JPH0677111A - 縮小投影露光装置 - Google Patents
縮小投影露光装置Info
- Publication number
- JPH0677111A JPH0677111A JP4228185A JP22818592A JPH0677111A JP H0677111 A JPH0677111 A JP H0677111A JP 4228185 A JP4228185 A JP 4228185A JP 22818592 A JP22818592 A JP 22818592A JP H0677111 A JPH0677111 A JP H0677111A
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- Japan
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- eye lens
- light intensity
- unit cell
- reduction projection
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- Pending
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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
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)
Abstract
(57)【要約】
【目的】様々なレチクルパターンに応じて、その光学コ
ントラストが最大となるようにレチクル上へ照射する光
強度の入射角異存性を自在にコントロールする。 【構成】ケーラー照明法を用いる縮小投影露光装置の２
次光源を与えるフライアイレンズ７に、単位セル（個々
のレンズ）毎に独立連続可変の可動絞りを設置し、単位
セルの光透過率を図１（ａ）または図１（ｂ）のように
変化させる。
ントラストが最大となるようにレチクル上へ照射する光
強度の入射角異存性を自在にコントロールする。 【構成】ケーラー照明法を用いる縮小投影露光装置の２
次光源を与えるフライアイレンズ７に、単位セル（個々
のレンズ）毎に独立連続可変の可動絞りを設置し、単位
セルの光透過率を図１（ａ）または図１（ｂ）のように
変化させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は縮小投影露光装置に関
し、特にケーラー照明法を利用した照明光学系に関す
る。
し、特にケーラー照明法を利用した照明光学系に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の縮小投影露光装置は、図２（ａ）
の光学系統図に示すような手順で照明光をレチクル１０
上に照射していた。まず、水銀灯１から発せられた紫外
光は楕円鏡２で反射されて干渉フィルタ５を含むコンデ
ンサレンズ４を通過した後、フライアイレンズ７により
アパーチャ８面上に２次光源を形成する。
の光学系統図に示すような手順で照明光をレチクル１０
上に照射していた。まず、水銀灯１から発せられた紫外
光は楕円鏡２で反射されて干渉フィルタ５を含むコンデ
ンサレンズ４を通過した後、フライアイレンズ７により
アパーチャ８面上に２次光源を形成する。
【０００３】このフライアイレンズとは、図２（ｂ）の
断面図に示すように、多数の小さいレンズ（以下これを
単位セルと記述する）を集めた構造になっており、この
フライアイレンズが成形するアパーチャ８面上の２次光
源の有効面積が、この照明光学系のＮＡ（開口数）を決
定する。またケーラー照明系では、このフライアイレン
ズの単位セルの１個から発せられた紫外光はレチクル１
０上に平行に入射し、しかも有効露光領域の全域を照射
する。従ってアパーチャ８面の中心から離れて位置する
フライアイレンズから形成される２次光源ほど、レチク
ル８面上では垂直方向に対し大きな角度θを有して入射
することになる。
断面図に示すように、多数の小さいレンズ（以下これを
単位セルと記述する）を集めた構造になっており、この
フライアイレンズが成形するアパーチャ８面上の２次光
源の有効面積が、この照明光学系のＮＡ（開口数）を決
定する。またケーラー照明系では、このフライアイレン
ズの単位セルの１個から発せられた紫外光はレチクル１
０上に平行に入射し、しかも有効露光領域の全域を照射
する。従ってアパーチャ８面の中心から離れて位置する
フライアイレンズから形成される２次光源ほど、レチク
ル８面上では垂直方向に対し大きな角度θを有して入射
することになる。
【０００４】従って、アパーチャ面上に形成された２次
光源の有効面積がレチクル面上に入射する光の最大傾斜
角θを決定し、ｓｉｎθが照明光学系のＮＡ（開口数）
と呼ばれる。従来よりこの照明系のＮＡにより、基板１
２上に結像する光学像が変化し、特にデフォーカスさせ
た時にその影響が顕著なことが知られていた。
光源の有効面積がレチクル面上に入射する光の最大傾斜
角θを決定し、ｓｉｎθが照明光学系のＮＡ（開口数）
と呼ばれる。従来よりこの照明系のＮＡにより、基板１
２上に結像する光学像が変化し、特にデフォーカスさせ
た時にその影響が顕著なことが知られていた。
【０００５】この照明光学系のアパーチャ位置に与えら
れる２次光源の光強度をアパーチャ面内で変化させるこ
とにより、光強度コントラストの空間周波数特性が変化
すること自体は、従来より光学顕微鏡の輪帯照明法とし
て知られていたが、それを縮小投影露光装置に利用した
例には、Ｄ．Ｌ．Ｆｅｈｒｓ ｅｔａｌによるＫＴＩｍ
ｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｓｅｍｉｎａｒ（１
９８９）ｐ２１７−２３０、Ｋ．Ｋａｍｏｎ ｅｔａｌ
によるＪＪＡＰ ｖｏｌ３０ Ｎｏ１１Ｂ（１９９１）
ｐ３０２１−３０２９などが知られている。しかし、こ
れらはすべてアパーチャ面位置に部分的に遮光した部品
を挿入することにより実現している。
れる２次光源の光強度をアパーチャ面内で変化させるこ
とにより、光強度コントラストの空間周波数特性が変化
すること自体は、従来より光学顕微鏡の輪帯照明法とし
て知られていたが、それを縮小投影露光装置に利用した
例には、Ｄ．Ｌ．Ｆｅｈｒｓ ｅｔａｌによるＫＴＩｍ
ｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｓｅｍｉｎａｒ（１
９８９）ｐ２１７−２３０、Ｋ．Ｋａｍｏｎ ｅｔａｌ
によるＪＪＡＰ ｖｏｌ３０ Ｎｏ１１Ｂ（１９９１）
ｐ３０２１−３０２９などが知られている。しかし、こ
れらはすべてアパーチャ面位置に部分的に遮光した部品
を挿入することにより実現している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この従来の縮小投影露
光装置のケーラー照明法による照明光学系では、レチク
ル面上に入射する入射角度毎の光強度分布は、アパーチ
ャ面での光強度分布により決定されていたため、それを
自在にコントロールするためには、アパーチャ面位置に
平面内に特有の透過率分布を持つフィルターか、又は特
定部分を遮光した絞りのような部品を挿入するしかなか
った。
光装置のケーラー照明法による照明光学系では、レチク
ル面上に入射する入射角度毎の光強度分布は、アパーチ
ャ面での光強度分布により決定されていたため、それを
自在にコントロールするためには、アパーチャ面位置に
平面内に特有の透過率分布を持つフィルターか、又は特
定部分を遮光した絞りのような部品を挿入するしかなか
った。
【０００７】そのため、レチクル面上に入射する入射角
度に伴って様々な光強度変化を持たせるためには、その
アパーチャ面に挿入する部品を毎回交換するという複雑
な作業が必要であった。勿論、アパーチャ面内で特有の
透過率分布を持つフィルターを複数種類準備すること
は、フィルター製造の上でも容易なことではないため、
現実的にレチクル面上に入射する角度に対して光強度分
布を自在に変化させることは殆ど不可能であった。
度に伴って様々な光強度変化を持たせるためには、その
アパーチャ面に挿入する部品を毎回交換するという複雑
な作業が必要であった。勿論、アパーチャ面内で特有の
透過率分布を持つフィルターを複数種類準備すること
は、フィルター製造の上でも容易なことではないため、
現実的にレチクル面上に入射する角度に対して光強度分
布を自在に変化させることは殆ど不可能であった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の縮小投影露光装
置は、照明光学系内のフライアイレンズのうち単位セル
一つ一つの光強度を独立に自由に調節できるようにする
ために、個々のフライアイレンズすなわち単位セル毎
に、それぞれ独立にしかも連続的に可動な絞りを備えて
いる。
置は、照明光学系内のフライアイレンズのうち単位セル
一つ一つの光強度を独立に自由に調節できるようにする
ために、個々のフライアイレンズすなわち単位セル毎
に、それぞれ独立にしかも連続的に可動な絞りを備えて
いる。
【０００９】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施例に
用いるフライアイレンズの断面図である。図１（ａ）で
は６９個の単位セルから構成されるフライアイレンズの
うち、個々の単位セルの可動絞りを調整し、単位セルの
紫外光の透過率を中心から６０％、８０％、１００％の
状態にした例である。可動絞り自体は通常のカメラのレ
ンズに内蔵されている絞りと同じ構造になっているもの
で良く、連続可変にコントロールできるようになってい
る。
る。図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施例に
用いるフライアイレンズの断面図である。図１（ａ）で
は６９個の単位セルから構成されるフライアイレンズの
うち、個々の単位セルの可動絞りを調整し、単位セルの
紫外光の透過率を中心から６０％、８０％、１００％の
状態にした例である。可動絞り自体は通常のカメラのレ
ンズに内蔵されている絞りと同じ構造になっているもの
で良く、連続可変にコントロールできるようになってい
る。
【００１０】図２（ｂ）に示した従来の可動絞りを持た
ないフライアイレンズでの個々の単位セルの光透過率を
１００％とし、それを利用した縮小投影露光装置（図２
（ａ））の基板１２上での光強度コントラストの空間周
波数特性は、図３の特性図に示すように、従来の特性曲
線１３で表されるとすると、この同じ縮小投影露光装置
（図２（ａ））に本実施例の可動絞りを有するフライア
イレンズを用い、図１（ａ）に示す如く光透過率を調整
した場合は、その空間周波数特性が図３の特性曲線１４
で表される特性を示すようになる。この場合、図３の１
３と１４の特性曲線を比較すると、空間周波数がν1 以
下の小さい所では図１（ａ）に示すフライアイレンズの
光強度コントラストの特性曲線１４が若干従来の特性曲
線１３よりも悪くなっているが、空間周波数がν1 より
も高い領域では光強度コントラストは高くなる。
ないフライアイレンズでの個々の単位セルの光透過率を
１００％とし、それを利用した縮小投影露光装置（図２
（ａ））の基板１２上での光強度コントラストの空間周
波数特性は、図３の特性図に示すように、従来の特性曲
線１３で表されるとすると、この同じ縮小投影露光装置
（図２（ａ））に本実施例の可動絞りを有するフライア
イレンズを用い、図１（ａ）に示す如く光透過率を調整
した場合は、その空間周波数特性が図３の特性曲線１４
で表される特性を示すようになる。この場合、図３の１
３と１４の特性曲線を比較すると、空間周波数がν1 以
下の小さい所では図１（ａ）に示すフライアイレンズの
光強度コントラストの特性曲線１４が若干従来の特性曲
線１３よりも悪くなっているが、空間周波数がν1 より
も高い領域では光強度コントラストは高くなる。
【００１１】またフライアイレンズの単位セルの可動絞
りを調節することにより、図１（ｂ）のフライアイレン
ズのように単位セルの透過率を中心から０％、８０％、
１００％と変化させた場合は、光強度コントラストの空
間周波数特性は図３の特性曲線１５で表される特性を示
すことになる。この場合は、空間周波数がν1 とν2の
間では図１（ａ）に示すフライアイレンズの方が高い光
強度コントラストを示すが、ν2 よりも空間周波数が高
い場合には図１（ｂ）のフライアイレンズの方が高い光
強度コントラストを示す。
りを調節することにより、図１（ｂ）のフライアイレン
ズのように単位セルの透過率を中心から０％、８０％、
１００％と変化させた場合は、光強度コントラストの空
間周波数特性は図３の特性曲線１５で表される特性を示
すことになる。この場合は、空間周波数がν1 とν2の
間では図１（ａ）に示すフライアイレンズの方が高い光
強度コントラストを示すが、ν2 よりも空間周波数が高
い場合には図１（ｂ）のフライアイレンズの方が高い光
強度コントラストを示す。
【００１２】すなわち、縮小投影露光された光学像の空
間周波数が、ν1 以下のパターンで構成されているレチ
クルの場合には、フライアイレンズの単位セルの可動絞
りをすべて１００％開放した状態で使用することが最も
光学コントラストの高い像を得ることができ、ν1 から
ν2 の間で構成されているレチクルの場合には、図１
（ａ）の透過率分布を持つようにフライアイレンズの単
位セルの可動絞りを調節することが最も高い光学コント
ラストを得ることができ、また、ν2 以上の微細なパタ
ーンで構成されているレチクルの場合には、図１（ｂ）
の透過率分布を持つようにフライアイレンズの可動絞り
を調節することが最も高い光学コントラストを得ること
となる。
間周波数が、ν1 以下のパターンで構成されているレチ
クルの場合には、フライアイレンズの単位セルの可動絞
りをすべて１００％開放した状態で使用することが最も
光学コントラストの高い像を得ることができ、ν1 から
ν2 の間で構成されているレチクルの場合には、図１
（ａ）の透過率分布を持つようにフライアイレンズの単
位セルの可動絞りを調節することが最も高い光学コント
ラストを得ることができ、また、ν2 以上の微細なパタ
ーンで構成されているレチクルの場合には、図１（ｂ）
の透過率分布を持つようにフライアイレンズの可動絞り
を調節することが最も高い光学コントラストを得ること
となる。
【００１３】フライアイレンズの単位セル毎に独立連続
可変の可動絞りを設置する本実施例によれば、アパーチ
ャ面上に形成される２次光源の面内での光強度分布をレ
チクル上のパターンに応じて自由に変化させることが容
易に実現できる。勿論、本実施例では透過率分布には異
方性を持たせていないが、これに異方性を持たせること
により、特定の配列で構成されるレチクルパターンのみ
極端に光学コントラストを高めることも可能である。
可変の可動絞りを設置する本実施例によれば、アパーチ
ャ面上に形成される２次光源の面内での光強度分布をレ
チクル上のパターンに応じて自由に変化させることが容
易に実現できる。勿論、本実施例では透過率分布には異
方性を持たせていないが、これに異方性を持たせること
により、特定の配列で構成されるレチクルパターンのみ
極端に光学コントラストを高めることも可能である。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ケーラー
照明法を用いる縮小投影露光装置において、フライアイ
レンズの単位セル（個々のレンズ）毎に独立連続可変の
光強度調節用の可動絞りを設置したので、レチクルパタ
ーンに応じて照明光学系の瞳位置における２次光源の光
強度の面内分布を自在に変化させて、その縮小投影露光
装置で可能な最高の結像特性を引き出すことができると
いう効果を有する。
照明法を用いる縮小投影露光装置において、フライアイ
レンズの単位セル（個々のレンズ）毎に独立連続可変の
光強度調節用の可動絞りを設置したので、レチクルパタ
ーンに応じて照明光学系の瞳位置における２次光源の光
強度の面内分布を自在に変化させて、その縮小投影露光
装置で可能な最高の結像特性を引き出すことができると
いう効果を有する。
【００１５】しかも、フライアイレンズの単位セルによ
って形成された２次光源から発せられた光は、可動絞り
がない状態と全く変化なくレチクル面上に照射されるの
で、レチクル面上での光強度の均一性自体には変化が起
こらないという利点がある。
って形成された２次光源から発せられた光は、可動絞り
がない状態と全く変化なくレチクル面上に照射されるの
で、レチクル面上での光強度の均一性自体には変化が起
こらないという利点がある。
【図１】本発明の一実施例に用いるフライアイレンズの
光透過率を示す図で、同図（ａ）はその一例の断面図、
同図（ｂ）は他の例の断面図である。
光透過率を示す図で、同図（ａ）はその一例の断面図、
同図（ｂ）は他の例の断面図である。
【図２】従来の縮小投影露光装置を示す図で、同図
（ａ）はその光学系統図、同図（ｂ）はそれに用いるフ
ライアイレンズの断面図である。
（ａ）はその光学系統図、同図（ｂ）はそれに用いるフ
ライアイレンズの断面図である。
【図３】本発明に用いるフライアイレンズと従来のフラ
イアイレンズとの光強度コントラストの空間周波数特性
図である。
イアイレンズとの光強度コントラストの空間周波数特性
図である。
１ 水銀灯 ２ 楕円鏡 ３ シャッター ４ コンデンサーレンズ ５ 干渉フィルター ６ ミラー ７ フライアイレンズ ８ アパーチャ ９ ブラインド １０ レチクル １１ 投影レンズ １２ 基板 １３ 従来の特性曲線 １４ 図１（ａ）の特性曲線 １５ 図１（ｂ）の特性曲線
Claims (1)
- 【請求項１】 ケーラー照明法を用いる縮小投影露光装
置において、フライアイレンズを構成する個々のレンズ
毎に独立の光強度調節用の可動絞りを有することを特徴
とする縮小投影露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4228185A JPH0677111A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 縮小投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4228185A JPH0677111A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 縮小投影露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0677111A true JPH0677111A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=16872546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4228185A Pending JPH0677111A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 縮小投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677111A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001135564A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-05-18 | Canon Inc | 投影露光装置 |
| US6872508B2 (en) | 2001-06-27 | 2005-03-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Exposure method and method of manufacturing semiconductor device |
| US7108381B2 (en) | 2003-02-27 | 2006-09-19 | Nec Viewtechnology, Ltd. | Projector apparatus |
-
1992
- 1992-08-27 JP JP4228185A patent/JPH0677111A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001135564A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-05-18 | Canon Inc | 投影露光装置 |
| JP4545854B2 (ja) * | 1999-11-05 | 2010-09-15 | キヤノン株式会社 | 投影露光装置 |
| US6872508B2 (en) | 2001-06-27 | 2005-03-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Exposure method and method of manufacturing semiconductor device |
| KR100496371B1 (ko) * | 2001-06-27 | 2005-06-21 | 가부시끼가이샤 도시바 | 노광 방법 및 노광 방법을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법 |
| US7108381B2 (en) | 2003-02-27 | 2006-09-19 | Nec Viewtechnology, Ltd. | Projector apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990202 |