空间光调制单元、照明设备、曝光设备和装置制造方法制造方法及图纸

一种空间光调制单元（ＳＭ１）可布置于光学系统中，且可沿着所述光学系统的光轴来布置。所述空间光调制单元（ＳＭ１）包括：第一折叠表面（Ｒ１１），其使平行于所述光学系统的所述光轴（Ａｘ）而入射的光线折叠；反射性空间光调制器（Ｓ１），其使在所述第一折叠表面（Ｒ１１）上折叠的光线折叠；和第二折叠表面（Ｒ１２），其使在所述空间光调制器（Ｓ１）上折叠的光线折叠，以将所述光线发出到所述光学系统中。所述空间光调制器（Ｓ１）根据在所述第一折叠表面（Ｒ１１）上折叠的所述光线入射到所述空间光调制器（Ｓ１）的位置来将空间调制施加于所述光线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
已知反射性空间光调制器为用以在曝光设备中形成用于经修改的照明的光瞳照明分布(例如，两极、四极或其它分布)的常规空间调制器(例如，参见日本专利特许公开申请案第2002-353105号)。在特许公开申请案第2002-353105号中，反射性空间光调制器经布置，以使得光线倾斜地入射到反射性空间光调制器，以便使入射到空间光调制器的光路与从空间光调制器出射的光路(经反射的光路)分离，而曝光设备中的照明光学系统的配置无显著改变。
技术实现思路
然而，在前述特许公开申请案第2002-353105号中所描述的空间光调制器中，从空间光调制器出射的光路无法与入射到空间光调制器的光路同轴，且因此在其布置于光学系统中时难以形成所要光学路径。 本专利技术的目标为提供一种空间光调制单元，其可布置于光学系统中以形成所要光路。 根据本专利技术的实施例的空间光调制单元为可布置于光学系统中且可沿着光学系统的光轴布置的空间光调制单元，所述空间光调制单元包含第一折叠表面，用以使平行于光学系统的光轴入射的光线折叠；反射性空间光调制器，用以使在第一折叠表面上折叠的光线反射；和第二折叠表面，用以使在空间光调制器上反射的光线折叠，且将光线向前发送到光学系统中；其中所述空间光调制器根据在第一折叠表面上折叠的光线入射到空间光调制器的位置来将空间调制施加于光线。 空间光调制单元包含根据光线入射的位置来将空间调制施加于所述光线的空间光调制器。由于此原因，其能够形成所要光瞳亮度分布(例如，两极、四极或其它分布)。除了反射性空间光调制器外，其也包含第一折叠表面和第二折叠表面。由于此原因，其可布置于光学系统中以形成所要光学路径。 根据实施例的照明设备为用从光源供应的光线来对第一表面照明的照明设备，所述照明设备包含前述空间光调制单元。 根据另一实施例的照明设备为在来自光源的光线的基础上对照明目标表面照明的照明设备，所述照明设备包含空间光调制器，其包括被二维地布置且个别地控制的多个光学元件；衍射光学元件，其可布置于照明设备中；第一光学路径，空间光调制器可布置于其中的第一位置处；第二光学路径，衍射光学元件可布置于其中的第二位置处；第三光学路径，其为光源与第一光学路径之间的光学路径和光源与第二光学路径之间的光学路径；和第四光学路径，其为第一光学路径与照明目标表面之间的光学路径和第二光学路径与照明目标表面之间的光学路径；其中第一光学路径和第二光学路径可彼此切换，且其中第三光学路径的出口处的光轴与第四光学路径的入口处的光轴同轴。 根据又一实施例的照明设备为用从光源供应的光线来对第一表面照明的照明设备，所述照明设备包含空间光调制单元，所述空间光调制单元包含空间光调制器，其根据光线入射的位置而将空间调制施加于所述光线；和衍射光学元件，其用未通过空间光调制单元的空间光调制器的光线来形成第一光瞳亮度分布； 所述照明设备经配置以用来自空间光调制单元的空间光调制器的光线而形成至少部分与第一光瞳亮度分布重叠的第二光瞳亮度分布。 根据一实施例的曝光设备为将第一表面的影像投影到第二表面上的曝光设备，所述曝光设备包含前述照明设备，用以对第一表面照明；和投影光学系统，其基于来自由照明设备形成于第一表面上的照明区的光线而在第二表面上形成第一表面的影像。根据一实施例的一种装置制造方法，其包含制备步骤，制备感光性基底；布置和投影步骤，将感光性基底布置于前述曝光设备中的第二表面上，和将位于第一表面上的预定图案的影像投影到感光性基底上以实现其曝光；显影步骤，使已投影有图案的影像的感光性基底显影，以在感光性基底的表面上形成形状对应于所述图案的掩膜层；和处理步骤，通过掩膜层来处理感光性基底的表面。 本专利技术的实施例成功地提供可布置于光学系统中以形成所要光路的空间光调制单元。附图说明 图1为示意性地展示根据第一实施例的曝光设备的配置图。 图2为用于解释空间光调制单元与衍射光学单元的布置关系的图式。 图3为用于解释空间光调制单元与衍射光学单元的另一布置关系的图式。 图4为用于解释图2所示的空间光调制单元的IV-IV横截面中的配置的图式。 图5为空间光调制单元所具有的空间光调制器的部分透视图。 图6为展示在环形照明的情况下照明场的形状的图式。 图7为制造半导体装置的方法的流程图。 图8为制造液晶显示装置的方法的流程图。 图9为示意性地展示为根据第一实施例的曝光设备的修改实例的无掩膜曝光设备的配置图。 图10为示意性地展示根据第二实施例的曝光设备的配置图。 图11为用于解释空间光调制单元的布置的图式。 图12为展示由通过衍射光学单元但未通过空间光调制单元的光束所形成的光瞳亮度分布的图式。 图13为展示由未通过衍射光学单元但通过空间光调制单元的光束所形成的光瞳亮度分布的图式。 图14为展示在光瞳平面上由第一光瞳亮度分布与第二光瞳亮度分布的重叠所产生的光瞳亮度分布的图式。 图15为用于解释另一空间光调制单元的布置的图式。 图16为用于解释空间光调制单元的布置的图式。具体实施例方式将在下文参看附图而详细地描述本专利技术的实施例。请注意，在描述中，相同元件或具有相同功能性的元件将由相同参考符号来指示，而无多余描述。(第一实施例) 将参看图1来描述根据第一实施例的曝光设备EA1的配置。图1为示意性地展示第一实施例的曝光设备的配置图。 第一实施例的曝光设备EA1沿着设备的光轴Ax具有具备空间光调制单元SMI的照明设备IL、支撑掩膜M的掩膜台(stage)MS、投影光学系统PL，和支撑晶片W的晶片台WS。曝光设备EA1基于从光源1供应的光线用照明设备IL来对掩膜M照明，且使用投影光学系统PL将形成有掩膜M的图案的表面Ma即第一表面的影像投影到晶片W上的投影表面Wa即第二表面上。照明设备IL(其用从光源l供应的光线来对上面有掩膜M的图案的表面Ma即第一表面进行照明)用空间光调制单元SM1来执行经修改的照明(例如，两极、四极或其它照明)。 照明设备IL沿着光轴Ax具有空间光调制单元SM1、衍射光学单元2、变焦光学系统3、蝇眼(fly eye)透镜4、聚光光学系统5和折叠镜6。空间光调制单元SMI和衍射光学单元2中的每一者可插入到照明设备IL的光学路径中或可从照明设备IL的光学路径縮回。空间光调制单元SMI和衍射光学单元2各自在其远场中形成所要光瞳亮度分布。 蝇眼透镜4经配置，以使得二维地且密集地布置多个透镜元件。形成蝇眼透镜4的多个透镜元件经布置，以使得每一透镜元件的光轴变成平行于光轴Ax，光轴Ax为包括蝇眼透镜4的照明设备IL的光轴和曝光设备的光轴。蝇眼透镜4分割入射光的波阵面(wave-front)以在其后焦(rear focal)平面上形成由与透镜元件一样多的光源影像组成的二次光源。由于在本实例中位于照明目标表面上的掩膜M由柯勒(Koehler)照明来照明，所以此二次光源形成于其上的平面为与投影光学系统PL的孔径光阑共轭的平面且可被称作照明设备IL的照明光瞳平面。通常，照明目标表面(掩膜M布置于其上的表面或晶片W布置于其上的表面)变成相对于照明光瞳平面的光学傅立叶变换表面。光瞳亮度分布为照明设备IL的照明光瞳平面上或与照明光瞳平面共轭的平面上的亮度分布。然而，在蝇眼透镜4所进行的波阵面分割的数目较大时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空间光调制单元，其可布置于光学系统中，且可沿着所述光学系统的光轴来布置，其特征在于，所述空间光调制单元包含：　　第一折叠表面，用以使平行于所述光学系统的所述光轴而入射的光线折叠；　　反射性空间光调制器，用以使在所述第一折叠表面上折叠的所述光线反射；以及　　第二折叠表面，用以使在所述空间光调制器上反射的所述光线折叠，并将所述光线向前发送到所述光学系统中；　　其中所述空间光调制器根据在所述第一折叠表面上折叠的所述光线入射到所述空间光调制器的位置来将空间调制施加于所述光线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-10-3 60/960,546;US 2008-9-10 12/208,155一种空间光调制单元，其可布置于光学系统中，且可沿着所述光学系统的光轴来布置，其特征在于，所述空间光调制单元包含第一折叠表面，用以使平行于所述光学系统的所述光轴而入射的光线折叠；反射性空间光调制器，用以使在所述第一折叠表面上折叠的所述光线反射；以及第二折叠表面，用以使在所述空间光调制器上反射的所述光线折叠，并将所述光线向前发送到所述光学系统中；其中所述空间光调制器根据在所述第一折叠表面上折叠的所述光线入射到所述空间光调制器的位置来将空间调制施加于所述光线。2. 根据权利要求1所述的空间光调制单元，其特征在于，其中所述第二折叠表面包括 反射表面。3. 根据权利要求2所述的空间光调制单元，其特征在于，其中所述第一折叠表面包括 反射表面。4. 根据权利要求3所述的空间光调制单元，其特征在于，其中所述第一折叠表面和所 述第二折叠表面包括其各别的内部反射表面。5. 根据权利要求4所述的空间光调制单元，其特征在于，其中所述第一反射表面和所 述第二反射表面为棱镜的反射表面，且其中所述空间光调制器整体地附接到所述棱镜。6. 根据权利要求4或5所述的空间光调制单元，其特征在于，其中从到所述棱镜的入射 位置到从所述棱镜的出射位置的空气当量长度等于在所述棱镜布置于所述光学系统外部 的情况下从对应于所述入射位置的位置到对应于所述出射位置的位置的空气当量长度。7. 根据权利要求1到6中任一权利要求所述的空间光调制单元，其特征在于，其中所述 空间光调制器可在沿着所述光学系统的所述光轴的方向上相对于所述第 一折叠表面和所 述第二折叠表面而相对地移动。8. 根据权利要求3所述的空间光调制单元，其特征在于，其中所述第一折叠表面和所 述第二折叠表面包括其各别的表面反射表面。9. 根据权利要求8所述的空间光调制单元，其特征在于，其中所述第一折叠表面和所 述第二折叠表面为以预定角度提供于反射部件上的一对反射表面。10. 根据权利要求9所述的空间光调制单元，其特征在于，其中所述反射部件与所述空 间光调制器经布置成可在与所述光学系统的所述光轴相交的方向上相对地改变的位置关 系。11. 根据权利要求1到7中任一权利要求所述的空间光调制单元，其特征在于，其中所 述第一折叠表面和所述第二折叠表面与所述空间光调制器经布置成可在与所述光学系统 的所述光轴相交的方向上相对地改变的位置关系。12. 根据权利要求1到11中任一权利要求所述的空间光调制单元，其特征在于，其中所 述空间光调制器包括二维地布置的多个反射元件；且其中所述多个反射元件可彼此独立地加以控制。13. 根据权利要求12所述的空间光调制单元，其特征在于，其中所述空间光调制器的 所述多个反射元件中的每一者包括反射表面，且其中所述反射元件的所述反射表面的倾斜可独立地加以控制。14. 根据权利要求1到13中任一权利要求所述的空间光调制单元，其特征在于，其中所述空间光调制器可调制光线，使得在所述第二折叠表面上折叠以发出到所述光学系统中的 所述光线变成平行于到所述第一折叠表面的所述入射光线。15. —种空间光调制单元，其可布置于光学系统中，且可沿着所述光学系统的光轴来布 置，其特征在于，所述空间光调制单元包含第一反射表面，其相对于所述光学系统的所述光轴倾斜地布置； 第二反射表面，其相对于所述光学系统的所述光轴倾斜地布置；以及 空间光调制器，其经提供以使得其可布置于所述第一反射表面与所述第二反射表面之 间的光学路径中；其中所述空间光调制器根据在所述空间光调制器中光线入射到所述空间光调制器的 位置来将空间调制施加于所述光线。16. 根据权利要求15所述的空间光调制单元，其特征在于，其中所述第一反射表面位 于第一平面上，且其中所述第二反射表面位于与所述第一平面相交的第二平面上。17. 根据权利要求16所述的空间光调制单元，其特征在于，其中由所述第一平面与所 述第二平面形成的脊线位于相对于所述第一反射表面和所述第二反射表面的空间光调制 器侧上，且其中所述第一反射表面与所述第二反射表面之间的角度为钝角。18. —种用从光源供应的光线对第一表面照明的照明设备，其特征在于，所述照明设备 包含权利要求1到17中任一权利要求所述的空间光调制单元。19. 根据权利要求18所述的照明设备，其特征在于，其进一步包含用以形成所要光瞳 亮度分布的衍射光学元件，其中所述空间光调制器可布置于与所述衍射光学元件共轭的位置处。20. 根据权利要求18所述的照明设备，其特征在于，其进一步包含衍射光学元件，所述 衍射光学元件形成所要光瞳亮度分布且可安装于预定的安装表面上，其中所述空间光调制器可布置于光学上等效于所述预定安装表面的位置处。21. 根据权利要求19或20所述的照明设备，其特征在于，其中所述衍射光学元件可插 入到所述照明设备的光学路径中或从所述照明设备的光学路径縮回。22. —种在来自光源的光线的基础上对照明目标表面照明的照明设备，其特征在于，所 述照明设备包含空间光调制器，其包括被二维地布置且个别地控制的多个光学元件； 衍射光学元件，其可布置于所述照明设备中； 第一光学路径，所述空间光调制器可布置于其中的第一位置处； 第二光学路径，所述衍射光学元件可布置于其中的第二位置处；第三光学路径...

【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]