JPH07104203B2 - 照明光学装置 - Google Patents

照明光学装置

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JPH07104203B2
JPH07104203B2 JP62248523A JP24852387A JPH07104203B2 JP H07104203 B2 JPH07104203 B2 JP H07104203B2 JP 62248523 A JP62248523 A JP 62248523A JP 24852387 A JP24852387 A JP 24852387A JP H07104203 B2 JPH07104203 B2 JP H07104203B2
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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は照明光学装置に関し、例えば半導体露光装置に
おいて、減衰手段を設けることにより、大きいエネルギ
ーをもつ照明光束の光量、照度分布等を容易に測定し得
るようにしたものである。
〔発明の概要〕
本発明は、光源から射出された照明光束を照明対象に照
射する照明光学装置において、第1の透過反射部材によ
つて主光路の照明光束の光量を減衰させて外部光路に射
出させると共に、当該射出された光束を第2の透過反射
部材によつて減光させて外部光路から主光路に復帰させ
るようにしたことにより、簡易な構成によつて大きな減
光率で照明光束の光量を減衰させることができる。
〔従来の技術〕
半導体露光装置においては、光源としてレーザを用いて
ウエハを露光する際に、ウエハをできるだけ高い精度で
微細露光し得るように、ウエハに照射する照明光束の照
度分布や、光量を測定して露光条件が適正であることを
確認する方法が用いられている。
ここで光源からウエハまでの照明主光路を通る照明光束
の光量は、実用上ウエハを露光するのに十分なエネルギ
ーをもつていなければならないのに対して、測定用の検
出器が正しく測定動作をするのに必要な測定用照明光束
のエネルギーは、格段的に小さいので、適正なエネルギ
ーの測定用照明光束を得るためには、光源と照明対象で
あるウエハとの間に減光装置を設ける必要がある。
この減光装置として従来は、露光用照明光束を減光フィ
ルタ、ピンホール、エキスパンダ等の減光素子を透過さ
せ、当該減光素子によつて検出器の感度に適合する大き
さまで制限されたエネルギーをもついわゆる微弱な測定
用照明光束を得るような手法が採用されていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが半導体露光装置においては、スループツトを向
上させるため光源の出力を高める傾向があり、これに加
えて露光対象としてのウエハに焼き付けるパターンの線
幅をできるだけ微細化するために、光源として短波長か
つ高出力のレーザ光束を射出し得るようなレーザ発振器
(例えばエキシマレーザ発振器等)を用いるようになつ
て来ている。
かかる高出力の光源から射出された露光用照明光束から
測定検出器の感度に適合した微弱な測定用照明光束を得
るための減光装置としては、従来の場合と比較して一段
と減光比率が大きいもの(例えば10-7〜10-8程度)にす
ると共に、かくするにつき露光用照明光束の照度分布、
光量などの情報を安定かつ高い精度で含んだ測定用照明
光束を得る必要がある。
ところが従来用いられている減光手段にはそれぞれ次の
問題がある。
先ず減光フィルタは、短波長かつ高エネルギーの光が入
射した場合、当該入射光がフイルタの耐熱性を超えて性
能の劣化や損傷を生じさせるおそれがあり、かくして安
定した減光特性を得ることができない点において未だ不
十分である。
またピンホールは、原理上その直径を小さくすれば格段
的に大幅な減光動作を得ることができると考えられる
が、実際上ピンホールの加工上直径を小さくするにつき
限界がある。またピンホールは構成上照度分布の検出に
は有効であるが、照明光束を集光して光量を測定したい
ような場合には適用できない欠点がある。
これらの手段以外に、倍率をかけて測定用検出器に入射
する光束の単位面積当たりの光量を低減させるように動
作するエキスパンダ等を減光手段として用いることも考
え得るが、実用上全体としての構成がかなり大型になる
ことを避け得ないので、上述のように10-7〜10-8程度に
まで大幅な減光をしなければならないような用途には適
用し得ない。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、測定すべ
き情報に応じて安定かつ大幅な減光作用を有する簡易な
構成の照明光学装置を提供しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
かかる問題点を解決するため本発明においては、ほぼ平
行な照明光束LB1を射出する光源手段2と、光量減衰手
段3とを有し、光量減衰手段3は、所定の透過率又は反
射率の入射面及び出射面をもち、照明光束LB1が光源2
から照明対象11に向かう主光路に挿入されて照明光束LB
1の光量を減衰させてなる第1の減衰光束(LB1a、LB
1g)を、主光路から外部光路に射出する第1の透過反射
部材(21A、31A〜31B)と、所定の透過率又は反射率の
入射面及び射出面をもち、外部光路において第1の透過
反射部材(21A、31A〜31B)から射出された第1の減衰
光束(LB1a、LB1g)の光量を減衰させてなる第2の減衰
光束LB3を、外部光路から主光路に復帰させるように射
出する第2の透過反射部材(21B〜21D、31C〜31D)とを
設けるようにする。
〔作用〕
第1及び第2の透過反射部材(21A、31A〜31B)、(21B
〜21D、31C〜31D)は、照明光束LB1の光量を入射面及び
射出面によつて決まる透過率又は反射率に対応する量だ
け減衰させて第1及び第2の減衰光束(LB1a、LB1g)、
LB3を射出する。
かくして主光路において第1の透過反射部材(21A、31A
〜31B)によつて減光されながら外部光路に射出された
第1の減衰光束(LB1a、LB1g)は、第2の透過反射部材
(21B〜21D、31C〜31D)によつてさらに減光されて主光
路に戻される。
このような簡易な構成によつて減光量が格段的に大きな
減衰手段3を有する照明光学装置を実現し得る。
〔実施例〕
以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
〔第1の実施例〕 第1図において、1は全体として照明光学装置を示し、
例えばエキシマレーザ発振器でなる光源2から射出され
た短波長かつ高エネルギーのレーザ光束でなる露光用照
明光束LB1が、測定用減衰部3の挿入/引出位置を通つ
た後、順次ハーフミラー4、ビーム整形光学系5、フラ
イアイインテグレータ6、コンデンサレンズ7、反射ミ
ラー8を介してレチクル9を照明する。そしてレチクル
9上の所定のパターンが投影レンズ10を介して被露光対
象としてのウエハ11を照明する照明光束LB2によりウエ
ハ11上に露光転写される。かくして光源2からウエハ11
に向う露光用照明光束LB1についての主光路が形成され
ている。
測定用減衰部3は矢印aで示すように、光源2及びハー
フミラー4間に挿入し又は引き出し得るように着脱自在
に構成され、ウエハ11を露光する処理工程(すなわち露
光モード)にあるとき測定用減衰部3が露光用照明光束
LB1の主光路から引き出されることにより、露光用照明
光束LB1が直接ハーフミラー4に入射し得るようになさ
れている。
これにより当該直接入射された露光用照明光束LB1に基
づいてハーフミラー4から投影レンズ10に至るまでの光
学系を通つて高エネルギーのレーザ光束でなる照明光束
LB2が射出される。
これに対して測定モードにおいては、測定用減衰部3が
図示の位置に挿入され、かくして露光用照明光束LB1の
光量を測定用減衰部3において減衰させて得られる測定
用照明光束LB3をハーフミラー4に入射し、これにより
ハーフミラー4から投影レンズ10に至るまでの光学系か
ら射出される測定用照明光束LB4の光量を測定用減衰部
3の減光率に対応した減衰量だけ低下させるようになさ
れている。
この測定モード時には、ウエハ11の位置に破線で示す照
射測定部15が配置され、かくしてウエハ11上の照度分布
又は照射量を測定するのに最適な光量に調整される。
照射測定部15として第2図に示すように、照度分布測定
用検出器DT1の表面にピンホール板SPを設けた構成のも
のを適用し得、ピンホールによつてさらに制限された測
定用照明光束LB4によつて照度分布を測定し得るように
なされている。
また照射測定部15として第3図に示すように、照射量測
定用検出器DT2を有するものを適用し得、これにより測
定用照明光束LB4の照射量を表す測定出力を得るように
なされている。
当該露光モードにあるとき、露光用照明光束LB1の一部L
B5がハーフミラー4において出力エネルギー測定部16に
引き出され、その減衰部17からエネルギー検出用光束LB
6を得てこのエネルギー検出用光束LB6を出力エネルギー
光検出器18に入射するようになされている。
かくして露光モード時において光源2から出力される露
光用照明光束LB1の出力エネルギーを測定するようにな
されている。
この実施例の場合ビーム整形光学系5は、光源2として
用いられているエキシマレーザ発振器から射出されるレ
ーザ光束の断面形状が長方形であるのに対して、これを
正方形に整形する。
かくして露光モード時照明光学装置1は短波長かつ高出
力の露光用照明光束LB1に基づいて投影レンズ10からウ
エハ11に照射される照明光束LB2によつてレチクル9に
形成された露光パターンによつてウエハ11を露光する。
そして露光モード時の光源2の出力エネルギーが出力エ
ネルギー測定部16の出力エネルギー光検出器18において
検出され、当該検出結果によつて光源2が正常動作して
いることを監視し得る。
測定用減衰部3は、4つの透過反射部材21A、21B、21
C、21Dと、トラツプ部材22とを有する。
透過反射部材21A〜21Dは、第4図に示す構成の反射型の
透過反射部材21でなり、平行ガラス板J1の入射面には、
所定の低反射率の反射コートを付着するか、又はコート
を付着せず用い、当該ガラス板の射出側表面には入射側
表面の反射率に比べて十分小さい反射率の透過コートJ2
を付着した構成をし、平行ガラス板J1の入射面に45゜の
入射角で入射光束LB11を受ける。
このような条件の下では、平行ガラス板J1の入射面はご
く小さい反射率を呈し、従つて入射光束LB11のうち大部
分の光線を平行ガラス板J1内に透過させると共に、射出
面側の透過コートJ2を介して実質上反射をさせずにトラ
ツプ光束LB12として射出させる。
かくして平行ガラス板J1の入射面において反射された僅
かな光線が射出減衰光束LB13として入射光束LB11に対し
て90゜折り曲げた方向に射出される。
このようにして透過反射部材21A〜21Dは、射出減衰光束
LB13として入射光束LB11のエネルギーを格段的に大きい
減光率で減衰させてなる射出減衰光束LB13を得ることが
できる。
第1の透過反射部材21Aは、露光モード時において露光
用照明光束LB1が光源2からハーフミラー4に直進する
際の主光路に設けられ、かくして露光用照明光束LB1に
基づいてこれを90゜外方に折り曲げると共に所定の減光
率で減衰してなる減衰光束LB1aを主光路の外側に設けら
れた外部光路を構成する第2の透過反射部材21Bに入射
させる。
第2の透過反射部材21Bは、その入射面を第1の透過反
射部材21Aに対向させるように配設され、かくして入射
した減衰光束LB1aを90゜折り曲げると共に所定の減光率
で再度減衰してなる減衰光束LB1bを露光用照明光束LB1
の直進主光路とほぼ平行の方向に射出させることにより
第3の透過反射部材21Cに入射させる。
第3の透過反射部材21Cは、入射面を第2の透過反射部
材21Bに対向させるように配設され、かくして減衰光束L
B1bを90゜折り曲げると共に所定の減光率で再度減衰し
てなる減衰光束LB1cを第4の透過反射部材21Dに入射さ
せる。
第4の透過反射部材21Dは、露光モード時に露光用照明
光束LB1が通る直進主光路において入射面を第3の透過
反射部材21Cに対向させるように配設され、これにより
減衰光束LB1cを60゜折り曲げると共に所定の減光率で減
衰してなる減衰光束を露光用照明光束LB1の直進方向と
一致する方向に測定用減衰部3の測定用照明光束LB3と
して送出する。
測定用減衰部3から射出された測定用照明光束LB3は、
ハーフミラー4から投影レンズ10までの光学系を通つて
投影レンズ10から射出され、かくして照射測定部15に測
定用照明光束LB4として照射される。
このようにして測定モード時、露光用照明光束LB1の光
源2からハーフミラー4までの直進主光路に、4段の減
衰手段としての透過反射部材21A、21B、21C、21Dが介挿
されることにより、露光用照明光束LB1の光量を実用上
大幅に減衰させてなる測定用照明光束LB3を得ることが
でき、これにより照射測定部15に設けられた照度分布測
定用検出器DT1(第2図)又は照射量測定用検出器DT2
(第3図)として微小な光量を検出し得る高感度の検出
器を用いることができることにより、高い精度で照度分
布、照射量を測定することができる。
かくするにつき、ハーフミラー4から照射測定部15まで
の光路として、露光モード時露光用照明光束LB1が通る
光学系をそのまま用いていることにより、照射測定部15
に入射する測定用照明光束LB4がもつている照度分布、
照射量は、露光モード時露光用照明光束LB1に基づいて
ウエハ11上に照射される照明光束LB2の照度分布、照射
量に対応した情報をもつことになる。
かくして第1図の実施例によれば、高い精度の光検出器
を用いて露光モード時の照明光束LB2がもつ光情報を表
す測定用照明光束LB4を確実に得ることができる。
この実施例の場合トラツプ部材22は遮光板で構成され、
高いエネルギーをもつ露光用照明光束LB1が第1の透過
反射部材21Aに入射したとき、これを透過するトラツプ
光束LB12(第4図)が射出側に設けられた透過反射部材
21D(第1図)に入射するのを防止するように遮光す
る。
これにより不要な光によつて測定動作に悪影響を生じさ
せないようにできる。
因に、第1の透過反射部材21Aに大きなエネルギーをも
つ露光用照明光束LB1が入射したとき、その大部分の光
束が透過反射部材21Aを透過してトラツプ光束LB12とし
て射出されるから(第4図)、第1の透過反射部材21A
から第4の透過反射部材21Dに直進しようとするレーザ
光束のエネルギーは極端に大きな値をもつ。従つてこれ
がそのまま第4の透過反射部材21Dに入射すれば、投影
レンズ10から射出される測定用照明光束LB4として測定
用検出器に過大な光量のものが射出されて測定ができな
くなるが、遮光板として作用するトラツプ部材22によつ
てこの問題を簡易に解決し得る。
第1図の実施例の場合、出力エネルギー測定部16の減衰
部17は一対の透過反射部材25A及び25Bを有する。
透過反射部材25A、25Bは、第5図に示すように、平行ガ
ラス板J11を有し、その入射面に高い反射率を有する高
反射コートJ12が付着されていると共に、射出面に実用
上反射を生じさせないように作用する透過コートJ13が
付着された構成の透過型の透過反射部材25でなる。
かくして平行ガラス板J11に対して45゜の入射角で入射
光束LB21が入射したとき、その大部分の光が高反射コー
トJ12において反射されて90゜に折り曲げられた方向に
トラツプ光束LB22として射出される。
これに対して高反射コートJ12によつて反射されずに残
つた光が平行ガラス板J11を透過して射出面において透
過コートJ13により実質上反射されることなく射出光束L
B23として射出される。その結果、入射光束LB21を所定
の減光率で減衰してなる射出光束LB23が透過反射部材25
から得られることになる。
このようにしてハーフミラー4(第1図)において反射
されて取り出されたレーザ光束LB5が第1の透過反射部
材25Aに入射されたとき、当該第1の透過反射部材25Aの
減光率で減衰された減衰光束LB5aが第2の透過反射部材
25Bに入射される。
この第2の透過反射部材25Bは、同様にして入射した減
衰光束LB5aを透過する際に、所定の減光率で再度減衰さ
せた減衰光束をエネルギー検出用光束LB6として出力エ
ネルギー光検出器18に射出する。
この場合第1の透過反射部材25Aにおいて反射されたト
ラツプ光束LB22(第5図)はトラツプ部材26によつて吸
収され、かくして他の光学系に悪影響を与えないように
なされている。
第1図の構成の出力エネルギー測定部16によれば、露光
用照明光束LB1が光源2から投影レンズ10に至るまでの
光学系へ向う主光路からハーフミラー4によつて分離し
たレーザ光束LB5に基づいて、その光量を、透過型の透
過反射部材25A及び25Bを透過する際に減光させることに
より、出力エネルギー光検出器18の感度に適合する光量
に減衰させることができ、かくして露光モード時の光源
2の出力エネルギーを確実に監視し得る。
〔第2の実施例〕 第6図は本発明の第2の実施例を示すもので、第1図と
の対応部分に同一符号を付して示すように、測定用減衰
部3として第5図について上述した透過型の透過反射部
材25を用いた2対の透過反射部材31A、31B、及び31C、3
1Dを有し、これらの透過反射部材31A、31B、及び31C、3
1Dをその順序で露光用照明光束LB1の光源2からハーフ
ミラー4までの直進主光路上に順次配列した構成を有す
る。
すなわち第1の透過反射部材31Aは、光源2から射出さ
れた露光用照明光束LB1を+45゜の入射角で受けて所定
の減光率で減衰させた減衰光束LB1fを第2の透過反射部
材31Bに入射する。
第2の透過反射部材31Bは、この減衰光束LB1fを−45゜
の入射角で受けて所定の減光率で再度減衰させた減衰光
束LB1gを第3の透過反射部材31Cに入射する。
この第3の透過反射部材31Cは、減衰光束LB1gを+45゜
の入射角で受けて所定の減光率で再度減衰させた減衰光
束LB1hを第4の透過反射部材31Dに入射する。
この第4の透過反射部材31Dは、当該減衰光束LB1hを−4
5゜の入射角で受けて所定の減光率で再度減衰させ、当
該減衰光束を測定用減衰部3から測定用照明光束LB3と
してハーフミラー4に射出する。
この場合第1の透過反射部材31Aにおいて反射されるト
ラツプ光束LB1jはトラツプ部材32において吸収される。
第6図の構成によれば、透過型の透過反射部材25(第5
図)を用いて露光用照明光束LB1の光量を照射測定部15
の検出器の検出感度に見合つた値に確実に減衰すること
ができ、かくすることにより高い精度の検出素子を用い
て照度分布や照射量の測定をなし得る。
これに加えて第6図の構成によれば、順次配列された透
過反射部材31A、31B、及び31C、31Dの入射角度が順次交
互に入れ換わるように配設されていることにより、透過
反射部材31A及び31Cにおいて入射光束に対して射出光束
が一方向にシフトして主光路から外部光路にずれても、
これを次の透過反射部材31B、31Dによつて主光路に引き
戻しながら所定の減光率で光束の光量を減衰させて行く
ことができる。
これと共に、一対の透過反射部材31A、31B、及び31C、3
1Dを組み合わせることによつて各透過反射部材がもつて
いる光学的特性を相補的に補償することができることに
より、投影レンズ10から得られる測定用照明光束LB4と
して、測定用減衰部3を介挿したことによつて照明光束
LB2に生じる光学特性変化を実用上十分に小さい値に抑
えることができる。
〔第3の実施例〕 第7図は本発明の第3の実施例を示すもので、第1図又
は第6図の測定用減衰部3に代えて、第7図の構成を適
用し得る。
すなわち光源2(第1図又は第6図)から射出された露
光用照明光束LB1を入射光結合部35を介して入射し、こ
の露光用照明光束LB1を反射ミラー36、37を順次介して
照度分布測定用減衰部38、又は照射量モニタ用減衰部39
を通すことにより、射出光結合部40から測定用照明光束
LB3を射出する。
ここで照度分布測定用減衰部38及び照射量モニタ用減衰
部39は、主光路に対してそれぞれ矢印j及びkの方向に
挿入し又は引き出すことができるようになされ、これに
より照度分布測定用減衰部38及び照射量モニタ用減衰部
39を同時に引出し方向に移動させたとき反射ミラー37に
よつて反射された露光用照明光束LB1が直進して射出光
結合部40からハーフミラー4(第1図又は第6図)に減
衰されずに射出し得るようになされている。
この実施例の場合照度分布測定用減衰部38は、第6図に
ついて上述したと同様にしてそれぞれ透過型の透過反射
部材25(第5図)で構成された2対の透過反射部材38
A、38B、及び38C、38Dを直進光路上に配設した構成を有
する。
これに対して照射量モニタ用減衰部39は、第4図につい
て上述した反射型の透過反射部材21でなる6枚の透過反
射部材39A、39B、39C、39D、39E、39Fを順次入射光束に
対して90゜だけ折り曲げた射出光束を得るように構成さ
れている。
第7図の構成において、測定モードに入つてウエハ11
(第1図)上の照度分布を測定する場合には、照度分布
測定用減衰部38を反射ミラー37から射出光結合部40への
直進主光路に挿入する。
このとき照度分布測定用減衰部38は、反射ミラー37にお
いて反射された露光用照明光束LB1を4つの透過型の透
過反射部材38A〜38Dによつてその光量を減衰させて測定
用照明光束LB3として射出光結合部40に射出する。
このとき射出量モニタ用減衰部39は引き出された状態を
維持し、かくして照度分布測定用減衰部38から射出され
た測定用照明光束LB3が射出光結合部40からハーフミラ
ー4(第1図)を透過してその後段の光学系に供給され
る。またウエハ11の位置には照射測定部15として照度分
布測定用検出器DT1(第2図)が挿入され、かくして照
度分布が検出される。
また照射量を測定する場合には、反射ミラー37から射出
光結合部40への直進主光路に照射量モニタ用減衰部39が
挿入され、かくして反射ミラー37において反射された露
光用照明光束LB1が6段の反射型の透過反射部材39A〜39
F間を順次反射されることによりその光量を減衰して測
定用照明光束LB3として射出光結合部40に射出される。
このとき照度分布測定用減衰部38は後退位置に引き出さ
れていることにより、反射ミラー37において反射された
露光用照明光束LB1が減衰されることなく照射量モニタ
用減衰部39の第1の透過反射部材39Aに直接入射され
る。
なお、照射量の測定の際に、より減衰率を高める必要の
ある場合には、照度分布測定用減衰部38をも光路中に挿
入しておくことが有効である。
この実施例の場合においても、照度分布測定用減衰部38
の第1の透過反射部材38Aのトラツプ光束LB1nが吸収材
料でなるトラツプ部材41において吸収されるようになさ
れ、また照射量モニタ用減衰部39の第1の透過反射部材
39Aのトラツプ光束LB1kが同様に吸収材料でなるトラツ
プ部材42において吸収される。
第7図のように構成すれば、第1図及び第6図について
上述したと同様の効果を得ることができる。
かくするにつき上述の構成のように、照度分布測定用減
衰部38を構成する透過反射部材をすべて透過型のものと
すれば、反射型のものに比べて透過型のものの方が当該
光学系の主光路に挿入されたときに生じる露光モード時
と測定モード時の光学系の光路長の違いを最小に抑える
ことができ、減衰部挿入によつて生じる光路長の変動が
もたらすウエハ上の照度分布変化を最小にできる。よつ
て、露光モード時のウエハ上での照度分布を所定の減衰
率でより均一に減衰させることができ、高精度で照度分
布を測定することが可能である。
〔他の実施例〕
(1) 第1図の測定用減衰部3のトラツプ部材22に代
えて、第8図に示す構成のものを適用し得る。
第8図において、トラツプ部材22は、所定の厚さの光吸
収部材を断面「の」字状に整形した構成を有し、第1の
透過反射部材21Aを透過したトラツプ光束LB1eを開口22A
から内部に導入する。かくしてトラツプ部材22の内部に
導入されたトラツプ光束LB1eは、光吸収部材でなる壁間
を反射しながら急速にトラツプ部材22に吸収される。
かくして第8図の構成によれば、エネルギーが未だ十分
に大きい第1の透過反射部材21Aからのトラツプ光束LB1
eを確実に吸収し得ることにより、光学系にフレア等の
悪影響を生じさせるおそれを未然に防止し得る。
同様にして第6図の測定用減衰部3のトラツプ部材32と
して第9図に示すように断面「へ」字状の内部空間を有
する吸収部材によつてその開口32Aからトラツプ光束LB1
jを吸収するように構成することができる。
(2) 上述の実施例においては、透過反射部材として
平行ガラス板を用いた場合について述べたが、これに代
えプリズムを用いるようにしても上述の場合と同様の効
果を得ることができる。
(3) 第1図においては、測定用減衰部3を4つの反
射型の透過反射部材21A〜21Dを用いるようにしたが、反
射型の透過反射部材の個数はこれに限らず、要は直進す
る主光路に対して外部に反射した露光用照明光束を主光
路に戻すことができるように構成すれば良く、3個以上
複数個の反射型の透過反射部材を用いて構成し得る。
(4) 透過反射部材として透過型のものを適用する第
6図の実施例において、透過反射部材31A〜31Dに偏光特
性がある場合には、第1及び第2の透過反射部材31A及
び31Bでなる第1の組に対して第3及び第4の透過反射
部材31C及び31Dでなる第2の組を光軸を中心にして90゜
回転させた位置に設けるようにすれば、第1の組及び第
2の組それぞれがもつている偏光特性を相補的に補償す
ることができることにより、各透過反射部材31A〜31Dの
偏光特性の影響を一段と軽減し得る。
(5) 上述の実施例においては、測定用減衰部3を反
射型の透過反射部材のみ、又は透過型の透過反射部材の
みを用いて照明光束の光量を減衰させるように構成した
場合について述べたが、反射型及び透過型の透過反射部
材を必要に応じて組み合わせることにより照明光束の光
量を減衰させるようにしても良い。
(6) 上述の実施例においては、本発明を半導体露光
装置においてウエハ上の照度分布や照射量を測定する場
合について適用したが、本発明はこれに限らず、要は照
明光束の光量を格段的に減衰させる必要がある場合に広
く適用し得る。
(7) 第1図の実施例においては、光源2からハーフ
ミラー4までの主光路として、露光用照明光束LB1が直
進するように構成された光学系に本発明を適用した実施
例を述べたが、これに代え第10図に示すように、光源2
から射出された露光用照明光束LB1を反射ミラー41にお
いて90゜折り曲げるように反射することによりハーフミ
ラー4に入射するような光学系をもつている場合には、
測定用減衰部3として、3つの透過反射部材42A、42B、
42Cを用いるようにすれば良い。
ここで透過反射部材42A、42B、42Cは、第4図について
上述した反射型の透過反射部材で構成され、測定モード
時には反射ミラー41の入射側に介挿された第1の透過反
射部材42Aによつて90゜外方に折り曲げ反射することに
より第2の透過反射部材42Bに入射し、この第2の透過
反射部材42Bにおいて再度90゜折り曲げ反射して反射ミ
ラー41の射出側主光路に挿入された第3の透過反射部材
42Cに入射することにより主光路を通つてハーフミラー
4に測定用照明光束LB3を送出するようにする。
第10図の構成によれば、3段の透過反射部材42A、42B、
42Cによつて露光用照明光束LB1の光量を所定の減光率で
減衰させてなる測定用照明光束LB3を得ることができ
る。
(8) 上述の実施例においては、測定用減衰部3に含
まれている透過反射部材のうち、入射する照明光束を受
ける第1の透過反射部材だけにトラツプ部材を設けた
が、これに限らず他の透過反射部材についてもトラツプ
部材を設けるようにしても良い。
〔発明の効果〕
上述のように本発明によれば、照明光束を主光路から外
方に引き出す第1の透過反射部材と、当該引き出した照
明光を主光路に戻す第2の透過反射部材とを組み合わせ
ることによつて測定用減衰部を構成するようにしたこと
により、測定用減衰部を主光路に挿入し又は引き出すこ
とができるような簡易な構成によつて測定モード時にお
いて確実に照明光を減衰させることができる照明光光学
装置を容易に実現し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による照明光学装置の一実施例示す系統
図、第2図及び第3図は照射測定部15の詳細構成を示す
略線図、第4図及び第5図は反射型及び透過型の透過反
射部材の詳細構成を示す略線図、第6図及び第7図は本
発明の第2及び第3の実施例を示す系統図、第8図〜第
10図は測定用減衰部の他の実施例を示す系統図である。 1……照明光学装置、2……光源、3……測定用減衰
部、4……ハーフミラー、5……ビーム整形光学系、6
……フライアイインテグレータ、7……コンデンサレン
ズ、8……反射ミラー、9……レチクル、10……投影レ
ンズ、11……ウエハ、16……出力エネルギー測定部、21
A〜21D、25A〜25B、31A〜31D、38A〜38D、39A〜39F、42
A〜42C……透過反射部材。
───────────────────────────────────────────────────── 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 H01L 21/027

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ほぼ平行な照明光束を射出する光源手段
    と、 光量減衰手段と を有し、上記光量減衰手段は、 所定の透過率又は反射率の入射面及び射出面をもち、上
    記照明光束が上記光源から照明対象に向かう主光路に挿
    入されて上記照明光束の光量を減衰させてなる第1の減
    衰光束を、上記主光路から外部光路に射出する第1の透
    過反射部材と、 所定の透過率又は反射率の入射面及び射出面をもち、上
    記外部光路において上記第1の透過反射部材から射出さ
    れた上記第1の減衰光束の光量を減衰させてなる第2の
    減衰光束を、上記外部光路から上記主光路に復帰させる
    ように射出する第2の透過反射部材と を具えることを特徴とする照明光学装置。
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