JPH05234848A - 投影露光装置 - Google Patents

投影露光装置

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JPH05234848A
JPH05234848A JP4037897A JP3789792A JPH05234848A JP H05234848 A JPH05234848 A JP H05234848A JP 4037897 A JP4037897 A JP 4037897A JP 3789792 A JP3789792 A JP 3789792A JP H05234848 A JPH05234848 A JP H05234848A
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    • 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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    • G03F7/7015Details of optical elements
    • G03F7/70183Zoom systems for adjusting beam diameter

Abstract

(57)【要約】 【目的】 輪帯照明法を行うときの光量損失を低減す
る。 【構成】 投影露光装置の照明光学系のフライアイレン
ズに入射する照明光束の径をズーム光学径で可変とし、
フライアイレンズの射出面側に照明光束の中央部を遮光
する絞りを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路、又は
液晶ディスプレイ等の製造に使用される投影露光装置の
照明光学系に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の投影露光装置においては、解像力
向上等のために、照明光のレチクルパターンへの入射角
度範囲(いわゆるσ値=照明光束開口数/投影光学系開
口数)を変更する試みがなされていた。σ値の変更は、
照明光学系中のフーリエ変換面近傍に遮光部材(絞り)
を設けることで実現するのが一般的であった。また、入
射角度範囲を設定するための露光照明光束のうちの中心
部を遮光、又は減光する方法(輪帯照明)も、同様に遮
光部材や減光部材の追加によって実現されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】最近になって位相シフ
ト法が提案され、これを実現するための位相シフトレチ
クルが使用され始めた。このため、投影露光装置におい
ても位相シフト法に適する小さなσ値の照明系が必要と
されるようになった。また、輪帯照明法も同じく使用さ
れ始め、適切なる輪帯照明光学系も必要とされるように
なった。これらの方法はどちらも、通常の露光方法に比
べ、高解像度かつ大焦点深度が得られるという特徴があ
る。しかし、前述の如く従来の遮光部材による変更で
は、遮光部材の照明光一部遮蔽に伴う照明光量の損失が
大きく、従って感光基板(ウエハ)に対する照明強度が
低下して露光時間が増大することになり、露光装置の時
間当たりの処理能力が低下するという実用上の問題があ
った。
【0004】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
もので、σ可変照明系及びσ可変かつ輪帯照明系での照
度低下防止を目的とする。
【0005】
【課題を解決する為の手段】そこで本発明においては、
マスク(レチクル20)を露光光で照明するための照明
系(1〜19)内のマスク(20)のパターン面に対し
てフーリエ変換の関係にある面(12)での露光光の大
きさ(径)を可変とする可変光学部材(6〜10)を設
け、さらにフーリエ変換面(12)、もしくはその近傍
に、露光光束の中央部付近を遮光、又は減光する絞り部
材(13;13A;13B;131〜134)を設ける
ようにした。一般に、照明系内のフーリエ変換面には2
次光源像が形成されるが、可変光学部材はその2次光源
像自体の大きさを変更するように働く。
【0006】
【作用】投影露光装置の照明光学系では、一般に水銀ラ
ンプ等の光源を発する照明光は光学系を経て2次光源を
形成し、その後にレチクルパターンに照射される方式と
なっている。レチクルに照射される照射角度範囲は、こ
の2次光源の大きさと、2次光源からレチクルまでの光
学系の合成焦点距離によって決まる。従来は、この2次
光源部に遮光部材(σ絞り)を設け、2次光源の大きさ
を制限することで、レチクルへの入射角度範囲を制限し
ていた。
【0007】本発明においては、2次光源を形成する光
学系を可変光学系(ズーム系)としたために、2次光源
の大きさを可変とし、従ってレチクルへの照明光の入射
角度範囲を光量損失なく可変とすることができる。ま
た、本発明においても従来試用されていた如き遮光部材
を追加することも可能である。前述のズーム光学系で
は、2次光源の大きさを比例拡大、縮小することはでき
ても、形状を変えることはできないので、付加的に遮光
部材を設けても良い。特に2次光源部の中心部(照明系
光軸近傍)を遮光又は減光すると輪帯照明となり、投影
光学系の解像度や焦点深度を改善することができる。
尚、この場合も照明光束の(2次光源の)外周部には、
従来の如き遮光部材(σ絞り)は不要であるため、照明
光量の損失は従来より少なくて済む。
【0008】
【実施例】図1は本発明の実施例であって、光源である
水銀ランプ1から発した露光用照明光は楕円鏡2により
集光され、ミラー3、5、リレーレンズ4を経て可変
(ズーム)光学系7、8、9、10を通り、ほぼ平行光
束となってフライアイレンズ11に至る。このズーム光
学系7、8、9、10は支持部材6に対して、各光学部
材7、8、9、10が保持具7a、8a、9a、10a
を介して光軸方向に可動となっており、これらの光学部
材7、8、9、10の移動によりズーム系となる。従っ
て、フライアイレンズ(オプチカルインテグレータ)1
1の入射面11aに入射する光束の大きさ(径)は、こ
のズーム系の変倍によりほぼ平行光束の状態で可変とな
る。
【0009】フライアイレンズ11の射出面11bは、
レチクル20の光学的フーリエ変換面12に相当する
が、この面12内にフライアイレンズ11により2次光
源が形成される。このとき、この2次光源の大きさ
(径)は、フライアイレンズ入射面11aにおける照明
光束の径に対応(ほぼ比例)しており、ズーム系7、
8、9、10の変倍により、2次光源の大きさ(フライ
アイレンズ11内の照明光束が通るエレメントの実効的
な個数)を可変とすることができる。
【0010】フライアイレンズ11を射出した後の照明
光は、ミラー14、18、リレーレンズ15、17、コ
ンデンサーレンズ19により導かれ、レチクル20を一
様な照度分布で照射する。レチクル20上のパターン
は、投影光学系21を介してウエハ22に露光転写され
る。図1中では、レチクル20上の照明面積を制限する
視野絞り(レチクルブラインド)16も設けた。尚、図
1中で破線で示した光線は、フライアイレンズ11の光
軸上の1点の2次光源からの光束を示す。
【0011】また、フライアイレンズ11の射出面11
b近傍には駆動部DRVにより交換可能な絞り13を設
ける。この絞り13は、フーリエ変換面12を通る照明
光束の中心部を遮光し、輪帯照明とするための絞りであ
る。図2に絞り13の形状の一例を示す。図2(a)に
おいて、絞り13Aは環状の外枠13a0 、円形中心遮
光部13a1 、保持部13a2 により構成される。尚、
図2(a)中の照明光束(ズーム系により可変)は、破
線で示した円Ia内に存在する。すなわち、外枠13a
0 は照明光束Iaよりも十分に大きく、かつ照明光束I
aがズーム系7、8、9、10により太くなっても外枠
13a0 により遮光されないものとした。一方、図2
(b)に示した絞り13Bも同様に、外枠13b0 、中
心遮光部13b1 、保持部13b2 で構成され、外枠1
3b0 の内径は、この絞り13Bを通る照明光束Ibの
径より小さく、照明光束の外周部を遮光するようにし
た。
【0012】図1中のフライアイレンズ11の入射面1
1aにおける光量分布は、中心部ではほぼフラット(均
一)であるが、周辺部では急激に低下している。従っ
て、ズーム系を通ってきた照明光束の外周部をそのまま
使用すると、フライアイレンズ11による照度均一効果
が弱まり、レチクル20上での照度均一性が低下する。
これを防止するためには、図2(b)に示した絞り13
Bを用いると良い。但し、照明光束の外周部を遮光する
ことは、その分だけ照明光量を低下させるので、照度均
一性よりも光量を重視する場合は、図2(a)の絞り1
3Aを用いると良い。
【0013】図3は絞り13を交換可能とした一例であ
る。遮光保持部材130はターレット状となっており、
4個の絞り131、132、133、134は保持部材
130を駆動部DRVで回転することで交換され、照明
光路Ic中に挿脱される。4個の絞りの形状はそれぞれ
異なっているが、その形状として中心部を遮光するもの
に限らず、単なる外径絞り(σ絞り)を含んでも良い。
それぞれの絞りはズーム光学系の変倍に応じて交換使用
するが、ズーム系を変更しても絞りは交換しなくても良
いこともある。これらの切り換え及び変更は露光装置の
制御系に対してオペレータが入力しても良いが、例えば
レチクル20中にバーコード等の情報(パターン情報、
又は照明条件の情報)を予め付加しておき、露光装置が
それを読み取って照明条件を自動設定しても良い。尚、
図2、図3で示した絞りは透過率が零である必要はな
く、減光性がある材質のものにしても良い。
【0014】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、照明光学
系中のズーム光学系により光量損失がなくσ値可変を実
現できるとともに、それと同時に輪帯照明を実現するこ
とができる。本発明においても輪帯照明化に伴う光量損
失は生じるが、例えば輪帯比を0.5(遮光部の開口数
/照明光束外径の開口数)としても損失は25%にすぎ
ない。これに対して、従来のσ絞りによりσ値可変とし
たものでは、例えばσ値を0.7から0.3へ変更する
と、約80%の光量損失が発生することになり、さらに
輪帯照明化に伴う損失も生じる。本願発明ではフーリエ
変換面上での照明光束の分布のうち、外径の規定をズー
ム系で行うようにしたので、σ値(外径)制限による光
量損失はほとんどないといった効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による投影露光装置の構成を示
す図。
【図2】輪帯照明を行うための絞りの形状を示す図。
【図3】輪帯照明の条件を可変とするための絞り交換機
構の構成を示す図。
【符号の説明】
1 光源 7、8、9、10 ズーム光学系 11 フライアイレンズ 12 フーリエ変換面 13 絞り 19 コンデンサーレンズ 20 レチクル 21 投影光学系 22 ウエハ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 露光すべきパターンが形成されたマスク
    を露光光で照明する照明系と、前記マスクのパターンを
    感光基板上に結像投影する投影光学系とを備えた装置に
    おいて、 前記照明系は、前記マスクのパターン面に対してフーリ
    エ変換の関係にある面を通る露光光の大きさを可変とす
    る可変光学部材と、前記フーリエ変換の関係にある面、
    もしくはその近傍に配置されて前記露光光の中央部付近
    を遮光、又は減光する絞り部材とを有することを特徴と
    する投影露光装置。
  2. 【請求項2】 前記照明系は、前記マスク上での露光光
    の照度分布を均一にするためのオプチカルインテグレー
    タを備え、 前記可変光学部材は該オプチカルインテグレータに入射
    する露光光束の径を可変とする変倍光学系で構成される
    ことを特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記絞り部材は、前記露光光の中央部付
    近を制限するための遮光部の大きさを変更可能に構成さ
    れ、該遮光部の大きさの変更と前記変倍光学系による光
    束径の変更とを連動させたことを特徴とする請求項2に
    記載の装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001284240A (ja) * 2000-04-03 2001-10-12 Canon Inc 照明光学系、および該照明光学系を備えた投影露光装置と該投影露光装置によるデバイスの製造方法
KR100321922B1 (ko) * 1994-12-30 2002-05-13 윤종용 광속을조절할수있는스텝퍼
JP2004031949A (ja) * 2002-06-11 2004-01-29 Asml Holding Nv マイクロリソグラフィー系、マイクロリソグラフィー用の照明系及び基板を露光する方法
CN110196532A (zh) * 2018-02-27 2019-09-03 上海微电子装备(集团)股份有限公司 光刻机安全快门装置

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6078380A (en) * 1991-10-08 2000-06-20 Nikon Corporation Projection exposure apparatus and method involving variation and correction of light intensity distributions, detection and control of imaging characteristics, and control of exposure
JP3316937B2 (ja) * 1992-11-24 2002-08-19 株式会社ニコン 照明光学装置、露光装置、及び該露光装置を用いた転写方法
EP0633506B1 (en) * 1993-06-11 2004-10-20 Nikon Corporation Scanning exposure apparatus
JP3440458B2 (ja) * 1993-06-18 2003-08-25 株式会社ニコン 照明装置、パターン投影方法及び半導体素子の製造方法
KR0165701B1 (ko) * 1993-06-29 1999-02-01 미타라이 하지메 조명장치 및 동장치를 사용하는 노광장치
JPH0757993A (ja) * 1993-08-13 1995-03-03 Nikon Corp 投影露光装置
EP0658810B1 (de) * 1993-12-13 1998-11-25 Carl Zeiss Beleuchtungseinrichtung für ein optisches System mit einem Reticle-Maskierungssystem
JP2809081B2 (ja) * 1993-12-27 1998-10-08 日本電気株式会社 露光装置
JP3368653B2 (ja) * 1994-03-11 2003-01-20 株式会社ニコン 照明方法及び装置、並びに露光方法及び装置
KR0143814B1 (ko) * 1995-03-28 1998-07-01 이대원 반도체 노광 장치
JP3506158B2 (ja) * 1995-04-14 2004-03-15 株式会社ニコン 露光装置及び走査型露光装置、並びに走査露光方法
JP3437352B2 (ja) 1995-10-02 2003-08-18 キヤノン株式会社 照明光学系及び光源装置
WO1999025011A1 (fr) * 1997-11-12 1999-05-20 Nikon Corporation Appareil d'exposition par projection
JP2003506881A (ja) 1999-07-30 2003-02-18 カール ツァイス シュティフトゥング トレイディング アズ カール ツァイス Euv照明光学系の射出瞳における照明分布の制御
DE19935568A1 (de) * 1999-07-30 2001-02-15 Zeiss Carl Fa Steuerung der Beleuchtungsverteilung in der Austrittspupille eines EUV-Beleuchtungssystems
JP4203635B2 (ja) * 1999-10-21 2009-01-07 パナソニック株式会社 レーザ加工装置及びレーザ加工方法
DE10144246A1 (de) * 2001-09-05 2003-03-20 Zeiss Carl Zoom-System für eine Beleuchtungseinrichtung
DE10144243A1 (de) * 2001-09-05 2003-03-20 Zeiss Carl Zoom-System für eine Beleuchtungseinrichtung
DE10322393A1 (de) * 2003-05-12 2004-12-02 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungssystem für eine Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage
WO2007137763A2 (en) * 2006-05-26 2007-12-06 Carl Zeiss Smt Ag Illumination system for a microlithography projection exposure apparatus and projection exposure

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0682598B2 (ja) * 1984-10-11 1994-10-19 日本電信電話株式会社 投影露光装置
US5121160A (en) * 1989-03-09 1992-06-09 Canon Kabushiki Kaisha Exposure method and apparatus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100321922B1 (ko) * 1994-12-30 2002-05-13 윤종용 광속을조절할수있는스텝퍼
JP2001284240A (ja) * 2000-04-03 2001-10-12 Canon Inc 照明光学系、および該照明光学系を備えた投影露光装置と該投影露光装置によるデバイスの製造方法
JP2004031949A (ja) * 2002-06-11 2004-01-29 Asml Holding Nv マイクロリソグラフィー系、マイクロリソグラフィー用の照明系及び基板を露光する方法
JP2011009780A (ja) * 2002-06-11 2011-01-13 Asml Holding Nv マイクロリソグラフィー系、マイクロリソグラフィー用の照明系及び基板を露光する方法
CN110196532A (zh) * 2018-02-27 2019-09-03 上海微电子装备(集团)股份有限公司 光刻机安全快门装置

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Publication number Publication date
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