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JPH06214318A - 反射型ホモジナイザーおよび反射型照明光学装置 - Google Patents

反射型ホモジナイザーおよび反射型照明光学装置

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JPH06214318A
JPH06214318A JP5007122A JP712293A JPH06214318A JP H06214318 A JPH06214318 A JP H06214318A JP 5007122 A JP5007122 A JP 5007122A JP 712293 A JP712293 A JP 712293A JP H06214318 A JPH06214318 A JP H06214318A
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homogenizer
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light
parabolic
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行夫 小椋
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 極紫外光を光源とする半導体露光装置におい
て、光学素子を反射鏡に置き換えることにより硝子材の
損傷と光量の低下をなくし効率の良い均一照明を得る。 【構成】 光源11からの光は放物面鏡12、13から
なるビーム変換器14により所望の光束に変換される。
光束は平面反射鏡15、16により放物面反射鏡アレイ
の反射型ホモジナイザー17により2次光源を形成す
る。反射型ホモジナイザー17の焦点面に2次光源アレ
イを形成した光束は照明レンズ18に入射し、レクチル
19を均一に照明する。レクチルの像は結像素子により
ウェハー面上に縮小投影される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はLSI等の半導体素子を
製造する際に用いられるマスクパターンの投影露光装置
の光学素子照明光学装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体素子製造に用いられるマス
クパターンの投影露光装置における照明光学装置は、図
4に示すように水銀ランプあるいはエキシマレーザを光
源とし、光源41よりの光束ビーム変換器42で適当な
大きさの光束にコリメートし、微小レンズアレイより構
成されるホモジナイザー43で光量分布を均一にすると
共に複数の点光源を2次光源44として照明レンズ45
で被照射物体であるレチクル46を照明する。このよう
な例として特公平4−13686号公報や特開昭58−
147708号公報がある。さらに光源からの光束を均
一にするための手段としては特開平1−319727号
公報や特開平2−166783号公報のように反射プリ
ズムにより光束を分割回転して合成する方法、あるいは
実開昭63−124212号公報のように光ファイバー
を用いる方法がある。
【0003】図4において均一に照明されたレチクル4
6は結像レンズ47によりウェハー48の面上に縮小投
影される。ホモジナイザー43の焦点位置にできた二次
光源44の像は結像レンズ47の絞り位置付近に結像す
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の照明光学装置は
照明光を均一にするためにレンズ厚さの厚いホモジナイ
ザーあるいはプリズム、光ファイバーなどを使用してお
りいずれもガラス材料の光路長が長くなっている。高解
像度を得るために光源に波長の短い光源例えばArFエ
キシマレーザなどを使用すると、ガラス内部の吸収が大
きく光量損失が多くかつ損傷が発生するという問題点が
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は光源からの光束
を複数に分割し二次光源を形成し照明光学系で被照射物
体を照明する照明光学系において、二次光源を形成する
光学素子が放物面鏡アレイであることを特徴とする反射
型ホモジナイザーである。
【0006】さらに光源からの光束を所望の形状に変換
するビーム変換器と二次光源を形成するホモジナイザー
と照明用光学素子を有する照明光学装置において、光源
からの光束を変換するビーム変換器が放物面反射型ビー
ム変換器であり、二次光源を形成するための光学素子が
放物面鏡アレイの反射型ホモジナイザーであることを特
徴とする反射型照明光学装置である。
【0007】
【作用】本発明は半導体露光装置の照明光学系に置い
て、二次光源を形成するホモジナイザーを放物反射鏡ア
レイで形成し、ビーム変換器を反射型ビーム変換器にす
ることにより硝子材の損傷と光量損失のない光学系を得
る。
【0008】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0009】図1は本発明の実施例を示す図である。光
源11からでた光は2枚の放物面鏡12、13より構成
されるビーム変換器14により所望の大きさを持った光
束に変換される。ビーム変換された光束は平面反射鏡1
5、16を介して反射型ホモジナイザー17に入射す
る。反射型ホモジナイザーに入射した光束は図2にその
原理を示すように、放物面反射鏡アレイ21のそれぞれ
の焦点面22に集光し二次光源を形成する。図1におい
て反射型ホモジナイザー17の焦点面に二次光源アレイ
を形成した光束は照明レンズ18に入射し被照射物体で
あるレチクル19を均一に照明する。照明されたレチク
ル19の像は図4の従来の光学系と同様に結像素子によ
りウェハー面上に縮小投影される。
【0010】図3は放物面鏡の原理を説明する図であ
る。放物面鏡31に入射した平行光束はその焦点32に
集束する。図1におけるビーム変換器14は焦点距離の
異なる二つの放物面鏡12、13が互いに焦点を共有し
た構成になっており、一方の放物面鏡に入射した平行光
束は共有焦点を通ってもう一方の放物面反射鏡より入射
光束と平行に射出する。
【0011】本実施例ではガラス内部での光量損失がな
いので、波長の短い光源を用いて高解像度を得ることが
でき、しかもガラス材の損傷がない。
【0012】
【発明の効果】以上のごとく本発明によれば、ホモジナ
イザーおよびビーム変換器を反射鏡で構成しているた
め、硝子材の損傷と吸収による光量の損失がなく効率の
良い照明光学系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】反射ホモジナイザーおよび反射型ビーム変換器
を用いた本発明の実施例を説明するための図である。
【図2】反射型ホモジナイザーの原理を説明する図であ
る。
【図3】放物面鏡の原理を示す図である。
【図4】従来の照明光学系の図である。
【符号の説明】
11 光源 12、13 放物面鏡 14 反射型ビーム変換器 15、16 平面鏡 17 反射型ホモジナイザー 18 照明レンズ 19 レチクル 21 放物面鏡アレイ 22 焦点面 31 放物面鏡 32 焦点 41 光源 42 ビーム変換器 43 ホモジナイザー 44 2次光源 45 照明レンズ 46 レチクル 47 結像レンズ 48 ウェハー
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03B 27/32 F 8102−2K H01L 21/027

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源からの光束を複数に分割し二次光源
    を形成する照明光学系用ホモジナイザーにおいて二次光
    源を形成するための光学素子が放物面鏡アレイであるこ
    とを特徴とする反射型ホモジナイザー。
  2. 【請求項2】 光源からの光束を所望の形状に変換する
    ビーム変換器と二次光源を形成するホモジナイザーと照
    明用光学素子を有する照明光学装置において、光源から
    の光束を変換するビーム変換器が放物面反射型ビーム変
    換器であり、二次光源を形成するための光学素子が放物
    面鏡アレイの反射型ホモジナイザーであることを特徴と
    する反射型照明光学装置。
JP5007122A 1993-01-20 1993-01-20 反射型ホモジナイザーおよび反射型照明光学装置 Expired - Lifetime JP2655465B2 (ja)

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