TW379363B - Exposure apparatus and the manufacturing method of semiconductors using said exposure apparatus - Google Patents

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五、發明說明（ 段之光之第1聚光系統；及 被前述第2構造體所支撐，經由前述第1聚光系統， 用於將一旦聚集之光往前述照明光學系統導引之第2聚光 系統。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 前述照明光學系 媒介之光之射入側， 光源手段之射出面與 前述第2聚光系統， 將由前述屏幕上所形 曝光裝置。 依本發明之較佳 前述第2聚光系統之 ;及聚集K前述光學 源像之光，Μ重疊方 述光學積分儀被安裝 又，前述光源手段具 統聚集來自前述準分 光糸統Μ前述第1聚 度與平行光束切換。 又，依本發明之 提供光束之光源手段 照明被所定之模型所 屏幕之模型投影於感 統具有在射入Κ前述第2聚光系統為 與前述屏幕共同運作之所定面。前述 前述所定面係由前述第1聚光系統與 以光學的近乎共同運作方式所構成， 成之所定模型曝光於感光性基板上之 型態，前述照明光學系統具有：經由 光Κ形成多數之光源像之光學積分儀 積分儀為媒介所形成之前述多數之光 式照明前述屏幕之聚光光學系統。前 使其射入面大致與前述所定面一致C1 有準分子雷射光源。前述第1聚光糸 子雷射光源之平行光束。前述第2聚 光系統為媒介，將一旦聚集之光束再 另一型態，其特徵係提供具有：用於 ;及藉來自該光源手段之光束，用於 形成之屏幕之照明光學系統。將前述 光性基板之曝光裝置，在前述光源手 一 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- 訂---------線 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 A7 _B7__ 五、發明説明（/ ) 〔發明之詳細説明〕 〔發明所屬之技術領域〕 本發明係有關一種曝光装置及使用該曝光裝置之半導 體裝置之製造方法，持別是有關使用準分子雷射（e X c i a e r laser)光源之曝光裝置。 〔習知技術〕 用於製造半導體元件與液晶顯示元件等之曝光裝置， 整體上傺相當大的裝置，因此安裝時所需之床面積亦非常 大。一般而言，在曝光裝置中雖使用作為光源之水銀燈與 雷射光源等，待別是像準分子電射光源之雷射光源，相較 於水銀燈之光源，其偽極為巨大之發光裝置。因此，特別 是在使用準分子雷射光源之曝光裝置中，必須將光源裝置 .與曝光裝置本體分別安裝。此處，自用於半導體製造裝置 之潔淨室之有效運用觀點而言，具有將占有面積大的準分 子雷射光源安裝於潔淨室下層之潔淨度低的房間之場合。 〔發明所欲解決之課題〕 在曝光裝置中，為了以重叠方式均一照明屏幕而使用 ‘光學積分儀，並且必須以來自光源之光有效地照明該光學 積分儀。然而，如上述將準分子雷射光源與曝光裝置安裝 在各別床版之場合，因床版之變形及變位，使照明光學積 分儀之光束産生位置偏移，結果，使被曝光面之感光性基 板上之照度分布的均一性惡化及照度低下。 又，準分子雷射光源與曝光裝置本體像自相同的床販 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） ϋ u Hr n m >ln i i - - /^-- I I - - ! m T 、1 I (請先閲讀背面之注意事項再本頁) Α7 Β7 88.9:,2 7 牛 :, 五、發明說明（<) 曝光面可獲得均一之照度分布，並可進行安定且良好之曝 光。因此，藉由使用本發明之曝光裝置，可製造良好的半 導體裝置。 Μ下Μ所附圖面說明本發明之實施例。 圖1係表示有翮本發明之第1實施例之曝光裝置之構 成之概略圖。 圖1之曝光裝置具有作為光源手段，例如射出248 nm及193nm之波長光之準分子雷射光源。來自準分 子雷射光源Μ水平方向供給之平行光束被折射鏡Μ 1 K垂 直方向而偏向之後，射人第1聚光鏡2a。Μ第1聚光鏡 2a為媒介，將一旦聚集之光束* Μ第2聚光鏡2b為媒 介，再度變成平行光束而射入折射鏡Μ '2。被折射鏡 Μ2Μ水平方向而偏向之光束射人例如由一對的柱面透鏡 (cylindrical lens)所形成之光束放大器8 〇 於光束放大器8中，使後述之光學積分儀3之射入面 之形狀與光束之形狀大約一致，直垂直於光軸AX之面内 ，使光束放大為二次元。藉由光束放大器8而整形之光束 射入例如像複眼微透鏡（fly eye lens)之光學積分儀3。 射入光學積分儀3之光束被構成光學積分儀3之複數 透鏡元件分割為二次元，於其後側焦點位置形成複數之光 源像。來自複數之光源像射入聚光鏡4。 由聚光鏡4所聚集之光束在Μ折射鏡Μ 3反射後》K 重叠方式照明Κ所定之模型所形成之屏幕5。透過屏幕5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---1----訂-------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消费合作社印聚 A7 ___B7__ 五、發明説明（上） 而被安装於以間隔隔開之光柵上，床販與光柵間之空間被 作為管空間。於此場合，因此床版更容易變形之光柵而使 照明光學積分儀之光束産生位置偏移，在被曝光面之感光 性基板上之照度分布的均一性惡化及照度低下。又，較佳 係以光柵為媒介，以相同的床販而支撐之準分子雷射光源 與曝光裝置本體間之空間能·夠有效利用。 本發明有鑑於上述課題，因而提供具有卽使將光源裝 置與曝光裝置本體以各別構造體支撐，在被曝光面之照度 分布較不易受到各構造體之變形及變位之影響之構造之曝 光裝置，及使用該曝光裝置之半導體裝置之製造方法為目 的。又，提供具有即使在將光源裝置與曝光裝置，例如以 光柵為媒介，用相同的構造體支撐之場合，被曝光面之照 度分布較不易受到光柵及構造體之變形等之影蜜之構成， 並且可有效利用光源裝置與曝光裝置本體間之空間之曝光 裝置，及使用該曝光裝置之半導體裝置之製造方法為目的 Ο 〔解決課題之手段] 為解決前述課題，在本發明中，其特擻提供具有： 被第1構造體所支撐之光源手段； 被前述第1構造體與實質上被隔绝之第2構造體所支 撐，藉來自前述光源手段之光而照明屏幕之照明光學条统 9 被前述第1構造體所支撐，用於聚集來自前述光源手 -5 - 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -n m- - - n m m I ^ It n n n m n T *T (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

五、發明說明（ 段之光之第1聚光系統；及 被前述第2構造體所支撐，經由前述第1聚光系統， 用於將一旦聚集之光往前述照明光學系統導引之第2聚光 系統。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 前述照明光學系 媒介之光之射入側， 光源手段之射出面與 前述第2聚光系統， 將由前述屏幕上所形 曝光裝置。 依本發明之較佳 前述第2聚光系統之 ;及聚集K前述光學 源像之光，Μ重疊方 述光學積分儀被安裝 又，前述光源手段具 統聚集來自前述準分 光糸統Μ前述第1聚 度與平行光束切換。 又，依本發明之 提供光束之光源手段 照明被所定之模型所 屏幕之模型投影於感 統具有在射入Κ前述第2聚光系統為 與前述屏幕共同運作之所定面。前述 前述所定面係由前述第1聚光系統與 以光學的近乎共同運作方式所構成， 成之所定模型曝光於感光性基板上之 型態，前述照明光學系統具有：經由 光Κ形成多數之光源像之光學積分儀 積分儀為媒介所形成之前述多數之光 式照明前述屏幕之聚光光學系統。前 使其射入面大致與前述所定面一致C1 有準分子雷射光源。前述第1聚光糸 子雷射光源之平行光束。前述第2聚 光系統為媒介，將一旦聚集之光束再 另一型態，其特徵係提供具有：用於 ;及藉來自該光源手段之光束，用於 形成之屏幕之照明光學系統。將前述 光性基板之曝光裝置，在前述光源手 一 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- 訂---------線 經濟部中央標準局員Μ消费合作社印製 A7 __!Z__ 五、發明説明（4 ) 段與前述照明光學糸統間之光路中.安裝用於聚集來自前 述光源手段之光束之第1聚光糸統；及用於以前第1聚光 条統為媒介，將一旦聚集之光束導向前述照明光學条统之 第2光學条統。並且.安裝用於支撐向前述第1聚光系統 之第1支撐體，該支撐體具有獨立之支撐構造；及用於支 撐前述第2聚光条統之第2·支撐體。 又，更進一步地依本發明之另一型態，其特徵傜提供 使用上述之本發明的曝光裝置中，包含將被前屛幕所形成 之模型曝光於前述感光性基板上之曝光工程之半導體裝置 之製造方法。 〔發明實施型態] 依本發明之一型態，第1聚光条統與第2聚光条统僳 .由例如像準分子雷射光源之光源手段之雷射射出面與光學 積分儀之射入面，以大致為共同蓮作方式結合之轉換光學 条統所構成。其次，構成轉換光學条統之一的第1聚光条 統傜與準分子雷射光源同時被第1構造匾所支撐。又，構 成轉換光學条統之另一第2光學条統係與光學積分儀同時 被實質上與第1構造體隔離之第2構造體所支撐。因此， 如後述之實施例中，卽使將光源裝置本體以各別的構造體 支撐，藉由光源手段之光射出面與準分子雷射之射入面， 以大致為共同蓮作方式而結合之轉換光學条統之作用.可 實現在被曝光面之照度分布，較不易受到各構造體之變形 及變位之影嚮之構造。结果，在本發明之曝光裝置中，被 本紙掁尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 Α7 Β7 88.9:,2 7 牛 :, 五、發明說明（<) 曝光面可獲得均一之照度分布，並可進行安定且良好之曝 光。因此，藉由使用本發明之曝光裝置，可製造良好的半 導體裝置。 Μ下Μ所附圖面說明本發明之實施例。 圖1係表示有翮本發明之第1實施例之曝光裝置之構 成之概略圖。 圖1之曝光裝置具有作為光源手段，例如射出248 nm及193nm之波長光之準分子雷射光源。來自準分 子雷射光源Μ水平方向供給之平行光束被折射鏡Μ 1 K垂 直方向而偏向之後，射人第1聚光鏡2a。Μ第1聚光鏡 2a為媒介，將一旦聚集之光束* Μ第2聚光鏡2b為媒 介，再度變成平行光束而射入折射鏡Μ '2。被折射鏡 Μ2Μ水平方向而偏向之光束射人例如由一對的柱面透鏡 (cylindrical lens)所形成之光束放大器8 〇 於光束放大器8中，使後述之光學積分儀3之射入面 之形狀與光束之形狀大約一致，直垂直於光軸AX之面内 ，使光束放大為二次元。藉由光束放大器8而整形之光束 射入例如像複眼微透鏡（fly eye lens)之光學積分儀3。 射入光學積分儀3之光束被構成光學積分儀3之複數 透鏡元件分割為二次元，於其後側焦點位置形成複數之光 源像。來自複數之光源像射入聚光鏡4。 由聚光鏡4所聚集之光束在Μ折射鏡Μ 3反射後》K 重叠方式照明Κ所定之模型所形成之屏幕5。透過屏幕5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---1----訂-------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消t合作社印裝 ΑΊ Β7 —一— - — — ---- 五、發明説明（6 ) 之光束，以投影光學条統6為媒介，在感光性基板之晶圓 7上形成屏幕5之模型像。又，屏幕5負載於相對於投影 光學系統6之光軸而垂直於平面内之屏幕台（未圖示）上 。另一方面，晶圓7被負載於相對於投影光學条統6之光 軸而垂直於平面内，並可作二次元移動之晶圓台（未圖示 )上。 · 如此，相對於投影光學条統6,藉由一邊移動晶圓台 ,進而移動晶圓7以進行曝光，因而可在晶圓7上之各曝 光範圍，依序轉印屏幕6之模型。 又.在第1實施例中，折射鏡Ml與第1聚光鏡2a 傷被支撐體1 1所支撐。其次，準分子雷射光源1與支撐 體11 (進而射鏡Ml與第1聚光鏡2a)傜被第1構造 ._下層之床販B所支撐。 另一方面，折射鏡M2俗被包含光學積分儀3之曝光 裝置本髏1 ◦所支撐，而第2聚光鏡2b傜被支撐體12 所支撐。其次，曝光裝置本體1 0與支撐體1 2 (進而第 2聚光鏡2b)偽被與第1構造髏實質上隔離之第2構造 體之上層床版A支撐。 又，如圖1之虛線所示，於準分子雷射光源1與支撐 體1 1之間，支撹體1 1與支撐體12之間，及曝光裝置 本體1 0與支撐體1 2之間，安裝例如可撓性之導管部件 .俥使傳送之光不會直接受到空氣飄動之影瓣。又，在後 述之圖3及圖4中，省略該導管部件之圖示。 本紙乐尺度適用中國國家樣4M CNS ) A4規格（210X 297公釐） ---------- 艮---I — _ T ，τ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印^ A7 B7 五、發明説明（η ) 圖2傲表示自圖1之準分子雷射光源1至光學積分儀 3為止之展開光路圖，其用以詋明本發明之作用。於圖2 中，省略折射鏡Ml、M2及光束放大器8之圖示。

在圖2 (a)中，來自準子雷射光源1,沿羞光軸A X而射出之平行光束（圖中實線所示者），射入具有焦點 距離f 1之第1聚光鏡2 a·。以第1聚光鏡2a為媒介， 在光軸AX上之F點.一旦聚集之光束，以具有焦點距離 f 2之第2聚光鏡2b為媒介，再度形成平行光束射入光 學積分儀3。 又，在第1聚光鏡2 a之前側焦點面安裝準分子雷射 光源1之雷射射出面，在第2聚光鏡2 b之後側焦點面安 裝光學積分儀3之射人面。即.第1聚光鏡2a與第2聚 光鏡2b係在準分子雷射光源1之雷射射出面與光學積分 儀3之射入面，以光學的共同蓮作方式而结合。 因此，準分子雷射光源1即使在相對於光軸AX,以 傾斜方向安裝之場合，來自準分子雷射光源1,相對於光 軸AX,以傾斜方向而射出之平行光束（圖中虛線所示者 ),卽使發生角度偏移亦不會造成位移，而可到達光學積 分儀3之射入面。 在第1實施例中，如上述，準分子雷射光源1與第1 聚光鏡2 a係被下層之床販B所支撐。因此，如圖3所示 ，相對於下；i之床版B,上層之床販A若在水平方向僅以 所定量d變位，則第1聚光鏡2a之光軸AX1與第2聚 -10- 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇Χ 297公釐） n m !'- -I 1 - I - - -» - . .Λ^HI I HI I - -I In I I V—T ,·5'8 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ΑΊ _Β7____ 五、發明説明U ) 光鏡2b之光軸AX2僅以所定量d往水平方向偏移。即 ，在對應於圖3狀態之展開光路圖之圖2 ( b )中，第1 聚光鏡2 a之光軸ΑΧ 1與第2聚光鏡2 b之光軸AX2 僅以所定量d往圖中垂直方向偏移。然而，如圖2 (a) 中以虛線所示之光束，在圖2 ( b )中，以第2聚光鏡2 b為媒介之光束發生0=d/f2之角度偏移，然而卻無 造成位移而到達光學積分儀3之射入面。在實際之設計中 ，相較於床版之相對變位量d,由於第2聚光鏡2b之焦 點距離f2變得相當大，角度偏移量β對被曝光面之照度 分布之影逛，幾乎小到可以忽略之程度。 另一方面，如圔4所示，若因曝光裝置本體之重量等 而使上層之床販Α朝向下倒凸面而變形，相對於第1聚光 鏡2a之光軸AX1,第2聚光鏡2b之光軸AX2則僅 傾斜所定角0£。即，在對應於圖4狀態之展開光路圖之圖 2 (c)中，相對於第1聚光鏡2a之光軸AX1,第2 聚光鏡2b之光軸AX2僅傾斜所定角α。然而，在此場 合，如2 (c)所示，相對於光軸ΑΧ1,以相對地僅略 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 ---------裝------1T (請先閱讀背面之注意事項I填寫本頁) 微傾斜之第2聚光鏡2b為媒介之光束，幾乎不會造成任 何角度偏移及位移而到達光學積分儀3之射入面。因此， 第2聚光鏡2 b之光軸AX2之斜率對在被曝光面之照度 分布之影鬱，幾乎小到可以忽略之程度 又，實際上，相對於床版B.在床版A相對地僅略徹 往水平方向變位的同時，相對於床版B,雖床版A相對地 -11- . _^ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 〇 X 297公釐） A7 .B7 、發明説明（；） 僅略撤傾斜，由圖2 (b)與圖2 (c)之狀態類推，可 知對被曝光面之照度分布之影響，幾乎小到可以忽略之程 度。 如以上所逑，在第1實施例中，第1聚光鏡2 a與第 2聚光鏡2 b構成準分子雷射光源1之雷射射出面與光學 積分儀3之射入面，以共同·蓮作方式而結合之轉換鏡条统 。其次，構成轉換鏡条統之一遴之第1聚光鏡2a與準分 子雷射光源一體地被床版B所支撐，構成轉換鏡条統之另 一邊之第2聚光鏡2 b與光學積分儀3 —體地被床版A所 支撐，因此，如上述，相對於床版B,在床販A相對地僅 略微以水平方向變位的同時，相對於床版B,即使床販A 相對地僅略徹傾斜，藉由準分子雷射光源1之雷射射出面 與光學積分儀3之射入面，以共同蓮作方式而結合之轉換 鏡条統之作用，在被曝光面之晶圓8上，可獲均一之照度 分布。結果，在第1實施例之曝光裝置中，可進行安定且 良好之曝光。 經 濟 部 中 央 標 隼 Μ 員 工 消 合 作 社 印 製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 圖5係表示有關本發明之第2實施例之曝光裝置之構 成之槪略圖。 第2實施例具有與第1實施例類似之構成。但，在第 2實施例中，一部分之構成要素之安裝與支撐型態係與第 1實施例相異。 即.在第2實施例中，由準分子雷射光源1,以水平 左方向所供應之平行光束.被折射鏡Ml以垂直上方偏向 -12- 本紙铢尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局負工消费合作社印繁 五、發明説明 0 ) 1 後 ，射入 折 射 鏡Μ 2 〇被 折射 鏡M2以左方向偏向之 光 束 i ! 射 入第1 聚 光 鏡2 a 0 1 1 以第 1 聚 光鏡 2 a為 媒介 ,一旦聚集之光束經由 第 2 X-N. 請 1 先 1 聚 光鏡2 b 再度 形 成平 行光 束射入曝光装置本體1 0 内 閱 讀 1 背 1 之 光束放 大 器 8 〇 又 ，折 射鏡 Μ 1、Μ 2及第1聚光 鏡 2 之 1 注 1 a 被支撐 體 2 0所 支 撐， 而-第 2聚光鏡2 b偽被具有 與 支 意 萆 1 項 1 撐 體2 0 互 為 獨立 支 撐構 造之 支撐體2 1所支撐。 再 4 1 又， 在 圖 5中 之 虚線 所示 ，在準分子雷射光源1 與 支 寫 本 裝 頁 1 撐 體2 0 之 間 、支撐 體2 0與 21之間及曝光裝置¥ 髏 1 1 | 0 與支撐 體 之 間， 為 使傳 送之 光不會直接受到空氣飄 動 之 1 1 影 W而安 裝 可 撓性 之 導管 部件 〇 1 1 在第 2 實 施例 中 ，如 圖5 所示，準分子雷射光源 1 訂 I 支 撐體2 〇 ( 進而 折 射鏡 Ml 、M2及第1聚光鏡2 a ) 1 I 、 支撐體 2 1 (進 而 第2 聚光 鏡2b)及曝光裝置本 體 1 1 1 I 0 葆被例 如 像 光柵 G 之構 造體 所支撐。又，光柵G係 被 床 1 1 版 A所支 撐 0 因此 $ 換言 之， 準分子雷射光源1、第 1 聚 *"». 1 光 鏡2 a .、 第 2聚 光 鏡2 b及 曝光裝置本體1 0傜以 光 柵 1 I G 為媒介 9 而 被同 一 構造 體， 卽床版A所支撐。又， 在 光 1 1 柵 G與床 版 A 間之 空 間係 被利 用作為導管空間。 1 1 又， 在 第 2實 施 例中 ，其 偽與第1實施例同樣地 » 第 1 1 1 聚光鏡 2 a 與第 2 聚光 鏡2 b,偽由準分子雷射光 源 1 I 之 雷射射 出 面 與光 學 積分 儀3 之射入面，以共同蓮作 方 式 1 1 I 结 合之轉 換 鏡 条統 所 構成 。即 ，若以f 1作為第1聚 光 鏡 1 1 -13 1 I 1 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印震 A7 _ ___B7__五、發明説明（丨丨） 2 a之焦點距離，以f 2作為第2聚光鏡2 b之焦點距離 ，則準分子雷射光源1之雷射射出面與第1聚光鏡2a傜 沿1光軸而僅隔羞距離f1之間隔.第1聚光鏡2a與第 2聚光鏡2b傺沿着光軸而僅隔羞距離fl+f2之間隔 ，第2聚光鏡2b與光學分儀3之射入面傺沿羞光軸而僅 隔蓋距離f2之間隔。 · 如上逑，在第2實施例中，由於第1聚光鏡2a與第 2聚光鏡2 b係由準分子雷射光源之雷射射出面與光學積 分儀3之射入面，以共同蓮作方式結合所構成，因此即使 發生準分子雷射光源1之角度偏移，並不會造成位移，而 且可良好地照明光學積分儀3之射入面。又，由於第1聚 • 光鏡2 a傜被比較接準分子雷射光源1之支撐髏20所支 撐，第2聚光鏡2b傜被心較接近曝光裝置本體10之支 撐體21所支撐，因此卽使發光因床販A及容易變形之光 柵G有某些程度變形，而造成準分子雷射光源1與曝光裝 置本髏1 0間之相對的變位，藉由準分子雷射光源1之雷 射射出面與光學積分儀3之射入面以共同蓮作方式結合之 轉換鏡集統之作用，仍可獲得在被曝光面之晶圓8上之均 一之照度分布。更進一步，由於在支撐體20與支撐體2 1之間，光軸係安裝於較高的位置，藉由支撐體20、 2 1、撓性部件及光柵G而規定之空間C (圖中虛線所示者 )安裝物體，經由空間C ,藉由人的通過等，可獲得空間 之有效利用。 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0'乂297公釐） I I IL--I I I - n I - — II 丁 03 、T (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印54 ΑΊ Β7 五、發明説明（a) 圖6偽表示有關本發明之第3實施例之曝光裝置之檐 成之概略圖。 第3實施例雖具有與第2實施例類似之構成，但其一 部份之構成要素之配置及支撐型態偽與第2實施例相異。 即，在第3實施例中，來自準分子雷射光源1,由水 平左方向供應之平行光束，·被折射鏡Μ 1以垂直下方而偏 向後，射人折射鏡M2。被折射鏡M2以水平左方向而橱 向之光束射入第1聚光鏡2 a。 以第1聚光鏡2 a為媒介，一旦聚集之光束，經由第 2聚光鏡2b,再度形成平行光束，射入折射鏡M3,被 折射鏡M3以垂直下方而偏向之平行光束，在被折射鏡Μ 4以水平左方向而偏向後，射入曝光裝置本體10内之光 束放大器8。又，第1聚光鏡2a、折射鏡Ml及折射鏡 M2傜被支撐體20所支撐。又，第2聚光鏡2b、折射 鏡M3及折射鏡M4係被具有與支撐體2 0形成互為獨立 支撐構造之支撐體21所支撐。 又，如圖6中之虛線所示，在準分子雷射光源1與支 撐體20之間、支撐體20與2 1之間及曝光裝置本體1 0與支撐體21之間，為使傳送之光不會直接受到空氣飄 動之影鬱而安裝可撓性部件。 又，在第3實施例中，如圖6所示，準分子雷射光源 1與曝光裝置本體1 0偽被例如像光柵G之構造所支撐。 又，光柵G、支撐體20 (進而折射鏡Ml、折射鏡M2 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX 297公釐） n I - · - I I I - - I I1*^-is - <^1 I - I I 1 - I I. ,1' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 _B7_五、發明説明（，3 ) 及第1聚光鏡2a)及支撐體2 1 (進而第2聚光鏡2b 、折射鏡M3及折射鏡M4)傺被床版A所支撐。因此. 換言之，準分子雷射光源1與曝光裝置本體10,以光柵 G為媒介，第1聚光鏡2 a與第2聚光鏡2 b並未經由光 柵G,最終被同一構造體，即床販A所支撐。 在第3實施例中，其與·第1實施例及第2實施例同樣 地，第1聚光鏡2a與第2聚光鏡2b.其葆由準分子雷 射光源1之雷射射出面與光學積分儀3之射入面，以共同 蓮作方式結合之轉換鏡糸統所構成。卽，若以f 1作為第 1聚光鏡2a之焦點距離，以f 2作為第2聚光鏡2b之 焦點距離，則準分子雷射光源1之雷射射出面與第1聚光 鏡2 a涤沿羞光軸而僅隔羞距離f 1之間隔，第1聚光鏡 2a與第2聚光鏡2b僳沿1光軸而僅羞距離fl+f2 之間隔，第2聚光鏡2b與光學積分儀3偽沿羞光軸而僅 隔盖距離f 2之間隔。 如上述，在第3實施例中，由於第1聚光鏡2a與第 2聚光鏡2b,其傜由準分子雷射光源1之雷射射出面與 光學積分儀3之射入面，以共同蓮作方式結合之轉換鏡条 統所構成，因此卽使發生角度偏移，亦不會造成位移，並 可良好地照明光學積分子儀3之射入面。又，由於第1聚 光鏡2 a聚光鏡2 b偽被bb較接近曝光裝置本髏1 〇之支 撐體2 1所支撐，因此即使發生因床販A與容易變形之光 柵G之某程度變形，而造成在準分子雷射光源1與曝光裝 -1 6 - H - -- - I - ---- - 1 I - I— I - I I I I. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙掁又度適用中國國家橾準（CNS > A4規格（210x 297公釐） 經滴部中央榡率局貝工消f合作社印製 A7 ___B7_ 五、發明説明（#) 置本體1 0間相對的變位，藉由準分子雷射光源1之雷射 射出面與光學積分儀3之射入面，以共同蓮作方式結合之 轉換鏡条统之作用，可獲得在被曝光面之晶圓8上之均一 之照度分布。更進一步，由於在支撐體20與撐體21之 間，光軸傺安裝於較光柵G為低之位置，藉由有效使用支 撐體20、支撐醱2 1及光·榈G所規定之空間D,而可有 效的利用空間。 又，在第2簧施例與第3實施例中，準分子雷射光源 1、第1聚光鏡2a、第2光鏡2b及曝光裝置本髏10 最終傜被同一構造體，即床販A所支撐。但，在第2實施 例與第3實施例中.與第1實施例同樣地，準分子雷射光 源1與第1聚光鏡2a傜被第1構造體（如床版A)所支 •撐，而第2聚光鏡2b與曝光装置本體10偽被與第1構 造髏實質上隔離之第2構造體（如別的床版B)所支撐。 另一方面，經由以上逑各實施例之曝光裝置之曝光工 程（光蝕工程）之晶圓，其經由呈像工程、除去呈像後之 保護層以外部分之蝕刻工程及除去蝕刻工程後之不要的保 護層之保護1除去工程等而結束晶圓處理，當晶圓處理結 束時，在實際之組立工程中，經由切斷每一被加熱之電路 而晶片化之切割工程、於各晶片附上配線等之接合工程及 將各晶Η包装之包装工程等，最後製成如LS I之半導體 裝置。又，在上述各實施例中，雖已掲示藉由使用曝光裝 置之光蝕工程而製造半導體元件，藉由使用曝光裝置之光 -17- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS〉Α4規格（210Χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、?τ 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（π ) 蝕工程，亦可良好地製迪如液晶顯示元件、薄膜磁頭、攝 影元件（CCD元件等）之其它半導體裝置。 又，在上述各實施例中，雖已掲示使用作為光源手段 而射出平行光束之準分子雷射之例，對於使用供應照明光 之一般光源手段之曝光裝置亦可適用本發明。 更進一步，在上逑各黄施例中，雖在轉換鏡条統（2 a、 2b)與光學積分儀3間之光路中安裝光束放大器8 ,但藉由設定適當之第1聚光鏡2a之焦點距離f1與第 2聚光鏡2b之焦點距離f2之比率，亦可省略光束放大 器8之安裝。 又，在上述之實施例中，相對於投影光學条統，一邊 僅以二次元方式移動晶圓，一邊在晶圓之各曝光範圍對屏 幕模型進行曝光之分步重複（step and repeat)方式之曝光 裝置可適用本發明。但，相對於投影光學条統，一邊相對 地移動晶圓與屏幕，一邊在晶圓之各曝光範圍對屏幕模型 進行掃瞄曝光之分步重複方式之曝光裝置亦可適用本發明 。又，相對於投影光學条統，一邊相對地移動晶圓與屏幕 ,一邊在晶圓的全體曝光範圍對屏幕模型全部加以曝光之 掃瞄方式之曝光装置亦可適用本發明。 更進一步，在上述各實施例中，雖已說明使用由複眼 微透鏡所形成之光學積分儀之例，取代複眼撤透鏡，亦可 使用例如内面反射型之棒形光學積分儀。 〔發明效果〕 -18" 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2]0X)97公釐） ----扣衣------ΐτ------i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) B7 1 '發明説明（Μ ) 如以上所迷，在本發明之曝光装置中，即使將光源装 置與曝光装置本體以各別的構造體加以支撐，在被曝光面 之照度分布亦很難受到各構造體之變形及變位之影鬱。又 .即使在將光源裝置與曝光装置本體，以例如光柵為媒介 .並且以相同之構造體支撐之場合，在被曝光面之照度分 布亦很難受到光柵與構造贐之變形等之影逛。結果，可獲 得在被曝光面之均一照度分布及可進行安定且良好之曝光 。因此，藉由使用本發明之曝光装置，可製造良好的半導 體装置。 〔圖面之簡要説明〕 〔圖1〕係表示有關本發明之第1霣施例之曝光裝置 之構成之槪略圖。 〔圖2]傜表示自圖1準分子雷射光源1至光學積分 儀為止之展開光路圖，其用以說明本發明之作用。 〔圖3]傜表示在圖1中，相對於下層之床販B,上 階之床販A僅以所定量往水平方向變位之狀態。 經濟部中央榡隼局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本页) 〔圖4〕係表示在圔1中.藉由曝光裝置本體之重量 等，而使上層之床版A朝向下側之凸面而變形之狀態。 〔圖5〕係表示有關本發明之第2實施例之曝光裝置 之構成之概略圖。 〔圖6〕係表示有關本發明之第3實施例之曝光裝置 之構成之概略圖。 〔符號説明〕 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7五、發明説明（ιΊ ) 1 準分子雷射光源 2 a、 2 b 聚光鏡 3 光學積分儀 4 聚光鏡 5 屏幕 6 投影光學条統 7 晶圓 8 光束放大器 10 曝光裝置本髏 11、 12、 20、 21 支撐體 A、B 床販 A X 光軸 I n n u - I n I n I - I I n T (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -2 0- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

Claims (1)

1. A8 B8 j-------- ____________os_ 六、申請7利範圍 ll 補》丨 1 ♦ 一種曝光装置，其特徵係具有： 被第1構造體所支撐之光源手段； ------^----装-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本萸) 被前述第1構造體與實質上被隔絕之第2構造體所支 撐’籍來自前述光源手段之光而照明屏幕之照明光學系統 手段； 、被前述第1構造體所支撐，用於聚集來自前述光源手 段之光第1聚光系統；及 被前述第2構造體所支撐，經由前述第1聚光系統， 用於將一旦聚集之先往前述照明光學系統導引之第2聚光 糸統； 前述照明光學糸統具有在射入Μ前述第2聚光糸統為 媒介之光之射入側，與前述屏幕共同運作之所定面，前述 / 光源手段之射出面與前述所定面係由前述第1聚光系統與 前述第2聚光***，Κ光學的近乎共同運作方式所構成， 將由前述屏幕所形成之所定模型曝光於感光性基板上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 ·如申請專利範圍第1項所述之暘光装置，其中前 述照明光學系統具有經由前^第2聚光糸統之光Μ形成多 數之光源像之光學積分儀；及聚集Μ前述光學積分儀為媒 介所形成之前述多數之光源像之光，為了 Κ重叠方式照明 前述屏幕之聚光光學系統，前述光學積分儀被安装使其射 入面大致與前述所定面一致。 3，如申請專利範圍第2項所述之曝光裝置，其中前 述光源手段具有準分子雷射光源，前述第1聚光系統聚集 本紙張尺度逋用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） A8 B8 j-------- ____________os_ 六、申請7利範圍 ll 補》丨 1 ♦ 一種曝光装置，其特徵係具有： 被第1構造體所支撐之光源手段； ------^----装-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本萸) 被前述第1構造體與實質上被隔絕之第2構造體所支 撐’籍來自前述光源手段之光而照明屏幕之照明光學系統 手段； 、被前述第1構造體所支撐，用於聚集來自前述光源手 段之光第1聚光系統；及 被前述第2構造體所支撐，經由前述第1聚光系統， 用於將一旦聚集之先往前述照明光學系統導引之第2聚光 糸統； 前述照明光學糸統具有在射入Μ前述第2聚光糸統為 媒介之光之射入側，與前述屏幕共同運作之所定面，前述 / 光源手段之射出面與前述所定面係由前述第1聚光系統與 前述第2聚光***，Κ光學的近乎共同運作方式所構成， 將由前述屏幕所形成之所定模型曝光於感光性基板上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 ·如申請專利範圍第1項所述之暘光装置，其中前 述照明光學系統具有經由前^第2聚光糸統之光Μ形成多 數之光源像之光學積分儀；及聚集Μ前述光學積分儀為媒 介所形成之前述多數之光源像之光，為了 Κ重叠方式照明 前述屏幕之聚光光學系統，前述光學積分儀被安装使其射 入面大致與前述所定面一致。 3，如申請專利範圍第2項所述之曝光裝置，其中前 述光源手段具有準分子雷射光源，前述第1聚光系統聚集 本紙張尺度逋用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 來自前述準分子雷射光源之平行光束，前述第2聚光系統 K前述第1聚光系統為媒介，將一旦聚集之光束再度與 行光束切換。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之曝光裝置，其中前 述光源手段具有準分子雷射光源，前述第1聚光系統聚集 來自前述準分子雷射光源之平行光束，前述第2聚光糸統 K前述第1聚光糸統為媒介，將一旦聚集之光束再度與平 行光束切換。 5 · —種半導體裝置之製造方法，其特徵係在申請專 利範圍第1項至第4項中任一項所揭示之曝光裝置中，包 含將被前述屏幕所形成之模型曝光於前述感光性基板上之 曝光工程。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ! I -1 ^^1 —I-! —^1 ^^1 n^i I —^^1 ^^1 ....... - 1^1 m I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 · —種曝光裝置，具有用於提供光束之光源手段； 及藉來自該光源手段之光束，用於照明被所定之横型所形 成之屏幕之照明光學糸統，將前述屏幕之模型投影於感光 性基板之曝光装置，其特激係：在前述光源手段與前述照 明光學糸統間之光路中，安装用於聚集來自前述光源手段 之光束之第1聚光系統；及用於K前述第1聚光糸統為媒 介，將一旦聚集之光束導向前述照明光學系統之第2光學 系統，並且安裝用於支撐前逑第1聚光系統之第1支撐體 ，該支撐體具有獨立之支撐構造；及用於支撐前述第2聚 光系統之第2支撐體。 7 ’如申請專利範圔第6項所述之暘光裝置，其中， -2- 本紙張尺度逋用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） Α8 Β8 C8 D8 夂、申請專利範圍 削述光源手段、前述照明光學系統、前述第1支撐體及前 述第2支撐體係被同一構造體所支撐。 8 ‘如申請專利範圍第7項所述之曝光裝置，其中前 述照明光學系統具有藉由前述第2聚光系統之光為基礎， 用於形成多數之光源像之光學積分儀；及聚集來自籍由該 光學積分儀所形成之前述多數之光源像之光，用於重叠照 明前述屏幕之聚光光學系統。 9 *如申請專利範圍第8項所述之曝光裝置，其中前 述照明光學系統具有在射入K前述第2聚光糸統為媒介之 光之射入側與前述屏幕共间運作之所定面，前述光源手段 之射出面與前述所定面係由前述第1聚光糸統與前述第2 聚光系統，Μ光學的近乎共同運作方式所構成。 1 0 ·如申請專利範圔第7項所述之暘光裝置，其中 前述照明光學糸統具有在射人Κ前述第2聚光糸統為媒介 之光之射入側，與前述屏幕共同運作之所定面，前述光源 手段之射出面與前述所定面係由前述第1聚光系統與前述 第2聚光系統，Μ光學的近乎共同運作方式所構成。 1 1 ♦如申請專利範圍第6項所述之曝光装置，其中 前逑照明光學系統與前述第2支撐體偽被第1構造體所支 撐，前述照明光學系統與前述第2支撐體係被簧際上與第 1構造體隔離之第2構造體所支撐。 12 ’如申請專利範圍第1 1項所述之曝光裝置，其 中前述照明光學糸統具有藉由前述第2聚光糸統之光為基 >—.___ 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ---------装-- (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 •1 礎 用 於 形 成 多 數 之 光 源 像 之 光 學 積 分 儀 ♦ 及 聚 集 來 g 藉 1 1 1 由 該 光 學 積 分 儀 所 形 成 之 前 述 多 數 之 光 源 像 之 光 i 用 於 重 y—S. 1 I 叠 照 明 前 述 屏 幕 之 聚 光 光 學 系 統 0 請 先 閲 1 1 I 1 3 * 如 申 請 專 利 範 ram 圍 第 1 2 項 所 述 之 曝 光 裝 置 其 讀 背 1 I 中 1 it. 刖 述 昭 八、、 明 光 學 % 統 具 有 在 射 入 K 前 述 第 2 聚 光 系 統 為 媒 之 注 1 介 之 光 之 射 入 側 與 前 述 屏 幕 共 同 運 作 之 所 定 面 前 述 光 源 意 事 項 1 I 手 段 之 射 出 面 與 刖 逑 所 定 面 係 由 前 述 第 1 聚 光 % 統 與 » * 刖 述 再 填 1 第 2 聚 光 系 統 光 學 的 近 乎共 同 運 作 方 式 所 構 成 0 寫 本 頁 裟 1 I 1 4 如 Φ 請 專 利 範 圍 第 1 1 項 所 述 之 曝 光 裝 置 其 1 1 中 前 述 照 明 光 學 糸 統 具 有 在 射 入 前 述 第 2 聚 光 系 統 為 媒 1 1 介 之 光 之 射 入 側 與 前 述 屏 幕 共 同 運 作 之 所 定 面 前 述 光 源 1 訂 手 段 之 射 出 面 與 前 述 所 定 面 係 由 前 述 第 1 聚 光 系 統 與 前 述 1 I 第 2 聚 光 糸 統 Μ 光 學 的 近 乎 共 同 運 作 方 式所 構 成 0 1 1 1 5 如 申 請 專 利 範 圍 第 6 項 所 述 之 曝 光 裝 置 9 其 中 1 1 ·» 刖 述 昭 明 光 學 系 統 具 有 藉 由 刖 述 第 2 聚 光 糸 統 之 光 為 基 礎 1 9 用 於 形 成 多 數 之 光 源 像 之 光 學 積 分 儀； 及 聚 集 來 S 藉 由 1 1 該 光 學 積 分 儀 所 形 成 之 前 述 多 數 之 光 源 像 之 光 > 用 於 重 叠 1 1 昭 /'VS 明 屏 幕 之 聚 光 光 學 系 統 0 1 1 1 6 如 串 m 專 利 範 園 第 1 5 項 所 述 之 曝 光 裝 置 其 • I 中 前 逑 照 明 光 學 系 統 具 有 在 射 入 K 前 述 第 2 聚 光 系 統 為 媒 1 I 介 光 之 射 入 側 與 前 述 屏 幕 共 同 運 作 之 所 面 刖 述 光 1 1 源 手 段 之 射 出 面 與 前 述 所 定 面 係 由 前 述 第 1 聚 光 系 統 與 前 1 1 述 第 2 聚 光 系 統 光 學 的 近 乎 共 同 運 作 方 式 所 構 成 0 1 I - 4- 1 1 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（2IOX297公釐） 申請專利範園 A8 B8 C8 D8 中介手第 請中板 其媒源述 申置基 ， 為光前 在裝性 置統述與。係光光 裝系前統成徵曝感 光光，糸構特之述 曝聚面光所其示前 之 2 定聚式-揭於 述第所 1 方法所光 所述 之第作 方項曝 項前作述運造一型 6M運前同製任模 第入同由共之中之 圍射共係乎置項成 範在幕面近裝 7 形 利有屏定的體 1 所 專具述所學導第幕 請統前述光半至屏 申系與前K種項述。 如學側與， 一 6 前程 . 光入面統.第被工 7 明射出糸 8 園將光 1 照之射光 1 範含曝 述光之聚 利包之 前之段 2 專 ，上 «i I - - ^ϋϊ i —^n I ^^^1 ^^^1 1^^1 I In HI 一 1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智葸財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）