CN104122757B - 棱镜光学系统、照明光学系统、曝光设备和装置制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及棱镜光学系统、照明光学系统、曝光设备和装置制造方法。被配置为改变光束的截面形状的棱镜光学系统包括光入射表面、光出射表面以及外侧面。光入射表面包括凹锥面，光出射表面包括凸锥面，并且外侧面包括用于反射从光入射表面进入外侧面的光的反射表面。

Description

棱镜光学系统、照明光学系统、曝光设备和装置制造方法

技术领域

本发明涉及棱镜光学系统、照明光学系统、曝光设备和装置制造方法。

背景技术

当制造半导体装置、液晶显示装置及其他装置时，在光刻步骤中，使用曝光设备来利用照明光学系统照射掩模(分划板(reticle))并且通过投影光学系统将掩模图案的图像投影到衬底上。在衬底上形成光致抗蚀剂层。在这种曝光设备中，为了在保留高分辨率的同时确保焦深，根据掩模图案，优化有效光源分布(照明条件)。有效光源分布是在照明光学系统中的光瞳面上的光强分布，并且还是进入照明光学系统中的掩模(待照射面)的光的角度分布。

日本专利申请公开No.2002-343715讨论通过使用圆锥棱镜或角锥棱镜改变光束的截面形状以便形成环状的有效光源分布(环状照明)的方法。日本专利申请公开No.11-271619讨论使用一对圆锥棱镜和一对角锥棱镜形成环状照明或四重(quadruple)照明的方法。

此外，国际公开(PCT申请的翻译)No.99-25009讨论将从圆锥棱镜出射的光引导到用于使照明光均匀的光学系统以便形成均匀光强分布的环状照明的方法。用于使照明光均匀的光学系统包括柱状的反射部件和圆筒状的反射部件。

图13示出具有使用棱镜的照明光学系统的曝光设备，如例如在日本专利申请公开No.2002-343715和日本专利申请公开No.11-271619中描述的。曝光设备包括照明光学系统IL和投影光学系统PO。光源1是发射旋转对称的光分布的光的光源。从光源1发射的光穿过光学系统2、圆锥棱镜3和光学系统4，并且进入掩模M。从掩模M射出的衍射光进入投影光学系统PO，穿过孔径光阑(NA光阑)5，并且在衬底P上形成图像。圆锥棱镜3被布置在相对于掩模M的傅里叶变换平面上。有效光源分布从圆形形状变为环形形状。使用实线和虚线示出这个样子。虚线示出在不设置圆锥棱镜3的情况下的经过光的状态。实线示出在设置圆锥棱镜3的情况下的经过光的状态。应当理解光束由于圆锥棱镜3的作用而扩展，并且光以比虚线示出的入射角大的入射角进入掩模M。结果，光的一部分被投影光学系统PO中的孔径光阑5阻挡，并且衬底P的曝光的量减少。换句话说，不使用来自照明光学系统IL的光的一部分，并且这意味着光利用效率降低。

如上所述，在传统的圆锥棱镜3中，光束扩展，并且光的一部分被布置在圆锥棱镜3后方的遮光部件阻挡，并且防止光的一部分进入布置在圆锥棱镜3后方的光学元件。这使得光利用效率降低。

此外，当使用在国际公开(PCT申请的翻译)No.99/25009中讨论的用于使照明光均匀的光学系统时，从光学系统发射的光的角度分布比进入光学系统的光的角度分布更宽。这阻止光的一部分进入后续的光学元件并且使得光利用效率降低。

发明内容

本发明涉及提供能够在衬底被暴露于从用于改变光束的截面形状的棱镜来的光时抑制光利用效率降低的照明光学系统。

根据本发明一个方面，一种照明光学系统包括棱镜，所述棱镜被配置为改变光束的截面形状，所述照明光学系统被配置为照射待照射面。所述棱镜包括光入射表面、光出射表面以及从光入射表面侧延伸到光出射表面侧的外侧面。所述光入射表面包括凹锥面，所述光出射表面包括凸锥面，以及所述外侧面包括用于反射从光入射表面进入所述外侧面的光的反射表面。

从以下参考附图的示例性实施例的描述中本发明更多的特征将变得清晰。

附图说明

图1是示出根据第一示例性实施例的照明光学系统的示意性结构视图。

图2是示出蝇眼(fly-eye)光学系统的示意性结构视图。

图3是示出视场光阑(field stop)的示意性结构视图。

图4A、图4B和图4C示出根据第一示例性实施例的棱镜。

图5A、图5B、图5C和图5D示出根据第一示例性实施例的棱镜的效果。

图6示出根据第二示例性实施例的棱镜。

图7示出根据第三示例性实施例的棱镜。

图8示出根据第四示例性实施例的棱镜。

图9是示出根据第二示例性实施例的曝光设备的示意性结构视图。

图10示出六边形的光学棒(optical rod)。

图11A和图11B示出根据第二示例性实施例的棱镜。

图12是σ光阑变换器(changer)的示意性结构视图。

图13示出传统的棱镜中的问题。

图14示出根据第五示例性实施例的棱镜。

具体实施方式

下面将参考附图来详细描述本发明的各个示例性实施例、特征以及方面。

参考图1-8描述根据本发明的第一示例性实施例的照明光学系统的结构。

例如在曝光设备中使用根据示例性实施例的照明光学系统。照明光学系统是用于将从光源发射的光引导到作为待照射目标的掩模(分划板)的设备。在掩模上形成图案。曝光设备通过使用来自掩模的图案的衍射光利用投影光学系统形成图像，并且将掩模的图案的图像投影在衬底(例如，晶片(wafer)和玻璃板)上以便使衬底曝光。

图1是示出根据示例性实施例的照明光学系统的示意性结构视图。光源单元120包括光源101和椭圆反射镜(elliptical mirror)102。照明光学系统包括棱镜(光学系统)104、第一光学系统105、偏转反射镜107、第二光学系统140、蝇眼光学系统109、σ光阑110、第三光学系统150、视场光阑111和第四光学系统160。照明光学系统照射在待照射面上的掩模M。

光源101是高压汞灯。可替代地，作为光源101，例如可以使用氙气灯和准分子激光器。椭圆反射镜102是用于收集从光源101发射的光的光会聚光学系统。椭圆反射镜102采取椭圆的一部分的形状。光源101被布置在椭圆的两个焦点位置之一处。

从光源101发射且由椭圆反射镜102反射的光被会聚到布置在椭圆的另一焦点位置附近的棱镜104。棱镜104透射入射光，改变入射光的光束的截面形状并且发射光。穿过棱镜104的光由第一光学系统105引导到偏转反射镜107，并且由偏转反射镜107反射。

在这个示例性实施例中，两个光源单元120被设置，并且为每一个光源单元布置偏转反射镜107。取决于光源的数量，偏转反射镜的布置不同。光源的数量可以是一个或三个或更多个。

平面108被设定为占据基本上相对于棱镜104的出射表面成傅里叶变换关系的位置。因此，棱镜104的出射表面上的环状的光强分布变为进入平面108的光的角度分布。图1示出对于从棱镜104的出射表面出射的光的角度分布(平面108上的光强分布)中的光线。来自平面108的光由第二光学系统140引导到蝇眼光学系统109。在第二光学系统140中，蝇眼光学系统109的入射表面被设定为占据基本上相对于平面108成傅里叶变换关系的位置。

图2示出蝇眼光学系统109。如图2中所示出的，蝇眼光学系统109包括具有以平面状态接合的许多平凸型透镜的两个透镜单元131和132。这些透镜的弯曲表面被布置为彼此面对，使得在构成透镜单元131和132的每个平凸型透镜的焦点位置处，对应的平凸型透镜被成对地放置。蝇眼光学系统109的使用在蝇眼光学系统109的出射表面侧处形成二次光源分布(有效光源分布)。

从蝇眼光学系统109的出射表面发射的光束经过σ光阑110由第三光学系统150引导到视场光阑111。σ光阑110通过孔形状调节有效光源分布的形状。在第三光学系统150中，视场光阑111的位置被设定为基本上相对于蝇眼光学系统109的出射表面110成傅里叶变换关系。由于在蝇眼光学系统109的出射表面侧处形成二次光源分布，在视场光阑111上可以获得均匀光强分布。

图3是示出视场光阑111的结构视图。在视场光阑111上，形成弧形形状缝隙(开口)23，并且阻挡除缝隙23以外的光。第三光学系统160利用透过缝隙23的弧形光束均匀地照射掩模M。视场光阑111的缝隙的形状是弧形形状。可替代地，可以使用其它形状，例如矩形形状。

将描述棱镜104的示例性实施例。

图4A、图4B和图4C示出根据第一示例性实施例的棱镜104A。图4A是示出棱镜104A的透视图。图4B是沿着包括棱镜104A的光轴的平面截取的截面图以及从右侧看的侧视图。在棱镜104A中，基于柱状的光学棒，一侧的中心周围的部分被配置为形成如示出为表面104A1的凹锥面，并且在另一侧的中心周围的部分被配置为形成如示出为表面104A3的凸锥面。连接凹锥面104A1的顶点和凸锥面104A3的顶点的轴是光轴。

在照明光学系统中，棱镜104A的凹锥面104A1被布置在光源侧，并且凸锥面104A2被布置在光源侧的另一侧。棱镜104A的外侧面、光出射表面和光入射表面被形成为一个光学元件。棱镜104A的光入射表面包括凹锥面104A1以及在凹锥面104A1周围形成的环状的平坦表面104A2(第一表面)。具体地，在光入射表面上，第一表面104A2被布置在如从凹锥面104A1的中心轴看的外侧。凹锥面104A1相对于穿过顶点的中心轴(光轴)旋转对称。光出射表面包括凸锥面104A3以及在凸锥面104A3周围形成的环状表面104A4(第二表面)。具体地，在光出射表面上，第二表面104A4被布置在如从凸锥面104A3的中心轴看的外侧。凸锥面104A3相对于穿过顶点的中心轴(光轴)旋转对称。光出射表面包括在凸锥面104A3和表面104A4之间的柱状的内表面104A5。内表面104A5被形成为连接如从凸锥面104A3的中心轴看的最外周和第二表面104A4的内周边。内表面104A5是布置为围绕凸锥面104A3的柱状的侧面。棱镜104A还包括从光入射表面侧延伸到光出射表面侧的外侧面104A6。外侧面104A6被形成为连接光入射表面的第一表面104A2的外周和光出射表面的第二表面104A4的外周。

图4C示出来自光源的各个光线穿过棱镜104A内部的样子。光线1进入第一表面104A2，并且被外侧面104A6全反射。然后，光从第二表面104A4射出。光线2进入凹锥面104A1，并且从凸锥面104A3射出。光线3进入凹锥面104A1，从凸锥面104A3射出，并且被内表面104A5反射。

如上所述，从光入射表面进入到外侧面104A6的光被外侧面104A6全反射。反射膜可以被形成在外侧面104A6上以便形成反射表面。也就是说，外侧面104A6包括反射从光入射表面进入到外侧面的光的反射表面。因此，从光入射表面进入的光到外部的扩展以及发射可以被减少，并且入射侧处的光束的外直径和出射侧处的光束的外直径可以相同。因此，可以减少来自棱镜104A并且被投影光学系统中的光瞳面上的光阑阻挡的光的量，或可以减少被踢出而不进入后续的光学元件的光的量。换句话说，可以在利用来自棱镜104A的光使衬底曝光时抑制光利用效率的降低。如果凹锥面104A1和凸锥面104A3具有类似的形状并且第一表面和第二表面彼此平行，则相对于光轴的入射光的角度和射出光的角度相同并且被维持原样。例如，与光轴平行进入的光与光轴平行地射出。

内表面104A5是由例如反射从凸锥面104A3出射的光的反射膜形成的反射表面。内表面104A5上的反射膜可以被省略。然而，通过形成反射膜，从凸锥面104A3出射的光被内表面104A5反射，并且在维持从棱镜104A出射的光相对于光轴的角度的同时，可以减少光的扩展。

如果在内表面104A5上形成反射膜，则与进入棱镜104A的光的扩展相比，可以减少从棱镜104A出射的光的扩展。因此，在棱镜104A后方的光学系统中，可以减少阻挡的光的量并且可以进一步抑制光利用效率的降低。棱镜104A的尺寸是ro＝17.5，ri＝17.5，t＝35和d＝52.5(尺寸的单位为mm)，并且玻璃材料是合成的石英。

例如，假设具有图5A中示出的强度分布的光从光源侧进入到棱镜104A的入射表面，其中光轴的方向处于与纸面垂直地穿过图5A中的坐标原点的方向。在这种条件中，如图5B中所示出的，棱镜104A的出射表面上的光强分布具有环状的形状。

如果不使用棱镜104A，为了产生环状的光强分布，必须例如通过孔径光阑将图5A中示出的强度分布切割成环状形状，并且使用获得的光强分布。图5C示出通过孔径光阑从图5A中的强度分布切割成环状形状的光强分布。

图5D示出沿着图5B和图5C中的虚线切割的截面中的能量分布。图5D中的实线示出图5B中的情况，并且图5D中的虚线示出图5C中的情况。如果比较这些线，则在图5B的情况(使用棱镜104A)下蓄积的光能比在图5C的情况下蓄积的光能高约60％。

描述棱镜104的第二示例性实施例。根据该示例性实施例的棱镜104是包括分割的在第一示例性实施例中使用的棱镜104A的光学元件组104B。

图6是示出包括光轴的光学元件组104B的截面图。光学元件组104B包括两个光学元件104B1和104B2。作为玻璃材料，作为示例，使用合成石英。光学元件(第一光学元件)104B1具有通过将柱状的光学棒的中心周围挖空(hollow)而形成的形状。光学元件104B1是空心的柱状的光学棒，并且具有外侧面104A6，该空心的柱状的光学棒具有棱镜104A的平坦表面104A2(第一表面)和平坦表面104A4(第二表面)分别作为底面和顶面。光学元件104B2(第二光学元件)是在一侧具有凹锥面并且在另一侧具有凸锥面的圆锥棱镜。光学元件104B2中的凹锥面类似于凹锥面104A1，并且光学元件104B2中的凸锥面类似于凹锥面104A3。光学元件104B2被布置在光学元件104B1的空心的部分中。

光学元件组104B可以以与棱镜104A类似的方式被布置在照明光学系统100中，并且可以预期类似的效果。

在制造棱镜104A时，难以加工凸锥面和凹锥面。此外，在棱镜104A中，期望的是在平面部分和锥面部分上施加透射膜，然而，难以均匀地施加该透射膜。另一方面，在光学元件组104B中，光学元件104B1和光学元件104B2被分离地制造和组装，并且这可以解决上述问题。因此，光学元件组104B的制造比棱镜104A的制造更容易，这可以增大制造成品率。

此外，期望的是接合光学元件104B1和光学元件104B2以便制作光学元件组104B。在制造处理中，在光学元件104B1和光学元件104B2的接合表面上，可以以与要使用的光的波长类似的厚度形成具有比合成石英的折射率低的折射率的电介质膜。在这种情况下，在光学元件104B1和光学元件104B2之间的边界区域处，光被全反射，并且光的能量可以被维持。

描述棱镜104的第三示例性实施例。根据该示例性实施例的棱镜104是包括分割的在第一示例性实施例中使用的棱镜104A的光学元件组104C。分割方法不同于光学元件组104B。

图7是示出包括光轴的光学元件组104C的截面图。光学元件组104C包括两个光学元件104C1和104C2。作为玻璃材料，作为示例，使用合成石英。光学元件(第四光学元件)104C1具有通过将柱状的光学棒的中心周围挖空而形成的形状。光学元件104C1是空心的柱状的棒，该空心的柱状的棒在光出射表面侧具有棱镜104A的平坦表面104A4(第二表面)，并且具有外侧面104A6的一部分。光学元件(第三光学元件)104C2是具有棱镜104A的凹锥面104A1、平坦表面104A2(第一表面)、凸锥面104A3、和外侧面104A6的一部分的棱镜。光学元件104C1在光学元件104C1的空心中具有光学元件104C2的凸锥面104A3。

光学元件组104C可以以与棱镜104A类似的方式被布置在照明光学系统100中，并且可以预期类似的效果。类似于第二示例性实施例，同样，光学元件组104C的制造比棱镜104A的制造更容易。

类似于棱镜104A中的内表面104A5，如果反射膜要被形成在光学元件104C1的内表面上，则由于光学元件组104C包括多个光学元件，所以与棱镜104A相比更易于在光学元件104C1的内表面上蒸发反射膜。此外，与光学元件104B1的内表面的一部分上的该膜的蒸发相比，光学元件104C1的整个内表面上的反射膜的蒸发更容易。

描述棱镜104的第四示例性实施例。根据该示例性实施例的棱镜104是包括分割的在第一示例性实施例中使用的棱镜104A的光学元件组104D。

图8是示出包括光轴的光学元件组104D的截面图。光学元件组104D包括三个光学元件104C1、104B2和104D1。

光学元件104C1是在第三示例性实施例中描述的光学元件。光学元件104B2是在第二示例性实施例中描述的光学元件。光学元件104D1是空心的柱状的光学棒，该空心的柱状的光学棒具有棱镜104A的平坦表面104A2(第一表面)和外侧面104A6的一部分。

作为棱镜104中的光学元件组的其它示例，本发明可以被应用于通过由穿过柱的中心轴的截面将光学元件104C1分割成两个或四个或者通过根据各种其它分割方法分割光学元件104C1而获得的光学元件组。

包括这种棱镜和光学元件组的棱镜104可以同样在诸如环状照明之类的离轴照明中抑制光利用效率的降低和待照射面上的照度的降低。

在这个示例性实施例中，圆锥面被用在棱镜104中。可替代地，可以使用矩形柱面。在这种情况下，可以使用圆形的或矩形柱的凹面和凸面。在这个示例性实施例中，棱镜104的侧面是圆柱。然而，可替代地，可以使用矩形柱。

此外，例如，为了增大由投影光学系统捕获的光的量，可以增大光瞳面中的孔径光阑的开口的直径。然而，如果增大孔径光阑5的开口的直径，则投影光学系统的数值孔径(NA)也增大并且焦深减小，使得处理裕度在曝光设备中被损失。

描述棱镜104的第五示例性实施例。图14是沿着包括棱镜104E的光轴的平面截取的截面图以及从棱镜104E的右侧看的侧视图。棱镜104E包括光学元件104E1和光学元件104E2。光学元件104E1包括圆形的凹锥面104E11、圆形的凸锥面104E12、以及连接圆形的凹锥面104E11的外周和圆形的凸锥面104E12的外周的外侧面104E13。光学元件104E2是空心的柱状的部件，并且包括内表面104E22。在内表面104E22上，提供反射膜。内表面104E22是布置为围绕圆形的凸锥面104E12的柱状的侧面。光线1E进入圆形的凹锥面104E11，穿过光学元件104E1，并且从圆形的凸锥面104E12射出。光线2E进入圆形的凹锥面104E11，穿过光学元件104E1，并且从圆形的凸锥面104E12射出。此外，光线被内表面104E22反射，并且从棱镜104E射出。也就是说，光线2E以相对于光轴沿外侧方向的角度进入圆形的凹锥面104E11，并且从圆形的凸锥面104E12射出。然后，光线被内表面104E22反射，并且沿内侧方向射出。光线3E进入圆形的凹锥面104E11，在穿过光学元件104E1的中间被外侧面104E13全反射。然后，该光线从圆形的凸锥面104E12射出。如上所述，外侧面104E13具有用于全反射光的反射表面的功能。光线3E被圆形的凹锥面104E11沿外侧方向折射，并且被外侧面104E13全反射，并且因此，光线3E沿内侧方向行进。因此，外侧面104E13和内表面104E22减少从棱镜104E射出的光的扩展。如果圆形的凹锥面104E11和圆形的凸锥面104E12的锥面具有类似的形状，并且外侧面104E13和内表面104E22平行于光轴。射出光以与入射光类似的角度被出射。

参考图9，描述根据本发明的第二示例性实施例的投影曝光设备。在附图中使用的相同附图标记被类似地应用，并且省略了描述的一部分。

照明光学系统包括根据第一示例性实施例的棱镜104A、图10中示出的六边形的光学棒114以及图11中示出的棱镜106。照明光学系统还包括棱镜变换器112，该棱镜变换器112用于把这些光学元件带到光路中和带出光路以便在光路中选择性地设置一个光学部件。

如图11A中所示出的，棱镜106在光入射表面上包括外凸锥面1061和内凸锥面1062。照明光学系统还在光出射表面上包括凹锥面1063，并且中心部分是空心的。图11B示出穿过棱镜106的光线。当凸锥面被布置在入射表面上并且凹锥面被布置在出射表面侧时，光线4进入凸锥面1061并且变得更接近光轴O。然而，在光线5和光线6穿过空心的区域并且在其中不设置折射表面的情况下，如附图中所示出的，不影响光传播路径。因此，当使用棱镜106时，出射光束的直径可以小于入射光束的直径。

为了减少要形成在照明光学系统中的光瞳面上的光强分布(有效光源分布)的扩展，必须例如利用σ光阑切割有效光源分布的外周部分。然而，在这种情况下，光利用效率降低。然而，通过使用棱镜106，可以使有效光源形状变窄，并且可以抑制光利用效率的降低。

照明光学系统在蝇眼光学系统109的出射表面周围包括σ光阑变换器113，该σ光阑变换器113能够选择性地布置具有不同开口形状的多个σ光阑。

图12是σ光阑变换器113的示意性结构视图。例如，当棱镜变换器112被驱动为将光学棒114布置在光路中时，σ光阑变换器113被驱动为使得σ光阑113A被布置在蝇眼光学系统109的出射表面周围。当棱镜变换器112被驱动为将棱镜104布置在光路中时，σ光阑变换器113被驱动为使得σ光阑113B被布置在蝇眼光学系统109的出射表面周围。当棱镜变换器112被驱动为将棱镜106布置在光路中时，σ光阑变换器113被驱动为使得σ光阑113C被布置在蝇眼光学系统109的出射表面周围。

根据示例性实施例的投影曝光设备可以使用棱镜变换器112和σ光阑变换器113来形成多个类型的有效光源分布(照明条件)。因此，根据掩模M的图案，选择有效光源分布来照射掩模M。投影曝光设备通过投影光学系统PO将掩模M的图案投影到衬底P上以便使衬底P曝光。在根据示例性实施例的投影曝光设备中，根据掩模M的图案，可以选择具有高图案分辨率的有效光源分布来照射掩模M以便使衬底曝光。因此，可以增大生产率。

根据示例性实施例的投影曝光设备包括用于测量进入衬底P的光的角度分布(有效光源分布)的测量装置JS。测量装置JS被布置在保持衬底并且移动的衬底台PS中。测量装置JS包括其上形成有1mm或更小的直径的针孔(pinhole)的针孔板、以及在与针孔分隔约100mm的位置处的电荷耦合器件(CCD)照相机。在测量进入衬底P的光的角度分布中，测量装置JS在曝光区域中被移动以便将针孔布置在像面上，并且利用CCD照相机捕获透过针孔的光的光分布的图像。使用由CCD照相机捕获的图像数据，可以计算进入衬底P的光的角度分布。然后，使用所计算的角度分布，棱镜104的位置和取向被调节为使得进入衬底P的光的角度分布变为期望的角度分布。测量装置JS可以还被用于投影光学系统中的远心的调节。

在下文中，描述第三示例性实施例。描述使用上述的曝光设备制造装置(半导体集成电路装置、液晶显示装置等)的方法。使用上述的曝光设备在使其上施加有感光材料的衬底(例如，晶片和玻璃衬底)曝光、使衬底(感光材料)显影和其它已知步骤的步骤中制造装置。其它已知步骤包括例如刻蚀、抗蚀剂剥离、划片(dice)、接合和封装。根据装置制造方法，可以制造具有优于已知装置的质量的装置。

根据上述的示例性实施例，当通过使用来自用于改变光束的截面形状的棱镜的光使衬底曝光时可以抑制光利用效率的降低。

虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围将被给予最宽的解释从而包括所有这样的修改、等同的结构与功能。

Claims (13)

1.一种用于照射待照射面的照明光学系统，所述照明光学系统包括被配置为具有用于改变光束的截面形状的棱镜的光学系统，

其中所述棱镜包括光入射表面、光出射表面以及从光入射表面侧延伸到光出射表面侧的外侧面，

所述光入射表面包括凹锥面，

所述光出射表面包括凸锥面，以及

所述外侧面包括用于反射从光入射表面入射到所述外侧面的光的反射表面，

其中所述光入射表面包括相对于穿过所述凹锥面的顶点的中心轴布置在所述凹锥面的外侧的第一表面，以及

所述光出射表面包括相对于穿过所述凸锥面的顶点的中心轴布置在所述凸锥面的外侧的第二表面。

2.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中所述照明光学系统引导光以便进入所述光入射表面的所述凹锥面和第一表面。

3.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中所述反射表面全反射从所述光入射表面进入的光。

4.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中所述反射表面是其上形成有反射膜的表面。

5.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中所述棱镜是通过接合多个光学元件而形成的，以及

在所述光学元件的接合表面上，形成折射率比所述光学元件的折射率低的膜。

6.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中所述棱镜具有空心的柱状的光学元件以及在所述空心的柱状的光学元件的空心的部分中具有所述凹锥面和所述凸锥面的光学元件，所述空心的柱状的光学元件具有分别作为底面和顶面的第一表面和第二表面并具有外侧面。

7.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中所述棱镜包括

具有所述凹锥面、第一表面、所述凸锥面和所述外侧面的光学元件，以及

具有第二表面和所述外侧面的空心的柱状的光学元件，

其中，所述凸锥面被布置在所述空心的柱状的光学元件的空心的部分中。

8.一种用于照射待照射面的照明光学系统，所述照明光学系统包括被配置为具有用于改变光束的截面形状的棱镜的光学系统，

其中所述棱镜包括光入射表面、光出射表面以及从光入射表面侧延伸到光出射表面侧的外侧面，

所述光入射表面包括凹锥面，

所述光出射表面包括凸锥面，以及

所述外侧面包括用于反射从光入射表面入射到所述外侧面的光的反射表面，

其中具有所述棱镜的所述光学系统包括用于反射从所述凸锥面出射的光的反射表面。

9.根据权利要求8所述的照明光学系统，其中用于反射从所述凸锥面出射的光的反射表面被形成在布置为围绕所述凸锥面的柱状的侧面上。

10.一种用于照射待照射面的照明光学系统，所述照明光学系统包括被配置为具有用于改变光束的截面形状的棱镜的光学系统，

其中具有所述棱镜的所述光学系统包括空心的柱状的光学元件，

其中所述棱镜包括光入射表面、光出射表面以及从光入射表面侧延伸到光出射表面侧的外侧面，

所述光入射表面包括凹锥面，

所述光出射表面包括凸锥面，以及

所述外侧面包括用于反射从光入射表面入射到所述外侧面的光的反射表面，

其中所述空心的柱状的光学元件具有形成在内侧面上的用于反射从所述凸锥面出射的光的反射表面。

11.一种曝光设备，包括：

用于照射掩模的根据权利要求1至10中任一项所述的照明光学系统，以及

投影光学系统，用于将所述掩模的图案图像投影到衬底上。

12.一种装置制造方法，包括：

使用根据权利要求11所述的曝光设备使衬底曝光，以及

使曝光后的衬底显影。

13.一种具有棱镜的光学系统，所述棱镜具有光入射表面、光出射表面、以及从光入射表面侧延伸到光出射表面侧的外侧面，

其中所述光入射表面包括凹锥面，

所述光出射表面包括凸锥面，

所述外侧面包括用于反射从所述光入射表面入射到所述外侧面的光的反射表面，以及

所述光学系统包括用于反射从所述凸锥面出射的光的反射表面。