TWI228273B - Projection optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method - Google Patents

Projection optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method Download PDF

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TWI228273B
TWI228273B TW092130850A TW92130850A TWI228273B TW I228273 B TWI228273 B TW I228273B TW 092130850 A TW092130850 A TW 092130850A TW 92130850 A TW92130850 A TW 92130850A TW I228273 B TWI228273 B TW I228273B
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Description

1228273 (1) 玫、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於利用EUV (極紫外線）光，以縮減尺 度加以投射網線圖案之投影光學系統。更尤其是，本發明 有關於利用，例如，數量約爲六片之多數鏡片，加以實施 縮減投射之投影光學系統。 【先前技術】 利用數量約爲六片之鏡片，加以實施縮減投射之投影 光學系統發表在，例如，美國專利案號5,686,728，6,1 72,825 (曰本公開專利申請案號2000- 1 00694)，或6，3 5 3，470 (曰本 公開專利申請案號2000-235 144)中。 然而，這些文件中所發表之投影光學系統中，一或更多 鏡片（在許多情況下，從網線端依序爲第一或第二鏡片） 具一大絕對値之曲度半徑，如1 600mm或更大。事實上，在 這些投影光學系統當中之實例中，從網線端依序爲第二鏡片 者實在是位置最接近網線之鏡片，一或更多鏡片之曲度半徑 之絕對値非常大，如巨大値之2 0 0 0 m m或更大。 如一鏡片之曲度半徑爲大時，諸如爲測量鏡片反射表面 (非球面表面）曲度半徑或形狀所需之千涉計系統之測量機 器之大小變成太大。例如，爲使用干涉計測量曲度半徑爲 2000mm之內凹鏡表面形狀，必須將內凹鏡安置在離開測量 光束會聚位置2000mm或更遠。 在這種干涉計中，因鏡片（測量主體）反射表面和參 -4- (2) 1228273 考表面間之距離大於2000mm，故測量易受如空氣環境折射 率波動之影響。而且，雖然因所使用干涉計型式而定，由於 凝聚長度之關係，干涉紋之能見度即降低。因此，鏡片表面 形狀或曲度半徑之測量精確度十分低。 如說明，在習知投影光學系統中，有一問題爲一或更多 鏡片表面形狀之測量精確度低，且因此，鏡片表面形狀精確 度爲低。由此之故，無法輕易增進投影光學系統之成像效能 【發明內容】 因此本發明之一項目的在提供一種投影光學系統，利用 該系統可解決或降低上述問題。 根據本發明一觀點，設有一種縮減網線圖案投射之投影 光學系統，包含：具一內凹表面形狀之第一鏡片，具一內凹 表面形狀之第二鏡片；具一外凸表面形狀之第三鏡片；具 一內凹表面形狀之第四鏡片；具一外凸表面形狀之第五鏡 片，具一內凹表面形狀之第六鏡片，其中，該第一至第六鏡 片從網線端，沿一光徑依名稱次序加以配置且其中，各六鏡 片曲度半徑之絕對値不大於1 500mm。 在本發明這觀點之一較佳形式中，投影光學系統更包含 一配置在接鄰該第二鏡片之光圈制動器。 在六鏡片當中，該第二鏡片之曲度半徑絕對値最大。 在六鏡片當中，該第一鏡片之曲度半徑絕對値最大。 在六鏡片當中，使該第二鏡片配置在最接近網線處。 (3) 1228273 在六鏡片當中’有效直徑大於4〇〇mm之各鏡片之曲度半 徑絕對値不大於1000mm。 各六鏡片之反射表面爲非球面形。 六鏡片中之五鏡片之曲度半徑絕對値不大於1 300mm。 六鏡片中之五鏡片之曲度半徑絕對値不大於1 2 5 0 m m。 六鏡片中之四鏡片之曲度半徑絕對値不大於7〇〇mm。 六鏡片中之四鏡片之曲度半徑絕對値不大於630mm。 第一鏡片之圓錐係數K1滿足50<K1<150之關係。 第一鏡片之圓錐係數Κ1滿足80<Κ1<130之關係。 第五鏡片之圓錐係數Κ5滿足5<Κ5<20之關係。 第五鏡片之圓錐係數Κ5滿足7.5<Κ5< 12之關係。 投影光學系統利用極紫外光可實施網線圖案之縮減投射 〇 投影光學系統可只由該第一，第二，第三，第四，第五 和弟/、鏡片所構成。 根據本發明另一觀點，設有一曝光裝置，包含一用以 實施一網線圖案縮減投射，如上述之投影光學系統；及一 以極紫外光加以照明網線之照明光學系統。 在本發明這觀點之一較佳形式中，投影光學系統只由第 一 ’第一 ’第二，第四’第五和第六鏡片所構成，其中，來 自網線之極紫外光是由這些六鏡片加以導向至一基底而加以 曝光。 根據本發明之進一步觀點，設有一種裝置製法，包含步 驟：利用上述之一曝光裝置，以一裝置圖案使基底曝光；及 (4) 1228273 使所曝光之基底顯像。 一考慮到連同隨圖之本發明較佳實施例之以下說明後本 發明之這些和其它目的，特性及優點將變得更顯而易見。 【實施方式】 現將參考附圖，說明本發明之較佳實施例。 根據本發明一實施例之投影光學系統之設計波長爲 13.5nm且倍率縮減，且其基本結構爲六鏡片，從一物體平面 端（網線端）之反射光次序爲包含，一內凹鏡（鏡片Μ 1) ，一內凹鏡（鏡片Μ 2)，一外凸鏡（鏡片Μ 3)，一內凹鏡 (鏡片Μ4)，一外凸鏡（鏡片Μ5) ’及一內凹鏡（鏡片Μ6) 。各這些六鏡片之曲度半徑絕對値不大於1 500mm ° 因此，根據本發明，設有一利用波長不小於1 〇nm且不 大於20nm之極紫外（EUV)光，加以實施一網線圖案縮減投 射之投影光學系統，其中，投影光學系統包含六鏡片’那就 是，內凹表面形狀之第一鏡片Ml，內凹表面形狀之第二鏡 片M2，外凸表面形狀之第三鏡片M3，內凹表面形狀之第四 鏡片M4，外凸表面形狀之第五鏡片M5，及內凹表面形狀之 第六鏡片M6，其以名稱依序加以配置，依序反射光線’且 其中，各六鏡片之曲度半徑絕對値不大於1 500mm。結果’ 可使用以測量鏡片曲度半徑或鏡片反射表面形狀之測量機具 (干涉計）小巧。此外’六鏡片表面形狀之測量精確度變成 非常良好，且因此可顯著增進鏡片表面形狀之精確度。因此 ，可明顯增進投影光學系統之成像效能。如一鏡片之曲度半 (5) 1228273 徑絕對値大於1 500mm，則這種鏡片表面形狀之測量精確度 會降質且因此那鏡片之表面形狀精確度將會惡化。因此，將 會非常難以增進投影光學系統之成像效能。 最好，六鏡片中之五鏡片之曲度半徑絕對値不大於 1300mm (更最好是，不大於1250mm)。另外，六鏡片中之 四鏡片最好其曲度半徑絕對値不大於700mm (更最好是， 不大於630mm)。在根據本實施例之投影光學系統中，佈置 四鏡片M1-M4，形成一中介影像，由兩鏡片M5和M6依序將 中介影像再重新成像在影像平面上（晶圓表面）。 在根據本實施例之投影光學系統中，在六鏡片當中，有 效直徑大於400mm之各鏡片之曲度半徑絕對値不大於1000mm 。以下要說明之實例1-3中，鏡片M4大於400mm。然而，任 何其包鏡片或鏡片尺寸可大於400mm。 六鏡片中至少一鏡片之反射表面可爲非球面形。從像差 修正之觀點，許多鏡片儘可能反射表面爲非球面形。最預期 的是設置所有六鏡片之反射表面爲非球面形。 本實施例之投影光學系統基本上包含相對一單光軸爲軸 向對稱之同軸光學系統，並依繞光軸之環似影像平面（影 像平面場）加以修正像差。然而，對像差修正或調整而言 ，六鏡片中至少一鏡片可配置成小量偏心。 在本實施例之投影光學系統中，將鏡片M2配置成最接 近物體平面。這有效使鏡片M4之直徑相當小。對於鏡片外 凸位置，有關鏡片Ml，M2和M4當中之位置關係，將鏡片M4 配置在鏡片Ml和M2之間。這佈置一方面使鏡片M4之直徑相 (6) 1228273 當小，且另一方面使鏡片M3和M4反射表面之非球面量相當 小。 而且，有關場曲度之修正使鏡片Ml-M6反射表面之折射 倍率和接近零。更明確地說，如接近光軸之鏡片Μ 1 - Μ 6之曲 度半徑分別以r 1，r 2，r 3，r 4，r 5和r 6表示，則使1 / 7 l-i/r 2+i/r 3-i/r 4 + i/ r 5-i/r 6之値等於零或接近零。 在本實施例之投影光學系統中，滿足上述條件，而且， 修正其它之像差。而且，爲對於光學系統尺寸之增強實用性 ，設定 r l-r 6範圍如下：r 1 = -14〇〇±1〇〇，r 2 = 12〇〇±1〇〇， τ 3 = 450 ±150 ， T 4 = 600 土 200 ， τ 5 = 350±100 ， τ 6二500 ±100 〇 鏡片Μ 1-Μ6之反射表面設有一多層膜加以反射極紫外 (EU V)光，在設計波長如稍後要說明實例中爲1 3.5 nm處， 設有一含Mo和Si之多層反射表面。 在鄰接鏡片M2處界定一光圈制動器。鏡片M2本身作用 可爲一光圈制動器，或另外，鄰接鏡片M2處可設有一各別 之光圈制動器構件或可變之光圈制動器構件，加以限制或變 動地設定數値光圈（NA)。 假設一反射型網線（罩幕）是架置在物體平面上，將 本實施例之投影光學系統設計成在物體端爲非遠心且在影像 端爲遠心之光學系統。因在投影光學系統影像平面端之主要 射線平行於投影光學系統之光軸而浮現’甚至假如架置在影 像平面上之感光構件（晶圓）在光軸方向上位移時，倍率 之變化爲小。 (7) 1228273 在本實施例之投影光學系統中，至少一鏡片之非球面反 射表面爲非球面表面形狀Z，Z可以下列方程式表示： Z = Ch2/[l+SQRT(l-(l + K)c2h2)] + Ah4 + Bh6 + Ch8 + Dh10 + Eh12 +
FhI4 + Gh16 + Hh18 + Jh20+··· 其中，Z爲相對光軸方向之座標，C爲曲度（曲度半徑 r之倒數），h爲距離光軸之高度，K爲圓錐係數，且A，B ，C，D，E，F，G，H，J等爲四次方，六次方，八次方，十 次方，十二次方，十四次方，十六次方，十八次方，廿次方 等之非球面係數。在此，圓錐係數K意爲如K<0則上述非球 面表面爲雙曲線面，如Κ = 0則爲拋物線面，如0<Κ<1，則爲 橢圓面（藉由旋轉橢圓繞其主軸可得到之一平面），如K=1 則爲非球面表面，如K>1則爲橢圓面（藉由旋轉橢圓繞其副 軸可得到之一平面）。 爲得到較佳之像差修正，在本實施例之投影光學系統中 ，鏡片Ml之圓錐係數K1滿足50<K1<150之關係，而且’鏡片 Μ5之圓錐係數Κ5滿足5<Κ5<20之關係。鏡片Ml和Μ5具以扁 球體爲主之非球面表面。尤其最好是，設定K1滿足 80<K1<130之關係且可設定K5滿足7.5<K5<12之關係。 本實施例投影光學系統之另一特性爲一中介影像是成像 在中點（Μ4和Μ5之間）。這使ΝΑ爲大並能修正較佳之像差 〇 以下將說明根據本發明實施例投影光學系統之特定實例 -10- (8) 1228273 [實例] 第1 -3圖說明根據本發明實施例一投影光學系統分別爲 實例1，實例2及實例3部之光徑。在這些圖中，指定相同之 參註編號爲相對應之元件。 在第1-3圖中，MS所表示者爲架置在物體平面位置之反 射型網線。W所表示者爲要曝光之物品（晶圓），且它是架 置在一影像平面位置。Μ 1所表示者爲第一鏡片（內凹鏡片） ，而M2所表示者爲第二鏡片（內凹鏡片）。M3所表示者爲 第三鏡片（外凸鏡片），且Μ4所表示者爲第四鏡片（內凹 鏡片）。Μ5所表示者爲第五鏡片（外凸鏡片），而Μ6所表 示者爲第六鏡片（內凹鏡片）。ΑΧ所表示者爲一光軸。 因網線MS是以波長約13.5nm之EUV光從一照明光學系統 (未示出）加以照射，在投影光學系統中，來自網線MS之 EUV光依序以第一鏡片Ml (內凹鏡片），第二鏡片M2 (內凹 鏡片），第三鏡片M3 (外凸鏡片），第四鏡片M4 (內凹鏡片 )，第五鏡片M5(外凸鏡片）及第六鏡片M6(內凹鏡片）之 次序加以反射，因此，在位於影像平面位置之晶圓W上形成 網線裝置（電路）圖案之縮減影像。 在實例1中，投影光學系統之設計波長λ =13.5 nm， NA = 0.20，縮減倍率爲1/4，弓形物體平面（區域）之物體高 度爲1 25 - 1 3 5 mm，弓形影像平面（區域）寬度爲2.5 mm，影 像高度爲 31，25-33，75mm。 -11 - (9) 1228273 在貫例2中’投影光學系統之設計波長λ =13 5nm， ΝΑ = 0·25 ’縮減倍率爲1/4，弓形物體平面（區域）之物體高 度爲1 28- 1 36mm ’弓形影像平面（區域）寬度爲2mm，影像 高度爲32-34mm。 ft胃例I 3中’投影光學系統之設計波長λ =13 5ηιη， ΝΑ = 0·28 ’縮減倍率爲ιΜ，弓形物體平面（區域）之物體高
度爲1 3 2- 1 36mm ’弓形影像平面（區域）寬度爲丨mm，影像 局度爲33-34mrn。 以T之表1-3袠示分別根據實例1，實例2，及實例3投影 1 ¥ Μ β ^資料（曲度半徑，表面間距，非球面係數 等）
[表1] 實例1: 鏡片編號 曲度半徑 表面間距 圓錐係數K MS (網線） 無限大 630.179916 Ml -1417.99439 -261.467870 108.912559 M2 1239.25392 418.624113 -0.359058 M3 362.77769 -201.547857 0.353432 M4 474.63367 768.506284 0.044131 M5 355.39768 -433.958427 8.409102 M6 516.18902 479.663841 0.087959 W (晶圓） 無限大 -12- (10)1228273 非球面係數 Ml : A:0.683291E-08 C:0.569325E-17 E:0.298242E-25 G:0.113727E-33 J:〇.〇〇〇〇〇〇E + 00 M2: A:'527660E-09 C:-.1 20097E-17 E:0.202254E-24 G:0.173326E-31 J:〇.〇〇〇〇〇〇E + 00 M3: A:-.3 899 3 8E-08 C:0.895942E-18 E:-.285 1 40E-26 G:-.777425E-35 J:〇.〇〇〇〇〇〇E + 00 M4: A:-. 1 9943 7E-09 B:0.920316E-13 D:0.336108E-22 F:-192742E-29 H:〇.〇〇〇〇〇〇E + 00 B:-. 1 46866E-13 D:0.602378E-22 F:-.1 1 2453E-27 H:〇.〇〇〇〇〇〇E + 00 B:-.1 9307 1 E-13 D:-.339434E-22 F:0.286164E-30 H:〇.〇〇〇〇〇〇E + 00 B:0.1 769 1 IE-14
-13 - (11)1228273 C-.449370E-19 D:0.472723E-24 E:-.3 630 1 6E-29 F:0.258718E-34 G:-.1 34850E-39 J:〇.〇〇〇〇〇〇E-fOO H:〇.〇〇〇〇〇〇E + 00 M5: A:'222962E-07 B>.230654E-12 C:-.570785E-16 D:'805423E-20 E:0.121605E-23 F:0.168015E-28 G:-.3 82728E-31 J:〇.〇〇〇〇〇〇E + 00 H:〇.〇〇〇〇〇〇E + 00 M6: A:-.293665E-10 B:-.606092E-16 C:-.5 1 243 8E-21 D:0.445912E-25 E:'249950E-29 F:0.714531E-34 G:-.8 1 725 8E-39 H:〇.〇〇〇〇〇〇E + 00 J:〇.〇〇〇〇〇〇E + 00 (12) 1228273 [表2] 實例2 : 鏡片編號 曲度半徑 MS (網線） Ml -1447.35247 M2 1215.95679 M3 455.18256 M4 608.71774 M5 348.99083 M6 515.45674 W (晶圓） 無限大 非球面係數 Ml :
表面間距 圓錐係數K 643.602181 -261.656816 101.944633 405.854887 0.642 1 1 4 -300.124352 1.824126 865.720173 0.041252 -432.357964 10.791670 476.357972 0.089726 A:0.609140E-08 C:〇.418382E-17 E:0.1952212E-25 G:0.243045E-33 Β:0.699773Ε-13 D:0.285464E-22 F:-.22325 1 E-29 H:-.1 3 1 967E-37 J:0.353573E-42 1228273 (13) M2: A:'520732E-09 B:-.1 5 8 8 7 9E-13 C:0.199750E-18 D:-.27 265 2E-20 E:0.391908E-23 F:-.3 2 3 6 2 1 E-26 G:0.154875E-29 J:0.4334 1 IE-37 H:-.4005 36E-33 M3: A:-.3 6 1 756E-08 B:-.1 009 5 1 E-13 C:-.1 8 8622E-17 D:0.137421E-21 E:-.435870E-27 F:-.807975E-30 G:0.416642E-34 J:-.744094E-43 H:0.745306E-39 M4: A:-.708692E-1 1 B:」87545E-15 C:0.415278E-20 D:0.233903E-25 E:-.428472E-30 F:-.28867 1 E-35 G:0.446209E-40 H:0.204972E-45 J:-.274443E-50 (14) 1228273 M5: A:-.29093 IE-07 C-.1 26 1 09E-15 E:-.249237E-24 G-.2151 15E-30 J:' 863420E-38 B-.1 0043 1 E-1 1 D:-.5 807 1 7E-20 F:0.990307E-28 H:0.737415E-34 M6: A: :-.267 1 43E-10 B-.44 8 3 3 2E-16 C: :-.774 1 3 3E-21 D:0.126998E-24 E: -.1 3 1 7 3 8E-28 F:0.876886E-33 G :-.3 5 8 80 1 E-37 H:0.820550E-42 J: -.8011 12E-47
-17- (15) 1228273 [表3] 實例3 : 鏡片編號 曲度半徑 表面間距 MS (網線） 644.850299 Ml -1423.28830 -264.078564 M2 1218.20499 405.736540 M3 446.68480 -291.988234 M4 598.88100 861.479959 M5 349.11713 -432.237976 M6 515.55439 476.237976 W (晶圓） 無限大
圓錐係數K 100.234610 0.789243 1.752538 0.029391 10.738888 0.090117
非球面係數 Ml : B:0.755850E-13 D:0.622819E-22 F:-.1 7929 1 E-29 H:-. 1 19178E-37
A:0.627121E-08 C:0.428200E-17 E:0.161861E-25 G:0.21341 IE-33 J:0.337956E-42 M2: A:-.5 1 9569E-09 C:0.827001E-18 E:0.643682E-23 G:0.253310E-29 B-.1 52324E-13 D:-.447 1 37E-20 F-.5 30372E-26 H:-.65 3 9 3 6E-33 -18- (16)1228273 J:0.706349E-37 M3: A:-.3 7 6490E-〇8 B:-.1 52265E-13 C:-. 1 5 7948E-17 D:0.1 5 36 1 IE-21 E:-.436540E-26 F:' 85 63 27 E-30 G:0.895218E-34 J:0.162538E-43 H:'29〇〇00E-38 M4: A:-.3 5 8 8 1 2E-1 1 B:'590866E-15 C:0.420854E-20 D:0.267696E-25 E:-.47502 1 E-30 F:-.37220 1 E-35 G:0.729697E-40 J:-.1 80920E-50 H-.7 1 7295 E-46 M5: A:-.29207 1 E-07 Β:-·992 1 25Ε-12 C:-. 1 1 893 9E-15 D:'753027E-20 E:-.57 8063E-24 F:0.886658E-27 G:-.595 1 40E-30 J:-. 1 59492E-37 H:0.157698E-33 M6: A:-.274252E-10 B:-.467 32 1 E-16 C:-· 1 24 1 3 9E-20 D:0.193090E-24 E:-.1 93 3 99E-28 F:0.124502E-32 G:-.49595 9E-37 H:0.111156E-41
-19 - (17)1228273 J:-.1 0697 5E-46 本實施例前例中投影光學系 實例1:波前像差=0.031 λ Τ 實例2·.波前像差=0.010 λ r 實例3:波前像差=0.027 λ r 統之像差如下： ms; 失真 (範圍） =8 n m ms; 失真 (範圍） =1 · 2nm ms; 失真 (範圍） 二0·9nm 因此，在這些實例中，完成有關波長爲1 3.5 n m之繞射 限制之光學系統。 在根據實例1-3之投影光學系統中，影像平面（區域） 爲弓形（環似形）且因此，在將這些任一實例之投影光學 系統倂入一投影曝光裝置之處，使用之曝光方法爲以和投 影光學系統縮減倍率相同之速度比在這弓形之寬度方向中 掃瞄式地移動網線及晶圓，利用該投影光學系統，晶圓上 (要加以曝光）之曝光區（通常，多數區域是配置成陣歹[J ) 是以全網線圖案加以曝光。 此處應注意的是本實施例不限於上述實例。可在本發 明範圍內改變結構加以增進效能。 接著，將說明將根據本發明之一投射光學系統倂入其 內部之曝光裝置。本發明之曝光裝置可使用波長例如爲 I3.4nm之極紫外 （EUV)光，作爲曝光程序之照明光。 而且，如之前之說明，投影光學系統1 00之影像平面爲弓 形（環似形），且所用之曝光方法爲以相當於縮減倍率 之速度比，藉由掃瞄式地移動網線及晶圓，使網線之全 -20- (18) 1228273 表面曝光（轉移）。 參考第4圖’曝光裝置具一極紫外 （EUV)光源210, 一照明光學系統2 2 0，一反射型網線2 3 0，一對準光學系 統24 0，一投射光學系統丨〇 〇，一網線平台2 5 〇，一晶圓平 台2 6 0，及一晶圓2 7 0。 因E U V光對大氣之透射率非常低，最好能將E u V光經 過所沿著之光經保持在真空環境中。最後，在真空容器 2 8 0中容納從照明光學系統2 2 0至晶圓平台26〇之路徑。 這實施例之EUV光源2 1 0可包含，例如，一電射電漿 光源2 1 0在雷射電漿光源2 1 0中，從脈衝雷射2 1 1並經由聚 光透鏡2 1 4將大量強度之脈衝雷射光投射在由目標供應裝 置212所供應並安置在真空容器280內部之目標構件213上 ’因此，產生高溫電漿2 1 5。從這電漿，發出並使用波長 約13.411〇1之£1^光。目標構件213可包含一金屬薄膜，一 非活性氣體或液滴。利用例如可含一氣體噴射之目標供 應裝置在真空容器2 8 0內供應目標構件。 照明光學系統22 0藉由傳播EUV光加以照明網線2 3 0。 在第3圖中，照明光學系統220包含第一，第二和第三鏡 片221，222和223，一光學整合器224及一光圈225。第一 鏡片221作用在收集等向地從電漿215已發出之EUV光。 光學整合器作用在以一預定數値光圈均勻地照明網線2 3 0 。在此，利用第二和第三鏡片222和223將EUV光中繼至網 線2 3 0。光圈2 2 5是配置在照明光學系統中在光學上與網 線2 3 0成共軛弓形之位置上，且其作用在限制網線2 3 0上 -21 - (19) (19)1228273 要照明之照明區。 網線平台250和晶圓平台260設有一掃瞄機構，藉由該機 構’以和縮減倍率成正比之速度比將其彼此同步地加以掃瞄 移動。在此，在網線2 3 0或晶圓2 7 0平面內，稱掃瞄方向爲X 向’而稱垂直至此之方向爲Y向。垂直於網線230或晶圓270 平面之方向稱爲Z向。 網線230形成一預期圖案，並由架置在網線平台250上之 一網線基座（未示出）加以承接。網線平台250設有一驅動 機構，用以在X向移動。而且，它對於各X，γ和Z向以及圍 繞這些軸之旋轉向具微動機構，使能精確地將網線230定位 。以雷射干涉測星網線平台2 5 0之位置和局度並根據測量 結果控制位置和高度。在這實施例中，網線230爲反射型。 然而’可使用透射型或反射型之網線。 利用一未示出之晶圓基座將晶圓270承接在晶圓平台260 上。像網線平台250，晶圓平台260設有一驅動機構在X方移 動晶圓平台。而且，對各X，Y和Z向以及繞這些軸之旋轉方 向亦具一微動機構，俾能精確地定位晶圓270以雷射干涉計 測量晶圓平台260之位置及高度，並根據測量結果控制位置 及局度。 對準檢測光學系統240之作用在測量網線230位置和投影 光學系統1〇〇光軸間之位置關係，以及晶圓270位置和投影光 學系統1 00光軸間之位置關係。根據測量，設定網線平台250 和晶圓平台260之位置與角度，俾能以晶圓270上之一預定位 置加以登錄網線230之投射影像。而且，設有一焦點檢測光 - 22- (20) (20)1228273 學系統（未示出）加以測量對於Z向之晶圓270表面之焦點 位置。根據測量，藉由控制晶圓平台260之位置和角度’持 久地在曝光程度期間可將晶圓表面承接在投影光學系統1 00 之成像位置。 當完成晶圓270上之單掃瞄曝光時’晶圓平台26 0在x 和Y向朝下一掃瞄曝光開始位置逐步移動’且然後以和投 影光學系統之縮減倍率成正比之速度比’在x向再次掃瞄 式地移動網線平台2 5 0和晶圓平台2 6 0。 依此方式’重複（步進及掃瞄）步掃目苗式地移雲力 網線2 3 0和晶圓2 7 〇 ’而將網線2 3 0之縮減投射影像成像在 晶圓2 7 0上之作業，並將網線2 3 0之圖案轉移至晶圓2 7 0之 整個表面。 接著，參考第5和6圖’將說明使用上述一曝光裝置之 一裝置製造方法之實施例。 第5圖爲一用以說明’例如’諸如爲半導體晶片（例 如，1C或LSI)，液晶面板，或CCD之各種微裝置之製造 步驟。步驟1爲設計一半導體裝置電路之設計程序。步驟2 爲一根據電路圖案設計，製作一罩幕之程序。步驟3爲一 使用如爲矽之材料’備置一晶圓之程序。步驟4爲一稱爲 前置程序之晶圓程序，其中，利用這般備置之罩幕和晶 圓，根據蝕刻法實際在晶圓上形成一電路。隨後之步驟5 爲一稱爲後程序之組裝步驟，其中，使已在步驟4所處理 之晶圓形成半導體晶片。這步驟包含組裝（切割及銲接） 程序和封裝（晶片密封）程序。步驟6爲一檢視步驟，其 •23- (21) 1228273 中，對步驟5所生產之半導體裝置實施作業檢核，耐久性 檢核等。以這些程序生產半導體裝置並加以出貨（步驟7) 〇 第6圖爲一說明第5圖中步驟4之晶圓程序細節之流程圖 。步驟1 1爲一使晶圓表面氧化之氧化程序。步驟1 2爲一在晶 圓表面上形成一絕緣膜之CVD程序。步驟13爲一以氣相沈積 在晶圓上形成電極之電極形成程序。步驟1 4爲一將離子植入 至晶圓之離子植入程序。步驟1 5爲一將抗蝕劑（感光材料） 塗覆至晶圓之抗蝕程序。步驟1 6爲一經由上述之曝光裝置 ，利用曝光在晶圓上印製罩幕電路圖案之曝光程序。步驟 1 7爲一使所曝光之晶圓顯像之顯像程序、步驟1 8爲一移除 顯像抗蝕劑影像以外部位之蝕刻程序。步驟1 9爲一在受到蝕 刻程序後，分離留在晶圓上抗鈾材料之抗触劑分離程序。藉 由重複這些程序，電路圖案重疊形成在晶圓上。 以這些程序，可製造高密度之微裝置。 雖然已參考某些較佳實施例加以說明本發明，但本發明 並不偏限在追些貫施例。在本發明範圍內之許多修飾和變更 是可能的。 根據之前所述之本發明實施例，完成能顯著增進成像效 果之投影光學系統。 雖然已經參考此處所發表之結構加以說明本發明，但並 不侷限於所說明之細節且本申請案之意圖在涵蓋可能在以下 請求項目之增進目的或範圍內之這種修飾或變更。 • 24 - (22) 1228273 【圖式簡單說明】 第1圖爲一根據本發明第一實施例一光學系統之示意圖 〇 第2圖爲一根據本發明第二實施例一光學系統之示意 圖。 第3圖爲一根據本發明第三實施例一光學系統之示意 圖。 第4圖爲一根據本發明一實施例一曝光裝置之示意圖。 第5圖爲一說明半導體裝置製程之流程圖。 第6圖爲第5圖流程步驟中用以說明流程細節之流程圖。 主要元 件對! 照' 表 100 投 影 光 學 系 統 210 極 紫 外 光 源 220 昭 j \w 明 光 學 系 統 230 反 射 型 網 線 240 對 準 光 學 系 統 250 網 線 平 台 260 晶 圓 平 台 270 晶 圓 280 真 空 容 □ Π 益 213 標 構 件 212 標 供 應 裝 置 214 聚 光 透 鏡 -25- (23)1228273 215 高溫電漿 211 脈衝雷射 221 鏡片 222 鏡片 223 鏡片 224 光學整合器 225 光圈
-26-

Claims (1)

  1. (1) 1228273 拾、申請專利範圍 1 · 一種用以竇施一網線圖案之縮減投射之投影光學系統 ，包含： 一內凹表面形狀之第一鏡片； 一內凹表面形狀之第二鏡片； 一外凸表面形狀之第二鏡片； 一內凹表面形狀之第四鏡片； 一外凸表面形狀之第五鏡片；以及 一內凹表面形狀之第六鏡片’ 其中，該第一至第六鏡片從網線端，沿一光徑依名稱 次序加以配置，且其中，各六鏡片曲度半徑之絕對値不大 於 1 5 0 0 m m。 2.如申請專利範圍第1項之投影光學系統，其包含— 配置在鄰接該第二鏡片之光圈制動器。 3 .如申請專利範圍第1項之投影光學系統’其中’ $ 六鏡片當中’該弟一鏡片之曲度半徑絕封値最大。 4.如申請專利範圍第1項之投影光學系統，其中’ $ 六鏡片當中，該第一鏡片之曲度半徑絕對値最大° 5 .如申請專利範圍第1項之投影光學系統’其中’ $ 六鏡片當中，該第二鏡片配置在最接近網線處° 在 6.如申請專利範圍第1項之投影光學系統’其# ’ 六鏡片當中，有效直徑大於400mm之各鏡片之曲度 絕對値不大於1000mm。 各 7 .如申請專利範圍第1項之投影光學系統’其中’ (2) 1228273 六鏡片之反射表面爲非球面形。 8 ·如申請專利範圍第1項之投影光學系統，其中，六 鏡片中之五鏡片之曲度半徑絕對値不大於1 300mm。 9 ·如申請專利範圍第1項之投影光學系統，其中，六 鏡片中之五鏡片之曲度半徑絕對値不大於1 250mm。 i 0。如申請專利範圍第1項之投影光學系統，其中，六 鏡片中之四鏡片之曲度半徑絕對値不大於7 00mm。 1 1 .如申請專利範圍第1項之投影光學系統，其中，六 鏡片中之四鏡片之曲度半徑絕對値不大於63 0mm。 1 2.如申請專利範圍第1項之投影光學系統，其中，該 第一鏡片之圓錐係數K1滿足50<K1<150之關係。 1 3 .如申請專利範圍第1項之投影光學系統，其中，該 第一鏡片之圓錐係數Κ1滿足80<Κ1<130之關係。 1 4 .如申請專利範圍第1項之投影光學系統，其中，該 第五鏡片之圓錐係數Κ5滿足5<Κ5<20之關係。 1 5 .如申請專利範圍第1項之投影光學系統，其中，該 第五鏡片之圓錐係數Κ5滿足7.5 <Κ5< 12之關係。 1 6.如申請專利範圍第1項之投影光學系統，其中，該 投影光學系統利用極紫外光實施網線圖案之縮減投射。 1 7 ·如申請專利範圍第1項之投影光學系統，其中，該 投影光學系統可只由該第一，第二，第三，第四，第五及第 六鏡片所構成。 18.—種曝光裝置，包含： 一如申請專利範圍第1項之投影光學系統，加以實施一 -28- (3) 1228273 網線圖案縮減投射；以及 一以極紫外光加以照明網線之照明光學系統。 19.如申請專利範圍第18項之裝置，其中，該投影光學 系統只由第一，第二，第三，第四，第五及第六鏡片所構成 ，且其中，來自網線之極紫外光是由這些六鏡片加以導向至 一基底而加以曝光。 2 0 · —種裝置之製造方法，包含以下步驟： 利用如申請專利範圍第1 8項之曝光裝置，以一裝置圖 案使基底曝光；以及 使所曝光之基底顯像。 -29-
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