JP2010192868A - 均一化ユニット、照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の均一化ユニット(1)は、レーザ光源の光出力口の直後に配置されて、光出力口から射出された光の強度分布を均一化して露光装置本体の光取入口へ入射させる。均一化ユニットは、レーザ光源から入射した光束を複数の光束に波面分割する波面分割素子(1a)と、波面分割素子により波面分割された複数の光束を露光装置本体の光取入口において重畳させるリレー光学系(1b)とを備えている。
【選択図】 図3
Description
前記レーザ光源から入射した光束を複数の光束に波面分割する波面分割素子と、
前記波面分割素子により波面分割された前記複数の光束を前記露光装置本体の光取入口において重畳させるリレー光学系とを備えていることを特徴とする均一化ユニットを提供する。
前記レーザ光源の前記光出力口からのレーザ光を集光するリレー光学系と、
前記光出力口と前記リレー光学系との間に配置されて、前記レーザ光源から入射した光束を複数の光束に波面分割する波面分割素子とを備えていることを特徴とする均一化ユニットを提供する。
第1形態または第2形態の均一化ユニットと、
前記露光装置本体の光取入口に配置されて、入射光を空間的に変調して射出する空間光変調素子とを備えていることを特徴とする照明光学系を提供する。
前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。
前記レーザ光源から入射した光束を複数の光束に波面分割する波面分割工程と、
前記波面分割素子により波面分割された前記複数の光束を前記露光装置本体の光取入口において重畳させる光重畳工程とを備えていることを特徴とする光伝送方法を提供する。
前記導かれた光を用いて所定のパターンを感光性基板に露光する露光工程と、
前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。
D2/D1≧4 (1)
1a シリンドリカルレンズアレイ
1b リレー光学系
3 回折光学素子
4 アフォーカルレンズ
6 円錐アキシコン系
7 ズームレンズ
8 マイクロフライアイレンズ(オプティカルインテグレータ)
10 コンデンサー光学系
11 マスクブラインド
12 結像光学系
LS レーザ光源
EA 露光装置本体
M マスク
MS マスクステージ
PL 投影光学系
W ウェハ
WS ウェハステージ
Claims (46)
- レーザ光源の光出力口の直後に配置されて、前記光出力口から射出された光の強度分布を均一化して露光装置本体の光取入口へ入射させる均一化ユニットであって、
前記レーザ光源から入射した光束を複数の光束に波面分割する波面分割素子と、
前記波面分割素子により波面分割された前記複数の光束を前記露光装置本体の光取入口において重畳させるリレー光学系とを備えていることを特徴とする均一化ユニット。 - 前記波面分割素子は、少なくとも一方向に並んだ複数の屈折光学要素を有することを特徴とする請求項1に記載の均一化ユニット。
- 前記複数の屈折光学要素は、それぞれ屈折力を有することを特徴とする請求項2に記載の均一化ユニット。
- 前記複数の屈折光学要素は、負の屈折力を有することを特徴とする請求項3に記載の均一化ユニット。
- 前記波面分割素子と前記リレー光学系との間の光軸に沿った間隔をD1とし、前記リレー光学系と前記露光装置本体の前記光取入口との間の光軸に沿った間隔をD2とするとき、
D2/D1≧4
の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の均一化ユニット。 - 前記複数の屈折光学要素は、所定方向に並んで配置された複数のシリンドリカル負レンズ要素を有することを特徴とする請求項3乃至5に記載の均一化ユニット。
- 前記レーザ光源は、矩形状の断面を有する光束を射出し、
前記複数のシリンドリカル負レンズ要素が配列される前記所定方向は、前記矩形状の断面の短辺方向に対応していることを特徴とする請求項6に記載の均一化ユニット。 - 前記リレー光学系は、光の入射側に配置されて負の屈折力を有する第1レンズ群と、該第1レンズ群の後側に配置されて正の屈折力を有する第2レンズ群とを有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の均一化ユニット。
- 前記第1レンズ群および前記第2レンズ群のうちの少なくとも一方は、光軸に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする請求項8に記載の均一化ユニット。
- 前記第1レンズ群および前記第2レンズ群は、前記所定方向と光軸方向とが張る平面に沿って屈折力を有する複数のシリンドリカルレンズを有することを特徴とする請求項8または9に記載の均一化ユニット。
- 前記波面分割素子は、結晶材料により形成されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の均一化ユニット。
- 前記波面分割素子と前記リレー光学系との間の光路は直線状に延びていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の均一化ユニット。
- 前記リレー光学系は、前記露光装置本体の前記光取入口において前記複数の光束が部分的に重畳するように前記波面分割素子からの前記複数の光束を導くことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の均一化ユニット。
- レーザ光源の光出力口と露光装置本体の光取入口との間に配置されて、前記光出力口から射出された光の強度分布を均一化して前記光取入口へ入射させる均一化ユニットであって、
前記レーザ光源の前記光出力口からのレーザ光を集光するリレー光学系と、
前記光出力口と前記リレー光学系との間に配置されて、前記レーザ光源から入射した光束を複数の光束に波面分割する波面分割素子とを備えていることを特徴とする均一化ユニット。 - 前記波面分割素子は、少なくとも一方向に並んだ複数の屈折光学要素を有することを特徴とする請求項14に記載の均一化ユニット。
- 前記複数の屈折光学要素は、それぞれ屈折力を有することを特徴とする請求項15に記載の均一化ユニット。
- 前記複数の屈折光学要素は、負の屈折力を有することを特徴とする請求項16に記載の均一化ユニット。
- 前記波面分割素子と前記リレー光学系との間の光軸に沿った間隔をD1とし、前記リレー光学系と前記露光装置本体の前記光取入口との間の光軸に沿った間隔をD2とするとき、
D2/D1≧4
の条件を満足することを特徴とする請求項14乃至17のいずれか1項に記載の均一化ユニット。 - 前記複数の屈折光学要素は、所定方向に並んで配置された複数のシリンドリカル負レンズ要素を有することを特徴とする請求項16乃至18に記載の均一化ユニット。
- 前記レーザ光源は、矩形状の断面を有する光束を射出し、
前記複数のシリンドリカル負レンズ要素が配列される前記所定方向は、前記矩形状の断面の短辺方向に対応していることを特徴とする請求項19に記載の均一化ユニット。 - 前記リレー光学系は、光の入射側に配置されて負の屈折力を有する第1レンズ群と、該第1レンズ群の後側に配置されて正の屈折力を有する第2レンズ群とを有することを特徴とする請求項14乃至20のいずれか1項に記載の均一化ユニット。
- 前記第1レンズ群および前記第2レンズ群のうちの少なくとも一方は、光軸に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする請求項21に記載の均一化ユニット。
- 前記第1レンズ群および前記第2レンズ群は、前記所定方向と光軸方向とが張る平面に沿って屈折力を有する複数のシリンドリカルレンズを有することを特徴とする請求項21または22に記載の均一化ユニット。
- 前記波面分割素子は、結晶材料により形成されていることを特徴とする請求項14乃至23のいずれか1項に記載の均一化ユニット。
- 前記波面分割素子と前記リレー光学系との間の光路は直線状に延びていることを特徴とする請求項14乃至24のいずれか1項に記載の均一化ユニット。
- 前記リレー光学系は、前記露光装置本体の前記光取入口において前記複数の光束が部分的に重畳するように前記波面分割素子からの前記複数の光束を導くことを特徴とする請求項14乃至25のいずれか1項に記載の均一化ユニット。
- 被照射面を照明する照明光学系において、
請求項1乃至26のいずれか1項に記載の均一化ユニットと、
前記露光装置本体の光取入口に配置されて、入射光を空間的に変調して射出する空間光変調素子とを備えていることを特徴とする照明光学系。 - 前記空間光変調素子を介した光に基づいて、前記照明光学系の照明瞳に所定の光強度分布を形成する分布形成光学系をさらに備えていることを特徴とする請求項27に記載の照明光学系。
- 前記分布形成光学系は、オプティカルインテグレータと、該オプティカルインテグレータと前記空間光変調素子との間の光路中に配置された集光光学系とを有することを特徴とする請求項28に記載の照明光学系。
- 前記空間光変調素子は、回折光学素子を有することを特徴とする請求項27乃至29のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記空間光変調素子は、二次元的に配列されて個別に制御される複数の光学要素を有する空間光変調器を備えていることを特徴とする請求項27乃至30のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 所定のパターンを照明するための請求項27乃至31のいずれか1項に記載の照明光学系を備え、前記所定のパターンを感光性基板に露光することを特徴とする露光装置。
- 前記所定のパターンの像を前記感光性基板上に形成する投影光学系を備えていることを特徴とする請求項32に記載の露光装置。
- 前記照明光学系の照明瞳は前記投影光学系の開口絞りと光学的に共役な位置であることを特徴とする請求項33に記載の露光装置。
- 前記投影光学系に対して前記所定のパターンおよび前記感光性基板を走査方向に沿って相対移動させて、前記所定のパターンを前記感光性基板へ投影露光することを特徴とする請求項33または34に記載の露光装置。
- 前記波面分割素子は、所定方向に並んで配置された複数のシリンドリカル負レンズ要素を有し、
前記波面分割素子における前記所定方向は、前記走査方向に対応していることを特徴とする請求項35に記載の露光装置。 - 請求項32乃至36のいずれか1項に記載の露光装置を用いて、前記所定のパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。 - レーザ光源の光出力口から射出された光の強度分布を均一化して露光装置本体の光取入口へ入射させる光伝送方法であって、
前記レーザ光源から入射した光束を複数の光束に波面分割する波面分割工程と、
前記波面分割素子により波面分割された前記複数の光束を前記露光装置本体の光取入口において重畳させる光重畳工程とを備えていることを特徴とする光伝送方法。 - 前記波面分割工程は、少なくとも一方向に並んだ複数の屈折光学要素によって前記複数の光束に波面分割することを特徴とする請求項38に記載の光伝送方法。
- 前記波面分割工程は、少なくとも一方向に並んだ複数の負屈折力の屈折光学要素によって複数の発散光束を生成することを特徴とする請求項39に記載の光伝送方法。
- 前記複数の光束に波面分割する波面分割素子と、前記複数の光束を前記露光装置本体の光取入口において重畳させるリレー光学系との間の光軸に沿った間隔をD1とし、前記リレー光学系と前記露光装置本体の前記光取入口との間の光軸に沿った間隔をD2とするとき、
D2/D1≧4
の条件を満足することを特徴とする請求項38乃至40のいずれか1項に記載の光伝送方法。 - 前記波面分割工程と前記光重畳工程との間で前記複数の光束を偏向させないことを特徴とする請求項38乃至41のいずれか1項に記載の光伝送方法。
- 前記光重畳工程は、前記複数の光束を前記露光装置本体の光取入口において重畳させるリレー光学系の焦点距離を制御する光制御工程を備えていることを特徴とする請求項38乃至42のいずれか1項に記載の光伝送方法。
- 前記波面分割工程では、前記レーザ光源からの矩形状の断面を有する光束の短辺方向に沿って波面分割することを特徴とする請求項38乃至43のいずれか1項に記載の光伝送方法。
- 前記光重畳工程では、前記露光装置本体の前記光取入口において前記複数の光束を部分的に重畳させることを特徴とする請求項38乃至44のいずれか1項に記載の光伝送方法。
- 請求項38乃至45のいずれか1項に記載の光伝送方法を用いて、前記レーザ光源からの光を前記露光装置本体へ導く工程と、
前記導かれた光を用いて所定のパターンを感光性基板に露光する露光工程と、
前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。
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