[发明专利]曝光装置、曝光方法、决定方法和物品制造方法

说明书

本发明公开了曝光装置、曝光方法、决定方法和物品制造方法。曝光装置包括照明光学系统和用于利用来自照明光学系统的光形成投影图像的投影光学系统。照明光学系统在该照明光学系统的光瞳平面上形成包括第一区域和第二区域的发光区域。从包括由来自第一区域的第一光形成的第一图像和由来自第二区域的第二光形成的第二图像的图像合成投影图像。第一光和/或第二光是宽带光。第二图像中由散焦引起的线宽的增加/减小变化相对于第一图像中由散焦引起的线宽的增加/减小变化具有不同的符号，并且通过合成第一图像和第二图像而获得的图像中由散焦引起的线宽的增加/减小变化减小。

技术领域

本发明涉及曝光装置、曝光方法、决定方法和物品制造方法。

背景技术

曝光装置可以通过将原件(掩模)的图案投影到基板上来曝光基板。一个曝光装置在通过照明光学系统照亮原件的同时通过投影光学系统将原件的图案投影到基板上。照明光学系统用来自光源的光照亮光学积分器，以在光学积分器的与照明光学系统的光瞳平面对应的出射表面上生成次级光源。次级光源由具有预定形状和预定尺寸的发光区域形成。构成次级光源的发光区域与照亮原件的点的光的角度分布对应。作为另一种曝光装置，还存在不使用原件(掩模)的无掩模曝光装置。

作为改善关于转印精细图案的性能的技术，存在RET(分辨率增强技术)。作为RET技术之一，用于优化照亮原件的点的光的角度分布的变形照明(modified illumination)是已知的。日本专利公开No.10-12524公开了一种减小在变形照明曝光方法中的焦深的图案依赖性的方法。这种方法通过在曝光处理期间中断曝光并相对于光轴旋转用于变形照明的孔径(光阑)来减小焦深的图案依赖性。日本专利公开No.2018-54992公开了一种减小图案之间在多个方向上的线宽差(由图案之间的方向差引起的线宽不均匀)的方法。在这种方法中，发光区域的有助于图案在图像对比度相对低的方向上的成像的波长向短波长侧移位。

日本专利公开No.10-12524中描述的技术具有当使用作为RET技术之一的变形照明时减小焦深的图案依赖性的效果。但是，日本专利公开No.10-12524中描述的技术没有优化光阑形状和波长范围以改善焦深本身。为此，日本专利公开No.10-12524中描述的技术无法获得对于精细图案充分改善焦深的效果。日本专利公开No.2018-54992中描述的技术是解决在使用宽带照明光的情况下由图案之间的方向差引起的线宽不均匀的技术，而不是对于精细图案改善焦深的技术(即，RET)。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种有利于改善在基板上形成投影图像时的焦深的技术。

本发明的第一方面提供了一种曝光装置，其包括照明光学系统以及被配置为利用从照明光学系统提供的光在基板上形成投影图像的投影光学系统，其中照明光学系统在该照明光学系统的光瞳平面上形成包括第一区域和第二区域的发光区域，从包括由来自第一区域的第一光形成的第一图像和由来自第二区域的第二光形成的第二图像的多个图像合成投影图像，第一光和第二光中的至少一个是宽带光，并且第二图像中由散焦引起的线宽的增加/减小变化相对于第一图像中由散焦引起的线宽的增加/减小变化具有不同的符号，并且通过合成第一图像和第二图像而获得的图像中由散焦引起的线宽的增加/减小变化减小。

本发明的第二方面提供了一种通过曝光装置的曝光方法，该曝光装置包括照明光学系统以及被配置为通过从照明光学系统提供的光在基板上形成投影图像的投影光学系统，其中照明光学系统在该照明光学系统的光瞳平面上形成包括第一区域和第二区域的发光区域，从包括由来自第一区域的第一光形成的第一图像和由来自第二区域的第二光形成的第二图像的多个图像合成投影图像，第一光和第二光中的至少一个是宽带光，并且该曝光方法包括在形成发光区域的同时曝光基板，使得第二图像中由散焦引起的线宽的增加/减小变化相对于第一图像中由散焦引起的线宽的增加/减小变化具有不同的符号，并且通过合成第一图像和第二图像而获得的图像中由散焦引起的线宽的增加/减小变化减小。