JPH11111596A - 露光装置の照明光学系 - Google Patents
露光装置の照明光学系Info
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- JPH11111596A JPH11111596A JP9269742A JP26974297A JPH11111596A JP H11111596 A JPH11111596 A JP H11111596A JP 9269742 A JP9269742 A JP 9269742A JP 26974297 A JP26974297 A JP 26974297A JP H11111596 A JPH11111596 A JP H11111596A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
ことができる露光装置の照明光学系を提供すること。 【解決手段】複数の照明光源3,9と、複数の照明光源
3,9から発せられた互いに異なる複数の照明光の光路
上に配置された複数のフライアイレンズ5,11と、フ
ライアイレンズ5,11を通過した照明光の各光束をマ
スク8が配置された方向に導光するするための反射ミラ
ー6,12と、反射ミラー6,12により導光された各
光束の光路上に配置されたマスク8を照明するためのコ
リメータレンズ7とを有し、反射ミラー6,12から導
光された各光束の光路上に配置されたマスク8を照明す
るための露光装置の照明光学系において、反射ミラー
6,12各光学系を所定間隔離して配置し、その間隔が
マスク8からみて所定の開き角になるように構成した露
光装置の照明光学系。
Description
ィー技術分野に属し、更に詳しくは、半導体集積素子の
回路パターン、液晶素子の回路パターン、カラーフィル
タのパターン等を被転写体に転写するのに使用されるマ
スクを照明する露光装置の照明光学系に関する。
光源を複数個並べて配置し、この複数個の一次光源によ
りフライアイレンズを区分してそれぞれ照明するするよ
うにした光学系が提案されている。
成の照明光源では、複数個の一次光源により出射された
照明光が互いにフライアイレンズに入射する前に部分的
に重なり、複数個の照明光源による照明効率を上げるこ
とができないという問題がある。
マスクの照明や高い照度の露光照明が要求されている
が、この要求を従来の露光装置の照明光学系では十分に
満足させることができないものであった。
し、露光面積の拡大や高照度露光の要求を実現すること
ができる露光装置の照明光学系を提供することを目的と
するものである。
め、請求項1の発明は、複数の照明光源と、それらの複
数の照明光源からの各光束上に配置されマスク面が配置
された方向に導光するための複眼レンズ及び偏向光学系
群を備え、その複眼レンズ及び偏向光学系群により導光
された各光束の光路上に配置されたマスク面を照明する
ための集束光学系を有し、その複眼レンズ及び偏向光学
系群から導光された各光束の光路上に配置されたマスク
面を照明するための露光装置の照明光学系において、複
眼レンズ及び偏向光学系群の各光学系を所定間隔離して
配置し、その間隔がマスク面からみて所定の開き角にな
るように構成したことを特徴とする。
面に基づいて説明する。
る照明光学系は、第1照明光学系1と第2照明光学系2
を有する。
レンズ4,偏向光学系(偏向光学部材)である反射ミラ
ー6′,第1の複眼レンズ群であるフライアイレンズ
5,偏向光学系(偏向光学部材)である反射ミラー6,
集束光学系(集束光学部材)としてのコリメータレンズ
7を有する。そして、照明光源3から出射された光は、
集光レンズ4により集光された後に反射ミラー6′を介
してフライアイレンズ5に入射し、このフライアイレン
ズ5により均質化されて射出される。この均質化された
照明光束は、均質化された後では最初の第1の偏向光学
系である反射ミラー6でコリメータレンズ7側に向けて
反射(偏向)させられた後、コリメータレンズ7を介し
て照明面であるマスク(露光面)8を照明する。
示したマスク8のパターン8a,8a間を透過して図1
の基板Bに導光され、基板Bを露光することになる。こ
のマスク8と基板Bの間隔は、図1に示した如く例えば
100μmに設定され、図7(b)に示した如くパター
ン8a,8aの間隔は10μmに設定されている。尚、
Oはコリメータレンズ7の光軸(主軸)、O1は照明光
学系1の光軸である。また、図7(a)と図7(b)で
は説明の便宜上、パターン8a,8bの大きさを異なら
せて図示してある。
9,集光レンズ10,偏向光学系(偏向光学部材)であ
る反射ミラー12′,第2の複眼レンズ群であるフライ
アイレンズ11,偏向光学系(偏向光学部材)である反
射ミラー12,集束光学系(集束光学部材)としてのコ
リメータレンズ7を有する。そして、照明光源9から出
射された光は、集光レンズ10により集光された後に反
射ミラー12′を介してフライアイレンズ11に入射
し、このフライアイレンズ11により均質化されて射出
される。この均質化された照明光束は、均質化された後
では最初で且つ上述の反射ミラー6との関係では第2の
偏向光学系である反射ミラー12でコリメータレンズ7
側に向けて反射(偏向)させられた後、コリメータレン
ズ7を介して照明面であるマスク(露光面)8を照明す
る。このマスク8への照明光は、図7(a)、(b)に
示したマスク8のパターン8a,8a間を透過して図1
の基板Bに導光され、基板Bを露光することになる。
る。また、フライアイレンズ5,11は一つ又は複数の
複眼レンズ群を構成し、反射ミラー6,12は複数の偏
向光学系群を構成している。
系1と第2の照明光学系2は、光軸O1と光軸O2とが
所定間隔Lだけ離れた状態で配置される。この所定間隔
Lは、マスク8の面(マスク面)に対する開口数、2つ
の照明光学系1,2のマスク8(マスク面)に対する開
き角等で設定される。
述する。
た照明光の光束をマスク面即ちマスク8側(コリメータ
レンズ7の出射瞳側)から見ると、図3に示したように
表すことができる。図3に於いて、S1′,S2′は図
1のフライアイレンズ5,11を透過した照明光束S
1,S2の瞳面上における外形を示し、Sは図1のマス
ク8(マスク面)の外接瞳面を示す。
5,11を構成する図2の多数のレンズ5a,・・・・5
a,11a,・・・11aの一つ一つから射出される光束
は重ね合わせの法則により一つの光束として認識でき
る。図2は、この光束を作り出すフライアイレンズ5,
11をコリメータレンズ7の入射側(入射瞳側)から見
たときの、フライアイレンズ5,11の反射ミラー6,
12上における大きさ及び間隔を表したものである。
11は1辺あたりが寸法dの大きさの四角形として示し
てあり、フライアイレンズ5,11の光軸間隔は図1に
示した所定間隔Lで示してある。尚、図2ではフライア
イレンズ5,11の多数のレンズ5a,・・・・5a,11
a,・・・11aを図示したが、図4及び図8では説明の
便宜上外形のみを示す。
5,11の光軸間隔すなわち所定間隔Lを図4の如くd
とすると、照明光束S1,S2の瞳面上における外形S
1′,S2′はコリメータレンズ7の上面に投影したと
きに図5の如く接する状態となる。この照明光束S1,
S2のコリメータレンズ7に投影された外形S1′,S
2′を光軸O,O1,O2との関係でマスク8側から立
体角として描くと、図6の様に表すことができる。この
図6では、2つの照明光学系1,2のマスク8(マスク
面)に対する開き角が0°となる。尚、マスク8の面
(マスク面)に対する開口数NAは2°に設定されてい
る。
ーン8a,8aを透過(回折)した照明光の強度は図7
(b)に破線で示した光強度曲線30の如く表すことが
できる。そして、この図7(b)の照明光は理想的な露
光照明となる。
ミラー6,12の配置の制約により、理想的な照明は難
しいものである。従って、反射ミラー6,12の間隔を
より小さくすることにより、理想的な露光照明に近づけ
るのが望ましい。図8,図9は、その一例を示したもの
である。この図8では、フライアイレンズ5,11の間
隔をdとすることにより、所定間隔Lを2dとすると共
に、光束の開き角は0.5°にしている。このときのマ
スク8のパターン8a,8a間を透過(回折)した光束
の強度は図12に光強度曲線31で示した如くなる。こ
の光強度曲線31によれば、理想的な光強度曲線30を
100%としたときに、理想的な光強度の85%の光強
度を得ることができた。
した場合には、マスク8のパターン8a,8a間を透過
(回折)した光束の強度は図13に光強度曲線32で示
した如くなる。この光強度曲線32によれば、理想的な
光強度曲線30を100%としたときに、理想的な光強
度の70%の光強度を得ることができた。
°とした場合には、マスク8のパターン8a,8a間を
透過(回折)した光束の強度は図14に光強度曲線33
で示した如くなる。この光強度曲線33によれば、理想
的な光強度曲線30を100%としたときに、理想的な
光強度の60%の光強度を得ることができた。
度を1°よりも小さい開き角にすれば、光強度は常に7
0%以上確保できることになり、光量の損失は少なくな
り、広領域の最適な照明が可能になる。
集光レンズ4と反射ミラー6との間、及び集光レンズ1
0と反射ミラー12との間にフライアイレンズ5及び1
1をそれぞれ配置した例を示したが、このフライアイレ
ンズ5,11は図15に示したように反射ミラー6,1
2とコリメータレンズ7との間に配設してもよい。
では、2つの照明光学系1,2を有する場合について説
明したが、必ずしもこれに限定されるものではない。例
えば、4つの照明光学系に上述した本発明の開き角を適
用してもよい。図16は、4つの照明光学系に用いるフ
ライアイレンズ組立体40を示したもので、照明光源や
コリメートミラー等の図示を省略している。
立体40は立方体形状に形成されている。そのフライア
イレンズ組立体40の四側面には、第1複眼レンズとし
ての平板状のフライアイレンズ42〜45が配置されて
いる。そのフライアイレンズ42〜45は正方形状とさ
れそのサイズは、その側面の面積の1/2である。図示
しない4つの各光源部からの照明光P1〜P4は、ここ
では、互いに直交する方向からそれぞれフライアイレン
ズ42〜45に入射するものとされ、図示しない4つの
各光源部からの照明光P1〜P4が各フライアイレンズ
42〜45に入射する前に干渉しないようにされてい
る。そのフライアイレンズ組立体40の上面には第2複
眼レンズとしての4個の正方形状のフライアイレンズ4
6〜49が配置され、フライアイレンズ46〜49とフ
ライアイレンズ42〜45とは互いに直交している。
距離は、各フライアイレンズのサイズtよりも大きくさ
れて、フライアイレンズ46〜49とフライアイレンズ
42〜45との間に以下に説明する反射ミラーが設置で
きるようにされている。
46との間には、フライアイレンズ42に入射した照明
光をフライアイレンズ46に向けて偏向する反射ミラー
50が設けられ、フライアイレンズ43とフライアイレ
ンズ47との間にはフライアイレンズ43に入射した照
明光をフライアイレンズ47に向けて偏向する反射ミラ
ー51が設けられ、フライアイレンズ44とフライアイ
レンズ48との間にはフライアイレンズ44に入射した
照明光をフライアイレンズ48に向けて偏向する反射ミ
ラー52が設けられ、フライアイレンズ45とフライア
イレンズ49との間にはフライアイレンズ45に入射し
た照明光をフライアイレンズ49に向けて偏向する反射
ミラー(図示を略す)が設けられている。その各反射ミ
ラー50,51,52,(図示せず)は、第1複眼レン
ズであるフライアイレンズ42〜45を通過した照明光
を二次光源としての第2複眼レンズであるフライアイレ
ンズ46〜49に向けて偏向する偏向光学系群を構成し
ている。
は公知のコリメートミラーに導光されて平行光束とさ
れ、このコリメートミラーの反射方向前方に存在するマ
スク25を照明し、このマスク8のパターン8aが被転
写体としての基板Bに投影される。ここで、照明光は実
際には各フライアイレンズ46〜49の全面から出射す
るが、説明の便宜上、4つの照明光学系の光軸と一致す
る4つの照明光P5として図示してある。しかも、4つ
の照明光P5の光軸間距離は所定間隔Lに設定され、こ
の所定間隔Lは上述した開き角が1°以下になるように
設定されている。
ミラー4′,10′は図17の如く省略してもよい。
は、複数の照明光源と、それらの複数の照明光源からの
各光束上に配置されマスク面が配置された方向に導光す
るための複眼レンズ及び偏向光学系群を備え、その複眼
レンズ及び偏向光学系群により導光された各光束の光路
上に配置されたマスク面を照明するための集束光学系を
有し、その複眼レンズ及び偏向光学系群から導光された
各光束の光路上に配置されたマスク面を照明するための
露光装置の照明光学系において、複眼レンズ及び偏向光
学系群の各光学系を所定間隔離して配置し、その間隔が
マスク面からみて所定の開き角になるように構成したの
で、露光面積の拡大や高照度露光の要求を実現すること
ができる。
す説明図である。
説明図である。
ー上における照明光束の径との関係を示す説明図であ
る。
び反射ミラーの理想的な配置を示す説明図である。
ミラー上における照明光束の径との関係を示す説明図で
ある。
である。
分断面図、(b)は(a)に示したマスクのパターンと
図4の配置によるマスク透過光束の光量との関係を示す
説明図である。
反射ミラーによる間隔設定例を示す説明図である。
体角の他の例を示す説明図である。
体角の更に他の例を示す説明図である。
ターン透過光量の光強度曲線の関係を示す説明図であ
る。
パターン透過光量の光強度曲線の関係を示す説明図であ
る。
パターン透過光量の光強度曲線の関係を示す説明図であ
る。
す説明図である。
の配置の他の例を示す説明図である。
す説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】複数の照明光源と、 それらの複数の照明光源からの各光束上に配置されマス
ク面が配置された方向に導光するための複眼レンズ及び
偏向光学系群を備え、 その複眼レンズ及び偏向光学系群により導光された各光
束の光路上に配置されたマスク面を照明するための集束
光学系を有し、 その複眼レンズ及び偏向光学系群から導光された各光束
の光路上に配置されたマスク面を照明するための露光装
置の照明光学系において、 複眼レンズ及び偏向光学系群の各光学系を所定間隔離し
て配置し、その間隔がマスク面からみて所定の開き角に
なるように構成したことを特徴とする露光装置の照明光
学系。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26974297A JP4004601B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 露光装置の照明光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26974297A JP4004601B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 露光装置の照明光学系 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11111596A true JPH11111596A (ja) | 1999-04-23 |
JP4004601B2 JP4004601B2 (ja) | 2007-11-07 |
Family
ID=17476532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26974297A Expired - Fee Related JP4004601B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 露光装置の照明光学系 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4004601B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100381856B1 (ko) * | 2000-10-14 | 2003-04-26 | 아이티에스테크놀러지 주식회사 | 노광기용 스캔형 광학계 |
WO2009150913A1 (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-17 | 株式会社ニコン | 照明装置、露光装置及びデバイス製造方法 |
-
1997
- 1997-10-02 JP JP26974297A patent/JP4004601B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100381856B1 (ko) * | 2000-10-14 | 2003-04-26 | 아이티에스테크놀러지 주식회사 | 노광기용 스캔형 광학계 |
WO2009150913A1 (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-17 | 株式会社ニコン | 照明装置、露光装置及びデバイス製造方法 |
JP5531955B2 (ja) * | 2008-06-12 | 2014-06-25 | 株式会社ニコン | 照明装置、露光装置及びデバイス製造方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP4004601B2 (ja) | 2007-11-07 |
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