JPH10111479A - 回折光学素子を含む光学系及びそれを用いた光学装置 - Google Patents
回折光学素子を含む光学系及びそれを用いた光学装置Info
- Publication number
- JPH10111479A JPH10111479A JP8281828A JP28182896A JPH10111479A JP H10111479 A JPH10111479 A JP H10111479A JP 8281828 A JP8281828 A JP 8281828A JP 28182896 A JP28182896 A JP 28182896A JP H10111479 A JPH10111479 A JP H10111479A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffractive optical
- optical element
- optical system
- phase distribution
- system including
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 適切に設定した回折光学素子を用いることに
より、製造が容易でその効果の有効利用を図ることがで
きる回折光学素子を含む光学系及びそれを用いた光学装
置を得ること。 【解決手段】 互いに同じ位相分布を有し正又は負の屈
折力を示す複数の回折光学素子を光軸方向に重ねて配置
すること。
より、製造が容易でその効果の有効利用を図ることがで
きる回折光学素子を含む光学系及びそれを用いた光学装
置を得ること。 【解決手段】 互いに同じ位相分布を有し正又は負の屈
折力を示す複数の回折光学素子を光軸方向に重ねて配置
すること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回折光学素子を含
む光学系及びそれを用いた光学装置に関し、例えば、被
写体を感光体面上に形成する為のカメラに用いられる結
像光学系、感光ドラム面上を光走査してその面上に画像
情報を形成する為の画像形成用光学系、ＩＣ，ＬＳＩ等
の半導体素子（デバイス）を製造する際に第１物体面と
してのマスク面上の電子回路パターンを投影光学系（投
影レンズ）により第２物体面としてのウエハ面上に投影
するとき、該マスク面を照明する為の照明光学系等に好
適なものである。
む光学系及びそれを用いた光学装置に関し、例えば、被
写体を感光体面上に形成する為のカメラに用いられる結
像光学系、感光ドラム面上を光走査してその面上に画像
情報を形成する為の画像形成用光学系、ＩＣ，ＬＳＩ等
の半導体素子（デバイス）を製造する際に第１物体面と
してのマスク面上の電子回路パターンを投影光学系（投
影レンズ）により第２物体面としてのウエハ面上に投影
するとき、該マスク面を照明する為の照明光学系等に好
適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体素子等をフォトリソグ
ラフィー技術を用いて製造する際にフォトマスク（以下
「マスク」と記す）の転写パターンを投影光学系を介し
てフォトレジスト等が塗布されたウエハ又はガラスプレ
ート等の基板（以下「基板」と記す）上に露光転写する
ようにした投影露光装置が使用されている。
ラフィー技術を用いて製造する際にフォトマスク（以下
「マスク」と記す）の転写パターンを投影光学系を介し
てフォトレジスト等が塗布されたウエハ又はガラスプレ
ート等の基板（以下「基板」と記す）上に露光転写する
ようにした投影露光装置が使用されている。
【０００３】近年、この投影露光装置には半導体素子の
高集積化、微細化に応じ投影光学系の解像度の向上が求
められている。又半導体素子１個のチップパターンが大
型化する傾向にあり、より大きな面積の転写パターンを
基板上に露光することが求められている。
高集積化、微細化に応じ投影光学系の解像度の向上が求
められている。又半導体素子１個のチップパターンが大
型化する傾向にあり、より大きな面積の転写パターンを
基板上に露光することが求められている。
【０００４】前者の要望に応えるため、エキシマレーザ
の様なパルスレーザが遠紫外領域の光源として投影露光
装置に使用されている。現在エキシマレーザの波長とし
ては主に２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザが使用され
ているが、硝材の透過率の点から使用できる硝材はＳｉ
Ｏ2 （以下「石英」と記す）、ＣａＦ2 （以下「蛍石」
と記す）に限られている。
の様なパルスレーザが遠紫外領域の光源として投影露光
装置に使用されている。現在エキシマレーザの波長とし
ては主に２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザが使用され
ているが、硝材の透過率の点から使用できる硝材はＳｉ
Ｏ2 （以下「石英」と記す）、ＣａＦ2 （以下「蛍石」
と記す）に限られている。
【０００５】更なる解像度の向上の為に、より短波長１
９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザの使用が検討されてい
る。この波長１９３ｎｍの光は、例えば石英であっても
透過率が低く、レンズの露光光の熱吸収による結像倍率
の変動やフォーカス位置の変動、露光量不足による低ス
ループット等の問題があった。
９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザの使用が検討されてい
る。この波長１９３ｎｍの光は、例えば石英であっても
透過率が低く、レンズの露光光の熱吸収による結像倍率
の変動やフォーカス位置の変動、露光量不足による低ス
ループット等の問題があった。
【０００６】この問題に対処する為には徹底したレンズ
の総肉厚の削減が必須になってくる。その為非球面レン
ズや回折光学素子を投影光学系の一部に使用する試みが
特開平７−１２８５９０号等で開示されている。
の総肉厚の削減が必須になってくる。その為非球面レン
ズや回折光学素子を投影光学系の一部に使用する試みが
特開平７−１２８５９０号等で開示されている。
【０００７】又後者の要望に応えるためにも回折光学素
子を投影光学系に使用する試みが特開平６−３３１９４
１号等で開示されている。
子を投影光学系に使用する試みが特開平６−３３１９４
１号等で開示されている。
【０００８】このように回折光学素子を用いると、従来
の非球面レンズよりも強い非球面効果を容易かつ自在に
得ることができ、又強い屈折効果を薄いレンズ肉厚で得
ることができるので、露光面積の拡大や硝材の薄肉化が
容易になってくる。
の非球面レンズよりも強い非球面効果を容易かつ自在に
得ることができ、又強い屈折効果を薄いレンズ肉厚で得
ることができるので、露光面積の拡大や硝材の薄肉化が
容易になってくる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】回折光学素子を含んだ
光学系を用いると、前述の如く種々な効果が得られる。
しかしながら回折光学素子を用い、その屈折効果を強く
得ようとすると有効径が小さくても、有効径最周辺での
位相分布が小さくなり、製作が非常に困難となってく
る。又回折光学素子の屈折効果が弱くても、有効径が大
きければ、やはり有効径最周辺での位相分布が小さくな
りやすい。
光学系を用いると、前述の如く種々な効果が得られる。
しかしながら回折光学素子を用い、その屈折効果を強く
得ようとすると有効径が小さくても、有効径最周辺での
位相分布が小さくなり、製作が非常に困難となってく
る。又回折光学素子の屈折効果が弱くても、有効径が大
きければ、やはり有効径最周辺での位相分布が小さくな
りやすい。
【００１０】次に、この問題点について例を用いて説明
する。図９は焦点距離ｆ＝１００ｍｍ，ｆno＝１．０の
凸平レンズ８であり、非球面を使用することで球面収差
を除去している。図１０は回折光学素子を使用して図９
のレンズと同じ仕様を満足させた光学素子９であり、そ
の像側の面を回折光学素子としている。図から分かるよ
うに回折光学素子を用いた光学素子は非球面を使用した
レンズに比べガラスの総肉厚は１／７程度になってお
り、有効径最周辺での位相分布は０．５５４μｍと非常
に細かいピッチとなっている。
する。図９は焦点距離ｆ＝１００ｍｍ，ｆno＝１．０の
凸平レンズ８であり、非球面を使用することで球面収差
を除去している。図１０は回折光学素子を使用して図９
のレンズと同じ仕様を満足させた光学素子９であり、そ
の像側の面を回折光学素子としている。図から分かるよ
うに回折光学素子を用いた光学素子は非球面を使用した
レンズに比べガラスの総肉厚は１／７程度になってお
り、有効径最周辺での位相分布は０．５５４μｍと非常
に細かいピッチとなっている。
【００１１】更に実際の回折光学素子はその回折光率を
向上させるため４レベルバイナリーレンズや、８レベル
バイナリーレンズとして製造するが、その場合の有効径
最周辺での輪帯の幅はそれぞれ０．１３９μｍ，０．０
６９μｍとなり、その製造が非常に困難になっている。
向上させるため４レベルバイナリーレンズや、８レベル
バイナリーレンズとして製造するが、その場合の有効径
最周辺での輪帯の幅はそれぞれ０．１３９μｍ，０．０
６９μｍとなり、その製造が非常に困難になっている。
【００１２】本発明は、回折光学素子を設けた光学素子
の構成を適切に設定することによって、回折光学素子の
製作を容易にし、又回折光学素子としての効果の有効利
用を図ることによって光学系全体の簡素化を図り、結像
光学系，画像形成用光学系，リソグラフィー用光学系等
の各種の光学系及び光学装置への適用を容易にした回折
光学素子を含んだ光学系及びそれを用いた光学装置の提
供を目的とする。
の構成を適切に設定することによって、回折光学素子の
製作を容易にし、又回折光学素子としての効果の有効利
用を図ることによって光学系全体の簡素化を図り、結像
光学系，画像形成用光学系，リソグラフィー用光学系等
の各種の光学系及び光学装置への適用を容易にした回折
光学素子を含んだ光学系及びそれを用いた光学装置の提
供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の回折光学素子を
含む光学系は、 (1-1)互いに同じ位相分布を有し正又は負の屈折力を示
す複数の回折光学素子を光軸方向に重ねて配置すること
を特徴としている。
含む光学系は、 (1-1)互いに同じ位相分布を有し正又は負の屈折力を示
す複数の回折光学素子を光軸方向に重ねて配置すること
を特徴としている。
【００１４】特に、(1-1-1) 前記複数の回折光学素子
は、透明基板の一方の面に形成した第１の回折光学素子
と前記透明基板の他方の面に形成した第２の回折光学素
子を有すること、(1-1-2) 前記複数の回折光学素子は、
第１の透明基板の面に形成した第１の回折光学素子と前
記第１の透明基板に隣接する第２の透明基板の面に形成
した第２の回折光学素子を有すること、(1-1-3) 前記複
数の回折光学素子は階段状要素を規則的に並べた素子で
あること、(1-1-4) 前記階段状要素の段数は４段以上で
あること、(1-1-5) 前記階段状要素の段数は８段以上で
あること、(1-1-6) 前記複数の回折光学素子はキノフォ
ームであること等を特徴としている。
は、透明基板の一方の面に形成した第１の回折光学素子
と前記透明基板の他方の面に形成した第２の回折光学素
子を有すること、(1-1-2) 前記複数の回折光学素子は、
第１の透明基板の面に形成した第１の回折光学素子と前
記第１の透明基板に隣接する第２の透明基板の面に形成
した第２の回折光学素子を有すること、(1-1-3) 前記複
数の回折光学素子は階段状要素を規則的に並べた素子で
あること、(1-1-4) 前記階段状要素の段数は４段以上で
あること、(1-1-5) 前記階段状要素の段数は８段以上で
あること、(1-1-6) 前記複数の回折光学素子はキノフォ
ームであること等を特徴としている。
【００１５】本発明の光学装置は、 (2-1) 構成要件(1-1) の回折光学素子を含む光学系を介
した光束を利用して所定面上に画像情報を形成している
ことを特徴としている。
した光束を利用して所定面上に画像情報を形成している
ことを特徴としている。
【００１６】本発明の照明装置は、 (3-1) 構成要件(1-1) の回折光学素子を含む光学系を介
した光束を利用して所定面上を照明していることを特徴
としている。
した光束を利用して所定面上を照明していることを特徴
としている。
【００１７】本発明の投影露光装置は、 (4-1) 構成要件(1-1) の回折光学素子を含む光学系を介
した光束を利用して第１物体面上のパターンを照明し、
該第１物体面上のパターンを投影光学系により基板面上
に投影露光していることを特徴としている。
した光束を利用して第１物体面上のパターンを照明し、
該第１物体面上のパターンを投影光学系により基板面上
に投影露光していることを特徴としている。
【００１８】本発明のデバイスの製造方法は、 (5-1) 構成要件(1-1) の回折光学素子を含む光学系を介
した光束を利用してマスク面上のパターンを照明し、該
パターンでウエハ面を露光した後に、該ウエハを現像処
理工程を介してデバイスを製造していることを特徴とし
ている。
した光束を利用してマスク面上のパターンを照明し、該
パターンでウエハ面を露光した後に、該ウエハを現像処
理工程を介してデバイスを製造していることを特徴とし
ている。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の回折光学素子を含
む光学系の実施形態１の要部概略図である。同図におい
て、ＯＬは回折光学素子を含む光学系である。光学系Ｏ
Ｌは基板１ｃの光入射側（物体側）１ａと光出射側（像
面側）１ｂに各々等しい位相分布の回折光学素子ＤＯＥ
ａ，ＤＯＥｂ（不図示）を設けた１つの光学素子１より
成っている。光学系ＯＬに入射した光束は光入射側と光
出射側の回折光学素子で各々屈折作用、例えば集光作用
又は発散作用を受けて点Ｐに集光している。
む光学系の実施形態１の要部概略図である。同図におい
て、ＯＬは回折光学素子を含む光学系である。光学系Ｏ
Ｌは基板１ｃの光入射側（物体側）１ａと光出射側（像
面側）１ｂに各々等しい位相分布の回折光学素子ＤＯＥ
ａ，ＤＯＥｂ（不図示）を設けた１つの光学素子１より
成っている。光学系ＯＬに入射した光束は光入射側と光
出射側の回折光学素子で各々屈折作用、例えば集光作用
又は発散作用を受けて点Ｐに集光している。
【００２０】本実施形態の光学系ＯＬにおいてその有効
径最周辺での位相分布は１．１０１μｍであり、回折光
学素子を一つの面に使用した例に比べて約倍広い位相分
布となっている。又連続した面（入射面と出射面）に等
しい位相分布の回折光学素子を配置することにより、一
つの回折光学素子と略等価な効果を得ている。
径最周辺での位相分布は１．１０１μｍであり、回折光
学素子を一つの面に使用した例に比べて約倍広い位相分
布となっている。又連続した面（入射面と出射面）に等
しい位相分布の回折光学素子を配置することにより、一
つの回折光学素子と略等価な効果を得ている。
【００２１】又、等しい位相分布の回折光学素子を複数
の面に配置しているので回折光学素子をフォトリソグラ
フィー等で製造する場合、同一のマスクを使用すること
ができる。従って異なった位相分布の回折光学素子を製
造するのに比べ製造が容易となり、又位相分布が大変広
い場合はレプリカ等で量産することも可能である。
の面に配置しているので回折光学素子をフォトリソグラ
フィー等で製造する場合、同一のマスクを使用すること
ができる。従って異なった位相分布の回折光学素子を製
造するのに比べ製造が容易となり、又位相分布が大変広
い場合はレプリカ等で量産することも可能である。
【００２２】本実施形態の光学系ＯＬは各種の光学装
置、例えば照明光学系，結像光学系，測定用光学系等の
各種の光学装置に適用可能である。尚、以下に示す各実
施形態における光学系の適用分野も同様である。
置、例えば照明光学系，結像光学系，測定用光学系等の
各種の光学装置に適用可能である。尚、以下に示す各実
施形態における光学系の適用分野も同様である。
【００２３】図２，図３は本発明の回折光学素子を含む
光学系ＯＬの実施形態２，３の要部概略図である。
光学系ＯＬの実施形態２，３の要部概略図である。
【００２４】図２においてＯＬは光学系であり、等しい
位相分布の回折光学素子を含む２つの光学素子２，３を
有している。光学素子２（３）は基板の光入射側と光出
射側の連続した面に各々等しい位相分布の回折光学素子
を設けた構成より成っている。
位相分布の回折光学素子を含む２つの光学素子２，３を
有している。光学素子２（３）は基板の光入射側と光出
射側の連続した面に各々等しい位相分布の回折光学素子
を設けた構成より成っている。
【００２５】光学系ＯＬに入射した光束は光学素子２，
３に設けた回折光学素子で各々屈折作用を受けて点Ｐに
集光している。光学素子２，３においてその有効径最周
辺での位相分布は２．１８９μｍであり、回折光学素子
を一つの面に使用した例に比べて約４倍広いピッチとな
っている。
３に設けた回折光学素子で各々屈折作用を受けて点Ｐに
集光している。光学素子２，３においてその有効径最周
辺での位相分布は２．１８９μｍであり、回折光学素子
を一つの面に使用した例に比べて約４倍広いピッチとな
っている。
【００２６】図３においてＯＬは光学系であり、等しい
位相分布の回折光学素子を含む４つの光学素子４，５，
６，７を有している。光学素子４，５，６，７は基板の
光入射側と光出射側の連続した面に各々等しい位相分布
の回折光学素子を設けた構成より成っている。
位相分布の回折光学素子を含む４つの光学素子４，５，
６，７を有している。光学素子４，５，６，７は基板の
光入射側と光出射側の連続した面に各々等しい位相分布
の回折光学素子を設けた構成より成っている。
【００２７】光学系ＯＬに入射した光束は光学素子４，
５，６，７に設けた回折光学素子で屈折作用を受けて点
Ｐに集光している。光学素子４〜７においてその有効径
最周辺での位相分布は４．３１８μｍであり、回折光学
素子を一つの面に使用した例に比べて約８倍広いピッチ
となっている。
５，６，７に設けた回折光学素子で屈折作用を受けて点
Ｐに集光している。光学素子４〜７においてその有効径
最周辺での位相分布は４．３１８μｍであり、回折光学
素子を一つの面に使用した例に比べて約８倍広いピッチ
となっている。
【００２８】本発明の回折光学素子を含む光学系は回折
光学素子を設けた光学素子をいくつ有していても良い。
又本発明の光学系において等しい位相分布の回折光学素
子を複数面に使用した場合、使用した面数に略比例して
位相分布は広くなっていく。その結果、例えば図３の実
施形態３の位相分布であれば、４レベルバイナリーレン
ズとして製造した場合、有効径最周辺での輪帯の幅は約
１．１μｍであり、十分製造可能となっている。
光学素子を設けた光学素子をいくつ有していても良い。
又本発明の光学系において等しい位相分布の回折光学素
子を複数面に使用した場合、使用した面数に略比例して
位相分布は広くなっていく。その結果、例えば図３の実
施形態３の位相分布であれば、４レベルバイナリーレン
ズとして製造した場合、有効径最周辺での輪帯の幅は約
１．１μｍであり、十分製造可能となっている。
【００２９】又同様に８レベルバイナリーレンズとして
製造した場合、有効径最周辺での輪帯の幅は約０．５μ
ｍであり、これも製造容易になっている。一般に再現な
く回折光学素子の数を増やすと回折光学素子の製造は容
易となるが、反面、レンズの総肉厚が増加するので本発
明においては回折光学素子の製造の容易さと、レンズの
総肉厚、透過率を同時に考慮しながら等しい位相分布の
回折光学素子の面数を決定している。
製造した場合、有効径最周辺での輪帯の幅は約０．５μ
ｍであり、これも製造容易になっている。一般に再現な
く回折光学素子の数を増やすと回折光学素子の製造は容
易となるが、反面、レンズの総肉厚が増加するので本発
明においては回折光学素子の製造の容易さと、レンズの
総肉厚、透過率を同時に考慮しながら等しい位相分布の
回折光学素子の面数を決定している。
【００３０】図４は本発明の回折光学素子を含む光学系
を半導体デバイスを製造する為の投影露光装置の一部に
適用したときの実施形態１の要部概略図である。
を半導体デバイスを製造する為の投影露光装置の一部に
適用したときの実施形態１の要部概略図である。
【００３１】同図において光源３０を出た光束は、ビー
ム整形光学系３１により所望の光束径に変換された後、
オプティカルインテグレータ３２の入射面３２ａに入射
する。オプティカルインテグレータ３２は複数の微小レ
ンズ（フライアイレンズ）を２次元的に配列した構成よ
り成っている。オプティカルインテグレータ３２の入射
面３２ａに入射した光束はその射出面３２ｂに配光特性
が均一な複数の２次光源を形成している。
ム整形光学系３１により所望の光束径に変換された後、
オプティカルインテグレータ３２の入射面３２ａに入射
する。オプティカルインテグレータ３２は複数の微小レ
ンズ（フライアイレンズ）を２次元的に配列した構成よ
り成っている。オプティカルインテグレータ３２の入射
面３２ａに入射した光束はその射出面３２ｂに配光特性
が均一な複数の２次光源を形成している。
【００３２】オプティカルインテグレータ３２の射出面
３２ｂに形成した複数の２次光源からの光束は各々照度
分布可変レンズ３３を経て絞り面（マスキングブレー
ド）３４を照射している。
３２ｂに形成した複数の２次光源からの光束は各々照度
分布可変レンズ３３を経て絞り面（マスキングブレー
ド）３４を照射している。
【００３３】３５（３５ａ，３５ｂ）は絞り面結像レン
ズであり、図５に示す構成より成っており、その一部に
回折光学素子を利用している。３６はミラー、３７は被
照射面としてのマスク面である。マスク面３７には回路
パターンが形成されている。
ズであり、図５に示す構成より成っており、その一部に
回折光学素子を利用している。３６はミラー、３７は被
照射面としてのマスク面である。マスク面３７には回路
パターンが形成されている。
【００３４】絞り面３４はマスク面３７の照明範囲を決
めるもので、絞り面結像レンズ３５によりマスク面３７
に絞り面３４は結像されている。マスク面３７における
照度分布を可変にする為、照明光学系３３内の光学素子
を光軸に沿って動かして絞り面３４での照度分布を変化
させ、これを絞り面結像レンズ３５でマスク面３７に転
写して、マスク面３７の照度分布を調整している。
めるもので、絞り面結像レンズ３５によりマスク面３７
に絞り面３４は結像されている。マスク面３７における
照度分布を可変にする為、照明光学系３３内の光学素子
を光軸に沿って動かして絞り面３４での照度分布を変化
させ、これを絞り面結像レンズ３５でマスク面３７に転
写して、マスク面３７の照度分布を調整している。
【００３５】３８は投影光学系であり、マスク面３７の
パターンをウエハ３９面上に投影している。ウエハ３９
はＸＹステージ上に載置されており、ステップ移動する
ことによりウエハ３９面上を順次露光している。露光さ
れたウエハ３９は公知の現像処理工程を介して、これに
より半導体素子（デバイス）を製造している。
パターンをウエハ３９面上に投影している。ウエハ３９
はＸＹステージ上に載置されており、ステップ移動する
ことによりウエハ３９面上を順次露光している。露光さ
れたウエハ３９は公知の現像処理工程を介して、これに
より半導体素子（デバイス）を製造している。
【００３６】図５は本実施形態の絞り面結像レンズ３５
（３５ａ，３５ｂ）の要部断面図である。図５では図４
に示すミラー３６は省略している。
（３５ａ，３５ｂ）の要部断面図である。図５では図４
に示すミラー３６は省略している。
【００３７】本実施形態の絞り面結像レンズ３５（３５
ａ，３５ｂ）は結像倍率２．５倍、ＮＡ＝０．１であ
り、レンズ部３５ａとレンズ部３５ｂを有し、各々のレ
ンズ部に回折光学素子を含む光学素子８１，８２，８３
を用いている。
ａ，３５ｂ）は結像倍率２．５倍、ＮＡ＝０．１であ
り、レンズ部３５ａとレンズ部３５ｂを有し、各々のレ
ンズ部に回折光学素子を含む光学素子８１，８２，８３
を用いている。
【００３８】光学素子８１の光入射面と光出射面には各
々等しい位相分布（最小位相分布３．５３μｍ）の回折
光学素子が設けられている。又光学素子８２，８３の光
入射面と光出射面には各々等しい位相分布（最小位相分
布２．９４μｍで光学素子８１の位相分布とは異なって
いる。）の回折光学素子が設けられている。
々等しい位相分布（最小位相分布３．５３μｍ）の回折
光学素子が設けられている。又光学素子８２，８３の光
入射面と光出射面には各々等しい位相分布（最小位相分
布２．９４μｍで光学素子８１の位相分布とは異なって
いる。）の回折光学素子が設けられている。
【００３９】図６は回折光学素子を用いないで本実施形
態の図５に示す絞り面結像レンズと同一仕様の絞り面結
像レンズを構成したときの要部断面図である。
態の図５に示す絞り面結像レンズと同一仕様の絞り面結
像レンズを構成したときの要部断面図である。
【００４０】図６の絞り面結像レンズのガラスの総肉厚
は２５４．４ｍｍである。これに対して図５の本実施形
態の絞り面結像レンズのガラスの総肉厚は１５０ｍｍで
あり、図６に比べて約１００ｍｍ薄くなっている。
は２５４．４ｍｍである。これに対して図５の本実施形
態の絞り面結像レンズのガラスの総肉厚は１５０ｍｍで
あり、図６に比べて約１００ｍｍ薄くなっている。
【００４１】本実施形態では図５に示すようにレンズ系
の一部に回折光学素子を用いることによって、ガラスの
肉厚を効果的に薄くし、レンズ系全体の小型，軽量化を
図っている。
の一部に回折光学素子を用いることによって、ガラスの
肉厚を効果的に薄くし、レンズ系全体の小型，軽量化を
図っている。
【００４２】次に上記説明した投影露光装置を利用した
半導体デバイスの製造方法の実施例を説明する。
半導体デバイスの製造方法の実施例を説明する。
【００４３】図７は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、或は液晶パネルやＣＣＤ等）の製造のフ
ローチャートである。
半導体チップ、或は液晶パネルやＣＣＤ等）の製造のフ
ローチャートである。
【００４４】本実施例においてステップ１（回路設計）
では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ２
（マスク製作）では設計した回路パターンを形成したマ
スクを製作する。
では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ２
（マスク製作）では設計した回路パターンを形成したマ
スクを製作する。
【００４５】一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリ
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４
（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、前記用意したマ
スクとウエハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ
上に実際の回路を形成する。
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４
（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、前記用意したマ
スクとウエハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ
上に実際の回路を形成する。
【００４６】次のステップ５（組立）は後工程と呼ば
れ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導
体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシ
ング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封
入）等の工程を含む。
れ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導
体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシ
ング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封
入）等の工程を含む。
【００４７】ステップ６（検査）ではステップ５で作製
された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト
等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイス
が完成し、これが出荷（ステップ７）される。
された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト
等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイス
が完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００４８】図８は上記ステップ４のウエハプロセスの
詳細なフローチャートである。まずステップ１１（酸
化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（Ｃ
ＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。
詳細なフローチャートである。まずステップ１１（酸
化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（Ｃ
ＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。
【００４９】ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に
電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打
込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では前記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。
電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打
込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では前記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。
【００５０】ステップ１７（現像）では露光したウエハ
を現像する。ステップ１８（エッチング）では現像した
レジスト以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジス
ト剥離）ではエッチングがすんで不要となったレジスト
を取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことに
よってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
を現像する。ステップ１８（エッチング）では現像した
レジスト以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジス
ト剥離）ではエッチングがすんで不要となったレジスト
を取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことに
よってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００５１】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、回折光学
素子を設けた光学素子の構成を適切に設定することによ
って、回折光学素子の製作を容易にし、又回折光学素子
としての効果の有効利用を図ることによって光学系全体
の簡素化を図り、結像光学系，画像形成用光学系，リソ
グラフィー用光学系等の各種の光学系及び光学装置への
適用を容易にした回折光学素子を含んだ光学系及びそれ
を用いた光学装置を達成することができる。
素子を設けた光学素子の構成を適切に設定することによ
って、回折光学素子の製作を容易にし、又回折光学素子
としての効果の有効利用を図ることによって光学系全体
の簡素化を図り、結像光学系，画像形成用光学系，リソ
グラフィー用光学系等の各種の光学系及び光学装置への
適用を容易にした回折光学素子を含んだ光学系及びそれ
を用いた光学装置を達成することができる。
【００５２】この他本発明によれば、回折光学格子の優
れた特徴を損なわずに作成可能な位相分布にまでピッチ
を広くすることを可能としている。又等しい位相分布の
回折光学素子を複数面に使用するので、回折光学素子を
光リソグラフィーで作成する場合やレプリカ等で使用す
る場合、そのコストダウンを図ることができる等の効果
が得られる。
れた特徴を損なわずに作成可能な位相分布にまでピッチ
を広くすることを可能としている。又等しい位相分布の
回折光学素子を複数面に使用するので、回折光学素子を
光リソグラフィーで作成する場合やレプリカ等で使用す
る場合、そのコストダウンを図ることができる等の効果
が得られる。
【図１】本発明の回折光学素子を含んだ光学系の実施形
態１の要部概略図
態１の要部概略図
【図２】本発明の回折光学素子を含んだ光学系の実施形
態２の要部概略図
態２の要部概略図
【図３】本発明の回折光学素子を含んだ光学系の実施形
態３の要部概略図
態３の要部概略図
【図４】本発明の回折光学素子を含んだ光学系を利用し
た投影露光装置の実施形態１の要部概略図
た投影露光装置の実施形態１の要部概略図
【図５】図４に示す絞り面結像レンズの要部概略図
【図６】従来の絞り面結像レンズの要部概略図
【図７】本発明のデバイスの製造方法のフローチャート
【図８】本発明のデバイスの製造方法のフローチャート
【図９】従来の非球面を用いたレンズ系の説明図
【図１０】従来の回折光学素子を用いたレンズ系の説明
図
図
ＯＬ 回折光学素子を含んだ光学系 １〜７ 光学素子 ３０ 光源 ３１ ビーム整形光学系 ３２ オプティカルインテグレータ ３３ 照度分布可変レンズ ３４ 絞り面 ３５（３５ａ，３５ｂ） 絞り面結像レンズ ３７ マスク ３８ 投影光学系 ３９ ウエハ
Claims (11)
- 【請求項１】 互いに同じ位相分布を有し正又は負の屈
折力を示す複数の回折光学素子を光軸方向に重ねて配置
することを特徴とする回折光学素子を含む光学系。 - 【請求項２】 前記複数の回折光学素子は、透明基板の
一方の面に形成した第１の回折光学素子と前記透明基板
の他方の面に形成した第２の回折光学素子を有すること
を特徴とする請求項１の回折光学素子を含む光学系。 - 【請求項３】 前記複数の回折光学素子は、第１の透明
基板の面に形成した第１の回折光学素子と前記第１の透
明基板に隣接する第２の透明基板の面に形成した第２の
回折光学素子を有することを特徴とする請求項１の回折
光学素子を含む光学系。 - 【請求項４】 前記複数の回折光学素子は階段状要素を
規則的に並べた素子であることを特徴とする請求項１の
回折光学素子を含む光学系。 - 【請求項５】 前記階段状要素の段数は４段以上である
ことを特徴とする請求項１の回折光学素子を含む光学
系。 - 【請求項６】 前記階段状要素の段数は８段以上である
ことを特徴とする請求項１の回折光学素子を含む光学
系。 - 【請求項７】 前記複数の回折光学素子はキノフォーム
であることを特徴とする請求項１の回折光学素子を含む
光学系。 - 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項記載の回折
光学素子を含む光学系を介した光束を利用して所定面上
に画像情報を形成していることを特徴とする光学装置。 - 【請求項９】 請求項１〜７のいずれか１項記載の回折
光学素子を含む光学系を介した光束を利用して所定面上
を照明していることを特徴とする照明装置。 - 【請求項１０】 請求項１〜７のいずれか１項記載の回
折光学素子を含む光学系を介した光束を利用して第１物
体面上のパターンを照明し、該第１物体面上のパターン
を投影光学系により基板面上に投影露光していることを
特徴とする投影露光装置。 - 【請求項１１】 請求項１〜７のいずれか１項記載の回
折光学素子を含む光学系を介した光束を利用してマスク
面上のパターンを照明し、該パターンでウエハ面を露光
した後に、該ウエハを現像処理工程を介してデバイスを
製造していることを特徴とするデバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8281828A JPH10111479A (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 回折光学素子を含む光学系及びそれを用いた光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8281828A JPH10111479A (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 回折光学素子を含む光学系及びそれを用いた光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10111479A true JPH10111479A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17644577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8281828A Pending JPH10111479A (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 回折光学素子を含む光学系及びそれを用いた光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10111479A (ja) |
-
1996
- 1996-10-03 JP JP8281828A patent/JPH10111479A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7505112B2 (en) | Multiple exposure method | |
| JP5003382B2 (ja) | 露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法 | |
| US6903801B2 (en) | Illumination optical system for use in projection exposure apparatus | |
| JP3631094B2 (ja) | 投影露光装置及びデバイス製造方法 | |
| US7079220B2 (en) | Illumination optical system and method, and exposure apparatus | |
| US20010055107A1 (en) | Illumination optical system in exposure apparatus | |
| KR100823405B1 (ko) | 노광장치 및 디바이스 제조 방법 | |
| EP0811865B1 (en) | Illumination system and exposure apparatus | |
| JP2002158157A (ja) | 照明光学装置および露光装置並びにマイクロデバイスの製造方法 | |
| JP2008160072A (ja) | 露光装置及びデバイス製造方法 | |
| TW200809919A (en) | Exposure apparatus | |
| JP4535260B2 (ja) | 照明光学装置、露光装置、および露光方法 | |
| US20010012099A1 (en) | Projection exposure apparatus and method for manufacturing devices using the same | |
| US20060197933A1 (en) | Exposure apparatus | |
| JPH10300914A (ja) | 回折光学素子を有した光学部材及びそれを用いた光学系 | |
| JP2004363448A (ja) | 露光装置 | |
| JP2005243953A (ja) | 露光装置及び方法 | |
| JP3008744B2 (ja) | 投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 | |
| JP2004226661A (ja) | ３次元構造形成方法 | |
| WO2002031870A1 (fr) | Systeme optique de projection, aligneur comportant ledit systeme et procede de fabrication d'un appareil comportant ledit aligneur | |
| JP4235410B2 (ja) | 露光方法 | |
| JP2005310942A (ja) | 露光装置、露光方法、及びそれを用いたデバイス製造方法 | |
| JP2005331651A (ja) | ３次元構造形成方法および３次元構造形成方法を用いて製造された光学素子、光学系、装置、デバイスおよびデバイス製造方法 | |
| JPH10111479A (ja) | 回折光学素子を含む光学系及びそれを用いた光学装置 | |
| JPH09213618A (ja) | 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |