JP2796005B2 - 投影露光装置及び偏光子 - Google Patents
投影露光装置及び偏光子Info
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- 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
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
- G03F7/70566—Polarisation control
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/24—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
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- G02B5/00—Optical elements other than lenses
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- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
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- Optics & Photonics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＬＳＩの製造に要す
る微細パターンを形成する投影露光装置及びこれに用い
られる偏光子に関する。
る微細パターンを形成する投影露光装置及びこれに用い
られる偏光子に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８に従来の投影露光装置の光学系を示
す。ランプハウス１の前方にミラー２を介してフライア
イレンズ３が配置されている。フライアイレンズ３の前
方にはアパーチャー部材４が位置し、さらにリレーレン
ズ５Ａ、ブラインド６、ミラー７及び集光レンズ５Ｂを
介して回路パターンが形成されたフォトマスク８が配置
されている。マスク８の前方には投影レンズ９を介して
ウエハ１０が位置している。
す。ランプハウス１の前方にミラー２を介してフライア
イレンズ３が配置されている。フライアイレンズ３の前
方にはアパーチャー部材４が位置し、さらにリレーレン
ズ５Ａ、ブラインド６、ミラー７及び集光レンズ５Ｂを
介して回路パターンが形成されたフォトマスク８が配置
されている。マスク８の前方には投影レンズ９を介して
ウエハ１０が位置している。
【０００３】ランプハウス１から発した光は、ミラー２
を介してフライアイレンズ３に至り、フライアイレンズ
３を構成する個々のレンズ３ａの領域に分割される。各
レンズ３ａを通過した光は、アパーチャー部材４の開口
部４ａ、リレーレンズ５Ａ、ブラインド６、ミラー７及
び集光レンズ５Ｂを介してそれぞれマスク８の露光領域
の全面を照射する。このため、マスク８面上では、フラ
イアイレンズ３の個々のレンズ３ａからの光が重なり合
い、均一な照明がなされる。このようにしてマスク８を
通過した光は投影レンズ９を介してウエハ１０に至る。
ウエハ１０の表面上には予めレジスト膜が形成されてお
り、このレジスト膜が照明光で露光されることにより回
路パターンの焼き付けが行われる。
を介してフライアイレンズ３に至り、フライアイレンズ
３を構成する個々のレンズ３ａの領域に分割される。各
レンズ３ａを通過した光は、アパーチャー部材４の開口
部４ａ、リレーレンズ５Ａ、ブラインド６、ミラー７及
び集光レンズ５Ｂを介してそれぞれマスク８の露光領域
の全面を照射する。このため、マスク８面上では、フラ
イアイレンズ３の個々のレンズ３ａからの光が重なり合
い、均一な照明がなされる。このようにしてマスク８を
通過した光は投影レンズ９を介してウエハ１０に至る。
ウエハ１０の表面上には予めレジスト膜が形成されてお
り、このレジスト膜が照明光で露光されることにより回
路パターンの焼き付けが行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようにしてウエハ
１０の表面にレジストパターンが形成されるが、ウエハ
１０に照明光を照射すると、レジスト膜を透過した後に
ウエハ１０の表面で反射する光が存在し、この反射光に
よってレジストの膜厚に応じた定在波が生じる。このた
め、レジストパターンの寸法がレジストの膜厚に応じて
変動し、レジスト寸法精度が劣化するという問題点があ
った。この発明はこのような問題点を解消するためにな
されたもので、定在波の発生によるレジスト寸法精度の
劣化を防止することのできる投影露光装置を提供するこ
とを目的とする。また、この発明は定在波の発生を防止
するための偏光子を提供することも目的としている。
１０の表面にレジストパターンが形成されるが、ウエハ
１０に照明光を照射すると、レジスト膜を透過した後に
ウエハ１０の表面で反射する光が存在し、この反射光に
よってレジストの膜厚に応じた定在波が生じる。このた
め、レジストパターンの寸法がレジストの膜厚に応じて
変動し、レジスト寸法精度が劣化するという問題点があ
った。この発明はこのような問題点を解消するためにな
されたもので、定在波の発生によるレジスト寸法精度の
劣化を防止することのできる投影露光装置を提供するこ
とを目的とする。また、この発明は定在波の発生を防止
するための偏光子を提供することも目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の投影露
光装置は、光源と、光源から発した照明光を回路パター
ンが形成されたマスク上に照射させる集光レンズと、マ
スクを通過した照明光をウエハ表面に収束させる投影レ
ンズと、投影レンズの瞳面上に配置されると共にウエハ
表面に収束する照明光をその光軸に対して放射状の偏光
面を有する偏光に変換する偏光子とを備えたものであ
る。請求項２に記載の投影露光装置は、光源と、光源か
ら発した照明光を回路パターンが形成されたマスク上に
照射させる集光レンズと、マスクを通過した照明光をウ
エハ表面に収束させる投影レンズと、ウエハ表面に収束
する照明光をその光軸に対して放射状の偏光面を有する
偏光に変換する偏光子と、偏光子を投影レンズの瞳面上
に着脱自在に位置させる切り換え装置とを備えたもので
ある。また、請求項３に記載の偏光子は、凹状の第１の
コーンレンズと、第１のコーンレンズとは屈折率の異な
る材質からなり且つ第１のコーンレンズの凹部内に嵌合
する凸状の第２のコーンレンズとを備え、第１及び第２
のコーンレンズの軸と平行に入射した光をその軸に対し
て放射状の偏光面を有する偏光に変換するものである。
請求項４に記載の偏光子は、それぞれ所定の中心角の扇
形を有し且つ共通の中心のまわりに放射状に配列される
ことにより全体として円板形状をなすと共にその半径方
向の偏光面を有する偏光を透過させる複数の直線偏光フ
ィルタを備え、共通の中心を通り且つ円板に垂直な中心
軸と平行に入射した光をその中心軸に対して放射状の偏
光面を有する偏光に変換するものである。
光装置は、光源と、光源から発した照明光を回路パター
ンが形成されたマスク上に照射させる集光レンズと、マ
スクを通過した照明光をウエハ表面に収束させる投影レ
ンズと、投影レンズの瞳面上に配置されると共にウエハ
表面に収束する照明光をその光軸に対して放射状の偏光
面を有する偏光に変換する偏光子とを備えたものであ
る。請求項２に記載の投影露光装置は、光源と、光源か
ら発した照明光を回路パターンが形成されたマスク上に
照射させる集光レンズと、マスクを通過した照明光をウ
エハ表面に収束させる投影レンズと、ウエハ表面に収束
する照明光をその光軸に対して放射状の偏光面を有する
偏光に変換する偏光子と、偏光子を投影レンズの瞳面上
に着脱自在に位置させる切り換え装置とを備えたもので
ある。また、請求項３に記載の偏光子は、凹状の第１の
コーンレンズと、第１のコーンレンズとは屈折率の異な
る材質からなり且つ第１のコーンレンズの凹部内に嵌合
する凸状の第２のコーンレンズとを備え、第１及び第２
のコーンレンズの軸と平行に入射した光をその軸に対し
て放射状の偏光面を有する偏光に変換するものである。
請求項４に記載の偏光子は、それぞれ所定の中心角の扇
形を有し且つ共通の中心のまわりに放射状に配列される
ことにより全体として円板形状をなすと共にその半径方
向の偏光面を有する偏光を透過させる複数の直線偏光フ
ィルタを備え、共通の中心を通り且つ円板に垂直な中心
軸と平行に入射した光をその中心軸に対して放射状の偏
光面を有する偏光に変換するものである。
【０００６】
【作用】請求項１の投影露光装置においては、投影レン
ズの瞳面上に配置された偏光子がウエハ表面に収束する
照明光をその光軸に対して放射状の偏光面を有する偏光
に変換する。請求項２の投影露光装置では、ウエハ表面
に収束する照明光をその光軸に対して放射状の偏光面を
有する偏光に変換する偏光子が切り換え装置により必要
に応じて投影レンズの瞳面上に配置される。また、請求
項３の偏光子では、凸状の第２のコーンレンズが凹状の
第１のコーンレンズの凹部内に嵌合され、これにより第
１及び第２のコーンレンズの軸と平行に入射する光が軸
に対して放射状の偏光面を有する偏光に変換される。請
求項４の偏光子では、全体として円板形状をなすように
複数の扇形の直線偏光フィルタが共通の中心のまわりに
放射状に配列され、これにより円板に垂直な中心軸と平
行に入射する光がその中心軸に対して放射状の偏光面を
有する偏光に変換される。
ズの瞳面上に配置された偏光子がウエハ表面に収束する
照明光をその光軸に対して放射状の偏光面を有する偏光
に変換する。請求項２の投影露光装置では、ウエハ表面
に収束する照明光をその光軸に対して放射状の偏光面を
有する偏光に変換する偏光子が切り換え装置により必要
に応じて投影レンズの瞳面上に配置される。また、請求
項３の偏光子では、凸状の第２のコーンレンズが凹状の
第１のコーンレンズの凹部内に嵌合され、これにより第
１及び第２のコーンレンズの軸と平行に入射する光が軸
に対して放射状の偏光面を有する偏光に変換される。請
求項４の偏光子では、全体として円板形状をなすように
複数の扇形の直線偏光フィルタが共通の中心のまわりに
放射状に配列され、これにより円板に垂直な中心軸と平
行に入射する光がその中心軸に対して放射状の偏光面を
有する偏光に変換される。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１はこの発明の第１実施例に係る投影露
光装置の光学系を示す図である。照明光を発するランプ
ハウス１１の前方にミラー１２を介してフライアイレン
ズ１３が配置されている。フライアイレンズ１３の前方
にアパーチャー部材１４が位置し、さらにリレーレンズ
１５Ａ、ブラインド１６、ミラー１７及び集光レンズ１
５Ｂを介して回路パターンが形成されたフォトマスク１
８が配置されている。マスク１８の前方には投影レンズ
１９を介してウエハ２０が位置している。 また、投影
レンズ１９の瞳面上には、照明光を光軸に対して放射状
の偏光面を有する偏光に変換するための偏光子２１が配
置されている。ランプハウス１１、ミラー１２及びフラ
イアイレンズ１３により光源が形成されている。
て説明する。図１はこの発明の第１実施例に係る投影露
光装置の光学系を示す図である。照明光を発するランプ
ハウス１１の前方にミラー１２を介してフライアイレン
ズ１３が配置されている。フライアイレンズ１３の前方
にアパーチャー部材１４が位置し、さらにリレーレンズ
１５Ａ、ブラインド１６、ミラー１７及び集光レンズ１
５Ｂを介して回路パターンが形成されたフォトマスク１
８が配置されている。マスク１８の前方には投影レンズ
１９を介してウエハ２０が位置している。 また、投影
レンズ１９の瞳面上には、照明光を光軸に対して放射状
の偏光面を有する偏光に変換するための偏光子２１が配
置されている。ランプハウス１１、ミラー１２及びフラ
イアイレンズ１３により光源が形成されている。
【０００８】次に、この実施例の動作について説明す
る。まず、ランプハウス１１から発した照明光はミラー
１２を介してフライアイレンズ１３に至り、フライアイ
レンズ１３を構成する個々のレンズ１３ａの領域に分割
される。各レンズ１３ａから出射された光はアパーチャ
ー部材２１の開口部を通過した後、リレーレンズ１５
Ａ、ブラインド１６、ミラー１７及び集光レンズ１５Ｂ
を介してそれぞれマスク１８の露光領域の全面を照射す
る。このため、マスク１８面上では、フライアイレンズ
１３の個々のレンズ１３ａからの光が重なり合い、均一
な照明がなされる。このようにしてマスク１８を通過し
た光は投影レンズ１９内の瞳面上に配置された偏光子２
１によって偏光に変換された後、ウエハ２０に至る。ウ
エハ２０の表面上には予めレジスト膜が形成されてお
り、このレジスト膜が照明光で露光されることにより回
路パターンの焼き付けが行われる。
る。まず、ランプハウス１１から発した照明光はミラー
１２を介してフライアイレンズ１３に至り、フライアイ
レンズ１３を構成する個々のレンズ１３ａの領域に分割
される。各レンズ１３ａから出射された光はアパーチャ
ー部材２１の開口部を通過した後、リレーレンズ１５
Ａ、ブラインド１６、ミラー１７及び集光レンズ１５Ｂ
を介してそれぞれマスク１８の露光領域の全面を照射す
る。このため、マスク１８面上では、フライアイレンズ
１３の個々のレンズ１３ａからの光が重なり合い、均一
な照明がなされる。このようにしてマスク１８を通過し
た光は投影レンズ１９内の瞳面上に配置された偏光子２
１によって偏光に変換された後、ウエハ２０に至る。ウ
エハ２０の表面上には予めレジスト膜が形成されてお
り、このレジスト膜が照明光で露光されることにより回
路パターンの焼き付けが行われる。
【０００９】図２に偏光子２１の平面図を示す。照明光
がこの偏光子２１を通過することにより矢印Ａで示され
るように放射状の偏光面を有する偏光に変換される。な
お、偏光子２１は投影レンズ１９の瞳面上に位置するた
め、マスク１８の回路パターンが解像限界付近の平行線
パターンを有する場合には、偏光子２１の上に図２に示
されるような０次光源像Ｓ０と±１次光源像Ｓ１及びＳ
２とが形成される。このようにして偏光子２１で偏光に
変換された照明光の光束は、図３に示されるように、光
軸Ｌに対して放射状の偏光面を有しながらウエハ２０上
に収束される。従って、照明光はウエハ２０の主面２０
ａに対してＰ偏光となるように入射することになる。
がこの偏光子２１を通過することにより矢印Ａで示され
るように放射状の偏光面を有する偏光に変換される。な
お、偏光子２１は投影レンズ１９の瞳面上に位置するた
め、マスク１８の回路パターンが解像限界付近の平行線
パターンを有する場合には、偏光子２１の上に図２に示
されるような０次光源像Ｓ０と±１次光源像Ｓ１及びＳ
２とが形成される。このようにして偏光子２１で偏光に
変換された照明光の光束は、図３に示されるように、光
軸Ｌに対して放射状の偏光面を有しながらウエハ２０上
に収束される。従って、照明光はウエハ２０の主面２０
ａに対してＰ偏光となるように入射することになる。
【００１０】ここで、入射角がθｉ、透過角がθｔのと
きのＰ偏光の反射率Ｒｐ及びＳ偏光の反射率Ｒｓはそれ
ぞれ、Ｒｐ＝ｔａｎ2（θｉ−θｔ）／ｔａｎ2（θｉ＋
θｔ）、Ｒｓ＝ｓｉｎ2（θｉ−θｔ）／ｓｉｎ2（θｉ
＋θｔ）で与えられることが知られており、図４に屈折
率ｎ＝１．６８のレジストからなる斜面に光が入射した
ときの入射角に対するＰ偏光及びＳ偏光の反射率の関係
を示す。Ｐ偏光はＳ偏光に比べて全体的に反射率が小さ
く、特に入射角がブリュースター角となったときにＰ偏
光の反射率は０となる。図４の例では、６０度付近にブ
リュースター角が存在する。なお、図４の破線は、無偏
光状態における反射率を示している。また、図１の投影
露光装置では、照明光は約３０度の収束角をもってウエ
ハ２０の表面上の一点に入射するため、例えばウエハ２
０の表面上に４０度の角度の斜面が存在するものとする
と、この斜面に対する実際の光の入射角は約１０〜７０
度となる。従って、図４において反射率を示す曲線を入
射角１０度から７０度まで積分することにより得られる
面積は、角度４０度の斜面で反射する光の光量に相当し
たものとなる。すなわち、Ｐ偏光のみで露光した場合に
は図４の斜線部の面積に相当する光量のみが斜面から反
射されることとなり、破線で示される無偏光状態に比べ
て反射光量が半分以下となる。
きのＰ偏光の反射率Ｒｐ及びＳ偏光の反射率Ｒｓはそれ
ぞれ、Ｒｐ＝ｔａｎ2（θｉ−θｔ）／ｔａｎ2（θｉ＋
θｔ）、Ｒｓ＝ｓｉｎ2（θｉ−θｔ）／ｓｉｎ2（θｉ
＋θｔ）で与えられることが知られており、図４に屈折
率ｎ＝１．６８のレジストからなる斜面に光が入射した
ときの入射角に対するＰ偏光及びＳ偏光の反射率の関係
を示す。Ｐ偏光はＳ偏光に比べて全体的に反射率が小さ
く、特に入射角がブリュースター角となったときにＰ偏
光の反射率は０となる。図４の例では、６０度付近にブ
リュースター角が存在する。なお、図４の破線は、無偏
光状態における反射率を示している。また、図１の投影
露光装置では、照明光は約３０度の収束角をもってウエ
ハ２０の表面上の一点に入射するため、例えばウエハ２
０の表面上に４０度の角度の斜面が存在するものとする
と、この斜面に対する実際の光の入射角は約１０〜７０
度となる。従って、図４において反射率を示す曲線を入
射角１０度から７０度まで積分することにより得られる
面積は、角度４０度の斜面で反射する光の光量に相当し
たものとなる。すなわち、Ｐ偏光のみで露光した場合に
は図４の斜線部の面積に相当する光量のみが斜面から反
射されることとなり、破線で示される無偏光状態に比べ
て反射光量が半分以下となる。
【００１１】上述したように、この実施例では偏光子２
１を配置することにより照明光がウエハ２０の主面２０
ａに対してＰ偏光となるように入射するので、ウエハ２
０の表面からの反射光の光量が減少する。その結果、反
射光による定在波の発生が抑制され、レジストの膜厚に
応じてレジスト寸法が変動することが防止される。
１を配置することにより照明光がウエハ２０の主面２０
ａに対してＰ偏光となるように入射するので、ウエハ２
０の表面からの反射光の光量が減少する。その結果、反
射光による定在波の発生が抑制され、レジストの膜厚に
応じてレジスト寸法が変動することが防止される。
【００１２】なお、放射状の偏光を得るための偏光子と
して、図５に示されるような偏光子４１を用いることが
できる。この偏光子４１は、凹状の第１のコーンレンズ
４２と凸状の第２のコーンレンズ４３からなっている。
第１のコーンレンズ４２は円錐形の凹部４２ａを有して
おり、この凹部４２ａ内に円錐形の第２のコーンレンズ
４３が嵌合されている。また、第１のコーンレンズ４２
と第２のコーンレンズ４３とは互いに異なる屈折率の材
質から形成されている。このため、第１及び第２のコー
ンレンズ４２及び４３の中心軸Ｂと平行に光Ｌ１及びＬ
２が入射すると、これらの光Ｌ１及びＬ２はそれぞれ双
方のコーンレンズ４２及び４３の接触面でＰ偏光とＳ偏
光とに分離され、Ｐ偏光はそのまま直進し、Ｓ偏光は円
錐の半径方向に反射される。すなわち、この偏光子４１
は偏光ビームスプリッタとして作用する。ただし、コー
ンレンズ４２及び４３の接触面が円錐形状を有すること
から、中心軸Ｂに平行に入射してこの偏光子４１内を直
進した光は中心軸Ｂに対して放射状の偏光面を有する偏
光に変換される。
して、図５に示されるような偏光子４１を用いることが
できる。この偏光子４１は、凹状の第１のコーンレンズ
４２と凸状の第２のコーンレンズ４３からなっている。
第１のコーンレンズ４２は円錐形の凹部４２ａを有して
おり、この凹部４２ａ内に円錐形の第２のコーンレンズ
４３が嵌合されている。また、第１のコーンレンズ４２
と第２のコーンレンズ４３とは互いに異なる屈折率の材
質から形成されている。このため、第１及び第２のコー
ンレンズ４２及び４３の中心軸Ｂと平行に光Ｌ１及びＬ
２が入射すると、これらの光Ｌ１及びＬ２はそれぞれ双
方のコーンレンズ４２及び４３の接触面でＰ偏光とＳ偏
光とに分離され、Ｐ偏光はそのまま直進し、Ｓ偏光は円
錐の半径方向に反射される。すなわち、この偏光子４１
は偏光ビームスプリッタとして作用する。ただし、コー
ンレンズ４２及び４３の接触面が円錐形状を有すること
から、中心軸Ｂに平行に入射してこの偏光子４１内を直
進した光は中心軸Ｂに対して放射状の偏光面を有する偏
光に変換される。
【００１３】また、図６に示されるような偏光子５１を
用いることもできる。この偏光子５１は扇形の複数の直
線偏光フィルタ５２を有しており、これらのフィルタ５
２が共通の中心Ｃのまわりに放射状に配列され、これに
より全体として円板形状をなしている。各フィルタ５２
は、図６に矢印で示す半径方向の偏光面を有する偏光を
透過するように配置されている。これにより、共通の中
心Ｃを通り且つ円板に垂直な中心軸と平行に入射した光
は、その中心軸に対して放射状の偏光面を有する偏光に
変換される。
用いることもできる。この偏光子５１は扇形の複数の直
線偏光フィルタ５２を有しており、これらのフィルタ５
２が共通の中心Ｃのまわりに放射状に配列され、これに
より全体として円板形状をなしている。各フィルタ５２
は、図６に矢印で示す半径方向の偏光面を有する偏光を
透過するように配置されている。これにより、共通の中
心Ｃを通り且つ円板に垂直な中心軸と平行に入射した光
は、その中心軸に対して放射状の偏光面を有する偏光に
変換される。
【００１４】偏光子を投影レンズ１９の瞳面上に固定せ
ずに、着脱自在に配置することもできる。図７はこのた
めに用いられる切り換え装置を示すもので、円板形状の
基板３０に第１及び第２の開口部３０ａ及び３０ｂが形
成されており、第１の開口部３０ａに放射状の偏光を得
るための偏光子３１が取り付けられている。一方、第２
の開口部３０ｂには何も取り付けられていない。基板３
０はその中心部３２を中心として回転自在に設けられて
おり、基板３０を回転することにより二つの開口部３０
ａ及び３０ｂのうちの一方を選択的に照明光の光路上に
位置させることができる。すなわち、開口部３０ａを選
択することにより光軸に対して放射状の偏光面を有する
偏光が得られ、開口部３０ｂを選択すれば照明光は無偏
光状態のまま通過することとなる。従って、露光工程に
応じて偏光あるいは無偏光を選択して露光することがで
きる。
ずに、着脱自在に配置することもできる。図７はこのた
めに用いられる切り換え装置を示すもので、円板形状の
基板３０に第１及び第２の開口部３０ａ及び３０ｂが形
成されており、第１の開口部３０ａに放射状の偏光を得
るための偏光子３１が取り付けられている。一方、第２
の開口部３０ｂには何も取り付けられていない。基板３
０はその中心部３２を中心として回転自在に設けられて
おり、基板３０を回転することにより二つの開口部３０
ａ及び３０ｂのうちの一方を選択的に照明光の光路上に
位置させることができる。すなわち、開口部３０ａを選
択することにより光軸に対して放射状の偏光面を有する
偏光が得られ、開口部３０ｂを選択すれば照明光は無偏
光状態のまま通過することとなる。従って、露光工程に
応じて偏光あるいは無偏光を選択して露光することがで
きる。
【００１５】また、上記の各偏光子２１、３１、４１及
び５１の表面にそれぞれ反射防止膜を形成すれば、定在
波の発生がなお一層抑制され、レジスト寸法精度が向上
する。
び５１の表面にそれぞれ反射防止膜を形成すれば、定在
波の発生がなお一層抑制され、レジスト寸法精度が向上
する。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
投影露光装置は、光源と、光源から発した照明光を回路
パターンが形成されたマスク上に照射させる集光レンズ
と、マスクを通過した照明光をウエハ表面に収束させる
投影レンズと、投影レンズの瞳面上に配置されると共に
ウエハ表面に収束する照明光をその光軸に対して放射状
の偏光面を有する偏光に変換する偏光子とを備えている
ので、定在波の発生によるレジスト寸法精度の劣化を防
止することができる。請求項２に記載の投影露光装置
は、光源と、光源から発した照明光を回路パターンが形
成されたマスク上に照射させる集光レンズと、マスクを
通過した照明光をウエハ表面に収束させる投影レンズ
と、ウエハ表面に収束する照明光をその光軸に対して放
射状の偏光面を有する偏光に変換する偏光子と、偏光子
を投影レンズの瞳面上に着脱自在に位置させる切り換え
装置とを備えているので、切り換え装置により必要に応
じて偏光子を投影レンズの瞳面上に配置し、レジスト寸
法精度の劣化を防止することができる。また、請求項３
に記載の偏光子は、凹状の第１のコーンレンズと、第１
のコーンレンズとは屈折率の異なる材質からなり且つ第
１のコーンレンズの凹部内に嵌合する凸状の第２のコー
ンレンズとを備えているので、第１及び第２のコーンレ
ンズの軸と平行に光を入射することにより放射状の偏光
面を有する偏光が得られる。請求項４に記載の偏光子
は、それぞれ所定の中心角の扇形を有し且つ共通の中心
のまわりに放射状に配列されることにより全体として円
板形状をなすと共にその半径方向の偏光面を有する偏光
を透過させる複数の直線偏光フィルタを備えているの
で、円板に垂直に光を入射することにより放射状の偏光
面を有する偏光が得られる。
投影露光装置は、光源と、光源から発した照明光を回路
パターンが形成されたマスク上に照射させる集光レンズ
と、マスクを通過した照明光をウエハ表面に収束させる
投影レンズと、投影レンズの瞳面上に配置されると共に
ウエハ表面に収束する照明光をその光軸に対して放射状
の偏光面を有する偏光に変換する偏光子とを備えている
ので、定在波の発生によるレジスト寸法精度の劣化を防
止することができる。請求項２に記載の投影露光装置
は、光源と、光源から発した照明光を回路パターンが形
成されたマスク上に照射させる集光レンズと、マスクを
通過した照明光をウエハ表面に収束させる投影レンズ
と、ウエハ表面に収束する照明光をその光軸に対して放
射状の偏光面を有する偏光に変換する偏光子と、偏光子
を投影レンズの瞳面上に着脱自在に位置させる切り換え
装置とを備えているので、切り換え装置により必要に応
じて偏光子を投影レンズの瞳面上に配置し、レジスト寸
法精度の劣化を防止することができる。また、請求項３
に記載の偏光子は、凹状の第１のコーンレンズと、第１
のコーンレンズとは屈折率の異なる材質からなり且つ第
１のコーンレンズの凹部内に嵌合する凸状の第２のコー
ンレンズとを備えているので、第１及び第２のコーンレ
ンズの軸と平行に光を入射することにより放射状の偏光
面を有する偏光が得られる。請求項４に記載の偏光子
は、それぞれ所定の中心角の扇形を有し且つ共通の中心
のまわりに放射状に配列されることにより全体として円
板形状をなすと共にその半径方向の偏光面を有する偏光
を透過させる複数の直線偏光フィルタを備えているの
で、円板に垂直に光を入射することにより放射状の偏光
面を有する偏光が得られる。
【図１】この発明の第１の実施例に係る投影露光装置の
光学系を示す図である。
光学系を示す図である。
【図２】第１の実施例で用いられた偏光子を示す平面図
である。
である。
【図３】第１の実施例において照明光がウエハ上に収束
される状態を示す図である。
される状態を示す図である。
【図４】入射角に対するＰ偏光及びＳ偏光の反射率の関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図５】第２の実施例で用いられた偏光子を示す斜視図
である。
である。
【図６】第３の実施例で用いられた偏光子を示す平面図
である。
である。
【図７】第４の実施例で用いられた切り換え装置を示す
図である。
図である。
【図８】従来の投影露光装置の光学系を示す図である。
１１ ランプハウス １２ ミラー １３ フライアイレンズ １４ アパーチャー部材 １５Ａ リレーレンズ １５Ｂ 集光レンズ １６ ブラインド １７ ミラー １８ フォトマスク １９ 投影レンズ ２０ ウエハ ２１、３１、４１、５１ 偏光子 ３０ 基板 ４２ 第１のコーンレンズ ４３ 第２のコーンレンズ ５２ 直線偏光フィルタ
Claims (4)
- 【請求項１】 光源と、前記光源から発した照明光を回
路パターンが形成されたマスク上に照射させる集光レン
ズと、 マスクを通過した照明光をウエハ表面に収束させる投影
レンズと、 前記投影レンズの瞳面上に配置されると共にウエハ表面
に収束する照明光をその光軸に対して放射状の偏光面を
有する偏光に変換する偏光子とを備えたことを特徴とす
る投影露光装置。 - 【請求項２】 光源と、前記光源から発した照明光を回
路パターンが形成されたマスク上に照射させる集光レン
ズと、 マスクを通過した照明光をウエハ表面に収束させる投影
レンズと、 ウエハ表面に収束する照明光をその光軸に対して放射状
の偏光面を有する偏光に変換する偏光子と、 前記偏光子を前記投影レンズの瞳面上に着脱自在に位置
させる切り換え装置とを備えたことを特徴とする投影露
光装置。 - 【請求項３】 凹状の第１のコーンレンズと、 前記第１のコーンレンズとは屈折率の異なる材質からな
り且つ前記第１のコーンレンズの凹部内に嵌合する凸状
の第２のコーンレンズとを備え、前記第１及び第２のコ
ーンレンズの軸と平行に入射した光をその軸に対して放
射状の偏光面を有する偏光に変換することを特徴とする
偏光子。 - 【請求項４】 それぞれ所定の中心角の扇形を有し且つ
共通の中心のまわりに放射状に配列されることにより全
体として円板形状をなすと共にその半径方向の偏光面を
有する偏光を透過させる複数の直線偏光フィルタを備
え、 共通の中心を通り且つ円板に垂直な中心軸と平行に入射
した光をその中心軸に対して放射状の偏光面を有する偏
光に変換することを特徴とする偏光子。
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