[发明专利]照明装置及方法、曝光装置及方法、以及元件制造方法

说明书

一种照明装置，其对掩模进行照明，其包括：光源，产生照明光；变倍光学系统，调整照明光的最大倾斜角；光导纤维，将经由变倍光学系统的照明光维持倾斜角而予以分支；输入透镜，使从光导纤维的射出端射出的照明光成为平行光束；孔径光阑，调整该照明光的数值孔径；以及聚光透镜，将该数值孔径经调整的照明光导向掩模。能够根据照明条件来提高照明光的利用效率。

技术领域

本发明涉及一种利用照明光来对物体进行照明的照明技术、使用照明技术的曝光技术、及使用曝光技术的元件制造技术。

背景技术

以往，在用于制造液晶显示元件、半导体元件、薄膜磁头等电子元件的光刻工序中，为了将由照明装置所照明的掩模的图案经由投影光学系统转印到涂布有光阻剂等感光剂的板材等基板上，而使用曝光装置。

作为以往的照明装置，使用下述照明装置，其具备包含用于对来自汞灯的照明光束的剖面形状进行控制的多个圆锥或棱锥状光学构件的光学系统，为了在进行环形照明时提高照明光的利用效率，根据环状照明光源的形状，使用该光学系统来控制照明光束的剖面形状(例如参照专利文献1)。

在曝光装置中，也使用环形照明以外的照明方法。此种情况下，也期望考虑提高照明光的利用效率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第5,719,704号说明书

发明内容

根据第1形态，提供一种照明装置，其对掩模进行照明，其包括：光源，产生照明光；光学系统，调整该照明光的倾斜角；第1聚光光学系统，对经由该光学系统的该照明光进行聚光；光学构件，将经由该光学系统的该照明光维持该照明光的该倾斜角而射出至该第1聚光光学系统；孔径光阑，调整从该第1聚光光学系统射出的该照明光的数值孔径；以及第2聚光光学系统，将数值孔径经调整的该照明光导向该掩模。

根据第2形态，提供一种曝光装置，其将掩模的图案曝光至基板上，其包括：第1形态的照明装置；以及投影光学系统，将由该照明装置所照明的该掩模的图案的像形成至基板上。

根据第3形态，提供一种照明方法，对掩模进行照明，其包括：调整从光源产生的照明光的倾斜角；将该倾斜角经调整的该照明光经由维持该照明光的该倾斜角的光学构件而射出；对所射出的该照明光进行聚光；调整该照明光的数值孔径；以及将数值孔径经调整的该照明光导向该掩模。

根据第4形态，提供一种曝光方法，将掩模的图案曝光至基板上，其包括：使用第3形态的照明方法来对该掩模进行照明；以及将所照明的该掩模的图案的像形成至基板上。

附图说明

图1是表示一实施方式的曝光装置的概略结构的立体图。

图2是表示一实施方式的照明装置的结构的图。

图3是表示一实施方式的局部投影光学系统及载台系统的结构的图。

图4是表示照明方法及曝光方法的一例的流程图。

图5的(A)是表示照明光的σ值大时的照明装置的主要部分的图，图 5的(B)是表示照明光的σ值小时的照明装置的主要部分的图。

图6的(A)是表示比较例的照明装置的主要部分的图，图6的(B) 是表示光导纤维的入射端的光强度分布的图，图6的(C)是表示复眼透镜的入射端的光强度分布的图。

图7的(A)是表示局部照明光学系统的图，图7的(B)是表示图7 的(A)的光导纤维的射出端的放大图。

图8的(A)是表示环形照明时的孔径光阑的孔径的一例的图，图8的 (B)是表示大σ照明时的孔径光阑的孔径的一例的图，图8的(C)是表示小σ照明时的孔径光阑的孔径的一例的图。

图9的(A)及图9的(B)是表示复眼透镜的射出面的概念图。