JP2691341B2 - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
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- JP2691341B2 JP2691341B2 JP8132411A JP13241196A JP2691341B2 JP 2691341 B2 JP2691341 B2 JP 2691341B2 JP 8132411 A JP8132411 A JP 8132411A JP 13241196 A JP13241196 A JP 13241196A JP 2691341 B2 JP2691341 B2 JP 2691341B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- projection
- optical system
- reticle
- projection exposure
- pattern
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、レチクル上のパタ
ーンをウエハ上に転写する投影露光装置に関する。
ーンをウエハ上に転写する投影露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＬＳＩや超ＬＳＩ等の極微細パタ
ーンからなる半導体素子の製造に縮小投影型露光装置が
使用されており、一層微細化するパターンを正確にしか
も安定して転写するために多大の努力が続けられてい
る。例えば、露光波長により短い波長の光を用いること
や、投影光学系のＮＡ（開口数）を大きくすることの努
力が積み重ねられている。そして、このような微細パタ
ーンの安定した転写のためには、投影光学系の解像が優
れていることのみならず、投影像のコントラストが高い
ことも必要となってきており、照明状態を種々検討して
最適な露光条件を見出す努力も払われてきている。照明
条件に関して、投影光学系のＮＡ（開口数）に対する照
明光学系のＮＡの比に相当する所謂σ値の調節によっ
て、所定のパターンについての解像力とコントラストと
の適切なバランスを得るように両光学系のＮＡを調整す
ることが、例えば実開昭６１−１５１号公報等により知
られている。
ーンからなる半導体素子の製造に縮小投影型露光装置が
使用されており、一層微細化するパターンを正確にしか
も安定して転写するために多大の努力が続けられてい
る。例えば、露光波長により短い波長の光を用いること
や、投影光学系のＮＡ（開口数）を大きくすることの努
力が積み重ねられている。そして、このような微細パタ
ーンの安定した転写のためには、投影光学系の解像が優
れていることのみならず、投影像のコントラストが高い
ことも必要となってきており、照明状態を種々検討して
最適な露光条件を見出す努力も払われてきている。照明
条件に関して、投影光学系のＮＡ（開口数）に対する照
明光学系のＮＡの比に相当する所謂σ値の調節によっ
て、所定のパターンについての解像力とコントラストと
の適切なバランスを得るように両光学系のＮＡを調整す
ることが、例えば実開昭６１−１５１号公報等により知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如き従来の装置においては、照明光学系の最適化はある
程度可能になるものの、投影光学系自体の最適化はなさ
れていなかった。本発明の目的は、上述の如き問題点を
解消して、投影光学系の有する解像力をさ程低下させる
ことなく、種々の微細パターンに対しても極めて安定し
て転写を行うことができる投影露光装置を提供すること
にある。
如き従来の装置においては、照明光学系の最適化はある
程度可能になるものの、投影光学系自体の最適化はなさ
れていなかった。本発明の目的は、上述の如き問題点を
解消して、投影光学系の有する解像力をさ程低下させる
ことなく、種々の微細パターンに対しても極めて安定し
て転写を行うことができる投影露光装置を提供すること
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明にかかる投影露光装置は、所定のパターン
を有するレチクルを照明するための照明光学系と、該レ
チクル上のパターンをウエハ面上に投影するための所定
の開口数を持つ投影光学系とを有する投影露光装置であ
って、前記レチクルと前記ウエハとの間の光路中には、
光軸を横切る方向に移動可能に設けられた２枚の楔プリ
ズムが配置されるものである。
めに、本発明にかかる投影露光装置は、所定のパターン
を有するレチクルを照明するための照明光学系と、該レ
チクル上のパターンをウエハ面上に投影するための所定
の開口数を持つ投影光学系とを有する投影露光装置であ
って、前記レチクルと前記ウエハとの間の光路中には、
光軸を横切る方向に移動可能に設けられた２枚の楔プリ
ズムが配置されるものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以上の如き本発明による投影型露
光装置を、図１に示した実施例の構成に基づいて説明す
る。図１に示す如く、照明光学装置１から供給される露
光用照明光は、コンデンサーレンズ２を介して所定の投
影パターンを有するレチクル３を均一照明する。レチク
ル３上のパターンは、縮小投影対物レンズ４によって、
ステージ５に載置されたウエハ６上に縮小投影される。
ここで、照明光学装置１において、露光光の波長λ、照
明系としての開口数（ＮＡ）等の照明情報が照明情報入
力手段11を介して演算手段20に入力され、レチクル３上
に形成されているパターンの線幅に関する投影パターン
の情報が投影パターン情報入力手段12から演算手段20に
入力される。また、ウエハの材質及びレジスト材料及び
レジストの厚さ等被露光体の情報が、被露光体情報入力
手段14により演算手段20に入力される。そして、縮小投
影対物レンズ４の絞り値（ＮＡ）情報も絞り情報入力手
段13を介して演算手段20に入力される。
光装置を、図１に示した実施例の構成に基づいて説明す
る。図１に示す如く、照明光学装置１から供給される露
光用照明光は、コンデンサーレンズ２を介して所定の投
影パターンを有するレチクル３を均一照明する。レチク
ル３上のパターンは、縮小投影対物レンズ４によって、
ステージ５に載置されたウエハ６上に縮小投影される。
ここで、照明光学装置１において、露光光の波長λ、照
明系としての開口数（ＮＡ）等の照明情報が照明情報入
力手段11を介して演算手段20に入力され、レチクル３上
に形成されているパターンの線幅に関する投影パターン
の情報が投影パターン情報入力手段12から演算手段20に
入力される。また、ウエハの材質及びレジスト材料及び
レジストの厚さ等被露光体の情報が、被露光体情報入力
手段14により演算手段20に入力される。そして、縮小投
影対物レンズ４の絞り値（ＮＡ）情報も絞り情報入力手
段13を介して演算手段20に入力される。
【０００６】このような種々の情報に基づいて、演算手
段20は最適な球面収差量を求め、収差可変駆動手段30を
介して収差可変手段40により所望の球面収差を発生さ
せ、線幅に応じた適切な焦点深度の状態とすることが可
能である。ところで、投影パターン情報入力手段12から
のレチクル上パターンの微細度や、照明情報入力手段11
からの照明条件の情報により、演算手段20は、縮小投影
対物レンズ４の最適絞り値を演算により求め、絞り制御
手段21によって縮小投影対物レンズ４の絞りを最適絞り
値に設定することができる。そして、この場合には、絞
り情報入力手段13を介することなく演算手段20によって
求められた最適絞り値に基づいて収差可変手段30によっ
て、球面収差の過剰量を最適値に設定することができ
る。
段20は最適な球面収差量を求め、収差可変駆動手段30を
介して収差可変手段40により所望の球面収差を発生さ
せ、線幅に応じた適切な焦点深度の状態とすることが可
能である。ところで、投影パターン情報入力手段12から
のレチクル上パターンの微細度や、照明情報入力手段11
からの照明条件の情報により、演算手段20は、縮小投影
対物レンズ４の最適絞り値を演算により求め、絞り制御
手段21によって縮小投影対物レンズ４の絞りを最適絞り
値に設定することができる。そして、この場合には、絞
り情報入力手段13を介することなく演算手段20によって
求められた最適絞り値に基づいて収差可変手段30によっ
て、球面収差の過剰量を最適値に設定することができ
る。
【０００７】本発明における収差可変手段40としては、
平行平面板を球面波が通過することによってプラスの球
面収差が発生する現象を用いている。すなわち、理想的
に収差補正された投影対物レンズにおいて、集光または
発散光束中に平行平面板を挿入することによって球面収
差を過剰に発生させることができ、この平行平面板の厚
さを変えることによって、過剰な球面収差量を任意に制
御することが可能である。
平行平面板を球面波が通過することによってプラスの球
面収差が発生する現象を用いている。すなわち、理想的
に収差補正された投影対物レンズにおいて、集光または
発散光束中に平行平面板を挿入することによって球面収
差を過剰に発生させることができ、この平行平面板の厚
さを変えることによって、過剰な球面収差量を任意に制
御することが可能である。
【０００８】具体的には、図２の如く、厚さの異なる平
行平面板41,42 を交互に光路中に挿入することによっ
て、球面収差量を変えることが可能であり、図３に示し
た如く、２枚の楔プリズム43,44 を互いに逆方向に移動
することによって合成中心厚を連続的に変化させること
も可能である。また、図４の如く、２枚の平行平面板4
5,46 の間に透明流体を充填し、２枚の平行平面板45,46
の間隔を変えることによって、平行平面板間の実質的
光路長を変えることができ、このような構成によっても
所望の球面収差量を付与することが可能である。
行平面板41,42 を交互に光路中に挿入することによっ
て、球面収差量を変えることが可能であり、図３に示し
た如く、２枚の楔プリズム43,44 を互いに逆方向に移動
することによって合成中心厚を連続的に変化させること
も可能である。また、図４の如く、２枚の平行平面板4
5,46 の間に透明流体を充填し、２枚の平行平面板45,46
の間隔を変えることによって、平行平面板間の実質的
光路長を変えることができ、このような構成によっても
所望の球面収差量を付与することが可能である。
【０００９】球面収差可変手段としては、上記の如き種
々の具体的手段が可能であるが、いずれの場合にも、縮
小投影対物レンズ４をレチクル３側においてもテレセン
トリックな構成として、投影対物レンズのレチクル側に
配置することが好ましい。光束がテレセントリックにな
っている部分に平行平面板を挿入すると、球面収差のみ
が変化して、他の収差（コマ収差，非点収差など）に影
響を与えないようにできるからである。言い換えると、
光束がテレセントリックとなっていない部分に平行平面
板を挿入しその厚みを変えると、球面収差のみならず他
の収差（コマ収差、非点収差など）を変化させることが
できる。縮小投影露光装置としては、投影対物レンズと
ウエハとの間が一般的にテレセントリックに構成されて
いるため、投影対物レンズのウエハ側に球面収差可変手
段を挿入することも考えられるが、この場合には投影対
物レンズの作動距離が短くなるため、作動距離を大きく
するための光学設計上の重大な制約を受けることにな
る。また、投影対物レンズのウエハ側では、ＮＡ（開口
数）が大きいため、平行平面板で発生させる球面収差量
を制御するためにはその平行平面板の厚さの許容誤差が
非常に厳しくなり、実用的な制御が難しくなる。
々の具体的手段が可能であるが、いずれの場合にも、縮
小投影対物レンズ４をレチクル３側においてもテレセン
トリックな構成として、投影対物レンズのレチクル側に
配置することが好ましい。光束がテレセントリックにな
っている部分に平行平面板を挿入すると、球面収差のみ
が変化して、他の収差（コマ収差，非点収差など）に影
響を与えないようにできるからである。言い換えると、
光束がテレセントリックとなっていない部分に平行平面
板を挿入しその厚みを変えると、球面収差のみならず他
の収差（コマ収差、非点収差など）を変化させることが
できる。縮小投影露光装置としては、投影対物レンズと
ウエハとの間が一般的にテレセントリックに構成されて
いるため、投影対物レンズのウエハ側に球面収差可変手
段を挿入することも考えられるが、この場合には投影対
物レンズの作動距離が短くなるため、作動距離を大きく
するための光学設計上の重大な制約を受けることにな
る。また、投影対物レンズのウエハ側では、ＮＡ（開口
数）が大きいため、平行平面板で発生させる球面収差量
を制御するためにはその平行平面板の厚さの許容誤差が
非常に厳しくなり、実用的な制御が難しくなる。
【００１０】
【発明の効果】以上の如く本発明の投影露光装置によれ
ば、２枚の楔プリズムを投影光学系の光軸を横切る方向
に移動可能に設けているため、これら２枚の楔プリズム
の光路長を可変にできる。これにより、投影光学系の有
する解像力をさ程低下することなく、極めて安定して微
細パターンの転写を行うことができる。
ば、２枚の楔プリズムを投影光学系の光軸を横切る方向
に移動可能に設けているため、これら２枚の楔プリズム
の光路長を可変にできる。これにより、投影光学系の有
する解像力をさ程低下することなく、極めて安定して微
細パターンの転写を行うことができる。
【図１】本発明による縮小投影露光装置の一実施例を示
す概略構成図である。
す概略構成図である。
【図２】球面収差可変手段の具体例を示す断面図であ
る。
る。
【図３】球面収差可変手段の具体例を示す断面図であ
る。
る。
【図４】球面収差可変手段の具体例を示す断面図であ
る。
る。
１…照明光学装置 ４…投影対物レンズ ３…レチクル ６…ウエハ ２０…演算手段 ３０…収差可変駆動手段 ４０…収差可変手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 諏訪 恭一 東京都品川区西大井１丁目６番３号 株 式会社ニコン 大井製作所内 (72)発明者 大野 康一 東京都品川区西大井１丁目６番３号 株 式会社ニコン 大井製作所内 審査官 西脇 博志
Claims (3)
- 【請求項１】所定のパターンを有するレチクルを照明す
るための照明光学系と、該レチクル上のパターンをウエ
ハ面上に投影するための所定の開口数を持つ投影光学系
とを有する投影露光装置において、 前記レチクルと前記ウエハとの間の光路中には、光軸を
横切る方向に移動可能に設けられた２枚の楔プリズムが
配置されることを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項２】前記２枚の楔プリズムは、前記レチクルと
前記投影光学系の間の光路中に配置されることを特徴と
する請求項１に記載の投影露光装置。 - 【請求項３】前記投影光学系は、テレセントリック光学
系であり、前記２枚の楔プリズムは、光束がテレセント
リックとなっている部分に配置されることを特徴とする
請求項１又は２に記載の投影露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8132411A JP2691341B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8132411A JP2691341B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 投影露光装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63320616A Division JP2679195B2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 投影露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08288213A JPH08288213A (ja) | 1996-11-01 |
| JP2691341B2 true JP2691341B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=15080767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8132411A Expired - Fee Related JP2691341B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2691341B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103488062A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-01 | 天津芯硕精密机械有限公司 | 一种可双向滑动楔形棱镜聚焦装置 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI283798B (en) * | 2000-01-20 | 2007-07-11 | Asml Netherlands Bv | A microlithography projection apparatus |
| JP4616983B2 (ja) * | 2000-11-22 | 2011-01-19 | キヤノン株式会社 | 位置検出装置、該検出装置を用いた投影露光装置及びデバイス製造方法 |
| EP1394616A1 (en) | 2002-08-29 | 2004-03-03 | ASML Netherlands BV | An alignment tool, a lithographic apparatus, an alignment method and a device manufacturing method |
| KR101124179B1 (ko) | 2003-04-09 | 2012-03-27 | 가부시키가이샤 니콘 | 노광 방법 및 장치, 그리고 디바이스 제조 방법 |
| TWI457712B (zh) | 2003-10-28 | 2014-10-21 | 尼康股份有限公司 | 照明光學裝置、投影曝光裝置、曝光方法以及元件製造方法 |
| TWI512335B (zh) | 2003-11-20 | 2015-12-11 | 尼康股份有限公司 | 光束變換元件、光學照明裝置、曝光裝置、以及曝光方法 |
| TWI360837B (en) | 2004-02-06 | 2012-03-21 | Nikon Corp | Polarization changing device, optical illumination |
| US8009271B2 (en) | 2004-12-16 | 2011-08-30 | Nikon Corporation | Projection optical system, exposure apparatus, exposure system, and exposure method |
| JP2006303196A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Canon Inc | 測定装置及びそれを有する露光装置 |
| EP1881521B1 (en) | 2005-05-12 | 2014-07-23 | Nikon Corporation | Projection optical system, exposure apparatus and exposure method |
| JP5267029B2 (ja) | 2007-10-12 | 2013-08-21 | 株式会社ニコン | 照明光学装置、露光装置及びデバイスの製造方法 |
| US8379187B2 (en) | 2007-10-24 | 2013-02-19 | Nikon Corporation | Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US9116346B2 (en) | 2007-11-06 | 2015-08-25 | Nikon Corporation | Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method |
-
1996
- 1996-05-27 JP JP8132411A patent/JP2691341B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103488062A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-01 | 天津芯硕精密机械有限公司 | 一种可双向滑动楔形棱镜聚焦装置 |
| CN103488062B (zh) * | 2013-10-14 | 2017-04-05 | 天津津芯微电子科技有限公司 | 一种可双向滑动楔形棱镜聚焦装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08288213A (ja) | 1996-11-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |