JPH08139009A - 照明光学装置 - Google Patents
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- JPH08139009A JPH08139009A JP6304278A JP30427894A JPH08139009A JP H08139009 A JPH08139009 A JP H08139009A JP 6304278 A JP6304278 A JP 6304278A JP 30427894 A JP30427894 A JP 30427894A JP H08139009 A JPH08139009 A JP H08139009A
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- light
- illumination
- light source
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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
-
- 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
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
-
- 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
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
- G03F7/70475—Stitching, i.e. connecting image fields to produce a device field, the field occupied by a device such as a memory chip, processor chip, CCD, flat panel display
Abstract
(57)【要約】
【目的】 たとえばマスクのような物体上の複数の照明
領域をほぼ一定の照度で照射することのできる照明光学
装置を提供すること。 【構成】 本発明においては、照明光を供給する光源手
段と、該光源手段からの照明光を集光して空間的に離れ
た位置にそれぞれ光源像を形成する多光源像形成手段
と、該多光源像形成手段により形成される光源像位置に
それぞれ配置された所定形状の可変開口を有する複数の
ブラインド手段と、該各ブラインド手段を介した各光源
像からの照明光をそれぞれ集光して前記物体上の各照明
領域に対して各光源像からの照明光をそれぞれ照明する
ための複数の照明光学系と、該各照明光学系の光路中の
照明光をそれぞれ光電的に検出する複数の光検出手段
と、前記物体上の複数の照明領域での各照度が等しくな
るように、該複数の光検出手段からの各出力に基づい
て、前記複数のブラインド手段の開口面積の大きさをそ
れぞれ制御する制御手段とを備えている。
領域をほぼ一定の照度で照射することのできる照明光学
装置を提供すること。 【構成】 本発明においては、照明光を供給する光源手
段と、該光源手段からの照明光を集光して空間的に離れ
た位置にそれぞれ光源像を形成する多光源像形成手段
と、該多光源像形成手段により形成される光源像位置に
それぞれ配置された所定形状の可変開口を有する複数の
ブラインド手段と、該各ブラインド手段を介した各光源
像からの照明光をそれぞれ集光して前記物体上の各照明
領域に対して各光源像からの照明光をそれぞれ照明する
ための複数の照明光学系と、該各照明光学系の光路中の
照明光をそれぞれ光電的に検出する複数の光検出手段
と、前記物体上の複数の照明領域での各照度が等しくな
るように、該複数の光検出手段からの各出力に基づい
て、前記複数のブラインド手段の開口面積の大きさをそ
れぞれ制御する制御手段とを備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は照明光学装置に関し、特
に半導体素子や液晶表示基板製造用の露光装置において
マスク上の複数の領域を照明する照明光学装置に関す
る。
に半導体素子や液晶表示基板製造用の露光装置において
マスク上の複数の領域を照明する照明光学装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、パソコン、テレビ等の表示素子と
して、液晶表示基板が多用されるようになっている。こ
の液晶表示基板は、ガラス基板上に透明薄膜電極をフォ
トリソグラフィの手法で所望の形状にパターニングする
ことによって作られる。このフォトリソグラフィのため
の装置として、マスクに形成された原画パターンを投影
光学系を介してガラス基板上のフォトレジスト層に露光
する投影露光装置が用いられている。
して、液晶表示基板が多用されるようになっている。こ
の液晶表示基板は、ガラス基板上に透明薄膜電極をフォ
トリソグラフィの手法で所望の形状にパターニングする
ことによって作られる。このフォトリソグラフィのため
の装置として、マスクに形成された原画パターンを投影
光学系を介してガラス基板上のフォトレジスト層に露光
する投影露光装置が用いられている。
【０００３】また、最近では液晶表示基板の大面積化が
要求されており、この要求に伴って上記の投影露光装置
においても露光領域の拡大が望まれている。この露光領
域の拡大の手段として、本出願人は、複数の投影光学系
を備えた走査型露光装置を提案している（たとえば、特
願平５−１６１５８８号）。
要求されており、この要求に伴って上記の投影露光装置
においても露光領域の拡大が望まれている。この露光領
域の拡大の手段として、本出願人は、複数の投影光学系
を備えた走査型露光装置を提案している（たとえば、特
願平５−１６１５８８号）。
【０００４】上記出願において提案された露光装置で
は、複数の照明光学系を有する照明光学装置を設け、各
照明光学系から射出された光束でマスク上の各領域を照
明する。このように複数の領域で照明されたマスクの各
像を、それぞれ複数の投影光学系を介して感光基板上の
複数の投影領域に投影露光する。そして、マスクと感光
基板とを同期して投影光学系に対して相対移動（走査）
することによって、マスク上のパターン領域の全体を感
光基板上に転写する。
は、複数の照明光学系を有する照明光学装置を設け、各
照明光学系から射出された光束でマスク上の各領域を照
明する。このように複数の領域で照明されたマスクの各
像を、それぞれ複数の投影光学系を介して感光基板上の
複数の投影領域に投影露光する。そして、マスクと感光
基板とを同期して投影光学系に対して相対移動（走査）
することによって、マスク上のパターン領域の全体を感
光基板上に転写する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のようないわゆる
走査型露光装置では、マスク上の各照明領域における照
度が一定であることが所定の転写精度を確保するために
要求される。しかしながら、各照明光学系の特性変動
（いわゆるバラツキ）等に起因して、各照明領域におけ
る照度にある程度の変動が発生することが予想される。
走査型露光装置では、マスク上の各照明領域における照
度が一定であることが所定の転写精度を確保するために
要求される。しかしながら、各照明光学系の特性変動
（いわゆるバラツキ）等に起因して、各照明領域におけ
る照度にある程度の変動が発生することが予想される。
【０００６】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、たとえばマスクのような物体上の複数の照明
領域をほぼ一定の照度で照射することのできる照明光学
装置を提供することを目的とする。
のであり、たとえばマスクのような物体上の複数の照明
領域をほぼ一定の照度で照射することのできる照明光学
装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、物体上の複数の照明領域を照明
するための照明光学装置において、照明光を供給する光
源手段と、該光源手段からの照明光を集光して空間的に
離れた位置にそれぞれ光源像を形成する多光源像形成手
段と、該多光源像形成手段により形成される光源像位置
にそれぞれ配置された所定形状の可変開口を有する複数
のブラインド手段と、該各ブラインド手段を介した各光
源像からの照明光をそれぞれ集光して前記物体上の各照
明領域に対して各光源像からの照明光をそれぞれ照明す
るための複数の照明光学系と、該各照明光学系の光路中
の照明光をそれぞれ光電的に検出する複数の光検出手段
と、前記物体上の複数の照明領域での各照度が等しくな
るように、該複数の光検出手段からの各出力に基づい
て、前記複数のブラインド手段の開口面積の大きさをそ
れぞれ制御する制御手段とを備えていることを特徴とす
る照明光学装置を提供する。
に、本発明においては、物体上の複数の照明領域を照明
するための照明光学装置において、照明光を供給する光
源手段と、該光源手段からの照明光を集光して空間的に
離れた位置にそれぞれ光源像を形成する多光源像形成手
段と、該多光源像形成手段により形成される光源像位置
にそれぞれ配置された所定形状の可変開口を有する複数
のブラインド手段と、該各ブラインド手段を介した各光
源像からの照明光をそれぞれ集光して前記物体上の各照
明領域に対して各光源像からの照明光をそれぞれ照明す
るための複数の照明光学系と、該各照明光学系の光路中
の照明光をそれぞれ光電的に検出する複数の光検出手段
と、前記物体上の複数の照明領域での各照度が等しくな
るように、該複数の光検出手段からの各出力に基づい
て、前記複数のブラインド手段の開口面積の大きさをそ
れぞれ制御する制御手段とを備えていることを特徴とす
る照明光学装置を提供する。
【０００８】本発明の好ましい態様によれば、前記光源
手段は、互いに同一波長の照明光を発する複数の光源を
有し、前記多光源像形成手段は、前記複数の光源からの
照明光をそれぞれ集光して光源像を形成する複数の集光
部材と、該複数の集光部材により形成される各光源像を
それぞれ空間的に離れた位置にリレーするライトガイド
手段とを有し、前記ブラインド手段は、前記ライトガイ
ド手段の各射出端側にそれぞれ配置されている。あるい
は、前記多光源像形成手段は、前記光源手段からの照明
光を集光して光源像を形成する集光部材と、該集光部材
により形成される光源像をそれぞれ空間的に離れた位置
に分割してリレーするライトガイド手段とを有し、前記
ブラインド手段は、前記ライトガイド手段の各射出端側
にそれぞれ配置されているのが好ましい。
手段は、互いに同一波長の照明光を発する複数の光源を
有し、前記多光源像形成手段は、前記複数の光源からの
照明光をそれぞれ集光して光源像を形成する複数の集光
部材と、該複数の集光部材により形成される各光源像を
それぞれ空間的に離れた位置にリレーするライトガイド
手段とを有し、前記ブラインド手段は、前記ライトガイ
ド手段の各射出端側にそれぞれ配置されている。あるい
は、前記多光源像形成手段は、前記光源手段からの照明
光を集光して光源像を形成する集光部材と、該集光部材
により形成される光源像をそれぞれ空間的に離れた位置
に分割してリレーするライトガイド手段とを有し、前記
ブラインド手段は、前記ライトガイド手段の各射出端側
にそれぞれ配置されているのが好ましい。
【０００９】
【作用】本発明では、たとえばマスクのような物体上の
複数の領域に照射される照明光を光検出手段で逐次検出
し、マスク上の各照明領域においてほぼ一定の照度が得
られるように、ブラインド手段の開口面積の大きさを変
化させて通過する照明光の光量を適宜変化させる。この
ように、本発明ではブラインド手段の開口面積の大きさ
を連続的に適宜変化させることによって、物体上の複数
の照明領域においてほぼ一定の照度に制御することがで
きる。
複数の領域に照射される照明光を光検出手段で逐次検出
し、マスク上の各照明領域においてほぼ一定の照度が得
られるように、ブラインド手段の開口面積の大きさを変
化させて通過する照明光の光量を適宜変化させる。この
ように、本発明ではブラインド手段の開口面積の大きさ
を連続的に適宜変化させることによって、物体上の複数
の照明領域においてほぼ一定の照度に制御することがで
きる。
【００１０】この場合、ブラインド手段の各開口は、光
軸を中心とし照明領域とほぼ相似の形状を保つように変
化するのがよい。このように、ブラインド手段の各開口
が照明領域とほぼ相似の形状（すなわちオプティカルイ
ンテグレータのレンズ素子の断面形状および各射出端の
断面形状と相似）になるようにすることにより、光量効
率を向上させることができる。さらに、ブラインド手段
の各開口が常に光軸を中心として変化するようにすれ
ば、複数の投影光学系の各瞳面に形成されるオプティカ
ルインテグレータの射出面の像の光量重心の位置がブラ
インド手段の開口面積の変化にかかわらず不変である。
その結果、ブラインド制御の際に、露光光束のテレセン
トリシティに悪影響を与えることもなく、また投影光学
系の解像性能を劣化させることもない。
軸を中心とし照明領域とほぼ相似の形状を保つように変
化するのがよい。このように、ブラインド手段の各開口
が照明領域とほぼ相似の形状（すなわちオプティカルイ
ンテグレータのレンズ素子の断面形状および各射出端の
断面形状と相似）になるようにすることにより、光量効
率を向上させることができる。さらに、ブラインド手段
の各開口が常に光軸を中心として変化するようにすれ
ば、複数の投影光学系の各瞳面に形成されるオプティカ
ルインテグレータの射出面の像の光量重心の位置がブラ
インド手段の開口面積の変化にかかわらず不変である。
その結果、ブラインド制御の際に、露光光束のテレセン
トリシティに悪影響を与えることもなく、また投影光学
系の解像性能を劣化させることもない。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の実施例にかかる照明光学装置の
構成を模式的に説明する図である。また、図２（ａ）
は、図１のオプティカルインテグレータの各レンズ素子
の斜視図であり、（ｂ）は図１のライトガイドの各入射
端の断面図であり、（ｃ）は図１のライトガイドの各射
出端の断面図である。なお、図１は、本発明の照明光学
装置を投影露光装置に適用した例であり、複数の投影光
学系も一緒に示されている。また、図面の明瞭化のため
に、各照明光学系および各投影光学系をｙ方向に互いに
離間させて示している。
する。図１は、本発明の実施例にかかる照明光学装置の
構成を模式的に説明する図である。また、図２（ａ）
は、図１のオプティカルインテグレータの各レンズ素子
の斜視図であり、（ｂ）は図１のライトガイドの各入射
端の断面図であり、（ｃ）は図１のライトガイドの各射
出端の断面図である。なお、図１は、本発明の照明光学
装置を投影露光装置に適用した例であり、複数の投影光
学系も一緒に示されている。また、図面の明瞭化のため
に、各照明光学系および各投影光学系をｙ方向に互いに
離間させて示している。
【００１２】図１の照明光学装置は、たとえば３つの光
供給手段１１０ａ〜１１０ｃを備えている。光供給手段
は、その数が３つに限定されるものではなく、またそれ
ぞれ同じ構成を有する必要はない。しかしながら、本実
施例では各光供給手段が同じ構成を有するので、光供給
手段１１０ａについてのみ構成を示し、他の光供給手段
１１０ｂおよび１１０ｃについては重複する説明を省略
する。
供給手段１１０ａ〜１１０ｃを備えている。光供給手段
は、その数が３つに限定されるものではなく、またそれ
ぞれ同じ構成を有する必要はない。しかしながら、本実
施例では各光供給手段が同じ構成を有するので、光供給
手段１１０ａについてのみ構成を示し、他の光供給手段
１１０ｂおよび１１０ｃについては重複する説明を省略
する。
【００１３】光供給手段１１０ａは、集光部材としての
楕円鏡１０２ａと、楕円鏡１０２ａの第１焦点位置に配
置された光源１０１ａとにより構成されている。光源１
０１ａは、たとえばｇ線、ｈ線、ｉ線等の輝線を有する
光束を出力する水銀アーク灯等の光源である。光源１０
１ａより射出された光束は楕円鏡１０２ａにより集光さ
れ、楕円鏡１０２ａの第２焦点位置Ａ１に光源像を形成
する。同様にして光供給手段１１０ｂ、１１０ｃでは、
位置Ａ２、Ａ３にそれぞれ光源像を形成する。このよう
に、光源１０１ａ〜１０１ｃは光源手段を、この光源手
段を除く３つの光供給手段１１０ａ〜１１０ｃは、多光
源像形成手段を構成している。
楕円鏡１０２ａと、楕円鏡１０２ａの第１焦点位置に配
置された光源１０１ａとにより構成されている。光源１
０１ａは、たとえばｇ線、ｈ線、ｉ線等の輝線を有する
光束を出力する水銀アーク灯等の光源である。光源１０
１ａより射出された光束は楕円鏡１０２ａにより集光さ
れ、楕円鏡１０２ａの第２焦点位置Ａ１に光源像を形成
する。同様にして光供給手段１１０ｂ、１１０ｃでは、
位置Ａ２、Ａ３にそれぞれ光源像を形成する。このよう
に、光源１０１ａ〜１０１ｃは光源手段を、この光源手
段を除く３つの光供給手段１１０ａ〜１１０ｃは、多光
源像形成手段を構成している。
【００１４】位置Ａ１〜Ａ３に形成された光源像の光
は、同じく位置Ａ１〜Ａ３に位置決めされたライトガイ
ド１０３の各入射端に入射する。ライトガイド１０３
は、ランダムに束ねられた複数の光ファイバーからな
り、光源の個数（本実施例では３つ）と同数の入射端を
有し、且つ照明領域の個数（本実施例では４つ）と同数
の射出端を有する。なお、ライトガイド１０３を構成す
る複数の光ファイバーは、各入射端および各射出端にお
いて等分に分枝されている。そして、各入射端は図２
（ｂ）に示すように光源像とほぼ相似な円形形状に、各
射出端は図２（ｃ）に示すように照明領域の形状とほぼ
相似なたとえば矩形形状に構成されている。なお、矩形
状とは全体的にほぼ矩形であることを意味し、台形等の
矩形に近い形状をすべて含む概念である。
は、同じく位置Ａ１〜Ａ３に位置決めされたライトガイ
ド１０３の各入射端に入射する。ライトガイド１０３
は、ランダムに束ねられた複数の光ファイバーからな
り、光源の個数（本実施例では３つ）と同数の入射端を
有し、且つ照明領域の個数（本実施例では４つ）と同数
の射出端を有する。なお、ライトガイド１０３を構成す
る複数の光ファイバーは、各入射端および各射出端にお
いて等分に分枝されている。そして、各入射端は図２
（ｂ）に示すように光源像とほぼ相似な円形形状に、各
射出端は図２（ｃ）に示すように照明領域の形状とほぼ
相似なたとえば矩形形状に構成されている。なお、矩形
状とは全体的にほぼ矩形であることを意味し、台形等の
矩形に近い形状をすべて含む概念である。
【００１５】こうして、位置Ａ１〜Ａ３に形成された各
光源像からの光は、ライトガイド１０３の対応する入射
端にそれぞれ入射し、ランダムに混合された後、各射出
端から等分に光分割されて射出する。ライトガイド１０
３の各射出端の位置Ｂ１〜Ｂ４の近傍には、ブラインド
１０９ａ〜１０９ｄがそれぞれ位置決めされている。各
ブラインドは、図３（ａ）に示すように、４つの遮光部
材２０２ａ〜２０２ｄから構成されている。そして、遮
光部材２０２ａおよび２０２ｃはｙ方向に、遮光部材２
０２ｂおよび２０２ｄはｘ方向に、それぞれ互いに接近
または離間するように移動可能である。なお、図３
（ａ）および（ｂ）では、ライトガイド１０３の射出端
を破線と斜線とで示している。
光源像からの光は、ライトガイド１０３の対応する入射
端にそれぞれ入射し、ランダムに混合された後、各射出
端から等分に光分割されて射出する。ライトガイド１０
３の各射出端の位置Ｂ１〜Ｂ４の近傍には、ブラインド
１０９ａ〜１０９ｄがそれぞれ位置決めされている。各
ブラインドは、図３（ａ）に示すように、４つの遮光部
材２０２ａ〜２０２ｄから構成されている。そして、遮
光部材２０２ａおよび２０２ｃはｙ方向に、遮光部材２
０２ｂおよび２０２ｄはｘ方向に、それぞれ互いに接近
または離間するように移動可能である。なお、図３
（ａ）および（ｂ）では、ライトガイド１０３の射出端
を破線と斜線とで示している。
【００１６】こうして、４つの遮光部材２０２ａ〜２０
２ｄの先端エッジ部分により、矩形状の開口部が形成さ
れる。なお、この開口部は、光軸を中心として照明領域
の形状とほぼ相似な矩形形状である。すなわち、開口部
が光軸を中心とし照明領域の形状（ひいてはライトガイ
ド１０３の各射出端の形状）とほぼ相似な矩形形状を保
って変化するように、各遮光部材が後述するブラインド
駆動装置によって駆動制御される。このように、ライト
ガイド１０３の各射出端からの光束は、各ブラインドの
開口面積の大きさに応じてそれぞれ光量が制御されるよ
うになっている。
２ｄの先端エッジ部分により、矩形状の開口部が形成さ
れる。なお、この開口部は、光軸を中心として照明領域
の形状とほぼ相似な矩形形状である。すなわち、開口部
が光軸を中心とし照明領域の形状（ひいてはライトガイ
ド１０３の各射出端の形状）とほぼ相似な矩形形状を保
って変化するように、各遮光部材が後述するブラインド
駆動装置によって駆動制御される。このように、ライト
ガイド１０３の各射出端からの光束は、各ブラインドの
開口面積の大きさに応じてそれぞれ光量が制御されるよ
うになっている。
【００１７】なお、変形例として、図３（ｂ）に示すよ
うに、各ブラインドを２つのＬ字形の遮光部材２０３ａ
と２０３ｂとで構成してもよい。この変形例でも、２つ
の遮光部材２０３ａおよび２０３ｂによって形成される
開口部が光軸を中心とし照明領域の形状とほぼ相似な矩
形形状を保って変化するように、各遮光部材が所定の方
向に駆動制御されることはいうまでもない。
うに、各ブラインドを２つのＬ字形の遮光部材２０３ａ
と２０３ｂとで構成してもよい。この変形例でも、２つ
の遮光部材２０３ａおよび２０３ｂによって形成される
開口部が光軸を中心とし照明領域の形状とほぼ相似な矩
形形状を保って変化するように、各遮光部材が所定の方
向に駆動制御されることはいうまでもない。
【００１８】ライトガイド１０３の各射出端の位置Ｂ１
〜Ｂ４の以降には、それぞれ同じ構成を有する４つの照
明光学系１２０ａ〜１２０ｄが並列的に配置されてい
る。したがって、照明光学系１２０ａについてのみ構成
を示し、他の照明光学系１２０ｂ〜１２０ｄについては
重複する説明を省略する。
〜Ｂ４の以降には、それぞれ同じ構成を有する４つの照
明光学系１２０ａ〜１２０ｄが並列的に配置されてい
る。したがって、照明光学系１２０ａについてのみ構成
を示し、他の照明光学系１２０ｂ〜１２０ｄについては
重複する説明を省略する。
【００１９】ライトガイド１０３の４つの射出端のうち
位置Ｂ１に位置決めされた射出端からの光束は、照明光
学系１２０ａのコリメートレンズ１０４ａに入射する。
コリメートレンズ１０４ａを通過した光は平行光束に変
換され、オプティカルインテグレータ１０５ａに入射す
る（入射面をＣ１で示す）。図２（ａ）に示すように、
このオプティカルインテグレータ１０５ａを構成する各
エレメントレンズ２０１は、対応する照明領域の形状
（矩形形状）とほぼ相似な形状の断面を有する。そし
て、オプティカルインテグレータ１０５ａは、全体とし
てほぼ正方形断面を形成するように複数のエレメントレ
ンズ２０１を縦横に配列することによって構成されてい
る。
位置Ｂ１に位置決めされた射出端からの光束は、照明光
学系１２０ａのコリメートレンズ１０４ａに入射する。
コリメートレンズ１０４ａを通過した光は平行光束に変
換され、オプティカルインテグレータ１０５ａに入射す
る（入射面をＣ１で示す）。図２（ａ）に示すように、
このオプティカルインテグレータ１０５ａを構成する各
エレメントレンズ２０１は、対応する照明領域の形状
（矩形形状）とほぼ相似な形状の断面を有する。そし
て、オプティカルインテグレータ１０５ａは、全体とし
てほぼ正方形断面を形成するように複数のエレメントレ
ンズ２０１を縦横に配列することによって構成されてい
る。
【００２０】オプティカルインテグレータ１０５ａに入
射した光束は集光され、オプティカルインテグレータ１
０５ａの射出端Ｄ１において、複数の光源像（Ｂ１に配
置されたライトガイド１０３の射出端の像）が形成され
る。オプティカルインテグレータ１０５の射出端Ｄ１に
形成された複数の光源像は、その直後に配置された円形
開口絞り１０６ａにより円形に整形される。円形に整形
された複数の光源像からの光束は、コンデンサーレンズ
１０７ａを通過し、マスク面Ｒ上において矩形状の領域
を重畳的に均一照明する。同様に、位置Ｂ２〜Ｂ４にそ
れぞれ配置されたライトガイド１０３の他の射出端の各
々からの光束は、マスク面Ｒ上において対応する他の矩
形状領域を重畳的かつ均一に照明する。
射した光束は集光され、オプティカルインテグレータ１
０５ａの射出端Ｄ１において、複数の光源像（Ｂ１に配
置されたライトガイド１０３の射出端の像）が形成され
る。オプティカルインテグレータ１０５の射出端Ｄ１に
形成された複数の光源像は、その直後に配置された円形
開口絞り１０６ａにより円形に整形される。円形に整形
された複数の光源像からの光束は、コンデンサーレンズ
１０７ａを通過し、マスク面Ｒ上において矩形状の領域
を重畳的に均一照明する。同様に、位置Ｂ２〜Ｂ４にそ
れぞれ配置されたライトガイド１０３の他の射出端の各
々からの光束は、マスク面Ｒ上において対応する他の矩
形状領域を重畳的かつ均一に照明する。
【００２１】なお、コンデンサーレンズ１０７ａとマス
ク面Ｒとの間には光分割部材としてたとえばハーフミラ
ー１０８ａが設けられ、照明光の一部を光電検出器であ
るディテクタ１１１ａに導くようになっている。ディテ
クタ１１１ａは導かれた光を受光し、光電変換して得ら
れた信号ａ１を信号処理装置１０に対して出力する。ま
た、他の照明光学系１２０ｂ〜１２０ｄにおいても、コ
ンデンサーレンズ１０７ｂ〜１０７ｄとマスク面Ｒとの
間にはハーフミラー１０８ｂ〜１０８ｄがそれぞれ設け
られ、照明光の一部をディテクタ１１１ｂ〜１１１ｄに
それぞれ導くようになっている。
ク面Ｒとの間には光分割部材としてたとえばハーフミラ
ー１０８ａが設けられ、照明光の一部を光電検出器であ
るディテクタ１１１ａに導くようになっている。ディテ
クタ１１１ａは導かれた光を受光し、光電変換して得ら
れた信号ａ１を信号処理装置１０に対して出力する。ま
た、他の照明光学系１２０ｂ〜１２０ｄにおいても、コ
ンデンサーレンズ１０７ｂ〜１０７ｄとマスク面Ｒとの
間にはハーフミラー１０８ｂ〜１０８ｄがそれぞれ設け
られ、照明光の一部をディテクタ１１１ｂ〜１１１ｄに
それぞれ導くようになっている。
【００２２】こうして、信号処理装置１０には、各照明
光学系１２０ａ〜１２０ｄの光路中の照明光の光強度に
応じた４つの信号ａ１〜ａ４が入力される。信号処理装
置１０は、入力された信号ａ１〜ａ４に基づいて制御信
号ｂ１〜ｂ４をそれぞれ４つのブラインド制御装置１１
〜１４に対して出力する。４つのブラインド制御装置１
１〜１４は、入力信号ｂ１〜ｂ４に基づいてそれぞれブ
ラインド１０９ａ〜１０９ｄの開口面積の大きさを制御
する。このように、ハーフミラー１０８ａ〜１０８ｄお
よびディテクタ１１１ａ〜１１１ｄは、各照明光学系の
光路中の照明光をそれぞれ光電的に検出する複数の光検
出手段を構成している。一方、信号処理装置１０および
ブラインド制御装置１１〜１４は、前記複数の光検出手
段の各出力に基づいてブラインド１０９ａ〜１０９ｄの
開口面積の大きさをそれぞれ制御する制御手段を構成し
ている。
光学系１２０ａ〜１２０ｄの光路中の照明光の光強度に
応じた４つの信号ａ１〜ａ４が入力される。信号処理装
置１０は、入力された信号ａ１〜ａ４に基づいて制御信
号ｂ１〜ｂ４をそれぞれ４つのブラインド制御装置１１
〜１４に対して出力する。４つのブラインド制御装置１
１〜１４は、入力信号ｂ１〜ｂ４に基づいてそれぞれブ
ラインド１０９ａ〜１０９ｄの開口面積の大きさを制御
する。このように、ハーフミラー１０８ａ〜１０８ｄお
よびディテクタ１１１ａ〜１１１ｄは、各照明光学系の
光路中の照明光をそれぞれ光電的に検出する複数の光検
出手段を構成している。一方、信号処理装置１０および
ブラインド制御装置１１〜１４は、前記複数の光検出手
段の各出力に基づいてブラインド１０９ａ〜１０９ｄの
開口面積の大きさをそれぞれ制御する制御手段を構成し
ている。
【００２３】次いで、各ブラインドの開口面積の大きさ
の制御すなわちブラインド制御シーケンスの一例につい
て説明する。信号処理装置１０では、入力された信号ａ
１〜ａ４のうちの最低値を基準値として設定する。そし
て、最低値を示した照明光学系以外の他の照明光学系の
ディテクタ１１１ａ〜１１１ｄの出力値が基準値とほぼ
一致するように、制御信号ｂ１〜ｂ４を適宜変化させ、
ブラインド制御装置１１〜１４を介してそれぞれブライ
ンド１０９ａ〜１０９ｄの開口面積の大きさを制御す
る。
の制御すなわちブラインド制御シーケンスの一例につい
て説明する。信号処理装置１０では、入力された信号ａ
１〜ａ４のうちの最低値を基準値として設定する。そし
て、最低値を示した照明光学系以外の他の照明光学系の
ディテクタ１１１ａ〜１１１ｄの出力値が基準値とほぼ
一致するように、制御信号ｂ１〜ｂ４を適宜変化させ、
ブラインド制御装置１１〜１４を介してそれぞれブライ
ンド１０９ａ〜１０９ｄの開口面積の大きさを制御す
る。
【００２４】こうして、各照明光学系１２０ａ〜１２０
ｄの透過率のバラツキやライトガイド１０３を構成する
光ファイバーの断線やその他の製造上のバラツキがあっ
ても、マスク面Ｒ上の各照明領域をほぼ一定の照度で照
射することができる。また、上述したように、複数のＮ
Ｄフィルタ組み合わせを各照明光学系の光路中に挿入さ
せるような方式とは異なり、装置を大型化することなく
照明光の強度を連続的に変化させることができるので、
マスク面Ｒ上の各領域における照度をより高精度でほぼ
一定にすることができる。
ｄの透過率のバラツキやライトガイド１０３を構成する
光ファイバーの断線やその他の製造上のバラツキがあっ
ても、マスク面Ｒ上の各照明領域をほぼ一定の照度で照
射することができる。また、上述したように、複数のＮ
Ｄフィルタ組み合わせを各照明光学系の光路中に挿入さ
せるような方式とは異なり、装置を大型化することなく
照明光の強度を連続的に変化させることができるので、
マスク面Ｒ上の各領域における照度をより高精度でほぼ
一定にすることができる。
【００２５】さらに、感光基板面Ｐの各露光領域の照度
をより高精度に制御するには、各照明光学系１２０ａ〜
１２０ｄや各投影光学系１３０ａ〜１３０ｄの透過率の
バラツキ、およびハーフミラー１０８ａ〜１０８ｄの反
射率の差やディテクタ１１１ａ〜１１１ｄの個体差等の
補正を行うことが必要になる。このため、感光基板面Ｐ
と同一面内において受光面が移動可能な光検出器１４０
を設け、この光検出器１４０により各投影光学系１３０
ａ〜１３０ｄに対応する各露光領域における照度を検出
することができるように構成するのが好ましい。
をより高精度に制御するには、各照明光学系１２０ａ〜
１２０ｄや各投影光学系１３０ａ〜１３０ｄの透過率の
バラツキ、およびハーフミラー１０８ａ〜１０８ｄの反
射率の差やディテクタ１１１ａ〜１１１ｄの個体差等の
補正を行うことが必要になる。このため、感光基板面Ｐ
と同一面内において受光面が移動可能な光検出器１４０
を設け、この光検出器１４０により各投影光学系１３０
ａ〜１３０ｄに対応する各露光領域における照度を検出
することができるように構成するのが好ましい。
【００２６】こうして、信号処理装置１０には、各照明
光学系における照明光の強度を表す信号ａ１〜ａ４に加
えて、各投影光学系に対応する各露光領域の照度を表す
信号ｃｏが入力される。これらの情報に基づき、信号処
理装置１０では、各ブラインドの開口面積の大きさと各
ディテクタの検出値と各露光領域における照度との関係
を予め求めて記憶することができる。したがって、記憶
した関係を参照しながら、制御信号ｂ１〜ｂ４に適当な
オフセットを設けることにより、上述のバラツキや個体
差等を補正して、感光基板面Ｐの各領域の照度を高精度
でほぼ一定に制御することができる。
光学系における照明光の強度を表す信号ａ１〜ａ４に加
えて、各投影光学系に対応する各露光領域の照度を表す
信号ｃｏが入力される。これらの情報に基づき、信号処
理装置１０では、各ブラインドの開口面積の大きさと各
ディテクタの検出値と各露光領域における照度との関係
を予め求めて記憶することができる。したがって、記憶
した関係を参照しながら、制御信号ｂ１〜ｂ４に適当な
オフセットを設けることにより、上述のバラツキや個体
差等を補正して、感光基板面Ｐの各領域の照度を高精度
でほぼ一定に制御することができる。
【００２７】なお、上述の実施例では、オプティカルイ
ンテグレータのレンズ素子の入射面とマスク面Ｒとが光
学的に共役であるため、レンズ素子の断面を照明領域の
形状と相似の形状にすることにより光量損失を防ぐこと
ができる。また、ライトガイド手段の各入射端の断面形
状をほぼ円形形状（光源像の形状）にし、ライトガイド
手段の各射出端の断面形状をオプティカルインテグレー
タのレンズ素子の断面形状と相似、すなわち照明領域の
形状と相似の形状に整形することにより、光量効率を向
上させることができる。
ンテグレータのレンズ素子の入射面とマスク面Ｒとが光
学的に共役であるため、レンズ素子の断面を照明領域の
形状と相似の形状にすることにより光量損失を防ぐこと
ができる。また、ライトガイド手段の各入射端の断面形
状をほぼ円形形状（光源像の形状）にし、ライトガイド
手段の各射出端の断面形状をオプティカルインテグレー
タのレンズ素子の断面形状と相似、すなわち照明領域の
形状と相似の形状に整形することにより、光量効率を向
上させることができる。
【００２８】さらに、上述の実施例では、ブラインド手
段の各開口を、照明領域の形状、オプティカルインテグ
レータのレンズ素子の断面形状および各射出端の断面形
状と相似に形成しているので、光量効率を向上させるこ
とができる。また、ブラインド手段の各開口が常に光軸
を中心として変化するので、複数の投影光学系の各瞳面
に形成されるオプティカルインテグレータの射出面の像
の光量重心の位置がブラインド手段の開口面積の大きさ
の変化にかかわらず不変である。その結果、ブラインド
制御の際に、露光光束のテレセントリシティに悪影響を
与えることもなく、また投影光学系の解像性能を劣化さ
せることもない。
段の各開口を、照明領域の形状、オプティカルインテグ
レータのレンズ素子の断面形状および各射出端の断面形
状と相似に形成しているので、光量効率を向上させるこ
とができる。また、ブラインド手段の各開口が常に光軸
を中心として変化するので、複数の投影光学系の各瞳面
に形成されるオプティカルインテグレータの射出面の像
の光量重心の位置がブラインド手段の開口面積の大きさ
の変化にかかわらず不変である。その結果、ブラインド
制御の際に、露光光束のテレセントリシティに悪影響を
与えることもなく、また投影光学系の解像性能を劣化さ
せることもない。
【００２９】なお、上述の実施例では、各光供給手段に
よって形成された光源像をライトガイドの射出端に導く
構成を例示している。しかしながら、複数の照明領域と
同数の光供給手段を設け且つライトガイドを省略して、
形成された複数の光源像の近傍に各ブラインドを配置す
るようにしてもよいことは明らかである。この場合、各
ブラインドの開口形状は、矩形ではなく円形とすること
が好ましい。
よって形成された光源像をライトガイドの射出端に導く
構成を例示している。しかしながら、複数の照明領域と
同数の光供給手段を設け且つライトガイドを省略して、
形成された複数の光源像の近傍に各ブラインドを配置す
るようにしてもよいことは明らかである。この場合、各
ブラインドの開口形状は、矩形ではなく円形とすること
が好ましい。
【００３０】
【効果】以上説明したように、本発明の照明光学装置で
は、各照明光学系の照明光を逐次検出し、検出結果に基
づいて各照明光が通過するブラインドの開口面積の大き
さを制御することができる。したがって、マスクのよう
な物体上の各照明領域をほぼ一定の照度で照射すること
ができる。
は、各照明光学系の照明光を逐次検出し、検出結果に基
づいて各照明光が通過するブラインドの開口面積の大き
さを制御することができる。したがって、マスクのよう
な物体上の各照明領域をほぼ一定の照度で照射すること
ができる。
【図１】本発明の実施例にかかる照明光学装置の構成を
模式的に説明する図である。
模式的に説明する図である。
【図２】（ａ）は図１のオプティカルインテグレータの
各レンズ素子の斜視図であり、（ｂ）は図１のライトガ
イドの各入射端の断面図であり、（ｃ）は図１のライト
ガイドの各射出端の断面図である。
各レンズ素子の斜視図であり、（ｂ）は図１のライトガ
イドの各入射端の断面図であり、（ｃ）は図１のライト
ガイドの各射出端の断面図である。
【図３】図１のブラインドの構成を示す図である。
１０１ 水銀アーク灯 １０２ 楕円鏡 １０３ ライトガイド １０４ コリメートレンズ １０５ オプティカルインテグレータ １０６ 開口絞り １０７ コンデンサーレンズ １０８ ハーフミラー １０９ ブラインド １１０ 光供給手段 １１１ ディテクタ １２０ 照明光学系 １３０ 投影光学系 １４０ 光検出器 １１〜１４ ブラインド駆動装置 １０ 信号処理装置
Claims (7)
- 【請求項１】 物体上の複数の照明領域を照明するため
の照明光学装置において、 照明光を供給する光源手段と、 該光源手段からの照明光を集光して空間的に離れた位置
にそれぞれ光源像を形成する多光源像形成手段と、 該多光源像形成手段により形成される光源像位置にそれ
ぞれ配置された所定形状の可変開口を有する複数のブラ
インド手段と、 該各ブラインド手段を介した各光源像からの照明光をそ
れぞれ集光して前記物体上の各照明領域に対して各光源
像からの照明光をそれぞれ照明するための複数の照明光
学系と、 該各照明光学系の光路中の照明光をそれぞれ光電的に検
出する複数の光検出手段と、 前記物体上の複数の照明領域での各照度が等しくなるよ
うに、該複数の光検出手段からの各出力に基づいて、前
記複数のブラインド手段の開口面積の大きさをそれぞれ
制御する制御手段とを備えていることを特徴とする照明
光学装置。 - 【請求項２】 前記光源手段は、互いに同一波長の照明
光を発する複数の光源を有し、前記多光源像形成手段
は、前記複数の光源からの照明光をそれぞれ集光して光
源像を形成する複数の集光部材と、該複数の集光部材に
より形成される各光源像をそれぞれ空間的に離れた位置
にリレーするライトガイド手段とを有し、 前記ブラインド手段は、前記ライトガイド手段の各射出
端側にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項
１に記載の照明光学装置。 - 【請求項３】 前記多光源像形成手段は、前記光源手段
からの照明光を集光して光源像を形成する集光部材と、
該集光部材により形成される光源像をそれぞれ空間的に
離れた位置に分割してリレーするライトガイド手段とを
有し、 前記ブラインド手段は、前記ライトガイド手段の各射出
端側にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項
１に記載の照明光学装置。 - 【請求項４】 前記各光検出手段は、前記照明光学系の
光路中に配置された光分割部材と、該光分割部材を介し
た照明光を受光して光電変換する光電検出器とをそれぞ
れ有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１
項に記載の照明光学装置。 - 【請求項５】 前記制御手段は、前記複数の検出手段か
らの各出力のうちの最小値を基準値とし、前記各検出手
段の出力が前記基準値とほぼ一致するように前記ブライ
ンド手段の開口面積の大きさをそれぞれ制御することを
特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の照明
光学装置。 - 【請求項６】 前記ライトガイド手段の入射端は、円形
断面形状を有し、 前記ライトガイド手段の射出端は、対応する前記物体上
の照明領域と相似な断面形状を有することを特徴とする
請求項２乃至５のいずれか１項に記載の照明光学装置。 - 【請求項７】 前記各照明光学系は、前記ブラインド手
段を介した照明光を平行光束に変換するコリメートレン
ズと、該コリメートレンズからの平行光束に基づいて複
数の光源像を形成するオプティカルインテグレータと、
該オプティカルインテグレータにより形成された複数の
光源像からの光束を集光して前記物体上を重畳的に照明
するコンデンサーレンズとをそれぞれ有することを特徴
とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の照明光学
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6304278A JPH08139009A (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | 照明光学装置 |
| US08/446,509 US5581075A (en) | 1993-10-06 | 1995-05-22 | Multi-beam scanning projection exposure apparatus and method with beam monitoring and control for uniform exposure of large area |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6304278A JPH08139009A (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | 照明光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08139009A true JPH08139009A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17931120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6304278A Pending JPH08139009A (ja) | 1993-10-06 | 1994-11-14 | 照明光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08139009A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR980005341A (ko) * | 1996-06-25 | 1998-03-30 | 고노 시게오 | 노광 장치 |
| JP2003295459A (ja) * | 2002-04-02 | 2003-10-15 | Nikon Corp | 露光装置及び露光方法 |
| JP2006343684A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | パターン描画装置 |
| JP2009302225A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Nikon Corp | ライトガイド、照明装置、露光装置及びデバイス製造方法 |
| JP2014049611A (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Orc Manufacturing Co Ltd | 照明モニタ装置およびそれを備えた露光装置 |
| CN104166312A (zh) * | 2013-05-17 | 2014-11-26 | 上海微电子装备有限公司 | 一种多光源大视场拼接照明系统 |
| JP2020530138A (ja) * | 2017-08-10 | 2020-10-15 | シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント（グループ）カンパニー リミティド | 露光装置および露光方法 |
-
1994
- 1994-11-14 JP JP6304278A patent/JPH08139009A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR980005341A (ko) * | 1996-06-25 | 1998-03-30 | 고노 시게오 | 노광 장치 |
| JP2003295459A (ja) * | 2002-04-02 | 2003-10-15 | Nikon Corp | 露光装置及び露光方法 |
| JP2006343684A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | パターン描画装置 |
| JP2009302225A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Nikon Corp | ライトガイド、照明装置、露光装置及びデバイス製造方法 |
| JP2014049611A (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Orc Manufacturing Co Ltd | 照明モニタ装置およびそれを備えた露光装置 |
| CN104166312A (zh) * | 2013-05-17 | 2014-11-26 | 上海微电子装备有限公司 | 一种多光源大视场拼接照明系统 |
| JP2020530138A (ja) * | 2017-08-10 | 2020-10-15 | シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント（グループ）カンパニー リミティド | 露光装置および露光方法 |
| US11119412B2 (en) | 2017-08-10 | 2021-09-14 | Shanghai Micro Electronics Equipment (Group) Co., Ltd. | Exposure equipment and exposure method |
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