光源装置以及具有光源装置的曝光装置的制造方法_4

文档序号:9422924阅读:来源:国知局
数启用状态下测量的光量为L1、目标光量为LO时,使用率R通过光量比(R = L0/L1)求出。而且,在确定了使用率R时,确定并设定在描绘时不使用的、即与图案无关地设为不启用状态的镜片(S204)。此时,不使向基板W投影的光的光量局部地减少而使其整体性减少,因此,从DMD的有效镜片整体观察,以大致均匀且不规则的方式提取设为不启用状态的镜片。
[0113]具体而言,以不使用的镜片在镜片区域整体中呈二维大致均匀分布的方式决定不使用的镜片。即,以如下方式决定不使用的镜片的排列:在DMD 32的有效镜片区内,以大致均等的距离间隔排列不使用的镜片,使不使用的镜片以没有局部集中而均匀地散开的状态被配置。
[0114]此外,除了大致均匀分布的排列以外,为了防止光的干涉导致的干涉条纹,不使用的镜片不是规则地、周期地排列,而是随机地排列。为了选定保持这样的大致均等的距离间隔且不规则的不使用的镜片,此处,使用了伪随机数。例如,也可以基于使用了统一随机数的改良型罗默法,产生随机数。
[0115]在这样的伪随机数中,在设有效镜片的数量为N、不使用的镜片的数量为n(=N(1-R))时,从有效镜片M1、M2、..?、丽中,使用伪随机数选择并提取不使用的镜片即可。通过反复进行η次上述操作,决定不使用的镜片。此时,与图案数据无关地,从有效镜片整体中决定不使用的镜片。
[0116]不过,在已经提取出的规定数量的镜片被再次选择的情况下,再次进行不使用的镜片的提取。此外,在作为不使用的镜片而被提取出的镜片中,存在规定数量的彼此相邻的镜片的情况下,将该选择设为无效,再次提取不使用的镜片。另外,根据使用率调节将不使用的镜片设为无效的相邻镜片的数量。
[0117]这样,基于使用率R,计算并生成表示不使用的镜片的排列的数据(此处,称作调光过滤数据),并将调光过滤数据保存到存储器52中(S206)。
[0118]图13Α、13Β是示出调光过滤数据的图。在图13Α中,示出了使用全部有效镜片时的调光过滤数据。黑的部分表示镜片启用状态,由于使用率为100%,因此区域内是单一黑色。
[0119]另一方面,图13Β示出了使用率R = 80%、即不使用的镜片的比例为20%的调光过滤数据。根据图13Β可知,不使用的镜片相对于镜片区域,以大致均匀的分布且大致均等的距离间隔分散开,另一方面,在从镜片区域整体观察时,是不规则的排列。
[0120]这样,通过与使用率对应的调光过滤数据,投影光的光量在其投影区整体中被均匀地调节。通过使该调光过滤数据与描绘用的图案数据重合,能够形成伴随投影区的光量减少的图案。另外,调光过滤数据不取决于图案数据。
[0121]另一方面,在步骤S103中测量出的光量小于目标光量的情况下,不能进行使用DMD 32的光量调节。即,即使将有效镜片全部设为启用状态,测量出的光量也没有达到目标光量,因此,不能通过选定不使用的镜片,与目标光量一致。
[0122]这是伴随放电灯22的使用经过的输出下降,在经过了较长的点亮时间后产生。在这样的状态的情况下,调节对灯的输入功率,使得放电灯22的输出提高(S203)。
[0123]具体而言,调节灯输入功率,使得来自放电灯22的照明光的光量成为比目标光量多规定量的基准光量。例如,提高灯输入功率,直到测量光量达到目标光量的120%的光量为止。进而,再次生成调光过滤数据。在调节了一次放电灯22的输出后,使输入功率一直维持恒定,直到测量光量再次低于目标光量。
[0124]图14是示出伴随放电灯的使用时间经过的投影光的光量、输入功率、DMD的使用率的图表。
[0125]如图14所示那样,放电灯22的使用开始时的输入功率(初始功率)被设定为可得到比目标光量高的基准光量的功率Wl O使该输入功率维持恒定,并通过使用了 DMD 32的光量调节(减光)将投影光的光量调节为目标光量L0。
[0126]在放电灯22的点亮时,放电灯22的输出有时会细微变动,镜片使用率也随之增减。但是,在点亮时间变长时,放电灯22的输出逐渐下降。镜片使用率也随之逐渐上升。
[0127]进而,在测量光量低于目标光量LO时,使灯输入功率增加,使输入功率增加VD,直到再次成为基准光量为止。在维持新设定的输入功率的状态下,计算镜片使用率,进行光量调节。
[0128]其结果是,如图14所示那样,在灯输入功率恒定的期间,镜片使用率以发生增减的方式朝100%上升,反复该情况,直到最终达到大致100%。另外,在图14中,以双点划线LI表示将镜片使用率全部设为100%时的光量。
[0129]这样,以规定的时间间隔进行利用DMD的调光处理,并以比DMD调光处理时间间隔长的跨度,阶段性地增加灯输入功率,最终提高到作为上限的最大功率。自开始使用放电灯22起、到使用寿命结束为止,针对基板W的投影区的光量、照度始终维持在适合于描绘的目标光量LO。
[0130]在此,在考虑图案所需的分辨率时,在使用了 DMD 32的减光中存在极限,需要对使用率R设置下限值。使用率R的下限值是通过DMD 32的倾斜角度、像素数、像素尺寸、投影光学系统的倍率、分辨率、感光体的感光度等而确定的。此处,确定与要求的分辨率不产生差异的调节范围,从而将该使用率R的下限值RZ确定为65%。
[0131]因此,在使放电灯22的输出增加时,需要使使用率R不小于下限值RZ = 65%。在本实施方式中,在输出增加时,参照的基准光量对应于下限值RZ,每当灯输出增加时,使用率R下降到下限值RZ。其结果是,在灯输出增加的期间,利用了使用率R为下限值RZ =65%?100%的光量调节范围。
[0132]此外,在本实施方式中,与第I实施方式相同,放电灯22被偏移配置。因此,初始起动时的功率Wl大于放电灯未被偏移配置的情况下的初始起动功率W0,而通过电弧辉点朝铅直上方的移动,使得照度下降被抑制。其结果是,DMD使用率的上升率被抑制,相应地,到切换为下一功率值为止的功率恒定期间变长。
[0133]此外,电弧辉点随着时间经过而靠近反射轴,因此,到达到比目标光量高的基准光量为止的功率增加量Λ V与以往相比变小。这样,通过功率恒定期间的扩大以及功率增加的抑制,灯寿命期间大幅延长。在图14中,以双点划线表示放电灯未被偏移配置的情况下的光量变化、功率变化、DMD使用率的变化。
[0134]另外,为了进一步抑制单次的功率增加幅度,可以进一步降低DMD使用率,缩短恒定功率期间。
[0135]图15是示出利用步进重复方式的描绘处理的流程图。
[0136]在基板W移动的期间,检测投影区(曝光区)的相对位置,在曝光区到达应投影与所生成的图案数据对应的图案的基板上的区域时,基板W停止(S301?S303)。进而,根据矢量数据,生成光栅数据(S304)。
[0137]进而,在从存储器52读出调光过滤数据后,通过光栅数据与调光过滤数据的重合(逻辑积),生成曝光数据(S305、S306)。通过将曝光数据发送给DMD驱动电路24,投影图案光(S307)。反复进行这样的曝光动作,直到描绘结束为止(S308、S309)。
[0138]这样,根据本实施方式,在进行光量调节的情况下,将DMD 32的有效镜片设为启用状态,测量投影光的光量,确定作为测量出的光量与目标光量之比的使用率R。进而,基于使用率R,生成表示不使用的镜片的排列的调光过滤数据。此时,不使用的镜片以大致均匀的分布且不规则的方式排列。
[0139]在进行利用了 DMD 32的光量调节的期间,在放电灯22的输出逐渐下降、从而成为测量光量未达到目标光量的状况时,提高放电灯22的输出,直到测量光量达到比目标光量多规定量的基准光量为止。
[0140]通过DMD 32进行针对整个曝光对象区的光量调节,在成为依靠DMD 32不能光量调节的(不能提高光量的)状况时,开始使灯输出增加,因此,不会对灯的寿命带来不良影响,在灯的整个寿命周期中,能够进行良好的光量调节。此外,针对灯点亮中的放电波动、或放射光谱分布中的亮线和宽带整体的光谱的非联动的变动而引起的灯输出的短期跨度的变动,能够在不频繁地变更灯输出的情况下进行调节。
[0141]尤其是,不使用的镜片的排列相对于整个曝光对象区为二维地大致均匀的分布且没有规则性的排列,因此,即使进行二维点照射,也不会产生干涉条纹等光学的现象,能够在整个曝光对象区中实现均匀的光量减少。
[0142]在本实施方式中,在成为测量光量未达到目标光量的状况时,执行
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