JPS63102228A - 円弧照明装置 - Google Patents

円弧照明装置

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JPS63102228A
JPS63102228A JP61247731A JP24773186A JPS63102228A JP S63102228 A JPS63102228 A JP S63102228A JP 61247731 A JP61247731 A JP 61247731A JP 24773186 A JP24773186 A JP 24773186A JP S63102228 A JPS63102228 A JP S63102228A
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JP
Japan
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lighting
illumination
mask
beams
light source
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Application number
JP61247731A
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English (en)
Inventor
Masaki Suzuki
正樹 鈴木
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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
    • G03F7/70066Size and form of the illuminated area in the mask plane, e.g. reticle masking blades or blinds
    • 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
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    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70091Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
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    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Projection-Type Copiers In General (AREA)
  • Optical Systems Of Projection Type Copiers (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、反射型投影露光装置等の円弧照明装置に関す
るものである。
従来の技術 第4図は、例えば1:1反射型投影露光装置の投影光学
系の構成を示したものである。凹面鏡1゜凸面鏡2から
成シ、マスク3に円弧スリット照明光4を照射し、マス
ク上のパターンをウェハ6上に投影し、マスク3とウェ
ハ5をB方向とその逆方向に走査し露光するものである
この装置に必要な円弧スリット状照明光を作るには、円
弧状ランプの像を拡大する方法と、点光源ラングを回転
対称型の反射鏡を用いて円弧状にする方法とがある。特
に1後者は、遠紫外を用いる時にも有効であるが、この
種の光学系としては、球面鏡を用いた特開昭54−12
3877及び、楕円を回転させて作る4次曲面反射鏡を
用いた特開昭56−84349がある。第5図は、その
原理構成であシ、反射鏡IQ、11.12が球面鏡ない
し、4次曲面反射鏡となっている。ここで、7は点光源
ランプ、8情、スリット位置、9は球面反射鏡、13は
ピンホールである。
発明が解決しようとする問題点 第6図(−)は、円弧スリット状照明光4近傍の光路を
示したものである。円弧に対して、接線方向Aと半径方
向Bから、この光路を見ると、入方向から見ると第3図
中)に示すように1光のマスク面14に対する入射角が
ある広がりを持ち、不可干渉性が大きいのに対し、B方
向から見ると、第3図(C)に示すように入射光がほぼ
平行であシ、不可干渉性が小さい。不可干渉性が小さい
と、投影したマスクパターンのウニ八面上でのコントラ
ストが低下し、従1て解像度が上がらないという欠点が
あった。
また、多数の大型凹面鏡を用いるので製作が困難で高コ
ストであり、照度の均一性を得るための調整が困難であ
るという問題点を有していた。
本発明は上記問題点に鑑み、解像度が高く、製作が容易
で、低コストであシ、調整の容易な反射型投影露光装置
の円弧照明装置を提供するものである。
装置は、光源と、光源の周囲を回転可能な1つ又は複数
のスポット照明光学系とその回転駆動装置とを備え、ま
たさらには光の均一化をはかるフィルタを備えたもので
ある。
作  用 本発明は上記した構成によって、回転軸に平行な光軸を
有する、スポット照明が回転軸のまわりを回転走査する
ことばより円弧スリット照明を行い、スポット照明が回
転の接線方向ても半径方向にも等しく十分な光の入射角
の広が9を有するので解像力が高く、多数の大型凹面鏡
を用いるので裏作が容易で低コストであシ、照度の均一
性を得るための調整が容易となる。
実施例 以下本発明の一実施例の円弧照明装置について、図面を
参照しながら説明する。
第1図は本発明の第1の実施例〈おける円弧照明装置の
たて断面図を示すものである。第1図において、2oは
光源の水銀灯、21はその電画間アーク、22は球面反
射鏡、23aは補助集光レンズ、24aは照明視野絞シ
、25aは熱線透過型平面鏡、26aは明るさ絞シ、2
7aは集光レンズである。以上の位置関係は、電極間ア
ーク21の補助集光レンズ23aによる像は明るさ絞り
26aの位置に生じ、集光レンズ2了aの前側並点はや
は9明るさ絞926aの位置にあって、視野絞り24a
の像をマスク28の下面に結び、いわゆるケーラー照明
光学系を成している。23a〜27aの光学系部品は回
転筺体31に取付けられておシ、回転筐体31は軸受3
2により回転可能に支持され、モーター33とプーリー
33.35とベルト36とで結合されている。ここで水
銀灯20と球面反射鏡22は固定されており回転しない
第2図は本発明の第10実施例における円弧スリット照
明装置の平面レイアウト模式図であり、23a〜27a
の光学系部品と同じ光学系部品23b〜27b 、23
G−27c 、23d−27dが円周方向に4つの照明
光学系として回転筐体31(図示せず)内に配置されて
いる。30は照度補正フィルターであシ、円弧スリット
照明装置の直線走査中心線Cに対し照明光学系光軸のな
す回転走査角度θに応じてcosθの光の透過率分布を
有する。
以上のように構成された円弧照明装置について、以下第
1図及び第2図を用いてその動作を説明する。光源の水
銀灯20の電極間アーク21よシ出た光は、後方の球面
反射鏡22で反射されたものも加えて前方の補助集光レ
ンズ23aで集光され、照明視野絞り24aで絞られて
、明るさ絞526aの位置に光源像を結び、さらに集光
レンズ27aにより、マスク28の下面に集光して照明
を行う。
この時、光源の集光レンズ27aによる像は無限遠にで
きるので、照明する面に照明ムラを生ぜず、視野絞52
4aの像をマスク28の下面に生じ、照明視野のシんか
くをはっきシと定め照明スポット29を生じる。照明光
学系は回転筐体31と共にモーター33によシプーリ−
34とベルト36とプーリー35により上から見て反時
計回りに回転走査されるので、マスク28下面の照明ス
ポット29の軌跡は第2図に示されるよつに、円弧スリ
ット照明光37aとなる。回転筺体31には本実施例で
は4つの照明光学系を配しであるので1回転で4回の回
転走査を行う。マスク28は走査中心線Cに沿ってDの
方向に直線走査されるので、円弧スリット照明はマスク
28上を3了す、s7c。
37dの如く走査し、マスク28の全面を密に走査する
。実際の露光例では、円弧スリット幅4118゜マスク
28に対するD方向の直線走査速度をs o rub/
stx、とすれば、回転筐体31を9375rpmで回
転させれば、スリット幅4Bの間を50回の円弧走査を
する割合で直線走査することとなシ、円弧走査による露
光照度ムラを、2係以下とすることができる。
また第2図において直線走査中心線Cからhだけ離れた
E線上では相当する回転走査角度θに応じて走査密度が
中心線C上に対し1/cOsθだけ大きくなるが、照度
補正フィルター30により周辺ではcosθの割合で照
明が減衰されて、マスク28上で全面均一な照明を得る
ことができる。
以下本発明の第2の実施例について図面を参照基本的構
成は第1の実施例と同様であるが照明光学系の構成がい
わゆるクリティカル照明光学系を成しており、水銀灯2
oの電極間アーク21から出た光は補助集光レンズ41
を経て平行光束となシ、明るさ絞り42で絞られ、熱線
透過型平面鏡43で回転筐体31の回転軸に平行に折れ
曲シ、集光レンズ44によりマスク28の下面に集束し
て光源である電極間アーク21の像を結ぶ。この照明系
では、照明視野のりんかくを明確に定めに<<、光源に
ムラがあると照明ムラとなる欠点があるが明るい照明を
容易に得ることができる。
発明の効果 以上のように本発明によれば、光源の周囲を回転、駆動
装置によシ回転し、回転軸に平行な光軸を有する1つの
照明スポットを作る照明光学系を円周方向に複数配置し
、円弧スリット照明の接線方向にも半径方向にも十分な
光の入射角の広がりを有する照明光を得ることができる
ので解像力が高く、多数の大型凹面鏡を用いないので製
作が容易で、低コストである。
また、さらに第2の発明では、加えて照度の均一性を得
るための調整が容易な反射型投影露光装置の円弧スリッ
ト照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の第1の実施例における円弧スリット照
明装置のたて断面図、第2図は同平面レイアウト模式図
、第3図は本発明の第2の実施例における円弧スリット
照明装置のたて断面図、第4図は1:1反射型投影露光
装置の投影光学系の原理図、第5図は従来の照明光学系
の一例を示す構成図、第6図(a) 、 (b) 、 
(C)は従来の照明光の不可干渉性を示す図である。 1・・・・・・凹面鏡、2・・・・・・凸面鏡、3・・
・・・・マスク、4・・・・・・円弧スリット照明、5
・・・・・・ウェハー、2゜・・・・・水銀灯、21・
・・・・・電極間アーク、22・・・・・・球面反射鏡
、23・・・・・・補助集光レンズ、24・・・・・・
照明視野絞り、25・・・・・・熱線透過型平面反射鏡
、26・・・・・・明るさ絞シ、27・・・・・・集光
レンズ、28・・・−・マスク、29・・・・・・照明
スポット、31・・・・・・回転筐体、33・・・・・
モーター、37・・・・・・円弧スリット照明光。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名20
−  永jす丁 2l−1ji版間アーク 22−一工玉面反Via ’−−舖3’J+’le、Lノf 27−−−裏尤レシス゛ 21!−−727 zq−−−、sj朗又、l’;’、、 L第 2 図゛ 2−凸・・ 4−御一同5広(又リプL陳11月尤 5−−−ウェ7、− 7−−−七、7fii只ランア 第6図 4− F+!威又ソ、にアシ月−− 14−−マスク面 (a/) <b)(C) 手続補正書 昭和62年 9月7 日 1事件の表示 昭和61年特許願第247731  号2発明の名称 円弧照明装置 3補正をする者 事件との関係      特   許   出   願
  大佐 所  大阪府門真市大字門真1006番地名
 称 (582)松下電器産業株式会社代表者    
谷  井  昭  雄 4代理人 〒571 住 所 大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産
業株式会社内 λ 四 → 6、補正の内容 (1)明細書第8頁第13行と第14行の間に以下の文
を挿入補正します。 「以下本発明の第3の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。第7図は本発明の第3の実施例を示す円弧
スリット照明装置のたて断面図であるうその基本構成は
第2の実施例と似ているが、光線の9d’反射と、補助
集光レンズの作作用を、固定された熱線透過型放物面鏡
45によって行い、機械的回転走査を行うのは、集光レ
ンズ46と、これを収納した回転筐体47のみによって
行うものである。その作用は水銀灯20の電極間アーク
21から出た光は放物面鏡45で反射して平行光束とな
シ、回転走査する集光レンズ4eにより、照度補正フィ
ルター30を透過して、マスク28の下面に集束する。 この照明系では、回転筐体4了の円周上に多数の集光レ
ンズ46を配置し、回転走査による露光ムラを減少させ
る効果を有する。」 (2)同第9頁第15行の「示す図である。」を「示す
図、第7図は本発明の第3の実施例の縦断面図である。 」に補正します。 (3)図面第7図を別紙の通り追加します。 央−づ文物面童地 会−集光、ッズ 47−−−凹に筐イネ 第7図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)円周方向に光を放射する光源と、光源の周囲を回
    転可能で、回転軸に平行な光軸を有する1つの照明スポ
    ットを作る照明光学系と、照明光学系を回転させる回転
    駆動装置とを有する円弧照明装置。
  2. (2)円周方向に複数の照明光学系を配した、特許請求
    の範囲第1項記載の円弧照明装置。
  3. (3)円周方向に光を放射する光源と、光源の周囲を回
    転可能で、回転軸に平行な光軸を有する1つの照明スポ
    ットを作る照明光学系と、照明光学系を回転させる回転
    駆動装置とを有し、さらに、光の走査中心線に対し、照
    明光学系光軸のなす回転走査角度に応じて光の透過率分
    布が異なる照度補正フィルターを光路中に設けた円弧照
    明装置。
JP61247731A 1986-10-17 1986-10-17 円弧照明装置 Pending JPS63102228A (ja)

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JP61247731A JPS63102228A (ja) 1986-10-17 1986-10-17 円弧照明装置

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JPS63102228A true JPS63102228A (ja) 1988-05-07

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JP (1) JPS63102228A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5390044A (en) * 1992-06-03 1995-02-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Circular arc illumination apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5390044A (en) * 1992-06-03 1995-02-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Circular arc illumination apparatus

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