本发明专利技术的目的是提供一种照明光学系统，为一种利用由光源（１）所供给的照明光而对被照射面进行照明的照明光学系统，包括：空间光调制器（Ｓ１），其配置在前述照明光学系统的光路内，并与前述照明光学系统的一部分的光学系统协动，在前述照明光学系统的光瞳位置或与该光瞳位置光学共轭的位置处形成所需的光强度分布；侦测部（３０～３３），其具有接受前述照明光的一部分的受光面（３２ａ、３３ａ），并对由前述光源朝向前述空间光调制器的光路内的位置处的前述照明光的光强度分布进行侦测；以及控制部（２０），其根据前述侦测部所侦测的前述照明光的光强度分布，对前述空间光调制器进行控制。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于 一种在利用蚀刻步骤而制造半导体元件、液晶显示元件、 摄像元件、薄膜磁头等元件的曝光装置中所使用的照明光学系统，具有该 照明光学系统的曝光装置以及利用该曝光装置的元件制造方法。
技术介绍
近年来，在光罩上所形成的图案正在高度集成化，为了将该微细的图案正 确地转印到晶圆上，以最佳的照度分布来对光罩图案进行照明是必不可少 的。因此，藉由进行用于在曝光装置具有的照明光学系统的光瞳位置形成环带状或多极状(例如4极状)的光强度分布的变形(modified)照明，并使 微型复眼透镜的后侧焦点面上所形成的二次光源的光强度分布进行变化， 从而使投影光学系统的焦点深度或析像能力提高的技术受到瞩目。这里，存在一种曝光装置(例如参照日本专利早期公开的特开2002-353105 号公报)，其为了将光源所发出的光束转换为在照明光学系统的光瞳位置具 有环带状或多极状光强度分布的光束，而设置具有呈阵列状排列的多个微 小要素反射镜的可动多面反射镜(例如，Digital Micromirror Device (匿D)，数位微镜元件)，并藉由使要素反射镜的各个倾斜角及倾斜 方向进行变化，从而在照明光学系统的光瞳位置或与光瞳位置共轭的位置 (在微型复眼透镜的后侧焦点面上所形成的二次光源位置)处形成规定的光 强度分布。在该曝光装置中，当使入射至各要素反射镜的光利用各要素反 射镜的反射面进行反射时，是沿着规定方向偏转的规定角度，转换为在照 明光学系统的光瞳位置形成规定的光强度分布的光束。然后，在曝光时依 据光罩的图案等，以使微型复眼透镜的后侧焦点面上所形成的二次光源像 形成最佳的光强度分布的形态，设定可动多面反射镜的各要素反射镜的倾 斜角及倾斜方向，从而进行曝光。然而，在上述的曝光装置中，是利用激光光源作为光源，而从激光光源所 射出的激光，在激光的光束断面内存在光强度不均一的问题。因此，在利 用这种激光而在照明光学系统的光瞳位置形成环带状或多极状的光强度分 布时，光分布形状(光束横断面)内存在光强度不均一的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种即使在光源所发出的光存在光束断面内的光强5度不均匀的问题的情况下，也可在照明光学系统的光瞳位置或与光瞳位置 共辄的位置，容易地形成没有照明斑点的所需的光强度分布的照明光学系统，具 有该照明光学系统的曝光装置，以及利用该曝光装置的元件制造方法。以下对本专利技术的构成付以实施形态的符号而加以说明，但本专利技术并不限定 于本实施形态。本专利技术的照明光学系统为 一种利用由光源(1)所供给的照明光而对被照射面(M)进行照明的照明光学系统，包括空间光调制器(S1),其配置在前述照明光学系统的光路内，并与前述照明光学系统的一部分的光学系统协动， 而在前述照明光学系统的光瞳位置或与该光瞳位置光学共轭的位置处形成所需的光强度分布；侦测部(30~33)，其具有接受前述照明光的一部分的 受光面(32a、 33a)，并对由前述光源朝向前述空间光调制器的光路内的位 置处的前述照明光的光强度分布进行侦测；控制部(20),其根据前述侦测 部所侦测的前述照明光的光强度分布，对前述空间光调制器进4亍控制。而且，本专利技术的曝光装置为一种在感光性基板(W)上转印规定的图案的曝 光装置，具有用于对被照射面上所配置的前述图案进行照明的本专利技术的照 明光学系统。而且，本专利技术的元件制造方法包括，利用本专利技术的曝光装置，将规定的图 案在感光性基板上进行曝光(S44)，并使转印了前述图案的前述感光性基板 显像，将与前述图案相对应的形状的光罩层形成在前述感光性基板的表面 上(S46),且通过前述光罩层来对前述感光性基板的表面进行加工(S48)。如利用本专利技术的一实施形态的照明光学系统，则具有对从光源朝向空间光 调制器的光路内的位置处的照明光的光强度分布进行侦测的侦测部，所以， 可根据侦测结果而控制空间光调制器，以在照明光学系统的光瞳位置或与 光瞳位置光学共轭的位置处形成所需的光强度分布。而且，如利用本专利技术的一实施形态的曝光装置，则是利用本专利技术的照明光 学系统进行光罩的照明，所以可以高析像能力及高生产能力而将光罩的图 案曝光在感光性基板上。而且，如利用本专利技术的一实施形态的元件制造方法，则是利用具有本专利技术 的照明光学系统的曝光装置而进行曝光，所以可以高析像能力且以高生产 能力而进行元件的制造。附图说明图1所示为关于实施形态的曝光装置的概略构成。 图2所示为关于实施形态的空间光调制单元的构成。 图3 (a)及图3 (b)所示为关于实施形态的空间光调制单元的空间光调制 器的构成。图4所示为关于实施形态的照明光学装置所具有的圓锥旋转三棱镜系统的扭无略构成。图5 (a)及图5 (b)所示为圓锥旋转三棱镜系统对实施形态的环带照明中所形成的二次光源的作用的"i兌明图。图6所示为关于实施形态的照明光学系统所具有的第1圓柱形透镜对及第2圆柱形透镜对的概略构成。图7 (a)及图7 (b)所示为可变焦距透镜对实施形态的环带照明中所形成的二次光源的作用的i兌明图。图8所示为关于变形例的空间光调制单元的构成。图9所示为作为关于实施形态的微型元件的半导体元件的制造方法的流程图。图10所示为作为关于实施形态的微型元件的液晶显示元件的制造方法的流程图。1:激光光源 2a、 2b:透镜2:光束扩展器3:光束分裂器5:无焦透镜5a前侧透4竟群5b:后侧透镜群6:规定面7:可变焦距透镜8:光束分裂器9: CCD摄像部(侦测部)10微型透镜阵列12:孑L径光阑14光束分裂器15:透镜16光电二才及管17a:聚光镜17b:成像光学系统19:反射镜20控制部22:存储部26SLM驱动部30:光束分裂器31透镜32:第1CCD才聂1象部33第2CCD摄像部32a、 33a:侦测面39CCD摄像部41:支柱构件42支持基板43:电极87圓锥旋转三棱镜系统87a:第l棱镜87b:第2棱镜88:第l圓柱透镜对88a:第l圓柱负透镜88b:第1圓柱正透4竟89第2圆柱透镜对89a:第2圓柱负透4竟89b:第2圓柱正透賴130a、 130b、 130c: 二次光源AX光轴IL:照明装置IP1、 IP2:入射位置Ll、 L2:光线M:被照射面MB:光罩遮板0P1、 0P2:射出位置Pl、 P2:棱镜PL:投影光学系统PS3、 PS4:侧面PS5:平面反射镜M2:第2反射面Sl、 S2、 S3:空间光调制器SM1、 SM2:空间光调制单元WS:晶圓载台MS:光罩载台P:感光性基板Pla:直线PS1、 PS2:平面PS5、 PS6:平面反射镜Rll:第l反射面R21、 R22、 R31、 R32:反射面SE1、 SEla、 SElb:要素反射镜W:感光性基板具体实施例方式以下参照图示，对关于本专利技术的实施形态的曝光装置进行说明。图l所示为关于实施形态的曝光装置的概略构成。另外，在以下的说明中，是设定图1中所示的XYZ直交坐标系统，并参照该XYZ直交坐标系统而对各构件的位置关系进行说明。XYZ直交坐标系统是设定X轴及Y轴对晶圓W平行，Z轴对晶圓W直交。关于本实施形态的曝光装置如图1所示，从激光光源l供给曝光光(照明光)。作为该激光光源l，可利用例如供给波长约193nra的脉冲光的ArF准分子激光光源或供给波长本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种照明光学系统，为一种利用由光源所供给的照明光而对被照射面进行照明的照明光学系统，其特征在于其包括： 空间光调制器，配置在前述照明光学系统的光路内，并与前述照明光学系统的一部分的光学系统协动，在前述照明光学系统的光瞳位置或与该光瞳位 置成光学共轭的位置处形成所需的光强度分布； 侦测部，具有接受前述照明光的一部分的受光面，并对由前述光源朝向前述空间光调制器的光路内的位置处的前述照明光的光强度分布进行侦测；以及 控制部，根据前述侦测部所侦测的前述照明光的光强度分 布，对前述空间光调制器进行控制。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：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]
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