍｍだけ各々ずれるよう傾けて配置されている。
【００５６】
しかしながら、これに限定されることなく、集光光学系は、回転楕円面の反射面を有する集光ミラーと、該集光ミラーの第１の焦点に球心を有する球面からなる補助集光ミラーとを備える集光光学系において、該補助集光ミラーの半径をＲとし、プラズマ光源のパルス光の持続時間をｔとし、光速をｃとするとき、Ｒ＞（ｔ×ｃ）／２を満足するように配置することもできる。
【００５７】
また、上述の実施形態では、プラズマ光源としてＬＰＰタイプの光源を用いているが、これに限らず、ＤＰＰタイプの光源を用いることもできる。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、補助集光ミラーの球心位置をプラズマ光源位置より僅かにずらすことにより、補助集光ミラーで反射されたＥＵＶ光がプラズマにより吸収されなくなる。これにより、従来よりずっと多くのＥＵＶ光を効率よく集光可能となる。また、このように集光効率が大幅に増加した光源ユニットを露光装置に適用することにより、スループットの大幅な向上を図ることが可能となる。
【００５９】
また、本発明では、プラズマ光源から補助集光ミラーまでの往復距離を、プラズマ光源のパルス光の持続時間と光速の積からなる距離よりも長くすることにより、プラズマ光源から出たＥＵＶ光が補助集光ミラーで反射して戻ってくるまでに、プラズマを消滅させて、
補助集光ミラーで反射されたＥＵＶ光がプラズマにより吸収されなくなる。これにより、従来よりずっと多くのＥＵＶ光を効率よく集光可能となる。また、このように集光効率が大幅に増加した光源ユニットを露光装置に適用することにより、スループットの大幅な向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である集光光学系を示す図である。
【図２】補助集光ミラーの一例を示す図である。
【図３】補助集光ミラーの一例を示す図である。
【図４】本発明による集光ミラーを示す図である。
【図５】本発明による補助集光ミラーを用いた集光光学系を示す図である。
【図６】本発明による集光光学系を用いたＥＵＶ露光装置の一例を示す図である。
【図７】本発明による集光光学系を用いたＥＵＶ露光装置の一例を示す図である。
【図８】従来の集光光学系を示す図である。
【図９】従来の補助集光ミラーを用いた集光光学系を示す図である。
【主要部分の符号の説明】
１  ……プラズマ光源
２  ……集光ミラー
３  ……光源像
４  ……補助集光ミラー
１０……オプティカルインテグレータ
１１……回収手段
１２……レンズ
１３……気体ターゲット
ＬＳ……レーザー光源
ＬＵ……光源ユニット
ＩＵ……照明光学系
ＰＬ……投影光学系
Ｒ    ……マスク
Ｗ    ……ウエハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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