JPS63101815A - 照明装置 - Google Patents
照明装置Info
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- JPS63101815A JPS63101815A JP61247374A JP24737486A JPS63101815A JP S63101815 A JPS63101815 A JP S63101815A JP 61247374 A JP61247374 A JP 61247374A JP 24737486 A JP24737486 A JP 24737486A JP S63101815 A JPS63101815 A JP S63101815A
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分腎〕
本発明はエキシマレーザ等のスペックル低減のための装
置に関するものである。
置に関するものである。
半導体製造ｍ露光装置の光源として、今後使用の頻度が
増加してくるものと考えられているエキシマレーザは、
大別して二つの型式に分けられる。
増加してくるものと考えられているエキシマレーザは、
大別して二つの型式に分けられる。
第１の型は安定共振器型で、この型式の特徴は波長幅が
比較的広く、（時間的コヒーレンスが悪く）見かけ上の
光源が大きい（空間的コヒーレンスが悪い）ことである
。従ってスペックルが生じないという長所がある反面、
結ｌｉＩし・シズとしては色消（色収差補正）を必要と
する短所がある。このエキシマレーザ光に対して使用可
能な硝材は、溶融石英と蛍石だけであるが、蛍石は加工
性が悪い上に熱的に不安定であり、実用的なレンズの原
料としては適当でない。
比較的広く、（時間的コヒーレンスが悪く）見かけ上の
光源が大きい（空間的コヒーレンスが悪い）ことである
。従ってスペックルが生じないという長所がある反面、
結ｌｉＩし・シズとしては色消（色収差補正）を必要と
する短所がある。このエキシマレーザ光に対して使用可
能な硝材は、溶融石英と蛍石だけであるが、蛍石は加工
性が悪い上に熱的に不安定であり、実用的なレンズの原
料としては適当でない。
エキシマレーザの第２の型はインゼクション、ロッキン
グ型で、この型式の特色は単色性が良く、レンズの色消
しが不要な点である。従って溶融石英のみでレンズを製
作できるので、レンズ製作が容易である。他方光源が点
光源（平行光）に近く、空間的コヒーレンスが良いので
、スペックルヲ光生じやすいという欠点を備えている。
グ型で、この型式の特色は単色性が良く、レンズの色消
しが不要な点である。従って溶融石英のみでレンズを製
作できるので、レンズ製作が容易である。他方光源が点
光源（平行光）に近く、空間的コヒーレンスが良いので
、スペックルヲ光生じやすいという欠点を備えている。
従ってこの型式のレーザを用いるときは、スペックルの
発生を低減させる措置が必要となる。このため通常ヘリ
ウムネオンレーザ等の連続発振レーザにおいては、光路
の途中に拡散板を配設し、この拡散板を高速で回転させ
ることにより、スペックルを平均化し、消去させる方法
をとっている。しかしエキシマレーザはパルス発振であ
るため、拡散板を高速で回転しても、スペックルは停止
して見え、スペックルの低減は困難である。但し実際に
は露光装置において１パルスで露光を完了することは稀
であり、通常複数パルス露光を行なうので、その間拡散
板の回転を継続させておれば、スペックルはある程度平
均化できる。しかしそれだけでは不十分である。
発生を低減させる措置が必要となる。このため通常ヘリ
ウムネオンレーザ等の連続発振レーザにおいては、光路
の途中に拡散板を配設し、この拡散板を高速で回転させ
ることにより、スペックルを平均化し、消去させる方法
をとっている。しかしエキシマレーザはパルス発振であ
るため、拡散板を高速で回転しても、スペックルは停止
して見え、スペックルの低減は困難である。但し実際に
は露光装置において１パルスで露光を完了することは稀
であり、通常複数パルス露光を行なうので、その間拡散
板の回転を継続させておれば、スペックルはある程度平
均化できる。しかしそれだけでは不十分である。
こ＼で時間的コヒーレンスについて考える０インゼクレ
ヨンロツキング型レーザにおいては、発振波長の変動Δ
λはΔλ＝０．００５ｎｏ＋程度であるから、時間的コ
ヒーレンス即ち波速の長さは波長λを２５０ｎｍとして となろ。これは、この長さを超える光路差を持った光は
干渉しない、即ちスペックルを生じないことを意味する
。従ってし・−ザ光を多数に分割し、各々の光に１２．
５ｍｍ以上の光路差を付ければ、分割された各グループ
の光では可干渉性があるためスペックルを生ずるが、池
のグループの光とは可干渉性がなくスペックルを生じな
い。即ろ結果として得られるスペックルは、各グループ
のスペックルをグループ毎に強度加算したものとなり、
スペックルのコントラスト に減少する。
ヨンロツキング型レーザにおいては、発振波長の変動Δ
λはΔλ＝０．００５ｎｏ＋程度であるから、時間的コ
ヒーレンス即ち波速の長さは波長λを２５０ｎｍとして となろ。これは、この長さを超える光路差を持った光は
干渉しない、即ちスペックルを生じないことを意味する
。従ってし・−ザ光を多数に分割し、各々の光に１２．
５ｍｍ以上の光路差を付ければ、分割された各グループ
の光では可干渉性があるためスペックルを生ずるが、池
のグループの光とは可干渉性がなくスペックルを生じな
い。即ろ結果として得られるスペックルは、各グループ
のスペックルをグループ毎に強度加算したものとなり、
スペックルのコントラスト に減少する。
この原理を利用した従来技術にファイバー束によるもの
がある。第４図はこのファイバー束を示すもので、分割
されたレーザ光（１）は、ファイバー束（２）の一端か
ら入射し、ファイバー束（２）を通過して他端から出射
光（３）となって出射する。各ファイバーの光路長を互
いに波速の長さ以上にしているので、出射光によるスペ
ックルは生じない。
がある。第４図はこのファイバー束を示すもので、分割
されたレーザ光（１）は、ファイバー束（２）の一端か
ら入射し、ファイバー束（２）を通過して他端から出射
光（３）となって出射する。各ファイバーの光路長を互
いに波速の長さ以上にしているので、出射光によるスペ
ックルは生じない。
上記のようにこのファイバー束を使用する方式は、スペ
ックルを低減する一方式ではあるが、ファイバーによる
レーザ光の吸収、及びファイバー束の開口率が１より小
さいことによる損失等のため、し・−ザ光の損失が大き
く、さらにファイバーのレーザ光による劣化の影響も大
きい等の問題点を有している。
ックルを低減する一方式ではあるが、ファイバーによる
レーザ光の吸収、及びファイバー束の開口率が１より小
さいことによる損失等のため、し・−ザ光の損失が大き
く、さらにファイバーのレーザ光による劣化の影響も大
きい等の問題点を有している。
本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、
レーザ光の損失がなくスペックルを低減しうる装置を提
供しようとするものである。
レーザ光の損失がなくスペックルを低減しうる装置を提
供しようとするものである。
上記目的を達成するため、レーザ光の光路中に、該レー
ザ光の可干渉距望のおよそｈ以上の段差をもつ階段状ミ
ラーを備え、該階段状ミラーの各段よりの各反射光束を
、分割することなく後段の照明系、例えばフライアイレ
ンズに入射させるように構成した。
ザ光の可干渉距望のおよそｈ以上の段差をもつ階段状ミ
ラーを備え、該階段状ミラーの各段よりの各反射光束を
、分割することなく後段の照明系、例えばフライアイレ
ンズに入射させるように構成した。
上記階段状ミラーの各段からの各反射光束は、お互いに
可干渉距離の捧以上の光路差を持ってし）るので、負反
射光束による干渉を生ぜず、従ってスペックルも発生し
ない。
可干渉距離の捧以上の光路差を持ってし）るので、負反
射光束による干渉を生ぜず、従ってスペックルも発生し
ない。
第１図は本発明の一実施例を示すし・−ザ照明装置の構
成図で、図中（１０）はレーザ光、（１１）はエキシマ
レーザ光源、（１２）、 （１３）はＬ・ンズ、でビ
ームエクスパンダを構成し、（１４）は複数の反射面（
１４ａ）を階段状に配列した階段状ミラー、（１５）は
階段状ミラー（１４）からの反射光をとり出すミラー、
（１６）はフライアイレンズ、（１７）はレチクル、（
１８）は投影レンズ、（１９）はウェハである。
成図で、図中（１０）はレーザ光、（１１）はエキシマ
レーザ光源、（１２）、 （１３）はＬ・ンズ、でビ
ームエクスパンダを構成し、（１４）は複数の反射面（
１４ａ）を階段状に配列した階段状ミラー、（１５）は
階段状ミラー（１４）からの反射光をとり出すミラー、
（１６）はフライアイレンズ、（１７）はレチクル、（
１８）は投影レンズ、（１９）はウェハである。
図に示すようにエキシマレーザ光源（１１）を出たレー
ザ光（ｌＯ）は、レンズ（１２）、（１３）によってビ
ーム径を拡げられ階段状ミラー（１４）の反射面に垂直
かられずかにずれた角度で、はぼ平行光となって入射す
る。そして反射して戻ってきたレーザ光はレンズ（１３
）によって、レンズ（１２）と（１３）の間で−度集光
するが、その集光点はレーザ光（１０）の集光点らはず
れている。第２図はこの階段状ミラー（１４）の側面図
である。図にみるように厚さｔ１ｗ＋。
ザ光（ｌＯ）は、レンズ（１２）、（１３）によってビ
ーム径を拡げられ階段状ミラー（１４）の反射面に垂直
かられずかにずれた角度で、はぼ平行光となって入射す
る。そして反射して戻ってきたレーザ光はレンズ（１３
）によって、レンズ（１２）と（１３）の間で−度集光
するが、その集光点はレーザ光（１０）の集光点らはず
れている。第２図はこの階段状ミラー（１４）の側面図
である。図にみるように厚さｔ１ｗ＋。
で、各々ｔ２ｒａｍの高さ差を持つエレメントミラー１
００ケを階段状に配設し、この階段状ミラー（１４）に
Ｌ・−ザ光（１０）を入射する。いまｔ、＝６．３閣、
ｔ、＝０，５１ａ＋ａにとれば、各エレメントミラーの
反射光は夫々６．３Ｘ２＝１２，６０１１１の光路差を
生ずることになる。この光路差は前述の互いに干渉しな
い、即ちスペックルを生じない最小光路差１２．５１１
Ｉ１１より大きいので、この階段状ミラー’（１４）の
各エレメントミラーからの反射光同志は干渉を起さない
。従って各段の反射光によって発生するスペックルは、
強度加算されそのコントラスト 上記段差ミラーは１００ケの各ニレメン】・ミラーの高
さを違えており、いわば二次元的段差ミラーであるが、
各ミラーの寸法を更に３次元的に変化させてもよい。第
３図（ｂ）はこの三次元段差ミラーを示す斜視図であり
、第３図（ａ）は反射面側の正面図である。第３図（ｂ
）の中で斜線部分がエレメントミラー（１４ａ）を構成
する。
００ケを階段状に配設し、この階段状ミラー（１４）に
Ｌ・−ザ光（１０）を入射する。いまｔ、＝６．３閣、
ｔ、＝０，５１ａ＋ａにとれば、各エレメントミラーの
反射光は夫々６．３Ｘ２＝１２，６０１１１の光路差を
生ずることになる。この光路差は前述の互いに干渉しな
い、即ちスペックルを生じない最小光路差１２．５１１
Ｉ１１より大きいので、この階段状ミラー’（１４）の
各エレメントミラーからの反射光同志は干渉を起さない
。従って各段の反射光によって発生するスペックルは、
強度加算されそのコントラスト 上記段差ミラーは１００ケの各ニレメン】・ミラーの高
さを違えており、いわば二次元的段差ミラーであるが、
各ミラーの寸法を更に３次元的に変化させてもよい。第
３図（ｂ）はこの三次元段差ミラーを示す斜視図であり
、第３図（ａ）は反射面側の正面図である。第３図（ｂ
）の中で斜線部分がエレメントミラー（１４ａ）を構成
する。
さらにこの階段状ミラー（１４）の各エレメントミラー
からの反射光束を、１： １でフライアイを構成する各
レンズエレメントに入射させることにより、スペック、
ルをはゾ完全に抑止することができる。ここではフライ
アイの具体的な構成は示さないが、小さな凸レンズ又は
凹レンズを多数個並べたものであり、多数の２次光源像
を作るためのものである。
からの反射光束を、１： １でフライアイを構成する各
レンズエレメントに入射させることにより、スペック、
ルをはゾ完全に抑止することができる。ここではフライ
アイの具体的な構成は示さないが、小さな凸レンズ又は
凹レンズを多数個並べたものであり、多数の２次光源像
を作るためのものである。
本来、このフライアイレンズは照明光を均一にするため
に使われるが、一般の露光装置のフライアイレンズにレ
ーザ光をそのまま入射させると、必然的にスペックルが
発生してしまう。これはフライアイレンズを構成する小
レンズ群の各レンズからのレーザ光が互いに干渉してし
まうからである。従って、露光装置において、スペック
ルをなくす最も有効な方法は、プライアイしレズの各小
レンズに入射するし・−ザ光同志を互いに干渉しないよ
うにすることであり、これは本発明の階段状ミラーで容
易に達成できる。
に使われるが、一般の露光装置のフライアイレンズにレ
ーザ光をそのまま入射させると、必然的にスペックルが
発生してしまう。これはフライアイレンズを構成する小
レンズ群の各レンズからのレーザ光が互いに干渉してし
まうからである。従って、露光装置において、スペック
ルをなくす最も有効な方法は、プライアイしレズの各小
レンズに入射するし・−ザ光同志を互いに干渉しないよ
うにすることであり、これは本発明の階段状ミラーで容
易に達成できる。
又、レーザ光の光路差を変えるのにミラーの代りに透明
なガラス板を用いることも考えられる。
なガラス板を用いることも考えられる。
しかし透過光で光路差を生ぜしめるには、１個のエレメ
ントの長さく段差）は 波速／ｎ−１〜２波連となり、
全体の長さはミラーを使用した場合の４倍となるととも
に、各面での反射やガラスの吸収等の問題もあり、実用
的ではない。
ントの長さく段差）は 波速／ｎ−１〜２波連となり、
全体の長さはミラーを使用した場合の４倍となるととも
に、各面での反射やガラスの吸収等の問題もあり、実用
的ではない。
本発明は露光装置等の照明装置において、光路中に階段
状ミラーを備え、レーザ光の光路差を発生せしめるとと
もに、該階段状ミラーの各エレメントミラーの反射光束
を後段のプライアイレンズの各レンズに１： １で入射
せしめるように構成したので、上記照明装置はレーザ光
に対し光量損失が少なく経時変化もなくて、被照明物体
上でのスペックルの発生を低減せしめることができた。
状ミラーを備え、レーザ光の光路差を発生せしめるとと
もに、該階段状ミラーの各エレメントミラーの反射光束
を後段のプライアイレンズの各レンズに１： １で入射
せしめるように構成したので、上記照明装置はレーザ光
に対し光量損失が少なく経時変化もなくて、被照明物体
上でのスペックルの発生を低減せしめることができた。
第１図は本発明の一実施例を示す露光装置の構成図、第
２図はその段差ミラーの拡大図、第３図は階段状ミラー
の他の実施例を示す斜視図、第４図はファイバー束を利
用する従来の装置の説明図である。 図中（１１）は光源、（１２）、 （１３）はＬ−７ズ
、（１．１）は階段状ミラー、（１５）はミラー、（１
６）はフライアイレンズ、（１７）はレチクル、（１８
）は投影し・ノズ、（１９）はウェハである。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第１図 ｆｔ １ＯＯケ 第２図 （ａン （ｂ）第
５図 第ｄ図
２図はその段差ミラーの拡大図、第３図は階段状ミラー
の他の実施例を示す斜視図、第４図はファイバー束を利
用する従来の装置の説明図である。 図中（１１）は光源、（１２）、 （１３）はＬ−７ズ
、（１．１）は階段状ミラー、（１５）はミラー、（１
６）はフライアイレンズ、（１７）はレチクル、（１８
）は投影し・ノズ、（１９）はウェハである。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第１図 ｆｔ １ＯＯケ 第２図 （ａン （ｂ）第
５図 第ｄ図
Claims (3)
- （１）レーザ光を使用する照明装置において、光路中に
階段状ミラーを備えたことを特徴とする照明装置。 - （２）上記階段状ミラーは可干渉距離のほゞ１／２以上
の段差を有する多数のエレメントミラーで構成されてい
る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。 - （３）上記階段状ミラーの各エレメントミラーの反射光
束を、後段のフライアイレンズの各レンズに対応させて
入射せしめるように構成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 |
|---|---|---|---|
| JP61247374A JPS63101815A (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61247374A JPS63101815A (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 照明装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63101815A true JPS63101815A (ja) | 1988-05-06 |
Family
ID=17162478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61247374A Pending JPS63101815A (ja) | 1986-10-20 | 1986-10-20 | 照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63101815A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5532884A (en) * | 1992-03-06 | 1996-07-02 | Quantum Corporation | Apparatus and method for fabricating a deflection mirror tower |
| US11768362B2 (en) | 2017-12-07 | 2023-09-26 | Gigaphoton Inc. | Laser radiation system and method for manufacturing electronic device |
-
1986
- 1986-10-20 JP JP61247374A patent/JPS63101815A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5532884A (en) * | 1992-03-06 | 1996-07-02 | Quantum Corporation | Apparatus and method for fabricating a deflection mirror tower |
| US5790327A (en) * | 1992-03-06 | 1998-08-04 | Quantum Corporation | Apparatus and method for fabricating a deflection mirror tower |
| US5793731A (en) * | 1992-03-06 | 1998-08-11 | Quantum Corporation | Apparatus and method for fabricating a deflection mirror tower |
| US5835290A (en) * | 1992-03-06 | 1998-11-10 | Quantum Corporation | Deflection mirror tower for an optical disk drive |
| US5838503A (en) * | 1992-03-06 | 1998-11-17 | Quantum Corporation | Deflection mirror tower |
| US5872663A (en) * | 1992-03-06 | 1999-02-16 | Quantum Corporation | Apparatus and method for fabricating a deflection mirror tower |
| US11768362B2 (en) | 2017-12-07 | 2023-09-26 | Gigaphoton Inc. | Laser radiation system and method for manufacturing electronic device |
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