JPH07130621A - 露光装置の照明光学系 - Google Patents
露光装置の照明光学系Info
- Publication number
- JPH07130621A JPH07130621A JP5273342A JP27334293A JPH07130621A JP H07130621 A JPH07130621 A JP H07130621A JP 5273342 A JP5273342 A JP 5273342A JP 27334293 A JP27334293 A JP 27334293A JP H07130621 A JPH07130621 A JP H07130621A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- fiber bundle
- light
- shape
- optical system
- 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
- G03F7/70091—Illumination 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]
Abstract
(57)【要約】
【目的】露光装置の照明光学系において、光エネルギー
を有効に利用しレチクルの種々のパターンに応じて照明
光のスポット形状を変えるようにする。 【構成】水銀ランプ１７からの光を一端に収集する光フ
ァイバー束４と、この光ファイバー束４の射出端１１の
外形を拘束する可動絞り３と光ファイバー束４の中心に
射出端１１から挿入され光ファイバー束４内を移動し得
る円錐状の可動こま２とで構成される形状可変機構１を
備えている。
を有効に利用しレチクルの種々のパターンに応じて照明
光のスポット形状を変えるようにする。 【構成】水銀ランプ１７からの光を一端に収集する光フ
ァイバー束４と、この光ファイバー束４の射出端１１の
外形を拘束する可動絞り３と光ファイバー束４の中心に
射出端１１から挿入され光ファイバー束４内を移動し得
る円錐状の可動こま２とで構成される形状可変機構１を
備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、集積回路パターンが形
成されたレチクルに光を投影し半導体基板に該集積回路
パターンを転写する露光装置に関し、特に該光を投射す
る照明系に関する。
成されたレチクルに光を投影し半導体基板に該集積回路
パターンを転写する露光装置に関し、特に該光を投射す
る照明系に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、集積回路の高密度化に伴ない露光
装置の投影レンズの解像度もより高く要求されるに至っ
た。しかきながら解像度を高くすることは逆に焦点深度
を浅くすることになり、段差のある半導体基板にパター
ンを転写する際に問題となってくる。この解像度の向上
による焦点深度の浅くなることを解消する方法として種
々の方法が提案されてきた。例えば、レチクルのパター
ンに投射する照明光も、ランプ光源からの一次光をレチ
クルのパターンに応じて輪帯状あるいは四方形状の二次
光に成形しコヒーレンスファクタを変えることによって
焦点深度を深くする方法がある。
装置の投影レンズの解像度もより高く要求されるに至っ
た。しかきながら解像度を高くすることは逆に焦点深度
を浅くすることになり、段差のある半導体基板にパター
ンを転写する際に問題となってくる。この解像度の向上
による焦点深度の浅くなることを解消する方法として種
々の方法が提案されてきた。例えば、レチクルのパター
ンに投射する照明光も、ランプ光源からの一次光をレチ
クルのパターンに応じて輪帯状あるいは四方形状の二次
光に成形しコヒーレンスファクタを変えることによって
焦点深度を深くする方法がある。
【０００３】この輪帯状あるいは四方形状の二次光に成
形するには、フライアイレンズの直前あるいは直後に輪
帯状あるいは四方形状の遮光板を挿入し、所望の形状の
二次光に成形している。しかしながら、遮光されている
部分の光エネルギーが無駄になり、光源からの光を有効
に利用できず露光時間が長くなるという問題を含んでい
た。
形するには、フライアイレンズの直前あるいは直後に輪
帯状あるいは四方形状の遮光板を挿入し、所望の形状の
二次光に成形している。しかしながら、遮光されている
部分の光エネルギーが無駄になり、光源からの光を有効
に利用できず露光時間が長くなるという問題を含んでい
た。
【０００４】図４は従来の露光装置の一例における照明
光学系を示す図である。この光を有効に利用する照明光
学系が特開昭６２一２６１８号公報に開示されている。
この照明光学系は、図４に示すように、水銀ランプ１７
からの光を楕円鏡１８で反射し、その反射光を光ファイ
バー束１９の入射端２０で収集し、円弧状に分岐された
光ファイバー束１９の射出端２１から出光させレチクル
２２に照射するものである。この照明光学系は、水銀ラ
ンプ１７からの光を直接収集し光ファイバー束１９で収
集し、円弧状のスポット光にしレチクル２２に照射して
いる。
光学系を示す図である。この光を有効に利用する照明光
学系が特開昭６２一２６１８号公報に開示されている。
この照明光学系は、図４に示すように、水銀ランプ１７
からの光を楕円鏡１８で反射し、その反射光を光ファイ
バー束１９の入射端２０で収集し、円弧状に分岐された
光ファイバー束１９の射出端２１から出光させレチクル
２２に照射するものである。この照明光学系は、水銀ラ
ンプ１７からの光を直接収集し光ファイバー束１９で収
集し、円弧状のスポット光にしレチクル２２に照射して
いる。
【０００５】この照明光学系は直接光源からの光を光フ
ァイバー束１９に導き遮蔽することなく光ファイバー束
１９から導出していることから、光エネルギーの損出は
光ファイバー束１９の伝送損失だけで済み光エネルギの
利用率の高く露光時間を短縮できることを特徴としてい
た。
ァイバー束１９に導き遮蔽することなく光ファイバー束
１９から導出していることから、光エネルギーの損出は
光ファイバー束１９の伝送損失だけで済み光エネルギの
利用率の高く露光時間を短縮できることを特徴としてい
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の露光装
置における照明光学系では、光ファイバー束からの光の
スポット形状が円弧状に限定され、しかもレチクルの照
射領域内での高照度部分の位置が固定されている。しか
しながら、半導体集積回路が高密度化や回路の多様化に
伴ないレチクルのパターンも多種多様である。このよう
な状況ではスポットが単一形状であって高照度部分の位
置も限定された照明光では多種多様のレチクルのパター
ンに対応できないという問題を含んでいる。
置における照明光学系では、光ファイバー束からの光の
スポット形状が円弧状に限定され、しかもレチクルの照
射領域内での高照度部分の位置が固定されている。しか
しながら、半導体集積回路が高密度化や回路の多様化に
伴ないレチクルのパターンも多種多様である。このよう
な状況ではスポットが単一形状であって高照度部分の位
置も限定された照明光では多種多様のレチクルのパター
ンに対応できないという問題を含んでいる。
【０００７】従って、本発明の目的は、光エネルギーを
有効に利用するとともにレチクルの種々のパターンに適
応できる照明光学系をもつ露光装置の照明光学系を提供
することである。
有効に利用するとともにレチクルの種々のパターンに適
応できる照明光学系をもつ露光装置の照明光学系を提供
することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、光源か
らの光を一端に収集する光ファイバー束と、この光ファ
イバー束の他端の外形を拘束する外形拘束機構と、該光
ファイバー束の中心に該他端側から挿入され前記光ファ
イバー束内を移動し得る円錐状の可動こまとを備える露
光装置の照明光学系である。
らの光を一端に収集する光ファイバー束と、この光ファ
イバー束の他端の外形を拘束する外形拘束機構と、該光
ファイバー束の中心に該他端側から挿入され前記光ファ
イバー束内を移動し得る円錐状の可動こまとを備える露
光装置の照明光学系である。
【０００９】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１０】図１（ａ）および（ｂ）は本発明の露光装
置における照明光学系の一実施例を示す露光装置の光路
系統図および形状可変機構の斜視図である。この露光装
置の照明光学系は、図１（ａ）に示すように、水銀ラン
プ１７より発生し楕円鏡１８より集光されミラーおよび
リレーレンズを経た光を入光する複数の光ファイバーを
束ねてなる光ファイバー束４と、この光ファイバー束４
の射出端１１の外形を成形する可動絞り３と内形を成形
する可動こま２とを具備する形状可変機構１とを備えて
いる。
置における照明光学系の一実施例を示す露光装置の光路
系統図および形状可変機構の斜視図である。この露光装
置の照明光学系は、図１（ａ）に示すように、水銀ラン
プ１７より発生し楕円鏡１８より集光されミラーおよび
リレーレンズを経た光を入光する複数の光ファイバーを
束ねてなる光ファイバー束４と、この光ファイバー束４
の射出端１１の外形を成形する可動絞り３と内形を成形
する可動こま２とを具備する形状可変機構１とを備えて
いる。
【００１１】形状可変機構１は、図１（ｂ）に示すよう
に、カメラなどに用いられる絞機構と同じ機構である可
動絞り３と、テーパ部をもつ楔状の可動こま２とを有し
ている。そして、可動絞り３はモータ５ａの回転により
可動板９を移動させ拘束されていない光ファイバー束４
の射出端１１の外形を規制する。また、モータ５ｂの回
転によりリンク６を回転軸８を中心に揺動させロッド７
を移動させることによって可動こま２は矢印の方向に移
動する。このことにより光ファイバー束４の内形は可動
こま２のテーパ部で拘束される。
に、カメラなどに用いられる絞機構と同じ機構である可
動絞り３と、テーパ部をもつ楔状の可動こま２とを有し
ている。そして、可動絞り３はモータ５ａの回転により
可動板９を移動させ拘束されていない光ファイバー束４
の射出端１１の外形を規制する。また、モータ５ｂの回
転によりリンク６を回転軸８を中心に揺動させロッド７
を移動させることによって可動こま２は矢印の方向に移
動する。このことにより光ファイバー束４の内形は可動
こま２のテーパ部で拘束される。
【００１２】この照明光学系による照明光のスポット形
状の設定は、モータ４ａおよびモータ４ｂのそれぞれを
回転させ光ファイバー束４の内径および外径を設定する
ことである。従って、照明光のスポット形状は可動こま
２が可動板９から抜けたとき円形になり、可動板９より
可動こま２が入り込むにつれてスポット形状は円からリ
ング状になりさらに入り込むことによってリングの径が
次第に大きくなる。
状の設定は、モータ４ａおよびモータ４ｂのそれぞれを
回転させ光ファイバー束４の内径および外径を設定する
ことである。従って、照明光のスポット形状は可動こま
２が可動板９から抜けたとき円形になり、可動板９より
可動こま２が入り込むにつれてスポット形状は円からリ
ング状になりさらに入り込むことによってリングの径が
次第に大きくなる。
【００１３】図２（ａ）および（ｂ）は本発明の露光装
置における照明光学系の他の実施例を説明するための形
状可変機構を示す正面図および断面図、図３（ａ）〜
（ｃ）は図２の形状可変機構による照明パターンを示す
図である。この露光装置における照明光学系の形状可変
機構は、図２に示すように、光ファイバー束４ａから分
岐されスリーブ１３で被覆された光ファイバー束１４の
広がりを規制し固定する枠１２ａと移動こま２ａを備え
ている。
置における照明光学系の他の実施例を説明するための形
状可変機構を示す正面図および断面図、図３（ａ）〜
（ｃ）は図２の形状可変機構による照明パターンを示す
図である。この露光装置における照明光学系の形状可変
機構は、図２に示すように、光ファイバー束４ａから分
岐されスリーブ１３で被覆された光ファイバー束１４の
広がりを規制し固定する枠１２ａと移動こま２ａを備え
ている。
【００１４】二つの枠１２ａは互いに送りねじ１５とナ
ットで連結され、モータ５ｃ，５ｄの回転によって光フ
ァイバー束１４の外側面を押えている。可動こま２ａは
図示されていない移動機構によって矢印の方向に移動で
きるようになっている。そして、この可動こま２ａのテ
ーパ部で光ファイバー束１４の内側面を押し枠１２ａ，
１２ｂと協働して光ファイバー束１４を固定する。
ットで連結され、モータ５ｃ，５ｄの回転によって光フ
ァイバー束１４の外側面を押えている。可動こま２ａは
図示されていない移動機構によって矢印の方向に移動で
きるようになっている。そして、この可動こま２ａのテ
ーパ部で光ファイバー束１４の内側面を押し枠１２ａ，
１２ｂと協働して光ファイバー束１４を固定する。
【００１５】この形状可変機構の動作は、可動こま２ａ
を奥側に引込みつれて枠１２ａ，１２ｂの挟み力により
光ファイバー束１４は中心に向って移動する。このこと
により照明光パターンは図３（ｃ）から（ａ）という順
に変化する。これは丁度四方形状に近い形状となる。ま
た、可動こま２ａの移動機構は図示されていないが、前
述した実施例のように、リンク機構を用いても良い。
を奥側に引込みつれて枠１２ａ，１２ｂの挟み力により
光ファイバー束１４は中心に向って移動する。このこと
により照明光パターンは図３（ｃ）から（ａ）という順
に変化する。これは丁度四方形状に近い形状となる。ま
た、可動こま２ａの移動機構は図示されていないが、前
述した実施例のように、リンク機構を用いても良い。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、従来の照
明光パターンを成形する遮蔽板を用いることなく、光源
からの光を光ファイバーで収集し射出端の形状を種々の
形状に変える形状可変機構を設けることによって、光エ
ネルギーを有効に利用しレチクルの種々のパターンに応
じて照明光のスポット形状を変えることができるという
効果がある。
明光パターンを成形する遮蔽板を用いることなく、光源
からの光を光ファイバーで収集し射出端の形状を種々の
形状に変える形状可変機構を設けることによって、光エ
ネルギーを有効に利用しレチクルの種々のパターンに応
じて照明光のスポット形状を変えることができるという
効果がある。
【図１】本発明の露光装置における照明光学系の一実施
例を示す露光装置の光路系統図および形状可変機構の斜
視図である。
例を示す露光装置の光路系統図および形状可変機構の斜
視図である。
【図２】本発明の露光装置における照明光学系の他の実
施例を説明するための形状可変機構を示す正面図および
断面図である。
施例を説明するための形状可変機構を示す正面図および
断面図である。
【図３】図２の形状可変機構による照明パターンを示す
図である。
図である。
【図４】従来の露光装置の一例における照明光学系を示
す図である。
す図である。
１ 形状可変機構 ２，２ａ 可動こま ３ 可動絞り ４，４ａ，１４，１９ 光ファイバー束 ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ モータ ６ リンク ７ ロッド ８ 回転軸 ９ 可動板 １０，２２ レチクル １１，２１ 射出端 １２ ウェーハ １２ａ，１２ｂ 枠 １３ スリーブ １５ 送りねじ １７ 水銀ランプ １８ 楕円鏡 ２０ 入射端
Claims (2)
- 【請求項１】 光源からの光を一端に収集する光ファイ
バー束と、この光ファイバー束の他端の外形を拘束する
外形拘束機構と、該光ファイバー束の中心に該他端側か
ら挿入され前記光ファイバー束内を移動し得る円錐状の
可動こまとを備えることを特徴とする露光装置の照明光
学系。 - 【請求項２】 前記光ファイバー束の他端が複数の光フ
ァイバー束に分割されていることを特徴とする請求項１
記載の露光装置の照明光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5273342A JP2658830B2 (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | 露光装置の照明光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5273342A JP2658830B2 (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | 露光装置の照明光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07130621A true JPH07130621A (ja) | 1995-05-19 |
| JP2658830B2 JP2658830B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=17526563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5273342A Expired - Lifetime JP2658830B2 (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | 露光装置の照明光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2658830B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004233749A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Pentax Corp | パターン描画装置用照明システムおよびパターン描画装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04225358A (ja) * | 1990-12-27 | 1992-08-14 | Nikon Corp | 投影露光装置及び方法、並びに素子製造方法 |
| JPH05217854A (ja) * | 1992-02-04 | 1993-08-27 | Hitachi Ltd | 照明方法および照明装置および投影露光装置 |
-
1993
- 1993-11-01 JP JP5273342A patent/JP2658830B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04225358A (ja) * | 1990-12-27 | 1992-08-14 | Nikon Corp | 投影露光装置及び方法、並びに素子製造方法 |
| JPH05217854A (ja) * | 1992-02-04 | 1993-08-27 | Hitachi Ltd | 照明方法および照明装置および投影露光装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004233749A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Pentax Corp | パターン描画装置用照明システムおよびパターン描画装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2658830B2 (ja) | 1997-09-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970506 |