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JP7336922B2 - Exposure apparatus and article manufacturing method - Google Patents

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JP7336922B2 JP2019160666A JP2019160666A JP7336922B2 JP 7336922 B2 JP7336922 B2 JP 7336922B2 JP 2019160666 A JP2019160666 A JP 2019160666A JP 2019160666 A JP2019160666 A JP 2019160666A JP 7336922 B2 JP7336922 B2 JP 7336922B2
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Description

本発明は、露光装置及び物品の製造方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus and an article manufacturing method.

原版(レチクル又はマスク)を照明光学系で照明し、原版のパターンを投影光学系を介して基板(ウエハ)に投影する露光装置が従来から用いられている。露光装置には、半導体デバイスの微細化に伴い、高解像度を実現することが求められている。高解像度を実現するためには、露光光の短波長化、投影光学系の開口数(NA)の増加(高NA化)及び変形照明(輪帯照明、二重極照明、四重極照明など)が有効である。 2. Description of the Related Art Conventionally, an exposure apparatus has been used in which an original (reticle or mask) is illuminated by an illumination optical system and a pattern of the original is projected onto a substrate (wafer) via a projection optical system. With the miniaturization of semiconductor devices, exposure apparatuses are required to achieve high resolution. In order to achieve high resolution, it is necessary to shorten the wavelength of the exposure light, increase the numerical aperture (NA) of the projection optical system (high NA), and deformed illumination (annular illumination, dipole illumination, quadrupole illumination, etc.). ) is valid.

一方、近年のデバイス構造の多層化に伴い、露光装置には、重ね合わせ精度の向上も求められている。特許文献1には、露光装置の被照明面の共役面から光源側にデフォーカスした位置に配置された遮光部と、被照明面の共役面から被照明面側にデフォーカスした位置に配置された遮光部とを有する露光装置が開示されている。特許文献1に開示された露光装置は、重ね合わせ精度を向上させるのに有効である。 On the other hand, along with the recent increase in the number of layers in the device structure, the exposure apparatus is also required to improve the overlay accuracy. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-100001 discloses a light shielding portion arranged at a position defocused from a conjugate plane of an illumination target surface of an exposure apparatus toward the light source side, and a light shielding section arranged at a position defocused from the conjugate plane of the illumination target surface toward the illumination target surface side. An exposure apparatus having a light blocking portion is disclosed. The exposure apparatus disclosed in Patent Document 1 is effective in improving overlay accuracy.

特開2010-73835号公報JP 2010-73835 A

しかしながら、特許文献1に開示された露光装置では、遮光部による照度の低下とともに、積算有効光源の非対称性(XY非対称性)が発生してしまう。積算有効光源に大きな非対称性が発生すると、例えば、縦方向及び横方向に同一の線幅のラインアンドスペースパターンを基板に転写する場合に、縦方向のパターンと横方向のパターンとの間で線幅差が生じてしまう。 However, in the exposure apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200011, the illuminance is lowered by the light shielding portion, and asymmetry (XY asymmetry) of the integrated effective light source occurs. If a large asymmetry occurs in the integrated effective light source, for example, when a line-and-space pattern having the same line width in the vertical direction and the horizontal direction is transferred to a substrate, line-and-space patterns may be generated between the vertical pattern and the horizontal pattern. Width difference occurs.

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、被照明面における照度の低下及び積算有効光源の非対称性の発生を抑制するのに有利な露光装置を提供することを例示的目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an exemplary object of the present invention to provide an exposure apparatus that is advantageous in suppressing a decrease in illuminance on a surface to be illuminated and occurrence of asymmetry in integrated effective light sources. do.

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、原版と基板とを走査方向に移動させながら前記基板を露光する露光装置であって、光源からの光で前記原版の被照明面を照明する照明光学系を有し、前記照明光学系は、前記被照明面の共役面から前記光源側に離れた位置に配置される第1遮光部と、前記共役面から前記被照明面側に離れた位置に配置される第2遮光部と、前記第1遮光部と前記第2遮光部との間に配置され、前記被照明面の照明範囲を画定するマスキング部と、を含み、前記照明光学系の光軸に沿った方向における前記共役面と前記第1遮光部との間の第1距離と、前記光軸に沿った方向における前記共役面と前記第2遮光部との間の第2距離との和は、5mm以上、且つ、20mm以下であり、前記第1遮光部及び前記第2遮光部は、前記第1距離と前記第2距離とが異なるように配置されていることを特徴とする。 To achieve the above object, an exposure apparatus as one aspect of the present invention is an exposure apparatus that exposes an original and a substrate while moving the substrate in a scanning direction, wherein the original is covered with light from a light source. an illumination optical system for illuminating an illumination surface, the illumination optical system including: a first light shielding unit arranged at a position away from a conjugate surface of the illumination target surface toward the light source; a second light shielding part arranged at a position away from the surface side; and a masking part arranged between the first light shielding part and the second light shielding part and defining an illumination range of the illuminated surface. , a first distance between the conjugate surface and the first light shielding portion in the direction along the optical axis of the illumination optical system, and a distance between the conjugate surface and the second light shielding portion in the direction along the optical axis; The sum of the second distance between the It is characterized by

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される実施形態によって明らかにされるであろう。 Further objects or other aspects of the present invention will be made clear by the embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、例えば、被照明面における照度の低下及び積算有効光源の非対称性の発生を抑制するのに有利な露光装置を提供することができる。 According to the present invention, for example, it is possible to provide an exposure apparatus that is advantageous in suppressing a decrease in illuminance on a surface to be illuminated and occurrence of asymmetry in integrated effective light sources.

本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an exposure apparatus as one aspect of the present invention; FIG. 第1遮光部、マスキングユニット及び第2遮光部の詳細を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining details of a first light shielding unit, a masking unit, and a second light shielding unit; 積算有効光源を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an integrated effective light source; FIG. 第1遮光部及び第2遮光部の機能を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the function of a 1st light-shielding part and a 2nd light-shielding part. 積算有効光源のXY非対称性を低減するための構成を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration for reducing XY asymmetry of integrated effective light sources; 第1遮光部及び第2遮光部に関する具体的な数値例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the specific numerical example regarding a 1st light-shielding part and a 2nd light-shielding part. 第1遮光部及び第2遮光部に関する具体的な数値例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the specific numerical example regarding a 1st light-shielding part and a 2nd light-shielding part.

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。更に、添付図面においては、同一もしくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims. Although multiple features are described in the embodiments, not all of these multiple features are essential to the invention, and multiple features may be combined arbitrarily. Furthermore, in the accompanying drawings, the same or similar configurations are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、本発明の一側面としての露光装置100の構成を示す概略断面図である。露光装置100は、原版25と基板27とを走査方向に移動させながら基板27を露光(走査露光)して、原版25のパターンを基板上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置(スキャナー)である。露光装置100は、光源1からの光で原版25(レチクル又はマスク)を照明する照明光学系110と、原版25のパターンを基板27(ウエハやガラスプレートなど)に投影する投影光学系26と、を有する。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an exposure apparatus 100 as one aspect of the present invention. The exposure apparatus 100 is a step-and-scan type exposure apparatus (scanner) that exposes the substrate 27 while moving the original 25 and the substrate 27 in the scanning direction (scanning exposure) and transfers the pattern of the original 25 onto the substrate. ). The exposure apparatus 100 includes an illumination optical system 110 that illuminates the original 25 (reticle or mask) with light from the light source 1, a projection optical system 26 that projects the pattern of the original 25 onto a substrate 27 (wafer, glass plate, etc.), have

光源1は、波長約365nmの水銀ランプや波長約248nmのKrFエキシマレーザ、波長約193nmのArFエキシマレーザなどのエキシマレーザなどを含み、原版25を照明するための光束(露光光)を射出する。 The light source 1 includes a mercury lamp with a wavelength of about 365 nm, a KrF excimer laser with a wavelength of about 248 nm, an excimer laser such as an ArF excimer laser with a wavelength of about 193 nm, or the like, and emits a light flux (exposure light) for illuminating the original 25 .

照明光学系110は、引き回し光学系2と、射出角度保存光学素子5と、回折光学素子6と、コンデンサーレンズ7と、遮光部材8と、プリズムユニット10と、ズームレンズユニット11とを含む。また、照明光学系110は、オプティカルインテグレータ12と、絞り13と、コンデンサーレンズ14と、第1遮光部18と、第2遮光部20と、マスキングユニット19と、コンデンサーレンズ21と、コリメータレンズ23とを含む。 Illumination optical system 110 includes routing optical system 2 , exit angle preserving optical element 5 , diffractive optical element 6 , condenser lens 7 , light blocking member 8 , prism unit 10 and zoom lens unit 11 . The illumination optical system 110 includes an optical integrator 12, a diaphragm 13, a condenser lens 14, a first light shielding section 18, a second light shielding section 20, a masking unit 19, a condenser lens 21, and a collimator lens 23. including.

引き回し光学系2は、光源1と射出角度保存光学素子5との間に設けられ、光源1からの光束を射出角度保存光学素子5に導く。射出角度保存光学素子5は、回折光学素子6の光源側に設けられ、光源1からの光束を、その発散角度を一定に維持しながら回折光学素子6に導く。射出角度保存光学素子5は、フライアイレンズ、マイクロレンズアレイやファイバー束などのオプティカルインテグレータを含む。射出角度保存光学素子5は、光源1の出力変動が回折光学素子6によって形成される光強度分布(パターン分布)に及ぼす影響を低減する。 The guiding optical system 2 is provided between the light source 1 and the emission angle preserving optical element 5 and guides the light flux from the light source 1 to the emission angle preserving optical element 5 . The emission angle preserving optical element 5 is provided on the light source side of the diffractive optical element 6, and guides the luminous flux from the light source 1 to the diffractive optical element 6 while maintaining a constant divergence angle. The exit angle preserving optical element 5 includes an optical integrator such as a fly-eye lens, a microlens array, or a fiber bundle. The emission angle preserving optical element 5 reduces the influence of output fluctuations of the light source 1 on the light intensity distribution (pattern distribution) formed by the diffractive optical element 6 .

回折光学素子6は、照明光学系110の瞳面とフーリエ変換の関係にある面に配置されている。回折光学素子6は、投影光学系26の瞳面と共役な面である照明光学系110の瞳面や照明光学系110の瞳面と共役な面に、光源1からの光束の光強度分布を回折作用により変換して所望の光強度分布を形成する。回折光学素子6は、回折パターン面に所望の回折パターンが得られるように計算機で設計された計算機ホログラム(CGH:Computer Generated Hologram)で構成されていてもよい。本実施形態では、投影光学系26の瞳面に形成される光源形状を有効光源形状と称する。なお、「有効光源」とは、被照明面及び被照明面の共役面における光角度分布を意味する。回折光学素子6は、射出角度保存光学素子5とコンデンサーレンズ7との間に設けられている。 The diffractive optical element 6 is arranged on a plane having a Fourier transform relationship with the pupil plane of the illumination optical system 110 . The diffractive optical element 6 converts the light intensity distribution of the light flux from the light source 1 onto the pupil plane of the illumination optical system 110 which is conjugate with the pupil plane of the projection optical system 26 and onto the plane conjugate with the pupil plane of the illumination optical system 110 . Diffractive action transforms to form the desired light intensity distribution. The diffractive optical element 6 may be composed of a computer generated hologram (CGH) designed by a computer so as to obtain a desired diffraction pattern on the diffraction pattern surface. In this embodiment, the light source shape formed on the pupil plane of the projection optical system 26 is called an effective light source shape. The term "effective light source" means the light angle distribution on the surface to be illuminated and the conjugate plane of the surface to be illuminated. The diffractive optical element 6 is provided between the exit angle preserving optical element 5 and the condenser lens 7 .

照明光学系110には、複数の回折光学素子6が設けられていてもよい。例えば、複数の回折光学素子6のそれぞれはターレット(不図示)の複数のスロットに対応する1つに取り付けられている(搭載されている)。複数の回折光学素子6は、それぞれ、異なる有効光源形状を形成する。これらの有効光源形状は、小円形形状(比較的小さな円形形状)、大円形形状(比較的大きな円形形状)、輪帯形状、二重極形状、四重極形状、その他の形状を含む。輪帯形状、二重極形状又は四重極形状の有効光源形状で被照明面を照明する方法は、変形照明と呼ばれる。 A plurality of diffractive optical elements 6 may be provided in the illumination optical system 110 . For example, each of the plurality of diffractive optical elements 6 is attached (mounted) to one corresponding to a plurality of slots of a turret (not shown). The plurality of diffractive optical elements 6 form different effective light source shapes. These effective source shapes include small circular shapes (relatively small circular shapes), large circular shapes (relatively large circular shapes), annular shapes, dipole shapes, quadrupole shapes, and others. A method of illuminating an illuminated surface with an annular, dipole, or quadrupole effective light source shape is called modified illumination.

射出角度保存光学素子5からの光束は、回折光学素子6で回折され、コンデンサーレンズ7に導かれる。コンデンサーレンズ7は、回折光学素子6とプリズムユニット10との間に設けられ、回折光学素子6で回折された光束を集光し、フーリエ変換面9に回折パターン(光強度分布)を形成する。 A light beam from the exit angle preserving optical element 5 is diffracted by the diffractive optical element 6 and guided to the condenser lens 7 . The condenser lens 7 is provided between the diffractive optical element 6 and the prism unit 10 and condenses the light flux diffracted by the diffractive optical element 6 to form a diffraction pattern (light intensity distribution) on the Fourier transform plane 9 .

フーリエ変換面9は、オプティカルインテグレータ12と回折光学素子6との間にあり、回折光学素子6と光学的にフーリエ変換の関係にある面である。照明光学系110の光路に配置される回折光学素子6を交換することで、フーリエ変換面9に形成される回折パターンの形状を変更することができる。 The Fourier transform surface 9 is located between the optical integrator 12 and the diffractive optical element 6 and is a surface that has an optical Fourier transform relationship with the diffractive optical element 6 . By replacing the diffractive optical element 6 arranged in the optical path of the illumination optical system 110, the shape of the diffraction pattern formed on the Fourier transform surface 9 can be changed.

遮光部材8は、照明光学系110の光軸1bと垂直な方向に移動可能に構成され、フーリエ変換面9の上流側(光源側)に配置されている。遮光部材8は、フーリエ変換面9の位置からやや離れた(デフォーカスした)位置に配置されている。 The light blocking member 8 is configured to be movable in a direction perpendicular to the optical axis 1b of the illumination optical system 110, and is arranged upstream of the Fourier transform surface 9 (light source side). The light shielding member 8 is arranged at a position slightly separated (defocused) from the position of the Fourier transform plane 9 .

プリズムユニット10及びズームレンズユニット11は、フーリエ変換面9とオプティカルインテグレータ12との間に設けられ、フーリエ変換面9に形成された光強度分布を拡大するズーム光学系として機能する。プリズムユニット10は、フーリエ変換面9に形成された光強度分布を、輪帯率などを調整してズームレンズユニット11に導く。また、ズームレンズユニット11は、プリズムユニット10とオプティカルインテグレータ12との間に設けられている。ズームレンズユニット11は、例えば、複数のズームレンズを含み、フーリエ変換面9に形成された光強度分布を、照明光学系110のNAと投影光学系26のNAとの比を基準としたσ値を調整してオプティカルインテグレータ12に導く。 A prism unit 10 and a zoom lens unit 11 are provided between the Fourier transform surface 9 and the optical integrator 12 and function as a zoom optical system that expands the light intensity distribution formed on the Fourier transform surface 9 . The prism unit 10 guides the light intensity distribution formed on the Fourier transform surface 9 to the zoom lens unit 11 by adjusting the annular rate and the like. Also, the zoom lens unit 11 is provided between the prism unit 10 and the optical integrator 12 . The zoom lens unit 11 includes, for example, a plurality of zoom lenses, and converts the light intensity distribution formed on the Fourier transform plane 9 into a σ value based on the ratio of the NA of the illumination optical system 110 and the NA of the projection optical system 26. is adjusted and led to the optical integrator 12 .

オプティカルインテグレータ12は、ズームレンズユニット11とコンデンサーレンズ14との間に設けられている。オプティカルインテグレータ12は、輪帯率、開口角及びσ値が調整された光強度分布に応じて、多数の2次光源を形成してコンデンサーレンズ14に導くハエの目レンズを含む。但し、オプティカルインテグレータ12は、ハエの目レンズに代えて、オプティカルパイプ、回折光学素子、マイクロレンズアレイなどの他の光学素子を含んでいてもよい。オプティカルインテグレータ12は、回折光学素子6を経た光束で被照明面24に配置された原版25を均一に照明する。オプティカルインテグレータ12とコンデンサーレンズ14との間には、絞り13が設けられている。 The optical integrator 12 is provided between the zoom lens unit 11 and the condenser lens 14 . The optical integrator 12 includes a fly-eye lens that forms a large number of secondary light sources and guides them to the condenser lens 14 according to the light intensity distribution adjusted for the annular ratio, aperture angle, and σ value. However, the optical integrator 12 may include other optical elements such as an optical pipe, a diffractive optical element, a microlens array, etc. instead of the fly-eye lens. The optical integrator 12 uniformly illuminates the master plate 25 placed on the illuminated surface 24 with the light flux that has passed through the diffractive optical element 6 . A diaphragm 13 is provided between the optical integrator 12 and the condenser lens 14 .

コンデンサーレンズ14は、オプティカルインテグレータ12と原版25との間に設けられている。これにより、オプティカルインテグレータ12から導かれた多数の光束を集光して原版25を重畳的に照明することができる。光線をオプティカルインテグレータ12に入射してコンデンサーレンズ14で集光すると、コンデンサーレンズ14の焦平面である共役面19は、ほぼ矩形形状で照明される。 A condenser lens 14 is provided between the optical integrator 12 and the original 25 . As a result, a large number of light fluxes guided from the optical integrator 12 can be condensed to illuminate the master 25 in a superimposed manner. When a light beam enters the optical integrator 12 and is collected by the condenser lens 14, the conjugate plane 19a , which is the focal plane of the condenser lens 14, is illuminated in a substantially rectangular shape.

コンデンサーレンズ14の後段には、ハーフミラー15が配置されている。ハーフミラー15で反射された露光光の一部は、光量測定光学系16に入射する。光量測定光学系16の後段には、光量を測定するセンサ17が配置されている。センサ17で測定された光量に基づいて、露光時の露光量が適切に制御される。 A half mirror 15 is arranged behind the condenser lens 14 . A part of the exposure light reflected by the half mirror 15 enters the light amount measuring optical system 16 . A sensor 17 for measuring the amount of light is arranged behind the optical system 16 for measuring the amount of light. Based on the amount of light measured by the sensor 17, the amount of exposure during exposure is appropriately controlled.

第1遮光部18と第2遮光部20との間、具体的には、被照明面24と共役な面である共役面19a又は共役面19aの近傍には、XブレードとYブレードとを含むマスキングユニット(マスキング部)19が配置され、ほぼ矩形形状の光強度分布で照明される。なお、共役面19aの近傍とは、マスキングユニット19のXブレードとYブレードとが互いに干渉しないようにするために必要となる距離だけ共役面19aから離れること、例えば、共役面19aから光軸方向に0.2mm程度離れることを意味する。マスキングユニット19は、原版25(被照明面24)の照明範囲を画定するために配置され、原版ステージ29及び基板ステージ28に同期して走査される。原版ステージ29は、原版25を保持して移動するステージであり、基板ステージ28は、基板27を保持して移動するステージである。 An X blade and a Y blade are included between the first light shielding part 18 and the second light shielding part 20, specifically, a conjugate plane 19a that is conjugate with the illuminated surface 24 or in the vicinity of the conjugate plane 19a. A masking unit (masking section) 19 is arranged to illuminate with a substantially rectangular light intensity distribution. The vicinity of the conjugate plane 19a means that the X blade and the Y blade of the masking unit 19 are separated from the conjugate plane 19a by a distance necessary to prevent mutual interference. 0.2 mm apart from each other. The masking unit 19 is arranged to define the illumination range of the original 25 (surface to be illuminated 24 ), and is scanned in synchronization with the original stage 29 and the substrate stage 28 . The original stage 29 is a stage that holds and moves the original 25 , and the substrate stage 28 is a stage that holds and moves the substrate 27 .

マスキングユニット19(被照明面24の共役面19a)から離れた(デフォーカスした)位置に、2つの遮光部、本実施形態では、第1遮光部18及び第2遮光部20が設けられている。第1遮光部18は、被照明面24の共役面19aから光源側に離れた位置に配置されている。第2遮光部20は、被照明面24の共役面19aから被照明面側に離れた位置に配置されている。 Two light shielding portions, in this embodiment, a first light shielding portion 18 and a second light shielding portion 20, are provided at positions distant (defocused) from the masking unit 19 (the conjugate surface 19a of the illuminated surface 24). . The first light shielding part 18 is arranged at a position away from the conjugate plane 19a of the illuminated surface 24 toward the light source. The second light shielding part 20 is arranged at a position away from the conjugate plane 19a of the illuminated surface 24 toward the illuminated surface.

コンデンサーレンズ21からの光束に対して所定の傾きを有するミラー22で反射された光は、コリメータレンズ23を介して、原版25を照明する。 The light reflected by the mirror 22 having a predetermined inclination with respect to the light flux from the condenser lens 21 passes through the collimator lens 23 and illuminates the master 25 .

投影光学系26は、原版25のパターンを基板27に投影する。原版25のパターンの解像性は、有効光源形状に依存している。従って、照明光学系110において適切な有効光源分布を形成することで、原版25のパターンの解像性を向上させることができる。 A projection optical system 26 projects the pattern of the original 25 onto the substrate 27 . The resolution of the pattern of the original 25 depends on the shape of the effective light source. Therefore, by forming an appropriate effective light source distribution in the illumination optical system 110, the resolution of the pattern of the original 25 can be improved.

図2を参照して、第1遮光部18、マスキングユニット19及び第2遮光部20の詳細を説明する。図2において、y方向は、走査方向を示している。マスキングユニット19は、走査露光中に移動するスキャンマスキングブレード19d及び19eを含む。 Details of the first light shielding unit 18, the masking unit 19, and the second light shielding unit 20 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the y direction indicates the scanning direction. Masking unit 19 includes scan masking blades 19d and 19e that move during scan exposure.

第1遮光部18は、図2に示すように、第1遮光部材18a及び第2遮光部材18bを含む。第1遮光部材18aの第2遮光部材側の端部18aA及び第2遮光部材18bの第1遮光部材側の端部18bAは、光線有効領域内に位置し、光線の一部を遮光することで被照明面24に到達する光の強度を調整する。例えば、第1遮光部材18aには、アクチュエータ(不図示)が連結されている。かかるアクチュエータによって第1遮光部材18aを走査方向(y方向)に沿って移動させることで、第1遮光部材18aの端部18aAと第2遮光部材18bの端部18bAとによって規定される開口幅を変更することができる。このように、第1遮光部18は、可変スリットを構成する。また、本実施形態では、第1遮光部18に対して、第1遮光部材18a及び第2遮光部材18bを照明光学系110の光軸1bに沿った方向に移動させる第1移動部FMUが設けられている。 The first light shielding part 18 includes a first light shielding member 18a and a second light shielding member 18b, as shown in FIG. An end portion 18aA of the first light shielding member 18a on the side of the second light shielding member and an end portion 18bA of the second light shielding member 18b on the side of the first light shielding member are located within the light beam effective area, and block part of the light beam. The intensity of light reaching the illuminated surface 24 is adjusted. For example, an actuator (not shown) is connected to the first light shielding member 18a. By moving the first light shielding member 18a along the scanning direction (y direction) with such an actuator, the opening width defined by the end 18aA of the first light shielding member 18a and the end 18bA of the second light shielding member 18b is changed. can be changed. Thus, the first light shielding portion 18 constitutes a variable slit. Further, in this embodiment, a first moving unit FMU is provided for moving the first light shielding member 18a and the second light shielding member 18b in the direction along the optical axis 1b of the illumination optical system 110 with respect to the first light shielding unit 18. It is

第2遮光部20は、図2に示すように、第3遮光部材20a及び第4遮光部材20bを含む。第3遮光部材20aの第4遮光部材側の端部20aA及び第4遮光部材20bの第3遮光部材側の端部20bAは、光線有効領域内に位置し、光線の一部を遮光することで被照明面24に到達する光の強度を調整する。第3遮光部材20aには、アクチュエータ(不図示)が連結されている。かかるアクチュエータによって第3遮光部材20aを走査方向(y方向)に沿って移動させることで、第3遮光部材20aの端部20aAと第4遮光部材20bの端部20bAとによって規定される開口幅を変更することができる。このように、第2遮光部20は、可変スリットを構成する。また、本実施形態では、第2遮光部20に対して、第3遮光部材20a及び第4遮光部材20bを照明光学系110の光軸1bに沿った方向に移動させる第2移動部SMUが設けられている。 The second light shielding part 20 includes a third light shielding member 20a and a fourth light shielding member 20b, as shown in FIG. An end portion 20aA of the third light shielding member 20a on the side of the fourth light shielding member and an end portion 20bA of the fourth light shielding member 20b on the side of the third light shielding member are located within the light beam effective area, and block part of the light beam. The intensity of light reaching the illuminated surface 24 is adjusted. An actuator (not shown) is connected to the third light shielding member 20a. By moving the third light shielding member 20a along the scanning direction (y direction) with such an actuator, the opening width defined by the end portion 20aA of the third light shielding member 20a and the end portion 20bA of the fourth light shielding member 20b is changed. can be changed. Thus, the second light shielding section 20 constitutes a variable slit. Further, in this embodiment, a second moving unit SMU is provided for moving the third light shielding member 20a and the fourth light shielding member 20b in the direction along the optical axis 1b of the illumination optical system 110 with respect to the second light shielding unit 20. It is

図2に示すように、光軸1bを含んで走査方向と平行な平面内において、光軸1bに沿った方向における共役面19aと第1遮光部材18aの端部18aAとの間の第1距離をd1とする。また、光軸1bを含んで走査方向と平行な平面内において、光軸1bに沿った方向における共役面19aと第3遮光部材20aの端部20aAとの間の第2距離をd2とする。この場合、第1距離d1と第2距離d2とは異なる値である。また、共役面19aと第2遮光部材18bの端部18bAとの間の距離は第1距離d1と等しく、共役面19aと第4遮光部材20bの端部20bAとの間の距離は第2距離d2と等しい。このように、第1遮光部18及び第2遮光部20は、第1距離d1と第2距離d2とが異なるように配置されている。 As shown in FIG. 2, in a plane including the optical axis 1b and parallel to the scanning direction, a first distance between the conjugate surface 19a and the end portion 18aA of the first light shielding member 18a in the direction along the optical axis 1b be d1. In a plane that includes the optical axis 1b and is parallel to the scanning direction, d2 is the second distance between the conjugate surface 19a and the end portion 20aA of the third light shielding member 20a in the direction along the optical axis 1b. In this case, the first distance d1 and the second distance d2 are different values. Further, the distance between the conjugate surface 19a and the end portion 18bA of the second light shielding member 18b is equal to the first distance d1, and the distance between the conjugate surface 19a and the end portion 20bA of the fourth light shielding member 20b is the second distance. equal to d2. Thus, the first light shielding part 18 and the second light shielding part 20 are arranged such that the first distance d1 and the second distance d2 are different.

また、図2に示すように、光軸1bを含んで走査方向と平行な平面内において、第1遮光部材18aの端部18aAと第2遮光部材18bの端部18bAとの中点を18cとする。同様に、第3遮光部材20aの端部20aAと第4遮光部材20bの端部20bAとの中点を20cとする。中点18cから第1遮光部材18aの端部18aA及び第2遮光部材18bの端部18bAまでの距離をS1とし、中点20cから第3遮光部材20aの端部20aA及び第4遮光部材20bの端部20bAまでの距離をS2とする。この場合、距離S1と距離S2とは異なる値である。なお、中点18cと中点20cとを結ぶ直線は、光軸1bと平行である。 As shown in FIG. 2, 18c is the middle point between the end 18aA of the first light shielding member 18a and the end 18bA of the second light shielding member 18b in a plane that includes the optical axis 1b and is parallel to the scanning direction. do. Similarly, the middle point between the edge 20aA of the third light shielding member 20a and the edge 20bA of the fourth light shielding member 20b is 20c. S1 is the distance from the midpoint 18c to the end 18aA of the first light shielding member 18a and the end 18bA of the second light shielding member 18b, and the distance from the midpoint 20c to the end 20aA of the third light shielding member 20a and the fourth light shielding member 20b is Let S2 be the distance to the end 20bA. In this case, the distance S1 and the distance S2 are different values. A straight line connecting the middle point 18c and the middle point 20c is parallel to the optical axis 1b.

図3(a)及び図3(b)を参照して、積算有効光源について説明する。図3(a)及び図3(b)において、y方向は、走査方向を示している。図3(a)は、被照明面24の照明領域24eを示し、図3(b)は、被照明面24と共役関係にある共役面19a(マスキングユニット19)の照明領域19bを示している。 The integrated effective light source will be described with reference to FIGS. 3(a) and 3(b). In FIGS. 3A and 3B, the y direction indicates the scanning direction. 3(a) shows an illumination area 24e of the surface to be illuminated 24, and FIG. 3(b) shows an illumination area 19b of a conjugate surface 19a (masking unit 19) that is in a conjugate relationship with the surface to be illuminated 24. .

露光において、照明領域24eが走査される。このとき、露光面上のある点を照明する入射角度分布は、照明領域24eにおける走査方向(y方向)に平行な直線24fの各点を照明する入射角度分布を積算したものであり、これを積算有効光源と称する。直線19cは共役面19aにおいて直線24eの各点と共役な点の集合であるため、積算有効光源は、直線19cの各点を通過する光束により被照明面24を照明する入射角度分布を積算したものと等価である。 In exposure, the illumination area 24e is scanned. At this time, the incident angle distribution for illuminating a certain point on the exposure surface is obtained by integrating the incident angle distribution for illuminating each point on a straight line 24f parallel to the scanning direction (y direction) in the illumination area 24e. This is called integrated effective light source. Since the straight line 19c is a set of points on the conjugate plane 19a that are conjugate with each point of the straight line 24e, the integrated effective light source is obtained by integrating the incident angle distribution of the illumination target surface 24 with the light flux passing through each point of the straight line 19c. is equivalent to

図4(a)、図4(b)及び図4(c)を参照して、第1遮光部18及び第2遮光部20の機能について説明する。図4(a)、図4(b)及び図4(c)において、y方向は、走査方向を示している。図4(a)は、オプティカルインテグレータ12、コンデンサーレンズ14、第1遮光部18及び第2遮光部20の近傍の拡大図である。図4(a)には、オプティカルインテグレータ12を射出し、コンデンサーレンズ14を介して、共役面19aの点A、B及びCを通過する光線が示されている。ここで、点A、B及びCは、図3(b)に示す直線19上の点である。図4(b)は、被照明面24の点A’、B’及びC’のそれぞれにおける有効光源24a、24b及び24cを示す図である。点A’、B’及びC’のそれぞれは、被照明面24の共役面19aの点A、B及びCと共役関係にある。図4(c)は、被照明面24の点A’、B’及びC’を含む直線上を通過する全ての光線を積算した積算有効光源24dを示す図である。 The functions of the first light shielding section 18 and the second light shielding section 20 will be described with reference to FIGS. 4(a), 4(b) and 4(c). In FIGS. 4(a), 4(b) and 4(c), the y direction indicates the scanning direction. FIG. 4A is an enlarged view of the vicinity of the optical integrator 12, the condenser lens 14, the first light shielding section 18 and the second light shielding section 20. FIG. FIG. 4(a) shows light rays exiting the optical integrator 12, passing through the condenser lens 14 and points A, B and C on the conjugate plane 19a. Here, points A, B and C are points on the straight line 19 shown in FIG. 3(b). FIG. 4B is a diagram showing effective light sources 24a, 24b and 24c at points A', B' and C' on the illuminated surface 24, respectively. Points A', B' and C' are in a conjugate relationship with points A, B and C of the conjugate plane 19a of the illuminated surface 24, respectively. FIG. 4(c) is a diagram showing an integrated effective light source 24d obtained by integrating all rays passing through a straight line including points A', B' and C' on the illuminated surface 24. FIG.

なお、本実施形態では、発明の理解を容易にするために、有効光源がコンベンショナル照明と呼ばれる円形形状である場合を例に説明するが、プリズムユニット10や回折光学素子6の組み合わせによっては輪帯や多重極などの形状となる。本発明は、回折光学素子6やプリズムユニット10などにより形成される有効光源の形状によって限定されるものではない。 In this embodiment, in order to facilitate understanding of the invention, a case where the effective light source has a circular shape called conventional illumination will be described as an example. or multipole. The present invention is not limited by the shape of the effective light source formed by the diffractive optical element 6, the prism unit 10, and the like.

図4(a)を参照するに、オプティカルインテグレータ12から光軸1bと平行に射出され、コンデンサーレンズ14を介して、共役面19aの点Aに向かう光線12aは、第1遮光部18及び第2遮光部20によって遮光されない。従って、被照明面24の点A’における有効光源24aは、図4(b)に示すように、ほぼ円形となり、走査方向にほぼ対称である。 Referring to FIG. 4A, a light ray 12a emitted from the optical integrator 12 parallel to the optical axis 1b and directed to a point A on the conjugate plane 19a via the condenser lens 14 is divided into the first light shielding portion 18 and the second light shielding portion 18. The light is not shielded by the light shielding part 20 . Therefore, the effective light source 24a at the point A' on the illuminated surface 24 is substantially circular and substantially symmetrical in the scanning direction, as shown in FIG. 4(b).

一方、オプティカルインテグレータ12から光軸1bより第1遮光部材側に傾いて射出され、コンデンサーレンズ14を介して、共役面19aの点Bに向かう光線12bは、その一部が第1遮光部材18a及び第3遮光部材20aによって遮光される。従って、被照明面24の点B’における有効光源24bは、円形に対して走査方向の両端が欠けた形状となり、x方向(y方向と直交する方向)の分布とy方向の分布との間で非対称性(XY非対称性)を有する。 On the other hand, a light ray 12b emitted from the optical integrator 12 with an inclination toward the first light shielding member from the optical axis 1b and traveling through the condenser lens 14 toward a point B on the conjugate surface 19a is partially divided into the first light shielding member 18a and the first light shielding member 18a. The light is shielded by the third light shielding member 20a. Therefore, the effective light source 24b at the point B' on the surface to be illuminated 24 has a shape in which both ends in the scanning direction are missing from the circular shape, and the distribution in the x direction (the direction orthogonal to the y direction) and the distribution in the y direction. asymmetry (XY asymmetry).

また、オプティカルインテグレータ12から光軸1bより第2遮光部材側に傾いて射出され、コンデンサーレンズ14を介して、共役面19aの点Cに向かう光線12cは、その一部が第2遮光部材18b及び第4遮光部材20bによって遮光される。従って、被照明面24の点C’における有効光源24cは、円形に対して走査方向の両端が欠けた形状となり、x方向(y方向と直交する方向)の分布とy方向の分布との間で非対称性(XY非対称性)を有する。 A light ray 12c emitted from the optical integrator 12 with an inclination from the optical axis 1b to the second light shielding member side and directed to the point C on the conjugate surface 19a via the condenser lens 14 is partially divided into the second light shielding member 18b and the second light shielding member 18b. The light is shielded by the fourth light shielding member 20b. Therefore, the effective light source 24c at the point C' on the surface to be illuminated 24 has a shape in which both ends in the scanning direction are missing in the circular shape, and the distribution in the x direction (direction orthogonal to the y direction) and the distribution in the y direction. asymmetry (XY asymmetry).

このようにして、点A、B及びCを含む直線上を通過する全ての光束を積算した積算有効光源24dを考えると、積算有効光源24dは、図4(c)に示すように、XY非対称性を有する。 Considering an integrated effective light source 24d obtained by integrating all the luminous fluxes passing through a straight line including points A, B, and C in this way, the integrated effective light source 24d is an XY asymmetric light source as shown in FIG. 4(c). have sex.

図5(a)及び図5(b)を参照して、積算有効光源24dのXY非対称性を低減するための構成について説明する。図5(a)は、最大角度θ0で共役面19aを照明する光束によって形成される被照明面24を照明する照明分布24ee(照明領域24e)を示す図である。コンデンサーレンズ21及びコリメータレンズ23によって、共役面19aの分布は、結像倍率βで被照明面24に結像する。 A configuration for reducing the XY asymmetry of the integrated effective light source 24d will be described with reference to FIGS. 5(a) and 5(b). FIG. 5(a) is a diagram showing an illumination distribution 24ee (illumination region 24e) that illuminates the illuminated surface 24 and is formed by the light flux that illuminates the conjugate plane 19a at the maximum angle θ0. By the condenser lens 21 and the collimator lens 23, the distribution of the conjugate plane 19a is imaged on the illuminated surface 24 at the imaging magnification β.

共役面19aを照明する光束の最大入射角度をθ0とする。第1遮光部材18aの端部18aAを通る角度θ0の光線と、第3遮光部材20aの端部20aAを通る角度-θ0の光線とが共役面19aの点19aaで一点に交わるように、第1距離S1及び第2距離S2を決定する。なお、上述したように、第1距離S1は、中点18cから第1遮光部材18aの端部18aAまでの距離であり、第2距離S2は、中点20cから第3遮光部材20aの端部20aAまでの距離である。第1遮光部材18aの端部18aAと第3遮光部材20aの端部20aAとを結ぶ直線が共役面19aと交差する点を19bbとし、点19bbと点19ccとの間の距離をSとする。共役面19aの点19aa、19bb及び19ccのそれぞれに対応する被照明面24の点を24g、24h及び24iとする。 Let θ0 be the maximum incident angle of the light flux that illuminates the conjugate plane 19a. A light ray having an angle of θ0 passing through the end portion 18aA of the first light shielding member 18a and a light ray having an angle of −θ0 passing through the end portion 20aA of the third light shielding member 20a intersect at a point 19aa on the conjugate plane 19a. A distance S1 and a second distance S2 are determined. As described above, the first distance S1 is the distance from the midpoint 18c to the edge 18aA of the first light shielding member 18a, and the second distance S2 is the distance from the midpoint 20c to the edge of the third light shielding member 20a. distance up to 20aA. Let 19bb be the point where the straight line connecting the end 18aA of the first light shielding member 18a and the end 20aA of the third light shielding member 20a intersects the conjugate plane 19a, and let S be the distance between the points 19bb and 19cc. Let 24g, 24h and 24i be the points on the illuminated surface 24 corresponding to the points 19aa, 19bb and 19cc on the conjugate surface 19a, respectively.

被照明面24において、点24gよりも内側の領域を照明する光線は、第1遮光部材18a及び第3遮光部材20aによって遮光されないため、その強度が一定となる。また、被照明面24において、点24hよりも外側の領域を照明する光線は、第1遮光部材18a及び第3遮光部材20aによって遮光されるため、その強度がゼロとなる。照明分布24eeの他方の端は、第2遮光部材18b及び第4遮光部材20bによって遮光され、同様の形状となる。従って、照明分布24eeは、台形に近い形状となる。かかる台形の下底及び上底のそれぞれをw0及びw100とする。 Since the light rays that illuminate the area inside the point 24g on the illuminated surface 24 are not blocked by the first light shielding member 18a and the third light shielding member 20a, the intensity thereof is constant. In addition, since the light rays illuminating the area outside the point 24h on the illuminated surface 24 are blocked by the first light shielding member 18a and the third light shielding member 20a, the intensity thereof becomes zero. The other end of the illumination distribution 24ee is shielded by the second light shielding member 18b and the fourth light shielding member 20b and has a similar shape. Therefore, the illumination distribution 24ee has a shape close to a trapezoid. Let w0 and w100 be the lower and upper bases of the trapezoid, respectively.

被照明面24の点24iと点24gとの間の点を照明する有効光源は、上述した点A’における有効光源と同様に、ほぼ円形である。被照明面24の点24gと点24hとの間の点を照明する有効光源は、上述した点B’における有効光源と同様に、大きなXY非対称性を有する。また、被照明面24の点24gと点24hとの間の点では、第1遮光部18及び第2遮光部20の両方で遮光されるため、照度の低下が発生する。従って、w0に対するw100の比を大きくし、点24gと点24hとの間の距離を小さくすることで、照度の低下及び積算有効光源24dのXY非対称性の発生を抑制することができる。 The effective light source that illuminates the points between the points 24i and 24g on the illuminated surface 24 is substantially circular, like the effective light source at the point A' described above. An effective light source that illuminates a point between points 24g and 24h on the illuminated surface 24 has a large XY asymmetry, similar to the effective light source at point B' described above. In addition, at a point between the points 24g and 24h on the surface to be illuminated 24, both the first light shielding section 18 and the second light shielding section 20 block light, so that the illuminance decreases. Therefore, by increasing the ratio of w100 to w0 and decreasing the distance between the points 24g and 24h, it is possible to suppress the decrease in illuminance and the generation of XY asymmetry of the integrated effective light source 24d.

照明分布24eeの下底w0は、w0=2βSと表される。一方、照明分布24eeの上底w100は、w100=2β(S1-d1×tanθ0)=2β(S2-d2×tanθ0)と表される。従って、下底w0に対する上底w100の比w100/w0は、w100/w0=(S1-d1×tanθ0)/S=(S2-d2×tanθ0)/Sと表される。 The lower base w0 of the illumination distribution 24ee is expressed as w0=2βS. On the other hand, the upper base w100 of the illumination distribution 24ee is expressed as w100=2β(S1−d1×tan θ0)=2β(S2−d2×tan θ0). Therefore, the ratio w100/w0 of the upper base w100 to the lower base w0 is expressed as w100/w0=(S1−d1×tan θ0)/S=(S2−d2×tan θ0)/S.

共役面19aの点19aa及び19bbは、第1遮光部材18aの端部18aAを通る直線が共役面19aと交わる点で表される。従って、d1<dである場合には、w100/w0は、d1を小さくするほど1に近づき、d1=0のときに1となる。また、d1>d2である場合には、w100/w0は、d2を小さくするほど1に近づき、d2=0のときに1となる。 Points 19aa and 19bb on the conjugate plane 19a are represented by points where a straight line passing through the end portion 18aA of the first light shielding member 18a intersects the conjugate plane 19a. Therefore, when d1< d2 , w100/w0 approaches 1 as d1 decreases, and becomes 1 when d1=0. When d1>d2, w100/w0 approaches 1 as d2 decreases, and becomes 1 when d2=0.

上述したように、第1遮光部18と第2遮光部20との間には、スキャンマスキングブレード19d及び19eが配置されている。スキャンマスキングブレード19d及び19eは、走査露光中に移動するため、ある程度のスペースを必要とする。従って、光軸1bに沿った方向における第1遮光部18と第2遮光部20との間の距離は、所定値Dよりも小さくすることはできない。所定値Dは、第1遮光部18と共役面19aとの間の第1距離d1及び第2遮光部20と共役面19aとの間の第2距離d2を用いて、D=d1+d2と表される。一般的に、所定値Dは、5mm以上、且つ、20mm以下である。 As described above, the scan masking blades 19 d and 19 e are arranged between the first light shielding section 18 and the second light shielding section 20 . The scan masking blades 19d and 19e move during scanning exposure and thus require a certain amount of space. Therefore, the distance between the first light shielding part 18 and the second light shielding part 20 in the direction along the optical axis 1b cannot be made smaller than the predetermined value D. The predetermined value D is expressed as D=d1+d2 using a first distance d1 between the first light shielding portion 18 and the conjugate surface 19a and a second distance d2 between the second light shielding portion 20 and the conjugate surface 19a. be. Generally, the predetermined value D is 5 mm or more and 20 mm or less.

図5(b)は、第1距離d1と第2距離d2とが等しい場合に、最大角度θ0で共役面19aを照明する光束によって形成される被照明面24を照明する照明分布24eeを示す図である。D=d1+d2という条件があるため、図5(a)に示す第1距離d1よりも図5(b)に示す第1距離d1が大きくなる。従って、w100/w0は、図5(b)に示すように、小さくなる。 FIG. 5B is a diagram showing an illumination distribution 24ee that illuminates the surface to be illuminated 24 formed by the light flux that illuminates the conjugate surface 19a at the maximum angle θ0 when the first distance d1 and the second distance d2 are equal. is. Since there is a condition of D=d1+d2, the first distance d1 shown in FIG. 5(b) is larger than the first distance d1 shown in FIG. 5(a). Therefore, w100/w0 becomes smaller as shown in FIG. 5(b).

以下では、第1遮光部18及び第2遮光部20に関する具体的な数値例について説明する。D=8[mm]、S=5[mm]、θ0=0.4[rad]として、w100/w0とd1/d2との関係を図6に示す。図6では、縦軸はw100/w0を示し、横軸はd1/d2を示している。図6に示すように、w100/w0とd1/d2との関係は、2次式で表され、d1=d2で最小となる。 Specific numerical examples regarding the first light shielding portion 18 and the second light shielding portion 20 will be described below. FIG. 6 shows the relationship between w100/w0 and d1/d2 with D=8 [mm], S=5 [mm], and θ0=0.4 [rad]. In FIG. 6, the vertical axis indicates w100/w0, and the horizontal axis indicates d1/d2. As shown in FIG. 6, the relationship between w100/w0 and d1/d2 is represented by a quadratic expression, and is minimized at d1=d2.

積算有効光源24dがXY非対称性を有する場合、かかるXY非対称性を補正することで照度が低下する。このような照度の低下を低減するためには、XY非対称性を15%以下にする必要があるとすれば、w100/w0を0.7以上とすることが好ましい。図6を参照するに、w100/w0を0.7以上とするために、d2/d1>2又はd2/d1<1/2が必要であることがわかる。 If the integrated effective light source 24d has XY asymmetry, correcting the XY asymmetry reduces the illuminance. If the XY asymmetry needs to be 15% or less in order to reduce such a decrease in illuminance, it is preferable to set w100/w0 to 0.7 or more. Referring to FIG. 6, it can be seen that d2/d1>2 or d2/d1<1/2 is required to make w100/w0 equal to or greater than 0.7.

次に、図7を参照して、d2/d1の最大値及び最小値の条件を説明する。照明分布24eeの傾斜部分に相当する図4(b)に示す点C’及びB’は、走査方向に光線重心シフト(重心光線のずれ)を有する。光線重心シフトは、重ね合わせ精度に影響するため、好ましくないが、d1とd2との比によって光線重心シフトを制御することができる。 Next, the conditions for the maximum and minimum values of d2/d1 will be described with reference to FIG. Points C' and B' shown in FIG. 4(b), which correspond to the slanted portions of the illumination distribution 24ee, have a ray centroid shift (deviation of the centroid ray) in the scanning direction. The ray centroid shift affects the registration accuracy, so it is not preferable, but the ray centroid shift can be controlled by the ratio of d1 and d2.

図7は、コンベンショナル照明を想定し、従来の構成、具体的には、被照明面の共役面の上流側のみに遮光部が配置されている構成の光線重心シフトを1として、本実施形態における光線重心シフトを示したものである。図7では、縦軸は光線重心シフトを示し、横軸はd1/d2を示している。図7を参照するに、光線重心シフトは、d/d2=1で最小値、具体的は、0となる。これは、光線重心シフトが起こらないことを意味している。重ね合わせ精度を向上させるために、光線重心シフトは、被照明面の共役面の上流側のみに遮光部が配置されている従来の構成の半分以下にすることが好ましい。図7を参照するに、光線重心シフトを従来の構成の半分以下にするために、1/4<d2/d1<4が必要であることがわかる。 Assuming conventional illumination, FIG. It shows the ray centroid shift. In FIG. 7, the vertical axis indicates the ray barycenter shift, and the horizontal axis indicates d1/d2. Referring to FIG. 7, the ray center-of-gravity shift has a minimum value, specifically 0, when d 1 /d 2 =1 . This means that no ray centroid shift occurs. In order to improve the superimposition accuracy, it is preferable to reduce the ray barycentric shift to less than half that of the conventional configuration in which the light blocking portion is arranged only on the upstream side of the conjugate plane of the surface to be illuminated. Referring to FIG. 7, it can be seen that 1/4<d2/d1<4 is required in order to make the ray center-of-gravity shift less than half that of the conventional configuration.

従って、共役面19aから第1遮光部18までの第1距離d1及び共役面19aから第2遮光部20までの第2距離d2が満たすべき条件は、d1≠d2であり、より好ましくは、1/4<d2/d1<1/2又は2<d2/d1<4となる。このように、第1距離d1及び第2距離d2のうち、一方の距離が他方の距離の2倍よりも大きく、且つ、4倍よりも小さいことが好ましい。 Therefore, the condition that the first distance d1 from the conjugate plane 19a to the first light shielding part 18 and the second distance d2 from the conjugate plane 19a to the second light shielding part 20 should satisfy is d1≠d2, more preferably 1 /4<d2/d1<1/2 or 2<d2/d1<4. Thus, it is preferable that one of the first distance d1 and the second distance d2 is larger than twice the other distance and smaller than four times.

また、本実施形態では、上述したように、第1遮光部材18aを走査方向に沿って移動させるアクチュエータや第1遮光部18(第1遮光部材18a及び第2遮光部材18b)を光軸1bに沿った方向に移動させる第1移動部FMUが設けられている。同様に、第3遮光部材20aを走査方向に沿って移動させるアクチュエータや第2遮光部20(第3遮光部材20a及び第4遮光部材20b)を光軸1bに沿った方向に移動させる第2移動部SMUが設けられている。このような駆動機構を有することにより、照明モードによって最適なd1、d、S1及びS2を設定することが可能となり、光線重心シフト、照度の低下、有効光源におけるXY非対称性を更に低減(抑制)することができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the actuator for moving the first light shielding member 18a along the scanning direction and the first light shielding portion 18 (the first light shielding member 18a and the second light shielding member 18b) are arranged along the optical axis 1b. A first moving unit FMU is provided for moving in the direction along. Similarly, an actuator for moving the third light shielding member 20a along the scanning direction and a second movement for moving the second light shielding portion 20 (the third light shielding member 20a and the fourth light shielding member 20b) in the direction along the optical axis 1b A partial SMU is provided. By having such a drive mechanism, it is possible to set the optimum d1, d2 , S1 and S2 depending on the illumination mode, further reducing (suppressing) the ray centroid shift, the decrease in illuminance, and the XY asymmetry in the effective light source. )can do.

本発明の実施形態における物品の製造方法は、例えば、フラットパネルディスプレイ、液晶表示素子、半導体素子、MEMSなどの物品を製造するのに好適である。かかる製造方法は、上述した露光装置100を用いて感光剤が塗布された基板を露光する工程と、露光された感光剤を現像する工程とを含む。また、現像された感光剤のパターンをマスクとして基板に対してエッチング工程やイオン注入工程などを行い、基板上に回路パターンが形成される。これらの露光、現像、エッチングなどの工程を繰り返して、基板上に複数の層からなる回路パターンを形成する。後工程で、回路パターンが形成された基板に対してダイシング(加工)を行い、チップのマウンティング、ボンディング、検査工程を行う。また、かかる製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、レジスト剥離など)を含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。 The method for manufacturing an article according to the embodiment of the present invention is suitable for manufacturing articles such as flat panel displays, liquid crystal display elements, semiconductor elements, and MEMS. This manufacturing method includes a step of exposing a substrate coated with a photosensitive agent using the exposure apparatus 100 described above and a step of developing the exposed photosensitive agent. Also, the circuit pattern is formed on the substrate by performing an etching process or an ion implantation process on the substrate using the pattern of the developed photosensitive agent as a mask. By repeating these steps of exposure, development, etching, etc., a circuit pattern consisting of a plurality of layers is formed on the substrate. In the post-process, the substrate on which the circuit pattern is formed is diced (processed), and chip mounting, bonding, and inspection processes are performed. Such manufacturing methods may also include other well-known steps (oxidation, deposition, deposition, doping, planarization, resist stripping, etc.). The method for manufacturing an article according to the present embodiment is advantageous in at least one of performance, quality, productivity and production cost of the article as compared with conventional methods.

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the claims are appended to make public the scope of the invention.

100:露光装置 110:照明光学系 18:第1遮光部 19:マスキングユニット 19a:共役面 20:第2遮光部 24:被照明面 25:原版 27:基板 Reference Signs List 100: exposure device 110: illumination optical system 18: first light shielding unit 19: masking unit 19a: conjugate surface 20: second light shielding unit 24: surface to be illuminated 25: original plate 27: substrate

Claims (8)

原版と基板とを走査方向に移動させながら前記基板を露光する露光装置であって、
光源からの光で前記原版の被照明面を照明する照明光学系を有し、
前記照明光学系は、
前記被照明面の共役面から前記光源側に離れた位置に配置される第1遮光部と、
前記共役面から前記被照明面側に離れた位置に配置される第2遮光部と、
前記第1遮光部と前記第2遮光部との間に配置され、前記被照明面の照明範囲を画定するマスキング部と、
を含み、
前記照明光学系の光軸に沿った方向における前記共役面と前記第1遮光部との間の第1距離と、前記光軸に沿った方向における前記共役面と前記第2遮光部との間の第2距離との和は、5mm以上、且つ、20mm以下であり、
前記第1遮光部及び前記第2遮光部は、前記第1距離と前記第2距離とが異なるように配置されていることを特徴とする露光装置。
An exposure apparatus that exposes a substrate while moving the original and the substrate in a scanning direction,
an illumination optical system that illuminates the illuminated surface of the original with light from a light source;
The illumination optical system is
a first light shielding part arranged at a position away from the conjugate plane of the illuminated surface toward the light source;
a second light shielding part arranged at a position away from the conjugate plane toward the surface to be illuminated;
a masking part disposed between the first light shielding part and the second light shielding part and defining an illumination range of the illuminated surface;
including
a first distance between the conjugate plane and the first light shielding part in the direction along the optical axis of the illumination optical system, and a distance between the conjugate plane and the second light shielding part in the direction along the optical axis The sum of the second distance is 5 mm or more and 20 mm or less,
An exposure apparatus, wherein the first light shielding section and the second light shielding section are arranged such that the first distance is different from the second distance.
前記第1距離及び前記第2距離のうち、一方の距離が他方の距離の2倍よりも大きく、且つ、4倍よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 2. An exposure apparatus according to claim 1, wherein one of said first distance and said second distance is greater than two times and less than four times the other distance. 原版と基板とを走査方向に移動させながら前記基板を露光する露光装置であって、An exposure apparatus that exposes a substrate while moving the original and the substrate in a scanning direction,
光源からの光で前記原版の被照明面を照明する照明光学系を有し、an illumination optical system that illuminates the illuminated surface of the original with light from a light source;
前記照明光学系は、The illumination optical system is
前記被照明面の共役面から前記光源側に離れた位置に配置される第1遮光部と、a first light shielding part arranged at a position away from the conjugate plane of the illuminated surface toward the light source;
前記共役面から前記被照明面側に離れた位置に配置される第2遮光部と、a second light shielding part arranged at a position away from the conjugate plane toward the surface to be illuminated;
前記第1遮光部と前記第2遮光部との間に配置され、前記被照明面の照明範囲を画定するマスキング部と、a masking part disposed between the first light shielding part and the second light shielding part and defining an illumination range of the illuminated surface;
を含み、including
前記照明光学系の光軸に沿った方向における前記共役面と前記第1遮光部との間の第1距離と、前記光軸に沿った方向における前記共役面と前記第2遮光部との間の第2距離とのうち、一方の距離が他方の距離の2倍よりも大きく、且つ、4倍よりも小さいことを特徴とする露光装置。a first distance between the conjugate plane and the first light shielding part in the direction along the optical axis of the illumination optical system, and a distance between the conjugate plane and the second light shielding part in the direction along the optical axis and the second distance, one of which is larger than twice and smaller than four times the other distance.
前記第1遮光部を前記光軸に沿った方向に移動させる第1移動部と、
前記第2遮光部を前記光軸に沿った方向に移動させる第2移動部と、
を更に有することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の露光装置。
a first moving unit that moves the first light shielding unit in a direction along the optical axis;
a second moving unit that moves the second light shielding unit in a direction along the optical axis;
4. An exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記照明光学系が前記被照明面に形成する光角度分布を変更する変更部と、a changing unit that changes the light angle distribution formed on the surface to be illuminated by the illumination optical system;
前記変更部によって変更された前記光角度分布に応じて、前記第1移動部及び前記第2移動部を用いて前記第1遮光部及び前記第2遮光部を移動させることを特徴とする請求項4に記載の露光装置。3. The first light shielding section and the second light shielding section are moved using the first moving section and the second moving section according to the light angle distribution changed by the changing section. 5. The exposure apparatus according to 4.
前記マスキング部は、前記共役面又は前記共役面の近傍に配置されていることを特徴とする請求項1乃至のうちいずれか1項に記載の露光装置。 6. The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 5 , wherein the masking section is arranged on the conjugate plane or in the vicinity of the conjugate plane. 前記第1遮光部及び前記第2遮光部のそれぞれは、可変スリットを含むことを特徴とする請求項1乃至のうちいずれか1項に記載の露光装置。 7. The exposure apparatus according to claim 1, wherein each of said first light shielding section and said second light shielding section includes a variable slit. 請求項1乃至のうちいずれか1項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
露光した前記基板を現像する工程と、
現像された前記基板から物品を製造する工程と、
を有することを特徴とする物品の製造方法。
exposing a substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 7 ;
developing the exposed substrate;
producing an article from the developed substrate;
A method for manufacturing an article, comprising:
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