JPS63197334A - 照明装置 - Google Patents
照明装置Info
- Publication number
- JPS63197334A JPS63197334A JP62029980A JP2998087A JPS63197334A JP S63197334 A JPS63197334 A JP S63197334A JP 62029980 A JP62029980 A JP 62029980A JP 2998087 A JP2998087 A JP 2998087A JP S63197334 A JPS63197334 A JP S63197334A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light source
- forming means
- surface forming
- light beam
- 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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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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Projection-Type Copiers In General (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）
本発明は照明装置に関し、特に半導体製造において可干
渉性の良い高輝度のレーザー等の光源を用いて被照射面
である電子回路等の微細パターンが形成されているマス
ク面やレチクル面等を照明する際に光の干渉による生ず
る被照射面上の干渉縞による照明ムラを軽減し、均一な
る照明を行った照明装置に関するものである。
渉性の良い高輝度のレーザー等の光源を用いて被照射面
である電子回路等の微細パターンが形成されているマス
ク面やレチクル面等を照明する際に光の干渉による生ず
る被照射面上の干渉縞による照明ムラを軽減し、均一な
る照明を行った照明装置に関するものである。
（従来の技術）
最近の半導体製造技術には電子回路の高集積化に伴い、
高密度の電子回路パターンが形成可能のりソグラフィ技
術が要求されている。一般にマスク又はレチクル面上の
電子回路パターンをウェハ面上に転写する場合、ウェハ
面上に転写される電子回路パターンの解像線幅は光源の
波長に比例してくる。この為波賑２００〜３００ｎｍの
遠紫外（ディープＵＶ領域）の短い波長を発振する例え
ば超高圧水銀灯やキセノン水銀ランプ等が用いられてい
る。しかしながら、これらの光源は低輝度で指向性もな
く、しかもウニ八面上に塗布するフォトレジスタの感光
性も低い為、露光時間が長くなりスループットを低下さ
せる原因となフていた。
高密度の電子回路パターンが形成可能のりソグラフィ技
術が要求されている。一般にマスク又はレチクル面上の
電子回路パターンをウェハ面上に転写する場合、ウェハ
面上に転写される電子回路パターンの解像線幅は光源の
波長に比例してくる。この為波賑２００〜３００ｎｍの
遠紫外（ディープＵＶ領域）の短い波長を発振する例え
ば超高圧水銀灯やキセノン水銀ランプ等が用いられてい
る。しかしながら、これらの光源は低輝度で指向性もな
く、しかもウニ八面上に塗布するフォトレジスタの感光
性も低い為、露光時間が長くなりスループットを低下さ
せる原因となフていた。
一方最近ニキシマ（ｅｘｃｉｍｅｒ）レーザーというデ
ィープＵＶ領域に発振波長を有する光源が開発され、そ
の高輝度性、ｍ色性、指向性等の良さからりソグラフィ
技術への応用が種々研究されている。しかしながらエキ
シマレーザ−を用いると多くの場合レーザー特有の可干
渉性により即ちコヒーレンスが良い為マスク面やウェハ
面上の不完全さや照明系の光学特性等が原因して、マス
ク面やウニへ面」二に不規則な１渉縞が発生してくる。
ィープＵＶ領域に発振波長を有する光源が開発され、そ
の高輝度性、ｍ色性、指向性等の良さからりソグラフィ
技術への応用が種々研究されている。しかしながらエキ
シマレーザ−を用いると多くの場合レーザー特有の可干
渉性により即ちコヒーレンスが良い為マスク面やウェハ
面上の不完全さや照明系の光学特性等が原因して、マス
ク面やウニへ面」二に不規則な１渉縞が発生してくる。
このモ捗絹は照明ムラや焼付は誤差を起こしマスクパタ
ーン像の解像力を低下させる大きな原因となってくる。
ーン像の解像力を低下させる大きな原因となってくる。
コヒーレンスの軽減を図る方法としては例えばレーザー
からの光束をスポット状に集光し、該光束をコンデンサ
ーレンズに導光する際、コンデンサーレンズの瞳面を光
学的に走査する方法があるが、この方法は光束の照度ム
ラが直接現われてくる欠点がある。又被照射面を直接走
査する方法があるが、この方法は被照射面上を完全に走
査するのが難しい等の欠点があった。
からの光束をスポット状に集光し、該光束をコンデンサ
ーレンズに導光する際、コンデンサーレンズの瞳面を光
学的に走査する方法があるが、この方法は光束の照度ム
ラが直接現われてくる欠点がある。又被照射面を直接走
査する方法があるが、この方法は被照射面上を完全に走
査するのが難しい等の欠点があった。
この他例えばハエノ眼レンズ等の２次光源形成手段への
光束の入射角を露光波長とハエノ眼レンズ間隔によフて
きまる一定微少角づつある一定回数変化させる方法があ
るが、この方法は照度ムラは原理的に完全に除去できる
が光束の入射角制御が非常に難しい欠点があフた。
光束の入射角を露光波長とハエノ眼レンズ間隔によフて
きまる一定微少角づつある一定回数変化させる方法があ
るが、この方法は照度ムラは原理的に完全に除去できる
が光束の入射角制御が非常に難しい欠点があフた。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明はレーザー等の可干渉性の良い高輝度の光源を用
いた際に被照射面上に生じる照度ムラの原因となる千ｔ
ｉｔＩｉ４の軽減を図り被照射面の均一照明を可能とし
た照明装置の提供を目的とする。
いた際に被照射面上に生じる照度ムラの原因となる千ｔ
ｉｔＩｉ４の軽減を図り被照射面の均一照明を可能とし
た照明装置の提供を目的とする。
（問題点を解決するための手段）
パルス発光する光源からの光束を導光手段を介して２次
光源面形成手段に入射させ、該２次光源面形成手段から
射出した光束を集光系を介し、被照射面に照射する際、
前記導光手段により前記光源のパルス発光に同期させて
該光束の前記２次光源面形成手段への入射角を不規則に
変化させたことである。
光源面形成手段に入射させ、該２次光源面形成手段から
射出した光束を集光系を介し、被照射面に照射する際、
前記導光手段により前記光源のパルス発光に同期させて
該光束の前記２次光源面形成手段への入射角を不規則に
変化させたことである。
（実施例）
第１図は本発明を半導体製造用の投影露光装置に適用し
たときの一実施例の光学系の概略図である。図中１は可
干渉性の良いパルス光束を放射する光源で例えばエキシ
マレーザ等である。２は導光手段であり、例えば可動ミ
ラー３と駆動部４と駆動制御装置５を有している。駆動
制御装置５は光源１のパルス発光毎又は数パルス発光毎
に駆動部４を介して可動ミラー３を階段状に回転若しく
は振動させパルス光束を走査してビーム拡大器６にラン
ダムな入射角で入射させている、。
たときの一実施例の光学系の概略図である。図中１は可
干渉性の良いパルス光束を放射する光源で例えばエキシ
マレーザ等である。２は導光手段であり、例えば可動ミ
ラー３と駆動部４と駆動制御装置５を有している。駆動
制御装置５は光源１のパルス発光毎又は数パルス発光毎
に駆動部４を介して可動ミラー３を階段状に回転若しく
は振動させパルス光束を走査してビーム拡大器６にラン
ダムな入射角で入射させている、。
７は２次光源面形成手段であり、例えば複数の蟻の目レ
ンズ等を２次元に配列したものから成りビーム拡大器６
を介して拡大されてきた光束を入射面７ａより導入し、
射出面７ｂより射出させて２次光源面を形成している。
ンズ等を２次元に配列したものから成りビーム拡大器６
を介して拡大されてきた光束を入射面７ａより導入し、
射出面７ｂより射出させて２次光源面を形成している。
８は集光系であり例えばコンデンサーレンズ等から成り
、２次光数面７ｂから射出した光束を用い例えばレチク
ル面やマスク面等の被照射面９を照射している。１０は
縮少系の投影光学系であり被照射面９上のパターンをウ
ニ八等の結像面ｌｌ上に所定倍率で投影している。
、２次光数面７ｂから射出した光束を用い例えばレチク
ル面やマスク面等の被照射面９を照射している。１０は
縮少系の投影光学系であり被照射面９上のパターンをウ
ニ八等の結像面ｌｌ上に所定倍率で投影している。
第２図は２次光源面形成手段７の入射面７ａに入射角φ
で入射する光束と２次光源面である射出面７ｂから射出
角θで射出し集光系８を介して被照射面９面上の一点９
ａを照射する光束の説明図である。同図において点９ａ
を照射する光束の位相差σは蟻の眼レンズの隣接する２
つのレンズ間隔を１、光束の波長をλとすると ２π ａ −−−１（ｓｉｎθ−５ｉｎφ） λ どなる。
で入射する光束と２次光源面である射出面７ｂから射出
角θで射出し集光系８を介して被照射面９面上の一点９
ａを照射する光束の説明図である。同図において点９ａ
を照射する光束の位相差σは蟻の眼レンズの隣接する２
つのレンズ間隔を１、光束の波長をλとすると ２π ａ −−−１（ｓｉｎθ−５ｉｎφ） λ どなる。
本実施例のように導光手段２で光束を走査しないて直接
２次光源面形成手段７にコヒーレントな光束を入射させ
た場合には各々の蟻の眼レンズを通過した光束は互いに
被照射面９上で干渉する。
２次光源面形成手段７にコヒーレントな光束を入射させ
た場合には各々の蟻の眼レンズを通過した光束は互いに
被照射面９上で干渉する。
この結果、例えば第３図（Ａ） 、 （Ｂ）に示すよう
な干渉縞を被照射面９上に形成する。（尚同図において
横軸は被照射面上の座標、縦軸は干渉縞の相対強度を示
す。） このうち第３図（Ａ）は光束の空間的コヒーレンス度が
高い場合、第３図（Ｂ）は同図（Ａ）の場合に比べて空
間的コヒーレンス度が低い場合である。このような照度
分布形状が被照射面の全体にわたり形成される。このよ
うに空間的コヒーレンスの良い光束を用いると被照射面
９上に干渉縞が生じ照度ムラが大きくなり、被照射面９
上のパターンを投影光学系１０により結像面１１上に投
影する場合、結像性能を大きく低下させる原因となって
くる。
な干渉縞を被照射面９上に形成する。（尚同図において
横軸は被照射面上の座標、縦軸は干渉縞の相対強度を示
す。） このうち第３図（Ａ）は光束の空間的コヒーレンス度が
高い場合、第３図（Ｂ）は同図（Ａ）の場合に比べて空
間的コヒーレンス度が低い場合である。このような照度
分布形状が被照射面の全体にわたり形成される。このよ
うに空間的コヒーレンスの良い光束を用いると被照射面
９上に干渉縞が生じ照度ムラが大きくなり、被照射面９
上のパターンを投影光学系１０により結像面１１上に投
影する場合、結像性能を大きく低下させる原因となって
くる。
これに対して本実施例では導光手段２の可動ミラー３を
光源１からのパルス発光と同期させて、例えば各パルス
毎に又は数パルス毎に同期させて階段状に変動させてい
る。これにより光束の２次光源面形成手段７の入射面７
ａへの入射角φと射出面７ｂからの射出角θを各々ラン
ダムに変化させ、干渉縞が被照射面９上を移動するよう
にして該被照射面９上の照度分布の均一化を図っている
。
光源１からのパルス発光と同期させて、例えば各パルス
毎に又は数パルス毎に同期させて階段状に変動させてい
る。これにより光束の２次光源面形成手段７の入射面７
ａへの入射角φと射出面７ｂからの射出角θを各々ラン
ダムに変化させ、干渉縞が被照射面９上を移動するよう
にして該被照射面９上の照度分布の均一化を図っている
。
例えば光１２１からのパルス発光毎に可動ミラー３を揺
動させると被照射面９上に積算される照度分布はその一
部を第３図と同様に示すと第５図（八） 、 （０）の
如くになる。このうち第５図（Ａ）は光源１のパルス発
光毎に可動ミラー３を１００回揺動させたとき、第５図
（Ｂ）は５００回揺動させたときであり、同図（Ａ）
、 （Ｂ）に示すような照度分布が被照射面９上にわた
り形成されてくる。
動させると被照射面９上に積算される照度分布はその一
部を第３図と同様に示すと第５図（八） 、 （０）の
如くになる。このうち第５図（Ａ）は光源１のパルス発
光毎に可動ミラー３を１００回揺動させたとき、第５図
（Ｂ）は５００回揺動させたときであり、同図（Ａ）
、 （Ｂ）に示すような照度分布が被照射面９上にわた
り形成されてくる。
このように可動ミラー３をある値以上揺動させれば露光
中の被照射面９の照度分布な略均−とすることができ、
良好なる光学性能を有した投影像を得ることができる。
中の被照射面９の照度分布な略均−とすることができ、
良好なる光学性能を有した投影像を得ることができる。
尚本実施例においてビーム拡大器６を省略し、導光手段
２から光束を２次光源面形成手段７に直接導光させても
良い。又可動ミラーの代わりにポリゴンミラーや電気光
学効果を利用したＥ−０者子等を用い光束を走査するよ
うにしても良い。
２から光束を２次光源面形成手段７に直接導光させても
良い。又可動ミラーの代わりにポリゴンミラーや電気光
学効果を利用したＥ−０者子等を用い光束を走査するよ
うにしても良い。
（発明の効果）
本発明によればエキシマレーザ−等のパルス発光する光
源からのコヒーレンスの良い光束を導光手段によりパル
ス発光と同期させて２次光源面形成手段にランダムな入
射角で入射させることにより被照射面上の照度分布の均
一化を図った、特に半導体製造用の投影露光装置に好適
な照明装置を達成することができる。
源からのコヒーレンスの良い光束を導光手段によりパル
ス発光と同期させて２次光源面形成手段にランダムな入
射角で入射させることにより被照射面上の照度分布の均
一化を図った、特に半導体製造用の投影露光装置に好適
な照明装置を達成することができる。
第１図は本発明を半導体製造用の投影露光装置に適用し
たときの一実施例の概略図、第２図は第１図の一部分の
説明図、第３図（＾） 、 （Ｂ）は従来の導光手段を
用いないときの被照射面上の照度分布の説明図、第４図
（八） 、 （Ｂ）は本発明の照光装置における被照射
面上の照度分布の説明図である。 図中１は光源、２は導光手段、３は可動ミラー、４は駆
動部、５は駆動制御装置、６はビーム拡大器、７は２次
光源面形成手段、８は集光系、９は被照射面、１０は投
影光学系、１１は結像面である。 第 １ 図 第 ２ 口 第３図（△〕 狂［（ミ７Ｃン〕
たときの一実施例の概略図、第２図は第１図の一部分の
説明図、第３図（＾） 、 （Ｂ）は従来の導光手段を
用いないときの被照射面上の照度分布の説明図、第４図
（八） 、 （Ｂ）は本発明の照光装置における被照射
面上の照度分布の説明図である。 図中１は光源、２は導光手段、３は可動ミラー、４は駆
動部、５は駆動制御装置、６はビーム拡大器、７は２次
光源面形成手段、８は集光系、９は被照射面、１０は投
影光学系、１１は結像面である。 第 １ 図 第 ２ 口 第３図（△〕 狂［（ミ７Ｃン〕
Claims (3)
- （１）パルス発光する光源からの光束を導光手段を介し
て２次光源面形成手段に入射させ、該２次光源面形成手
段から射出した光束を集光系を介し、被照射面に照射す
る際、前記導光手段により前記光源のパルス発光に同期
させて該光束の前記２次光源面形成手段への入射角を不
規則に変化させたことを特徴とする照明装置。 - （２）前記導光手段は可動ミラーを有しており、該可動
ミラーを変位せしめることにより前記２次光源面形成手
段への光束の入射角をランダムに変化させたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の照明装置。 - （３）前記導光手段は前記光源の各パルス毎に光束の前
記２次光源面形成手段への入射角を階段状に変化させた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の照明装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62029980A JPS63197334A (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | 照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62029980A JPS63197334A (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | 照明装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63197334A true JPS63197334A (ja) | 1988-08-16 |
Family
ID=12291109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62029980A Pending JPS63197334A (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | 照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63197334A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6661499B2 (en) | 1998-06-12 | 2003-12-09 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus with a catadioptric projection optical system |
| JP2008235361A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Nikon Corp | オプティカルインテグレータ、照明光学装置、露光装置、およびデバイス製造方法 |
-
1987
- 1987-02-12 JP JP62029980A patent/JPS63197334A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6661499B2 (en) | 1998-06-12 | 2003-12-09 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus with a catadioptric projection optical system |
| JP2008235361A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Nikon Corp | オプティカルインテグレータ、照明光学装置、露光装置、およびデバイス製造方法 |
| WO2008126570A1 (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-23 | Nikon Corporation | オプティカルインテグレータ、照明光学装置、露光装置、およびデバイス製造方法 |
| US8638420B2 (en) | 2007-03-16 | 2014-01-28 | Nikon Corporation | Optical integrator, illuminating optical device, exposure apparatus and device manufacturing method |
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