JP2003124095A - Projection exposure method, projection aligner, and device manufacturing method - Google Patents

Projection exposure method, projection aligner, and device manufacturing method

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JP2003124095A
JP2003124095A JP2001313569A JP2001313569A JP2003124095A JP 2003124095 A JP2003124095 A JP 2003124095A JP 2001313569 A JP2001313569 A JP 2001313569A JP 2001313569 A JP2001313569 A JP 2001313569A JP 2003124095 A JP2003124095 A JP 2003124095A
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lens barrel
projection
partial lens
partial
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Hitoshi Nishikawa
仁 西川
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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
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/709—Vibration, e.g. vibration detection, compensation, suppression or isolation

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inhibit generation of vibration in a projection optical system when using a reflection refraction optical system as the projection optical system. SOLUTION: The pattern image of a reticle R is transferred onto a wafer W via a reflection-refraction projection optical system RL. In the projection optical system PL, a second partial lens barrel 8 for accommodating a group G2 of lenses and a concave reflector CM is interlocked so that the projection optical system nearly orthogonally crosses a first partial lens barrel 7 for supporting a group G1 of lenses, a light path-bending mirror FM, and a group G3 of lenses. A balancer 51 is mounted to the opposite side of the second partial lens barrel 8 to the first partial lens barrel 7, where the balancer 51 generates moment for canceling out moment that is generated by the second partial lens barrel 8.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素
子、液晶表示素子、プラズマディスプレイ素子、及び薄
膜磁気ヘッド等のデバイスを製造するためのフォトリソ
グラフィ工程で使用される投影露光方法及び装置に関
し、特に反射屈折型の投影光学系を用いて露光する場合
に使用して好適なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection exposure method and apparatus used in a photolithography process for manufacturing devices such as semiconductor devices, liquid crystal display devices, plasma display devices, and thin film magnetic heads. It is suitable for use when exposure is performed using a catadioptric projection optical system.

【０００２】[0002]

【従来の技術】半導体素子等を製造するためのフォトリ
ソグラフィ工程において、マスクとしてのレチクル（又
はフォトマスク等）のパターンの像を、投影光学系を介
してフォトレジスト等が塗布されたウエハ（またはガラ
スプレート等）上に露光するために、一括露光型（静止
露光型）、又は走査露光型（ステップ・アンド・スキャ
ン方式等）の投影露光装置が使用されている。半導体素
子等の集積度が向上するにつれて、投影光学系に要求さ
れる解像力（解像度）が益々高まっている。解像力を高
めるためには、露光光の波長を短くするとともに投影光
学系の開口数（ＮＡ）を大きくする必要がある。そのた
め、露光光としては、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２
４８ｎｍ）が使用されるようになり、最近では露光光と
して更に短波長の真空紫外域（ＶＵＶ：Vacuum Ultravi
olet）のＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）や
Ｆ2 レーザ光（波長１５７ｎｍ）を使用した投影露光装
置の開発も行われている。2. Description of the Related Art In a photolithography process for manufacturing a semiconductor device or the like, an image of a pattern of a reticle (or a photomask or the like) as a mask is formed on a wafer (or a resist or the like) coated through a projection optical system. For exposure onto a glass plate or the like), a projection exposure apparatus of a batch exposure type (static exposure type) or a scanning exposure type (step-and-scan system etc.) is used. As the degree of integration of semiconductor elements and the like has improved, the resolving power (resolution) required for a projection optical system has been increasing more and more. In order to increase the resolution, it is necessary to shorten the wavelength of the exposure light and increase the numerical aperture (NA) of the projection optical system. Therefore, as the exposure light, KrF excimer laser light (wavelength 2
48 nm) has come to be used, and recently, the exposure light has a shorter wavelength in the vacuum ultraviolet region (VUV: Vacuum Ultravi).
A projection exposure apparatus using an ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) or an F 2 laser light (wavelength 157 nm) has also been developed.

【０００３】これに関して、露光波長が短くなると光の
吸収が顕著となり、実用に耐え得る硝材（光学材料）の
種類は限定される。特に、露光波長が１８０ｎｍ以下に
なると、実用的に使用可能な硝材は蛍石（ＣａＦ2 の結
晶）、及び所定の不純物をドープした合成石英等に限定
される。その結果、屈折光学系では、色収差の補正が極
めて困難になる。また、屈折光学系では、像面湾曲量を
決定するペッツバール和(Petzva1 Summation) を０に近
づけるために、多数の正レンズ（ペッツバール和は正）
及び負レンズを配置する必要がある。これに対して、凹
面反射鏡は光を収束する光学素子として正レンズに対応
するが、色収差が生じない点、及びペッツバール和が負
の値を取る点において、正レンズとは異なる。従って、
凹面反射鏡とレンズとを組み合わせて構成された、いわ
ゆる反射屈折光学系では、凹面反射鏡の上述の特徴を光
学設計上において最大限に活用し、単純な構成にもかか
わらず色収差や像面湾曲をはじめとする諸収差の良好な
補正が可能である。In this regard, when the exposure wavelength is shortened, the absorption of light becomes remarkable, and the types of glass materials (optical materials) that can be practically used are limited. In particular, when the exposure wavelength is 180 nm or less, practically usable glass materials are limited to fluorite (CaF 2 crystal) and synthetic quartz doped with a predetermined impurity. As a result, it becomes extremely difficult to correct chromatic aberration in the refractive optical system. Further, in the refracting optical system, in order to bring the Petzva1 summation that determines the amount of field curvature close to 0, a large number of positive lenses (the Petzval sum is positive)
And a negative lens must be placed. On the other hand, the concave reflecting mirror corresponds to a positive lens as an optical element that converges light, but differs from the positive lens in that chromatic aberration does not occur and that the Petzval sum takes a negative value. Therefore,
In a so-called catadioptric optical system that is configured by combining a concave reflecting mirror and a lens, the above-mentioned features of the concave reflecting mirror are used to the maximum in optical design, and chromatic aberration and field curvature can be achieved despite the simple configuration. It is possible to excellently correct various aberrations such as.

【０００４】また、最近は、投影光学系を大型化するこ
となく、大面積のパターンを高解像力で転写するため
に、走査露光型の投影露光装置（走査型露光装置）が使
用されるようになってきている。このような走査型露光
装置においても、更に解像力を高めるために露光波長を
１８０ｎｍ以下にする場合には、投影光学系として反射
屈折光学系を用いることが望ましい。Recently, a scanning exposure type projection exposure apparatus (scanning exposure apparatus) is used to transfer a pattern of a large area with high resolution without increasing the size of the projection optical system. It has become to. Even in such a scanning type exposure apparatus, it is desirable to use a catadioptric optical system as the projection optical system when the exposure wavelength is set to 180 nm or less in order to further increase the resolution.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来の反
射屈折光学系の鏡筒としては、屈折系を保持する縦置き
鏡筒と、凹面反射鏡を含む光学系を保持する横置き鏡筒
とを単に連結し、縦置き鏡筒のフランジ部が投影露光装
置の本体フレームに支持される構成が想定される。しか
しながら、この支持方法では、横置き鏡筒によって縦置
き鏡筒の左右の重量のアンバランスが生じ、これによっ
て投影光学系が振動し易くなり、振動性能が悪化すると
いう不都合があった。このように露光中に投影光学系が
振動すると、位置決め精度や重ね合わせ精度が悪化する
と共に、解像力も低下することになる。特に、走査型露
光装置では、露光中にレチクルステージ及びウエハステ
ージが同期して移動することによる振動が発生して、投
影光学系にその振動が或る程度は伝わるため、解像力等
を高めるためには、投影光学系の振動をできるだけ抑制
することが望ましい。As described above, as the lens barrel of the conventional catadioptric optical system, the vertical lens barrel holding the refracting system and the horizontal lens barrel holding the optical system including the concave reflecting mirror are used. It is assumed that the flange portion of the vertically mounted lens barrel is supported by the main frame of the projection exposure apparatus by simply connecting and. However, in this supporting method, there is an inconvenience that the horizontal lens barrel causes an unbalance of the left and right weights of the vertical lens barrel, which easily vibrates the projection optical system and deteriorates the vibration performance. When the projection optical system vibrates during the exposure as described above, the positioning accuracy and the overlay accuracy deteriorate, and the resolution also decreases. Particularly, in the scanning exposure apparatus, vibration occurs due to the reticle stage and the wafer stage moving synchronously during exposure, and the vibration is transmitted to the projection optical system to a certain extent. It is desirable to suppress the vibration of the projection optical system as much as possible.

【０００６】また、走査型露光装置の投影光学系として
反射屈折光学系を用いる場合、単に反射屈折光学系を本
体フレームに設置すると、横置き鏡筒とレチクルステー
ジ系のベース部材等とが機械的に干渉してしまうため、
レチクルステージ系の設置が困難になるという不都合が
ある。特に、最近は露光装置においてスループットを高
めることも要求されているが、走査型露光装置でスルー
プットを高めるためには、高加速度が得られるようにレ
チクルステージ系を大型化する必要がある。しかしなが
ら、反射屈折光学系よりなる投影光学系を用いる場合に
は、機械的な干渉を避けるために、レチクルステージ系
を大型化するのは困難である。Further, when the catadioptric optical system is used as the projection optical system of the scanning type exposure apparatus, if the catadioptric optical system is simply installed on the main body frame, the horizontal lens barrel and the base member of the reticle stage system are mechanical. Will interfere with
There is an inconvenience that it is difficult to install the reticle stage system. In particular, recently, it has been required to increase throughput in the exposure apparatus, but in order to increase throughput in the scanning exposure apparatus, it is necessary to upsize the reticle stage system so that high acceleration can be obtained. However, when a projection optical system including a catadioptric optical system is used, it is difficult to increase the size of the reticle stage system in order to avoid mechanical interference.

【０００７】本発明は斯かる点に鑑み、投影光学系とし
て反射屈折光学系を用いる場合に、投影光学系の振動の
発生を抑制できるか、又はその投影光学系の振動の影響
を軽減できる露光技術を提供することを第１の目的とす
る。更に本発明は、走査型露光装置で投影光学系として
反射屈折光学系を用いる場合に、マスク側のステージ系
を容易に大型化できる露光技術を提供することを第２の
目的とする。In view of the above, the present invention is capable of suppressing the occurrence of vibration of the projection optical system or reducing the influence of the vibration of the projection optical system when the catadioptric optical system is used as the projection optical system. The first purpose is to provide technology. A second object of the present invention is to provide an exposure technique that can easily increase the size of the stage system on the mask side when a catadioptric system is used as a projection optical system in a scanning exposure apparatus.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明による第１の投影
露光方法は、鉛直方向にほぼ平行な光軸（ＡＸ１）を持
つ第１の部分鏡筒（７）と、この部分鏡筒の光軸に交差
する光軸（ＡＸ２）を持つ第２の部分鏡筒（８）とを有
する投影光学系（ＰＬ）を用いて物体を露光する投影露
光方法において、その第２の部分鏡筒を支持することに
よってその第１の部分鏡筒に発生するモーメントが相殺
されるように、その第１及び第２の部分鏡筒を支持する
ものである。A first projection exposure method according to the present invention comprises a first partial lens barrel (7) having an optical axis (AX1) substantially parallel to the vertical direction, and a light beam from this partial lens barrel. In a projection exposure method of exposing an object using a projection optical system (PL) having a second partial lens barrel (8) having an optical axis (AX2) intersecting the axis, the second partial lens barrel is supported. By doing so, the first and second partial lens barrels are supported so that the moments generated in the first partial lens barrel are offset.

【０００９】斯かる本発明によれば、その第１の部分鏡
筒には、この部分鏡筒を回転させるようなモーメントは
生じない。従って、その第１及び第２の部分鏡筒を互い
に安定な状態で支持することができ、その投影光学系の
振動の発生を抑制できる。また、本発明による第２の投
影露光方法は、露光ビームで第１物体（Ｒ）及び投影光
学系（ＰＬＡ）を介して第２物体（Ｗ）を露光した状態
で、その第１物体及び第２物体を所定の走査方向（Ｙ方
向）に同期移動する投影露光方法において、その投影光
学系は、第１の部分鏡筒（６３）に支持されてその第１
物体からその第２物体の方向に伸びる光軸を持つ第１の
光学系（Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６）と、その露光ビームをその
第１の光学系の光軸に交差する方向に導く第１の偏向光
学部材（Ａ）と、第２の部分鏡筒（６４）に支持されて
その第１の偏向光学部材で偏向されたその露光ビームを
反射する第２の光学系（Ｇ７，ＣＭＡ）と、その第２の
光学系で反射されたその露光ビームをその第１の光学系
に導く第２の偏向光学部材（Ｂ）とを備え、その第２の
部分鏡筒をその走査方向に実質的に平行に支持するもの
である。According to the present invention, no moment is generated in the first partial lens barrel so as to rotate the partial lens barrel. Therefore, the first and second partial lens barrels can be supported in a stable state with each other, and the vibration of the projection optical system can be suppressed. In addition, the second projection exposure method according to the present invention is a method of exposing the first object (R) and the second object (W) with the exposure beam through the first object (R) and the projection optical system (PLA). In a projection exposure method in which two objects are synchronously moved in a predetermined scanning direction (Y direction), the projection optical system is supported by a first partial lens barrel (63), and its first
A first optical system (G4, G5, G6) having an optical axis extending from the object toward the second object, and a first optical system for guiding the exposure beam in a direction intersecting the optical axis of the first optical system. A deflection optical member (A), a second optical system (G7, CMA) supported by the second partial lens barrel (64) and reflecting the exposure beam deflected by the first deflection optical member, A second deflecting optical member (B) that guides the exposure beam reflected by the second optical system to the first optical system, and the second partial lens barrel is substantially arranged in the scanning direction. It is supported in parallel.

【００１０】斯かる本発明によれば、その第１物体を駆
動するためのステージ系は例えばその走査方向に細長い
形状となるため、一例としてそのステージ系のベース部
材の底面に設けた凹部にその第２の部分鏡筒を収納する
ことによって、そのステージ系（ベース部材）を大型化
した場合でも、機械的な干渉の恐れなくその第２の部分
鏡筒を配置することができる。According to the present invention, since the stage system for driving the first object has, for example, a slender shape in the scanning direction, as an example, the recess is provided in the bottom surface of the base member of the stage system. By accommodating the second partial lens barrel, the second partial lens barrel can be arranged without fear of mechanical interference even when the stage system (base member) is enlarged.

【００１１】また、本発明の第３の投影露光方法は、露
光ビームで第１物体及び投影光学系を介して第２物体を
露光する投影露光方法において、その投影光学系は、第
１の部分鏡筒（７）に支持されてその第１物体からその
第２物体の方向に伸びる光軸を持つ第１の光学系（Ｇ
１，Ｇ３）と、その露光ビームをその第１の光学系の光
軸に交差する方向に導く第１の偏向光学部材（Ａ）と、
第２の部分鏡筒（８）に支持されてその第１の偏向光学
部材で偏向されたその露光ビームを反射する第２の光学
系（Ｇ２，ＣＭ）と、その第２の光学系で反射されたそ
の露光ビームをその第１の光学系に導く第２の偏向光学
部材（Ｂ）とを備え、その第１の偏向光学部材の偏向面
とその第２の偏向光学部材の偏向面とが交わる位置
（Ｃ）がその第２の部分鏡筒の回転中心となるように、
その第２の部分鏡筒を支持するものである。A third projection exposure method of the present invention is a projection exposure method of exposing a second object with an exposure beam through a first object and a projection optical system, wherein the projection optical system is a first part. A first optical system (G) having an optical axis supported by a lens barrel (7) and extending from the first object toward the second object.
1, G3) and a first deflecting optical member (A) for guiding the exposure beam in a direction intersecting the optical axis of the first optical system,
A second optical system (G2, CM) that is supported by the second partial lens barrel (8) and reflects the exposure beam deflected by the first deflection optical member, and a second optical system that reflects the exposure beam. A second deflecting optical member (B) that guides the exposed exposure beam to the first optical system, and the deflecting surface of the first deflecting optical member and the deflecting surface of the second deflecting optical member are Set the intersecting position (C) to be the rotation center of the second partial lens barrel,
It supports the second partial lens barrel.

【００１２】斯かる本発明によれば、例えばその第２の
部分鏡筒が振動した場合でも、その第２の部分鏡筒の回
転中心は、その第１及び第２の偏向光学部材の偏向面の
交わる位置からずれないため、結像特性が安定に維持さ
れる。即ち、その投影光学系の振動の影響が軽減され
る。次に、本発明による第１の投影露光装置は、鉛直方
向にほぼ平行な光軸（ＡＸ１）を持つ第１の部分鏡筒
（７）と、この部分鏡筒の光軸に対して交差する光軸
（ＡＸ２）を持つ第２の部分鏡筒（８）とを備えた投影
光学系を用いて物体を露光する投影露光装置において、
その第１及び第２の部分鏡筒の少なくとも一方に設けら
れ、その第２の部分鏡筒をその第１の部分鏡筒で支持す
る第１の支持機構（４１Ｇ，４１Ｈ，４５）と、その第
１の部分鏡筒を支持する第２の支持機構（４８ａ，４
ａ）と、その第１の部分鏡筒に対してその第２の部分鏡
筒を支持することによって発生するモーメントを相殺す
るためのバランス部材（５１）とを有するものである。According to the present invention, for example, even when the second partial lens barrel vibrates, the rotation center of the second partial lens barrel has the deflection surfaces of the first and second deflection optical members. Since it does not deviate from the intersecting position of, the imaging characteristics are stably maintained. That is, the influence of the vibration of the projection optical system is reduced. Next, the first projection exposure apparatus according to the present invention intersects the first partial lens barrel (7) having an optical axis (AX1) substantially parallel to the vertical direction and the optical axis of this partial lens barrel. In a projection exposure apparatus for exposing an object using a projection optical system including a second partial lens barrel (8) having an optical axis (AX2),
A first support mechanism (41G, 41H, 45) that is provided on at least one of the first and second partial lens barrels and that supports the second partial lens barrel by the first partial lens barrels; A second support mechanism (48a, 4a) that supports the first partial lens barrel.
a) and a balance member (51) for canceling the moment generated by supporting the second partial lens barrel with respect to the first partial lens barrel.

【００１３】斯かる投影露光装置によれば、その第２の
部分鏡筒によって発生するモーメントがそのバランス部
材によって相殺されるため、その投影光学系の振動の発
生が抑制される。また、本発明による第２の投影露光装
置は、露光ビームで第１物体（Ｒ）及び投影光学系（Ｐ
Ｌ）を介して第２物体（Ｗ）を露光する投影露光装置に
おいて、その投影光学系は、第１の部分鏡筒（７）に支
持されてその第１物体からその第２物体の方向に伸びる
光軸を持つ第１の光学系（Ｇ１，Ｇ３）と、その露光ビ
ームをその第１の光学系の光軸に交差する方向に導く第
１の偏向光学部材（Ａ）と、第２の部分鏡筒（８）に支
持されてその第１の偏向光学部材で偏向されたその露光
ビームを反射する第２の光学系（Ｇ２，ＣＭ）と、その
第２の光学系で反射されたその露光ビームをその第１の
光学系に導く第２の偏向光学部材（Ｂ）とを備え、その
第１の偏向光学部材の偏向面とその第２の偏向光学部材
の偏向面とが交わる位置（Ｃ）がその第２の部分鏡筒の
回転中心となるように、その第２の部分鏡筒を支持する
支持機構（４１Ｇ，４１Ｈ，４５）を設けたものであ
る。According to this projection exposure apparatus, since the moment generated by the second partial lens barrel is canceled by the balance member, the vibration of the projection optical system is suppressed. The second projection exposure apparatus according to the present invention uses the exposure beam to expose the first object (R) and the projection optical system (P).
In the projection exposure apparatus that exposes the second object (W) via L), the projection optical system is supported by the first partial lens barrel (7) and moves in the direction from the first object to the second object. A first optical system (G1, G3) having an extending optical axis; a first deflection optical member (A) for guiding the exposure beam in a direction intersecting the optical axis of the first optical system; A second optical system (G2, CM) which is supported by the partial lens barrel (8) and reflects the exposure beam deflected by the first deflection optical member, and a second optical system which is reflected by the second optical system. A second deflecting optical member (B) for guiding the exposure beam to the first optical system, and a position where the deflecting surface of the first deflecting optical member and the deflecting surface of the second deflecting optical member intersect ( A support mechanism (41G) for supporting the second partial lens barrel so that C) becomes the center of rotation of the second partial lens barrel. 41H, 45) in which the provided.

【００１４】斯かる投影露光装置によれば、その第２の
部分鏡筒が振動した場合でも結像特性が安定に維持され
る。従って、その投影光学系の振動の影響が軽減され
る。この場合、一例としてその第２の部分鏡筒にはその
第１及び第２の偏向光学部材が保持される。また、本発
明による第３の投影露光装置は、露光ビームで第１物体
（Ｒ）及び投影光学系（ＰＬＡ）を介して第２物体
（Ｗ）を露光した状態で、その第１物体及び第２物体を
所定の走査方向に同期移動する投影露光装置において、
その投影光学系として、その第１物体からその第２物体
の方向に伸びる光軸を持つ第１の部分鏡筒（６３）と、
この部分鏡筒の光軸に対して交差する光軸を持つ第２の
部分鏡筒（６４）とを備えた投影光学系を用い、その第
１物体を駆動するステージ系（６１，６２）の底面にそ
の走査方向に沿って凹部（６２ａ）を形成し、その第２
の部分鏡筒をその走査方向に実質的に平行に支持すると
ともに、そのステージ系のその凹部にその第２の部分鏡
筒の少なくとも一部を収納するものである。According to such a projection exposure apparatus, the image forming characteristics are stably maintained even when the second partial lens barrel vibrates. Therefore, the influence of the vibration of the projection optical system is reduced. In this case, as an example, the first and second deflection optical members are held in the second partial lens barrel. Further, the third projection exposure apparatus according to the present invention exposes the first object (R) and the second object (W) with the exposure beam via the projection optical system (PLA), and In a projection exposure apparatus that synchronously moves two objects in a predetermined scanning direction,
As the projection optical system, a first partial lens barrel (63) having an optical axis extending from the first object toward the second object,
A projection optical system including a second partial lens barrel (64) having an optical axis intersecting the optical axis of this partial lens barrel is used, and a stage system (61, 62) for driving the first object is used. A recess (62a) is formed on the bottom surface along the scanning direction, and the second
Of the second partial lens barrel is supported in the concave portion of the stage system while the partial lens barrel is supported substantially parallel to the scanning direction.

【００１５】斯かる投影露光装置によれば、例えばその
第１物体を更に高速に駆動するためにそのステージ系を
大型化する場合にも、そのステージ系とその投影光学系
の第２の部分鏡筒との機械的な干渉を避けることができ
る。次に、本発明のデバイス製造方法は、本発明の投影
露光方法を用いてデバイスパターン（Ｒ）をワークピー
ス（Ｗ）上に転写する工程を有するものである。本発明
によれば、投影光学系の振動が抑制されるか、若しくは
その振動の影響が低減されるか、又は第１物体側のステ
ージを容易に大型化して高速化できるため、各種デバイ
スを高精度に、又は高スループットで製造できる。According to such a projection exposure apparatus, even when the size of the stage system is increased in order to drive the first object at a higher speed, for example, the stage system and the second partial mirror of the projection optical system are used. It is possible to avoid mechanical interference with the cylinder. Next, the device manufacturing method of the present invention has a step of transferring the device pattern (R) onto the workpiece (W) using the projection exposure method of the present invention. According to the present invention, the vibration of the projection optical system is suppressed, or the influence of the vibration is reduced, or the stage on the first object side can be easily increased in size and speeded up. It can be manufactured with high precision or high throughput.

【００１６】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
につき図１及び図２を参照して説明する。本例は、反射
屈折型の投影光学系（反射屈折投影光学系）を用いて走
査露光方式で露光を行う場合に本発明を適用したもので
ある。図１は、本例の投影露光装置の露光本体部を示す
構成図であり、この図１において、本例のフレーム機構
は、床面に設置されたフレームキャスタよりなるベース
部材１と、ベース部材１上に設置された例えば３本（４
本でも可）の第１コラム２と、これらの第１コラム２上
に防振装置３Ａ，３Ｂ（実際には３個又は４個配置され
ている）を介して設置された第２コラム４とを備えてい
る。防振装置３Ａ，３Ｂは、エアーダンパ等の機械式ダ
ンパと、ボイスコイルモータ等の電磁式ダンパとを組み
合わせた能動型の防振装置である。第２コラム４の底部
には平板状の支持板部４ａが設けられ、支持板部４ａの
中央のＵ字型の開口部に後述の投影光学系ＰＬが搭載さ
れている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In this example, the present invention is applied to the case of performing exposure by a scanning exposure method using a catadioptric projection optical system (catadioptric projection optical system). FIG. 1 is a configuration diagram showing an exposure main body portion of a projection exposure apparatus of this example. In FIG. 1, a frame mechanism of this example includes a base member 1 including frame casters installed on a floor surface, and a base member. For example, 3 (4
Books), and a second column 4 installed on these first columns 2 via vibration damping devices 3A, 3B (actually three or four are arranged). Is equipped with. The vibration isolation devices 3A and 3B are active vibration isolation devices that combine a mechanical damper such as an air damper and an electromagnetic damper such as a voice coil motor. A flat plate-shaped support plate portion 4a is provided at the bottom of the second column 4, and a projection optical system PL described later is mounted in the central U-shaped opening of the support plate portion 4a.

【００１７】そのフレーム機構の近傍に本例の露光光源
（不図示）が設置されている。その露光光源は、真空紫
外域でも１８０ｎｍ以下の波長の光を発生するＦ2 レー
ザ光源（発振中心波長１５７．６ｎｍ）である。なお、
露光光源としては、それ以外にＫｒ2 レーザ光源（発振
波長１４６ｎｍ）、Ａｒ2 レーザ光源（発振波長１２６
ｎｍ）、ＹＡＧレーザの高調波発生装置、又は半導体レ
ーザの高調波発生装置等を使用する場合にも本発明が適
用できる。An exposure light source (not shown) of this example is installed near the frame mechanism. The exposure light source is an F 2 laser light source (oscillation center wavelength 157.6 nm) that generates light with a wavelength of 180 nm or less even in the vacuum ultraviolet region. In addition,
Other exposure light sources include a Kr 2 laser light source (oscillation wavelength of 146 nm) and an Ar 2 laser light source (oscillation wavelength of 126 nm).
nm), a harmonic generator of a YAG laser, a harmonic generator of a semiconductor laser, or the like, the present invention can be applied.

【００１８】不図示の露光光源から射出された露光ビー
ムとしての露光光ＩＬは、ビームマッチングユニット
（不図示）、及び照明光学系ＩＬＳを介して、所定のパ
ターンが形成されたマスクとしてのレチクルＲを均一に
照明する。照明光学系ＩＬＳは、それぞれ不図示のビー
ム整形光学系、オプティカル・インテグレータ（ユニフ
ォマイザ、又はホモジナイザ）、照明系の開口絞り、リ
レーレンズ系、及び視野絞りの他に、第１コンデンサレ
ンズ１１、光路折り曲げ用のミラー１２、及び第２コン
デンサレンズ１３を備えており、照明光学系ＩＬＳは気
密室としてのサブチャンバ１４内に収納されている。The exposure light IL as an exposure beam emitted from an exposure light source (not shown) is passed through a beam matching unit (not shown) and an illumination optical system ILS to form a reticle R as a mask on which a predetermined pattern is formed. To evenly illuminate. The illumination optical system ILS includes a beam shaping optical system (not shown), an optical integrator (uniformizer or homogenizer), an aperture stop of the illumination system, a relay lens system, and a field stop, as well as the first condenser lens 11 and the optical path. The mirror 12 for bending and the second condenser lens 13 are provided, and the illumination optical system ILS is housed in the sub chamber 14 as an airtight chamber.

【００１９】レチクルＲを通過した露光光ＩＬは、反射
屈折光学系よりなる投影光学系ＰＬを介して感光基板と
してのウエハＷ上に、レチクルＲのパターンの例えば１
／４〜１／５倍の縮小像を形成する。レチクルＲ及びウ
エハＷはそれぞれ本発明の第１物体及び第２物体に対応
しており、ウエハＷは例えば半導体（シリコン等）又は
ＳＯＩ(silicon on insulator)等の円板状の基板であ
り、ウエハＷ上にはフォトレジスト（感光材料）が塗布
されている。露光光源からウエハＷまでの露光光ＩＬの
光路の気体は、真空紫外光に対して高透過率の気体（以
下、「透過性ガス」と呼ぶ）である窒素、又は希ガス
（ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノ
ン、ラドン）で置換されている。なお、露光光の光路を
透過性ガスで置換する代わりに、その光路を真空にして
もよい。The exposure light IL that has passed through the reticle R passes through the projection optical system PL, which is a catadioptric optical system, and then onto the wafer W as a photosensitive substrate, the pattern of the reticle R, for example, 1
A reduced image of / 4 to 1/5 times is formed. The reticle R and the wafer W correspond to the first object and the second object of the present invention, respectively, and the wafer W is a disk-shaped substrate such as a semiconductor (silicon or the like) or an SOI (silicon on insulator). A photoresist (photosensitive material) is applied on the W. The gas in the optical path of the exposure light IL from the exposure light source to the wafer W is nitrogen, which is a gas having a high transmittance for vacuum ultraviolet light (hereinafter, referred to as “transmissive gas”), or a rare gas (helium, neon, Argon, krypton, xenon, radon). Instead of replacing the optical path of the exposure light with the transparent gas, the optical path may be evacuated.

【００２０】以下、本例の投影光学系ＰＬのレチクルＲ
側の光学系の光軸ＡＸ１に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂
直な平面内で図１の紙面に平行にＹ軸を取り、図１の紙
面に垂直にＸ軸を取って説明する。投影光学系ＰＬは、
フランジ部４８ａによって支持板部４ａに載置されてお
り、その内部は気密化されている。また、レチクルＲの
載置面（ＸＹ平面）、及びウエハＷの載置面（ＸＹ平
面）はほぼ水平面に合致しており、Ｚ軸は鉛直方向にほ
ぼ平行である。また、走査露光時のレチクルＲ及びウエ
ハＷの走査方向はＹ方向である。Hereinafter, the reticle R of the projection optical system PL of this example will be described.
The Z axis is taken parallel to the optical axis AX1 of the side optical system, the Y axis is taken parallel to the paper surface of FIG. 1 in the plane perpendicular to the Z axis, and the X axis is taken perpendicular to the paper surface of FIG. . The projection optical system PL is
It is placed on the support plate portion 4a by the flange portion 48a, and the inside thereof is made airtight. The mounting surface of the reticle R (XY plane) and the mounting surface of the wafer W (XY plane) substantially coincide with the horizontal plane, and the Z axis is substantially parallel to the vertical direction. Further, the scanning direction of the reticle R and the wafer W during the scanning exposure is the Y direction.

【００２１】レチクルＲは、レチクルホルダ（不図示）
を介してレチクルステージ１５上に保持され、レチクル
ステージ１５はレチクルベース１６上にＹ方向に一定速
度で移動可能に、かつＸ方向、Ｙ方向、回転方向に微少
量変位可能な状態で載置されており、レチクルベース１
６は、第２コラム４上に固定されている。露光時にレチ
クルＲのパターン領域は、Ｘ方向に細長い矩形状（スリ
ット状）の照明領域で照明される。レチクルステージ１
５のＸ方向、Ｙ方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計
１７によって計測され、この計測値及び装置全体の動作
を統轄制御する主制御系（不図示）からの制御情報に基
いて、リニアモータ等を含む駆動装置（不図示）がレチ
クルステージ１５を駆動する。レチクルステージ１５、
レチクルベース１６、レーザ干渉計１７、及びその駆動
装置よりレチクルステージ系が構成されており、レチク
ルステージ系は、気密室としての箱状のレチクル室１８
で覆われている。The reticle R is a reticle holder (not shown).
It is held on the reticle stage 15 via the reticle stage 15 and is placed on the reticle base 16 in such a manner that it can move at a constant speed in the Y direction and can be displaced by a small amount in the X direction, the Y direction, and the rotation direction. Reticle base 1
6 is fixed on the second column 4. At the time of exposure, the pattern area of the reticle R is illuminated with an elongated rectangular (slit-shaped) illumination area in the X direction. Reticle stage 1
The X-direction and Y-direction positions of 5 and the rotation angle are measured by the laser interferometer 17, and based on the measured values and control information from a main control system (not shown) that controls the operation of the entire apparatus, A driving device (not shown) including a motor drives the reticle stage 15. Reticle stage 15,
A reticle stage system is composed of the reticle base 16, the laser interferometer 17, and a driving device therefor. The reticle stage system is a box-shaped reticle chamber 18 as an airtight chamber.
Is covered with.

【００２２】一方、ウエハＷは、ウエハホルダ３１を介
して、ウエハステージ３２上に保持され、ウエハステー
ジ３２は、ウエハベース３３上にＹ方向に一定速度で移
動可能に、かつＸ方向、Ｙ方向にステップ移動可能に載
置されており、ウエハベース３３は、防振装置３Ａ，３
Ｂと同様の能動型の防振装置３８Ａ，３８Ｂ（実際には
３個又は４個配置されている）を介してベース部材１上
に載置されている。そして、レチクルＲ上での矩形状の
照明領域に光学的に対応するように、ウエハＷ上ではＸ
方向に細長い矩形状の露光領域にレチクルＲのパターン
像が形成される。ウエハステージ３２のＸ方向、Ｙ方向
の位置、及び回転角はレーザ干渉計３４によって計測さ
れ、この計測値及び主制御系（不図示）からの制御情報
に基いて、リニアモータ等を含む駆動装置（不図示）が
ウエハステージ３２を駆動する。ウエハステージ３２、
ウエハベース３３、レーザ干渉計３４、及びその駆動装
置よりウエハステージ系が構成されており、ウエハステ
ージ系は、気密室としての箱状のウエハ室３７で覆われ
ている。On the other hand, the wafer W is held on the wafer stage 32 via the wafer holder 31, and the wafer stage 32 is movable on the wafer base 33 in the Y direction at a constant speed and in the X direction and the Y direction. The wafer base 33 is mounted so that it can be moved in steps, and the wafer base 33 is mounted on the vibration isolation devices 3A,
It is mounted on the base member 1 through active vibration isolation devices 38A and 38B (actually three or four are arranged) similar to B. Then, X is formed on the wafer W so as to optically correspond to the rectangular illumination area on the reticle R.
A pattern image of the reticle R is formed in a rectangular exposure area elongated in the direction. The X-direction and Y-direction positions and rotation angles of the wafer stage 32 are measured by a laser interferometer 34, and based on the measured values and control information from a main control system (not shown), a drive device including a linear motor and the like. (Not shown) drives the wafer stage 32. Wafer stage 32,
A wafer stage system is composed of the wafer base 33, the laser interferometer 34, and a driving device thereof, and the wafer stage system is covered with a box-shaped wafer chamber 37 as an airtight chamber.

【００２３】また、ウエハステージ３２の内部には、ウ
エハＷのＺ方向の位置（フォーカス位置）と、Ｘ軸及び
Ｙ軸の回りの傾斜角とを調整するためのフォーカス・レ
ベリング機構が組み込まれている。投影光学系ＰＬの下
部側面には、ウエハＷの表面に斜めに複数のスリット像
を投影する投射光学系３５Ａと、ウエハＷからの反射光
を受光してそれらのスリット像を再結像して、再結像さ
れた像の横ずれ量を検出する受光光学系３５Ｂとから構
成される斜入射方式の多点の焦点位置検出系（オートフ
ォーカスセンサ）が設置されている。この焦点位置検出
系（３５Ａ，３５Ｂ）で計測されるウエハＷ上の複数
（３点以上）の計測点でのフォーカス位置の情報に基い
て、そのフォーカス・レベリング機構は露光中に継続し
てウエハＷの表面を投影光学系ＰＬの像面に合焦させ
る。投射光学系３５Ａ及び受光光学系３５Ｂは、投影光
学系ＰＬのフランジ部４８ａの底面に取り付けられたセ
ンサーコラム３６に取り付けられている。Further, inside the wafer stage 32, a focus / leveling mechanism for adjusting the position of the wafer W in the Z direction (focus position) and the tilt angles around the X axis and the Y axis is incorporated. There is. On the lower side surface of the projection optical system PL, a projection optical system 35A that obliquely projects a plurality of slit images on the surface of the wafer W, and the reflected light from the wafer W is received to re-image those slit images. An oblique incidence type multi-point focus position detection system (auto focus sensor) including a light receiving optical system 35B that detects the lateral shift amount of the re-formed image is installed. Based on the focus position information at a plurality of (three or more) measurement points on the wafer W measured by the focus position detection system (35A, 35B), the focus / leveling mechanism continuously operates during exposure. The surface of W is focused on the image plane of the projection optical system PL. The projection optical system 35A and the light receiving optical system 35B are attached to the sensor column 36 attached to the bottom surface of the flange portion 48a of the projection optical system PL.

【００２４】また、サブチャンバ１４とレチクル室１８
との間、レチクルベース１６と投影光学系ＰＬとの間、
及び投影光学系ＰＬの下部側面を囲むセンサーコラム３
６とウエハ室３７との間の空間は、それぞれ可撓性があ
り気密性（ガスバリヤ性）の高いフィルム状カバー１９
Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ（被覆部材）で密閉されている。そ
して、サブチャンバ１４、レチクル室１８、投影光学系
ＰＬ、及びウエハ室３７には、それぞれ不図示の給気
管、及び給気管２０Ａ〜２０Ｃを介して不図示の気体供
給装置より上記の透過性ガスが供給され、サブチャンバ
１４、レチクル室１８、投影光学系ＰＬ、及びウエハ室
３７内の気体がそれぞれ排気管２１Ｄ、及び排気管２１
Ａ〜２１Ｃを介して不図示の気体供給装置に回収されて
おり、回収された気体の一部は不純物除去後に再びそれ
らの気密室に供給されている。これによって、露光光Ｉ
Ｌの光路には常に透過性ガスが供給されて、ウエハＷ上
での露光光ＩＬの照度が高く維持されるため、高いスル
ープットが得られる。Further, the sub chamber 14 and the reticle chamber 18
Between the reticle base 16 and the projection optical system PL,
And a sensor column 3 surrounding the lower side surface of the projection optical system PL
The space between 6 and the wafer chamber 37 is a film-like cover 19 which is flexible and highly airtight (gas barrier property).
It is sealed with A, 19B and 19C (covering members). The sub chamber 14, the reticle chamber 18, the projection optical system PL, and the wafer chamber 37 are supplied to the above-mentioned permeable gas from a gas supply device (not shown) through an air supply pipe (not shown) and air supply pipes 20A to 20C, respectively. Gas is supplied to the sub-chamber 14, the reticle chamber 18, the projection optical system PL, and the gas in the wafer chamber 37.
The gas is recovered via A to 21C by a gas supply device (not shown), and a part of the recovered gas is supplied again to those hermetic chambers after removing impurities. As a result, the exposure light I
Since the transparent gas is always supplied to the optical path of L and the illuminance of the exposure light IL on the wafer W is kept high, a high throughput can be obtained.

【００２５】露光時には、レチクルＲのパターンの一部
の像を投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上の一つのショ
ット領域に投影した状態で、レチクルＲとウエハＷとを
Ｙ方向に同期走査する動作と、ウエハＷをＸ方向、Ｙ方
向にステップ移動する動作とがステップ・アンド・スキ
ャン方式で繰り返されて、ウエハＷの全部のショット領
域にレチクルＲのパターン像が露光される。At the time of exposure, the reticle R and the wafer W are synchronously scanned in the Y direction while a partial image of the pattern of the reticle R is projected onto one shot area on the wafer W via the projection optical system PL. The operation and the operation of step-moving the wafer W in the X and Y directions are repeated by the step-and-scan method, and the pattern image of the reticle R is exposed on the entire shot area of the wafer W.

【００２６】次に、本例の投影光学系ＰＬの構成及びそ
の支持方法につき詳細に説明する。図１において、本例
の反射屈折光学系からなる投影光学系ＰＬは、第１面に
配置されたレチクルＲのパターンの第１中間像を形成す
るための屈折型の第１結像光学系Ｇ１と、凹面反射鏡Ｃ
Ｍと２つの負レンズＬ８，Ｌ９とから構成されて第１中
間像とほぼ等倍の第２中間像（第１中間像のほぼ等倍像
であってレチクルパターンの２次像）を形成するための
第２結像光学系Ｇ２と、第２中間像からの光を用いて第
２面に配置されたウエハＷ上にレチクルパターンの最終
像（レチクルパターンの縮小像）を形成するための屈折
型の第３結像光学系Ｇ３とを備えている。Next, the configuration of the projection optical system PL of this example and the method of supporting it will be described in detail. In FIG. 1, a projection optical system PL, which is a catadioptric optical system of this example, includes a refractive first imaging optical system G1 for forming a first intermediate image of the pattern of the reticle R arranged on the first surface. And the concave reflector C
M and two negative lenses L8 and L9 to form a second intermediate image having substantially the same magnification as the first intermediate image (a substantially intermediate image of the first intermediate image and a secondary image of the reticle pattern). And a refraction for forming a final image of the reticle pattern (reduced image of the reticle pattern) on the wafer W arranged on the second surface by using the light from the second intermediate image. And a third image forming optical system G3 of the mold.

【００２７】更に、第１結像光学系Ｇ１と第２結像光学
系Ｇ２との間の光路中において第１中間像の形成位置の
近傍には、第１結像光学系Ｇ１からの光を第２結像光学
系Ｇ２に向かって偏向するための第１光路折り曲げ鏡と
しての反射面Ａが配置されている。また、第２結像光学
系Ｇ２と第３結像光学系Ｇ３との間の光路中において第
２中間像の形成位置の近傍には、第２結像光学系Ｇ２か
らの光を第３結像光学系Ｇ３に向かって偏向するための
第２光路折り曲げ鏡としての反射面Ｂが配置されてい
る。反射面Ａ，Ｂとしては、１つの光路折り曲げ鏡ＦＭ
の隣接する２つの反射面が使用されている。また、第１
中間像及び第２中間像は、それぞれ反射面Ａと第２結像
光学系Ｇ２との間の光路中、及び第２結像光学系Ｇ２と
反射面Ｂとの間の光路中に形成される。Further, in the optical path between the first image-forming optical system G1 and the second image-forming optical system G2, the light from the first image-forming optical system G1 is provided near the formation position of the first intermediate image. A reflecting surface A as a first optical path bending mirror for deflecting toward the second imaging optical system G2 is arranged. In addition, in the optical path between the second image forming optical system G2 and the third image forming optical system G3, the light from the second image forming optical system G2 is connected to a third portion in the vicinity of the formation position of the second intermediate image. A reflecting surface B as a second optical path bending mirror for deflecting toward the image optical system G3 is arranged. As the reflecting surfaces A and B, one optical path bending mirror FM
Two adjacent reflective surfaces of are used. Also, the first
The intermediate image and the second intermediate image are formed in the optical path between the reflecting surface A and the second imaging optical system G2 and in the optical path between the second imaging optical system G2 and the reflecting surface B, respectively. .

【００２８】また、第１結像光学系Ｇ１はＺ軸に平行に
直線状に延びた光軸ＡＸ１を有し、第３結像光学系Ｇ３
の光軸は、光軸ＡＸ１を延長した光軸（基準光軸）と一
致するように設定されている。本例では、光軸ＡＸ１
は、重力方向（即ち、鉛直方向）に沿って位置決めされ
ている。その結果、レチクルＲ及びウエハＷは、重力方
向と直交する面、即ち水平面に沿って互いに平行に配置
されている。加えて、第１結像光学系Ｇ１を構成する全
てのレンズ及び第３結像光学系Ｇ３を構成する全てのレ
ンズも、基準光軸に沿って水平面に平行に配置されてい
る。The first image forming optical system G1 has an optical axis AX1 linearly extending parallel to the Z axis, and the third image forming optical system G3.
The optical axis of is set to coincide with the optical axis (reference optical axis) obtained by extending the optical axis AX1. In this example, the optical axis AX1
Are positioned along the direction of gravity (ie, the vertical direction). As a result, the reticle R and the wafer W are arranged parallel to each other along a plane orthogonal to the gravity direction, that is, a horizontal plane. In addition, all the lenses forming the first image forming optical system G1 and all the lenses forming the third image forming optical system G3 are also arranged parallel to the horizontal plane along the reference optical axis.

【００２９】一方、第２結像光学系Ｇ２も直線状に延び
た光軸ＡＸ２を有し、この光軸ＡＸ２は光軸ＡＸ１（基
準光軸）と直交するように設定されている。更に、光路
折り曲げ鏡ＦＭの２つの反射面Ａ，Ｂの交線（厳密には
その仮想延長面の交線）Ｃにおいて、第１結像光学系Ｇ
１の光軸ＡＸ１（基準光軸）と第３結像光学系Ｇ３の光
軸（基準光軸）とが交わるように設定されている。On the other hand, the second imaging optical system G2 also has a linearly extending optical axis AX2, and this optical axis AX2 is set to be orthogonal to the optical axis AX1 (reference optical axis). Further, at the intersection C (strictly speaking, the intersection of the virtual extension surfaces) of the two reflecting surfaces A and B of the optical path bending mirror FM, the first imaging optical system G
The optical axis AX1 of 1 (reference optical axis) and the optical axis of the third imaging optical system G3 (reference optical axis) are set to intersect.

【００３０】図１において、第１結像光学系Ｇ１は、レ
チクルＲ側から順に、両凸レンズＬ２と、両凸レンズＬ
３と、レチクルに凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３
と、レチクルに凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５
と、両凸レンズＬ６と、両凸レンズＬ７とを配置して構
成されている。また、レンズＬ２とレチクルＲとの間に
は、投影光学系ＰＬの内部の空間の蓋の役割を果たす平
行平面板Ｌ１が配置されている。ここでは、平行平面板
Ｌ１は第１結像光学系Ｇ１に含まれるものとする。ま
た、第２結像光学系Ｇ２は、光の進行往路に沿ってレチ
クル側（即ち入射側）から順に、レチクル側に凹面を向
けた負メニスカスレンズＬ８と、レチクル側に凹面を向
けた負メニスカスレンズＬ９と、凹面反射鏡ＣＭとを配
置して構成されている。そして、第３結像光学系Ｇ３
は、光の進行方向に沿ってレチクル側から順に、両凸レ
ンズＬ１０と、両凸レンズＬ１１と、開口絞りＡＳと、
両凸レンズＬ１２と、ウエハ側に平面を向けた平凸レン
ズＬ１３とを配置して構成されている。なお、投影光学
系ＰＬのより詳細な構成、及び変形例は、特願２０００
−５８２６８に開示されている。In FIG. 1, the first imaging optical system G1 includes a biconvex lens L2 and a biconvex lens L in order from the reticle R side.
3 and a negative meniscus lens L3 having a convex surface facing the reticle
And a negative meniscus lens L5 with the concave surface facing the reticle
And a biconvex lens L6 and a biconvex lens L7. Further, between the lens L2 and the reticle R, a plane parallel plate L1 which serves as a lid for the space inside the projection optical system PL is arranged. Here, the plane parallel plate L1 is assumed to be included in the first imaging optical system G1. The second imaging optical system G2 includes a negative meniscus lens L8 having a concave surface facing the reticle side and a negative meniscus lens having a concave surface facing the reticle side in order from the reticle side (that is, the incident side) along the forward path of light. The lens L9 and the concave reflecting mirror CM are arranged. Then, the third imaging optical system G3
Is a biconvex lens L10, a biconvex lens L11, an aperture stop AS, in order from the reticle side along the light traveling direction,
A biconvex lens L12 and a plano-convex lens L13 having a flat surface facing the wafer are arranged. It should be noted that a more detailed configuration of the projection optical system PL and a modified example are described in Japanese Patent Application No. 2000
-58268.

【００３１】本例において、投影光学系ＰＬを構成する
全ての屈折光学部材（レンズ成分）には蛍石（ＣａＦ2
結晶）を使用している。また、露光光であるＦ2 レーザ
光の発振中心波長は１５７．６２４ｎｍであり、本例の
投影光学系ＰＬは、波長幅が１５７．６２４ｎｍ±１ｐ
ｍの露光光に対して色収差を含む諸収差を良好に補正す
ることができる。In this example, fluorite (CaF 2 ) is used for all the refractive optical members (lens components) that form the projection optical system PL.
Crystal) is used. The oscillation center wavelength of the exposure light F 2 laser light is 157.624 nm, and the projection optical system PL of this example has a wavelength width of 157.624 nm ± 1 p.
It is possible to excellently correct various aberrations including chromatic aberration for m exposure light.

【００３２】また、光路折り曲げ鏡ＦＭは、三角柱状の
部材における２つの直交する側面（反射面）にアルミニ
ウム等の金属膜、又は誘電体多層膜を被着することによ
り形成される。なお、第１及び第２光路折り曲げ鏡（反
射面Ａ，Ｂ）を１つの部材上に形成する代わりに、２つ
の平面鏡を互いに直交するように保持しても良い。この
場合、例えば特開２０００−２８８９８号公報に開示さ
れる手法で２つの平面鏡を保持することが考えられる。
また、凹面反射鏡ＣＭとしては、炭化ケイ素（ＳｉＣ）
或いはＳｉＣとケイ素（Ｓｉ）とのコンポジット材の反
射面にアルミニウム等の金属膜、又は誘電体多層膜を被
着することにより形成される。このとき、脱ガス防止の
ために凹面反射鏡ＣＭ全体を炭化ケイ素等でコーティン
グすることが好ましい。また、凹面反射鏡ＣＭの材料と
しては、コーニング社のＵＬＥ（Ultra Low Expansion:
商品名）などの低膨張材料、又はベリリウム（Ｂｅ）を
用いても良い。ベリリウムを用いる場合には、凹面反射
鏡ＣＭ全体を炭化ケイ素等でコーティングすることが好
ましい。The optical path bending mirror FM is formed by depositing a metal film such as aluminum or a dielectric multilayer film on two orthogonal side surfaces (reflection surfaces) of a triangular prism member. Instead of forming the first and second optical path bending mirrors (reflection surfaces A and B) on one member, two plane mirrors may be held so as to be orthogonal to each other. In this case, it is conceivable to hold two plane mirrors by the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-28898, for example.
Further, as the concave reflecting mirror CM, silicon carbide (SiC) is used.
Alternatively, it is formed by depositing a metal film such as aluminum or a dielectric multilayer film on the reflection surface of a composite material of SiC and silicon (Si). At this time, it is preferable to coat the entire concave reflecting mirror CM with silicon carbide or the like to prevent degassing. The concave reflector CM is made of Corning ULE (Ultra Low Expansion:
A low expansion material such as a product name) or beryllium (Be) may be used. When beryllium is used, it is preferable to coat the entire concave reflecting mirror CM with silicon carbide or the like.

【００３３】上記のように、本例では、反射面Ａ（第１
光路折り曲げ鏡）及び反射面Ｂ（第２光路折り曲げ鏡）
の交線（稜線）Ｃ上で、第１結像光学系Ｇ１の光軸ＡＸ
１（基準光軸）と、第２結像光学系Ｇ２の光軸ＡＸ２
と、第３結像光学系Ｇ３の光軸（基準光軸）とが一点
（基準点）で交わるように設定されている。そして、反
射面Ａと反射面Ｂとは、断面が直角二等辺三角形状であ
る三角柱状の一つの光路折り曲げ鏡ＦＭの互いに直角と
なる（稜線を挟む）２つの面を構成している。その結
果、３つの結像光学系Ｇ１〜Ｇ３の光軸及び光路折り曲
げ鏡ＦＭの稜線を１つの基準点に関して位置決めするこ
とが可能となるので、光学系の安定性が増し、機械設計
及び光学調整が容易である。加えて、第２結像光学系Ｇ
２の光軸ＡＸ２が第１結像光学系Ｇ１及び第３結像光学
系Ｇ３の共通光軸（光軸ＡＸ１）と直交するように設定
されているので、容易に更に高精度の光学調整が可能で
あり、光学系が更に高い安定性を有する。As described above, in this example, the reflecting surface A (first
Optical path bending mirror) and reflecting surface B (second optical path bending mirror)
On the intersection line (ridge line) C of the optical axis AX of the first imaging optical system G1.
1 (reference optical axis) and the optical axis AX2 of the second imaging optical system G2
And the optical axis (reference optical axis) of the third imaging optical system G3 intersect at one point (reference point). The reflecting surface A and the reflecting surface B form two surfaces (that sandwich a ridgeline) that are perpendicular to each other of one optical path bending mirror FM having a triangular prism shape whose cross section is an isosceles right triangle. As a result, the optical axes of the three imaging optical systems G1 to G3 and the ridgeline of the optical path bending mirror FM can be positioned with respect to one reference point, so that the stability of the optical system is increased and mechanical design and optical adjustment are performed. Is easy. In addition, the second imaging optical system G
The optical axis AX2 of 2 is set so as to be orthogonal to the common optical axis (optical axis AX1) of the first image forming optical system G1 and the third image forming optical system G3. It is possible and the optical system has a higher stability.

【００３４】また、投影光学系ＰＬを構成する第１結像
光学系Ｇ１の平行平面板Ｌ１、レンズＬ２〜Ｌ７は、そ
れぞれ輪帯状のレンズ枠４２Ａ〜４２Ｇを介して円筒状
の分割鏡筒４１Ａ〜４１Ｇ内に保持され、分割鏡筒４１
Ａ〜４１Ｇは光軸ＡＸ１に沿って気密性を保持する状態
で連結されている。分割鏡筒４１Ａ〜４１Ｇの隣接する
２つの分割鏡筒（以下の分割鏡筒も同様である。）は、
例えば特開平７−８６１５２号公報に開示されているよ
うに、それぞれ不図示の対向するフランジ部を３箇所以
上でボルトで固定することによって連結されている。レ
ンズ枠４２Ａ〜４２Ｇは、それぞれ平行平面板Ｌ１の外
周部、及びレンズＬ２〜Ｌ７（保持対象物）の外周部の
鍔の部分を複数箇所（３箇所以上）で上面と下面とを挟
み込むようにして、対応する保持対象物を保持する。こ
の場合、レンズ枠４２Ａ及び平行平面板Ｌ１は、分割鏡
筒４１Ａの上端部を気密性を保持した状態で閉じている
が、その他のレンズ枠４２Ｂ〜４２Ｇには上記の透過性
ガスを流通させるための複数の開口が形成されている。
また、上部の分割鏡筒４１Ｂに透過性ガスを供給するた
めの給気管２０Ｂが連結されている。Further, the parallel plane plate L1 and the lenses L2 to L7 of the first image forming optical system G1 constituting the projection optical system PL respectively have a cylindrical split lens barrel 41A via ring-shaped lens frames 42A to 42G. ~ 41G, the split lens barrel 41
A to 41G are connected along the optical axis AX1 while maintaining airtightness. The two adjacent divided lens barrels of the divided lens barrels 41A to 41G (the same applies to the following divided lens barrels).
For example, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-86152, the opposing flange portions (not shown) are fixed by bolts at three or more points to connect them. The lens frames 42A to 42G are configured such that the outer peripheral portion of the plane parallel plate L1 and the flange portions of the outer peripheral portions of the lenses L2 to L7 (holding target) are sandwiched between the upper surface and the lower surface at a plurality of locations (three or more locations). And holds the corresponding holding object. In this case, the lens frame 42A and the plane-parallel plate L1 close the upper end portion of the split lens barrel 41A while maintaining airtightness, but the above permeable gas is circulated through the other lens frames 42B to 42G. A plurality of openings for
An air supply pipe 20B for supplying a permeable gas is connected to the upper split lens barrel 41B.

【００３５】同様に、第３結像光学系Ｇ３のレンズＬ１
０〜Ｌ１３は、それぞれ輪帯状のレンズ枠４２Ｈ，４２
Ｋ，４２Ｉ，４２Ｊを介して円筒状の分割鏡筒４１Ｈ，
４８，４１Ｉ，４１Ｊ内に保持されている。また、開口
絞りＡＳは、分割鏡筒４８及び４１Ｉに挟まれた分割鏡
筒４９内に保持され、分割鏡筒４１Ｈ，４８，４９，４
１Ｉ，４１Ｊは基準光軸（光軸ＡＸ１を延長した光軸）
に沿って気密性を保持する状態で連結されている。そし
て、レンズＬ１１を保持する分割鏡筒４８にフランジ部
４８ａが設けられ、このフランジ部４８ａによって投影
光学系ＰＬが支持板部４ａ上に載置されている。この場
合、レンズ枠４２Ｊ及びレンズＬ１３は、分割鏡筒４１
Ｊの下端部を気密性を保持した状態で閉じているが、そ
の他のレンズ枠４２Ｈ，４２Ｋ，４２Ｉには透過性ガス
を流通させるための複数の開口が形成されている。ま
た、最下端の分割鏡筒４１Ｊに、投影光学系ＰＬの内部
の気体を排気するための排気管２１Ｂが連結されてい
る。Similarly, the lens L1 of the third imaging optical system G3
0 to L13 are ring-shaped lens frames 42H and 42, respectively.
Through the K, 42I, and 42J, the cylindrical split lens barrel 41H,
It is held in 48, 41I and 41J. Further, the aperture stop AS is held in a split lens barrel 49 sandwiched by the split lens barrels 48 and 41I, and the split lens barrels 41H, 48, 49, 4 are provided.
1I and 41J are reference optical axes (optical axes that extend optical axis AX1)
Are connected along with the airtightness. A flange 48a is provided on the split barrel 48 that holds the lens L11, and the projection optical system PL is placed on the support plate 4a by the flange 48a. In this case, the lens frame 42J and the lens L13 are the same as the split lens barrel 41.
Although the lower end portion of J is closed while maintaining airtightness, the other lens frames 42H, 42K, and 42I are formed with a plurality of openings for passing a permeable gas. Further, an exhaust pipe 21B for exhausting gas inside the projection optical system PL is connected to the split lens barrel 41J at the lowermost end.

【００３６】また、２つの分割鏡筒４１Ｇ及び４１Ｈの
間に＋Ｙ方向に開口が設けられた円筒状の分割鏡筒４３
が連結され、分割鏡筒４３内の突部に保持枠４４を介し
て光路折り曲げ鏡ＦＭが固定されている。本例では、１
３個の分割鏡筒４１Ａ〜４１Ｇ，４３，４１Ｈ，４８，
４９，４１Ｉ，４１Ｊより第１の部分鏡筒７が構成され
ている。A cylindrical split barrel 43 having an opening in the + Y direction between the two split barrels 41G and 41H.
And the optical path bending mirror FM is fixed to the projection in the split lens barrel 43 via the holding frame 44. In this example, 1
Three split lens barrels 41A to 41G, 43, 41H, 48,
The first partial lens barrel 7 is composed of 49, 41I, and 41J.

【００３７】また、第２結像光学系Ｇ２のレンズＬ８，
Ｌ９、及び凹面反射鏡ＣＭは、それぞれ保持枠４７Ａ〜
４７Ｃを介して円筒型の分割鏡筒４５，４６Ａ，４６Ｂ
内に保持されており、分割鏡筒４５，４６Ａ，４６Ｂは
光軸ＡＸ２に沿って気密性を保持する状態で連結されて
いる。この場合、分割鏡筒４５の−Ｙ方向の先端部は、
第１の部分鏡筒７の分割鏡筒４３に設けられた開口を密
閉するように、その分割鏡筒４３に連結されている。ま
た、凹面反射鏡ＣＭを保持する分割鏡筒４６Ｂの裏面は
密閉されていると共に、保持枠４７Ａ，４７Ｂには透過
性ガスを流通させるための複数の開口が形成されてお
り、第２結像光学系Ｇ２の光路は密閉された状態で透過
性ガスが供給されている。本例では、３個の分割鏡筒４
５，４６Ａ，４６Ｂより第２の部分鏡筒８が構成されて
おり、この部分鏡筒８は、第１の部分鏡筒７に対して＋
Ｙ方向に直交するように連結されている。Further, the lens L8 of the second imaging optical system G2,
The L9 and the concave reflecting mirror CM respectively include the holding frames 47A to 47A.
Cylindrical split lens barrel 45, 46A, 46B via 47C
The split lens barrels 45, 46A, and 46B are held inside and are connected along the optical axis AX2 in a state of maintaining airtightness. In this case, the tip of the split lens barrel 45 in the −Y direction is
The first partial barrel 7 is connected to the split barrel 43 so as to seal the opening provided in the split barrel 43. In addition, the rear surface of the split barrel 46B that holds the concave reflecting mirror CM is hermetically sealed, and the holding frames 47A and 47B are formed with a plurality of openings for allowing a permeable gas to flow therethrough. The permeable gas is supplied while the optical path of the optical system G2 is sealed. In this example, three split lens barrels 4
A second partial lens barrel 8 is constituted by 5, 46A and 46B, and this partial lens barrel 8 is + with respect to the first partial lens barrel 7.
They are connected so as to be orthogonal to the Y direction.

【００３８】この場合、部分鏡筒８、保持枠４７Ａ〜４
７Ｃ、及びこの内部の第２結像光学系Ｇ２の重心Ｄは、
交線Ｃに対して＋Ｙ方向に離れた光軸ＡＸ２上にあり、
交線Ｃと重心Ｄとの間隔をΔＹ１として、部分鏡筒８、
保持枠４７Ａ〜４７Ｃ、及び第２結像光学系Ｇ２の全体
の重量をＦ１とすると、部分鏡筒８、保持枠４７Ａ〜４
７Ｃ、及び第２結像光学系Ｇ２によって、部分鏡筒７に
は時計回りに次式のモーメントＭ１が作用している。In this case, the partial lens barrel 8 and the holding frames 47A-4
7C and the center of gravity D of the second imaging optical system G2 inside this are
Is on the optical axis AX2 that is away from the intersection line C in the + Y direction,
The interval between the intersection line C and the center of gravity D is ΔY1, and the partial lens barrel 8 is
Letting the total weight of the holding frames 47A to 47C and the second imaging optical system G2 be F1, the partial lens barrel 8 and the holding frames 47A to 4C.
Due to 7C and the second imaging optical system G2, a moment M1 of the following equation acts on the partial lens barrel 7 in a clockwise direction.

【００３９】Ｍ１＝ΔＹ１×Ｆ１ …（１） 従って、このままの状態では、外部からの僅かの振動に
対しても投影光学系ＰＬが振動し易くなり、重ね合わせ
誤差や解像度の低下が生じ易くなる。そこで、本例では
そのモーメントＭ１を相殺するために、部分鏡筒４３の
−Ｙ方向の側面にＹ軸に平行に伸びた円柱状の金属製の
バランサ５１を取り付けている。このとき、光線Ｃに対
するバランサ５１の重心Ｅの−Ｙ方向への間隔をΔＹ２
として、バランサ５１の重量をＦ２とすると、バランサ
５１によって部分鏡筒７には反時計回りに次式のモーメ
ントＭ２が作用する。M1 = ΔY1 × F1 (1) Therefore, in this state, the projection optical system PL is likely to vibrate even with a slight vibration from the outside, and the overlay error and the resolution are likely to decrease. . Therefore, in this example, in order to cancel the moment M1, a cylindrical metal balancer 51 extending parallel to the Y-axis is attached to the side surface of the partial barrel 43 in the −Y direction. At this time, the distance between the center of gravity E of the balancer 51 and the ray C in the −Y direction is ΔY2.
Assuming that the weight of the balancer 51 is F2, a moment M2 of the following formula acts on the partial lens barrel 7 counterclockwise by the balancer 51.

【００４０】Ｍ２＝ΔＹ２×Ｆ２ …（２） 本例では、（２）式のモーメントＭ２が（１）式のモー
メントＭ１に実質的に等しくなるように、間隔ΔＹ２及
び重量Ｆ２を設定している。一例として、モーメントＭ
２は、次式のようにモーメントＭ１の０．９倍〜１．１
倍程度の範囲内に設定される。M2 = ΔY2 × F2 (2) In this example, the interval ΔY2 and the weight F2 are set so that the moment M2 of the equation (2) becomes substantially equal to the moment M1 of the equation (1). . As an example, the moment M
2 is 0.9 times to 1.1 times the moment M1 as shown in the following equation.
It is set within the range of about double.

【００４１】 ０．９×Ｍ１＜Ｍ２＜１．１×Ｍ１ …（３） これによって、部分鏡筒８側で発生するモーメントＭ１
がほぼ相殺されて、部分鏡筒７にはモーメントが殆ど作
用しないため、投影光学系ＰＬは安定に保持される。従
って、走査露光時にレチクルステージ１５やウエハステ
ージ３２で振動が発生しても、投影光学系ＰＬは静止状
態で安定に保持されるため、位置決め精度や重ね合わせ
精度が高く維持されると共に、常に高い解像度が得られ
る。0.9 × M1 <M2 <1.1 × M1 (3) As a result, the moment M1 generated on the side of the partial lens barrel 8 is generated.
Are almost canceled out, and a moment hardly acts on the partial lens barrel 7, so that the projection optical system PL is stably held. Therefore, even if vibration occurs in the reticle stage 15 or the wafer stage 32 during scanning exposure, the projection optical system PL is stably held in a stationary state, so that the positioning accuracy and the overlay accuracy are maintained high and always high. The resolution is obtained.

【００４２】なお、上記の実施の形態では、モーメント
Ｍ２をモーメントＭ１にほぼ等しくしているが、モーメ
ントＭ２は次式のように０より大きく、モーメントＭ１
の２倍より小さければ、理論的には部分鏡筒８側で発生
するモーメントＭ１の影響は小さくなり、投影光学系Ｐ
Ｌの振動特性が改善される。 ０＜Ｍ２＜２×Ｍ１ …（４） また、図１の実施の形態では、光路折り曲げ鏡ＦＭは、
部分鏡筒７の分割鏡筒４３に固定されているが、光路折
り曲げ鏡ＦＭを部分鏡筒８の分割鏡筒４５に所定の保持
部材を介して固定してもよい。この場合には、部分鏡筒
８側で発生するモーメントＭ１が小さくなる。Although the moment M2 is substantially equal to the moment M1 in the above embodiment, the moment M2 is larger than 0 as shown in the following equation, and the moment M1
If it is smaller than twice, theoretically the influence of the moment M1 generated on the side of the partial lens barrel 8 becomes small, and the projection optical system P
The vibration characteristics of L are improved. 0 <M2 <2 × M1 (4) Further, in the embodiment of FIG. 1, the optical path bending mirror FM is
Although it is fixed to the split barrel 43 of the partial barrel 7, the optical path bending mirror FM may be fixed to the split barrel 45 of the partial barrel 8 via a predetermined holding member. In this case, the moment M1 generated on the side of the partial lens barrel 8 becomes small.

【００４３】更に、本例では、図１において、第２の部
分鏡筒８の回転中心が実質的に光路折り曲げ鏡ＦＭの２
つの反射面Ａ，Ｂの交線Ｃ上の点となるように、第１の
部分鏡筒７に対して第２の部分鏡筒８が支持されてい
る。これによって、部分鏡筒８が僅かに振動したような
場合でも、投影光学系ＰＬの結像特性が安定に維持され
る。Further, in the present example, in FIG. 1, the center of rotation of the second partial lens barrel 8 is substantially equal to the optical path bending mirror FM of the second position.
The second partial barrel 8 is supported with respect to the first partial barrel 7 at a point on the line C of intersection of the two reflecting surfaces A and B. As a result, even if the partial lens barrel 8 slightly vibrates, the imaging characteristics of the projection optical system PL are maintained stable.

【００４４】次に、本発明の第２の実施の形態につき図
２を参照して説明する。本例は図１の投影露光装置に対
して投影光学系ＰＬの支持方法を変えたものであり、図
２において図１に対応する部分には同一符号を付してそ
の詳細説明を省略する。図２は、本例の投影露光装置の
露光本体部を示し、この図２において、レチクルＲのパ
ターンの像をウエハＷ上に投影するための投影光学系Ｐ
Ｌは、図１の投影光学系ＰＬと同じく内部で中間像を２
回形成する反射屈折型投影光学系である。即ち、図２に
おいて、投影光学系ＰＬは、鉛直方向（Ｚ方向）に沿っ
て保持された第１の部分鏡筒７と、この部分鏡筒７に対
して＋Ｙ方向に直角に連結された第２の部分鏡筒８とを
備え、第１の部分鏡筒７内には、第１結像光学系Ｇ１、
光路折り曲げ鏡ＦＭ、及び第３結像光学系Ｇ３が保持さ
れ、第２の部分鏡筒８内には凹面反射鏡ＣＭを含む第２
結像光学系Ｇ２が保持されている。そして、部分鏡筒７
の分割鏡筒４８に設けられたフランジ部４８ａによっ
て、投影光学系ＰＬは支持板部４ａに支持されている。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this example, the method of supporting the projection optical system PL is changed from that of the projection exposure apparatus of FIG. 1. In FIG. 2, parts corresponding to those of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. FIG. 2 shows the exposure main body of the projection exposure apparatus of this example. In FIG. 2, a projection optical system P for projecting an image of the pattern of the reticle R onto the wafer W is shown.
L is the same as the projection optical system PL of FIG.
It is a catadioptric projection optical system that is formed once. That is, in FIG. 2, the projection optical system PL includes a first partial lens barrel 7 held along the vertical direction (Z direction) and a first partial lens barrel 7 connected at a right angle to the partial lens barrel 7 in the + Y direction. The second partial lens barrel 8 is provided, and the first image forming optical system G1 is provided in the first partial lens barrel 7.
The optical path bending mirror FM and the third imaging optical system G3 are held, and the second partial lens barrel 8 includes a second concave mirror CM.
The imaging optical system G2 is held. And the partial lens barrel 7
The projection optical system PL is supported by the support plate portion 4a by a flange portion 48a provided on the split barrel 48.

【００４５】本例では、第２の部分鏡筒８によって発生
するモーメントが第１の部分鏡筒７に作用しないよう
に、第２の部分鏡筒８を、支持板部４ａ上の支持部材５
２によって支持している。支持部材５２は、一例として
金属製のブロックより形成されているが、重量を軽くす
るために、内部に開口が設けられている。このため、分
割鏡筒４３の−Ｙ方向側にバランサを設けることなく、
簡単な構成で投影光学系ＰＬを安定に支持できるという
利点がある。In this example, the second partial lens barrel 8 is attached to the support member 5 on the support plate portion 4a so that the moment generated by the second partial lens barrel 8 does not act on the first partial lens barrel 7.
Support by 2. The support member 52 is formed of a metal block as an example, but an opening is provided inside to reduce the weight. Therefore, without providing a balancer on the −Y direction side of the split lens barrel 43,
There is an advantage that the projection optical system PL can be stably supported with a simple configuration.

【００４６】なお、図２の実施の形態では、第１の部分
鏡筒７に対して第２の部分鏡筒８が連結されているが、
第１の部分鏡筒７に作用する応力を少なくするために
は、第２の部分鏡筒８を第１の部分鏡筒７に対して非接
触で支持部材５２によって支持することが望ましい。こ
の際に、部分鏡筒７と部分鏡筒８との間の隙間の部分
は、フィルム状カバー１９Ｂと同様の被覆部材で密閉す
ればよい。更に、第２の部分鏡筒８によって光路折り曲
げ鏡ＦＭも支持することが望ましい。また、図２では、
横方向に突き出ている部分鏡筒８を底面側から支持して
いるが、部分鏡筒８を第２コラム４の上部から吊り下げ
るように支持してもよい。Although the second partial lens barrel 8 is connected to the first partial lens barrel 7 in the embodiment shown in FIG.
In order to reduce the stress acting on the first partial lens barrel 7, it is desirable that the second partial lens barrel 8 be supported by the support member 52 in a non-contact manner with respect to the first partial lens barrel 7. At this time, the gap between the partial lens barrel 7 and the partial lens barrel 8 may be sealed with a covering member similar to the film cover 19B. Further, it is desirable that the optical path bending mirror FM is also supported by the second partial lens barrel 8. In addition, in FIG.
Although the partial barrel 8 protruding in the lateral direction is supported from the bottom surface side, the partial barrel 8 may be supported so as to be suspended from the upper portion of the second column 4.

【００４７】次に、本発明の第３の実施の形態につき図
３及び図４を参照して説明する。本例は、ステップ・ア
ンド・スキャン方式の投影露光装置に本発明を適用した
ものであり、図３及び図４において図１に対応する部分
には同一符号を付してその詳細説明を省略する。図３
は、本例の投影露光装置の露光本体部を示す一部を切り
欠いた構成図、図４は、図３の要部を示す一部を切り欠
いた側面図である。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this example, the present invention is applied to a step-and-scan type projection exposure apparatus. In FIGS. 3 and 4, parts corresponding to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. . Figure 3
FIG. 4 is a partially cutaway view showing the exposure main body of the projection exposure apparatus of this example, and FIG. 4 is a partially cutaway side view showing the essential parts of FIG.

【００４８】図３において、例えば真空紫外域のＦ2 レ
ーザ光（波長１５７ｎｍ）よりなる露光光ＩＬのもと
で、レチクルＲのパターン面（レチクル面）のスリット
状の照明領域内のパターンの像が反射屈折型の投影光学
系ＰＬＡを介してウエハＷ上に投影される。本例の投影
光学系ＰＬＡは、第１の光軸ＡＸ３を光軸とする第１の
レンズ群Ｇ４（本例では１枚のレンズＬ２１よりなる）
と、その表面に２面の平面の反射面Ａ，Ｂが形成された
光路折り曲げ鏡ＦＭＡと、その第１の光軸ＡＸ３に対し
て交差する第２の光軸ＡＸ４を光軸とするレンズ群Ｇ７
（本例ではレンズＬ２２，Ｌ２３よりなる）及び凹面反
射鏡ＣＭＡと、第３の光軸ＡＸ５を光軸とする第２のレ
ンズ群Ｇ５（本例ではレンズＬ２４〜Ｌ２８よりなる）
及び第３のレンズ群Ｇ６（本例ではレンズＬ２９〜Ｌ３
３よりなる）とを備えている。本例のレンズ群Ｇ７及び
凹面反射鏡ＣＭＡは、図１の第２結像光学系Ｇ２に比べ
てレチクルＲ（物体面）に近い位置に配置されている。
図３の投影光学系ＰＬＡの詳細な構成は、例えば特開２
０００−４７１１４号公報に開示されている。In FIG. 3, an image of the pattern in the slit-shaped illumination area on the pattern surface (reticle surface) of the reticle R under the exposure light IL made of, for example, F 2 laser light (wavelength 157 nm) in the vacuum ultraviolet region. Are projected onto the wafer W via the catadioptric projection optical system PLA. The projection optical system PLA of this example has a first lens group G4 having an optical axis of the first optical axis AX3 (in this example, it is composed of one lens L21).
And an optical path bending mirror FMA having two plane reflecting surfaces A and B formed on its surface, and a lens group having an optical axis of a second optical axis AX4 intersecting the first optical axis AX3. G7
(Consisting of lenses L22 and L23 in this example), a concave reflecting mirror CMA, and a second lens group G5 having a third optical axis AX5 as an optical axis (consisting of lenses L24 to L28 in this example).
And the third lens group G6 (lenses L29 to L3 in this example).
3). The lens group G7 and the concave reflecting mirror CMA of this example are arranged closer to the reticle R (object plane) than the second imaging optical system G2 of FIG.
The detailed configuration of the projection optical system PLA of FIG.
No. 000-47114.

【００４９】そして、レチクルＲからの結像光束は、第
１のレンズ群Ｇ４を透過した後、反射面Ａで反射して、
レンズ群Ｇ７を透過して凹面反射鏡ＣＭＡに至り、ここ
で反射して再びレンズ群Ｇ７を透過して反射面Ｂに至
る。反射面Ｂで反射された結像光束は、続いて第２のレ
ンズ群Ｇ５及び第３のレンズ群Ｇ６を透過して、ウエハ
Ｗ上にレチクルＷ上のパターンの投影像を形成する。投
影光学系ＰＬＡのレチクルからウエハへの結像倍率は例
えば１／４〜１／５倍程度の縮小倍率であり、投影光学
系ＰＬＡの内部は気密化されている。The image-forming light flux from the reticle R is transmitted through the first lens group G4 and then reflected by the reflecting surface A,
The light passes through the lens group G7 to reach the concave reflecting mirror CMA, is reflected there, and again passes through the lens group G7 to reach the reflecting surface B. The imaging light flux reflected by the reflecting surface B subsequently passes through the second lens group G5 and the third lens group G6 and forms a projected image of the pattern on the reticle W on the wafer W. The imaging magnification of the projection optical system PLA from the reticle to the wafer is a reduction magnification of, for example, about 1/4 to 1/5, and the inside of the projection optical system PLA is hermetically sealed.

【００５０】投影光学系ＰＬＡにおいて、第１のレンズ
群Ｇ４と、光路折り曲げ鏡ＦＭＡと、第２のレンズ群Ｇ
５と、第３のレンズ群Ｇ６とは、共通に第１の部分鏡筒
６３によって保持されている。本例では、第１のレンズ
群Ｇ４の光軸ＡＸ３はレチクル面に垂直で、第２のレン
ズ群Ｇ５及び第３のレンズ群Ｇ６の光軸ＡＸ５はウエハ
Ｗの露光面（ウエハ面）に垂直であり、光軸ＡＸ３と光
軸ＡＸ５とは同一軸となっている。そして、レチクル面
及びウエハ面はほぼ水平面であり、光軸ＡＸ３及びＡＸ
５は鉛直方向に延びている。但し、両者の光軸ＡＸ３及
びＡＸ５は、必ずしも同一の軸である必要はない。ま
た、第１のレンズ群Ｇ４は保持機構６５Ａにより部分鏡
筒６３に保持され、光路折り曲げ鏡ＦＭＡは保持機構４
４Ａによって部分鏡筒６３に保持され、第２のレンズ群
Ｇ５は保持機構６５Ｂ及び位置調整機構６７を介して、
第３のレンズ群Ｇ６は保持機構６５Ｃ及び位置調整機構
６８を介してそれぞれ部分鏡筒１６に保持されている。In the projection optical system PLA, the first lens group G4, the optical path bending mirror FMA, and the second lens group G.
5 and the third lens group G6 are commonly held by the first partial lens barrel 63. In this example, the optical axis AX3 of the first lens group G4 is perpendicular to the reticle surface, and the optical axes AX5 of the second lens group G5 and the third lens group G6 are perpendicular to the exposure surface (wafer surface) of the wafer W. Therefore, the optical axis AX3 and the optical axis AX5 are the same axis. The reticle surface and the wafer surface are substantially horizontal surfaces, and the optical axes AX3 and AX
5 extends in the vertical direction. However, the optical axes AX3 and AX5 of both need not necessarily be the same axis. Further, the first lens group G4 is held by the holding mechanism 65A on the partial barrel 63, and the optical path bending mirror FMA is held by the holding mechanism 4.
4A holds the partial lens barrel 63, and the second lens group G5 passes through the holding mechanism 65B and the position adjusting mechanism 67.
The third lens group G6 is held by the partial lens barrel 16 via a holding mechanism 65C and a position adjusting mechanism 68, respectively.

【００５１】一方、第１の光軸ＡＸ３に交差する第２の
光軸ＡＸ４を光軸とするレンズ群Ｇ７及び凹面反射鏡Ｃ
ＭＡは、保持機構６５Ｄを介して第２の部分鏡筒６４に
保持されており、第２の部分鏡筒６４は、第１の部分鏡
筒６３に対して連結部材６６によって機械的に連結され
ている。第１の光軸ＡＸ３と第２の光軸ＡＸ４との交差
角度は、例えば、第１の光軸ＡＸ３に対して約１００°
〜１１０°である。そして、第１の部分鏡筒６３に設け
られたフランジ部６３ａが、不図示のコラムの支持板部
４ａに支持されている。即ち、投影光学系ＰＬＡは全体
として支持板部４ａによって支持されており、投影光学
系ＰＬＡ中では第１の部分鏡筒６３によって第２の部分
鏡筒６４が支持されている。また、第２の光軸ＡＸ４
は、光路折り曲げ鏡ＦＭＡの反射面Ａ，Ｂの交線Ｃと交
差している。そして、本例においても、第１の部分鏡筒
６３に対して第２の部分鏡筒６４の反対側に、第２の部
分鏡筒６４及びこの内部の光学系によるモーメントを相
殺するためのバランサ５１Ａが固定されている。On the other hand, the lens group G7 and the concave reflecting mirror C whose optical axis is the second optical axis AX4 intersecting the first optical axis AX3.
The MA is held by the second partial lens barrel 64 via the holding mechanism 65D, and the second partial lens barrel 64 is mechanically connected to the first partial lens barrel 63 by the connecting member 66. ing. The intersection angle between the first optical axis AX3 and the second optical axis AX4 is, for example, about 100 ° with respect to the first optical axis AX3.
~ 110 °. The flange portion 63a provided on the first partial lens barrel 63 is supported by the support plate portion 4a of the column (not shown). That is, the projection optical system PLA is wholly supported by the support plate portion 4a, and in the projection optical system PLA, the first partial lens barrel 63 supports the second partial lens barrel 64. In addition, the second optical axis AX4
Intersects the intersection line C of the reflecting surfaces A and B of the optical path bending mirror FMA. Also in this example, a balancer for canceling the moment of the second partial lens barrel 64 and the optical system inside the second partial lens barrel 64 is provided on the opposite side of the first partial lens barrel 63 from the second partial lens barrel 64. 51A is fixed.

【００５２】以下、投影光学系ＰＬＡ中の第１のレンズ
群Ｇ４の光軸ＡＸ３に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な
平面（ほぼ水平面）内で図３の紙面に垂直にＸ軸を、図
３の紙面に平行にＹ軸を取って説明する。本例では、第
２の部分鏡筒６４の光軸ＡＸ４のＸＹ平面に対する射影
がＹ軸に平行な直線となるように、第２の部分鏡筒６４
は、Ｙ軸に沿って配置されている。また、レチクルＲの
照明領域はＸ軸に沿って細長いスリット状（例えば円弧
状）であり、走査露光時にレチクルＲ及びウエハＷは投
影光学系ＰＬＡに対して同期してＹ軸に平行な方向（Ｙ
方向）に走査される。従って、投影光学系ＰＬＡの第２
の部分鏡筒６４は、レチクルＲの走査方向（Ｙ方向）に
沿って配置されていることになる。Below, the Z axis is taken parallel to the optical axis AX3 of the first lens group G4 in the projection optical system PLA, and the X axis is perpendicular to the plane of FIG. 3 in a plane perpendicular to the Z axis (substantially horizontal). Will be described by taking the Y axis parallel to the plane of FIG. In this example, the second partial lens barrel 64 is so arranged that the projection of the optical axis AX4 of the second partial lens barrel 64 on the XY plane is a straight line parallel to the Y axis.
Are arranged along the Y axis. Further, the illumination area of the reticle R is in the shape of a slit (e.g., an arc) elongated along the X axis, and the reticle R and the wafer W are synchronized with the projection optical system PLA in a direction parallel to the Y axis during scanning exposure ( Y
Direction). Therefore, the second of the projection optical system PLA
That is, the partial lens barrel 64 is arranged along the scanning direction (Y direction) of the reticle R.

【００５３】先ず、レチクルＲは、レチクルベース６２
上でＹ方向に走査可能に載置されたレチクルステージ６
１上に吸着保持され、レチクルステージ６１の２次元的
な位置は、移動鏡１７ｍ（実際にはＸ軸用、Ｙ軸用の２
軸分がある。以下同様。）、及びこれに対応して配置さ
れたレーザ干渉計（不図示）によって計測されている。
レチクルベース６２、レチクルステージ６１、及びこの
駆動機構（不図示）等からレチクルステージ系が構成さ
れ、レチクルベース６２は、不図示の本体フレームに支
持されている。そして、レチクルステージ系は、気密室
としてのレチクル室（不図示）内に収納されている。First, the reticle R is the reticle base 62.
Reticle stage 6 mounted on the upper surface so that it can be scanned in the Y direction
The two-dimensional position of the reticle stage 61, which is sucked and held on the first mirror 1, is moved by the moving mirror 17m (actually, two mirrors for the X-axis and the Y-axis are used.
There is an axis. The same applies below. ), And a laser interferometer (not shown) arranged correspondingly.
A reticle stage system is composed of the reticle base 62, the reticle stage 61, a drive mechanism (not shown), and the like, and the reticle base 62 is supported by a main body frame (not shown). The reticle stage system is housed in a reticle chamber (not shown) as an airtight chamber.

【００５４】レチクルベース６２の底面には、図４に示
すように、Ｙ方向（走査方向）に沿って凹部としての溝
部６２ａが形成され、溝部６２ａ内に投影光学系ＰＬＡ
の第２の部分鏡筒６４の上部が収納されている。図３に
戻り、レチクルベース６２の中央部には開口部６２ｂが
設けられ、開口部６２ｂ内に投影光学系ＰＬＡの第１の
部分鏡筒６３の上端部が差し込まれている。更に、開口
部６２ｂと投影光学系ＰＬＡとの隙間を密閉するよう
に、可撓性を有する被覆部材としてのフィルム状カバー
１９Ｄが設けられている。As shown in FIG. 4, on the bottom surface of the reticle base 62, a groove 62a is formed as a recess along the Y direction (scanning direction), and the projection optical system PLA is formed in the groove 62a.
The upper part of the second partial lens barrel 64 is accommodated. Returning to FIG. 3, an opening 62b is provided in the center of the reticle base 62, and the upper end of the first partial barrel 63 of the projection optical system PLA is inserted into the opening 62b. Furthermore, a film-like cover 19D as a flexible covering member is provided so as to seal the gap between the opening 62b and the projection optical system PLA.

【００５５】一方、ウエハＷは、ウエハホルダ３１を介
して、ウエハステージ３２上に保持され、ウエハステー
ジ３２は、ウエハベース上にＹ方向に一定速度で移動可
能に、かつＸ方向、Ｙ方向にステップ移動可能に載置さ
れており、ウエハステージ３２のＸ方向、Ｙ方向の位
置、及び回転角はレーザ干渉計（不図示）によって計測
されている。ウエハホルダ３１、ウエハステージ３２、
及びその駆動装置等よりウエハステージ系が構成されて
おり、ウエハステージ系は、気密室としての箱状のウエ
ハ室６９で覆われている。また、ウエハ室６９の上面に
設けられた開口と投影光学系ＰＬＡの下端部との隙間を
密閉するように、被覆部材としてのフィルム状カバー１
９Ｅが設けられている。上記のレチクル室、投影光学系
ＰＬＡ、及びウエハ室６９の内部には露光光ＩＬを透過
する透過性ガスが供給されている。On the other hand, the wafer W is held on the wafer stage 32 via the wafer holder 31, and the wafer stage 32 is movable on the wafer base in the Y direction at a constant speed and is stepped in the X and Y directions. The wafer stage 32 is movably mounted, and the position and rotation angle of the wafer stage 32 in the X and Y directions are measured by a laser interferometer (not shown). Wafer holder 31, wafer stage 32,
Further, a wafer stage system is configured by the driving device and the like, and the wafer stage system is covered with a box-shaped wafer chamber 69 as an airtight chamber. Further, the film-like cover 1 as a covering member is provided so as to seal the gap between the opening provided on the upper surface of the wafer chamber 69 and the lower end of the projection optical system PLA.
9E is provided. A transparent gas that transmits the exposure light IL is supplied into the reticle chamber, the projection optical system PLA, and the wafer chamber 69.

【００５６】そして、露光時には、レチクルＲの一部の
パターンの像を投影光学系ＰＬＡを介してウエハＷの一
つのショット領域に投影した状態で、レチクルステージ
６１及びウエハステージ３２を同期駆動して、レチクル
ＲとウエハＷとを投影光学系ＰＬＡに対して投影倍率比
で同期走査する走査露光動作と、ウエハステージ３２を
駆動してウエハＷをステップ移動する動作とをステップ
・アンド・スキャン方式で繰り返すことによって、ウエ
ハＷ上の各ショット領域への露光が行われる。At the time of exposure, the reticle stage 61 and the wafer stage 32 are driven synchronously in a state where an image of a part of the pattern of the reticle R is projected onto one shot area of the wafer W via the projection optical system PLA. , The reticle R and the wafer W are synchronously scanned with respect to the projection optical system PLA at a projection magnification ratio, and the operation of driving the wafer stage 32 to move the wafer W step by step. By repeating the above, each shot area on the wafer W is exposed.

【００５７】この露光時のスループットを高めるために
は、レチクルＲ及びウエハＷの走査速度を高めればよい
が、投影光学系ＰＬＡは１／４〜１／５倍程度の縮小倍
率であるため、走査露光時のレチクルステージ６１の走
査速度はウエハステージ３２の走査速度の４〜５倍程度
となる。従って、スループットを高めるためには、レチ
クルステージ６１の走査速度をいかに少ない振動で高速
化するかが問題となる。本例では、レチクルステージ６
１を高速化するために、レチクルベース６２を大型化し
て、振動の発生を抑制している。この構成でも、レチク
ルベース６２の底面の溝部６２ａに第２の部分鏡筒６４
の上部を収納しているため、投影光学系ＰＬＡを容易に
配置できる利点がある。In order to increase the throughput during this exposure, the scanning speed of the reticle R and the wafer W may be increased, but since the projection optical system PLA has a reduction magnification of about 1/4 to 1/5, scanning is performed. The scanning speed of the reticle stage 61 during exposure is about 4 to 5 times the scanning speed of the wafer stage 32. Therefore, in order to increase the throughput, how to increase the scanning speed of the reticle stage 61 with less vibration becomes a problem. In this example, the reticle stage 6
In order to increase the speed of No. 1, the reticle base 62 is enlarged to suppress the generation of vibration. Even with this configuration, the second partial lens barrel 64 is provided in the groove 62a on the bottom surface of the reticle base 62.
Since the upper part of the is housed, there is an advantage that the projection optical system PLA can be easily arranged.

【００５８】更に、本例でも、図３において、第２の部
分鏡筒６４の回転中心が実質的に光路折り曲げ鏡ＦＭＡ
の２つの反射面Ａ，Ｂの交線Ｃ上の点となるように、第
１の部分鏡筒６３に対して第２の部分鏡筒６４が支持さ
れている。これによって、部分鏡筒６４が僅かに振動し
たような場合でも、投影光学系ＰＬＡの結像特性が安定
に維持される。Further, also in this example, in FIG. 3, the center of rotation of the second partial lens barrel 64 is substantially the optical path bending mirror FMA.
The second partial lens barrel 64 is supported with respect to the first partial lens barrel 63 at a point on the line C of intersection of the two reflection surfaces A and B. As a result, even if the partial barrel 64 slightly vibrates, the image forming characteristic of the projection optical system PLA is maintained stable.

【００５９】なお、この第３の実施の形態ではバランサ
５１Ａは必ずしも設けなくともよい。また、光路折り曲
げ鏡ＦＭＡは第１の部分鏡筒６３に支持されているが、
本例においても光路折り曲げ鏡ＦＭＡを第２の部分鏡筒
６４で支持するようにしてもよい。更に、光路折り曲げ
鏡ＦＭＡを２枚のミラーで構成してもよい。また、上記
の実施の形態の投影露光装置を用いてウエハ上に半導体
デバイスを製造する場合、この半導体デバイスは、デバ
イスの機能・性能設計を行うステップ、このステップに
基づいたレチクルを製造するステップ、シリコン材料か
らウエハを制作するステップ、上記の実施の形態の投影
露光装置によりアライメントを行ってレチクルのパター
ンをウエハに露光するステップ、デバイス組み立てステ
ップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ
工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。The balancer 51A does not necessarily have to be provided in the third embodiment. The optical path bending mirror FMA is supported by the first partial lens barrel 63,
Also in this example, the optical path bending mirror FMA may be supported by the second partial lens barrel 64. Further, the optical path bending mirror FMA may be composed of two mirrors. Further, in the case of manufacturing a semiconductor device on a wafer using the projection exposure apparatus of the above embodiment, this semiconductor device, the step of designing the function and performance of the device, the step of manufacturing a reticle based on this step, Step of producing a wafer from a silicon material, step of aligning with the projection exposure apparatus of the above embodiment to expose the reticle pattern on the wafer, device assembly step (including dicing step, bonding step, package step), inspection It is manufactured through steps.

【００６０】また、本発明の露光装置の用途としては半
導体デバイス製造用の露光装置に限定されることなく、
例えば、角型のガラスプレートに形成される液晶表示素
子、若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装
置用の露光装置や、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマ
シーン、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デ
バイスを製造するための露光装置にも広く適用できる。
更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成
されたマスク（フォトマスク、レチクル等）をフォトリ
ソグラフィ工程を用いて製造する際の、露光工程（露光
装置）にも適用することができる。The application of the exposure apparatus of the present invention is not limited to the exposure apparatus for manufacturing semiconductor devices,
For example, an exposure device for a liquid crystal display element formed on a rectangular glass plate or a display device such as a plasma display, an imaging element (CCD or the like), a micromachine, a thin film magnetic head, and various devices such as a DNA chip may be used. It can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing.
Furthermore, the present invention can also be applied to an exposure step (exposure apparatus) when manufacturing a mask (photomask, reticle, etc.) on which mask patterns of various devices are formed using a photolithography step.

【００６１】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取
り得ることは勿論である。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it goes without saying that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

【００６２】[0062]

【発明の効果】本発明の第１の投影露光方法によれば、
投影光学系として反射屈折光学系を用いる場合に、投影
光学系の振動の発生を抑制することができる。また、本
発明の第２の投影露光方法によれば、走査型露光装置で
投影光学系として反射屈折光学系を用いる場合に、マス
ク（レチクル）側のステージ系を容易に大型化すること
ができる。According to the first projection exposure method of the present invention,
When a catadioptric optical system is used as the projection optical system, it is possible to suppress vibration of the projection optical system. Further, according to the second projection exposure method of the present invention, when the catadioptric optical system is used as the projection optical system in the scanning exposure apparatus, the stage system on the mask (reticle) side can be easily increased in size. .

【００６３】また、本発明の第３の投影露光方法によれ
ば、投影光学系として反射屈折光学系を用いる場合に、
その投影光学系の振動の影響を軽減することができる。
また、本発明の投影露光装置によれば、上記の投影露光
方法を実施することができる。According to the third projection exposure method of the present invention, when a catadioptric optical system is used as the projection optical system,
The influence of the vibration of the projection optical system can be reduced.
Further, according to the projection exposure apparatus of the present invention, the above projection exposure method can be implemented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 本発明の第１の実施の形態の投影露光装置の
露光本体部を示す一部を切り欠いた構成図である。FIG. 1 is a partially cutaway configuration diagram showing an exposure main body section of a projection exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図２】 本発明の第２の実施の形態の投影露光装置の
露光本体部を示す一部を切り欠いた構成図である。FIG. 2 is a partially cutaway configuration diagram showing an exposure main body section of a projection exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図３】 本発明の第３の実施の形態の投影露光装置の
露光本体部を示す一部を切り欠いた構成図である。FIG. 3 is a partially cutaway configuration diagram showing an exposure main body section of a projection exposure apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図４】 図３の一部を切り欠いた側面図である。FIG. 4 is a side view in which a part of FIG. 3 is cut away.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Ｒ…レチクル、Ｗ…ウエハ、４…第２コラム、４ａ…支
持板部、ＰＬ，ＰＬＡ…投影光学系、Ｇ１〜Ｇ７…レン
ズ群、７…第１の部分鏡筒、８…第２の部分鏡筒、Ｆ
Ｍ，ＦＭＡ…光路折り曲げ鏡、ＣＭ，ＣＭＡ…凹面反射
鏡、１５…レチクルステージ、３２…ウエハステージ、
４１Ａ〜４１Ｊ，４５，４６Ａ，４６Ｂ，４８…分割鏡
筒、５１，５１Ａ…バランサ、５２…支持部材、６１…
レチクルステージ、６２…レチクルベース、６２ａ…溝
部、６３…第１の部分鏡筒、６４…第２の部分鏡筒R ... Reticle, W ... Wafer, 4 ... Second column, 4a ... Support plate part, PL, PLA ... Projection optical system, G1-G7 ... Lens group, 7 ... First partial lens barrel, 8 ... Second part Lens barrel, F
M, FMA ... Optical path bending mirror, CM, CMA ... Concave reflecting mirror, 15 ... Reticle stage, 32 ... Wafer stage,
41A to 41J, 45, 46A, 46B, 48 ... Split lens barrel, 51, 51A ... Balancer, 52 ... Support member, 61 ...
Reticle stage, 62 ... Reticle base, 62a ... Groove portion, 63 ... First partial lens barrel, 64 ... Second partial lens barrel

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 鉛直方向にほぼ平行な光軸を持つ第１の
部分鏡筒と、該部分鏡筒の光軸に交差する光軸を持つ第
２の部分鏡筒とを有する投影光学系を用いて物体を露光
する投影露光方法において、 前記第２の部分鏡筒を支持することによって前記第１の
部分鏡筒に発生するモーメントが相殺されるように、前
記第１及び第２の部分鏡筒を支持することを特徴とする
投影露光方法。1. A projection optical system having a first partial lens barrel having an optical axis substantially parallel to a vertical direction and a second partial lens barrel having an optical axis intersecting the optical axis of the partial lens barrel. In a projection exposure method for exposing an object using the first and second partial mirrors, the moment generated in the first partial barrel is canceled by supporting the second partial barrel. A projection exposure method characterized by supporting a tube. 【請求項２】 露光ビームで第１物体及び投影光学系を
介して第２物体を露光した状態で、前記第１物体及び第
２物体を所定の走査方向に同期移動する投影露光方法に
おいて、 前記投影光学系は、 第１の部分鏡筒に支持されて前記第１物体から前記第２
物体の方向に伸びる光軸を持つ第１の光学系と、 前記露光ビームを前記第１の光学系の光軸に交差する方
向に導く第１の偏向光学部材と、 第２の部分鏡筒に支持されて前記第１の偏向光学部材で
偏向された前記露光ビームを反射する第２の光学系と、 前記第２の光学系で反射された前記露光ビームを前記第
１の光学系に導く第２の偏向光学部材とを備え、 前記第２の部分鏡筒を前記走査方向に実質的に平行に支
持することを特徴とする投影露光方法。2. A projection exposure method for synchronously moving the first object and the second object in a predetermined scanning direction in a state where the first object and the second object are exposed by an exposure beam through the projection optical system, The projection optical system is supported by a first partial lens barrel and moves from the first object to the second
A first optical system having an optical axis extending in the direction of the object; a first deflecting optical member for guiding the exposure beam in a direction intersecting the optical axis of the first optical system; and a second partial lens barrel. A second optical system which is supported and reflects the exposure beam deflected by the first deflection optical member; and a second optical system which guides the exposure beam reflected by the second optical system to the first optical system. A projection exposure method comprising: a second deflecting optical member; and supporting the second partial lens barrel substantially parallel to the scanning direction. 【請求項３】 露光ビームで第１物体及び投影光学系を
介して第２物体を露光する投影露光方法において、 前記投影光学系は、 第１の部分鏡筒に支持されて前記第１物体から前記第２
物体の方向に伸びる光軸を持つ第１の光学系と、 前記露光ビームを前記第１の光学系の光軸に交差する方
向に導く第１の偏向光学部材と、 第２の部分鏡筒に支持されて前記第１の偏向光学部材で
偏向された前記露光ビームを反射する第２の光学系と、 前記第２の光学系で反射された前記露光ビームを前記第
１の光学系に導く第２の偏向光学部材とを備え、 前記第１の偏向光学部材の偏向面と前記第２の偏向光学
部材の偏向面とが交わる位置が前記第２の部分鏡筒の回
転中心となるように、前記第２の部分鏡筒を支持するこ
とを特徴とする投影露光方法。3. A projection exposure method for exposing a second object with an exposure beam via a first object and a projection optical system, wherein the projection optical system is supported by a first partial lens barrel and is exposed from the first object. The second
A first optical system having an optical axis extending in the direction of the object; a first deflecting optical member for guiding the exposure beam in a direction intersecting the optical axis of the first optical system; and a second partial lens barrel. A second optical system which is supported and reflects the exposure beam deflected by the first deflection optical member; and a second optical system which guides the exposure beam reflected by the second optical system to the first optical system. A second deflecting optical member, and a position at which the deflecting surface of the first deflecting optical member and the deflecting surface of the second deflecting optical member intersect is the center of rotation of the second partial lens barrel. A projection exposure method comprising supporting the second partial lens barrel. 【請求項４】 鉛直方向にほぼ平行な光軸を持つ第１の
部分鏡筒と、該部分鏡筒の光軸に対して交差する光軸を
持つ第２の部分鏡筒とを備えた投影光学系を用いて物体
を露光する投影露光装置において、 前記第１及び第２の部分鏡筒の少なくとも一方に設けら
れ、前記第２の部分鏡筒を前記第１の部分鏡筒で支持す
る第１の支持機構と、 前記第１の部分鏡筒を支持する第２の支持機構と、 前記第１の部分鏡筒に対して前記第２の部分鏡筒を支持
することによって発生するモーメントを相殺するための
バランス部材とを有することを特徴とする投影露光装
置。4. A projection comprising a first partial lens barrel having an optical axis substantially parallel to the vertical direction, and a second partial lens barrel having an optical axis intersecting the optical axis of the partial lens barrel. In a projection exposure apparatus that exposes an object using an optical system, a projection exposure apparatus that is provided on at least one of the first and second partial lens barrels and that supports the second partial lens barrel by the first partial lens barrel. No. 1 support mechanism, a second support mechanism that supports the first partial barrel, and a moment generated by supporting the second partial barrel with respect to the first partial barrel is offset. A projection exposure apparatus, comprising: 【請求項５】 露光ビームで第１物体及び投影光学系を
介して第２物体を露光する投影露光装置において、 前記投影光学系は、 第１の部分鏡筒に支持されて前記第１物体から前記第２
物体の方向に伸びる光軸を持つ第１の光学系と、 前記露光ビームを前記第１の光学系の光軸に交差する方
向に導く第１の偏向光学部材と、 第２の部分鏡筒に支持されて前記第１の偏向光学部材で
偏向された前記露光ビームを反射する第２の光学系と、 前記第２の光学系で反射された前記露光ビームを前記第
１の光学系に導く第２の偏向光学部材とを備え、 前記第１の偏向光学部材の偏向面と前記第２の偏向光学
部材の偏向面とが交わる位置が前記第２の部分鏡筒の回
転中心となるように、前記第２の部分鏡筒を支持する支
持機構を設けたことを特徴とする投影露光装置。5. A projection exposure apparatus that exposes a second object with an exposure beam through a first object and a projection optical system, wherein the projection optical system is supported by a first partial lens barrel and moves from the first object. The second
A first optical system having an optical axis extending in the direction of the object; a first deflecting optical member for guiding the exposure beam in a direction intersecting the optical axis of the first optical system; and a second partial lens barrel. A second optical system which is supported and reflects the exposure beam deflected by the first deflection optical member; and a second optical system which guides the exposure beam reflected by the second optical system to the first optical system. A second deflecting optical member, and a position at which the deflecting surface of the first deflecting optical member and the deflecting surface of the second deflecting optical member intersect is the center of rotation of the second partial lens barrel. A projection exposure apparatus comprising a support mechanism for supporting the second partial lens barrel. 【請求項６】 前記第２の部分鏡筒には前記第１及び第
２の偏向光学部材が保持されることを特徴とする請求項
５に記載の投影露光装置。6. The projection exposure apparatus according to claim 5, wherein the first and second deflection optical members are held by the second partial lens barrel. 【請求項７】 露光ビームで第１物体及び投影光学系を
介して第２物体を露光した状態で、前記第１物体及び第
２物体を所定の走査方向に同期移動する投影露光装置に
おいて、 前記投影光学系として、前記第１物体から前記第２物体
の方向に伸びる光軸を持つ第１の部分鏡筒と、該部分鏡
筒の光軸に対して交差する光軸を持つ第２の部分鏡筒と
を備えた投影光学系を用い、 前記第１物体を駆動するステージ系の底面に前記走査方
向に沿って凹部を形成し、 前記第２の部分鏡筒を前記走査方向に実質的に平行に支
持するとともに、前記ステージ系の前記凹部に前記第２
の部分鏡筒の少なくとも一部を収納することを特徴とす
る投影露光装置。7. A projection exposure apparatus which synchronously moves the first object and the second object in a predetermined scanning direction in a state where the first object and the second object are exposed by an exposure beam through the projection optical system, As a projection optical system, a first partial lens barrel having an optical axis extending from the first object toward the second object, and a second portion having an optical axis intersecting the optical axis of the partial lens barrel. A projection optical system including a lens barrel, and a concave portion is formed on the bottom surface of the stage system that drives the first object along the scanning direction, and the second partial lens barrel is substantially arranged in the scanning direction. While supporting in parallel, the second portion in the recess of the stage system.
A projection exposure apparatus, which houses at least a part of the partial lens barrel. 【請求項８】 請求項１、２、又は３に記載の投影露光
方法を用いてデバイスパターンをワークピース上に転写
する工程を有するデバイス製造方法。8. A device manufacturing method including a step of transferring a device pattern onto a workpiece by using the projection exposure method according to claim 1. Description:
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