掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

技术领域

本发明涉及曝光装置、曝光方法以及物品的制造方法。

背景技术

在制造器件(半导体器件、磁存储介质、液晶显示元件等)、滤色器或者硬盘等时,会使用将基板(玻璃板、晶圆等)进行曝光的曝光装置。曝光装置例如将光照射于形成有图案的原版(分划板、掩膜),通过经由投影光学系将从原版来的光照射于基板来将基板进行曝光。

在专利文献1中公开了如下曝光方法:为了防止因曝光导致透镜的温度上升而对曝光装置的光学系产生影响,对于基板上的应该曝光的区域(曝光区域)间歇地进行曝光。这里,对于曝光区域间歇地进行曝光是指,将对于曝光区域的曝光与中断重复进行。

在对于基板上的曝光区域间歇地进行曝光的情况下,由于有将曝光中断的期间,曝光处理的期间延长,有可能抑制吞吐量的提高。因此,期望在进行间歇曝光的曝光处理中缩短将曝光中断的期间从而提高吞吐量。

本发明提供使进行间歇曝光的曝光处理的吞吐量提高的曝光装置、曝光方法以及物品的制造方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第2844600号公报

发明内容

作为解决上述问题的本发明的一方面的曝光装置是将基板上的多个区域进行曝光的曝光装置,具有:快门,其对来自光源的光的遮断与通过进行切换;移动部,其保持所述基板并使所述基板移动;以及控制部,其进行控制使得由所述移动部使所述基板移动,以在第一曝光期间使所述多个区域中包含的第一区域进行曝光,在所述第一曝光期间之后的中断期间使所述第一区域的曝光中断,在所述中断期间之后的第二曝光期间使所述第一区域进行曝光,在所述第二曝光期间之后的移动期间使在所述第一区域之后要曝光的、所述多个区域中包含的第二区域进行曝光,所述控制部对所述光源和所述快门进行控制,使得在所述中断期间中在所述快门使来自所述光源的光通过的状态下所述光源的照度低于所述第一曝光期间中所述光源的照度,所述控制部对所述光源和所述快门进行控制,使得在所述第二曝光期间中在所述快门使来自所述光源的光通过的状态下所述光源的照度高于在所述中断期间中所述光源的照度,所述控制部对所述移动部以及所述快门进行控制,使得在所述移动期间中在所述快门将来自所述光源的光遮断状态下使所述基板移动。

基于下述对示例性实施例的描述,进一步明确本发明的特征(参考附图)。

附图说明

图1是示出第一实施方式涉及的曝光装置的图。

图2的(a)和(b)是示出第一实施方式涉及的遮光构件与光束的位置关系的图。

图3是示出基板上的曝光区域的图。

图4是示出比较例1涉及的曝光处理的图。

图5是示出比较例2涉及的曝光处理的图。

图6是示出比较例2涉及的其它曝光处理的图。

图7是示出第一实施方式涉及的曝光处理的图。

图8的(a)和(b)是示出第一实施方式涉及的其它曝光处理的图。

图9是示出第二实施方式涉及的曝光装置的图。

图10的(a)~图10的(h)是示出第二实施方式涉及的遮光构件与光束的位置关系的图。

图11是示出第二实施方式涉及的第一曝光处理的图。

图12是示出第二实施方式涉及的第二曝光处理的图。

图13是示出第二实施方式涉及的第二遮光构件的图。

图14是示出第二实施方式涉及的第三曝光处理的图。

图15是用于说明使用了曝光装置的器件制造的流程图。

图16是图15所示的流程图的步骤4的晶圆工艺的详细的流程图。

具体实施方式

以下,参照附图,详细说明实施方式。而且,以下的实施方式并非用于限定权利要求书涉及的发明。虽然实施方式中记载有多个特征,但是本发明并不限于需要全部这些特征,也可以是多个特征任意组合。还有,在附图中,对同一或者同样的结构附加同一附图标记,省略重复的说明。

<第一实施方式>

首先,说明第一实施方式涉及的曝光装置100a。图1是示出第一实施方式涉及的曝光装置100a的图。曝光装置100a例如能具备光源部101(光源)、遮光机构102(快门)、照明光学系103、原版保持部(未图示)、投影光学系105、载物台108以及控制部110。而且,本说明书以及附图中,沿着投影光学系105的光轴109的方向为Z轴方向,在沿着与Z轴方向垂直的平面的方向相互正交的两个方向为X轴方向以及Y轴方向。

光源部101照射用于将基板107进行曝光的光。由超高压水银灯、LED、LD等固体光源、ArF准分子激光器、KrF准分子激光器等光源形成。而且,光源部101也可以构成为与曝光装置100a分开。

遮光机构102是用于对来自光源部101的光的遮断与通过进行切换的机构,例如能包括快门。遮光机构102具有:遮光构件102a,其用于遮断来自光源部101的光;以及驱动机构(未图示),其用于使遮光构件102a移动。在遮光机构102要使来自光源部101的光通过的情况下,驱动机构使遮光构件102a移动至使来自光源部101的光通过的位置。另外,在遮光机构102要将来自光源部101的光遮断的情况下,驱动机构使遮光构件102a移动至将来自光源部101的光遮断的位置。而且,图1的例子中,遮光机构102配置在光源部101与照明光学系103之间的光路上,但如果是能够对来自光源部101的光进行遮光的地点,也可以配置在其它地点。

这里,说明遮光构件102a的移动。图2是示出本实施方式涉及的遮光构件102a与来自光源部101的光的光束101a的位置关系的图。图2的例子中,驱动机构使遮光构件102a旋转(沿旋转方向移动),由此对来自光源部101的光的遮断与通过进行切换。遮光构件102a具有从中心部起按每120度配置的三个遮光部,驱动机构使遮光构件102a以遮光构件102a的中心部为旋转轴来进行旋转。

图2的(a)示出遮光构件102a处于将来自光源部101的光遮断的位置的状态。如图2的(a)所示,遮光构件102a配置成遮光构件102a的三个遮光部中的任一者与光束101a与重合,由此来自光源部101的光被遮断。另外,图2的(b)示出遮光构件102a位于使来自光源部101的光通过的位置的状态。如图2的(b)所示,遮光构件102a配置成光束101a位于遮光构件102a的两个遮光部之间,由此使来自光源部101的光通过。也就是说,遮光构件102a配置成遮光构件102a的三个遮光部中的任一者均不会与来自光源部101的光的光束101a重合,由此使来自光源部101的光通过。

这里,说明了遮光构件102a旋转由此对光的通过与遮断进行切换的遮光机构102的例子,但遮光构件也可以是一边在既定的路径往复一边移动由此对光的通过与遮断进行切换的遮光机构。另外,遮光构件102a的遮光部的个数、遮光部的配置不限于图2的例子。

这里,返回图1的说明。照明光学系103将来自光源部101的光的光束整形成适于曝光的既定的形状并对原版104进行照明。照明光学系103为了实现对原版104均匀地照明的功能、偏光照明功能,能包括透镜、反射镜、光学积分器、光圈等。原版104例如是石英制的原版(分划板、掩膜),在其上形成应该转印到基板107的电路图案,被原版保持部(未图示)保持和移动。

原版保持部保持原版104,并使原版104沿X轴方向、Y轴方向、Z轴方向以及绕各轴的旋转方向移动。原版保持部借助保持原版104的原版保持机构(未图示)来保持原版104,并与原版移机构(未图示)连接。原版移动机构由线性电机等构成,沿X轴方向、Y轴方向、Z轴方向以及绕各轴的旋转方向对原版保持部进行驱动,由此使原版104移动。

投影光学系105将由照明光学系103照明了的原版104的图案投影到基板107,由此基板107被曝光。投影光学系105具有使来自物面的光束成像于像面的功能,本实施方式中,经过在原版104形成的图案而成的衍射光会成像在基板107上。投影光学系105可以是包括多个透镜元件和至少一个凹面镜的光学系(折反射光学系)、具有多个透镜元件和至少一个相息透镜等衍射光学元件的光学系等。

载物台108(移动部)保持基板107,并使基板107沿X轴方向、Y轴方向、Z轴方向以及绕各轴的旋转方向移动。载物台108构成为由保持基板107的基板保持机构(未图示)保持基板107并能够变更基板107的位置以及姿态。载物台108与原版保持部同样地,利用由线性电机等构成的基板移动机构(未图示),使基板107沿X轴方向、Y轴方向、Z轴方向以及绕各轴的旋转方向移动。另外,在基板107涂布有感光剂106(抗蚀剂)。

控制部110例如由包括CPU、存储器等在内的可通信地连接的计算机(信息处理装置)构成,按照存储于存储部的程序对曝光装置100a的各部分统一地进行控制。另外,也可以是,控制部110由包括用于对曝光装置100a的各部分个别地进行控制的单板计算机等在内的多个计算机构成。

曝光装置100a例如是按照步进重复方式来进行将图案形成于基板107的处理(曝光处理)的装置。另外,曝光装置100a也可以是按照步进扫描方式、其它方式来进行将图案形成于基板107的处理的装置。

这里,说明曝光装置100a按照步进重复方式进行曝光处理的情况。图3是示出基板107上的曝光区域的图。图3的例子中,在基板107上存在曝光区域a至u为止的21个曝光区域,但不限于该例子,曝光区域的大小、个数能任意设定。另外,曝光装置100a例如从曝光区域a开始进行曝光处理,按曝光区域a、b、c、···、u的顺序进行曝光处理。而且,该顺序是一例,可以按任意的顺序进行曝光处理。

首先,为了使曝光区域a位于投影光学系105的光轴109上,曝光装置100a使载物台108移动基板107。而且,遮光构件102a移动至使来自光源部101的光通过的位置,来自光源部101的光经由照明光学系103对原版104进行照明。而且,被照明的原版104的图案经由投影光学系105被投影至基板107,从而曝光区域a被曝光。而且,以既定的曝光量使曝光区域a曝光之后,遮光机构102的遮光构件102a移动至将来自光源部101的光遮断的位置,曝光区域a的曝光处理结束。然后,载物台108移动基板107,使得曝光区域b位于投影光学系105的光轴109上,与曝光区域a同样地对曝光区域b进行曝光处理。另外,对曝光区域c以后的曝光区域,也同样地进行曝光处理。

<比较例1>

然后,作为比较例1来说明对曝光区域连续地进行曝光的情况下的曝光处理。

图4是示出比较例1涉及的曝光处理的图。在图4中,横轴表示时间t,纵轴表示遮光机构102的状态θ。状态θ中有遮光机构102将来自光源部101的全部光遮断的遮断状态(θ1)、遮光机构102使来自光源部101的全部光通过的通过状态(θ2)。另外,状态θ中有遮光机构102将来自光源部101的一部分光遮断而使其它光通过的中间状态(θ1<θ<θ2)。在图2的例子中,遮断状态是如图2的(a)所示那样遮光构件102a位于将来自光源部101的全部光遮断的位置的状态。另外,通过状态是如图2的(b)所示那样遮光构件102a位于使来自光源部101的全部光通过的位置的状态。另外,虽然未图示,中间状态是遮光构件102a位于将来自光源部101的光的一部分光遮断而使其它光通过的位置的状态。

首先,在为了使曝光区域a位于光轴109上而载物台108移动的移动期间(移动(a))中,遮光机构102从状态θ1开始遮光构件102a向使光通过的位置移动。

然后,在将曝光区域a进行曝光的曝光期间(曝光(a))中,遮光机构102完成遮光构件102a向使光通过的位置移动并成为状态θ2。在曝光期间中,遮光机构102成为状态θ2由此曝光区域a被曝光。而且,与曝光期间完成的定时相配合,遮光机构102从状态θ2开始遮光构件102a向将光遮断的位置移动。

然后,在为了使曝光区域b位于光轴109上而载物台108移动的期间(移动(b))中,遮光机构102完成遮光构件102a向将光遮断的位置的移动并成为状态θ1。而且,与曝光区域b的曝光开始的定时相配合,遮光机构102从状态θ1开始向遮光构件102a使光通过的位置移动。然后,在将曝光区域b进行曝光的曝光期间(曝光(b))中,遮光机构102完成遮光构件102a向使光通过的位置的移动并成为状态θ2。而且,与曝光区域b的曝光完成的定时相配合,遮光机构102从状态θ2开始遮光构件102a向将光遮断的位置移动。而且,同样地进行曝光区域c以后的曝光处理。

这里,作为一例,说明对涂布含有自由基聚合固化树脂(日文:ラジカル重合型の固化樹脂)的感光剂106而成的基板107的曝光。含有自由基聚合固化树脂的感光剂106会因吸收被照射到感光剂106的光而发生自由基反应从而固化。另外,根据被照射到感光剂106的光的照度,而决定因感光剂106中的自由基反应而产生的自由基的浓度。另外,所照射的光被感光剂106吸收,因而会在感光剂106的上层部与下层部之间产生自由基的浓度的差(浓度梯度)。因而,感光剂106的上层部容易固化,但下层部难以固化。因此,在感光剂106的上层部与下层部之间固化的感光剂106的量产生差,由固化了的感光剂106形成的图案的图案分布(日文:パターンプロファイル)的精度可能降低。

因而,为了抑制图案分布的精度降低,考虑对基板107的曝光区域间歇地进行曝光。这里,对曝光区域间歇地进行曝光是指,在对于一个曝光区域的曝光处理中,途中使曝光中断并重复进行曝光。也就是说,对曝光区域间歇地进行曝光是指,在对于一个曝光区域进行曝光处理期间中设置:对曝光区域照射光来进行曝光的曝光期间;以及对曝光区域不照射光(或者使对曝光区域照射的光的照度降低)来使曝光中断的中断期间。

另外,在对感光剂106照射了光的情况下,因自由基反应而成的自由基的浓度会有如下趋势:因照射的光产生的热越大则浓度梯度越大。因此,能够一边使一次照射的光的照度减小由此抑制感光剂106内的自由基的浓度梯度,一边直到既定的曝光量为止间歇地进行曝光由此抑制图案分布的精度降低。这里,使曝光中断不仅包括对于曝光区域不照射光,也可以包括为了抑制感光剂106内的自由基的浓度梯度而照射充分低的照度的光。

<比较例2>

作为比较例2来说明间歇地进行曝光的曝光处理。首先,说明由遮光机构102间歇地进行曝光的曝光处理。图5是示出比较例2涉及的曝光处理的图。另外,图5中的横轴、纵轴与图4同样,因而省略详细说明。另外,图5的例子中,说明了对一个曝光区域进行2次间歇地曝光的曝光处理,但是对一个曝光区域进行曝光的次数不限于2次。

首先,在为了使曝光区域a位于光轴109上而载物台108移动的移动期间(移动(a))中,遮光机构102从状态θ1开始向遮光构件102a使光通过的位置移动。

然后,在第一次将曝光区域a进行曝光的第一曝光期间(曝光1(a))中,遮光机构102完成遮光构件102a向使光通过的位置的移动并成为状态θ2。在第一曝光期间中,遮光机构102成为状态θ2由此曝光区域a被曝光。而且,与第一曝光期间完成的定时相配合,遮光机构102从状态θ2开始遮光构件102a向将光遮断的位置移动。

然后,第一曝光期间经过之后,在曝光的中断期间(中断(a))中,遮光机构102完成遮光构件102a向将光遮断的位置的移动并成为状态θ1。而且,遮光机构102成为状态θ1由此曝光区域a的曝光中断。而且,与中断期间(中断(a))完成的定时相配合,遮光机构102从状态θ2开始遮光构件102a向将光遮断的位置移动。

然后,中断期间(中断(a))经过之后,在第二次将曝光区域a进行曝光的第二曝光期间(曝光2(a))中,遮光机构102完成遮光构件102a向使光通过的位置的移动并成为状态θ2。在第二曝光期间中,遮光机构102成为状态θ2由此曝光区域a被曝光。而且,与第二曝光期间完成的定时相配合,遮光机构102从状态θ2开始遮光构件102a向将光遮断的位置移动。

然后,在为了使曝光区域b位于光轴109上而载物台108移动的期间(移动(b))中,遮光机构102完成向遮光构件102a将光遮断的位置移动并成为状态θ1。而且,同样地进行曝光区域b以后的曝光处理。

这样,图5的例子中,遮光机构102使遮光构件102a移动,由此对曝光区域进行间歇的曝光。该情况下,因由驱动机构使遮光构件102a移动的速度的制约等遮光机构102的性能的制约,要缩短使曝光中断的中断期间是存在界限的。

然后,说明由光源部101间歇地进行曝光的曝光处理。图6是示出比较例2涉及的其它曝光处理的图。在图6中,横轴表示时间t,纵轴表示对基板107(感光剂106)照射的光的照度L。另外,在纵轴中,照度L1表示0或者充分低的照度,照度L2表示比照度L1高的照度(L2>L1)。另外,图6的例子中,说明了将一个曝光区域分成2次进行曝光的曝光处理,但是将一个曝光区域进行曝光的次数不限于2次。

首先,在为了使曝光区域a位于光轴109上而载物台108移动的移动期间(移动(a))中,光源部101在基板107(感光剂106)上照射照度为L1的光。这里,在照度L1为0的情况下,光源部101不照射光(以下,同样)。

然后,在第一次将曝光区域a进行曝光的第一曝光期间(曝光1(a))中,光源部101在基板107(感光剂106)上照射照度为L2的光,由此曝光区域a被曝光。而且,与第一曝光期间完成的定时相配合,光源部101变更要照射的光的照度,使得在基板107(感光剂106)上照度从L2成为L1。

然后,第一曝光期间经过之后,在曝光的中断期间(中断(a))中,光源部101在基板107(感光剂106)上照射照度为L1的光(照度L1为0的情况下,不照射光),由此曝光区域a的曝光中断。而且,与中断期间(中断(a))完成的定时相配合,光源部101变更要照射的光的照度,使得在基板107(感光剂106)上照度从L1成为L2。

然后,中断期间(中断(a))经过之后,在第二次将曝光区域a进行曝光的第二曝光期间中,光源部101在基板107(感光剂106)上照射照度为L2的光,由此曝光区域a被曝光。而且,与第二曝光期间完成的定时相配合,光源部101变更要照射的光的照度,使得在基板107(感光剂106)上照度从L2成为L1。

然后,在为了使曝光区域b位于光轴109上而载物台108移动的期间(移动(b))中,为了使曝光区域b位于光轴109上而载物台108开始移动。以下,同样地进行曝光区域b以后的曝光处理。

这样,图6的例子中,光源部101使照射的光的照度变化,由此对曝光区域进行间歇的曝光。在光源部101使照射的光的照度变化的情况下,光源的温度会发生变动。特别是在使光的照度变化的周期长的情况下,光源的温度的变动明显。当光源的温度发生变动时,照射的光的波长可能变动。当在曝光处理中对基板107照射的光的波长变动时,要对曝光量进行高精度控制可能困难。

因而,本实施方式中,由遮光机构102以及光源部101对于基板107的曝光区域间歇地进行曝光。图7是示出本实施方式涉及的曝光处理的图。另外,图7的上部的图中横轴、纵轴与图4同样,图7的下部的图中横轴、纵轴与图6同样,因而省略详细说明。另外,图7的例子中,说明了对一个曝光区域进行2次间歇地曝光的曝光处理,但是对一个曝光区域进行曝光的次数不限于2次。

首先,在为了使曝光区域a(第一区域)位于光轴109上而载物台108移动的移动期间(移动(a))中,遮光机构102从状态θ1开始遮光构件102a向使光通过的位置移动。此时,光源部101在基板107(感光剂106)上照射照度为L2的光。

然后,在第一次将曝光区域a进行曝光的第一曝光期间(曝光1(a))中,遮光机构102完成遮光构件102a向使光通过的位置的移动并成为状态θ2。此时,处于光源部101在基板107(感光剂106)上照射了照度为L2的光的状态。在第一曝光期间中,遮光机构102处于状态θ2,并且处于光源部101照射了照度为L2的光的状态,由此曝光区域a被曝光。

然后,第一曝光期间经过之后,在曝光的中断期间(中断(a))中,光源部101在基板107(感光剂106)上照射照度为L1的光(照度L1为0的情况下,不照射光),由此曝光区域a的曝光中断。也就是说,在遮光机构102使来自光源部101的光通过的状态下使光源部101的照度低于第一曝光期间中光源部101的照度,由此曝光区域a的曝光中断。而且,与中断期间(中断(a))完成的定时相配合,光源部101变更要照射的光的照度,使得在基板107(感光剂106)上照度从L1成为L2。

然后,中断期间(中断(a))经过之后,在第二次将曝光区域a进行曝光的第二曝光期间(曝光2(a))中,处于光源部101在基板107(感光剂106)上照射了照度为L2的光的状态。此时,遮光机构102处于遮光构件102a使光通过的状态θ2。在第二曝光期间中,遮光机构102处于状态θ2,并且处于光源部101照射了照度为L2的光的状态,由此曝光区域a被曝光。也就是说,在遮光机构102使来自光源部101的光通过的状态下使光源部101的照度高于中断期间中光源部101的照度,由此对曝光区域a进行曝光。而且,与第二曝光期间完成的定时相配合,遮光机构102从状态θ2开始遮光构件102a向将光遮断的位置移动。

然后,在为了使曝光区域b(第二区域)位于光轴109上而载物台108移动的期间(移动(b))中,遮光机构102完成遮光构件102a向将光遮断的位置的移动并成为状态θ1。也就是说,在遮光机构102将来自光源部101的光遮断的状态下使载物台108(基板107)移动。而且,同样地进行曝光区域b以后的曝光处理。

这样,本实施方式中,在载物台108在多个曝光区域的曝光处理之间移动的期间,使用遮光机构102来使曝光中断,在进行一个曝光区域的曝光处理的期间,使用光源部101来使曝光中断。这里,一般来讲,在载物台108在多个曝光区域的曝光处理之间移动时使曝光中断的期间会比在一个曝光区域中使曝光中断的期间长。另外,对于一个曝光区域进行的曝光处理的期间越短,另外,在一个曝光区域中使曝光中断的次数越多,则该趋势越明显。

因而,在载物台108在多个曝光区域的曝光处理之间移动的期间使用遮光机构102来使曝光中断,由此能够抑制因光源的温度变化而导致的光的波长变动。另外,在进行一个曝光区域的曝光处理的期间使用光源部101来使曝光中断,由此能够缩短一个曝光区域的曝光的中断期间,能够提高进行间歇曝光的曝光处理的吞吐量。

这里,也可以是,第一曝光期间的长度与第二曝光期间的长度不同。图8是示出本实施方式涉及的其它曝光处理的图。也可以是,如图8的(a)所示,以第一曝光期间比第二曝光期间短的方式进行对于曝光区域a的曝光处理。

另外,也可以是,与图8的(a)的例子相反地,以第一曝光期间比第二曝光期间长的方式进行对于曝光区域a的曝光处理。也就是说,在对于曝光区域的曝光处理中,多个曝光期间的长度可以相互不同。

另外,也可以是,第一曝光期间中的照度与第二曝光期间中的照度不同。

也可以是,如图8的(b)所示,以第一曝光期间中的照度L3高于第二曝光期间中的照度L4的方式进行对于曝光区域a的曝光处理。另外,也可以是,与图8的(b)的例子相反地,以第一曝光期间中的照度低于第二曝光期间中的照度的方式,进行对于曝光区域a的曝光处理。也就是说,在对于曝光区域的曝光处理中,在多个曝光期间对曝光区域照射的光的照度可以相互不同。

另外,也可以是,第一曝光期间中的曝光量与第二曝光期间中的曝光量不同。也可以是,以第一曝光期间中的曝光量大于第二曝光期间中的曝光量的方式进行对于曝光区域a的曝光处理。另外,也可以是,以第一曝光期间中的曝光量小于第二曝光期间中的曝光量的方式进行对于曝光区域a的曝光处理。也就是说,在对于曝光区域的曝光处理中,多个曝光期间中的曝光量可以相互不同。

以上,根据本实施方式涉及的曝光装置,能够提高进行间歇曝光的曝光处理的吞吐量。

<第二实施方式>

然后,说明第二实施方式涉及的曝光装置100b。第二实施方式没有记述的事项,按照第一实施方式。图9是示出本实施方式涉及的曝光装置100b的图。与第一实施方式涉及的曝光装置100a不同点在于,曝光装置100b除了具有遮光机构102(第一快门)以外,还具有遮光机构111(第二快门)。除了遮光机构111之外,曝光装置100b的结构与曝光装置100a的结构同样,因而省略详细说明。

遮光机构111在来自光源部101的光(第一光)的光路上被配置在与遮光机构102相比远离光源部101的位置。遮光机构111是用于对通过了遮光机构102的光(第二光)的遮断与通过进行切换的机构,例如能包括快门。遮光机构111具有:遮光构件111a(第二遮光构件),其用于将来自光源部101的光遮断;以及驱动机构(未图示),其用于使遮光构件111a移动。在遮光机构111要使来自光源部101的光通过的情况下,驱动机构使遮光构件111a移动至使来自光源部101的光通过的位置。另外,在遮光机构111要将来自光源部101的光遮断的情况下,驱动机构使遮光构件111a移动至将来自光源部101的光遮断的位置。另外,与遮光机构102中用于使遮光构件102a(第一遮光构件)移动的驱动机构相比,用于使遮光构件111a移动的驱动机构的性能高,能够以更大的速度使遮光构件111a移动。或者,与遮光构件102a相比,遮光构件111a轻,能够以更大的速度使遮光构件111a移动。也就是说,遮光机构111使遮光构件111a移动的速度大于遮光机构102使遮光构件102a移动的速度。

另外,图9的例子中,遮光机构111配置在光源部101与照明光学系103之间的光路上,但如果是能够对来自光源部101的光进行遮光的地点,则也可以配置在其它地点。另外,图9的例子中,遮光机构111在光路上配置在与遮光机构102相比远离光源部101的位置,但也可以是,配置在与遮光机构102相比靠近光源部101的位置。

这里,说明遮光构件111a的移动。图10是示出本实施方式涉及的遮光构件111a与来自光源部101的光的光束101a的位置关系的图。图10的例子中,驱动机构使遮光构件111a旋转(沿旋转方向移动),由此对来自光源部101的光的遮断与通过进行切换。遮光构件111a具有中心部起按每180度配置的两个遮光部,驱动机构使遮光构件111a以遮光构件111a的中心部为旋转轴来进行旋转。

图10的(a)示出遮光构件111a位于使来自光源部101的光通过的位置的状态。如图10的(a)所示,遮光构件111a配置成光束101a位于遮光构件111a的两个遮光部之间,由此使来自光源部101的光通过。也就是说,遮光构件111a配置成遮光构件111a的两个遮光部中的任一者均不与来自光源部101的光的光束101a重合,由此使来自光源部101的光通过。

图10的(b)示出在从图10的(a)所示的状态起遮光构件111a沿逆时针方向旋转了45度而成的状态下与图10的(a)同样地遮光构件111a位于使来自光源部101的光通过的位置的状态。

图10的(c)示出在从图10的(b)所示的状态起遮光构件111a沿逆时针方向旋转了45度而成的状态下遮光构件111a位于将来自光源部101的光遮断的位置的状态。如图10的(c)所示,遮光构件111a配置成遮光构件111a的两个遮光部的一方与光束101a重合,由此来自光源部101的光被遮断。

图10的(d)示出在从图10的(c)所示的状态起遮光构件111a沿逆时针方向旋转45度而成状态下与图10的(a)以及(b)同样、遮光构件111a位于使来自光源部101的光通过的位置的状态。

图10的(e)示出在从图10的(d)所示的状态起遮光构件111a沿逆时针方向旋转45度而成的状态下与图10的(a)、(b)以及(d)同样、遮光构件111a位于使来自光源部101的光通过的位置的状态。

图10的(f)示出在从图10的(e)所示的状态起遮光构件111a沿逆时针方向旋转45度而成的状态下与图10的(a)、(a)、(d)以及(e)同样、遮光构件111a位于使来自光源部101的光通过的位置的状态。

图10的(g)示出在从图10的(f)所示的状态起遮光构件111a沿逆时针方向旋转45度而成的状态下与图10的(c)同样、遮光构件111a位于将来自光源部101的光遮断的位置的状态。如图10的(g)所示,遮光构件111a配置成遮光构件111a的两个遮光部的另一方与光束101a重合,由此来自光源部101的光被遮断。

图10的(h)示出在从图10的(g)所示的状态起遮光构件111a沿逆时针方向旋转45度而成的状态下与图10的(a)、(b)、(d)、(e)以及(f)同样、遮光构件111a位于使来自光源部101的光通过的位置的状态。

也就是说,图10的(a)、(b)、(d)、(e)、(f)以及(h)示出遮光构件111a位于使来自光源部101的光通过的位置的状态,图10的(c)以及(g)示出遮光构件111a位于使来自光源部101的光通过的位置的状态。

这里,说明了遮光构件111a旋转由此对光的通过与遮断进行切换的遮光机构111的例子,但遮光构件也可以是一边在既定的路径往复一边移动由此对光的通过与遮断进行切换的遮光机构。

然后,说明本实施方式中的曝光处理。图11是示出本实施方式涉及的第一曝光处理的图。另外,图11的上部的图中的横轴、纵轴与图4同样,因而省略详细说明。另外,图11的下部的图中的横轴表示时间t,纵轴表示遮光构件111a旋转的速度v。另外,速度v1表示遮光构件111a以等速进行旋转的既定的速度。也就是说,图11的下部的图表示遮光构件111a的速度分布。

首先,在为了使曝光区域a位于光轴109上而载物台108移动的移动期间(移动(a))中,遮光机构102从状态θ1开始向遮光构件102a使光通过的位置移动。另外,遮光构件111a在图10的(a)所示的状态下停止,遮光机构111处于使来自光源部101的光通过的状态。

然后,在第一次将曝光区域a进行曝光的第一曝光期间(曝光1(a))中,遮光机构102完成遮光构件102a向使光通过的位置的移动并成为状态θ2。此时,遮光构件111a在图10的(a)至(b)所示的状态下,遮光机构111处于使来自光源部101的光通过的状态。在第一曝光期间中,遮光机构102处于状态θ2,并且遮光机构111处于使来自光源部101的光通过的状态,由此曝光区域a被曝光。另外,遮光机构111一边使速度v从0(停止状态)增加至v1一边使遮光构件111a移动(加速移动),从而以速度v1进行移动(等速移动)。

然后,第一曝光期间经过之后,在曝光的中断期间(中断(a))中,在遮光机构111使遮光构件111a以速度v1等速移动的状态下,遮光构件111a成为图10的(c)所示的状态。此时,遮光机构111将来自光源部101的光遮断,由此曝光区域a的曝光中断。也就是说,在遮光机构102使来自遮光机构111的光通过的状态下,遮光机构111将来自光源部101的光遮断,由此曝光区域a的曝光中断。另外,遮光机构111维持使遮光构件111a以速度v1等速移动的状态。而且,在中断期间(中断(a))完成的定时,遮光构件111a成为图10的(d)所示的状态,遮光机构111使来自光源部101的光通过。

然后,中断期间(中断(a))经过之后,在第二次将曝光区域a进行曝光的第二曝光期间(曝光2(a))中,遮光机构111为一边使速度v减少一边使遮光构件111a移动(减速移动)的状态。另外,在遮光机构111使遮光构件111a移动的期间,遮光构件111a成为图10的(e)所示的状态,遮光机构111使来自光源部101的光通过。另外,遮光机构102处于遮光构件102a使光通过的状态θ2。在第二曝光期间中,遮光机构102处于状态θ2,并且遮光机构111处于使来自光源部101的光通过的状态,由此曝光区域a被曝光。也就是说,在遮光机构102使来自光源部101的光通过的状态下,遮光机构111将来自光源部101的光遮断,由此对曝光区域a进行曝光。

然后,与第二曝光期间完成的定时相配合,遮光机构102从状态θ2开始遮光构件102a向将光遮断的位置移动。此时,遮光机构111使遮光构件111a在图10的(e)所示的状态下停止。

然后,在为了使曝光区域b位于光轴109上而载物台108移动的期间(移动(b))中,遮光机构102完成向遮光构件102a将光遮断的位置移动并成为状态θ1。也就是说,在遮光机构102将来自光源部101的光遮断的状态下,使载物台108(基板107)移动。而且,同样地进行曝光区域b以后的曝光处理。

这样,本实施方式中,在载物台108在多个曝光区域的曝光处理之间移动的期间使用遮光机构102来使曝光中断,在进行一个曝光区域的曝光处理的期间使用遮光机构111来使曝光中断。另外,使遮光构件111a相比于遮光构件102a能够以大的速度移动,能够缩短使一个曝光区域的曝光处理中断的中断期间,因此能够提高进行间歇曝光的曝光处理的吞吐量。

这里,使遮光构件111a等速移动的速度v也可以在第一曝光期间与第二曝光期间不同。图12是示出本实施方式涉及的第二曝光处理的图。

如图12所示,也可以是,在对于曝光区域a的曝光处理中,以第一曝光期间的速度v2大于第二曝光期间的速度v3的方式,进行对于曝光区域a的曝光处理。另外,也可以是,与曝光区域a相反地,在对于曝光区域b的曝光处理中,以第一曝光期间的速度v3小于第二曝光期间的速度v2的方式,进行对于曝光区域b的曝光处理。也就是说,也可以是,在对于曝光区域的曝光处理中,在多个曝光期间使遮光构件111a等速移动的速度v相互不同。

另外,遮光构件111a的遮光部的个数、遮光部的配置不限于图10的例子。也可以是,例如,遮光构件111a与图2所示的遮光构件102a同样地,具有从中心部起按每120度配置的三个遮光部。另外,也可以是,例如,遮光构件111a具有从中心部起按每90度配置的四个遮光部。如果遮光构件111a配置有更多的遮光部,则在遮光构件111a的移动速度相同的情况下,能够使对一个曝光区域间歇地进行曝光的次数更多。另外,如果遮光构件111a配置有更多的遮光部,则在对一个曝光区域间歇地进行曝光的次数相同的情况下,能够使遮光构件111a等速移动的速度更小。这样,控制部110能够根据在遮光构件111a配置的遮光部的个数,来控制遮光机构111使遮光构件111a等速移动的速度或者对一个曝光区域间歇地进行曝光的次数。

另外,也可以是,在遮光构件111a配置的遮光部不是以等间隔(等角度)配置。图13是示出本实施方式涉及的遮光构件111b的图。图13的例子中,遮光构件111b具有第一遮光部111b1、第二遮光部111b2、第三遮光部111b3。另外,第一遮光部111b1与第二遮光部111b2之间的角度为180度,第一遮光部111b1与第三遮光部111b3之间的角度以及第二遮光部111b2与第三遮光部111b3之间的角度分别为90度。例如,在对一个曝光区域间歇地进行3次曝光的情况下,通过使用遮光构件111b,能够使第一次的曝光期间与第二、三次的曝光期间之间发生变化。这样,控制部110能够根据在遮光构件111a配置的遮光部的位置(角度),来控制对一个曝光区域间歇地进行曝光的曝光期间。

然后,说明本实施方式涉及的第三曝光处理。图14是示出本实施方式涉及的第三曝光处理的图。与图11中的曝光处理不同,图14中的曝光处理通过使遮光构件111a等速移动的速度增加,使对一个曝光区域间歇地进行曝光的次数增加。另外,关于图14,省略与图11同样的说明。

在对第一次将曝光区域a进行曝光的第一曝光期间(曝光1(a))中,遮光构件111a处于图10的(a)至(b)所示的状态,遮光机构111处于使来自光源部101的光通过的状态。另外,遮光机构111一边使速度v从0(停止状态)增加至v4一边使遮光构件111a移动(加速移动),从而以速度v4进行移动(等速移动)。这里,速度v4大于图11中的速度v1,遮光机构111在更短的期间内对光束101a的通过与遮断进行切换。在第一曝光期间中,遮光机构102处于状态θ2、并且遮光机构111处于使来自光源部101的光通过的状态,由此曝光区域a被曝光。

然后,第一曝光期间经过之后,在曝光的第一中断期间(中断1(a))中,在遮光机构111使遮光构件111a以速度v4等速移动状态下,遮光构件111a成为图10的(c)所示的状态。此时,遮光机构111将来自光源部101的光遮断,由此曝光区域a的曝光中断。另外,遮光机构111维持使遮光构件111a以速度v4等速移动的状态。而且,在第一中断期间完成的定时,遮光构件111a成为图10的(d)所示的状态,遮光机构111使来自光源部101的光通过。

然后,第一中断期间经过之后,在对第二次将曝光区域a进行曝光的第二曝光期间(曝光2(a))中,在遮光机构111使遮光构件111a等速移动的状态下,遮光构件111a成为图10的(e)至(f)所示的状态,遮光机构111使来自光源部101的光通过。在第二曝光期间中,遮光机构102处于状态θ2,并且遮光机构111处于使来自光源部101的光通过的状态,由此曝光区域a被曝光。

然后,第二曝光期间经过之后,在曝光的第二中断期间(中断2(a))中,在遮光机构111使遮光构件111a以速度v4等速移动的状态下,遮光构件111a成为图10的(g)所示的状态,遮光机构111将来自光源部101的光遮断。此时,遮光机构111将来自光源部101的光遮断,由此曝光区域a的曝光中断。另外,遮光机构111维持使遮光构件111a以速度v4等速移动的状态。而且,在第二中断期间完成的定时,遮光构件111a成为图10的(h)所示的状态,遮光机构111使来自光源部101的光通过。

然后,第二中断期间经过之后,在第三次将曝光区域a进行曝光的第三曝光期间(曝光3(a))中,遮光机构111为一边使速度v减小一边使遮光构件111a移动(减速移动)的状态。另外,在遮光机构111使遮光构件111a移动期间,遮光构件111a成为图10的(a)所示的状态,遮光机构111使来自光源部101的光通过。在第三曝光期间中,遮光机构102处于状态θ2,并且遮光机构111处于使来自光源部101的光通过的状态,由此曝光区域a被曝光。

然后,与第三曝光期间完成的定时相配合,遮光机构102从状态θ2开始遮光构件102a向将光遮断的位置移动。此时,遮光机构111使遮光构件111a在图10的(a)所示的状态下停止。

然后,在为了使曝光区域b位于光轴109上而载物台108移动的期间(移动(b))中,遮光机构102完成向遮光构件102a将光遮断的位置移动并成为状态θ1。而且,同样地进行曝光区域b以后的曝光处理。

这样,在曝光区域a的曝光处理的期间中,遮光构件111a重复进行3次光束101a的通过和遮断,由此曝光区域a间歇地进行3次曝光。另外,如果使遮光构件111a等速移动的速度进一步增加,则能够使曝光区域间歇地进行曝光的次数增加。这样,控制部110能够基于遮光机构111使遮光构件111a等速移动的速度,来控制将一个曝光区域间歇地进行曝光的次数。

以上,根据本实施方式涉及的曝光装置,能够提高进行间歇曝光的曝光处理的吞吐量。

<物品的制造方法>

作为物品的制造方法,说明例如制造器件(半导体器件、磁存储介质、液晶显示元件等)、滤色器或者硬盘等的制造方法。所涉及的制造方法包括:使用具有光源部的光刻装置(例如,曝光装置、压印装置、描画装置等),通过将来自光源部的光照射到基板(晶圆、玻璃板、膜状基板等)来将图案形成于基板的工序。所涉及的制造方法还包括:对形成有图案的基板进行处理的工序(处理步骤)。该处理步骤可以包括:将该图案的残膜去除的步骤。另外,该处理步骤可以包括:以该图案作为掩膜来对基板进行蚀刻的步骤。另外,该处理步骤可以包括切割、邦定、封装等步骤作为其它公知的步骤。本实施方式的物品的制造方法,与现有技术相比,在物品的性能、品质、生产性以及生产成本的至少一方面有利。

然后,作为物品的制造方法的一例,参照图15以及图16来说明利用上述的曝光装置的器件制造方法的实施例。图15是用于说明器件(IC、LSI等半导体芯片、LCD、CCD等)的制造的流程图。在此,以半导体芯片的制造方法为例进行说明。

步骤S1(电路设计)中,进行半导体器件的电路设计。步骤S2(掩膜制作)中,基于设计而成的电路图案来制作掩膜(原版)。步骤S3(晶圆制造)中,使用硅等材料来制造晶圆(基板)。步骤S4(晶圆工艺)称为前工序,使用掩膜和晶圆,由上述的曝光装置利用光刻技术在晶圆上形成实际的电路。这里,曝光装置对形成有电路图案的原版进行照明,将原版的电路图案的像投影到晶圆上,由此在晶圆上形成电路图案。步骤S5(组装)称为后工序,是使用在步骤S4制作而成的晶圆来进行半导体芯片化的工序,包括组合工序(切割、邦定)、封装工序(芯片合封)等组装工序。步骤S6(检查)中,对在步骤S5制作而成的半导体器件进行动作确认测试、耐久性测试等检查。经过这些工序,半导体器件完成,将其出货(步骤S7)。

图16是步骤S4的晶圆工艺的详细流程图。步骤S11(氧化)中,使晶圆的表面氧化。步骤S12(CVD)中,在晶圆的表面形成绝缘膜。步骤S13(电极形成)中,通过蒸镀在晶圆上形成电极。步骤S14(离子轰击)中,使离子轰击晶圆。步骤S15(抗蚀剂处理)中,对晶圆涂布感光剂。步骤S16(曝光)中,由曝光装置将掩膜的电路图案曝光到晶圆。步骤S17(显影)中,将曝光了的晶圆进行显影。步骤S18(蚀刻)中,将显影了的抗蚀剂像之外的部分削掉。步骤S19(抗蚀剂剥离)中,将已经进行了蚀刻而不需要的抗蚀剂去除。通过重复进行这些步骤,在晶圆上形成多重电路图案。

另外,虽然作为曝光装置的一例说明了将从形成有图案的原版来的光照射到基板来将基板进行曝光的曝光装置,但并不限定于此。作为曝光装置的一例也可以是,使用具有凹凸图案的模具(型、模板)来在基板上形成压印件的图案的压印装置。另外,作为曝光装置的一例也可以是,使用具有没有凹凸图案的平面部的模具(平面模板)来以使基板上的组合物平坦化的方式成形的平坦化装置。另外,作为曝光装置的一例也可以是,经由荷电粒子光学系来用荷电粒子射线(电子射线、离子束等)在基板进行描画从而在基板进行图案形成的描画装置等装置。

另外,第一实施方式以及第二实施方式不仅能够分别单独实施,第一实施方式和第二实施方式也能够组合实施。

根据本发明,能够提供将进行间歇曝光的曝光处理的吞吐量提高的曝光装置、曝光方法、以及物品的制造方法。

虽然本发明参照示例性的实施例进行了描述,但应理解为,本发明不限于所披露的示例性的实施例。应基于权利要求保护范围应给予最广泛的解释,包括所有其更改以及等同的结构和功能。

技术分类

06120116546124