CN101743515B - 空间光调制单元、照明设备、曝光设备和装置制造方法 - Google Patents

空间光调制单元、照明设备、曝光设备和装置制造方法 Download PDF

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Abstract

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。

Description

空间光调制单元、照明设备、曝光设备和装置制造方法
技术领域
本发明涉及空间光调制单元、照明设备、曝光设备和装置制造方法。
背景技术
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。
发明内容
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。
本发明的目标为提供一种空间光调制单元，其可布置于对被照射面进行照明的照明光学系统中以形成所要光路。
根据本发明的实施例的曝光光学系统包括：利用光源所供给的照明光来照明被照射面的照明光学系统，及把布置于被照射面的图案投影至感光性基底的投影光学系统，所述曝光光学系统包含：可沿着所述照明光学系统的光轴来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，用以使平行于照明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照明光学系统中；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，以便在所述照明光学系统的内部形成光瞳亮度分布。
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。
本发明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。
具体实施方式
将在下文参看附图而详细地描述本发明的实施例。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SM1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1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SM1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的光学路径缩回。空间光调制单元SM1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，形成于蝇眼透镜4的入射表面上的总亮度分布展示了与整个二次光源的总亮度分布(光瞳亮度分布)的高相关性(correlation)，且因此，蝇眼透镜4的入射表面上和与所述入射表面共轭的平面上的亮度分布也可被称作光瞳亮度分布。
聚光光学系统5使从蝇眼透镜4出射的光线聚集且对形成有预定图案的掩膜M进行照明。折叠镜6布置于聚光光学系统5中且使穿过聚光光学系统的光束的光学路径折叠。掩膜M安装于掩膜台MS上。
投影光学系统PL基于来自由照明设备IL形成于掩膜M的图案表面(第一表面)Ma上的照明区的光线而在安装于晶片台WS上的晶片W的投影表面(第二表面)Wa上形成第一表面的影像。
以下将参看图2和图3来描述空间光调制单元SM1与衍射光学单元2的布置关系。图2为用于解释在空间光调制单元SM1是沿着曝光设备EA1的光轴Ax插入的情况下的布置的图式。图3为用于解释在空间光调制单元SM1位于曝光设备EA1的光轴Ax外且衍射光学单元2中的多个衍射光学元件2b中的一者是沿着曝光设备EA1的光轴Ax插入的情况下的布置的图式。
如图2和图3所示，衍射光学单元2具有形成有凹口2c的转塔部件2a，和形成于转塔(turret)部件2a上的多个衍射光学元件2b。衍射光学元件2b是通过在转塔部件2a中形成间距约等于曝光光线(照明光线)的波长的水平差来制成，且起到使入射射束以所要角度衍射的作用。
如图2所示，在衍射光学单元2的固定状态下，在空间光调制单元SM1经布置以插入到由衍射光学单元2的凹口2c产生的间隔中时，空间光调制单元SM1可布置于曝光设备EA1的光轴Ax上。如图3所示，在衍射光学单元2的固定状态下，在空间光调制单元SM1从衍射光学单元2的凹口2c内部移走时，空间光调制单元SM1也可位于曝光设备EA1的光轴Ax外。或者，可在空间光调制单元SM1的固定状态下移动衍射光学单元2。以此方式，空间光调制单元SM1可沿着曝光设备EA1的光轴Ax或沿着照明设备IL的光轴Ax而布置着。
由于空间光调制单元SM1在大小和质量方面大于衍射光学单元2，所以其不安装于同一转塔部件2a上而是布置于衍射光学单元2的凹口2c中。由于用于传输驱动信号的电缆连接到空间光调制单元SM1，所以在单元SM1布置于凹口2中的配置中，在拖拉(trail)着电缆时单元SM1不必安装于转塔上。
在空间光调制单元SM1从光轴Ax移走(如图3所示)时，衍射光学单元2经布置以处于其旋转轴平行于光轴Ax且相对于光轴Ax偏心的状态下。接着，使衍射光学单元2旋转，使得转塔部件2a中的多个衍射光学元件2b中的一者位于光轴Ax上。在转塔部件2a中，如图2和图3所示，衍射光学元件2b沿着其圆周方向布置。衍射光学元件2b为各自使入射射束衍射以产生相对于光轴Ax而偏心的多个射束的元件，且经设定以具有其各别不同的衍射性质(例如，衍射角度)。
将在下文参看图4和图5来描述空间光调制单元SM1的配置。图4为用于解释图2所示的空间光调制单元SM1的IV-IV横截面中的配置的图式。图5为空间光调制单元SM1中的空间光调制器S1的部分透视图。为更好地观看，在不对横截面划出阴影(hatching)的情况下描绘图4。
如图4所示，空间光调制单元SM1具有棱镜P1和整体地附接到棱镜P1的反射性空间光调制器S1。棱镜P1由玻璃材料(例如，萤石)制成。棱镜P1具有长方体的一个侧面压成V形楔形的形状。即，在棱镜P1中，长方体的一个侧面由以钝角相交的两个平面PS1、PS2(第一平面PS1和第二平面PS2)组成，同时其间的相交线(直线)Pla在内部下陷(subside)。空间光调制器S1附接到面向在相交线P1a处相接触的这两个侧面的侧面上。形成棱镜P1的光学材料不限于萤石，而是可为硅石玻璃或其他光学玻璃。
在相交线P1a处相接触的此等两个侧面的内表面充当第一反射表面R11和第二反射表面R12。因此，第一反射表面R11位于第一平面PS1上。第二反射表面R12位于与第一平面PS1相交的第二平面PS2上。第一反射表面R11与第二反射表面R12之间的角度为钝角。
可(例如)如下地确定本文中的角度：第一反射表面R11与第二反射表面R12之间的角度为120°；棱镜P1的垂直于光轴Ax的侧面与第一反射表面R11之间的角度为60°；棱镜P1的垂直于光轴Ax的侧面与第二反射表面R12之间的角度为60°。
棱镜P1经布置，使得空间光调制器S 1所附接到的侧面平行于光轴Ax，第一反射表面R11位于光源1侧上(曝光设备EA1中的上游)，且第二反射表面R12位于蝇眼透镜4侧上(曝光设备EA1中的下游)。因此，如图4所示，棱镜P1的第一反射表面R11相对于曝光设备EA1的光轴Ax倾斜地布置着。如图4所示，棱镜P1的第二反射表面R12也相对于曝光设备EA1的光轴Ax倾斜地布置着，其倾斜方向与第一反射表面R11的倾斜方向相反。
棱镜P1的第一反射表面R11使平行于曝光设备EA1的光轴Ax入射的光线反射。空间光调制器S1布置于第一反射表面R11与第二反射表面R12之间的光学路径中，且使在第一反射表面R11上反射的光线反射。棱镜P1的第二反射表面R12使在空间光调制器S1上反射的光线反射且使经反射的光线发出到曝光设备EA1的照明设备IL中，具体来说，发出到变焦光学系统3中。
因此，由第一平面PS1和第二平面PS2形成的脊线(ridge line)即相交线P1a位于相对于第一反射表面R11和第二反射表面R12的空间光调制器S1侧上。
本实例中的棱镜P1是由一个光学区块整体地形成，但棱镜P1也可使用多个光学区块构成。
空间光调制器S1根据在第一反射表面R11上反射的光线入射到空间光调制器S1的位置来将空间调制施加于光线。如下所述，空间光调制器S1包括二维地布置的大量微镜面元件SE1。由于此原因，举例来说，入射到空间光调制器S1的光束中的射线L1照射到空间光调制器S1的多个镜面元件SE1中的镜面元件SE1a上，且射线L2照射到空间光调制器S1的多个镜面元件SE1中的不同于镜面元件SE1a的镜面元件SE1b上。镜面元件SE1a、SE1b分别将根据其位置而设定的其各别空间调制施加于射线L1、L2。空间光调制器S1调制光线，使得在第二反射表面R12上反射以发出到变焦光学系统3中的光线变成平行于入射到第一反射表面R11的光线。
棱镜P1经布置，以使得从射线L1、L2入射到棱镜P1中的入射位置IP1、IP2到所述射线在通过镜面元件SE1a、SE1b后从棱镜P1传出的传出位置OP1、OP2的空气当量长度等于在棱镜P1位于曝光设备EA1外部时从对应于入射位置IP1、IP2的位置到对应于传出位置OP1、OP2的位置的空气当量长度。空气当量长度是通过将光学系统中的光学路径长度减少成在具有折射率1的空气中的光学路径长度而获得的光学路径长度，且在具有折射率n的媒介中的光学路径的空气当量长度是通过使其光学路径长度乘以1/n而获得。
空间光调制器S1可布置于光学上等效于安装衍射光学单元2的衍射光学元件2b的安装表面的位置处，也就是，在从空间光调制单元SM1的出射侧(变焦光学系统3侧)观看时通过第二反射表面R12观测到的衍射光学元件2b的安装表面的位置处。
如图5所示，空间光调制器S1为包括镜面元件SE1的可移动多镜面，镜面元件SE1为其平面形状的反射表面向上放置的大量微反射元件。每一镜面元件SE1为可移动的，且其反射表面的倾斜(也就是，反射表面的倾斜角度和方向)由控制系统(未图示)独立地驱动和控制。每一镜面元件SE1可绕着沿着平行于其反射表面且垂直于彼此的两个方向的旋转轴中的每一者连续旋转所要旋转角度。就是，关于每一镜面元件SE1，可在沿着其反射表面的两个维度中控制其倾斜。
本文中的每一镜面元件SE1的轮廓(contour)为正方形，但所述轮廓不限于此。然而，所述轮廓可为使得镜面元件可在光利用效率方面无间隔地布置的形状。相邻镜面元件SE1之间的间隙可设为必要的最小间隔。此外，镜面元件SE1可尽可能地小，以便使照明条件的细微改变为可能的。每一镜面元件SE1的反射表面的形状不限于平面，而是可为例如凹面或凸面的弯曲表面。
从棱镜P1的第一反射表面R11延伸到棱镜P1的第二反射表面R12且穿过可布置该空间光调制单元SM1的空间光调制器S1的第一位置的光学路径被称作第一光学路径。从可布置该棱镜P1的第一反射表面R11的位置延伸到可布置该棱镜P1的第二反射表面R12的位置且穿过可布置该衍射光学单元2的衍射光学元件2b的第二位置的光学路径被称作第二光学路径。从光源1到可布置该棱镜P1的第一反射表面R11的位置的光学路径被称作第三光学路径。从可布置该棱镜P1的第二反射表面R12的位置到照明目标表面的光学路径被称作第四光学路径。
即，第一光学路径为仅在用来自光源1的已通过空间光调制器S1的光线来对照明目标表面照明时光线通过的光学路径。第二光学路径为仅在用来自光源1的已通过衍射光学元件2b的光线来对照明目标表面照明时光线通过的光学路径。第三光学路径为光源1与第一光学路径之间的光学路径和光源1与第二光学路径之间的路径。第四光学路径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。光学路径为在使用状态下意欲供光线通过的路径。
如上所述，空间光调制单元SM1与衍射光学单元2经布置，使得其插入可相对于设备的光轴Ax从一个切换到另一个。就是，第一光学路径与第二光学路径为可切换的。另外，设备在第三光学路径的出口处的光轴Ax与设备在第四光学路径的入口处的光轴Ax为同轴。
棱镜P1的第一反射表面R11充当第一光学表面以将来自第三光学路径的光线导向空间光调制器S1，且棱镜P1的第二反射表面R12充当第二光学表面以将已通过空间光调制器S1的光线导向第四光学路径。由于第一光学表面和第二光学表面均为可插入到照明设备IL的光学路径中或从照明设备IL的光学路径缩回的空间光调制单元SM1中的棱镜P1的反射表面，所以第一光学表面和第二光学表面可整体地插入到照明设备IL的光学路径中或从照明设备IL的光学路径缩回。此外，空间光调制器S1也可插入到照明设备IL的光学路径中或从照明设备IL的光学路径缩回。
棱镜P1的第一反射表面R11可被认为是将平行于光轴而入射的光线折向不同于入射方向的方向的第一折叠表面，且棱镜P1的第二反射表面R12可被认为是将在空间光调制器S1上反射的光线折向照明设备IL的光学路径的第二折叠表面。第一折叠表面和第二折叠表面可为反射表面、折射表面或衍射表面。
空间光调制单元SM1使经修改的照明能够形成所要光瞳亮度分布，例如，圆形、环形、两极或四极照明。图6为展示在环形照明的情况下在空间光调制单元SM1的远场中(或在空间光调制单元SM1的光学傅立叶变换表面上)的照明场的形状的图式。图6中的划阴影区为照明场。
以下将参看图7所示的流程图来描述使用本实施例的曝光设备EA1以制造装置的方法。图7中的第一步骤S301将金属膜沉积于一批晶片中的每一晶片上。下一步骤S302将光阻施加到所述批次中的每一晶片上的金属膜上。就是，步骤S301和S302对应于制备感光性基底即晶片W的步骤。
后续步骤S303将使用前述实施例的曝光设备EA1通过投影光学系统PL将掩膜M上的图案的影像顺序地转印到所述批次中的每一晶片上的每一照射(shot)区域中。
在步骤S303中，首先，在晶片台WS上布置晶片W。光线从光源1沿着光轴Ax发出到空间光调制单元SM1或衍射光学单元2。在光线通过空间光调制单元SM1或衍射光学单元2期间光线被空间调制。在曝光设备EA1中，可根据所要的经修改的照明的形状，将空间光调制单元SM1和衍射光学单元2插入到光轴Ax中或从光轴Ax缩回。
由空间光调制单元SM1或衍射光学单元2来空间调制的光线行进而穿过变焦光学系统3以在作为波阵面分割类型的光学积分器的蝇眼透镜4的入射表面上形成(例如)中心在光轴Ax上的圆环形形状(环形形状)的照明场。入射到蝇眼透镜4的光线在蝇眼透镜4中经受波阵面分割。此导致在蝇眼透镜4的后焦平面上形成由与蝇眼透镜4中的透镜元件一样多的光源影像组成的二次光源。
从蝇眼透镜4出射的光线入射到聚光光学系统5中。聚光光学系统5和蝇眼透镜4起作用以对掩膜M的图案表面Ma均匀地照明。以此方式，基于来自借由照明设备IL以形成于掩膜M的图案表面Ma上的照明区的光线而在晶片W的表面即投影表面Wa上形成图案表面Ma的影像。因此，将位于第一表面上的图案表面Ma的影像投影到布置于第二表面上的晶片W上，以实现其曝光。
后续步骤S304将实现所述批次中的晶片上的光阻的显影。此步骤导致在晶片W的投影表面Wa上形成形状对应于图案表面Ma的掩膜层。
步骤S305将穿过在步骤S304中形成的掩膜层来处理晶片W的投影表面Wa。具体来说，使用抗蚀剂图案作为掩膜来对所述批次中的晶片执行蚀刻，借此在每一晶片上的每一照射区域中形成对应于掩膜上的图案的电路图案。其后，通过包括在上部层中形成电路图案的步骤来制造例如半导体装置之类的装置。上述半导体装置制造方法准许我们以高生产量制造出具有极精细电路图案的半导体装置。
前述实施例的曝光设备也可适用于通过在板(玻璃基底)上形成预定图案(电路图案、电极图案等等)来制造作为微装置的液晶显示装置。将在下文参看图8的流程图来描述此情况中的方法的实例。在图8中，图案形成步骤S401将执行使用前述实施例的曝光设备而将掩膜的图案转印到感光性基底(涂布有抗蚀剂的玻璃基底，或其类似物)上以实现其曝光的所谓的光刻工艺。此光刻工艺导致在感光性基底上形成包括大量电极和其他物件的预定图案。其后，通过包括显影步骤、蚀刻步骤、抗蚀剂去除步骤和其他的步骤来处理经曝光的基底，借此在基底上形成预定图案，继之以进行下一彩色滤光片形成步骤S402。
下一彩色滤光片形成步骤S402将形成彩色滤光片，在所述彩色滤光片中大量对应于R(红)、G(绿)和B(蓝)的三个点的组以矩阵形式形成阵列，或多个R、G和B的三种条带的滤光片组而在水平扫描线方向上形成阵列。在完成彩色滤光片形成步骤S402后，进行单元组装步骤S403。在单元组装步骤S403中，使用具有在图案形成步骤S401中获得的预定图案的基底、在彩色滤光片形成步骤S402中获得的彩色滤光片等等来组装液晶面板(液晶盒)。
在单元组装步骤S403中，(例如)通过将液晶倾注到具有在图案形成步骤S401中获得的预定图案的基底与在彩色滤光片形成步骤S402中获得的彩色滤光片之间来制造液晶面板(液晶单元)。其后，进行模块组装步骤S404以附接例如用于经组装的液晶面板(液晶单元)的显示操作的电路和背光的组件，由此完成液晶显示装置。液晶显示装置的上述制造方法准许我们以高生产量制造出具有极精细电路图案的液晶显示装置。本实施例不限于应用于半导体装置和液晶显示装置的制造过程，而是也可广泛地应用于(例如)等离子显示器和其他的制造过程，和各种装置(例如，微电机、MEMS(微机电系统)、薄膜磁头、DNA芯片等等)的制造过程。
空间光调制单元SM1的空间光调制器S1根据光线入射的位置而将空间调制施加于光线。由于此原因，能够形成所要光瞳亮度分布(例如，两极、四极、环形或其他分布)。
除了空间光调制器S1外，空间光调制单元SM1具有第一反射表面R11和第二反射表面R12。由于此原因，其可布置于光学系统中以形成所要光学路径。
本实施例的曝光设备EA1中的空间光调制器S1可调制光线，使得在第二反射表面R12上反射以从空间光调制单元SM1发出到变焦光学系统3中的光线的光学路径与入射到第一反射表面R11的入射光的光学路径重合。就是，入射到空间光调制单元SM1的光线的光学路径与从空间光调制单元SM1出射的光线的光学路径重合。由于此原因，在插入空间光调制单元SM1的情况下，或在插入衍射光学单元2的情况下，光学路径无改变，借此使空间光调制单元SM1可自由地插入到曝光设备EA1的光轴Ax中或从曝光设备EA1的光轴Ax缩回。
确切地说，在插入该空间光调制单元SM1的情况和在空间光调制单元SM1位于光轴Ax外的情况间，穿过光学路径的光线的空气当量长度无改变。由于此原因，曝光设备EA1准许在配置无任何改变的情况下可插入或缩回空间光调制单元SM1。
由于空间光调制单元SM1的出射侧上的光学路径与入射侧上的光学路径重合，所以可与使用衍射光学单元2的照明光学系统共同享有使用空间光调制单元SM1的照明设备IL的配置。此准许成本降低。
图9展示为根据第一实施例的曝光设备EA1的一修改实例的无掩膜曝光设备EA2的示意配置图。此修改实例的曝光设备EA2不同于第一实施例的曝光设备EA1，因为其具有空间光调制单元SM2而不是具有掩膜。
空间光调制单元SM2(类似于空间光调制单元SM1)具有第一和第二反射表面R21、R22和空间光调制器S2。曝光设备EA2的照明设备IL对空间光调制单元SM2中的空间光调制器S2的反射表面(第一表面)进行照明。投影光学系统PL基于来自借由照明设备IL而形成于空间光调制器S2的反射表面(第一表面)上的照明区的光线而在晶片W上的投影表面Wa(第二表面)上形成第一表面的影像。
(第二实施例)
将参看图10来描述根据第二实施例的曝光设备EA3的配置。图10为示意性地展示第二实施例的曝光设备的配置图。
第二实施例的曝光设备EA3沿着设备的光轴Ax具有光源11、具备空间光调制单元SM1的照明设备IL、支撑掩膜M的掩膜台MS、投影光学系统PL，和支撑晶片W的晶片台WS。
照明设备IL沿着光轴Ax具有偏振状态控制单元12、可插入至照明设备IL的光学路径中或从照明设备IL的光学路径缩回的消偏振器(depolarizer)13、空间光调制单元SM1、衍射光学单元2、中继(relay)光学系统15、无焦光学系统17、偏振转换元件18、圆锥形转向镜(conicalaxicon)系统19、变焦光学系统21、折叠镜22、微蝇眼透镜23、聚光光学系统24、照明场光阑(掩膜遮板)25、成像光学系统26，和折叠镜27。用以形成所要光瞳亮度分布的空间光调制单元SM1和衍射光学单元2中的每一者可插入到照明设备IL的光学路径中或从照明设备IL的光学路径缩回。
从光源11发出的几乎平行的射束行进而穿过具有可绕着光轴Ax旋转的四分之一波片(wave plate)和半波片的偏振状态控制单元12，以被转换成处于预定偏振状态的光束，且所述射束接着行进而通过空间光调制单元SM1或衍射光学单元2且穿过中继光学系统15而进入无焦光学系统17。在掩膜M是用处于非偏振状态的光线来照明的情况下，来自光源11的已穿过偏振状态控制单元12的射束行进而穿过插入到照明设备IL的光学路径中的消偏振器13，且接着进入空间光调制单元SM1或衍射光学单元2。关于此类偏振状态控制单元12和消偏振器13，可参考美国专利公开申请案第2006/0170901 A1号。
无焦光学系统17为经设定使得出现以下情况的无焦系统(无焦光学元件)：其前焦点位置与图式中由虚线指示的预定平面16的位置大致重合，且其后焦点位置与图式中由虚线指示的预定平面20的位置大致重合。另一方面，如图式中由虚线指示，空间光调制单元SM1或衍射光学单元2被布置于与预定平面16的位置共轭的位置处。
因此，入射到作为射束转换元件的空间光调制单元SM1或衍射光学单元2的几乎平行的射束在作为中继光学系统的无焦光学系统17的光瞳平面上形成(例如)环形的(annular)光强度分布，且其后作为几乎平行的射束而从无焦光学系统17发出。偏振转换元件18和圆锥形转向镜系统19布置于无焦光学系统17的前透镜单元17a与后透镜单元17b之间的光学路径中无焦光学系统的光瞳位置处或附近。
圆锥形转向镜系统19由以从光源侧开始以指定的次序布置的以下部件组成：第一棱镜部件19a，其一平面在光源侧上，且凹入的圆锥形形状的折射表面在掩膜侧上；和第二棱镜部件19b，其一平面在掩膜侧上，且凸起的圆锥形形状的折射表面在光源侧上。第一棱镜部件19a的凹入的圆锥形形状的折射表面与第二棱镜部件19b的凸起的圆锥形形状的折射表面是互补地形成，使得其可彼此接触。第一棱镜部件19a和第二棱镜部件19b中的至少一者经配置以可沿着光轴Ax移动，以使第一棱镜部件19a的凹入的圆锥形形状的折射表面与第二棱镜部件19b的凸起的圆锥形形状的折射表面之间的间隔可变。通过圆锥形轴棱镜系统19的作用，环形二次光源的环形比(内径/外径)和大小(外径)均发生变化，而不必改变二次光源的宽度。
在第一棱镜部件19a的凹入圆锥形折射表面接触第二棱镜部件19b的凸起圆锥形折射表面时，圆锥形转向镜系统19充当平面平行的板，且不对所形成的环形二次光源产生影响。然而，在第一棱镜部件19a的凹入的圆锥形折射表面与第二棱镜部件19b的凸起的圆锥形折射表面分离时，圆锥形转向镜系统19充当所谓的射束扩展器。因此，到预定平面20的入射射束的角度根据圆锥形转向镜系统19的间距的改变而变化。
偏振转换元件18具有以下功能：将处于线性偏振状态的入射光转换成处于偏振方向大致沿着圆周方向的圆周偏振状态的光线，或转换成处于偏振方向大致沿着径向方向的径向偏振状态的光线。关于此类偏振转换元件18，可参考前述美国专利公开申请案第2006/0170901A1号。
已穿过无焦光学系统17的射束行进通过变焦光学系统21以使σ值变化，且通过折叠镜22以进入作为光学积分器的微蝇眼透镜(或蝇眼透镜)23。微蝇眼透镜23为由垂直地且水平地并密集地布置的具有正折射力的大量微透镜组成的光学元件。大体上，微蝇眼透镜是(例如)通过蚀刻平面平行的板以形成微透镜群组来制成的。
形成微蝇眼透镜的每一微透镜小于形成蝇眼透镜的每一透镜元件。微蝇眼透镜不同于由彼此隔离的透镜元件组成的蝇眼透镜，因为大量微透镜(微折射面)是在彼此未隔离的情况下整体地形成。然而，微蝇眼透镜为与蝇眼透镜相同的波阵面分割类型的光学积分器，因为具有正折射力的透镜元件被水平地且垂直地布置。
预定平面20的位置位于变焦光学系统21的前焦点位置附近，且微蝇眼透镜23的入射表面位于变焦光学系统21的后焦点位置附近。通过变焦光学系统21的作用，环形二次光源的宽度和大小(外径)均发生变化，而环形二次光源的环形比无改变。变焦光学系统21使预定平面20与微蝇眼透镜23的入射表面保持大体上傅立叶变换关系，且又使无焦光学系统17的光瞳平面与微蝇眼透镜23的入射表面保持彼此大致光学共轭。
因此，举例来说，中心在光轴Ax上的环形照明场就像在无焦光学系统17的光瞳平面上一样形成于微蝇眼透镜23的入射表面上。此环形照明场的总体形状取决于变焦光学系统21的焦距而类似地变化。形成微蝇眼透镜23的每一微透镜具有类似于将形成于掩膜M上的照明场的形状(且因此类似于将形成于晶片W上的曝光区的形状)的矩形形状的横截面。
入射到微蝇眼透镜23的射束由大量微透镜二维地分割，且光强度分布约等于由入射射束形成的照明场的二次光源(也就是，由中心在光轴Ax上的环形形状的实质表面发光体组成的二次光源)形成于微蝇眼透镜23的后焦平面上或附近(且因此在照明光瞳平面上)。来自形成于微蝇眼透镜23的后焦平面上或附近的二次光源的射束行进而穿过聚光光学系统24以重叠地对掩膜遮板25进行照明。
以此方式，根据形成微蝇眼透镜23的每一微透镜的形状和焦距的矩形形状的照明场形成于作为照明场光阑的掩膜遮板25上。已穿过掩膜遮板25的矩形孔径(光透射部分)的射束经受成像光学系统26的会聚作用以重叠地对形成有预定图案的掩膜M照明。即，成像光学系统26在掩膜M上形成掩膜遮板25的矩形孔径的影像。
由固持于掩膜台MS上的掩膜M的图案透射的射束行进而穿过投影光学系统PL以在固持于晶片台WS上的晶片(感光性基底)W上形成掩膜图案的影像。以此方式，通过执行单次曝光或扫描曝光以同时在垂直于投影光学系统PL的光轴Ax的平面中二维地驱动和控制晶片台WS且因此同时二维地驱动和控制晶片W，使掩膜M的图案顺序地转印到晶片W上的曝光区域中的每一者中。
无焦光学系统(中继光学系统)17、圆锥形转向镜系统19和变焦光学系统(放大倍率变化光学系统)21构成用于改变形成于照明光瞳平面上的二次光源(实质表面发光体)的大小和形状的整形(shaping)光学系统，其布置于空间光调制单元SM1或衍射光学单元2与微蝇眼透镜(光学积分器)23之间的光学路径中。
空间光调制单元SM1经布置以可与图10中的衍射光学单元2切换，但其可布置于(例如)由图10中的虚线所指示的平面16上。平面16的位置对应于与衍射光学单元2的位置成光学共轭的位置。
在此种情况下，如图11所示，空间光调制单元SM1可布置于光轴Ax上，使得仅从光源11发出的射束的部分穿过所述单元。在图11所示的空间光调制单元SM1中，在(例如)与如图4所示的布置进行比较时，空间光调制器S1经布置为在沿着光轴Ax的方向上相对于第一反射表面R11和第二反射表面R12而移动到光源11侧。在此布置中，举例来说，从光源11发出的光束中的射线L1、L3入射到无焦光学系统17，而未进入空间光调制单元SM1中的棱镜P1的内部。另一方面，从光源11发出的光束中的射线L2和L4入射到空间光调制单元SM1的棱镜P1中、在第一反射表面R11、空间光调制器S 1和第二反射表面R12上反射，且其后从棱镜P1发出以进入无焦光学系统17。
在此种情况下，空间光调制器S1可固定于(例如)由图10中的虚线指示的平面16的位置处。于是，如从图11显而易见，有可能同时使用第一光学路径和第二光学路径，第一光学路径为从棱镜P1的第一反射表面R11到棱镜P1的第二反射表面R12的光学路径和延伸而通过可布置该空间光调制器S1的第一位置的光学路径，第二光学路径为从可布置该棱镜P1的第一反射表面R11的位置到可布置该棱镜P1的第二反射表面R12的位置的光学路径(在空间光调制单元SM1布置于平面16的位置处以便可与衍射光学单元2切换的情况下)和可布置该衍射光学单元2的衍射光学元件2b的光学路径。在此种情况下，从光源11到可布置该棱镜P1的第一反射表面R11的位置的光学路径充当第三光学路径。在空间光调制单元SM1布置于平面16的位置处以便可与衍射光学单元2切换的情况下，从可布置该棱镜P1的第二反射表面R12的位置到照明目标表面的光学路径充当第四光学路径。
在如图11所示空间光调制单元SM1布置于预定平面16的位置处且经配置以借由空间光调制单元SM1的空间光调制器S1仅反射射束的一部分时，(例如)如图12到14所示进行光瞳强度的校正变成可行。图12展示由通过衍射光学单元2但未通过空间光调制单元SM1的射束形成的光瞳亮度分布。图13展示由未通过衍射光学单元2但通过空间光调制单元SM1的射束形成的光瞳亮度分布。图14展示通过将图12的光瞳亮度分布重叠于图13的光瞳亮度分布上而获得的光瞳亮度分布。图12到图14中的阴影指示光瞳平面上的亮度等级(阴影越暗，亮度越高)。
具体来说，如图12所示，衍射光学单元2用未通过空间光调制单元SM1的空间光调制器S1的光线来形成在图式的平面上亮度从左到右减小的第一光瞳亮度分布。另一方面，如图13所示，空间光调制单元SM1的空间光调制器S1形成具有高亮度且大致均匀的第二光瞳亮度分布，其与第一光瞳亮度分布至少部分重叠。如图14所示，可通过将具有不均匀亮度的第一光瞳亮度分布重叠于第二光瞳亮度分布上以加强第一光瞳亮度分布中的低亮度部分来获得总体几乎均匀的光瞳亮度分布。上述实例是与总体几乎均匀的光瞳亮度分布的产生有关，但将产生的光瞳亮度分布不限于几乎均匀的分布。作为实例，也有可能使光瞳亮度分布改变成非均匀的分布以便调整掩膜M的图案的转印(transfer)状态。
在空间光调制单元SM1中，在插入空间光调制单元SM1的情况和在空间光调制单元SM1从光轴Ax缩回的情况间，通过光学路径的光线的空气当量长度无改变。由于此原因，射线LI、L3的空气当量长度等于射线L2、L4的空气当量长度，且因此易于组合和处置通过空间光调制单元SM1的射线和未通过其的射线。
在空间光调制单元SM1插入于预定平面16的位置处的情况下，也有可能(例如)基于图15和图16所示的配置而使用另一空间光调制单元SM3。图15为展示在空间光调制单元SM3经布置以使得空间光调制单元SM3的第一反射表面R31和第二反射表面R32与光轴Ax相交的情况下的布置的图式。图16为展示在空间光调制单元SM3经布置以使得空间光调制单元SM3的第一反射表面R31和第二反射表面R32不与光轴Ax相交的情况下的布置的图式。
空间光调制单元SM3具有V形棱镜(反射部件)P3和空间光调制器S3。不同于空间光调制单元SM1，空间光调制器S3不与棱镜P3整体地构成。
提供于棱镜P3上且以钝角的预定角度而邻接的一对表面反射的表面对应于第一反射表面R31和第二反射表面R32。如图15和图16所示，可在与光轴Ax相交的方向上相对地改变棱镜P3与空间光调制器S3之间的位置关系。就是，移动棱镜P3以使第一反射表面R31和第二反射表面R32与光轴Ax相交，同时保持空间光调制器S3固定。
根据本实施例的曝光设备EA3中的空间光调制器S1可调制光线，使得在第二反射表面R12上反射而朝空间光调制单元SM1中的中继光学系统15发出的光线的光学路径可与入射到第一反射表面R11的光线的光学路径重合。就是，入射到空间光调制单元SM1的光线的光学路径与从空间光调制单元SM1出射的光线的光学路径重合。由于此原因，在插入空间光调制单元SM1的情况下，或在插入衍射光学单元2的情况下，光学路径无改变，借此使空间光调制单元SM1可自由地插入到曝光设备EA3的光轴Ax中或从曝光设备EA3的光轴Ax缩回。
由于入射到空间光调制单元SM1的光线的光学路径与从空间光调制单元SM1出射的光线的光学路径重合，所以空间光调制单元SM1可插入到预定平面16的位置中或从预定平面16的位置缩回，而照明设备IL的配置无显著改变。
确切地说，在插入空间光调制单元SM1的情况和在空间光调制单元SM1位于光轴Ax外的情况间，通过光学路径的光线的空气当量长度无改变。因此，在曝光设备EA3中，可插入且缩回该空间光调制单元SM1，而照明设备IL的配置不必做任何改变。
由于可使空间光调制单元SM1的出射侧上的光学路径与入射侧上的光学路径重合，所以可与使用衍射光学单元2的照明光学系统共同享有使用空间光调制单元SM1的照明设备IL的配置。此准许成本降低。
上文描述本发明的实施例，但请注意，本发明不限于上述实施例而是可以许多方式进行修改。举例来说，在上述实施例中，具有被二维地布置且个别地控制的多个反射元件的空间光调制器为(例如)二维地布置的反射表面的倾斜可加以个别地控制的空间光调制器。此类型的空间光调制器可为选自揭露于(例如)以下各案中的空间光调制器中的空间光调制器：日本专利特许公开申请案(PCT申请案的翻译)第10-503300号和其相应的欧洲专利申请公开案EP779530、日本专利特许公开申请案第2004-78136号和其相应的美国专利第6,900,915号、日本专利特许公开申请案(PCT申请案的翻译)第2006-524349号和其相应的美国专利第7,095,546号，和日本专利特许公开申请案第2006-113437号。在此等空间光调制器中，已通过空间光调制器的个别反射表面的光束以预定角度入射到一种分布形成光学系统，且可在照明光瞳平面上形成根据多个到多个光学元件的控制信号的预定光强度分布。
空间光调制器也可为(例如)其中二维地布置的反射表面的高度可加以个别地控制的空间光调制器。此类型的空间光调制器可为选自揭露于(例如)以下各者中的空间光调制器中的空间光调制器：日本专利特许公开申请案第6-281869号和其相应的美国专利第5,312,513号，和日本专利特许公开申请案(PCT申请案的翻译)第2004-520618号和其相应的美国专利第6,885,493号的图1d。在形成二维的高度分布时，此等空间光调制器可对入射光施加与衍射表面相同的作用。
可(例如)根据日本专利特许公开申请案(PCT申请案的翻译)第2006-513442号和其相应的美国专利第6,891,655号中的揭露内容或日本专利特许公开申请案(PCT申请案的翻译)第2005-524112号和其相应的美国专利公开申请案第2005/0095749号中的揭露内容，修改具有二维地布置的多个反射表面的上述空间光调制器。
可在插入空间光调制单元SM1、SM2的情况下使穿过光学单元的光线的空气当量长度不同于在空间光调制单元SM1、SM2位于光轴Ax外的情况下通过光学路径的光线的空气当量长度。空间光调制单元SM1、SM2中的棱镜P1、P2的形状不限于实施例和修改实例中所示的形状。
也有可能在照明设备IL中或在曝光设备EA1、EA2、EA3中提供用于测量由空间光调制单元SM1、SM2形成的光瞳亮度分布的光瞳亮度分布测量装置。关于光瞳亮度分布测量装置并入于照明设备IL中的配置，可参考(例如)日本专利特许公开申请案第2006-54328号，且关于光瞳亮度分布测量装置并入于曝光设备EA1、EA2、EA3中的配置，可参考(例如)美国专利公开申请案第2006/0170901A1号。为基于由此类光瞳亮度分布测量装置得到的测量结果而将由空间光调制单元SM1、SM2形成的光瞳亮度分布调整为所要光瞳亮度分布，也有可能校正多个到空间光调制单元SM1、SM2的驱动信号。
在上述实施例中，光源1、11可为(例如)供应波长为193nm的脉冲激光的ArF准分子激光光源，或供应波长为248nm的脉冲激光的KrF准分子激光光源。不必限于这些光源，也有可能(例如)使用另一适当光源，例如F2激光光源或超高压汞灯。上述实施例展示本发明在扫描曝光设备中的应用，但不必限于此，本发明也可应用于在光罩(掩膜)和晶片(感光性基底)相对于投影光学系统为固定的状态下执行投影曝光的单次曝光类型的曝光设备。
在前述实施例中，也有可能应用一种以具有大于1.1的折射率的媒介(通常，液体)来填充投影光学系统与感光性基底之间的光学路径的内部的技术，其为所谓的液体浸没(immersion)法。在此种情况下，也有可能采用以下技术中的一者作为用液体填充投影光学系统与感光性基底之间的光学路径的内部的技术：用液体局部地填充光学路径的技术，如国际公开案WO99/49504中所揭露；在液池中移动一用来固持即将曝光的基底的台的技术，如日本专利特许公开申请案第6-124873号中所揭露；在台上形成预定深度的液池且将基底固持于其中的技术，如日本专利特许公开申请案第10-303114号中所揭露；等等。
在前述实施例中，也有可能应用揭露于美国专利公开申请案第2006/0203214号、第2006/0170901号和第2007/0146676号中的所谓偏振照明方法。
本发明不限于上述实施例，而是在不脱离本发明的精神和范畴的情况下，可以各种配置来进行。
请注意，仅为易于理解本发明而非为限制本发明来描述上述实施例。因此，上述实施例中所揭露的每一元件意欲包含属于本发明的技术范畴的所有设计改变和等效物。上述实施例中的构成元件和其他者中的每一者可以任何组合的形式或其类似形式来使用。

Claims (40)

1.一种曝光光学系统，包括：利用光源所供给的照明光来照明被照射面的照明光学系统，及把布置于被照射面的图案投影至感光性基底的投影光学系统，所述曝光光学系统包含：
可沿着所述照明光学系统的光轴来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，用以使平行于所述照明光学系统的所述光轴而入射的光线折叠；
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照明光学系统中；
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，以便在所述照明光学系统的内部形成光瞳亮度分布。
2.根据权利要求1所述的曝光光学系统，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所述的曝光光学系统，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所述的曝光光学系统，其特征在于，其中所述第一折叠表面和所述第二折叠表面分别是供入射的光线反射到所述空间光调制单元的第一反射表面与第二反射表面。
5.根据权利要求4所述的曝光光学系统，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5所述的曝光光学系统，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照明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曝光光学系统，其特征在于，其中所述空间光调制器可在沿着所述照明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所述的曝光光学系统，其特征在于，其中所述第一折叠表面和所述第二折叠表面分别是供入射的光线反射到所述空间光调制单元的表面反射表面。
9.根据权利要求8所述的曝光光学系统，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所述的曝光光学系统，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照明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6中任一权利要求所述的曝光光学系统，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照明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6中任一权利要求所述的曝光光学系统，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所述的曝光光学系统，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6中任一权利要求所述的曝光光学系统，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照明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。
15.一种曝光光学系统，包括：利用光源所供给的照明光来照明被照射面的照明光学系统，及把布置于被照射面的图案投影至感光性基底的投影光学系统，所述曝光光学系统包含：
可沿着所述照明光学系统的光轴来布置的空间光调制单元，所述空间光调制单元包含：
第一反射表面，其相对于所述照明光学系统的所述光轴倾斜地布置；
第二反射表面，其相对于所述照明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，以便在所述照明光学系统的内部形成光瞳亮度分布。
16.根据权利要求15所述的曝光光学系统，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所述的曝光光学系统，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。
18.一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6、8到10、15到17中任一权利要求所述的曝光光学系统的空间光调制单元。
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单元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单元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缩回。
22.一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分别地被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，其为所述光源与所述第一光学路径之间的光学路径和所述光源与所述第二光学路径之间的光学路径；且
第四光学路径，其为所述第一光学路径与所述照明目标表面之间的光学路径和所述第二光学路径与所述照明目标表面之间的光学路径；
其中所述第一光学路径和所述第二光学路径可彼此切换，且其中所述第三光学路径的出口处的光轴与所述第四光学路径的入口处的光轴同轴。
23.根据权利要求22所述的照明设备，其特征在于，其包含：第一光学表面，其将来自所述第三光学路径的光线导向所述空间光调制器；以及第二光学表面，其将已通过所述空间光调制器的光线导向所述第四光学路径。
24.根据权利要求23所述的照明设备，其特征在于，其中所述第一光学表面和所述第二光学表面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缩回。
25.根据权利要求24所述的照明设备，其特征在于，其中所述第一光学表面和所述第二光学表面可整体地插入到所述照明设备的所述光学路径中或从所述照明设备的所述光学路径缩回。
26.根据权利要求22到25中任一权利要求所述的照明设备，其特征在于，其中所述空间光调制器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缩回。
27.根据权利要求22到25中任一权利要求所述的照明设备，其特征在于，其中所述空间光调制器固定于预定位置处。
28.根据权利要求22到25中任一权利要求所述的照明设备，其特征在于，其中所述第一光学路径和所述第二光学路径被同时使用。
29.根据权利要求22到25中任一权利要求所述的照明设备，其特征在于，其中所述第一光学表面和所述第二光学表面分别是供入射的光线反射到所述空间光调制单元的表面反射表面。
30.根据权利要求22到25中任一权利要求所述的照明设备，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。
31.根据权利要求30所述的照明设备，其特征在于，其中所述空间光调制器的所述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。
32.一种将第一表面的影像投影到第二表面上的曝光设备，其特征在于，所述曝光设备包含：
权利要求18到31中任一权利要求所述的照明设备，其对所述第一表面照明；以及
投影光学系统，其基于来自由所述照明设备形成于所述第一表面上的照明区的光线而在所述第二表面上形成所述第一表面的所述影像。
33.一种将第一表面的影像投影到第二表面上的曝光设备，其特征在于，所述曝光设备包含：
照明设备，用以对所述第一表面照明；
权利要求1到6、8到10、15到17中任一权利要求所述的曝光光学系统的空间光调制单元；以及
所述投影光学系统，其基于来自由所述照明设备形成于所述第一表面上的照明区的光线而在所述第二表面上形成所述第一表面的所述影像；
其中所述空间光调制单元的所述空间光调制器布置于所述第一表面上。
34.一种装置制造方法，其特征在于，其包含：
制备步骤，其制备感光性基底；
布置和投影步骤，其将所述感光性基底布置于权利要求33所述的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所述感光性基底上以实现其曝光；
显影步骤，其使已投影有所述图案的所述影像的所述感光性基底显影，以在所述感光性基底的表面上形成形状对应于所述图案的掩膜层；以及
处理步骤，其穿过所述掩膜层来处理所述感光性基底的所述表面。
35.一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6、8到10、15到17中任一权利要求所述的曝光光学系统的空间光调制单元；以及
衍射光学元件，其用未通过所述空间光调制单元的所述空间光调制器的光线来形成第一光瞳亮度分布；
其中与所述第一光瞳亮度分布至少部分重叠的第二光瞳亮度分布是用来自所述空间光调制单元的所述空间光调制器的光线来形成。
36.一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：
空间光调制单元，其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；以及
衍射光学元件，其用未通过所述空间光调制单元的所述空间光调制器的光线来形成第一光瞳亮度分布；
其中与所述第一光瞳亮度分布至少部分重叠的第二光瞳亮度分布是用来自所述空间光调制单元的所述空间光调制器的光线来形成。
37.根据权利要求36所述的照明设备，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。
38.根据权利要求37所述的照明设备，其特征在于，其中所述空间光调制器的所述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。
39.一种将第一表面的影像投影到第二表面上的曝光设备，其特征在于，所述曝光设备包含：
权利要求36中所述的照明设备，其对所述第一表面照明；以及
投影光学系统，其基于来自由所述照明设备形成于所述第一表面上的照明区的光线而在所述第二表面上形成所述第一表面的所述影像。
40.一种装置制造方法，其特征在于，其包含：
制备步骤，其制备感光性基底；
布置和投影步骤，其将所述感光性基底布置于权利要求39所述的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所述感光性基底上以实现其曝光；
显影步骤，其使已投影有所述图案的所述影像的所述感光性基底显影，以在所述感光性基底的表面上形成形状对应于所述图案的掩膜层；以及
处理步骤，其通过所述掩膜层来处理所述感光性基底的所述表面。
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