JP2002023057A - Projection optical system and aligner equipped therewith - Google Patents

Projection optical system and aligner equipped therewith

Info

Publication number
JP2002023057A
JP2002023057A JP2000210820A JP2000210820A JP2002023057A JP 2002023057 A JP2002023057 A JP 2002023057A JP 2000210820 A JP2000210820 A JP 2000210820A JP 2000210820 A JP2000210820 A JP 2000210820A JP 2002023057 A JP2002023057 A JP 2002023057A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical system
lens
projection optical
area
mask
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000210820A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Suenaga
豊 末永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2000210820A priority Critical patent/JP2002023057A/en
Publication of JP2002023057A publication Critical patent/JP2002023057A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70225Optical aspects of catadioptric systems, i.e. comprising reflective and refractive elements

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To excellently restrain influence exerted on image-formation performance such as deformation by the gravity of a lens component while securing large-size projection field in one direction in a cata-dioptric type projection optical system. SOLUTION: This cata-dioptric type projection optical system is equipped with at least one concave reflection mirror (CM) and plural lens components (Li), and projects the image of a slit-shaped pattern extended in a specified direction on a first surface (M) to a second surface (P). Then, it is provided with at least one lens component (L32 to L34) arranged at a position comparatively near to the first surface (M) or the second surface (P), and supported on the outside of an effective area where image-formation luminous flux contributing to the formation of the image of the slit-shaped pattern passes and on the inside of a circular area circumscribing the effective area.

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、投影光学系および
該光学系を備えた露光装置に関し、特にマスクと感光性
基板とを移動させつつマスクのパターンを感光性基板上
に投影露光する走査型の露光装置に好適な反射屈折型の
投影光学系に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection optical system and an exposure apparatus provided with the optical system, and more particularly to a scanning type for projecting and exposing a mask pattern on a photosensitive substrate while moving the mask and the photosensitive substrate. The present invention relates to a catadioptric projection optical system suitable for an exposure apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ワープロやパソコンやテレビ等の
表示素子として、液晶表示パネルが多用されるようにな
っている。液晶表示パネルは、プレート上に透明薄膜電
極をフォトリソグラフィの手法で所望の形状にパターニ
ングすることによって製造される。このフォトリソグラ
フィ工程のための装置として、マスク上に形成された原
画パターンを投影光学系を介してプレート上のフォトレ
ジスト層に投影露光する投影露光装置が用いられてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display panels have been frequently used as display elements for word processors, personal computers, televisions, and the like. A liquid crystal display panel is manufactured by patterning a transparent thin-film electrode on a plate into a desired shape by a photolithography technique. As an apparatus for the photolithography process, a projection exposure apparatus that projects and exposes an original pattern formed on a mask to a photoresist layer on a plate via a projection optical system is used.

【0003】なお、最近では、液晶表示パネルの大面積
化の要求が高まっており、その要求に伴ってこの種の投
影露光装置においても露光領域の拡大が望まれている。
そこで、露光対象となる感光性基板の大型化に対処する
ため、感光性基板の露光領域を複数の単位領域に分割し
て各単位領域に応じた走査露光を繰り返し、最終的に所
望のパターンを合成する画面合成の手法が用いられてい
る。この画面合成を行う際には、各露光領域の境界位置
でのパターンの切れ目の発生を防止するため、各露光領
域の境界を微少量重ね合わせて露光を行う。
In recent years, there has been an increasing demand for a large-sized liquid crystal display panel, and with this demand, it has been desired to enlarge the exposure area in this type of projection exposure apparatus.
Therefore, in order to cope with the enlargement of the photosensitive substrate to be exposed, the exposure region of the photosensitive substrate is divided into a plurality of unit regions, and scanning exposure corresponding to each unit region is repeated, and finally a desired pattern is formed. A screen combining method for combining is used. When performing this screen synthesis, in order to prevent the occurrence of a break in the pattern at the boundary position of each exposure area, exposure is performed by superimposing a small amount of the boundary of each exposure area.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画面合
成の手法では、隣接する露光領域同士の重ね合わせ精度
が充分に高くない場合には、パターンの継ぎ目部分に段
差が発生し、デバイスの特性が損なわれることがある。
すなわち、露光領域内における光学系の像質の違いや照
明条件の微妙な差が、パターンの継ぎ目部分に影響し、
デバイスのパターンの生成にむらが生じてしまう。
However, in the screen synthesizing method, if the overlapping accuracy between the adjacent exposure regions is not sufficiently high, a step occurs at the joint portion of the pattern, and the characteristics of the device are impaired. May be
In other words, differences in image quality of the optical system and subtle differences in illumination conditions in the exposure area affect the seams of the pattern,
Unevenness occurs in the generation of device patterns.

【0005】そこで、1回の走査露光で大面積のデバイ
スパターンを形成するために、投影光学系を大型化する
ことが考えられる。しかしながら、大きな露光領域(投
影視野)を確保するために大型化された投影光学系で
は、特にその拡大側に配置されるレンズの有効径が大き
くなり、レンズの自重による変形などの結像性能への影
響を無視することができなくなってしまう。なお、凹面
反射鏡と複数のレンズとを含む反射屈折型の投影光学系
では、屈折型の投影光学系に比して、レンズの枚数を少
なくすることができるので、光学系の大型化に有利であ
る。
In order to form a large-area device pattern by one scanning exposure, it is conceivable to enlarge the projection optical system. However, in a projection optical system that has been enlarged to secure a large exposure area (projection field of view), the effective diameter of the lens disposed particularly on the enlargement side becomes large, and the imaging performance such as deformation due to the weight of the lens is reduced. Can no longer be ignored. In a catadioptric projection optical system including a concave reflecting mirror and a plurality of lenses, the number of lenses can be reduced as compared with a refraction projection optical system, which is advantageous in increasing the size of the optical system. It is.

【0006】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、一方向に沿って大きな寸法の投影視野を確保
しつつ、レンズ成分の自重による変形などの結像性能へ
の影響を良好に抑えることのできる、反射屈折型の投影
光学系を提供することを目的とする。また、一方向に沿
って大きな寸法の投影視野を有する反射屈折型の投影光
学系を用いて、1回の走査露光により大面積のデバイス
パターンを形成することのできる露光装置を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has a good effect on image forming performance such as deformation due to the weight of a lens component while securing a projection field of a large dimension along one direction. It is an object of the present invention to provide a catadioptric projection optical system which can be suppressed to a minimum. It is another object of the present invention to provide an exposure apparatus that can form a large-area device pattern by one scanning exposure using a catadioptric projection optical system having a projection field of a large dimension along one direction. And

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の第1発明では、少なくとも1つの凹面反射
鏡と複数のレンズ成分とを備え、第1面上において所定
方向に沿って延びたスリット状のパターンの像を第2面
に投影する反射屈折型の投影光学系において、前記第1
面または前記第2面に比較的近い位置に配置され、前記
スリット状のパターンの像の形成に寄与する結像光束が
通過する有効領域の外側で且つ該有効領域に外接する円
形領域の内側において支持された少なくとも1つのレン
ズ成分L1を有し、前記レンズ成分L1の最大有効半径
(前記円形領域の半径)をHとし、前記レンズ成分L1
の光軸に最も近い支持点と光軸との間の距離をXとする
とき、X<0.75Hの条件を満足することを特徴とす
る投影光学系を提供する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided at least one concave reflecting mirror and a plurality of lens components. In a catadioptric projection optical system for projecting an image of an extended slit-like pattern onto a second surface,
Outside the effective region through which the imaging light flux contributing to the formation of the image of the slit-shaped pattern is disposed and relatively inside the circular region circumscribing the effective region. The lens component L1 has at least one supported lens component L1, the maximum effective radius of the lens component L1 (the radius of the circular region) is H, and the lens component L1
A projection optical system characterized by satisfying a condition of X <0.75H, where X is a distance between a support point closest to the optical axis and the optical axis.

【0008】第1発明の好ましい態様によれば、前記レ
ンズ成分L1は、その光軸が重力方向に沿って延びる姿
勢で、前記投影光学系の拡大側に配置されている。ま
た、前記レンズ成分L1は、前記有効領域およびその外
側の支持領域を残して切り欠かれた形状を有し、前記支
持領域に当接する保持部材によって支持されていること
が好ましい。この場合、前記レンズ成分L1の前記支持
領域の当接部分は平面状に形成されていることが好まし
い。
According to a preferred aspect of the first invention, the lens component L1 is disposed on the enlargement side of the projection optical system with its optical axis extending along the direction of gravity. Further, it is preferable that the lens component L1 has a cutout shape excluding the effective area and a support area outside the effective area, and is supported by a holding member that is in contact with the support area. In this case, it is preferable that the contact portion of the support region of the lens component L1 is formed in a planar shape.

【0009】また、第1発明の好ましい態様によれば、
前記レンズ成分L1の前記有効領域および前記支持領域
の光軸に垂直な平面への合計射影面積をS1とし、前記
レンズ成分L1の切り欠かれた領域の光軸に垂直な平面
への射影面積をS2とするとき、S1<S2の条件を満
足する。また、前記第2面側および前記第1面側にテレ
セントリックであることが好ましい。
According to a preferred embodiment of the first invention,
The total projected area of the lens component L1 on a plane perpendicular to the optical axis of the effective area and the support area is S1, and the projected area of the cutout area of the lens component L1 on a plane perpendicular to the optical axis is S1. When S2, the condition of S1 <S2 is satisfied. Preferably, the second surface and the first surface are telecentric.

【0010】本発明の第2発明では、第1発明の投影光
学系と、前記第1面に設定されたマスクを照明するため
の照明光学系とを備え、前記投影光学系に対して前記マ
スクおよび前記第2面に設定された感光性基板を相対移
動させながら、前記マスクに形成されたパターンを前記
感光性基板へ投影露光することを特徴とする露光装置を
提供する。この場合、前記照明光学系は、450nmよ
りも小さい波長を有する光で前記マスクを照明すること
が好ましい。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a projection optical system according to the first aspect of the present invention, and an illumination optical system for illuminating a mask set on the first surface, wherein the mask is provided to the projection optical system. And an exposure apparatus for projecting and exposing a pattern formed on the mask onto the photosensitive substrate while relatively moving a photosensitive substrate set on the second surface. In this case, it is preferable that the illumination optical system illuminates the mask with light having a wavelength smaller than 450 nm.

【0011】また、本発明の別の局面によれば、少なく
とも1つの凹面反射鏡と複数のレンズ成分とを備え、第
1面上において所定方向に沿って延びたスリット状のパ
ターンの像を第2面に投影する反射屈折型の投影光学系
において、前記スリット状のパターンの像の形成に寄与
する結像光束が通過する有効領域を残して所定部分が切
り欠かれた少なくとも1つのレンズ成分を有することを
特徴とする投影光学系を提供する。
According to another aspect of the present invention, an image of a slit-like pattern extending along a predetermined direction on a first surface, comprising at least one concave reflecting mirror and a plurality of lens components, is provided. In a catadioptric projection optical system that projects onto two surfaces, at least one lens component having a predetermined portion cut out leaving an effective area through which an imaging light beam contributing to the formation of the image of the slit pattern passes. A projection optical system is provided.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】一般に、一括露光によりデバイス
パターンを形成する露光装置の場合、マスク上の正方形
状の照明領域に形成されたパターンの像が、感光性基板
上の正方形状の露光領域に形成される。したがって、パ
ターン像の形成に寄与する結像光束が各レンズを通過す
る有効領域の形状は、各レンズの位置にかかわらず円形
に近い形状となる。その結果、一括露光型の露光装置で
は、投影光学系を大型化すると、各レンズの有効領域は
円形状に拡大し、各レンズが二次元的に大きな寸法を必
要とする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In general, in an exposure apparatus for forming a device pattern by batch exposure, an image of a pattern formed in a square illumination area on a mask is projected on a square exposure area on a photosensitive substrate. It is formed. Therefore, the shape of the effective area in which the image forming light beam contributing to the formation of the pattern image passes through each lens is almost circular regardless of the position of each lens. As a result, in a one-time exposure type exposure apparatus, when the size of the projection optical system is increased, the effective area of each lens is enlarged in a circular shape, and each lens requires a two-dimensionally large dimension.

【0013】一方、画面合成することなく1回の走査露
光によりデバイスパターンを形成する走査型の露光装置
の場合、マスク上の細長い矩形状(あるいはスリット
状)の照明領域に形成されたパターンの像が、感光性基
板上の細長い矩形状の露光領域に形成される。したがっ
て、パターン像の形成に寄与する結像光束がマスクまた
は感光性基板に比較的近い位置に配置されたレンズを通
過する有効領域は、細長い矩形状となる。
On the other hand, in the case of a scanning type exposure apparatus which forms a device pattern by one scanning exposure without synthesizing a screen, an image of a pattern formed in an elongated rectangular (or slit) illumination area on a mask. Are formed in an elongated rectangular exposure area on the photosensitive substrate. Therefore, the effective area where the imaging light beam contributing to the formation of the pattern image passes through the lens disposed at a position relatively close to the mask or the photosensitive substrate has an elongated rectangular shape.

【0014】その結果、走査型の露光装置では、投影光
学系を大型化しても、マスクまたは感光性基板に比較的
近い位置に配置されたレンズの有効領域は細長い矩形状
に拡大し、マスクまたは感光性基板に比較的近い位置に
配置されたレンズが所定の方向に大きな寸法を必要とす
るが、所定の方向と直交する方向に沿って大きな寸法を
必要としない。なお、本発明では、結像光束が通過する
領域を有効領域と定義し、この有効領域に外接する円形
領域の半径を最大有効半径と定義している。
As a result, in the scanning type exposure apparatus, even if the projection optical system is enlarged, the effective area of the lens arranged relatively close to the mask or the photosensitive substrate is enlarged into an elongated rectangular shape, and the mask or the exposure area is enlarged. A lens disposed relatively close to the photosensitive substrate requires a large dimension in a predetermined direction, but does not require a large dimension along a direction orthogonal to the predetermined direction. In the present invention, a region through which an image forming light beam passes is defined as an effective region, and a radius of a circular region circumscribing the effective region is defined as a maximum effective radius.

【0015】この場合、パターンの等倍像を形成する等
倍投影光学系では、マスクの近傍に配置されたレンズと
感光性基板の近傍に配置されたレンズとは、互いにほぼ
同じ最大有効半径を有する。しかしながら、たとえばパ
ターンの拡大像を形成する拡大投影光学系では、感光性
基板の近傍に配置されたレンズの方が、マスクの近傍に
配置されたレンズよりも大きな最大有効半径を有するこ
とになる。すなわち、投影光学系の拡大側に配置される
レンズの方が、投影光学系の縮小側に配置されるレンズ
よりも大きな最大有効半径を必要とする。
In this case, in a 1 × projection optical system for forming a 1 × image of a pattern, a lens disposed near the mask and a lens disposed near the photosensitive substrate have substantially the same maximum effective radius as each other. Have. However, for example, in an enlarged projection optical system that forms an enlarged image of a pattern, a lens arranged near the photosensitive substrate has a larger maximum effective radius than a lens arranged near the mask. That is, the lens disposed on the enlargement side of the projection optical system requires a larger maximum effective radius than the lens disposed on the reduction side of the projection optical system.

【0016】本発明の発明者は、上述の知見に基づき、
マスクまたは感光性基板に比較的近い位置に配置された
レンズの自重による変形などの結像性能への影響を良好
に抑えるためには、その有効領域の外側で且つ有効領域
に外接する円形領域の内側において支持することが有利
であることに想到した。すなわち、本発明では、マスク
または感光性基板に比較的近い位置に配置されて大型化
し易いレンズ成分L1が、以下の条件式(1)を満足す
る。
Based on the above findings, the inventor of the present invention
In order to favorably suppress the influence on the imaging performance such as deformation due to the weight of the lens disposed at a position relatively close to the mask or the photosensitive substrate, a circular area outside the effective area and circumscribing the effective area is required. It has been found that it is advantageous to support inside. That is, in the present invention, the lens component L1, which is disposed at a position relatively close to the mask or the photosensitive substrate and is easily enlarged, satisfies the following conditional expression (1).

【0017】X<0.75H (1) ここで、Hは、レンズ成分L1の最大有効半径である。
また、Xは、レンズ成分L1の光軸に最も近い支持点と
光軸との間の距離である。条件式(1)で規定される範
囲を逸脱してXが大きくなると、レンズ成分L1の自重
による影響を無視することができなくなる。
X <0.75H (1) where H is the maximum effective radius of the lens component L1.
X is a distance between the optical axis and the support point closest to the optical axis of the lens component L1. When X is out of the range defined by the conditional expression (1), the influence of the own weight of the lens component L1 cannot be ignored.

【0018】なお、本発明では、レンズ成分L1は、そ
の光軸が重力方向に沿って延びる姿勢で、投影光学系の
拡大側に配置されていることが好ましい。レンズ成分L
1の光軸が重力方向に沿って延びる姿勢で支持すること
により、レンズ成分L1の自重による変形性状が光軸に
関して対称になり、投影光学系の結像性能への影響を小
さく抑えることができる。また、投影光学系の拡大側に
配置されたレンズ成分L1は、上述したように最も大型
化し易いレンズであり、この最も大型化し易いレンズに
対して本発明の効果を最も有効に発揮することができ
る。
In the present invention, it is preferable that the lens component L1 is disposed on the enlargement side of the projection optical system with its optical axis extending along the direction of gravity. Lens component L
By supporting the first optical axis in a posture extending along the direction of gravity, the deformation property of the lens component L1 due to its own weight becomes symmetrical with respect to the optical axis, so that the influence on the imaging performance of the projection optical system can be reduced. . Further, the lens component L1 disposed on the enlargement side of the projection optical system is the lens which is most easily enlarged as described above, and the effect of the present invention can be exhibited most effectively for the lens which is most easily enlarged. it can.

【0019】また、本発明では、レンズ成分L1は、有
効領域およびその外側の支持領域を残して切り欠かれた
形状を有し、支持領域に当接する保持部材によって支持
されていることが好ましい。結像光束を通過させるのに
必須の有効領域とレンズを支持するのに必須の支持領域
とを残して他の不要領域を切除することにより、レンズ
成分L1の重量を大幅に低減することができるので、レ
ンズの支持およびその自重による変形などの観点におい
て有利である。また、支持領域に当接する保持部材によ
ってレンズ成分L1を支持する形態を採用し、且つ支持
領域の当接部分を平面状に形成することにより、簡素な
構成でレンズ成分L1を安定的に支持することが可能と
なる。
Further, in the present invention, it is preferable that the lens component L1 has a cutout shape excluding the effective area and the support area outside the effective area, and is supported by a holding member abutting on the support area. By cutting off other unnecessary areas while leaving an effective area essential for transmitting the imaging light flux and a support area essential for supporting the lens, the weight of the lens component L1 can be significantly reduced. This is advantageous in terms of supporting the lens and deformation due to its own weight. Further, the lens component L1 is supported by a holding member that abuts on the support region, and the contact portion of the support region is formed in a planar shape, so that the lens component L1 is stably supported with a simple configuration. It becomes possible.

【0020】さらに、本発明においては、以下の条件式
(2)を満足することが好ましい。 S1<S2 (2) ここで、S1は、レンズ成分L1の有効領域および支持
領域の光軸に垂直な平面への合計射影面積である。ま
た、S2は、レンズ成分L1の切り欠かれた領域の光軸
に垂直な平面への射影面積である。条件式(2)で規定
される範囲を逸脱してS2が小さくなると、切り欠かれ
た領域が小さくなりすぎて、レンズ成分L1の自重軽減
効果を充分に期待することができなくなるので好ましく
ない。
Further, in the present invention, it is preferable to satisfy the following conditional expression (2). S1 <S2 (2) Here, S1 is the total projected area of the effective area and the support area of the lens component L1 onto a plane perpendicular to the optical axis. S2 is the projected area of the cutout area of the lens component L1 onto a plane perpendicular to the optical axis. If S2 is smaller than the range defined by the conditional expression (2), the cut-out area becomes too small, and the effect of reducing the weight of the lens component L1 cannot be sufficiently expected, which is not preferable.

【0021】また、本発明では、投影光学系がマスク側
および感光性基板側にテレセントリックであることが好
ましい。この構成により、投影光学系のフォーカス調整
のためにマスクや感光性基板を合焦方向に移動させて
も、ディストーションの発生を実質的に回避することが
できる。さらに、本発明では、450nmよりも小さい
波長を有する紫外光でマスクを照明することが好まし
い。この波長よりも大きい波長を有する露光光では、充
分な解像力を達成することができず、液晶表示素子のよ
うな高精細なマイクロデバイスの製造に適しない。
In the present invention, the projection optical system is preferably telecentric on the mask side and the photosensitive substrate side. With this configuration, even if the mask or the photosensitive substrate is moved in the focusing direction for adjusting the focus of the projection optical system, the occurrence of distortion can be substantially avoided. Further, in the present invention, it is preferable to illuminate the mask with ultraviolet light having a wavelength smaller than 450 nm. Exposure light having a wavelength larger than this wavelength cannot achieve a sufficient resolution, and is not suitable for manufacturing a high-definition micro device such as a liquid crystal display device.

【0022】なお、上述の説明では、マスクまたは感光
性基板の近傍に配置されて大型化し易いレンズ成分に本
発明を適用している。しかしながら、レンズ成分の位置
および姿勢にかかわらず、結像光束が通過する有効領域
を残して所定部分を切り欠くことにより、たとえば結像
性能の観点からレンズ成分の自重軽減効果を期待するこ
とができる。
In the above description, the present invention is applied to a lens component which is arranged near a mask or a photosensitive substrate and is easily enlarged. However, irrespective of the position and orientation of the lens component, by cutting out a predetermined portion while leaving an effective area through which the imaging light beam passes, an effect of reducing the weight of the lens component can be expected from the viewpoint of, for example, imaging performance. .

【0023】以上のように、本発明の反射屈折型の投影
光学系では、一方向に沿って大きな寸法の投影視野を確
保しつつ、レンズ成分の自重による変形などの結像性能
への影響を良好に抑えることができる。また、本発明の
露光装置では、一方向に沿って大きな寸法の投影視野を
有する反射屈折型の投影光学系を用いて、1回の走査露
光により大面積のデバイスパターンを形成することがで
きる。
As described above, in the catadioptric projection optical system of the present invention, a large projection field of view is ensured in one direction, and the influence on the imaging performance such as deformation due to the weight of the lens component is maintained. It can be suppressed well. Further, in the exposure apparatus of the present invention, a large-area device pattern can be formed by one scanning exposure using a catadioptric projection optical system having a projection field of a large dimension in one direction.

【0024】本発明の実施形態を、添付図面に基づいて
説明する。図1は、本発明の実施形態にかかる投影光学
系を備えた露光装置の構成を概略的に示す図である。図
2は、図1の投影光学系の構成を概略的に示す図であ
る。図1において、感光性基板であるプレート(ガラス
基板)Pの法線方向に沿ってZ軸を、プレート面内にお
いて図1の紙面に平行な方向にY軸を、プレート面内に
おいて図1の紙面に垂直な方向にX軸をそれぞれ設定し
ている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of an exposure apparatus including a projection optical system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of the projection optical system of FIG. In FIG. 1, the Z axis is along the normal direction of a plate (glass substrate) P which is a photosensitive substrate, the Y axis is in the plate plane in a direction parallel to the plane of FIG. 1, and the FIG. The X axis is set in a direction perpendicular to the paper surface.

【0025】図1に示す露光装置は、たとえば高圧水銀
ランプからなる光源1を備えている。光源1は、回転楕
円面からなる反射面を有する楕円鏡2の第1焦点位置に
位置決めされている。したがって、光源1から射出され
た照明光束は、ミラー3を介して、楕円鏡2の第2焦点
位置に光源像を形成する。楕円鏡2の第2焦点位置に形
成された光源像からの光束は、コリメートレンズ4によ
りほぼ平行な光束に変換された後、所望の波長域の光束
を選択的に透過させる波長選択フィルター5に入射す
る。本実施形態の場合、波長選択フィルター5では、g
線(λ=436nm)の光とh線(λ=405nm)の
光とi線(λ=365nm)の光とが選択的に透過す
る。
The exposure apparatus shown in FIG. 1 includes a light source 1 composed of, for example, a high-pressure mercury lamp. The light source 1 is positioned at a first focal position of an elliptical mirror 2 having a reflection surface formed of a spheroid. Therefore, the illumination light flux emitted from the light source 1 forms a light source image at the second focal position of the elliptical mirror 2 via the mirror 3. The light beam from the light source image formed at the second focal position of the elliptical mirror 2 is converted into a substantially parallel light beam by the collimator lens 4 and then passed to a wavelength selection filter 5 for selectively transmitting a light beam in a desired wavelength range. Incident. In the case of the present embodiment, in the wavelength selection filter 5, g
Line (λ = 436 nm) light, h-line (λ = 405 nm) light, and i-line (λ = 365 nm) light are selectively transmitted.

【0026】波長選択フィルター5を介して選択された
露光波長の光は、オプティカルインテグレータとしての
フライアイレンズ6に入射する。フライアイレンズ6
は、正の屈折力を有する多数のレンズエレメントをその
光軸が基準光軸AXと平行になるように縦横に且つ稠密
に配列することによって構成されている。フライアイレ
ンズ6を構成する各レンズエレメントは、マスク上にお
いて形成すべき照野の形状(ひいてはプレート上におい
て形成すべき露光領域の形状)と相似な矩形状の断面を
有する。また、フライアイレンズ6を構成する各レンズ
エレメントの入射側の面は入射側に凸面を向けた球面状
に形成され、射出側の面は射出側に凸面を向けた球面状
に形成されている。
The light of the exposure wavelength selected via the wavelength selection filter 5 enters a fly-eye lens 6 as an optical integrator. Fly eye lens 6
Is constituted by arranging a number of lens elements having a positive refractive power vertically and horizontally and densely so that their optical axes are parallel to a reference optical axis AX. Each lens element constituting the fly-eye lens 6 has a rectangular cross-section similar to the shape of the illumination field to be formed on the mask (and the shape of the exposure area to be formed on the plate). In addition, the surface on the incident side of each lens element constituting the fly-eye lens 6 is formed in a spherical shape with the convex surface facing the incident side, and the surface on the emitting side is formed in a spherical shape with the convex surface facing the emitting side. .

【0027】したがって、フライアイレンズ6に入射し
た光束は多数のレンズエレメントにより波面分割され、
各レンズエレメントの後側焦点面には1つの光源像がそ
れぞれ形成される。すなわち、フライアイレンズ6の後
側焦点面には、多数の光源像からなる実質的な面光源す
なわち二次光源が形成される。フライアイレンズ6の後
側焦点面に形成された二次光源からの光束は、その近傍
に配置された開口絞り7に入射する。開口絞り7は、後
述する投影光学系PLの入射瞳面と光学的にほぼ共役な
位置に配置され、二次光源の照明に寄与する範囲を規定
するための可変開口部を有する。開口絞り7は、可変開
口部の開口径を変化させることにより、照明条件を決定
するσ値(投影光学系の瞳面の開口径に対するその瞳面
上での二次光源像の口径の比)を所望の値に設定する。
Therefore, the light beam incident on the fly-eye lens 6 is split into wavefronts by a number of lens elements.
One light source image is formed on the rear focal plane of each lens element. In other words, on the rear focal plane of the fly-eye lens 6, a substantial surface light source, that is, a secondary light source composed of many light source images is formed. The luminous flux from the secondary light source formed on the rear focal plane of the fly-eye lens 6 enters the aperture stop 7 disposed near the secondary light source. The aperture stop 7 is arranged at a position optically substantially conjugate with an entrance pupil plane of the projection optical system PL, which will be described later, and has a variable aperture for defining a range contributing to illumination of the secondary light source. The aperture stop 7 changes the aperture diameter of the variable aperture to determine the illumination condition (the ratio of the aperture of the secondary light source image on the pupil plane to the aperture diameter of the pupil plane of the projection optical system). Is set to the desired value.

【0028】開口絞り7を介した二次光源からの光は、
コンデンサー光学系8の集光作用を受けた後、所定のパ
ターンが形成されたマスクMを重畳的に均一照明する。
こうして、マスクM上には、フライアイレンズ6の各レ
ンズエレメントの断面形状と相似なX方向に沿って細長
く延びる矩形状の照明領域が形成される。なお、マスク
M上に形成される照明領域の形状を規定するための視野
絞りとしてのマスクブラインドおよびブラインド結像光
学系をコンデンサー光学系8とマスクMとの間の光路中
に配置することもできる。
The light from the secondary light source through the aperture stop 7 is
After receiving the light-condensing action of the condenser optical system 8, the mask M on which a predetermined pattern is formed is uniformly illuminated in a superimposed manner.
In this manner, on the mask M, a rectangular illumination area that is elongated in the X direction and similar to the cross-sectional shape of each lens element of the fly-eye lens 6 is formed. Note that a mask blind and a blind imaging optical system as a field stop for defining the shape of the illumination area formed on the mask M may be arranged in the optical path between the condenser optical system 8 and the mask M. .

【0029】マスクMは、マスクホルダ(不図示)を介
して、マスクステージMS上においてXZ平面(すなわ
ち鉛直面)に平行に保持されている。マスクステージM
Sは、図示を省略した駆動系の作用により、マスク面
(すなわちXZ平面)に沿って二次元的に移動可能であ
り、その位置座標はマスク干渉計(不図示)によって計
測され且つ位置制御されるように構成されている。
The mask M is held on a mask stage MS in parallel with an XZ plane (ie, a vertical plane) via a mask holder (not shown). Mask stage M
S can be moved two-dimensionally along the mask plane (ie, XZ plane) by the action of a drive system (not shown), and its position coordinates are measured and controlled by a mask interferometer (not shown). It is configured to:

【0030】マスクMのパターンを透過した光束は、反
射屈折型の投影光学系PLを介して、感光性基板である
プレートP上にX方向に沿って細長く延びる矩形状のマ
スクパターン像を形成する。プレートPは、プレートホ
ルダ(不図示)を介して、プレートステージPS上にお
いてXY平面(すなわち水平面)に平行に保持されてい
る。プレートステージPSは、図示を省略した駆動系の
作用によりプレート面(すなわちXY平面)に沿って二
次元的に移動可能であり、その位置座標はプレート干渉
計(不図示)によって計測され且つ位置制御されるよう
に構成されている。
The light flux transmitted through the pattern of the mask M forms a rectangular mask pattern image extending in the X direction on the plate P, which is a photosensitive substrate, via the catadioptric projection optical system PL. . The plate P is held on a plate stage PS in parallel with an XY plane (that is, a horizontal plane) via a plate holder (not shown). The plate stage PS can be moved two-dimensionally along the plate surface (that is, the XY plane) by the action of a drive system (not shown), and its position coordinates are measured by a plate interferometer (not shown) and position control is performed. It is configured to be.

【0031】こうして、投影光学系PLに対してマスク
MをZ方向に沿って移動させるとともにプレートPをY
方向に沿って移動させながら走査露光を行うことによ
り、プレートPの露光領域にはマスクMのパターンが投
影露光される。すなわち、プレートPの露光領域には、
静止状態において形成される矩形状のマスクパターン像
のX方向に沿った寸法と、走査露光におけるプレートP
のY方向に沿った移動距離に対応する寸法とで規定され
る矩形状のパターンが形成される。
Thus, the mask M is moved along the Z direction with respect to the projection optical system PL, and the plate P is moved to the Y direction.
By performing scanning exposure while moving along the direction, the pattern of the mask M is projected and exposed on the exposure region of the plate P. That is, in the exposure area of the plate P,
The size of the rectangular mask pattern image formed in the stationary state along the X direction and the plate P in the scanning exposure
Is formed in a rectangular pattern defined by the size corresponding to the moving distance along the Y direction.

【0032】ここで、図2を参照すると、本実施形態に
かかる反射屈折型の投影光学系PLでは、マスクMから
光が、第1レンズ群G1を介して、ビームスプリッタB
Sに入射する。ビームスプリッタBSで+Z方向に反射
された光は、第2レンズ群G2を介して、凹面反射鏡C
Mに入射する。凹面反射鏡CMで反射された光は、第2
レンズ群G2を介して、ビームスプリッタBSに再び入
射する。ビームスプリッタBSを透過した光は、第3レ
ンズ群G3を介して、プレートPに達する。
Referring now to FIG. 2, in the catadioptric projection optical system PL according to the present embodiment, light from the mask M is transmitted through the first lens group G1 to the beam splitter B.
It is incident on S. The light reflected in the + Z direction by the beam splitter BS passes through the second lens group G2 to the concave reflecting mirror C
M is incident. The light reflected by the concave reflecting mirror CM is the second light.
The light again enters the beam splitter BS via the lens group G2. The light transmitted through the beam splitter BS reaches the plate P via the third lens group G3.

【0033】第1レンズ群G1は、マスク側から順に、
両凸レンズL11と、マスク側に凸面を向けた負メニス
カスレンズL12と、両凸レンズL13と、両凸レンズ
L14とから構成されている。また、第2レンズ群G2
は、ビームスプリッタ側から順に、ビームスプリッタ側
に平面を向けた平凹レンズL21と、ビームスプリッタ
側に凸面を向けた負メニスカスレンズL22とから構成
されている。さらに、第3レンズ群G3は、ビームスプ
リッタ側から順に、ビームスプリッタ側に凹面を向けた
正メニスカスレンズL31と、両凸レンズL32と、ビ
ームスプリッタ側に凹面を向けた負メニスカスレンズL
33と、両凸レンズL34とから構成されている。
The first lens group G1 is arranged in order from the mask side.
It is composed of a biconvex lens L11, a negative meniscus lens L12 having a convex surface facing the mask side, a biconvex lens L13, and a biconvex lens L14. Also, the second lens group G2
Is composed of, in order from the beam splitter side, a plano-concave lens L21 having a flat surface facing the beam splitter side, and a negative meniscus lens L22 having a convex surface facing the beam splitter side. Further, the third lens group G3 includes, in order from the beam splitter side, a positive meniscus lens L31 having a concave surface facing the beam splitter side, a biconvex lens L32, and a negative meniscus lens L having a concave surface facing the beam splitter side.
33 and a biconvex lens L34.

【0034】なお、ビームスプリッタBSでの光量損失
を回避するために、ビームスプリッタとして偏光ビーム
スプリッタPBSを用いるとともに、偏光ビームスプリ
ッタPBSと凹面反射鏡CMとの間の光路中および偏光
ビームスプリッタPBSとプレートPとの間の光路中に
1/4波長板をそれぞれ挿設することが好ましい。この
場合、マスクMからの直線偏光が、第1レンズ群G1を
介して、S偏光状態で偏光ビームスプリッタPBSに入
射する。偏光ビームスプリッタPBSで反射されたS偏
光状態の直線偏光は、1/4波長板を2回透過すること
により、P偏光状態で偏光ビームスプリッタPBSに再
入射する。偏光ビームスプリッタPBSを透過したP偏
光状態の直線偏光は、1/4波長板を1回透過すること
により、円偏光状態でプレートPに達する。
In order to avoid a light quantity loss at the beam splitter BS, a polarizing beam splitter PBS is used as the beam splitter, and the beam splitter PBS and the concave reflecting mirror CM are used in the optical path and between the polarizing beam splitter PBS. It is preferable to insert a 波長 wavelength plate in the optical path between the plate P and each of them. In this case, the linearly polarized light from the mask M enters the polarization beam splitter PBS in the S-polarized state via the first lens group G1. The linearly polarized light in the S-polarized state reflected by the polarizing beam splitter PBS passes through the quarter-wave plate twice and reenters the polarizing beam splitter PBS in the P-polarized state. The linearly polarized light in the P polarization state transmitted through the polarization beam splitter PBS reaches the plate P in a circularly polarized state by transmitting once through the quarter-wave plate.

【0035】図2に示すように、本実施形態の投影光学
系PLは、拡大光学系として構成されており、プレート
P上にマスクMの拡大パターン像を形成する。したがっ
て、拡大側(プレート側)においてプレートPに比較的
近い位置に配置されたレンズL32〜L34の方が、縮
小側(マスク側)においてマスクMに比較的近い位置に
配置されたレンズL11〜L13よりも大きい有効径を
有する。そこで、本実施形態では、拡大側においてプレ
ートPに比較的近い位置に配置されたレンズL32〜L
34に本発明を適用することが好ましい。以下、レンズ
L32への本発明の適用に着目して、本実施形態を説明
する。
As shown in FIG. 2, the projection optical system PL of this embodiment is configured as an enlargement optical system, and forms an enlarged pattern image of the mask M on the plate P. Therefore, the lenses L32 to L34 arranged at positions relatively closer to the plate P on the enlargement side (plate side) are lenses L11 to L13 arranged at positions relatively closer to the mask M on the reduction side (mask side). It has a larger effective diameter. Therefore, in the present embodiment, the lenses L32 to L32 arranged at positions relatively close to the plate P on the enlargement side
It is preferable to apply the present invention to 34. Hereinafter, the present embodiment will be described focusing on application of the present invention to the lens L32.

【0036】図3は、本発明の適用にかかるレンズの有
効領域、支持領域、および切り欠かれた切除領域を説明
する図である。図3(b)において破線で示すように、
レンズL32において、結像光束が通過する有効領域R
1は、レンズL32の光軸AX1(投影光学系PLの光
軸AXと一致)を中心とした細長い矩形状である。そし
て、有効領域R1の外側には支持領域R2が設けられ、
有効領域R1と支持領域R2とを残して切除領域R3
(図中斜線部で示す)が切り欠かれている。
FIG. 3 is a view for explaining an effective area, a support area, and a cut-out cutout area of the lens according to the application of the present invention. As shown by the broken line in FIG.
In the lens L32, the effective area R through which the imaging light flux passes
Reference numeral 1 denotes an elongated rectangular shape centered on the optical axis AX1 of the lens L32 (coincident with the optical axis AX of the projection optical system PL). A support region R2 is provided outside the effective region R1,
Excision region R3 leaving effective region R1 and support region R2
(Indicated by hatching in the figure) are notched.

【0037】ここで、有効領域R1に外接する円形領域
(不図示)の半径が、レンズL32の最大有効半径Hで
ある。また、本実施形態では、後述するように、支持領
域R2の全体に亘る面接触によりレンズL32が支持さ
れているので、レンズL32の光軸AX1に最も近い支
持点と光軸AX1との間の距離がXである。さらに、有
効領域R1および支持領域R2の光軸AX1に垂直な平
面への合計射影面積がS1であり、切除領域R3の光軸
AX1に垂直な平面への射影面積がS2である。
Here, the radius of a circular area (not shown) circumscribing the effective area R1 is the maximum effective radius H of the lens L32. In the present embodiment, as described later, since the lens L32 is supported by surface contact over the entire support region R2, the distance between the support point closest to the optical axis AX1 of the lens L32 and the optical axis AX1. The distance is X. Further, the total projected area of the effective region R1 and the support region R2 on a plane perpendicular to the optical axis AX1 is S1, and the projected area of the resection region R3 on a plane perpendicular to the optical axis AX1 is S2.

【0038】図4は、本発明の適用にかかるレンズの支
持形態を説明する斜視図である。図5は、図4のレンズ
の光軸に沿ってプレート側から支持部材を見た図であ
る。図4および図5に示すように、レンズL32の支持
部材41は、全体として矩形状の平行平面板の形態を有
し、その中央に矩形状の開口部41aが設けられてい
る。そして、レンズL32の支持領域R2の支持部材側
の面は平面状に加工され、支持領域R2の全体に亘る面
接触によりレンズL32が支持部材41によって支持さ
れている。
FIG. 4 is a perspective view for explaining a lens supporting form according to the application of the present invention. FIG. 5 is a view of the support member viewed from the plate side along the optical axis of the lens of FIG. As shown in FIGS. 4 and 5, the support member 41 of the lens L32 has a rectangular parallel plate shape as a whole, and has a rectangular opening 41a at the center thereof. The surface of the lens L32 on the support member side of the support region R2 is processed into a flat shape, and the lens L32 is supported by the support member 41 by surface contact over the entire support region R2.

【0039】また、レンズL32は、たとえば金属やセ
ラミックスのような適当な材料で形成されたビス42と
止め具43との組み合わせからなる締結手段によって支
持部材41上の所定位置に位置決めされている。このと
き、レンズL32の有効領域R1が支持部材41の開口
部41aの範囲内に位置決めされていることはいうまで
もない。なお、他のレンズL33およびL34も、レン
ズL32と同様に支持されている。
The lens L32 is positioned at a predetermined position on the support member 41 by fastening means comprising a combination of a screw 42 and a stopper 43 formed of a suitable material such as metal or ceramics. At this time, it goes without saying that the effective region R1 of the lens L32 is positioned within the range of the opening 41a of the support member 41. The other lenses L33 and L34 are supported similarly to the lens L32.

【0040】以上のように、本実施形態では、プレート
Pに比較的近い位置に配置されたレンズL33〜L35
がその有効領域の直ぐ外側で支持されている。したがっ
て、一方向に沿って大きな寸法の投影視野を確保するこ
とができるように投影光学系PLを大型化しても、大型
化し易いレンズL33〜L35の自重による変形などの
結像性能への影響を良好に抑えることができる。その結
果、本実施形態の露光装置では、1回の走査露光により
大面積のデバイスパターンを形成することができる。
As described above, in the present embodiment, the lenses L33 to L35 arranged relatively close to the plate P
Are supported just outside its effective area. Therefore, even if the size of the projection optical system PL is increased so that a projection field of a large dimension can be ensured in one direction, the influence on the imaging performance such as deformation due to the weight of the lenses L33 to L35, which tends to increase in size, is not affected. It can be suppressed well. As a result, in the exposure apparatus of the present embodiment, a large-area device pattern can be formed by one scanning exposure.

【0041】図2では、縮小側のマスクMに比較的近い
位置に配置されたレンズL11〜L13も切り欠かれて
いる。レンズL11に着目して、本実施形態を説明す
る。先ほど説明したレンズL32とは異なり、円形レン
ズの重力方向(Z方向)の上下が切り欠かれている。こ
のため、レンズL11の中央部は、円形レンズの状態よ
りもたわみ易い。図6は、このたわみに対応するための
レンズ11の支持形態を説明する平面図である。
In FIG. 2, the lenses L11 to L13 disposed relatively close to the mask M on the reduction side are also notched. This embodiment will be described focusing on the lens L11. Unlike the lens L32 described above, the top and bottom of the circular lens in the direction of gravity (Z direction) are notched. For this reason, the central portion of the lens L11 is more easily bent than the circular lens. FIG. 6 is a plan view for explaining a supporting form of the lens 11 for coping with the deflection.

【0042】レンズL11の支持部材51は、全体とし
て矩形状の平行平面板の形状を有し、その中央部には矩
形状の開口部51aが形成されている。レンズL11の
下面側の支持部材51には、高さ基準となる3つの支持
突起52が設けられている。3つの支持突起52のうち
1つは、レンズL11が一番たわむ中央位置に設けられ
ている。レンズL11の片方の側面の支持部材51に
は、横基準となる1つの支持突起52が設けられてい
る。レンズL11を介して支持突起52の対称の位置に
は、押圧ばね53が設けられており、常にレンズL11
を所望位置に配置している。高さ基準となる3つの支持
突起52を設けることなく、レンズL11の下面が接触
する面を平面基準にしてレンズL11を載せてもよい。
The support member 51 of the lens L11 has the shape of a rectangular parallel plate as a whole, and has a rectangular opening 51a at the center. The support member 51 on the lower surface side of the lens L11 is provided with three support protrusions 52 serving as a height reference. One of the three support protrusions 52 is provided at a central position where the lens L11 bends most. The support member 51 on one side surface of the lens L11 is provided with one support protrusion 52 serving as a lateral reference. A pressing spring 53 is provided at a symmetric position of the support projection 52 via the lens L11, and the pressing spring 53 is always provided.
Are arranged at desired positions. Instead of providing the three support protrusions 52 serving as a height reference, the lens L11 may be mounted on a plane which is in contact with the lower surface of the lens L11.

【0043】なお、図1に示す実施形態における各光学
部材および各ステージ等を前述したような機能を達成す
るように、電気的、機械的または光学的に連結すること
で、本実施形態にかかる露光装置を組み上げることがで
きる。次に、図1に示す露光装置では、プレート(ガラ
ス基板)上に所定のパターン(回路パターン、電極パタ
ーン等)を形成することによって、マイクロデバイスと
しての液晶表示素子を得ることができる。以下、図7の
フローチャートを参照して、このときの手法の一例につ
き説明する。
In this embodiment, each optical member and each stage in the embodiment shown in FIG. 1 are electrically, mechanically or optically connected so as to achieve the above-described functions. An exposure apparatus can be assembled. Next, in the exposure apparatus shown in FIG. 1, a liquid crystal display element as a micro device can be obtained by forming a predetermined pattern (circuit pattern, electrode pattern, etc.) on a plate (glass substrate). Hereinafter, an example of the technique at this time will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0044】図7において、パターン形成工程401で
は、本実施形態の露光装置を用いてマスク(レチクル)
のパターンを感光性基板(レジストが塗布されたガラス
基板等)に転写露光する、所謂光リソグラフィー工程が
実行される。この光リソグラフィー工程によって、感光
性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成さ
れる。その後、露光された基板は、現像工程、エッチン
グ工程、レチクル剥離工程等の各工程を経ることによっ
て、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフ
ィルター形成工程402へ移行する。
Referring to FIG. 7, in a pattern forming step 401, a mask (reticle) is formed using the exposure apparatus of the present embodiment.
A so-called photolithography step of transferring and exposing the pattern to a photosensitive substrate (eg, a glass substrate coated with a resist) is performed. By this photolithography process, a predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate. Thereafter, the exposed substrate is subjected to various steps such as a developing step, an etching step, and a reticle peeling step, whereby a predetermined pattern is formed on the substrate, and the process proceeds to the next color filter forming step 402.

【0045】次に、カラーフィルター形成工程402で
は、R(Red)、G(Green)、B(Blue)に対応した3
つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、
またはR、G、Bの3本のストライプのフィルターの組
を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルターを形
成する。そして、カラーフィルター形成工程402の後
に、セル組み立て工程403が実行される。
Next, in the color filter forming step 402, three colors corresponding to R (Red), G (Green) and B (Blue) are used.
Many sets of dots are arranged in a matrix,
Alternatively, a color filter in which a plurality of sets of three stripe filters of R, G, and B are arranged in the horizontal scanning line direction is formed. Then, after the color filter forming step 402, a cell assembling step 403 is performed.

【0046】セル組み立て工程403では、パターン形
成工程401にて得られた所定パターンを有する基板、
およびカラーフィルター形成工程402にて得られたカ
ラーフィルター等を用いて液晶パネル(液晶セル)を組
み立てる。セル組み立て工程403では、例えば、パタ
ーン形成工程401にて得られた所定パターンを有する
基板とカラーフィルター形成工程402にて得られたカ
ラーフィルターとの間に液晶を注入して、液晶パネル
(液晶セル)を製造する。
In the cell assembling step 403, the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern forming step 401,
Then, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the color filters and the like obtained in the color filter forming step 402. In the cell assembling step 403, for example, a liquid crystal is injected between the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern forming step 401 and the color filter obtained in the color filter forming step 402, and a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is formed. ) To manufacture.

【0047】その後、モジュール組み立て工程404に
て、組み立てられた液晶パネル(液晶セル)の表示動作
を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付
けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素
子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有
する液晶表示素子をスループット良く得ることができ
る。
Thereafter, in a module assembling step 404, components such as an electric circuit and a backlight for performing a display operation of the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell) are attached to complete a liquid crystal display element. According to the above-described method for manufacturing a liquid crystal display device, a liquid crystal display device having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high throughput.

【0048】また、図1に示す実施形態にかかる露光装
置を用いて感光性基板としてのウェハ等に所定の回路パ
ターンを形成することによって、マイクロデバイスとし
ての半導体デバイスを得ることもできる。以下、マイク
ロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一
例につき図8のフローチャートを参照して説明する。
A semiconductor device as a microdevice can be obtained by forming a predetermined circuit pattern on a wafer or the like as a photosensitive substrate using the exposure apparatus according to the embodiment shown in FIG. Hereinafter, an example of a technique for obtaining a semiconductor device as a micro device will be described with reference to a flowchart of FIG.

【0049】先ず、図8のステップ301において、1
ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ
302において、その1ロットのウェハ上の金属膜上に
フォトレジストが塗布される。その後、ステップ303
において、図1に示す露光装置を用いて、マスク(レチ
クル)上のパターンの像がその投影光学系(投影光学ユ
ニット)PLを介して、その1ロットのウェハ上の各シ
ョット領域に順次露光転写される。その後、ステップ3
04において、その1ロットのウェハ上のフォトレジス
トの現像が行われた後、ステップ305において、その
1ロットのウェハ上でレジストパターンをマスクとして
エッチングを行うことによって、マスク上のパターンに
対応する回路パターンが、各ウェハ上の各ショット領域
に形成される。その後、更に上のレイヤの回路パターン
の形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイス
が製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれ
ば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイス
をスループット良く得ることができる。
First, in step 301 of FIG.
A metal film is deposited on the wafers of the lot. In the next step 302, a photoresist is applied on the metal film on the wafer of the one lot. Then, step 303
In the above, using the exposure apparatus shown in FIG. 1, an image of a pattern on a mask (reticle) is sequentially transferred to each shot area on one lot of wafers via its projection optical system (projection optical unit) PL. Is done. Then, step 3
After the development of the photoresist on the wafer of the lot in step 04, the circuit corresponding to the pattern on the mask is etched in step 305 by using the resist pattern as a mask on the wafer of the lot. A pattern is formed in each shot area on each wafer. Thereafter, a device such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern of an upper layer and the like. According to the above-described semiconductor device manufacturing method, a semiconductor device having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high throughput.

【0050】なお、上述の実施形態では、露光光として
g線の光とh線の光とi線の光とを用いた例を示した
が、例えば光源として超高圧水銀ランプを用い、g線の
み、h線のみ、g線とh線、h線とi線を露光光として
用いることもできる。また、光源として248nmの光
を供給するKrFエキシマレーザ、193nmの光を供
給するArFエキシマレーザ、157nmの光を供給す
るF2レーザなどを光源として用いても良い。
In the above-described embodiment, an example is shown in which g-line light, h-line light, and i-line light are used as the exposure light. Only the h-line, the g-line and the h-line, and the h-line and the i-line can be used as the exposure light. Further, KrF excimer laser supplying light of 248nm as a light source, ArF excimer laser supplying light of 193 nm, may be used F 2 laser etc. for supplying light of 157nm as a light source.

【0051】また、上述の実施形態では、レンズを面接
触により支持しているが、これに限定されることなく、
たとえば3箇所以上の複数点でレンズを支持することも
できる。さらに、上述の実施形態では、レンズを平面接
触により支持しているが、これに限定されることなく、
たとえばレンズの曲面に合わせて曲面接触により支持す
ることもできる。
In the above embodiment, the lens is supported by surface contact. However, the present invention is not limited to this.
For example, a lens can be supported at a plurality of points at three or more locations. Further, in the above embodiment, the lens is supported by planar contact, but is not limited thereto.
For example, it can be supported by a curved surface contact according to the curved surface of the lens.

【0052】また、上述の実施形態では、レンズの一部
を切り欠いているが、レンズを切り欠くことなく本発明
にしたがって支持することもできる。さらに、上述の実
施形態では、プレート側のレンズのみを本発明にしたが
って支持しているが、必要に応じてマスク側のレンズも
支持することができる。また、上述の実施形態では、拡
大投影光学系になっているが、縮小投影光学系であって
もよい。この場合には、拡大側がマスク側のレンズにな
る。
In the above-described embodiment, a part of the lens is cut out. However, the lens can be supported according to the present invention without being cut out. Further, in the above embodiment, only the lens on the plate side is supported according to the present invention, but the lens on the mask side can be supported if necessary. Further, in the above embodiment, the enlargement projection optical system is used, but a reduction projection optical system may be used. In this case, the enlargement side becomes the mask side lens.

【0053】また、上述の実施形態では、マスクが垂直
面に沿って設定され且つプレートが水平面に沿って設定
されているが、これに限定されることなく、マスクおよ
びプレートをともに水平面に沿って設定する構成も可能
である。さらに、上述の実施形態では、拡大倍率を有す
る投影光学系に本発明を適用しているが、これに限定さ
れることなく、等倍倍率または縮小倍率を有する投影光
学系に本発明を適用することもできる。
In the above embodiment, the mask is set along the vertical plane and the plate is set along the horizontal plane. However, the present invention is not limited to this, and both the mask and the plate can be set along the horizontal plane. A configuration for setting is also possible. Further, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the projection optical system having the enlargement magnification. However, the invention is not limited to this, but is applied to the projection optical system having the same magnification or the reduction magnification. You can also.

【0054】また、上述の実施形態では、1回の走査露
光でデバイスパターンを形成しているが、これに限定さ
れることなく、複数回の走査露光を繰り返すことにより
画面合成によりさらに大面積のデバイスパターンを形成
することもできる。この場合、マスク上に形成される照
明領域の形状は、たとえば一方向に沿って細長く延びる
台形状のようなスリット状になる。
In the above embodiment, the device pattern is formed by one scanning exposure. However, the present invention is not limited to this. By repeating the scanning exposure a plurality of times, a larger area can be obtained by screen synthesis. A device pattern can also be formed. In this case, the shape of the illumination area formed on the mask is, for example, a trapezoid-like slit extending elongated in one direction.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の反射屈折
型の投影光学系では、一方向に沿って大きな寸法の投影
視野を確保しつつ、レンズ成分の自重による変形などの
結像性能への影響を良好に抑えることができる。また、
本発明の露光装置では、一方向に沿って大きな寸法の投
影視野を有する反射屈折型の投影光学系を用いて、1回
の走査露光により大面積のデバイスパターンを形成する
ことができる。
As described above, in the catadioptric projection optical system of the present invention, a projection field of view of a large size is secured along one direction, and the imaging performance such as deformation due to the weight of the lens component is improved. Can be favorably suppressed. Also,
In the exposure apparatus of the present invention, a large-area device pattern can be formed by one scanning exposure using a catadioptric projection optical system having a projection field of a large dimension along one direction.

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

【図1】本発明の実施形態にかかる投影光学系を備えた
露光装置の構成を概略的に示す図である。図1の投影光
学系の構成を概略的に示す図である。
FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of an exposure apparatus including a projection optical system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a projection optical system in FIG. 1.

【図2】図1の投影光学系の構成を概略的に示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of a projection optical system of FIG.

【図3】本発明の適用にかかるレンズの有効領域、支持
領域、および切り欠かれた切除領域を説明する図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating an effective area, a support area, and a cut-out ablation area of the lens according to the application of the present invention.

【図4】本発明の適用にかかるレンズの支持形態を説明
する斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view illustrating a lens support mode according to the application of the present invention.

【図5】図4のレンズの光軸に沿ってプレート側から支
持部材を見た図である。
FIG. 5 is a view of a support member viewed from a plate side along an optical axis of the lens of FIG. 4;

【図6】たわみに対応するためのレンズ11の支持形態
を説明する平面図である。
FIG. 6 is a plan view illustrating a supporting form of the lens 11 for coping with deflection.

【図7】マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得る
際の手法の一例について、そのフローチャートを示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing a flowchart of an example of a technique for obtaining a liquid crystal display element as a micro device.

【図8】マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得
る際の手法の一例について、そのフローチャートを示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing a flowchart of an example of a technique for obtaining a semiconductor device as a micro device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 楕円鏡 4 コリメートレンズ 5 波長選択フィルタ 6 フライアイレンズ 7 開口絞り 8 コンデンサー光学系 M マスク MS マスクステージ PL 投影光学系 P プレート PS プレートステージ REFERENCE SIGNS LIST 1 light source 2 elliptical mirror 4 collimating lens 5 wavelength selection filter 6 fly-eye lens 7 aperture stop 8 condenser optical system M mask MS mask stage PL projection optical system P plate PS plate stage

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも1つの凹面反射鏡と複数のレ
ンズ成分とを備え、第1面上において所定方向に沿って
延びたスリット状のパターンの像を第2面に投影する反
射屈折型の投影光学系において、 前記第1面または前記第2面に比較的近い位置に配置さ
れ、前記スリット状のパターンの像の形成に寄与する結
像光束が通過する有効領域の外側で且つ該有効領域に外
接する円形領域の内側において支持された少なくとも1
つのレンズ成分L1を有し、 前記レンズ成分L1の最大有効半径(前記円形領域の半
径)をHとし、前記レンズ成分L1の光軸に最も近い支
持点と光軸との間の距離をXとするとき、 X<0.75H の条件を満足することを特徴とする投影光学系。
1. A catadioptric projection comprising at least one concave reflecting mirror and a plurality of lens components, and projecting an image of a slit-like pattern extending along a predetermined direction on a first surface onto a second surface. In the optical system, the optical system is disposed at a position relatively close to the first surface or the second surface, outside the effective region through which the imaging light flux contributing to the formation of the image of the slit-shaped pattern passes, and in the effective region. At least one supported inside the circumscribed circular area
H has a maximum effective radius (radius of the circular region) of the lens component L1 and a distance between a support point closest to the optical axis of the lens component L1 and the optical axis. The projection optical system satisfies the following condition: X <0.75H.
【請求項2】 前記レンズ成分L1は、その光軸が重力
方向に沿って延びる姿勢で、前記投影光学系の拡大側に
配置されていることを特徴とする請求項1に記載の投影
光学系。
2. The projection optical system according to claim 1, wherein the lens component L1 is disposed on an enlargement side of the projection optical system with an optical axis extending along a direction of gravity. .
【請求項3】 前記レンズ成分L1は、前記有効領域お
よびその外側の支持領域を残して切り欠かれた形状を有
し、前記支持領域に当接する保持部材によって支持され
ていることを特徴とする請求項1または2に記載の投影
光学系。
3. The lens component L1 has a cutout shape excluding the effective area and a support area outside the effective area, and is supported by a holding member abutting the support area. The projection optical system according to claim 1.
【請求項4】 前記レンズ成分L1の前記支持領域の当
接部分は平面状に形成されていることを特徴とする請求
項3に記載の投影光学系。
4. The projection optical system according to claim 3, wherein a contact portion of the lens component L1 with the support region is formed in a planar shape.
【請求項5】 前記レンズ成分L1の前記有効領域およ
び前記支持領域の光軸に垂直な平面への合計射影面積を
S1とし、前記レンズ成分L1の切り欠かれた領域の光
軸に垂直な平面への射影面積をS2とするとき、 S1<S2 の条件を満足することを特徴とする請求項3または4に
記載の投影光学系。
5. A plane perpendicular to the optical axis of a cut-out area of the lens component L1, wherein the total projected area of the lens component L1 onto a plane perpendicular to the optical axis of the effective area and the support area is S1. 5. The projection optical system according to claim 3, wherein a condition of S1 <S2 is satisfied when an area projected on the projection optical system is S2.
【請求項6】 前記第2面側および前記第1面側にテレ
セントリックであることを特徴とする請求項1乃至5の
いずれか1項に記載の投影光学系。
6. The projection optical system according to claim 1, wherein said second surface side and said first surface side are telecentric.
【請求項7】 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の
投影光学系と、前記第1面に設定されたマスクを照明す
るための照明光学系とを備え、 前記投影光学系に対して前記マスクおよび前記第2面に
設定された感光性基板を相対移動させながら、前記マス
クに形成されたパターンを前記感光性基板へ投影露光す
ることを特徴とする露光装置。
7. The projection optical system according to claim 1, further comprising: an illumination optical system configured to illuminate a mask set on the first surface. An exposure apparatus for projecting and exposing a pattern formed on the mask to the photosensitive substrate while relatively moving the mask and the photosensitive substrate set on the second surface.
【請求項8】 前記照明光学系は、450nmよりも小
さい波長を有する光で前記マスクを照明することを特徴
とする請求項7に記載の露光装置。
8. The exposure apparatus according to claim 7, wherein the illumination optical system illuminates the mask with light having a wavelength smaller than 450 nm.
【請求項9】 少なくとも1つの凹面反射鏡と複数のレ
ンズ成分とを備え、第1面上において所定方向に沿って
延びたスリット状のパターンの像を第2面に投影する反
射屈折型の投影光学系において、 前記スリット状のパターンの像の形成に寄与する結像光
束が通過する有効領域を残して所定部分が切り欠かれた
少なくとも1つのレンズ成分を有することを特徴とする
投影光学系。
9. A catadioptric projection system comprising at least one concave reflecting mirror and a plurality of lens components and projecting an image of a slit-like pattern extending along a predetermined direction on a first surface onto a second surface. A projection optical system, comprising: an optical system having at least one lens component having a predetermined portion cut out, leaving an effective area through which an imaging light beam contributing to formation of an image of the slit pattern passes.
【請求項10】 前記第1面に設定されたマスクのパタ
ーンを、前記第2面に設定された基板へ投影露光する露
光方法において、 前記マスクのパターンを照明し、 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の投影光学
系を介して、照明された前記パターンを前記基板に投影
する露光方法。
10. An exposure method for projecting and exposing a pattern of a mask set on the first surface to a substrate set on the second surface, wherein the pattern of the mask is illuminated. An exposure method for projecting the illuminated pattern onto the substrate via the projection optical system according to any one of the above.
JP2000210820A 2000-07-12 2000-07-12 Projection optical system and aligner equipped therewith Pending JP2002023057A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000210820A JP2002023057A (en) 2000-07-12 2000-07-12 Projection optical system and aligner equipped therewith

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000210820A JP2002023057A (en) 2000-07-12 2000-07-12 Projection optical system and aligner equipped therewith

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002023057A true JP2002023057A (en) 2002-01-23

Family

ID=18707029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000210820A Pending JP2002023057A (en) 2000-07-12 2000-07-12 Projection optical system and aligner equipped therewith

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002023057A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5428250B2 (en) Illumination optical system, exposure apparatus, optical element, manufacturing method thereof, and device manufacturing method
JP4998803B2 (en) Exposure apparatus, device manufacturing method, and exposure method
TW200937138A (en) Spatial light modulator, illumination optical system, aligner, and device manufacturing method
JP2005340605A (en) Aligner and its adjusting method
JP2006196559A (en) Method of manufacturing aligner and micro device
JP2003203853A (en) Aligner and its method, and manufacturing method for microdevice
JP2003068604A (en) Illumination optical equipment and aligner using the illumination optical equipment
JP3352325B2 (en) Scanning exposure apparatus and device manufacturing method using the same
JP2005115127A (en) Catadioptric projection optical system, exposure device and exposing method
JP4883482B2 (en) Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2006253529A (en) Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
JP2007287885A (en) Illuminating optical apparatus, aligner, and method of manufacturing device
JP4644935B2 (en) Projection optical system and exposure apparatus provided with the projection optical system
JP5353408B2 (en) Illumination optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP4547714B2 (en) Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
JP2002023057A (en) Projection optical system and aligner equipped therewith
JP2004311742A (en) Method for adjusting optical system, lighting optical device, aligner, and exposure method
JP2007132981A (en) Objective optical system, aberration measuring instrument and exposure device
JP2006140393A (en) Lighting optical device, exposure device, and exposure method
JP2003203844A (en) Projection aligner and method of exposure
JP2008089941A (en) Mask, exposure method and method for manufacturing display element
JP2004093953A (en) Manufacturing method of projection optical system, aligner and microdevice
JP2002025897A (en) Illuminating optical device, aligner provided with the illuminating optical device, and microdevice manufacturing method using the aligner
JP2006047670A (en) Aligner and exposure method
JP2002023055A (en) Image-formation optical system and exposure device equipped therewith