[发明专利]照明光学设备、曝光装置和制造物品的方法

说明书

本发明涉及照明光学设备、曝光装置和制造物品的方法。照明光学设备使用来自光源的光来照明待照明面R。照明光学设备包括：光学积分器，配置成通过使从入射端面入射的光在内表面反射多次来使光学强度分布在出射端面上是均匀的；以及光束形成单元，配置成将来自其中聚光镜以相对于光轴的第一角度会聚来自光源的光的焦点位置的光束转换成将以相对于光轴的大于第一角度θ1的第二角度θ2入射到光学积分器的入射端面上的光束，所述光轴从光源指向待照明面。其中，待照明面R是用来自光学积分器的光照明的。

技术领域

本发明涉及照明光学设备、曝光装置和制造物品的方法。

背景技术

在包括在制造半导体器件的处理中的光刻处理等中，将形成于原版(original)(例如，中间掩模板(reticle))中的图案经由投影光学系统等转印到基板(例如，在表面上形成光刻胶层的晶片)上的曝光装置被使用。曝光装置包括照明光学设备，该照明光学设备用来自光源的光束(light flux)照明原版。这里，当照明光学设备对原版的照明不均匀时，图案到光刻胶的转印不充分，从而曝光装置可能不提供高质量的器件。此外，当照明光学设备不能用高照度照明原版时，所有曝光装置的吞吐量受到影响。因此，照明光学设备被要求以基本上均匀的照度照明原版。因此，在相关领域的照明光学设备中，通过在光源和照明面之间布置诸如反射型光学积分器(optical integrator)之类的光学构件来提高照度的均匀性。日本专利申请No.7-201730公开了提供以下方式提高照明面的照度的均匀性的照明单元：采用光学棒(玻璃棒)作为反射光学积分器并且将光学棒的出射端面布置在与原版面共轭的位置处。在该照明单元中，入射到光学棒上的光束的角度通过驱动提供在光学积分器的前级侧的光学系统而改变。

一般而言，为了使在光学棒的出射端面上的照度分布均匀，光学棒的截面形状要求为多边形，以使得入射光的内反射的次数足够大。也就是说，要求垂直于光学棒的光轴的横截面的横截面积小，或者要求光学棒在光轴方向上是长的。但是，当光学棒的横截面积小时，在入射到光学棒上的光的位置有偏差时，偏离光学棒的入射端面的光的比例增大。这意味着来自光源的光量损失容易增大，这是不希望的。另一方面，当光学棒的长度长时，在光学棒的内部的光量损失(在玻璃棒的情况下依赖于玻璃材料透射率的损失或者在空心棒的情况下依赖于反射表面的反射效率的损失)可能增大，并且光学照明光学设备的尺寸可能增大，这是不希望的。具体地，在日本专利申请No.7-201730中公开的技术中，使用了在光轴方向上长度约为500mm的光学棒。从而，当使用这样的长光学棒时，存在这样的担忧：照明面的照度恶化或整个照明光学设备的尺寸增大。

发明内容

本发明提供有利于照明面的高照度和均匀照明而在尺寸方面不增大的照明光学设备。

根据本发明的一方面，提供使用来自光源的光照明待照明面的照明光学设备。该照明光学设备包括：光学积分器，配置成通过使从入射端面入射的光在内表面反射多次来使光学强度分布在出射端面上是均匀的；以及光束形成单元，配置成将来自其中聚光镜以相对于光轴的第一角度会聚来自光源的光的焦点位置的光束转换成将以相对于光轴的大于第一角度的第二角度入射到光学积分器的入射端面上的光束，所述光轴从光源指向待照明面。待照明面是用来自光学积分器的光照明的。

本发明的其他特征从以下示例性实施例的描述(参考附图)将变得清楚。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的照明光学设备的配置的图。

图2是示出波长滤波器(wavelength filter)的透射特性的图。

图3是示出根据本发明的第二实施例的照明光学设备的配置的图。

图4是示出根据本发明的第三实施例的照明光学设备的配置的图。

具体实施方式