KR101850584B1 - 조명 장치, 노광 장치, 조정 방법 및 물품의 제조 방법 - Google Patents

조명 장치, 노광 장치, 조정 방법 및 물품의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

조명 장치는, 각각 광원과, 광원으로부터의 광을 반사하는 미러와, 미러에 의해 반사되어서 피조명면을 향하는 진행하는 광을 차단하는 하나 이상의 차광 부재를 포함하는 복수의 광원 유닛과, 광원 유닛 각각으로부터의 광이 중첩되는 중첩 광의 광 강도 분포를 동공면에 형성하고, 중첩 광으로 피조명면을 조명하는 조명 광학계를 포함한다. 조명 광학계의 동공면에서의 광 강도 분포에서, 광원 유닛들 중 하나의 광원 유닛에 포함되는 모든 차광 부재의 그림자의 위치가, 나머지 광원 유닛들 중 하나 이상의 광원 유닛에 포함되는 모든 차광 부재의 그림자의 위치로부터 분리된다.

Description

조명 장치, 노광 장치, 조정 방법 및 물품의 제조 방법{ILLUMINATION DEVICE, EXPOSURE APPARATUS, ADJUSTING METHOD, AND METHOD FOR MANUFACTURING OBJECT}
본 발명은 조명 장치, 노광 장치, 조정 방법 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
노광 장치는 반도체 디바이스, 액정 표시 장치 등을 제조하는 리소그래피 공정에서 사용된다. 노광 장치는 마스크(레티클)를 조명하여, 투영 광학계를 개재해서 감광제(레지스트)가 도포된 기판(웨이퍼, 유리 플레이트 등) 상에 마스크의 패턴이 전사된다.
예를 들어, 유리 플레이트에 패턴을 전사하는 투영 노광 장치에서는, 최근, 큰 면적을 가지는 마스크의 패턴이 기판 상에 전사되는 풀 플레이트 노광(full-plate exposure)을 행할 수 있는 노광 장치가 요구되고 있다. 이러한 요구에 대응하기 위해서, 고해상도가 얻어질 수 있고, 큰 면적이 노광될 수 있는 스텝 앤드 스캔 방식의 (주사형) 투영 노광 장치가 제안되고 있다. 이러한 주사형 노광 장치는, 마스크 및 기판이 이동되는 중에, 슬릿을 투과한 노광광으로 마스크가 조명된다. 이에 의해, 투영 광학계를 개재해서 기판에 노광광을 주사함으로써, 기판 상에 마스크의 패턴이 전사된다.
일본 특허 공개 제2001-326171호 공보에는, 이러한 주사형 노광 장치의 생산성을 향상시키기 위해서, 마스크를 조사하는 광의 에너지를 증가시키는 기술이 기재되고 있다. 보다 구체적으로는, 3개의 광원 유닛으로부터 방출된 광선이 서로 인접하게 배열되는 방식으로 콜리메이터에 되는 조명 광학계가 기재되고 있다. 콜리메이터는 3개의 광원 유닛으로부터의 광선을 마스크를 조명하는 광으로 중첩시킨다.
일본 특허 공개 제2008-262911호 공보에는, 타원 미러에 의해 집광되어, 마스크를 향하여 진행하는 광의 일부가, 수은 램프의 전극선 및 광원 유닛의 발열을 억제하기 위한 냉각 노즐에 의해 차광되는 광원 유닛이 기재되고 있다. 또한, 광원 유닛의 전극선과 냉각 노즐에 의해 야기되는 광량 손실을 감소시키기 위해서, 광원 유닛의 전극 선과 냉각 노즐을 일체로 통합하는 것이 기재되고 있다.
타원 미러에 의해 집광되어, 마스크를 향하여 진행하는 광의 일부가, 광원 유닛의 전극선 및 냉각 노즐 등의 차광 부재에 의해 차광되면, 광원 유닛의 하류의 조명 광학계의 동공면 상의 광 강도 분포(유효 광원 분포)에 차광 부재의 그림자가 형성된다.
복수의 광원 유닛이 사용되어 기판을 노광하는 경우, 광원 유닛에 포함되는 차광 부재의 그림자가 유효 광원 분포 내에서 중첩되고, 유효 광원 분포의 중심으로부터 특정한 방향의 영역에 집광될 수 있다. 이러한 경우, 유효 광원 분포의 균일성이 저하된다. 그로 인해, 기판 상에 형성되는 패턴의 선 폭이 목표 값과 상이하거나 불균일해질 위험이 있고, 패턴의 해상도가 저하될 위험이 있다. 또한, 마스크의 패턴의 방향에 따라 해상도가 변할 것이다. 예를 들어, X 방향으로 주기적으로 배열된 패턴 요소와, X 방향에 수직인 Y 방향으로 주기적으로 배열된 패턴 요소를 포함하는 마스크 패턴이 조명될 경우를 고려한다. 이러한 경우에, 유효 광원 분포에서 차광 부재의 그림자가 X 방향으로만 연장하면, 기판 상에 투영된 패턴 요소의 X 방향의 선 폭과 Y 방향의 선 폭이 상이하다.
일본 특허 공개 제2001-326171호 공보 또는 일본 특허 공개 제2008-262911호 공보에는, 상기 문제는 기재되어 있지 않고, 상기 문제를 해결하기 위한 수단도 기재되어 있지 않다.
일본 특허 공개 제2001-326171호 공보 일본 특허 공개 제2008-262911호 공보
본 발명의 일 측면에 따르면, 피조명면을 조명하는 조명 장치는, 각각 광원, 상기 광원으로부터의 광을 반사하는 미러 및 상기 미러에 의해 반사되어 상기 피조명면을 향해 진행하는 광을 차단하는 하나 이상의 차광 부재를 포함하는 복수의 광원 유닛과, 각각의 상기 광원 유닛으로부터의 광이 중첩되는 중첩 광의 광 강도 분포를 동공면에 형성하고, 상기 피조명면을 상기 중첩 광으로 조명하는 조명 광학계를 포함한다. 상기 조명 광학계의 동공면에서의 광 강도 분포에서, 상기 광원 유닛 중 하나에 포함되는 차광 부재의 모든 그림자의 위치가, 나머지 광원 중 하나 이상의 광원에 포함되는 차광 부재의 모든 그림자의 위치로부터 떨어져 있다.
본 발명의 추가적인 특징은 첨부 도면을 참조하여 아래의 실시 형태의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 실시 형태 1에 따른 노광 장치의 개략도.
도 2는 광원 유닛의 상세도.
도 3a는 도 2의 III-III 선으로부터 화살표로 나타난 방향으로 본 광원 유닛을 도시하는 도면.
도 3b는 도 2의 III-III 선을 따라 취해진 단면을 따라 광원 유닛으로부터 방출된 광선의 광 강도 분포를 도시하는 도면.
도 4a는 비교예에 따른 광원 유닛의 배치를 도시하는 도면
도 4b는 비교예에 따른 조명 광학계의 동공면에서의 광 강도 분포를 도시하는 도면.
도 5a는 실시예 1에 따른 광원 유닛의 배치를 도시하는 도면
도 5b는 실시 형태 1에 따른 조명 광학계의 동공면에서의 광 강도 분포를 도시하는 도면.
도 6a는 실시예 2에 따른 광원 유닛의 배치를 도시하는 도면.
도 6b는 실시예 2에 따른 조명 광학계의 동공면에서의 광 강도 분포를 도시하는 도면.
도 7은 유효 광원 분포에서의 그림자의 위치를 설명하기 위한 도면.
도 8은 유효 광원 분포에서의 그림자의 위치를 설명하기 위한 도면.
도 9a는 변형예에 따른 광원 유닛의 차광 부재를 도시하는 도면.
도 9b는 광원 유닛을 IXB-IXB 선으로부터 화살표에 의해 나타난 방향으로 본 광원 유닛을 도시하는 도면.
도 10a는 변형예에 따른 광원 유닛의 차광 부재를 도시하는 도면.
도 10b는 XB-XB 선을 따라 취해진 단면을 따라 광원 유닛으로부터 방출되는 광선의 광 강도 분포를 도시하는 도면.
도 11은 실시 형태 2에 따른 노광 장치를 도시하는 개략도.
도 12는 실시 형태 2에 따른 조정 방법의 흐름도.
도 13은 실시 형태 3에 따른 조정 방법의 흐름도.
도 14a 및 14b는 마스크의 패턴을 도시하는 도면.
도 15a 및 15b는 유효 광원 분포를 도시하는 도면.
실시 형태 1
도 1은 노광 장치를 도시하는 개략도이다. 노광 장치는 광원 장치로부터 방출된 광을 사용하여 피조명면에 배치된 마스크(레티클)(8)를 조명하고, 마스크(8)의 패턴을 투영 광학계(9)에 의해 기판(웨이퍼, 유리 플레이트 등)(10) 위로 투영해서, 패턴이 기판(10) 상에 전사된다.
광원 장치는 복수의 광원 유닛(1A, 1B, 1C)을 포함한다. 도 2는 각 광원 유닛의 구조를 도시하는 상세도이다. 각 광원 유닛은 수은 램프(51), 수은 램프(51)로부터 방출된 광을 집광하는 타원 미러(오목 미러)(50), 수은 램프(51)의 애노드(전극)(52A)에 접속된 케이블(53A) 및 수은 램프(51)의 캐소드(전극)(52B)에 접속된 케이블(53B)을 포함한다. 수은 램프(51)는 애노드(52A)와 캐소드(52B)의 사이에 초 고전압이 인가되는 때에 발광한다. 발광하면, 수은 램프(51) 자신이 발열하기 때문에, 수은 램프(51) 주위의 온도가 600°C 근방으로 상승한다. 온도가 더 증가하면, 수은 램프의 전구가 파열될 것이다. 특히, 수은 램프(51)의 애노드(52A)(베이스)와 캐소드(52B)(베이스)의 온도가 쉽게 증가한다. 이들 부위에서의 온도 상승을 억제하기 위해서, 광원 유닛은 애노드(52A)를 냉각시키기 위한 냉각 노즐(54A) 및 캐소드(52B)를 냉각시키기 위한 냉각 노즐(54B)을 포함한다. 이 냉각 노즐로부터 냉각용 압축 공기가 애노드(52A)와 캐소드(52B)를 향해 분사되고 있어, 수은 램프(51)의 온도가 원하는 온도로 유지될 수 있다. 타원 미러(50)의 제1 초점과 수은 램프(51)의 발광점이 일치하도록 타원 미러(50)와 수은 램프(51)가 배치되어 있다. 수은 램프(51)로부터 방출된 광은 타원 미러(50)에 의해 제2 초점(55)에 집광된다.
노광 장치는 광원 유닛(1A, 1B, 1C)로부터 방출된 광선을 사용해서 마스크(8)를 조명하는 조명 광학계(20)를 포함한다. 조명 광학계(20)는 렌즈(11A, 11B, 11C) 및 미러(2)로부터 결상 광학계(7)까지의 구성요소를 포함한다. 광원 유닛(1A, 1B, 1C)로부터 방출된 광선은 각각 렌즈(11A, 11B, 11C)를 통과한다. 렌즈(11A, 11C)를 통과한 광선은 각각 편향 미러(2)에 의해 반사되어, 광로가 절곡된다. 그 후, 푸리에 변환 광학계(콜리메이터)(3)에 의해 각 광원 유닛으로부터의 광선이 함께 합성된다. 보다 구체적으로는, 푸리에 변환 광학계(3)가 편향 미러(2)에 의해 반사된 광선과 렌즈(11B)를 통과한 광선을 플라이 아이 렌즈(fly-eye lens)(4)로 유도한다. 푸리에 변환 광학계(3)는 광원 유닛(1A, 1B, 1C) 내에 포함되어 있는 타원 미러(50)의 제2 초점 위치와 플라이 아이 렌즈(4)의 입사면이 푸리에 공액면(푸리에 변환 관계를 가지는 면)이 되게 배치된다. 그로 인해, 푸리에 변환 광학계(3)는 각 광원 유닛으로부터의 광선이 플라이 아이 렌즈(4)의 입사면에 거의 동일한 영역에 입사하여, 각 광원 유닛으로부터의 광선이 중첩되게 할 수 있다.
플라이 아이 렌즈(4)의 사출면은 조명 광학계의 동공면으로 기능한다. 여기에서는, 그 동공면에서의 광 강도 분포를 유효 광원 분포라고 칭한다. 각 광원 유닛으로부터 방출되고 중첩된 광선은 이 동공면에 광 강도 분포를 형성한다. 플라이 아이 렌즈(4)의 사출면으로부처 방출된 광은 푸리에 변환 광학계(5)를 통과하고, 슬릿(개구)이 설치된 시야 조리개(field stop)(6)에 입사된다. 시야 조리개(6), 마스크(8) 및 기판(10)이 광학적으로 서로 공액면이 되도록 결상 광학계(7) 및 투영 광학계(9)가 배치된다. 그로 인해, 유효 광원 분포는 1점에서 마스크(8) 상에 입사하는 광의 각도 분포에 대응한다. 슬릿을 통과한 광에 의해 마스크(8)가 조명되고, 투영 광학계(9)에 의해 기판(10) 위로 마스크(8)의 패턴이 투영된다. 광원 유닛(1A, 1B, 1C)과 조명 광학계(20)가 마스크(피조명면)를 조명하는 조명 장치를 구성한다.
도 3a는 도 2의 III-III 선으로부터 화살표로 나타낸 방향으로 본 광원 유닛을 도시한다. 수은 램프(51)로부터 방출된 광은 타원 미러(50)에 의해 반사되고, 그 후에 렌즈(11A, 11B, 11C) 중 대응하는 것을 향해 진행된다. 이때, 일부의 광이 냉각 노즐(54A)(차광 부재)과 케이블(53A)(차광 부재)에 의해 차단된다. 그로 인해, 냉각 노즐(54A)과 케이블(53A)의 그림자가 유효 광원 분포에 형성된다. 도 3B는 도 2의 III-III 선을 따라 취해진 단면을 따른 광선의 광 강도 분포를 도시한다. 원형의 광 강도 분포는, 소정의 광 강도를 가지는 영역(60) 이외에, 케이블(53A)의 그림자(63) 및 냉각 노즐(54A)의 그림자(64)를 포함한다. 그로 인해, 유효 광원 분포는 케이블(53A) 및 냉각 노즐(54A)의 그림자를 포함하고, 여기에서는 광 강도가 영역(60)에서의 광 강도보다 낮다. 설명을 간단하게 하기 위해서, 영역(60)의 광 강도를 100%, 그림자(63, 64)의 광 강도를 0%라고 가정한다. 또한, 수은 램프(51)의 애노드(52A)는 수은 램프(51)의 발광점으로부터 방출된 광의 일부를 차단하여, 애노드(52A)의 그림자(62)가 유효 광원 분포의 중심에 형성된다. 단, 애노드(52A)는 수은 램프(51)의 구성요소이므로, 수은 램프(51)의 애노드(52A)의 그림자와, 수은 램프(51)로부터 방출되고, 타원 미러(50)에 의해 반사되어서 마스크를 향하여 진행하는 광을 차단하는 차광 부재의 그림자는 구별된다.
본 노광 장치는 3개의 광원 유닛(1A, 1B, 1C)을 포함한다. 각각 광원 유닛(1A, 1B, 1C)은 냉각 노즐(54A)과 케이블(53A)을 포함하기 때문에, 유효 광원 분포는 각 광원 유닛의 냉각 노즐(54A) 및 케이블(53A)의 그림자를 포함한다.
먼저, 비교예를 설명한다. 도 4a 및 4b는 비교예를 나타낸다. 도 4a를 참조하면, 광원 유닛(1A, 1B, 1C)으로부터 방출된 광선이 단면을 따라 광 강도 분포(60A, 60B, 60C)를 각각 가지도록 광원 유닛(1A, 1B, 1C)이 배치된다. 전술한 바와 같이, 광 강도 분포(60A, 60B, 60C)는 각각 차광 부재의 그림자(흑색 영역)를 포함한다. 광선이 광원 유닛(1A, 1B, 1C)으로부터 플라이 아이 렌즈(4)까지 진행할 때에 렌즈 및 미러에 의한 반전과 회전때문에, 광 강도 분포(60A, 60B, 60C)는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 조명 광학계의 동공면에서 광 강도 분포(61A, 61B, 61C)로 각각 변환된다. 유효 광원 분포는 광 강도 분포(61A, 61B, 61C)의 합성이며, 광 강도 분포(61A, 61B, 61C)를 함께 더하여 얻어지는 광 강도 분포(100A)로서 정의된다. 광 강도 분포(100A)는 광 강도가 300%인 영역(70)과, 광 강도가 0%인 그림자 영역(71)을 포함한다. 따라서, 광 강도가 균일하지 않다. 이러한 불균일한 유효 광원 분포를 가지는 광에 의해 마스크가 조명되고, 상기 노광 처리에 의해 기판 상에 마스크의 패턴이 전사되면, 양호한 해상도(광 폭, 광 폭 균일성, 포커싱, 왜곡 등)가 얻어질 수 없다.
이어서, 본 실시 형태의 실시예를 이하에 설명한다.
실시예 1
도 5a를 참조하면, 광원 유닛(1A, 1B, 1C)으로부터 방출된 광선이 단면을 따라 광 강도 분포(80A, 80B, 80C)를 각각 가지도록 광원 유닛(1A, 1B, 1C)이 배치된다. 비교예와 마찬가지로, 광 강도 분포(80A, 80B, 80C)는 각각 차광 부재의 그림자(흑색 영역)를 포함한다. 그러나, 본 실시예에서는, 차광 부재의 그림자의 위치가 상기 비교예와 상이하다. 각 광 강도 분포(80A, 80B, 80C)에서는, 케이블(53A)의 그림자와 냉각 노즐(54A)의 그림자가 중심각 60°로 서로 분리된다. 광선이 광원 유닛(1A, 1B, 1C)으로부터 플라이 아이 렌즈(4)까지 진행할 때에 렌즈 및 미러에 의한 반전과 회전때문에, 광 강도 분포(80A, 80B, 80C)는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 조명 광학계의 동공면에서 광 강도 분포(81A, 81B, 81C)로 각각 변환된다. 유효 광원 분포는 광 강도 분포(81A, 81B, 81C)의 합성이며, 광 강도 분포(81A, 81B, 81C)를 함께 더하여 얻어지는 광 강도 분포(100)로서 정의된다. 광 강도 분포(100)에는, 차광 부재의 그림자가 동등한 중심각 60°로 서로 분리되어 있다.
본 실시예에서는, 조명 광학계의 동공면에서의 합성된 광의 강도 분포에서, 광원 유닛 중 하나에 포함된 차광 부재의 그림자 위치가, 다른 광원 유닛에 포함된 차광 부재의 그림자 위치로부터 분리되어 있다. 보다 구체적으로, 유효 광원 분포에서, 광원 유닛(1A)에 포함된 차광 부재의 그림자(83A, 84A)의 위치가, 광원 유닛(1B)에 포함된 차광 부재의 그림자(83B, 84B)의 위치 및 광원 유닛(1C)에 포함된 차광 부재의 그림자(83C, 84C)의 위치로부터 분리되어 있다. 그로 인해, 광 강도 분포(100)는 광 강도가 300%인 영역(80)과, 광 강도가 200%인 차광 부재의 영역(85)(흑색 영역)을 포함한다. 이와 같이, 유효 광원 분포에서 그림자의 위치가 서로 분리되어 있기 때문에, 유효 광원 분포에서의 광 강도의 균일성이 개선된다. 그 결과, 광원 유닛의 차광 부재의 그림자에 의한 마스크의 패턴의 해상도의 감소가 억제될 수 있다.
실시예 2
도 6a를 참조하면, 광원 유닛(1A, 1B, 1C)으로부터 방출된 광선이 그 단면을 따라 광 강도 분포(90A, 90B, 90C)를 각각 가지도록 광원 유닛(1A, 1B, 1C)이 배치된다. 각각의 광 강도 분포(90A, 90B, 90C)는 차광 부재의 그림자(흑색 영역)를 포함한다. 실시예 1에서는, 각 광원 유닛의 냉각 노즐(54A)와 케이블(53A) 사이의 각도는 60°이다. 그러나, 본 실시예에서는, 각 광원 유닛의 냉각 노즐(54A)과 케이블(53A)은 서로 대향하도록, 즉, 그 사이의 각도가 180°로 되도록 배치된다. 그로 인해, 본 실시예에서는, 차광 부재의 그림자의 위치가 실시예 1과는 상이하다. 각 광 강도 분포(90A, 90B, 90C)에서는, 케이블(53A)의 그림자와 냉각 노즐(54A)의 그림자가 중심각 180°로 서로 분리된다. 광원 유닛(1A, 1B, 1C)으로부터 플라이 아이 렌즈(4)까지 광선이 진행하는 때에 렌즈 및 미러에 의한 반전과 회전때문에, 광 강도 분포(90A, 90B, 90C)는 각각, 도 6b에 도시된 바와 같이, 조명 광학계의 동공면에서 광 강도 분포(91A, 91B, 91C)로 변환된다. 유효 광원 분포는 광 강도 분포(91A, 91B, 91C)의 합성이며, 광 강도 분포(91A, 91B, 91C)를 함께 더하여 얻어지는 광 강도 분포(200)로서 정의된다. 실시예 1의 광 강도 분포(100)와 마찬가지로, 광 강도 분포(200)에는, 차광 부재의 그림자가 중심각 60°로 서로 분리된다.
본 실시예에서는, 실시예 1과 마찬가지로, 조명 광학계의 동공면에서의 합성된 광의 광 강도 분포에서, 광원 유닛 중 하나에 포함된 차광 부재의 그림자의 위치가, 다른 광원 유닛에 포함된 차광 부재의 그림자의 위치로부터 분리되어 있다. 보다 구체적으로는, 유효 광원 분포에서, 광원 유닛(1A)에 포함된 차광 부재의 그림자(93A, 94A)의 위치가, 광원 유닛(1B)에 포함된 차광 부재의 그림자(93B, 94B)의 위치 및 광원 유닛(1C)에 포함된 차광 부재의 그림자(93C, 94C)의 위치로부터 분리된다. 그로 인해, 실시예 1과 마찬가지로, 유효 광원 분포 내의 광 강도의 균일성이 개선된다. 그 결과, 마스크의 패턴의 해상도의 감소가 억제될 수 있다.
실시예 1, 2에서는, 조명 장치는 복수의 광원 유닛을 포함한다. 광원 유닛의 수는 3이고, 각 광원 유닛에 포함된 차광 부재의 수는 2이다. 그러나, 구성요소의 수는 이것에 제한되지 않는다. 냉각 노즐(54A) 및 케이블(53A) 각각이 1개의 그림자를 형성하는 차광 부재이고, 각 광원 유닛에 포함된 차광 부재의 수를 m(정수), 광원 유닛의 수를 k(정수)로 가정한다. 유효 광원 분포에서 모든 차광 부재의 그림자가 중첩되지 않고 분리된 경우, 그림자의 수는 n=m×k이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 그림자의 위치는 A=360°/n의 동등한 중심각으로 서로 분리될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 그림자가 정확하게 동등한 중심각으로 서로 분리될 필요는 없으며, 그림자는 상이한 각도로 서로 분리되어도 된다. 예를 들어, 도 8에 도시한 바와 같이, 조명 광학계의 동공면은 360°/n의 중심각을 가지는 n개의 영역(110A 내지 110F)으로 균등하게 분할되고, 광원 유닛에 포함된 차광 부재는, 각각의 영역에 그림자가 개별적으로 배치되도록 배치되어도 된다. 유효 광원 분포에서의 차광 부재의 그림자가 360°/n의 1/2, 즉, 180°/n이상의 중심각으로 서로 분리되면, 그 그림자는 유효 광원 분포에서 지역적으로 모이지 않는다.
각 광원 유닛에서 전류가 흐르는 방향이 역전된 경우에는, 캐소드 및 애노드가 상하가 반대가 된다. 따라서, 애노드(52A)의 냉각 노즐(54A), 애노드(52A)에 접속되는 케이블(53A), 캐소드(52B)의 냉각 노즐(54B) 및 캐소드(52B)에 접속되는 케이블(53B)의 위치는 도2와는 상하가 반대로 된다. 이 경우, 냉각 노즐(54B) 및 케이블(53B)은, 타원 미러(50)에 의해 반사되어서 마스크를 향해 진행하는 광을 차단하는 차광 부재로서 기능한다.
일본 특허 공개 제2008-262911호 공보에 개시된 바와 같이, 각각의 광원 유닛은 냉각 노즐과 케이블이 함께 일체화된 부재를 포함하여도 된다. 도 9a는 냉각 노즐과 케이블이 함께 일체화된 부재를 포함하는 광원 유닛을 도시한다. 광원 유닛은 냉각 노즐(54A)을 포함하는 부재(56)(차광 부재) 및 냉각 노즐(54A)에 포함된 케이블(53A)을 포함한다. 도 9b는 IXB-IXB 선으로부터 화살표로 도시된 방향으로 본 광원을 도시한다. 냉각 노즐과 케이블이 함께 일체화되어 있기 때문에, 타원 미러(50)에 의해 반사된 광선의 단면을 따른 광 강도 분포는, 일체화 된 부재의 하나의 그림자를 포함한다. 그로 인해, 냉각 노즐과 케이블이 서로 분리되어 있으며, 2개의 그림자를 형성하는 경우와 비교하여, 광원으로부터의 광량의 손실이 감소될 수 있다. 또한, 이 경우, 유효 광원 분포에서, 각 광원 유닛의 냉각 노즐과 케이블이 함께 일체화된 차광 부재의 그림자의 위치가, 실시예 1, 2와 같이, 다른 광원 유닛에 포함된 차광 부재의 그림자의 위치로부터 분리되도록 광원 유닛이 배치된다.
냉각 노즐과 케이블이 별도의 구성요소인 경우에도, 유효 광원 분포에서 냉각 노즐의 그림자와 케이블의 그림자가 중첩되도록 각 광원 유닛 내에 냉각 노즐과 케이블이 배치되어도 된다. 예를 들어, 도 10a 및 10b에 도시된 바와 같이, 냉각 노즐(54A)의 그림자와 케이블(53A)의 그림자가 중첩되어 하나의 그림자(65)를 형성하도록, 냉각 노즐(54A)과 케이블(53A)이 배치되어도 된다. 그림자를 형성하는 냉각 노즐(54A)과 케이블(53A)은 동일한 폭을 가진다. 냉각 노즐(54A)과 케이블(53A)이 동일한 폭을 가지도록 구성될 수 없을 경우, 유효 광원 분포에서 냉각 노즐(54A)의 그림자와 케이블(53A)의 그림자와가 동일한 폭을 가지도록 광이 진행하는 방향에서의 냉각 노즐(54A)과 케이블(53A) 간의 상대적인 위치가 미리 조정되어도 된다. 광이 진행하는 방향은 타원 미러(50)의 제1 초점과 제2 초점을 연결하는 선분에 평행한 방향이다.
실시 형태 2
도 11은 실시 형태 2에 따른 노광 장치를 도시하는 개략도이다. 본 실시 형태에 따른 노광 장치는, 계측 유닛(500)과 조정 유닛(컨트롤러(600) 및 조정 기구(700A, 700B, 700C))이 제공된다는 점에서 실시 형태 1에 따른 노광 장치와 상이하다. 실시 형태 1과 유사한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
본 실시 형태에서는, 시야 조리개(6)는 유효 광원 분포를 계측하는 계측 유닛(500)이 설치된 차광판을 포함한다. 계측 유닛(500)은 시야 조리개(6)의 차광판 내의 핀홀(개구)을 통과한 광을 2차원적으로 배열된 촬상 소자(CCD 등)로 계측한다. 촬상 소자 상에는 핀홀에 입사하는 광의 각도 분포(각 입사각에서의 광선 강도)에 따라 광 강도 분포가 형성된다. 따라서, 촬상 소자에 의해 계측된 광 강도 분포가 유효 광원 분포에 대응한다. 또한, 본 실시 형태에 따른 조명 장치는, 컨트롤러(600)와, 광원 유닛(1A, 1B, 1C)의 각도 및 위치를 조정하는 조정 기구(700A, 700B, 700C)를 포함한다. 조정 기구는 컨트롤러(600)에 의해 발행되는 제어 명령에 따라 구동된다.
이제, 조명 장치의 조정 방법에 대해서 설명한다. 도 12는 조정 방법의 흐름도이다. 먼저, 공정 S102에서, 계측 유닛(500)을 사용해서 유효 광원 분포가 계측된다. 이어서, 공정 S104에서, 컨트롤러(600)는 계측 유닛(500)에 의해 계측된 유효 광원 분포를 평가한다. 컨트롤러(600)는 계측 유닛(500)에 의해 행해진 유효 광원 분포의 계측의 결과의 데이터를 취득하고, 유효 광원 분포에서 광 강도가 낮은 영역의 위치, 즉, 광원 유닛에 포함되는 차광 부재의 그림자의 위치를 결정한다.
이어서, 공정 S106에서, 공정 S104에 행해진 평가의 결과에 기초하여 광원 유닛의 차광 부재의 배치가 조정된다. 예를 들어, 공정 S104에서, 유효 광원 분포에서 광원 유닛의 차광 부재의 복수의 그림자가 중첩한다고 판정된 것으로 가정한다. 그러한 경우, 중첩하는 그림자에 대응하는 차광 부재를 포함하는 광원 유닛에 대하여, 타원 미러에 대응하는 장축 둘레의 광원 유닛의 회전 각도 및 차광 부재의 위치가 조정된다. 보다 구체적으로는, 컨트롤러(600)에 의해 행해지는 평가의 결과로서, 광원 유닛(1A)에 포함되는 차광 부재의 그림자가 광원 유닛(1B)에 포함되는 차광 부재의 그림자와 중첩하는 것으로 판정된 경우에는, 광원 유닛(1A)의 차광 부재와 광원 유닛(1B)의 차광 부재 간의 상대적인 위치가 조정된다. 예를 들어, 컨트롤러(600)는, 광원 유닛(1A)의 차광 부재의 그림자의 위치가 광원 유닛(1B)의 차광 부재의 그림자의 위치로부터 분리되도록 조정 기구(700A)에 명령을 발행하여, 조정 기구(700A)가 광원 유닛(1A)의 대응하는 타원 미러의 장축 둘레의 회전 각도를 조정한다. 또는, 광원 유닛(1A) 내에 차광 부재가 설치되는 위치를 조정해도 된다.
또는, 공정 S104에서 행해지는 평가 처리에서, 유효 광원 분포 내의 2개의 수직한 방향을 따라 각 위치에서의 광 강도가 적산되어 적산 강도 값을 산출한다. 그리고, 공정 S106에서, 그 적산 강도 값에 기초하여, 유효 광원 분포 내의 2개의 수직한 방향 간의 강도 차가 감소하도록, 광원 유닛의 배치를 조정해도 된다. 또는, 공정 S104에서 행해진 평가 처리에서, 유효 광원 분포가 분할된 각각의 영역에 대하여 전체 광 강도가 산출되고, 각각의 영역에서의 광 강도 분포의 차이를 결정할 수 있다. 그 후에, 공정 S106에서, 그 광원 분포 간의 차이에 기초하여 광원 유닛의 배치를 조정해도 된다.
이어서, 공정 S108에서, 조정된 유효 광원 분포를 사용해서 노광 처리를 행한다. 노광 처리에서는, 마스크(8)에 광을 조명하고, 투영 광학계(9)를 개재해서 마스크(8)의 패턴이 기판(10) 위에 투영된다.
이 조정 방법은, 노광 장치에서 정기적으로 행해져도 되고, 장치의 출하 전의 교정으로서 행해져도 된다. 본 실시 형태에 따르면, 유효 광원 분포가 계측되어 정밀도가 조정될 수 있으므로, 유효 광원 분포에서의 광 강도의 균일성이 개선된다. 그 결과, 광원 유닛의 차광 부재의 그림자에 의해 마스크의 패턴의 해상도의 감소가 보다 확실하게 억제할 수 있다.
실시 형태 3
실시 형태 3에 따른 노광 장치의 구성은 실시 형태 2와 마찬가지이기 때문에, 그 설명을 생략한다. 본 실시 형태에서는, 조정 방법이 실시 형태 2와 상이하다. 도 13은 실시 형태 3에 따른 조정 방법의 흐름도이다.
먼저, 공정 S202에서, 노광 장치의 컨트롤러(600)는 마스크(8)의 패턴의 정보를 취득한다. 마스크(8)의 패턴의 정보는 유저에 의해 입력 장치를 통해 입력되어도 되고, 또는 외부 장치로부터 자동으로 입력되어도 된다. 이어서, 공정 S204에서, 컨트롤러(600)는 마스크(8)의 패턴의 정보에 기초하여 마스크(8) 상의 하나 이상의 패턴 요소의 방향을 특정한다. 도 14a, 14b는 마스크(8)의 패턴의 예를 나타낸다. 도 14a에 도시된 마스크는 x 방향으로 주기적으로 배열되고 y 방향으로 연장하는 라인을 포함하는 라인 패턴 요소 P11 및 P13과, y 방향으로 주기적으로 배열되고 x 방향으로 연장하는 라인을 포함하는 라인 패턴 요소 P12 및 P14를 포함한다. 도 14b에 도시된 마스크는 x 방향 및 y 방향에 대하여 45°의 각도로 주기적으로 배열되어 연장하는 라인을 포함하는 패턴 요소 P21 내지 P24를 포함한다. 주기 방향 또는 각 패턴 요소에서 라인이 연장하는 방향이 마스크의 패턴 요소의 방향으로서 정의된다.
이어서, 공정 S206에서 특정된 방향의 정보에 기초하여 광원 유닛에 포함되는 차광 부재의 배치가 조정된다. 도 14a에 도시된 마스크와 같이, 마스크가 x 또는 y 방향으로 주기적인 패턴 요소를 포함하는 경우, 투영 광학계(9)를 향하여 마스크로부터 x 방향 또는 y 방향으로 회절된 광이 방출되고, 이 회절된 광이 기판(10) 상에 집속된다. 그로 인해, 도 15b에 나타내는 유효 광원 분포를 가지는 광으로 마스크를 조사하는 경우보다, 도 15a에 도시한 바와 같이, x 방향 또는 y 방향으로 연장하는 차광 부재의 그림자를 포함하는 유효 광원 분포를 가지는 광으로 마스크를 조명하는 것이 보다 바람직하다. 도 15a, 15b에서, 유효 광원 분포 내의 흑색 영역은 광원 유닛에 포함된 차광 부재의 그림자이다. 한편, 도 14b에 도시된 마스크와 같이, 경사 방향으로 주기적인 패턴 요소를 포함하는 마스크의 경우에는, 경사 방향으로 회절된 광이 마스크로부터 투영 광학계(9)를 향하여 방출되고, 이 회절된 광이 기판(10) 상에 집속된다. 그로 인해, 도 15a에 나타내는 유효 광원 분포를 가지는 마스크로 조명하는 경우보다, 도 15b에 도시한 바와 같이, 경사 방향으로 연장하는 차광 부재의 그림자를 포함하는 유효 광원 분포를 가지는 광으로 마스크를 조명하는 것이 보다 바람직하다. 이것은, 유효 광원 분포에서 광 강도나 그림자가 균일하지 않을 경우, 회절된 광의 결상 성능이 회절된 광이 발생하는 방향에 따라 변하고, 기판 상에서의 해상도가 그에 따라 변하기 때문이다. 주기 방향이 상이한 복수의 주기 패턴을 포함하는 마스크로 양호한 해상도를 얻기 위해서는, 주기 패턴 요소가 상이한 주기 방향(즉, 회절된 광이 발생하는 방향)을 가지는 경우에도, 회절된 광의 결상 성능이 변하지 않는 유효 광원 분포를 가지는 광으로 마스크가 조명될 수 있다.
광원 유닛의 차광 부재의 배치는, 예를 들어 조정 기구로 광원 유닛(1A, 1B, 1C)의 설치 위치 및 각도를 조정함으로써 조정된다. 이에 의해, 마스크의 패턴에 따라, 유리한 해상도가 얻어지도록 유효 광원 분포에서의 광원 유닛의 차광 부재의 그림자의 위치가 변경된다. 예를 들어, 마스크가 도 14a에 도시된 패턴을 가지는 경우에는, 도 15a에 나타내는 유효 광원 분포가 얻어지도록 광원 유닛의 차광 부재의 배치가 조정된다. 마스크가 도 14b에 도시된 패턴을 가지는 경우에는, 도 15b에 나타내는 유효 광원 분포가 얻어지도록 광원 유닛의 차광 부재의 배치가 조정된다. 광원 유닛(1A, 1B, 1C)의 조정의 결과를 확인하기 위해서, 실시 형태 2에 따른 유효 광원 분포의 계측 및 유효 광원 분포의 조정이 추가적으로 행해져도 된다.
본 실시 형태에서는, 마스크가 주기 방향이 상이한 2종의 패턴 요소를 포함하는 경우에 대하여 조정이 행해졌다. 그러나, 본 실시 형태는 여러가지 다른 종류의 패턴 요소에도 적용가능하다.
본 실시 형태에 따르면, 유효 광원 분포가 광원 유닛에 포함된 차광 부재의 그림자를 포함하는 경우에도, 마스크의 패턴에 적당한 유효 광원 분포를 사용함으로써, 마스크의 패턴의 해상도의 저하가 억제될 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 광원으로서 수은 램프(51)가 사용되었다. 그러나, 광원의 종류는 이것에 제한하지 않는다. 또한, 미러는 타원 미러에 한정되지 않고, 포물면 미러 또는 평면 미러를 배열하여 얻어지는 미러이어도 된다. 유효 광원 분포의 형상에 관한 특별한 제한은 없으며, 환형 조명이나 다중극 조명 등의 각종 조명이 사용될 수도 있다. 또한, 노광 장치는, 마스크를 보유 지지하는 스테이지 및 기판을 보유 지지하는 스테이지가 이동되면서 노광 처리가 행해지는 주사형 노광 장치이거나, 마스크의 패턴이 풀 플레이트 노광에 의해 기판 상에 전사되는 스테퍼일 수 있다.
상기 실시 형태에 따른 조명 장치는 노광 장치 이외의 다른 장치에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 조명 장치는 액정 프로젝터의 조명 장치로서 사용될 수도 있다.
실시 형태 4
이제, 전술한 노광 장치를 이용하여 물품(반도체 IC디바이스, 액정 표시 디바이스, 컬러 패널 등)을 제조하는 방법에 대해서 설명한다. 물품은 전술한 노광 장치를 사용하여, 감광제가 도포된 기판(웨이퍼, 유리 기판 등)을 노광하는 공정과, 그 기판(감광제)을 현상하는 공정과, 다른 주지의 공정에 의해 형성된다. 다른 공정은, 예를 들어 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등의 프로세스를 포함한다. 본 실시 형태에 따른 물품의 제조 방법에 의하면, 종래 기술에 따른 방법에 비하여 품질의 물품을 제조할 수 있다.
본 발명이 예시적인 실시 형태를 참조하여 설명되었지만, 본 발명이 개시된 실시 형태에 한정되지는 않음을 이해하여야 한다. 아래의 청구범위의 범위는 모든 변경과, 등가 구조 및 기능을 포함하도록 최광의의 해석에 따라야 한다.

Claims (21)

  1. 피조명면을 조명하는 조명 장치로서,
    각각 광원과, 상기 광원으로부터의 광을 반사하는 미러와, 상기 미러에 의해 반사되어서 상기 피조명면을 향해 진행하는 광을 차단하는 하나 이상의 차광 부재를 포함하는 복수의 광원 유닛과,
    상기 광원 유닛 각각으로부터의 광이 중첩된 중첩 광의 광 강도 분포를 동공면에 형성하고, 상기 중첩 광으로 상기 피조명면을 조명하는 조명 광학계를 포함하고,
    상기 조명 광학계의 동공면에서의 광 강도 분포에서, 상기 광원 유닛들 중 하나의 광원 유닛에 포함된 모든 차광 부재의 그림자의 위치가 나머지 광원 유닛들 중 하나 이상의 광원 유닛에 포함된 모든 차광 부재의 그림자의 위치로부터 분리되는, 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조명 광학계의 동공면에서의 광 강도 분포에서, 모든 광원 유닛에 포함된 모든 차광 부재의 그림자의 위치가 서로 분리되는, 조명 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 조명 광학계의 동공면에서의 광 강도 분포에서의 상기 광원 유닛의 차광 부재의 그림자의 수가 n이면, 360°/n의 중심각을 각각 가지도록 상기 조명 광학계의 동공면이 분할된 n개의 영역 각각에는 상기 차광 부재의 그림자 중 하나가 배치되는, 조명 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 조명 광학계의 동공면에서의 광 강도 분포에서의 상기 광원 유닛의 차광 부재의 그림자의 수가 n이면, 상기 광원 유닛의 차광 부재의 그림자의 위치는 180°/n 이상의 중심각으로 서로 분리되는, 조명 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 조명 광학계의 동공면에서의 광 강도 분포에서, 상기 광원 유닛의 차광 부재의 그림자 위치는 동등한 중심각으로 서로 분리되는, 조명 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 조명 광학계의 동공면에서의 광 강도 분포에서, 상기 광원 유닛의 차광 부재의 그림자의 위치가 서로 분리되도록 상기 차광 부재의 배치를 조정하는 조정 유닛을 더 포함하는, 조명 장치.
  7. 제1항에 있어서, 각각의 상기 광원 유닛에서, 하나 이상의 상기 차광 부재는 상기 광원의 전극에 접속되는 케이블을 포함하는, 조명 장치.
  8. 제1항에 있어서, 각각의 상기 광원 유닛에서, 하나 이상의 상기 차광 부재는 상기 광원의 전극을 냉각시키기 위한 냉각 노즐을 포함하는, 조명 장치.
  9. 제1항에 있어서, 각각의 상기 광원 유닛에서, 하나 이상의 상기 차광 부재는, 상기 광원의 전극에 접속되는 케이블과 상기 광원의 전극을 냉각시키기 위한 냉각 노즐이 서로 일체화된 부재를 포함하는, 조명 장치.
  10. 제1항에 있어서, 각각의 상기 광원 유닛에서, 하나 이상의 상기 차광 부재는 상기 광원의 전극에 접속되는 케이블과 상기 광원의 전극을 냉각시키기 위한 냉각 노즐을 별도의 구성요소들로서 포함하고,
    상기 조명 광학계의 동공면에서의 광 강도 분포에서, 상기 광원 유닛들 중 하나의 광원 유닛에 포함되는 상기 케이블의 그림자가 상기 광원 유닛들 중 상기 하나의 광원 유닛에 포함되는 상기 냉각 노즐의 그림자와 중첩되는, 조명 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 조명 광학계의 동공면에서의 광 강도 분포에서, 상기 광원 유닛들 중 상기 하나의 광원 유닛에 포함되는 상기 케이블의 그림자와, 상기 광원 유닛들 중 상기 하나의 광원 유닛에 포함되는 상기 냉각 노즐의 그림자가 동일한 폭을 가지는, 조명 장치.
  12. 피조명면을 조명하는 조명 장치로서,
    각각 광원과, 상기 광원으로부터의 광을 반사하는 미러와, 상기 미러에 의해 반사되어서 상기 피조명면을 향해 진행하는 광을 차단하는 하나 이상의 차광 부재를 포함하는 복수의 광원 유닛과,
    상기 광원 유닛 각각으로부터의 광이 중첩된 중첩 광의 광 강도 분포를 동공면에 형성하고, 상기 중첩 광으로 상기 피조명면을 조명하는 조명 광학계와,
    상기 조명 광학계의 동공면에서의 광 강도 분포를 계측하는 계측 유닛과,
    상기 계측 유닛에 의해 계측된 광 강도 분포에서의 상기 차광 부재의 그림자의 위치에 기초하여 상기 차광 부재의 배치를 조정하는 조정 유닛을 포함하는, 조명 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 조정 유닛은, 상기 조명 광학계의 동공면에서의 광 강도 분포에서, 상기 광원 유닛들 중 하나의 광원 유닛에 포함되는 모든 차광 부재의 그림자의 위치가, 나머지 상기 광원 유닛들 중 하나 이상의 광원 유닛에 포함되는 모든 차광 부재의 그림자의 위치로부터 분리되도록 상기 차광 부재의 배치를 조정하는, 조명 장치.
  14. 삭제
  15. 제12항에 있어서, 상기 조정 유닛은, 상기 조명 광학계의 동공면에서의 광 강도 분포에서 2개의 수직 방향 사이의 강도차가 감소하도록 상기 차광 부재의 배치를 조정하는, 조명 장치.
  16. 각각 광원과, 상기 광원으로부터의 광을 반사하는 미러와, 상기 미러에 의해 반사되어 피조명면을 향하여 진행하는 광을 차단하는 하나 이상의 차광 부재를 포함하는 복수의 광원 유닛과, 각각의 상기 광원 유닛으로부터의 광이 중첩된 중첩 광의 광 강도 분포를 동공면에 형성하고 상기 중첩 광으로 상기 피조명면을 조명하는 조명 광학계를 포함하는 조명 장치의 조정 방법으로서,
    상기 조명 광학계의 동공면에서의 광 강도 분포를 계측하는 공정과,
    계측된 상기 광 강도 분포에서의 상기 차광 부재의 그림자의 위치에 기초하여 상기 차광 부재의 배치를 조정하는 공정을 포함하는, 조정 방법.
  17. 각각 광원, 상기 광원으로부터의 광을 반사하는 미러 및 상기 미러에 의해 반사되어 마스크를 향하여 진행하는 광을 차단하는 하나 이상의 차광 부재를 포함하는 복수의 광원 유닛과, 상기 광원 유닛 각각으로부터의 광이 중첩된 중첩 광의 광 강도 분포를 동공면에 형성하고 상기 중첩 광으로 상기 마스크를 조명하는 조명 광학계를 포함하고, 노광에 의해 마스크의 패턴을 기판 상에 전사하는 노광 장치의 조정 방법으로서,
    상기 마스크의 패턴의 정보에 기초하여 상기 차광 부재의 그림자의 위치를 조정하는 공정을 포함하는, 조정 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 마스크의 패턴의 방향의 정보를 취득하는 공정을 더 포함하고,
    상기 조정하는 공정에서, 취득된 상기 마스크의 패턴의 방향의 정보에 기초하여 상기 차광 부재의 배치가 조정되는, 조정 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 마스크의 패턴은 상이한 주기 방향을 가지는 복수의 주기 패턴 요소를 포함하는, 조정 방법.
  20. 노광에 의해 마스크의 패턴을 기판 상에 전사하는 노광 장치로서,
    상기 마스크를 조명하는 제1항 또는 제12항에 따른 조명 장치와,
    상기 조명 장치에 의해 조명된 상기 마스크의 패턴을 상기 기판 상에 투영하는 투영 광학계를 포함하는, 노광 장치.
  21. 물품의 제조 방법으로서,
    제20항에 따른 노광 장치를 사용해서 기판에 대하여 노광 처리를 행하는 공정과,
    상기 노광 처리가 행해진 상기 기판을 현상하는 공정과,
    현상된 상기 기판을 가공하여 물품을 제조하는 공정을 포함하는, 물품의 제조 방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202016103819U1 (de) * 2016-07-14 2017-10-20 Suss Microtec Lithography Gmbh Lichtquellenanordnung für ein Belichtungssystem sowie Fotolithografie-Belichtungssystem
CN107179653B (zh) * 2017-07-20 2018-10-19 武汉华星光电技术有限公司 一种曝光机及其发光装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100259740A1 (en) * 2009-04-13 2010-10-14 Canon Kabushiki Kaisha Exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP4990416B2 (ja) 2010-08-23 2012-08-01 三菱電機株式会社 投写型表示装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2899026B2 (ja) 1989-11-27 1999-06-02 株式会社日立製作所 マーク検出装置
JP2633091B2 (ja) * 1991-02-22 1997-07-23 キヤノン株式会社 像投影方法、回路製造方法及び投影露光装置
US5305054A (en) * 1991-02-22 1994-04-19 Canon Kabushiki Kaisha Imaging method for manufacture of microdevices
JP2890892B2 (ja) * 1991-04-30 1999-05-17 キヤノン株式会社 露光装置及びそれを用いた素子製造方法
CN1045103C (zh) 1994-06-18 1999-09-15 兰州炼油化工总厂三星公司 一种烷基水杨酸盐润滑油添加剂
JP2000075496A (ja) * 1998-08-31 2000-03-14 Canon Inc 冷却機構を有する光源、光源装置及びこれを用いた露光装置
JP2000098099A (ja) * 1998-09-21 2000-04-07 Nikon Corp Ｘ線照明装置及びｘ線投影露光装置
US6704090B2 (en) * 2000-05-11 2004-03-09 Nikon Corporation Exposure method and exposure apparatus
JP2001326171A (ja) * 2000-05-18 2001-11-22 Canon Inc 照明装置
TW594847B (en) * 2001-07-27 2004-06-21 Canon Kk Illumination system, projection exposure apparatus and method for manufacturing a device provided with a pattern to be exposed
JP2004063988A (ja) * 2002-07-31 2004-02-26 Canon Inc 照明光学系、当該照明光学系を有する露光装置及びデバイス製造方法
JP4086582B2 (ja) * 2002-08-06 2008-05-14 キヤノン株式会社 照明装置及び露光装置
JP2004079254A (ja) * 2002-08-13 2004-03-11 Canon Inc 光源装置及び露光装置
JP4470558B2 (ja) * 2004-03-31 2010-06-02 ウシオ電機株式会社 光照射装置
TWI401538B (zh) 2007-03-28 2013-07-11 Orc Mfg Co Ltd Exposure drawing device
KR20140141695A (ko) * 2007-04-12 2014-12-10 가부시키가이샤 니콘 방전램프, 접속용 케이블, 광원장치 및 노광장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100259740A1 (en) * 2009-04-13 2010-10-14 Canon Kabushiki Kaisha Exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP4990416B2 (ja) 2010-08-23 2012-08-01 三菱電機株式会社 投写型表示装置

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