(57)【要約】      （修正有）【課題】複屈折を有する物質を光学系中に用いたときに波面収差の発生が少なく、良好なる光学性能を維持することができる光学素子を得ること。【解決手段】結像光学系の光路中に設けられ、複屈折を示す物質を有する光学素子であって、該物質の複屈折をΔｎ、該物質の光束の通過方向の厚さ又は、該物質を構成する粒子径をｄ（但し、一様な確率密度をとるときの値）、該結像光学系の許容される波面収差量をφとするとき、2007155830.tif 000039なる条件を満たすこと。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像光学系の光路中に設けられ、複屈折を示す物質を有する光学素子であって、該物質の複屈折をΔｎ、該物質の光束の通過方向の厚さ又は、該物質を構成する粒子径をｄ（但し、一様な確率密度をとるときの値）、該結像光学系の許容される波面収差量をφとするとき、
【数１】
2007155830.tif 000033
なる条件を満たすことを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記物質は、多結晶体から成ることを特徴とする請求項１の光学素子。
【請求項３】
結像光学系の光路中に設けられ、複屈折を示す物質を有する光学素子であって、該物質は非晶質体から成り、該物質の複屈折をΔｎ、該物質の光束の通過方向の厚さをｄ、該結像光学系の許容される波面収差量をφとするとき
【数２】
2007155830.tif 000034
なる条件を満たすことを特徴とする光学素子。
【請求項４】
前記光学素子は、前記物質のみから、又は他の部材と接合して用いられるときは、該物質が射出光側最表層に設けられていることを特徴とする請求項１、２又は３の光学素子。
【請求項５】
前記光束の波長をλとするとき、
【数３】
2007155830.tif 000035
であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項の光学素子。
【請求項６】
前記光束の波長をλとするとき、
【数４】
2007155830.tif 000036
であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項の光学素子。
【請求項７】
結像光学系の光路中に設けられ、複屈折を示す物質を有する光学素子であって、該光束の波長をλ、該物質は無機物質から成り、その複屈折をΔｎ、該物質の光束の通過方向の厚さ又は、物質を構成する粒子径をｄ（但し、一様な確率密度をとるときの値）、とするとき、
１０ｎｍ≦λ≦３６５ｎｍの範囲内において、
【数５】
2007155830.tif 000037
なる条件を満たすことを特徴とする光学素子。
【請求項８】
結像光学系の光路中に設けられ、複屈折を示す物質を有する光学素子であって、該光束の波長をλ、該物質は無機物質から成り、その複屈折をΔｎ、該物質の光束の通過方向の厚さ又は、物質を構成する粒子径をｄ（但し、一様な確率密度をとるときの値）、とするとき、
１０ｎｍ≦λ≦３６５ｎｍの範囲内において、
【数６】
2007155830.tif 000038
なる条件を満たすことを特徴とする光学素子。
【請求項９】
前記物質は、真空中で焼成することによって得られることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項１０】
前記物質は、加圧中で焼成することによって得られることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項１１】
前記光学素子は、レンズ、回折格子、光学膜体またはそれらの複合体の一部であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項１２】
請求項１及至１１のうちいずれか１項記載の光学素子を有することを特徴とする光学系。
【請求項１３】
紫外光、遠紫外光及び真空紫外光を露光光として利用し、該露光光を請求項１２記載の光学系を介して被処理体に照射して該被処理体を露光することを特徴とする露光装置。
【請求項１４】
請求項１２の光学系において、前記光学素子は、前記物質が、該光学系の最も光出射側に位置するように設けられており、紫外光、遠紫外光及び真空紫外光を露光光として利用し、該露光光を該光学系を介して、被処理体に照射して該被処理体を露光することを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子及びそれを有する光学系に関し、特に複屈折に起因して発生する波面収差量が少ない、例えばフォトリソグラフィー用の露光装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイス製造用の露光装置には、感光性基板としてのウエハに転写されるパターンの寸法の更なる微細化が望まれている。
【０００３】
一般に、露光装置では、転写パターンの微細化を達成するために、露光光に波長の短い光が用いられている。
【０００４】
既に、露光波長として、１９３ｎｍ(ＡｒＦエキシマレーザー)、１５７ｎｍ(Ｆ２エキシマレーザー)といった真空紫外領域の光が用いられている。
【０００５】
さらに露光波長として波長１３.５ｎｍ(ＥＵＶ光)の極短紫外領域の光を用いることが進められている。このような中、露光波長を短波長化することなくパターンの微細化を達成するための一方法として、投影光学系の開口数を増大化させる試みがなされている。投影光学系の開口数の増大化を図る方法の一つとして、液浸式の投影露光装置が提案されている。液浸式の投影露光装置では、投影光学系の最もウエハ側（光出射側）の最終レンズ面とウエハとの空間、即ち、作動距離（ワーキングディスタンス）の空間（以後、作動空間と呼ぶ。）の全部又はウエハ側の空間部分を水、油等の液体で満たしている。通常使用時の作動空間を占める空気の屈折率が１．０であるのに対し、例えば、油の屈折率は約１．６である。
【０００６】
このため、作動空間の全部又はウエハ側の空間部分をこのような屈折率の高い液体に置換すれば、投影光学系のウエハ側の開口数を大きくすることができる。この結果転写パターン（露光パターン）の微細化を図ることが容易となる。
【０００７】
しかしながら、液浸式で用いる液体の屈折率が投影光学系の最終レンズ（最も光出射側のレンズ）の材料の屈折率を上回ってしまう場合がある。このときは投影光学系の最終レンズの材料の屈折率に束縛されて、それ以上は開口数を大きくすることはできない。
【０００８】
例えば、一般的にフォトリソグラフィー用露光装置の投影光学系の最終レンズに用いられている材料に石英がある。石英の屈折率は油の屈折率の約１.６よりも小さい。そこで、投影光学系の開口数を増大化させるために、投影光学系に用いる光学部材の材料に屈折率の高い光学素子を用いることが求められている。
【０００９】
屈折率の高い光学素子としては、石英のような非晶質体の物質の他に、結晶及び多結晶体もある。屈折率の高い結晶及び多結晶体は複屈折を有し、光学系中に用いると複屈折が原因となり光学性能を低下させるという問題がある。複屈折は物質固有の性質であり、多くの物質は、複屈折を発現する。
【００１０】
例えば無機物質では、方解石(ＣａＣＯ３)などが複屈折を示す。物質固有の複屈折（光弾性複屈折性）を低減させた高分子樹脂材料が知られている（特許文献１〜４）。
【００１１】
特許文献１は、透明性の高分子樹脂材料中に、使用する光の波長より小さいサイズを有する分子配向抑制粒体を混入した状態で配向処理することで、複屈折を低減した光学樹脂材料を開示している。分子配向抑制粒体としては、分極に関して等方性を有する物質よりなる粒体または、形状に関して等方性を有する粒体が用いられている。
【００１２】
即ち、この技術は、分子配向抑制粒体の存在により、高分子樹脂材料のポリマー鎖に生ずる配向の程度を抑制することで、配向処理によって発現する複屈折性を低減している。この光学樹脂材料は、液晶素子や光ディスク等に用いられている。
【００１３】
特許文献２は、透明性の高分子樹脂中に、使用する光の波長より小さいサイズを有する複屈折性補償用粒体を混入することで、複屈折性を低減した光学樹脂材料を開示している。複屈折性補償用粒体としては、分極に関して等方性を有する物質よりなる粒体または形状に関して等方性を有する粒体を用いている。
【００１４】
この技術では、高分子樹脂のポリマー鎖が配向されている場合には、複屈折性補償用粒体の分布が、ポリマー鎖の配向方向に疎で、配向方向と交差する方向に密とされる。これにより、高分子樹脂における配向複屈折性が、複屈折性補償用粒体による分布複屈折性により補償される。この光学樹脂材料は、液晶素子や光ディスク等に用いられている。
【００１５】
特許文献３には、透明な高分子樹脂に、同高分子樹脂の配向複屈折性を打ち消す複屈折性を有する無機物質を添加することで、配向複屈折性を低減した光学樹脂材料を開示している。ここで添加される無機物質には、高分子樹脂の成形時に結合鎖が外力により配向するのに伴って同結合鎖の配向方向と同じ方向に配向する性質のものが用いられている。この他、そのような同方向の配向により、高分子樹脂が持つ配向複屈折性を打ち消すことができるような複屈折性を持つものが選ばれる。
【００１６】
つまり、添加される無機物質には、応力を印加していない状態で複屈折性を持ち、且つ、高分子樹脂の結合鎖の配向方向と同方向へ配向する性質が求められている。
【００１７】
特許文献４は、高分子樹脂中に、使用する光の波長より小さいサイズを有し、高分子樹脂が有する複屈折の符号とは逆符号の複屈折を有する無機物質を混入することで、複屈折を低減した光学樹脂材料を開示している。この光学樹脂材料は液晶表示素子に用いられている。
【特許文献１】特開２００１−２０８９０１号公報
【特許文献２】特開２０００−３１３８１６号公報
【特許文献３】国際公開  ＷＯ  ０１／２５３６４号公報
【特許文献４】特開２００５-２０８２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
特許文献１〜４に記載された光学素子（光学樹脂材料）は、高分子樹脂中に光の波長より小さなサイズの粒子状物質（分子配向抑制粒体）を混入して構成している。これによって高分子樹脂母材が有する複屈折を打ち消している。しかしながらそれだけでは光学系の一部として用いるとき光学性能が低下してくる場合があり不十分である。
【００１９】
例えば、光学素子を光学系中に用いたとき、光学素子から複屈折に起因して波面収差が発生してくる。
【００２０】
この複屈折に起因する波面収差は、光学系における結像の際に物点から出た光線束が共役像点に完全に集まらないときに生じる。これは、複屈折を有する光学素子を光束（波面）が透過することにより発生する問題である。特許文献１〜４に記載された技術では、混入した粒子状物質を通過せずに高分子樹脂中を透過してきた光に対してその厚さに依存した量の波面収差が生ずる。
【００２１】
本発明は、複屈折を有する物質を光学系中に用いたときに波面収差の発生が少なく、良好なる光学性能を維持することができる光学素子及びそれを有する光学系の提供を目的とする。
【００２２】
この他本発明は、短波長の光束用のレンズや光学薄膜等に使用可能な光学素子として、屈折率の高い光学素子を用いる場合がある。このとき光学素子の複屈折に起因して発生する波面収差量が光学系の結像作用に悪影響を与えない程度に少なくなるようにした光学素子の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の光学素子は、次の構成をとることを特徴としている。
【００２４】
◎結像光学系の光路中に設けられ、複屈折を示す物質を有する光学素子であって、該物質の複屈折をΔｎ、該物質の光束の通過方向の厚さ又は、該物質を構成する粒子径をｄ（但し、一様な確率密度をとるときの値）、該結像光学系の許容される波面収差量をφとするとき、
【００２５】
【数１】
2007155830.tif 000002
【００２６】
なる条件を満たすことを特徴としている。
【００２７】
◎結像光学系の光路中に設けられ、複屈折を示す物質を有する光学素子であって、該物質は非晶質体から成り、該物質の複屈折をΔｎ、該物質の光束の通過方向の厚さをｄ、該結像光学系の許容される波面収差量をφとするとき
【００２８】
【数２】
2007155830.tif 000003
【００２９】
なる条件を満たすことを特徴としている。
【００３０】
◎結像光学系の光路中に設けられ、複屈折を示す物質を有する光学素子であって、該光束の波長をλ、該物質は無機物質から成り、その複屈折をΔｎ、該物質の光束の通過方向の厚さ又は、物質を構成する粒子径をｄ（但し、一様な確率密度をとるときの値）、とするとき、
１０ｎｍ≦λ≦３６５ｎｍの範囲内において、
【００３１】
【数３】
2007155830.tif 000004
【００３２】
なる条件を満たすことを特徴としている。
【００３３】
◎結像光学系の光路中に設けられ、複屈折を示す物質を有する光学素子であって、該光束の波長をλ、該物質は無機物質から成り、その複屈折をΔｎ、該物質の光束の通過方向の厚さ又は、物質を構成する粒子径をｄ（但し、一様な確率密度をとるときの値）、とするとき、
１０ｎｍ≦λ≦３６５ｎｍの範囲内において、
【００３４】
【数４】
2007155830.tif 000005
【００３５】
なる条件を満たすことを特徴としている。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、複屈折を有する物質を光学系中に用いたときに波面収差の発生が少なく、良好なる光学性能を維持することができる光学素子が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
【実施例１】
【００３８】
本発明の光学素子は、光学系の結像用の光束が通過する位置に設けられており、複屈折を示す物質を有している。
【００３９】
物質は単結晶体、非晶質体又は多結晶体の無機物質から成っている。物質の複屈折をΔｎ、物質の光束の通過方向の厚さ又は、物質を構成する粒子径をｄ（但し、一様な確率密度をとるときの値）とする。光学系を結像用として用いたときの許容される波面収差量をφとする。
【００４０】
該光束の波長λが
１０ｎｍ≦λ≦３６５ｎｍ
の範囲内とする。
【００４１】
このとき物質が多結晶体（例えば方解石ＣａＣＯ３)から成るときは、
【００４２】
【数５】
2007155830.tif 000006
【００４３】
なる条件を満たしている。
【００４４】
尚、ｄが粒子粒であるときは、下限値ｄは小さければ小さい程良い。例えば結晶の「格子定数程度であれば良い。
【００４５】
又、物質が非晶質体（例えば石英ＳｉＯ２）の場合は非晶質体中を光が通過する距離ｄが
【００４６】
【数６】
2007155830.tif 000007
【００４７】
を満たしている。
【００４８】
ここで光学系の許容される波面収差量φは、例えば半導体デバイス製造用の露光装置のときは、
【００４９】
【数７】
2007155830.tif 000008
【００５０】
又は、
【００５１】
【数８】
2007155830.tif 000009
【００５２】
である。
【００５３】
光学素子は、前述の物質のみから、又は他の部材と接合して用いられるときは、物質が射出光側最表層に位置するように設けられている。
【００５４】
尚、本実施例の物質は、無機物質のみから成っているが、光学性能に悪影響を与えない範囲内で、他の物質、例えば有機物質が含まれていても良い。
【００５５】
次に、本発明の光学素子の各実施例について説明する。
【００５６】
図５は、光学素子を構成する物質の厚さ（光束の通過方向の厚さ）または、光学素子を構成する物質の構成粒子径ｄが一様な確率密度をとる場合の確率密度分布である。図５に示されるように値ｄが一様な確率密度分布を取る場合、分散σ２は、数式８
【００５７】
【数９】
2007155830.tif 000010
【００５８】
の関係式で表される。この式を解くことにより、標準偏差σは数式９
【００５９】
【数１０】
2007155830.tif 000011
【００６０】
の関係となる。
【００６１】
また、光が複屈折Δｎを有する物質に入射されたときに光学系の結像性能において許容される光学系の波面収差量φの標準偏差σは数式６
【００６２】
【数１１】
2007155830.tif 000012
【００６３】
の関係を満たす必要がある。ここで複屈折Δｎは、互いに直交する偏光成分に対する屈折率を各々ｎｏ，ｎｅとするとき、
Δｎ＝ｎｏ−ｎｅ
である。
【００６４】
したがって、上記数式６及び数式９から、許容される波面収差量をφとする。本発明者はこのときに、光が入射される物質のうち少なくとも射出光側最表層は複屈折を有する。このとき複屈折Δｎを有する物質の厚さまたは、物質の構成粒子径ｄは、数式１
【００６５】
【数１２】
2007155830.tif 000013
【００６６】
を満たす必要があることを導きだした。
【００６７】
この他、物質の厚さまたは構成粒子径ｄが分布を持たずに均一の場合は、即ち物質が非晶質体の場合は非晶質体中を光が通過する距離ｄが
【００６８】
【数１３】
2007155830.tif 000014
【００６９】
を満たすことを見出した。
【００７０】
即ち、光学素子を構成する物質の厚さまたは光学素子を構成する物質の粒子径（構成粒子径）または（２）式の距離ｄをある値よりも小さくすることにより、光学系の波面収差量を許容値より低い値にできることを見出した。
【００７１】
図１は、射出光側最表層に複屈折を有する物質を設けた光学素子１の概略図である。図１において、非複屈折性物質（光学部材）１０２の図中上方より、入射光１００が入射してくる。次に、非複屈折性物質１０２を透過してきた光は複屈折性の物質１０４に図中上方より入射される。そして、複屈折性物質１０４を透過した光は図中下方に向けて射出光１０６として射出してくる。
【００７２】
ここで、本実施例では、光学系に用いたときに、許容される波面収差量をφとする。このとき、光が入射される物質の少なくとも射出光側最表層である複屈折Δｎを有する物質１０４の厚さまたは物質１０４の構成粒子径ｄは、数式１
【００７３】
【数１４】
2007155830.tif 000015
【００７４】
を満たしている。多結晶体の場合は物質が構成する原料粉末の粒子径がｄに対応する。これらの距離または構成粒子径ｄが数式１を満たすように光学素子を構成している。
【００７５】
又、物質が非晶質体のときは、非晶質体中を光が通過する距離をｄとするとき、
【００７６】
【数１５】
2007155830.tif 000016
【００７７】
を満たすように光学素子を構成している。
【００７８】
尚、光が入射される物質の少なくとも射出光側最表層の複屈折Δｎを有する物質１０４が単結晶体または非晶質体または液体または気体の場合は、物質中を光が通過する距離がｄに対応する。
【００７９】
また、光学素子１を光学系中に用いて、例えばパターンを結像させる場合、使用波長をλとするとき波面収差の二乗平均平方根ＲＭＳが数式７
【００８０】
【数１６】
2007155830.tif 000017
【００８１】
を満たさないと、結像性能が著しく劣化することが知られている。
【００８２】
即ち、波長λの光が入射される物質の少なくとも射出光側最表層の複屈折Δｎを有する物質１０４の厚さまたは物質１０４の構成粒子径ｄが
【００８３】
【数１７】
2007155830.tif 000018
【００８４】
を数式１に代入して得られる数式３
【００８５】
【数１８】
2007155830.tif 000019
【００８６】
を満たしている必要がある。ここで波長λは
１０ｎｍ≦λ≦３６５ｎｍ程度である。
【００８７】
例えば、方解石(ＣａＣＯ３)は複屈折の大きい無機微粒子より成る物質と知られており、複屈折Δｎは約０.１７２である。
【００８８】
また、非常に高い光学特性が要求されるフォトリソグラフィー用の露光装置では、装置全体での波面収差の二乗平均平方根ＲＭＳが数式５
【００８９】
【数１９】
2007155830.tif 000020
【００９０】
を満たす必要がある。即ち、波長λの光が入射される物質の少なくとも射出光側最表層の複屈折Δｎを有する物質１０４の厚さまたは物質１０４の構成粒子径ｄが、
【００９１】
【数２０】
2007155830.tif 000021
【００９２】
を数式１に代入して得られる数式４
【００９３】
【数２１】
2007155830.tif 000022
【００９４】
を満たしている必要がある。ここでも波長λは１０ｎｍ≦λ≦３６５ｎｍ程度である。
【００９５】
例えば、露光光の波長λが１９３ｎｍの光源を持つフォトリソグラフィー用の露光装置において、少なくとも一部の複屈折Δｎが約０.１７２である方解石から構成される光学素子を用いたとする。この場合物質１０４の厚さまたは物質１０４の構成粒子径ｄは、数式４
【００９６】
【数２２】
2007155830.tif 000023
【００９７】
より約１３０ｎｍ以下とする必要がある。
【００９８】
図２は、複屈折を有する物質のみから構成される光学素子１の概略図である。図２において、複屈折性の物質１０４の図中上方より、入射光１００が入射してくる。そして、複屈折性の物質１０４を透過した光は図中下方に向けて射出光１０６として射出してくる。図２に示されるような複屈折を有する物質１０４のみから構成される光学素子に対して、それを光学系に用いたときに許容される波面収差量をφとする。このとき、光が入射される物質の複屈折Δｎを有する物質１０４の厚さまたは物質１０４の構成粒子径ｄが数式１
【００９９】
【数２３】
2007155830.tif 000024
【０１００】
を満たしている。
【０１０１】
図１、図２では、複屈折を有する物質に対して、それを光学系に用いたとき結像に関して、又は投影に関して波面収差を許容値以内にした光学素子を得ている。
【実施例２】
【０１０２】
次に本発明に係る光学素子の製造方法及び適用方法について説明する。
【０１０３】
本実施例では、複屈折を示す物質としてＡＩ２Ｏ３焼結体の製造を例に説明するが、物質としてＡＩ２Ｏ３焼結体に限定されるものではない。
【０１０４】
本実施例では、物質をフォトリソグラフィー露光装置用のＡＩ２Ｏ３焼結体に適用した場合を示している。図４は製造方法１０００を説明するためのフローチャートである。最初に、純度９９.９９％以上かつ粒子径０.１μｍ以下の高純度アルミナ微粉末とエタノール溶剤を混合した(ステップ１００２)。
【０１０５】
即ち、本実施例に用いたアルミナ微粉末の複屈折Δｎは約０．０１であり、粒径ｄは０．１μｍ以下である。
【０１０６】
従って波長λが９ｎｍ以上の光が入射した場合、数式４
【０１０７】
【数２４】
2007155830.tif 000025
【０１０８】
を満たす。
【０１０９】
次に、加圧成形法によって成形した(ステップ１００４)。得られた成形体を温度３００℃で乾燥した後、真空中で１０００度、１５００度、２０００度で焼成した(ステップ１００６)。得られたＡＩ２Ｏ３焼結体は複屈折Δｎが０.０１で粒径ｄが２．２μｍ以下であった。
【０１１０】
また、非常に高い光学特性が要求されるフォトリソグラフィー露光装置では、装置全体での波面収差の二乗平均平方根ＲＭＳが数式５
【０１１１】
【数２５】
2007155830.tif 000026
【０１１２】
を満たす必要がある。
【０１１３】
得られたＡＩ２Ｏ３焼結体は複屈折Δｎが０.０１で粒径ｄが２．２μｍ以下である。これより波長λが１９０ｎｍ以上の光が入射した場合、数式４
【０１１４】
【数２６】
2007155830.tif 000027
【０１１５】
を満たす。
【０１１６】
以上、本実施例では、フォトリソグラフィー露光装置用のＡＩ２Ｏ３焼結体を実現している。
【実施例３】
【０１１７】
本実施例では、物質をフォトリソグラフィー露光装置用のＡＩ２Ｏ３焼結体に適用した場合を示している。図４は製造方法１０００を説明するためのフローチャートである。最初に、純度９９.９９％以上かつ粒子径０.１μｍ以下の高純度アルミナ微粉末とエタノール溶剤を混合した(ステップ１００２)。
【０１１８】
即ち、本実施例に用いたアルミナ微粉末の複屈折Δｎはは約０．０１であり、粒径ｄは０．１μｍ以下である。従って波長λが９ｎｍ以上の光が入射した場合、数式４
【０１１９】
【数２７】
2007155830.tif 000028
【０１２０】
を満たす。
【０１２１】
次に、加圧成形法によって成形した(ステップ１００４)。得られた成形体を温度３００℃で乾燥した後、成形体をＨＩＰ（ＨＯＴ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇ）法により、加圧しながら１０００度、１５００度、２０００度で焼成した(ステップ１００６)。得られたＡＩ２Ｏ３焼結体は複屈折が約０.０１で粒径ｄは２．２μｍ以下であった。
【０１２２】
また、非常に高い光学特性が要求されるフォトリソグラフィー露光装置では、装置全体での波面収差の二乗平均平方根ＲＭＳが数式５
【０１２３】
【数２８】
2007155830.tif 000029
【０１２４】
を満たす必要がある。
【０１２５】
得られたＡＩ２Ｏ３焼結体は複屈折Δｎが０.０１で粒径ｄが２．２μｍ以下である。これにより波長λが１９０ｎｍ以上の光が入射した場合、数式４
【０１２６】
【数２９】
2007155830.tif 000030
【０１２７】
を満たす。
【０１２８】
以上、本実施例では、フォトリソグラフィー露光装置用のＡＩ２Ｏ３焼結体を実現している。
【実施例４】
【０１２９】
本実施例は、光学素子を液浸式の露光装置の光学系の一部に適用した場合である。図３は、本実施例の液浸式の露光装置の概略図である。図３において、回路パターンの書かれているレチクル(マスク)５００に図中上方より、光源手段（不図示）より整形された均一な照明光が入射してくる。
【０１３０】
レチクル(マスク)５００を通った光は投影光学系５０２で縮小されウエハ(基板)５０８に回路パターンを形成する。ウエハ(基板)５０８全面に渡り露光する際には、ウエハステージ５１４を移動させて行う構成になっている。投影光学系５０２とウエハ(基板)５０８の間には液浸液５０６が満たされている。液浸液５０６は液供給口５１０より供給され、液回収口５１２より回収される。投影光学系５０２の最下部に搭載された最終レンズ５０４は、図１に示される射出側最表層が複屈折性物質１０４からなる光学素子で構成されている。最終レンズ５０４を構成する図１に示される複屈折性の物質１０４は複屈折Δｎを有しており、物質１０４の厚さまたは物質１０４の構成粒子径ｄは、数式４
【０１３１】
【数３１】
2007155830.tif 000031
【０１３２】
を満たしている。
【０１３３】
以上、本実施例では、投影光学系５０２の波面収差がλ／３０以下となる液浸式の露光装置を実現している。
【実施例５】
【０１３４】
本実施例は、光学素子を液浸式の露光装置の光学系の一部に適用した場合である。図３は本実施例の液浸式の露光装置の概略図である。図３において、回路パターンの書かれているレチクル(マスク)５００図中上方より、光源手段（不図示）より整形された均一な照明光が入射してくる。
【０１３５】
レチクル(マスク)５００を通った光は投影光学系５０２で縮小されウエハ(基板)５０８に回路パターンを形成する。ウエハ(基板)５０８全面に渡り露光する際には、ウエハステージ５１４を移動させて行う構成になっている。投影光学系５０２とウエハ(基板)５０８の間には液浸液５０６が満たされている。液浸液５０６は液供給口５１０より供給され、液回収口５１２より回収される。投影光学系５０２の下部に搭載された最終レンズ５０４は、図２に示される複屈折性の物質１０４のみからなる光学素子で構成されている。
【０１３６】
最終レンズ５０４を構成する図２に示される複屈折性の物質１０４は複屈折Δｎを有しており、物質１０４の厚さまたは物質１０４の構成粒子径ｄは、数式４
【０１３７】
【数３２】
2007155830.tif 000032
【０１３８】
を満たしている。
【０１３９】
以上、本実施例では、投影光学系５０２の波面収差がλ／３０以下となる液浸式の露光装置を実現している。
【０１４０】
以上のように各実施例によれば、複屈折を有する物質の厚さまたは物質の構成粒子径を前述の如く制御している。これにより、それを光学系中に用いたとき、結像に関して波面収差量を許容値以内にできる光学素子が得られる。
【０１４１】
また、真空紫外域から遠赤外域までの広い波長範囲において用いられる各種光学素子、レンズ、窓材、プリズム等に好適な光学素子を製造することができる。
【０１４２】
特にエキシマレーザーを用いたフォトリソグラフィー用の露光装置に好適な光学素子が得られる。
【０１４３】
以上、発明の好ましい実施例について説明したが、本発明の光学素子はこれらの実施例に限定されない。
【０１４４】
例えば、光学素子の焼成する方法は、固相反応法以外でも良く、気相反応、液相反応法、その他周知のいかなる方法であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明の射出光側最表層が複屈折を有する物質から構成される光学素子の概略図
【図２】本発明の複屈折を有する物質のみから構成される光学素子の概略図
【図３】液浸式の露光装置の概略図
【図４】本発明の一側面としての製造方法を説明するためのフローチャート
【図５】物質の厚さまたは粒径の確率密度分布図
【符号の説明】
【０１４６】
１００      入射光
１０２      非複屈折性物質
１０４      複屈折性物質
１０６      射出光
５００      レチクル（マスク）
５０２      投影光学系
５０４      最終レンズ
５０６      液浸液
５０８      ウエハ（基板）
５１０      液供給口
５１２      液回収口
５１４      ウエハステージ
【図１】
2007155830.tif 000040
【図２】
2007155830.tif 000041
【図３】
2007155830.tif 000042
【図４】
2007155830.tif 000043
【図５】
2007155830.tif 000044