JPH0594936A - 輪帯照明装置 - Google Patents
輪帯照明装置Info
- Publication number
- JPH0594936A JPH0594936A JP3253284A JP25328491A JPH0594936A JP H0594936 A JPH0594936 A JP H0594936A JP 3253284 A JP3253284 A JP 3253284A JP 25328491 A JP25328491 A JP 25328491A JP H0594936 A JPH0594936 A JP H0594936A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- ring band
- optical
- secondary light
- illumination
- Prior art date
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- Pending
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】輪帯照明により結像レンズのコントラストを向
上させる。 【構成】光源部と光源部より発せられた光束のビーム径
を変換するビームコンプレッサと輪帯状の二次光源を形
成するホモジナイザーと輪帯状二次光源でマスクを照明
する集光レンズより構成される照明装置。ホモジナイザ
ーは、ファイバーなどで構成され、円形入力に対し輪帯
状の出力になっており、出力端面が二次光源となってい
る。輪帯状の二次光源の像を結像レンズの入射瞳に作る
ことにより結像レンズのコントラストを向上させること
ができる。
上させる。 【構成】光源部と光源部より発せられた光束のビーム径
を変換するビームコンプレッサと輪帯状の二次光源を形
成するホモジナイザーと輪帯状二次光源でマスクを照明
する集光レンズより構成される照明装置。ホモジナイザ
ーは、ファイバーなどで構成され、円形入力に対し輪帯
状の出力になっており、出力端面が二次光源となってい
る。輪帯状の二次光源の像を結像レンズの入射瞳に作る
ことにより結像レンズのコントラストを向上させること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＬＳＩ等の半導体デバイ
スを製造する際に用いられるマスクパターンの投影露光
装置の照明光学装置に関するものである。
スを製造する際に用いられるマスクパターンの投影露光
装置の照明光学装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、投影露光用の照明光学装置の光源
は、水銀ランプより発せられる波長４３６ｎｍのｇ線、
３６５ｎｍのｉ線あるいはエキシマレーザなどを光源と
し、照明光の輝度分布を均一にするとともに、二時光源
を形成し二次光源の像を結像レンズの入射瞳に作り照明
効率を上げている。すなわち図３に示すように、光源お
よび集光ミラーから構成される光源部１より供給される
光束２をレンズ３１で平行光束として、複数のレンズ素
子より構成されるホモジナイザー３２により複数の集光
点を２次光源として形成し、集光レンズ７により被照射
面に設置されたマスク８を照明している。このような例
として特開平２−１７０１５２、特開昭６４−７６７２
０、特開昭６３−８０２４３、特開昭６１−２６７７２
２、特開昭６３−７３２２１などがある。
は、水銀ランプより発せられる波長４３６ｎｍのｇ線、
３６５ｎｍのｉ線あるいはエキシマレーザなどを光源と
し、照明光の輝度分布を均一にするとともに、二時光源
を形成し二次光源の像を結像レンズの入射瞳に作り照明
効率を上げている。すなわち図３に示すように、光源お
よび集光ミラーから構成される光源部１より供給される
光束２をレンズ３１で平行光束として、複数のレンズ素
子より構成されるホモジナイザー３２により複数の集光
点を２次光源として形成し、集光レンズ７により被照射
面に設置されたマスク８を照明している。このような例
として特開平２−１７０１５２、特開昭６４−７６７２
０、特開昭６３−８０２４３、特開昭６１−２６７７２
２、特開昭６３−７３２２１などがある。
【０００３】特開昭６１−２６７７２２では水銀ランプ
よりの光束を微小レンズより構成されるオプティカルイ
ンテグレータ（ホモジナイザー）で均一にしている。特
開昭６３−８０２４３においては、光源からの光をアナ
モフィックレンズよりなるビーム整形光学系で光束の形
状を変えてホモジナイザーに入射させている。特開昭６
４−７６７２０では光源とインテグレータの間にイメー
ジローテータを配置し露光中にイメージローテータを回
転させることにより均一な露光量を得ている。特開平２
−１７０１５２ではオプティカルインテグレータよりも
被照射側に角度透過率特性を有する光学部材を配置し光
学部材の光軸に対する傾き角を変化させることにより被
照射面での照度を均一にしている。特開昭６３−７３２
２１では光源にレーザを用いたとき光の干渉による悪影
響特にスペックルによる悪影響を除去する目的で、ホモ
ジナイザーを光路長の異なる光ファイバーで行う方法を
提案している。いずれも照明光源の照度分布を均一に
し、効率よく被照射物体を照明するものである。
よりの光束を微小レンズより構成されるオプティカルイ
ンテグレータ（ホモジナイザー）で均一にしている。特
開昭６３−８０２４３においては、光源からの光をアナ
モフィックレンズよりなるビーム整形光学系で光束の形
状を変えてホモジナイザーに入射させている。特開昭６
４−７６７２０では光源とインテグレータの間にイメー
ジローテータを配置し露光中にイメージローテータを回
転させることにより均一な露光量を得ている。特開平２
−１７０１５２ではオプティカルインテグレータよりも
被照射側に角度透過率特性を有する光学部材を配置し光
学部材の光軸に対する傾き角を変化させることにより被
照射面での照度を均一にしている。特開昭６３−７３２
２１では光源にレーザを用いたとき光の干渉による悪影
響特にスペックルによる悪影響を除去する目的で、ホモ
ジナイザーを光路長の異なる光ファイバーで行う方法を
提案している。いずれも照明光源の照度分布を均一に
し、効率よく被照射物体を照明するものである。
【０００４】一方光学系の解像度は使用波長と結像レン
ズの開口数（ＮＡ）に依存する。実際にはさらに解像度
を上げるために部分コヒーレント照明にしているのが一
般的である。すなわち結像レンズの入射瞳径より入射瞳
にできた二次光源の像を小さくしている。このような照
明をすることにより解像度を向上させている。
ズの開口数（ＮＡ）に依存する。実際にはさらに解像度
を上げるために部分コヒーレント照明にしているのが一
般的である。すなわち結像レンズの入射瞳径より入射瞳
にできた二次光源の像を小さくしている。このような照
明をすることにより解像度を向上させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は均一な照度分
布を得ると共に光学系の解像限界を越えた解像度を得る
ための手段である。光学系の解像限界を得る方法とし
て、部分コヒーレント照明が知られている。部分コヒー
レント照明とは結像レンズの入射瞳にできる二次光源の
像を入射瞳径より小さくして照明する方式で、低い空間
周波数のコントラストを上げることができる。しかし高
い空間周波数のコントラストは逆に低くなってしまう。
部分コヒーレント照明による結像の原理については例え
ば光機器の光学２（日本オプトメカトロニクス協会、Ｐ
６５５、１９８９年）に詳しく記述されている。
布を得ると共に光学系の解像限界を越えた解像度を得る
ための手段である。光学系の解像限界を得る方法とし
て、部分コヒーレント照明が知られている。部分コヒー
レント照明とは結像レンズの入射瞳にできる二次光源の
像を入射瞳径より小さくして照明する方式で、低い空間
周波数のコントラストを上げることができる。しかし高
い空間周波数のコントラストは逆に低くなってしまう。
部分コヒーレント照明による結像の原理については例え
ば光機器の光学２（日本オプトメカトロニクス協会、Ｐ
６５５、１９８９年）に詳しく記述されている。
【０００６】さらに解像度を向上させる照明方式に輪帯
照明がある。結像レンズの入射瞳上で輪帯状になるよう
に照明することによりさらに高周波数のコントラストを
向上させることが知られている。これを実現するには二
次光源の位置に輪帯状のマスクを設置すれば良いが光量
の損失が大きく得索ではない。
照明がある。結像レンズの入射瞳上で輪帯状になるよう
に照明することによりさらに高周波数のコントラストを
向上させることが知られている。これを実現するには二
次光源の位置に輪帯状のマスクを設置すれば良いが光量
の損失が大きく得索ではない。
【０００７】そこで本発明は上記の問題に鑑みなされた
ものであり、ホモジナイザーに光ファイバーなどで構成
される輪帯状に二次元を形成する光学素子を設置するこ
とにより、効率よく均一な輪帯状の二次元光源を作る照
明光学装置を提供することを目的としている。
ものであり、ホモジナイザーに光ファイバーなどで構成
される輪帯状に二次元を形成する光学素子を設置するこ
とにより、効率よく均一な輪帯状の二次元光源を作る照
明光学装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、光束を供給する光源と、照明光束の輝度
分布を均一化するための光学素子と、被照射物体を照明
する光学素子とからなり、前記光束の強度分布を均一に
するための光学素子はたとえば光ファイバーなどで構成
されて、その出力端面が輪帯状になっており輪帯状の二
次光源を形成している。
成するために、光束を供給する光源と、照明光束の輝度
分布を均一化するための光学素子と、被照射物体を照明
する光学素子とからなり、前記光束の強度分布を均一に
するための光学素子はたとえば光ファイバーなどで構成
されて、その出力端面が輪帯状になっており輪帯状の二
次光源を形成している。
【０００９】
【作用】本発明は照明光束の輝度分布を均一化する光学
素子、すなわち、ホモジナイザーである光ファイバー束
の入力端面に入射した不均一な光強度分布の光束を、不
規則に配列された輪帯状出力端面より均一な光強度分布
を持った輪帯状二次源として被照射物体を効率よく照明
することにより光学系の解像度を向上させるものであ
る。
素子、すなわち、ホモジナイザーである光ファイバー束
の入力端面に入射した不均一な光強度分布の光束を、不
規則に配列された輪帯状出力端面より均一な光強度分布
を持った輪帯状二次源として被照射物体を効率よく照明
することにより光学系の解像度を向上させるものであ
る。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の実施例の図である。光源部１
より出射された光束２は反射鏡３で反射され、光束の径
を適当な大きさに変換するビームコンプレッサ４でビー
ム径を変えられる。適当なビーム径になった光束は輪帯
状二次光源を作るホモジナイザー５で光束の光強度分布
を均一にすると共にその出力端面２２で輪帯状の二次光
源６を作る。輪帯状の二次光源６は集光レンズ７でマス
ク８を照明する。輪帯状二次光源６は集光レンズ７を介
してマスク８を照明した後、結像レンズ９の入射瞳面１
０で輪帯状に結像している。二次光源６は点光源の集合
体であり、二次光源６からのそれぞれの照明光は集光レ
ンズ７を介して被照射面であるマスク８の結像範囲を均
一に照射した後、結像レンズ９に入射し結像レンズの入
射瞳面１０に結像する。このような照明方式はケーラー
照明といわれている。一方マスク８の像は結像レンズ９
によりウェハー１１に投影される。このように、ケーラ
ー照明を基本にして輪帯照明をすることにより解像度の
向上が図られる。ケーティーアイマイクロエレクトロニ
クス セミナー インターフェース（ＫＴＩ Ｍｉｃｒ
ｏｅｌｅｃｔｒｏ ｎｉｃｓ ｓｅｍｉｎａｒ ｉｎｔ
ｅｒｆａｃｅ ’８９，ｐ２１７）にはその効果が実証
されている。
より出射された光束２は反射鏡３で反射され、光束の径
を適当な大きさに変換するビームコンプレッサ４でビー
ム径を変えられる。適当なビーム径になった光束は輪帯
状二次光源を作るホモジナイザー５で光束の光強度分布
を均一にすると共にその出力端面２２で輪帯状の二次光
源６を作る。輪帯状の二次光源６は集光レンズ７でマス
ク８を照明する。輪帯状二次光源６は集光レンズ７を介
してマスク８を照明した後、結像レンズ９の入射瞳面１
０で輪帯状に結像している。二次光源６は点光源の集合
体であり、二次光源６からのそれぞれの照明光は集光レ
ンズ７を介して被照射面であるマスク８の結像範囲を均
一に照射した後、結像レンズ９に入射し結像レンズの入
射瞳面１０に結像する。このような照明方式はケーラー
照明といわれている。一方マスク８の像は結像レンズ９
によりウェハー１１に投影される。このように、ケーラ
ー照明を基本にして輪帯照明をすることにより解像度の
向上が図られる。ケーティーアイマイクロエレクトロニ
クス セミナー インターフェース（ＫＴＩ Ｍｉｃｒ
ｏｅｌｅｃｔｒｏ ｎｉｃｓ ｓｅｍｉｎａｒ ｉｎｔ
ｅｒｆａｃｅ ’８９，ｐ２１７）にはその効果が実証
されている。
【００１１】図２は輪帯状二次光源を作るホモジナイザ
ーの概略図である。光ファイバーで構成され、入力端面
２１は円形状の光ファイバー側であり出力端面２２は輪
帯状になっている。入力端面２１の各光ファイバーは出
力端面２２では不規則に配置されているため、入力端面
２１に入射した不均一の強度分布を持った光束は出力端
面２２では均一な輪帯状の二次光源となる。
ーの概略図である。光ファイバーで構成され、入力端面
２１は円形状の光ファイバー側であり出力端面２２は輪
帯状になっている。入力端面２１の各光ファイバーは出
力端面２２では不規則に配置されているため、入力端面
２１に入射した不均一の強度分布を持った光束は出力端
面２２では均一な輪帯状の二次光源となる。
【００１２】
【発明の効果】以上のごとく本発明によれば、均一な光
強度分布を持った輪帯状の二次光源で物体面を証明する
ことにより、光量の損失がなく光学系の解像限界を越え
た解像を得ることのできる照明光学系を構成することが
できる。
強度分布を持った輪帯状の二次光源で物体面を証明する
ことにより、光量の損失がなく光学系の解像限界を越え
た解像を得ることのできる照明光学系を構成することが
できる。
【図１】輪帯照明による本発明の実施例である。
【図２】輪帯状二次光源を形成するホモジナイザーの図
である。
である。
【図３】従来の照明光学系の図である。
１ 光源部 ２ 光束 ３ 反射鏡 ４ ビームコンプレッサ ５ ホモジナイザー ６ 二次光源 ７ 集光レンズ ８ マスク ９ 結像レンズ １０ 入射瞳 １１ ウエハー ２１ 入力端面 ２２ 出力端面 ３１ 集光レンズ ３２ ホモジナイザー
Claims (2)
- 【請求項１】 光束を供給する光源と、該光束の強度分
布を均一にするための光学素子と、被照射物体を照明す
る光学素子とを有する照明光学装置において、前記光束
の強度分布を均一にするための光学素子が光ファイバー
で構成され、出力端面付近が輪帯状の２次光源となって
いることを特徴とする輪帯照明装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の輪帯照明装置において、
光ファイバーは、入力端面の各光ファイバーの配列に対
して輪帯状の出力端面の各光ファイバーの配列が不規則
に配列されていることを特徴とする輪帯照明装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3253284A JPH0594936A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 輪帯照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3253284A JPH0594936A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 輪帯照明装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0594936A true JPH0594936A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=17249145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3253284A Pending JPH0594936A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 輪帯照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0594936A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5894253A (en) * | 1996-08-26 | 1999-04-13 | Nec Corporation | Electromagnetic relay |
-
1991
- 1991-10-01 JP JP3253284A patent/JPH0594936A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5894253A (en) * | 1996-08-26 | 1999-04-13 | Nec Corporation | Electromagnetic relay |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000418 |