JPS6225483A - 照明装置 - Google Patents
照明装置Info
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- JPS6225483A JPS6225483A JP60164972A JP16497285A JPS6225483A JP S6225483 A JPS6225483 A JP S6225483A JP 60164972 A JP60164972 A JP 60164972A JP 16497285 A JP16497285 A JP 16497285A JP S6225483 A JPS6225483 A JP S6225483A
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- Japan
- Prior art keywords
- flux
- luminous flux
- light source
- mirror
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- Pending
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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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Lasers (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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）
本発明は半導体製造用の露光装置に好適な照明装置に関
し、特に可干渉性の良い、即ちコヒーレンスの良いレー
ザー等の高輝度の光源を用いたときのマスク面若しくは
ウェハ而に生じる干渉縞を酩憂り、Ｊ店ｏｑ ｏ、を面
か竹１−１．− ｎｎ日１オス７シ・ｍで版ス照明装置
に関するものである。
し、特に可干渉性の良い、即ちコヒーレンスの良いレー
ザー等の高輝度の光源を用いたときのマスク面若しくは
ウェハ而に生じる干渉縞を酩憂り、Ｊ店ｏｑ ｏ、を面
か竹１−１．− ｎｎ日１オス７シ・ｍで版ス照明装置
に関するものである。
（従来の技術）
最近の半導体製造技術には電子−回路の高集積化に伴い
、高密度の回路パターンが形成可能のりソグラフィ技術
か要求されている。一般にマスク又はレチクル面上の回
路パターンをウニ八面上に転写する場合、ウェハ面上に
転写される回路パターンの解像線幅は光源の波長に比例
してくる。この為、波長２００〜３００ｎｍの遠紫外（
ディープＵＶ領域）の短い波長を発振する例えば超高圧
水銀灯やキセノン水銀ランプ等が用いられている。しか
しながら、これらの光源は低輝度で指向性もなく、しか
もウニ八面上に塗布するフォトレジストの感光性も低い
為、露光時間が長くなりスループットを低下させる原因
となっていた。
、高密度の回路パターンが形成可能のりソグラフィ技術
か要求されている。一般にマスク又はレチクル面上の回
路パターンをウニ八面上に転写する場合、ウェハ面上に
転写される回路パターンの解像線幅は光源の波長に比例
してくる。この為、波長２００〜３００ｎｍの遠紫外（
ディープＵＶ領域）の短い波長を発振する例えば超高圧
水銀灯やキセノン水銀ランプ等が用いられている。しか
しながら、これらの光源は低輝度で指向性もなく、しか
もウニ八面上に塗布するフォトレジストの感光性も低い
為、露光時間が長くなりスループットを低下させる原因
となっていた。
一方最近エキシマ（ｅｘｃｉｍｅｒ）レーザーというデ
ィープＵＶ領域に発振波長を有する光源が開発され、そ
の高輝度性、単色性、指向性等の良さからリングラフィ
技術への応用か種々研究されている。エキシマレーザ−
は空間的コヒーレンスが比較的悪いので照明装置の光源
として用いても被照射面上に干渉効果による所謂スペッ
クルがあまり生しないという特徴がある。しかしながら
エキシマレーザ−を半導体製造用の照明装置に適用する
為にインジェクションロッキング手法を行い波長幅を狭
くすると、その副作用として空間的コヒーレンスか向上
しスペックルか発生しマスク面やウェハ面上に照明ムラ
や焼付は誤差を起こしマスクパターン像の解像力を低下
させる原因となってくる。
ィープＵＶ領域に発振波長を有する光源が開発され、そ
の高輝度性、単色性、指向性等の良さからリングラフィ
技術への応用か種々研究されている。エキシマレーザ−
は空間的コヒーレンスが比較的悪いので照明装置の光源
として用いても被照射面上に干渉効果による所謂スペッ
クルがあまり生しないという特徴がある。しかしながら
エキシマレーザ−を半導体製造用の照明装置に適用する
為にインジェクションロッキング手法を行い波長幅を狭
くすると、その副作用として空間的コヒーレンスか向上
しスペックルか発生しマスク面やウェハ面上に照明ムラ
や焼付は誤差を起こしマスクパターン像の解像力を低下
させる原因となってくる。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明はレーザー等の可干渉性の良い高輝度光源を用い
た際に生じるスペックルを光束のコヒーレンスを低減さ
せることにより軽減し、均一照明を可能とした照明装置
の提供を目的とする。
た際に生じるスペックルを光束のコヒーレンスを低減さ
せることにより軽減し、均一照明を可能とした照明装置
の提供を目的とする。
本発明の更なる目的はエキシマレーザ−等の可干渉性の
良い光源を用いた際にマスク面やウニへ面に生ずるスペ
ックルをインコヒーレントな点光源を接近させて形成す
ることにより軽減し、マスクパターン像の高解像力を可
能とした半導体製造用の露光装置に好適な照明装置の提
供にある。
良い光源を用いた際にマスク面やウニへ面に生ずるスペ
ックルをインコヒーレントな点光源を接近させて形成す
ることにより軽減し、マスクパターン像の高解像力を可
能とした半導体製造用の露光装置に好適な照明装置の提
供にある。
（問題点を解決するための組設）
光源からの光束をｍ数の光学部材を有する光束分割手段
により複数の光束に分割し、前記複数の光束を用いて被
照射面を照明する際、前記光学部材間に各々迂回手段を
設け、該迂回手段を介することによって前記複数の光束
間に各々光束間距離以上の光路差を付与したことである
。
により複数の光束に分割し、前記複数の光束を用いて被
照射面を照明する際、前記光学部材間に各々迂回手段を
設け、該迂回手段を介することによって前記複数の光束
間に各々光束間距離以上の光路差を付与したことである
。
この他本発明の特徴は実施例において記載されている。
（実施例）
第１図は本発明を半導体製造用の露光装置に適用したと
きの一実施例の概略図である。同図において１はコヒー
レントの良い光束を放射する例えばレーザー等の光源、
２は光束分割手段で光源１からの光束を複数の光束に分
割している。このとき各光束間の光路差が光束間距離及
び光源１の光束のコヒーレント長よりも長くなるように
して各光束間のインコヒーレント化を図っている。又、
本実施例では光束分割手段２の射出面２ｂから射出する
各光束ＤＩ、８２．・・・Ｏｎが第２図に示すように１
次元方向に配置するように構成している。３はアフォー
カルレンズであり光束分割手段２からの複数の入射光束
の光束径を縮少させている。５は複数の微少レンズより
成るプライアイレンズでありアフォーカルレンズ３から
の複数の光束を各々、個々の微少レンズの焦点面上に収
束させインコヒーレントな第２次光源面６を形成してい
る。
きの一実施例の概略図である。同図において１はコヒー
レントの良い光束を放射する例えばレーザー等の光源、
２は光束分割手段で光源１からの光束を複数の光束に分
割している。このとき各光束間の光路差が光束間距離及
び光源１の光束のコヒーレント長よりも長くなるように
して各光束間のインコヒーレント化を図っている。又、
本実施例では光束分割手段２の射出面２ｂから射出する
各光束ＤＩ、８２．・・・Ｏｎが第２図に示すように１
次元方向に配置するように構成している。３はアフォー
カルレンズであり光束分割手段２からの複数の入射光束
の光束径を縮少させている。５は複数の微少レンズより
成るプライアイレンズでありアフォーカルレンズ３から
の複数の光束を各々、個々の微少レンズの焦点面上に収
束させインコヒーレントな第２次光源面６を形成してい
る。
７はコンデンサーレンズであり第２次光源面６からの各
光束を用いてレチクル等の回路パターンが形成されてい
る被照射面Ｒを照明している。８は投影光学系であり被
照射面Ｒ上の回路パターンをウェハＷ面上に投影してい
る。本実施例ではコンデンサー７により第２次光源面６
を投影光学系８の入射瞳８ａ上に結像させ所謂ケーラー
照明を行っている。又、本実施例ではフライアイレンズ
を構成する１つの微少レンズに２つの光束を入射させて
いるが、その数はいくつであっても良い。
光束を用いてレチクル等の回路パターンが形成されてい
る被照射面Ｒを照明している。８は投影光学系であり被
照射面Ｒ上の回路パターンをウェハＷ面上に投影してい
る。本実施例ではコンデンサー７により第２次光源面６
を投影光学系８の入射瞳８ａ上に結像させ所謂ケーラー
照明を行っている。又、本実施例ではフライアイレンズ
を構成する１つの微少レンズに２つの光束を入射させて
いるが、その数はいくつであっても良い。
第３図は第１図に示した光束分割手段２の一実九会讐イ
シｉ！Ｉ／７’１−ＶＩ−？ン≧Ｘ／７’１６４Ｉ５（
１’ソ１−ｙ’ｊｋ！ｌ：Ｆｌトｍ）−ｐ＋−１，％ｒ
山：？ｔ１からの光束をビームスプリッタ−より成る光
学部材９により光束Ｉｌｌと光束Ｂ２の２つの光束に分
割し、このうち反射した光束Ｂ２を反射鏡旧。
シｉ！Ｉ／７’１−ＶＩ−？ン≧Ｘ／７’１６４Ｉ５（
１’ソ１−ｙ’ｊｋ！ｌ：Ｆｌトｍ）−ｐ＋−１，％ｒ
山：？ｔ１からの光束をビームスプリッタ−より成る光
学部材９により光束Ｉｌｌと光束Ｂ２の２つの光束に分
割し、このうち反射した光束Ｂ２を反射鏡旧。
Ｒ２の２つの反射鏡より成る迂回手段を介し、反射鏡よ
り成る光学部材１０で反射させている。そして光束Ｂｌ
、Ｂ２を照明用として第１図に示すアフォーカルレンズ
３に入射させている。このとき本実施例では光学部材９
と反射鏡旧との距離１１及び反射鏡Ｒ２と光学部材１０
との距離【２を適切に設定することにより２つの光束Ｂ
ｌ 、８２間に光路長差として光束間距離（Ｉｔ−１□
）以上でしかもコヒーレント長よりも長い光路長差 （
１１÷３□）を付与させている。これにより各光束間距
離を短縮化し、装置全体の小型化を図りつつ、光束Ｂｌ
と光束Ｂ２とのインコヒーレント化を容易に達成してい
る。
り成る光学部材１０で反射させている。そして光束Ｂｌ
、Ｂ２を照明用として第１図に示すアフォーカルレンズ
３に入射させている。このとき本実施例では光学部材９
と反射鏡旧との距離１１及び反射鏡Ｒ２と光学部材１０
との距離【２を適切に設定することにより２つの光束Ｂ
ｌ 、８２間に光路長差として光束間距離（Ｉｔ−１□
）以上でしかもコヒーレント長よりも長い光路長差 （
１１÷３□）を付与させている。これにより各光束間距
離を短縮化し、装置全体の小型化を図りつつ、光束Ｂｌ
と光束Ｂ２とのインコヒーレント化を容易に達成してい
る。
７ｊｒ、４図は第１図に示した光束分割手段の他の実施
例の光学系の概略図である。本実施例では光源１からの
光束を２つ以上複数に分割した場合である。同図におい
て４−１．４−２．−−−４−（ｎ−１）け又々ビーム
スプリッタ−５４−ｎは反射鏡より成る光学部材である
。又、各光学部材４−１．４−２．・・・４−ｎ間に各
々反射鏡旧、Ｒ２，Ｒ３より成る迂回手段を設は分割し
た光束を各々迂回手段を介した後に光束Ｂ１．Ｂ２．・
・・８ｎの複数個の光束として取り出し、第１図に示す
アフォーカルレンズ３に入射させている。本実施例では
光学部材４−１．４−２．・・・４−（ｎ−１）の反射
率及び迂回手段の各反射鏡旧、Ｒ２，Ｒ：１の配置を適
切に設定することにより、複数個の光束Ｂｌ、Ｂ２．・
・・Ｂｎ間のインコヒーレント化を図った照明装置を達
成している。尚第３図、第４図の実施例では複数の光束
を１次元的に取り出した場合を示したが２次元的に取り
出すようにしても良い。
例の光学系の概略図である。本実施例では光源１からの
光束を２つ以上複数に分割した場合である。同図におい
て４−１．４−２．−−−４−（ｎ−１）け又々ビーム
スプリッタ−５４−ｎは反射鏡より成る光学部材である
。又、各光学部材４−１．４−２．・・・４−ｎ間に各
々反射鏡旧、Ｒ２，Ｒ３より成る迂回手段を設は分割し
た光束を各々迂回手段を介した後に光束Ｂ１．Ｂ２．・
・・８ｎの複数個の光束として取り出し、第１図に示す
アフォーカルレンズ３に入射させている。本実施例では
光学部材４−１．４−２．・・・４−（ｎ−１）の反射
率及び迂回手段の各反射鏡旧、Ｒ２，Ｒ：１の配置を適
切に設定することにより、複数個の光束Ｂｌ、Ｂ２．・
・・Ｂｎ間のインコヒーレント化を図った照明装置を達
成している。尚第３図、第４図の実施例では複数の光束
を１次元的に取り出した場合を示したが２次元的に取り
出すようにしても良い。
第５図は本発明において複数の光束
８１、Ｂ２．・・・Ｂｎを２次元的に取り出した場合の
説明図である。本実施例では例えば第４図に示す光束分
割手段において光学部材Ｂｎを紙面に垂直方向に反射面
を向けて配置し、光束を折り曲げることにより順次光束
を分割するようにして複数の光束を２次元的に取り出し
ている。このような構成なとることにより外光束間の光
路差を全て異るようにすることか出来、多光束間のイン
コヒーレント化を容易に達成することができる。
説明図である。本実施例では例えば第４図に示す光束分
割手段において光学部材Ｂｎを紙面に垂直方向に反射面
を向けて配置し、光束を折り曲げることにより順次光束
を分割するようにして複数の光束を２次元的に取り出し
ている。このような構成なとることにより外光束間の光
路差を全て異るようにすることか出来、多光束間のイン
コヒーレント化を容易に達成することができる。
尚本実施例において光学部材及び迂回手段をプリズム体
より構成しても良い。
より構成しても良い。
（発明の効果）
本発明によれば可干渉性の良い光源を用いたときに生ず
るスペックルを軽減し均一照明を可能とした照明装置を
達成することができる。又、可干渉性を低減させた複数
の点光源より成る第２次光源面を形成することにより半
導体製造用の露光装置に適用した場合、マスクパターン
像の高解像力化を可能とする照明装置を達成することか
できる。又、本発明によれば迂回手段を用いて各光束間
距離を短縮化し、装置全体の小型化を図ることができる
。
るスペックルを軽減し均一照明を可能とした照明装置を
達成することができる。又、可干渉性を低減させた複数
の点光源より成る第２次光源面を形成することにより半
導体製造用の露光装置に適用した場合、マスクパターン
像の高解像力化を可能とする照明装置を達成することか
できる。又、本発明によれば迂回手段を用いて各光束間
距離を短縮化し、装置全体の小型化を図ることができる
。
第１図は本発明を半導体製造用の露光装置に適用したと
きの概略図、第２図は第１図の一部分の説明図、第３．
第４図は外々本発明に係る光束分割手段の一実施例の光
学系の説明図、第５図は本発明に係る光束分割手段から
の光束の取り出し方法の一実施例の説明図である。図中
１は光源、２は光束分割手段、３はアフォーカルレンズ
、５はフライアイレンズ、６は第２次光源面、７はコン
デンサーレンズ、８は１２影光学系、Ｒは被照射面、９
、 １０ 、４−１．４−２．・・・４−ｎは各々光
学部材、旧、Ｒ２，Ｒ３は各々迂回手段を構成する反射
鏡、Ｂｌ、［１２，・・・Ｂｎは各々光束である。
きの概略図、第２図は第１図の一部分の説明図、第３．
第４図は外々本発明に係る光束分割手段の一実施例の光
学系の説明図、第５図は本発明に係る光束分割手段から
の光束の取り出し方法の一実施例の説明図である。図中
１は光源、２は光束分割手段、３はアフォーカルレンズ
、５はフライアイレンズ、６は第２次光源面、７はコン
デンサーレンズ、８は１２影光学系、Ｒは被照射面、９
、 １０ 、４−１．４−２．・・・４−ｎは各々光
学部材、旧、Ｒ２，Ｒ３は各々迂回手段を構成する反射
鏡、Ｂｌ、［１２，・・・Ｂｎは各々光束である。
Claims (2)
- （１）光源からの光束を複数の光学部材を有する光束分
割手段により複数の光束に分割し、前記複数の光束を用
いて被照射面を照明する際、前記光学部材間に迂回手段
を設け、該迂回手段を介した複数の光束間に各々該光束
間距離以上の光路差を付与したことを特徴とする照明装
置。 - （２）前記光路差を前記光源のコヒーレンス長よりも長
くなるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の照明装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60164972A JPS6225483A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60164972A JPS6225483A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 照明装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6225483A true JPS6225483A (ja) | 1987-02-03 |
Family
ID=15803379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60164972A Pending JPS6225483A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | 照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6225483A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01290276A (ja) * | 1988-05-18 | 1989-11-22 | Nikon Corp | 照明装置 |
| US5016149A (en) * | 1988-11-24 | 1991-05-14 | Hitachi, Ltd. | Illuminating method and illuminating apparatus for carrying out the same, and projection exposure method and projection exposure apparatus for carrying out the same |
| US5715089A (en) * | 1991-09-06 | 1998-02-03 | Nikon Corporation | Exposure method and apparatus therefor |
-
1985
- 1985-07-25 JP JP60164972A patent/JPS6225483A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01290276A (ja) * | 1988-05-18 | 1989-11-22 | Nikon Corp | 照明装置 |
| US5016149A (en) * | 1988-11-24 | 1991-05-14 | Hitachi, Ltd. | Illuminating method and illuminating apparatus for carrying out the same, and projection exposure method and projection exposure apparatus for carrying out the same |
| US5715089A (en) * | 1991-09-06 | 1998-02-03 | Nikon Corporation | Exposure method and apparatus therefor |
| US6094305A (en) * | 1991-09-06 | 2000-07-25 | Nikon Corporation | Exposure method and apparatus therefor |
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