JPS61117554A - 露光装置 - Google Patents

露光装置

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JPS61117554A
JPS61117554A JP59237568A JP23756884A JPS61117554A JP S61117554 A JPS61117554 A JP S61117554A JP 59237568 A JP59237568 A JP 59237568A JP 23756884 A JP23756884 A JP 23756884A JP S61117554 A JPS61117554 A JP S61117554A
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JP
Japan
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mirror
photomask
light
wafer
arc
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Pending
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JP59237568A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsumi Hiramoto
立躬 平本
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.)
Ushio Denki KK
Ushio Inc
Original Assignee
Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Publication date
Application filed by Ushio Denki KK, Ushio Inc filed Critical Ushio Denki KK
Priority to JP59237568A priority Critical patent/JPS61117554A/ja
Publication of JPS61117554A publication Critical patent/JPS61117554A/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
    • G03F7/70075Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection
    • 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
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフォトマスクを介して被照射物上を露光する装
置のうち、スキャン方式によって露光を行なう露光装置
に関する。
〔従来の技術〕
スキャン方式による露光は種々の分野で利用されている
が、最も広く知られているのは半導体ウェハーを露光す
る場合である。以下理解を早めるため半導体ウェハーを
例にとって説明する。
ICI!i造技術もLSIから超LSIの領域に突入し
、リソグラフィ一工程もより高い分解能を要求されるよ
うになった。光学系を用いた時の分解能Cは、次式で与
えられる。
Q、8λ ’=NA−(μm )      (1)ここでλけ光
の波長(μm)であり、NAt;i第2図に示す光学レ
ンズ23の焦点Fにおける屈折角をθとした時 NA=山θ         (2) により与えられる数値であり、開口数と言われる。
(1)式かられかるように、分解能Iを上げるには開口
数NAを大きくするか、波長λを小さくすればよいが、
NAを大きくすると焦点深度の問題がでてくる。すなわ
ち焦点深度Δは で与えられるので、NAを大きくすると焦点深度が浅く
なり、ウェハー表面の平面度及び凹凸により焦点外れを
おこすし、NAを極端に大きくした光学レンズは設計そ
のものが困難である。
一方、例えば超高圧水銀ランプによって波長λを365
nmx 254nms  185nm等と順次紫外領域
にもっていくと、分解能は波長が短かくなるほど上がる
ことになるが、このような紫外線は通常の光学レンズで
は吸収されてしまい、レンズの材質が限られたものとな
ってしまう。
以上のような理由から、波長λを短かぐしても吸収等の
問題がない反射光学系を用いたスキャン方式による露光
装置がいくつか開発されている。
すなわち反射光学系のみで円弧部分のみが、マスク像を
ウェハー上に1対1で投影されることを利用する方式(
USP &748,015 A、0ffnet)で円弧
型の水銀ランプを用いたものと、ショートアーク型の水
銀ランプを用い、反射光学系でこの光を円弧状にもって
いき、前者と同じようにフォトマスクパターンをウェハ
ー上に1対1で投影する方式である。(USP4,09
乙125e A、5uzuki、吉成他:電子材料・6
月号(1982年)45頁(工業調査会))〔発明が解
決しようとする問題点〕 しかしながら、前記の従来のスキャン方式による半導体
ウェハーの露光装置においては、円弧状の水銀ランプを
用いる方式の場合、円弧状ランプのアーク長に渉っての
輝度のバラツキやシビアな冷却を必要とする点等に問題
があり、ショートアーク型の水銀ランプを用い、反射光
学系で円弧状に展開させる方式の場合は、光源よりの光
が反射光学系によって捕捉される率が低く、光の利用効
率が極めて悪い等の問題点があった。
〔問題を解決するための手段〕
本発明の露光装置は、レーザ発振器と、とのレーザ発振
器よりのレーザ光を受けて所定の角度範囲内で繰返し扇
状に反射させる回転正多面体ミラーと、この扇状に繰返
し反射された光ビームを更に円弧状にフォトマスク上に
反射展開させる複数の球面ミラーとを含み、前記円弧状
の反射光をフォトマスクを介して被照射物に投射させる
とともに、フォトマスクと座照射物とを同時に移動させ
ることにより、フォトマスクパターンを予め指定された
領域に渉って1対1でスキャン方式により投影させるこ
とを特徴とする。
〔作用〕
本発明においては、まず、光源として、円弧型の水銀ラ
ンプではなく、レーザ発振器を使用するので、円弧状光
束跡の全長にわたって輝度のバラツキが極めて少なくな
る。そして、レーザ発振器より放出されたレーザ光は回
転正多面体ミラーに受光され、この回転正多面体ミラー
により扇状に反射展開された光ビームが球面ミラーに投
射されるので、光ビームは球面ミラーを含む光学系に確
実に捕捉され、光の利用効率が著しく向上する。
〔実施例〕
本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の一実施例においては、例えば第1図に示すよう
に、レーザ発振器1よりのレーザ光が回転正多面体ミラ
ー4に受光される。レーザ発振器1としては紫外線を放
射するものであれば各種のものが使用できる。例えば、
アルゴンレーザは波長が488nmや515nmの光を
、ヘリウム−カドミウムレーザけ442nmや325n
mの光を放射するが、これらは波長が長いために、レー
ザ発悪器1内KKDPやADP、BNNなどの高周波素
子を内蔵させて、波長を1/2にして短波長に変換すれ
ばよい。あるいけプリズムを用いて分光し、短波長のも
のを利用してもよい。回転正多面体ミラー4Fi、截頭
多角錐状であり、モータMにより所定の速度で回転する
。従って、これに投射されたレーザ光は扇状に繰返し反
射展開されるが、多面体ミラー4の鏡面数を適当に選定
することにより、扇状の角度を任意に定めることができ
る。
なお本実施例においては、レーザ光を直接多面体ミラー
4に受光させたが、設置スペース等の問題で直接多面体
ミラー4に受光できない場合は、光の伝達手段として、
レーザ光を受ける位置に光ファイバーの一端を持ってい
き、他端を多面体ミラー4に近接して設けてもよい。
多面体ミラー4の回転により扇状に所定の角度の範囲内
にくり返しスキャンさせられた光は、複数の球面ミラー
7と平面鏡8でくり返し反射させるうちに、球面ミラー
7の作用により、約1〜4顛幅の円弧状スリットとなり
、フォトマスク9を通過した円弧状の光は台形ミラー1
0、凹面ミラー11、凸面ミラー12、凹面ミラー11
、台形ミラー10と反射がくり返され、被照射体である
ウェハー13上にフォトマスクパターンが結像されるよ
うになっている。この円弧状ビームはフォトマスク9と
ウェハー13を同時に平行移動させる(とによってフォ
トマスクパターンを予め指定されたウェハー面上の全領
域に渉って1対1でスキャン方式により投影させること
によって露光が行なわれる。
本発明により行われる露光は、第6図に示すように、ウ
ェハー13の面上に形成される円弧状光束跡61がスリ
ット幅Wで人からBに向ってY軸方向にくり返し速度V
でスキャンし、ウェハー13上をX軸方向に速度Vでス
キャンする。したがってウェハー13面上を円弧状光束
跡31が移動する速度Vに比して円弧上をスポットが移
動する速度■を十分に大きく取らないとウェハー上のレ
ジスト膜に露光ムラが生じることになる。通常露光ムラ
け±5チ以内にする事が要求されており、本発明におい
ては、スポット状のビームが円弧上をくり返しスΦヤン
するとともに、円弧状光束跡31がウェハー13上を移
動するので、ある点をスポット状ビームが何回通過する
かにより、露光ムラが決まる。例えば第4図に示すよう
に、スポット状ビームがA、→B、、A、→馬1人、→
B、と移動し、1回の移動で1スポット分ずれる円弧状
光束跡が移動する速度Vを設定した場合、光束跡1回通
過するところと2回通過するところがある。すなわち第
4図に示す点pは人、→B1に移動する時に露光され、
点qは、A1→B、に移動する時の円弧の上辺と人、→
B、に移動する時の円弧の下辺で2回露光される。した
がって露光ムラは大きくなり、前記の条件を全く満足し
ないことになる。上記例全参考にしてスポットのズレが
1回の移動で、1/!、1/4・・・・・・、スポット
分だけズした場合のある点におけるスポットの通過回数
(露光回数)と露光ムラは以下のようになる。
ウェハー面上の任意O露光、ラ スポットのズレ  点における露光回数ηスポット  
   2回と3回    6五3チ1/、  z   
  4回と5回    20%1/6 l    6回
と7回   14.3チA l    8回と9回  
 11.1チ1/10  #     10回と11回
   9.1%これより10−以下の露光ムラとするた
めには、円弧状光束跡のズレがスポットの1回の移動で
スポットの幅の1/10以下とすればよいことになる。
次に、直径が6インチのウェハーの露光に応用した場合
の露光ムラと多面体ミラーの回転速度との関係などにつ
いて述べる。通常スキャン方式によりウェハーを露光す
る場合、1枚のウェハーの露光時間は約10秒、円弧状
スリットの幅は4mが用いられるので、本発明において
もこの数値を適用することになる。
6インチウェハーは約1505gの直径であるので、円
弧状光束跡のX軸方向の移動速度vハv=150/10
=15”/−である。一方スポットの移動する距離は円
弧状光束跡がウェハーの円弧の半分を移動すると考える
と、1回の移動で150×π/2−235■となる。ま
たスポットは、前述の様に円弧状光束跡を10回移動し
て4■移動すれば露光ムラが10チ以内となるから、1
回の移動でのX軸方向の移動距離は4/1 (1= a
 4 mである。一方前記したように円弧状光束跡の移
動速度Vは15−一であるから、この間にスポットが移
動する回数#′115腸し’[L4=37.5回となる
。従って、多面体ミラー4:が例えば40面体であれば
、毎秒1回転すれば露光ムラの問題はない。そして、ス
ポットの移動速度■はV = 235 x 37.5 
’、 8800−/wであり%V/V?600となるの
で、スポットの移動速度を円弧状光束跡の移動速度の約
600程度度にすれば、露光ムラは10チということに
なる。
次に本発明における光の利用効率について言及すれば、
レーザ光は直進性が良く、また反射鏡での反射効率も良
いため光の利用効率がかなり高い。
また、レーザ発振器は外表面全体から熱が一様に放散さ
れるので、レーザ光が進む光学系の方向に熱が放射され
る率が少なくて有利である。
〔発明の効果〕
以上説明した様に、本発明は、レーザ発振器より放出姑
れたレーザ光は回転正多面体ミラーに受光され、この回
転正多面体ミラーにより扇状に反射展開された光ビーム
が球面ミラーに投射されるので、レーザ発振器よりの光
の利用効率が極めて高く、輝度のバラツキも少なく子る
ことができる。
またスポット状ビームの移動速度Vとウェハー面上を水
平にスキャンさせる走査速度Vの比をη〜〉600に設
定することにより、露光ムラも10参以下にできるので
、露光ムラに関しても問題ない。
なお、本発明は、前述した半導体ウニ/S−の露光装置
に限定されるものではなく、例えば水晶振動子、弾性波
素子等に対する露光にも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明図、第2図は光学系NAの
定義の説明図、第3図と第4図はウェハー面上を露光す
る説明図である。 1・・・レーザ発振器 4・・・回転正多面体ミラー 7・・・球面ミラー 8・・・平面ミラー9・・・フォ
トマスク

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.レーザ発振器と、このレーザ発振器よりのレーザ光
    を受けて所定の角度範囲内で繰返し扇状に反射させる回
    転正多面体ミラーと、この扇状に繰返し反射された光ビ
    ームを更に円弧状にフォトマスク上に反射展開させる複
    数の球面ミラーとを含み、前記円弧状の反射光をフォト
    マスクを介して被照射物に投射させるとともに、フォト
    マスクと被照射物とを同時に移動させることにより、フ
    ォトマスクパターンを予め指定された領域に渉って1対
    1でスキャン方式により投影させることを特徴とする露
    光装置。
  2. 2.前記回転多面体ミラーの前段にレーザ光の伝達手段
    として光ファイバーを設置したことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の露光装置。
JP59237568A 1984-11-13 1984-11-13 露光装置 Pending JPS61117554A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61283121A (ja) * 1985-06-10 1986-12-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 荷電ビ−ム投影露光装置
EP0334334A2 (en) * 1988-03-23 1989-09-27 Fujitsu Limited Photo-cathode image projection apparatus for patterning a semiconductor device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54123876A (en) * 1978-03-18 1979-09-26 Canon Inc Image forming optical system
JPS58215621A (ja) * 1982-06-09 1983-12-15 Hitachi Ltd 1「あ」1プロジエクシヨンアライナ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54123876A (en) * 1978-03-18 1979-09-26 Canon Inc Image forming optical system
JPS58215621A (ja) * 1982-06-09 1983-12-15 Hitachi Ltd 1「あ」1プロジエクシヨンアライナ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61283121A (ja) * 1985-06-10 1986-12-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 荷電ビ−ム投影露光装置
EP0334334A2 (en) * 1988-03-23 1989-09-27 Fujitsu Limited Photo-cathode image projection apparatus for patterning a semiconductor device
US5023462A (en) * 1988-03-23 1991-06-11 Fujitsu Limited Photo-cathode image projection apparatus for patterning a semiconductor device

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