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_4

文档序号:8909111阅读:来源:国知局
c、或者透镜56a、56b,也能 够考虑实质上的照明光束ELI的分布区域,而W成为将其覆盖的大小的方式,决定透镜的 外形和尺寸。
[0132] 一般来说,具有功率(折射力)的高精度的透镜是研磨光学玻璃和/或石英等的 圆形玻璃材料的表面来制作的,但也可W从最初准备例如图5B那样决定的与入射区域S2 相当大小的大致卵形、大致楠圆形、大致长圆形、或大致长方形的玻璃材料,并研磨其表面 而形成所期望的透镜面。该种情况下,无需切除与非入射区域S1相当的部分的工序。
[0133] <偏振光分束器>
[0134] 接下来,参照图6、图8到图11,对设于第1实施方式的曝光装置U3的偏振光分束 器PBS的构成进行说明。图8是表示第1实施方式的偏振光分束器的偏振膜周围的构成的 图。图9是表示相对于第1实施方式的比较例的偏振光分束器的偏振膜周围的构成的图。 图10是表示图8所示的偏振光分束器的透射特性及反射特性的曲线图。图11是表示图9 所示的偏振光分束器的透射特性及反射特性的曲线图。
[01巧]如图6所示,偏振光分束器PBS具有第1棱镜91、第2棱镜92、设于第1棱镜91 及第2棱镜92之间的偏振膜93。第1棱镜91及第2棱镜92由石英玻璃构成,在XZ面内 为不同S角形状的S角棱镜。并且,偏振光分束器PBS通过S角形状的第1棱镜91和第2 棱镜92夹着偏振膜93而接合,而在XZ面内成为四边形状。
[0136] 第1棱镜91是照明光束ELI及投影光束EL2入射侧的棱镜。第1棱镜91具有供 来自照明光学组件ILM的照明光束ELI入射的第1面D1、和供来自光罩M的投影光束化2 入射的第2面D2。第1面D1相对于照明光束ELI的主光线为垂直面。另外,第2面D2相 对于投影光束EL2的主光线为垂直面。
[0137] 第2棱镜92是透射过偏振膜93的投影光束EL2射出侧的棱镜。第2棱镜92具 有与第1棱镜91的第1面D1相对的第3面D3、和与第1棱镜91的第2面D2相对的第4 面D4。第4面D4是射入第1棱镜91的投影光束EL2透射过偏振膜93而射出的面,相对于 射出的投影光束EL2的主光线为垂直面。该时,第1面D1与相对的第3面D3不平行,另一 方面,第2面D2与相对的第4面D4平行。
[0138] 从第1棱镜91朝向第2棱镜92的照明光束ELI入射至偏振膜93。偏振膜93反 射S偏振光(直线偏振光)的照明光束化1,透射P偏振光(直线偏振光)的投影光束化2。 偏振膜93是将主成分为二氧化娃的(Si化)的膜体与主成分为氧化給化f〇2)的膜体在膜厚 方向层叠而形成的。氧化給是与石英同等地吸收光束较少的材料,是不易因光束的吸收而 产生变化的材料。该偏振膜93为成为规定的布鲁斯特角0B的膜。该里,布鲁斯特角0B 是P偏振光的反射率为0的角。
[0139] 布鲁斯特角0B由下述的式子算出。此外,nh是氧化給的折射率,化是二氧化娃 的折射率,ns是棱镜(石英玻璃)的折射率。
[0140]日B = arcsin ([ (nhSXnL]) / {邮2 (nh2+nL2)} ]〇' 5)
[01川该里,如果nh= 2. 07化f02)、nL= 1.47(Si02)、ns= 1.47(石英玻璃),则根据上 述式子,偏振膜93的布鲁斯特角0B为大致54.6°。
[0142] 但是,各材料的折射率nh、nL、ns并不唯一限定于上述数值。折射率会相对于大 致从紫外光到可见光的使用波长而变化,具有些许的范围。另外,也有通过对各种材料进行 若干的添加而折射率产生变化的情况。例如,氧化給的折射率nh分布于2. 00~2. 15的范 围,二氧化娃的折射率化分布于1. 45~1. 48的范围。另外,如果考虑因使用波长使折射 发生变化的情况,则棱镜(石英玻璃)的折射率ns也会变化。如果折射率ns与上述Si化 同样地在1. 45~1. 48的范围,则从上述的式子导出的偏振膜93的布鲁斯特角0B具有 52. 4°~57. 3°的范围。
[0143] 该样,由于各材料的折射率nh、nL、ns因材料组成和/或使用波长而有若干改变, 因此布鲁斯特角0B也能够改变,但在W下的具体例中,W0B= 54.6°进行说明。
[0144] 该时,如果如图6所示那样画出辅助线(虚线)L1,则可知偏振膜93与第1面D1 所成的角度0 2与入射至偏振膜93的照明光束ELI的主光线的入射角0 1为相同的角度。 也就是说,第1棱镜91形成为:第1面D1与偏振膜93所成的角度0 2与照明光束ELI的 主光线的入射角0 1为相同的角度。
[0145] 此外,在图6中,虽然W由偏振膜93反射照明光束ELI并将来自光罩M的反射光 (投影光束化2)透射过偏振膜93的方式构成偏振光分束器PBS,但也可W使照明光束化1 与投影光束EL2相对于偏振膜93的反射及透射特性相反。目P,也可W使照明光束ELI透射 过偏振膜93,由偏振膜93反射来自光罩M的反射光(投影光束化2)。对于该种实施方式 留待后述。
[0146] 如图8所示,偏振膜93W将第1棱镜91与第2棱镜92连结的方向为膜厚方向。 偏振膜93具有二氧化娃的第1膜体H1与氧化給的第2膜体H2,第1膜体H1与第2膜体 H2在膜厚方向层叠。具体来说,偏振膜93是将由第1膜体H1与第2膜体H2构成的层体H 在膜厚方向周期性地层叠多个而成的周期层。该里,在入射至偏振膜93的照明光束ELI的 主光线的入射角0 1为54.6°的布鲁斯特角0B的情况下,偏振膜93形成为将层体H层叠 18周期W上30周期W下的周期层。层体H包含相对于照明光束化1的波长A为A/4波 长的膜厚的第1膜体H1、和夹着第1膜体H1而设于膜厚方向的两侧且相对于照明光束化1 的波长A为A/8波长的膜厚的一对第2膜体H2而构成。该样构成的层体H在膜厚方向 层叠多个,由此层体H的各第2膜体H2与相邻的层体H的各第2膜体H2成一体,形成A/4 波长的膜厚的第2膜体H2。因此,偏振膜93为;膜厚方向的两侧的膜体为A/8波长的膜 厚的一对第2膜体肥,在A/8波长的膜厚的一对第2膜体肥之间,交替地设有A/4波长 的膜厚的第1膜体H1和A/4波长的膜厚的第2膜体H2。
[0147] 另外,偏振膜93通过粘合剂或光学胶,固定于第1棱镜91与第2棱镜92之间。例 如,偏振光分束器PBS是在第1棱镜91上形成偏振膜93后,经由粘合剂将第2棱镜92接 合于偏振膜93上而形成的。
[0148] 接下来,参照图10,对上述偏振光分束器PBS的透射特性及反射特性进行说明。在 图10中,将入射至偏振光分束器PBS的偏振膜93的照明光束ELI的主光线的入射角0 1 设为54. 6°的布鲁斯特角0B,偏振膜93为21周期层,照明光束ELI使用3 (3倍)次谐波 的YAG激光。图10所示的曲线图中,其横轴为入射角0 1,其纵轴为透射率及反射率。在 图10所示的曲线图中,Rs是入射至偏振膜93的S偏振光的反射光束,化是入射至偏振膜 93的P偏振光的反射光束,Ts是入射至偏振膜93的S偏振光的透射光束,化是入射至偏 振膜93的P偏振光的透射光束。
[0149] 该里,偏振光分束器PBS的偏振膜93由于是使S偏振光的反射光束(照明光束) 反射、使P偏振光的透射光束(投影光束)透射的构成,因此是反射光束Rs的反射率高、透 射光束化的透射率高的膜特性优异的偏振膜93。换言之,是反射光束化的反射率低、透射 光束Ts的透射率低的膜特性优异的偏振膜。在图10中,能够最适合使用的偏振膜93的透 射率及反射率的范围是,相对于在54. 6°的布鲁斯特角0B的反射光束Rs的反射率及透 射光束化的透射率,允许透射率及反射率降低一5%的范围。也就是说,由于在布鲁斯特 角0B的透射率及反射率为100%,因此反射光束Rs的反射率及透射光束化的透射率为 95%W上的范围是能够最适合使用的偏振膜93的透射率及反射率的范围。在如图10所示 的情况下,反射光束Rs的反射率及透射光束化的透射率为95%W上的范围中,入射角0 1 的范围是46. 8。W上且61.4°W下。
[0150] 由W上可知,在图10中,由于在将入射至偏振光分束器PBS的偏振膜93的照明 光束化1的主光线的入射角0 1设为54. 6°的布鲁斯特角0B的情况下,能够将照明光束 ELI的主光线W外的光线的入射角的范围设为46.8°W上且61.4°W下,因此能够使射入 偏振膜93的照明光束化1的入射角的角度范围为14. 6°的范围。
[0151] 因此,曝光装置U3的照明光学组件ILM能够W使入射至偏振光分束器PBS的偏振 膜93的照明光束化1的入射角0 1的角度范围为46.8。W上且61.4。W下,并且使照明 光束化1的主光线为54. 6°的布鲁斯特角0B的方式射出照明光束化1。
[0152] 接下来,参照图9,对作为相对于图8所示的第1实施方式的偏振光分束器PBS的 比较例的偏振光分束器PBS进行说明。作为比较例的偏振光分束器PBS是与第1实施方式 大致相同的构成,具有第1棱镜91、第2棱镜92、和设于第1棱镜91及第2棱镜92之间的 偏振膜100。由于第1棱镜91及第2棱镜92与第1实施方式相同,因此省略说明。
[0153] 作为比较例的偏振光分束器PBS的偏振膜100是入射至偏振膜100的照明光束 ELI的主光线为45°的入射角0 1的膜。具体来说,在入射至偏振膜100的照明光束化1 的主光线为45 °的入射角0 1的情况下,偏振膜100是将与第1实施方式相同的层体H在 膜厚方向层叠31周期W上且40周期W下的周期层。
[0154] 接下来,参照图11,对比较例的偏振光分束器PBS的透射特性及反射特性进行说 明。在图11中,将入射至偏振光分束器PBS的偏振膜100的照明光束ELI的主光线的入射 角01设为45°的入射角,偏振膜100为33周期层,照明光束ELI使用3(3倍)次谐波的 YAG激光。图11所示的曲线图中,与图10同样地,其横轴为入射角,其纵轴为透射率及反射 率,Rs为入射至偏振膜100的S偏振光的反射光束,化为入射至偏振膜100的P偏振光的 反射光束,Ts为入射至偏振膜100的S偏振光的透射光束,化为入射至偏振膜100的P偏 振光的透射光束。
[0155] 在图11中,能够最适合使用的偏振膜100的透射率及反射率的范围是,反射光束 Rs的反射率及透射光束化的透射率为95%W上的范围。在图11所示的情况下,反射光束 Rs的反射率及透射光束化的透射率为95%W上的范围中,入射角0 1的范围是41.9°W 上且48. 7。W下。
[0156] 由W上可知,在图11中,由于在将入射至偏振光分束器PBS的偏振膜100的照明 光束化1的主光线的入射角0 1设为45°的情况下,能够将照明光束化1的主光线W外的 光线的入射角0 1的角度范围设为41.9°W上且48.7°W下,因此能够使射入偏振膜100 的照明光束化1的入射角0 1的角度范围为6. 8°的范围。因此,图8所示的偏振光分束 器PBS与图9所示的偏振光分束器PBS相比,能够使照明光束ELI的入射角0 1的角度范 围扩大两倍左右。
[0157] <器件制造方法>
[015引接下来,参照图12,对器件制造方法进行说明。图12是表示第1实施方式的器件 制造方法的流程图。
[0159] 在图12所示的器件制造方法中,首先,进行例如基于有机化等自发光元件的显示 面板的功能及性能设计,通过CAD等设计必要的电路图案和/或布线图案(步骤S201)。接 下来,基于通过CAD等设计的各种层中的每一种层的图案,来制作所需的层量的光罩M(步 骤S202)。另外,准备卷绕有作为显示面板的基材的提性基板P(树脂薄膜、金属巧膜、塑料 等)的供给用卷FR1 (步骤S203)。此外,在该步骤S203中准备的卷状的基板P根据需要可 W是,对其表面进行了改性的基板、事先形成有基底层(例如基于压印方式的微小凹凸)的 基板、预先层压有光感应性的功能膜或透明膜(绝缘材料)的基板。
[0160] 然后,在基板P上形成由构成显示面板器件的电极和/或布线、绝缘膜、TFT(薄膜 半导体)等构成的背板层,并且W层叠于该背板的方式形成基于有机化等自发光元件的发 光层(显示像素部)(步骤S204)。在该步骤S204中,也包含使用在之前的各实施方式中说 明的曝光装置U3对光致抗蚀剂层进行曝光的W往的光刻工序,但还包含基于W下工序的 处理;对代替光致抗蚀剂而涂敷有感光性硅烷禪合材料的基板P进行图案曝光而在表面形 成亲水性和疏水性的图案的曝光工序;对光感应性的催化剂层进行图案曝光并通过无电解 电锻法形成金属膜的图案(布线、电极等)的湿式工序;或者利用含有银纳米粒子的导电性 油墨等描绘图案的印刷工序等。
[0161] 接下来,按通过卷方式在长条的基板P上连续地制造的每一显示面板器件来切割 基板P、在各显示面板器件的表面上粘贴保护薄膜(环境应对阻挡层)和/或彩色滤光片 等,从而组装器件(步骤S205)。然后,进行检查工序,检查显示面板器件是否正常地发挥功 能、是否满足所期望的性能和特性(步骤S206)。通过W上所述,能够制造显示面板(柔性 显示器)。
[0162] W上,第1实施方式中,在使用有偏振光分束器PBS的落射照明的照明光学系统IL 中,通过偏振光分束器PBS反射照明光束ELI并使投影光束EL2透射的情况下,在照明光学 系统IL及投影光学系统化共有偏振光分束器PBS,并且将照明光学组件ILM内的至少接近 偏振光分束器PBS的透镜元件的外形设定为与照明光束ELI的分布相对应的形状,由此能 够将照明光学组件ILM及偏振光分束器PBS设于光罩M与投影光学组件PLM之间。因此, 能够缓和照明光学系统IL与投影光学系统化的物理干设,尤其能够缓和照明光学组件ILM 与投影光学组件PLM的物理干设条件,提高照明光学组件ILM与偏振光分束器PBS的配置 的自由度、投影光学组件PLM与偏振光分束器PBS的配置的自由度,从而能够容易地配置照 明光学系统IL及投影光学系统化。
[0163] 另外,第1实施方式中,与偏振光分束器PBS相邻的第4中继透镜56d和/或第3 中继透镜56c成为包含实质上照明光束ELI所通过的部分(入射区域S2)、而无实质上照 明光束ELI不通过的部分(非入射区域S1)的透镜外形,因此即使为小型的照明光学组件 ILM,也几乎不会使照明光束ELI产生损耗,能够高精度地维持照明区域IR的照明条件(远 屯、性、照度均匀性等),并且能够提高照明光学组件ILM及投影光学组件PLM的配置的自由 度。
[0164] 此外,在第1实施方式中,虽然使照明光学组件ILM所包含的透镜的一部分缺损而 缩小了外形,但也可W使投影光学组件PLM所包含的透镜的一部分缺损而缩小外形。该种 情况也与照明光学组件ILM同样地,能够使接近偏振光分束器PBS-侧的透镜,例如第1透 镜组71的位于第1偏转部件70侧的透镜的一部分缺损而缩小外形。
[0165] 另外,第1实施方式中,能够将二氧化娃的第1膜体H1与氧化給的第2膜体H2在 膜厚方向层叠而形成偏振光分束器PBS的偏振膜93。因此,偏振膜93能够使入射至偏振膜 93的S偏振光的反射光束(照明光束)的反射率、及入射至偏振膜93的P偏振光的透射光 束(投影光束)的透射率较高。由此,即使在成为i线W下的波长的能量密度较高的照明 光束ELI入射至偏振膜93的情况下,偏振光分束器PBS也能够抑制施加给偏振膜93的负 荷,并能够将反射光束与透射光束合适地分离。
[0166] 另外,第1实施方式中,能够将偏振膜93形成为入射至偏振膜93的照明光束化1 的主光线的入射角0 1为54. 6°的布鲁斯特角0B的膜。换言之,通过将入射至偏振膜93 的照明光束ELI的主光线设为54. 6°的布鲁斯特角0B,能够将入射至偏振膜93的照明光 束ELI的入射角0 1的角度范围设为46.8。W上且61.4。W下。因此,能够使入射至偏振 膜93的照明光束化1的入射角0 1的角度范围扩大。由此,能够与照明光束化1的入射 角0 1的角度范围的扩大量相应地增大与偏振光分束器PBS相邻而设置的透镜的数值孔径 NA。因此,通过能够使用数值孔径NA较大的透镜,从而能够提高曝光装置U3的分辨率,能 够相对于基板P曝光微细的光罩图案。
[0167] 此外,由于构成偏振膜93的材料(膜体)的折射率的不匀,第1实施方式中的偏 振膜93的布鲁斯特角0B能够取52. 4°~57. 3°的范围,因此只要考虑该范围,设定入射 至偏振膜93的照明光束化1的入射角0 1的角度范围即可。
[0168] 另外,第1实施方式中,能够使偏振光分束器PBS的第1面D1与第3面D3不平行, 第2面D2与第4面D4平行。另外,第1实施方式中,能够使第1面D1与偏振膜93所成的 角度02、与入射至偏振膜93的照明光束ELI的主光线的入射角01相同。因此,能够相对 于入射至第1面D1的照明光束ELI的主光线使第1面D1为垂直面,另外,能够相对于入射 至第2面D2的投影光束EL2的主光线使第2面D2为垂直面。由此,偏振光分束器PBS能 够抑制第1面D1中的照明光束ELI的反射,并且能够抑制第2面D2中的投影光束EL2的 反射。
[0169] 另外,第1实施方式中,通过将规定的层体H在膜厚方向周期性地层叠多个,而能 够形成作为周期层的偏振膜93。该时,作为一个例子列举的、照明光束ELI的主光线的入射 角0 1为54. 6°的布鲁斯特角0B的偏振膜93 (图8)与照明光束化1的主光线的入射角 0 1为45°的偏振光分束器PBS的偏振膜100(图9)相比,能够减少周期层。因此,图8的 偏振膜93与图9的偏振膜100相比,能够与周期层减少的量相应地使构造简易、并且降低 偏振光分束器PBS的制造成本。
[0170] 另外,第1实施方式中,能够通过粘合剂或光学胶,将偏振膜93合适地固定于第1 棱镜91与第2棱镜92之间。此外,在第1实施方式中,也可W通过粘合剂或光学胶,将偏振 光分束器PBS与1/4波片41固定成一体。该种情况下,能够抑制偏振光分束器PBS与1/4 波片41的相对位置偏移的产生。
[017。 另外,第1实施方式中,能够使用i线W下的波长作为照明光束化1,例如,由于能 够使用高次谐波激光或准分子激光,因此能够使用适于曝光处理的照明光束化1。
[0172] 另外,第1实施方式中,通过利用偏振调整机构68调整1/4波片41的偏振方向, 能够调整投影区域PA的照度,由此能够使多个投影区域PA1~PA6的照度均匀。
[0173] [第2实施方式]
[0174] 接下来,参照图13,对第2实施方式的曝光装置U3进行说明。此外,为避免重复的 记载,仅对与第1实施方式不同的部分进行说明,对于与第1实施方式相同的构成要素,标 注与第1实施方式相同的附图标记进行说明。图13是表示第2实施方式的曝光装置(基 板处理装置)的整体构成的图。第1实施方式的曝光装置U3是将圆筒状的反射型的光罩M 保持于能够旋转的光罩保持筒21的构成,但第2实施方式的曝光装置U3是将平板状的反 射型光罩M保持于能够移动的光罩保持机构11的构成。
[0175] 在第2实施方式的曝光装置U3中,光罩保持机构11具备保持平面状的光罩M的 光罩载台110、和使光罩载台110在与中屯、面化正交的面内沿X方向扫描移动的移动装置 (省略图示)。
[0176] 由于图13的光罩M的光罩面P1是实质上与XY面平行的平面,因此从光罩M反 射的投影光束EL2的主光线与XY面垂直。因此,来自对光罩M上的各照明区域IR1~IR6 进行照明的照明光学系统IL1~IL6的照明光束ELI的主光线也配置为相对于XY面垂直。
[0177] 在由光罩M反射的投影光束EL2的主光线与XY面垂直的情况下,与投影光束化2 的主光线相应地,划分配置区域E的第1线L1及第2线L2也会变化。也就是说,第2线L2 是从光罩M与投影光束EL2的主光线相交的交点开始与XY面垂直的方向,第1线L1是从 光罩M与投影光束EL2的主光线相交的交点开始与XY面平行的方向。因此,照明光学组 件ILM的配置随着配置区域E的改变而适当改变,随着照明光学组件ILM的配置的改变,偏 振光分束器PBS的配置也会适当改变。
[0178] 另外,在从光罩M反射的投影光束EL2的主光线与XY面垂直的情况下,投影光学 组件PLM的第1光学系统61所包含的第1偏转部件70的第1反射面P3是反射来自偏振 光分束器PBS的投影光束化2、且使反射的投影光束EL2从第1透镜组71通过而入射至第 1凹面镜72的角度。具体来说,第1偏转部件70的第1反射面P3
当前第4页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1