JPH07201730A - レチクルマスキングシステムを有する光学系の照明手段 - Google Patents

レチクルマスキングシステムを有する光学系の照明手段

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JPH07201730A
JPH07201730A JP6332255A JP33225594A JPH07201730A JP H07201730 A JPH07201730 A JP H07201730A JP 6332255 A JP6332255 A JP 6332255A JP 33225594 A JP33225594 A JP 33225594A JP H07201730 A JPH07201730 A JP H07201730A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 品質がよくかつコスト増を少なく抑えたレチ
クルマスキングシステムを提供すること。 【構成】 光を集中させるガラス棒(5)を有し、レチ
クルマスキングシステム(REMA)(51)はそのガ
ラス棒(5)の射出端に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本出願の対象は、レチクルマスキ
ングシステムを有する光学系、特にマイクロリソグラフ
ィ用投影露光装置の照明手段である。
【0002】
【従来の技術】様々に異なる顕微鏡を投影露光装置と組
合せて製造することができ、その場合、レチクルにかか
るマスクの形状を変化させることができる。従って、露
光時の誤差が発生しないように、レチクル上の照明光点
を可変性をもって厳密に限定することが不可欠である。
レチクルのできる限り近くに構造を配置すると、その操
作が妨げられ、高分解能の構造に課せられるようなダイ
アフラム作用のエッジコントラストに関わる必要条件を
満たすことができない。そこで、照明光路の中に追加の
中間視野平面を設け、その平面にレチクルマスキングシ
ステムを厳密に位置決めすることが知られている。鏡像
力場、アパーチャ、均質性及び色消しに関する所定の条
件に対して必要な追加レンズによって、コストは高くな
り且つ追加スペースも必要になる。
【0003】照明光路中に光導体ガラス棒を有する投影
露光装置に関する欧州特許第0,297,161A1号
は、ガラス棒の背後にブレンドフィルタを配置できるこ
とを提示している。このフィルタが減光ではなく、均質
性の向上に役立つことは明らかである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は品質が良く且つコスト増を少なく抑えたレチクルマス
キングシステムを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題は、特許請求の
範囲第1項の特徴を備えた先に挙げた種類の照明構造に
よって達成される。特許請求の範囲第1項によれば、光
を集中させるためのガラス棒が設けられており且つレチ
クルマスキングシステムはガラス棒の射出端に配置され
ている。先に挙げた種類の照明構造では、光の分布を均
一にするためのハニコム集光レンズが通常使用される。
あるいは、ガラス棒が集光レンズの機能を果たしても良
い。これにより、ガラス棒の射出端に、レチクルマスキ
ングに適する中間視野平面が存在するということにな
る。そのため、中間視野平面を形成する手段は不要であ
る。
【0006】有利な実施形態は特許請求の範囲第2項か
ら第20項の対象である。特許請求の範囲第2項、第3
項及び第13項から第19項の対象は、出願日、出願人
及び発明者が同一である特許出願「照明手段」DE44
21053.1の中にも含まれている。特許請求の範囲
第4項から第12項の対象は、優先権が主張された19
93年12月13日付の特許出願DE4342424の
中にも記載されている。それら2つの出願の開示内容は
本出願の一部でもある。添付の図面はさらに詳細な説明
に有用である。
【0007】
【実施例】図1は先に挙げた同時係属特許出願の中にも
含まれており、そこで説明もされている。図1は、たと
えば、集積回路の製造に使用するための分解能が1μm
以下の投影・リソグラフィ用の本発明による照明手段の
一実施例を示す。
【0008】波長365nmのi線の水銀アークランプ
であるランプ1は楕円ミラー12の焦点に配置されてお
り、楕円ミラー12は放射された光を第2の焦点121
に集める。
【0009】法則からは外れるが、シャッタ13は焦点
121の外側に位置しており、しかも、楕円ミラー12
の頂点までの距離は焦点121から頂点までの距離より
約5%から20%、好ましくは10%長い。これによ
り、そこで形成される二次光源はより均質になり、照明
が光学結像に及ぼす部分干渉作用は改善される。従っ
て、この目的のための余分の混合光学系を省略すること
ができる。この方法は従来の照明手段についても理にか
なっている。あるいは、光源としてのUVレーザーも目
的にかなっている。
【0010】続く対物レンズ2は第1のレンズ群21
と、第1の凹面アクシコン22と、第2の凸面アクシコ
ン23と、第2のレンズ群24とから構成されている。
調整手段231及び241によって、アクシコン23と
第2のレンズ群24の1つの素子を軸方向に摺動させる
ことができる。それに伴って、アクシコン22,23の
相互間隔を調整し、その結果、環状アパーチャ特性を変
化させることができると共に、照明される瞳の直径、す
なわち、干渉度(σ)を変化させるためのズーム効果を
得ることもできる。
【0011】この2つのアクシコン22,23は光路中
にすぐ隣接して続いており且つそれらの間隔は調整自在
であり、一方のアクシコン22は凹面、第2のアクシコ
ン23は凸面であり且つ双方のアクシコン22,23の
尖端は同じ方向に向いている。このアクシコン22,2
3は製造技術上製造可能であり且つ有効な機能をもたら
す等しい尖端角度(α)を有し、相互の間隔(d23)
を接触するまで短縮できる。このアクシコン22,23
は円錐形又は角錐形であることが望ましい。瞳中間平面
3の後に第2の対物レンズ4が続いており、この対物レ
ンズ3は光を長さ約0.5mのガラス棒5へと入射させ
る。ガラス棒5の射出側には、従来のREMA(レチク
ルマスキング)システムの代わりに挿入されるマスキン
グシステム51が配置されている中間視野平面がある。
高価なレンズ群を使用する従来のREMAシステム用追
加中間視野平面を設ける必要はない。
【0012】その他の点については、レチクルマスキン
グシステム51の構成は従来の精密機械製造に対応する
ものである。しかしながら、境界線が厳密に1つの平面
に位置するように注意すべきである。光軸に対して傾斜
して位置するダイアフラムウェッジを含む構成にする
と、それらの面からの反射を照明手段の光路から有効に
除去できるので、有利である。
【0013】マスキングシステム51と共にレチクル7
(マスク、リソグラフィ用マスター)の上に中間視野平
面を結像する次の対物レンズ6は、第1のレンズ群61
と、フィルタ又はダイアフラムを挿入することができる
瞳中間平面62と、第2のレンズ群及び第3のレンズ群
(63及び65)と、それらのレンズ群の間にあり、大
きな照明手段(長さ約3m)を水平に設置し且つそれに
よりレチクル7を水平に配置することを可能にする偏向
ミラー64とを含む。
【0014】図2及び図3には、光源1′としての水銀
アークランプが示されている。4つの集光器21′〜2
4′は光源1′からの光束をそれぞれ大きな立体角範囲
をもって捕えるので、光の大部分は4本の光導体31′
〜34′に供給される。光導体31′〜34′は横断面
変換器として構成されており、その射出面は弓形であ
る。射出面を経て光の強さを十分に均一にするために、
光導体31′〜34′は、たとえば、統計的に十分に混
ぜ合わせた個別のファイバから構成されている。また、
その入射横断面を光の分布に適合させることもできる。
【0015】あるいは、ビーム拡張光学系と、幾何学的
ビームスプリッタとしての角錐形ミラーとを有するレー
ザーによって、光導体31′〜34′を実現することも
可能である。その場合、レーザーは、たとえば、UV放
射エキシマレーザーである。
【0016】4本の光導体31′〜34′の射出面に
は、中継光学系41′〜44′と、第1の偏向ミラー5
11′〜514′と、第2の偏向ミラー521′〜52
4′とから成るユニットが接続している。それらのユニ
ットは、可撓性をもって形成された光導体31′〜3
4′の接続端部を含めて、調整駆動装置541′〜54
4′により半径方向位置及び方位角を調整自在、すなわ
ち、走査自在である。制御装置100′は調整駆動装置
541′〜544′を制御する。
【0017】4つの偏向ミラー521′〜524′から
来た光は入射ミラー6′を経てガラス棒7′の入射面7
1′へと結像される。この入射面71′は照明構造の瞳
平面Pに位置しており、4つのユニットの各々は、調整
装置541′〜544′の位置に応じて、それらの入射
面の1つの象限の各部分を照明することができる。従っ
て、集光器21′〜24′によって捕えられた4本の光
の流れは、ここで、幾何学的に複合されて、1つの有効
二次光源を形成する。
【0018】ガラス棒7′の射出面72′には視野平面
Fがあり、本発明によれば、この視野平面にレチクルマ
スキングシステム8′、すなわち、調整自在のダイアフ
ラムが配置されている。レチクルマスキングシステム
(REMA)は調整手段81′により必要に応じて調整
される。
【0019】レチクルマスキングシステム8′をこの場
所に置くと、周知の構成と比べて、レチクルマスキング
システム専用の追加の視野平面を準備するための負担は
排除される。
【0020】続く中間結象光学系9′は、瞳平面P9
3′と、その前方の内側マスキングシステム91′と、
その後方にごく概略的に示されており、周知のようにコ
ンパクトな全体構造を可能にする平面鏡から構成される
ビーム偏向構造93′とを有する対物レンズである。そ
の後の視野平面Fに、照明すべきレチクル10′が続い
ている。
【0021】特許出願DE−P4342424の中に、
これらの図2及び図3は含まれており、その説明もあ
る。その後に続く投影対物レンズと照明すべきウェハは
既に知られているので、図からは省かれている。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ズーム用アクシコンを有する実施形態を概略
的に示す図。
【図2】 照明モードを選択するための調整自在のミラ
ー構造を有する実施形態を概略的に示す側面図。
【図3】 同じ構造を示す平面図。
【符号の説明】
1…ランプ、2…対物レンズ、5…ガラス棒、12…楕
円ミラー、13…シャッタ、21…第1のレンズ群、2
2…第1の凹面アクシコン、23…第2の凸面アクシコ
ン、24…第2のレンズ群、51…レチクルマスキング
システム、1′…光源、6′…入射ミラー、7′…ガラ
ス棒、8′…レチクルマスキングシステム、10′…レ
チクル、21′〜24′…集光器、31′〜34′…光
導体、93′…瞳平面P、511′〜514′…第1の
偏向ミラー、521′〜524′…第2の偏向ミラー、
541′〜544′…調整駆動装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03F 7/20 521 7352−4M H01L 21/30 527

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レチクルマスキングシステム(51)を
    有する光学系、特にマイクロリソグラフィ用投影露光装
    置の照明手段において、光を集中させるためのガラス棒
    (5)が設けられており且つガラス棒(5)の射出端に
    レチクルマスキングシステム(51)が配置されている
    ことを特徴とする照明手段。
  2. 【請求項2】 光源(1)とガラス棒(5)との間にア
    クシコン(22,23)を有する対物レンズ(2)が配
    置されていることを特徴とする請求項1記載の照明手
    段。
  3. 【請求項3】 2つのアクシコン(22,23)を有す
    る請求項2記載の照明手段において、2つのアクシコン
    (22,23)の間隔の調整により、従来通りの照明並
    びに環状アパーチャ照明及び様々に異なる幾何学形状の
    多極照明を段階なく調整できることを特徴とする照明手
    段。
  4. 【請求項4】 光源(1′)とガラス棒(7′)との間
    に、 −光源(1′)から放射される光束の2つ又は4つの立
    体角領域からの光束を個別に捕える手段(21′〜2
    4′)と、 −捕えられた光束を整形又は遮蔽する手段(31′〜3
    4′)と、 −結像すべきレチクル(10′)のレチクル平面に対し
    て共役関係にある瞳平面(93′)の複数のセクタに光
    束を結像するミラー構造(511′〜514′,52
    1′〜524′,531′,533′;6′)と、 −瞳平面(93′)における光束の像の半径方向位置及
    び方位角を摺動させることができる調整手段(541′
    〜544′)とを有し、調整自在の干渉係数(σ)を伴
    う従来通りの照明、環状アパーチャ照明及び二方向又は
    四方向からの対称傾斜照明を含めた様々に異なる照明モ
    ードを選択的に準備する構造が設けられていることを特
    徴とする請求項1記載の照明手段。
  5. 【請求項5】 光束を捕える手段(21′〜24′)、
    又は捕えられた光束を整形又は遮蔽する手段(31′〜
    34′)は光導体(31′〜34′)を含むことを特徴
    とする請求項4記載の照明手段。
  6. 【請求項6】 調整手段(541′〜544′)は光導
    体(31′〜34′)の射出端の位置を調整することを
    特徴とする請求項5記載の照明手段。
  7. 【請求項7】 調整手段(541′〜544′)はミラ
    ー構造(511′〜533′)の部品を調整することを
    特徴とする請求項4記載の照明手段。
  8. 【請求項8】 瞳平面(93′)における光束の像の大
    きさは、走査運動を伴わないときに対称傾斜照明又は従
    来通りの照明に適するように定められていることを特徴
    とする請求項4から7の少なくとも1項に記載の照明手
    段。
  9. 【請求項9】 瞳平面における光束の像の大きさを変化
    させる手段が設けられていることを特徴とする請求項4
    から8の少なくとも1項に記載の照明手段。
  10. 【請求項10】 光束の形状を変化させる手段が設けら
    れていることを特徴とする請求項4から9の少なくとも
    1項に記載の照明手段。
  11. 【請求項11】 光束は弓形の形状をとるようにされる
    ことを特徴とする請求項4から10の少なくとも1項に
    記載の照明手段。
  12. 【請求項12】 光源はレーザーであることを特徴とす
    る請求項1から12の少なくとも1項に記載の照明。
  13. 【請求項13】 2つのアクシコン(22,23)を有
    する請求項1,2又は3に記載の光学系、特にマイクロ
    リソグラフィ用投影露光装置の照明手段において、2つ
    のアクシコン(22,23)は光路中にすぐ隣接して続
    いており且つそれらの間隔は調整自在であり、一方のア
    クシコン(22)は凹面、第2のアクシコン(23)は
    凸面であり且つ双方のアクシコン(22,23)の尖端
    は同じ方向に向いていることを特徴とする照明手段。
  14. 【請求項14】 アクシコン(22,23)は製造技術
    上製造可能であり且つ有効な機能をもたらす等しい尖端
    角度(α)を有することを特徴とする請求項13記載の
    照明手段。
  15. 【請求項15】 2つのアクシコン(22,23)の間
    隔(d23)を接触するまで短縮できることを特徴とす
    る請求項13又は14記載の照明手段。
  16. 【請求項16】 アクシコン(22,23)は円錐形で
    あることを特徴とする請求項13から15の少なくとも
    1項に記載の照明手段。
  17. 【請求項17】 アクシコン(22,23)は角錐形で
    あることを特徴とする請求項13から15の少なくとも
    1項に記載の照明手段。
  18. 【請求項18】 ズーム機能を目的とする対物レンズ
    (2)を含むことを特徴とする請求項1から17の少な
    くとも1項に記載の照明手段。
  19. 【請求項19】 ランプミラーの焦点に光源(1)を有
    する請求項1から18の少なくとも1項に記載の照明手
    段において、二次光源を形成するダイアフラム(13)
    はランプミラー(12)の焦点(121)に配置されて
    いることを特徴とする照明手段。
  20. 【請求項20】 レチクルマスキングシステム(51)
    は傾斜して設置されたダイアフラム板を有することを特
    徴とする請求項1から19の少なくとも1項に記載の照
    明手段。
JP33225594A 1993-12-13 1994-12-13 レチクルマスキングシステムを有する光学系の照明手段 Expired - Lifetime JP3559330B2 (ja)

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DE4342424A DE4342424A1 (de) 1993-12-13 1993-12-13 Beleuchtungseinrichtung für eine Projektions-Mikrolithographie- Belichtungsanlage
DE9409744.5 1994-06-17
DE9409744U DE9409744U1 (de) 1993-12-13 1994-06-17 Beleuchtungseinrichtung für ein optisches System mit einem Reticle-Markierungssystem

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Cited By (3)

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