專利名稱：偏光變換元件、光學(xué)照明裝置、曝光裝置以及曝光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于偏光變換元件、光學(xué)照明裝置、曝光裝置、以及曝光方法，且特別是有關(guān)于一種曝光裝置，用于制成半導(dǎo)體元件、影像攝取元件、液晶顯示元件、薄膜磁性頭等的微元件的微影制程中。
背景技術(shù)：
關(guān)于一些典型的曝光裝置，從光源射出的光束藉由做為光學(xué)積分器(optical integrator)的復(fù)眼(fly eye)透鏡，以形成由多個(gè)光源所構(gòu)成的實(shí)質(zhì)面光源的二次光源。由二次光源(一般是光學(xué)照明裝置的照明瞳或是被形成于其附近的照明瞳分布)射出的光束，藉由被配置于復(fù)眼透鏡的后側(cè)焦點(diǎn)面附近的光圈而被限制后，入射于集光透鏡。
利用集光透鏡而被集光的光束，與被形成有所定圖案的罩幕重迭地照明。穿過(guò)罩幕的圖案的光，藉由投影光學(xué)系統(tǒng)成像于晶圓上。接著，在晶圓上，罩幕圖案被投影曝光(轉(zhuǎn)印)。又，被形成于罩幕的圖案，在被高積集化時(shí)，對(duì)于此微細(xì)圖案要正確地被轉(zhuǎn)印到晶圓上，在晶圓上要得到均一照度分布是不可缺少的。
例如在發(fā)明人的日本專利第3246615號(hào)公開(kāi)資料，揭示為了實(shí)現(xiàn)將任意方向的微細(xì)圖案以忠實(shí)地轉(zhuǎn)印的照明條件，在復(fù)眼透鏡的后側(cè)焦點(diǎn)面形成輪帶狀的二次光源，且設(shè)定使穿過(guò)此輪帶狀二次光源的光束，在周方向的偏光方向?yàn)橹本€偏光狀態(tài)(以下簡(jiǎn)稱為「周方向偏光狀態(tài)」)。
但是，上述公開(kāi)資料的技術(shù)，利用藉由復(fù)眼透鏡所形成的圓形光束，限制具有輪帶狀開(kāi)口的光圈，以形成輪帶狀二次光源。此結(jié)果，對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)，會(huì)使光圈產(chǎn)生大量光損失，進(jìn)而使曝光裝置的產(chǎn)能低下，因此不適合。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于前述的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種偏光變換元件，可以將有約為單一方向的偏光方向的直線偏光狀態(tài)的入射光，變換成有約為周方向的偏光方向的周方向偏光狀態(tài)的光，且可以防止光量損失。
又，本發(fā)明的目的是提供光學(xué)照明裝置，使用偏光變換元件，可以將有約為單一方向的偏光方向的直線偏光狀態(tài)的入射光，變換成有約為周方向的偏光方向的周方向偏光狀態(tài)的光，可以良好防止光量損失，形成周方向偏光狀態(tài)的輪帶狀照明瞳分布。
又，本發(fā)明提供曝光裝置與曝光方法，使用光學(xué)照明裝置可以良好防止光量損失，形成周方向偏光狀態(tài)的輪帶狀照明瞳分布，用適當(dāng)?shù)恼彰鳁l件，可以將微細(xì)圖案忠實(shí)地且高產(chǎn)能轉(zhuǎn)印。
為了解決前述問(wèn)題，本發(fā)明的第一實(shí)施例提供一種偏光變換元件，變換入射光的偏光狀態(tài)成為所定的偏光狀態(tài)，利用有旋光性的光學(xué)材料，以形成在周方向有厚度變化分布。
根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例，提供一光學(xué)照明裝置，包括提供照明光的光源，以及該光源與被照射面之間的光路被配置第一實(shí)施例的偏光變換元件。
于本發(fā)明第三實(shí)施例，提供光學(xué)照明裝置，對(duì)于根據(jù)由光源供給的照明光，照明于被照射面的光學(xué)照明裝置，前述光學(xué)照明裝置的照明瞳面或與該照明瞳面共軛的面內(nèi)被形成的光強(qiáng)度分布，關(guān)于在其所定的有效光源區(qū)域的第1方向偏光的平均特定偏光率以RSPh(Ave)表示，關(guān)于第2方向偏光的平均特定偏光率以RSPv(Ave)表示，滿足RSPh(Ave)＞70％，RSPv(Ave)＞70％。
又，RSPh(Ave)＝Ix(Ave)/(Ix+Iy)Ave；RSPv(Ave)＝Iy(Ave)/(Ix+Iy)Ave。
于此，Ix(Ave)為通過(guò)所定的有效光源區(qū)域到達(dá)像面的一點(diǎn)的光束，在第1方向偏光成分的強(qiáng)度平均。Iy(Ave)為通過(guò)所定的有效光源區(qū)域到達(dá)像面的一點(diǎn)的光束，在第2方向偏光成分的強(qiáng)度平均。(Ix+Iy)Ave為通過(guò)所定的有效光源區(qū)域的全部光束強(qiáng)度的強(qiáng)度平均。又，前述光學(xué)照明裝置的照明瞳面，定義成對(duì)應(yīng)前述被照射面的光學(xué)傅立葉轉(zhuǎn)換關(guān)系的面，在前述光學(xué)照明裝置與投影光學(xué)系統(tǒng)組合的情形，可以定義出與投影光學(xué)系統(tǒng)的光圈光學(xué)共軛的光學(xué)照明裝置內(nèi)的面。又，與前述光學(xué)照明裝置的照明瞳面共軛的面，不限定于前述光學(xué)照明裝置內(nèi)的面，例如前述光學(xué)照明裝置與投影光學(xué)系統(tǒng)組合時(shí)，也可以投影光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的面。更也可以是用以檢出光學(xué)照明裝置(或投影曝光裝置)的偏光狀態(tài)的偏光測(cè)定器內(nèi)的面。
本發(fā)明第四實(shí)施例，提供曝光裝置，包括第二實(shí)施例或第第三實(shí)施例的光學(xué)照明裝置，穿過(guò)該光學(xué)照明裝置將罩幕上的圖案曝光于感光性基板上。
本發(fā)明第五實(shí)施例，提供曝光方法，使用第二實(shí)施例或第第三實(shí)施例的光學(xué)照明裝置，將罩幕上的圖案曝光于感光性基板上。
本發(fā)明第六實(shí)施例，提供一種制造偏光變換元件的方法，是將入射光的偏光狀態(tài)變換成所定的偏光狀態(tài)的該偏光變換元件的制造方法，其包括準(zhǔn)備有旋光性的光學(xué)材料；以及設(shè)定該光學(xué)材料在周方向變化的厚度分布。
本發(fā)明的偏光變換元件，例如利用有如水晶旋光性的光學(xué)材料被形成，在周方向有變化厚度分布。于此，厚度分布，例如，被設(shè)定使約為單一方向的偏光方向的直線偏光狀態(tài)的光，變換成有約為周方向的偏光方向的周方向偏光狀態(tài)的光。其結(jié)果，于本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)防止光量損失，將有約為單一方向的偏光方向的直線偏光狀態(tài)的入射光，變換成有約為周方向的偏光方向的周方向偏光狀態(tài)的光的偏光變換裝置。特別是，因?yàn)槔糜行庑缘墓鈱W(xué)材料以形成偏光變換裝置，進(jìn)而有波長(zhǎng)板在相對(duì)上很容易制造的優(yōu)點(diǎn)。
另外，于本發(fā)明的光學(xué)照明裝置，因?yàn)槭褂闷庾儞Q裝置，可以將約為單一方向的偏光方向的直線偏光狀態(tài)的入射光，變換成有約為周方向的偏光方向的周方向偏光狀態(tài)的光，可以良好防止光量損失，而形成周方向偏光狀態(tài)的輪帶狀照明瞳分布。又，本發(fā)明的曝光裝置與曝光方法，使用光學(xué)照明裝置，可以良好防止光量損失，而形成周方向偏光狀態(tài)的輪帶狀照明瞳分布，于適當(dāng)?shù)恼彰鳁l件，可以忠實(shí)且高產(chǎn)能地轉(zhuǎn)印微細(xì)圖案，進(jìn)而元件制造也有良好的產(chǎn)能。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1繪示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的曝光裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2繪示相對(duì)輪帶狀二次光源，圓錐柱狀鏡系統(tǒng)的作用說(shuō)明。
圖3繪示相對(duì)輪帶狀二次光源，伸縮透鏡的作用說(shuō)明。
圖4繪示圖1的偏光監(jiān)視器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意斜視圖。
圖5繪示圖1的偏光變換元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6繪示水晶旋光性說(shuō)明圖。
圖7繪示利用偏光變換元件的作用，被設(shè)定成周方向偏光狀態(tài)的輪帶狀二次光源示意圖。
圖8繪示利用偏光變換元件的作用，被設(shè)定成徑方向偏光狀態(tài)的輪帶狀二次光源示意圖。
圖9繪示多個(gè)偏光變換元件可以交換的變化示意圖。
圖10繪示做為圖9的交換機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)臺(tái)10T被載置多種偏光變換元件10a～10e示意圖。
圖11A～11E繪示多種偏光變換元件10a～10e分別的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12A～12C繪示利用偏光變換元件的作用被設(shè)定成周方向偏光狀態(tài)的二次光源的一例示意圖。
圖13繪示設(shè)置成回繞光軸AX可以旋轉(zhuǎn)的偏光變換元件10f的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖14A～14C繪示利用偏光變換元件10f的作用，被設(shè)定成周方向偏光狀態(tài)的二次光源的一例示意圖。
圖15A～15C繪示由8個(gè)扇形基本構(gòu)件所構(gòu)成的偏光變換元件，得到回繞光軸AX可以旋轉(zhuǎn)的二次光源的一例示意圖。
圖16繪示偏光變換元件，被配置在照明光學(xué)系統(tǒng)的瞳附近位置內(nèi)、圓錐柱狀鏡系統(tǒng)8的正前面位置(入射側(cè)附近位置)一例示意圖。
圖17繪示如圖16所示的變化例，為滿足條件式(1)與(2)的說(shuō)明示意圖。
圖18繪示偏光變換元件，配置在照明光學(xué)系統(tǒng)的瞳附近位置內(nèi)、成像光學(xué)系統(tǒng)15的瞳附近位置一例示意圖。
圖19繪示為了檢出照明晶圓W的光的偏光狀態(tài)以及光強(qiáng)度的晶圓面偏光監(jiān)視器90的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖20繪示使用4分割的偏光變換元件10f，進(jìn)行4分割周方向偏光輪帶照明，以得到輪帶狀二次光源31示意圖。
圖21繪示得到做為微元件的半導(dǎo)體元件的實(shí)際制程。
圖22繪示得到做為微元件的液晶顯示元件的實(shí)際制程。
1光源 4偏光狀態(tài)變換部4a1/4波長(zhǎng)板4b1/2波長(zhǎng)板4c消偏振鏡 5繞射光學(xué)元件6無(wú)焦點(diǎn)透鏡8圓錐柱狀鏡系統(tǒng)9伸縮透鏡 10偏光變換元件10A～10D各基本元件 10E中央?yún)^(qū)域11微復(fù)眼透鏡 12偏光監(jiān)視器12a分光器 13集光系統(tǒng)14罩幕遮板 15成像光學(xué)系統(tǒng)104c偏光消解部材 M罩幕PL投影光學(xué)系統(tǒng) W晶圓具體實(shí)施方式
圖1繪示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的曝光裝置示意圖。于圖1中，分別設(shè)定沿著感光性基板即晶圓W的法線方向?yàn)閆軸，晶圓W的面內(nèi)與圖1的紙面平行的方向?yàn)閅軸，晶圓W的面內(nèi)與圖1的紙面垂直的方向?yàn)閄軸。請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)施例的曝光裝置，包含用以供給曝光的光(照明光)的光源1。
做為光源1，例如可以使用供給248nm波長(zhǎng)光的KrF準(zhǔn)分子激光光源或是供給193nm波長(zhǎng)光的ArF準(zhǔn)分子激光光源。從光源1沿著Z方向射出的約平行光束，沿著X方向有細(xì)長(zhǎng)延伸的矩形狀斷面，且入射于由一對(duì)透鏡2a與2b所構(gòu)成的光束擴(kuò)展器2(expander)。各別的透鏡2a與2b，在圖1的紙面內(nèi)(YZ平面內(nèi))分別具有負(fù)屈折力與正屈折力。因此，入射于光束擴(kuò)展器2的光束，在圖1的紙面內(nèi)被放大，并被整形為有所定的矩形斷面的光束。
穿過(guò)做為整形光學(xué)系統(tǒng)的光束擴(kuò)展器2之大約平行的光束，其由反射鏡3折曲偏向到Y(jié)方向后，穿過(guò)1/4波長(zhǎng)板4a、1/2波長(zhǎng)板4b、消偏振鏡(depolarizer)4c、以及輪帶照明用的繞射光學(xué)元件5，而入射于無(wú)焦點(diǎn)(afocal)透鏡6。于此，1/4波長(zhǎng)板4a、1/2波長(zhǎng)板4b以及消偏振鏡4c，如后述，構(gòu)成偏光狀態(tài)變換部4。無(wú)焦點(diǎn)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)定為使無(wú)焦點(diǎn)透鏡6，其前側(cè)焦點(diǎn)位置與繞射光學(xué)元件5的位置大約一致，且后側(cè)焦點(diǎn)位置與如圖中虛線所示的所定面7的位置大約一致。
一般，繞射光學(xué)元件，基板形成有高度差其間隔為曝光的光(照明光)波長(zhǎng)程度，使入射光束在所要的角度有繞射作用。具體地，輪帶照明用的繞射光學(xué)元件5，在具有斷面為矩形狀的平行光束入射時(shí)，具有在遠(yuǎn)場(chǎng)(far-field)(或是Fraunhofer繞射區(qū)域)形成輪帶狀光強(qiáng)度分布的功能。
因此，入射于做為光束變換元件的繞射光學(xué)元件5的約平行光束，在無(wú)焦點(diǎn)透鏡6的瞳面形成輪帶狀的光強(qiáng)度分布后，約平行光束從無(wú)焦點(diǎn)透鏡6被射出。又，無(wú)焦點(diǎn)透鏡6的前透鏡群6a與后透鏡群6b之間的光路中的瞳面或其附近，被配置圓錐柱狀鏡(axicon)系統(tǒng)8，其詳細(xì)結(jié)構(gòu)與作用描述于后。以下，為簡(jiǎn)單說(shuō)明，忽略圓錐柱狀鏡系統(tǒng)8，說(shuō)明基本的結(jié)構(gòu)與作用。
穿過(guò)無(wú)焦點(diǎn)透鏡6的光束，穿過(guò)可變?chǔ)抑涤玫纳炜s透鏡9(zoom lens)與偏光變換元件10，而入射于做為光學(xué)積分器(optical integrator)的微復(fù)眼透鏡(或是復(fù)眼透鏡)11。偏光變換元件10的結(jié)構(gòu)與作用說(shuō)明于后。微復(fù)眼透鏡11是由縱橫且密集配列的多個(gè)具有正屈折力的微小透鏡所構(gòu)成的光學(xué)元件。一般而言，微復(fù)眼透鏡例如是利用平行平面板施加蝕刻處理以形成微小透鏡群所制成。
接著，構(gòu)成微復(fù)眼透鏡的各微小透鏡，比構(gòu)成復(fù)眼透鏡的各透鏡單元(lens element)微小。又，微復(fù)眼透鏡，與由相互被隔絕的透鏡單元所構(gòu)成的復(fù)眼透鏡不同，多個(gè)微小透鏡(微小屈折面)，不相互被隔絕而一體成形。然而，在具有正屈折力的透鏡單元被縱橫配置的觀點(diǎn)上，微復(fù)眼透鏡是與復(fù)眼透鏡相同之波面分割型的光學(xué)積分器。
所定面7的位置被配置于伸縮透鏡9的前側(cè)焦點(diǎn)位置的附近，而微復(fù)眼透鏡11的入射面被配置于伸縮透鏡9的后側(cè)焦點(diǎn)位置的附近。換言之，伸縮透鏡9配置成所定面7與微復(fù)眼透鏡11的入射面實(shí)質(zhì)上為傅立葉轉(zhuǎn)換關(guān)系，進(jìn)而配置成無(wú)焦點(diǎn)透鏡6的瞳面與微復(fù)眼透鏡11的入射面為大致光學(xué)共軛。
接著，微復(fù)眼透鏡11的入射面上，與無(wú)焦點(diǎn)透鏡6的瞳面相同，例如被形成以光軸AX做為中心的輪帶狀照射范圍。此輪帶狀照射范圍的全體形狀是與伸縮透鏡9的焦點(diǎn)距離依存而相似地變化。構(gòu)成微復(fù)眼透鏡11的各微小透鏡具有矩形狀的斷面，其與在罩幕M上要形成照射范圍的形狀(進(jìn)而在晶圓W上要形成曝光區(qū)域的形狀)相似。
入射微復(fù)眼透鏡11的光束是利用多個(gè)微小透鏡而被二維分割，其后側(cè)焦點(diǎn)面或是其附近(進(jìn)而照明瞳)，藉由入射光束，有與被形成的照射范圍大約相同光強(qiáng)度分布的二次光源，即是以光軸AX做為中心的輪帶狀的實(shí)質(zhì)面光源所構(gòu)成的二次光源被形成。從微復(fù)眼透鏡11的后側(cè)焦點(diǎn)面或是其附近被形成的二次光源的光束，穿過(guò)分光器12a(beam splitter)及集光系統(tǒng)13后，與罩幕遮板(mask blind)重迭地照明。
接著，作為照明視野光圈的罩幕遮板14，形成了矩形狀的照射范圍，其對(duì)應(yīng)構(gòu)成微復(fù)眼透鏡11之各個(gè)微小透鏡的形狀與焦點(diǎn)距離。再者，內(nèi)部設(shè)置有分光器12a的偏光監(jiān)視器12，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與作用如后所述。穿過(guò)罩幕遮板14的矩形狀開(kāi)口部(透光部)的光束，在受到成像光學(xué)系統(tǒng)15的集光作用后，重迭地照射在形成有所定圖案的罩幕M上。
即是，成像光學(xué)系統(tǒng)15，使罩幕遮板14的矩形狀開(kāi)口部的像被形成于罩幕M上。穿過(guò)罩幕M的圖案的光束，又穿過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)PL，將罩幕圖案的像形成于感光性基板即晶圓W上。接著，在與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX垂直的平面(XY面)內(nèi)，利用二維地驅(qū)動(dòng)控制晶圓W進(jìn)行全部或掃描曝光，罩幕M的圖案依序被曝光于晶圓W的各曝光區(qū)域。
又，在偏光狀態(tài)切換部4中，1/4波長(zhǎng)板4a被構(gòu)成可以自由旋轉(zhuǎn)于以光軸AX做為中心的結(jié)晶光學(xué)軸，將入射的橢圓偏光光束變換成直線偏光光束。又，1/2波長(zhǎng)板4b被構(gòu)成可以自由旋轉(zhuǎn)于以光軸AX做為中心的結(jié)晶光學(xué)軸，使入射的直線偏光的偏光面變化。又，消偏振鏡4c利用有互補(bǔ)形狀的楔形狀水晶棱鏡與楔形狀石英棱鏡而被構(gòu)成。水晶棱鏡與石英棱鏡做為一體的棱鏡組合體，被構(gòu)成對(duì)照明光路可以自由插脫。
使用KrF準(zhǔn)分子激光光源或是ArF準(zhǔn)分子激光光源做為光源1的情形下，從這些光源被射出的光，一般有95％以上的偏光度，且約直線偏光的光入射于1/4波長(zhǎng)板4a。但是，光源1與偏光狀態(tài)切換部4之間的光路中，有做為背面反射鏡的直角棱鏡的情形時(shí)，入射的直線偏光的偏光面不與P偏光面或S偏光面一致，利用直角棱鏡的全反射使直線偏光變?yōu)闄E圓偏光。
偏光狀態(tài)切換部4，雖然例如是由于直角棱鏡的全反射造成的橢圓偏光光束入射，利用1/4波長(zhǎng)板4a的作用被變換成直線偏光光束，入射于1/2波長(zhǎng)板4b。1/2波長(zhǎng)板4b的結(jié)晶光學(xué)軸，對(duì)應(yīng)入射的成直線偏光的偏光面設(shè)定成0度或90度時(shí)，入射于1/2波長(zhǎng)板4b的直線偏光的光束，其偏光面不會(huì)變化而通過(guò)。
又，1/2波長(zhǎng)板4b的結(jié)晶光學(xué)軸，對(duì)應(yīng)入射的直線偏光的偏光面以45度設(shè)定的情形，入射于1/2波長(zhǎng)板4b的直線偏光光束的偏光面，僅以90度變化被變換成直線偏光的光。再者，消偏振鏡4c的水晶棱鏡的結(jié)晶光學(xué)軸，對(duì)應(yīng)入射的直線偏光的偏光面被設(shè)定成45度的情形，入射水晶棱鏡的直線偏光的光被變換成非偏光狀態(tài)的光(非偏光化)。
于偏光狀態(tài)切換部4，當(dāng)消偏振鏡4c在照明光路中定位，使水晶棱鏡的結(jié)晶光學(xué)軸相對(duì)入射的直線偏光的偏光面為45度。另外，水晶棱鏡的結(jié)晶光學(xué)軸相對(duì)入射的直線偏光的偏光面，設(shè)定為0度或90度的角度時(shí)，入射水晶棱鏡的直線偏光的偏光面不會(huì)變化而通過(guò)。又，1/2波長(zhǎng)板4b的結(jié)晶光學(xué)軸相對(duì)入射的直線偏光的偏光面，設(shè)定為22.5度的角度時(shí)，入射1/2波長(zhǎng)板4b的直線偏光的光，被變換成含有偏光面不會(huì)變化而通過(guò)直線偏光成分和偏光面僅90度變化的直線偏光成分的非偏光狀態(tài)的光。
對(duì)于偏光狀態(tài)切換部4，如上述，直線偏光的光入射于1/2波長(zhǎng)板4b，是為了以下的簡(jiǎn)單說(shuō)明，在圖1的Z方向具有偏光方向(電場(chǎng)方向)的直線偏光(以下稱Z方向偏光)的光，其入射于1/2波長(zhǎng)板4b。消偏振鏡4c在照明光路中定位時(shí)，入射于1/2波長(zhǎng)板4b的結(jié)晶光學(xué)軸相對(duì)Z方向偏光的偏光面(偏光方向)設(shè)定為0度或90度，且入射于1/2波長(zhǎng)板4b的Z方向偏光，其偏光面不會(huì)變化的Z方向偏光通過(guò)，而入射于消偏振鏡4c的水晶棱鏡。水晶棱鏡的結(jié)晶光學(xué)軸，相對(duì)入射的Z方向偏光的偏光面，因?yàn)樵O(shè)定為45度的角度，入射水晶棱鏡Z方向偏光的光被變換成非偏光狀態(tài)的光。
穿過(guò)水晶棱鏡被非偏光化的光，穿過(guò)為了補(bǔ)償光行進(jìn)方向而作為補(bǔ)償器(compensator)的石英棱鏡，以非偏光狀態(tài)入射于繞射光學(xué)元件5。一方面，入射于1/2波長(zhǎng)板4b的結(jié)晶光學(xué)軸相對(duì)Z方向偏光的偏光面設(shè)定為45度時(shí)，入射于1/2波長(zhǎng)板4b的Z方向偏光的光，其偏光面僅90度變化，如在圖1的X方向具有偏光方向(電場(chǎng)方向)的直線偏光(以下稱X方向偏光)的光，入射于消偏振鏡4c的水晶棱鏡。相對(duì)入射于水晶棱鏡的結(jié)晶光學(xué)軸的X方向偏光的偏光面，因?yàn)樵O(shè)定為45度，入射水晶棱鏡的X方向偏光的光，被變換成非偏光狀態(tài)，且穿過(guò)石英棱鏡，并以非偏光狀態(tài)入射于繞射光學(xué)元件5。
反之，在消偏振鏡4c從照明光路退開(kāi)時(shí)，入射于1/2波長(zhǎng)板4b的結(jié)晶光學(xué)軸相對(duì)于Z方向偏光的偏光面設(shè)定為0度或90度時(shí)，入射于1/2波長(zhǎng)板4b的Z方向偏光的光不會(huì)變化而通過(guò)，以Z方向偏光狀態(tài)入射于繞射光學(xué)元件5。另一方面，入射于1/2波長(zhǎng)板4b的結(jié)晶光學(xué)軸相對(duì)于Z方向偏光的偏光面設(shè)定為45度時(shí)，入射于1/2波長(zhǎng)板4b的Z方向偏光的光，偏光面會(huì)僅變化90度而變成X方向偏光的光，而以X方向偏光狀態(tài)入射于繞射光學(xué)元件5。
如上述，對(duì)于偏光狀態(tài)切換部4，利用決定消偏振鏡4c插入照明光路的定位，可以使非偏光狀態(tài)的光入射于繞射光學(xué)元件5。又，使消偏振鏡4c從照明光路退開(kāi)，且利用設(shè)定使1/2波長(zhǎng)板4b的結(jié)晶光學(xué)軸相對(duì)于入射的Z方向偏光的偏光面為0度或90度，可以使Z方向偏光狀態(tài)的光入射于繞射光學(xué)元件5。再者，消偏振鏡4c從照明光路退開(kāi)，且利用設(shè)定使1/2波長(zhǎng)板4b的結(jié)晶光學(xué)軸相對(duì)于入射的Z方向偏光的偏光面為45度，可以使X方向偏光狀態(tài)的光入射于繞射光學(xué)元件5。
換言之，對(duì)于偏光狀態(tài)切換部4，利用由1/4波長(zhǎng)板4a、1/2波長(zhǎng)板4b與消偏振鏡4c所組成的偏光狀態(tài)切換部的作用，往繞射光學(xué)元件5的入射光的偏光狀態(tài)(進(jìn)而照明罩幕M與晶圓W的光的偏光狀態(tài))，可以在直線偏光狀態(tài)與非偏光狀態(tài)之間切換，于直線偏光狀態(tài)的情形，可以在相互垂直的偏光狀態(tài)之間(Z方向偏光狀態(tài)與X方向偏光狀態(tài)之間)切換。
再者，對(duì)于偏光狀態(tài)切換部4，使1/2波長(zhǎng)板4b與消偏振鏡4c一起從照明光路退開(kāi)，且利用1/4波長(zhǎng)板4a的結(jié)晶光學(xué)軸相對(duì)于入射的橢圓偏光設(shè)定所要的角度，圓偏光的光可以入射于繞射光學(xué)元件5。又一般上，利用1/2波長(zhǎng)板4b的作用，往繞射光學(xué)元件5的入射光的偏光狀態(tài)，可以設(shè)定成在任意方向有偏光方向的直線偏光狀態(tài)。
次之，圓錐柱狀鏡系統(tǒng)8，順著光源側(cè)，由對(duì)向光源側(cè)為平面且對(duì)向罩幕側(cè)為凹圓錐狀的屈折面的第1棱鏡部8a，與對(duì)向罩幕側(cè)為平面且對(duì)向光源側(cè)為凸圓錐狀的屈折面的第2棱鏡部8b所構(gòu)成。第1棱鏡部8a的凹圓錐狀屈折面與第2棱鏡部8b的凸圓錐狀屈折面，是可接合而互補(bǔ)的形狀。又，第1棱鏡部8a與第2棱鏡部8b的至少其一被構(gòu)成可沿著光軸AX移動(dòng)。第1棱鏡部8a的凹圓錐狀屈折面與第2棱鏡部8b的凸圓錐狀屈折面之間的間隔是可變的。
于此，對(duì)于第1棱鏡部8a的凹圓錐狀屈折面與第2棱鏡部8b的凸圓錐狀屈折面是相互接合的狀態(tài)，圓錐柱狀鏡系統(tǒng)8做為平行平面板的機(jī)能，且不會(huì)影響到被形成的輪帶狀二次光源。然而，使第1棱鏡部8a的凹圓錐狀屈折面與第2棱鏡部8b的凸圓錐狀屈折面間離時(shí)，圓錐柱狀鏡系統(tǒng)8做為所謂光束擴(kuò)展器的機(jī)能。因此，隨著圓錐柱狀鏡系統(tǒng)8的間隔變化，變化向所定面7的入射光角度。
圖2，繪示相對(duì)輪帶狀二次光源，圓錐柱狀鏡系統(tǒng)的作用說(shuō)明。參照?qǐng)D2，在設(shè)定圓錐柱狀鏡系統(tǒng)8的間隔為零且伸縮透鏡9的焦點(diǎn)距離最小值的狀態(tài)(以下稱標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))，被形成最小輪帶狀二次光源30a，利用使圓錐柱狀鏡系統(tǒng)8的間隔從零到所定值而擴(kuò)大，其寬度(外徑與內(nèi)徑的差的1/2圖中以箭號(hào)表示)不會(huì)變化，外徑與內(nèi)徑一起擴(kuò)大，而變化成輪帶狀二次光源30b。換言之，利用圓錐柱狀鏡系統(tǒng)8的作用，輪帶狀二次光源的寬度不會(huì)變化，其輪帶比(內(nèi)徑/外徑)與大小(外徑)一起變化。
圖3繪示相對(duì)輪帶狀二次光源，伸縮透鏡的作用說(shuō)明。參照?qǐng)D3，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)被形成的輪帶狀二次光源30a，利用伸縮透鏡9的焦點(diǎn)距離從最小值到所定值擴(kuò)大，其全體形狀相似地?cái)U(kuò)大而變化成輪帶狀二次光源30c。換言之，利用伸縮透鏡9的作用，輪帶狀二次光源的輪帶比不會(huì)變化，其寬度與大小(外徑)一起變化。
圖4繪示圖1的偏光監(jiān)視器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意斜視圖。參照?qǐng)D4，偏光監(jiān)視器12包含被配置于微復(fù)眼透鏡11與集光系統(tǒng)13之間的光路的第1分光器12a。第1分光器12a例如是利用石英玻璃形成的沒(méi)有涂布的平行面板(即是素玻璃)的型態(tài)，且其具有將與入射光的偏光狀態(tài)相異的偏光狀態(tài)的反射光從光路取出的機(jī)能。
利用第1分光器12a而從光路被取出的光，入射于第2分光器12b。第2分光器12b與第1分光器12a相同，例如是利用石英玻璃形成的沒(méi)有涂布的平行面板型態(tài)，且其具有使與入射光的偏光狀態(tài)相異的偏光狀態(tài)的反射光發(fā)生的機(jī)能。接著，進(jìn)行設(shè)定使相對(duì)第1分光器12a的P偏光成為相對(duì)第2分光器12b的S偏光，且相對(duì)第1分光器12a的S偏光成為相對(duì)第2分光器12b的P偏光。
又，透過(guò)第2分光器12b的光是利用第1光度檢測(cè)器12c而被檢測(cè)，在第2分光器12b被反射的光是利用第2光度檢測(cè)器12d而被檢測(cè)。第1光度檢測(cè)器12c與第2光度檢測(cè)器12d的輸出，分別被輸給控制部(未示于圖)?？刂撇恳佬枰?qū)動(dòng)構(gòu)成偏光狀態(tài)切換部4的1/4波長(zhǎng)板4a、1/2波長(zhǎng)板4b與消偏振鏡4c。
如上述，關(guān)于第1分光器12a與第2分光器12b，對(duì)于P偏光的反射率與S偏光的反射率，實(shí)質(zhì)上是不同。因此，對(duì)于偏光監(jiān)視器12，從第1分光器12a的反射光，含有例如往第1分光器12a的入射光的約10％的S偏光成分(對(duì)第1分光器12a的S偏光成分是對(duì)第2分光器12b的P偏光成分)，與例如往第1分光器12a的入射光的約1％的P偏光成分(對(duì)第1分光器12a的P偏光成分是對(duì)第2分光器12b的S偏光成分)。
又，從第2分光器12b的反射光，含有例如往第1分光器12a的入射光的約10％×1％＝0.1％的P偏光成分(對(duì)第1分光器12a的P偏光成分是對(duì)第2分光器12b的S偏光成分)，與例如往第1分光器12a的入射光的約1％×10％＝0.1％的的S偏光成分(對(duì)第1分光器12a的S偏光成分是對(duì)第2分光器12b的P偏光成分)。
如此，對(duì)于偏光監(jiān)視器12，第1分光器12a回應(yīng)其反射特性而具有將與入射光偏光狀態(tài)相異的偏光狀態(tài)的反射光從光路取出的機(jī)能。其結(jié)果，很少受到第2分光器12b造成的偏光變動(dòng)的影響，根據(jù)第1光度檢測(cè)器12c的輸出(關(guān)于第2分光器12b的透過(guò)光強(qiáng)度資料，即是從第1分光器12a的反射光約相同偏光狀態(tài)的光的強(qiáng)度資料)，可以檢知往第1分光器12a的入射光的偏光狀態(tài)(偏光度)，進(jìn)而往罩幕M的照明光的偏光狀態(tài)。
又，對(duì)于偏光監(jiān)視器12，被設(shè)定為相對(duì)第1分光器12a的P偏光為對(duì)第2分光器12b的S偏光，且對(duì)第1分光器12a的S偏光為對(duì)第2分光器12b的P偏光。其結(jié)果，根據(jù)第2光度檢測(cè)器12d的輸出(關(guān)于第1分光器12a與第2分光器12b被順次反射光的強(qiáng)度資料)，實(shí)質(zhì)上不受往第1分光器12a的入射光的偏光狀態(tài)的變化的影響，可以檢知往第1分光器12a的入射光的光量(強(qiáng)度)，進(jìn)而往罩幕M的照明光的光量。
接著，使用偏光監(jiān)視器12，檢知往第1分光器12a的入射光的偏光狀態(tài)，進(jìn)而可以判定是否往罩幕M的照明光是所要的非偏光狀態(tài)、直線偏光狀態(tài)、或圓偏光狀態(tài)?？刂撇扛鶕?jù)由偏光監(jiān)視器12的檢知結(jié)果，確認(rèn)往罩幕M(進(jìn)而晶圓W)的照明光是否為所要的非偏光狀態(tài)、直線偏光狀態(tài)、或圓偏光狀態(tài)的情形，驅(qū)動(dòng)調(diào)整構(gòu)成偏光狀態(tài)切換部4的1/4波長(zhǎng)板4a、1/2波長(zhǎng)板4b與消偏振鏡4c，而可以調(diào)整往罩幕M的照明光的狀態(tài)為所要的非偏光狀態(tài)、直線偏光狀態(tài)、或圓偏光狀態(tài)。
再者，取代輪帶照明用的繞射光學(xué)元件5的4極照明用的繞射光學(xué)元件(未示于圖)，藉由設(shè)定于照明光路中，可以進(jìn)行4極照明。4極照明用的繞射光學(xué)元件，在入射有矩形狀的斷面的平行光束的情形，有在其遠(yuǎn)場(chǎng)形成4極狀的光強(qiáng)度分布的機(jī)能。因此，穿過(guò)4極照明用的繞射光學(xué)元件的光束，在微復(fù)眼透鏡11的入射面，形成例如以光軸AX做為中心的4個(gè)圓形狀照射區(qū)域所組成的4極狀照射區(qū)域。其結(jié)果，微復(fù)眼透鏡11的后側(cè)焦點(diǎn)面或其附近，與被形成于入射面的照射區(qū)域相同，被形成4極狀的二次光源。
又，取代輪帶照明用的繞射光學(xué)元件5的圓形照明用的繞射光學(xué)元件(未示于圖)，藉由設(shè)定于照明光路中，可以進(jìn)行一般的圓形照明。圓形照明用的繞射光學(xué)元件，在入射有矩形狀的斷面的平行光束的情形，有在其遠(yuǎn)場(chǎng)形成圓形狀的光強(qiáng)度分布的機(jī)能。因此，穿過(guò)圓形照明用的繞射光學(xué)元件的光束，在微復(fù)眼透鏡11的入射面，形成例如以光軸AX做為中心的圓形狀照射區(qū)域所組成的4極狀照射區(qū)域。其結(jié)果，微復(fù)眼透鏡11的后側(cè)焦點(diǎn)面或其附近，與被形成于入射面的照射區(qū)域相同，被形成圓形狀的二次光源。
再者，取代輪帶照明用的繞射光學(xué)元件5的其他多極照明用的繞射光學(xué)元件(未示于圖)，藉由設(shè)定于照明光路中，可以進(jìn)行各種多極照明(2極照明、8極照明等)。同樣地，取代輪帶照明用的繞射光學(xué)元件5的有適當(dāng)特性的繞射光學(xué)元件，藉由設(shè)定于照明光路中，可以進(jìn)行各種形態(tài)的變換照明。
圖5繪示圖1的偏光變換元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖6繪示水晶旋光性說(shuō)明圖。圖7繪示利用偏光變換元件的作用，被設(shè)定成周方向偏光狀態(tài)的輪帶狀二次光源示意圖。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的偏光變換元件10，被配置在微復(fù)眼透鏡11的正前面，即是照明光學(xué)裝置(1～PL)的瞳或其附近。因此，在輪帶照明的情形，對(duì)偏光變換元件10入射有斷面約輪帶狀且以光軸AX做為中心的光束。
參照?qǐng)D5，偏光變換元件10，有全體光軸AX做為中心輪帶狀的有效區(qū)域，其輪帶狀的有效區(qū)域以光軸AX做為中心，利用在圓周方向等分成8個(gè)扇形形狀的的基本元件被構(gòu)成。在這些8個(gè)基本元件，夾著光軸AX相對(duì)的一對(duì)基本元件相互有相同特性。即是，8個(gè)基本元件，延著光穿過(guò)方向(Y方向)的厚度(光軸方向的長(zhǎng)度)相互不同的4種基本元件10A～10D各含2個(gè)。
具體而言，設(shè)定成第1基本元件10A的厚度最大，第4基本元件10D的厚度最小，第2基本元件10B的厚度比第3基本元件10C的厚度大。其結(jié)果，偏光變換元件10的一方的面(例如入射面)為平面狀，而另一面(例如出射面)，利用各基本元件10A～10D的厚度不同，成為凹凸?fàn)?。又，可以偏光變換元件10的雙面(入射面與出射面)一起形成凹凸?fàn)睢?br> 又，本實(shí)施例，各基本元件10A～10D是利用有旋光性的光學(xué)材料亦即是做為結(jié)晶材料的水晶所構(gòu)成，各基本元件10A～10D的結(jié)晶光學(xué)軸與光軸AX約一致，即是設(shè)定成與入射光的行進(jìn)方向約一致。以下，參照?qǐng)D6，對(duì)于水晶的旋光性進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。參照?qǐng)D6，由厚度為d的水晶所構(gòu)成的平行面板光學(xué)部材100，其結(jié)晶光學(xué)軸與光軸AX被配置成一致。如此情形，利用光學(xué)部材100的旋光性，入射的直線偏光的偏光方向?qū)廨SAX僅旋轉(zhuǎn)一角度θ的狀態(tài)被射出。
此時(shí)，光學(xué)部材100的旋光性造成偏光方向的旋轉(zhuǎn)角(旋光角度)θ，利用光學(xué)部材100的厚度d與旋光能ρ，以下式(a)表示。
θ＝d.ρ (a)一般，水晶的旋光能ρ，為波長(zhǎng)依存性(依存使用光的波長(zhǎng)其不同旋光能值旋光分散)，具體地，使用光的波長(zhǎng)短，會(huì)有愈大的傾向。根據(jù)在《應(yīng)用光學(xué)II》的第167頁(yè)的記載，相對(duì)于具有250.3nm的波長(zhǎng)的光，水晶的旋光能ρ為153.9度/mm。
在本實(shí)施例，第1基本元件10A，被設(shè)定成厚度dA，在Z方向偏光的直線偏光的光入射的情形，Z方向繞著Y軸使+180度旋轉(zhuǎn)的方向，即是在Z方向有偏光方向的直線偏光的光使射出。因此，在此情形，如圖7所示的輪帶狀二次光源31之中，受到一對(duì)第1基本元件10A的旋光作用的光束，通過(guò)形成的一對(duì)圓弧狀區(qū)域31A的光束的偏光方向是在Z方向。
第2基本元件10B，被設(shè)定成厚度dB，在Z方向偏光的直線偏光的光入射時(shí)，Z方向繞著Y軸使+135度旋轉(zhuǎn)的方向，即是在Z方向繞著Y軸使-45度旋轉(zhuǎn)的方向，有偏光方向的直線偏光的光射出。因此，在此情形，如圖7所示的輪帶狀二次光源31之中，受到一對(duì)第2基本元件10B的旋光作用的光束，通過(guò)形成的一對(duì)圓弧狀區(qū)域31B的光束的偏光方向，是Z方向繞著Y軸使旋轉(zhuǎn)-45度的方向。
第3基本元件10C，被設(shè)定成厚度dC，在Z方向偏光的直線偏光的光入射時(shí)，Z方向繞著Y軸使+90度旋轉(zhuǎn)的方向，即是有X方向偏光方向的直線偏光的光射出。因此，在此情形，如圖7所示的輪帶狀二次光源31之中，受到一對(duì)第3基本元件10C的旋光作用的光束，通過(guò)形成的一對(duì)圓弧狀區(qū)域31C的光束的偏光方向是在X方向。
第4基本元件10D，被設(shè)定成厚度dD，在Z方向偏光的直線偏光的光入射時(shí)，Z方向繞著Y軸使+45度旋轉(zhuǎn)的方向有偏光方向的直線偏光的光射出。因此，在此情形，如圖7所示的輪帶狀二次光源31之中，受到一對(duì)第4基本元件10D的旋光作用的光束，通過(guò)形成的一對(duì)圓弧狀區(qū)域31D的光束的偏光方向，是Z方向繞著Y軸使旋轉(zhuǎn)+45度的方向。
再者，對(duì)分別被形成的8個(gè)基本元件進(jìn)行組合可以得到偏光變換元件10，也可以利用將平行平面板的水晶基板形成所要的凹凸形狀(段差)而得到偏光變換元件10。又，不將偏光變換元件10從光路退開(kāi)時(shí)，可以進(jìn)行通常的圓形照明，且設(shè)定圓形狀的中央?yún)^(qū)域10E，其大小為偏光變換元件10的有效區(qū)域的徑方向大小的大于等于3/10，較佳為大于等于1/3，且沒(méi)有旋光性。于此，中央?yún)^(qū)域10E，可以利用沒(méi)有旋光性的光學(xué)材料例如石英而形成，也可以是簡(jiǎn)單的圓形狀開(kāi)口。但是，中央?yún)^(qū)域10E不是偏光變換元件10的必要元件。再者，中央?yún)^(qū)域10E的大小是由周方向偏光狀態(tài)區(qū)域與非此區(qū)域的邊界所決定。
于本實(shí)施例，周方向偏光輪帶照明時(shí)(通過(guò)輪帶狀的二次光源的光束被設(shè)定成周方向偏光狀態(tài)的變形照明)，有Z方向偏光的直線偏光的光被入射于偏光變換元件10。其結(jié)果，微復(fù)眼透鏡11的后側(cè)焦點(diǎn)面或其附近，如圖7所示，輪帶狀的二次光源(輪帶狀的瞳分布)31被形成，通過(guò)此輪帶狀的二次光源31的光束被設(shè)定成周方向偏光狀態(tài)。對(duì)于周方向偏光狀態(tài)，分別通過(guò)構(gòu)成輪帶狀的二次光源31的圓弧狀區(qū)域31A～31D的光束，沿著各圓弧狀區(qū)域31A～31D的圓周方向，而在中心位置的直線偏光狀態(tài)的偏光方向是大約與以光軸AX做為中心的圓的切線方向一致。
接著，于本實(shí)施例，與因光圈大而發(fā)生光量損失的傳統(tǒng)技術(shù)不同，利用偏光變換元件10的旋光作用，不會(huì)有實(shí)質(zhì)的光量損失發(fā)生，可以形成周方向偏光狀態(tài)的輪帶狀的二次光源31。換言之，對(duì)于本實(shí)施例的照明光學(xué)裝置，良好地抑制光量損失，可以形成周方向偏光狀態(tài)的輪帶狀的照明分布。再者，對(duì)于本實(shí)施例，因?yàn)槭褂霉鈱W(xué)元件的偏光作用，偏光變換元件的制造容易，對(duì)于典型的各基本元件的厚度公差可以很緩設(shè)定，達(dá)到優(yōu)良效果。
又，根據(jù)周方向偏光狀態(tài)的輪帶狀照明瞳分布的周方向偏光輪帶狀照明，做為最終的被照明面的晶圓W被照射的光是以S偏光為主要成份的偏光狀態(tài)。于此，S偏光，是有相對(duì)入射面垂直方向的偏光方向的直線偏光(垂直入射面的方向電性向量震動(dòng)的偏光)。但是，入射面，定義為當(dāng)光到達(dá)媒介質(zhì)的界面(被照射面晶圓W表面)，包含在其點(diǎn)上的界面法線與入射光的面。
其結(jié)果，對(duì)于周方向偏光輪帶狀照明，可以提升投影光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)性能(焦點(diǎn)深度等)，可以得到在晶圓(感光性基板)上高對(duì)比的罩幕圖案像。即是，對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例，因?yàn)槭褂每梢粤己玫匾种乒饬繐p失，且形成周方向偏光狀態(tài)的輪帶狀照明瞳分布的照明光學(xué)裝置，用適當(dāng)?shù)恼彰鳁l件可以忠實(shí)且高產(chǎn)能地將微細(xì)圖案轉(zhuǎn)寫(xiě)。
接著，于本實(shí)施例，利用有X方向偏光方向的直線偏光的光使其入射偏光變換元件10，如圖8所示通過(guò)輪帶狀二次光源32的光束設(shè)定為徑方向偏光狀態(tài)，且進(jìn)行徑方向偏光輪帶照明(通過(guò)輪帶狀二次光源32的光束被設(shè)定成徑方向偏光狀態(tài)的變形照明)。于徑方向偏光狀態(tài)，分別通過(guò)構(gòu)成輪帶狀二次光源32的圓弧狀區(qū)域32A～32D的光束，沿著各圓弧狀區(qū)域32A～32D的圓周方向，而在中心位置的直線偏光狀態(tài)是大約與以光軸AX做為中心的圓的半徑方式一致。
根據(jù)徑方向偏光狀態(tài)的輪帶狀照明瞳分布的徑方向偏光輪帶照明，被照射到做為最終的被照明面的晶圓W的光，是以P偏光為主要成份的偏光狀態(tài)。于此，P偏光，是相對(duì)上述定義的入射面的平行方向的偏光方向的直線偏光(平行入射面方向電性向量震動(dòng)的偏光)。其結(jié)果，徑方向偏光輪帶狀照明，被涂布于晶圓上的光阻的光反射率減小，在晶圓(感光性基板)上，可以得到良好的罩幕圖案像。
又，于上述實(shí)施例，入射偏光變換元件10的光束，利用在Z方向有偏光方向的直線偏光狀態(tài)與在X方向有偏光方向的直線偏光狀態(tài)之間的切換，而實(shí)現(xiàn)周方向偏光輪帶照明與徑方向偏光輪帶照明。但是，不限定于此，例如對(duì)于在Z方向或X方向有偏光方向的直線偏光狀態(tài)的入射光束，利用偏光變換元件10在如圖5所示的第1狀態(tài)與繞著光軸AX使僅90度回轉(zhuǎn)的第2狀態(tài)之間切換，可以實(shí)現(xiàn)周方向偏光輪帶照明與徑方向偏光輪帶照明。
又，于上述實(shí)施例，微復(fù)眼透鏡11的正前方配置偏光變換元件10。但是，不限定于此，一般照明裝置(1～PL)的瞳或其附近，例如投影光學(xué)系統(tǒng)PL的瞳或其附近，成像光學(xué)系統(tǒng)15的瞳或其附近，圓錐柱狀鏡系統(tǒng)8的正前方(無(wú)焦點(diǎn)透鏡6的瞳或其附近)等可以配置偏光變換元件10。
因此，如果投影光學(xué)系統(tǒng)PL中與成像光學(xué)系統(tǒng)15中配置偏光變換元件10，因?yàn)槠庾儞Q元件10所要的有效徑容易大，考慮到有困難得到高品質(zhì)的大水晶基板的現(xiàn)狀而不佳。又，如果圓錐柱狀鏡系統(tǒng)8的正前方配置偏光變換元件10，可以使偏光變換元件10所要的有效徑減小，但是到最終被照射面的晶圓W的距離長(zhǎng)，防止透鏡反射的涂布與鏡子的反射膜等會(huì)改變偏光狀態(tài)的因素容易介入在其光路中而不佳。即是，透鏡的防止反射涂布與鏡子的反射膜，容易由于偏光狀態(tài)(P偏光與S偏光)與入射角的反射率而變差，進(jìn)而容易變化偏光狀態(tài)。
又，于上述實(shí)施例，偏光變換元件10的至少其一面的(例如射出面)被形成凹凸?fàn)?，進(jìn)而偏光變換元件10在周方向有離散(不連續(xù))變化厚度分布。但是，不限定于此，如偏光變換元件10在周方向具有約不連續(xù)變化的厚度分布，偏光變換元件10的至少其一面(例如射出面)可以形成曲面狀。
又，于上述實(shí)施例，利用對(duì)應(yīng)輪帶狀的有效區(qū)域的8分割的8個(gè)扇形狀的基本元件，構(gòu)成偏光變換元件10。但是，不限定于此，可以例如利用對(duì)應(yīng)圓形狀有效區(qū)域的8分割的8個(gè)扇形狀的基本元件，或是利用對(duì)應(yīng)圓形狀或輪帶狀的有效區(qū)域的4個(gè)分割的4個(gè)扇形狀的基本元件，或是利用對(duì)應(yīng)圓形狀或輪帶狀的有效區(qū)域的16個(gè)分割的16個(gè)扇形狀的基本元件構(gòu)成偏光變換元件10。即是，偏光變換元件10的有效區(qū)域形狀，有效區(qū)域分割數(shù)(基本元件的數(shù)量)等，可以有多種不同的變形例。
又，于上述實(shí)施例，用水晶形成各種基本元件10A～10D(進(jìn)而偏光變換元件10)。但是，不限定于此，使用有旋光性的其他適當(dāng)光學(xué)材料可形成各基本元件。與此情形，也可以使用對(duì)應(yīng)使用波長(zhǎng)的光有100度/mm以上的旋光能的光學(xué)材料。即是，如果使用旋光能小的光學(xué)材料，要得到偏光方向所要的旋轉(zhuǎn)角之所需的厚度會(huì)過(guò)厚，且由于光量損失的原因而不佳。
又，于上述實(shí)施例，偏光變換元件10對(duì)應(yīng)照明光路固定設(shè)定，也可以使偏光變換元件10對(duì)應(yīng)照明光路可以插脫設(shè)定。又，于上述實(shí)施例，雖然相對(duì)晶圓W的S偏光與輪帶照明組合為例，也可以相對(duì)晶圓W的S偏光與2極或4極等的多極照明與圓形照明組合。又，于上述實(shí)施例，往罩幕M的照明條件與往晶圓W的成像條件(數(shù)值孔徑與像差)，例如罩幕M的圖案的種類等因此可以自動(dòng)設(shè)定。
圖9繪示多個(gè)偏光變換元件可以交換的變化示意圖。又，圖9的變形有例如圖1所示的實(shí)施例類似的結(jié)構(gòu)，其差異點(diǎn)在于其具有使多個(gè)偏光變換元件可以交換的轉(zhuǎn)臺(tái)10T(turret)。
圖10繪示做為圖9的交換機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)臺(tái)10T被載置多種偏光變換元件10a～10e示意圖。如圖9與圖10所示，對(duì)于變形例，與光軸AX平行方向做為軸可以旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)10T上，設(shè)置多種種類的偏光變換元件10a～10e，利用轉(zhuǎn)臺(tái)10T的旋轉(zhuǎn)作用可以交換多種種類的偏光變換元件10a～10e。又，于圖9，多種種類的偏光變換元件10a～10e之中，僅偏光變換元件10a，10b示于圖。又，對(duì)于做為偏光變換元件的交換機(jī)構(gòu)，不限定于轉(zhuǎn)臺(tái)10T，例如滑動(dòng)件也可以。
圖11A～11E繪示多種偏光變換元件10a～10e分別的結(jié)構(gòu)示意圖。于圖11A，第1偏光變換元件10a具有與圖5所示的實(shí)施例的偏光變換元件10相同的結(jié)構(gòu)。于圖11B，第2偏光變換元件10b，雖然具有與圖11A所示偏光變換元件10a類似的結(jié)構(gòu)，但不同點(diǎn)是于中央?yún)^(qū)域10E設(shè)置有偏光消解部材104c。此偏光消解部材104c，具有與圖1所示的消偏振鏡4c相同結(jié)構(gòu)，且有將入射的直線偏光的光變換成非偏光狀態(tài)的光的功能。
于圖11C，第3偏光變換元件10c具有與圖11A所示偏光變換元件10a類似結(jié)構(gòu)，不同點(diǎn)在于中央?yún)^(qū)域10E的大小較大(第1～第4基本元件10A～10D的寬度較窄)。又，于圖11D，第4偏光變換元件10d具有與圖11C所示偏光變換元件10c類似結(jié)構(gòu)，差異點(diǎn)在于中央?yún)^(qū)域10E設(shè)置偏光消解部材104c。
于圖11E，第5偏光變換元件10e，不是由8個(gè)基本元件所構(gòu)成，而是由6個(gè)基本元件10C、10F、10G組合所構(gòu)成。第5偏光變換元件10e，以做為全體的光軸AX做為中心有輪帶狀的有效區(qū)域，且此輪帶狀的有效區(qū)域以光軸AX做為中心，利用在圓周方向等分割成6個(gè)扇形狀基本元件10C、10F、10G被構(gòu)成。在這些6個(gè)扇形狀基本元件10C、10F、10G，夾著光軸AX相對(duì)的一對(duì)基本元件相互有相同特性。即是，6個(gè)基本元件10C、10F、10G，沿著光的透過(guò)方向(Y方向)的厚度(光軸方向的長(zhǎng)度)相互為異的3種類基本元件10C、10F、10G各含2個(gè)。
接著，基本元件10C，與圖7所示的第3基本元件10C有相同機(jī)能部材，而省略其機(jī)能說(shuō)明。基本元件10F，被設(shè)定有厚度dF，在Z方向有偏光方向的直線偏光入射情形，Z方向繞著Y軸使旋轉(zhuǎn)+150度的方向，即是Z方向繞著Y軸使旋轉(zhuǎn)-30度的方向的偏光方向的直線偏光的光射出。基本元件10G，被設(shè)定有厚度dG，在Z方向有偏光方向的直線偏光入射情形，Z方向繞著Y軸使旋轉(zhuǎn)+30度方向的偏光方向的直線偏光的光射出。又，取代中央?yún)^(qū)域10E，也可以設(shè)置偏光消解部材104c。
又，回到圖10，于轉(zhuǎn)臺(tái)10T上設(shè)置未載置偏光變換元件的開(kāi)口部40，對(duì)于進(jìn)行不是周方向偏光照明的偏光照明的情形，進(jìn)行大的σ值(σ值＝照明光學(xué)裝置的罩幕側(cè)數(shù)值孔徑/投影光學(xué)系統(tǒng)的罩幕側(cè)數(shù)值孔徑)的非偏光照明的情形，此開(kāi)口部40位于照明光路中。
又，如上述，被載置于轉(zhuǎn)臺(tái)10T的偏光變換元件10a～10e的中央部，雖然以由圓形狀的開(kāi)口或沒(méi)有旋光性的材料構(gòu)成中央?yún)^(qū)域10E或是設(shè)置偏光消解部材104c為例示之，也可以配置沒(méi)有設(shè)置中央?yún)^(qū)域10E或偏光消解部材104c的偏光變換元件(由扇形狀的基本元件所組成的偏光變換元件)。
圖12A～12C繪示利用偏光變換元件的作用被設(shè)定成周方向偏光狀態(tài)的二次光源的一例示意圖。又，于圖12A～12C，為容易理解的偏光變換元件，重繪于圖示。
圖12A，取代繞射光學(xué)元件5，在遠(yuǎn)場(chǎng)(或是Fraunhofer繞射區(qū)域)形成8極狀的光強(qiáng)度分布的繞射光學(xué)元件(光束變換元件)被設(shè)置于光路中，且偏光變換元件10a或10b被設(shè)置于照明光路的情形，以8極狀的二次光源33示之。因此，通過(guò)8極狀的二次光源33的光束被設(shè)定成周方向偏光狀態(tài)。對(duì)于周方向偏光狀態(tài)，分別通過(guò)構(gòu)成8極狀的二次光源33的8個(gè)圓形區(qū)域33A～33D的光束，由8個(gè)圓形區(qū)域33A～33D結(jié)合成圓的圓周方向，即是與這些8個(gè)圓形區(qū)域33A～33D結(jié)合的圓的切線方向約一致的偏光方向的直線偏光狀態(tài)。又，于圖12A，雖然8極狀的二次光源33以8個(gè)圓形區(qū)域33A～33D所構(gòu)成為例示之，但不限定于有8個(gè)區(qū)域形狀為圓形。
圖12B，取代繞射光學(xué)元件5，在遠(yuǎn)場(chǎng)(或是Fraunhofer繞射區(qū)域)形成4極狀的光強(qiáng)度分布的繞射光學(xué)元件(光束變換元件)被設(shè)置于光路中，且偏光變換元件10c或10d被設(shè)置于照明光路的情形，以4極狀的二次光源34示之。因此，通過(guò)4極狀的二次光源34的光束被設(shè)定成周方向偏光狀態(tài)。對(duì)于周方向偏光狀態(tài)，分別通過(guò)構(gòu)成4極狀的二次光源34的4個(gè)區(qū)域34A、34C的光束，由4個(gè)區(qū)域34A、34C結(jié)合成圓的圓周方向，即是與這些4個(gè)區(qū)域34A、34C結(jié)合的圓的切線方向約一致的偏光方向的直線偏光狀態(tài)。又，于圖12B，雖然4極狀的二次光源34以4個(gè)橢圓形區(qū)域34A、34C所構(gòu)成為例示之，但不限定于4個(gè)區(qū)域形狀為橢圓形。
圖12C，取代繞射光學(xué)元件5，在遠(yuǎn)場(chǎng)(或是Fraunhofer繞射區(qū)域)形成6極狀的光強(qiáng)度分布的繞射光學(xué)元件(光束變換元件)被設(shè)置于光路中，且偏光變換元件10e被設(shè)置于照明光路的情形，以6極狀的二次光源35示之。因此，通過(guò)6極狀的二次光源35的光束被設(shè)定成周方向偏光狀態(tài)。對(duì)于周方向偏光狀態(tài)，分別通過(guò)構(gòu)成6極狀的二次光源35的6個(gè)區(qū)域35C、35F、35G的光束，由6個(gè)區(qū)域35C、35F、35G結(jié)合成圓的圓周方向，即是與這些6個(gè)區(qū)域35C、35F、35G結(jié)合的圓的切線方向約一致的偏光方向的直線偏光狀態(tài)。又，于圖12C，雖然6極狀的二次光源35以6個(gè)約梯形狀區(qū)域35C、35F、35G所構(gòu)成為例示之，但不限定于6個(gè)區(qū)域形狀為約梯形狀。
又，于上述實(shí)施例與變形例，雖然偏光變換元件繞著光軸被固定，偏光變換元件也可以繞著光軸使旋轉(zhuǎn)。圖13為設(shè)置成繞著光軸可以旋轉(zhuǎn)的偏光變換元件10f的結(jié)構(gòu)概略圖。
于圖13，偏光變換元件10f，由4個(gè)基本元件10A、10C所組合構(gòu)成。偏光變換元件10f有做為全體的光軸AX為中心的輪帶狀有效區(qū)域，且這輪帶狀有效區(qū)域以光軸AX為中心在圓周方向被等分割成4個(gè)扇形形狀的基本元件10A、10C。在這4個(gè)基本元件10A、10C中，夾著光軸AX相對(duì)的一對(duì)基本元件相互有相同特性。即是，4個(gè)基本元件10A、10C，在沿著光穿過(guò)方向(Y方向)的厚度(光軸方向的長(zhǎng)度)相互為異的2種基本元件10A、10C分別含2個(gè)。
于此，因?yàn)榛驹?0A是與圖7所示的第1基本元件10A有相同機(jī)能的部材，基本元件10C是與圖7所示的第3基本元件10C有相同機(jī)能的部材，而省略其機(jī)能說(shuō)明。又，取代中央?yún)^(qū)域10E的，也可以設(shè)置偏光消解部材104c。
此偏光變換元件10f，以光軸AX做為中心設(shè)定成可以旋轉(zhuǎn)，例如以光軸AX為中心使+45度或-45度可以旋轉(zhuǎn)。圖14A～14C繪示利用偏光變換元件10f的作用，被設(shè)定成周方向偏光狀態(tài)的二次光源的一例示意圖。又，于圖14，為容易理解，偏光變換元件10f重復(fù)繪示。
圖14A，取代繞射光學(xué)元件5，在遠(yuǎn)場(chǎng)(或是Fraunhofer繞射區(qū)域)形成2極狀的光強(qiáng)度分布的繞射光學(xué)元件(光束變換元件)被設(shè)置于光路中，且偏光變換元件10f在旋轉(zhuǎn)角度為0度的狀態(tài)(基準(zhǔn)狀態(tài))，在被設(shè)置于照明光路中的情形下以2極狀的二次光源36(36A)示之。于此，通過(guò)二次光源36(36A)的光束被設(shè)定為縱方向偏光方向。
圖14B，取代繞射光學(xué)元件5，在遠(yuǎn)場(chǎng)(或是Fraunhofer繞射區(qū)域)形成4極狀的光強(qiáng)度分布的繞射光學(xué)元件(光束變換元件)被設(shè)置于光路中，且偏光變換元件10f在旋轉(zhuǎn)角度為0度的狀態(tài)(基準(zhǔn)狀態(tài))，在被設(shè)置于照明光路中的情形下以4極狀的二次光源37示之。于此，通過(guò)二次光源37的光束被設(shè)定為周方向偏光方向。又，于圖14B，4極狀的光強(qiáng)度分布局限在紙面內(nèi)上下(Z方向)以及左右方向(X方向)。
于周方向偏光狀態(tài)，分別通過(guò)構(gòu)成4極狀的二次光源37的4個(gè)圓形區(qū)域37A、37C的光束，由這4個(gè)圓形區(qū)域37A、37C結(jié)合成的圓的圓周方向，即是有與這4個(gè)圓形區(qū)域37A、37C結(jié)合成的圓的切線方向約一致的偏光方向的直線偏光狀態(tài)。又，于圖14B，雖然是以4極狀的二次光源37由4個(gè)圓形區(qū)域37A、37C所構(gòu)成而示之，4個(gè)區(qū)域的形狀不限定為圓形。
圖14C，取代圖14B的繞射光學(xué)元件，在遠(yuǎn)場(chǎng)(或是Fraunhofer繞射區(qū)域)局限紙面內(nèi)+45度(-135度)方向及紙面內(nèi)-45度(+135度)方向，形成4極狀的光強(qiáng)度分布的繞射光學(xué)元件(光束變換元件)被設(shè)置于光路中，且偏光變換元件10f在旋轉(zhuǎn)角度為+45度的狀態(tài)(相對(duì)基準(zhǔn)狀態(tài)，順時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)45度的狀態(tài))使旋轉(zhuǎn)而設(shè)置于照明光路中的情形下，以4極狀的二次光源38示之。
于圖14C，偏光狀態(tài)切換部4中的1/2波長(zhǎng)板4b繞著光軸使旋轉(zhuǎn)，相對(duì)偏光變換元件10f，使有+45度(-135度方向)偏光方向的直線偏光入射。于此，因?yàn)榛驹?0A有使入射的直線偏光的偏光方向僅旋轉(zhuǎn)180度±n×180度(n為整數(shù))的機(jī)能，且基本元件10C有使入射直線偏光的偏光方向僅旋轉(zhuǎn)90度±n×180度(n為整數(shù))的機(jī)能，通過(guò)4極狀的二次光源38的光束被設(shè)定為周方向偏光狀態(tài)。
于圖14C所示的周方向偏光狀態(tài)，分別通過(guò)構(gòu)成4極狀的二次光源38的4個(gè)圓形區(qū)域38B、38D的光束，由這4個(gè)圓形區(qū)域38B、38D結(jié)合成的圓的圓周方向，即是有與這4個(gè)圓形區(qū)域38B、38D結(jié)合成的圓的切線方向約一致的偏光方向的直線偏光狀態(tài)。又，于圖14C，雖然是以4極狀的二次光源38由4個(gè)圓形區(qū)域38B、38D所構(gòu)成的例子示之，4個(gè)區(qū)域的形狀不限定為圓形。
如此，利用偏光狀態(tài)切換部4的偏光方向的變更動(dòng)作，與偏光切換元件10f的旋轉(zhuǎn)作用，雖然4極狀二次光源局限在+45度(-135度)方向與-45度(+135度)方向，雖然4極狀二次光源局限在0度(+180度)方向以及90度(270度)即是縱橫方向，雖然2極狀二次光源局限在0度(+180度)方向或90度(270度)即是縱橫方向，也可以實(shí)現(xiàn)周方向偏光狀態(tài)。
又，以光軸AX做為中心在圓周方向被等分割而由8個(gè)扇形狀的基本元件構(gòu)成的偏光變換元件，也可以繞著光軸AX旋轉(zhuǎn)。如圖15A所示，例如由8分割的基本元件所構(gòu)成的偏光變換元件(例如偏光變換元件10a)，如果繞著光軸AX使僅旋轉(zhuǎn)+45度，分別通過(guò)構(gòu)成8極狀二次光源39的8個(gè)圓形區(qū)域39A～39D的光束，具有相對(duì)此8個(gè)圓形區(qū)域39A～39D結(jié)合成的圓的圓周方向(8個(gè)圓形區(qū)域39A～39D結(jié)合成的圓的切線方向)使僅旋轉(zhuǎn)-45度的偏光方向的直線偏光狀態(tài)。
又，如圖15B所示，分別通過(guò)構(gòu)成8極狀二次光源的8個(gè)圓形區(qū)域的光束，在有相對(duì)此8個(gè)圓形區(qū)域結(jié)合成的圓的圓周方向(8個(gè)圓形區(qū)域結(jié)合成的圓的切線方向)，長(zhǎng)軸方向被僅旋轉(zhuǎn)+45度的偏光方向的橢圓偏光的情形，如圖15A所示的偏光變換元件(例如偏光變換元件10a)，利用繞著光軸AX使僅旋轉(zhuǎn)+45度，如圖15C所示，可以得到約周方向偏光狀態(tài)。
圖16繪示偏光變換元件被配置在照明光學(xué)系統(tǒng)的瞳附近位置內(nèi)、圓錐柱狀鏡系統(tǒng)8的正前面位置(入射側(cè)附近位置)為例的示意圖。于圖16之例，利用伸縮透鏡系統(tǒng)9的倍數(shù)變化作用，被投影到微復(fù)眼透鏡11的入射面中央?yún)^(qū)域10E的像的大小，與被投影到微復(fù)眼透鏡11的入射面的各基本元件10A～10D的像的大小會(huì)被變更，藉由圓錐柱狀鏡系統(tǒng)8的動(dòng)作，被投影到微復(fù)眼透鏡11的入射面的各基本元件10A～10D的像，以光軸AX為中心的半徑方向的幅度被變更。
因此，有如圖16所示變形例的中央?yún)^(qū)域10E(或是偏光消解部材104c)的偏光變換元件，比起有變換倍率作用的光學(xué)系統(tǒng)(伸縮透鏡9)而設(shè)置在光源側(cè)的情形，考慮中央?yún)^(qū)域10E占據(jù)區(qū)域利用伸縮透鏡9的變換倍率而被變更，也可以決定中央?yún)^(qū)域10E的大小。
又，如圖16所示的變形例，在有中央?yún)^(qū)域10E(或是偏光消解部材104c)的偏光變換元件，比起有變更輪帶比作用的光學(xué)系統(tǒng)(圓錐柱狀鏡系統(tǒng)8)而設(shè)置在光源側(cè)的情形，如圖17所示，較佳滿足以下條件(1)與條件(2)的至少其一。
(1)(10in+ΔA)/10out＜0.75(2)0.4＜(10in+ΔA)/10out.
其中，10in偏光變換元件10的中央?yún)^(qū)域10E的有效半徑，10out偏光變換元件10的外側(cè)有效半徑，ΔA通過(guò)有變更輪帶比作用的光學(xué)系統(tǒng)的光束的內(nèi)側(cè)半徑的增加部份。
于此，不滿足條件(1)的情形，藉由偏光變換元件10使周方向偏光狀態(tài)被變換的輪帶狀的區(qū)域狹窄，因?yàn)椴荒苓_(dá)成小輪帶比的輪帶狀或多極狀二次光源造成的周方向偏光照明而不好。又，不滿足條件(2)的情形，可以通過(guò)偏光變換元件10的中央?yún)^(qū)域的光束的直徑明顯變小，例如當(dāng)該偏光變換元件10不會(huì)從照明光路外移，偏光狀態(tài)不變，因?yàn)椴荒苡行ˇ艺彰鞫缓谩?br> 又，如圖18所示，偏光變換元件被配置在照明光學(xué)系統(tǒng)的瞳附近位置中，比起微復(fù)眼透鏡11是在罩幕側(cè)的位置，具體地，也可以設(shè)置在將罩幕遮板14的像投影到罩幕上的成像光學(xué)系統(tǒng)15的瞳附近位置。在圖16與圖18所示的實(shí)施例，與圖9到圖11的實(shí)施例相同，也可以有多個(gè)能交換的偏光變換元件。
又，在上述實(shí)施例，比起偏光變換元件10，晶圓W側(cè)的光學(xué)系統(tǒng)(照明光學(xué)系統(tǒng)與投影光學(xué)系統(tǒng))有偏光像差(延遲)的情形時(shí)，由于偏光像差，偏光方向會(huì)變化。于此情形，在考慮此光學(xué)系統(tǒng)的偏光像差的影響上，利用偏光變換元件10，較佳可以設(shè)定被旋轉(zhuǎn)的偏光面的方向。又，利用偏光變換元件10，在晶圓W側(cè)的光路中被配置反射部材的情形，被此反射部材反射在每個(gè)偏光方向產(chǎn)生相位差。此時(shí)，考慮由反射面的偏光特性引起的光束相位差，利用偏光變換元件10也可以設(shè)定被旋轉(zhuǎn)的偏光面的方向。
接著，說(shuō)明偏光狀態(tài)的評(píng)量方法的實(shí)施例。于本實(shí)施例，保持做為感光性基板的晶圓W的晶圓平臺(tái)(基板平臺(tái))的側(cè)方，使用可以進(jìn)出的晶圓面偏光監(jiān)視器90，檢測(cè)出到達(dá)做為感光性基板的晶圓W的光束的偏光狀態(tài)。又，晶圓面偏光監(jiān)視器90，也可以被設(shè)置在晶圓平臺(tái)內(nèi)，且也可以將該晶圓平臺(tái)設(shè)置在別的計(jì)測(cè)平臺(tái)上。
圖19繪示為了檢出照明晶圓W的光的偏光狀態(tài)以及光強(qiáng)度的晶圓面偏光監(jiān)視器90的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖19所示，晶圓面偏光監(jiān)視器90，包括可以定位于晶圓W的位置或其附近的針孔部材91。通過(guò)針孔部材91的針孔91a的光，穿過(guò)被配置在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面位置或其附近，如前側(cè)焦點(diǎn)位置的對(duì)準(zhǔn)透鏡92(collimated lens)而成為約平行的光束，并在被反射鏡93反射后，入射于中繼透鏡系統(tǒng)94(relay lens)。穿過(guò)中繼透鏡系統(tǒng)94的約平行光束，穿過(guò)做為相位移動(dòng)元件的1/4波長(zhǎng)板95與做為偏光元件的偏光分光器96后，到達(dá)二維CCD 97(Charge Coupled Device，電荷耦合器件)的檢測(cè)面97a。于此，二維CCD 97的檢測(cè)面97a與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的射出瞳大致光學(xué)共軛，進(jìn)而與照明光學(xué)裝置的照明瞳面大致光學(xué)共軛。
1/4波長(zhǎng)板95，被構(gòu)成能以光軸做為中心旋轉(zhuǎn)，對(duì)于此1/4波長(zhǎng)板95，被連接到為了被設(shè)定成以光軸做為中心旋轉(zhuǎn)的設(shè)定部98。如此，對(duì)晶圓W的照明光的偏光度不是0的情形，藉由設(shè)定部98使1/4波長(zhǎng)板95繞著光軸旋轉(zhuǎn)，而變化在二維CCD 97的檢測(cè)面97a光強(qiáng)度分布。因此，對(duì)于晶圓面偏光監(jiān)視器90，一面使用設(shè)定部98而使1/4波長(zhǎng)板95繞著光軸使旋轉(zhuǎn)，而一面檢測(cè)出在檢測(cè)面97a光強(qiáng)度分布的變化，且從此檢測(cè)結(jié)果到利用旋轉(zhuǎn)相位移動(dòng)元件的方法，可以測(cè)定照明光的偏光狀態(tài)。
又，旋轉(zhuǎn)相位移動(dòng)元件的方法，例如鶴田所描述的《光鉛筆-給光技術(shù)者的應(yīng)用光學(xué)》，如株式會(huì)社新技術(shù)通訊(communications)的詳細(xì)記載。實(shí)際上，針孔部材91(進(jìn)而針孔91a)沿著晶圓面使二維移動(dòng)，在晶圓面的多個(gè)位置測(cè)定照明光的偏光狀態(tài)。此時(shí)，對(duì)于晶圓面偏光監(jiān)視器90，因?yàn)闄z測(cè)出在二維檢測(cè)面97a的光強(qiáng)度分布的變化，根據(jù)此檢測(cè)出的分布資料，在照明光的瞳內(nèi)可以測(cè)定偏光狀態(tài)的分布。
又，對(duì)于晶圓面偏光監(jiān)視器90，做為相位移動(dòng)元件的1/4波長(zhǎng)板95可以取代使用1/2波長(zhǎng)板。使用相位移動(dòng)元件，偏光狀態(tài)，即是用于測(cè)定4個(gè)Stokes參數(shù)，變化沿著相位移動(dòng)元件與偏光元件(偏光分光器96)的光軸的相對(duì)角度，同時(shí)使相位移動(dòng)元件或偏光元件從光路退開(kāi)，依需要在至少4個(gè)相異狀態(tài)檢測(cè)出在檢測(cè)面97a的光強(qiáng)度分布變化。又，于本實(shí)施例，雖然做為相位移動(dòng)元件的1/4波長(zhǎng)板95繞著光軸旋轉(zhuǎn)，也可以使做為偏光元件的偏光分光器96繞著光軸旋轉(zhuǎn)，也可以使相位移動(dòng)元件與偏光元件二者繞著光軸旋轉(zhuǎn)。又，取代這些操作或是增加這些操作的，也可以使做為相位移動(dòng)元件的1/4波長(zhǎng)板95與做為偏光元件的偏光分光器96的其一或二者從光路中插脫。
又，對(duì)于晶圓面偏光監(jiān)視器90，利用反射鏡93的偏光特性，是變化光的偏光狀態(tài)。于此情形，因?yàn)轭A(yù)先知道的反射鏡93的偏光特性，根據(jù)利用所需要的計(jì)算所得到對(duì)反射鏡93的偏光特性的偏光狀態(tài)的影響，補(bǔ)正晶圓面偏光監(jiān)視器90的測(cè)定結(jié)果，可且正確地測(cè)定照明光的偏光狀態(tài)。又，不限于反射鏡，藉由變化由透鏡等的其他光學(xué)部件引起偏光狀態(tài)的情形以相同地補(bǔ)正測(cè)定結(jié)果，可以正確地測(cè)定照明光的偏光狀態(tài)。
以下，具體說(shuō)明關(guān)于在照明光的瞳內(nèi)的偏光狀態(tài)分布的評(píng)量。首先，通過(guò)在瞳上的一點(diǎn)(或是微小區(qū)域)，而到達(dá)像面上的一點(diǎn)(微小區(qū)域)的光線，一個(gè)一個(gè)算出對(duì)應(yīng)的特定偏光度DSP。又，在以下說(shuō)明，使用圖1、圖16、圖18的XYZ座標(biāo)系統(tǒng)。上述瞳上的一點(diǎn)(微小區(qū)域)對(duì)應(yīng)二維CCD97的一畫(huà)素，且像面上的一點(diǎn)(微小區(qū)域)對(duì)應(yīng)針孔91a的XY座標(biāo)系統(tǒng)。
此特定偏光度DSP，當(dāng)在通過(guò)在瞳上的一點(diǎn)(或是微小區(qū)域)，而到達(dá)像面上的一點(diǎn)(微小區(qū)域)的特定光線的X方向偏光成分(在瞳上X方向的振動(dòng)方向的偏光)的強(qiáng)度為Ix，該特定光線的Y方向偏光成分(在瞳上Y方向的振動(dòng)方向的偏光)的強(qiáng)度為Iy時(shí)，(3)DSP＝(Ix-Iy)/(Ix+Iy)。
又，此特定偏光度DSP，對(duì)應(yīng)全部強(qiáng)度S0的水平直線偏光強(qiáng)度減去垂直直線偏光強(qiáng)度S1，與(S1/S0)相同。
又，由通過(guò)在瞳上的一點(diǎn)(或是微小區(qū)域)，而到達(dá)像面上的一點(diǎn)(微小區(qū)域)的特定光線的X方向偏光成分(在瞳上X方向的振動(dòng)方向的偏光)的強(qiáng)度為Ix，以及該特定光線的Y方向偏光成分(在瞳上Y方向的振動(dòng)方向的偏光)的強(qiáng)度為Iy，通過(guò)下式(4)、(5)，可以定義于水平偏光(對(duì)應(yīng)在圖案面內(nèi)水平方向延伸的罩幕圖案的繞射光成為S偏光的偏光)的特定偏光率RSPh、與垂直偏光(對(duì)應(yīng)在圖案面內(nèi)垂直方向延伸的罩幕圖案的繞射光成為S偏光的偏光)的特定偏光率RSPv。
(4)RSPh＝Ix/(Ix+Iy)，
(5)RSPv＝Iy/(Ix+Iy)，其中，當(dāng)理想的非偏光照明時(shí)RSPh，RSPv二者為50％，當(dāng)理想的水平偏光時(shí)RSPh為100％，當(dāng)理想的垂直偏光時(shí)RSPv為100％。
又，對(duì)應(yīng)通過(guò)在瞳上的一點(diǎn)(或是微小區(qū)域)而到達(dá)像面上的一點(diǎn)(微小區(qū)域)的光線的一個(gè)一個(gè)，當(dāng)用以下式(6)～(9)定義偏光度V時(shí)，對(duì)應(yīng)通過(guò)所要的有效光源區(qū)域而到達(dá)像面上的一點(diǎn)(微小區(qū)域)的光束，可以用下式(10)定義平均偏光度V(Ave)。
(6)V＝(S12+S22+S32)1/2/S0＝(S1’2+S2’2+S3’2)1/2(7)S1’＝S1/S0(8)S2’＝S2/S0(9)S3’＝S3/S0其中S0為全部強(qiáng)度，S1為水平直線偏光強(qiáng)度減去垂直直線偏光強(qiáng)度，S2為45度直線偏光強(qiáng)度減去135度直線偏光強(qiáng)度，S3為右旋圓偏光強(qiáng)度減去左旋圓偏光強(qiáng)度。
(10)V(Ave)＝∑[S0(xi，yi).V(xi，yi)]/∑S0(xi，yi)。
又，于式(10)，S0(xi，yi)是對(duì)應(yīng)通過(guò)所要的有效光源區(qū)域(xi，yi)上的一點(diǎn)(或是微小區(qū)域)而到達(dá)像面上的一點(diǎn)(微小區(qū)域)的光線的全部強(qiáng)度S0，V(xi，yi)是對(duì)應(yīng)通過(guò)所要的有效光源區(qū)域(xi，yi)上的一點(diǎn)(或是微小區(qū)域)而到達(dá)像面上的一點(diǎn)(微小區(qū)域)的光線的偏光度。
又，對(duì)應(yīng)通過(guò)所要的有效光源區(qū)域而到達(dá)像面上的一點(diǎn)(微小區(qū)域)的光線，用下式(11)可以定義關(guān)于水平偏光的平均特定偏光率RSPh(Ave)，用下式(12)可以定義關(guān)于垂直偏光的平均特定偏光率RSPv(Ave)。
(11)RSPh(Ave)＝Ix(Ave)/(Ix+Iy)Ave＝∑[S0(xi，yi).RSPh(xi，yi)]/∑S0(xi，yi)，(12)RSPv(Ave)＝Iy(Ave)/(Ix+Iy)Ave＝∑[S0(xi，yi).RSPv(xi，yi)]/∑S0(xi，yi)，其中Ix(Ave)是通過(guò)所定的有效光源區(qū)域(xi，yi)而到達(dá)像面上的一點(diǎn)(微小區(qū)域)的光線在X方向偏光成分(在瞳上X方向的振動(dòng)方向的偏光)的強(qiáng)度平均，Iy(Ave)是通過(guò)所定的有效光源區(qū)域(xi，yi)而到達(dá)像面上的一點(diǎn)(微小區(qū)域)的光線在Y方向偏光成分(在瞳上Y方向的振動(dòng)方向的偏光)的強(qiáng)度平均，RSPh(xi，yi)是通過(guò)所定的有效光源區(qū)域(xi，yi)而到達(dá)像面上的一點(diǎn)(微小區(qū)域)的光線的在水平偏光的特定偏光率，RSPv(xi，yi)是通過(guò)所定的有效光源區(qū)域(xi，yi)而到達(dá)像面上的一點(diǎn)(微小區(qū)域)的光線的在垂直偏光的特定偏光率。又，(Ix+Iy)Ave是通過(guò)所定的有效光源區(qū)域的全部光束的強(qiáng)度平均。
于此，當(dāng)理想的非偏光照明時(shí)RSPh(xi，yi)，RSPv(xi，yi)二者為50％，當(dāng)理想的水平偏光時(shí)RSPh(xi，yi)為100％，當(dāng)理想的垂直偏光時(shí)RSPv(xi，yi)為100％。
接著，對(duì)應(yīng)通過(guò)所定的有效光源區(qū)域(xi，yi)而到達(dá)像面上的一點(diǎn)(微小區(qū)域)的光束，可以用下式(13)定義平均特定偏光度DSP(Ave)。
(13)DSP(Ave)＝(Ix-Iy)Ave/(Ix+Iy)Ave＝{∑[Ix(xi，yi)-Iy(xi，yi)]/∑[Ix(xi，yi)+Iy(xi，yi)]}＝S1’(Ave)＝{∑S1/∑S0}于此，(Ix-Iy)Ave是通過(guò)所定的有效光源區(qū)域(xi，yi)而到達(dá)像面上的一點(diǎn)(微小區(qū)域)的光束在X方向偏光成分的強(qiáng)度與平均通過(guò)所定的有效光源區(qū)域(xi，yi)而到達(dá)像面上的一點(diǎn)(微小區(qū)域)的光束在Y方向偏光成分的強(qiáng)度的相差的平均，Ix(xi，yi)是通過(guò)所定的有效光源區(qū)域(xi，yi)而到達(dá)像面上的一點(diǎn)(微小區(qū)域)的光束在X方向偏光成分的強(qiáng)度，Iy(xi，yi)是通過(guò)所定的有效光源區(qū)域(xi，yi)而到達(dá)像面上的一點(diǎn)(微小區(qū)域)的光束在Y方向偏光成分的強(qiáng)度，S1’(Ave)是在所定的有效光源區(qū)域(xi，yi)的S1’成分的平均。
于式(13)，當(dāng)理想的非偏光照明時(shí)DSP(Ave)為0，當(dāng)理想的水平偏光時(shí)DSP(Ave)為1，當(dāng)理想的垂直偏光時(shí)DSP(Ave)為-1。
現(xiàn)在，本實(shí)施例的照明光學(xué)裝置，進(jìn)而曝光裝置，在所定的有效光源區(qū)域(xi，yi)的平均特定偏光率RSPh(Ave)，RSPv(Ave)滿足RSPh(Ave)＞70％，RSPv(Ave)＞70％，可看到在所定的有效光源區(qū)域內(nèi)是直線偏光。于此，當(dāng)平均特定偏光率RSPh(Ave)，RSPv(Ave)不滿足上式條件的情形，在周方向偏光輪帶照明，或是周方向偏光四極照明、周方向偏光二極照明等，在所定方向有偏光面因?yàn)椴皇撬Ｍ闹本€偏光狀態(tài)，對(duì)于有特定指向(pitch)方向的線寬度的細(xì)圖案不能向上提升成像能力。
又，如圖13所示，使用4分割偏光變換元件10進(jìn)行4分割周方向偏光輪帶照明的情形，如圖20所示，輪帶形狀的二次光源31為4分割，也可以對(duì)每一個(gè)分割區(qū)域31A1、31A2、31C1、31C2的平均特定偏光率RSPh(Ave)，RSPv(Ave)進(jìn)行評(píng)量。
對(duì)于上述實(shí)施例的曝光裝置，藉由照明光學(xué)裝置以照明罩幕(十字標(biāo)記)(照明步驟)，藉由使用投影光學(xué)系統(tǒng)將被形成于罩幕轉(zhuǎn)印用的圖案在感光性基板曝光(曝光步驟)，可以制造微元件(半導(dǎo)體元件、拍攝元件、液晶顯示元件、薄膜電磁頭等)。以下，使用上述實(shí)施例的曝光裝置，以在做為感光性基板的晶圓等形成電路圖案，而得到做為微元件的半導(dǎo)體元件的實(shí)際方法為例，參照?qǐng)D21的流程圖做說(shuō)明。
首先，于圖21的步驟301，在一批次的晶圓上蒸鍍金屬膜。于下一步驟302，在這些一批次的晶圓上的金屬膜上涂布光刻膠。之后，于步驟303，使用上述實(shí)施例的曝光裝置，使罩幕上的圖案的像通過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)，在這一批次的晶圓上的每個(gè)拍攝區(qū)域，順次被曝光轉(zhuǎn)印。之后，于步驟304，進(jìn)行這一批次的晶圓上的光刻膠顯影后，于步驟305，藉由在這一批次的晶圓上的光刻膠圖案做為罩幕而進(jìn)行蝕刻，因此，對(duì)應(yīng)罩幕上圖案的電路圖案，被形成于每個(gè)晶圓的每個(gè)拍攝區(qū)域。之后，藉由進(jìn)行更上層的電路圖案的形成等，使半導(dǎo)體元件等的元件被制造。根據(jù)上述半導(dǎo)體元件等的制造方法，有極微細(xì)電路圖案的半導(dǎo)體元件可以有良好的產(chǎn)能。
又，對(duì)于上述實(shí)施例的曝光裝置，利用在平板(玻璃基板)上，形成所定的圖案(電路圖案、電極圖案等)，可以得到做為微元件的液晶顯示元件。以下，參照?qǐng)D22的流程圖做為一例說(shuō)明。在圖22，于圖案形成步驟401，使用上述實(shí)施例的曝光裝置，在感光性基板(被涂布有光刻膠的玻璃基板等)轉(zhuǎn)印曝光罩幕的圖案，所謂的微影制程被進(jìn)行。利用此微影制程步驟，在感光性基板上，含有多個(gè)電極等所定的圖案被形成。之后，被曝光的基板，利用經(jīng)過(guò)顯影步驟，蝕刻步驟，移除光刻膠步驟等的各步驟，基板上所定的圖案被形成，接著進(jìn)行彩色濾光器(color filter)形成步驟402。
對(duì)于彩色濾光器形成步驟402，對(duì)應(yīng)紅、綠、藍(lán)3個(gè)點(diǎn)為一組，被形成矩陣狀的多條配列，或是紅、綠、藍(lán)的3條的濾光器為一組配列成多個(gè)水平掃描線方向，而形成彩色濾光器。接著，在彩色濾光器形成步驟402之后，單元組合步驟403被進(jìn)行。于單元組合步驟403，組裝有由圖案形成步驟401所得到的所定圖案的基板，以及使用由彩色濾光器形成步驟402得到的彩色濾光器等，而得到液晶面板(液晶單元)。
單元組合步驟403，例如，在由圖案形成步驟401所得到的所定圖案的基板，以及使用由彩色濾光器形成步驟402所得到的彩色濾光器之間注入液晶，而制造液晶面板(液晶單元)。之后，于模塊的組合步驟404，進(jìn)行被組合的液晶面板(液晶單元)的顯示動(dòng)作的電路，背光模塊等的各部件安裝，使完成做為液晶顯示元件。根據(jù)上述液晶顯示元件的制造方法，可以得到有極微細(xì)電路圖案的液晶顯示件，并使其有良好產(chǎn)能。
又，對(duì)于上述實(shí)施例，做為曝光的光，雖然使用KrF準(zhǔn)分子激光光(波長(zhǎng)248nm)或是ArF準(zhǔn)分子激光光(波長(zhǎng)193nm)，但不限定于此，其他適合的光源，例如供給波長(zhǎng)157nm的激光光的F2激光光源等，也可以適用本發(fā)明。再者，對(duì)于上述實(shí)施例，包括照明光學(xué)裝置的曝光裝置為例做說(shuō)明，但是為了照明罩幕或晶圓以外的被照射面的一般照明光學(xué)裝置，可知地，也可以使用本發(fā)明。
又，于上述實(shí)施例，投影光學(xué)系統(tǒng)與感光性基板之間的光路中，也可以使用填滿有折射率大于等于1.1的媒介物(典型的液體)的方法，即所謂的液浸法。于此情形，做為投影光學(xué)系統(tǒng)與感光性基板之間的光路中填滿液體的方法，可以采用已在國(guó)際公開(kāi)號(hào)WO99/49504中被揭示的局部填滿液體，特開(kāi)平6-124873也揭示保持曝光對(duì)象的基板的平臺(tái)在液槽中使移動(dòng)的方法，日本專利特開(kāi)平10-303114也揭示在平臺(tái)上形成所定深度的液槽，且在其中保持基板等的方法。
又，做為液體，較佳使用可以對(duì)曝光的光有穿透性且高折射率，而相對(duì)投影光學(xué)系統(tǒng)與基板表面被涂布的光阻是安定的液體，例如以KrF準(zhǔn)分子激光光或是ArF準(zhǔn)分子激光光做為曝光的光的情形，做為液體的可以使用純水、去離子水。又，使用做為曝光的光的F2激光的情形，作為液體的有可以使用可以透過(guò)F2激光光，例如氟素系油或氟化聚醚(PFPE)等的氟素系液體。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)照明裝置，是對(duì)被照射面進(jìn)行照明的光學(xué)照明裝置，包括偏光變換元件，將入射光的偏光狀態(tài)變換成所定的偏光狀態(tài)；偏光狀態(tài)檢測(cè)器，檢測(cè)出通過(guò)該偏光變換元件的光的偏光狀態(tài)；其特征在于該偏光變換元件將有約單一方向的偏光方向的直線偏光狀態(tài)的光，變換成有約為周方向的偏光方向的周方向偏光狀態(tài)的光，或是有約在徑向方向的偏光方向的徑方向偏光狀態(tài)的光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)照明裝置，其特征在于其中該偏光變換元件是，將該光學(xué)照明裝置所形成的二次光源的偏光狀態(tài)設(shè)定成在約周方向有偏光方向的周方向偏光狀態(tài)，或是在約徑向方向有偏光方向的徑方向偏光狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)照明裝置，其特征在于其中該偏光狀態(tài)檢測(cè)器包括光電檢測(cè)器，該光電檢測(cè)器配置成與該光學(xué)照明裝置所形成的二次光源為光學(xué)共軛。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)照明裝置，其特征在于其中該偏光狀態(tài)檢測(cè)器包括相位移動(dòng)元件與偏光元件；通過(guò)該相位移動(dòng)元件與該偏光元件的光入射到該光電檢測(cè)器中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)照明裝置，其特征在于其中該相位移動(dòng)元件與該偏光元件可以相對(duì)地繞著光軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)照明裝置，其特征在于該相位移動(dòng)元件與該偏光元件的至少其中之一方對(duì)于光路是可插脫的。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)照明裝置，其特征在于其中還包括投影光學(xué)系統(tǒng)，將所定的圖案像形成在該被照射面上；該偏光狀態(tài)檢測(cè)器的該光電檢測(cè)器是配置在與該投影光學(xué)系統(tǒng)的射出瞳為光學(xué)共軛的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)照明裝置，其特征在于其中該偏光變換元件具有在周方向被分割的多個(gè)區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)照明裝置，其特征在于其中該偏光變換元件的所述多個(gè)區(qū)域具有第1區(qū)域與第2區(qū)域；該偏光狀態(tài)檢測(cè)器檢測(cè)出通過(guò)該第1區(qū)域到達(dá)該光電檢測(cè)器上的光的偏光狀態(tài)，且檢測(cè)出通過(guò)該第2區(qū)域到達(dá)該光電檢測(cè)器上的光的偏光狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)照明裝置，其特征在于其中相對(duì)的任意2區(qū)域，有約相等的旋光角度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)照明裝置，其特征在于其中該相對(duì)的任意2區(qū)域，有約相等的厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)照明裝置，其特征在于其中該偏光變換元件的每一該些區(qū)域，為大約扇形形狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)照明裝置，其特征在于其中該偏光變換元件有在周方向?yàn)榧s連續(xù)變化的厚度分布。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)照明裝置，其特征在于其中該偏光變換元件，被配置于該光學(xué)照明裝置的瞳或是瞳附近。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)照明裝置，其特征在于其中更包括一輪帶比變更光學(xué)系統(tǒng)，變更在該光學(xué)照明系統(tǒng)的瞳所形成的二次光源的輪帶比。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)照明裝置，其特征在于其中形成該偏光變換元件的光學(xué)材料，是由結(jié)晶光學(xué)軸被設(shè)定成入射光的行進(jìn)方向的結(jié)晶材料所形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)照明裝置，其特征在于其中還包括投影光學(xué)系統(tǒng)，將所定的圖案像形成在該被照射面上；該偏光狀態(tài)檢測(cè)器檢測(cè)出通過(guò)該投影光學(xué)系統(tǒng)的光的偏光狀態(tài)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)照明裝置，其特征在于為了檢測(cè)出該被照射面上的多個(gè)地方的偏光狀態(tài)，該偏光狀態(tài)檢測(cè)器可以在該被照射面內(nèi)移動(dòng)。
19.一種曝光裝置，其特征在于包括權(quán)利要求1～18任一項(xiàng)所述的光學(xué)照明裝置，通過(guò)該光學(xué)照明裝置將所定的圖案曝光到位在該被照射面的位置的感光性基板上。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的曝光裝置，其特征在于其中包括平臺(tái)，用以載置該感光性基板；該偏光狀態(tài)檢測(cè)器設(shè)置在該平臺(tái)上。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的曝光裝置，其特征在于其中包括平臺(tái)，用以載置該感光性基板；該偏光狀態(tài)檢測(cè)器為可拆卸地設(shè)置在該平臺(tái)上。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的曝光裝置，其特征在于其中包括平臺(tái)，用以載置該感光性基板；該偏光狀態(tài)檢測(cè)器設(shè)置在與該平臺(tái)不同的計(jì)測(cè)平臺(tái)上。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的曝光裝置，其特征在于其中還包括投影光學(xué)系統(tǒng)，將所定的圖案像形成在該被照射面上；該偏光狀態(tài)檢測(cè)器檢測(cè)出通過(guò)該投影光學(xué)系統(tǒng)的光的偏光狀態(tài)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的曝光裝置，其特征在于其中該偏光狀態(tài)檢測(cè)器的該光電檢測(cè)器是配置在與該投影光學(xué)系統(tǒng)的射出瞳為光學(xué)共軛的位置。
25.一種元件制造方法，其特征在于包括使用權(quán)利要求19所述的該光學(xué)照明裝置，將所定的圖案曝光到該感光性基板上的曝光步驟；以及將已曝光的所述感光性基板進(jìn)行顯像的顯像步驟。
26.一種曝光方法，其特征在于包括在權(quán)利要求1～18任一項(xiàng)所述的光學(xué)照明裝置的該被照射面上載置感光性基板的載置步驟；以及通過(guò)該光學(xué)照明裝置將所定的圖案曝光到該感光性基板上的曝光步驟。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的曝光方法，其特征在于其中還包括偏光狀態(tài)檢測(cè)步驟，使用該偏光狀態(tài)檢測(cè)器而檢測(cè)出通過(guò)該偏光變換元件的光的偏光狀態(tài)。
全文摘要
一種偏光變換元件，可以將有約為單一方向的偏光方向的直線偏光狀態(tài)的入射光，變換成有約為周方向的偏光方向的周方向偏光狀態(tài)的光，且可以防止光量損失。偏光變換元件(10)變換入射光的偏光狀態(tài)成為所定的偏光狀態(tài)。例如利用有如水晶旋光性的光學(xué)材料所形成，在周方向有厚度變化的分布。厚度分布，被設(shè)定使約為單一方向的偏光方向的直線偏光狀態(tài)的光，變換成有約為周方向的偏光方向的周方向偏光狀態(tài)的光。周方向被分割成有多個(gè)區(qū)域(10A～10D)，且這些區(qū)域中的任意2相鄰區(qū)域的厚度不同。又，這些區(qū)域中的任意2相對(duì)區(qū)域有大約相等的旋光角度。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101078814SQ20071011095
公開(kāi)日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2005年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月6日
發(fā)明者谷津修, 重松幸二, 廣田弘之, 松山知行 申請(qǐng)人:株式會(huì)社尼康