[發明專利]照明光學系統、曝光裝置以及物品制造方法

有效

• 申請號: 201710788152.6
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107807494B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 大阪昇
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 孫蕾

本發明涉及照明光學系統、曝光裝置以及物品制造方法。提供在CD一致性這點上有利的曝光波長的控制技術。提供對被照明面進行照明的照明光學系統。照明光學系統具有：遮光板，形成開口部，該開口部規定被照明面中的照明區域的形狀；調整部，進行遮光板的調整，以變更被照明面中的照明區域；以及波長選擇部，選擇對所述被照明面進行照明的光的波長，調整部根據由波長選擇部選擇的波長，使用遮光板來變更照明區域。

技術領域

本發明涉及照明光學系統、曝光裝置以及物品制造方法。

背景技術

曝光裝置是在作為半導體器件、液晶顯示裝置等的制造工序的光刻工序中，將原版(投影掩模、掩模)的圖案經由投影光學系統轉印到感光性的基板(在表面形成有抗蝕劑層的晶片、玻璃板等)的裝置。關于曝光裝置的分辨性能，已知有被稱為瑞利公式的公式。

RP＝k₁λ/NA (1)

其中，RP表示分辨率，λ表示曝光波長，NA表示投影光學系統的數值孔徑，k₁表示示出分辨的難易度的無因次量。分辨率RP的值越小，越能夠進行細微的曝光。從式(1)可知，作為減小RP的手法之一，只要縮短曝光波長λ即可。

另一方面，按照下式表示曝光裝置的焦點深度DOF。

DOF＝k₂λ/NA²

k₂也與k₁同樣地是無因次量，根據抗蝕劑材料的種類、對原版進行照明的照明條件等而發生變化。從式(2)可知，作為增大焦點深度DOF的手法之一，只要加長曝光波長λ即可。

如以上那樣，曝光波長λ影響到分辨率RP、焦點深度DOF，通過變更曝光波長λ，能夠調整曝光性能。

以下，舉出具體的例子。例如，假設作為曝光裝置的光源使用超高壓水銀燈。從光源輸出的光的波長多種多樣，而在用于制造FPD(Flat Panel Display，平板顯示器)等的曝光裝置中，一般抽出波長250nm～500nm的光來使用的情形較多。

例如，在裝置的分辨率不足的情況下，可以將把長波長側去掉的波長濾波器插入到曝光裝置的照明光學系統內。由此，能夠縮短用于曝光的光的平均波長，能夠提高分辨率。

另一方面，假設分辨率足夠，為了進行顯影處理而想要減小曝光工序所容許的散焦。在該情況下，與上述相反地，將把來自光源的光中的短波長側去掉的波長濾波器插入到曝光裝置的照明光學系統內即可。通過這樣做，能夠增大焦點深度。

但是，通過改變曝光波長，當照明光學系統內的透鏡存在色差的情況下，被照明面的照度分布發生變化，在曝光區域內產生照度分布的不均(以下稱為“照度不均”。)。在將原版的圖案燒刻到基板時，曝光區域內的照度不均成為使CD一致性(Critical DimensionUniformity：臨界尺寸一致性)變差的主要原因之一。CD一致性是指曝光區域內的圖案的大小、長度的偏差度，偏差越小，曝光性能越優良。

在日本特開昭62-193125號公報中示出對照度不均的產生所致的CD一致性變差進行校正的技術。在專利文獻1中，通過使狹縫寬度變化來調節曝光量，進行CD的校正。通過用壓電元件等推拉決定狹縫寬度的板，能夠針對狹縫的每個部位改變狹縫寬度。

但是，在日本特開昭62-193125號公報的手法中，能夠適應由于照明光學系統內的各光學元件的組裝誤差、投影光學系統的透射率偏差等制造偏差產生的微小校正，但難以進行大幅的校正。如果在反復進行了大幅的校正的情況下，板隨經時變化而變形，不僅校正精度變差，校正機構本身也有可能無法使用。即使假設增強了板的剛性，能夠校正的量也被限制，結果難以進行起因于曝光波長變化的大的校正。

發明內容