JPS59155843A - 露光装置 - Google Patents

露光装置

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JPS59155843A
JPS59155843A JP59011946A JP1194684A JPS59155843A JP S59155843 A JPS59155843 A JP S59155843A JP 59011946 A JP59011946 A JP 59011946A JP 1194684 A JP1194684 A JP 1194684A JP S59155843 A JPS59155843 A JP S59155843A
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JP
Japan
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aperture
illumination
exposure
lens
integrator
Prior art date
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Pending
Application number
JP59011946A
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English (en)
Inventor
Toshishige Kurosaki
河村喜雄
Akihiro Takanashi
原田達男
Shinji Kuniyoshi
黒崎利栄
Yoshio Kawamura
高梨明紘
Tatsuo Harada
国吉伸治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS59155843A publication Critical patent/JPS59155843A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • G03F7/70141Illumination system adjustment, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of illumination system

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】 [発明の利用分野] 本発明は、半導体素子等の製造に用いられる露光装置の
改良に関する。
[発明の背景] 縮小投影露光装置や1:1投影型アゾイナーなどの露光
装置における露光照明光の絞り方によって露光されるパ
ターンの解像度を変えることができる。第1図に示すよ
うに解像度は照明条件によって変わる。ここで、横軸は
空間周波数(Spa−しjM Frequency)、
絞細は空間解像度(MTF)を示す。そしてσは照明系
の光源像の直径と露光光学系の入射瞳の直径との比であ
り、σ=0をコヒーレント照明、0〈σ〈1をパーシャ
ルコヒーレント照明、σ≧1をインコヒーレント照明と
呼ぶ。σ値を任意に設定することによって解像度を選ぶ
ことができる。
一般に、露光装置は上記のような機能を持たせることが
できるが、従来の装置では、照明条件を1つに固定して
行なっていた。従って、この方式では、パターンの露光
を種々の条件で行なうことは、不可能であった。
例えば、N像度をさらに上げたい場合、あるいはそれほ
ど解像度を必要としないが、露光時間を短くしたい場合
には、その条件にあった照明条件を選ぶ必要がある訳で
ある。
[発明の目的] 本発明は、」二記の点に着目してなされたものであり、
種々の照明条件を変えることができる露光装置を提供す
ることを目的とするものである。
[発明の概要] 上記目的を達成するために、本発明では、照明”条件、
つまり絞りを任意に変化させる機構を有し、さらに制御
系を介して、絞りの状態を設定できる機能を持つように
構成したものである。
[発明の実施例コ 以下、本発明を実施例を参照して説明する。
1片 第2図は、本発明の一実施例を示す概拠図である。図に
おいて、原画パターン8は縮小レンズ9を介して乾板]
0上に縮小投影露光される。この露光に用いる照明光は
、光源6からインテグレータ5とコンデンサレンズ7を
介して導かれる。照明光の絞り1は、駆動機構2により
駆動される。
絞りの設定は駆動機構の制御系3により行なわれ、設定
値はコンピュータを介して与えられる。なお、図中、4
は絞り1の可動方向、11は乾板(ウェハ等)を載置す
るXYJ動台、および12は原図パターン8の縮小像で
ある。
縮小レンズ9には、レンズ固有の入射瞳13と出射瞳1
4がある。縮小レンズ9を使ってパターンを結像するさ
い、その解像度は、入射瞳13に入る照明光の光束の大
きさによって決定される。
入射瞳13に入る光束の大きさは、インテグレータ(フ
ライアイレンズ)5の出口側に設けた、絞り1を使って
変化させることができる。
露光装置において、このような絞りを何種類も設け、パ
ターンの解像度を縮小レンズの性能の範囲で任意に設定
できるようにする。また、露光に要する時間も変えるこ
とができるので、装置のスループットも解像度と合わせ
て設定することができる。しかも、上記の絞りを設定す
るためには、あらかじめプログラムされた回路によって
、リモートコン1へロールで任意に選択することができ
る。
本機能を実現するために、第3図、第4百に示すような
機構を用いる。第3図はインテグレータと絞りの変換機
構部の一例を示したものである。
第4図は、同様に第3図の側面を示したものである。
第3図、第4図において1円板16−を二に、それぞれ
絞り径の違う絞り18〜25を設ける。絞りは例えば、
コヒーレント係数σが0.3,0.4・・・・・・1,
0となるようにする。円板16はパルスモータ28によ
り32のように回転し、これによってインテグレータ5
の位置に、所要の絞りを位置決めすることができる。
一方、インテグレータ5の一部であるレンズ15と絞り
18とは、回折の影響による照度むらを防ぐため、密着
させる必要がある。このため、絞り18は図のように板
ばね17で支持し、軸方向に可動できる構造とする。円
板16は、図のようにモータ30と偏心カム29によっ
て31方向に移動する。これにより、円板16を回転さ
せ、所望の絞りを位置決めすると、コントローラ3から
の制御信号により偏心カム29が回転し、絞り18とイ
ンテグレータのレンズ15とが密着する。なお、本機構
において、円板16の軸方向移動9回転の2つの運動を
させるためには、軸方向のみ可動し、回転方向には回転
しないように固定した支持体26により軸35を支持、
案内するものと、支持体26全体を軸受27により支持
する構造とする。パルスモータ28からの回転は、支持
体26を回転させるように伝達される。
なお第3図において、36は円板16の軸方向移動のさ
いのガタをなくすためプリロードを与えるバネである。
また、33は、インテグレータ5に入射する照明光束、
34はインテグレータ5により均一化され、かつ絞りに
より光束直径の決定された光束である。
[発明の効果コ 以上のように、本発明の露光装置を用いることによって
、従来不可能であった照明系の絞りを任意に変えること
ができ、露光するパターンに合った照明条件で露光する
ことができる。つまり、解像度の高いパターンの露光が
必要な場合、絞りを絞る側(パーシャルコヒーレント)
の設定値にプログラムされているものを指定することに
よって、自動的に絞りが設定される。反対に、それ程解
像度を必要としない場合、絞りを開く側(インコヒーレ
ント)に設定値を指定する。この場合、照明光の強度は
、絞りを絞った場合に比べ高くなり、露光に要する時間
は短くなるので、装置のスループッ1−を上げるこ、と
ができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、パターンのM像度の照明条件による変化を示
−す特性線図、第2図は、本発明の一実施例を示す概略
図、第3図は、本発明におけるインタグレータと絞りの
変換機構部の一例を示す図、および第4図は、第3図の
側面を示す図である。 図において、1・・・絞り、2・・駆動機構、3・・・
制御系、5・・インタグレータ、6・・・光源、・・・
コンデンサレンズ、9・・・縮小レンズ、10・・・乾
板、11¥J  1  閃 5pokol 6tpencl ”” P”r4w−m
−)第2図 ¥33  閃 藷 猥  4 図 第1頁の続き 0発 明 者 原田達男 国分寺市東恋ケ窪1丁目280番 地株式会社日立製作所中央研究 所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体素子等の製造に用いられる露光装置において、露
    光照明系の絞りを任意に選択、設定することができる機
    構を有することを特徴とする露光装置。
JP59011946A 1984-01-27 1984-01-27 露光装置 Pending JPS59155843A (ja)

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