專利名稱：曝光裝置和設(shè)備制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及曝光裝置和使用該曝光裝置來制造設(shè)備的設(shè)備制造方法。
背景技術(shù)：
光刻工序包括曝光工序，該曝光工序?qū)⒈环Q為掩模或中間掩模(reticle)的原版 的圖案投影至涂敷了被稱為光刻膠的感光劑的玻璃基板或晶片等基板上，將該基板曝光。 在FPD(平板顯示器，F(xiàn)lat Panel Display)的制造中，一般可使用具有包括反射鏡的投影 光學(xué)系統(tǒng)的曝光裝置。專利文獻(xiàn)1涉及將玻璃基板等較大屏幕的被曝光體曝光的投影光學(xué)系統(tǒng)。在該文 獻(xiàn)中公開了投影光學(xué)系統(tǒng)，它從物體一側(cè)起依次具有正的第1反射面、負(fù)的第2反射面、第 3反射面；而在第1反射面和第2反射面之間以及第2反射面和第3反射面之間至少配置 有兩枚透鏡。該透鏡可配置于第2反射面的附近，該第2反射面為光瞳面。適應(yīng)于FPD的大屏幕化和生產(chǎn)率的提高的要求，曝光區(qū)域的面積在增大，入射至 投影光學(xué)系統(tǒng)的光的能量也隨之在增大。尤其在投影光學(xué)系統(tǒng)的光瞳或其附近，由于光束 收斂，所以能量密度變高。關(guān)于構(gòu)成反射面的反射鏡，通過選擇線性膨脹系數(shù)小的材質(zhì)和選 擇表面吸收率小的反射膜，比較易于減小變形或進(jìn)行冷卻等。然而，由于光的入射而在透鏡中產(chǎn)生的熱在透鏡的周邊部分通過支撐它的部件而 容易逸出，但在透鏡的中央部分則難以選出。由此，在透鏡中產(chǎn)生例如從周邊部分向中心部 分溫度逐漸升高的不均勻的溫度分布，這對(duì)透鏡附加了不良的屈光度(折射力)。例如，考 慮透鏡由石英所構(gòu)成的情況。因?yàn)槭⒕哂姓膁n/dt(n為折射率，t為溫度，dn/dt表示 折射率的溫度系數(shù)(由于溫度變化所帶來的折射率的變化))，所以從周邊部分向中心部分 溫度逐漸升高的溫度分布就對(duì)透鏡附加了正的屈光度。如此的不良屈光度的附加，會(huì)帶來 成像特性的下降。(專利文獻(xiàn)1)日本特開2006-078631號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，抑制由投影光學(xué)系統(tǒng)的透鏡可產(chǎn)生的不均勻的溫度分布所帶 來的成像特性的下降。本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種曝光裝置，它具有投影光學(xué)系統(tǒng)，該投影光學(xué)系統(tǒng)將 在物面上配置的原版的圖案投影至在像面上配置的基板；所述投影光學(xué)系統(tǒng)具有在所述 物面至所述像面的光路上，從所述物面起依次配置的第1平面鏡、第1凹面鏡、凸面鏡、第2 凹面鏡、第2平面鏡；和折射光學(xué)系統(tǒng)，在所述第1凹面鏡和所述凸面鏡之間以及所述凸面 鏡和所述第2凹面鏡之間配置，并且具有正的屈光度，所述折射光學(xué)系統(tǒng)包括第1透鏡，由 折射率的溫度變化系數(shù)為正的材料所構(gòu)成；和第2透鏡，由折射率的溫度變化系數(shù)為負(fù)的 材料所構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明，可抑制由投影光學(xué)系統(tǒng)的透鏡可產(chǎn)生的不均勻的溫度分布所帶來的成像特性的下降。


圖1是概要表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的曝光裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是概要表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的曝光裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是概要表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的曝光裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式以下參照

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。(第1實(shí)施方式)參照?qǐng)D1對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的曝光裝置進(jìn)行說明。第1實(shí)施方式的曝光裝 置EX1具有照明系統(tǒng)IL ；投影光學(xué)系統(tǒng)P0 ；原版驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未圖示)，在投影光學(xué)系統(tǒng)P0 的物面0P上配置原版9，并對(duì)其進(jìn)行掃描；和基板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未圖示)，在投影光學(xué)系統(tǒng)P0 的像面IP上配置基板18，并對(duì)其進(jìn)行掃描。照明系統(tǒng)IL例如可包括光源LS、第1聚光透 鏡3、復(fù)眼透鏡4、第2聚光透鏡5、狹縫規(guī)定部件6、成像光學(xué)系統(tǒng)7和平面反射鏡8。光源 LS例如可包括汞燈1和橢圓反射鏡2。狹縫規(guī)定部件6規(guī)定原版9的照明范圍(即對(duì)原版 9進(jìn)行照明的狹縫形狀的光的斷面形狀)。成像光學(xué)系統(tǒng)7被配置為使狹縫規(guī)定部件6所 規(guī)定的狹縫在物面成像。平面反射鏡8在照明系統(tǒng)IL中使光路彎折。投影光學(xué)系統(tǒng)P0將配置于物面0P的原版9的圖案投影至配置于像面IP的基板 18，由此使基板18曝光。投影光學(xué)系統(tǒng)P0可構(gòu)成為等倍成像光學(xué)系統(tǒng)、放大成像光學(xué)系統(tǒng) 和縮小成像光學(xué)系統(tǒng)的其中之一，但優(yōu)選構(gòu)成為等倍成像光學(xué)系統(tǒng)。投影光學(xué)系統(tǒng)P0在從 物面0P至像面IP的光路上具有從物面0P起依次配置的第1平面鏡11、第1凹面鏡12、凸 面鏡14、第2凹面鏡15和第2平面鏡16。投影光學(xué)系統(tǒng)P0還具有折射光學(xué)系統(tǒng)20，該折 射光學(xué)系統(tǒng)20配置于第1凹面鏡12和凸面鏡14之間以及凸面鏡14和第2凹面鏡15之 間。包括第1平面鏡11的鏡面的平面與包括第2平面鏡16的鏡面的平面相互成90度角。 第1平面鏡11和第2平面鏡16可一體地形成。第1凹面鏡12和第2凹面鏡15可一體地 構(gòu)成。折射光學(xué)系統(tǒng)20配置于作為投影光學(xué)系統(tǒng)P0的光瞳面的凸面鏡14的附近，其整 體可作為具有小的正的屈光度的凹凸透鏡而起作用。折射光學(xué)系統(tǒng)20包括第1透鏡13a， 由折射率的溫度變化系數(shù)(dn/dt)為正的材料(例如石英)所構(gòu)成；和第2透鏡13b，由 折射率的溫度變化系數(shù)(dn/dt)為負(fù)的材料(例如螢石)所構(gòu)成。折射光學(xué)系統(tǒng)20典型 地由第1透鏡13a和第2透鏡13b所組成，但除了第1透鏡13a和第2透鏡13b，還可以包 括1個(gè)或多個(gè)透鏡。第1透鏡13a和第2透鏡13b，減小由構(gòu)成折射光學(xué)系統(tǒng)20的多個(gè)透 鏡(包括第1透鏡13a和第2透鏡13b)的溫度變化(對(duì)于折射光學(xué)系統(tǒng)20的光的照射) 所引起的折射光學(xué)系統(tǒng)20的像差。在由具有正的dn/dt的材料所構(gòu)成的第1透鏡13a中，當(dāng)其中央部分的溫度高于 其周邊部分的溫度時(shí)，由此會(huì)附加凸的屈光度。該凸的屈光度除了依存于溫度分布外，還依 存于第1透鏡13a的厚度。在由具有負(fù)的dn/dt的材料所構(gòu)成的第2透鏡13b中，當(dāng)其中 央部分的溫度高于其周邊部分的溫度時(shí)，由此會(huì)附加凹的屈光度。該凹的屈光度除了依存于溫度分布外，還依存于第2透鏡13b的厚度。第1透鏡13a和第2透鏡13b的厚度被決 定為使得通過對(duì)折射光學(xué)系統(tǒng)20的光照射而附加地產(chǎn)生的凸的屈光度和凹的屈光度之差 變小。當(dāng)折射光學(xué)系統(tǒng)20由第1透鏡13a和第2透鏡13b所組成的情況下，第1透鏡13a 和第2透鏡13b的厚度被決定為使得通過光照射而對(duì)第1透鏡13a所附加的凸的屈光度與 對(duì)第2透鏡13b所附加的凹的屈光度之差變小。由此，可減小由于對(duì)投影光學(xué)系統(tǒng)P0的光 照射(典型地是基板18的曝光)所帶來的投影光學(xué)系統(tǒng)P0的光學(xué)特性(像差)的變動(dòng)。投影光學(xué)系統(tǒng)P0還可以具有第1折射光學(xué)系統(tǒng)10，配置于物面0P和第1平面鏡 11之間；和第2折射光學(xué)系統(tǒng)17，配置于第2平面鏡16和像面IP之間。第1折射光學(xué)系 統(tǒng)10和第2折射光學(xué)系統(tǒng)17可用于投影光學(xué)系統(tǒng)P0的失真和/或成像倍率的調(diào)整。第 1折射光學(xué)系統(tǒng)10和第2折射光學(xué)系統(tǒng)17可以是平行平面板。通過利用致動(dòng)器使平行平 面板變形，可調(diào)節(jié)投影光學(xué)系統(tǒng)P0的失真和/或成像倍率。(第2實(shí)施方式)參照?qǐng)D2對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式的曝光裝置EX2進(jìn)行說明。在圖2中雖然省略 了照明系統(tǒng)IL，但實(shí)際上曝光裝置EX2也與曝光裝置EX1同樣具有照明系統(tǒng)IL。第2實(shí)施 方式的曝光裝置EX2與第1實(shí)施方式不同點(diǎn)在于在投影光學(xué)系統(tǒng)P0中，取代第1折射光 學(xué)系統(tǒng)10而具有第1折射光學(xué)系統(tǒng)10’，取代第2折射光學(xué)系統(tǒng)17而具有第2折射光學(xué)系 統(tǒng)17，。在第2實(shí)施方式中，第1折射光學(xué)系統(tǒng)10’和第2折射光學(xué)系統(tǒng)17’中的至少一個(gè) 具有非球面，由此可擴(kuò)大原版9的照明范圍(即對(duì)原版9進(jìn)行照明的狹縫形狀的光的斷面 形狀)。由于這一擴(kuò)大可帶來入射至折射光學(xué)系統(tǒng)20的光的能量密度的增大，所以按照本 發(fā)明構(gòu)成折射光學(xué)系統(tǒng)20會(huì)變得更為有用。在第2實(shí)施方式中，投影光學(xué)系統(tǒng)P0可構(gòu)成 為等倍成像光學(xué)系統(tǒng)、放大成像光學(xué)系統(tǒng)和縮小成像光學(xué)系統(tǒng)的其中之一，但優(yōu)選為構(gòu)成 為等倍成像光學(xué)系統(tǒng)。(第3實(shí)施方式)參照?qǐng)D3對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式的曝光裝置EX3進(jìn)行說明。在圖3中雖然省略 了照明系統(tǒng)IL，但實(shí)際上曝光裝置EX3也與曝光裝置EX1同樣具有照明系統(tǒng)IL。第3實(shí)施 方式的曝光裝置EX3與第1實(shí)施方式不同點(diǎn)在于在投影光學(xué)系統(tǒng)P0中，取代第1折射光 學(xué)系統(tǒng)10而具有第1折射光學(xué)系統(tǒng)10’，取代第2折射光學(xué)系統(tǒng)17而具有第2折射光學(xué)系 統(tǒng)17，。在第3實(shí)施方式中，第1折射光學(xué)系統(tǒng)10’和第2折射光學(xué)系統(tǒng)17’中的至少一個(gè) 具有非球面，并且第1透鏡13a和第2透鏡13b中的至少一個(gè)具有非球面。由此可擴(kuò)大原 版9的照明范圍(即對(duì)原版9進(jìn)行照明的狹縫形狀的光的斷面形狀)。由于這一擴(kuò)大可帶 來入射至折射光學(xué)系統(tǒng)20的光的能量密度的增大，所以按照本發(fā)明構(gòu)成折射光學(xué)系統(tǒng)20 會(huì)變得更為有用。在第3實(shí)施方式中，投影光學(xué)系統(tǒng)P0可構(gòu)成為等倍成像光學(xué)系統(tǒng)、放大 成像光學(xué)系統(tǒng)和縮小成像光學(xué)系統(tǒng)的其中之一，但優(yōu)選為構(gòu)成為放大成像光學(xué)系統(tǒng)。(第4實(shí)施方式)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的設(shè)備制造方法，例如適用于半導(dǎo)體設(shè)備、FPD的設(shè)備的制 造。例如，液晶顯示設(shè)備可通過形成透明電極的工序而制造。形成透明電極的工序可包括 在蒸鍍了透明導(dǎo)電膜的玻璃基板上涂敷感光劑的工序；使用上述的曝光裝置將涂敷了感光 劑的玻璃基板曝光的工序；和將玻璃基板顯影的工序。雖然本發(fā)明參照示例性實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但需理解的是本發(fā)明不局限于公開的示例性實(shí)施方式。后附的權(quán)利要求的范圍應(yīng)作最寬范圍的解釋，以包括所有的變形和等 價(jià)的結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種曝光裝置，具有投影光學(xué)系統(tǒng)，該投影光學(xué)系統(tǒng)將在物面上配置的原版的圖案 投影至在像面上配置的基板，其特征在于所述投影光學(xué)系統(tǒng)具有在所述物面至所述像面的光路上從所述物面起依次配置的第1平面鏡、第1凹面鏡、凸 面鏡、第2凹面鏡、第2平面鏡；和折射光學(xué)系統(tǒng)，在所述第1凹面鏡和所述凸面鏡之間以及所述凸面鏡和所述第2凹面 鏡之間配置，并且具有正的屈光度；所述折射光學(xué)系統(tǒng)包括第1透鏡，由折射率的溫度變化系數(shù)為正的材料所構(gòu)成；和第 2透鏡，由折射率的溫度變化系數(shù)為負(fù)的材料所構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于， 所述投影光學(xué)系統(tǒng)還具有第1折射光學(xué)系統(tǒng)，配置于所述物面和所述第1平面鏡之間；和 第2折射光學(xué)系統(tǒng)，配置于所述第2平面鏡和所述像面之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曝光裝置，其特征在于，所述第1折射光學(xué)系統(tǒng)和所述第2折射光學(xué)系統(tǒng)包括平行平面板。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曝光裝置，其特征在于，所述第1折射光學(xué)系統(tǒng)和所述第2折射光學(xué)系統(tǒng)中的至少一個(gè)具有非球面； 所述第1透鏡和所述第2透鏡中的至少一個(gè)具有非球面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于， 所述第1透鏡由石英所構(gòu)成，所述第2透鏡由螢石所構(gòu)成。
6.一種制造設(shè)備的設(shè)備制造方法，其特征在于包括使用權(quán)利要求1至5中的任意一項(xiàng)所記載的曝光裝置來對(duì)基板進(jìn)行曝光的工序；和 將所述基板顯影的工序。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種曝光裝置和設(shè)備制造方法，其中曝光裝置，具有投影光學(xué)系統(tǒng)，該投影光學(xué)系統(tǒng)將在物面上配置的原版的圖案投影至在像面上配置的基板；所述投影光學(xué)系統(tǒng)具有在所述物面至所述像面的光路上從所述物面起依次配置的第1平面鏡、第1凹面鏡、凸面鏡、第2凹面鏡、第2平面鏡；和折射光學(xué)系統(tǒng)，在所述第1凹面鏡和所述凸面鏡之間以及所述凸面鏡和所述第2凹面鏡之間配置，并且具有正的屈光度；所述折射光學(xué)系統(tǒng)包括第1透鏡，由折射率的溫度變化系數(shù)為正的材料所構(gòu)成；和第2透鏡，由折射率的溫度變化系數(shù)為負(fù)的材料所構(gòu)成。
文檔編號(hào)G02B13/18GK101995775SQ20101024884
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者深見清司 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社