TW201027120A - Projection optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method - Google Patents

Description

201027120 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明的一實施例是關於一種投影光學系統、曝光裝 置及元件製造方法，更明確地說，是關於一種適合藉由光 微影術來製造半導體元件與液晶顯示器元件之類的元件的 曝光裝置的投影光學系統。 【先前技術】 在用於製造半導體元件及其它元件的光微影術製程 中，會使用#描曝光裝置經由投影光學系统來對感光性基 板（其塗佈著-光阻或類似物）1的光罩（主光罩）的圖 樣實施掃描曝普通的掃描曝光裝置配置成用以交替重 複進仃下面兩個操作：在其中一個照射區域⑽）中 進灯掃描曝光的操作；以及將該感光性基板步進移動至下 個照射區域的操作（舉例來說，請參見專利文獻^)。 【引證案列表】 專利文獻1 .重新頒授的美國專利案第37391號 【發明内容】 光微影術製程中所使用的感光 近來的研究皆朝向提高 性基板的尺寸。 201027120 時’光微影術製程的總處理量會因數量增加而下降。 本發明的一實施例提供一種投影光學系統，舉例來 說，其能夠改良應用至掃描曝光裝置的掃描曝光的總處理 量。本發明的一實施例提供一種曝光裝置，其能夠利用本 發明實施例的投影光學系統來改良掃描曝光的總處理量。 解決問顳的乎斑 本發明的第一項觀點提供一種投影光學系統，用以在 第三表面上形成第一表面的影像及第二表面的影像，其包 括： 第一成像光學系統，其設置在介於該第一表面與第一 共輛點之間的光學路徑之中，該第一共軛點與位於該第一 表面上的某一點產生光學共輛且光學軸在該點處和該第一 表面相交； 第二成像光學系統，其設置在介於該第一共軛點與第 二共軛點之間的光學路徑之中，該第二共軛點與位於該第 一表面上的該點產生光學共軛且光學轴在該點處和該第一 表面相交； 第三成像光學系統’其設置在介於該第二共軛點與第 三共軛點之間的光學路徑之中，該第三共軛點與位於該第 一表面上的該點產生光學共軛且光學轴在該點處和該第一 表面相交； 第四成像光學系統，其設置在介於該第二表面與第四 共軛點之間的光學路徑之中，該第四共軛點與位於該第二 表面上的某一點產生光學共輛且光學軸在該點處和該第二 201027120 表面相交； 第五成像光學系統，其設 五共軛點之間的光學路徑之中 二表面上的該點產生光學共輛 表面相交； 置在介於該第四共軛點與第 ，該第五共軛點與位於該第 且光學軸在該點處和該第二 第六成像光學系統，其設置在介於該第五共軛點與第 六共軛點之間的光學路徑之中，該第六共軛點與位於該第

二表面上的該點產生光學共軛且光學軸在該點處和該第二 表面相交； 第七成像光學系統，其設置在介於該第三表面與該第 二共輛點及該第六共軛點之間的光學路徑之中； 第一偏向部件，其設置在介於該第三成像光學系統之 中最靠近該第三表面的表面和該第七成像光學系統之中最 靠近該第一表面的表面之間的光學路徑之中，並且配置成 用以將來自該第三成像光學系統的光引導至該第七成像光 學系統；以及 第二偏向部件，其設置在介於該第六成像光學系統之 中最靠近該第三表面的表面和該第七成像光學系統之中最 靠近該第二表面的表面之間的光學路徑之中，並且配置成 用以將來自該第六成像光學系統的光引導至該第七成像光 學系統， 其中’該第七成像光學系統中具有放大率的每一個光 學器件皆是折射光學器件。 本發明的第二項觀點提供一種投影光學系統，用以在 7 201027120 第三表面上形成第一表面的影像及第二表面的影像，其使 用在曝光裝置之中用於將設立在該第一表面和該第二表面 中至少其中一者上的預設圖樣轉印至設立在該第三表面上 的感光性基板，該投影光學系統包括： 第一光學單元，其將來自該第一表面的光引導至路徑 結合元件； 第二光學單元，其將來自該第二表面的光引導至該路 徑結合元件；以及 第三光學單元，其以來自該第一光學單元已經前進通 過該路徑結合元件的光為基礎在該第三表面上形成該第— 表面的影像，且其以來自該第二光學單元已經前進通過該 路徑結合元件的光為基礎在該第三表面上形成該第二表面 的影像， 其中，該第一表面、該第二表面以及該第三表面水平 延伸在該投影光學系統下方的一空間之中，以及 其中，該第三表面是位於該第一表面與該第二表面的 下方。 本發明的第三項觀點提供一種曝光裝置，其包括第 其以來自設立在該 上的預設圖樣的光 第三表面上的感光 項觀點或第二項觀點的投影光學系統， 第一表面和該第二表面中至少其中一者 為基礎，將該預設圖樣投影在設立於該 性基板之上。 本發明的第四項觀點提供一種曝光裝置，其包括用以 在第三表面上％成第—纟面的影像及第二表自的影像的投 201027120 影光學系統’其是用於將設立在該第一表面和該第二表面 中至少其中一者上的預設圖樣轉印至設立在該第三表面上 的感光性基板，該曝光裝置包括： 第一照射單元，其是位於該第一表面的下方且其提供 第一照射光給該第一表面， • 第二照射單元，其是位於該第二表面的下方且其提供 第二照射光給該第二表面， 、 其中，該第一表面、該第二表面以及該第三表面水平 〇 延伸在該投影光學系統下方的一空間之中。 本發明的第五項觀點提供一種器件製造方法’其包括： 利用第三項或第四項觀點的曝光裝置來實行該感光性 基板上該預設圖樣的曝光； 顯影其上已被轉印該預設圖樣的該感光性基板，用以 形成一具有對應於該感光性基板之表面上該預設圖樣之形 狀的光罩層；以及 經由該光罩層來處理該感光性基板的表面。 本發明的效用 因為根據本發明第一項觀點的投影光學系統採用如上 面所述之四重成像類型的雙頭基礎配置，所以，其確保影 像側數值孔徑會有必要的位準並確保會有有效的影像區並 且，舉例來說，能夠在影像平面上的預設區域中平行地形 成彼此分隔的兩個物體平面上的圖樣的影像。 因為根據本發明第二項觀點的投影光學系統採用的配 置中，相較於其上會有個別光罩的第一表面和第二表面， 9 201027120 其上有-晶圓的第三表面和該投影光學系統的相隔距離較 遠，所以，固持該等光罩的光罩平台的移動空間能夠和固 持該晶圓的晶圓平台的移動空間分開。 結果，舉例來說’當第一項觀點或第二項觀點的投影 光學系統應用至掃描曝光裝置時，藉由單次ϋ 以叠置的方式在該感光性基板的其中一個照射區域中印刷， 兩個不同的圖樣。 ^ 另外，僅藉由在掃描方向中移動該感光性基板，便可 以於對齊排列在該掃描方向中的複數個照射區域中連續實❹ 施掃描曝光，而不需要對該感光性基板實施二維的步進移 動》換言之，當根據本發明第一項觀點或第二項觀點的投 影光學系統被應用至掃描曝光裝置時，掃描曝光的總處理 量會明顯的改良，且最終可以極高的總處理量來製造器件。 【實施方式】 根據本發明一實施例的投影光學系統包括：第一光學 單元，其具有第一成像光學系統、第二成像光學系統以及❹ 第三成像光學系統；第二光學單元，其具有第四成像光學 系統、第五成像光學系統以及第六成像光學系統；以及第 三光學單元’其具有第七成像光學系統，而且該投影光學 系統配置成用以在第三表面（影像平面）上形成第一表面 (第一物體平面）的影像以及第二表面（第二物體平面） 的影像。該第一成像光學系統設置在介於該第一表面與第 一共軛點之間的光學路徑之中，該第一共扼點與位於光學 10 201027120 軸上的某一點產生光學共軛；該第二成像光學系統設置在 介於該第一共軛點與第二共軛點之間的光學路徑之中，該 第二共軛點與位於該光學軸上的該點產生光學共軛；而該 第三成像光學系統設置在介於該第二共軛點與第三共軛點 之間的光學路徑之中，該第三共軛點會與位於該光學軸上 • 的該點產生光學共軛。 該第四成像光學系統設置在介於該第二表面與第四共 辆點之間的光學路徑之中’該第四共輛點與位於光學軸上 ® 的某一點產生光學共軛；該第五成像光學系統設置在介於 該第四共軛點與第五共軛點之間的光學路徑之中，該第五 共扼點與位於該光學轴上的該點產生光學共軛；而該第六 成像光學系統設置在介於該第五共軛點與第六共輛點之間 的光學路徑之中，該第六共軛點與位於該光學轴上的該點 產生光學共輛。該第七成像光學系統設置在介於該第三表 面與該第三共輛點及該第六共扼點之間的光學路徑之中。 Q 本發明該實施例的投影光學系統包括：第一偏向部 件，其將來自該第三成像光學系統的光引導至該第七成像 光學系統；以及第二偏向部件’其將來自該第六成像光學 系統的光引導至該第七成像光學系統，而且該第七成像光 學系統中具有放大率的每一個光學器件皆是折射光學器 件。換言之，該第七成像光學系統是折射式光學系統。該 第-偏向部件設置在介於該第三成像光學系統和該第七： 像光學系統之間的光學路徑之中；而兮楚_你丄 T，而該第二偏向部件設 置在介於該第六成像光學系統和該第 弟七成像光學系統之間 201027120 的光學路徑之中。 在依此配置所建構的本發明該實施例的投影光學系統 中’該第一成像光學系統以來自該第一表面的光為基礎在 該第一共軛點處或附近形成第一中間影像，該第二成像光 學系統以來自該第一中間影像的光為基礎在該第二共軛點 處或附近形成第二中間影像，該第三成像光學系統以來自 . 該第二中間影像的光為基礎在該第三共輛點處或附近形成 第三中間影像，以及該第七成像光學系統以來自該第三中 間影像的光為基礎在該第三表面上形成第一最終影像。❹ 另一方面，該第四成像光學系統以來自該第二表面的 光為基礎在該第四共軛點處或附近形成第四中間影像，該 第五成像光學系統以來自該第四中間影像的光為基礎在該 第五共軛點處或附近形成第五中間影像，該第六成像光學 系統以來自該第五中間影像的光為基礎在該第六共軛點處 或附近形成第六中間影像，以及該第七成像光學系統以來 自該第六中間影像的光為基礎在該第三表面上形成第二最 終影像。 ❿ 因為本發明該實施例的投影光學系統採用如上面所述 之四重成像類型的雙頭基礎配置，所以，其能夠確保影像 側數值孔徑會有必要的位準並確保會有有效的影像區並 且’舉例來說’能夠在該影像平面上的預設區域中平行地 形成彼此分隔的兩個物體平面上的圖樣的影像。結果，舉 例來說’當本發明該實施例的投影光學系統應用至掃描曝 光裝置時’其能夠在該投影光學系統的有效影像區之中平 12 201027120 行地形成彼此分隔的兩個光罩上的圖樣的影像並且能夠藉 由單次掃描操作以叠置的方式在感光性基板的其中一個照 射區域中印刷兩個不同的圖樣。 备該曝光裝置配置成用以於第一個照射區域中對第一 光罩的圖樣進行掃描曝光的操作、於在掃描移動方向位於 '該第一個照射區域旁邊的第二個照射區域中對第二光罩的 .圖樣進行掃描曝光的操作、於在掃描移動方向位於該第二 個照射區域旁邊的第三個照射區域中對該第一光罩的圖樣 © 進行掃描曝光的操作，重複進行所需的次數，僅藉由沿著 掃描方向來移動該感光性基板，便可以於對齊排列在該掃 描方向中的複數個照射區域中連續實施掃描曝光，而不需 要對該感光性基板實施二維的步進移動。換言之，當本發 明該實施例的投影光學系統被應用至掃描曝光裝置時，掃 描曝光的總處理量會明顯的改良。 舉例來說’當本發明該實施例的投影光學系統應用至 半導體曝光裝置時，其可配置成一具有縮小倍率的光學系 統。在本發明該實施例的投影光學系統中，該第一成像光 學系統和第三成像光學系統，以及該第四成像光學系統和 第六成像光學系統同樣可配置成和該第七成像光學系統相 同的折射式系統。於此情況中，因為折射光學器件可製成 具有穩定的表面精確性，所以’可以改良該等光學系統的 穩定性並且降低該等光學系統的製造成本。 在本發明該實施例的投影光學系統中，該第一光學單 元（其是從該第一表面至該第一偏向部件的光學系統）及 13 201027120 該第二光學單元（其是從該第二表面至該第二偏向部件的 光學系統）可能具有相同的配置。這可讓該投影光學系統 具有對稱於該第七成像光學系統之光學軸的配置，從而使 其變得可以改良該光學系統的穩定性、簡化該光學系統的 配置並且降低該光學系統的製造成本。 在本發明該實施例的投影光學系統中，當該第二成像 光學系統和該第五成像光學系統中的每一者採用具有凹形 反射面鏡的配置時，該投影光學系統除了可針對色像差 (chromatic aberration )妥適修正之外還可確保會有大影像 側數值孔徑。當該第二成像光學系統和該第五成像光學系 統中的每一者採用具有負透鏡的配置時，更明確地說，當 負透鏡設置在該凹形反射面鏡的附近時，便可達到對伯兹 法和（Petzval sum )進行良好補償的效果。 在本發明該實施例的投影光學系統中，第三偏向部件 可能設置在介於該第-表面和該第__偏向部件之間的光學 路徑之中；而第四偏向部件則設置在介於該第二表面和該 第二偏向部件之間的光學路徑之中。明確地說，該第三偏 向部件可能設置在介於嗜筮_ 金土 i # )丨於这第一成像先學系統和該第三成像 光學系統之間的光學路徑之巾，而該第四偏向部件則可能 設置在介於該第五成像光學系統和該第六成像光學系統之 間的光學路徑之中。於此愔中木 度/兄中虽該第二偏向部件設置 在靠近該第二共輛點處而當該第四偏向部件設置在靠近該 第五共扼點處時，會變得比赖 ^咕 雙件比較合易在該第二成像光學系統 和該第五成像光學系統中的每一 J母有之中以該凹形反射面鏡 201027120 為基準將一去程射束與一回程射束分離。 或者，該第三偏向部件可能設置在介於該第一成像光 學系統和該第二成像光學系統之間的光學路徑之中，而該 第四偏向部件則可能設置在介於該第四成像光學系統和該 第五成像光學系統之間的光學路徑之中。於此情況中，务 •.該第三偏向部件設置在靠近該第一共輛點處而當該第四: 向部件設置在靠近該第四共梃點處時，同樣會變得比較容 i在該第二成像光學系統和該第五成像光學系統中的每一 者之中以該凹形反射面鏡為基準將該去程射束與該回程射 束分離。結果，便不需要在第一有效場區和該第一表面上 的光學轴之間設立龐大空間且不需要在第二有效場區和該 第二表面上的光學軸之間設立龐大空間，從而可降低該第 三表面上的最大影像高度，並且進而會變得比較容易達到 縮小該光學系統之尺寸的目的。 在本發明該實施例的投影光學系統中，該第一偏向部 Q件可能設置在該第三共軛點的附近且該第二偏向部件可能 設置在該第六共軛點的附近。於此情況中，便可讓介於該 光學轴及形成在該第三表面上對應於該第一表面上之該第 一有效場區的第一有效影像區之間的空間變小並且讓介於 該光學軸及形成在該第三表面上對應於該第二表面上之該 第二有效場區的第二有效影像區之間的空間變小。結果， 該第三表面上的最大影像高度會降低，並且進而會變得比 較容易達到縮小該光學系統之尺寸的目的。 本發明該實施例的投影光學系統可能在該第一表面上 15 201027120 會有不包含該第一成像光學系統之光學轴的第一有效場區 以及在該第二表面上會有不包含該第四成像光學系統之光 學軸的第二有效場區，並且會滿足下面的條件表示式⑴ 與（2)。在條件表示式⑴與⑺中，l〇i是介於該第 七成像光學系統的光學轴和形成在該第三表面上對應於該 第-有效場區的第一有效影像區之間的距離# l〇2則是. 介於該第七成像光學系統的光學軸和形成在言亥第三表面上· 對應於該第二有效場區的第二有效影像區之間的距離。再 者，B是該第三表面上的最大影像高度。 _ 0.05<LOl/B<0.4 ( 1 ) 0.05<LO2/B<0.4 (2) 當比值小於條件表示式（1)與（2)的下限時，其會 在以該凹形反射面鏡為基準進行去程路徑與回程路徑之路 徑分離中導致過度限制出現在每一個共軛點處的像差的 量。當比值大於條件表示式（丨）與（2)的上限時，其便 會導致該投影光學系統之規模的增加並且會增加藉由單次 掃描操作於照射區域中對兩個光罩圖樣進行掃描曝光所需❹ 要的掃描距離，從而會導致總處理量下降。為更佳地達成 本發明該實施例的效用，可以將條件表示式（丨）與（2 ) 的下限設為0· 1 〇。為更佳地達成本發明該實施例的效用， 可以將條件表示式（丨）與（2)的上限設為〇 32。 當本發明該實施例的投影光學系統排列成讓每一個偏 向部件的反射表面的法線和該光學軸形成45。的話，那麼， 該等個別成像光學系統的光學軸便可能會彼此平行或垂直 16 201027120 而且其最後會有助於該等光學系 可能採用的配置中，在其 該第二偏向部件的射：第-偏向部件的反射表面和 的光學轴形成45。其中表面排列成和該第七成像光學系統 、中，該第三偏向部件的反射表面排列 成和該第-成像光學系統的光學軸形成€，且其中，咳第 :偏向部件的反射表面排列成和該第四成像光學系統的光 學軸形成45 °。 I本發明該實施例的投影光學系統中，該第一偏向部 件的反射表面和該第三偏向部件的反射表面可能排列成彼 此平仃且該第一偏向部件的反射表面和該第四偏向部件的 反射表面可能會被排列成彼此平行。於此配置中，入射排 列在該等共輊點附近的個_向部件之反射表面上的光線 的二射角會有差異，但會聚焦在其中一道光線上，以和該 第一偏向部件或該第四偏向部件的反射表面形成45。+ “的 入射角入射的光線會以45。的入射角入射至該第一偏向 部件或該第二偏向部件的反射表面；所以，該等兩次反射 中的入射角的平均值會變成接近於45。。 舉例來說，在以ArF準分子雷射光作為曝光用的光的 反射中’僅有有限的膜材料具有小額的吸收損失，而且還 报難增加膜層的數量。基於此項理由，反射表面的反射係 數和相位調變可能會有相依於光的入射角的差異（入射角 特徵）。不過’當該投影光學系統所採用的排列中該對反 射表面如上所述般彼此平行時，便可以將兩次反射中的入 射角平均化並且抑制該等反射表面的入射角特徵的影響 17 201027120 =第二::寺良好的成像效能。當介於該第三偏向部件和 A B邛件之間的光學系統的成像倍率及介於哕坌 偏向部件和該第_伯二A 丨於該第四 為争妓/向部件之間的光學系統的成像并率乂 為更接近於單位倍率（1:1成像）時，角度像倍“ 的作用。 會更佳地達成兩次反射中的人射角平均化 該第三偏向部件設置在該第：成像光學系 二=系統和該第六成像光學系統之間的情二 成像光學系統的成像倍率点3和該第六成像 統的成像倍㊃6可m u μ &像先學系 …了以滿足下面的條件表示式（3)與（4)。 昼心：ΐ假設在該第二共軛點與該第三共軛點之間的光 和哕H ”位於該第-表面上且光學軸於該處 共輛點與，：相交的點產生光學共輛，而且假設在該第五 ==與該第六共輛點之間的光學路徑中沒有任何點與位 〇 生：：：：面上且光學轴於該處和該第二表面相交的點產 生光學共輕。 °-5<|y5 3|<2.0 (3) °·5<| β 6|<2.0 (4) 或者，於該第三偏向部件設置在該第-成像光學系統 和該第二成像光學系統之間而該第四偏向^置在該第 四成像光學系統和該第五成像光學系統之間的配置的情況 中’由該第二成像光學系統與該第三成像光學系統所組成 的一合成光學系統的成像倍率心和由該第五成像光學系 18 201027120 統與該第六成像光學系統所組成的合成光學系統的成像倍 率点56可以滿足下面的條件表示式（5)與⑷。不過， 本文假設在該第三共概點與該第—共輛點之間的光學路徑 中除了該第二共輛點之外沒有任何點會與位於該第一表面 上且光學轴會於該處和該第一表面相交的點產生光學共 輕而且假在該第，、共輛點與該第四共輛點之間的光學 路徑中除了該第五共扼點之外沒有任何點會與位於該第二 表面上且光學軸會於該處和該第二表面相交的點產生光學 〇 共軛。 〇.5<|泠 23|<2·0 ( 5) 〇.5<|冷 56|<2.0 ( 6) 當不滿足條件表示式（3)至⑷時，便很難抑制該 等個別偏向部件的反射表面的入射角特徵的影響性，而且 成像效能變差將會在要形成於相同線寬中的垂直圖樣和水 平圖樣之間造成線寬差異或是在兩條隔離的等寬直線之間 ❹&成線寬差異。為更佳地達成本發明該實施例的效用，可 以將條件表示式⑺至（6)的下限設為〇8。為更佳地達 成本發明該實施例的效用，可以將條件表示式（3)至（6) 的上限設為1.6。 當本發明該實施例的投影光學系統排列成讓每一個偏 向。卩件的反射表面的法線和該光學軸形成45。的話，那麼， ^更能夠滿足下面的條件表示式⑺，其中，A3為從該第 表面上該第一有效場區發射至該第三偏向部件的反射表 面的光線的入射角，而A1則為發射至該第一偏向部件的反 201027120 射表面的相同光線的入射角。 以滿足下面的條件表示式（8 ) 上該第二有效場區發射至該第 線的入射角，而A2則為發射至 的相同光線的入射角。 再者，該投影光學系統還可 ，其中，A4為從該第二表面 四偏向部件的反射表面的光 該第二偏向部件的反射表面 70 < ( A1+A3 )<11〇。 （7) 70。< ( A2+A4) <11〇。 （ 8) 條件表示式（7)與⑷是用於直接定義為保持良好 的成像效能同時抑制該等個別偏向部件的反射表面的入射❹ 角特徵的影響性所需要的α和α，之間的差異的必要範圍的 條件表示式。為更佳地達成本發明該實施例的效用，可以 將條件表示式（7)與（8)的下限設為80。。為更佳地達成 本發明該實施例的效用，可以將條件表示式（7 )與（8 ) 的上限設為105。。 當入射在該等個別偏向部件的反射表面上的射束在本 發明該實施例的投影光學系統中為遠心時，可以抑制影像 平面上該等有效影像區中的成像效能變異。當介於該光學 ❹ 轴和入射在每一個偏向部件的反射表面上的主光線之間角 度大於5時’有效影像區中的成像效能便會有非常大的差 異°於此情況中，該等凹形反射面鏡可被設置在該第二成 像光學系統和該第五成像光學系統的光曈位置附近，且該 第一成像光學系統和該第五成像光學系統每一者皆可以一 正透鏡作為場透鏡’用以聚集遠心主光線。 明確地說，於該第三偏向部件設置在該第二成像光學 20 201027120 系統和該第二成像光學系統之間而該第四偏向部件設置在 該第五成像光學系統和該第六成像光學系統之間的配置的 清況中可以採用的配置為該第三成像光學系統與該第六成 像光學系統是在射入側和在射出侧為遠心的光學系統而 且該光學袖和從該第一表面上該第一有效場區中的每一點 入射至該第三成像光學系統的主光線之間的夾角以及該光 予軸和從該第一有效場區中的每一點射出該第三成像光學 系統的主光線之間的夾角兩者皆不會大於5。。同樣地，該 © 光學轴和從該第二表面上該第二有效場區中的每一點入射 至該第六成像光學系統的主光線之間的夾角以及該光學轴 和從該第二有效場區中的每一點射出該第六成像光學系統 的主光線之間的夾角兩者可能皆不會大於5»。 或者，於該第三偏向部件設置在該第一成像光學系統 和該第一成像光學系統之間而該第四偏向部件設置在該第 四成像光學系統和該第五成像光學系統之間的配置的情況 中可以採用的配置為該第二成像光學系統與該第五成像光 予系統是在射入側為遠心的光學系統且該第三成像光學系 統與該第六成像光學系統是在射出侧為遠心的光學系統。 再者’該光學軸和從該第一表面上該第一有效場區中的每 一點入射至該第二成像光學系統的主光線之間的夹角以及 該光學軸和從該第一有效場區中的每一點射出該第三成像 光學系統的主光線之間的夾角兩者可能皆不會大於5。。同 樣地，該光學轴和從該第二表面上該第二有效場區中的每 一點入射至該第五成像光學系統的主光線之間的夾角以及 21 201027120 該光學軸和從該第二有效場區中的每一點射出該第六成像 光學系統的主光線之間的夾角兩者可能皆不會大於5。。 當具有如上述之配置的本發明該實施例的投影光學系 統被應用至-曝光裝置時，⑨立在該第—表面上的第一光 罩、設立在該第二表面上的第二光罩以及設立在該第三表 面上的晶圓皆排列在該投影光學系統的相同侧。換言之， 在本發明該實施例的投影光學系統中，從該第一表面和該

第二表面處射出的主光線的方向與人射在該第三表面上的 主光線的方向相反。 ❹ 虽我們考慮一種在固持光罩時會移動的光罩平台以万 在固持晶圓_會移動的晶圓平台的配置時，在本發明的驾 實施例中重要的是，該第—表面、該第二表面以及該第三 表面會水平延伸在該投影光學系統下方的一空間之中，』 重要的是’該第三表面是位於該第一表面與該第二表面纪 下方。舉例來說，此種配置可以防止藉由抵抗重力的頂对 吸力來固持光罩的光罩平台和其上有晶圓的晶圓平台之指 相互干擾#奐5之，作為用以移動該光罩平台所必要之空 間的移動空間可與作為用以移動該晶圓平台所必要之空二 的移動空間分離。尤其是，當該投影光學系統採用的配】 中-亥第-表面與該第二表面位於相同的平面而且採用的画 置中該第—表面、肖第二表面以及該第三表面水平延# 時可以進一步簡化該光學系統的配置。 月確地說，本發明該實施例的投影光學系統可能會沒 足下面的條件表示式（9)、（1〇)以及（n)。在條件与 22 201027120 示式（9)至Γ丨丨、+ 向部件之及私主’D1為介於該第三表面以及該第-偏 點 面與該第七成像光學系統之光學轴間的交 B 、軸向距離，而D2為介於該第三表面以及該第一 向部件之久成乐一偏 點之表面與該第七成像光學系統之光學轴間的交 二’軸向距離。再者，D3為介於該第一表面以及該第 -偏向部株+ E： Α ί + +之反射表面與該第一成像光學系統之光學軸間 、’’之間的輔向距離，而D4為介於哕篦-圭& 四偏向部件之…： 表面以及該第 ©的交點之門第四成像光學系統之光學轴間 件之及/的軸向距離。不過’在本說明書中，-偏向部 指的4表面與一對應成像光學系統之光學轴間的交點所 :疋^反射表面的虛擬延伸線與該光學軸之間的相交 •系ΰ ° D3^h (9) D4^D2 (10) D1=D2 (Π) ❹ ^我們考慮增加晶圓的尺寸（也就是’採用450mm的 i曰…那麼在未來的曝光裝置中，該晶圓平台的尺寸必 :。所以，本發明該實施例的投影光學系統可能會 及面的條件表示式（⑴及（13)。在條件表示式 =一）中，D13為該第三成像光學系統的光學軸之中介於 偏向部件的反射表面和該第七成像光學系統之光學 點以及該第三偏向部件的反射表面和該第一 學系統之光學軸的交點之間的距離。再者，如 象先學系統的光學轴之中介於該第二偏向部件的反射表面 23 201027120 和該第七成像光學系統之光學軸的交點以及該第四偏向部 件的反射表面和該第四成像光學系統之光學軸的交點之間 的距離。此外’s代表一晶圓（感光性基板）的劃界圓圈的 最大直徑。 2.2<D13/S<5.0 ( 12) 2.2<D24/S<5.0 ( 13 ) 當比值小於條件表示式（12 )與（13 )的下限時，介 於該光罩平台和該晶圓平台之間的空間會太小並且很難避 免該等平台之間相互干擾。當比值大於條件表示式（12) 0 與（13)的上限時’介於該光罩平台和該晶圓平台之間的 空間會太大並且會導致該裝置的規模提高。為更佳地達成 本發明該實施例的效用，可以將條件表示式（12 )與（13 ) 的下限設為2.4。為更佳地達成本發明該實施例的效用，可 以將條件表示式（12)與（13)的上限設為4.2。 在本發明該實施例的投影光學系統中，介於該投景多光 學系統和該影像平面之間的光學路徑可以填充液體。當採 用於該影像側上具有一液體浸沒區的液體浸沒類型配置 © 時’可以保證會有一很大的有效影像區，同時確保會有一 很大的有效影像側數值孔徑。 在本發明該實施例的投影光學系統中，當以一體成形 的方式來配置作為路徑組合元件的該第一偏向部件和該第 二偏向部件時，可以達到該光學系統之簡化與穩定的效 果。在本發明該實施例的投影光學系統中，由該第一偏向 部件之反射表面和該第二偏向部件之反射表面所構成的棱 24 201027120 線可能位於該第=赤禮伞興& μ , 弟一成像先學系統的光學軸、該第六成像光 學系統的光學輛、以及續·笛, λ °第七成像光學系統的光學軸之間 的交點上。更精確地說’由該第一偏向部件之平坦反射表 面的虛擬延伸線和該第二偏向部件之平坦反射表面的虛擬 延伸線所構成的棱線可能位於該第三成像光學系統的射出 側光學軸、該第六成像光學系統的射出側光學轴、以及該 第七成像光學系統的射人侧光學轴之間的交點上。於此情

況中，該第-偏向部件和該第二偏向部件能夠合宜地分離 從該第三成像光學系統前進至該第七成像光學系統的光線 和從該第六成像光學系統前進至該第七成像光學系統的光 線。上面的說明不僅適用於第一項觀點的投影光學系統， 亦適用於第二項觀點的投影光學系統。 現在將以隨附圖式為基礎來說明本發明的一實施例。 圖1所示的是根據本發明實施例的曝光裝置的配置的概略 圖式。在圖1中，ζ軸是設立在_晶圓w(其是一感光性基 板）之曝光表面（轉印表面）的法線的方向中，X軸是在該 晶圓W的曝光表®中平行於目i之平面的方肖，γ轴是在 該晶圓W的曝光表面中垂直於圖i之平面的方向。參考圖 1，本實施例的曝光裝置有兩個照射系統ILa與ILb，它們 排列在X方向的空間之中。 因為平行排列的第一照射系統ILa和第二照射系統ILb 有相同的配置’所以’ T面的說明每—個照射系統的配置 與作動時會將重點放在該第一照射系統ILa上，而對應第二 照射系統的7G件符號及其組成器件的元件符號將放在括弧 25 201027120 中。該第一照射系統ILa (第二照射系統ILb )具有第一光 學系統2a ( 2b )、複眼透鏡（或微型複眼透鏡）3a ( 3b ) 以及第二光學系統4a(4b)。用於供應曝光用之光（照射 光）給該第一照射系統ILa (第二照射系統ILb )的光源la (lb)是ArF準分子雷射光源，其會供應波長為約193nm 的光。該第一照射系統ILa和該第二照射系統iLb亦可以使 用共同的光源。 從光源la(ib)處所射出的近乎平行的射束會行進通 過該第一光學系統2a ( 2b )以進入該複眼透鏡3a ( 3b ) 。 〇 舉例來說，該第一光學系統2a ( 2b )具有一有眾所熟知配 置的射束發送系統（圖中並未顯示）、偏振狀態改變區段 (圖中並未顯示）、…等。該射束發送系統的功能是將入射 射束引導至該偏振狀態改變區段同時將該入射射束轉變成 具有適當尺寸與形狀剖面的射束，而且具有主動修正入射 至該偏振狀態改變區段的射束的位置變化與角度變化的功 能0 該偏振狀態改變區段的功能是改變入射至複眼透鏡3a Q (3b )的照射光的偏振狀態。明確地說，該偏振狀態改變 區段會將從該射束發送系統處入射的線性偏振光轉變成具 有不同振動方向線性偏振光，或是將入射於其上的線性偏 振光轉變成非偏振光，或是直接射出該線性偏振光而不進 行轉變。接著，已經依照需求由該偏振狀態改變區段改變 其偏振狀態的射束便會入射至該複眼透鏡3a (3b)。 進入該複眼透鏡3a (3b)的射束被大量的微型透鏡器 26 201027120 件二維分割，而且多個小型發光體形成在該射東所入射的 該等微型透鏡器件的個別後方聚焦平面上。依此方式，由 大量小型發t體所組成的一表面發光體便t形成在該 複眼透鏡3a(3b)的後方聚焦平面上。來自該複眼透鏡“ (3b)的射束經由第二光學系統4a(4b)引導至第一光罩 Ma (第二光罩Mb)。 舉例來說’該第二光學系、统4a ( 4b )具有一擁有眾所 熟知配置的聚光器光學系統（圖中並未顯示）、光罩遮片 © MBa(MBb)、成像光學系統（圖中並未顯示）、..等。於 此情況中，來自該複眼透鏡3a(3b)的射束行進通過該聚 光器光學系統，用以照射如同疊置在其上的光罩遮片咖 (MBb)。根據形成該複眼透鏡3a (3b)的每一個微型透 鏡器件之形狀的矩形形狀照射場會形成在該作為場照射阻 攔的光罩遮片上。通過該光罩遮片MBa(MBb)之矩形孔 徑（透光部分）的射束行進通過該成像光學系統，用以照 射如同疊置在其上的第一光罩仏（第二光罩⑽）。 由該第一光罩Ma所透射的射束及由該第二光罩Mb* 透射的射束會行進通過雙頭投影光學系統pL，用以在該晶 圓（感光性基板）W之上分別形成該第一光罩蘭&的圖樣影 像和該第二光罩Mb的圖樣影像。第一光罩平台服和第 二光罩平台MSb會分別固持該第一光罩Ma和該第二光罩 Mb，俾使它們的一圖樣表面會沿著χγ平面（水平平面） 延伸。明確地說，該等光罩…和奶會藉由抵抗重力的頂 端吸力分別被個別的光罩平台MSa和MSb固持。該等光罩 27 201027120 平台MSa和MSb被連接至一光罩平台驅動系統msd。該光 罩平台驅動系統MSD在X方向、γ方向以及繞著z方向的 旋轉方向中驅動該等光罩平台MSa *MSb。 本發明並不限制以藉由頂端吸力來固持光罩的光罩平 台作為光罩平台MSa和MSb，亦可以使用從底部來固持光 罩的光罩平台。 晶圓W固持在晶圓平台ws之上，俾使其曝光表面會 沿著XY平面延伸。該晶圓平台界3連接至一晶圓平台驅動 系統WSD。該晶圓平台驅動系統WSD會在X方向、γ方❹ 向、Z方向以及繞著z方向的旋轉方向中驅動該晶圓平台 WS。該投影光學系統PL是一在χ方向中具有彼此分離的 兩個有效場以及一有效影像區的光學系統。稍後將說明該 投影光學系統PL的内部配置。 在本實施例中，該第一照射系統ILa會在第一光罩Ma 上構成一伸長在Y方向中的矩形照射區IRa，如圖2中左邊 所示。該第二照射系統ILb會在第一光罩Mb上構成一伸長 在Y方向中的矩形照射區IRb，如圖2中右邊所示。舉例來 ❹ 說，該第一照射區IRa和該第二照射區IRb分別被居中形成 在該第一照射系統ILa的光學轴AXa之上和該第二照射系 統ILb的光學轴AXb上。 換言之’在該第一光罩Ma的圖樣區PAa之中，一對應 於該第一照射區IRa的圖樣會在預設的照射條件下被該第 一照射系統ILa照射。在該第二光罩Mb (其會在X方向中 與第一光罩Ma分離）的圖樣區PAb之中，一對應於該第 28 201027120 二照射區IRb的圖樣會在預設的照射條件下被該第二照射 系統ILb照射。依此方式，如圖3中所示，被該第一照：區 IRa照射的該第-光罩Ma的圖樣影像形成在伸長於該投影 光學系統PL的有效影像區ER中之γ方向中的矩形第一區 (第一有效影像區）ERa之中；而被該第二照射區IRb照射 的該第二光罩Mb的圖樣影像則會形成在一第二區（第二有 效影像區）ERb之中，該第二區具有—同樣伸長在該γ方 向中的矩形輪廓而且位置平行於該有效影像區ERf的該第 ❹-區ERa。 在本實施例中，當該第一光罩Ma、該第二光罩Mb以 及該晶圓W沿著X方向相對於該投影光學系統pL被同步 移動時，該晶圓W上的照射區域便會受到掃描曝光的作 用，該第一光罩Ma的圖樣與該第二光罩河^^的圖樣會疊置 而構成複合圖樣》前面的疊置掃描曝光會在沿著該χγ平面 相對於該投影光學系統PL來二維步進移動該晶圓w時被 ❹重複實施，從而在該晶圓W上的每一個照射區域中連續形 成由該第一光罩Ma的圖樣與該第二光罩Mb的圖樣所組成 的複合圖樣。 圖4所示的是參考光學軸以及形成在本實施例的晶圓 之上的矩形靜態曝光區之間的位置關係。在本實施例中， 如圖4中所示，一具有預設尺寸的矩形形狀的第一靜態曝 光區（對應於該第一有效影像區）ERa會被設立在和參考光 學轴AX在+X方向中分隔偏移距離l〇i的位置處，而一具 有預設尺寸的矩形形狀的第二靜態曝光區（對應於該第二 29 201027120 有效影像區）ERb則會被設立在和參考光學轴Αχ在_又方 向中分隔偏移距離L02的位置處，它們皆位在居中於該參 考光學軸ΑΧ(和晶圓w上的光學軸Αχ7 一致）中且具有 半徑Β的一圓形形狀（影像圈）IF的某一區域中。該第一 靜態曝光區ERa和該第二靜態曝光區ERb會對稱於通過該 參考光學軸AX且平行於γ轴的軸線。

該等靜態曝光區ERa、ERb的X方向長度為山、山 (=LXa)而γ方向長度為LYa、LYb (=LYa)。所以如 圖2中所示，具有依照該第一靜態曝光區ERa的尺寸與形 狀的矩形第一照射區（其對應於該第一有效場區）iRa會被 形成在該第一光罩Ma上和該第一成像光學系統（其對應於 該矩形第一靜態曝光區ERa)的光學轴Αχι在+χ方向中分 隔對應於偏移距離L01的距離的位置處。同樣地，具有依 照該第二靜態曝光區ERb的尺寸與形狀的矩形第二照射區 (其對應於該第二有效場區）IRb會被形成在該第二光罩 Mb上和該第四成像光學系統（其對應於該矩形第二靜態曝 光區ERb )的光學轴AX4在-X方向中分隔對應於偏移距離 L02 ( =L01 )的距離的位置處。 圖5所示的是介於本實施例中的一邊界透鏡和一晶圓 之間的配置的概略圖式。參考圖5，本實施例的投影光學系 統PL會被配置成讓介於邊界透鏡Lb和晶圓W之間的光學 路徑被填充液體Lm。在本實施例中，液體是在半導體 製造設施及其它設施中可輕易大量取得的純水（去離子 水）。不過，亦可以使用含有下面的水作為液體Lm : H+、 30 201027120

Cs+、κ+、cr、SO,、或是P〇42-、異丙醇、甘油、己烷、 庚燒、癸烧、或類似物。 在相對於該投影光學系統PL以移動該晶圓w時實施 掃描曝光的步進掃描方法的曝光裝置中，液體[瓜可能會從 該掃描曝光開始到結束持續填充該投影光學系統pL中介於 邊界透鏡Lb和晶圓W之間的光學路徑的内部，舉例來說， 藉由使用國際專利公開案w〇99/495〇4中所揭示的技術、曰 本專利申請特許公開案第10-3-3114號中所揭示的技術、或 ©類似技術。在國際專利公開案WO99/49504中所揭示的技術 中，文控在預設溫度處的液體會經由來自液體供應元件的 供應軟管與排放喷嘴被供應，以便填充介於邊界透鏡Lb和 晶圓W之間的光學路徑，而且該液體會被一液體收集元件 經由收集軟管與流入噴嘴從該晶圓W上收回。 在本實施例中，會使用供應/排出機制在介於邊界透鏡 Lb和晶圓W之間的光學路徑中迴流該液體。當作為浸 ❹沒液體的液體Lm依此方式以小流速迴流時，可藉防腐作用 防止該液體惡化、防止發霉、·等。亦可防止因吸收曝光用 的光的熱量而發生像差變異。 如上述般將該液體保持在該投影光學系統與該感光性 基板之間的光學路徑之中的其它可應用技術包含利用該液 體局部填充該光學路徑的技術，且此等技術包含：在日本 專利申請特許公開案第6-124873號中所揭示之在液體槽中 移動用於固持作為曝光物體之基板的平台的技術；以及在 曰本專利申請特許公開案第10-303114號中所揭示之用於 31 201027120 在平台上形成預設深度之液體槽並於其上固持基板的技 術。 ❹ 在本實施例的每一個範例中，該投影光學系統PL，如 下面的圖6、圖8以及圖1〇中所示，包括：第一成像光學 系統G1 ;第二成像光學系統G2 ;第三成像光學系統G3 ; 第四成像光學系統G4 ;第五成像光學系統G5 ;第六成像光 學系統G6 ;第七成像光學系統G7 ;反射面鏡FM，其具有 反射表面R37和反射表面R67 ;平面反射面鏡M23 (第三 偏向部件）’其具有反射表面R23 ;以及平面反射面鏡M56 (第四偏向部件），其具有反射表面R56。 該第一成像光學系統G1設置在介於該第一光罩Ma* 第一共軛點CP1之間的光學路徑之中，該第一共輛點與位 於該第一光罩Ma上的某一點產生光學共軛且光學軸（該第 一成像光學系統G1的射入侧光學軸人又1：)在該點處和該第 一光罩Ma相交。該第二成像光學系統設置在介於該第

一共輛點CP1和第二共輛點CP2之間的光學路裎之中，該 第二共軛點與位於該第一光罩Ma上的該點產生光學共軛 且光學轴在該點處和該第一光罩Ma相交。該第三成像光學 系統G3設置在介於該第二共軛點cp2和第三共軛點 之間的光學路徑之中，該第三共軛點與位於該第一光罩Ma 上的該點產生光學共軛且光學軸在該點處和該第一光罩Ma 相交。 二光罩Mb和 四共軛點與位 該第四成像光學系統G4設置在介於該第 第四共扼點CP4之間的光學路徑之中，該第 32 Λ 201027120 於該第二光罩Mb上的某一點產生光學共輛且光學轴（該第 四成像光學系統G4的射入側光學軸Αχ4 )在該點處和該第 一光罩Mb相交。該第五成像光學系統G5設置在介於該第 四共軛點CP4和第五共軛點CP5之間的光學路徑之中，該 第五共軛點與位於該第二光罩Mb上的該點產生光學共軛 且光學軸在該點處和該第二光罩Mb相交。該第六成像光學 系統G6設置在介於該第五共軛點cp5和第六共輛點cp6 之間的光學路徑之中’該第六共軛點與位於該第二光罩Mb © 上的該點產生光學共軛且光學軸在該點處和該第二光罩皿匕 相交。 該第七成像光學系統G7設置在介於該晶圓w和第三 共輛點CP3及第六共輛點CP6之間的光學路徑之中。該反 射面鏡FM是路徑結合元件，其是由下面所組成：設置在該 第二共輛點CP3附近且具有該平面反射表面R3 7的第一偏 向部件；以及設置在該第六共軛點CP6附近且具有該平面 反射表面R67的第二偏向部件。該平面反射表面M23設置 在該第二共軛點CP2附近且該平面反射表面M56設置在該 第五共軛點CP5附近。 β玄第一成像光學系統G1、第三成像光學系統〇3、第四 成像光學系統G4、第六成像光學系統G6以及第七成像光 學系統G7皆是折射式系統。該第二成像光學系統G2和第 五成像光學系統G5則是包含凹形反射面鏡的折反射式系統 (反射/折射光學系統）。由該第一成像光學系統G1至該 第二成像光學系統G3所组成的第一光學單元和由該第四成 33 201027120 像光學系統G4至該第六成像光學系統G6所組成的第二光 學單元具有相同的配置並且排列成對稱於該第七成像光學 系統G7的光學轴AX7。 在作為路徑結合元件的反射面鏡FM之中，由反射表面 R37和反射表面R67所構成的稜線（更精確地說，由反射 表面R3 7的虛擬延伸線和反射表面R67的虛擬延伸線所構 成的稜線）會位於該第三成像光學系統G3的射出側光學軸 AX3、該第六成像光學系統G6的射出側光學轴Αχ6以及該 第七成像光學系統G7的射入側光學轴ΑΧ7之間的交點 © 上。投影光學系統PL在物體側及影像側兩者之上皆為遠心。 在每一個範例的投影光學系統PL之中，來自該第一光 罩Ma沿著+Ζ方向行進的光會行進通過該第一成像光學系 統G1，用以形成第一中間影像。來自該第一中間影像的光 會行進通過該第二成像光學系統G2,用以在平面反射面鏡 M23的反射表面R23附近形成第二中間影像。來自該第二 中間影像的光或是形成該第二中間影像的光被反射表面 R23偏向在+X方向中並且接著會行進通過該第三成像光學 〇 系統G3，用以在反射面鏡fm的反射表面R3 7附近形成第 三中間影像。 同樣地，來自該第二光罩Mb沿著-Z方向行進的光會 行進通過該第四成像光學系統G4，用以形成第四中間影 像°來自該第四中間影像的光會行進通過該第五成像光學 系統G5’用以在平面反射面鏡M56的反射表面R56附近形 成第五中間影像。來自該第五中間影像的光或是形成該第 34 201027120 五中間影像的光被反射表面R56偏向在_又方向中用以在 反射面鏡FM的反射表面r67附近形成第六中間影像。 來自該第三中間影像的光或是形成該第三中間影像的 光會被反射面鏡FM的反射表面R37偏向在_z方向中並且 接著會行進通過該第七成像光學系統G7,用以在晶圓％之 上开;^成最終的第一小型影像。來自該第六中間影像的光戋 是形成該第六中間影像的光會被反射面鏡FM的反射表面 R67偏向在-Z方向中並且接著會行進通過該第七成像光學 © 系統G7，用以在晶圓W之上平行於該第一小型影像的位置 處形成最終的第二小型影像。 在本實施例的每一個範例之中，會以下面的公式（a) 來表示一非球狀表面，其中，y是垂直於光學轴的方向中的 高度；z是該光學軸之中從該非球狀表面頂端處的切線平面 至該非球狀表面在高度y處某個位置的距離；r是該頂端處 的曲率半徑；而Cn則是第n個非球狀是數。在下面的表（1 )、 (2)以及（3)之中’形成在該非球狀形狀之中的每—個 ® 透鏡表面在表面編號的右邊會有標記*。 z=( y2/r)/[l + {l-( l + /c ) . y2/r2} 1/2] + C4 · y4+C6 · y6+c8 . y8+C10y10+C12 . y12+C14 . y14+c16 . y16+C18 . y18+C20 . y2〇 (a) [第一範例] 圖6所示的是根據該實施例的第一範例的投影光學系 統的透鏡配置的圖式。參考圖6,在第一範例的投影光學系 35 201027120 統PL之中，該第一成像光學系統⑴是由從光的射入側依 序排列在延伸於z方向中的光學轴Αχι之中的十二個透鏡 L11至L112所構成。該第二成像光學系統是由一個正 透鏡L21、兩個負透鏡L22與L23以及一個凹形反射面鏡 CM2所構成’它們是從光的射入側依序被排列在和光學軸 AX1落在相同直線上的光學軸Αχ2之中。該第三成像光學 系統G3則是由從光的射入側依序被排列在延伸於χ方向中 的光學軸ΑΧ3之中的十個透鏡L31至L31〇所構成。 該第四成像光學系統G4 '第五成像光學系統G5以及❹ 第六成像光學系統G6分別具有和該第一成像光學系統 G1、第二成像光學系統G2以及第三成像光學系統⑺相同 的配置，所以，本文省略該等配置的說明。第七成像光學 系統G7是由從光的射入側依序排列在延伸於z方向中的光 學軸AX7之中的十五個透鏡L71至L715所構成。第七成 像光學系統G7之中排列在最靠近該晶圓處的平凸透鏡 L715會構成一邊界透鏡Lb。於該第一範例中有位於透鏡 L712内側的近軸光瞳位置，而且孔徑阻攔AS排列在此近 U 軸光瞳位置處。 於該第一範例中’對以ArF準分子雷射光（波長λ = 193.306nm)作為使用光（曝光用的光）來說，介於該邊 界透鏡Lb和該晶圓W之間的光學路徑會被純水（Lm)填 充，其折射率為1.435876 »所有的透光部件（透鏡）皆是 由矽土玻璃（Si〇2 )製成，對該使用光來說，其折射率為 1.5603261。 36 201027120 下面的表（l)提供根據該第一範例的投影光 的規格的數值。在表系紙 长表（1)的主要規格中，λ代表曝光用的 光的中心波長’冷為投影 议办彳口旱的大小，NA為影像側（晶圓 側）數值孔徑，Β Λ a m L似你 馬日日圓W之上影像圈IF的半徑（最大影 像间度）LXa與LXb為靜態曝光區ERa、ERb在χ方向 中的長度（長邊的長度），而LYa與LYb為靜態曝光區、 ERb在Y方向中的長纟（短邊的長度）。

在表（1)的光學部件的規格中，表面編號代表從光的 射入側處算起某—表面的序號；r是每一個表面的曲率半徑 (於非球狀表面的情況中則為頂端處的曲率半徑：mm) ; d 為母個表面的軸向距離或表面分隔距離（mm );而η則 為中心波長的折射率。因為成像光學系統G1至G3及成像 光學系統G4至G6具有相同的配置，所以，表（1 )並未包 含和成像光學系統G4至G6有關的光學部件之規格的任何 說明’而僅在括弧中顯示出構成該等成像光學系統G4至 G6的光學部件的元件符號。表（1 )中相同的表示符號亦可 套用至下面的表（2)與（3)。 37 201027120 表（1 ) (主要規格） λ = 193.306nm β =1/4 ΝΑ=1.40 B = 15.3mm L01=L 02=3.8mm LX3=LXb = 26mni LYa=LYb=4mm (光學部件的規格） 表面編號 r d η 光學部件 (光罩表面） 143.0457 1* -2149.56686 37.1696 1.5603261 Lll ( L41) 2 -353.06239 90.4783 3 -242.13440 31.5726 1.5603261 L12 ( L42) 4 -189.60199 38.7034 5 349.23635 70.5353 1.5603261 L13 ( L43 ) 6 -625.88405 13.8602 7 186.71555 30.8278 1.5603261 L14 ( L44) 8 263.87455 53.2551 9 87.62478 28.7960 1.5603261 L15 ( L45 ) 10 88.73819 56.9253 11 -243.47842 9.0000 1.5603261 L16 ( L46)

38 201027120 12 233.40002 18.0896 13 257.66874 42.3077 1.5603261 L17 ( L47) 14 -110.87886 4.7153 15 -103.85652 10.5712 1.5603261 L18 ( L48) 16 446.35518 32.5621 17* -291.92989 67.8050 1.5603261 L19 ( L49) 18 908.08203 1.0000 19 1185.15814 58.2193 1.5603261 L110 ( L410) 20 -166.95773 1.0000 21 726.06659 41.7689 1.5603261 Llll ( L411 ) 22 -267.26042 1.0000 23 125.76600 25.0172 1.5603261 L112 ( L412) 24* 125.78727 100.0000 25 〇〇 25.0000 虛擬表面 26 oo 44.5922 虚擬表面 27 143.24159 69.9979 1.5603261 L21 ( L51) 28 439.36418 124.4664 29 -118.61450 45.1287 1.5603261 L22 ( L52) 30 2386.01920 90.2866 31 -97.15320 18.0000 1.5603261 L23 ( L53) 32 -221.08990 30.5668 33 -177.50172 -30.5668 CM2 (CM5 ) 34 -221.08990 -18.0000 1.5603261 L23 ( L53) 35 -97.15320 -90.2866 39 201027120 36 2386.01920 -45.1287 1.5603261 L22 ( L52 ) 37 -118.61450 -124.4664 38 439.36418 -69.9979 1.5603261 L21 ( L51) 39 143.24159 -44.5922 40 〇〇 -25.0000 虛擬表面 41 oo -206.7836 R23 ( R56 ) 42 -507.99489 -37.3768 1.5603261 L31 ( L61 ) 43 5329.19532 -1.0000 44 -597.00952 -32.1771 1.5603261 L32 ( L62) 45 1912.09613 -1.0000 46 -547.26791 -46.0467 1.5603261 L33 ( L63) 47 -1355.78569 -216.9752 48 204.62751 -9.0389 1.5603261 L34 ( L64) 49 347.59776 -1 1.6879 50 -176.51690 -76.0000 1.5603261 L35 ( L65) 51* 910.10858 -74.9718 52 204.45425 -70.4619 1.5603261 L36 ( L66) 53 -226.72267 -4.9657 54 -258.53441 -69.1045 1.5603261 L37 ( L67) 55 206.04691 -1 1.323 1 56* 266.69085 -11.0620 1.5603261 L38 ( L68 ) 57 221.04482 -69.0824 58 187.97072 -75.9659 1.5603261 L39 ( L69) 59 177.05435 -165.2252 40 201027120 60 -1672.1 1676 -26.8619 1.5603261 L310( L610) 61 389.25812 -141.4648 62 〇〇 -133.5452 R37 ( R67) 63 154.04263 -76.0000 1.5603261 L71 64 202.32468 -1.0000 65 -288.24709 -71.1250 1.5603261 L72 66 866.33777 -1.0000 67 -212.16962 -76.0000 1.5603261 L73 68 -441.3 1305 -27.7610 69 377.72976 -14.4786 1.5603261 L74 70 -153.07755 -48.4848 71 388.10415 -9.0000 1.5603261 L75 72* -328.65439 -16.4728 73* -3157.16360 -31.4791 1.5603261 L76 74 1 168.79047 -1.0028 75 307.09987 -34.3832 1.5603261 L77 76* -3039.32892 -22.0967 77* 20000.00000 -34.9706 1.5603261 L78 78 719.88566 -1.0000 79 -1975.23270 -20.0000 1.5603261 L79 80* -2627.98276 -34.1067 81* -1484.97943 -44.1409 1.5603261 L710 82 437.80132 -1.0000 83 720.35508 -70.1444 1.5603261 L71 1 41 201027120 84 262.83672 -1.0000 85 -378.44582 -66.0777 1.5603261 L712 86 7570.00418 18.0000 87 〇〇 -19.0000 AS 88 -195.50431 -85.8176 1.5603261 L713 89* -438.12570 -1.0000 90 -141.38428 -50.2383 1.5603261 L714 91* -513.84557 -1.0000 92 -65.65717 -49.9000 1.5603261 L715 ： Lb 93 〇〇 -3.0000 1.435876 Lm (晶圓表面）

42 201027120

(非球狀資料） 第1表面：/c =0 C4 = -2.5623 1x10'8 Ce — -3.26656xl013 C8 = -4.46044x10'18 C 10 = = -4.40570xl0_22 Ci2=-1.99219xl〇·27 c 1 4 = = 3.07186xl0·31 C16=-2.10176x10·35 C 1 8 = =〇 c2〇=o 第17表面：/c =0 C4 = -1.34746x10·8 C6 = -3.27663xl0'12 C8 = 2.72885x10-16 c 1 0 = -1.38898x10-19 Ci2=6.74393xl〇·23 C 1 4: = -1.94285xl0'26 Ci6 = 3.35553xlO'30 C 1 8: = -3.17768xl〇·34 C2〇=1.27392x10'38 第24表面· /c =0 C4 = 2.1563 1x10-8 C6 = 1.03082xl〇·12 C8=4.52407x10'17 c 10 = = 1.29797xl〇·20 Ci2=-2.30704xl0'24 C14 =4.50350x10-28 Ci6 = -3.95702xl0'32 C20=4.91635x1〇·43 c 1 8 = 1.7801 8x10-36 43 201027120 第51表面：/c =0 C4 = -4.02649xl〇·8 c6= 6.71563xl0*13 C8 = 7.63744x1〇·18 c 1 0 = -1.21852xl〇·21 C12=5.22291x10*25 C14 = -5.66419xl〇·29 C16 = 1.48887x10'33 c 1 8 =〇 c2〇=o 第56表面：/c =0 C4 = 3.05352x10-8 C6 = 1.12471x10-12 C8 = 3.985 1 3x10'17 Cl〇 = :1.55839x10-21 Ci2=1.30946xl0'25 CU = -1.23576xl〇·29 C16 = 2.37280x10'33 C2〇 = 5.75870x10'42 C 1 8 = -1.56198xl0'37 第72表面：/c =0 C4=-4.02946x10'8 c6= = 3.02819xl〇·12 C8=2.26081x10·17 C10 = -4.63620xl0'21 C12 = -4.32269x10'25 Cj 4=9.42498x1〇·29 Ci6 = -7.12873x1〇·33 。20 = 〇 C, 8=1.93988x1〇·37 第73表面：/c =0 C4=-2.35665xl〇·8 c6= :5.84076xl(T13 C8 = -4.59258x10-18 Cio = -7.00541xl〇·21 C12=1.58454xl〇·24 C14 = -2.57008xl0'28

44 201027120

C16=2.61943x10·32 c 1 8 = -1.58255X10'36 C2〇=3.91398x10'41 第76表面· /c =0 C4 = -4.57219xl〇·10 C6 = -4.37379xl0'13 C8 = -5.22320x10_17 c 1 0 =4.42637xl0'22 Ci2=1.328 14xl〇·25 C14 = -4.37632x10-30 C16 = -1.67489x10-35 c 1 8- :1·49135χ10-39 c2〇=o 第77表面· /c =0 C4 = 3.89354xl0-9 C6=- .75637xl〇·13 C8 = -6.60208xl〇·17 c 1 0: = -1.64576xl0'22 C12=1.38560x10'25 C 1 4: = -2.25476xlO'30 C16 = -7.93455x1〇·35 C 1 8 = 1.83564xl〇·39 。20 = 〇 第80表面：/c =0 C4=-l.l〇257xl〇·8 C6 = -2.49708x10'14 C8 = -2.18114x1〇·17 c 1 〇 = = -9.63217xl〇·23 Ci2=6.03363x10'26 Ci4 = - 2.27688xlO'30 C16=3.64117x1〇·35 c 1 8 =- 2.15444xl〇·40 。2〇 = 〇 45 201027120 第81表面：/c =0 C4=2.43343xl〇·8 C8 = -2.3041 lxlO'19 C12=1.〇7584x10*26 C16 = 9.71876x1〇·36 。20 = 〇 第89表面：/c =0 C4 = 3.76281x10'8 C8=l.92084x10-16 C12 = 2.81981x10_25 C16=2.66740x10-35 第91表面：/c =0 C4 = -8_65513xlO-9 C8 = -1.72066xl〇·16 C12 = -9.72308xl(T24 C16=-1.88783x10'32 C6=-1.74414x1〇·13 Ci〇=-1.14245x10'22 C14=-4.57737xl〇·31 Ci8 = -1.26377xl〇·40 C6 = -2.28156x10'12 C10=-9.89908xl〇·21 Ci4=-4.25238xlO'30 C i 8 = 〇 。20 = 〇 C6 = -4.3 1357xl〇·12 Ci〇 = 7.12083xl〇·20 C14=6_27371xl0-28 C 1 8 = 〇 C 2〇 —〇 (對應於條件表示式的數值） D 1 =D2 = 1 028.2mm D3=D4= 1 008.2mm β 3=yS 6=1.19 β 23= β 56=1.16

46 201027120 D13=D24=1358.6mm S=450mm L01=L02=3.8mm B = 1 5.3 mm A1=A2 = 63.55° (假設最小值的光線） Α3=Α4 = 26·35 (假設最小值的光線） A1=A2 = 46.44。（假設最大值的光線） A3=A4=46.00° (假設最大值的光線） ❹(1 ) LOl/B = 0.248 (2) LO2/B=0.248 (7) ( A1+A3) =89.91 (假設最小值的光線） (8) (A2+A4) =89.91 (假設最小值的光線） (7 ) ( A1+A3 ) =92.44 (假設最大值的光線） (8 ) ( A2+A4 ) =92.44 (假設最大值的光線） (12) D13/S = 3.019 (13) D24/S = 3.019 Q ----- 圖7所示的是該第一範例中的橫向像差關係圖。在像 差關係圖中，Y代表影像高度。圖7中相同的的表示符號亦 可套用至下面的圖9與圖11。從圖7的像差關係圖中可以 明白’該第一範例的投影光學系統已針對波長為193.306nm 的準分子雷射光的像差作過妥適的修正，同時確保會有一 非常大的影像側數值孔徑（NA= 1 _40 )以及很大的靜態曝光 區ER ( 26mm X 15.6mm)(其包含靜態曝光區對ERa、ERb 47 201027120 (26mm x 4mm))。 [第二範例] 圖8所示的是根據該實施例的第二範例的投影光學系 統的透鏡配置的圖式。參考圖8,在第二範例的投影光學系 統PL之中’該第一成像光學系統G1是由從光的射入側依 序排列在延伸於Z方向中的光學軸Αχι之中的十二個透鏡 L11至L112所構成。該第二成像光學系統G2是由一個正

透鏡L21、兩個負透鏡L22與L23以及一個凹形反射面鏡 CM2所構成，它們是從光的射入側依序排列在和光學軸 AX1落在相同直線上的光學軸AX2之中。該第三成像光學 系統G 3則是由從光的射入侧依序排列在延伸於X方向中的 光學轴AX3之中的十個透鏡L31至L310所構成。 該第四成像光學系統G4、第五成像光學系統G5以及 第六成像光學系統G6分別具有和該第一成像光學系統 G1、第二成像光學系統G 2以及第三成像光學系統G 3相同

的配置，所以，本文省略該等配置的說明。第七成像光學 系統G7是由從光的射入側依序排列在延伸於z方向中的光 所構成。第七成 圓處的平凸透鏡 ’於該第二範例 ’而且孔徑阻欄 學軸AX7之中的十五個透鏡L71至L715 像光學系統G7之中被排列在最靠近該晶 L715會構成邊界透鏡Lb。如同第一範例中 中有位於透鏡L712内側的近轴光瞳位置 AS會排列在此近軸光瞳位置處。 對以ArF準分子 如同第一範例中，於該第二範例中 48 201027120 雷射光（波長又=193.30 6nm )作為使用光來說，介於該邊 界透鏡Lb和該晶圓W之間的光學路徑會被純水（Lm )填 充，其折射率為1.435876。所有的透光部件皆是由矽土玻 璃製成，對該使用光來說’其折射率為1,5603261。下面的 表（2)提供根據該第二範例的投影光學系統PL的規格的 數值。 表（2) ❹ ❹ (主要規格） λ = 1 93.306nm β =1/4 ΝΑ= 1.3 5 B = 15.3mm LO1 =L 02 = 2.8 mm LXa=LXb=26mm LYa=LYb = 5mm (光學部件的規格） 表面編號

R d η 光學部件 (光罩表面） -586.07580 -230.61494 242.18447 -21 1.26515 68.06061 20.20434 1.5603261 LI 1 ( L41 ) 107.59457 74.47034 23.77336 1.5603261 L12 ( L42) 49 201027120 5 207.49610 61.57929 1.5603261 L13 ( L43) 6 -8412.54586 2.54546 7 299.13005 17.89026 1.5603261 L14 ( L44) 8 397.83466 2.90753 9 131.08330 36.41651 1.5603261 LI 5 ( L45) 10 203.23998 78.67572 11 -233.01106 9.16442 1.5603261 L16 ( L46) 12 173.12941 21.66873 13 -217.24440 25.03962 1.5603261 L17 ( L47) 14 -103.58397 10.27527 15 -156.73082 12.19868 1.5603261 L18 ( L48) 16 -451.14666 29.47704 17* -209.61 197 58.53488 1.5603261 L19 ( L49) 18 -657.02163 1.00000 19 -1084.50282 76.00000 1.5603261 LI 10( L410) 20 -151.07953 1.00000 21 414.09389 60.69805 1.5603261 Llll( L411) 22 -549.86813 1.00000 23 487.71 156 25.00000 1.5603261 LI 12( L412 ) 24* 947.46317 100.00000 25 〇〇 25.00000 虛擬表面 26 oo 1.00000 虛擬表面 27 160.46928 69.97494 1.5603261 L21 ( L51) 28 843.99607 137.58178 50 201027120 29 -111.60543 9.00000 1.5603261 L22 ( L52 ) 30 19124.96743 73.67050 31 -98.17593 18.00000 1.5603261 L23 ( L53) 32 -209.71239 26.10584 33 -154.71296 -26.10584 CM2 ( CM5 ) 34 -209.71239 -18.00000 1.5603261 L23 ( L53) 35 -98.17593 -73.67050 36 19124.96743 -9.00000 1.5603261 L22 ( L52) 37 -111.60543 -137.58178 38 843.99607 -69.97494 1.5603261 L21 ( L51) 39 160.46928 -1.00000 40 〇〇 -25.00000 虛擬表面 41 oo -189.39944 R23 ( R56) 42 -532.971 1 1 -40.22107 1.5603261 L31 ( L61) 43 622.49059 -1.00000 44 -421.23764 -24.40755 1.5603261 L32 ( L62) 45 -1272.87198 -1.00000 46 -229.48600 -19.17842 1.5603261 L33 ( L63) 47 -269.28627 -122.85175 48 -645.80191 -74.21251 1.5603261 L34 ( L64) 49 635.78890 -37.24572 50 -150.61476 -25.64829 1.5603261 L35 ( L65) 51 -443.47226 -24.30180 52 195.09674 -46.88195 1.5603261 L36 ( L66) 51 201027120 53 -162.86268 -13.63274 54 -370.5091 1 -32.47484 1.5603261 L37 ( L67) 55 25 1.33855 -103.13304 56* 575.89090 -54.22594 1.5603261 L38 ( L68) 57 193.02587 -89.82690 58 362.81083 -47.94952 1.5603261 L39 ( L69) 59 209.74590 -18.32614 60 1220.18658 -76.00000 1.5603261 L310( L610) 61 323.72836 -128.59060 62 〇〇 -66.50000 R37 ( R67) 63 144.32133 -52.63909 1.5603261 L71 64 171.85869 -1.00000 65 -284.71313 -41.71221 1.5603261 L72 66 624.37054 -1.00000 67 -165.85811 -56.22944 1.5603261 L73 68 -317.65007 -14.10507 69 -43303.28155 -9.00000 1.5603261 L74 70 -120.72404 -58.60639 71 126.46159 -9.00000 1.5603261 L75 72* -546.08105 -26.35345 73* 351.10634 -39.68597 1.5603261 L76 74 147.99829 -1.00000 75 -222.56532 -63.69401 1.5603261 L77 76* -3333.33333 -26.19524 52 201027120 77* 1483.54746 -64.78136 1.5603261 L78 78 204.53525 -1.00000 79 264.62152 -20.00000 1.5603261 L79 80* -3333.33333 -41.27541 81* 434.62199 -46.00882 1.5603261 L710 82 368.94779 -1.00000 83 -2097.98781 -70.30535 1.5603261 L711 84 514.62050 -14.00000 85 〇〇 13.00000 AS 86 -304.02823 -57.71913 1.5603261 L712 87 -103596.14860 -1.00000 88 -190.85747 -69.41405 1.5603261 L713 89* -984.28103 -1.00000 90 -108.98885 -50.25913 1.5603261 L714 91* -306.74470 -1.00000 92 -67.43913 -49.90000 1.5603261 L715 : Lb 93 〇〇 -3.00000 1.435876 Lm (晶圓表面） 53 201027120 (非球狀資料） 第17表面：/c =0 C4 = -9.56145xl〇·9 C6 = -1.57185x1〇·12 C8 = -9.99870x1〇·17 Ci〇=2.34259xl〇·21 C12 = -3.66502x1〇·24 C14=9.03279x10'28 Ci6 = -1.53772xl0'31 C20=-5.82675x1〇·40 C,8=1.39045x1〇·35 第24表面：/c =0 C4=1.41766xl〇·8 C6=4.92551x10'14 C8 = 2.52764x1(T18 C10 = -l.83214xl〇-22 C12=4.78600x10'26 C14=-6_45055xl0 —30 C16 = 5.33388x1〇·34 C20=4.91 635x10-43 Ci8 = -2.46004xl〇·38 第56表面：/c =0 C4 = 2.91460x10'8 C6=2.96485x1〇·14 C8 = 7.80884x1〇·18 C10 = -1.82018xl0·21 Ci2 = 3.97048xl〇·25 Ci4 = -4.39778xl0'29 C16 = 3.15627x10'33 C2〇=2.30521x1〇·42 Ci8 = -1.26256x1〇·37

54 201027120

第72表面：/c =0 C4 = -4.44233xl〇·8 C6=1.32427x1〇·12 C8 = -7.36896x1〇·17 Ci〇 = -1.13507xl〇·20 C12 = 6.61590x10'25 Ci4=1.12866xl〇·29 C16=1.92627x10'33 。20 = 〇 Ci8 = -1.3523 1x1〇·37 第73表面：/c =0 C4 = 2.98792xl〇·9 C6 = -1.22687x1〇·12 C8 = -1.10963x10_16 Ci〇=-2.74018xl〇·21 Ci2=-9.02362xl〇·25 Ci4=1.72989xl〇·28 Ci6 = -2.08935x1〇·32 C20=-3.561 65x1〇·41 C18=1.43649x1〇·36 第76表面：/c =0 C4=4.35491x10'9 C6 = -6.25 188x10'13 C8 = -5.73946x10'17 C10=1.01130xl〇·21 C12=1.32853x10'25 Ci4=-5.51909xl0'30 C16 = -1.25342x1〇·35 。20 = 〇 Ci8 = 2.66388xl〇·39 第77表面：/c =0 C4=1.24076xl〇·8 C6=4.27672x10 —13 55 201027120 C8 = -4.36725x10'17 Ci〇 = 7.46514xl〇·22 C12=1.62422x10'25 C14 = -3.46915xl〇·30 C16 = -2.18464x10'34 。20 = 〇 C18 = 6.58361x10'39 第80表面：/c =0 C4=-2.10612x10'8 C6 = -3.29044x10-13 C8 = -3.22807x10'17 C10=-1.19075xl0'22 C12 = 6.27225x10'26 C14=-1.94725xl〇·30 C16=l.01737x10-34 。20 = 〇 C18 = -2.40677x10·39 第81表面：/c =0 C4=1.34892xl〇·8 C6 = -4.453 18x1〇·13 C8 = -3.86230x10-18 Ci〇=-1.37972x10'22 C12 = 2.51819x1〇·27 Ci4=-3.41940xl0*31 C16 = 5.073 1 8x10'36 c2〇=o Ci8 = -3.10844x1〇·40 第89表面：/c =0 C4=2.55387x10'8 C6 = -2.57930x10'12 C8 = 1.88405x1〇·16 Ci〇=-9.46669xl〇·21 C12=2.98973x10'25 Ci4=-5.39794xlO*30 Ci6=4.24360xl〇·35 C 1 8 = 0 C2〇 = 〇

56 201027120 C6 = -l.72922x10-12 C10=6.76083xlO'20 C14=6.80986x10·28 Cig = 0 C2〇 = 〇 第91表面：/c =〇 C4=-6.1 1181xl〇·1 C8=-3.43795x10*16 Ci2 = -9.56074xl〇·24 Ci6 = -2.90856x1〇·32 (對應於條件表示式的數值）

❹

Dl=D2 = 945.4mm D3=D4=925.2mm β 2,= β 6=1.21 /5 23=万 56=1.29 D13=D24=1 1 70.5 mm S=450mm L〇l=L02 = 2.8mm B= 15.3mm A1=A2=62.92。（假設最小值的光線） Α3=Α4=26·95 ° (假設最小值的光線） Α1=Α2 = 30.2Γ (假設最大值的光線） Α3=Α4=63·79° (假設最大值的光線） (1 ) LOl/B=0.183 (2) LO2/B = 0.183 (7) ( A1+A3) =89.87 (假設最小值的光線） 57 1 ( A2+A4) =89.87 (假設最小值的光線） 201027120 (7 ) ( A1+A3 ) =94.00 (假設最大值的光線） (8 ) ( A2+A4 ) =94.00 (假設最大值的光線） (12) D13/S = 2.601 (13) D24/S=2.601 圖9所示的是該第二範例中的橫向像差關係圖。從圖9 的像差關係圖中可以明白，該第二範例的投影光學系統已 針對波長為193.306nm的準分子雷射光的像差作過妥適的 修正’同時確保會有一非常大的影像側數值孔徑（Na=i .35 ) ❹ 以及很大的靜態曝光區ER ( 26mm X 1 5.6mm )(其包含靜 癌曝光區對 ERa、ERb ( 26mm X 5mm ))。 [第三範例] 圖10所示的是根據該實施例的第三範例的投影光學系 統的透鏡配置的圖式。參考圖丨〇，在第三範例的投影光學 系統PL之中，該第一成像光學系統G1是由從光的射入側 依序被排列在延伸於Z方向中的光學軸AX1之中的十二個 〇 透鏡L11至L112所構成。該第二成像光學系統是由兩 個負透鏡L21與L22以及一個凹形反射面鏡CM2所構成， 它們是從光的射入側依序被排列在和光學轴AX1落在相同 直線上的光學軸AX2之中。該第三成像光學系統G3則是 由從光的射入側依序被排列在延伸於X方向中的光學耗 AX3之中的十個透鏡L31至L310所構成。 該第四成像光學系統G4、第五成像光學系統G5以及 58 201027120 第六成像光學系統G6分別具有和該第一成像光學系統 G1、第二成像光學系統G2以及第三成像光學系統〇相同 的配置，所以，本文省略該等配置的說明。第七成像光學 系統G7是由從光的射入侧依序被排列在延伸於z方向中的 光學轴AX7之中的十五個透鏡L71至L715所構成。第七 成像光學系統G7之中排列在最靠近該晶圓處的平凸透鏡 L715會構成一邊界透鏡Lb。如同第一範例和第二範例中， 於該第三範例中有位於透鏡L712内側的近軸光瞳位置，而 且孔徑阻欄AS排列在此近軸光曈位置處。 如同第一範例和第二範例中，於該第三範例中，對以 ArF準分子雷射光（波長又=193 3〇6nm)作為使用光來說， 介於該邊界透鏡Lb和該晶圓w之間的光學路徑會被純水 (Lm)填充，其折射率為1 435876。所有的透光部件皆是 由矽土玻璃製成，對該使用光來說，其折射率為1 56〇3261。 下面的表（3)提供根據該第三範例的投影光學系統pL的 _ 規格的數值。 ❹ 59 201027120

表（3 ) (主要規格） λ =1 93.306nm β =1/4 ΝΑ=1.35 Β = 1 5.3mm LO1 =L 02 = 2.8 mm LXa=LXb = 26mm LYa=LYb = 5mm (光學部件的規格） 表面編號 R d η 光學部件 (光罩表面） 68.305417 1 -418.69974 20.258719 1.5603261 L11 ( L41) 2 -202.12761 109.082946 3 468.86576 43.995889 1.5603261 L12 ( L42) 4 -348.58396 1.000000 5 209.82001 35.388927 1.5603261 L13 ( L43 ) 6 1232.64488 1.000000 7 162.91710 10.738403 1.5603261 L14 ( L44) 8 150.00000 62.420165 9 93.89563 32.197906 1.5603261 L15 ( L45 ) 10 1 17.46797 22.824902 11 -228.68609 17.713937 1.5603261 L16 ( L46 ) 60 201027120 12 -3841.07700 17.473213 13 -114.86308 22.598485 1.5603261 L17 ( L47) 14 -90.85055 16.126395 15 -125.56482 9.540206 1.5603261 L18 ( L48) 16 -1287.20683 87.952880 17* -238.52458 60.748800 1.5603261 L19 ( L49) 18 -167.54100 1.000000 19 -726.14197 52.845620 1.5603261 L110 ( L410) 20 -202.08828 1.000000 21 263.85496 44.829956 1.5603261 Llll ( L411 ) 22 -9136.04306 1.000000 23 234.92083 29.180498 1.5603261 L112 ( L412) 24* 614.69993 100.005766 25 〇〇 182.541720 虛擬表面 26 -107.69408 9.018062 1.5603261 L21 ( L51) 27 -634.77519 56.779561 28 -1 13.16823 18.000000 1.5603261 L22 ( L52) 29 -227.30779 -18.000000 30 -163.37480 -33.135378 CM2 ( CM5 ) 31 -227.30779 -18.000000 1.5603261 L22 ( L52) 32 -1 13.16823 -56.779561 33 -634.77519 -9.018062 1.5603261 L21 ( L51) 34 -107.69408 -182.541720 35 oo -189.399444 R23 ( R56) 61 201027120 36 1564.92668 -50.368928 1.5603261 L31 ( L61) 37 268.3481 1 -1.000000 38 7918.52031 -28.473308 1.5603261 L32 ( L62) 39 654.73510 -1.000000 40 -1839.56946 -75.716228 1.5603261 L33 ( L63) 41 5979.23492 -99.700277 42 -258.08494 -64.572369 1.5603261 L34 ( L64) 43 -3134.42911 -140.416272 44 -152.03879 -28.036965 1.5603261 L35 ( L65) 45 -352.24679 -17.463095 46 631.39933 -48.280275 1.5603261 L36 ( L66) 47 -141.34789 -76.056277 48 -336.86614 -75.966104 1.5603261 L37 ( L67) 49 -3105.40731 -64.957316 50* 708.21028 -69.672733 1.5603261 L38 ( L68) 51 186.79128 -14.290084 52 233.61816 -75.970951 1.5603261 L39 ( L69) 53 190.41690 -5.441923 54 -8387.96593 -42.1 16370 1.5603261 L310 ( L610) 55 347.61300 -133.910143 56 oo -66.500000 R37 ( R67) 57 148.38791 -75.986723 1.5603261 L71 58 183.99840 -1.000000 59 -266.62689 -36.724312 1.5603261 L72 62 201027120 60 554.52607 -1.000000 61 -151.23538 -33.481 157 1.5603261 L73 62 -451.26020 -12.591952 63 1318.56526 -9.000000 1.5603261 L74 64 -1 12.50842 -55.191096 65 127.08160 -9.1 10781 1.5603261 L75 66* -434.93767 -26.663812 67* 280.93202 -32.403526 1.5603261 L76 68 166.63855 -1.000000 69 -262.40251 -60.427027 1.5603261 L77 70* 1626.04270 -14.269217 71* 1261.43173 -65.194630 1.5603261 L78 72 195.66529 -1.000000 73 225.84163 -20.000000 1.5603261 L79 74* 1501.95254 -25.281741 75* 824.45668 -46.653403 1.5603261 L710 76 297.96105 -1.000000 77 634.46297 -58.228920 1.5603261 L71 1 78 325.07548 -15.000000 79 〇〇 14.000000 AS 80 -290.52967 -59.05091 1 1.5603261 L712 81 -8775.90458 -1.000000 82 -175.41392 -72.464453 1.5603261 L713 83* -688.48238 -1.000000 63 201027120 84 -113.94730 -48.105370 1.5603261 L714 85* -339.77086 -1.000000 86 -68.10513 -49.900000 1.5603261 L715 : Lb 87 oo -3.000000 1.435876 Lm (晶圓表面） 64 201027120 (非球狀資料） 第17表面：/c =0 C4=-3.27118xl0'9 C6=-1.48666x1013 C8 = -6.96468xl〇·18 Ci〇=-6.09245xl〇·22 CI2=1.21506x1〇·25 C14 = -1.32987x10_29 Ci6 = 7.1 832 1xl〇·34 C2〇 = 5.10230x10'44 C18 = -1.76026x1〇·38 ❿第24表面：/c =0 C4=1.29724x10'8 C6- “3.03557x10-14 C8 = 4.76645x10 —18 c10 = -7.92360x10-22 C12=1.35265x10'25 C14=-1.41637xl〇·29 C16 = 9.07550x10'34 C! 8 = -3.23556xl〇·38 C20=4.91635x10-43 第50表面：/c =0 C4=4.92318xl〇·8 :8.09076xl0'13 C8 = 2.08842x10·17 c 1 0 = -6.06320xl〇·22 C12=3.73303x10'25 C 14. = _4.5497〇xl〇-29 C16=4.13592x10-33 C i 8: = -2.00047xl0'37 C20=4.59787xl〇·42 65 201027120 第66表面：/c =0 C4 = -2.77775x10'9 c6 = 3.20301xl0'12 C8 = -3.76509x10'17 c, 〇=-8.37032xl〇·23 C12=-3.59102x10-24 C14=5.40058xl〇·28 C16 = -4.31608xl〇·32 。20 = 〇 Ci 8=1.05721x10-36 第67表面：/c =0 C4 = 3.14482x10'8 C6= = 7.71867xl0-13 Cs = 6.40888xl〇·17 C,0 = 1.32070xl〇·20 C12 = -4.36601x10-24 Cl 4=1.02285x10'27 Ci6 = -1.64993xl〇·31 C2〇 = -6.16760x10'40 Cl 8=1.47404x1〇·35 第70表面：/c =0 C4=1.79654x10_8 C6= = -2.36256x10-13 C8 = -6.3 1736x10'17 Cl〇 = =2.83381xl0'22 C12=1.37109x1〇·25 C 14 = -1.95959xlO_30 Ci6 = -2.30213x1〇·34 。2〇 = 〇 c 18 = = 7.4961 lxlO'39 第71表面：/c =0 C4 = 2.06006xl〇·8 C6=1.05320x10'12

66 201027120

C8 = -5.87237x10'17 C10=7.52885xlO·22 C12=2.17202x10'25 C14 = -7.3 1267xl〇·30 C16 = -1.62507x10'34 。20 = 〇 Ci8 = 8.09985xl0'39 第74表面：/c =0 C4=-2.50949x10'8 C6=-1.87366x10·13 C8 = -2.37045x10'17 C10=1.36425xlO·22 C12 = 6.09018x10'26 C14=-6.84000x1〇·31 C16=-4.45663x10 —35 。20 = 〇 C18 = 8.01917x10-40 第75表面：/c =0 C4=2.00988xl〇·8 C6 = -5.00357x10'13 C8 = -6.69661x10'18 C10=-9.58868x10-24 C12 = 8.55 155x1〇·27 C14=-4.29504xl〇·31 Ci6 = 4.74566xl〇·36 c20=o C18 = 5.01717x1〇·41 第83表面：/c =0 C4=2.53940xl〇·8 C6 = -2.51880x10'12 C8 = 1.81244x1〇·16 C10 = -9.24162xlO-21 C12=2.97860x10'25 C14=-5.47930xl〇·30 C16=4.35598x10 —35 C1 8 = 0 〇20 = 0 1 67 201027120 第85表面：/c =0 C4 = -6.70652x 1 0'8 c6= 5_15611xl0·13 C8 = -4.36833xl〇·16 C 10 = = 6.73884xl〇-20 C12 = -8.1 1 358xl〇·24 C,4 = 5.16537xl0·28 Ci6 = -1.93567x10'32 c 18 = =0 C2〇=〇 (對應於條件表示式的數值） Dl=D2 = 889.2mm D3 = D4 = 869.2mm β 3=β 6=1.38 β 23= β 56=1.44 D13=D24=1302.8mm S=450mm L01=L02 = 2.8mm Β = 1 5.3mm Α1=Α2 = 64.31〇 (假設最小值的光線） Α3=Α4=25·89° (假設最小值的光線） Α1=Α2 = 30.41° (假設最大值的光線） Α3=Α4 = 69.50° (假設最大值的光線） (1 ) LOl/B = 0.183 (2) LO2/B=0.183 (7) (A1+A3) =90.21 (假設最小值的光線） (8) ( A2 + A4) =90.21 (假設最小值的光線) 68 201027120 (7) (A1+A3) =99.91 (假設最大值的光線） (8) ( A2+A4) =99_91 (假設最大值的光線） (12) D13/S = 2.895 (13 ) D24/S=2.895 圖11所示的是該第三範例中的橫向像差關係圖。從圖 11的像差關係圖中可以明白，該第三範例的投影光學系統 已針對波長為193.306nm的準分子雷射光的像差作過妥適 ® 的修正’同時確保會有一非常大的影像側數值孔徑 (ΝΑ=1·35 )以及很大的靜態曝光區er ( 26mm X 15.6mm) (其包含靜態曝光區對ERa、ERb ( 26mm x 5mm))，如 同第二範例。 ❹ 如上面所述，該實施例的投影光學系統PL配置成將具 有大折射率的純水（Lm)插設在介於該邊界透鏡Lb與該晶 圓W之間的光學路徑之中，從而使其能夠保證會有一非常 大的有效影像區同時確保會有很大的有效影像侧數值孔 徑。在每-個範例中，明確地說，該投影光學系統會確保 中心波長為193.306nm的ArF準分子雷射光有很大的影像 侧數值孔徑丨”或丨.40並且保證會有該對矩形的靜態曝光 區哪、ERb ;舉例來說，其能夠在26mm χ 33丽的矩形 曝光區之中對電路圖樣實施高解析度的雙重曝光。 在每一個上面的範例中，作為第三偏向部件的平面反 射面鏡助是設置在該第二成像光學系統 像光學系統G3之間，而作為第四 ^成 两间σ丨件的平面反射面鏡 69 201027120 ' M56 tc π置I該第五成像光學系統&和該第六成像光學系 統G6之間。不過，其並不僅限於此亦可以採用修正範例， 其中’作為第二偏向部件的平面反射面鏡M12會被設置在 該第-成像光學系統G1和該第二成像光學系統G2之間， 且其中’作為第四偏向部件的平面反射面鏡m45會被設置 在該第四成像光學系統G4和該第五成像光學系統之 間，其對應於每一個範例。 於此情況中’平面反射面鏡M12 ( M45 )的反射表面 R12 ( R45 )可排列在每一個範例中第二十五個表面的一虛 ❹ 擬表面的位置處。圖12所示的是一修正範例，其中，平面 反射面鏡M12是設置在該第一成像光學系統gi和該第二 成像光學系統G2之間，且其中，平面反射面鏡M45是設 置在該第四成像光學系統G4和該第五成像光學系統G5之 間’其對應於第三範例。 在每一個上面的範例中，反射表面R37及反射表面R67 是形成在該反射面鏡FM(其是單一光學部件）之中，但是， 其並不僅限於此，亦可以分開提供一具有該反射表面R37 〇 的第一偏向部件以及一具有該反射表面R67的第二偏向部 件。 在每一個上面的範例中，由反射面鏡FM的反射表面 R3 7和反射表面R6 7所構成的稜線是位於該第三成像光學 系統G3的射出側光學軸AX3、該第六成像光學系統〇6的 射出側光學軸AX6以及該第七成像光學系統G7的射入側 光學軸AX7之間的交點上。不過，其並不僅限於此，由反 70 201027120 射表面R37和反射表面R67所構成的棱線以及成像光學系 統G3、G6、G7的光學軸AX3 ' AX6、AX7之間的位置關 係可以有各種形式。 ❹ ❹ 之 進移動 在前面的實施例中，當該第一光罩Ma、該第二光罩 Mb以及該晶圓w沿著X方向相對於該投影光學系統pl被 同步移動時，該晶圓W上的照射區域便會受到掃描曝光的 作用，該第一光罩Ma的圖樣與該第二光罩Mb的圖樣會疊 置而構成複合圖樣。不過，其並不僅限於此，曝光裝置亦 可配置成如圖13中所示，明確地說，其配置成用以重複執 行必要次數（η次）的下面操作：在該晶圓w上的第一照 射區域Shi之中對光罩Ma的圖樣進行掃描曝光操作；在第 二照射區域Sh2之中對光罩Mb的圖樣進行掃描曝光操作， 該第二照射區域Sh2在掃描移動方向（舉例來說，+χ方向） 中疋位於該第一照射區域Shl的旁邊；在第三照射區域sh3 之中對光罩Ma的圖樣進行掃描曝光操作，該第三照射區域 Sh3在掃描移動方向中是位於該第二照射區域处2的旁邊； 因而僅藉由沿著掃描方向（χ方向）來移動該晶圓…便能 夠在對齊排列於該掃描方向之令的η個照射區域如至心 中連續實施掃描曝光，而不必對該晶圓W實施二維的步 〆於此曝光序列中，照射系統⑽的光罩遮片職的孔 :在第-照射區域Shl之中光罩仏的圖樣的掃描曝光期間 會閉合，而光罩_平A + _ σ MSb在下一個第二照射區域处2中 掃描曝光的起始位置處則會 1处刻會待命準備。接著，照射系統iLa 71 201027120 的光罩遮片MBa的孔徑在第二照射區域sh2之中光罩Mb 的圖樣的掃描曝光期間會閉合’而光罩平台MSa則會從該 第—照射區域Shi中該掃描曝光的結束位置處返回下一個 第三照射區域Sh3中該掃描曝光的起始位置。而後，照射 系統ILb的光罩遮片MBb的孔徑在第三照射區域sh3之中 光罩Ma的圖樣的掃描曝光期間會閉合，而光罩平台Msb 則會從該第二照射區域Sh2中該掃描曝光的結束位置處返 回下一個第四照射區域sh4中該掃描曝光的起始位置。 在前面的實施例中，該感光性基板之上的其中一個照❿ 射區域會受到掃描曝光的作用，該第一圖樣與該第二圖樣 會叠置而構成複合圖樣。不過，其並不僅限於此，亦可以 在該感光性基板之上的第一照射區域之中對該第一圖樣實 施掃描曝光或全拍攝曝光以及在該感光性基板之上的第二 照射區域之中對該第二圖樣實施掃描曝光或全拍攝曝光。 在前面的實施例中，矩形形狀的第一照射區IRa和第二 照射區IRb是分別居中形成在該第一照射系統ILa的光學軸 AXa及該第二照射系統ILb的光學轴AXb之上。不過，其 ❹ 並不僅限於此，該等照射區IRa、IRb的輪廓、該等照射區 IRa、IRb相對於的光學軸AXa、AXb的位置關係、…等亦 可以有各種形式。 舉例來說，該等照射光學系統可能是使用下面專利公 開申請案中所揭示之技術的照射光學系統：美國專利公開 申請案第2007/0258077號、美國專利公開申請案第 2008/0246932號、美國專利公開申請案第2009/0086186 72 201027120 號、美國專利公開申請案第2009/0040490號以及美國專利 么開申睛案第2009/0135396號。亦可以應用美國專利公開 申請案第2006/0170901號及美國專利公開申請案第 2007/0146676號中所揭示之所謂的偏振照射方法。 前面的實施例是使用ArF準分子雷射光源’不過，其 並不僅限於此，舉例來說，亦可以使用其它合宜的光源， 例如KrF準分子雷射光源或是&雷射光源。前面的實施例 是將本發明的實施例應用至安置在曝光裝置中的液體浸沒 ° 式投影光學系統，不過，其並不僅限於此，亦可以將本發 明的實施例應用至任何其它一般的液體浸沒式投影光學系 統。前面的實施例是將本發明的實施例應用至安置在曝光 裝置中的液體浸沒式投影光學系統，不過，其並不僅限於 此，亦可以將本發明的實施例應用至不會在影像側上形成 任何液體浸沒區的乾式投影光學系統。 在前面所述的實施例中，每一個光罩皆可被一變動圖 樣構成元件取代，δ亥變動圖樣構成元件會以預設的電子資 ^ 料為基礎構成一預設的圖樣。當圖樣表面垂直排列時，使 用此變動圖樣構成元件能夠最小化對同步化精確性的影 響。舉例來說，本文可應用的變動圖樣構成元件可能是空 間光調變器’其包含會以預設的電子資料為基礎被驅動的 複數個反射器件。舉例來說，具有該空間光調變器的曝光 裝置已揭示在曰本專利申請特許公開案第2004-304135 號、國際專利公開案W02006/080285以及與其對應的美國 專利公開申請案第2007/0296936號。除了上面所述之不發 73 201027120 光類型的反射式空間光調變器之外，亦可以應用透射式空 間光調變器或自發光類型影像顯示器元件。應該注意$ 是，該變動圖樣構成元件亦可應用至圖樣表面為水平排列 的情況。 前面實施例的曝光裝置是藉由組裝各種子系統而製 成，該等子系統含有它們在本申請案之申請專利範圍的範 疇中所提出的個別組件，以便保持預設的機械精確性、電 氣精確性以及光學精確性。為確保達成該些各種精確性， 在進行組裝前後會實行下面的㈣··為達成I種光學系统❹ 之光學精確性所作的調整；為達成各種機械系統之機械精 確陡所作的調整，為達成各種電氣系統之電氣精確性所作 的調整。從各種子系統至該曝光裝置的組裝步驟包含該等 各種子系統之間的機械性連接、電氣電路的線路連接氣 動式電路之間的管路連接、…等。理所當然的是，在從各該 等種子系統至該曝光裝置的組裝步驟之前，會有該等個別 子系統的組裝步驟。在從該等各種子系統至該曝光裝置的 組裝步驟完成之後，必須實行整體調整，以便確保整個曝❹ 光裝置的各種精確性。曝光裝置的製造會希望在溫度、潔 淨度…等受到控制的無塵室（clean room )中來實施。 上面所述之實施例的曝光裝置可以藉由該等照射元件 來實施一照射光罩（主光罩）製程（照射步驟）並且藉由 該投影光學系統來曝光該感光性基板而於該等光罩之上形 成轉印圖樣（曝光步驟），用以製造微型元件（舉例來說， 半導體元件、成像元件、液晶顯示器元件、薄膜磁頭、…等）。 74 201027120 下面將說明藉由上面實施例的曝光裝置在晶圓或類似物 (如感光性基板）之上形成預設的電路圖樣以便將半導艘 元件製造成微型元件的方法的範例，參考圖14的流程圖。 圖14中的第一步驟S40是將金屬膜沉積在其中一批晶 圓中的每一個晶圓之上。下一道步驟S42是將光阻塗敷在 該批晶圓中每一個晶圓上的金屬膜之上。後續步驟S44是 使用上面實施例的曝光裝置，經由該曝光裝置的投影光學 系統將光罩上的圖樣的影像依序轉印至該批晶圓中的每一 © 個晶圓之上的個別照射區域。後續步驟S46是對該批晶圓 中的每一個晶圓上的光阻實施顯影，而下一道步驟S48是 利用該批晶圓中的每一個晶圓上的光阻圖樣作為光罩來實 施蝕刻，並且從而在每一個晶圓上的該等個別照射區域之 中形成對應於該等光罩上該等圖樣的電路圖樣。 而後，便會經由多道步驟來製造半導體元件之類的元 件，該等步驟包含在上層中形成電路圖樣。上面所述的半 體7L件製造方法可以讓我們以高總處理量來製造具有極 精細電路圖樣的半導體元件。步驟S40至S48雖然是排列 成用以實施在該晶圓上沉積金屬、塗敷該光阻至該金屬膜 之上、曝光、顯影以及蝕刻等個別步驟，不過，理所當然 的是’可以下面的方式來修正該製程：在該些步驟之前， 於該晶圓之上形成發的氧化物膜，接著，於該氧化石夕膜之 上塗敷光阻，而後則實行曝光、顯影以及敍刻等步驟。 上面實施例的曝光裝置亦可藉由在平板（玻璃基板） 之上形成預設的圖樣（電路圖樣、電極圖樣、.等）而將液 75 201027120 晶顯示器元件製造成微型元件。 Γ田將參考圖15的流程圖 來說明此情況中的方法的範例。在 U圃 ^ 圃15中，圓樣構成步驟 S50疋要執仃所謂的光微影術步 卿稽由上面實施例的曝光 裝置將光罩的圖樣轉印在感光性基 &双、室佈著光阻玻璃 基板或類似物）之上。此光微影術步驟會導致形成預設圖 樣，其包含該感光性基板之上的大量電極和其它圖樣。而 後’便會經由包含顯影步驟、則步驟、光阻移除步驟、 等在内的每一道步驟來處理該經過曝光的基板從而會在 ❹ 該基板之上形成該預制圖#，接著便會進行下一道彩色 濾光片構成步驟S52。 / 該下一道彩色遽光片構成步驟S52是要形成一彩色滤 光片，其巾，由對應於R (紅色）、G (綠色）以及b (藍 色）三點所組成的大量滤光片集會被陣列排列在一矩陣圖 樣之中’或其中’由R、G以及B三種條紋所組成的濾光片 集會被陣列排列在水平的掃描線方向之中。在彩色濾光片 構成步驟S52之後，便會執行胞體組裝步驟S54。胞體組裝 步驟S54疋要利用具有在圖樣構成步驟S5〇之中所取得之❹ 預設圖樣的基板、在彩色濾光片構成步驟S52之中所取得 的彩色濾光片以及其它，來組裝一液晶面板（液晶胞體）。 在胞體組裝步驟S54之中，舉例來說，其會藉由將— 液晶灌注在具有在圖樣構成步驟S5〇之中所取得之預設圖 樣的基板以及在彩色濾光片構成步驟S52之中所取得的彩 色濾光片之間來製造該液晶面板（液晶胞體）。接續的模 組組裝步驟S56是要黏著該經過組裝的液晶面板（液晶胞 76 201027120 體）的各種組件，例如電氣電路及用於顯示操作的背光， 以便完成該液晶顯示器元件。上面所述的液晶顯示器元件 的製造方法可以讓我們以高總處理量來製造具有極精細電 路圖樣的液晶顯示器元件。 應該注意的是’上面所解釋的實施例的說明是為更容 易理解本發明，並不是要限制本發明。所以，實施例中所 揭示的每一個器件皆希望涵蓋屬於本發明之技術範疇的所 有設計變化與等效例。上面實施例中的每一個組成器件和 ® 其它器件皆可以任何組合或其它方式來套用。 【圖式簡單說明】 圖1所示的是根據本發明一實施例的曝光裝置的配置 的概略圖式。 圖2所示的分別是形成在第一光罩和第二光罩上的矩 形照射區。 圖3所示的是經由投影光學系統所形成的該第一光罩 〇 的圖樣影像和該第二光罩的圖樣影像的圖式。 圖4所示的是形成在晶圓之上的矩形靜態曝光區以及 該實施例中的參考光學轴之間的位置關係。 圖5所示的是介於該實施例中的邊界透鏡和晶圓之間 的配置的概略圖式。 圖6所示的是根據該實施例的第一範例的投影光學系 統的透鏡配置的圖式。 圖7所示的是該第一範例的投影光學系統中的橫向像 77 201027120 差的關係囷。 圖8所示的是根據該實施例的第二範例的投影光學系 統的透鏡配置的圖式。 圖9所示的是該第二範例的投影光學系統中的橫向像 差的關係圖。 圖10所示的是根據該實施例的第三範例的投影光學系 統的透鏡配置的圖式。

圖11所示的是該第三範例的投影光學系統中的橫向像 差的關係圖。 圖12所示的是根據第三範例之修正範例的投影光學系 統的透鏡配置的圖式。 圖13所示的是用以解釋在對齊排列在掃描方向中的複 數個照射區域中連續實行掃描曝光之曝光序列的圖式。 圖14所示的是用以製造半導體元件的方法的流程圖。 圖1 5所示的是用以製造液晶顯示器元件的方法的流程 圖。

光源 第一光學系統 複眼透鏡 第二光學系統 投影光學系統 圖樣區 【主要元件符號說明】 la, lb 2a，2b 3a，3b 4a, 4b PL Paa 78 201027120

Pab 圖樣 區 ΑΧ 參考 光學 軸 AX1 第一 成像 光 學 系 統 的 光 學 軸 AX2 第二 成像 光 學 系 統 的 光 學 轴 AX3 第三 成像 光 學 系 統 的 光 學 軸 AX4 第四 成像 光 學 系 統 的 光 學 轴 AX5 第五 成像 光 學 系 統 的 光 學 轴 AX6 第六 成像 光 學 系 統 的 光 學 轴 AX7 第七 成像 光 學 系 統 的 光 學 軸 Axa 第一 照射 系 統 的 光 學 軸 Axb 第二 照射 系 統 的 光 學 軸 AS 孔徑 阻攔 MSa, MSb 光罩 平台 MSD 光罩 平台 驅 動 系 統 Mba 光罩 遮片 MBb 光罩遮片 Ma, Mb 光罩 Era 第一 有效 影 像 區 Erb 第二 有效 影 像 ER 有效 影像 W 晶圓 WS 晶圓 平台 WSD 晶圓 平台 驅 動 系 統 Ira 照射 區 79 201027120

Irb 照射區 Ila, ILb 照射系統 IF 影像圈 LOl 偏移距離 L02 偏移距離 Lxa 第一靜態曝光區的 X方向長度 LXb 第二靜態曝光區的 X方向長度 Lya 第一靜態曝光區的 Y方向長度 Lyb 第二靜態曝光區的 Y方向長度 Lm 液體 Lb 邊界透鏡 B 影像圈的半徑 G1 至 G7 成像光學系統 LI 1 透鏡 L12 透鏡 L13 透鏡 L14 透鏡 L15 透鏡 L16 透鏡 L17 透鏡 L18 透鏡 L19 透鏡 L21 透鏡 L22 透鏡

80 201027120

L23 L31 L32 L33 L34 L35 L36 L37 L38 L39 L41 L42 L43 L44 L45 L46 L47 L48 L49 L51 L52 L53 L61 L62 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 透鏡 81 201027120 L63 透鏡 L64 透鏡 L65 透鏡 L66 透鏡 L67 透鏡 L68 透鏡 L69 透鏡 L71 透鏡 L72 透鏡 L73 透鏡 L74 透鏡 L75 透鏡 L76 透鏡 L77 透鏡 L78 透鏡 L79 透鏡 LI 10 透鏡 Llll 透鏡 L112 透鏡 L310 透鏡 L410 透鏡 L411 透鏡 L412 透鏡 L610 透鏡

82 201027120

L710 透鏡 L71 1 透鏡 L712 透鏡 L713 透鏡 L714 透鏡 L715 透鏡 CPI 第一共軛點 CP2 第二共輛點 CP3 第三共軛點 CP4 第四共輛點 CP5 第五共軛點 CP6 第六共軛點 CM2 凹形反射面鏡 FM 反射面鏡 R37 反射表面 R67 反射表面 M12 反射面鏡 R12 反射表面 M23 反射面鏡 R23 反射表面 M45 反射面鏡 R45 反射表面 M56 反射面鏡 R56 反射表面 83 201027120

Shl 至 Shn S40 至 S48 S50 至 S56 照射區域 方法步驟 方法步驟

84

Claims (1)

1. 201027120 七、申請專利範圍： 1.一種投影光學系統，用以在第三表面上形成第一表面 的影像及第二表面的影像，其包括： 第一成像光學系統，其會設置在介於該第一表面與第 一共軛點之間的光學路徑之中，該第一共軛點會與位於該 第一表面上的某一點產生光學共軛且光學轴會在該點處和 該第一表面相交； 第二成像光學系統，其會設置在介於該第一共軛點與 © 第二共軛點之間的光學路徑之中，該第二共輛點會與位於 該第一表面上的該點產生光學共軛且光學軸會在該點處和 該第一表面相交； 第二成像光學系統’其會設置在介於該第二共輛點與 第二共軛點之間的光學路徑之中，該第三共軛點會與位於 該第一表面上的該點產生光學共軛且光學轴會在該點處和 該第一表面相交； 第四成像光學系統’其會設置在介於該第二表面與第 © 四共輥點之間的光學路徑之中，該第四共輕點會與位於該 第一表面上的某一點產生光學共輛且光學轴會在該點處和 該第二表面相交； 第五成像光學系統’其會設置在介於該第四共輥點與 第五共軛點之間的光學路徑之中，該第五共軛點會與位於 該第一表面上的該點產生光學共輕且光學轴會在該點處和 該第二表面相交； 第六成像光學系統，其會設置在介於該第五共軛點與 85 201027120 第六共軛點之間的光學路徑之中，該第六共輛點會與位於 該第二表面上的該點產生光學共軛且光學軸會在該點處和 該第二表面相交； 第七成像光學系統，其會設置在介於該第三表面與該 第二共軛點及該第六共軛點之間的光學路徑之中； 第一偏向部件，其會設置在介於該第三成像光學系統 之中最靠近該第三表面的表面和該第七成像光學系統之中 最靠近該第一表面的表面之間的光學路徑之中，並且會配 置成用以將來自該第三成像光學系統的光引導至該第七成 Θ 像光學系統；以及 第一偏向部件’其會設置在介於該第六成像光學系統 之中最靠近該第三表面的表面和該第七成像光學系統之中 最靠近該第二表面的表面之間的光學路徑之中並且會配 置成用以將來自該第六成像光學系統的光引導至該第七成 像光學系統， 其中’該第七成像光學系統中具有放大率的每一個光 學器件皆是折射光學器件。 ❹ 2·如申請專利範圍第1項之投影光學系統，其中，該第 —成像光學系統與該第五成像光學系統各包含凹形反射面 鏡。 3.如申請專利範圍第1或2項之投影光學系統，其中， 該第一成像光學系統與該第五成像光學系統各包含負透 鏡。 4·如申睛專利範圍第1至3項中任一項之投影光學系 86 201027120 統，其中，該第一偏向部件是設置在該第三共軛點附近， 且其中，S玄第二偏向部件是設置在該第六共軛點附近。 5.如申請專利範圍第丨至4項中任一項之投影光學系 統’其具有縮小倍率© 統’其中，該第一成像光學系統、該第三成像光學系統、 該第四成像光學系統以及該第六成像光學系統中具有放大 率的每一個光學器件皆是一折射光學器件。 7. 如申請專利範圍帛i至6項中任一項之投影光學系 統，其進-步包括：-第三偏向部件，其設置在介於該第 -表面和該第一偏向部件之間的光學路徑之中；以及一第 四偏向部件，冑置在介於該第二表面和該第二偏向部件之 間的光學路徑之中， ❹ 6.如申請專利範圍第i至5項中任一項之投影 其中’該第-偏向部件的反射表面與該第三偏向部件 的反射表面排列成彼此平行，且其中，該第：偏向部件的 反射表面與該第四偏向部件的反射表面排列成彼此平行。 8. 如申睛專利範圍第7項之投影光學系統， 统之=靠偏向部件設置在介於該第二成像光學系 中最靠近今第μ 一表面的表面和該第三成像光學系統之 中最靠近該第一表面的表面之間的光學路徑之中，以及 J二該第四偏向部件設置在介於該第五成像光學系 統之中最靠近該第三表面学系 中最靠近該第二表面…丄第、成像光學系統之 的表面之間的光學路徑之中。 9.如申睛專利範圍第8項之投影光學系統其中該第 87 201027120 二偏向部件是設置在該第二共輛點附近，且其中，該第四 偏向部件是設置在該第五共軛點附近。 10. 如申請專利範圍第8或9項之投影光學系統， 其中’在該第二共扼點與該第三共軛點之間的光學路 徑中沒有任何點會與位於該光學軸之上的點產生光學共 輕’而且在該第五共軛點與該第六共軛點之間的光學路徑 中沒有任何點會與位於該光學轴之上的點產生光學共軛， 且 其中’該第三成像光學系統的成像倍率冷3和該第六成 ❹ 像光學系統的成像倍率石6會滿足下面的條件： 〇·5<| β 3|<2.0 ; 〇.5<| 沒 6丨<2.0。 11. 如申請專利範圍第8至1〇項中任一項之投影光學系 統， 其中’該第三成像光學系統與該第六成像光學系統是 在射入側及在射出側為遠心的光學系統， 其中，從該第一表面上的第一有效場區中的每一點入 射至該第二成像光學系統的主光線和該光學軸之間的夾角 以及從該第一有效場區中的每一點射出該第三成像光學系 統的主光線和該光學軸之間的夾角兩者皆不會大於5。， 其中，從該第二表面上的第二有效場區中的每一點入 射至該第八成像光學系統的主光線和冑光學轴之間的夾角 以及從該第一有效場區中的每—點射出該第六成像光學系 統的主光線和該光學軸之間的失角兩者皆不會大於5。，以 88 201027120 及 八中，该第二成像光學系統與該第五成像光學系統各 包含正透鏡。 12. 如申請專利範圍第7項之投影光學系統，其中， 其中該第二偏向部件設置在介於該第一成像光學系 統之中取罪近該第三表面的表面和該第二成像光學系統之 中最靠近該第一表面的表面之間的光學路徑之中，以及 其中，該第四偏向部件設置在介於該第四成像光學系 ©統之中最靠近該第三表面的表面和該第五成像光學系統之 中最罪近該第二表面的表面之間的光學路徑之中。 13. 如申請專利範圍第12項之投影光學系統，其中，該 第二偏向部件是設置在該第一共軛點附近，且其中，該第 四偏向部件是設置在該第四共扼點附近。 14. 如申請專利範圍第12或13項之投影光學系統，其 中，在該第二共輛點與該第一共輛點之間的光學路徑中除 Ο 了該第二共軛點之外沒有任何點與位於該光學軸之上的點 產生光學共軛，而且在該第六共軛點與該第四共軛點之間 的光學路徑中除了該第五共軛點之外沒有任何點與位於該 光學轴之上的點產生光學共軛，以及 其中，由該第二成像光學系統與該第三成像光學系統 所組成的複合光學系統的成像倍率方23以及由該第五成像 光學系統與該第六成像光學系統所組成的複合光學系統的 成像倍率/356會滿足下面的條件： 0.5<| β 23|<2.0 89 201027120 0·5<| 召 56|<2.0。 15. 如申請專利範圍第12至14項中任一項之投影光學 系統， 其中，該第二成像光學系統與該第五成像光學系統是 在射入側為遠心的光學系統且該第三成像光學系統與該第 六成像光學系統是在射出側為遠心的光學系統， 其中，從該第一表面上該第一有效場區中的每一點入 射至該第二成像光學系統的主光線和該光學軸之間的夹角 以及從該第一有效場區中的每一點射出該第三成像光學系❹ 統的主光線和該光學軸之間的夹角兩者皆不會大於5。， 其中，從該第二表面上該第二有效場區中的每一點入 射至該第五成像光學系統的主光線和該光學軸之間的夾角 以及從該第二有效場區中的每一點射出該第六成像光學系 統的主光線和該光學軸之間的夾角兩者皆不會大於V，以 及 其中，該第二成像光學系統與該第五成像光學系統各 包含正透鏡。 q 16. 如申請專利範圍第7至15項中任一項之投影光學系 統’其會滿足下面的條件： D3^D1 ; D4^D2 ； D1=D2 ， 其中，D1為介於該第三表面以及該第一偏向部件之反 射表面與該第七成像光學系統之光學軸間的交點之間的轴 90 201027120 向距離， 其中’ D2為介於該第三表面以及該第二偏向部件之反 射表面與該第七成像光學系統之光學轴間的交點之間的抽 向距離， 其中’D3為介於該第一表面以及該第三偏向部件之反 射表面與該第一成像光學系統之光學軸間的交點之間的轴 向距離，以及 其中，D4為介於該第二表面以及該第四偏向部件之反 射表面與該第四成像光學系統之光學軸間的交點之間的軸 向距離。 17. 如申請專利範圍第丨至16項中任一項之投影光學系 統，其中，從該第一表面及該第二表面射出的主光線的方 向和入射在該第三表面上的主光線的方向相反。 18. 如申請專利範圍第1至17項中任一項之投影光學系 統’其中’從該第一表面至該第一偏向部件所組成的光學 ©系統以及從該第二表面至該第二偏向部件所組成的光學系 統具有相同的配置。 19·如申請專利範圍第7至丨8項中任一項之投影光學系 統’其是一種用在將設立在該第一表面與該第二表面中至 少其中一者之上的預設圖樣轉印至設立在該第三表面之上 的感光性基板的曝光裝置之中的投影光學系統， 該投影光學系統會滿足下面的條件： 2.2<D13/S<5.0 ； 2.2<D24/S<5.0 » 91 201027120 其令，D13為該第三成像.風 笙^ ^ 予系統的光學軸之中介於該 第一偏向部件的反射表面和 Τ 的交點以及”第七成像光學系統之光學軸 =及該第二偏向部件的反射表面和該第一成像光學 系統之光學轴的交點之間的距離，_ 統的光學軸之令介於該第 八成像光學系 神间邛件的反射表面知坊坌 成像光學系統之光學軸的交點 ^ * ^ ^ ‘·及該第四偏向部件的反射 表和該第四成像光學系統之光學轴的交點之間的距離， 以及S代表該感光性基板的劃界圓圈的最大直和。 ,範圍第1至19項中任-項之投影光學系 、充，其在該第一表面上具有一 不匕含該第一成像光學系統 之光學轴的第-有效場區’且在該第二表面上具有一不包 含該第四成像光學系統之光學軸的第二有效場區， 該投影光學系統會滿足下面的條件： 0.05<L01/B<0.4 ； 0.05<L02/B<0.4， 其中，L〇1是介於該第七成像光學系統的光學轴和形 成在該第三表面上對應於該第—有效場區的第一有效影像〇 區之間的距離，而LG2則是介於該“成像光㈣統的光 學軸和形成在該第i表面上對應於該第二有效場區的第二 有效影像區之間的距離，以及，B是該第三表面上的最大影 像高度。 21.如申請專利範圍第項中任—項之投影光學系 統，其中，該第一偏向部件與該第二偏向部件會以一體成 形的方式來配置，且其中，由該第一偏向部件之反射表面 92 r 201027120 和該第二偏向部件之反射表面所構成的稜線是位於該第三 成像光學系統的光學軸、該第六成像光學系統的光學軸以 及該第七成像光學系統的光學軸之間的交點上。 22.如_請專利範圍第7至21項中任一項之投影光學系 統，其中，該第一偏向部件的反射表面和該第二偏向部件 的反射表面排列成和該第七成像光學系統的光學軸形成45 ，其中，該第三偏向部件的反射表面排列成和該第一成像 光學系統的光學軸形成45。，且其中，該第四偏向部件的反 〇 射表面排列成和該第四成像光學系統的光學轴形成45。， 該投影光學系統會滿足下面的條件： 70 °< ( A1+A3 ) <110° ; 7〇。< ( A2+A4) <11〇。， 其中’A3為從該第一表面上的第一有效場區所射出的 光線入射至該第二偏向部件的反射表面的入射角，A1為相 同光線入射至該第一偏向部件的反射表面的入射角，Λ4為 _ 從該第二表面上的第二有效場區所射出的光線入射至該第 四偏向部件的反射表面的入射角，而Λ2則為相同光線入射 至該第二偏向部件的反射表面的入射角。 23.如申請專利範圍第1至22項中任一項之投影光學系 統’其使用在該投影光學系統與該第三表面之間的光學路 徑填充著液體的狀態之中。 24·如申請專利範圍第1至23項中任一項之投影光學系 統’其中’該第一表面與該第二表面是位於相同的平面上。 25.如申請專利範圍第1至24項中任一項之投影光學系 93 201027120 統，其中，該第一表面、該第二表面以及該第三表面為水 平延伸’且其中’該第三表面是位於該第一表面與該第二 表面的下方。 26. —種投影光學系統’用以在第三表面上形成第一表 面的影像及第二表面的影像，其使用在曝光裝置之中用於 將設立在該第一表面和該第二表面中至少其中一者上的預 設圖樣轉印至設立在該第三表面上的感光性基板，該投影 光學系統包括： 第一光學單元，其將來自該第一表面的光引導至路徑 ❹ 結合元件； 第二光學單元，其將來自該第二表面的光引導至該路 徑結合元件；以及 第三光學單元，其以來自該第一光學單元已經前進通 過該路徑結合元件的光為基礎在該第三表面上形成該第— 表面的影像，且其以來自該第二光學單元已經前進通過該 路k結合元件的光為基礎在該第三表面上形成該第二表而 的影像， Q 其中’該第一表面、該第二表面以及該第三表面水平 延伸在該投影光學系統下方的空間之中，以及 其中，該第三表面是位於該第一表面與該第二表面的 下方。 27. 如申請專利範圍第26項之投影光學系統， 其中’該第一光學單元包括：第—成像光學系統，其 設置在介於該第一表面與第一共軛點之間的光學路徑之 94 201027120

   中，該第一共軛點與位於該第一表面上的某一點產生光學 共軛且光學軸在該點處和該第一表面相交；第二成像光風 系統’其&置在介於該第一共軛點與第二共軛點之間的光 路徑 共軛 一表面 上的該點產 生光學共軛且光學轴在該點處和該第一表面相交；以及第 三成像光學系統，其設置在介於該第二共軛點與第三共軛 點之間的光學路徑之中，該第三共軛點與位於該第一表面 上的該點產生光學共軛且光學軸在該點處和該第一表面相 交， 其中，該第二光學單元包括：第四成像光學系統，其 設置在介於該第二表面與第四共輛點之間的光學路徑之 中，該第四共軛點與位於該第二表面上的某一點產生光學 共軛且光學軸在該點處和該第二表面相交；第五成像光學 系統，其設置在介於該第四共軛點與第五共軛點之間的光 學路徑之中’胃第五共扼點與位於該第二表面上的該點產 生光學共軛且光學軸在該點處和該第二表面相交；以及第 六成像光學系統，其設置在介於該第五共輛點與第六共輛 點之間的光學路徑之中，該第六共軛點與位於該第二表面 上的該點產生光學共軛且光學轴在該點處和該第二表面相 交， 中該第二光學早元包括第七成像光學系統，其設 置在介於該第三表面與該第三共軛點及該第六共軛點之間 的光學路徑之中，以及 v、中該路彳里結合元件包括：第一偏向部件，其設置 95 201027120 在介於該第三成像光學系統之中最靠近該第三表面的表面 和該第七成像光學系統之中最靠近該第一表面的表面之間 的光學路徑之中，並且配置成用以將來自該第三成像光學 系統的光引導至該第七成像光學系統；以及第二偏向部 件，其設置在介於該第六成像光學系統之中最靠近該第1 表面的表面和該第七成像光學系統之中最靠近該第:表: 的表面之間的光學路徑之中，並且配置成用以將來7該第 六成像光學系統的光引導至該第七成像光學系統。 〇 28.—種曝光裝置，其包括如申請專利範圍第丨至項 中任一項之投影光學系統’其以來自設立在該第一表面和 該第二表面中至少其中一者上的預設圖樣的光為基礎，將 該預設圖樣投影在設立於該第三表面上的感光性基板之 上0 29.-種曝光裝置，其包括用以在第三表面上形成第一 表面的影像及第二表面的影像的投影光學系統，其用於將 設立在該第一表面和該第二表面中至少其中一者上的預設 圖樣轉印至設立在該第三表面上的感光性基板，該曝光裝 〇 置包括： 第一照射單7L，其是位於該第一表面的下方且其提供 第一照射光給該第一表面， 第二照射單凡，其是位於該第二表面的下方且其提供 第二照射光給該第二表面， 其中，該第一表面、該第+表面以及該第三表面水平 延伸在該投影光學系統下方的空間之中。 96 ,201027120 30·如申請專利範圍第29項之曝光震置，其中，該第三 表面是位於該第一表面與該第二表面的下方。 31. 如前面申請專利範圍第28至3〇項中任一項之曝光 裝置其相對於該投影光學系統來移動該預設圖樣和該感 光性基板，用以將該預設圖樣投影在該感光性基板之上以 便對其進行曝光。 32. —種元件製造方法，其包括： 利用前面申請專利範圍第28至31項中任一項之曝光 ® 裝置來實行該感光性基板上該預設圖樣的曝光； 顯影其上已被轉印該預設圖樣的該感光性基板，用以 形成一具有對應於該感光性基板之表面上該預設圖樣之形 狀的光罩層；以及 經由該光罩層來處理該感光性基板的表面。 八、圖式： ® (如次頁） 97