[发明专利]光学照明装置、曝光装置以及曝光方法

权利要求书

1.一种光学照明装置，适用在将掩膜的图案转写到感光性基板的曝光 装置中，使用来自光源而射出的直线偏光的光束、对配置所述掩膜的被照 射面进行照明，所述光学照明装置的特征在于包括：

光束变换元件，具有：利用有旋光性的结晶光学材料而形成的第1基 本元件以及第2基本元件，配置在沿着与所述光学照明装置的光轴垂直的 平面的互相相异的位置，所述光束变换元件将与入射光束的断面形状为相 异形状的所定的光强度分布形成于所述光学照明装置的瞳面上；

波面分割型的光学积分器，配置在：所述光束变换元件与所述被照射 面之间的照明光路；以及

反射元件，配置在所述光学积分器与所述被照射面之间的所述照明光 路；

将通过所述第1基本元件的光束作为第1光束，通过所述第2基本元 件的光束作为第2光束；

所述第1基本元件是：将所述光源射出的所述直线偏光的光束以与第1 方向为一致的方向进行旋转，第1光束经由所述光学积分器而在所述瞳面 上形成所述光强度分布的第1区域分布；

所述第2基本元件是：将所述光源射出的所述直线偏光的光束以与第2 方向为一致的方向进行旋转，第2光束经由所述光学积分器而在所述瞳面 上形成所述光强度分布的第2区域分布，其中所述第2区域相异于所述第1 区域，所述第2方向相异于所述第1方向；

所述第1基本元件与所述第2基本元件在所述光轴方向的长度为互异，

其中，所述光束变换元件将来自所述光源射出的所述直线偏光的光束、 相对于所述被照射面变换成为以S偏光为主成份的偏光状态的光束而射出， 且

从所述光束变换元件射出的所述以S偏光为主成份的偏光状态的光束 是：经由所述反射元件而照射到所述被照射面。

2.根据权利要求1所述的光学照明装置,其特征在于，所述光束变换 元件包括：

绕射面，以对应于在所述光学照明装置的所述瞳面上的所述所定的光 强度分布的方式，使所述第1光束与所述第2光束进行绕射。

3.根据权利要求1所述的光学照明装置,其特征在于：

所述第1基本元件以及所述第2基本元件具有矩形状的断面。

4.根据权利要求1所述的光学照明装置,其特征在于：

所述第1方向与所述第2方向为互相垂直。

5.根据权利要求1所述的光学照明装置,其特征在于：

所述第1区域与所述第2区域的位置被决定在所述瞳面的以所定点为 中心的轮胎状区域内，

所述第1光束与所述第2光束具有：在所述瞳面中、以所述轮胎状区 域的圆周方向为偏光方向的直线偏光为主成份的偏光状态。

6.根据权利要求5所述的光学照明装置,其特征在于：

所述瞳面上的所述所定的光强度分布具有：与所述轮胎状区域为同一 形状的外形。

7.根据权利要求5所述的光学照明装置,其特征在于：

所述瞳面上的所述所定的光强度分布为：在所述轮胎状区域内分布的 多极状分布。

8.根据权利要求1所述的光学照明装置,其特征在于：

通过所述第1区域的所述第1光束的偏光状态具有：与沿所述第1区 域的圆周方向以其中心位置、以所述光轴为中心的圆的切线方向为一致的 直线偏光成份作为主成份；且

通过所述第2区域的所述第2光束的偏光状态具有：与沿所述第2区 域的圆周方向以其中心位置、以所述圆的切线方向为一致的直线偏光成份 作为主成份。

9.一种曝光装置，将掩膜的图案转写到感光性基板，所述曝光装置的 特征在于其包括：

权利要求1至8中任一权利要求所述的光学照明装置，对所述掩膜进 行照明。

10.根据权利要求9所述的曝光装置,其特征在于包括：

投影光学系统，将所述掩膜的所述图案的像投影到所述感光性基板；

其中，所述图案的像是：经由充满在所述投影光学系统与所述感光性 基板之间的光路的液体，而投影到所述感光性基板。