JP2007201134A - Exposure apparatus, light source device therefor, and adjusting method of the exposure apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光装置用光源装置、露光装置及び露光装置の調整方法に関し、光源から放射された光を集光して出射する凹面鏡を有する露光装置用光源装置、露光装置及び露光装置の調整方法に関する。 The present invention relates to a light source device for an exposure apparatus, an exposure apparatus, and an adjustment method for the exposure apparatus, and relates to an exposure apparatus light source device having a concave mirror that collects and emits light emitted from the light source, and an exposure apparatus adjustment method. About.
一般に、半導体の集積回路や液晶装置等の製造工程におけるリソグラフィ工程で用いられる露光装置では、回路の微細化に対応するために露光を行う照明光の照度分布を均一化して、線幅の均一性を向上することが求められる。 In general, in an exposure apparatus used in a lithography process in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal device, the illuminance distribution of illumination light to be exposed is made uniform in order to cope with the miniaturization of the circuit, and the line width is uniform. It is required to improve.
従来、半導体ウェハの表面における露光光の照度分布を均一化するためには、光路上に照度分布に応じた補正用のフィルタ等の光学系を追加する方法が用いられている。例えば、特開平09−27450号公報に、光学特性が変更可能な照明光学系を用いることで、照度分布を均一にすることのできる半導体製造方法及び半導体製造装置が開示されている。
しかしながら、照明光の照度分布に応じた補正用の光学系を追加する方法では、予めその傾向を知ることのできる照度むらに関しては対応可能であるが、光源や光学系の経時変化という長時間で変化する要因による照度むらに関しては、その都度異なる特性の補正用の光学系を準備せねばならず、対応が困難であると言う問題がある。 However, the method of adding a correction optical system according to the illuminance distribution of illumination light can cope with the illuminance unevenness that can know the tendency in advance, but it takes a long time to change over time of the light source and the optical system. With respect to illuminance unevenness due to changing factors, it is necessary to prepare a correction optical system with different characteristics each time, and there is a problem that it is difficult to cope with it.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、特殊な光学系を用いることなく、照度むらを容易に補正することが可能な露光装置用光源装置、露光装置及び露光装置の調整方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to easily correct illuminance unevenness without using a special optical system, an exposure apparatus light source apparatus, an exposure apparatus, and an exposure apparatus adjustment method. The purpose is to provide.
本発明に係る露光装置用光源装置は、光源から放射された光を集光して出射する凹面鏡を有する露光装置用光源装置であって、前記凹面鏡の少なくとも一部を構成する曲面又は平面からなる反射面を有する複数の鏡部材と、該複数の鏡部材の前記反射面による光の出射方向を変更する鏡部材移動手段とを備えることを特徴とする。 The light source device for an exposure apparatus according to the present invention is a light source device for an exposure apparatus having a concave mirror that collects and emits light emitted from a light source, and includes a curved surface or a flat surface that constitutes at least a part of the concave mirror. It is characterized by comprising a plurality of mirror members having reflecting surfaces, and mirror member moving means for changing the light emitting direction of the reflecting surfaces of the plurality of mirror members.
また、本発明に係る露光装置は、上記露光装置用光源装置を備え、該露光装置用光源装置から出射される照明光を用いてマスクに形成された所定形状のパターンを被露光領域に投影する露光装置であって、前記被露光領域における前記照明光の照度分布を取得する照度分布取得手段と、該照度分布取得手段により取得された照度分布に基づいて、前記鏡部材移動手段の前記支持部の移動量を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。 An exposure apparatus according to the present invention includes the above-described light source device for an exposure apparatus, and projects a pattern having a predetermined shape formed on a mask onto an exposure area using illumination light emitted from the light source apparatus for the exposure apparatus. An exposure apparatus, an illuminance distribution acquisition means for acquiring an illuminance distribution of the illumination light in the exposed area, and the support portion of the mirror member moving means based on the illuminance distribution acquired by the illuminance distribution acquisition means And a control means for controlling the amount of movement.
また、本発明に係る露光装置の調整方法は、光源から放射された光を集光し照明光を出射する複数の可動ミラーと、該可動ミラーの各々を支持し、それぞれが独立して前記回転対称軸と平行な方向に移動な複数の支持部とを有する光源装置を備えた露光装置の調整方法であって、前記照明光の照度分布を取得する照度分布取得工程と、前記照度分布の取得結果に基づいて、前記可動ミラーの移動量を算出するミラー移動量算出工程と、前記可動ミラーの移動量に基づいて前記支持部を移動させるミラー移動工程とを有することを特徴とする。 The exposure apparatus adjustment method according to the present invention includes a plurality of movable mirrors that collect light emitted from a light source and emit illumination light, and each of the movable mirrors is supported independently of the rotation. An exposure apparatus adjustment method including a light source device having a plurality of support portions that move in a direction parallel to a symmetry axis, the illuminance distribution acquisition step of acquiring the illuminance distribution of the illumination light, and the acquisition of the illuminance distribution It has a mirror movement amount calculation step for calculating the movement amount of the movable mirror based on the result, and a mirror movement step for moving the support portion based on the movement amount of the movable mirror.
本発明のこのような構成によれば、取得された照度分布に基づいて、鏡部材の反射面による照明光の出射方向を変更することにより、被露光領域において照度むらの無い照明光を得ることができる。このため、露光装置の使用過程において、光源又は光学系の経時変化に起因する照明光の照度むらが発生したとしても、別途補正用の部材を用意する必要が無いため、素早く、かつ容易に照度分布を調整することが可能である。 According to such a configuration of the present invention, the illumination light having no illuminance unevenness in the exposed region is obtained by changing the emission direction of the illumination light by the reflecting surface of the mirror member based on the acquired illuminance distribution. Can do. For this reason, in the process of using the exposure apparatus, even if the illuminance unevenness of the illumination light due to the temporal change of the light source or the optical system occurs, it is not necessary to prepare a member for correction separately. It is possible to adjust the distribution.
また、本発明は、前記鏡部材の前記反射面は、回転対称軸を有する回転対称形状であり、かつ前記回転対称軸方向から見て円環状の形状を有し、前記凹面鏡は、前記複数の鏡部材を、前記鏡部材の反射面の回転対称軸を同軸に配設することで構成されることが好ましい。 Further, according to the present invention, the reflecting surface of the mirror member has a rotationally symmetric shape having a rotationally symmetric axis, and has an annular shape when viewed from the rotationally symmetric axis direction. It is preferable that the mirror member is configured by coaxially arranging the rotational symmetry axis of the reflection surface of the mirror member.
このような構成によれば、複数の円環状の鏡部材が同心円状に配設されるという簡易な構造で、複数の鏡部材のそれぞれが光を出射する方向を変更することができる。よって、露光装置用光源装置が出射する光の少なくとも一部の出射方向を変更することでき、出射する光の分布を変更することができる。 According to such a configuration, the direction in which each of the plurality of mirror members emits light can be changed with a simple structure in which the plurality of annular mirror members are arranged concentrically. Therefore, the emission direction of at least a part of the light emitted from the light source device for exposure apparatus can be changed, and the distribution of the emitted light can be changed.
また、本発明は、前記鏡部材の反射面の前記回転対称軸を含む平面による断面形状は、直線又は曲線からなることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the cross-sectional shape of the reflecting surface of the mirror member by a plane including the rotational symmetry axis is a straight line or a curved line.
また、本発明は、前記鏡部材の反射面は、複数の平面鏡により構成される多面反射鏡の反射面であることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the reflecting surface of the mirror member is a reflecting surface of a polyhedral reflecting mirror constituted by a plurality of plane mirrors.
このような構成によれば、複数の鏡部材からなる凹面鏡を容易に作成することができる。 According to such a structure, the concave mirror which consists of a some mirror member can be produced easily.
また、本発明は、前記鏡部材移動手段は、前記回転対称軸と平行な方向に進退可能な支持部を有し、前記複数の鏡部材は、各々が独立して前記回転対称軸と平行な方向に移動可能に前記支持部により支持されることが好ましい。 Further, according to the present invention, the mirror member moving means has a support portion capable of moving back and forth in a direction parallel to the rotational symmetry axis, and each of the plurality of mirror members is independently parallel to the rotational symmetry axis. It is preferable that the support portion is supported so as to be movable in the direction.
このような構成によれば、構成部品が少なく単純な機構により鏡部材移動手段を構成することができ、容易に信頼性の高い光源装置を実現することができる。 According to such a configuration, the mirror member moving means can be configured by a simple mechanism with few components, and a highly reliable light source device can be easily realized.
また、本発明は、前記照度分布取得手段により取得された前記照度分布を記憶する記憶手段を備え、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記照度分布と、前記照度分布取得手段により取得された照度分布とに基づいて、前記鏡部材移動手段の前記支持部の移動量を制御することが好ましい。 In addition, the present invention includes storage means for storing the illuminance distribution acquired by the illuminance distribution acquisition means, and the control means acquires the illuminance distribution stored in the storage means and the illuminance distribution acquisition means. It is preferable to control the amount of movement of the support portion of the mirror member moving means based on the illuminance distribution.
また、本発明は、前記照度分布取得工程の前に、前記複数の支持部の各々を所定の移動量で移動させた場合における照度分布の変化量を記憶する変化量記憶工程を有し、前記ミラー移動量算出工程では、前記変化量と前記照度分布の取得結果とに基づいて前記複数の可動ミラーの移動量を算出することが好ましい。 Further, the present invention includes a change amount storage step for storing a change amount of the illuminance distribution when each of the plurality of support portions is moved by a predetermined movement amount before the illuminance distribution acquisition step, In the mirror movement amount calculation step, it is preferable to calculate the movement amounts of the plurality of movable mirrors based on the change amount and the result of obtaining the illuminance distribution.
このような構成によれば、照度むらの補正調整時において、調整の都度試行を繰り返す必要がなく、照度分布の調整を短時間で完了することが可能となる。 According to such a configuration, it is not necessary to repeat trials each time adjustment is performed during correction adjustment of illuminance unevenness, and adjustment of the illuminance distribution can be completed in a short time.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態の露光装置の構成を示す概略図である。露光装置1は、マスクであるレチクル4に描かれた所定の形状を有するパターンを、基板であるウェハ20の被投影面である表面上に投影する装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing the arrangement of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. The
まず、本実施形態の露光装置1の構成について以下に説明する。露光装置1は、光源装置100と、照明光学系2と、レチクル4と、投影光学系5とを有している。光源装置100は、光源である水銀ランプ101と凹面鏡102を有し、水銀ランプ101から放射された光を凹面鏡により集光し、照明光学系2へ照明光を出射する。照明光学系2は、複数のコンデンサレンズ及びインテグレータ等の各照明用光学素子群12により構成され、光源装置100から出射された照明光を略均一な光束に整形してレチクル4へ出射する。なお、本実施形態においては、照明光学系2は照明光の光軸上に複数のミラー3を有し、該ミラー3によって照明光の光軸は折り曲げられている。投影光学系5は、レチクル4と被投影面とが共役な関係となるように配設されたレンズ群からなり、レチクル4を透過した照明光が、該投影光学系5を介して被投影面上に達することで、レチクル4のパターン像が被投影面の被露光領域上に形成される。
First, the configuration of the
また、露光装置1は、ウェハ20を固定するためのチャック8と、ウェハ20の表面を被投影面上で移動させるためのXYステージ7とを有している。XYステージ7は、サーボモータ等により駆動される2軸の直動機構6を有し、ウェハ20が固定されたチャック8を被露光領域へ移動させることにより、ウェハ20表面上にレチクル4のパターン像を投影させる。
The
また、XYステージ7上には、照度分布取得手段である照度センサ9が配設されている。照度センサ9はウェハ20の表面と同一の平面上に受光面を有するフォトダイオード等の光電変換素子を有し、被投影面上における光の強度を測定する。光源装置100、XYステージ7及び照度センサ9は、制御手段である演算装置を有する制御装置10に電気的に接続されている。制御装置10は、XYステージ7動かすことによって照度センサ9を被露光領域内で移動させて走査することにより、投影光学系5から出射される照明光の照度分布を取得することができる。また、照度センサ9により取得された照度分布の測定結果は、制御装置10に接続された記憶手段である記憶装置11に記憶される。なお、照度センサ9は、被露光領域と同一の大きさの領域内にマトリクス状に配置された光電変換素子からなる、例えばCCDのようなセンサで構成され、走査することなく照明光の照度分布を取得することが可能な構成であってもよい。
An illuminance sensor 9 that is an illuminance distribution acquisition means is disposed on the XY stage 7. The illuminance sensor 9 has a photoelectric conversion element such as a photodiode having a light receiving surface on the same plane as the surface of the
次に、本実施形態の光源装置100の構成について説明する。図2は、光源装置100の概略を示す構成図である。光源装置100は、光源である水銀ランプ101と、凹面鏡102とを有する。凹面鏡102は、円環状の複数のガラス製もしくは金属製の回転対称形状を有する凹面形状の反射面により構成された反射鏡であり、本実施形態では楕円を長軸周りに回転させてできる回転体である回転楕円面ESからなる反射面を有する楕円鏡である。凹面鏡102は、楕円鏡の第1焦点F1の位置に設けられた水銀ランプ101から放射された光を、楕円鏡の第2焦点F2に集光する。なお、凹面鏡102は、楕円鏡ではなく球面鏡や放物面鏡等でもよく、また例えば、微小な平面鏡を組み合わせることで楕円面、球面又は放物面を近似的に構成する多面鏡により構成されてもよい。また、凹面鏡102は、樹脂製の本体に、金属膜が蒸着されたものであってもよい。なお、本実施形態では、凹面鏡102により出射される光の中心となる軸を照明光の光軸と称する。すなわち、回転体である楕円鏡の回転軸(回転対称軸)であり、楕円鏡の第1焦点F1と第2焦点F2とを通過する直線を光軸と称する。また、水銀ランプ101が配設された楕円鏡の第1焦点F1から、照明光が集光される第2焦点F2へ向かう方向を、照明光の出射方向と称する。
Next, the configuration of the
凹面鏡102は、図2に示すように、回転楕円面ESを、回転楕円面ESの回転軸すなわち照明光の光軸に略直交する複数の平面により分割することにより形成された、鏡部材である複数の可動ミラー110により構成されている。可動ミラー110の反射面は、光軸を回転対称軸とした回転対称形状であり、かつ回転対称軸方向から見て円環状の形状を有する。
The
なお、本実施形態の可動ミラー110は、回転対称軸を含む平面による断面において、反射面の断面形状が、回転楕円面ESに接する直線により構成されるテーパ状の反射面を有する。本実施形態では、このようなテーパ状の反射面を有する複数の円環状の可動ミラー110を、同軸上に配設することにより、近似的に回転楕円面を形成することで、凹面鏡102が構成されている。なお、可動ミラー110は、複数の平面鏡により構成される多面反射鏡であってもよい。
Note that the
凹面鏡102は、第2焦点F2の方向から見た場合、同心円状に配設された円環状の反射面を有する複数の可動ミラー110により構成されている。複数の可動ミラー110は、それぞれの反射面の光軸に対する角度が変化し、反射面による照明光の出射方向を変更することができるように構成されている。
The
ここで、可動ミラー110の構成について以下に説明する。図3は、凹面鏡102を構成する複数の可動ミラー110のうちの一つについて、その構成を示した説明図である。可動ミラー110は、表側である照明光の出射方向側に、回転楕円面ESの、回転軸に略直交するニつの平面に挟まれた領域となる形状を有する反射面を有する。可動ミラー110は、第2焦点F2側から照明光の光軸と平行に見た場合、円環状の形状を有する。本実施形態では、可動ミラー110を、第2焦点F2側から照明光の光軸と平行に見る場合を平面視と称する。
Here, the configuration of the
鏡部材である可動ミラー110は、鏡部材移動手段である、支柱111、プッシュプルロッド113、支持環114及びピエゾ素子115により、基台であるベース112上に支持されている。円環状である可動ミラー110は、平面視で周方向に等しい間隔で配設された支柱111により、可動ミラー110の反射面とは反対側に配設されたベース112上に3点支持されて固定されている。支柱111は、ベース112からベース112の表面に対し略直交して延出されている。すなわち。支柱111は、照明光の光軸と略平行に配設されており、それぞれ可動ミラー110の反射面とは反対側の面であり、かつ可動ミラー110の平面視で径方向内側に連結されている。支柱111と可動ミラー110との連結方法は、溶接等の固定支持であってもよいし、ゴムなどを介した弾性支持であってもよいし、ボールジョイントのようにある自由度を持って支持するものであってもよい。
The
また、平面視において可動ミラー110の反射面とは反対側の面、すなわち裏面の、支柱111の径方向外側である3箇所には、支柱111と略平行に棒状の支持部であるプッシュプルロッド113が連結されている。プッシュプルロッド113は、同一の円環状の支持環114に固定されており、該支持環114のプッシュプルロッド113が固定された箇所の反対側には、圧電素子であるピエゾ素子115が配設されている。支持環114は、3箇所のピエゾ素子115を介して、ベース112上に3点で支持され固定されている。ピエゾ素子115は、電圧を印加することにより伸縮する伸縮方向が、プッシュプルロッド113の延出方向、すなわち照明光の光軸と略平行となるように配設されている。複数のピエゾ素子115は、それぞれ制御装置10に電気的に接続されており、制御装置10により印加される電圧に応じて伸縮する。本実施形態では、ピエゾ素子115は、印加電圧が高くなると伸びる構成を有する。
Further, in a plan view, the push-
上述した構成の鏡部材移動手段において、支持部であるプッシュプルロッド113は、支持環114を挟んで反対側に配設されたピエゾ素子115の伸縮により、照明光の光軸(可動ミラー110の回転対称軸)と平行な方向に進退移動可能である。このプッシュプルロッド113により支持された可動ミラー110は、例えば、ピエゾ素子115が伸びた場合、支持環114及びプッシュプルロッド113により裏面が出射方向に押圧されることにより、可動ミラー110が支柱111による支持点を基点に弾性変形し、光軸に対する反射面の角度が浅くなる。また、例えば、ピエゾ素子115が縮んだ場合、支持環114及びプッシュプルロッド113により裏面が出射方向とは反対側に引っ張られることにより、可動ミラー110が弾性変形し、光軸に対する反射面の角度が深くなる。上述の構成によれば、3点のピエゾ素子115の伸縮をそれぞれ個別に制御することにより、可動ミラー110の反射面の角度を所定の角度に変更することができ、可動ミラーの反射面による照明光の出射方向を変化させることができる。なお、可動ミラー110を駆動する方法は、ピエゾ素子115等の圧電素子に限らず、リニアモータや油圧ピストン等のアクチュエータを用いてもよい。また、支柱111を配設せず、プッシュプルロッド113のみによって可動ミラー110を支持してもよい。この場合、ピエゾ素子115の伸縮により可動ミラー110は弾性変形をせず、可動ミラー110が照明光の光軸(可動ミラー110の回転対称軸)と平行な方向に移動する。
In the mirror member moving means having the above-described configuration, the push-
図3では、一つの可動ミラー110と、その駆動方法について説明しているが、本実施形態では、凹面鏡102を構成する複数の可動ミラー110のそれぞれが、独立して同心円状に配設された図3と同様の機構により支持されている。このように複数の可動ミラー110により構成された、凹面鏡102は、光源装置100から出射される照明光の少なくとも一部の照明光の出射方向を変更することが可能となる。本実施の形態の露光装置1では、このように光源装置100から出射される照明光のうち少なくとも一部の出射方向を変更することにより、被露光領域における照明光の照度分布を変更することができる。
FIG. 3 illustrates one
以上に説明した構成を有する本実施形態の露光装置1の、被露光領域における照明光の照度分布の調整方法について図4を参照して以下に説明する。図4は、照度分布の調整方法のフローチャートである。以下に説明する照度分布の調整工程は、例えば露光装置のメンテナンス時等、ユーザからの指示をうけて制御装置10により実行されるものである。なお、以下に説明する照度分布の調整工程では、マスクであるレチクル4を使用しない、もしくは、パターンが形成されていない均一で透明なレチクル4が用いられる。
A method for adjusting the illuminance distribution of the illumination light in the exposure area in the
まず、制御装置10は、複数の可動ミラー110のそれぞれを駆動する各ピエゾ素子115をある単位量だけ伸縮した場合、すなわち支持部であるプッシュプルロッド113の各々を所定の移動量で移動させ複数の可動ミラー110をそれぞれ所定の値だけ移動させた場合における照度分布の変化量である「印加電圧−照度変化量テーブル」が、既に取得され記憶装置11に記憶されているかどうかを判断する(ステップS1)。「印加電圧−照度変化量テーブル」が既に記憶されているのならば、ステップS3へ進む。「印加電圧−照度変化量テーブル」が記憶されてなければ、ステップS2へ進み、「印加電圧−照度変化量テーブル」を取得する工程である変化量記憶工程へ移る。
First, when the
変化量記憶工程において、制御装置10は、ピエゾ素子115の各々をある単位量だけ伸縮し、支持部であるプッシュプルロッド113の各々を所定の移動量で移動させ、可動ミラー110を所定の値だけ移動させた場合における、照度分布の変化量である「印加電圧−照度変化量テーブル」を取得する(ステップS2)。
In the change amount storing step, the control device 10 expands and contracts each of the
ここで、「印加電圧−照度変化量テーブル」とは、全てのピエゾ素子115について電圧を印加しない状態を初期状態として、この初期状態における照度分布に対し、複数のピエゾ素子115のそれぞれ一つずつに印加される電圧を変化させた場合に、照度分布がどのように変化するかを記録したものである。
Here, the “applied voltage-illuminance change amount table” is an initial state in which no voltage is applied to all the
具体的には、制御装置10は、まず、全てのピエゾ素子115に電圧を印加しない初期状態として、照度センサ9により、被露光領域における照明光の照度分布を取得し、記憶装置11に記憶する。
Specifically, the control device 10 first acquires the illuminance distribution of the illumination light in the exposure area by the illuminance sensor 9 as an initial state in which no voltage is applied to all the
次に、例えば、本実施形態のピエゾ素子115を駆動する印加電圧の範囲が0V〜100Vであった場合、印加電圧20V、40V、60V、80V及び100Vの5段階の電圧を一つのピエゾ素子115aaに印加した場合について、それぞれの印加電圧における照度分布を照度センサ9により測定し、記憶装置11に記憶する。ピエゾ素子115への印加電圧は、ピエゾ素子115の伸縮に対応しており、すなわち、可動ミラー110の反射面による照明光の出射方向の変化に対応しているため、照度分布が変化するのである。このとき、他のピエゾ素子115については、初期位置の印加電圧0Vの状態とする。この、5段階の印加電圧における照度分布と、初期状態における照度分布との差分をとることにより、制御装置10は、ピエゾ素子115aaへの印加電圧と、被露光領域における照明光の照度分布の変化量との関係を取得する。
Next, for example, when the range of the applied voltage for driving the
このように、制御装置10は、全てのピエゾ素子115について順次、印加電圧と、被露光領域における照明光の照度分布の変化量との関係を取得することにより、「印加電圧−照度変化量テーブル」を取得し、記憶装置11に記憶する。言い換えれば、この変化量記憶工程において、制御装置10は、可動ミラー110をどのように移動すれば、被露光領域における照明光の照度分布がどのように変化するかを学習し、記憶するのである。これは、複雑な光学系を有する露光装置1において、可動ミラー110のある移動が、照度分布にどのように影響するかを予測することが容易ではないため、その傾向を予め記憶しておくことにより、以降の調整工程に必要な試行を単純化するために行われる。ステップS3へ移る。
As described above, the control device 10 sequentially obtains the relationship between the applied voltage and the amount of change in the illuminance distribution of the illumination light in the exposed region for all the
次に、照度分布取得工程において、制御装置10は、本照度分布の調整工程直前、すなわちステップS1直前の状態に、ピエゾ素子115への印加電圧を変更し、照度センサ9により被露光領域における照明光の照度分布を取得する。(ステップS3)。これにより、照度分布の調整を行う前の状態における、照明光の照度分布が得られる。
Next, in the illuminance distribution acquisition process, the control device 10 changes the voltage applied to the
次に、制御装置10は、ステップS3で得られた照明光の照度分布のむらが、許容される範囲であるかどうかを判定する(ステップS4)。照度分布のむらが定められた許容範囲内であれば、本照度分布の調整工程を終了する。照度分布のむらが定められた許容範囲外であれば、ステップS5へ進む。 Next, the control device 10 determines whether or not the unevenness of the illuminance distribution of the illumination light obtained in step S3 is within an allowable range (step S4). If the unevenness of the illuminance distribution is within the determined allowable range, the adjustment process of the illuminance distribution is terminated. If the unevenness of the illuminance distribution is outside the determined allowable range, the process proceeds to step S5.
次に、ミラー移動量算出工程において、制御装置10は、ステップS3で得られた照明光の照度分布と、記憶装置11に記憶されている「印加電圧−照度変化量テーブル」とに基づいて、照度むらを解消するにはどのピエゾ素子115に印加する電圧をどの程度変化させればよいかを算出する。すなわち、可動ミラー110の移動量を算出する(ステップS5)。
Next, in the mirror movement amount calculating step, the control device 10 is based on the illuminance distribution of the illumination light obtained in step S3 and the “applied voltage-illuminance change amount table” stored in the
次に、ミラー移動工程において、制御装置10は、ステップS5で算出された可動ミラー110の移動量の結果に基づいて、ピエゾ素子115に印加する電圧を制御し、、プッシュプルロッド113を移動させることで可動ミラー110を移動させる(ステップS6)。可動ミラー110を移動させた後に、照度分布を再び測定する照度分布取得工程(ステップS3)へ戻る。照度分布の再測定の結果が許容範囲内であれば、本照度分布の調整工程を終了する。照度分布の再測定の結果が許容範囲外であれば、その結果に基づいて再び可動ミラー110の移動量を算出し、可動ミラー110を移動させる。このように、制御装置10は、ステップS3からS6を、被露光領域における照度分布の照度むらが許容範囲内となるまで繰り返す。なお、ある所定の回数ステップS3からS6を繰り返しても、照度分布の照度むらが許容範囲内とならない場合は、その旨をユーザに告げる警告を発し本照度分布の調整工程を終了するようにしてもよい。
上述した方法により、本実施形態の露光装置1の被露光領域における照度分布の照度むらが補正され解消されるのである。
Next, in the mirror moving process, the control device 10 controls the voltage applied to the
By the method described above, the illuminance unevenness of the illuminance distribution in the exposure area of the
以上に説明した、本実施形態の露光装置用光源装置、露光装置及び露光装置の調整方法によれば、以下のような効果が得られる。 According to the exposure apparatus light source apparatus, exposure apparatus, and exposure apparatus adjustment method of the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
本実施形態の露光装置1は、凹面鏡102の反射面を構成する複数の可動ミラー110と、可動ミラー110の反射面による照明光の出射方向を変更するピエゾ素子115とを備えており、可動ミラー110の反射面による照明光の出射方向を変更することにより、被露光領域における照明光の照度分布を変化させることができる。
The
また、可動ミラー110は、回転楕円面ESを、回転軸に略直交する複数の平面により切断することにより作成することができるため、容易に作成することができる。また、可動ミラー110の駆動機構は、主にピエゾ素子115とプッシュプルロッド113により構成され、構成部品が少なく単純な機構であり、容易に信頼性の高い光源装置100を実現することができる。
In addition, the
また、本実施形態の露光装置1は、照度センサ9により得られた照度分布に基づいて、可動ミラー110の反射面による照明光の出射方向を変更することにより、被露光領域において照度むらの無い照明光を得ることができる。すなわち、露光装置1の使用過程において、光源又は光学系の経時変化に起因する照明光の照度むらが発生したとしても、別途補正用の部材を用意する必要が無いため、素早く、容易かつ安価に照度分布を調整することが可能である。
Further, the
また、本実施形態の露光装置1は、記憶装置11に「印加電圧−照度変化量テーブル」を記憶しておき、これに基づいて、可動ミラー110の移動量を算出する。「印加電圧−照度変化量テーブル」は一度取得しておけば、調整の都度取得する必要が無いため、次回以降の照度分布の調整を、「印加電圧−照度変化量テーブル」を記憶していない場合に比べて短時間で完了することが可能となる。
In addition, the
なお、本実施形態では、凹面鏡102は、光軸方向に分割された複数の可動ミラー110により構成されているものであるが、凹面鏡102は、さらに周方向にもいくつかに分割されて構成されてもよい。
In this embodiment, the
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う露光装置用光源装置、露光装置及び露光装置の調整方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. The apparatus, the exposure apparatus, and the adjustment method of the exposure apparatus are also included in the technical scope of the present invention.
100 光源装置、 101 水銀ランプ、 102 凹面鏡、 110 可動ミラー、 111 支柱、 112 ベース、 113 プッシュプルロッド、 114 支持環、 115 ピエゾ素子、 ES 回転楕円面、 F1 第1焦点、 F2 第2焦点
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記凹面鏡の少なくとも一部を構成する曲面又は平面からなる反射面を有する複数の鏡部材と、
該複数の鏡部材の前記反射面による光の出射方向を変更する鏡部材移動手段とを備えることを特徴とする露光装置用光源装置。 A light source device for an exposure apparatus having a concave mirror that condenses and emits light emitted from a light source,
A plurality of mirror members having a reflecting surface composed of a curved surface or a flat surface constituting at least a part of the concave mirror;
A light source device for an exposure apparatus, comprising: a mirror member moving unit that changes an emission direction of light by the reflecting surfaces of the plurality of mirror members.
前記凹面鏡は、前記複数の鏡部材を、前記鏡部材の反射面の回転対称軸を同軸に配設することで構成されることを特徴とする請求項1に記載の露光装置用光源装置。 The reflecting surface of the mirror member has a rotationally symmetric shape having a rotationally symmetric axis, and has an annular shape when viewed from the rotationally symmetric axis direction,
2. The light source device for an exposure apparatus according to claim 1, wherein the concave mirror is configured by arranging the plurality of mirror members coaxially with a rotational symmetry axis of a reflection surface of the mirror member.
前記複数の鏡部材は、各々が独立して前記回転対称軸と平行な方向に移動可能に前記支持部により支持されることを特徴とする請求項2から4のいずれか一項に記載の露光装置用光源装置。 The mirror member moving means has a support part capable of moving back and forth in a direction parallel to the rotational symmetry axis,
5. The exposure according to claim 2, wherein each of the plurality of mirror members is supported by the support portion so as to be independently movable in a direction parallel to the rotational symmetry axis. 6. Light source device for apparatus.
前記被露光領域における前記照明光の照度分布を取得する照度分布取得手段と、
該照度分布取得手段により取得された照度分布に基づいて、前記鏡部材移動手段の前記支持部の移動量を制御する制御手段とを備えることを特徴とする露光装置。 A light source device for an exposure apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a pattern having a predetermined shape formed on a mask using illumination light emitted from the light source device for exposure apparatus is used as an exposure area. An exposure apparatus for projecting,
Illuminance distribution acquisition means for acquiring an illuminance distribution of the illumination light in the exposed area;
An exposure apparatus comprising: a control unit that controls a moving amount of the support portion of the mirror member moving unit based on the illuminance distribution acquired by the illuminance distribution acquiring unit.
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記照度分布と、前記照度分布取得手段により取得された照度分布とに基づいて、前記鏡部材移動手段の前記支持部の移動量を制御することを特徴とする請求項6に記載の露光装置。 Storage means for storing the illuminance distribution acquired by the illuminance distribution acquisition means;
The control means controls the amount of movement of the support part of the mirror member moving means based on the illuminance distribution stored in the storage means and the illuminance distribution acquired by the illuminance distribution acquisition means. The exposure apparatus according to claim 6, characterized in that:
前記照明光の照度分布を取得する照度分布取得工程と、
前記照度分布の取得結果に基づいて、前記可動ミラーの移動量を算出するミラー移動量算出工程と、
前記可動ミラーの移動量に基づいて前記支持部を移動させるミラー移動工程とを有することを特徴とする露光装置の調整方法。 A plurality of movable mirrors that collect light emitted from the light source and emit illumination light, and a plurality of support portions that support each of the movable mirrors and that each move independently in a direction parallel to the rotational symmetry axis An adjustment method for an exposure apparatus provided with a light source device comprising:
An illuminance distribution acquisition step of acquiring an illuminance distribution of the illumination light;
A mirror movement amount calculation step of calculating a movement amount of the movable mirror based on the acquisition result of the illuminance distribution;
A method of adjusting an exposure apparatus, comprising: a mirror moving step of moving the support portion based on a moving amount of the movable mirror.
前記ミラー移動量算出工程では、前記変化量と前記照度分布の取得結果とに基づいて前記複数の可動ミラーの移動量を算出することを特徴とする請求項8に記載の露光装置の調整方法。
Before the illuminance distribution acquisition step, a change amount storage step for storing a change amount of the illuminance distribution when each of the plurality of support portions is moved by a predetermined movement amount,
9. The exposure apparatus adjustment method according to claim 8, wherein, in the mirror movement amount calculation step, movement amounts of the plurality of movable mirrors are calculated based on the change amount and an acquisition result of the illuminance distribution.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US10216092B2 (en) | 2014-08-05 | 2019-02-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Light source apparatus, illumination device, exposure apparatus, and device manufacturing method |
-
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- 2006-01-26 JP JP2006017369A patent/JP2007201134A/en not_active Withdrawn
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