照明装置、曝光装置、曝光方法以及元件制造方法

专利名称：照明装置、曝光装置、曝光方法以及元件制造方法
技术领域：
本发明是有关于一种使从多个部分所导入的照明光由共同部分射出的照明装置、 曝光装置、曝光方法以及元件制造方法。
背景技术：
在现有习知技术中，为藉由光微影过程以制造半导体元件、液晶显示元件、薄膜磁 头等元件而利用曝光装置。在利用该光微影方法的制造过程中，是将光罩上所形成的作为 原画的图案，利用照明光来照明，并通过投影光学系统而转印到涂敷了光阻剂等感光剂的 平板上。近年来，随着液晶显示元件等的大面积化的要求，需要扩大曝光装置的曝光区域。 对此，开发有一种多透镜式的曝光装置(例如参照日本专利申请公开的平成7-57986号公 报)，其具有多个投影光学单元，并使光罩和作为感光基板的平板对该多个投影光学单元而 沿着规定的扫描方向进行同步移动，且将光罩上所形成的图案转印到平板上。在该多透镜 式的曝光装置中，为了确保与大曝光区域相对应的曝光量，要使用多个放电灯等的光源，且 各光源所发出的光利用椭圆镜而有效地进行聚光，并通过例如光纤束而用于光罩的照明。然而，在将从放电灯所发出的作为曝光光的照明光，如上述那样利用椭圆镜进行 聚光的情况下，该聚光光束中的对光轴的入射角度小的范围的光将成为不存在的状态，亦 即，数值孔径(NA)低的范围的光成为不存在的状态(中空状态)，而使照明光导入到光纤束 中。导入到光纤束的一端中的照明光，以与其导入时的入射角度相等的射出角度而从另一 端射出，所以在光罩等上所设置的图案是被中空状态的照明光所照明。在这种情况下，与利 用一种光束内同样地充满的照明光来进行照明的情况相比，图案的投影像容易受到投影光 学系统中所残存的像差等的影响，有可能使图案对平板的转印精度下降。

发明内容
本发明的目的是提供一种能够将光源所发出的照明光有效地进行聚光，并抑制与 该聚光光束的入射角相对应的光的空无而射出照明光的照明装置、曝光装置、曝光方法以 及元件制造方法。本发明的照明装置的特征在于，包括光传送部，其从多个入射口接收由光源部 所发送的照明光，并使在每一该入射口所接收的各照明光的至少一部分从共同的射出口射 出；第1中继光学系统，其对来自前述光源部的前述照明光中的第1部分照明光进行光学中 继，形成具有第1入射角的第1光束，并导向多个前述入射口中的第1入射口 ；以及第2中 继光学系统，其对来自前述光源部的前述照明光中的第2部分照明光进行光学中继，形成 具有与前述第1入射角不同的第2入射角的第2光束，并导向多个前述入射口中的第2入 射口。而且，本发明的曝光装置的特征在于，包括本发明的照明装置；以及投影光学系 统，其将由前述照明装置所射出的照明光所照明的物体的投影像，形成在感光基板上。
而且，本发明的曝光方法的特征在于，包括照明过程，其利用本发明的照明装置 所射出的照明光而对物体进行照明；以及投影过程，其将前述照明光所照明的前述物体的 投影像形成在感光基板上。而且，本发明的元件制造方法的特征在于，包括曝光过程，其利用本发明的照明 装置所射出的照明光而对物体进行照明，并将该物体的投影像转印在感光基板上；显像过 程，其将转印了前述投影像的前述感光基板进行显像，而在前述感光基板上生成与前述投 影像相对应的形状的转印图案层；以及加工过程，其通过前述转印图案层而对前述感光基 板进行加工。如利用本发明的照明装置、曝光装置、曝光方法以及元件制造方法，则可有效地将 光源所发出的照明光进行聚光，并抑制与该聚光光束的入射角相对应的光的空无而射出照 明光。因此，本发明的曝光装置、曝光方法以及元件制造方法可将物体的投影像高精度地转 印在感光基板上。


图1所示为关于第1实施形态的_I光装置的概略构成的立体图。
图2所示为关于第1实施形态的照明装置的构成图。
图3所示为关于第1实施形态的部分投影光学系统的构成图。
图4A及图4B所示为关于第1实施形态的光导纤维的入射口的构成图。
图5所示为关于第1实施形态的照明装置的部分构成图。
图6所示为关于第1实施形态的照明装置的部分构成图。
图7A及图7B所示为关于第1实施形态的复眼透镜的入射侧的光量分布图。
图8所示为关于第2实施形态的照明装置的构成图。
图9所示为关于本实施形态的半导体元件的制造方法的流程图。
图10所示为关于本实施形态的液晶元件的制造方法的流程图。
2a、2b、2c 光源4a、4b、4c 椭圆镜
6a、6b、6c:照明中继光学系统7b 光轴
10 光导纤维12a、12b、12c 入射口
14a 射出口16a 准直透镜
17a 光学积分仪18a 聚光镜
30 控制部32:电源装置
34 驱动部40 准直透镜
41 聚光透镜42 第1准直透镜
43 聚光透镜44 第2准直透镜
45 聚光透镜EX 曝光装置
IL.IL'照明装置ILl IL7:部分照明光学系统
M:光罩P 平板
PL 投影光学系统PLl PL7 部分投影光学系统
PLll 第1反射折射型光学系统PL12 第2反射折射型光学系统
具体实施例方式以下参照图示，对关于本发明的实施形态的照明装置、曝光装置、曝光方法以及元 件制造方法进行说明。图1所示为关于本发明的第1实施形态的曝光装置EX的全体构成 的立体图。在本实施形态中，列举了步进扫描方式的曝光装置来进行说明，此曝光装置使光 罩M和平板(感光基板)P对多个反射折射型的部分投影光学系统所构成的投影光学系统 PL进行同步移动，并将光罩M上所形成的图案的投影像转印到平板P上。而且，在以下的说明中，设定图1中所示的XYZ直交座标系，并参照该XYZ直交座 标系统而对各构件的位置关系进行说明。XYZ直交座标系是使X轴及Y轴对平板P平行设 定，使Z轴设定为对平板P直交的方向。图中的XYZ直交座标系实际上是使XY平面设定为 平行于水平面的面，使ζ轴设定为垂直方向。而且，在该实施形态下，将光罩M及平板P所 移动的方向(扫描方向)设定为X轴方向。曝光装置EX为了对光罩载台(未图示)上所支持的光罩M均勻地进行照明，而设 置有对来自多个光源的照明光进行混合并射出的照明装置IL。照明装置IL如图2所示， 包括由超高压水银灯等放电灯所构成的3个光源2a、2b和2c。从光源2a所射出的照明光 是由椭圆镜4a进行聚光，并利用照明中继光学系统6a而在光导纤维10的入射口 12a上聚 光。而且，从光源2b所射出的照明光是通过椭圆镜4b及照明中继光学系统6b而在光导纤 维10的入射口 12b上聚光，从光源2c所射出的照明光是通过椭圆镜4c及照明中继光学系 统6c而在光导纤维10的入射口 12c上聚光。在这里，光源2a及椭圆镜4a、光源2b及椭圆 镜4b、光源2c及椭圆镜4c分别构成光源部。而且，椭圆镜4a、4b、4c在作为发光部的光源 2a.2b.2c的附近具有第1焦点，并作为发光像形成部而发挥机能。光导纤维(光传送部)10是将多个光纤芯线在其入射侧和射出侧随机集束而构 成的随机光导纤维，具有3个入射口 12a、12b、12c及7个射出口(在图2中只显示射出口 14a)。光导纤维10使在各入射口 12a 12c所集束的光纤芯线向7个射出口均勻地分配， 将向入射口 12a 12c所入射的各照明光向7个射出口均勻地分割并射出。亦即，光导纤 维10使从入射口 12a 12c所接收的各照明光中的至少一部分，从共同的射出口射出。由 7个射出口所射出的照明光分别入射对光罩M进行部分照明的多个部分照明光学系统ILl 及未图示的6个部分照明光学系统IL2 IL7。在部分照明光学系统ILl中，从光导纤维10的射出口 14a所射出的照明光是由准 直透镜16a而形成平行光束，并入射至作为光学积分仪的复眼(fly eye)透镜17a。入射 至复眼透镜17a的照明光利用构成复眼透镜17a的多个透镜要素(element)来进行波面分 割，并在其后侧焦点面(射出面附近)形成由与透镜要素的数目相同数目的光源像所构成 的二次光源(面光源)。由在复眼透镜17a的后侧焦点面上所形成的多个二次光源发出的 照明光，利用聚光镜18a而对光罩M上的一部分(部分照明区域)大致均勻地进行照明。另 外，部分照明光学系统IL2 IL7(未图示)的构成是与部分照明光学系统ILl相同，在部 分照明光学系统IL2 IL7中也与部分照明光学系统ILl同样地，对光罩M上的分别相对 应的部分照明区域大致均勻地进行照明。来自与部分照明光学系统ILl相对应的部分照明区域的照明光，入射至与各部分 照明区域对应排列的多个部分投影光学系统PLl PL7(在图1中PL2未图示。)中的部 分投影光学系统PL1。部分投影光学系统PLl PL7将在分别对应的部分照明区域内的光罩M上所设置的图案的投影像，形成在平板P上。图3所示为部分投影光学系统PLl的构 成图。如图3所示，部分投影光学系统PLl包括第1反射折射型光学系统PLll，其在视野 光圈22上形成部分照明区域内的图案的中间像；以及第2反射折射光学系统PL12，其在平 板P上形成部分照明区域内的图案的投影像(等倍正立像)。同样，通过了部分照明光学系统IL2 IL7的各照明光，入射至与部分照明光学系 统IL2 IL7对应设置的部分投影光学系统PL2 PL7。部分投影光学系统PL2 PL7与 部分投影光学系统PLl具有相同的构成，并在平板P上形成分别对应的部分照明区域内的 图案的投影像。另外，部分投影光学系统PLl PL7是使部分投影光学系统PL2、PL4、PL6 在Y方向上分别位于部分投影光学系统PL1、PL2、PL5、PL7之间而呈锯齿状配置。而且，与 该部分投影光学系统PLl PL7的配置相对应地，使部分照明光学系统ILl IL7也沿着 Y方向呈锯齿状配置。在本实施形态的照明装置IL中，与光源2b对应设置的入射口 12b如图4A所示， 由集束成圆形的多个光纤(光纤束)构成。而且，与光源2a、2c对应设置的入射口 12a、12c 如图4B所示是由集束成轮带状的多个光纤(光纤束)构成。亦即，入射口 12a、12c是由中 空的光纤束构成。照明中继光学系统(第1中继光学系统)6b如图5所示，具有准直透镜40和聚 光透镜41，将来自光源2b的照明光(第1部分照明光)进行光学中继，并成为具有入射角 Φ13的第1光束而导向入射口(第1入射口)12b。此时，照明中继光学系统6b将作为发光 部的光源2b的像投射至入射口 12b内。这里，来自光源2b的照明光利用椭圆镜4b而被有 效地聚光，所以其聚光光束中的入射角(对照明中继光学系统6b的光轴7b的角度)小的 范围的光，亦即数值孔径(NA)低的范围的光(例如图5中以斜线表示的范围的光)成为不 存在的状态(中空状态)。而且，作为第1入射角的入射角Φ13成为由光源2b的照明光的 发散角和照明中继光学系统6b的中继倍率而决定的角度。另一方面，照明中继光学系统(第2中继光学系统)6a、6c如图6所示，分别具有 第1准直透镜42、聚光透镜43及第2准直透镜44，对来自光源2a、2c的照明光(第2部分 照明光)进行光学中继，使成为具有较入射角Φ13还小的入射角Φ&、的第2光束而导 向入射口 12a、12c。此时，照明中继光学系统6a、6c分别将作为发光部的光源2a、2c所对应 的傅立叶(Fourier)转换像，投射至照明中继光学系统6a、6c的焦点面上所设置的入射口 12a、12c。在这里，光源2a、2c所发出的照明光也利用椭圆镜4a、4c而有效地进行聚光，所以 其聚光光束中的入射角(对照明中继光学系统6a、6c的光轴7a、7c的角度)小的范围的 光，亦即数值孔径(NA)低的范围的光(例如，图6中以斜线表示的范围的光)成为不存在 的状态(中空状态)。而且，作为第2入射角的入射角Φι Φο，是分别成为由光源2a、2c 的大小和照明中继光学系统6a、6c的焦点距离而决定的角度。在该照明中继光学系统6a、 6c中，将中空状态的照明光如图4B所示那样导入至轮带状的入射口 12a、12c中，所以能够 使来自光源2a、2c的照明光有效地入射至光导纤维10。另外，入射角eta Φ c分别是与导向各入射口 12a 12c的照明光的数值孔径 相对应的角度，且如图5或图6所示，相当于在入射口 12a 12c所聚光的照明光中的最大 的入射角。
图7A及图7B所示为从光导纤维10的射出口 14a所射出的照明光的、在复眼透镜 17a的入射侧附近的光量分布图。该光量分布所示为相对于距离光轴的位置的、含有部分 照明光学系统ILl的光轴的断面内的光量。在只有来自由照明中继光学系统6b所中继的 光源2b的照明光，从入射口 12b入射至光导纤维10的情况下，复眼透镜17a的入射侧附近 的照明光的光量分布如图7A的实线所示，光轴附近的光量较其外周部的光量少，且具有与 轮带照明相同的照明特性。另一方面，在只有来自由照明中继光学系统6a、6c所中继的光 源2a、2c的照明光，从入射口 12a、12c入射至光导纤维10的情况下，复眼透镜17a的入射 侧附近的照明光的光量分布如图7A的虚线所示，光轴附近的光量较其外周部的光量多，具 有光量集中于光轴附近的照明特性。而且，在从入射口 12a、12b、12c来对光导纤维10入射照明光的情况下，复眼透镜 17a的入射侧附近的照明光的光量分布成为将图7A中以实线及虚线所示的光量分布予以 合成的光量分布，且如图7B所示，光轴附近的光量和其外周部的光量形成大致均勻的光量 分布。另外，在其它的部分照明光学系统IL2 IL7中，可得到与部分照明光学系统ILl相 同的光量分布。然而，在照明装置IL中，可由电源装置32来对光源2a、2b、2c进行电力的供给，并 利用控制部30的控制而个别地变更对光源2a、2b、2c分别供给的电力量。亦即，电源装置 32及控制部30作为光量比调整部而发挥机能。因此，藉由在控制部30的控制下，变更供给 到光源2a、2c的电力量和供给到光源2b的电力量，从而将经由入射口 12a、12c的照明光和 经由入射口 12b的照明光的光量比(光量平衡)予以变更，可使各部分照明光学系统ILl IL7的复眼透镜的入射侧附近的照明光的光量分布发生变化。例如，可进行变更以使光轴附 近的光量具有较其外周部的光量还多的光量分布，而且，可进行变更以使光轴附近的光量 具有较其外周部的光量还少的光量分布。亦即，在制造过程中，在要求高析像度的情况或要 求高对比度的情况下等等，要求依据制造过程而使照明光的光量分布最佳化，但藉由个别 地变更对光源2a、2b、2c所分别供给的电力量，来调整各部分照明光学系统ILl IL7的复 眼透镜的入射侧附近的照明光的光量分布，可满足该要求。在曝光装置EX中，藉由上述的照明装置来对光罩M进行照明，并使光罩M和平板P 对部分投影光学系统PLl PL7同步移动且进行扫描曝光，从而将光罩M上所形成的图案 的投影像形成在平板P上而进行转印。如以上所说明的，在本实施形态的照明装置IL中，可有效地对来自光源2a 2c 的照明光进行聚光，并抑制与该聚光光束的入射角相对应的光的空无而射出照明光。因此， 在本实施形态的曝光装置EX中，可利用光束内同样充满的照明光而对光罩M进行照明，与 利用中空状态的照明光来对光罩M进行照明的情况相比，可将光罩M的图案的投影像高精 度地转印到平板P上。另外，在选择最适值作为照明中继光学系统、光导纤维的入射口的大小等的设计 值的情况下等等，可部分回避因来自光源的照明光的中空部分所形成的光量损失，所以与 通常的照明装置相比，能够提高光罩(平板)上的照度。另外，在本实施形态的曝光装置EX中，藉由在各部分照明光学系统ILl IL7的 复眼透镜的射出侧附近，设置数值孔径及开口形状中的至少一个可变更的光圈机构，可控 制与各部分投影光学系统PLl PL7相对应的照明光的照明条件，进而控制光罩M的图案的投影条件(投影像的成像条件)。作为该光圈机构，可利用例如旋转器机构或滑动机构，其在照明光的光路上能够 有选择地配置(可转换配置)数值孔径及开口形状中的至少一个是不相同的多个光圈。而 且，作为多个光圈，可包括第1圆形开口，其具有例如用于进行通常照明(普通照明)的第 1数值孔径的第1圆形开口 ；第2圆形开口，其为了进行将照明光的数值孔径(NA)限制得 较通常照明还小的小σ照明，而具有较第1数值孔径还小的第2数值孔径；以及轮带开口， 其具有用于进行环带照明的轮带状(环状)的开口。在本实施形态的照明装置IL中，各部分照明光学ILl IL7的复眼透镜的入射侧 附近的照明光的光量分布，是使光轴附近的光量和其外周部的光量形成大致均勻的光量分 布，所以能够利用上述的光圈机构，来分别抑制在例如从通常照明切换到小ο照明的情况 及从通常照明切换到轮带照明的情况下的照明光量的下降(亦即，光罩M及基板P的照明 光的照度下降)。换言之，与利用图7Α中以实线所示那样光量分布中空的现有习知照明装 置的情况相比，能够减小光圈切换时的照度的下降率，且能够使小ο照明时的照度和轮带 照明时的照度的照度平衡成为均等。接着，参照图8，对本发明的第2实施形态的曝光装置进行说明。另外，第2实施 形态的曝光装置除了构成第1实施形态的曝光装置的照明装置的构成变更为图8所示的构 成这一点以外，与第1实施形态的曝光装置具有相同的构成。因此，在第2实施形态的说明 中，省略与第1实施形态的曝光装置的构成相同的构成的详细说明，并对与第1实施形态的 曝光装置的构成相同的构成，利用与第1实施形态中所使用的符号相同的符号来说明。图8所示为第2实施形态的照明装置IL’的构成。在该照明装置IL’中，采用藉 由控制部30的控制而使驱动部34被驱动，从而成为可将中继光学系统6a的聚光透镜43 及第2准直透镜44转换为聚光透镜45的构成，其中，中继光学系统6a的聚光透镜43及第 2准直透镜44用于将来自光源2a的照明光中继至光导纤维10的入射口 12a。亦即，可将 中继光学系统6a更换为这样的中继光学系统(第3中继光学系统)，其对来自光源2a的照 明光进行光学中继，并形成具有第1入射角的第1光束，且导入光导纤维10的入射口(第 1 入射口)12a。因此，在本实施形态中，藉由将中继光学系统6a更换为第3中继光学系统，可对复 眼透镜的入射侧附近的与部分照明光学系统的光轴垂直的面上的光量分布进行调整。又，在上述的各实施形态中，是以多透镜式的扫描型曝光装置作为例子进行说明， 但除了扫描型曝光装置以外，也可在步进反复(st印andrepeat)型的曝光装置中应用本发 明，该步进反复型的曝光装置是在光罩M和平板P静止的状态下将光罩M的图案进行曝光， 并使平板P依次步进移动。而且，并不限定于多透镜式的曝光装置，在具有1个投影光学系 统的曝光装置中也可应用本发明。而且，在上述的各实施形态中，光导纤维10具有3个入射口 12a 12c，但并不限 定于3个，只要为多个即可。而且，光导纤维10具有在与光源像成光学共轭的位置处所设 置的1个入射口 12b，及在与光源像相对应的瞳面(傅立叶转换面)上所设置的2个入射口 12a、12c，但可适当地选择在与光源像成光学共轭的位置处所设置的入射口的数目，及在与 光源像对应的瞳面上所设置的入射口的数目，以使照明光具有所需的光强度分布。 而且，在上述的各实施形态中，作为照明装置的光源是使用3个光源2a 2c，但只
9要具有1个以上的光源即可。在光源为1个的情况下，是利用光学系统将椭圆镜所反射的 照明光进行分割，并使照明光入射在与光源像成光学共轭的位置处所设置的入射口，或使 照明光入射在与光源像相对应的瞳面上所设置的入射口。亦即，光源和光导纤维的入射口 没有必要1对1地进行对应。在这种情况下，将光源、椭圆镜及照明光进行分割的光学系统 构成光源部。而且，藉由使在与光源像成光学共轭的位置处所设置的入射口的光纤的条数， 或在与光源像相对应的瞳面上所设置的入射口的光纤的条数不同，也可使从射出口所射出 的照明光形成所需的光量比。而且，在上述的实施形态中，光导纤维10具有7个射出口，但光导纤维的射出口只 要为1个以上，其数目多少都可以。而且，在上述的实施形态中，在控制部的控制下，利用驱动部将构成照明中继光学 系统的透镜中的部分透镜更换为另外的透镜，但也可利用手动，而将构成照明中继光学系 统的透镜中的部分透镜更换为另外的透镜。而且，在上述的实施形态中，利用控制部及电源装置作为光量比调整部，并根据控 制部的控制而对从电源装置供给到各电源的电力量进行变更，但也可利用减光滤波器等作 为光量比调整部，对各光源所发出的照明光的光量进行调整。而且，也可与中继光学系统的 切换相对应(连动)，利用光量比调整部来对各光源所发出的照明光的光量进行调整。接着，对利用上述实施形态的曝光装置的元件制造方法进行说明。图9所示为 半导体元件的制造过程的流程图。如该图9所示，在半导体元件的制造过程中，是在作为 半导体元件的基板的晶圆上蒸镀金属膜(步骤S40)，并在该蒸镀的金属膜上涂敷作为感 光性材料的光阻剂而形成平板P (步骤S42)。继而，利用各实施形态的曝光装置，将光罩 M(reticle)上所形成的图案的投影像转印到晶圆的各照射(shot)区域上(步骤S44 曝光 过程(照明过程及投影过程))，并进行该转印结束后的晶圆的显像，亦即，转印了图案的光 阻剂的显像(步骤S46 显像过程)。然后，将利用步骤S46而在晶圆表面上所生成的光阻 剂图案作为加工用的光罩，对晶圆表面进行蚀刻等的加工(步骤S48 加工过程)。在这里，所说的光阻剂图案是指生成有与各实施形态的曝光装置所转印的图案相 对应的形状的凹凸的光阻剂层(转印图案层)，其凹部贯通光阻剂层。在步骤S48中，是通 过该光阻剂图案而进行晶圆表面的加工。在步骤S48所进行的加工中，包括例如晶圆表面 的蚀刻或金属膜等的成膜中的至少一种。另外，在步骤S44中，各实施形态的曝光装置将涂 敷了光阻剂的晶圆作为感光性基板，以进行图案的转印。图10所示为液晶显示元件等的液晶元件的制造过程的流程图。如该图10所示，在 液晶元件的制造过程中，依次进行图案形成过程(步骤S50)、滤色器形成过程(步骤S52)、 单元组装过程(步骤S54)及模组组装过程(步骤S56)。在步骤S50的图案形成过程中，是在作为平板P的涂敷有光阻剂的玻璃基板上，利 用各实施形态的曝光装置，形成电路图案及电极图案等的规定的图案。在该图案形成过程 中，包括曝光过程，其利用各实施形态的曝光装置，在光阻剂层上转印图案；显像过程，其 进行转印了图案的平板的显像，亦即，进行玻璃基板上的光阻剂层(转印图案层)的显像， 并生成与图案相对应的形状的光阻剂层；以及加工过程，其通过该已显像的光阻剂层而对 玻璃基板的表面进行加工。在步骤S52的滤色器形成过程中，形成使与R(Red)、G (Green)、B (Blue)相对应的
103个点(dot)的组呈矩阵状而排列多个，或使R、G、B这3根条形滤波器的组沿水平扫描方 向而排列多个的滤色器。 在步骤S54的单元组装过程中，利用由步骤S50而形成有规定图案的玻璃基板、和 由步骤S52所形成的滤色器来组装液晶面板(液晶单元)。具体地说，是藉由例如在玻璃基 板和滤色器的间注入液晶而形成液晶面板。 在步骤S56的模组组装过程中，对步骤S54所组装的液晶面板，安装使该液晶面板 进行显示动作的电气电路及背光灯等的各种构件。而且，本发明并不限定于应用在半导体元件或液晶元件制造用的曝光装置中，也 可广泛地应用于例如电浆显示器等显示器装置用的曝光装置，或用于制造摄像元件((XD 等)、微型机器、薄膜磁头及DNA晶片等各种元件的曝光装置中。另外，本发明也可应用于将 各种元件的形成有光罩图案的光罩(光罩、标线等)利用光微影过程来进行制造的时的曝 光过程(曝光装置)。另外，本专利申请与2008年1月21日所提出的日本专利申请2008-10286号中包 含的主题有关，该专利申请的全部在这里作为参照事项而明白地组入本专利申请案中。产业上的可利用性本发明可利用于照明装置、曝光装置、曝光方法以及元件制造方法中。
权利要求
一种照明装置，其特征在于，包括光传送部，从多个入射口接收由光源部所发送的照明光，并使在每一该入射口所接收的各照明光的至少一部分从共同的射出口射出；第1中继光学系统，对来自前述光源部的前述照明光中的第1部分照明光进行光学中继，形成具有第1入射角的第1光束，并导向多个前述入射口中的第1入射口；以及第2中继光学系统，对来自前述光源部的前述照明光中的第2部分照明光进行光学中继，形成具有与前述第1入射角不同的第2入射角的第2光束，并导向多个前述入射口中的第2入射口。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于其中前述第1入射角是与前述光源部 的发光部的前述照明光的发散角相对应的角度。
3.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于其中前述第1中继光学系统将前述发 光部的像投射到前述第1入射口内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置，其特征在于其中前述第2入射角为 与前述光源部的发光部的大小或该发光部的像的大小相对应的角度。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于其中前述第2中继光学系统将前述第 2部分照明光，导向至该第2中继光学系统的焦点面上所设置的前述第2入射口。
6.根据权利要求4或5所述的照明装置，其特征在于其中前述第2中继光学系统将与 前述发光部对应的傅立叶转换像，投射到前述第2入射口内。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的照明装置，其特征在于其中，前述光源部具有多个发光部，前述第1中继光学系统及前述第2中继光学系统将从各别不同的前述发光部所发出的 前述照明光，作为前述第1部分照明光及前述第2部分照明光而进行光学中继。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的照明装置，其特征在于前述光源部具有形成该 光源部的发光部的像的发光像形成部，前述第1中继光学系统及前述第2中继光学系统对从各别不同的前述发光部的像所发 出的前述照明光进行光学中继。
9.根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于其中，前述发光像形成部包括前述发光部附近具有第1焦点的椭圆镜；前述第2入射口形成轮带状。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的照明装置，其中，前述第1入射口及前述第2入射口是利用光纤束而形成。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的照明装置，其特征在于其中，前述第2中继光学系统与第3中继光学系统可互相更换地设置着，该第3中继光学系 统将前述第2部分照明光进行光学中继，使成为具有前述第1入射角的光束而导向前述第 2入射口。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的照明装置，其特征在于其中具有光量比调整 部，使由前述共同的射出口所射出的前述照明光中的经由前述第1入射口的前述照明光和 经由前述第2入射口的前述照明光的光量比发生变化。
13.根据权利要求12所述的照明装置，其特征在于其中，前述光源部具有与前述第1入射口或前述第2入射口对应设置的多个发光部； 前述光量比调整部使供给到与前述第1入射口相对应的前述发光部的电力、和供给到 与前述第2入射口相对应的前述发光部的电力的电力比发生变化。
14.一种曝光装置，其特征在于，包括如权利要求1至权利要求13中任一项所述的照明装置；以及 投影光学系统，将由前述照明装置所射出的照明光所照明的物体的投影像，形成在感 光基板上。
15.一种曝光方法，其特征在于，包括照明过程，利用权利要求1至权利要求13中任一项所述的照明装置所射出的照明光而 对物体进行照明；以及投影过程，将前述照明光所照明的前述物体的投影像形成在感光基板上。
16.一种元件制造方法，其特征在于，包括曝光过程，利用权利要求1至权利要求13中任一项所述的照明装置射出的照明光而对 物体进行照明，并将该物体的投影像转印在感光基板上；显像过程，将转印了前述投影像的前述感光基板进行显像，而在前述感光基板上生成 与前述投影像相对应的形状的转印图案层；以及加工过程，通过前述转印图案层而对前述感光基板进行加工。
全文摘要
本发明提供一种照明装置，包括光导纤维10，其从多个入射口12a、12b、12c接收由光源2a、2b、2c所发送的照明光，并使在每一该入射口所接收的各照明光的至少一部分从共同的射出口14a射出；照明中继光学系统6b，其对来自光源2b的照明光进行光学中继，形成具有第1入射角的第1光束，并导向入射口12b；以及照明中继光学系统6a、6c，其对来自光源2a、2c的照明光分别进行光学中继，形成具有与前述第1入射角不同的第2入射角的第2光束，并导向入射口12a、12c。
文档编号H01L21/027GK101925976SQ20098010275
公开日2010年12月22日 申请日期2009年1月20日 优先权日2008年1月21日
发明者加藤正纪, 福井达雄 申请人:株式会社尼康