JPH0666246B2 - 照明光学系 - Google Patents
照明光学系Info
- Publication number
- JPH0666246B2 JPH0666246B2 JP61109983A JP10998386A JPH0666246B2 JP H0666246 B2 JPH0666246 B2 JP H0666246B2 JP 61109983 A JP61109983 A JP 61109983A JP 10998386 A JP10998386 A JP 10998386A JP H0666246 B2 JPH0666246 B2 JP H0666246B2
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- JP
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- light beam
- light
- split
- optical system
- emitted
- Prior art date
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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 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】 （産業上の利用分野） 本発明は照明光学系に関し、特に半導体製造において可
干渉性の良い高輝度のレーザー等の光源を用いて被照射
面である電子回路等の微細パターンを照明する際に光の
干渉による被照射面の照明むら等の悪影響を軽減し均一
なる照明を可能とした照明光学系に関するものである。
干渉性の良い高輝度のレーザー等の光源を用いて被照射
面である電子回路等の微細パターンを照明する際に光の
干渉による被照射面の照明むら等の悪影響を軽減し均一
なる照明を可能とした照明光学系に関するものである。
（従来の技術） 最近の半導体製造技術には電子回路の高集積化に伴い、
高密度の回路パターンが形成可能のリソグラフイ技術が
要求されている。
高密度の回路パターンが形成可能のリソグラフイ技術が
要求されている。
一般にマスク又はレチクル面上の回路パターンをウエハ
面上に転写する場合、ウエハ面上に転写される回路パタ
ーンの解像線幅は光源の波長に比例してくる。この為波
長200〜300nmの遠紫外（デイープUV領域）の短い波長を
発振する例えば超高圧水銀灯やキセノン水銀ランプ等が
用いられている。しかしながらこれらの光源は低輝度で
指向性もなくしかもウエハ面上に塗布するフオトレジス
トの感光性も低い為露光時間が長くなりスループツトを
低下させる原因となつていた。
面上に転写する場合、ウエハ面上に転写される回路パタ
ーンの解像線幅は光源の波長に比例してくる。この為波
長200〜300nmの遠紫外（デイープUV領域）の短い波長を
発振する例えば超高圧水銀灯やキセノン水銀ランプ等が
用いられている。しかしながらこれらの光源は低輝度で
指向性もなくしかもウエハ面上に塗布するフオトレジス
トの感光性も低い為露光時間が長くなりスループツトを
低下させる原因となつていた。
一方最近エキシマ（excimer）レーザーというデイープU
V領域に発振波長を有する光源が開発され、その高輝度
性、単色性、指向性等の良さからリソグラフイ技術への
応用が種々研究されている。しかしながらエキシマレー
ザーを用いると多くの場合レーザー特有の可干渉性によ
りマスク面やウエハ面の不完全さや照明系の光学特性等
が原因して、マスク面やウエハ面等の被照射面上に不規
則な干渉縞、所調スペツクルが発生してくる。このスペ
ツクルは照明ムラや焼付け誤差を起こしマスクパターン
像の解像力を低下させる原因となつてくる。
V領域に発振波長を有する光源が開発され、その高輝度
性、単色性、指向性等の良さからリソグラフイ技術への
応用が種々研究されている。しかしながらエキシマレー
ザーを用いると多くの場合レーザー特有の可干渉性によ
りマスク面やウエハ面の不完全さや照明系の光学特性等
が原因して、マスク面やウエハ面等の被照射面上に不規
則な干渉縞、所調スペツクルが発生してくる。このスペ
ツクルは照明ムラや焼付け誤差を起こしマスクパターン
像の解像力を低下させる原因となつてくる。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明はレーザー等の可干渉性の良い高輝度の光源を用
いた際に被照射面に生じるスペツクルの軽減を図り被照
射面の均一照明を可能とした照明光学系の提供を目的と
する。
いた際に被照射面に生じるスペツクルの軽減を図り被照
射面の均一照明を可能とした照明光学系の提供を目的と
する。
本発明の更なる目的はエキシマレーザー等の可干渉性の
良い光源を用いた際にマスク面やウエハ面に生ずるスペ
ツクルの平均化を図りマスクパターン像の高解像力化を
可能とした半導体製造用の露光装置に好適な照明光学系
の提供にある。
良い光源を用いた際にマスク面やウエハ面に生ずるスペ
ツクルの平均化を図りマスクパターン像の高解像力化を
可能とした半導体製造用の露光装置に好適な照明光学系
の提供にある。
（問題点を解決する為の手段） 光源からの光束を所定の反射率を有する複数の反射面よ
り成る２つの分割プリズムと該２つの分割プリズムの間
に配置した偏光面を90度回転させる光学素子とを有する
光束分割部材に入射させ、該光束分割部材から射出した
光束を被照射面に導光させたことである。
り成る２つの分割プリズムと該２つの分割プリズムの間
に配置した偏光面を90度回転させる光学素子とを有する
光束分割部材に入射させ、該光束分割部材から射出した
光束を被照射面に導光させたことである。
この他本発明の特徴は実施例において記載されている。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例の光学系の概略図である。
同図において１は光源で例えば可視域のNe−Ne,Arレー
ザーや不可視域のエキシマレーザー等から成つている。
２は光源１から放射された光束、３は光束２の光束径を
以後の光学系に適合させる為に拡大若しくは縮少する光
束整形器、４は光束分割部材で入射光束を複数に分割
し、かつ複数の光束間に各々異つた光路差を付与して射
出させている。5,7は各々光束分割部材４の一部を構成
する分割プリズムで複数の反射面を有し、これらの反射
面により所定の偏光成分を有した入射光束を複数に分割
し、かつ分割した複数の光束間に各々光路差を与えて射
出させている。６は光束分割部材４の一部を構成する光
学素子で入射光束の偏光面を90度回転させる例えば１／
２波長板や90゜旋光子等から成つている。８は複数の微
少レンズより成るフライアイレンズであり２次光源面を
形成している。９はコンデンサーレンズ、10はマスクや
レチクル等の被照射面である。
ザーや不可視域のエキシマレーザー等から成つている。
２は光源１から放射された光束、３は光束２の光束径を
以後の光学系に適合させる為に拡大若しくは縮少する光
束整形器、４は光束分割部材で入射光束を複数に分割
し、かつ複数の光束間に各々異つた光路差を付与して射
出させている。5,7は各々光束分割部材４の一部を構成
する分割プリズムで複数の反射面を有し、これらの反射
面により所定の偏光成分を有した入射光束を複数に分割
し、かつ分割した複数の光束間に各々光路差を与えて射
出させている。６は光束分割部材４の一部を構成する光
学素子で入射光束の偏光面を90度回転させる例えば１／
２波長板や90゜旋光子等から成つている。８は複数の微
少レンズより成るフライアイレンズであり２次光源面を
形成している。９はコンデンサーレンズ、10はマスクや
レチクル等の被照射面である。
本実施例では光源１から放射されるＳ偏光成分とＰ偏光
成分を有するランダムな偏光状態の光束２を光束整形器
３で適当な大きさの光束径に整形して光束分割部材４の
分割プリズム５に入射させている。特に本実施例では分
割プリズム５を比較的製造が容易なＳ偏光成分の入射光
束を所定の割合で反射させることのできる複数の反射面
５−1,5−2,5−3,…と全反射面50より構成している。こ
れにより入射光束のうちＳ偏光成分の光束を複数の反射
面５−1,5−2,…で強度的に等分割して一様な強度分布
の光束として反射させ更に複数の反射面５−1,5−2,…
の各反射面間の距離を適切に保ち、好ましくは可干渉距
離よりも長くしてインコヒーレント化、所謂非可干渉化
を図り射出させている。
成分を有するランダムな偏光状態の光束２を光束整形器
３で適当な大きさの光束径に整形して光束分割部材４の
分割プリズム５に入射させている。特に本実施例では分
割プリズム５を比較的製造が容易なＳ偏光成分の入射光
束を所定の割合で反射させることのできる複数の反射面
５−1,5−2,5−3,…と全反射面50より構成している。こ
れにより入射光束のうちＳ偏光成分の光束を複数の反射
面５−1,5−2,…で強度的に等分割して一様な強度分布
の光束として反射させ更に複数の反射面５−1,5−2,…
の各反射面間の距離を適切に保ち、好ましくは可干渉距
離よりも長くしてインコヒーレント化、所謂非可干渉化
を図り射出させている。
一方Ｐ偏光成分の光束はその大部分が分割プリズム５の
全反射面50で反射して射出する。そこでＰ偏光成分の光
束を光学素子６により偏光面を90度回転させて分割プリ
ズム５と同様の分割プリズム７にＳ偏光成分の光束とし
て入射させている。これにより分割プリズム５と同様に
Ｓ偏光成分の光束を複数の反射鏡７−1,7−2,7−3,…で
強度的に等分割し、更に非可干渉化を図つて射出させて
いる。
全反射面50で反射して射出する。そこでＰ偏光成分の光
束を光学素子６により偏光面を90度回転させて分割プリ
ズム５と同様の分割プリズム７にＳ偏光成分の光束とし
て入射させている。これにより分割プリズム５と同様に
Ｓ偏光成分の光束を複数の反射鏡７−1,7−2,7−3,…で
強度的に等分割し、更に非可干渉化を図つて射出させて
いる。
このとき分割プリズム５から射出したＳ偏光成分の複数
に分割された光束は偏光素子６によりＰ偏光成分の光束
となりその大部分は分割プリズム７の全反射面70で反射
して射出する。
に分割された光束は偏光素子６によりＰ偏光成分の光束
となりその大部分は分割プリズム７の全反射面70で反射
して射出する。
このように本実施例では光束分割部材４に入射するＳ偏
光成分及びＰ偏光成分の光束を各々強度的に等分割して
面積的に一様な強度分布を有する帯状の光束とし、更に
非可干渉化を図つて射出させた後、フライアイレンズ８
に導光している。
光成分及びＰ偏光成分の光束を各々強度的に等分割して
面積的に一様な強度分布を有する帯状の光束とし、更に
非可干渉化を図つて射出させた後、フライアイレンズ８
に導光している。
そしてフライアイレンズ８の集光点を第２次光源面とし
て、これより射出した一様な強度分布の光束を用い、コ
ンデンサーレンズ９により被照射面10をスペツクルの発
生を軽減して均一照射している。
て、これより射出した一様な強度分布の光束を用い、コ
ンデンサーレンズ９により被照射面10をスペツクルの発
生を軽減して均一照射している。
尚本実施例において分割プリズム７の複数の反射面をＰ
偏光成分に対して等分割する反射面で構成しても良くこ
れによれば光学素子６は不要となる。
偏光成分に対して等分割する反射面で構成しても良くこ
れによれば光学素子６は不要となる。
第２図は第１図の光束分割部材４の他の一実施例の説明
図である。
図である。
同図において20は光束分割部材、21、23は各々第１図と
同様の分割プリズムであり、光の進行方向に対して反射
面が互いに直交するように配置されている。22は第１図
と同様の光学素子である。
同様の分割プリズムであり、光の進行方向に対して反射
面が互いに直交するように配置されている。22は第１図
と同様の光学素子である。
第１図の実施例では光束分割部材４より射出する光束径
は帯状となつている。これに対して本実施例では分割プ
リズム21,23を前述の如く配置することにより入射光束
を縦方向と横方向に拡大して射出させている。
は帯状となつている。これに対して本実施例では分割プ
リズム21,23を前述の如く配置することにより入射光束
を縦方向と横方向に拡大して射出させている。
尚本実施例では光束分割部材20に直線偏光のレーザ又は
予め偏光板等を用いて一方向の偏光状態の光束、例えば
Ｓ偏光成分の光束を入射させている。そして分割プリズ
ム21から一次元方向に強度的に等分割して射出させる。
そして偏光素子22で偏光面を90度回転させて分割プリズ
ム23に対してＳ偏光成分の光束となるように入射させて
いる。これにより光束を２次元的に一様な強度分布を有
する光束径に拡大すると共に光束の非可干渉化を効率的
に行つている。
予め偏光板等を用いて一方向の偏光状態の光束、例えば
Ｓ偏光成分の光束を入射させている。そして分割プリズ
ム21から一次元方向に強度的に等分割して射出させる。
そして偏光素子22で偏光面を90度回転させて分割プリズ
ム23に対してＳ偏光成分の光束となるように入射させて
いる。これにより光束を２次元的に一様な強度分布を有
する光束径に拡大すると共に光束の非可干渉化を効率的
に行つている。
第２図に示す光束分割部材には一方向に偏光している偏
光成分の光束を入射させて光束径の拡大を図つているが
ランダムな偏光成分を有する光束に対して第２図の実施
例と同様に２次元的な光束径の拡大を図るには、例えば
第１図に示した光束分割部材４を２つ第３図に示すよう
に互いに光束の拡大方向が直交するように配置すれば良
い。同図において30,40は各々光束分割部材、31,33,41,
43は分割プリズム、32,42は偏光面を90゜回転させる光
学素子である。
光成分の光束を入射させて光束径の拡大を図つているが
ランダムな偏光成分を有する光束に対して第２図の実施
例と同様に２次元的な光束径の拡大を図るには、例えば
第１図に示した光束分割部材４を２つ第３図に示すよう
に互いに光束の拡大方向が直交するように配置すれば良
い。同図において30,40は各々光束分割部材、31,33,41,
43は分割プリズム、32,42は偏光面を90゜回転させる光
学素子である。
第３図では入射光束を光束分割部材30により一方向に拡
大し、更に光束分割部材40により光束分割部材30による
光束の拡大方向と直交する方向に光束を拡大し全体的に
２次元的な光束径の拡大を行つている。
大し、更に光束分割部材40により光束分割部材30による
光束の拡大方向と直交する方向に光束を拡大し全体的に
２次元的な光束径の拡大を行つている。
（発明の効果） 本発明によれば前述の構成を有する光束分割部材を光学
系中に設けることにより可干渉性の良いレーザー光束等
を用いたときの光束径の拡大を図りつつ光束強度の一様
化を図り被照射面上に生じるスペツクルを軽減させ、か
つ被照射面の均一照明を可能とした特に半導体製造装置
に好適な照明光学系を達成することができる。
系中に設けることにより可干渉性の良いレーザー光束等
を用いたときの光束径の拡大を図りつつ光束強度の一様
化を図り被照射面上に生じるスペツクルを軽減させ、か
つ被照射面の均一照明を可能とした特に半導体製造装置
に好適な照明光学系を達成することができる。
第１図は本発明の一実施例の光学系の概略図、第２図、
第３図は各々第１図の一部分の他の実施例の説明図であ
る。図中１は光源、２は光束、３は光束整形器、4,20,3
0,40は各々光束分割部材、5,7,21,23,31,33,41,43は分
割プリズム、6,22,32,42は偏光面を90゜回転させる光学
素子、８はフライアイレンズ、９はコンデンサーレン
ズ、10は被照射面である。
第３図は各々第１図の一部分の他の実施例の説明図であ
る。図中１は光源、２は光束、３は光束整形器、4,20,3
0,40は各々光束分割部材、5,7,21,23,31,33,41,43は分
割プリズム、6,22,32,42は偏光面を90゜回転させる光学
素子、８はフライアイレンズ、９はコンデンサーレン
ズ、10は被照射面である。
Claims (3)
- 【請求項１】光源からの光束を所定の反射率を有する複
数の反射面より成る２つの分割プリズムと該２つの分割
プリズムの間に配置した偏光面を90度回転させる光学素
子とを有する光束分割部材に入射させ、該光束分割部材
から射出した光束を被照射面に導光させたことを特徴と
する照明光学系。 - 【請求項２】前記分割プリズムの複数の反射面は一方向
の偏光成分の光束を強度的に等分割して反射させるよう
に構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の照明光学系。 - 【請求項３】前記２つの分割プリズムを該分割プリズム
の反射面が光束の進行方向に対して互いに直交するよう
に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の照明光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61109983A JPH0666246B2 (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | 照明光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61109983A JPH0666246B2 (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | 照明光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62265722A JPS62265722A (ja) | 1987-11-18 |
| JPH0666246B2 true JPH0666246B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=14524104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61109983A Expired - Fee Related JPH0666246B2 (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | 照明光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666246B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100280431B1 (ko) * | 1998-01-20 | 2001-04-02 | 김영환 | 노광장치의웨이퍼정렬방법 |
| KR20150036786A (ko) | 2003-04-09 | 2015-04-07 | 가부시키가이샤 니콘 | 노광 방법 및 장치, 그리고 디바이스 제조 방법 |
| TWI569308B (zh) | 2003-10-28 | 2017-02-01 | 尼康股份有限公司 | 照明光學裝置、曝光裝置、曝光方法以及元件製造 方法 |
| TWI519819B (zh) | 2003-11-20 | 2016-02-01 | 尼康股份有限公司 | 光束變換元件、光學照明裝置、曝光裝置、以及曝光方法 |
| KR101233879B1 (ko) | 2004-01-16 | 2013-02-15 | 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 | 편광변조 광학소자 |
| US20070019179A1 (en) | 2004-01-16 | 2007-01-25 | Damian Fiolka | Polarization-modulating optical element |
| TWI412067B (zh) | 2004-02-06 | 2013-10-11 | 尼康股份有限公司 | 偏光變換元件、光學照明裝置、曝光裝置以及曝光方法 |
-
1986
- 1986-05-14 JP JP61109983A patent/JPH0666246B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62265722A (ja) | 1987-11-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |