本发明涉及曝光装置、曝光装置的照明光学系统以及从自由电子激光装置向曝光装置传送曝光用光束的系统。
背景技术：
近年来，伴随半导体工艺的细微化，半导体工艺的光刻中的转印图案的细微化急速发展。在新时代，要求20nm以下的细微加工。因此，例如为了应对20nm以下的细微加工的要求，期待如下曝光装置的开发，该曝光装置组合有生成波长为13.5nm的极端紫外(euv)光的极端紫外光生成装置和缩小投射反射光学系统(reducedprojectionreflectiveoptics)。
作为euv光生成装置，提出了使用通过对目标物质照射脉冲激光而生成的等离子体的lpp(laserproducedplasma：激光等离子体光源)式的装置、使用通过放电而生成的等离子体的dpp(dischargeproducedplasma：放电激励型电浆光源)式的装置、使用从电子加速器输出的电子的自由电子激光(freeelectronlaser)装置这3种装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2015-525906号公报
专利文献2：日本特表2015-523720号公报
专利文献3：日本特表2012-533729号公报
专利文献4：日本特开2014-3290号公报
专利文献5：美国公开专利说明书第2015/0323874号
专利文献6：美国公开专利说明书第2015/0173163号
技术实现要素：
本公开的一个方式的射束传送系统向曝光装置传送从自由电子激光装置输出的进行线偏振的光束，其中，所述射束传送系统包含：光束分支部，其将光束分支成第1光束和第2光束；以及第1偏振方向旋转部，其使第1光束的线偏振方向旋转。
本公开的另一个方式的射束传送系统向曝光装置传送从自由电子激光装置输出的进行线偏振的光束，其中，所述射束传送系统包含：第1自由电子激光装置，其输出第1光束；第2自由电子激光装置，其输出第2光束；以及第1偏振方向旋转部，其使第1光束的线偏振方向旋转。
另一方面，本公开的一个方式的曝光装置的照明光学系统通过由本公开的一个方式的曝光装置或本公开的另一个方式的射束传送系统传送的光束，对曝光装置的照明面进行照明，其中，所述照明光学系统包含：第1视野面镜，其被照射第1光束；第2视野面镜，其被照射第2光束；以及瞳面镜，其被照射经由第1视野面镜的第1光束和经由第2视野面镜的第2光束。
附图说明
作为简单的例子，下面参照附图对本公开的若干个实施方式进行说明。
图1是示出例示的射束传送系统和曝光装置的照明光学系统的结构的概略侧视图。
图2是示出图1所示的照明光学系统的概略结构的立体图。
图3是通过瞳面镜的状态说明照明光形状的一例的概略图。
图4是通过瞳面镜的状态说明照明光形状的另一例的概略图。
图5是通过瞳面镜的状态说明照明光形状的又一例的概略图。
图6是示出作为比较例的射束传送系统和曝光装置的照明光学系统的结构的概略图。
图7是通过瞳面镜的状态说明照明光的形状和线偏振方向的一例的概略图。
图8是通过瞳面镜的状态说明照明光的形状和线偏振方向的另一例的概略图。
图9是通过瞳面镜的状态说明照明光的形状和线偏振方向的又一例的概略图。
图10是通过瞳面镜的状态说明照明光的形状和线偏振方向的优选的一例的概略图。
图11是通过瞳面镜的状态说明照明光的形状和线偏振方向的优选的另一例的概略图。
图12是示出实施方式1的射束传送系统和曝光装置的照明光学系统的结构的概略图。
图13是示出图12的结构中使用的光束分支部的详细构造的侧视图。
图14是示出图12的结构中使用的偏振方向旋转部的详细构造的侧视图。
图15是示出图12的结构中使用的偏振方向旋转部的详细构造的主视图。
图16是示出图15所示的偏振方向旋转部的另一个状态的主视图。
图17是示出实施方式2的射束传送系统和曝光装置的照明光学系统的结构的概略图。
图18是示出图17的结构中使用的光学脉冲展宽器的详细构造的侧视图。
图19是示出实施方式3的射束传送系统和曝光装置的照明光学系统的结构的概略图。
图20是示出图19的结构中使用的光束分支部的详细构造的侧视图。
图21是示出图20所示的光束分支部的另一个状态的侧视图。
图22是示出实施方式4的射束传送系统和曝光装置的照明光学系统的结构的概略图。
图23是示出实施方式5的射束传送系统和曝光装置的照明光学系统的结构的概略图。
图24是示出光束分支部的变形例1的侧视图。
图25是示出光束分支部的变形例2的侧视图。
图26是示出光束分支部的变形例2的俯视图。
图27是示出偏振方向旋转部的变形例1的立体图。
图28是示出图27的偏振方向旋转部的另一个状态的立体图。
具体实施方式
<目录>
1.euv曝光装置和射束传送系统的整体说明
1.1结构
1.2动作
2.比较例
2.1比较例的结构
2.2比较例的动作
2.3比较例的课题
3.实施方式1
3.1实施方式1的结构
3.2实施方式1的动作
3.3实施方式1的作用、效果
4.实施方式2
4.1实施方式2的结构
4.2实施方式2的动作
4.3实施方式2的作用、效果
5.实施方式3
5.1实施方式3的结构
5.2实施方式3的动作
5.3实施方式3的作用、效果
6.实施方式4
6.1实施方式4的结构
6.2实施方式4的动作
6.3实施方式4的作用、效果
7.实施方式5
7.1实施方式5的结构
7.2实施方式5的动作
7.3实施方式5的作用、效果
8.光束分支部的变形例1
8.1光束分支部的变形例1的结构
8.2光束分支部的变形例1的动作
8.3光束分支部的变形例1的作用、效果
9.光束分支部的变形例2
9.1光束分支部的变形例2的结构
9.2光束分支部的变形例2的动作
10.偏振方向旋转部的变形例1
10.1偏振方向旋转部的变形例1的结构
10.2偏振方向旋转部的变形例1的动作
10.3偏振方向旋转部的变形例1的作用、效果
下面，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。
以下说明的实施方式示出本公开的若干个例子，并不对本公开的内容进行限定。并且，各实施方式中说明的结构和动作不一定全部必须作为本公开的结构和动作。另外，对相同结构要素标注相同参照标号并省略重复说明。
1.euv曝光装置和射束传送系统的整体说明
1.1结构
图1中概略地示出euv曝光装置和从自由电子激光(freeelectronlaser)装置向该euv曝光装置传送曝光用光束的射束传送系统。另外，下面，将自由电子激光装置称为fel装置。图1示出包含fel装置10的射束传送系统21和euv曝光装置30的概略侧面形状。
在本公开中，从fel装置10射出的光束的行进方向被定义为z方向。并且，与载置fel装置10的面平行且与z方向垂直的方向被定义为h方向。而且，与z方向和h方向垂直的方向被定义为v方向。另外，在fel装置10和euv曝光装置30的通常的使用状态下，h方向是水平方向，v方向是铅直方向。
如图1所示，fel装置10具有对要输出的脉冲激光的线偏振方向进行控制的波荡器11。由本实施方式的射束传送系统21传送的光束l是fel装置10输出的脉冲激光。
射束传送系统21包含腔室20、设置在该腔室20上的开口部22、同样设置在腔室20上的贯通孔23、配置在腔室20内的会聚镜24。
从fel装置10发出的光束l穿过开口部22而入射到腔室20内。优选该开口部22和fel装置10的输出部通过o型环等被密封或者被焊接。会聚镜24例如是轴外抛物面镜。该会聚镜24配置成使从fel装置10发出的光束l以规定入射角入射。会聚镜24配置成使所入射的光束l在中间会聚点(if：intermediatefocus)25会聚后，入射到euv曝光装置30内。下面，将上述中间会聚点称为if，图中也这样表记。
光束l穿过贯通孔23而射出到腔室20的外部。优选该贯通孔23和euv曝光装置30的光束输入部通过未图示的密封部件被密封。优选腔室20内通过未图示的排气装置被排气而维持高真空状态，以抑制光束l的衰减。
euv曝光装置30包含照明光学系统31、投射光学系统32、掩模版33、晶片34、壳体39。
照明光学系统31包含视野面镜(ffm：fieldfacetmirror)35和瞳面镜(pfm：pupilfacetmirror)36。下面，将视野面镜称为ffm，将瞳面镜称为pfm，图中也这样表记。ffm35和pfm36配置成：将光束l分割成多个光束l，在作为照明面的掩模版33上，将分割后的各个光束l整形为多个线(slit)并对该掩模版33进行照明。并且，ffm35和pfm36配置成使上述多个光束l相对于掩模版33具有规定的角度分布。进而，ffm35和pfm36配置成使上述多个线彼此在掩模版33上几乎全部重合。
投射光学系统32包含凹面镜37和凹面镜38。这些凹面镜37和凹面镜38配置成使被照明的掩模版33的像投射形成在晶片34上。
这里，投射光学系统32也可以构成为多个镜的组合，即包含更多的凹面镜和凸面镜。
另外，euv曝光装置30具有针对照明光学系统31和投射光学系统32同步扫描掩模版33和晶片34的未图示的扫描机构。
接着，参照图2对照明光学系统31进行详细说明。该照明光学系统31包含ffm35和pfm36。ffm35和pfm36是使用硅基板等制作的所谓的mems(microelectromechanicalsystems：微机电系统)。
ffm35具有多个面(视野面)35a。作为一例，这些面35a是呈圆弧形状的凹面的微镜。该微镜即面35a的形状成为对掩模版33进行照射的线的形状。在各面35a上例如连结有通过静电使面35a的角度变化的未图示的致动器。
pfm36具有多个面(瞳面)36a。作为一例，这些面36a是呈圆形的凹面的微镜。在各面36a上例如连结有通过静电使面36a的角度变化的未图示的致动器。
这里，ffm35按照各面35a使if25的像在pfm36的对应的一个面36a上成像。pfm36配置成使各面36a反射的对应的面35a的像重合形成在掩模版33上。
曝光装置控制部60对上述致动器的驱动进行控制，由此，能够单独设定ffm35的各面35a和pfm36的各面36a的角度。
1.2动作
在上述图1的结构中，从fel装置10输出的作为脉冲激光的光束l入射到腔室20中。该光束l以规定角度入射到会聚镜24并进行反射。反射后的光束l在if25会聚。会聚后的光束l穿过腔室20的贯通孔23而入射到euv曝光装置30中。
入射到euv曝光装置30内的光束l通过照明光学系统31整形为要在掩模版33上扫描的线形状。在掩模版33中，整形为扫描线形状的多个光束l几乎全部重合进行照明。另外，图2中示出成为上述线形状的光束l的最终截面形状作为ls。这样，通过ffm35分别整形为线形状的多个光束l被转换成相对于掩模版33具有规定角度分布，通过pfm36以均匀的照度对掩模版33进行照明。
对掩模版33进行照明的多个光束l在掩模版33进行反射，经由投射光学系统32对晶片34进行照射。由此，掩模版33的被照明的部分的像转印形成在晶片34上的光致抗蚀剂上。
并且，通过所述扫描机构，针对照明光学系统31和投射光学系统32同步扫描掩模版33和晶片34，由此，掩模版33的整体像转印形成在晶片34上的光致抗蚀剂上。另外，掩模版33的扫描速度和晶片34的扫描速度设定为与投射光学系统32的倍率对应的比率。
接着，参照图2对照明光学系统31的ffm35和pfm36的动作进行说明。曝光装置控制部60决定最适合于掩模版33的图案的照明光的形状。另外，多数情况下，每当对一个晶片34进行曝光时，依次更换使用多个掩模版33，但是，按照每一个掩模版33决定上述最适合的照明光的形状。曝光装置控制部60对ffm35的各面35a的角度和pfm36的各面36a的角度进行控制，以得到所决定的照明光的形状。如上所述对与各面35a和面36a连结的各致动器的驱动进行控制，由此进行该角度的控制。
这里，参照图3～图5对上述照明光的形状例进行说明。这些图使用pfm36概略地示出照明光的形状。各图所示的大圆表示pfm36，其中所示的24个小圆表示pfm36的面36a。24个面36a中的白色圆圈的面36a表示设定了ffm35的面35a的角度以使从ffm35的面35a分割后的光束光l入射的状态。
另一方面，标注了阴影的面36a表示从ffm35的面35a分割后的光束光l未到达的状态。光束l以白色圆圈所示的面36a的配置图案那样的角度分布，对掩模版33进行照明。
例如，如图3所示，考虑通过在大致连成圆环状的多个面36a进行反射后的光束l对掩模版33进行照明的情况。该情况下，从图2的if25扩展后的光束l入射到ffm35的多个面35a并在此进行反射。这样，光束l按照多个面35a的每一个面35a被分割并从ffm35射出。这些分割后的光束l分别入射到pfm36的多个面36a中的上述大致连成圆环状的多个面36a。
在上述多个面36a分别进行反射并分割成多个的光束l对掩模版33进行照明。此时，在掩模版33上，通过光束l，ffm35的圆弧形状的面35a的像几乎重合地形成。因此，掩模版33以上述圆弧形状为线，以均匀的照度被照明。并且，掩模版33以上述大致圆环状的角度分布被照明。
除此之外，如果分别设定多个面35a和多个面36a的角度以成为图4所示的图案，则能够以具有左右分开的2极形状的照明光形状的角度分布，对掩模版33进行照明。进而，如果分别设定多个多个面35a和多个面36a的角度以成为图5所示的图案，则能够以具有上下分开的2极形状的照明光形状的角度分布，对掩模版33进行照明。
2.比较例
2.1比较例的结构
图6是示出作为本发明的比较例的射束传送系统21的概略图。在该图6的结构中，与图1所示的结构同样，从fel装置10输出一条光束l。该光束l是在一个方向即图中箭头p所示的方向上进行线偏振的光束。
2.2比较例的动作
根据比较例的结构，与图1所示的结构同样，光束l被分割成多个。然后，通过分割后的光束l对掩模版33进行照明。此时，对掩模版33进行照明的多个光束l成为相互在相同方向上进行线偏振的状态。
2.3比较例的课题
在euv曝光装置中，如上所述，为了应对细微加工的要求，优选提高投射光学系统的分辨率。为了满足该要求，考虑提高投射光学系统的na(开口数)。但是，当投射光学系统的na增大到例如0.5以上时，成像光束入射到晶片上的抗蚀剂的角度增大，无法忽略照明光的偏振的影响。例如，当使用波长为13.5nm的极端紫外光利用p偏振光使半间距为10nm以下的1：1的线宽和间隔成像时，光学像的对比度降低20％以上。为了防止该对比度降低，根据掩模版的图案，不仅需要控制照明光的形状，还需要控制照明光的线偏振方向。
但是，在图6所示的比较例的结构中，照明光的线偏振方向根据从fel装置10射出时的光束l的线偏振方向而确定为一个方向。因此，在比较例的结构中，很难根据掩模版的图案将照明光的线偏振方向设定为优选方向。
下面，更加具体地说明上述情况。图7、图8和图9分别针对照明光形状为之前说明的图3、图4和图5的形状的情况示出图6所示的比较例的结构中能够设定的照明光的线偏振方向。在各图中，线偏振方向利用面36a内记载的箭头表示。并且，考虑在面36a的并列面内相互垂直的x方向和y方向。
如图7所示，考虑通过在大致连成圆环状的多个面36a进行反射后的光束l对掩模版33进行照明的情况。该情况下，线偏振方向仅成为根据从fel装置10射出时的光束l的线偏振方向而确定的y方向。
在这种照明光形状的情况下，作为优选的偏振照明，公知圆周方向的偏振照明。这是指在设照明光的形状为大致圆环状或大致圆形的情况下，将线偏振方向设定为大致沿着圆周的方向。即，在图7所示的照明光形状的情况下，优选如图10所示设定线偏振方向。但是，在图6所示的比较例的结构中，不具有针对入射到pfm36的光单独设定这种线偏振方向的功能，很难进行偏振方向的控制。
并且，如图8所示，考虑以左右分开的2极形状的照明光形状对掩模版33进行照明的情况。另外，在图7所示的照明光形状的基础上，如图8中在面36a彼此之间引出的4条较长箭头所示，分别设定4个面35a的角度，分别设定4个面36a的角度，由此实现该照明光形状。该情况下，线偏振方向也成为根据从fel装置10射出时的光束l的线偏振方向而确定的y方向，能够进行大体准照期望的圆周方向的照明。
作为另一种情况，如图9所示，考虑以上下分开的2极形状的照明光形状对掩模版33进行照明的情况。另外，在图7所示的照明光形状的基础上，如图9中在面36a彼此之间引出的4条较长箭头所示，分别设定4个面35a的角度，分别设定4个面36a的角度，由此实现该照明光形状。该情况下，线偏振方向也仅成为根据从fel装置10射出时的光束l的线偏振方向而确定的y方向。
在图9所示的照明光形状的情况下，为了进行准照期望的圆周方向的照明，优选通过掩模版33的图案，如图11所示将线偏振方向全部设定为x方向。但是，在图6所示的比较例的结构中，很难进行这种线偏振方向的设定。
3.实施方式1
3.1实施方式1的结构
图12是概略地示出实施方式1的射束传送系统121和euv曝光装置130的结构的局部剖切侧视图。另外，euv曝光装置130构成为具有本发明的照明光学系统。在图12的结构中，对与图1和图6所示的结构要素相同的结构要素标注相同参照标号并省略重复说明。
下面，对该实施方式1的结构中与图1和图6所示的结构不同的部分进行说明。在本实施方式1中，除了以下说明的不同之处以外的结构基本上与图1和图6所示的结构相同即可。
本实施方式的射束传送系统121将从fel装置10发出的光束l传送到euv曝光装置130。射束传送系统121包含fel装置10、腔室20、射束传送控制部61。在腔室20上设置有第1贯通孔123和第2贯通孔223。并且，在腔室20内配置有第1会聚镜124和第2会聚镜224、光束分支部50、第1偏振方向旋转部51、第2偏振方向旋转部52。
上述光束分支部50将从fel装置10输出并入射到腔室20内的光束l分支成第1光束l1和第2光束l2。该光束分支部50的详细结构在后面详细说明。
第1偏振方向旋转部51配置在第1光束l1的光路上，能够使该第1光束l1的线偏振方向旋转。第2偏振方向旋转部52配置在第2光束l2的光路上，能够使该第2光束l2的线偏振方向旋转。
第1会聚镜124使穿过了第1偏振方向旋转部51的第1光束l1会聚。该第1会聚镜124配置成使会聚后的第1光束l1的if(第1if)125位于与第1贯通孔123大致一致的位置。并且，第2会聚镜224使穿过了第2偏振方向旋转部52的第2光束l2会聚。该第2会聚镜224配置成会聚后的第2光束l2的if(第2if)225位于与第2贯通孔223大致一致的位置。
射束传送控制部61根据从曝光装置控制部60送来的与掩模版33有关的信息，对第1偏振方向旋转部51和第2偏振方向旋转部52的动作进行控制。
并且，设置有对fel装置10的动作进行控制的fel控制部62。该fel控制部62根据从曝光装置控制部60送来的控制信号对fel装置10的动作进行控制。这样被控制的fel装置10在规定定时输出作为脉冲激光的光束l。
euv曝光装置130包含构成图1所示的照明光学系统31的第1ffm135和第2ffm235。这些第1ffm135和第2ffm235具有与图1和图6所示的ffm35基本相同的结构。并且，euv曝光装置130包含构成图1所示的照明光学系统31的pfm136。该pfm136发挥与图1和图6所示的pfm36相同的作用，但是，由于对应于2个ffm，因此，该pfm136不是完全相同的pfm。另外，在图12中，利用136a表示pfm136的各面(瞳面)。
第1ffm135和第2ffm235所具有的多个面35a(图12中未图示。参照图2)的角度以及pfm136所具有的多个面136a的角度通过曝光装置控制部60来控制。这些面的角度控制与参照图2说明的ffm35和pfm36的面的角度控制基本相同。
第1ffm135、pfm136和掩模版33之间的与成像等有关的光学关系以及第2ffm235、pfm136和掩模版33之间的与成像等有关的光学关系与参照图2说明的ffm35、pfm36和掩模版33之间的光学关系基本相同。
接着，参照图13对光束分支部50的具体结构进行说明。在本实施方式中，设为光束分支部50包含斜入射高反射镜50m。该斜入射高反射镜50m例如使用由sic或alsi合金构成的基板形成。该斜入射高反射镜50m配置成，相对于从fel装置10输出的光束l的行进方向倾斜，而仅反射光束l的大致一半、即图中的下半部分。由此，在光束l中，进行反射的成分分支为第1光束l1，并且，未进行反射的成分分支为第2光束l2。
另外，优选光束l相对于斜入射高反射镜50m的入射角θ取80°≦θ<90°的范围内的值，更加优选取87°≦θ<89.7°的范围内的值。
并且，斜入射高反射镜50m接受光束l的照射，由此容易成为高温，因此，优选一边通过流动的冷却水进行冷却一边使用。
这里，在使用上述这种斜入射高反射镜50m的情况下，分支后的第1光束l1和第2光束l2相互构成角度而行进。但是，在图12中，示出使第1光束l1和第2光束l2概略地在相互平行的方向上行进的状态。
接着，参照图14～图16对偏振方向旋转部51和52的具体结构进行说明。另外，这些偏振方向旋转部51和52是相互相同的结构，因此，这里，对第1光束l1穿过的偏振方向旋转部进行说明。图14和图15分别是该偏振方向旋转部的侧视图和主视图。并且，图16是示出处于与图15不同的状态的偏振方向旋转部的主视图。
该偏振方向旋转部包含倾斜工作台70、以及以能够旋转的方式保持在该倾斜工作台70上的旋转部件74。旋转部件74的形状是切取圆柱状部件的一部分而得到的，旋转部件74以能够以该圆柱的轴为中心进行旋转的方式保持在倾斜工作台70上。在该旋转部件74上固定有平板75，在该平板75上固定有第1镜保持架76和第2镜保持架77。
上述第1镜保持架76具有相对于第1光束l1行进的方向倾斜的2个倾斜面。在这些倾斜面中的第1光束l1的行进方向后方侧的倾斜面上保持有第1高反射镜71，在第1光束l1的行进方向前方侧的倾斜面上保持有第3高反射镜73。另一方面，在第2镜保持架77上以朝向上述第1高反射镜71和第3高反射镜73的方向的状态保持第2高反射镜72。并且，在倾斜工作台70上安装有使旋转部件74旋转期望角度的马达78。该马达78的驱动通过图12所示的射束传送控制部61来控制。
上述结构的偏振方向旋转部配置成，使第1光束l1在上述旋转部件74的旋转中心上行进并入射到第1高反射镜71。所入射的第1光束l1在第1高反射镜71、第2高反射镜72和第3高反射镜73依次进行反射。
3.2实施方式1的动作
在图12的结构中，fel装置10输出作为脉冲激光的光束l。该光束l通过波荡器11而成为进行线偏振的光。该光束l从开口部22入射到腔室20内。光束分支部50将该光束l分支成第1光束l1和第2光束l2。第1光束l1入射到第1偏振方向旋转部51。第2光束l2入射到第2偏振方向旋转部52。
作为一例，第1偏振方向旋转部51在所入射的第1光束l1的线偏振方向不变的状态下使该第1光束l1穿过。穿过了第1偏振方向旋转部51的第1光束l1在第1会聚镜124进行反射。反射后的第1光束l1穿过第1贯通孔123而射出到腔室20的外部，在第1if125进行会聚后，入射到euv曝光装置130内。
另一方面，作为一例，第2偏振方向旋转部52使所入射的第2光束l2的线偏振方向旋转90°并使该第2光束l2穿过。穿过了第2偏振方向旋转部52的第2光束l2在第2会聚镜224进行反射。反射后的第2光束l2穿过第2贯通孔223而射出到腔室20的外部，在第2if225进行会聚后，入射到euv曝光装置130内。
在图12中，利用箭头p表示第1光束l1和第2光束l2的与纸面平行的线偏振方向。并且，利用点q表示与图12的纸面垂直的线偏振方向。如该图12所示，穿过了第2偏振方向旋转部52的第2光束l2的线偏振方向相对于穿过了第1偏振方向旋转部51的第1光束l1的线偏振方向旋转90°。
这里，对第2光束l2的旋转进行详细说明。在处于图15的状态的情况下，将图15和图16所示的旋转部件74相对于倾斜工作台70的旋转角度
与此相对，当设旋转角度
入射到euv曝光装置130内的第1光束l1在第1ffm135、pfm136依次进行反射后，对掩模版33进行照明。另外，在图12中未图示掩模版33，因此，请参照图1。并且，入射到euv曝光装置130内的第2光束l2在第2ffm235、pfm136依次进行反射后，对掩模版33进行照明。
另外，第1ffm135、第2ffm235、pfm136和掩模版33的光学位置关系成为如下位置关系：在掩模版33上依然维持入射到第1ffm135的第1光束l1与入射到第2ffm235的第2光束l2之间的线偏振方向的关系。
如上所述，按照每一张掩模版33对第1ffm135、第2ffm235和pfm136的各面的角度进行控制，能够控制对掩模版33进行照明的光束l1和l2的形状。
并且，如上所述，通过在掩模版33进行反射后的光束l1和l2，掩模版的像转印形成在晶片上的光致抗蚀剂上，然后，通过对掩模版和晶片的扫描，掩模版的整个面的像转印形成在上述光致抗蚀剂上。
以上说明了第1光束l1的线偏振方向在第1偏振方向旋转部51中不旋转、第2光束l2的线偏振方向在第2偏振方向旋转部52中旋转90°的例子，但是，线偏振方向的旋转控制不限于此。例如，也可以使第1光束l1和第2光束l2双方的线偏振方向旋转90°，还可以使第1光束l1和第2光束l2双方的线偏振方向都不旋转。进而，使线偏振方向旋转的角度也可以是90°以外的角度。
按照逐次更换的每一张掩模版33，根据曝光装置控制部60输出的指示，射束传送控制部61对第1偏振方向旋转部51和第2偏振方向旋转部52的动作进行控制，由此能够进行这种线偏振方向的旋转控制。
在使第1光束l1和第2光束l2中的一方的线偏振方向旋转90°的情况下，掩模版33上的2个线偏振方向成为相互相差90°的状态。并且，如果使第1光束l1和第2光束l2中的一方的线偏振方向旋转的角度为90°以外的角度，则能够设定成掩模版33上的2个线偏振方向构成90°以外的角度。但是，一般情况下，掩模版33的图案是多个部分由相互垂直的纵线和横线构成的图案。因此，在存在在掩模版33上设定2个线偏振方向的要求的情况下，绝大多数情况下希望设定成2个线偏振方向相互构成90°的角度。鉴于以上情况，在第1光束l1和第2光束l2在掩模版33上构成的偏振的角度大致只能设定为同一方向的0°以外的情况下，优选将该角度设定为90°。
3.3实施方式1的作用、效果
如以上说明的那样，在本实施方式中，设置有光束分支部50、第1偏振方向旋转部51和第2偏振方向旋转部52，因此，能够自由地变更第1光束l1和第2光束l2中的一方或双方的偏振方向。由此，能够在掩模版33上自由地设定2个线偏振方向。
并且，通过对第1ffm135、第2ffm235和pfm136所具有的多个面的角度进行控制，还能够自由地设定针对掩模版33的照明光的形状。
因此，在本实施方式中，例如能够设定图10所示的照明光的形状和照明光的线偏振图案。并且，在设定图9和图11所示的照明光的形状的情况下，能够如图9那样设定照明光的线偏振图案，并且，即使不是最适合，也能够如图11那样设定。如上所述，根据本实施方式，能够提高曝光装置的分辨率。
4.实施方式2
4.1实施方式2的结构
图17是概略地示出实施方式2的射束传送系统221和euv曝光装置130的结构的局部剖切侧视图。在图17的结构中，对与图12所示的结构要素相同的结构要素标注相同参照标号并省略重复说明。
该实施方式2的射束传送系统221具有与实施方式1中的射束传送系统121不同的结构。即，射束传送系统221在fel装置10与光束分支部50之间包含配置在光束l的光路上的光学脉冲展宽器80。图18中示出该光学脉冲展宽器80的详细结构。如图所示，光学脉冲展宽器80包含反射型的第1光栅85以及同样反射型的第2光栅86。第1光栅85和第2光栅86具有相互大致相等的槽间距。
第1光栅85配置成在光束l入射的位置处、光束l的入射角为α、衍射角为β的状态。第2光栅86配置成在第1光栅85进行反射衍射后的光束l入射的位置处、光束l的入射角大致为β、衍射角大致为α的状态。另外，设上述入射角和衍射角是针对光束l的中心波长的入射角和衍射角。
4.2实施方式2的动作
关于从fel装置10输出的作为脉冲激光的光束l，由于脉冲宽度较短例如为0.1～0.2ps(微微秒)，因此，由于不确定性原理，光谱线宽较宽，每单位时间的能量极高。当使光束l在上述光栅85和86进行反射衍射时，针对光束l的长波长成分、短波长成分的衍射角不同，因此，长波长成分的光路长度较短，另一方面，短波长成分的光路长度较长。由此，根据光谱线宽而使光束l的脉冲宽度伸长。
4.3实施方式2的作用、效果
如上所述，当射束l的脉冲宽度增大时，作为脉冲激光的光束l的每单位时间的能量降低。因此，能够抑制比光学脉冲展宽器80更靠后级的光学要素的反射面中使用的膜或晶片上的抗蚀剂由于光束l的烧蚀而损伤。作为上述光学要素，例如举出偏振方向旋转部51和52、会聚镜124、224以及euv曝光装置130内的各种光学要素等。
5.实施方式3
5.1实施方式3的结构
图19是概略地示出实施方式3的射束传送系统321和euv曝光装置130的结构的局部剖切侧视图。在图19的结构中，对与图12所示的结构要素相同的结构要素标注相同参照标号并省略重复说明。
该实施方式3的射束传送系统321具有与实施方式1中的射束传送系统121不同的结构。即，射束传送系统321仅在光束分支部50中被分支后的第1光束l1和第2光束l2中的第2光束l2的光路上具有偏振方向旋转部52。作为该偏振方向旋转部52，能够使用与图12的结构中使用的第2偏振方向旋转部52相同的部件。
并且，本实施方式的射束传送系统321包含分别配置在光束分支部50中被分支后的第1光束l1和第2光束l2的光路上的第1光学脉冲展宽器81和第2光学脉冲展宽器82。作为这些光学脉冲展宽器81和82，能够使用与图18所示的光学脉冲展宽器80相同的部件。
并且，本实施方式的射束传送系统321包含与图12和图17所示的光束分支部50不同的结构的光束分支部90。特别地，该光束分支部90还具有选择光束l的光路的功能。下面，参照图20和图21对光束分支部90进行详细说明。
该光束分支部90包含可动斜入射高反射镜90m。该可动斜入射高反射镜90m的作为镜的结构与图13所示的斜入射高反射镜50m相同。除此之外，光束分支部90包含对可动斜入射高反射镜90m的位置进行变更的未图示的致动器。
通过被该致动器驱动，可动斜入射高反射镜90m能够设定为图20中实线所示的第1状态、图20中虚线所示的第2状态、图21所示的第3状态中的任意状态。上述第1状态是以光束l全部入射的方式被配置的可动斜入射高反射镜90m使该光束l全部进行反射的状态。上述第2状态是可动斜入射高反射镜90m从光束l的光路退出的状态。上述第3状态是以光束l的一部分入射的方式被配置的可动斜入射高反射镜90m使该光束l的一部分进行反射的状态。另外，上述致动器的驱动可以通过手动开关来控制，或者，也可以通过射束传送控制部61进行自动控制。
3.2实施方式3的动作
在可动斜入射高反射镜90m设定为上述第1状态的情况下，光束l全部进行反射，在作为第1光束l1的光路上行进。在可动斜入射高反射镜90m设定为上述第2状态的情况下，光束l不在可动斜入射高反射镜90m进行反射，全部在作为第2光束l2的光路上行进。在可动斜入射高反射镜90m设定为上述第3状态的情况下，光束l被分支为第1光束l1和第2光束l2。该情况下，第1光束l1在作为第1光束的光路上行进，第2光束l2在作为第2光束的光路上行进。
3.3实施方式3的作用、效果
该实施方式3的射束传送系统321仅具有一个偏振方向旋转部52，因此，与设置2个偏振方向旋转部的情况相比，能够实现装置的简化。
根据该实施方式3，很难分别任意地变更第1光束l1和第2光束l2的各线偏振方向。但是，如上所述，一般情况下，掩模版33的图案是多个部分由相互垂直的纵线和横线构成的图案。因此，例如，如果在掩模版33上与上述纵线或横线延伸的方向平行地设定第1光束l1的被固定的线偏振方向，则在线偏振方向的设定中不会特别产生问题。另外，为了如上所述设定第1光束l1的线偏振方向，具体而言，第1光束l1的线偏振方向与掩模版33的边平行或垂直即可。这是因为，通常，掩模版33的图案的纵线或横线延伸的方向与掩模版33的边平行。
并且，通过偏振方向旋转部52而被旋转后的第2光束l2的线偏振方向设定为在掩模版33上与第1光束l1的固定的线偏振方向平行的方向或垂直的方向即可。
而且，通过光束分支部90的光路选择功能，能够选择性地设定向euv曝光装置130仅传送第1光束l1或第2光束l2的状态以及向euv曝光装置130传送光束l1和l2双方的状态。
6.实施方式4
6.1实施方式4的结构
图22是概略地示出实施方式4的射束传送系统421和euv曝光装置130的结构的局部剖切侧视图。在图22的结构中，对与图12所示的结构要素相同的结构要素标注相同参照标号并省略重复说明。
该实施方式4的射束传送系统421具有与实施方式1中的射束传送系统121不同的结构。即，射束传送系统421不具有光束分支部50。
而且，在该实施方式4中，设置有2个fel装置即第1fel装置110和第2fel装置210。第1fel装置110输出作为脉冲激光的第1光束l1。第2fel装置210也输出作为脉冲激光的第2光束l2。第2fel装置210配置成使要输出的第2光束l2与第1fel装置110输出的光束l1平行地行进的状态。
在第1光束l1的光路上配置有使该第1光束l1的线偏振方向旋转的第1偏振方向旋转部51。并且，在第2光束l2的光路上配置有使该第2光束l2的线偏振方向旋转的第2偏振方向旋转部52。
另外，在这样设置有第1fel装置110和第2fel装置210的情况下，也可以如图19所示的结构那样，仅使第1光束l1和第2光束l2中的一方的线偏振方向旋转。
6.2实施方式4的动作
第1光束l1和第2光束l2的线偏振方向能够分别通过第1偏振方向旋转部51和第2偏振方向旋转部52而被旋转。而且，与图12的结构同样地利用第1光束l1和第2光束l2。
6.3实施方式4的作用、效果
在本实施方式中，通过使用2台fel装置110和210，而不需要光束分支部。
7.实施方式5
7.1实施方式5的结构
图23是概略地示出实施方式5的射束传送系统521和euv曝光装置130的结构的局部剖切侧视图。在图23的结构中，对与图22所示的结构要素相同的结构要素标注相同参照标号并省略重复说明。
该实施方式5的射束传送系统521具有与实施方式4中的射束传送系统421不同的结构。即，射束传送系统521构成为从上述射束传送系统421中省去了第1偏振方向旋转部51和第2偏振方向旋转部52。
7.2实施方式5的动作
通过对第1fel装置110的波荡器11进行控制，第1光束l1的线偏振方向设定为在掩模版33上成为期望方向。并且，通过对第2fel装置210的波荡器11进行控制，第2光束l2的线偏振方向设定为在掩模版33上成为期望方向。
7.3实施方式5的作用、效果
在本实施方式中，通过使用2台fel装置110和210，而不需要光束分支部。除此之外，还不需要一个或2个偏振方向旋转部。
8.光束分支部的变形例1
8.1光束分支部的变形例1的结构
图24是示出本发明的射束传送系统中能够使用的光束分支部的变形例1的局部剖切侧视图。该变形例1的光束分支部包含楔形状斜入射高反射镜120。在从该楔形状斜入射高反射镜120的前端分开的2个反射面、即图中的上侧和下侧的反射面上涂布有au或ru等金属膜。楔形状斜入射高反射镜120配置成，在光束l的光路上光束l从锐利的前端侧入射。
8.2光束分支部的变形例1的动作
从上述楔形状斜入射高反射镜120的前端侧入射的光束l在楔形状斜入射高反射镜120的图中上侧和下侧的反射面进行反射。这样，向2个方向分支并进行反射的光束l分别作为第1光束l1和第2光束l2行进。
8.3光束分支部的变形例1的作用、效果
通过使用上述楔形状斜入射高反射镜120，简化了光束分支部的结构。
9.光束分支部的变形例2
9.1光束分支部的变形例2的结构
图25和图26分别是示出本发明的射束传送系统中能够使用的光束分支部的变形例2的侧视图和俯视图。该变形例2的光束分支部包含光栅140。光栅140具有以规定的光栅间距进行槽加工而得到的例如截面为矩形的多个衍射光栅。这些衍射光栅形成为具有如下的槽深度：抑制光束l的0次光的产生，另一方面，增强+1次和-1次的衍射光。在光栅140的衍射面上涂布有mo/si的多层膜、或au或ru等金属膜。光栅140配置成，在光束l的光路上光束l入射到衍射面。
9.2光束分支部的变形例2的动作
入射到上述光栅140的衍射面的光束l在衍射面进行衍射，被分支为+1次光和-1次光。分支后的光束l分别作为第1光束l1和第2光束l2行进。
10.偏振方向旋转部的变形例1
10.1偏振方向旋转部的变形例1的结构
图27是示出本发明的射束传送系统中能够使用的偏振方向旋转部的变形例1的概略立体图。并且，图28是示出该变形例1的不同状态的概略立体图。这里，将图27、图28所示的偏振方向旋转部的状态分别称为第1状态、第2状态。另外，图27和图28示出第1光束l1入射到偏振方向旋转部的情况。
该变形例1的偏振方向旋转部包含第1高反射镜201、第2高反射镜202、第3高反射镜203、第4高反射镜204和第5高反射镜205。进而，该偏振方向旋转部包含搭载第1高反射镜201并改变该第1高反射镜201的位置的第1直线工作台301、以及搭载第5高反射镜205并改变该第5高反射镜205的位置的第2直线工作台302。第1直线工作台301和第2直线工作台302构成为本公开的镜移动单元。这些第1直线工作台301和第2直线工作台302的动作通过射束传送控制部61来控制。
第1高反射镜201配置成使第1光束l1向v方向进行反射。第2高反射镜202配置成使第1光束l1向h方向进行反射。第3高反射镜203配置成使第1光束l1向z方向进行反射。上述v方向、h方向和z方向是本公开的第1反射方向、第2反射方向和第3反射方向。
10.2偏振方向旋转部的变形例1的动作
在图27所示的偏振方向旋转部的第1状态下，第1光束l1在第1高反射镜201、第2高反射镜202和第3高反射镜203依次进行反射。即，该状态下，第1直线工作台301取第1位置，由此，第1高反射镜201被插入到第1光束l1的光路中。并且，第2直线工作台302取第1位置，由此，第5高反射镜205从第1光束l1的光路偏离。该状态下，第1光束l1在第2高反射镜202进行反射，由此，第1光束l1的线偏振方向旋转90°。
另一方面，在图28所示的偏振方向旋转部的第2状态下，第1光束l1在第4高反射镜204和第5高反射镜205依次进行反射。即，该状态下，第1直线工作台301取第2位置，由此，第1高反射镜201从第1光束l1的光路偏离。并且，第2直线工作台302取第2位置，由此，第5高反射镜205被插入到第1光束l1的光路中。该状态下，第1光束l1的线偏振方向不旋转。
10.3偏振方向旋转部的变形例1的作用、效果
如上所述，能够选择性地设定不使第1光束l1的线偏振方向旋转的状态、以及使第1光束l1的线偏振方向旋转90°的状态。
另外，以上说明意图在于简单的例示而不是进行限制。因此，本领域技术人员可知能够在不脱离所附的权利要求书的前提下对本公开的实施方式施加变更。
本说明书和所附的权利要求书整体所使用的用语应该解释为“非限定性”用语。例如，“包含”或“所包含的”这样的用语应该解释为“不限于作为所包含的内容而记载的内容”。“具有”这样的用语应该解释为“不限于作为具有的内容而记载的内容”。并且，本说明书和所附的权利要求书所记载的修饰句“一个”应该解释为意味着“至少一个”或者“一个或一个以上”。
标号说明
10：fel装置；11：波荡器；20：腔室；21、121、221、321、421、521：射束传送系统；22：开口部；23：贯通孔；24：会聚镜；25：中间会聚点(if：intermediatefocus)；30：euv曝光装置；31：照明光学系统；32：投射光学系统；33：掩模版；34：晶片；35：ffm：视野面镜(ffm：fieldfacetmirror)；35a：视野面；36：pfm：瞳面镜(pfm：pupilfacetmirror)；36a：瞳面；37：凹面镜；38：凹面镜；39：壳体；50：光束分支部；50m：斜入射高反射镜；51：第1偏振方向旋转部；52：第2偏振方向旋转部；60：曝光装置控制部；61：射束传送控制部；62：fel控制部；70：倾斜工作台；71：第1高反射镜；73：第3高反射镜；72：第2高反射镜；74：旋转部件；75：平板；76：第1镜保持架；77：第2镜保持架；78：马达；80：光学脉冲展宽器；85：第1光栅；86：第2光栅；90：偏振方向旋转部；90m：可动斜入射高反射镜；120：楔形状斜入射高反射镜；110：第1fel装置；123：第1贯通孔；124：第1会聚镜；125：第1if；130：euv曝光装置；135：第1ffm；136：pfm；136a：瞳面；140：光栅；201：第1高反射镜；202：第2高反射镜；203：第3高反射镜；204：第4高反射镜；205：第5高反射镜；210：第2fel装置；223：第2贯通孔；224：第2会聚镜；225：第2if；235：第2ffm；301：第1直线工作台；302：第2直线工作台；l：光束；ls：光束的截面形状；l1：第1光束；l2：第2光束；θ：入射角；
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种射束传送系统，其向曝光装置传送从自由电子激光装置输出的进行线偏振的光束，其中，所述射束传送系统包含：
光束分支部，其将所述光束分支成第1光束和第2光束；以及
第1偏振方向旋转部，其使所述第1光束的线偏振方向旋转。
2.根据权利要求1所述的射束传送系统，其中，
所述射束传送系统还包含第2偏振方向旋转部，该第2偏振方向旋转部使所述第2光束的线偏振方向旋转。
3.根据权利要求1所述的射束传送系统，其中，
所述光束分支部包含斜入射高反射镜，该斜入射高反射镜配置成使所述光束倾斜入射的状态，该斜入射高反射镜使该光束的一部分进行反射。
4.根据权利要求1所述的射束传送系统，其中，
所述光束分支部包含配置位置能够变更的可动斜入射高反射镜，该可动斜入射高反射镜能够选择性地采取第1状态、第2状态和第3状态中的一个状态，所述第1状态是所述光束全部倾斜入射并且使该光束全部进行反射的状态，所述第2状态是从所述光束的光路退出的状态，所述第3状态是所述光束的一部分倾斜入射并且使该光束的一部分进行反射的状态。
5.根据权利要求1所述的射束传送系统，其中，
所述光束分支部包含楔形状斜入射高反射镜，该楔形状斜入射高反射镜形成为楔形状，具有从楔形的前端分开的2个反射面，该楔形状斜入射高反射镜配置成使所述光束分别在所述2个反射面进行反射的状态。
6.(修改后)根据权利要求1所述的射束传送系统，其中，
所述光束分支部包含光栅，该光栅具有使所入射的所述光束进行衍射的衍射面，该光栅使进行衍射后的+1次衍射光成为所述第1光束，使进行衍射后的-1次衍射光成为所述第2光束。
7.根据权利要求1所述的射束传送系统，其中，
所述第1偏振方向旋转部使所述第1光束的线偏振方向旋转成如下状态：在所述曝光装置的照明面上，所述第1光束的线偏振方向相对于所述第2光束的线偏振方向呈90°的角度。
8.(修改后)根据权利要求1所述的射束传送系统，其中，
所述第1偏振方向旋转部使所述光束多次进行反射，由此使所述光束的线偏振方向旋转。
9.(修改后)根据权利要求8所述的射束传送系统，其中，
所述第1偏振方向旋转部包含：
第1高反射镜，其使所述光束进行反射；
第2高反射镜，其使在所述第1高反射镜进行反射后的光束进行反射；
第3高反射镜，其使在所述第2高反射镜进行反射后的光束进行反射；以及
旋转部件，其保持所述第1高反射镜、第2高反射镜和第3高反射镜，该旋转部件绕旋转中心进行旋转，该旋转部件配置成入射到所述第1高反射镜之前的所述光束在所述旋转中心上行进的状态。
10.(修改后)根据权利要求8所述的射束传送系统，其中，
所述第1偏振方向旋转部包含：
第1高反射镜，其能够使所述光束向第1反射方向进行反射；
第2高反射镜，其能够使在所述第1高反射镜进行反射后的光束向与所述第1反射方向垂直的第2反射方向进行反射；
第3高反射镜，其能够使在所述第2高反射镜进行反射后的光束向与所述第1反射方向和所述第2反射方向垂直的第3反射方向进行反射；以及
镜移动单元，其使所述第1高反射镜在所述光束在该第1高反射镜、所述第2高反射镜和所述第3高反射镜中依次进行反射的位置与不依次产生这些反射的位置之间移动。
11.根据权利要求1所述的射束传送系统，其中，
所述射束传送系统还包含光学脉冲展宽器，该光学脉冲展宽器配置在所述光束、所述第1光束和所述第2光束中至少一方的光路上。
12.一种照明光学系统，其通过由权利要求1所述的射束传送系统传送的光束对曝光装置的照明面进行照明，其中，所述照明光学系统包含：
第1视野面镜，其被照射所述第1光束；
第2视野面镜，其被照射所述第2光束；以及
瞳面镜，其被照射经由所述第1视野面镜的所述第1光束和经由所述第2视野面镜的所述第2光束。
13.根据权利要求12所述的照明光学系统，其中，
经由所述第1视野面镜和所述瞳面镜的第1光束在所述照明面上的线偏振方向与经由所述第2视野面镜和所述瞳面镜的第2光束在所述照明面上的线偏振方向相互垂直。
14.根据权利要求12所述的照明光学系统，其中，
经由所述第1视野面镜和所述瞳面镜的第1光束在所述照明面上的线偏振方向与经由所述第2视野面镜和所述瞳面镜的第2光束在所述照明面上的线偏振方向相互平行。
15.根据权利要求12所述的照明光学系统，其中，
通过经由所述第1视野面镜和所述瞳面镜的第1光束以及经由所述第2视野面镜和所述瞳面镜的第2光束双方，对所述照明面进行照明。
16.根据权利要求12所述的照明光学系统，其中，
通过经由所述第1视野面镜和所述瞳面镜的第1光束以及经由所述第2视野面镜和所述瞳面镜的第2光束中的一方，对所述照明面进行照明。
17.根据权利要求12所述的照明光学系统，其中，
作为所述照明面，对掩模版进行照明。
18.一种射束传送系统，其向曝光装置传送从自由电子激光装置输出的进行线偏振的光束，其中，所述射束传送系统包含：
第1自由电子激光装置，其输出第1光束；
第2自由电子激光装置，其输出第2光束；以及
第1偏振方向旋转部，其使所述第1光束的线偏振方向旋转。
19.(修改后)根据权利要求18所述的射束传送系统，其中，
所述射束传送系统还包含第2偏振方向旋转部，该第2偏振方向旋转部使所述第2光束的线偏振方向旋转。
20.(修改后)一种曝光装置，其中，所述曝光装置包含照明光学系统，该照明光学系统具有：
第1视野面镜和第2视野面镜；
瞳面镜，其使经由所述2个视野面镜的光进行反射；以及
控制部，其对分别入射到所述第2视野面镜的光和入射到所述第1视野面镜的光的偏振方向，分别独立地进行控制。