偏振光分束器、基板处理装置、器件制造系统及器件制造方法制造方法及图纸

具备：保持反射型的光罩(M)的光罩保持筒(21)；将入射的照明光束(EL1)朝向光罩(M)反射、并且使照明光束(EL1)被光罩(M)反射而得到的投影光束(EL2)透射的分束器(PBS)；使照明光束(EL1)向分束器(PBS)入射的照明光学组件(ILM)；和将透射过了分束器(PBS)的投影光束(EL2)投影曝光至基板(P)的投影光学组件(PLM)，照明光学组件(ILM)及分束器(PBS)设于光罩(M)与投影光学组件(PLM)之间。另外，分束器(PBS)具备第1棱镜、第2棱镜和偏振膜，偏振膜(93)是将二氧化硅的第1膜体与氧化铪的第2膜体在膜厚方向层叠而成的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及偏振光分束器、基板处理装置、器件制造系统及器件制造方法。
技术介绍
以往，作为基板处理装置，已知有对反射型的圆筒状的标线片(光罩)照射曝光用光，将从光罩反射的曝光用光投影至感光基板(晶片)上的曝光装置(例如，参照专利文献1)。专利文献1的曝光装置具有将从光罩反射的曝光用光投影至晶片的投影光学系统，投影光学系统构成为包括偏振光分束器，该偏振光分束器根据入射的曝光用光的偏振状态而在成像光路中使曝光用光透射或反射。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-227438号公报
技术实现思路
在专利文献1的曝光装置中构成为：来自照明光学系统的照明光束从与投影光学系统不同的方向倾斜地照射于圆筒状的光罩上，由光罩反射的曝光用光(投影光束)入射至投影光学系统。如果将照明光学系统与投影光学系统如专利文献1所示地配置，则存在照明光束的利用效率低，且投影于感光基板(晶片)上的光罩图案的图像质量不佳的问题。作为有效且良好地保持图像质量的照明方式，有同轴落射照明方式。这种方式是如下方式：将半反射镜和/或分束器等分光元件配置于由投影光学系统所形成的成像光路中，经由该分光元件将照明光束照射于光罩，并且将由光罩反射的投影光束也经由分光元件而引导至感光基板。通过落射照明方式，在要将朝向光罩的照明光束与来自光罩的投影光束分离的情况下，使用偏振光分束器来作为分光元件，由此能够进行将照明光束与投影光束的光量损失抑制得较低的有效的曝光。然而，在通过偏振光分束器例如使照明光束反射(或透射)、且使投影光束透射(或反射)的情况下，由于在照明光学系统及投影光学系统中共有偏振光分束器，因此存在照明光学系统与投影光学系统物理地干涉的可能性。另外，在专利文献1的曝光装置中使用偏振光分束器的情况下，偏振光分束器的偏振膜将入射的入射光束的一部分反射而成为反射光束，将一部分透射而成为透射光束。这时，反射光束或透射光束由于被分离而产生能量损失。因此，为了抑制由于分离而产生的反射光束或透射光束的能量损失，优选入射至偏振膜的入射光束为波长及相位一致的激光。然而，激光的能量密度高。因此，在使入射光束为激光的情况下，如果偏振膜上的反射光束的反射率及透射光束的透射率低，则激光的能量被偏振膜吸收，导致施加于偏振膜的负荷变大。由此，在使用激光等能量密度高的光作为入射光束的情况下，偏振光分束器的偏振膜的耐性容易降低，因此可能难以将入射光束较好地分离。本专利技术的方案是鉴于上述技术问题而作出的，其目的在于提供一种即使在通过偏振光分束器使照明光束与投影光束分离的情况下，也能够抑制照明光学系统及投影光学系统的物理干涉、且能够容易地配置照明光学系统及投影光学系统的偏振光分束器、基板处理装置(曝光装置)、器件制造系统及器件制造方法。另外，本专利技术的方案是鉴于上述技术问题而作出的，其目的还在于提供一种即使是能量密度高的入射光束，也会在降低施加给偏振膜的负荷的同时，使入射光束的一部分反射而成为反射光束、使入射光束的一部分透射而成为透射光束的偏振光分束器、基板处理装置、器件制造系统及器件制造方法。根据本专利技术的第1方案，提供一种基板处理装置(曝光装置)，其具备：光罩保持部件，保持反射型的光罩；分束器，将入射的照明光束朝向所述光罩反射，并且使所述照明光束被所述光罩反射而得到的投影光束透射；照明光学组件，使所述照明光束向所述分束器入射；和投影光学组件，将透射过了所述分束器的所述投影光束投影至光感应性的基板，将所述照明光束向所述光罩引导的照明光学系统包括所述照明光学组件和所述分束器，将所述投影光束向所述基板引导的投影光学系统包括所述投影光学组件和所述分束器，所述照明光学组件及所述分束器设于所述光罩与所述投影光学组件之间。根据本专利技术的第2方案，提供一种器件制造系统，其具备：本发明的第1方案涉及的基板处理装置、和将所述基板供给至所述基板处理装置的基板供给装置。根据本专利技术的第3方案，提供一种器件制造方法，其包括：使用本专利技术的第1方案涉及的基板处理装置对所述基板进行投影曝光、和通过对投影曝光后的所述基板进行处理而将所述光罩的图案形成在所述基板上。根据本专利技术的第4方案，提供一种基板处理装置(曝光装置)，其具备：光罩保持部件，保持反射型的光罩；分束器，将入射的照明光束朝向所述光罩透射，并且使所述照明光束被所述光罩反射而得到的投影光束反射；照明光学组件，使所述照明光束向所述分束器入射；和投影光学组件，将由所述分束器反射的所述投影光束投影至光感应性的基板，将所述照明光束向所述光罩引导的照明光学系统包括所述照明光学组件和所述分束器，将所述投影光束向所述基板引导的投影光学系统包括所述投影光学组件和所述分束器，所述照明光学组件及所述分束器设于所述光罩与所述投影光学组件之间。根据本专利技术的第5方案，提供一种偏振光分束器，其具备：第1棱镜；第2棱镜，该第2棱镜具有与所述第1棱镜的一个面相对的面；以及偏振膜，该偏振膜为了将从所述第1棱镜朝向所述第2棱镜的入射光束根据偏振状态分离为向所述第1棱镜侧反射的反射光束或向所述第2棱镜侧透射的透射光束，而设于所述第1棱镜与所述第2棱镜的相对的面之间，并将以二氧化硅为主成分的第1膜体与以氧化铪为主成分的第2膜体在膜厚方向层叠而成。根据本专利技术的第6方案，提供一种基板处理装置，该基板处理装置对光罩照射照明光束，并将形成于所述光罩的图案的像投影曝光至作为被投影体的光感应性的基板，其具有：光罩保持部件，保持反射型的光罩；照明光学组件，将所述照明光束向所述光罩引导；投影光学组件，将从所述光罩反射而得到的所述投影光束投影至所述被投影体(基板)；本专利技术的第1方案涉及的偏振光分束器，配置于所述照明光学组件与所述光罩之间、且配置于所述光罩与所述投影光学组件之间；以及波片，所述照明光束的对所述偏振光分束器的所述偏振膜的入射角为包含52.4°～57.3°的布鲁斯特角的规定的角度范围，以所述偏振光分束器使所述照明光束朝向所述光罩反射、并且使所述投影光束朝向所述投影光学组件透射的方式，所述波片使来自所述偏振光分束器的所述照明光束偏振、并且还使来自所述光罩的所述投影光束偏振。根据本专利技术的第7方案，提供一种器件制造系统，其具备：本发明的第6方案涉及的基板处理装置、和将所述被投影体供给至所述基板处理装置的基板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基板处理装置，具备：光罩保持部件，其保持反射型的光罩；分束器，其将入射的照明光束朝向所述光罩反射，并且使所述照明光束被所述光罩反射而得到的投影光束透射；照明光学组件，其使所述照明光束向所述分束器入射；和投影光学组件，其将透射过了所述分束器的所述投影光束投影至光感应性的基板，将所述照明光束向所述光罩引导的照明光学系统包括所述照明光学组件和所述分束器，将所述投影光束向所述基板引导的投影光学系统包括所述投影光学组件和所述分束器，所述照明光学组件及所述分束器设于所述光罩与所述投影光学组件之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.06 JP 2012-244731;2013.06.19 JP 2013-128871.一种基板处理装置，具备：
光罩保持部件，其保持反射型的光罩；
分束器，其将入射的照明光束朝向所述光罩反射，并且使所述照
明光束被所述光罩反射而得到的投影光束透射；
照明光学组件，其使所述照明光束向所述分束器入射；和
投影光学组件，其将透射过了所述分束器的所述投影光束投影至
光感应性的基板，
将所述照明光束向所述光罩引导的照明光学系统包括所述照明
光学组件和所述分束器，
将所述投影光束向所述基板引导的投影光学系统包括所述投影
光学组件和所述分束器，
所述照明光学组件及所述分束器设于所述光罩与所述投影光学
组件之间。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，
所述照明光学系统包括将基于所述照明光束得到的所述光罩上
的照明区域限制为矩形的光学部件，
所述照明光学组件具有供所述照明光束入射并将其朝向所述分
束器射出的第1透镜，
所述第1透镜成形为具有与所述照明光束所通过的第1入射区域
对应的形状的外形。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置，其中，
所述第1透镜为将外形为圆形的透镜的一部分切除而得到的形
状。
4.根据权利要求2或3所述的基板处理装置，其中，
所述第1透镜与所述分束器相邻地配置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述投影光学组件具有供来自所述分束器的所述投影光束入射

\t的第2透镜，
所述第2透镜成形为具有与朝向所述光感应性的基板上的投影区
域的所述投影光束所通过的第2入射区域对应的形状的外形。
6.根据权利要求5所述的基板处理装置，其中，
所述第2透镜为将外形为圆形的透镜的一部分切除而得到的形
状。
7.根据权利要求5或6所述的基板处理装置，其中，
所述第2透镜与所述分束器相邻地配置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述基板处理装置还具备通过支承面支承所述基板的基板支承
部件，
所述光罩的光罩面沿以第1轴为中心的成为第1曲率半径的第1
圆周面而形成，
所述基板支承部件的所述支承面沿以第2轴为中心的成为第2曲
率半径的第2圆周面而形成，
所述第1轴与所述第2轴平行，
将从所述第1轴及所述第2轴通过的中心面与所述投影光束的主
光线的、在所述光罩面的第1圆周面的周向所成的角度设为θ时，
入射至所述分束器的所述照明光束的主光线的入射角β在
45°×0.8≤β≤(45°+θ/2)×1.2的范围内。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述基板处理装置还具备通过支承面支承所述基板的基板支承
部件，
所述光罩的光罩面沿以第1轴为中心的成为第1曲率半径的第1
圆周面而形成，
所述基板支承部件的所述支承面沿以第2轴为中心的成为第2曲
率半径的第2圆周面而形成，
所述第1轴与所述第2轴平行，
所述照明光学系统与形成于所述光罩上的多个照明区域对应地

\t设有多个，多个所述照明光学系统将所述照明光束向多个所述照明区
域引导，
所述投影光学系统与多个所述照明光学系统对应地设有多个，多
个所述投影光学系统将来自多个所述照明区域的多条所述投影光束
向形成于所述基板上的多个投影区域引导，
多个所述照明光学系统及多个所述投影光学系统在所述光罩的
周向排列成两列而配置，
第1列的照明光学系统及第1列的投影光学系统、与第2列的照
明光学系统及第2列的投影光学系统，夹着从所述第1轴及所述第2
轴通过的中心面而对称地配置。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述分束器为偏振光分束器，所述基板处理装置还具备设于所述
偏振光分束器与所述光罩之间的波片，
所述波片改变从所述偏振光分束器朝向所述光罩的所述照明光
束的偏振状态，并且还改变从所述光罩入射至所述偏振光分束器的所
述投影光束的偏振状态。
11.根据权利要求8或9所述的基板处理装置，其中，
所述照明光学系统包括柱面透镜，该柱面透镜通过使从所述分束
器朝向所述光罩的光罩面的所述照明光束的主光线朝向距所述第1轴
为所述第1曲率半径的约1/2的半径位置处，而成为关于沿所述第1
圆周面的周向彼此不平行的状态。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的基板处理装置，其中，
从所述照明光学系统照明至所述光罩的所述照明光束的取向特
性被设定为由所述光罩反射的所述投影光束的主光线成为彼此平行
的远心状态。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述照明光束为激光。
14.一种器件制造系统，具备：
权利要求1至13中任一项所述的基板处理装置；和
向所述基板处理装置供给所述基板的基板供给装置。
15.一种器件制造方法，包括：
使用权利要求1至13中任一项所述的基板处理装置对所述基板
进行投影曝光；和
通过对投影曝光后的所述基板进行处理而将所述光罩的图案形
成在所述基板上。
16.一种基板处理装置，具备：
光罩保持部件，其保持反射型的光罩；
分束器，其将入射的照明光束朝向所述光罩透射，并且使所述照
明光束被所述光罩反射而得到的投影光束反射；
照明光学组件，其使所述照明光束向所述分束器入射；和
投影光学组件，其将由所述分束器反射的所述投影光束投影至光
感应性的基板，
将所述照明光束向所述光罩引导的照明光学系统包括所述照明
光学组件和所述分束器，
将所述投影光束向所述基板引导的投影光学系统包括所述投影
光学组件和所述分束器，
所述照明光学组件及所述分束器设于所述光罩与所述投影光学
组件之间。
17.根据权利要求16所述的基板处理装置，其中，
所述照明光学系统包括将基于所述照明光束得到的所述光罩上
的照明区域限制为矩形或长方形的光学部件，
所述照明光学组件具有供所述照明光束入射并将其朝向所述分
束器射出的第1透镜，
所述第1透镜成形为具有与所述照明光束所通过的第1入射区域
对应的形状的外形。
18.根据权利要求17所述的基板处理装置，其中，
所述第1透镜为将外形为圆形的透镜的一部分切除而得到的形
状。
19.根据权利要求17或18所述的基板处理装置，其中，
所述第1透镜与所述分束器相邻地配置。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述投影光学组件具有供所述投影光束入射的第2透镜，
所述第2透镜成形为具有与所述投影光束所通过的第2入射区域
对应的形状的外形。
21.一种偏振光分束器，具备：
第1棱镜；
第2棱镜，其具有与所述第1棱镜的...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤正纪，铃木哲男，镰田刚忠，荒井正范，北纮典，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：日本;JP