JP5205683B2 - 光学装置、露光装置、および露光方法 - Google Patents
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Description
2つの輝線を含む光源からの照明光で照明されたマスク上に形成された所定パターンをワ
ーク上へ転写する露光装置において、
前記照明光の波長帯域である使用波長帯域において波長依存性を持った反射率または透
過率を有する薄膜が光学面上に形成された光学装置を備え、
前記光学装置中の前記光学面とは別の光学面上に形成されて、前記使用波長帯域におけ
る前記波長依存性を抑圧する薄膜である抑圧部を備え、
前記抑圧部の反射率の波長特性は、該波長特性の1次微分値が正である第1領域を短波
長側に有し、かつ前記波長特性の2次微分値が負である領域を前記第1領域よりも長波長
側の第2領域に有する特性であり、
前記使用波長帯域の両端が前記第1領域の極値および前記第2領域の極値が位置する波
長の±3%の範囲に位置するように前記抑圧部の反射率の波長特性を設定したことを特徴
とする。
また、本発明の光学装置において、前記抑圧部は、前記光学装置中の前記光学面とは別の光学面上に形成してもよい。
さらに、本発明の光学装置において、前記薄膜の光学特性は反射率または透過率であることが好ましい。
また、本発明の光学装置において、前記所定の波長帯域の中心波長をλとし、前記所定の波長帯域の幅をΔλとするとき、
0.05≧Δλ/λ(1)
を満足することが好ましい。この場合、さらに前記所定の波長帯域の幅Δλは10nm以上であることが好ましい。
また、本発明の露光装置は、照明されたマスク上に形成された所定パターンをワーク上へ転写する露光装置であって、上記光学装置を備えるものである。
また、本発明の露光装置において、前記照明光を供給するための光源を備え、該光源は少なくとも2つの輝線を含む照明光を供給し、前記少なくとも2つの輝線は前記所定の波長帯域内としてもよい。この場合、前記光源は放電ランプであることが好ましく、前記光源が水銀ランプであることがさらに好ましい。
本発明の露光方法によれば、上記のような広い波長域の光に対して視野または照野全体において良好なエネルギー伝達をできる光学装置を用いるため、ワーク上での照度分布を略均一にすることができる。
X方向に所定量変位するように、且つ隣り合う領域の端部同士がY方向に重複するように、Y方向に沿って並列配置されている。なお、上記各投影光学系PLA〜PLCも各投影領域PAA〜PACの配置に応じてX方向に所定量変位すると共にY方向に重複して配置されている。
また、マスクステージMSは、不図示の駆動装置によってX方向に移動自在とされている。このマスクステージMS上の端縁には、直交する方向に移動鏡31a、31bがそれぞれ設置されている。移動鏡31aにはレーザ干渉計32aが対向して配置されている。また、移動鏡31bにはレーザ干渉計32bが対向して配置されている。
図2において、例えば超高圧水銀ランプ等からなり、g線(436nm)、h線(405nm)及びi線(365nm)の3つの輝線を含む光を供給する光源11が、楕円鏡12の第1焦点位置に配置されており、光源11からの光は楕円鏡12の第2焦点位置に集光し、この位置に光源像を形成する。楕円鏡12の第2焦点位置の近傍には、ライトガイド40の入射端41が位置決め固定されている。このライトガイド40は、ランダムに束ねられた複数の光ファイバーを有し、これらの光ファイバーの入射端が一つにまとめられ、射出側が複数(本実施形態では3つ)にまとめられている。従って、ライトガイド40の入射端41から入射した光束は、3つの射出端(図1では射出端42Aのみ図示)からほぼ均等に射出する。
また、図6に示すように、使用波長域の短波長端を第1領域S1を越えてわずかに短波長側に設定し、使用波長域の長波長端を第2領域を越えてわずかに短波長側に設定すれば、実用上の効果を得ることができ、使用波長域の拡大も図ることが可能である。このように、使用波長域の両端は反射特性を示す曲線の極値となる位置と一致している必要はなく、第1領域S1および第2領域S2の近傍にあればよい。具体的には、波長の±3%、好ましくは±2%の範囲に位置していればよい。例えば、第1領域S1の極値が365nmの場合、波長の±3%として365±11nmが使用波長域の下限となればよい。
0.05≧Δλ/λ (1)
を満足することが好ましい。
また、図5に示した如く特性を有する反射防止膜は、光学面(屈折面、反射面、回折面等)へ入射する光束の角度範囲が5°以上となる光学面に設けることが好ましい。このような角度範囲が5°以上となる光学面に従来の反射防止膜を設けると、透過率の入射角依存性による照明ムラの影響が大きくなり過ぎるため好ましくない。なお、従来の反射防止膜の波長特性をうち消し過ぎて照明ムラを引き起こすような場合には、角度範囲が5°以上となる光学面の全てに本実施形態の反射防止膜を設ける必要はなく、一部の光学面に設ければよい。
また、上述の実施形態では、オプティカルインテグレータとして、実像からなる複数の光源像を形成するフライアイレンズを用いたが、虚像からなる複数の光源像を形成する内面反射型インテグレータ(ロッド型インテグレータ、光パイプ、光トンネル)を用いても良い。
次に、カラーフィルター形成工程502では、R(Red)、G(Green)、B(Blue)に対応した3つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたカラーフィルターを形成する。そして、カラーフィルター形成工程502の後に、セル組み立て工程503が実行される。
以上の製造方法によれば、例えばg線〜i線の広い波長帯域の露光光を用いて露光パワーを上げているにもかかわらず、この広い波長帯域に起因する照明ムラの発生が十分に低減できるため、スループット良く高精度なパターンを得ることが可能であり、ワークが大型化しても良好なるデバイス(半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等)を製造することができる。
Claims (7)
- 少なくとも2つの輝線を含む光源からの照明光で照明されたマスク上に形成された所定パ
ターンをワーク上へ転写する露光装置において、
前記照明光の波長帯域である使用波長帯域において波長依存性を持った反射率または透
過率を有する薄膜が光学面上に形成された光学装置を備え、
前記光学装置中の前記光学面とは別の光学面上に形成されて、前記使用波長帯域におけ
る前記波長依存性を抑圧する薄膜である抑圧部を備え、
前記抑圧部の反射率の波長特性は、該波長特性の1次微分値が正である第1領域を短波
長側に有し、かつ前記波長特性の2次微分値が負である領域を前記第1領域よりも長波長
側の第2領域に有する特性であり、
前記使用波長帯域の両端が前記第1領域の極値および前記第2領域の極値が位置する波
長の±3%の範囲に位置するように前記抑圧部の反射率の波長特性を設定したことを特徴
とする露光装置。
- 前記抑圧部は、垂直入射から斜入射になるのに伴って、短波長側の反射率が増加し、且つ
、長波長側の反射率が減少する反射率特性を有することを特徴とする請求項1記載の露光
装置。
- 前記使用波長帯域は、前記第1領域と第2領域との間であることを特徴とする請求項1ま
たは2記載の露光装置。
- 前記抑圧部が形成される光学面へ入射する光束は所定の角度範囲を有することを特徴とす
る請求項1〜3の何れか一項に記載の露光装置。
- 前記所定の角度範囲は5°以上であることを特徴とする請求項4記載の露光装置。
- 前記光源からの前記照明光で前記マスクを照明するための照明光学系と、前記マスクのパ
ターン像をワーク上に形成する投影光学系とを備え、
前記抑圧部は、前記照明光学系及び前記投影光学系の少なくとも何れか一方に設けられ
ることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項記載の露光装置。
- 請求項6に記載の露光装置を用いて前記マスク上の前記パターンを前記ワーク上に形成す
ることを特徴とする露光方法。
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