JPH0982631A - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
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- JPH0982631A JPH0982631A JP7262196A JP26219695A JPH0982631A JP H0982631 A JPH0982631 A JP H0982631A JP 7262196 A JP7262196 A JP 7262196A JP 26219695 A JP26219695 A JP 26219695A JP H0982631 A JPH0982631 A JP H0982631A
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- plane
- mask
- exposure apparatus
- projection exposure
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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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウエハ上における高次の照度ムラを良好に補
正する。 【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と、マスクパターンを感光性基
板上に投影するための投影光学系とを備えた投影露光装
置において、マスクよりも光源側の光路中に設けられ、
照明光学系の光軸に対してほぼ垂直な２つの境界面を有
する媒質を含む平行平面板型の光透過手段と、感光性基
板上における高次の照度ムラを補正するために、光軸に
対して傾いた光線に対する光透過手段の屈折特性を制御
するための制御手段とを備えている。
正する。 【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と、マスクパターンを感光性基
板上に投影するための投影光学系とを備えた投影露光装
置において、マスクよりも光源側の光路中に設けられ、
照明光学系の光軸に対してほぼ垂直な２つの境界面を有
する媒質を含む平行平面板型の光透過手段と、感光性基
板上における高次の照度ムラを補正するために、光軸に
対して傾いた光線に対する光透過手段の屈折特性を制御
するための制御手段とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は投影露光装置に関
し、特に半導体素子等を製造するための投影露光装置に
おける高次の照度ムラの補正に関する。
し、特に半導体素子等を製造するための投影露光装置に
おける高次の照度ムラの補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の投影露光装置では、高集
積化されたマスクパターンを感光性基板であるウエハ上
に正確に転写するために、ウエハ上における照度分布を
できるだけ均一にすることが必要がある。そこで、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
元的に分割して複数の光源像すなわち二次光源を形成
し、複数の二次光源からの光をコンデンサーレンズを介
してマスクに重畳的に照射している。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。
積化されたマスクパターンを感光性基板であるウエハ上
に正確に転写するために、ウエハ上における照度分布を
できるだけ均一にすることが必要がある。そこで、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
元的に分割して複数の光源像すなわち二次光源を形成
し、複数の二次光源からの光をコンデンサーレンズを介
してマスクに重畳的に照射している。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】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年のマス
クパターンの線幅のさらなる微細化に伴い、露光量の制
御精度に対する要求は一層厳しくなってきている。換言
すれば、ウエハ上における照度分布についてさらに厳密
な均一性が要求されるようになっている。しかしなが
ら、従来技術では、ウエハ上における高次の照度ムラを
良好に補正する手段を備えていなかった。
クパターンの線幅のさらなる微細化に伴い、露光量の制
御精度に対する要求は一層厳しくなってきている。換言
すれば、ウエハ上における照度分布についてさらに厳密
な均一性が要求されるようになっている。しかしなが
ら、従来技術では、ウエハ上における高次の照度ムラを
良好に補正する手段を備えていなかった。
【０００４】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、ウエハ上における高次の照度ムラを良好に補
正することのできる投影露光装置を提供することを目的
とする。
のであり、ウエハ上における高次の照度ムラを良好に補
正することのできる投影露光装置を提供することを目的
とする。
【０００５】
【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と、前記マスクパター
ンを感光性基板上に投影するための投影光学系とを備え
た投影露光装置において、前記マスクよりも光源側の光
路中に設けられ、前記照明光学系の光軸に対してほぼ垂
直な２つの境界面を有する媒質を含む平行平面板型の光
透過手段と、前記感光性基板上における高次の照度ムラ
を補正するために、前記光軸に対して傾いた光線に対す
る前記光透過手段の屈折特性を制御するための制御手段
と、を備えていることを特徴とする投影露光装置を提供
する。
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と、前記マスクパター
ンを感光性基板上に投影するための投影光学系とを備え
た投影露光装置において、前記マスクよりも光源側の光
路中に設けられ、前記照明光学系の光軸に対してほぼ垂
直な２つの境界面を有する媒質を含む平行平面板型の光
透過手段と、前記感光性基板上における高次の照度ムラ
を補正するために、前記光軸に対して傾いた光線に対す
る前記光透過手段の屈折特性を制御するための制御手段
と、を備えていることを特徴とする投影露光装置を提供
する。
【０００６】本発明の好ましい態様によれば、前記照明
光学系は、照明光を供給するための光源と、前記光源か
らの光に基づいて複数の光源像を形成するための多光源
像形成手段と、前記複数の光源像からの光を集光して前
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
とを有し、前記光透過手段は、前記コンデンサーレンズ
と前記マスクとの間の光路中に設けられる。
光学系は、照明光を供給するための光源と、前記光源か
らの光に基づいて複数の光源像を形成するための多光源
像形成手段と、前記複数の光源像からの光を集光して前
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
とを有し、前記光透過手段は、前記コンデンサーレンズ
と前記マスクとの間の光路中に設けられる。
【０００７】また、前記光透過手段は、透明な光学材料
からなる平行平面板であり、前記制御手段は、前記平行
平面板の厚さおよび屈折率のうち少なくとも一方を変化
させるか、あるいは、２つの透明な光学材料からなる平
行平面板と、該２つの平行平面板内に封入された透明な
液体とを有し、前記制御手段は、前記光透過手段の液体
の前記光軸方向の厚さを変化させるか、あるいは、１つ
の透明な光学材料からなる平行平面板を底部とする容器
と、該容器中に収容された透明な液体とを有し、前記制
御手段は、前記光透過手段の液体の前記光軸方向の厚さ
を変化させるか、あるいは、２つの透明な光学材料から
なる平行平面板と、該２つの平行平面板内に封入された
透明な気体とを有し、前記制御手段は、前記光透過手段
の気体の前記光軸方向の厚さおよび屈折率のうち少なく
とも一方を変化させる。
からなる平行平面板であり、前記制御手段は、前記平行
平面板の厚さおよび屈折率のうち少なくとも一方を変化
させるか、あるいは、２つの透明な光学材料からなる平
行平面板と、該２つの平行平面板内に封入された透明な
液体とを有し、前記制御手段は、前記光透過手段の液体
の前記光軸方向の厚さを変化させるか、あるいは、１つ
の透明な光学材料からなる平行平面板を底部とする容器
と、該容器中に収容された透明な液体とを有し、前記制
御手段は、前記光透過手段の液体の前記光軸方向の厚さ
を変化させるか、あるいは、２つの透明な光学材料から
なる平行平面板と、該２つの平行平面板内に封入された
透明な気体とを有し、前記制御手段は、前記光透過手段
の気体の前記光軸方向の厚さおよび屈折率のうち少なく
とも一方を変化させる。
【０００８】
【発明の実施の形態】投影露光装置では、投影光学系に
瞳の球面収差が若干存在している。したがって、ウエハ
上において照明のテレセントリック性を確保するため
に、照明光学系も投影光学系の瞳の球面収差に応じた瞳
の球面収差を有するように構成されている。図３は、ウ
エハ上において照明のテレセントリック性を確保するた
めに照明光学系が瞳の球面収差を有する様子を説明する
図である。
瞳の球面収差が若干存在している。したがって、ウエハ
上において照明のテレセントリック性を確保するため
に、照明光学系も投影光学系の瞳の球面収差に応じた瞳
の球面収差を有するように構成されている。図３は、ウ
エハ上において照明のテレセントリック性を確保するた
めに照明光学系が瞳の球面収差を有する様子を説明する
図である。
【０００９】図３に示すように、マスクＭ上における照
明領域を規定するレチクルブラインドＲＢに対して、照
明光のテレセントリック性は良好である。また、ウエハ
Ｗ上においても、照明光のテレセントリック性は良好で
ある。しかしながら、マスクＭ上においては、照明光の
主光線が像高（光軸からの距離）によってばらついてい
ることがわかる。すなわち、マスクＭ上において、照明
領域の光軸近傍および最外周部では照明テレセントリッ
ク性は良好であるが、照明領域の中間像高部では主光線
が光軸に対してある程度の傾きを有する。
明領域を規定するレチクルブラインドＲＢに対して、照
明光のテレセントリック性は良好である。また、ウエハ
Ｗ上においても、照明光のテレセントリック性は良好で
ある。しかしながら、マスクＭ上においては、照明光の
主光線が像高（光軸からの距離）によってばらついてい
ることがわかる。すなわち、マスクＭ上において、照明
領域の光軸近傍および最外周部では照明テレセントリッ
ク性は良好であるが、照明領域の中間像高部では主光線
が光軸に対してある程度の傾きを有する。
【００１０】そこで、本発明では、マスクＭよりも光源
側の光路中すなわちマスクＭとメインコンデンサーレン
ズＭＣとの間の光路中に、たとえば平行平面板のような
光透過手段を挿入する。そして、この平行平面板の屈折
作用により、マスクＭ上において照明領域の中間像高部
に達する主光線すなわち光軸に対してある程度の傾きを
有する主光線を位置ずれさせる。この主光線の位置ずれ
は、照明領域の中間像高部において顕著であり、照明領
域の光軸近傍および最外周部ではほとんど発生しない。
側の光路中すなわちマスクＭとメインコンデンサーレン
ズＭＣとの間の光路中に、たとえば平行平面板のような
光透過手段を挿入する。そして、この平行平面板の屈折
作用により、マスクＭ上において照明領域の中間像高部
に達する主光線すなわち光軸に対してある程度の傾きを
有する主光線を位置ずれさせる。この主光線の位置ずれ
は、照明領域の中間像高部において顕著であり、照明領
域の光軸近傍および最外周部ではほとんど発生しない。
【００１１】こうして、マスクＭに対する照明光の主光
線に密度変化が発生し、その結果マスクＭ上の照度分布
が４次以上の高次曲面成分を含んで変化する。なお、ウ
エハＷ上にも、マスクＭ上の照度分布と同様の照度分布
が投影光学系ＰＬを介して投影される。この場合、光路
中に平行平面板を挿入しても、ウエハＷ上での照明光の
テレセントリック性は実質的に損なわれることがない。
線に密度変化が発生し、その結果マスクＭ上の照度分布
が４次以上の高次曲面成分を含んで変化する。なお、ウ
エハＷ上にも、マスクＭ上の照度分布と同様の照度分布
が投影光学系ＰＬを介して投影される。この場合、光路
中に平行平面板を挿入しても、ウエハＷ上での照明光の
テレセントリック性は実質的に損なわれることがない。
【００１２】このように、光路中に挿入する平行平面板
の厚さや屈折率を適宜変化させることにより、ウエハ上
において高次曲面の照度変動を発生させる。そして、平
行平面板の挿入により発生させた高次曲面の照度変動
で、ウエハＷ上の高次曲面の照度ムラ（以下、単に「高
次の照度ムラ」という）を相殺することによって、照度
分布の均一化を図ることができる。
の厚さや屈折率を適宜変化させることにより、ウエハ上
において高次曲面の照度変動を発生させる。そして、平
行平面板の挿入により発生させた高次曲面の照度変動
で、ウエハＷ上の高次曲面の照度ムラ（以下、単に「高
次の照度ムラ」という）を相殺することによって、照度
分布の均一化を図ることができる。
【００１３】なお、平行平面板に代えて、露光光透過性
の液体をガラス容器中に収容し、液量の増減によりその
厚さを変化させてもよい。また、露光光透過性の気体を
互いに平行な２つの平行平面板の間に封入し、封入気体
の圧力を変化させて気体の屈折率を制御するようにして
もよい。さらに、互いに平行な２つの平行平面板の間に
液体または気体を封入し、その厚さを変化させてもよ
い。
の液体をガラス容器中に収容し、液量の増減によりその
厚さを変化させてもよい。また、露光光透過性の気体を
互いに平行な２つの平行平面板の間に封入し、封入気体
の圧力を変化させて気体の屈折率を制御するようにして
もよい。さらに、互いに平行な２つの平行平面板の間に
液体または気体を封入し、その厚さを変化させてもよ
い。
【００１４】なお、光路に対する平行平面板の挿入によ
り、光束制限手段であるレチクルブラインドＲＢとマス
クＭとの共役関係がわずかに崩れる。この場合、平行平
面板の厚さや屈折率に応じてレチクルブラインドＲＢを
光軸に沿って移動させ、マスクＭとレチクルブラインド
ＲＢとの共役関係を保つことが望ましい。こうして、レ
チクルブラインドＲＢの作用により、マスクＭ上での照
明領域を鮮明に規定することができる。
り、光束制限手段であるレチクルブラインドＲＢとマス
クＭとの共役関係がわずかに崩れる。この場合、平行平
面板の厚さや屈折率に応じてレチクルブラインドＲＢを
光軸に沿って移動させ、マスクＭとレチクルブラインド
ＲＢとの共役関係を保つことが望ましい。こうして、レ
チクルブラインドＲＢの作用により、マスクＭ上での照
明領域を鮮明に規定することができる。
【００１５】上述のように、平行平面板の挿入により、
その厚さまたは屈折率に依存してウエハＷ上では高次の
照度変動が発生する。そこで、ウエハＷの露光面とほぼ
同じ高さにおいて投影光学系の投影領域内の照度分布を
検出する場合、実使用のマスクＭと同じ厚さを有し且つ
その両面に反射防止コートが施された検出用マスクを用
いることが望ましい。こうして、ウエハＷ上における照
度分布を正確に検出することが可能になる。
その厚さまたは屈折率に依存してウエハＷ上では高次の
照度変動が発生する。そこで、ウエハＷの露光面とほぼ
同じ高さにおいて投影光学系の投影領域内の照度分布を
検出する場合、実使用のマスクＭと同じ厚さを有し且つ
その両面に反射防止コートが施された検出用マスクを用
いることが望ましい。こうして、ウエハＷ上における照
度分布を正確に検出することが可能になる。
【００１６】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投影露光装置
の構成を概略的に示す図である。図示の投影露光装置
は、たとえば超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集
光鏡（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（二次光源）を形成す
る。
明する。図１は、本発明の実施例にかかる投影露光装置
の構成を概略的に示す図である。図示の投影露光装置
は、たとえば超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集
光鏡（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（二次光源）を形成す
る。
【００１７】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、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ー４に入射
する。フライアイレンズ４に入射した光束は、フライア
イレンズ４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（すなわち射出面
近傍）に複数の光源像（三次光源）を形成する。
ズ３によりほぼ平行な光束に変換された後、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ー４に入射
する。フライアイレンズ４に入射した光束は、フライア
イレンズ４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（すなわち射出面
近傍）に複数の光源像（三次光源）を形成する。
【００１８】複数の光源像からの光束は、第１リレーレ
ンズ５および第２リレーレンズ６を介した後、メインコ
ンデンサーレンズＭＣに入射する。メインコンデンサー
レンズＭＣを介して集光された光は、投影露光用のパタ
ーンが形成されたマスクＭを重畳的に照明する。なお、
第１リレーレンズ５と第２リレーレンズ６との間の光路
中においてマスクＭのパターン面と光学的に共役な位置
には、マスクＭ上の照明領域を規定するための光束制限
手段としてレチクルブラインドＲＢが設けられている。
ンズ５および第２リレーレンズ６を介した後、メインコ
ンデンサーレンズＭＣに入射する。メインコンデンサー
レンズＭＣを介して集光された光は、投影露光用のパタ
ーンが形成されたマスクＭを重畳的に照明する。なお、
第１リレーレンズ５と第２リレーレンズ６との間の光路
中においてマスクＭのパターン面と光学的に共役な位置
には、マスクＭ上の照明領域を規定するための光束制限
手段としてレチクルブラインドＲＢが設けられている。
【００１９】マスクＭを透過した光束は、投影光学系Ｐ
Ｌを介して、感光基板であるウエハＷに達する。こうし
て、ウエハＷ上には、マスクＭのパターン像が投影露光
される。ウエハＷは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに対し
て垂直な平面内において二次元的に移動可能なウエハス
テージＷＳ上に支持されている。したがって、ウエハＷ
を二次元的に移動させながら露光を行うことにより、ウ
エハＷの各露光領域にマスクＭのパターンを逐次転写す
ることができる。
Ｌを介して、感光基板であるウエハＷに達する。こうし
て、ウエハＷ上には、マスクＭのパターン像が投影露光
される。ウエハＷは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに対し
て垂直な平面内において二次元的に移動可能なウエハス
テージＷＳ上に支持されている。したがって、ウエハＷ
を二次元的に移動させながら露光を行うことにより、ウ
エハＷの各露光領域にマスクＭのパターンを逐次転写す
ることができる。
【００２０】ウエハステージＷＳ上には、投影光学系Ｐ
Ｌの光軸ＡＸに対してウエハＷの露光面とほぼ同じ高さ
に検出面を有する光検出器８が設けられている。したが
って、ウエハステージＷＳを介して光検出器８を二次元
的に駆動することにより、投影光学系ＰＬの投影領域内
の照度分布を検出することができる。光検出器８の出力
は、制御系９に供給される。制御系９では、検出した照
度分布における高次の照度ムラ成分に応じて、所定の屈
折率および厚さを有する平行平面板７をマスクＭとメイ
ンコンデンサーレンズＭＣとの間の光路中に挿入する。
Ｌの光軸ＡＸに対してウエハＷの露光面とほぼ同じ高さ
に検出面を有する光検出器８が設けられている。したが
って、ウエハステージＷＳを介して光検出器８を二次元
的に駆動することにより、投影光学系ＰＬの投影領域内
の照度分布を検出することができる。光検出器８の出力
は、制御系９に供給される。制御系９では、検出した照
度分布における高次の照度ムラ成分に応じて、所定の屈
折率および厚さを有する平行平面板７をマスクＭとメイ
ンコンデンサーレンズＭＣとの間の光路中に挿入する。
【００２１】図２は、マスクＭとメインコンデンサーレ
ンズＭＣとの間の光路中に平行平面板７を挿入したとき
の様子を示す図であって、（ａ）は平行平面板７の挿入
によるレチクルブラインドＲＢとマスクＭとの共役関係
の変化を、（ｂ）は平行平面板７の挿入によるウエハＷ
上における照度分布の変動をそれぞれ示している。前述
したように、投影光学系ＰＬには瞳の球面収差が若干存
在しているので、ウエハＷ上におけるテレセントリック
性を確保するために照明光学系も瞳の球面収差を有す
る。
ンズＭＣとの間の光路中に平行平面板７を挿入したとき
の様子を示す図であって、（ａ）は平行平面板７の挿入
によるレチクルブラインドＲＢとマスクＭとの共役関係
の変化を、（ｂ）は平行平面板７の挿入によるウエハＷ
上における照度分布の変動をそれぞれ示している。前述
したように、投影光学系ＰＬには瞳の球面収差が若干存
在しているので、ウエハＷ上におけるテレセントリック
性を確保するために照明光学系も瞳の球面収差を有す
る。
【００２２】したがって、図２（ａ）に示すように、マ
スクＭとメインコンデンサーレンズＭＣとの間の光路中
において、光軸近傍および最外周部では主光線が光軸Ａ
Ｘに対してほぼ平行であるが、中間像高部では主光線が
光軸ＡＸに対してある程度の傾きを有する。そこで、マ
スクＭとメインコンデンサーレンズＭＣとの間の光路中
に平行平面板７を挿入すると、この平行平面板７の屈折
作用により、マスクＭ上において照明領域の中間像高部
に達する主光線は位置ずれし、照明領域の光軸近傍およ
び最外周部に達する主光線はほとんど位置ずれしない。
スクＭとメインコンデンサーレンズＭＣとの間の光路中
において、光軸近傍および最外周部では主光線が光軸Ａ
Ｘに対してほぼ平行であるが、中間像高部では主光線が
光軸ＡＸに対してある程度の傾きを有する。そこで、マ
スクＭとメインコンデンサーレンズＭＣとの間の光路中
に平行平面板７を挿入すると、この平行平面板７の屈折
作用により、マスクＭ上において照明領域の中間像高部
に達する主光線は位置ずれし、照明領域の光軸近傍およ
び最外周部に達する主光線はほとんど位置ずれしない。
【００２３】こうして、マスクＭに対する照明光の主光
線に密度変化が発生し、マスクＭ上における照度分布が
変動する。このマスクＭ上の照度分布の変動は、投影光
学系ＰＬを介してウエハＷ上に投影される。その結果、
図２（ｂ）において実線曲線および破線曲線で示すよう
に、マスクＷ上の照度分布において高次の照度変動が発
生する。
線に密度変化が発生し、マスクＭ上における照度分布が
変動する。このマスクＭ上の照度分布の変動は、投影光
学系ＰＬを介してウエハＷ上に投影される。その結果、
図２（ｂ）において実線曲線および破線曲線で示すよう
に、マスクＷ上の照度分布において高次の照度変動が発
生する。
【００２４】なお、挿入する平行平面板７の厚さが大き
い場合には図２（ｂ）において破線で示すような照度変
動が発生する。また、平行平面板７の厚さが小さい場合
には図２（ｂ）において実線で示すような照度変動が発
生する。換言すれば、ウエハＷ上において光検出器８に
よって検出した高次の照度ムラ成分を、平行平面板７の
挿入による高次の照度変動で相殺することによって、マ
スクＷ上の照度分布を均一にすることができる。
い場合には図２（ｂ）において破線で示すような照度変
動が発生する。また、平行平面板７の厚さが小さい場合
には図２（ｂ）において実線で示すような照度変動が発
生する。換言すれば、ウエハＷ上において光検出器８に
よって検出した高次の照度ムラ成分を、平行平面板７の
挿入による高次の照度変動で相殺することによって、マ
スクＷ上の照度分布を均一にすることができる。
【００２５】マスクＭとメインコンデンサーレンズＭＣ
との間の光路中に平行平面板７を挿入しても、ウエハＷ
上での照明光のテレセントリック性は実質的に損なわれ
ることがない。しかしながら、平行平面板７の挿入によ
り、図２（ａ）において破線１０で示すように、レチク
ルブラインドＲＢの共役面は、マスクＭのパターン面か
ら光軸ＡＸに沿ってウエハＷ側に移動してしまう。
との間の光路中に平行平面板７を挿入しても、ウエハＷ
上での照明光のテレセントリック性は実質的に損なわれ
ることがない。しかしながら、平行平面板７の挿入によ
り、図２（ａ）において破線１０で示すように、レチク
ルブラインドＲＢの共役面は、マスクＭのパターン面か
ら光軸ＡＸに沿ってウエハＷ側に移動してしまう。
【００２６】そこで、レチクルブラインドＲＢを光軸Ａ
Ｘに沿って光源側に所定距離だけ移動させることによ
り、平行平面板７を挿入した状態においてもレチクルブ
ラインドＲＢとマスクＭとの共役関係を保つことができ
る。その結果、平行平面板７の挿入にもかかわらず、レ
チクルブラインドＲＢの作用によりマスクＭ上の照明領
域を鮮明に規定することが可能になる。
Ｘに沿って光源側に所定距離だけ移動させることによ
り、平行平面板７を挿入した状態においてもレチクルブ
ラインドＲＢとマスクＭとの共役関係を保つことができ
る。その結果、平行平面板７の挿入にもかかわらず、レ
チクルブラインドＲＢの作用によりマスクＭ上の照明領
域を鮮明に規定することが可能になる。
【００２７】図４は、図１の平行平面板７の屈折特性を
変化させる手法を示す図であって、（ａ）は屈折率が同
一で厚さが異なる３つの平行平面板を一体的に構成して
いる様子を、（ｂ）は厚さが同一で屈折率が異なる３つ
の平行平面板を一体的に構成している様子をそれぞれ示
している。
変化させる手法を示す図であって、（ａ）は屈折率が同
一で厚さが異なる３つの平行平面板を一体的に構成して
いる様子を、（ｂ）は厚さが同一で屈折率が異なる３つ
の平行平面板を一体的に構成している様子をそれぞれ示
している。
【００２８】図４（ａ）に示すように、屈折率が同一で
互いに厚さの異なる複数（この場合一例として３つ）の
平行平面板、すなわち第１〜第３平行平面板７ａ〜７ｃ
を一体的に構成することによって平行平面板７を形成す
ることができる。この場合、光路中において平行平面板
７を図中矢印の方向に移動させて第１〜第３平行平面板
７ａ〜７ｃを光路に対して切り換えることによって、平
行平面板７の厚さをひいては平行平面板７の屈折特性を
変化させることができる。
互いに厚さの異なる複数（この場合一例として３つ）の
平行平面板、すなわち第１〜第３平行平面板７ａ〜７ｃ
を一体的に構成することによって平行平面板７を形成す
ることができる。この場合、光路中において平行平面板
７を図中矢印の方向に移動させて第１〜第３平行平面板
７ａ〜７ｃを光路に対して切り換えることによって、平
行平面板７の厚さをひいては平行平面板７の屈折特性を
変化させることができる。
【００２９】また、図４（ｂ）に示すように、厚さが同
一で互いに屈折率の異なる複数（この場合一例として３
つ）の平行平面板、すなわち第１〜第３平行平面板７ａ
〜７ｃを一体的に構成することによって平行平面板７を
形成することができる。この場合、光路中において平行
平面板７を図中矢印の方向に移動させて第１〜第３平行
平面板７ａ〜７ｃを光路に対して切り換えることによっ
て、平行平面板７の屈折率をひいては平行平面板７の屈
折特性を変化させることができる。
一で互いに屈折率の異なる複数（この場合一例として３
つ）の平行平面板、すなわち第１〜第３平行平面板７ａ
〜７ｃを一体的に構成することによって平行平面板７を
形成することができる。この場合、光路中において平行
平面板７を図中矢印の方向に移動させて第１〜第３平行
平面板７ａ〜７ｃを光路に対して切り換えることによっ
て、平行平面板７の屈折率をひいては平行平面板７の屈
折特性を変化させることができる。
【００３０】図４（ａ）および（ｂ）では、一体的に形
成された平行平面板７を所定方向に沿って直線移動させ
て、平行平面板７の屈折特性を変化させている。しかし
ながら、屈折率が同一で互いに厚さの異なる複数の平行
平面板を、あるいは厚さが同一で互いに屈折率の異なる
複数の平行平面板を、たとえばターレット式により回転
させて光路に対して切り換えることもできる。また、図
４（ａ）および（ｂ）では、屈折率または厚さのいずれ
か一方を変化させているが、屈折率および厚さの双方を
変化させて複数の平行平面板を一体的にあるいはターレ
ット式に形成してもよい。
成された平行平面板７を所定方向に沿って直線移動させ
て、平行平面板７の屈折特性を変化させている。しかし
ながら、屈折率が同一で互いに厚さの異なる複数の平行
平面板を、あるいは厚さが同一で互いに屈折率の異なる
複数の平行平面板を、たとえばターレット式により回転
させて光路に対して切り換えることもできる。また、図
４（ａ）および（ｂ）では、屈折率または厚さのいずれ
か一方を変化させているが、屈折率および厚さの双方を
変化させて複数の平行平面板を一体的にあるいはターレ
ット式に形成してもよい。
【００３１】なお、上述の実施例では、高次の照度変動
を発生させる手段として平行平面板を用いた例を示して
いる。しかしながら、平行平面板に代えて、露光光透過
性の液体をガラス容器中に収容し、液量の増減によりそ
の厚さを変化させてもよい。また、露光光透過性の気体
を互いに平行な２つの平行平面板の間に封入し、封入気
体の圧力を変化させて気体の屈折率を制御するようにし
てもよい。さらに、互いに平行な２つの平行平面板の間
に液体または気体を封入し、その厚さを変化させてもよ
い。
を発生させる手段として平行平面板を用いた例を示して
いる。しかしながら、平行平面板に代えて、露光光透過
性の液体をガラス容器中に収容し、液量の増減によりそ
の厚さを変化させてもよい。また、露光光透過性の気体
を互いに平行な２つの平行平面板の間に封入し、封入気
体の圧力を変化させて気体の屈折率を制御するようにし
てもよい。さらに、互いに平行な２つの平行平面板の間
に液体または気体を封入し、その厚さを変化させてもよ
い。
【００３２】
【効果】以上説明したように、本発明の投影露光装置で
は、マスクよりも光源側の光路中に平行平面板のような
光透過部材を挿入することにより、ウエハ上における高
次の照度ムラを良好に補正することができる。
は、マスクよりも光源側の光路中に平行平面板のような
光透過部材を挿入することにより、ウエハ上における高
次の照度ムラを良好に補正することができる。
【図１】本発明の実施例にかかる投影露光装置の構成を
概略的に示す図である。
概略的に示す図である。
【図２】マスクＭとメインコンデンサーレンズＭＣとの
間の光路中に平行平面板７を挿入したときの様子を示す
図であって、（ａ）は平行平面板７の挿入によるレチク
ルブラインドＲＢとマスクＭとの共役関係の変化を、
（ｂ）は平行平面板７の挿入によるウエハＷ上における
照度分布の変動をそれぞれ示している。
間の光路中に平行平面板７を挿入したときの様子を示す
図であって、（ａ）は平行平面板７の挿入によるレチク
ルブラインドＲＢとマスクＭとの共役関係の変化を、
（ｂ）は平行平面板７の挿入によるウエハＷ上における
照度分布の変動をそれぞれ示している。
【図３】ウエハ上において照明のテレセントリック性を
確保するために照明光学系が瞳の球面収差を有する様子
を説明する図である。
確保するために照明光学系が瞳の球面収差を有する様子
を説明する図である。
【図４】図１の平行平面板７の屈折特性を変化させる手
法を示す図であって、（ａ）は屈折率が同一で厚さが異
なる３つの平行平面板を一体的に構成している様子を、
（ｂ）は厚さが同一で屈折率が異なる３つの平行平面板
を一体的に構成している様子をそれぞれ示している。
法を示す図であって、（ａ）は屈折率が同一で厚さが異
なる３つの平行平面板を一体的に構成している様子を、
（ｂ）は厚さが同一で屈折率が異なる３つの平行平面板
を一体的に構成している様子をそれぞれ示している。
１ 光源 ２ 楕円鏡 ３ コリメートレンズ ４ フライアイレンズ ５ 第１リレーレンズ ６ 第２リレーレンズ ７ 平行平面板 ８ 光検出器 ９ 制御系 ＲＢ レチクルブラインド ＭＣ メインコンデンサーレンズ Ｍ マスク ＰＬ 投影光学系 Ｗ ウエハ ＷＳ ウエハステージ
Claims (8)
- 【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と、前記マスクパターンを感光
性基板上に投影するための投影光学系とを備えた投影露
光装置において、 前記マスクよりも光源側の光路中に設けられ、前記照明
光学系の光軸に対してほぼ垂直な２つの境界面を有する
媒質を含む平行平面板型の光透過手段と、 前記感光性基板上における高次の照度ムラを補正するた
めに、前記光軸に対して傾いた光線に対する前記光透過
手段の屈折特性を制御するための制御手段と、 を備えていることを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項２】 前記照明光学系は、 照明光を供給するための光源と、 前記光源からの光に基づいて複数の光源像を形成するた
めの多光源像形成手段と、 前記複数の光源像からの光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有し、 前記光透過手段は、前記コンデンサーレンズと前記マス
クとの間の光路中に設けられることを特徴とする請求項
１に記載の投影露光装置。 - 【請求項３】 前記光透過手段は、透明な光学材料から
なる平行平面板であり、 前記制御手段は、前記平行平面板の厚さおよび屈折率の
うち少なくとも一方を変化させることを特徴とする請求
項１または２に記載の投影露光装置。 - 【請求項４】 前記光透過手段は、２つの透明な光学材
料からなる平行平面板と、該２つの平行平面板内に封入
された透明な液体とを有し、 前記制御手段は、前記光透過手段の液体の前記光軸方向
の厚さを変化させることを特徴とする請求項１または２
に記載の投影露光装置。 - 【請求項５】 前記光透過手段は、１つの透明な光学材
料からなる平行平面板を底部とする容器と、該容器中に
収容された透明な液体とを有し、 前記制御手段は、前記光透過手段の液体の前記光軸方向
の厚さを変化させることを特徴とする請求項１または２
に記載の投影露光装置。 - 【請求項６】 前記光透過手段は、２つの透明な光学材
料からなる平行平面板と、該２つの平行平面板内に封入
された透明な気体とを有し、 前記制御手段は、前記光透過手段の気体の前記光軸方向
の厚さおよび屈折率のうち少なくとも一方を変化させる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の投影露光装
置。 - 【請求項７】 前記マスク上の照明領域を規定するため
の光束制限手段をさらに備え、 前記制御手段は、前記光束制限手段と前記マスクとの共
役関係を保つために、前記光透過手段の屈折特性に応じ
て前記光束制限手段を前記光軸に沿って移動させること
を特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の投
影露光装置。 - 【請求項８】 前記投影光学系の光軸に対して前記感光
性基板の露光面とほぼ同じ高さの面内において前記投影
光学系の投影領域内の照度分布を検出するための検出手
段をさらに備え、 前記制御手段は、前記検出手段の出力に基づいて前記光
透過手段の屈折特性を制御し、 前記検出手段は、実使用のマスクと同じ厚さを有し且つ
その表面に反射防止コートが施された検出用マスクを用
いて前記照度分布を検出することを特徴とする請求項１
乃至７のいずれか１項に記載の投影露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7262196A JPH0982631A (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7262196A JPH0982631A (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 投影露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0982631A true JPH0982631A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=17372420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7262196A Pending JPH0982631A (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0982631A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002014924A1 (fr) * | 2000-08-11 | 2002-02-21 | Nikon Corporation | Systeme optique d'image a relais et dispositif optique d'eclairage, et systeme d'exposition dote de ce systeme optique |
| JP2003092253A (ja) * | 2001-09-18 | 2003-03-28 | Nikon Corp | 照明光学系、露光装置、及びマイクロデバイスの製造方法 |
| JP2006324660A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Asml Holding Nv | 照明ビーム調整手段を用いた装置と方法 |
-
1995
- 1995-09-14 JP JP7262196A patent/JPH0982631A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002014924A1 (fr) * | 2000-08-11 | 2002-02-21 | Nikon Corporation | Systeme optique d'image a relais et dispositif optique d'eclairage, et systeme d'exposition dote de ce systeme optique |
| US6856377B2 (en) | 2000-08-11 | 2005-02-15 | Nikon Corporation | Relay image optical system, and illuminating optical device and exposure system provided with the optical system |
| JP2003092253A (ja) * | 2001-09-18 | 2003-03-28 | Nikon Corp | 照明光学系、露光装置、及びマイクロデバイスの製造方法 |
| JP2006324660A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Asml Holding Nv | 照明ビーム調整手段を用いた装置と方法 |
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