KR20220143142A - 조명 광학계, 노광 장치 및 물품의 제조방법 - Google Patents

조명 광학계, 노광 장치 및 물품의 제조방법 Download PDF

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Abstract

광원으로부터 출사된 광속을 복수의 광속으로 분할하는 복수의 렌즈 셀을 포함한 제1 의 렌즈 어레이FE와, 제1의 렌즈 어레이에 포함되는 렌즈 셀로부터 사출된 스폿 광이 집광되는 렌즈 셀을 포함하는 제2의 렌즈 어레이MLAi와, 제2의 렌즈 어레이에 포함되는 렌즈 셀에 집광 된 스폿 광을, 광변조부를 구성하는 1개의 광변조 소자에 결상하는 제1의 광학 부재IL3을 포함하도록 조명 광학계를 구성한다.

Description

조명 광학계, 노광 장치 및 물품의 제조방법{ILLUMINATION OPTICAL SYSTEM, EXPOSURE APPARATUS AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은, 조명 광학계, 노광 장치 및 그것을 사용한 물품의 제조방법에 관한 것이다.
원판(마스크)의 패턴을, 투영 광학계를 통해 감광성의 기판에 전사하는 노광 장치가 알려져 있다. 최근, 노광 장치에 의해 노광되는 기판의 대형화가 진행되고, 거기에 따라, 패턴이 형성되는 마스크도 대형화하고 있다. 마스크가 대형화하면, 마스크 자체의 비용이 상승함과 아울러, 마스크의 제조 기간이 길어져, 마스크의 제조 비용의 상승에 연결된다.
그래서, 패턴이 형성된 마스크를 사용하지 않고, 기판 상에 패턴을 형성하는 것이 가능한 소위 마스크리스 노광 장치가 주목받고 있다. 마스크리스 노광 장치는, 디지탈 마이크로미러 디바이스(Digital Micromirror Device: DMD)등의 광변조기를 사용한 디지털 노광 장치다. 마스크리스 노광 장치에서는, DMD에 의해 노광 패턴에 대응하는 노광 광을 생성하고, 노광 패턴에 대응하는 패턴 데이터를 기판 상에 노광함으로써, 마스크를 사용하지 않고 기판 상에 패턴을 형성할 수 있다.
특허문헌 1은, 레이저 출사부로부터 출사된 레이저 빔을 광변조부의 각 광변조 소자에 입사시키고, 각 광변조 소자에 의해 노광 상태와 비노광 상태 중 어느 하나로 변조함으로써, 화상 데이터에 근거하는 화상 노광을 행하는 노광 장치를 개시하고 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공개2004-62155호 공보
특허문헌 1의 노광 장치에서는, DMD의 광입사측에 설치된 조명 유닛에 포함되는 파이버 어레이 광원으로부터 출사된 레이저 광을 DMD에 집광시킴으로써, DMD를 일괄 조명하고 있다.
도 6은, 특허문헌 1의 노광 장치에 있어서의 광로를 도시한 도면이다. 조명 광속은, DMD를 구성하는 각 미러에 있어서 선택적으로 변조 및 반사되어, 반사된 광속은 투영 광학계 PO에 입사한다. 투영 광학계 PO에 입사된 광은, 투영 광학계 PO를 구성하는 제1광학계 L1, 마이크로렌즈 어레이 MLA, 핀홀 PH, 제2광학계 L2를 통해 기판 PL상에 집광된다.
여기서, 도 6중의 ×부호로 나타낸 부분에서 조명 광속이 반사되면, 이 반사광이 노이즈 광이 되고, 노광 광의 해상성능의 저하의 요인이 된다. 도 6중의 ×부호로 나타낸 부분은, DMD를 구성하는 미러의 주변영역이나, DMD를 구성하는 복수의 미러 간의 간극 등을 나타내고 있다.
이와 같이, 조명 광속을 DMD에 대하여 일괄 조명하면, DMD를 구성하는 미러의 주변영역이나, DMD를 구성하는 복수의 미러 간의 간극 등에서 반사된 광에 기인하여 노광 광의 해상 성능의 저하를 초래할 우려가 있다.
본 발명은, 노광 광의 해상 성능의 향상을 실현가능한 조명 광학계 및 노광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 조명 광학계는, 광원으로부터 출사된 광속에 의해 복수의 광변조 소자를 포함하는 광변조부를 조명하는 조명 광학계이며, 상기 광원으로부터 출사된 광속을 복수의 광속으로 분할하는 복수의 렌즈 셀을 포함하는 제1의 렌즈 어레이와, 상기 제1의 렌즈 어레이에 포함되는 렌즈 셀로부터 사출된 스폿 광이 집광되는 렌즈 셀을 포함하는 제2의 렌즈 어레이와, 상기 제2의 렌즈 어레이에 포함되는 렌즈 셀에 집광된 스폿 광을, 상기 광변조부를 구성하는 1개의 광변조 소자에 결상하는 제1의 광학부재를 포함하고, 상기 제2의 렌즈 어레이에 포함되는 렌즈 셀의 각각은, 상기 광변조부에 포함되는 광변조 소자의 각각과 1:1의 관계로 대응하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 노광 광의 해상성능의 향상을 실현가능한 조명 광학계 및 노광 장치가 얻어진다.
[도1] 제1실시형태에 따른 조명 광학계의 구성을 도시한 도면이다.
[도2] DMD를 구성하는 마이크로미러에 있어서의 조도분포를 도시한 도면이다.
[도3] 제2실시형태에 따른 조명 광학계의 구성을 도시한 도면이다.
[도4] DMD를 구성하는 마이크로미러에 있어서의 조도분포를 도시한 도면이다.
[도5] 본 발명에 따른 조명 광학계를 포함하는 노광 장치의 구성을 도시한 도면이다.
[도6] 종래기술에 있어서의 과제를 설명하는 도다.
이하, 각 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 이하의 실시형태는 본 발명의 실시의 구체 예를 나타내는 것에 지나지 않는다.
(제1실시형태)
도 1을 사용하여, 본 실시형태에 따른 조명 광학계 IL 및 투영 광학계 PO의 구성을 설명한다. 본 실시형태의 광학계는, 패턴이 형성된 마스크를 사용하지 않고, 기판 상에 패턴을 형성하는 것이 가능한 소위 마스크리스 노광 장치에 적용가능한 광학계다. 마스크리스 노광 장치에서는, 조명 광학계 IL로부터 조사된 광속을, 광변조기의 하나인 광변조부로서의 디지탈 마이크로미러 디바이스(이하, DMD라고 기재한다)에 입사시킨다. 그리고, DMD에 의해 노광 패턴에 대응하는 노광 광을 생성하고, 투영 광학계 PO를 통해 노광 광을 기판 PL상에 집광시킴으로써, 노광 패턴에 대응하는 패턴 데이터를 기판 상에 노광한다.
광원 LS로서는, 반도체 레이저나 LED(Light Emitting Diode)가 사용된다. 광원의 파장은, 기판 PL상에 도포되는 감광성 레지스트의 종류에 의해 결정된다. 광원 LS의 파장은, 일반적으로는 300nm로부터 440nm정도다.
계속해서, 조명 광학계 IL의 구성에 대해서 설명한다. 광원 LS로부터 조사된 광속은, 광학계 IL1에 의해 시준되어, 플라이 아이 렌즈 FE를 조명한다. 플라이 아이 렌즈 FE를 구성하는 각 렌즈 셀의 사출면에는 스폿 광이 형성되고, 형성되는 스폿 광의 크기는, 광원 LS의 발광 면적과 광학계 IL1의 초점거리, 및 플라이 아이 렌즈 FE를 구성하는 각 렌즈 셀의 초점거리에 의해 결정된다.
도 1중의 플라이 아이 렌즈 FE는, 조명 광학계 IL의 광축(Z축)에 대하여 수직한 X축 및 Y축을 포함하는 XY평면내에 배열된 복수의 렌즈 셀을 포함한다. 본 실시형태에서는, 5×5=25개의 렌즈 셀을 포함하는 것으로 한다. 또한, 플라이 아이 렌즈 FE를 구성하는 렌즈 셀의 수는 적절하게 변경하는 것이 가능하다.
플라이 아이 렌즈 FE에 의해 발산된 광속은, 광학계 IL2(이하, 광학부재 B 또는 제2의 광학부재라고도 기재한다)에 의해 시준되어, 마이크로렌즈 어레이 MLAi를 조명한다. 마이크로렌즈 어레이 MLAi는, 복수의 렌즈 셀을 포함하는 필드 렌즈MFi와, 필드 렌즈 MFi로부터 필드 렌즈 MFi의 초점거리만큼 벗어난 위치에 있는 결상 렌즈 Mi로 구성된다. 결상 렌즈 Mi도 복수의 렌즈 셀을 포함한다.
필드 렌즈 MFi의 입사측의 면과 결상 렌즈 Mi의 사출측의 면은 평면이며, 광학적인 파워를 갖지 않는다. 즉, 마이크로렌즈 어레이 MLAi의 실질적인 입사면은, 필드 렌즈 MFi의 사출면이며, 마이크로렌즈 어레이 MLAi의 실질적인 사출면은 결상 렌즈 Mi의 입사면이다.
여기서, 플라이 아이 렌즈 FE, 광학계 IL2 및 필드 렌즈 MFi는, 플라이 아이 렌즈 FE의 사출면이 광학계 IL2 앞측 초점면에 위치하고, 필드 렌즈 MFi의 사출면이 광학계 IL2의 뒤측 초점면에 위치하도록 배치되어 있다. 이러한 광학배치에 의해, 소위 쾰러 조명계를 형성하는 것으로, 필드 렌즈 MFi의 사출면을 대략 균일하게 조명할 수 있다.
또, 플라이 아이 렌즈 FE의 사출면과 결상 렌즈 Mi의 입사면은, 광학계 IL2와 필드 렌즈 MFi의 작용에 의해 공역의 관계에 있다. 플라이 아이 렌즈 FE의 사출면에 있어서의 광학상과 결상 렌즈 Mi의 입사면에 있어서의 광학상의 결상배율은, 광학계 IL2의 초점거리와 필드 렌즈 MFi의 초점거리의 비에 의해 결정된다. 광학계IL2의 초점거리를 필드 렌즈 MFi의 초점거리보다도 길게 함으로써, 결상 렌즈 Mi를 구성하는 1개의 렌즈 셀 중에, 플라이 아이 렌즈 FE의 사출면에 형성된 복수의 스폿 광에 대응하는 복수의 스폿 광이 형성된다. 본 실시형태에서는, 결상 렌즈 Mi를 구성하는 렌즈 셀에, X축방향 및 Y축방향의 각각 5개의 스폿 광이 배열된다.
마이크로렌즈 어레이 MLAi로부터 출사된 광속은, 광학계 IL3(이하, 광학부재A 또는 제1의 광학부재라고도 기재한다)의 작용에 의해, DMD를 구성하는 광변조 소자로서의 마이크로미러에 결상된다. 결상 렌즈 Mi의 각 렌즈 셀은, DMD를 구성하는 각 미러와 1대1의 대응관계에 있고, 예를 들면, 결상 렌즈 Mi의 렌즈 셀 A에 형성된 휘도분포에 대응하도록, DMD를 구성하는 미러 A에 스폿 광이 형성된다. DMD를 구성하는 복수의 마이크로미러는 이차원적으로 배치되어 있어, 각 미러의 반사면의 각도는 각각 개별로 변경 가능하게 되어 있다. 이에 따라, 각 미러에 조사되는 광을 노광 상태와 비노광 상태 중 어느 하나로 변조할 수 있다.
도 1중의 필드 렌즈 MFi는, XY평면내에 배열된 복수의 렌즈 셀을 포함한다. 본 실시형태에서는, 3×6=18개의 렌즈 셀을 포함하는 것으로 한다. 또한, 필드 렌즈 MFi를 구성하는 렌즈 셀의 수는, DMD를 구성하는 마이크로미러의 수에 대응하고 있어, 적절하게 변경하는 것이 가능하다.
본 실시형태에서는, 필드 렌즈 MFi와 결상 렌즈 Mi를 별개의 구성으로 하고 있다. 여기에서, 1개의 원판의 한쪽의 면에 필드 렌즈로서의 기능을 갖게 하고, 다른쪽의 면에 결상 렌즈로서의 기능을 갖게 하는 것에 의해, 필드 렌즈 MFi와 결상 렌즈 Mi를 일체화하는 것도 가능하다.
필드 렌즈 MFi나 결상 렌즈 Mi를 구성하는 렌즈 셀의 유효지름은, 수십㎛로부터 수백㎛의 사이즈가 상정된다. 이러한 미세한 렌즈 셀을 원판의 양면에 고정밀도로 가공하는 것이 곤란할 경우에는, 본 실시형태와 같이, 필드 렌즈 MFi와 결상 렌즈 Mi를 별개의 구성으로 하는 것이 유효하다.
도 2는, DMD를 구성하는 각 미러에 있어서의 스폿 광의 분포를 도시한 도면이다. 도 1에서 도시한 바와 같이, 결상 렌즈 Mi의 각 렌즈 셀은, DMD를 구성하는 각 미러와 1대1의 대응관계에 있어, 도 2에서는 18개의 미러에 형성되는 스폿 광의 분포를 나타내고 있다. 각 미러에 있어서, X축방향 및 Y축방향 각각 5개의 스폿 광이 배열되어 있어, 각 스폿 광이 대략 균일하게 집광되어 있는 것을 알 수 있다. 그리고, DMD를 구성하는 각 미러의 주변영역이나 DMD를 구성하는 복수의 미러간의 간극에는 스폿 광이 형성되지 않고 있는 것을 알 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태에서는, 플라이 아이 렌즈 FE에 의해 복수로 분할된 광속을, 광학계 IL2를 통해 마이크로렌즈 어레이 MLAi의 실질적인 입사면에 입사되고 있다. 그리고, 플라이 아이 렌즈 FE의 사출면이 광학계 IL2 앞측 초점면에 위치하고, 필드 렌즈 MFi의 사출면이 광학계 IL2의 뒤측 초점면에 위치하는, 쾰러 조명계를 형성함으로써, 마이크로렌즈 어레이의 입사면을 대략 균일하게 조명할 수 있다.
또, 플라이 아이 렌즈 FE의 사출면과 결상 렌즈 Mi의 입사면을 공역의 관계로 하여서, 결상 렌즈 Mi를 구성하는 1개의 렌즈 셀 중에, 플라이 아이 렌즈 FE의 사출면에 형성된 복수의 스폿 광에 대응하는 복수의 스폿 광을 형성하고 있다. 더욱, 결상 렌즈 Mi의 각 렌즈 셀과, DMD를 구성하는 각 미러가, 1대1의 대응관계가 되도록, 마이크로렌즈 어레이 MLAi로부터 출사된 광속을, DMD를 구성하는 마이크로미러에 결상시키고 있다. 이에 따라, 각 미러의 주변영역이나, DMD를 구성하는 미러와 미러와의 간극 등에서 반사된 광에 기인한 노광 광의 해상성능의 저하를 방지할 수 있다.
다음에, 투영 광학계 PO의 구성에 대해서 설명한다. DMD를 구성하는 마이크로미러에서 반사된 광속은, 투영 광학계 PO를 구성하는 광학계 P01에 입사된다. 광학계 P01은, 광학계 P01에 입사된 광속을 마이크로렌즈 어레이 MLAp에 집광하는 작용을 가진다. 마이크로렌즈 어레이 MLAp는, 조명 광학계 IL에 포함되는 마이크로렌즈 어레이 MLAi와 마찬가지의 구성이며, 필드 렌즈 MFp와, 필드 렌즈 MFp로부터 필드 렌즈 MFp의 초점거리만큼 벗어난 위치에 있는 결상 렌즈 Mp로 구성된다.
광학계 P01에 의해 필드 렌즈 MFp에 결상된 광속은, 결상 렌즈 Mp에 의해 재결상 된다. 본 실시형태에서는, 결상 렌즈 Mp에 의한 재결상점은, 결상 렌즈 Mp의 내부에 위치한다. 재결상점으로부터의 광속은 광학계 P02에 의해 다시 결상되어, 이 결상위치에 핀홀 PH를 배치하고 있다.
핀홀의 각 개구는, DMD를 구성하는 마이크로미러의 위치에 대응하고 있다. 핀홀에 의해 소경화된 스폿 광이, 광학계 P03을 통해 기판 PL상에 조사된다. 또한, 광학계 P02에 의해 형성된 스폿 광의 지름이 충분히 작을 경우에는, 핀홀 PH 및 광학계 P03은 불필요하다.
(제2실시형태)
도 3을 사용하여, 본 실시형태에 따른 조명 광학계 IL 및 투영 광학계 PO의 구성을 설명한다. 또한, 제2실시형태에 있어서의 투영 광학계 PO의 구성과 제1실시형태에 있어서의 투영 광학계 PO의 구성은 동일하다. 제1실시형태와 비교하여, 제2실시형태는 조명 광학계 IL의 구성이 일부 다르다. 구체적으로는, 제1실시형태에 있어서의 마이크로렌즈 어레이 MLAi 대신에 복수의 개구를 포함하는 차광 부재 SM이 배치되어 있다.
본 실시형태에서는, 광학계 IL2의 뒤측 초점면에 차광 부재 SM이 배치되어 있다. 실시형태 1에 있어서 설명한 바와 같이, 이러한 광학배치에 의해, 차광 부재 SM은, 플라이 아이 렌즈 FE로부터 사출된 광속에 의해 대략 균일하게 조명된다.
차광 부재 SM에 설치된 개구와, DMD를 구성하는 미러는, 1대1로 대응하고 있어, 차광 부재 SM에 설치된 개구를 투과한 광속은, 광학계 IL3의 작용에 의해 DMD를 구성하는 미러를 조명한다. 차광 부재 SM에 설치된 개구의 크기는, DMD를 구성하는 미러의 조명 영역에 대응하고 있다. 즉, 차광 부재 SM의 개구의 크기를 변화시키는 것으로, 미러의 조명 영역을 변화시킬 수 있다.
본 실시형태에서는, DMD를 구성하는 미러의 주변영역을 조명하지 않도록, 차광 부재 SM의 개구의 크기를 적절히 설정하고 있다.
도 4는, DMD를 구성하는 마이크로미러에 있어서의 조도분포를 도시한 도면이다. 이렇게, 각 미러의 주변영역에는 광이 조사되지 않고 있는 것을 알 수 있다.
차광 부재 SM은 예를 들면 금속으로 구성된다. 금속은 광반사율이 높기 때문에, 차광 부재 SM의 재료로서 금속을 사용하는 것으로 차광 부재 SM의 차광 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 차광 부재 SM을 유전체막에 의해 피막하는 구성으로 하여도 좋다.
(마스크리스 노광 장치의 구성)
도 5를 사용하여, 조명 광학계 IL, 투영 광학계 PO 및 DMD를 포함하는 마스크리스 노광 장치의 구성을 설명한다. 도 1에 있어서는, 설명의 형편상, 조명 광학계 IL, DMD, 및 투영 광학계 PO를 지나는 광로를 전개해서 기재했다. 실제로는, 도5에서 도시한 바와 같이, 조명 광학계 IL을 투과한 광속은, 빔 스플리터 BS에서 절곡되어, DMD에 대략 수직하게 조사된다.
조명 광학계 IL을 투과한 광속을 DMD에 대하여 대략 수직하게 조사함으로써, 도 1에서 도시된 결상 렌즈 Mi의 각 렌즈 셀내에 형성된 스폿 광을 정밀도 좋게 DMD상에 결상시킬 수 있다. 또한, 도 3에서 도시된 차광 부재 SM의 개구부를 투과한 광을 정밀도 좋게 DMD상에 결상시킬 수 있다. DMD를 구성하는 각 마이크로미러에서 반사된 광속은, 빔 스플리터 BS를 투과하고, 투영 광학계 PO에 입사하여, 투영 광학계 PO에 의해 형성된 스폿 광이, 기판 PL상에 조사된다.
또, 도 5에서는, 조명 광학계 IL을 투과한 광속이, 빔 스플리터 BS에서 반사되어, DMD를 구성하는 미러에서 반사된 후에, 빔 스플리터 BS를 투과해서 투영 광학계 PO에 입사하는 구성으로 하고 있지만, 이하와 같은 구성으로 하는 것도 가능하다. 즉, 조명 광학계 IL을 투과한 광속이, 빔 스플리터 BS를 투과하고, DMD을 구성하는 미러에서 반사된 후에, 빔 스플리터 BS에서 반사되어, 투영 광학계 PO에 입사하는 구성이다.
여기서, 빔 스플리터 BS에 편광 분리막이 실행되지 않고 있을 경우, 조명 광학계 IL을 투과한 광속의 빔 스플리터 BS에 있어서의 반사 및 투과에 의해, 각각 약 50％의 광량손실이 생긴다. 즉, 조명 광학계 IL을 투과하고나서 투영 광학계 PO에 입사할 때까지의 사이에 약 75％의 광량손실이 생기게 된다.
본 발명에 있어서는, 이러한 광량손실을 저감시키기 위해서, 빔 스플리터 BS에 편광분리 특성을 갖게 하고 있다. 이와 같은 빔 스플리터를 편광 빔 스플리터라고 부른다. 빔 스플리터 BS는 P편광을 투과하고, S편광을 반사하는 특성을 가진다. 또한, 빔 스플리터 BS와 DMD의 사이에 λ/4 위상판 PP1을 배치하고 있다.
조명 광학계 IL로부터 사출된 광이 무편광일 경우에는, 빔 스플리터 BS에서 반사된 광은 S편광이 되고, λ/4위상판 PP1을 투과하고, DMD를 구성하는 미러에서 반사된 후에 다시 λ/4위상판 PP1을 투과한다. λ/4위상판 PP1을 2회 투과함에 의해, 빔 스플리터 BS에서 반사된 S편광은 P편광이 된다. 빔 스플리터 BS는 P편광을 투과하기 때문에, 빔 스플리터 BS에 입사한 P편광은 그대로 빔 스플리터 BS를 투과한다. 즉, 조명 광학계 IL을 투과하고나서 투영 광학계 PO에 입사할 때까지의 사이의 광량손실을 약 50％로 저감할 수 있다.
또, 도 5에서 도시한 바와 같이, 빔 스플리터 BS와 투영 광학계 PO의 사이에 λ/4위상판 PP2를 배치해도 좋다. λ/4위상판 PP2에 의해 P편광을 원편광으로 변환한 후에, 원편광을 투영 광학계 PO에 입사해서 기판 PL상에 입사시키는 것으로, 패턴의 해상성능이 편광상태에 기인해서 저하하는 것을 억제할 수 있다. 예를 들면, 레지스트의 감광 특성이 편광상태에 따라서 다른 경우에는, 기판 상에 원편광을 입사시키는 것이 효과적이다.
(변형 예)
상술한 실시형태에서는, 플라이 아이 렌즈 FE를 구성하는 렌즈 셀은 구면 렌즈인 것으로서 설명을 했지만, 플라이 아이 렌즈 FE를 구성하는 렌즈 셀을 원통 렌즈로 하여도 좋다. 도 2에서 도시한 바와 같이, DMD를 구성하는 마이크로미러의 배열수는 X축과 Y축에서 다른 경우에는, DMD전체의 X축방향의 길이와 Y축방향의 길이가 다르다. 이때, 플라이 아이 렌즈 FE를 구성하는 렌즈 셀을, X축방향과 Y축방향에서 초점거리가 다른 실린드리칼 렌즈로 함으로써, 스폿 광의 형상을 X축방향과 Y축방향에서 다르게 할 수 있고, 조명 효율의 향상을 실현할 수 있다.
또, 상술한 실시형태에서는, 플라이 아이 렌즈 FE를 사용해서 광원 LS로부터 조사된 광속의 광강도 분포의 균일화를 행하고 있지만, 플라이 아이 렌즈 FE 대신에 옵티컬 인티그레이터 등의 광강도 분포의 균일화 수단을 사용해도 좋다. 플라이 아이 렌즈 FE 대신에 옵티컬 인티그레이터를 사용했을 경우에는, 옵티컬 인티그레이터에 의해 균일화된 광속이 결상 렌즈 Mi에 집광된다. 이때, 옵티컬 인티그레이터로부터 출사한 광속이, 결상 렌즈 Mi를 구성하는 1개의 렌즈 셀에 집광하도록, 옵티컬 인티그레이터의 사출면에 있어서의 광학상과 결상 렌즈 Mi의 입사면에 있어서의 광학상의 결상배율이 설정된다.
(물품의 제조 방법)
본 발명의 실시형태에 따른 물품의 제조 방법은, 예를 들면, 반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스나 미세구조를 갖는 소자 등의 물품을 제조하는데 적합하다. 본 실시형태의 물품의 제조 방법은, 기판에 도포된 감광제에 상기의 노광 장치를 사용해서 잠상 패턴을 형성하는 공정(기판을 노광하는 공정)과, 이러한 공정으로 잠상 패턴이 형성된 기판을 현상하는 공정을 포함한다. 더욱, 이러한 제조 방법은, 다른 주지의 공정(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등)을 포함한다. 본 실시형태의 물품의 제조 방법은, 종래의 방법과 비교하여, 물품의 성능·품질·생산성·생산 코드 중 적어도 1개에 있어서 유리하다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것들의 실시형태에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없고, 그 요지의 범위내에서 여러가지의 변형 및 변경이 가능하다.
본 발명은 상기 실시형태에 제한되는 것이 아니고, 본 발명의 정신 및 범위로부터 이탈하지 않고, 여러가지 변경 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위를 밝히기 위해서 이하의 청구항을 첨부한다.
본원은, 2017년 10월 24일 제출된 일본국 특허출원 특원 2017-205643을 기초로서 우선권을 주장하는 것으로, 그 기재 내용의 모두를 여기에 채용한다.

Claims (20)

  1. 광원으로부터 출사된 광속으로 복수의 광변조 소자를 포함하는 광변조부를 조명하는 조명 광학계로서,
    상기 광원으로부터 출사된 광속을 복수의 광속으로 분할하는 복수의 렌즈 셀을 포함하는 제 1 렌즈 어레이와,
    상기 제 1 렌즈 어레이에 포함되는 렌즈 셀로부터 사출된 스폿 광이 집광되는 렌즈 셀을 포함하는 제 2 렌즈 어레이와,
    상기 제 2 렌즈 어레이에 포함되는 렌즈 셀에 집광된 스폿 광을, 상기 광변조부를 구성하는 1개의 광변조 소자에 결상하는 제 1 광학부재를 포함하고,
    상기 제 2 렌즈 어레이와 상기 광변조부는, 상기 제 1 광학부재를 통해 공역의 관계에 있는 조명 광학계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 렌즈 어레이와 상기 광변조부는, 임계 조명의 관계로 배치되는 조명 광학계.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 렌즈 어레이는 필드 렌즈와 결상 렌즈에 의해 구성되고, 상기 결상 렌즈는 상기 필드 렌즈의 초점 거리를 통해 상기 필드 렌즈로부터 떨어진 위치에 위치하는 조명 광학계.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈 어레이와 상기 제 2 렌즈 어레이 사이에 배치된 제 2 광학부재를 더 구비하고,
    상기 제 2 광학부재의 초점 길이는 상기 필드 렌즈의 초점 길이보다 긴 조명 광학계.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈 어레이와 상기 제 2 렌즈 어레이 사이에 배치된 제 2 광학부재를 더 구비하고,
    상기 제 1 렌즈 어레이는 상기 제 1 렌즈 어레이의 사출면이 상기 제 2 광학부재의 앞측 초점면에 위치하도록 배치되고,
    상기 제 2 렌즈 어레이는 상기 제 2 렌즈 어레이의 입사면이 상기 제 2 광학부재의 뒤측 초점면에 위치하도록 배치되는 조명 광학계.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈 어레이에 포함되는 상기 복수의 렌즈 셀로부터 사출되는 복수의 스폿 광은, 상기 제 2 렌즈 어레이에 포함되는 상기 렌즈 셀에 집광되는 조명 광학계.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 부재는, 상기 제 2 렌즈 어레이에 포함되는 상기 렌즈 셀에 집광되는 상기 복수의 스폿 광을 상기 광변조부를 구성하는 1개의 상기 광변조 소자에 결상시키는 조명 광학계.
  8. 광원으로부터 출사된 광속으로 복수의 광변조 소자를 포함하는 광변조부를 조명하는 조명 광학계로서,
    상기 광원으로부터 출사된 광속을 복수의 광속으로 분할하는 복수의 렌즈 셀을 포함하는 렌즈 어레이와,
    상기 렌즈 어레이에 의해 조명되며, 복수의 개구를 포함하는 차광 부재와,
    상기 차광 부재의 개구를 통과한 스폿 광을, 상기 광변조부를 구성하는 1개의 광변조 소자에 결상하는 제 1 광학부재를 포함하고,
    상기 차광 부재와 상기 광변조부는 상기 제 1 광학부재를 통해 공역의 관계에 있는 조명 광학계.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 차광 부재와 상기 광변조부는, 임계 조명의 관계로 배치되는 조명 광학계.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 렌즈 어레이와 상기 차광 부재 사이에 배치된 제 2 광학 부재를 더 구비하고,
    상기 렌즈 어레이는 상기 렌즈 어레이의 사출면이 상기 제 2 광학 부재의 앞측 초점면에 위치하도록 배치되고,
    상기 차광 부재는 상기 차광 부재의 입사면이 상기 제 2 광학 부재의 뒷측 초점면에 위치하도록 배치되는 조명 광학계.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 차광 부재는 금속으로 구성된 조명 광학계.
  12. 광원으로부터 출사된 광속으로 복수의 광변조 소자를 포함하는 광변조부를 조명하는 조명 광학계로서,
    상기 광원으로부터 출사된 광속의 광강도 분포를 균일화시키는 인티그레이터와,
    상기 인티그레이터를 투과한 광속이 집광되는 렌즈 셀을 포함하는 렌즈 어레이와,
    상기 렌즈 셀에 집광된 광속을, 상기 광변조부를 구성하는 1개의 광변조 소자에 결상하는 광학부재를 포함하고,
    상기 렌즈 어레이와 상기 광변조부는 상기 광학부재를 통해 공역의 관계에 있는 조명 광학계.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 렌즈 어레이와 상기 광변조부는, 임계 조명의 관계로 배치되는 조명 광학계.
  14. 복수의 광변조 소자를 포함하는 광변조부에 광을 조사하는 청구항 1에 기재된 조명 광학계와,
    상기 광변조부로부터의 광을 기판에 투영하는 투영 광학계를 포함하는 노광 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 광변조부는, 상기 조명 광학계로부터의 광속을 반사하는 반사면의 각도를 변경가능한 복수의 마이크로미러를 이차원적으로 배열해서 구성되는 마이크로미러 디바이스인 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 조명 광학계와 상기 광변조부의 사이에 배치된, 편광 빔 스플리터 및 위상판을 더 구비하는 노광 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 조명 광학계로부터의 광속은, 상기 편광 빔 스플리터와 상기 위상판을 통해 원편광으로 변환되고, 상기 원편광은 상기 투영 광학계에 입사되는 노광 장치.
  18. 복수의 광변조 소자를 포함하는 광변조부에 광을 조사하는 청구항 8에 기재된 조명 광학계와,
    상기 광변조부로부터의 광을 기판에 투영하는 투영 광학계를 포함하는 노광 장치.
  19. 복수의 광변조 소자를 포함하는 광변조부에 광을 조사하는 청구항 12에 기재된 조명 광학계와,
    상기 광변조부로부터의 광을 기판에 투영하는 투영 광학계를 포함하는 노광 장치.
  20. 청구항 14 내지 19 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 사용해서 기판을 노광하는 공정과,
    상기 공정에서 노광된 상기 기판을 현상하는 공정을 포함하는 물품의 제조 방법.
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