JPH08160200A - 照明光学系 - Google Patents

照明光学系

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JPH08160200A
JPH08160200A JP6298177A JP29817794A JPH08160200A JP H08160200 A JPH08160200 A JP H08160200A JP 6298177 A JP6298177 A JP 6298177A JP 29817794 A JP29817794 A JP 29817794A JP H08160200 A JPH08160200 A JP H08160200A
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JP
Japan
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light source
soft
mask
light
reflector
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Withdrawn
Application number
JP6298177A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiaki Horikawa
嘉明 堀川
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型にでき、しかもコヒーレンス度を低下さ
せて照明できる照明光学系を提供する。 【構成】 発光面積の小さい発散型の光源11と、異な
る角度で配列された複数の鏡面を有し、光源11からの
光を反射させる反射鏡13とを有し、これにより単一の
光源11から複数の光源が存在する状態を作り出すよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、リソグラフ
ィー装置や軟X線顕微鏡に用いるに好適な照明光学系に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、リソグラフィー装置に用いられ
る照明光学系として、エキシマレーザを光源として用い
るものが知られている。かかる装置では、空間コヒーレ
ンスを低減するため、エキシマレーザからのレーザ光
を、図3に示すように、フライアイレンズ1、開口絞り
2およびコンデンサレンズ3を経てレチクル4に導くよ
うにしている。すなわち、レーザのように等価的に点光
源である光源を用いて照明すると、コヒーレント照明と
なって光学系による像が劣化するため、フライアイレン
ズ1を用いて、あたかも複数の光源が存在する状態を作
り出し、これにより光源面積を増加させてコヒーレンス
度を低下させている。
【0003】また、軟X線を用いるリソグラフィー装置
や軟X線顕微鏡に用いられる照明光学系として、レーザ
プラズマを光源として用いるものも提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
プラズマ光源を用いるものにあっては、レーザプラズマ
光源が、有限距離にある光源面積の小さい点光源と見な
せるため、コヒーレント照明となって像が劣化するとい
う問題があると共に、光の利用効率も低いという問題が
ある。このような問題を解決する方法として、図3に示
したようなフライアイレンズを用いてコヒーレンス度を
低下させることが考えられるが、軟X線領域では物質に
よる吸収が大きいため、フライアイレンズのような屈折
型のレンズを用いることができない。
【0005】また、上記のレーザプラズマ光源を用いる
場合の問題を解決し得るものとして、Applied Optics V
ol.32,No.34,p6926 に記載されているように、光源とし
てシンクロトロン(SR)を用い、それによって発生さ
れる軟X線を、図4に示すように、異なる角度で配列さ
れた複数の鏡面を有する反射鏡5で反射させた後、マス
ク6を経て取り出すようにしたものがある。
【0006】しかし、図4に示す照明光学系は、光源と
してSRを用いるため、装置が非常に大型となり、実用
的でないという問題がある。
【0007】この発明は、このような従来の問題点に着
目してなされたもので、小型にでき、しかもコヒーレン
ス度を低下させて照明できるよう適切に構成した照明光
学系を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、発光面積の小さい発散型の光源と、異
なる角度で配列された複数の鏡面を有し、前記光源から
の光を反射させる反射鏡とを有することを特徴とするも
のである。
【0009】前記光源と前記反射鏡との間に、前記光源
からの発散光を平行光束に変換する放物面反射鏡を設け
るのが、効率良く照明する点で好ましい。
【0010】前記複数の鏡面の各々を、前記光源からの
発散光を平行光束に変換する放物面反射鏡をもって構成
するのが、効率良く照明する点で好ましい。
【0011】
【作用】この発明において、光源からの発散光は、異な
る角度で配列された複数の鏡面を有する反射鏡で反射さ
れて被照明物体に導かれることになる。ここで、反射鏡
は、斜入射にすると軟X線領域でも全反射が生じるの
で、光源の発光面積が小さくても、反射鏡を構成する複
数の鏡面の反射角を僅かに変えることにより、フライア
イレンズと同様の効果を得ることができる。すなわち、
単一の光源からの光を、複数の鏡面を用いて異なる角度
で光学系の入射瞳に導入することにより、複数の光源が
存在する状態を作り出すことができ、これにより光源面
積を増加させてコヒーレンス度を低下させることが可能
となる。
【0012】
【実施例】図1は、この発明の第1実施例を示すもので
ある。この実施例は、リソグラフィー装置に適用したも
ので、光源11として、点光源であるレーザプラズマ光
源を用いる。このレーザプラズマ光源11で発生した軟
X線は、絞り17を経て放物面反射鏡12に入射させ、
ここで反射させて平行光束に変換して複合反射鏡13に
斜入射させる。複合反射鏡13は、異なる角度で二次元
的に配置した多数の平面反射鏡をもって構成し、この複
合反射鏡13で平行光束の軟X線を反射されてマスク1
4を照明し、その縮小像をシュヴァルツシルト型の縮小
露光光学系15を経てウエハ16上に投影する。
【0013】この実施例では、レーザプラズマ光源11
で発生した軟X線を、放物面反射鏡12に直入射に近い
角度で入射させるようにしているので、この放物面反射
鏡12の表面には多層膜を設ける。この多層膜は、例え
ば、軟X線の波長が13nm付近の場合には、好適には
MoとSiとを交互に積層して形成する。また、複合反
射鏡13を構成する各平面反射鏡の表面にも、同様の多
層膜を設ける。
【0014】この実施例によれば、レーザプラズマ光源
11で発生した軟X線を、放物面反射鏡12で平行光束
とした後、この平行光束の軟X線を、異なる角度で二次
元的に配置した多数の平面反射鏡をもって構成した複合
反射鏡13で反射させてマスク14を照明するようにし
たので、マスク14には、複合反射鏡13の各平面反射
鏡から反射される軟X線が種々の角度で入射することに
なる。したがって、マスク14から光源側を見ると、あ
たかも多数の点光源で照明されることになるので、コヒ
ーレンス度を低下させることができ、像劣化のないマス
ク14の縮小像をウエハ16上に投影することができ
る。
【0015】また、絞り17を設けているので、これに
より照明光のコヒーレンス度を、マスク14に描かれた
図形に最適なものに制御することができ、その結果、明
瞭な縮小転写を行うことができる。
【0016】なお、絞り17は、輪帯形状とすることも
できる。このようにすれば、解像力を向上できると共
に、焦点深度を拡大することができるので、マスク14
の平面性に対する要求精度を緩和することができる。ま
た、絞り17は、レーザプラズマ光源1と放物面反射鏡
12との間に限らず、放物面反射鏡12と複合反射鏡1
3との間、あるいは複合反射鏡13とマスク14との間
に配置することもできると共に、コヒーレンス度を容易
に制御できるようにするために、これを可変絞りとする
こともできる。また、絞り17は、独立に設ける代わり
に、複合反射鏡13を構成する各平面反射鏡を輪帯形状
に配置する等により、複合反射鏡13に絞りの作用をも
持たせることもできる。
【0017】さらに、この実施例では、レーザプラズマ
光源11で発生した軟X線を、放物面反射鏡12に直入
射に近い角度で入射させるようにしたが、放物面反射鏡
12を斜入射全反射鏡として、これに軟X線を斜入射さ
せるよう構成することもできる。また、この実施例の照
明光学系は、リソグラフィー装置に限らず、例えば、軟
X線顕微鏡等の他の装置にも有効に適用することができ
る。
【0018】図2は、この発明の第2実施例を示すもの
である。この実施例は、軟X線顕微鏡に適用したもの
で、光源20として、点光源であるレーザプラズマ光源
を用いる。このレーザプラズマ光源20で発生した発散
光束の軟X線は、複合反射鏡21に入射させる。複合反
射鏡21は、異なる角度で二次元的に配置した多数の放
物面反射鏡をもって構成し、これによりレーザプラズマ
光源20から発生する発散光束の軟X線をそれぞれ平行
光束として反射させて、絞り25を経て顕微鏡試料22
を照明し、その拡大像をシュヴァルツシルト型の対物レ
ンズ23を経て軟X線画像検出器24上に投影する。
【0019】この実施例では、レーザプラズマ光源20
で発生した軟X線を、複合反射鏡21に直入射に近い角
度で入射させるようにしているので、この複合反射鏡2
1の表面には多層膜を設ける。この多層膜は、例えば、
軟X線の波長が13nm付近の場合には、好適にはMo
とSiとを交互に積層して形成し、また波長が4nm付
近の場合には、NiCrとTi、NiCrとBN、Wと
B4C、WとC、ReWとB4C、またはNiCrとS
c等を交互に積層して形成する。
【0020】この実施例によれば、レーザプラズマ光源
20で発生した発散軟X線を、異なる角度で二次元的に
配置した多数の放物面反射鏡をもって構成した複合反射
鏡21で、多数の平行光束に変換して顕微鏡試料22を
照明するようにしたので、顕微鏡試料22には、複合反
射鏡21の各放物面反射鏡から反射される平行光束の軟
X線が種々の角度で入射することになる。したがって、
顕微鏡試料22から光源側を見ると、あたかも多数の点
光源で照明されることになるので、コヒーレンス度を低
下させることができ、像劣化のない顕微鏡試料22の拡
大像を軟X線画像検出器24上に投影することができ
る。
【0021】また、絞り25を設けているので、これに
より照明光のコヒーレンス度を、顕微鏡試料22の観察
に最適なものに制御することができ、その結果、明瞭な
顕微鏡観察を行うことができる。
【0022】なお、絞り25は、第1実施例と同様に、
輪帯形状とすることもでき、これにより解像力を向上で
きると共に、焦点深度を拡大することができるので、顕
微鏡試料22の平面性に対する要求精度を緩和すること
ができる。また、絞り25は、複合反射鏡21と顕微鏡
試料22との間に限らず、レーザプラズマ光源20と複
合反射鏡21との間に配置することもできると共に、コ
ヒーレンス度を容易に制御できるようにするために、こ
れを可変絞りとすることもできる。また、絞り25は、
独立に設ける代わりに、複合反射鏡21を構成する各放
物面反射鏡を輪帯形状に配置する等により、複合反射鏡
21に絞りの作用をも持たせることもできる。
【0023】さらに、この実施例では、レーザプラズマ
光源11で発生した軟X線を、複合反射鏡21に直入射
に近い角度で入射させるようにしたが、複合反射鏡21
を斜入射全反射鏡として、これに軟X線を斜入射させる
よう構成することもできる。また、この実施例の照明光
学系は、軟X線顕微鏡に限らず、例えば、軟X線縮小露
光リソグラフィー装置等の他の装置にも有効に適用する
ことができる。
【0024】
【発明の効果】この発明によれば、レーザプラズマ光源
等の発光面積の小さい発散型の光源からの光を、異なる
角度で配列された複数の鏡面を有する反射鏡で反射させ
るようにしたので、小型にできると共に、単一の光源か
ら複数の光源が存在する状態を作り出すことができ、こ
れにより光源面積を増加させてコヒーレンス度を低下さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施例を示す図である。
【図2】同じく、第2実施例を示す図である。
【図3】従来の技術を説明するための図である。
【図4】同じく、従来の技術を説明するための図であ
る。
【符号の説明】
11 レーザプラズマ光源 12 放物面反射鏡 13 複合反射鏡 14 マスク 15 縮小露光光学系 16 ウエハ 17 絞り 20 レーザプラズマ光源 21 複合反射鏡 22 顕微鏡試料 23 対物レンズ 24 軟X線画像検出器 25 絞り
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G21K 1/06 M 7/00 H01L 21/027

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光面積の小さい発散型の光源と、異な
    る角度で配列された複数の鏡面を有し、前記光源からの
    光を反射させる反射鏡とを有することを特徴とする照明
    光学系。
  2. 【請求項2】 前記光源と前記反射鏡との間に、前記光
    源からの発散光を平行光束に変換する放物面反射鏡を設
    けたことを特徴とする請求項1記載の照明光学系。
  3. 【請求項3】 前記複数の鏡面の各々を、前記光源から
    の発散光を平行光束に変換する放物面反射鏡をもって構
    成したことを特徴とする請求項1記載の照明光学系。
JP6298177A 1994-12-01 1994-12-01 照明光学系 Withdrawn JPH08160200A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6298177A JPH08160200A (ja) 1994-12-01 1994-12-01 照明光学系

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6298177A JPH08160200A (ja) 1994-12-01 1994-12-01 照明光学系

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JPH08160200A true JPH08160200A (ja) 1996-06-21

Family

ID=17856214

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JP6298177A Withdrawn JPH08160200A (ja) 1994-12-01 1994-12-01 照明光学系

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JP (1) JPH08160200A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6526118B2 (en) 1998-09-08 2003-02-25 Nikon Corporation Projection exposure apparatus and method, and illumination optical system thereof
JP2010526334A (ja) * 2007-04-26 2010-07-29 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. 極端紫外線顕微鏡
JP4820377B2 (ja) * 2005-02-09 2011-11-24 コヒーレント・インク シュワルツシルト対物鏡を使用してフォトマスクの縮写像を投影する装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Effective date: 20020205