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TWI437371B - 照明光學裝置、照明光學裝置的製造方法、照明光學裝置的調整方法、曝光裝置以及曝光方法 - Google Patents

照明光學裝置、照明光學裝置的製造方法、照明光學裝置的調整方法、曝光裝置以及曝光方法 Download PDF

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TWI437371B
TWI437371B TW094142415A TW94142415A TWI437371B TW I437371 B TWI437371 B TW I437371B TW 094142415 A TW094142415 A TW 094142415A TW 94142415 A TW94142415 A TW 94142415A TW I437371 B TWI437371 B TW I437371B
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optical
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重松幸二
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尼康股份有限公司
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Description

照明光學裝置、照明光學裝置的製造方法、照明光學裝置的調整方法、曝光裝置以及曝光方法
本發明涉及一種照明光學裝置，其製造方法，曝光裝置及曝光方法。本發明特別是涉及以微影製程來製造半導體元件，攝影元件，液晶顯示元件，薄膜磁性頭等微型元件所用的曝光裝置。
上述典型的曝光裝置中，由光源所射出的光束經由作為光學整合器用的弗利斯(Fries)目鏡而形成二次光源，其係作為多個光源所構成的實質之面光源。由二次光源(通常是照明光學裝置的照明瞳或其近旁所形成的照明瞳分佈)而來的光束經由配置在弗利斯目鏡後側焦點面的近旁之開口光圈而受到限制後入射到聚光透鏡。
藉由聚光透鏡所聚光的光束重疊地照射在所定的圖樣(patterns)所形成的光罩上。透過光罩的圖樣後之光經由投影光學系統而成像在晶圓上。因此，光罩圖樣即投影曝光(轉印)在晶圓上。又，光罩上所形成的圖樣屬於高積體化者，其微細的圖樣正確地轉印至晶圓上時在晶圓上可得到均一的照度分佈而不可有缺口。
例如，在本案申請人所屬之專利第3246615號公報中揭示一種設定技術，其中為了實現任意方向的微細圖樣忠實地轉印時所需的適當的照明條件，則弗利斯目鏡的後側焦點面上須形成環狀的二次光源，通過該環狀的二次光源的光束成為一種以其周圍方向作為偏光方向的直線偏光狀 態(以下簡稱為周圍方向偏光狀態)。
【專利文獻1】專利第3246615號公報
不限於上述的周圍方向偏光狀態，使用特定的直線偏光狀態的光以進行特定的圖樣的投影曝光時，投影光學系統的解像度可有效地向上提高。又，一般而言，對應於光罩圖樣以使用特定的偏光狀態(以下包含非偏光狀態的廣泛概念)的光來進行投影曝光時，投影光學系統的解像度可有效地向上提高。
然而，即使以所期望的偏光狀態的光來對光罩(甚至晶圓)進行照明時，照明光路中若存在著使光的偏光狀態發生變化的光學元件，則不能以所期望的偏光狀態來成像，進而可能使成像性能惡化。特別是照明光路中所配置的透鏡或平行平面板之類的光透過構件中，由於內部偏斜所產生的複折射性而會使通過的光的偏光狀態發生變化。
本發明鑑於上述的問題以提供一種照明光學裝置，其可良好地抑制照明光路中之光的偏光狀態的變化，以所期望的偏光狀態的光來對被照射面進行照射。又，本發明的另一目的是提供一種曝光裝置和曝光方法，其使用所期望的偏光狀態的光來對被照射面進行照射用的照明光學裝置，以所期望的偏光狀態使微細圖樣忠實地成像在感光性基板上且進行一種良好的曝光。
為了解決上述問題，本發明的第1形式中提供一種照 明光學裝置，其依據光源所提供的光來對被照射面進行照明且具備：一種偏光設定部，其配置在光源和被照射面之間的光路中，將到達被照射面之光的偏光狀態設定成所定的偏光狀態，其特徵為：該偏光設定部和被照射面之間的光路中所配置的多個光透過構件的每一個都是一種光學材料，此光學材料對於內部偏斜所造成的複折射量是5nm/cm以下。
本發明的第2形式中提供一種照明光學裝置，其依據光源所供給的光來對被照射面進行照明且具備：一種偏光設定部，其配置在光源和被照射面之間的光路中，將到達被照射面之光的偏光狀態設定成所定的偏光狀態。
其特徵為：該偏光設定部和被照射面之間的光路中所配置的多個光透過構件分別定位在以光軸為中心的所要的旋轉角度位置中，以使各光透過構件中內部偏斜所造成的複折射的影響藉由相消而減低。
本發明的第3形式中提供一種照明光學裝置，其依據光源所供給的光來對被照射面進行照明且具備：一偏光設定部，其配置在光源和被照射面之間的光路中，將到達被照射面之光的偏光狀態設定成所定的偏光狀態，以及一曲面鏡，其配置在偏光設定部和被照射面之間的光路中以使光路折曲，其特徵為：該曲面鏡的反射膜中形成一種對此反射膜以P偏光入射的光和對此反射膜以S偏光入射的光之間由 於反射而產生的相位差，此相位差就應入射至反射膜中的光線而言係在15度以內。
本發明的第4形式中供給一種照明光學裝置，其依據光源所供給的光來對被照射面進行照明且其特徵為具備：一偏光設定部，其配置在光源和被照射面之間的光路中，將被照射面上之光的偏光狀態設定成所定的偏光狀態，以及一光學系統，其配置在該偏光設定部和被照射面之間的光路中，以對複折射量進行管理。
本發明的第5形式中供給一種照明光學裝置，其依據光源所供給的光來對被照射面進行照明且其特徵為具備：一偏光設定部，其配置在光源和被照射面之間的光路中，將被照射面上之光的偏光狀態設定成所定的偏光狀態，以及一光學系統，其配置在該偏光設定部和被照射面之間的光路中且保持著此到達被照射面之光的偏光狀態，使被照射面上之光的偏光狀態成為所定的偏光狀態。
本發明的第6形式中提供一種具備多個光透過構件之照明光學裝置的製造方法，其特徵為包含以下各過程：塊材(bulk material)準備過程，準備塊材以形成多個光學構件中的每一個，測定過程，測定已準備好的各塊材的複折射量，算出過程，收集由與構成該照明光學裝置的至少一部份的多個光透過構件有關的測定過程而來的各塊材的測定 資訊，選定可容許複折射的影響之構成該照明光學裝置的至少一部份的多個光透過構件的適當組合，以求出前述多個光透過構件的適當組合所造成的各光透過構件的設定位置，加工過程，對前述多個塊材加工以形成各光透過構件，以及組裝過程，依據上述算出過程的結果，使該加工過程中已加工的多個光透過構件組裝至所定的各別的設定位置中。
本發明的第7形式中提供一種曝光裝置，其具備第1形式至第5形式的照明光學裝置或藉由第6形式的製造方法所製造的照明光學裝置，此曝光裝置的特徵為：使藉由照明光學裝置所照明的光罩的圖樣在感光性基板上曝光。
本發明的第8形式中提供一種曝光方法，其使用第1至第5形式之照明光學裝置或藉由第6形式的製造方法所製造的照明光學裝置，此曝光方法的特徵為：使光罩的圖樣在感光性基板上曝光。
本發明的第9形式中提供一種微型元件的製造方法，此製造方法的特徵為包含：曝光過程，使用第1至第5形式之照明光學裝置或藉由第6形式的製造方法所製造的照明光學裝置，以使光罩的圖樣在感光性基板上曝光；以及顯影過程，其使藉由曝光過程所曝光的感光性基板顯影。
第7形式中，照明光學系統所具有的偏光設定部使被照射面的光的偏光狀態設定成所定的偏光狀態，此照明光 學系統的調整方法之特徵是包含以下各過程：取得過程，其取得與該偏光設定部和該被照射面之間的光路中應配置的光學系統的至少一部份有關的資訊，管理過程，其對該偏光設定部和被照射面之間的光路中所配置的光學系統的複折射量進行管理。
第8形式中，照明光學系統所具有的偏光設定部使被照射面的光的偏光狀態設定成所定的偏光狀態，此照明光學系統的調整方法之特徵是包含以下各過程：取得過程，其取得與該偏光設定部和該被照射面之間的光路中應配置的光學系統的至少一部份有關的資訊，維持過程，其維持著由該偏光設定部至被照射面為止之間的光路中之偏光特性，以經由光學系統使到達被照射面之光的偏光狀態成為所定的偏光狀態。
本發明典型的形式中所遵從之照明光學裝置中，使到達被照射面之光的偏光狀態設定成所定的偏光狀態用的偏光設定部配置在光源與被照射面之間的光路中。然後，偏光設定部與被照射面之間的光路中所配置的各透光構件(透鏡，平行平面板等)是一種光學材料，此光學材料對於內部偏斜所造成的複折射量是5nm/cm以下。結果，各光透過構件中由內部偏斜所造成的複折射性受到抑制，進而使通過的光之由複折射性所引起的偏光狀態不會受到不良的影響。
因此，本發明的照明光學裝置中，照明光路中之光的 偏光狀態的變化可良好地受到抑制，能以所期望的偏光狀態的光對被照射面進行照明。因此，本發明的曝光裝置和曝光方法中，可使用一種以所期望的偏光狀態的光對被照射面進行照明用的照明光學裝置，以所期望的偏光狀態使微細圖樣忠實地成像在感光性基板上且進行一種良好的曝光，進而可製造良好的微型元件。
本發明的各實施形式以下將依據附圖來說明。圖1係本發明的實施形式所屬的曝光裝置的構成的概略圖。圖1中，沿著感光性基板中的晶圓W的法線方向來設定Z軸，晶圓W的面內將Y軸設定成與圖1的紙面相平行的方向，晶圓W的面內將X軸設定成與圖1的紙面成垂直的方向。
參照圖1，本實施形式的曝光裝置具備一種供給該曝光光束(照明光)所用的光源1。例如，可使用一種供給193奈米波長的光所用的ArF準分子(excimer)雷射光源或一種供給248奈米波長的光所用的KrF準分子(excimer)雷射光源作為光源1。由光源1所射出的大略成平行的光束經由中繼透鏡系統2，偏光狀態切換部3(3a,3b)以及環照明用的繞射光學元件4而入射至無焦點透鏡5。又，偏光狀態切換部3的構成和作用容後再述， 中繼透鏡系統2之功能是使由光源1而來的大略成平行的光束變換成具有所定矩形狀斷面的大略成平行的光且將此光導引至偏光狀態切換部3。無焦點透鏡5是一種無 焦點光學系統，其使前側焦點位置和繞射光學元件4的位置設定成大約相一致且其後側焦點位置和圖中以斷線所示的所定面6的位置亦設定成大約相一致。
另一方面，繞射光學元件4藉由段差之形成而構成且具有使入射光束繞射至所期望的角度之作用，此段差在基板上具有曝光光束(照明光)的波長大小的間距。具體而言，在具有矩形斷面之平行光束入射時，環照明用的繞射光學元件4具有一種使環狀的光強度分佈形成在其遠場(far field)(或Fraunhofer繞射區域)中的功能。
因此，作為光束變換元件的繞射光學元件4中所入射的大約平行的光束在無焦點透鏡5的瞳面上形成環狀的光強度分佈之後，以環狀的角度分佈而由無焦點透鏡5射出。又，無焦點透鏡5的前側透鏡群5a和後側透鏡群5b之間的光路中該瞳位置或其近旁處配置著偏光變換元件7和圓錐旋轉三稜鏡(axicon)系統8。偏光變換元件7和圓錐旋轉三稜鏡(axicon)系統8的構成和作用容後再述。
經由無焦點透鏡5之光束經由σ值可變的變焦透鏡9而入射至作為光學整合器用的微(micro)弗利斯(Fries)目鏡(或弗利斯目鏡)10中。微弗利斯目鏡10是由具有縱橫-且稠密配列的多個正折射率之微小透鏡所構成的光學元件。一般而言，微弗利斯目鏡例如是藉由在平行平面板上施加蝕刻處理以形成微小透鏡群來構成者。
此處，構成微弗利斯目鏡所用之各微小透鏡是較構成弗利斯目鏡所用的各透鏡元件還微小。又，微弗利斯目鏡 與互相隔絕之透鏡元件所構成的弗利斯目鏡並不相同，其中多個微小透鏡(微小折射面)並未互相隔絕而以一體方式形成。然而，就具有正折射率之透鏡元件以縱橫方式配置著此點而言，微弗利斯目鏡與弗利斯目鏡同樣都是波面分割型的光學整合器。
所定面6的位置配置在變焦透鏡9的前側焦點位置的近旁，微弗利斯目鏡10的入射面配置在變焦透鏡9的後側焦點位置的近旁。換言之，變焦透鏡9實際上是以傅立葉(Fourier)變換的關係來對該所定面6和微弗利斯目鏡10的入射面進行配置，進而使無焦點透鏡5的瞳面和微弗利斯目鏡10的入射面配置成在光學上幾乎可共同作用。
因此，微弗利斯目鏡10的入射面上與無焦點透鏡5的瞳面一樣例如會形成一種以光軸AX為中心的環狀的照射區。此環狀的照射區的全體形狀係與變焦透鏡9的焦點距離有關而作相似的變化，這以下將再描述。構成微弗利斯目鏡10之各微小透鏡具有一種與光罩M上應形成的照射區的形狀(進而是晶圓W上應形成的曝光區域的形狀)相似的矩形狀的斷面。
入射至微弗利斯目鏡10上的光束藉由多個微小透鏡而分割成二維空間，其後側焦點面或其近旁(進而是照明瞳面)處形成二次光源，其所具有的光強度分佈大約與由入射光束所形成的照射區相同，即，會形成一種以光軸AX為中心的環狀的實質的面光源所形成的二次光源。由微弗利斯目鏡10的後側焦點面或其近旁處形成的二次光源而來 的光束經由聚光器光學系統11之後重疊地對光罩遮板12進行照明。
因此，作為照明視野光圈用的光罩遮板12會形成一種與構成微弗利斯目鏡10用的各微小透鏡的形狀和焦點距離相對應的矩形狀的照射區。經由光罩遮板12的矩形狀的開口部(光透過部)的光束受到成像光學系統13的聚光作用之後，重疊地對所定的圖樣所形成的光罩M進行照明。即，成像光學系統13使光罩遮板12的矩形狀開口部的像形成在光罩M上。又，成像光學系統13的光路中配置著一對曲面鏡M1和M2。
保持在光罩台MS上的光罩M的圖樣所透過的光束經由投影光學系統PL而在晶圓台WS上所保持的晶圓(感光性基板)W上形成光罩圖樣的像。於此，與投影光學系統PL的光軸AX直交的平面(XY平面)內一方面以二維空間的方式來驅動控制該晶圓台WS，進而以二維空間的方式來驅動控制該晶圓W，以進行整體曝光或掃描曝光，使晶圓W的各曝光區域中各光罩M的圖樣依序曝光。
偏光狀態切換部3由光源側依序具備1/4波長板3a，1/2波長板3b。1/4波長板3a係以光軸AX為中心時對結晶光學軸以可自由旋轉的方式構成，使入射的橢圓偏光的光變換成直線偏光的光。又，1/2波長板3b係以光軸AX為中心時對結晶光學軸以可自由旋轉的方式構成，使入射的直線偏光的偏光面(偏光方向)變化。又，1/4波長板3a和1/2波長板3b的旋轉係藉由以控制部20而來的指令為 基準而動作之驅動部21來進行。
使用KrF準分子(excimer)雷射光源或ArF準分子雷射光源作為光源1時，由此種光源所射出的光典型上具有95%以上的偏光度，1/4波長板3a上所入射者幾乎都是直線偏光的光。然而，光源1和偏光切換部3之間的光路中存在著作為裏面反射鏡的直角稜鏡時，入射的直線偏光的偏光面若與對著反射面之P偏光面或S偏光面不一致時，則藉由直角稜鏡上的全反射使直線偏光改變成橢圓偏光。
例如，即使因為直角稜鏡上的全反射而使橢圓偏光的光入射至偏光狀態切換部3上，藉由1/4波長板3a的作用而變換後的直線偏光的光仍可入射至1/2波長板3b。以下為了作簡單的說明，圖1中Y方向中具有偏光方向(電場的方向)之直線偏光(以下稱為Y方向偏光)的光設定成入射至1/2波長板3b。
此種情況下，對所入射的Z方向偏光的偏光面而言若將1/2波長板3b的結晶光學軸設定成0度或90度的角度時，則入射至1/2波長板3b上的Z方向偏光的光的偏光面未變化而使Z方向偏光保持原狀地通過，且以Z方向偏光狀態入射至繞射光學元件4。另一方面，對所入射的Z方向偏光的偏光面而言若將1/2波長板3b的結晶光學軸設定成45度的角度時，則入射至1/2波長板3b上的Z方向偏光的光的偏光面只變化90度而成為一種具有圖1之X方向中具有偏光方向(電場的方向)之直線偏光(以下稱為X方向偏光)的光，且以X方向偏光狀態入射至繞射光學元件4。
一般而言，對所入射的Z方向偏光的偏光面而言藉由將1/2波長板3b的結晶光學軸設定成所要的角度時，則朝向繞射光學元件4的入射光的偏光狀態可設定成在任意方向中都可具有偏光方向的直線偏光狀態。又，偏光狀態切換部3藉由使1/2波長板3b由照明光路退避且將1/4波長板3a的結晶光學軸設定成對入射的橢圓偏光形成所要的角度，則可使圓偏光狀態或所期望的橢圓偏光狀態的光入射至繞射光學元件4。即，後述的偏光變換元件7在由光路退避的狀態下，藉由偏光狀態切換部3的作用，則可使光罩M或晶圓W照明用的光的偏光狀態設定成在任意方向中都可具有偏光方向的直線偏光狀態，圓偏光狀態或所期望的橢圓偏光狀態。
其次，圓錐旋轉三稜鏡(axis cone)系統8由光源側依順序由第1稜鏡構件8a(其平面向著光源側且凹圓錐狀的折射面向著光罩側)和第2稜鏡構件8b(其平面向著光罩側且凸圓錐狀的折射面向著光源側)所構成。然後，第1稜鏡構件8a的凹圓錐狀的折射面和第2稜鏡構件8b的凸圓錐狀的折射面須以互補的方式而形成以便可互相接合。又，第1稜鏡構件8a和第2稜鏡構件8b中至少一個構件在構造上須可沿著光軸AX而移動。在構造上該第1稜鏡構件8a的凹圓錐狀的折射面和第2稜鏡構件8b的凸圓錐狀的折射面的間隔可改變。
此處，第1稜鏡構件8a的凹圓錐狀的折射面和第2稜鏡構件8b的凸圓錐狀的折射面在互相接合的狀態時，圓 錐旋轉三稜鏡系統8在功能上是用作平行平面板，其對所形成的環狀的二次光源無影響。然而，若第1稜鏡構件8a的凹圓錐狀的折射面和第2稜鏡構件8b的凸圓錐狀的折射面互相離開，則一方面該環狀的二次光源的寬度(環狀的二次光源的外徑和內徑的差的1/2)保持一定，且另一方面環狀的二次光源的外徑(內徑)會變化。即，環狀的二次光源的環比(內徑/外徑)和大小(外徑)會變化。
變焦透鏡9具有使環狀的二次光源的全體形狀以相似的方式擴大或縮小的功能。例如，變焦透鏡9的焦點距離藉由自最小值向所定的值擴大，則環狀的二次光源的全體形狀即以相似的方式擴大。換言之，藉由變焦透鏡9的作用，則環狀的二次光源的環比不會變化，其寬度和大小(外徑)同時會變化。因此，藉由圓錐旋轉三稜鏡系統8和變焦透鏡9的作用，則可控制環狀的二次光源的環比和大小(外徑)。
又，若不使用環照明用的繞射光學元件4，則亦可在照明光路徑中設定4極照明用的繞射光學元件(未圖示)以進行4極照明。在具有矩形狀的斷面之平行光束入射時，4極照明用的繞射光學元件具有使4極狀的光強度分佈形成在其遠場中的功能。因此，經由4極照明用的繞射光學元件的光束在微弗利斯目鏡10的入射面上形成例如以光軸AX為中心的4個圓形狀的照射區所形成的4極狀的照射區。結果，在微弗利斯目鏡10的後側焦點面或其近旁會形成一與該入射面上所形成的照射區相同的4極狀的二次光 源。
又，若不使用環照明用的繞射光學元件4，則亦可在照明光路徑中設定圓形照明用的繞射光學元件(未圖示)以進行通常的圓形照明。在具有矩形狀的斷面之平行光束入射時，圓形照明用的繞射光學元件具有使圓形狀的光強度分佈形成在其遠場中的功能。因此，經由圓形照明用的繞射光學元件的光束在微弗利斯目鏡10的入射面上形成例如以光軸AX為中心的圓形狀的照射區。結果，在微弗利斯目鏡10的後側焦點面或其近旁會形成一與該入射面上所形成的照射區相同的圓形狀的二次光源。
又，若不使用環照明用的繞射光學元件4，則亦可在照明光路中設定其它多極照明用的繞射光學元件(未圖示)以進行各種各樣的多極照明(2極照明，8極照明等)。同樣，若不用環照明用的繞射光學元件4，則亦可在照明光路中設定各種具有適當特性的繞射光學元件(未圖式)，以進行各種各樣的變形照明。
圖2係圖1的偏光變換元件的構成的概略圖。圖3係就水晶的旋光性來作說明時的圖解。圖4係藉由偏光變換元件的作用而設定成周圍方向偏光狀態的環狀的二次光源的概略圖。本實施形式中所述的偏光變換元件7配置在無焦點透鏡5的瞳位置或其近旁，即，照明光學裝置(1至13)的瞳面或其近旁。因此，環照明時，具有以光軸AX為中心的近似環狀的斷面之光束會入射至偏光變換元件7上。
請參照圖2，偏光變換元件7整體上具有以光軸AX 為中心的環狀的有效區域，此環狀的有效區域是在以光軸AX為中心的圓周方向中由等分成8份的扇形形狀的基本元件所構成。在此8個基本元件中，挾著光軸AX而相面對的一對基本元件互相具有相同的特性。即，8個基本元件沿著光的透過方向(Y方向)之厚度(光軸方向的長度)以2個為一組而包含互相不同的4種類的基本元件7A~D。
具體而言，第1基本元件7A的厚度最大，第4基本元件7D的厚度最小，第2基本元件7B的厚度設定成較第3基本元件7C的厚度還大。結果，偏光變換元件7的一面(例如，入射面)雖然是平面狀，但另一面(例如，射出面)則藉由各基本元件7A~D的厚度的不同而成為凹凸狀。 又，偏光變換元件7的二面(入射面和射出面)亦可同時形成凹凸狀。
又，本實施形式中，各基本元件7A~D藉由具有旋光性的光學材料之類的水晶來構成，各基本元件7A~D的結晶光學軸設定成大致與光軸AX相一致。以下，請參閱圖3來對水晶的旋光性作簡單的說明。請參閱圖3，由厚度d的水晶所構成的平行平面板狀的光學構件100配置成使其結晶光學軸與光軸AX相一致。此時，藉由光學構件100的旋光性，使已入射的直線偏光的偏光方向在只對光軸AX旋轉θ角時的狀態下使直線偏光的光射出。
此時，由光學構件100的旋光性所造成的偏光方向的旋轉角(旋光角度)θ藉由光學構件100的厚度d和水晶的旋光能ρ而以下式(1)來表示。
θ=d．ρ (1)
一般而言，水晶的旋光能ρ具有波長相依性(依據所使用之光的波長，旋光能的值不相同的情況下之性質：旋光分散)。具體而言，使用光的波長變短時，則旋光能ρ有變大的傾向。依據「應用光學II」第167頁的記述，對波長是250.3奈米之光而言水晶的旋光能ρ是153.9度/mm。
本實施形式中，在Y方向中具有偏光方向的直線偏光的光入射時，第1基本元件7A設定成具有厚度dA，使Y方向對Z軸旋轉+180度之後的方向(即，Y方向)中具有偏光方向的直線偏光的光射出。因此，此時圖4所示的環狀的二次光源31中受到一對第1基本元件7A的旋光作用的光束所形成的一對圓弧狀區域31A中所通過的光束的偏光方向成為Y方向。
在Y方向中具有偏光方向的直線偏光的光入射時，第2基本元件7B設定成具有厚度dB，使Y方向對Z軸旋轉+135度之後的方向(即，Y方向對Z軸旋轉-45度之後的方向)中具有偏光方向的直線偏光的光射出。因此，此時圖4所示的環狀的二次光源31中受到一對第2基本元件7B的旋光作用的光束所形成的一對圓弧狀區域31B中所通過的光束的偏光方向成為Y方向對Z軸旋轉-45度之後的方向。
在Y方向中具有偏光方向的直線偏光的光入射時，第3基本元件7C設定成具有厚度dC，使Y方向對Z軸旋轉+90度之後的此一Y方向(即，X方向)中具有偏光方向的直線偏光的光射出。因此，此時圖4所示的環狀的二次光 源31中受到一對第3基本元件7C的旋光作用的光束所形成的一對圓弧狀區域31C中所通過的光束的偏光方向成為X方向。
在Y方向中具有偏光方向的直線偏光的光入射時，第4基本元件7D設定成具有厚度dD，使Y方向對Z軸旋轉+45度之後的此一方向中具有偏光方向的直線偏光的光射出。因此，此時圖4所示的環狀的二次光源31中受到一對第4基本元件7D的旋光作用的光束所形成的一對圓弧狀區域31D中所通過的光束的偏光方向成為Y方向對Z軸旋轉+45度之後的方向。
又，可將各別所形成的8個基本元件相組合以得到偏光變換元件7，或亦可藉由形成平行平面板狀的水晶基板上所要的凹凸形狀(段差)以得到偏光變換元件7。又，設有一種不具旋光性的圓形狀中央區域7E，其具有偏光變換元件7的有效區域的直徑方向的大小的1/3以上的大小，使偏光變換元件7未由光路退避以進行通常的圓形照明。此處，中央區域7E例如亦可由石英之類之未具有旋光性的光學材料所形成或亦可單純地是一種圓形狀的開口。然而，中央區域7E不是此偏光變換元件7中必要的元件。
圖5係圖1的偏光測定部的內部構成的概略圖。如圖5所示，本實施形式中，保持著晶圓W所用的晶圓台WS上設有一種偏光測定部(偏光狀態測定部)14，其對晶圓W上之照明光(曝光光束)的偏光狀態進行測定。偏光測定部14在晶圓W的曝光面的高度位置上具備一種能以二維空 間方式來決定位置的銷(pin)孔構件40。又，使用此偏光測定部14時，晶圓W由光路退避。
通過銷(pin)孔構件40之銷孔40a的光經由準直透鏡(collimate lens)41而成為幾乎是平行的光，在反射鏡42上反射之後入射至中繼透鏡系統43。經由中繼透鏡系統後幾乎成平行的光束經由作為移相器用的λ/4板44和作為偏光器用的偏光束分光器45之後到達二維空間CCD46的檢出面46a。二維空間CCD46的輸出供給至控制部20。此處，λ/4板44以光軸作為中心而以可旋轉的方式構成，此λ/4板44中連接著以該光軸為中心的旋轉角度設定用的設定部47。
因此，對晶圓W的照明光的偏光度不是0的情況下，經由設定部47藉由λ/4板44對光軸旋轉，使二維空間CCD46的檢出面46a中的光強度分佈發生變化。因此，偏光測定部14中使用該設定部47一方面使λ/4板44對光軸旋轉以檢出該檢出面46a中的光強度分佈的變化，且另一方面由此檢出結果藉由旋轉移相法可測得照明光的偏光狀態(偏光度；與光有關的Stokes參數S1 ,S2 ,S3 )。
又，就旋轉移相法而言，例如，鶴田著，「光的鉛筆-光技術者用的應用光學」，株式會社新技術Communications等之中有詳細的記載。實際上，沿著晶圓面一方面以二維空間的方式使銷孔構件40(進而是銷孔40a)移動，且另一方面測定晶圓面內的多個位置中的照明光的偏光狀態。此時，偏光測定部14中由於對二維空間之檢出面46a中的光 強度分佈的變化進行檢出，則可依據該檢出分佈資訊來測定該照明光的瞳內中的偏光狀態的分佈。
因此，偏光測定部14中亦可使用λ/2板以取代λ/4板44來作為移相器。不管使用哪一種移相器，為了測定偏光狀態，(即，4個Stokes參數)，則一方面須使移相器和偏光器(偏光束分光器45)的光軸旋轉的相對角度改變，另一方面使移相器或偏光器由光路退避時須在至少4種不同狀態中檢出該檢出面46a中之光強度分佈的變化。
又，本實施形式中雖然使作為移相器用的λ/4板44對光軸進行旋轉，但亦可使作為偏光器用的偏光束分光器45對光軸進行旋轉，亦可使移相器和偏光器的雙方都對光軸進行旋轉。又，亦可使作為移相器用的λ/4板44和作為偏光器用的偏光束分光器45中的一方或雙方由光路中脫離，以取代上述的動作或加入上述的動作中。
又，偏光測定部14中亦可能藉由反射鏡42的偏光特性使光的偏光狀態改變。此時，由於反射鏡42的偏光特性須預先設定，則須藉由所需要的計算以依據對該反射鏡42的偏光特性的偏光狀態的影響來對偏光測定部14的測定結果進行補正，以便可正確地測定該照明光的偏光狀態。又，不限於反射鏡，即使透鏡等的其它光學構件造成偏光狀態的變化時亦可同樣地對測定結果進行補正，以正確地測定該照明光的偏光狀態。
因此，使用偏光測定部14來對晶圓W上之照明光的瞳內之偏光狀態(偏光度)進行測定，以判定此照明光在瞳 內是否成為適當的偏光狀態(例如，上述的周圍方向偏光狀態等)。然後，控制部20依據偏光測定部14的測定結果而在必要時可對偏光狀態切換部3(1/4波長板3a和1/2波長板3b)進行驅動，使朝向光罩M(進而是晶圓W)的照明光的偏光狀態調整成所期望的偏光狀態。
本實施形式中，周圍方向偏光環照明(通過環狀的二次光源之光束設定成周圍方向偏光狀態時的變形照明)進行時，偏光狀態切換部3中的1/2波長板3b的結晶光學軸的光軸旋轉的角度位置須進行調整，此時藉由Y方向偏光入射至環照明用的繞射光學元件4中，使Y方向中具有偏光方向之直線偏光的光入射至偏光變換元件7。結果，微弗利斯目鏡10之後側焦點面或其近旁會形成環狀的二次光源(環狀的照明瞳分佈)31，如圖4所示，通過此環狀的二次光源31的光束設定成周圍方向偏光狀態。
在周圍方向偏光狀態時，構成環狀的二次光源31所用的圓弧狀區域31A~31D中所分別通過的光束成為一種直線偏光狀態，其所具有的偏光方向是與沿著各圓弧狀區域31A~31D的圓周方向的中心位置所在的光軸AX作為中心時的圓的切線方向大約一致。因此，本實施形式中，藉由偏光變換元件7的旋光作用，實質上不會發生光量損失下即可形成周圍方向偏光狀態的環狀的二次光源31。又，以周圍方向偏光狀態的環狀的照明瞳分佈為基準的周圍方向偏光環照明中，作為最後被照射面的晶圓W上所照射的光成為以S偏光為主成份的偏光狀態。
此處，所謂S偏光是指一種直線偏光，其所具有的偏光方向對入射面是成垂直的方向(電場向量在與入射面成垂直的方向中振動時的偏光)。然而，所謂入射面係定義成光到達介質的邊界面(被照射面：晶圓W的表面)時，包含”該點所在的邊界面的法線與光的入射方向”的面。結果，周圍方向偏光環照明中，投影光學系統之光學性能(焦點深度等)可向上提高，晶圓(感光性基板)上可得到高對比的良好之光罩圖樣。
一般而言，上述方式不限於環照明，例如，亦可用於周圍方向偏光狀態的多極狀的照明瞳分佈為基準的照明。入射至晶圓W上的光成為以S偏光為主成份的偏光狀態，晶圓W上可得到高對比的良好的光罩圖樣之像。此時，可在照明光路中設定多極照明(2極照明，4極照明，8極照明等)用的繞射光學元件以取代環照明用的繞射光學元件4，且對偏光狀態切換部3中的1/2波長板3b的結晶光學軸的光軸旋轉的角度位置進行調整，使Y方向偏光入射至多極照明用的繞射光學元件上，則可使在Y方向中具有偏光方向的直線偏光的光入射至偏光變換元件7。
如上所述，依據光源1所供給的光，則本實施形式中照射至作為被照射面用的光罩M上所用之照明光學裝置(1~13)須配置在光源1和光罩M之間的光路中，且具備偏光狀態切換部3(3a,3b)和偏光變換元件7以作為偏光設定部，使到達光罩M上的光的偏光狀態被設定成所定的偏光狀態。然而，即使藉由偏光狀態切換部3和偏光變換元件 7的作用以所期望的偏光狀態的光對光罩M(進而是晶圓W)進行照明，若照明光路中存在著使光的偏光狀態發生變化的光學元件，則不能以所期望的偏光狀態來成像，進而可能使成像性能惡化。特別是照明光路中配置的光透過構件(透鏡或平行平面板)中由內部偏斜所造成的複折射性會使通過的光的偏光狀態發生變化。
以下，依據典型的設計例，例如就內部偏斜所造成之複折射的影響來驗證。首先，第1驗證例中，偏光狀態切換部3和光罩M之間的光路中所配置的全部之光透過構件(透鏡，平行平面板)中的任一個光透過構件設定成具有一種隨著”相對於光軸AX之旋轉對稱的二次分佈”而變化的複折射。更詳細而言，如圖6(a)所示，作為複折射分佈時，有效區域的中心(光軸AX)的複折射量是0nm/cm，有效區域的周邊之複折射量是10nm/cm，此種複折射分佈可想定成由有效區域的中心向周邊依據二次函數而單調地增加的一種分佈。此處，所謂複折射量是指：光透過構件內只透過1公分時P偏光和S偏光之間所發生的相位差。又由於相位差會與波長相關，為了使相位差有統一的表達方式，一般是會將一個波長視為360度的相位，因此相位差的單位，以波長正規化而將角度的單位相對於波長轉換成為無單位的nm/cm。又，此處之相位前移軸和遲相軸對光透過構件的中心而言是在放射方向或同心圓方向中，且複折射量可想定成由中心向周邊依據二次函數而單調地增加的一種分佈。
此時，依據上述的旋轉對稱之二次分佈而變化的複折射不管存在於哪一個光透過構件中，到達晶圓W上的曝光區域ER的中心CR(即，參閱該光軸AX：圖6(c))之光完全不受複折射的影響。然而，以曝光區域ER的中心CR以外的位置作為一例，依據上述旋轉對稱之二次分佈而變化的複折射到底存在於哪一個光透過構件中，則到達X方向中離曝光區域ER的中心CR最遠的周邊位置P1的光所受到的複折射的影響程度是不同的。
具體而言，到達曝光區域ER的周邊位置P1的光在偏光變換元件7的配置位置或其近旁的瞳位置中在X方向中具有偏光方向(圖6(b)中圓A和圓B所示)，即，若著眼於瞳位置中Stokes參數S1 是1的光時，依據上述旋轉對稱之二次分佈而變化的複折射到底存在於哪一個光透過構件中，則到達曝光區域ER的周邊位置P1時的Stokes參數S1 的值的偏差已知是大約在0.91~1.0之間。
另一方面，到達曝光區域ER的周邊位置P1的光之中，若著眼於偏光變換元件7的配置位置或其近旁的瞳位置中使X方向對Z軸旋轉-45度之後的方向中具有偏光方向的光(圖6(b)中圓C和D所示)，即，若著眼於瞳位置中Stokes參數S2 是1的光時，依據上述旋轉對稱之二次分佈而變化的複折射到底存在於哪一個光透過構件中，則到達曝光區域ER的周邊位置P1時的Stokes參數S2 的值的偏差已知是大約在0.92~1.0之間。
其次，第2驗證例中，偏光狀態切換部3和光罩M之 間的光路中所配置的全部之光透過構件中的任一個光透過構件設定成具有一種隨著”沿著一方向而線形地變化之傾斜分佈”而變化的複折射。更詳細而言，如圖7(a)所示，作為複折射分佈時，有效區域之一周邊的複折射量是0nm/cm，有效區域的另一周邊之複折射量是10nm/cm，此種複折射分佈可想定成由沿著X方向的一周邊朝向另一周邊以依據一次函數而單調地增加的一種分佈。又，此處之相位前移軸和遲相軸可想定成與複折射量的傾斜方向成平行或垂直。
此時，即使隨著上述已傾斜之一次分佈而變化的複折射存在於任意之光透過構件時，偏光變換元件7的配置位置或其近旁的瞳位置中在X方向中具有偏光方向的光(圖7(b)中圓A和圓B所示)或Y方向中具有偏光方向的光(圖7(b)中圓E和圓F所示)，即，瞳位置中Stokes參數S1 是1的光，只限於到達晶圓W上的曝光區域ER的X軸上的區域或Y軸上的區域而完全不受複折射的影響。
然而，依據上述傾斜之一次分佈而變化的複折射到底存在於哪一個光透過構件中，則偏光變換元件7的配置位置或其近旁的瞳位置中使X方向對Z軸旋轉-45度之後的方向中具有偏光方向的光(圖7(b)中圓C和D所示)，即，瞳位置中Stokes參數S2 是1的光，在到達晶圓W上的曝光區域ER的中心CR(即，參閱該光軸AX：圖7(c))或到達X方向中離中心CR最遠的周邊位置P1時所受到的複折射的影響程度是不同的。
具體而言，瞳位置中Stokes參數S2 是1的光C到達曝光區域ER的中心CR時，依據上述傾斜之一次分佈而變化的複折射到底存在於哪一個光透過構件中，則Stokes參數S2 的值的偏差已知是大約在0.77~1.0之間。又，瞳位置中Stokes參數S2 是1的光D到達曝光區域ER的中心CR時，依據上述傾斜之一次分佈而變化的複折射到底存在於哪一個光透過構件中，則Stokes參數S2 的值的偏差已知是大約在0.65~1.0之間。
另一方面，瞳位置中Stokes參數S2 是1的光C到達曝光區域ER的周邊位置P1時，依據上述傾斜之一次分佈而變化的複折射到底存在於哪一個光透過構件中，則Stokes參數S2 的值的偏差已知是大約在0.83~1.0之間。
又，瞳位置中Stokes參數S2 是1的光D到達曝光區域ER的周邊位置P1時，依據上述傾斜之一次分佈而變化的複折射到底存在於哪一個光透過構件中，則Stokes參數S2 的值的偏差已知是大約在0.88~1.0之間。
由上述2個驗證例的結果，偏光狀態切換部3和光罩M之間的光路中的光透過構件中，例如，若發生一種隨著內部偏斜所造成的旋轉對稱之二次分佈而變化的複折射，則該旋轉對稱之二次分佈的複折射對到達光罩M(進而晶圓W)之光的偏光狀態的影響已知是很大的。又，偏光狀態切換部3和光罩M之間的光路中的光透過構件中，若發生一種隨著內部偏斜所造成的傾斜之一次分佈而變化的複折射，則該傾斜之一次分佈的複折射對到達光罩M(進而晶圓 W)之光的偏光狀態的影響已知是很大的。
因此，本實施形式中，作為第1手段時，偏光設定部(3，7)中的偏光狀態切換部3和光罩M之間的光路中所配置的各光透過構件以一種可使內部偏斜所造成的複折射量被抑制在5nm/cm以下的光學材料來形成。藉由此種構成，可使照明光路中之光的偏光狀態的變化受到良好的抑制，且能以所期望的偏光狀態的光來對光罩M進行照明，進而使微細圖樣以所期望的偏光狀態忠實地成像在晶圓W上，以進行良好的曝光。
同樣，曝光裝置中若將由光源1至投影光學系統PL為止的部份考慮成照明光學裝置，則偏光設定部(3，7)中的偏光狀態切換部3和晶圓W之間的光路中所配置的各光透過構件以一種可使內部偏斜所造成的複折射量被抑制在5nm/cm以下的光學材料來形成。藉由此種構成，可使照明光路中之光的偏光狀態的變化受到良好的抑制，且能以所期望的偏光狀態的光來對晶圓W進行照明，進而使微細圖樣以所期望的偏光狀態忠實地成像在晶圓W上，以進行良好的曝光。
因此，依據上述的說明，雖然著眼於由內部偏斜所造成的複折射的影響，但光透過構件被保持時較大的應力由外部而發生作用，對應於外部應力所產生的複折射性而造成光透過構件中所通過的光的偏光狀態發生變化。因此，本實施形式的第2手段中，偏光設定部(3，7)中的偏光狀態切換部3和光罩M(或晶圓W)之間的光路中所配置的各 光透過構件仍保持著，使由外部應力所造成的複折射量被抑制在5nm/cm以下。藉由此種構成，可使照明光路中之偏光狀態的變化受到良好的抑制，且以所期望的偏光狀態的光來對光罩M(或晶圓W)進行照明，進而使微細圖樣以所期望的偏光狀態忠實地成像在晶圓W上，以進行良好的曝光。
具體而言，先前技術中照明光路中所配置的光透過構件一般是藉由鏡筒內圓筒形狀的間隔環而以由二側來挾住的形態以保持著。此時，就原理而言，光透過構件沿著以光軸為中心的圓環狀的區域而連續地被支持著。然而，實際上由於間隔環的端面(與光透構件相接的面)的製造誤差等的影響，光透過構件沿著圓環狀的區域並未連續地被支持著，而是在沿著圓環狀區域的多個點區域(特別是無支持意圖之區域)上被支持著。
即，先前技術中，如圖8(a)所示，由外部作用在光透過構件50的一光學面側上的主力F1的位置與由外部作用在光透過構件50的另一光學面側上的主力F2的位置並不一致。結果，如圖8(b)中之等高線所示，對由外部而來的力F1和F2起反應，在光透構件50的有效區域50a的幾乎整個全體上持續地產生較大的應力分佈，這樣會對應於此種應力分佈而產生複折射性，使通過光透過構件50的光的偏光狀態發生變化。
對上述情況而言，本實施形式中如圖9(a)所示，光透過構件50的一光學面側以3個區域51a~51c來形成三點 式支持，且同時使光透過構件50的另一光學面側以大致上與此3個區域51a~51c相面對的3個區域52a~52c來形成三點式支持。此時，由外部作用在光透過構件50的一光學面側上的3個力F3的位置與由外部作用在光透過構件50的另一光學面側上的3個力F4的位置幾乎一致。
因此，如圖9(b)中之等高線所示，對由外部而來的力F3和F4起反應，以便只產生一種集中於光透過構件50的支持區域51a~51c(52a~52c)中的應力分佈，有效區域50a中實質上不會產生應力分佈。結果，本實施形式中大致上相面對的區域中以三點方式所支持著的光透過構件中由應力分佈所造成的複折射性幾乎不會發生，進而使通過之光的偏光狀態幾乎不會由於複折射性而發生變化。
圖10係本實施形式中由二側以三點支持著光透過構件所用的保持構件的構成之概略圖。本實施形式的保持構件具備：第1間隔環71，其所具有的3個支持部71a~71c以3個區域(與圖9的51a~51c相對應)來對該應保持的光透過構件60的一光學面側(圖10中上側)形成三點式支持；以及第2間隔環72，其所具有的3個支持部72a~72c以3個區域(與圖9的52a~52c相對應)來對該光透過構件60的另一光學面側(圖10中下側)形成三點式支持。
此處，第1間隔環71的3個支持部71a~71c大致上以等角度間隔而設置著，第2間隔環72的3個支持部72a~72c大致上亦以等角度間隔而設置著。又，第1間隔環71和第2間隔環72在位置上設定成大致上與支持部71a 和支持部72a相面對，進而使支持部71b和71c以及支持部72b和72c大致上亦分別地互相面對。因此，藉由保持構件(71，72)使大致上相面對的3個區域中該光透過構件60可由二側以三點方式來支持著。
如上所述，本實施形式的照明光學裝置(1~15)中，光路中所配置的光透過構件中所要的光透過構件(一般而言至少1個光透過構件)在大致上相面對的3個區域上由二側以三點方式來支持著。此時，只產生一種集中在光透過構件的支持區域中的應力分佈，光透過構件的有效區域中實質上未產生應力分佈。結果，由應力所造成的複折射性幾乎不會發生，進而使通過之光的偏光狀態幾乎不會由於複折射性而發生變化。
因此，本實施形式的照明光學裝置(1~15)中，光路中之光的偏光狀態的變化可良好地受到抑制，且能以所期望的偏光狀態或非偏光狀態之光來對該作為被照射面的光罩M(進而是晶圓W)進行照明。因此，本實施形式的曝光裝置中使用照明光學裝置(1~15)，其以所期望的偏光狀態或非偏光狀態之光來對該作為被照射面的光罩M進行照明，且可依據光罩圖樣所對應之所期望的照明條件，使微細圖樣忠實地轉印至晶圓(感光性基板)W上。
然而，上述的實施形式中，作為光學整合器用的微弗利斯目鏡11和作為被照射面用的光罩M之間的光路中所配置的光透過構件在徑向中容易大型化，由外部而來的力被接收時，所通過的光的偏光狀態容易由於複折射性而發 生變化。因此，光路中之光的偏光狀態的變化良好地受到抑制時，作為光學整合器用的微弗利斯目鏡11和作為被照射面用的光罩M之間的光路中所配置的光透過構件中，較佳是藉由保持構件以三點方式來支持著徑向中較大型的光透過構件。
又，上述的實施形式中如圖10所示，若藉由保持構件(72，73)以大致上相面對的3個區域由二側以三點方式來支持一種與光透過構件60相鄰接的光透過構件61時，光透過構件60之由保持構件(71，72)所造成的三點支持位置和光透過構件61之由保持構件(72，73)所造成的三點支持位置較佳是對光軸旋轉而在位置上形成偏差。藉由此種構成，則多個光透過構件的三點支持的影響可分散至光軸旋轉的角度方向中，進而使光路中之光的偏光狀態的變化受到良好的抑制。此點不限於相鄰接的光透過構件之間，一般之多個光透過構件亦同樣適用。
如上所述，在上述的實施例中，光路中之光的偏光狀態的變化受到良好的抑制，藉由保持構件來達成三點式支持的狀態中，光透過構件的有效區域中之複折射量可良好地保持在5nm/cm以下。又，如圖11和圖12所示，較佳是使用切口部(加工部)所形成的光透過構件63以取代光透過構件(60，61)，此切口部(加工部)在光透過構件62的有效區域的全周圍部具有一種與光軸AX直交的面62a。因此，如圖10所示，藉由如光透過構件62所示的切口部(加工部)所形成的2個光透過構件以3點來支持著以取代光透 過構件(60，61)，則可使保持時所造成的外部應力更進一層地受到抑制。
又，由於保持時所造成的外部應力已下降，則支持部等的金屬構件所連接的光透過構件等的光學構件的支持部使”對光學構件的周邊部進行加工”之過程只限制在與光軸AX相垂直的平面部上。光學構件之至少一些片面屬於該平面部時亦可。
又，光學構件中已加工的平面部中藉由支持構件而受到應力時，就徑向或旋轉方向中無偏差的支持形態而言，雖然以上是以3點式支持作為例子，但不限於此，在徑向或旋轉方向中若能使用無偏差的支持形態，則任一種支持形態都可使用。
又，進行上述的”支持”過程時，以偏斜計測機等來計測支持部近旁的光學構件的偏斜，依據已計測的偏斜，更佳是進行一種過程以對一種應壓鐵器的力矩或彈簧常數進行調整，使應力所產生的複折射量成為5nm以下(更佳是2nm以下)。
又，如圖11和圖12所示，離該光透過構件62的有效區域3毫米以上的處所(周緣部)若形成一種具有與光軸AX直交的面62a之切口部時，則由光透過構件62保持時所造成的外部應力更進一步地確實減低。
又，第1手段中，較佳是使用一種光學材料來形成各光透過構件，此光學材料對於內部偏斜所造成的複折射量是在2nm/cm以下。又，第2手段中，較佳是保持著各光 透過構件，使外部應力所造成的複折射量被抑制在2nm/cm以下。此時，照明光路中之光的偏光狀態的變化更可良好地受到抑制，進而使微細圖樣以所期望的偏光狀態忠實地成像在晶圓W上，以進行良好的曝光。而且，可藉由第1手段和第2手段以期待相乘的效果。
又，在以上的說明中，雖然著眼於由內部偏斜或外部應力所造成的複折射的影響，但成像光學系統13的光路中所配置的一對曲面鏡M1和M2中，由於光線經由較廣的入射角度範圍而入射，則P偏光和S偏光之間會由於反射而產生相位差(P-S)，進而使通過曲面M1和M2中的光的偏光狀態發生變化。因此，本實施形式中，第3手段中須分別形成曲面M1和M2，使對反射膜以P偏光入射的光和以S偏光入射的光之間由於反射所造成的相位差就入射至反射膜上的全部之光線而言成為在15度以內。
藉由上述的構成，則包含各曲面M1和M2之照明光路中之光的偏光狀態可良好地受到抑制，以便以所期的偏光狀態來對光罩M(或晶圓W)進行照明，進而使微細圖樣以所期望的偏光狀態忠實地成像在晶圓W上，以進行良好的曝光。又，第3手段中，P偏光和S偏光之間由於反射所造成的相位差較佳是被抑制在10度以內。此時，各曲面M1和M2中的光的偏光狀態的變化更可受到良好的抑制，進而使微細圖樣以所期望的偏光狀態更忠實地成像在晶圓W上，以進行良好的曝光。
然而，例如，依據內部偏斜所造成的旋轉非對稱分佈 (典型情況下是傾斜分佈)而變化的複折射率若發生在多個光透過構件中，則藉由各光透過構件中之複折射率分佈的組合，一方面可使場內的偏光狀態(與晶圓W上的曝光區域ER內的各位置有關的瞳面內的偏光狀態)實質上成為不均一，且另一方面瞳面內的偏光狀態會由所期望的偏光狀態(例如，周圍方向偏光狀態)變化成實質上不同的狀態。若場內的偏光狀態實質上成為不均一(例如，與到達曝光區域ER的中心的光有關的瞳面內的偏光狀態和與到達此曝光區域ER的周邊的光有關的瞳面內的偏光狀態實質上不相同)，則晶圓W上所形成的圖樣的線寬在曝光區域ER內的位置每次有偏差時，都可發生所謂場內線寬度差。
又，瞳面內的偏光狀態若由所期望的偏光狀態實質上變化成不同的狀態，例如，晶圓W上沿著縱方向成細長形延伸的圖樣和沿著橫方向成細長形延伸的圖樣之間線寬度有偏差時，則會發生所謂VH線寬度差。因此，本實施形式之第4手段中，各光透過構件分別定位在以光軸AX為中心的所要的旋轉角度位置處，以便使偏光設定部(3，7)中的偏光狀態切換部3和光罩M(或晶圓W)之間的光路中所配置的各光透過構件中由內部偏斜所造成的複折射的影響藉由相消而減低。
藉由上述的構成，則照明光路中之光的偏光狀態可良好地受到抑制，能以所期望的偏光狀態的光來對光罩M(或晶圓W)進行照明，進而使微細圖樣以所期望的偏光狀態忠實地成像在晶圓W上，以進行良好的曝光。更具體而言， 藉由上述的摩擦脫色(crocking)手段，則場內的偏光狀態可調整成大致上是均一的狀態，可使場內線寬度差的發生受到抑制，同時瞳面內的偏光狀態可調整成接近所期望的偏光狀態，使VH線寬度差的發生受到抑制。
上述第1至第4手段亦可單獨地使用，2個以上的手段亦可適當地組合而加以使用。以下，就本實施形式所屬的照明光學裝置的製造方法來說明。圖13是本實施形式之照明光學裝置的製造方法的各步驟的流程圖。參閱圖13，本實施形式的製造方法中，例如可用來製造由石英之類的光學材料所構成的鑄塊(ingot)(S1)。具體而言，由石英所構成的鑄塊例如可用堆灰(soot)法或直接法而得到，其詳細情況可參照國際公開WO 00/41226號公報等。
其次，將製造步驟S1所得到的鑄塊切斷(切出加工)，且準備該照明裝置中的各光透過構件形成用的塊材(bulk material)(S2)。此處，所謂塊材之概念是：由鑄塊所切出的原來物件或包含一種在與相對應之光透過構件的大小和形狀相對應的情況下作某種程度之加工後的物件。具體而言，應形成的光透過構件是透鏡時，塊材的形狀較佳是作成薄圓柱形。圓柱形的塊材(即，碟片(disc)材)的口徑和厚度較佳是設定成與透鏡的有效外徑和光軸方向的厚度相一致。在準備步驟S2中，對藉由鑄塊所切出的塊材必要時相對應地進行退火(anneal)處理。
其次，對準備步驟S2中所得到的各塊材的複折射量進行測量(S3)。具體而言，在測定步驟S3中，對各塊材的 相位前移軸方向和複折射量(只透過單位距離時P偏光和S偏光之間由於內部偏斜所造成的相位差量)的分佈進行測定。又，就各塊材的相位前移軸方向和複折射量的測定而言，例如可參閱國際公開WO 00/41226號公報或WO 03/007045號公報。
其次，對1個照明光學裝置構成用的光透過構件和塊材的組合(set)進行設定(S4)。具體而言，組合設定步驟S4中，初步選定此照明光學裝置構成時應該使用的塊材的組合(set)，初步決定此種組合中的各塊材的光軸旋轉的旋轉角度位置。在組合設定步驟S4中，塊材的組合雖然有多種方式，但以下的說明只著眼於塊材的1種組合。
因此，本實施形式的製造方法中，組合設定步驟S4中使用此初步所設定的塊材的組合時，藉由模擬來對照明光路中之光的偏光狀態的變化是否可被抑制在所期望的範圍內進行評價(S5)。具體而言，評價步驟S5中，例如可參照各透鏡(一般而言是光透過構件)的資料(曲率半徑，中心厚度，空氣間隔，折射率等)，對曲面鏡(M1,M2)的反射膜的入射角之P-S相位差的設計值(或計測值)，測定步驟S3中所得到的各塊材的測定結果(相位前移軸方位，複折射量的分佈)，以算出照明光路中之光的偏光狀態的變化。
然而，在記述上述偏光狀態的方法中，可使用Stokes參數(S0 ,S1 ,S2 ,S3 )。此處，S0 定義成光的全強度(I0° +I90° )、S1 是橫偏光和縱偏光的強度差(I0° -I90° )、S2 是45度偏光和135度偏光的強度差(I45° -I135° )、S3 是右轉偏光和左轉偏光 之強度差(I右轉 -I左轉 )。又，亦可使用S0 已正規化成1之基準化Stokes參數(S1 ’,S2 ’,S3 ’)。此處，S1 ’=S1 /S0 、S2 ’=S2 /S0 、S3 ’=S3 /S0 。
如圖14(a)所示，評價步驟S5中，光線入射至光學系統的入射瞳的矩形格子點上。此時，如圖14(b)所示，全部的入射光線是橫偏光時，其基準化Stokes參數(S1 ’,S2 ’,S3 ’)=(1，0，0)。評價步驟S5中藉由對偏光光線追蹤之測試，則可藉由光透過構件之內部偏斜所造成的複折射性的影響或曲面鏡(M1,M2)的反射膜的P-S相位差的影響來算出”是否有發生像朝著入射瞳的入射光的偏光狀態等那樣的變化”。
因此，如圖14(c)所示，對應於入射瞳的矩形格子點以求出射出瞳的偏光圖。具體而言，就入射瞳的矩形格子點的各光線而言，由入射偏光狀態(S1 ’,S2 ’,S3 ’)=(1，0，0)來求出射出偏光狀態(S1 ”,S2 ”,S3 ”)。在評價步驟S5中，使入射橫偏光成份S1 ’=S(in)、射出橫偏光成份S1 ”=S(out)，若S(out)/S(in)=S1 ”/S1 ’≧0.8，則照明光路中之光的偏光狀態的變化可評價為”被抑制在所期望的範圍內”。
又，如圖14(d)所示，縱偏光的光線入射至光學系統的入射瞳的矩形格子點上時的情況亦相同，此時若S(out)/S(in)=S1 ”/S1 ’≧0.8，則照明光路中之光的偏光狀態的變化可評價為”被抑制在所期望的範圍內”。又，如上所述，高數值孔徑的投影光學系統的成像性能向上提高時，可有效地使用周圍方向偏光狀態。此處，如圖15(a)所示， 評價步驟S5中入射瞳分割成4份，使全體成為周圍方向偏光狀態，偏光方向不同的光線亦可入射至每個瞳分割區域中。然而，圖15(a)中，為了說明時可更簡單，矩形格子點的一部份已省略。
上述情況中，橫偏光的光線入射至瞳分割區域A和B中，縱偏光的光線入射至瞳分割區域C和D中。因此，入射光線的基準化Stokes參數(S1 ’,S2 ’,S3 ’)在區域A和B中成為(1，0，0)，且在區域C和D中成為(-1，0，0)。然後，入射光線的偏光狀態完全維持在理想狀態中時，與區域A和B相對應的射出光線的基準化Stokes參數(S1 ”,S2 ”,S3 ”)成為(1，0，0)，且與區域C和D相對應的射出光線的基準化Stokes參數(S1 ”,S2 ”,S3 ”)成為(-1，0，0)。因此，即使在此種情況下S(out)/S(in)=S1 ”/S1 ’≧0.8時，照明光路中之光的偏光狀態的變化仍可評價為”被抑制在所期望的範圍內”。
同樣，如圖15(b)所示，入射瞳分割成8份，使全體成為周圍方向偏光狀態，偏光方向不同的光線亦可入射至每個瞳分割區域中。然而，在圖15(b)中，為了說明時可更簡單，矩形格子點的一部份已省略。此時，入射光線的基準化Stokes參數(S1 ’,S2 ’,S3 ’)在瞳分割區域A和B中成為(1，0，0)，在瞳分割區域C和D中成為(-1，0，0)，在瞳分割區域E和F中成為(0，1，0)，且在瞳分割區域G和H中成為(0，-1，0)。
然後，入射光線的偏光狀態完全維持在理想狀態中 時，與區域A和B相對應的射出光線的基準化Stokes參數(S1 ”,S2 ”,S3 ”)成為(1，0，0)，與區域C和D相對應的射出光線的基準化Stokes參數(S1 ”,S2 ”,S3 ”)成為(-1，0，0)，與區域E和F相對應的射出光線的基準化Stokes參數(S1 ”,S2 ”,S3 ”)成為(0，1，0)，與區域G和H相對應的射出光線的基準化Stokes參數(S1 ”,S2 ”,S3 ”)成為(0，-1，0)。因此，在與區域A~D相對應時，S(out)/S(in)=S1 ”/S1 ’≧0.8，且在與區域E~H相對應時，S(out)/S(in)=S2 ”/S2 ’≧0.8時，則照明光路中之光的偏光狀態的變化可評價為”被抑制在所期望的範圍內”。
又，在上述的說明中，在入射瞳的每個光線圖中決定偏光指標(評價指標)以顯示最佳化的基準。實際的照明光學裝置中，二次光源成為圓形狀，環形狀，4極狀等等，且在入射瞳面內保持著面積。因此，在評價步驟S5時各二次光源中其開口內所含的光線的偏光指標S(out)/S(in)的平均值在0.8以上時之值作為最佳化的基準。又，在上述的說明中，雖然是以照明區域內與1點有關的瞳內光線圖的偏光狀態來描述，但照明裝置的全體亦以偏光指標S(out)/S(in)的平均值在0.8以上時之值作為最佳化的基準。
又，在評價步驟S5中，照明區域內與各點有關的偏光指標S(out)/S(in)的平均值的偏移大小在0.05以下時之值作為最佳化的基準。又，在評價步驟S5中，為了簡單之故，以光罩遮板12和光罩M之間的部份光學系統作為對象。此處，此部份光學系統具有曲面鏡(M1,M2)和會受內 部偏斜的影響的大直徑之透鏡。
如上所述，評價步驟S5中上述組合設定步驟S4初期所選定的塊材的組合被加工成各光透過構件且在初期所決定的旋轉角度位置中分別決定各光透過構件的位置時，對”是否可滿足上述最佳化的基準”以及進而對”照明光路中之光的偏光狀態的變化是否被抑制在所期望的範圍內”進行評價。評價結果若是肯定時(圖13中YES時)，則進入加工步驟S6以對各塊材進行加工而形成各光透過構件。
另一方面，評價結果若是否定時(圖13中NG時)，則須使任意的塊材(光透過構件)的旋轉角度位置變更(S7)。
即，在變更步驟S7中，須對場內的偏光狀態進行調整使大致上成為均一狀，且同時為了使瞳面內的偏光狀態調整成近似於所期望的偏光狀態，則此時適合使用上述之摩擦脫色(crocking)手段。然後，在上記任意的光透過構件變更後的旋轉角度位置中直接決定位置時，對照明光路中之光的偏光狀態的變化是否”被抑制在所期望的範圍內”進行評價。例如，此處藉由摩擦脫色手段所造成的各塊材(光透過構件)的基準軸(光軸旋轉)的旋轉角度位置的最佳化，以對”是否得到對內部偏斜所造成之複折射量應受適當地抑制之光學系統的光軸並不對稱之複折射分佈的最佳化”進行評價。
評價結果若是肯定時，則進入加工步驟S6，評價結果若是否定時，則重複上述之變更步驟S7和評價步驟S5直至得到肯定的評價結果時為止。在評價步驟S5中若得到 肯定的評價結果時，則如上所述在加工步驟S6中對各塊材進行加工以形成各光透過構件。經由加工步驟S6所形成的各光透過構件在評價步驟S5中分別設定在已最佳化之旋轉角度位置中以進行組構(S8)。
又，在上述之本實施形式的製造方法中，若在評價步驟S5中不易得到肯定的評價結果，如圖13所示，則例如須將任意的塊材變更為另一種組合塊材(S9)。進而亦可變更塊材的組合。又，第2變更步驟S9中亦可使任意的塊材變更成滿足最佳化的基準時已給予之所期望的複折射分佈之塊材。以下，就給予所期望的複折射分佈時所用的手段來作簡單的說明。
例如，石英或已摻雜氟元素之石英(以下稱為”改質石英)之類的非結晶材料所形成的非結晶透過構件的情況下，其理想的狀態下不會發生複折射率。然而，石英或改質石英中混入雜質時或使高溫中形成的石英冷卻而產生溫度分佈時，會顯現出由內部應力所造成的複折射性。
因此，藉由混入鑄塊中的雜質的量或種類，或藉由熱過程之調整，則可在石英或改質石英中發生所期望的複折射分佈。換言之，藉由製造時雜質、熱過程所造成的密度分佈此二者中至少一種進行調整，則可在非結晶透過構件中給予一種對光軸係旋轉對稱(或非旋轉對稱)之所期望的複折射分佈。
又，舉例而言，OH,Cl，金屬雜質，可溶的氣體都可作為雜質，直接方法時，可考慮一種由混入量來支配的含 有數百pp以上的OH，其次是考慮一含有數十pp的Cl。這些雜質混入鑄塊中時由於會使材料的熱膨脹發生變化(例如，退火後冷卻時)，則雜質已混入的部份的收縮部份會變大，會發生一種由收縮差所造成的內部應力而產生應力複折射。又，關於熱過程而言，無論依據上述直接法，VAD(vapor axial deposition)法，溶膠凝膠(sol-gel)法，電漿燒蝕(plasma burner)法等的製造方法中那一種都存在。
又，在上述之本實施形式的製造方法中，經過評價步驟S5之後，進行加工步驟S6，以對各塊材進行加工而形成各光透過構件。然而，不限於此方式，亦可在測定步驟S3之後首先進行評價步驟S5或亦可與評價步驟S5同時進行該加工步驟S6。
又，在上述之本實施形式的製造方法中，測定步驟S3之後亦可付加塊材挑選步驟，以挑選出複折射量被抑制成5nm/cm以下的塊材。此時，在評價步驟S5中容易得到肯定的評價結果。又，評價步驟S5中更容易得到肯定的評價結果時，則挑選步驟中較佳是挑選複折射量被抑制成2nm/cm以下的塊材。
如上所述，藉由已對第1至第4手段進行評價之第5手段所造成的實施形式顯示在圖16中。如圖16所示，在保持適當的內部應力所用的光學構件被選定的步驟S10中，藉由光學構件的計測，以選定複折射量被抑制成5nm/cm以下的塊材或透鏡等，以便對光學構件的內部偏斜所造成的複折射量進行管理。此處，在與圖15的第4手段 的步驟相對應下，圖16的步驟S10包含步驟S1，步驟S2和步驟S3。
又，步驟S10中，雖然主要是就光透過性的光學構件來說明，但偏光設定部(3，7)和被照射面(光罩等)之間的光路中所配置的光學系統含有反射構件時，不用說亦期望選定一種反射構件，使得對該反射構件的反射膜以P偏光入射的光和以S偏光入射的光之間由於反射所發生的相位差相對於入射至反射膜中的全部的光線而言成為在15度以內。
又，為了使此裝置有更高的性能，不用說更期望選定一種由內部偏斜所造成的複折射量已被抑制在2nm/cm以下的光學構件。
其次，在與圖15的第4手段的步驟相對應下，旋轉角度的位置之設定步驟S11包含步驟S4，步驟S5，步驟S7和步驟S9。例如，步驟S11中，藉由摩擦脫色(crocking)手段所造成的各光學構件(塊材、光透過構件)的基準軸(光軸旋轉)的旋轉角度位置的最佳化，則可對”是否得到對內部偏斜所造成之複折射量應受適當地抑制之光學系統的光軸並不對稱之複折射分佈的最佳化”進行評價。又，步驟S11中，偏光設定部(3，7)和被照射面(光罩等)之間的光路中所配置的光學系統含有反射構件時，則此光學系統含有步驟S10中已選定的反射構件的反射特性且對反射特性進行評價。
此處，步驟S11中未達成最佳化時，則回到步驟S10 中，再度選定一種保持著適當的內部偏斜分佈之光學構件。步驟S11中已達成最佳化時進行下一步驟S12。
在光學系統(光學單元)的製造步驟S12中，在與圖15的第4手段的步驟相對應下，此製造步驟S12包含各光學構件的加工形成的步驟S6和各光學構件的組構步驟S8。此處，步驟S12中，在對經由各光學構件的加工形成的步驟之光學構件進行組構時，如圖9至圖12所示，其包含光學構件的保持或支持所需的步驟，使藉由外部所給予的偏斜(應力等)所產生的複折射量被抑制在5nm/cm以下。即，步驟S12中包含一種對由外部所給予的偏斜所造成的複折射量或複折射分佈進行管理之步驟，此種管理步驟包含上記之保持步驟。
又，步驟S12中，為了使此裝置有更高的性能，不用說更期望藉由保持一種光學構件，使由內部偏斜所產生的複折射量被抑制在2nm/cm。
如上所述，若以一個觀點來描述圖16中所示的手段，則藉由偏光設定部(3，7)和被照射面(光罩等)之間的光路中所配置的光學系統的複折射量管理用之步驟，或藉由偏光設定部和被照射面之間的光路中複折射量已受到管理之光學系統配置時所提及的手段，由被照射面上進而由瞳面上都可得到良好的偏光狀態的照明分佈。
又，若以一個觀點來描述圖16中所示的手段，則藉由偏光設定部和被照射面之間的光路中所配置的光學系統，使入射至被照射面上的光之偏光狀態成為所定的偏光狀 態，由偏光設定部和被照射面為止之間的光路中之偏光特性被保持時所用的步驟中、或偏光設定部和被照射面之間的光路中被照射面上的光的偏光狀態成為所定的偏光狀態，藉由到達被照射面上的光的偏光狀態被保持時所用的光學系統配置時所提及的手段，則由被照射面上進而由瞳面上都可得到良好的偏光狀態的照明分佈。
在以上的二種觀點中，期望可得到偏光設定部和被照射面之間與光路中所配置的1種或1種以上之光學系統(包含光學系統全部)有關的資訊(例如，與複折射等有關的光學系統所容許的光學性能資訊且如圖13的步驟S3所示與構成光學系統所用的至少1個光學構件的複折射有關的測定等的資訊的至少1種資訊等)。
又，圖16中雖然依據由塊材所得到的複折射量的計測值以舉例方式來顯示光學構件管理的進行，但亦可對塊材來進行所定的加工以形成透鏡等的光學構件，依據已加工的光學構件的複折射量或複折射分佈來進行該步驟S10。此時，步驟S12內的光學構件的加工步驟已不需要而可進行各光學構件的組構步驟。
又，圖16中雖然以照明裝置或具備照明光學裝置之曝光裝置之製造例為主來說明，但就照明光學裝置定期的維護(修理、保持，點檢)時的情況而言，可挪用圖16來作說明。
首先，在維護時，在選定適當的切換用的光學構件或適當的切換用的光學單元的步驟S20中，首先預先獲得一 種與照明光學系統有關的偏光光學性能等的資訊(偏光測定部14的實計測值或照明光學系統的製造時的計測值等的資訊)、偏光測定部與被照射面之間的光路中與所配置的光學系統有關之複折射特性或偏光特性等的光學資訊(偏光測定部14的實測值或光學系統的製造時的計測值等的資訊)、或偏光測定部與被照射面之間的光路中與所配置的光學系統的至少1個光學構件有關的偏光光學性能的資訊(偏光測定部14的實測值或光學構件製造時的計測值等的資訊)的至少1種。然後，如上所記，依據與所得到的光學系統有關的資訊，以限定應切換之光學構件或光學單元，且選定一種可使由內部偏斜所造成的複折射量被抑制在5nm/cm以下之適當的切換用的光學構件或適當的切換用的光學單元。
其次，各光學構件加工之後，將各光學構件組構至照明光學系統內。在此種組構步驟中包含光學構件的保持或支持步驟，使由外部所施加的偏斜(應力)所產生的複折射量被抑制在5nm/cm以下。即，步驟S22中包含一種管理步驟，其對由外部所施加的偏斜所產生的複折射量或複折射分佈進行管理，此管理步驟包含上述之保持步驟。
又，圖16的步驟S20中，雖然是依據由塊材所獲得之複折射量的計測值以顯示該光學構件的管理進行時之範例，但亦可對塊材進行所定的加工以形成透鏡等的光學構件，依據加工後的光學構件的複折射量或複折射分佈，以進行該步驟S20。此時，在光學系統的製造步驟(調整步 驟)S22內的光學構件的加工步驟已不需要之下即可進行各光學構件的組構步驟。
如上所示，若以一個觀點來描述圖16中所示的維護手段，則藉由偏光設定部(3，7)和被照射面(光罩等)之間的光路中所配置的光學系統的複折射量管理用之步驟，或藉由偏光設定部和被照射面之間的光路中複折射量已受到管理之光學系統配置時所提及的手段，由被照射面上進而由瞳面上都可得到良好的偏光狀態的照明分佈。
又，若以一個觀點來描述圖16中所示的維護手段，則藉由偏光設定部和被照射面之間的光路中所配置的光學系統，使入射至被照射面上的光之偏光狀態成為所定的偏光狀態，由偏光設定部和被照射面為止之間的光路中之偏光特性被保持時所用的步驟中、或偏光設定部和被照射面之間的光路中被照射面上的光的偏光狀態成為所定的偏光狀態，藉由到達被照射面上的光的偏光狀態被保持時所用的光學系統配置時所提及的手段，則由被照射面上進而由瞳面上都可得到良好的偏光狀態的照明分佈。
在以上的二種觀點中，期望可得到偏光設定部和被照射面之間與光路中所配置的1種或1種以上之光學系統(包含光學系統全部)有關的資訊(例如，如圖16的步驟S20所示，與複折射等有關的光學系統所涉及的光學性能的計測等的資訊，以及與構成光學系統所用的至少1個光學構件的複折射有關的測定等的資訊的至少1種資訊等)。
又，圖16的維護手段中，為了使此裝置有更高的性 能，步驟S20中較佳是使用一種光學構件，使由內部偏斜所產生的複折射量被抑制在2nm/cm以下。又，在步驟S22中，不用說更期望藉由保持一種光學構件，使由外部偏斜所產生的複折射量被抑制在2nm/cm以下。
又，圖16的步驟S10至步驟S12中雖然主要是以照明光學系統的製造方法的內容來說明，但就別的觀點而言，圖16的步驟S10至步驟S12亦可稱為曝光裝置的製造方法，照明光學系統的調整方法或曝光裝置的調整方法。
又，圖16的步驟S20至步驟S22中雖然主要是以照明光學系統的調整方法的內容來說明，但就別的觀點而言，圖16的步驟S20至步驟S22亦可稱為曝光裝置的製造方法，照明光學系統的調整方法或曝光裝置的調整方法。
又，上述的實施形式中，圓錐旋轉三稜鏡(axicon)系統8之前(無焦點透鏡5的瞳或其近旁)配置著偏光變換元件7。然而，不限於此種方式，例如，成像光學系統13的瞳或其近旁或微弗利斯目鏡10之前或之後等亦可配置該偏光變換元件7。然而，成像光學系統13的光路中或微弗利斯目鏡10的前後若配置該偏光變換元件7，則偏光變換元件7所需要的有效直徑容易變大，則此時不能考慮到”在現狀下不易以高品質獲得大的水晶基板”。
又，上述的實施形式中，偏光變換元件7的至少一面(例如，射出面)形成凹凸狀，進而使偏光變換元件7在周圍方向中具有以離散方式(不連續)而變化的厚度分佈。然而，不限於此種形式，偏光變換元件7的至少一面(例如， 射出面)可形成曲面狀，使偏光變換元件7在周圍方向中具有以幾乎不連續之方式而變化之厚度分佈。
又，上述實施形式中，藉由環狀之有效區域分割成8份所對應的8個扇形狀的基本元件以構成此偏光變換元件7。然而，不限於此種形式，例如，藉由圓形狀之有效區域分割成8份所對應的8個扇形狀的基本元件，或藉由圓形狀或環狀的有效區域分割成4份所對應的4個扇形狀的基本元件，或藉由圓形狀或環狀的有效區域分割成16份所對應的16個扇形狀的基本元件等等亦可構成此偏光變換元件7。即，就偏光變換元件7的有效區域的形狀，有效區域的分割數(基本元件的分割數)等而言可有各種各樣的變形例。
又，上述的實施形式中，使用水晶以形成各基本元件7A~7D(進而形成該偏光變換元件7)。然而，不限於此種形式，亦可使用其它具有旋光性的適當的光學材料來形成各基本元件。此時，較佳是使用一種對使用波長的光具有100度/mm以上的旋光能之光學材料。即，若使用旋光能小之光學材料，則為了得到偏光方向所要的旋轉角，所需要的厚度會過大，這會成為光量損失的原因，較佳是不考慮此種情況。
上述實施形式所屬的曝光裝置中，藉由照明光學裝置來對光罩(reticule)進行照明(照明步驟)，使用投影光學系統使光罩上所形成的轉印(transfer)用的圖樣在感光性基板上曝光(曝光步驟)，則可製成微型元件(半導體元件，攝像元 件，液晶顯示元件，薄膜磁性頭等)。以下，將使用上述實施形式的曝光裝置在作為感光性基板的晶圓等之上形成所定的電路圖樣，就得到一種作為微型元件用之半導體元件時的手段的一例而言，將參照圖17的流程圖來說明。
首先，圖17的步驟301中，在1批(lot)晶圓上蒸鍍金屬膜。在下一個步驟302中，該1批晶圓上的金屬膜上塗佈光阻。然後，在步驟303中，使用上述實施形式中的曝光裝置，光罩上的圖樣的像經由其投影光學系統而依序曝光轉印至其1批晶圓上的各拍攝(shot)區域中。然後，在步驟304中，在此1批晶圓上的光阻進行顯影之後，在步驟305中此1批晶圓上藉由以光阻圖樣作為光罩以進行蝕刻，則與光罩上的圖樣相對應的電路圖樣形成在各晶圓上的各拍攝區域上。然後，藉由更上層的電路圖樣的形成以製成半導體元件等的裝置。依據上述半導體裝置的製造方法，可在生產量良好的情況下得到一種具有極微細的電路圖樣之半導體裝置。
又，上述實施形式之曝光裝置中，藉由板(玻璃基板)上形成所定的圖樣(電路圖樣、電極圖樣等)，則亦可得到一種作為微型元件用的液晶顯示元件。以下，參照圖18的流程圖，以此時的手段的一例來說明。圖18中，在圖樣形成步驟401中，使用上述實施形式的曝光裝置使光罩的圖樣轉印曝光至感光性基板(塗佈光阻的玻璃基板等)，以進行所謂光微影術步驟。藉由此種光微影術步驟，則在感光性基板上可形成一種含有多個電極等之所定的圖樣。然 後，已曝光的基板經過顯影步驟，蝕刻步驟，光阻剝離步驟等各步驟之後，基板上可形成所定的圖樣，以便向下一個濾色器形成步驟402進行。
其次，在濾色器形成步驟402中，與紅(R)、綠(G)、藍(B)相對應的3個點(dot)之組一方面由多個配列成矩陣狀，或形成一種濾色器，其中R、G、B的3個線條之濾波器組配置在多條水平掃描方向中。然後，在濾色器形成步驟402之後，進行單元(cell)組立步驟403。在單元(cell)組立步驟403中，使用具有由圖樣形成步驟401中所得到的所定圖樣之基板以及由濾色器形成步驟402所得到之濾色器等來對液晶面板(液晶單元)進行組裝。
在單元(cell)組裝步驟403中，例如，具有所定圖樣(其由圖樣形成步驟401中獲得)之基板和由濾色器形成步驟402中所得到的濾色器之間注入液晶，以製成液晶面板(液晶單元)。然後，在模組組立步驟404中，安裝各種可進行該已組立的液晶面板(液晶單元)的顯示動作所用之電路、背光模組等各構件以完成此液晶顯示元件。依據上述液晶顯示元件的製造方法，可在生產量良好的情況下得到一種具有極微細的電路圖樣之液晶顯示裝置。
又，上述的實施形式中，雖然使用193奈米波長的ArF準分子(excimer)雷射光或248奈米波長的KrF準分子(excimer)雷射光作為曝光光源，但不限於此，亦可使用對本發明適用的其它適當的雷射光源，例如，可使用一種供給157奈米波長的雷射光所用的F2 雷射光源。又，上述的 實施形式中，雖然以具備照明光學裝置的曝光裝置為例來說明本發明，但明顯的是其它可對被照射面進行照明用的一般照明裝置亦可適用於本發明中。
又，上述的實施形式中亦適合使用所謂液浸法，此時投影光學系統和感光性基板之間的光路中以折射率較1.1還大的介質(典型上是液體)來填滿。此時，投影光學系統和感光性基板之間的光路中以液體來填滿時所用的手段可採用國際公開編號WO 99/49504號公報中已揭示的局部地填滿液體的手段，或特開平6-124873號公報所揭示的已保持著曝光對象的基板所用的台(stage)被移動至液槽中時的手段，或特開平10-303114號公報中已揭示的台上形成所定深度的液體槽且基板須保持在槽中時所用的手段等。
較佳是使用一種只對曝光光束具有透過性且折射率高的液體，其對投影光學系統或基板表面上所塗佈的光阻具有安定性。例如，KrF準分子(excimer)雷射光或ArF準分子雷射光作為曝光光源時，可使用純水、脫離子水作為液體。又，使用F2 雷射光作為曝光光源時，例如亦可使用可透過F2 雷射光之氟系列油或過氟化聚乙烯(PFPE)等的氟元素的液體以作為液體。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧光源
3‧‧‧偏光狀態切換部
3a‧‧‧1/4波長板
3b‧‧‧1/2波長板
4‧‧‧繞射光學元件(光束變換元件)
5‧‧‧無焦點(afocal)透鏡
7‧‧‧偏光變換元件
8‧‧‧圓錐
9‧‧‧變焦透鏡
10‧‧‧微弗利斯目鏡
11‧‧‧聚光器光學系統
12‧‧‧光罩遮板
13‧‧‧成像光學系統
14‧‧‧偏光測定部
20‧‧‧控制部
21‧‧‧驅動部
M‧‧‧光罩
PL‧‧‧投影光學系統
W‧‧‧晶圓
M1、M2‧‧‧曲面鏡
圖1係本發明的實施形式所屬的曝光裝置的構成的概略圖。
圖2係圖1的偏光變換元件的構成的概略圖。
圖3係就水晶的旋光性來作說明時的圖解。
圖4係藉由偏光變換元件的作用而設定成周圍方向偏光狀態的環狀的二次光源的概略圖。
圖5係圖1的偏光測定部的內部構成的概略圖。
圖6係就與光軸有關的旋轉對稱之二次分佈中所遵從之複折射的影響來驗證的第2驗證例說明用的圖解。
圖7係就一方向中成線形變化的傾斜之一次分佈中所遵從之複折射的影響來驗證的第2驗證例說明用的圖解。
圖8係先前技術中光透過構件中由外部所作用的力和光透過構件中所產生的應力分佈以模式方式所顯示的圖解。
圖9係本實施形式中光透過構件中由外部所作用的力和光透過構件中所產生的應力分佈以模式方式所顯示的圖解。
圖10係本實施形式中由二側以三點支持著光透過構件所用的保持構件的構成之概略圖。
圖11係光透過構件之有效區域外的全周圍部中具有與光軸直交的面62a之切口部(加工部)形成後的樣式被顯示時的斷面圖。
圖12係光透過構件之有效區域外的全周圍部中具有與光軸直交的面62a之切口部(加工部)形成後的樣式被顯 示時的斜示圖。
圖13係顯示本實施形式所屬的照明光學裝置的製造方法的各過程所用的流程圖。
圖14係說明本實施形式的製造方法中之評價步驟所用的第1圖。
圖15係說明本實施形式的製造方法中之評價步驟所用的第2圖。
圖16係顯示本實施形式所屬的照明光學裝置的製造方法(調整方法)的各過程所用的流程圖。
圖17係作為微型元件用的半導體裝置取得時的手段之流程圖。
圖18係作為微型元件用的液晶顯示裝置取得時的手段之流程圖。
1‧‧‧光源
3‧‧‧偏光狀態切換部
3a‧‧‧1/4波長板
3b‧‧‧1/2波長板
4‧‧‧繞射光學元件(光束變換元件)
5‧‧‧無焦點(afocal)透鏡
7‧‧‧偏光變換元件
8‧‧‧圓錐
9‧‧‧變焦透鏡
10‧‧‧微弗利斯目鏡
11‧‧‧聚光器光學系統
12‧‧‧光罩遮板
13‧‧‧成像光學系統
14‧‧‧偏光測定部
20‧‧‧控制部
21‧‧‧驅動部
M‧‧‧光罩
PL‧‧‧投影光學系統
W‧‧‧晶圓
M1、M2‧‧‧曲面鏡

Claims (60)

  1. 一種照明光學裝置，其依據由光源所供給的光來對被照射面進行照明且具備：一偏光設定部，其配置在該光源和該被照射面之間的光路中，以將到達該被照射面上的光的偏光狀態設定成所定的偏光狀態；其特徵為：該偏光設定部和該被照射面之間的光路中配置有多個光透過構件，每一個該光透過構件的複折射量是在5nm/cm以下，其中為了使各光透過構件中由內部偏斜所造成的複折射率的影響藉由相消而減低，在以光軸為中心的所需要的旋轉角度位置中各別地決定前述多個光透過構件之位置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之照明光學裝置，其中保持著前述多個光透過構件的每一個，使由外部應力所產生的複折射量是在5nm/cm以下。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之照明光學裝置，其中更具備一曲面鏡，其配置在該偏光設定部和被照射面之間的光路中以使光路折曲；該曲面鏡的反射膜中形成一種對此反射膜以P偏光入射的光和對此反射膜以S偏光入射的光之間由於反射而產生的相位差，此相位差就應入射至該反射膜中的光線而言係在15度以內。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之照明光學裝置，其中保持著前述多個光透過構件的每一個，使由外部應力所產 生的複折射量是在5nm/cm以下。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之照明光學裝置，其中更具備一曲面鏡，其配置在該偏光設定部和該被照射面之間的光路中以使光路折曲；該曲面鏡的反射膜中形成一種對此反射膜以P偏光入射的光和對此反射膜以S偏光入射的光之間由於反射而產生的相位差，此相位差就應入射至該反射膜中的光線而言係在15度以內。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之照明光學裝置，其中更具備一曲面鏡，其配置在該偏光設定部和該被照射面之間的光路中以使光路折曲；該曲面鏡的反射膜中形成一種對此反射膜以P偏光入射的光和對此反射膜以S偏光入射的光之間由於反射而產生的相位差，此相位差就應入射至該反射膜中的光線而言係在15度以內。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之照明光學裝置，其中更具備一曲面鏡，其配置在該偏光設定部和該被照射面之間的光路中以使光路折曲；該曲面鏡的反射膜中形成一種對此反射膜以P偏光入射的光和對此反射膜以S偏光入射的光之間由於反射而產生的相位差，此相位差就應入射至該反射膜中的光線而言係在15度以內。
  8. 一種曝光裝置，其特徵為具備如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之照明光學裝置，使由該照明光學裝 置所照明的光罩的圖樣在感光性基板上曝光。
  9. 一種曝光方法，其特徵為使用如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之照明光學裝置，使光罩的圖樣在感光性基板上曝光。
  10. 一種微型元件的製造方法，其特徵為包含：曝光過程，使用如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之照明光學裝置，以使光罩的圖樣在感光性基板上曝光；以及顯影過程，其使藉由曝光過程所曝光的該感光性基板顯影。
  11. 一種照明光學裝置，其依據由光源所供給的光來對被照射面進行照明且具備：一偏光設定部，其配置在該光源和該被照射面之間的光路中，將到達該被照射面之光的偏光狀態設定成所定的偏光狀態；其特徵為：該偏光設定部和該被照射面之間的光路中所配置的多個光透過構件分別定位在以光軸為中心的所要的旋轉角度位置中，以使各光透過構件中內部偏斜所造成的複折射的影響藉由相消而減低，其中為了使各光透過構件中由內部偏斜所造成的複折射率的影響藉由相消而減低，在以光軸為中心的所需要的旋轉角度位置中各別地決定前述多個光透過構件之位置。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之照明光學裝置，其中保持著前述多個光透過構件的每一個，使由外部應力所產生的複折射量是在5nm/cm以下。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之照明光學裝置，其中更具備一曲面鏡，其配置在該偏光設定部和該被照射面之間的光路中以使光路折曲；該曲面鏡的反射膜中形成一種對此反射膜以P偏光入射的光和對此反射膜以S偏光入射的光之間由於反射而產生的相位差，此相位差就應入射至該反射膜中的光線而言係在15度以內。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之照明光學裝置，其中更具備一曲面鏡，其配置在該偏光設定部和該被照射面之間的光路中以使光路折曲；該曲面鏡的反射膜中形成一種對此反射膜以P偏光入射的光和對此反射膜以S偏光入射的光之間由於反射而產生的相位差，此相位差就應入射至該反射膜中的光線而言係在15度以內。
  15. 一種曝光裝置，其特徵為具備如申請專利範圍第11至14項中任一項所述之照明光學裝置，使由該照明光學裝置所照明的光罩的圖樣在感光性基板上曝光。
  16. 一種曝光方法，其特徵為使用如申請專利範圍第11至14項中任一項所述之照明光學裝置，使光罩的圖樣在感光性基板上曝光。
  17. 一種微型元件的製造方法，其使用如申請專利範圍第11至14項中任一項所述之照明光學裝置，此製造方法的特徵為包含：曝光過程，其使光罩的圖樣在感光性基板上曝光；以及 顯影過程，其使藉由曝光過程所曝光的該感光性基板顯影。
  18. 一種照明光學裝置，其依據光源所供給的光來對被照射面進行照明且具備：一偏光設定部，其配置在該光源和該被照射面之間的光路中，將到達該被照射面之光的偏光狀態設定成所定的偏光狀態；以及一曲面鏡，其配置在該偏光設定部和該被照射面之間的光路中以使光路折曲；其特徵為：該曲面鏡的反射膜中形成一種對此反射膜以P偏光入射的光和對此反射膜以S偏光入射的光之間由於反射而產生的相位差，此相位差就應入射至該反射膜中的光線而言係在15度以內，其中在該偏光設定部和該被照射面之間的光路中還具有多個光學構件，各光學構件具有已受管理的複折射量，其中為了使各光學構件中由內部偏斜所造成的複折射率的影響藉由相消而減低，在以光軸為中心的所需要的旋轉角度位置中各別地決定前述多個光學構件之位置。
  19. 一種曝光裝置，其特徵為具備如申請專利範圍第18項所述之照明光學裝置，使由該照明光學裝置所照明的光罩的圖樣在感光性基板上曝光。
  20. 一種曝光方法，其特徵為使用如申請專利範圍第18項所述之照明光學裝置，使光罩的圖樣在感光性基板上曝光。
  21. 一種微型元件的製造方法，其特徵為包含：曝光過程，使用如申請專利範圍第18項所述之照明光學裝置，以使光罩的圖樣在感光性基板上曝光；以及顯影過程，其使藉由曝光過程所曝光的該感光性基板顯影。
  22. 一種照明光學裝置，其依據光源所供給的光來對被照射面進行照明且其特徵為具備：一偏光設定部，其配置在該光源和該被照射面之間的光路中，將該被照射面上之光的偏光狀態設定成所定的偏光狀態；以及一光學系統，其配置在該偏光設定部和該被照射面之間的光路中，以對複折射量進行管理，其中光學系統具有前述多個光學構件，各光學構件具有已受管理的複折射量，其中為了使各光學構件中由內部偏斜所造成的複折射率的影響藉由相消而減低，在以光軸為中心的所需要的旋轉角度位置中各別地決定前述多個光學構件之位置。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之照明光學裝置，其中前述多個光學構件中由內部偏斜所產生的複折射量是在5nm/cm以下。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之照明光學裝置，其中保持著前述多個光學構件，使由外部偏斜所產生的複折射量是在5nm/cm以下。
  25. 如申請專利範圍第22項所述之照明光學裝置，其 中前述多個光學構件中由內部偏斜所產生的複折射量是在5nm/cm以下。
  26. 如申請專利範圍第22項所述之照明光學裝置，其中保持著前述多個光學構件，使由外部偏斜所產生的複折射量是在5nm/cm以下。
  27. 如申請專利範圍第22項所述之照明光學裝置，其中保持著前述多個光學構件，使由外部偏斜所產生的複折射量是在5nm/cm以下。
  28. 如申請專利範圍第25項所述之照明光學裝置，其中保持著前述多個光學構件，使由外部偏斜所產生的複折射量是在5nm/cm以下。
  29. 一種曝光裝置，其特徵為具備如申請專利範圍第22項至28項中任一項所述之照明光學裝置，使由該照明光學裝置所照明的光罩的圖樣在感光性基板上曝光。
  30. 一種曝光方法，其特徵為使用如申請專利範圍第22至28項中任一項所述之照明光學裝置，使光罩的圖樣在感光性基板上曝光。
  31. 一種微型元件的製造方法，其特徵為包含：曝光過程，使用如申請專利範圍第22至28項中任一項所述之照明光學裝置，以使光罩的圖樣在該感光性基板上曝光；以及顯影過程，其使藉由曝光過程所曝光的感光性基板顯影。
  32. 一種照明光學裝置，其依據光源所供給的光來對被 照射面進行照明且其特徵為具備：一偏光設定部，其配置在該光源和該被照射面之間的光路中，將該被照射面上之光的偏光狀態設定成所定的偏光狀態；以及一光學系統，其配置在該偏光設定部和該被照射面之間的光路中且保持著此到達該被照射面之光的偏光狀態，使該被照射面上之光的偏光狀態成為所定的偏光狀態，其中光學系統具有多個光學構件，各光學構件具有已受管理的複折射量，其中為了使各光學構件中由內部偏斜所造成的複折射率的影響藉由相消而減低，在以光軸為中心的所需要的旋轉角度位置中各別地決定前述多個光學構件之位置。
  33. 如申請專利範圍第32項所述之照明光學裝置，其中前述多個光學構件中由內部偏斜所產生的複折射量是在5nm/cm以下。
  34. 如申請專利範圍第33項所述之照明光學裝置，其中保持著前述多個光學構件，使由外部偏斜所產生的複折射量是在5nm/cm以下。
  35. 如申請專利範圍第32項所述之照明光學裝置，其中前述多個光學構件由內部偏斜所產生的複折射量是在5nm/cm以下。
  36. 如申請專利範圍第32項所述之照明光學裝置，其中保持著前述多個光學構件，使由外部偏斜所產生的複折射量是在5nm/cm以下。
  37. 如申請專利範圍第32項所述之照明光學裝置，其中保持著前述多個光學構件，使由外部偏斜所產生的複折射量是在5nm/cm以下。
  38. 如申請專利範圍第35項所述之照明光學裝置，其中保持著前述多個光學構件，使由外部偏斜所產生的複折射量是在5nm/cm以下。
  39. 一種曝光裝置，其特徵為具備如申請專利範圍第32項至38項中任一項所述之照明光學裝置，使由該照明光學裝置所照明的光罩的圖樣在感光性基板上曝光。
  40. 一種曝光方法，其特徵為使用如申請專利範圍第32至38項中任一項所述之照明光學裝置，使光罩的圖樣在感光性基板上曝光。
  41. 一種微型元件的製造方法，其特徵為包含：曝光過程，使用如申請專利範圍第32至38項中任一項所述之照明光學裝置，以使光罩的圖樣在該感光性基板上曝光；以及顯影過程，其使藉由曝光過程所曝光的感光性基板顯影。
  42. 一種照明光學裝置的製造方法，該照明光學裝置具備多個光透過構件，其特徵為包含以下各過程：塊材(bulk material)準備過程，準備塊材以形成多個光學構件中的每一個；測定過程，測定前述已準備好的各塊材的複折射量；算出過程，收集由與構成該照明光學裝置的至少一部 份的多個光透過構件有關的測定過程而來的各塊材的測定資訊，選定可容許複折射的影響之構成該照明光學裝置的至少一部份的前述多個光透過構件的適當組合，以求出前述多個光透過構件的適當組合所造成的各光透過構件的設定位置；加工過程，對前述多個塊材加工以形成各光透過構件；以及組裝過程，依據上述算出過程的結果，使該加工過程中已加工的多個光透過構件組裝至所定的各別的設定位置中，其中為了使各光透過構件中由內部偏斜所造成的複折射率的影響藉由相消而減低，在以光軸為中心的所需要的旋轉角度位置中各別地決定前述多個光透過構件之位置。
  43. 如申請專利範圍第42項所述之照明光學裝置的製造方法，其中前述算出過程包含最佳化過程，其依據已收集的資訊且在與該照明光學裝置的至少一部份構成用的多個光透過構件的組合相關下，為了使各光透過構件之複折射的影響減低至容許範圍為止，將各光透過構件之光軸為中心的旋轉角度位置在計算上使其最佳化，且求出最佳化所得到的構成照明光學裝置的至少一部份的多個光透過構件的組合，以及求出前述多個光透過構件的最適當的組合時之各光透過構件之旋轉角度位置；該組裝過程包含組編過程，其依據已最佳化的旋轉角度位置的資訊，使由加工過程中已加工的多個光透過構件 分別設定在所定的旋轉角度位置。
  44. 如申請專利範圍第43項所述之照明光學裝置的製造方法，其中最佳化過程包含一種替換過程，其在構成該照明光學裝置的至少一部份的多個光透過構件的最佳化所得到的組合被求出時，使構成該照明光學裝置的至少一部份的多個光透過構件的組合中與至少一個光透過構件有關的塊材的測定資訊替換成別的塊材中的測定資訊。
  45. 如申請專利範圍第44項所述之照明光學裝置的製造方法，其中更包含塊材挑選過程，其在測定過程之後挑選複折射量已是在5nm/cm以下之塊材；該算出過程包含一種求出過程，其依據塊材挑選過程中已挑選的測定資訊，以收集與構成該照明光學裝置的至少一部份的多個光透過構件有關的各塊材的測定資訊，選定可容許複折射的影響之構成該照明光學裝置的至少一部份的多個光透過構件的適當組合，以求出前述多個光透過構件的適當組合所造成的各光透過構件的設定位置。
  46. 如申請專利範圍第42項所述之照明光學裝置的製造方法，其中更包含塊材挑選過程，其在測定過程之後挑選複折射量已是在5nm/cm以下之塊材；該算出過程包含一種求出過程，其依據塊材挑選過程中已挑選的測定資訊，以收集與構成該照明光學裝置的至少一部份的多個光透過構件有關的各塊材的測定資訊，選定可容許複折射的影響之構成該照明光學裝置的至少一部份的多個光透過構件的適當組合，以求出前述多個光透過 構件的適當組合所造成的各光透過構件的設定位置。
  47. 如申請專利範圍第43項所述之照明光學裝置的製造方法，其中更包含塊材挑選過程，其在測定過程之後挑選複折射量已是在5nm/cm以下之塊材；該算出過程包含一種求出過程，其依據塊材挑選過程中已挑選的測定資訊，以收集與構成該照明光學裝置的至少一部份的多個光透過構件有關的各塊材的測定資訊，選定可容許複折射的影響之構成該照明光學裝置的至少一部份的多個光透過構件的適當組合，以求出前述多個光透過構件的適當組合所造成的各光透過構件的設定位置。
  48. 一種曝光裝置，其特徵為具備如申請專利範圍第42項至47項中任一項所述之製造方法所製造的照明光學裝置，使由該照明光學裝置所照明的光罩的圖樣在感光性基板上曝光。
  49. 一種曝光方法，其特徵為使用如申請專利範圍第42至47項中任一項所述之製造方法所製造的照明光學裝置，使光罩的圖樣在感光性基板上曝光。
  50. 一種微型元件的製造方法，其特徵為包含：曝光過程，使用如申請專利範圍第42至47項中任一項所述之製造方法所製造的照明光學裝置，以使光罩的圖樣在感光性基板上曝光；以及顯影過程，其使藉由曝光過程所曝光的該感光性基板顯影。
  51. 一種照明光學裝置的調整方法，其照明光學系統具 有偏光設定部，以使被照射面上的光的偏光狀態設定成所定的偏光狀態，此調整方法之特徵是包含以下各過程：取得過程，其取得與該偏光設定部和該被照射面之間的光路中應配置的光學系統的至少一部份有關的資訊；以及管理過程，其對該偏光設定部和該被照射面之間的光路中所配置的該光學系統的複折射量進行管理，其中該管理過程對該光學系統所具有的多個光學構件之由內部偏斜所發生的複折射量進行管理，其中對內部偏斜所造成的複折射量進行管理之過程中使用由內部偏斜所發生的複折射量在5nm/cm以下之光學構件作為上述之多個光學構件，其中該管理過程對該光學系統的內部中所殘留的光軸調整旋轉非對稱的複折射分佈，其中調整複折射量的過程，為了使各光學構件中由內部偏斜所造成的複折射率的影響藉由相消而減低，在以光軸為中心的所需要的旋轉角度位置中各別地決定前述多個光學構件之位置。
  52. 如申請專利範圍第51項所述之照明光學裝置的調整方法，其中該管理過程對該光學系統由外部所施加的偏斜所造成的複折射量進行管理。
  53. 如申請專利範圍第52項所述之照明光學裝置的調整方法，其中對由外部所施加的偏斜所造成的複折射量進行管理的過程包含一種保持過程，其保持著該光學系統所 具有的多個光學構件，使由外部所施加之偏斜所產生的複折射量是在5nm/cm以下。
  54. 如申請專利範圍第51項所述之照明光學裝置的調整方法，其中該管理過程對該光學系統的內部中所殘留的光軸調整旋轉非對稱的複折射分佈。
  55. 如申請專利範圍第51項所述之照明光學裝置的調整方法，其中該管理過程對該光學系統由外部所施加的偏斜所造成的複折射量進行管理。
  56. 如申請專利範圍第51項所述之照明光學裝置的調整方法，其中該管理過程對該光學系統的內部中所殘留的光軸調整旋轉非對稱的複折射分佈。
  57. 一種照明光學裝置的調整方法，此照明光學裝置所具有的偏光設定部使被照射面上的光的偏光狀態設定成所定的偏光狀態，此照明光學裝置的調整方法之特徵是包含以下各過程：取得過程，其取得與該偏光設定部和該被照射面之間的光路中應配置的光學系統的至少一部份有關的資訊；維持過程，其維持著由該偏光設定部至該被照射面為止之間的光路中之偏光特性，以經由該光學系統使到達被照射面之光的偏光狀態成為所定的偏光狀態，其中該維持過程對該光學系統所具有的多個光學構件之由內部偏斜所發生的複折射量進行管理，其中該對內部偏斜所造成的複折射量進行管理之過程中使用由內部偏斜所發生的複折射量在5nm/cm以下之光 學構件作為上述之多個光學構件，其中該維持過程對該光學系統的內部中所殘留的光軸調整旋轉非對稱的複折射分佈，其中調整複折射量的過程，其中為了使各光學構件中由內部偏斜所造成的複折射率的影響藉由相消而減低，在以光軸為中心的所需要的旋轉角度位置中各別地決定前述多個光學構件之位置。
  58. 如申請專利範圍第57項所述之照明光學裝置的調整方法，更包括一管理過程對該光學系統由外部所施加的偏斜所造成的複折射量進行管理。
  59. 如申請專利範圍第58項所述之照明光學裝置的調整方法，其中對由外部之偏斜所造成的複折射量進行管理的該管理過程包含一種保持過程，其保持著該光學系統所具有的多個光學構件，使由外部所施加之偏斜所產生的複折射量是在5nm/cm以下。
  60. 如申請專利範圍第57項所述之照明光學裝置的調整方法，其中該維持過程對該光學系統的內部中所殘留的光軸調整旋轉非對稱的複折射分佈。
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