JP2003185923A - Projection exposing device and exposure method - Google Patents

Projection exposing device and exposure method

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JP2003185923A
JP2003185923A JP2001387639A JP2001387639A JP2003185923A JP 2003185923 A JP2003185923 A JP 2003185923A JP 2001387639 A JP2001387639 A JP 2001387639A JP 2001387639 A JP2001387639 A JP 2001387639A JP 2003185923 A JP2003185923 A JP 2003185923A
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JP
Japan
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optical system
image
light
projection
exposure apparatus
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Application number
JP2001387639A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahito Kumazawa
雅人 熊澤
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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    • 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
    • G03F7/70275Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection exposing device which has a large exposure region and in which a mask and a glass substrate is arranged almost in parallel. <P>SOLUTION: The projection exposing device has an illumination optical system which illuminates a first object with light from a light source, and a projection optical system which projects the image of the first object M on a second object P disposed almost in almost parallel to the first object. The projection optical system is provided with a first image formation optical system K<SB>1</SB>which condenses the light of the first object and forms a primary image, and a second image formation optical system K<SB>2</SB>which condenses light from the primary image and forms a secondary image. The first image formation optical system has a first concave reflecting mirror M<SB>1</SB>and a first deflection member PBS<SB>1</SB>disposed in an optical path between the first object and an intermediate image forming position where the primary image is formed. The second image formation optical system K<SB>2</SB>has a second concave reflecting mirror M<SB>2</SB>and a second deflection member PBS<SB>2</SB>disposed in the optical path between the intermediate image forming position and the second object. The intermediate image at the intermediate image forming position is formed on a plane crossing the planes of the first object and the second object. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、感光材を塗布した
基板上にマスクの像を形成し、デバイス(半導体素子、
撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等)の製造に
用いられる投影露光装置、この投影露光装置を用いたデ
バイスを製造するための露光方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention forms a mask image on a substrate coated with a photosensitive material to form a device (semiconductor element,
The present invention relates to a projection exposure apparatus used for manufacturing an image pickup element, a liquid crystal display element, a thin film magnetic head, etc., and an exposure method for manufacturing a device using this projection exposure apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、パソコン、テレビ等に用いられる
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。このような液晶表示パネルの製造の際には、
ガラス基板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ンニングすることが行われてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display panels have been widely used as display elements used in personal computers, televisions and the like. When manufacturing such a liquid crystal display panel,
A transparent thin film electrode is patterned on a glass substrate into a desired shape by a photolithography technique.

【0003】このようなリソグラフィのための装置とし
て、例えば屈折型の投影光学系を搭載した投影露光装置
が知られている。そして、最近では、低温ポリ(多結
晶)シリコンを用いた液晶表示パネルにいおて高精細化
が要望されており、より高解像力を有する投影露光装置
が望まれている。
As an apparatus for such lithography, for example, a projection exposure apparatus equipped with a refraction type projection optical system is known. Recently, there has been a demand for higher definition in a liquid crystal display panel using low-temperature poly (polycrystalline) silicon, and a projection exposure apparatus having a higher resolution is desired.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述の如き高解像力を
有する投影露光装置では、搭載される投影光学系の開口
数を高くする必要がある。また、ガラス基板の大型化に
伴い、ステップ・アンド・リピート方式や走査型の投影
露光装置が提案されている。特開平11−295605
号公報に開示されている投影露光装置では、マスク(或
いはレチクル)とガラス基板とが直交するように配置さ
れているが、大型のガラス基板に対応するために、機構
が複雑となり、装置の高コスト化を招くという問題点を
有している。
In the projection exposure apparatus having high resolution as described above, it is necessary to increase the numerical aperture of the projection optical system mounted on the projection exposure apparatus. Further, as the glass substrate becomes larger, a step-and-repeat type or scanning type projection exposure apparatus has been proposed. JP-A-11-295605
In the projection exposure apparatus disclosed in the publication, the mask (or reticle) and the glass substrate are arranged so as to be orthogonal to each other. However, the mechanism is complicated and the apparatus is high because it corresponds to a large glass substrate. It has a problem of causing cost increase.

【0005】本発明の課題は、大きな露光領域を有し、
良好な光学性能を有する投影光学系を備え、マスク(或
いはレチクル)とガラス基板を略平行に配置することが
可能な投影露光装置及びこの投影露光装置を用いた露光
方法を提供することである。
The object of the present invention is to have a large exposure area,
It is an object of the present invention to provide a projection exposure apparatus that includes a projection optical system having good optical performance and that can arrange a mask (or reticle) and a glass substrate substantially in parallel, and an exposure method using the projection exposure apparatus.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の投影露光
装置は、光源からの光により第1物体を照明する照明光
学系と、前記第1物体の像を、前記第1物体と略平行に
配置された第2物体上へ投影する投影光学系とを有する
投影露光装置において、前記投影光学系は、前記第1物
体の光を集光して一次像を形成する第1結像光学系と、
前記一次像からの光を集光して二次像を形成する第2結
像光学系とを備え、前記第1結像光学系は、前記第1物
体と前記一次像が形成される中間結像位置との間の光路
中に配置された第1凹面反射鏡及び第1偏向部材を有
し、前記第2結像光学系は、前記中間結像位置と前記第
2物体との間の光路中に配置された第2凹面反射鏡及び
第2の偏向部材とを有し、前記第1物体及び前記第2物
体の平面と交わる平面に前記中間結像位置の中間像が形
成されることを特徴とする。
A projection exposure apparatus according to claim 1, wherein an illumination optical system for illuminating a first object with light from a light source and an image of the first object are substantially parallel to the first object. And a projection optical system for projecting onto a second object, the projection optical system condensing the light of the first object to form a primary image. When,
A second imaging optical system that collects light from the primary image to form a secondary image, the first imaging optical system including the first object and the intermediate image forming the primary image. An optical path between the intermediate imaging position and the second object, the second imaging optical system having a first concave reflecting mirror and a first deflecting member arranged in an optical path between the image position and the image position. A second concave reflecting mirror and a second deflecting member disposed therein, wherein an intermediate image at the intermediate image forming position is formed on a plane intersecting the planes of the first object and the second object. Characterize.

【0007】また、請求項2記載の投影露光装置は、前
記第1偏向部材及び前記第2偏向部材が、それぞれ前記
第1物体及び前記第2物体の平面に対して略45°を成
す角度に設置されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the projection exposure apparatus, the first deflecting member and the second deflecting member have an angle of about 45 ° with respect to the planes of the first object and the second object, respectively. It is characterized by being installed.

【0008】また、請求項3記載の投影露光装置は、前
記第1偏向部材及び前記第2偏向部材が、偏光ビームス
プリッタにより構成されることを特徴とする。
The projection exposure apparatus according to a third aspect is characterized in that the first deflecting member and the second deflecting member are constituted by a polarization beam splitter.

【0009】また、請求項4記載の投影露光装置は、前
記投影光学系が、少なくとも4面の反射面を有すること
を特徴とする。
A projection exposure apparatus according to a fourth aspect is characterized in that the projection optical system has at least four reflecting surfaces.

【0010】この請求項1〜請求項4に記載の投影露光
装置によれば、第1物体と第2物体とを略平行に配置す
ることができることから、第2物体として大型のガラス
基板等を用いる場合においても、装置の機構を簡略化す
ることができる。
According to the projection exposure apparatus of the first to fourth aspects, since the first object and the second object can be arranged substantially parallel to each other, a large glass substrate or the like can be used as the second object. Even when used, the mechanism of the device can be simplified.

【0011】また請求項5記載の投影露光装置は、光源
からの光により第1物体を照明する照明光学系と、前記
第1物体の像を、前記第1物体と略平行に配置された第
2物体上へ投影する投影光学系とを有する投影露光装置
において、前記投影光学系は、第1屈折光学群と第1凹面
反射鏡とを有し、前記第1物体の光を集光して一次像を
形成する第1結像光学系と、第2屈折光学群と第2凹面
反射鏡とを有し、前記一次像からの光を集光して二次像
を形成する第2結像光学系と、前記第1物体と前記一次
像が形成される中間結像位置との間の光路中に配置され
た第1反射鏡と、前記中間結像位置と前記第2物体との
間の光路中に配置された第2反射鏡とを備え、前記第1
物体及び前記第2物体の平面と交わる平面に前記中間結
像位置の中間像が形成されることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the projection exposure apparatus, an illumination optical system that illuminates a first object with light from a light source, and an image of the first object are arranged substantially parallel to the first object. In a projection exposure apparatus having a projection optical system for projecting onto two objects, the projection optical system has a first refracting optical group and a first concave reflecting mirror, and collects the light of the first object. A second image forming optical system having a first image forming optical system for forming a primary image, a second refractive optical group and a second concave reflecting mirror, and collecting light from the primary image to form a secondary image. An optical system, a first reflecting mirror arranged in an optical path between the first object and an intermediate image forming position where the primary image is formed, and an optical system between the intermediate image forming position and the second object. A second reflecting mirror arranged in the optical path,
An intermediate image at the intermediate imaging position is formed on a plane that intersects the planes of the object and the second object.

【0012】この請求項5記載の投影露光装置によれ
ば、第1物体と第2物体とを略平行に配置することがで
きることから、第2物体として大型のガラス基板等を用
いる場合においても、装置の機構を簡略化することがで
きる。
According to the projection exposure apparatus of the fifth aspect, since the first object and the second object can be arranged substantially parallel to each other, even when a large glass substrate or the like is used as the second object, The mechanism of the device can be simplified.

【0013】また、請求項6記載の露光方法は、請求項
1〜請求項5の何れか一項に記載の投影露光装置を用い
た露光方法において、前記照明光学系を用いて前記マス
クを照明する照明工程と、前記投影光学系を用いて前記
マスクのパターン像を感光性基板へ形成する投影工程と
を含むことを特徴とする。
An exposure method according to a sixth aspect is the exposure method using the projection exposure apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the illumination optical system is used to illuminate the mask. And a projection step of forming a pattern image of the mask on the photosensitive substrate using the projection optical system.

【0014】この請求項6記載の露光方法によれば、第
1物体と第2物体とを略平行に配置し広い露光領域を有
する投影露光装置を用いて露光を行うため、第2物体と
して大きなガラス基板等を用いる場合においても、良好
な露光を行うことができる。
According to the exposure method of the sixth aspect, since the exposure is performed using the projection exposure apparatus in which the first object and the second object are arranged substantially parallel to each other and has a wide exposure area, the second object is large. Good exposure can be performed even when a glass substrate or the like is used.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態にかかる投影露光装置の説明を行う。図1
は、本発明の第1の実施の形態にかかる投影光学系を備
えた投影露光装置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P面内において図
1の紙面に平行な方向にX軸を、プレートP面内におい
て図1の紙面に垂直な方向にY軸をそれぞれ設定してい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A projection exposure apparatus according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a projection exposure apparatus equipped with a projection optical system according to a first embodiment of the present invention. Figure 1
In, a plate (glass substrate) P which is a photosensitive substrate
The Z axis is set along the normal direction of the plate, the X axis is set in the plate P plane in a direction parallel to the plane of FIG. 1, and the Y axis is set in the plate P plane in a direction perpendicular to the plane of FIG. There is.

【0016】図1に示す投影露光装置は、例えば高圧水
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。従って、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5に入射する。
The projection exposure apparatus shown in FIG. 1 includes a light source 1 which is, for example, a high pressure mercury lamp. The light source 1 is positioned at a first focus position of an elliptical mirror 2 having a reflecting surface formed of a spheroidal surface. Therefore, the illumination light flux emitted from the light source 1 forms a light source image at the second focal position of the elliptic 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 is passed to the wavelength selection filter 5 that selectively transmits the light beam in the desired wavelength range. Incident.

【0017】本実施の形態の場合、波長選択フィルタ5
では、i線(λ=365nm)の光だけが選択的に透過
する。波長選択フィルタ5を介して選択された露光波長
の光(i線の光)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。
In the case of the present embodiment, the wavelength selection filter 5
Then, only the light of the i-line (λ = 365 nm) is selectively transmitted. The light of the exposure wavelength (i-line light) selected via the wavelength selection filter 5 enters a fly-eye lens 6 as an optical integrator. The fly-eye lens 6 is configured by arranging a large number of lens elements having a positive refracting power vertically and horizontally and densely so that the optical axis thereof is parallel to the reference optical axis AX.

【0018】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M上において形成すべき照野の形状
(ひいてはプレートP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。従っ
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。
Each lens element forming the fly-eye lens 6 has a rectangular cross section similar to the shape of the illumination field to be formed on the mask M (and the shape of the exposure area to be formed on the plate P). In addition, the incident side surface of each lens element forming the fly-eye lens 6 is formed in a spherical shape with a convex surface facing the incident side, and the exit side surface is formed in a spherical shape with a convex surface facing the exit side. . Therefore, the light flux incident on the fly-eye lens 6 is wavefront-divided by a large number of lens elements, and one light source image is formed on the back focal plane of each lens element.

【0019】即ち、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。
That is, on the rear focal plane of the fly-eye lens 6, a substantial surface light source, that is, a secondary light source, which is composed of a large number of light source images, is formed. The light flux from the secondary light source formed on the back focal plane of the fly-eye lens 6 is incident on the aperture stop 7 arranged in the vicinity thereof. The aperture stop 7 is arranged at a position that is substantially conjugate with the entrance pupil plane of the projection optical system PL, which will be described later, and has a variable aperture portion for defining a range that contributes to the illumination of the secondary light source.

【0020】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。開口絞り7を介した
二次光源からの光は、コンデンサ光学系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
的に照明する。ここで、マスクMは、図示を省略したマ
スクステージ上においてYZ平面に沿って保持されてい
る。
The aperture stop 7 changes the aperture diameter of the variable aperture portion to determine an illumination condition (a value (aperture of the secondary light source image on the pupil plane with respect to the pupil plane of the projection optical system). Ratio) to the desired value. The light from the secondary light source that has passed through the aperture stop 7 is subjected to the condensing action of the condenser optical system 8 and then illuminates the mask M on which a predetermined pattern is formed in a superimposed manner. Here, the mask M is held along the YZ plane on a mask stage (not shown).

【0021】マスクMのパターンを透過した光束は、投
影光学系PLを介して、感光性基板であるプレートP上
にマスクパターンの像を形成する。レジストが塗布され
たガラス基板からなるプレートPは、図示を省略したプ
レートステージ上においてXY平面に沿って保持されて
いる。こうして、プレートPをXY平面に沿って二次元
的に駆動制御しながら一括露光またはスキャン露光を行
うことにより、プレートPの各露光領域にはマスクMの
パターンが逐次露光される。
The light flux transmitted through the pattern of the mask M forms an image of the mask pattern on the plate P which is a photosensitive substrate via the projection optical system PL. A plate P made of a glass substrate coated with a resist is held along an XY plane on a plate stage (not shown). In this way, the pattern of the mask M is sequentially exposed in each exposure region of the plate P by performing the batch exposure or the scan exposure while controlling the drive of the plate P two-dimensionally along the XY plane.

【0022】なお、一括露光では、いわゆるステップ・
アンド・リピート方式にしたがって、プレートPの各露
光領域に対してマスクMのパターンを一括的に露光す
る。この場合、マスクM上での照明領域の形状は正方形
に近い矩形状であり、フライアイレンズ6の各レンズエ
レメントの断面形状も正方形に近く矩形状となる。
In batch exposure, so-called step
The pattern of the mask M is collectively exposed to each exposure region of the plate P according to the and repeat method. In this case, the shape of the illumination area on the mask M is a rectangle that is close to a square, and the cross-sectional shape of each lens element of the fly-eye lens 6 is also a rectangle that is close to a square.

【0023】一方、スキャン露光では、いわゆるステッ
プ・アンド・スキャン方式にしたがって、マスクM及び
プレートPを投影光学系PLに対して相対移動させなが
ら、プレートPの各露光領域に対してマスクMのパター
ンを走査的に露光する。この場合、マスクM上での照明
領域の形状は短辺と長辺との比がたとえば1:3の矩形
状であり、フライアイレンズ6の各レンズエレメントの
断面形状もこれと相似な矩形状となる。
On the other hand, in the scan exposure, according to the so-called step-and-scan method, while the mask M and the plate P are relatively moved with respect to the projection optical system PL, the pattern of the mask M with respect to each exposure region of the plate P. Is scanned and exposed. In this case, the shape of the illumination area on the mask M is a rectangular shape in which the ratio of the short side to the long side is, for example, 1: 3, and the cross-sectional shape of each lens element of the fly-eye lens 6 is also a similar rectangular shape. Becomes

【0024】図2は、投影光学系PLのレンズ配置を示
すレンズ断面図である。図2では、物体面に所定の回路
パターンが形成されたマスクMがXY平面内に置かれ、
像面上にはレジストが塗布されたガラス基板であるプレ
ートPがXY平面内に置かれている。即ち、マスクMを
含む平面とプレートPを含む平面が平行となっている。
FIG. 2 is a lens sectional view showing the lens arrangement of the projection optical system PL. In FIG. 2, a mask M having a predetermined circuit pattern formed on the object plane is placed in the XY plane,
A plate P, which is a glass substrate coated with a resist, is placed in the XY plane on the image plane. That is, the plane including the mask M and the plane including the plate P are parallel to each other.

【0025】投影光学系PLは、マスク(第1物体)M上
のパターンの1次像を形成する第1結像光学系K1と、
1次像からの光に基づいてプレート(第2物体)P上に2
次像を形成する第2結像光学系K2とから構成されてい
る。第1結像光学系K1は、第1部分光学系G1Pと、第1
偏光子POL1と、偏向部材である第1偏光ビームスプリ
ッタPBS1と、直線偏光を円偏光に変換する第1波長板
WP1と、第2部分光学系G2Pと、第2波長板WP2と、
第3部分光学系G3Pとを有する。ここで、第1偏光ビー
ムスプリッタPBS1は、その第1偏向面P1が、マスク
M及びプレートPの平面に対して略45°を成すように
設置されている。
The projection optical system PL includes a first imaging optical system K 1 which forms a primary image of a pattern on the mask (first object) M, and
2 on the plate (second object) P based on the light from the primary image
It is composed of a second image forming optical system K 2 which forms a next image. The first imaging optical system K 1 includes a first partial optical system G 1P and a first partial optical system G 1P .
Polarizer POL 1 , first polarizing beam splitter PBS 1 which is a deflecting member, first wave plate WP 1 for converting linearly polarized light into circularly polarized light, second partial optical system G 2P, and second wave plate WP 2 When,
And a third partial optical system G 3P . Here, the first polarization beam splitter PBS 1 is installed so that the first deflection surface P 1 forms an angle of about 45 ° with respect to the planes of the mask M and the plate P.

【0026】第2結像光学系K2は、第4部分光学系G
4Pと、第2偏光子POL2と、偏向部材である第2偏光
ビームスプリッタPBS2と、直線偏光を円偏光に変換
する第3波長板WP3と、第5部分光学系G5Pと、第4
波長板WP4と、第6部分光学系G6Pとを有する。ここ
で、第2偏光ビームスプリッタPBS2は、その第2偏
向面P2が、マスクM及びプレートPの平面に対して略
45°を成すように設置されている。
The second image forming optical system K 2 includes a fourth partial optical system G 2.
4P , a second polarizer POL 2 , a second polarizing beam splitter PBS 2 that is a deflecting member, a third wave plate WP 3 that converts linearly polarized light into circularly polarized light, a fifth partial optical system G 5P, and Four
It has a wave plate WP 4 and a sixth partial optical system G 6P . Here, the second polarization beam splitter PBS 2 is installed so that the second deflection surface P 2 forms an angle of about 45 ° with respect to the planes of the mask M and the plate P.

【0027】第1部分光学系G1Pは、レンズL1K1からレ
ンズL1K7までで構成され、第2部分光学系G2Pは、レ
ンズL1K8と第1凹面鏡M1とから構成され、第3部分光
学系G3Pは、レンズL1K9からレンズL1K15までで構成
される。
The first partial optical system G 1P is constituted by a lens L 1K1 to the lens L 1K7, the second partial optical system G 2P, consists lens L 1K8 the first concave mirror M 1 Tokyo, third portion The optical system G 3P includes lenses L 1K9 to L 1K15 .

【0028】また、第4部分光学系G4Pは、レンズL
2K9からレンズL2K15までで構成され、第5部分光学系
5Pは、レンズL2K8と第2凹面鏡M2とから構成され、
第6部分光学系G6Pは、レンズL2K1からレンズL2K7
でで構成される。
The fourth partial optical system G 4P includes a lens L
2K9 to the lens L 2K15 , the fifth partial optical system G 5P is composed of the lens L 2K8 and the second concave mirror M 2 .
The sixth partial optical system G 6P includes lenses L 2K1 to L 2K7 .

【0029】さて、マスクM上の回路パターンは、例え
ば、超高圧水銀ランプを光源に備えた照明光学系(1〜
8)からの照明光(露光光)により、ほぼ均一の照度で
照明されている。ここで、マスク10上のある点Y0
発する光は、図2にて−Z方向に沿って進行し、第1部
分光学系G1P(L1K1〜L1K7)に入射する。ここで、第
1部分光学系G1Pは、第1部分光学系G1Pを介した光
が、平行光束となるように配置されている。そして、第
1偏光子POL1を介した光は、紙面に平行(XZ平面)
な直線偏光(P偏光)の光となり、第1偏光ビームスプ
リッタPBS1の第1偏向面P1を透過して、−Z方向に
向かい、第1波長板WP1を介して直線偏光(P偏光)が
円偏光に変換され、第2部分光学系G2PのレンズL1K8
を介して、第1凹面鏡M1で反射され、+Z方向に向か
い、再び前記レンズL1K8を透過し、第1波長板WP1
介して円偏光が直線偏光(S偏光)に変換され、第1偏
光ビームスプリッタPBS1の第1偏向面P1で+X方向
に反射され、第2波長板WP2とを介して直線偏光(S
偏光)が円偏光に変換され、第3部分光学系G3P(レン
ズL1K9〜レンズL1K15)を介して、1次像FP1を形成
する。
Now, the circuit pattern on the mask M is, for example, an illumination optical system (1 to 1) equipped with an ultra-high pressure mercury lamp as a light source.
The illumination light (exposure light) from 8) illuminates with a substantially uniform illuminance. Here, the light emitting Y 0 point on the mask 10 along the -Z direction proceeds in FIG. 2, enters the first partial optical system G 1P (L 1K1 ~L 1K7) . Here, the first partial optical system G 1P is arranged such that the light passing through the first partial optical system G 1P becomes a parallel light flux. And the
Light transmitted through one polarizer POL 1 is parallel to the paper surface (XZ plane)
Linearly polarized light (P-polarized light), passes through the first polarization plane P 1 of the first polarization beam splitter PBS 1 , goes in the −Z direction, and is linearly polarized (P-polarized light) via the first wave plate WP 1. ) Is converted into circularly polarized light, and the lens L 1K8 of the second partial optical system G 2P
Via the first concave mirror M 1 toward the + Z direction, again passes through the lens L 1K8 , circularly polarized light is converted to linearly polarized light (S polarized light) via the first wave plate WP 1 , It is reflected in the + X direction by the first polarization plane P 1 of the 1-polarization beam splitter PBS 1 and is linearly polarized (S) by the second wavelength plate WP 2.
The polarized light is converted into circularly polarized light, and the primary image FP1 is formed via the third partial optical system G 3P (lens L 1K9 to lens L 1K15 ).

【0030】なお、この1次像(中間像)FP1を含む
平面は、X軸に垂直な平面である。即ち、この中間像
は、第1物体(マスクM)及び第2物体(プレートP)の
平面と交わる平面に形成される。
The plane containing the primary image (intermediate image) FP1 is a plane perpendicular to the X axis. That is, this intermediate image is formed on a plane that intersects the planes of the first object (mask M) and the second object (plate P).

【0031】1次像FP1からの光は、第4部分光学系
2P(L2K9〜L2K15)に入射する。ここで、第4部分
光学系G4Pは、第4部分光学系G4Pを介した光が、平行
光束となるように配置されている。そして、第2偏光子
POL2を介した光は、紙面に垂直(XY平面)な直線
偏光(S偏光)の光となり、前記第2偏光ビームスプリ
ッタPBS2の第2偏向面P2で反射され、+Z方向に向
かい、第3波長板WP 3を介して直線偏光(S偏光)が
円偏光に変換され、第5部分光学系G5PのレンズL2K8
を介して、第2凹面鏡M2で反射され、−Z方向に向か
い、再び前記レンズL2K8を透過し、第3波長板WP3
介して円偏光が直線偏光(P偏光)に変換され、前記第
2偏光ビームスプリッタPBS2の第2偏向面P2を透過
して、第4波長板WP4とを介して直線偏光(P偏光)
が円偏光に変換され、第6部分光学系G6Pを介して、プ
レートP上に2次像FP2を形成する。
The light from the primary image FP1 is the fourth partial optical system.
G2P(L2K9~ L2K15). Where the fourth part
Optical system G4PIs the fourth partial optical system G4PLight through is parallel
It is arranged so that it becomes a light flux. And the second polarizer
POL2The light passing through is a straight line (XY plane) perpendicular to the paper surface.
It becomes polarized (S-polarized) light, and the second polarized beam split
Tta PBS2Second deflection plane P of2Reflected in the direction of + Z
Paddle, third wave plate WP 3Linearly polarized light (S polarized light) through
Converted to circularly polarized light, the fifth partial optical system G5PLens L2K8
Through the second concave mirror M2Reflected in the direction of -Z
Yes, again the lens L2K8Through the third wave plate WP3To
The circularly polarized light is converted to linearly polarized light (P polarized light) via the
2 polarization beam splitter PBS2Second deflection plane P of2Transparent
Then, the fourth wave plate WPFourLinearly polarized light (P polarized light) via
Is converted into circularly polarized light, and the sixth partial optical system G6PThrough the
A secondary image FP2 is formed on the rate P.

【0032】なお、投影光学系PLは、マスクMとプレ
ートPとの間で、1次像FP1の形成される位置に対し
て、光学部材を対称に配置してあるので、マスクMから
プレートPへの投影倍率は、略等倍で、正立正像を形成
する。
In the projection optical system PL, the optical members are symmetrically arranged between the mask M and the plate P with respect to the position where the primary image FP1 is formed. The projection magnification to is approximately equal and forms an erect image.

【0033】この第1の実施の形態にかかる投影露光装
置によれば、マスクMとプレートPとを略平行に配置す
ることができることから、プレートPとして大型のガラ
ス基板等を用いて液晶表示パネルの製造等を行う場合に
おいても、マスクMのサイズの制約が少なくなり、また
装置の機構を簡略化することができる。
According to the projection exposure apparatus of the first embodiment, since the mask M and the plate P can be arranged substantially parallel to each other, a liquid crystal display panel using a large glass substrate or the like as the plate P. Also in the case of manufacturing, etc., there are less restrictions on the size of the mask M, and the mechanism of the apparatus can be simplified.

【0034】なお、この第1の実施の形態においては、
第1偏光ビームスプリッタPBS1及び第2偏光ビームス
プリッタPBS2は、第1偏向面P1及び第2偏向面P
2が、マスクM及びプレートPの平面に対して略45°
を成すように設置されているるが、略平行(実質的に平
行)に配置されているマスクMからプレートPに露光光
を導くことができればよいことから、その角度は適宜選
択可能である。
In the first embodiment,
The first polarization beam splitter PBS 1 and the second polarization beam splitter PBS 2 include a first polarization plane P 1 and a second polarization plane P 1.
2 is approximately 45 ° with respect to the planes of the mask M and the plate P
However, the angle can be appropriately selected because it is sufficient that the exposure light can be guided to the plate P from the mask M arranged substantially parallel (substantially parallel).

【0035】また、この第1の実施の形態においては、
第1凹面鏡M1、第1偏向面P1、第2偏向面P2及び第2
凹面鏡M2の4面の反射面を有しているが、4面に限定
されるものではなく、略平行(実質的に平行)に配置され
ているマスクMからプレートPに露光光を導くことがで
きるように適宜選択可能である。
Further, in the first embodiment,
The first concave mirror M 1 , the first deflecting surface P 1 , the second deflecting surface P 2 and the second
Although it has four reflecting surfaces of the concave mirror M 2 , it is not limited to four and guides the exposure light to the plate P from the mask M arranged substantially parallel (substantially parallel). It can be appropriately selected so that

【0036】次に、本発明の第2の実施の形態に係る投
影露光装置の投影光学系PLのレンズ配置断面図を図3
に示す。なお、第2の実施の形態にかかる投影露光装置
の構成は、図1に示す第1の実施の形態にかかる投影露
光装置の構成と同一である。この投影露光装置において
は、物体面に所定の回路パターンが形成されたマスクM
がXY平面内に置かれ、像面上にはレジストが塗布され
たガラス基板であるプレートPがXY平面内に置かれて
いる。即ち、マスクMを含む平面とプレートPを含む平
面が平行となっている。照明光学系(1〜8)によりマ
スクMが、略均一に照明され、マスクM上のパターン
が、投影光学系PLを介して前記プレートP上に投影露
光される。
Next, FIG. 3 is a sectional view showing the lens arrangement of the projection optical system PL of the projection exposure apparatus according to the second embodiment of the present invention.
Shown in. The configuration of the projection exposure apparatus according to the second embodiment is the same as the configuration of the projection exposure apparatus according to the first embodiment shown in FIG. In this projection exposure apparatus, a mask M having a predetermined circuit pattern formed on the object plane
Is placed in the XY plane, and a plate P, which is a glass substrate coated with a resist, is placed in the XY plane on the image plane. That is, the plane including the mask M and the plane including the plate P are parallel to each other. The mask M is illuminated substantially uniformly by the illumination optical system (1 to 8), and the pattern on the mask M is projected and exposed on the plate P via the projection optical system PL.

【0037】ここで、図3に示す投影光学系PLの構成
について説明する。投影光学系PLは、マスク(第1物
体)M上のパターンの1次像を形成する第1結像光学系
1と、マスクM上からの光を90°偏向させて第1結
像光学系K1に入射させる第1偏向面P1と、1次像から
の光に基づいてプレート(第2物体)P上に2次像を形成
する第2結像光学系K2と、第2結像光学系K2からの光
を90°偏向させて前記プレート上に導く第2偏向面P
2とから構成される。
The configuration of the projection optical system PL shown in FIG. 3 will be described here. The projection optical system PL is a first imaging optical system K 1 that forms a primary image of a pattern on the mask (first object) M, and a first imaging optical system K 1 that deflects light from the mask M by 90 °. A first deflecting surface P 1 incident on the system K 1 , a second imaging optical system K 2 for forming a secondary image on the plate (second object) P based on light from the primary image, and a second image forming optical system K 2 . The second deflecting surface P for deflecting the light from the imaging optical system K 2 by 90 ° and guiding it onto the plate.
Composed of 2 and.

【0038】第1結像光学系K1は、レンズより構成さ
れる第1部分光学系(L1K1〜L1K7)G1Pと、第1凹面鏡
1と有する。第2結像光学系K2は、レンズより構成さ
れる第2部分光学系(L2K1〜L2K7)G2Pと、第2凹面
鏡M2とを有する。
The first imaging optical system K 1 has a first partial optical system composed of lenses and (L 1K1 ~L 1K7) G 1P , a first concave mirror M 1. The second imaging optical system K 2 has a second partial optical system (L 2K1 to L 2K7 ) G 2P composed of a lens, and a second concave mirror M 2 .

【0039】第1結像光学系K1の光軸AX1は、XY
方向に平行とする。同様に第2結像光学系K2の光軸A
X2は、XY方向に平行とする。ここで、光軸AX1と
光軸AX2とはZ方向にSHだけシフトしている。
The optical axis AX1 of the first imaging optical system K 1 is XY
Parallel to the direction. Similarly, the optical axis A of the second imaging optical system K 2
X2 is parallel to the XY directions. Here, the optical axis AX1 and the optical axis AX2 are shifted by SH in the Z direction.

【0040】さて、マスクM上の回路パターンは、例え
ば、超高圧水銀ランプを光源に備えた照明光学系(1〜
8)からの照明光(露光光)により、ほぼ均一の照度で
照明されている。ここで、マスクM上のある点Y0を発
する光は、図3にて−Z方向に沿って進行し、マスクM
に対して45°に斜設された第1偏向面P1により90°
偏向され+X方向に向かい、第1部分光学系G1P(L
1K1〜L1K7)に入射し、第1凹面鏡M1に達する。第1凹
面鏡M1で反射され、再び第1部分光学系G1Pを介した
光が、1次像FP1を形成する。
The circuit pattern on the mask M has, for example, an illumination optical system (1 to 1) equipped with an ultra-high pressure mercury lamp as a light source.
The illumination light (exposure light) from 8) illuminates with a substantially uniform illuminance. Here, the light emitted from a certain point Y 0 on the mask M travels along the −Z direction in FIG.
90 ° due to the first deflecting surface P 1 which is installed at an angle of 45 ° with respect to
It is deflected and moves in the + X direction, and the first partial optical system G 1P (L
Enters the 1K1 ~L 1K7), reach the first concave mirror M 1. The light reflected by the first concave mirror M 1 and again passing through the first partial optical system G 1P forms a primary image FP1.

【0041】なお、この1次像(中間像)FP1を含む
平面は、X軸に垂直な平面である。即ち、この中間像
は、第1物体(マスクM)及び第2物体(プレートP)の
平面と交わる平面に形成される。
The plane containing the primary image (intermediate image) FP1 is a plane perpendicular to the X axis. That is, this intermediate image is formed on a plane that intersects the planes of the first object (mask M) and the second object (plate P).

【0042】1次像FP1からの光は、第2部分光学系
2P(L2K1〜L2K7)に入射し、第2凹面鏡M2に達す
る。第2凹面鏡M2で反射され、再び前記第2部分光学
系G2Pを介した光が、マスクMに対して45°に斜設さ
れた第2偏向面P2により90°偏向され−Z方向に向
かい、プレートP上に2次像FP2を形成する。
The light from the primary image FP1 is incident on the second partial optical system G 2P (L 2K1 to L 2K7 ) and reaches the second concave mirror M 2 . The light reflected by the second concave mirror M 2 and again passing through the second partial optical system G 2P is deflected by 90 ° by the second deflecting surface P 2 obliquely arranged with respect to the mask M, and the −Z direction. To form a secondary image FP2 on the plate P.

【0043】ここで、この投影光学系PLの露光領域
を、図4を用いて説明する。第1結像光学系K1の光軸
AX1を中心とし、半径Y1の半円で囲まれる領域IF
1が第1結像光学系K1の1次像FP1位置での結像領
域を表す。第2結像光学系K2の光軸AX2は、第1結
像光学系K1の光軸AX1に対して−Z方向にSHで示
される量だけシフトしている。また、第2結像光学系K
2の光軸AX2を中心とし、半径Y2の半円で囲まれる
領域IF2が第2結像光学系K2の1次像FP1位置で
の物体面領域を表す。従って、プレートP上での投影光
学系PLの露光領域EFは、半円で囲まれる領域IF1
と半円で囲まれる領域IF2の重なる楕円状の領域とな
る。
The exposure area of the projection optical system PL will be described with reference to FIG. A region IF centered on the optical axis AX1 of the first imaging optical system K 1 and surrounded by a semicircle with a radius Y1
Reference numeral 1 denotes an image forming area of the first image forming optical system K 1 at the position of the primary image FP1. The optical axis AX2 of the second imaging optical system K 2 is shifted by an amount indicated by SH in the -Z direction with respect to the first imaging optical axis AX1 of the optical system K 1. In addition, the second imaging optical system K
The second optical axis AX2 as the center, the area IF2 surrounded by a semicircle of radius Y2 represents an object surface area on the primary image FP1 position of the second imaging optical system K 2. Therefore, the exposure area EF of the projection optical system PL on the plate P is an area IF1 surrounded by a semicircle.
Is an elliptical area in which the area IF2 surrounded by a semicircle overlaps.

【0044】この第2の実施の形態にかかる投影露光装
置によれば、マスクMとプレートPとを略平行に配置す
ることができることから、プレートPとして大型のガラ
ス基板等を用いて液晶表示パネルの製造等を行う場合に
おいても、マスクMのサイズの制約が少なくなり、また
装置の機構を簡略化することができる。
According to the projection exposure apparatus of the second embodiment, since the mask M and the plate P can be arranged substantially parallel to each other, a liquid crystal display panel using a large glass substrate or the like as the plate P. Also in the case of manufacturing, etc., there are less restrictions on the size of the mask M, and the mechanism of the apparatus can be simplified.

【0045】なお、この第2の実施の形態においては、
第1偏向面P1、第1凹面鏡M1、第2偏向面P2及び第2
凹面鏡M2の4面の反射面を有しているが、4面に限定
されるものではなく、略平行(実質的に平行)に配置され
ているマスクMからプレートPに露光光を導くことがで
きるように適宜選択可能である。
In the second embodiment,
The first deflecting surface P 1 , the first concave mirror M 1 , the second deflecting surface P 2 and the second
Although it has four reflecting surfaces of the concave mirror M 2 , it is not limited to four and guides the exposure light to the plate P from the mask M arranged substantially parallel (substantially parallel). It can be appropriately selected so that

【0046】次に、第1の実施の形態(図1及び図2)
及び第2の実施の形態(図1及び図3)に示す投影露光
装置を用いて感光性基板としてのウエハ等に所定の回路
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際の手法の一例につき図5
のフローチャートを参照して説明する。
Next, the first embodiment (FIGS. 1 and 2)
And when a semiconductor device as a microdevice is obtained by forming a predetermined circuit pattern on a wafer or the like as a photosensitive substrate using the projection exposure apparatus shown in the second embodiment (FIGS. 1 and 3). Figure 5 for an example of the method
This will be described with reference to the flowchart in FIG.

【0047】以下、図5のフローチャートを参照して、
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
成するマイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造
方法を説明する。
Hereinafter, with reference to the flowchart of FIG.
A method of manufacturing a semiconductor device as a micro device for forming a predetermined circuit pattern on a wafer or the like as a photosensitive substrate will be described.

【0048】先ず、図5のステップS301において、
1ロットのウエハ上に金属膜が蒸着される。次のステッ
プS302において、そのlロットのウエハ上の金属膜
上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップS
303において、投影露光装置を用いて、マスク上のパ
ターンの像がその投影光学系(投影光学モジュール)を
介して、その1ロットのウエ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S304におい
て、その1ロットのウエハ上のフォトレジストの現像が
行われた後、ステップS305において、その1ロット
のウエ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、各ウエ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 S301 of FIG.
A metal film is deposited on one lot of wafers. In the next step S302, a photoresist is applied on the metal film on the wafer of the 1 lot. After that, step S
At 303, the image of the pattern on the mask is sequentially exposed and transferred to each shot area on the wafer of one lot through the projection optical system (projection optical module) using a projection exposure apparatus. Then, in step S304, the photoresist on the one lot of wafers is developed, and in step S305, the resist pattern is used as a mask on the one lot of wafers to form a pattern on the mask. A corresponding circuit pattern is formed in each shot area on each wafer. After that, a device such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern on an upper layer. According to the above-described semiconductor device manufacturing method, it is possible to obtain a semiconductor device having an extremely fine circuit pattern with high throughput.

【0049】また、この投影露光装置では、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もできる。以下、
図6のフローチャートを参照して液晶表示素子の製造方
法の説明を行う。図6において、パターン形成工程S4
01では、この投影露光装置を用いてマスクのパターン
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形
成工程S402へ移行する。
Also, in this projection exposure apparatus, a liquid crystal display element as a microdevice can be obtained by forming a predetermined pattern (circuit pattern, electrode pattern, etc.) on a plate (glass substrate). Less than,
A method of manufacturing a liquid crystal display device will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 6, a pattern forming step S4
In 01, a so-called photolithography step is performed in which the pattern of the mask is transferred and exposed on a photosensitive substrate (such as a glass substrate coated with a resist) using this projection exposure apparatus. By this photolithography process, a predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate. Then, the exposed substrate is subjected to a developing process, an etching process,
A predetermined pattern is formed on the substrate through each step such as the reticle peeling step, and the process proceeds to the next color filter forming step S402.

【0050】次に、カラーフィルタ形成工程S402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、
又はR、G、Bの3本のストライプのフィルタの組を複
数水平走査線方向に配列したカラーフィルタを形成す
る。そして、カラーフィルタ形成工程S402の後に、
セル組み立て工程S403が実行される。セル組み立て
工程S403では、パターン形成工程S401にて得ら
れた所定パターンを有する基板、及びカラーフィルタ形
成工程S402にて得られたカラーフィルタ等を用いて
液晶パネル(液晶セル)を組み立てる。セル組み立て工
程S403では、例えば、パターン形成工程S401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
形成工程S402にて得られたカラーフィルタとの間に
液晶を注入して、液晶パネル(液晶セル)を製造する。
Next, in the color filter forming step S402, 3 corresponding to R (Red), G (Green) and B (Blue) are performed.
Many sets of one dot are arranged in a matrix,
Alternatively, a color filter is formed by arranging a set of three stripe filters R, G, and B in the horizontal scanning line direction. Then, after the color filter forming step S402,
The cell assembling step S403 is executed. In the cell assembly step S403, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step S401, the color filter obtained in the color filter formation step S402, and the like. In the cell assembling step S403, for example, a liquid crystal is injected between the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern forming step S401 and the color filter obtained in the color filter forming step S402 to form a liquid crystal panel (liquid crystal cell). ) Is manufactured.

【0051】その後、モジュール組み立て工程S404
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。
Then, the module assembling step S404
Then, each component such as an electric circuit and a backlight for performing a display operation of the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell) is attached to complete a liquid crystal display element. According to the method of manufacturing a liquid crystal display element described above, a liquid crystal display element having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high throughput.

【0052】[0052]

【実施例】以下の表1には、図2に示した投影光学系P
Lの諸元の値を掲げる。但し、左端の数字はマスクM側
からのプレートPまでの順序を示し、rはレンズの曲率
半径、dはレンズ面間隔、nはガラス材料の露光波長の
光(λ=365nm)に対する屈折率(正負の符号が変
わる位置では、反射することを意味する)を示してい
る。 なお、表1において、像高Yは71mmであり、プレー
トP側での開口数は0.2である。また、第0番目の面
はマスクMを示している。ここで、表1に掲げる第1実
施例の各像高における波面収差Wのrms値を露光波長
λ=365nmを単位として、表2に掲げる。 表2から本発明における第1実施例の投影光学系は、良
好な光学性能を有していることが確認できた。
EXAMPLES Table 1 below shows the projection optical system P shown in FIG.
The values of specifications of L are listed. However, the number at the left end indicates the order from the mask M side to the plate P, r is the radius of curvature of the lens, d is the lens surface distance, and n is the refractive index () for light of the exposure wavelength of the glass material (λ = 365 nm) ( At the position where the positive and negative signs change, it means that the light is reflected). In Table 1, the image height Y is 71 mm and the numerical aperture on the plate P side is 0.2. The 0th surface shows the mask M. Here, the rms value of the wavefront aberration W at each image height of the first example listed in Table 1 is listed in Table 2 with the exposure wavelength λ = 365 nm as a unit. From Table 2, it was confirmed that the projection optical system of Example 1 of the present invention had good optical performance.

【0053】以下の表3には、図3に示した投影光学系
PLの諸元の値を掲げる。但し、左端の数字はマスクM
側からのプレートPまでの順序を示し、rはレンズの曲
率半径、dはレンズ面間隔、nはガラス材料の露光波長
の光(λ=365nm)に対する屈折率(正負の符号が
変わる位置では、反射することを意味する)を示してい
る。 なお、表3において、露光領域EFを決定する第1結像
光学系K1の結像領域IF1の半径Y1と、第2結像光
学系K2の物体面領域IF2の半径Y2は共に80mm
であり、プレートP側での開口数は0.2である。ま
た、第0番目の面はマスクMを示している。ここで、代
表的なY2の値における波面収差Wのrms値を露光波
長λ=365nmを単位として、表4に掲げる。 (表4) Y2[単位mm] 波面収差Wrms 30.0 0.0359λ 36.0 0.0157λ 42.0 0.0056λ 52.0 0.0033λ 57.0 0.0020λ 62.0 0.0028λ 68.0 0.0040λ 74.0 0.0036λ 80.0 0.0050λ 表4から本発明における第2実施例の投影光学系は、良
好な光学性能を有していることが確認できた。
Table 3 below lists values of specifications of the projection optical system PL shown in FIG. However, the leftmost number is the mask M
The order from the side to the plate P is shown, r is the radius of curvature of the lens, d is the distance between the lens surfaces, and n is the refractive index for the light of the exposure wavelength of the glass material (λ = 365 nm) (at the position where the positive and negative signs change, It means to reflect). In Table 3, the radius Y1 of the image forming area IF1 of the first image forming optical system K 1 and the radius Y2 of the object plane area IF2 of the second image forming optical system K 2 which determine the exposure area EF are both 80 mm.
And the numerical aperture on the plate P side is 0.2. The 0th surface shows the mask M. Here, the rms value of the wavefront aberration W at a typical value of Y2 is listed in Table 4 with the exposure wavelength λ = 365 nm as a unit. (Table 4) Y2 [unit mm] Wavefront aberration Wrms 30.0 0.0359λ 36.0 0.0157λ 42.0 0.0056λ 52.0 0.0033λ 57.0 0.0020λ 62.0 0.0028λ 68. 0 0.0040λ 74.0 0.0036λ 80.0 0.0050λ From Table 4, it was confirmed that the projection optical system of the second example of the invention had good optical performance.

【0054】[0054]

【発明の効果】この発明の投影露光装置によれば、第1
物体と第2物体とを略平行に配置することができること
から、広い露光領域を確保することができ、第2物体と
して大型のガラス基板等を用いる場合においても、装置
の機構を簡略化することができる。
According to the projection exposure apparatus of the present invention, the first
Since the object and the second object can be arranged substantially parallel to each other, a wide exposure area can be secured, and the mechanism of the apparatus can be simplified even when a large glass substrate or the like is used as the second object. You can

【0055】また、この発明の露光方法によれば、第1
物体と第2物体とを略平行に配置し広い露光領域を有す
る投影露光装置を用いて露光を行うため、第2物体とし
て大きなガラス基板等を用いる場合においても、良好な
露光を行うことができる。
According to the exposure method of the present invention, the first
Since the exposure is performed using the projection exposure apparatus in which the object and the second object are arranged substantially parallel to each other and has a wide exposure area, good exposure can be performed even when a large glass substrate or the like is used as the second object. .

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

【図1】本発明の実施の形態にかかる投影露光装置の概
略構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態にかかる投影光学系
のレンズ構成図である。
FIG. 2 is a lens configuration diagram of a projection optical system according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施の形態にかかる投影光学系
のレンズ構成図である。
FIG. 3 is a lens configuration diagram of a projection optical system according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施の形態にかかる投影光学系
の露光領域を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an exposure area of a projection optical system according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態にかかる投影露光装置を用
いたマイクロデバイス(半導体デバイス)の製造方法を説
明するためのフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining a method for manufacturing a microdevice (semiconductor device) using the projection exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態にかかる投影露光装置を用
いたマイクロデバイス(液晶表示素子)の製造方法を説明
するためのフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining a method for manufacturing a microdevice (liquid crystal display element) using the projection exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1〜8…照明光学系、M…マスク、PL…投影光学系、
P…プレート、K1…第1結像光学系、P1…第1偏向
面、PBS1…第1偏光ビームスプリッタ、K2…第2結
像光学系、P2…第2偏向面、PBS2…第2偏光ビーム
スプリッタ。
1-8 ... Illumination optical system, M ... Mask, PL ... Projection optical system,
P ... Plate, K 1 ... First imaging optical system, P 1 ... First deflection surface, PBS 1 ... First polarization beam splitter, K 2 ... Second imaging optical system, P 2 ... Second deflection surface, PBS 2 … Second polarized beam splitter.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源からの光により第1物体を照明する
照明光学系と、前記第1物体の像を、前記第1物体と略
平行に配置された第2物体上へ投影する投影光学系とを
有する投影露光装置において、 前記投影光学系は、 前記第1物体の光を集光して一次像を形成する第1結像
光学系と、前記一次像からの光を集光して二次像を形成
する第2結像光学系とを備え、 前記第1結像光学系は、前記第1物体と前記一次像が形
成される中間結像位置との間の光路中に配置された第1
凹面反射鏡及び第1偏向部材を有し、前記第2結像光学
系は、前記中間結像位置と前記第2物体との間の光路中
に配置された第2凹面反射鏡及び第2の偏向部材とを有
し、 前記第1物体及び前記第2物体の平面と交わる平面に前
記中間結像位置の中間像が形成されることを特徴とする
投影露光装置。
1. An illumination optical system for illuminating a first object with light from a light source, and a projection optical system for projecting an image of the first object onto a second object arranged substantially parallel to the first object. In the projection exposure apparatus, the projection optical system collects the light of the first object to form a primary image, and the projection optical system collects the light from the primary image to form a primary image. A second image forming optical system for forming a next image, wherein the first image forming optical system is arranged in an optical path between the first object and an intermediate image forming position where the primary image is formed. First
A second concave reflecting mirror and a second deflecting mirror, which have a concave reflecting mirror and a first deflecting member, and wherein the second image forming optical system is arranged in an optical path between the intermediate image forming position and the second object. A projection exposure apparatus having a deflecting member, wherein an intermediate image at the intermediate image forming position is formed on a plane that intersects the planes of the first object and the second object.
【請求項2】 前記第1偏向部材及び前記第2偏向部材
は、それぞれ前記第1物体及び前記第2物体の平面に対
して略45°を成す角度に設置されていることを特徴と
する請求項1記載の投影露光装置。
2. The first deflecting member and the second deflecting member are installed at an angle of about 45 ° with respect to the planes of the first object and the second object, respectively. Item 2. The projection exposure apparatus according to item 1.
【請求項3】 前記第1偏向部材及び前記第2偏向部材
は、偏光ビームスプリッタにより構成されることを特徴
とする請求項1又は請求項2記載の投影露光装置。
3. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the first deflecting member and the second deflecting member are composed of polarization beam splitters.
【請求項4】 前記投影光学系は、少なくとも4面の反
射面を有することを特徴とする請求項1〜請求項3の何
れか一項に記載の投影露光装置。
4. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the projection optical system has at least four reflecting surfaces.
【請求項5】 光源からの光により第1物体を照明する
照明光学系と、前記第1物体の像を、前記第1物体と略
平行に配置された第2物体上へ投影する投影光学系とを
有する投影露光装置において、 前記投影光学系は、 第1屈折光学群と第1凹面反射鏡とを有し、前記第1物体
の光を集光して一次像を形成する第1結像光学系と、 第2屈折光学群と第2凹面反射鏡とを有し、前記一次像
からの光を集光して二次像を形成する第2結像光学系
と、 前記第1物体と前記一次像が形成される中間結像位置と
の間の光路中に配置された第1反射鏡と、 前記中間結像位置と前記第2物体との間の光路中に配置
された第2反射鏡とを備え、 前記第1物体及び前記第2物体の平面と交わる平面に前
記中間結像位置の中間像が形成されることを特徴とする
投影露光装置。
5. An illumination optical system for illuminating a first object with light from a light source, and a projection optical system for projecting an image of the first object onto a second object arranged substantially parallel to the first object. In the projection exposure apparatus having :, the projection optical system has a first refracting optical group and a first concave reflecting mirror, and a first imaging for condensing the light of the first object to form a primary image. A second imaging optical system having an optical system, a second refracting optical group, and a second concave reflecting mirror, and condensing light from the primary image to form a secondary image; the first object; A first reflecting mirror arranged in an optical path between the intermediate image forming position where the primary image is formed, and a second reflecting mirror arranged in an optical path between the intermediate image forming position and the second object; And a mirror, wherein an intermediate image at the intermediate imaging position is formed on a plane intersecting the planes of the first object and the second object. Light equipment.
【請求項6】 請求項1〜請求項5の何れか一項に記載
の投影露光装置を用いた露光方法において、 前記照明光学系を用いて前記マスクを照明する照明工程
と、 前記投影光学系を用いて前記マスクのパターン像を感光
性基板へ形成する投影工程とを含むことを特徴とする露
光方法。
6. An exposure method using the projection exposure apparatus according to claim 1, further comprising: an illumination step of illuminating the mask using the illumination optical system, and the projection optical system. And a projection step of forming a pattern image of the mask on a photosensitive substrate by using.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006137349A1 (en) * 2005-06-23 2006-12-28 Canon Kabushiki Kaisha Catadioptric projection optical system, and exposure apparatus having the same
US7359036B2 (en) 2005-05-27 2008-04-15 Carl Zeiss Smt Ag Imaging system, in particular for a microlithographic projection exposure apparatus

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