JP2016058591A - Illumination optical device, exposure device, and manufacturing method of device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明光学装置、露光装置、およびデバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to an illumination optical apparatus, an exposure apparatus, and a device manufacturing method.
半導体デバイスなどの製造工程に含まれるリソグラフィ工程において、原版(レチクルなど)に形成されているパターンを、投影光学系などを介して基板(表面にレジスト層が形成されたウエハなど)に転写する露光装置が用いられる。ここで、露光装置は、光源からの光束で原版を照明する照明光学装置を備える。このような照明光学装置では、光量の損失を可能な限り抑えることが望ましく、かつ、二次光源の像を所望の形状に適宜変化させることができればなおよい。そこで、特許文献1は、楕円鏡の開口部とハエの眼レンズの入射面とを略共役な位置関係とし、ハエの眼レンズの光源側にある円錐プリズムを切り換えることで、実質的に光量損失することなく輪帯形状の二次光源の像を変化させる露光装置を開示している。また、特許文献2は、レンズを挟んでハエの眼レンズの光源側の瞳位置に円錐プリズムを挿入し、円形状の二次光源の像を輪帯形状に変化させる露光装置を開示している。
In lithography processes included in the manufacturing process of semiconductor devices, etc., exposure that transfers the pattern formed on the original (reticle etc.) to the substrate (wafer etc. with a resist layer formed on the surface) via the projection optical system etc. A device is used. Here, the exposure apparatus includes an illumination optical device that illuminates the original with a light beam from a light source. In such an illumination optical device, it is desirable to suppress the loss of the light amount as much as possible, and it is more preferable that the image of the secondary light source can be appropriately changed to a desired shape. In view of this, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707 substantially reduces the amount of light loss by switching the conical prism on the light source side of the fly's eye lens with a substantially conjugate positional relationship between the opening of the elliptical mirror and the incident surface of the fly's eye lens. An exposure apparatus is disclosed that changes the image of a secondary light source having an annular shape without the need to do so. Further,
しかしながら、特許文献1に開示されている露光装置における照明光学装置では、形成された輪帯形状の二次光源の像の輪帯比(内径と外径との比率)は変えられるが、輪帯幅(内径と外径との間の距離)を変えることができない。また、この照明光学装置では、円形状の二次光源の径をあまり小さくできない。一方、特許文献2に開示されている露光装置における照明光学装置では、二次光源の像を光学素子で変化させ、かつハエの眼レンズの射出側の絞りで整形するので、その分、光量の損失が発生する。さらに、二次光源の像の形状を所望の形状に変更させる際には、その変更を容易に行えることが望ましい。
However, in the illumination optical device disclosed in
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、光量の損失を抑えつつ、二次光源の像の形状を容易に所望の輪帯形状や円形状とする照明光学装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and provides an illumination optical device that easily makes the shape of an image of a secondary light source a desired annular shape or a circular shape while suppressing loss of light amount. For the purpose.
上記課題を解決するために、本発明は、光源からの光束を用いて被照射物を照明する照明光学装置であって、光束を集光する集光部と、集光部に集光された光束を導光する光学系と、光学系を経て入射した光束を被照射物に向けて射出するオプティカルインテグレーターと、を有し、光源は、回転対称な発光強度分布を有する発光領域から光束を放射し、集光部は、発光領域の回転対称軸を光軸とし、光軸に対して回転対称で、かつ発光領域を囲むように設置され、発光領域から放射された光束を反射する反射面を有する反射鏡を複数有し、複数の反射鏡のうちの少なくとも2つは、反射面が、発光領域に焦点を有する楕円面であり、かつ、光軸の方向に移動可能である楕円面反射鏡であることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention is an illumination optical device that illuminates an object to be irradiated using a light beam from a light source, and the light is collected on a light collecting unit and a light collecting unit. An optical system that guides the light beam and an optical integrator that emits the light beam incident through the optical system toward the irradiated object, and the light source emits the light beam from a light emitting region having a rotationally symmetric light intensity distribution The condensing unit is disposed so as to have a rotational symmetry axis of the light emitting region as an optical axis, to be rotationally symmetric with respect to the optical axis and to surround the light emitting region, and to reflect a light beam emitted from the light emitting region. An ellipsoidal reflecting mirror having a plurality of reflecting mirrors, wherein at least two of the plurality of reflecting mirrors are ellipsoidal surfaces whose reflecting surfaces have a focal point in the light emitting region, and are movable in the direction of the optical axis. It is characterized by being.
本発明によれば、光量の損失を抑えつつ、二次光源の像の形状を容易に所望の輪帯形状や円形状とする照明光学装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the illumination optical apparatus which makes the shape of the image of a secondary light source easily a desired ring zone shape or circular shape can be provided, suppressing the loss of light quantity.
以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
まず、本発明の第1実施形態に係る照明光学装置と、この照明光学装置を備える露光装置について説明する。図1は、本実施形態に係る露光装置100の構成を示す概略図である。露光装置100は、例えば、半導体デバイスの製造工程におけるリソグラフィ工程で使用されるものであり、走査露光方式にて、レチクルRに形成されているパターンの像をウエハW上(基板上)に露光(転写)する投影型露光装置である。なお、図1以下の各図では、投影光学系14の光軸に平行にZ軸を取り、Z軸に垂直な同一平面内で露光時のウエハWの走査方向(レチクルRとウエハWとの相対的な移動方向)にY軸を取り、Y軸に直交する非走査方向にX軸を取っている。露光装置100は、照明系12と、レチクルステージ13と、投影光学系14と、ウエハステージ17と、制御部36とを備える。
(First embodiment)
First, an illumination optical apparatus according to a first embodiment of the present invention and an exposure apparatus including the illumination optical apparatus will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an
照明系12は、本実施形態に係る照明光学装置であり、光源1からの光束を調整してレチクルRを照明する。なお、照明系12の詳細については後述する。レチクルRは、ウエハW上に転写されるべきパターン(例えば回路パターン)が形成された、例えば石英ガラス製の原版である。レチクルステージ13は、レチクルRを保持してX、Yの各軸方向に可動である。投影光学系14は、レチクルRを通過した光を所定の倍率(例えば1/2倍)でウエハW上に投影する。ウエハWは、表面上にレジスト(感光剤)が塗布された、例えば単結晶シリコンからなる基板である。ウエハステージ17は、ウエハチャック16を介してウエハWを保持し、X、Y、Z(それぞれの回転方向であるωx、ωy、ωzを含む場合もある)の各軸方向に可動である。
The
制御部(露光制御部)36は、例えばコンピューターなどで構成され、露光装置100の各構成要素に回線を介して接続されて、プログラムなどに従って各構成要素の動作および調整などを制御し得る。なお、制御部36は、露光装置100の他の部分と一体で(共通の筐体内に)構成してもよいし、露光装置100の他の部分とは別体で(別の筐体内に)構成してもよい。また、照明系12は、該照明系12に含まれる駆動系の動作の制御や各種演算を実行する演算部37(後述)との送受信などを独自に実行する制御部を有するものとしてもよい。以下、簡単のために、照明系12に関する制御等についても、すべて制御部36が実行するものとして説明する。
The control unit (exposure control unit) 36 is configured by a computer, for example, and is connected to each component of the
次に、照明系12の構成について具体的に説明する。照明系12は、光源1と、集光鏡2と、コールドミラー3と、第1入射光学系4と、第2入射光学系5と、オプティカルインテグレーター6と、コリメーター10と、折り曲げミラー11とを含む。このうち、第1入射光学系4および第2入射光学系5は、露光を行うときの照明条件に合わせていずれかが選択され、照明系12の光路に適宜設置される。
Next, the configuration of the
光源1は、例えば、紫外線や遠紫外線等を放射する高輝度の超高圧水銀ランプである。また、光源1は、陰極(Cathode)と陽極(Anode)との2つの電極を有し、電極間に形成される所定の大きさを有する発光点(発光領域)1aから光束を放射する。発光部1aは、集光鏡2を構成する複数の楕円鏡の各第1焦点の近傍に位置し、回転対称な発光強度分布を有する。このとき、照明系12の光軸AXは、発光点1aの回転対称軸といえる。さらに、照明系12は、制御部36からの指令に基づいて光源1をXYZの各軸方向に変位させる第1駆動部(光源駆動部)35を含む。
The
集光鏡(集光部)2は、光軸AXに対して回転対称な形状を有する楕円鏡と球面鏡とを交互に配置した反射鏡を複数有する多段集光鏡である。集光鏡2は、光源1から発せられた光束を集光し、コールドミラー3に入射させる。以下、本実施形態における集光鏡2は、一例として、第1楕円鏡21、第1球面鏡22、第2楕円鏡23、第2球面鏡24および第3楕円鏡25の5つの反射鏡を含むものとする。ここで、楕円鏡は、光束を反射する反射面を楕円面とする楕円面反射鏡である。一方、球面鏡は、光束を反射する反射面を球面とする球面反射鏡である。特に、3つの楕円鏡21、23、25は、それぞれの各焦点間距離が等しくなるように曲率が設定されており、また、それぞれの焦点位置が等しくなるよう配置されているものとする。光源1から発せられた光束は、具体的には各楕円鏡21、23、25により集光され、コールドミラー3に入射される。また、照明系12は、制御部36からの指令に基づいて各反射鏡を個別に移動可能とする第2駆動部(反射鏡駆動部)15を含む。
The condensing mirror (condensing part) 2 is a multistage condensing mirror having a plurality of reflecting mirrors in which elliptical mirrors and spherical mirrors having a rotationally symmetric shape with respect to the optical axis AX are alternately arranged. The condensing
コールドミラー3は、表面が誘電体等の多層膜で形成され、主に赤外線を透過させるとともに、露光光に用いる紫外光を反射させる。具体的には、コールドミラー3で反射された光束は、各楕円鏡21、23、25の第2焦点の近傍の第1位置18に発光部1aの像を形成する。また、コールドミラー3は、図1に示すように光源1から発せられた光束の光軸AXをZ軸方向からY軸方向へ折り曲げている。
The
第1入射光学系(第1光学系)4は、集光鏡2で集光された光束を第1入射光に変換してオプティカルインテグレーター6へ導光する光学系である。第1入射光学系4は、オプティカルインテグレーター6の入射面19を、集光鏡2が光源1からの光束を集光する位置と光学的に瞳の関係となるように構成されている。具体的には、第1入射光学系4は、オプティカルロッド41と、フーリエ変換光学系42と、オプティカルインテグレーター6の射出面20に配置される開口絞り(第1絞り)43とを含む。オプティカルロッド41は、フーリエ変換光学系42の物体面に射出面が位置するように配置される、円柱形状の導波管である。オプティカルロッド41は、光源1に電力を供給するリード線1bの影を入射面19上に生じさせないために設置される。具体的には、オプティカルロッド41は、入射光束を円柱側面で反射し旋回する光線(Skew光線)とし、入射光束に含まれるリード線1bの影をぼかして消失させる。フーリエ変換光学系42は、オプティカルロッド41の射出面からの光束を受けて略平行光束に変換し、オプティカルインテグレーター6の入射面19に入光させる。オプティカルインテグレーター6は、光軸AXの方向(Y軸方向)に延設され、かつ、光軸AXの方向と直交する平面方向(XZ平面)に複数並列させた小レンズを有し、その射出面20に二次光源を形成する。開口絞り43は、オプティカルインテグレーター6の射出面20に形成される二次光源の形状を整形する。例えば、オプティカルインテグレーター6が100個ほどハエノ目レンズで構成されている場合、射出面20に形成される二次光源の端部は、照明系12の光軸AXを中心とした連続した円形とはならず、ハエノ目レンズの形状に沿った角張った形状となる。そこで、開口絞り43は、この角張った形状の一部を遮光することで、円形に整形する。ただし、例えば、オプティカルインテグレーター6がマイクロレンズアレイ等の微小な光学素子で構成され、入射面19に形成される光束の形状が、射出面20で得られる光束の形状と略等しくなる場合には、必ずしも開口絞り43を設ける必要はない。
The first incident optical system (first optical system) 4 is an optical system that converts the light beam collected by the
第2入射光学系(第2光学系)5は、集光鏡2で集光された光束を、第1入射光とは異なる第2入射光に変換してオプティカルインテグレーター6へ導光する光学系である。第2入射光学系5は、オプティカルインテグレーター6の入射面19を、集光鏡2が光源1からの光束を集光する位置と光学的に共役な関係となるように構成されている。例えば、第2入射光学系5は、第1フーリエ変換光学系51および第2フーリエ変換光学系52と、オプティカルインテグレーター6の射出面20に配置される開口絞り(第2絞り)53とを含む。光源1側に配置される第1フーリエ変換光学系51に入射した光束は、略平行光束に変換され、オプティカルインテグレーター6側に配置される第2フーリエ変換光学系52に入射する。第2フーリエ変換光学系52に入射した光束は、集光光束に変換され、入射面19に入光し、射出面20に二次光源を形成する。開口絞り53は、第1入射光学系4に含まれる開口絞り43と同様に、射出面20に形成される二次光源の形状を整形する。ただし、例えば、オプティカルインテグレーター6がマイクロレンズアレイ等の微小な光学素子で構成され入射面19に形成される光束の形状が、射出面20で得られる光束の形状と略等しくなる場合には、必ずしも開口絞り53を設ける必要はない。
The second incident optical system (second optical system) 5 converts the light beam collected by the
また、第1入射光学系4と第2入射光学系5とは、照明系12の光路中に着脱可能(取り外しおよび取り付け可能、または切り換え可能)に配置される。具体的には、照明系12は、第1入射光学系4と第2入射光学系5とを、手動で取り外しおよび取り付けを行う機構を含むものとしてもよい。または、照明系12は、第1入射光学系4と第2入射光学系5とを、制御部36からの指令に基づいて自動で切り換え可能とする駆動機構(光学系駆動部)を含むものとしてもよい。
In addition, the first incident optical system 4 and the second incident
コリメーター10は、例えば、折り曲げミラー11を挟んで配置される2つの光学系10a、10bを含み、レチクルステージ13に載置されている被照射物としてのレチクルRを照明する。コリメーター10が照明系12内でこのように配置される場合、オプティカルインテグレーター6の射出面20に形成された二次光源の像は、投影光学系14の瞳面14aの近傍に結像する。
The
さらに、照明系12は、ハーフミラー7と、検出光学系8と、検出器9と、演算部37とを備え得る。ハーフミラー7は、オプティカルインテグレーター6とコリメーター10(光学系10a)との間に配置され、オプティカルインテグレーター6から射出した光束の一部を検出光学系8に向けて反射させる。検出光学系8は、例えば、2つの光学系8a、8bを含み、オプティカルインテグレーター6の射出面に形成された二次光源の像を検出器9上に投影(縮小投影)する。検出器9は、例えば、4分割センサーや二次元CCD等の光電変換素子であり、投影された二次光源の像を検出する。また、演算部37は、検出器9の出力に基づいて、二次光源の像の総光量および光強度分布の対称性を演算し、得られた情報を制御部36へ送信する。
Further, the
次に、照明系12(それを用いた露光装置100)の作用について説明する。照明系12は、レチクルRに形成されているパターンの解像線幅や孤立性等に応じて、オプティカルインテグレーター6の入射面19に形成される光束の光強度分布を変更する。これにより、照明系12は、投影光学系14の瞳面14aに形成される二次光源の光強度分布を変化させ得る。
Next, the operation of the illumination system 12 (
はじめに、オプティカルインテグレーター6の入射面19の光強度分布を変更する方法について説明する。図2および図3は、それぞれ、光源1から発せられた光束が形成する光強度分布を説明するための光学系を示す概略図である。なお、図2および図3では、簡単のために、コールドミラー3およびオプティカルロッド41の図示を省略している。そのため、図2および図3では、照明系12の光軸はZ軸方向に延びているものとする。ここで、第1位置18は、照明系12が第1入射光学系4を適用する場合、オプティカルロッド41の入射面の位置となる。一方、照明系12が第2入射光学系5を適用する場合、第1位置18は、入射面19と共役な位置となる。したがって、第2入射光学系5は、第1位置18に形成された光束の光強度分布を入射面19に再形成(結像)し得る。また、第2位置180は、照明系12が第1入射光学系4を採用する場合、フーリエ変換光学系42の瞳面の位置であり、かつ、入射面19の位置となる。
First, a method for changing the light intensity distribution on the
まず、図2(a)は、集光鏡2の基準状態を示す。ここで、基準状態とは、以下の条件を満たす状態をいう。第1条件として、集光鏡2を構成する各楕円鏡21、23、25のそれぞれの第1焦点位置が一致し、かつ、それぞれの第2焦点位置も一致する。第2条件として、それぞれの第2焦点位置は、第1位置18に一致する。また、第3条件として、集光鏡2を構成する各球面鏡22、24の曲率中心(中心点)は、上記の3つの楕円鏡の第1焦点位置に一致する。この状態において発光部1aを各楕円鏡21、23、25の第1焦点位置に配置すると、発光部1aから発せられた光束は、各楕円鏡21、23、25で反射されてそれぞれ光束210、230、250となり、第2焦点位置である第1位置18に集光する。一方、発光部1aから発せられた光束の一部は、第2球面鏡24で反射されて発光部1aに集光した後、第2球面鏡24に対向する第2楕円鏡23で反射されて光束230の一部となり、第1位置18に集光する。同様に、発光部1aから発せられた光束の別の一部は、第1球面鏡22で反射されて発光部1aに集光した後、第1球面鏡22に対向する第3楕円鏡25で反射されて光束250の一部となり、第1位置18に集光する。そして、各光束210、230、250は、第1位置18に集光した後、フーリエ変換光学系42に入射して略平行光束に変換され、フーリエ変換光学系42の瞳面の第2位置180に輪帯形状の光強度分布を形成する。
First, FIG. 2A shows a reference state of the
図4は、図2(a)に示す状態に対応した、集光鏡2が第1位置18に形成する(集光する)光束の光強度分布の第1例を示す図である。このうち、図4(a)は、各光束250、230、210が重なって生じる光強度分布を示している。図4(b)〜図4(d)は、順に光束250、230、210のそれぞれが生じる光強度分布を示している。照明系12が第2入射光学系5を適用する場合、第1位置18に形成された図4に示す光強度分布がオプティカルインテグレーター6の入射面19に形成される。この場合、各楕円鏡21、23、25のそれぞれの集光点が第1位置18に一致しているので、図4(b)〜図4(d)に示すように、各光束250、230、210が形成する光強度分布は、それぞれピーク強度が最も高くなる。したがって、各光束250、230、210が重なって生じる光強度分布も、図4(a)に示すように、ピーク強度が最も高くなる。
FIG. 4 is a diagram showing a first example of the light intensity distribution of the light beam formed (condensed) by the
図5は、図2(a)に示す状態に対応した、集光鏡2が第2位置180に形成する光束の光強度分布の第2例を示す図である。このうち、図5(a)は、各光束250、230、210が重なって生じる光強度分布を示している。図5(b)〜図5(d)は、順に光束250、230、210のそれぞれが生じる光強度分布を示している。また、図5では、光束250の光強度分布の外側径をW(250)、内側径をW’(250)とそれぞれ表記している。同様に、光束230の光強度分布の外側径をW(230)、内側径をW’(230)と、光束210の光強度分布の外側径をW(210)、内側径をW’(210)とそれぞれ表記している。照明系12が第1入射光学系4を適用する場合、第2位置180に形成された図5に示す光強度分布がオプティカルインテグレーター6の入射面19に形成される。ここで、各楕円鏡21、23、25の楕円率(短径/長径)には、(楕円鏡21の楕円率)>(楕円鏡23の楕円率)>(楕円鏡23の楕円率)の関係がある。さらに、各楕円鏡21、23、25の楕円率(短径/長径)は、各間の焦点距離(第1焦点位置と第2焦点位置との距離)が等しく、かつ、W’(250)=W(230)、W’(230)=W(210)の関係をそれぞれ満たすように設定される。したがって、各光束250、230、210が重なって生じる光強度分布は、図5(a)に示すように、外側径がW(250)で、内側径がW’(210)である輪帯形状となる。
FIG. 5 is a diagram showing a second example of the light intensity distribution of the light beam formed by the
次に、図2(b)は、図2(a)に示す基準状態から、集光鏡2を構成する各楕円鏡のうちの第1楕円鏡21および第3楕円鏡25の位置を移動させた状態を示す。特に図2(b)に示す例では、第1楕円鏡21は、−Z方向に移動し、第3楕円鏡25は、+Z方向に移動している。なお、本実施形態では、Z軸は、照明系12における光軸に平行である。ここで、光束210bは、−Z方向に移動した第1楕円鏡21で反射された光束である。この光束210bは、第1楕円鏡21で反射された後、第1位置18よりもZ軸方向マイナス側(集光鏡2側)に集光し、フーリエ変換光学系42に入射して略平行光束に変換され、フーリエ変換光学系42の瞳面の第2位置180に輪帯形状の光強度分布を形成する。このとき、光束210bは、第1位置18よりも集光鏡2に近い位置で集光するので、図2(a)における光束210よりも大きな角度でフーリエ変換光学系42に入射する。一方、光束250bは、+Z方向に移動した第3楕円鏡25で反射された光束と、第1球面鏡22で反射した後に+Z方向に移動した第3楕円鏡25で反射された光束とを含む。この光束250bは、第3楕円鏡25で反射された後、第1位置18よりもZ軸方向プラス側に集光し、フーリエ変換光学系42に入射して略平行光束に変換され、フーリエ変換光学系42の瞳面の第2位置180に輪帯形状の光強度分布を形成する。このとき、光束250bは、第1位置18よりも集光鏡2から遠い位置で集光するので、図2(a)における光束250よりも小さな角度でフーリエ変換光学系42に入射する。
Next, FIG. 2B moves the positions of the first
図6は、図2(b)に示す状態に対応した、集光鏡2が第1位置18に形成する光束の光強度分布の第3例を示す図である。このうち、図6(a)は、各光束250b、230、210bが重なって生じる光強度分布を示している。図6(b)〜図6(d)は、順に光束250b、230、210bのそれぞれが生じる光強度分布を示している。照明系12が第2入射光学系5を適用する場合、第1位置18に形成された図6に示す光強度分布がオプティカルインテグレーター6の入射面19に形成される。この場合、図6(d)に示すように、光束210bが形成する光強度分布では、図4(d)に示す光束210の光強度分布よりも、ピーク強度が低く、裾も広がる。また、図6(a)に示すように、光束250bが形成する光強度分布では、図4(a)に示す光束250の光強度分布よりも、ピーク強度が低く、裾も広がり、さらにはピークが2つに分かれる。これは、光束210bおよび光束250bの各集光点が第1位置18と離れているためであり、特に、光束250bが形成する光強度分布が2つに分かれるのは、光束250bの集光角度が光束210bの集光角度よりも大きいためである。したがって、各光束250b、230、210bが重なって生じる光強度分布は、図6(a)に示すように、図4(a)に示す光強度分布に比べて、ピークが略平坦で、裾が広がる。
FIG. 6 is a diagram showing a third example of the light intensity distribution of the light beam formed by the
図7は、図2(b)に示す状態に対応した、集光鏡2が第2位置180に形成する光束の光強度分布の第4例を示す図である。このうち、図7(a)は、各光束250b、230、210bが重なって生じる光強度分布を示している。図7(b)〜図7(d)は、順に光束250b、230、210bのそれぞれが生じる光強度分布を示している。また、図7では、光束250bの光強度分布の外側径をW(250b)、内側径をW’(250b)とそれぞれ表記している。同様に、光束230の光強度分布の外側径をW(230)、内側径をW’(230)と、光束210bの光強度分布の外側径をW(210b)、内側径をW’(210b)とそれぞれ表記している。照明系12が第1入射光学系4を適用する場合、第2位置180に形成された図7に示す光強度分布がオプティカルインテグレーター6の入射面19に形成される。ここで、図2(b)に示す光束210bの方が、図2(a)に示す光束210よりもフーリエ変換光学系42に入射する角度が大きい。そのため、光束210の光強度分布の外側径W(210b)と光束230の内側径W’(230)とは、W’(230)<W(210b)の関係を満たす。また、図2(b)に示す光束250bの方が、図2(a)に示す光束250よりもフーリエ変換光学系42に入射する角度が小さい。そのため、光束250の光強度分布の内側径W’(250b)と光束230の外側径W(230)とは、W’(250)<W(230)の関係を満たす。したがって、各光束250b、230、210bが重なって生じる光強度分布は、図7(a)に示すように、図5(a)に示す光強度分布に比べて、輪帯部の幅が狭くなる。図7(a)に示す光強度分布の輪帯部の幅{W(250b)−W’(210b)}と、図5(a)に示す光強度分布の輪帯部の幅{W(250)−W’(210)}とは、{W(250b)−W’(210b)}<{W(250)−W’(210)}の関係を満たす。
FIG. 7 is a diagram showing a fourth example of the light intensity distribution of the light beam formed by the
次に、図3(a)は、図2(a)に示す基準状態から、集光鏡2を構成する各球面鏡のうちの第2球面鏡24の位置を移動させた状態を示す。特に図3(a)に示す例では、第2球面鏡24は、−Z方向に移動している。ここで、第2球面鏡24で反射された光束は、発光部1aに戻らず、光源1を構成する電極に遮られるので、第2楕円鏡23には到達しない。また、光束230cは、第2楕円鏡23だけで反射された光束で形成されるので、図2(a)に示す光束230に比べて、光強度が低い。なお、各光束250、210の状態は、図2(a)に示す各光束250、210と同じである。
Next, FIG. 3A shows a state in which the position of the second
図8は、図3(a)に示す状態に対応した、集光鏡2が第2位置180に形成する光束の光強度分布の第5例を示す図である。このうち、図8(a)は、各光束250、230c、210が重なって生じる光強度分布を示している。図8(b)〜図8(d)は、順に光束250、230c、210のそれぞれが生じる光強度分布を示している。照明系12が第1入射光学系4を適用する場合、第2位置180に形成された図8に示す光強度分布がオプティカルインテグレーター6の入射面19に形成される。この場合、図8(c)に示す光束230cが形成する輪帯形状の光強度分布のピーク強度は、図5(c)に示す場合と異なり、各光束250、210がそれぞれ形成する輪帯形状の光強度分布のピーク強度と等しい。したがって、各光束250、230c、210が重なって生じる光強度分布では、図(5a)に示す各光束250、230、210が重なって生じる光強度分布に比べて、ピーク強度が平坦となる。
FIG. 8 is a diagram showing a fifth example of the light intensity distribution of the light beam formed by the
次に、図3(b)は、集光鏡2を構成する各楕円鏡のうちの第1楕円鏡21と第3楕円鏡25とを移動させている図2(b)に示す状態に対し、さらに第2楕円鏡23の位置を移動させた状態を示す。特に図3(b)に示す例では、第2楕円鏡23は、−Z方向に移動している。ここで、光束230dは、−Z方向に移動した第2楕円鏡23で反射された光束であり、第2楕円鏡23で反射された後に第1位置18よりもZ軸方向マイナス側に集光し、フーリエ変換光学系42に入射する。フーリエ変換光学系42に入射した光束230dは、略平行光束に変換され、フーリエ変換光学系42の瞳面の第2位置180に輪帯形状の光強度分布を形成する。この場合、光束230dは、第1位置18よりも集光鏡2に近い位置で集光するので、図2(a)に示す光束210よりも大きな角度でフーリエ変換光学系42に入射する。
Next, FIG. 3B shows the state shown in FIG. 2B in which the first
図9は、図3(b)に示す状態に対応した、集光鏡2が第2位置180に形成する光束の光強度分布の第6例を示す図である。このうち、図9(a)は、各光束250b、230d、210bが重なって生じる光強度分布を示している。図9(b)〜図9(d)は、順に光束250b、230d、210bのそれぞれが生じる光強度分布を示している。照明系12が第1入射光学系4を適用する場合、第2位置180に形成された図9に示す光強度分布がオプティカルインテグレーター6の入射面19に形成される。また、図9では、光束230dの光強度分布の外側径をW(230d)、内側径をW’(230d)とそれぞれ表記している。図3(b)では、光束230dがフーリエ変換光学系42に入射する角度は、図9に示す光束230dの光強度分布の外側径W(230d)と、光束250bの光強度分布の外側径W(250b)との関係がW(230d)=W(250b)を満たすよう設定される。したがって、図9(a)に示す光強度分布のピーク強度の位置は、図7(a)に示す光強度分布のピーク強度の位置に比べて、輪帯部の外側に寄ったものとなる。
FIG. 9 is a diagram showing a sixth example of the light intensity distribution of the light beam formed by the
次に、照明系12における、集光鏡2を構成する各楕円鏡および各球面鏡のそれぞれの移動方法について説明する。図10は、本実施形態における各楕円鏡および各球面鏡の移動工程(移動方法)を示すフローチャートである。まず、制御部36は、ジョブに設定された入射光学系の条件より、光路に設置されている入射光学系(第1入射光学系4または第2入射光学系5)に切り換えが必要かどうかを判断する(ステップS101)。ここで、制御部36は、入射光学系の切り換えが必要と判断した場合には(Yes)、不図示の駆動機構を用いるなどして入射光学系を切り換える(ステップS102)。一方、制御部36は、入射光学系の切り換えが不要と判断した場合には(No)、ステップS103に移行する。次に、制御部36は、ジョブに設定された集光鏡2に含まれる各楕円鏡21、23、25のZ軸方向の位置の条件より、各楕円鏡21、23、25の少なくともいずれかの移動が必要かどうかを判断する(ステップS103)。ここで、制御部36は、各楕円鏡21、23、25の少なくともいずれかの移動が必要であると判断した場合には(Yes)、第2駆動部15を駆動させ、その楕円鏡をジョブに設定された位置に移動させる(ステップS104)。一方、制御部36は、各楕円鏡の移動が不要であると判断した場合には(No)、ステップS105に移行する。そして、制御部36は、ジョブに設定された集光鏡2に含まれる各球面鏡22、24のZ軸方向の位置の条件より、各球面鏡22、24の少なくともいずれかの移動が必要かどうかを判断する(ステップS105)。ここで、制御部36は、各球面鏡22、24の少なくともいずれかの移動が必要であると判断した場合には(Yes)、第2駆動部15を駆動させ、その球面鏡をジョブに設定された位置に移動させ(ステップS106)、移動工程を終了する。一方、制御部36は、各球面鏡の移動が不要であると判断した場合には(No)、そのまま移動工程を終了する。ただし、上記の移動工程において、どの入射光学系を用いるか、ならびに、各楕円鏡および各球面鏡のそれぞれのZ軸方向の位置をどの程度にするかの各情報は、予め照明条件ごとに定められているものとする。これにより、はじめにユーザーがジョブで所望の照明条件を入力することで、制御部36は、どの入射光学系を用いるか、および、各楕円鏡および各球面鏡のZ軸方向の位置をいくつにするかを自動で設定することが可能となる。
Next, each moving method of each elliptical mirror and each spherical mirror constituting the
次に、露光装置100における二次光源の調整方法について説明する。上記説明では、照明系12において所望の光強度分布を得るために、第1入射光学系4と第2入射光学系5とを適宜切り換えるものとした。また、光源1としてはランプを用い得るものとした。そのため、例えば、入射光学系の切り換え動作において誤差が生じると、二次光源の像の光強度分布の対称性が変化する場合がある。また、光源1の点灯に伴うランプ電極の消耗により、二次光源の像の総光量が変化する場合がある。そこで、露光装置100は、以下のように光源1の位置を適宜変化させることで二次光源を調整し、二次光源の像の光強度分布を良好に維持する。
Next, a method for adjusting the secondary light source in the
図11は、二次光源の調整工程(調整方法)を示すフローチャートである。まず、制御部36は、光源1を点灯させる(ステップS201)。次に、制御部36は、演算部37に、検出器9の出力に基づいて二次光源の像の総光量を演算させ、演算部37から総光量についての情報を取得する(ステップS202:二次光源の第1光量計測)。次に、制御部36は、第1駆動部35に、得られた総光量の値が最大値となるように、光源1の位置をX、Y、Z軸方向に移動させる(ステップS203:第1位置調整)。
FIG. 11 is a flowchart showing a secondary light source adjustment process (adjustment method). First, the
次に、制御部36は、予めジョブに設定されている条件に基づいて、照明条件の切り換えの必要性を判断する(ステップS204)。ここで、制御部36は、切り換えが必要であると判断した場合には(Yes)、不図示の例えば駆動機構に、第1入射光学系4または第2入射光学系5を駆動させ、かつ、第2駆動部15に、集光鏡2を構成する各反射鏡を適宜駆動させる(ステップS205)。これにより、オプティカルインテグレーター6に入射する光束の光強度分布が変更される。次に、制御部36は、ステップS205の後、演算部37に、検出器9の出力に基づいて二次光源の像の光強度分布の対称性を演算させ、演算部37から光強度分布の対称性についての情報を取得する(ステップS206:二次光源の光量分布計測)。次に、制御部36は、第1駆動部35に、得られた光強度分布の対称性が最も対称となるように、光源1の位置をX、Y軸方向に移動させる(ステップS207:第2位置調整)。なお、光源1のZ軸方向の位置は、光強度分布の対称性に影響しないので、ステップS207では、光源1の位置をZ軸方向に移動させる必要はない。一方、制御部36は、ステップS204にて、切り換えは不要であると判断した場合には(No)、そのまま以下のステップS208に移行する。
Next, the
次に、制御部36は、ステップS203での光源1のZ軸方向の位置調整の後、所定の時間が経過しているかどうかを判断する(ステップS208)。所定の時間としては、例えば、光源1への入力を一定として点灯を行い、照度が30%低下した時点でランプ交換を行うと想定したときに、照度低下が3%生じる時間とし得る。ここで、制御部36は、所定の時間が経過していると判断した場合には(Yes)、演算部37に、検出器9の出力に基づいて二次光源の像の総光量を演算させ、演算部37から総光量についての情報を取得する(ステップS209:二次光源の第2光量計測)。次に、制御部36は、第1駆動部35に、得られた総光量の値が最大値となるように、光源1の位置をZ軸方向に移動させる(ステップS210:第3位置調整)。ステップS210で光源1の位置をZ軸方向に移動させた後、照明系12は、レチクルRを照明できる状態になる。例えば、照明系12に備えられた露光シャッター(不図示)を開く(ONにする)ことで、照明系12は、レチクルRを照明する。レチクルRの照明が開始することで、露光装置100の露光工程(露光シーケンス)が始まる。なお、このような調整が可能であるのは、光強度分布の総光量の変化が、点灯に伴う光源1の電極の消耗に起因して、発光点1aがZ軸方向に変化して生じるものだからである。一方、制御部36は、ステップS208にて、所定の時間が経過していないと判断した場合には(No)、照明系12は、レチクルRを照明できる状態になり、レチクルRを照明して、露光装置100の露光工程を始めることができる。
Next, the
次に、制御部36は、露光装置100の露光工程が終了したら、光源1の点灯時間が交換時間(寿命)に達したかどうかを判断する(ステップS211)。ここで、制御部36は、交換時間に達したと判断した場合には(Yes)、光源1を消灯し(ステップS212)、二次光源の調整工程を終了する。一方、制御部36は、ステップS211にて、交換時間に達していないと判断した場合には(No)、ステップS204に戻る。照明条件の切替えが必要でなく、所定時間が経過していなければ、また照明系12は、レチクルRを照明できる状態になり露光装置100の露光工程を実行することができる。なお、制御部36が二次光源の像の光強度分布を常時モニターし、二次光源の像の総光量または光強度分布の対称性が所定値(許容値)以上の変化を生じている場合に、適宜、光源1の位置をX、Y、Z軸方向に調整するものとしてもよい。
Next, when the exposure process of the
このように、照明系12は、二次光源の像の形状を変更するのに、従来のような円錐プリズムや絞り等を使用しないので、光量の損失を可能な限り抑えることができる。また、照明系12は、上記のような構成のもと、集光鏡2を構成する反射鏡を適宜移動させることで、二次光源の像を容易に輪帯形状とすることも円形状とすることもできる。さらに、照明系12は、集光鏡2を構成する反射鏡の移動に合わせ、異なる複数の入射光学系4、5を使い分けることで、二次光源の像をさらに様々な形状に変化させることができる。
In this way, the
以上のように、本実施形態によれば、光量の損失を抑えつつ、二次光源の像の形状を容易に所望の輪帯形状や円形状とする照明光学装置を提供することができる。また、このような照明光学装置を備える露光装置によれば、より高効率化および省電力化を図ることが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide an illumination optical device that easily makes the shape of the image of the secondary light source a desired annular shape or a circular shape while suppressing loss of light amount. Moreover, according to the exposure apparatus provided with such an illumination optical apparatus, it is possible to achieve higher efficiency and power saving.
なお、上記説明では、照明系12において、集光鏡2が5段構成の反射鏡からなる場合を例示した。しかしながら、本発明は、集光鏡2を構成する反射鏡の段数をそれに限定するものではなく、適宜変更可能である。以下、図12〜図14を用いて、集光鏡2の他の構成について具体的に例示する。なお、図12〜図14は、それぞれ、図2および図3の図示方法に準拠した、光源1から発せられた光束が形成する光強度分布を説明するための光学系を示す概略図である。
In the above description, in the
図12は、6段構成の反射鏡からなる集光鏡2’の基準状態を示す。集光鏡2’は、図2(a)に示す第2焦点位置側にある最外殻の第3楕円鏡25を、第4楕円鏡25’および第3球面鏡26で置き換えたような構成となっている。ここで、第4楕円鏡25’は、図2(a)に示す第3楕円鏡25の一部を切り取ったものと見ることができる。そして、光束2501は、第4楕円鏡25’のみで集光される光束と、第1球面鏡22で反射した後に第4楕円鏡25’で集光される光束とを含む。一方、第3球面鏡26は、その曲率中心が第1球面鏡22および第2球面鏡24の曲率中心と一致し、その焦点位置が各楕円鏡21、23、25’の第1焦点位置に一致している。そして、光束2101は、第1楕円鏡21のみで集光される光束と、第3球面鏡26で反射した後に第1楕円鏡21で集光される光束とを含む。この場合、3つの楕円鏡21、23、25’のそれぞれに対して、個別に3つの球面鏡26、24、22が対となり、集光鏡2’は、発光点1aからの光束を集光する。そして、各楕円鏡21、23、25’で集光される各光束2101、230、2501は、それぞれ各球面鏡26、24、22のZ軸方向の位置を変化させることで、第1位置18または第2位置180に形成する光強度分布のピーク強度を変化させ得る。したがって、図12に示した6段構成の集光鏡2’は、図2(a)に示した5段構成の集光鏡2に比べて、第1位置18または第2位置180に形成する光強度分布をより広い範囲で変化させることが可能となる。
FIG. 12 shows a reference state of the condensing
図13(a)は、2段構成の反射鏡からなる集光鏡2’’の基準状態を示す。集光鏡2’’は、第1楕円鏡21’’と第2楕円鏡23’’との2つの楕円鏡を含む。ここで、第1楕円鏡21’’と第2楕円鏡23’’とは、1つの楕円鏡を2つに分割したものであり、第1楕円鏡21’’と第2楕円鏡23’’との第1焦点位置および第2焦点位置は、それぞれ一致している。この場合、光束2102は、第1楕円鏡21’’で反射した後に集光される。一方、光束2302は、第2楕円鏡23’’で反射した後に集光される。
FIG. 13A shows a reference state of the condensing
図13(b)は、図13(a)に示す基準状態から、集光鏡2’’を構成する各楕円鏡21’’、23’’の位置を移動させた状態を示す。特に図13(b)に示す例では、第1楕円鏡21’’は、−Z方向に移動している。一方、第2楕円鏡23’’は、+Z方向に移動している。この場合、光束2103は、第1楕円鏡21’’で反射された後、第1位置18よりもZ軸方向マイナス側に集光し、フーリエ変換光学系42に入射する。フーリエ変換光学系42に入射した光束2103は、略平行光束に変換され、フーリエ変換光学系42の瞳面の第2位置180に輪帯形状の光強度分布を形成する。このとき、光束2103は、第1位置18よりも集光鏡2’’に近い位置で集光するので、図13(a)に示す光束2102よりも大きな角度でフーリエ変換光学系42に入射する。一方、光束2303は、第2楕円鏡23’’で反射された後、第1位置18よりもZ軸方向プラス側に集光し、フーリエ変換光学系42に入射する。フーリエ変換光学系42に入射した光束2303は、略平行光束に変換され、フーリエ変換光学系42の瞳面の第2位置180に輪帯形状の光強度分布を形成する。このとき、光束2303は、第1位置18よりも集光鏡2’’に遠い位置に集光するので、図13(a)に示す光束2302よりも小さな角度でフーリエ変換光学系42に入射する。
FIG. 13B shows a state in which the positions of the
図13に示すように、第2位置180に形成される輪帯形状の光強度分布を変化させるためには、集光鏡2の最少の構成として楕円鏡が少なくとも2つあれば、輪帯形状の光強度分布の内側径と外側径とをそれぞれ独立して変化させることが可能となる。
As shown in FIG. 13, in order to change the light intensity distribution of the annular zone formed at the
ここで、図13に示したように楕円鏡のみで構成される集光鏡2’’では、図13(b)に示すように、光源1から照射された光束の一部が、漏れ光2000として、第1楕円鏡21’’と第2楕円鏡23’’との光軸方向の隙間から外部に漏れ出る。このような光の漏出は、すなわち光量の損失であり、極力避けることが望ましい。そこで、漏れ光2000の発生を抑えるために、集光鏡の構成を以下の図14に示すようなものとすることが有効となる。
Here, as shown in FIG. 13, in the condensing
図14(a)は、3段構成の反射鏡からなる集光鏡2’’’の基準状態を示す。集光鏡2’’’は、図13に示す構成と比較して各楕円鏡の間に球面鏡を加えたものであり、第1楕円鏡21’’’と、第2楕円鏡23’’’と、球面鏡22’’’とを含む。ここで、第1楕円鏡21’’’と第2楕円鏡23’’’との第1焦点位置は、それぞれ一致し、かつ、第2焦点位置も、それぞれ一致している。また、第1楕円鏡21’’’と第2楕円鏡23’’’との第2焦点位置は、それぞれ第1位置18に一致している。また、球面鏡22’’’の曲率中心は、第1楕円鏡21’’’と第2楕円鏡23’’’との第1焦点位置に一致している。この場合、光束2104は、第1楕円鏡21’’’で反射された後に集光される。一方、光束2304は、球面鏡22’’’で反射された後、さらに第2楕円鏡23’’’で反射された後に集光される。
FIG. 14A shows a reference state of the condensing
図14(b)は、図14(a)に示す基準状態から、集光鏡2’’’を構成する各楕円鏡21’’’、23’’’の位置を移動させた状態を示す。特に図14(b)に示す例では、第1楕円鏡21’’’は、−Z方向に移動している。一方、第2楕円鏡23’’’は、+Z方向に移動している。この場合、光束2105は、第1楕円鏡21’’’で反射された後、第1位置18よりもZ軸方向マイナス側に集光し、フーリエ変換光学系42に入射する。フーリエ変換光学系42に入射した光束2104は、略平行光束に変換され、フーリエ変換光学系42の瞳面の第2位置180に輪帯形状の光強度分布を形成する。このとき、光束2104は、第1位置18よりも集光鏡2’’’に近い位置で集光するので、図14(a)に示す光束2104よりも大きな角度でフーリエ変換光学系42に入射する。一方、光束2305は、第2楕円鏡23’’’で反射された後、第1位置18よりもZ軸方向プラス側に集光し、フーリエ変換光学系42に入射する。フーリエ変換光学系42に入射した光束2305は、略平行光束に変換され、フーリエ変換光学系42の瞳面の第2位置180に輪帯形状の光強度分布を形成する。このとき、光束2305は、第2位置180よりも集光鏡2’’’に遠い位置で集光するので、図14(a)に示す光束2304よりも小さな角度でフーリエ変換光学系42に入射する。
FIG. 14B shows a state in which the positions of the
図14に示すような構成によれば、各楕円鏡を移動させても、図13(b)に示した漏れ光2000が生じることがなく、図13に示す場合と同様に、第1位置180に形成される輪帯形状の光強度分布を変化させることができる。
According to the configuration shown in FIG. 14, even if each elliptical mirror is moved, the
上記の例示を踏まえ、集光鏡が、少なくとも2つの移動可能な楕円鏡と、これらの楕円鏡と同数以下(ゼロを含む)の固定または移動可能な球面鏡とを含むものとすれば、本実施形態に係る照明光学装置は、上記説明した効果を奏するものとなる。 Based on the above illustration, if the condensing mirror includes at least two movable ellipsoidal mirrors and a fixed or movable spherical mirror of the same number or less (including zero) as these ellipsoidal mirrors, this embodiment The illumination optical device according to the embodiment has the above-described effects.
(物品の製造方法)
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記の露光装置を用いて潜像パターンを形成する工程(基板を露光する工程)と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含む。さらに、かかる製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
(Product manufacturing method)
The method for manufacturing an article according to an embodiment of the present invention is suitable, for example, for manufacturing an article such as a microdevice such as a semiconductor device or an element having a fine structure. In the method for manufacturing an article according to the present embodiment, a latent image pattern is formed on the photosensitive agent applied to the substrate using the above-described exposure apparatus (a step of exposing the substrate), and the latent image pattern is formed in this step. Developing the substrate. Further, the manufacturing method includes other well-known steps (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, and the like). The method for manufacturing an article according to the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article as compared with the conventional method.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
1 光源
1a 発光領域
2 集光部
4 第1入射光学系
5 第2入射光学系
6 オプティカルインテグレーター
12 照明光学装置
21 第1楕円鏡
23 第2楕円鏡
25 第3楕円鏡
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記光束を集光する集光部と、
前記集光部に集光された光束を導光する光学系と、
前記光学系を経て入射した光束を前記被照射物に向けて射出するオプティカルインテグレーターと、を有し、
前記光源は、回転対称な発光強度分布を有する発光領域から前記光束を放射し、
前記集光部は、前記発光領域の回転対称軸を光軸とし、前記光軸に対して回転対称で、かつ前記発光領域を囲むように設置され、前記発光領域から放射された前記光束を反射する反射面を有する反射鏡を複数有し、
前記複数の反射鏡のうちの少なくとも2つは、前記反射面が、前記発光領域に焦点を有する楕円面であり、かつ、前記光軸の方向に移動可能である楕円面反射鏡である、
ことを特徴とする照明光学装置。 An illumination optical device that illuminates an irradiated object using a light beam from a light source,
A condensing part for condensing the luminous flux;
An optical system for guiding the light beam condensed on the light collecting unit;
An optical integrator that emits a light beam incident through the optical system toward the irradiated object, and
The light source emits the light flux from a light emitting region having a rotationally symmetric light emission intensity distribution,
The condensing unit is installed so as to be rotationally symmetric with respect to the optical axis with the rotational symmetry axis of the light emitting region as an optical axis, and to surround the light emitting region, and to reflect the light flux emitted from the light emitting region A plurality of reflecting mirrors having a reflecting surface,
At least two of the plurality of reflecting mirrors are ellipsoidal reflecting mirrors in which the reflecting surface is an ellipsoid having a focal point in the light emitting region and is movable in the direction of the optical axis.
An illumination optical device.
前記楕円面反射鏡と、前記球面反射鏡とは、前記光軸の方向に交互に配置され、1つの前記球面反射鏡が反射した光束を、前記発光領域を挟んで対向する1つの前記楕円面反射鏡がさらに反射して前記光学系に入射させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の照明光学装置。 At least one of the plurality of reflecting mirrors is a spherical reflecting mirror in which the reflecting surface is a spherical surface having a center point in the light emitting region,
The ellipsoidal reflecting mirror and the spherical reflecting mirror are alternately arranged in the direction of the optical axis, and the one ellipsoidal surface that opposes the light beam reflected by one spherical reflecting mirror across the light emitting region. The reflecting mirror further reflects and enters the optical system,
The illumination optical apparatus according to claim 1.
前記第1光学系は、前記オプティカルインテグレーターの入射面を、前記集光部が前記光源からの光束を集光する位置と光学的に瞳の関係とし、
前記第2光学系は、前記オプティカルインテグレーターの入射面を、前記集光部が前記光源からの光束を集光する位置と光学的に共役な関係とする、
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の照明光学装置。 The optical system includes a first optical system and a second optical system that are detachable by switching in an optical path,
The first optical system is configured such that the incident surface of the optical integrator has an optically pupil relationship with a position where the condensing unit condenses the light beam from the light source,
The second optical system has an optically conjugate relationship between the incident surface of the optical integrator and a position where the light collecting unit collects the light beam from the light source.
5. The illumination optical apparatus according to claim 1, wherein
前記オプティカルインテグレーターの入射面を、前記導波管の射出面と光学的に瞳の関係とする、
ことを特徴とする請求項5に記載の照明光学装置。 The first optical system has a waveguide at a position where the condensing unit condenses the light beam from the light source,
The optical integrator entrance plane is optically pupil related to the waveguide exit plane,
The illumination optical apparatus according to claim 5.
前記反射鏡駆動部の動作を制御する制御部と、
を有することを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の照明光学装置。 A reflector driving unit for moving the ellipsoidal reflector or the spherical reflector;
A control unit for controlling the operation of the reflector driving unit;
The illumination optical apparatus according to claim 1, comprising:
前記光学系駆動部の動作を制御する制御部と、
を有することを特徴とする請求項5ないし7のいずれか1項に記載の照明光学装置。 An optical system drive unit for switching between the first optical system and the second optical system;
A control unit for controlling the operation of the optical system driving unit;
The illumination optical apparatus according to claim 5, comprising:
請求項1ないし10のいずれか1項に記載の照明光学装置を備え、
前記照明光学装置は、被照射物である前記原版を照明する、
ことを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus for transferring an image of a pattern formed on an original to a substrate,
An illumination optical device according to any one of claims 1 to 10,
The illumination optical device illuminates the original plate which is an object to be irradiated.
An exposure apparatus characterized by that.
前記露光装置は、
前記光源を変位させる光源駆動部と、
前記検出器の出力に基づいて前記二次光源の光量に関する情報を求める演算部と、
前記情報に基づいて前記光源駆動部の動作を制御する露光制御部と、を備える、
ことを特徴とする請求項11に記載の露光装置。 The illumination optical device has a detector that detects an image of a secondary light source formed on the exit surface of the optical integrator,
The exposure apparatus includes:
A light source driving unit for displacing the light source;
A calculation unit for obtaining information on the light amount of the secondary light source based on the output of the detector;
An exposure control unit that controls the operation of the light source driving unit based on the information,
The exposure apparatus according to claim 11, wherein:
前記工程で露光された前記基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。
A step of exposing the substrate using the exposure apparatus according to claim 11;
Developing the substrate exposed in the step;
A device manufacturing method comprising:
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