JP2002057098A

JP2002057098A - 照明光学装置，該照明光学装置を備えた露光装置，及びマイクロデバイスの製造方法

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Publication number: JP2002057098A
Application number: JP2001068431A
Authority: JP
Inventors: Masato Shibuya; 眞人渋谷; Akihiro Goto; 明弘後藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2002-02-22

Abstract

(57)【要約】【課題】光源の干渉性を低減しつつ，かつ，装置の小
型化が実現可能な照明光学装置，前記照明光学装置を備
えた露光装置，前記露光装置を用いたマイクロデバイス
の製造方法を提供すること。【解決手段】光源１０から供給されるコヒーレント光
は，ハーフミラー２１により分割され，一部はオプティ
カルインテグレータ系４０に進む。残りは前記コヒーレ
ント光の可干渉距離よりも短い光路長差を有する周回光
路を進み，ハーフミラー２１で再び分割され同様のこと
が繰り返される。偏向素子２３は光を所定の方向に偏向
させる機能を有する透過型の光学素子である。オプティ
カルインテグレータ系４０に進んだ所定の光路長差と所
定の偏向角をもった光は混合され，導光系３０を経由し
レチクル６０を照明する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，半導体素子や液晶
表示素子，撮像素子，ＣＣＤ素子，薄膜磁気ヘッドなど
のマイクロデバイスをリソグラフィ工程により製造する
際に用いられる照明光学装置，前記照明光学装置を備え
た露光装置，前記露光装置を用いたマイクロデバイスの
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上述のデバイスを製造する際に用いられ
る照明光学装置では，通常，光源としてレーザ光を用い
る。レーザ光は干渉性がよいため，被照射面上に干渉縞
やスペックルが発生しやすく，均一な照明が得られない
ことがある。そのため，従来の装置では，光路を分割し
て光源光の可干渉距離以上の光路長差を付与して，光源
光の干渉性を低減していた。その例としては，特開平１
−１９８７５９号公報に開示されたものがある。また，
ミラー等を用いて上記光路を１周するごとに上記光路か
ら出射する光が偏向するようにして，平均化を行い，被
照射面上でのスペックルを低減するようにしていた。そ
の例としては，特開平１１−３１２６３１号公報に開示
されたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで，可干渉距離
は，主に波長と波長半値幅で決まり，レーザの種類や波
長半値幅により異なる。例えば，波長２４８ｎｍ，波長
半値幅０．６ｐｍのエキシマレーザの場合，時間的可干
渉距離は約２００ｍｍになる。光路を分割してこのよう
な距離以上の光路長差を付与するためには，所定の大き
さ以上の光学系が必要になる。また，このような光路差
を付与する光路を複数設けようとすると，どうしても装
置そのものが大きくなる。このような点から，可干渉距
離以上の光路長差を付与することは，装置の小型化を実
現するにあたり，障害となるという第１の問題がある。

【０００４】また，複数の光路に分割された各光路間に
所定の光路差を付与するためには，光路差を付与する光
学系を構成する各光学部材が精度良く構成されると同時
に，各光学部材が精度良く設定される必要がある。しか
し，これらの制約条件によって，光路差を付与する光学
系を構成する各光学部材を短時間で製造する事が困難で
あると共に，各光学部材の設定時の調整が大変であるた
め光路差を付与する光学系を組み上げる事が困難である
という第２の問題がある。

【０００５】本発明は，このような問題に鑑みてなされ
たものであり，まず，第１の発明に係る第１の目的とす
るところは，上記第１の問題を解決して，光源の干渉性
を低減しつつ，装置の小型化が実現可能な照明光学装
置，前記照明光学装置を備えた露光装置，前記露光装置
を用いたマイクロデバイスの製造方法を提供することに
ある。

【０００６】また，第２の発明に係る第２の目的とする
ところは，上記第２の問題を解決して，干渉性の問題を
低減しつつ，製造容易な照明光学装置，前記照明光学装
置を備えた露光装置，前記露光装置を用いたマイクロデ
バイスの製造方法を提供することにある。

【０００７】

【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，請求項1に記載のように，コヒーレント
な光を供給する光源と，前記コヒーレントな光を分割し
て複数の分割光を生成すると共に前記複数の分割光間に
前記コヒーレントな光の可干渉距離よりも短い光路長差
を付与する光遅延系と，前記光遅延系からの光を被照射
面へ導く導光系とを有することを特徴とする照明光学装
置が提供される。光源光の可干渉距離よりも短い光路長
差を付与する光遅延系を採用することで，装置の小型化
を進めることができる。その際に，請求項２に記載のよ
うに，ｎを零以上の整数とするとき，第ｎ番目の分割光
と前記第ｎ番目の分割光の次に長い光路を進行する第ｎ
＋1番目の分割光との間の光路長差は，前記コヒーレン
トな光の可干渉距離よりも短く設定されることが好まし
い。また，請求項３に記載のように，前記光遅延系は，
入射する光を偏向させる透過型の偏向素子を有すること
が好ましい。これにより，従来の偏向用ミラー及び偏向
用ミラーの調整が不要になり，作業が容易になる。透過
型の偏向素子により，分割された光路から出射する光は
偏向し，被照射面上でのスペックルを低減することがで
きる。透過型の素子としては，屈折，あるいは回折を利
用したもの等が考えられる。

【０００８】本発明の別の観点によれば，請求項４に記
載のように，コヒーレントな光を供給する光源と，前記
コヒーレントな光を分割して複数の分割光を生成すると
共に前記複数の分割光間に所定の光路長差を付与する光
遅延系と，前記光遅延系からの光を被照射面へ導く導光
系とを備え，前記光遅延系は，入射する光を偏向させる
透過型偏向素子を有することを特徴とする照明光学装置
が提供される。これにより，光遅延系の調整を格段に容
易にすることができ，短時間で装置を製造することがで
きる。その際に，請求項５に記載のように，前記透過型
偏向素子は，部位により光路長が異なる素子であること
が好ましい。この透過型偏向素子としては，例えば，回
折光学素子等が考えられる。そして，請求項６に記載の
ように，λを前記コヒーレントな光の波長とするとき，
前記透過型偏向素子は，光路長差がλ／１０より大きく
なるような部位を有するように構成したり，請求項７に
記載のように，前記透過型偏向素子は，光路長が異なる
複数の部位を有し，前記部位の大きさは，前記コヒーレ
ントな光の空間的コヒーレンスの大きさの１／２以下で
あるよう構成すれば，透過する光の波面を有効に変位さ
せることができる。

【０００９】また，請求項８に記載のように，前記光遅
延系は，前記コヒーレントな光を分割して前記複数の分
割光を生成する光分割手段と，前記複数の分割光を混合
させて前記導光系へ導く光混合手段とを有するよう構成
してもよい。その際に，請求項９に記載のように，前記
光分割手段は，前記光混合手段を兼用する光分割面を有
し，前記光遅延系は，前記光分割面により分割された光
を再び前記光分割面へ戻す周回光路を形成するために複
数の偏向面を有する周回光路形成手段を有し，前記周回
光路形成手段中の各偏向面は，前記光路長差を付与する
ようにそれぞれ設定されていることが好ましい。光分割
手段と光混合手段とを兼用することで装置構成を簡単に
できる。また，請求項１０に記載のように，前記光遅延
系は，反射面及び該反射面と対向配置された光分割面を
含み，前記反射面及び前記光分割面は，前記反射面と前
記光分割面との間で多重反射させることにより，前記光
分割面から前記導光系に向かう分割光間に前記可干渉距
離よりも短い光路長差を付与するように配置されても良
い。多重反射を利用することにより省スペース化を図る
ことができる。この場合，請求項１１に記載のように，
前記反射面と前記光分割面とは非平行に配置されていて
も良く，さらには，請求項１２に記載のように，前記光
遅延系は，前記反射面と前記光分割面との間に配置され
た偏向素子をさらに含むように構成しても良い。

【００１０】さらに，本発明の別の観点によれば，請求
項１３に記載のように，コヒーレントな光を供給する光
源と，前記コヒーレントな光を分割して複数の分割光を
生成すると共に前記複数の分割光間に所定の光路長差を
付与する光遅延系と，前記光遅延系からの光を被照射面
へ導く導光系とを備え，前記光遅延系は，光を偏向させ
ると共に偏向角を調整し得る反射型偏向素子と光を拡散
または回折させる透過型光学素子を有することを特徴と
する照明光学装置が提供される。透過型光学素子として
は，例えば，部位により不規則に光路長が異なる位相板
のようなものが考えられる。このような，透過型光学素
子を用いることにより，透過する光の波面を不規則に変
化させることができ，反射型偏向素子の角度調整の精度
が緩くしても，従来同様，光源光のコヒーレンシーの低
減を行うことができる。その際に，請求項１４に記載の
ように，前記所定の光路長差は，前記コヒーレントな光
の可干渉距離よりも短いように構成すれば，装置の小型
化を行うことができる。

【００１１】なお，請求項１５に記載のように，上述の
導光系において，前記被照射面を均一に照射するため
に，２次的な光源を生成するオプティカルインテグレー
タ系を有し，前記オプティカルインテグレータ系は，前
記２次的な光源に１万個以上の光源像を形成するよう構
成することが好ましい。多数の光源像を形成することに
より，不要な干渉縞を低減することができる。このオプ
ティカルインテグレータ系を構成する素子としては，例
えば，フライアイレンズ等が考えられる。また，本発明
の別の観点によれば，請求項１６に記載のように，請求
項１から１５のいずれか１項に記載の照明光学装置から
成る照明光学系と，所定のパターンを有するマスクを前
記被照射面に設定するマスク保持手段と，前記マスクの
パターン像を感光性基板に投影する投影光学系と，前記
感光性基板を保持する基板保持手段とを有することを特
徴とする露光装置が提供される。さらに，本発明の別の
観点によれば，請求項１７に記載のように，請求項１６
に記載の露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法
であって，前記感光性基板上に感光材料を塗布する工程
と，前記感光性基板上に前記投影光学系を介して前記マ
スクのパターンの像を投影する工程と，前記感光性基板
上の前記感光材料を現像する工程とを有することを特徴
とするマイクロデバイスの製造方法が提供される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下，図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお，以下の説明及び添付
図面において，略同一の機能及び構成を有する構成要素
については，同一符号を付すことにより，重複説明を省
略する。

【００１３】図１は，本発明の第１の実施の形態に係る
露光装置の構成図である。光路順に，光源（光源部）１
０，光遅延系２０，導光系（照明光学系）３０，レチク
ル６０が配置されている。導光系３０はオプティカルイ
ンテグレータ系４０，コンデンサー光学系５０から成
る。ここで，光源部としての光源１０は，例えば，Ｋｒ
Ｆエキシマレーザ（発振波長：２４８ｎｍ），ＡｒＦエ
キシマレーザ（発振波長：１９３ｎｍ），あるいはＦ_２
レーザ（発振波長：１５８ｎｍ）を用いることができる
が，コヒーレントな光を供給するものであれはどのよう
な光源でも用いることができる。また，光源１０と光遅
延系２０との間の光路，または光遅延系２０と導光系
（照明光学系）３０との間の光路には，入射する光束を
所望の大きさ及び断面形状を持つ光束に変換するビーム
整形系や光路を引き回すためのリレー系等を配置するこ
ともできる。

【００１４】なお，以上の各光学系は屈折型光学素子の
みで構成することに限らず，屈折型光学素子と反射型光
学素子との組み合わせで構成，あるいは反射型光学素子
のみで構成することも可能である。

【００１５】光源１０はコヒーレントな光を供給する光
源である。光源１０を出射した光は光遅延系２０に入
る。光遅延系２０は，振幅分割型の光分割部材（振幅分
割型の部分反射ミラー）として機能するハーフミラー２
１，反射ミラー２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，偏向
素子２３を有する。ここで，ハーフミラー２１は所定の
反射率及び所定の透過率を有しており，所定の比率のも
とで透過光と反射光とに分割する。なお，ハーフミラー
２１の透過率は５０パーセントとは限らず，ハーフミラ
ー２１の透過率の値はハーフミラー２１の反射率の値よ
りも小さいことが好ましい。反射ミラー２２ａ，２２
ｂ，２２ｃ，２２ｄは，入射する光を所定の方向に偏向
させて周回光路を形成するよう設定されている。そし
て，この周回光路の光路長ｄは光源１０の光の時間的可
干渉距離Ｌｃよりも短くなるよう構成されている。偏向
素子２３は，後で詳述するように，光を所定の方向に偏
向させる機能を有する透過型の光学素子である。

【００１６】光源からの光はまず光遅延系２０に入り，
ハーフミラー２１に入射し，透過光と反射光に分割され
る。透過光はオプティカルインテグレータ系４０に進
む。反射光は周回光路内に入り，周回光路内の偏向素子
２３で偏向され，ハーフミラー２１に再び入射し，さら
に反射光と透過光に分割される。さらに分割されて生じ
た反射光は，最初にハーフミラー２１を透過した光と同
一光路に沿って混合され，オプティカルインテグレータ
系４０に進む。さらに分割されて生じた透過光は光遅延
系２０内の光路を再び進み，ハーフミラー２１に入射
し，さらに反射光と透過光に分割され，上述と同様のこ
とが繰り返し行われる。

【００１７】オプティカルインテグレータ系４０に入射
した光は，第１インテグレータ４１，リレー光学系４
２，第２インテグレータ４３の順に入射する。第１イン
テグレータ４１と第２インテグレータ４３は，ここでは
多数のレンズ素子の集合体から成り，出射側に２次的な
光源の光源像を形成する。この光源像の数が多いほど被
照射面での不要な干渉縞は低減される。本実施の形態で
は1万個以上の光源像が形成されるよう構成されてい
る。その後，この光源像からの光はコンデンサー光学系
５０に入射し，第１レンズ群５１によってレチクル共役
面５２を照明し，第２レンズ群５３によって被照射面で
あるレチクル６０をほぼ均一に照明する。そして，レチ
クル６０上に形成された所定のパターンは，投影光学系
ＰＬによって感光性基板Ｗ（ウエハ等）に結像され，基
板Ｗ上にはレチクル６０の所定のパターン像が露光され
る。

【００１８】ここで，レチクル６０はレチクルステージ
ＲＳに保持され，基板Ｗは基板ステージＷＳに保持され
ている。また，レチクル共役面５２には，レチクル６０
上での照明領域を規定（または基板Ｗ上での露光領域を
規定）するために，所定の矩形状の開口部を有するレチ
クルブラインド（視野絞り）ＲＢが設定されており，こ
のレチクルブラインドＲＢの開口部の大きさを可変とし
てもよい。従って，第２レンズ群５３はレチクルブライ
ンドＲＢの開口部をレチクル６０上に結像する結像光学
系として機能する。

【００１９】なお，第１インテグレータ４１及び第２イ
ンテグレータ４３は，各タイプの部材として，例えば，
多数のレンズ素子の集合体で形成されるフライアイレン
ズ，多数のマイクロレンズの集合体で形成されるマイク
ロフライアイレンズやフレネルレンズあるいは回折光学
素子，内面反射型のロッド型インテグレータ（内面反射
型の角柱部材，内面反射型の中空部材等）で構成するこ
とができる。第１インテグレータ４１及び第２インテグ
レータ４３は，同じタイプの部材で構成してもよく，あ
るいは異なるタイプの部材を組み合わせてもよい。

【００２０】特に，近年においては，投影光学系ＰＬが
持つ本来の解像力や焦点深度を改善させるために，２次
光源の形状を輪帯形状または中心から偏心した多極形状
にした，いわゆる，輪帯照明や多極照明が注目されてい
る。このことに対応するためには，例えば，第１インテ
グレータ４１に輪帯状の光束に変換するような機能を付
与すればよい。したがって，例えば，第１インテグレー
タ４１は，２次光源形状を円形形状とする通常照明用の
インテグレータ素子と，２次光源形状を輪帯形状とする
輪帯照明用のインテグレータ素子と，２次光源形状を多
極形状とする多極照明用のインテグレータ素子とを含
み，いずれかのインテグレータ素子が光路内に挿入され
る構成とすれば，露光すべき最適なレチクルパターンに
応じた所望の照明を選択的に行うことができる。

【００２１】また，２つのインテグレータ間に配置され
たリレー光学系４２を変倍光学系で構成すれば，２次光
源の大きさを可変としてコヒーレンスファクター（σ
値：投影光学系の瞳の大きさに対する投影光学系の瞳に
形成される２次光源の大きさの比率）を可変とすること
もできる。

【００２２】以下に，光遅延系について詳しく述べる。
光源を出射して周回光路を全く通らずにハーフミラー２
１を透過し，オプティカルインテグレータ系４０に進む
光をＬ０とする。光源を出射してハーフミラー２１で反
射して周回光路を１周した後，オプティカルインテグレ
ータ系４０に進む光をＬ１とする。光源を出射してハー
フミラー２１で反射して周回光路を１周し，ハーフミラ
ー２１を透過して周回光路を１周した後，すなわち周回
光路を２周して，オプティカルインテグレータ系４０に
進む光をＬ２とする。同様に，周回光路を３周，４
周，．．．，ｎ周する光を，Ｌ３，Ｌ４，．．．，Ｌｎ
とする。周回光路の光路長はｄであるから，Ｌ１とＬ
２，Ｌ２とＬ３，．．．，Ｌｎ−１とＬｎの光路長差は
全てｄであり，これは光源光の可干渉距離Ｌｃより短
い。

【００２３】簡単のため，Ｌｃ／２＜ｄ＜Ｌｃの場合を
考える。Ｌ１とＬ２，Ｌ２とＬ３，．．．のように光路
長差が１周回分異なる光の組の光路長差はＬｃより短い
ため，これらの光の組は干渉する。しかし，Ｌ１とＬ
３，Ｌ２とＬ４，Ｌ３とＬ５，．．．のように，光路長
差が２周回分異なる光の組の光路長差は２ｄであり，Ｌ
ｃより長いため，これらの光の組は干渉しない。同様
に，光路長差が３周回分以上異なる光の光路長差もＬｃ
より長いため，これらの光の組は干渉しない。よって，
干渉するのは光路長差が１周回分異なる光の組だけであ
り，その他の光の組は干渉しない。光路長差が１周回分
異なる光の組の干渉は，擬似的１ビーム内干渉と見るこ
とができ，これは従来の装置でも発生していたものであ
るが，実用上は全く問題ないと考えられている。

【００２４】ここで，照明光として有効な光について考
える。周回光路を１周する度にハーフミラー２１で光は
透過光，反射光に分割されるため，Ｌ２以降の光はハー
フミラー２１で透過する光の分だけ，光量が減少する。
すなわち，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，．．．，Ｌｎと順に光量
が少なくなる。あまりにも光量の少ない光は照明光とし
て無効である。よって，原理的には光は無限回周回光路
を進むが，実際に照明光として有効なのは周回光路を有
限回数進んだ光になる。

【００２５】前記有限回数は装置の部品性能や仕様によ
るが，なかでも，ハーフミラー２１の反射率によるとこ
ろが大きい。ハーフミラー２１の反射率をうまく設定す
ることにより，照明光として有効な光の種類を増やすこ
とができる。例えば，従来ではＬ０からＬ３までの光が
有効であったところを，ハーフミラー２１の反射率の設
定により，Ｌ０からＬ７までの光が有効となるようにす
る。これにより，従来では4種の光により，スペックル
パターンの平均化を行っていたところ，８種の光を用い
てスペックルパターンの平均化を行うことができる。

【００２６】よって，周回光路長を可干渉距離よりも短
くとった場合においても，ハーフミラー２１の反射率を
うまく設定して，照明光として有効な光の種類を増やす
ことにより，従来同様，光源の干渉性を低減することが
できる。周回光路を可干渉距離以上とる必要がないた
め，装置の小型化が容易になる。ここでは，簡単のた
め，Ｌｃ／２＜ｄ＜Ｌｃの場合について説明したが，こ
れに限定するものではなく，本発明はｄ＜Ｌｃのものに
ついて適用可能である。

【００２７】次に偏向素子２３について説明する。偏向
素子２３は，ここでは，図２に示すように断面が矩形状
の回折光学素子である。図の光路Ａと光路Ｂでは光路長
が異なり，この光路長差ｈはλ／１０より大きくなるよ
うに構成されている。また，矩形部の大きさＤは光源１
０の空間的コヒーレンスの大きさの１／２以下になるよ
うに構成されている。これより，偏向素子２３に入射し
た光は，有効に波面が変位し回折の法則に従い所定の角
度をもって出射する。つまり，偏向素子２３に入射した
光は偏向される。ここで，偏向素子２３が周期的なピッ
チを有する回折光学素子で構成される場合には，Ｄは回
折光学素子のピッチの半分であり，また，偏向素子２３
がランダムパターン素子で構成される場合には，Ｄはラ
ンダムパターン素子の平均的ピッチの半分である。

【００２８】したがって，光源から出射した光は周回光
路を１周する度に所定の角度をもって光遅延系２０から
出射する。これより，オプティカルインテグレータ系４
０に入射する光が傾くため，被照射面でのスペックルが
シフトし，スペックルパターンのコントラストを低減さ
せることができる。従来ではミラーを傾けることにより
光を偏向させスペックルシフトを行っており，ミラー角
度の微調整が必要であった。しかし，本実施の形態で
は，光の偏向角の調整は偏向素子２３の回折光学素子の
ピッチにより行う。装置の初期設定としてアライメント
を行う際は，偏向素子２３を外した状態で光の進行方向
を調整，確認し，その後，偏向素子２３を所定位置に設
置すればよい。設計，製作時に設定したピッチの素子を
用いることで，従来のミラー角度の微調整という煩雑な
作業が不要となり，所望の光の偏向角が容易に設定でき
るという効果が得られる。

【００２９】図３は，偏向素子２３の別の例の断面形状
を示す。ここでは，偏向素子は，ブレーズ形状（鋸歯形
状）の回折光学素子２３１である。この素子の場合は，
入射した光のほぼ１００％が回折光となるため，効率よ
く光を偏向できる。なお，ブレーズ形状の回折光学素子
は，図３に示すごとく，斜面が平面となるものに限るこ
となく，斜面が湾曲（曲面状）となっている構成として
もよい。

【００３０】図４は，偏向素子２３のさらに別の例の断
面形状を示す。ここでは，偏向素子は，くさび形のプリ
ズム２３２で構成されており，回折ではなく屈折により
光を偏向させる。この素子の場合は上述の２つの素子に
比べて製作が非常に容易であるという長所がある。

【００３１】図５に，本発明の第２の実施の形態に係る
光遅延系の例を示す。本実施の形態では，光遅延系のみ
第１の実施の形態と異なるため，以下では光遅延系のみ
説明する。ここでは，光を分割し，混合する手段として
ハーフミラー２１の代わりに偏光ビームスプリッター２
４を用いている。この例では，光源１０と光遅延系２０
の間にλ／２板２６ａがさらに配置され，光遅延系２０
の周回光路内には，レンズ２５ａ，２５ｂ，λ／２板２
６ａ，２６ｂがさらに配置されている。この周回光路の
光路長ｄは光源１０の光の可干渉距離Ｌｃよりも短くな
るよう構成されている。

【００３２】まず，光源１０を出射した光は，λ／２板
２６ａを透過する。λ／２板２６ａを回転することによ
り，光を所定の偏光状態にすることができる。その後，
光は偏光ビームスプリッター２４に入射し，Ｐ偏光とＳ
偏光に分割され，それぞれ透過，反射する。反射したＳ
偏光はオプティカルインテグレータ系４０に進む。透過
したＰ偏光は周回光路を進み，レンズ２５ａを透過した
後，偏向素子２３で偏向され，レンズ２５ｂを透過す
る。そして，λ／２板２６ｂに入射し，これにより偏光
状態が変化し，偏光ビームスプリッター２４に再び入射
し，再びＰ偏光とＳ偏光に分割され，同様のことが繰り
返し行われる。このようにして，ハーフミラー２１を用
いた場合と同様に，光の分割，分割光の周回光路の進行
が行われる。

【００３３】ここで，周回光路中に配置されている２つ
のレンズ（２５ａ，２５ｂ）は，結像光学系を構成して
おり，例えば，偏向ビームスプリッター２４のほぼ中心
位置の光分割点をＰ１とし，偏向素子のほぼ中心位置で
の点をＰ２とすると，レンズ２５ａ（第１リレー光学
系）は点Ｐ１を点Ｐ２に結像し，レンズ２５ｂ（第２リ
レー光学系）は点Ｐ２を点Ｐ１に結像する。したがっ
て，結像光学系（２５ａ，２５ｂ）は，周回光路を介し
て，偏光ビームスプリッター（光分割部材）２４の偏光
分離面（光分割面）を再結像している。換言すれば，結
像光学系（２５ａ，２５ｂ）は，偏光ビームスプリッタ
ー（光分割部材）２４の偏光分離面（光分割面）と，周
回光路を介した偏光ビームスプリッター（光分割部材）
２４の偏光分離面（光分割面）とを光学的に共役にして
いる。

【００３４】この時，結像光学系（２５ａ，２５ｂ）の
結像倍率は等倍であることが好ましく，また，レンズ２
５ａ（第１リレー光学系）及びレンズ２５ｂ（第２リレ
ー光学系）の結像倍率はそれぞれ等倍であることがより
好ましい。但し，必ずしも，レンズ２５ａ（第１リレー
光学系）及びレンズ２５ｂ（第２リレー光学系）の結像
倍率を等倍にする必要はなく，結像光学系（２５ａ，２
５ｂ）の結像倍率が等倍となれば，レンズ２５ａ（第１
リレー光学系）及びレンズ２５ｂ（第２リレー光学系）
の結像倍率を任意にすることができる。例えば，レンズ
２５ａ（第１リレー光学系）の結像倍率が２倍であれ
ば，レンズ２５ｂ（第２リレー光学系）の結像倍率を１
／２倍とすればよい。

【００３５】なお，結像光学系（２５ａ，２５ｂ）は，
本例に限ることなく，図１乃至図４に示した例並びに以
下に述べる例においても適用できることはいうまでもな
い。以上の結像光学系（２５ａ，２５ｂ）により，角度
ズレが生じても性能に大きな影響を与えない干渉縞防止
用光学系を構成することができる。よって，発散角の大
きい光源を用いた場合においても，発散角によりビーム
のぼけが発生することはない。

【００３６】第1の実施の形態では，ハーフミラー２１
の反射率の設定により，光源の干渉性を低減していた。
本実施の形態では，λ／２板２６ａ，２６ｂ，偏光ビー
ムスプリッター２４を回転させることににより，反射光
と透過光の割合を変えることができ，第1の実施の形態
と同様の効果が得られる。それに加え，ハーフミラーを
使用する場合は，ハーフミラーの反射率は固定であるか
ら，設置後は反射率の調整はできなかったが，本実施の
形態では，反射光と透過光の割合は固定ではなく，容易
に変更可能である。よって，試験的な使用にも適用可能
であり，実際の使用時においては最適化が可能である。
例えば，使用光源を変更する等，条件が変化した場合に
おいても，柔軟に対応することができ，自由度が高い構
成となっている。

【００３７】図６に，本発明の第３の実施の形態に係る
光遅延系の例を示す。本実施の形態では，光遅延系のみ
第１の実施の形態と異なるため，以下では光遅延系のみ
説明する。ここでは，第１の実施の形態の反射ミラー２
２ｂ，偏向素子２３に代わり，チルトミラー２７，ラン
ダム位相板２８が配置されている。チルトミラー２７は
光を偏向させると共にその偏向角の調整が可能なミラー
である。ここで，チルトミラー２７は，図６に示すごと
く２次元的に傾斜可能に設けられており，例えば作業者
は，機械的な傾斜機構（傾斜装置）ＴＳを介してチルト
ミラー２７の傾斜方向並びに傾斜量を調整することがで
きる。ランダム位相板２８は，不規則に光路長が異なる
部位を有する光学素子である。その一例の断面形状を図
７に示す。

【００３８】光遅延系の周回光路を進行する光は，チル
トミラー２７により，偏向されて光遅延系から出射する
が，その際に，ランダム位相板２８により，拡散または
回折作用を受ける。ランダム位相板２８は不規則に光路
長が異なる部位を有するため，その拡散または回折作用
も一様ではなく，不規則なものとなる。よって，従来の
ようにチルトミラー２７の偏向角の調整精度を厳密にし
なくても，最終的に得られる照明光のコヒーレンシーを
従来同様に低減できる。したがって，本実施の形態によ
れば，光偏向用のチルトミラー２７の調整が容易になる
という効果が得られる。なお，図６ではチルトミラーを
１つ設けた例を示したが，チルトミラーを複数設けても
よいことはいうまでもない。

【００３９】図８に，本発明の第４の実施の形態に係る
光遅延系の例を示す。本実施の形態では，光遅延系のみ
第１の実施の形態と異なるため，以下では光遅延系のみ
説明する。本実施の形態では光遅延系に多重反射を利用
したマルチビーム光学系を採用している。ここでは，図
に示すように，光源１０を出る光の進行方向をｚ方向と
し，それに垂直な紙面内上向きの方向をｙ方向とし，紙
面に垂直な方向をｘ方向としている。

【００４０】光源１０を出射した光は光遅延系であるマ
ルチビーム光学系２９に入る。マルチビーム光学系２９
は，全反射ミラー（反射面）２９ａと，全反射ミラー２
９ａと対向配置された部分反射ミラー（光分割面）２９
ｂとを有し，マルチビーム光学系２９に入射した光は，
後で詳述するようにｙ方向に並んだ互いに平行な多数の
ビームからなるビーム群に変換される。その後，ビーム
群は縮小系３１によって，ｙ方向の有効径を縮小され，
偏光解消プリズム３２を介して拡散板３３に入射する。
拡散板３３からの発散光はオプティカルインテグレータ
系４１に進み，その後は第1の実施の形態と同様であ
る。また，拡散板３３以降の光学系を第１の実施の形態
と同じにする配置も可能である。すなわち，図８の拡散
板３３とオプティカルインテグレータ系４１を取り去っ
て，その代わりにマイクロフライアイレンズや，フレネ
ルレンズ，回折光学素子，ロッド型インテグレータを配
置する構成も可能である。ただし，この配置では上記各
素子の分割単位が，入射するマルチビームを構成するそ
れぞれのビーム径より小さくなるように設計しておくこ
とが望ましい。上記各素子は分割単位を非常に小さくで
きるので，この設計は可能である。また，第１の実施の
形態と同様に上記素子に輪帯照明や多極照明を発生させ
る機能を付与することによって，変形照明を実施するこ
とが可能である。

【００４１】次に，図９を参照しながらマルチビーム光
学系２９について詳細に説明する。マルチビーム光学系
２９は，全反射ミラー２９ａと部分反射ミラー２９ｂと
を有し，これらはｙ方向に対して角度θだけ傾き，互い
にほぼ平行であり，かつそれぞれの反射面は対向するよ
う配置されている。ｙ方向に沿ってマルチビーム光学系
２９に入射した光Ｔ０は，部分反射ミラー２９ｂで透過
光と反射光に分割され，透過光Ｔ１は縮小系３１に進
み，反射光は全反射ミラー２９ａに向かう。そして，全
反射ミラー２９ａで反射された光は再び部分反射ミラー
２９ｂに向かい，さらに透過光Ｔ２と反射光に分割され
る。透過光Ｔ２は縮小系３１に進み，反射光は全反射ミ
ラー２９ａに向かう。以下，同様のことが繰り返され，
マルチビーム光学系２９に入射した光は，全反射ミラー
２９ａと部分反射ミラー２９ｂの間で多重反射されるこ
とにより，所定の光路長差が付与された複数のビームＴ
０，Ｔ１，…，Ｔｎに分割される。ここで，全反射ミラ
ー２９ａと部分反射ミラー２９ｂはｙ方向に対して傾き
を持つよう配置されているため，出射ビームはｙ方向に
ほぼ等間隔に並んだ互いに平行な多数のビームからなる
ビーム群となる。なお，図では簡単のために，数本のビ
ームのみ表して残りのビームは省略し，全反射ミラー２
９ａと部分反射ミラー２９ｂの厚みは無視している。

【００４２】ここで，ミラーの間隔をｄとすると，隣接
するビームＴｉとTｉ−１の光路長差は約２ｄとなる。
そして，この２ｄが光の時間的可干渉距離Ｌｃよりも短
くなるよう構成されている。このように，全反射ミラー
２９ａと部分反射ミラー２９ｂの２つの部品を配置する
ことにより，光源１０からの光を複数の光に分割し，所
定の光路長差をもたせることができる。

【００４３】よって，本実施の形態によれば，光路長差
の異なる多数のビームが重なってくるため，それらの重
なり具合で光路長差ごとに波面の状態が変わり，平均的
にビーム断面内での空間的干渉性が低減される。すなわ
ち，露光装置としては不要な干渉光を消すことができ
る。また，光軸方向のスペースを節約することができ
る。さらに，本実施の形態は上記の他の実施の形態に比
べ，構成が簡単で，部品点数が少ないという利点もあ
る。

【００４４】次に，図１０に示す本実施の形態の第１の
変形例について説明する。本変形例では図９の全反射ミ
ラー２９ａと部分反射ミラー２９ｂの相対的角度を平行
から図１０に示した方向に角度αだけ若干ずらし，くさ
びの配置にしている。これにより，出射ビームは平行と
はならず互いに角度を持ち，隣接するビームＴｉとTｉ
−１のｙ方向の間隔はｉが増す毎に狭まり，結果として
ビーム群のｙ方向の有効径が小さくなる。よって，本変
形例では干渉性低減の効果に加え，ｙ方向に関する省ス
ペース化の効果も得られる。角度αを調整するために
は，例えばスプリングなどの弾性部材で全反射ミラー２
９ａを付勢しておき，反対側からピエゾ素子を当接し，
ピエゾ素子に適宜電圧を印可することで微調整を行うこ
とができる。あるいはピエゾ素子の代わりにマイクロメ
ータを用いるようにしてもよい。粗調整はミラー全体を
動かせばよい。なお，図１０は模式図であり，光線の角
度等は強調して描いてある。また，図では簡単のため
に，数本のビームのみ表して残りのビームは省略し，全
反射ミラー２９ａと部分反射ミラー２９ｂの厚みは無視
している。

【００４５】次に，図１１に示す本実施の形態の第２の
変形例について説明する。本変形例では図９に示すよう
に全反射ミラー２９ａと部分反射ミラー２９ｂの間隔を
ｄとしてほぼ平行に調整配置した後，全反射ミラー２９
ａと部分反射ミラー２９ｂの間に偏向素子２３を挿入す
る。なお，挿入する偏向素子は図２に示すような矩形状
の回折光学素子２３や，図３に示すブレーズ形状の回折
光学素子２３１，あるいは図４に示すくさび形のプリズ
ム２３２等を用いることができる。偏向素子２３によ
り，光は偏向され，変形例１と同様にビーム群のｙ方向
の有効径を小さくすることができる。よって，本変形例
では干渉性低減の効果に加え，ｙ方向に関する省スペー
ス化の効果も得られる。また，本変形例の場合には，全
反射ミラー２９ａと部分反射ミラー２９ｂの調整が容易
となる。特に，回折光学素子を挿入した場合には，反射
の度に波面形状が変わり，さらに空間的干渉性の低減に
有効となる。なお，図では簡単のために，全反射ミラー
２９ａと部分反射ミラー２９ｂの厚みは無視し，回折光
学素子２３は模式的に描いている。

【００４６】次に，図１２に示す本実施の形態の第３の
変形例について説明する。本変形例は，第２の変形例に
おける偏向素子２３の挿入の代わりに，全反射ミラー２
９ａの反射面に矩形状の回折光学素子２３０をあらかじ
め設けたものである。回折光学素子２３０により，光は
偏向され，変形例１と同様にビーム群のｙ方向の有効径
を小さくすることができる。よって，本変形例では反射
の度に波面形状が変わり，空間的干渉性が低減されると
共に，ｙ方向に関する省スペース化の効果も得られる。
また，全反射ミラー２９ａと偏向素子としての回折光学
素子２３０を一体化したことにより，第２の変形例に比
べて部品点数を少なくでき，製造，調整が容易である。
なお，回折光学素子２３０は，全反射ミラー２９ａに限
らず，部分反射ミラー２９ｂに設けるようにしてもよ
い。なお，図では簡単のために，全反射ミラー２９ａと
部分反射ミラー２９ｂの厚みは無視し，回折光学素子２
３０は模式的に描いている。

【００４７】次に，本発明による第５の実施の形態に係
る露光装置を図１３を参照しながら説明する。図１３に
示す例は図１に示した光遅延系２０を１つ増やしてレチ
クルや基板に生ずる干渉縞やスペックルの低減効果をよ
り一層得ようとするものである。図１に示す例と図１３
が異なる点は，エキシマレーザ等のレーザ光源１０１と
第１インテグレータ１７１との間において，デポラライ
ザ１０３，リレー光学系１０２，第１光遅延ユニット１
０４，第２光遅延ユニット１０５，及びビームエキスパ
ンダ１０６を配置した点である。なお，デポラライザ１
０３は，レーザ光源１０１からの偏光の影響を解消する
ものであり，例えば，特開平１１−１７４３６５号公報
及び特開平１１−３１２６３１号公報等において開示さ
れている。

【００４８】レーザ光源１０１からのレーザ光は，ミラ
ーＭ１，デポラライザ１０３，ミラーＭ２，リレー光学
系１０２及びミラーＭ３を順に介して，２つの光遅延ユ
ニット（１０４，１０５）を含む光遅延系によって光遅
延作用が付与される。

【００４９】ここで，第１光遅延ユニット１０４におい
て付与されるレーザ光の光路長差がレーザ光の可干渉距
離Ｌｃ以上となるように，第１光遅延ユニット１０４を
構成する各光学部材は所定の関係で配置され，また第２
光遅延ユニット１０５において付与されるレーザ光の光
路長差がレーザの可干渉距離Ｌｃよりも短くなるよう
に，第２光遅延ユニット１０５を構成する各光学部材は
図１の光遅延系２０と同様に所定の関係で配置されてい
る。これによって，第２光遅延ユニット１０５を格段に
コンパクトに構成することができる。あるいは，第１光
遅延ユニット１０４において付与されるレーザ光の光路
長差がレーザ光の可干渉距離よりも短くなるように構成
し，第２光遅延ユニット１０５において付与されるレー
ザ光の光路長差がレーザ光の可干渉距離Ｌｃ以上となる
ように構成してもよい。または，双方の光遅延ユニット
（１０４，１０５）において付与されるレーザ光の光路
長差がレーザ光の可干渉距離Ｌｃよりも短くなるように
構成してもよいことは言うまでもない。なお，光遅延系
は，３つ以上の光遅延ユニットを具備する構成としても
よく，この場合には，デポラライザ１０３を省略するこ
とも可能である。

【００５０】さて，光遅延系（１０４，１０５）を介し
たレーザ光は，ミラーＭ４，ビーム整形光学系としての
ビームエキスパンダ１０６，ミラー（Ｍ６，Ｍ７），オ
プティカルインテグレータ系１０７，コンデンサー光学
系１０８を介してレチクル１０９を均一に照明し，その
レチクル１０９上には例えばスリット状の照明領域が形
成される。スリット状に照明されたレチクル１０９の部
分パターンは，投影光学系１１０を介してウエハ等の基
板１１１に投影露光される。この場合，レチクル１０９
は不図示のレチクルステージに保持され，基板１１１は
不図示の基板ステージに保持されており，レチクルステ
ージ及び基板ステージを介してレチクル１０９及び基板
１１１を所定方向（スリット状の照明領域の短手方向）
へ移動させることによって，レチクル１０９の全面のパ
ターンが投影光学系１１０を介して基板１１１上に転写
露光される。

【００５１】なお，オプティカルインテグレータ系１０
７は，第１インテグレータ１７１と第２インテグレータ
１７２を有している。図１３では各インテグレータ（１
７１，１７２）をフライアイレンズで構成した例を示し
ているが，これらはマイクロフライアイレンズ，回折光
学素子あるいは内面反射型のロッド状光学部材等で構成
してもよい。また，オプティカルインテグレータ系１０
７及びコンデンサー光学系１０８の各内部には，光路偏
向用のミラー（Ｍ８，Ｍ９）を配置しているが，オプテ
ィカルインテグレータ系１０７の内部のミラーＭ８は，
光遅延系（１０４，１０５）と共にレチクル１０９及び
基板１１１にて発生する干渉縞やスペックルを防止する
ために反射光を微少量で走査する振動ミラー（ガルバノ
ミラー）で構成されている。

【００５２】なお，本発明は，各タイプの露光用照明光
学系に適用可能であり，例えば，欧州特許公開公報ＥＰ
１０１４１９６Ａ２（公開日：２０００年６月２８日）
に開示した装置に適用可能である。欧州特許公開公報Ｅ
Ｐ１０１４１９６Ａ２に開示した装置は，輪帯照明にお
いて輪帯比を連続的に可変とする輪帯比可変光学系と，
照明σ値を連続的に可変とするσ値可変光学系とを含
み，さらに，マイクロレンズアレイ，回折光学素子，プ
リズム，フライアイレンズ及びガラスロッド等のうちの
複数を組み合わせて構成されている。上記欧州特許公開
公報において，本発明の光遅延系（２０，２９，１０
４，１０５）は，図１における光源１と交換可能なマイ
クロレンズアレイ（４，４０）との間の光路，図１２に
おける光源１とアキシコンプリズム（６，６ａ）との間
の光路，図１６における光源１と回折光学素子（６ｂ，
６ｃ）との間の光路，図２１における光源１と回折光学
素子６ｂとの間の光路，図２２における光源１とアキシ
コンプリズム（６，６ａ）との間の光路，図２３におけ
る光源６０１と回折光学素子６０４との間の光路，図２
９における光源７０１と交換可能な光学素子（７５１〜
７５６）との間の光路，図４３における光源１００１と
交換可能な回折光学素子（１００４，１００４ｂ，１０
０４ｃ）との間の光路等に配置することができる。

【００５３】また，本発明の光遅延系（２０，２９，１
０４，１０５）は，特開平１１−２７１６１９号公報
（公開日：１９９９年１０月８日）に開示した装置にも
適用可能である。この特開平１１−２７１６１９号公報
に開示した装置では，例えば，図１に示されるように，
露光光に対し所定の輪帯比を持つ輪帯光束に変換する作
用を付与する輪帯比可変系３，露光光に対し４極光束に
変換する作用を付与すると共に４極光束の位置を調整可
能な４極光束可変系４，及びオプティカルインテグレー
タ（内面反射型インテグレータ等）を含む構成を有して
いる。この特開平１１−２７１６１９号公報では，本発
明の光遅延系（２０，２９，１０４，１０５）は，図１
における光源１と輪帯比可変系３との間の光路等に配置
することができる。

【００５４】図１４は，以上に述べた本発明の各実施の
形態に係る照明光学装置を備えた露光装置を用いてマイ
クロデバイスを製造する際の動作の一例を示すフローチ
ャートである。まず，ステップ１０１において，1ロッ
トのウエハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ１０
２において，その１ロットのウエハ上の金属膜上にフォ
トレジストが塗布される。その後，ステップ１０３にお
いて，前記露光装置を用いて，レチクル（６０，１０
９）上のパターンの像がその投影系を介して，その１ロ
ットのウエハ（Ｗ，１１１）上の各ショット領域に順次
露光転写される。その後，ステップ１０４において，そ
の1ロットのウエハ上のフォトレジストの現像が行われ
た後，ステップ１０５において，その１ロットのウエハ
上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行う
ことによって，レチクル６０上のパターンに対応する回
路パターンが，各ウエハ上の各ショット領域に形成され
る。その後，さらに上のレイヤーの回路パターンの形成
を行うことによって，極めて微細な回路を有する半導体
素子等のデバイスが製造される。

【００５５】以上，添付図面を参照しながら本発明にか
かる好適な実施形態について説明したが，本発明はかか
る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であ
れば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内
において，各種の変更例または修正例に想到し得ること
は明らかであり，それらについても当然に本発明の技術
的範囲に属するものと了解される。

【００５６】

【発明の効果】以上，詳細に説明したように本発明によ
れば，従来同様，光源の干渉性を低減した上で，かつ装
置の小型化が可能な照明光学装置及び前記照明光学装置
を備えた露光装置を提供することができる。さらに，従
来必要であったミラー角度の微調整という煩雑な作業を
不要とし，所望の光の偏向角を容易に設定可能であり，
製造容易な照明光学装置及び前記照明光学装置を備えた
露光装置を提供することができる。また，本発明の別の
観点によれば，前記露光装置を用いたマイクロデバイス
の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第1の実施の形態に係る露光装置の
構成図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る偏向素子の断面形
状を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る偏向素子の断面形
状を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る偏向素子の断面形
状を示す図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係る光遅延系の
構成図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態に係る光遅延系の
構成図である。

【図７】本発明の実施の形態に係る透過型光学素子の
断面形状を示す図である。

【図８】本発明の第４の実施の形態に係る光遅延系の
構成図である。

【図９】本発明の第４の実施の形態に係る光遅延系の
原理を説明する図である。

【図１０】本発明の第４の実施の形態の第１変形例を
説明する図である。

【図１１】本発明の第４の実施の形態の第２変形例を
説明する図である。

【図１２】本発明の第４の実施の形態の第３変形例を
説明する図である。

【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る露光装置
の構成図である。

【図１４】本発明の実施の形態に係るマイクロデバイ
スの製造方法の一例を示すフローチャートである

【符号の説明】

１０光源２０光遅延系２１ハーフミラー２３偏向素子２４偏光ビームスプリッター２５ａ，２５ｂレンズ２６ａ，２６ｂ λ／２板２７チルトミラー２８ランダム位相板２９マルチビーム光学系３０導光系４０オプティカルインテグレータ系５０コンデンサー光学系６０レチクル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コヒーレントな光を供給する光源と，前
記コヒーレントな光を分割して複数の分割光を生成する
と共に前記複数の分割光間に前記コヒーレントな光の可
干渉距離よりも短い光路長差を付与する光遅延系と，前
記光遅延系からの光を被照射面へ導く導光系とを有する
ことを特徴とする照明光学装置。
【請求項２】ｎを零以上の整数とするとき，第ｎ番目
の分割光と前記第ｎ番目の分割光の次に長い光路を進行
する第ｎ＋1番目の分割光との間の光路長差は，前記コ
ヒーレントな光の可干渉距離よりも短く設定されること
を特徴とする請求項１に記載の照明光学装置。
【請求項３】前記光遅延系は，入射する光を偏向させ
る透過型の偏向素子を有することを特徴とする請求項１
または２に記載の照明光学装置。
【請求項４】コヒーレントな光を供給する光源と，前
記コヒーレントな光を分割して複数の分割光を生成する
と共に前記複数の分割光間に所定の光路長差を付与する
光遅延系と，前記光遅延系からの光を被照射面へ導く導
光系とを備え，前記光遅延系は，入射する光を偏向させ
る透過型偏向素子を有することを特徴とする照明光学装
置。
【請求項５】前記透過型偏向素子は，部位により光路
長が異なる素子であることを特徴とする請求項３または
４に記載の照明光学装置。
【請求項６】 λを前記コヒーレントな光の波長とする
とき，前記透過型偏向素子は，光路長差がλ／１０より
大きくなるような部位を有することを特徴とする請求項
５に記載の照明光学装置。
【請求項７】前記透過型偏向素子は，光路長が異なる
複数の部位を有し，前記部位の大きさは，前記コヒーレ
ントな光の空間的コヒーレンスの大きさの１／２以下で
あることを特徴とする請求項３から６のいずれか１項に
記載の照明光学装置。
【請求項８】前記光遅延系は，前記コヒーレントな光
を分割して前記複数の分割光を生成する光分割手段と，
前記複数の分割光を混合させて前記導光系へ導く光混合
手段とを有することを特徴とする請求項１から７のいず
れか１項に記載の照明光学装置。
【請求項９】前記光分割手段は，前記光混合手段を兼
用する光分割面を有し，前記光遅延系は，前記光分割面
により分割された光を再び前記光分割面へ戻す周回光路
を形成するために複数の偏向面を有する周回光路形成手
段を有し，前記周回光路形成手段中の各偏向面は，前記
光路長差を付与するようにそれぞれ設定されていること
を特徴とする請求項８に記載の照明光学装置。
【請求項１０】前記光遅延系は，反射面及び該反射面
と対向配置された光分割面を含み，前記反射面及び前記
光分割面は，前記反射面と前記光分割面との間で多重反
射させることにより，前記光分割面から前記導光系に向
かう分割光間に前記可干渉距離よりも短い光路長差を付
与するように配置されていることを特徴とする請求項１
から７のいずれか１項に記載の照明光学装置。
【請求項１１】前記反射面と前記光分割面とは非平行
に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の
照明光学装置。
【請求項１２】前記光遅延系は，前記反射面と前記光
分割面との間に配置された偏向素子をさらに含むことを
特徴とする請求項１０または１１に記載の照明光学装
置。
【請求項１３】コヒーレントな光を供給する光源と，
前記コヒーレントな光を分割して複数の分割光を生成す
ると共に前記複数の分割光間に所定の光路長差を付与す
る光遅延系と，前記光遅延系からの光を被照射面へ導く
導光系とを備え，前記光遅延系は，光を偏向させると共
に偏向角を調整し得る反射型偏向素子と光を拡散または
回折させる透過型光学素子を有することを特徴とする照
明光学装置。
【請求項１４】前記所定の光路長差は，前記コヒーレ
ントな光の可干渉距離よりも短いことを特徴とする請求
項１３に記載の照明光学装置。
【請求項１５】前記導光系は，前記被照射面を均一に
照射するために，２次的な光源を生成するオプティカル
インテグレータ系を有し，前記オプティカルインテグレ
ータ系は，前記２次的な光源に１万個以上の光源像を形
成することを特徴とする請求項１から１４のいずれか１
項に記載の照明光学装置。
【請求項１６】請求項１から１５のいずれか１項に記
載の照明光学装置から成る照明光学系と，所定のパター
ンを有するマスクを前記被照射面に設定するマスク保持
手段と，前記マスクのパターン像を感光性基板に投影す
る投影光学系と，前記感光性基板を保持する基板保持手
段とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項１７】請求項１６に記載の露光装置を用いた
マイクロデバイスの製造方法であって，前記感光性基板
上に感光材料を塗布する工程と，前記感光性基板上に前
記投影光学系を介して前記マスクのパターンの像を投影
する工程と，前記感光性基板上の前記感光材料を現像す
る工程とを有することを特徴とするマイクロデバイスの
製造方法。