反射折射投影光学系统、扫描曝光装置、微元件的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术是有关于一种反射折射投影光学系统，把配置于第1面的第1物体的放大像形成在配置于第2面的第2物体上，所述反射折射投影光学系统的特征在于包括：光束传送部，从所述第1面发出并沿着与所述第1面正交的方向行进的光，是在沿着所述第1面的第1方向传送，并使在所述第1方向已传送的光沿着与所述第1面正交的方向行进，并引导往所述第2面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种反射折射投影光学系统、反射折射光学装置、扫描曝光装置、以及使用该扫描曝光装置的微元件的制造方法，上述反射折射投影光学系统将第1物体(光罩 (mask)、标线片(reticle)等)的像投影至第2物体(基板等)上，上述扫描曝光装置将第 1物体的像投影曝光于第2物体上。
技术介绍
制造例如半导体元件或液晶显示元件等时，使用投影曝光装置，该投影曝光装置利用投影光学系统，将光罩(reticle、photomask等)的图案投影至涂敷着光阻(resist) 的板(玻璃板(glass plate)或半导体晶圆等)上。先前多使用投影曝光装置(步进式曝光机(stepper))，上述投影曝光装置以分步重复(st印and repeat)方式，将各个光罩的图案一并曝光于板上的各曝光照射(shot)区域。近年来提出了步进扫描(St印and scan)方式的投影曝光装置，上述步进扫描方式的投影曝光装置代替使用1个大的投影光学系统，沿着扫描方向并以规定间隔，将具有相等倍率的小的多个部分投影光学系统配置为多行，且一边对光罩及板进行扫描，一边利用各部分投影光学系统将各个光罩的图案曝光于板上。近年来，板日益大型化，使用超过2平方米的方形板。此处，使用上述步进扫描方式的曝光装置，于大型板上进行曝光时，部分投影光学系统具有相等的倍率，因此，光罩亦大型化。亦必须维持光罩基板的平面性，从而光罩越大型化则其成本越高。又，为了形成通常的薄膜晶体管(thin film transistor, TFT)部，必须4 5层的光罩，需要巨大的成本。 因此，提出了一种投影曝光装置，其藉由将投影光学系统的倍率设为放大倍率，而减小光罩的大小(日本专利申请案公开平成1^65848号公报)。上述投影曝光装置中，多个投影光学系统的光罩上的光轴与板上的光轴实质上配置于相同位置。因此，存在如下问题藉由不同行的投影光学系统而扫描曝光于板上的图案彼此不相互连接。又，为了于上述投影曝光装置的投影光学系统中，增大曝光区域，必须使构成投影光学系统的透镜大型化，但使透镜大型化时，因保持透镜而产生光轴非对称的变形，或因重力而导致透镜本身产生光轴非对称的变形。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，使用多个投影光学系统，以扫描曝光方式，将光罩图案的放大像形成于板等物体上时，进行良好的图案转印。本专利技术的另一目的在于，不会使透镜中产生光轴非对称的变形而进行良好的图案转印。根据本专利技术的第1态样，提供一种反射折射投影光学系统，把配置于第1面的第1物体的放大像形成在配置于第2面的第2物体上，所述反射折射投影光学系统的特征在于包括光束传送部，从所述第1面发出并沿着与所述第1面正交的方向行进的光，是在沿着所述第1面的第1方向传送，并使在所述第1方向已传送的光沿着与所述第1面正交的方向行进，并引导往所述第2面。在本专利技术的一实施形态中，所述光束传送部包括第1偏向构件，把沿着与所述第 1面正交的方向行进的光，偏向到所述第1方向；第2偏向构件，使从所述第1偏向构件而来、往所述第1方向行进的光，沿与所述第1面正交的方向行进，并引导往所述第2面。在本专利技术的一实施形态中，所述反射折射投影光学系统包括凹面反射镜，配置于所述第1面与所述第2面之间的光路中；第1透镜群，配置于所述第1面与所述凹面反射镜之间的光路中；第2透镜群，配置于所述第1透镜群与所述凹面反射镜之间的光路中；以及第3透镜群，配置于所述第2偏向构件与所述第2面之间的光路中，且具有与所述第1透镜群的光轴大致平行的光轴，其中，所述第1偏向构件配置在所述第2透镜群与所述第2面之间的光路中，使从所述第2透镜群而来、沿着与所述第1面正交的方向而往所述第1面侧的光，偏向到所述第1方向，且所述第2偏向构件配置在所述第1偏向构件与所述第2面之间的光路中，使从所述第1偏向构件而来、沿着所述第1方向行进的光，沿与所述第1面正交的方向偏向到所述第2面侧。在本专利技术的一实施形态中，所述第1面与所述第2面的距离大于所述第1面与所述凹面反射镜的距离。在本专利技术的一实施形态中，构成所述第1透镜群、所述第2透镜群、以及所述第3 透镜群，且具有折射能力的光学构件，是以其光轴与重力方向平行的方式而配置着。在本专利技术的一实施形态中，所述反射折射投影光学系统还包括孔径光圈，所述孔径光圈配置于所述凹面反射镜与所述第2透镜群之间的光路中，用以规定所述反射折射投影光学系统的所述第2面侧数值孔径，且所述孔径光圈以所述第1面侧及所述第2面侧大致是远心的方式而定位着。在本专利技术的一实施形态中，当将所述第1透镜群的焦点距离设为fl、将所述第3 透镜群的焦点距离设为f3、将所述投影光学系统的倍率设为β时，满足0.8Χ| β I彡f3/ fl 彡 1. 25 X I β I，I β I 彡 1. 8。在本专利技术的一实施形态中，所述反射折射投影光学系统包括调整所述反射折射投影光学系统的光学特性的光学特性调整机构。在本专利技术的一实施形态中，所述光学特性调整机构配置于所述凹面反射镜与所述第2面之间的光路中。在本专利技术的一实施形态中，形成于所述第2面的所述第1物体的放大像，是所述第 1物体的一次像。在本专利技术的一实施形态中，所述第1偏向构件，使沿着与所述第1面正交的方向行进的光，以横切所述第1透镜群的光轴的方式被偏向。根据本专利技术的第2态样，提供一种反射折射光学装置，其特征在于包括形成第1 面的中间像的第1成像光学系统、以及使已形成所述中间像的面与所述第2面呈光学共轭的第2成像光学系统，其中，所述第1成像光学系统与所述第2成像光学系统的至少一个， 藉由上述任一的反射折射投影光学系统而构成。 又，根据本专利技术的第3态样，提供一种扫描曝光装置，其特征在于使配置于第1面的第1物体、与配置于第2面的第2物体，在扫描方向上同步移动，而使所述第1物体的像投影曝光至所述第2物体上，所述扫描曝光装置包括第1投影光学装置以及第2投影光学装置，所述第1投影光学装置于所述扫描方向上、定位于第1位置，所述第2投影光学装置于所述扫描方向上、定位于与所述第1位置不同的第2位置，且所述第1及第2投影光学装置包括上述任一所述的反射折射投影光学系统。 在本专利技术的一实施形态中，所述第1及第2投影光学装置是以所述第1及第2投影光学装置的所述第2面侧的间隔大于所述第1面侧的间隔的方式而配置着。在本专利技术的一实施形态中，所述第2物体是外径大于500mm的感光基板。根据本专利技术的第4态样，提供一种微元件的制造方法，其特征在于包括使用如上述的扫描曝光装置，将光罩图案曝光于感光基板上；以及对所述图案已曝光的所述感光基板进行显影。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1是表示第1实施形态的扫描曝光装置的构成图。图2是表示第1实施形态的照明光学系统及投影光学系统的构成图。图3是表示实施形态的扫描曝光装置中所使用的光罩图。图4是表示第1实施形态的投影光学系统的视场及像场图。图5是表示第2实施形态的照明光学系统及投影光学系统的构成图。图6是表示第2实施形态的投影光学系统的视场及像场图。图7是表示第3实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种反射折射投影光学系统，把配置于第１面的第１物体的放大像形成在配置于第２面的第２物体上，所述反射折射投影光学系统的特征在于包括：光束传送部，从所述第１面发出并沿着与所述第１面正交的方向行进的光，是在沿着所述第１面的第１方向传送，并使在所述第１方向已传送的光沿着与所述第１面正交的方向行进，并引导往所述第２面。

【技术特征摘要】
2006.03.20 JP 2006-076011;2007.01.16 JP 2007-006651.一种反射折射投影光学系统，把配置于第1面的第1物体的放大像形成在配置于第 2面的第2物体上，所述反射折射投影光学系统的特征在于包括光束传送部，从所述第1面发出并沿着与所述第1面正交的方向行进的光，是在沿着所述第1面的第1方向传送，并使在所述第1方向已传送的光沿着与所述第1面正交的方向行进，并引导往所述第2面。2.根据权利要求1所述的反射折射投影光学系统，其特征在于所述光束传送部包括 第1偏向构件，把沿着与所述第1面正交的方向行进的光，偏向到所述第1方向；第2偏向构件，使从所述第1偏向构件而来、往所述第1方向行进的光，沿与所述第1 面正交的方向行进，并引导往所述第2面。3.根据权利要求2所述的反射折射投影光学系统，其特征在于所述反射折射投影光学系统包括凹面反射镜，配置于所述第1面与所述第2面之间的光路中； 第1透镜群，配置于所述第1面与所述凹面反射镜之间的光路中； 第2透镜群，配置于所述第1透镜群与所述凹面反射镜之间的光路中；以及第3透镜群，配置于所述第2偏向构件与所述第2面之间的光路中，且具有与所述第1 透镜群的光轴大致平行的光轴，其中，所述第1偏向构件配置在所述第2透镜群与所述第2面之间的光路中，使从所述第2透镜群而来、沿着与所述第1面正交的方向而往所述第1面侧的光，偏向到所述第1方向，且所述第2偏向构件配置在所述第1偏向构件与所述第2面之间的光路中，使从所述第 1偏向构件而来、沿着所述第1方向行进的光，沿与所述第1面正交的方向偏向到所述第2 面侧。4.根据权利要求3所述的反射折射投影光学系统，其特征在于所述第1面与所述第2面的距离大于所述第1面与所述凹面反射镜的距离。5.根据权利要求3所述的反射折射投影光学系统，其特征在于构成所述第1透镜群、所述第2透镜群、以及所述第3透镜群，且具有折射能力的光学构件，是以其光轴与重力方向平行的方式而配置着。6.根据权利要求3所述的反射折射投影光学系统，其特征在于还包括孔径光圈，所述孔径光圈配置于所述凹面反射镜与所述第2透镜群之间的光路中，用以规定所述反射折射投影光学系统的所述第2面侧数值孔径，且所述孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤正纪，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：JP