JP2006047384A

JP2006047384A - 露光装置

Info

Publication number: JP2006047384A
Application number: JP2004224356A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Watanabe; 一生渡辺; Kensaku Suzuki; 謙作鈴木
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2006-02-16

Abstract

【課題】大型基板に対応した集成ミラーを備えることにより、スループットを向上させることのできる露光装置を提供することを課題とする。
【解決手段】光源からの光を利用して、マスクのパターンをマスクのパターンを均一なプロキシミティギャップを有する投影光学系を介して被露光基板に照射する露光装置において、複数のミラー群で一つの反射面を構成する集成ミラーを前記投影光学系に用いたことを特徴とする露光装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源からの光を利用して、マスクのパターンを投影光学系を介して被露光基板に照射する露光装置に関し、特に複数のミラー群で一つの反射面を構成する集成ミラーを用いた露光装置に関する。

図４は、従来の露光装置の構成を示す図である。
図４に示すように、光源１からの光をインテグレータレンズ２を介してコリメータミラー３に入射して平行光とし、その平行光をフォトマスク４を介してワークＷの被露光面に照射する一括式投影光学系露光機５において、コリメータミラー３からフォトマスク４に至る平行光を水平にするとともに、マスク支持手段６によりフォトマスク７を垂直にセットする（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００２−２９６７９２号公報（図１）

近年、液晶用ＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、カラーフィルタ、ＰＤＰ（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）等の大型化により、被露光基板の大型化が求められている。
しかし、このような大型基板に対応した露光装置用のミラーは、サイズの制約等により、アルミ蒸着法以外に製造方法がなく、大型基板に対応可能なダイクロイックミラーは製造が困難であった。アルミ蒸着によって作製したミラーのｉ線（波長３６５ｎｍ）の反射率は約９０％であるのに対して、ダイクロイックミラーでは約９８％程度のｉ線の反射率を誇る。投影光学系に複数のミラーを用いる場合は、反射率の差は一枚のミラーの反射率の累乗となって効いてくるため、アルミ蒸着によって作製したミラーを用いるか、ダイクロイックミラーを用いるかにより、投影光学系全体でのｉ線の反射率は大幅に異なるという課題があった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、特に、大型基板に対応した集成ミラーを備えることにより、スループットを向上させることのできる露光装置を提供することを目的とする。

本発明の露光装置は、光源からの光を利用して、マスクのパターンを均一なプロキシミティギャップを有する投影光学系を介して被露光基板に照射する露光装置において、複数のミラー群で一つの反射面を構成する集成ミラーを前記投影光学系に用いた。

また、前記集成ミラーは、ダイクロイックミラーで構成される。

また、前記投影光学系は、複数のレンズ群からなるインテグレータレンズを備え、このインテグレータレンズを通過した投影光の断面内において、前記インテグレータレンズと前記被露光基板との間に配設する集成ミラーの被露光面から見た接合線と、前記インテグレータレンズの複数のレンズの配列方向が一致しないように構成した。

また、前記インテグレータレンズは、前記レンズ群がマトリクス状に配列されたレンズであり、前記集成ミラーは、平行四辺形（ただし、狭角が直角のものを除く）の前記ミラー群で構成されている。

また、前記集成ミラーは、平面ミラー及び／またはコリメーションミラーである。

また、前記コリメーションミラーまたは平面ミラーを構成するミラー群の各々は、ディクリネーション角度を調整するための調整手段を備える。

さらに、前記調整手段は、２軸ゴニオステージである。

本発明の露光装置は、光源からの光を利用して、マスクのパターンを均一なプロキシミティギャップを有する投影光学系を介して被露光基板に照射する露光装置において、複数のミラー群で一つの反射面を構成する集成ミラーを前記投影光学系に用いたので、大型の被露光基板に対しても光源からの光を効率よく照射することができる。この結果、スループットを向上させることができる。

また、前記集成ミラーは、ダイクロイックミラーで構成されるので、大型の被露光基板に対しても光源からの光を高反射率の投影光学系を介して効率よく照射することができる。

また、前記投影光学系は、複数のレンズ群からなるインテグレータレンズを備え、このインテグレータレンズを通過した投影光の断面内において、前記インテグレータレンズと前記被露光基板との間に配設する集成ミラーの被露光面から見た接合線と、前記インテグレータレンズの複数のレンズの配列方向が一致しないように構成したので、大型の被露光基板に照射する光の強度分布をより均等化することができ、ひいては大面積でむらの少ない露光が可能となる。

また、前記インテグレータレンズは、前記レンズ群がマトリクス状に配列されたレンズであり、前記集成ミラーは、平行四辺形（ただし、狭角が直角のものを除く）の前記ミラー群で構成されているので、集成ミラーの接合線と、各レンズ群を通過した光の断面同士の境界線とが一致することによる照度のむらをより効果的に抑制でき、光の強度分布をより均等化することができる。

また、前記集成ミラーは、平面ミラー及び／またはコリメーションミラーであるので、容易に大面積化を図ることができ、特にコリメーションミラーの場合は、一体型のミラーに比べて球面の収差を少なくし易く、反射後の平行光における光の強度分布をより均等化することができる。

また、前記コリメーションミラーまたは平面ミラーを構成するミラー群の各々は、ディクリネーション角度を調整するための調整手段を備えるので、反射後の平行光における光のディクリネーション角度分布をより均等化することができる。

さらに、前記調整手段は、２軸ゴニオステージであるので、容易な操作で、反射後の平行光における光のディクリネーション角度分布をより均等化することができる。

図１は、本発明の露光装置の投影光学系の構成を概略的に示す図である。
図１に示すように、光源であるショートアークランプ１０から出射された光は、平面ミラー１１で反射され、複数のレンズ群からなるインテグレータレンズ１２に入射する。
インテグレータレンズ１２を通過した光は、コリメーションミラー１３に入射して平行光にされる。この平行光は、大型のフォトマスク１４を経て大型の被露光基板１５に照射される。
ここで、平面ミラー、インテグレータレンズ及びコリメーションミラーは、投影光学系を構成する。
なお、フォトマスク１４のサイズは、例えば、長さ１２００ｍｍ×巾８５０ｍｍ、被露光基板のサイズは、例えば、長さ１５００ｍｍ×１８５０ｍｍである。

図２は、本発明の露光装置における平面ミラー、コリメーションミラー及びインテグレータレンズの構成を概略的に示す図である。
図３は、本発明の露光装置におけると平面ミラー及びコリメーションミラーの接合線と、インテグレータレンズの各レンズ群を通過した光の断面同士の境界線との関係を示す図である。

図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明の露光装置に用いる平面ミラー１１及びコリメーションミラー１３は、複数のミラー群で一つの反射面を構成する集成ミラーである。具体的には、これらの集成ミラーは、ダイクロイックミラー群で構成される。ダイクロイックミラーとは、波長選択性のあるミラーであって、所定の波長は反射し、所定の波長は透過する性質を有するミラーをいう。

また、図２（Ｃ）に示すように、インテグレータレンズ１２は、レンズ群がマトリクス状に配列されたレンズである。図２（Ｃ）には、９つのレンズ群が３行３列に並べられたインテグレータレンズ１２を示す。

また、図３（Ｂ）に示すように、本発明の露光装置では、このインテグレータレンズ１２を通過した投影光の断面内において、インテグレータレンズ１２と被露光基板１５との間に配設する集成ミラーであるコリメーションミラー１３の接合線１３ａと、インテグレータレンズ１２の複数のレンズの配列方向（各レンズ群を通過した光の断面同士の境界線の方向）１２ａとが一致しないように構成した。

なお、図３（Ａ）は、コリメーションミラー１３の接合線１３ａと、インテグレータレンズ１２の複数のレンズの配列方向１２ａが一致した状態を示す。このようにコリメーションミラー１３の接合線１３ａと、インテグレータレンズ１２の複数のレンズの配列方向１２ａとを一致させてはならない。

なお、集成ミラーである平面ミラー１１及びコリメーションミラー１３を平行四辺形（ただし、狭角が直角のものを除く）のミラー群で構成してもよい。
このように構成すれば、集成ミラーの接合線１３ａと、インテグレータレンズ１２の各レンズ群を通過した光の断面同士の境界線１２ａとが一致することをより効果的に抑制でき、光の照射強度分布をより均等化することができる。

また、インテグレータレンズ１２とコリメーションミラー１３との間にさらに集成ミラーが挿入される場合は、その集成ミラーの接合線とインテグレータレンズ１２の各レンズ群を通過した光の断面同士の境界線１２ａとが一致しないように構成すればよい。
この場合は、図３（Ｃ）に示すように、インテグレータレンズ１２を通過した投影光の断面内において、コリメーションミラー１３の接合線１３ａ及び、さらに挿入された集成ミラー（図示せず））の接合線Ａと、インテグレータレンズ１２の複数のレンズの配列方向（各レンズ群を通過した光の断面同士の境界線の方向）１２ａとが一致しないように構成すればよい。

また、コリメーションミラー１３の各ミラー群を図示しない周知の２軸ゴニオステージで支持するように構成してもよい。このように各ミラー群の調整手段として２軸ゴニオステージを用いれば、容易な操作で、反射後の平行光における光のディクリネーション角度分布をより均等化することができる。

以上、本発明の露光装置は、ダイクロイックミラーで構成され、かつ、複数のミラー群で一つの反射面を構成する集成ミラーを投影光学系に用いたので、大型の被露光基板に対しても光源からの光を高反射率を誇る投影光学系を介して効率よく照射することができる。この結果、スループットを向上させることができる。

また、集成ミラーの接合線と、各レンズ群を通過した光の断面同士の境界線とが一致しないように投影光学系を構成したので、大型の被露光基板に照射する光の照射強度分布をより均等化することができ、ひいては大面積でバラツキの少ない露光が可能となる。

また、前記集成ミラーは、平面ミラー及び／またはコリメーションミラーであるので、容易に大面積化をはまることができ、特にコリメーションミラーの場合は、一体型のミラーに比べて球面の収差を少なくし易く、反射後の平行光における光のディクリネーション角度分布をより均等化することができる。

なお、以上では、平面ミラー及びコリメーションミラーを共にダイクロイックミラーで構成する場合について説明したが、本発明の露光装置はこのような構成のものに限定されるものではなく、ダイクロイックミラー以外のミラーで平面ミラー及びコリメーションミラーを構成してもよい。

本発明の露光装置の投影光学系の構成を概略的に示す図である。本発明の露光装置における平面ミラー、コリメーションミラー及びインテグレータレンズの構成を概略的に示す図である。本発明の露光装置におけると平面ミラー及びコリメーションミラーの接合線と、インテグレータレンズの各レンズ群を通過した光の断面同士の境界線との関係を示す図である。従来の露光装置の構成を概略的に示す図である。

符号の説明

１０ショートアークランプ、１３ａ接合線、１１平面ミラー、１２インテグレータレンズ、１２ａ境界線、１３コリメーションミラー、１４フォトマスク、１５被露光基板。

Claims

光源からの光を利用して、マスクのパターンを均一なプロキシミティギャップを有する投影光学系を介して被露光基板に照射する露光装置において、複数のミラー群で一つの反射面を構成する集成ミラーを前記投影光学系に用いたことを特徴とする露光装置。
前記集成ミラーは、ダイクロイックミラーで構成されることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
前記投影光学系は、複数のレンズ群からなるインテグレータレンズを備え、このインテグレータレンズを通過した投影光の断面内において、前記インテグレータレンズと前記被露光基板との間に配設する集成ミラーの被露光面から見た接合線と、前記インテグレータレンズの複数のレンズの配列方向が一致しないように構成したことを特徴とする請求項１または２記載の露光装置。
前記インテグレータレンズは、前記レンズ群がマトリクス状に配列されたレンズであり、前記集成ミラーは、平行四辺形の前記ミラー群で構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項記載の露光装置。
前記集成ミラーは、平面ミラー及び／またはコリメーションミラーであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項記載の露光装置。
前記コリメーションミラーまたは平面ミラーを構成するミラー群の各々は、ディクリネーション角度を調整するための調整手段を備えることを特徴とする請求項５記載の露光装置。
前記調整手段は、２軸ゴニオステージであることを特徴とする請求項６記載の露光装置。