JPH01114035A - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
- Publication number
- JPH01114035A JPH01114035A JP62270169A JP27016987A JPH01114035A JP H01114035 A JPH01114035 A JP H01114035A JP 62270169 A JP62270169 A JP 62270169A JP 27016987 A JP27016987 A JP 27016987A JP H01114035 A JPH01114035 A JP H01114035A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- phase
- light source
- illumination
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
-
- 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
Landscapes
- 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)
- Lasers (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〕
本発明は半導体回路素子をウェーハ上に露光転写する露
光装置に係り、特にコヒーレント光源を照明系として用
いるに好適な露光装置に関する。
光装置に係り、特にコヒーレント光源を照明系として用
いるに好適な露光装置に関する。
従来の装置！は、コヒーレント光源としてエキシマレー
ザを用い、該レーザ光のインコヒーレント化のために偏
向器を用い投影レンズの瞳面上でレーザビームを二次元
的に走査させるようにしていた。この種の装置として関
連するものには、例えば、特表昭６１−５０２５０７が
挙げられる。
ザを用い、該レーザ光のインコヒーレント化のために偏
向器を用い投影レンズの瞳面上でレーザビームを二次元
的に走査させるようにしていた。この種の装置として関
連するものには、例えば、特表昭６１−５０２５０７が
挙げられる。
半導体集積回路素子等の製造においては、回路パターン
を光学的に露光転写するホトリソグラフィ技術が主に用
いられている。露光装置としては、プロキシミテイ方式
、投影露光方式、縮小投影露光方式がある。従来、これ
らの露光装置では、照明として水銀ランプの光を用いて
いた。これに対しより高い輝度を得るためレーザ光を用
いることが提案されている。さらに、ホトリソグラフィ
装置の解像力は、使用する光の波長に依存し短波長にな
れば高解、偉力化が図れる。この目的のためには、遠紫
外領域の波長を持つエキシマレーザを照明光源として用
いることが提案されている。しかし、レーザは高輝度で
はあるがその反面コヒーレント光であるので干渉性が強
くスペックルパターン等のランダムな干渉縞が発生する
欠点があった。
を光学的に露光転写するホトリソグラフィ技術が主に用
いられている。露光装置としては、プロキシミテイ方式
、投影露光方式、縮小投影露光方式がある。従来、これ
らの露光装置では、照明として水銀ランプの光を用いて
いた。これに対しより高い輝度を得るためレーザ光を用
いることが提案されている。さらに、ホトリソグラフィ
装置の解像力は、使用する光の波長に依存し短波長にな
れば高解、偉力化が図れる。この目的のためには、遠紫
外領域の波長を持つエキシマレーザを照明光源として用
いることが提案されている。しかし、レーザは高輝度で
はあるがその反面コヒーレント光であるので干渉性が強
くスペックルパターン等のランダムな干渉縞が発生する
欠点があった。
これに対して、上記従来技術では、投影光学系の瞳面上
でレーザビームを二次元状に走査し、時間約に位相のず
れた光で露光するようにしてインコヒーレント化を行な
っている。ところが、この従来方式では、瞳面上でレー
ザビームを二次元状に走査する際、瞳の全領域を走査し
なければインコヒーレント化できない、このためエキシ
マレーザのようなパルス状レーザでは、パルス数を多く
しなければならない。また、レーザ光束の強度分布のム
ラがそのままウェーハ上での照度ムラになる欠点がある
。さらに、照明光学系の中に光偏向器を入れるため装置
が大型化、高価になるという問題があった。
でレーザビームを二次元状に走査し、時間約に位相のず
れた光で露光するようにしてインコヒーレント化を行な
っている。ところが、この従来方式では、瞳面上でレー
ザビームを二次元状に走査する際、瞳の全領域を走査し
なければインコヒーレント化できない、このためエキシ
マレーザのようなパルス状レーザでは、パルス数を多く
しなければならない。また、レーザ光束の強度分布のム
ラがそのままウェーハ上での照度ムラになる欠点がある
。さらに、照明光学系の中に光偏向器を入れるため装置
が大型化、高価になるという問題があった。
本発明の目的は、レーザ等のコヒーレント光をインコヒ
ーレント化するために構成が簡単で照明ムラのない照明
光学装置を提供することにある。
ーレント化するために構成が簡単で照明ムラのない照明
光学装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明では第１図に示すご
とくコヒーレント光源１と該コヒーレント光源から出る
光束を複数の２次光源を形成するインテグレータ４との
間に光束の微小領域に対して位相がランダムに変換され
る位相板３を設けた。
とくコヒーレント光源１と該コヒーレント光源から出る
光束を複数の２次光源を形成するインテグレータ４との
間に光束の微小領域に対して位相がランダムに変換され
る位相板３を設けた。
位相板は、第２図に示すごとく複数の微小領域３−１．
３−２・・・・・・に区切られており、それぞれ任意の
場所で光の位相を変換させるように働く。
３−２・・・・・・に区切られており、それぞれ任意の
場所で光の位相を変換させるように働く。
それによって、インテグレータに入射する光束は、位相
がランダムになっているのでインコヒーレント化される
。さらに、インテグレータを通るので、物体面または基
板面８で干渉が発生せず均一な照明光を得ることができ
る。
がランダムになっているのでインコヒーレント化される
。さらに、インテグレータを通るので、物体面または基
板面８で干渉が発生せず均一な照明光を得ることができ
る。
以下、本発明の一実施例を図により説明する。
第１図は、本発明を縮小投影露光装置に適用したもので
ある。コヒーレントな光源１から出た光束はエクスパン
ダ２によって広げられ反射鏡１０で反射された後、位相
板３を通りインコヒーレント化がなされる。位相板３に
は、第２図に示すごとく５〜５０μｍ口ていどの微小な
領域に区分し光の位相を変換しない領域３−１と位相を
πだけ変換する領域３−２を作る。これらの領域はラン
ダムに配置しである６位相をπだけ変換するには、第３
図に示すように領域３−２の部分に屈折率ｎ、厚さｔの
薄膜を形成する。厚さｔは使用する光の波長をλ、膜の
屈折率をｎとすると、ｔ、＝ｏ、５λ／ （ｎ −１）
で表わすことができる０本実施例では、コヒーレント光
源としてエキシマレーザのうちのＫ ｒ Ｆレーザ（波
長λ＝２４８．４ｎｍ）を用い、また薄膜としては、５
ｉＯｚ（屈折率ｎ＝１．４６）を用いた。５ｉＯｚ膜の
膜厚ｔは、上式から明らかなようにｔ＝０．２７μｍが
必要となる。
ある。コヒーレントな光源１から出た光束はエクスパン
ダ２によって広げられ反射鏡１０で反射された後、位相
板３を通りインコヒーレント化がなされる。位相板３に
は、第２図に示すごとく５〜５０μｍ口ていどの微小な
領域に区分し光の位相を変換しない領域３−１と位相を
πだけ変換する領域３−２を作る。これらの領域はラン
ダムに配置しである６位相をπだけ変換するには、第３
図に示すように領域３−２の部分に屈折率ｎ、厚さｔの
薄膜を形成する。厚さｔは使用する光の波長をλ、膜の
屈折率をｎとすると、ｔ、＝ｏ、５λ／ （ｎ −１）
で表わすことができる０本実施例では、コヒーレント光
源としてエキシマレーザのうちのＫ ｒ Ｆレーザ（波
長λ＝２４８．４ｎｍ）を用い、また薄膜としては、５
ｉＯｚ（屈折率ｎ＝１．４６）を用いた。５ｉＯｚ膜の
膜厚ｔは、上式から明らかなようにｔ＝０．２７μｍが
必要となる。
当該Ｓ ｉ Ｏ，２膜はスパッタリング法等を用いれば
、ガラス基板上に容易に形成することができる。
、ガラス基板上に容易に形成することができる。
微小領域に区分けした位相変換膜は、石英ガラス基板３
′上に５ｉｆｔ膜を形成した後、リソグラフィ技術によ
って作成する。つまり、５ｉｎｓ膜上にレジストを塗布
し、微小領域のうち露光する部分と非露光部分とを選択
し露光を行なう。その後、レジストを現像し、５ｉ０２
のエツチングを行なえば、第３図に示す状態の位相板を
作ることができる。なお、本実施例では位相変換膜とし
て５ｉＯｚを用いたが、この他にも種々の薄膜が考えら
れる。また、薄膜を用いなくとも第４図に示すごとくガ
ラス基板の表面に段差を設けてもよい。
′上に５ｉｆｔ膜を形成した後、リソグラフィ技術によ
って作成する。つまり、５ｉｎｓ膜上にレジストを塗布
し、微小領域のうち露光する部分と非露光部分とを選択
し露光を行なう。その後、レジストを現像し、５ｉ０２
のエツチングを行なえば、第３図に示す状態の位相板を
作ることができる。なお、本実施例では位相変換膜とし
て５ｉＯｚを用いたが、この他にも種々の薄膜が考えら
れる。また、薄膜を用いなくとも第４図に示すごとくガ
ラス基板の表面に段差を設けてもよい。
上記の位相板３を通過しインコヒーレント化した光束は
、複数個のロッドレンズから構成されるフライズアイレ
ンズ４に入射する。フライズアイレンズの出射側では、
入射した光束をロッドレンズの数に相当する２次光源が
形成される。該２次光源をコンデンサレンズ５で投影レ
ンズ７の瞳面上９に結像することによって、レティクル
６上では、均一な照明が行なえる。また、ウェーハ８上
でも露光領域の照明分布が均一となり、しかも、位相板
によるインコヒーレント化によってスペックルなどラン
ダムな干渉縞の発生がない。この結果、ウェーハ上には
非常に良好な状態でパターンを結像させることが可能と
なった。
、複数個のロッドレンズから構成されるフライズアイレ
ンズ４に入射する。フライズアイレンズの出射側では、
入射した光束をロッドレンズの数に相当する２次光源が
形成される。該２次光源をコンデンサレンズ５で投影レ
ンズ７の瞳面上９に結像することによって、レティクル
６上では、均一な照明が行なえる。また、ウェーハ８上
でも露光領域の照明分布が均一となり、しかも、位相板
によるインコヒーレント化によってスペックルなどラン
ダムな干渉縞の発生がない。この結果、ウェーハ上には
非常に良好な状態でパターンを結像させることが可能と
なった。
本発明によれば、簡単な構成でコヒーレント光をインコ
ヒーレント化でき、しかも照明の均一化も容易に出来る
。従って、照明装置を小型化、安価にできる。この結果
、半導体集積回路素子の製造におけるホトリソグラフィ
装置にコヒーレント光でしかも高い輝度をもつレーザ光
を照明光として用いることが可能となり、しかもエキシ
マレーザ等を用いることによって露光波長の短波長化も
可能となるので、パターンの微細化、高スループツト化
に効果がある。
ヒーレント化でき、しかも照明の均一化も容易に出来る
。従って、照明装置を小型化、安価にできる。この結果
、半導体集積回路素子の製造におけるホトリソグラフィ
装置にコヒーレント光でしかも高い輝度をもつレーザ光
を照明光として用いることが可能となり、しかもエキシ
マレーザ等を用いることによって露光波長の短波長化も
可能となるので、パターンの微細化、高スループツト化
に効果がある。
第１図は本発明の一実施例の概略図、第２図は本発明の
構成要素の一つである位相板の平面図、第３図、第４図
は位相板の縦断面図である。 １・・・コヒーレント光源、３・・・位相板、３−２・
・・位相変換部、４・・・インテグレータ、５・・・コ
ンデンサレンズ、６・・・レティクル、７・・・投影レ
ンズ、８・・・第 ｌ 図
構成要素の一つである位相板の平面図、第３図、第４図
は位相板の縦断面図である。 １・・・コヒーレント光源、３・・・位相板、３−２・
・・位相変換部、４・・・インテグレータ、５・・・コ
ンデンサレンズ、６・・・レティクル、７・・・投影レ
ンズ、８・・・第 ｌ 図
Claims (1)
- １、コヒーレント光源を用いる露光装置において、該コ
ヒーレント光源から射出される光束の通る光路に、該光
束の中で予め決められた複数の微小領域において通過す
る光の位相を変換させる部材を設けた照明装置を有する
ことを特徴とする露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62270169A JPH01114035A (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | 露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62270169A JPH01114035A (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | 露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01114035A true JPH01114035A (ja) | 1989-05-02 |
Family
ID=17482493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62270169A Pending JPH01114035A (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01114035A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1172905A (ja) * | 1997-06-27 | 1999-03-16 | Toshiba Corp | フォトマスク修復方法、検査方法、検査装置及びフォトマスク製造方法 |
| JP2001060550A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-03-06 | Lambda Physik G Zur Herstellung Von Lasern Mbh | レーザビームのスペックル低減方法及びその装置、及びリソグラフィ装置 |
| JP2004110072A (ja) * | 1997-06-27 | 2004-04-08 | Toshiba Corp | フォトマスク修復方法、検査方法、検査装置及びフォトマスク製造方法 |
| JP2004157548A (ja) * | 1997-06-27 | 2004-06-03 | Toshiba Corp | フォトマスク修復方法、検査方法、検査装置及びフォトマスク製造方法 |
| JP2004534265A (ja) * | 2001-06-25 | 2004-11-11 | シリコン・ライト・マシーンズ | レーザー・スペックルを低減するための方法、装置、およびディフューザー |
| US6934009B2 (en) | 2001-05-31 | 2005-08-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Illumination apparatus, illumination-controlling method, exposure apparatus, device fabricating method |
| US7649676B2 (en) | 2006-06-14 | 2010-01-19 | Asml Netherlands B.V. | System and method to form unpolarized light |
| US7728954B2 (en) | 2006-06-06 | 2010-06-01 | Asml Netherlands B.V. | Reflective loop system producing incoherent radiation |
| US7948606B2 (en) | 2006-04-13 | 2011-05-24 | Asml Netherlands B.V. | Moving beam with respect to diffractive optics in order to reduce interference patterns |
| JP2012150036A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Nuflare Technology Inc | 照明装置、パターン検査装置及び照明光の形成方法 |
| JP2017534902A (ja) * | 2014-09-23 | 2017-11-24 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 投影リソグラフィのための照明光学ユニット及びそのための中空導波管構成要素 |
-
1987
- 1987-10-28 JP JP62270169A patent/JPH01114035A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2001060550A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-03-06 | Lambda Physik G Zur Herstellung Von Lasern Mbh | レーザビームのスペックル低減方法及びその装置、及びリソグラフィ装置 |
| US6934009B2 (en) | 2001-05-31 | 2005-08-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Illumination apparatus, illumination-controlling method, exposure apparatus, device fabricating method |
| JP2004534265A (ja) * | 2001-06-25 | 2004-11-11 | シリコン・ライト・マシーンズ | レーザー・スペックルを低減するための方法、装置、およびディフューザー |
| US7948606B2 (en) | 2006-04-13 | 2011-05-24 | Asml Netherlands B.V. | Moving beam with respect to diffractive optics in order to reduce interference patterns |
| US7728954B2 (en) | 2006-06-06 | 2010-06-01 | Asml Netherlands B.V. | Reflective loop system producing incoherent radiation |
| US7649676B2 (en) | 2006-06-14 | 2010-01-19 | Asml Netherlands B.V. | System and method to form unpolarized light |
| JP2012150036A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Nuflare Technology Inc | 照明装置、パターン検査装置及び照明光の形成方法 |
| JP2017534902A (ja) * | 2014-09-23 | 2017-11-24 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 投影リソグラフィのための照明光学ユニット及びそのための中空導波管構成要素 |
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