为De，则相对于 从图5A中的点Q1通过的照明光束ELI的主光线，从曝光宽度De的最靠周向的端部通过的 照明光束化1的主光线大致倾斜如下的角度9。
[022引sin<l) > 0e/2)/(Rm/2)
[0224] 该里，如果将圆筒光罩M的曲率半径Rm设为150mm、曝光宽度De设为10mm，则角 度9约为3.8°。进一步地，由于相对于从曝光宽度De的最靠周向的端部通过的照明光 束化1的主光线，施加照明光束化1的数值孔径量的角度0na(约3.4° )的量，因此照 明光束化1的向照明区域IR的扩展角相对于从点Q1通过的照明光束化1的主光线，取得 ±((p+0na)的范围。即，在上述的数值例中为±7.2。，照明光束ELI关于圆筒光罩面的 周向，分布于14.4°的角度范围。
[0225] 该样，照明光束化1虽然被设定为伴随比较大的角度范围入射至圆筒光罩面P1， 但即使是该种角度范围，只要是之前的图8、图10所示的实施方式的偏振光分束器PBSW及 图17~22所示的实施例的偏振光分束器PBS，就能够将照明光束ELI与投影光束EL2良好 地偏振分罔。
[0226] 另外，在投影光学系统化将光罩面P1的图案放大投影至基板P上的曝光装置中， 投影光学系统化的光罩面P1侧的数值孔径NAm相对于基板P侧的数值孔径NAp，仅增大放 大倍率Mp的量。例如，如果得到与之前例示的等倍率的投影光学系统所取得的分辨率RS相 同的分辨率，则放大倍率Mp为2倍的投影光学系统中的光罩侧的数值孔径NA约为0. 12,与 其相应地投影光束化2的扩展角0na也增大±6. 8° (幅度为14. 6° )。然而，能够通过 偏振光分束器PBS良好地偏振分离的入射角度范围是，在图10的情况下约为14. 6°、在图 18的情况下约为16°、在图20的情况下约为16.4°，继而在图22的情况下约为17.6°， 无论哪一种情况，由于都覆盖该扩展角0na，因此能够W良好的图像质量放大投影曝光。
[0227] 如上所述，在使光罩M为圆筒光罩的情况下，W覆盖照射于光罩面P1上的照明区 域IR的照明光束ELI关于周向的最大角度范围的方式，选择包括偏振分离特性良好的布鲁 斯特角0B在内的入射角度范围的偏振光分束器PBS。另外，图17~22所例示的偏振光 分束器PBS的布鲁斯特角0B均为50°W上，如图4、图6所示那样，即使在使照明光学系 统IL的光轴BXl与投影光学系统化的光轴BX2 (或者BX3)平行的情况下，也能够使朝向 圆筒光罩M的照明光束ELI与由光罩面反射的投影光束EL2在XZ面内的各行进方向相对 于中屯、面化倾斜，并能够确保良好的成像性能。
[022引此外，在W上的各实施方式中，构成偏振膜93的氧化給的膜体或氧化错的膜体， 虽然相对于紫外区域（波长400皿W下）的光呈现较高的折射率nh，但只要该折射率nh与 基材（棱镜91、92)的折射率ns之比nh/ns为1. 3W上即可，作为高折射率材料，也能够使 用二氧化铁（Ti化）的膜体、五氧化二粗（Ta205)的膜体。
[0229] 附图标记说明
[0230] 1器件制造系统
[0231] 2基板供给装置
[0232] 4基板回收装置
[0233] 5上位控制装置
[0234] 11光罩保持机构
[0235] 12基板支承机构
[0236] 13光源装置
[0237] 16下位控制装置 [023引 21光罩保持筒
[0239] 25基板支承筒
[0240] 31 光源
[0241] 32导光部件
[0242] 41 1/4 波片
[0243] 51准直透镜
[0244] 52复眼透镜
[0245] 53聚光透镜
[0246] 54柱面透镜
[0247] 55照明视场光阔
[0248] 56a~56d中继透镜
[0249] 61第1光学系统
[0巧0] 62第2光学系统
[0巧1] 63投影视场光阔
[0巧2] 64焦点修正光学部件
[0巧3] 65像偏移用光学部件
[0巧4] 66倍率修正用光学部件
[0巧5] 67旋转修正机构
[0巧6] 68偏振调整机构
[0巧7] 70第1偏转部件
[0258] 71第1透镜组
[0巧9] 72第1凹面镜
[0260] 80第2偏转部件
[0261] 81第2透镜组
[026引 82第2凹面镜
[0263] 91第1棱镜
[0264] 92第2棱镜
[02财 93偏振膜
[0266] 110光罩载台（第2实施方式）
[0267] P基板
[026引 FR1供给用卷
[0269] FR2回收用卷
[0270] U1~化处理装置
[0271] U3曝光装置（基板处理装置）
[0272] M光罩
[027引 MA光罩（第2实施方式）
[0274] AX1第1轴
[027引 AX2第2轴
[0276] P1光罩面
[0277] P2支承面
[027引 P7中间像面
[0279] ELI照明光束
[0280] EL2投影光束
[0281] Rm曲率半径
[0282] R化曲率半径
[028引 CL中屯、面
[0284] PBS偏振光分束器
[0285] IR1~IR6照明区域
[0286] IL1~IL6照明光学系统
[0287] ILM照明光学组件
[0288] PA1~PA6投影区域
[0289] PL1~化6投影光学系统
[0290] PLM投影光学组件
[0291] BX1第1光轴
[0292] BX2第2光轴
[0293] BX3第3光轴
[0294] D1偏振光分束器PBS的第1面
[0295] D2偏振光分束器PBS的第2面
[0296] D3偏振光分束器PBS的第3面
[0297] D4偏振光分束器PBS的第4面
[029引 0角度
[029引 0 1(e)入射角
[0300] 0B布鲁斯特角
[0301] SI非入射区域
[0302] S2入射区域
[0303] H层体 [0304]H1第1膜体 [0305] 肥第2膜体
【主权项】
1. 一种基板处理装置，具备： 光罩保持部件，其保持反射型的光罩； 分束器，其将入射的照明光束朝向所述光罩反射，并且使所述照明光束被所述光罩反 射而得到的投影光束透射； 照明光学组件，其使所述照明光束向所述分束器入射；和 投影光学组件，其将透射过了所述分束器的所述投影光束投影至光感应性的基板， 将所述照明光束向所述光罩引导的照明光学系统包括所述照明光学组件和所述分束 器， 将所述投影光束向所述基板引导的投影光学系统包括所述投影光学组件和所述分束 器， 所述照明光学组件及所述分束器设于所述光罩与所述投影光学组件之间。2. 根据权利要求1所述的基板处理装置，其中， 所述照明光学系统包括将基于所述照明光束得到的所述光罩上的照明区域限制为矩 形的光学部件， 所述照明光学组件具有供所述照明光束入射并将其朝向所述分束器射出的第1透镜， 所述第1透镜成形为具有与所述照明光束所通过的第1入射区域对应的形状的外形。3. 根据权利要求2所述的基板处理装置，其中， 所述第1透镜为将外形为圆形的透镜的一部分切除而得到的形状。4. 根据权利要求2或3所述的基板处理装置，其中， 所述第1透镜与所述分束器相邻地配置。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的基板处理装置，其中， 所述投影光学组件具有供来自所述分束器的所述投影光束入射的第2透镜， 所述第2透镜成形为具有与朝向所述光感应性的基板上的投影区域的所述投影光束 所通过的第2入射区域对应的形状的外形。6. 根据权利要求5所述的基板处理装置，其中， 所述第2透镜为将外形为圆形的透镜的一部分切除而得到的形状。7. 根据权利要求5或6所述的基板处理装置，其中， 所述第2透镜与所述分束器相邻地配置。8. 根据权利要求1至7中任一项所述的基板处理装置，其中， 所述基板处理装置还具备通过支承面支承所述基板的基板支承部件， 所述光罩的光罩面沿以第1轴为中心的成为第1曲率半径的第1圆周面而形成， 所述基板支承部件的所述支承面沿以第2轴为中心的成为第2曲率半径的第2圆周面 而形成， 所述第1轴与所述第2轴平行， 将从所述第1轴及所述第2轴通过的中心面与所述投影光束的主光线的、在所述光罩 面的第1圆周面的周向所成的角度设为9时， 入射至所述分束器的所述照明光束的主光线的入射角0在 45° X0.8彡 0 彡（45° +0/2)X1.2的范围内。9. 根据权利要求1至8中任一项所述的基板处理装置，其中， 所述基板处理装置还具备通过支承面支承所述基板的基板支承部件， 所述光罩的光罩面沿以第1轴为中心的成为第1曲率半径的第1圆周面而形成， 所述基板支承部件的所述支承面沿以第2轴为中心的成为第2曲率半径的第2圆周面 而形成， 所述第1轴与所述第2轴平行， 所述照明光学系统与形成于所述光罩上的多个照明区域对应地设有多个，多个所述照 明光学系统将所述照明光束向多个所述照明区域引导， 所述投影光学系统与多个所述照明光学系统对应地设有多个，多个所述投影光学系统 将来自多个所述照明区域的多条所述投影光束向形成于所述基板上的多个投影区域引导， 多个所述照明光学系统及多个所述投影光学系统在所述光罩的周向排列成两列而配 置， 第1列的照明光学系统及第1列的投影光学系统、与第2列的照明光学系统及第2列 的投影光学系统，夹着从所述第1轴及所述第2轴通过的中心面而对称地配置。10. 根据权利要求1至9中任一项所述的基板处理装置，其中， 所述分束器为偏振光分束器，所述基板处理装置还具备设于所述偏振光分束器与所述 光罩之间的波片， 所述波片改变从所述偏振光分束器朝向所述光罩的所述照明光束的偏振状态，并且还 改变从所述光罩入射至所述偏振光分束器的所述投影光束的偏振状态。11. 根据权利要求8或9所述的基板处理装置，其中， 所述照明光学系统包括柱面透镜，该柱面透镜通过使从所述分束器朝向所述光罩的光 罩面的所述照明光束的主光线朝向距所述第1轴为所述第1曲率半径的约1/2的半径位置 处，而成为关于沿所述第1圆周面的周向彼此不平行的状态。12. 根据权利要求1至10中任一项所述的基板处理装置，其中， 从所述照明光学系统照明至所述光罩的所述照明光束的取向特性被设定为由所述光 罩反射的所述投影光束的主光线成为彼此平行的远心状态。13. 根据权利要求1至12中任一项所述的基板处理装置，其中， 所述照明光束为激光。14. 一种器件制造系统，具备： 权利要求1至13中任一项所述的基板处理装置；和 向所述基板处理装置供给所述基板的基板供给装置。15. -种器件制造方法，包括： 使用权利要求1至13中任一项所述的基板处理装置对所述基板进行投影曝光；和 通过对投影曝光后的所述基板进行处理而将所述光罩的图案形成在所述基板上。16. -种基板处理装置，具备： 光罩保持部件，其保持反射型的光罩； 分束器，其将入射的照明光束朝向所述光罩透射，并且使所述照明光束被所述光罩反 射而得到的投影光束反射； 照明光学组件，其使所述照明光束向所述分束器入射；和 投影光学组件，其将由所述分束器反射的所述投影光束投影至光感应性的基板， 将所述照明光束向所述光罩引导的照明光学系统包括所述照明光学组件和所述分束 器， 将所述投影光束向所述基板引导的投影光学系统包括所述投影光学组件和所述分束 器， 所述照明光学组件及所述分束器设于所述光罩与所述投影光学组件之间。17. 根据权利要求16所述的基板处理装置，其中， 所述照明光学系统包括将基于所述照明光束得到的所述光罩上的照明区域限制为矩 形或长方形的光学部件， 所述照明光学组件具有供所述照明光束入射并将其朝向所述分束器射出的第1透镜， 所述第1透镜成形为具有与所述照明光束所通过的第1入射区域对应的形状的外形。18. 根据权利要求17所述的基板处理装置，其中， 所述第1透镜为将外形为圆形的透镜的一部分切除而得到的形状。19. 根据权利要求17或18所述的基板处理装置，其中， 所述第1透镜与所述分束器相邻地配置。20. 根据权利要求16至19中任一项所述的基板处理装置，其中， 所述投影光学组件具有供所述投影光束入射的第2透镜， 所述第2透镜成形为具有与所述投影光束所通过的第2入射区域对应的形状的外形。21. -种偏振光分束器，具备： 第1棱镜； 第2棱镜，其具有与所述第1棱镜的一个面相对的面；和 偏振膜，其以使得从所述第1棱镜朝向所述第2棱镜的入射光束根据偏振状态而分离 为向所述第1棱镜侧反射的反射光束或向所述第2棱镜侧透射的透射光束的方式，设于所 述第1棱镜与所述第2棱镜相对的面之间，并将以二氧化硅为主成分的第1膜体和以氧化 铪为主成分的第2膜体在膜厚方向层叠而成。22. 根据权利要求21所述的偏振光分束器，其中， 所述偏振膜是52. 4°~57. 3°的布鲁斯特角的膜。23. 根据权利要求21或22所述的偏振光分束器，其中， 所述第1棱镜具有供所述入射光束入射的第1面、和供由所述偏振膜反射的所述反射 光束射出的第2面， 所述第2棱镜具有与所述第1面相对的第3面、和与所述第2面相对的第4面， 所述第1面为相对于入射的所述入射光束的主光线成正交的垂直面， 所述第2面为相对于射出的所述反射光束的主光线成正交的垂直面， 所述第3面与所述第1面非平行地设置， 所述第4面与所述第2面平行地设置。24. 根据权利要求23所述的偏振光分束器，其中， 所述第1面与所述偏振膜所成的角度与入射至所述偏振膜的所述入射光束的主光线 的入射角相同。25. 根据权利要求21至24中任一项所述的偏振光分束器，其中， 所述偏振膜为将多个层体在膜厚方向层叠而成的周期层， 所述层体具有： 所述第1膜体，该第1膜体由二氧化硅构成，且相对于所述入射光束的波长A为入/4 波长的膜厚；和 所述第2膜体，该第2膜体夹着所述第1膜体而设于膜厚方向的两侧，由氧化铪构成， 且相对于所述入射光束的波长A为A/8波长的膜厚。26. 根据权利要求21至25中任一项所述的偏振光分束器，其中， 所述偏振膜通过粘合剂或光学胶而固定于所述第1棱镜与所述第2棱镜之间。27. -种基板处理装置，具有： 光罩保持部件，其保持反射型的光罩； 照明光学组件，其将照明光束向所述光罩引导； 投影光学组件，其将所述照明光束被所述光罩反射而得到的投影光束投影至被投影 体； 权利要求21至26中任一项所述的偏振光分束器，其配置于所述照明光学组件与所述 光罩之间、且配置于所述光罩与所述投影光学组件之间；和 波片， 所述照明光束的入射至所述偏振光分束器的所述偏振膜的入射角为包含52. 4°~ 57.3°的布鲁斯特角的规定的角度范围， 以所述偏振光分束器使所述照明光束朝向所述光罩反射、并且使所述投影光束朝向所 述投影光学组件透射的方式，所述波片使来自所述偏振光分束器的所述照明光束偏振、并 且还使来自所述光罩的所述投影光束偏振。28. 根据权利要求27所述的基板处理装置，其中， 所述规定的角度范围为41. 5°以上61. 4°以下。29. 根据权利要求27或28所述的基板处理装置，其中， 所述照明光束的主光线的入射至所述偏振膜的入射角为所述布鲁斯特角。30. 根据权利要求27至29中任一项所述的基板处理装置，其中， 所述照明光束为i线以下的波长。31. 根据权利要求27至30中任一项所述的基板处理装置，其中， 所述照明光束为高次谐波激光。32. 根据权利要求27至31中任一项所述的基板处理装置，其中， 所述照明光束为准分子激光。33. 根据权利要求27至32中任一项所述的基板处理装置，其中， 从所述照明光学组件照明至所述光罩的所述照明光束是被所述光罩反射的所述投影 光束成为远心的光束。34. 根据权利要求27至33中任一项所述的基板处理装置，其中， 所述偏振光分束器及所述波片通过粘合剂或光学胶而固定。35. 根据权利要求27至34中任一项所述的基板处理装置，其中， 所述照明光学组件与形成于所述光罩上的多个照明区域对应地设有多个，多个所述照 明光学组件将所述照明光束向多个所述照明区域引导， 所述投影光学组件与多个所述照明光学组件对应地设有多个，多个所述投影光学组件 将来自多个所述照明区域的多条所述投影光束向形成于所述被投影体上的多个投影区域 引导， 所述偏振光分束器及所述波片与多个所述照明光学组件及多个所述投影光学组件对 应地设有多个， 所述基板处理装置还具备分别调整多个所述波片的偏振方向的偏振调整单元。36. -种器件制造系统，具备： 权利要求27至35中任一项所述的基板处理装置；和 向所述基板处理装置供给所述被投影体的基板供给装置。37. -种器件制造方法，包括： 使用权利要求27至35中任一项所述的基板处理装置对所述被投影体进行投影曝光； 和 通过对投影曝光后的所述被投影体进行处理而形成所述光罩的图案。38. -种基板处理装置，具有： 光罩保持部件，其保持反射型的光罩； 照明光学组件，其将照明光束向所述光罩引导； 投影光学组件，其将所述照明光束被所述光罩反射而得到的投影光束投影至被投影 体； 权利要求1或2所述的偏振光分束器，其配置于所述照明光学组件与所述光罩之间、且 配置于所述光罩与所述投影光学组件之间；和 波片， 所述投影光束的入射至所述偏振光分束器的所述偏振膜的入射角为包含52. 4°~ 57.3°的布鲁斯特角的规定的角度范围， 以所述偏振光分束器使所述照明光束朝向所述光罩透射、并且使所述投影光束朝向所 述投影光学组件反射的方式，所述波片使来自所述偏振光分束器的所述照明光束偏振、并 且还使来自所述光罩的所述投影光束偏振。39. -种偏振光分束器，在两个光学棱镜的接合面上具有偏振膜，该偏振光分束器将从 一方的光学棱镜朝向另一方的光学棱镜的中心波长A的紫外线光根据偏振状态由所述偏 振膜进行分离，其中， 所述偏振膜通过将第1膜体和第2膜体在膜厚方向反复层叠多个而构成，所述第1膜 体在所述波长A下具有比所述光学棱镜的折射率大的第1折射率，所述第2膜体在所述波 长A下具有比所述第1折射率小的第2折射率， 将通过所述偏振膜而得到的对所述波长A的紫外线光的布鲁斯特角设为50°以上。40. 根据权利要求39所述的偏振光分束器，其特征在于， 所述光学棱镜由石英构成， 使所述第1膜体为氧化铪、氧化锆、二氧化钛、五氧化钽中的任一个， 使所述第2膜体为二氧化硅和氟化镁中的任一个。41. 根据权利要求40所述的偏振光分束器，其特征在于， 以使得在第1入射角度与第2入射角度之间存在所述布鲁斯特角的方式反复层叠所述 第1膜体和所述第2膜体，其中，所述第1入射角度是相对于入射至所述偏振膜的P偏振光 为95%以上的透射率且为5%以下的反射率的角度，所述第2入射角度是相对于入射至所 述偏振膜的S偏振光为95%以上的反射率且为5%以下的透射率的角度。42.根据权利要求41所述的偏振光分束器，其特征在于， 所述第1入射角度与所述第2入射角度之差为14°以上。
【专利摘要】具备：保持反射型的光罩(M)的光罩保持筒(21)；将入射的照明光束(EL1)朝向光罩(M)反射、并且使照明光束(EL1)被光罩(M)反射而得到的投影光束(EL2)透射的分束器(PBS)；使照明光束(EL1)向分束器(PBS)入射的照明光学组件(ILM)；和将透射过了分束器(PBS)的投影光束(EL2)投影曝光至基板(P)的投影光学组件(PLM)，照明光学组件(ILM)及分束器(PBS)设于光罩(M)与投影光学组件(PLM)之间。另外，分束器(PBS)具备第1棱镜、第2棱镜和偏振膜，偏振膜(93)是将二氧化硅的第1膜体与氧化铪的第2膜体在膜厚方向层叠而成的。
【IPC分类】G02B5/04, G03F7/20, G03F7/24, G02B5/30, G02B5/08
【公开号】CN104885012
【申请号】CN201380067898
【发明人】加藤正纪, 铃木哲男, 镰田刚忠, 荒井正范, 北纮典
【申请人】株式会社尼康
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年11月5日
【公告号】WO2014073535A1