JPS622539A - 照明光学系 - Google Patents
照明光学系Info
- Publication number
- JPS622539A JPS622539A JP60140132A JP14013285A JPS622539A JP S622539 A JPS622539 A JP S622539A JP 60140132 A JP60140132 A JP 60140132A JP 14013285 A JP14013285 A JP 14013285A JP S622539 A JPS622539 A JP S622539A
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- JP
- Japan
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- fiber bundle
- optical fiber
- optical system
- optical
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-
- 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
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。
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］
本発明は照明光学系に関するものであり、特に集積回路
製造用の微細パターン焼付は装置に用いる照明光学系に
関するものである。集積回路を製造するため微細パター
ンをウェハに焼付けるのに反射投影光学系を使用する。
製造用の微細パターン焼付は装置に用いる照明光学系に
関するものである。集積回路を製造するため微細パター
ンをウェハに焼付けるのに反射投影光学系を使用する。
これは２枚の凹凸の反射鏡を組み合わせ円弧状照明光束
を使用して焼付けを行なう光学系である。本発明は特に
この反射投影光学系に使用する円弧状照明光束をつ（る
装置に関するものである。
を使用して焼付けを行なう光学系である。本発明は特に
この反射投影光学系に使用する円弧状照明光束をつ（る
装置に関するものである。
［従来の技術］
第２図に従来の弧状領域照明光学装置を示す。
図に示すように、光源（超高圧水銀ランプ） １、集光
レンズ２、円弧スリット付遮光板６、結像レンズ４およ
びマスク５をこの順に配列して成り、光源１からの光は
遮光板６の円弧スリットを通って結像レンズ４によりマ
スク５に円弧スリットの像を結像する。
レンズ２、円弧スリット付遮光板６、結像レンズ４およ
びマスク５をこの順に配列して成り、光源１からの光は
遮光板６の円弧スリットを通って結像レンズ４によりマ
スク５に円弧スリットの像を結像する。
［発明が解決しようとする問題点］
従来の弧状領域照明光学装置では光源から遮光板に集光
した光束の一部しか利用されず、残りの大部分の光束は
遮断され、そのため光源からの光の利用率は著しく低く
なっている。
した光束の一部しか利用されず、残りの大部分の光束は
遮断され、そのため光源からの光の利用率は著しく低く
なっている。
このような光量の損失をなくし、＾い照明効率を実現す
る弧状領域照明光学装置として、入射端面を円形に、出
射端面を弧状に成形したオプティカルファイバー束を利
用した照明光学装置が提案されている。すなわち、この
照明光学装置では光源からの光束はオプティカルファイ
バー束の円形の入射端面に集め、そしてオプティカルフ
ァイバー束の弧状の出射端面から射出した光束を被照射
面上に結像させることにより光源からの光量は高効率で
被照射面上で利用することができる。
る弧状領域照明光学装置として、入射端面を円形に、出
射端面を弧状に成形したオプティカルファイバー束を利
用した照明光学装置が提案されている。すなわち、この
照明光学装置では光源からの光束はオプティカルファイ
バー束の円形の入射端面に集め、そしてオプティカルフ
ァイバー束の弧状の出射端面から射出した光束を被照射
面上に結像させることにより光源からの光量は高効率で
被照射面上で利用することができる。
しかし、第３図に示すようにオプティカルファイバーは
光を伝えるコアＣとこのコアを包囲して光の漏出を防ぐ
クラッドにとから成っているため、オプティカルファイ
バーを束ねると隣接するオプティカルファイバーのコア
とコアとの間またはオプティカルファイバーとオプティ
カルファイバーとの隙間Ｓには光は存在することはでき
ない。このためオプティカルファイバー束の端面を結像
光学系を介して被照射面に結像させると、第３図のＯＯ
′線上での照度分布を示す第３Ａ図のグラフのような照
度ムラが発生するという問題があった。
光を伝えるコアＣとこのコアを包囲して光の漏出を防ぐ
クラッドにとから成っているため、オプティカルファイ
バーを束ねると隣接するオプティカルファイバーのコア
とコアとの間またはオプティカルファイバーとオプティ
カルファイバーとの隙間Ｓには光は存在することはでき
ない。このためオプティカルファイバー束の端面を結像
光学系を介して被照射面に結像させると、第３図のＯＯ
′線上での照度分布を示す第３Ａ図のグラフのような照
度ムラが発生するという問題があった。
［発明が解決しようとする問題点とその解決手段］本発
明の目的は、オプティカルファイバー束を使用した照明
光学装置の照度ムラを軽減もしくは消滅せしめることに
ある。この目的は本発明に従ってオプティカルファイバ
ーの出射端面と被照射面との双方、またはいずれか一方
を互いに結像関係の位置から光軸方向にずらして配置す
る、すなわちデフォーカスすることにより達成される。
明の目的は、オプティカルファイバー束を使用した照明
光学装置の照度ムラを軽減もしくは消滅せしめることに
ある。この目的は本発明に従ってオプティカルファイバ
ーの出射端面と被照射面との双方、またはいずれか一方
を互いに結像関係の位置から光軸方向にずらして配置す
る、すなわちデフォーカスすることにより達成される。
［実施例］
第１図は本発明に従って構成した弧状領域照明光学装置
の第１の実施例を示す。
の第１の実施例を示す。
第１図において、１はレジストの露光のための光源で、
例えば超高圧水銀ランプ等が使われる。
例えば超高圧水銀ランプ等が使われる。
２は光源１より発散する光束を所定の位置に集束させる
ための集光光学系、３は細いオプティカルファイバーよ
り成るオプティカルファイバー束で、その一端は円形に
束ねられ、その円形端に集光光学系２により集束された
光束が入射する。他端は、円弧状に束ねられて、円弧状
の２次光源を形成する。４はこの円弧状の２次光源を照
射面上に結像させる光学系で、例えばレンズあるいは、
ミラー光学系等により構成される。５は被照射物で、例
えば、ＩＣ製造用のマスクであり、この被照射物の細い
円弧状の領域のみが照明されることになる。
ための集光光学系、３は細いオプティカルファイバーよ
り成るオプティカルファイバー束で、その一端は円形に
束ねられ、その円形端に集光光学系２により集束された
光束が入射する。他端は、円弧状に束ねられて、円弧状
の２次光源を形成する。４はこの円弧状の２次光源を照
射面上に結像させる光学系で、例えばレンズあるいは、
ミラー光学系等により構成される。５は被照射物で、例
えば、ＩＣ製造用のマスクであり、この被照射物の細い
円弧状の領域のみが照明されることになる。
光ｌ１１１より発散した光は集光光学系２によって収斂
して微小スポットを形成し、はとんど全光束がオプティ
カルファイバー束３の円形端に入射する。その後オプテ
ィカルファイバー束の円弧状端により円弧状の２次光源
が形成される。
して微小スポットを形成し、はとんど全光束がオプティ
カルファイバー束３の円形端に入射する。その後オプテ
ィカルファイバー束の円弧状端により円弧状の２次光源
が形成される。
この実施例では、第１−Ａ図または第１−８図に示すよ
うにオプティカルファイバー束３の射出端面とマスク面
５のいずれかを結像光学系４に関して、互いに結像関係
の位置から光軸方向にわずかにずらしている。このよう
にファイバー束の射出端面とマスク面５を互いにデフォ
ーカスしておくことにより、マスク面上の照度ムラが軽
減していく様子を第３−８図、第３−０図に示す。
うにオプティカルファイバー束３の射出端面とマスク面
５のいずれかを結像光学系４に関して、互いに結像関係
の位置から光軸方向にわずかにずらしている。このよう
にファイバー束の射出端面とマスク面５を互いにデフォ
ーカスしておくことにより、マスク面上の照度ムラが軽
減していく様子を第３−８図、第３−０図に示す。
第３−Ａ図はマスク面５とファイバー射出端面とが結像
関係にある（ｄ−０）時のマスク面上での照度分布であ
り、第３−８図は互いにはデフォーカスした時（ｄ′−
＝Ｏ）の照度分布である。第３−０図の状態になるまで
デフォーカスしていくと、もはやマスク面上には照度ム
ラは発生しない。
関係にある（ｄ−０）時のマスク面上での照度分布であ
り、第３−８図は互いにはデフォーカスした時（ｄ′−
＝Ｏ）の照度分布である。第３−０図の状態になるまで
デフォーカスしていくと、もはやマスク面上には照度ム
ラは発生しない。
第４図に本発明の第２の実施例を示す。第４図において
、１は光源、７は楕円ミラーである。その他の要素は第
１図の第１の実施例と同様である。
、１は光源、７は楕円ミラーである。その他の要素は第
１図の第１の実施例と同様である。
光源の発光部は楕円ミラー１の第１焦点に配置される。
その結果、光源から発散した光束は楕円ミラーによって
集められ、楕円ミラーの第２焦点位置に微小スポットを
生じる。この微小スポットをオプティカルファイバー束
３の円形端面に受け、円弧状端面で円弧状の照明光を形
成する。このように楕円ミラーを用いると、光源から発
散した光束の大部分が第２焦点位置に集められるので、
光源の光束を損失なくファイバー束に入射させることが
できる。この実施例でも本発明に従ってオプティカルフ
ァイバー束３の射出端面とマスク面５のいずれかまたは
双方を結像光学系４に関して互いに結像関係の位置から
光軸方向にわずかにずらして照度ムラを軽減または消滅
せしめている。
集められ、楕円ミラーの第２焦点位置に微小スポットを
生じる。この微小スポットをオプティカルファイバー束
３の円形端面に受け、円弧状端面で円弧状の照明光を形
成する。このように楕円ミラーを用いると、光源から発
散した光束の大部分が第２焦点位置に集められるので、
光源の光束を損失なくファイバー束に入射させることが
できる。この実施例でも本発明に従ってオプティカルフ
ァイバー束３の射出端面とマスク面５のいずれかまたは
双方を結像光学系４に関して互いに結像関係の位置から
光軸方向にわずかにずらして照度ムラを軽減または消滅
せしめている。
第５図に本発明の第３実施例を示す。この実施例におい
てはオプティカルファイバー束は２つの円形人１７１
’４４面を有する。２つの入射端面はファイバー束の射
出側においてまとめられ、１つの円弧形状の射出端を形
成している。各入射端面は別個の光源１ｉ１５よび楕円
ミラー １により照射され、これらの光源からの光は単
一のファイバー射出端面において合成され、明るい照明
が得られる。当然ながら必要に応じて入射端も３つまた
はそれ゛以上に分けることができる。
てはオプティカルファイバー束は２つの円形人１７１
’４４面を有する。２つの入射端面はファイバー束の射
出側においてまとめられ、１つの円弧形状の射出端を形
成している。各入射端面は別個の光源１ｉ１５よび楕円
ミラー １により照射され、これらの光源からの光は単
一のファイバー射出端面において合成され、明るい照明
が得られる。当然ながら必要に応じて入射端も３つまた
はそれ゛以上に分けることができる。
この実施例にＪ５いてもファイバー束の射出端面とマス
ク面５を互いにデフォーカスしてマスク面上の照度ムラ
を軽減または消滅せしめている。
ク面５を互いにデフォーカスしてマスク面上の照度ムラ
を軽減または消滅せしめている。
第６図は本発明の第４の実施例を示す。
第１の実施例（第１図）との相違は第１の実施例のマス
ク５の位置に、スリット面７を設け、これによって円弧
状の照射域を厳密に制限してマスク５上に結像させてい
ることである。この実施例ではスリット面７は第１−Ａ
図または第１−８図のマスク５の面に対応しており、フ
ァイバー射出端面とデフォーカスして置かれている。
ク５の位置に、スリット面７を設け、これによって円弧
状の照射域を厳密に制限してマスク５上に結像させてい
ることである。この実施例ではスリット面７は第１−Ａ
図または第１−８図のマスク５の面に対応しており、フ
ァイバー射出端面とデフォーカスして置かれている。
以下にスリット面７を設けることによる効果について述
べる。第１の実施例のマスク５においては照度ムラは軽
減されるが、デフォーカスの度にマスク面上の照射域は
広がってしまう。そこで、第６図に゛示すスリット面７
を設け、それによりマスク面５の上に投影系の良像１ｉ
ｉ！（収差の補正されたある半径を囲む扇状または円弧
状領域）と厳密に一致した照ｔＪＩ域をつくる。この実
施例は、扇形状の良像域を用いてマスクどウェハとを同
期走査してパターンの転写を行なう半導体露光用ミラー
投影光学装置に使用するのに好都合である。
べる。第１の実施例のマスク５においては照度ムラは軽
減されるが、デフォーカスの度にマスク面上の照射域は
広がってしまう。そこで、第６図に゛示すスリット面７
を設け、それによりマスク面５の上に投影系の良像１ｉ
ｉ！（収差の補正されたある半径を囲む扇状または円弧
状領域）と厳密に一致した照ｔＪＩ域をつくる。この実
施例は、扇形状の良像域を用いてマスクどウェハとを同
期走査してパターンの転写を行なう半導体露光用ミラー
投影光学装置に使用するのに好都合である。
本発明の照明光学系を円弧照明に適用するものとして説
明したが、被照射面上の所望の照明域の形状に部用端面
の形状を一致させたファイバー束を用いる照明光学系で
あれば本発明を適用することができる。
明したが、被照射面上の所望の照明域の形状に部用端面
の形状を一致させたファイバー束を用いる照明光学系で
あれば本発明を適用することができる。
［発明の効果］
以上から明らなかように、ファイバーを用いた照明光学
系においてファイバ一端面と被照射面とのいずれかを光
学的に共役な位置から、相対的にわずかにずらせておく
ことによって、ファイバー東端面に照度ムラがあっても
、被照射面内ではそれを軽減または消滅させることがで
きる。このことによって、ファイバー単線の束ね方や単
線の密度差といった管理項目を従来より格段に緩和する
ことができ、生産性を向上させることができる。
系においてファイバ一端面と被照射面とのいずれかを光
学的に共役な位置から、相対的にわずかにずらせておく
ことによって、ファイバー東端面に照度ムラがあっても
、被照射面内ではそれを軽減または消滅させることがで
きる。このことによって、ファイバー単線の束ね方や単
線の密度差といった管理項目を従来より格段に緩和する
ことができ、生産性を向上させることができる。
第１図は本発明の第１の実施例の斜視図である。
第１−Ａ図は第１の実施例の光学関係を説明する略図で
あり、第１−８図は第１の実施例の別の光学関係を説明
する略図である。 第２図は、従来の円弧状領域照明光学装置の斜祖国であ
る。 第３図はファイバー束の端面の模式図であり、第３−Ａ
図はｄ−００ときの第３図のｏ−ｏ’線上の照度を示す
グラフ、第３−８図と第３−０図とはｄ′ｑＯのときの
照度を示すグラフである。 第４図は本発明の第２の実施例の斜視図であり、第５図
は本発明の第３の実施例の斜視図であり、そして第６図
は本発明の第４の実施例の斜視図である。 図中： １：光源、２：集光光学系、３ニオブテイ力ルフアイバ
ー束、４：結像光学系、５：マスク、７：スリット面、
８ニスリツト結像系。
あり、第１−８図は第１の実施例の別の光学関係を説明
する略図である。 第２図は、従来の円弧状領域照明光学装置の斜祖国であ
る。 第３図はファイバー束の端面の模式図であり、第３−Ａ
図はｄ−００ときの第３図のｏ−ｏ’線上の照度を示す
グラフ、第３−８図と第３−０図とはｄ′ｑＯのときの
照度を示すグラフである。 第４図は本発明の第２の実施例の斜視図であり、第５図
は本発明の第３の実施例の斜視図であり、そして第６図
は本発明の第４の実施例の斜視図である。 図中： １：光源、２：集光光学系、３ニオブテイ力ルフアイバ
ー束、４：結像光学系、５：マスク、７：スリット面、
８ニスリツト結像系。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、オプティカルファイバー束と、光源からの光束をオ
プティカルファイバー束の入射端面に集光するための第
１の光学手段と、オプティカルファイバー束の出射端面
よりの光束を被照射面上に結像するための第２の光学手
段とからなり、前記のオプティカルファイバー束の出射
端面と前記の被照射面との双方またはいずれか一方を互
いに結像関係の位置から光軸方向に、前記の被照射面上
の照度ムラを軽減もしくは消滅するように、ずらして配
置したことを特徴とする照明光学系。 ２、前記のオプティカルファイバー束の入射端面を円形
または矩形に、射出端面を円弧状に成形した特許請求の
範囲第１項に記載の照明光学系。 ３、前記の入射端面が、それぞれ円形または矩形に成形
された複数の端面に分割されている特許請求の範囲第１
項に記載の照明光学系。 ４、オプティカルファイバー束と光源からの光束をオプ
ティカルファイバー束の入射端面に集光するための第１
の光学手段と、オプティカルファイバー束の出射端面よ
りの光束をスリット面上に結像するための第２の光学手
段と、スリット面からの光を被照射面上に結像するため
の第３の光学手段とから成り、前記のオプティカルファ
イバー束の出射端面と前記のスリット面との双方または
いずれかを互いに結像関係の位置から光軸方向に、前記
のスリット面上の照度ムラを軽減もしくは消滅するよう
に、ずらして配置したことを特徴とする照明光学系。 ５、前記のオプティカルファイバー束の入射端面を円形
または矩形に、射出端面を円弧状に成形し、前記のスリ
ット面のスリットを円弧状に成形した特許請求の範囲第
４項に記載の照明光学系。 ６、前記の入射端面が、それぞれ円形または矩形に成形
された複数の端面に分割されている特許請求の範囲第４
項に記載の照明光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60140132A JPS622539A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 照明光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60140132A JPS622539A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 照明光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622539A true JPS622539A (ja) | 1987-01-08 |
Family
ID=15261633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60140132A Pending JPS622539A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 照明光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS622539A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011142150A (ja) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Canon Inc | 照明光学系、それを用いた露光装置及びデバイスの製造方法 |
| US20130271945A1 (en) | 2004-02-06 | 2013-10-17 | Nikon Corporation | Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method |
| US8854601B2 (en) | 2005-05-12 | 2014-10-07 | Nikon Corporation | Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method |
| US9341954B2 (en) | 2007-10-24 | 2016-05-17 | Nikon Corporation | Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
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| US9678332B2 (en) | 2007-11-06 | 2017-06-13 | Nikon Corporation | Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US9678437B2 (en) | 2003-04-09 | 2017-06-13 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction |
| US9885872B2 (en) | 2003-11-20 | 2018-02-06 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light |
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-
1985
- 1985-06-28 JP JP60140132A patent/JPS622539A/ja active Pending
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