JPH09289159A - 露光装置 - Google Patents
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- JPH09289159A JPH09289159A JP8124078A JP12407896A JPH09289159A JP H09289159 A JPH09289159 A JP H09289159A JP 8124078 A JP8124078 A JP 8124078A JP 12407896 A JP12407896 A JP 12407896A JP H09289159 A JPH09289159 A JP H09289159A
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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
- G03F7/7035—Proximity or contact printers
-
- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 所要のパターン精度を確保したまま感光基板
上において所望の照度を得ることのできる露光装置。 【解決手段】 所定のパターンが形成されたマスクを照
明するための照明光学系を備え、マスクのパターン像を
感光性の基板上に形成する露光装置において、照明光学
系は、マスクのパターン面において互いに直交する２つ
に方向に沿って実質的に異なる照明開口数を有する。
上において所望の照度を得ることのできる露光装置。 【解決手段】 所定のパターンが形成されたマスクを照
明するための照明光学系を備え、マスクのパターン像を
感光性の基板上に形成する露光装置において、照明光学
系は、マスクのパターン面において互いに直交する２つ
に方向に沿って実質的に異なる照明開口数を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は露光装置に関し、特
に半導体素子や液晶表示素子などの製造に用いられるプ
ロキシミティ方式の露光装置に関する。
に半導体素子や液晶表示素子などの製造に用いられるプ
ロキシミティ方式の露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のプロキシミティ露光装置では、光
源からの光束に基づいてフライアイインテグレータによ
り多数の光源像を形成する。多数の光源像からの光は、
たとえば円形の開口部を有する開口絞りおよびコンデン
サーレンズを介して、被投影原版であるマスクを重畳的
に均一照明する。すなわち、従来のプロキシミティ露光
装置では、マスクに対する照明の開口数が方向に依存す
ることなく一定である。
源からの光束に基づいてフライアイインテグレータによ
り多数の光源像を形成する。多数の光源像からの光は、
たとえば円形の開口部を有する開口絞りおよびコンデン
サーレンズを介して、被投影原版であるマスクを重畳的
に均一照明する。すなわち、従来のプロキシミティ露光
装置では、マスクに対する照明の開口数が方向に依存す
ることなく一定である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、マスク上の
照度Ｅは、次の式（１）によって表される。 Ｅ＝π・Ｂ・ＮＡ2 （１） ここで、 Ｂ ：輝度 ＮＡ：照明の開口数
照度Ｅは、次の式（１）によって表される。 Ｅ＝π・Ｂ・ＮＡ2 （１） ここで、 Ｂ ：輝度 ＮＡ：照明の開口数
【０００４】上記の式（１）において、輝度Ｂは、輝度
不変の法則により不変である。一方、開口数ＮＡは、パ
ターンの所要解像力により決定される。すなわち、大き
な解像力が要求される場合には、開口数ＮＡを小さく設
定する必要がある。その結果、従来のプロキシミティ露
光装置では、所要のパターン精度を確保したまま感光基
板上において所望の照度を得ることができなかった。
不変の法則により不変である。一方、開口数ＮＡは、パ
ターンの所要解像力により決定される。すなわち、大き
な解像力が要求される場合には、開口数ＮＡを小さく設
定する必要がある。その結果、従来のプロキシミティ露
光装置では、所要のパターン精度を確保したまま感光基
板上において所望の照度を得ることができなかった。
【０００５】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、所要のパターン精度を確保したまま感光基板
上において所望の照度を得ることのできる露光装置を提
供することを目的とする。
のであり、所要のパターン精度を確保したまま感光基板
上において所望の照度を得ることのできる露光装置を提
供することを目的とする。
【０００６】
【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、所定のパターンが形成されたマ
スクを照明するための照明光学系を備え、前記マスクの
パターン像を感光性の基板上に形成する露光装置におい
て、前記照明光学系は、前記マスクのパターン面におい
て互いに直交する２つに方向に沿って実質的に異なる照
明開口数を有することを特徴とする露光装置を提供す
る。本発明の好ましい態様によれば、前記マスクのパタ
ーンの長手方向に沿った第１照明開口数は、前記マスク
のパターンの短手方向に沿った第２照明開口数よりも実
質的に大きい。
に、本発明においては、所定のパターンが形成されたマ
スクを照明するための照明光学系を備え、前記マスクの
パターン像を感光性の基板上に形成する露光装置におい
て、前記照明光学系は、前記マスクのパターン面におい
て互いに直交する２つに方向に沿って実質的に異なる照
明開口数を有することを特徴とする露光装置を提供す
る。本発明の好ましい態様によれば、前記マスクのパタ
ーンの長手方向に沿った第１照明開口数は、前記マスク
のパターンの短手方向に沿った第２照明開口数よりも実
質的に大きい。
【０００７】さらに具体的には、前記照明光学系は、照
明光を供給するための光源と、複数のレンズエレメント
からなり、前記光源からの光束に基づいて複数の光源像
を形成するためのフライアイインテグレータと、前記複
数の光源像からの光束を制限するための開口絞りと、前
記開口絞りを介した前記複数の光源像からの光束を集光
して前記マスクを重畳的に照明するためのコンデンサー
レンズとを備え、前記開口絞りの開口部の前記マスクの
パターンの長手方向に対応する方向に沿った長さは、前
記マスクのパターンの短手方向に対応する方向に沿った
長さよりも実質的に大きい。
明光を供給するための光源と、複数のレンズエレメント
からなり、前記光源からの光束に基づいて複数の光源像
を形成するためのフライアイインテグレータと、前記複
数の光源像からの光束を制限するための開口絞りと、前
記開口絞りを介した前記複数の光源像からの光束を集光
して前記マスクを重畳的に照明するためのコンデンサー
レンズとを備え、前記開口絞りの開口部の前記マスクの
パターンの長手方向に対応する方向に沿った長さは、前
記マスクのパターンの短手方向に対応する方向に沿った
長さよりも実質的に大きい。
【０００８】
【発明の実施の形態】一般的に、マスクパターンが方向
性を有する場合、感光基板上に形成されるパターンの短
手方向に沿ったエッジの断面形状が十分鋭く形成されれ
ば、パターンの長手方向に沿ったエッジの断面形状はそ
れほど鋭く形成される必要はない。換言すれば、所要の
パターン精度を確保するには、パターンの短手方向に沿
った照明開口数を十分小さくする必要があるが、パター
ンの長手方向に沿った照明開口数をある程度大きく設定
してもよいことになる。
性を有する場合、感光基板上に形成されるパターンの短
手方向に沿ったエッジの断面形状が十分鋭く形成されれ
ば、パターンの長手方向に沿ったエッジの断面形状はそ
れほど鋭く形成される必要はない。換言すれば、所要の
パターン精度を確保するには、パターンの短手方向に沿
った照明開口数を十分小さくする必要があるが、パター
ンの長手方向に沿った照明開口数をある程度大きく設定
してもよいことになる。
【０００９】上述の知見に基づき、本発明の露光装置で
は、照明光学系の照明開口数がマスクパターン面におい
て互いに直交する２つに方向に沿って実質的に異なるよ
うに構成している。すなわち、マスクパターンの長手方
向に沿った第１照明開口数ＮＡ１が、マスクパターンの
短手方向に沿った第２照明開口数ＮＡ２よりも実質的に
大きくなるように構成している。この場合、開口を楕円
形状とすると、マスク上の照度Ｅは、次の式（２）によ
って表される。 Ｅ＝π・Ｂ・ＮＡ１・ＮＡ２ （２）
は、照明光学系の照明開口数がマスクパターン面におい
て互いに直交する２つに方向に沿って実質的に異なるよ
うに構成している。すなわち、マスクパターンの長手方
向に沿った第１照明開口数ＮＡ１が、マスクパターンの
短手方向に沿った第２照明開口数ＮＡ２よりも実質的に
大きくなるように構成している。この場合、開口を楕円
形状とすると、マスク上の照度Ｅは、次の式（２）によ
って表される。 Ｅ＝π・Ｂ・ＮＡ１・ＮＡ２ （２）
【００１０】上述したように、マスクパターンの短手方
向に沿った第２照明開口数ＮＡ２は、所要のパターン精
度を確保するために十分小さく設定する必要がある。し
かしながら、マスクパターンの長手方向に沿った第１照
明開口数ＮＡ１を大きく設定しても、パターン精度を実
質的に損なうことがない。こうして、本発明では、第２
照明開口数ＮＡ２を十分小さく設定し且つ第１照明開口
数ＮＡ１を十分大きく設定することにより、所要のパタ
ーン精度を確保したまま感光基板上において所望の照度
を得ることが可能になる。
向に沿った第２照明開口数ＮＡ２は、所要のパターン精
度を確保するために十分小さく設定する必要がある。し
かしながら、マスクパターンの長手方向に沿った第１照
明開口数ＮＡ１を大きく設定しても、パターン精度を実
質的に損なうことがない。こうして、本発明では、第２
照明開口数ＮＡ２を十分小さく設定し且つ第１照明開口
数ＮＡ１を十分大きく設定することにより、所要のパタ
ーン精度を確保したまま感光基板上において所望の照度
を得ることが可能になる。
【００１１】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露光装置の構
成を概略的に示す図である。図示の露光装置は、たとえ
ば高圧水銀ランプからなる光源１を備えている。光源１
は、回転楕円面からなる反射面を有する楕円鏡２の第１
焦点位置に位置決めされている。したがって、光源１か
ら射出された照明光束は、楕円鏡２の第２焦点位置に光
源像を形成する。
明する。図１は、本発明の実施例にかかる露光装置の構
成を概略的に示す図である。図示の露光装置は、たとえ
ば高圧水銀ランプからなる光源１を備えている。光源１
は、回転楕円面からなる反射面を有する楕円鏡２の第１
焦点位置に位置決めされている。したがって、光源１か
ら射出された照明光束は、楕円鏡２の第２焦点位置に光
源像を形成する。
【００１２】この光源像からの光束は、コリメートレン
ズ３によりほぼ平行な光束に変換された後、入射光束か
ら露光波長の光を選択するフィルター（不図示）に入射
する。フィルターを介して選択された露光波長の光は、
フライアイインテグレータ４に入射する。フライアイイ
ンテグレータ４に入射した光束は、フライアイインテグ
レータ４を構成する複数のレンズエレメントにより波面
分割され、フライアイインテグレータ４の後側焦点位置
（すなわち射出面近傍）に複数の光源像からなる二次光
源を形成する。
ズ３によりほぼ平行な光束に変換された後、入射光束か
ら露光波長の光を選択するフィルター（不図示）に入射
する。フィルターを介して選択された露光波長の光は、
フライアイインテグレータ４に入射する。フライアイイ
ンテグレータ４に入射した光束は、フライアイインテグ
レータ４を構成する複数のレンズエレメントにより波面
分割され、フライアイインテグレータ４の後側焦点位置
（すなわち射出面近傍）に複数の光源像からなる二次光
源を形成する。
【００１３】二次光源からの光束は、開口絞り５により
制限された後、コンデンサーレンズ６に入射する。コン
デンサーレンズ６を介した光束は、方向性を有する所定
のパターンが形成された被投影原版であるマスク７を重
畳的に照明する。マスク７を透過した光束は、レジスト
が塗布されたプレート８に達する。こうして、感光性基
板であるプレート８上には、マスク７のパターンが転写
される。
制限された後、コンデンサーレンズ６に入射する。コン
デンサーレンズ６を介した光束は、方向性を有する所定
のパターンが形成された被投影原版であるマスク７を重
畳的に照明する。マスク７を透過した光束は、レジスト
が塗布されたプレート８に達する。こうして、感光性基
板であるプレート８上には、マスク７のパターンが転写
される。
【００１４】なお、プレート８上における照度を十分高
くするには、マスク７に対する照明開口数ＮＡを大きく
しなければならない。しかしながら、図２に示すよう
に、マスク７とプレート８とがある程度間隔を隔ててい
るので、開口数ＮＡを大きくするとプレート８上に形成
されるパターン像のぼけが大きくなり、プレート８上に
形成されるパターンエッジの断面形状を十分鋭く形成す
ることができなくなってしまう。
くするには、マスク７に対する照明開口数ＮＡを大きく
しなければならない。しかしながら、図２に示すよう
に、マスク７とプレート８とがある程度間隔を隔ててい
るので、開口数ＮＡを大きくするとプレート８上に形成
されるパターン像のぼけが大きくなり、プレート８上に
形成されるパターンエッジの断面形状を十分鋭く形成す
ることができなくなってしまう。
【００１５】マスクパターンが方向性を有する場合、プ
レート８上に形成されるパターンの短手方向に沿ったエ
ッジの断面形状が十分鋭く形成されれば、パターンの長
手方向に沿ったエッジの断面形状はそれほど鋭く形成さ
れる必要はない。そこで、第１実施例では、図３に示す
ように、開口絞り５の開口部５ａを楕円形状に形成して
いる。ここで、マスクパターンの長手方向に対応する方
向（図中水平方向）に沿った開口部５ａの長さは、マス
クパターンの短手方向に対応する方向（図中鉛直方向）
に沿った開口部５ａの長さよりもはるかに大きい。こう
して、マスクパターンの長手方向に沿った第１照明開口
数ＮＡ１がマスクパターンの短手方向に沿った第２照明
開口数ＮＡ２よりもはるかに大きくなるように構成して
いる。なお、フライアイインテグレータ４の全体形状
は、開口絞り５の楕円形状の開口部５ａがほぼ外接する
矩形状に形成されている。また、開口絞り５を矩形状と
してもよい。
レート８上に形成されるパターンの短手方向に沿ったエ
ッジの断面形状が十分鋭く形成されれば、パターンの長
手方向に沿ったエッジの断面形状はそれほど鋭く形成さ
れる必要はない。そこで、第１実施例では、図３に示す
ように、開口絞り５の開口部５ａを楕円形状に形成して
いる。ここで、マスクパターンの長手方向に対応する方
向（図中水平方向）に沿った開口部５ａの長さは、マス
クパターンの短手方向に対応する方向（図中鉛直方向）
に沿った開口部５ａの長さよりもはるかに大きい。こう
して、マスクパターンの長手方向に沿った第１照明開口
数ＮＡ１がマスクパターンの短手方向に沿った第２照明
開口数ＮＡ２よりもはるかに大きくなるように構成して
いる。なお、フライアイインテグレータ４の全体形状
は、開口絞り５の楕円形状の開口部５ａがほぼ外接する
矩形状に形成されている。また、開口絞り５を矩形状と
してもよい。
【００１６】この場合、式（２）に示すように、マスク
上の照度Ｅは、Ｅ＝π・Ｂ・ＮＡ１・ＮＡ２で表され
る。上述したように、マスクパターンの短手方向に沿っ
た第２照明開口数ＮＡ２は、所要のパターン精度を確保
するために十分小さく設定する必要がある。しかしなが
ら、マスクパターンの長手方向に沿った第１照明開口数
ＮＡ１を大きく設定しても、パターン精度を実質的に損
なうことがない。こうして、第１実施例では、第２照明
開口数ＮＡ２を十分小さく設定し且つ第１照明開口数Ｎ
Ａ１を十分大きく設定することにより、所要のパターン
精度を確保したままプレート８上において所望の照度を
得ることができる。
上の照度Ｅは、Ｅ＝π・Ｂ・ＮＡ１・ＮＡ２で表され
る。上述したように、マスクパターンの短手方向に沿っ
た第２照明開口数ＮＡ２は、所要のパターン精度を確保
するために十分小さく設定する必要がある。しかしなが
ら、マスクパターンの長手方向に沿った第１照明開口数
ＮＡ１を大きく設定しても、パターン精度を実質的に損
なうことがない。こうして、第１実施例では、第２照明
開口数ＮＡ２を十分小さく設定し且つ第１照明開口数Ｎ
Ａ１を十分大きく設定することにより、所要のパターン
精度を確保したままプレート８上において所望の照度を
得ることができる。
【００１７】なお、マスク７上の照度を表す式（２）に
おいて、光学系の透過率やフライアイインテグレータ４
の射出面での光源像の充填率などを考慮すると、厳密な
照度を得ることが可能である。また、第１実施例では、
開口絞り５の開口部５ａが楕円状に形成されているが、
フライアイインテグレータ４の全体形状とほぼ一致する
矩形状に構成することもできる。
おいて、光学系の透過率やフライアイインテグレータ４
の射出面での光源像の充填率などを考慮すると、厳密な
照度を得ることが可能である。また、第１実施例では、
開口絞り５の開口部５ａが楕円状に形成されているが、
フライアイインテグレータ４の全体形状とほぼ一致する
矩形状に構成することもできる。
【００１８】図４は、本発明の第２実施例にかかる露光
装置の構成を概略的に示す図である。第２実施例は第１
実施例の構成と類似の構成を有するが、第２実施例では
コリメートレンズ３とフライアイインテグレータ４との
間にビーム整形光学系３０が付設されている点だけが第
１実施例と相違する。したがって、図４において、第１
実施例の構成要素と同じ機能を有する要素には図１と同
じ参照符号を付している。以下、第１実施例との相違点
に着目して、第２実施例を説明する。
装置の構成を概略的に示す図である。第２実施例は第１
実施例の構成と類似の構成を有するが、第２実施例では
コリメートレンズ３とフライアイインテグレータ４との
間にビーム整形光学系３０が付設されている点だけが第
１実施例と相違する。したがって、図４において、第１
実施例の構成要素と同じ機能を有する要素には図１と同
じ参照符号を付している。以下、第１実施例との相違点
に着目して、第２実施例を説明する。
【００１９】図４に示した露光装置では、コリメートレ
ンズ３とフライアイインテグレータ４との間にビーム整
形光学系３０が設けられている。ビーム整形光学系３０
は、一対のシリンドリカルレンズ３２および３３から構
成されている。シリンドリカルレンズ３２は、図４の紙
面内において負の屈折力を有し、光軸ＡＸを含んで紙面
に垂直な面内において屈折力は零である。また、シリン
ドリカルレンズ３３は、紙面内において正の屈折力を有
し、光軸ＡＸを含んで紙面に垂直な面内において屈折力
は零である。こうして、ビーム整形光学系３０を介した
光束の断面は、図４の紙面鉛直方向に所定の倍率で拡大
されて楕円形状となり、開口絞り５の開口部５ａの楕円
形状とほぼ一致する。こうして、第２実施例では、フラ
イアイインテグレータ４の射出面における光量損失を低
減することができる。
ンズ３とフライアイインテグレータ４との間にビーム整
形光学系３０が設けられている。ビーム整形光学系３０
は、一対のシリンドリカルレンズ３２および３３から構
成されている。シリンドリカルレンズ３２は、図４の紙
面内において負の屈折力を有し、光軸ＡＸを含んで紙面
に垂直な面内において屈折力は零である。また、シリン
ドリカルレンズ３３は、紙面内において正の屈折力を有
し、光軸ＡＸを含んで紙面に垂直な面内において屈折力
は零である。こうして、ビーム整形光学系３０を介した
光束の断面は、図４の紙面鉛直方向に所定の倍率で拡大
されて楕円形状となり、開口絞り５の開口部５ａの楕円
形状とほぼ一致する。こうして、第２実施例では、フラ
イアイインテグレータ４の射出面における光量損失を低
減することができる。
【００２０】このとき、ビーム整形光学系３０の作用に
より、フライアイインテグレータ４の各レンズエレメン
トの射出面に形成される光源像は、光束の拡大方向に沿
ってすなわち図４の紙面鉛直方向に沿って小さくなる。
したがって、図３に示すようにほぼ正方形断面を有する
レンズエレメントからなるフライアイインテグレータで
は、フライアイインテグレータの射出面における光源像
の充填率が低下する。その結果、第１照明開口数ＮＡ１
を大きく設定しても、プレート８上において所望の照度
を確保することができなくなってしまう。
より、フライアイインテグレータ４の各レンズエレメン
トの射出面に形成される光源像は、光束の拡大方向に沿
ってすなわち図４の紙面鉛直方向に沿って小さくなる。
したがって、図３に示すようにほぼ正方形断面を有する
レンズエレメントからなるフライアイインテグレータで
は、フライアイインテグレータの射出面における光源像
の充填率が低下する。その結果、第１照明開口数ＮＡ１
を大きく設定しても、プレート８上において所望の照度
を確保することができなくなってしまう。
【００２１】そこで、第２実施例では、図５に示すよう
に、フライアイインテグレータ４の射出面に形成される
各光源像の形状に応じて、フライアイインテグレータ４
の各レンズエレメントの断面を矩形状に形成している。
すなわち、各レンズエレメントの矩形断面は、マスクパ
ターンの長手方向に対応する方向（すなわち図中水平方
向）に沿って短辺を有し、マスクパターンの短手方向に
対応する方向（すなわち図中鉛直方向）に沿って長辺を
有する。このように、第２実施例では、ビーム整形光学
系３０の作用によりフライアイインテグレータ４の射出
面における光量損失を低減するとともに、光源像の充填
率を低下させることなくプレート８上において所望の照
度を確保することができる。
に、フライアイインテグレータ４の射出面に形成される
各光源像の形状に応じて、フライアイインテグレータ４
の各レンズエレメントの断面を矩形状に形成している。
すなわち、各レンズエレメントの矩形断面は、マスクパ
ターンの長手方向に対応する方向（すなわち図中水平方
向）に沿って短辺を有し、マスクパターンの短手方向に
対応する方向（すなわち図中鉛直方向）に沿って長辺を
有する。このように、第２実施例では、ビーム整形光学
系３０の作用によりフライアイインテグレータ４の射出
面における光量損失を低減するとともに、光源像の充填
率を低下させることなくプレート８上において所望の照
度を確保することができる。
【００２２】図６は、第２実施例における図５のフライ
アイインテグレータの変形例を示す図である。図５のフ
ライアイインテグレータ４では、図中鉛直方向のレンズ
エレメントの数が図中水平方向のレンズエレメントの数
よりもはるかに少ない。このため、マスク７およびプレ
ート８上において、図中鉛直方向に対応する方向に沿っ
て照度むらが発生し易い。そこで、図６のフライアイイ
ンテグレータ４では、マスク７およびプレート８上にお
ける照度むらを抑えるために、図中水平方向に沿って隣
接する各レンズエレメントを図中鉛直方向にずらしてい
る。このように、図６の変形例では、全体として市松模
様状に各レンズエレメントを配置することにより、マス
ク７およびプレート８上における照度むらの低減を図る
ことができる。
アイインテグレータの変形例を示す図である。図５のフ
ライアイインテグレータ４では、図中鉛直方向のレンズ
エレメントの数が図中水平方向のレンズエレメントの数
よりもはるかに少ない。このため、マスク７およびプレ
ート８上において、図中鉛直方向に対応する方向に沿っ
て照度むらが発生し易い。そこで、図６のフライアイイ
ンテグレータ４では、マスク７およびプレート８上にお
ける照度むらを抑えるために、図中水平方向に沿って隣
接する各レンズエレメントを図中鉛直方向にずらしてい
る。このように、図６の変形例では、全体として市松模
様状に各レンズエレメントを配置することにより、マス
ク７およびプレート８上における照度むらの低減を図る
ことができる。
【００２３】図７は、本発明の第３実施例にかかる露光
装置の構成を概略的に示す図である。第３実施例は第１
実施例の構成と類似の構成を有するが、第３実施例では
光源１としてハロゲンランプを用いるとともに楕円鏡２
に代えて球面鏡２２を配置している点だけが第１実施例
と相違する。したがって、図７において、第１実施例の
構成要素と同じ機能を有する要素には図１と同じ参照符
号を付している。以下、第１実施例との相違点に着目し
て、第３実施例を説明する。
装置の構成を概略的に示す図である。第３実施例は第１
実施例の構成と類似の構成を有するが、第３実施例では
光源１としてハロゲンランプを用いるとともに楕円鏡２
に代えて球面鏡２２を配置している点だけが第１実施例
と相違する。したがって、図７において、第１実施例の
構成要素と同じ機能を有する要素には図１と同じ参照符
号を付している。以下、第１実施例との相違点に着目し
て、第３実施例を説明する。
【００２４】第１実施例および第２実施例のように、光
源として高圧水銀ランプを用いる場合には楕円鏡によっ
て光源からの光を集光することが効果的である。しかし
ながら、ハロゲンランプのような光源を用いる場合に
は、光源からの光を直接コリメートレンズに入射させる
ことが適当である。図７の露光装置では、光軸ＡＸ上に
ある球面鏡２２の中心から図中上方に所定距離だけずれ
た位置に光源１を配置している。
源として高圧水銀ランプを用いる場合には楕円鏡によっ
て光源からの光を集光することが効果的である。しかし
ながら、ハロゲンランプのような光源を用いる場合に
は、光源からの光を直接コリメートレンズに入射させる
ことが適当である。図７の露光装置では、光軸ＡＸ上に
ある球面鏡２２の中心から図中上方に所定距離だけずれ
た位置に光源１を配置している。
【００２５】したがって、光源１から図中右側に射出さ
れた光は、コリメートレンズ３に直接入射する。また、
光源１から図中左側に射出された光は、球面鏡２２で反
射された後、球面鏡２２の中心から図中下方に所定距離
だけずれた位置に光源像１２を形成する。こうして、光
源像１２は、光学系の光軸ＡＸに関して光源１と対称な
位置に形成される。その結果、球面鏡２２の中心位置に
は光源１と光源像１２とにより１つの等価光源が形成さ
れ、光軸ＡＸ上の等価光源からの光をコリメートレンズ
３に入射させることができる。
れた光は、コリメートレンズ３に直接入射する。また、
光源１から図中左側に射出された光は、球面鏡２２で反
射された後、球面鏡２２の中心から図中下方に所定距離
だけずれた位置に光源像１２を形成する。こうして、光
源像１２は、光学系の光軸ＡＸに関して光源１と対称な
位置に形成される。その結果、球面鏡２２の中心位置に
は光源１と光源像１２とにより１つの等価光源が形成さ
れ、光軸ＡＸ上の等価光源からの光をコリメートレンズ
３に入射させることができる。
【００２６】図８は、本発明の第４実施例にかかる露光
装置の構成を概略的に示す図である。第４実施例は第２
実施例の構成と類似の構成を有するが、第４実施例では
マスク７とプレート８との間の光路中に結像レンズ９が
付設されている点だけが第２実施例と相違する。したが
って、図８において、第２実施例の構成要素と同じ機能
を有する要素には図４と同じ参照符号を付している。以
下、第２実施例との相違点に着目して、第４実施例を説
明する。
装置の構成を概略的に示す図である。第４実施例は第２
実施例の構成と類似の構成を有するが、第４実施例では
マスク７とプレート８との間の光路中に結像レンズ９が
付設されている点だけが第２実施例と相違する。したが
って、図８において、第２実施例の構成要素と同じ機能
を有する要素には図４と同じ参照符号を付している。以
下、第２実施例との相違点に着目して、第４実施例を説
明する。
【００２７】第１実施例から第３実施例では、マスク７
とプレート８とが互いに近接して配置され、いわゆるプ
ロキシミティ方式の露光が行われるように構成されてい
る。一方、第４実施例ではマスク７とプレート８との間
の光路中に結像レンズ９を設け、この結像レンズ９によ
りマスク７のパターン面とプレート８の露光面とを光学
的に共役にしている。このように、第４実施例では、プ
レート８のワーキングディスタンスを確保することがで
きるので、プレート８の設定作業が容易になるという利
点がある。
とプレート８とが互いに近接して配置され、いわゆるプ
ロキシミティ方式の露光が行われるように構成されてい
る。一方、第４実施例ではマスク７とプレート８との間
の光路中に結像レンズ９を設け、この結像レンズ９によ
りマスク７のパターン面とプレート８の露光面とを光学
的に共役にしている。このように、第４実施例では、プ
レート８のワーキングディスタンスを確保することがで
きるので、プレート８の設定作業が容易になるという利
点がある。
【００２８】
【効果】以上説明したように、本発明の露光装置によれ
ば、マスクパターンの長手方向に沿った第１照明開口数
ＮＡ１がマスクパターンの短手方向に沿った第２照明開
口数ＮＡ２よりも実質的に大きくなるように構成してい
るので、所要のパターン精度を確保したまま感光基板上
において所望の照度を得ることが可能になる。
ば、マスクパターンの長手方向に沿った第１照明開口数
ＮＡ１がマスクパターンの短手方向に沿った第２照明開
口数ＮＡ２よりも実質的に大きくなるように構成してい
るので、所要のパターン精度を確保したまま感光基板上
において所望の照度を得ることが可能になる。
【図１】本発明の実施例にかかる露光装置の構成を概略
的に示す図である。
的に示す図である。
【図２】図１において開口数ＮＡを大きくするとプレー
ト８上に形成されるパターン像がぼける様子を示す図で
ある。
ト８上に形成されるパターン像がぼける様子を示す図で
ある。
【図３】第１実施例における開口絞り５の開口部５ａの
形状およびフライアイインテグレータ４の全体形状を示
す図である。
形状およびフライアイインテグレータ４の全体形状を示
す図である。
【図４】本発明の第２実施例にかかる露光装置の構成を
概略的に示す図である。
概略的に示す図である。
【図５】第２実施例におけるフライアイインテグレータ
４の構成を示す図である。
４の構成を示す図である。
【図６】第２実施例における図５のフライアイインテグ
レータの変形例を示す図である。
レータの変形例を示す図である。
【図７】本発明の第３実施例にかかる露光装置の構成を
概略的に示す図である。
概略的に示す図である。
【図８】本発明の第４実施例にかかる露光装置の構成を
概略的に示す図である。
概略的に示す図である。
１ 光源 ２ 楕円鏡 ３ コリメートレンズ ４ フライアイインテグレータ ５ 開口絞り ６ コンデンサーレンズ ７ マスク ８ プレート ９ 結像レンズ ３０ ビーム整形光学系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浪川 敏之 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内
Claims (7)
- 【請求項１】 所定のパターンが形成されたマスクを照
明するための照明光学系を備え、前記マスクのパターン
像を感光性の基板上に形成する露光装置において、 前記照明光学系は、前記マスクのパターン面において互
いに直交する２つに方向に沿って実質的に異なる照明開
口数を有することを特徴とする露光装置。 - 【請求項２】 前記マスクのパターンの長手方向に沿っ
た第１照明開口数は、前記マスクのパターンの短手方向
に沿った第２照明開口数よりも実質的に大きいことを特
徴とする請求項１に記載の露光装置。 - 【請求項３】 前記照明光学系は、 照明光を供給するための光源と、 複数のレンズエレメントからなり、前記光源からの光束
に基づいて複数の光源像を形成するためのフライアイイ
ンテグレータと、 前記複数の光源像からの光束を制限するための開口絞り
と、 前記開口絞りを介した前記複数の光源像からの光束を集
光して前記マスクを重畳的に照明するためのコンデンサ
ーレンズとを備え、 前記開口絞りの開口部の前記マスクのパターンの長手方
向に対応する方向に沿った長さは、前記マスクのパター
ンの短手方向に対応する方向に沿った長さよりも実質的
に大きいことを特徴とする請求項２に記載の露光装置。 - 【請求項４】 前記フライアイインテグレータの全体形
状は矩形であり、前記マスクのパターンの長手方向に対
応する方向に沿って長辺を有し、前記マスクのパターン
の短手方向に対応する方向に沿って短辺を有することを
特徴とする請求項３に記載の露光装置。 - 【請求項５】 前記開口絞りの開口部の形状に応じて前
記光源からの光束を整形するためのビーム整形光学系を
備え、 前記複数のレンズエレメントの各々の断面形状は矩形で
あり、前記マスクのパターンの長手方向に対応する方向
に沿って短辺を有し、前記マスクのパターンの短手方向
に対応する方向に沿って長辺を有することを特徴とする
請求項３または４に記載の露光装置。 - 【請求項６】 前記マスクと前記感光性の基板とは、互
いに近接して位置決めされていることを特徴とする請求
項１乃至５のいずれか１項に記載の露光装置。 - 【請求項７】 前記マスクと前記感光性の基板との間の
光路中には、前記マスクのパターン面と前記感光性の基
板の露光面とを共役にするための結像光学系が設けられ
ていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項
に記載の露光装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12407896A JP3879142B2 (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 露光装置 |
| US08/842,897 US5891806A (en) | 1996-04-22 | 1997-04-17 | Proximity-type microlithography apparatus and method |
| DE19716794A DE19716794A1 (de) | 1996-04-22 | 1997-04-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Nah-Typ-Mikrolithographie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12407896A JP3879142B2 (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09289159A true JPH09289159A (ja) | 1997-11-04 |
| JP3879142B2 JP3879142B2 (ja) | 2007-02-07 |
Family
ID=14876389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12407896A Expired - Fee Related JP3879142B2 (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3879142B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100343140B1 (ko) * | 1999-12-06 | 2002-07-05 | 윤종용 | 종방향 및 횡방향 패턴간의 선폭 차이에 대한 보정이가능한 노광장치 및 이에 사용되는 어퍼쳐 |
| JP2004246144A (ja) * | 2003-02-14 | 2004-09-02 | Dainippon Printing Co Ltd | 露光方法、露光装置及び照明装置 |
| JP2012123049A (ja) * | 2010-12-06 | 2012-06-28 | Toppan Printing Co Ltd | 露光装置 |
| KR20190013511A (ko) * | 2017-07-28 | 2019-02-11 | 캐논 가부시끼가이샤 | 조명 광학계, 노광 장치, 및 물품 제조 방법 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58160914A (ja) * | 1982-03-18 | 1983-09-24 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | ミラ−集光型照明光学系 |
| JPH05217841A (ja) * | 1992-02-07 | 1993-08-27 | Sony Corp | 投影露光装置 |
| JPH0794398A (ja) * | 1993-09-24 | 1995-04-07 | Mitsubishi Electric Corp | 投影露光装置及び投影露光方法 |
| JPH07106231A (ja) * | 1993-10-07 | 1995-04-21 | Nikon Corp | プロキシミティ露光装置 |
| JPH07263312A (ja) * | 1994-03-23 | 1995-10-13 | Nikon Corp | 照明光学装置 |
| JPH08330212A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Nikon Corp | 露光装置 |
-
1996
- 1996-04-22 JP JP12407896A patent/JP3879142B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3879142B2 (ja) | 2007-02-07 |
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