照射光学装置、曝光装置及曝光方法制造方法及图纸

一种可以防止通过由例如萤石的立方系晶体材料形成的透光部件的线性偏振光的偏振状态的改变的照射光学系统。一种照射光学系统，包括，光源单元（１），用于用来自光源单元的光提供线性偏振光来照射将要照射的表面（Ｍ、Ｗ）。该系统包括被设置在光源单元和将要照射的表面之间的光路上的偏振状态切换装置（１０，２０），用于在线性偏振状态和非线性偏振状态之间切换用于照射将要照射的表面的光的偏振状态。偏振状态切换装置具有相位部件（１０），用于按需要改变入射线性偏振光的偏振面，以及消偏振镜（２０），用于按需要对入射线性偏振光消偏振。将与由萤石形成的透光部件的双折射变化有关的相位超前轴方向设置成与入射到透光部件上的线性偏振光的场振动方向基本一致或正交。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，特别涉及用于以平版印刷步骤制造例如半导体元件、摄像元件、液晶显示元件或薄膜磁头的微型器件的曝光装置。
技术介绍
在这种类型的一般曝光装置中，从光源发出的光通量形成二次光源，其构成包括多个光源的基本上为平面的光源，所述多个光源通过由蝇眼透镜构成的光学积分器会聚在一起。来自该二次光源的光通量在进入聚光透镜之前，受到设置在蝇眼透镜的下游侧焦平面附近的孔径光阑的限制。由该聚光透镜聚焦的光通量以叠加的方式照射用指定图形形成的掩模。在通过掩模图形之后，利用投影光学系统，将光在晶片上成像。以这种方式，通过在晶片上投影(即转印)曝光掩模图形。应该注意，在掩模上形成的图形具有高集合密度，因此为了将该精细的图形准确地转印到晶片上，在晶片上获得均匀的照射分布是必须的。因此这样的技术已经引起注意，其中在蝇眼透镜的下游侧焦平面上形成圆形二次光源，并且照射的相干性(coherency)σ(σ值＝孔径光阑直径/投影光学系统的瞳孔直径，或者σ值＝照射光学系统出射侧的数值孔径/投影光学系统的入射侧数值孔径)可以通过改变其尺寸而变化。下面的技术也引起了注意，其中为了提高投影光学系统的景深和/或解像力，在蝇眼的下游侧焦平面上形成环形或四极形二次光源。
技术实现思路
本专利技术试图解决的问题利用上述常规曝光装置，根据掩模图形的特征，使用圆形的二次光源进行普通的圆形照射，使用环形或四极形的二次光源进行修改的照射(环状照射或四极照射)。然而，不能根据掩模的图形特征改变照射掩模的光的偏振状态，因此，通常以非偏振状态的光照射掩模，并且不一定能够获得用于较好地转印掩模图形所需的适当的照射状态。另外，如果例如将ArF激基激光源用作光源，则通常通过使用用作光学透明部件的萤石来保证所要求的寿命，所述光学透明部件经受具有高能密度的光的照射。如下所述，本专利技术人发现，在受到激光照射时，萤石具有改变发光的偏振状态的性能。当入射线性偏振光通过由萤石形成的光学透明部件变成椭圆偏振光时，不仅石英棱镜停止了作为非偏振元件的功能，而且偏振状态的变化改变了入射在传感器上的光的偏振分量的实际比率，使得很难准确控制光量。针对上述问题进行了本专利技术。本专利技术的一个目的是提供一种光学系统和照射光学装置，其能够抑制通过由立方系的晶体材料，例如萤石形成的光学透明部件的线性偏振光的偏振状态的变化。另外，本专利技术的一个目的是提供曝光装置和曝光方法，通过其，利用能够抑制线性偏振光的偏振状态变化的照射光学装置，可以在根据掩模图形特征实现的合适的照射状态下进行良好的曝光。解决问题的装置为了解决上面的问题，根据本专利技术的第一方案，在包括由晶体材料形成的光学透明部件的光学系统中，提供一种光学系统，其特征在于，将受到光学照射时与所述光学透明部件的双折射变化有关的快轴的方向设置成与到所述光学透明部件的入射线性偏振光的电场振动方向基本上一致或基本上正交。根据本专利技术的第二方案，提供一种照射光学装置，其特征在于，它包括根据第一方案的光学系统，并且通过该光学系统照射要照射的表面。根据本专利技术的第三方案，在包括由立方系的晶体材料形成的光学透明部件的照射光学装置中，其中采用通过该光学透明部件的光照射要照射的表面，提供一种照射光学装置，其特征在于，将光在所述光学透明部件中的传播方向设置成与晶体取向<110>相比更靠近晶体取向<111>或晶体取向<100>。在第三方案的优选方式中，所述光学透明部件包括固定在光路中的位置上的光学部件，并且将所述光学部件的光轴设置成基本上和晶体取向<111>或晶体取向<100>一致。而且，在第三方案中，所述光学透明部件优选包括这样的棱镜，所述棱镜被设置成其入射面和出射面基本上与晶面{100}一致。作为选择，所述光学透明部件优选包括这样的棱镜，所述棱镜被设置成其入射面和出射面基本上与晶面{111}一致。可选的是，所述光学透明部件优选包括这样的棱镜，所述棱镜被设置成其入射面和出射面中的一个面基本上与晶面{111}一致，并且其中另一个面基本上与晶面{100}或晶面{211}一致。另外，在第三方案的优选方式中，所述光学透明部件包括构成内面反射镜的直角棱镜，将其设置成所述直角棱镜的反射面基本上与晶面{100}一致，并且由所述直角棱镜的入射面光轴和所述直角棱镜的出射面光轴限定的面基本上与晶面{110}一致。作为选择，所述光学透明部件优选包括构成内面反射镜的直角棱镜，将其设置成所述直角棱镜的反射面和由所述直角棱镜的入射面光轴和所述直角棱镜的出射面光轴限定的面基本上都与晶面{110}一致。另外，在第三方案的优选方式中，所述光学透明部件包括平行平板，用于平行移动沿所述光轴入射的光线，其被以能够相对于光轴倾斜的方式设置在所述光路中，其中将所述平行平板的光轴设置成基本上都与晶体取向<100>一致。在这种情况下，优选所述平行平板能够在从晶体取向<100>向晶体取向<111>的方向倾斜。另外，根据第三方案的优选方式，所述光学透明部件包括平行平板，用于平行移动沿所述光轴入射的光线，其被以能够相对于光轴倾斜的方式设置在所述光路中，其中将所述平行平板的光轴设置成基本上都与晶体取向<111>一致。在这种情况下，优选所述平行平板能够在从晶体取向<111>向晶体取向<100>的方向倾斜。另外，根据第三方案的优选方式，所述光学透明部件包括能够关于第一轴倾斜的第一平行平板和能够关于基本上与所述第一轴垂直的第二轴倾斜的第二平行平板。另外，在第三方案中，优选将在受到光学照射时与所述光学透明部件的双折射变化有关的快轴方向设置成与在所述光学透明部件上入射的线性偏振光的电场的振动方向基本上一致或基本上垂直。在本专利技术的第四方案中，提供一种曝光装置，其特征在于，其包括根据第二方案或第三方案的照射光学装置，其中将掩模图形曝光到设置在所述照射面的光敏基片上。在本专利技术的第五方案中，提供一种曝光方法，其特征在于，通过根据第二方案或第三方案的曝光光学装置照射掩模，由此将在所述被照射的掩模上形成的图形曝光到光敏基片上。本专利技术的有益效果在根据本专利技术的光学系统和照射光学装置中，因为将与光学透明部件的双折射变化有关的快轴方向设置成与到光学透明部件的入射线性偏振光的电场的振动方向基本上一致或基本上垂直，所述光学透明部件由例如萤石的立方系的晶体材料形成，从而可以抑制通过光学透明部件的线性偏振光的偏振状态的变化。因此，如果将根据本专利技术的照射光学装置安装在例如曝光装置中，通过根据掩模的图形特征改变照射光的偏振状态，可以获得适当的照射状态。另外，采用利用根据本专利技术的照射光学装置的曝光设备和曝光方法，由于通过根据掩模的图形特征来改变照射光的偏振状态可以获得适当的照射状态，从而，在根据掩模的图形特征来实现的适当的照射状态下可以进行良好的曝光，因此可以高产率地制造优质的器件。附图说明图1示意性地示出了包括根据本专利技术实施例的照射光学装置的曝光装置的结构；图2示出了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括由晶体材料形成的光学透明部件的光学系统，其特征在于，在受到光学照射时与所述光学透明部件的双折射变化有关的快轴的方向被设置成与入射到所述光学透明部件上的线性偏振光的电场的振动方向基本上一致或基本上正交。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-7-24 201079/2003;JP 2003-9-29 338446/20031.一种包括由晶体材料形成的光学透明部件的光学系统，其特征在于，在受到光学照射时与所述光学透明部件的双折射变化有关的快轴的方向被设置成与入射到所述光学透明部件上的线性偏振光的电场的振动方向基本上一致或基本上正交。2.一种包括根据权利要求1的光学系统的光学照射装置，其特征在于，利用通过所述光学系统的光照射要照射的表面。3.一种包括由立方系的晶体材料形成的光学透明部件的光学照射装置，其中利用通过所述光学透明部件的光照射要照射的表面，其特征在于，光在所述光学透明部件中的传播方向被设置成与晶体取向<110>相比更靠近晶体取向<111>或晶体取向<100>。4.根据权利要求3的光学照射装置，其特征在于，所述光学透明部件包括被固定设置在光路中的位置上的光学部件，并且所述光学部件的光轴被设置成基本上和晶体取向<111>或晶体取向<100>一致。5.根据权利要求3的光学照射装置，其特征在于，所述光学透明部件包括棱镜，并且所述棱镜的入射面和出射面被设置成基本上与晶面{100}一致。6.根据权利要求3的光学照射装置，其特征在于，所述光学透明部件包括棱镜，并且所述棱镜的入射面和出射面被设置成基本上与晶面{111}一致。7.根据权利要求3的光学照射装置，其特征在于，所述光学透明部件包括棱镜，所述棱镜的入射面和出射面中的一个面被设置成基本上与晶面{111}一致，并且其所述另一个面被设置成基本上与晶面{100}或晶面{211}一致。8.根据权利要求3的光学照射装置，其特征在于，所述光学透明部件包括构成内面反射镜的直角棱镜，所述直角棱镜的反射面被设置成基本上与晶面{100}一致，并且由所述直角棱镜的入射面的光轴和所述直角棱镜的出射面的光轴限定的面被设...

【专利技术属性】
技术研发人员：村松研一，小峯典男，谷津修，田中裕久，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：JP[日本]