JPH0963943A - 照明光学装置および該装置を備えた露光装置 - Google Patents
照明光学装置および該装置を備えた露光装置Info
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- JPH0963943A JPH0963943A JP7237779A JP23777995A JPH0963943A JP H0963943 A JPH0963943 A JP H0963943A JP 7237779 A JP7237779 A JP 7237779A JP 23777995 A JP23777995 A JP 23777995A JP H0963943 A JPH0963943 A JP H0963943A
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- 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
- G03F7/70066—Size and form of the illuminated area in the mask plane, e.g. reticle masking blades or blinds
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- G—PHYSICS
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- 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
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 二次光源の形状または大きさの変更に伴う被
照射面における照度分布の変動を補正する。 【解決手段】 光源からの光束に基づいて多数の二次光
源を形成する多光源形成手段と、該多光源形成手段によ
り形成される多光源の形状または多光源の大きさを変更
する変更手段と、該変更手段により設定された所定の形
状または所定の大きさを有する多光源からの光束を集光
して被照射面を重畳的に照明するコンデンサー光学系と
を備え、被照射面における照度分布がほぼ均一になるよ
うに、変更手段による多光源の形状または多光源の大き
さの変更に応じて、コンデンサー光学系の少なくとも一
部の光学要素を移動させる。
照射面における照度分布の変動を補正する。 【解決手段】 光源からの光束に基づいて多数の二次光
源を形成する多光源形成手段と、該多光源形成手段によ
り形成される多光源の形状または多光源の大きさを変更
する変更手段と、該変更手段により設定された所定の形
状または所定の大きさを有する多光源からの光束を集光
して被照射面を重畳的に照明するコンデンサー光学系と
を備え、被照射面における照度分布がほぼ均一になるよ
うに、変更手段による多光源の形状または多光源の大き
さの変更に応じて、コンデンサー光学系の少なくとも一
部の光学要素を移動させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は照明光学装置および
該装置を備えた露光装置に関し、特に半導体投影露光装
置の照明光学系における照度分布の補正に関する。
該装置を備えた露光装置に関し、特に半導体投影露光装
置の照明光学系における照度分布の補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体投影露光装置では、光源か
らの光束をオプティカルインテグレータを介して二次元
的に分割し、多数の光源像すなわち二次光源を形成す
る。多数の二次光源からの光は、開口絞りおよびコンデ
ンサーレンズを介して、転写すべきパターンが形成され
たマスクを重畳的に照明する。マスクを透過した光は、
投影光学系を介して感光性基板であるウエハ上に結像す
る。
らの光束をオプティカルインテグレータを介して二次元
的に分割し、多数の光源像すなわち二次光源を形成す
る。多数の二次光源からの光は、開口絞りおよびコンデ
ンサーレンズを介して、転写すべきパターンが形成され
たマスクを重畳的に照明する。マスクを透過した光は、
投影光学系を介して感光性基板であるウエハ上に結像す
る。
【０００３】なお、高集積化されたマスクパターンをウ
エハ上に正確に転写するには、ウエハ上における照度分
布が均一であるとともに、マスクパターンの形状に応じ
て最適な照明条件でマスクを照明する必要がある。そこ
で、多数の二次光源の形状を規定する開口絞りの開口形
状（開口部の形状および大きさ）をマスクパターンの形
状に応じて適宜変化させて、最適なパターン露光を行う
技術がすでに提案されている。
エハ上に正確に転写するには、ウエハ上における照度分
布が均一であるとともに、マスクパターンの形状に応じ
て最適な照明条件でマスクを照明する必要がある。そこ
で、多数の二次光源の形状を規定する開口絞りの開口形
状（開口部の形状および大きさ）をマスクパターンの形
状に応じて適宜変化させて、最適なパターン露光を行う
技術がすでに提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術では、マスクパターンの形状に応じて開口形状
を変化させると、すなわち多数の二次光源の形状または
大きさを変更すると、ウエハ上においてほぼ均一であっ
た照度分布が開口形状の変化に伴って変動してしまうと
いう不都合があった。
従来技術では、マスクパターンの形状に応じて開口形状
を変化させると、すなわち多数の二次光源の形状または
大きさを変更すると、ウエハ上においてほぼ均一であっ
た照度分布が開口形状の変化に伴って変動してしまうと
いう不都合があった。
【０００５】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、二次光源の形状または大きさの変更に伴う被
照射面における照度分布の変動を補正することのできる
照明光学装置および該装置を備えた露光装置を提供する
ことを目的とする。
のであり、二次光源の形状または大きさの変更に伴う被
照射面における照度分布の変動を補正することのできる
照明光学装置および該装置を備えた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、光源からの光束に基づいて多数
の二次光源を形成する多光源形成手段と、該多光源形成
手段により形成される多光源の形状または多光源の大き
さを変更する変更手段と、該変更手段により設定された
所定の形状または所定の大きさを有する多光源からの光
束を集光して被照射面を重畳的に照明するコンデンサー
光学系とを備え、前記被照射面における照度分布がほぼ
均一になるように、前記変更手段による多光源の形状ま
たは多光源の大きさの変更に応じて、前記コンデンサー
光学系の少なくとも一部の光学要素を移動させることを
特徴とする照明光学装置を提供する。この場合、前記多
光源形成手段は、多数のレンズ要素で構成されるオプテ
ィカルインテグレータを有し、前記変更手段は、前記オ
プティカルインテグレータにより形成される二次光源を
所定の形状または所定の大きさに設定するための可変開
口を有する可変開口絞りを有することが好ましい。
に、本発明においては、光源からの光束に基づいて多数
の二次光源を形成する多光源形成手段と、該多光源形成
手段により形成される多光源の形状または多光源の大き
さを変更する変更手段と、該変更手段により設定された
所定の形状または所定の大きさを有する多光源からの光
束を集光して被照射面を重畳的に照明するコンデンサー
光学系とを備え、前記被照射面における照度分布がほぼ
均一になるように、前記変更手段による多光源の形状ま
たは多光源の大きさの変更に応じて、前記コンデンサー
光学系の少なくとも一部の光学要素を移動させることを
特徴とする照明光学装置を提供する。この場合、前記多
光源形成手段は、多数のレンズ要素で構成されるオプテ
ィカルインテグレータを有し、前記変更手段は、前記オ
プティカルインテグレータにより形成される二次光源を
所定の形状または所定の大きさに設定するための可変開
口を有する可変開口絞りを有することが好ましい。
【０００７】また、本発明の別の局面によれば、所定の
パターンが形成されたマスクを照明する照明光学装置を
備え、前記マスクのパターン像を感光性基板上に形成す
る露光装置において、前記照明光学装置は、光源からの
光束に基づいて多数の二次光源を形成する多光源形成手
段と、該多光源形成手段により形成される多光源の形状
または多光源の大きさを変更する変更手段と、該変更手
段により設定された所定の形状または所定の大きさを有
する多光源からの光束を集光して被照射面を重畳的に照
明するコンデンサー光学系とを有し、前記被照射面にお
ける照度分布がほぼ均一になるように、前記変更手段に
よる多光源の形状または多光源の大きさの変更に応じ
て、前記コンデンサー光学系の少なくとも一部の光学要
素を移動させることを特徴とする露光装置を提供する。
この場合、前記多光源形成手段は、多数のレンズ要素で
構成されるオプティカルインテグレータを有し、前記変
更手段は、前記オプティカルインテグレータにより形成
される二次光源を所定の形状または所定の大きさに設定
するための可変開口を有する可変開口絞りを有すること
が好ましい。
パターンが形成されたマスクを照明する照明光学装置を
備え、前記マスクのパターン像を感光性基板上に形成す
る露光装置において、前記照明光学装置は、光源からの
光束に基づいて多数の二次光源を形成する多光源形成手
段と、該多光源形成手段により形成される多光源の形状
または多光源の大きさを変更する変更手段と、該変更手
段により設定された所定の形状または所定の大きさを有
する多光源からの光束を集光して被照射面を重畳的に照
明するコンデンサー光学系とを有し、前記被照射面にお
ける照度分布がほぼ均一になるように、前記変更手段に
よる多光源の形状または多光源の大きさの変更に応じ
て、前記コンデンサー光学系の少なくとも一部の光学要
素を移動させることを特徴とする露光装置を提供する。
この場合、前記多光源形成手段は、多数のレンズ要素で
構成されるオプティカルインテグレータを有し、前記変
更手段は、前記オプティカルインテグレータにより形成
される二次光源を所定の形状または所定の大きさに設定
するための可変開口を有する可変開口絞りを有すること
が好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】まず、開口形状の変化すなわち二
次光源の形状または大きさの変更に伴う被照射面におけ
る照度分布の変動について説明する。露光装置を構成す
る個々のレンズの表面には、その透過率を向上させるた
めに反射防止膜が蒸着されている。しかしながら、各レ
ンズの湾曲した表面形状に起因して、反射防止膜の膜厚
がレンズ表面の全体に亘って必ずしも一定ではない。こ
のため、レンズ表面の反射率がその表面位置に応じて異
なるという特性がある。
次光源の形状または大きさの変更に伴う被照射面におけ
る照度分布の変動について説明する。露光装置を構成す
る個々のレンズの表面には、その透過率を向上させるた
めに反射防止膜が蒸着されている。しかしながら、各レ
ンズの湾曲した表面形状に起因して、反射防止膜の膜厚
がレンズ表面の全体に亘って必ずしも一定ではない。こ
のため、レンズ表面の反射率がその表面位置に応じて異
なるという特性がある。
【０００９】一般に、レンズ表面に反射防止膜を蒸着す
る際に、レンズ表面の中央よりも周辺の方が形成される
反射防止膜がわずかに薄くなる。このように、レンズ表
面において中心軸（光軸）から離れるにつれて反射防止
膜が薄くなるため、光束の透過率も光軸から離れるにつ
れて低下する傾向がある。
る際に、レンズ表面の中央よりも周辺の方が形成される
反射防止膜がわずかに薄くなる。このように、レンズ表
面において中心軸（光軸）から離れるにつれて反射防止
膜が薄くなるため、光束の透過率も光軸から離れるにつ
れて低下する傾向がある。
【００１０】また、反射防止膜は、その表面に対して垂
直に入射する光束の反射を最も良好に防止するように構
成されている。したがって、反射防止膜の表面に対する
光束の入射角が大きくなるにつれて、透過率が低下す
る。一般に、レンズ表面に対する光束の入射角は光軸か
ら離れるにつれて大きくなるので、光束の透過率も光軸
から離れるにつれて低下する傾向がある。
直に入射する光束の反射を最も良好に防止するように構
成されている。したがって、反射防止膜の表面に対する
光束の入射角が大きくなるにつれて、透過率が低下す
る。一般に、レンズ表面に対する光束の入射角は光軸か
ら離れるにつれて大きくなるので、光束の透過率も光軸
から離れるにつれて低下する傾向がある。
【００１１】このように、反射防止膜の膜厚変化および
反射防止膜への入射角変化の影響により、光軸から離れ
たレンズ表面を通過する光束は、ウエハ面上における照
度分布の均一性を損なう傾向がある。すなわち、二次光
源に対する開口絞りの開口形状を変化させることによ
り、開口絞りを介した光束が各レンズ表面を通過する領
域が変化する。その結果、各レンズ面における反射防止
膜の膜厚変化および反射防止膜への入射角変化の影響を
受けて、被照射面における照度分布が変動してしまう。
反射防止膜への入射角変化の影響により、光軸から離れ
たレンズ表面を通過する光束は、ウエハ面上における照
度分布の均一性を損なう傾向がある。すなわち、二次光
源に対する開口絞りの開口形状を変化させることによ
り、開口絞りを介した光束が各レンズ表面を通過する領
域が変化する。その結果、各レンズ面における反射防止
膜の膜厚変化および反射防止膜への入射角変化の影響を
受けて、被照射面における照度分布が変動してしまう。
【００１２】次に、図６乃至図８を参照して、開口絞り
の開口形状の変化に伴う照度分布の変動について具体的
に説明する。なお、図６は、開口絞りの様々な開口形状
をそれぞれ示す図である。また、図７および図８は、図
６の各開口形状にそれぞれ対応する照度分布を示す図で
ある。なお、投影露光装置では、開口絞りの開口形状の
変更は、投影光学系の解像度および焦点深度の向上を目
的として、照明光学系の照明効率を改善するために行わ
れる。
の開口形状の変化に伴う照度分布の変動について具体的
に説明する。なお、図６は、開口絞りの様々な開口形状
をそれぞれ示す図である。また、図７および図８は、図
６の各開口形状にそれぞれ対応する照度分布を示す図で
ある。なお、投影露光装置では、開口絞りの開口形状の
変更は、投影光学系の解像度および焦点深度の向上を目
的として、照明光学系の照明効率を改善するために行わ
れる。
【００１３】まず、図６（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ開
口径が異なる円形状の開口部１６ａ〜１６ｃを有する開
口絞りを示している。ここで、開口部１６ｂの開口形状
に対する照度分布が、図７（ｂ）に示すように、被照射
面の中央部から周辺部に亘ってほぼ均一に調整されてい
るものとする。この場合、開口部１６ａのように開口径
を大きくすると、図７（ａ）に示すように照度分布が得
られる。すなわち、開口径の増大に伴って、被照射面の
中央部から周辺部にかけて光強度が徐々に減少するよう
な照度分布の変動が起こる。
口径が異なる円形状の開口部１６ａ〜１６ｃを有する開
口絞りを示している。ここで、開口部１６ｂの開口形状
に対する照度分布が、図７（ｂ）に示すように、被照射
面の中央部から周辺部に亘ってほぼ均一に調整されてい
るものとする。この場合、開口部１６ａのように開口径
を大きくすると、図７（ａ）に示すように照度分布が得
られる。すなわち、開口径の増大に伴って、被照射面の
中央部から周辺部にかけて光強度が徐々に減少するよう
な照度分布の変動が起こる。
【００１４】一方、開口部１６ｂに対して照度分布がほ
ぼ均一に調整された状態から、開口部１６ｃのように開
口径を小さくすると、図７（ｃ）に示すような照度分布
が得られる。すなわち、開口径の減少に伴って、被照射
面の中央部から周辺部にかけて光強度が徐々に増大する
ような照度分布の変動が起こる。
ぼ均一に調整された状態から、開口部１６ｃのように開
口径を小さくすると、図７（ｃ）に示すような照度分布
が得られる。すなわち、開口径の減少に伴って、被照射
面の中央部から周辺部にかけて光強度が徐々に増大する
ような照度分布の変動が起こる。
【００１５】次いで、図６（ｄ）および（ｅ）は、それ
ぞれ輪帯状の開口部１６ｄおよび扇形の開口部１６ｅを
有する開口絞りを示している。ここで、開口部１６ｂに
対して照度分布がほぼ均一に調整された状態から、輪帯
状の開口部１６ｄように開口形状を変化させると、図８
（ａ）に示すような照度分布が得られる。すなわち、開
口形状の変化に伴って、被照射面の中央部から周辺部に
かけて光強度が徐々に減少するような照度分布の変動が
起こる。
ぞれ輪帯状の開口部１６ｄおよび扇形の開口部１６ｅを
有する開口絞りを示している。ここで、開口部１６ｂに
対して照度分布がほぼ均一に調整された状態から、輪帯
状の開口部１６ｄように開口形状を変化させると、図８
（ａ）に示すような照度分布が得られる。すなわち、開
口形状の変化に伴って、被照射面の中央部から周辺部に
かけて光強度が徐々に減少するような照度分布の変動が
起こる。
【００１６】また、開口部１６ｂに対して照度分布がほ
ぼ均一に調整された状態から、扇形の開口部１６ｅのよ
うに開口形状を変化させると、図８（ｂ）に示すような
照度分布が得られる。すなわち、開口形状の変化に伴っ
て、被照射面の中央部から周辺部にかけて光強度が徐々
に減少するような照度分布の変動が起こる。このよう
に、同じ照明光学装置において、開口絞りの開口形状を
変化させただけで、被照射面における照度分布が変動
し、照度分布の均一性を損なうことがある。
ぼ均一に調整された状態から、扇形の開口部１６ｅのよ
うに開口形状を変化させると、図８（ｂ）に示すような
照度分布が得られる。すなわち、開口形状の変化に伴っ
て、被照射面の中央部から周辺部にかけて光強度が徐々
に減少するような照度分布の変動が起こる。このよう
に、同じ照明光学装置において、開口絞りの開口形状を
変化させただけで、被照射面における照度分布が変動
し、照度分布の均一性を損なうことがある。
【００１７】そこで、本発明では、被照射面における照
度分布がほぼ均一になるように、開口形状の変化すなわ
ち二次光源の形状または大きさの変更に応じて、たとえ
ばコンデンサー光学系を構成するレンズ群のうち少なく
とも１つのレンズを光軸に沿って適宜移動させる。こう
して、開口形状の変化に起因する照度分布の変動を迅速
に補正して、その均一性を常に良好に保つことが可能と
なる。
度分布がほぼ均一になるように、開口形状の変化すなわ
ち二次光源の形状または大きさの変更に応じて、たとえ
ばコンデンサー光学系を構成するレンズ群のうち少なく
とも１つのレンズを光軸に沿って適宜移動させる。こう
して、開口形状の変化に起因する照度分布の変動を迅速
に補正して、その均一性を常に良好に保つことが可能と
なる。
【００１８】前述したように、高集積化されたマスクパ
ターンをウエハ上に正確に転写するには、ウエハ上にお
ける照度分布が均一であることが不可欠である。そこ
で、照度分布が均一になるように、オプティカルインテ
グレータのような多光源形成手段およびコンデンサー光
学系を設計配置しなければならない。しかしながら、製
造誤差等により照度分布の均一性が得られない場合に
は、照度分布を均一化するための調整が必要となる。こ
の調整の際に、多用されるのがコンデンサー光学系であ
る。
ターンをウエハ上に正確に転写するには、ウエハ上にお
ける照度分布が均一であることが不可欠である。そこ
で、照度分布が均一になるように、オプティカルインテ
グレータのような多光源形成手段およびコンデンサー光
学系を設計配置しなければならない。しかしながら、製
造誤差等により照度分布の均一性が得られない場合に
は、照度分布を均一化するための調整が必要となる。こ
の調整の際に、多用されるのがコンデンサー光学系であ
る。
【００１９】一般的に、コンデンサー光学系は複数のレ
ンズからなり、そのうちの少なくとも１つのレンズを光
軸方向に沿って移動させると、その移動方向および移動
量に依存して被照射面における照度分布が変化する。換
言すれば、コンデンサー光学系を構成する複数のレンズ
のうち少なくとも１つのレンズの移動方向および移動量
を適宜制御することにより、照度分布の均一性を容易に
高めることができる。
ンズからなり、そのうちの少なくとも１つのレンズを光
軸方向に沿って移動させると、その移動方向および移動
量に依存して被照射面における照度分布が変化する。換
言すれば、コンデンサー光学系を構成する複数のレンズ
のうち少なくとも１つのレンズの移動方向および移動量
を適宜制御することにより、照度分布の均一性を容易に
高めることができる。
【００２０】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
を備えた露光装置の構成を概略的に示す図である。図示
の装置は、平行光束を供給する光源１を備えている。光
源１からの平行光束は、たとえばフライアイレンズのよ
うなオプティカルインテグレータ２に入射する。オプテ
ィカルインテグレータ２に入射した光束は、オプティカ
ルインテグレータ２を構成する複数のレンズエレメント
により二次元的に分割され、その後側焦点位置に多数の
光源像すなわち二次光源を形成する。このように、オプ
ティカルインテグレータ２は、光源１からの光束に基づ
いて多数の二次光源を形成するための多光源形成手段を
構成している。
明する。図１は、本発明の実施例にかかる照明光学装置
を備えた露光装置の構成を概略的に示す図である。図示
の装置は、平行光束を供給する光源１を備えている。光
源１からの平行光束は、たとえばフライアイレンズのよ
うなオプティカルインテグレータ２に入射する。オプテ
ィカルインテグレータ２に入射した光束は、オプティカ
ルインテグレータ２を構成する複数のレンズエレメント
により二次元的に分割され、その後側焦点位置に多数の
光源像すなわち二次光源を形成する。このように、オプ
ティカルインテグレータ２は、光源１からの光束に基づ
いて多数の二次光源を形成するための多光源形成手段を
構成している。
【００２１】多数の光源像からの光束は、可変開口を有
する開口絞り３で制限された後、複数のレンズからなる
コンデンサー光学系４に入射する。コンデンサー光学系
４を介した光は、所定のパターンが形成されたマスク５
を重畳的に照明する。マスク５を透過した光束は、投影
光学系６を介して、その像面に位置決めされたウエハ７
に達する。こうして、感光基板であるウエハ７上には、
マスク５のパターンが転写される。このように、光源
１、オプティカルインテグレータ２、開口絞り３および
コンデンサー光学系４がマスクを照明するための照明光
学装置を構成している。
する開口絞り３で制限された後、複数のレンズからなる
コンデンサー光学系４に入射する。コンデンサー光学系
４を介した光は、所定のパターンが形成されたマスク５
を重畳的に照明する。マスク５を透過した光束は、投影
光学系６を介して、その像面に位置決めされたウエハ７
に達する。こうして、感光基板であるウエハ７上には、
マスク５のパターンが転写される。このように、光源
１、オプティカルインテグレータ２、開口絞り３および
コンデンサー光学系４がマスクを照明するための照明光
学装置を構成している。
【００２２】図２乃至図５は、開口絞り３の開口形状の
変化に伴う照度分布の変動を補正する動作を説明する図
である。図２乃至図５では、開口絞り３は、所望の照明
条件を得るために変更系８により開口形状が変更可能で
あり、オプティカルインテグレータ２を介して形成され
た二次光源からの光束を所望の形状に制限する。また、
開口絞り３は、コンデンサー光学系４により投影光学系
６の瞳面と光学的に共役になっている。したがって、開
口絞り３の開口形状（可変開口の形状または大きさ）を
変化させることにより、投影光学系６の瞳面における照
明光束の範囲を任意に変更することができる。
変化に伴う照度分布の変動を補正する動作を説明する図
である。図２乃至図５では、開口絞り３は、所望の照明
条件を得るために変更系８により開口形状が変更可能で
あり、オプティカルインテグレータ２を介して形成され
た二次光源からの光束を所望の形状に制限する。また、
開口絞り３は、コンデンサー光学系４により投影光学系
６の瞳面と光学的に共役になっている。したがって、開
口絞り３の開口形状（可変開口の形状または大きさ）を
変化させることにより、投影光学系６の瞳面における照
明光束の範囲を任意に変更することができる。
【００２３】また、図２乃至図５では、開口絞り３の開
口形状の変化に応じて、コンデンサー光学系４を構成す
る複数のレンズのうちレンズ４ａを移動系９により所定
位置へ光軸に沿って移動させる。このレンズ４ａの移動
により、ウエハ上の照度分布を変化させ、照度のムラを
最小にすることができる。
口形状の変化に応じて、コンデンサー光学系４を構成す
る複数のレンズのうちレンズ４ａを移動系９により所定
位置へ光軸に沿って移動させる。このレンズ４ａの移動
により、ウエハ上の照度分布を変化させ、照度のムラを
最小にすることができる。
【００２４】しかしながら、レンズ４ａの移動に伴っ
て、コンデンサー光学系の焦点距離の変化やテレセント
リシティの変動が発生する。このため、開口絞り３の開
口形状を変更する前とほぼ同じ光学状態を維持し且つ照
度分布について所望の均一性を得るには、レンズ４ａの
移動による変化を受けにくいようにレンズ系を構成する
とともに、レンズ４ａの移動による変化の補正を容易に
行うことができるようにレンズ系を構成することが必要
である。
て、コンデンサー光学系の焦点距離の変化やテレセント
リシティの変動が発生する。このため、開口絞り３の開
口形状を変更する前とほぼ同じ光学状態を維持し且つ照
度分布について所望の均一性を得るには、レンズ４ａの
移動による変化を受けにくいようにレンズ系を構成する
とともに、レンズ４ａの移動による変化の補正を容易に
行うことができるようにレンズ系を構成することが必要
である。
【００２５】図２では、開口絞り３は、図６（ｂ）に示
すように、開口径が中程度の円形状開口部１６ｂを有す
るものとする。そして、ウエハ７上における照度分布
は、図７（ｂ）に示すように、投影光学系６の投影領域
において中央部から周辺部に亘ってほぼ均一に調整され
ているものとする。以下、図２の状態を基準状態とし
て、開口絞り３の開口形状を図６（ｃ）、（ａ）および
（ｄ）に示すように変化させた場合の照度分布の補正動
作を、それぞれ図３乃至図５を参照して説明する。
すように、開口径が中程度の円形状開口部１６ｂを有す
るものとする。そして、ウエハ７上における照度分布
は、図７（ｂ）に示すように、投影光学系６の投影領域
において中央部から周辺部に亘ってほぼ均一に調整され
ているものとする。以下、図２の状態を基準状態とし
て、開口絞り３の開口形状を図６（ｃ）、（ａ）および
（ｄ）に示すように変化させた場合の照度分布の補正動
作を、それぞれ図３乃至図５を参照して説明する。
【００２６】図３では、開口絞り３の開口径が小さくな
るように、開口形状を図６（ｃ）に示すように変化させ
ている。したがって、図７（ｃ）に示すように、開口形
状の変化によりウエハ７上における照度分布が変動し、
中央部から周辺部にかけて照度が徐々に増大するような
照度分布が得られる。なお、コンデンサー光学系４のレ
ンズ４ａは、オプティカルインテグレータ側に移動する
ことによって中央部から周辺部に向かって照度を減少さ
せる作用を有し、マスク側に移動することによって中央
部から周辺部に向かって照度を増大させる作用を有する
ように構成されている。
るように、開口形状を図６（ｃ）に示すように変化させ
ている。したがって、図７（ｃ）に示すように、開口形
状の変化によりウエハ７上における照度分布が変動し、
中央部から周辺部にかけて照度が徐々に増大するような
照度分布が得られる。なお、コンデンサー光学系４のレ
ンズ４ａは、オプティカルインテグレータ側に移動する
ことによって中央部から周辺部に向かって照度を減少さ
せる作用を有し、マスク側に移動することによって中央
部から周辺部に向かって照度を増大させる作用を有する
ように構成されている。
【００２７】したがって、図３では、移動系９を介して
コンデンサー光学系４のレンズ４ａを光軸に沿ってオプ
ティカルインテグレータ２側に所定量だけ移動させるこ
とによって、開口形状の変化による照度分布の変動を補
正している。その結果、ウエハ７上では、開口形状の変
化に依存することなく、ほぼ均一な照度分布が維持され
る。
コンデンサー光学系４のレンズ４ａを光軸に沿ってオプ
ティカルインテグレータ２側に所定量だけ移動させるこ
とによって、開口形状の変化による照度分布の変動を補
正している。その結果、ウエハ７上では、開口形状の変
化に依存することなく、ほぼ均一な照度分布が維持され
る。
【００２８】図４では、開口絞り３の開口径が大きくな
るように、開口形状を図６（ａ）に示すように変化させ
ている。したがって、図７（ａ）に示すように、開口形
状の変化によりウエハ７上における照度分布が変動し、
中央部から周辺部にかけて照度が徐々に減少するような
照度分布が得られる。したがって、図４では、移動系９
を介してコンデンサー光学系４のレンズ４ａを光軸に沿
ってマスク側に所定量だけ移動させることによって、開
口形状の変化による照度分布の変動を補正している。そ
の結果、ウエハ７上では、開口形状の変化に依存するこ
となく、ほぼ均一な照度分布が維持される。
るように、開口形状を図６（ａ）に示すように変化させ
ている。したがって、図７（ａ）に示すように、開口形
状の変化によりウエハ７上における照度分布が変動し、
中央部から周辺部にかけて照度が徐々に減少するような
照度分布が得られる。したがって、図４では、移動系９
を介してコンデンサー光学系４のレンズ４ａを光軸に沿
ってマスク側に所定量だけ移動させることによって、開
口形状の変化による照度分布の変動を補正している。そ
の結果、ウエハ７上では、開口形状の変化に依存するこ
となく、ほぼ均一な照度分布が維持される。
【００２９】図５では、開口絞り３の開口形状を図６
（ｄ）に示すように輪帯状に変化させている。したがっ
て、図８（ａ）に示すように、開口形状の変化によりウ
エハ７上における照度分布が変動し、中央部から周辺部
にかけて照度が徐々に減少するような照度分布が得られ
る。したがって、図５では、図４の場合の同様に、移動
系９を介してコンデンサー光学系４のレンズ４ａを光軸
に沿ってマスク側に所定量だけ移動させることによっ
て、開口形状の変化による照度分布の変動を補正してい
る。その結果、ウエハ７上では、開口形状の変化に依存
することなく、ほぼ均一な照度分布が維持される。
（ｄ）に示すように輪帯状に変化させている。したがっ
て、図８（ａ）に示すように、開口形状の変化によりウ
エハ７上における照度分布が変動し、中央部から周辺部
にかけて照度が徐々に減少するような照度分布が得られ
る。したがって、図５では、図４の場合の同様に、移動
系９を介してコンデンサー光学系４のレンズ４ａを光軸
に沿ってマスク側に所定量だけ移動させることによっ
て、開口形状の変化による照度分布の変動を補正してい
る。その結果、ウエハ７上では、開口形状の変化に依存
することなく、ほぼ均一な照度分布が維持される。
【００３０】なお、上述の実施例では、開口絞りの可変
開口の形状または大きさを変化させることによって二次
光源の形状または大きさを変更している。しかしなが
ら、本出願人による出願にかかる特開平４−２２５５１
４号公報に開示されているように、４つの偏心光源の大
きさを変化させたり、フライアイレンズの形状や組み合
わせを適宜変化させたりして、二次光源の形状または大
きさを変更することもできる。本発明は、その変更方法
に依存することなく、二次光源の形状または大きさの変
更に伴う照度分布の変動の補正に対して有効である。
開口の形状または大きさを変化させることによって二次
光源の形状または大きさを変更している。しかしなが
ら、本出願人による出願にかかる特開平４−２２５５１
４号公報に開示されているように、４つの偏心光源の大
きさを変化させたり、フライアイレンズの形状や組み合
わせを適宜変化させたりして、二次光源の形状または大
きさを変更することもできる。本発明は、その変更方法
に依存することなく、二次光源の形状または大きさの変
更に伴う照度分布の変動の補正に対して有効である。
【００３１】また、上述の実施例では、照明光学装置を
備えた投影露光装置を例にとって本発明を説明したが、
プロキシミティ方式の露光装置やマスク以外の被照射面
を均一照明するための一般的な照明光学装置に本発明を
適用することができることは明らかである。さらに、上
述の実施例では、コンデンサー光学系を構成する１つの
レンズを光軸に沿って移動させている。しかしながら、
コンデンサー光学系を構成する複数のレンズを移動させ
てもよい。また、被照射面において非対称な照度ムラが
発生するような場合には、レンズまたはレンズ群を光軸
直交方向にシフトさせたり光軸に対して傾け（チルト）
させて、非対称の照度ムラ成分を補正することもでき
る。
備えた投影露光装置を例にとって本発明を説明したが、
プロキシミティ方式の露光装置やマスク以外の被照射面
を均一照明するための一般的な照明光学装置に本発明を
適用することができることは明らかである。さらに、上
述の実施例では、コンデンサー光学系を構成する１つの
レンズを光軸に沿って移動させている。しかしながら、
コンデンサー光学系を構成する複数のレンズを移動させ
てもよい。また、被照射面において非対称な照度ムラが
発生するような場合には、レンズまたはレンズ群を光軸
直交方向にシフトさせたり光軸に対して傾け（チルト）
させて、非対称の照度ムラ成分を補正することもでき
る。
【００３２】
【効果】以上説明したように、本発明の照明光学装置お
よび該装置を備えた露光装置では、コンデンサー光学系
を構成する複数のレンズのうち少なくとも１つのレンズ
を光軸に沿って移動させることにより、二次光源の形状
または大きさの変更に伴う照度分布の変動を補正するこ
とができる。
よび該装置を備えた露光装置では、コンデンサー光学系
を構成する複数のレンズのうち少なくとも１つのレンズ
を光軸に沿って移動させることにより、二次光源の形状
または大きさの変更に伴う照度分布の変動を補正するこ
とができる。
【図１】本発明の実施例にかかる照明光学装置を備えた
露光装置の構成を概略的に示す図である。
露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の開口絞り３の開口形状の変化に伴う照度
分布の変動を補正する動作を説明する図である。
分布の変動を補正する動作を説明する図である。
【図３】図１の開口絞り３の開口形状の変化に伴う照度
分布の変動を補正する動作を説明する図である。
分布の変動を補正する動作を説明する図である。
【図４】図１の開口絞り３の開口形状の変化に伴う照度
分布の変動を補正する動作を説明する図である。
分布の変動を補正する動作を説明する図である。
【図５】図１の開口絞り３の開口形状の変化に伴う照度
分布の変動を補正する動作を説明する図である。
分布の変動を補正する動作を説明する図である。
【図６】開口絞りの様々な開口形状をそれぞれ示す図で
ある。
ある。
【図７】図６の各開口形状にそれぞれ対応する照度分布
を示す図である。
を示す図である。
【図８】図６の各開口形状にそれぞれ対応する照度分布
を示す図である。
を示す図である。
１ 光源 ２ オプティカルインテグレータ ３ 開口絞り ４ コンデンサー光学系 ５ マスク ６ 投影光学系 ７ ウエハ ８ 変更系 ９ 移動系
Claims (4)
- 【請求項１】 光源からの光束に基づいて多数の二次光
源を形成する多光源形成手段と、該多光源形成手段によ
り形成される多光源の形状または多光源の大きさを変更
する変更手段と、該変更手段により設定された所定の形
状または所定の大きさを有する多光源からの光束を集光
して被照射面を重畳的に照明するコンデンサー光学系と
を備え、 前記被照射面における照度分布がほぼ均一になるよう
に、前記変更手段による多光源の形状または多光源の大
きさの変更に応じて、前記コンデンサー光学系の少なく
とも一部の光学要素を移動させることを特徴とする照明
光学装置。 - 【請求項２】 前記多光源形成手段は、多数のレンズ要
素で構成されるオプティカルインテグレータを有し、 前記変更手段は、前記オプティカルインテグレータによ
り形成される二次光源を所定の形状または所定の大きさ
に設定するための可変開口を有する可変開口絞りを有す
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】 所定のパターンが形成されたマスクを照
明する照明光学装置を備え、前記マスクのパターン像を
感光性基板上に形成する露光装置において、 前記照明光学装置は、光源からの光束に基づいて多数の
二次光源を形成する多光源形成手段と、該多光源形成手
段により形成される多光源の形状または多光源の大きさ
を変更する変更手段と、該変更手段により設定された所
定の形状または所定の大きさを有する多光源からの光束
を集光して被照射面を重畳的に照明するコンデンサー光
学系とを有し、 前記被照射面における照度分布がほぼ均一になるよう
に、前記変更手段による多光源の形状または多光源の大
きさの変更に応じて、前記コンデンサー光学系の少なく
とも一部の光学要素を移動させることを特徴とする露光
装置。 - 【請求項４】 前記多光源形成手段は、多数のレンズ要
素で構成されるオプティカルインテグレータを有し、 前記変更手段は、前記オプティカルインテグレータによ
り形成される二次光源を所定の形状または所定の大きさ
に設定するための可変開口を有する可変開口絞りを有す
ることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7237779A JPH0963943A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 照明光学装置および該装置を備えた露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7237779A JPH0963943A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 照明光学装置および該装置を備えた露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0963943A true JPH0963943A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=17020313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7237779A Pending JPH0963943A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 照明光学装置および該装置を備えた露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0963943A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1020897A1 (en) * | 1997-08-26 | 2000-07-19 | Nikon Corporation | Aligner, exposure method, method of pressure adjustment of projection optical system, and method of assembling aligner |
| JP2002064055A (ja) * | 2000-06-08 | 2002-02-28 | Toshiba Corp | アライメント方法、重ね合わせ検査方法及びフォトマスク |
| US6704095B2 (en) | 1999-07-30 | 2004-03-09 | Carl Zeiss Smt Ag | Control of a distribution of illumination in an exit pupil of an EUV illumination system |
| US7139998B2 (en) | 2002-09-30 | 2006-11-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Photomask designing method, pattern predicting method and computer program product |
-
1995
- 1995-08-23 JP JP7237779A patent/JPH0963943A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1020897A1 (en) * | 1997-08-26 | 2000-07-19 | Nikon Corporation | Aligner, exposure method, method of pressure adjustment of projection optical system, and method of assembling aligner |
| EP1020897A4 (en) * | 1997-08-26 | 2004-10-27 | Nikon Corp | ALIGNMENT DEVICE, LIGHTING METHOD, METHOD FOR PRINTING AN OPTICAL PROJECTION SYSTEM, AND METHOD FOR COMPOSING THIS ALIGNMENT DEVICE |
| US6704095B2 (en) | 1999-07-30 | 2004-03-09 | Carl Zeiss Smt Ag | Control of a distribution of illumination in an exit pupil of an EUV illumination system |
| JP2002064055A (ja) * | 2000-06-08 | 2002-02-28 | Toshiba Corp | アライメント方法、重ね合わせ検査方法及びフォトマスク |
| JP4528464B2 (ja) * | 2000-06-08 | 2010-08-18 | 株式会社東芝 | アライメント方法、重ね合わせ検査方法及びフォトマスク |
| US7139998B2 (en) | 2002-09-30 | 2006-11-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Photomask designing method, pattern predicting method and computer program product |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040506 |