CN107621754A - 曝光装置、曝光方法以及物品制造方法 - Google Patents

曝光装置、曝光方法以及物品制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107621754A
CN107621754A CN201710554192.4A CN201710554192A CN107621754A CN 107621754 A CN107621754 A CN 107621754A CN 201710554192 A CN201710554192 A CN 201710554192A CN 107621754 A CN107621754 A CN 107621754A
Authority
CN
China
Prior art keywords
exposure
light
distribution
illumination
region shot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710554192.4A
Other languages
English (en)
Inventor
川岛春名
大阪昇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN107621754A publication Critical patent/CN107621754A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70141—Illumination system adjustment, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of illumination system
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70558—Dose control, i.e. achievement of a desired dose

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

本发明涉及曝光装置、曝光方法以及物品制造方法。提供一种在曝光量的均匀化方面有利的曝光装置。一种曝光装置，在使基板(W)和原版(R)移动的同时针对每个被摄区域对基板(W)进行扫描曝光，所述曝光装置具有：整形部(117)，对曝光被摄区域的曝光光进行整形；照明部(114)，调整曝光光的光量分布；以及控制部(170)，控制整形部(117)及照明部(114)，控制部(170)控制照明部(114)，以使在被摄区域内在非扫描方向上分离的第一区域以及第二区域各自的累计曝光量分布相等，控制整形部(117)，以使被摄区域中的扫描方向的累计曝光量均匀。

Description

曝光装置、曝光方法以及物品制造方法
技术领域
本发明涉及曝光装置、曝光方法以及物品制造方法。
背景技术
在作为液晶显示设备等的制造工序之一的光刻工序中，使用在使原版以及基板同步地移动的同时，经由投影光学系统将原版的图案转印到基板上的曝光区域的扫描型曝光装置(扫描仪)。进而，近年来，为了通过扫描仪应对与基板的大形化相伴的曝光区域的大面积化，开发了将曝光区域分割为多个单位曝光区域(被摄区域)并对与各被摄区域对应的图案的像依次进行曝光的方法。在该方法中，进行使在与扫描方向正交的方向上邻接的被摄区域的一部分相接合而曝光的接合曝光。
相接合的部分(接合部)由于邻接的被摄区域的一部分相互重叠，所以曝光量比接合部以外的部分大，图案的线宽在接合部和其以外的部分不均匀。作为使接合部和其以外的部分的曝光量变得均匀的曝光装置，专利文献1公开了通过设置于光源与原版之间的遮光板调节接合部的曝光量的曝光装置。
【现有技术文献】
专利文献1：日本专利第3711586号公报
发明内容
在扫描仪中，例如通过能够调整狭缝宽度的狭缝状的照射区域(照明光)对被摄区域进行曝光。通过调整狭缝宽度，能够使通过照明光进行被摄区域的扫描曝光时的被摄区域内的各位置的累计曝光量的分布变得均匀。然而，在上述专利文献1中，在调整扫描方向上的狭缝宽度而变更了照射区域的情况下，非扫描方向上的各位置的累计曝光量的分布与未调整狭缝宽度的情况下的累计曝光量的分布不同。因此，可能难以使被摄区域内的累计曝光量的分布变得均匀。
本发明的目的在于例如提供一种在曝光量的均匀化方面有利的曝光装置。
为了解决上述课题，本发明的一个方面的曝光装置是在使基板和原版移动的同时针对每个被摄区域对基板进行扫描曝光的曝光装置，该曝光装置的特征在于，具有：整形部，对曝光被摄区域的曝光光进行整形；照明部，调整曝光光的光量分布；以及控制部，控制整形部及照明部，控制部控制照明部以使在被摄区域内在非扫描方向上分离的第一区域以及第二区域各自的累计的曝光量分布相等，控制整形部以使被摄区域中的扫描方向的累计曝光量均匀。
根据本发明，例如能够提供一种在曝光量的均匀化方面有利的曝光装置。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的曝光装置的结构的概略图。
图2是说明照度分布校正部的特征以及投影区域的形状的图。
图3是说明调整可变狭缝机构的开口形状的机构的图。
图4是表示进行通常曝光的情况下的投影区域的图。
图5是表示进行接合曝光的情况下的第一次扫描曝光时的遮光的情况的图。
图6是表示进行接合曝光的情况下的第二次扫描曝光时的遮光的情况的图。
图7是表示投影区域和投影区域内的接合宽度的关系以及投影区域内的累计照度的分布的图形。
图8是表示以均匀的照度分布对投影区域进行照明，如图5以及图6所示遮光地进行接合曝光的情况下的曝光量的图形。
图9是表示在以图7的(B)的照度分布对投影区域进行照明的情况下，调整扫描方向的照度分布，如图5以及图6所示遮光地进行接合曝光的情况下的曝光量的图形。
图10是表示在以图7的(C)的照度分布对投影区域进行照明的情况下，如图5以及图6所示遮光地进行接合曝光的情况下的曝光量的图形。
图11是表示在光轴方向上驱动柱透镜的情况下的曝光量的分布的图形。
图12是表示第一实施方式的接合曝光的工序的流程图。
图13是在第二实施方式所涉及的曝光装置中包含的照明光学系统的XY俯视图。
图14是表示投影区域和投影区域内的接合宽度的关系以及投影区域内的累计照度的分布的图形。
图15是表示进行通常曝光的情况下的投影区域以及进行接合曝光的情况下的遮光的情况的图。
图16是表示以均匀的照度分布对投影区域进行照明并进行了接合曝光的情况下的曝光量的分布的图形。
图17是表示第二实施方式的接合曝光的工序的流程图。
(符号说明)
100：曝光装置；114：复眼透镜(光学元件)；117：可变狭缝机构(整形部)；170：控制部；R：掩模原版(reticle)(掩模、原版)；W：基板。
具体实施方式
以下，参照附图等，说明具体实施方式。
(第一实施方式)
图1的(A)是表示本发明的第一实施方式所涉及的曝光装置的结构的概略图。图1的(B)是在本发明的第一实施方式所涉及的曝光装置中包含的照明光学系统的XY俯视图。曝光装置100例如可以使用于液晶显示设备、有机EL设备等平板的制造工序中的光刻工序。特别地，在本实施方式中，曝光装置100设为通过步进扫描方式将形成于掩模原版(掩模)R的图案的像转印(曝光)到基板W上的扫描型投影曝光装置。曝光装置100具有照明光学系统110、投影光学系统120、掩模原版载置台130、基板载置台140、照度传感器150、遮光叶片机构(遮光部)160以及控制部170。此外，在图1以下的各图中，将在与作为铅直方向的Z轴垂直的平面内曝光时的掩模原版R以及基板W的扫描方向作为Y轴，将与Y轴正交的非扫描方向作为X轴。另外，基板W是例如玻璃材料制的、表面被涂覆有感光剂(抗蚀剂)的被处理基板。进而，掩模原版R是例如玻璃材料制的、形成有应转印到基板W的图案(细微的凹凸图案)的原版。
照明光学系统110具备对曝光光的光量分布进行调整的照明部和对曝光光进行整形的整形部。照明光学系统110例如包括光源111、椭圆镜112、第一聚光镜113、复眼透镜(照明部)114、第二聚光镜115、平面镜116、可变狭缝机构(整形部)117、成像光学系统118。另外，通过从与控制部170连接的照度分布调整装置171向光源点亮部172以及复眼透镜驱动部173的指令来调整照明光学系统110对掩模原版R(基板W)进行照明的照度。
作为光源111，例如能够使用Hg灯，但有时也使用i线、h线、g线等Hg灯的输出波长的一部分。光源111的发光部配置于椭圆镜112的第一焦点。将从光源111发出的光束通过椭圆镜112聚光到椭圆镜112的第二焦点面F。
在图1中，将光源111的发光部设为球体，用实线表示来自球体的中心点的光线，用虚线表示从球体表面的Y轴方向的顶点(左侧以及右侧)发出的光线。从光源111的发光部的中心点发出的光线在椭圆镜112的反射面中央反射之后，在椭圆镜112的第二焦点面F聚光为一点。相对于此，从光源111的发光部的左侧顶点发出的光线在椭圆镜112的反射面左端反射之后，在椭圆镜112的第二焦点面F的后方聚光为一点。另外，从光源111的发光部的右侧顶点发出的光线在椭圆镜112的反射面左端反射之后，在椭圆镜112的第二焦点面F的前方聚光为一点。因此，在椭圆镜112的第二焦点面F中，从光源111的发光部的左侧顶点发出的光线和从右侧顶点发出的光线扩展地聚光。
第一聚光镜113使通过椭圆镜112在第二焦点面F扩展地聚光的光束的像放大地成像在复眼透镜114的入射面。复眼透镜114例如是包括柱透镜1141～1144和照度分布校正部1145的光学元件。如图1的(A)以及照明光学系统110的XY俯视图即图1的(B)所示，柱透镜1141、1143在YZ平面内具有曲率，柱透镜1142、1144在XY平面内具有曲率。从复眼透镜114出去的光束在YZ平面内和XY平面内具有不同的NA。
可变狭缝机构117配置成从复眼透镜114射出并入射到掩模原版R以及基板W的光束的光路状。从复眼透镜114射出的光束经由第二聚光镜115被平面镜116反射之后，对可变狭缝机构117进行照明。此时，第二聚光镜115对可变狭缝机构117进行柯勒照明，复眼透镜114的光束的出射面和配置有可变狭缝机构117的面在光学上处于瞳面和像面的关系。在柯勒照明中，通过从瞳面射出的NA确定像面的照明范围的大小。柱透镜1141和柱透镜1143确定可变狭缝机构117上的Y方向的照射区域，柱透镜1142和柱透镜1144确定可变狭缝机构117上的X方向的照射区域。
图2的(A)是说明照度分布校正部1145的特征的图。是从-Y方向观察的图，为了说明，纵向并排地示出柱透镜1142和照度分布校正部1145。光束通过照度分布校正部1145经由柱透镜1141射入柱透镜1142。柱透镜1142包括柱透镜1142a～1142c，照度分布校正部1145具有与柱透镜1142a～1142c分别对应并在X方向上被分成三个的透射率分布。
例如，照度分布校正部1145的各个被划分的区域具有透射率从区域的X方向中心到周边逐渐增加的趋势。在本实施方式中，按照在X方向上长的矩形形状对配置有可变狭缝机构117的面进行照明。照度分布校正部1145通过与在光轴方向(Y方向)上调整位置的柱透镜1142的组合，将X方向的光强度分布校正为预定的分布。
照度分布调整装置171根据控制部170的指示，向透镜驱动部1730发出指令，在光轴方向(Y方向)上驱动柱透镜1142，并且向光源点亮部172发出指令，调整光源111的输出。在变更柱透镜1142和柱透镜1144的间隔时，可变狭缝机构117上的照射区域的X方向的照度分布(曝光量分布)发生变化。
可变狭缝机构117如图1的(B)所示，具有在X方向上长的圆弧形状的开口，通过可变狭缝机构117的光束利用成像光学系统118在掩模原版R面上成像，形成圆弧形状的照明区域。
投影光学系统120包括平面镜121、凹面镜122、凸面镜123、平面镜124，使形成在掩模原版R面上的图案的像在基板W上成像，形成图2的(B)所示的圆弧形状的投影区域(被摄区域)PA。
照度传感器150例如是在与基板W的表面相同的高度具有针孔开口的光量传感器，通过驱动基板载置台140，测定圆弧形状的投影区域PA内(被摄区域内)的Y方向以及X方向的多个点的照度分布。
遮光叶片机构160能够在扫描方向上进退，在进行接合曝光时，通过对曝光光进行遮光来调整圆弧形状的投影区域PA的形状。在此，接合曝光是指，使在与扫描方向(Y方向)正交的方向(X方向)上邻接的被摄区域的一部分相接合而曝光。将相接合的部分称为接合区域。
控制部170使保持有掩模原版R的掩模原版载置台130和保持有基板W的基板载置台140同步地在Y方向上扫描曝光，将掩模原版R上的图案转印到涂覆有感光材料的基板W上。
图3是说明调整可变狭缝机构117的开口的形状的机构的图。可变狭缝机构117通过固定遮光部1170和驱动遮光部117a～117q形成圆弧形状的开口。可变狭缝驱动装置154通过控制部170的指令对驱动遮光部117a～117q驱动，调整圆弧形状的开口的Y方向的狭缝宽度Wa～Wq。由此，曝光光被整形。
图4～6是说明遮光叶片机构160的构造和被遮光的圆弧形状的投影区域PA的关系的图。遮光叶片机构160具有两个遮光叶片161以及162，遮光叶片驱动装置155通过控制部170的指令对两个遮光叶片161、162的各个在Y方向以及X方向上驱动。
图4是进行通常曝光的情况，控制部170使两个遮光叶片161以及162退避到圆弧形状的投影区域PA的外侧的位置。投影区域PA在-X方向的一端和+方向的另一端分别包括接合区域d1以及d2。
图5是表示进行接合曝光的情况下的第一次扫描曝光时的遮光的情况的图。控制部170使遮光叶片161移动到投影区域PA内，将投影区域PA分割为接合区域d1、接合区域以外的非接合区域d10。
图6是表示进行接合曝光的情况下的第二次扫描曝光时的遮光的情况的图。控制部170使遮光叶片162移动到投影区域PA内，将投影区域PA分割为接合区域d2、非接合区域d20。
以上是本实施方式所涉及的曝光装置的结构。接下来，使用图7～图10，说明在具备可变狭缝机构117的曝光装置100中进行了接合曝光时可能产生的曝光不均。
图7的(A)～(C)是表示投影区域PA和投影区域PA内的接合宽度的关系以及投影区域PA内的累计照度的图形。此外，以后为简化说明，将投影区域PA的形状设为矩形。图7的(A)～(C)的左边的图形是在从-Y方向观察投影区域PA的情况下，将横轴设为X位置、将纵轴设为Y方向的累计照度(累计曝光量)的图形(非扫描方向的曝光量分布)。另一方面，图7的(A)～(C)的右边的图形是在从+X方向观察投影区域PA的情况下，将横轴设为Y位置、将纵轴设为X方向的累计照度的图形(扫描方向的曝光量分布)。
图7的(A)所示的图形是以均匀的照度分布对投影区域PA进行照明的情况，投影区域PA内的累计照度不论从-Y方向观察还是从+X方向观察都恒定。图7的(B)所示的图形是以具有在+X方向上向右上升的Y方向的累计照度，并使X方向的累计照度不管Y方向如何都恒定的照度分布对投影区域PA进行照明的情况下的图形。在从-Y方向观察时，Y方向的累计照度处于随着向+X方向前进而变强的趋势(左边的图形)，在从+X方向观察时，X方向的累计照度不管Y位置如何都恒定。图7的(C)所示的图形是以具有在+Y方向上向右上升的X方向的累计照度，并使Y方向的累计照度不管X方向如何都恒定的照度分布对投影区域PA进行照明的情况的图形。在从-Y方向观察时，Y方向的累计照度不管X方向如何都恒定，在从+X方向观察时，X方向的累计照度处于随着向+Y方向前进而变强的趋势。
图8的(A)～(C)是表示以图7的(A)的照度分布对投影区域PA进行照明，并如图5以及图6所示遮光地进行接合曝光的情况下的、将横轴设为X位置时的Y方向的累计曝光量(累计照度)的图形。图8的(A)表示如图5所示遮光地进行扫描曝光的情况下的曝光量，图8的(B)表示如图6所示遮光地进行扫描曝光的情况下的曝光量，图8的(C)表示将第一次和第二次的曝光量合计起来的曝光量。
在以图7的(A)的照度分布进行曝光时，控制部170使可变狭缝驱动装置154对驱动遮光部117a～117q进行驱动，将圆弧形状的开口的Y方向的狭缝宽度Wa～Wq全部调整为相等的宽度。另外，如果使接合区域d1和d2在X方向的大小相等，则在将第一次的累计照度(图8的(A))和第二次的累计照度(图8的(B))加起来时，如图8的(C)所示，成为相对X位置均匀的累计照度。
图9的(A)～(C)是表示在以图7的(B)的照度分布对投影区域PA进行照明的情况下，调整非扫描方向的照度分布，并如图5以及图6所示遮光地进行接合曝光的情况下的非扫描方向的照度分布的图形。图9的(A)表示如图5所示遮光地进行扫描曝光的情况下的曝光量，图9的(B)表示如图6所示遮光地进行扫描曝光的情况下的曝光量，图9的(C)表示将第一次和第二次的曝光量合计起来的曝光量。
在以图7的(B)的照度分布对投影区域PA进行照明的情况下，在进行接合曝光之前，使非扫描方向的照度分布均匀。即，通过控制部170的指令使可变狭缝驱动装置154对驱动遮光部117a～117q进行驱动，调整圆弧形状的开口的Y方向的狭缝宽度Wa～Wq。图7的(B)的照度分布具有在+X方向上向右上升的Y方向的累计照度，所以使-X方向的一端的狭缝宽度大、+X方向的另一端的狭缝宽度小。此时，接合区域d1比图8的(A)的情况宽，接合区域d2比图8的(B)的情况窄。其结果，在将第一次的累计照度和第二次的累计照度加起来时，如图9的(C)所示，非扫描方向的照度分布变得不均匀。
该不均匀的投影区域被分成三个区域。即，在非接合区域d20和接合区域d1被双重曝光的部分、在接合区域d1和接合区域d2被双重曝光的部分以及仅在接合区域d1被曝光的部分。
另外，图10的(A)～(C)是表示在以图7的(C)的照度分布对投影区域PA进行照明的情况下，如图5以及图6所示遮光地进行接合曝光的情况下的非扫描方向的照度分布的图形。图10的(A)表示如图5所示遮光地进行扫描曝光的情况下的曝光量，图10的(B)表示如图6所示遮光地进行扫描曝光的情况下的曝光量，图10的(C)表示将第一次和第二次的曝光量合计起来的曝光量。
在以图7的(C)的照度分布对投影区域PA进行照明的情况下，非扫描方向的照度分布均匀，所以进行接合曝光之前的狭缝宽度Wa～Wq全部相等。此时，接合区域d1以及d2的X方向的大小相等。但是，图7的(C)的照度分布在从+X方向观察时，X方向的累计照度在+Y方向上向右上升，所以基于第一次扫描曝光的曝光量如图10的(A)所示，在通过接合区域d1曝光的区域中在+X方向上呈现弧线形的增加趋势。另外，基于第二次扫描曝光的曝光量如图10的(B)所示，在通过接合区域d2曝光的区域中在+X方向上呈现弧线形的减少趋势。其结果，在将第一次的累计照度和第二次的累计照度加起来时，如图10的(C)所示，非扫描方向的照度分布变得不均匀。
如以上所述，在投影区域PA内的照度分布不均匀的情况下，即便用可变狭缝机构117进行调整以使非扫描方向的照度分布均匀，在通过遮光的扫描曝光进行接合曝光时，非扫描方向的照度分布也会变得不均匀。根据本实施方式，能够在通过可变狭缝机构117使扫描方向(Y方向)的累计曝光量均匀化的同时，通过接合曝光使X方向的照度均匀化。以下示出具体的方法。
图11的(A)以及(B)表示在光轴方向(Y方向)上驱动柱透镜1142的情况下的投影区域PA内的曝光量的分布。例如，在使柱透镜1142的位置从图7的(A)所示的呈现均匀的照度分布的位置沿着光轴在-Y方向上移动时，呈现如图11的(A)的凹形的照度分布。在+Y方向上移动时，呈现如图11的(B)的凸形的照度分布。
这样，照度分布调整装置171能够向透镜驱动部173发出指令，在光轴方向(Y方向)上驱动复眼透镜114内的柱透镜1142，使投影区域PA内的非扫描方向的曝光量分布按照二次曲线状变化。
说明在以图7的(B)的照度分布对投影区域PA进行照明的情况下调整照度分布的曲率分量使照度分布均匀化。在该情况下，照度分布调整装置171单独地校正投影区域PA内的接合区域d1以及d2的累计照度。
首先，在校正接合区域d1的累计照度的情况下，控制部170如图4所示使两个遮光叶片161、162退避到投影区域PA的外侧，使接合区域d1内的狭缝宽度Wb以及Wc一致为预定的宽度。照度分布调整装置171使柱透镜1142在+Y方向上移动，使接合区域d1的累计照度平坦化，并且调整光源111的输出，将接合区域d1的累计照度校正为预定的值。
接下来，在校正接合区域d2的累计照度的情况下，控制部170如图4所示使两个遮光叶片161、162退避到投影区域PA的外侧，使接合区域d2内的狭缝宽度Wo以及Wp一致为预定的宽度。照度分布调整装置171使柱透镜1142在-Y方向上移动，使接合区域d2的累计照度平坦化，并且调整光源111的输出，将接合区域d2的累计照度校正为预定的值。
通过如以上所述进行调整，将第一次的累计照度和第二次的累计照度合起来的接合区域中的照度分布在X方向上变得均匀。
说明在以图7的(C)的照度分布对投影区域PA进行照明的情况下调整照度分布的曲率分量使照度分布均匀化。与图7的(B)的照度分布的校正同样地，单独地校正接合区域d1以及d2的累计照度。
首先，在校正接合区域d1的累计照度的情况下，控制部170在如图5所示将遮光叶片161驱动到投影区域PA的状态下，使接合区域d1内的狭缝宽度Wb以及Wc一致为预定的宽度。此时，投影区域PA内的接合区域d1的累计照度如图10的(A)所示呈现弧线形的增加趋势。
照度分布调整装置171使柱透镜1142在-Y方向(或者+Y方向)上移动，使接合区域d1的累计照度的斜率成为线性，并且调整光源111的输出，将接合区域d1的累计照度校正为预定的值。
接下来，在校正接合区域d2的累计照度的情况下，控制部170如图6所示将遮光叶片162驱动到投影区域PA的状态下，使接合区域d2内的狭缝宽度Wo、Wp一致为预定的宽度。此时，投影区域PA内的接合区域d2的累计照度如图10的(B)所示呈现弧线形的减少趋势。
照度分布调整装置171使柱透镜1142在-Y方向(或者+Y方向)上移动，使接合区域d2的累计照度的斜率成为线性，并且调整光源111的输出，将接合区域d2的累计照度校正为预定的值。
通过如以上所述进行调整，将第一次的累计照度和第二次的累计照度合起来的接合区域中的照度分布在X方向上变得均匀。
此外，在上述中，在以图7的(B)的照度分布进行照明的情况下，调整曝光量，以使接合区域中的曝光量均匀化而在合计时在接合区域和非接合区域中变得均匀。然而，也可以设为调整接合区域中的曝光量的斜率而在合计时变得均匀的调整。另外，在以图7的(C)的X方向的照度分布进行照明的情况下，也可以设为使接合区域的曝光量均匀化而在合计时变得均匀的调整。
图12是表示本实施方式的接合曝光的工序的流程图。通过来自控制部170的指令执行各工序。接合曝光被分成工序S11～S17的第一次扫描曝光和工序S21～S27的第二次扫描曝光这两者。
在工序S11中，控制部170向遮光叶片驱动装置155发出指令，如图5所示将遮光叶片161驱动到投影区域PA内。在工序S12中，控制部170向可变狭缝驱动装置171发出指令，对驱动遮光部117b、117c驱动以使接合区域d1内的狭缝宽度Wb、Wc一致为预定的宽度。在工序S13中，控制部170驱动基板载置台140，通过照度传感器150测定接合区域d1内的扫描方向(Y方向)的累计照度。
在工序S14中，控制部170向照度分布调整装置171发出指令，将接合区域d1内的扫描方向的累计照度调整为预定的值。在工序S15中，控制部170驱动基板载置台140，通过照度传感器150测定非接合区域d10内的扫描方向的累计照度。在工序S16中，控制部170向可变狭缝驱动装置171发出指令，调整非接合区域d10内的狭缝宽度Wd～Wq，将非接合区域d10内的扫描方向的累计照度调整为预定的值。在工序S17中，控制部170驱动基板载置台140，使基板W配置到预定的位置之后，进行第一次扫描曝光。
在工序S21中，控制部170向遮光叶片驱动装置155发出指令，如图6所示将遮光叶片162驱动到投影区域PA内。在工序S22中，控制部170向可变狭缝驱动装置171发出指令，对驱动遮光部117o、117p驱动，以使接合区域d2内的狭缝宽度Wo、Wp一致为预定的宽度。在工序S23中，控制部170驱动基板载置台140，通过照度传感器150测定接合区域d2内的扫描方向的累计照度。
在工序S24中，控制部170向照度分布调整装置171发出指令，将接合区域d2内的扫描方向的累计照度调整为预定的值。在工序S25中，控制部170驱动基板载置台140，通过照度传感器150测定非接合区域d20内的扫描方向的累计照度。在工序S26中，控制部170向可变狭缝驱动装置171发出指令，调整非接合区域d20内的狭缝宽度Wa～Wn，将非接合区域d20内的扫描方向的累计照度调整为预定的值。在工序S27中，控制部170驱动基板载置台140，使基板W配置到预定的位置之后，进行第二次扫描曝光。
如以上所述，本实施方式的曝光装置能够在通过可变狭缝机构117使扫描方向(Y方向)的照度均匀化的同时，通过接合曝光使X方向的照度均匀化。根据本实施方式，能够提供在曝光量的均匀化方面有利的曝光装置。
(第二实施方式)
图13是在本发明的第二实施方式所涉及的曝光装置中包含的照明光学系统210的XY俯视图。对与第一实施方式同样的结构附加相同的符号，省略说明。照明光学系统210具有两个光源211、212、两个椭圆镜213、214、合成镜215、两个前侧聚光镜216、217、以及后侧聚光镜218。
光源211的发光部配置于椭圆镜213的第一焦点，从光源211发出的光束由椭圆镜213反射之后，被合成镜215偏向，聚光到椭圆镜213的第二焦点面F1。同样地，光源212的发光部配置于椭圆镜214的第一焦点，从光源212发出的光束由椭圆镜214反射之后，被合成镜215偏向，聚光到椭圆镜214的第二焦点面F2。
前侧聚光镜216或者前侧聚光镜217分别与后侧聚光镜218一起发挥与第一实施方式的第一聚光镜113等同的作用。前侧聚光镜216和后侧聚光镜218使通过椭圆镜213聚光到第二焦点面F1的具有扩展的光束的像放大地成像在复眼透镜114的入射面。同样地，前侧聚光镜217和后侧聚光镜218使通过椭圆镜214聚光到第二焦点面F2的具有扩展的光束的像放大地成像在复眼透镜114的入射面。
在复眼透镜114的入射面中，通过从光源211发出的光束形成的像的位置和通过从光源212发出的光束形成的像的位置重合而成为一个像。在后侧聚光镜218的入射瞳P上，偏离中心地配置有前侧聚光镜216的出射瞳、前侧聚光镜217的出射瞳。此时，后侧聚光镜218的入射瞳P面相对复眼透镜114的入射面在光学上处于瞳面和像面的关系，相对复眼透镜114的出射面在光学上处于共轭的关系。因此，后侧聚光镜218使用相对入射瞳P面偏离中心地形成的光源211、212的光束，对复眼透镜114的入射面进行柯勒照明。
图14的(A)～(E)是表示投影区域PA和投影区域PA内的接合宽度的关系以及投影区域PA内的累计照度的图形。图14的(A)～(E)的左边的图形是非扫描方向的照度分布。另一方面，图14的(A)～(E)的右边的图形是扫描方向的照度分布。
图14的(A)、(B)表示仅使图13所示的两个光源中的单个光源点亮的情况下的投影区域PA内的扫描方向的累计照度。在用来自偏离中心的多个光源的光束对复眼透镜114的入射面进行柯勒照明、并且使用复眼透镜114对照射面进行柯勒照明的照明光学系统中，在仅用单个光源进行照明的情况下，照射面的照度分布成为倾斜的分布。
图14的(A)表示仅使光源211发光的情况，投影区域PA内的扫描方向的累计照度具有向右下降的趋势。图14的(B)表示仅使光源212发光的情况，投影区域PA内的扫描方向的累计照度具有向右上升的趋势。
图14的(C)、(D)是使两个光源同时点亮的情况，用单点划线表示通过光源211得到的累计照度，用虚线表示通过光源212得到的累计照度。图14的(C)是光源211和光源212的输出相等的情况，通过两个光源得到的累计照度如实线所示为平坦的分布。图14的(D)是将光源211的输出设定为大于光源212的输出的情况，通过两个光源得到的累计照度如实线所示为向右下降的分布。
这样，本实施方式的照明光学系统能够通过两个光源的输出平衡，使照射面的照度分布按照一次曲线状变化。
因此，在投影区域PA内的非扫描方向的照度分布处于图7的(B)所示的向右上升的状态的情况下，通过调整两个光源的输出平衡，能够使包括接合区域d1、d2在内的整个区域的累计照度的分布平坦化。
另一方面，图14的(E)表示投影区域PA内的非扫描方向的照度分布具有山形形状(曲率分量)、并且分布的顶点向右侧移位(线性分量)的状态。在该情况下，照度分布调整装置171将投影区域PA内的扫描方向的累计照度的分布分成曲率分量和线性分量，分别独立地调整。
照度分布调整装置171向透镜驱动部173发出指令，通过使柱透镜1142移动来使曝光量分布按照二次曲线状变化，从而进行校正。进而，向光源点亮部172发出指令，通过光源211以及212的输出平衡来使累计照度的分布线性地变化，从而进行校正。
这样，本实施方式的照明光学系统210通过独立地校正累计照度的分布的曲率分量以及线性分量，能够使接合区域d1、d2的累计照度的分布同时平坦化。
接下来，使用图15～图17，说明使用具备本实施方式的照明光学系统210的曝光装置来接合三个被摄区域的情况。
图15的(A)以及(B)是表示进行通常曝光的情况下的投影区域PA以及进行接合曝光的情况下的遮光的情况的图。在图15的(A)所示的通常曝光时，控制部170使两个遮光叶片161以及162退避到圆弧形状的投影区域PA的外侧的位置。
投影区域PA的接合区域设置于-X方向的一端和处于+方向的另一端。三个被摄区域通过三次扫描曝光而被接合。在第一次扫描曝光时，在-X方向的一端设置接合区域d1来进行曝光，在第二次扫描曝光时，在+X方向的另一端设置接合区域d21并在-X方向的另一端设置接合区域d22来进行曝光。在第三次扫描曝光时，在+X方向的另一端设置接合区域d3来进行曝光。接合区域d1与接合区域d21重叠，接合区域d3与接合区域d22重叠。在使用本实施方式的照明光学系统210时，能够将投影区域PA的两端的接合区域d21以及d21的累计曝光量同时调整为预定的分布。
图15的(B)是表示第二次扫描曝光时的遮光的情况的图。控制部170将遮光叶片162以及161移动到投影区域PA内，将投影区域PA分割为接合区域d21、接合区域d22、非接合区域d20。在第一次扫描曝光时，与图5同样地遮光，在第三次扫描曝光时，与图6同样地遮光。
图16的(A)～(D)是表示如图7的(A)所示以均匀的照度分布对投影区域PA进行照明，并如图5、图6以及图15的(B)所示遮光地进行接合曝光的情况下的、将横轴设为X位置时的Y方向的累计曝光量(累计照度)的图形。图16的(A)表示如图5所示遮光的情况下的曝光量，图16的(B)表示如图15的(B)所示遮光的情况下的曝光量，图16(C)表示如图6所示遮光的情况下的曝光量，图16的(D)表示分别合计起来的曝光量。如图16的(D)所示，能够通过接合曝光，针对X位置得到均匀的累计照度。
图17是表示通过使用本实施方式的投影光学系统210的曝光装置进行接合曝光的工序的流程图。通过来自控制部170的指令执行各工序。接合曝光被分成工序S31的第一次扫描曝光、工序S32～S37的第二次扫描曝光以及工序S38的第三次扫描曝光。作为第一次扫描曝光的工序S31与第一实施方式的工序S11～S17相同，作为第三次扫描曝光的工序S38与第一实施方式的工序S21～S27相同。
首先，在工序S31中，进行第一次扫描曝光。接下来，在工序S32中，控制部170向遮光叶片驱动装置155发出指令，如图15的(B)所示，将遮光叶片161以及162驱动到投影区域PA内。在工序S33中，控制部170向可变狭缝驱动装置171发出指令，对驱动遮光部117o、117p驱动，以使接合区域d21内的狭缝宽度Wo、Wp一致为预定的宽度。同时，控制部170向可变狭缝驱动装置171发出指令，对驱动遮光部117b、117c驱动，以使接合区域d22内的狭缝宽度Wb、Wc一致为预定的宽度。
在工序S34中，控制部170驱动基板载置台140，通过照度传感器7测定接合区域d21、d22内的扫描方向的累计照度。在工序S35中，控制部170向照度分布调整装置171发出指令，将接合区域d21、d22内的扫描方向的累计照度调整为预定的值。
此时，照度分布调整装置171为了调整不同的位置的两个接合区域d21、d22内的扫描方向的累计照度，将投影区域PA内的扫描方向的累计照度的分布分成曲率分量和线性分量而分别独立地调整。
在工序S36中，控制部170驱动基板载置台140，通过照度传感器7测定非接合区域d20内的扫描方向的累计照度。在工序S37中，控制部170向可变狭缝驱动装置171发出指令，调整非接合区域d20内的狭缝宽度Wd～Wn，将非接合区域d20内的扫描方向的累计照度调整为预定的值，进行第二次扫描曝光。在工序S38中，进行第三次扫描曝光。
此外，在S31以及S38中进行的调整可以与第一实施方式相同，但也可以如工序S35那样分成曲率分量和线性分量而分别独立地调整。如以上所述，通过本实施方式，即使在接合两个以上的区域的情况下也能够得到与第一实施方式同样的效果。
此外，在上述实施方式中，遮光叶片机构160构成于基板W的正上方，但也可以构成于作为光学上共轭的位置的可变狭缝机构117或者掩模原版R的正上方或者正下方的曝光光的光路上。进而，也可以配置于与掩模原版R以及基板W在光学上共轭的位置的附近。另外，除了上述实施方式以外，也可以变更构成复眼透镜114的柱透镜1141和柱透镜1143的间隔，而能够校正可变狭缝机构117上的照射区域的Y方向的照度分布。
在第二实施方式中示出了由两个光源构成的照明系统，但也可以构成三个以上的光源，在该情况下，至少两个光源在与照明区域PA的扫描方向正交的方向上偏离中心的状态下，对复眼透镜114的入射面进行柯勒照明。进而，也可以在使可变狭缝机构117的扫描方向的宽度成为恒定的状态下，通过照度分布调整装置171将接合区域、非接合区域内的扫描方向的累计照度调整为预定的值。
(与物品制造方法相关的实施方式)
本实施方式所涉及的物品的制造方法例如适用于制造半导体器件等微型器件、具有细微构造的元件等物品。本实施方式的物品的制造方法包括对涂覆于基板的感光剂使用上述曝光装置来形成潜像图案的工序(对基板进行曝光的工序)、和使在上述工序中形成了潜像图案的基板显影的工序。进而，上述制造方法包括其它公知的工序(氧化、成膜、蒸镀、掺杂、平坦化、蚀刻、抗蚀剂剥离、切割、键合、封装等)。本实施方式的物品的制造方法相比于以往的方法，在物品的性能、品质、生产率、生产成本中的至少一个方面有利。
(其它实施方式)
以上说明了本发明的优选的实施方式，但本发明不限定于这些实施方式，能够在其要旨的范围内进行各种变形以及变更。

Claims (8)

1.一种曝光装置，在使基板和原版移动的同时针对每个被摄区域对所述基板进行扫描曝光，所述曝光装置的特征在于，具有：
整形部，对曝光所述被摄区域的曝光光进行整形；
照明部，调整所述曝光光的光量分布；以及
控制部，控制所述整形部及所述照明部，
所述控制部控制所述照明部，以使在所述被摄区域内在非扫描方向上分离的第一区域以及第二区域各自的累计的曝光量分布相等，
所述控制部控制所述整形部，以使所述被摄区域中的扫描方向的累计曝光量均匀。
2.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，
所述照明部具有：
第一光源，在所述非扫描方向上以第一曝光量分布射出对所述被摄区域进行曝光的光束；以及
第二光源，在所述非扫描方向上以第二曝光量分布射出对所述被摄区域进行曝光的光束，
所述控制部单独地控制所述第一光源以及所述第二光源的输出，使所述被摄区域中的所述非扫描方向的曝光量分布按照一次曲线状变化。
3.根据权利要求2所述的曝光装置，其特征在于，
所述照明部具有光学元件，该光学元件使所述被摄区域中的所述非扫描方向的曝光量分布按照二次曲线状变化。
4.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，
所述整形部配置于与所述原版以及所述基板在光学上共轭的位置，使所述扫描方向的所述曝光光的宽度变化。
5.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，
所述曝光装置具有：第一遮光部，能够在所述被摄区域内进退以对所述第一区域的所述曝光光的一部分进行遮光；以及第二遮光部，能够在所述被摄区域内进退以对所述第二区域的所述曝光光的一部分进行遮光，
对于第一被摄区域和在所述非扫描方向上与所述第一被摄区域邻接的第二被摄区域，进行将所述第一被摄区域的所述第一区域和所述第二被摄区域的所述第二区域重叠的接合曝光。
6.根据权利要求5所述的曝光装置，其特征在于，
所述第一遮光部以及所述第二遮光部配置于与所述原版以及所述基板在光学上共轭的位置的附近。
7.一种曝光方法，在使基板和原版移动的同时针对每个被摄区域对所述基板进行扫描曝光，所述曝光方法的特征在于，
调整对所述被摄区域进行曝光的曝光光的光量分布，以使在所述被摄区域内在非扫描方向上分离的第一区域以及第二区域各自的累计的曝光量分布相等，
对所述曝光光进行整形，以使所述被摄区域中的扫描方向的累计曝光量均匀。
8.一种物品的制造方法，其特征在于，具有：
使用权利要求1至6中的任意一项所述的曝光装置在基板上形成图案的工序；以及
对通过所述工序形成了所述图案的所述基板进行处理的工序，
从被处理的基板得到物品。
CN201710554192.4A 2016-07-13 2017-07-10 曝光装置、曝光方法以及物品制造方法 Pending CN107621754A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-138167 2016-07-13
JP2016138167A JP2018010105A (ja) 2016-07-13 2016-07-13 露光装置、露光方法、および物品製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107621754A true CN107621754A (zh) 2018-01-23

Family

ID=60995508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710554192.4A Pending CN107621754A (zh) 2016-07-13 2017-07-10 曝光装置、曝光方法以及物品制造方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2018010105A (zh)
KR (1) KR20180007672A (zh)
CN (1) CN107621754A (zh)
TW (1) TWI662376B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114365045A (zh) * 2019-09-03 2022-04-15 佳能株式会社 曝光装置和制造物品的方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102096851B1 (ko) * 2019-10-17 2020-04-03 주식회사 옵티플렉스 광학계 및 이를 포함하는 노광장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0737774A (ja) * 1993-07-16 1995-02-07 Canon Inc 走査型露光装置
US6295119B1 (en) * 1995-06-02 2001-09-25 Nikon Corporation Scanning type exposure apparatus with multiple field diaphragms for providing consistent exposure
TWI221628B (en) * 2000-08-25 2004-10-01 Canon Kk Illumination system and method, exposure apparatus using the same, and liquid crystal display device manufacturing method using the same
US20070132978A1 (en) * 2005-12-08 2007-06-14 Haruna Kawashima Exposure apparatus

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999054922A1 (fr) * 1998-04-22 1999-10-28 Nikon Corporation Methode et systeme d'exposition
KR20010075605A (ko) * 1998-11-06 2001-08-09 오노 시게오 노광방법 및 노광장치
JP2000286188A (ja) * 1999-03-31 2000-10-13 Nikon Corp 露光装置、基板履歴保持装置および基板履歴保持プログラムを記憶した記憶媒体
JP2001313250A (ja) * 2000-02-25 2001-11-09 Nikon Corp 露光装置、その調整方法、及び前記露光装置を用いるデバイス製造方法
JP2004325872A (ja) * 2003-04-25 2004-11-18 Fuji Photo Film Co Ltd 露光装置及び露光方法
JP2004335864A (ja) * 2003-05-09 2004-11-25 Nikon Corp 露光装置及び露光方法
JP5184808B2 (ja) * 2007-04-03 2013-04-17 Ｎｓｋテクノロジー株式会社 露光方法及び露光装置
JP2013238670A (ja) * 2012-05-11 2013-11-28 Canon Inc 露光装置、露光方法、デバイスの製造方法及び開口板
JP6015930B2 (ja) * 2012-12-07 2016-10-26 株式会社ニコン 露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0737774A (ja) * 1993-07-16 1995-02-07 Canon Inc 走査型露光装置
US6295119B1 (en) * 1995-06-02 2001-09-25 Nikon Corporation Scanning type exposure apparatus with multiple field diaphragms for providing consistent exposure
TWI221628B (en) * 2000-08-25 2004-10-01 Canon Kk Illumination system and method, exposure apparatus using the same, and liquid crystal display device manufacturing method using the same
US20070132978A1 (en) * 2005-12-08 2007-06-14 Haruna Kawashima Exposure apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114365045A (zh) * 2019-09-03 2022-04-15 佳能株式会社 曝光装置和制造物品的方法
CN114365045B (zh) * 2019-09-03 2024-04-26 佳能株式会社 曝光装置和制造物品的方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180007672A (ko) 2018-01-23
TWI662376B (zh) 2019-06-11
JP2018010105A (ja) 2018-01-18
TW201812460A (zh) 2018-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3711586B2 (ja) 走査露光装置
JP2852169B2 (ja) 投影露光方法および装置
CN110325918A (zh) 直接成像曝光装置以及直接成像曝光方法
KR100849870B1 (ko) 주사노광방법 및 주사형 노광장치
JPH05166694A (ja) 投影露光方法及び投影露光装置
CN107621754A (zh) 曝光装置、曝光方法以及物品制造方法
KR20130126481A (ko) 노광 장치, 노광 방법, 디바이스의 제조 방법 및 개구판
US20040022068A1 (en) Illumination optical system, exposure method and apparatus using the same
TWI460545B (zh) A lighting optical device, an exposure apparatus, and a method for manufacturing the same
US5524039A (en) Projection exposure apparatus
JP2002043214A (ja) 走査型露光方法
KR101662882B1 (ko) 노광 장치 및 물품의 제조 방법
JPH0684759A (ja) 照明装置
TWI658333B (zh) Exposure device, exposure method, and article manufacturing method
US7956983B2 (en) Exposure equipment having auxiliary photo mask and exposure method using the same
JP2000349010A (ja) 露光方法、露光装置、およびデバイス製造方法
TW455746B (en) Lithographic projection apparatus
JP6139870B2 (ja) 露光方法、露光装置および物品の製造方法
JP2017026768A (ja) 走査露光装置、走査露光方法、およびデバイス製造方法
JPH06232031A (ja) 露光装置
JP2803666B2 (ja) 走査露光方法及び回路パターン製造方法
JP2005234120A (ja) 照明光学装置、露光装置及び露光方法
JP6970548B2 (ja) 照明光学系、露光装置、及び物品製造方法
JP2000277408A (ja) 露光装置および露光方法
JPH11251237A (ja) スキャン投影露光方法およびスキャン投影露光装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180123