JPH10106929A - 線状照明装置 - Google Patents
線状照明装置Info
- Publication number
- JPH10106929A JPH10106929A JP8261937A JP26193796A JPH10106929A JP H10106929 A JPH10106929 A JP H10106929A JP 8261937 A JP8261937 A JP 8261937A JP 26193796 A JP26193796 A JP 26193796A JP H10106929 A JPH10106929 A JP H10106929A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- integrator optical
- optical element
- axis direction
- long
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 線状の照明エリアを照明しかつその短軸方向
と長軸方向とも均一な照度分布が得られる線状照明装置
を提供する。 【解決手段】 レーザ光源からの入射光線１をエキスパ
ンダ光学系２、３、４で短軸方向と長軸方向に拡大した
後、円筒インテグレータ光学素子５と球面インテグレー
タ光学素子６にて短軸方向には球面インテグレータ光学
素子６にて形成した２次光源を短軸集光レンズ８にて露
光面に短く照明し、長軸方向には円筒インテグレータ光
学素子５と球面インテグレータ光学素子６にて形成した
２次光源を長軸集光レンズ７にて露光面に長く照明され
るようにした。
と長軸方向とも均一な照度分布が得られる線状照明装置
を提供する。 【解決手段】 レーザ光源からの入射光線１をエキスパ
ンダ光学系２、３、４で短軸方向と長軸方向に拡大した
後、円筒インテグレータ光学素子５と球面インテグレー
タ光学素子６にて短軸方向には球面インテグレータ光学
素子６にて形成した２次光源を短軸集光レンズ８にて露
光面に短く照明し、長軸方向には円筒インテグレータ光
学素子５と球面インテグレータ光学素子６にて形成した
２次光源を長軸集光レンズ７にて露光面に長く照明され
るようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を光源と
する照明装置に関し、特に露光面において線状にかつ均
一な照度分布で照明する線状照明装置に関するものであ
る。
する照明装置に関し、特に露光面において線状にかつ均
一な照度分布で照明する線状照明装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】パターン形成装置としては、縮小投影露
光装置が一般に用いられており、これら露光装置では、
露光面を均一に照明することが重要である。そのため、
光源の光を多数の２次光源に分割して露光面を多重に照
明するインテグレータ光学系が用いられている。
光装置が一般に用いられており、これら露光装置では、
露光面を均一に照明することが重要である。そのため、
光源の光を多数の２次光源に分割して露光面を多重に照
明するインテグレータ光学系が用いられている。
【０００３】従来のインテグレータ光学系を用いた代表
的な照明装置を図３に示す。図３において、インテグレ
ータ光学系に入射した光線１１は、球面インテグレータ
光学素子１２と球面インテグレータ光学素子１３によっ
て２次光源１４に分割される。インテグレータの数は、
図では便宜上５個であるが、実際には１０×１０程度の
インテグレータを用いることによって１００個程度の２
次光源１４を作ることができる。２次光源１４からの光
は集光レンズ１５によって露光面１６に照明され、露光
面１６は２次光源１４の数だけ多重に照明される。した
がって、入射光線１１の光強度が不均一な場合でも露光
面１６の照度分布は、図４に示すように均一化される。
的な照明装置を図３に示す。図３において、インテグレ
ータ光学系に入射した光線１１は、球面インテグレータ
光学素子１２と球面インテグレータ光学素子１３によっ
て２次光源１４に分割される。インテグレータの数は、
図では便宜上５個であるが、実際には１０×１０程度の
インテグレータを用いることによって１００個程度の２
次光源１４を作ることができる。２次光源１４からの光
は集光レンズ１５によって露光面１６に照明され、露光
面１６は２次光源１４の数だけ多重に照明される。した
がって、入射光線１１の光強度が不均一な場合でも露光
面１６の照度分布は、図４に示すように均一化される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような光学系の構成では、形状が対称な球面インテグレ
ータ光学素子１２、１３が用いられているため、照明さ
れる露光面１６の形状は正方形になっているのが一般的
である。
ような光学系の構成では、形状が対称な球面インテグレ
ータ光学素子１２、１３が用いられているため、照明さ
れる露光面１６の形状は正方形になっているのが一般的
である。
【０００５】しかるに、露光装置の生産性を向上させる
ためには、大面積の照明エリアが必要であり、これを満
足させようとすると非常に大きなレンズが必要となり、
光学系の製造が難しく、またコストが高くなるという問
題があり、また大面積の露光面の光強度の均一性を高め
るためには、非常に高精度な光学系の加工が必要になっ
たり、光学系のアライメントが困難になったりするとい
う問題がある。
ためには、大面積の照明エリアが必要であり、これを満
足させようとすると非常に大きなレンズが必要となり、
光学系の製造が難しく、またコストが高くなるという問
題があり、また大面積の露光面の光強度の均一性を高め
るためには、非常に高精度な光学系の加工が必要になっ
たり、光学系のアライメントが困難になったりするとい
う問題がある。
【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、線状
の照明エリアを照明しかつその短軸方向と長軸方向とも
均一な照度分布が得られる線状照明装置を提供すること
を目的としている。
の照明エリアを照明しかつその短軸方向と長軸方向とも
均一な照度分布が得られる線状照明装置を提供すること
を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の線状照明装置
は、入射光線のサイズを変換するエキスパンダ光学系
と、円筒インテグレータ光学素子と球面インテグレータ
光学素子とで形成されるインテグレータ光学系と、イン
テグレータ光学系の円筒インテグレータ光学素子と球面
インテグレータ光学素子による２次光源の像を露光面に
長軸方向に形成する長軸集光レンズと、インテグレータ
光学系の球面インテグレータ光学素子による２次光源の
像を露光面に短軸方向に形成する短軸集光レンズとから
成り、入射光線をエキスパンダ光学系で短軸方向及び長
軸方向に拡大した後、長軸方向には円筒インテグレータ
光学素子と球面インテグレータ光学素子にて形成した２
次光源を長軸集光レンズにて露光面に長く照明するよう
にし、短軸方向には球面インテグレータ光学素子にて形
成した２次光源を短軸集光レンズにて露光面に短く照明
したものである。
は、入射光線のサイズを変換するエキスパンダ光学系
と、円筒インテグレータ光学素子と球面インテグレータ
光学素子とで形成されるインテグレータ光学系と、イン
テグレータ光学系の円筒インテグレータ光学素子と球面
インテグレータ光学素子による２次光源の像を露光面に
長軸方向に形成する長軸集光レンズと、インテグレータ
光学系の球面インテグレータ光学素子による２次光源の
像を露光面に短軸方向に形成する短軸集光レンズとから
成り、入射光線をエキスパンダ光学系で短軸方向及び長
軸方向に拡大した後、長軸方向には円筒インテグレータ
光学素子と球面インテグレータ光学素子にて形成した２
次光源を長軸集光レンズにて露光面に長く照明するよう
にし、短軸方向には球面インテグレータ光学素子にて形
成した２次光源を短軸集光レンズにて露光面に短く照明
したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の線状照明装置の一
実施形態を図１、図２を参照しながら説明する。
実施形態を図１、図２を参照しながら説明する。
【０００９】図１において、入射光線１はエキスパンダ
光学系２、３、４によって短軸方向と長軸方向にそれぞ
れ拡大される。拡大された光線は、円筒インテグレータ
光学素子５と球面インテグレータ光学素子６とで形成さ
れるインテグレータ光学系に入射する。長軸方向では、
一旦拡大された光線が円筒インテグレータ光学素子５と
球面インテグレータ光学素子６を透過して２次光源を形
成し、この２次光源の像が長軸集光レンズ７によって発
散傾向となり、ウィンドウ９を通して露光面１０に照明
され、長い照明エリアが均一に照明される。また、短軸
方向では、球面インテグレータ光学素子６を透過して２
次光源を形成し、この２次光源の像が短軸集光レンズ８
によって集光され、ウィンドウ９を透過して露光面１０
に照明され、短い照明エリアに集束されて照明する。
光学系２、３、４によって短軸方向と長軸方向にそれぞ
れ拡大される。拡大された光線は、円筒インテグレータ
光学素子５と球面インテグレータ光学素子６とで形成さ
れるインテグレータ光学系に入射する。長軸方向では、
一旦拡大された光線が円筒インテグレータ光学素子５と
球面インテグレータ光学素子６を透過して２次光源を形
成し、この２次光源の像が長軸集光レンズ７によって発
散傾向となり、ウィンドウ９を通して露光面１０に照明
され、長い照明エリアが均一に照明される。また、短軸
方向では、球面インテグレータ光学素子６を透過して２
次光源を形成し、この２次光源の像が短軸集光レンズ８
によって集光され、ウィンドウ９を透過して露光面１０
に照明され、短い照明エリアに集束されて照明する。
【００１０】また、図２に長軸方向と短軸方向の光強度
の分布を示す。光強度の均一性は±５％以下と非常に良
好な状態を達成している。
の分布を示す。光強度の均一性は±５％以下と非常に良
好な状態を達成している。
【００１１】なお、上記実施形態では便宜上、球面イン
テグレータ光学素子６は７×９の６３個の凹レンズ、円
筒インテグレータ光学素子５は９個の凹レンズを使用し
ているが、凹レンズの数を増やしたり、凸レンズを使用
しても同様に実施可能であることは言うまでもない。
テグレータ光学素子６は７×９の６３個の凹レンズ、円
筒インテグレータ光学素子５は９個の凹レンズを使用し
ているが、凹レンズの数を増やしたり、凸レンズを使用
しても同様に実施可能であることは言うまでもない。
【００１２】
【発明の効果】本発明の線状照明装置によれば、以上の
説明から明らかなように、入射光線をエキスパンダ光学
系で長軸方向と短軸方向に拡大した後、長軸方向には円
筒インテグレータ光学素子と球面インテグレータ光学素
子にて２次光源を形成して長軸集光レンズにて露光面に
長く照明し、短軸方向には球面インテグレータ光学素子
にて２次光源を形成して短軸集光レンズにて露光面に短
く照明するようにしているので、少ないレンズ構成で均
一性の良好な線状照明を実現でき、この線状照明装置と
露光面を短軸方向に相対移動させることにより大面積の
エリアを均一に露光することができるという効果を発揮
する。
説明から明らかなように、入射光線をエキスパンダ光学
系で長軸方向と短軸方向に拡大した後、長軸方向には円
筒インテグレータ光学素子と球面インテグレータ光学素
子にて２次光源を形成して長軸集光レンズにて露光面に
長く照明し、短軸方向には球面インテグレータ光学素子
にて２次光源を形成して短軸集光レンズにて露光面に短
く照明するようにしているので、少ないレンズ構成で均
一性の良好な線状照明を実現でき、この線状照明装置と
露光面を短軸方向に相対移動させることにより大面積の
エリアを均一に露光することができるという効果を発揮
する。
【図１】本発明の線状照明装置の一実施形態のレンズ構
成を示し、（ａ）は長軸方向の断面図、（ｂ）は短軸方
向の断面図である。
成を示し、（ａ）は長軸方向の断面図、（ｂ）は短軸方
向の断面図である。
【図２】同実施形態における露光面での長軸方向と短軸
方向の照度分布図である。
方向の照度分布図である。
【図３】従来例の照明装置のレンズ構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図４】従来例における露光面でのＹ方向とＸ方向の照
度分布図である。
度分布図である。
１ 入射光線 ２、３、４ エキスパンダ光学系 ５ 円筒インテグレータ光学素子 ６ 球面インテグレータ光学素子 ７ 長軸集光レンズ ８ 短軸集光レンズ １０ 露光面
Claims (1)
- 【請求項１】 入射光線のサイズを変換するエキスパン
ダ光学系と、円筒インテグレータ光学素子と球面インテ
グレータ光学素子とで構成されたインテグレータ光学系
と、インテグレータ光学系の円筒インテグレータ光学素
子と球面インテグレータ光学素子による２次光源の像を
露光面に長軸方向に形成する長軸集光レンズと、インテ
グレータ光学系の球面インテグレータ光学素子による２
次光源の像を露光面に短軸方向に形成する短軸集光レン
ズとから成ることを特徴とする線状照明装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8261937A JPH10106929A (ja) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | 線状照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8261937A JPH10106929A (ja) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | 線状照明装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10106929A true JPH10106929A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17368763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8261937A Pending JPH10106929A (ja) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | 線状照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10106929A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010192868A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Nikon Corp | 均一化ユニット、照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法 |
-
1996
- 1996-10-02 JP JP8261937A patent/JPH10106929A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010192868A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Nikon Corp | 均一化ユニット、照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法 |
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