JP2655465B2 - 反射型ホモジナイザーおよび反射型照明光学装置 - Google Patents

反射型ホモジナイザーおよび反射型照明光学装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＬＳＩ等の半導体素子を
製造する際に用いられるマスクパターンの投影露光装置
の光学素子照明光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体素子製造に用いられるマス
クパターンの投影露光装置における照明光学装置は、図
４に示すように水銀ランプあるいはエキシマレーザを光
源とし、光源４１よりの光束ビーム変換器４２で適当な
大きさの光束にコリメートし、微小レンズアレイより構
成されるホモジナイザー４３で光量分布を均一にすると
共に複数の点光源を２次光源４４として照明レンズ４５
で被照射物体であるレチクル４６を照明する。このよう
な例として特公平４−１３６８６号公報や特開昭５８−
１４７７０８号公報がある。さらに光源からの光束を均
一にするための手段としては特開平１−３１９７２７号
公報や特開平２−１６６７８３号公報のように反射プリ
ズムにより光束を分割回転して合成する方法、あるいは
実開昭６３−１２４２１２号公報のように光ファイバー
を用いる方法がある。
【０００３】図４において均一に照明されたレチクル４
６は結像レンズ４７によりウェハー４８の面上に縮小投
影される。ホモジナイザー４３の焦点位置にできた二次
光源４４の像は結像レンズ４７の絞り位置付近に結像す
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の照明光学装置は
照明光を均一にするためにレンズ厚さの厚いホモジナイ
ザーあるいはプリズム、光ファイバーなどを使用してお
りいずれもガラス材料の光路長が長くなっている。高解
像度を得るために光源に波長の短い光源例えばＡｒＦエ
キシマレーザなどを使用すると、ガラス内部の吸収が大
きく光量損失が多くかつ損傷が発生するという問題点が
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、光源からの光
束を複数の分割し二次光源を形成する照明光学系用ホモ
ジナイザーにおいて、前記ホモジナイザーは放物面鏡ア
レイであることを特徴とする反射型ホモジナイザーであ
る。
【０００６】さらに光源からの光束を所望の形状に変換
するビーム変換器と前記ビーム変換器からの光を二次光
源へ変換するホモジナイザーを有する照明光学装置にお
いて、光源からの光束を所望の形状に変換する前記ビー
ム変換器が放物面反射型ビーム変換器であり、前記ホモ
ジナイザーが放物面鏡アレイからなる反射型ホモジナイ
ザーであることを特徴とする反射型照明光学装置であ
る。
【０００７】
【作用】本発明は半導体露光装置の照明光学系に置い
て、二次光源を形成するホモジナイザーを放物反射鏡ア
レイで形成し、ビーム変換器を反射型ビーム変換器にす
ることにより硝子材の損傷と光量損失のない光学系を得
る。
【０００８】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【０００９】図１は本発明の実施例を示す図である。光
源１１からでた光は２枚の放物面鏡１２、１３より構成
されるビーム変換器１４により所望の大きさを持った光
束に変換される。ビーム変換された光束は平面反射鏡１
５、１６を介して反射型ホモジナイザー１７に入射す
る。反射型ホモジナイザーに入射した光束は図２にその
原理を示すように、放物面反射鏡アレイ２１のそれぞれ
の焦点面２２に集光し二次光源を形成する。図１におい
て反射型ホモジナイザー１７の焦点面に二次光源アレイ
を形成した光束は照明レンズ１８に入射し被照射物体で
あるレチクル１９を均一に照明する。照明されたレチク
ル１９の像は図４の従来の光学系と同様に結像素子によ
りウェハー面上に縮小投影される。
【００１０】図３は放物面鏡の原理を説明する図であ
る。放物面鏡３１に入射した平行光束はその焦点３２に
集束する。図１におけるビーム変換器１４は焦点距離の
異なる二つの放物面鏡１２、１３が互いに焦点を共有し
た構成になっており、一方の放物面鏡に入射した平行光
束は共有焦点を通ってもう一方の放物面反射鏡より入射
光束と平行に射出する。
【００１１】本実施例ではガラス内部での光量損失がな
いので、波長の短い光源を用いて高解像度を得ることが
でき、しかもガラス材の損傷がない。
【００１２】
【発明の効果】以上のごとく本発明によれば、ホモジナ
イザーおよびビーム変換器を反射鏡で構成しているた
め、硝子材の損傷と吸収による光量の損失がなく効率の
良い照明光学系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】反射ホモジナイザーおよび反射型ビーム変換器
を用いた本発明の実施例を説明するための図である。
【図２】反射型ホモジナイザーの原理を説明する図であ
る。
【図３】放物面鏡の原理を示す図である。
【図４】従来の照明光学系の図である。
【符号の説明】
１１ 光源 １２、１３ 放物面鏡 １４ 反射型ビーム変換器 １５、１６ 平面鏡 １７ 反射型ホモジナイザー １８ 照明レンズ １９ レチクル ２１ 放物面鏡アレイ ２２ 焦点面 ３１ 放物面鏡 ３２ 焦点 ４１ 光源 ４２ ビーム変換器 ４３ ホモジナイザー ４４ ２次光源 ４５ 照明レンズ ４６ レチクル ４７ 結像レンズ ４８ ウェハー

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光源からの光束を複数の分割し二次光源
    を形成する照明光学系用ホモジナイザーにおいて、前記
    ホモジナイザーは放物面鏡アレイであることを特徴とす
    る反射型ホモジナイザー。
  2. 【請求項２】 光源からの光束を所望の形状に変換する
    ビーム変換器と前記ビーム変換器からの光を二次光源へ
    変換するホモジナイザーを有する照明光学装置におい
    て、光源からの光束を所望の形状に変換する前記ビーム
    変換器が放物面反射型ビーム変換器であり、前記ホモジ
    ナイザーが放物面鏡アレイからなる反射型ホモジナイザ
    ーであることを特徴とする反射型照明光学装置。
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