TW200935181A - Optical unit, illumination optical apparatus, exposure appartus, exposure method, and device manufacturing method - Google Patents

Optical unit, illumination optical apparatus, exposure appartus, exposure method, and device manufacturing method Download PDF

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TW200935181A
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optical
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optical path
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TW097141717A
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Tanitsu Osamu
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Nikon Corp
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Description

200935181 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於光學單元、照明光學裝置、曝光裝置' 曝光方法、以及元件製造方法。更詳言之,本發明係關於 照明光學裝置’其非常適合於用以在微影製程製造半導體 元件、攝影元件、液晶顯示元件、及薄膜磁頭等元件之曝 光裝置。 ❹ 【先前技術】 此種典型之曝光裝置中,從光源射出之光束係透過作 為光學積分器之複眼透鏡,形成由多數個光源構成之實質 上為面光源的二次光源(一般而言,係照明光瞳之既定光強 度刀布)。以下,將在照明光曈之光強度分布稱為「光瞳強 度刀布」又,照明光曈係定義為藉由照明光瞳與被照射 面(曝光裝置之情形下為光單或晶圓)之間之光學系統的作 用’使被照射面成為照明光曈之傅立葉轉換面的位置。 來自二次光源之光束係藉由聚光透鏡聚光後,重疊照 明形成有既定圖牵^ ^ , m 先罩透射過光罩之光則透過投影光 …/成像於晶圓上’使光罩圖案投影曝光(轉印)於晶圓 宰正:::光罩之圖案係經高度集成化…將此微細圖 不轉印於晶圓上,在晶圓上獲得均勾 不可或缺的》 1 ψ 曝光裝置中,有時會因某些理 瞳強存八士 田y热在取侍所欲之光 布’進而導致投影光學系統無法發揮所欲成像性 200935181 能。因此,本案申請人,已提出藉由將濃度過濾器配置於 照明光曈面以修正(調整)光曈強度分布的技術(參照日本特 開 2004— 247527 號公報)。 【發明内容】 日本特開2004 — 247527號公報所揭示之習知技術中, 由於將具有既定濃度分布(透射率分布)之過濾器配置於照 明光瞳面,因此只要不更換濃度過濾器即無法調整光瞳強 度分布,係其問題所在。 本發明係有鑑於前述課題而構成,其目的在於提供一 種不更換光學構件即可調整光瞳強度分布之照明光學裝 置。又,本發明之目的在於提供能使用可調整光曈強度分 布之照明光學裝置,在所欲之照明條件下進行良好曝光之 曝光裝置及曝光方法。 為了解決前述課題,本發明之第丨實施形態所提供之 光學單元,其特徵在於,具備:第丨光路,可配置具有二 維排列並可個別控制之複數個光學元件的空間調變元件; 第2光路,具有供表面具有既定固定圖案之角度分布賦予 元件插入的機構;以及第3光路,係經過該第丨光路及該 第2光路之兩者之光的光路;在該角度分布賦予元件插^ 該第2光路時,根據射入該角度分布賦予元件之光 之光賦予角度分布。 、射出 本發明之第2實施形態所提供之照明光學褒置, 據來自光源之光照明被照射面,其特徵在於, 、 丹備:第1 200935181 實施形態之光學單元;以及分布形成光學系統,係藉由透 過該空間光調變器及該角度分布賦予元件之光束,於該照 明光學裝置之照明光瞳形成既定光強度分布。 本發明之第3實施形態所提供之曝光裝置,其特徵在 於:具備用以照明既定圖案之第2實施形態之照明光學裝 置,並將該既定圖案曝光於感光性基板。 ^本發明之第4實施形態所提供之元件製造方法,其特 徵在於,包含:曝光步驟,係使用帛3實施形態之曝光裝 置,將該既定圖案曝光於該感光性基板;顯影步驟,使轉 印有該圖案之該感光性基板顯影,將對應該圖案之形狀的 光罩層形成於該感光性基板之表面;以及加工步驟,透過 該光罩層進行該感光性基板之表面的加工。 本發明之第5實施形態所提供之曝光方法,係根據來 自光源之光將既定圖案曝光於感光性基板,其特徵在於, 具有:第1步驟,將來自該光源之光導向角度分布賦予元 ❹件以將既定之光瞳強度分布形成於照明光瞳;第2步驟, 係將來自該光源之光分割成第丨光束與朝向該角度分布賦 予元件之與該第1光束不同的第2光束;第3步驟,係將 、第1光束導向具有一維排列並可個別控制之複數個光學 元件的空間光調變器;第4步驟,係將透過該空間光調變 器之第1光束導向該照明光瞳的位置;第5步驟,係藉由 透過該照明光瞳之光照明該既定圖案;以及第6步驟,係 根據來自該被照明之該既定圖案的光使感光性基板曝光。 本發明之第6實施形態所提供之電子元件製造方法, 7 200935181 其特徵在於,包含:曝光步驟,係使用第5實施形態之曝 光方法’將該既定圖案曝光於該感光性基板;顯影步驟, 使轉印有該圖案之該感光性基板顯影,將對應該圖案之形 狀的光罩層形成於該感光性基板之表面;以及加工步驟, 透過該光罩層進行該感光性基板之表面的加工。 本發明之照明光學裝置’係根據透過空間光調變器(具 有二維排列並可個別控制之複數個光學元件)之光束及例如 繞射光學元件之角度分布賦予元件之光束,於照明光曈形 成既定光強度分布。因此’藉由使用空間光調變器可變地 形成於照明光曈之光強度分布,來修正使用角度分布賦予 元件固定地形成於照明光瞳之光強度分布,藉此可得到所 欲之光瞳強度分布。 亦即,本發明之照明光學裝置,可不更換光學構件即 可調整光瞳強度分布。又,本發明之曝光裝置,能使用可 調整光瞳強度分布之照明光學裝置,在所欲之照明條件下 進行良好曝光’進而製造良好之元件。 本發明之曝光方法中’將來自光源之光導向例如繞射 光學元件之空間光調變器以將既定之光瞳強度分布形成於 照明光瞳。另一方面,將來自光源之光分割成朝向角度分 布賊予兀件之第1光束及與第1光束不同之第2光束,並 將該第2光束導向具有二維排列並可個別控制之複數個光 學元件的空間光調變器。透過空間光調變器之第2光束導 向照明光瞳的位置,將既定之光強度分布形成於照明光 曈。藉由透過照明光曈之光照明既定圖案,根據來自被照 200935181 明之既定圖案的光使感光性基板曝光。 如此,藉由使用空間光調變器可變地形成於照明光瞳 之光強度分布,來修正使用角度分布賦予元件固定地形成 於照明光瞳之光強度分布,藉此可得到所欲之光瞳強度分 布U纟發明之曝光方法,亦能在所欲之照明條件 下進行良好曝光,進而製造良好之電子元件。 【實施方式】 〇«附圖說明本發明之實施形態。B 1係概略表示本 發明之實施形態之曝光裝置的構成圖。圖2係概略顯示空 間光調變單元之構成的圖。圖i中,將沿著感光性基板之 晶圓W的法線方向設定為2軸,將在晶圓w面内平行於圖 1之紙面的方向設定為γ軸’將在晶圓w面内垂直於圖1 之紙面的方向設定為X軸。 參照圖1 ’來自光源1之曝光用光(照明光)係供應於本 實施形態之曝光裝置。光源1可使用例如供應波長為193nm 之光的ArF準分子雷射光源或供應波長為248ηπι之光的 KrF準分子雷射光源等。從光源1所射出之光,係藉由整形 光學系統2擴大成所欲截面形狀之光束後,射入空間光調 變單元3。 空間光調變單元3,如圖2所示,具備:配置成斜面彼 此對向的一對直角稜鏡31及32,配置成自此直角稜鏡對(31, 32)於光轴AX方向相隔間隔且斜面彼此對向之一對直角稜 鏡33及34 ’接近兩組直角稜鏡對(31, 32)及(33, 34)而配置 9 200935181 的平行平面板35,以及接近平行平面板35而配置之空間光 調變器36。 空間光調變單元3中,沿光軸AX射入直角稜鏡31之 射入面31a的光’係在直角稜鏡31内部傳播後,射入形成 於直角稜鏡31與32之間之分離膜(分光器)37。分離膜37 具有將射入光束振幅分割成反射光束與透射光束的功能。 在分離膜37反射之光係在直角棱鏡3丨及平行平面板35内 部傳播後,射入空間光調變器3 6。 空間光調變器36 ’具有二維排列之複數個反射鏡元件 (一般稱為光學元件)36a、及用以個別控制驅動複數個反射 鏡元件36a之姿勢的驅動部36b。驅動部36b係依據來自控 制部4之指令,來個別控制驅動複數個反射鏡元件36a之姿 勢。針對空間光調變器36之構成及作用將於後述。 藉由空間光調變器36之複數個反射鏡元件36a反射之 光,在平行平面板35及直角稜鏡33内部傳播後,射入形 成於直角稜鏡33與34之間之分離膜38。分離膜38亦與分 離膜37同樣地,具有將射入光束振幅分割成反射光束與透 射光束的功能。在分離膜38反射之光係在直角稜鏡33内 部傳播後,從其射出面33a往空間光調變單元3外部射出。 在空間光調變器36之所有反射鏡元件36a之反射面沿 XY平面定位的基準狀態下,沿光轴Αχ射入空間光調變; 兀3而經由空間光調變器36的光係從空間光調變單元3沿 光軸ΑΧ射出。此外,經由空間光調變器36而透射過分離 膜38的光,係在直角稜鏡34内部傳播後成為不要光往 200935181 照明光路外部導出。 另一方面,沿光軸ΑΧ射入直角稜鏡31之射入面% 而透射過分離膜37的光’係在直角稜鏡32内部傳播後, 射入配置在直角稜鏡對(31,32)與(33, 34)間之照明光路中 的繞射光學元件5。繞射光學元件5係以可對照明光路插脫 自如之方式構成’並以可與於其遠場(遠視野區域)形成不同 之光強度分布之其他繞射光學^件更換的方式構成。 φ ❹ 繞射光學元件5對照明光路之插脫,係依據來自控制 部、4之指令進行。一般而言,繞射光學元件係藉由將具有 曝光用光(照明光)之波長左右之間距的段差形成於基板所 構成,具有將射入光束繞射至所欲之角度的作用。以下, 為了使曝光裝置之基本動作易於理解,係忽視空間光調變 器36之作用,並配置輪帶照明用繞射光學元件作為繞射光 學元件5 » 經由繞射光學元件5之光,在直角稜鏡34内部傳播後 射入分離膜38。經由繞射光學㈣5並透射過分離膜%的 光,在直角稜鏡33内部傳播後,從其射出面3“往空間光 調變單元3外射出。亦即,沿光軸Αχ射人空間光調變單 元3而經由繞射光學元件5的光係從空間光調變單元3沿 光軸ΑΧ射出。此外,經由繞射光學元件$而在分離膜μ 反射的光’係在直角稜鏡34内部傳播後,成為不要光往照 明光路外部導出。 如上述,空間光調變單元3中,形成於直角稜鏡31與 32之間之分離膜37,係構成將射人光束分割成兩個光束(- 11 200935181 般而言為複數個光束)的光分割器。又,形成於直角稜鏡33 與34之間之分離膜38 ’係構成將透過空間光調變器36之 光束與透過作為角度分布賦予元件之繞射光學元件$之光 束合成的光合成器。從空間光調變單元3射出之光係射入 無焦點透鏡6。 此處,將分離膜37至分離膜38之光路且為透過空間 光調變器36之反射鏡元件36a的光路作為第i光路。將分 離膜37至分離膜38之光路且具有供繞射光學元件5插入 之機構的光路作為第2光路。將從分離膜38射出之光的光 ❹ 路且為經過第i光路及第2光路之兩者之光的光路作為第3 光路。如圖2所示’第2光路之供繞射光學元件5插入的 機構,具有供繞射光學元件5插入的空間。此外,光路係 指在使用狀態下,光通過的路徑。 輪帶照明用繞射光學元件5具有當具有矩形截面之平 仃光束射入時,進行該光束之波面分割並於其遠場(或夫朗 和斐繞射區域)形成輪帶狀光強度分布的功能。無焦點透鏡 6係一種無焦點光學系統,設置成其前側焦點位置與空間光 ◎ 調變器36之反射鏡元件36a位置及繞射光學元件5之位置 為大致一致且其後側焦點位置與圖中虛線所示之既定面7 之位置為大致一致。 因此,射入繞射光學元件5之大致平行光束,於無焦 點透鏡6之光瞳面形成輪帶狀光強度分布後,即以輪帶^ 角度分布從無焦點透鏡6射出。 如上述’繞射光學元件5能發揮於表面具有既定固定 12 200935181 圖案之角度分布賦予元件的功能。亦即當繞射光學元件5 插入第2光路時,根據射入繞射光學元件5之光對射出之 光賦予角度分布。繞射光學元件之既定固定圖案,能使用 遮光性或減光性圖案等之明暗圖案或表面之段差圖案等之 相位圖案。 無焦點透鏡6之前側透鏡群6a與後側透鏡群6b間之光 路中於其光瞳面之位置或其附近之位置,設置有圓錐轉 向鏡系統8。圓錐轉向鏡系統8之構成及作用將於後述。 “透射過無焦點透鏡6之光束,係透過cr值(〇·值=照明 光學裝置之光罩側數值孔徑/投影光學系統之光罩侧數值 孔控)可變用變焦透鏡9射入分光器1〇。透射過分光器1() 之光係/Q照明光路射入柱面微複眼透鏡丨1。另一方面, 在分光器10反射之光,倍導向照明光路外,並射入照明光 瞳分布測量部12。
照明光瞳分布測量部12具備例如CCD攝影部’該CCD ❿ 攝影部具有配置於與柱面微複眼透鏡11之射入面在光學上
共輛之位置的攝影面’用以監控形成於柱面微複眼透鏡U 之射入面的光強度分布。亦即,照明光瞳分布測量部。具 有以照明光瞳或與照明光曈在光學上共輛之面測量光瞳強 度分布的功能。照明光曈分布測量部12之測量結果供應至 控制部4。照明光瞳分布測量部12之詳細構成及作用,可 參照例如日本㈣2_ —㈣似號公報或美國專利公 2008/0030707 號公報。 如圖3所示,柱面微複眼透鏡"係由配置於光源側之 13 200935181 第1複眼構件lla與配置於光罩側之第2複眼構件nb所構 成。於第1複眼構件丨丨a之光源側之面及第2複眼構件nb 之光源側之面’分別以間距pl形成有排列於X方向之柱面 透鏡群llaa及liba。於第1複眼構件丨1&之光罩側之面及 第2複眼構件i lb之光罩側之面,分別以間距p2(p2 > pi) 形成有排列於z方向之柱面透鏡群11&1)及llbb。 當著眼於在柱面微複眼透鏡U之X方向的折射作用 (亦即在XY平面之折射作用)時,沿光軸Αχ射入之平行光 束’即藉由形成在第1複眼構件u a之光源側的柱面透鏡群 I laa ’沿X方向以間距pi進行波面分割,在該折射面受到 聚光作用後’在形成於第2複眼構件丨lb之光源側之柱面 透鏡群11 ba中相對應之柱面透鏡的折射面受到聚光作用, 而聚光於柱面微複眼透鏡u之後側焦點面上。 當著眼於在柱面微複眼透鏡丨丨之^方向的折射作用(亦 即在YZ平面之折射作用)時,沿光軸Αχ射入之平行光束, 即藉由形成在第1複眼構件lla之光罩側的柱面透鏡群 II ab ’沿Z方向以間距p2進行波面分割,在該折射面受到 聚光作用後’在形成於第2複眼構件Ub之光罩侧之柱面 透鏡群llbb中相對應之柱面透鏡的折射面受到聚光作用, 而聚光於柱面微複眼透鏡1丨之後側焦點面上。 以此方式,柱面微複眼透鏡u雖係藉由兩侧面配置有 柱面透鏡群之第1複眼構件lla與第2複眼構件llb所構 成,但亦可發揮與微複眼透鏡相同之光學功能,其中該微 複眼透鏡係將於X方向具有pl尺寸且於2方向具有尺 200935181 寸之多數個矩形微小折射面縱橫且稠密地加以一體成形。 柱面微複眼透鏡11中,可將因微小折射面之面形狀之偏差 所造成之歪曲像差的變化抑制於較小,而可將例如藉由蝕 刻加工而一體成形之多數個微小折射面之製造誤差對照度 分布所造成之影響抑制於較小。 既定面7之位置係設置於變焦透鏡9之前側焦點位置 的附近,柱面微複眼透鏡11之射入面則設置於變焦透鏡9 之後側焦點位置的附近。換言之,變焦透鏡9係將既定面7 © 與柱面微複眼透鏡11之射入面實質上設置成傅立葉轉換之 關係,進而將無焦點透鏡6之光曈面與柱面微複眼透鏡i i 之射入面配置成大致在光學上共概。 因此,與無焦點透鏡6之光瞳面同樣地,於柱面微複 眼透鏡11之射入面上形成有例如以光轴Αχ為中心之輪帶 狀照野。該輪帶狀照野之整體形狀,係取決於變焦透鏡9 之焦點距離而相似地變化。柱面微複眼透鏡丨i中作為波面 分割單位之矩形微小折射面,係與在光罩M上待形成之照 野形狀(進而為在晶圓W上待形成之曝光區域的形狀)相似 的矩形。 射入柱面微複眼透鏡1丨之光束係二維分割,於其後側 焦點面或其附近(進而為照明光瞳),形成有與藉由射入光束 所形成之照野具有大致相同光強度分布的二次光源,亦即 由以光轴AX為中心之輪帶狀之實質面光源構成的二次光 源。來自形成於柱面微複眼透鏡丨丨之後側焦點面或其附近 之一次光源的光束,係射入配置於其附近之孔徑光闌丨3。 15 200935181 ,孔徑光闌13具有輪帶狀開口部(光透射部),其係對應 形成於柱面微複眼透鏡i i之後側焦點面或其附近之輪帶狀 二次光源。孔徑光闌13係構成為可對照明光路插脫自如, 並以可與具有大小及形狀不同之開口部的複數個孔徑光闌 切換的方式所構成。孔徑光闌之切換方式可使用例如公知 之旋轉方式或滑動方式等。孔徑光闌13係設置於與後述投 影光學系統PL之射入光曈面大致光學共輛之位置,以規定 有助於二次光源之照明的範圍。 來自受孔徑光闌13限制之二次光源的光,係透過聚光 光學系統14以重疊方式照明光罩遮簾15。以此方式,於作 為照明視野光闌之光罩遮簾i 5,即形成對應柱面微複眼透 鏡11之波面分割單位之矩形微小折射面形狀與焦點距離的 矩形照野。透射過光罩遮簾15之矩形開口部(光透射部)的 光束’受到成像光學系統16之聚光作用後,即以重疊方式 照明形成有既定圖案之光罩Μ。亦即,成像光學系統1 6係 將光罩遮簾15之矩形開口部的像形成於光罩厘上。 透射過保持於光罩載台MS上之光罩Μ的光束,即透 過投影光學系統PL,將光罩圖案像形成於保持在晶圓載台 ws上之晶圓(感光性基板)w上。以此方式,一邊在與投影 光學系統PL之光轴AX正交之平面(χγ平面)内以二維方式 驅動控制晶圓載台WS,進而一邊以二維方式驅動控制晶圓 W’進行一次曝光或掃描曝光,藉此即可於晶圓w之各曝 光區域使光罩Μ之圖案依序曝光。 此外’藉由將例如複數極照明用(2極照明用、4極照明 200935181 用、及8極照明用等)繞射光學元件或圓形照明用繞射光學 兀件等具有適當特性之繞射光學元件設定於照明光路中, 以取代輪帶照明用繞射光學元件5,即可進行各種形態之變 形照明。繞射光學元件之切換方式,可使用例如公知之旋 轉方式或滑動方式等。 ❹ ❹ 圓錐轉向鏡系統8 ’從光源侧起依序係由將平面朝向光 源侧且將凹圓錐狀之折射面朝向光罩側的第丨稜鏡構件 8a、及將平面朝向光罩側且將凸圓錐狀之折射面朝向光源側 的第2穩鏡構件8b構成。此外,帛m鏡構件&之凹圓錐 狀的折射面與第2稜鏡構件8b之凸圓錐狀的折射面,係以 彼此可抵接之方式而形成互補。又,第1稜鏡構件h及第 2鏡鏡構件8b中至少—者之構件係構成為可沿光轴移 動’且第1稜鏡構件8a之凹圓錐狀的折射面與第2棱鏡構 件8b之凸圓錐狀的折射面之間隔係構成為可變。以下 了易於理解,係著眼於輪帶狀或4極狀之二次光源來說明 圓錐轉向鏡系統8之作用及變焦透鏡9之作用。 在第1稜鏡構件8a之凹圓錐狀折射面與第 此之凸圓錐狀折射面彼此抵接之狀態下,圓錐轉向鏡系統 8具有平行平面板之功能,而會 … 狀…欠謂料成之4極狀或輪帶 光ι成影響。然而’若使第1稜鏡構件8a之凹圓 錐狀折射面與第2稜鏡構件外之凸圓錐狀折射面分離時圓 輪帶狀或4極狀二次光源之甯麼射面刀離時, 内徑之差的心外接於4極寬狀度=狀二次光源之外徑與 接之圓之直徑(内徑)之差的源之直徑(外徑)與内 的1/2)還疋會保持-冑,而輪帶狀 17 200935181 或4極狀二次光源之外徑(内徑)則會變化。亦即,輪帶狀或 4極狀二次光源之輪帶比(内徑/外徑)及大小(外徑)會產生變 化0 〇 變焦透鏡9具有相似地(等方地)擴大或縮小輪帶狀或4 極狀一次光源之整體形狀的功能。例如,藉由使變焦透鏡9 之焦點距離從最小值擴大至既定值,輪帶狀或4極狀二次 光源之整體形狀即可相似擴大。換言之,藉由變焦透鏡9 之作用,輪帶狀或4極狀二次光源之輪帶比不會變化,而 其宽度及大小(外徑)則會一起變化。如此,藉由圓錐轉向鏡 系統8及變焦透鏡9之作用,即可控制輪帶狀或4極狀二 次光源之輪帶比與大小(外徑)。 ❹ 本實施形態中,空間光調變器36係使用例如使二維名 歹J之複數個反射鏡元件3 6a的面向分別連續變化的空間) 調變器。此種空間光調變器,可使用例如以下所揭示之3 間光調變器,亦即日本特表平1〇_則〇〇號公報及與此碧 應之歐洲專利公開第77953〇號公報、日本特開·4_ Μ13 號公報及與此對應之美國專利第6,剛,915號公報、日本裝 表2006 - 524349號公報及與此對應之美國專利第? 095,546號公報、及日本特開2__ii3437號公報。 空間光調變器36中,係藉由依據來自控制部4之控制 =號=動之驅動部36b的作用,使複數個反射銳元件如 於既定面向。藉由空間光調變器36之複數個反射 鏡兀件36a而分別以既金& e ^ 夕…知反射的光,係於無焦點透鏡6 光瞳柱面微複眼透鏡11之射人面、以及柱面微複眼 18 200935181 透鏡11之後側焦點面或其附近之照明光瞳(配置有孔徑光 闌13之位置)形成既定之光強度分布。 亦即,無焦點透鏡6、變焦透鏡9、以及柱面微複眼透 鏡11係構成分布形成光學系統,其根據透過空間光調變器 36之光束及透過繞射光學元件(角度分布賦予元件0之光 束,於照明光學裝置(2〜16)之照明光瞳形成既定光強度分 布。再者,於與孔徑光闌13在光學上共軛之其他照明光曈
位置,亦即成像光學系統丨6之光瞳位置及投影光學系統pL 〇 之光瞳位置,亦形成與上述既定光強度分布對應之光強度 分布。 曝光裝置中,為了將光罩M之圖案以高精度且忠實地 轉印於晶圓W,在對應圖案特性之適切照明條件下來進行 曝光係相當重要。為了達成此目的,係被要求於照明光學 裝置(2〜16)之照明光曈進而投影光學系統PL之光曈面,形 成所欲之光強度分布。然而,如前所述’曝光裝置有時會 因某些理由無法得到所欲之光瞳強度分布’進而使投影光 © 學系統PL無法發揮所欲之成像性能。 例如圖4所示,即使藉由繞射光學元件5而形成之輪 帶狀光曈強度分布41之形狀及大小係所欲形狀及大小,有 時會有沿A~a截面之強度不同而不均一的情形。本實施形 態中,係測量藉由繞射光學元件5而形成之輪帶狀光曈強 度分布41所對應之光強度分布,並將測量結果(形狀、大 小、強度不均—等)供應至控制部4。 控制部4係根據來自照明光瞳分布測量部12之測量結 19 200935181 果’將控制空間光調變單元3中之空間光調變器36的控制 訊號,供應至空間光調變器36之驅動部36b。驅動部3“, 係依據來自控制部4之指令使複數個反射鏡元件36&之姿勢 分別變化,以將各反射鏡元件36a設定於既定既定之面向。 如上述,藉由空間光調變器36之作用,如此,藉由空間光 調變器36之作用,|正繞射光學元彳5所形成之輪帶狀光 瞳強度分布41之強度的不均一性,以得到所欲之光曈強度 分布42。藉由此構成,即使有因照明光學裝置(2〜16)内之 光學構件(光透射構件、反射構件)之劣化或髒污等導致之光 〇 瞳強度分布之不均一性的隨時間變化或來自光源丨之光之 光強度分布的隨時間變化,亦能穩定地取得所欲之光瞳強 度分布42。 如上所述,本實施形態之照明光學裝置(2〜16)中,係 根據透過空間光調變器3 6 (具有二維排列且可個別控制之 複數個反射鏡元件(複數個光學元件)36a)之光束與透過繞 射光學元件(角度分布賦予元件)5之光束,於照明光瞳形成 既定之光強度分布。因此,藉由使用空間光調變器36可變 〇 地形成於照明光瞳之光強度分布’來修正使用繞射光學元 件5形成於照明光瞳之光強度分布,藉此可得到所欲之光 瞳強度分布。 亦即,本實施形態之照明光學裝置(2〜16),與例如更 換濃度過;慮器之習知技術不同地’可不更換光學構件即可 將光曈強度分布調整至所欲狀態。又,本實施形態之曝光 裝置(2〜WS),能使用可將光瞳強度分布調整至所欲狀態之 20 200935181 照明光學裝置(2〜16),在所欲之照明條件下進行良好曝光β 又’本實施形態中,在空間光調變器36之基準狀態下, 射入發揮光分割器功能之分離膜37之射入光束的行進方向 與從發揮光合成器功能之分離膜38射出之射出光束之行進 方向平行(大致一致)。換言之,在空間光調變器36之基準 狀態下’往空間光調變單元3之射入光束及來自空間光調 變單疋3之射出光束的行進方向,係與照明光學裝置之光 轴ΑΧ —致(或平行如上述,由於在空間光調變單元3之 ® 上游與下游之光路為同軸(或平行),因此例如能共用使用繞 射光學元件之習知照明光學裝置與光學系統來形成光瞳強 度分布。 又’本實施形態中’空間光調變器36之複數個反射鏡 元件36a係接近平行平面板35配置。此時,平行平面板35 發揮複數個反射鏡元件3 6a之罩構件之功能,而能謀求空間 光調變器36之耐久性的提升。 此外’上述說明中,為了使實施形態之作用效果易於 ® 理解’係顯示藉由繞射光學元件5形成之光瞳強度分布41 具有所欲形狀及大小之單純之例。然而並不限定於此,能 藉由使用空間光調變器36可變地形成於照明光瞳之光強度 分布’來修正(調整)藉由繞射光學元件5而形成之光瞳強度 分布之形狀、大小、強度之不均一性等。此時,亦可視需 要,使光瞳強度分布之形狀積極地變形,或積極地使光瞳 強度分布之強度之均一性潰散而成為不均一。 又,上述說明中,係藉由空間光調變器36可變地形成 21 200935181 於照明光曈之光強度分布’來修正藉由繞射光學元件5而 形成之光強度分布。然而並不限定於此,亦能形成由繞射 光學元件5形成於照明光曈之第1區域之光強度分布與空 間光調變器36形成於照明光瞳之第2區域(與第1區域不同 之區域)之光強度分布構成的光瞳強度分布。
具體而言’例如圖5(a)所示,能形成由繞射光學元件5 形成於照明光曈之2極狀光強度分布42a,42b與空間光調 變器36形成於照明光瞳之2極狀光強度分布42c,42d構成 的4極狀光瞳強度分布42。或者,例如圖5(b)所示,亦能 形成由繞射光學元件5形成於照明光瞳之4極狀光強度分 布43a〜43d與空間光調變器36形成於照明光瞳之中心單極 狀光強度分布43e構成的5極狀光曈強度分布43。 此處,形成於照明光瞳之第丨區域之繞射光學元件5 之光強度分布與形成於照明光瞳之第2區域之空間光調變 器36之光強度分布亦可有一部分重疊。亦即’第i區域與 第2區域亦可有一部分重叠。 、
〜又j u〜〜哩5虫没分布# 更,例如亦可在進行掃描曝光時根據光罩M上之位置竹 更。亦即,於光罩Μ上有複數個圖案區域之情形下,待 照明既定圖案區域時’以例如圖5⑷之光曈強度分布42 行照明,並在照明與該既宕翮 %疋圖案&域不同之圖案區域時 以圖5(b)之光瞳強度分布43谁耔 , ,w進仃照明。由於空間光調戀 36之光瞳強度分布的轡爭处 一 燹更此1在極短時間(大致為一瞬間) 行’因此能在不使產能降低 f<價況下依先罩複數個 22 200935181 案區域之各區域賦予最佳之照明條件。 ❹
又,上述說明中’係使用可個別控制二維排列之複數 個反射面之面向(傾斜)的空間光調變器,作為具有可個別控 制二維排列之複數個光學元件的空間光調變器。然而,並 不限於此,亦可使用例如可個別控制二維排列之複數個反 射面之高度(位置)的空間光調變器。此種空間光調變器,可 使用例如以下所揭示之空間光調變器’亦即日本特開平6 -281869號公報及與㈣應之美國專㈣5, mm號公 報、以及日本特表2004— 520618號公報及與此對應之美國 專利第6, 885,493號公報之圖ld。該等空間光調變器中, 可藉由形成二維之高度分布而賦予射入光與繞射面相同之 作用。此外,亦可將上述具有二維排列之複數個反射面的 空間光調變器,依據下述所揭示之内容來加以變形,亦即 例如日本特表2006— 513442號公報及與此對應之美國專利 第6, 891,655號公報、以及日本特表2〇〇5一 5241 12號公報 及與此對應之美國專利公開第2〇〇5/〇〇95749號公報。 又’上述說明中,雖使用具有複數個反射鏡元件之反 射型空間光調變器’但並不限於此,亦可使用例如美國專 利第5, 229,872號公報所揭示之透射型空間光調變器。 又’上述說明中’係使用於光透射性基板之表面形成 有相位型或振幅型之繞射圖案的透射型繞射光學元件來 作為能以更換方式插入空間光調變單元3中之照明光路的 空間光調變器。然而並不限定於此,亦可代替透射型繞射 光學7C件’使用反射型繞射光學元件、透射型折射光學元 23 200935181 件、反射型光學元件等。 反射型繞射光學元件,係於基板表面形成有相位型或 振幅型之繞射圖案。此外’透射型繞射光學元件之振幅型 繞射圖案為光透射性基板表面之遮光圖案,反射型繞射光 學元件之振幅型繞射圖案為基板表面之反射圖案。透射型 繞射光學元件中’係於光透射性基板表面形成透鏡面或稜 鏡面等具有既定形狀的折射面。另一方面,反射型折射光 學元件中’係於基板表面形成曲面狀或楔狀的鏡面。 圖8係顯示反射型繞射光學手段5A的構成。如圖8所 〇 示’反射型繞射光學手段5A具備棱鏡51與反射型繞射光 學元件52。繞射光學手段5A例如在圖1中可取代繞射光學 元件5插入第2光路。亦即,如圖8所示,透射過分離膜 37之光在棱鏡51之反射面51a反射後,即射入反射型繞射 光學元件52。在反射型繞射光學元件52反射之光,即在稜 鏡51之反射面51b反射並射入分離膜38。 此外’上述實施形態中,係藉由兩組直角棱鏡對(3 1, 32; 33, 34)與平行平面板35與空間光調變器36構成空間光 〇 調變單元3。然而並不限定於此,空間光調變單元3之具體 構成可有各種形態。 又,上述實施形態中,對光束進行振幅分割之分離膜 37係發揮光分割器之功能,對光束進行振幅分割之分離膜 38係發揮光合成器之功能。然而並不限定於此,亦可使用 偏光分離膜來作為光分割器及光合成器。此時,可形成由 繞射光學元件5形成於照明光瞳之第1偏光狀態(例如S偏 24 200935181 光)之第1光強度分布與空間光調變器36形成於照明光瞳之 第2偏光狀態(例如P偏光)之第2光強度分布構成的光瞳強 度分布。 又,上述實施形態中’亦可使用根據既定電子資料來 形成既定圖案的可變圖案形成裝置以取代光罩。若使用此 種可變圖案形成裝置’則圖案即使是縱置亦可將對同步精 度所造成之影響減少至最低限度。此外,可變圖案形成裝 置可使用例如DMD(Digital Micro-Mirror Device :數位微鏡 ® 元件)’其係包含根據既定電子資料來驅動的複數個反射元 件。使用DMD之曝光裝置已揭示於例如日本特開2004 — 304135號公報、國際專利公開第2〇〇6/〇8〇285號小冊子。 又,除了 DMD等非發光型反射型空間光調變器以外,亦可 使用透射型空間光調變器,或亦可使用自發光型影像顯示 兀件。此外,即使圖案面為橫置之情況下,亦可使用可變 圖案形成裝置。 Φ 如上述,本實施形態之曝光方法中,係將來自光源丄 之光導向作為空間光調變器之繞射光學元件5而將既定光 瞳強度分布形成於照明光曈。另一方面,將來自光源i之 光分割成朝向繞射光學元件5之第丨光束、以及與第丨光 束不同之第2光束’並將此第2光束導向具有二維排列且 可個別控制之複數個反射鏡元件36a的空間光調變器% 透過空間光調變器36之第2光束被導向照明光瞳之位置, 將既定光強度分布形成於照明光瞳。 藉由透過照明光瞳之光罩明光罩M之圖案,並根據來 25 200935181 自被照明之光罩Μ之圖案的光使作為感光性基板之晶圓w 曝光。如此,藉由使用空間光調變器36可變地形成於照明 光瞳之光強度分布’來修正使用繞射光學元件5固定地形 成於照明光曈之光強度分布,藉此可得到所欲之光曈強度 分布。其結果,即使係本實施形態之曝光方法,亦能在所 欲照明條件下進行良好之曝光。 本實施形態之曝光方法中,如上所述,亦能測量形成 於照明光瞳之既定光強度分布,並根據此測量結果控制空 間光調變器36之光調變。又,亦可測量被曝光於作為感光 0 性基板之晶圓W的被曝光圖案,判斷被曝光圖案是否在容 許範圍内,當判斷被曝光圖案在容許範圍外時,即控制空 間光調變器36之光調變。 此時’具體而言,係對塗布有光阻(感光性材料)之晶圓 W進行實際之曝光,並使被曝光之晶圓w顯影,測量已顯 影之光阻圖案。或者,將光阻圖案作為硬光罩對晶圓臀表 面進行加工,並測量經加工之晶圓W上之圖案。此加工, 包含例如晶圓W表面之蝕刻及金屬膜等之成膜的至少一 ◎ 方。 其後,判斷被曝光圖案(光阻圖案及經加工之晶圓w上 之圖案之至少一方的圖案)相對欲取得之實際元件圖案是否 在容許範圍内。此處,容許範圍可設為欲取得之實際元件 圖案與被曝光圖案之形狀誤差的容許範圍。又,為了考量 曝光步驟後接著進行之對晶圓W表面加工處理時的誤差等 來決定容許誤差,亦可使用經加工之晶圓w上之圖案來作 26 200935181 為被曝光圖案。 上述實施形態之曝光裝置,係藉由組褒包含本專利申 請範圍所列舉之各構成元件的各種次系統,以能保持既定 之機械精度、電氣精度、光學精度之方式所製造。為確保 此等各種精度,於此組裝前後係對各種光學系統進行用以 達成光學精度之調整、對各種機械系統進行用以達成機械 精度之調整、對各種電氣系統進行用以達成電氣精度之調 整。從各種次系統至曝光裝置之組裝製程,係包含各種次 ©系統彼此之機械連接、電路之配線連接、氣壓迴路之配管 連接等。當然,從各種次系統至曝光裝置之組裝製程前, 係有各次系統個別之組裝製程。當各種次系統至曝光裝置 之組裝製程結束後’即進行综合調整,以確保曝光裝置整 體之各種精度。此外,曝光裝置之製造可在溫度及真空度 等皆受到管理之無塵室進行。 其次,針對使用上述實施形態之曝光裝置的元件製造 方法作說明。圖6係表示半導體元件之製造步驟的流程圖。 如圖6所示’半導體元件之製造步驟中,係將金屬膜蒸鐘 於構成半導體元件之基板的晶圓w(步驟S4〇),並將感光性 材料之光阻塗布於該蒸鍍後之金屬膜上(步驟S42)。接著, 使用上述實施形態之投影曝光裝置,將形成於光罩(標線 片)Μ之圖案轉印於晶圓w上之各照射區域(步驟s44:曝光 步驟),並進行完成該轉印後之晶圓w的顯影,亦即進行轉 印有圖案之光阻的顯影(步驟S46 :顯影步驟)。之後,藉由 步驟S46以產生於晶圓w表面之光阻圖案為光罩對晶圓 27 200935181 w表面進行蝕刻等之加工(步驟S48 ••加工步驟)。 此處’光阻圖案係指產生對應藉由上述實施形態之投 影曝光裝置所轉印之圖案的形狀的凹凸之光阻層,且其凹 部係貫通光阻層者。步驟S48中,係透過該光阻圖案來進 行晶圓W表面之加工。於步驟S48所進行之加工中包含 例如晶圓W表面之蝕刻或金屬膜等之成膜中之至少一者。 此外,步驟S44中,上述實施形態之投影曝光裝置,係以
塗布有光阻之晶圓W為感光性基板亦即基板p來進行圖案 之轉印。 圖7係表示液晶顯示元件等液晶元件之製造步驟的流 程圖。如圖7所示,液晶元件之製造步驟中,係依序進行 圖案形成步驟(步驟S50)、彩色濾光片形成步驟(步驟S52)、 單元組裝步驟(步驟S54)、以及模組組裝步驟(步驟S56)。 步驟S50之圖案形成步驟中,係使用上述實施形態之 投影曝光裝置,將電路圖案及電極圖案等既定圖案形成於
塗布有光阻之玻璃基板上作為基板P。於該圖案形成步驟 中,包含曝光步驟,係使用上述實施形態之投影曝光裝置, 於光阻層進行圖案轉印;顯影步驟,進行轉印有圖案之基 板p的顯影亦即進行玻璃基板上之光阻層 對應圖案形狀的光阻層;以及加工步驟, 光阻層來進行玻璃基板表面之加工。 的顯影,以產生 透過該顯影後之 步驟S52之彩色遽光片形成步驟中,係形成彩色遽光 片’其係將多數個對應R(Red :紅)、G(Green :綠)?及 藍)之3個點之組排列成陣列狀,或將複數個r、g、 28 200935181 B之3條條紋之濾光片之組排列於水平掃描方向。 步驟S54之單元組裝步驟中,係使用藉由步驟s5〇形 成有既定圖案之玻璃基板與藉由步驟S52所形成之彩色滤 光片來組裝液晶面板(液晶單元)。具體而言,例如係將液晶 注入玻璃基板與彩色濾光片之間,藉此形成液晶面板。步 驟S56之模組組裝步驟中,係對藉由步驟S54所組裝之液 晶面板安裝使該液晶面板進行顯示動作之電氣電路及背光 等各種零件。 © 又,本發明並不限於應用在半導體元件製造用之曝光 裝置,亦可廣泛應用於例如形成於方形玻璃板之液晶顯示 元件或電漿顯示器等顯示裝置用的曝光裝置、或用以製造 攝影元件(CCD等)、微型裝置、薄膜磁頭、以及dna晶片 等各種元件的曝光裝置。此外,本發明亦可應用於使光微 影步驟來製造形成有各種元件之光罩圖案之光單(光罩、標 線片等)時的曝光步驟(曝光裝置)。 此外,上述實施形態中,雖使用ArF準分子雷射光(波 ^ 長:193nm)或KrF準分子雷射光(波長:248 iim)作為曝光用 光,但並不限於此,對其他適當之雷射光源,例如供應波 長為157nm之雷射光的雷射光源等亦可應用本發明。 又,上述實施形態中,雖在曝光裝置中對照明光罩之 照明光學系統應用本發明’但並不限於此,對照明光罩以 外之被照射面的一般照明光學系統亦可應用本發明。 又,上述實施例中雖使用繞射光學元件,但並不限定 於繞射光學元件,例如亦可係歐洲專利公開第197〇943號 29 200935181 公報所揭示之折射光學元件。 又,上述實施形態中,亦可應用所謂液浸法,其係以 具有折射率大於η之介質(典型為液體)來充滿投影光學系 統與感光性基板間之光路中的方法。此時,將液體充滿於 投影光學系統與感光性基板間之光路中的方法可採用以 下諸方法,亦即如國際公開第w〇99/495〇4號公報所揭示之 局部充滿液體、如日本特開平6— 124873號公報所揭示之 使保持曝光對象之基板的載台在液槽之中移動、或如日本 特開平10— 3031 14號公報所揭示之將既定深度之液體槽形❹ 成於載台上並將基板保持於其中。 又,上述實施形態中,亦可應用美國專利公開第 2006/0203214號公報、及美國專利公開第2〇〇7/〇146676號 公報所揭示之偏光照明方法。 以上所說明之實施形態,係為了使本發明易於理解而 記載’而非為了限制本發明而記載。因此,上述實施形態 所揭示之各元件’亦包含屬於本發明之技術範圍之所有設 計變更或均等物之意旨。又,上述實施形態之各構成元件 ◎ 等,加以任意組合亦可。 【圖式簡單說明】 圖1,係概略顯示本發明實施形態之曝光裝置之構成的 圖。 圖2’係概略顯示空間光調變單元之構成的圖。 圖3,係概略顯示柱面微複眼透鏡之構成的立體圖。 30 200935181 圖4,係以示意方式顯示本實施形態中形成之輪帶狀光 曈亮度分布及其調整的圖。 圖5(a) ’係以示意方式顯示藉由繞射光學元件與空間光 調變器形成4極狀光瞳強度分布例的圖,圖5(b),係以示 意方式顯示藉由繞射光學元件與空間光調變器形成5極狀 光瞳強度分布例的圖。 圖6,係顯示半導體元件之製程的流程圖。 圖7,係顯示液晶顯示元件等液晶元件之製程的流程 〇 圖。 圖8’係顯示反射型繞射光學元件之概略構成的圖。 【主要元件符號說明 光源 整形光學系統 空間光調變單元 控制部 繞射光學元件 繞射光學手段 無焦點透鎖^ 前側透鏡群 後側透鏡群 既定面 圓錐轉向鏡系統 第1稜鏡構件 1 2 3 4
5
5A 6 6a 6b 7 8 8a 200935181 8b 第2稜鏡構件 9 變焦透鏡 10 分光器 11 柱面微複眼透鏡 11a 第1複眼構件 11 aa, 11 ba 柱面透鏡群 llab, llbb 柱面透鏡群 lib 第2複眼構件 12 照明光瞳分布測量部 © 13 孔徑光闌 14 聚光光學系統 15 光罩遮簾 16 成像光學系統 3 1, 32, 33, 34 直角稜鏡 31a 射入面 33a 35 射出面 平行平面 〇 36 空間光調變器 36a 反射鏡元件 36b 驅動部 37, 38 分離膜 41 輪帶狀光瞳強度分布 42, 43 光曈強度分布 42a, 42b, 42c, 42d 光強度分布 32 200935181 43a〜43e 51 51a 51b
52 AX M MS
❿ P
PL
W
WS 光強度分布 稜鏡 反射面 反射面 反射型繞射光學元件 光軸 光罩 光罩載台 基板 投影光學系統 晶圓 晶圓載台 ❹ 33

Claims (1)

  1. 200935181 十、申請專利範圍: -種光學單元’其特徵在於,具備: 第 1光路,可配署目士 伽止m 具'有二維排列並可個別控制之複數 個先學疋件的空間調變元件; 賊;-4《路’具有供表面具有既定固定圖案之角度分布 賦予70件插入的機構;以及 光路係、經過該第1光路及該第2光路之兩者之 光的光路;
    X角度刀布賦予兀件插入該第2光路時,根據射入 ^度刀布賦予疋件之光對射出之光賦予角度分布。 2如申請專利範圍第i項之光學單元,其中,該第2 光路之該機構,具有供該角度分布賦予元件插人的空間。 3、如申請專利範圍第lil2項之光學單元,其中,該 角度分布賦予元件具備具有該既定固定圖案之基板。 盆4、如申請專利範圍第m項中任一項之光學單元, 八 §二間光調變器,具有二維排列之複數個反射鏡元
    件以及個別控制驅動該複數個反射鏡元件之姿勢的驅動 部。 5、如申請專利範圍第4項之光學單元,其中,該驅動 部係使該複數個反射鏡元件之面向連續地變化。 6如申凊專利範圍第1至5項中任一項之光學單元, 其進步具備將射入光束分割成複數個光束之光分割器; 該第1光路’係被該光分割器分割之該複數個光束中 之第1光束的光路; 34 200935181 該第2光路,係被該光分割器分割之該複數個光束中 之第2光束的光路。 7、 如申請專利範圍第1至6項中任一項之光學單元, 其進一步具備合成該第1及第2光束之光合成器; 該第3光路,係藉由該光合成器合成之該第1及第2 光束之光路。 8、 如申請專利範圍第6或7項之光學單元,其中,該 光刀割器,具有將該射入光束分離成作為該第1光束之反 ❺射光束與作為該第2光束之透射光束的分離膜。 9 如申請專利範圍第6至8項中任一項之光學單元, 二’該光合成器’具有將透過該空間光調變器之該第1 光束分離成作為所需光束之反射光束與作為不要光束之透 射光束的分離膜。 0如申凊專利範圍第6至9項中任一項之光學單元, ^ 射入該光分割器之該射入方向之行進方向與從該光 _合成器射出之射出光束在基準狀態之行進方向為平行。 —11如申請專利範圍第1至1〇項中任一項之光學單 其中,該光學單元,用於根據來自光源之光照明被照 射面的照明光學裝置; 、第3光路,係與該照明光學裝置之光軸一致或平行。 ^ 如申请專利範圍第10項之光學單元,其中,該光 用於根據來自光源之光照明被照射面的照明光學 裝置; 该射出光束在該基準狀態之行進方向與該照明光學 35 200935181 裝置之光轴一致或平行。 1 3、一種照明光學裝置,係根據來自光源之光照明被 照射面,其特徵在於,具備: 申請專利範圍第1至12項中任一項之光學單元;以及 分布形成光學系統,係根據透過該空間光調變器及該 角度分布賦予元件之光束,於該照明光學裝置之照明光曈 形成既定光強度分布。 Μ、如申請專利範圍第π項之照明光學裝置,其進一
    步具備:照明光瞳分布測量部,係以該照明光曈或與該照 明光瞳在光學上共軛之面測量形成於該照明光瞳之既定光 強度分布;以及控制部,係根據該照明光瞳分布測量部之 測量結果’控制該光學單元中之該空間光調變器。 15、一種曝光裝置,其特徵在於: ”備用以照明既定圖案之申請專利範圍第13或^ 4巧 之照明光學裝置’並將該既定圖案曝光於感光性基板。 16、一種7L件製造方法,其特徵在於,包含:
    將^ =驟’係使用申請專利範圍第15項之曝光裝置, 既疋圖案曝光於該感光性基板; 顯影步驟,你趙g + 對應該圖^該圖案之該感光性基板顯影,網 对應琢圖案之形狀 ^ 以及 光罩層形成於該感光性基板之表面; 加工步驟,透過該光罩層進行該感光 加工 性基板之表面的 種曝光方法,係麻祕土 係根據來自光源之光將既定圖案 36 17、 200935181 曝光於感光性基板,其特徵在於,具有: 第1步驟’將來自該光源之光導向角度分布歟予元件 以將既定之光曈強度分布形成於照明光瞳; 第2步驟,係將來自該光源之光分割成第1光束與朝 向該角度分布賦予元件之與該第1光束不同的第2光束; 第3步驟’係將該第1光束導向具有二維排列並可個 別控制之複數個光學元件的空間光調變器; 第4步驟’係將透過該空間光調變器之第1光束導向 © 該照明光瞳的位置; 第5步驟,係藉由透過該照明光瞳之光照明該既定圖 案;以及 第6步驟,係根據來自該被照明之該既定圖案的光使 該感光性基板曝光。 18、如申請專利範圍第17項之曝光方法,其進一步包 含·第7步驟,係測量形成於該照明光瞳之既定光強度分 布’以及第8步驟,根據該第7步驟之測量結果控制以該 空間光調變器進行之光調變。 9如申請專利範圍第17或18項之曝光方法,其進 步包含:第9步驟,測量曝光於該感光性基板之被曝光 圖案; 第1〇步驟’判斷該被曝光圖案是否在容許範圍内;以 及 】 1步驟’當在該第10步驟判斷該被曝光圖案在容 許範圍外味 B 吁’即控制以該空間光調變器進行之光調變。 37 200935181 〜種電子元件製造方法’其特徵在於,包含: 曝光步驟,係使用中請專利範圍第17至19項中任一 項之曝# t 法’將該既定圖案曝光於該感光性基板; 顯影步驟’使轉印有該圖案之該感光性基板顯影,將 對應該圖案之形狀的光罩層形成於該感光性基板之表面; 以及 加工步驟,透過該光罩層進行該感光性基板之表面的 加工。
    十一、闽式: 如次頁
    38
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3226073A3 (en) 2003-04-09 2017-10-11 Nikon Corporation Exposure method and apparatus, and method for fabricating device
TW201834020A (zh) 2003-10-28 2018-09-16 日商尼康股份有限公司 照明光學裝置、曝光裝置、曝光方法以及元件製造方法
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TWI395068B (zh) 2004-01-27 2013-05-01 尼康股份有限公司 光學系統、曝光裝置以及曝光方法
TWI437618B (zh) 2004-02-06 2014-05-11 尼康股份有限公司 偏光變換元件、光學照明裝置、曝光裝置以及曝光方法
US8451427B2 (en) * 2007-09-14 2013-05-28 Nikon Corporation Illumination optical system, exposure apparatus, optical element and manufacturing method thereof, and device manufacturing method
EP2179329A1 (en) * 2007-10-16 2010-04-28 Nikon Corporation Illumination optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
WO2010016288A1 (ja) * 2008-08-08 2010-02-11 株式会社ニコン 照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法
WO2010061884A1 (ja) 2008-11-28 2010-06-03 浜松ホトニクス株式会社 光変調装置およびレーザ加工装置
JP5474340B2 (ja) * 2008-11-28 2014-04-16 浜松ホトニクス株式会社 光変調装置
KR101624009B1 (ko) * 2009-07-31 2016-05-24 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 광학 빔 편향 소자 및 조정 방법
JP5287695B2 (ja) * 2009-12-22 2013-09-11 株式会社リコー 光偏向装置、光偏向アレー、画像投影表示装置
US20110205519A1 (en) * 2010-02-25 2011-08-25 Nikon Corporation Polarization converting unit, illumination optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2012004465A (ja) 2010-06-19 2012-01-05 Nikon Corp 照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法
WO2016184560A1 (en) * 2015-05-21 2016-11-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Method of operating a microlithographic projection apparatus
JP2017146496A (ja) * 2016-02-18 2017-08-24 三菱電機株式会社 照明用光源
CN109791281B (zh) * 2016-10-04 2021-07-30 株式会社尼康 光束扫描装置
CN109426091B (zh) 2017-08-31 2021-01-29 京东方科技集团股份有限公司 曝光装置、曝光方法及光刻方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US522872A (en) * 1894-07-10 Garden-hoe
US5312513A (en) * 1992-04-03 1994-05-17 Texas Instruments Incorporated Methods of forming multiple phase light modulators
EP1109067B1 (en) * 1999-12-13 2006-05-24 ASML Netherlands B.V. Illuminator
SE0100336L (sv) * 2001-02-05 2002-08-06 Micronic Laser Systems Ab Adresseringsmetod och apparat som använder densamma tekniskt område
US7015491B2 (en) * 2001-06-01 2006-03-21 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby, control system
US6737662B2 (en) * 2001-06-01 2004-05-18 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method, device manufactured thereby, control system, computer program, and computer program product
US6672722B2 (en) * 2001-06-19 2004-01-06 Intel Corporation Projection engine
US6900915B2 (en) * 2001-11-14 2005-05-31 Ricoh Company, Ltd. Light deflecting method and apparatus efficiently using a floating mirror
US20050095749A1 (en) * 2002-04-29 2005-05-05 Mathias Krellmann Device for protecting a chip and method for operating a chip
TWI281099B (en) * 2002-12-02 2007-05-11 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
US6891655B2 (en) * 2003-01-02 2005-05-10 Micronic Laser Systems Ab High energy, low energy density, radiation-resistant optics used with micro-electromechanical devices
US7095546B2 (en) * 2003-04-24 2006-08-22 Metconnex Canada Inc. Micro-electro-mechanical-system two dimensional mirror with articulated suspension structures for high fill factor arrays
KR101159867B1 (ko) * 2003-09-12 2012-06-26 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 마이크로리소그래피 투사 노출 장치용 조명 시스템
DE10343333A1 (de) * 2003-09-12 2005-04-14 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungssystem für eine Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage
TWI437618B (zh) * 2004-02-06 2014-05-11 尼康股份有限公司 偏光變換元件、光學照明裝置、曝光裝置以及曝光方法
JP4599936B2 (ja) * 2004-08-17 2010-12-15 株式会社ニコン 照明光学装置、照明光学装置の調整方法、露光装置、および露光方法
JP4804358B2 (ja) * 2004-09-27 2011-11-02 浜松ホトニクス株式会社 空間光変調装置、光学処理装置、及びカップリングプリズムの使用方法
US20060138349A1 (en) * 2004-12-27 2006-06-29 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
TW200923418A (en) * 2005-01-21 2009-06-01 Nikon Corp Exposure device, exposure method, fabricating method of device, exposure system, information collecting device, and measuring device
JP4858439B2 (ja) * 2005-01-25 2012-01-18 株式会社ニコン 露光装置及び露光方法並びにマイクロデバイスの製造方法
US7317506B2 (en) * 2005-03-29 2008-01-08 Asml Netherlands B.V. Variable illumination source
US7548302B2 (en) * 2005-03-29 2009-06-16 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7804603B2 (en) * 2006-10-03 2010-09-28 Asml Netherlands B.V. Measurement apparatus and method
US8937706B2 (en) * 2007-03-30 2015-01-20 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and method
US20080259304A1 (en) * 2007-04-20 2008-10-23 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and method

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