조명 광학 장치, 노광 장치, 노광 방법 및 마이크로장치의 제조 방법 document_id 1020020050245

[청구항 1] 전사할 패턴이 형성된 레티클을 조명하는 조명 광학계와, 상기 레티클의 패턴의 형상을 기판 상에 형성하는 투영 광학계를 구비한 노광 장치에 있어서, 상기 조명 광학계는, 해당 조명 광학계의 동공면 또는 그 근방의 면에 4개의 실질적인 면 광원을 형성하기 위한 동공 형상 형성 수단을 갖되, 상기 동공 형상 형성 수단은, 전사되는 레지스트 패턴 또는 프로세스를 거쳐서 형성되는 기판 패턴을 소망하는 크기 및 형상으로 하기 위해서, 상기 4개의 실질적인 면 광원의 상기 동공면 또는 그 근방의 면상에서의 종방향의 위치 좌표와 횡방향의 위치 좌표가 실질적으로 다르도록 설정하는 것을 특징으로 하는 노광 장치 [청구항 2] 제 1 항에 있어서,상기 동공 형상 형성 수단은,광 근접 효과 보정이 실시된 상기 레티클을 거쳐서 얻어지는 상기 레지스트 패턴 또는 상기 기판 패턴의 종방향의 선폭 및 횡방향의 선폭중 적어도 한쪽을 조정하기 위해서, 상기 4개의 실질적인 면 광원의 상기 동공면 또는 그 근방의 면상에서의종방향의위치좌표및횡방향의위치좌표설정하는것을특징으로 하는노광 장치. [청구항 3] 복수의 칩 패턴을 갖는 레티클을 조명하는 조명 광학계와, 상기 레티클의 패턴의 형상을 기판 상에 형성하는 투영 광학계를 구비한 노광 장치에 있어서, 상기 조명 광학계는, 해당 조명 광학계의 동공면 또는 그 근방의 면에 4개의 실질적인 면 광원을 형성하기 위한 동공 형상 형성 수단을 갖되, 상기 동공 형상 형성 수단은, 상기 칩 패턴의 긴 변 방향에 따라서, 상기 4개의 실질적인 면 광원의 상기 동공면 또는 그 근방의 면상에서의 종방향의 위치 좌표 및 횡방향의 위치 좌표 중 적어도 한쪽을, 상기 종방향의 위치 좌표와 상기 횡방향의 위치 좌표가 실질적으로 다르도록 설정하는 것을 특징으로 하는 노광 장치 [청구항 4] 제 3 항에 있어서,상기 동공 형상 형성 수단은,전사되는 레지스트 패턴 또는 프로세스를 거쳐서 형성되는 기판 패턴을 소망하는 크기 및 형상으로 하기 위해서, 상기 4개의 실질적인 면 광원의 상기 동공면 또는 그 근방의 면상에서의 종방향의 위치 좌표와 횡방향의 위치 좌표가실질적설정하는것을특징으로 하는노광 장치. [청구항 5] 제 1 내지 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동공 형상 형성 수단은, 광 근접 효과 보정이 실시된 상기 레티클을 거쳐서 얻어지는 상기 레지스트 패턴 또는 상기 기판 패턴의 종방향의 선폭 및 횡방향의 선폭 중 적어도 한쪽을 조정하기 위해서, 상기 4개의 실질적인 면 광원의 상기 동공면 또는 그 근방의 면상에서의 종방향의 위치 좌표 및 횡방향의 위치 좌표를 설정하는 것을 특징으로 하는 노광 장치 [청구항 6] 제 1 내지 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동공 형상 형성 수단은, 상기 4개의 실질적인 면 광원의 상기 동공면 또는 그 근방의 면상에서의 종방향의 위치 좌표와 횡방향의 위치 좌표의 비율을, 1할 이상의 비율에 따라서 다르도록 설정하는 것을 특징으로 하는 노광 장치 [청구항 7] 제 1 내지 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동공 형상 형성 수단은, 상기 4개의 실질적인 면 광원의 각각의 형상을 원형 형상으로 설정하는 것을 특징으로 하는 노광 장치 [청구항 8] 제 1 내지 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동공 형상 형성 수단은, 통과하는 광속을 제한하기 위한 개구 조리개를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치 [청구항 9] 제 8 항에 있어서,상기 동공 형상 형성 수단은,조명 광로에 대하여 삽탈(揷脫)할 수 있게 구성된복수의개구조리개갖는것을특징으로 하는노광 장치. [청구항 10] 제 1 내지 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동공 형상 형성 수단은, 광속을 소정 단면의 광속으로 변환하기 위한 회절 광학 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치 [청구항 11] 제 10 항에 있어서,상기 동공 형상 형성 수단은,조명 광로에 대하여 삽탈할 수 있게 구성된복수의회절 광학 소자갖는것을특징으로 하는노광 장치. [청구항 18] 전사해야 할 패턴이 형성된 레티클을 조명하는 조명 광학계와, 상기 레티클의 패턴의 형상을 기판 상에 형성하는 투영 광학계를 구비한 노광 장치에 있어서, 상기 조명 광학계는, 해당 조명 광학계의 동공면 또는 그 근방의 면에 4개의 실질적인 면 광원을 형성하기 위한 동공 형상 형성 수단을 갖되, 상기 동공 형상 형성 수단이 형성하는 상기 4개의 실질적인 면 광원의 상기 조명 광학계의 동공면 또는 그 근방의 면에서의 종방향의 위치 좌표를 y라 하고, 상기 4개의 실질적인 면 광원의 상기 조명 광학계의 동공면 또는 그 근방의 면에서의 횡방향의 위치 좌표를 x라 할 경우, 상기 동공 형상 형성 수단은, 상기 위치 좌표 y에 대한 상기 위치 좌표 x의 비가 1.1 이상이 되도록 상기 4개의 실질적인 면 광원을 형성하는 제 1 조명 모드와, 상기 위치 좌표 y에 대한 상기 위치 좌표 x의 비가 1/1.1 이하가 되도록 상기 4개의 실질적인 면 광원을 형성하는 제 2 조명 모드를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치 [청구항 19] 제 18 항에 있어서,상기 제 1 조명 모드에서는 상기 위치 좌표 y에 대한 상기 위치 좌표 x의 비가 1.2 이상이 되도록 상기 4개의 실질적인 면 광원을 형성하고, 상기 제 2 조명 모드에서는 상기 위치 좌표 y에 대한 상기 위치 좌표 x의 비가 0.83 이하가 되도록 상기 4개의 실질적인면광원형성하는것을특징으로 하는노광 장치. [청구항 20] 제 18 또는 19 항에 있어서, 상기 투영 광학계의 상기 레티클측 개구수에 대한 상기 4개의 실질적인 면 광원으로부터의 4개의 광속의 각각의 개구수의 비를 σs라 할 경우, 0.1≤σs≤0.3 을 만족하는 것을 특징으로 하는 노광 장치 [청구항 24] 전사해야 할 패턴이 형성된 레티클을 조명하는 조명 광학계와, 상기 레티클의 패턴의 형상을 기판 상에 형성하는 투영 광학계를 구비한 노광 장치에 있어서, 상기 조명 광학계는, 해당 조명 광학계의 동공면 또는 그 근방의 면에 4개의 실질적인 면 광원을 형성하기 위한 동공 형상 형성 수단을 갖고, 상기 동공 형상 형성 수단은, 상기 동공 형상 형성 수단이 형성하는 상기 4개의 실질적인 면 광원중 하나의 면 광원의 중심 위치가, 0.5<r<1-rs, 및 sin -1 {(r s)/(1- r s)}<θ<π/4 를 만족하는 제 1 조명 모드와, 상기 4개의 실질적인 면 광원 중 상기 하나의 면 광원의 중심 위치가, 0.5<r<1-rs, 및 π/4<θ<π/2-sin-1{(rs)/(1-rs)} 를 만족하는 제 2 조명 모드를 갖되, 단, r은 상기 하나의 면 광원의 중심 위치를 상기 동공면 또는 그 근방의 상기 면상에서 상기 조명 광학계의 광축을 극으로 하여 극좌표(r, θ)로 나타내었을 때의 동경이며, 상기 투영 광학계의 동공의 반경은 1로서 규격화되어 있고, θ는 상기 하나의 면 광원의 중심 위치를 상기 동공면 또는 그 근방의 상기 면상에서 상기 조명 광학계의 광축을 극으로 하여 극좌표(r, θ)로 나타내었을 때의 편각이며, rs는 상기 하나의 면 광원에서의 중심 위치로부터 최외곽 둘레까지의 거리인 것을 특징으로 하는 노광 장치 [청구항 25] 제 24 항에 있어서,상기 4개의 실질적인 면 광원은, 상기 동공면 또는 그 근방의 상기 면 상에서의 상기 광축을 중심으로 하여2회회전대칭배치되는것을특징으로 하는노광 장치. [청구항 27] 광원으로부터의 광속에 근거하여 다수 광원을 형성하기 위한 광 집적기와, 해당 광 집적기로부터의 광속을 피조사면으로 유도하기 위한 도광 광학계를 구비한 조명 광학 장치에 있어서, 상기 광원과 상기 광 집적기 사이의 광로 중에 배치되어 상기 광원으로부터의 광속을 소정의 단면 형상을 갖는 광속 또는 소정의 광 강도 분포를 갖는 광속으로 변환하기 위한 광속 변환 소자를 포함하되, 해당 광속 변환 소자로부터의 광속에 근거하여 상기 광 집적기에 대하여 소정의 위치 관계를 갖는 소정면 상에 소정 형상의 조명 시야를 형성하기 위한 조명 시야 형성 광학계와, 상기 소정면과 상기 광속 변환 소자 사이의 광로 중에 배치된 광 분할 부재와, 상기 소정면과 광학적으로 거의 공역인 위치에 배치되어, 상기 광 분할 부재에 의해 분할된 광속을 수광하기 위한 광전 변환 소자와, 상기 광전 변환 소자에 접속되어, 상기 광전 변환 소자로부터의 출력에 근거하여 상기 광원으로부터의 광속과 상기 소정면의 위치 관계를 요구하는 연산부 를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치 [청구항 28] 제 27 항에 있어서,상기 조명 시야 형성 광학계는,상기 소정면 상에 형성되어 상기 조명 시야의 크기를 변화시키기 위한배율변환광학계갖는것을특징으로 하는조명 광학 장치. [청구항 29] 제 27 또는 28 항에 있어서, 상기 조명 시야 형성 광학계는, 제 1 방향에 따른 능선을 갖는 제 1 v홈 액시콘계를 갖는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치 [청구항 30] 제 29 항에 있어서,상기 조명 시야 형성 광학계는,원추 형상 굴절면을 갖는 원추 액시콘계와,상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향에 따른 능선을 갖는 제 2 v홈 액시콘계 중 적어도 한쪽갖는것을특징으로 하는조명 광학 장치. [청구항 31] 제 27 또는 28 항에 있어서, 상기 광속 변환 소자는, 조명 광로에 대해서 전환할 수 있는 복수의 회절 광학 소자를 갖는 것을 특 징으로 하는 조명 광학 장치 [청구항 32] 제 31 항에 있어서,상기 복수의 회절 광학 소자는,상기 조명 광학 장치의 조정 시에 조명 광로로 설정하는조정용회절 광학 소자갖는것을특징으로 하는조명 광학 장치. [청구항 33] 제 27 또는 28 항에 있어서, 상기 광 집적기는, 종횡으로 배열된 렌즈 요소로 이루어지는 파면 분할형 광 집적기를 갖되, 상기 파면 분할형 광 집적기의 입사면은, 상기 소정면의 위치 또는 그 근방의 위치로 위치 결정되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 광학 장치 [청구항 34] 청구항 27 내지 33 중 어느 한 항에 기재된 조명 광학 장치와, 상기 피조사면으로 설정된 마스크의 패턴을 감광성 기판 상으로 투영노광하기 위한 투영 광학계 를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치 [청구항 35] 제 34 항에 있어서,상기 광원과 상기 광 분할 부재 사이의 광로 중에 배치되어 상기 광원으로부터의 광속의 위치 또는 방향을 조정하기 위한 광속 조정기를 갖되,상기 광속 조정기는,상기 연산부에서의 출력에 따라상기광속의위치또는방향조정하는것을특징으로 하는노광 장치.