JPH0817223A - 照明光学装置 - Google Patents
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- JPH0817223A JPH0817223A JP6170087A JP17008794A JPH0817223A JP H0817223 A JPH0817223 A JP H0817223A JP 6170087 A JP6170087 A JP 6170087A JP 17008794 A JP17008794 A JP 17008794A JP H0817223 A JPH0817223 A JP H0817223A
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- G03F7/7005—Production of exposure light, i.e. light sources by multiple sources, e.g. light-emitting diodes [LED] or light source arrays
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- G03F7/70208—Multiple illumination paths, e.g. radiation distribution devices, microlens illumination systems, multiplexers or demultiplexers for single or multiple projection systems
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- Y10S385/00—Optical waveguides
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 マスク上において複数の照明領域を照射する
ことのできる全体的に小型の照明光学装置を提供するこ
と。 【構成】 本発明においては、投影露光すべきマスク上
の複数の領域を照明するための照明光学装置であって、
少なくとも２つの光源と、各光源からの光を集光して光
源像を形成するための集光光学系と、前記光源と同数の
入射端および前記複数の照明領域と同数の射出端を有
し、前記入射端の各々に入射した各光源像からの光を前
記複数の射出端へ導くためのライトガイド手段と、該ラ
イトガイド手段の各射出端から射出された前記光源像か
らの光を前記マスクの対応する領域に照射するための照
明光学系とを備え、前記ライトガイド手段は束ねられた
複数の光ファイバーからなり、各射出端における光量が
互いにほぼ等しくなるように光分割する。
ことのできる全体的に小型の照明光学装置を提供するこ
と。 【構成】 本発明においては、投影露光すべきマスク上
の複数の領域を照明するための照明光学装置であって、
少なくとも２つの光源と、各光源からの光を集光して光
源像を形成するための集光光学系と、前記光源と同数の
入射端および前記複数の照明領域と同数の射出端を有
し、前記入射端の各々に入射した各光源像からの光を前
記複数の射出端へ導くためのライトガイド手段と、該ラ
イトガイド手段の各射出端から射出された前記光源像か
らの光を前記マスクの対応する領域に照射するための照
明光学系とを備え、前記ライトガイド手段は束ねられた
複数の光ファイバーからなり、各射出端における光量が
互いにほぼ等しくなるように光分割する。
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系に関する。
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系に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の照明光学装置の構成を示
す図である。なお、（ａ）および（ｂ）は、光軸をＺ軸
とするＸＹＺ直交座標系においてそれぞれＸＺ平面およ
びＹＺ平面に沿った断面図である。図３の照明光学装置
は、たとえば水銀アーク灯等の光源２０１を備えてい
る。光源２０１は楕円鏡２０２の第１焦点位置に位置決
めされており、光源２０１から射出される光束は、楕円
鏡２０２により集光され、楕円鏡２０２の第２焦点位置
Ｅに光源像を形成する。
す図である。なお、（ａ）および（ｂ）は、光軸をＺ軸
とするＸＹＺ直交座標系においてそれぞれＸＺ平面およ
びＹＺ平面に沿った断面図である。図３の照明光学装置
は、たとえば水銀アーク灯等の光源２０１を備えてい
る。光源２０１は楕円鏡２０２の第１焦点位置に位置決
めされており、光源２０１から射出される光束は、楕円
鏡２０２により集光され、楕円鏡２０２の第２焦点位置
Ｅに光源像を形成する。
【０００３】この光源像からの光束は、インプットレン
ズ２０３に入射し、平行光束に変換された後、多光源形
成手段であるオプティカルインテグレータ２０４に入射
する（入射面をＦで示す）。図３（ｃ）に示すように、
オプティカルインテグレータ２０４を構成するエレメン
トレンズ２０７は、照明領域の形状とほぼ相似な長方形
状の断面を有する。そして、オプティカルインテグレー
タ２０４は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、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２０７を縦横に配列して構成されている。
ズ２０３に入射し、平行光束に変換された後、多光源形
成手段であるオプティカルインテグレータ２０４に入射
する（入射面をＦで示す）。図３（ｃ）に示すように、
オプティカルインテグレータ２０４を構成するエレメン
トレンズ２０７は、照明領域の形状とほぼ相似な長方形
状の断面を有する。そして、オプティカルインテグレー
タ２０４は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、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２０７を縦横に配列して構成されている。
【０００４】このオプティカルインテグレータ２０４に
入射した平行光束は集光され、その射出面Ｇにおいて複
数の光源像を形成する。この複数の光源像からの光束
は、射出面Ｇの直後に位置決めされた開口絞り２０５を
介してコンデンサーレンズ２０６に入射する。コンデン
サーレンズ２０６を介した複数の光源像からの光束は、
マスク面Ｒ上の矩形状の照明領域を重畳的に且つ均一に
照明する。
入射した平行光束は集光され、その射出面Ｇにおいて複
数の光源像を形成する。この複数の光源像からの光束
は、射出面Ｇの直後に位置決めされた開口絞り２０５を
介してコンデンサーレンズ２０６に入射する。コンデン
サーレンズ２０６を介した複数の光源像からの光束は、
マスク面Ｒ上の矩形状の照明領域を重畳的に且つ均一に
照明する。
【０００５】なお、近年、マスクの大型化に伴い、所定
の方向に延びた複数の領域においてマスクを照明しなが
ら、マスクと感光基板とを投影光学系に対して前記所定
方向と直交する方向に走査することによって、マスク上
のパターンを感光基板上に一括露光する、いわゆる走査
型露光装置が提案されている。
の方向に延びた複数の領域においてマスクを照明しなが
ら、マスクと感光基板とを投影光学系に対して前記所定
方向と直交する方向に走査することによって、マスク上
のパターンを感光基板上に一括露光する、いわゆる走査
型露光装置が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のようないわゆる
走査型露光装置に対して図３の従来の照明光学装置を適
用する場合、照明領域の個数分だけ従来の照明光学装置
を並べることが必要となる。換言すれば、上述のような
従来技術においては、照明領域の所要個数だけ光源が必
要となる。
走査型露光装置に対して図３の従来の照明光学装置を適
用する場合、照明領域の個数分だけ従来の照明光学装置
を並べることが必要となる。換言すれば、上述のような
従来技術においては、照明領域の所要個数だけ光源が必
要となる。
【０００７】したがって、装置全体が巨大なものとな
り、特に個々の照明領域が小さい間隔を隔てて隣接して
いるような場合、光源や楕円鏡の配置が困難になるとい
う不都合があった。さらに、照明領域の個数分だけ従来
の照明光学装置を並べる場合には、光源に不具合が生じ
たとき、たとえば複数の光源のうちの１つが点灯しなく
なったときには、露光装置が全く機能しなくなるという
不都合があった。また、オプティカルインテグレータの
各レンズエレメントの断面形状を照明領域と相似の長方
形状にし、各レンズエレメントの入射端面とマスク面と
を共役にすると、光量損失を防ぐのに有利である。しか
しながら、各レンズエレメントの射出端に形成される光
源像は長方形状ではなくほぼ円形状であるため、レンズ
エレメントの射出端において光量損失が発生するという
不都合があった。
り、特に個々の照明領域が小さい間隔を隔てて隣接して
いるような場合、光源や楕円鏡の配置が困難になるとい
う不都合があった。さらに、照明領域の個数分だけ従来
の照明光学装置を並べる場合には、光源に不具合が生じ
たとき、たとえば複数の光源のうちの１つが点灯しなく
なったときには、露光装置が全く機能しなくなるという
不都合があった。また、オプティカルインテグレータの
各レンズエレメントの断面形状を照明領域と相似の長方
形状にし、各レンズエレメントの入射端面とマスク面と
を共役にすると、光量損失を防ぐのに有利である。しか
しながら、各レンズエレメントの射出端に形成される光
源像は長方形状ではなくほぼ円形状であるため、レンズ
エレメントの射出端において光量損失が発生するという
不都合があった。
【０００８】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、マスク上において複数の照明領域を照射する
ことのできる全体的に小型の照明光学装置を提供するこ
とを目的とする。
のであり、マスク上において複数の照明領域を照射する
ことのできる全体的に小型の照明光学装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【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、投影露光すべきマスク上の複数
の領域を照明するための照明光学装置であって、少なく
とも２つの光源と、各光源からの光を集光して光源像を
形成するための集光光学系と、前記光源と同数の入射端
および前記複数の照明領域と同数の射出端を有し、前記
入射端の各々に入射した各光源像からの光を前記複数の
射出端へ導くためのライトガイド手段と、該ライトガイ
ド手段の各射出端から射出された前記光源像からの光を
前記マスクの対応する領域に照射するための照明光学系
とを備え、前記ライトガイド手段は束ねられた複数の光
ファイバーからなり、各射出端における光量が互いにほ
ぼ等しくなるように光分割す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、投影露光すべきマスク上の複数
の領域を照明するための照明光学装置であって、少なく
とも２つの光源と、各光源からの光を集光して光源像を
形成するための集光光学系と、前記光源と同数の入射端
および前記複数の照明領域と同数の射出端を有し、前記
入射端の各々に入射した各光源像からの光を前記複数の
射出端へ導くためのライトガイド手段と、該ライトガイ
ド手段の各射出端から射出された前記光源像からの光を
前記マスクの対応する領域に照射するための照明光学系
とを備え、前記ライトガイド手段は束ねられた複数の光
ファイバーからなり、各射出端における光量が互いにほ
ぼ等しくなるように光分割することを特徴とする照明光
学装置を提供する。
【００１０】好ましい態様によれば、前記ライトガイド
手段は、ランダムに束ねられた複数の光ファイバーから
なり、前記複数の光ファイバーの数が各射出端において
等分になるように分枝され、且つ各入射端において対応
する前記光源の出力に応じて分枝される。
手段は、ランダムに束ねられた複数の光ファイバーから
なり、前記複数の光ファイバーの数が各射出端において
等分になるように分枝され、且つ各入射端において対応
する前記光源の出力に応じて分枝される。
【００１１】
【作用】本発明では、各光源からの光束を集光手段であ
る各楕円鏡によって集光して各光源の像を形成させた
後、光源と同数の入射端を有するライトガイド手段の各
入射端に各光源像の光束を入射させる。ライトガイド手
段は束ねられた複数の光ファイバーからなり、入射した
各光源像の光束を、所要数の照明領域と同数の射出端に
導く。なお、ライトガイド手段の各射出端における光量
が互いにほぼ等しくなるように、上記複数の光ファイバ
ーは各入射端および各射出端において適宜分枝されてい
る。ライトガイド手段の各射出端からの光束は、照明光
学系を介してそれぞれ対応する照明領域を照射する。
る各楕円鏡によって集光して各光源の像を形成させた
後、光源と同数の入射端を有するライトガイド手段の各
入射端に各光源像の光束を入射させる。ライトガイド手
段は束ねられた複数の光ファイバーからなり、入射した
各光源像の光束を、所要数の照明領域と同数の射出端に
導く。なお、ライトガイド手段の各射出端における光量
が互いにほぼ等しくなるように、上記複数の光ファイバ
ーは各入射端および各射出端において適宜分枝されてい
る。ライトガイド手段の各射出端からの光束は、照明光
学系を介してそれぞれ対応する照明領域を照射する。
【００１２】このように、本発明の照明光学装置では、
光源からの光を所要数の光源像に光分割することができ
る。このため、数の少ない光源により所要数の照明領域
を照らすことができる。その結果、光源の数を減らすこ
とができるので、装置全体が小型化する。また、照明領
域の所要数およびその配置間隔にかかわらず、光源およ
び楕円鏡の配置を容易に行うことが可能になる。なお、
光量不足の場合であって光源の配置が可能な場合には、
逆に光源の個数を増やすこともできる。
光源からの光を所要数の光源像に光分割することができ
る。このため、数の少ない光源により所要数の照明領域
を照らすことができる。その結果、光源の数を減らすこ
とができるので、装置全体が小型化する。また、照明領
域の所要数およびその配置間隔にかかわらず、光源およ
び楕円鏡の配置を容易に行うことが可能になる。なお、
光量不足の場合であって光源の配置が可能な場合には、
逆に光源の個数を増やすこともできる。
【００１３】また、ライトガイド手段はランダムに束ね
られた複数の光ファイバーからなり、各入射端において
対応する光源の出力に光ファイバーの数が比例するよう
に按分分枝され、各射出端において光ファイバーの数が
等分になるように等分分枝されているのが好ましい。こ
の場合、各光源の出力の変動（バラツキ）に依存するこ
となく、ライトガイドの各射出端から射出される光束の
光量はほぼ等しくなる。したがって、各照明領域の放射
照度を等しくするのに有利である。
られた複数の光ファイバーからなり、各入射端において
対応する光源の出力に光ファイバーの数が比例するよう
に按分分枝され、各射出端において光ファイバーの数が
等分になるように等分分枝されているのが好ましい。こ
の場合、各光源の出力の変動（バラツキ）に依存するこ
となく、ライトガイドの各射出端から射出される光束の
光量はほぼ等しくなる。したがって、各照明領域の放射
照度を等しくするのに有利である。
【００１４】ライドガイド手段の各射出端からの光束
は、それぞれインプットレンズにより平行光束に変換さ
れた後、それぞれ多光源形成手段であるオプティカルイ
ンテグレータに入射する。そして、各オプティカルイン
テグレータの射出面に複数の光源像（ライトガイド手段
の射出面の像）が形成される。この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とが共役であ
るため、レンズ素子の断面を照明領域の形状と相似の矩
形状にすることにより光量損失を防ぐことができること
は上述したとおりである。なお、本明細書において、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、それぞれインプットレンズにより平行光束に変換さ
れた後、それぞれ多光源形成手段であるオプティカルイ
ンテグレータに入射する。そして、各オプティカルイン
テグレータの射出面に複数の光源像（ライトガイド手段
の射出面の像）が形成される。この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とが共役であ
るため、レンズ素子の断面を照明領域の形状と相似の矩
形状にすることにより光量損失を防ぐことができること
は上述したとおりである。なお、本明細書において、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】そこで、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
域の形状と相似の矩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。こうして、各オプティカ
ルインテグレータの各射出面に形成された複数の光源像
からの光束は、それぞれコンデンサーレンズを通ること
により、光量損失することなくマスク面上の各照明領域
を重畳的に均一照明することができる。
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
域の形状と相似の矩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。こうして、各オプティカ
ルインテグレータの各射出面に形成された複数の光源像
からの光束は、それぞれコンデンサーレンズを通ること
により、光量損失することなくマスク面上の各照明領域
を重畳的に均一照明することができる。
【００１６】
【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のライトガイド１０３以降の照明光学系を横から見
た図であり、（ｂ）は図１のライトガイド１０３の各入
射端の断面図であり、（ｃ）は図１のライトガイド１０
３の各射出端の断面図であり、（ｄ）は図１のオプティ
カルインテグレータ１０５の各レンズ素子の斜視図であ
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のライトガイド１０３以降の照明光学系を横から見
た図であり、（ｂ）は図１のライトガイド１０３の各入
射端の断面図であり、（ｃ）は図１のライトガイド１０
３の各射出端の断面図であり、（ｄ）は図１のオプティ
カルインテグレータ１０５の各レンズ素子の斜視図であ
る。
【００１７】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。
【００１８】光供給手段１１０ａは、集光手段としての
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。
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。
【００１９】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
相似な矩形形状に構成されている。
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
相似な矩形形状に構成されている。
【００２０】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１２０
ａ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。
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１２０
ａ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。
【００２１】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のインプットレンズ１０４ａに入射する。
インプットレンズ１０４ａを通過した光は平行光束に変
換され、多光源形成手段である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
（ｄ）に示すように、このオプティカルインテグレータ
１０５ａを構成するエレメントレンズ１０８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、図２（ａ）および図１に示すよう
に、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２０８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のインプットレンズ１０４ａに入射する。
インプットレンズ１０４ａを通過した光は平行光束に変
換され、多光源形成手段である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
（ｄ）に示すように、このオプティカルインテグレータ
１０５ａを構成するエレメントレンズ１０８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、図２（ａ）および図１に示すよう
に、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２０８を縦横に配列することによって構成されてい
る。
【００２２】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。
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。
【００２３】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。なお、上述したように、ライ
トガイド１０３の各射出端の断面形状を、照明領域の形
状とほぼ相似な、換言すればオプティカルインテグレー
タを構成するエレメントレンズ１０８の断面形状とほぼ
相似な矩形状に構成している。こうして、オプティカル
インテグレータ１０５ａ〜１０５ｄの各射出端Ｄ１〜Ｄ
４における光量損失を防ぐことができる。
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。なお、上述したように、ライ
トガイド１０３の各射出端の断面形状を、照明領域の形
状とほぼ相似な、換言すればオプティカルインテグレー
タを構成するエレメントレンズ１０８の断面形状とほぼ
相似な矩形状に構成している。こうして、オプティカル
インテグレータ１０５ａ〜１０５ｄの各射出端Ｄ１〜Ｄ
４における光量損失を防ぐことができる。
【００２４】このように、本実施例の照明光学装置によ
れば、複数の光供給手段からの光束を、ランダムに束ね
られた光ファイバーにより構成されるライトガイドを介
して所要数の光源像に等しく光分割し、後続する各照明
光学系に導く。このため、各光源の出力の変動（バラツ
キ）に依存することなく、各照明領域の放射照度を等し
くすることができる。また、光源の個数が照明領域の個
数と同数である必要がないので、光源の個数を減少させ
ることにより、光源および楕円鏡の配置が容易になると
ともに、省電力化を図ることができる。
れば、複数の光供給手段からの光束を、ランダムに束ね
られた光ファイバーにより構成されるライトガイドを介
して所要数の光源像に等しく光分割し、後続する各照明
光学系に導く。このため、各光源の出力の変動（バラツ
キ）に依存することなく、各照明領域の放射照度を等し
くすることができる。また、光源の個数が照明領域の個
数と同数である必要がないので、光源の個数を減少させ
ることにより、光源および楕円鏡の配置が容易になると
ともに、省電力化を図ることができる。
【００２５】また、多光源形成手段であるオプティカル
インテグレータの入射面とマスク面とは供役となってい
るため、オプティカルインテグレータのエレメントレン
ズの断面形状を照明領域と相似な矩形状にすることによ
り、光量損失なく均一に照明することができる。さら
に、ライトガイドの各射出端を照明領域と相似な矩形状
にすることにより、オプティカルインテグレータの各射
出端に形成される光源像もエレメントレンズの断面形状
と相似な矩形上となることから、オプティカルインテグ
レータ内での光量損失を抑えることができる。
インテグレータの入射面とマスク面とは供役となってい
るため、オプティカルインテグレータのエレメントレン
ズの断面形状を照明領域と相似な矩形状にすることによ
り、光量損失なく均一に照明することができる。さら
に、ライトガイドの各射出端を照明領域と相似な矩形状
にすることにより、オプティカルインテグレータの各射
出端に形成される光源像もエレメントレンズの断面形状
と相似な矩形上となることから、オプティカルインテグ
レータ内での光量損失を抑えることができる。
【００２６】
【効果】以上説明したように、本発明の照明光学装置で
は、光源の個数を所要の照明領域の数よりも減少させる
ことができるので、装置全体を小型化することができる
とともに、光源および楕円鏡の配置が容易になる。ま
た、ランダムに束ねた複数の光ファイバーでライトガイ
ドを構成することにより、各光源の出力に変動（バラツ
キ）があっても各照明領域の放射照度を等しくすること
ができるので、転写精度が著しく向上する。さらに、ラ
イトガイドの各射出端を照明領域と相似な矩形状にする
ことにより、オプティカルインテグレータの各射出端で
の光量損失を抑えることができるので、光量効率が著し
く向上する。
は、光源の個数を所要の照明領域の数よりも減少させる
ことができるので、装置全体を小型化することができる
とともに、光源および楕円鏡の配置が容易になる。ま
た、ランダムに束ねた複数の光ファイバーでライトガイ
ドを構成することにより、各光源の出力に変動（バラツ
キ）があっても各照明領域の放射照度を等しくすること
ができるので、転写精度が著しく向上する。さらに、ラ
イトガイドの各射出端を照明領域と相似な矩形状にする
ことにより、オプティカルインテグレータの各射出端で
の光量損失を抑えることができるので、光量効率が著し
く向上する。
【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のライトガイド１０３以降の照射
光学系を横から見た図であり、（ｂ）は図１のライトガ
イド１０３の各入射端の断面図であり、（ｃ）は図１の
ライトガイド１０３の各射出端の断面図であり、（ｄ）
は図１のオプティカルインテグレータ１０５の各レンズ
素子の斜視図である。
光学系を横から見た図であり、（ｂ）は図１のライトガ
イド１０３の各入射端の断面図であり、（ｃ）は図１の
ライトガイド１０３の各射出端の断面図であり、（ｄ）
は図１のオプティカルインテグレータ１０５の各レンズ
素子の斜視図である。
【図３】従来の照明光学装置の構成を示す図である。
１０１、２０１ 水銀アーク灯 １０２、１０２ 楕円鏡 １０３ ライトガイド １０４、２０３ インプットレンズ １０５、２０４ オプティカルインテグレータ １０６、２０５ 開口絞り １０７、２０６ コンデンサーレンズ １０８、２０７ オプティカルインテグレータの各
レンズ素子
レンズ素子
Claims (4)
- 【請求項１】 投影露光すべきマスク上の複数の領域を
照明するための照明光学装置であって、 少なくとも２つの光源と、各光源からの光を集光して光
源像を形成するための集光光学系と、前記光源と同数の
入射端および前記複数の照明領域と同数の射出端を有
し、前記入射端の各々に入射した各光源像からの光を前
記複数の射出端へ導くためのライトガイド手段と、該ラ
イトガイド手段の各射出端から射出された前記光源像か
らの光を前記マスクの対応する領域に照射するための照
明光学系とを備え、 前記ライトガイド手段は束ねられた複数の光ファイバー
からなり、各射出端における光量が互いにほぼ等しくな
るように光分割することを特徴とする照明光学装置。 - 【請求項２】 前記ライトガイド手段は、ランダムに束
ねられた複数の光ファイバーからなり、 前記複数の光ファイバーの数が各射出端において等分に
なるように分枝され、且つ各入射端において対応する前
記光源の出力に応じて分枝され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】 前記照明光学装置は、前記マスク上にお
いて複数の矩形状の照明領域を照明し、 前記ライトガイド手段の前記入射端は、ほぼ円形断面を
有し、 前記ライトガイド手段の前記射出端は、対応する照明領
域とほぼ相似な矩形状断面を有することを特徴とする請
求項１または２に記載の照明光学装置。 - 【請求項４】 前記ライトガイド手段の前記複数の射出
端と前記複数の照明領域との間の光路中には、前記射出
端からの光束を平行光束に変換するためのインプットレ
ンズと、該インプットレンズを通過した平行光束に基づ
いて複数の光源像を形成するための多光源形成手段と、
該多光源形成手段により形成された前記複数の光源像か
らの光束を前記照明領域に導くためのコンデンサーレン
ズとがそれぞれ配置され、 前記多光源像形成手段は、前記照明領域とほぼ相似の矩
形状断面を有するレンズ素子を、全体としてほぼ円形状
またはほぼ正方形状の断面をもつように配置することに
よって構成されていることを特徴とする請求項３に記載
の照明光学装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17008794A JP3707060B2 (ja) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | 照明光学装置 |
| KR1019950017475A KR100378431B1 (ko) | 1994-06-29 | 1995-06-26 | 조명광학장치및그를사용하는주사형노광장치 |
| US08/629,919 US5661837A (en) | 1994-06-29 | 1996-04-09 | Illumination optical apparatus and scanning exposure apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17008794A JP3707060B2 (ja) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | 照明光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0817223A true JPH0817223A (ja) | 1996-01-19 |
| JP3707060B2 JP3707060B2 (ja) | 2005-10-19 |
Family
ID=15898410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17008794A Expired - Lifetime JP3707060B2 (ja) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | 照明光学装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5661837A (ja) |
| JP (1) | JP3707060B2 (ja) |
| KR (1) | KR100378431B1 (ja) |
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| WO2009093553A1 (ja) * | 2008-01-21 | 2009-07-30 | Nikon Corporation | 照明装置、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法 |
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| WO2013179977A1 (ja) * | 2012-05-29 | 2013-12-05 | 株式会社ニコン | 照明装置、処理装置、及びデバイス製造方法 |
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| KR20220064508A (ko) * | 2020-11-12 | 2022-05-19 | 아이센서스 주식회사 | 리소그래피 장치 및 리소그래피 방법 |
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| JPH10199800A (ja) * | 1997-01-09 | 1998-07-31 | Nikon Corp | オプティカルインテグレータを備える照明光学装置 |
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| DE102005038999A1 (de) * | 2005-08-16 | 2007-03-01 | Schott Ag | Strahlformungseinrichtung eines optischen Systems, insbesondere eines optischen Signalaufnehmers und optisches System, insbesondere optischer Signalaufnehmer mit Strahlformungseinrichtung |
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1995
- 1995-06-26 KR KR1019950017475A patent/KR100378431B1/ko not_active IP Right Cessation
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1996
- 1996-04-09 US US08/629,919 patent/US5661837A/en not_active Expired - Lifetime
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