JPS622540A - ライトインテグレ−タとそれを含むケ−ラ−照明系 - Google Patents
ライトインテグレ−タとそれを含むケ−ラ−照明系Info
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- JPS622540A JPS622540A JP60140133A JP14013385A JPS622540A JP S622540 A JPS622540 A JP S622540A JP 60140133 A JP60140133 A JP 60140133A JP 14013385 A JP14013385 A JP 14013385A JP S622540 A JPS622540 A JP S622540A
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- integrator
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- shaped
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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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
-
- 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
- G03F7/70075—Homogenization 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
-
- 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
- G03F7/70083—Non-homogeneous intensity distribution in the mask plane
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】
し産業上の利用分野１
本発明は一般にライトインテグレータとそれを含むケー
ラー照明系に係るものであり、特に円弧状または扇形の
開口を用いてマスクとウェハを同期して走査しながら半
導体回路パターンの転写を行なう走査型投影露光装置の
照明光学系に使用するライ１−インテグレータとそれを
含むケーラー照明系に係るものである。
ラー照明系に係るものであり、特に円弧状または扇形の
開口を用いてマスクとウェハを同期して走査しながら半
導体回路パターンの転写を行なう走査型投影露光装置の
照明光学系に使用するライ１−インテグレータとそれを
含むケーラー照明系に係るものである。
［従来の技術］
マスク上の微細な集積回路パターンを半導体ウェハへ転
写する方式の１つに等培基ミラー走査型投影露光装置が
ある。この方式の長所は、ステップアンドリピート方式
やコンタクトもしくは、近接露光方式に比べてスルーブ
ツトが高く、歩留まりがよく、史に解像力が高いという
ことである。
写する方式の１つに等培基ミラー走査型投影露光装置が
ある。この方式の長所は、ステップアンドリピート方式
やコンタクトもしくは、近接露光方式に比べてスルーブ
ツトが高く、歩留まりがよく、史に解像力が高いという
ことである。
等培基ミラー走査型投影露光装置は、第３図に示すよう
に凹面鏡１１と凸面鏡１２とを備えた反射型投影系Ｒと
、円弧状もしくは扇形の照明領域を形成する照明系Ｋを
使用し、その物体面に配置したマスク ７と像面に配置
したウェハ１４とを同期してそれぞれ物体面と像面内で
矢印方向に走査するようになっている。１０．１３は折
り曲げミラーを示す。
に凹面鏡１１と凸面鏡１２とを備えた反射型投影系Ｒと
、円弧状もしくは扇形の照明領域を形成する照明系Ｋを
使用し、その物体面に配置したマスク ７と像面に配置
したウェハ１４とを同期してそれぞれ物体面と像面内で
矢印方向に走査するようになっている。１０．１３は折
り曲げミラーを示す。
このよう、な投影系の照明方式としては、円弧状もしく
は扇形の良像域全体を均一に効率よく、所定の開口数で
照射することが必要である。
は扇形の良像域全体を均一に効率よく、所定の開口数で
照射することが必要である。
ここで採用している照明光学系はそれの瞳位置にライト
インテグレータとしてシリンドリカルハエツメレンズ３
を用い、ここに光源１を結像する。
インテグレータとしてシリンドリカルハエツメレンズ３
を用い、ここに光源１を結像する。
このようなケーラー照明系を使用することによって、マ
スク上の円弧状もしくは扇形の照射領域内のすべての点
で、均一の有効光源を得て照度ムラをなくすことができ
るが、シリンドリカルハエツメレンズでいったん矩形状
の照射域をつくり、そしてその照射域に円弧状もしくは
扇形のスリットを配置して、このスリットを通してマス
ク ７上に円弧状もしくは扇形の照射域を投影している
。このため矩形状の照射域を照射する光束のうち円弧状
もしくは扇形のスリット部分を通過する光束が利用でき
ず、照明効率が低くなってしまうという問題があった。
スク上の円弧状もしくは扇形の照射領域内のすべての点
で、均一の有効光源を得て照度ムラをなくすことができ
るが、シリンドリカルハエツメレンズでいったん矩形状
の照射域をつくり、そしてその照射域に円弧状もしくは
扇形のスリットを配置して、このスリットを通してマス
ク ７上に円弧状もしくは扇形の照射域を投影している
。このため矩形状の照射域を照射する光束のうち円弧状
もしくは扇形のスリット部分を通過する光束が利用でき
ず、照明効率が低くなってしまう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、上記の問題を解決することであり、具体的
には所望の形状の照射域を効率よく照明するライトイン
テグレータを提供することにある。
明の目的は、上記の問題を解決することであり、具体的
には所望の形状の照射域を効率よく照明するライトイン
テグレータを提供することにある。
この目的は本発明に従って光軸と垂直な面の断面形状が
所望の照射領域と同じ形状例えば円弧状もしくは扇形と
なっているセグメントレンズを光軸と垂直な平面内に密
接配列してライトインテグレータを構成しそれによって
所望形状例えば円弧状もしくは扇形の照射領域を直接被
照射面につくるようにすることによって達成される。
所望の照射領域と同じ形状例えば円弧状もしくは扇形と
なっているセグメントレンズを光軸と垂直な平面内に密
接配列してライトインテグレータを構成しそれによって
所望形状例えば円弧状もしくは扇形の照射領域を直接被
照射面につくるようにすることによって達成される。
〔実施例］
第１図は本発明によるライトインテグレータの斜視図で
あり、第２図は第１図のライトインテグレータのセグメ
ントレンズの斜視図である。
あり、第２図は第１図のライトインテグレータのセグメ
ントレンズの斜視図である。
第１図において全体を３で示すライトインテグレータは
本発明に従って光軸（Ｚ軸）と垂直な而（ＸＹ面）の断
面形状が所望の照射領域と同じ形状となっている。すな
わちこの実施例では円弧状または扇形となっているセグ
メントレンズ（第２図参照）をＸＹ面内に密接配列して
構成されている。
本発明に従って光軸（Ｚ軸）と垂直な而（ＸＹ面）の断
面形状が所望の照射領域と同じ形状となっている。すな
わちこの実施例では円弧状または扇形となっているセグ
メントレンズ（第２図参照）をＸＹ面内に密接配列して
構成されている。
第２図において一点鎖線で示したものはシリンドリカル
のハエツメレンズのセグメントレンズであり、これを本
発明に従ってＸＹ面の断面が円弧状もしくは扇形となる
よう切り出して薄肉のセグメントレンズとする。第１図
に示すようにこのセグメントレンズを多数縦横に密接し
て配置してハエツメブロックを構成する。
のハエツメレンズのセグメントレンズであり、これを本
発明に従ってＸＹ面の断面が円弧状もしくは扇形となる
よう切り出して薄肉のセグメントレンズとする。第１図
に示すようにこのセグメントレンズを多数縦横に密接し
て配置してハエツメブロックを構成する。
第３図に本発明のライトインテグレータを適用した等培
基ミラー走査型投影露光装置を示す。第３図において、
１は照明光源で例えば超高圧水銀灯、２は楕円ミラーで
その第一焦点に照明光源１が配置されている。３は、本
発明のライトインテグレータである。４はコリメータレ
ンズで、ライトインテグレータ３の射光点は、コリメー
タレンズ４の第１焦点に、マスク面（結像面） ５は第
２焦点面に配置してケーラー系照明系Ｋを構成している
。６はコリメータレンズである。
基ミラー走査型投影露光装置を示す。第３図において、
１は照明光源で例えば超高圧水銀灯、２は楕円ミラーで
その第一焦点に照明光源１が配置されている。３は、本
発明のライトインテグレータである。４はコリメータレ
ンズで、ライトインテグレータ３の射光点は、コリメー
タレンズ４の第１焦点に、マスク面（結像面） ５は第
２焦点面に配置してケーラー系照明系Ｋを構成している
。６はコリメータレンズである。
さて、超高圧水銀灯１から発した光は、楕円ミラー２に
よってライトインテグレータ ３上に集光される。さら
にライトインテグレータ３の各点を出た光はコリメータ
レンズ４の作用によってそれぞれ平行光線となり、マス
ク面５を照射する。
よってライトインテグレータ ３上に集光される。さら
にライトインテグレータ３の各点を出た光はコリメータ
レンズ４の作用によってそれぞれ平行光線となり、マス
ク面５を照射する。
すなわち、マスク５に多光束のケーラー照明がなされる
ことになる。（第４図でマスク５に投影される円弧状も
しくは扇形の照射域はマスク５の面に対し９０度手前に
倒して示している。）円弧状もしくは扇形の照射域はマ
スク５の位置につくることができるのであるが、これに
ついて第４図を参照して説明する。
ことになる。（第４図でマスク５に投影される円弧状も
しくは扇形の照射域はマスク５の面に対し９０度手前に
倒して示している。）円弧状もしくは扇形の照射域はマ
スク５の位置につくることができるのであるが、これに
ついて第４図を参照して説明する。
第４図において、ハエツメレンズ３の光源側の一点Ｐｏ
について考えると、これは結像面５と光学的に共役の位
置関係にあるため結像面５の点Ｐｏ’に結ｓする。同様
に点Ｐ１は点Ｐ＋’に、点Ｐ２は点Ｐ２’ にそれぞれ
結像する。隣接するセグメントレンズ上の対応点、例え
ば点Ｐｏに対応している点Ｑｏ、Ｒｏは従来のハエノメ
レンズと同じように結像面５上の同じ点ＰＯ′に結像す
る。このようにして、個々のセグメントレンズの形状（
円弧もしくは扇形）が結像面５の同じ位置に重なって結
像される。
について考えると、これは結像面５と光学的に共役の位
置関係にあるため結像面５の点Ｐｏ’に結ｓする。同様
に点Ｐ１は点Ｐ＋’に、点Ｐ２は点Ｐ２’ にそれぞれ
結像する。隣接するセグメントレンズ上の対応点、例え
ば点Ｐｏに対応している点Ｑｏ、Ｒｏは従来のハエノメ
レンズと同じように結像面５上の同じ点ＰＯ′に結像す
る。このようにして、個々のセグメントレンズの形状（
円弧もしくは扇形）が結像面５の同じ位置に重なって結
像される。
ハエツメブロックの個々のセグメントレンズに集中した
光源１からの光束がハエツメブロック３の作用により結
像面５の上に円弧状もしくは扇形に集光され、照明系の
効率は＾められる。このとき、有効光源の形状は、ハエ
ツメブロックの外枠の形状できまるが、この実施例の場
合外枠の形状は矩形である。
光源１からの光束がハエツメブロック３の作用により結
像面５の上に円弧状もしくは扇形に集光され、照明系の
効率は＾められる。このとき、有効光源の形状は、ハエ
ツメブロックの外枠の形状できまるが、この実施例の場
合外枠の形状は矩形である。
ここに示した実施例では円弧状または扇形の照明域をつ
くるため光軸と垂直な断面形状を円弧状または扇形とし
たが、加工の便宜のため円弧または扇形に外接する山形
としてもよい。
くるため光軸と垂直な断面形状を円弧状または扇形とし
たが、加工の便宜のため円弧または扇形に外接する山形
としてもよい。
照射領域の形状としては矩形、正六角形、菱形などがあ
り、これと相似な形状にレンズをスライスしてセグメン
トレンズをつくり、これらのセグメントレンズを多数密
接して配置することにより、＾効率の照射域をつくるラ
イトインテグレータを構成できる。
り、これと相似な形状にレンズをスライスしてセグメン
トレンズをつくり、これらのセグメントレンズを多数密
接して配置することにより、＾効率の照射域をつくるラ
イトインテグレータを構成できる。
［発明の効果］
以上から明らかなように本発明によって所望の照射範囲
の形状に合わせて、照射域を直接つくれるので、照明効
率を高めることができる。照度ムラはなく、照射域内の
すべての点において、同一の有効光源像がえられる。有
効光源の大きさ形状もハエツメレンズの大きさ形状を調
整すれば任意に選ぶことができ設計上有利である。
の形状に合わせて、照射域を直接つくれるので、照明効
率を高めることができる。照度ムラはなく、照射域内の
すべての点において、同一の有効光源像がえられる。有
効光源の大きさ形状もハエツメレンズの大きさ形状を調
整すれば任意に選ぶことができ設計上有利である。
第１図は本発明のライトインテグレータの実施例の斜視
図である。 第２図は本発明のライトインテグレータを構成するセグ
メントレンズの斜視図である。 第３図は本発明のライトインテグレータとそれを含むケ
ーラー照明系を使用するミラー走査型投影露光装置の略
図である。 第４図は本発明のライトインテグレータの作用説明図で
ある。 図中： １：光源、２：楕円ミラー、３：ライトインテグレータ
、４．６・・・コリメータレンズ、５・・・結像面、７
・・・マスク、１０．１３・・・おりまげミラー、１１
・・・凹面鏡、１２・・・凸面鏡、１４・・・ウェハ、
Ｋ・・・ケーラー照明系、Ｒ・・・反射型投影系。
図である。 第２図は本発明のライトインテグレータを構成するセグ
メントレンズの斜視図である。 第３図は本発明のライトインテグレータとそれを含むケ
ーラー照明系を使用するミラー走査型投影露光装置の略
図である。 第４図は本発明のライトインテグレータの作用説明図で
ある。 図中： １：光源、２：楕円ミラー、３：ライトインテグレータ
、４．６・・・コリメータレンズ、５・・・結像面、７
・・・マスク、１０．１３・・・おりまげミラー、１１
・・・凹面鏡、１２・・・凸面鏡、１４・・・ウェハ、
Ｋ・・・ケーラー照明系、Ｒ・・・反射型投影系。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光軸の垂直な面の断面形状が所望の照射領域と同じ
形状となっているセグメントレンズを光軸と垂直な平面
内に密接配列して成ることを特徴とするライトインテグ
レータ。 ２、前記の断面形状が円弧状または扇形である特許請求
の範囲第１項に記載のライトインテグレータ。 ３、前記の断面形状が円弧または扇形に外接する山形で
ある特許請求の範囲第１項に記載のライトインテグレー
タ。 ４、光軸と垂直な面の断面形状が所望の照射領域と同じ
形状となつているセグメントレンズを光軸と垂直な平面
内に密接配列して成るライトインテグレータを含むこと
を特徴とするケーラー照明系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60140133A JPS622540A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | ライトインテグレ−タとそれを含むケ−ラ−照明系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60140133A JPS622540A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | ライトインテグレ−タとそれを含むケ−ラ−照明系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622540A true JPS622540A (ja) | 1987-01-08 |
Family
ID=15261655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60140133A Pending JPS622540A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | ライトインテグレ−タとそれを含むケ−ラ−照明系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS622540A (ja) |
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-
1985
- 1985-06-28 JP JP60140133A patent/JPS622540A/ja active Pending
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