JP3445047B2 - 照明装置及びそれを用いた観察装置 - Google Patents

照明装置及びそれを用いた観察装置

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JP3445047B2
JP3445047B2 JP01838596A JP1838596A JP3445047B2 JP 3445047 B2 JP3445047 B2 JP 3445047B2 JP 01838596 A JP01838596 A JP 01838596A JP 1838596 A JP1838596 A JP 1838596A JP 3445047 B2 JP3445047 B2 JP 3445047B2
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恒雄 神田
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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70091Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は照明装置及びそれを
用いた観察装置に関し、特にレチクル(マスク)面上に
形成されているIC,LSI等の微細な電子回路パター
ンを投影レンズ系(投影光学系)によりウエハ面上に投
影し露光するときに、レチクル面上やウエハ面上の状態
(アライメントマーク)を観察し、これによりレチクル
とウエハとの位置合わせを行い、高集積度の半導体デバ
イスを製造する投影露光装置に好適なものである。
【0002】
【従来の技術】従来より半導体素子製造用の縮小投影型
の露光装置では、第1物体としてのレチクルの回路パタ
ーンを投影レンズ系により第2物体としてのウエハ上に
投影し、露光する。このとき投影露光に先立って観察装
置(検出手段)を用いてウエハ面を観察することにより
ウエハ上のアライメントマークを検出し、この検出結果
に基づいてレチクルとウエハとの位置整合、所謂アライ
メントを行っている。このときのアライメント精度は観
察装置の光学性能に大きく依存している。この為、観察
装置の性能は露光装置において重要な要素となってい
る。
【0003】従来より露光装置では、ウエハ面上の位置
情報を得るためのウエハアライメントマーク(ウエハマ
ーク)の観察方式として種々な方式が用いられている。
【0004】例えば本出願人は特開平3−61802号
公報で非露光光を用い、かつ投影レンズ系を通す方式、
所謂非露光光TTL方式を利用してアライメントを行っ
た観察装置を提案している。
【0005】同公報ではウエハ面上のアライメントマー
ク(ウエハマーク)の光学像をCCDカメラ等の撮像素
子上に結像し、該撮像素子から得られる画像情報を処理
してウエハマークの位置を検出している。
【0006】又、本出願人は特開昭62−232504
号公報においてウエハマークの光学像をCCDカメラで
結像し、該CCDカメラで得た画像情報を2値化し、そ
の2値化画像中の特定画像パターンの位置座標をテンプ
レートを用いたテンプレートマッチング処理を行うこと
によりウエハマークの位置を検出し、レチクルとウエハ
とのアライメントを行った位置検出装置を提案してい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】マスク(レチクル)と
ウエハとの位置合わせをレチクルとウエハ面上に設けた
パターン(アライメントパターン)を撮像素子面上に形
成して観察して行うにはレチクルとウエハ面上を良好な
る状態で観察することのできる観察系が重要な要素とな
ってくる。
【0008】従来よりマスク(レチクル)やウエハ面等
の物体面上を観察する為に物体面を照明する照明系とし
ては光源からの光束をファイバーやオプティカルロッド
等を用いて所定位置に導光して、その後、コンデンサー
レンズ等の光学系で集光して物体面を均一照明するよう
にしている。
【0009】一般にファイバーとレンズ系等を組み合わ
せた光学系を用いると物体面を比較的、均一な状態で照
明することができる。しかしながらファイバーやオプテ
ィカルロッド自体に不均一性や照度むらを生じる、光学
的な欠陥があったり、照明系の各要素を適切に構成しな
いと物体面を均一に照明することが難しくなってくる。
【0010】本発明は、レチクルやウエハ等の物体面
(被観察面)上に設けたパターン(アライメントパター
ン)を適切に設定した照明装置により均一なる照度で照
明し、該物体面上のパターンを撮像素子等の所定面上に
高精度に形成し、該パターンの位置情報を高精度に観察
及び検出することによりレチクルとウエハとの位置合わ
せを高精度に行い、高集積度の半導体デバイスを容易に
製造することができる照明装置及びそれを用いた観察装
置の提供を目的とする。
【0011】特に照明装置を構成する光ファイバー等の
光導光素子と拡散板等の光拡散素子とを適切に組み合わ
せることにより、ファイバーの出射端面上における強度
分布むら、及び配光特性むらが投影光学系の瞳面に相当
する拡散板の出射面上において大幅に軽減させ、被観察
面における均一な照明が容易に達成でき、高精度なパタ
ーンの検出を可能とした照明装置及びそれを用いた観察
装置の提供を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明の照明装
置は光源手段からの光束で物体面を照明する照明光学系
備えた照明装置であって、該照明光学系は、入射光を
拡散射出させる第1の光拡散素子、入射面から入射した
該第1の光拡散素子からの光束を出射面に導光すると共
に、該出射面が前記物体面に対する瞳面に配置されたオ
プティカルロッド、そして該オプティカルロッドの出射
面又はそれに共役な面に配置し、該オプティカルロッド
からの光束を拡散射出させる第2の光拡散素子とが該光
源手段側から順に設けられた光拡散手段と、該光拡散手
段からの光束の拡がり角より小さい角度の光束を取り込
む開口数を有した光学部材とを有することを特徴として
いる。
【0013】請求項2の発明は請求項1の発明において
前記光学部材は前記開口数を制限する絞りを有している
ことを特徴としている。 請求項3の発明は請求項1の発
明において前記第1,第2の光拡散素子は等方散乱する
拡散板又は拡散角を制御したホログラムより成っている
ことを特徴としている
【0014】請求項4の発明の照明装置は光源手段から
の光束で物体面を照明する照明光学系を備えた照明装置
であって、該照明光学系は、所定の屈折力を有した光学
素子、入射面から入射した該光学素子からの光束を出射
面に導光すると共に、該出射面が前記物体面に対する瞳
面に配置されたオプティカルロッド、そして該オプティ
カルロッドの出射面又はそれに共役な面に配置し、該オ
プティカルロッドからの光束を拡散射出させる光拡散素
とが該光源手段側から順に設けられた光拡散手段と、
該光拡散手段からの光束の拡がり角より小さい角度の光
束を取り込む開口数を有した光学部材とを有することを
特徴としている。
【0015】請求項5の発明は請求項4の発明において
前記光学部材は前記開口数を制限する絞りを有している
ことを特徴としている。
【0016】請求項6の発明の観察装置は請求項1〜5
の何れか1項記載の照明装置で物体面を照明し、該物体
面を観察光学系で所定面上に形成して観察していること
を特徴としている。
【0017】請求項7の発明の投影露光装置は、露光光
で照明されたレチクルに形成されたパターンをウエハ面
上に投影露光する投影光学系を有する投影露光装置にお
いて、前記投影露光装置は前記レチクル又は前記ウエハ
の位置を観察する観察装置を有し、前記観察装置は照明
光学系と観察光学系とを有し、光源手段からの光束によ
り前記照明光学系と前記投影光学系とを介して前記レチ
クル又は前記ウエハを照明し、前記レチクル又は前記ウ
エハに形成されたアライメントパターンを前記投影光学
系と前記観察光学系を介して撮像素子上に結像し、前記
照明光学系は、前記光源手段からの光束を拡散射出させ
る第1の光拡散素子、入射面から入射した前記第1の光
拡散素子からの光束を出射面に導光すると共に、前記出
射面が前記投影光学系の瞳面に配置されたオプティカル
ロッド、そして前記オプティカルロッドの出射面又はそ
れに共役な面に配置し、前記オプティカルロッドからの
光束を拡散射出させる第2の光拡散素子とが前記光源手
段側から順に設けられた光拡散手段と、前記光拡散手段
からの光束の拡がり角より小さい角度の光束を取り込む
開口数を有した光学部材とを有することを特徴としてい
る。請求項8の発明の投影露光装置は、露光光で照明さ
れたレチクルに形成されたパターンをウエハ面上に投影
露光する投影光学系を有する投影露光装置において、前
記投影露光装置は前記レチクル又は前記ウエハの位置を
観察する観察装置を有し、前記観察装置は照明光学系と
観察光学系とを有し、光源手段からの光束により前記照
明光学系と前記投影光学系とを介して前記レチクル又は
前記ウエハを照明し、前記レチクル又は前記ウエハに形
成されたアライメントパターンを前記投影光学系と前記
観察光学系を介して撮像素子上に結像し、前記照明光学
系は、所定の屈折力を有した光学素子、入射面から入射
した前記所定の屈折力を有した光学素子からの光束を出
射面に導光すると共に、前記出射面が前記投影光学系の
瞳面に配置されたオプティカルロッド、そして前記オプ
ティカルロッドの出射面又はそれに共役な面に配置し、
前記オプティカルロッドからの光束を拡散射出させる光
拡散素子とが前記光源手段側から順に設けられた光拡散
手段と、前記光拡散手段からの光束の拡がり角より小さ
い角度の光束を取り込む開口数を有した光学部材とを有
することを特徴している。
【0018】請求項9の発明の半導体デバイスの製造方
法は、請求項7又は8に記載の投影露光装置で前記レチ
クルと前記ウエハとの位置合わせを行った後に、前記露
光光で照明したレチクル面上のパターンを前記投影光学
系により前記ウエハ面上に投影露光し、前記ウエハを現
像処理工程を介して半導体デバイスを製造するようにし
ていることを特徴としている。
【0019】
【発明の実施の形態】図1は本発明の照明装置及びそれ
を用いた観察装置の実施形態1の要部概略図、図2は図
1の一部分の説明図である。まず本実施形態の各要素を
光束の進行順に説明する。
【0020】図中11は光源手段(光源)であり、レー
ザーあるいはハロゲンランプ等から成っている。光源1
1から出射した光束は、光学系12を通り所定のビーム
系に整形され光ファイバーバンドル13の入射面13a
に入射する。
【0021】光ファイバーバンドル13に入射した光束
は光ファイバーバンドル13内を透過し、図2に示すよ
うに光ファイバーバンドル13の出射端13bより射出
し、その後、出射端13bの直後に取り付けられている
拡散板(第1の光拡散素子)14、オプティカルロッド
(光導光素子)15を経て拡散板(第2の光拡散素子)
16の出射面16bから出射する。このとき拡散板16
の出射面16bは後述する投影光学系2の瞳面上に形成
するように各要素を設定している。
【0022】尚、拡散板16の位置はオプティカルロッ
ド15の出射面15b近傍又はそれと光学的に共役な面
であればどこでも良い。例えば図7に示すようにコンデ
ンサーレンズ17が2つのレンズ群17a,17bより
成り、このうちレンズ群17bによるオプティカルロッ
ド15の出射面15bの結像位置(共役面)に拡散板1
6を配置しても良い。
【0023】拡散板16からの光束は、コンデンサーレ
ンズ(光学部材)17を経て、被観察面1の照明範囲を
決定する視野絞り18上に集光する。この視野絞り18
の位置は、後述する被観察面1と撮像素子6の光電変換
面6aと共役な位置にある。
【0024】本実施形態ではコンデンサーレンズ(光学
部材)17と視野絞り18の開口径を適切に設定して拡
散板16からの光束の拡がり角θ1より小さい角度θ2
の光束をコンデンサーレンズ17により取り込むように
している。これにより後述するように観察面1を均一に
照明している。
【0025】視野絞り18を通過した光束はリレーレン
ズ19を通り、偏光ビームスプリッター4に入射する。
偏光ビームスプリッター4に入射した光束のうち、S偏
光成分の光束が反射される。偏光ビームスプリッター4
を透過したP偏光成分の光束は、不図示の吸収材により
迷光等にならないように処理している。
【0026】偏光ビームスプリッター4で反射した光束
はλ/4板3を透過することにより円偏光になり、対物
レンズ(投影光学系)2を通過後、被観察面1を照射す
る。
【0027】被観察面1から反射した光は、対物レンズ
2を透過後、再びλ/4板3に入射する。λ/4板3に
入射した光は、円偏光から偏光ビームスプリッター4に
対してP偏光成分の直線偏光になり、そのまま偏光ビー
ムスプリッター4を通過する。その後、光束はリレーレ
ンズ5をとおり撮像素子6の光電変換面6aに被観察面
1の像を結像する。
【0028】本実施形態では以上のようにして光源手段
11からの光束で照明系(12〜19)を介して被観察
面1を均一に照明し、被観察面1上のパターンを観察光
学系(4〜5)により撮像素子6上に形成している。そ
して撮像素子6からの画像情報を用いて観察面上のパタ
ーンの位置検出を行っている。
【0029】本実施形態の観察装置を用いて被観察面1
の像観察を行なう場合、図2に示すように拡散板14に
より光ファイバーバンドル13の出射端13bの強度分
布むらが存在してもオプティカルロッド15の入射端1
5aの各点から出た光束が出射端15bにおいて所定の
拡がりになる。特にレーザー光のように拡がり角をあま
り持たない光においても、拡散板16の出射端16bで
は、確実に所定の大きさに広げられている。
【0030】本実施形態では拡散板16からの光束の拡
がり角θ1より小さい角度θ2の光束をコンデンサーレ
ンズ17で取り込むようにしており、これにより光ファ
イバーバンドル13の出射端面13bの強度分布の影響
が大幅に緩和している。即ち、図2に示すように拡散板
16の出射面16bにおける強度分布むら及び配光特性
むらを大幅に軽減させている。
【0031】本実施形態ではこのような構成により被観
察面1を均一に照明している。本実施形態において被観
察面1に、例えば図3(A)に示すようなパターンが存
在していると、撮像素子6では図3(B)に示すような
良好なる観察波形が得られる。これにより被観察面1上
のパターンの位置情報を高精度に検出しており、例えば
被観察面としてウエハ等を用いたときはその面上に設け
たウエハマークの位置検出を高精度に行い、レチクルと
の位置合わせを高精度に行うのを容易にしている。
【0032】本実施形態1において図1に示す観察装置
を投影光学系2によりレチクル面上のパターンをウエハ
面上に投影露光する半導体デバイスの製造用の投影露光
装置として用いるときは被観察面1にウエハを設け、投
影光学系2に対してウエハと共役位置にレチクルを配置
する。
【0033】そして光源手段11からの光束で各要素1
2〜19等を有する照明系を介して該レチクル面又は該
ウエハ面を照明し、該レチクル面又はウエハ面のパター
ンを観察する観察系(4,5,6)を利用して該レチク
ルとウエハとの位置合わせを行った後に露光光で照明し
たレチクル面上のパターンを投影光学系によりウエハ面
上に投影露光するようにしている。
【0034】そして、投影露光したウエハを公知の現像
処理工程を介してこれにより半導体デバイスを製造して
いる。
【0035】図4〜図6は各々本発明の照明装置の実施
形態2,3,4の一部分の要部概略図である。図4の実
施形態2は図1の実施形態1に比べてオプティカルロッ
ド15と光ファイバーバンドル13との間に拡散板14
の代わりに正のパワーを持った光学系21を配置してい
る点が異なっており、その他の構成は同じである。
【0036】本実施形態では光学系21により光ファイ
バーバンドル13の出射端面13bと拡散板16は像と
瞳の関係になっている。即ち出射端面13bと視野絞り
18とは共役になっている。これにより拡散板16の出
射端面16bは、光ファイバーバンドル13の出射端面
13bの強度分布むらが、まったく無い状態になる。一
方、上記のようにすると光ファイバーバンドル13の出
射端面13bが像面となり、被観察面1と共役な関係に
なる。
【0037】本実施形態では拡散板16が途中配置され
ているため、光ファイバーバンドル13の出射端面上の
強度分布むらは、ほとんど伝送されない。
【0038】これにより、拡散板16の出射面16bに
おける強度分布むら及び配光特性むらを大幅に軽減さ
せ、図3(A)に示すように被観察面1を均一に照明し
ている。観察光学系が無収差であるならば実施形態1と
同様に図3(B)に示すように対称な良好な観察波形を
得ることができる。
【0039】図5の実施形態3は図1の実施形態1に比
べてオプティカルロッド15とファイバーバンドル13
の間に拡散板14の代わりに負のパワーを持った光学系
22を配置している点が異なっており、その他の構成は
同じである。
【0040】本実施形態では拡がり角の小さい光束が光
ファイバーバンドル13の出射面13bから出射されて
いても、光学系22で光束の角度を広げている。これに
より拡散板16の出射端面16bは光ファイバーバンド
ル13の出射端面13bの強度分布むらが大幅に軽減さ
れている。
【0041】本実施形態ではオプティカルロッド15の
長さをL、光学系22の焦点距離をfとしたとき f≦L ‥‥(1) となるようにしている。
【0042】これにより、拡散板16の出射面16bに
おける強度分布むら及び配光特性むらを大幅に軽減さ
せ、図3(A)に示すように被観察面を均一に照明して
いる。観察光学系が無収差であるならば、実施形態1と
同様に図3(B)に示すように対称な良好な観察波形を
得ることができる。
【0043】図6の実施形態4は図1の実施形態1に比
べてオプティカルロッド15と拡散板14との間に更に
拡散板14′とオプティカルロッド15′を配置してい
る点が異なっており、この他の構成は同じである。
【0044】本実施形態では説明を簡単にする為、オプ
ティカルロッドを2本、拡散板を全体として3枚用いた
構成を示しているが、必要に応じて組み合わせの構成を
増やしても良い。
【0045】オプティカルロッドと拡散板16の構成を
多段化することにより、強度分布及び配光特性は、より
均一化し、拡散板16の出射端面16bでは、光ファイ
バーバンドル13の出射端面13bの強度分布むらを大
幅に軽減している。これにより拡散板16の出射面16
bにおける強度分布むら及び配光特性むらを大幅に軽減
させ、図3(A)に示すように被観察面を均一に照明
している。観察光学系が無収差であるならば、実施形態
1と同様に図3(B)に示すように対称な良好な観察波
形を得ることができる。
【0046】
【0047】次に上記説明した露光装置を利用したデバ
イスの製造方法の実施例を説明する。
【0048】図8は半導体デバイス(ICやLSI等の
半導体チップ、或は液晶パネルやCCD等)の製造のフ
ローを示す。
【0049】ステップ1(回路設計)では半導体デバイ
スの回路設計を行う。ステップ2(マスク製作)では設
計した回路パターンを形成したマスクを製作する。
【0050】一方、ステップ3(ウエハ製造)ではシリ
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4
(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、上記用意したマ
スクとウエハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ
上に実際の回路を形成する。
【0051】次のステップ5(組立)は後工程と呼ば
れ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導
体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシ
ング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封
入)等の工程を含む。
【0052】ステップ6(検査)ではステップ5で作製
された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト
等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイス
が完成し、これが出荷(ステップ7)される。
【0053】図9は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ11(酸化)ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。
【0054】ステップ13(電極形成)ではウエハ上に
電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオン打
込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15
(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ16(露光)では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。
【0055】ステップ17(現像)では露光したウエハ
を現像する。ステップ18(エッチング)では現像した
レジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジ
スト剥離)ではエッチングがすんで不要となったレジス
トを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうこと
によってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【0056】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造するこ
とができる。
【0057】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、 (イ)レチクルやウエハ等の物体面(被観察面)上に設
けたパターン(アライメントパターン)を適切に設定し
た照明装置により均一なる照度で照明し、該物体面上の
パターンを撮像素子等の所定面上に高精度に形成し、該
パターンの位置情報を高精度に観察及び検出することに
よりレチクルとウエハとの位置合わせを高精度に行い、
高集積度の半導体デバイスを容易に製造することができ
る照明装置及びそれを用いた観察装置を達成することが
できる。
【0058】(ロ)照明装置を構成する光ファイバー等
の光導光素子と拡散板等の光拡散素子とを適切に組み合
わせることにより、ファイバーの出射端面上における強
度分布むら、及び配光特性むらが投影光学系の瞳面に相
当する拡散板の出射面上において大幅に軽減させ、被観
察面における均一な照明が容易に達成でき、高精度なパ
ターンの検出を可能とした照明装置及びそれを用いた観
察装置を達成することができる。
【0059】(ハ)ファイバーバンドルの出射端とオプ
ティカルロッドの間に拡散板、あるいはパワーを持った
光学素子を設けることにより、拡がり角が小さい光束の
場合でもオプティカルロッドの入射端の各点から出た光
が出射端において所定の拡がりになるため、ファイバー
バンドルの出射端面における強度分布むら、及び配光特
性むらは、出射端である拡散板に光束が行き着く前に、
均一化される。
【0060】これにより、ファイバーの出射端面上にお
ける強度分布むら、及び配光特性むらが、瞳面に相当す
る拡散板の出射面上において大幅に軽減され、被観察面
における均一な照明が達成でき、高精度なパターンを可
能としている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1の要部概略図
【図2】図1の一部分の拡大説明図
【図3】図1の観察面上の照明分布と観察波形の説明図
【図4】本発明の実施形態2の一部分の要部概略図
【図5】本発明の実施形態3の一部分の要部概略図
【図6】本発明の実施形態4の一部分の要部概略図
【図7】図1の一部分の他の実施形態の説明図
【図8】本発明の半導体デバイスの製造方法のフローチ
ャート
【図9】本発明の半導体デバイスの製造方法のフローチ
ャート
【符号の説明】
1 観察面(ウエハ) 2 投影光学系 3 λ/4板 4 偏光ビームスプリッター 6 撮像素子 11 光源手段 12 光学系 13 光ファイバーバンドル(光導光素子) 14 第1の光拡散素子(拡散板) 15 オプティカルロッド 16 第2の光拡散素子(拡散板) 17 光学部材(コンデンサーレンズ) 18 開口絞り 19 リレーレンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−34918(JP,A) 特開 平7−321022(JP,A) 特開 平6−252030(JP,A) 特開 昭63−274137(JP,A) 特開 平8−264429(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 7/20

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源手段からの光束で物体面を照明する
    照明光学系を備えた照明装置であって、該照明光学系
    は、入射光を拡散射出させる第1の光拡散素子、入射面
    から入射した該第1の光拡散素子からの光束を出射面に
    導光すると共に、該出射面が前記物体面に対する瞳面に
    配置されたオプティカルロッド、そして該オプティカル
    ロッドの出射面又はそれに共役な面に配置し、該オプテ
    ィカルロッドからの光束を拡散射出させる第2の光拡散
    素子とが該光源手段側から順に設けられた光拡散手段
    と、該光拡散手段からの光束の拡がり角より小さい角度
    の光束を取り込む開口数を有した光学部材とを有する
    とを特徴とする照明装置。
  2. 【請求項2】 前記光学部材は前記開口数を制限する絞
    りを有していることを特徴とする請求項1の照明装置。
  3. 【請求項3】 前記第1,第2の光拡散素子は等方散乱
    する拡散板又は拡散角を制御したホログラムより成って
    いることを特徴とする請求項1の照明装置。
  4. 【請求項4】 光源手段からの光束で物体面を照明する
    照明光学系を備えた照明装置であって、該照明光学系
    は、所定の屈折力を有した光学素子、入射面から入射し
    た該光学素子からの光束を出射面に導光すると共に、該
    出射面が前記物体面に対する瞳面に配置されたオプティ
    カルロッド、そして該オプティカルロッドの出射面又は
    それに共役な面に配置し、該オプティカルロッドからの
    光束を拡散射出させる光拡散素子とが該光源手段側から
    順に設けられた光拡散手段と、該光拡散手段からの光束
    の拡がり角より小さい角度の光束を取り込む開口数を有
    した光学部材とを有することを特徴とする照明装置。
  5. 【請求項5】 前記光学部材は前記開口数を制限する絞
    りを有していることを特徴とする請求項4の照明装置。
  6. 【請求項6】 請求項1〜の何れか1項記載の照明装
    置で物体面を照明し、該物体面を観察光学系で所定面上
    に形成して観察していることを特徴とする観察装置。
  7. 【請求項7】 露光光で照明されたレチクルに形成され
    たパターンをウエハ面上に投影露光する投影光学系を有
    する投影露光装置において、前記レチクル又は前記ウエ
    ハの位置を観察する観察装置を有し、前記観察装置は照
    明光学系と観 察光学系とを有し、光源手段からの光束に
    より前記照明光学系と前記投影光学系とを介して前記レ
    チクル又は前記ウエハを照明し、前記レチクル又は前記
    ウエハに形成されたアライメントパターンを前記投影光
    学系と前記観察光学系を介して撮像素子上に結像し、前
    記照明光学系は、前記光源手段からの光束を拡散射出さ
    せる第1の光拡散素子、入射面から入射した前記第1の
    光拡散素子からの光束を出射面に導光すると共に、前記
    出射面が前記投影光学系の瞳面に配置されたオプティカ
    ルロッド、そして前記オプティカルロッドの出射面又は
    それに共役な面に配置し、前記オプティカルロッドから
    の光束を拡散射出させる第2の光拡散素子とが前記光源
    手段側から順に設けられた光拡散手段と、前記光拡散手
    段からの光束の拡がり角より小さい角度の光束を取り込
    む開口数を有した光学部材とを有することを特徴とする
    投影露光装置。
  8. 【請求項8】 露光光で照明されたレチクルに形成され
    たパターンをウエハ面上に投影露光する投影光学系を有
    する投影露光装置において、前記レチクル又は前記ウエ
    ハの位置を観察する観察装置を有し、前記観察装置は照
    明光学系と観察光学系とを有し、光源手段からの光束に
    より前記照明光学系と前記投影光学系とを介して前記レ
    チクル又は前記ウエハを照明し、前記レチクル又は前記
    ウエハに形成されたアライメントパターンを前記投影光
    学系と前記観察光学系を介して撮像素子上に結像し、前
    記照明光学系は、所定の屈折力を有した光学素子、入射
    面から入射した前記所定の屈折力を有した光学素子から
    の光束を出射面に導光すると共に、前記出射面が前記投
    影光学系の瞳面に配置されたオプティカルロッド、そし
    て前記オプティカルロッドの出射面又はそれに共役な面
    に配置し、前記オプティカルロッドからの光束を拡散射
    出させる光拡散素子とが前記光源手段側から順に設けら
    れた光拡散手段と、前記光拡散手段からの光束の拡がり
    角より小さい角度の光束を取り込む開口数を有した光学
    部材とを有することを特徴とする投影露光装置。
  9. 【請求項9】請求項7又は8に記載の投影露光装置で前
    記レチクルと前記ウエハとの位置合わせを行った後に、
    前記露光光で照明したレチクル面上のパターンを前記投
    影光学系により前記ウエハ面上に投影露光し、前記ウエ
    ハを現像処理工程を介して半導体デバイスを製造するよ
    うにしていることを特徴とする半導体 デバイスの製造方
    法。
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