JPS63293918A - 円弧照明装置 - Google Patents
円弧照明装置Info
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- JPS63293918A JPS63293918A JP62130518A JP13051887A JPS63293918A JP S63293918 A JPS63293918 A JP S63293918A JP 62130518 A JP62130518 A JP 62130518A JP 13051887 A JP13051887 A JP 13051887A JP S63293918 A JPS63293918 A JP S63293918A
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- Japan
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 29
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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
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70075—Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection
-
- 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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
- G03F7/70366—Rotary scanning
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (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、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。
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６をＢ方向とその逆方向に走査し露光するものである
。
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６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、点光源ランプを回転
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、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５８−８４３４９がある。第５図は、その
原理構成であり、反射鏡１０，１１．１２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はスリット位置、９は球面反射鏡、１３はピ
ンホールである。
弧状ランプの像を拡大する方法と、点光源ランプを回転
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、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５８−８４３４９がある。第５図は、その
原理構成であり、反射鏡１０，１１．１２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はスリット位置、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（ａ）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、Ａ方向から見ると第３図
（ｂ）に示すように、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
ぼ平行であり、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ェハ面上でのコント
ラストが低下し、従って解像度が上がらないという欠点
があった。また、スリット８で円弧を作るので光の利用
効率が低く、マスク３に到達する光は、点光源ランプ了
を出た光の２％程度しかないものであった。さらに、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。
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、Ａ方向から見ると第３図
（ｂ）に示すように、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
ぼ平行であり、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ェハ面上でのコント
ラストが低下し、従って解像度が上がらないという欠点
があった。また、スリット８で円弧を作るので光の利用
効率が低く、マスク３に到達する光は、点光源ランプ了
を出た光の２％程度しかないものであった。さらに、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、また照度が
高く、製作が容易で、低コストであり、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
。
高く、製作が容易で、低コストであり、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
。
問題点を解決するだめの手段
上記問題点を解決するために本発明の円弧照明装置は、
光源と、集光光学系と、回転可能な射出端が一つ又は複
数に分岐した光ファイバー束と、同じく回転可能な一つ
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
備えたものである。
光源と、集光光学系と、回転可能な射出端が一つ又は複
数に分岐した光ファイバー束と、同じく回転可能な一つ
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
ことにより円弧スリット照明を行い、スポット照明が回
転の接線方向にも半径方向にも等しく十分な光の入射角
の広がりを有するので解像力が高く、スリットで円弧を
作らないので光の利用効率が高く、製作が容易で低コス
トであり、照度の均一性を得るだめの調整が容易となる
Ｏ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。
有する、スポット照明が回転軸のまわりを回転走査する
ことにより円弧スリット照明を行い、スポット照明が回
転の接線方向にも半径方向にも等しく十分な光の入射角
の広がりを有するので解像力が高く、スリットで円弧を
作らないので光の利用効率が高く、製作が容易で低コス
トであり、照度の均一性を得るだめの調整が容易となる
Ｏ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の実施例における円弧照明装置の
縦断面図である。第１図において、２０は光源の水銀灯
、２１はその電極間アーク、２２は熱線透過型楕円面反
射鏡、２３は分岐光ファイバーであり、入射端２４にお
いて円形に束ねられており、他端に８つの射出端２６を
有する。前記光ファイバー射出端２６は補助集光レンズ
２６の光軸上にファイバー固定金具３１により固定され
ている。２７は明るさ絞り、２８は集光レンズであり、
２６〜２了はいわゆるケーラー照明光学系によるスポッ
ト照明光学系４０を成し回転筐体２９の同一円周上に回
転軸３ｏに平行に８組配列されている。３２は回転軸受
、３３は大プーリ一部、３４は回転モーター、３５は小
プーリ−，３６は回転ベルト、３７はマスク、３８は回
転筐体に形成された円周溝、３９はその中に設置された
固定スリットである。第２図は第１図のＡ−Ａ断面矢視
図であり、固定スリット３９のスリット間隔は、各スポ
ット照明光学系４ｏの回転角度θに対し半径方向にｃｏ
ｓθのスリット間隔割合を有する。
縦断面図である。第１図において、２０は光源の水銀灯
、２１はその電極間アーク、２２は熱線透過型楕円面反
射鏡、２３は分岐光ファイバーであり、入射端２４にお
いて円形に束ねられており、他端に８つの射出端２６を
有する。前記光ファイバー射出端２６は補助集光レンズ
２６の光軸上にファイバー固定金具３１により固定され
ている。２７は明るさ絞り、２８は集光レンズであり、
２６〜２了はいわゆるケーラー照明光学系によるスポッ
ト照明光学系４０を成し回転筐体２９の同一円周上に回
転軸３ｏに平行に８組配列されている。３２は回転軸受
、３３は大プーリ一部、３４は回転モーター、３５は小
プーリ−，３６は回転ベルト、３７はマスク、３８は回
転筐体に形成された円周溝、３９はその中に設置された
固定スリットである。第２図は第１図のＡ−Ａ断面矢視
図であり、固定スリット３９のスリット間隔は、各スポ
ット照明光学系４ｏの回転角度θに対し半径方向にｃｏ
ｓθのスリット間隔割合を有する。
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２Ｑの電極間アーク２１より出た光は楕円面反射鏡２
２で反射され集光して、光ファイバー２３の入射端２４
に入り、分岐して８つの射出端２６より出て、補助集光
レンズ２６に入る。光はさらに、明るさ絞り２７の位置
に各光源２５の像を結び、さらに集光レンズ２８により
マスク３７の下面に集光して照明スポット４１を形成す
る。このとき、射出端２５の集光レンズ２８による像は
無限遠にできるので照明する面にムラを生ぜず固定スリ
ット３９の像をマスク３７の下面に生ずる。各スポット
照明光学系４ｏは回転筐体２９と共に、モーター３４に
より、小プーリ＝３６と回転ベルト３６と太プーリー３
３を介して、第２図における矢印Ｂの方向に回転される
。この時、各照明スポット４１の軌跡は、円弧スリット
照明４２となる。回転筐体２９には８つのスポット照明
光学系４０が配置されているので、１回転で８回の走査
を行う。マスク３７は、第２図の矢印Ｃの方向に直線走
査されるので円弧スリット照明４２は、マスク３７の全
面を密に走査する。例えば、円弧スリット照明中４１Ｅ
Ｉ、マスク３７の直線走査速度をｓｏｓｍ／ｓｅｃ、回
転筐体２９０回転速度を４６９Ｏｒｐｍ とすれば、
４ＩｌｌＩの間を６０回スポット４１が円弧走査するこ
ととなシ、照度ムラを２％以下とすることができる。
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２Ｑの電極間アーク２１より出た光は楕円面反射鏡２
２で反射され集光して、光ファイバー２３の入射端２４
に入り、分岐して８つの射出端２６より出て、補助集光
レンズ２６に入る。光はさらに、明るさ絞り２７の位置
に各光源２５の像を結び、さらに集光レンズ２８により
マスク３７の下面に集光して照明スポット４１を形成す
る。このとき、射出端２５の集光レンズ２８による像は
無限遠にできるので照明する面にムラを生ぜず固定スリ
ット３９の像をマスク３７の下面に生ずる。各スポット
照明光学系４ｏは回転筐体２９と共に、モーター３４に
より、小プーリ＝３６と回転ベルト３６と太プーリー３
３を介して、第２図における矢印Ｂの方向に回転される
。この時、各照明スポット４１の軌跡は、円弧スリット
照明４２となる。回転筐体２９には８つのスポット照明
光学系４０が配置されているので、１回転で８回の走査
を行う。マスク３７は、第２図の矢印Ｃの方向に直線走
査されるので円弧スリット照明４２は、マスク３７の全
面を密に走査する。例えば、円弧スリット照明中４１Ｅ
Ｉ、マスク３７の直線走査速度をｓｏｓｍ／ｓｅｃ、回
転筐体２９０回転速度を４６９Ｏｒｐｍ とすれば、
４ＩｌｌＩの間を６０回スポット４１が円弧走査するこ
ととなシ、照度ムラを２％以下とすることができる。
次に１本発明の第２の実施例について第３図を参照しな
がら説明する。第３図は本発明の第２の実施例の部分模
式図であシ、その基本構成は第１の実施例と同様である
が、水銀灯２０及び楕円面反射鏡２２の光軸４３と、光
ファイバー２３及び回転筐体２９の回転軸４４がｄだけ
ずれている。
がら説明する。第３図は本発明の第２の実施例の部分模
式図であシ、その基本構成は第１の実施例と同様である
が、水銀灯２０及び楕円面反射鏡２２の光軸４３と、光
ファイバー２３及び回転筐体２９の回転軸４４がｄだけ
ずれている。
そして楕円面反射鏡２２による、光ファイバー入射端２
４における集光スポット４６の径を元ファイバー入射端
２４の径よシ小さくしである。この構成によって動作時
には、元ファイバー２３の射出端から出る光は、マスク
３７上にファイバーの射出端がある位置４６，４７．４
８では強く光が出て、６３．４９の位置では弱くなり、
５０，５１゜５２の位置ではほとんど光は出ない。この
ことによって水銀灯２０から出た光の利用率を高めるこ
とができ、露光装置における露光時間を短縮して処理能
力を増す効果を有する。
４における集光スポット４６の径を元ファイバー入射端
２４の径よシ小さくしである。この構成によって動作時
には、元ファイバー２３の射出端から出る光は、マスク
３７上にファイバーの射出端がある位置４６，４７．４
８では強く光が出て、６３．４９の位置では弱くなり、
５０，５１゜５２の位置ではほとんど光は出ない。この
ことによって水銀灯２０から出た光の利用率を高めるこ
とができ、露光装置における露光時間を短縮して処理能
力を増す効果を有する。
また、さらに本発明の変形応用例として水銀灯と楕円面
反射鏡２２のいづれか一方又は両方を光ファイバー２３
と回転筐体２９と共に回転させれば、光ファイバーの入
射端２４における照度ムラを解消し、より均一なマスク
３７０面上における照度分布を得ることができる。
反射鏡２２のいづれか一方又は両方を光ファイバー２３
と回転筐体２９と共に回転させれば、光ファイバーの入
射端２４における照度ムラを解消し、より均一なマスク
３７０面上における照度分布を得ることができる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、光源と、その集光光学系
と、その集光位置に入射端を有し、一つ又は複数に分岐
した射出端を有する光ファイバー束と、各射出端から出
た光をマスク上にスポット照明する、回転筐体の同一円
周上に配置された一つ又は複数のスポット照明光学系で
円弧スリット照明を作ることにより、反射型投影露光装
置において、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を有する照明光を得ることがで
き、高い解像力が得られ、またスポット照明光の回転に
よって円弧照明を作るので照度が均一で光の利用率が高
くなシ、露光装置の露光時間を短縮でき、処理能力が高
くなシ、さらに多数の凹面鏡を用いないので製作が容易
で低コストである等、大なる効果を発揮する。
と、その集光位置に入射端を有し、一つ又は複数に分岐
した射出端を有する光ファイバー束と、各射出端から出
た光をマスク上にスポット照明する、回転筐体の同一円
周上に配置された一つ又は複数のスポット照明光学系で
円弧スリット照明を作ることにより、反射型投影露光装
置において、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を有する照明光を得ることがで
き、高い解像力が得られ、またスポット照明光の回転に
よって円弧照明を作るので照度が均一で光の利用率が高
くなシ、露光装置の露光時間を短縮でき、処理能力が高
くなシ、さらに多数の凹面鏡を用いないので製作が容易
で低コストである等、大なる効果を発揮する。
第１図は本発明の第１の実施例における円弧照明装置の
縦断面図、第２図は第１図におけるＡ−Ａ断面矢視図、
第３図は本発明の第２の実施例における円弧照明装置の
部分模式図、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６図は従来の照明光学系の一例を示
す構成図、第６図（ａ） 、 （ｂ） 、 ＣＣ）は従
来の照明光の不可干渉性を示す説明図である。 ２０・・・・・・水銀灯、２２・・・・・・楕円面反射
鏡、２３・・・・・・分岐光ファイバー束、２９・・・
・・・回転筐体、３７・・・・・・マスク、３９・・・
・・・固定スリット、４０・・・・・・スポット照明光
学系。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
５ 図 第６図 （【ｌ、ン
縦断面図、第２図は第１図におけるＡ−Ａ断面矢視図、
第３図は本発明の第２の実施例における円弧照明装置の
部分模式図、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６図は従来の照明光学系の一例を示
す構成図、第６図（ａ） 、 （ｂ） 、 ＣＣ）は従
来の照明光の不可干渉性を示す説明図である。 ２０・・・・・・水銀灯、２２・・・・・・楕円面反射
鏡、２３・・・・・・分岐光ファイバー束、２９・・・
・・・回転筐体、３７・・・・・・マスク、３９・・・
・・・固定スリット、４０・・・・・・スポット照明光
学系。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
５ 図 第６図 （【ｌ、ン
Claims (4)
- （１）光源と、その光の集光光学系と、その集光位置に
入射端が面し、射出端が一つ又は複数に分岐し、一つの
円周上に配列された光ファイバー束と、前記各射出端か
ら出た光をマスク上に集光する円周上に配列された一つ
又は複数のスポット照明光学系と、前記光ファイバー束
とスポット照明光学系を一体に回転させる回転駆動装置
より成る円弧照明装置。 - （２）集光光学系による集光位置に光ファイバーの入射
端の一部分のみが面している特許請求の範囲第１項記載
の円弧照明装置。 - （３）スポット照明光学系内に回転しない円弧状視野絞
りが挿入されている特許請求の範囲第１項又は第２項記
載の円弧照明装置。 - （４）光源とその集光光学系のいづれか一方又は両方が
回転する特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに
記載の円弧照明装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62130518A JPS63293918A (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 円弧照明装置 |
| KR1019880006108A KR920002820B1 (ko) | 1987-05-27 | 1988-05-25 | 주사형 투영 노광장치 |
| EP88108440A EP0292976A3 (en) | 1987-05-27 | 1988-05-26 | Scanning type projection exposure system |
| US07/199,078 US4844568A (en) | 1987-05-27 | 1988-05-26 | Scanning type projection exposure system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62130518A JPS63293918A (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 円弧照明装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63293918A true JPS63293918A (ja) | 1988-11-30 |
Family
ID=15036212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62130518A Pending JPS63293918A (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | 円弧照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63293918A (ja) |
-
1987
- 1987-05-27 JP JP62130518A patent/JPS63293918A/ja active Pending
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