1270120 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明大體上關於照明光學系統及使用其之曝光裝置 。更特別地，本發明關於使用曝照光、X光區的光、或波 長範圍在200 nm至10 nm之極度紫外光（EUV)區的光 ’以及使用其之曝光裝置，舉例而言，用以將例如用於半 導體晶圓之單晶基底或用於液晶顯示器之玻璃基底等工件 曝光。 【先前技術】 爲了符合裝置圖案的尺寸愈益縮小之需求，曝光裝置 中所使用之作爲曝照光的光之波長已愈來愈短。 近年來，已有很多使用極度紫外光（EUV )或X光作 爲曝照光之曝光裝置之提議（例如，日本公開專利申請公 告號1 0 - 7 0 0 5 8，對應於美國專利號 6 5 5 0 4，8 9 6 ;日本公開 專利申請公告號2 0 0 3 - 0 4 5 7 7 4，對應於公告的美國專利申 請公告號2003 /3 1 0 1 7 ;及日本公開專利申請公告號 2003 -〇45 7 84，對應於公告的美國專利申請公告號 2003/31017) ° 在使用EUV光或X光（特別是20 nm至5 nm的光） 的曝光裝置中，以來自於光源的光照明光罩（標線片）之 照明光學系統未包含透射型（透反射型）光學系統。一般 而言，使用具有反射多層膜的反射光學系統。 可以用於此反射光學系統中的多層膜鏡反射約爲6 7 -4 · (2) 1270120 %。爲了使來自光源的光之利用效率之降低最少，在照明 光學系統之內，構成照明光學系統的鏡之數目應更少。 但是，爲了良好照明，舉例而言，爲了良好地界定有 效光源’必須保持要設置孔徑光闌的空間（瞳平面），爲 達此目·的，構成照明光學系統的鏡數目必須增加。這會引 起照明光學系統的光利用效率下降之問題，亦即，整個系 統的透射率。 【發明內容】 因此本發明的目的是提供照明光學系統及/或具有其 之曝光裝置，以使用相當少量的鏡，其仍可確保良好照明 〇 根據本發明的態樣，提供照明光學系統，以來自光源 的光照明要被照明的表面，包括：具有反射表面的鏡；及 光闌，具有配置成垂直於或幾乎垂直於該鏡的反射表面之 孔徑表面。 根據本發明的另一態樣，提供照明光學系統，以來自 光源的光照明要被照明的表面，包括：具有反射表面的鏡 ;及光闌，配置成相鄰於（或接觸）該鏡的反射表面，其 中，來自光源的光會通過該鏡及該光闌的反射表面所界定 的開口。 在本發明的又一態樣中’以來自光源的光照明要被照 明的表面之照明光學系統’包括光學單元，該光學單元包 含具有反射表面之鏡、及配置成相鄰於或接觸該鏡的反射 -5- (3) 1270120 表面之光闌，其中’來自光源的光會受光闌限制，宛如受 光闌與鏡的反射表面所提供之光闌的虛像之組合所限制， 以及，其中，如此受限的光會從光學單元投射。 在本發明的又另一態樣中，以來自光源的光照明要被 — 照明的表面之照明光學系統，包括具有反射表面之鏡、及 — 具有開口的光闌，其中，光闌配置成相鄰於（或接觸）鏡 的反射表面，以致於光在入射於鏡上之前以及在由鏡反射 之後，可以從同側通過開口。 φ 在本發明的又另一態樣中，以來自光源的光照明要被 照明的表面之照明光學系統，包括鏡及光闌，其中，光闌 配置成相鄰於（或接觸）鏡的反射表面，以致於光在入射 於鏡上之前以及在由鏡反射之後，可以在光闌的同側被阻 隔。 在本發明的仍又另一態樣中，以來自光源的光照明要 ~ 被照明的表面之照明光學系統，包括鏡及光闌，光闌配置 成相鄰於（或接觸）鏡的反射表面，其中，光闌及鏡的反 φ 射表面所提供的光闌之虛像之組合會界定有效光源的分佈 形狀。
在本發明的仍又另一態樣中，以來自光源的光照明要 被照明的表面之照明光學系統，包括鏡及光闌，光闌具有 開口及配置成相鄰於（或接觸）鏡的反射表面，其中，當 A 有效光源的分佈形狀相對於預定軸對稱地分割時，開口的 - 形狀與有效光源的分布形狀之一半幾乎相同。 考慮配合附圖之本發明之較佳實施例的下述說明，本 -6- (4) 1270120 發明的這些及其它目的、特點及優點將變得更加淸楚。 【實施方式】 現在參考附圖，說明本發明的較佳實施例。 〔實施例1〕 圓1 1係根據本發明的第一實施例之曝光裝置的主要部 份之視圖。圖1中1代表放電頭，2代表電漿發光點，其 0 可以發射EUV光。從電漿發光點發射的光會由聚光鏡4 聚集。5代表鏡4所收聚集的EUV光通量。6a是過濾器 ’用於從電漿移除散射的粒子（碎片），6b代表濾波器 ’用以移除具有EUV光以外的波長之光。7代表類針孔 孔徑’配置成相鄰於聚光鏡4的聚光點。這些構件係容納 於真空容器8中，且它們構成光源單元。有一連接器9， ' 用於將耦合光源單元及曝光設備的主要組件，並保持真空 狀態° · 接著，將說明照明光學系統的元件。1 〇 a及1 〇 b係平 行轉換光學系統（第一光學單元），包括凹面鏡及凸面鏡 ，且用以接收來自光源且已通過孔徑7的的EUV光以及 用以將其轉換成幾乎平行的光。1 0 c代表鏡。1 1代表具有 複數個圓柱反射表面的積分器。對於積分器的反射表面而 言，有孔徑闌1 5，孔徑闌1 5具有的孔徑表面配置成幾乎 垂直於積分器反射表面。此爲根據本發明的本實施例之照 明光學系統的重要特點。孔徑闌具有用於調節有效光源的 -7 - (5) 1270120 分佈形狀之功能，也具有調節要被照明的光罩（標線片） 1 6的表面上之每一點之光的角度分佈。 1 4 a及1 4 b係代表構成弧狀光學系統（第二光學單元 )之元件，其用於將來自積分器1 1的光聚集成弧狀。1 4 c 代表平面鏡，用於使弧狀光學系統的影像側光向上偏轉， 以致於光會以預定角度入射於反射型光罩。正好在反射型 光罩1 6之前，設有具有弧狀開口的狹縫1 2。上述這些構 件構成照明光學系統。 反射型光罩1 6係由光罩台1 6所固持。1 8代表投影 光學系統，包括複數個多層膜鏡。其係同軸系統，且係設 計成在物體上側爲非遠心的，而在影像側上爲遠心的。1 9 係塗著有感光材料之晶圓，且2 0係用於固持晶圓1 9的晶 圓台。2 1係代表真空容器，用於使整個光學系統維持在 真空中，藉以防止EUV光衰減。 由作爲電流供應源之脈衝功率源（未顯示）所激發的 脈衝大電流會被施加至放電頭1並由此放電。爲回應此能 量，會從電極之間的電漿介質之間產生高能量密度電漿2 。關於電漿媒體，舉例而言，可以使用氙氣。其會被導入 於放電頭1的電極之間，且流速會受控。導因於來自電漿 2的熱輻射，會產生約1 3 .5 nm的波長之EU V光。以如上 所述的電漿產生爲基礎的光源稱爲「放電激發電獎型 EUV光源」或是「放電產生電漿光源」。根據所使用的 放電激發之方法，有很多型式，例如Z間隔、電獎聚焦、 毛細管放電、等等。 -8- (6) (6)1270120 在本實施例中，氙氣是作爲電漿介質。但是，舉例而 言，可以使用錫（S η )流體作爲電漿介質’藉由此流體可 以提供具有約13.5 nm的增加之光輸出功率的EUV光源 〇 可以使用雷射激發電漿EUV光源以代替放電產生電 漿型，在雷射激發電漿EUV光源中，高功率脈衝EUV光 會被聚集及投投於電漿介質上以產生電漿。在本發明的範 圍之內，又另一選擇係使用波動器（undulator )作爲 EUV光源。 從電漿發光點2發射的EUV光會由聚光鏡4聚光， 因而選取EUV光，舉例而言，聚光鏡4包括旋轉的橢圓 鏡。藉由過濾器6a，從電漿直接散射且從其週圍向前散 射的散射粒子（碎片）會被移除。而且，於需要時，藉由 過濾器6b，移除對於EUV曝光不需要之不要的波長成份 。然後，在類尖孔孔徑7的位置處將光聚集，類尖孔孔徑 7係設在含有電漿光源的真空容器8與用於曝光設備主要 組件的真空容器2 1之間。光源的真空容器8與曝光設備 主要主件的真空容器21會藉由連接器9而彼此耦合，且 於需要時執行操作排氣。 已通過孔徑7的EUV光會由平行轉換光學系統轉換 成幾乎平行的光1 〇,，平行轉換光學系統包括凹面鏡i 〇a 及具有相當小的直徑之凸面鏡1 〇b，凹面鏡！ 0a在其中心 部份具有開口。 此處，上述聚光鏡4及鏡]0a和1 Ob具有反射多層膜 -9- (7) 1270120 以用於有效率地反射EUV光。由於它們會吸收高溫電漿 2輻射的輻射能量之一部份，所以，在曝光期間它們的溫 度會變高。慮及此點，關於材料，舉例而言，使用具有良 好的熱導率之金屬，以及設置例如水冷等冷卻機構（未顯 示），以致於它們可以在冷卻期間被連續地冷卻。 > 雖然未特別說明，但是，光學系統中所使用的每一鏡 具有反射多層膜形成於其反射表面上，以有效率地反射 EUV光。於需要時，這些鏡可以由例如金屬等具有良好 · 導熱率的材料所製成，並設置用於其之冷卻機構。 已轉換成幾乎平行的光之EUV光1〇 -會由鏡l〇c偏 轉且其會入射於具有複數個圓柱鏡的積分器1 1上。入射 於積分器1 1上的E U V光會由圓柱鏡分光並因而發散。在 、 通過稍後說明的孔徑闌1 5之後，發散的光會被由弧狀光 學系統聚光成弧狀，弧狀光學系統具有鏡1 4 a和1 4 b，藉 由鏡1 4 a和1 4b，可以在弧狀狹縫1 2的開口處產生具有 均勻照明分佈的弧狀照明區。 _ 此處，將配合不同的圖，說明使用積分器1 1以均勻 地照明弧狀區的原理。 圖2A係槪圖及立體圖，顯示平行光入射於具有複數 個凸面的圓柱表面之反射型凸面（外表）圓柱表面積分器 U。上述幾乎平行的EUV光1 0 /會沿著所示方向投射於 其上。圖2B係槪圖及立體圖，顯示具有複數個凹面圓柱 表面的反射型凹面（內部）圓柱表面積分器，其具有類似 於圖2A的積分器之功能。圖1中所示的積分器1 1是例 -10 - (8) 1270120 如圖2A中所示之反射型凸面圓柱表面積分器。但是，其 可爲例如圖2B所示的反射型凹面圓柱表面積分器，或是 ，可爲這些積分器的組合。 圖3係槪圖及剖面視圖，顯示反射型凸面圓柱表面積 分器。圖4係用於說明在反射型凸面圓柱表面積分器的圓 柱表面之EUV光的反射。圖5係說明由反射型凸面圓柱 表面積分器的圓柱表面所反射的EUV光之角度分佈。在 這些圖中’代號U代表反射型凸面圓柱表面積分器。 如圖2A所示，當幾乎平行的EUV光1〇 /入射於具 有複數個圓柱表面的積分器1 1上時，會在相鄰於積分器 的表面處，產生直線形狀的次級光源，而且，從此次級光 源發射的EUV光之角度分佈具有角錐表面形狀。如此， 以焦點在次級光源位置的反射鏡來反射EUV光，以及， 照射與反射光罩共軛的反射光罩或表面，可以造成弧狀照 明。 爲了說明具有複數個圓柱表面之反射型積分器的功能 ，將參考圖4，首先說明如同平行光作用之反射光會入射 於單一圓柱表面。 此處，考慮平行光以一角度έ相對於垂直於圓柱表面 的中心軸之平面而入射。 假使入射的平行光之光線向量以下式表示：
Pl= ( 0?-cose5sine) 且與圓柱形的反射表面垂直之向量以下式表示時： -11 - (9) 1270120 則反射的光之光線向量爲： P2= ( -cosexsin2a5cosexsin2a5sine )。 藉由以相位空間來繪出反射光的光線向量，將可於X 一 y平面上取得如圖5所示的具有半徑C0SS的圓。亦即， 反射光是圓錐表面狀的發散光，且次級光源會存在於相鄰 於圓錐表面的頂點處。假使積分器的圓柱表面是凹面的， 則次級光源會以真實影像存在於反射表面的外部。假使其 爲凸面的，則次級光源會以虛像存在於反射表面的內部。 而且，如圖3所示般，假使反射表面受限地存在於一部份 圓柱表面中且其具有中心角度20，如圖5所示般，反射 光的光線向量P2的存在範圍是在X - y平面上中心角爲 40之弧。 接著，考慮焦距長度爲f之旋轉拋物鏡以其焦點配置 於位在次級光源的位置處，次級光源係因平行光入射於如 上所述的圓柱反射鏡而造成的，以及考慮要被照明的表面 配置在以f與此反射鏡相隔離的位置處。從次級光源發射 的光是圓錐表面形狀的發散光，且在由具有焦距長度f的 反射鏡反射之後，會被轉換成平行光。因此，反射光爲具 有弧狀剖面形狀之片狀光束，弧狀部面形狀具有半徑 fxcosfe以及中心角40。因此，如圖5所示般，僅有要被 照射的表面上之半徑fxcod及中心角40的弧狀區501可 以被照明。 雖然上述僅參考一圓柱反射鏡以作說明，但是，將配 合圖6及參考具有某光束直徑的平行光1 〇 /沿著圖1中 -12 - (10) 1270120 所示的方向而入射於具有寬廣區域及具有一些彼此平行配 置的圓柱表面之積分器1 1上之情形，於下作說明。 在圖6中，1 1代表上述積分器，14a及14b分別代表 具有球形或非球形表面的凸面鏡及凹面鏡，每一者均具有 形成於其上之反射的多層膜。鏡l4a及14b構成弧狀光學 系統（第二光學單元）。6 02代表影像平面（表面要被照 明），且此平面等於圖1的光罩1 6表面。弧狀光學系統 具有成像功能，以良好地適合投射光學系統1 8之方式， 在此平面上形成弧狀照明區。 弧狀光學系統是同軸系統，以幾乎配置在積分器11 的表面上之軸1 0ΑΧ作爲中心對稱軸。其配置成積分器1 1 上的光照射區之中心軸602 /與影像平面幾乎以彼此的傅 立葉表面關係配置。更特別地，位置602 /幾乎相當於影 像平面6 02的光瞳平面，且稍後要說明的孔徑闌1 5配置 於此位置。藉由此配置，當幾乎平行的EUV光1 〇 /如圖 式所不般入射於積分器1 1上時’其會被聚光成相鄰於影 像平面602的弧狀。 此處應注意此結構在影像側係非遠心的以及主射線 6 0 4對於影像平面6 0 2的入射角6 0 1 (亦即，主光線6 0 4 與弧狀光學系統的光軸1 〇 A X之間界定的角度）會被設定 成幾乎等於對應的投射光學系統1 8的物體側主射線相對 於光罩表面的法線之傾斜角度。換言之，弧狀光學系統的 光罩側主射線與光軸AX之間界定的角度，對應於反射型 光罩的照明區內的每一位置，會被設定成幾乎等於投射光 -13- (11) 1270120 學系統的光罩側主射線與光罩表面的法線之間界定的角度 。在本實施例的情形中，入射角設定爲約6度，且等於投 射光學系統的光罩側對應的主射線與光罩表面的法線之間 界定的角度。此外，對影像側上的模糊完成良好校正，以 及，在設計上，影像平面上的光點直徑會設定成不大於5 mm，更佳地，不大於1 mm。 構成弧狀光學系統之鏡14a和14b上EUV光主射線 的入射角度會設定爲低，更特別地，設定爲不大於20度 。相較於使用旋轉拋物面鏡或類似者以使入射角度高的結 構而言，此配置會使其確定降低當光被聚集於影像平面 6 02時會產生的模糊量，以致於光聚集於弧狀照明區的效 率會增進。這將能夠抑制因後述的弧狀狹縫1 2之遮光而 造成的光損耗，且照明系統效率會顯著增進。 在圖1中所示的弧狀光學系統中，結構係配置成當影 像側的光由平面鏡1 4 c向上偏轉朝向反射光罩1 6 c時，由 反射所形成的弧狀照明之弧的方向會反轉，且弧中心對齊 投射光學系統1 8的中心軸1 8 A X與反射光罩表面的交會 點。然後，以上述方式設定入射角 6 0 1，確保以反射光罩 1 6作爲反射表面時弧狀光學系統的影像側主射線6 04與 投射光學系統1 8的物體側光1 8 /之對應的主射線會彼此 對齊。 由具有大量彼此平行排列之圓柱表面的反射鏡所反射 的光之角度分佈與上述單一圓柱表面的情形沒有變化。如 此，入射於影像平面6 02上的單一點之光會從具有很多彼 -14 - (12) (12)1270120 此平行排列的圓柱表面之反射鏡上的整個照射區抵達該處 。此處，假使幾乎平行的EU V光1〇 /之光束直徑爲D時 ，且弧狀光學系統的焦距爲f時，則角度延伸（亦即聚光 NA) 603以a表示時，其爲a=D/f。 此處，來自積分器1 1的圓柱表面之光通量在相對於 沿著弧的方向彼此疊加，而在弧狀照明區中，完成均勻照 明。如此，藉由此配置，確保有效及均勻的弧狀照明。 接著，參考圖7及6，更詳細地說明由孔徑闌1 5及 積分器1 1構成的光學單元。圖7係顯示孔徑闌1 5及積分 器1 1的配置。在此圖中，代號1 0 /代表撞擊於積分器1 1 上的 EUV光之主射線的方向。在 6 02 /的位置幾乎在上 述弧狀光學系統的瞳平面之中心。以此點6 0 2作爲原點， 說明X — y - z座標系統。此處，z軸會與上述弧狀光學系 統的同軸10AX對齊，且其幾乎平行於積分器11表面的 圓柱表面之產生線。 孔徑闌1 5具有孔徑表面1 5 /，孔徑表面1 5 /配置成 幾乎垂直於積分器11的反射表面，其中，一些圓柱表面 排成行列。而且，孔徑表面配置成幾乎垂直於上述同軸 1 0ΑΧ。此外，孔徑闌的底側幾乎對齊積分器1 1的反射表 面。此處’圖式中詳述之孔徑闌係甩於標準照明模式的孔 徑之實施例，而非用於修改的照明之照明模式。在本實施 例中，如圖所示般’配置於瞳平面上的孔徑闌的開口之形 狀是半圓形。注意，此孔徑闌可拆卸地安裝於光路徑中。 此外’如同稍後說明般，當也要執行有效光源的分佈形狀 -15 - (13) (13)1270120 爲環狀或四極狀的修改照明時，可以配置孔徑闌，此孔徑 闌之開口的形狀幾乎同於有效光源分佈形狀的一半之分佈 形狀，如同相對於預定軸（對應於孔徑闌1 5的底側）對 稱地平分爲二。 接著，參考圖6，說明孔徑闌1 5如何限制部份光。 當幾乎平行的光1 0 /以相當高的入射角（例如7度）入 射於積分器1 1的反射表面上時，以部份光由孔徑闌1 5的 半圓開口阻擋之方式，限制入射光。另一方面，考慮相對 於上述反射表面之光1 0 /的虛像，其由圖式中的虛線表 示爲光1 0 〃 。可以說此光也受相對於積分器1 1反射表面 之孔徑闌1 5的虛像1 5 〃所限制。考慮孔徑闌1 5及其虛 像1 5 〃之組合，可見此配置等同於具有對應於所有有效 光源形狀之圓形開口的孔徑闌。換言之，在由孔徑開口 1 5對稱於積分器的反射表面回折而界定的一 1 5 〃與回折 之前由孔徑開口 1 5所界定的一 1 5 〃之組合中，要形成的 開口之形狀幾乎等於所需的有效光源分佈形狀。 或者，其被視爲光通量1 0 /的下半部1 0 / a被部份 地阻擋並因而在其撞擊於積分器1 1之前由孔徑闌1 5的光 源側（入射平面側）表面所限制，光通量1 〇 /的上半部 1 〇 / b會被部份地阻擋並因而僅在其由積分器1 1反射之 後由孔徑闌1 5的光源側表面所限制。 關於又另一可能，其被視爲光通量1 0 /的下半部 1 0 / a在入射於積分器1 1上之前，會從光源側入射於孔 徑_ 1 5的開口上，而光通量1 〇 /的上半部1 〇 -僅在其由 -16- (14) (14)1270120 積分器1 1反射之後，才從光源側入射於孔徑闌1 5的開口 〇 在本實施例中，孔徑表面1 5 /配置成垂直於積分器 1 1的反射表面垂直。但是，爲了精確調整有效光源分佈 ，孔徑表面1 5 /可以配置成相對於積分器反射表面小傾 斜，而非與其完全垂直。此外，爲了能夠調整有效光源分 佈或非遠心性，舉例而言，可以相鄰於孔徑闌1 5設置驅 動機構（未顯示），以調整孔徑闌1 5的孔徑表面相對於 鏡反射表面之角度。 如上所述，即使孔徑闌的開口之形狀爲半圓形時，以 圖7中所示的方式，使其相對於積分器的反射表面配置時 ’則有效光源分佈（亦即，投射光學系，統的瞳平面上或照 明光學系統的瞳平面上之光強度分佈）在弧狀照明區內部 的任意位置處爲圓形。圖8 A及8 B顯示此點。在這些圖 式中，8 0 0代表晶圓1 9表面上界定的弧狀照明區，而在 801及8 02的點分別說明弧的中心部份及端部之用於有效 光源的觀測位置。 特別地，圖8 A顯示未設置上述孔徑闌1 5的情形中 有效光源的形狀。雖然同於弧狀區的中心部8 〇 1處的8 0 5 ，分佈爲圓形，但是，由於沒有孔徑闌，所以，分佈會逐 漸地變形，以位置偏向弧狀區的端部。在弧狀區的端部 8 02 ’有效光源具有如8〇6所示的橢圓形。 從照明區中的任意點觀察到的有效光源分佈係代表以 某數値孔徑（N A )圓錐狀地入射於該點的光之角度分佈 -17 - (15) 1270120 。假使在例如8 0 6處是對稱的，則意指在曝光ΝΑ中f 對稱的。由於會對解析度性能造成不利影響之嚴重因毒 所以，這是絕不允許的。 另一方面，圖8 B顯示設置上述孔徑闌1 5的情形牛 效光源的形狀。在位置801及8 02，有效光源分佈具有 別如8 0 7及8 0 8處所示之完全圓形。如此，完成曝光 的均勻性。 有效光源分佈8 0 5 — 8 0 7中所示的歪斜線8 0 5 — 8 0 7 指積分器1 1所產生的次級光源包括大量的直線次級光 。這些線的間隔取決於排列在積分器1 1的反射表面上 圓柱表面的寬度。藉由窄化·上述線間隔，可以有效光源 密度更濃密，藉由使每一圓柱表面的寬度相對於積分器 寬度而窄化以增加圓柱表面的數目，而達成此點。 接著，說明如何改變相千因素或是如何根據切換孔 闌1 5以執行例如環區照明等變形照明。由於孔徑闌！ 5 孔徑表面與投射光學系統1 8之瞳平面彼此係光學上共 的關係，所以，孔徑闌1 5的開口圖案，亦即，光的透 圖案，正好對應於形成在投射光學系統的瞳平面上之光 影像（亦即，有效光源分佈）。 圖9 A — 9 D係顯示要形成於孔徑闌1 5上的開口形 之實施例。圖9 A中所示的光闌具有半圓形且其相當於 準照明之大ό。圖9 B中所示的光闌具有半圓形的開口 半徑小於圖9Α之半徑，且其相當於標準照明之小ό。 9C中所不的光_具有開口，開口的形狀係由直線將環 不 |有 .分 ΝΑ 源 之 的 的 徑 的 軛 射 源 狀 標 圖 平 -18 - (16) (16)1270120 分爲二所界定，且開口相當於環狀區照明。圖9 D中所示 的光闌具有二圓形開□，且其相當於四極照明。 可容易瞭解，在任何孔徑闌中，假使其對稱於其底側 而被折回時，則開口的形狀相當於圓形爲基礎之一般孔徑 闌的形狀。 可以製備數個例如上述之開口圖案並將其沿著單一線 排列，且可以藉由使用孔徑闌驅動系統（未顯示）以順序 地及可互換地選取它們，藉由孔徑闌驅動系統，可以選擇 所需的孔徑形狀。如此，可以以最適於每一光罩的照明模 式，照明不同型式的光罩。 再參考圖1，更詳細說明根據本實施例之曝光方法。 在圖1中，相鄰於弧狀狹縫1 1 2的開口所產生的弧狀照明 區會以光依所需的入射角度入射於光罩台1 7上所固持白勺 反射型光罩1 6上以在其上形成弧狀照明區之方式，來執 行反射型光罩1 6的弧狀照明。此弧狀照明區的曲率中心 幾乎與投射光學系統1 8的光軸1 8 AX對齊。 來自受弧狀照明的具有關於電路圖案資訊的反射型光-罩之EUV反射光，會由光學投射系統及以最適於曝光的 放大率投射於及成像於塗有感光材料的晶圓1 9上，因而 將電路圖案轉換於其上。 晶圓會被固定地固持於晶圓台2〇上，晶圓台2〇具有 如圖所視般垂直地及水平地移動之功能，且其動作會由例 如雷射干涉儀（未顯示）等量測裝置所控制。舉例而言， 假使投射光學系統1 8的放大率以Μ表示，則反射型光罩 -19 - (17) (17)1270120 1 6可以以速度v在平行於圖面之方向上掃描移動，另一 方面，晶圓19可以以速度v/M在平行於圖面之方向上 同步地掃描移動。整個表面掃描曝光可以由其完成。 投射光學系統1 8包括複數個多層膜反射鏡且設計成 相對於光軸中心1 8AX爲軸外的窄弧狀區會提供良好的成 像性能。其會配置成將反射型光罩1 6的圖案以縮小尺寸 投射於晶圓1 9表面上。在影像側上（晶圓側）其係非遠 心系統。至於物體側（反射型光罩側），其通常是非遠心 的以避免與要入射於反射型光罩之照B月光物理干涉。舉例 而言，在本實施例中，物鏡側主射線會相對於光罩1 6的 法線方法傾斜約6度。 接著，參考圖1 〇，詳細說明如何使甩弧狀狹縫丨2以 校正掃描曝光時的曝光非均勻性。在圖1 0中，1 〇 1 3代表 具有大量可移動邊緣部的陣列，可移動邊緣部係具有部份 地改變弧狀狹縫1 2的狹縫寬度1 〇 1之功能。1 〇 i 1係代表 用於界定弧狀照明區之狹縫開口，1 0 1 2係代表弧狀照射 區’其可由積分器1 1及先前所述的弧狀形成光學系統所 產生。從此弧狀照明，取出通過狹縫開口的光。 此處’在掃瞄曝光時及當反射型光罩16的電路圖案 以縮小的尺寸轉移至晶圓1 9時，假使在弧狀狹縫之內有 照明不均勻，則其會因掃描曝光而造成曝光不均勻。爲了 符合此問題，藉由使用驅動系統（未顯示）以部份地移動 可移動邊緣部份1 〇1 3，僅將照明相當強的此部份弧狀狹 縫之狹縫寬度稍微窄化。如此，在該部份以如同所需般降 -20 - (18) _ 1270120 低之最小減少光量來執行掃描曝光，由於遍佈整個曝光區 ， 之積分，所以，可以以均勻強度完成曝光。當然，在掃瞄 曝光期間，弧狀狹縫1 2會被固持而相對於投射光學系統 1 8爲不動的。 在上述實施例中，已參考使用反射型積分器作爲鏡之 ~ 實施例，說明本發明。但是，當提供類似於本實施例的光 闌給相鄰於照明系統的瞳平面且具有平面反射表面的鏡時 5可以取得實質上相同的有利結果。在該情形中，光闌的 肇 孔徑表面可說明配置成幾乎垂直於入射至鏡的光之入射平 面與鏡反射平面之間的交會線。 此外，雖然在上述實施例中，考慮使用孔徑闌作爲光 闌的情形，但是，關於用於調節要被照明的表面上之照明 、 區的場闌，可以採用類似結構。 根據本發明的本實施例之照明光學系統，即使使用具 有相當少數的鏡（舉例而言，無光罩成像系統）之結構， 仍可取得良好效率及均勻的弧狀照明。如此，完成相當適 · 用於曝光設備的照明光學系統。因此，藉由具有此照明光 學系統之曝光設備，可以產生高解析度及穩定的影像，卻 不會降低總產能。 〔實施例2〕 接著，將說明使用上述第一實施例的曝光設備之裝置 製造方法的實施例。
圖1 1係流程圖，用於說明例如半導體晶片（例如1C -21 - (19) (19)1270120 或LSI)、液晶面板、或CCD等不同的微裝置之製造方 法。步驟1係用於設計半導體裝置的電路之設計流程。步 驟2是根據電路圖案設計以製造光罩的流程。步驟3是藉 由使用例如矽等以製備晶圓之製程。步驟4是稱謂前處理 之晶圓製程，其中，藉由如此製備的光罩及晶圓，根據微 影術，實際在晶圓上形成電路。後續之步驟5是稱爲後處 理的組裝步驟，其中，在步驟4中已被處理的晶圓會形成 爲半導體晶片。此步驟包含組裝（切片及打線）處理及封 裝（晶片密封）處理。步驟6是檢測步驟，其中，對於步 驟5所產生的半導體裝置執行操作檢查、耐久性檢查等等 。根據這些處理，製造半導體裝置，並將它們出貨（步驟 7 )。 圖1 2是流程圖，用於說明晶圓製程的細節。步驟丄i 是用於氧化晶圓表面之氧化製程。步驟1 2是用於在晶圓 表面上形成絕緣膜之CVD製程。步驟1 3是以汽相沈積來 形成電極之電極形成製程。步驟1 4是用於沈積離子至晶 圓之離子佈植製程。步驟1 5是用於施加光阻（感光材料 )至晶圓之光阻製程。步驟1 6是曝光製程，經由上述的 曝光設備’以曝光來將光罩的電路圖案印刷於晶圓上。步 驟1 7是顯影製程，用於將曝光過的晶圓顯影。步驟1 8是 蝕刻製程，用於移除經過顯影的光阻影像以外的部份。步 驟1 9是光阻分離製程，用於使接受蝕刻製程之後餘留在 晶圓上的光阻材料分離。藉由重覆這些製程，在晶圓上疊 加地形成電路圖案。 -22- (20) (20)1270120 根據這些製程，可以以更佳產能，製造高密度微裝置 〇 雖然已參考本發明之較佳實施例以說明本發明，但是 ’發明不限於這些實施例，在發明的範圍之內，可以有很 多修改及不同的改變。舉例而言，雖然已參考使用13.5 " nm的EUV光之照明系統及曝光設備以說明實施例，但是 ，本發明也可以應用於使用例如波長在2 0 0 n m至1 0 n m 的極限紫外光（EUV )或X光區的光等不同的光之照明光 · 學系統及曝光設備。特別地，關於2 0 n m至5 n m的光， 並無可以用於透射型（折射式）光學系統的玻璃材料，且 必須使用反射型光學系統。如此，本發明可以有效地應用 於使用此波長區的光之照明光學系統及曝光設備。 . 雖然已參考此處揭示結構以說明本發明，但是，本發 明不限於所揭示的細節，且本申請案係要涵蓋後附申請專 利範圍的改良目的或範圍之內的修改或改變。 【圖式簡單說明】 圖1係根據本發明的第一實施例之曝光裝置的視圖。 圖2 A係具有複數個凸面（外表的）圓柱表面之反射 型積分器的視圖。 圖2 B係具有複數個凹面（內部的）圓柱表面之反射 型積分器的視圖。 圖3係剖面視圖，顯示反射型積分器的剖面形狀。 -23 - (21) (21)1270120 圖4係視圖，用於說明圓柱表面所反射的光之角度分 布。 圖5係視圖，用於說明圓柱表面所反射的光所形成之 弧狀區。 圖6係視圖，用於說明平行光入射於反射型積分器的 情形。 圖7係視圖，用於說明反射型積分器與孔徑闌的配置 〇 圖8A係視圖，顯示當未設置孔徑闌時有效光源的形 狀。 圖8B係視圖，顯示當設置孔徑闌時有效光源的形狀 〇 圖9A、9B、9C及9D分別爲視圖，顯示用於改變照 明模式之孔徑闌的實施例。 圖1 〇係弧狀狹縫的視圖。 圖1 1係流程圖，用於說明裝置製程的順序。 圖1 2係流程圖’用於說明包含於圖1 1中的程式中之 晶圓製程的細節。 【主要元件符號說明】 1 :放電頭 2 :電漿放光點 4 :聚光鏡 5 : EUV光通量 (22) ^ (22) ^1270120 6 a :過 '應器 6 b :濾波器 7 :類針孔孔鏡 . 8 :真空容器 _ 9 :連接器 1 0 A X :光軸 1 0 a :平行轉換光學系統 1 〇 > a ··光通量1 〇，的下半部 φ 1 0 b :平行轉換光學系統 1〇 / b:光通量10’的上半部 10c :鏡 I 〇 / :平行光 . 10":光 II : 積分器 1 2 :狹縫 14a :鏡 ⑩ 14b ：鏡 1 4 c :平面鏡 1 5 :孔徑闌 1 5 / :孔徑表面 ].5 〃 ：虛像 16 :光罩 β 1 7 :光罩台 1 8 :投射光學系統 -25- (23) (23)1270120 1 8ΑΧ :中心軸 1 8 / :物體側光 1 9 :晶圓 ^ 2 0·· 晶圓台 2 1 :真空容器 5 0 1 :弧狀區 6 0 1 :入射角 6 0 2 :影像平面 _ 602 / :中心 6 0 3 :角度延伸 6 0 4 :主射線 8 0 0 :弧狀照明區 w 8 0 1 :觀測位置 8 02 :觀測位置 8 0 5 :圓形 8 0 6 :橢圓形 _ 8 0 7 :完全圓形 8 0 8 :完全圓形 1 0 1 1 :狹縫開口 1 0 1 2 :弧狀照射區 1 0 1 3 :可移動邊緣部份 -26-