TWI828831B - 曝光裝置 - Google Patents

Abstract

本發明的曝光裝置包括：投影光學系統；照明光學系統，對投影光學系統供給照明光；以及掃描載台，將被曝光基板與投影光學系統於掃描方向相對掃描，且掃描載台使被曝光基板相對於投影光學系統相對掃描，以使由投影光學系統形成的掃描曝光視野重疊多個而對被曝光基板進行曝光，照明光學系統或投影光學系統具有照度變更構件，所述照度變更構件以下述方式而設定，即：於曝光中，與於被曝光基板上重疊地被曝光的重疊部的曝光量相比，於被曝光基板上無重疊地被曝光的非重疊部的曝光量變小。

Description

曝光裝置

本發明是有關於一種曝光裝置。

作為用於將遮罩(mask)上的圖案(pattern)原版曝光轉印於大型基板的裝置，已知一種將遮罩及基板相對於投影光學系統相對掃描而進行曝光的掃描(scan)型曝光裝置。亦已知一種曝光裝置，所述曝光裝置藉由掃描曝光，而曝光視野於掃描方向(掃描方向)擴大，但為了進一步於與掃描方向交叉的方向(非掃描方向)亦將曝光視野擴大，而使曝光區域於非掃描方向重疊(overlap)而進行多次掃描曝光。

進而，亦已知一種如下方法，即於非掃描方向並列包括多個投影光學系統，使多個投影光學系統所曝光的一部分曝光視野重疊同時進行曝光，藉此藉由一次掃描而將電子電路曝光轉印於基板上(例如專利文獻1)。

[現有技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2016-54230號公報

根據第一態樣，曝光裝置包括：投影光學系統；照明光 學系統，對所述投影光學系統供給照明光；以及掃描載台，將被曝光基板與所述投影光學系統沿掃描方向相對掃描，且所述掃描載台使所述被曝光基板相對於所述投影光學系統相對掃描，以使由所述投影光學系統形成的掃描曝光視野重疊多個而對所述被曝光基板進行曝光，所述照明光學系統或所述投影光學系統具有照度變更構件，所述照度變更構件以下述方式而設定，即：於所述曝光中，與於所述被曝光基板上重疊地被曝光的重疊部的曝光量相比，於所述被曝光基板上無重疊地被曝光的非重疊部的曝光量變小。

1:光源

2:橢圓反射鏡

3、5:彎折反射鏡

4、6:中繼透鏡

7:光纖

8a~8e:輸入透鏡

9a~9e:遮光構件保持部

9c1:滑件

10a~10e:遮光構件(照度變更構件)

10c1、10c2:遮光構件

11a~11e:複眼透鏡(光學積分器)

12a~12e:聚光透鏡

13、24:移動鏡

14、25:雷射干涉計

15:遮罩

16:遮罩載台

17:遮罩載台平台

19a、19c、19e、19F:投影光學系統(第一行投影光學系統)

19b、19d、19R:投影光學系統(第二行投影光學系統)

20:中間像面

21a~21e:視野光圈

21ao~21eo:視野光圈的開口部(開口部)

22:基板(被曝光基板)

23:位置檢測光學系統

26:照度感測器

27:掃描載台(基板載台)

28:基板載台平台

71:光纖的入射側(入射側)

72a~72e:光纖的射出側(射出側)

100:曝光裝置

110:透鏡單元

E、E2、E3:累計曝光量

E1:累計曝光量的值

EE:實效感光量

EE1、EE2:實效感光量的值

ILa~ILe:照明光學系統

IPIc:區域(曝光視野對應區域)

IWs:曝光視野對應區域中的與曝光視野的中心區域相對應的部分的Y方向的寬度(寬度)

IXa~IXe:照明光學系統的光軸(光軸)

MIa~MIe:照明區域

Oa~Od:部分(重疊部)

PIa~PIe:曝光視野

PIac~PIec:中心區域

PIal~PIel:左端區域

PIar~PIer:右端區域

PX:透鏡單元的X方向的排列的節距(節距)

PXa~PXe:投影光學系統的光軸(光軸)

Sa~Se:非重疊部(部分)

SIa~SIe:掃描曝光視野

W1、W2:遮光構件的Y方向的寬度(寬度)

Wo:左端區域及右端區域的Y方向的長度(寬度)

Ws:中心區域的Y方向的長度(寬度)

X、Y、Z:方向

圖1是表示第一實施形態的曝光裝置的構成的側視圖。

圖2是表示第一實施形態的一部分曝光裝置的立體圖。

圖3是將第一實施形態的曝光裝置的自複眼透鏡(fly-eye lens)至遮罩放大地表示的立體圖。

圖4是表示第一實施形態的曝光裝置的遮罩上的視野與基板上的視野的關係的圖。圖4的(a1)、圖4的(a2)及圖4的(a3)分別是表示圖1中的投影光學系統19c的遮罩上的視野、投影光學系統內的視野光圈、基板上的視野的圖，圖4的(b1)、圖4的(b2)及圖4的(b3)分別是表示圖1中的投影光學系統19b的遮罩上的視野、投影光學系統內的視野光圈、基板上的視野的圖。

圖5是表示在第一實施形態的曝光裝置對基板進行掃描曝光 時，照射至基板上的曝光能量(energy)、及感光材料的實效感光量的一例的圖。圖5的(a)是表示各投影光學系統的基板上的曝光視野的圖，圖5的(b)是表示形成於基板22上的曝光區域的圖，圖5的(c)是表示照射至基板上的累計曝光量的一例的圖，圖5的(d)是表示感光材料的實效感光量的一例的圖。

圖6是自光源側觀察第一實施形態的曝光裝置的複眼透鏡、遮光構件及遮光構件保持部的圖。

圖7是表示在第一實施形態的曝光裝置對基板進行掃描曝光時，照射至基板上的曝光能量、及感光材料的實效感光量的一例的圖。圖7的(a)是表示各投影光學系統的基板上的曝光視野的圖，圖7的(b)是表示照射至基板上的累計曝光量的一例的圖，圖7的(c)是表示感光材料的實效感光量的一例的圖。

(曝光裝置的第一實施形態)

圖1是表示第一實施形態的曝光裝置100的側視圖。如後述般，曝光裝置100包括五個投影光學系統19a~投影光學系統19e，圖1僅表示其中的兩個即投影光學系統19a、投影光學系統19b。

投影光學系統19a~投影光學系統19e為形成投影倍率(橫倍率)+1倍的正立圖像的光學系統，將描繪於遮罩15的圖案曝光轉印至形成於基板22的上表面的感光材料。

基板22藉由基板載台27經由未圖示的基板保持器 (holder)保持。基板載台27藉由未圖示的線性馬達(linear motor)等，於基板載台平台28上沿X方向進行掃描，且可於Y方向移動。基板載台27的X方向的位置藉由雷射(laser)干涉計25經由安裝於基板載台27的移動鏡24的位置而測量。同樣地，基板載台27的Y方向的位置亦藉由未圖示的雷射干涉計而測量。

位置檢測光學系統23檢測形成於基板22上的對準標記(alignment mark)等既有圖案的位置。

遮罩15藉由遮罩載台16而保持。遮罩載台16藉由未圖示的線性馬達等，於遮罩載台平台17上沿X方向掃描，且可於Y方向移動。遮罩載台16的X方向的位置藉由雷射干涉計14經由安裝於遮罩載台16的移動鏡13的位置而測量。同樣地，遮罩載台16的Y方向的位置亦藉由未圖示的雷射干涉計而測量。

未圖示的控制系統基於雷射干涉計14、雷射干涉計25等的測量值，控制未圖示的線性馬達等，從而控制遮罩載台16及基板載台27的XY位置。未圖示的控制系統在遮罩圖案朝基板22的曝光時，使遮罩15與基板22在保持藉由投影光學系統19a~投影光學系統19e形成的成像關係下，相對於投影光學系統19a~投影光學系統19e相對地沿X方向以大致同一速度而掃描。

於本說明書中，將在曝光時，基板22被掃描的方向(X方向)亦稱為「掃描方向」。又，將基板22的面內所含的方向且與X方向正交的方向(Y方向)亦稱為「非掃描方向」。Z方向為與X方向及Y方向正交的方向。

再者，於圖1及以下的各圖中利用箭頭所示的X方向、Y方向、及Z方向，以所述箭頭所指示的方向為+方向。

圖2是表示第一實施形態的曝光裝置100的自照明光學系統ILa~照明光學系統ILe的下游部至基板22的部分的立體圖。以下，亦參照圖2繼續進行說明。

如圖2所示般，五個投影光學系統19a~投影光學系統19e中的3個投影光學系統19a、投影光學系統19c、投影光學系統19e(以下，亦總稱為或單個地稱為「第一行投影光學系統19F」)於Y方向排列地配置。而且，兩個投影光學系統19b、投影光學系統19d(以下，亦總稱為或單個地稱為「第二行投影光學系統19R」)，於Y方向排列，且配置於較第一行投影光學系統19F更靠向+X側。

第一行投影光學系統19F的各投影光學系統以其光軸於Y方向隔開規定的間隔而配置。第二行投影光學系統19R的各光學系統亦與第一行投影光學系統19F同樣地配置。又，投影光學系統19b以其光軸的Y方向的位置與將投影光學系統19a與投影光學系統19c各自的光軸加以連接而成的直線的大致中心一致的方式配置。又，投影光學系統19d亦與投影光學系統19b同樣地配置。

第一實施形態的曝光裝置100與各投影光學系統19a~投影光學系統19e各者相對應，而包括多個照明光學系統ILa~照明光學系統ILe。作為一例，而如圖1所示般，與投影光學系統19a相對應的照明光學系統ILa沿著光軸IXa而包括：輸入透鏡(input lens)8a、複眼透鏡11a、及聚光透鏡(condenser lens)12a。 其他照明光學系統ILb~照明光學系統ILe亦同樣地包含：輸入透鏡8b~輸入透鏡8e、複眼透鏡11b~複眼透鏡11e、及聚光透鏡12b~聚光透鏡12e。再者，如所述般，於圖2中，僅表示各照明光學系統ILa~照明光學系統ILe中的複眼透鏡11a~複眼透鏡11e、及聚光透鏡12a~聚光透鏡12e。

再者，於側視圖即圖1中，投影光學系統19c~投影光學系統19e因與投影光學系統19a或投影光學系統19b在X方向的位置重合，故未予表示。同樣地，照明光學系統ILc~照明光學系統ILe因與照明光學系統ILa或照明光學系統ILb在X方向的位置重合，故未予表示。

自燈(lamp)等光源1供給的照明光經由橢圓反射鏡(mirror)2、彎折反射鏡3、中繼透鏡(relay lens)4、彎折反射鏡5、中繼透鏡6、光纖(optical fiber)7等導光光學系統朝各照明光學系統ILa~照明光學系統ILe供給。光纖7將入射至一個入射側71的照明光分支為大致均等，並朝五個射出側72a~射出側72e射出。自光纖7的五個射出側72a~射出側72e分別射出的照明光朝各照明光學系統ILa~照明光學系統ILe中的輸入透鏡8a~輸入透鏡8e入射。然後，照明光進一步經由複眼透鏡11a~複眼透鏡11e、及聚光透鏡12a~聚光透鏡12e，朝遮罩15上的各照明區域MIa~照明區域MIe照射。

圖3是將照明光學系統ILc所含的複眼透鏡11c、及聚光透鏡12c、以及遮罩15上的照明區域MIc作為一例放大地表示 的立體圖。

複眼透鏡11c中，於X方向及Y方向排列地形成有多個透鏡單元(lens element)110，所述透鏡單元110具有與照明區域MIc相似形的於Y方向為長的長方形的剖面形狀(XY面內的形狀)。因包括各透鏡單元110及聚光透鏡12c的光學系統，而各透鏡單元110的入射面(圖3中的上方的面，即+Z側的面)形成針對遮罩15上的照明區域MIc的共軛面。因此，亦為針對基板22上的曝光視野PIc的共軛面。朝各個透鏡單元110的入射面照射的照明光於遮罩15上的照明區域MIc重疊地照射。藉此，照明區域MIc內的照明光的照度被大致均一化。

除了照明光學系統ILc以外的其他照明光學系統ILa~照明光學系統ILe的構成亦與圖3所示的構成相同。

複眼透鏡11a~複眼透鏡11e為朝各個照明區域MIa~照明區域MIe重疊地照射照明光的光學積分器(optical integrator)的一例。

投影光學系統19a~投影光學系統19e各者為了形成正立圖像的圖像，而例如包含二次成像型光學系統。此種情形下，藉由構成各投影光學系統19a~投影光學系統19e的上半部分的光學系統，在位於各投影光學系統19a~投影光學系統19e的光軸PXa~光軸PXe的方向(Z方向)的中間附近的中間像面20，形成遮罩15的圖案的中間像。中間像藉由構成各投影光學系統19a~投影光學系統19e的下半部分的光學系統再次成像，而於基板 22上形成遮罩15的圖案的像。

因中間像面20與基板22共軛，故於各投影光學系統19a~投影光學系統19e內的中間像面20分別配置視野光圈21a~視野光圈21e，藉此可規定基板22上的由各投影光學系統19a~投影光學系統19e所形成的曝光視野PIa~曝光視野PIe。

圖4是表示遮罩15上的照明區域MIa~照明區域MIe與視野光圈21a~視野光圈21e、及曝光視野PIa~曝光視野PIe的關係的圖。

圖4的(a1)是表示與投影光學系統19c對應的遮罩15上的照明區域MIc的圖，照明區域MIc形成與複眼透鏡11c的透鏡單元110的剖面形狀相似的長方形。

圖4的(a2)是表示投影光學系統19c內的視野光圈21c與照射於視野光圈21c處的照明光MIc2的圖。於視野光圈21c，照射有遮罩15上的照明區域MIc的中間像即利用虛線所示的照明光MIc2。照明光MIc2中的照射至視野光圈21c的遮光部(利用斜線所示的部分)的照明光被視野光圈21c遮光。另一方面，於視野光圈21c的開口部21co透射的照明光藉由構成投影光學系統19c的下半部分的光學系統於基板22上再次成像，而於基板22上形成曝光視野PIc。

圖4的(a3)是表示基板22上的曝光視野PIc的圖。

作為一例，在投影光學系統19c~投影光學系統19e包含全折射光學系統時，中間像即照明光MIc2為相對於照明區域MIc 的倒立圖像(圖像的X方向及Y方向均反轉，而不是鏡像的圖像)，曝光視野PIc形成相對於視野光圈21c的倒立圖像。因此，如圖4的(a2)及圖4的(a3)所示般，視野光圈21c的開口部21co的形狀與曝光視野PIc的形狀與相互繞Z軸旋轉180度的形狀一致。

曝光視野PIc作為一例，為與Y方向平行的兩條邊中的短邊位於+X側、長邊位於-X側的梯形。此處，將曝光視野PIc中的由+X側的全部短邊與-X側的一部分長邊所包圍的長方形的區域稱為中心區域PIcc。另一方面，將曝光視野PIc中的不包含於中心區域PIcc的+Y方向的端部稱為左端區域PIcl，將曝光視野PIc中的不包含於中心區域PIcc的-Y方向的端部稱為右端區域PIcr。

將中心區域PIcc的Y方向的長度(寬度)稱為寬度Ws，左端區域PIcl及右端區域PIcr的Y方向的長度(寬度)相等，稱其為寬度Wo。

另一方面，圖4的(b1)~圖4的(b3)分別是表示與投影光學系統19b相對應的遮罩15上的照明區域MIb、視野光圈21b、及曝光視野PIb的圖。如圖4的(b2)所示般，於投影光學系統19b，視野光圈21b的開口部21bo的形狀形成將投影光學系統19c的視野光圈21c的開口部21co的形狀沿X方向反轉的形狀。其結果為，如圖4的(b3)所示般，投影光學系統19b的曝光視野PIb的形狀形成將投影光學系統19c的曝光視野PIc的形狀 沿X方向反轉的形狀。

與所述的曝光視野PIc同樣地，針對曝光視野PIb，亦將由-X側的全部短邊與+X側的一部分長邊所包圍的長方形的區域稱為中心區域PIbc。將曝光視野PIb中的不包含於中心區域PIbc的+Y方向的端部稱為左端區域PIbl，將曝光視野PIb中的不包含於中心區域PIbc的-Y方向的端部稱為右端區域PIbr。

圖5的(a)是表示五個投影光學系統19a~投影光學系統19e在基板22上的各曝光視野PIa~曝光視野PIe的圖。第一行投影光學系統19F即投影光學系統19a、投影光學系統19e的曝光視野PIa、曝光視野PIe與所述的投影光學系統19c的曝光視野PIc同樣地，為與Y方向平行的兩條邊中的短邊位於+X側、長邊位於-X側的梯形。另一方面，第二行投影光學系統19R即投影光學系統19d的曝光視野PId與所述的投影光學系統19b的曝光視野PIb同樣地，為與Y方向平行的兩條邊中的短邊位於-X側、長邊位於+X側的梯形。

針對投影光學系統19a、投影光學系統19d、投影光學系統19e的曝光視野PIa、曝光視野PId、曝光視野PIe，亦與所述的曝光視野PIb、曝光視野PIc同樣地，可定義中心區域PIac、中心區域PIdc、中心區域PIec、及左端區域PIal、左端區域PIdl、左端區域PIel、右端區域PIar、右端區域PIdr、右端區域PIer。然而，配置於-Y方向的端部的曝光視野PIa，因藉由視野光圈21a以其-Y方向的端部與X方向平行的方式將照明光予以遮光，故不 存在右端區域PIar。又，配置於+Y方向的端部的曝光視野PIe，因藉由視野光圈21e以其+Y方向的端部與X方向平行的方式將照明光予以遮光，故不存在左端區域PIel。再者，可將視野光圈21a與視野光圈21e的形狀設為與視野光圈21c的形狀不同，亦可使用其他構件，以於曝光視野PIa中不存在右端區域PIar的方式將照明光予以遮光。

各曝光視野PIa~曝光視野PIe的各中心區域PIac~中心區域PIec的Y方向的長度均與寬度Ws相等，左端區域PIal~左端區域PIdl及右端區域PIbr~右端區域PIer的長度均與寬度Wo相等。而且，於曝光視野PIa~曝光視野PIe中於Y方向相鄰的兩個曝光視野中，相鄰的左端區域PIal~左端區域PIdl與右端區域PIbr~右端區域PIer的Y方向的位置為一致。

藉由設定投影光學系統19a~投影光學系統19e的配置位置、及視野光圈21a~視野光圈21e的開口部21ao~開口部21eo的形狀及位置而進行各曝光視野PIa~曝光視野PIe的此種形狀及位置的設定。

圖5的(b)是表示當基板22藉由基板載台沿X方向被掃描，且被圖5的(a)所示的曝光視野PIa~曝光視野PIe曝光時，形成於基板22上的曝光區域的圖。於基板22上，形成有藉由掃描曝光而被各曝光視野PIa~曝光視野PIe曝光的掃描曝光視野SIa~掃描曝光視野SIe。於圖5的(b)中，利用兩點鏈線表示第一行投影光學系統19a、第一行投影光學系統19c、第一行投影 光學系統19e所形成的掃描曝光視野SIa、掃描曝光視野SIc、掃描曝光視野SIe，利用一點鏈線表示第二行投影光學系統19b、第二行投影光學系統19d所形成的掃描曝光視野SIb、掃描曝光視野SId。

該些掃描曝光視野SIa~掃描曝光視野SIe為曝光視野PIa~曝光視野PIe藉由朝X方向的掃描曝光而於X方向上延長者。各掃描曝光視野SIa~掃描曝光視野SIe的Y方向(非掃描方向)的端部與各自相鄰的其他掃描曝光視野SIa~掃描曝光視野SIe的非掃描方向的端部重疊。例如，由左端區域PIal形成的曝光區域與由右端區域PIbr形成的曝光區域一致。因於其他曝光區域中亦相同，故省略說明。

圖5的(c)是表示藉由朝X方向的掃描曝光而於基板22上被曝光的累計曝光量E的圖表。圖表的縱軸為累計曝光量，橫軸為Y方向的座標。如圖5的(a)所示般，因於Y方向的各微小區間將各曝光視野PIa~曝光視野PIe於X方向累計的值相等，且藉由複眼透鏡11的作用等而各曝光視野PIa~曝光視野PIe內的照度均一，故基板22上的累計曝光量E為固定的值E1。

即，Y方向中的被各掃描曝光視野SIa~掃描曝光視野SIe的一個曝光的部分(以下亦稱為「非重疊部」)Sa~部分Se中的累計曝光量E、與被各掃描曝光視野SIa~掃描曝光視野SIe的兩個重疊地曝光的部分(以下亦稱為「重疊部」)Oa~部分Od的累計曝光量E，均為累計曝光量E的值為E1而相等。

於電子元件(device)等的製造步驟中所使用的光阻劑(photoresist)等感光材料中，實效性感光量(以下，亦稱為「實效感光量」)與累計曝光量成正比。即，若累計曝光量相同，則即便於時間上連續地進行所述曝光的情形下，抑或於時間上分隔為多段而進行所述曝光的情形下，感光材料的實效感光量不變。

因此，對感光材料的實效感光量亦成為固定值。

然而，於一部分感光材料中，於時間上連續地進行曝光的情形，與於時間上分割為多段而進行曝光的情形下，即便累計曝光量相同，感光材料的實效感光量亦變化。具體而言，於時間上分割為多段而進行曝光的情形下，與於時間上連續地進行曝光的情形下相比，實效感光量降低。

圖5的(d)是表示針對如此的一部分感光材料(以下，亦稱為「非加算性感光材料」)，使用圖5的(a)所示的曝光視野PIa~曝光視野PIe於X方向進行掃描曝光時的非加算性感光材料的實效感光量EE的圖表。

被各掃描曝光視野SIa~掃描曝光視野SIe的兩個重疊地曝光的重疊部Oa~重疊部Od，首先被第一行投影光學系統19a、第一行投影光學系統19c、第一行投影光學系統19e曝光，其後被第二行投影光學系統19b、第二行投影光學系統19d曝光，故曝光於時間上分割地進行。換言之，重疊部Oa~重疊部Od於時間上離散地被進行曝光。因此，相對於被各掃描曝光視野SIa~掃描曝光視野SIe的一個於時間上不被分割地被曝光的非重疊部Sa~非重疊 部Se的實效感光量EE，重疊部Oa~重疊部Od的實效感光量EE降低。具體而言，相對於非重疊部Sa~非重疊部Se的實效感光量EE的值為EE1，而重疊部Oa~重疊部Od的實效感光量EE的值小於EE1。

其結果為，於使用非加算性感光材料進行圖案的曝光轉印的情形下，於重疊部Oa~重疊部Od與非重疊部Sa~非重疊部Se，因實效感光量EE不同，故被轉印的圖案的線寬或厚度變化。

因此，於第一實施形態的曝光裝置100中，於照明光學系統ILa~照明光學系統ILe各自的複眼透鏡11a~複眼透鏡11e的入射面側，即輸入透鏡8a~輸入透鏡8e與複眼透鏡11a~複眼透鏡11e間的位置且複眼透鏡11a~複眼透鏡11e的入射面的附近，設置遮光構件10a~遮光構件10e。而且，遮光構件10a~遮光構件10e藉由遮光構件保持部9a~遮光構件保持部9e，於與各自的照明光學系統ILa~照明光學系統ILe的光軸IXa~光軸IXe大致正交的方向即X方向移動自如地被保持。

圖6是自輸入透鏡8c側觀察設置於照明光學系統ILc的複眼透鏡11c、遮光構件10c、及遮光構件保持部9c的圖。以下，參照圖6，對於設置於照明光學系統ILc的遮光構件10c、及遮光構件保持部9c進行說明，但對於設置於其他照明光學系統ILa~照明光學系統ILe的遮光構件10a~遮光構件10e、及遮光構件保持部9a~遮光構件保持部9e亦為同樣。

複眼透鏡11c於Y方向排列多個透鏡區塊(lens block)， 所述透鏡區塊於X方向排列多個剖面於Y方向為長的長方形的透鏡單元110。因各透鏡單元110相對於形成於基板22上的曝光視野PIc為共軛面，故於圖6中，於各透鏡單元110中，利用虛線表示與曝光視野PIc相對應的區域(曝光視野對應區域)IPIc。曝光視野對應區域IPIc中的與曝光視野PIc的中心區域PIcc相對應的部分的Y方向的寬度為寬度IWs。

構成遮光構件10c的兩個遮光構件10c1、遮光構件10c2相對於所述的透鏡區塊中的兩個，配置於配置在所述透鏡區塊的-X方向側的一個以上的透鏡單元110的+Z側的附近。遮光構件10c1、遮光構件10c2的Y方向的寬度W1、寬度W2與所述的寬度IWs大致相等。

遮光構件10c1、遮光構件10c2保持於遮光構件保持部9c的一部分即滑件(slider)9c1，滑件9c1相對於遮光構件保持部9c的本體，藉由未圖示的控制系統於X方向移動自如。滑件9c1與遮光構件保持部9c的本體的相對位置關係藉由編碼器(encoder)等而測量。

遮光構件保持部9c使遮光構件10cl、遮光構件10c2於X方向移動，藉此利用遮光構件10c1、遮光構件10c2將一部分透鏡單元110遮光。如前文所述般，因遮光構件10c1、遮光構件10c2的Y方向的寬度W1、寬度W2與所述的寬度IWs大致相等，故遮光構件10c1、遮光構件10c2可將自一部分透鏡單元110朝基板22上的曝光視野PIc中的中心區域PIcc照射的光予以遮光。進而， 控制滑件9c1，藉此可變更被遮光構件10c1、遮光構件10c2遮光的透鏡單元110的數目、及一個透鏡單元110內的被遮光的部分的比率。藉此，可使曝光視野PIc中的中心區域PIcc的照度相對於左端區域PIcl及右端區域PIcr的照度而大致連續可變地降低。

因此，可將遮光構件10c解釋為使朝基板22上的非重疊部的累計曝光量相對於朝重疊部的累計曝光量而減小的照度變更構件。

遮光構件10c既可為金屬製薄板，亦可為於透明的玻璃板上藉由遮光構件而形成的遮光膜。遮光構件10c並不限於如濾光器般將照明光完全地遮光者，只要為僅使一部分照明光遮光、透射的構件即可。即遮光構件10c只要為用於變更照度的照度變更構件即可。

針對其他照明光學系統ILa~照明光學系統ILe所包括的遮光構件10a~遮光構件10e、及遮光構件保持部9a~遮光構件保持部9e，亦與所述的遮光構件10c及遮光構件保持部9c的構造相同。

圖7是說明於包括遮光構件10a~遮光構件10e的第一實施形態的曝光裝置100中，使用非加算性感光材料進行圖案的曝光轉印的情形的結果的圖。圖7的(a)與圖5的(a)同樣地，表示基板22上的各曝光視野PIa~曝光視野PIe。圖7的(b)與圖5的(c)同樣地，是表示藉由朝X方向的掃描曝光而於基板22上曝光的累計曝光量E的圖表。

於圖7的(b)所示的情形下，遮光構件10a~遮光構件10e 藉由遮光構件保持部9a~遮光構件保持部9e而***複眼透鏡11a~複眼透鏡11e的入射面內。因此，與被各掃描曝光視野SIa~掃描曝光視野SIe的兩個重疊地曝光的重疊部Oa~重疊部Od的累計曝光量E3相比較，被各掃描曝光視野SIa~掃描曝光視野SIe的一個曝光的非重疊部Sa~非重疊部Se的累計曝光量E2少。

圖7的(c)是表示藉由圖7的(b)所示的累計曝光量，而於所述的非加算性感光材料產生的實效感光量EE的圖表。將於時間上不被分割而被曝光的非重疊部Sa~非重疊部Se的累計曝光量E2，與於時間上被分割而被曝光的重疊部Oa~重疊部Od的累計曝光量E3相比降低，藉此可抵消非加算性感光材料的特性，從而將實效感光量EE設為大致固定的值EE2。

藉此，即便在使用非加算性感光材料進行圖案的曝光轉印的情形下，亦可防止於各掃描曝光視野SIa~掃描曝光視野SIe重疊的重疊部Oa~重疊部Od、與非重疊部Sa~非重疊部Se部間的被轉印的圖案的線寬或厚度的變化。

由於遮光構件10c配置於Z方向上自複眼透鏡11c的入射面僅離開規定距離的位置，故於複眼透鏡11c的入射面，遮光構件10c的XY方向的邊緣(edge)模糊地被投影。換言之，只要將遮光構件10c自複眼透鏡11c的入射面於Z方向離開多遠配置則為合適，可基於決定基板22上的遮光構件10c的邊緣的半影模糊的量的參數(parameter)、即複眼透鏡11c的入射面與基板22與的橫倍率、及複眼透鏡11c的入射面內的照明光的開口數而決 定。進而，亦可加入基板22上的重疊部Oa~重疊部Od的Y方向的寬度而決定。再者，遮光構件保持部9a~遮光構件保持部9e亦可具有下述構成，即：可變更遮光構件10a~遮光構件10e的相對於複眼透鏡11a~複眼透鏡11e的入射面的Z方向的位置，即可變更Z方向的遮光構件10a~遮光構件10e與複眼透鏡11a~複眼透鏡11e的距離。

作為一例，於將重疊部Oa~重疊部Od的Y方向的寬度設為DW，將基板22相對於複眼透鏡11c的入射面的橫倍率設為β，將複眼透鏡11c的入射面內的照明光的開口數設為NA時，遮光構件10c的距複眼透鏡11c的入射面的Z方向的距離D可設為0≦D≦1.2×DW/(β．NA)…(1)。

於距離D滿足式(1)的情形下，可進一步降低由遮光構件10c的邊緣所致的基板22上的曝光量變化(曝光量不均)的影響，且可防止重疊部Oa~重疊部Od的累計曝光量過於降低。

再者，非加算性感光材料針對在時間上分割地進行曝光的實效感光量與累計曝光量的關係，因各種非加算性感光材料而不同。因此，可在對特定的非加算性感光材料進行實際的曝光之前，例如，在將遮光構件10c的***量(X方向的位置)設定為不同的數個階段的多種條件下試曝光，即變更藉由遮光構件10c遮光的透鏡單元110的數目而進行試曝光，根據其結果而決定最佳的***量。

又，在決定遮光構件10c的***量時，可使用設置於基板載 台27上的照度感測器26，一面測量曝光視野PIc內的中心區域PIcc的照度一面進行決定。

再者，構成圖6所示的遮光構件10c的兩個遮光構件10c1、遮光構件10c2各自的+X方向的端部，分別僅偏移複眼透鏡11c的透鏡單元110的X方向的排列的節距PX的一半。如所述般，於各透鏡單元110中，存在與曝光視野PIc對應的曝光視野對應區域IPIc，但曝光視野對應區域IPIc並非遍至透鏡單元110的X方向的整個面地擴展。即，透鏡單元110的X方向的兩端部不與基板22上的曝光視野PIc對應，而為投影至投影光學系統19c內的視野光圈21c上並被視野光圈21c遮光的部分。

因此，於遮光構件10c1、遮光構件10c2的+X方向的端部位於透鏡單元110的X方向的兩端部的附近的情形下，即便將遮光構件10c1、遮光構件10c2沿X方向移動，亦無法變更基板22上的累計曝光量。

因此，於第一實施形態中，將兩個遮光構件10cl、遮光構件10c2各自的+X方向的端部僅偏移透鏡單元110的X方向的配列的節距PX的一半。

藉由此種配置，於兩個遮光構件10c1、遮光構件10c2中的一者的+X方向端部位於透鏡單元110的X方向的兩端部的附近的情形下，另一者的+X方向端部配置於透鏡單元110的X方向的中心的附近。因此，將兩個遮光構件10c1、遮光構件10c2一起沿X方向移動，藉此可始終變更基板22上的累計曝光量。再者， 亦可將兩個遮光構件10c1、遮光構件10c2的X方向的長度設為相等。此種情形下，較佳的是設為使遮光構件10c1與遮光構件10c2分別沿X方向獨立地移動的構成。藉此，可使遮光量針對每一個透鏡單元110而不同。

再者，遮光構件10c1、遮光構件10c2並不限於所述的兩個，亦可為3個以上，只要各者配置於不同的透鏡區塊即可。於此種情形下亦較佳的是，若遮光構件的個數為m個(m為2以上的自然數)，則各遮光構件的+X方向的端部設定為相對於節距PX僅偏移PX/m。

再者，遮光構件10c配置於Z方向上自複眼透鏡11c的入射面僅離開規定距離的位置，但並不限定於此。遮光構件10c只要設置於複眼透鏡11c的入射面、即作為基板的共軛面的位置即可。此種情形下，遮光構件10c只要如Y方向的形狀(寬度)根據X方向的位置而變化者，或根據部位而透射率變化的濾光器般，為照明光的遮光率根據Y方向的位置而連續地變化者即可。若遮光構件10c將照明光完全地遮光，則有重疊部Oa~重疊部Od的累計曝光量相對於非重疊部Sa~非重疊部Se的累計曝光量的比率不連續地變化的擔憂，可防止此種情況。

(變形例)

於以上的第一實施形態中，設為具有五個投影光學系統19a~投影光學系統19e，但投影光學系統的個數並不限於五個，亦可為3個或8個等任意數目。

又，於以上的第一實施形態中，具有多個投影光學系統19a~投影光學系統19e，藉由一次X方向的掃描，而使各投影光學系統所形成的多個掃描曝光視野SIa~掃描曝光視野SIe相互於Y方向重疊。

然而，亦可為投影光學系統為一個，而一面使基板22及遮罩15沿Y方向移動一面多次進行基板22的朝X方向的掃描曝光，從而使藉由各掃描曝光而形成的多個曝光視野相互於Y方向重疊。於此種情形下亦理想的是，與一個投影光學系統相對應的照明光學系統具備與所述照明光學系統ILa~照明光學系統ILe同樣的構成。

再者，如所述的第一實施形態般具有多個投影光學系統19a~投影光學系統19e的裝置可利用一次掃描曝光將基板22上的更大面積予以曝光，且處理能力優異。

於以上的第一實施形態中，多個投影光學系統19a~投影光學系統19e包括全折射光學系統，但並不限定於此，亦可採用反射折射光學系統或全反射光學系統。

又，於以上的第一實施形態中，將曝光視野PIa~曝光視野PIe的形狀設為梯形，但其並不限於梯形，例如，亦可為其相當於所述中心部分的部分的形狀為圓弧並於圓弧的兩端包括三角形的右端區域及左端區域的視野。

於以上的實施形態中，各投影光學系統19a~投影光學系統19e的光軸PXa~光軸PXe、及各照明光學系統ILa~照明光 學系統ILe的光軸IXa~光軸IXe基本上設定為與Z方向平行。然而，於任一光學系統中採用彎折反射鏡的情形下，光軸的方向不與Z方向平行。

又，於任一光學系統中採用彎折反射鏡的情形下，遮光構件10a~遮光構件10e的移動方向亦成為與基板22的掃描方向(X方向)不同的方向。然而，於此種情形下，遮光構件10a~遮光構件10e亦只要基於包含彎折反射鏡的基板22與複眼透鏡11a~複眼透鏡11e的共軛關係，沿與基板22的掃描方向光學性地對應的方向移動自如即可。

又，於以上的實施形態中，各投影光學系統19a~投影光學系統19e被設為於X方向配置有第一行投影光學系統19F及第二行投影光學系統19R此兩行光學系統者，但此並不限於兩行，亦可於X方向配置三行以上的光學系統。

作為光學積分器，可採用柱狀積分器(rod integrator)來代替所述的複眼透鏡11。於採用柱狀積分器的情形下，基板22及遮罩15的共軛面成為柱狀積分器的射出側(遮罩15側)，故遮光構件10亦配置於柱狀積分器的射出側的附近。而且，構成為將柱狀積分器的射出面的X側的一端的附近局部地遮光。

亦可代替將遮光構件10a~遮光構件10e配置於照明光學系統ILa~照明光學系統ILe內，而將其配置於投影光學系統19a~投影光學系統19e的中間像面20附近。此種情形下，遮光構件亦構成為於中間像面20附近，將與曝光視野PIa~曝光視野PIe 的中心區域PIac~中心區域PIec相對應的部分予以遮光。

亦可代替於投影光學系統19a~投影光學系統19e內配置視野光圈21a~視野光圈21e，而於照明光學系統ILa~照明光學系統ILe的內部設置中間像面(相對於遮罩15的共軛面)，並於照明光學系統ILa~照明光學系統ILe內的中間像面設置規定基板22上的曝光視野PIa~曝光視野PIe的形狀的視野光圈。

於以上的實施形態中，設為投影光學系統19a~投影光學系統19e及照明光學系統ILa~照明光學系統ILe被固定，而基板22藉由基板載台27而移動，代替地，亦可採用下述構成，即：將投影光學系統19a~投影光學系統19e及照明光學系統ILa~照明光學系統ILe設置於掃描載台上，相對於基板22而掃描。

又，遮罩15並不限於在玻璃基板上形成圖案的遮罩，亦可為包含數位多鏡元件(Digital multi-mirror device)或液晶元件的可變整形遮罩。

根據所述第一實施形態及變形例，可獲得以下的作用效果。

(1)第一實施形態或變形例的曝光裝置包括：投影光學系統19a~投影光學系統19e；照明光學系統ILa~照明光學系統ILe，對投影光學系統19a~投影光學系統19e供給照明光；以及掃描載台(基板載台)27，將被曝光基板22與投影光學系統19a~投影光學系統19e於掃描方向相對掃描，使由投影光學系統19a~投影光學系統19e形成的掃描曝光視野SIa~掃描曝光視野SIe於非掃 描方向重疊多個而將所述被曝光基板22曝光，且照明光學系統ILa~照明光學系統ILe或投影光學系統19a~投影光學系統19e具有照度變更構件10a~照度變更構件10e，所述照度變更構件以下述方式而設定，即：於曝光中，與於被曝光基板22上重疊地被曝光的重疊部Oa~重疊部Od的累計曝光量相比，於被曝光基板22上無重疊地被曝光的非重疊部Sa~非重疊部Se的累計曝光量變小。

根據所述構成，即便使用與於時間上連續地進行曝光的情形相比，於時間上被分割為多段而進行曝光的情形下實效感光量降低的非加算性感光材料進行圖案的曝光轉印的情形下，亦可防止於各掃描曝光視野SIa~掃描曝光視野SIe所重疊的重疊部Oa~重疊部Od與非重疊部Sa~非重疊部Se部間的被轉印的圖案的線寬或厚度的變化。

(2)照明光學系統ILa~照明光學系統ILe包含光學積分器11a~光學積分器11e，照度變更構件10a~照度變更構件10e為設置於下述位置的遮光構件10a~遮光構件10e，即：在光學積分器11a~光學積分器11e的被曝光基板22的共軛面的附近，且自共軛面朝照明光學系統ILa~照明光學系統ILe的光軸IXa~光軸IXe方向上僅離開規定距離，所述規定距離與重疊部Oa~重疊部Od的非掃描方向的寬度Wo、共軛面與被曝光基板22的橫倍率、及共軛面內的照明光的開口數相應而決定，並具有遮光構件保持部9a~遮光構件保持部9e，所述遮光構件保持部9a~遮光構件保持部9e將遮光構件10a~遮光構件10e於與照明光學系統ILa ~照明光學系統ILe的光軸IXa~光軸IXe大致正交的方向且與掃描方向光學地對應的第一方向移動自在地保持。

根據此種構成，使遮光構件10a~遮光構件10e於第一方向移動，藉此可使重疊部Oa~重疊部Od的累計曝光量相對於非重疊部Sa~非重疊部Se部的累計曝光量的比率大致連續地變化且降低。

於所述中，對各種實施形態及變形例進行了說明，但本發明並不限定於所述內容。又，各實施形態及變形例既可分別單獨地應用，亦可組合使用。於本發明的技術思想範圍內可考慮到的其他態樣亦包含於本發明的範圍內。

以下的優先權基礎申請案的揭示內容作為引文而組入本文中。

日本專利特願2019-002235號(2019年1月9日申請)。

9c:遮光構件保持部

9c1:滑件

10c1、10c2:遮光構件

11c:複眼透鏡

110:透鏡單元

IPIc:區域(曝光視野對應區域)

IWs:曝光視野對應區域中的與曝光視野的中心區域相對應的部分的Y方向的寬度(寬度)

PX:透鏡單元的X方向的排列的節距(節距)

W1、W2:遮光構件的Y方向的寬度(寬度)

Claims (10)

1. 一種曝光裝置包括：載台，保持基板；複眼透鏡，包含第一透鏡單元與第二透鏡單元，且位在入射有照明光的入射面與所述基板形成為共軛面的位置；第一遮光部，位在所述複眼透鏡的所述入射面側，且至少對所述第一透鏡單元的一部分遮光；第二遮光部，位在所述複眼透鏡的所述入射面側，且至少對所述第二透鏡單元的一部分遮光；光圈，位在所述複眼透鏡與所述基板之間的光路中與所述基板共軛的位置，且藉由所述照明光設定所述基板的照射區域；以及控制系統，以改變藉由所述第一遮光部對所述第一透鏡單元的遮光量以及藉由所述第二遮光部對所述第二透鏡單元的遮光量的方式，使所述第一遮光部以及所述第二遮光部朝向規定方向移動，在所述入射面中所述第一透鏡單元以及所述第二透鏡單元分別包含第一區域以及第二區域，所述第一區域對應於所述光圈，所述第二區域對應於所述光圈的開口，在所述複眼透鏡的光軸方向中，所述第一遮光部的所述規定方向中的端部與所述第一透鏡單元的所述第一區域重疊但不與所述第二區域重疊，且所述第二遮光部的所述規定方向中的端部與 所述第二透鏡單元的所述第二區域重疊的狀態下，所述控制系統使所述第一遮光部以及所述第二遮光部朝向所述規定方向移動。
2. 如請求項1所述的曝光裝置，其中所述第一遮光部以及所述第二遮光部設置於所述複眼透鏡的所述入射面的附近，所述複眼透鏡包含第一透鏡區塊以及第二透鏡區塊，所述第一透鏡區塊包括沿著第一方向配列的多個所述第一單元透鏡，所述第二透鏡區塊包括沿著所述第一方向配列的多個所述第二單元透鏡，且所述第一透鏡區塊和所述第二透鏡區塊在與所述第一方向交叉的第二方向上並列，隨著所述第一遮光部以及所述第二遮光部向所述規定方向移動，在所述光軸方向中，以與所述第一遮光部重疊的所述第一透鏡單元的數量以及與所述第二遮光部重疊的所述第二透鏡單元的數量增加的方式，使所述第一遮光部以及所述第二遮光部分別朝向所述規定方向延伸。
3. 如請求項2所述的曝光裝置，其中，包括：投影光學系統，包含所述光圈，所述載台以如下的方式將所述基板相對於所述投影光學系統沿著掃描方向、以及與所述掃描方向交叉的非掃描方向移動，即：以通過所述投影光學系統的光多次照射在所述基板中沿著所述掃描方向延伸的重疊部，所述第一遮光部以及所述第二遮光部設置於所述光軸方向上 自所述入射面離開規定距離的位置，所述規定距離與所述重疊部的所述非掃描方向的寬度、所述入射面與所述基板的橫倍率、及所述入射面內的所述照明光的開口數相應而決定。
4. 如請求項1所述的曝光裝置，其中所述第一遮光部以及所述第二遮光部設置於所述入射面、或較所述入射面更靠向光源側的與所述入射面共軛的共軛位置、或自所述共軛位置離開規定距離的位置。
5. 如請求項4所述的曝光裝置，其中所述控制系統將所述第一遮光部以及所述第二遮光部朝向所述規定方向獨立地移動。
6. 如請求項5所述的曝光裝置，其中包括：投影光學系統，包含所述光圈，所述載台以如下的方式將所述基板相對於所述投影光學系統沿著掃描方向、以及與所述掃描方向交叉的非掃描方向移動，即：以通過所述投影光學系統的光多次照射在所述基板中沿著所述掃描方向延伸的重疊部，所述第一遮光部以及所述第二遮光部設置於所述光軸方向上自所述入射面離開規定距離的位置，所述規定距離與所述重疊部的所述非掃描方向的寬度、所述入射面與所述基板的橫倍率、及所述入射面內的照明光的開口數相應而決定。
7. 如請求項6所述的曝光裝置，其中在所述複眼透鏡中，包含排列於與所述光軸方向交叉的所述 第一方向的多個透鏡單元的透鏡區塊，且於與所述光軸方向及所述第一方向交叉的第二方向排列有多個，遮光部件將至少一個所述透鏡區塊的配置於所述第一方向的一側的一個以上的透鏡單元的、與所述重疊部以外的非重疊部共軛的部分的至少一部分予以遮光。
8. 如請求項7所述的曝光裝置，其中所述遮光部件與多個所述透鏡區塊中的m個(m為2以上的自然數)透鏡區塊各者相對應，而配置m個。
9. 如請求項8所述的曝光裝置，其中與所述m個所述遮光部件的所述第一方向的所述一側為相反側的另一側的端部，以所述透鏡區塊內的所述透鏡單元的所述第一方向的排列週期為P，而設定於在所述第一方向分別僅不同P/m的位置。
10. 如請求項6至9中任一項所述的曝光裝置，其中並列包括多個所述投影光學系統及包含所述複眼透鏡的照明光學系統，藉由一次掃描曝光而使多個藉由所述投影光學系統進行的所述掃描曝光視野於所述非掃描方向重疊多個而將所述基板曝光。