照明器件、曝光裝置、調(diào)整方法和用于制造物品的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及照明器件、曝光裝置、調(diào)整方法和用于制造物品的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]曝光裝置被用于制造半導(dǎo)體器件或液晶顯示器件等的光刻處理中。曝光裝置照射掩模(標(biāo)線片)，使得掩模的圖案通過投影光學(xué)系統(tǒng)被轉(zhuǎn)印到施加了感光材料(抗蝕劑)的基板(晶片或玻璃板等)上。
[0003]關(guān)于例如將圖案轉(zhuǎn)印到玻璃板上的投影曝光裝置，近年來，需要能夠執(zhí)行將具有大面積的掩模的圖案轉(zhuǎn)印到基板上的全板曝光的曝光裝置。為了滿足這種要求，提出了可實現(xiàn)高分辨率且可進(jìn)行大面積曝光的步進(jìn)掃描(掃描)投影曝光裝置。在掃描曝光裝置中，在移動掩模和基板的同時，用穿過狹縫的曝光光照射掩模。因此，通過借助投影光學(xué)系統(tǒng)用曝光光掃描基板，掩模的圖案被轉(zhuǎn)印到基板上。
[0004]日本專利公開N0.2001-326171描述了用于增加用于照射掩模的光的能量以增加掃描曝光裝置的生產(chǎn)率的技術(shù)。更具體而言，描述了從三個光源單元發(fā)射的光束以光束被相鄰地布置的方式入射于準(zhǔn)直器上的照明光學(xué)系統(tǒng)。準(zhǔn)直器將來自三個光源單元的光束疊加成照射掩模的光。
[0005]日本專利公開N0.2008-262911描述了一種光源單元，在該光源單元中，被橢球鏡(ellipsoidal mirror)聚焦并且向掩模行進(jìn)的光的一部分被萊燈的電極線和抑制光源單元的加熱的冷卻噴嘴遮擋。還描述了光源單元的電極線和冷卻噴嘴可被集成在一起以減少由光源單元中的電極線和冷卻噴嘴導(dǎo)致的光量損失。
[0006]當(dāng)被橢球鏡聚焦并且向掩模行進(jìn)的光的一部分被諸如光源單元的電極線和冷卻噴嘴的遮光部件遮擋時，在處于光源單元的下游的照明光學(xué)系統(tǒng)的瞳面上的光強(qiáng)度分布(有效光源分布)中形成遮光部件的陰影。
[0007]在對基板的曝光使用多個光源單元的情況下，包含于光源單元中的遮光部件的陰影會在有效光源分布中重疊，并且從有效光源分布的中心沿某個方向集中于一個區(qū)域中。在這種情況下，有效光源分布的均勻性劣化。因此，存在在基板上形成的圖案的線寬度與希望的值不同或者不均勻的風(fēng)險，并且，還存在圖案的分辨率降低的風(fēng)險。另外，分辨率將根據(jù)掩模的圖案的方向改變。例如，考慮這樣的情況:該情況下，照射包含沿X方向周期性地布置的圖案要素和沿與X方向垂直的Y方向周期性地布置的圖案要素的掩模圖案。在這種情況下，當(dāng)遮光部件的陰影在有效光源分布中僅沿X方向延伸時，投影到基板上的圖案要素的線寬度在X方向和Y方向之間不同。
[0008]在日本專利公開N0.2001-326171或日本專利公開N0.2008-262911中沒有描述上述的問題，也沒有描述用于解決這些問題的手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種照射照明表面的照明器件包括:多個光源單元，每個光源單元包含光源、反射來自光源的光的鏡子和遮擋被鏡子反射并且向照明表面行進(jìn)的光的一個或更多個遮光部件；以及照明光學(xué)系統(tǒng)，該照明光學(xué)系統(tǒng)在瞳面中形成疊加來自光源單元中的每一個的光的疊加光的光強(qiáng)度分布并且用疊加光照射照明表面。在照明光學(xué)系統(tǒng)的瞳面中的光強(qiáng)度分布中，包含于光源單元中的一個中的所有遮光部件的陰影的位置與包含于其余光源單元中的至少一個中的所有遮光部件的陰影的位置分開。
[0010]參照附圖閱讀示例性實施例的以下說明，本發(fā)明的其它特征將變得清晰。
【附圖說明】
[0011]圖1是根據(jù)第一實施例的曝光裝置的示意圖。
[0012]圖2是光源單元的詳細(xì)示圖。
[0013]圖3A示出沿箭頭所示的方向從圖2中的線II1-1II觀看的光源單元。
[0014]圖3B示出沿依著圖2中的線II1-1II切取的截面從光源單元發(fā)射的光束的光強(qiáng)度分布。
[0015]圖4A示出根據(jù)比較例的光源單元的布置。
[0016]圖4B示出根據(jù)比較例的照明光學(xué)系統(tǒng)的瞳面中的光強(qiáng)度分布。
[0017]圖5A示出根據(jù)第一例子的光源單元的布置。
[0018]圖5B不出根據(jù)第一例子的照明光學(xué)系統(tǒng)的瞳面中的光強(qiáng)度分布。
[0019]圖6A示出根據(jù)第二例子的光源單元的布置。
[0020]圖6B示出根據(jù)第二例子的照明光學(xué)系統(tǒng)的瞳面中的光強(qiáng)度分布。
[0021]圖7示出有效光源分布中的陰影的位置。
[0022]圖8示出有效光源分布中的陰影的位置。
[0023]圖9A示出根據(jù)變更例的光源單元的遮光部件。
[0024]圖9B示出沿箭頭所示的方向從線IXB-1XB觀看的光源單元。
[0025]圖10A示出根據(jù)變更例的光源單元的遮光部件。
[0026]圖10B示出沿依著線XB-XB切取的截面從光源單元發(fā)射的光束的光強(qiáng)度分布。
[0027]圖11是示出根據(jù)第二實施例的曝光裝置的示意圖。
[0028]圖12是根據(jù)第二實施例的調(diào)整方法的流程圖。
[0029]圖13是根據(jù)第三實施例的調(diào)整方法的流程圖。
[0030]圖14A和圖14B示出掩模的圖案。
[0031]圖15A和圖15B示出有效光源分布。
【具體實施方式】
[0032]第一實施例
[0033]圖1是示出曝光裝置的示意圖。曝光裝置用從光源器件發(fā)射的光照射設(shè)置在照明面中的掩模(標(biāo)線片)8，并且，通過投影光學(xué)系統(tǒng)9將掩模8的圖案投影到基板(晶片或玻璃板等)10上，使得圖案被轉(zhuǎn)印到基板10上。
[0034]光源器件包含多個光源單元1A、1B和1C。圖2是示出各光源單元的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)示圖。各光源單元包含汞燈51、聚焦從汞燈51發(fā)射的光的橢球鏡(凹面鏡)50、與汞燈51的陽極(電極)52A連接的電纜53A、以及與汞燈51的陰極(電極)52B連接的電纜53B。當(dāng)在陽極52A和陰極52B之間施加超高電壓時，汞燈51發(fā)光。當(dāng)發(fā)光時，汞燈51自身發(fā)熱，使得汞燈51周圍的區(qū)域的溫度上升到約600°C。如果溫度進(jìn)一步升高，那么汞燈的燈泡將損壞。特別地，汞燈51的陽極52A(基底)和陰極52B(基底)的溫度容易升高。為了抑制這些部分處的升溫，光源單元包含用于冷卻陽極52A的冷卻噴嘴54A和用于冷卻陰極52B的冷卻噴嘴54B。從冷卻噴嘴向陽極52A和陰極52B吹壓縮冷卻空氣，使得汞燈51的溫度可保持在希望的溫度。橢球鏡50和汞燈51被布置為使得橢球鏡50的一次焦點(primaryfocal point)與萊燈51的發(fā)光點一致。從萊燈51發(fā)射的光在二次焦點(second focalpoint) 55處被橢球鏡50聚焦。
[0035]曝光裝置包括用從光源單元1A、1B和1C發(fā)射的光束照射掩模8的照明光學(xué)系統(tǒng)20。照明光學(xué)系統(tǒng)20包含透鏡11A、11B和11C以及從鏡子2到圖像形成光學(xué)系統(tǒng)7的部件。從光源單元1A、1B和1C發(fā)射的光束穿過相應(yīng)透鏡11A、11B和11C。穿過透鏡11A和11C的光束被相應(yīng)偏轉(zhuǎn)鏡子2反射，使得其光路彎曲。然后，來自各光源單元的光束通過傅立葉變換光學(xué)系統(tǒng)(準(zhǔn)直器)3合成在一起。更具體而言，傅立葉變換光學(xué)系統(tǒng)3向蠅眼透鏡4引導(dǎo)被偏轉(zhuǎn)鏡子2反射的光束和穿過透鏡11B的光束。傅立葉變換光學(xué)系統(tǒng)3被布置為使得蠅眼透鏡4的入射表面處于與包含于光源單元1A、1B和1C中的橢球鏡50的二次焦點共軛的傅立葉面(與橢球鏡50的二次焦點具有傅立葉變換關(guān)系的面)中。因此，傅立葉變換光學(xué)系統(tǒng)3使得來自各光源單元的光束能夠入射于蠅眼透鏡4的入射表面上的基本上相同的區(qū)域中，因此，來自各光源單元的光束疊加。
[0036]蠅眼透鏡4的出射表面用作照明光學(xué)系統(tǒng)的瞳面。這里，瞳面中的光強(qiáng)度分布被稱為有效光源分布。在瞳面中，從各光源單元發(fā)射且疊加的光束形成光強(qiáng)度分布。從蠅眼透鏡4的出射表面發(fā)射的光穿過傅立葉變換光學(xué)系統(tǒng)5，并且，入射于具有狹縫(開口)的視野光闌6上。圖像形成光學(xué)系統(tǒng)7和投影光學(xué)系統(tǒng)9被布置為使得視