JP5365982B2 - 照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法 - Google Patents
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二次元的に配列されて個別に制御される複数の光学要素を有する空間光変調器と、
前記空間光変調器を経た光に基づいて照明瞳に瞳強度分布を形成する分布形成光学系とを備え、
前記分布形成光学系は、前記複数の光学要素の配列面の第1領域と光学的にほぼ共役な第1共役領域および前記配列面の第2領域と光学的にほぼ共役な第2共役領域のうちの少なくとも一方の共役領域に配置可能に設けられて、該一方の共役領域に入射した光の偏光状態を変更して射出する偏光状態変更素子を有することを特徴とする照明光学系を提供する。
前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。
2 偏光状態切換え部
3 空間光変調器
4 導光部材
5a,5b,5c リレー光学系
6a,6b,6c 偏光状態変更ユニット
7 マイクロフライアイレンズ
8 コンデンサー光学系
9 マスクブラインド
10 結像光学系
DT 瞳強度分布計測部
LS 光源
SU 空間光変調ユニット
CR 制御部
M マスク
PL 投影光学系
W ウェハ
Claims (40)
- 光源からの光に基づいて被照射面を照明する照明光学系において、
前記照明光学系の光路を横切る配列面上に二次元的に配列されて個別に制御される複数の光学要素を有する空間光変調器と、
前記空間光変調器を経た前記光源からの光に基づいて照明瞳に瞳強度分布を形成する第1光学系と、
前記照明瞳からの光に基づいて前記被照射面を照明する第2光学系とを備え、
前記第1光学系は、前記配列面の第1領域と光学的にほぼ共役な第1共役領域および前記配列面の第2領域と光学的にほぼ共役な第2共役領域のうちの少なくとも一方の共役領域に配置可能に設けられて、該一方の共役領域に入射した光の偏光状態を変更して射出する偏光状態変更部材を有することを特徴とする照明光学系。 - 前記第1光学系は、前記配列面と光学的に共役な面を形成する共役光学系を備えていることを特徴とする請求項1に記載の照明光学系。
- 前記共役領域は、前記共役な面に位置することを特徴とする請求項2に記載の照明光学系。
- 前記共役光学系は、前記複数の光学要素の制御状態に応じた光分布を所定面に形成する第1リレー光学系を備えていることを特徴とする請求項2または3に記載の照明光学系。
- 前記第1リレー光学系の前側焦点位置が前記配列面に位置し、且つ前記第1リレー光学系の後側焦点位置が前記所定面に位置していることを特徴とする請求項4に記載の照明光学系。
- 前記第1リレー光学系は、前記空間光変調器の前記複数の光学要素が前記空間光変調器からの射出光に与える角度を、前記所定面上での位置に変換することを特徴とする請求項4または5に記載の照明光学系。
- 前記第1光学系は、入射光を二次元的に分割して前記照明瞳に二次光源を形成するフライアイレンズを備えていることを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記所定面と前記フライアイレンズの入射側の面とは光学的に共役であることを特徴とする請求項7に記載の照明光学系。
- 前記第1光学系は、前記共役光学系と前記フライアイレンズとの間に配置された第2リレー光学系を備え、
該第2リレー光学系の前側焦点位置と前記共役な面とがほぼ一致し且つ前記第2リレー光学系の後側焦点位置と前記フライアイレンズの入射側の面とがほぼ一致していることを特徴とする請求項7または8に記載の照明光学系。 - 前記第1光学系は、入射光を二次元的に分割して前記照明瞳に二次光源を形成するフライアイレンズを備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記第2光学系は、前記瞳強度分布を光源として前記被照射面をケーラー照明することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記第2光学系は、前記照明瞳からの光で前記被照射面と光学的に共役な面を照明するコンデンサー光学系と、該被照射面と光学的に共役な面の像を前記被照射面に形成する結像光学系とを備えていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記偏光状態変更部材の前記照明光学系の光軸方向の寸法は、前記第1共役領域と前記第2共役領域とで異なることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記第1共役領域と前記第2共役領域とは1つの平面内にあることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記第1共役領域と前記第2共役領域とは互いに光学的に共役な2つの異なる位置にあることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記光源からの光を所望の偏光方向を有する直線偏光の光に変換して前記空間光変調器に入射させる偏光状態切換部をさらに備えていることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記第1光学系は、前記第1共役領域に配置可能に設けられた第1偏光状態変更部材と、前記第2共役領域に配置可能に設けられた第2偏光状態変更部材とを有することを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記第1共役領域および前記第2共役領域は、前記第1光学系の光軸と直交する1つの平面内にあることを特徴とする請求項1乃至14、16および17のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記第1領域および前記第2領域は、前記配列面の有効領域を2等分した領域であることを特徴とする請求項1乃至18のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記偏光状態変更部材は、波長板を有することを特徴とする請求項1乃至12、14乃至19のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記偏光状態変更部材は、偏光子を有することを特徴とする請求項1乃至12、14乃至19のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記偏光状態変更部材は、旋光子を有することを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記偏光状態変更部材は、特性の異なる別の偏光状態変更部材と交換可能に構成されていることを特徴とする請求項1乃至22のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記空間光変調器は、二次元的に配列された複数のミラー要素と、該複数のミラー要素の姿勢を個別に制御駆動する駆動部とを有することを特徴とする請求項1乃至23のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記駆動部は、前記複数のミラー要素の向きを連続的または離散的に変化させることを特徴とする請求項24に記載の照明光学系。
- 前記被照射面と光学的に共役な面を形成する投影光学系と組み合わせて用いられ、前記照明瞳は前記投影光学系の開口絞りと光学的に共役な位置であることを特徴とする請求項1乃至25のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 所定のパターンを照明するための請求項1乃至26のいずれか1項に記載の照明光学系を備え、前記所定のパターンを感光性基板に露光することを特徴とする露光装置。
- 前記所定のパターンの像を前記感光性基板上に形成する投影光学系を備え、前記照明瞳は前記投影光学系の開口絞りと光学的に共役な位置であることを特徴とする請求項27に記載の露光装置。
- 請求項27または28に記載の露光装置を用いて、前記所定のパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。 - 光源からの光に基づいて被照射面を照明する照明方法において、
前記照明光学系の光路を横切る配列面上に二次元的に配列されて個別に制御される複数の光学要素を有する空間光変調器に前記光源からの光を導くことと、
前記空間光変調器を経た前記光源からの光を照明瞳に所定の瞳強度分布で分布させることと、
前記照明瞳からの光で前記被照射面を照明することと
を含み、
前記分布させることは、前記配列面の第1領域と光学的にほぼ共役な第1共役領域および前記配列面の第2領域と光学的にほぼ共役な第2共役領域のうちの少なくとも一方の共役領域に入射した前記空間光変調器からの光の偏光状態を変更して射出することを含むことを特徴とする照明方法。 - 前記分布させることは、前記配列面と光学的に共役な面を形成することを含むことを特徴とする請求項30に記載の照明方法。
- 前記共役な面を形成することは、前記複数の光学要素の制御状態に応じた光分布を所定面に形成することを含むことを特徴とする請求項31に記載の照明方法。
- 前記共役な面を形成することは、前記空間光変調器の前記複数の光学要素が前記空間光変調器からの射出光に与える角度を、前記所定面上での位置に変換することを含むことを特徴とする請求項31または32に記載の照明方法。
- 前記分布させることは、入射光を二次元的に分割して前記照明瞳に二次光源を形成することを含むことを特徴とする請求項30乃至33のいずれか1項に記載の照明方法。
- 前記照明瞳からの光で前記被照射面を照明することは、前記瞳強度分布を光源として前記被照射面をケーラー照明することを特徴とする請求項30乃至34のいずれか1項に記載の照明方法。
- 前記偏光状態を変更して射出することは、前記配列面と光学的にほぼ共役な領域に偏光状態変更部材を配置することを含み、
前記空間光変調器を経た前記光源からの光は前記第1領域を通過する第1光と前記第2領域を通過する第2光とを含み、
前記第1光の光路における前記偏光状態変更部材の厚みと、前記第2光の光路における前記偏光状態変更部材の厚みとは異なることを特徴とする請求項30乃至35のいずれか1項に記載の照明方法。 - 前記光源からの光を所望の偏光方向を有する直線偏光の光に変換して前記空間光変調器に入射させることをさらに含むことを特徴とする請求項30乃至36のいずれか1項に記載の照明方法。
- 請求項30乃至37のいずれか1項に記載の照明方法を用いて所定のパターンを照明することと、
前記所定のパターンを感光性基板に露光することとを含むことを特徴とする露光方法。 - 前記露光することは、投影光学系を用いて前記所定のパターンの像を前記感光性基板上に形成することを備え、
前記照明瞳は前記投影光学系の開口絞りと光学的に共役な位置であることを特徴とする請求項38に記載の露光方法。 - 請求項38または39に記載の露光方法を用いて、前記所定のパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。
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