JPS6325640A - 平行光投射光学系 - Google Patents
平行光投射光学系Info
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- JPS6325640A JPS6325640A JP16997886A JP16997886A JPS6325640A JP S6325640 A JPS6325640 A JP S6325640A JP 16997886 A JP16997886 A JP 16997886A JP 16997886 A JP16997886 A JP 16997886A JP S6325640 A JPS6325640 A JP S6325640A
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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〕
本発明はエツチング用の露光装置等に使用される平行光
投射光学系に関する。
投射光学系に関する。
従来からプリント配線基板や印刷製版，半導体ウェハな
どエツチング処理を必要とする製造工程においては、マ
スクと被露光体を重ね合わせて平行光を照射する露光装
置が使用されている。上記露光装置における平行光は、
照度分布が均一であることが要求され、その代表的な例
として従来は第６図に示すように、いわゆるフライアイ
レンズを用いて光源点を多数の照射系に分割してその総
合照射をもってする光学系が使用されていた。１０１は
点光源で楕円面鏡の第１焦点ｆ１に配置され反射光は第
２焦点ｆ２に収束する収束光となっている。収束光は焦
点ｆ２に至る手前で赤外ｖＡ透過ミラー１０２により赤
外線が除去され使用光が反射される。使用光は焦点（２
′に収束し、必要な大きさに発散した所でフライアイレ
ンズ１０３に入射される。フライアイレンズ１０３は石
英ガラスの細い棒状体が多数束ねられて構成され、各々
の端部は凸レンズとなっている。このフライアイレンズ
１０３の作用により、第７図に示すようにあたかも複数
の光点から光が投射されたかのようにコリメーション反
射ｍｌ０４に入射される。
どエツチング処理を必要とする製造工程においては、マ
スクと被露光体を重ね合わせて平行光を照射する露光装
置が使用されている。上記露光装置における平行光は、
照度分布が均一であることが要求され、その代表的な例
として従来は第６図に示すように、いわゆるフライアイ
レンズを用いて光源点を多数の照射系に分割してその総
合照射をもってする光学系が使用されていた。１０１は
点光源で楕円面鏡の第１焦点ｆ１に配置され反射光は第
２焦点ｆ２に収束する収束光となっている。収束光は焦
点ｆ２に至る手前で赤外ｖＡ透過ミラー１０２により赤
外線が除去され使用光が反射される。使用光は焦点（２
′に収束し、必要な大きさに発散した所でフライアイレ
ンズ１０３に入射される。フライアイレンズ１０３は石
英ガラスの細い棒状体が多数束ねられて構成され、各々
の端部は凸レンズとなっている。このフライアイレンズ
１０３の作用により、第７図に示すようにあたかも複数
の光点から光が投射されたかのようにコリメーション反
射ｍｌ０４に入射される。
コリメーション反射鏡１０４は回転放物面鏡ないしはそ
の近似の反射鏡で構成され、入射光を平行光として投射
面上に投射させる。
の近似の反射鏡で構成され、入射光を平行光として投射
面上に投射させる。
光源１０１の強度はＡのような分布をしており、その結
果、反射光の照度分布は中央と周辺部が弱く、その中間
が強いものとなる。そこで、上記従来技術は、フライア
イレンズを用いて第７図に示すような多数の投射光点Ｐ
ｉからの投射を行うことにより、投射平行光の照度分布
の均一化を図るようにしたものであった。
果、反射光の照度分布は中央と周辺部が弱く、その中間
が強いものとなる。そこで、上記従来技術は、フライア
イレンズを用いて第７図に示すような多数の投射光点Ｐ
ｉからの投射を行うことにより、投射平行光の照度分布
の均一化を図るようにしたものであった。
しかしながら上記従来技術においては、フライアイレン
ズが非常に高価であるため光学系がコスト高になる問題
点と、フライアイレンズによる複数の投射光点を有する
ため、第６図に図示するコリメーション角（半角θで評
価する）が大きいという問題点がある。このコリメーシ
ョン半角θが大きいほど、露光装置ではマスクの影像が
被露光体上に正しく投影されない（ぼやける）という問
題点となる。
ズが非常に高価であるため光学系がコスト高になる問題
点と、フライアイレンズによる複数の投射光点を有する
ため、第６図に図示するコリメーション角（半角θで評
価する）が大きいという問題点がある。このコリメーシ
ョン半角θが大きいほど、露光装置ではマスクの影像が
被露光体上に正しく投影されない（ぼやける）という問
題点となる。
本発明は上記問題点を解決するためのものであり、コリ
メーション角を掻めて小さくすることが可能であるとと
もに、安価に製作できる平行光投射光学系を提供するこ
とを目的とする。
メーション角を掻めて小さくすることが可能であるとと
もに、安価に製作できる平行光投射光学系を提供するこ
とを目的とする。
本発明における上記目的を達成するための手段は、点光
源と集光用反射鏡で得られる集束光から投射平行光を得
る光学系において、前記集束光から単一の投射光点（投
射虚光点を含む）をもつ光束を得る光学系を有し、該光
束の照度分布の不均一を散乱または吸収によって補正す
るモデレータを備えた平行光投射光学系である。
源と集光用反射鏡で得られる集束光から投射平行光を得
る光学系において、前記集束光から単一の投射光点（投
射虚光点を含む）をもつ光束を得る光学系を有し、該光
束の照度分布の不均一を散乱または吸収によって補正す
るモデレータを備えた平行光投射光学系である。
本発明は平行光の投射光点を単一とし、平行光を得るた
めの光束のうち照度の強い部分をモデレータによって散
乱させるか吸収して、均一にするものである。本発明は
投射光点を単一としているので、理論上のコリメーショ
ン角をほとんどゼロに等しくすることができる。モデレ
ータは単焦点レンズやフィルタの加工によって構成され
るので、従来技術のフライアイレンズに比べれば極めて
製作が容易であり安価である。
めの光束のうち照度の強い部分をモデレータによって散
乱させるか吸収して、均一にするものである。本発明は
投射光点を単一としているので、理論上のコリメーショ
ン角をほとんどゼロに等しくすることができる。モデレ
ータは単焦点レンズやフィルタの加工によって構成され
るので、従来技術のフライアイレンズに比べれば極めて
製作が容易であり安価である。
以下に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第１図は投射光点を実発光点とする本発明の一実施例の
構成図である。点光源放電管１は集光用反射鏡である楕
円面鏡２の一方の焦点位置ｆ、に配設され、その反射光
は第２焦点位置ｆ２に向かう集束光となる。この経路途
中には赤外線透過ミラー３が配設され、投射光には不要
であって熱的障害を引き起す熱線を除去して投射に必要
な光のみをモデレータ５へ入射する。赤外線透過ミラー
３で透過した熱線は熱吸収ヒートシンク４などで吸収冷
却される。モデレータ５は第一次平行光コンデンサ５ａ
と照度分布・投射波長帯域調整用モデレータ（以下調整
用モデレータと略記する）５ｂ、投射コンデンサ５０な
どから構成されている。
構成図である。点光源放電管１は集光用反射鏡である楕
円面鏡２の一方の焦点位置ｆ、に配設され、その反射光
は第２焦点位置ｆ２に向かう集束光となる。この経路途
中には赤外線透過ミラー３が配設され、投射光には不要
であって熱的障害を引き起す熱線を除去して投射に必要
な光のみをモデレータ５へ入射する。赤外線透過ミラー
３で透過した熱線は熱吸収ヒートシンク４などで吸収冷
却される。モデレータ５は第一次平行光コンデンサ５ａ
と照度分布・投射波長帯域調整用モデレータ（以下調整
用モデレータと略記する）５ｂ、投射コンデンサ５０な
どから構成されている。
第一次平行光コンデンサ５ａは入射光を調整用モデレー
タ５ｂが照度調整し易いように平行光とするものであり
、投射コンデンサ５ｃは投射用の実発光点Ｐに光束を集
光させるものである。実発光点Ｐからの投射光はコリメ
ーション反射鏡６により平行光とされ、投射面７に投射
される。コリメーション反射鏡６は回転放物面鏡または
それと近似の球面の一部分で構成される。実発光点Ｐは
コリメーション反射鏡６の中心軸上の焦点Ｆの略２の位
置の近傍に設けられるが、正確な位置はシミュレーショ
ンによって求める。投射光の傾斜角θＧＧは小さい方が
平行光のデクリネーション角（投射面の直角方向に対す
る偏位角）を小さくする上で好適である。
タ５ｂが照度調整し易いように平行光とするものであり
、投射コンデンサ５ｃは投射用の実発光点Ｐに光束を集
光させるものである。実発光点Ｐからの投射光はコリメ
ーション反射鏡６により平行光とされ、投射面７に投射
される。コリメーション反射鏡６は回転放物面鏡または
それと近似の球面の一部分で構成される。実発光点Ｐは
コリメーション反射鏡６の中心軸上の焦点Ｆの略２の位
置の近傍に設けられるが、正確な位置はシミュレーショ
ンによって求める。投射光の傾斜角θＧＧは小さい方が
平行光のデクリネーション角（投射面の直角方向に対す
る偏位角）を小さくする上で好適である。
第３図、第４図は調整用モデレータ５ｂの構成例である
。第３図の実施例は、入射光束の照度の強い部分が透過
するガラス板の領域５ｄを擦りガラス状に加工し光を散
乱させるか、その領域５ｄにクロム等の吸収体を蒸着さ
せて光を吸収するかして照度を弱め、投射光の照度分布
を均一化するものである。第４図の実施例は、入射光束
の照度の強い部分が透過するガラス板の領域５ｅを凹し
ンズ状に形成して光を散乱させ、直接照射光としたもの
である。なお、この調整用モデレータ５ｂはＵＶ（紫外
）光など特定波長の投射光を得るための投射波長帯域フ
ィルタを兼用したり、またはコンデンサ機能の一部を兼
用したりすることも可能である。
。第３図の実施例は、入射光束の照度の強い部分が透過
するガラス板の領域５ｄを擦りガラス状に加工し光を散
乱させるか、その領域５ｄにクロム等の吸収体を蒸着さ
せて光を吸収するかして照度を弱め、投射光の照度分布
を均一化するものである。第４図の実施例は、入射光束
の照度の強い部分が透過するガラス板の領域５ｅを凹し
ンズ状に形成して光を散乱させ、直接照射光としたもの
である。なお、この調整用モデレータ５ｂはＵＶ（紫外
）光など特定波長の投射光を得るための投射波長帯域フ
ィルタを兼用したり、またはコンデンサ機能の一部を兼
用したりすることも可能である。
第２図は本発明の他の実施例を示す構成図である。本実
施例は投射光点を虚発光点としたもので、モデレータ５
′以外は第１図と略同様の構成である。モデレータ５′
は投射用コンデンサ５０′。
施例は投射光点を虚発光点としたもので、モデレータ５
′以外は第１図と略同様の構成である。モデレータ５′
は投射用コンデンサ５０′。
投射用モデレータ５ｂ′、波長帯域調整フィルタ５ｆ′
で構成される。投射用コンデンサ５０′は凹レンズから
成り、投射光点を虚発光点Ｐ′位置に構成する。調整用
モデレータ５ｂ’は投射光の照度の強い部分を凸状部分
で散乱させて照度分布を均一化している。なお、調整用
モデレータ５ｂ’は第３図に示すものであっても良いし
、波長帯域調整フィルタを兼ねるものであっても良いこ
とは第１図の実施例と同様である。
で構成される。投射用コンデンサ５０′は凹レンズから
成り、投射光点を虚発光点Ｐ′位置に構成する。調整用
モデレータ５ｂ’は投射光の照度の強い部分を凸状部分
で散乱させて照度分布を均一化している。なお、調整用
モデレータ５ｂ’は第３図に示すものであっても良いし
、波長帯域調整フィルタを兼ねるものであっても良いこ
とは第１図の実施例と同様である。
第１図および第２図の実施例においてモデレータ５，５
′は固定されたものであるが、光束と直交する平面を回
転させるが、第５図のように中心０をループ運動させれ
ば、調整用モデレータ５ｂ。
′は固定されたものであるが、光束と直交する平面を回
転させるが、第５図のように中心０をループ運動させれ
ば、調整用モデレータ５ｂ。
５ｂ’の加工上の不均一や光学系の誤差による照度分布
の不均一をさらに低減する上で好適である。
の不均一をさらに低減する上で好適である。
上記においてモデレータ５，５′をループ運動させた場
合は、投射光点（発光点Ｐ、Ｐ’）がループ運動するこ
とになり、ループ運動のさせ方によっては積算投射光量
が均一になり、調整用モデレータが不要になるか、また
は非常に簡単な設計のし易いものとなる。ただしこの場
合は投射平行光が、ある程度のコメリージョン角を有す
るようになる。ループ運動は円運動の他、楕円運動や方
形運動などが考えられるが、特に限定するものではない
。ループ運動させる手段としては、クランク機構やＸＹ
移動テーブルまたはベルト回転機構など公知の手段を用
いれば良い。またモデレータ５゜５′の位置は、熱的な
影響を少くするために赤外線透過ミラー３の反射後に配
設しているが、楕円面鏡２を赤外線透過ミラーとする事
によって原理は反射前でも良い。
合は、投射光点（発光点Ｐ、Ｐ’）がループ運動するこ
とになり、ループ運動のさせ方によっては積算投射光量
が均一になり、調整用モデレータが不要になるか、また
は非常に簡単な設計のし易いものとなる。ただしこの場
合は投射平行光が、ある程度のコメリージョン角を有す
るようになる。ループ運動は円運動の他、楕円運動や方
形運動などが考えられるが、特に限定するものではない
。ループ運動させる手段としては、クランク機構やＸＹ
移動テーブルまたはベルト回転機構など公知の手段を用
いれば良い。またモデレータ５゜５′の位置は、熱的な
影響を少くするために赤外線透過ミラー３の反射後に配
設しているが、楕円面鏡２を赤外線透過ミラーとする事
によって原理は反射前でも良い。
以上の構成によって本実施例では平行光の投射光点を単
一とすることができ、コリメーション角を点光源が点に
近ければ理論上ゼロにすることができる。調整用モデレ
ータ５ｂ、５ｂ’は例えばＸ −Ｘ断面の光束の照度分
布を測定し、その分布に応じて前述の投射面７での照度
分布が均一になるような設計・調整を行なう。
一とすることができ、コリメーション角を点光源が点に
近ければ理論上ゼロにすることができる。調整用モデレ
ータ５ｂ、５ｂ’は例えばＸ −Ｘ断面の光束の照度分
布を測定し、その分布に応じて前述の投射面７での照度
分布が均一になるような設計・調整を行なう。
なお、本実施例は上記実施例に限るものではなく、本発
明の主旨に沿って種々の応用や実施態様を取り得るもの
である。例えば、スプリットミラーを入れて上下面同時
投射用に構成することも可能である。また投射光から平
行光を得るための構成もコリメーション反射鏡に限るも
のではなく平板ミラーとレンズ（コンデンサ）によって
行なっても良い。利用対象光もＵＶ（紫外）光に限るも
のではなく、波長帯域フィルタによって可視光などにも
利用し得るものである。
明の主旨に沿って種々の応用や実施態様を取り得るもの
である。例えば、スプリットミラーを入れて上下面同時
投射用に構成することも可能である。また投射光から平
行光を得るための構成もコリメーション反射鏡に限るも
のではなく平板ミラーとレンズ（コンデンサ）によって
行なっても良い。利用対象光もＵＶ（紫外）光に限るも
のではなく、波長帯域フィルタによって可視光などにも
利用し得るものである。
以上述べたように本発明によれば、高価なフライアイレ
ンズを使用しないので、安価な平行光投射光学系を提供
することができると共に、投射光点を単一光点としたの
で、マスク影像のボケを生じさせるコリメーション角を
略ゼロにすることができる。このため本発明は、略完全
なる平行光としてシュリーレン法による投影装置や正確
な立体の載面影像の採取装置などの純平行光利用装置に
も利用できるなど、用途を広げる効果を奏する。
ンズを使用しないので、安価な平行光投射光学系を提供
することができると共に、投射光点を単一光点としたの
で、マスク影像のボケを生じさせるコリメーション角を
略ゼロにすることができる。このため本発明は、略完全
なる平行光としてシュリーレン法による投影装置や正確
な立体の載面影像の採取装置などの純平行光利用装置に
も利用できるなど、用途を広げる効果を奏する。
また単一光点であるのでモデレータには投射平行光に特
定形状の輪郭を生じさせる遮光モデレータ（アパーチャ
ー）やバンドフィルタ、ポラライザなどの配設が可能に
なる。
定形状の輪郭を生じさせる遮光モデレータ（アパーチャ
ー）やバンドフィルタ、ポラライザなどの配設が可能に
なる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は本発
明の他の実施例を示す構成図、第３図。 第４図は調整用モデレータの構成例、第５図は投射光点
をループ運動させた実施例、第６図は従来技術の平行光
投射光学系、第７図はその投射光点を示す説明図である
。 １・・・点光源放電管（点光源） ５．５′・・・モデレータ ５ａ・・・第−次子行光コンデンサ ５ｂ、５ｂ’・・・調整用モデレータ ５ｃ、５ｃ’・・・投射用コンデンサ ６・・・コリメーション反射鏡 ７・・・投射面 Ｐ・・・実発光点（投射光点） Ｐ′・・・虚発光点（投射虚光点） 特許出願人 株式会社 オーク製作所 第１図 第２図 第３図 第４図
明の他の実施例を示す構成図、第３図。 第４図は調整用モデレータの構成例、第５図は投射光点
をループ運動させた実施例、第６図は従来技術の平行光
投射光学系、第７図はその投射光点を示す説明図である
。 １・・・点光源放電管（点光源） ５．５′・・・モデレータ ５ａ・・・第−次子行光コンデンサ ５ｂ、５ｂ’・・・調整用モデレータ ５ｃ、５ｃ’・・・投射用コンデンサ ６・・・コリメーション反射鏡 ７・・・投射面 Ｐ・・・実発光点（投射光点） Ｐ′・・・虚発光点（投射虚光点） 特許出願人 株式会社 オーク製作所 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (2)
- （１）点光源と集光用反射鏡を経て得られる集束光から
投射平行光を得る光学系において、 前記集束光から単一の投射光点または単一の投射虚光点
をもつ光束を得る光学系を有し該光束の照度分布の不均
一を散乱または吸収によって補正するモデレータを備え
ることを特徴とする平行光投射光学系。 - （２）前記モデレータが光束と直交する平面をループ運
動することを特徴とする前記特許請求の範囲第１項に記
載する平行光投射光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16997886A JPS6325640A (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 平行光投射光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16997886A JPS6325640A (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 平行光投射光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6325640A true JPS6325640A (ja) | 1988-02-03 |
Family
ID=15896328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16997886A Pending JPS6325640A (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 平行光投射光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6325640A (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5374379A (en) * | 1976-12-15 | 1978-07-01 | Fujitsu Ltd | Correction filter for illuminance distribution |
| JPS53125840A (en) * | 1977-04-11 | 1978-11-02 | Fuji Xerox Co Ltd | Scan exposure control device for copier |
| JPS5681813A (en) * | 1979-12-08 | 1981-07-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Mask lighting optical system |
| JPS60168147A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-08-31 | Oak Seisakusho:Kk | 露光装置 |
| JPS60168133A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-08-31 | Canon Inc | 照明光学装置 |
| JPS60241035A (ja) * | 1984-05-15 | 1985-11-29 | Oak Seisakusho:Kk | 露光装置 |
-
1986
- 1986-07-18 JP JP16997886A patent/JPS6325640A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5374379A (en) * | 1976-12-15 | 1978-07-01 | Fujitsu Ltd | Correction filter for illuminance distribution |
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