TWI413866B - Projection optical system, exposure device, exposure system and exposure method - Google Patents

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

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TWI413866B
TWI413866B TW094144433A TW94144433A TWI413866B TW I413866 B TWI413866 B TW I413866B TW 094144433 A TW094144433 A TW 094144433A TW 94144433 A TW94144433 A TW 94144433A TW I413866 B TWI413866 B TW I413866B
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Description

投影光學系統、曝光裝置、曝光系統及曝光方法
本發明係有關，將半導體元件、薄膜磁頭等微元件或液晶顯示元件等平面顯示器，以微影步驟來製造之曝光裝置所使用之投影光學系統、具備該投影光學系統之曝光裝置、具備該曝光裝置之曝光系統、及使用該曝光裝置之曝光方法。
在製造微元件之一之半導體元件、或平面顯示器之一之液晶顯示元件時，使用投影曝光裝置，以將光罩(標線片、光罩等)之圖案透過投影光學系統而投影曝光於已塗布光阻等感光劑之基板(玻璃板、半導體晶圓等)上。
在製造半導體元件等微元件時，在半導體晶圓等基板上形成複數層之圖案。在此情形，使用步進掃描方式之掃描型曝光裝置(掃描機)，使光罩載台與基板載台同步掃描，邊將光罩之超微細圖案連續轉印至基板上，藉此在基板上形成部分之層(例如下層)的圖案，然後使用步進重複方式之整批曝光型投影曝光裝置(步進機)，將光罩之一般圖案重疊轉印在已形成超微細圖案之基板上，藉此在基板上形成一部分之層(例如上層)之圖案(例如，參照日本特開平2001－51193號公報及其對應之美國專利第6,600,550號公報)。
此外，在藉由掃描型曝光裝置將下層之矩形圖案轉印至基板上時，在光罩載台之掃描方向與基板載台之掃描方向發生偏移之情形時，在基板上並非形成矩形圖案而是形成平行四邊形圖案之情形。藉由整批曝光型投影曝光裝置，將上層之矩形圖案重疊轉印在形成有該平行四邊形圖案之基板上時，會在圖案之重疊時發生偏移。
本發明之目的在於，以高精度進行圖案的重疊曝光。
為達成上述目的，本發明之第1形態係一種投影光學系統，用以將第1面之像形成於第2面上，其特徵在於：具備至少1個第1楔形稜鏡，在入射面及出射面具有平面、且該入射面的平面與該出射面的平面具有既定之第1楔角；在以該第1面的法線方向為Z軸方向，以該入射面的平面與該出射面的平面之交線方向為X軸方向，並以正交於該Z軸方向及X軸方向之方向為Y軸方向時，該第1楔形稜鏡能以大致該Y軸方向為軸而旋轉。
又，本發明之第2形態係一種曝光裝置，用以將既定圖案曝光於感光性基板上，其特徵在於具備：物鏡光學系統，用以將大致矩形之視野區域內該既定圖案之像，形成於該感光性基板上之曝光區域內；及變形機構，用以使形成於該曝光區域內之像變形為平行四邊形。
又，本發明之第3形態係一種曝光裝置，用以將既定圖案曝光在感光性基板上，其特徵在於具備：像變形機構，用以使形成於該感光性基板上之既定圖案之像變形；及旋轉機構，用以使經該像變形機構變形之既定圖案之像與該感光性基板相對旋轉。
又，本發明之第4形態係一種曝光裝置，其特徵在於具備：投影機構，使用第1形態之投影光學系統，將在該第1面所配置之既定圖案投影在感光性基板上。
又，本發明之第5形態係一種曝光系統，其特徵在於具備：第1曝光裝置，其包含第1投影機構(用以將第1圖案形成機構上之第1圖案區域整體的像形成於感光性基板上)，俾將第1圖案形成機構上之該第1圖案區域整批靜止曝光於該感光性基板上之既定劃分區域；及第2曝光裝置，其包含第2投影機構(用以將第2圖案形成機構上之第2圖案區域之一部分區域內之圖案像形成於該感光性基板上)，俾邊使該圖案像及該感光性基板相對移動，邊將該第2圖案形成機構上之該第2圖案區域內的圖案掃描曝光於該感光性基板上之該既定劃分區域內；該第1曝光裝置係具備第3或第4形態之曝光裝置。
又，本發明之第6形態係一種曝光方法，其特徵在於包含：曝光步驟，使用第3或第4形態之曝光裝置將既定圖案曝光於感光性基板上。
又，本發明第7形態係一種曝光方法，用以將既定圖案曝光於感光性基板上，其特徵在於包含：像變形步驟，使形成於該感光性基板上之既定圖案之像變形；及旋轉步驟，使經該像變形步驟變形之既定圖案之像，與該感光性基板相對旋轉。
又，本發明之第8形態係一種曝光方法，其特徵在於包含以下步驟：第1曝光步驟，在使該第1圖案形成機構及該感光性基板處於靜止之狀態下，將第1圖案形成機構上之第1圖案區域整體圖案之像，整批曝光於感光性基板上之既定劃分區域；及第2曝光步驟，邊使該第2圖案區域內之該圖案之像及該感光性基板相對移動，邊將第2圖案形成機構上之第2圖案區域之一部分區域內的圖案像，掃描曝光於該感光性基板上之既定劃分區域內；該第1曝光步驟包含：像變形步驟，使形成於該感光性基板上之第1圖案區域整體圖案之像變形；及旋轉步驟，使經該像變形步驟變形之第1圖案區域整體圖案之像與該感光性基板相對旋轉。
又，本發明之第9形態係一種曝光方法，用以將既定圖案曝光於感光性基板上，其特徵在於包含以下步驟：像形成步驟，將呈大致矩形之視野區域內該既定圖案之像，形成於該感光性基板上之曝光區域內；及像變形步驟，將形成於該曝光區域內之像變形為平行四邊形。
又，本發明之第10形態係一種曝光方法，其特徵在於包含以下步驟：第1曝光步驟，在使該第1圖案形成機構及該感光性基板處於靜止之狀態下，將第1圖案形成機構上之第1圖案區域整體圖案之像，整批曝光於感光性基板上之既定劃分區域；及第2曝光步驟，邊使該第2圖案區域內之該圖案之像及該感光性基板相對移動，邊將第2圖案形成機構上之第2圖案區域之一部分區域內的圖案像，掃描曝光於該感光性基板上之既定劃分區域內；該既定劃分區域係呈大致矩形；該第1曝光步驟包含：像形成之步驟，將呈大致矩形之視野區域內該既定圖案之像，形成於該感光性基板上之曝光區域內；及像變形步驟，將形成於該曝光區域內之像變形為平行四邊形。
依本發明第1形態之投影光學系統，將第1楔形稜鏡以Y軸方向為軸而旋轉，藉此，能配合已形成於第2面上之下層的圖案形狀，來改變第1面之圖案形狀。因此，藉由極簡易之機構即可提高圖案的重疊精度。
又，依本發明第2形態之曝光裝置，由於能配合已形成於感光性基板上之下層的圖案形狀，而將形成於感光性基板上之既定圖案的像變形為平行四邊形，因此，可提高圖案的重疊精度。
又，依本發明第3形態之曝光裝置，由於能配合已形成於感光性基板上之下層的圖案形狀，而將形成於感光性基板上之既定圖案的像予以變形及旋轉，因此，可提高圖案的重疊精度。
又，依本發明之第4形態，由於所採用之供進行曝光之投影光學系統，能使第1楔形稜鏡以Y軸方向為軸而旋轉，藉此來變形既定圖案之形狀，以配合已形成於感光性基板上之下層的圖案形狀，因此，能提高圖案之重疊精度。
依本發明第5形態之曝光系統，由於在第1曝光裝置中，具有能配合第2曝光裝置之已曝光圖案區域，而將形成於感光性基板上之既定圖案區域予以變形及旋轉之機構，因此，能提高圖案之重疊精度。
又，依本發明之曝光方法，能配合已形成於感光性基板上之下層的圖案形狀，而使形成於感光性基板上之既定圖案的像變形，因此能提高圖案的重疊精度，而可良好的進行曝光。
以下參照圖式，說明本發明之實施形態之曝光系統。圖1所示，係本實施形態之曝光系統之概略構成圖。如圖1所示般，本實施形態之曝光系統具備：步進掃描方式之掃描型曝光裝置(第2曝光裝置)1A、及步進重複方式之投影曝光裝置(第1曝光裝置)1B。
雖未圖示，在掃描型曝光裝置1A中具備：照明光學系統，係以曝光用光來照明於形成既定圖案(第2圖案)之光罩(第2圖案形成機構)；及投影光學系統(第2投影機構)，其係將經該照明光學系統照明之光罩的圖案像，形成在例如已塗布感光性材料之半導體晶圓等基板P(參照圖2)。投影光學系統係將形成於光罩上之圖案區域(第2圖案區域)之一部分區域內之圖案像，形成於基板P上之既定的劃分區域內。藉由掃描型曝光裝置(掃描曝光機)1A，使供裝載光罩之光罩載台(進而光罩的圖案像)及供裝載基板P之基板載台(進而基板P)邊相對移動，邊透過投影光學系統而將光罩的圖案掃描曝光於基板P上之既定區域內。
光罩載台及基板載台的位置，分別藉由光罩側雷射干涉計及基板側雷射干涉計來測量、控制。又，掃描型曝光裝置1A具備供控制掃描型曝光裝置1A之掃描曝光之控制部3。控制部3與光罩側雷射干涉計連接，後者係供測量光罩載台在掃描方向上的位置，及與掃描方向正交的方向(以下稱非掃描方向)上的位置，光罩側雷射干涉計將所測得之光罩載台在掃描方向及非掃描方向的位置，往控制部3輸出。又，控制部3與基板側雷射干涉計連接，後者係供測量基板載台在掃描方向及非掃描方向之位置，基板側雷射干涉計將所測得之基板載台在掃描方向及非掃描方向之位置，往控制部3輸出。
圖2係圖1所示投影曝光裝置1B之概略構成圖。如圖2所示般，投影曝光裝置1B具備：照明光學系統IL，其係藉由由未圖示之光源所射出的曝光用光，對形成有既定圖案(第1圖案)之光罩(第1圖案形成機構)M予以照明；及投影光學系統(第1投影機構)PL，係將由照明光學系統IL所照明的光罩M之圖案像形成於基板P上。投影光學系統PL將光罩M上之圖案區域(第1圖案區域)整體之像，形成於基板P上之既定劃分區域。投影曝光裝置(步進機)1B係透過投影光學系統PL，將裝載於光罩載台MST上之光罩(第1面)M的圖案，整批靜止曝光於被裝載於基板載台PST上之基板(第2面、感光性基板)P上之既定區域。亦即，亦在基板P靜止之狀態下，將光罩M之圖案(既定圖案)投影曝光在基板P上。再者，於以下的說明中，係以光罩M面的法線方向為Z軸方向，以後述楔形稜鏡4的入射面4a與出射面4b之交線方向為X軸方向，以正交於Z軸方向及X軸方向之方向為Y軸方向。
照明光學系統IL具備未圖示之光源，光源可舉例為，能供應曝光時曝光用光所必須的波長之g線(436 nm)、h線(405 nm)、i線(365 nm)之水銀燈等。由光源所射出的光束，經由未圖示之光導件、能使光導件射出的光束轉換成均勻照度分布之光束之光學積分器、為了使光學積分器射出的光束整形成矩形(長方形狀)而具有開口之遮板部(未圖示)、以及使通過遮板部之光束成像於光罩M上之聚光鏡(未圖示)等，俾以矩形之照明區域來照明於光罩M。
供裝載光罩M之光罩載台MST，係構成為可朝X軸方向、Y軸方向移動，並能以Z軸方向為軸來旋轉。通過形成於光罩的圖案之光束，係通過投影光學系統PL所具備的楔形稜鏡(第2楔形稜鏡)2、楔形稜鏡(第1楔形稜鏡)4。在本實施形態中的楔形稜鏡2、4，如圖2所示般，係配置於投影光學系統PL之大致遠心的光路中最靠近光罩M之側。圖3所示係楔形稜鏡2、4的構成。如圖3所示，楔形稜鏡2的入射面2a及出射面2b具有平面，入射面2a的平面與出射面2b具有楔角(既定之第2楔角)θ 1。
在本實施形態中的楔形稜鏡2係配置成，以入射面2a的平面與出射面2b的平面之交線方向為X軸方向。又，楔形稜鏡2係構成為，藉由驅動後述之X軸旋轉驅動部11，而能以大致X軸方向為軸來旋轉；藉由驅動後述之Y軸旋轉驅動部13，而能以大致Y軸方向為軸來旋轉。
楔形稜鏡4的入射面4a及出射面4b具有平面，入射面4a的平面與出射面4b具有大致相同於楔角θ 1之楔角(既定之第1楔角)θ 2。在本實施形態中的楔形稜鏡4係配置成，以入射面4a的平面與出射面4b的平面之交線方向為X軸方向，並使楔形稜鏡2的楔角θ 1與楔形稜鏡4的楔角θ 2朝著大致相反的方向。又，楔形稜鏡4的構成中，係藉由驅動後述之X軸旋轉驅動部12，而能以大致X軸方向為軸來旋轉；藉由驅動後述之Y軸旋轉驅動部14，而能以大致Y軸方向為軸來旋轉。再者，圖3的虛線部分所示狀態，係楔形稜鏡4以大致X軸方向為軸旋轉時，楔形稜鏡4的配置狀態之例。
藉由將楔形稜鏡2及楔形稜鏡4之至少1個以X軸方向為軸而旋轉，可調整投影光學系統PL的Y軸方向之投影倍率。又，藉由將楔形稜鏡2及楔形稜鏡4之至少1個以Y軸方向為軸而旋轉，可使投影光學系統PL在X軸方向及Y軸方向之投影位置位移。亦即，在與投影光學系統PL的光軸(Z軸)正交之面(基板P面)內，能使形成於基板P上之光罩M的圖案像呈非對稱變形(像變形機構)。
由楔形稜鏡4射出的光束，通過投影光學系統PL所具備之作為物鏡光學系統的投影透鏡群組5，然後到達基板P上之投影區域(第1圖案區域)，在基板P上形成光罩M整體圖案之縮小像(投影機構)。此時，成像於基板P上之光罩M的圖案係呈矩形，上述之X軸方向與矩形之長邊方向平行，上述之Y軸方向與矩形之短邊方向平行。又，供裝載基板P之基板載台PST係構成為，可朝X軸方向、Y軸方向移動，且能以Z軸方向來旋轉。藉由使基板載台PST以Z軸方向為軸而旋轉，可使光罩M的圖案像與基板P相對旋轉(旋轉機構)。再者，亦能取代使基板載台PST繞Z軸旋轉的方式，而將光罩載台MST以Z軸方向為軸而旋轉；亦能使基板載台PST及光罩載台MST兩者繞Z軸旋轉。
又，如圖3所示，控制部6與X軸旋轉驅動部11相連接，X軸旋轉驅動部11根據來自於控制部6的控制訊號，使楔形稜鏡2以X軸方向為軸而旋轉。又，控制部6與Y軸旋轉驅動部13連接，Y軸旋轉驅動部13根據來自控制部6的控制訊號，使楔形稜鏡2以Y軸方向為軸而旋轉。
又，如圖3所示，控制部6與X軸旋轉驅動部12連接，X軸旋轉驅動部12根據來自於控制部6的控制訊號，使楔形稜鏡4以X軸方向為軸而旋轉。又，控制部6與Y軸旋轉驅動部14連接，Y軸旋轉驅動部14根據來自控制部6的控制訊號，使楔形稜鏡4以Y軸方向為軸而旋轉。
又，如圖2所示般，控制部6與光罩載台驅動部8連接，光罩載台驅動部8根據來自於控制部6的控制訊號，使光罩載台MST能朝X軸方向或Y軸方向移動、或以Z軸方向為軸而旋轉。再者，控制部6與基板載台驅動部10連接，基板載台驅動部10根據來自於控制部6的控制訊號，使基板載台PST能朝X軸方向或Y軸方向移動、或以Z軸方向為軸而旋轉。
又，在投影光學系統PL的鏡筒之側面，安裝有離軸方式之對準檢測系統AL，控制部6根據來自該對準檢測系統AL之資訊、與基板側雷射干涉計之測量值，檢測出設置在基板P上之對準標記位置。又，控制部6根據所檢測出的對準標記位置，算出經掃描型曝光裝置1A掃描曝光的圖案(下層之圖案)之形狀(區域)。
試舉一例，考慮一將第2層之圖案轉印至1批量之基板上之情形。其前提條件在於，對於各基板P，使用掃描型曝光裝置1A而將包含對準標記之第1層圖案予以轉印而形成於複數個照射區域(第2圖案區域)。在本實施形態中之對準標記，係在各照射區域(第2圖案區域)分別形成複數個(較佳為每4個)可供同時檢測X軸方向位置與Y軸方向位置之2維標記。
接著，使用對準檢測系統AL與基板側雷射干涉計，對於設置在例如批量前頭之基板的各照射區域之所有對準標記，予以檢測其位置。控制部6根據檢測出的各對準標記之位置資訊，進行所謂照射區域內多點EGA(enhanced global alignment：增強型全區域對準)方式之運算，而求得基板P在XY方向上之定標(基板P之線性伸縮)、基板P的旋轉誤差、基板P在XY方向上之偏置量(offset)、載台座標系統之正交度誤差、照射區域在XY方向上之定標(照射區域之線形伸縮)、照射區域之旋轉誤差、及照射區域之正交度誤差。再者，此種照射區域內多點EGA方式，例如日本特開2003－59809號公報所揭示者。在此處，使用照射區域內多點EGA方式而求得之照射區域的正交度誤差，與上述經掃描曝光的圖案(第1層之圖案)的形狀(區域)相對應。
控制部6，根據由掃描型曝光裝置1A的控制部3所輸出之光罩載台與基板載台之位置資訊(由掃描型曝光裝置1A所具備之光罩側雷射干涉計及基板側雷射干涉計測量而得)，算出經掃描型曝光裝置1A掃描曝光後之圖案(下層之圖案)的形狀(區域)。
控制部6，根據所算出之經掃描型曝光裝置1A掃描曝光後之圖案形狀，算出楔形稜鏡4以Y軸方向為軸之旋轉量。又，控制部6根據所算出的旋轉量，將控制訊號輸出至Y軸旋轉驅動部14，藉由驅動Y軸旋轉驅動部14，而使楔形稜鏡4以Y軸方向為軸旋轉。
又，控制部6根據楔形稜鏡4以Y軸方向為軸之旋轉量，算出光罩載台MST或基板載台PST以Z軸方向為軸之旋轉量。控制部6根據所算出的旋轉量，將控制訊號輸出至光罩載台驅動部8或基板載台驅動部10，以驅動光罩載台驅動部8或基板載台驅動部10，藉此，使光罩載台MST(光罩M)或基板載台PST(基板P)以Z軸方向為軸旋轉。
再者，為了要校正基板P因熱伸縮等而改變之投影區域在Y軸方向上之倍率，而算出楔形稜鏡2或楔形稜鏡4以X軸方向為軸之旋轉量，然後根據所算出的旋轉量，將控制訊號輸出至X軸旋轉驅動部11或X軸旋轉驅動部12，以驅動X軸旋轉驅動部11或X軸旋轉驅動部12，藉此，使楔形稜鏡2或楔形稜鏡4以X軸方向為軸而旋轉，俾亦進行投影區域在Y軸方向上之倍率校正。
接著說明，使用本實施形態之曝光系統，來校正基板P上所形成的圖案之重疊誤差之方法。亦即，所說明之方法係用以校正，以掃描型曝光裝置1A而掃描曝光於基板P上之微細圖案(下層之圖案)、與經投影曝光裝置1B整批曝光於基板P上之一般圖案(上層之圖案)之重疊誤差。
首先，藉由掃描型曝光裝置1A將下層圖案掃描曝光於基板P上(第2曝光步驟)。例如，在掃描型曝光裝置1A中光罩載台掃描方向與基板載台掃描方向發生偏移之情形，如圖4所示般，在基板P上所形成者並非呈矩形(長方形狀)之圖案P1，而是平行四邊形圖案P2。若對於形成有該平行四邊形圖案P2之基板P上，以投影曝光裝置1B而將上層圖案(光罩M之矩形/長方形圖案)重疊轉印時，圖案之重疊會發生偏移。因此，必須要配合此平行四邊形圖案P2的形狀(區域)，將光罩M之圖案予以變形。
圖5係用以說明本實施形態之重疊誤差的校正方法之流程圖。首先，控制部6檢測出曝光有第1層圖案之基板P上之對準標記的位置，然後根據其檢測結果，取得各照射區域(第2圖案區域)之正交度誤差(位於下層、亦即第1層之圖案形狀)(步驟S10)。
接著，控制部6根據所算出之下層圖案形狀，算出楔形稜鏡4之以Y軸方向為軸的旋轉量(步驟S11)。控制部6根據於在步驟S11所算出的楔形稜鏡4之旋轉量，將控制訊號輸出至Y軸旋轉驅動部14，以驅動Y軸旋轉驅動部14的方式，使楔形稜鏡4以Y軸方向為軸而旋轉(步驟S12)。亦即，使形成於基板P上之光罩M的圖案像變形(像變形步驟)。
藉由使楔形稜鏡4以Y軸方向為軸而旋轉，而使投影光學系統PL在Y軸方向之投影位置位移。圖6(a)所示者，係使楔形稜鏡4以Y軸方向為軸並以順時針旋轉方式而微量旋轉時，由-X方向側所觀察的楔形稜鏡2、4之位置圖；而圖6(b)所示者，係使楔形稜鏡4以Y軸方向為軸並以順時針旋轉方式而微量旋轉時，由+X方向側所觀察的楔形稜 鏡2、4之位置圖。如圖6(a)所示般，通過最靠近-X方向側之曝光用光往Y軸方向位移t1；如圖6(b)所示般，通過最靠近+X方向側之曝光用光往Y軸方向位移t2。
又，藉由使楔形稜鏡4以Y軸方向為軸而旋轉，投影光學系統PL在X軸方向之投影位置亦有位移。圖7所示者，係使楔形稜鏡4以Y軸方向為軸並以順時針旋轉方式而微量旋轉時，由-Y方向側所觀察的楔形稜鏡2、4之位置圖；而圖7(b)所示者，係使楔形稜鏡4以Y軸方向為軸並以順時針旋轉方式而微量旋轉時，由+Y方向側所觀察之楔形稜鏡2、4之位置圖。如圖7(a)所示般，通過最靠近-Y方向側之曝光用光往X軸方向位移s1；如圖7(b)所示般，通過最靠近+Y方向側之曝光用光往X軸方向位移s2。
亦即，如圖8所示般，未旋轉楔形稜鏡4之狀況下形成於基板P上之光罩M的圖案P3為矩形(長方形)時，若使楔形稜鏡4以Y軸方向為軸並以順時針旋轉方式而微量旋轉，則形成於基板P上的光罩M之圖案P4將會成為平行四邊形。在此處，如圖8所示般，與圖案P4之平行四邊形其中一方之對角線平行的方向(第1方向)L1，和圖案P3之矩形的邊L11、L12係不同的方向，在第1方向L1的方向之變形量△q、與圖案P4之平行四邊形的另一端對角線之平行方向(交叉於第1方向之第2方向)L2之變形量△r並不相同。
接著，控制部6，根據在步驟S12中旋轉之以楔形稜鏡4的Y軸方向為軸之旋轉量，算出形成於基板P上之光罩M的旋轉量，亦即是算出，光罩載台MST或基板載台PST以Z軸方向為軸之旋轉量(步驟S13)。
亦即，如圖8所示般，未使楔形稜鏡4旋轉之狀況下形成於基板P上之光罩M的圖案P3為矩形(長方形)時，使楔形稜鏡4以Y軸方向為軸並以順時針旋轉方式微量旋轉時，形成於基板P上之光罩M的圖案P4將成為平行四邊形，與圖4所示之前層的圖案P2相較，在以Z軸方向為軸之旋轉方向發生位置偏移。再者，圖8所示之△t係Y軸方向之變形量，係圖6所示之t1與t2的差之絕對值(|t1－t2|)；△s為X軸方向之變形量，係圖7所示之s1與s2之差之絕對值|s1－s2|。
在此處，如圖9(a)及(b)所示般，在使楔形稜鏡4的楔角θ 2之大小為θ、使Y軸旋轉角的大小為β、使圖4所示之矩形P1在X方向的長度為A(長邊方向)、矩形P1在Y方向之長度為B(短邊方向)之情形時，使楔形稜鏡4以Y軸方向為軸而進行微量旋轉時之楔形稜鏡2與楔形稜鏡4間之厚度(氣體層的厚度)之差d，與楔角導致之楔形稜鏡4的厚度之差u，具有以下的關係：d＝A tan β u＝B tan θ
又，構成楔形稜鏡2、4之玻璃構件的折射率為n時，t1與t2之差的絕對值△t，與s1和s2之差的絕對值△s，具有以下的關係：△t＝(n－1)d din θ △s＝(n－1/n)u sin β
在此處，若將楔角θ及Y軸旋轉角β假設為極小，則有如下關係：△t/△s＝n(A/B)
根據前述t1和t2之差的絕對值△t、與s1和s2之差的絕對值△s之比值，控制部6可算出，形成於基板P上之光罩M圖案之旋轉量，亦即是算出，光罩載台MST或基板載台PST之以Z軸方向為軸的旋轉量。
接著，控制部6根據在步驟S13所算出的旋轉量，將控制訊號輸出至光罩載台驅動部8或基板載台驅動部10，然後藉由驅動光罩載台驅動部8或基板載台驅動部10，而使光罩載台MST(光罩M)或基板載台PST(基板P)以Z軸方向為軸而旋轉(步驟S14)。
藉由在步驟S14使光罩載台MST或基板載台PST以Z軸方向為軸旋轉，能使光罩M的圖案像與基板P相對旋轉(旋轉步驟)，而使圖4所示之前層圖案P2，與圖8所示之形成於基板P上的光罩M圖案P4成為大致一致。如此，投影曝光裝置1B能配合，以掃描型曝光裝置1A所掃描曝光之圖案形狀，使光罩M的圖案變形，而曝光於基板P上(第1曝光步驟)。
依本實施形態之曝光系統(投影曝光裝置)，可使楔形稜鏡4以Y軸方向為軸而旋轉，因此，能配合已形成於基板P上之下層圖案形狀(例如平行四邊形)，而使光罩M的圖案之形狀(例如長方形)變形。亦即，可使光罩M的長方形狀圖案變形為平行四邊形圖案。因此，使用既有之用來調整投影區域倍率之楔形稜鏡，可提高圖案的重疊精度。又，楔形稜鏡之構成，能以Y軸方向為軸來進行順時針及逆時針的旋轉，因而能對應於，在曝光下層圖案時往＋方向及－方向之兩掃描方向的偏移。再者，依本實施形態之曝光系統(投影曝光裝置)，亦能對於已形成於基板P上之位居下層的複數層當中，將既定方向配合於下一層(前層)，然後將與其大致正交之方向配合下二層(前前層)。
再者，於本實施形態之投影曝光裝置中，係使楔形稜鏡4以Y軸方向為軸而旋轉驅動，以使形成於基板P上之光罩M的圖案像變形，然而，亦能使楔形稜鏡2以Y軸方向為軸而旋轉驅動，藉此使形成於基板P上之光罩M的圖案像變形。又，亦可使楔形稜鏡2及楔形稜鏡4以Y軸方向為軸來旋轉驅動，藉此使形成於基板P上之光罩M的圖案像變形。
又，在本實施形態之投影曝光裝置中，能使楔形稜鏡2及楔形稜鏡4以X軸方向及Y軸方向為軸而旋轉，然而，亦可使楔形稜鏡2或楔形稜鏡4以X軸方向及Y軸方向為軸而旋轉。又，亦能使楔形稜鏡2以X軸方向或Y軸方向為軸旋轉，使楔形稜鏡4以Y軸方向或X軸方向為軸旋轉。又，亦能使楔形稜鏡2以X軸方向及Y軸方向為軸而旋轉，並使楔形稜鏡4能以X軸方向或Y軸方向為軸而旋轉；亦能使楔形稜鏡2以X軸方向或Y軸方向為軸而旋轉，並使楔形稜鏡4能以X軸方向及Y軸方向為軸而旋轉。
又，本實施形態之投影曝光裝置中，係具有2個之楔形稜鏡2、4，然而，只要至少具有1個楔形稜鏡即可。
又，在本實施形態之投影曝光裝置中，係將楔形稜鏡2、4配置於，投影光學系統之大致遠心之光路中最靠近光罩面側，然而，只要是將楔形稜鏡2、4配置於，投影光學系統PL之大致遠心之光路中光罩M面側，則可將其他光學構件中介於光罩M與楔形稜鏡2、4之間或楔形稜鏡2、4之間。
又，在本實施形態之投影曝光裝置中，係藉由使光罩載台或基板載台以Z軸方向為軸而旋轉，藉以旋轉形成於基板上之圖案像，然而，亦可使投影光學系統具備像旋轉機構，俾使用該像旋轉機構而使形成於基板上之圖案像旋轉。
此種像旋轉機構，可使用例如梯形稜鏡(Dove prism)、或3片鏡之像旋轉器等。又，使用如日本發明專利第3666606號公報及與其對應之美國專利第5,614,988號公報所揭示之投影光學系統、或國際專利公開第WO 99/45580號公報及與其對應之美國專利第6,583,856號公報所揭示之投影光學系統、或國際專利公開第WO 01/65296號公報及與其對應之美國專利公開第2003/0011755號公報等所揭示之投影光學系統時，可使光路彎曲鏡以例如光罩面法線方向或基板面法線方向為軸而旋轉，藉此來旋轉形成於基板上之圖案像。
又，在上述實施形態中，如圖10所示般，亦可設有用以使第1楔形稜鏡2及第2楔形稜鏡4繞Z軸旋轉之Z軸旋轉驅動部15。使第1楔形稜鏡2及第2楔形稜鏡4繞Z軸旋轉後，若藉Y軸旋轉驅動部13而旋轉楔形稜鏡2，在XY平面內，以與Y軸離既定角度γ而旋轉之旋轉軸R作為中心而使楔形稜鏡2旋轉。再者，在圖10中為了有利於理解，而以二點鏈線來表示楔形稜鏡2、4在旋轉動作前的狀態。藉此構成，並未使光罩載台或基板載台以Z軸方向為軸而旋轉，即可使光罩M的長方形狀圖案變形為平行四邊形。再者，亦可組合楔形稜鏡2、4繞Z軸之旋轉動作與光罩載台或基板載台繞Z軸的旋轉動作。
又，亦可代替上述實施形態之第1楔形稜鏡2及第2楔形稜鏡4，而如圖11所示般的在XY平面內設置平行平面板24，使用扭轉驅動部16，以在XY平面內與Y軸成既定角度ε而旋轉之旋轉軸Q(扭轉軸Q)作為中心，使該平行平面板24經扭轉動作而變形。再者，圖11中為了要便於理解，而以二點鏈線來表示平行平面板24在扭轉動作前之狀態。藉此構成，並未將光罩載台或基板載台以Z軸方向為軸而旋轉，即可將光罩M的長方形狀圖案變形為平行四邊形圖案。再者，在將扭轉軸Q設定成與X軸或Y軸平行時，只要併同平行平面板24之扭轉變形動作，使光罩載台或基板載台以Z軸方向為軸而旋轉即可。
又，亦可代替第1楔形稜鏡2及第2楔形稜鏡4，而設置一對供控制繞著Z軸之相對旋轉角度之複曲面透鏡(toric lens)。此時，亦可將該複曲面透鏡設置在投影透鏡群組5內。
又，於本實施形態之曝光系統中具備，用以將形成於光罩之圖案曝光於基板上之掃描型曝光裝置及投影曝光裝置，然而亦可具備用以將圖案產生器之形成圖案曝光於基板上之掃描型曝光裝置或投影曝光裝置。
又，在本實施形態之曝光系統中，係使用整批曝光型投影曝光裝置1B的對準檢測系統AL，來求得以掃描型曝光裝置1A所轉印的圖案形狀，然而，亦可由掃描型曝光裝置1A來取得光罩載台及基板載台之位置資訊，然後根據該位置資訊來算出以掃描型曝光裝置1A所轉印的圖案之形狀。此時之整批曝光型投影曝光裝置1B之控制部6，係取得由掃描型投影曝光裝置1A的控制部3所輸出之光罩載台及基板載台的時序位置資訊(由掃描型曝光裝置1A所具備之光罩側雷射干涉計及基板側雷射干涉計所測得)，然後根據上述資訊，以求出光罩載台及基板載台係如何進行掃描、進而光罩及基板係如何進行掃描，俾據以算出以掃描型投影曝光裝置1A所掃描曝光後之圖案(第1層之圖案)的形狀(區域)。
上述實施形態之曝光系統中，係藉照明光學系統IL來照明於標線片(光罩)，使用投影光學系統PL，將形成於光罩之轉印用圖案曝光於感光性基板(晶圓)，藉此製得微元件(半導體元件、攝影元件、液晶顯示元件、薄膜磁頭等)。以下舉一例，並參照圖12之流程圖，以說明使用上述實施形態之曝光系統將既定電路圖案形成於晶圓等(作為感光性基板之代表)藉以獲得半導體元件(微元件)時之方法。
首先，在圖12的步驟S301，係將金屬膜蒸鍍於1批量之晶圓上。接著步驟S302，係將光阻塗布於該1批量晶圓上之金屬膜上。在之後的步驟S303，先使用掃描型曝光裝置(掃描曝光機)1A，將光罩上的圖案像透過投影光學系統PL而掃描曝光在上述1批量晶圓上各照射區域。在之後的步驟S304，進行該1批量晶圓上之光阻的顯影後，在步驟S305，以該1批量晶圓上的光阻圖案作為遮罩，以進行蝕刻，藉此，在各晶圓上之各照射區域，形成與光罩上的圖案對應之電路圖案。
然後，使用投影曝光裝置1B來重複步驟S301~步驟S305的動作，藉此形成位於更上層之電路圖案等，而製得半導體元件等之元件。此時，在以投影曝光裝置1B進行曝光之前，係配合掃描型曝光裝置1A所形成於下層之圖案形狀，進行對於以投影曝光裝置1B來形成於晶圓上之圖案形狀之校正。依上述之微元件製造方法，由於係使用上述實施形態之曝光系統(投影曝光裝置)來進行上層電路圖案之曝光，因此，能高精度的校正形成於晶圓上之圖案的重疊誤差，而可獲得良好的微元件。
再者，於步驟S301~步驟S305中，係將金屬蒸鍍於晶圓上，將光阻塗布於該金屬膜上，然後進行曝光、顯影、蝕刻之各步驟，然而，當然可在其等步驟之前，先在晶圓上形成矽之氧化膜，然後將光阻塗布在該矽之氧化膜上，繼而進行曝光、顯影、蝕刻等各步驟。
又，在上述實施形態之曝光系統，亦可將既定圖案(電路圖案、電極圖案等)形成於基板(玻璃基板)上，藉此獲得微元件之液晶顯示元件。以下，參照圖13之流程圖，舉一例來說明其方法。在圖13中的圖案形成步驟S401，係使用掃描型曝光裝置(掃描曝光機)1A及投影曝光裝置(步進機)1B，將光罩之微細圖案及一般圖案等以重疊轉印方式而曝光於感光性基板(塗布有光阻之玻璃基板等)，即進行光微影步驟。此時，在以投影曝光裝置1B進行曝光之前，係配合以掃描型曝光裝置1A而形成於下層之圖案形狀，進行對於以投影曝光裝置1B施以曝光以形成於基板上的圖案形狀之校正。
藉由上述光微影步驟，而在感光性基板上形成包含多數個電極等之既定圖案。之後，已曝光之基板，經過顯影步驟、蝕刻步驟、光阻剝離步驟等各步驟，而在基板上形成既定圖案，然後轉移至其後之濾色片形成步驟S402。
在接下來的濾色片形成步驟S402中，將與R(Red)、G(Green)、B(Blue)相對應之3點之組多數排列成成矩陣狀，又，將R、G、B3條帶(stripe)之濾色片組以複數方式排列於水平掃描線方向，而形成濾色片。接著，在濾色片形成步驟S402之後，實施液晶元件組裝步驟S403。元件組裝步驟S403中，係使用包含以圖案形成步驟S401所獲得之具有既定圖案之基板，以及在濾色片形成步驟S402所獲得之濾色片等，來組裝液晶面板(液晶元件)。在元件組裝步驟S403中，例如係將液晶注入於基板(具有以圖案形成步驟S401所得之既定圖案)與濾色片(以濾色片形成步驟S402而得者)之間，以製造液晶面板(液晶元件)。
之後，在模組組裝步驟S404中，對於已組裝之液晶面板(液晶元件)安裝上供進行顯示動作之電路及背光等各零件，而完成液晶顯示元件。依上述之液晶顯示元件之製造方法，係使用上述實施形態之曝光系統(投影曝光裝置)來進行曝光，因此，能高精度的校正形成於基板上之圖案的重疊誤差，而能獲得良好的半導體元件。
(實施例)
實施例之曝光系統的構成，由於係與圖1所示之上述實施形態的曝光系統具有相同構成，因此，在實施例之曝光系統的說明中，係使用在上述實施形態之曝光系統的說明內容中所採用之符號。再者，在本實施例之投影曝光裝置1B中，係使用KrF準分子雷射來作為曝光用光，對於32×26 mm區域能良好的校正像差。
圖14所示，係本實施例之投影曝光裝置1B所具備之投影光學系統PL的透鏡構成圖。如圖14所示般，該實施例之投影光學系統PL中，從光罩M側(第1面側)起依序具有：楔形稜鏡2，係以平行於XY平面之面朝光罩M側，並以具有1。楔角之平行面朝基板P側(第2面側)；及楔形稜鏡4，係以具有1。楔角之平行面朝光罩M側，並以平行於XY平面之面朝基板P側。
又具備：兩凸透鏡L3；負凹凸透鏡L4，係將形成為非球面狀之凹面朝基板P側；雙凹透鏡L5，係在基板P側具有非球面狀之凹面；負凹凸透鏡L6，係將凹面朝光罩M側；正凹凸透鏡L7，係將形成為非球面狀之凹面朝光罩M側；雙凸透鏡L8；正凹凸透鏡L9，係將凹面朝光罩M側；雙凸透鏡L10；正凹凸透鏡L11，係將凸面朝光罩M側；正凹凸透鏡L12，係將形成為非球面狀之凹面朝基板P側；雙凹透鏡L13，係在光罩M側具有形成為非球面狀之凹面；雙凹透鏡L14；雙凹透鏡L15，係在基板P側具有形成為非球面狀之凹面；正凹凸透鏡L16，係將形成為非球面狀之凹面朝光罩M側；正凹凸透鏡L17，係將凹面朝光罩M側；正凹凸透鏡L18，係將凹面朝光罩M側；雙凸透鏡L19；開口光圈AS、負凹凸透鏡L20，係將凸面朝光罩M側；雙凸透鏡L21；正凹凸透鏡L22，係將凸面朝光罩M側；正凹凸透鏡L23，係將凸面朝光罩M側；正凹凸透鏡L24，係將形成為非球面狀之凹面朝基板P側；負凹凸透鏡L25，係將凸面朝光罩M側；正凹凸透鏡26，係將凸面朝光罩M側；以及平行平面板L27。
又，以下表示本實施例之投影光學系統PL中諸資料之值。在該諸資料中，NA表示數值孔徑。又，將本實施例之投影光學系統PL之光學構件的諸資料示於表1。在表1之光學元件諸資料中，各自所表示之意義在於：第1欄之面編號，係自物體側起沿著光線行進方向之面的順序；第2欄表示各面之曲率半徑(mm)；第3欄表示各面之軸上間隔，亦即面間隔(mm)；第4欄表示偏心度；第5欄表示光學構件之玻璃材(玻璃名)；第6欄則為備註。
又，表2所示，係於本實施例之投影光學系統PL所使用之具有非球面狀透鏡面的透鏡之非球面係數。在表2中的第1欄之非球面編號，與表1之光學構件諸資料的第2欄(曲率半徑)所示之非球面編號互相對應。第2欄表示各非球面之中心曲率CURV(1/mm)、第3欄係圓錐係數K與12次之非球面係數、第4欄係4次與14次之非球面係數、第5欄係6次與16次之非球面係數、第6欄係8次與18次之非球面係數、第7欄係10次與20次之非球面係數。
再者，本實施例中之非球面，當具有以下之設定時，以下述之式1來表示；即，以投影光學系統PL的光軸之垂直方向的高度為Y、以自非球面的頂點之接平面算起至高度為Y之非球面上的位置止之沿著投影光學系統PL的光軸之距離(垂量)為Z、以中心曲率為CURV、以圓錐係數為K、以4次之非球面係數為A、以6次之非球面係數為B、以8次之非球面係數為C、以10次之非球面係數為D、以12次之非球面係數為E，以14次之非球面係數為F、以16次之非球面係數為G、以18次之非球面係數為H、且以20次之非球面係數為J。
(諸資料)像側NA：0.79曝光區域：32×25 mm之長方形區域(最大像高20.3 mm)成像倍率：1/4倍中心波長：248.0 nm石英玻璃(SiO2 )折射率：1.50839
圖15係表示，楔形稜鏡2、4的中心厚度為7 mm，楔角(θ)為1°，使楔形稜鏡2(第1楔形稜鏡)以Y軸方向為軸而旋轉30秒(β)時，形成於基板P上之圖案像P5。再者，圖15所示之P6，係未便楔形稜鏡2旋轉時所形成於基板P上之圖案像。又，用來表示圖15所示圖案像P5的位置之複數個(x,y)座標，係表示依據圖案像P6之變形量，單位為nm。
在此處，當比較圖15所示之△t與△s，則成為△t：△s＝1.9：1.0。繼而，將圖案像P5(基板載台PST)以順時針旋轉方式旋轉0.85 μ rad，此時形成於基板P上之圖案像P5，如圖16所示。又，與圖15同樣，圖16所示之圖案像P5的位置之複數個(x,y)座標，係表示依據圖案像P6之變形量，單位為nm。
以掃描型曝光裝置1A來曝光前層圖案時，於掃描方向發生偏移68 nm(±34 nm)，曝光成平行四邊形而非矩形圖案之情形時，以投影曝光裝置1B所曝光之圖案形狀，如圖16所示般，能使與前層平行四邊形圖案形狀的重疊誤差校正成為0.3 nm以下。亦即，能使圖案像P5的形狀大致一致於以掃描型曝光裝置1A曝光後的前層之平行四邊形圖案像的形狀。
又，圖17所示，係表示本實施例中投影光學系統PL在經向(meridional)及徑向(sagittal)之橫向像差，Y表示像高。如圖17的橫向像差圖所示般，本實施例之投影光學系統PL中，波面像差之變動量為5 m λ RMS以下，像面變動亦在5 nm以下。
依本實施例之投影光學系統，所發生之像差極微，亦無成像性能的劣化，藉由使楔形稜鏡以Y軸方向為軸而旋轉，能輕易且高精度的校正圖案之重疊誤差。
1A．．．掃描型曝光裝置
1B．．．投影曝光裝置
2、4．．．楔形稜鏡
3、6．．．控制部
8．．．光罩載台驅動部
10．．．基板載台驅動部
11、12．．．X軸旋轉驅動部
13、14．．．Y軸旋轉驅動部
IL．．．照明光學系統
M．．．光罩
MST．．．光罩載台
PL．．．投影光學系統
P．．．基板
PST．．．基板載台
AL．．．對準檢測系統
圖1係本實施形態之曝光系統之概略構成圖。
圖2係本實施形態之曝光系統之概略構成圖。
圖3係本實施形態之楔形稜鏡之構成圖。
圖4係形成於基板之下層圖案形狀之說明圖。
圖5係說明使用本實施形態之投影曝光裝置來校正圖案之重疊誤差之校正方法之流程圖。
圖6(a)、(b)係將本實施形態之楔形稜鏡以Y軸方向為軸而旋轉時之狀態說明圖。
圖7(a)、(b)係將本實施形態之楔形稜鏡以Y軸方向為軸而旋轉時之狀態說明圖。
圖8係將本實施形態之楔形稜鏡以Y軸方向為軸而旋轉時之圖案形狀說明圖。
圖9(a)、(b)係將本實施形態之楔形稜鏡以Y軸方向為軸而旋轉時之狀態說明圖。
圖10係本實施形態變形例之楔形稜鏡的構成圖。
圖11係本實施形態變形例之變形機構(像變形機構)之構成圖。
圖12係本發明實施形態之半導體元件(微元件)的製造方法之流程圖。
圖13係本發明實施形態之液晶顯示元件(微元件)的製造方法之流程圖。
圖14係實施例之投影光學系統的透鏡構成圖。
圖15係實施例中使楔形稜鏡以Y軸方向為軸而旋轉時所形成之圖案像的形狀說明圖。
圖16係實施例中使圖案像旋轉時之狀態。
圖17係實施例中投影光學系統在子午線方向及弧矢方向之橫像差圖。
1B．．．投影曝光裝置
2、4．．．楔形稜鏡
5．．．透鏡群組
6．．．控制部
8．．．光罩載台驅動部
10．．．基板載台驅動部
11、12．．．X軸旋轉驅動部
13、14．．．Y軸旋轉驅動部
IL．．．照明光學系統
M．．．光罩
MST．．．光罩載台
PL．．．投影光學系統
P．．．基板
PST．．．基板載台
AL．．．對準檢測系統

Claims (24)

  1. 一種投影光學系統，係用以將第1面之像形成於第2面上，其特徵在於：具備1個第1楔形稜鏡，配置於該第1面與該第2面之間，具有平面狀之入射面及平面狀之出射面，該入射面的平面與該出射面的平面具有既定之第1楔角；在以該第1面的法線方向為Z軸方向，以該入射面的平面與該出射面的平面之交線方向為X軸方向，並以正交於該Z軸方向及X軸方向之方向為Y軸方向時，該第1楔形稜鏡能以大致該Y軸方向為軸而旋轉。
  2. 如申請專利範圍第1項之投影光學系統，其具備第2楔形稜鏡，配置於該第1楔形稜鏡附近，在入射面及出射面具有平面、且該入射面的平面與該出射面的平面具有既定之第2楔角；該第2楔形稜鏡之第2楔角與該第1楔形稜鏡之第1楔角大致相同，將該第1楔形稜鏡與該第2楔形稜鏡配置成，楔角之方向朝大致相反之方向。
  3. 如申請專利範圍第2項之投影光學系統，其中，該第1楔形稜鏡係能以大致該X軸方向為軸而旋轉。
  4. 如申請專利範圍第2項之投影光學系統，其中，該第2楔形稜鏡係能以大致該X軸方向為軸而旋轉。
  5. 如申請專利範圍第1項之投影光學系統，其中，該第1楔形稜鏡配置於大致遠心之光路中。
  6. 如申請專利範圍第5項之投影光學系統，其中，於該 第2面上所形成之該第1面之像係縮小像；該第1楔形稜鏡係配置於該投影光學系統的光路中之第1面側。
  7. 如申請專利範圍第6項之投影光學系統，其中，該第1楔形稜鏡係配置於該投影光學系統的光路中最靠近該第1面側。
  8. 如申請專利範圍第1項之投影光學系統，其中，於該第2面上所成像之該第1面的圖案係呈矩形；該X軸方向與該矩形之長邊方向平行，該Y軸方向與該矩形的短邊方向平行。
  9. 如申請專利範圍第1項之投影光學系統，其中，於該第2面上所成像之第1面的圖案係呈矩形；該X軸方向與該矩形之長邊方向形成既定角度，該Y軸方向與該矩形的短邊方向形成該既定角度。
  10. 一種曝光裝置，係用以將既定圖案曝光於感光性基板上，其特徵在於具備：物鏡光學系統，用以將大致矩形之視野區域內該既定圖案之像，形成於該感光性基板上之曝光區域內；該物鏡光學系統，具備申請專利範圍第1至9項中任一項之投影光學系統；使該投影光學系統之該第1楔形稜鏡以該Y軸方向為軸而旋轉，藉此使形成於該曝光區域內之該像變形為平行四邊形。
  11. 如申請專利範圍第10項之曝光裝置，其具備： 旋轉機構，使經該變形之該既定圖案之像與該感光性基板相對旋轉。
  12. 如申請專利範圍第11項之曝光裝置，其中，在與該物鏡光學系統的光軸正交之面內，使該既定圖案之像呈非對稱變形。
  13. 如申請專利範圍第12項之曝光裝置，其中，使該既定圖案之像變形成：在與該光軸正交之面內之第1方向上的變形量、與在該面內交叉於該第1方向之第2方向上的變形量不同。
  14. 如申請專利範圍第13項之曝光裝置，其中，該第1方向設定為與該大致矩形之視野區域的邊不同之方向。
  15. 如申請專利範圍第11項之曝光裝置，其中，該旋轉機構係供旋轉該既定圖案或該感光性基板。
  16. 如申請專利範圍第11項之曝光裝置，其中，該旋轉機構係供旋轉該物鏡光學系統的至少一部分。
  17. 如申請專利範圍第16項之曝光裝置，其中該物鏡光學系統包含光路彎曲鏡；該旋轉機構係用以使該光路彎曲鏡旋轉。
  18. 如申請專利範圍第11項之曝光裝置，其中，該旋轉機構係供旋轉該像變形機構。
  19. 如申請專利範圍第10項之曝光裝置，其中，該X軸方向及Y軸方向係與該矩形之邊的方向形成既定角度；該第1楔形稜鏡能以大致該Y軸方向為軸而旋轉。
  20. 一種曝光裝置，其特徵在於具備：投影機構，其係 使用申請專利範圍第1至9項中任一項之投影光學系統，將在該第1面所配置之既定圖案投影在感光性基板上。
  21. 如申請專利範圍第20項之曝光裝置，其係在該感光性基板處於靜止之狀態下，將該既定圖案投影在該感光性基板上。
  22. 如申請專利範圍第10至19項中任一項之曝光裝置，其係在該感光性基板處於靜止之狀態下，將該既定圖案投影在該感光性基板上。
  23. 一種曝光方法，其特徵在於包含：曝光步驟，其係使用申請專利範圍第10至19項中任一項之曝光裝置，將既定圖案曝光至感光性基板上。
  24. 如申請專利範圍第23項之曝光方法，其包含以下步驟：像變形步驟，使形成於該感光性基板上之既定圖案之像變形；及旋轉步驟，使經該像變形步驟變形之既定圖案之像，與該感光性基板相對旋轉。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8208198B2 (en) 2004-01-14 2012-06-26 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
US20080151365A1 (en) 2004-01-14 2008-06-26 Carl Zeiss Smt Ag Catadioptric projection objective
KR20170129271A (ko) 2004-05-17 2017-11-24 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 중간이미지를 갖는 카타디옵트릭 투사 대물렌즈
JP5230236B2 (ja) * 2008-03-31 2013-07-10 大日本スクリーン製造株式会社 露光装置
JP5554906B2 (ja) * 2008-07-31 2014-07-23 ラピスセミコンダクタ株式会社 露光装置のアライメント方法
JP5312058B2 (ja) * 2009-01-19 2013-10-09 キヤノン株式会社 投影光学系、露光装置及びデバイス製造方法
US8922750B2 (en) * 2009-11-20 2014-12-30 Corning Incorporated Magnification control for lithographic imaging system
TWI475637B (zh) * 2010-07-06 2015-03-01 Au Optronics Corp 基板支撐裝置
SG177802A1 (en) * 2010-07-30 2012-02-28 Dso Nat Lab Image shaping optical device
DE102011119806B4 (de) * 2011-11-25 2020-10-15 Carl Zeiss Vision International Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Sichtbarmachen eines Signierzeichens auf einem Brillenglas
JP2014120682A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Canon Inc 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法
CN103488062B (zh) * 2013-10-14 2017-04-05 天津津芯微电子科技有限公司 一种可双向滑动楔形棱镜聚焦装置
US9164269B1 (en) * 2014-07-07 2015-10-20 Lucida Research Llc Telescopic gun sight with rotating optical adjustment mechanism
CN105549327B (zh) * 2014-10-29 2018-03-02 上海微电子装备（集团）股份有限公司 曝光装置的调整装置及调整方法
DE102017115365B4 (de) 2017-07-10 2020-10-15 Carl Zeiss Smt Gmbh Inspektionsvorrichtung für Masken für die Halbleiterlithographie und Verfahren
DE112018007683T5 (de) * 2018-06-04 2021-02-25 Mitsubishi Electric Corporation Licht-Bestrahlungseinrichtung
CN109597275A (zh) * 2018-11-29 2019-04-09 同济大学 一种基于双楔形棱镜的轴向分布式三维成像方法
JP7178932B2 (ja) * 2019-03-12 2022-11-28 キヤノン株式会社 露光装置、および物品製造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5557469A (en) * 1994-10-28 1996-09-17 Ultratech Stepper, Inc. Beamsplitter in single fold optical system and optical variable magnification method and system
US5726739A (en) * 1993-10-27 1998-03-10 Canon Kabushiki Kaisha Projection exposure apparatus and device manufacturing method using the same
US6172740B1 (en) * 1998-07-01 2001-01-09 Canon Kabushiki Kaisha Projection exposure apparatus and device manufacturing method
US6211988B1 (en) * 1996-12-24 2001-04-03 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh Optical device for scanning a beam in two axes that are substantially perpendicular to each other
US20020080338A1 (en) * 1994-03-29 2002-06-27 Nikon Corporation Projection exposure apparatus
US20040157143A1 (en) * 1998-01-16 2004-08-12 Nikon Corporation Exposure method and lithography system, exposure apparatus and method of making the apparatus, and method of manufacturing device

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4405203A (en) * 1980-10-08 1983-09-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Atmospheric dispersion corrector
JPS60114850A (ja) * 1983-11-25 1985-06-21 Minolta Camera Co Ltd アナモフイツク変倍複写方法
US4583846A (en) * 1983-11-22 1986-04-22 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Slit exposure type copying machine capable of copying with anamorphic magnification
JP3230101B2 (ja) 1992-03-10 2001-11-19 株式会社ニコン 投影露光装置及び方法、並びに素子製造方法
US6278957B1 (en) * 1993-01-21 2001-08-21 Nikon Corporation Alignment method and apparatus therefor
JP3359123B2 (ja) * 1993-09-20 2002-12-24 キヤノン株式会社 収差補正光学系
US5614988A (en) * 1993-12-06 1997-03-25 Nikon Corporation Projection exposure apparatus and method with a plurality of projection optical units
JP3341269B2 (ja) * 1993-12-22 2002-11-05 株式会社ニコン 投影露光装置、露光方法、半導体の製造方法及び投影光学系の調整方法
JP3555233B2 (ja) * 1995-04-13 2004-08-18 株式会社ニコン 投影露光装置
JP2691341B2 (ja) 1996-05-27 1997-12-17 株式会社ニコン 投影露光装置
JPH113856A (ja) 1997-06-11 1999-01-06 Canon Inc 投影露光方法及び投影露光装置
JP4333035B2 (ja) * 1998-03-06 2009-09-16 株式会社ニコン 露光装置および該装置を用いた半導体デバイスの製造方法
US6600550B1 (en) * 1999-06-03 2003-07-29 Nikon Corporation Exposure apparatus, a photolithography method, and a device manufactured by the same
US7301605B2 (en) * 2000-03-03 2007-11-27 Nikon Corporation Projection exposure apparatus and method, catadioptric optical system and manufacturing method of devices
JP2002258487A (ja) * 2001-02-28 2002-09-11 Nikon Corp 露光方法及び露光装置
EP1271247A1 (en) * 2001-06-20 2003-01-02 ASML Netherlands B.V. Device manufacturing method and a mask for use in the method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5726739A (en) * 1993-10-27 1998-03-10 Canon Kabushiki Kaisha Projection exposure apparatus and device manufacturing method using the same
US20020080338A1 (en) * 1994-03-29 2002-06-27 Nikon Corporation Projection exposure apparatus
US5557469A (en) * 1994-10-28 1996-09-17 Ultratech Stepper, Inc. Beamsplitter in single fold optical system and optical variable magnification method and system
US6211988B1 (en) * 1996-12-24 2001-04-03 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh Optical device for scanning a beam in two axes that are substantially perpendicular to each other
US20040157143A1 (en) * 1998-01-16 2004-08-12 Nikon Corporation Exposure method and lithography system, exposure apparatus and method of making the apparatus, and method of manufacturing device
US6172740B1 (en) * 1998-07-01 2001-01-09 Canon Kabushiki Kaisha Projection exposure apparatus and device manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
US8009271B2 (en) 2011-08-30
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