CN117581162A - 曝光装置、曝光方法及电子器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

目的在于在多重曝光处理中抑制存储部的数据量增大。曝光装置具备:照明光学系统;空间光调制器,其通过来自照明光学系统的光而被照明;投影光学系统,其将从空间光调制器出射的光照射到曝光对象;载台,其载置曝光对象,使曝光对象和投影光学系统在规定的扫描方向上相对移动;以及控制部,其具有存储与曝光图案相关的信息的存储部,控制向曝光对象的曝光。控制部以执行第1工序和第2工序的方式控制向曝光对象的曝光,其中该第1工序基于与曝光图案相关的信息进行第1曝光,该第2工序基于在第1工序中使用的与第1曝光图案相关的信息中的至少一部分进行第2曝光。

Description

曝光装置、曝光方法及电子器件的制造方法
技术领域
本发明涉及曝光装置、曝光方法及电子器件的制造方法。
本申请基于2021年7月5日提出申请的日本国特愿2021-111762号主张优先权,并在此引用其内容。
背景技术
以往,作为经由光学系统向基板照射照明光的曝光装置,已知如下曝光装置,使利用空间光调制器调制后的光穿过投影光学系统,并使基于该光形成的像成像到基板上所涂布的抗蚀剂上来进行曝光(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特开2005-266779号公报
发明内容
根据本发明的第1方式,提供一种曝光装置,具备:照明光学系统;空间光调制器,其通过来自上述照明光学系统的光而被照明;投影光学系统,其将从上述空间光调制器出射的光照射到曝光对象;载台,其载置上述曝光对象,使上述曝光对象和上述投影光学系统在规定的扫描方向上相对移动;以及控制部,其具有存储与曝光图案相关的信息的存储部,控制向上述曝光对象的曝光,上述控制部以执行第1工序和第2工序的方式控制向上述曝光对象的曝光,其中该第1工序基于与上述曝光图案相关的信息进行第1曝光,该第2工序基于在上述第1工序中使用的与上述曝光图案相关的信息中的至少一部分进行第2曝光。
根据本发明的第2方式,提供一种曝光方法,使用曝光装置对曝光对象进行曝光,其中该曝光装置具备:照明光学系统;空间光调制器,其通过来自上述照明光学系统的光而被照明;投影光学系统,其将从上述空间光调制器出射的光照射到曝光对象;载台,其载置上述曝光对象,使上述曝光对象和上述投影光学系统在规定的扫描方向上相对移动;以及控制部,其具有存储与曝光图案相关的信息的存储部,控制向上述曝光对象的曝光,在上述曝光方法中,包括:基于与上述曝光图案相关的信息进行第1曝光的第1工序;和基于在上述第1工序中使用的与上述曝光图案相关的信息中的至少一部分进行第2曝光的第2工序。
根据本发明的第3方案,提供一种电子器件的制造方法,包括通过上述的曝光方法对上述曝光对象进行曝光。
附图说明
图1是表示本实施方式的曝光装置的外观结构的概要的图。
图2是表示照明模块及投影模块的结构的概要的图。
图3是表示照明模块的结构的概要的图。
图4是表示光调制部的结构的概要的图。
图5是表示光调制部的结构的概要的图,是表示纸面中央的反射镜的开启状态的图。
图6是表示光调制部的结构的概要的图,是表示纸面中央的反射镜的关闭状态的图。
图7A是示意地表示将应曝光的图案曝光两次的情况下的曝光图案的一个例子的俯视图。
图7B是具体地表示多个曝光模块的配置关系的一个例子的说明图。
图7C是具体地表示多个曝光模块的配置关系的另一个例子的说明图。
图8是示意地表示曝光图案的第2例的俯视图。
图9是示意地表示曝光图案的第3例的俯视图。
图10是示意地表示曝光图案的第4例的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。本发明的以下的详细说明只是例示,并不是限定。在附图及以下的详细说明的整体范围内,使用相同或同样的附图标记。
[曝光装置]
图1是表示本实施方式的曝光装置1的外观结构的概要的图。曝光装置1是对曝光对象物照射调制光的装置。在特定的实施方式中,曝光装置1是将在液晶显示装置(平板显示器)等的电子器件中使用的矩形(方形)的玻璃基板设为曝光对象物的步进扫描方式的投影曝光装置、所谓扫描仪。作为曝光对象物的玻璃基板的至少一边的长度或对角线长度优选为500mm以上。作为曝光对象物的玻璃基板也可以为平板显示器用的基板。由曝光装置1曝光的曝光对象物(例如平板显示器用的基板)通过被显影而供到制品。在曝光对象物的表面形成抗蚀剂。
曝光装置1的装置主体例如与美国专利申请公开第2008/0030702号说明书所公开的装置主体同样地构成。
曝光装置1具备底座11、防振台12、主柱(main column)13、载台14、光学定盘15、照明模块16、投影模块17(投影光学系统)、光源单元18、光纤19、光调制部20(在图1中未图示)及控制部21。
以下,根据需要使用三维正交坐标系统进行说明,该三维正交坐标系统将与投影模块17的光轴方向平行的方向设为Z轴方向,将与Z轴正交的规定平面的方向设为X轴方向、Y轴方向,其中该投影模块17将由光调制部20调制后的光照射到曝光对象物。X轴方向和Y轴方向为相互正交(交叉)的方向。在本实施方式中,X轴方向为曝光对象物(基板)23的扫描移动方向,Y轴方向为曝光对象物(基板)23的步进方向。
底座11是曝光装置1的基台,设置在防振台12之上。底座11以能够在X轴方向及Y轴方向上移动的方式支承载置曝光对象物的载台14。
载台14支承曝光对象物。载台14用于在扫描曝光中相对于被经由投影模块17投影的电路图案的多个局部像高精度地定位曝光对象物。载台14将曝光对象物向6个自由度方向(上述的X轴、Y轴及Z轴方向以及相对于各个轴的旋转方向)驱动。
载台14在扫描曝光时沿X轴方向移动,在变更曝光对象物上的曝光对象区域时沿Y轴方向移动。此外,曝光对象物上形成多个曝光对象区域。载台14使曝光对象物和投影模块17在扫描方向上相对移动。
曝光装置1能够在一枚曝光对象物上分别曝光多个曝光对象区域。作为载台14的结构,并没有特别限定,能够使用在美国专利申请公开第2012/0057140号说明书等中公开那样的载台装置。载台装置例如是所谓粗微动结构的载台装置,包括龙门式(gantry type)的二维粗动载台、和相对于该二维粗动载台微量驱动的微动载台。粗微动结构的载台装置能够通过粗动载台使曝光对象物在水平面内的三个自由度方向上移动,并且能够通过微动载台使曝光对象物在六个自由度方向上微动。
主柱13在载台14的上方(Z轴的正方向)支承光学定盘15。光学定盘15支承照明模块16、投影模块17和光调制部20。
图2是表示照明模块16、投影模块17和光调制部20的结构的概要的图。
照明模块16配置在光学定盘15的上方,经由光纤19与光源单元18连接。在本实施方式的一个例子中,在照明模块16中包括第1照明模块16A、第2照明模块16B、第3照明模块16C及第4照明模块16D。在以下的说明中,在不区分第1照明模块16A~第4照明模块16D的情况下,将它们总称而记载为照明模块16。
第1照明模块16A~第4照明模块16D各自将从光源单元18经由光纤19出射的光向第1光调制部20A、第2光调制部20B、第3光调制部20C及第4光调制部20D各自导入。照明模块16对光调制部20进行照明。
光调制部20将在后面的段落中进一步详细叙述,基于应转印到曝光对象物上的电路图案的描绘数据(二维的点阵图形式等的数据)被控制,对来自照明模块16的照明光进行空间性调制。由光调制部20调制后的调制光(与图案相对应的光分布)被引导到投影模块17。第1光调制部20A~第4光调制部20D在XY平面内配置在互不相同的位置。在以下的说明中,在不区分第1光调制部20A~第4光调制部20D的情况下,将它们总称而记载为光调制部20。
投影模块17配置在光学定盘15的下方,将由空间光调制器201调制后的调制光照射到载台14上所载置的曝光对象物。投影模块17使由光调制部20调制后的光在曝光对象物上成像,对曝光对象物进行曝光。换言之,投影模块17将光调制部20上的图案投影到曝光对象物上。在本实施方式的一个例子中,在投影模块17中包括与上述的第1照明模块16A~第4照明模块16D以及第1光调制部20A~第4光调制部20D相对应的第1投影模块17A~第4投影模块17D。在以下的说明中,在不区分第1投影模块17A~第4投影模块17D的情况下,将它们总称而记载为投影模块17。
将由第1照明模块16A、第1光调制部20A和第1投影模块17A构成的单元称为第1曝光模块。同样地,将由第2照明模块16B、第2光调制部20B和第2投影模块17B构成的单元称为第2曝光模块。各曝光模块在XY平面上设在互不相同的位置,能够在载台14上所载置的曝光对象物的不同位置处曝光图案。载台14通过相对于曝光模块向作为扫描方向的X轴方向相对地移动,能够对曝光对象物的整面或曝光对象区域的整面进行扫描曝光。另外,如从图1也可得知,图2中的第1照明模块16A、第1投影模块17A及第1光调制部20A的模块沿Y轴方向也排列配置有多个。同样地,图2中的第2照明模块16B、第2投影模块17B及第2光调制部20B的模块沿Y轴方向也排列配置有多个。同样地,图2中的第3照明模块16C、第3投影模块17C及第3光调制部20C的模块沿Y轴方向也排列配置有多个。同样地,图2中的第4照明模块16D、第4投影模块17D及第4光调制部20D的模块沿Y轴方向也排列配置有多个。
此外,将照明模块16也称为照明系统。照明模块16(照明系统)对光调制部20的后述的空间光调制器201(空间光调制元件)进行照明。
另外,投影模块17也称为投影部。投影模块17(投影部)可以为将光调制部20上的图案的像等倍投影的等倍系统,也可以为放大系统或缩小系统。另外,投影模块17优选由单一或两种玻璃材料(尤其是石英或萤石)构成。
如图1所示,光源单元18设有一对(光源单元R18R、光源单元L18L)。作为光源单元18,能够采用将干涉性高的激光设为光源的光源单元、使用了半导体激光类型的UV-LD这样的光源的光源单元、以及基于透镜中继(lens relay)式的延迟器(retarder)的光源单元。作为光源单元18所具备的光源18a,能够列举出射405nm或365nm等波长的灯或激光二极管等。光源单元18也可以包括向各光纤19供给大致相同照度的照明光(脉冲光)的光分配系统。
曝光装置1除了上述的各部分以外,还具备由干涉计或编码器等构成的位置计测部(未图示),计测载台14相对于光学定盘15的相对位置。曝光装置1除了上述的各部分以外,还具备AF(Auto Focus,自动对焦)部42,该AF部42计测载台14或载台14上的曝光对象物的Z轴方向上的位置。而且曝光装置1具备对准部41,该对准部41在相对于已经曝光在曝光对象物上的图案(底层)重叠曝光其他图案时,计测各个图案的相对位置。AF部42及/或对准部41也可以为经由投影模块17进行计测的TTL(Through the lens,经由透镜)的结构。
图3是表示曝光模块的结构的概要的图。以第1曝光模块为一个例子来说明照明模块16、光调制部20和投影模块17的具体结构的一个例子。
照明模块16具备模块快门161和照明光学系统162。模块快门161对是否将从光纤19供给的脉冲光向照明光学系统162导入进行切换。
照明光学系统162通过将从光纤19供给的脉冲光经由准直透镜162A、复眼透镜162C、聚光透镜162E等出射到光调制部20,将光调制部20大致均匀地照明。复眼透镜162C对入射到复眼透镜162C的脉冲光进行波面分割,聚光透镜162E使波面分割后的光在光调制部上重叠。此外,照明光学系统162也可以代替复眼透镜162C而具备积分柱(rodintegrator)。本实施方式的照明光学系统162还具备可变减光滤光片162B、可变开口光阑162D及平面镜162F。可变减光滤光片162B使入射到复眼透镜162C的照明光(脉冲光)的照度衰减来调整曝光量。可变开口光阑162D对形成在复眼透镜162C的射出面侧的大体圆形的光源像的大小(直径)进行调整来使照明σ变化。平面镜162F使来自聚光透镜162E的照明光(脉冲光)以对空间光调制器201进行倾斜照明的方式反射。
光调制部20是作为动态地高速变更反射光的分布的可变光罩而发挥功能的空间光调制器(SLM:Spatial Light Modulator)。
光调制部20具备空间光调制器201和偏离光吸收片202。空间光调制器201是数字镜器件(数字微镜器件、DMD)。空间光调制器201能够对照明光进行空间性且时间性调制。
图4是表示本实施方式的空间光调制器201的结构的概要的图。在该图中使用Xm轴、Ym轴、Zm轴的三维正交坐标系统来进行说明。空间光调制器201具备排列在XmYm平面上的多个微镜203(反射镜)。微镜203构成空间光调制器201的元件(像素)。微镜203能够绕Xm轴以及绕Ym轴分别变更倾斜角。微镜203例如如图5所示那样通过绕Ym轴倾斜而成为开启状态,如图6所示那样通过绕Xm轴倾斜而成为关闭状态。
空间光调制器201通过针对每个微镜203与描绘数据相应地切换微镜203的倾斜方向,按每个元件控制入射光的反射方向。作为一个例子,空间光调制器201的数字微镜器件具有4Mpixel左右的像素数,能够按照10kHz左右的周期切换微镜203的开启状态和关闭状态。
空间光调制器201按照规定时间间隔单独控制多个元件。在空间光调制器201为DMD的情况下,元件是指微镜203,规定时间间隔是指切换微镜203的开启状态和关闭状态的周期(例如周期10kHz)。
返回到图3,偏离光吸收片202将从空间光调制器201的设为关闭状态的元件出射(反射)的光(偏离光)吸收。从空间光调制器201的设为开启状态的元件出射的光被导入到投影模块17。
投影模块17将从空间光调制器201的设为开启状态的元件射出的光投影到曝光对象物上。投影模块17具备倍率调整部171和焦点调整部172。由空间光调制器201调制后的光(调制光)入射到倍率调整部171。
倍率调整部171通过将一部分透镜在光轴方向上驱动,对从空间光调制器201出射的调制光的成像面163的倍率进行调整。成像面163是由投影模块17生成的、与空间光调制器201的整体的反射面共轭的成像面(最佳焦点面)。换言之,倍率调整部171对曝光对象物23的表面中的像的倍率进行调整。
焦点调整部172通过将透镜组整体向光轴方向驱动,以从空间光调制器201出射的调制光成像到由上述的AF部42计测到的曝光对象物的表面的方式,调整成像位置、即焦点。
投影模块17仅将从空间光调制器201的设为开启状态的元件射出的光的像投影到曝光对象物的表面。因此,投影模块17能够将由空间光调制器201的开启元件形成的图案的像投影曝光到曝光对象物的表面。也就是说,投影模块17能够将空间性调制后的调制光形成到曝光对象物的表面。另外空间光调制器201能够如上述那样以规定周期(频率)切换微镜203的开启状态和关闭状态,因此投影模块17能够将时间性调制后的调制光(即被空间光调制器201反射而向投影模块17入射的成像光束的在XY面内的明暗的形状(光分布)随时间高速变化的调制光)形成到曝光对象物的表面。
在投影模块17的光瞳位置,设有可变开口光阑173,该可变开口光阑173在对被空间光调制器201的开启状态的微镜反射的成像光束的基板23侧的数值孔径(NA)进行调整(限制)来使析像度和焦深DOF变化时使用。可变开口光阑162D和可变开口光阑173在光学上成为大致共轭的关系。
在图4到图6所示的空间光调制器201中,Xm轴与X轴平行,Ym轴与Y轴平行。由此,开启状态的微镜203(绕Ym轴倾斜的微镜203)相对于作为扫描方向的X轴方向倾斜。
将Ym轴也称为第1倾转轴T1。在空间光调制器201中,多个微镜203分别绕第1倾转轴T1(Ym轴)旋转,多个微镜203通过调整各自相对于扫描方向的倾斜而成为开启状态,使光向投影模块17出射。
此外,在空间光调制器201中,多个微镜203沿扫描方向呈直线状排列,并且多个微镜203也沿第1倾转轴T1方向排列。
如图2所示,控制部21例如由具有CPU等运算部和存储部的计算机构成。计算机遵照执行在曝光处理中工作的各部分的控制的程序,控制曝光装置1的各部分。控制部21例如控制照明模块16、光调制部20、投影模块17及载台14的动作。
存储部使用存储器等计算机可读的存储介质装置而构成。存储部存储与曝光处理相关的各种信息。存储部例如存储与曝光处理时的曝光图案相关的信息(描绘数据信息、目标曝光量和扫描曝光顺序等配方信息)。存储部例如存储经由通信部或输入部输入的信息。通信部构成为包括用于将曝光装置与外部装置连接的通信接口。输入部构成为包括鼠标、键盘、触摸面板等输入装置。输入部受理相对于曝光装置的各种信息的输入。
[曝光方法]
控制部21以执行以下所示的第1工序和第2工序的方式控制向曝光对象物23的曝光。
载台14使曝光对象物相对于曝光模块向规定的扫描方向相对地移动。由此,由曝光模块照射的光基于存储于存储部的与曝光图案相关的信息扫描曝光对象物,形成规定的曝光图案。
(第1工序)
图7A是示意地表示将应曝光的图案曝光两次的情况下的曝光图案的一个例子的俯视图。如图7A所示,通过各曝光模块的投影模块17,使曝光对象物(基板)23如移动轨迹Sa那样移动而进行曝光处理(第1曝光),在基板23上形成第1曝光图案。移动轨迹Sa具有一次或多次的向图7A的右方向呈直线状行进、并反转而向左方向行进的往复路径。将通过沿着图7A的移动轨迹Sa的第1曝光作为潜影形成在基板23的抗蚀剂层上的图案设为第1曝光图案P1。在图7A中,移动轨迹Sa(第1曝光图案P1)以实线示出。在第2曝光中,沿着与移动轨迹Sa重叠那样的移动轨迹Sb移动基板23。将在第2曝光中曝光的图案设为第2曝光图案P2。
图7B是具体地表示多个曝光模块的配置关系的一个例子的说明图。图7C是具体地表示与图7B不同的多个曝光模块的配置关系的一个例子的说明图。基于图1及图2的配置,使用图7B及图7C说明多个曝光模块的配置关系的具体的一个例子。
在图7B中,附图标记17A、17B、17C及17D表示投影模块,附图标记201a、201b、201c、201d表示由各投影模块投影到基板23上(成像面163上)的空间光调制器201的投影区域(投影像范围)。
矩形状的各投影区域201a~201d以在XY面内倾斜的方式设定,在这样的配置的情况下,通过基板23的一次X方向上的扫描移动,在Y方向的宽度整体范围内进行接连曝光。在图7B所示的配置的情况下,通过+X方向上的扫描移动进行第1曝光,然后不改变基板23的Y方向上的位置地通过-X方向上的扫描移动进行第2曝光。
另外,也能够是如图7C所示那样仅使用了一列投影模块17A的接连曝光的模式。该情况下,根据扫描&步进方式,使基板23如+X方向上的扫描移动Xa、Y方向上的步进移动Ya、-X方向上的扫描移动Xb、Y方向上的步进移动Yb、+X方向上的扫描移动Xc、Y方向上的步进移动Yc、-X方向上的扫描移动Xd···那样移动。也可以在扫描移动Xa、Xb、Xc、Xd各自之间曝光与各区域相对应的图案。
在仅使用了图7B所示的配置中的一列投影模块17A和一列投影模块17B这两列的曝光的情况下也是,可以通过+X方向上的扫描移动Xa、Y方向上的步进移动Ya、-X方向上的扫描移动Xb这一往复进行接连曝光。该情况下,扫描移动Xa、Xb、Xc、Xd和步进移动Ya、Yb、Yc与图7A的移动轨迹Sa、Sb相当。
在通过图7B或图7C那样的、基板23的+X(或-X)方向上的扫描移动和步进移动曝光整体图案的情况下,通过使第一次曝光时的基板23(载台14)的移动轨迹和第二次曝光时的基板23(载台14)的移动轨迹相同、并且使由各空间光调制器201生成的图案在第一次和第二次中相同,能够使赋予给基板23上的抗蚀剂的曝光量(DOSE量)增大。
在第一次曝光和第二次曝光中改变曝光量的情况下,通过图3中的可变减光滤光片162B调整照度、或调整在光源单元18内向光纤19发送的照度。由此,能够使用感度低的抗蚀剂,或者能够有意地使曝光及显影后的抗蚀剂图案的线宽变化。
此外,也可以通过使第一次曝光的移动轨迹和第二次曝光的移动轨迹在X方向或Y方向上偏移比曝光到基板23上的设计上的线宽小的量,而有意地使线宽发生微小变化。即,也可以通过各空间光调制器201的XY微动、或载台14的移动轨迹的微量变更等有意地使线宽发生微小变化。该情况下,由于在第一次曝光和第二次曝光中应曝光的图案的描绘数据相同即可,所以能够省去相对于第1曝光用的描绘数据局部修正、校正第2曝光用的描绘数据的工序,能够进行精密的曝光量控制、线宽控制并且生产率提高。
(第2工序)
控制部21(参照图2)以反复多次实施相同的曝光图案的形成的方式控制照明模块16、光调制部20、投影模块17及载台14的动作。详细而言,以形成与第1曝光中的移动轨迹Sa相同的移动轨迹Sb的方式进行曝光对象物23的曝光处理(第2曝光)。第1曝光中的移动轨迹Sa和第2曝光中的移动轨迹Sb例如为相同形状且相同大小的图案。在第2工序中,基于与在第1工序中使用的与移动轨迹Sa相关的信息相同的信息进行第2曝光。第2工序的曝光条件可以与第1工序的曝光条件相同。曝光模块的脉冲发光定时、载台14的移动速度等在第1工序和第2工序中相同。因此,在第2工序中,能够利用在第1工序中使用的曝光处理的数据。在图7A中,以双点划线示出移动轨迹Sb(第2曝光图案P2)。
关于第1曝光图案P1的移动轨迹Sa和第2曝光图案P2的移动轨迹Sb,例如以至少一部分重叠的方式照射到曝光对象物23。因此,曝光对象物23被多重(详细而言为双重)曝光。关于移动轨迹Sa和移动轨迹Sb,既可以以全部重叠的方式照射到曝光对象物23,也可以以仅一部分重叠的方式照射到曝光对象物23。
曝光图案的反复次数可以为多次(2以上的任意数)。关于多个移动轨迹,优选的是以这些移动轨迹中的两个以上的移动轨迹的至少一部分重叠的方式照射到曝光对象物。例如,移动轨迹Sb也可以为与移动轨迹Sa的一部分(例如仅前半部分)相当的图案。
第2曝光图案P2只要基于在第1曝光图案P1的形成中使用的与移动轨迹Sa相关的信息中的至少一部分形成即可。即,只要多次使用与曝光图案(移动轨迹Sa)相关的信息中的至少一部分即可。在第2工序中,通过使用在第1曝光图案P1的形成中使用的与移动轨迹Sa相关的信息中的至少一部分,能够得到抑制存储部(存储器等)的数据量增大的效果。此外,第2工序的曝光条件也可以不与第1工序的曝光条件完全相同。
例如,在第1工序的曝光条件和第2工序的曝光条件中,焦点可以不同。例如,可以是第1曝光图案P1散焦,第2曝光图案P2为最佳焦点。也可以是第1曝光图案向投影模块17侧和曝光对象(基板23)侧中的一方散焦,第2曝光图案向投影模块17侧和曝光对象(基板23)侧中的另一方散焦。焦点能够通过焦点调整部172(参照图3)进行调整。由此,能够确保足够的焦深。
另外,作为曝光条件,除了上述以外,也可以使曝光量、远心性、偏振方向(圆偏振光或线偏振光)、曝光波长、扫描速度、扫描方向的倾斜度、照明σ(照明光学系统的数值孔径/投影光学系统的数值孔径)、照明光学系统的光瞳位置处的光强度分布(变形照明)、曝光位置中的至少一个以上的条件在第1工序和第2工序中不同。例如,通过使曝光量在第1工序和第2工序中适当不同,即使如非线性抗蚀剂那样对曝光量示出非线性反应的材料为曝光对象也能够良好地曝光。例如,通过使远心性在第1工序和第2工序中适当不同,能够降低远心误差。例如,通过使曝光波长在第1工序和第2工序中适当不同,能够抑制光斑和驻波效果。例如,通过使扫描速度或扫描方向的倾斜度在第1工序和第2工序中适当不同,能够将图案的对比度平均化。例如,通过使照明σ或照明光学系统的光瞳位置处的光强度分布(环带状分布、四极分布、二极分布等)在第1工序和第2工序中适当不同,能够调整剂量或改变成像状态。例如,通过使曝光位置在第1工序和第2工序中适当不同(例如使曝光位置以DMD的一个像素的一半间距位移),能够提高分辨率,也能够抑制光斑。
在第1工序和第2工序中的一方中,也可以通过遮光部件将照明光学系统的光路的一部分遮光。例如,在作为遮光部件而使用模块快门161的情况下,成为照度整体降低的图案,也就是说,成为线宽发生了变化的图案。另外,例如在将遮光部件配置在平面镜162F与空间光调制器201之间时,成为照度局部降低的图案,也就是说,成为线宽发生了变化的图案。由此,第1曝光图案P1和第2曝光图案P2成为不同的图案。例如,在第2工序中,通过使用遮光部件将照明光学系统的光路的一部分遮光,能够得到与第1曝光图案P1不同的第2曝光图案P2。该情况下也是,在第2工序中,由于能够利用在第1工序中使用的曝光处理的数据,所以能够抑制存储部(存储器等)的数据量增大。
在曝光装置1中,多次使用存储部所存储的与曝光图案相关的信息的至少一部分来对曝光对象物23进行曝光。在第2工序中,由于能够利用在第1工序中使用的曝光处理的数据,所以能够抑制控制部21的存储部(存储器等)的数据量。因此,在曝光装置1中,能够不使低控制部21的存储部的容量难以支撑而应对各种曝光处理。
在曝光装置1中,第1曝光图案P1和第2曝光图案P2以至少一部分重叠的方式照射到曝光对象物23,因此在第1曝光图案P1和第2曝光图案P2重叠的区域中能够实现高剂量曝光。在曝光装置1中,通过至少一部分重叠的多次曝光,能够进行将每个曝光图案的曝光不均平均化的曝光处理。
在使用了曝光装置1的曝光方法中,多次使用存储部所存储的与曝光图案相关的信息中的至少一部分来对曝光对象物23进行曝光。在第2工序中,由于能够利用在第1工序中使用的曝光处理的数据,所以能够抑制控制部21的存储部(存储器等)的数据量。因此,在曝光装置1中,能够不使控制部21的存储部的容量难以支撑而应对各种曝光处理。
在该曝光方法中,第1曝光图案P1和第2曝光图案P2以至少一部分重叠的方式照射到曝光对象物23,因此能够在第1曝光图案P1和第2曝光图案P2重叠的区域中实现高剂量曝光。在该曝光方法中,通过至少一部分重叠的多次曝光,能够进行将每个曝光图案的曝光不均平均化的曝光处理。
与通过图7B及图7C所示的各个投影区域201a、201b、201c、201d曝光的所有图案相对应的一组数据在基板23沿X方向扫描移动的期间被高速地施加于空间光调制器201。通过在扫描移动的中途局部停止该一组数据的施加,也能够停止基板23上的一部分区域中的多重(两次)曝光。即,关于在第1曝光中形成的第1曝光图案(P1)中的一部分,在第2曝光中以相同形状的第2曝光图案(P2)多重曝光。
曝光装置1也可以具备成为同步用的基准的主时钟(master clock)(发出主时钟的振荡器)(未图示)。在曝光装置1中,例如载台14、照明模块16、投影模块17、光调制部20等器件也可以将主时钟作为基准而被驱动。控制部21能够将主时钟作为基准来控制各器件的动作。通过参照主时钟,在独立且恰当地调整各器件的动作定时的同时,恰当地设定多个器件之间的动作定时的关系。
图8是示意地表示曝光图案的第2例的俯视图。如图8所示,第1曝光图案P11和第2曝光图案P12为相同形状(矩形状)且相同大小。第1曝光图案P11和第2曝光图案P12虽然位置不同,但在一部分区域中重叠。
在本例中,由于第1曝光图案P11和第2曝光图案P12为相同的图案,所以在第2工序中,能够利用在第1工序中使用的数据。因此,能够抑制控制部21的存储部(存储器等)的数据量。第1曝光图案P11和第2曝光图案P12以一部分重叠的方式照射到曝光对象物,因此能够实现高剂量曝光。
图9是示意地表示曝光图案的第3例的俯视图。如图9所示,第1曝光图案P21和第2曝光图案P22为相同的形状(矩形状),但从大小上来说第2曝光图案P22更小。第1曝光图案P21包含第2曝光图案P22。
在本例中,由于第1曝光图案P21和第2曝光图案P22为相同的形状(相似形状),所以在第2工序中,能够利用在第1工序中使用的数据。因此,能够抑制控制部21的存储部(存储器等)的数据量。第1曝光图案P21和第2曝光图案P22以一部分重叠的方式照射到曝光对象物,因此能够实现高剂量曝光。
图10是示意地表示曝光图案的第4例的俯视图。如图10所示,第1曝光图案P31和第2曝光图案P32为相同的形状(矩形状),但从大小上来说第2曝光图案P32更小。第2曝光图案P32包含第1曝光图案P31的四个角部。
在本例中,由于基于第1曝光得到的第1曝光图案P31和基于第2曝光得到的第2曝光图案P32为相同的配置形状(相似形状),所以在第2工序中,能够利用在第1工序中使用的数据。但是,图10的第2曝光图案P32通过使用第1曝光图案P31的描绘数据以仅位于四个角部各处的矩形状的像素组成为开启状态的方式局部修正后的描绘数据进行曝光。
因此,能够抑制控制部21的存储部(存储器等)的数据量。由于第1曝光图案P31和第2曝光图案P32以一部分重叠的方式照射到曝光对象物,所以能够在重叠的四个角部实现高剂量曝光。
另外,在图10的情况下也是,能够在第1曝光和第2曝光中使曝光条件(曝光量、焦点位置、投影模块17的数值孔径、照明σ值、远心性、偏振方向、曝光波长、扫描速度、扫描方向的倾斜度、照明光学系统的光瞳位置处的光强度分布等中的至少一个)不同。
关于曝光装置1,也可以是一个投影模块17(例如第1投影模块17A)和另一个投影模块17(例如第2投影模块17B)进行接连曝光。
[电子器件的制造方法]
曝光装置1能够使用上述的曝光方法,制造液晶显示装置(平板显示器)等的电子器件。
此外,援引与在上述实施方式中引用的曝光装置等相关的所有美国专利申请公开说明书及美国专利说明书的公开内容并将其作为本说明书的记载的一部分。
以上,参照附图详细地说明了本发明的一个实施方式,但具体的结构并不限于上述的结构,能够在不脱离本发明的要旨的范围内进行各种各样的设计变更等。
附图标记说明
1 曝光装置
14 载台
17投影模块(投影光学系统)
21 控制部
162 照明光学系统
201空间光调制器
P1第1曝光图案
P2第2曝光图案。

Claims (15)

1.一种曝光装置,具备:
照明光学系统;
空间光调制器,其通过来自所述照明光学系统的光而被照明;
投影光学系统,其将从所述空间光调制器出射的光照射到曝光对象;
载台,其载置所述曝光对象,使所述曝光对象和所述投影光学系统在规定的扫描方向上相对移动;以及
控制部,其具有存储与曝光图案相关的信息的存储部,控制向所述曝光对象的曝光,
所述控制部以执行第1工序和第2工序的方式控制向所述曝光对象的曝光,其中该第1工序基于与所述曝光图案相关的信息进行第1曝光,该第2工序基于在所述第1工序中使用的与所述曝光图案相关的信息中的至少一部分进行第2曝光。
2.如权利要求1所述的曝光装置,其中,
在所述第2工序中,基于与在所述第1工序中使用的与所述曝光图案相关的信息相同的信息进行所述第2曝光。
3.如权利要求1或2所述的曝光装置,其中,
所述第1工序和所述第2工序的曝光条件相同。
4.如权利要求1或2所述的曝光装置,其中,
所述第1工序和所述第2工序的曝光条件不同。
5.如权利要求4所述的曝光装置,其中,
所述曝光条件为焦点、曝光量、远心性、偏振方向、曝光波长、扫描速度、扫描方向的倾斜度、照明σ、照明光学系统的光瞳位置处的光强度分布、曝光位置中的某一个以上。
6.如权利要求1~5中任一项所述的曝光装置,其中,
通过所述第1曝光形成的第1曝光图案和通过所述第2曝光形成的第2曝光图案的至少一部分重叠。
7.如权利要求1~5中任一项所述的曝光装置,其中,
通过所述第1曝光形成的第1曝光图案和通过所述第2曝光形成的第2曝光图案全部重叠。
8.一种曝光方法,使用曝光装置对曝光对象进行曝光,其中该曝光装置具备:
照明光学系统;
空间光调制器,其通过来自所述照明光学系统的光而被照明;
投影光学系统,其将从所述空间光调制器出射的光照射到所述曝光对象;
载台,其载置所述曝光对象,使所述曝光对象和所述投影光学系统在规定的扫描方向上相对移动;以及
控制部,其具有存储与曝光图案相关的信息的存储部,控制向所述曝光对象的曝光,
在所述曝光方法中,包括:
基于与所述曝光图案相关的信息进行第1曝光的第1工序;和
基于在所述第1工序中使用的与所述曝光图案相关的信息中的至少一部分进行第2曝光的第2工序。
9.如权利要求8所述的曝光方法,其中,
在所述第2工序中,基于与在所述第1工序中使用的与所述曝光图案相关的信息相同的信息进行所述第2曝光。
10.如权利要求8或9所述的曝光方法,其中,
所述第1工序和所述第2工序的曝光条件相同。
11.如权利要求8或9所述的曝光方法,其中,
所述第1工序和所述第2工序的曝光条件不同。
12.如权利要求11所述的曝光方法,其中,
所述曝光条件为焦点、曝光量、远心性、偏振方向、曝光波长、扫描速度、扫描方向的倾斜度、照明σ、照明光学系统的光瞳位置处的光强度分布、曝光位置中的某一个以上。
13.如权利要求8~12中任一项所述的曝光方法,其中,
通过所述第1曝光形成的第1曝光图案和通过所述第2曝光形成的第2曝光图案的至少一部分重叠。
14.如权利要求8~12中任一项所述的曝光方法,其中,
通过所述第1曝光形成的第1曝光图案和通过所述第2曝光形成的第2曝光图案全部重叠。
15.一种电子器件的制造方法,包括通过权利要求8~14中任一项所述的曝光方法对所述曝光对象进行曝光。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4203649B2 (ja) * 2003-09-05 2009-01-07 株式会社オーク製作所 多重露光描画方法及び多重露光描画装置
JP2005266779A (ja) 2004-02-18 2005-09-29 Fuji Photo Film Co Ltd 露光装置及び方法
JP2006337576A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Fujifilm Holdings Corp 描画処理装置及び方法
JP4937705B2 (ja) * 2006-11-14 2012-05-23 株式会社オーク製作所 多重露光装置
JP2008171947A (ja) * 2007-01-10 2008-07-24 Nikon Corp 露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法
JP6537309B2 (ja) * 2015-03-18 2019-07-03 株式会社オーク製作所 露光装置および露光方法

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