JPH0794389A

JPH0794389A - 半導体露光装置

Info

Publication number: JPH0794389A
Application number: JP5234720A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Kubota; 重夫久保田; Michio Oka; 美智雄岡; Minoru Takeda; 実武田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-09-21
Filing date: 1993-09-21
Publication date: 1995-04-07

Abstract

(57)【要約】【目的】位相シフト法を用いずに色収差がなく、エキ
シマレーザよりも露光量の制御がしやすいモード均一な
露光を行うことができる半導体露光装置の提供を目的と
する。【構成】紫外レーザ光源出射部１０から例えばＮｄ：
ＹＡＧレーザの第４高調波を照明光学系１１を介してレ
ティクル１２に照射し、レティクル１２の微細なパター
ンを縮小投影レンズ１３を介してウエーハ１４上に結像
させ、アライメント機構部１６での位置合わせを行いな
がら、ＸＹステージ１５を移動させて上記微細なパター
ンをウエーハ１４上に正確に転写する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、露光光源からの照射光
でレティクルの半導体の回路パターンをウエーハに露光
する半導体露光装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体露光装置は、集積度を高め
るために短波長の光源を使用してウエーハに露光を行っ
ている。この光源には例えば超高圧水銀アークランプや
エキシマ・レーザがある。

【０００３】上記超高圧水銀アークランプは、出射光の
光源波長がｇ線では 435.8nm、ｈ線では404.7nm、ｉ線
では365nmである。これらの光源の内で、最も短波長の
ｉ線を用いても、そのままの光源波長では現在の微細パ
ターンである0.25μｍ級のパターンにすることはできな
い。この半導体集積回路における微細加工の限界を越え
るために半導体露光装置は、新しい光学像形成技術とし
て光の振幅情報の他に位相情報も利用する、いわゆる位
相シフト法という超解像技術を用いることによって解像
力を向上させる。

【０００４】また、同様に半導体集積回路における微細
加工の限界を越えるために光の波長自体をより短くする
方法には、例えばエキシマレーザを光源として使用する
方法がある。このエキシマレーザは、通常希ガスとハロ
ゲン系ガスとの組合せからなる有害な混合気体中の放電
でレーザ発振を行わせた際の光源波長が例えばｉ線に比
べてＫｒＦで248nm、ＡｒＦで193nmとより短波長化を実
現することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したｉ
線を光源に用いても最小線幅0.5μｍ程度のパターンを
実現できるが、半導体露光装置で要求される波長として
は波長が長いものとなってしまう。半導体露光装置は、
位相シフト法を用いることによって0.3μｍ程度のパタ
ーンを形成できることが既に確認されているが、この方
法を用いても可能な微細パターンの形成には限界があ
る。

【０００６】また、エキシマレーザを用いた半導体露光
装置では、色収差の補正ができない。このため、この補
正がきかない分を除いた色収差の影響が出ないレンズ領
域を透過した光が用いられることになる。実際に、この
限定された領域の光を使用することは、波長帯域の広帯
域なエキシマレーザを色収差に影響されない波長にフィ
ルタを介して狭帯域化する必要が生じる。この狭帯域化
は、エキシマレーザの発光エネルギーに対する使用エネ
ルギーの比率を下げることになる。

【０００７】さらに、前述したように、エキシマレーザ
はパルス発振で行われることから、露光量の制御が難し
いこととモードが不均一なため、パターンの線幅にムラ
ができ、モードの均一化を図ると狭帯域化の場合と同様
に効率を犠牲にしなければならない。

【０００８】このような半導体露光装置は、特殊な環境
整備されたクリーンルームに配置される。上記クリーン
ルームは単位面積あたりの費用が高い。露光用に用いる
エキシマレーザは、例えば１．６ｍ×１．２ｍ程度の大
きさからなる大型の装置であり、クリーンルームの占有
面積が高い。しかも、エキシマレーザは、前述した有害
混合ガスを例えば３日に１回程度の割合でガス交換しな
ければならないため、メンテナンス等の面で負担も大き
いという欠点がある。

【０００９】そこで、本発明は、上述したような実情に
鑑みてなされたものであり、位相シフト法を用いずに色
収差がなく、エキシマレーザよりも露光量の制御がしや
すいモード均一な露光を行うことができる半導体露光装
置の提供を目的とする。また、本発明は、エキシマレー
ザを使用する半導体露光装置に比べて安全性及び装置の
配置面積の効率が高い半導体露光装置の提供を目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体露光
装置は、露光光源からの照射光でレティクルの半導体の
回路パターンをウエーハに露光する半導体露光装置にお
いて、ダイオードレーザ励起により発光されるレーザ光
を第１の共振器内部で波長変換し、上記第１の共振器か
らの出射光を外部共振形の第２の共振器で波長変換され
た光が照明光学系を介してレティクルを照明する光源手
段と、該光源手段から上記レティクルに照射して得られ
る照明光学像をウエーハ上に結像させる結像手段と、上
記ウエーハを移動させる移動手段と、上記結像手段によ
る像の上記ウエーハに対する位置を検出して位置合わせ
を行うアライメント手段とを有することを特徴としてい
る。

【００１１】ここで、上記光源手段の第１の共振器は、
共振器内部に設けられたレーザ媒質と第１の非線形光学
素子を有し、レーザ媒質に例えばＮｄ：ＹＡＧ、上記第
１の非線形光学素子にＫＴＰを用いている。また、上記
光源手段の第２の共振器は、少なくとも一対の反射手段
の間に第２の非線形光学素子を設け、上記一対の反射手
段の少なくとも一方の反射手段を光軸方向に移動させる
制御手段を有している。上記第１の共振器からの出射光
を波長変換する第２の非線形光学素子には、例えばＢＢ
Ｏが用いられる。また、上記光源手段における第１の共
振器と第２の共振器の間に第１の共振器から出射される
基本波レーザ光を位相変調する位相変調手段を有してい
る。

【００１２】また、上記波長変換は、和周波混合や第２
高調波発生、第４高調波発生等を含み、レーザ媒質とし
ては、Ｎｄ：ＹＡＧに限定されるものでなく、Ｎｄ：Ｙ
ＶＯ ₄、Ｎｄ：ＢＥＬ、ＬＮＰ等がある。非線形結晶光
学素子には、ＫＴＰやＢＢＯの他にＬＮ、ＱＰＭＬ
Ｎ、ＬＢＯ、ＫＮ等がある。上記制御手段の被制御部と
してボイスコイルモータのように、少なくとも１つのコ
イル、１つ以上の磁石と磁性体からなるヨークとを有す
る電磁アクチュエータで構成されており、サーボ制御が
行われている。

【００１３】制御手段は、サーボ系内の被制御部の動作
によって共振器の光路長の変化を波長の１／１０００〜
１／１００００に抑えて少なくとも一方の反射手段の光
軸方向の位置に制御する。この制御手段の動作は、例え
ば共振器の反射率が極小となる位置に対する誤差を検出
した信号に応じて、電磁アクチュエータにより上記反射
手段を光軸方向に移動させ、この位置誤差検出信号がゼ
ロとなるように位置制御する。

【００１４】位置誤差検出が位相変調手段で基本波レー
ザ光を位相変調して共振器に入射し、この共振器からの
反射光の検出信号を上記位相変調信号で同期検波して行
われる。

【００１５】

【作用】本発明に係る半導体露光装置では、光源手段の
第１の共振器で固体レーザの励起による出射光の波長に
対する第２高調波を出射させ、第２の共振器で上記一対
の反射手段の少なくとも一方の反射手段を光軸方向に移
動させる制御を行いながら、第２高調波が少なくとも一
対の反射手段の間に配されている第２の非線形光学素子
を通されることにより、安定な制御が行われ、第１の共
振器内のレーザ媒質の励起に伴うレーザ波長に対する第
４の高調波波長を狭帯域で連続発振してモード均一性の
高い光を効率よく出射させ、レティクルのパターンをウ
エーハ上に露光して微細パターンを形成する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明に係る半導体露光装置の実施例
について、図面を参照しながら説明する。

【００１７】本発明に係る半導体露光装置は、光リソグ
ラフィー技術を用い、例えば５倍に拡大されたレティク
ル（あるいはマスク）に記された原画パターンを光源か
らの露光用の光を照明光学系を介して縮小投影光学系に
供給し、この縮小投影光学系の縮小レンズを介して１／
５に縮小してウエーハ上に塗布されたレジストに露光す
る装置である。

【００１８】半導体露光装置は、図１に示すように、ダ
イオードレーザ励起により発光されるレーザ光を第１の
共振器内部で波長変換し、上記第１の共振器からの出射
光を外部共振形の第２の共振器で波長変換された光が照
明光学系１１を介してレティクル１２を照明する光源手
段としての紫外レーザ光源出射部１０と、該紫外レーザ
光源出射部１０から上記レティクル１２に照射して得ら
れる照明光学像をウエーハ１４上に結像させる結像手段
としての縮小投影レンズ１３と、上記ウエーハ１４を移
動させる移動手段としてのＸＹステージ１５、上記縮小
投影レンズ１３による像の上記ウエーハ１４に対する位
置を検出して位置合わせを行うアライメント手段として
のアライメント機構部１６とで構成される。

【００１９】紫外レーザ光源射出部１０は、内蔵する半
導体レーザであるレーザダイオードから出射される光を
第１の共振器内のレーザ媒質の励起に伴うレーザ波長に
対する第４の高調波波長を効率よく出射させている。こ
の紫外レーザ光源射出部１０の機構について後段で説明
を加える。上記第４の高調波波長の出射光は、エキシマ
レーザよりも位相シフト法を用いずに例えば波長266nm
の狭帯域なレーザ光を連続発振し、かつモード均一性が
高い特性を有する。

【００２０】紫外レーザ光源射出部１０が出射するレー
ザ光は干渉性が非常に高いため例えばスペックルノイズ
等の雑音が生じる。この露光用の光源が照明光学系１１
を介してレティクル１２に照射される。上記照明光学系
１１では、例えば回転拡散板やすりガラスを透過させる
ことによって光源の干渉性を除去する処理を行ってい
る。

【００２１】レティクル１２のパターンは、上述したよ
うに原画パターンが５倍に拡大されたものである。この
レティクル１２を透過した光が縮小投影レンズ１３を介
してウエーハ１４上に塗布されたレジストに露光照射さ
れる。縮小投影レンズ１３は、入射する光の像を透過さ
せ、例えば１／５に縮小した光学像をウエーハ１４に投
影して微細パターンを形成する。

【００２２】ここで、ウエーハ１４には、例えばレティ
クル１２上に描かれている原画パターンをウエーハ上の
所定の位置に正しく転写するためにマークが設けられて
いる。アライメント機構部１６は、Ｈｅ−Ｎｅレーザを
ウエーハ１４に照射しウエーハ１４からの戻り光をＩＴ
Ｖカメラでマーク位置の検出を行い、レティクル１２と
ウエーハ１４の位置合わせ状況に応じた位置制御を行っ
ている。このアライメント機構部１６は、ＸＹステージ
１５を逐次移動させた際もアライメントの位置決めしな
がら露光を繰り返し行っている。この半導体露光装置
は、原画パターンをウエーハ全面に正確に転写する。

【００２３】このように構成することにより、位相シフ
ト法を用いずに色収差がなく、エキシマレーザよりも露
光量の制御がしやすいモード均一な露光を行うことがで
きる。

【００２４】つぎに、本発明の半導体露光装置の紫外レ
ーザ光源射出部１０の基本原理及び基本構成について図
２及び図３を用い、具体的な構成について図４を参照し
ながら説明する。図２におけるレーザ光源１１１は、後
述するようなＳＨＧ（第２高調波発生）レーザ光源装置
で構成され、基本波レーザ光が出射される。この基本波
レーザ光は、いわゆるＥＯ（電気光学）素子やＡＯ（音
響光学）素子を用いた位相変調器１１２にて位相変調が
施され、共振器反射光検出用の反射面１１３を介して、
集光用のレンズ１１４を介して、外部共振器１１５に入
射されるようになっている。この外部共振器１１５は、
凹面鏡（の反射面）１１６と平面鏡（の反射面）１１７
との間に、非線形光学結晶素子１１８が配置されて構成
されている。外部共振器１１５は、この共振器１１５の
一対の反射面１１６、１１７の間の光路長Ｌ _Rが所定長
となって光路位相差Δが２πの整数倍となるとき共振
し、共振位相付近で反射率及び反射位相が大きく変化す
る。共振器１１５の一対の反射面１１６、１１７の少な
くとも一方、例えば反射面１１７は、電磁アクチュエー
タ１１９により光軸方向に駆動されるようになってい
る。

【００２５】ここで、上記レーザ光源１１１としてＳＨ
Ｇレーザ光源装置を用い、例えばシングルモードのレー
ザ光を発生して外部共振器１１５に入力する場合、共振
器１１５内部の非線形光学結晶素子１１８として、例え
ばＢＢＯ（バリウムボレート）を用い、その非線形光学
効果により入射光に対する第２高調波（入射光がＳＨＧ
レーザの場合第４高調波）となるレーザ光を発生させ
る。この場合、外部共振器１１５の凹面鏡の反射面１１
６は入射光をほとんど反射し、平面鏡の反射面１１７は
入射光のほとんどを反射すると共に、入射光の波長に対
して半波長に短波長化された出射光のほとんどを透過さ
せるようなダイクロイックミラーである。

【００２６】発振器１２１は、上記光学的な位相変調器
１１２を駆動するための変調信号を出力し、この変調信
号がドライバ（駆動回路）１２２ａを介して位相変調器
１１２に送られる。上記共振器１１５に送られるレーザ
光の反射光（戻り光）が反射面１１３を介してフォトダ
イオード等の光検出器１２３により検出され、この反射
光検出信号が同期検波回路１２２ｂに送られる。同期検
波回路１２２ｂには上記発振器１２１からの変調信号が
（必要に応じて波形整形や位相遅延等が施されて）供給
され、上記反射光検出信号と乗算されることにより、同
期検波が行われる。同期検波回路１２２ｂからの検出出
力信号は、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１２２ｃを介す
ることにより共振器光路長の誤差信号となる。この誤差
信号がドライバ１２２ｄに送られ、このドライバ１２２
ｄからの駆動信号により上記電磁アクチュエータ１１９
を駆動して反射面１１７を光軸方向に移動させ、上記誤
差信号をゼロとするようなサーボを行わせることによ
り、外部共振器１１５の光路長Ｌ_Rが反射率の極小点
（共振点）となる長さに制御される。

【００２７】電磁アクチュエータ１１９としては、いわ
ゆるボイスコイル駆動タイプのアクチュエータを使用で
き、サーボループの複共振周波数を数十kHz 〜100kHz以
上に持ってゆくことができ、この共振周波数の上昇と位
相廻りの減少により、サーボ帯域のカットオフ周波数を
拡げることができ、また駆動電流も少なくて済むことか
ら、回路構成を簡素化することができる。この結果、外
部共振回路１１５の共振器長Ｌ_Rの変化を波長の１／１
０００〜１／１００００、すなわち１オングストローム
以下に極めて安定に抑制するシステムを安価に構成する
ことができる。

【００２８】上記外部共振器１１５は、いわゆるファブ
リ−ペロー共振器を用いるこの共振器は光路位相差Δが
２πの整数倍のとき共振し、共振位相付近で大きく反射
位相が変化する。この位相変化を利用して共振器の周波
数制御を行うことが、DreverLockingとしてR.W.P.Dreve
r, et al.“Laser Phase and Frequency Stabilization
Using an Optical Resonator”, Applied Physics B 3
1. 97-105(1983)等に開示されており、外部共振器１１
５は、この技術を利用している。

【００２９】本発明の半導体露光装置には、短波長の紫
外光が必要なため、レーザ光源としては図３に示す構成
を採用する。ここで、レーザ光源２１は、ＳＨＧレーザ
発振器である。紫外レーザ光源射出部１０のレーザ光源
１１１は、例えば図３に示すように、共振器２１の一対
の反射面２２、２３の間にはＮｄ：ＹＡＧ等のレーザ媒
質２４とＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ₄）等の非線形光学結晶
素子２５とを配設している。レーザ媒質２４からの波長
の基本波レーザを非線形光学結晶素子２５を通過させて
共振させることにより、ＳＨＧレーザ光を発生させて外
部共振器２６に送る。この外部共振器２６の一対の反射
面２７、２８の一方、例えば反射面２７が、電磁アクチ
ュエータ２９で光軸方向に駆動制御される。外部共振器
２６では、内蔵する例えば、ＢＢＯ等の非線形光学結晶
素子３０により入射レーザ光の第２高調波、すなわち元
の基本レーザからみて第４高調波となるレーザ光が発生
され、外部共振器２６より取り出される。

【００３０】この具体例として紫外レーザ光源射出部１
０は、例えば図３に示すように構成される。ここで、前
述した図１や図２と共通する部分に同じ参照番号を付し
て説明を省略し、レーザ波長等について具体的な数値を
挙げて説明する。半導体レーザであるレーザダイオード
１１０は、波長810nmのレーザ光をレーザ光源１１１に
送る。レーザ光源１１１は、レーザ媒質Ｎｄ：ＹＡＧを
用い、波長1064nmの基本波レーザ光をＫＴＰ２５で共振
させることによって第２高調波として上記波長の半分の
波長532nm を電気光学の位相変調器（ＥＯＭ）１１２に
出射する。レーザ光源１１１の周波数ｆ_c（例えば約50
0〜600THz）のレーザ光に対して位相変調器１１２によ
り周波数ｆ_m（例えば10MHz）の位相変調が施され、サ
イドバンドｆ_c±ｆ_mが立てられる。この位相変調のキ
ャリア周波数の信号が信号源（発振器）１２１から供給
される。

【００３１】共振周波数がｆ₀の外部共振器２６より戻
ってきた光について周波数ｆ_c、ｆ _c±ｆ_m間のビート
を検出するＦＭサイドバンド法により、共振器の光路長
の変化を光検出器１２３で検出し、共振器の反射率が極
小となる位置に対する極性を持った位置誤差検出信号を
検出し、電磁アクチュエータの一つであるボイスコイル
モータ２９で反射面２７を光軸方向に移動させ、位置誤
差検出信号がゼロとなるように制御する。高精度な位置
誤差検出を行うために図２の同期検波回路１２２ｂ、Ｌ
ＰＦ１２２ｃ、ドライバ１２２ａ、１２２ｄで構成され
るロッキング回路１２２で誤差信号を取り出している。

【００３２】誤差信号がゼロになるように光路長をＬ_R
に制御し、外部共振器２６内のＢＢＯ３０を介して出力
させることにより、第２高調波を第４高調波、すなわち
266nm の紫外波長のレーザ光にしてダイクロイックミラ
ー２８から出射する。

【００３３】なお、レーザ媒質としては、Ｎｄ：ＹＡＧ
に限定されるものでなく、Ｎｄ：ＹＶＯ₄、Ｎｄ：ＢＥ
Ｌ、ＬＮＰ等がある。非線形結晶光学素子には、ＫＴＰ
やＢＢＯの他にＬＮ、ＱＰＭＬＮ、ＬＢＯ、ＫＮ等が
ある。

【００３４】つぎに、上記紫外レーザ光源射出部１０に
おいて発生される第２高調波、第４高調波の入出力レベ
ルについてそれぞれ図５及び図６を参照しながら説明す
る。図５の横軸に半導体レーザのレーザ媒質にＮｄ：Ｙ
ＡＧを用いて波長1064nmの基本波レーザ光の励起パワー
レベル（Ｗ）を示し、縦軸に共振器１１１で生成される
上記基本波レーザの第２高調波（532nm）の出力レベ
ル、グリーン出力（Ｗ）の関係が示されている。最大１
８ワット（Ｗ）の励起パワーを入力すると、２．７ワッ
ト（Ｗ）の第２高調波が得られることが示されている。

【００３５】また、図６も横軸に入力レベル（Ｗ）、縦
軸に出力レベル（Ｗ）をとって第２高調波を入力した際
に発生する第４高調波（266nm）の入出力レベル関係を
示している。図６から明らかなようにグリーン光の入力
が２ワットのとき、紫外出力レベルが１ワット得られる
ことを示している。この１Ｗの紫外光連続出力は、エキ
シマレーザ用レジストを十分に感光させることができ
る。この１Ｗの紫外光のスペクトル帯域幅は、例えば
エキシマレーザの狭帯域化フィルタを用いても2pmであ
るが、0.2ｐｍと狭帯域にでき、この狭帯域にパワーを
集中させている。また、この１Ｗの紫外光のモードは単
一横モードであり、レーザ光は、均一なとして出射され
る。

【００３６】また、本発明の半導体露光装置の変形例と
して図７を参照しながら説明する。ここで、図１と共通
する部分に同じ参照番号を付して説明を省略する。この
半導体露光装置は、例えば紫外レーザ光源射出部１０と
全く同じ構成の紫外レーザ光源１０ａ〜１０ｅと５本有
してそれぞれ連続出力するレーザ出射部Ａと、上記レー
ザ出射部Ａからそれぞれ１Ｗずつの供給されるレーザ光
を合成する合成光学系１６を有している。

【００３７】この合成光学系１６は、ミラーあるいはプ
リズム等の光学材料を用いて合成し、出力レベルを加算
して約５Ｗにして使用するとパワーが得られ、用途を広
げることができる。

【００３８】また、本発明は、エキシマレーザを使用す
る半導体露光装置に比べて有毒ガスを使用しなくて済む
ことにより安全性を高め、クリーンルーム内での大きな
領域を占有していた装置を半導体レーザの使用が可能に
なることにより、装置の配置面積の効率を高めるよう効
率改善に貢献できる半導体露光装置を提供することがで
きる。

【００３９】以上のように構成することにより、位相シ
フト法を用いずに狭帯域化できることから色収差がな
く、連続発振によりエキシマレーザよりも露光量の制御
がしやすく、モード均一な露光により効率的な露光で微
細パターンを行うことができる。また、本発明は、エキ
シマレーザを使用する半導体露光装置に比べて安全性及
び装置の配置面積の効率を高い半導体露光装置を提供す
ることができる。

【００４０】なお、本発明の半導体露光装置は、上述し
た実施例のような屈折系の光学系を用いた投影露光装置
にのみ限定されるものでなく、例えば反射系の光学系や
近接露光装置にも応用することができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明に係る半導体露光装置では、光源
手段の第１の共振器で固体レーザの励起による出射光の
波長に対する第２高調波を出射させ、第２の共振器で上
記一対の反射手段の少なくとも一方の反射手段を光軸方
向に移動させる制御を行いながら、第２高調波が少なく
とも一対の反射手段の間に配されている第２の非線形光
学素子を通して連続発振であることから露光量の安定な
制御を可能にし、効率の高い固体レーザの励起のレーザ
波長に対する第４の高調波波長で狭帯域できるから、色
収差の発生をなくし、モード均一性の高い光を効率よく
出射させることにより、ウエーハに対して位相シフト法
を用いずにエキシマレーザよりも扱い易い効率的な露光
で微細パターンの転写を行うことができる。

【００４２】また、本発明は、エキシマレーザを使用す
る半導体露光装置に比べて安全性及び装置の配置面積の
効率の高い半導体露光装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半導体露光装置の一実施例の構成
を示すブロック図である。

【図２】上記ブロック図で使用される紫外レーザを発生
させるための基本原理を説明する図である。

【図３】ＳＨＧレーザを用いた場合の第４高調波を発生
させる基本構成を示すブロック図である。

【図４】本発明に係る半導体露光装置の紫外レーザ光源
射出部の構成を示すブロック回路図である。

【図５】レーザ光の入射レベルに対する第２高調波の出
力レベル関係を示すグラフである。

【図６】第２高調波の入力レベルに対する第４高調波の
出力レベル関係を示すグラフである。

【図７】本発明に係る半導体露光装置の変形例の構成を
示す図である。

【符号の説明】

１０、Ａ・・・・・・紫外レーザ光源射出部１１・・・・・・・・照明光学系１２・・・・・・・・レティクル１３・・・・・・・・縮小投影レンズ１４・・・・・・・・ウエーハ１５・・・・・・・・ＸＹステージ１６・・・・・・・・アライメント機構部１７・・・・・・・・合成光学系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】露光光源からの照射光でレティクルの半
導体の回路パターンをウエーハに露光する半導体露光装
置において、ダイオードレーザ励起により発光されるレーザ光を第１
の共振器内部で波長変換し、上記第１の共振器からの出
射光を外部共振形の第２の共振器で波長変換された光が
照明光学系を介してレティクルを照明する光源手段と、該光源手段から上記レティクルに照射して得られる照明
光学像をウエーハ上に結像させる結像手段と、上記ウエーハを移動させる移動手段と、上記結像手段による像の上記ウエーハに対する位置を検
出して位置合わせを行うアライメント手段とを有するこ
とを特徴とする半導体露光装置。
【請求項２】上記光源手段の第１の共振器は、共振器
内部に設けられたレーザ媒質と第１の非線形光学素子と
を有することを特徴とする請求項１記載の半導体露光装
置。
【請求項３】上記光源手段の第２の共振器は、少なく
とも一対の反射手段の間に第２の非線形光学素子を設
け、上記一対の反射手段の少なくとも一方の反射手段を
光軸方向に移動させる制御手段を有することを特徴とす
る請求項１記載の半導体露光装置。
【請求項４】上記光源手段における第１の共振器と第
２の共振器の間に第１の共振器から出射される基本波レ
ーザ光を位相変調する位相変調手段を有することを特徴
とする請求項１記載の半導体露光装置。