JPS6172219A - 露光装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は露光装置、特に、半導体製造用に使用される露
光装置に関するものである。

〈従来技術〉 従来、多くの場合この種の露光装置は第１図の如く構成
されている。

尚第１図の露光装置はマスクとウェハーが密着し次状態
で転写する所謂コンタクトアライナ−を想定して示しで
ある。

第１図において、光源１からの光は、楕円曲面を有する
反射ミラー２で反射され、オプティカル・インテグレー
タ３１に通って、反射ミラー４で反射され、コンデンサ
レンズ５で果尤され７を後転写面６、すなわちマスク、
ウェハーが配置され次面に達する。ま九、７は受光手段
で、反射ミラー４で反射された光掠１からの光束の一１
ｔ−１測光光束Ｌ２としてポ視するためのものである。

なおＬｌｌＬ等は転写面６上の一点に対する露光光束で
ある。

第１図から明らかなように、露光光束Ｌ１ａ。

Ｌｌｂ　”１゜と！４１１光元束Ｌ２とは異なつ几元路
を辿り、その結果として、例えば光源１が第１図の矢印
、へＸの方向ｖｃ　ｔｚ　ｔ　ｘ動すると、転写面６上
の照度変化（△Ｌ□とする。）と受光器７での１！！　
＋ａ　Ｋ化（△Ｌ２とする。）とは比例せず、すなわら
その比（△Ｌ／△Ｌ２）は一定にはならない。

つまり、光のの位置が変動すると、転写面照度が変化し
ないＫもかかわらず、受光器への入射光Ｄｉが変化して
しまい転写面６上の照朋を正確に測定することができな
いという欠点がろつ九。

このことは、適正な露光管理に対する支障となるため、
光源の位置変動に関係なく、感度Ｓを一足ンこ保つ会費
がある。ここで感贋Ｓは次式で秋わされる。

〈目　　的〉 不宅明は１．上記欠点に丸み為されｅ４ので、その目的
は、光源の位置変動に対しては低感度で、しかも転写面
照度の変化に対しては高感度であるような露光装置を提
供することにある。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第２１囚は、本発明の実施％Ｊの概略配ｌｄ図である。

第２図体に示す実施例は、コンタクト型あるいはグロキ
７ミテイ型の露光装置ＶＣ通用した場合を示す。

第２図（Ａ）Ｋ：おいて、１は光源等のエネルギー源、
２は楕円曲面を有する反射ミラー、３はオプティカル・
インテグレータ、４ｍは光束の一部を透過する振幅分割
器としてのパ−７ミラー、５はハーフミラ−４＆で反射
され九光束ｔ−集光させる九めの第１コンデンサレンズ
、６は転写面である。この場合、照明光学系が射出テレ
七ン元学系となるよう、第１コンデンサレンズ５の前側
焦点近傍にオプティカル・インテグレータ３ｔ−配置す
る。

ｌａ　　　ｌｂ　’　Ｌｌｃは第１図と同様第２ここで
Ｌ　　、Ｌ 図（Ｂ）に示すように転写面６上の限られた領域Ｍ１　
　に対する露光光束である。一方、７．は受光手段で、
ノ・−７ミラー４ａを透過する光源１からの光束の一部
を、第２コンデンサレンズ８を介して、測光光束Ｌ２ａ
　’　Ｌ２ｂ　’　Ｌ２ｃとして監視するためのもので
める。Ｍ２は第２図（Ｃ）に示すように受光手段７の前
方に配置され九開ロマスクである。

さて、第２図体から明らかなように、測光光束Ｌ２ａと
露光光束Ｌ１ｍとは、ハーフミラ−４＆を介して振幅分
割され光学的に共役関係にあり、光束条件としては同一
となる。

光束Ｌ２ｂとＬ□６、光束Ｌ２ｃとＬｌｃの場合も凹球
である。

従って、転写面６上の領域Ｍよと受光手段７の屍ロマス
クＭ２　とは光学的に共役関係となる。

その結果、光源ｌが第２図の矢印ΔＸの方向に位置変動
しても、受光手段７での照度変化（△（Ｌ２＆〜Ｌ２ｃ
）とする。）に対する転写面６上の照度変化（Δ（Ｌｌ
ａ〜Ｌｌｃ）とする。）の比（Δ（Ｌ１１〜Ｌ１ｃ）／
△（Ｌ２１〜Ｌ２ｃ　）　）は、一定になる。

言い換えると、本実施例のように受光手段７を配置すれ
ば光源１の位置変動に無関係（、転写面照度の変化を的
確に把握することが可能となる。

ま次この場合、第２図体）より明らかなように、オプテ
ィカル・インテグレータ３から出て転写面６上の領域Ｍ
ｌ　ｋ照明する全光束は振幅分割されて受光手段７にと
りこまれている。その結果、転写面６上の領域Ｍ工の照
度の単純平均を表わす信号が受光手段７より出ることに
なり、この領域ではいわゆる平均測光となっている。

そして本実施例においてはハーフミラ−４ａをオプティ
カル・インテグレータ３と第１コンデンサレンズ５との
間に配置して転写面６上での照度分布の一様化を図って
いる。これは例えばハーフミラ−４息の透過率分布が有
効面全域にわたり一様でない場合であってもハーフミラ
−４ｍからの反射光束が第１コンデンサレンズ５を通過
し九後第２図体）Ｋ示すように各光束が重畳されて平均
化されるので転写面６上での照度分布の一様化が図れる
為である。

仮りにハーフミラ−４ａｔ−第１コンデンサレンズ５と
転写面６との間に配置するとハーフミラ−４＆の透過率
分布のムラが転写面６上に直鍛反映してくるので好まし
くない。

又本実施例においては第２コリメーメーレンズ８の屈折
力を第１コリメーターレンズ５の屈折力に比べて強くし
ている。これによｐ　受光手段７の受光面を転写面６の
領域Ｍ０　より小さく（−小さな受光面を有する受光手
段により受光している。

尚本実施例においては転写面６上の照度をより高晴度に
測光する為に受光手段７の表面に第２図（Ｃ）に示すよ
うな開口マスクＭ２ｔ−配置している。この開口マスク
Ｍ２の形状は転写面６０領域Ｍ工の形状すなわちクエへ
−の形状と同−若しくはコリメーターレンズ８が縮少系
であれば饋域Ｍ工の形状にその縮少率を掛は比相似形で
構成されている。

例えば領域Ｍ工が円形のときは開口マスクＭ２　　も円
形となっている。これにより実質的に領域ＭＩＫ相当す
る範囲内を受光するようにしている。このように本実施
列においては開口マスクＭ２を用いることＫよりウェハ
ー面上の照度だけを正確に測定するようにし適切な露出
値を決定することを可能としている。

尚この開口マスクＭ２は受光手段７のｐ面でなくて領域
Ｍ０　と共役な面に配置するようにしても良い。又開口
マスクＭ２の開口部と同一の受光面を有する検出手段を
用いれば特に開口マスクＭ２ｔ−配置する必要はない。

尚本実施例において転写面６上の領域Ｍ工と受光手段７
の開口マスクＭ２が共役関係にあるということは厳密に
共役関係にある必要はなく転写面６上の領域ＩＶＩＩＫ
相当する領域を実質的に測光することが出来る程度の共
役関係かわれば良い。

〈効　　果〉 以上説明し几ように、本発明に従うと光源の位＋４変動
に対してはほとんど影響されず、しかも転写面照度の変
化に対しては高感度である露光監視装置付の露光装置が
得られ、適正な露光管理を可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の露光装置の概略配置図、第２図（Ａ）　
、　（Ｂ）　、　（Ｃ）は本実施列の概略配置図、図中
（５）は概略構成図、（Ｂ）　、　（Ｃ）は各々同図（
Ｎの一部分の説明囚で６る。 図中１　）を光源、２は楕円面鏡、３はオプティカル・
インテグレータ、４Ｈ反射ミラー、４＆はハーフミラ−
１５，８は各々コンデンサレンズ、６は転写面、７け受
光手段、Ｍ２は開口マスク”ｌａ　”ｌｂ　’　Ｌｌｃ
け各々露光光束、Ｌ２ＩＬ２．”２ｂ　’　”２ｃは各
々測光光束である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源からの光束をオプティカル・インテグレータ
   と第１コリメーターレンズを通過させた後、マスク等の
   原版を照射し、原版の像をウエハー等の感光材上に転写
   させる露光装置において、前記オプティカル・インテグ
   レータと前記第１コリメーターレンズとの間に振幅分割
   器を配置し、前記振幅分割器により分割された光路中に
   第２コリメーターレンズを配置し、前記第２コリメータ
   ーレンズと前記第１コリメーターレンズに関して前記感
   光材と共役な面上に受光手段を配置したことを特徴とす
   る露光装置。
2. （２）前記第２コリメーターレンズの屈折力を前記第１
   コリメーターレンズの屈折力よりも強くしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の露光装置。