JPS6252929A - 照明光学装置 - Google Patents
照明光学装置Info
- Publication number
- JPS6252929A JPS6252929A JP60192094A JP19209485A JPS6252929A JP S6252929 A JPS6252929 A JP S6252929A JP 60192094 A JP60192094 A JP 60192094A JP 19209485 A JP19209485 A JP 19209485A JP S6252929 A JPS6252929 A JP S6252929A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- illuminance distribution
- illumination distribution
- illumination optical
- adjusting
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- Expired - Lifetime
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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
- G03F7/70141—Illumination system adjustment, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of illumination system
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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】
［発明の分野］
本発明は、一般に照明光学装置に関するものであり、特
に半導体露光Ｓ！置の照明光学系のように照度分布の均
一性が要求される照明光学装置に関するものである。
に半導体露光Ｓ！置の照明光学系のように照度分布の均
一性が要求される照明光学装置に関するものである。
［発明の背廚１
従来の半導体露光装置ではウェハ而の照度分布が一定に
なるようにオブティカルインテグレータを配置し、また
、照明光学系のレンズも照度分布が一定となるように設
計されている。現在のように微細化されたパターンの線
幅の再現性をよくするには照度のむらを最小限とするこ
とが必要である。実際の装置の照度のむらはレンズの設
計以外に製作１組立ての誤差にも起因づる。このため装
置ごとに照度のむらを最小とＪる調整が必要になってく
る。又、場合によっては装置の使用の際に、照度のむら
を故意に発生させて所望の照度分布をつくり使用するこ
ともある。
なるようにオブティカルインテグレータを配置し、また
、照明光学系のレンズも照度分布が一定となるように設
計されている。現在のように微細化されたパターンの線
幅の再現性をよくするには照度のむらを最小限とするこ
とが必要である。実際の装置の照度のむらはレンズの設
計以外に製作１組立ての誤差にも起因づる。このため装
置ごとに照度のむらを最小とＪる調整が必要になってく
る。又、場合によっては装置の使用の際に、照度のむら
を故意に発生させて所望の照度分布をつくり使用するこ
ともある。
これらのことから照明光学系の機能として照度分布を可
変にできることが必要となるが、この要語に対しては場
所によって透過率の異なるフィルタを挿入する程度であ
る。しかしこの方法では照射面での絶対照度が低下する
という欠点があり、又、照度の分布を連続的に変化させ
ることはできない。
変にできることが必要となるが、この要語に対しては場
所によって透過率の異なるフィルタを挿入する程度であ
る。しかしこの方法では照射面での絶対照度が低下する
という欠点があり、又、照度の分布を連続的に変化させ
ることはできない。
〔発明の目的］
本発明の目的は照度を低下さけることなく所望の照度分
布を得られるようにした照明光学装置を提供することで
ある。
布を得られるようにした照明光学装置を提供することで
ある。
この目的は本発明に従って、照度分布を連続的的に変化
させる可動レンズを設置し被照射面上に所望の照度分布
を得られるよう可動レンズの位置を調整することによっ
て達成される。
させる可動レンズを設置し被照射面上に所望の照度分布
を得られるよう可動レンズの位置を調整することによっ
て達成される。
すなわら、本発明の照明光学装置は被照射面の照度分布
を測定する光電検出器、照度分布を調整するための可動
レンズ及び前記の光電検出器の出力信号に応じて前記の
可動レンズの位置を調整する駆動装置を備えており、特
に前記の可動レンズは相互の間隔を調整して照度分布を
変える調整用の２個のレンズ素子と、これらの調整用レ
ンズ素子の調整移動による焦点距離又は収差の変動を、
相互の間隔を調整して修正する修正用の２個のレンズ素
子とから構成している。本発明の照明光学装置を適用し
た照明光学系は装置ごとに照度むらを最小にすることも
できるし、又故意に照度むらを発生させて所望の照度分
布を得ることもできる。
を測定する光電検出器、照度分布を調整するための可動
レンズ及び前記の光電検出器の出力信号に応じて前記の
可動レンズの位置を調整する駆動装置を備えており、特
に前記の可動レンズは相互の間隔を調整して照度分布を
変える調整用の２個のレンズ素子と、これらの調整用レ
ンズ素子の調整移動による焦点距離又は収差の変動を、
相互の間隔を調整して修正する修正用の２個のレンズ素
子とから構成している。本発明の照明光学装置を適用し
た照明光学系は装置ごとに照度むらを最小にすることも
できるし、又故意に照度むらを発生させて所望の照度分
布を得ることもできる。
実際には、被照射面の照度分布を自動測定し、所望の照
度分布を得るためのレンズの移動量を計痒しその計算に
従って可動レンズを駆動装置によって移動するようにし
ている。
度分布を得るためのレンズの移動量を計痒しその計算に
従って可動レンズを駆動装置によって移動するようにし
ている。
［実施例］
第１図は本発明の照明光学装置を半導体露光装置へ適用
した例を示している。第１図において１は光源である水
銀ランプ、２は楕円ミラー、３はオブティカルインテグ
レータである。ランプ１は楕円ミラー２の第１焦点に置
かれ、そして第２焦点に置かれたオブティカルインテグ
レータ ３に集光される。４は照度分布可変レンズ、５
はマスク、５′は受光素子、６はアナログ・デジタルコ
ンバータ、７はコンピュータ、そして８は駆動モータで
ある。
した例を示している。第１図において１は光源である水
銀ランプ、２は楕円ミラー、３はオブティカルインテグ
レータである。ランプ１は楕円ミラー２の第１焦点に置
かれ、そして第２焦点に置かれたオブティカルインテグ
レータ ３に集光される。４は照度分布可変レンズ、５
はマスク、５′は受光素子、６はアナログ・デジタルコ
ンバータ、７はコンピュータ、そして８は駆動モータで
ある。
２次光源として作用するオブテイカルインテグレータ３
は照度分布可変レンズ４によってマスク面５を照射する
。照度分布を調整するときにはマスクの代わりに？！数
個の受光素子５′がマスク面上の有効照明範囲（第２図
の円形領域内）に配置される。各点の受光素子で光電変
換された信号はアナログ・デジタルコンバータ６でデジ
タル吊に変換されコンピュータ ７により照度分布が計
算され、そしてそれに従って駆動モータ８を作動しレン
ズを移動させ照度分布を調整する。
は照度分布可変レンズ４によってマスク面５を照射する
。照度分布を調整するときにはマスクの代わりに？！数
個の受光素子５′がマスク面上の有効照明範囲（第２図
の円形領域内）に配置される。各点の受光素子で光電変
換された信号はアナログ・デジタルコンバータ６でデジ
タル吊に変換されコンピュータ ７により照度分布が計
算され、そしてそれに従って駆動モータ８を作動しレン
ズを移動させ照度分布を調整する。
第３図は第１図の照度分布可変レンズの具体的な構成の
一例である。９が２次光源であり１１〜１４がコンデン
サレンズで被照射面１０を照射する。レンズ１１とレン
ズ１２の間隔とレンズ１３とレンズ１４の間隔を変化さ
せることにより被照射面１０の照度分布を変化させる。
一例である。９が２次光源であり１１〜１４がコンデン
サレンズで被照射面１０を照射する。レンズ１１とレン
ズ１２の間隔とレンズ１３とレンズ１４の間隔を変化さ
せることにより被照射面１０の照度分布を変化させる。
このとき、照度分布以外の照明系のＮＡや有効光源の形
状等の光学的特性を一定に保つ必要がある。また光束を
有効に利用するため、照明範囲も変化してはならない。
状等の光学的特性を一定に保つ必要がある。また光束を
有効に利用するため、照明範囲も変化してはならない。
第３図において被照射面１０の照度分布の変化は、２次
光％！ ９が角唄θでＱ４出する光線の被照ｑ４而１０
での１ｌＴｈ標８ｙθ、角度θ＋Δ０で射出する光線の
被！に！ （Ｊｌｌ １（ｕ １０での座（↑をｙθや
Δθとすると（ｙθ。Δθ−ｙθ）、７△θを変化させ
ろことに対応する。レンＫ １３．４４の空気間隔はこ
の（ｙθ。Δθ−ｙθ）／Δθ６変化させる。被照射面
１０ぐの照度分布を有効に変化させるにはレンズの移動
に」、るＮＡや有効光源形状の変化と照明範囲の変化を
抑えることが必′なである。このような変化はレンズ４
３．１４の空気間隔の変化によってレンズ系の焦点距離
や収差が変わることによるのであり、これをレンズ１１
゜１２の゛仝空気間隔変化で修正する。すなわら１、レ
ンズ１１又は１２の移動によってレンズ１３又は１４の
移動て変化４る焦点距離を一定に保ら、被照射面１０に
、１３１Ｊろ光線１５ｂの光線１５ａ 、 １５ｃから
のズレをｒ１正する。
光％！ ９が角唄θでＱ４出する光線の被照ｑ４而１０
での１ｌＴｈ標８ｙθ、角度θ＋Δ０で射出する光線の
被！に！ （Ｊｌｌ １（ｕ １０での座（↑をｙθや
Δθとすると（ｙθ。Δθ−ｙθ）、７△θを変化させ
ろことに対応する。レンＫ １３．４４の空気間隔はこ
の（ｙθ。Δθ−ｙθ）／Δθ６変化させる。被照射面
１０ぐの照度分布を有効に変化させるにはレンズの移動
に」、るＮＡや有効光源形状の変化と照明範囲の変化を
抑えることが必′なである。このような変化はレンズ４
３．１４の空気間隔の変化によってレンズ系の焦点距離
や収差が変わることによるのであり、これをレンズ１１
゜１２の゛仝空気間隔変化で修正する。すなわら１、レ
ンズ１１又は１２の移動によってレンズ１３又は１４の
移動て変化４る焦点距離を一定に保ら、被照射面１０に
、１３１Ｊろ光線１５ｂの光線１５ａ 、 １５ｃから
のズレをｒ１正する。
この２ケ所のレンズの移動によって有効光源形１人１ｂ
＼１Ａａ′）変１ヒを抑え、そして光線のケラレを起こ
りことなく照度分布を可変にすることができる。
＼１Ａａ′）変１ヒを抑え、そして光線のケラレを起こ
りことなく照度分布を可変にすることができる。
第４図に可動レンズ１１〜１４の移動による被照射面に
お（）る照度分布の変化を示す。横軸は被照川面上の半
径で、縦軸は中心照度を１とした場合の照度分布を表わ
している。曲線△、Ｂは第４−Ｉ図、第４−Ｈ図のレン
ズ配置に対応し、それぞれ照度分布の両限界であり、照
度分布はこれらの曲線ＡとＢとの間で連続的に変化する
ことができる。
お（）る照度分布の変化を示す。横軸は被照川面上の半
径で、縦軸は中心照度を１とした場合の照度分布を表わ
している。曲線△、Ｂは第４−Ｉ図、第４−Ｈ図のレン
ズ配置に対応し、それぞれ照度分布の両限界であり、照
度分布はこれらの曲線ＡとＢとの間で連続的に変化する
ことができる。
第５図に本発明の照明光学装置を使用した半導体露光装
置を示す。照度分布可変レンズ４は較り面２３を照明し
ている。
置を示す。照度分布可変レンズ４は較り面２３を照明し
ている。
コンデンサレンズＢ、１８はこの絞り２３をレブークル
２０に結像させている。レチクル２０は投影レンズ２１
で半導体ウェハ２２に結像している。第１図の場合と異
なって受光素子５′は半導体つ■ハの面十に配置されて
いる。
２０に結像させている。レチクル２０は投影レンズ２１
で半導体ウェハ２２に結像している。第１図の場合と異
なって受光素子５′は半導体つ■ハの面十に配置されて
いる。
第１図では複数個の受光素子 ５′を配置して同時に照
度を測定し、照度のむらがある許容値になるか、又は所
定の照度分布が１与られるまで駆動七−夕でレンズを肋
かしているが、照度分布の測宇点を増やすと受光素子５
′の数ム増やさなくてはならない。第５図では１つの受
光素？ ５’ でつエバ而２２−トを掃引して照度を測
定する。
度を測定し、照度のむらがある許容値になるか、又は所
定の照度分布が１与られるまで駆動七−夕でレンズを肋
かしているが、照度分布の測宇点を増やすと受光素子５
′の数ム増やさなくてはならない。第５図では１つの受
光素？ ５’ でつエバ而２２−トを掃引して照度を測
定する。
このときにはランプ１のチラッキの影響による照度のむ
らも計測してしまうので、計測値からそのような影響を
排除するため光束の１部を受光素子２４−Ｃ七ニターし
、その結果をコンピュータに送り、ランプ７のチラツ１
の影野を排除するよう受光素「５′ からの信号に基づ
く照度Ｃ１０の段階で処理する。
らも計測してしまうので、計測値からそのような影響を
排除するため光束の１部を受光素子２４−Ｃ七ニターし
、その結果をコンピュータに送り、ランプ７のチラツ１
の影野を排除するよう受光素「５′ からの信号に基づ
く照度Ｃ１０の段階で処理する。
［発明の効果］
以上説明したように特定のレンズを移動することにより
照度低下、ＮＡや有効光源形１人の変化を抑制しながら
被照射面での照度分布を連続的に変化させることができ
る。本発明により半導体露光装置ごとに照度のむらを最
小に覆るよう調整することが可能となる。又、極間距離
の異なるランプを使用する場合やＮＡを変えて使用する
ときなど照度分布が多少変わる場合があるがそのような
ときにも自動的に照度のむらを最小とすることができる
。又、照度のむらを故意に発生させて所望の照度分布を
得ることも自動的に行なえる。
照度低下、ＮＡや有効光源形１人の変化を抑制しながら
被照射面での照度分布を連続的に変化させることができ
る。本発明により半導体露光装置ごとに照度のむらを最
小に覆るよう調整することが可能となる。又、極間距離
の異なるランプを使用する場合やＮＡを変えて使用する
ときなど照度分布が多少変わる場合があるがそのような
ときにも自動的に照度のむらを最小とすることができる
。又、照度のむらを故意に発生させて所望の照度分布を
得ることも自動的に行なえる。
第１図は本発明の照明光学装置を使用した半導体露光装
置の略図； 第２図は本発明の照明光学装置における受光素子の配置
を示す図； 第３図は本発明の照度光学装置の照度分布可変レンズの
構成を示す図； 第４−丁図と第４−１部図とは照度分布を変化させると
きのレンズ配置を示し、第４■図は照射面での照度分布
を示すグラフであり、特に第４−Ｉ図のレンズ配置の照
度分布は第４−ＩＩＩ図のグラフの曲線Ａに、第４−１
図のレンズ配置の照度分布は第４−Ｉ［１図のグラフの
曲線Ｂに示す。第５図は半導体露光装置への本発明の照
明光学装置の別の適用例を示す略図である。 図中： １は水銀ランプ； ２は楕円ミラー； ３はオ
ブティカルインテグレータ； ４は照度分布可変レンズ
： ５はマスク：５′ は受光素子： ６はへ〇コンバ
ータ： ７はコンピュータ： ８は駆動モータ：９は２
次光源；１１〜１４はレンズ；２０はレチクル；２１は
投影レンズ、２２はウェハ面；２４は受光素子である。
置の略図； 第２図は本発明の照明光学装置における受光素子の配置
を示す図； 第３図は本発明の照度光学装置の照度分布可変レンズの
構成を示す図； 第４−丁図と第４−１部図とは照度分布を変化させると
きのレンズ配置を示し、第４■図は照射面での照度分布
を示すグラフであり、特に第４−Ｉ図のレンズ配置の照
度分布は第４−ＩＩＩ図のグラフの曲線Ａに、第４−１
図のレンズ配置の照度分布は第４−Ｉ［１図のグラフの
曲線Ｂに示す。第５図は半導体露光装置への本発明の照
明光学装置の別の適用例を示す略図である。 図中： １は水銀ランプ； ２は楕円ミラー； ３はオ
ブティカルインテグレータ； ４は照度分布可変レンズ
： ５はマスク：５′ は受光素子： ６はへ〇コンバ
ータ： ７はコンピュータ： ８は駆動モータ：９は２
次光源；１１〜１４はレンズ；２０はレチクル；２１は
投影レンズ、２２はウェハ面；２４は受光素子である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被照射面の照度分布を測定する光電検出器と、 照度分布を調整するための可動レンズと、 前記光電検出器の出力信号に応じて前記可動レンズの位
置を調整する駆動装置と を備え、それにより被照射面上に所望の照度分布を得ら
れるようにしたことを特徴とする照明光学装置。 ２、前記可動レンズが、相互の間隔を調整して照度分布
を変える調整用の２個のレンズ素子と、これらの調整用
レンズ素子の調整移動による焦点距離又は収差の変動を
相互の間隔を調整して修正する修正用の２個のレンズ素
子とから成る特許請求の範囲第１項に記載の照明光学装
置。 ３、前記光電検出器が被照射面上に配置された複数の受
光素子から成る特許請求の範囲第２項に記載の照明光学
装置。 ４、被照射面の照度分布を測定するため被照射面を掃引
するよう移動する第１の受光素子と、照度分布を調整す
るための可動レンズと、 前記第１の受光素子からの出力信号に応じて前記可動レ
ンズの位置を調整する駆動装置と、光源から照射光をう
けるよう配置した第２の受光素子と、 この第２の受光素子からの出力信号に応じて前記の光源
のチラツキによる影響を排除するよう前記第１の受光素
子の出力信号を修正する手段とを備えたことを特徴とす
る照明光学装置。 ５、前記可動レンズが、相互の間隔を調整して照度分布
を変える調整用の２個のレンズ素子と、これらの調整用
レンズ素子の調整移動による焦点距離又は収差の変動を
相互の間隔を調整して修正する修正用の２個のレンズ素
子とから成る特許請求の範囲第４項に記載の照明光学装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60192094A JPS6252929A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 照明光学装置 |
| US07/326,439 US4947030A (en) | 1985-05-22 | 1989-03-22 | Illuminating optical device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60192094A JPS6252929A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 照明光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6252929A true JPS6252929A (ja) | 1987-03-07 |
Family
ID=16285547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60192094A Expired - Lifetime JPS6252929A (ja) | 1985-05-22 | 1985-09-02 | 照明光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6252929A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63269022A (ja) * | 1987-04-28 | 1988-11-07 | Canon Inc | 露光装置及び素子製造方法 |
| JPH023907A (ja) * | 1988-06-21 | 1990-01-09 | Nikon Corp | 投影型露光装置および露光方法 |
| US4988188A (en) * | 1987-08-31 | 1991-01-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Illumination device |
| US5181071A (en) * | 1991-12-02 | 1993-01-19 | Yamanashi Electronics Co., Ltd. | Apparatus for evaluating characteristics of photosensitive drum for electrophotography |
| DE102008029622B4 (de) * | 2008-06-23 | 2018-05-09 | Ihi Corporation | Laserglühverfahren und Laserglühvorrichtung |
-
1985
- 1985-09-02 JP JP60192094A patent/JPS6252929A/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63269022A (ja) * | 1987-04-28 | 1988-11-07 | Canon Inc | 露光装置及び素子製造方法 |
| US4988188A (en) * | 1987-08-31 | 1991-01-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Illumination device |
| JPH023907A (ja) * | 1988-06-21 | 1990-01-09 | Nikon Corp | 投影型露光装置および露光方法 |
| US5181071A (en) * | 1991-12-02 | 1993-01-19 | Yamanashi Electronics Co., Ltd. | Apparatus for evaluating characteristics of photosensitive drum for electrophotography |
| DE102008029622B4 (de) * | 2008-06-23 | 2018-05-09 | Ihi Corporation | Laserglühverfahren und Laserglühvorrichtung |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |