[發(fā)明專(zhuān)利]光學(xué)照明裝置、曝光裝置以及曝光方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910173714.1
• 申請(qǐng)日: 2004-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101685264A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 豊田光紀(jì)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社尼康
• 主分類(lèi)號(hào): G03F7/20
• 分類(lèi)號(hào): G03F7/20;G02B27/28;G02B27/44
• 代理公司: 北京中原華和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 壽 寧;張華輝

本申請(qǐng)是原申請(qǐng)申請(qǐng)?zhí)?00480034124.6(國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/JP2004/016247，國(guó)際申請(qǐng)日2004年11月2日)，發(fā)明名稱(chēng)為“光束變換元件、光學(xué)照明裝置、曝光裝置以及曝光方法”的分案申請(qǐng)。?

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為關(guān)于光束變換元件，光學(xué)照明裝置，曝光裝置，以及曝光方法，特別是關(guān)于用光刻蝕刻工程制造半導(dǎo)體元件，攝影元件液晶顯示元件，薄膜磁頭等的微元件之際，其所使用的曝光裝置適用的光學(xué)照明裝置。?

背景技術(shù)

此種典型的曝光裝置，由光源射出的光束，透過(guò)光學(xué)積分器(opticalintegrator)及蠅眼透鏡(fly-eye?lens)，由多數(shù)的光源形成實(shí)質(zhì)的面光源的二次光源。二次光源(一般為光學(xué)照明裝置的照明瞳或在其近傍形成的照明瞳分布)照出的光束，經(jīng)配置在蠅眼透鏡的后側(cè)焦點(diǎn)面近傍的開(kāi)口光圈限制后，射入聚光透鏡(condenser?lens)。?

由該聚光透鏡聚集的光束，重疊地照明已形成所定的圖案的掩膜。透過(guò)該掩膜的圖案的光，通過(guò)光學(xué)投影系統(tǒng)在晶圓(wafer)上成像。如此，掩膜圖案投影曝光(復(fù)制)到晶片上。又，在掩膜形成的圖案已被高度積體化，該微細(xì)圖案要正確地復(fù)制到晶片上，在晶片上有均勻的照明度分布是不可缺的。?

例如在本申請(qǐng)人提出申請(qǐng)的日本專(zhuān)利第3246615號(hào)公報(bào)中有揭露，為實(shí)現(xiàn)能將任意方向的微細(xì)圖案，忠實(shí)地復(fù)制之合適的照明條件，在蠅眼透鏡的后側(cè)焦點(diǎn)面形成輪胎狀的二次光源，將通過(guò)該輪胎狀的二次光源的光束，設(shè)定成以該圓周方向?yàn)槠夥较虻闹本€偏光狀態(tài)(以下稱(chēng)「周方向偏光狀態(tài)」)的技術(shù)。?

[專(zhuān)利文獻(xiàn)1]日本專(zhuān)利第3246615號(hào)公報(bào)?

但是，在上述的公報(bào)揭露的先前的技術(shù)，是將經(jīng)蠅眼透鏡形成的圓形光束，再經(jīng)有輪胎狀開(kāi)口部的開(kāi)口光圈限制形成輪胎狀的二次光源。結(jié)果，先前的技術(shù)，在開(kāi)口光圈發(fā)生大量的光量損失，引發(fā)曝光裝置的通光量低下的不適合現(xiàn)象。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為能有效地抑制光量損失，且形成周方向偏光狀態(tài)的輪胎狀的照明瞳分布。又，本發(fā)明因能有效抑制光量損失，且形成周方向偏光狀態(tài)的環(huán)狀照明瞳，另一目的為能夠在適切的照明條件下將任意方向的微細(xì)圖案忠實(shí)且高速地復(fù)制。?

為達(dá)到上述的目的，本發(fā)明的第一形態(tài)，提供一種光學(xué)照明裝置，適用于將配置在被照射面的掩膜的圖案轉(zhuǎn)寫(xiě)到感光性基板的曝光裝置中，所述光學(xué)照明裝置基于來(lái)自光源的光束而對(duì)所述被照射面進(jìn)行照明，所述光學(xué)照明裝置的特征在于其包括：光學(xué)元件，利用有旋光性的結(jié)晶光學(xué)材料而形成；其中，所述光學(xué)元件的光學(xué)結(jié)晶軸配置成與所述照明光學(xué)裝置的光軸方向一致；所述光學(xué)元件具有：在沿著光的透過(guò)方向的方向中、厚度互異的多個(gè)部分。?

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，所述多個(gè)部分沿著將所述光軸進(jìn)行橫切的面內(nèi)而進(jìn)行配置，所述多個(gè)基本元件在與所述光軸直交的一個(gè)平面整齊排列，各個(gè)基本元件的靠近所述掩膜側(cè)之面為平面狀、且靠近所述光源側(cè)之面因各基本元件厚度相異形成凹凸?fàn)睢?

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，沿著所述多個(gè)部分中的第1部分的光的透過(guò)方向的方向中的厚度、及沿著與所述多個(gè)部分中的第1部分不同的第2部分的光的透過(guò)方向中的厚度，設(shè)定成：使直線偏光射入時(shí)，從所述第1部分射出的直線偏光的偏光方向、與從所述第2部分射出的直線偏光的偏光方向?yàn)橄喈悺?

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，從所述第1部分射出的所述直線偏光的所述偏光方向、與從所述第2部分射出的直線偏光的偏光方向互相垂直。?

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，將通過(guò)所述第1部分的光束作為第1光束，且通過(guò)所述第2部分的光束作為第2光束時(shí)，所述第1光束及所述第2光束在所述光學(xué)照明裝置的照明瞳面通過(guò)相異的區(qū)域。?

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，所述第1部分與所述第2部分是一體地形成。?

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，所述光學(xué)元件的所述多個(gè)部分為：沿著光的透過(guò)方向的方向中厚度互異的多種基本元件。?

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，所述多個(gè)基本元件是沿著將所述光軸進(jìn)行橫切的面內(nèi)而進(jìn)行設(shè)置。?

在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，所述多個(gè)基本元件包括：第1基本元件及第2基本元件，其中，所述第2基本元件具有與所述第1基本元件相異的厚度。?