TW201814770A - 曝光裝置、曝光方法及元件製造方法 - Google Patents

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Abstract

[課題] 本發明提供一種曝光裝置，可提高沿著各方向延伸的圖案之解析度。 [解決手段] 曝光裝置(100)具備使照明光偏光之偏光構件(125)、以及具有至少一個開口部之濾波器(130)。偏光構件包含第一偏光單元(1110)、以及配置成包圍第一偏光單元之第二偏光單元(1120)。第二偏光單元使得入射到第二偏光單元之照明光，朝向沿第一偏光單元之外周的周邊方向偏光。第一偏光單元之至少一部分，使得照明光朝向「和第二偏光單元當中，從該一部分觀之，位在第一偏光單元之中央部其相反側的部分之偏光方向垂直的方向」偏光。又，濾波器之開口部(132、134)配置成「在濾波器及偏光構件的後段之照明光，包含被第一及第二偏光單元偏光的照明光」。

Description

曝光裝置、曝光方法及元件製造方法
本發明係有關曝光裝置，特別有關用以製造半導體元件之曝光裝置。
就半導體製造的過程而言，吾人知悉，有利用光將圖案轉印到平面基板之光微影步驟。在此光微影步驟中，藉由曝光裝置，將形成在光罩之圖案加以轉印(曝光)到晶圓上所塗佈之感光體層(光阻)。作為曝光裝置，有人使用步進機等之批次曝光型投影曝光裝置、或是掃描器等之掃描曝光型投影曝光裝置等。
近年來，隨著微細加工技術之提升，此等曝光裝置也需要用以提高解析度的技術。就提高曝光裝置之解析度的技術而言，有縮短曝光光源之波長的技術，或是加大投影光學系統之數值孔徑的技術。然而，投影光學系統之聚焦深度係和數值孔徑之平方呈反比而變小，或者和波長呈正比而變小。因此，需要用以在不取決於該等參數之情況下提高解析度的技術(低k1化技術)。就低k1化技術而言，在照明領域有變形照明法，在光罩領域則有相位偏移光罩法等。
關於用以提高解析度之變形照明法，日本特開2006-278979號公報(專利文獻1)揭示一種曝光裝置，在將以預定之間距沿著X方向排列的單一方向之密集圖案進行曝光時，於照明光學系統之光瞳面，在沿著和X軸平行之直線所配置的四個二次光源，使用光量變大的一列四極照明，並且就照明光之偏光狀態而言，外側之兩個二次光源設為和X軸垂直之方向的直線偏光，內側之兩個二次光源則設為和X軸平行之方向的直線偏光(參照[摘要])。
又，日本特開2010-093291號公報(專利文獻2)揭示一種曝光裝置，具有：照明光瞳形成機構，用以在照明光學裝置之光瞳面或其附近形成照明光瞳分布，該照明光瞳分布具有位在包含光軸之中心區域的光強度分布、及位在和光軸隔開的複數之周邊區域的光強度分布；以及區域變更機構，用以將位在複數之周邊區域的光強度分布之位置及大小，獨立於位在中心區域的光強度分布而加以改變(參照[摘要])。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2006-278979號公報 [專利文獻2]日本特開2010-093291號公報
[發明所欲解決之課題] 然而，上述專利文獻所揭示的技術，雖然可使得沿著特定方向延伸的圖案之解析度提高，但是沿著和該特定方向垂直之方向延伸的圖案之解析度會降低。 因此，上述專利文獻所揭示之曝光裝置，欲將沿著各方向延伸的圖案加以曝光時，必須進行雙重圖案化，此為其問題。
本發明係為了解決上述問題所完成的發明，其一個態樣之目的為提供一種曝光裝置，可提高沿著各方向延伸的圖案之解析度。另一個態樣之目的為提供一種元件製造方法，使用可提高沿著各方向延伸的圖案之解析度的曝光裝置。又另一態樣之目的為提供一種曝光方法，可提高沿著各方向延伸的圖案之解析度。
其他課題和新特徵，由本說明書之記載及附加圖式清楚可知。 [解決課題之手段]
根據一實施態樣之曝光裝置，具備：發出曝光用照明光的光源、使照明光偏光的偏光構件、以及具有至少一個開口部的濾波器。偏光構件包含第一偏光單元及第二偏光單元，該第二偏光單元配置成「從照明光對偏光構件入射的方向觀之，包圍第一偏光單元」。第二偏光單元使得入射到第二偏光單元的照明光之至少一部分，朝向沿第一偏光單元之外周的周邊方向偏光。第一偏光單元之至少一部分，使照明光朝向「和第二偏光單元當中，從該一部分觀之，位在第一偏光單元之中央部其相反側的部分之偏光方向垂直的方向」偏光。在濾波器中，開口部配置成使得「於照明光之光學系統路徑上，照射在濾波器及偏光構件之後段的照明光包含被第一偏光單元偏光的照明光、和被第二偏光單元偏光的照明光」。 [發明之效果]
根據一實施態樣的曝光裝置，可提高沿著各方向延伸的圖案之解析度。因此，本曝光裝置不使用雙重圖案化，便能夠以高解析度對沿著各方向延伸的圖案進行一次曝光。
本發明之上述內容及其他目的、特徵、態樣及優點，由結合附加圖式得以理解之有關本發明的下述詳細說明清楚可知。
[實施發明之最佳態樣] 以下，一面參照圖式，一面針對本發明之實施態樣進行詳細的說明。在以下之說明中，對於同一零件標註同一符號，該等零件之名稱及功能亦相同。因此，對於該等零件不重複進行詳細之說明。
[相關技術] 首先，說明根據相關技術的曝光裝置之問題點。其次，說明根據一實施態樣的曝光裝置可解決根據相關技術的曝光裝置之問題點。
圖1係根據相關技術的曝光裝置100R之構成例的說明圖。參照圖1，根據相關技術的曝光裝置100R具備光源105，更沿著光學路徑依序設有變焦透鏡110、反射鏡115、微透鏡陣列120、偏光構件125R1、濾波器130R、聚光透鏡135、光罩140、投影光學系統145、以及平台155。又，在平台155上固定有晶圓150。
光源105以可照射曝光用照明光的方式構成。作為光源105，可使用例如波長約193nm之ArF準分子雷射、波長約248nm之KrF準分子雷射、波長約157nm之F2準分子雷射等脈衝式雷射。
自光源105所照射之照明光，藉著由凹透鏡與凸透鏡兩者之組合所構成的變焦透鏡110，入射到光路徑彎折用反射鏡115。變焦透鏡110可在由上述凹透鏡與凸透鏡兩者之組合所定的預定之範圍內，使得聚焦距離連續地變化。
光路徑被反射鏡115從x軸方向往z軸方向彎折的照明光，係入射到微透鏡陣列120。微透鏡陣列120係複數之微小透鏡(微小折射面)在互不隔離的情況下一體形成。藉此，微透鏡陣列120可發揮作為光學積分器(光照度均一化構件)之功能。又，在另一態樣，使用複眼透鏡取代微透鏡陣列120亦可。又，經由微透鏡陣列120之照明光入射到偏光構件125R1。
圖2係根據相關技術的偏光構件125R1之偏光分布的說明圖。偏光構件125R1由光結晶軸之方向一致的半波片構成，具有令通過的光之偏光方向在y方向上對齊的功能。在一態樣中，以光軸AX貫穿偏光構件125R1之中心位置的方式，配置偏光構件125R1。
再次參照圖1，通過偏光構件125R1之照明光入射到濾波器130R。
圖3係根據相關技術的濾波器130R之構成的說明圖。參照圖3，濾波器130R呈圓盤狀，在x方向上之端部附近有開口部132R及134R。此種濾波器130R又稱為雙極(偶極)照明。通過偏光構件125R1的照明光之中，濾波器130R僅只讓照射到開口部132R及134R的照明光通過。因此，濾波器130R可發揮作為光圈之功能。
在一態樣中，配置該等光學構件，俾使得通過偏光構件125R1的光束之光軸AX貫穿濾波器130R之中心。藉此，來自配置於離開光軸之位置的開口部132R及134R之照明光，被聚光透鏡135聚光之後，從斜向入射到光罩140。又，在光罩140形成用以曝光轉印到晶圓150上所形成之光阻(感光體層)的圖案。
入射到光罩140之光束，被形成在光罩140上之圖案加以繞射，而入射到投影光學系統145。投影光學系統145將入射之光束縮小，而照射到晶圓150上所形成之光阻。
圖4係說明形成在光罩140之圖案一例的圖式。參照圖4，在一態樣中，在光罩140形成有以預定間隔沿著x方向排列的直線與間隔圖案(以下亦稱為「L&S圖案」)400。又，構成此L&S圖案400之各直線410沿著y方向延伸。
圖5係根據相關技術的投影光學系統145之光瞳面PU上的繞射光分布之說明圖。在圖5中，以來自開口部132R之光束為例作說明。經由開口部132R從斜向入射到L&S圖案400之光束朝向x方向繞射。因此，如圖5所示，通過開口部132R的光束之0次繞射光510、以及1次繞射光520可入射到光瞳面PU。藉此，利用0次繞射光及1次繞射光兩種光束，圖案成像在晶圓150(上之光阻)。如上述，根據相關技術之曝光裝置100R，利用濾波器130R將光從斜向入射到光罩140，藉以使晶圓150上之光強度增強，而提高解析度。又，來自開口部134R之光束進行和來自開口部132R之光束同樣的動作，因此不重複說明。
又，0次繞射光510及1次繞射光520係因為偏光構件125R1之作用而朝y方向振動之直線偏光，因此，在晶圓150上的成像面，0次繞射光510之振動方向(偏光方向)、與1次繞射光520之振動方向兩者一致，而該等繞射光以彼此互相加強之方式進行干涉。藉此，根據相關技術之曝光裝置100R使晶圓上之光強度增強，而提高解析度。
圖6係根據另一相關技術的偏光構件125R2之偏光分布的說明圖。如圖6所示，偏光構件125R2呈矩形。偏光構件125R2在由兩條對角線加以四等分的區域中，以光軸AX為中心，呈周邊狀形成偏光分布。更具體而言，四等分的區域之中，構成在x方向上相向之區域的半波片，光結晶軸的方向排列成令通過之光束朝y方向直線偏光。另一方面，構成在y方向上相向之區域的半波片，光結晶軸的方向排列成令通過之光束朝x方向直線偏光。即便是使用此種偏光構件125R2取代圖2所說明之偏光構件125R1的情形，通過開口部132R及134R的光束之偏光方向仍為y方向。因此，根據相關技術的曝光裝置100R，即便使用圖6所示之偏光構件125R2取代圖2所說明之偏光構件125R1，仍然得到和偏光構件125R1同樣的效果。
然而，使用偏光構件125R1或125R2與濾波器130R之組合，對如圖7所示以預定間隔沿著y方向排列的L&S圖案700進行曝光時，並無法得到較高的解析度。
圖7係說明形成在光罩140之另一圖案例的圖式。於另一態樣，在光罩140形成有以預定間隔沿著y方向排列的L&S圖案700。構成此L&S圖案700之各直線710沿著x方向延伸。
依直線與間隔圖案700之各直線710彼此之間的間隔(間隔之寬度)，投影光學系統145之光瞳面PU上的繞射光分布不同。在使用偏光構件125R1與濾波器130R兩者的組合，對L&S圖案700進行曝光的情形，就該圖案之間隔寬度較窄時、以及間隔寬度較寬時進行說明。
圖8係使用間隔寬度較窄之L&S圖案700時投影光學系統145之光瞳面PU上的繞射光分布之說明圖。圖8係和圖5之情形相同，以來自開口部132R的光束之繞射光分布為例進行說明。入射到光瞳面PU者，有通過L&S圖案700之0次繞射光810、以及1次繞射光820及830。L&S圖案700中之間隔寬度越窄，1次繞射光相對於0次繞射光的角度越大。因此，如圖8所示，1次繞射光820及830大部分不入射到光瞳面PU。因此，實質上1次繞射光820及830不影響到成像，晶圓150上之光強度較低。其結果，L&S圖案700在晶圓150上的解析度無法提高。
圖9係使用間隔寬度較寬之L&S圖案700時投影光學系統145之光瞳面PU上的繞射光分布之說明圖。圖9係和圖5之情形相同，以來自開口部132R的光束之繞射光分布為例進行說明。入射到光瞳面PU者，有通過L&S圖案700之0次繞射光910、以及1次繞射光920及930。如圖9所示，L&S圖案700中之間隔寬度較寬時，由於1次繞射光相對於0次繞射光之角度較小，因此1次繞射光大部分入射到光瞳面PU。然而，在晶圓150之成像面上，由於0次繞射光910和1次繞射光920及930之振動方向不一致，故晶圓150上之光強度並不因為此等繞射光而變大。其結果，L&S圖案700在晶圓150上的解析度無法提高。
又，在圖8及圖9所示之例子，即便使用偏光構件125R2取代偏光構件125R1，仍然相同。
如上述，根據相關技術之曝光裝置100R雖可提高沿著x方向排列的L&S圖案400(重複形成沿著y方向延伸的圖案)之解析度，但無法提高沿著y方向排列的L& S圖案700之解析度。
圖10係構成記憶體陣列及周邊元件之概略電路構成的說明圖。圖10(A)係一層的金屬配線層之說明圖。圖10(B)係另一層的金屬配線層之說明圖。
在圖10(A)所示之層，除了作為字元線之金屬配線1010沿著x方向延伸之外，還形成作為周邊元件(行解碼器等)之金屬配線1020。金屬配線1010形成以預定間隔沿著y方向排列的L&S圖案。金屬配線1020除了沿著x方向延伸的金屬配線之外，亦包含沿著y方向延伸的金屬配線。又，在區域1025，金屬配線彼此之間的間隔(間隔之寬度)較窄，形成在該區域之金屬配線需要較高的解析度。
在圖10(B)所示之層，除了作為字元線之金屬配線1050沿著y方向延伸之外，還形成作為周邊元件(多工器等)之金屬配線1060。金屬配線1050形成以預定間隔沿著x方向排列的L&S圖案。金屬配線1060除了沿著y方向延伸的金屬配線之外， 亦包含沿著x方向延伸的金屬配線。又，在區域1065或周邊元件、與記憶體陣列部兩者之連接部亦即區域1070中，金屬配線彼此之間的間隔(間隔之寬度)較窄，形成在該區域之金屬配線需要較高的解析度。
如上述說明，根據相關技術之曝光裝置100R，雖可提高沿著預定方向延伸的圖案之解析度，但無法提高沿著和該預定方向垂直之方向延伸的圖案之解析度。因此，假定使用根據相關技術之曝光裝置100R，進行圖10(A)或圖10(B)所示的圖案之曝光時，金屬配線1020當中沿著y方向延伸之圖案、或是金屬配線1060當中沿著x方向延伸之圖案等，解析度可能降低。因此，曝光裝置100R有可能無法滿足需要較高解析度的區域1025、1065、及1070所需要之解析度。此時，曝光裝置100R為了進行圖10(A)或/及10(B)所示的圖案之曝光，必須進行雙重圖案化。若進行雙重圖案化，雖然可實現較高的解析度，但是產生曝光裝置之曝光對象亦即產品的製造成本提高、以及生產效率降低等問題。因此，以下針對根據一實施態樣可解決此等問題的曝光裝置之構成作說明。
[實施態樣1] 再次參照圖1，根據一實施態樣之曝光裝置100，具備偏光構件125取代偏光構件125R1，且具備濾波器130取代濾波器130R，此兩處和根據相關技術之曝光裝置100R不同。其他部分則和曝光裝置100R相同，因此不重複說明之。又，在另一態樣，曝光裝置100以介質(例如折射率1.44之純水)填充投影光學系統145與晶圓150之間亦可。又，曝光裝置100為步進機等之批次曝光型裝置亦可，掃描器等之掃描曝光型裝置亦可。
(偏光構件125之構成) 圖11係根據一實施態樣的偏光構件125之偏光分布的說明圖。參照圖11，偏光構件125包含偏光單元1110、以及位在偏光單元1110之外側的偏光單元1120。偏光單元1120配置成「從照明光對偏光構件125入射的方向觀之，包圍偏光單元1110」。在一態樣中，偏光單元1110與偏光單元1120兩者一體形成。圖11所示之例子中，偏光構件125呈矩形，構成偏光構件125之偏光單元1110及1120亦呈矩形。又，偏光單元1110及1120之形狀不限於矩形，呈例如圓形亦可。又，在另一態樣中，偏光構件125由三個以上之偏光單元構成亦可。
在一態樣中，偏光單元1110及1120由半波片構成。構成偏光單元1120之半波片，其光結晶軸之方向排列成「令通過的光束朝向沿偏光單元1110之外周的周邊方向直線偏光」。圖11所示之例中，偏光單元1120在由兩條對角線四等分的區域中，以光軸AX為中心呈周邊狀形成偏光分布。四等分的區域中，構成在x方向上相向之區域的半波片，其光結晶軸之方向配置成「令通過之光束朝y方向直線偏光」。另一方面，構成在y方向上相向之區域的半波片，其光結晶軸之方向配置成「令通過之光束朝x方向直線偏光」。
構成偏光單元1110的半波片之至少一部分，其光結晶軸之方向配置成使得照明光朝向「和偏光單元1120當中，從該一部分觀之，位在偏光單元1110的中央部其相反側的部分之偏光方向垂直的方向」偏光。圖11所示之例中，偏光單元1110具有由兩條對角線四等分的區域。四等分的區域之中，構成在x方向上相向之區域的半波片，其光結晶軸之方向排列成令通過的光束朝x方向直線偏光。另一方面，構成在y方向上相向之區域的半波片，其光結晶軸之方向排列成令通過的光束朝y方向直線偏光。
圖11所示之例中，將從光軸AX到偏光單元1120之外周端部為止的距離設為1時，偏光單元1110與1120兩者的邊界線之位置設定在0.7。在另一態樣中，偏光單元1110與1120兩者的邊界線之位置可設定在0.6乃至0.8。
(濾波器130之構成) 圖12係根據一實施態樣的濾波器130之構成的說明圖。參照圖12，濾波器130在x方向上之端部附近有開口部132及134。圖12所示之例中，濾波器130、開口部132及開口部134呈圓形。又，濾波器130、開口部132及開口部134之形狀不限於圓形，形成例如矩形亦可。
在圖12中，柵格表示從偏光構件125射出之光束。在一態樣中，圓形之濾波器130可配置成「接於從偏光構件125(偏光單元1120)射出之光束在xy平面上形成的矩形之各邊」。
在一態樣中，開口部132及134在xy平面上之重心位置可配置在「從偏光單元1110入射之光束、與從偏光單元1120入射之光束兩者的邊界位置」。此時，在xy平面中，將從光軸AX之位置到濾波器130之外周端部為止的距離設為1，並將光軸AX之位置設為原點(0, 0)時，開口部132之重心位置可設定在(0.7, 0)，開口部134之重心位置可設定在(-0.7, 0)。在此情形，從開口部132及134射出之光束， 包含被偏光單元1110偏光之光束、以及被偏光單元1120偏光之光束。更具體而言，從開口部132之右半部(x方向上之座標位置在0.7以上的部分)射出的光束，包含被偏光單元1120偏光的y方向上之直線偏光；從左半部(x方向上之座標位置未滿0.7的部分)射出的光束，包含被偏光單元1110偏光的x方向上之直線偏光。從開口部134之左半部(x方向上之座標位置未滿-0.7的部分)射出的光束，包含被偏光單元1120偏光的y方向上之直線偏光，從左半部(x方向上之座標位置為-0.7以上的部分)射出的光束，包含被偏光單元1110偏光的x方向上之直線偏光。
又，在另一態樣中，濾波器130在光學路徑上配置於偏光構件125之前段亦可。在濾波器130中，開口部以下述方式配置即可：在偏光構件125及濾波器130之後段的光束(照明光)包含被偏光單元1110偏光之光束、以及被偏光單元1120偏光之光束兩者。
(在光瞳面PU之繞射光分布) 圖13係根據一實施態樣的曝光裝置100之投影光學系統145的光瞳面PU上之繞射光分布的說明圖。圖13顯示使用上述偏光構件125及濾波器130進行L&S圖案400、L&S圖案700之曝光時，在光瞳面PU上的繞射光分布。又，為簡單說明起見，在圖13記載從開口部132射出之光束的繞射光分布。
在光罩140形成有沿著x方向排列之L&S圖案400時，0次繞射光1310與1次繞射光1320兩者入射到光瞳面PU。如上述說明，0次繞射光1310及1次繞射光1320之右半部(區域1312、1322之光)包含y方向的直線偏光，左半部(區域1314、1324之光)包含x方向的直線偏光。
被沿著x方向排列之L&S圖案400繞射出來的0次繞射光及1次繞射光，在xz平面上前進，並且在晶圓150上之成像面產生干涉。此時，0次繞射光當中包含y方向之直線偏光的光束(區域1312的光)、和1次繞射光當中包含y方向之直線偏光的光束(區域1322的光)兩者，在晶圓150上之成像面，以互相加強的方式產生干涉。另一方面，0次繞射光當中包含x方向之直線偏光的光束(區域1314的光)，和1次繞射光當中包含x方向之直線偏光的光束(區域1324的光)兩者，在晶圓150之成像面上，由於振動方向不一致，故以互相抵消的方式產生干涉。因此，在圖13所示之例中，配置構成曝光裝置100之光學系統(例如投影光學系統145)，俾使得「1次繞射光1320當中包含x方向之直線偏光的光束不入射到光瞳面PU」。換言之，配置構成曝光裝置100之光學系統，俾使得「實質上1次繞射光1320當中僅有包含y方向之直線偏光的光束入射到光瞳面PU」。藉此，根據一實施態樣的曝光裝置100，由於0次繞射光1310和1次繞射光1320兩者以互相加強的方式產生干涉，因此可提高沿著x方向排列的L&S圖案400之解析度。
接著，針對在光罩140上形成沿著y方向排列之L&S圖案700的情形作說明。在此情形，0次繞射光1310和1次繞射光1330及1340入射到光瞳面PU。1次繞射光1330及1340之右半部(區域1332、1342的光)包含y方向之直線偏光，左半部(區域1334、1344的光)包含x方向之直線偏光。
被沿著y方向排列之L&S圖案700繞射出來的0次繞射光及1次繞射光，在yz平面上前進，並且在晶圓150上之成像面產生干涉。此時，0次繞射光當中包含x方向之直線偏光的光束(區域1314的光)，和1次繞射光當中包含x方向之直線偏光的光束(區域1334、1344的光)兩者，在晶圓150上之成像面，以彼此加強的方式產生干涉。另一方面，0次繞射光當中包含y方向之直線偏光的光束(區域1312的光)，和1次繞射光當中包含y方向之直線偏光的光束(區域1332、1342的光)兩者，在晶圓150之成像面上，由於振動方向不一致，故以互相抵消的方式產生干涉。然而，如圖13所示，1次繞射光1330及1340當中，包含y方向之直線偏光的光束(區域1332、1342的光)，其大部分不入射到光瞳面PU。因此，根據一實施態樣的曝光裝置100，由於0次繞射光1310與1次繞射光1330及1340以互相加強的方式產生干涉，故可提高沿著y方向排列的L&S圖案700之解析度。
依上述說明，根據一實施態樣的曝光裝置100，可將沿著x方向延伸的圖案(例如直線710)，以及沿著y方向延伸的圖案(例如直線410)之解析度皆提高。因此，本曝光裝置100可提高沿著各方向延伸的圖案之解析度。其結果，曝光裝置100不使用雙重圖案化，便可將如圖10所示般，包含沿著預定方向延伸之L&S圖案以及沿著與該預定方向垂直之方向延伸的直線兩者的圖案之解析度提高。
又，濾波器130的開口部132、134(偶極)之位置不限於圖12所示的例子。開口部132及134只要配置成被偏光單元1110偏光的光束以及被偏光單元1120偏光的光束兩者入射其中即可。亦即，開口部132及134只要配置成包含「從偏光單元1110入射的光束與從偏光單元1120入射的光束兩者之邊界位置」即可。
圖14係根據一實施態樣的濾波器之開口部(偶極)之配置位置的說明圖。參照圖14，在一態樣中，開口部132和134可分別配置在區域1420和區域1440。此時和前述相同，開口部132及134亦配置成包含「從偏光單元1110入射的光束與從偏光單元1120入射的光束兩者之邊界位置」。
區域1420在以光軸AX為原點，將從偏光構件125(偏光單元1120)射出的光束之端部到光軸AX為止的距離設為1時，包含在x方向上為0.4至0.9，且在y方向上為-0.5至0.5的區域。另一方面，區域1440包含在x方向上為-0.4至-0.9，且在y方向上為-0.5至0.5的區域。
此時，開口部132及134之重心位置配置在「從偏光單元1110入射之光束與從偏光單元1120入射之光束兩者的邊界位置」亦可，配置在離開邊界位置的位置亦可。又，開口部132之重心位置與開口部134之重心位置兩者以光軸AX為中心而對稱配置亦可。
如上述，即便是使用配置有開口部132及134之濾波器130的曝光裝置100，仍然可提高沿著各方向延伸的圖案之解析度。
(和相關技術之比較) 以下，參照圖15~圖18，說明將根據實施態樣的曝光裝置100之解析度與根據相關技術的曝光裝置100R之解析度作比較的模擬結果。在圖15~圖17中，偏光單元1110與1120兩者的邊界線之位置不同。
圖15係偏光單元1110與1120兩者的邊界位置在0.7時之模擬結果的說明圖。又，此處所謂的0.7，係將從光軸AX到偏光單元1120之外周端部為止的距離設為1時的值。此一條件在圖16~圖18中亦同。
在圖15中，”○”表示根據實施態樣的曝光裝置100之解析度，”△”表示根據相關技術的曝光裝置100R之解析度。又，在圖15中，縱軸表示沿著x方向延伸的L&S圖案700之解析度極限，橫軸表示沿著y方向延伸的L&S圖案400之解析度極限。又，解析的臨界值設定為光強度梯度(image log-slope)在20以上的情形。圖15表示，愈是靠近圖表左下方的數據點，沿著x方向延伸的圖案、以及沿著y方向延伸的圖案之解析度均愈高。
參照圖15可知，將開口部132及134之重心位置設定在各位置時，根據實施態樣的曝光裝置100係相較於根據相關技術的曝光裝置100R，其沿著x方向延伸的圖案、以及沿著y方向延伸的圖案之解析度均較高。又，針對數據點A、B、C具體說明如圖18所示。
圖16係偏光單元1110與1120兩者之邊界位置在0.55時的模擬結果之說明圖。 參照圖16可知，依開口部132及134其重心位置之不同，根據實施態樣的曝光裝置100有時候相較於根據相關技術的曝光裝置100R，其圖案之解析度較高。
圖17係偏光單元1110與1120兩者之邊界位置在0.85時的模擬結果之說明圖。 此時，就沿著y方向延伸的圖案之解析度而言，和根據實施態樣的曝光裝置100相較，根據相關技術的曝光裝置100R比較高。
如上述圖15~圖17所示，偏光單元1110與1120兩者之邊界位置較佳係在0.6乃至0.8的位置。
圖18係個別說明圖15中之數據點A、B、C的模擬結果之圖式。數據點A係在根據相關技術的曝光裝置100R中，開口部132R之重心位置為(0.7, 0)，開口部134R之重心位置為(-0.7, 0)時的模擬結果。數據點B係在根據實施態樣的曝光裝置100中，開口部132之重心位置為(0.7, 0)，開口部134之重心位置為(-0.7, 0)時的模擬結果。數據點C係在根據實施態樣的曝光裝置100中，開口部132之重心位置為(0. 6, 0.3)，開口部134之重心位置為(-0.6, -0.3)時的模擬結果。又，此等座標係「在xy平面上，將從光軸AX之位置到濾波器130之外周端部為止的距離設為1，並且將光軸AX之位置設為原點(0, 0)時」的座標。又，圖18所示之模擬結果係開口部之直徑距離為0.3時的結果。
如圖18所示，根據實施態樣的數據點B所表示沿著y方向延伸的L&S圖案400之解析度極限，係和數據點A(相關技術)同樣較高(良好)。甚且，數據點B所表示沿著x方向延伸的L&S圖案700之解析度極限，係相較於數據點A極高。
又，數據點C所表示沿著y方向延伸的L&S圖案400之解析度極限，雖然相較於數據點B稍低，但是其所表示沿著x方向延伸的L&S圖案700之解析度極限，則相較於數據點B非常地高。由此等模擬結果亦可知，開口部(偶極照明)之重心位置，即使不配置於從偏光單元1110入射之光束、與從偏光單元1120入射之光束兩者的界線位置，曝光裝置仍可提高沿著各方向延伸的圖案之解析度。又，數據點C並非從x方向朝著沿y方向延伸的L&S圖案400(沿著x方向排列的L&S圖案)入射光束者，而是從相對於x方向傾斜±26度之方向入射光束時的結果。由此可知，即使從相對於預定方向傾斜±30度左右之方向，朝著沿預定方向排列的L&S圖案入射光束，根據實施態樣的曝光裝置仍可提高沿著各方向延伸的圖案之解析度。
[實施態樣2] 在圖15~圖18所示之結果中，雖然沿著y方向延伸的圖案之解析度極限，相較於沿著x方向延伸的圖案之解析度極限較高，但是此取決於開口部(偶極照明)之配置位置。在本實施態樣中，針對和形成在光罩140上之圖案相對應的開口部之配置位置作說明。
圖12或圖14所示之開口部係配置於濾波器130在x方向上的端部附近。因此， 如圖13所示，被沿著y方向延伸之L&S圖案所繞射出來的1次繞射光在光瞳面PU上之入射位置、與0次繞射光在光瞳面PU上之入射位置兩者的間隔可加寬。因此， 由於0次繞射光及1次繞射光相對於成像面的入射角變大，因此沿著y方向延伸的圖案之解析度極限提高。另一方面，被沿著x方向延伸之L&S圖案所繞射出來的1次繞射光在光瞳面PU上之入射位置與0次繞射光在光瞳面PU上之入射位置兩者的間隔較窄。因此，0次繞射光及1次繞射光相對於成像面的入射角變小，沿著x方向延伸的圖案之解析度極限不太高。
圖19係根據一實施態樣之濾波器1900中的開口部(偶極)之配置位置的說明圖。在一實施態樣中，曝光裝置100以可交換濾波器130與濾波器1900兩者之方式構成。
濾波器1900在y方向上之端部附近有兩個開口部1910及1930。在一態樣中，圓形的濾波器1900可配置成「接於從偏光構件125(偏光單元1120)射出之光束在xy平面上所形成的矩形之各邊」。
在xy平面上，將從光軸AX之位置到濾波器1900之外周端部為止的距離設為1，將光軸AX之位置設為原點(0, 0)。此時，開口部1910、1930之重心位置可分別設定在(0, 0.7)、(0, -0.7)。在此情形，沿著圖18之數據點B的y方向延伸的圖案之解析度極限值、與沿著x方向延伸的圖案之解析度極限值兩者互換(x方向成為38nm，y方向成為86nm)。
在另一態樣中，開口部1910、1930之重心位置不限於上述例子，可分別配置在區域1920、1940。此時和前述相同，開口部1910及1930亦配置成包含「從偏光單元1110入射之光束與從偏光單元1120入射之光束兩者的邊界位置」。
區域1920係在將光軸AX設為原點，並且將從偏光構件125(偏光單元1120)射出的光束之端部到光軸AX為止的距離設為1時，包含在x方向上為-0.5至0.5，且在y方向上為0.4至0.9的區域。另一方面，區域1940包含在x方向上為-0.5至0.5，且在y方向上為-0.4至-0.9的區域。
此時，開口部1910及1930之重心位置配置在「從偏光單元1110入射之光束與從偏光單元1120入射之光束兩者的邊界位置」亦可，配置在離開邊界位置之位置亦可。又，開口部1910之重心位置與開口部1930之重心位置兩者配置成以光軸AX為中心而對稱亦可。
圖20係形成在光罩140的L&S圖案之例子的說明圖。圖20(A)顯示沿著y方向和相對於y方向傾斜±30度之方向延伸的L&S圖案。換言之，圖20(A)顯示沿著x方向和相對於x方向傾斜±30度之方向排列的L&S圖案。形成在光罩140之圖案包含圖20(A)所示之L&S圖案任一者時，曝光裝置100較佳係裝設濾波器130而進行曝光。其原因為：如圖15及圖18所示，相較於沿著x方向延伸的圖案之解析度，可將沿著y方向延伸的圖案之解析度提高。
圖20(B)顯示沿著x方向和相對於x方向傾斜±30度之方向延伸的L&S圖案。換言之，圖20(B)顯示沿著y方向和相對於y方向傾斜±30度之方向排列的L&S圖案。形成在光罩140之圖案包含圖20(B)所示之L&S圖案任一者時，曝光裝置100較佳係裝設濾波器1900而進行曝光。其原因為：相較於沿著y方向延伸的圖案之解析度，可將沿著x方向延伸的圖案之解析度提高。
接著，參照圖21，對於上述一類別的濾波器之選擇方法作更詳細的說明。 圖21係針對根據一實施態樣之「和曝光圖案對應的濾波器之選擇方法」一例作說明的流程圖。在一態樣中，圖21所示之處理，可由曝光裝置所搭載的未圖示之電腦(處理器)進行影像處理加以執行。在另一態樣中，圖21所示之處理，可由曝光裝置之使用者利用接收到判斷結果的電腦加以執行。
在步驟S2110中，處理器判斷形成在光罩140上之圖案是否包含細微的L&S圖案。在一態樣中，半間距(構成L&S圖案的線所配置的間隔之一半)未滿「0.5×λ/ NA」時，判斷為包含細微的L&S圖案。又，”λ”表示光源105射出的照明光之波長，”NA”表示投影光學系統145之數值孔徑。判斷為包含細微的L&S圖案時(步驟S2110為YES)，處理器進行到步驟S2120。判斷為不包含細微的L&S圖案時(步驟S2110為NO)，處理器進行到步驟S2180。
在步驟S2120中，處理器判斷細微的L&S圖案延伸之方向是否為y方向。在一態樣中，L&S圖案延伸之方向相對於y方向在±30度以內時，判斷為L&S圖案延伸之方向為y方向。處理器判斷細微的L&S圖案延伸之方向為y方向時(步驟S21 20為YES)，進行到步驟S2130。判斷為不是y方向時(步驟S2120為NO)，處理器進行到步驟S2150。
在步驟S2130中，處理器判斷形成在光罩140上之圖案是否包含y方向以外的圖案。在一態樣中，所謂y方向以外的圖案，表示沿著相對於y方向在±30度以外之方向延伸的圖案(例如沿著x方向延伸的圖案710)。處理器判斷形成在光罩140上之圖案包含y方向以外的圖案時(步驟S2130為YES)，進行到步驟S2140，並且藉由設有濾波器130之曝光裝置100執行曝光。藉此，曝光裝置100可將沿著y方向延伸的L&S圖案之解析度大幅提高，並且將沿著y方向以外之方向延伸的圖案之解析度提高。另一方面，處理器判斷形成在光罩140上之圖案不包含y方向以外的圖案時(步驟S2130為NO)，進行到步驟S2180。
在步驟S2150中，處理器判斷細微的L&S圖案延伸之方向是否為x方向。在一態樣中，L&S圖案延伸之方向相對於x方向在±30度以內時，判斷為L&S圖案延伸之方向為x方向。處理器判斷細微的L&S圖案延伸之方向為x方向時(步驟S2150為YES)，進行到步驟S2160。判斷為不是x方向時(步驟S2150為NO)，處理器進行到步驟S2180。
在步驟S2160中，處理器判斷形成在光罩140上之圖案是否包含x方向以外的圖案。在一態樣中，所謂x方向以外的圖案，表示沿著相對於x方向在±30度以外之方向延伸的圖案(例如沿著y方向延伸的圖案410)。處理器判斷形成在光罩140上之圖案包含x方向以外的圖案時(步驟S2160為YES)，進行到步驟S2170，並且藉由設有濾波器1900之曝光裝置100執行曝光。藉此，曝光裝置100可將沿著x方向延伸的L&S圖案之解析度大幅度地提高，並且可將沿著x方向以外之方向延伸的圖案之解析度提高。另一方面，處理器判斷形成在光罩140上之圖案不包含x方向以外之圖案時(步驟S2160為NO)，進行到步驟S2180。
在步驟S2180中，處理器不使用濾波器130及1900，而採用一般的曝光方法(例如根據相關技術的曝光裝置100R)，將形成在光罩140上之圖案加以曝光。
又，於另一態樣中，處理器省略步驟S2130及步驟S2160之處理亦可。又，於另一態樣中，在步驟S2140，使用圖14所示「具有配置在區域1420、1440內任意位置之開口部」的濾波器亦可。同樣地，在步驟S2170，使用圖19所示「具有配置在區域1920、1940內任意位置之開口部」的濾波器亦可。
接下來，使用圖10所示的例子，具體說明上述一類別濾波器之選擇方法。圖10(A)所示之圖案，除了沿著x方向延伸之細微的L&S圖案(和金屬配線1010對應的圖案)之外，一部分包含沿著y方向延伸的圖案(和金屬配線1020之一部分對應的圖案)。因此，處理器可藉由設有濾波器1900之曝光裝置100將該圖案予以曝光。圖10(B)所示之圖案，除了沿著y方向延伸之細微的L&S圖案(和金屬配線1050對應的圖案)之外，更包含沿著x方向延伸的圖案(和金屬配線1060之一部分對應的圖案)。因此，處理器可藉由設有濾波器130之曝光裝置100將該圖案予以曝光。
又，在上述例子中，濾波器發揮作為具有兩個開口部之偶極照明的功能，但是開口部之個數及形狀不限於此。具體而言，濾波器只要從其開口部射出之光束係相對於形成在光罩140上之圖案從斜向入射即可。換言之，開口部只要以光軸AX不貫穿該開口部之中心的方式配置在濾波器即可。在另一態樣中，濾波器以遮蔽包含光軸之中央部的方式具有輪狀的開口部(輪帶照明)亦可。在又另一態樣中，濾波器具有四個開口部(四極照明)亦可。
[實施態樣3] 在此實施態樣中，針對使用上述說明之曝光裝置100的半導體元件之製造方法例作說明。
圖22係說明根據一實施態樣的元件製造方法之一例的流程圖。
於步驟S2210中，在一批晶圓上形成氧化膜。氧化膜之形成方法並無特別限定，可使用例如熱氧化法、濺鍍法、CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沉積)法等。
於步驟S2220中，在所形成之氧化膜上塗佈光阻(感光體)。光阻之塗佈可使用例如旋轉塗佈法等。
於步驟S2230中，使用上述說明之根據實施態樣的曝光裝置，藉由其投影光學系統，將光罩上的圖案之圖像，依序曝光轉印到該一批晶圓上之各發射區域。
於步驟S2240中，藉由化學藥液等，將該一批晶圓上之光阻加以顯影。於步驟S2250中，在該一批晶圓上，以光阻圖案為遮罩層進行蝕刻。藉此，將和光罩上之圖案對應的電路圖案形成在各晶圓上之各發射區域。然後，進一步進行上層電路圖案之形成等，藉以製造半導體元件等之元件。依上述半導體元件製造方法，能夠以高產量製造具有沿著各方向延伸之細微電路圖案的半導體元件。尤其，DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)、快閃式記憶體等密度高之元件，因為係沿著圖10所示般的x方向延伸之L&S圖案、與沿著y方向延伸之L&S圖案兩者的組合所構成，因此根據實施態樣之曝光裝置的實用性較高。
[構成] (構成1) 根據一實施態樣的曝光裝置(100)，具備發出曝光用照明光的光源(105)、使照明光偏光的偏光構件(125)、和具有至少一個開口部的濾波器(130)。偏光構件包含第一偏光單元(1110)、以及配置成「從照明光對偏光構件入射的方向觀之，包圍第一偏光單元」的第二偏光單元(1120)。第二偏光單元使得入射到第二偏光單元的照明光之至少一部分朝向「沿第一偏光單元之外周的周邊方向」偏光。第一偏光單元之至少一部分使得照明光朝向「和第二偏光單元當中，從該一部分觀之，位在第一偏光單元之中央部其相反側的部分之偏光方向垂直的方向」偏光。濾波器之開口部(132、134)配置成令「於照明光之光學系統路徑上，照射在濾波器及偏光構件之後段的照明光」包含被第一偏光單元偏光的照明光、以及被第二偏光單元偏光的照明光。
藉此，本曝光裝置可提高沿著預定方向延伸的圖案、及沿著和預定方向垂直之方向延伸的圖案之解析度。因此，本曝光裝置可提高，沿著各方向延伸的圖案之解析度。其結果，曝光裝置不使用雙重圖案化，便可提高包含沿著各方向延伸之圖案的圖案之解析度。因此，使用例如本曝光裝置製造半導體元件等時，可抑制半導體元件之生產成本，同時提高生產效率。
(構成2) 濾波器具有兩個開口部(132、134)。
藉此，將照射光從兩個開口部(偶極照明)斜向入射到形成在光罩之圖案。因此，可將1次繞射光入射到投影光學系統之光瞳面PU。其結果，藉由0次繞射光與1次繞射光所進行的干涉，可提高解析度。
(構成3) 兩個開口部，以照明光之光軸(AX)為中心而配置在對稱的位置。
(構成4) 濾波器在照明光之光學路徑上，配置在相較於偏光構件更後段。
(構成5) 濾波器具有兩個開口部。第一及第二偏光單元使得入射之照明光在互相垂直的第一方向(x或y)與第二方向(x或y)上偏光。濾波器包含被通過偏光構件之通過光照射的照射區域，並且兩個開口部當中，一個開口部配置在第一區域(1420)， 另一個開口部配置在第二區域(1440)。第一區域在以第一及第二方向為軸，且以通過光之光軸為原點的二次元平面上，將從通過光之光軸到照射區域之端部為止的距離設為1時，包含在第一方向上為+0.4至+0.9，且在第二方向上為-0.5至+0. 5的區域。第二區域包含在第一方向上為-0.4至-0.9，且在第二方向上為-0.5至+0.5的區域。
(構成6) 在偏光構件中，第一偏光單元與第二偏光單元配置成使得「從照明光之光軸到第一偏光單元與第二偏光單元兩者之邊界位置為止的距離，係從照明光之光軸到偏光構件之端部為止的距離之六成乃至八成」。
藉此，曝光裝置可提高更多樣化地延伸的圖案之解析度(圖15~圖18)。
(構成7) 第二偏光單元藉由使得入射到該單元之照明光朝向互相垂直之第一方向與第二方向偏光，以使其朝向周邊方向偏光。
(構成8) 第一及第二偏光單元呈矩形。
(構成9) 本發明在照明光之光學系統路徑上位於濾波器及偏光構件後段之處，更配置：光罩(140)，形成有預定之圖案；以及投影光學系統(145)，用以將預定之圖案縮小，而投影到被照射面(150)。預定之圖案包含以預定間隔沿著預定方向排列的重複圖案(400、700)。投影光學系統配置成「其光瞳面(PU)實質上僅接收被重複圖案進行1次繞射的照明光之中被第二偏光單元偏光的照明光」。
藉此，曝光裝置可提高重複圖案之解析度，並且提高沿著上述預定方向延伸的圖案之解析度。
(構成10) 將感光體層曝光之曝光方法，包含：從光源射出照明光之步驟、藉由偏光構件使照明光偏光的步驟、以及使得被偏光之照明光通過至少設有一個開口部之濾波器的步驟。偏光的步驟包含：在「從照明光對偏光構件入射的方向觀之包圍偏光構件之第一區域」的第二區域，使照明光朝向沿第一區域之外周的周邊方向偏光；在第一區域的至少一部分，使得照明光朝向「和第二區域當中，從該一部分觀之，位在第一區域之中央部其相反側的部分之偏光方向垂直的方向」偏光。通過的步驟包含：開口部讓在第一區域被偏光的照明光、以及在第二區域被偏光的照明光通過。
依本曝光方法，沿著預定方向延伸之圖案、及沿著和預定方向垂直之方向延伸的圖案之解析度均將提高。依本曝光方法，包含沿著各方向延伸之圖案的圖案之解析度係不必使用雙重圖案化便得以提高。因此，採用例如本曝光方法製造半導體元件等之時，元件之生產成本將被抑制，同時生產效率將提高。
(構成11) 根據一實施態樣的元件製造方法包含：使用(構成1)所記載之曝光裝置，將圖案曝光轉印到晶圓基板(150)上之感光體層的步驟(步驟S2230)；使得轉印有圖案之感光體層顯影，而形成和圖案對應之遮罩層的步驟(步驟S2240)；以及藉由遮罩層對晶圓基板進行加工的步驟(步驟S2250)。
依本元件製造方法，相較於習知技術，半導體元件之生產成本將被抑制，同時生產效率將提高。
(構成12) 第一及第二偏光單元使照明光朝向互相垂直之第一方向與第二方向偏光。濾波器在光學路徑上配置在相較於偏光構件更後段。濾波器具有兩個開口部。濾波器包含被通過偏光構件之通過光照射的照射區域。兩個開口部之中的一個開口部配置在濾波器之第一區域，且兩個開口部之中的另一個開口部配置在濾波器之第二區域。第一區域在以第一及第二方向為軸，且以通過光之光軸為原點的二次元平面上，將從通過光之光軸到照射區域之端部為止的距離設為1時，包含在第一方向上為+0.4至+0.9，且在第二方向上為-0.5至+0.5之區域。第二區域包含在第一方向上為-0.4至-0.9，且在第二方向上為-0.5至+0.5之區域。在偏光構件中，第一偏光單元與第二偏光單元配置成使得「從照明光之光軸到第一偏光單元與第二偏光單元兩者之邊界位置為止的距離，係從照明光之光軸到偏光構件之端部為止的距離之六成乃至八成」。又，圖案包含，沿著相對於第二方向在30度以內之方向延伸的直線以預定間隔排列的重複圖案。
依本元件製造方法，包含有沿著更多樣方向延伸之圖案的圖案之解析度將提高。
以上，根據實施態樣具體說明由本發明人完成的發明，但本發明不限於前述實施態樣，在不脫離其要旨之範圍內可進行各種變更，係屬當然。
100、100R‧‧‧曝光裝置
105‧‧‧光源
110‧‧‧變焦透鏡
1010、1020、1050、1060‧‧‧金屬配線
1025、1065、1070、1312、1314、1322、1324、1332、1334、1342、1344、1420、1440、1920、1940‧‧‧區域
1110、1120‧‧‧偏光單元
115‧‧‧反射鏡
120‧‧‧微透鏡陣列
125、125R1、125R2‧‧‧偏光構件
130、130R、1900‧‧‧濾波器
132、132R、134、134R、1910、1930‧‧‧開口部
135‧‧‧聚光透鏡
140‧‧‧光罩
145‧‧‧投影光學系統
150‧‧‧晶圓
155‧‧‧平台
400、700‧‧‧L&S圖案
410、710‧‧‧直線
510、810、910、1310‧‧‧0次繞射光
520、820、830、920、930、1320、1330、1340‧‧‧1次繞射光
AX‧‧‧光軸
PU‧‧‧光瞳面
【圖1】係根據相關技術的曝光裝置之構成例的說明圖。 【圖2】係根據相關技術的偏光構件之偏光分布的說明圖。 【圖3】係根據相關技術的濾波器之構成的說明圖。 【圖4】係說明形成在光罩之圖案一例的圖式。 【圖5】係根據相關技術的投影光學系統之光瞳面上的繞射光分布之說明圖。 【圖6】係根據另一相關技術的偏光構件之偏光分布的說明圖。 【圖7】係說明形成在光罩之另一圖案例的圖式。 【圖8】係使用間隔寬度較窄之L&S圖案時投影光學系統之光瞳面上的繞射光分布之說明圖。 【圖9】係使用間隔寬度較寬之L&S圖案時投影光學系統之光瞳面上的繞射光分布之說明圖。 【圖10】(A)、(B)係構成記憶體陣列及周邊元件之概略電路構成的說明圖。 【圖11】係根據一實施態樣的偏光構件之偏光分布的說明圖。 【圖12】係根據一實施態樣的濾波器之構成的說明圖。 【圖13】係根據一實施態樣的曝光裝置之投影光學系統的光瞳面上之繞射光分布的說明圖。 【圖14】係根據一實施態樣的濾波器之開口部(偶極)之配置位置的說明圖。 【圖15】係偏光單元1110與1120兩者的邊界位置在0.7時之模擬結果的說明圖。 【圖16】係偏光單元1110與1120兩者之邊界位置在0.55時的模擬結果之說明圖。 【圖17】係偏光單元1110與1120兩者之邊界位置在0.85時的模擬結果之說明圖。 【圖18】係個別說明圖15中之數據點A、B、C的模擬結果之圖式。 【圖19】係根據一實施態樣之濾波器1900中的開口部(偶極)之配置位置的說明圖。 【圖20】(A)、(B)係形成在光罩的L&S圖案之例子的說明圖。 【圖21】係針對根據一實施態樣之「和曝光圖案對應的濾波器之選擇方法」一例作說明的流程圖。 【圖22】係說明根據一實施態樣的元件製造方法之一例的流程圖。

Claims (12)

  1. 一種曝光裝置，具備：發出曝光用照明光的光源、使該照明光偏光的偏光構件、以及具有至少一個開口部的濾波器；其中 該偏光構件包含； 第一偏光單元、以及 第二偏光單元，配置成從該照明光對該偏光構件入射的方向觀之包圍該第一偏光單元；且 該第二偏光單元，使得入射到該第二偏光單元的該照明光之至少一部分，朝向沿該第一偏光單元之外周的周邊方向偏光， 該第一偏光單元之至少一部分，使該照明光朝向「和該第二偏光單元當中，從該一部分觀之，位在該第一偏光單元之中央部其相反側的部分之偏光方向垂直的方向」偏光；且 在該濾波器中，該開口部配置成使得「於該照明光之光學系統路徑上，該濾波器及該偏光構件之後段的該照明光包含被該第一偏光單元偏光的該照明光、以及被該第二偏光單元偏光的該照明光」。
  2. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，該濾波器具有兩個開口部。
  3. 如申請專利範圍第2項之曝光裝置，其中，該兩個開口部以該照明光之光軸為中心，而配置在對稱的位置。
  4. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，該濾波器於該照明光之光學路徑上，配置在相較於該偏光構件更後段。
  5. 如申請專利範圍第4項之曝光裝置，其中，該濾波器具有兩個開口部，該第一及第二偏光單元使得入射之該照明光朝向互相垂直的第一方向與第二方向偏光；且 該濾波器包含被通過該偏光構件之通過光照射的照射區域，該兩個開口部之中， 一個開口部配置在第一區域，另一個開口部配置在第二區域； 該第一區域在以該第一及第二方向為軸，且以該通過光之光軸為原點的二次元平面上，將從該通過光之光軸到該照射區域之端部為止的距離設為1時，包含在該第一方向上為+0.4至+0.9，且在該第二方向上為-0.5至+0.5的區域； 該第二區域包含在該第一方向上為-0.4至-0.9，且在該第二方向上為-0.5至+0.5的區域。
  6. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，在該偏光構件中，該第一偏光單元與該第二偏光單元配置成使得「從該照明光之光軸到該第一偏光單元與該第二偏光單元兩者之邊界位置為止的距離，係從該照明光之光軸到該偏光構件之端部為止的距離之六成乃至八成」。
  7. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，該第二偏光單元藉由使得入射到該單元之該照明光朝向互相垂直之第一方向與第二方向偏光，以使其朝向周邊方向偏光。
  8. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，該第一及第二偏光單元呈矩形。
  9. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，更包含： 光罩，形成有預定之圖案，在該照明光之光學系統路徑上，配置於該濾波器及該偏光構件之後段；及 投影光學系統，用以將該預定之圖案縮小，而投影到被照射面；其中 該預定之圖案包含以預定間隔沿著預定方向排列的重複圖案， 該投影光學系統配置成「該投影光學系統之光瞳面實質上僅接收被該重複圖案進行1次繞射的該照明光之中被該第二偏光單元偏光的照明光」。
  10. 一種曝光方法，藉由來自光源的光，將感光體層加以曝光，該曝光方法包含： 從該光源射出照明光的步驟； 藉由偏光構件使該照明光偏光的步驟；以及 使該偏光後之照明光，通過設有至少一個開口部之濾波器的步驟， 其中，該偏光的步驟包含： 在「從該照明光對該偏光構件入射的方向觀之包圍該偏光構件之第一區域」的第二區域，使該照明光朝向沿該第一區域之外周的周邊方向偏光；及 在該第一區域的至少一部分，使得該照明光朝向「和該第二區域當中，從該一部分觀之，位在該第一區域之中央部其相反側的部分之偏光方向垂直的方向」偏光； 該通過的步驟包含：該開口部讓在該第一區域被偏光的該照明光、以及在該第二區域被偏光的該照明光通過。
  11. 一種元件製造方法，包含： 使用申請專利範圍第1項之曝光裝置，將圖案曝光轉印到晶圓基板上之感光體層的步驟、 將轉印有該圖案之該感光體層顯影，而形成和該圖案對應之遮罩層的步驟、 藉由該遮罩層，將該晶圓基板加工的步驟。
  12. 如申請專利範圍第11項之元件製造方法，其中， 該第一及第二偏光單元使該照明光朝互相垂直之第一方向與第二方向兩者偏光； 該濾波器，配置在光學路徑上相較於該偏光構件更後段，具有兩個開口部， 且包含被通過該偏光構件之通過光照射的照射區域， 該兩個開口部之中的一個開口部配置在該濾波器之第一區域，該兩個開口部之中的另一個開口部配置在該濾波器之第二區域， 該第一區域在以該第一及第二方向為軸，且以該通過光之光軸為原點的二次元平面上，將從該通過光之光軸到該照射區域之端部為止的距離設為1時，包含在該第一方向上為+0.4至+0.9，且在該第二方向上為-0.5至+0.5的區域， 該第二區域包含在該第一方向上為-0.4至-0.9，且在該第二方向上為-0.5至+0.5的區域；且 在該偏光構件中，該第一偏光單元與該第二偏光單元配置成使得「從該照明光之光軸到該第一偏光單元與該第二偏光單元兩者之邊界位置為止的距離，係從該照明光之光軸到該偏光構件之端部為止的距離之六成乃至八成」， 該圖案包含，沿著相對於該第二方向在30度以內之方向延伸的直線以預定間隔排列的重複圖案。
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