照明光学系统、曝光装置以及制造物品的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及照明光学系统、曝光装置以及制造物品的方法。本发明专利技术提供了一种照明光学系统，该照明光学系统通过使用来自光源的光束对待照明的表面进行照明，包括：被配置为透射来自光源的光束的光学元件；以及具有入射表面的构件，透过所述光学元件的光束入射在该入射表面上，其中，所述光学元件具有包括所述光学元件的中央部分的第一区域和在所述第一区域外部的第二区域，并且其中，所述光学元件被形成为使透过所述第一区域的光束的一部分和透过所述第二区域的光束的一部分在所述入射表面上重叠。

Lighting Optical System, Exposure Device and Method of Manufacturing Articles

The invention relates to an illumination optical system, an exposure device and a method for manufacturing articles. The invention provides an illumination optical system, which illuminates a illuminated surface by using a beam from a light source, including an optical element configured to transmit a beam from a light source, and an element having an incident surface through which a beam of light from the optical element is incident, wherein the optical element has an optical element including the light. The first region of the central part of the element and the second region outside the first region are formed so that part of the beam passing through the first region and part of the beam passing through the second region overlap on the incident surface.

【技术实现步骤摘要】
照明光学系统、曝光装置以及制造物品的方法
本专利技术涉及照明光学系统、曝光装置以及制造物品的方法。
技术介绍
伴随着在半导体电路中的电路图案的微型化和集成化方面的进步，使用发射短波长激光束的诸如KrF激光器(248nm)或ArF激光器(193nm)之类的准分子激光器(excimerlaser)作为光源的曝光装置已经受到关注。为了提高曝光装置的产量，光源的输出正在增加。当要使用准分子激光器等作为光源时，已知在从光源发射的光束中将生成如下光强度分布：在该光强度分布中，中央附近的光强度高于周边部分中的光强度。因此，在诸如被来自光源的光束照射的诸如照明光学系统等之类的光学构件中，光学能量局部集中，并且这可以促进光学构件的玻璃材料性能的劣化。取代通常使用的石英玻璃，日本专利公开No.2004-172440提出采用其玻璃材料性能不太可能由于光照射而劣化的萤石作为光学构件的玻璃材料。然而，由于萤石的成本相比而言高于石英玻璃的成本，采用萤石作为光学构件的玻璃材料可以增加整个曝光装置的成本。因此，期望具有如下布置的曝光装置：在该布置中，即使使用石英玻璃作为光学构件的玻璃材料，也可以减少(延迟)玻璃材料性能的劣化。
技术实现思路
本专利技术提供在例如减少被来自光源的光束照射的光学构件的玻璃材料性能的劣化方面有利的技术。根据本专利技术的一个方面，提供了一种通过使用来自光源的光束对要照明的表面进行照明的照明光学系统，该照明光学系统包括：被配置为透射来自光源的光束的光学元件；以及具有入射表面的构件，透过所述光学元件的光束入射在所述入射表面上，其中，所述光学元件具有包括所述光学元件的中央部分的第一区域和在所述第一区域外部的第二区域，并且其中，所述光学元件被形成为使透过所述第一区域的光束的一部分和透过所述第二区域的光束的一部分在所述入射表面上重叠。根据本专利技术的一个方面，提供了一种对衬底进行曝光的曝光装置，该曝光装置包括：照明光学系统，被配置为通过使用来自光源的光束对原版进行照明；以及投影光学系统，被配置为把被所述照明光学系统照明的原版的图案投影到所述衬底上，其中，所述照明光学系统包括：被配置为透射来自光源的光束的光学元件；以及具有入射表面的构件，透过所述光学元件的光束入射在所述入射表面上，其中，所述光学元件具有包括所述光学元件的中央部分的第一区域和在所述第一区域外部的第二区域，并且其中，所述光学元件被形成为使透过所述第一区域的光束的一部分和透过所述第二区域的光束的一部分在所述入射表面上重叠。根据本专利技术的一个方面，提供了一种制造物品的方法，该方法包括：使用曝光装置对衬底进行曝光；对经曝光的衬底进行显影；以及对经显影的衬底进行处理以制造物品，其中，对衬底进行曝光的所述曝光装置包括：照明光学系统，被配置为通过使用来自光源的光束对原版进行照明；以及投影光学系统，被配置为把被所述照明光学系统照明的原版的图案投影到所述衬底上，其中，所述照明光学系统包括：被配置为透射来自光源的光束的光学元件；以及具有入射表面的构件，透过所述光学元件的光束入射在所述入射表面上，其中，所述光学元件具有包括所述光学元件的中央部分的第一区域和在所述第一区域外部的第二区域，并且其中，所述光学元件被形成为使透过所述第一区域的光束的一部分和透过所述第二区域的光束的一部分在所述入射表面上重叠。参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本专利技术的其他特征将变得清楚。附图说明图1是示出曝光装置的布置的示意图；图2A是示出根据示例1的光学透镜的布置的视图；图2B是示出根据示例1的光学透镜的布置的视图；图3是示出直到来自光源的光束经由光学透镜入射在衍射光学元件之前的光学路径的视图；图4示出了在未使用光学透镜的情况下在衍射光学元件的入射表面上形成的光强度分布；图5示出了在使用光学透镜的情况下在衍射光学元件的入射表面上形成的光强度分布；图6A是示出根据示例2的光学透镜的布置的视图；图6B是示出根据示例2的光学透镜的布置的视图；图7是示出根据示例3的光学透镜的布置的视图；图8是示出直到来自光源的光束经由光学透镜入射在衍射光学元件之前的光学路径的视图。具体实施方式下面将参照附图描述本专利技术的示例性实施例。注意，在整个附图中，相同的附图标记表示相同的构件，并且将不给出对其的重复描述。<第一实施例>将描述根据本专利技术的第一实施例的曝光装置100。图1是示出根据第一实施例的曝光装置100的布置的示意图。曝光装置100包括光源1、中继光学系统2、使用来自光源1的光束照明诸如掩模或分划板之类的原版13的照明光学系统IL、将原版13的图案投影到诸如晶片或液晶衬底之类的衬底15的投影光学系统14、以及控制单元16。控制单元16包括例如CPU和存储器，并且控制曝光装置100的每个单元(控制衬底曝光处理)。虽然在本实施例中将例示步进扫描式(step-and-scan)曝光装置，但是本专利技术还适用于步进重复式(step-and-repeat)曝光装置。光源1包括诸如准分子激光器之类的激光源，并且发射光束(光)。中继光学系统2被布置在光源1和照明光学系统IL(光学透镜3)之间，并且将从光源1发射的光束引导到照明光学系统IL。照明光学系统IL可以包括光学透镜(光学元件)3、衍射光学元件(构件)4、聚光器透镜5、棱镜单元7和变焦透镜单元8。照明光学系统IL可以进一步包括多光束生成单元10、孔径光阑11和聚光器透镜12。在本实施例中，例如，可以采用石英玻璃作为形成照明光学系统IL的光学构件(例如，衍射光学元件4)的玻璃材料。光学透镜3被布置在中继光学系统2和衍射光学元件4之间，并且通过改变光束的光强度分布(在垂直于光轴的平面的方向上)将来自光源1(中继光学系统2)的光束引导至衍射光学元件4。更具体而言，光学透镜3使来自光源1的光束的光强度分布均匀化，并且将光束引导至衍射光学元件4。稍后将描述光学透镜3的详细布置。衍射光学元件4被布置在光学透镜3和聚光器透镜5之间，包括透过光学透镜3的光束所入射在其上的表面(下文中也被称为入射表面4a)，并且衍射光束以将光束引导至聚光器透镜5。衍射光学元件4可以被布置在与原版13共轭的平面上，该平面是要照明的表面或处于与照明光学系统IL的光瞳平面的傅里叶变换关系中的平面。在照明光学系统IL的光瞳平面(其为与投影光学系统14的光瞳平面共轭的平面)上或在与照明光学系统IL的光瞳平面共轭的平面上通过按照衍射效果对来自光源1的光束的光强度分布进行变换，衍射光学元件4形成期望的光强度。衍射光学元件4可以使用由计算机设计的、计算机生成的全息图，使得可以在衍射图案表面上获得期望的衍射图案。在投影光学系统14的光瞳平面上形成的光源的形状被称为有效光源形状。在照明光学系统IL中可以布置有多个衍射光学元件4，并且每个衍射光学元件4附接并安装到塔台(未示出)上的多个狭槽中的相应的一个狭槽。这多个衍射光学元件4可以分别形成不同的有效光源形状。这些有效光源形状包括小的圆形(比较小的圆形)、大的圆形(比较大的圆形)、环形、双极子、四极子等等。通过使用诸如环形、双极子、四极子之类的有效光源形状执行照明的方法被称为变形照明(modifiedillumination)。聚光器透镜5被布置在衍射光学元件4和棱镜单元7之间，对衍本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种照明光学系统，通过使用来自光源的光束对要照明的表面进行照明，其特征在于，该照明光学系统包括：被配置为透射来自光源的光束的光学元件；以及具有入射表面的构件，透过所述光学元件的光束入射在所述入射表面上，其中，所述光学元件具有包括所述光学元件的中央部分的第一区域和在所述第一区域外部的第二区域，并且其中，所述光学元件被形成为使透过所述第一区域的光束的一部分和透过所述第二区域的光束的一部分在所述入射表面上重叠。

【技术特征摘要】
2017.09.11 JP 2017-1742441.一种照明光学系统，通过使用来自光源的光束对要照明的表面进行照明，其特征在于，该照明光学系统包括：被配置为透射来自光源的光束的光学元件；以及具有入射表面的构件，透过所述光学元件的光束入射在所述入射表面上，其中，所述光学元件具有包括所述光学元件的中央部分的第一区域和在所述第一区域外部的第二区域，并且其中，所述光学元件被形成为使透过所述第一区域的光束的一部分和透过所述第二区域的光束的一部分在所述入射表面上重叠。2.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中，所述光学元件的所述第一区域的曲率与所述光学元件的所述第二区域的曲率相互不同。3.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中，所述光学元件被形成为在与光束的光轴垂直的一个方向上使透过所述第一区域的光束的所述一部分和透过所述第二区域的光束的所述一部分在所述入射表面上重叠。4.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中，所述第一区域的入射表面或出射表面具有柱面形状。5.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中，所述第一区域的入射表面或出射表面具有球面形状。6.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中，所述第二区域具有平面形状。7.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中，所述光学元件在所述第一区域和所述第二区域中具有不同的折光力。8.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中，所述光学元件被形成为使得透过所述第一区域并且入射在所述入射表面上的光束的宽度小于透过所述第二区域并且入射在所述入射表面上的光束的宽度。9.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中，所述光学元件被形成为使得透过所述第一区域并且入射在所述入射表面上的光束的宽度等于或小于所述构件允许光束通过的区域的宽度。10.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中，所述光学元件被形成为使得具有不小于来自光源的光束的最大光强度的一半的强度的光束透过所述第一区域。11.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中，所述光学元件被形成为使...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村有志，小林大辅，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP