JPH0513301A - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
- Publication number
- JPH0513301A JPH0513301A JP3185299A JP18529991A JPH0513301A JP H0513301 A JPH0513301 A JP H0513301A JP 3185299 A JP3185299 A JP 3185299A JP 18529991 A JP18529991 A JP 18529991A JP H0513301 A JPH0513301 A JP H0513301A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light source
- optical system
- intensity distribution
- lens
- 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
- G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 フライアイレンズ後段に輪帯状の開口を有す
るアパーチャを備えた投影露光装置において、光源から
の光の利用効率を向上させる。 【構成】 ミラー２とフライアレンズ３との間に、光強
度分布整形光学系５を設け、ランプハウス１からの光源
光を整形し、予め輪帯状アパーチャ４の開口部４ａと適
合するものとしてフライアイレンズ３に入射するように
する。
るアパーチャを備えた投影露光装置において、光源から
の光の利用効率を向上させる。 【構成】 ミラー２とフライアレンズ３との間に、光強
度分布整形光学系５を設け、ランプハウス１からの光源
光を整形し、予め輪帯状アパーチャ４の開口部４ａと適
合するものとしてフライアイレンズ３に入射するように
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はＬＳＩ製造工程で使用
される投影露光装置に関するものである。
される投影露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は、例えば特開昭５８−７１２３号
公報に示された従来の高解像結像光学系の構成図であ
り、図７は図６の高解像結像光学系を用いた投影露光装
置の構成図である。図６，図７において、１は光源光の
ランプハウス、２はランプハウス１の光源光を反射する
ミラー、３は単レンズ３ａを複数個寄せ集めて構成され
たフライアイレンズ、４はフライアイレンズ３を通過し
た光の一部を遮光する輪帯状アパーチャ、６は輪帯状ア
パーチャ４を通過した光を反射するミラー、７は集光レ
ンズ、８はパターン付きマスク、９は投影結像レンズ、
１０は結像面におかれたウエハである。
公報に示された従来の高解像結像光学系の構成図であ
り、図７は図６の高解像結像光学系を用いた投影露光装
置の構成図である。図６，図７において、１は光源光の
ランプハウス、２はランプハウス１の光源光を反射する
ミラー、３は単レンズ３ａを複数個寄せ集めて構成され
たフライアイレンズ、４はフライアイレンズ３を通過し
た光の一部を遮光する輪帯状アパーチャ、６は輪帯状ア
パーチャ４を通過した光を反射するミラー、７は集光レ
ンズ、８はパターン付きマスク、９は投影結像レンズ、
１０は結像面におかれたウエハである。
【０００３】次に動作について説明する。ランプハウス
１から発した光は、ミラー２を介してフライアイレンズ
３に至り、フライアイレンズ３を構成する個々のレンズ
３ａの領域に分割される。そして各レンズ３ａを通過し
た光は、輪帯状アパーチャ４（図８参照）に至る。ここ
で一部の光は輪帯状アパーチャ４の遮光部４ｂにより遮
光されるが、一部の光は開口部４ａを通過し、ミラー
６，集光レンズ７を介してマスク８の露光領域の全面を
照射する。このようにしてフライアイレンズ３の個々の
レンズ３ａを通過した光は重ね合わせてマスク８面上を
照射することになる。
１から発した光は、ミラー２を介してフライアイレンズ
３に至り、フライアイレンズ３を構成する個々のレンズ
３ａの領域に分割される。そして各レンズ３ａを通過し
た光は、輪帯状アパーチャ４（図８参照）に至る。ここ
で一部の光は輪帯状アパーチャ４の遮光部４ｂにより遮
光されるが、一部の光は開口部４ａを通過し、ミラー
６，集光レンズ７を介してマスク８の露光領域の全面を
照射する。このようにしてフライアイレンズ３の個々の
レンズ３ａを通過した光は重ね合わせてマスク８面上を
照射することになる。
【０００４】このときマスク８を照射する光は、中央部
が遮光された輪帯状アパーチャ４を介した光（輪帯状ア
パーチャ４の開口部を２次光源とした光）であるため、
マスク８を斜めから照射することになる。このようにし
てマスク８を斜めから照射して通過した光は投影レンズ
９を介してウエハ１０に至り、これによりウエハ１０表
面へのパターンの焼き付けが行われるが、マスク８を斜
めから照射しているため解像度が良く、焦点深度の深い
露光ができるようになっている。
が遮光された輪帯状アパーチャ４を介した光（輪帯状ア
パーチャ４の開口部を２次光源とした光）であるため、
マスク８を斜めから照射することになる。このようにし
てマスク８を斜めから照射して通過した光は投影レンズ
９を介してウエハ１０に至り、これによりウエハ１０表
面へのパターンの焼き付けが行われるが、マスク８を斜
めから照射しているため解像度が良く、焦点深度の深い
露光ができるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の投影露光装置は
以上のように構成されているため、ランプハウスからの
光の一部しか輪帯状アパーチャを通過せず、光源光の利
用効率が悪い。従って、ウエハ上の露光量を確保するた
めにはランプの光量を上げるか、ウエハの露光時間を長
くする必要がある。しかしながらランプの光量を上げる
と周辺への熱的影響が大きくなり露光パターンの精度が
悪くなったり、ランプの寿命が短くなる等の問題点があ
った。またウエハの露光時間を長くするとスループット
が落ちるという問題点が生じる。
以上のように構成されているため、ランプハウスからの
光の一部しか輪帯状アパーチャを通過せず、光源光の利
用効率が悪い。従って、ウエハ上の露光量を確保するた
めにはランプの光量を上げるか、ウエハの露光時間を長
くする必要がある。しかしながらランプの光量を上げる
と周辺への熱的影響が大きくなり露光パターンの精度が
悪くなったり、ランプの寿命が短くなる等の問題点があ
った。またウエハの露光時間を長くするとスループット
が落ちるという問題点が生じる。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、光源光の利用効率のよい投影露
光装置を得ることを目的としている。
ためになされたもので、光源光の利用効率のよい投影露
光装置を得ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る投影露光
装置は、光源と輪帯状アパーチャとの光路間に、輪帯状
アパーチャの開口部に適合した形状に光源光を整形する
光強度分布整形光学系を備えたものである。
装置は、光源と輪帯状アパーチャとの光路間に、輪帯状
アパーチャの開口部に適合した形状に光源光を整形する
光強度分布整形光学系を備えたものである。
【０００８】
【作用】この発明においては、光強度分布整形光学系に
より光源光の光強度分布を、輪帯状アパーチャの開口部
に適した形状に整形するようにしたから、光源から発し
た光はその大部分が輪帯状アパーチャを通過するように
なる。
より光源光の光強度分布を、輪帯状アパーチャの開口部
に適した形状に整形するようにしたから、光源から発し
た光はその大部分が輪帯状アパーチャを通過するように
なる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の一実施例による投影露光装
置を図について説明する。図１において、図７と同一符
号は同一または相当部分を示し、５はミラー２とフライ
アイレンズ３間に設けられた光強度分布整形光学系であ
り、図２はその詳細な構成を示し、５０１は光強度分布
整形光学系５に入射する前の光、５０２は光強度分布整
形光学系５透過後の光であり、凸レンズ５１，凹レンズ
５２，中心部に小孔５３ａの開いた凹ミラー５３、凸ミ
ラー５４から構成されている。
置を図について説明する。図１において、図７と同一符
号は同一または相当部分を示し、５はミラー２とフライ
アイレンズ３間に設けられた光強度分布整形光学系であ
り、図２はその詳細な構成を示し、５０１は光強度分布
整形光学系５に入射する前の光、５０２は光強度分布整
形光学系５透過後の光であり、凸レンズ５１，凹レンズ
５２，中心部に小孔５３ａの開いた凹ミラー５３、凸ミ
ラー５４から構成されている。
【００１０】次に動作について説明する。ランプハウス
１からの光はミラー２を介して光強度分布整形光学系５
の凸レンズ５１に達する。このとき、光５０１は凸レン
ズ５１のほぼ全面を照射する。そして光５０１は適切な
焦点距離を持つ凸レンズ５１，凹レンズ５２の組み合わ
せにより、凹ミラー５３の中心部に開けられた小孔５３
ａの半径に等しい大きさの平行光に集束され、小孔５３
ａに導かれる。さらに小孔５３ａを通過した光は凸ミラ
ー５４により光軸から遠ざかる向きに方向を変えて反射
され、凹ミラー５３に戻る。凹ミラー５３に戻った光は
再び凸ミラー５４に向かって光軸と平行に反射される。
このように光は凹ミラー５３と凸ミラー５４の間を中心
から周辺に向かいながら複数回往復し、最後に凸ミラー
５４の周辺から輪帯状の平行光５０２となってフライア
イレンズ３に照射される。
１からの光はミラー２を介して光強度分布整形光学系５
の凸レンズ５１に達する。このとき、光５０１は凸レン
ズ５１のほぼ全面を照射する。そして光５０１は適切な
焦点距離を持つ凸レンズ５１，凹レンズ５２の組み合わ
せにより、凹ミラー５３の中心部に開けられた小孔５３
ａの半径に等しい大きさの平行光に集束され、小孔５３
ａに導かれる。さらに小孔５３ａを通過した光は凸ミラ
ー５４により光軸から遠ざかる向きに方向を変えて反射
され、凹ミラー５３に戻る。凹ミラー５３に戻った光は
再び凸ミラー５４に向かって光軸と平行に反射される。
このように光は凹ミラー５３と凸ミラー５４の間を中心
から周辺に向かいながら複数回往復し、最後に凸ミラー
５４の周辺から輪帯状の平行光５０２となってフライア
イレンズ３に照射される。
【００１１】このとき輪帯状の平行光５０２は輪帯状ア
パーチャ４の開口部４ａの形状と適合しているため、フ
ライアイレンズ３を通過した光は輪帯状アパーチャ４の
遮光部に遮られることなくその開口部４ａを通過して、
次段のミラー６，集光レンズ７，を介してマスク８に照
射され、投影結像レンズ９を介して最終的にウエハ１０
に到達する。
パーチャ４の開口部４ａの形状と適合しているため、フ
ライアイレンズ３を通過した光は輪帯状アパーチャ４の
遮光部に遮られることなくその開口部４ａを通過して、
次段のミラー６，集光レンズ７，を介してマスク８に照
射され、投影結像レンズ９を介して最終的にウエハ１０
に到達する。
【００１２】このように本実施例によれば、ミラー２と
フライアレンズ３との間に、光強度分布整形光学系５を
設け、ランプハウス１からの光源光を整形し、予め輪帯
状アパーチャ４の開口部４ａと適合するものとしてフラ
イアイレンズ３に入射するようにしたから、輪帯状アパ
ーチャ４で光が殆どが損なわれることなく次段の光学系
に送られ、ウエハ１０において充分な露光量を確保する
ことができる。
フライアレンズ３との間に、光強度分布整形光学系５を
設け、ランプハウス１からの光源光を整形し、予め輪帯
状アパーチャ４の開口部４ａと適合するものとしてフラ
イアイレンズ３に入射するようにしたから、輪帯状アパ
ーチャ４で光が殆どが損なわれることなく次段の光学系
に送られ、ウエハ１０において充分な露光量を確保する
ことができる。
【００１３】なお、上記実施例では光強度分布整形光学
系５の光集束用に凸レンズと凹レンズの組を用いたが、
図３に示すように凸レンズの組を用いてもよく、同様に
凹ミラー５３の小孔５３ａと等しい大きさの平行光が得
られる。
系５の光集束用に凸レンズと凹レンズの組を用いたが、
図３に示すように凸レンズの組を用いてもよく、同様に
凹ミラー５３の小孔５３ａと等しい大きさの平行光が得
られる。
【００１４】また、上記実施例では凹ミラー５３の小孔
５３ａに入射する光を平行光としたが、図４に示すよう
に集束光としてもよく、この時は光強度分布整形光学系
５は凸レンズ５１ｃ，凹ミラー５３ｃ，凸ミラー５４ｃ
の３枚で構成される。
５３ａに入射する光を平行光としたが、図４に示すよう
に集束光としてもよく、この時は光強度分布整形光学系
５は凸レンズ５１ｃ，凹ミラー５３ｃ，凸ミラー５４ｃ
の３枚で構成される。
【００１５】図５は光強度分布整形光学系５のさらに他
の実施例であり、光５０１は円錐レンズ５５により輪帯
状の光となり、レンズ５６により平行光５０２となって
光強度分布整形光学系５から出射される。
の実施例であり、光５０１は円錐レンズ５５により輪帯
状の光となり、レンズ５６により平行光５０２となって
光強度分布整形光学系５から出射される。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る投影露光
装置によれば、光源と輪帯状アパーチャとの光路間に光
強度分布整形光学系を設け、光源光を輪帯状アパーチャ
の開口形状に適合した形に整形した後、輪帯状アパーチ
ャに照射するようにしたから、輪帯状アパーチャで光量
が損なわれることなく光の利用効率が向上し、パターン
焼き付けのスループットが向上し、また精度の高いもの
が得られるという効果がある。
装置によれば、光源と輪帯状アパーチャとの光路間に光
強度分布整形光学系を設け、光源光を輪帯状アパーチャ
の開口形状に適合した形に整形した後、輪帯状アパーチ
ャに照射するようにしたから、輪帯状アパーチャで光量
が損なわれることなく光の利用効率が向上し、パターン
焼き付けのスループットが向上し、また精度の高いもの
が得られるという効果がある。
【図１】この発明の一実施例による投影露光装置の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図２】この発明の一実施例による投影露光装置の光強
度分布整形光学系の構成図である。
度分布整形光学系の構成図である。
【図３】この発明の第２の実施例による光強度分布整形
光学系の構成図である。
光学系の構成図である。
【図４】この発明の第３の実施例による光強度分布整形
光学系の構成図である。
光学系の構成図である。
【図５】この発明の第４の実施例による光強度分布整形
光学系の構成図である。
光学系の構成図である。
【図６】従来の高解像光学系の構成図である。
【図７】従来の投影露光装置の構成を示す図である。
【図８】輪帯状アパーチャの平面図である。
１ ランプハウス
２ ミラー
３ フライアイレンズ
４ 輪帯状アパーチャ
５ 光強度分布整形光学系
６ ミラー
７ 集光レンズ
８ マスク
９ 投影結像レンズ
１０ ウエハ
５１ 凸レンズ
５２ 凹レンズ
５３ 凹ミラー
５４ 凸ミラー
５０１ 光強度分布整形光学系への入射光
５０２ 光強度分布整形光学系からの出射光
フロントページの続き
(72)発明者 頭本 信行
兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三
菱電機株式会社生産技術研究所内
(72)発明者 八木 俊憲
兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三
菱電機株式会社生産技術研究所内
(72)発明者 加門 和也
兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機
株式会社エル・エス・アイ研究所内
(72)発明者 田中 正明
兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三
菱電機株式会社生産技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 光源と、 該光源から出射された光源光を回路パターンが形成され
たマスク上に照射させる集光レンズ系と、 上記マスクを通過した光をウエハ表面に集光させる投影
レンズ系と、上記光源と集光レンズ系との間に配置され
た輪帯状の光透過領域を有するアパーチャと、 上記光源とアパーチャとの光路間に、光源光を上記アパ
ーチャの光透過領域に適合した形状に整形する光強度分
布整形光学系とを備えたことを特徴とする投影露光装
置。 - 【請求項２】 上記光強度分布整形光学系は、 凹面鏡と凸面鏡とからなる反射型光学素子で構成されて
いることを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。 - 【請求項３】 上記光強度分布整形光学系は、 透過型円錐レンズからなることを特徴とする請求項１記
載の投影露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3185299A JPH0513301A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3185299A JPH0513301A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 投影露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0513301A true JPH0513301A (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=16168431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3185299A Pending JPH0513301A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0513301A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0729788A (ja) * | 1993-07-07 | 1995-01-31 | Nec Corp | 投影式露光機 |
| JPH07142369A (ja) * | 1993-11-15 | 1995-06-02 | Nec Corp | 露光装置 |
| WO1999025009A1 (en) * | 1997-11-10 | 1999-05-20 | Nikon Corporation | Exposure apparatus |
| JP4820377B2 (ja) * | 2005-02-09 | 2011-11-24 | コヒーレント・インク | シュワルツシルト対物鏡を使用してフォトマスクの縮写像を投影する装置 |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP3185299A patent/JPH0513301A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0729788A (ja) * | 1993-07-07 | 1995-01-31 | Nec Corp | 投影式露光機 |
| JPH07142369A (ja) * | 1993-11-15 | 1995-06-02 | Nec Corp | 露光装置 |
| WO1999025009A1 (en) * | 1997-11-10 | 1999-05-20 | Nikon Corporation | Exposure apparatus |
| US6335786B1 (en) | 1997-11-10 | 2002-01-01 | Nikon Corporation | Exposure apparatus |
| JP4820377B2 (ja) * | 2005-02-09 | 2011-11-24 | コヒーレント・インク | シュワルツシルト対物鏡を使用してフォトマスクの縮写像を投影する装置 |
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