曝光装置、光掩模及微元件的制造方法及投影光学装置制造方法及图纸

一种扫描型曝光装置，使用配置于扫描方向前方侧的第1投影光学系统PL2及配置于扫描方向后方侧的第2投影光学系统PL1，一边改变第1投影光学系统及第2投影光学系统与第1物体M及第2物体P在扫描方向上的位置关系，一边将第1物体的图案转印曝光至第2物体上，且第1投影光学系统及第2投影光学系统分别将第1物体上的视场内的放大像形成于第2物体上的像场内，当将第1投影光学系统及第2投影光学系统的视场的中心彼此在扫描方向上的间隔设为Dm，将第1投影光学系统及第2投影光学系统的像场的中心彼此在上述扫描方向上的间隔设为Dp，且将第1投影光学系统及第2投影光学系统各自的投影倍率设为β时，满足Dp＜Dm×｜β｜（其中，｜β｜＞1）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于将第I物体(光掩模(mask)、光掩模(reticle)等)的像投影曝光至第2物体(基板等)上的扫描型曝光装置、使用该扫描型曝光装置的微元件的制造方法、用于该扫描型曝光装置的光掩模、将第I物体的像投影至第2物体上的投影光学装置以及用于该扫描型曝光装置的光掩模的制造方法。
技术介绍
在制造例如半导体元件或液晶显示元件等时，使用了投影曝光装置，该投影曝光装置将光掩模(reticle、photomask等)的图案经过投影光学系统，投影至涂敷着抗蚀剂(resist)的薄板(玻璃板(glassplate)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)),该投影曝光装置以步进重复(step and repeat)方式,将各个光掩模的图案一并曝光至薄板上的各照射(shot)区域。近年来，取代使用I个大的投影光学系统，提出了步进扫描(Step and scan)方式的投影曝光装置，其沿着扫描方向，将具有相等倍率的多个小的部分投影光学系统以规定间隔配置为多行，且一边对光掩模及薄板进行扫描，一边利用各部分投影光学系统将各个光掩模的图案曝光至薄板上。在上述步进扫描方式的投影曝光装置中，利用装备反射棱镜、凹面镜以及各透镜而构成的反射折射光学系统，一次形成中间像，进一步利用另一层的反射折射光学系统，将光掩模上的图案以正立正像等倍率地曝光至薄板上。近年来，薄板日益大型化，已使用超过2m见方的薄板。此处，使用上述步进扫描方式的曝光装置于大型薄板上进行曝光时，由于部分投影光学系统具有等倍的倍率，因此光掩模亦将大型化。关于光掩模的成本，由于必须维持光掩模基板的平面性，因而光掩模越大型化，其成本越高。又，为了形成通常的薄膜电晶体(thin film transistor, TFT)部，必须具有4 5层光掩模，故而需要花费巨大的成本。因此，提出一种投影曝光装置，将投影光学系统的放大倍率扩大，以此减小光掩模的大小(参照专利文献I)。专利文献1:日本专利特开平11 - 265848号公报然而，在上述投影曝光装置的投影光学系统中，各投影光学系统配置了整个多透镜(multi lens)系统，以形成放大倍率。亦即，使由各投影光学系统所投影的扫描方向的位置以错开倍率值的方式来配置各投影光学系统。因此，例如当将投影倍率设为1. 25倍，且将投影光学系统的光掩模侧的视场间隔设为200mm时，必须将投影光学系统薄板侧的像场的间隔，设为投影光学系统光掩模侧的视场的间隔的1. 25倍，即250mm。然而，当投影光学系统光掩模侧的视场间隔与投影光学系统薄板侧的像场间隔相差超过数十mm时，会使透镜设计上的自由度狭窄，且会牵连使投影光学系统的制造成本增加。
技术实现思路
本专利技术的课题在于提供一种搭载着具有放大的投影倍率的廉价的投影光学系统的扫描型曝光装置、使用该扫描型曝光装置的微元件的制造方法、用于该扫描型曝光装置的光掩模、具有放大的投影倍率的廉价的投影光学装置、以及用于该扫描型曝光装置的光掩模的制造方法。本专利技术的扫描型曝光装置，一边使第I物体与第2物体在第I方向上移动，一边将上述第I物体的图案转印曝光在上述第2物体上，上述扫描型曝光装置的特征在于包括第I投影光学系统，将上述第I物体上的视场内的该图案的放大像形成于上述第2物体上的像场内；第2投影光学系统，相对于该第I投影光学系统，在该第I方向、及与该第I方向呈正交的第2方向设置间隔而配置，将该第I物体上的视场内的该图案的放大像形成于该第2物体上的像场内，当将上述第I投影光学系统及上述第2投影光学系统的上述视场的中心彼此在上述第I方向上的间隔设为Dm，将上述第I投影光学系统及上述第2投影光学系统的上述像场的中心彼此在上述第I方向的间隔设为Dp，且将上述第I投影光学系统及上述第2投影光学系统的投影倍率设为P时，满足Dp < DmX I P I，其中，I 3 I> 1，且其中该图案包括对应于该第I投影光学系统而配置的第I行图案部、对应于该第2投影光学系统而配置且相对于该第I行图案部在该第I方向上错开规定量而配置的第2行图案部，且所述规定量等于(DmX I P I —Dp) + I P I。又，本专利技术的微元件的制造方法的特征在于包括曝光步骤，使用本专利技术的扫描型曝光装置将光掩模(M)的图案曝光至感光基板(P)上；以及显影步骤，使通过上述曝光步骤所曝光的上述感光基板显影。本专利技术的光掩模形成有图案，适用于将该图案转印曝光于基板的曝光装置，其中该曝光装置包括第I投影光学系统，将该光掩模上的视场内的该图案的放大像形成于该基板上的像场内；第2投影光学系统，相对于该第I投影光学系统,在第I方向、及与该第I方向呈正交的第2方向设置间隔而配置，将该光掩模上的视场内的该图案的放大像形成于该基板上的像场内，当将该第I投影光学系统及该第2投影光学系统的上述视场的中心彼此在上述第I方向上的间隔设为Dm，将上述第I投影光学系统及上述第2投影光学系统的上述像场的中心彼此在上述第I方向的间隔设为Dp，且将上述第I投影光学系统及上述第2投影光学系统的投影倍率设为P时，满足Dp < DmX I P I，其中，I P |>1，且其中该图案包括对应于该第I投影光学系统而配置的第I行图案部、对应于该第2投影光学系统而配置且相对于该第I行图案部在该第I方向上错开规定量而配置的第2行图案部，且藉由该曝光装置一边使该光掩模与该基板在该第I方向上移动，一边对该基板进行转印曝光，且所述规定量等于(DmX I P I —Dp) + I P I。又，本专利技术的光掩模是具有图案部的光掩模，适用于将该图案转印曝光于基板的曝光装置，其中该曝光装置包括第I投影光学系统，将该图案部的放大像形成于该基板上的第I图案转印区域；第2投影光学系统，相对于该第I投影光学系统，在第I方向上具有不同的视场，且将该图案的放大像形成于该基板上的第2图案转印区域，当将该第I投影光学系统及该第2投影光学系统的上述视场的中心彼此在上述第I方向上的间隔设为Dm,将该第I投影光学系统及该第2投影光学系统的上述像场的中心彼此在该第I方向的间隔设为Dp，且将上述第I投影光学系统及上述第2投影光学系统的投影倍率设为P时，满足Dp<DmX I P I，其中，I P I > 1，且其中该图案包括沿着与该第I方向呈正交的第2方向位于第奇数行的奇数行图案部、及位于第偶数行的偶数行图案部，且藉由该曝光装置一边使该光掩模与该基板在该第I方向上移动，一边对该基板进行转印曝光，且该奇数行图案部与该偶数行图案部中，相邻接的至少一对奇数行图案部与偶数行图案部在该第2方向的端部，具有持相同图案的共通区域，且该奇数行图案部的整个区域与该偶数行图案部的整个区域是在该第I方向错开规定量而配置，且所述规定量等于(DmX I P I —Dp) + I 3 I 。又，本专利技术的光掩模的制造方法的特征在于包括下述步骤将形成于光掩模上的全部图案所对应的图案资料在第I方向上进行分割的步骤；在分割后的至少I个区域的第I方向的端部，附加与共通区域相对应的图案资料，以制作描绘资料的步骤；以及使用分割后的各区域所对应的上述描绘资料，将图案在第I方向上错开规定量而描绘于光掩模上的步骤。根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扫描型曝光装置，一边使第1物体与第2物体在第1方向上移动，一边将上述第1物体的图案转印曝光在上述第2物体上,上述扫描型曝光装置的特征在于包括：第1投影光学系统,将上述第1物体上的视场内的该图案的放大像形成于上述第2物体上的像场内;第2投影光学系统,相对于该第1投影光学系统，在该第1方向、及与该第1方向呈正交的第2方向设置间隔而配置，将该第1物体上的视场内的该图案的放大像形成于该第2物体上的像场内，当将上述第1投影光学系统及上述第2投影光学系统的上述视场的中心彼此在上述第1方向上的间隔设为Dm,将上述第1投影光学系统及上述第2投影光学系统的上述像场的中心彼此在上述第1方向的间隔设为Dp,且将上述第1投影光学系统及上述第2投影光学系统的投影倍率设为β时,满足Dp＜Dm×｜β｜，其中，｜β｜＞1，且其中该图案包括对应于该第1投影光学系统而配置的第1行图案部、对应于该第2投影光学系统而配置且相对于该第1行图案部在该第1方向上错开规定量而配置的第2行图案部，且所述规定量等于（Dm×｜β｜－Dp）÷｜β｜。

【技术特征摘要】
2006.03.20 JP 2006-075853;2006.10.13 JP 2006-27931.一种扫描型曝光装置，一边使第I物体与第2物体在第I方向上移动,一边将上述第I物体的图案转印曝光在上述第2物体上，上述扫描型曝光装置的特征在于包括第I投影光学系统，将上述第I物体上的视场内的该图案的放大像形成于上述第2物体上的像场内； 第2投影光学系统，相对于该第I投影光学系统，在该第I方向、及与该第I方向呈正交的第2方向设置间隔而配置，将该第I物体上的视场内的该图案的放大像形成于该第2物体上的像场内，当将上述第I投影光学系统及上述第2投影光学系统的上述视场的中心彼此在上述第I方向上的间隔设为Dm，将上述第I投影光学系统及上述第2投影光学系统的上述像场的中心彼此在上述第I方向的间隔设为Dp，且将上述第I投影光学系统及上述第2投影光学系统的投影倍率设为P时，满足Dp < DmX I P I，其中，I P |>1，且 其中该图案包括对应于该第I投影光学系统而配置的第I行图案部、对应于该第2投影光学系统而配置且相对于该第I行图案部在该第I方向上错开规定量而配置的第2行图案部，且 所述规定量等于(DmX I P I — Dp) + I P I。2.如权利要求1所述的扫描型曝光装置，其特征在于其中所述的第I投影光学系统及上述第2投影光学系统由反射折射光学系统所构成， 上述反射折射光学系统包括 第I凹面反射镜，其配置于上述第I物体与上述第2物体之间的光路中； 第I光路偏向面，其配置于上述第I物体与上述第I凹面反射镜之间的光路中，且使光路偏向； 第I主透镜群，其配置于上述第I光路偏向面与上述第I凹面反射镜之间的光路中；以及 第2光路偏向面，其配置于上述第I主透镜群与上述第2物体之间的光路中，且使光路偏向。3.如权利要求1所述的扫描型曝光装置，其特征在于其中，藉由上述第I投影光学系统所投影的上述放大像而形成于上述第2物体上的第I图案转印区域、与藉由上述第2投影光学系统所投影的上述放大像而形成于上述第2物体上的第2图案转印区域，在横切上述第I方向的方向上部分重叠。4.如权利要求1所述的扫描型曝光装置，其特征在于其中所述的第I投影光学系统及上述第2投影光学系统包括光学特性调整机构。5.如权利要求4所述的扫描型曝光装置，其特征在于其中所述的第I投影光学系统与上述第2投影光学系统包括第I成像光学系统，其形成上述第I物体的中间像；以及第2成像光学系统，使上述中间像与上述第2物体光学共轭；且 上述光学特性调整机构设置在上述第I成像光学系统的光路内。6.如权利要求2所述的扫描型曝光装置，其特征在于其中上述第I投影光学系统与上述第2投影光学系统包括与上述反射折射光学系统不同的第2反射折射光学系统， 该第2反射折射光学系统的投影倍率为1，且包括第2凹面反射镜，其配置于上述第I物体与上述第2物体之间的光路中；第3光路偏向面，其配置于上述第I物体与上述第2凹面反射镜之间的光路中，使光路偏向；第2主透镜群，其配置于上述第3光路偏向面与上述第2凹面反射镜之间的光路中；以及第4光路偏向面，其配置于上述第2主透镜群与上述第2物体之间的光路中，使光路偏向。7.如权利要求1所述的扫描型曝光装置，其特征在于其中所述的第2物体是外径大于500mm的感光基板。8.—种微元件的制造方法，其特征在于包括 曝光步骤，使用权利要求1项至第7项中任一项所述的扫描型曝光装置，将光掩模图案曝光至感光基板上；以及 显影步骤，使通过上述曝光步骤所曝光的上述感光基板显影。9.一种光掩模，形成有图案，适用于将该图案转印曝光于基板的曝光装置，其中该曝光装置包括 第I投影光学系统，将该光掩模上的视场内的该图案的放大像形成于该基板上的像场内； 第2投影光学系统，相对于该第I投影光学系统，在第I方向、及与该第I方向呈正交的第2方向设置间隔而配置，将该光掩模上的视场内的该图案的放大像形成于该基板上的像场内， 当将该第I投影光学系统及该第2投影光学系统的上述视场的中心彼此在上述第I方向上的间隔设为Dm，将上述第I投影光学系统及上述第2投影光学系统的上述像场的中心彼此在上述第I方向的间隔设为Dp，且将上述第I投影光学系统及上述第2投影光学系统的投影倍率设为P时，满足Dp &l...

【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：