JP5470984B2 - Illumination apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、照明装置、露光装置、及びデバイス製造方法に関する。 The present invention relates to an illumination apparatus, an exposure apparatus, and a device manufacturing method.
マイクロデバイス、電子デバイス等の製造工程で使用される露光装置は、マスクを露光光で照明する照明装置を有し、そのマスクを介した露光光で感光基板を露光する。下記特許文献には、照明装置に関する技術の一例が開示されている。 An exposure apparatus used in a manufacturing process of a micro device, an electronic device, or the like has an illumination device that illuminates a mask with exposure light, and exposes a photosensitive substrate with exposure light through the mask. The following patent document discloses an example of a technique related to a lighting device.
照明装置に求められる性能の一つとして、照明効率の低下の抑制が挙げられる。例えば、露光装置で使用される照明装置には、露光光の損失を抑制して、マスクを十分な照度で照明することが求められる。照明装置がマスクを十分な照度で照明できないと、露光装置のスループットが低下(露光処理が遅延)して、生産性が低下する場合がある。 One of the performances required for the lighting device is suppression of a decrease in lighting efficiency. For example, an illumination device used in an exposure apparatus is required to illuminate a mask with sufficient illuminance while suppressing loss of exposure light. If the illumination apparatus cannot illuminate the mask with sufficient illuminance, the throughput of the exposure apparatus may be reduced (exposure processing is delayed), and productivity may be reduced.
本発明は、照明効率の低下を抑制できる照明装置、露光装置、及びデバイス製造方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the illuminating device, exposure apparatus, and device manufacturing method which can suppress the fall of illumination efficiency.
本発明の第1の態様に従えば、光源から発した照明光によって物体を照明する照明装置であって、光源の周囲の一部に配置された凹曲面状の反射面を有し、反射面によって照明光を反射する第1反射部材と、第1反射部材が反射した照明光を物体に導く導光光学系と、導光光学系に設けられ、照明光の一部を通過させて、物体に対する照明光の照射範囲及び開口数の少なくとも一方を制限する制限部材と、導光光学系に設けられ、第1反射部材が反射した照明光のうち、制限部材を通過可能な第1部分光以外の第2部分光の少なくとも一部を反射し、照明光の光路を逆進させて第1反射部材に入射させる第2反射部材と、を備える照明装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided an illuminating device that illuminates an object with illumination light emitted from a light source, and has a concave curved reflection surface disposed at a part of the periphery of the light source. A first reflecting member that reflects the illumination light, a light guide optical system that guides the illumination light reflected by the first reflection member to the object, and a part of the illumination light that is provided in the light guide optical system to pass the object A limiting member that limits at least one of the illumination light irradiation range and numerical aperture, and illumination light that is provided in the light guide optical system and reflected by the first reflecting member, other than the first partial light that can pass through the limiting member And a second reflecting member that reflects at least a part of the second partial light and reversely travels the optical path of the illumination light to enter the first reflecting member.
本発明の第2の態様に従えば、パターンが形成されたパターン保持部材を支持する第1支持機構と、感光基板を支持する第2支持機構と、パターン保持部材を照明し、パターンを介して感光基板を露光する第1の態様の照明装置と、を備える露光装置が提供される。 According to the second aspect of the present invention, the first support mechanism that supports the pattern holding member on which the pattern is formed, the second support mechanism that supports the photosensitive substrate, the pattern holding member is illuminated, and the pattern holding member is illuminated via the pattern. An exposure apparatus comprising: a lighting device according to a first aspect that exposes a photosensitive substrate.
本発明の第3の態様に従えば、第2の態様の露光装置を用いて、パターンを感光基板に転写する転写工程と、パターンが転写された感光基板を現像し、パターンに対応する形状の転写パターン層を感光基板に形成する現像工程と、転写パターン層を介して感光基板を加工する加工工程と、を含むデバイス製造方法が提供される。 According to the third aspect of the present invention, using the exposure apparatus of the second aspect, a transfer step of transferring the pattern to the photosensitive substrate, and developing the photosensitive substrate to which the pattern has been transferred, have a shape corresponding to the pattern. There is provided a device manufacturing method including a developing step of forming a transfer pattern layer on a photosensitive substrate and a processing step of processing the photosensitive substrate via the transfer pattern layer.
本発明によれば、照明効率の低下を抑制できる照明装置、露光装置、及びデバイス製造方法が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the illuminating device, exposure apparatus, and device manufacturing method which can suppress the fall of illumination efficiency are provided.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれと直交する方向(すなわち鉛直方向)をZ軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. A predetermined direction in the horizontal plane is defined as an X-axis direction, a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is defined as a Y-axis direction, and a direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, a vertical direction) is defined as a Z-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.
<第1実施形態>
第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係る照明装置ISを備えた露光装置EXの一例を示す概略構成図、図2は、斜視図である。
<First Embodiment>
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic block diagram showing an example of an exposure apparatus EX provided with an illumination apparatus IS according to the first embodiment, and FIG. 2 is a perspective view.
図1及び図2において、露光装置EXは、マスクMを支持して移動可能なマスクステージ1と、基板Pを支持して移動可能な基板ステージ2と、マスクMを露光光ELで照明する照明装置ISと、露光光ELで照明されたマスクMのパターンの像を基板Pに投影する投影装置PSと、露光装置EX全体の動作を制御する制御装置3とを備えている。
1 and 2, the exposure apparatus EX includes a mask stage 1 that can move while supporting a mask M, a
マスクMは、基板Pに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。基板Pは、感光基板であり、例えばガラスプレート等の基材と、その基材上に形成された感光膜(塗布された感光剤)とを含む。本実施形態において、基板Pは、大型のガラスプレートを含み、その基板Pの一辺のサイズは、例えば500mm以上である。本実施形態においては、基板Pの基材として、一辺が約3000mmの矩形のガラスプレートを用いる。 The mask M includes a reticle on which a device pattern projected onto the substrate P is formed. The substrate P is a photosensitive substrate, and includes, for example, a base material such as a glass plate and a photosensitive film (coated photosensitive agent) formed on the base material. In the present embodiment, the substrate P includes a large glass plate, and the size of one side of the substrate P is, for example, 500 mm or more. In the present embodiment, a rectangular glass plate having a side of about 3000 mm is used as the base material of the substrate P.
本実施形態において、投影装置PSは、複数の投影光学系PLを有する。照明装置ISは、複数の投影光学系PLに対応する複数の照明モジュールILを有する。また、本実施形態の露光装置EXは、マスクMと基板Pとを所定の走査方向に同期移動しながら、マスクMのパターンの像を基板Pに投影する。すなわち、本実施形態の露光装置EXは、所謂、マルチレンズ型スキャン露光装置である。 In the present embodiment, the projection apparatus PS has a plurality of projection optical systems PL. The illumination device IS has a plurality of illumination modules IL corresponding to the plurality of projection optical systems PL. Further, the exposure apparatus EX of the present embodiment projects an image of the pattern of the mask M onto the substrate P while moving the mask M and the substrate P synchronously in a predetermined scanning direction. That is, the exposure apparatus EX of the present embodiment is a so-called multi-lens scan exposure apparatus.
本実施形態において、投影装置PSは、7つの投影光学系PLを有し、照明装置LSは、7つの照明モジュールILを有する。なお、投影光学系PL及び照明モジュールILの数は7つに限定されず、例えば投影装置PSが、投影光学系PLを11個有し、照明装置ISが、照明モジュールILを11個有してもよい。 In the present embodiment, the projection apparatus PS has seven projection optical systems PL, and the illumination apparatus LS has seven illumination modules IL. The number of projection optical systems PL and illumination modules IL is not limited to seven. For example, the projection apparatus PS has eleven projection optical systems PL, and the illumination apparatus IS has eleven illumination modules IL. Also good.
照明装置ISは、所定の照明領域IRに露光光ELを照射可能である。照明領域IRは、各照明モジュールILから射出される露光光ELの照射領域に相当する。本実施形態において、照明装置ISは、異なる7つの照明領域IRのそれぞれを露光光ELで照明する。照明装置ISは、マスクMのうち照明領域IRに配置された部分を、均一な照度分布の露光光ELで照明する。 The illumination device IS can irradiate the predetermined illumination area IR with the exposure light EL. The illumination area IR corresponds to an irradiation area of the exposure light EL emitted from each illumination module IL. In the present embodiment, the illumination device IS illuminates each of the seven different illumination areas IR with the exposure light EL. The illumination device IS illuminates a portion of the mask M arranged in the illumination area IR with the exposure light EL having a uniform illuminance distribution.
照明装置ISは、光源5から発した露光光ELによって、マスクMを照明する。本実施形態において、光源5は、水銀ランプ(超高圧水銀ランプ)である。本実施形態においては、マスクMに照射される露光光ELとして、水銀ランプから射出される輝線(g線、h線、i線)を用いる。
The illumination device IS illuminates the mask M with the exposure light EL emitted from the
マスクステージ1は、マスクMを支持した状態で、照明領域IRに対して移動可能である。マスクステージ1は、マスクMの下面(パターン形成面)とXY平面とがほぼ平行となるように、マスクMを支持する。マスクステージ1は、マスクMを支持した状態で、X軸、Y軸、及びθZ方向の3つの方向に移動可能である。 The mask stage 1 is movable with respect to the illumination region IR while supporting the mask M. The mask stage 1 supports the mask M so that the lower surface (pattern formation surface) of the mask M and the XY plane are substantially parallel. The mask stage 1 is movable in three directions including the X axis, the Y axis, and the θZ direction while supporting the mask M.
投影装置PSは、所定の投影領域PRに露光光ELを照射可能である。投影領域PRは、各投影光学系PLから射出される露光光ELの照射領域に相当する。本実施形態において、投影装置PSは、異なる7つの投影領域PRのそれぞれにパターンの像を投影する。投影装置PSは、基板Pのうち投影領域PRに配置された部分に、マスクMのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。 The projection apparatus PS can irradiate the predetermined projection region PR with the exposure light EL. The projection area PR corresponds to an irradiation area of the exposure light EL emitted from each projection optical system PL. In the present embodiment, the projection apparatus PS projects a pattern image on each of seven different projection regions PR. The projection apparatus PS projects an image of the pattern of the mask M on the portion of the substrate P arranged in the projection region PR at a predetermined projection magnification.
基板ステージ2は、基板Pを支持した状態で、投影領域PRに対して移動可能である。基板ステージ2は、基板Pの表面(露光面)とXY平面とがほぼ平行となるように、基板Pを支持する。基板ステージ2は、基板Pを支持した状態で、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6つの方向に移動可能である。
The
図1及び図2に示すように、照明装置ISは、水銀ランプからなる光源5の周囲の一部に配置された凹曲面状の反射面6を有し、反射面6によって光源5から発した露光光ELを反射する第1反射部材7と、第1反射部材7が反射した露光光ELをマスクMに導く導光光学系8と、導光光学系8に設けられ、第1反射部材7からの露光光EL一部を通過させて、マスクMに対する露光光ELの照射範囲及び開口数の少なくとも一方を制限する制限部材9,10と、導光光学系8に設けられ、第1反射部材7が反射した露光光ELのうち、制限部材9,10を通過可能な露光光EL以外の露光光ELの少なくとも一部を反射し、露光光ELの光路を逆進させて第1反射部材7に入射させる第2反射部材11とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the illumination device IS has a concave curved reflecting
本実施形態において、凹曲面状の反射面6は、2つの焦点を有する。本実施形態において、第1反射部材7は、第1焦点及び第2焦点を有する反射面6を備える楕円鏡である。
In the present embodiment, the concave curved reflecting
導光光学系8は、第1反射部材7からの露光光ELの少なくとも一部を反射するダイクロイックミラー12と、ダイクロイックミラー12から供給された露光光ELを光学的にリレーするリレー光学系13と、リレー光学系13からの露光光ELが供給される光伝送素子14と、光伝送素子14からの露光光ELが供給されるコリメートレンズ15と、コリメートレンズ15からの露光光ELが供給されるフライアイインテグレータ9と、フライアイインテグレータ9の光射出面近傍に配置され、所定の開口を有する開口絞り10と、フライアイインテグレータ9からの露光光ELが供給され、マスクMに対して露光光ELを照射するコンデンサーレンズ16とを備えている。
The light guide optical system 8 includes a
本実施形態において、光源5は、複数設けられている。第1反射部材7は、光源5に応じて、複数設けられている。第2反射部材11も、光源5に応じて、複数設けられている。本実施形態において、光源5、第1反射部材7、及び第2反射部材11のそれぞれは、3つ設けられている。また、ダイクロイックミラー12及びリレー光学系13も、光源5に応じて、複数(3つ)設けられている。すなわち、照明装置ISは、光源5、第1反射部材7、ダイクロイックミラー12、リレー光学系13、及び第2反射部材11を1つとする照明ユニットIUを、3つ有している。
In the present embodiment, a plurality of
導光光学系8は、上述した複数(7つ)の照明モジュールILを含む。照明モジュールILのそれぞれが、コリメートレンズ15、フライアイインテグレータ9、開口絞り10、及びコンデンサーレンズ16を有する。すなわち、本実施形態において、コリメートレンズ15、フライアイインテグレータ9、開口絞り10、及びコンデンサーレンズ16は、光伝送素子14とマスクMとの間において、7つ設けられている。
The light guide optical system 8 includes a plurality of (seven) illumination modules IL described above. Each of the illumination modules IL includes a
光伝送素子14は、3つのリレー光学系13からの露光光ELを、複数の照明モジュールILのそれぞれに伝送する。光伝送素子14は、光源5(照明ユニットIU)に応じて複数(3つ)設けられた入射口17と、照明モジュールILに応じて複数(7つ)設けられた射出口18とを有し、複数の入射口17に入射した露光光ELを合成して、照明モジュールILのそれぞれに伝送する。
The
3つの照明ユニットIUは、同じ構成である。以下、3つの照明ユニットIUのうち、1つの照明ユニットIUについて説明し、他の照明ユニットIUについての説明は省略する。 The three lighting units IU have the same configuration. Hereinafter, among the three illumination units IU, one illumination unit IU will be described, and description of the other illumination units IU will be omitted.
同様に、7つの照明モジュールILは、同じ構成である。以下、1つの照明モジュールILについて説明し、他の照明モジュールILについての説明は省略する。 Similarly, the seven illumination modules IL have the same configuration. Hereinafter, one illumination module IL will be described, and description of the other illumination modules IL will be omitted.
第1反射部材7は、第1焦点及び第2焦点を有する。第1焦点は、第2焦点より、反射面6に近い。第1反射部材7は、第1焦点及び第2焦点のうち、反射面6に近い第1焦点を光源5に一致させて配置されている。
The first reflecting
第1反射部材7は、光源5から発した露光光ELを反射して、光源5の第1光源像IM1を形成する。光源5から射出された露光光ELの少なくとも一部は、ダイクロイックミラー12で反射して、第1反射部材7の第2焦点に集められる。第1反射部材7は、第2焦点に光源5の第1光源像IM1を形成する。
The first reflecting
ダイクロイックミラー12は、入射した露光光ELのうち、特定波長領域の露光光ELを反射する。光源5から射出され、ダイクロイックミラー12で反射した露光光ELは、リレー光学系13に入射する。
The
リレー光学系13は、第1光源像IM1が発した露光光ELを光学的にリレーする。リレー光学系13は、第1光源像IM1を光学的にリレーして、第2光源像IM2を形成する。
The relay
本実施形態において、リレー光学系13は、ダイクロイックミラー12からの露光光ELが供給される第1リレー光学系13Aと、第1リレー光学系13Aからの露光光ELが供給される第2リレー光学系13Bとを有する。第1,第2リレー光学系13A,13Bのそれぞれは、コリメートレンズ19、及び集光レンズ20を有する。また、第1リレー光学系13Aは、干渉フィルタ21を有する。干渉フィルタ21は、コリメートレンズ19と集光レンズ20との間に配置されている。干渉フィルタ21は、コリメートレンズ19から供給される露光光ELのうち、所定波長領域の露光光ELのみを通過させ、集光レンズ20に供給する。
In the present embodiment, the relay
光伝送素子14は、リレー光学系13からの露光光ELの少なくとも一部が入射する入射口17を有し、入射口17から入射する露光光ELを伝送して、複数の照明モジュールILのそれぞれに供給する。光伝送素子14は、露光光ELが入射する入射口17と、露光光ELを射出する射出口18と、入射口17からの露光光ELを射出口18に伝送する伝送部22とを有する。
The
入射口17は、光源5(照明ユニットIU)に応じて複数(3つ)設けられている。射出口18は、照明モジュールILに応じて複数(7つ)設けられている。伝送部22は、光ファイバを含み、複数の入射口17に入射した露光光ELを合成し、分岐して、複数の射出口18のそれぞれに伝送する。
A plurality (three) of
入射口17は、リレー光学系13により形成される第2光源像IM2の像面近傍に配置されている。リレー光学系13から射出される露光光ELは、入射口17に入射する。入射口17に入射した露光光ELは、伝送部22を介して、射出口18に供給される。射出口18は、照明モジュールILに露光光ELを供給する。このように、本実施形態においては、導光光学系8は、複数の入射口17に入射した露光光ELを合成して、複数の照明モジュールILを介して、マスクMに導く。
The
照明モジュールILは、射出口18からの露光光ELの進行を遮断可能なシャッタ装置24と、コリメートレンズ15と、フライアイインテグレータ9と、開口絞り10と、コンデンサーレンズ16とを備えている。
The illumination module IL includes a
コリメートレンズ15は、光伝送素子14の射出口18から射出された露光光EL(発散光)をほぼ平行な露光光EL(平行光)に変換して、フライアイインテグレータ15に供給する。
The
フライアイインテグレータ9は、レンズエレメント9Eを複数有する。レンズエレメント9Eは、正の屈折力を有する。各レンズエレメント9Eの入射面は、入射側に凸面を向けた球面状に形成され、射出面は射出側に凸面を向けた球面状に形成されている。レンズエレメント9Eは、XY平面内において複数配置されている。フライアイインテグレータ9の各レンズエレメント9Eは、マスクMの下面に対する露光光ELの照射範囲(照明領域IR)を制限する制限部材として機能する。
The
なお、照明範囲を制限する制限部材が、マスクMと略共役な位置に配置される視野絞りでもよい。 The limiting member that limits the illumination range may be a field stop arranged at a position substantially conjugate with the mask M.
射出口18より射出され、コリメートレンズ15を介してフライアイインテグレータ9に入射した露光光ELは、複数のレンズエレメント9Eによって波面分割される。複数のレンズエレメント9Eの射出面近傍(後側焦点面)のそれぞれには光源像が形成され、それら複数の光源像によって二次光源が形成される。すなわち、フライアイインテグレータ9の射出面近傍(後側焦点面)には、実質的な面光源が形成される。
The exposure light EL emitted from the
開口絞り10は、フライアイインテグレータ9の光射出面近傍、すなわちフライアイインテグレータ9の後側焦点面に配置されている。開口絞り10は、通常照明用の円形の開口絞り、輪帯照明用の開口絞り、ダイポール照明(2極照明)用の開口絞り、クロスポール照明(4極照明)用の開口絞り、及び小さいコヒーレンスファクタ(σ値)用の小円形の開口絞りの少なくとも一つを含む。
The
フライアイインテグレータ9の後側焦点面に形成された二次光源から射出された露光光ELのうち、開口絞り10の開口を通過した露光光ELは、コンデンサーレンズ16に入射する。開口絞り10は、マスクMに対する露光光ELを制限して、開口数を制限する制限部材として機能する。
Of the exposure light EL emitted from the secondary light source formed on the rear focal plane of the fly-
コンデンサーレンズ16は、フライアイインテグレータ9(二次光源)から供給された露光光ELを集めて、マスクMに照射する。コンデンサーレンズ16から射出された露光光ELは、照明領域IRに照射される。フライアイインテグレータ9の各レンズエレメント9Eから射出された露光光ELは、コンデンサーレンズ16を介して、マスクMに重畳的に照射される。照明モジュールILは、照明領域IRを均一な照度分布の露光光ELで照明する。
The
次に、第2反射部材11について、図1,図2,及び図3を参照して説明する。
Next, the second reflecting
本実施形態において、第2反射部材11は、入射口17の周囲の少なくとも一部に設けられている。図3に示すように、本実施形態において、第2反射部材11は、環状部材である。第2反射部材11は、入射口17の周囲に配置される反射面23を有する。反射面23は、リレー光学系13に面するように配置される。
In the present embodiment, the second reflecting
本実施形態において、第2反射部材11は、アルミニウム等の金属製の環状部材である。環状部材の表面が鏡面加工されることによって、反射面23が形成される。本実施形態において、反射面23は、平面である。本実施形態において、反射面23は、リレー光学系13の光軸に対してほぼ垂直に配置される。
In the present embodiment, the second reflecting
第2反射部材11は、第1反射部材7が反射した露光光ELのうち、フライアイインテグレータ9及び開口絞り10を含む制限部材を通過可能な露光光EL以外の露光光ELの少なくとも一部を反射して、露光光ELの光路を逆進させて、第1反射部材7に入射させる。
The
例えば光源5の大きさ(輝点の大きさ)が、制限部材によって制限される照明範囲より大きい場合、光源5から発した露光光ELのうち、制限部材(レンズエレメント9E)に入射仕切れない露光光EL、すなわち、制限部材(レンズエレメント9E)を通過することができない余剰な露光光ELが発生する可能性がある。
For example, when the size of the light source 5 (the size of the bright spot) is larger than the illumination range limited by the limiting member, the exposure that is not incident on the limiting member (
また、光源5の発光角度が、制限部材(開口絞り10)によって制限される開口数より大きい場合、光源5から発した露光光ELのうち、制限部材(開口絞り10)を通過することができない余剰な露光光ELが発生する可能性がある。
Further, when the light emission angle of the
ここで、以下の説明において、光源5から発した露光光ELのうち、制限部材を通過可能な露光光ELを適宜、第1部分光EL1、と称し、第1部分光EL1以外の露光光ELを適宜、第2部分光EL2、と称する。
Here, in the following description, the exposure light EL that can pass through the limiting member among the exposure light EL emitted from the
第1部分光EL1は、制限部材を通過して、マスクMに照射される露光光ELである。第2部分光EL2は、制限部材を通過することができない余剰な露光光ELである。第2部分光EL2が多くなると、照明効率が低下する可能性がある。 The first partial light EL1 is exposure light EL that passes through the limiting member and is irradiated onto the mask M. The second partial light EL2 is excessive exposure light EL that cannot pass through the limiting member. When the second partial light EL2 increases, the illumination efficiency may be reduced.
図4は、3つの入射口17と、第1部分光EL1及び第2部分光EL2を含む第2光源像IM2と、第1部分光EL1及び第2部分光EL2の強度との関係を示す模式図である。図4中、領域A1は、第1部分光EL1が照射される領域を示し、領域A2は、第2部分光EL2が照射される領域を示す。領域A2の外形は、第2光源像IM2の外形を示す。例えば、入射口17の大きさが第2光源像IM2の大きさとほぼ同じ又は大きく、第2部分光EL2が入射口17に入射可能な場合でも、第2部分光EL2は、フライアイインテグレータ9及び開口絞り10を含む制限部材を通過することができない。したがって、第2部分光EL2は、余剰な露光光ELとなる。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship among the three
第2反射部材11は、第2部分光EL2の少なくとも一部を反射して、露光光ELの光路を逆進させて、第1反射部材7に入射させる。換言すれば、第2反射部材11は、制限部材9,10を通過することができない第1反射部材7からの第2部分光EL2を、第1反射部材7に戻すように反射する。これにより、照明効率の低下が抑制される。
The second reflecting
図5は、第2反射部材11の作用を説明するための図である。図5は、第1反射部材7と、第1反射部材7の第1焦点に配置された光源5と、第2焦点(第1光源像IM1)との位置関係を示す。光源5から発した露光光ELは、反射面6の第1位置p1で反射して、第2焦点に向かって進行し、第2焦点を通過する。第2焦点を通過した露光光ELは、第2光源像IM2の像面に配置された第2反射部材11の反射面23で反射して、露光光ELの光路を逆進し、第2焦点を通過して、反射面6の第1位置p1に入射する。反射面6の第1位置p1に入射した露光光ELは、反射面6の第1位置p1で反射して、第1位置p1と異なる反射面6の第2位置p2に入射する。反射面6の第2位置p2に入射した露光光ELは、反射面6の第2位置p2で反射して、第2焦点に向かって進行し、第2焦点を通過する。
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the second reflecting
このように、第2焦点と共役な位置(第2光源像IM2の像面の位置)に第2反射部材11の反射面23を配置することによって、反射面6からの露光光ELを、反射面6に戻すように反射することができる。
Thus, the exposure light EL from the
図6は、第1反射部材7と、第1反射部材7の第1焦点に配置された光源5と、第2光源像IM2の像面近傍に配置された第2反射部材11との関係を示す。図7は、図6の拡大図であり、第2反射部材11の近傍を示す。なお、図6は、光源5と第1反射部材7と第2反射部材11との関係を模式的に示した図であり、第2焦点(第1光源像IM1)の図示は省略してある。
FIG. 6 shows the relationship between the first reflecting
図6及び図7において、光源5から発した露光光ELは、反射面6の第3位置p3で反射して、第2光源像IM2に向かって進行する。第2光源像IM2に向かって進行する露光光ELの少なくとも一部は、第2光源像IM2の像面近傍に配置されている第2反射部材11の反射面23に入射する。反射面23は、第1反射部材7の反射面6が反射した露光光ELのうち、制限部材9,10を通過することができない第2部分光EL2を、第1反射部材6に戻すように反射することができる位置に配置されている。
6 and 7, the exposure light EL emitted from the
反射面23に入射した露光光ELの第2部分光EL2は、その反射面23で反射して、露光光ELの光路を逆進し、第3位置p3と異なる反射面6の第4位置p4に入射する。反射面6の第4位置p4に入射した露光光ELは、反射面6の第4位置p4で反射して、第4位置p4と異なる反射面6の第5位置p5に入射する。反射面6の第5位置p5に入射した露光光ELは、反射面6の第5位置p5で反射して、第2光源像IM2に向かって進行する。
The second partial light EL2 of the exposure light EL incident on the
本実施形態において、光源5から射出され、第1反射部材7の反射面6(第3位置p3)で反射した第2部分光LE2の光路K1に対して、光源5から射出され、第1反射部材7の反射面6(第3位置p3)で反射し、第1反射部材7に戻されるように第2反射部材11で反射し、第1反射部材7の反射面6(第4,第5位置p4,p5)で再反射した第2部分光EL2の光路K2は変化する。例えば、反射面6の形状等に応じて、光路K1に対して、光路K2は変化する。反射面6の第5位置p5で反射した露光光ELは、第2反射部材11の反射面23に入射することなく、第2反射部材11の開口11Kを通過して、第1部分光EL1として、入射口17に入射し、制限部材9,10に伝送される。
In the present embodiment, the light is emitted from the
このように、本実施形態によれば、第2反射部材11が、第1反射部材7に再入射させるように第2部分光EL2を反射することによって、その第2部分光EL2の光路を変化させ、第2部分光EL2を第1部分光EL1に変換することができる。したがって、制限部材9,10を通過することができない余剰な露光光ELの発生を抑制でき、照明効率の低下を抑制することができる。
Thus, according to the present embodiment, the second reflecting
次に、露光装置EXの動作の一例について説明する。マスクステージ1にマスクMが支持され、基板ステージ2に基板Pが支持された後、制御装置3は、基板Pの露光処理を開始する。制御装置3は、照明装置ISより露光光ELを射出して、マスクステージ1に支持されているマスクMを露光光ELで照明する。露光光ELで照明されたマスクMのパターンの像は、基板ステージ2に支持される基板Pに投影される。このように、照明装置ISは、マスクMを露光光ELで照明して、マスクMのパターン及び投影装置PSを介して基板Pに露光光ELを照射して、その基板Pを露光する。
Next, an example of the operation of the exposure apparatus EX will be described. After the mask M is supported on the mask stage 1 and the substrate P is supported on the
上述したように、露光装置EXは、マルチレンズ型スキャン露光装置である。制御装置3は、マスクステージ1及び基板ステージ2を制御して、マスクMと基板Pとを走査方向に同期移動しながらマスクMを露光光ELで照明し、マスクMのパターンを介した露光光ELで基板Pを露光する。本実施形態においては、基板Pの走査方向(同期移動方向)をX軸方向とし、マスクMの走査方向(同期移動方向)もX軸方向とする。制御装置3は、投影領域PRに対して基板PをX軸方向に移動するとともに、その基板PのX軸方向への移動と同期して、照明領域IRに対してマスクMをX軸方向に移動しながら、照明領域IRに露光光ELを照射して、マスクMからの露光光ELを投影装置PSを介して投影領域PRに照射する。これにより、基板Pは、マスクM及び投影装置PSを介して投影領域PRに照射された露光光ELで露光され、マスクMのパターンの像が基板Pに投影される。
As described above, the exposure apparatus EX is a multi-lens scan exposure apparatus. The control device 3 controls the mask stage 1 and the
以上説明したように、本実施形態によれば、制限部材9,10を通過可能な第1部分光EL1以外の第2部分光EL2の少なくとも一部を反射して、露光光ELの光路を逆進させて第1反射部材7に入射させる第2反射部材11を設けたので、第1反射部材7が第2部分光EL2を発生しても、その第2部分光EL2の少なくとも一部を、第1部分光EL1に変換することができる。本実施形態によれば、第2反射部材11は、第2部分光EL2の光路を変化させて、第2部分光EL2を第1部分光EL1に変換することができる。したがって、照明装置ISの照明効率の低下を抑制でき、露光装置EXのスループットの低下を抑制できる。
As described above, according to the present embodiment, the optical path of the exposure light EL is reversed by reflecting at least a part of the second partial light EL2 other than the first partial light EL1 that can pass through the limiting
なお、本実施形態においては、第2反射部材11の反射面23が環状であり、入射口17の周囲に配置されている場合を例にして説明したが、入射口17の周囲の一部に配置されてもよい。
In the present embodiment, the case where the reflecting
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。第2実施形態は、第1実施形態の変形例であり、第2反射部材が配置される位置が、第1実施形態と異なる。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted. The second embodiment is a modification of the first embodiment, and the position at which the second reflecting member is arranged is different from the first embodiment.
図8は、第2実施形態に係る照明装置ISの一部を示す図である。本実施形態において、第2反射部材11は、リレー光学系13内に配置されている。第2反射部材11は、第1リレー光学系13Aと第2リレー光学系13Bとの間に配置されている。第2反射部材11は、第1リレー光学系13Aが形成する光源5の光源像IM11の像面近傍に配置されている。
FIG. 8 is a diagram illustrating a part of the illumination device IS according to the second embodiment. In the present embodiment, the second reflecting
本実施形態においても、第2部分光EL2を第1反射部材6に戻すように反射して、第1部分光EL1に変換することができる。
Also in the present embodiment, the second partial light EL2 can be reflected back to the first reflecting
なお、本実施形態において、第2反射部材11の反射面23が、光源像IM11の周囲に配置されていてもよいし、周囲の少なくとも一部に配置されてもよい。
In the present embodiment, the reflecting
本実施形態においては、第2反射部材11が第1反射部材7に近い位置に配置されているので、第2反射部材11と第1反射部材7との距離を短くすることができ、第2部分光EL2の光量が減衰することを抑制することができる。
In the present embodiment, since the second reflecting
<第3実施形態>
次に、第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
図9は、第3実施形態に係る照明装置ISの一部を示す図である。本実施形態において、第2反射部材11は、第1反射部材7が形成する光源5の第1光源像IM1の像面近傍に配置された反射部材11Aと、リレー光学系13内に配置された反射部材11Bとを含む。反射部材11Bは、リレー光学系13のうち、反射部材11Bより第1光源像IM1側に配置された光学系の後側焦点面近傍に配置されている。
FIG. 9 is a diagram illustrating a part of the illumination device IS according to the third embodiment. In the present embodiment, the second reflecting
本実施形態においても、第2部分光EL2を第1反射部材6に戻すように反射して、第1部分光EL1に変換することができる。
Also in the present embodiment, the second partial light EL2 can be reflected back to the first reflecting
また、本実施形態においては、反射部材11Aは、第2部分光EL2が干渉フィルタ21を通過する前に、第2部分光EL2を反射するので、第2部分光EL2の光量が減衰することを抑制することができる。
In the present embodiment, the reflecting
なお、本実施形態において、反射部材11Aの反射面23が、光源像IM1の周囲に配置されていてもよいし、周囲の少なくとも一部に配置されてもよい。
In the present embodiment, the reflecting
なお、上述の第1〜第3実施形態においては、反射面23が、リレー光学系13の光軸に対してほぼ垂直に配置される場合を例にして説明したが、リレー光学系13の光軸に対して傾斜していてもよい。例えば、反射面23が、円錐状でもよい。
In the first to third embodiments described above, the case where the reflecting
<第4実施形態>
次に、第4実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
第4実施形態は、第2実施形態の変形例である。第4実施形態に係る第2反射部材11Rは、少なくとも一部が曲面である反射面23Rを有する。
The fourth embodiment is a modification of the second embodiment. The second reflecting
図10は、第4実施形態に係る照明装置ISの一部を示す図である。第2反射部材11Rは、リレー光学系13内に配置されている。第2反射部材11Rは、第1リレー光学系13Aが形成する光源5の光源像IM11の像面近傍に配置されている。
FIG. 10 is a diagram illustrating a part of the illumination device IS according to the fourth embodiment. The second reflecting
なお、第2反射部材11Rが、第1光源像IM1の像面近傍に配置されてもよいし、第2光源像IM2の像面近傍に配置されてもよい。
Note that the second reflecting
反射面23Rは、曲面を含み、レンズパワーを有する。これにより、反射面23Rは、第1反射部材7からの第2部分光EL2を、所望の方向に反射させることができる。
The reflecting
なお、上述の第1〜第4実施形態においては、導光光学系8が、リレー光学系13を有することとしたが、リレー光学系13が省略されてもよい。また、光伝送素子14の入射口17が、第1反射部材7によって形成される光源5の第1光源像IM1の像面近傍に配置されてもよい。また、第2反射部材11(11R)が、第1光源像IM1の像面近傍に配置された入射口17の周囲の少なくとも一部に設けられてもよい。
In the first to fourth embodiments described above, the light guide optical system 8 includes the relay
なお、上述の各実施形態において、導光光学系8が、光伝送素子14を有することとしたが、光伝送素子14が省略されてもよい。また、上述の各実施形態においては、露光装置EXが、複数の投影光学系PL及び照明モジュールILを有するマルチレンズ型スキャン露光装置である場合を例にして説明したが、投影光学系PLが1つでもよいし、照明モジュールILが1つでもよい。
In each of the above-described embodiments, the light guide optical system 8 includes the
なお、上述の各実施形態においては、第1反射部材7が楕円鏡であることとしたが、楕円鏡に限定されない。例えば、放物面を有する反射面を有する第1反射部材を光源5の周囲の少なくとも一部に配置してもよい。こうすることによっても、光源5から発した露光光ELによってマスクMを照明することができる。
In the above-described embodiments, the first reflecting
なお、上述の各実施形態において、第1反射部材7と協働して、第1光源像IM1を形成する補助光学系を設けてもよい。例えば、補助光学系として、第1反射部材7とリレー光学系13との間であって、第1反射部材7からの露光光ELが入射可能な位置に、レンズパワーを有する光学系を配置してもよい。その光学系は、第1反射部材7と協働して、第1光源像IM1をより良好に形成することができる。
In each of the embodiments described above, an auxiliary optical system that forms the first light source image IM1 may be provided in cooperation with the first reflecting
なお、上述の実施形態の基板Pとしては、ディスプレイデバイス用のガラス基板のみならず、半導体デバイス製造用の半導体ウエハ、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版(合成石英、シリコンウエハ)等が適用される。 As the substrate P in the above-described embodiment, not only a glass substrate for a display device but also a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device, a ceramic wafer for a thin film magnetic head, or an original mask (reticle) used in an exposure apparatus ( Synthetic quartz, silicon wafer) or the like is applied.
なお、露光装置EXとしては、マスクMと基板Pとを同期移動してマスクMのパターンを介した露光光ELで基板Pを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置(スキャニングステッパ)の他に、マスクMと基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを一括露光し、基板Pを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(ステッパ)にも適用することができる。 As the exposure apparatus EX, a step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) that scans and exposes the substrate P with the exposure light EL through the pattern of the mask M by moving the mask M and the substrate P synchronously. In addition, the pattern of the mask M is collectively exposed while the mask M and the substrate P are stationary, and is applied to a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper) that sequentially moves the substrate P stepwise. Can do.
また、露光装置EXとして、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。 Further, as the exposure apparatus EX, the present invention can be applied to a proximity type exposure apparatus, a mirror projection aligner, and the like.
また、本発明は、米国特許第6341007号明細書、米国特許第6208407号明細書、米国特許第6262796号明細書等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。 The present invention also relates to a twin-stage type exposure having a plurality of substrate stages as disclosed in US Pat. No. 6,341,007, US Pat. No. 6,208,407, US Pat. No. 6,262,796, and the like. It can also be applied to devices.
また、本発明は、米国特許第6897963号明細書、欧州特許出願公開第1713113号明細書等に開示されているような、基板を保持する基板ステージと、基板を保持せずに、基準マークが形成された基準部材及び/又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。 Further, the present invention relates to a substrate stage for holding a substrate as disclosed in US Pat. No. 6,897,963, European Patent Application No. 1713113, etc., and a reference mark without holding the substrate. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that includes a formed reference member and / or a measurement stage on which various photoelectric sensors are mounted. An exposure apparatus including a plurality of substrate stages and measurement stages can be employed.
露光装置EXの種類としては、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置に限られず、基板Pに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)、マイクロマシン、MEMS、DNAチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。 The type of the exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, but an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern on a substrate P, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD) In addition, the present invention can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing a micromachine, MEMS, DNA chip, reticle, mask, or the like.
なお、上述の各実施形態においては、マスクMとして、光透過性の板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第6778257号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク(電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる)を用いてもよい。可変成形マスクは、例えば非発光型画像表示素子(空間光変調器)の一種であるDMD(Digital Micro-mirror Device)等を含む。また、可変成形マスクとしては、DMDに限られるものでなく、DMDに代えて、以下に説明する非発光型画像表示素子を用いても良い。ここで、非発光型画像表示素子は、所定方向へ進行する光の振幅(強度)、位相あるいは偏光の状態を空間的に変調する素子であり、透過型空間光変調器としては、透過型液晶表示素子(LCD:Liquid Crystal Display)以外に、エレクトロクロミックディスプレイ(ECD)等が例として挙げられる。また、反射型空間光変調器としては、上述のDMDの他に、反射ミラーアレイ、反射型液晶表示素子、電気泳動ディスプレイ(EPD:Electro Phonetic Display)、電子ペーパー(または電子インク)、光回折型ライトバルブ(Grating Light Valve)等が例として挙げられる。 In each of the above-described embodiments, a light transmissive mask in which a predetermined light shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light transmissive plate is used as the mask M. For example, as disclosed in US Pat. No. 6,778,257, a variable shaped mask (an electronic mask, an active mask, or an active mask) that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed. Alternatively, an image generator may be used. The variable shaping mask includes, for example, a DMD (Digital Micro-mirror Device) which is a kind of non-light emitting image display element (spatial light modulator). The variable shaping mask is not limited to DMD, and a non-light emitting image display element described below may be used instead of DMD. Here, the non-light-emitting image display element is an element that spatially modulates the amplitude (intensity), phase, or polarization state of light traveling in a predetermined direction, and a transmissive liquid crystal modulator is a transmissive liquid crystal modulator. An electrochromic display (ECD) etc. are mentioned as an example other than a display element (LCD: Liquid Crystal Display). In addition to the DMD described above, the reflective spatial light modulator includes a reflective mirror array, a reflective liquid crystal display element, an electrophoretic display (EPD), electronic paper (or electronic ink), and a light diffraction type. An example is a light valve (Grating Light Valve).
上述の実施形態の露光装置EXは、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。 The exposure apparatus EX of the above-described embodiment is manufactured by assembling various subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Is done. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy. The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.
半導体デバイス、ディスプレイデバイス、電子デバイス等のデバイスは、図11に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設計ステップに基づいたマスクMを製作するステップ202、基板Pを製造するステップ203、上述の実施形態に従って、マスクMのパターンからの露光光ELで基板Pを露光して、パターンを基板Pに転写する転写工程、及びパターンが転写された基板Pを現像し、パターンに対応する形状の転写パターン層を基板Pに形成する現像工程を含む基板処理ステップ204、ダイシング工程、ボンディング工程、及びパッケージ工程等、転写パターン層を介して基板Pを加工する加工工程を含むデバイス組み立てステップ205、及び検査ステップ206等を経て製造される。
As shown in FIG. 11, a device such as a semiconductor device, a display device, or an electronic device is manufactured in
なお、上述の実施形態及び変形例の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。 Note that the requirements of the above-described embodiments and modifications can be combined as appropriate. Some components may not be used. In addition, as long as it is permitted by law, the disclosure of all published publications and US patents related to the exposure apparatus and the like cited in the above-described embodiments and modifications are incorporated herein by reference.
なお、上述の実施形態では、照明装置ISを、基板を露光する露光装置EXに適用するものとして説明したが、露光装置EXに限定されない。例えば、例えば基板Pに設けられた複数の被処理領域を顕微鏡等で順次観察して検査する検査装置等にも、本発明の照明装置ISを適用することができる。 In the above-described embodiment, the illumination apparatus IS is described as being applied to the exposure apparatus EX that exposes the substrate, but is not limited to the exposure apparatus EX. For example, the illumination device IS of the present invention can be applied to, for example, an inspection device that sequentially inspects and inspects a plurality of regions to be processed provided on the substrate P with a microscope or the like.
1…マスクステージ、2…基板ステージ、3…制御装置、5…光源、6…反射面、7…第1反射部材、8…導光光学系、9…フライアイインテグレータ(制限部材)、10…開口絞り(制限部材)、11…第2反射部材、13…リレー光学系、14…光伝送素子、17…入射口、18…射出口、23…反射面、EL…露光光、EL1…第1部分光、EL2…第2部分光、EX…露光装置、IL…照明モジュール、IM1…第1光源像、IM2…第2光源像、IS…照明装置、M…マスク、P…基板、PS…投影装置、PL…投影光学系 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mask stage, 2 ... Substrate stage, 3 ... Control apparatus, 5 ... Light source, 6 ... Reflecting surface, 7 ... 1st reflection member, 8 ... Light guide optical system, 9 ... Fly eye integrator (restriction member), 10 ... Aperture stop (restricting member), 11 ... second reflecting member, 13 ... relay optical system, 14 ... light transmission element, 17 ... incident aperture, 18 ... exit aperture, 23 ... reflecting surface, EL ... exposure light, EL1 ... first Partial light, EL2 ... second partial light, EX ... exposure device, IL ... illumination module, IM1 ... first light source image, IM2 ... second light source image, IS ... illumination device, M ... mask, P ... substrate, PS ... projection Equipment, PL ... Projection optical system
Claims (14)
前記光源の周囲の一部に配置された凹曲面状の反射面を有し、前記反射面によって前記照明光を反射して前記光源の第1光源像を形成する第1反射部材と、
前記第1反射部材が反射した前記照明光を前記物体に導く導光光学系と、
前記導光光学系に設けられ、前記照明光の一部を通過させて、前記物体に対する前記照明光の照射範囲及び開口数の少なくとも一方を制限する制限部材と、
前記第1光源像が形成される位置の近傍及び前記第1光源像が形成される位置と光学的に共役な位置の近傍のうちの少なくとも一方に設けられ、前記第1反射部材が反射した前記照明光のうち、前記制限部材を通過可能な第1部分光以外の第2部分光の少なくとも一部を反射し、前記照明光の光路を逆進させて前記第1反射部材に入射させる第2反射部材と、
を備え、
前記第2反射部材から前記第1反射部材に戻される戻り光は、前記第1反射部材で反射されて前記制限部材を通過する照明装置。 An illumination device that illuminates an object with illumination light emitted from a light source,
A first reflecting member having a concave curved reflecting surface disposed at a part of the periphery of the light source, and reflecting the illumination light by the reflecting surface to form a first light source image of the light source ;
A light guide optical system for guiding the illumination light reflected by the first reflecting member to the object;
A limiting member that is provided in the light guide optical system, allows a part of the illumination light to pass therethrough, and restricts at least one of an illumination range and a numerical aperture of the illumination light on the object;
Provided in at least one of the vicinity of the position where the first light source image is formed and the vicinity of the position optically conjugate with the position where the first light source image is formed , and the first reflecting member reflects A second part of the illumination light that reflects at least a part of the second partial light other than the first partial light that can pass through the limiting member, and reversely travels the optical path of the illumination light to enter the first reflective member. A reflective member;
Equipped with a,
Wherein the return light is returned to the second reflection from said member first reflecting member, it passes the restriction member is reflected by the first reflecting member illumination device.
前記第2反射部材は、前記第1光源像及び前記第2光源像の少なくとも一方の像面近傍に配置される請求項1記載の照明装置。 Before Kishirubeko optical system includes a relay optical system for forming a second light source image and relays the first light source image optically,
The lighting device according to claim 1, wherein the second reflecting member is disposed in the vicinity of at least one of the first light source image and the second light source image.
前記第2反射部材は、前記リレー光学系内に配置される請求項1記載の照明装置。 Before Kishirubeko optical system includes a relay optical system for optically relay the illumination light emitted from the first light source image,
The lighting device according to claim 1, wherein the second reflecting member is disposed in the relay optical system.
前記第2反射部材は、前記入射口の周囲の少なくとも一部に設けられる請求項1記載の照明装置。 Before Kishirubeko optical system is incident to the first light source image and the relay optical system for forming a second light source image optically relays, from the light inlet disposed near the image plane of the second light source image An optical transmission element that transmits the illumination light,
The lighting device according to claim 1, wherein the second reflecting member is provided at least at a part around the entrance.
前記第2反射部材は、前記入射口の周囲の少なくとも一部に設けられる請求項1記載の照明装置。 Before Kishirubeko optical system includes an optical transmission element for transmitting the illumination light incident from the light inlet disposed near the image plane of the first light source image,
The lighting device according to claim 1, wherein the second reflecting member is provided at least at a part around the entrance.
前記導光光学系は、前記複数の入射口に入射した前記照明光を合成して、前記物体に導く請求項6又は7記載の照明装置。 A plurality of the light sources are provided, and a plurality of the incident portions are provided according to the light sources,
The illumination device according to claim 6 or 7, wherein the light guide optical system synthesizes the illumination light incident on the plurality of entrances and guides the illumination light to the object.
前記光源の周囲の一部に配置された凹曲面状の反射面を有し、前記反射面によって前記照明光を反射する複数の第1反射部材と、 A plurality of first reflecting members having a concave curved reflecting surface disposed in a part of the periphery of the light source, and reflecting the illumination light by the reflecting surface;
前記複数の光源に応じた複数の入射口を備え、前記複数の入射口に入射した前記照明光を合成して、前記物体に導く導光光学系と、 A light guide optical system comprising a plurality of incident apertures corresponding to the plurality of light sources, combining the illumination light incident on the plurality of incident apertures, and guiding the illumination light to the object;
前記導光光学系に設けられ、前記照明光の一部を通過させて、前記物体に対する前記照明光の照射範囲及び開口数の少なくとも一方を制限する制限部材と、 A limiting member that is provided in the light guide optical system, allows a part of the illumination light to pass therethrough, and restricts at least one of an illumination range and a numerical aperture of the illumination light on the object;
前記導光光学系に設けられ、前記第1反射部材が反射した前記照明光のうち、前記制限部材を通過可能な第1部分光以外の第2部分光の少なくとも一部を反射し、前記照明光の光路を逆進させて前記第1反射部材に入射させる第2反射部材と、 Of the illumination light that is provided in the light guide optical system and reflected by the first reflecting member, reflects at least a part of the second partial light other than the first partial light that can pass through the limiting member, and the illumination A second reflecting member that reversely travels an optical path of light and enters the first reflecting member;
を備え、With
前記第1反射部材は、前記照明光を反射して前記光源の第1光源像を形成し、 The first reflecting member reflects the illumination light to form a first light source image of the light source;
前記導光光学系は、前記第1光源像を光学的にリレーして第2光源像を形成するリレー光学系と、前記第2光源像の像面近傍に配置された入射口から入射する前記照明光を伝送する光伝送素子とを含み、 The light guide optical system includes a relay optical system that optically relays the first light source image to form a second light source image, and the incident light that is incident from an incident port disposed in the vicinity of the image plane of the second light source image. An optical transmission element that transmits illumination light,
前記第2反射部材は、前記入射口の周囲の少なくとも一部に設けられる照明装置。 The second reflection member is a lighting device provided at least at a part around the entrance.
前記第1反射部材は、前記2つの焦点のうち前記反射面に近い焦点を前記光源に一致させて配置される請求項1〜10のいずれか一項記載の照明装置。 The concave curved reflecting surface has two focal points,
Wherein the first reflecting member, the lighting apparatus according to any one of claims 1-10 for the focus closer to the reflecting surface of the two focal are arranged to match the light source.
感光基板を支持する第2支持機構と、
前記パターン保持部材を照明し、前記パターンを介して前記感光基板を露光する請求項1〜11のいずれか一項記載の照明装置と、を備える露光装置。 A first support mechanism for supporting a pattern holding member on which a pattern is formed;
A second support mechanism for supporting the photosensitive substrate;
Wherein the pattern holding member illuminated, the exposure apparatus comprising an illumination device according to any one of claims 1 to 11 for exposing the photosensitive substrate through the pattern.
前記照明装置は、前記投影光学系を介して前記感光基板を露光する請求項12記載の露光装置。 A projection optical system that projects an image of the pattern of the pattern holding member supported by the first support mechanism onto the photosensitive substrate supported by the second support mechanism;
The exposure apparatus according to claim 12 , wherein the illumination apparatus exposes the photosensitive substrate through the projection optical system.
前記パターンが転写された前記感光基板を現像し、前記パターンに対応する形状の転写パターン層を前記感光基板に形成する現像工程と、
前記転写パターン層を介して前記感光基板を加工する加工工程と、を含むデバイス製造方法。 A transfer step of transferring the pattern to the photosensitive substrate using the exposure apparatus according to claim 12 or 13 ,
Developing the photosensitive substrate to which the pattern has been transferred, and forming a transfer pattern layer having a shape corresponding to the pattern on the photosensitive substrate;
And a processing step of processing the photosensitive substrate through the transfer pattern layer.
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