CN113272737A - 曝光装置 - Google Patents

Abstract

在一部分感光材料中，在时间上分割为多段而进行曝光的情形下，与在时间上连续地进行曝光的情形下相比，实效感光量有时会降低。在使用此种材料进行连接曝光的情形下，在重叠部分与非重叠部分，因实效感光量不同，故存在被转印的图案的线宽或厚度变化的课题。因此，为了解决所述课题，在以由投影光学系统形成的扫描曝光视野重叠多个而对被曝光基板进行扫描曝光的方式构成的曝光装置中，在照明光学系统或投影光学系统设有照度变更构件(10c1、10c2)，所述照度变更构件(10c1、10c2)设定为：与在被曝光基板上重叠地被曝光的重叠部的曝光量相比，在被曝光基板上无重叠地被曝光的非重叠部的曝光量变小。

Description

曝光装置

技术领域

本发明涉及一种曝光装置。

背景技术

作为用于将掩模(mask)上的图案(pattern)原版曝光转印于大型基板的装置，已知一种将掩模及基板相对于投影光学系统相对扫描而进行曝光的扫描(scan)型曝光装置。也已知一种曝光装置，所述曝光装置通过扫描曝光，而曝光视野在扫描方向(扫描方向)扩大，但为了进一步在与扫描方向交叉的方向(非扫描方向)也将曝光视野扩大，而使曝光区域在非扫描方向重叠(overlap)而进行多次扫描曝光。

进而，也已知一种如下方法，即在非扫描方向并列包括多个投影光学系统，使多个投影光学系统所曝光的一部分曝光视野重叠同时进行曝光，由此通过一次扫描而将电子电路曝光转印于基板上(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2016-54230号公报

发明内容

根据第一形态，曝光装置包括：投影光学系统；照明光学系统，对所述投影光学系统供给照明光；以及扫描载台，将被曝光基板与所述投影光学系统沿扫描方向相对扫描，且所述扫描载台使所述被曝光基板相对于所述投影光学系统相对扫描，以使由所述投影光学系统形成的扫描曝光视野重叠多个而对所述被曝光基板进行曝光，所述照明光学系统或所述投影光学系统具有照度变更构件，所述照度变更构件以下述方式而设定，即：在所述曝光中，与在所述被曝光基板上重叠地被曝光的重叠部的曝光量相比，在所述被曝光基板上无重叠地被曝光的非重叠部的曝光量变小。

附图说明

图1是表示第一实施方式的曝光装置的结构的侧视图。

图2是表示第一实施方式的一部分曝光装置的立体图。

图3是将第一实施方式的曝光装置的自复眼透镜(fly-eye lens)至掩模放大地表示的立体图。

图4是表示第一实施方式的曝光装置的掩模上的视野与基板上的视野的关系的图。图4(a1)、图4(a2)及图4(a3)分别是表示图1中的投影光学系统19c的掩模上的视野、投影光学系统内的视野光圈、基板上的视野的图，图4(b1)、图4(b2)及图4(b3)分别是表示图1中的投影光学系统19b的掩模上的视野、投影光学系统内的视野光圈、基板上的视野的图。

图5是表示在第一实施方式的曝光装置对基板进行扫描曝光时，照射至基板上的曝光能量(energy)、及感光材料的实效感光量的一例的图。图5(a)是表示各投影光学系统的基板上的曝光视野的图，图5(b)是表示形成于基板22上的曝光区域的图，图5(c)是表示照射至基板上的累计曝光量的一例的图，图5(d)是表示感光材料的实效感光量的一例的图。

图6是自光源侧观察第一实施方式的曝光装置的复眼透镜、遮光构件及遮光构件保持部的图。

图7是表示在第一实施方式的曝光装置对基板进行扫描曝光时，照射至基板上的曝光能量、及感光材料的实效感光量的一例的图。图7(a)是表示各投影光学系统的基板上的曝光视野的图，图7(b)是表示照射至基板上的累计曝光量的一例的图，图7(c)是表示感光材料的实效感光量的一例的图。

具体实施方式

(曝光装置的第一实施方式)

图1是表示第一实施方式的曝光装置100的侧视图。如后述那样，曝光装置100包括五个投影光学系统19a～投影光学系统19e，图1仅表示其中的两个即投影光学系统19a、投影光学系统19b。

投影光学系统19a～投影光学系统19e为形成投影倍率(横倍率)+1倍的正立图像的光学系统，将描绘于掩模15的图案曝光转印至形成于基板22的上表面的感光材料。

基板22通过基板载台27经由未图示的基板保持器(holder)保持。基板载台27通过未图示的线性马达(linear motor)等，在基板载台平台28上沿X方向进行扫描，且可在Y方向移动。基板载台27的X方向的位置通过激光(laser)干涉计25经由安装于基板载台27的移动镜24的位置而测量。同样地，基板载台27的Y方向的位置也通过未图示的激光干涉计而测量。

位置检测光学系统23检测形成于基板22上的对准标记(alignment mark)等既有图案的位置。

掩模15通过掩模载台16而保持。掩模载台16通过未图示的线性马达等，在掩模载台平台17上沿X方向扫描，且可在Y方向移动。掩模载台16的X方向的位置通过激光干涉计14经由安装于掩模载台16的移动镜13的位置而测量。同样地，掩模载台16的Y方向的位置也通过未图示的激光干涉计而测量。

未图示的控制系统基于激光干涉计14、激光干涉计25等的测量值，控制未图示的线性马达等，从而控制掩模载台16及基板载台27的XY位置。未图示的控制系统在掩模图案朝基板22的曝光时，使掩模15与基板22在保持通过投影光学系统19a～投影光学系统19e形成的成像关系下，相对于投影光学系统19a～投影光学系统19e相对地沿X方向以大致同一速度而扫描。

在本说明书中，将在曝光时，基板22被扫描的方向(X方向)也称为“扫描方向”及“扫描方向”。又，将基板22的面内所含的方向且与X方向正交的方向(Y方向)也称为“非扫描方向”及“非扫描方向”。Z方向为与X方向及Y方向正交的方向。

再者，在图1及以下的各图中利用箭头所示的X方向、Y方向、及Z方向，以所述箭头所指示的方向为+方向。

图2是表示第一实施方式的曝光装置100的自照明光学系统ILa～照明光学系统ILe的下游部至基板22的部分的立体图。以下，也参照图2继续进行说明。

如图2所示那样，五个投影光学系统19a～投影光学系统19e中的3个投影光学系统19a、投影光学系统19c、投影光学系统19e(以下，也总称为或单个地称为“第一列投影光学系统19F”)在Y方向排列地配置。而且，两个投影光学系统19b、投影光学系统19d(以下，也总称为或单个地称为“第二列投影光学系统19R”)，在Y方向排列，且配置于较第一列投影光学系统19F更靠向+X侧。

第一列投影光学系统19F的各投影光学系统以其光轴在Y方向隔开规定的间隔而配置。第二列投影光学系统19R的各光学系统也与第一列投影光学系统19F同样地配置。又，投影光学系统19b以其光轴的Y方向的位置与将投影光学系统19a与投影光学系统19c各自的光轴加以连接而成的直线的大致中心一致的方式配置。又，投影光学系统19d也与投影光学系统19b同样地配置。

第一实施方式的曝光装置100与各投影光学系统19a～投影光学系统19e各者相对应，而包括多个照明光学系统ILa～照明光学系统ILe。作为一例，而如图1所示那样，与投影光学系统19a相对应的照明光学系统ILa沿着光轴IXa而包括：输入透镜(input lens)8a、复眼透镜11a、及聚光透镜(condenser lens)12a。其他照明光学系统ILb～照明光学系统ILe也同样地包含：输入透镜8b～输入透镜8e、复眼透镜11b～复眼透镜11e、及聚光透镜12b～聚光透镜12e。再者，如所述那样，在图2中，仅表示各照明光学系统ILa～照明光学系统ILe中的复眼透镜11a～复眼透镜11e、及聚光透镜12a～聚光透镜12e。

再者，在侧视图即图1中，投影光学系统19c～投影光学系统19e因与投影光学系统19a或投影光学系统19b在X方向的位置重合，故未予表示。同样地，照明光学系统ILc～照明光学系统ILe因与照明光学系统ILa或照明光学系统ILb在X方向的位置重合，故未予表示。

自灯(lamp)等光源1供给的照明光经由椭圆反射镜(mirror)2、弯折反射镜3、中继透镜(relay lens)4、弯折反射镜5、中继透镜6、光纤(optical fiber)7等导光光学系统朝各照明光学系统ILa～照明光学系统ILe供给。光纤7将入射至一个入射侧71的照明光分支为大致均等，并朝五个射出侧72a～射出侧72e射出。自光纤7的五个射出侧72a～射出侧72e分别射出的照明光朝各照明光学系统ILa～照明光学系统ILe中的输入透镜8a～输入透镜8e入射。然后，照明光进一步经由复眼透镜11a～复眼透镜11e、及聚光透镜12a～聚光透镜12e，朝掩模15上的各照明区域MIa～照明区域MIe照射。

图3是将照明光学系统ILc所含的复眼透镜11c、及聚光透镜12c、以及掩模15上的照明区域MIc作为一例放大地表示的立体图。

复眼透镜11c中，在X方向及Y方向排列地形成有多个透镜单元(lens element)110，所述透镜单元110具有与照明区域MIc相似形的在Y方向为长的长方形的剖面形状(XY面内的形状)。因包括各透镜单元110及聚光透镜12c的光学系统，而各透镜单元110的入射面(图3中的上方的面，即+Z侧的面)形成针对掩模15上的照明区域MIc的共轭面。因此，也为针对基板22上的曝光视野PIc的共轭面。朝各个透镜单元110的入射面照射的照明光在掩模15上的照明区域MIc重叠地照射。由此，照明区域MIc内的照明光的照度被大致均一化。

除了照明光学系统ILc以外的其他照明光学系统ILa～照明光学系统ILe的结构也与图3所示的结构相同。

复眼透镜11a～复眼透镜11e为朝各个照明区域MIa～照明区域MIe重叠地照射照明光的光学积分器(optical integrator)的一例。

投影光学系统19a～投影光学系统19e各者为了形成正立图像的图像，而例如包含二次成像型光学系统。此种情形下，通过构成各投影光学系统19a～投影光学系统19e的上半部分的光学系统，在位于各投影光学系统19a～投影光学系统19e的光轴PXa～光轴PXe的方向(Z方向)的中间附近的中间像面20，形成掩模15的图案的中间像。中间像通过构成各投影光学系统19a～投影光学系统19e的下半部分的光学系统再次成像，而在基板22上形成掩模15的图案的像。

因中间像面20与基板22共轭，故在各投影光学系统19a～投影光学系统19e内的中间像面20分别配置视野光圈21a～视野光圈21e，由此可规定基板22上的由各投影光学系统19a～投影光学系统19e所形成的曝光视野PIa～曝光视野PIe。

图4是表示掩模15上的照明区域MIa～照明区域MIe与视野光圈21a～视野光圈21e、及曝光视野PIa～曝光视野PIe的关系的图。

图4(a1)是表示与投影光学系统19c对应的掩模15上的照明区域MIc的图，照明区域MIc形成与复眼透镜11c的透镜单元110的剖面形状相似的长方形。

图4(a2)是表示投影光学系统19c内的视野光圈21c与照射于视野光圈21c处的照明光MIc2的图。在视野光圈21c，照射有掩模15上的照明区域MIc的中间像即利用虚线所示的照明光MIc2。照明光MIc2中的照射至视野光圈21c的遮光部(利用斜线所示的部分)的照明光被视野光圈21c遮光。另一方面，在视野光圈21c的开口部21co透射的照明光通过构成投影光学系统19c的下半部分的光学系统在基板22上再次成像，而在基板22上形成曝光视野PIc。

图4(a3)是表示基板22上的曝光视野PIc的图。

作为一例，在投影光学系统19c～投影光学系统19e包含全折射光学系统时，中间像即照明光MIC2为相对于照明区域MIc的倒立图像(图像的X方向及Y方向均反转，而不是镜像的图像)，曝光视野PIc形成相对于视野光圈21c的倒立图像。因此，如图4(a2)及图4(a3)所示那样，视野光圈21c的开口部21co的形状与曝光视野PIc的形状与相互绕Z轴旋转180度的形状一致。

曝光视野PIc作为一例，为与Y方向平行的两条边中的短边位于+X侧、长边位于-X侧的梯形。此处，将曝光视野PIc中的由+X侧的全部短边与-X侧的一部分长边所包围的长方形的区域称为中心区域PIcc。另一方面，将曝光视野PIc中的不包含于中心区域PIcc的+Y方向的端部称为左端区域PIcl，将曝光视野PIc中的不包含于中心区域PIcc的-Y方向的端部称为右端区域PIcr。

将中心区域PIcc的Y方向的长度(宽度)称为宽度Ws，左端区域PIcl及右端区域PIcr的Y方向的长度(宽度)相等，称其为宽度Wo。

另一方面，图4(b1)～图4(b3)分别是表示与投影光学系统19b相对应的掩模15上的照明区域MIb、视野光圈21b、及曝光视野PIb的图。如图4(b2)所示那样，在投影光学系统19b，视野光圈21b的开口部21bo的形状形成将投影光学系统19c的视野光圈21c的开口部21co的形状沿X方向反转的形状。其结果为，如图4(b3)所示那样，投影光学系统19b的曝光视野PIb的形状形成将投影光学系统19c的曝光视野PIc的形状沿X方向反转的形状。

与所述的曝光视野PIc同样地，针对曝光视野PIb，也将由-X侧的全部短边与+X侧的一部分长边所包围的长方形的区域称为中心区域PIbc。将曝光视野PIb中的不包含于中心区域PIbc的+Y方向的端部称为左端区域PIbl，将曝光视野PIb中的不包含于中心区域PIbc的-Y方向的端部称为右端区域PIcr。

图5(a)是表示五个投影光学系统19a～投影光学系统19e在基板22上的各曝光视野PIa～曝光视野PIe的图。第一列投影光学系统19F即投影光学系统19a、投影光学系统19e的曝光视野PIa、曝光视野PIe与所述的投影光学系统19c的曝光视野PIc同样地，为与Y方向平行的两条边中的短边位于+X侧、长边位于-X侧的梯形。另一方面，第二列投影光学系统19R即投影光学系统19d的曝光视野PId与所述的投影光学系统19b的曝光视野PIb同样地，为与Y方向平行的两条边中的短边位于-X侧、长边位于+X侧的梯形。

针对投影光学系统19a、投影光学系统19d、投影光学系统19e的曝光视野PIa、曝光视野PId、曝光视野PIe，也与所述的曝光视野PIb、曝光视野PIc同样地，可定义中心区域PIac、中心区域PIdc、中心区域PIec、及左端区域PIal、左端区域PIdl、左端区域PIel、右端区域PIar、右端区域PIdr、右端区域PIer。然而，配置于-Y方向的端部的曝光视野PIa，因通过视野光圈21a以其-Y方向的端部与X方向平行的方式将照明光予以遮光，故不存在右端区域PIar。又，配置于+Y方向的端部的曝光视野PIe，因通过视野光圈21a以其+Y方向的端部与X方向平行的方式将照明光予以遮光，故不存在左端区域PIal。再者，可将视野光圈21a与视野光圈21e的形状设为与视野光圈21c的形状不同，也可使用其他构件，以在曝光视野PIa中不存在右端区域PIar的方式将照明光予以遮光。

各曝光视野PIa～曝光视野PIe的各中心区域PIac～中心区域PIec的Y方向的长度均与宽度Ws相等，左端区域PIal～左端区域PIdl及右端区域PIbr～右端区域PIer的长度均与宽度Wo相等。而且，在曝光视野PIa～曝光视野PIe中在Y方向相邻的两个曝光视野中，相邻的左端区域PIal～左端区域PIdl与右端区域PIbr～右端区域PIer的Y方向的位置为一致。

通过设定投影光学系统19a～投影光学系统19e的配置位置、及视野光圈21a～视野光圈21e的开口部21ao～开口部21eo的形状及位置而进行各曝光视野PIa～曝光视野PIe的此种形状及位置的设定。

图5(b)是表示当基板22通过基板载台沿X方向被扫描，且被图5(a)所示的曝光视野PIa～曝光视野PIe曝光时，形成于基板22上的曝光区域的图。在基板22上，形成有通过扫描曝光而被各曝光视野PIa～曝光视野PIe曝光的扫描曝光视野SIa～扫描曝光视野SIe。在图5(b)中，利用两点链线表示第一列投影光学系统19a、第一列投影光学系统19c、第一列投影光学系统19e所形成的扫描曝光视野SIa、扫描曝光视野SIc、扫描曝光视野SIe，利用一点划线表示第二列投影光学系统19b、第二列投影光学系统19d所形成的扫描曝光视野SIb、扫描曝光视野SId。

这些扫描曝光视野SIa～扫描曝光视野SIe为曝光视野PIa～曝光视野PIe通过朝X方向的扫描曝光而在X方向上延长的扫描曝光视野。各扫描曝光视野SIa～扫描曝光视野SIe的Y方向(非扫描方向)的端部与各自相邻的其他扫描曝光视野SIa～扫描曝光视野SIe的非扫描方向的端部重叠。例如，由左端区域PIal形成的曝光区域与由右端区域PIbr形成的曝光区域一致。因在其他曝光区域中也相同，故省略说明。

图5(c)是表示通过朝X方向的扫描曝光而在基板22上被曝光的累计曝光量E的图表。图表的纵轴为累计曝光量，横轴为Y方向的座标。如图5(a)所示那样，因在Y方向的各微小区间将各曝光视野PIa～曝光视野PIe在X方向累计的值相等，且通过复眼透镜11的作用等而各曝光视野PIa～曝光视野PIe内的照度均一，故基板22上的累计曝光量E为固定的值E1。

即，Y方向中的被各扫描曝光视野SIa～扫描曝光视野SIe的一个曝光的部分(以下也称为“非重叠部”)Sa～部分Se中的累计曝光量E、与被各扫描曝光视野SIa～扫描曝光视野SIe的两个重叠地曝光的部分(以下也称为“重叠部”)Oa～部分Od的累计曝光量E，均为累计曝光量E的值为E1而相等。

在电子元件(device)等的制造步骤中所使用的光致抗蚀剂(photoresist)等感光材料中，实效性感光量(以下，也称为“实效感光量”)与累计曝光量成正比。即，若累计曝光量相同，则即便在时间上连续地进行所述曝光的情形下，抑或在时间上分隔为多段而进行所述曝光的情形下，感光材料的实效感光量不变。

因此，对感光材料的实效感光量也成为固定值。

然而，在一部分感光材料中，在时间上连续地进行曝光的情形，与在时间上分割为多段而进行曝光的情形下，即便累计曝光量相同，感光材料的实效感光量也变化。具体而言，在时间上分割为多段而进行曝光的情形下，与在时间上连续地进行曝光的情形下相比，实效感光量降低。

图5(d)是表示针对如此的一部分感光材料(以下，也称为“非加算性感光材料”)，使用图5(a)所示的曝光视野PIa～曝光视野PIe在X方向进行扫描曝光时的非加算性感光材料的实效感光量EE的图表。

被各扫描曝光视野SIa～扫描曝光视野SIe的两个重叠地曝光的重叠部Oa～重叠部Od，首先被第一列投影光学系统19a、第一列投影光学系统19c、第一列投影光学系统19e曝光，其后被第二列投影光学系统19b、第二列投影光学系统19d曝光，故曝光于时间上分割地进行。换言之，重叠部Oa～重叠部Od在时间上离散地被进行曝光。因此，相对于被各扫描曝光视野SIa～扫描曝光视野SIe的一个在时间上不被分割地被曝光的非重叠部Sa～非重叠部Se的实效感光量EE，重叠部Oa～重叠部Od的实效感光量EE降低。具体而言，相对于非重叠部Sa～非重叠部Se的实效感光量EE的值为EE1，而重叠部Oa～重叠部Od的实效感光量EE的值小于EE1。

其结果为，在使用非加算性感光材料进行图案的曝光转印的情形下，在重叠部Oa～重叠部Od与非重叠部Sa～非重叠部Se，因实效感光量EE不同，故被转印的图案的线宽或厚度变化。

因此，在第一实施方式的曝光装置100中，在照明光学系统ILa～照明光学系统ILe各自的复眼透镜11a～复眼透镜11e的入射面侧，即输入透镜8a～输入透镜8e与复眼透镜11a～复眼透镜11e间的位置且复眼透镜11a～复眼透镜11e的入射面的附近，设置遮光构件10a～遮光构件10e。而且，遮光构件10a～遮光构件10e通过遮光构件保持部9a～遮光构件保持部9e，在与各自的照明光学系统ILa～照明光学系统ILe的光轴Ixa～光轴Ixe大致正交的方向即X方向移动自如地被保持。

图6是自输入透镜8c侧观察设置于照明光学系统ILc的复眼透镜11c、遮光构件10c、及遮光构件保持部9c的图。以下，参照图6，对于设置于照明光学系统ILc的遮光构件10c、及遮光构件保持部9c进行说明，但对于设置于其他照明光学系统ILa～照明光学系统ILe的遮光构件10a～遮光构件10e、及遮光构件保持部9a～遮光构件保持部9e也为同样。

复眼透镜11c在Y方向排列多个透镜区块(lens block)，所述透镜区块在X方向排列多个剖面在Y方向为长的长方形的透镜单元110。因各透镜单元110相对于形成于基板22上的曝光视野PIc为共轭面，故在图6中，在各透镜单元110中，利用虚线表示与曝光视野PIc相对应的区域(曝光视野对应区域)IPIc。曝光视野对应区域IPIc中的与曝光视野PIc的中心区域PIcc相对应的部分的Y方向的宽度为宽度IWs。

构成遮光构件10c的两个遮光构件10c1、遮光构件10c2相对于所述的透镜区块中的两个，配置于配置在所述透镜区块的-X方向侧的一个以上的透镜单元110的+Z侧的附近。遮光构件10c1、遮光构件10c2的Y方向的宽度W1、宽度W2与所述的宽度IWs大致相等。

遮光构件10c1、遮光构件10c2保持于遮光构件保持部9c的一部分即滑件(slider)9c1，滑件9c1相对于遮光构件保持部9c的本体，通过未图示的控制系统在X方向移动自如。滑件9c1与遮光构件保持部9c的本体的相对位置关系通过编码器(encoder)等而测量。

遮光构件保持部9c使遮光构件10cl、遮光构件10c2在X方向移动，由此利用遮光构件10c1、遮光构件10c2将一部分透镜单元110遮光。如前文所述那样，因遮光构件10c1、遮光构件10c2的Y方向的宽度W1、宽度W2与所述的宽度IWs大致相等，故遮光构件10c1、遮光构件10c2可将自一部分透镜单元110朝基板22上的曝光视野PIc中的中心区域PIcc照射的光予以遮光。进而，控制滑件9c1，由此可变更被遮光构件10c1、遮光构件10c2遮光的透镜单元110的数目、及一个透镜单元110内的被遮光的部分的比率。由此，可使曝光视野PIc中的中心区域PIcc的照度相对于左端区域PIcl及右端区域PIcr的照度而大致连续可变地降低。

因此，可将遮光构件10c解释为使朝基板22上的非重叠部的累计曝光量相对于朝重叠部的累计曝光量而减小的照度变更构件。

遮光构件10c既可为金属制薄板，也可为在透明的玻璃板上通过遮光构件而形成的遮光膜。遮光构件10c并不限于如滤光器那样将照明光完全地遮光的构件，只要为仅使一部分照明光遮光、透射的构件即可。即遮光构件10c只要为用于变更照度的照度变更构件即可。

针对其他照明光学系统ILa～照明光学系统ILe所包括的遮光构件10a～遮光构件10e、及遮光构件保持部9a～遮光构件保持部9e，也与所述的遮光构件10c及遮光构件保持部9c的构造相同。

图7是说明在包括遮光构件10a～遮光构件10e的第一实施方式的曝光装置100中，使用非加算性感光材料进行图案的曝光转印的情形的结果的图。图7(a)与图5(a)同样地，表示基板22上的各曝光视野PIa～曝光视野PIe。图7(b)与图5(c)同样地，是表示通过朝X方向的扫描曝光而在基板22上曝光的累计曝光量E的图表。

在图7(b)所示的情形下，遮光构件10a～遮光构件10e通过遮光构件保持部9a～遮光构件保持部9e而插入复眼透镜11a～复眼透镜11e的入射面内。因此，与被各扫描曝光视野SIa～扫描曝光视野SIe的两个重叠地曝光的重叠部Oa～重叠部Od的累计曝光量E3相比较，被各扫描曝光视野SIa～扫描曝光视野SIe的一个曝光的非重叠部Sa～非重叠部Se的累计曝光量E2少。

图7(c)是表示通过图7(b)所示的累计曝光量，而在所述的非加算性感光材料产生的实效感光量EE的图表。将在时间上不被分割而被曝光的非重叠部Sa～非重叠部Se的累计曝光量E2，与在时间上被分割而被曝光的重叠部Oa～重叠部Od的累计曝光量E3相比降低，由此可抵消非加算性感光材料的特性，从而将实效感光量EE设为大致固定的值EE2。

由此，即便在使用非加算性感光材料进行图案的曝光转印的情形下，也可防止在各扫描曝光视野SIa～扫描曝光视野SIe重叠的重叠部Oa～重叠部Od、与非重叠部Sa～非重叠部Se部间的被转印的图案的线宽或厚度的变化。

由于遮光构件10c配置于Z方向上自复眼透镜11c的入射面仅离开规定距离的位置，故在复眼透镜11c的入射面，遮光构件10c的XY方向的边缘(edge)模糊地被投影。换言之，只要将遮光构件10c自复眼透镜11c的入射面在Z方向离开多远配置则为合适，可基于决定基板22上的遮光构件10c的边缘的半影模糊的量的参数(parameter)、即复眼透镜11c的入射面与基板22与的横倍率、及复眼透镜11c的入射面内的照明光的开口数而决定。进而，也可加入基板22上的重叠部Oa～重叠部Od的Y方向的宽度而决定。再者，遮光构件保持部9a～遮光构件保持部9e也可具有下述结构，即：可变更遮光构件10a～遮光构件10e的相对于复眼透镜11a～复眼透镜11e的入射面的Z方向的位置，即可变更Z方向的遮光构件10a～遮光构件10e与复眼透镜11a～复眼透镜11e的距离。

作为一例，在将重叠部Oa～重叠部Od的Y方向的宽度设为DW，将基板22相对于复眼透镜11c的入射面的横倍率设为β，将复眼透镜11c的入射面内的照明光的开口数设为NA时，遮光构件10c的距复眼透镜11c的入射面的Z方向的距离D可设为

0≦D≦1.2×DW/(β·NA)…(1)。

在距离D满足式(1)的情形下，可进一步降低由遮光构件10c的边缘所致的基板22上的曝光量变化(曝光量不均)的影响，且可防止重叠部Oa～重叠部Od的累计曝光量过于降低。

再者，非加算性感光材料针对在时间上分割地进行曝光的实效感光量与累计曝光量的关系，因各种非加算性感光材料而不同。因此，可在对特定的非加算性感光材料进行实际的曝光之前，例如，在将遮光构件10c的插入量(X方向的位置)设定为不同的数个阶段的多种条件下试曝光，即变更通过遮光构件10c遮光的透镜单元110的数目而进行试曝光，根据其结果而决定最优选的插入量。

又，在决定遮光构件10c的插入量时，可使用设置于基板载台27上的照度传感器26，一面测量曝光视野PIc内的中心区域PIcc的照度一面进行决定。

再者，构成图6所示的遮光构件10c的两个遮光构件10c1、遮光构件10c2各自的+X方向的端部，分别仅偏移复眼透镜11c的透镜单元110的X方向的排列的节距PX的一半。如所述那样，在各透镜单元110中，存在与曝光视野PIc对应的曝光视野对应区域IPIc，但曝光视野对应区域IPIc并非遍至透镜单元110的X方向的整个面地扩展。即，透镜单元110的X方向的两端部不与基板22上的曝光视野PIc对应，而为投影至投影光学系统19c内的视野光圈21c上并被视野光圈21c遮光的部分。

因此，在遮光构件10c1、遮光构件10c2的+X方向的端部位于透镜单元110的X方向的两端部的附近的情形下，即便将遮光构件10c1、遮光构件10c2沿X方向移动，也无法变更基板22上的累计曝光量。

因此，在第一实施方式中，将两个遮光构件10cl、遮光构件10c2各自的+X方向的端部仅偏移透镜单元110的X方向的配列的节距PX的一半。

通过此种配置，在两个遮光构件10c1、遮光构件10c2中的一者的+X方向端部位于透镜单元110的X方向的两端部的附近的情形下，另一者的+X方向端部配置于透镜单元110的X方向的中心的附近。因此，将两个遮光构件10c1、遮光构件10c2一起沿X方向移动，由此可始终变更基板22上的累计曝光量。再者，也可将两个遮光构件10c1、遮光构件10c2的X方向的长度设为相等。此种情形下，优选的是设为使遮光构件10c1与遮光构件10c2分别沿X方向独立地移动的结构。由此，可使遮光量针对每一个透镜单元110而不同。

再者，遮光构件10c1、遮光构件10c2并不限于所述的两个，也可为3个以上，只要各者配置于不同的透镜区块即可。在此种情形下也优选的是，若遮光构件的个数为m个(m为2以上的自然数)，则各遮光构件的+X方向的端部设定为相对于节距PX仅偏移PX/m。

再者，遮光构件10c配置于Z方向上自复眼透镜11c的入射面仅离开规定距离的位置，但并不限定于此。遮光构件10c只要设置于复眼透镜11c的入射面、即作为基板的共轭面的位置即可。此种情形下，遮光构件10c只要如Y方向的形状(宽度)根据X方向的位置而变化者，或根据部位而透射率变化的滤光器那样，为照明光的遮光率根据Y方向的位置而连续地变化者即可。若遮光构件10c将照明光完全地遮光，则有重叠部Oa～重叠部Od的累计曝光量相对于非重叠部Sa～非重叠部Se部的累计曝光量的比率不连续地变化的担忧，可防止此种情况。

(变形例)

在以上的第一实施方式中，设为具有五个投影光学系统19a～投影光学系统19e，但投影光学系统的个数并不限于五个，也可为3个或8个等任意数目。

又，在以上的第一实施方式中，具有多个投影光学系统19a～投影光学系统19e，通过一次X方向的扫描，而使各投影光学系统所形成的多个曝光视野SIa～曝光视野SIe相互在Y方向重叠。

然而，也可为投影光学系统为一个，而一面使基板22及掩模15沿Y方向移动一面多次进行基板22的朝X方向的扫描曝光，从而使通过各扫描曝光而形成的多个曝光视野相互在Y方向重叠。在此种情形下也理想的是，与一个投影光学系统相对应的照明光学系统具备与所述照明光学系统ILa～照明光学系统ILe同样的结构。

再者，如所述的第一实施方式那样具有多个投影光学系统19a～投影光学系统19e的装置可利用一次扫描曝光将基板22上的更大面积予以曝光，且处理能力优异。

在以上的第一实施方式中，多个投影光学系统19a～投影光学系统19e包括全折射光学系统，但并不限定于此，也可采用反射折射光学系统或全反射光学系统。

又，在以上的第一实施方式中，将曝光视野PIa～曝光视野PIe的形状设为梯形，但其并不限于梯形，例如，也可为其相当于所述中心部分的部分的形状为圆弧并在圆弧的两端包括三角形的右端区域及左端区域的视野。

在以上的实施方式中，各投影光学系统19a～投影光学系统19e的光轴PXa～光轴PXe、及各照明光学系统ILa～照明光学系统ILe的光轴IXa～光轴IXe基本上设定为与Z方向平行。然而，在任一光学系统中采用弯折反射镜的情形下，光轴的方向不与Z方向并行。

又，在任一光学系统中采用弯折反射镜的情形下，遮光构件10a～遮光构件10e的移动方向也成为与基板22的扫描方向(X方向)不同的方向。然而，在此种情形下，遮光构件10a～遮光构件10e也只要基于包含弯折反射镜的基板22与复眼透镜11a～复眼透镜11e的共轭关系，沿与基板22的扫描方向光学性地对应的方向移动自如即可。

又，在以上的实施方式中，各投影光学系统19a～投影光学系统19e被设为在X方向配置有第一列投影光学系统19F及第二列投影光学系统19R此两列光学系统者，但此并不限于两列，也可在X方向配置三列以上的光学系统。

作为光学积分器，可采用柱状积分器(rod integrator)来代替所述的复眼透镜11。在采用柱状积分器的情形下，基板22及掩模15的共轭面成为柱状积分器的射出侧(掩模15侧)，故遮光构件10也配置于柱状积分器的射出侧的附近。而且，构成为将柱状积分器的射出面的X侧的一端的附近局部地遮光。

也可代替将遮光构件10a～遮光构件10e配置于照明光学系统ILa～照明光学系统ILe内，而将其配置于投影光学系统19a～投影光学系统19e的中间像面20附近。此种情形下，遮光构件也构成为在中间像面20附近，将与曝光视野PIa～曝光视野PIe的中心区域PIac～中心区域PIec相对应的部分予以遮光。

也可代替在投影光学系统19a～投影光学系统19e内配置视野光圈21a～视野光圈21e，而在照明光学系统ILa～照明光学系统ILe的内部设置中间像面(相对于掩模15的共轭面)，并在照明光学系统ILa～照明光学系统ILe内的中间像面设置规定基板22上的曝光视野PIa～曝光视野PIe的形状的视野光圈。

在以上的实施方式中，设为投影光学系统19a～投影光学系统19e及照明光学系统ILa～照明光学系统ILe被固定，而基板22通过基板载台27而移动，代替地，也可采用下述结构，即：将投影光学系统19a～投影光学系统19e及照明光学系统ILa～照明光学系统ILe设置于扫描载台上，相对于基板22而扫描。

又，掩模15并不限于在玻璃基板上形成图案的掩模，也可为包含数字多镜元件(Digital multi-mirror device)或液晶元件的可变整形掩模。

根据所述第一实施方式及变形例，可获得以下的作用效果。

(1)第一实施方式或变形例的曝光装置包括：投影光学系统19a～投影光学系统19e；照明光学系统ILa～照明光学系统ILe，对投影光学系统19a～投影光学系统19e供给照明光；以及扫描载台(基板载台)27，将被曝光基板22与投影光学系统19a～投影光学系统19e在扫描方向相对扫描，使由投影光学系统19a～投影光学系统19e形成的扫描曝光视野SIa～扫描曝光视野SIe在非扫描方向重叠多个而将所述被曝光基板22曝光，且照明光学系统ILa～照明光学系统ILe或投影光学系统19a～投影光学系统19e具有照度变更构件10a～照度变更构件10e，所述照度变更构件以下述方式而设定，即：在曝光中，与在被曝光基板22上重叠地被曝光的重叠部Oa～重叠部Od的累计曝光量相比，在被曝光基板22上无重叠地被曝光的非重叠部Sa～非重叠部Se的累计曝光量变小。

根据所述结构，即便使用与在时间上连续地进行曝光的情形相比，在时间上被分割为多段而进行曝光的情形下实效感光量降低的非加算性感光材料进行图案的曝光转印的情形下，也可防止在各扫描曝光视野SIa～扫描曝光视野SIe所重叠的重叠部Oa～重叠部Od与非重叠部Sa～非重叠部Se部间的被转印的图案的线宽或厚度的变化。

(2)照明光学系统ILa～照明光学系统ILe包含光学积分器11a～光学积分器11e，照度变更构件10a～照度变更构件10e为设置于下述位置的遮光构件10a～遮光构件10e，即：在光学积分器11a～光学积分器11e的被曝光基板22的共轭面的附近，且自共轭面朝照明光学系统ILa～照明光学系统ILe的光轴IXa～光轴IXe方向上仅离开规定距离，所述规定距离与重叠部Oa～重叠部Od的非扫描方向的宽度Wo、共轭面与被曝光基板22的横倍率、及共轭面内的照明光的开口数相应而决定，并具有遮光构件保持部9a～遮光构件保持部9e，所述遮光构件保持部9a～遮光构件保持部9e将遮光构件10a～遮光构件10e在与照明光学系统ILa～照明光学系统ILe的光轴IXa～光轴IXe大致正交的方向且与扫描方向光学地对应的第一方向移动自在地保持。

根据此种结构，使遮光构件10a～遮光构件10e在第一方向移动，由此可使重叠部Oa～重叠部Od的累计曝光量相对于非重叠部Sa～非重叠部Se部的累计曝光量的比率大致连续地变化且降低。

在所述中，对各种实施方式及变形例进行了说明，但本发明并不限定于所述内容。又，各实施方式及变形例既可分别单独地应用，也可组合使用。在本发明的技术思想范围内可考虑到的其他形态也包含于本发明的范围内。

以下的优先权基础申请的公开内容作为引文而组入本文中。

日本专利特愿2019-002235号(2019年1月9日申请)

符号的说明

100：曝光装置

1：光源

ILa～ILe：照明光学系统

10a～10e：遮光构件(照度变更构件)

11a～11e：复眼透镜

12a～12e：聚光透镜

15：掩模

MIa～MIe：照明区域

19a～19e：投影光学系统

21a～21e：视野光圈

22：基板

SIa～SIe：扫描曝光视野

Sa～Se：非重叠部

Oa～Od：重叠部。

Claims (10)

1.一种曝光装置，其特征在于，包括：

投影光学系统；

照明光学系统，对所述投影光学系统供给照明光；以及

扫描载台，将被曝光基板与所述投影光学系统沿扫描方向相对扫描，且

所述扫描载台使所述被曝光基板相对于所述投影光学系统相对扫描，以使由所述投影光学系统形成的扫描曝光视野重叠多个而对所述被曝光基板进行曝光，

所述照明光学系统或所述投影光学系统具有照度变更构件，所述照度变更构件以下述方式而设定，即：在所述曝光中，与在所述被曝光基板上重叠地被曝光的重叠部的曝光量相比，在所述被曝光基板上无重叠地被曝光的非重叠部的曝光量变小。

2.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，

所述照明光学系统具有光学积分器，

所述照度变更构件设置于所述光学积分器与所述被曝光基板的共轭面的附近，

将所述照度变更构件设置为使其在与所述照明光学系统的光轴大致正交的方向且与所述扫描方向光学地对应的第一方向移动而能够控制曝光量。

3.根据权利要求2所述的曝光装置，其特征在于，

所述照度变更构件设置于所述照明光学系统的光轴方向上自所述共轭面仅离开规定距离的位置，所述规定距离与所述重叠部的与所述扫描方向正交的非扫描方向的宽度、所述共轭面与所述被曝光基板的横倍率、及所述共轭面内的照明光的开口数相应而决定。

4.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，

所述照明光学系统具有复眼透镜，

所述照度变更构件设置于所述被曝光基板的共轭面即所述复眼透镜的入射侧面或较所述入射侧面更靠向光源侧的与所述入射侧面共轭的面的位置、或自所述位置仅离开规定距离的位置。

5.根据权利要求4所述的曝光装置，其特征在于，

将所述照度变更构件设置为使其在与所述照明光学系统的光轴大致正交的方向且与所述扫描方向光学地对应的第一方向移动而能够控制曝光量。

6.根据权利要求5所述的曝光装置，其特征在于，

所述照度变更构件设置于所述照明光学系统的光轴方向上自所述共轭面仅离开规定距离的位置，所述规定距离与所述重叠部的与所述正交的非扫描方向的宽度、所述共轭面与所述被曝光基板的横倍率、及所述共轭面内的照明光的开口数相应而决定。

7.根据权利要求6所述的曝光装置，其特征在于，

所述复眼透镜的包含排列于所述第一方向的多个透镜单元的透镜区块，在与所述照明光学系统的光轴及所述第一方向正交的第二方向排列多个，且

所述照度变更构件将至少一个所述透镜区块中的配置于所述第一方向的一侧的一个以上的透镜单元的与所述非重叠部共轭的部分的至少一部分予以遮光。

8.根据权利要求7所述的曝光装置，其特征在于，

所述照度变更构件与多个所述透镜区块中的m个(m为2以上的自然数)透镜区块各者相对应，而配置m个。

9.根据权利要求8所述的曝光装置，其特征在于，

与所述m个所述照度变更构件的所述第一方向的所述一侧为相反侧的另一侧的端部，以所述透镜区块内的所述透镜单元的所述第一方向的排列周期为P，而设定于在所述第一方向分别仅不同P/m的位置。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的曝光装置，其特征在于，

并列包括多个所述投影光学系统及照明光学系统，

通过一次所述相对扫描而使多个所述扫描曝光视野在非扫描方向重叠多个而将所述被曝光基板曝光。

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