JPH0574687A - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
- Publication number
- JPH0574687A JPH0574687A JP3237829A JP23782991A JPH0574687A JP H0574687 A JPH0574687 A JP H0574687A JP 3237829 A JP3237829 A JP 3237829A JP 23782991 A JP23782991 A JP 23782991A JP H0574687 A JPH0574687 A JP H0574687A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- projection
- lens
- entrance pupil
- illumination
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
- G03F7/70216—Mask projection systems
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】照明系と投影レンズマッチングの状態を継続的
に確認することにより安定した結像性能を得る。 【構成】超高圧水銀灯１，楕円面鏡２，ロッドレンズ群
３，アパーチャ４，コンデンサレンズ５から構成される
照明系と投影レンズ７とで構成される投影露光装置に於
いて、原画面６の任意の一点を通過する光を投影レンズ
７の入射瞳面７ａと等価位置を２次元光電センサでスキ
ャンすることにより、照明σ，入射瞳上照度分布，照明
光軸傾斜を測定可能とし、安定した結像性能が得られる
投影露光装置。
に確認することにより安定した結像性能を得る。 【構成】超高圧水銀灯１，楕円面鏡２，ロッドレンズ群
３，アパーチャ４，コンデンサレンズ５から構成される
照明系と投影レンズ７とで構成される投影露光装置に於
いて、原画面６の任意の一点を通過する光を投影レンズ
７の入射瞳面７ａと等価位置を２次元光電センサでスキ
ャンすることにより、照明σ，入射瞳上照度分布，照明
光軸傾斜を測定可能とし、安定した結像性能が得られる
投影露光装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は投影レンズと照明光学系
の条件を露光条件により最適化する投影露光装置に関す
る。
の条件を露光条件により最適化する投影露光装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の縮小投影露光装置は実際に露光す
るパターン及びプロセスにより干渉性（照明σ）が決定
されており、現在使用されている照明σは０.５ 程度が
一般的である。しかし従来のプロセスで微細パターンの
転写を行う場合には露光々の短波長化，投影レンズの高
ＮＡ化が必要となり実効焦点深度が保てなくなってき
た。そこで位相シフトレティクルを使用した露光法や重
畳露光等の研究がさかんになり最適σ値は転写パターン
線巾や露光法により大きく異なることが確認されてい
る。従って、一台の縮小投影露光装置で異なる露光法に
対応する必要が生じてきた。照明σを変化させる手段と
して照明光学系内のアパーチャを交換する方法が考えら
れるが、前記手段ではσ値を小さくした場合照度低下を
招きスループット低下が発生するため、照明光学系中に
投影レンズ入射瞳上に結像させるアパーチャ径を可変倍
率光学系を挿入し連続的に照明σを変化させ照度低下を
極力押える手段も考えられている。
るパターン及びプロセスにより干渉性（照明σ）が決定
されており、現在使用されている照明σは０.５ 程度が
一般的である。しかし従来のプロセスで微細パターンの
転写を行う場合には露光々の短波長化，投影レンズの高
ＮＡ化が必要となり実効焦点深度が保てなくなってき
た。そこで位相シフトレティクルを使用した露光法や重
畳露光等の研究がさかんになり最適σ値は転写パターン
線巾や露光法により大きく異なることが確認されてい
る。従って、一台の縮小投影露光装置で異なる露光法に
対応する必要が生じてきた。照明σを変化させる手段と
して照明光学系内のアパーチャを交換する方法が考えら
れるが、前記手段ではσ値を小さくした場合照度低下を
招きスループット低下が発生するため、照明光学系中に
投影レンズ入射瞳上に結像させるアパーチャ径を可変倍
率光学系を挿入し連続的に照明σを変化させ照度低下を
極力押える手段も考えられている。
【０００３】上記の様に露光法により最適σが実在し、
一台の装置で複数種の露光を行う場合、照明σを管理す
ることが重要であるが、従来は実験を除いて照明σを可
変することはほとんどなかった。
一台の装置で複数種の露光を行う場合、照明σを管理す
ることが重要であるが、従来は実験を除いて照明σを可
変することはほとんどなかった。
【０００４】また、原画面上あるいは露光面での放射照
度均一度に関しては光源である超高圧水銀灯の放射光の
ユラギの低減，ユラギ成分を相殺する測定等考慮がなさ
れているが、解像力に影響を与える投影レンズ入射面で
の放射照度分布を管理することに関しては配慮されてい
なかった。
度均一度に関しては光源である超高圧水銀灯の放射光の
ユラギの低減，ユラギ成分を相殺する測定等考慮がなさ
れているが、解像力に影響を与える投影レンズ入射面で
の放射照度分布を管理することに関しては配慮されてい
なかった。
【０００５】さらに投影レンズに対する照明光学系の光
軸ズレ，傾き等の影響も管理する必要があるが装置稼動
時の確認手段は提供されていなかった。
軸ズレ，傾き等の影響も管理する必要があるが装置稼動
時の確認手段は提供されていなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記の様に縮小投影露
光装置において投影レンズと照明光学系の条件最適化は
露光法により異なる事が判っており、照明光学系の最適
化は投影レンズの性能を引き出す上で重要である。
光装置において投影レンズと照明光学系の条件最適化は
露光法により異なる事が判っており、照明光学系の最適
化は投影レンズの性能を引き出す上で重要である。
【０００７】本発明は上記要求に対し、投影レンズ入射
瞳と等価な面や共役な面での２次光源像の情報を使用
し、照明σの確保，入射瞳上照度分布最適化さらに原画
面上像高の違いによる２次光源像から照明光軸の傾斜を
検出し、照明光源条件の最適化を図ることを目的とす
る。
瞳と等価な面や共役な面での２次光源像の情報を使用
し、照明σの確保，入射瞳上照度分布最適化さらに原画
面上像高の違いによる２次光源像から照明光軸の傾斜を
検出し、照明光源条件の最適化を図ることを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、原画面上では
ロッドレンズ群より発せられる全ての光が関与すること
に着目し、原画面の任意の一点を通過する光を投影レン
ズ入射瞳面と等価な位置で光電センサを用い２次光源像
の光強度分布を測定し、照明σ及び入射瞳上の放射照度
分布を求める。また最適な照明σ及び入射瞳上放射照度
分布を実現するために、上記光電センサの信号を元に照
明光学系内の可変倍率光学系のレンズ間距離，超高圧水
銀灯の楕円面鏡焦点に対する位置を変化させることによ
り目的の照明σ，入射瞳上照度分布を安定して実現する
ことができる。
ロッドレンズ群より発せられる全ての光が関与すること
に着目し、原画面の任意の一点を通過する光を投影レン
ズ入射瞳面と等価な位置で光電センサを用い２次光源像
の光強度分布を測定し、照明σ及び入射瞳上の放射照度
分布を求める。また最適な照明σ及び入射瞳上放射照度
分布を実現するために、上記光電センサの信号を元に照
明光学系内の可変倍率光学系のレンズ間距離，超高圧水
銀灯の楕円面鏡焦点に対する位置を変化させることによ
り目的の照明σ，入射瞳上照度分布を安定して実現する
ことができる。
【０００９】
【作用】前述の様に原画面を照射する光は２次光源であ
るロッドレンズ群すべての出射光が関与しているので原
画面の任意の一点から入射側をのぞくと２次光源全体が
見える。２次光源像は投影レンズ入射瞳面に結像する。
一般に照明系のσ値は投影レンズの入射瞳径Ｄ、入射瞳
上に結像する２次光源像径ｄとするときσ＝ｄ／Ｄで規
定されるので前記２次光源像径を測定することで照明σ
を求めることができる。２次光源像径の測定には光電セ
ンサを用いるが、実際の投影レンズ内入射瞳面を測定で
きない為、原画面から入射瞳間距離と等価な位置に光電
センサは配置する必要がある。光学的には等価な位置で
あればかまわないから測定系中にレンズ系を組み込んで
も当然よい。光電センサの出力は画像処理等を行いＣＲ
Ｔ上に表示し、確認することも可能であり、σ値及び入
射瞳上照度分布を変化させることが可能である。また、
原画面での任意の像高での２次光源像の中心から照明光
軸の傾斜を求めることも可能である。
るロッドレンズ群すべての出射光が関与しているので原
画面の任意の一点から入射側をのぞくと２次光源全体が
見える。２次光源像は投影レンズ入射瞳面に結像する。
一般に照明系のσ値は投影レンズの入射瞳径Ｄ、入射瞳
上に結像する２次光源像径ｄとするときσ＝ｄ／Ｄで規
定されるので前記２次光源像径を測定することで照明σ
を求めることができる。２次光源像径の測定には光電セ
ンサを用いるが、実際の投影レンズ内入射瞳面を測定で
きない為、原画面から入射瞳間距離と等価な位置に光電
センサは配置する必要がある。光学的には等価な位置で
あればかまわないから測定系中にレンズ系を組み込んで
も当然よい。光電センサの出力は画像処理等を行いＣＲ
Ｔ上に表示し、確認することも可能であり、σ値及び入
射瞳上照度分布を変化させることが可能である。また、
原画面での任意の像高での２次光源像の中心から照明光
軸の傾斜を求めることも可能である。
【００１０】
【実施例】図１に本発明の実施例を示す。超高圧水銀灯
１から放射された光は楕円面鏡２で効率よく集光され
る。集光された光は干渉フィルタ（不図示）により露光
に必要なスペクトルのみ透過する。ロッドレンズを複数
本束ねたロッドレンズ群３の入射側は前記楕円面鏡２の
第２焦点付近に配置されている。ロッドレンズ群３の出
射光は、アパーチャ４により露光々の干渉性を変えるこ
とができる。ロッドレンズ群３からの出射光は、コンデ
ンサレンズ５により原画面を６を均一に照射する。ロッ
ドレンズ群３の各々のレンズからの出射光は原画面全域
を照射するから原画面６の任意の点を通過した光は投影
レンズ７の入射瞳面７ａに結像する。本実施例では、原
画面６に中心にピンホールをあけた仕切板８を配置す
る。仕切板８のピンホールを通過した光は、反射鏡によ
り９０°折り曲げ投影レンズ７の入射瞳面７ａと等価位
置７ｂに配置した２次元光電センサ１０に取り込まれ
る。前記２次元光電センサ１０の受光面上での２次光源
像の輪郭及び出力は図２の様になり、２次光源像系及び
照度分布を測定できる。また、実装上光学距離が確保で
きない場合は図３に示す様に回路パターンを描画するレ
ティクルと同じガラスブランクス１１上にピンホールを
設け、ミラー１２，結像レンズ１３，コリメートレンズ
１４，ハーフプリズム１５，ミラー１６，互いに直交す
る２つの光電センサ１０からなる測定系を測定ユニット
１７に配置する。該測定ユニット１７は図３の横方向に
手動又は駆動源を有し自動で移動可能とすることで、任
意の像高での２次光源及び、入射瞳上照度分布を測定で
きるので像高による２次光源像系の中心を比較すること
で照明光軸の傾斜を求めることができる。
１から放射された光は楕円面鏡２で効率よく集光され
る。集光された光は干渉フィルタ（不図示）により露光
に必要なスペクトルのみ透過する。ロッドレンズを複数
本束ねたロッドレンズ群３の入射側は前記楕円面鏡２の
第２焦点付近に配置されている。ロッドレンズ群３の出
射光は、アパーチャ４により露光々の干渉性を変えるこ
とができる。ロッドレンズ群３からの出射光は、コンデ
ンサレンズ５により原画面を６を均一に照射する。ロッ
ドレンズ群３の各々のレンズからの出射光は原画面全域
を照射するから原画面６の任意の点を通過した光は投影
レンズ７の入射瞳面７ａに結像する。本実施例では、原
画面６に中心にピンホールをあけた仕切板８を配置す
る。仕切板８のピンホールを通過した光は、反射鏡によ
り９０°折り曲げ投影レンズ７の入射瞳面７ａと等価位
置７ｂに配置した２次元光電センサ１０に取り込まれ
る。前記２次元光電センサ１０の受光面上での２次光源
像の輪郭及び出力は図２の様になり、２次光源像系及び
照度分布を測定できる。また、実装上光学距離が確保で
きない場合は図３に示す様に回路パターンを描画するレ
ティクルと同じガラスブランクス１１上にピンホールを
設け、ミラー１２，結像レンズ１３，コリメートレンズ
１４，ハーフプリズム１５，ミラー１６，互いに直交す
る２つの光電センサ１０からなる測定系を測定ユニット
１７に配置する。該測定ユニット１７は図３の横方向に
手動又は駆動源を有し自動で移動可能とすることで、任
意の像高での２次光源及び、入射瞳上照度分布を測定で
きるので像高による２次光源像系の中心を比較すること
で照明光軸の傾斜を求めることができる。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、投影レンズが実装状態
で入射瞳面での情報が得られるので露光時の照明σ，入
射瞳上照度分布の管理が可能となる。また照明光軸傾斜
の確認も行なえるので露光条件の最適化を容易に行なう
ことができ、安定した解像性能を得ることができる。
で入射瞳面での情報が得られるので露光時の照明σ，入
射瞳上照度分布の管理が可能となる。また照明光軸傾斜
の確認も行なえるので露光条件の最適化を容易に行なう
ことができ、安定した解像性能を得ることができる。
【図１】本発明実施例の露光光学系の概要を示す図であ
る。
る。
【図２】入射瞳上２次光源像測定系を示す図である。
【図３】入射瞳上２次光源像測定系を示す図である。
３…ロッドレンズ群、４…アパーチャ、５…コンデンサ
レンズ、６…原画面、７…投影レンズ、７ａ…入射瞳
面、７ｂ…入射瞳等価面、８…仕切板、９…反射鏡、１
０…２次元光電センサ。
レンズ、６…原画面、７…投影レンズ、７ａ…入射瞳
面、７ｂ…入射瞳等価面、８…仕切板、９…反射鏡、１
０…２次元光電センサ。
Claims (3)
- 【請求項１】超高圧水銀灯を光源とし、該光源の輝線ス
ペクトルを使用し、ロッドレンズ群，コンデンサレンズ
により原画面を均一に照射する照明光学系及び照明光の
可干渉性を変化させる手段としてロッドレンズ群出射側
に設けたアパーチャを含む面（二次光源面）を投影レン
ズ入射瞳面に結像させる露光々学系において、二次光源
像の光強度分布及び像の形状寸法を測定する手段を具備
し、これらの情報を任意にモニタリング出来る構成とし
たことを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項２】請求項１の２次光源像測定系の光電変換信
号を元に可干渉性、及び投影レンズ入射瞳上光強度分布
を制御することを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項３】請求項１の測定値を元に照明光軸の傾斜を
検出す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 |
|---|---|---|---|
| JP3237829A JPH0574687A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3237829A JPH0574687A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 投影露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0574687A true JPH0574687A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=17021025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3237829A Pending JPH0574687A (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0574687A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100870028B1 (ko) * | 2007-03-19 | 2008-11-21 | 오에프티 주식회사 | 노광장치용 광축확인기 및 이를 구비한 노광장치 |
| US7671967B2 (en) | 2005-04-20 | 2010-03-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and exposure method |
| EP3336495A1 (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-20 | H. Hoffnabb-La Roche Ag | Characterizing the emission properties of samples |
-
1991
- 1991-09-18 JP JP3237829A patent/JPH0574687A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7671967B2 (en) | 2005-04-20 | 2010-03-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and exposure method |
| KR100870028B1 (ko) * | 2007-03-19 | 2008-11-21 | 오에프티 주식회사 | 노광장치용 광축확인기 및 이를 구비한 노광장치 |
| EP3336495A1 (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-20 | H. Hoffnabb-La Roche Ag | Characterizing the emission properties of samples |
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