JPS63293547A - 照明光学装置 - Google Patents
照明光学装置Info
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- JPS63293547A JPS63293547A JP62128996A JP12899687A JPS63293547A JP S63293547 A JPS63293547 A JP S63293547A JP 62128996 A JP62128996 A JP 62128996A JP 12899687 A JP12899687 A JP 12899687A JP S63293547 A JPS63293547 A JP S63293547A
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- Japan
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- light sources
- parabolic mirror
- light
- focal point
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- Pending
Links
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- 238000005286 illumination Methods 0.000 title claims description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 21
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 abstract description 21
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 4
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Classifications
-
- 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
- G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4298—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with non-coherent light sources and/or radiation detectors, e.g. lamps, incandescent bulbs, scintillation chambers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Systems Of Projection Type Copiers (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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〕
本発明はレチクル或いはマスク上のパターンをウェハ上
に転写する照明光学装置に関する。
に転写する照明光学装置に関する。
第７図に示すように、例えば光源ｌとしての超高圧水銀
ランプ１は楕円鏡２の第１焦点上Ａに配置されている。
ランプ１は楕円鏡２の第１焦点上Ａに配置されている。
超高圧水銀ランプ１の電極が印加されると光が発散され
、楕円鏡２により第２焦点Ｃへ向けて光は進行する。そ
して、その光は反射部材６により反射転向されて楕円鏡
の第２焦点Ｃに集光され、更に光学系７により平行光束
に変喚されて被照射面へ供給される。
、楕円鏡２により第２焦点Ｃへ向けて光は進行する。そ
して、その光は反射部材６により反射転向されて楕円鏡
の第２焦点Ｃに集光され、更に光学系７により平行光束
に変喚されて被照射面へ供給される。
このように従来の照明光学装置は上記のような構成とな
っていた。
っていた。
最近、ウェハの処理能力（スループット）を向上させて
大量生産を図る為に、光源の出力を上げて、ウェハに照
射される照度を上げるという努力がなされている。
大量生産を図る為に、光源の出力を上げて、ウェハに照
射される照度を上げるという努力がなされている。
ところが、ただ単に光源の出力を上げても、実際にはそ
の出力に比例した照度を得ることができず、また光源の
出力アップによる光源の大型化を招＜、シかも、高圧水
銀ランプ等の場合、光源の出力アップに伴い、光源の電
極の極間を離さなければならない為、光源はある大きさ
を持ってしまい第１焦点上に配置された光源から放射さ
れた光は第２焦点上で集光されない、その為に、光束の
強度分布にむらが生じレチクル上のパターンをウェハ上
に露光する際に悪影響を及ぼす問題がある。
の出力に比例した照度を得ることができず、また光源の
出力アップによる光源の大型化を招＜、シかも、高圧水
銀ランプ等の場合、光源の出力アップに伴い、光源の電
極の極間を離さなければならない為、光源はある大きさ
を持ってしまい第１焦点上に配置された光源から放射さ
れた光は第２焦点上で集光されない、その為に、光束の
強度分布にむらが生じレチクル上のパターンをウェハ上
に露光する際に悪影響を及ぼす問題がある。
また、光源の出力アンプにより光源を冷却する冷却装置
の大型化も招く為、床面積を取ってしまうという問題や
、その冷却装置による震動等の機械的な問題も存在する
。
の大型化も招く為、床面積を取ってしまうという問題や
、その冷却装置による震動等の機械的な問題も存在する
。
したがって、本発明は効率良く照度を向上させながら装
置のコンパクト化を達成できる照明光学装置を提供する
ことを目的としている。
置のコンパクト化を達成できる照明光学装置を提供する
ことを目的としている。
本発明は複数の光源と、該複数の光源からの複数の光束
を反射変換して被照射物体へ導くための放物面鏡と、該
放物面鏡によりされた複数の光束を１つの光束に変換す
る光学変換部材とを有する構成を基本としている。そし
て、前記複数の光源は、前記放物面鏡の凹面を向けた空
間上に、前記放物面鏡の軸に対して垂直な平面内で該楕
円鏡の軸を中心とする任意の半径を持つ円の円周上に配
置されると共に、該円周上に沿って隣合う光源の距離が
共に等しくなり、且つ該複数の光源からの複数の光束が
前記放物面鏡の焦点を通るように配置されることで上記
の問題点を解決しようとするものである。
を反射変換して被照射物体へ導くための放物面鏡と、該
放物面鏡によりされた複数の光束を１つの光束に変換す
る光学変換部材とを有する構成を基本としている。そし
て、前記複数の光源は、前記放物面鏡の凹面を向けた空
間上に、前記放物面鏡の軸に対して垂直な平面内で該楕
円鏡の軸を中心とする任意の半径を持つ円の円周上に配
置されると共に、該円周上に沿って隣合う光源の距離が
共に等しくなり、且つ該複数の光源からの複数の光束が
前記放物面鏡の焦点を通るように配置されることで上記
の問題点を解決しようとするものである。
また前記複数の光源はそれぞれの楕円鏡の第１焦点上に
配置されると共に、その複数の楕円鏡の第２焦点と前記
放物面鏡とが一致するように斜設され、しかもその際、
複数の光源は輝度分布が均一になるように、これらの光
源中の陽電極と陰電極とをずらして配置される構成から
成っていることが望ましい。
配置されると共に、その複数の楕円鏡の第２焦点と前記
放物面鏡とが一致するように斜設され、しかもその際、
複数の光源は輝度分布が均一になるように、これらの光
源中の陽電極と陰電極とをずらして配置される構成から
成っていることが望ましい。
尚、前記放物面鏡の凹面を向けた空間上に、複数の光源
に対応する反射部材が配置され、その複数の光源に対応
する反射部材は、光源の長手方向が重力方向に沿って配
置された複数の光源からの光束を反射させて前記放物面
鏡の焦点を通るように配置されることにより本発明の目
的を達成することも可能である。
に対応する反射部材が配置され、その複数の光源に対応
する反射部材は、光源の長手方向が重力方向に沿って配
置された複数の光源からの光束を反射させて前記放物面
鏡の焦点を通るように配置されることにより本発明の目
的を達成することも可能である。
本発明によって複数の光源からの光束を１つの光束に変
換することが可能となるので、照明光学装置の大型化を
招くことなく効率良く被照射面の照度を上げることがで
き有効である。
換することが可能となるので、照明光学装置の大型化を
招くことなく効率良く被照射面の照度を上げることがで
き有効である。
〔実施例１〕
第１図は本発明による実施例１の断面図である。
この実施例１での光源として高圧水銀ランプ１（１１，
１３）を使用している。それぞれの棒状の高圧水銀ラン
プ（１１，１３）の中心は楕円鏡２（２１，２３）の第
１焦点上（Ａ、いＡ１３、）に位置するように斜設され
ている。そして、本発明の実施例１では第１図の矢視図
である第３図で示すように、放物面、ｔｆｉ３の凹面を
向けた空間上に、４つの光源が放物面鏡３の軸Ａｘに対
して垂直な平面内で、該放物面鏡３の軸Ａｘを中心とす
る任意の半径を持つ円の円周上に配置されおり、また該
円周上に沿って隣合う光源の距離が共に等しくなるよう
に相対向して配置されている。しかも、楕円鏡２の第２
焦点と放物面ｌＩ３の焦点Ｂとが一致するように複数の
光源が斜設されている。
１３）を使用している。それぞれの棒状の高圧水銀ラン
プ（１１，１３）の中心は楕円鏡２（２１，２３）の第
１焦点上（Ａ、いＡ１３、）に位置するように斜設され
ている。そして、本発明の実施例１では第１図の矢視図
である第３図で示すように、放物面、ｔｆｉ３の凹面を
向けた空間上に、４つの光源が放物面鏡３の軸Ａｘに対
して垂直な平面内で、該放物面鏡３の軸Ａｘを中心とす
る任意の半径を持つ円の円周上に配置されおり、また該
円周上に沿って隣合う光源の距離が共に等しくなるよう
に相対向して配置されている。しかも、楕円鏡２の第２
焦点と放物面ｌＩ３の焦点Ｂとが一致するように複数の
光源が斜設されている。
第４図で示すように、通常の高圧水銀ランプにおいては
針状の陽の電極１００と棒状の陰の電極１１０とが放電
側で相対向して配設されている。そして、各電極が印加
されると電極間で放電が起こり光が発散される０発散さ
れた光は楕円鏡２により楕円鏡２の第２の焦点上Ｂに集
光される。その為に、楕円鏡２の第２の焦点上Ｂに集光
された光束は放物面鏡３によって放物面鏡３の軸方向と
平行になるように反射される。そして、放物面鏡３を反
射した複数の光束は光束変換部材としてのコーンプリズ
ム４（この場合、四角錐状のプリズムでも良い。）によ
って１つの光束に変換され、高強度の光束となって被照
射面へ供給される。
針状の陽の電極１００と棒状の陰の電極１１０とが放電
側で相対向して配設されている。そして、各電極が印加
されると電極間で放電が起こり光が発散される０発散さ
れた光は楕円鏡２により楕円鏡２の第２の焦点上Ｂに集
光される。その為に、楕円鏡２の第２の焦点上Ｂに集光
された光束は放物面鏡３によって放物面鏡３の軸方向と
平行になるように反射される。そして、放物面鏡３を反
射した複数の光束は光束変換部材としてのコーンプリズ
ム４（この場合、四角錐状のプリズムでも良い。）によ
って１つの光束に変換され、高強度の光束となって被照
射面へ供給される。
ここで、高圧水銀ランプはその長手方向が重力方向に沿
って配置されることを前提として設計されている。その
為、第４図に示すように、高圧水銀ランプはそのランプ
の軸Ｅと陽陰の軸Ｆと電極の軸Ｇとが同一直線上で合致
するように配置されている。
って配置されることを前提として設計されている。その
為、第４図に示すように、高圧水銀ランプはそのランプ
の軸Ｅと陽陰の軸Ｆと電極の軸Ｇとが同一直線上で合致
するように配置されている。
ところが、第４図に示す如（、複数の光源からの光束が
放物面鏡３によって放物面鏡３の軸Ａｘと平行に反射さ
れるには、楕円鏡２の第２の焦点上と放物面鏡３の焦点
Ｂとが合致するように配置されなければならない事から
、高圧水銀ランプは斜設されなければならない。
放物面鏡３によって放物面鏡３の軸Ａｘと平行に反射さ
れるには、楕円鏡２の第２の焦点上と放物面鏡３の焦点
Ｂとが合致するように配置されなければならない事から
、高圧水銀ランプは斜設されなければならない。
したがって、高圧水銀ランプ１が斜設されることによっ
て電極の放電が重力の影響を受けて高圧水銀ランプの輝
度分布にむらが生じる恐れがある。
て電極の放電が重力の影響を受けて高圧水銀ランプの輝
度分布にむらが生じる恐れがある。
その為に第５図に示すように、斜設された高圧水銀ラン
プの輝度分布が重力の影響を受けても均一になるように
高圧水銀ランプの軸Ｅから陽極の軸Ｆと陰極の電極の軸
Ｇとをずらして配置することが望ましい。
プの輝度分布が重力の影響を受けても均一になるように
高圧水銀ランプの軸Ｅから陽極の軸Ｆと陰極の電極の軸
Ｇとをずらして配置することが望ましい。
〔実施例２〕
第２図に示すように実施例２も光源として高圧水１ｍ１
（１１，１３）ランプを使用している。棒状の高圧水銀
ランプ（１１，１３）の中心は楕円鏡２（２１，２３）
の第１焦点上（Ａ１１、Ａ３．）に位置するように重力
方向に沿って配置されている。そして、本発明の実施例
２は第２図の矢視図でもある第３図で示すように、放物
面鏡３の凹面を向けた空間上に、４つの光源が放物面鏡
３の軸Ａｘに対して垂直な平面内に該放物面鏡３の軸Ａ
ｘを中心とする任意の半径を持つ円の円周上に配置され
おり、また該円周上に沿って隣合う光源の距離が共に等
しくなるように相対向して配置されている。
（１１，１３）ランプを使用している。棒状の高圧水銀
ランプ（１１，１３）の中心は楕円鏡２（２１，２３）
の第１焦点上（Ａ１１、Ａ３．）に位置するように重力
方向に沿って配置されている。そして、本発明の実施例
２は第２図の矢視図でもある第３図で示すように、放物
面鏡３の凹面を向けた空間上に、４つの光源が放物面鏡
３の軸Ａｘに対して垂直な平面内に該放物面鏡３の軸Ａ
ｘを中心とする任意の半径を持つ円の円周上に配置され
おり、また該円周上に沿って隣合う光源の距離が共に等
しくなるように相対向して配置されている。
そして、光源の長手方向が重力方向に沿って配置された
棒状の高圧水銀ランプ１の電極が印加されると電掻間で
放電が起こり光が発散される。そして、発散された光は
楕円鏡２を反射し、楕円鏡２の第２の焦点上に向けて反
射される。複数の楕円鏡２により反射する光束に対応す
るように配置された複数の反射部材５（５１，５３）は
楕円鏡２の第２焦点と放物面鏡３の焦点Ｂが一致するよ
うに配設されている。
棒状の高圧水銀ランプ１の電極が印加されると電掻間で
放電が起こり光が発散される。そして、発散された光は
楕円鏡２を反射し、楕円鏡２の第２の焦点上に向けて反
射される。複数の楕円鏡２により反射する光束に対応す
るように配置された複数の反射部材５（５１，５３）は
楕円鏡２の第２焦点と放物面鏡３の焦点Ｂが一致するよ
うに配設されている。
第２焦点Ｂに集光されたこれらの光束は放物面鏡３によ
って放物面鏡３の軸Ａｘに沿って平行に反射され、光束
変換部材としてのコマ状プリズム４（この場合、四角錐
状のプリズムでも良い、）を介することによりこの複数
の光束を１つの光束の変換し、被照射面へ供給される。
って放物面鏡３の軸Ａｘに沿って平行に反射され、光束
変換部材としてのコマ状プリズム４（この場合、四角錐
状のプリズムでも良い、）を介することによりこの複数
の光束を１つの光束の変換し、被照射面へ供給される。
但し、第６図に示すように、反射部材５として中空状の
円錐合鏡を使用しても良い。
円錐合鏡を使用しても良い。
尚、本発明の光源としてレーザーを使用し、レーザーの
射出側に正レンズを設けて、そのレンズによりレーザー
光束径の最も絞られるビームウェストが放物面鏡の焦点
に位置するように配置して使用することも可能である。
射出側に正レンズを設けて、そのレンズによりレーザー
光束径の最も絞られるビームウェストが放物面鏡の焦点
に位置するように配置して使用することも可能である。
また、本発明の複数の光源は放物面鏡の軸に垂直な平面
内に、その放物面鏡の軸を中心として同心円状に配置さ
れても良い。
内に、その放物面鏡の軸を中心として同心円状に配置さ
れても良い。
更に、本発明の光束変換部材としてはコーンプリズムだ
けでなく、コマプリズム、円錐状、円錐台状プリズム等
も使用可能であるとことは言うまでもない。
けでなく、コマプリズム、円錐状、円錐台状プリズム等
も使用可能であるとことは言うまでもない。
本発明によれば、被照射面上での照度を効率良く上げる
ことが可能となる為、スルーブツトの向上を図れ、しか
も高精度でコンパクトな照明光学装置を実現することが
できる。
ことが可能となる為、スルーブツトの向上を図れ、しか
も高精度でコンパクトな照明光学装置を実現することが
できる。
第１図は実施例１の構成断面図、第２図は第１図及び第
５図の矢視図、第３図は高圧水銀ランプの断面図、第４
図は高圧水銀ランプの輝度分布が均一になるように電極
をずらして配置した時の高圧水銀ランプの断面図、第５
図は実施例２の断面構成図である。第６図は中空状の円
錐合鏡の斜視図である。第７図は従来の照明光学装置で
ある。 〔主要部分の説明〕 １ （１１，１２，１３，１４）・・・高圧水銀ランプ
（光ａ＞１００・・・光源中の陽電極、１１０・・・光
源中の陰電極Ｅ・・・高圧水銀ランプの軸、Ｆ・・・陽
電極の軸Ｇ・・・陰電極の軸 ２ （２１，２２，２３，２４）・・・楕円鏡Ａ、１、
Ａ＋ｔｓＡ＋ｓ、Ａ １４・・・楕円鏡の第１焦点３・
・・放物面鏡 Ｂ・・・楕円鏡の第２焦点であると共に放物面鏡の焦点 Ａｘ・・・放物面鏡の軸
５図の矢視図、第３図は高圧水銀ランプの断面図、第４
図は高圧水銀ランプの輝度分布が均一になるように電極
をずらして配置した時の高圧水銀ランプの断面図、第５
図は実施例２の断面構成図である。第６図は中空状の円
錐合鏡の斜視図である。第７図は従来の照明光学装置で
ある。 〔主要部分の説明〕 １ （１１，１２，１３，１４）・・・高圧水銀ランプ
（光ａ＞１００・・・光源中の陽電極、１１０・・・光
源中の陰電極Ｅ・・・高圧水銀ランプの軸、Ｆ・・・陽
電極の軸Ｇ・・・陰電極の軸 ２ （２１，２２，２３，２４）・・・楕円鏡Ａ、１、
Ａ＋ｔｓＡ＋ｓ、Ａ １４・・・楕円鏡の第１焦点３・
・・放物面鏡 Ｂ・・・楕円鏡の第２焦点であると共に放物面鏡の焦点 Ａｘ・・・放物面鏡の軸
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数の光源と、該複数の光源からの複数の光束を反
射して被照射面へ導くための放物面鏡と、該放物面鏡に
より反射された複数の光束を１つの光束に変換する光束
変換部材とを有する照明光学装置であり、前記複数の光
源は前記放物面鏡の凹面を向けた空間上に、前記放物面
鏡の軸に対して垂直な平面内で該放物面鏡の軸を中心と
する任意の半径を持つ円の円周上に配置されると共に、
該円周上に沿って隣合う光源の距離が共に等しくなるよ
うに配置され、且つ該複数の光源からの複数の光束が前
記放物面鏡の焦点を通るように配置されることを特徴と
する照明光学装置。 ２、前記複数の光源はそれぞれの楕円鏡の第１焦点上に
配置されると共に、複数の該楕円鏡の第２焦点と前記放
物面鏡とが一致するように斜設され、且つ輝度分布が均
一になるように該複数の光源中に配置された陽電極と陰
電極とをずらして配置される構成から成ることを特徴と
する特許請求の範囲１項記載の照明光学装置。 ３、前記照明光学装置は前記放物面鏡の凹面を向けた空
間上において、光源の長手方向が重力方向に沿うように
配置された前記複数の光源からの光束を前記放物面鏡の
焦点へ導き、該複数の光源に対応する複数の反射部材を
有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の照
明光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62128996A JPS63293547A (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 照明光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62128996A JPS63293547A (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 照明光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63293547A true JPS63293547A (ja) | 1988-11-30 |
Family
ID=14998557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62128996A Pending JPS63293547A (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 照明光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63293547A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0660032A1 (en) * | 1993-12-10 | 1995-06-28 | General Electric Company | Lighting system for increasing brightness to a light guide |
| US5659409A (en) * | 1992-10-09 | 1997-08-19 | Ag Technology Co., Ltd. | Light source apparatus using a cone-like material and an applied apparatus thereof |
| DE10109592A1 (de) * | 2001-02-28 | 2002-09-26 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Anordnung zum Erzeugen eines leuchtenden Feldes |
| WO2011012066A1 (zh) * | 2009-07-29 | 2011-02-03 | Huang Chien-Wen | 利用抛物面镜的多光源汇聚系统 |
-
1987
- 1987-05-26 JP JP62128996A patent/JPS63293547A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5659409A (en) * | 1992-10-09 | 1997-08-19 | Ag Technology Co., Ltd. | Light source apparatus using a cone-like material and an applied apparatus thereof |
| EP0660032A1 (en) * | 1993-12-10 | 1995-06-28 | General Electric Company | Lighting system for increasing brightness to a light guide |
| DE10109592A1 (de) * | 2001-02-28 | 2002-09-26 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Anordnung zum Erzeugen eines leuchtenden Feldes |
| DE10109592C2 (de) * | 2001-02-28 | 2003-10-30 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Anordnung zum Erzeugen eines leuchtenden Feldes |
| WO2011012066A1 (zh) * | 2009-07-29 | 2011-02-03 | Huang Chien-Wen | 利用抛物面镜的多光源汇聚系统 |
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