JPH05315224A - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
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- JPH05315224A JPH05315224A JP4114728A JP11472892A JPH05315224A JP H05315224 A JPH05315224 A JP H05315224A JP 4114728 A JP4114728 A JP 4114728A JP 11472892 A JP11472892 A JP 11472892A JP H05315224 A JPH05315224 A JP H05315224A
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- Japan
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- light
- light source
- optical axis
- mask
- pattern
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-
- 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
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Projection-Type Copiers In General (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い解像度と広い焦点深度を得る。
【構成】 オプチカルインテグレータ５とアウトプット
レンズ６との間に特殊開口絞り３０を配設する。この特
殊開口絞り３０は、光源から発した光を分割する４つの
光透過領域３１および遮光領域３２を有する。光透過領
域３１は、絞り３０の径方向に長い楕円形で、マスクパ
ターンの縦、横方向５１に対して４５°傾いて形成され
ている。
レンズ６との間に特殊開口絞り３０を配設する。この特
殊開口絞り３０は、光源から発した光を分割する４つの
光透過領域３１および遮光領域３２を有する。光透過領
域３１は、絞り３０の径方向に長い楕円形で、マスクパ
ターンの縦、横方向５１に対して４５°傾いて形成され
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩ製造工程に使用
される投影露光装置に関するものである。
される投影露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体ウエハにマスクパターンを
転写する方法としては、ホトマスクを透過した光を半導
体ウエハ上のホトレジストに照射して行なう方法があ
る。その際に使用する露光装置は、光を遮るためのマス
クパターンが形成されたホトマスクを半導体ウエハ上に
位置決め固定し、このホトマスクの上方から光を照射す
ることによって、予めホトレジストが塗布された半導体
ウエハ上に像を形成させるように構成されていた。
転写する方法としては、ホトマスクを透過した光を半導
体ウエハ上のホトレジストに照射して行なう方法があ
る。その際に使用する露光装置は、光を遮るためのマス
クパターンが形成されたホトマスクを半導体ウエハ上に
位置決め固定し、このホトマスクの上方から光を照射す
ることによって、予めホトレジストが塗布された半導体
ウエハ上に像を形成させるように構成されていた。
【０００３】このような投影露光装置としては従来から
種々提案されているが、その一例として特開昭６１−９
１６６２号公報に記載された投影露光装置が知られてい
る。この投影露光装置は２次光源の中心部の光を用い
ず、周辺部の光のみを用いることにより高解像度および
深い焦点深度を得るようにしたもので、これを図１１に
基づいて概略説明すると、１は光源で、例えば水銀灯が
使用される。２は楕円反射鏡で、その第１焦点位置に前
記光源１が配設されている。３は楕円反射鏡２の第２焦
点、４はインプットレンズ、５はオプチカルインテグレ
ータ、６はアウトプットレンズ、７はコリメーションレ
ンズ、８はマスク、１０はフィルタ、１１、１２はコー
ルドミラー、１３はランプハウス、１４はレンズまたは
ミラーあるいはその組み合わせによりマスク８上のパタ
ーンの像をウエハ１５上に投影する投影光学系、１６は
開口絞り、２０はオプチカルインテグレータ５とアウト
プットレンズ６との間に配設された特殊開口絞りであ
る。
種々提案されているが、その一例として特開昭６１−９
１６６２号公報に記載された投影露光装置が知られてい
る。この投影露光装置は２次光源の中心部の光を用い
ず、周辺部の光のみを用いることにより高解像度および
深い焦点深度を得るようにしたもので、これを図１１に
基づいて概略説明すると、１は光源で、例えば水銀灯が
使用される。２は楕円反射鏡で、その第１焦点位置に前
記光源１が配設されている。３は楕円反射鏡２の第２焦
点、４はインプットレンズ、５はオプチカルインテグレ
ータ、６はアウトプットレンズ、７はコリメーションレ
ンズ、８はマスク、１０はフィルタ、１１、１２はコー
ルドミラー、１３はランプハウス、１４はレンズまたは
ミラーあるいはその組み合わせによりマスク８上のパタ
ーンの像をウエハ１５上に投影する投影光学系、１６は
開口絞り、２０はオプチカルインテグレータ５とアウト
プットレンズ６との間に配設された特殊開口絞りであ
る。
【０００４】図１２は特殊開口絞り２０の構成を示す図
で、この絞り２０は光を透過するリング状の透過領域２
１と、その中心と外側にそれぞれ設けられた光を遮光す
る遮光領域２２とを有することによりオプチカルインテ
グレータ５から出た光をリング状の照明系に形成してい
る。
で、この絞り２０は光を透過するリング状の透過領域２
１と、その中心と外側にそれぞれ設けられた光を遮光す
る遮光領域２２とを有することによりオプチカルインテ
グレータ５から出た光をリング状の照明系に形成してい
る。
【０００５】次に、図１１および図１２を参照して投影
露光装置の動作を説明する。まず、楕円反射鏡２の第１
焦点位置に配置された光源１から光を発生させる。この
光は楕円反射鏡２によって反射され第２焦点３の位置に
集光された後、第２焦点３と略焦点位置を共有するイン
プットレンズ４によって光軸と平行な光に変換されてフ
ィルタ１０を通過し、オプチカルインテグレータ５に入
射する。インプットレンズ４は光源１からの光を平行光
とすることによりオプチカルインテグレータ５を通る光
線のケラレを低減し集光効率を高める役割を果たす。オ
プチカルインテグレータ５は多数の棒状レンズを束ねた
もので、フライアイレンズとも呼ばれている。このオプ
チカルインテグレータ５の出射面は、２次光源面あるい
は有効光源面と呼ばれ、実質上の照射光源の役割を果た
し、これによって光の照射均一性の向上を図っている。
オプチカルインテグレータ５を出た光はアウトプットレ
ンズ６およびコリメーションレンズ７によって、オプチ
カルインテグレータ５の各要素レンズから出た光がマス
ク８上に重畳して当たるよう集光される。オプチカルイ
ンテグレータ５に入射する光は場所による強度分布を有
するが、オプチカルインテグレータ５の各要素レンズか
ら出る光は略等しく重畳されているので、マスク８上で
は照度強度が略均一となる。
露光装置の動作を説明する。まず、楕円反射鏡２の第１
焦点位置に配置された光源１から光を発生させる。この
光は楕円反射鏡２によって反射され第２焦点３の位置に
集光された後、第２焦点３と略焦点位置を共有するイン
プットレンズ４によって光軸と平行な光に変換されてフ
ィルタ１０を通過し、オプチカルインテグレータ５に入
射する。インプットレンズ４は光源１からの光を平行光
とすることによりオプチカルインテグレータ５を通る光
線のケラレを低減し集光効率を高める役割を果たす。オ
プチカルインテグレータ５は多数の棒状レンズを束ねた
もので、フライアイレンズとも呼ばれている。このオプ
チカルインテグレータ５の出射面は、２次光源面あるい
は有効光源面と呼ばれ、実質上の照射光源の役割を果た
し、これによって光の照射均一性の向上を図っている。
オプチカルインテグレータ５を出た光はアウトプットレ
ンズ６およびコリメーションレンズ７によって、オプチ
カルインテグレータ５の各要素レンズから出た光がマス
ク８上に重畳して当たるよう集光される。オプチカルイ
ンテグレータ５に入射する光は場所による強度分布を有
するが、オプチカルインテグレータ５の各要素レンズか
ら出る光は略等しく重畳されているので、マスク８上で
は照度強度が略均一となる。
【０００６】オプチカルインテグレータ５から出た光
は、特殊開口絞り２０によってリング状の照射系に形成
される。このリング状照射系により投影光学系の限界解
像度近傍のパターンにおいて光学像のコントラストを低
下させる２次光源の領域を除去することができ、従来の
円形開口に比べて解像度および焦点深度が向上する。す
なわち、リング状照射系においては、解像度を低くする
成分である入射角度の小さい光の量が減少し、解像度を
高くする成分である入射角の大きい成分が増加するため
解像度が高くなり、これに伴って焦点深度も深くなる。
は、特殊開口絞り２０によってリング状の照射系に形成
される。このリング状照射系により投影光学系の限界解
像度近傍のパターンにおいて光学像のコントラストを低
下させる２次光源の領域を除去することができ、従来の
円形開口に比べて解像度および焦点深度が向上する。す
なわち、リング状照射系においては、解像度を低くする
成分である入射角度の小さい光の量が減少し、解像度を
高くする成分である入射角の大きい成分が増加するため
解像度が高くなり、これに伴って焦点深度も深くなる。
【０００７】フィルタ１０は、光学系が収差補正されて
いる波長の光を通るためのものであり、コールドミラー
１１、１２は光路を曲げて装置の高さを低くすると共
に、長波長光熱線を透過させてランプハウス１３の冷却
可能部分に吸収させる働きを有している。マスク８を照
射した光は投影光学系１４を通り、マスク８のパターン
の像がウエハ１５上のレジストに投影露光転写される。
なお、投影光学系１４内には開口数（ＮＡ）を決定する
開口絞り１６が設置されている。
いる波長の光を通るためのものであり、コールドミラー
１１、１２は光路を曲げて装置の高さを低くすると共
に、長波長光熱線を透過させてランプハウス１３の冷却
可能部分に吸収させる働きを有している。マスク８を照
射した光は投影光学系１４を通り、マスク８のパターン
の像がウエハ１５上のレジストに投影露光転写される。
なお、投影光学系１４内には開口数（ＮＡ）を決定する
開口絞り１６が設置されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記した従
来の投影露光装置におけるリング状照射系ではマスクパ
ターンの形状によっては光学像のコントラスト低下を引
き起こす２次光源領域を効率的に除去することができ
ず、あまり解像度および焦点深度の向上を図ることがで
きないという問題があった。すなわち、一般にマスク８
のパターンは、縦線、横線、斜め４５°の線および四角
形のホールパターンの組み合わせによって形成されてい
る。このようなパターンに、従来のリング状の照明を照
射する場合には、円形のホールパターンに対しては著し
い効果を奏するが、縦線や横線に対しては解像度および
焦点深度の向上という効果は少なかった。つまり、縦線
や横線を有するパターン形状にリング状の照明を照射す
る場合は、入射角の小さい成分の減少は少なかった。こ
の結果、従来のリング状照明系では解像度および焦点深
度をあまり向上させることは出来なかった。
来の投影露光装置におけるリング状照射系ではマスクパ
ターンの形状によっては光学像のコントラスト低下を引
き起こす２次光源領域を効率的に除去することができ
ず、あまり解像度および焦点深度の向上を図ることがで
きないという問題があった。すなわち、一般にマスク８
のパターンは、縦線、横線、斜め４５°の線および四角
形のホールパターンの組み合わせによって形成されてい
る。このようなパターンに、従来のリング状の照明を照
射する場合には、円形のホールパターンに対しては著し
い効果を奏するが、縦線や横線に対しては解像度および
焦点深度の向上という効果は少なかった。つまり、縦線
や横線を有するパターン形状にリング状の照明を照射す
る場合は、入射角の小さい成分の減少は少なかった。こ
の結果、従来のリング状照明系では解像度および焦点深
度をあまり向上させることは出来なかった。
【０００９】本発明は、上記したような従来の問題点に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、２次
光源形状の改良により縦線や横線のマスクパターンに対
して高解像度と広い焦点深度範囲が得られるようにした
投影露光装置を提供することにある。
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、２次
光源形状の改良により縦線や横線のマスクパターンに対
して高解像度と広い焦点深度範囲が得られるようにした
投影露光装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る投影露
光装置は、光源と、この光源から発した光を回路パター
ンが形成されたマスク上に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
光学系と、前記光源と前記集光レンズ系との間に配設さ
れた開口絞りとを備え、前記開口絞りは前記光源から発
した光を４箇所の領域に分割成形するための光透過領域
を有し、これらの光透過領域は光軸中心から光軸中心に
垂直な面内を外側に向かう線に沿った形状である。
光装置は、光源と、この光源から発した光を回路パター
ンが形成されたマスク上に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
光学系と、前記光源と前記集光レンズ系との間に配設さ
れた開口絞りとを備え、前記開口絞りは前記光源から発
した光を４箇所の領域に分割成形するための光透過領域
を有し、これらの光透過領域は光軸中心から光軸中心に
垂直な面内を外側に向かう線に沿った形状である。
【００１１】第２の発明に係る投影露光装置は、光源
と、この光源から発した光を回路パターンが形成された
マスク上に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光学系と、前記
光源と前記集光レンズ系との間に配設された４つの独立
した２次光源を形成するための光学系とを備え、前記２
次光源の形状は、光軸中心から光軸中心に垂直な面内を
外側に向かう線に沿った形状である。
と、この光源から発した光を回路パターンが形成された
マスク上に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光学系と、前記
光源と前記集光レンズ系との間に配設された４つの独立
した２次光源を形成するための光学系とを備え、前記２
次光源の形状は、光軸中心から光軸中心に垂直な面内を
外側に向かう線に沿った形状である。
【００１２】
【作用】第１の発明において、４箇所の領域に分割形成
された光透過領域は光軸中心から光軸中心に垂直な面内
を外側に向かう線に沿った形状を呈することで、光学像
のコントラスト低下を引き起こす２次光源領域の除去を
従来装置より効率的に行え、高い解像度と広い焦点深度
を確保する。第２の発明において、２次光源の形状は、
光軸中心から光軸中心に垂直な面内を外側に向かう線に
沿った形状を呈することで、光学像のコントラスト低下
を引き起こす２次光源領域の除去を従来装置より効率的
に行え、高い解像度と広い焦点深度を確保する。
された光透過領域は光軸中心から光軸中心に垂直な面内
を外側に向かう線に沿った形状を呈することで、光学像
のコントラスト低下を引き起こす２次光源領域の除去を
従来装置より効率的に行え、高い解像度と広い焦点深度
を確保する。第２の発明において、２次光源の形状は、
光軸中心から光軸中心に垂直な面内を外側に向かう線に
沿った形状を呈することで、光学像のコントラスト低下
を引き起こす２次光源領域の除去を従来装置より効率的
に行え、高い解像度と広い焦点深度を確保する。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明に係る投影露光装置の一
実施例を示す構成図、図２は特殊開口絞りの構成を示す
図である。なお、図中図１１に示した従来装置と同一構
成部品のものに対しては同一符号を以て示し、その説明
を省略する。これらの図において、オプチカルインテグ
レータ５とアウトプットレンズ６との間に配設される特
殊開口絞り３０は、分割形成された４つの光透過領域３
１と、それ以外の遮光領域３２とを有している。４つの
光透過領域３１は、絞り３０の周方向に略等配されて形
成されることにより、絞りの半径方向に長い楕円形を呈
している。その他の構成は図１１に示した従来装置と同
様である。
詳細に説明する。図１は本発明に係る投影露光装置の一
実施例を示す構成図、図２は特殊開口絞りの構成を示す
図である。なお、図中図１１に示した従来装置と同一構
成部品のものに対しては同一符号を以て示し、その説明
を省略する。これらの図において、オプチカルインテグ
レータ５とアウトプットレンズ６との間に配設される特
殊開口絞り３０は、分割形成された４つの光透過領域３
１と、それ以外の遮光領域３２とを有している。４つの
光透過領域３１は、絞り３０の周方向に略等配されて形
成されることにより、絞りの半径方向に長い楕円形を呈
している。その他の構成は図１１に示した従来装置と同
様である。
【００１４】ここで、光透過領域３１の設置位置につい
て説明する。図３は投影レンズ１４の瞳面（開口絞り１
６）を光軸方向から見た図である。ウエハ上で周期Ｐと
なるライン・アンド・スペース（Ｌ／Ｓ）パターンに対
して、波長λの光を照射すると、像空間側での回折角θ
は、ｓｉｎθ＝λ／Ｐを満たす値となる。この値を投影
レンズの開口数ＮＡで割った値、λ／Ｐ（Ｐ・ＮＡ）は
規格空間周波数と呼ばれており、投影レンズの瞳の直径
を１とした場合の０次回折光と各高次回折光との間の規
格化された距離を表している。すなわち、ｎ次の回折光
と０次回折光は、瞳面上でｎ・λ／（Ｐ・ＮＡ）の間隔
を保つ位置に現れるのである。一般に焦点深度の減少が
実用上最も問題となるのは、投影光学系の限界解像度近
傍の寸法の周期的パターンに対してであり、このような
パターンの結像においては、０次回折光と±１次回折光
だけを考慮すればよい。
て説明する。図３は投影レンズ１４の瞳面（開口絞り１
６）を光軸方向から見た図である。ウエハ上で周期Ｐと
なるライン・アンド・スペース（Ｌ／Ｓ）パターンに対
して、波長λの光を照射すると、像空間側での回折角θ
は、ｓｉｎθ＝λ／Ｐを満たす値となる。この値を投影
レンズの開口数ＮＡで割った値、λ／Ｐ（Ｐ・ＮＡ）は
規格空間周波数と呼ばれており、投影レンズの瞳の直径
を１とした場合の０次回折光と各高次回折光との間の規
格化された距離を表している。すなわち、ｎ次の回折光
と０次回折光は、瞳面上でｎ・λ／（Ｐ・ＮＡ）の間隔
を保つ位置に現れるのである。一般に焦点深度の減少が
実用上最も問題となるのは、投影光学系の限界解像度近
傍の寸法の周期的パターンに対してであり、このような
パターンの結像においては、０次回折光と±１次回折光
だけを考慮すればよい。
【００１５】前述のような状況下において、０次回折光
と１次（あるいは−１次）回折光が光軸中心から互いに
等しい距離となるような位置の２次光源を選択的に用い
ると、その対象とする寸法のパターンに対して焦点深度
が非常に大きくなる。これは、光学像が０次回折光と１
次（あるいは−１次）回折光の２つの光束の干渉により
形成され、しかもそれらの２つの光束の光軸中心に対す
る入射角が互いに等しいことにより、焦点面からずれた
位置においても各々の光の位相が相対的にずれず像のコ
ントラストが高く保たれるからである。前記位置は、投
影レンズ瞳面上で考えた場合、図３に示すように一辺の
長さがλ／（Ｐ・ＮＡ）で重心の位置が光軸中心上にあ
るような正方形の４角である。ところが、４箇所の点だ
けを用いると、図５中の曲線１で示すように、その対象
とする特定のパターン（最適化対象パターン）に対して
は非常に大きい効果があるが、その対象パターンよりも
大きい寸法のパターンに対しては必要な焦点深度が確保
できないという問題がある。そこである程度大きい寸法
のパターンにも対応可能なようにするために、図４に示
すように２次光源の位置および形状を設定する。
と１次（あるいは−１次）回折光が光軸中心から互いに
等しい距離となるような位置の２次光源を選択的に用い
ると、その対象とする寸法のパターンに対して焦点深度
が非常に大きくなる。これは、光学像が０次回折光と１
次（あるいは−１次）回折光の２つの光束の干渉により
形成され、しかもそれらの２つの光束の光軸中心に対す
る入射角が互いに等しいことにより、焦点面からずれた
位置においても各々の光の位相が相対的にずれず像のコ
ントラストが高く保たれるからである。前記位置は、投
影レンズ瞳面上で考えた場合、図３に示すように一辺の
長さがλ／（Ｐ・ＮＡ）で重心の位置が光軸中心上にあ
るような正方形の４角である。ところが、４箇所の点だ
けを用いると、図５中の曲線１で示すように、その対象
とする特定のパターン（最適化対象パターン）に対して
は非常に大きい効果があるが、その対象パターンよりも
大きい寸法のパターンに対しては必要な焦点深度が確保
できないという問題がある。そこである程度大きい寸法
のパターンにも対応可能なようにするために、図４に示
すように２次光源の位置および形状を設定する。
【００１６】図４は、前記した周期ＰのＬ／Ｓパターン
に対する最適位置を、その対象とする寸法に一定の幅を
持たせたものである。このような形状にすると、図５中
の曲線２が示すように最適化対象のＬ／Ｓパターンに対
しては必ずしも最適ではないが、広い寸法範囲において
実用上十分な焦点深度が得られる。すなわち、図４に示
すような光透過領域の場合には、周期Ｐ1 からＰ2 まで
の範囲において適度な焦点深度が得られるのである。
に対する最適位置を、その対象とする寸法に一定の幅を
持たせたものである。このような形状にすると、図５中
の曲線２が示すように最適化対象のＬ／Ｓパターンに対
しては必ずしも最適ではないが、広い寸法範囲において
実用上十分な焦点深度が得られる。すなわち、図４に示
すような光透過領域の場合には、周期Ｐ1 からＰ2 まで
の範囲において適度な焦点深度が得られるのである。
【００１７】図６は上記した特殊開口絞り３０の使用態
様を示す模式図であり、オプチカルインテグレータ５か
らマスク８までを抜粋して示したものである。同図にお
いて、矢印５１はマスクパターンの方向であり、マスク
パターンを構成する縦線、横線の方向を示している。特
殊開口絞り３０は、矢印５１で示す方向と、矢印６１が
示す特殊開口絞り３０の遮光領域を構成する４箇所の光
透過領域を結ぶ線の方向とが４５°の角度をなすように
設置される。
様を示す模式図であり、オプチカルインテグレータ５か
らマスク８までを抜粋して示したものである。同図にお
いて、矢印５１はマスクパターンの方向であり、マスク
パターンを構成する縦線、横線の方向を示している。特
殊開口絞り３０は、矢印５１で示す方向と、矢印６１が
示す特殊開口絞り３０の遮光領域を構成する４箇所の光
透過領域を結ぶ線の方向とが４５°の角度をなすように
設置される。
【００１８】なお、上記実施例では、光軸中心に垂直な
面内で縦、横の両方向ともに対象とするパターン寸法が
等しいとし、パターンの縦、横の方向に対して楕円状の
２次光源の長径方向を４５°の角度をなす線に沿うよう
に設定したが、縦、横で対象とするパターン寸法が各々
異なっていてもよい。図７は前記した縦、横のパターン
寸法が異なる場合の２次光源の位置および形状を表して
いる。すなわち、一方のパターン周期がＰ3 で、他方の
パターン周期がＰ4 であるとき、楕円状の２次光源の長
径方向を光軸中心から光軸中心に垂直な面内を外側へ向
かう、ｔａｎθ’＝Ｐ3 ／Ｐ4 を満たす角度θ’の線
（矢印を記した線８１）に沿うように設置する。
面内で縦、横の両方向ともに対象とするパターン寸法が
等しいとし、パターンの縦、横の方向に対して楕円状の
２次光源の長径方向を４５°の角度をなす線に沿うよう
に設定したが、縦、横で対象とするパターン寸法が各々
異なっていてもよい。図７は前記した縦、横のパターン
寸法が異なる場合の２次光源の位置および形状を表して
いる。すなわち、一方のパターン周期がＰ3 で、他方の
パターン周期がＰ4 であるとき、楕円状の２次光源の長
径方向を光軸中心から光軸中心に垂直な面内を外側へ向
かう、ｔａｎθ’＝Ｐ3 ／Ｐ4 を満たす角度θ’の線
（矢印を記した線８１）に沿うように設置する。
【００１９】図８は、前記縦、横のパターン周期が異な
る場合の特殊開口絞り４０の使用態様を示す模式図であ
り、オプチカルインテグレータ５からマスク８までを抜
粋して示したものである。図８において、矢印７１はパ
ターン周期がＰ4 のパターンの方向であり、矢印７２は
パターン周期がＰ3 のパターンの方向である。特殊開口
絞り４０は、矢印７２が示す方向と、矢印８１が示す特
殊開口絞り４０の４箇所の透過領域を結ぶ線の方向とが
前記角度θ’をなすように設置する。
る場合の特殊開口絞り４０の使用態様を示す模式図であ
り、オプチカルインテグレータ５からマスク８までを抜
粋して示したものである。図８において、矢印７１はパ
ターン周期がＰ4 のパターンの方向であり、矢印７２は
パターン周期がＰ3 のパターンの方向である。特殊開口
絞り４０は、矢印７２が示す方向と、矢印８１が示す特
殊開口絞り４０の４箇所の透過領域を結ぶ線の方向とが
前記角度θ’をなすように設置する。
【００２０】また、上記実施例では遮光領域の形状が楕
円形としたが、必ずしも楕円である必要はなく、光軸中
心から光軸中心に垂直な面内を外側へ向かう線に沿った
形状であれば何でもよい。
円形としたが、必ずしも楕円である必要はなく、光軸中
心から光軸中心に垂直な面内を外側へ向かう線に沿った
形状であれば何でもよい。
【００２１】また、上記実施例では、遮光板により２次
光源形状を形成したが、２次光源そのものが４個独立し
ているものであってもよい。図９は４個独立した２次光
源を形成するための光学系を備えた投影露光装置の一実
施例を示す構成図である。基本的な動作については、図
１に示した請求項１記載のものと同様であるためその説
明を省略する。請求項１記載の投影露光装置と異なる点
は、フライアイレンズ５および特殊開口絞り３０の代わ
りに、ビーム整形光学系１００とフライアイレンズ群１
０１を備えていることである。フライアイレンズ群１０
１は、その断面が、図１０に示すように４個の独立した
フライアイレンズ束１０２により構成されている。これ
らフライアイレンズ束１０２の光出射面は、２次光源面
を形成する。また、その個々の形状および位置は上述し
た通りである。ビーム整形光学系１００は、予め４個に
分割されたフライアイレンズ束１０２に光源からの光を
効率よく分けるためのものである。このように、装置を
構成すると、請求項１記載の装置よりも光利用効率がよ
くなる。
光源形状を形成したが、２次光源そのものが４個独立し
ているものであってもよい。図９は４個独立した２次光
源を形成するための光学系を備えた投影露光装置の一実
施例を示す構成図である。基本的な動作については、図
１に示した請求項１記載のものと同様であるためその説
明を省略する。請求項１記載の投影露光装置と異なる点
は、フライアイレンズ５および特殊開口絞り３０の代わ
りに、ビーム整形光学系１００とフライアイレンズ群１
０１を備えていることである。フライアイレンズ群１０
１は、その断面が、図１０に示すように４個の独立した
フライアイレンズ束１０２により構成されている。これ
らフライアイレンズ束１０２の光出射面は、２次光源面
を形成する。また、その個々の形状および位置は上述し
た通りである。ビーム整形光学系１００は、予め４個に
分割されたフライアイレンズ束１０２に光源からの光を
効率よく分けるためのものである。このように、装置を
構成すると、請求項１記載の装置よりも光利用効率がよ
くなる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る投影露
光装置は、光源と集光レンズ系との間に配設される開口
絞りに光源からの光を４つの領域に分割する光透過領域
を設け、この光透過領域を光軸中心から光軸中心に垂直
な面内を外側に向かう線に沿った形状としたので、特に
縦、横のマスクパターンに対して高い解像度と広い焦点
深度を確保することができる。また、本発明は光源と集
光レンズ系との間に、４つの独立した２次光源を形成す
る光学系を配設し、２次光源の形状を光軸中心から光軸
中心に垂直な面内を外側に向かう線に沿った形状とした
ので、上記の開口絞りを使用した場合に比べて一層光利
用効率を向上させることができる。
光装置は、光源と集光レンズ系との間に配設される開口
絞りに光源からの光を４つの領域に分割する光透過領域
を設け、この光透過領域を光軸中心から光軸中心に垂直
な面内を外側に向かう線に沿った形状としたので、特に
縦、横のマスクパターンに対して高い解像度と広い焦点
深度を確保することができる。また、本発明は光源と集
光レンズ系との間に、４つの独立した２次光源を形成す
る光学系を配設し、２次光源の形状を光軸中心から光軸
中心に垂直な面内を外側に向かう線に沿った形状とした
ので、上記の開口絞りを使用した場合に比べて一層光利
用効率を向上させることができる。
【図１】本発明に係る請求項１記載の投影露光装置の光
学系を示す図である。
学系を示す図である。
【図２】特殊開口絞りを示す図である。
【図３】特殊開口絞り形状の設定原理を説明する図であ
る。
る。
【図４】特殊開口絞りの形状を示す図である。
【図５】実施例で用いられた特殊開口絞りが設置された
投影露光装置の焦点深度を表す図である。
投影露光装置の焦点深度を表す図である。
【図６】実施例で用いられた特殊開口絞りの使用態様を
示す図である。
示す図である。
【図７】実施例で用いられた縦、横のパターン周期が異
なる場合の特殊開口絞りの形状を示す図である。
なる場合の特殊開口絞りの形状を示す図である。
【図８】実施例で用いられた縦、横のパターン周期が異
なる場合の特殊開口絞りの使用態様を示す図である。
なる場合の特殊開口絞りの使用態様を示す図である。
【図９】本発明に係る請求項２記載の投影露光装置の光
学系を示す図である。
学系を示す図である。
【図１０】フライアイレンズ群の断面図である。
【図１１】従来の投影露光装置の構成を示す図である。
【図１２】従来の投影露光装置に用いられている特殊開
口絞りの平面図である。
口絞りの平面図である。
１ 光源 ２ 楕円反射鏡 ４ インプットレンズ ５ オプチカルインテグレータ ６ アウトプットレンズ ７ コリメーションレンズ ８ マスク １０ フィルタ １５ ウエハ ２０ 特殊開口絞り ２１ 光透過領域 ２２ 遮光領域 ３０ 特殊開口絞り ３１ 光透過領域 ３２ 遮光領域 ４０ 特殊開口絞り １００ ビーム整形光学系 １０１ フライアイレンズ群 １０２ フライアイレンズ束
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八木 俊憲 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社生産技術研究所内 (72)発明者 名井 康人 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社生産技術研究所内 (72)発明者 田中 正明 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社生産技術研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 光源と、この光源から発した光を回路パ
ターンが形成されたマスク上に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
投影光学系と、前記光源と前記集光レンズ系との間に配
設された開口絞りとを備え、前記開口絞りは前記光源か
ら発した光を４箇所の領域に分割成形するための光透過
領域を有し、これらの光透過領域は光軸中心から光軸中
心に垂直な面内を外側に向かう線に沿った形状であるこ
とを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項２】 光源と、この光源から発した光を回路パ
ターンが形成されたマスク上に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
投影光学系と、前記光源と前記集光レンズ系との間に配
設された４つの独立した２次光源を形成するための光学
系とを備え、前記２次光源の形状は、光軸中心から光軸
中心に垂直な面内を外側に向かう線に沿った形状である
ことを特徴とする投影露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4114728A JPH05315224A (ja) | 1992-05-07 | 1992-05-07 | 投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4114728A JPH05315224A (ja) | 1992-05-07 | 1992-05-07 | 投影露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05315224A true JPH05315224A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=14645145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4114728A Pending JPH05315224A (ja) | 1992-05-07 | 1992-05-07 | 投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05315224A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100417904B1 (ko) * | 1999-03-29 | 2004-02-11 | 인피니언 테크놀로지스 노쓰 아메리카 코포레이션 | 마스크 패턴 제조 방법 |
| KR100819646B1 (ko) * | 2002-06-17 | 2008-04-04 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의 노광장치 |
-
1992
- 1992-05-07 JP JP4114728A patent/JPH05315224A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100417904B1 (ko) * | 1999-03-29 | 2004-02-11 | 인피니언 테크놀로지스 노쓰 아메리카 코포레이션 | 마스크 패턴 제조 방법 |
| KR100819646B1 (ko) * | 2002-06-17 | 2008-04-04 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의 노광장치 |
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