JPH04314321A - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
- Publication number
- JPH04314321A JPH04314321A JP3079681A JP7968191A JPH04314321A JP H04314321 A JPH04314321 A JP H04314321A JP 3079681 A JP3079681 A JP 3079681A JP 7968191 A JP7968191 A JP 7968191A JP H04314321 A JPH04314321 A JP H04314321A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser light
- optical system
- light source
- anamorphic
- divergence
- 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
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Landscapes
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光、特に波長が
３２０ｎｍ以下のエキシマレーザ光を光源とする露光装
置に関する。
３２０ｎｍ以下のエキシマレーザ光を光源とする露光装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＬＳＩ等の半導体素子の回路パタ
ーンの微細化、集積度の増加に伴い、パターン転写手段
として、高解像性能を有する光学式投影露光装置が広く
使用されている。これに伴い露光装置に用いられる光束
の波長が、より短いものへと進んでいる。
ーンの微細化、集積度の増加に伴い、パターン転写手段
として、高解像性能を有する光学式投影露光装置が広く
使用されている。これに伴い露光装置に用いられる光束
の波長が、より短いものへと進んでいる。
【０００３】最近、特に関心を集めているのが、紫外線
波長域の光束を使用した露光装置、あるいはそれを超え
たさらに短い波長のエキシマレーザ光を使用した露光装
置である。エキシマレーザ光は波長が短く、しかも高出
力が得られる。しかし、レーザ光発振器の電極の関係か
ら、射出されるエキシマレーザ光の光束の断面は通常円
形や正方形にならず、長方形になる。また、エキシマレ
ーザ光の発散角も、長方形の長辺方向と短辺方向とで異
なり、その差は数ミリラジアンであることが知られてい
る。
波長域の光束を使用した露光装置、あるいはそれを超え
たさらに短い波長のエキシマレーザ光を使用した露光装
置である。エキシマレーザ光は波長が短く、しかも高出
力が得られる。しかし、レーザ光発振器の電極の関係か
ら、射出されるエキシマレーザ光の光束の断面は通常円
形や正方形にならず、長方形になる。また、エキシマレ
ーザ光の発散角も、長方形の長辺方向と短辺方向とで異
なり、その差は数ミリラジアンであることが知られてい
る。
【０００４】一方、エキシマレーザ光発振器を光源とす
る露光装置においては、該エキシマレーザ光発振器がか
なり大型であるため、露光装置本体とエキシマレーザ光
光源部とは分離独立した構成にすることが一般的である
。この場合、エキシマレーザ光発振器と露光装置本体の
間の距離が長くなってしまい、レーザ光の上記発散角の
影響が無視できなくなる。
る露光装置においては、該エキシマレーザ光発振器がか
なり大型であるため、露光装置本体とエキシマレーザ光
光源部とは分離独立した構成にすることが一般的である
。この場合、エキシマレーザ光発振器と露光装置本体の
間の距離が長くなってしまい、レーザ光の上記発散角の
影響が無視できなくなる。
【０００５】このような問題に対して、特開昭６３ー１
３３５２２号公報に開示されているように、ビーム整形
光学系をエキシマレーザ光発振部に配置し、ビームエキ
スパンダ光学系を露光装置本体部の照明部入口に配置す
ることによって、エキシマレーザ光の発散角度を低減さ
せるという消極的な対策が講じられている。
３３５２２号公報に開示されているように、ビーム整形
光学系をエキシマレーザ光発振部に配置し、ビームエキ
スパンダ光学系を露光装置本体部の照明部入口に配置す
ることによって、エキシマレーザ光の発散角度を低減さ
せるという消極的な対策が講じられている。
【０００６】すなわち、上記レーザ光光源部は、図４に
示すように、光軸０１ 上に、レーザ光光源１と、２個
のアナモルフィックレンズからなるビーム整形光学部３
ａおよび２個の球面レンズからなるビームエキスパンダ
３ｂとからなる。
示すように、光軸０１ 上に、レーザ光光源１と、２個
のアナモルフィックレンズからなるビーム整形光学部３
ａおよび２個の球面レンズからなるビームエキスパンダ
３ｂとからなる。
【０００７】ここで、図５において、ビーム整形光学部
３ａ及びビームエキスパンダ３ｂへの入射直前の位置（
Ａ）おび（Ｂ）、さらにビームエキスパンダ３ｂからの
射出直後の位置（Ｃ）におけるレーザ光ビームの断面Ｒ
は、理想的には、図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すも
のである。しかし、実際には、レーザ光ビームの発散角
が、Ｘ方向ではεｘ≒４ｍｒｄ であり、Ｙ方向ではε
ｙ ≒２ｍｒｄ であり、図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）
に示すものとなる。従って、従来のレーザ光光源を有す
る露光装置では設計値と大きく異なった露光をすること
になってしまう。
３ａ及びビームエキスパンダ３ｂへの入射直前の位置（
Ａ）おび（Ｂ）、さらにビームエキスパンダ３ｂからの
射出直後の位置（Ｃ）におけるレーザ光ビームの断面Ｒ
は、理想的には、図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すも
のである。しかし、実際には、レーザ光ビームの発散角
が、Ｘ方向ではεｘ≒４ｍｒｄ であり、Ｙ方向ではε
ｙ ≒２ｍｒｄ であり、図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）
に示すものとなる。従って、従来のレーザ光光源を有す
る露光装置では設計値と大きく異なった露光をすること
になってしまう。
【０００８】
【０００９】本発明は、上記従来技術の以下に示す問題
点に鑑みなされたものである。すなわち、露光装置にお
いては、設計値通りの面積の露光を行うために、レーザ
光ビームの発散角は０°であることが望ましいが、従来
はそのような発散角を有しかつ所望の出力を有するレー
ザ光光源は存在していない。
点に鑑みなされたものである。すなわち、露光装置にお
いては、設計値通りの面積の露光を行うために、レーザ
光ビームの発散角は０°であることが望ましいが、従来
はそのような発散角を有しかつ所望の出力を有するレー
ザ光光源は存在していない。
【００１０】従って、レーザ光ビームの整形を行う必要
がある。しかし、従来のビーム整形は、ビームの長辺ま
たは短辺のいずれか一方の辺長を他方の辺長に一致させ
、その後ビームエキスパンダによって上記長辺および短
辺の両方向について同一倍率で拡大しているのであり、
上記長辺および短辺の各方向の発散角の差が拡大すると
いう問題が生じている。
がある。しかし、従来のビーム整形は、ビームの長辺ま
たは短辺のいずれか一方の辺長を他方の辺長に一致させ
、その後ビームエキスパンダによって上記長辺および短
辺の両方向について同一倍率で拡大しているのであり、
上記長辺および短辺の各方向の発散角の差が拡大すると
いう問題が生じている。
【００１１】本発明は、Ｘ方向とＹ方向とで発散角の異
なるレーザ光をアナモルフィック光学系を用いることで
レーザ光ビームの発散角をほぼ０°とし、露光照度の均
一性に優れた、光量損失の少ない露光装置を提供するこ
とを目的とする。
なるレーザ光をアナモルフィック光学系を用いることで
レーザ光ビームの発散角をほぼ０°とし、露光照度の均
一性に優れた、光量損失の少ない露光装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｘ方向及びこ
れと直交するＹ方向の発散角が互いに相違するレーザ光
を露光用照明光源とするレーザ光光源部と、上記レーザ
光光源からの光束を被照射面に導いて上記被照射面のパ
ターンの像を感光基板上に投影する照明部とが各々独立
の装置に配置され、上記レーザ光光源部に該レーザ光光
源部からの光束を所定のビーム形状に整形するビーム整
形光学系と、ビームを所定の大きさにするビームエキス
パンダ光学系とを有する露光装置において、
れと直交するＹ方向の発散角が互いに相違するレーザ光
を露光用照明光源とするレーザ光光源部と、上記レーザ
光光源からの光束を被照射面に導いて上記被照射面のパ
ターンの像を感光基板上に投影する照明部とが各々独立
の装置に配置され、上記レーザ光光源部に該レーザ光光
源部からの光束を所定のビーム形状に整形するビーム整
形光学系と、ビームを所定の大きさにするビームエキス
パンダ光学系とを有する露光装置において、
【００１３
】上記レーザ光光源と上記ビーム整形光学系及びビーム
エキスパンダ光学系の間の光路に、射出レーザ光の発散
角を略０°とするようなアナモルフィック光学系を配置
したことを特徴とする露光装置である。
】上記レーザ光光源と上記ビーム整形光学系及びビーム
エキスパンダ光学系の間の光路に、射出レーザ光の発散
角を略０°とするようなアナモルフィック光学系を配置
したことを特徴とする露光装置である。
【００１４】
【作用】上記構成によれば、アナモルフィック光学系に
よって、レーザ光ビーム自体が持つ互いに直交する方向
の異なった発散角を独立に補正し、いずれの方向の発散
角もほぼ０°にすることができる。
よって、レーザ光ビーム自体が持つ互いに直交する方向
の異なった発散角を独立に補正し、いずれの方向の発散
角もほぼ０°にすることができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例の露光装置を図に基づ
いて説明する。露光装置は、図１に示すように、レーザ
光光源部４と、露光部５とからなる。
いて説明する。露光装置は、図１に示すように、レーザ
光光源部４と、露光部５とからなる。
【００１６】レーザ光光源部４は、レーザ光光源１、レ
ーザ光ビーム補正用のアナモルフィック光学系２、ビー
ム整形系３を光軸０１ 上に配置してなる。ビーム整形
系３は、２個のアナモルフィックレンズからなるビーム
整形光学部３ａと、２個の球面レンズからなるビームエ
キスパンダ３ｂとからなる。なお、先に図４に基づいて
説明した従来技術の光源装置と同一の構成については、
図面に同一の符号を付してその説明を省略する。
ーザ光ビーム補正用のアナモルフィック光学系２、ビー
ム整形系３を光軸０１ 上に配置してなる。ビーム整形
系３は、２個のアナモルフィックレンズからなるビーム
整形光学部３ａと、２個の球面レンズからなるビームエ
キスパンダ３ｂとからなる。なお、先に図４に基づいて
説明した従来技術の光源装置と同一の構成については、
図面に同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１７】アナモルフィック光学系２は、図２に示す
ように、Ｘ平面においてパワーを有する、ｆ１＝１／ε
ｙ のｙアナモルフィックレンズ２ｂと、Ｙ平面におい
てパワーを有する、ｆ２＝１／εｘのｘアナモルフィッ
クレンズ２ａを、レーザ光光源１の射出部からそれぞれ
距離ｆ１、ｆ２だけ間隔をおいて配置する。εｘ≒４ｍ
ｒｄ 、εｙ≒２ｍｒｄ であるとき、ｆ１≒２５０ｍ
ｍ、ｆ２≒５００ｍｍである。
ように、Ｘ平面においてパワーを有する、ｆ１＝１／ε
ｙ のｙアナモルフィックレンズ２ｂと、Ｙ平面におい
てパワーを有する、ｆ２＝１／εｘのｘアナモルフィッ
クレンズ２ａを、レーザ光光源１の射出部からそれぞれ
距離ｆ１、ｆ２だけ間隔をおいて配置する。εｘ≒４ｍ
ｒｄ 、εｙ≒２ｍｒｄ であるとき、ｆ１≒２５０ｍ
ｍ、ｆ２≒５００ｍｍである。
【００１８】このようなアナモルフィック光学系２にお
いては、レーザ光光源１から射出されたレーザ光ビーム
は、断面が、図５（Ａ）に示すように、辺ｘ、ｙの長方
形で発散角０°のものとなる。さらに、このレーザ光ビ
ームの断面は、ビーム整形光学部３ａによって、図５（
Ｂ）に示すように、辺ｘ、ｘの正方形となり、倍率βの
ビームエキスパンダ３ｂとビーム整形系３によって、図
５（Ｃ）に示すように、辺βｘの正方形となる。
いては、レーザ光光源１から射出されたレーザ光ビーム
は、断面が、図５（Ａ）に示すように、辺ｘ、ｙの長方
形で発散角０°のものとなる。さらに、このレーザ光ビ
ームの断面は、ビーム整形光学部３ａによって、図５（
Ｂ）に示すように、辺ｘ、ｘの正方形となり、倍率βの
ビームエキスパンダ３ｂとビーム整形系３によって、図
５（Ｃ）に示すように、辺βｘの正方形となる。
【００１９】なお、ここでアナモルフィック光学系２を
互いに異なる所定の焦点距離のアナモルフィックレンズ
２ａと２ｂの２つのレンズで形成したが、Ｘ方向及びＹ
方向に所定の焦点距離のパワーを有する１つのアナモル
フィックレンズ（トーリックレンズ）で形成してもよい
。
互いに異なる所定の焦点距離のアナモルフィックレンズ
２ａと２ｂの２つのレンズで形成したが、Ｘ方向及びＹ
方向に所定の焦点距離のパワーを有する１つのアナモル
フィックレンズ（トーリックレンズ）で形成してもよい
。
【００２０】露光部５は、光軸０２ 上に、レーザ光光
学部４から射出されたレーザ光ビームを受ける第１ミラ
ー６と、絞りσを有する補助レンズ７と、第２および第
３ミラー８、９と、コンデンサーレンズ１０と、レチク
ル２０上に形成された透過型回折格子１１と、絞り付き
結像レンズ１２と、ウエハー１４に形成された反射型回
折格子１３とを配置してなる。
学部４から射出されたレーザ光ビームを受ける第１ミラ
ー６と、絞りσを有する補助レンズ７と、第２および第
３ミラー８、９と、コンデンサーレンズ１０と、レチク
ル２０上に形成された透過型回折格子１１と、絞り付き
結像レンズ１２と、ウエハー１４に形成された反射型回
折格子１３とを配置してなる。
【００２１】露光部５においては、レーザ光光学部４か
ら射出されたレーザ光ビームによって透過型回折格子１
１と反射型回折格子１３との相対的位置関係を決定する
。
ら射出されたレーザ光ビームによって透過型回折格子１
１と反射型回折格子１３との相対的位置関係を決定する
。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、レ
ーザ光ビームの発散角をほぼ０°とし、露光照度の均一
性に優れ、光量損失の少ない露光装置を得ることができ
る。
ーザ光ビームの発散角をほぼ０°とし、露光照度の均一
性に優れ、光量損失の少ない露光装置を得ることができ
る。
【００２３】
【図１】本発明の実施例の露光装置の光学図である。
【図２】本発明のアナモルフィック光学系の平面図であ
る。
る。
【図３】本発明のアナモルフィック光学系の正面図であ
る。
る。
【図４】従来のレーザ光光源部の光学図である。
【図５】図４の位置（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）における理
想的なレーザ光ビームの断面図である。
想的なレーザ光ビームの断面図である。
【図６】従来のレーザ光光源における図４の位置（Ａ）
、（Ｂ）、（Ｃ）のレーザ光ビームの断面図である。
、（Ｂ）、（Ｃ）のレーザ光ビームの断面図である。
１ レーザ光光源
２ アナモルフィック光学系２ａ ｘ
アナモルフィックレンズ２ｂ ｙアナモルフィッ
クレンズ３ ビーム整形系 ３ａ ビーム整形光学部 ３ｂ ビームエキスパンダ ４ レーザ光光源部 ５ 露光部 ７ 補助レンズ １０ コンデンサーレンズ １１ 透過型回折格子 １２ 結像レンズ １３ 反射型回折格子
アナモルフィックレンズ２ｂ ｙアナモルフィッ
クレンズ３ ビーム整形系 ３ａ ビーム整形光学部 ３ｂ ビームエキスパンダ ４ レーザ光光源部 ５ 露光部 ７ 補助レンズ １０ コンデンサーレンズ １１ 透過型回折格子 １２ 結像レンズ １３ 反射型回折格子
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｘ方向及びこれと直交するＹ方向の発
散角が互いに相違するレーザ光を露光用照明光源とする
レーザ光光源部と、上記レーザ光光源からの光束を被照
射面に導いて上記被照射面のパターンの像を感光基板上
に投影する照明部とが各々独立の装置に配置され、上記
レーザ光光源部に該レーザ光光源部からの光束を所定の
ビーム形状に整形するビーム整形光学系と、ビームを所
定の大きさにするビームエキスパンダ光学系とを有する
露光装置において、上記レーザ光光源と上記ビーム整形
光学系及びビームエキスパンダ光学系の間の光路に、射
出レーザ光の発散角を略０°とするようなアナモルフィ
ック光学系を配置したことを特徴とする露光装置。 - 【請求項２】 上記アナモルフィック光学系は２つの
アナモルフィックレンズによって形成され、上記アナモ
ルフィックレンズが、母線に垂直な屈折面が互いに直交
するように配置されている請求項１記載の露光装置。 - 【請求項３】 上記アナモルフィックレンズは、上記
ビームの発散角εｘ ，εｙ により決定されるｆ１
＝１／εｘ ，ｆ２ ＝１／εｙ のパワーを有し、上
記ビームの発散中心からほぼｆ１ ，ｆ２ だけ離れた
位置に配置されていることを特徴とする請求項１または
請求項２に記載の露光装置。 - 【請求項４】 上記レーザ光は、波長が３２０ｎｍ以
下であることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3079681A JPH04314321A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3079681A JPH04314321A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04314321A true JPH04314321A (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=13696946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3079681A Pending JPH04314321A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04314321A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2933673A1 (en) * | 2014-04-16 | 2015-10-21 | KVANT spol. s r.o. | Device for creation of intensive full-color light beam with circular cross-section, homogenous light intensity distribution and beam divergence from 0 to 10° |
| WO2017164327A1 (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | 株式会社小糸製作所 | 車両用前照灯 |
| WO2023032038A1 (ja) * | 2021-08-31 | 2023-03-09 | ギガフォトン株式会社 | レーザ加工装置、レーザ加工方法、及び電子デバイスの製造方法 |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP3079681A patent/JPH04314321A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2933673A1 (en) * | 2014-04-16 | 2015-10-21 | KVANT spol. s r.o. | Device for creation of intensive full-color light beam with circular cross-section, homogenous light intensity distribution and beam divergence from 0 to 10° |
| WO2017164327A1 (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | 株式会社小糸製作所 | 車両用前照灯 |
| JP2017174637A (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | 株式会社小糸製作所 | 車両用前照灯 |
| CN108779902A (zh) * | 2016-03-24 | 2018-11-09 | 株式会社小糸制作所 | 车辆用前照灯 |
| US10731819B2 (en) | 2016-03-24 | 2020-08-04 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | Vehicle headlamp |
| CN108779902B (zh) * | 2016-03-24 | 2020-12-22 | 株式会社小糸制作所 | 车辆用前照灯 |
| WO2023032038A1 (ja) * | 2021-08-31 | 2023-03-09 | ギガフォトン株式会社 | レーザ加工装置、レーザ加工方法、及び電子デバイスの製造方法 |
| JPWO2023032038A1 (ja) * | 2021-08-31 | 2023-03-09 |
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