JPS58224370A - 所望の形状及び開口数の光源を形成する装置 - Google Patents

所望の形状及び開口数の光源を形成する装置

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JPS58224370A
JPS58224370A JP58042499A JP4249983A JPS58224370A JP S58224370 A JPS58224370 A JP S58224370A JP 58042499 A JP58042499 A JP 58042499A JP 4249983 A JP4249983 A JP 4249983A JP S58224370 A JPS58224370 A JP S58224370A
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JP
Japan
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hologram
light source
desired shape
light
openings
Prior art date
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JP58042499A
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English (en)
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カンテイラル・ジヤイン
ミルトン・ラツセル・ラツタ
グレン・タバ−ニア・シンサボツクス
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International Business Machines Corp
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International Business Machines Corp
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70091Illumination 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]
    • GPHYSICS
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は光学結像系、特に任意の形状及び開口数の連続
的な自己発光性光源を作るホログラフィ照明系に関する
〔先行技術の説明〕
マイクロエレクトロニクス装置の回路密度を増加させる
必要性は種々の高分解能リソグラフィ技術に対する関心
を促進した。この技術は高い生産率でより微細な分解能
のパターンを形成する能力を必要とする。光りソグラフ
ィにおいては、短かい波長の光を用いる事によって得ら
れる分解能の改善が良く知られている。従って、遠紫外
線スペクトル領域における露光を必要とする材料及び方
法を開発するための努力が行なわれてきた。それらの先
行技術の装置で従来用いられていた光源は重水素ランプ
又はキセノン−水銀アーク灯のいず、Itかであったう
そのような光源を用いる事に付随する問題は、所望のス
ペクトル領域にお(・て不充分な、パワーしか得られな
い事である。典型的な装置の典型的な光源の場合、使用
するために集める事のできる全遠紫外線パワーは数十ミ
リワットの範囲内にある。従って遠紫外線に感光するフ
ォトレジストの露光時間は典型的には数分である。
特願昭57−6190号はパルス動作エフサイマー・レ
ーザ光源を有する光リングラフィ装置を開示しているう
この装置は先行技術の装置よりもかなり速い露光時間で
非常に微細な分解能でパターンの一様な露光を行なう事
ができる。このパルス動作エフサイマー・レーザ光源は
ほぼコリメートされたビームを発生するが、これは湾曲
スリット等の形の照明を利用するように設計された先行
技術の投影装置に用いるには不適当である。
〔発明の概要〕
従って本発明の目的は、例えばパルス・レーザ光ビーム
等の光ビームを任意の形及び開口数の光学的に等価な自
己発光性光源に変換する装置を提供する事である。
本発明によれば、単色性光源から所望の形の線光源を形
成する装置が与えられる。この装置は、単色性光源を所
定の経路に指向させる手段、単色光ビームが所定の角度
でホログラムを照射するように上記所定の経路に沿った
固定位置にホログラムを位置付ける手段を有する。この
ホログラムは、同じコヒーレント放射の源から導出され
た第1のビームと第2のビームとの間の干渉によって形
成される。これらのビームは第1の光学系及び第2の光
学系によって感光媒体に指向される。第2の光学系は所
望の形の連続的な開口を有するマスク装置の前に拡散体
を有し、第1のビームと第2のビームとの間の干渉パタ
ーンは感光媒体に記録され、ホログラムを形成する。単
色光ビームの所定の角度は、記録されたホログラムの再
生により所望の形の連続的な自己発光性光源が形成され
るように選択される。
本発明は、パルス・レーザ光源及び他の単色光源を既存
の先行技術の光りソグラフイ装置に容易に適合させる事
ができ、従ってその既存の装置によってより高い生産性
、を得る事ができるという利点を有する。
〔良好な実施例の説明〕
第1A図に示す本発明の特定の実施例において、単色光
源からのビーム10は矢印に示すように所定の経路に指
向されホログラム12に当る。ホロ。
グラム12は、ビームが選択された角度でホログラムに
当るように所定の経路に沿った位置に固定されている。
角度及びビーム10は、ビーム10が、ホログラムを記
録するために用いた記録参照ビーム(第1A図に破線で
示したもの)と共役になるように選択されている。ビー
ム10のための良好な光源はエフサイマー・レーザであ
る。ホログラムの記録にフィールド・レンズ16を用い
た場合、フィールド・レンズ16は再生装置においても
用いなければならない。ビーム10に応答して、所望の
形状及び開口数の光パターン14がホログラム10かも
再生される。ホログラムが下記のように製造される時、
所望の形のパターンが形成される。
第1A図の実施例で、ホログラム12は反射型レリーフ
・ホログラムである。この装置は第1B図に示すように
透過型ホログラム121を用いた時にも動作可能である
。各々の場合において、ビーム10は破線で示した記録
参照ビームと共役である事に注意されたい。
第2図に示すように、光パターン14桿連続的な自己発
光性光源であり、その各点は円錐角αの光の円錐によっ
て定められる有限の開口数の中に光を放射する。この特
定の実施例の光パターンの湾曲した孤の形状は、既存の
投影リソグラフィ装置のための光源の形に一致するよう
に選択されている。先行技術の光源を取り去り、その代
りに光パターン14を装置に結合する事によって、従来
の投影装置を普通に設計されたように使用する時に必要
な時間よりも約2桁短かい露光時間でその装置を動作さ
せる事ができる。
ホログラム12を製造するための1つの装置及び方法が
第6図に示されている。この装置は、時間的及び空間的
にコヒーレントでなければならない入力ビーム20を利
用する。ビーム20のための好ましい光源は、動作波長
が再生用の光源の波長と同じになるように選択されたc
w周波数二倍色素レーザである。入力ビーム20は通常
のビーム・スプリッタ22に指向され、記録参照ビーム
24と物体ビーム26とに分割される。ホログラ。
ム12が形成される適当な基板28は、位置が固定され
、例えば通常のフォトレジスト材料等の感光材料の被覆
30が設けられている。所望の開口数を定めるための開
口18を有するマスク部材17は、被覆された基板28
に隣接して取り付けられる。記録参照ビーム24は反射
素子62を含む第1の経路を進み、フォトレジスト被覆
基板に角度βで入射する。物体ビーム26は反射素子3
4を含む第2の光路を進み、拡散板36に至る。拡散板
36(第4図参照)は例えば微細な散乱中心を有するU
V級の水晶等の適当な散乱板38がら形成されている。
散乱板38は、所望の形状(この特定の実施例では所望
の形は湾曲したスリットである)を画成する連続な領域
40以外の全ての領域が不透明材料で覆れている。物体
ビーム26が拡散板36(第6図参照)に当ると、ビー
ムは全方向に拡散されるが、開口18を通過する光のみ
がホログラム12の記録に有効である。領域40(第4
図参照)によって画定される湾曲拡散領域は、この時、
大きな立体角中に光を放射する自己発光性光源として作
用する。しかしながら開口18は、ビーム26の一部分
48だけがホログラムの記録に用いられるように開口数
を選ばれた値に制限する。ビーム24とビーム48との
間の干渉は、フォトレジスト材料を露光する干渉パター
ンを生じる。現象後、干渉パターンはレリーフ・ホログ
ラムとして作用する。次に、反射レリーフ・ホログラム
を形成するためにホログラムの表面に例えばアルミニウ
ムの薄層等の反射被覆が付着される。所望であれば、さ
らにホログラムを例えばフッ化マグネシウム等の適当な
被覆によって保護する事もできる。
光源に関するテレセン) IJラックの要求を満たすよ
うにいくつかの商業的な投影リソグラフィ装置が設計さ
れている。そのような装置と共に使用可能な光源を作る
ために、フィールド・レンズ42が物体ビームの経路内
の拡散板66とホログラム12との間に置かれ、拡散板
66及びホログラム12の表面がレンズ42の前焦点面
及び後焦点面に位置するように配置される。拡散板は一
連の点光源を形成し、その各々の点は有限の開口数の中
に光を放射する。第5図には6つの点が示されており、
その各々は拡散板表面にほぼ垂直な主光線を持つ光の円
錐を放射する。上側の点は、フィールド・レンズ42に
よりホログラムに角度をなして入射する(図に点線で示
した)光の円錐を形成する。主光線及び周辺光線は全て
、ホログラムに到達する時、平行になる。中央の点は(
図に点破線で示すように)主光線はフィールド・レンズ
によって影響を受けず、周辺光線は主光線に平行になる
。同様に下側の点は(破線で示すように)フィールド・
レンズによって、主光線及び周辺光線がホログラムに到
達する時平行になるように指向される。再生時に、再構
成〜された点は図に示すような光線を形成し、光線は拡
散板の面内の点に集束し主光線は拡散板の面に垂直にな
る。この再構成されたビームは、光源に関してテレセン
ドリンク性を要求する装置に用いる事ができる。
第6図及び第7図に示す実施例では複数のホログラム1
211が回転ディスク44上に取り伺けられている。各
ホログラム1211は異なった開口数で記録されるのが
好ましい。ティスフ44には、各ホログラム12 I+
を装置中で使用するホログラムとして選択できるように
、回転止めノツチ46が設けられている。回転止め機構
は、選択されたホログラム1211を入力光ビーム10
に対して正確に位置合せするように保持する。適当な機
械的又は電気−機械的装置(図示せず)によりディスク
44を適当な位置に回転する事によって、選択された開
口数のホログラムをリノグラフイ装置で用いるために選
択する事ができる。
【図面の簡単な説明】
第1A図は本発明ガ良好な実施例の図、第1B図は本発
明の他の実施例の図、第2図は第1図の光源14の説明
図、第6図は第1図の装置に用いられるホログラムを作
成するための光学系の図、第4図は第6図の拡散板を詳
細に示す図、第5図は第3図の装置を用いてホログラム
を記録する時のフィールド・レンズの効果を示す図、第
6図は本発明の他の実施例の図、第7図は第6図の回転
ディスクの平面図である。 10・・・・入射ビーム、12・・・・ホログラム、1
4・・・・ホログラムにより形成された所望の形状の光
源。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 所定の経路に沿って単色性光源を指向させる手段と、 上記所定の経路に沿った固定位置にホログラムを位置付
    け、上記単色性光源に上記ホログラムを。 所定の角度で照射させる手段と、 上記ホログラムは同じコヒーレント光源から導き出され
    た第1のビームと第2のビームとの干渉により形成され
    、上記第1のビーム及び第2のビームは各々第1の光学
    装置及び第2の光学装置によって感光媒体に指向され、
    上記第2の光学装置は拡散手段及び所望の形状の開口を
    有し、上記第1のビームと第2のビームとの間の干渉パ
    ターンが上記ホログラムを形成するように−F記感光媒
    体に記録されたこととを具備する 単色光源から所望の形状及び開口数の光源を形成する装
    置。
JP58042499A 1982-06-23 1983-03-16 所望の形状及び開口数の光源を形成する装置 Pending JPS58224370A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/391,100 US4444456A (en) 1982-06-23 1982-06-23 Holographic method and apparatus for transformation of a light beam into a line source of required curvature and finite numerical aperture
US391100 1982-06-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58224370A true JPS58224370A (ja) 1983-12-26

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ID=23545241

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JP58042499A Pending JPS58224370A (ja) 1982-06-23 1983-03-16 所望の形状及び開口数の光源を形成する装置

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EP (1) EP0097257B1 (ja)
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