CN115023663A - 光学装置、曝光装置、平板显示器的制造方法及器件制造方法 - Google Patents

光学装置、曝光装置、平板显示器的制造方法及器件制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115023663A
CN115023663A CN202180012073.0A CN202180012073A CN115023663A CN 115023663 A CN115023663 A CN 115023663A CN 202180012073 A CN202180012073 A CN 202180012073A CN 115023663 A CN115023663 A CN 115023663A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
laser
spatial
modulator
laser light
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
CN202180012073.0A
Other languages
English (en)
Inventor
水野恭志
加藤正纪
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.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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 Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Publication of CN115023663A publication Critical patent/CN115023663A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70191—Optical correction elements, filters or phase plates for controlling intensity, wavelength, polarisation, phase or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
    • B23K26/0676—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing into dependently operating sub-beams, e.g. an array of spots with fixed spatial relationship or for performing simultaneously identical operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
    • B23K26/0821—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head using multifaceted mirrors, e.g. polygonal mirror
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • B23K26/402—Removing material taking account of the properties of the material involved involving non-metallic material, e.g. isolators
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1303—Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
    • 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
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70025—Production of exposure light, i.e. light sources by lasers
    • 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
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/7005—Production of exposure light, i.e. light sources by multiple sources, e.g. light-emitting diodes [LED] or light source arrays
    • 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
    • G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
    • G03F7/70116—Off-axis setting using a programmable means, e.g. liquid crystal display [LCD], digital micromirror device [DMD] or pupil facets
    • 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
    • G03F7/70208—Multiple illumination paths, e.g. radiation distribution devices, microlens illumination systems, multiplexers or demultiplexers for single or multiple projection systems
    • 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
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70275—Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems
    • 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
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70283—Mask effects on the imaging process
    • G03F7/70291—Addressable masks, e.g. spatial light modulators [SLMs], digital micro-mirror devices [DMDs] or liquid crystal display [LCD] patterning devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/40—Semiconductor devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/54—Glass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/20—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning
    • H10K71/231—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning by etching of existing layers
    • H10K71/233—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning by etching of existing layers by photolithographic etching

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

本发明的光学装置包括：多个激光光源(20)；具有光调变器的输出模块(30)；以及配置于所述多个激光光源与所述输出模块之间，在时间上分割自所述多个激光光源射出的激光的时间分割器(50)。

Description

光学装置、曝光装置、平板显示器的制造方法及器件制造方法
技术领域
本发明涉及一种具备激光光源的光学装置、曝光装置、平板显示器的制造方法及器件制造方法。
本申请基于2020年1月10日申请的美国专利临时申请第62/959,178号主张优先权，在此援引其内容。
背景技术
激光光束被用于各个领域。
发明内容
发明所要解决的问题
在使用激光光束的装置中，不断期望处理精度的提高及能量效率的提高。例如，期望减少激光光束的能量损失、适当控制激光光束的输出强度、抑制散斑(speckle)、适当控制光束输出时机和/或适当控制输出光束波形。
解决问题的技术手段
在本发明的一方案中，光学装置包括：多个激光光源；输出模块，具有光调变器；以及时间分割器，配置于所述多个激光光源与所述输出模块之间，在时间上分割自所述多个激光光源射出的激光。
在本发明的另一方案中，光学装置包括：多个激光光源；多个输出模块，各自具有光调变器；以及时间分割器，配置于所述多个激光光源与所述多个输出模块之间，在时间上分割自所述多个激光光源射出的激光。
在本发明的又一方案中，光学装置包括：多个输出模块，各自具有光调变器；时间分割器，配置于所述多个激光光源与所述多个输出模块之间，在时间上分割自所述多个激光光源射出的激光；以及副分割器，配置于所述多个激光光源与所述时间分割器之间、或者所述时间分割器与所述多个输出模块之间。
在本发明的又一方案中，光学装置包括：激光光源；输出模块；以及时间分割器，配置于所述激光光源与所述输出模块之间，在时间上分割自所述激光光源射出的激光。所述时间分割器使用多个反射面来分割所述激光。
在本发明的又一方案中，光学装置包括：激光光源；多个输出模块；以及时间分割器，配置于所述激光光源与所述多个输出模块之间，在时间上分割自所述激光光源射出的激光。所述时间分割器使用多个反射面来分割所述激光。
在本发明的又一方案中，光学装置包括：激光光源；输出模块，具有光调变器；以及声光元件，配置于所述光源与所述输出模块之间。
在本发明的又一方案中，光学装置包括：激光光源；多个输出模块，各自具有光调变器；以及声光元件，配置于所述激光光源与所述输出模块之间。
在本发明的又一方案中，光学装置包括：激光光源，射出脉冲光；输出模块，具有光调变器；时间分割器，配置于所述激光光源与所述输出模块之间，在时间上分割所述脉冲光；以及控制器，基于所述脉冲光的频率来控制所述时间分割器对所述脉冲光的分割。
在本发明的又一方案中，光学装置包括：激光光源，射出脉冲光；多个输出模块，各自具有光调变器；时间分割器，配置于所述激光光源与所述多个输出模块之间，在时间上分割所述脉冲光；以及控制器，基于所述脉冲光的频率来控制所述时间分割器对所述脉冲光的分割。
附图说明
[图1]图1是表示包括激光光源的激光光束系统(光学装置)的各种形态例的示意图。
[图2]图2是表示包括激光光源的激光光束系统(光学装置)的其他各种形态例的示意图。
[图3]图3是表示脉冲激光光束的合成控制的例子的图。
[图4]图4是表示CW激光光束的合成控制的例子的图。
[图5]图5是表示输出光束的例子的图。
[图6]图6是表示输出光束的另一例的图。
[图7]图7是表示应用多边形镜器件(polygon mirror device)作为时间分割器(旋转器件)的例子的图。
[图8]图8是表示应用多边形镜器件作为时间分割器(旋转器件)的例子的图。
[图9]图9是表示应用光开关器件作为时间分割器(旋转器件)的例子的图。
[图10]图10是表示应用光开关器件作为时间分割器(旋转器件)的例子的图。
[图11]图11是表示应用光开关器件作为副分割器(动态时间分割器)、应用多边形镜器件作为时间分割器(动态时间分割器)的例子的图。
[图12]图12是表示应用电光调变器作为时间分割器、应用偏振分束器作为副分割器(静态分割器)的例子的图。
[图13]图13是表示应用电光调变器作为副分割器(动态时间分割器)、应用偏振分束器作为副分割器(静态分割器)的例子的图。
[图14]图14是表示具备配置于光路上的光圈(aperture)器件的例子的图。
[图15]图15是概略性表示曝光装置的整体结构的图。
[图16]图16是表示曝光装置的结构例的图。
[图17]图17是用于说明激光光束的重复频率与空间光调变器(SLM)的运行频率之间的关系的图。
[图18]图18是用于说明光源与输出模块的组合的图。
[图19]图19是表示不具备SLM的曝光装置的结构的一例的图。
[图20]图20是表示具备SLM的曝光装置的结构的一例的图。
[图21]图21是用于说明图案线宽与发光时间之间的关系的图。
[图22]图22是用于说明光束的能量损失的图。
[图23]图23是用于说明光束的时间分割的图。
[图24]图24是用于说明基于照射时机的多个SLM间的投影位置的偏差的图。
[图25]图25是用于说明机械性和/或光学性的位移调整的图。
[图26]图26是用于说明与扫描动作对应的位移调整的图。
[图27]图27是用于说明与另一扫描动作对应的位移调整的图。
[图28]图28是表示位移调整所需的曝光装置的结构例的图。
[图29]图29是表示曝光装置的结构例的图。
[图30]图30是表示曝光装置的结构例的图。
[图31]图31是表示曝光装置的结构例的图。
[图32]图32是表示曝光装置的结构例的图。
[图33]图33是表示曝光装置的结构例的图。
[图34]图34是表示曝光装置的结构例的图。
[图35]图35是表示图案曝光的一例的图。
[图36]图36是表示同步控制所需的曝光装置的结构例的图。
[图37]图37是用于说明多边形镜的旋转控制的一例的图。
[图38]图38是用于说明多边形镜的同步控制的一例的图。
[图39]图39是用于说明多个器件的运行时机的图。
[图40]图40是用于说明旋转板的同步控制的一例的图。
[图41]图41是用于说明实施了追加加工的旋转板的同步控制的一例的图。
具体实施方式
以下，参照图示对本发明的实施方式进行说明。本发明的以下的详细说明仅为例示性说明，并不进行限定。在图示及以下的详细说明整体中，使用相同或同样的参照符号。
图1及图2是表示具备激光光源的激光光束系统(光学装置)的各种形态例的示意图。在图1(a)、图1(b)、图1(c)、图1(d)、图2(a)、图2(b)、图2(c)及图2(d)的各例中，激光光束系统包括激光光源20。
在一实施方式中，激光光束系统(光学装置)包括：激光光源20、输出模块30、控制器40、以及在光学上配置于所述激光光源20与所述输出模块30之间(optically between)的时间分割器50。
激光光源20能够应用各种类型者。例如，作为激光光源20，可例示气体激光(氦氖激光(helium-neon laser)、氩激光、二氧化碳激光、准分子激光、氮激光等)、半导体激光、固体激光(钇铝石榴石(yttrium aluminum garnet，YAG)激光、Nd(钕)激光、红宝石激光、光纤激光、钛激光等)、金属激光(铜蒸镀激光、氦镉激光、金蒸镀激光等)、液体激光等。本公开的技术能够应用于脉冲振荡、连续波(continuous wave，CW)振荡等各种振荡形态。
输出模块30根据激光光束的用途来设定。例如，激光光束可用于激光加工装置、激光熔融装置、激光焊接装置、激光标记装置、激光测长装置、半导体曝光装置、平板显示器曝光装置、电路基板曝光装置、激光照明装置、激光显示装置、激光探测装置、激光推进装置、激光检查装置、激光显微镜、激光医疗装置等光学装置。本公开的技术能够应用于包含这些装置的各种领域的装置。
在特定的实施方式中，输出模块30包含空间光调变器(Spatial LightModulator，SLM)60。例如，SLM 60包含液晶元件、数字镜器件(数字微镜器件(digitalmicro-mirror device，DMD))、磁光学空间光调变器(Magneto Optic Spatial LightModulator，MOSLM)等。
时间分割器(时间分配器、动态时间分割器、光学时间分割器、光开关、光快门、动态开关、动态快门、动态分离机、光路切换机)50由控制器40控制，构成为在时间上分割激光光束。例如，作为时间分割器50，可例示多边形镜器件、检流计镜器件、电光调变器(electro-optic modulator，EOM)、声光调变器(acousto-optic modulator，AOM)、振动器件、其他光开关器件(液晶开关等)等。进行了时间分割的光束能够选择性地利用。进而，进行了时间分割的多个光束可合成、混合和/或会聚。例如，来自时间分割器50的选择性地提取的光束进入至输出模块30。在一例中，进行了时间分割的光束每隔时间轴上的规定跨距而被引导至多个光路径。多个进行了时间分割的光束(已分配的多个光束)被分别供给至多个路径。
在特定的实施方式中，时间分割器50被控制为与输出模块30的SLM 60同步地进行驱动。例如，对SLM 60供给与SLM 60的驱动时机对应的时间分割光束。例如，一般而言，SLM60的运行频率(例如图像更新频率)比脉冲光束的重复频率低。选择性地利用进行了时间分割的光束中，与SLM 60的运行时机对应的光束。进行了时间分割的光束中的其余光束能够用于其他用途。在另一实施方式中，时间分割器50可被控制为与输出模块30的SLM 60不同步地进行驱动。
在特定的实施方式中，激光光束系统包括多个激光光源20。激光光源20的个数能够任意地设定。例如，激光光源20的个数可为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或其以上。在一例中，经由规定的器件，来自多个激光光源20的光束合成、混合和/或会聚，进入至时间分割器50。来自多个激光光源20的光束即便在被时间分割器50分割后也可具有比较高的能量值。在另一例中，来自多个激光光源20的光束分别独立地进入至时间分割器50。在一例中，来自多个脉冲激光光源20的光束被设定为脉冲宽度及峰值(脉冲波形、波形轮廓)彼此实质上相同。在另一例中，来自多个脉冲激光光源20的光束被设定为脉冲宽度及峰值(脉冲波形、波形轮廓)的至少一者互不相同。
在将多个激光光源20与具有SLM 60的输出模块30加以组合的形态中，例如激光光束的能量损失减少、能量效率提高、激光光束的输出强度得到适当控制、和/或抑制散斑。在一例中，将来自时间分割器50的光束在适当的时机供给至SLM 60。于在最佳的时间限定性地供给了光束的SLM 60中，SLM 60中的能量损失减少，并且自输出模块30输出高能量光束(高功率光束)。
在特定的实施方式中，激光光束系统包括多个输出模块30。例如，第一时间分割光束被供给至第一输出模块30，第二时间分割光束被供给至第二输出模块30。输出模块30的个数能够任意地设定。例如，输出模块30的个数可为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50或其以上。
在特定的实施方式中，多个输出模块30各自具有SLM 60。多个SLM 60彼此同步或不同步地驱动。在一例中，在与某时间分割光束对应的相同的时机驱动第一SLM 60、第二SLM 60、第三SLM 60及第四SLM 60。在另一例中，在与第一时间分割光束对应的相同的时机驱动第一SLM 60及第二SLM 60，在与第二时间分割光束对应的另一时机驱动第三SLM 60及第四SLM 60。在又一例中，在与第一时间分割光束对应的时机驱动第一SLM 60，在与第二时间分割光束对应的另一时机驱动第二SLM 60，在与第三时间分割光束对应的又一时机驱动第三SLM 60，在与第四时间分割光束对应的进而又一时机驱动第四SLM 60。
在将时间分割器50与多个SLM 60加以组合的形态中，例如激光光束的能量损失减少、能量效率提高、激光光束的输出强度得到适当控制、光束输出时机得到适当控制、和/或输出光束波形得到适当控制。在一例中，以与多个SLM 60的驱动时机分别对应的方式，将来自激光光源20的光束引导至多个SLM 60。光束的遮光期间(光束不使用期间)的减少有利于提高能量效率、减少漏光、和/或避免热影响。
在特定的实施方式中，激光光束系统还包括在光学上配置于激光光源20与时间分割器50之间、或者在光学上配置于时间分割器50与输出模块30之间的副分割器(时间分配器、动态时间分割器、光学时间分割器、光开关、光快门、动态开关、动态快门、动态分离机、光路切换机)70。副分割器70包括动态分割器或静态分割器，构成为将激光光束偏振分离、频率分离或在时间上进行分割。动态分割器是指随着分割器的驱动而分离或分割激光光束的结构，静态分割器是指不伴随分割器的驱动而分离或分割激光光束的结构。例如，作为动态分割器，能够应用与所述时间分割器同样者等。例如，作为静态分割器，可例示偏振分束器、半反射镜(half mirror)、二向色镜(dichroic mirror)、频率分离器等。在一例中，沿着光束的行进方向，将时间分割器50及静态分割器70依序配置于光轴上。在另一例中，沿着光束的行进方向，将静态分割器70及时间分割器50依序配置于光轴上。在又一例中，沿着光束的行进方向，将时间分割器(前位置、前级时间分割器)70及时间分割器(后位置、后级时间分割器)50依序配置于光轴上。在一例中，将多个时间分割器50、70加以组合。在另一例中，将一个时间分割器50与多个静态分割器70加以组合。在又一例中，将多个时间分割器50与一个静态分割器70加以组合。在又一例中，将多个时间分割器50与多个静态分割器70加以组合。时间分割器50及副分割器70的个数能够任意地设定。例如，时间分割器50及副分割器70的合计个数可为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或其以上。
在将时间分割器50与静态分割器70加以组合的形态中，例如激光光束的能量损失减少、能量效率提高、激光光束的输出强度得到适当控制、光束输出时机得到适当控制、和/或输出光束波形得到适当控制。在一例中，将光束的分割数放大和/或根据波长范围将光束分割成多个。
在将时间分割器(前位置)70与时间分割器(后位置)50加以组合的形态中，例如激光光束的能量损失减少、能量效率提高、激光光束的输出强度得到适当控制、光束输出时机得到适当控制、和/或输出光束波形得到适当控制。在一例中，将光束的分割数放大、和/或在抑制能量损失的同时避免时间分割器中的非稳定区和/或非优选区的使用。
在一例中，在时间轴上的第一跨距中，来自前位置时间分割器70的时间分割光束进入至后位置时间分割器50，可优先和/或优选地(specifically and/orpreferentially)使用后位置时间分割器50的稳定区和/或优选区。另一方面，在时间轴上的第二跨距中，来自前位置时间分割器70的时间分割光束实质上不进入至后位置时间分割器50，可避免后位置时间分割器50的非稳定区和/或非优选区的使用。例如，通过对后位置的第一时间分割器50及第二时间分割器50交替地供给时间分割光束，可在实质上连续利用光束的同时避免时间分割器50中的非稳定区和/或非优选区的使用。换言之，后位置的多个时间分割器50各自具有稳定区(优选区)及非稳定区(非优选区)。以使驱动时的稳定状态为互不相同的时机的方式对后位置的多个时间分割器50进行驱动。以匹配后位置的各时间分割器50的稳定状态的方式，分派来自前位置的时间分割器70的时间分割光束。
在特定的实施方式中，输出模块30具有光纤。光纤构成为接收来自时间分割器50或副分割器70的多个时间分割光束。在一例中，对一个输出模块30设置一个光纤。在另一例中，对一个输出模块30设置多个光纤。在所述例中，来自多个光纤的多个时间分割光束入射至一个输出模块30。
在特定的实施方式中，激光光束系统具有多个输出模块30。多个输出模块30的各个具备纤维。例如，第一时机的时间分割光束被供给至第一光纤，第二时机的时间分割光束被供给至第二光纤。在一例中，对多个输出模块30的各个设置一个光纤。在另一例中，对多个输出模块30的各个设置多个光纤。在所述例中，来自多个光纤的多个时间分割光束入射至多个输出模块30的各个。
图3是表示脉冲激光光束的合成控制的例子的图。图4是表示CW激光光束的合成控制的例子的图。图5及图6是表示输出光束的例子的图。各例中，自激光光束系统输出功率受到控制的激光光束。
在一例中，将自多个光源20射出的多个激光光束合成。合成可通过包括透镜、分束器、平分镜(halving)或者反射镜(mirror)等的光学系来进行。合成的激光光束入射至时间分割器50，经由时间分割器50将与第一重复时机对应的合成光束(第一脉冲的合成光束)引导至第一光纤80(图3(b)、图4(b))。将与第二重复时机对应的合成光束(第二脉冲的合成光束)经由时间分割器50引导至第二光纤80(图3(c)、图4(c))。将与第三重复时机对应的合成光束(第三脉冲的合成光束)经由时间分割器50引导至第三光纤80(图3(d)、图4(d))。将与第四重复时机对应的合成光束(第四脉冲的合成光束)经由时间分割器50引导至第四光纤80(图3(e)、图4(e))。将与第五重复时机对应的合成光束(第五脉冲的合成光束)经由时间分割器50引导至第五光纤80(图3(f)、图4(f))。第一重复时机、第二重复时机、第三重复时机、第四重复时机及第五重复时机依序时移。由此，将高能量(高功率)的合成光束引导至各光纤80。例如，在具有SLM 60的输出模块30中，匹配比较低速的SLM 60的运行时机将合成光束引导至光纤80。
在另一例中，通过应用时间分割及合成的组合，可控制为在多个输出模块30之间，输出功率互不相同。例如，自第一输出模块30输出比较高能量(高功率)的光束(图5(a))。自第二输出模块30输出中间能量(中间功率)的光束(图5(b))。自第三输出模块30输出比较低能量(低功率)的光束(图5(c))。
在又一例中，通过应用时间分割及合成的组合，来自一个或多个输出模块30的输出光束波形得到适当控制(图6(a)、图6(b))。和/或，来自一个或多个输出模块30的光束输出时机得到适当控制(图6(c))。
在特定的实施方式中，作为时间分割器50，应用旋转器件(旋转开关)。旋转器件50由控制器40控制为能旋转，构成为在时间上分割激光光束。
在一例中，作为旋转器件50，应用多边形镜器件(图7)。来自激光光源20的光束分别被多边形镜器件50中的多边形镜51的多个反射面52反射。多个输出模块30分别具备具有入口部的光纤80。在多边形镜器件50中，根据多边形镜51的旋转角度，将光束在时间上分割。根据多边形镜51的旋转角度，由多边形镜51反射的光束朝向多个光纤80的任一个入口部(入射面)。即，通过多边形镜51旋转，多边形镜51的反射面相对于光束而言的角度发生变化，被反射面反射的光束所朝向的前端随时间变化。因此，来自激光光源20的第一脉冲的光束入射至第一光纤，第二脉冲的光束入射至与第一光纤位置不同的第二光纤。对于一个多边形镜51能够配置多个光纤80。来自多边形镜51的时间分割光束被分派至多个光纤80的任一个。换言之，多边形镜51切换要入射光束的光纤。另外，换言之，多边形镜51切换光束的光路的位置。在多边形镜51与光纤80之间，根据需要配置至少一个透镜85、86(图8)。例如，在光纤80的入口部(入射面)与多边形镜51的反射面共轭的情况下，基于多边形镜51的旋转，光束相对于光纤80而言的入射位置的偏差(位置偏差)得到抑制。再者，基于多边形镜51的旋转，光束相对于光纤80而言的入射角度的微小变化有利于散斑的抑制。代替脉冲光束，CW光束也同样可适用于本形态。
在另一例中，作为旋转器件50，应用圆板型的光开关器件(图9)。在圆板型光开关器件50中，根据旋转板55的旋转角度，将光束在时间上分割。例如，来自激光光源20的光束根据旋转板55的旋转角度，在光开关器件50的旋转板55的光学面56、光学面57反射或透过(图9(a))。旋转板55具有沿圆周方向排列的透过面56及反射面57。例如，透过旋转板55的光束朝向第一路径“A”，在旋转板55反射的光束朝向第二路径“B”(图10)。另外，例如，来自激光光源20的光束根据旋转板55的旋转角度，在光开关器件50的旋转板55的光学面56、光学面57向不同的方向反射(图9(b))。旋转板55具有朝向互不相同第1反射面56及第2反射面57。例如，在旋转板55的第1反射面56反射的光束朝向第一路径“A”，在旋转板55的第2反射面57反射的光束朝向第二路径“B”。另外，例如，来自激光光源20的光束根据旋转板55的旋转角度，在旋转板55的不同高度位置反射(图9(c))。旋转板55具有旋转轴方向的高度位置不同的第1反射面56及第2反射面57。例如，在旋转板55的第1反射面56反射的光束朝向第一路径“A”，透过旋转板55的第1反射面且在第2反射面57反射的光束朝向第二路径“B”。再者，旋转型光开关器件50中的光束分割数并不限定于2。分割数可为3、4、5、6、7、8、9、10或其以上。例如，旋转板55可具有朝向互不相同的三个以上的反射面。
在特定的实施方式中，应用所述圆板型光开关器件作为副分割器(动态时间分割器)70，应用多边形镜器件作为时间分割器(动态时间分割器)50(图11)。在所述形态中，可避免作为非稳定区和/或非优选区59的多边形镜51的角(corner)的使用。例如，在时间轴上的第一跨距中，来自光开关器件70的光束经由路径“A”朝向多边形镜器件50的反射面52内的第一位置，被多边形镜51(反射面52A)的稳定区58优先和/或优选地(specifically and/or preferentially)反射并时间分割。在时间轴上的第二跨距中，来自光开关器件70的光束经由路径“B”朝向与多边形镜器件50的反射面52A不同的反射面52B，被多边形镜51(反射面52B)的稳定区58优先和/或优选地反射并时间分割。对于多边形镜51的反射面52A及反射面52B交替地供给光束。在第一时间跨距中，光束不进入至反射面52B，可避免多边形镜51(反射面52A)的非稳定区(角部分)59、即形成多边形镜51的反射面与反射面相交的部分(边界部分)的使用。第二时间跨距中，光束不进入至反射面52A，可避免多边形镜51(反射面52B)的非稳定区(角部分)59的使用。通过分派时间分割光束，可在实质上连续利用光束的同时避免多边形镜51(时间分割器50)中的非稳定区的使用。关于可避免多边形镜51(时间分割器50)中的非稳定区的使用的详细情况，将后述。再者，反射面52A及反射面52B通过多边形镜51的旋转，随着时间而变更。即，反射面52A是经由路径“A”光束入射至多边形镜器件50的面。另外，反射面52B是经由路径“B”光束入射至多边形镜器件50的面。
在特定的实施方式中，应用电光调变器(EOM、EO)作为时间分割器50，应用偏振分束器(polarization beam splitter，PBS)作为副分割器(静态分割器)70(图12)。在一例中，沿着光束的行进方向，将EOM 50及PBS 70依序配置于光轴上。在所述形态中，来自EOM50的光束被PBS 70根据波长范围分成多个。例如，来自EOM 50的时间分割光束的p偏振光束透过PBS 70。来自EOM 50的时间分割光束的s偏振光束被PBS 70反射。
在特定的实施方式中，应用电光调变器(EOM、EO)作为副分割器(动态时间分割器)70，应用偏振分束器(PBS)作为副分割器(静态分割器)70，应用多个多边形镜器件作为时间分割器50(图13)。多个多边形镜器件的多边形镜51A、多边形镜51B配置成相对于光路成为并列的位置关系。在一例中，沿着光束的行进方向，将EOM 70、PBS 70及多边形镜50依序配置于光轴上。在所述形态中，自EOM 70光束被PBS 70根据波长范围分支。透过PBS70的p偏振光束被第一多边形镜51A时间分割，被PBS 70反射的s偏振光束被第二多边形镜51B时间分割。
在特定的实施方式中，激光光束系统还包括光圈器件90，光圈器件90在光学上配置于时间分割器50(或副分割器70)与光纤80(或输出模块30)之间(图14)。光圈器件90具有光圈91，由控制器40控制光束通过的开口的面积。光圈91具有多个开口。在所述形态中，例如，来自时间分割器50的光束中，通过了光圈91的第一开口的光束作为第一时间分割光束进入至第一纤维，通过了第二开口的光束作为第二时间分割光束进入至第二纤维。另外，通过控制光圈91的开口面积，调整各时间分割光束的光量。所述形态可优选地应用于发光时间比较长的CW激光光束等光束。
在一实施方式中，激光光束系统应用于用来制造半导体元件、液晶显示元件、有机EL元件等器件(电子器件或微型器件)的光刻系统。在一例中，使用步进器等批量曝光型曝光装置或扫描步进器等扫瞄曝光型曝光装置。例如，在曝光装置中，规定的图案经由投影光学系形成于晶片或玻璃板等基板的各曝射区域。
在曝光装置的一例中，保持于掩模载台的掩模(或网线(reticle))上所形成的图案通过经由投影光学系的曝光光的照射而转印至基板。
在曝光装置的另一例中，使用空间光调变器(SLM(spatial light modulators))来代替掩模，在投影光学系的物体面生成可变的图案(无掩模方式的曝光装置)。
关于各种曝光装置的结构的至少一部分，例如可将US2009/0117494A1、US2010/0099049A1、US2013/0222781A1、US2013/0278912A1、US2013/0314683A1、US2014/0320835A1、US2015/0077732A1、US6552775B1的公开援引至本说明书中。
在特定的实施方式中，激光光束系统可应用于作为用来制造平板显示器(液晶显示装置、有机EL显示装置等)的摄影(photography)系统的曝光装置中。
图15及图16是概略地表示无掩模方式的曝光装置1000的一实施方式的结构的图。曝光装置1000包括：包含激光光源20的光源模块1100、包含时间分割器50及副分割器70的分配模块(合成-分配模块)1200、包含输出模块(包含光纤80、照明光学系(照明系)1310、SLM 60及投影光学系(投影透镜)1330)30的照明系统1300、用来搭载基板(工件(workpiece))1410的基板载台1400、以及包含控制器40及数据发送部的控制系统1500。
在图15及图16中，光源模块1100发射作为光能的激光光束。来自光源模块1100的光束经由分配模块1200入射至照明系1310。来自照明系1310的光束将SLM 60照明。控制器基于40、想要形成于基板1410上的曝光图案，生成图案数据。控制器40将图案数据发送至SLM 60，控制SLM 60。SLM 60由控制器40控制，基于图案数据(也仅表述为图像数据、图像)，将来自照明系的光束引导至基板1410。投影透镜1330将来自SLM 60的光束投影至基板1410上，在基板1410上的规定区域成像。再者，在通过多个SLM 60在基板1410上形成曝光图案的情况下，控制器40将生成的图案数据分割为各SLM 60用，并将分割的图案数据发送至各SLM60。
在使用SLM的扫描方式的曝光装置中，在载置有基板的基板载台1400的移动中，激光光束发光，经由照明光学系1310将激光光束引导至SLM。要形成于SLM上的图像优选为通过激光光束的一次发光进行曝光。若通过激光光束的两次以上的发光对要形成于SLM上的图像进行曝光，则会在每次发光时将相同的图案数据投影至基板上。基板1410通过基板载台1400而也在激光光束的发光与发光之间移动，因此若将相同的图案数据投影至基板上，则犹如像流动那样曝光。若为了提高产量(through-put)而提高扫描速度，则激光光束的发光与发光之间的移动距离变长，像会更加流动。对于为了提高产量而提高扫描速度，同时使像不易流动而言，必须缩短一次发光时间。在一次发光时间短的情况下，经由SLM照射至基板1410上的激光光束的能量变低，因此曝光能量不足，有产生曝光不良(感光不良)的可能性。一般而言，SLM的运行频率(例如图像更新频率)比激光光束的发光重复频率(振荡频率)低，例如为数kHz～数十kHz。在图17的比较例中，激光光束为50kHz(10W)，SLM为10kHz。如图17及图18(a)的比较例所示，为了防止像流动，理想为低频率的振荡频率、且不引起曝光不良的产生的高能量的光源，但若也将波长的条件包含在内加以考量，则目前激光光源的选择项极其有限。所述数值为一例，本发明并不限定于此。
在一实施方式中，如使用前面的图3及图4所说明那样，通过组合多个光束的合成与时间分割，可实现低频率且高能量的光束输出。在图18(b)的例子中，分配模块1200合成且时间分割来自五个光源20的光束。以50kHz的频率自五个光源发送的光束通过合成而成为高能量的光束。所合成的光束(50kHz，高能量)由分配模块1200分别时间分割并引导至五个SLM 60(及五个投影透镜1330)。因此，高能量的光束以10kHz的频率到达第一SLM～第五SLM的各个。再者，在图18(a)的比较例及图18(b)的例子两者中，整体为50W的光源在五个模块中使用。再者，在图17的比较例中，激光光束为50kHz(10W)，SLM为10kHz，因此通过分配模块1200将光分配(分派、切换)至五个SLM。激光光束的振荡频率优选为SLM的图像更新频率的整数倍。换言之，分配模块1200将激光光束分配至个数为所述的整数倍的SLM。所述数值为一例，本发明并不限定于此。
在一例中，照射至一个SLM的激光光束的强度(例如脉冲能量、平均功率)E2与自一个激光光源射出的激光光束的强度(例如脉冲能量、平均功率)E1同等或为其以上。例如，E2/E1可为约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、100或其以上。另外，照射至一个SLM的光束的频率(照射频率)F2或SLM的图像更新频率F3比激光光源的发光重复频率(振荡频率、光源频率)F1低。例如，F2/F1(或F3/F1)可为约1/2、1/3、1/4、1/5、1/6、1/7、1/8、1/9、1/10、1/11、1/12、1/13、1/14、1/15、1/16、1/17、1/18、1/19、1/20、1/25、1/30、1/35、1/40、1/45、1/50、1/100或其以下。
取而代之，多个光束的合成与时间分割的组合如图19所示，也能够适用于不具备SLM的系统(例如曝光装置)。在图19的例子(曝光装置1000)中，对时间轴上的每个规定跨距生成多个已时间分割的光束(已分配的多个光束)。比较低频率且高能量的光束被供给至多个模块30的各个。
如上所述，输出模块30的个数(分配数)能够任意地设定。在图20的例子中，分配模块1200合成且时间分割来自四个光源20的光束。已时间分割的光束被分别供给至四个SLM60(模块30)。
在图21的例子中，图案的线宽为2μm，扫描速度为400mm/s。例如，当容许图案的线宽的10％时，所需发光时间为0.5μs以内。所述数值为一例，本发明并不限定于此。
在图22(a)的比较例中，SLM的运行频率(图像更新频率)为10kHz。在与图21的例子相同的规格中，10kHz相当于100μs。在CW光源中，当所需发光时间为0.5μs时，若在0.5μs以后对SLM照射光束，则由于SLM上的图像未更新，故在移动的基板1410形成相同的投影像，如上所述，犹如像流动。为了防止像流动，在自0.5μs以后至下一次更新SLM上的图像为止的时间内，不向SLM照射光束，例如在自CW光源至SLM的光路中对光束进行遮光。所述情况下，自0.5μs以后至下一次更新SLM上的图像为止的时间实质上为休止时间。在所述比较例中，仅以来自光源的能量的1/200的能量曝光基板1410。
同样地，在图22(b)的比较例中，SLM的运行频率(图像更新频率)为10kHz。来自脉冲光源的光束中，只能够使用SLM与脉冲光源同步的时机的光束。在所述比较例中，当光源的频率为400kHz时，SLM的运行频率/光源频率＝1/40，仅利用来自光源的能量的1/40。即，自脉冲光源振荡的40个脉冲中仅一个脉冲照射SLM，换言之39个脉冲不照射SLM，所述39个脉冲无助于基板1410的曝光。因此，在图22(a)、(b)的比较例中，曝光能量不足，有可能产生曝光不良(感光不良)。所述数值为一例，本发明并不限定于此。
在图23的例子中，来自分配模块1200的已时间分割的光束沿与基板1410在曝光中移动的扫描方向(扫瞄方向，X方向)交叉的非扫描方向(非扫瞄方向，Y方向)被分别引导至包含第一SLM、第二SLM、第三SLM的多个SLM 60(投影透镜1330)。第一SLM、第二SLM、第三SLM沿与基板1410在曝光中移动的扫瞄方向交叉的非扫瞄方向排列配置。光束照射至第二SLM的时机与光束照射至第一SLM的时机不同。同样，第三SLM的照射时机与第一SLM及第二SLM的照射时机不同。例如，在多个SLM 60中，照射时机在时间上依次位移。由此，通过将来自图22(a)、(b)的比较例中所示的无助于曝光的光源的能量分派至不同的SLM，可对基板1410进行曝光。
如图24所示，在曝光装置中，多个SLM之间照射时机不同的情况下，SLM上的图像在相同的时机更新，有图案的投影位置(曝光位置)根据光束照射的时机之差而偏移的可能性。例如，与对应于第一SLM(SLM(1))的第一脉冲相比，对应于第二SLM(SLM(2))的第二脉冲的投影位置在扫描方向上位移。另外，与对应于第二SLM(SLM(2))的第二脉冲相比，对应于第三SLM(SLM(3))的第三脉冲的投影位置在扫描方向上进一步位移。
如图25所示，通过机械性地和/或光学性地调整曝光装置，即便于在多个SLM之间照射时机不同的情况下，图案的投影位置(曝光位置)的偏差也得到补偿。在一例中，基于对多个SLM的照射时机的偏差，机械地设定多个SLM的形状、安装位置和/或姿势，以使来自多个SLM的投影像成为规定的位置关系。代替地和/或追加地，光学性地设定曝光装置，以使得来自多个SLM的投影像成为基于对多个SLM的照射时机的偏差的规定位置关系。例如，通过投影光学系(投影透镜)1330内的光学元件的调整来移动基板1410上的投影像的位置，或者相对于光束使SLM移动来移动基板1410上的投影像的位置。
如图26所示，通过调整供给至多个SLM的图案的描绘数据，即便在多个SLM之间照射时机不同的情况下，也可补偿图案的投影位置(曝光位置)的偏差。例如，与沿扫描方向依次位移的投影位置对应的数据被分别供给至多个SLM。在一例中，基于对多个SLM的照射时机的偏差，修正图案数据的至少一部分，以使来自多个SLM的投影像成为规定的位置关系。例如，被供给至多个SLM的至少一个中的图案数据包括基于照射时机的不同而设定的、相对于基准位置在规定方向上位移的修正数据。代替地和/或追加地，图案数据也可基于基板载台1400的移动速度、SLM的显示更新频率、激光光束的振荡频率、作为时间分割器的多边形镜器件(旋转器件)50的旋转速度、SLM 60(投影透镜1330)的个数等的至少一者来决定相对于基准位置的向规定方向的位移量。
如图27所示，在扫描方向(例如基板载台的移动方向)在+方向与-方向之间(一方向与其相反方向之间)切换而在基板1410上曝光一个图案的曝光装置中，向多个SLM供给的图案的数据可根据对应的时机下的扫描方向来加以调整。例如，被供给至多个SLM的至少一个中的图案数据包括相对于基准位置向扫描方向的+方向位移的第一修正数据、及相对于基准位置向扫描方向的-方向位移的第二修正数据。
代替地和/或追加地，在扫描方向(例如，基板载台的移动方向)在+方向与-方向之间(一方向与其相反方向之间)切换的曝光装置中，可在扫描方向切换的每个时机机械性地和/或光学性地调整曝光装置。
如图28所示，曝光装置(光学装置)1000可包括机械调整用的驱动机构1510及光学调整用的驱动机构1520。另外，曝光装置1000可包括保存有数据修正用的设定参数和/或程序的数据库1530(或存储部)。此种位移调整例如可基于包含参照传感器等的参照系统1540的输出结果来执行。再者，当将SLM安装至曝光装置1000时，在预先偏移安装位置来进行配置的情况下，也可省略驱动机构1510。另外，即便在预先偏移SLM的安装位置来进行配置的情况下，也可为了补偿安装误差而使用驱动机构1510。
于在多个SLM之间照射光束的时机彼此不同的曝光装置1000的一例中，控制系统1500可基于多个SLM各自的照射时机来控制(a-1)使用驱动机构1510的曝光装置1000的机械调整、(a-2)使用驱动机构1520的曝光装置1000的光学调整、(a-3)使用数据库1530的图案数据的修正中的至少一个。例如，执行将所述(a-1)、(a-2)及(a-3)全部组合的位移调整。或者，执行基于所述(a-1)、(a-2)及(a-3)中的一个或两个的组合的位移调整。在一例中，图案数据的修正适用于比较大的位移调整和/或比较粗的位移调整，机械性和/或光学性的调整适用于比较小的位移调整和/或比较微细的位移调整。在另一例中，可应用不同于所述的其他方法。
代替地和/或追加地，所述的位移调整可基于光束的使用时机来执行。即便在产生未使用光束的规定期间(例如，未使用脉冲)的情况下，通过所述的位移调整，图案的投影位置(曝光位置)的偏差也得到补偿。例如，避免图案的投影位置的偏差，同时不使用比较不稳定的期间的光束，选择性地使用稳定的光束。
在一实施方式中，如图29所示，曝光装置1000包括：多个激光光源20；具有多个SLM60的多个输出模块30；以及配置于多个激光光源20与输出模块30之间，在时间上分割自多个激光光源20射出并合成的激光光束的作为时间分割器的多边形镜器件(旋转器件)50。来自激光光源20的光束分别被多边形镜器件50中的多边形镜51的多个反射面52反射。根据多边形镜51的旋转角度，将光束在时间上分割。根据多边形镜51的旋转角度，由多边形镜51反射的光束经由多个光纤80被分派至多个SLM 60。在一例中，来自多边形镜51的时间分割光束被分派至五个SLM 60。例如，与第一脉冲、第六脉冲…对应的光束入射至第一SLM。与第二脉冲、第七脉冲…对应的光束入射至第二SLM。
一实施方式中，如图30所示，曝光装置1000包括：多个激光光源20；具有多个SLM60的多个输出模块30；配置于多个激光光源20与多个输出模块30之间，在时间上分割自多个激光光源20射出并合成的激光光束的作为时间分割器的多边形镜器件(旋转器件)50；以及配置于多个激光光源20与多边形镜器件50之间的作为副分割器70的光开关器件70。在一例中，在时间轴上的第一跨距中，来自光开关器件70的光束经由路径“A”朝向多边形镜器件50的第一位置，在多边形镜51(反射面52A)反射。在时间轴上的第二跨距中，来自光开关器件70的光束经由路径“B”朝向多边形镜器件50的第二位置，在多边形镜51(反射面52B)反射。对于多边形镜51的第一位置及第二位置交替地供给光束。根据多边形镜51的旋转角度，将光束在时间上进一步分割。即，在本例中，沿着光路串列地配置两个时间分割器，光束在时间上分割为两段。在一例中，来自多边形镜51的时间分割光束被分派至10SLM 60。例如，与第一脉冲、第十一脉冲…对应的光束入射至第一SLM。与第二脉冲、第十二脉冲…对应的光束入射至第二SLM。换言之，由多边形镜51的反射面52A反射的光束被引导至第一SLM群组(图30中自第一SLM至第五SLM)，由反射面52B反射的光束被引导至第二SLM群组(图30中自第六SLM至第十SLM)。
在一实施方式中，如图31所示，曝光装置1000包括：多个激光光源20；具有多个SLM60的多个输出模块30；配置于多个激光光源20与多个输出模块30之间，在时间上分割自多个激光光源20射出并合成的激光光束的作为时间分割器的多个多边形镜器件(旋转器件)50；以及配置于多个激光光源20与多个多边形镜器件50之间的作为副分割器的光开关器件70。多个多边形镜器件50的多个多边形镜51A、51B配置成相对于光路成为并列的位置关系。在一例中，在时间轴上的第一跨距中，来自光开关器件70的光束朝向多边形镜51A，被多边形镜51A的反射面反射。在时间轴上的第二跨距中，来自光开关器件70的光束朝向多边形镜51B，被多边形镜51B的反射面反射。根据多边形镜51A、多边形镜51B的旋转角度，将光束在时间上进一步分割。在一例中，来自多边形镜51A的时间分割光束被分派至五个SLM60。来自多边形镜51B的时间分割光束被分派至另外的五个SLM 60。例如，与第一脉冲、第十一脉冲…对应的光束入射至第一SLM。与第六脉冲、第十六脉冲…对应的光束入射至第六SLM。换言之，由多边形镜51A反射的光束被引导至第一SLM群组(图31中自第一SLM至第五SLM)，由多边形镜51B反射的光束被引导至第二SLM群组(图30中自第六SLM至第十SLM)。
在一实施方式中，如图32所示，曝光装置1000包括：多个激光光源20；具有多个SLM60的多个输出模块30；配置于多个激光光源20与多个输出模块30之间，在时间上分割自多个激光光源20射出并合成的激光光束的作为时间分割器的多个光开关器件50；以及配置于多个激光光源20与多个光开关多边形镜器件50之间的作为副分割器的光开关器件70。多个光开关器件50的多个光学构件55A、55B、55C配置成相对于光路成为并列的位置关系。在一例中，在时间轴上的第一跨距中，来自光开关器件70的光束朝向光学构件55A，由光学构件55A时间分割。在时间轴上的第二跨距中，来自光开关器件70的光束朝向光学构件55B，由光学构件55B时间分割。在时间轴上的第三跨距中，来自光开关器件70的光束朝向光学构件55C，由光学构件55C时间分割。在一例中，来自光学构件55A的时间分割光束被分派至三个SLM 60。来自光学构件55B的时间分割光束被分派至另外的三个SLM 60。来自光学构件55C的时间分割光束进而被分派至另外的三个SLM 60。例如，与第一脉冲、第十脉冲…对应的光束入射至第一SLM。与第四脉冲、第十三脉冲…对应的光束入射至第四SLM。与第七脉冲、第十六脉冲…对应的光束入射至第七SLM。换言之，由光学构件55A时间分割的光束被引导至第一SLM群组(图32中自第一SLM至第三SLM)，由光学构件55B时间分割的光束被引导至第二SLM群组(图32中自第四SLM至第六SLM)，由光学构件55C时间分割的光束被引导至第三SLM群组(图32中自第七SLM至第九SLM)。
在一实施方式中，如图33所示，曝光装置1000包括：激光光源20；多个SLM 60；配置于激光光源20与多个SLM 60之间的作为时间分割器的多个多边形镜51A、51B、51C；以及配置于激光光源20与多个多边形镜51A、51B、51C之间的作为副分割器的多个光开关器件70(光学构件75A、光学构件75B)。例如，光学构件75A、光学构件75B是在圆周方向上排列配置有反射区域及透过区域的旋转板。在一例中，在时间轴上的第一跨距中，在光学构件75A反射的光束朝向多边形镜51A，被多边形镜51的反射面反射。在时间轴上的第二跨距中，透过光学构件75A且在光学构件75B反射的光束朝向多边形镜51B，被多边形镜51B的反射面反射。在时间轴上的第三跨距中，透过光学构件75B的光束朝向多边形镜51C，被多边形镜51C的反射面反射。根据多边形镜51A、多边形镜51B、多边形镜51C的旋转角度，将光束在时间上进一步分割。基于多边形镜51A-多边形镜51C的旋转，光束的入射角度的微小变化有利于散斑的抑制。
在一实施方式中，如图34所示，曝光装置1000包括：多个激光光源20；多个SLM 60；配置于多个激光光源20与多个SLM 60之间的作为时间分割器的多个多边形镜51A、51B、51C、51D、51E、51F；以及配置于多个激光光源20与多个多边形镜51A-多边形镜51F之间的作为副分割器的多个光开关器件70(光学构件75A、光学构件75B、光学构件75C、光学构件75D、光学构件75E、光学构件75F)。例如，光学构件75A-光学构件75F为AOM(声光调变器)。在一例中，在时间轴上的第一跨距中，由光学构件75C分支的光束朝向多边形镜51C，并且由光学构件75F分支的光束朝向多边形镜51F。在时间轴上的第二跨距中，由光学构件75B分支的光束朝向多边形镜51B，并且由光学构件75E分支的光束朝向多边形镜51E。在时间轴上的第三跨距中，由光学构件75A分支的光束朝向多边形镜51A，并且由光学构件75D分支的光束朝向多边形镜51D。根据多边形镜51A-多边形镜51F的旋转角度，将光束在时间上进一步分割。基于多边形镜51A-多边形镜51F的旋转，光束的入射角度的微小变化有利于散斑的抑制。
在图35所示的例子中，根据脉冲发光的时机，利用来自多个输出模块的光束依次曝光基板1410。即，基于来自多个输出模块(1、2、3…、n)的光束，在基板1410上根据脉冲发光的时机依次投影多个图案。
在一实施方式中，如图36所示，曝光装置1000包括作为同步用的基准的主时钟(master clock)(产生主时钟的振荡器)4010。在图36的曝光装置1000中，以主时钟4010为基准至少驱动激光光源20、时间分割器(例如，多边形镜器件)50、副分割器(例如，光开关器件)70、SLM(例如，DMD)60及基板载台1400的各器件。如图37所示，根据需要在各器件设置原点传感器4020。
例如，在图37中，控制系统1500基于来自原点传感器4020的输出数据，获取与多边形镜51的旋转有关的信息。控制系统1500可基于来自各器件的信息及来自主时钟4010的信息，控制各器件。
如图38所示，控制系统1500基于多边形镜51的旋转信息来调整多边形镜51的转速，以匹配主时钟4010的时钟频率。进而，控制系统1500调整多边形镜51的相位，以匹配主时钟4010的时钟时机。其结果，多边形镜51与主时钟4010同步地被旋转控制。关于副分割器(光开关器件70)(图36)也能够同样地调整。
另外，控制系统1500能够以主时钟4010为基准来控制SLM 60中的图像显示开始的触发信号(trigger signal)，即能够控制图像更新频率。控制系统1500能够以主时钟4010为基准来控制支撑基板的基板载台1400的运行。另外，控制系统1500能够控制支撑SLM 60的SLM载台1430的运行，以消除与基板载台1400的位置偏差。通过使SLM载台1430运行，如上所述可移动投影于基板1410上的投影像的位置。如图39所示，通过参照主时钟4010，各器件的运行时机分别得到适当调整，并且多个器件之间的运行时机的关系得到适当设定。
此处，在时间分割器50及副分割器70中，若光束入射至为了时间分割而设置的多个区域的边界部分，则有射出的光束变得不稳定的可能性。例如，在之前的图9(b)所示的旋转板55中，若光束入射至位于第1反射面56与第2反射面57之间的边界部分的顶部或底部，则有反射的光束散射、或者光束的朝向产生紊乱的可能性。
如图40所示，通过根据激光光源20的振荡时机适当地控制旋转板55的旋转，可避免光束入射至旋转板55的第1反射面56与第2反射面57之间的边界部分。例如，在第(n+1)个脉冲与第(n+2)个脉冲之间的时机，控制旋转板55的旋转，使得旋转板55的光学边界(最顶部或最底部)位于光束的目标照射位置。由此，光束的利用效率提高。
代替地和/或追加地，可对时间分割器50(或副分割器70)中的用于分割的光学边界执行不同于其他区域的加工。在一例中，如图41所示，在旋转板55的第1反射面56与第2反射面57之间的边界附近(底部附近)追加实施加工。例如，在旋转板55的边界附近实施比较高精度的追加加工。基于光学边界附近区域的高的面精度，光束的利用效率提高。
在图41的例子中，在旋转板55的第1反射面56与第2反射面57之间的边界附近(底部附近)形成有作为追加加工痕迹的阶差55A、阶差55B。通过根据激光光源20的振荡时机适当地控制旋转板55的旋转，可避免光束入射至旋转板55的阶差55A、阶差55B。例如，在第(n)个脉冲与第(n+1)个脉冲之间的时机，控制旋转板55的旋转，使得旋转板55的阶差55A位于光束的目标照射位置。另外，在第(n+2)个脉冲与第(n+3)个脉冲之间的时机，控制旋转板55的旋转，使得旋转板55的阶差55B位于光束的目标照射位置。
在一实施方式中，在基板上曝光规定图案的曝光装置(1000)包括：光源(20)；空间光调变器(60)，基于记述了所述规定图案的图案数据对来自所述光源(20)的所述光进行空间调变；投影光学系(1330)，将进行了所述空间调变的所述光的投影像投影至所述基板；以及光路切换机(50、70)，切换自所述光源(20)依次振荡出的光的光路，并以依序引导至设置有多个的所述空间调变器(60)的方式切换所述光的光路，且所述光路切换机(50、70)包括第1切换机(70)及第2切换机(50)，所述第1切换机(70)将所述光路切换至第一光路与第二光路中的任一者，所述第2切换机(50)将引导至所述第一光路的所述光切换至多个空间光调变器中第一群组的空间光调变器(60)、将引导至所述第二光路的所述光切换至多个空间光调变器中第二群组的空间调变器(60)地分别引导所述光。
在一例中，所述第1切换机(70)包括：第一区域，将自所述光源(20)在第一期间内振荡出的所述光引导至所述第一光路；以及第二区域，将自所述光源(20)在与所述第一期间不同的第二期间内振荡出的所述光引导至所述第二光路。
例如，所述第一区域反射所述光，所述第二区域透过所述光。
例如，所述第一区域相对于所述光倾斜第一角度地设置，反射所述光并将所述光引导至所述第一光路，所述第二区域相对于所述光倾斜与所述第一角度不同的第二角度地设置，反射所述光并将所述光引导至所述第二光路。
在另一例中，所述第2切换机(50)具有使所述光向所述第一群组的空间光调变器(60)反射的第一反射面(52A)、及使所述光向所述第二群组的空间光调变器(60)反射引导的第二反射面(52B)。
所述第2切换机(50)具有将所述光引导至所述第一群组的空间光调变器(60)的第一切换机(50、51A)、及将所述光引导至所述第二群组的空间光调变器(60)的第二切换机(50、51B)。
代替地和/或追加地，曝光装置(1000)包括将所述图案数据发送至所述空间光调变器(60)的数据发送部(1500)，且所述空间光调变器(60具有在与曝光中所述基板移动的第一方向交叉的第二方向上排列设置有多个的第一空间光调变器(60)及第二空间光调变器(60)，所述数据发送部(1500)将所述图案数据分割成向所述第一空间光调变器(60)发送的第一图案数据及向所述第二空间光调变器(60)发送的第二图案数据，并使所述第一图案数据与所述第二图案数据的有关于所述第一方向的位置相对地位移。
代替地和/或追加地，曝光装置(1000)包括将所述图案数据发送至所述空间光调变器(60)的数据发送部(1500)，且所述空间光调变器(60)具有第一空间光调变器(60)及第二空间光调变器(60)，所述数据发送部(1500)将所述图案数据分割成向所述第一空间光调变器(60)发送的第一图案数据及向所述第二空间光调变器(60)发送的第二图案数据，并使所述第一图案数据与所述第二图案数据的位置相对地位移。
例如，所述第2切换机(50)为多边形镜。
一实施方式中，曝光装置(1000)对于向第一方向移动中的基板，经由在与所述第一方向交叉的第二方向上排列配置的第一空间光调变器(60)及所述第二光调变器(60)曝光规定图案。曝光装置(1000)包括：光源(20)；数据发送部(1500)，将基于所述规定图案所记述的图案数据发送至所述第一空间光调变器(60)及所述第二空间光调变器(60)；第一投影光学系(1330)，将基于第一图案数据，由所述第一空间调变器(60)对来自所述光源(20)的所述光进行了空间调变的所述光的投影像投影至所述基板，所述第一图案数据是所述图案数据的一部分且由所述发送部(1500)发送；第二空间光调变器(60)，来自所述光源(20)的所述光基于第二图案数据进行空间调变，所述第二图案数据是所述图案数据的另一部分且由所述发送部(1500)发送；第二投影光学系(1330)，将进行了所述第二空间调变的所述光的投影像投影至所述基板；以及光路切换机(50)，切换自所述光源(20)依次振荡出的光的光路，并按照所述第一空间调变器(60)、所述第二空间调变器(60)的顺序进行引导，且所述数据发送部(1500)将所述图案数据分割成所述第一图案数据及所述第二空间数据，使所述第一图案数据与所述第二图案数据的有关于所述第一方向的位置相对地位移。
在一例中，曝光装置(1000)包括发出使所述光源(20)、所述空间光调变器(60)、及所述光路切换机(50)中的至少两个同步的主时钟的振荡器(4010)。
例如，曝光装置还包括对自多个所述光源(20)分别发出的所述光进行合成的合成器(1200)，且所述光路切换机(50)切换由所述合成器(1200)合成的所述光的所述光路。
在一实施方式中，平板显示器的制造方法包括：使用所述曝光装置(1000)对所述基板进行曝光；以及对经曝光的所述基板进行显影。
在一实施方式中，器件制造方法包括：使用所述曝光装置(1000)对所述基板进行曝光；以及对经曝光的所述基板进行显影。
再者，曝光装置1000例如也能够用作在晶片上曝光集成电路图案的半导体光刻系统或制造薄膜磁头的光刻系统。
再者，在以上所述的多个实施方式中，说明了通过组合多个光束的合成与时间分割可实现低频率且高能量的光束输出，但并不限定于此。在自激光光源输出高能量的光束的情况下，也可不合成多个光束。
再者，多个光束的合成包括将自多个光源发出的激光光束各自的光轴一致地合成的情况。另外，即便在自多个光源发出的激光光束各自的光轴不一致的情况下，在这些光轴足够靠近的情况下，也包括成为高能量的光束输出，或者合成了光束。
所述光刻系统能够通过组装各种子系统来构建，以维持规定的机械精度、电气精度及光学精度。为了在组装前后维持各种精度，各光学系统以实现其光学精度的方式加以调整。同样，机械系统及电气系统均以实现机械精度及电气精度的方式加以调整。在光刻系统中组装各子系统的工艺包括各子系统间的机械式界面、电路配线连接及气压配管连接。在自各种子系统组装光刻系统之前，也存在组装各子系统的工艺。若使用各种子系统暂且组装光刻系统，则以在完整的光刻系统中可靠地维持精度的方式实施一切调整。进而，理想为在能控制温度及洁净度的洁净室中制造曝光系统。
另外，作为曝光对象的基板不限于玻璃板，例如也可为晶片、陶瓷基板、膜构件或空白掩模等其他物体。另外，在曝光对象物为平板显示器用的基板的情况下，所述基板的厚度并无特别限定，例如也包括膜状(具有可挠性的片状构件)。再者，本实施方式的曝光装置在一边的长度或对角长度为500mm以上的基板为曝光对象物的情况下特别有效。
液晶显示元件(或者半导体元件)等电子器件经过以下步骤来制造：进行器件的功能、性能设计的步骤；基于所述设计步骤制作掩模(或者网线)的步骤；制作玻璃基板(或者晶片)的步骤；通过所述各实施方式的曝光装置及其曝光方法将掩模(网线)的图案转印至玻璃基板的微影步骤；对经曝光的玻璃基板进行显影的显影步骤；通过蚀刻来将残存有抗蚀剂的部分以外的部分的露出构件去除的蚀刻步骤；蚀刻完成后去除不需要的抗蚀剂的抗蚀剂去除步骤；器件组装步骤；检查步骤等。所述情况下，在微影步骤中，使用所述实施方式的曝光装置来执行所述的曝光方法，在玻璃基板上形成器件图案，因此可生产性良好地制造高集成度的器件。
根据以上所述的本公开的系统，可实现目的并提供效果。这些为实施方式的例示，并不意图详细地限定结构或设计。
符号的说明
20：激光光源
30：输出模块
40：控制器
50：时间分割器
51：多边形镜
60：空间光调变器(SLM)
70：副分割器
80：光纤
1000：曝光装置(光学装置)
1100：光源模块
1200：分配模块
1300：照明系统
1310：照明系
1330：投影透镜
1400：基板载台
1410：基板
1500：控制系统

Claims (27)

1.一种光学装置，其特征在于，包括：
多个激光光源；
输出模块，具有光调变器；以及
时间分割器，配置于所述多个激光光源与所述输出模块之间，在时间上分割自所述多个激光光源射出的激光。
2.一种光学装置，其特征在于，包括：
多个激光光源；
多个输出模块，各自具有光调变器；以及
时间分割器，配置于所述多个激光光源与所述多个输出模块之间，在时间上分割自所述多个激光光源射出的激光。
3.一种光学装置，其特征在于，包括：
多个激光光源；
多个输出模块，各自具有光调变器；
时间分割器，配置于所述多个激光光源与所述多个输出模块之间，在时间上分割自所述多个激光光源射出的激光；以及
副分割器，配置于所述多个激光光源与所述时间分割器之间、或者所述时间分割器与所述多个输出模块之间。
4.一种光学装置，其特征在于，包括：
激光光源；
输出模块；以及
时间分割器，配置于所述激光光源与所述输出模块之间，在时间上分割自所述激光光源射出的激光，且
所述时间分割器使用多个反射面来分割所述激光。
5.一种光学装置，其特征在于，包括：
激光光源；
多个输出模块；以及
时间分割器，配置于所述激光光源与所述多个输出模块之间，在时间上分割自所述激光光源射出的激光，且
所述时间分割器使用多个反射面来分割所述激光。
6.根据权利要求4或5所述的光学装置，包括多个所述激光光源。
7.一种光学装置，其特征在于，包括：
激光光源；
输出模块，具有光调变器；以及
声光元件，配置于所述光源与所述输出模块之间。
8.一种光学装置，其特征在于，包括：
激光光源；
多个输出模块，各自具有光调变器；以及
声光元件，配置于所述激光光源与所述输出模块之间。
9.根据权利要求7或8所述的光学装置，包括多个所述激光光源。
10.一种光学装置，其特征在于，包括：
激光光源，射出脉冲光；
输出模块，具有光调变器；
时间分割器，配置于所述激光光源与所述输出模块之间，在时间上分割所述脉冲光；以及
控制器，基于所述脉冲光的频率来控制所述时间分割器对所述脉冲光的分割。
11.一种光学装置，其特征在于，包括：
激光光源，射出脉冲光；
多个输出模块，各自具有光调变器；
时间分割器，配置于所述激光光源与所述多个输出模块之间，在时间上分割所述脉冲光；以及
控制器，基于所述脉冲光的频率来控制所述时间分割器对所述脉冲光的分割。
12.根据权利要求10或11所述的光学装置，包括多个所述激光光源。
13.一种曝光装置，其特征在于，包括：根据权利要求1至12中任一项所述的光学装置；以及
基板支撑部，支撑利用由所述光调变器引导的光进行曝光的基板。
14.一种曝光装置，在基板上曝光规定图案，其特征在于，包括：
光源；
空间光调变器，基于记述所述规定图案的图案数据对来自所述光源的所述光进行空间调变；
投影光学系，将进行了所述空间调变的所述光的投影像投影至所述基板；以及
光路切换机，切换自所述光源依次振荡出的光的光路，依序引导至设置有多个的所述空间调变器，且
所述光路切换机包括第1切换机及第2切换机，所述第1切换机将所述光路切换至第一光路与第二光路中的任一者，所述第2切换机将引导至所述第一光路的所述光切换至多个空间光调变器中第一群组的空间光调变器、将引导至所述第二光路的所述光切换至多个空间光调变器中第二群组的空间调变器地分别引导所述光。
15.根据权利要求14所述的曝光装置，其中所述第1切换机包括：第一区域，将自所述光源在第一期间内振荡出的所述光引导至所述第一光路；以及第二区域，将自所述光源在与所述第一期间不同的第二期间内振荡出的所述光引导至所述第二光路。
16.根据权利要求15所述的曝光装置，其中所述第一区域反射所述光，
所述第二区域透过所述光。
17.根据权利要求15所述的曝光装置，其中所述第一区域相对于所述光倾斜第一角度地设置，反射所述光并将所述光引导至所述第一光路，
所述第二区域相对于所述光倾斜与所述第一角度不同的第二角度地设置，反射所述光并将所述光引导至所述第二光路。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的曝光装置，其中所述第2切换机具有第一反射面及第二反射面，所述第一反射面使所述光向所述第一群组的空间光调变器反射，所述第二反射面使所述光向所述第二群组的空间光调变器反射引导。
19.根据权利要求14至17中任一项所述的曝光装置，其中所述第2切换机具有第一切换机及第二切换机，所述第一切换机将所述光引导至所述第一群组的空间光调变器，所述第二切换机将所述光引导至所述第二群组的空间光调变器。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的曝光装置，包括数据发送部，向所述空间光调变器发送所述图案数据，且
所述空间光调变器具有在与曝光中所述基板移动的第一方向交叉的第二方向上排列设置有多个的第一空间光调变器及第二空间光调变器，
所述数据发送部将所述图案数据分割成向所述第一空间光调变器发送的第一图案数据及向所述第二空间光调变器发送的第二图案数据，并使所述第一图案数据与所述第二图案数据的有关于所述第一方向的位置相对地位移。
21.根据权利要求14至19中任一项所述的曝光装置，包括数据发送部，向所述空间光调变器发送所述图案数据，且
所述空间光调变器具有第一空间光调变器及第二空间光调变器，
所述数据发送部将所述图案数据分割成向所述第一空间光调变器发送的第一图案数据及向所述第二空间光调变器发送的第二图案数据，并使所述第一图案数据与所述第二图案数据的位置相对地位移。
22.根据权利要求14至21中任一项所述的曝光装置，其中所述第2切换机为多边形镜。
23.一种曝光装置，其特征在于，对于向第一方向移动中的基板，经由在与所述第一方向交叉的第二方向上排列配置的第一空间光调变器及所述第二光调变器曝光规定图案，所述曝光装置包括：
光源；
数据发送部，将基于所述规定图案记述的图案数据发送至所述第一空间光调变器及所述第二空间光调变器；
第一投影光学系，将基于第一图案数据，由所述第一空间调变器对来自所述光源的所述光进行了空间调变的所述光的投影像投影至所述基板，所述第一图案数据是所述图案数据的一部分且由所述发送部发送；
第二空间光调变器，来自所述光源的所述光基于第二图案数据进行空间调变，所述第二图案数据是所述图案数据的另一部分且由所述发送部发送；
第二投影光学系，将进行了所述第二空间调变的所述光的投影像投影至所述基板；以及
光路切换机，切换自所述光源依次振荡出的光的光路，并按照所述第一空间调变器、所述第二空间调变器的顺序进行引导，且
所述数据发送部将所述图案数据分割成所述第一图案数据及所述第二空间数据，使所述第一图案数据与所述第二图案数据的有关于所述第一方向的位置相对地位移。
24.根据权利要求14至23中任一项所述的曝光装置，包括振荡器，所述振荡器发出使所述光源、所述空间光调变器、及所述光路切换机中的至少两个同步的主时钟。
25.根据权利要求14至24中任一项所述的曝光装置，还包括合成器，所述合成器对自多个所述光源分别发出的所述光进行合成，且
所述光路切换机切换由所述合成器合成的所述光的所述光路。
26.一种平板显示器的制造方法，其特征在于，包括：使用根据权利要求13至25中任一项所述的曝光装置对所述基板进行曝光；以及对经曝光的所述基板进行显影。
27.一种器件制造方法，其特征在于，包括：使用根据权利要求13至25中任一项所述的曝光装置对所述基板进行曝光；以及
对经曝光的所述基板进行显影。
CN202180012073.0A 2020-01-10 2021-01-08 光学装置、曝光装置、平板显示器的制造方法及器件制造方法 Pending CN115023663A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202062959178P 2020-01-10 2020-01-10
US62/959,178 2020-01-10
PCT/JP2021/000578 WO2021141128A1 (ja) 2020-01-10 2021-01-08 光学装置、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115023663A true CN115023663A (zh) 2022-09-06

Family

ID=76787987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180012073.0A Pending CN115023663A (zh) 2020-01-10 2021-01-08 光学装置、曝光装置、平板显示器的制造方法及器件制造方法

Country Status (7)

Country Link
US (2) US11899372B2 (zh)
EP (1) EP4089485A4 (zh)
JP (2) JP7416090B2 (zh)
KR (1) KR20220122705A (zh)
CN (1) CN115023663A (zh)
TW (1) TW202144921A (zh)
WO (1) WO2021141128A1 (zh)

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001215718A (ja) 1999-11-26 2001-08-10 Nikon Corp 露光装置及び露光方法
US6870554B2 (en) * 2003-01-07 2005-03-22 Anvik Corporation Maskless lithography with multiplexed spatial light modulators
JP2004245911A (ja) * 2003-02-12 2004-09-02 Pentax Corp パターン描画装置
JP2006049635A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Sumitomo Heavy Ind Ltd レーザ照射方法及びレーザ照射装置並びにレーザアニール方法
US7342644B2 (en) * 2004-12-29 2008-03-11 Asml Netherlands B.V. Methods and systems for lithographic beam generation
US7528932B2 (en) 2005-12-21 2009-05-05 Micronic Laser Systems Ab SLM direct writer
JP5218049B2 (ja) * 2006-05-31 2013-06-26 株式会社ニコン 露光装置及び露光方法
JP4921159B2 (ja) * 2006-12-28 2012-04-25 キヤノン株式会社 光ビーム走査装置
JP5090780B2 (ja) * 2007-04-26 2012-12-05 株式会社オーク製作所 露光描画装置
TWI443472B (zh) 2007-07-13 2014-07-01 尼康股份有限公司 Pattern forming method and apparatus, exposure method and apparatus, and component manufacturing method and element
WO2009060745A1 (ja) 2007-11-06 2009-05-14 Nikon Corporation 制御装置、露光方法、及び露光装置
WO2012039353A1 (ja) 2010-09-22 2012-03-29 株式会社ニコン 空間光変調器、露光装置、及びデバイス製造方法
KR101930562B1 (ko) 2010-09-27 2018-12-18 가부시키가이샤 니콘 공간 광변조기의 구동 방법, 노광용 패턴의 생성 방법, 노광 방법, 및 노광 장치
KR102070538B1 (ko) 2010-12-13 2020-01-29 가부시키가이샤 니콘 공간 광변조기, 노광 장치, 디바이스 제조 방법
US8531751B2 (en) * 2011-08-19 2013-09-10 Orbotech Ltd. System and method for direct imaging
US8477403B2 (en) * 2011-08-24 2013-07-02 Palo Alto Research Center Incorporated Variable length imaging apparatus using electronically registered and stitched single-pass imaging systems
JPWO2013031901A1 (ja) 2011-09-02 2015-03-23 株式会社ニコン 空間光変調器の検査方法及び装置、並びに露光方法及び装置
WO2013108560A1 (ja) 2012-01-18 2013-07-25 株式会社ニコン 空間光変調器の駆動方法、露光用パターンの生成方法、並びに露光方法及び装置
KR102541913B1 (ko) * 2016-03-30 2023-06-13 가부시키가이샤 니콘 패턴 묘화 장치, 패턴 묘화 방법, 및 디바이스 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US11899372B2 (en) 2024-02-13
TW202144921A (zh) 2021-12-01
WO2021141128A1 (ja) 2021-07-15
US20230004094A1 (en) 2023-01-05
EP4089485A1 (en) 2022-11-16
JPWO2021141128A1 (zh) 2021-07-15
US20240134288A1 (en) 2024-04-25
JP7416090B2 (ja) 2024-01-17
EP4089485A4 (en) 2024-02-14
JP2024050536A (ja) 2024-04-10
KR20220122705A (ko) 2022-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10261421B2 (en) Controller for optical device, exposure method and apparatus, and method for manufacturing device
US8144307B2 (en) Image forming method and apparatus
JP5211487B2 (ja) 露光方法及び露光装置並びにマイクロデバイスの製造方法
JPWO2009078434A1 (ja) 露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法
WO2011096453A1 (ja) 照明光学装置、照明方法、並びに露光方法及び装置
JP4388928B2 (ja) リソグラフィ・ビーム形成方法及びシステム
JP7416090B2 (ja) 光学装置、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法
KR20130113154A (ko) 레이저 가공 장치
WO2009150871A1 (ja) 露光装置及びデバイス製造方法
US20240085794A1 (en) Illumination optical system, exposure device and method for manufacturing flat panel display
CN117242403A (zh) 照明光学系统、曝光装置及平板显示器的制造方法
JP6761574B2 (ja) 照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法
JP2024035753A (ja) デジタル露光装置
KR20240019288A (ko) 노광 장치, 노광 방법 및 전자 디바이스의 제조 방법
TW202246910A (zh) 曝光裝置、元件製造方法、平板顯示器之製造方法及曝光方法
JPH07142367A (ja) 半導体露光装置

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