JPH05166698A - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
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- JPH05166698A JPH05166698A JP3333334A JP33333491A JPH05166698A JP H05166698 A JPH05166698 A JP H05166698A JP 3333334 A JP3333334 A JP 3333334A JP 33333491 A JP33333491 A JP 33333491A JP H05166698 A JPH05166698 A JP H05166698A
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
- G03F7/70575—Wavelength control, e.g. control of bandwidth, multiple wavelength, selection of wavelength or matching of optical components to wavelength
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
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- G03F7/70583—Speckle reduction, e.g. coherence control or amplitude/wavefront splitting
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 干渉可能な光を照明光に用いながらも、均一
な照明を行うことを目的とする。 【構成】 エキシマレーザ発振器２１から発せられたコ
ヒーレント光は分光プリズム２３により波長分散され、
さらにフライアイレンズ装置２４により複数の光束に分
割された後、集光レンズ２６及び２７等によりマスク２
９上に重ねて照射される。マスク２９上に形成された干
渉パターンはヘテロダインビートによりスイープされ
る。
な照明を行うことを目的とする。 【構成】 エキシマレーザ発振器２１から発せられたコ
ヒーレント光は分光プリズム２３により波長分散され、
さらにフライアイレンズ装置２４により複数の光束に分
割された後、集光レンズ２６及び２７等によりマスク２
９上に重ねて照射される。マスク２９上に形成された干
渉パターンはヘテロダインビートによりスイープされ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＬＳＩの製造工程に
おいて使用される投影露光装置に関する。
おいて使用される投影露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６に従来の投影露光装置の光学系を示
す。ランプハウス１の前方にミラー２を介してフライア
イレンズ装置３が配置されている。フライアイレンズ装
置３の前方にはアパーチャー部材４が位置し、さらに集
光レンズ５、６及びミラー７を介して所望の回路パター
ンが形成された露光用マスク８が配置されている。マス
ク８の前方には投影レンズ系９を介してウエハ１０が位
置している。フライアイレンズ装置３は、図７に示され
るように、外枠１３に固定されたフライアイレンズ１２
を有しており、フライアイレンズ１２は矩形の平面形状
を有する同じ大きさの複数の構成レンズ１１を二次元的
に配列して形成されている。このフライアイレンズ装置
３に対するアパーチャー部材４の開口部４ａの位置が一
点鎖線Ｐで示されている。なお、図６では簡略化のため
にフライアイレンズ装置３の外枠１３が省略されると共
に構成レンズ１１の数が少なく描かれている。
す。ランプハウス１の前方にミラー２を介してフライア
イレンズ装置３が配置されている。フライアイレンズ装
置３の前方にはアパーチャー部材４が位置し、さらに集
光レンズ５、６及びミラー７を介して所望の回路パター
ンが形成された露光用マスク８が配置されている。マス
ク８の前方には投影レンズ系９を介してウエハ１０が位
置している。フライアイレンズ装置３は、図７に示され
るように、外枠１３に固定されたフライアイレンズ１２
を有しており、フライアイレンズ１２は矩形の平面形状
を有する同じ大きさの複数の構成レンズ１１を二次元的
に配列して形成されている。このフライアイレンズ装置
３に対するアパーチャー部材４の開口部４ａの位置が一
点鎖線Ｐで示されている。なお、図６では簡略化のため
にフライアイレンズ装置３の外枠１３が省略されると共
に構成レンズ１１の数が少なく描かれている。
【０００３】ランプハウス１から発した光は、ミラー２
を介してフライアイレンズ装置３に導かれる。フライア
イレンズ装置３の個々の構成レンズ１１に入射された光
は、アパーチャー部材４の開口部４ａ、集光レンズ５、
ミラー７及び集光レンズ６を介してそれぞれマスク８の
露光領域の全面を照射する。図６では、フライアイレン
ズ装置３の中央に位置する構成レンズ１１から出射され
た光がマスク８を照射する様子が示されているが、同様
にして他の構成レンズ１１から出射された光もそれぞれ
マスク８の露光領域の全面を照射する。このため、マス
ク８面上では、フライアイレンズ装置３の個々の構成レ
ンズ１１からの光が重なり合い、均一な照明がなされ
る。このようにしてマスク８を通過した光は投影レンズ
系９を介してウエハ１０に至り、これによりウエハ１０
の表面への回路パターンの焼き付けが行われる。
を介してフライアイレンズ装置３に導かれる。フライア
イレンズ装置３の個々の構成レンズ１１に入射された光
は、アパーチャー部材４の開口部４ａ、集光レンズ５、
ミラー７及び集光レンズ６を介してそれぞれマスク８の
露光領域の全面を照射する。図６では、フライアイレン
ズ装置３の中央に位置する構成レンズ１１から出射され
た光がマスク８を照射する様子が示されているが、同様
にして他の構成レンズ１１から出射された光もそれぞれ
マスク８の露光領域の全面を照射する。このため、マス
ク８面上では、フライアイレンズ装置３の個々の構成レ
ンズ１１からの光が重なり合い、均一な照明がなされ
る。このようにしてマスク８を通過した光は投影レンズ
系９を介してウエハ１０に至り、これによりウエハ１０
の表面への回路パターンの焼き付けが行われる。
【０００４】ところで、このような投影露光装置では、
短波長の照明光を使用するほど解像度が向上し、微細パ
ターンの露光に適することが知られている。このため、
遠紫外線領域を発振波長とするエキシマレーザを光源と
して用いることが検討されている。
短波長の照明光を使用するほど解像度が向上し、微細パ
ターンの露光に適することが知られている。このため、
遠紫外線領域を発振波長とするエキシマレーザを光源と
して用いることが検討されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エキシ
マレーザから発せられるレーザ光は高いコヒーレンス度
を示すため、エキシマレーザを図６の投影露光装置の光
源として用いると、マスク８の面上及びウエハ１０の面
上に干渉パターンが形成され、照度ムラを生じるという
問題点があった。この発明はこのような問題点を解消す
るためになされたもので、干渉可能な光を照明光に用い
ながらも、均一な照明を行うことのできる投影露光装置
を提供することを目的とする。
マレーザから発せられるレーザ光は高いコヒーレンス度
を示すため、エキシマレーザを図６の投影露光装置の光
源として用いると、マスク８の面上及びウエハ１０の面
上に干渉パターンが形成され、照度ムラを生じるという
問題点があった。この発明はこのような問題点を解消す
るためになされたもので、干渉可能な光を照明光に用い
ながらも、均一な照明を行うことのできる投影露光装置
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る投影露光
装置は、コヒーレント光あるいは部分的コヒーレント光
を発する光源と、光源から発した光を波長分散する分光
手段と、分光手段により波長分散された光を複数の光束
に分割する分割手段と、分割手段により分割された複数
の光束をそれぞれ回路パターンが形成されているマスク
上に重ねて照射させる集光レンズ系と、マスクを通過し
た光をウエハ表面に集光させる投影レンズ系とを備えた
ものである。
装置は、コヒーレント光あるいは部分的コヒーレント光
を発する光源と、光源から発した光を波長分散する分光
手段と、分光手段により波長分散された光を複数の光束
に分割する分割手段と、分割手段により分割された複数
の光束をそれぞれ回路パターンが形成されているマスク
上に重ねて照射させる集光レンズ系と、マスクを通過し
た光をウエハ表面に集光させる投影レンズ系とを備えた
ものである。
【０００７】
【作用】この発明においては、分光手段が光源から発せ
られたコヒーレント光あるいは部分的コヒーレント光を
波長分散し、分割手段により分割された複数の光束を集
光レンズ系がマスク上に重ねて照射する。このため、マ
スク上に複数の光束による干渉パターンが形成されて
も、ヘテロダインビートが生じて干渉パターンはスイー
プされる。
られたコヒーレント光あるいは部分的コヒーレント光を
波長分散し、分割手段により分割された複数の光束を集
光レンズ系がマスク上に重ねて照射する。このため、マ
スク上に複数の光束による干渉パターンが形成されて
も、ヘテロダインビートが生じて干渉パターンはスイー
プされる。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１はこの発明の第１実施例に係る投影露
光装置の光学系を示す図である。エキシマレーザ発振器
２１の前方にミラー２２を介して分光プリズム２３が配
置されている。分光プリズム２３の前方にはフライアイ
レンズ装置２４を介してアパーチャー部材２５が位置
し、さらに集光レンズ２６、２７及びミラー２８を介し
て所望の回路パターンが形成された露光用マスク２９が
配置されている。マスク２９の前方には投影レンズ系３
０を介してウエハ３１が位置している。エキシマレーザ
発振器２１によりコヒーレント光を発する光源が、分光
プリズム２３により分光手段が、フライアイレンズ装置
２４により分割手段が、集光レンズ２６、２７及びミラ
ー２８により集光レンズ系がそれぞれ形成されている。
なお、投影レンズ系３０の各レンズとして色消しレンズ
が用いられている。
て説明する。図１はこの発明の第１実施例に係る投影露
光装置の光学系を示す図である。エキシマレーザ発振器
２１の前方にミラー２２を介して分光プリズム２３が配
置されている。分光プリズム２３の前方にはフライアイ
レンズ装置２４を介してアパーチャー部材２５が位置
し、さらに集光レンズ２６、２７及びミラー２８を介し
て所望の回路パターンが形成された露光用マスク２９が
配置されている。マスク２９の前方には投影レンズ系３
０を介してウエハ３１が位置している。エキシマレーザ
発振器２１によりコヒーレント光を発する光源が、分光
プリズム２３により分光手段が、フライアイレンズ装置
２４により分割手段が、集光レンズ２６、２７及びミラ
ー２８により集光レンズ系がそれぞれ形成されている。
なお、投影レンズ系３０の各レンズとして色消しレンズ
が用いられている。
【０００９】次に、この実施例の動作について説明す
る。まず、エキシマレーザ発振器２１から発したコヒー
レント光はミラー２２で反射された後、分光プリズム２
３に入射する。コヒーレント光はこの分光プリズム２３
で波長分散され、波長λからλ＋△λまでの光に分解さ
れる。図１では、集光レンズ系の光軸上を通る光Ｌ０の
他、波長λの光Ｌ１及び波長λ＋△λの光Ｌ２が示され
ている。分光プリズム２３で波長分散された光はフライ
アイレンズ装置２４に導かれる。フライアイレンズ装置
２４の個々の構成レンズ２４ａに入射された光は、アパ
ーチャー部材２５の開口部２５ａ、集光レンズ２６、ミ
ラー２８及び集光レンズ２７を介してそれぞれマスク２
９の露光領域の全面を照射する。このため、マスク２９
面上では、フライアイレンズ装置２４の個々の構成レン
ズ２４ａからの光が重なり合い、均一な照明がなされ
る。このようにしてマスク２９を通過した光は投影レン
ズ系３０を介してウエハ３１に至り、これによりウエハ
３１表面への回路パターンの焼き付けが行われる。
る。まず、エキシマレーザ発振器２１から発したコヒー
レント光はミラー２２で反射された後、分光プリズム２
３に入射する。コヒーレント光はこの分光プリズム２３
で波長分散され、波長λからλ＋△λまでの光に分解さ
れる。図１では、集光レンズ系の光軸上を通る光Ｌ０の
他、波長λの光Ｌ１及び波長λ＋△λの光Ｌ２が示され
ている。分光プリズム２３で波長分散された光はフライ
アイレンズ装置２４に導かれる。フライアイレンズ装置
２４の個々の構成レンズ２４ａに入射された光は、アパ
ーチャー部材２５の開口部２５ａ、集光レンズ２６、ミ
ラー２８及び集光レンズ２７を介してそれぞれマスク２
９の露光領域の全面を照射する。このため、マスク２９
面上では、フライアイレンズ装置２４の個々の構成レン
ズ２４ａからの光が重なり合い、均一な照明がなされ
る。このようにしてマスク２９を通過した光は投影レン
ズ系３０を介してウエハ３１に至り、これによりウエハ
３１表面への回路パターンの焼き付けが行われる。
【００１０】ところで、エキシマレーザ発振器２１から
発した光は高いコヒーレンス度を有するため、フライア
イレンズ装置２４の個々の構成レンズ２４ａからの光が
マスク２９の面上で重なり合うと、ここに図２に示され
るような干渉パターンが形成される。ただし、エキシマ
レーザ発振器２１から発した光は分光プリズム２３で波
長λからλ＋△λまでの光に波長分散されているので、
マスク２９の面上では互いに波長の異なる光、すなわち
周波数の異なる光が重なり合い、このためヘテロダイン
ビートが生じる。例えば、図２において周波数νの光Ａ
と周波数ν＋△νの光Ｂが重なって干渉パターンが形成
されている場合には、干渉パターンはヘテロダインビー
トのために周波数△νでスイープされることとなる。そ
の結果、マスク２９面上の光強度分布は時間的に平均化
され、干渉パターンによる照度ムラは回避される。光強
度分布は一回の露光時間内に数波長分のスイープがなさ
れれば平均化されるので、通常の露光時間のタイミング
で十分に光強度分布の平均化がなされる。
発した光は高いコヒーレンス度を有するため、フライア
イレンズ装置２４の個々の構成レンズ２４ａからの光が
マスク２９の面上で重なり合うと、ここに図２に示され
るような干渉パターンが形成される。ただし、エキシマ
レーザ発振器２１から発した光は分光プリズム２３で波
長λからλ＋△λまでの光に波長分散されているので、
マスク２９の面上では互いに波長の異なる光、すなわち
周波数の異なる光が重なり合い、このためヘテロダイン
ビートが生じる。例えば、図２において周波数νの光Ａ
と周波数ν＋△νの光Ｂが重なって干渉パターンが形成
されている場合には、干渉パターンはヘテロダインビー
トのために周波数△νでスイープされることとなる。そ
の結果、マスク２９面上の光強度分布は時間的に平均化
され、干渉パターンによる照度ムラは回避される。光強
度分布は一回の露光時間内に数波長分のスイープがなさ
れれば平均化されるので、通常の露光時間のタイミング
で十分に光強度分布の平均化がなされる。
【００１１】図３に第２実施例に係る投影露光装置の光
学系を示す。この第２実施例では、分割手段としてフラ
イアイレンズ装置２４の代わりに多面体プリズム３２が
用いられている。分光プリズム２３で波長分散されたコ
ヒーレント光は、多面体プリズム３２の最大主面３２ａ
に入射し、面３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄから出射する際
にそれぞれ各面３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄに対応した複
数の光束に分割される。これらの光束は、リレーレンズ
系３５、アパーチャー部材２５の開口部２５ａ、集光レ
ンズ２６、ミラー２８及び集光レンズ２７を介してそれ
ぞれマスク２９の露光領域の全面を照射する。このた
め、マスク２９の面上では、多面体プリズム３２の各面
３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄから出射された光が互いに重
なり合い、均一な照明がなされる。このようにしてマス
ク２９を通過した光は投影レンズ系３０を介してウエハ
３１に至り、これによりウエハ３１表面への回路パター
ンの焼き付けが行われる。
学系を示す。この第２実施例では、分割手段としてフラ
イアイレンズ装置２４の代わりに多面体プリズム３２が
用いられている。分光プリズム２３で波長分散されたコ
ヒーレント光は、多面体プリズム３２の最大主面３２ａ
に入射し、面３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄから出射する際
にそれぞれ各面３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄに対応した複
数の光束に分割される。これらの光束は、リレーレンズ
系３５、アパーチャー部材２５の開口部２５ａ、集光レ
ンズ２６、ミラー２８及び集光レンズ２７を介してそれ
ぞれマスク２９の露光領域の全面を照射する。このた
め、マスク２９の面上では、多面体プリズム３２の各面
３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄから出射された光が互いに重
なり合い、均一な照明がなされる。このようにしてマス
ク２９を通過した光は投影レンズ系３０を介してウエハ
３１に至り、これによりウエハ３１表面への回路パター
ンの焼き付けが行われる。
【００１２】なお、分割手段としてフライアイレンズ装
置２４を用いた場合には、フライアイレンズ装置２４の
構成レンズ２４ａのそれぞれが光を発散させるため、フ
ライアイレンズ装置２４の周辺部に位置する構成レンズ
２４ａから出射した光の一部は集光レンズ２６に至らず
に側方へ散逸してしまう。これに対し、この第２実施例
のように多面体プリズム３２を使用すると、プリズム３
２の最大主面３２ａに入射した光はプリズム３２の側方
へ散逸することなくプリズム３２の面３２ｂ、３２ｃ及
び３２ｄから出射してリレーレンズ系３５を経た後、集
光レンズ２６に至る。従って、エキシマレーザ発振器２
１から発した照明光のパワーロスを軽減することができ
る。
置２４を用いた場合には、フライアイレンズ装置２４の
構成レンズ２４ａのそれぞれが光を発散させるため、フ
ライアイレンズ装置２４の周辺部に位置する構成レンズ
２４ａから出射した光の一部は集光レンズ２６に至らず
に側方へ散逸してしまう。これに対し、この第２実施例
のように多面体プリズム３２を使用すると、プリズム３
２の最大主面３２ａに入射した光はプリズム３２の側方
へ散逸することなくプリズム３２の面３２ｂ、３２ｃ及
び３２ｄから出射してリレーレンズ系３５を経た後、集
光レンズ２６に至る。従って、エキシマレーザ発振器２
１から発した照明光のパワーロスを軽減することができ
る。
【００１３】なお、多面体プリズム３２が十分に高い波
長分散能力を有する場合には、分光プリズム２３を省略
し、多面体プリズム３２を分光手段及び分割手段として
用いることもできる。
長分散能力を有する場合には、分光プリズム２３を省略
し、多面体プリズム３２を分光手段及び分割手段として
用いることもできる。
【００１４】また、図４に示される多面体プリズム３３
のように多くの面３３ｂ〜３３ｆを有するプリズムを用
いれば、照明光はこれらの面３３ｂ〜３３ｆに対応した
多数の光束に分割されるため、それだけ光の平均化効果
が向上し、さらに均一な照明を行うことができる。実際
には、５０〜６０の面を有する多面体プリズムを用いる
ことが好ましい。また、光が通過するプリズム３３の全
ての面３３ａ〜３３ｆ上にそれぞれ反射防止膜３４を形
成することにより、表面反射による光のパワーロスを軽
減してさらにスループットの高い装置が得られる。
のように多くの面３３ｂ〜３３ｆを有するプリズムを用
いれば、照明光はこれらの面３３ｂ〜３３ｆに対応した
多数の光束に分割されるため、それだけ光の平均化効果
が向上し、さらに均一な照明を行うことができる。実際
には、５０〜６０の面を有する多面体プリズムを用いる
ことが好ましい。また、光が通過するプリズム３３の全
ての面３３ａ〜３３ｆ上にそれぞれ反射防止膜３４を形
成することにより、表面反射による光のパワーロスを軽
減してさらにスループットの高い装置が得られる。
【００１５】多面体プリズムは最大主面にエキシマレー
ザ発振器２１からの光を入射させなくてもよく、例えば
図５に示されるように、多面体プリズム３３を反対向き
に配置して照明光を面３３ｂ〜３３ｆに入射させ、最大
主面３３ａから出射させることができる。この場合に
も、光を最大主面３３ａから入射させた場合と同様の効
果が得られる。
ザ発振器２１からの光を入射させなくてもよく、例えば
図５に示されるように、多面体プリズム３３を反対向き
に配置して照明光を面３３ｂ〜３３ｆに入射させ、最大
主面３３ａから出射させることができる。この場合に
も、光を最大主面３３ａから入射させた場合と同様の効
果が得られる。
【００１６】上記の各実施例では、光源としてコヒーレ
ント光を発するエキシマレーザ発振器２１を用いたが、
部分的コヒーレント光を発する光源を用いた場合でも同
様の効果が得られる。
ント光を発するエキシマレーザ発振器２１を用いたが、
部分的コヒーレント光を発する光源を用いた場合でも同
様の効果が得られる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る投
影露光装置は、コヒーレント光あるいは部分的コヒーレ
ント光を発する光源と、光源から発した光を波長分散す
る分光手段と、分光手段により波長分散された光を複数
の光束に分割する分割手段と、分割手段により分割され
た複数の光束をそれぞれ回路パターンが形成されている
マスク上に重ねて照射させる集光レンズ系と、マスクを
通過した光をウエハ表面に集光させる投影レンズ系とを
備えているので、干渉可能な光を照明光に用いながらも
均一な照明を行うことができる。
影露光装置は、コヒーレント光あるいは部分的コヒーレ
ント光を発する光源と、光源から発した光を波長分散す
る分光手段と、分光手段により波長分散された光を複数
の光束に分割する分割手段と、分割手段により分割され
た複数の光束をそれぞれ回路パターンが形成されている
マスク上に重ねて照射させる集光レンズ系と、マスクを
通過した光をウエハ表面に集光させる投影レンズ系とを
備えているので、干渉可能な光を照明光に用いながらも
均一な照明を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例に係る投影露光装置の光
学系を示す図である。
学系を示す図である。
【図２】実施例の作用を示す図である。
【図３】第２実施例に係る投影露光装置の光学系を示す
図である。
図である。
【図４】第２実施例の変形例で用いられる多面体プリズ
ムを示す断面図である。
ムを示す断面図である。
【図５】第２実施例の他の変形例で用いられる多面体プ
リズムを示す断面図である。
リズムを示す断面図である。
【図６】従来の投影露光装置の光学系を示す図である。
【図７】図８の装置で用いられたフライアイレンズ装置
を示す平面図である。
を示す平面図である。
２１ エキシマレーザ発振器 ２３ 分光プリズム ２４ フライアイレンズ装置 ２６ 集光レンズ ２７ 集光レンズ ２８ ミラー ２９ マスク ３０ 投影レンズ系 ３１ ウエハ ３２ 多面体プリズム ３３ 多面体プリズム
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年７月３０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エキシ
マレーザから発せられるレーザ光は部分的コヒーレント
であるため、エキシマレーザを図６の投影露光装置の光
源として用いると、マスク８の面上及びウエハ１０の面
上に干渉パターンが形成され、照度ムラを生じるという
問題点があった。この発明はこのような問題点を解消す
るためになされたもので、干渉可能な光を照明光に用い
ながらも、均一な照明を行うことのできる投影露光装置
を提供することを目的とする。
マレーザから発せられるレーザ光は部分的コヒーレント
であるため、エキシマレーザを図６の投影露光装置の光
源として用いると、マスク８の面上及びウエハ１０の面
上に干渉パターンが形成され、照度ムラを生じるという
問題点があった。この発明はこのような問題点を解消す
るためになされたもので、干渉可能な光を照明光に用い
ながらも、均一な照明を行うことのできる投影露光装置
を提供することを目的とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１はこの発明の第１実施例に係る投影露
光装置の光学系を示す図である。エキシマレーザ発振器
２１の前方にミラー２２を介して分光プリズム２３が配
置されている。分光プリズム２３の前方にはフライアイ
レンズ装置２４を介してアパーチャー部材２５が位置
し、さらに集光レンズ２６、２７及びミラー２８を介し
て所望の回路パターンが形成された露光用マスク２９が
配置されている。マスク２９の前方には投影レンズ系３
０を介してウエハ３１が位置している。エキシマレーザ
発振器２１により部分的コヒーレント光を発する光源
が、分光プリズム２３により分光手段が、フライアイレ
ンズ装置２４により分割手段が、集光レンズ２６、２７
及びミラー２８により集光レンズ系がそれぞれ形成され
ている。なお、投影レンズ系３０の各レンズとして色消
しレンズが用いられている。
て説明する。図１はこの発明の第１実施例に係る投影露
光装置の光学系を示す図である。エキシマレーザ発振器
２１の前方にミラー２２を介して分光プリズム２３が配
置されている。分光プリズム２３の前方にはフライアイ
レンズ装置２４を介してアパーチャー部材２５が位置
し、さらに集光レンズ２６、２７及びミラー２８を介し
て所望の回路パターンが形成された露光用マスク２９が
配置されている。マスク２９の前方には投影レンズ系３
０を介してウエハ３１が位置している。エキシマレーザ
発振器２１により部分的コヒーレント光を発する光源
が、分光プリズム２３により分光手段が、フライアイレ
ンズ装置２４により分割手段が、集光レンズ２６、２７
及びミラー２８により集光レンズ系がそれぞれ形成され
ている。なお、投影レンズ系３０の各レンズとして色消
しレンズが用いられている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】次に、この実施例の動作について説明す
る。まず、エキシマレーザ発振器２１から発した部分的
コヒーレント光はミラー２２で反射された後、分光プリ
ズム２３に入射する。部分的コヒーレント光はこの分光
プリズム２３で波長分散され、波長λからλ＋△λまで
の光に分解される。図１では、集光レンズ系の光軸上を
通る光Ｌ０の他、波長λの光Ｌ１及び波長λ＋△λの光
Ｌ２が示されている。分光プリズム２３で波長分散され
た光はフライアイレンズ装置２４に導かれる。フライア
イレンズ装置２４の個々の構成レンズ２４ａに入射され
た光は、アパーチャー部材２５の開口部２５ａ、集光レ
ンズ２６、ミラー２８及び集光レンズ２７を介してそれ
ぞれマスク２９の露光領域の全面を照射する。このた
め、マスク２９面上では、フライアイレンズ装置２４の
個々の構成レンズ２４ａからの光が重なり合い、均一な
照明がなされる。このようにしてマスク２９を通過した
光は投影レンズ系３０を介してウエハ３１に至り、これ
によりウエハ３１表面への回路パターンの焼き付けが行
われる。
る。まず、エキシマレーザ発振器２１から発した部分的
コヒーレント光はミラー２２で反射された後、分光プリ
ズム２３に入射する。部分的コヒーレント光はこの分光
プリズム２３で波長分散され、波長λからλ＋△λまで
の光に分解される。図１では、集光レンズ系の光軸上を
通る光Ｌ０の他、波長λの光Ｌ１及び波長λ＋△λの光
Ｌ２が示されている。分光プリズム２３で波長分散され
た光はフライアイレンズ装置２４に導かれる。フライア
イレンズ装置２４の個々の構成レンズ２４ａに入射され
た光は、アパーチャー部材２５の開口部２５ａ、集光レ
ンズ２６、ミラー２８及び集光レンズ２７を介してそれ
ぞれマスク２９の露光領域の全面を照射する。このた
め、マスク２９面上では、フライアイレンズ装置２４の
個々の構成レンズ２４ａからの光が重なり合い、均一な
照明がなされる。このようにしてマスク２９を通過した
光は投影レンズ系３０を介してウエハ３１に至り、これ
によりウエハ３１表面への回路パターンの焼き付けが行
われる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】ところで、エキシマレーザ発振器２１から
発した光は部分的コヒーレントであるため、フライアイ
レンズ装置２４の個々の構成レンズ２４ａからの光がマ
スク２９の面上で重なり合うと、ここに図２に示される
ような干渉パターンが形成される。ただし、エキシマレ
ーザ発振器２１から発した光は分光プリズム２３で波長
λからλ＋△λまでの光に波長分散されているので、マ
スク２９の面上では互いに波長の異なる光、すなわち周
波数の異なる光が重なり合い、このためヘテロダインビ
ートが生じる。例えば、図２において周波数νの光Ａと
周波数ν＋△νの光Ｂが重なって干渉パターンが形成さ
れている場合には、干渉パターンはヘテロダインビート
のために周波数△νでスイープされることとなる。その
結果、マスク２９面上の光強度分布は時間的に平均化さ
れ、干渉パターンによる照度ムラは回避される。光強度
分布は一回の露光時間内に数波長分のスイープがなされ
れば平均化されるので、通常の露光時間のタイミングで
十分に光強度分布の平均化がなされる。
発した光は部分的コヒーレントであるため、フライアイ
レンズ装置２４の個々の構成レンズ２４ａからの光がマ
スク２９の面上で重なり合うと、ここに図２に示される
ような干渉パターンが形成される。ただし、エキシマレ
ーザ発振器２１から発した光は分光プリズム２３で波長
λからλ＋△λまでの光に波長分散されているので、マ
スク２９の面上では互いに波長の異なる光、すなわち周
波数の異なる光が重なり合い、このためヘテロダインビ
ートが生じる。例えば、図２において周波数νの光Ａと
周波数ν＋△νの光Ｂが重なって干渉パターンが形成さ
れている場合には、干渉パターンはヘテロダインビート
のために周波数△νでスイープされることとなる。その
結果、マスク２９面上の光強度分布は時間的に平均化さ
れ、干渉パターンによる照度ムラは回避される。光強度
分布は一回の露光時間内に数波長分のスイープがなされ
れば平均化されるので、通常の露光時間のタイミングで
十分に光強度分布の平均化がなされる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】図３に第２実施例に係る投影露光装置の光
学系を示す。この第２実施例では、分割手段としてフラ
イアイレンズ装置２４の代わりに多面体プリズム３２が
用いられている。分光プリズム２３で波長分散された部
分的コヒーレント光は、多面体プリズム３２の最大主面
３２ａに入射し、面３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄから出射
する際にそれぞれ各面３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄに対応
した複数の光束に分割される。これらの光束は、リレー
レンズ系３５、アパーチャー部材２５の開口部２５ａ、
集光レンズ２６、ミラー２８及び集光レンズ２７を介し
てそれぞれマスク２９の露光領域の全面を照射する。こ
のため、マスク２９の面上では、多面体プリズム３２の
各面３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄから出射された光が互い
に重なり合い、均一な照明がなされる。このようにして
マスク２９を通過した光は投影レンズ系３０を介してウ
エハ３１に至り、これによりウエハ３１表面への回路パ
ターンの焼き付けが行われる。
学系を示す。この第２実施例では、分割手段としてフラ
イアイレンズ装置２４の代わりに多面体プリズム３２が
用いられている。分光プリズム２３で波長分散された部
分的コヒーレント光は、多面体プリズム３２の最大主面
３２ａに入射し、面３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄから出射
する際にそれぞれ各面３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄに対応
した複数の光束に分割される。これらの光束は、リレー
レンズ系３５、アパーチャー部材２５の開口部２５ａ、
集光レンズ２６、ミラー２８及び集光レンズ２７を介し
てそれぞれマスク２９の露光領域の全面を照射する。こ
のため、マスク２９の面上では、多面体プリズム３２の
各面３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄから出射された光が互い
に重なり合い、均一な照明がなされる。このようにして
マスク２９を通過した光は投影レンズ系３０を介してウ
エハ３１に至り、これによりウエハ３１表面への回路パ
ターンの焼き付けが行われる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】上記の各実施例では、光源として部分的コ
ヒーレント光を発するエキシマレーザ発振器２１を用い
たが、コヒーレント光を発する光源を用いた場合でも同
様の効果が得られる。
ヒーレント光を発するエキシマレーザ発振器２１を用い
たが、コヒーレント光を発する光源を用いた場合でも同
様の効果が得られる。
Claims (1)
- 【請求項１】 コヒーレント光あるいは部分的コヒーレ
ント光を発する光源と、 前記光源から発した光を波長分散する分光手段と、 前記分光手段により波長分散された光を複数の光束に分
割する分割手段と、 前記分割手段により分割された複数の光束をそれぞれ回
路パターンが形成されているマスク上に重ねて照射させ
る集光レンズ系と、 前記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系とを備えたことを特徴とする投影露光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3333334A JP2677731B2 (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 投影露光装置 |
| US07/972,419 US5317450A (en) | 1991-12-17 | 1992-11-05 | Projection exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3333334A JP2677731B2 (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 投影露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05166698A true JPH05166698A (ja) | 1993-07-02 |
| JP2677731B2 JP2677731B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=18264952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3333334A Expired - Lifetime JP2677731B2 (ja) | 1991-12-17 | 1991-12-17 | 投影露光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5317450A (ja) |
| JP (1) | JP2677731B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100280431B1 (ko) * | 1998-01-20 | 2001-04-02 | 김영환 | 노광장치의웨이퍼정렬방법 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3102076B2 (ja) * | 1991-08-09 | 2000-10-23 | キヤノン株式会社 | 照明装置及びそれを用いた投影露光装置 |
| JP3278896B2 (ja) * | 1992-03-31 | 2002-04-30 | キヤノン株式会社 | 照明装置及びそれを用いた投影露光装置 |
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| US6322220B1 (en) | 1994-02-14 | 2001-11-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and device manufacturing method using the same |
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| US5639151A (en) * | 1996-02-16 | 1997-06-17 | Mcnelley; Steve H. | Pass-through reflective projection display |
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| JP3831798B2 (ja) * | 2001-11-02 | 2006-10-11 | ギガフォトン株式会社 | プリズムユニット及びレーザ装置 |
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| US20070127005A1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-07 | Asml Holding N.V. | Illumination system |
| US8495528B2 (en) | 2010-09-27 | 2013-07-23 | International Business Machines Corporation | Method for generating a plurality of optimized wavefronts for a multiple exposure lithographic process |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3179899A (en) * | 1962-12-17 | 1965-04-20 | Bell Telephone Labor Inc | Optical maser component |
| US3435370A (en) * | 1965-12-16 | 1969-03-25 | Ibm | High speed laser frequency selector |
| US3959740A (en) * | 1975-02-06 | 1976-05-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Quartz wedge polarizer for an electro optic switch |
| US4063106A (en) * | 1977-04-25 | 1977-12-13 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Optical fiber Raman oscillator |
| JPH0722105B2 (ja) * | 1985-11-08 | 1995-03-08 | 株式会社ニコン | 投影露光装置 |
| US4782368A (en) * | 1986-07-11 | 1988-11-01 | Matsushita Electric Industrial, Co., Ltd. | Method for correction for chromatic aberration and exposure apparatus using the same |
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| US5191374A (en) * | 1988-11-17 | 1993-03-02 | Nikon Corporation | Exposure control apparatus |
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-
1991
- 1991-12-17 JP JP3333334A patent/JP2677731B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-11-05 US US07/972,419 patent/US5317450A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5317450A (en) | 1994-05-31 |
| JP2677731B2 (ja) | 1997-11-17 |
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