照明器件、曝光装置、调整方法和用于制造物品的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及照明器件、曝光装置、调整方法和用于制造物品的方法。
【背景技术】
[0002]曝光装置被用于制造半导体器件或液晶显示器件等的光刻处理中。曝光装置照射掩模(标线片)，使得掩模的图案通过投影光学系统被转印到施加了感光材料(抗蚀剂)的基板(晶片或玻璃板等)上。
[0003]关于例如将图案转印到玻璃板上的投影曝光装置，近年来，需要能够执行将具有大面积的掩模的图案转印到基板上的全板曝光的曝光装置。为了满足这种要求，提出了可实现高分辨率且可进行大面积曝光的步进扫描(扫描)投影曝光装置。在扫描曝光装置中，在移动掩模和基板的同时，用穿过狭缝的曝光光照射掩模。因此，通过借助投影光学系统用曝光光扫描基板，掩模的图案被转印到基板上。
[0004]日本专利公开N0.2001-326171描述了用于增加用于照射掩模的光的能量以增加扫描曝光装置的生产率的技术。更具体而言，描述了从三个光源单元发射的光束以光束被相邻地布置的方式入射于准直器上的照明光学系统。准直器将来自三个光源单元的光束叠加成照射掩模的光。
[0005]日本专利公开N0.2008-262911描述了一种光源单元，在该光源单元中，被椭球镜(ellipsoidal mirror)聚焦并且向掩模行进的光的一部分被萊灯的电极线和抑制光源单元的加热的冷却喷嘴遮挡。还描述了光源单元的电极线和冷却喷嘴可被集成在一起以减少由光源单元中的电极线和冷却喷嘴导致的光量损失。
[0006]当被椭球镜聚焦并且向掩模行进的光的一部分被诸如光源单元的电极线和冷却喷嘴的遮光部件遮挡时，在处于光源单元的下游的照明光学系统的瞳面上的光强度分布(有效光源分布)中形成遮光部件的阴影。
[0007]在对基板的曝光使用多个光源单元的情况下，包含于光源单元中的遮光部件的阴影会在有效光源分布中重叠，并且从有效光源分布的中心沿某个方向集中于一个区域中。在这种情况下，有效光源分布的均匀性劣化。因此，存在在基板上形成的图案的线宽度与希望的值不同或者不均匀的风险，并且，还存在图案的分辨率降低的风险。另外，分辨率将根据掩模的图案的方向改变。例如，考虑这样的情况:该情况下，照射包含沿X方向周期性地布置的图案要素和沿与X方向垂直的Y方向周期性地布置的图案要素的掩模图案。在这种情况下，当遮光部件的阴影在有效光源分布中仅沿X方向延伸时，投影到基板上的图案要素的线宽度在X方向和Y方向之间不同。
[0008]在日本专利公开N0.2001-326171或日本专利公开N0.2008-262911中没有描述上述的问题，也没有描述用于解决这些问题的手段。
【发明内容】
[0009]根据本发明的一个方面，一种照射照明表面的照明器件包括:多个光源单元，每个光源单元包含光源、反射来自光源的光的镜子和遮挡被镜子反射并且向照明表面行进的光的一个或更多个遮光部件；以及照明光学系统，该照明光学系统在瞳面中形成叠加来自光源单元中的每一个的光的叠加光的光强度分布并且用叠加光照射照明表面。在照明光学系统的瞳面中的光强度分布中，包含于光源单元中的一个中的所有遮光部件的阴影的位置与包含于其余光源单元中的至少一个中的所有遮光部件的阴影的位置分开。
[0010]参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得清晰。
【附图说明】
[0011]图1是根据第一实施例的曝光装置的示意图。
[0012]图2是光源单元的详细示图。
[0013]图3A示出沿箭头所示的方向从图2中的线II1-1II观看的光源单元。
[0014]图3B示出沿依着图2中的线II1-1II切取的截面从光源单元发射的光束的光强度分布。
[0015]图4A示出根据比较例的光源单元的布置。
[0016]图4B示出根据比较例的照明光学系统的瞳面中的光强度分布。
[0017]图5A示出根据第一例子的光源单元的布置。
[0018]图5B不出根据第一例子的照明光学系统的瞳面中的光强度分布。
[0019]图6A示出根据第二例子的光源单元的布置。
[0020]图6B示出根据第二例子的照明光学系统的瞳面中的光强度分布。
[0021]图7示出有效光源分布中的阴影的位置。
[0022]图8示出有效光源分布中的阴影的位置。
[0023]图9A示出根据变更例的光源单元的遮光部件。
[0024]图9B示出沿箭头所示的方向从线IXB-1XB观看的光源单元。
[0025]图10A示出根据变更例的光源单元的遮光部件。
[0026]图10B示出沿依着线XB-XB切取的截面从光源单元发射的光束的光强度分布。
[0027]图11是示出根据第二实施例的曝光装置的示意图。
[0028]图12是根据第二实施例的调整方法的流程图。
[0029]图13是根据第三实施例的调整方法的流程图。
[0030]图14A和图14B示出掩模的图案。
[0031]图15A和图15B示出有效光源分布。
【具体实施方式】
[0032]第一实施例
[0033]图1是示出曝光装置的示意图。曝光装置用从光源器件发射的光照射设置在照明面中的掩模(标线片)8，并且，通过投影光学系统9将掩模8的图案投影到基板(晶片或玻璃板等)10上，使得图案被转印到基板10上。
[0034]光源器件包含多个光源单元1A、1B和1C。图2是示出各光源单元的结构的详细示图。各光源单元包含汞灯51、聚焦从汞灯51发射的光的椭球镜(凹面镜)50、与汞灯51的阳极(电极)52A连接的电缆53A、以及与汞灯51的阴极(电极)52B连接的电缆53B。当在阳极52A和阴极52B之间施加超高电压时，汞灯51发光。当发光时，汞灯51自身发热，使得汞灯51周围的区域的温度上升到约600°C。如果温度进一步升高，那么汞灯的灯泡将损坏。特别地，汞灯51的阳极52A(基底)和阴极52B(基底)的温度容易升高。为了抑制这些部分处的升温，光源单元包含用于冷却阳极52A的冷却喷嘴54A和用于冷却阴极52B的冷却喷嘴54B。从冷却喷嘴向阳极52A和阴极52B吹压缩冷却空气，使得汞灯51的温度可保持在希望的温度。椭球镜50和汞灯51被布置为使得椭球镜50的一次焦点(primaryfocal point)与萊灯51的发光点一致。从萊灯51发射的光在二次焦点(second focalpoint) 55处被椭球镜50聚焦。
[0035]曝光装置包括用从光源单元1A、1B和1C发射的光束照射掩模8的照明光学系统20。照明光学系统20包含透镜11A、11B和11C以及从镜子2到图像形成光学系统7的部件。从光源单元1A、1B和1C发射的光束穿过相应透镜11A、11B和11C。穿过透镜11A和11C的光束被相应偏转镜子2反射，使得其光路弯曲。然后，来自各光源单元的光束通过傅立叶变换光学系统(准直器)3合成在一起。更具体而言，傅立叶变换光学系统3向蝇眼透镜4引导被偏转镜子2反射的光束和穿过透镜11B的光束。傅立叶变换光学系统3被布置为使得蝇眼透镜4的入射表面处于与包含于光源单元1A、1B和1C中的椭球镜50的二次焦点共轭的傅立叶面(与椭球镜50的二次焦点具有傅立叶变换关系的面)中。因此，傅立叶变换光学系统3使得来自各光源单元的光束能够入射于蝇眼透镜4的入射表面上的基本上相同的区域中，因此，来自各光源单元的光束叠加。
[0036]蝇眼透镜4的出射表面用作照明光学系统的瞳面。这里，瞳面中的光强度分布被称为有效光源分布。在瞳面中，从各光源单元发射且叠加的光束形成光强度分布。从蝇眼透镜4的出射表面发射的光穿过傅立叶变换光学系统5，并且，入射于具有狭缝(开口)的视野光阑6上。图像形成光学系统7和投影光学系统9被布置为使得视