TW509974B - Optical system of peripheral exposure device - Google Patents

Description

509974 五、發明說明（i) 發明所屬技術領域 本發明係屬於微影技術領域，〃 y 以將液晶基板或半導體晶圓等工件f::言t係有關於用 理之周邊曝光裝置之光學系統。’〜周逆部分進打曝光處 習知技 習 之周邊 移至工 含紫外 於該光 此 件上被 工件上 阻劑之 膜之方 術 知將液 曝光裝 件之周 線之光 源部和 外，工 覆光阻 後，令 藥液流 法0 晶基板或半 置之光學系 邊之驅動機 之放電燈、 工件之周邊 件之形成光 劑膜。該旋 該工件以既 向工件之外 導體晶 統具備 構。而 具備橢 之間之 阻劑之 轉塗膜 定之轉 周方向 圓等工件之周 光學系統和令 ’該光學系統 圓聚光鏡之光 複眼透鏡等。 製程利用旋轉 去係將光阻劑 速轉動，利用 ’被覆既定膜 邊部 該光 具備 源部 塗膜 之藥 離心 厚之 分曝光 學系統 照射包 以及介 法在工 液滴在 力令光 光阻劑 發明要解決之課題 可是，該習知之周邊曝光裝置之#/ 之 膜 件 膜 問題點。 先予系統有如下所 (1)如上述所示’用旋轉塗膜法在工产 、 時，因令工件轉動5利用離心力今永/丁上破覆光阻濟 之外周方向5有在其工件上愈接近周费却 弟液流向 厚愈厚之傾向，尤其在周邊部分复膜i 4分光阪劑膜 、、旱分布之偏差易

2036-3462-?F.ptd 509974 五、發明說明（2)

著。而，在習知之周邊曝光裝置，在構造上係光學系統之 介於放電燈和工件之周邊之間之透鏡群使得照射工件之光 之照度分布均勻化。因而，使用這種習知之周邊曝光裝置 對工件之周邊部分照射光而曝光時，如上述所示，在周邊 部分之光阻劑膜之膜厚比較厚之部分，和膜厚比較薄之部 I

I 分相比，曝光量不足，有在其光阻劑膜上之周邊部分發生 固化變動之問題。 (2 )在其對策上，一般藉著令和該光阻劑膜之膜厚比 較厚之部分對應的將曝光時間設為稍長而令曝光量增加， 防止發生曝光不足。可是5像這樣使用延長曝光時間以防 止曝光變動之對策時5液晶基板或半導體晶圓等之製造之| 節拍時間變長，有生產力降低之問題。 本發明係為了解決上述之問題點而想出來的，其課題 在於提供一種周邊曝光裝置之光學系統，可在不令節拍時 間增加的抑制曝光變動之發生下進行在工件之周邊部分圓 周方向之膜厚分布偏差之光阻劑膜之周邊曝光。 解決課題之手段 為了解決上述之課題，本發明係光照射工件之周邊部 分之周邊曝光裝置之光學系統，其特徵在於包括：光源 部，照射包含既定波長之紫外線之光；及光學調整裝置， 介於該光源部和該工件之間，並利用聚焦光學系與偏向光j 學系之雙方或其中一方調整自該光源部所照射之光之照度 分布；經由該光學調整裝置在該工件之周邊部分，令和該

2036-3462-PF.ptd 第5頁 509974 五、發明說明（3) 工件之光阻劑層之厚度對應的改變照度分布後，照射光。 又’本發明之周邊曝光裝置之光學系統在構造上，該 光學调整裝置包括由複數透鏡元件集合而成之複眼透鏡和 圓柱透鏡構成之聚焦光學系及由偏向稜鏡構成之偏向光學 系；該複眼透鏡之至少一部分之透鏡元件將自該光源部所 照射之光之一部分聚焦，整形成照度分布和該工件之光阻 劑之厚度比較厚之部分對應之光（s )，其他部分之透鏡元 件將f該光源部所照射之光之一部分聚焦後令重疊，整形 成照度分布和該工件之光阻劑之厚度比較薄之部分對應之 光（U);該圓柱透鏡將該複眼透鏡所聚焦之光（s)之至少一 F K光而形成聚焦光（SP)，該偏向棱鏡使該聚隹 偏向後照射也可。 …、九UP) :本發明之周邊曝光裝置之光學系統之第五形態 = —〜第四形態之其中一種形態，在該光學調整裝 見又又具備準直儀透鏡，使得利用該車 光學，裝置所射出之光整形成平行光後照 帽 S，本發明之周邊曝光裝置之光學系統之離， ”：：形態，在構造上該光學調整裝置由包括複數：鏡 2::而成之複眼透鏡、準直儀透鏡以及圓柱透鐄 分聚焦，整形成照度分布源=射之光之-部 儀透鏡所形成之平行光之使得將該準直 而，本發明之周邊曝”置= 也可。 "衣置之光學系統之第七形態， 509974 五、發明說明（4) ί :::〜:或六形態之其中-種形態，#自該光學調整 二β® 、止之光照射路徑具備用以調整光之照射寬 ϋη:使得利用該有孔光罩將自該光學調整裝置 所射仏之光知射工件之既定之區域較好。 發明之實施例 以下參照圖面說明本發明之實施例，但是本發明未限 定為：：之實施例’只要本發明有效就可應用。 貫施例1 圖=3說明本發明之實施例i之周邊曝光裝置之 光"Γ系^ u孩第一周邊曝光裝置之光學系統Fi如圖1、圖2 所不軾壯元源部八、包含聚焦光學系h和偏向光學系q之光 學調整裝科以及準直儀透鏡6a構成。 〈光源部A之構造〉 & 例1之周邊曝光裝置之該光源部Λ如圖1所示，由 照射匕3紫外線之光3之放電燈1和令來自該放電燈1之光3 反射後令射入光學調整裝置h所含之聚焦光學系&之橢圓 聚光鏡2構成。 (放電燈1) 放包燈1在照射紫外線之高壓或低壓放電燈上主要使 用水銀燈、氙氣燈等，但是此外也可使用(波長·· 248_)、ArF(波長：193nffi)、ρ2(波長：l5?nm)等受激準 分=雷射、YAG脈衝雷射之高諧波產生裝置、金屬蒸氣雷 射等雷射光源。但，在使用雷射光源之情況，由於雷射光 509974 五、發明說明（5) 之優異之方向性，可省略該橢圓聚光鏡2。 〈^焦光學系B丨之構造〉 實施例1之周邊曝光裝置之聚焦光學系Βι如圖2 ( a)、 (b)所示，由令自光源部a照射之光3聚焦之複數透鏡元件 (1 〇 h、1 0 k!)集合而成之複眼透鏡1 〇 a和該複數透鏡元件 ^ 0 ii、1 〇 h )之中自透鏡元件群α1 〇 j!)射出之光聚焦之 圓柱透鏡11 a構成。此外，如後述所示，在圓柱透鏡11 a之 後段具備偏向光學系Ci所含之偏向稜鏡4，如將來自圓柱 透鏡11a之光向既定之方向偏向般構成。 (複眼透鏡l〇a之構造） 複眼透鏡10a係將來自光源部A之光3整形 ^度分布之光的。該複眼透鏡1〇a如圖2(a)、（;有^ ίΐ;;:件群/ι(1Η)和透鏡元件德叫)il:透 之iH浐-I1塞万1由各自具有同一光學特性（成像特性等） =…成。該透鏡元件之作用^ (透鏡元件群A之作用效果） 透鏡元件群al (i 0 j)係來 聚焦後整形成照度比較強之光之聚 元件群α Π Π 1·、邮α 1 …、光幵/成用的。自透鏡 ^ Ξ % i ί . ； ： ^(^tJ ^ ^Ha „ , 八ϋ沒比較強之光（sp)， =，α1(1Η)如圖 R8ai、8a2 與置二透= 末自光源部A之光3之-部分整形成照射至工件i面：理將層

五、發明說明（6) (光阻劑膜等）之厚度比 (透鏡元侔群石之作ί之°卩刀（J)之光（sp)。 透鏡元件群效果> 整形成昭产八；^ + p 1係將來自光源部A之光3之一部分 :鏡之綱之均勻光形成用的。自 重疊而均勻化後，變成日t =光不通過該圓柱透鏡…的 鏡元件群点ι(1〇Μ如】、之又分布均1之光（U)。例如，透 源部A之光3之一部分敕之^，與圖3戶斤*，將來自光 十丨f笙、—厂由 刀疋形攻照度和工件表面處理層（光阻 旱又之比車父薄且均勻之部分（Κ )對應之光（U) 〇 (後眼透鏡l〇a之形態） 、此外、’在_貫施例i之複眼透鏡i〇a之一例上，在圖 2 (a)、（b)表示透鏡元件群1(10 U以2行X 5列之陣列配 置於中t央部’在透鏡元件群q (1 0 )之兩側各自配置各2 行X> 5列之透鏡元件群/3 i (1 01^ )之構造，但是不是特別限 定这些透鏡兀件群αι、/3丨之行數、列數、q和比之相對 的位置關係’或透鏡元件之陣列形狀（縱橫形狀、同心圓 形狀、二次元形狀、三次元形狀等）。即，為了得到和該 工件f面處理層之厚度分布對應的要求之照度分布5適當 的設疋各透鏡元件之形狀、大小以及光學特性（成像特性 等）°但5配置於透鏡元件群A之後段之圓柱透鏡11a與 偏向稜鏡4之光學特性按照α 1之光學特性及^ i和/3 i之相 對的位置關係適當的決定。 (圓柱透鏡11a之作用效果）

2036-3462-PF-ptd 第9頁 在複眼透鏡10a之透鏡元件群α〆1〇 U之後段具備圓 509974

五、發明說明（7)

柱透鏡11 a。該圓柱透鏡11 a係將自透鏡元件群α 1 (丨〇 j )射 出之光整形成例如如圖3所示之和工件表面處理層之厚产、 比較厚之部分（J)對應要求之照度分布之光（sp)的。 X (圓柱透鏡1 1 a之形態） 圓柱透鏡11 a例如如圖2所示，採用將配置2行之透鏡 元件群aJIO j!)之各行獨立之圓柱透鏡iia之元件丨la〇相 黏之配置，可發揮上述之效果。此外，本發明未限定為這 種圓柱透鏡1 1 a之構造，用成一體之圓柱透鏡構成也可。§ (聚焦光學系匕之作用效果） 、

照這樣做，聚焦光學系&係將來自光源部a之光3和利 用具備上述之作用效果之該透鏡元件群αι (丨〇 L )和圓柱透 鏡1 la所形成之照度比較強之光（SP)、自該透鏡元件群 /3! ( 1 0 h )射出後重疊形成之照度比較均均之光（^ )後重疊 後’整形成具有既定之尖峰照度和均勻照度之照度分布之 光的。例如，利用聚焦光學系B!可得到具有如圖3(a)、 (b )所示之照度分布之光。 此外，在該照度分布，為了更提高尖峰波形以外之均 勻性’在圖1所說明之在該複眼透鏡1 〇 a之光軸方向之前段 配置由具備同一光學特性之複數透鏡元件集合而成之複目^

透鏡’預先將來自該光源部A之光3均勻化後令射入該複目艮 透鏡1 0 a。 〈偏向光學系q之構造〉 貫施例1之周邊曝光裝置之偏向光學系q如圖2所示， 由將自該複眼透鏡10a之中央部之透鏡元件群αι(1〇Α)射

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509974 I五、發明說明（8) 出後利用該圓柱透鏡1 la聚焦之光（SP)偏向之偏向稜鏡4構 成，射出在既定之位置具有既定之照度之光（SP)。 (光學調整裝置0{之作用效果） 具備了照這樣所構成之聚焦光學系艮和偏向光學系q 之光學調整裝置D,將來自該光源部A之光3整形成和圖1之 | 8a}、8a2所示之工件7上之表面處理層之厚度（J、K)對應之 照度分布後，作為在工件7上之既定之位置具有既定之照 度分布之光令照射的。 (準直儀透鏡6a) 然後，利用準直儀透鏡6a將該光學調整裝置調整後 j照射既定之位置之光整形成平行光後，照射工件7上。像 I |這樣令形成平行光後照射工件7上之理由係，藉著使光之 j 入射角垂直於工件7之形成光阻劑層之部分，使得光照射 區域和光非照射區域之邊界清晰，防止光照射工件上之不 用之區域。

1 (有孔光罩5a之作用效果） ! | 此外，在準直儀透鏡6a之後段具備具有用以調整光之 I照射寬度之缝隙寬度可調機構之有孔光罩5a，在構造上可 利用有孔光罩5a將用準直儀透鏡6a整形成平行光之光只照 射工件之既定之區域。 | (光學系統F!之作用效果） 3 1 I 如以上之說明所示，本發明之實施例1之周邊曝光裝 \置之光學系統Fi如圖1之8a^、8a2所示，係利用光學調整裝 置將來自該光源部Α之光3調整成具有和工件周邊部之光

2036-3462-PF-ptd 第11頁 /q.

實施例2 / >芩照圖4〜圖6說明本發明之第二周邊曝光裝置之光學 f統L此外5對於和上述構造相同之構件賦與相同之符 號:省略說明。本第二周邊曝光裝置之光學系統F2如圖4 所示’具有由聚焦光學系氏構成之光學調整裝置h。 〈聚焦光學系B2之構造〉 2

一 第二周邊曝光裝置之聚焦光學系I如圖5(a)、（b)所 示，，由令自圖4所示光源部A照射之光3聚焦之複數透鏡元 c C 1 G j 2、1 〇 k2 )集合而成之複眼透鏡1 Q b和該複數透鏡元件 (10」2、10k2)之中自透鏡元件群aOOj·2)射出之光聚焦之 由多圓柱透鏡之透鏡元件集合而成之圓杈透鏡11b構成。 (複眼透鏡1Gb之構造） 複眼透鏡1 Ob係將來自光源部A之光3整形成具有既定

2036-3462-PF-ptd 第12頁 509974 五、發明說明（ίο) 之照度分布之光的。該複眼透鏡1 〇b如圖5(a)、（b)所示， 包含透鏡元件群α/ΐΟ〗2)和透鏡元件群艮2(1〇1^)，這些透 鏡元件群α 2、/32由各自具有同一光學特性（成像特性等） 之透鏡元件構成。該透鏡元件群α 2、/32之作用效果如以 下所示。 (透鏡元件群α2之作用效果） 透鏡元件群q (1 〇 & )係將來自光源部a之光3之一部八 整形成照度比較強之光之聚焦光形成用的。自透鏡元=^ as( 10 j·2)所射出之光（s)利用圓柱透鏡nb聚焦後，鐵、、^ 工件之光阻劑層之比較厚之部分之曝光對應之具π 度之光（SP)。 、力大’ (透鏡元件群足之作用效果） 透鏡元件群AdOk2)係將來自光源部A之光3 ，形成照度分布比較均勾之光（U)之均句光形成用之一 '分 ，元：群A(10k2)所射出之光不通過該 、二。自 重璺而均勾化後，變成照度分布均勾之以U)。逮鏡lib的 (複眼透鏡1 〇 b之形態） 此外，在複眼透鏡1 0b之一例上，在圖5(a)、f 一 〔ϋ 2)以3灯x 7列之陣列配置於中央邱， 、兄兀牛群α 2 ( 1 0 j2 )之兩側各自、 ^ 件群/39(l0k9)之構迕，徊是X曰=置各3彳丁7列之透鏡元 n 0 拉但疋不疋特別限定這些透镑#杜雜 %、a之行數、列數、q和沒 二兀件群 之陣列形狀(縱橫形狀、;目：圓形；關係：， 狀、三次元形狀等）。即，為了得到和該工件之心人劑兀：

第13頁 五、發明說明（u) ί ΐ ΐ :t布對應的要求之照度分布，適當的設定各透鏡元 /狀、大小以及光學特性（成像特性等）。但，配 =，見兀件群〜（10 j·2)之後段之圓桎透鏡11 5之光學特性按 g A之先學特性及q和石2之相對的位置關係適當的決 此外，為了更提高該照度分布之尖峰波形以外之均勻 ’、—2在構造上在複眼透鏡丨0b之光軸方向之前段再配置由 稷數同一光學特性構成之透鏡元件集合而成之複眼透鏡， 以一階段將來自光源部A之光3均勻化也可。 (圓柱透鏡❸陣列1 1 b之構造和作用效果） 在複眼透鏡l〇b之透鏡元件群\(1〇^之後段具備圓 柱透鏡*陣列llb。該圓柱透鏡•陣列llb由至少一個以上 之圓柱透鏡之透鏡元件Η 集合而成，來自光源部A之光3 射入各透鏡元件111)0後，自透鏡元件丨丨匕射出之光聚隹而 且偏向後，照射既定之位置。照這樣，圓柱透鏡·陳列 丨Hb係將自透鏡元件群^(1〇]2)射出之光整形成和工件之 光阻热層之厚度比較厚之部分（j)對應要求之照度分布之 光（SP)，而且偏向成照射至既定之位置的。 (圓柱透鏡•陣列11 b之形態） 圓柱透鏡❶陣列llb如圖6(a)所示，係在以球面為側 面之柱體狀之圓柱透鏡朝和其上部與底部之面垂直之方向 而且避開光轴中心切割而成之透鏡元件丨lbQ至少一個以^ 相黏成^和該透鏡元件llbQ之光軸方向平行之面相接觸。 像這樣由避開光軸中心切割而成之透鏡元件丨丨、相黏

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成\圓柱透鏡❾障列1 κ丰 使用之圓# if 係门^具有在本發明之實施例1 者使用圓柱透鏡•陣列丨lb 又方之功此的。因此，措 外，還因可減少零：數，光：丄本务明之作用效果以 單5裝置尺十π由& 尤子糸統之配置構造變得比較簡 此外，：二更:縮小：而且在經濟性上優異。 體狀之透鏡元二也：之圓柱透鏡•陣列舉例表示由3個柱 限定為這種形狀相d f1鏡•陣列1 ib，但是未 柱體狀之透鏡元件之l本例ί圓柱透鏡·陣列將該 性設定成可得到和工件之光大$、光學特性等各特 分布。 件之七阻劑層之厚度對應要求之照度 (來焦光學系之作用效果） 複眼聚焦光學系&料來自光源^之光3射入 兄後’將利用配於其中央部之透鏡元件群 1 〇 j·2)和配置於該透鏡元件群a之後段之圓柱透鏡· I5、列11 b所形成之光（SP)，與利用配於複眼透鏡之中央部 以外^透鏡元件群点2(10k2)所形成之光（u)重疊。結果， 來自光源邛A之光3變成具有和在工件周邊部具有光阻劑層 比較厚之部分和比較薄之部分之部分之曝光對應之具有尖 峰照度之光（SP)和具有既定之照度且均勻之照度分布之光 (U )之光，照射工件7上。 (光學調整裝置込之作用效果） 具備了照這樣所構成之聚焦光學系β2之光學調整裝置 Ε»2係將自光源部Α所照射之光3作為在工件7上之既定之位

509974 五、發明說明（13) 置具有既定之照度分布之光令照射的。 (準直儀透鏡6b之作用效果） 又‘；如圖4所示，利兩準直儀透鏡6b將光學調整裝置 D2所調整之光整形成平行光後，照射工件7上較好。像這 樣令形成平行光後照射工件7上較好之理由和實施例1 一 樣，係藉著使光之入射角垂直於工件7之形成光阻劑層之 面，使得光照射區域和光非照射區域之邊界清晰，儘量防 止光照射工件上之不羯之區域。 (有孔光罩5b之作用效果） 此外，在準直儀透鏡6b之後段具備具有用以調整光之 照射寬度之缝隙寬度可調機構之有孔光罩5b，在構造上可 利用有孔光罩5b將用準直儀透鏡6b整形成平行光之光只照 射工件之既定之區域較好。 (光學系統F2之作用效果） 如以上之說明所示，本發明之實施例2之周邊曝光裝 置之光學系統F2如圖4所示，係利用光學調整裝置02將來自 光源部A之光3調整成具有和工件周邊部之光阻劑層之厚度 分布對應之照度分布之光，再利用準直儀透鏡6 b將該光整 形成平行光後，利用有孔光罩5b令該光只照射工件之既定 之區域的。而5利用驅動機構令這種光學糸統F2掃描工件 之周邊部分而照射光5可不會令節拍時間增加的抑制曝光 變動之發生，令進行周邊曝光。因本第二周邊曝光裝置之 光學系統[2在構造上利用由複眼透鏡1 Ob和圓柱透鏡❶陣 列11 b構成之光學調整裝置調整照度分布，可將本發明置

2036-3462-FF-ptd 第16頁 509974 發明說明（14) 換為習知之周邊曝光裝置之光學系統’可將費用上漲抑制 得低，防止曝光變動，而且因光學零件數少，對習知擎置 之安裝位置之自由度大，因不受習知裝置之構造二引^之 安裝位置之限制，應用範圍廣。 實施例3 參照圖7說明本發明之第三周邊曝光裝置之光學系 統。此外，對於和上述構造相同之構件賦與相同之符號， 省略說明。本第三周邊曝光裝置之光學系統ρ3由包括^源 部A、和具備由柱體偏向稜鏡4A、4B構成之偏向光學系 之光學調整裝置D3。 3 〈偏向光學系C3之構造〉 第三周邊曝光裝置之偏向光學系Q如圖7(a)所示，由 柱體偏向稜鏡4A、4B構成。這些稜鏡4A、4B係各自獨立之 偏向稜鏡，將這些偏向稜鏡適當的組合後相黏配置。 (柱體偏向稜鏡4 A之構造和作用效果） 枉體偏向稜鏡4 A如圖7(b)和圖7(c)所示，在構造上將 來自光源部A之光3之一部分射入之入射〇 4Ai所劃分 ； 入部分之截面積没為比该所射入之光3射出之射出 、 劃分之射出部分之截面積廣。結果，可發揮令來口 所 A之光3之光量之密度增加後射出之效果。 自先溽部 (柱體偏向棱鏡4 B之構造和作用效果） 枉體偏向稜鏡4B如圖7(b)和圖7(c)所示， 光源部A所照射之光3射入之入射口 4B!所劃分再乂上將 *入部分、

2036-3462-PF-ptd 第17頁 509974 五、發明說明（15) ___ — 之截面積設為比該所射入之光3射出之射出口 4β所書，八 射出部分之截面積窄。結果，可發揮令來自光^部f刀之 之光量之密度減少後射出之效果。 、"之光3 這種柱體偏向稜鏡4 A、4Β將來自光源部a之光3 射入fe體偏向稜鏡4A、4B之各入射口4A，、4R 炫里刀的 入之光3向各射出口4A2、4B9前進而重疊，今牌似 叮射 偏向稜鏡4A、4B之光3之照度分布各自平滑化後射出 肢 即，第三周邊曝光裝置之偏向光學系&具有將光源° 照射之光3整形成具備既定之照度而且具有尖峰形 二 平滑之尖峰波形和比較均勻之照度分布之光之效果、。比較 此外，在此舉例示偏向光學系由2個不同之^柱體 組合而成的，但是偏向光學系未限定為這種偏n 狀或個數。在本發明使用之偏向光學系在只要本^ $之有 ，下將其偏向稜鏡之形狀、相黏之個數、大小、^學特性 等各特性設定成可得到和該工件之光阻劑層之厚度對應要 求之照度分布。 〜 又，在此雖未圖示，在構造上在這些柱體偏向稜鏡 4A、4B之射出側和工件7之間設置準直儀透鏡和圓柱透鏡 之雙方或其中一方’或者準直儀透鏡和有孔光罩之雙方或 其中一方’令具有既定之照度之光照射既定之區域，防上 光照射不要之區域較好。 (光學系統Fs之作用效果） 如以上之說明所示，本發明之實施例3之周邊曝光裝 置之光學系統F3，係利用該光學調整裝置％將來自該光源

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I五 '發明說明（16) I 部A之光3調整成具有和工件周邊部之光阻劑層之厚度分布I 丨8 b2對應之照度分布8 h (在和工件上之掃描方向垂直之方向 之照度分布）之光後令照射工件上，可不會令節拍時間增 加的抑制曝光變動之發生，令進行周邊曝光。因本第三周 邊曝光裝置之光學系統『3由複數柱體偏向稜鏡4A、4B構 成5光學系統之構造簡單5可比較容易的利用光軸調整調

I 整光照射位置，可使照射位置之精度佳的進行周邊曝光。| 此外，本第三周邊曝光裝置之光學系統f3適合工件周邊部 I 之光阻劑層之厚度分布寬比較大的。 貫施例4 參照圖8、圖9說明本發明之實施例4之周邊曝光裝置 之光學系統。此外，對於和上述構造相同之構件賦與相同 之符號，省略說明。該第®周邊曝光裝置之光學系統F4如 圖8所示，由光源部A和具備聚焦光學系B4之光學調整裝置 D4構成。 〈聚焦光學系B4之構造〉 第四周邊曝光裝置之聚焦光學系B4如圖9所示，由複 數透鏡元件（10k3)集合而成之複眼透鏡10c、準直儀透鏡 6 c以及圓柱透鏡11 c構成。 (複眼透鏡1 Qc之構造） 複眼透鏡1 0 c係將來自光源部A之光3重疊而將來自該 光源部A之光3整形成具有均勻之照度分布之光的。該複眼 透鏡1 0 c如圖9 (a )之侧視圖、（b )之侧視圖所示，由光學特

2036-3462-?F-ptd 第19頁 五、發明說明q7) 险（成像特性等）相同 此外，在此=，元件集合而成。

5列的，但是未限定為該排列^ \透鏡1 〇C之排列採用5行X 排列不採用行和列之㈣，;又’那些透鏡元件之 明使用之複眼透鏡，在口 : 心®形也可。在本發 件之形狀、大小以及下人將那些透鏡元 成可得到和該工件之光$叫M寺丨生等）等各特性設定 布。 千之先阻劑層之厚度對應要求之照度分 ★亥複:工广。了更提高該照度分布之均勾生，在構造上在 鏡i〇c之光軸方向之前段再配置由複數同—光與 特性構成之透鏡元侏 ^ ^1 j光学 自先源部A之光3均句化也可。 I白杈將不 (準直儀透鏡6C) 鏡1 〇^射+ 周光衣置之準直儀透鏡6c係使得自該複眼透 鏡i〇c射出之光之大d:丄：要係具有覆蓋該複眼透 可 ^ ^ ]、_且將光照射工件7上之既定區域即 荈菩# ΐ々形成平行光後照射工件7上較好之理由係， 二:使^之入射角垂直於工件7之形成光阻 區域和光非照射區域之邊界清晰，儘量防止光照 射工件上之不用之區域。 (圓柱透鏡1 lc) 昭第四周邊曝光裝置之圓柱透鏡llc如圖8所示，為了令 …、度和名工件上之光阻劑層之厚度變厚之部分對應的增 加，可將令光聚焦於該準直儀透鏡6c之射出側之既定之位

509974 五、發明說明（18) 置之圓柱透鏡11 c設置至少一個以上。 又，在此雖未圖示，在構造上在圓柱透鏡11C之後段 設置有孔光罩5c，令具有既定之照度之光照射既定之區 域 防上光照射不要之區域較好。 (光學系統F 4之作用效果） 如以上之說明所示’本發明之實施例4之周邊曝光裝 ，之光學系統I如圖8之8Cl、8c2所示，係利用光學調整裝 4將來自該光源部A之光3調整成具有和工件周邊部之光 ::層之厚度分布8c2對應之照度分布8(^ (在和工件上之掃 二ίί直向之照度分布）之光，令照射工件上，可 i厂=:η力:的抑制曝光變動之發生，令進行周邊 曝光。因本第四周邊曝先驻/ 之射出σ附近具·備圓&"二糸統F在其光學系統 之照射位置，進行周邊心’可容易調整提高了照度之光 之光學系統適合工件周邊：”匕外’纟第四周邊曝光裝置 較窄之情況。 、°卩之光阻劑層之比較厚之部分比 (光對工件之照射方法） 此外’在上述之會# 之方法係令工件7移動例1〜4 ’光照射工件7之周邊部分 件7與光學系統Fi ~ F兩^令光學系統Fl〜匕移動、或令工 即，本發明之周邊曝4光奘，動之形態之任一形態都可。 和光學系統相對移動t二之光學系統F1〜F4利用令工件 又，在上述之ΐ;:動機構進行周邊曝光。

之間設置光學調整梦w 4，取示藉著在工件和光源部A 、罝调整光之照度分布之例子，但是令

/ / 五、發明說明（19) 聚焦光學元件（透鏡等）或 入光源部A和複眼透鏡1 〇 a 4B之間也可。因而，該光 照度最佳化的照射該工件 用配置於工件附近之構造 件間之光照射路徑可適當 他位置也可。而且，藉著 既定之寬度，可防止光照 此外，在構造上將複 各光學系統Fi〜F4配置於j 和工件相對移動而進行周 偏向光學元件（透鏡、稜鏡等）介 或l〇b或l〇c或柱體偏向稜鏡4A、 源部A之配置變了也可將光路或 。此外，有孔光罩之設置位置採 ’但是只要係在自複眼透鏡至工 的設定光照射寬度之位置，係其 利用有孔光罩將光照射寬度改成 射不要之區域。 數上述本發明之周邊曝光裝置之 二件上，令這些光學系統同時的 邊曝光作業也可。 發明之效果 以下之優異之效果。 項之周邊曝光裝置之 令和該工件之光阻劑 光。因此，可按照光 之照度分布之照射光 之效果。例如，因對 部分之曝光不必延長 項之周邊曝光裝置之 柱透鏡以及偏向稜鏡 可令置換為習知之周 因本發明如上述所示構成，具有 (1)如本發明之申請專利範圍第1 光學系統，在該工件之周邊部分，可 層之厚度對應的改變照度分布後照射 阻劑膜之膜厚分布之偏差以具有適當 曝光，有不會令彥生曝光變動的曝光 於光阻劑膜因膜厚分布偏差而變厚之 曝光之设定時間’可焉效率的曝光。

2036-3462-?F-pt(i (2 )如本發明之申請專利範圍第2 光學系統，因利用由由複眼透鏡和圓 構成之光學調整装置調整照度分布， 509974 五、發明說明（20) 邊曝光裝置之光學系統或附加後使用。 之 (3 )如本發明之申請專利範圍第3項之周邊曝光襄^赞 光學系統’因利用由複眼透鏡和圓柱透鏡構成之光學= 裝置調整照度分布，可使零件數更少，因此，除了 (2 )之效果以外，可縮小光學系統之大小與令經濟帙权 局。 ^ (4)如本發明之申請專利範圍第$項之周邊曝光|， 光學系統，因由複數偏向稜鏡構成，光學系統之構遠簡 單，可比較容易的利用光軸調整調整光照射位置。 (5)如本發明之申請專利範圍第5項之周邊曝光装置之 光學系統，因在構造上在該光學調整裝置之後段具備準直 =敕ί:利用該！直儀透鏡將自該光學調整裝置所射 形成千行光仅照射，可使得光對工件之入射角度 大致纪直，可清晰的形成曝光區域和 (6 )如本發明之申請專利範圍# ⑽/ 1 光學系統，因在其光學系統之光射J、之周邊曝光裝置之 邊曝光 周 鏡，可容易的調整提高了照廋之光口附近具備圓柱透 曝光。 …％之照射位置後，進行 (7 )如本發明之申請專利範圍 光學系統，因在構造上在自該光學敕===曝光裝置之 之光照射路徑具備用以調整光之照射=衣置主該工件為止 得利用該有孔光罩將自該光學調整穿2度之有孔光罩，使 工件之既定之區域，可光不會照二=所射出之光只照射 曝光。 要之區域的進行周邊

2036-3462-FF-ptd 第23頁 509974 五'發明說明（21) 圖式簡單說明 圖1係本發明之第一周邊曝光裝置之光學系統之配置 圖和令與工件之光阻劑之厚度之分布對應的表示之自和該 光學系統之掃描方向垂直之方向看之照度曲線。 圖2(a)係本發明之第一周邊曝光裝置之光學系統之聚 焦光學系與偏向光學系之側視圖。 (b)係本發明之第一周邊曝光裝置之光學系統之複眼 透鏡之透鏡元件之平面圖與侧視圖。 圖3 (a)係利用本發明之第一周邊曝光裝置之光學系統 所得到之自和掃描方向垂直之方向看之照度曲線。 (b)係利用本發明之第一周邊曝光裝置之光學系統所 得到之照射區域之面内照度分布。 圖4係本發明之第二周邊曝光裝置之光學系統之配置 圖。 圖5 (a )係本發明之第二周邊曝光裝置之光學系統之聚 焦光學系之側視圖。 (b)係本發明之第二周邊曝光裝置之光學系統之複眼 透鏡之透鏡元件之平面圖與側視圖。 圖6(a)係本發明之第二周邊曝光裝置之光學系統之圓 柱透鏡®陣列之平面圖與侧視圖。 (b )係自本發明之第二周邊曝光裝置之光學系統之圓 柱透鏡❷陣列之侧視圖表示光之聚焦機構之原理之圖。 (c )係一般之圓柱透鏡之側視圖。

2036-3462_?F.ptd 第24頁 509974 五、發明說明（22) 圖7 ( a )係本發明之第三周邊曝光裝置之光學系統之配 置圖和令與工件之光阻劑之厚度分布對應的表示之自和該 光學系統之掃描方向垂直之方向看之照度曲線。 (b )係本發明之第三周邊曝光裝置之光學系統之柱體 偏向稜鏡之入射口之放大圖。 (c)係本發明之第三周邊曝光裝置之光學系統之柱體 偏向稜鏡之射出口之放大圖。 圖8係本發明之第四周邊曝光裝置之光學系統之配置 圖和令與工件之光阻劑之厚度之分布對應的表示之自和該 光學糸統之掃描方向垂直之方向看之照度曲線。 圖9(a)係本發明之第四周邊曝光裝置之光學系統之複 眼透鏡之側視圖。 (b)係本發明之第四周邊曝光裝置之光學系統之複眼 透鏡之平面圖與側視圖。 符號說明 1 放電燈 2 橢圓聚光鏡 3 光 4 偏向稜鏡 4 0 偏向稜鏡 4A 柱體偏向稜鏡 4 B柱體偏向棱鏡 4A} 柱體偏向稜鏡4A之入射口

2036-3462-PF-ptd 第25頁 509974

五、發明說明（23) 4 A2 柱體偏向稜鏡4 A之射出口 柱體偏向稜鏡4B之入射口 4B2柱體偏向稜鏡4B之射出口 5a 有孔光罩 5b 有孔光罩 5 c 有孔光罩 6a準直儀透鏡 6 b 準直儀透鏡 6c 準直儀透鏡

7 工件 8aj照度分布 8a2工件之光阻劑之厚度分布 8Ci照度分布 8 c2工件之光阻劑之厚度分布 8(^ 照度分布 to 8d2工件之光阻劑之厚度分布 1 0 a複眼透鏡 1 0 b複眼透鏡 1 0 c複眼透鏡 1 0 透鏡元件（聚焦光形成用） 1 0 j1Q透鏡元件（聚焦光形成用） 1 0 j2透鏡元件（聚焦光形成用） 1 0 j2Q透鏡元件（聚焦光形成用） 1 0 h 透鏡元件（均勻光形成用）

2036-3462-??.ptd 第26頁 509974 五 發明說明（24) 1 0 k1G透鏡元件（均勻光形成用） 1 0 k2透鏡元件（均勻光形成用） 1 0 k2。透鏡元件（均勻光形成兩） 1 0 k3透鏡元件（均勻光形成用） 圓柱透鏡

11a 11b Hbc 11c A 圓柱透鏡 圓柱透鏡 圓柱透鏡 光源部 陣列 陣列之透鏡元件

Bi聚焦光學系 B2聚焦光學系 B4聚焦光學系 q 偏向光學系 C3偏向光學系 h 光學調整裝置 d2光學調整裝置 d3光學調整裝置 d4光學調整裝置 Fj光學系統 F2光學系統 F3光學系統 f4光學系統

J 工件之光阻劑之厚度比較厚之部分 K 工件之光阻劑之厚度之比較薄之部分 2036-3462-PF-ptd 第27頁 509974 五、發明說明（25) S 照度分布比較強之光 SP和工件之光阻劑之比較厚之部分對應之照度分布 之光 u和工件之光阻劑之比較薄之部分對應之照度分布之 光 X本發明之第一周邊曝光裝置之光學系統之照度分布 Y習知之周邊曝光裝置之光學系統之照度分布

2036-3462-PF.ptd 第28頁

Claims (1)

1. ^09974 周邊曝光裝置之光學系統，光照射工件之周邊 定波長之紫外線之光；及 該光源部和該工件之間，並利用 之雙方或其中一方調整自該光源 在該工件之周邊部分，令和該工 的改變照度分布，照射光。 1項之周邊曝光裝置之光學系 包括由複數透鏡元件集合而成之 之聚焦光學系及由偏向稜鏡構成 部分之透鏡元件將自該光源部所 整形成照度分布和該工件之光阻 應之光（S)，其他部分之透鏡元 光〜部分聚焦後令重疊，整形 阻劑之厚度比較薄之部分對應之 六、申請專利範圍 1· 一種 部分， 其特徵 光源部 光學調 聚焦光學系 部所照射之 經由該 件之光阻劑 2. 如申 統，其中該 才旻眼透鏡和 之偏向光學 该複眼 照射之光之 劑之厚度比 件將自該光 成照度分布 光（U); 該圓柱 分聚光而形 該偏向 3. 如申 統，其中該 在於包括： 5照射包含既 整裝置，介於 與偏向光學系 光之照度分布 光學調整裝置 層之厚度對應 請專利範圍第 光學調整裝置 圓柱透鏡構成 系； 透鏡之至少一 一部分聚焦， 較厚之部分對 源部所照射之 和該工件之光 透鏡將該複眼 成聚焦光（SP) 稜鏡使得將該 請專利範圍第 光學調整裝置 透鏡所聚焦之光（S)之至少一 部 來焦光（SP)偏向而成。 1項之周邊曝光裝置之光學系 由包括複數透鏡元件集合而成之 509974

   I六、申請專利範圍 複眼透鏡和圓柱透鏡之聚焦光學系構成； 該複眼透鏡之至少一部分之透鏡元件將自該光源部所 照射之光之一部分聚焦，整形成照度分布和該工件之光阻 劑之厚度比較厚之部分對應之光（S )，其他部分之透鏡元 件將自該光源部所照射之光之一部分聚焦後令重疊，整形 成照度分布和該工件之光阻劑之厚度比較薄之部分對應之 光（U); 該圓柱透鏡將該複眼透鏡所聚焦之光（S)之至少一部 分聚光而形成聚焦光（SP)。 4.如申請專利範圍第1項之周邊曝光裝置之光學系 統，其中該光學調整裝置由偏向光學系構成，而偏向光學 系由複數不同之柱體偏向稜鏡構成； 該複數柱體偏向稜鏡各自具備劃分自該光源部所照射 之光後令射入之入射口和令在該入射口所劃分之光聚焦或 發散後射出之射出口，該複數柱體偏向稜鏡將自該光源部 所照射之光之一部分整形成具光密度分布具有疏密之光。 5. 如申請專利範圍第1項之周邊曝光裝置之光學系 統，其中在該光學調整裝置之後段還具備準直儀透鏡，使 得利用該準直儀透鏡將自該光學調整裝置所射出之光整形 成平行光後照射而成。 6. 如申請專利範圍第1項之周邊曝光裝置之光學系 統，其中該光學調整裝置由包括複數透鏡元件集合而成之 複眼透鏡 '準直儀透鏡以及圓柱透鏡之聚焦光學系構成； 該複眼透鏡將自光源部所照射之光之一部分聚焦，整

   2036-3462-PF-ptd 第30頁 509974 六、申請專利範圍 形成照度分布均勻之光； 該準直儀透鏡將該複眼透鏡所聚焦之光形成平行光； 該圓柱透鏡使得將該準直儀透鏡所形成之平行光之至 少一部分聚光而成。 7.如申請專利範圍第1項之周邊曝光裝置之光學系 統，其中在自該光學調整裝置至該工件為止之光照射路徑 具備用以調整光之照射寬度之有孔光罩。

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