JP2003257846A - Light source unit, lighting system, and system and method for exposure - Google Patents

Light source unit, lighting system, and system and method for exposure

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JP2003257846A JP2002061589A JP2002061589A JP2003257846A JP 2003257846 A JP2003257846 A JP 2003257846A JP 2002061589 A JP2002061589 A JP 2002061589A JP 2002061589 A JP2002061589 A JP 2002061589A JP 2003257846 A JP2003257846 A JP 2003257846A
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain quantity of light projected from a light source at a fixed value by accurately detecting change of the light quantity of the light source without causing losses in the light quantity. <P>SOLUTION: A light source unit is provided with the light source 1, a power supply means 36 which supplies electric power to the light source 1, and a reflecting mirror 3 which reflects the light emitted from the light source 36 to an irradiated side. The unit is also provided with a light absorbing means 8a which absorbs leakage light from the mirror 3, detecting means 30a and 30b which detect the quantity of leakage light made incident to the light absorbing means 8a, and an electric energy control means 34 which controls the electric energy supplied to the light source from the power supply means 36 based on the quantity of the leakage light detected by means of the detecting means 30a and 30b. <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、半導体素子、液晶
表示素子、撮像素子、薄膜磁気ヘッド、その他のマイク
ロデバイスの製造工程において用いられる露光装置の光
源ユニット及び照明装置、この照明装置を用いた露光装
置及び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 uses a light source unit and an illuminating device of an exposure apparatus used in manufacturing processes of semiconductor elements, liquid crystal display elements, image pickup elements, thin film magnetic heads, and other microdevices, and uses this illuminating apparatus. The present invention relates to an exposure device and an exposure method.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、ワードプロセッサ、パーソナルコ
ンピュータ、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。特に、携帯性が重視
されるノート型のワードプロセッサやノート型のパーソ
ナルコンピュータでは表示素子として液晶表示パネルが
必須となっている。また、近年においては、２０インチ
を越える液晶表示パネルが実用化されているが、液晶表
示パネルは設置場所をさほど必要としないため、一般家
庭用のテレビとして用いる機会も多くなっている。液晶
表示パネルは、ガラス基板（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
ングして製造される。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フォトレジスト等の感光剤が塗布さ
れたプレート上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 widely used as display elements for word processors, personal computers, televisions and the like. In particular, in a notebook type word processor or a notebook type personal computer where portability is important, a liquid crystal display panel is indispensable as a display element. Further, in recent years, a liquid crystal display panel exceeding 20 inches has been put into practical use, but since the liquid crystal display panel does not require much installation space, it is often used as a television for general household use. A liquid crystal display panel is manufactured by patterning a transparent thin film electrode on a glass substrate (plate) into a desired shape by a photolithography method. As an apparatus for this photolithography process, there is used a projection exposure apparatus that projects and exposes an original image pattern formed on a mask onto a plate coated with a photosensitizer such as a photoresist through a projection optical system.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、投影露光装
置においては、投影光学ユニットを介してプレート上に
照射される照明光の光量が均一となるように設計されて
いるが、光源を構成するランプが経時的に劣化する、又
はランプに供給される電力量の変動等により、投影光学
ユニットを介してプレート上に照射される照明光の光量
が変動することが考えられる。このような照明光の光量
の変動は、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光
装置においては、シャッタの開閉時間の制御で露光量を
制御していることから、露光量に斑が生じ露光量制御の
精度の低下を招くことになる。また、ステップ・アンド
・スキャン方式の投影露光装置においては、スキャン露
光中に照明光の光量が変動すると露光斑が生じる。ま
た、照明光の光量が多くなりすぎるとスキャンスピード
が追いつかなくなり露光量オーバーとなってしまう一
方、照明光の光量が少なくなりすぎるとスキャンスピー
ドを遅くしなければならず極端にスループットが低下す
ることになる。By the way, the projection exposure apparatus is designed so that the amount of illumination light irradiated onto the plate through the projection optical unit becomes uniform, but a lamp constituting a light source. It is conceivable that the light amount of the illumination light radiated onto the plate via the projection optical unit fluctuates due to deterioration over time or fluctuations in the amount of electric power supplied to the lamp. In the step-and-repeat type projection exposure apparatus, the variation in the light amount of the illumination light is controlled by controlling the opening / closing time of the shutter. Will result in a decrease in accuracy. Further, in the step-and-scan projection exposure apparatus, if the light amount of the illumination light changes during scan exposure, exposure unevenness occurs. Also, if the amount of illumination light becomes too large, the scan speed will not catch up and the amount of exposure will be overexposed, while if the amount of illumination light becomes too small, the scan speed will have to be slowed and throughput will drop extremely. become.

【０００４】そこで、光源から照射される照明光をモニ
タリングすることにより光源から照射される照明光の光
量を一定に保つ光源装置が提案されている（特開平８−
３２７８２６号参照）。この光源装置においては、光源
から照射された照明光を凹面鏡で集光して一端から入射
させ被照射体に導くライトガイドと、このライトガイド
から分岐させたモニタ用の光ファイバを備えている。そ
して、このモニタ用の光ファイバにより光源から照射さ
れる照明光を光センサに導いて照明光の光量を検出する
ことにより光源から照射される照明光の光量をモニタリ
ングしている。Therefore, there has been proposed a light source device for keeping a constant amount of illumination light emitted from the light source by monitoring the illumination light emitted from the light source (Japanese Patent Laid-Open No. 8-
327826). This light source device includes a light guide that collects illumination light emitted from a light source by a concave mirror, makes it enter from one end and guides it to an irradiation target, and an optical fiber for monitoring that is branched from this light guide. The light amount of the illumination light emitted from the light source is monitored by guiding the illumination light emitted from the light source to the optical sensor by the optical fiber for monitoring and detecting the light amount of the illumination light.

【０００５】しかしながら、投影露光装置においては、
光源と照明光を被照射体に導く光路中に、波長選択フィ
ルタや減光フィルタ等のフィルタ、照明光を所定のタイ
ミングで遮断するシャッタ等が配置されることから、上
述の装置の構成、即ち、光源から照射された照明光を被
照射体に導くライトガイドからモニタ用の光ファイバを
分岐させる構成を用いた場合には、フィルタの光路への
挿入、シャッタの開閉等により光センサにより検出され
る照明光の光量が変化することから、光源の経時的変化
(経時的劣化)による光量の変化を的確に把握することが
困難であった。また、光源から照射された照明光を被照
射体に導くライトガイドからモニタ用の光ファイバを分
岐させていることから、照明光の光量の損失を招いてい
た。However, in the projection exposure apparatus,
In the optical path that guides the light source and the illumination light to the irradiation target, a filter such as a wavelength selection filter and a neutral density filter, a shutter that blocks the illumination light at a predetermined timing, and the like are arranged. When a configuration is used in which an optical fiber for monitoring is branched from a light guide that guides illumination light emitted from a light source to an irradiation target, it is detected by an optical sensor by inserting a filter into the optical path or opening and closing a shutter. Changes in the amount of illumination light
It was difficult to accurately grasp the change in the light amount due to (degradation with time). In addition, since the optical fiber for monitoring is branched from the light guide that guides the illumination light emitted from the light source to the object to be illuminated, a loss of the amount of illumination light is caused.

【０００６】本発明の課題は、光量の損失を招くことな
く光源の光量の変化を的確に検出して、光源から照射さ
れる照明光の光量を一定に保つ露光装置用の光源ユニッ
ト及び照明装置、この照明装置を用いた露光装置及び露
光方法を提供することである。An object of the present invention is to accurately detect a change in the light quantity of a light source without causing a loss of the light quantity and to keep the light quantity of the illumination light emitted from the light source constant for the exposure apparatus and the lighting apparatus. An object of the present invention is to provide an exposure apparatus and an exposure method using this illumination device.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項１記載の光源ユニ
ットは、光源と、前記光源に電力を供給する電力供給手
段と、前記光源から照射される照明光を被照射側へ反射
させる反射鏡と、前記反射鏡からの漏れ光を吸収する吸
光手段と、前記吸光手段に入射した漏れ光の光量を検出
する検出手段と、前記検出手段により検出された前記漏
れ光の光量に基づいて、前記電力供給手段から前記電源
に対して供給される電力量を制御する電力量制御手段と
を備えることを特徴とする。A light source unit according to claim 1, a light source, a power supply means for supplying electric power to the light source, and a reflecting mirror for reflecting illumination light emitted from the light source to an irradiated side. A light-absorbing means for absorbing leaked light from the reflecting mirror, a detecting means for detecting the light quantity of the leaked light incident on the light-absorbing means, and a light quantity of the leaked light detected by the detecting means, And a power amount control unit for controlling the amount of power supplied from the power supply unit to the power source.

【０００８】この請求項１記載の光源ユニットによれ
ば、反射鏡からの漏れ光を用いて光源から照射される照
明光の光量を検出し、この検出された照明光の光量に基
づいて、光源から照射される照明光の光量が一定になる
ように制御している。従って、照明光の損失を招くこと
なく、光源から照射される照明光の光量を検出し、光源
に経時的変化(経時的な劣化)が生じたような場合におい
ても光源から照射される照明光の光量を一定に保つこと
ができる。According to the light source unit of the first aspect, the light amount of the illumination light emitted from the light source is detected by using the leaked light from the reflecting mirror, and the light source is detected based on the detected light amount of the illumination light. It is controlled so that the amount of illumination light emitted from the device is constant. Therefore, the illumination light emitted from the light source is detected even when the light amount of the illumination light emitted from the light source is detected without causing a loss of the illumination light and the light source changes with time (deterioration with time). The amount of light can be kept constant.

【０００９】また、請求項２記載の光源ユニットは、前
記吸光手段に入射した前記漏れ光を前記検出手段に導く
導光手段を更に備え、前記導光手段は、前記漏れ光を波
長に基づいて複数に分岐する分岐手段を有し、前記検出
手段は、前記分岐手段により分岐された各々の前記漏れ
光の光量を検出する複数の検出手段を含むことを特徴と
する。Further, the light source unit according to claim 2 further comprises a light guiding means for guiding the leaked light incident on the light absorbing means to the detecting means, and the light guiding means based on the wavelength of the leaked light. It has a branching means which branches into a plurality, and the above-mentioned detecting means contains a plurality of detecting means which detects the light quantity of each of the above-mentioned leaked light branched by the above-mentioned branching means.

【００１０】この請求項２記載の光源ユニットによれ
ば、光源が経時変化を起こす際には、波長によりその劣
化具合が異なることから、複数の波長で光源をモニタす
ることにより、光源の劣化具合を正確に検出することが
できる。また、光源からの光のうち所望の波長の光の劣
化具合を正確に検出することができる。なお、上述にお
いて波長に基づいて複数に分岐するとは、波長域が互い
に異なる複数の光に分岐することのみならず、互いに異
なる波長分布を有する複数の光に分岐すること(複数の
光の間で波長域が少なくとも一部だけ重畳していてもよ
い。)を含むものである。According to the light source unit of the second aspect, when the light source changes with time, the deterioration degree varies depending on the wavelength. Therefore, by monitoring the light source at a plurality of wavelengths, the deterioration degree of the light source. Can be accurately detected. Further, it is possible to accurately detect the degree of deterioration of light having a desired wavelength in the light from the light source. Note that in the above description, branching into a plurality based on wavelength means not only branching into a plurality of lights having different wavelength ranges, but also branching into a plurality of lights having different wavelength distributions (between a plurality of lights The wavelength ranges may at least partially overlap each other.).

【００１１】また、請求項３記載の光源ユニットは、前
記分岐手段が、出力端が複数に分岐された光ファイバ
と、前記光ファイバの各出力端に設けられた波長選択部
材とを備えることを特徴とする。また、光源ユニット
は、前記分岐手段が、出力端が複数に分岐された光ファ
イバを備えるように構成されてもよい。According to a third aspect of the present invention, in the light source unit according to the third aspect, the branching means includes an optical fiber having a plurality of output ends branched, and a wavelength selection member provided at each output end of the optical fiber. Characterize. Further, in the light source unit, the branching means may be configured to include an optical fiber having a plurality of branched output ends.

【００１２】また、請求項４記載の光源ユニットは、前
記分岐手段が、前記漏れ光を波長に基づいて分岐させる
ビームスプリッタと、前記ビームスプリッタにより分岐
された漏れ光の光路中に配置された波長選択部材とを備
えることを特徴とする。また、光源ユニットは、前記分
岐手段が、前記漏れ光を波長に基づいて分岐させるビー
ムスプリッタを備えるように構成されてもよい。すなわ
ち、ビームスプリッタで分岐された後の波長分布が所望
の波長分布である場合には、必ずしも波長選択部材は必
要なものではない。Further, in the light source unit according to a fourth aspect of the invention, the splitting means splits the leaked light based on the wavelength, and a wavelength arranged in the optical path of the leaked light split by the beam splitter. And a selection member. Further, the light source unit may be configured such that the branching unit includes a beam splitter that branches the leaked light based on a wavelength. That is, when the wavelength distribution after being branched by the beam splitter is a desired wavelength distribution, the wavelength selection member is not always necessary.

【００１３】また、請求項５記載の光源ユニットは、前
記反射鏡により反射された前記照明光の光路中に配置さ
れたシャッタを更に備えることを特徴とする。A light source unit according to a fifth aspect of the present invention further includes a shutter arranged in the optical path of the illumination light reflected by the reflecting mirror.

【００１４】この請求項５記載の光源ユニットによれ
ば、シャッタよりも光源側に配置された反射鏡からの漏
れ光を利用して光源から照射される照明光の光量を検出
しているため、シャッタの開閉に影響されない状態で照
明光の光量を検出することができる。According to the light source unit of the fifth aspect, the light amount of the illumination light emitted from the light source is detected by utilizing the leak light from the reflecting mirror arranged on the light source side of the shutter. The light amount of the illumination light can be detected without being affected by the opening and closing of the shutter.

【００１５】また、請求項６記載の照明装置は、請求項
１〜請求項５の何れか一項に記載の光源ユニットと、前
記光源ユニットから射出された照明光を前記被照射体に
導く照明光学系とを備えることを特徴とする。An illumination device according to claim 6 is an illumination device for guiding the illumination light emitted from the light source unit according to any one of claims 1 to 5 to the object to be illuminated. And an optical system.

【００１６】この請求項６記載の照明装置によれば、光
源ユニットから射出される照明光の光量が一定に保たれ
るため、照明光学系により被照射体に導かれる照明光の
光量を一定に保つことができる。According to the illumination device of the sixth aspect, since the light amount of the illumination light emitted from the light source unit is kept constant, the light amount of the illumination light guided to the object to be irradiated by the illumination optical system is kept constant. Can be kept.

【００１７】また、請求項７記載の露光装置は、請求項
６記載の照明装置と、前記照明装置により照明されるマ
スクのパターン像を感光性基板上に投影する投影光学系
とを備えることを特徴とする。An exposure apparatus according to a seventh aspect comprises the illumination apparatus according to the sixth aspect and a projection optical system for projecting a pattern image of a mask illuminated by the illumination apparatus onto a photosensitive substrate. Characterize.

【００１８】この請求項７記載の露光装置によれば、照
明装置により一定の光量でマスクが照明されるため、マ
スクのパターン像を感光性基板上に投影する場合に露光
斑が生じるのを防止することができる。According to the exposure apparatus of the seventh aspect, the illumination device illuminates the mask with a constant amount of light, so that exposure unevenness is prevented when the pattern image of the mask is projected onto the photosensitive substrate. can do.

【００１９】また、請求項８記載の露光方法は、請求項
７記載の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
投影する投影工程とを含むことを特徴とする。An exposure method according to claim 8 is the exposure method using the exposure apparatus according to claim 7, wherein an illumination step of illuminating a mask using the illumination optical system and the projection optical system are used. A projection step of projecting the pattern image of the mask onto a photosensitive substrate.

【００２０】この請求項８記載の露光方法によれば、照
明工程により一定の光量でマスクが照明されるため、マ
スクのパターン像を感光性基板上に投影する場合に露光
斑が生じるのを防止することができる。According to the exposure method of the present invention, since the mask is illuminated with a constant amount of light in the illumination step, exposure unevenness is prevented when the pattern image of the mask is projected onto the photosensitive substrate. can do.

【００２１】また、この発明の光源ユニットは、光源
と、前記光源に電力を供給する電力供給手段と、前記光
源から供給される光の光量を検出する検出手段と、前記
検出手段により検出された前記光の光量に基づいて、前
記電力供給手段から前記光源に対して供給される電力量
を制御する電力量制御手段とを備え、前記検出手段は、
前記光源から供給される光のうちの第１の波長分布の光
の光量を検出する第１の光検出部と、前記光源から供給
される光のうちの前記第１の波長分布の光とは異なる第
２の波長分布の光の光量を検出する第２の光検出部とを
備えることを特徴とする。In the light source unit of the present invention, the light source, the power supply means for supplying power to the light source, the detection means for detecting the amount of light supplied from the light source, and the detection means. Based on the light amount of the light, a power amount control means for controlling the amount of power supplied to the light source from the power supply means, the detection means,
Of the light supplied from the light source, the first photodetector that detects the amount of light having the first wavelength distribution, and the light supplied from the light source that has the first wavelength distribution It is characterized by comprising a second photo-detecting section for detecting the amount of light having a different second wavelength distribution.

【００２２】この発明の光源ユニットによれば、光源が
経時変化（経時的な劣化）を起こす際には、波長により
その劣化具合が異なることから、複数の波長で光源をモ
ニタすることにより、光源の劣化具合を正確に検出する
ことができる。また、光源からの光のうちの所望の波長
の光の劣化具合を正確に検出することができる。According to the light source unit of the present invention, when the light source changes with time (deteriorates with time), the degree of deterioration varies depending on the wavelength. Therefore, the light source is monitored by a plurality of wavelengths. It is possible to accurately detect the degree of deterioration. Further, it is possible to accurately detect the degree of deterioration of light having a desired wavelength in the light from the light source.

【００２３】また、この発明の露光装置は、マスクに形
成されたパターンを前記感光性基板に転写する露光装置
において、この発明の光源ユニット、即ち複数の波長で
光源をモニタすることができる光源ユニットと、該光源
ユニットからの光をマスクに照明する照明光学系とを備
えることを特徴とする。Further, the exposure apparatus of the present invention is an exposure apparatus for transferring a pattern formed on a mask onto the photosensitive substrate, the light source unit of the present invention, that is, a light source unit capable of monitoring a light source at a plurality of wavelengths. And an illumination optical system for illuminating the mask with light from the light source unit.

【００２４】この発明の露光装置によれば、照明装置に
より一定の光量でマスクが照明されるため、マスクのパ
ターン像を感光性基板上に投影する場合に露光斑が生じ
るのを防止することができる。According to the exposure apparatus of the present invention, since the mask is illuminated by the illumination device with a constant light amount, it is possible to prevent exposure unevenness from occurring when the pattern image of the mask is projected on the photosensitive substrate. it can.

【００２５】また、この発明の露光装置は、前記マスク
のパターンを前記感光性基板上に投影する投影光学系
と、前記マスクを載置するマスクステージと、前記感光
性基板を載置する基板ステージとを備え、前記マスク及
び前記感光性基板を前記投影光学系に対して移動させつ
つ前記マスクに形成されたパターンを前記感光性基板に
転写することを特徴とする。Further, the exposure apparatus of the present invention includes a projection optical system for projecting the pattern of the mask onto the photosensitive substrate, a mask stage for mounting the mask, and a substrate stage for mounting the photosensitive substrate. And transferring the pattern formed on the mask onto the photosensitive substrate while moving the mask and the photosensitive substrate with respect to the projection optical system.

【００２６】また、この発明の露光装置は、前記感光性
基板の感光特性に応じて、前記マスクに照射する光の波
長幅を切り替える波長幅切り替え手段を更に備えること
を特徴とする。The exposure apparatus of the present invention is further characterized by further comprising wavelength width switching means for switching the wavelength width of the light with which the mask is irradiated according to the photosensitive characteristics of the photosensitive substrate.

【００２７】この発明の露光装置によれば、感光性基板
上に塗布されるレジストには、感度が低いレジストや高
いレジストがあることから、このような感光性基板の感
度等の感光特性に応じて露光パワーを変更する場合、マ
スクに照射する光の波長幅を単に切り替えるだけで露光
パワーを変更できる。このとき、光源からの光の光量を
複数波長でモニタすることが可能であるので、波長幅を
切り替えた際においても光量検出を行うことが可能であ
る。According to the exposure apparatus of the present invention, the resist coated on the photosensitive substrate includes a resist having a low sensitivity and a resist having a high sensitivity. When the exposure power is changed by changing the exposure power, the exposure power can be changed by simply changing the wavelength width of the light with which the mask is irradiated. At this time, since it is possible to monitor the light amount of the light from the light source at a plurality of wavelengths, it is possible to detect the light amount even when the wavelength width is switched.

【００２８】特に、走査型の露光装置においては、感光
性基板の走査速度を変更することにより感光性基板上の
露光量を変更することが可能であるが、高感度レジスト
の場合にはステージの最大走査速度により使用できる感
度が制限され、低感度レジストの場合にはスループット
向上の観点から制限される。従って、単に波長幅を切り
替えるだけで露光パワーを変更できると、ステージの最
大走査速度やスループット低下に制約されることなく様
々な感光特性の感光性材料に対応することができる。Particularly, in the scanning type exposure apparatus, it is possible to change the exposure amount on the photosensitive substrate by changing the scanning speed of the photosensitive substrate. The maximum scanning speed limits the usable sensitivity, and in the case of a low-sensitivity resist, it is limited from the viewpoint of improving the throughput. Therefore, if the exposure power can be changed by simply switching the wavelength width, it is possible to deal with photosensitive materials having various photosensitive characteristics without being restricted by the maximum scanning speed of the stage and the reduction in throughput.

【００２９】また、この発明の露光装置は、前記感光性
基板上に転写するパターンの解像度に応じて、前記マス
クに照射する光の波長幅を切り替える波長幅切替手段を
更に備えることを特徴とする。The exposure apparatus of the present invention further comprises a wavelength width switching means for switching the wavelength width of the light with which the mask is irradiated according to the resolution of the pattern transferred onto the photosensitive substrate. .

【００３０】この発明の露光装置によれば、投影光学系
の色収差補正の観点にたつと、使用する光の波長幅が狭
い方がより高い解像度を達成することができることか
ら、例えば露光パワーが必要なときには、解像度を多少
犠牲にして広い波長幅で露光を行い、高い解像度が要求
される場合には、露光パワー、ひいてはスループットを
多少犠牲にして狭い波長幅で露光を行うことにより、単
に波長幅を切り替えるだけで、要求される様々な解像度
に対応することができる。そして、光源からの光の光量
を複数波長でモニタすることが可能であるので、波長幅
を切り替えた際においても光量検出を行うことが可能で
ある。According to the exposure apparatus of the present invention, from the viewpoint of correcting the chromatic aberration of the projection optical system, higher resolution can be achieved when the wavelength width of the light used is narrower. Therefore, for example, exposure power is required. In such a case, exposure is performed with a wide wavelength width while sacrificing a little resolution, and when high resolution is required, exposure power is narrowed slightly and exposure is performed with a narrow wavelength width. It is possible to support various required resolutions simply by switching. Since the light quantity of the light from the light source can be monitored at a plurality of wavelengths, the light quantity can be detected even when the wavelength width is switched.

【００３１】[0031]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態にかかる露光装置について説明する。図１は、
本発明の実施の形態にかかる露光装置の全体の概略構成
を示す斜視図である。本実施の形態においては、複数の
反射屈折型の投影光学ユニットからなる投影光学系に対
してマスクＭとプレートＰとを相対的に移動させつつマ
スクＭに形成された液晶表示素子のパターンＤＰ（パタ
ーン）の像を感光性基板としてのプレートＰ上に転写す
るステップ・アンド・スキャン方式の露光装置に適用し
た場合を例に挙げて説明する。尚、本実施の形態ではプ
レートＰ上にフォトレジスト（感度：２０ｍＪ／ｃ
ｍ2）又は樹脂レジスト（感度：６０ｍＪ／ｃｍ2）が塗
布されるものとする。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An exposure apparatus according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1
It is a perspective view showing a schematic structure of the whole exposure apparatus concerning an embodiment of the invention. In the present embodiment, the pattern DP (of the liquid crystal display element formed on the mask M while moving the mask M and the plate P relative to the projection optical system including a plurality of catadioptric projection optical units). An example will be described in which the present invention is applied to a step-and-scan type exposure apparatus that transfers a pattern image onto a plate P as a photosensitive substrate. In this embodiment, a photoresist (sensitivity: 20 mJ / c) is formed on the plate P.
m 2 ) or a resin resist (sensitivity: 60 mJ / cm 2 ) shall be applied.

【００３２】尚、以下の説明においては、図１中に示し
たＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を
参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ＸＹＺ
直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がプレートプレートＰに対
して平行となるよう設定され、Ｚ軸がプレートＰに対し
て直交する方向に設定されている。図中のＸＹＺ座標系
は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、
Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。また、本実施の形態で
はマスクＭ及びプレートＰを移動させる方向（走査方
向）をＸ軸方向に設定している。In the following description, the XYZ rectangular coordinate system shown in FIG. 1 is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ rectangular coordinate system. XYZ
The Cartesian coordinate system is set so that the X axis and the Y axis are parallel to the plate P and the Z axis is set in a direction orthogonal to the plate P. In the XYZ coordinate system in the figure, the XY plane is actually set to a plane parallel to the horizontal plane,
The Z axis is set vertically upward. Further, in the present embodiment, the direction (scanning direction) in which the mask M and the plate P are moved is set to the X-axis direction.

【００３３】本実施の形態の露光装置は、マスクステー
ジ（図１では不図示）ＭＳ上においてマスクホルダ（不
図示）を介してＸＹ平面に平行に支持されたマスクＭを
均一に照明するための照明光学系ＩＬを備えている。図
２は、照明光学系ＩＬの側面図であり、図１に示した部
材と同一の部材には同一の符号を付してある。図１及び
図２を参照すると、照明光学系ＩＬは、例えば超高圧水
銀ランプからなる光源１を備えている。光源１は楕円鏡
２の第１焦点位置に配置されているため、光源１から射
出された照明光束は、反射鏡（平面鏡）３を介して、ｇ
線（４３６ｎｍ）の光、ｈ線（４０５ｎｍ）の光、及び
ｉ線（３６５ｎｍ）の光を含む波長域の光による光源像
が楕円鏡２の第２焦点位置に形成される。つまり、露光
する上で不必要となるｇ線、ｈ線、及びｉ線を含む波長
域以外の成分は楕円鏡２及び反射鏡３で反射される際に
除去される。The exposure apparatus of the present embodiment uniformly illuminates the mask M supported in parallel with the XY plane via a mask holder (not shown) on a mask stage (not shown in FIG. 1) MS. An illumination optical system IL is provided. FIG. 2 is a side view of the illumination optical system IL, and the same members as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. With reference to FIGS. 1 and 2, the illumination optical system IL includes a light source 1 which is, for example, an ultrahigh pressure mercury lamp. Since the light source 1 is arranged at the first focal point position of the elliptical mirror 2, the illumination light flux emitted from the light source 1 passes through the reflecting mirror (planar mirror) 3 and g
A light source image is formed at the second focal position of the ellipsoidal mirror 2 by a light in a wavelength range including the light of the line (436 nm), the light of the h line (405 nm), and the light of the i line (365 nm). That is, components other than the wavelength range including g-line, h-line, and i-line that are unnecessary for exposure are removed when reflected by the elliptic mirror 2 and the reflecting mirror 3.

【００３４】この第２焦点位置にはシャッタ４が配置さ
れている。シャッタ４は、光軸ＡＸ１に対して斜めに配
置された開口板４ａ（図２参照）と開口板４ａに形成さ
れた開口を遮蔽又は開放する遮蔽板４ｂ（図２参照）と
から構成される。シャッタ４を楕円鏡２の第２焦点位置
に配置するのは、光源１から射出された照明光束が集束
されているため遮蔽板４ｂの少ない移動量で開口板４ａ
に形成された開口を遮蔽することができるとともに、開
口を通過する照明光束の光量を急激に可変させてパルス
状の照明光束を得ることができるためである。A shutter 4 is arranged at this second focus position. The shutter 4 is composed of an aperture plate 4a (see FIG. 2) obliquely arranged with respect to the optical axis AX1 and a shield plate 4b (see FIG. 2) that shields or opens the aperture formed in the aperture plate 4a. . The shutter 4 is arranged at the second focal position of the elliptic mirror 2 because the illumination light flux emitted from the light source 1 is focused and the aperture plate 4a is moved with a small movement amount of the shielding plate 4b.
This is because it is possible to block the opening formed in the above, and it is possible to obtain a pulsed illumination light flux by rapidly changing the light amount of the illumination light flux that passes through the opening.

【００３５】反射鏡３を透過した漏れ光の進む方向に
は、吸光部材(吸光手段)としての吸光板８ａが配置され
ている。この吸光板８ａは、反射鏡３を透過した漏れ光
を吸収することにより、この漏れ光が露光装置に対して
与える熱的な影響又は光学的な影響（例えば、迷光）を
防止するために設けられる。吸光板８ａは、例えばブラ
ックアルマイトにより形成される。吸光板８ａには放熱
部材としてのヒートシンク９ａが取り付けられている。
ヒートシンク９ａは熱伝導率が高い金属（例えば、アル
ミニウム又は銅）で形成された複数の放熱板を有し、吸
光板８ａが反射鏡３を透過した漏れ光を吸収した際に生
ずる熱を放熱板を介して放出する。なお、漏れ光には、
ｇ線の光、ｈ線の光、及びｉ線の光を含む波長域の光、
赤外域の光、可視域の光が含まれる。A light-absorbing plate 8a as a light-absorbing member (light-absorbing means) is arranged in the traveling direction of the leaked light transmitted through the reflecting mirror 3. The light-absorbing plate 8a is provided to absorb the leaked light that has passed through the reflecting mirror 3 to prevent thermal or optical influence (eg, stray light) of the leaked light on the exposure apparatus. To be The light absorption plate 8a is formed of, for example, black alumite. A heat sink 9a as a heat dissipation member is attached to the light absorption plate 8a.
The heat sink 9a has a plurality of heat radiating plates formed of a metal having a high thermal conductivity (for example, aluminum or copper), and radiates heat generated when the light absorbing plate 8a absorbs leaked light transmitted through the reflecting mirror 3. To release through. In addition, in the leaked light,
light in a wavelength range including g-ray light, h-ray light, and i-ray light,
Light in the infrared range and light in the visible range are included.

【００３６】図３は、吸光板８ａ及びヒートシンク９ａ
の形状を示す図（（ａ）側面図、（ｂ）平面図）であ
る。この図に示すように、吸光板８ａの漏れ光が入射す
る位置には、漏れ光を光センサ(検出手段)３０ａ，３０
ｂに導くための光ファイバ(導光手段)３２の一端が配置
されている。即ち、吸光板８ａには、光ファイバ３２を
貫通させる貫通口が設けられており、この貫通口に光フ
ァイバ３２の一端が配置されている。FIG. 3 shows a light absorption plate 8a and a heat sink 9a.
3A and 3B are views ((a) side view, (b) plan view) showing the shape of FIG. As shown in this figure, at the position where the leak light of the light absorption plate 8a is incident, the leak light is detected by the optical sensors (detection means) 30a, 30.
One end of an optical fiber (light guiding means) 32 for guiding to b is arranged. That is, the light-absorbing plate 8a is provided with a through hole through which the optical fiber 32 penetrates, and one end of the optical fiber 32 is arranged in this through hole.

【００３７】光ファイバ３２の他端は、２つの出力端に
分岐されている。一方の出力端から射出される漏れ光が
フィルタ（波長選択部材）３８ａを介して光センサ３０
ａに入射し、他方の出力端から射出される漏れ光がフィ
ルタ（波長選択部材）３８ｂを介して光センサ３０ｂに
入射する。ここでフィルタ３８ａは、３枚のフィルタ、
即ちｇ線の光、ｈ線の光及びｉ線の光を透過させるフィ
ルタ、ダミーフィルタ、及び減光フィルタにより構成さ
れ、ｇ線の光、ｈ線及びｉ線の光を含む波長域の光を透
過させる。また、フィルタ３８ｂは、３枚のフィルタ、
即ちｇ線の光、ｈ線の光及びｉ線の光を透過させるフィ
ルタ、ｉ線の光を透過させるフィルタ、及び減光フィル
タにより構成され、ｉ線の光のみ含む波長域の光を透過
させる。The other end of the optical fiber 32 is branched into two output ends. The leaked light emitted from one output end passes through the filter (wavelength selection member) 38a and the optical sensor 30.
Leaked light that is incident on a and is emitted from the other output end is incident on the optical sensor 30b via the filter (wavelength selection member) 38b. Here, the filter 38a includes three filters,
That is, it is composed of a filter that transmits the light of the g line, the light of the h line, and the light of the i line, a dummy filter, and a neutral density filter. Make it transparent. The filter 38b is composed of three filters,
That is, it is composed of a filter that transmits g-line light, h-line light, and i-line light, a filter that transmits i-line light, and a neutral density filter, and transmits light in a wavelength range including only i-line light. .

【００３８】尚、ここで複数の波長により漏れ光のモニ
タリングを行う、即ち光センサ３０ａによりｇ線の光、
ｈ線及びｉ線の光を検出し、光センサ３０ｂによりｉ線
の光を検出するのは、光源１の経時的な出力の低下は一
般には、短波長の光の出力の低下(経時的劣化)が早く起
こること、及びレジストの種類により各波長に対する感
度が異なるためである。即ち、短波長に対するレジスト
感度が長波長に対するレジスト感度に比較して高い場合
には、ｇ線の光、ｈ線の光及びｉ線の光の出力のみを検
出し、この検出した出力に基づいて光源の光量を制御し
ても、適正な露光量を得ることができず、ｉ線の光の出
力を検出し、この検出した出力に基づいて光源の光量を
制御する必要がある。また、短波長から長波長にかけて
略一定のレジスト感度を有する場合には、ｇ線の光、ｈ
線の光及びｉ線の光の出力を検出し、この検出した出力
に基づいて光源の光量を制御することにより、適正な露
光量を得ることができる。Here, the leak light is monitored by a plurality of wavelengths, that is, the g-ray light is detected by the optical sensor 30a.
The light of the h-line and the i-line is detected, and the light of the i-line is detected by the optical sensor 30b. The decrease of the output of the light source 1 with time is generally a decrease of the output of the light of short wavelength (deterioration with time. ) Occurs earlier, and the sensitivity to each wavelength differs depending on the type of resist. That is, when the resist sensitivity for short wavelength is higher than the resist sensitivity for long wavelength, only the outputs of g-line light, h-line light, and i-line light are detected, and based on the detected outputs, Even if the light amount of the light source is controlled, an appropriate exposure amount cannot be obtained, and it is necessary to detect the output of the i-line light and control the light amount of the light source based on the detected output. When the resist sensitivity is substantially constant from the short wavelength to the long wavelength, g-ray light, h
By detecting the outputs of the line light and the i-line light and controlling the light amount of the light source based on the detected outputs, an appropriate exposure amount can be obtained.

【００３９】光センサ３０ａ，３０ｂにより検出された
光量の検出信号は、光源１に供給される電力量を制御す
る電源制御装置(電量制御手段)３４に入力され、電源制
御装置３４からの制御信号に基づいて電源装置(電力供
給手段)３６から光源１に供給される電力量が制御され
る。即ち、光センサ３０ａ，３０ｂからの検出信号に基
づいて、光源１の光量が所望の値になるように電源制御
装置３４により電源装置３６の制御を行う。The light quantity detection signals detected by the optical sensors 30a and 30b are input to a power supply control device (electric quantity control means) 34 which controls the amount of electric power supplied to the light source 1, and a control signal from the power supply control device 34 is supplied. The amount of electric power supplied from the power supply device (electric power supply means) 36 to the light source 1 is controlled based on the above. That is, based on the detection signals from the optical sensors 30a and 30b, the power supply control device 34 controls the power supply device 36 so that the light amount of the light source 1 becomes a desired value.

【００４０】楕円鏡２の第２焦点位置に形成された光源
像からの発散光束は、リレーレンズ５によってほぼ平行
光束に変換され波長選択フィルタ６ａに入射する。波長
選択フィルタ６ａは所望の波長域の光束のみを透過させ
るものであり、光路（光軸ＡＸ１）に対して進退自在に
構成されている。また、波長選択フィルタ６ａと同様
に、光路に対して進退自在に構成された波長選択フィル
タ６ｂが波長選択フィルタ６ａと共に設けられており、
これらの波長選択フィルタ６ａ，６ｂの内の何れか一方
が光路に配置される。尚、図２中の主制御系２０が駆動
装置１８を制御することによって波長選択フィルタ６
ａ，６ｂの何れかを光路中に配置する。The divergent 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 relay lens 5 and is incident on the wavelength selection filter 6a. The wavelength selection filter 6a transmits only a light flux in a desired wavelength range, and is configured to be movable back and forth with respect to the optical path (optical axis AX1). Further, similar to the wavelength selection filter 6a, a wavelength selection filter 6b configured to be movable back and forth with respect to the optical path is provided together with the wavelength selection filter 6a,
Any one of these wavelength selection filters 6a and 6b is arranged in the optical path. The main control system 20 in FIG. 2 controls the drive unit 18 to control the wavelength selection filter 6
Either a or 6b is placed in the optical path.

【００４１】本実施の形態では、波長選択フィルタ６ａ
がｉ線のみを含む波長域の光を透過させ、波長選択フィ
ルタ６ｂがｇ線の光、ｈ線の光、及びｉ線の光を含む波
長域の光を透過させるものとする。このように、本実施
の形態では、光路に波長選択フィルタ６ａ，６ｂの何れ
を配置するかによりマスクに照射する光の波長幅を切り
替えている。尚、波長選択フィルタ６ａ，６ｂは、本発
明にいう波長幅切替手段に相当する。In this embodiment, the wavelength selection filter 6a is used.
Is to transmit light in a wavelength range including only i-line, and the wavelength selection filter 6b is to transmit light in a wavelength range including g-line light, h-line light, and i-line light. As described above, in the present embodiment, the wavelength width of the light with which the mask is irradiated is switched depending on which of the wavelength selection filters 6a and 6b is arranged in the optical path. The wavelength selection filters 6a and 6b correspond to the wavelength width switching means in the present invention.

【００４２】ここで、波長選択フィルタ６ａ，６ｂを透
過した光のスペクトルについて説明する。図４は、波長
選択フィルタ６ａ，６ｂを透過した光のスペクトルを説
明するための図である。図４に示したように、光源１か
らは波長３００〜６００μｍ程度の広い波長域に亘って
複数のピーク（輝線）が含まれるスペクトルの光が射出
される。光源１から射出された光の内、露光を行う上で
不要な波長成分は前述したように楕円鏡２及び反射鏡３
で反射される際に除去される。露光に不要な成分が除去
された光が光路に配置された波長選択フィルタ６ａに入
射すると、図４に示したｉ線を含む波長幅Δλ１の光が
透過する。一方、波長選択フィルタ６ｂが光路に配置さ
れている場合には、ｇ線、ｈ線、及びｉ線を含む波長幅
Δλ２の光が透過する。Here, the spectrum of the light transmitted through the wavelength selection filters 6a and 6b will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining the spectrum of light transmitted through the wavelength selection filters 6a and 6b. As shown in FIG. 4, the light source 1 emits light having a spectrum including a plurality of peaks (bright lines) over a wide wavelength range of about 300 to 600 μm. Of the light emitted from the light source 1, wavelength components unnecessary for exposure are as described above, the elliptic mirror 2 and the reflecting mirror 3.
It is removed when it is reflected by. When the light from which the unnecessary component for exposure is removed enters the wavelength selection filter 6a arranged in the optical path, the light having the wavelength width Δλ1 including the i-line shown in FIG. 4 is transmitted. On the other hand, when the wavelength selection filter 6b is arranged in the optical path, light having a wavelength width Δλ2 including g-line, h-line and i-line is transmitted.

【００４３】また、波長選択フィルタ６ａを透過した光
のパワーは、波長幅Δλ１内のスペクトルを積分したも
のであり、波長選択フィルタ６ｂを透過した光のパワー
は、波長幅Δλ２内のスペクトルを積分したものであ
る。ここで、図４に示したように、ｇ線、ｈ線、及びｉ
線の各々のスペクトルはおよそ同様の分布を示している
ため、波長選択フィルタ６ａを透過した光のパワーと波
長選択フィルタ６ｂを透過した光のパワーとの比は概ね
１対３程度となる。The power of the light transmitted through the wavelength selection filter 6a is the integral of the spectrum within the wavelength width Δλ1, and the power of the light transmitted through the wavelength selection filter 6b is the integral of the spectrum within the wavelength width Δλ2. It was done. Here, as shown in FIG. 4, g line, h line, and i line
Since the respective spectra of the lines show approximately the same distribution, the ratio of the power of the light transmitted through the wavelength selection filter 6a and the power of the light transmitted through the wavelength selection filter 6b is about 1: 3.

【００４４】ここで、前述したように、本実施の形態で
はプレートＰ上に感度が２０ｍＪ／ｃｍ2のフォトレジ
スト又は感度が６０ｍＪ／ｃｍ2の樹脂レジストが塗布
される場合を想定しており、これらの感度の比は１対３
である。従って、プレートＰに感度の高いフォトレジス
トが塗布されているときには透過光のパワーが低い波長
選択フィルタ６ａを光路上に配置して露光パワーを低く
し、感度の低い樹脂レジストが塗布されているときに
は、透過光のパワーが高い波長選択フィルタ６ｂを光路
上に配置して、露光パワーを高くするようにすれば、プ
レートＰが載置されるプレートステージＰＳの移動速度
を一定（最高速度：例えば３００ｍｍ／ｓｅｃ）として
露光することができる。このように、本実施の形態で
は、プレートＰに塗布されるレジストの感度（感光特
性）に応じて、光路に配置する波長選択フィルタを交換
して透過光の波長幅を切り替えることにより、プレート
Ｐに照射される光のパワーを変更している。また、光源
１からの光の光量を複数の波長でモニタ、即ち波長選択
フィルタ６ａを光路上に配置した場合の光の光量（ｉ線
のみを含む波長域の光の光量）及び波長選択フィルタ６
ｂを光路上に配置した場合の光の光量（ｇ線、h線、ｉ
線を含む波長域の光の光量）をモニタできるため、プレ
ートＰに照射される光の波長幅を切換えた場合において
も光量検出を行うことができる。[0044] Here, as described above, in this embodiment assumes a case where the sensitivity on the plate P photoresist or sensitivity of 20 mJ / cm 2 is resin resist 60 mJ / cm 2 is applied, The ratio of these sensitivities is 1: 3
Is. Therefore, when the photoresist having high sensitivity is applied to the plate P, the wavelength selection filter 6a having low power of transmitted light is arranged on the optical path to reduce the exposure power, and when the resin resist having low sensitivity is applied. By arranging the wavelength selection filter 6b having a high transmitted light power on the optical path to increase the exposure power, the moving speed of the plate stage PS on which the plate P is placed is constant (maximum speed: 300 mm, for example). / Sec). As described above, in the present embodiment, the wavelength selection filter arranged in the optical path is exchanged to switch the wavelength width of the transmitted light according to the sensitivity (photosensitive characteristic) of the resist applied to the plate P, and thus the plate P is changed. It changes the power of the light that is emitted to. Further, the light quantity of the light from the light source 1 is monitored at a plurality of wavelengths, that is, the light quantity of the light when the wavelength selection filter 6a is arranged on the optical path (the light quantity of the light in the wavelength range including only the i-line) and the wavelength selection filter 6.
Light intensity when b is placed on the optical path (g line, h line, i
Since it is possible to monitor the light amount of the light in the wavelength range including the line, the light amount can be detected even when the wavelength width of the light with which the plate P is irradiated is switched.

【００４５】また、投影光学系の色収差補正の観点にた
つと、使用する光の波長幅が狭い方がより高い解像度を
達成することができることから、例えば露光パワーが必
要なときには、波長選択フィルタ６ｂを光路上に配置し
て、解像度を多少犠牲にして広い波長幅で露光を行い、
高い解像度が要求される場合には、波長選択フィルタ６
ａを光路上に配置して、露光パワー、ひいてはスループ
ットを多少犠牲にして狭い波長幅で露光を行うことによ
り、単に波長幅を切り替えるだけで、要求される様々な
解像度に対応することができる。このように、本実施の
形態では、プレートＰに転写するパターンの解像度に応
じて、光路に配置する波長選択フィルタを交換して透過
光の波長幅を切り替えることにより、要求される様々な
解像度に対応することができる。Further, from the viewpoint of correcting chromatic aberration of the projection optical system, higher resolution can be achieved when the wavelength width of the light used is narrower. Therefore, for example, when exposure power is required, the wavelength selection filter 6b is used. Is placed on the optical path, exposure is performed with a wide wavelength width at the expense of resolution,
When high resolution is required, the wavelength selection filter 6
By disposing a in the optical path and performing exposure with a narrow wavelength width while sacrificing exposure power and eventually throughput, it is possible to meet various required resolutions simply by switching the wavelength width. As described above, in the present embodiment, depending on the resolution of the pattern transferred to the plate P, the wavelength selection filter arranged in the optical path is exchanged to switch the wavelength width of the transmitted light, so that various required resolutions can be obtained. Can respond.

【００４６】リレーレンズ５と波長選択フィルタ６ａ，
６ｂとの間には光路に対して進退自在に構成された減光
部材又は粗調整用の光量調整部材としての減光フィルタ
７が配置されている。この減光フィルタ７は、空間像計
測装置２４を用いて投影光学系ＰＬを介してプレートＰ
上に照射される光の光学的な特性（例えば、光量等）を
計測する時又は高感度のフォトレジストが塗布されてい
るプレートＰを露光する時に光路内に配置される。尚、
減光フィルタ７を光路中に配置する制御は、図２中の主
制御系２０が駆動装置１８を制御することによって行わ
れる。The relay lens 5 and the wavelength selection filter 6a,
A light-reducing member 7 which is configured to be capable of moving forward and backward with respect to the optical path, or a light-reducing filter 7 as a light amount adjusting member for rough adjustment is disposed between the light-receiving member 6 and 6b. The neutral density filter 7 uses the aerial image measuring device 24 and the plate P via the projection optical system PL.
It is placed in the optical path when measuring the optical characteristics (for example, the amount of light) of the light irradiated onto the plate or when exposing the plate P coated with a highly sensitive photoresist. still,
The control of disposing the neutral density filter 7 in the optical path is performed by the main control system 20 in FIG.

【００４７】減光フィルタ７で反射された光の進む方向
には、吸光部材としての吸光板８ｂが配置されている。
この吸光板８ｂは、減光フィルタ７の反射光を吸収する
ことにより、この反射光が露光装置に対して与える熱的
な影響又は光学的な影響（例えば、迷光）を防止するた
めに設けられる。吸光板８ｂは、吸光板８ａと同様に、
例えばブラックアルマイトにより形成される。吸光板８
ｂには放熱部材としてのヒートシンク９ｂが取り付けら
れている。ヒートシンクは熱伝導率が高い金属（例え
ば、アルミニウム又は銅）で形成された複数の放熱板を
有し、吸光板８ｂが減光フィルタ７の反射光を吸収した
際に生ずる熱を放熱板を介して放出する。A light absorption plate 8b as a light absorption member is arranged in the traveling direction of the light reflected by the neutral density filter 7.
The light-absorbing plate 8b is provided to absorb the reflected light of the neutral density filter 7 to prevent a thermal effect or an optical effect (for example, stray light) of the reflected light on the exposure apparatus. . The light absorption plate 8b, like the light absorption plate 8a,
For example, it is formed by black alumite. Light absorption plate 8
A heat sink 9b as a heat radiation member is attached to b. The heat sink has a plurality of heat dissipation plates formed of a metal having a high thermal conductivity (for example, aluminum or copper), and heat generated when the light absorption plate 8b absorbs the reflected light of the neutral density filter 7 is passed through the heat dissipation plates. To release.

【００４８】波長選択フィルタ６ａ，６ｂを介した光は
リレーレンズ１０を介して再び集光する。この集光位置
の近傍にはライトガイド１１の入射端１１ａが配置され
ている。ライトガイド１１は、本発明にいう分割光学系
に相当するものであり、例えば多数のファイバ素線をラ
ンダムに束ねて構成されたランダムライトガイドファイ
バであって、光源１の数（図１では１つ）と同じ数の入
射端１１ａと、投影光学系ＰＬを構成する投影光学ユニ
ットの数（図１では５つ）と同じ数の射出端１１ｂ〜１
１ｆ（図２では射出端１１ｂだけを示す）とを備えてい
る。こうして、ライトガイド１１の入射端１１ａへ入射
した光は、その内部を伝播した後、５つの射出端１１ｂ
〜１１ｆから分割されて射出される。The light that has passed through the wavelength selection filters 6a and 6b is condensed again through the relay lens 10. An incident end 11a of the light guide 11 is arranged near the light collecting position. The light guide 11 corresponds to the splitting optical system according to the present invention, and is, for example, a random light guide fiber configured by bundling a large number of fiber strands at random, and includes the number of light sources 1 (1 in FIG. 1). 1), and the same number of exit ends 11b to 1 as the number (5 in FIG. 1) of projection optical units that configure the projection optical system PL.
1f (only the ejection end 11b is shown in FIG. 2). Thus, the light incident on the incident end 11a of the light guide 11 propagates through the inside thereof, and then, the five exit ends 11b.
It is divided from 11f and injected.

【００４９】ライトガイド１１の射出端１１ｂとマスク
Ｍとの間には、コリメートレンズ１２ｂ、減光フィルタ
１３ｂ、可変減光フィルタ１４ｂ、フライアイ・インテ
グレータ１５ｂ、開口絞り１６ｂ、及びコンデンサーレ
ンズ系１７ｂが順に配置されている。同様に、ライトガ
イド１１の各射出端１１ｃ〜１１ｆとマスクＭとの間に
は、コリメートレンズ１２ｃ〜１２ｆ、減光フィルタ１
３ｃ〜１３ｆ、可変減光フィルタ１４ｃ〜１４ｆ、フラ
イアイ・インテグレータ１５ｃ〜１５ｆ、開口絞り１６
ｃ〜１６ｆ、及びコンデンサーレンズ系１７ｃ〜１７ｆ
がそれぞれ順に配置されている。ここでは、説明の簡単
化のために、ライトガイド１１の射出端１１ｂ〜１１ｆ
とマスクＭとの間に設けられる光学部材の構成を、ライ
トガイド１１の射出端１１ｂとマスクＭとの間に設けら
れたコリメートレンズ１２ｂ、減光フィルタ１３ｂ、可
変減光フィルタ１４ｂ、フライアイ・インテグレータ１
５ｂ、開口絞り１６ｂ、及びコンデンサーレンズ系１７
ｂを代表させて説明する。A collimator lens 12b, a neutral density filter 13b, a variable neutral density filter 14b, a fly-eye integrator 15b, an aperture stop 16b, and a condenser lens system 17b are provided between the exit end 11b of the light guide 11 and the mask M. They are arranged in order. Similarly, the collimating lenses 12c to 12f and the neutral density filter 1 are provided between the respective exit ends 11c to 11f of the light guide 11 and the mask M.
3c to 13f, variable neutral density filters 14c to 14f, fly-eye integrators 15c to 15f, aperture stop 16
c to 16f, and condenser lens systems 17c to 17f
Are arranged in order. Here, for simplification of description, the emission ends 11b to 11f of the light guide 11 are illustrated.
The optical member provided between the mask M and the mask M includes a collimator lens 12b provided between the exit end 11b of the light guide 11 and the mask M, a neutral density filter 13b, a variable neutral density filter 14b, and a fly-eye. Integrator 1
5b, aperture stop 16b, and condenser lens system 17
Description will be made by using b as a representative.

【００５０】ライトガイド１１の射出端１１ｂから射出
された発散光束は、コリメートレンズ１２ｂによりほぼ
平行な光束に変換された後、粗調整用の光量調整部材と
しての減光フィルタ１３ｂ及び微調整用の光量調整部材
としての可変減光フィルタ１４ｂを順に介してフライア
イ・インテグレータ（オプティカルインテグレータ）１
５ｂに入射する。減光フィルタ１３ｂ及び可変減光フィ
ルタ１４ｂは、ライトガイド１１の射出端１１ｂから射
出される光の透過光量を調整するために設けられる。減
光フィルタ１３ｂ及び可変減光フィルタ１４ｂと同様の
減光フィルタ１３ｃ〜１３ｆ及び可変減光フィルタ１４
ｃ〜１４ｆが射出端１１ｃ〜１１ｆに設けられているた
め、これらの透過光量を調整することで、マスクＭに照
射される光の光量、ひいてはプレートＰに照射される光
の光量を均一にすることができる。尚、可変減光部材１
４ｂの透過率の制御は、図２中の主制御系２０が駆動装
置１９を介して可変減光部材１４ｂのＸ軸方向の位置を
設定することにより行う。The divergent light beam emitted from the exit end 11b of the light guide 11 is converted into a substantially parallel light beam by the collimator lens 12b, and then the light reduction filter 13b as a light amount adjusting member for coarse adjustment and the fine adjusting filter. A fly-eye integrator (optical integrator) 1 through a variable neutral density filter 14b as a light amount adjusting member in order.
It is incident on 5b. The neutral density filter 13b and the variable neutral density filter 14b are provided to adjust the transmitted light amount of the light emitted from the emission end 11b of the light guide 11. The neutral density filters 13c to 13f and the variable neutral density filter 14 similar to the neutral density filter 13b and the variable neutral density filter 14b.
Since c to 14f are provided at the exit ends 11c to 11f, by adjusting the transmitted light amounts thereof, the light amount of the light irradiated to the mask M, and thus the light amount of the light irradiated to the plate P is made uniform. be able to. The variable dimming member 1
The control of the transmittance of 4b is performed by the main control system 20 in FIG. 2 setting the position of the variable dimming member 14b in the X-axis direction via the driving device 19.

【００５１】フライアイ・インテグレータ１５ｂは、多
数の正レンズエレメントをその中心軸線が光軸ＡＸに沿
って延び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。従って、フライアイ・インテグレー
タ１５ｂ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、その後側焦点面（即ち、射出面の近
傍）にレンズエレメントの数と同数の光源像からなる二
次光源を形成する。即ち、フライアイ・インテグレータ
１５ｂの後側焦点面には、実質的な面光源が形成され
る。The fly-eye integrator 15b is constituted by arranging a large number of positive lens elements vertically and horizontally and densely so that their central axes extend along the optical axis AX. Therefore, the light flux incident on the fly-eye integrator 15b is wavefront-divided by a large number of lens elements, and a secondary light source having the same number of light source images as the number of lens elements is formed on the rear focal plane (that is, in the vicinity of the exit surface). Form. That is, a substantial surface light source is formed on the back focal plane of the fly-eye integrator 15b.

【００５２】フライアイ・インテグレータ１５ｂの後側
焦点面に形成された多数の二次光源からの光束は、フラ
イアイ・インテグレータ１５ｂの後側焦点面の近傍に配
置された開口絞り１６ｂ（図１では不図示）により制限
された後、コンデンサーレンズ系１７ｂに入射する。
尚、開口絞り１６ｂは、対応する投影光学ユニットＰＬ
１の瞳面と光学的にほぼ共役な位置に配置され、照明に
寄与する二次光源の範囲を規定するための可変開口部を
有する。開口絞り１６ｂは、この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ＰＬを構成する各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ
５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。Light fluxes from a large number of secondary light sources formed on the rear focal plane of the fly-eye integrator 15b are aperture diaphragms 16b (in FIG. 1, arranged in the vicinity of the rear focal plane of the fly-eye integrator 15b). After being limited by (not shown), the light enters the condenser lens system 17b.
Incidentally, the aperture stop 16b corresponds to the corresponding projection optical unit PL.
It has a variable aperture for defining the range of the secondary light source that contributes to the illumination and that is arranged at a position that is substantially conjugate with the pupil plane of No. 1. The aperture stop 16b changes the aperture diameter of the variable aperture to determine the illumination condition (a value (projection optical units PL1 to PL constituting the projection optical system PL.
The ratio of the aperture diameter of the secondary light source image on the pupil plane to the aperture diameter of the pupil plane of No. 5) is set to a desired value.

【００５３】コンデンサーレンズ系１７ｂを介した光束
は、パターンＤＰが形成されたマスクＭを重畳的に照明
する。ライトガイド１１の他の射出端１１ｃ〜１１ｆか
ら射出された発散光束も同様に、コリメートレンズ１２
ｃ〜１２ｆ、減光フィルタ１３ｃ〜１３ｆ、可変減光フ
ィルタ１４ｃ〜１４ｆ、フライアイ・インテグレータ１
５ｃ〜１５ｆ、開口絞り１６ｃ〜１６ｆ、及びコンデン
サーレンズ系１７ｃ〜１７ｆを順に介してマスクＭを重
畳的にそれぞれ照明する。即ち、照明光学系ＩＬは、マ
スクＭ上においてＹ軸方向に並んだ複数（図１では合計
で５つ）の台形状の領域を照明する。The light flux passing through the condenser lens system 17b illuminates the mask M on which the pattern DP is formed in a superimposed manner. Similarly, the divergent light fluxes emitted from the other emission ends 11c to 11f of the light guide 11 are also collimated.
c-12f, neutral density filters 13c-13f, variable neutral density filters 14c-14f, fly-eye integrator 1
5 c to 15 f, aperture stops 16 c to 16 f, and condenser lens systems 17 c to 17 f are sequentially illuminated in a superimposed manner. That is, the illumination optical system IL illuminates a plurality of (five in total in FIG. 1) trapezoidal regions arranged on the mask M in the Y-axis direction.

【００５４】マスクＭ上の各照明領域からの光は、各照
明領域に対応するようにＹ軸方向に沿って配列された複
数（図１では合計で５つ）の投影光学ユニットＰＬ１〜
ＰＬ５からなる投影光学系ＰＬに入射する。ここで、各
投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５の構成は、互いに同じ
である。The light from each illumination area on the mask M includes a plurality of projection optical units PL1 to PL5 (a total of five in FIG. 1) arranged along the Y-axis direction so as to correspond to each illumination area.
The light enters the projection optical system PL composed of PL5. Here, the configurations of the projection optical units PL1 to PL5 are the same as each other.

【００５５】図１に戻り、前述したマスクステージＭＳ
には、マスクステージＭＳを走査方向であるＸ軸方向に
沿って移動させるための長いストロークを有する走査駆
動系（不図示）が設けられている。また、マスクステー
ジＭＳを走査直交方向であるＹ軸方向に沿って微小量だ
け移動させるとともにＺ軸廻りに微小量だけ回転させる
ための一対のアライメント駆動系（不図示）が設けられ
ている。そして、マスクステージＭＳの位置座標が移動
鏡２１を用いたレーザ干渉計（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。Returning to FIG. 1, the above-mentioned mask stage MS
Is provided with a scanning drive system (not shown) having a long stroke for moving the mask stage MS along the X-axis direction which is the scanning direction. Further, a pair of alignment drive systems (not shown) for moving the mask stage MS by a minute amount along the Y-axis direction which is the direction orthogonal to the scanning and rotating it by a minute amount around the Z-axis are provided. Then, the position coordinates of the mask stage MS are configured to be measured and position-controlled by a laser interferometer (not shown) using the movable mirror 21.

【００５６】同様の駆動系が、プレートステージＰＳに
も設けられている。即ち、プレートステージＰＳを走査
方向であるＸ軸方向に沿って移動させるための長いスト
ロークを有する走査駆動系（不図示）、プレートステー
ジＰＳを走査直交方向であるＹ軸方向に沿って微小量だ
け移動させるとともにＺ軸廻りに微小量だけ回転させる
ための一対のアライメント駆動系（不図示）が設けられ
ている。そして、プレートステージＰＳの位置座標が移
動鏡２２を用いたレーザ干渉計（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。更に、
マスクＭとプレートＰとをＸＹ平面に沿って相対的に位
置合わせするための手段として、一対のアライメント系
２３ａ，２３ｂがマスクＭの上方に配置されている。A similar drive system is also provided for the plate stage PS. That is, a scanning drive system (not shown) having a long stroke for moving the plate stage PS along the X-axis direction, which is the scanning direction, and a small amount of the plate stage PS along the Y-axis direction, which is the scanning orthogonal direction. A pair of alignment drive systems (not shown) for moving and rotating a minute amount around the Z axis are provided. Then, the position coordinates of the plate stage PS are configured to be measured and position-controlled by a laser interferometer (not shown) using the movable mirror 22. Furthermore,
As a means for relatively aligning the mask M and the plate P along the XY plane, a pair of alignment systems 23a and 23b are arranged above the mask M.

【００５７】こうして、マスクステージＭＳ側の走査駆
動系及びプレートステージＰＳ側の走査駆動系の作用に
より、複数の投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５からなる
投影光学系ＰＬに対してマスクＭとプレートＰとを一体
的に同一方向（Ｘ軸方向）に沿って移動させることによ
って、マスクＭ上のパターン領域の全体がプレートＰ上
の露光領域の全体に転写（走査露光）される。In this way, the mask M and the plate P are moved to the projection optical system PL composed of the plurality of projection optical units PL1 to PL5 by the action of the scan driving system on the mask stage MS side and the scan driving system on the plate stage PS side. By moving integrally in the same direction (X-axis direction), the entire pattern area on the mask M is transferred (scanning exposure) to the entire exposure area on the plate P.

【００５８】本発明の実施の形態にかかる露光装置によ
れば、反射鏡３からの漏れ光を用いて光源１から照射さ
れる照明光の光量を検出し、この検出された照明光の光
量に基づいて、光源１から照射される照明光の光量が一
定になるように制御している。従って、照明光の損失を
招くことなく、光源１から照射される照明光の光量を検
出し、光源に経時的変化(経時的な劣化)が生じたような
場合においても光源から照射される照明光の光量を一定
に保つことができる。According to the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention, the amount of illumination light emitted from the light source 1 is detected by using the leaked light from the reflecting mirror 3, and the detected amount of illumination light is calculated. Based on this, the light amount of the illumination light emitted from the light source 1 is controlled to be constant. Therefore, the amount of illumination light emitted from the light source 1 is detected without causing a loss of the illumination light, and the illumination emitted from the light source even when the light source changes with time (deterioration with time). The amount of light can be kept constant.

【００５９】また、光源１が経時変化を起こす際には、
波長によりその劣化具合が異なることから、複数の波長
域で光源をモニタすることにより、光源１の劣化具合を
正確に検出することができる。また、シャッタ４よりも
光源側に配置された反射鏡３からの漏れ光を利用して光
源１から照射される照明光の光量を検出しているため、
シャッタ４の開閉に影響されない状態で照明光の光量を
検出することができる。When the light source 1 changes with time,
Since the degree of deterioration differs depending on the wavelength, the degree of deterioration of the light source 1 can be accurately detected by monitoring the light source in a plurality of wavelength bands. Further, since the leak light from the reflecting mirror 3 arranged on the light source side of the shutter 4 is used to detect the light amount of the illumination light emitted from the light source 1,
The light amount of the illumination light can be detected without being affected by the opening / closing of the shutter 4.

【００６０】尚、上述の実施の形態においては、光ファ
イバ３２の出力端を２つに分岐し、２つの出力端と光セ
ンサ３０ａ，３０ｂの間にフィルタ３８ａ，３８ｂを配
置することにより光センサ３０ａにおいてｇ線、ｈ線及
びｉ線を含む波長域の光の光量を検出し、光センサ３０
ｂにおいてｉ線のみを含む波長域の光の光量を検出して
いるが、光ファイバ３２の出力端から射出された漏れ光
をビームスプリッタを用いて２つに分岐してもよい。即
ち、図５に示すように、光ファイバ３２の出力端から射
出された漏れ光をビームスプリッタ４０に入射させ、ビ
ームスプリッタ４０により反射された漏れ光の光路中に
フィルタ３８ａを配置して、光センサ３０ａにおいてｇ
線、ｈ線及びｉ線を含む波長域の光の光量を検出し、ビ
ームスプリッタ４０を透過した漏れ光の光路中にフィル
タ３８ｂを配置して、光センサ３０ｂにおいてｉ線のみ
を含む波長域の光の光量を検出するようにしてもよい。In the above embodiment, the output end of the optical fiber 32 is branched into two, and the filters 38a and 38b are arranged between the two output ends and the optical sensors 30a and 30b. 30a detects the amount of light in the wavelength range including g-line, h-line and i-line, and the optical sensor 30
Although the light amount of the light in the wavelength range including only the i-line is detected in b, the leaked light emitted from the output end of the optical fiber 32 may be split into two using a beam splitter. That is, as shown in FIG. 5, the leaked light emitted from the output end of the optical fiber 32 is incident on the beam splitter 40, and the filter 38a is arranged in the optical path of the leaked light reflected by the beam splitter 40 to G at the sensor 30a
Line, h-line and i-line, the light amount of light in the wavelength range is detected, the filter 38b is disposed in the optical path of the leaked light that has passed through the beam splitter 40, and the optical sensor 30b detects a wavelength range including only the i-line. You may make it detect the light amount of light.

【００６１】また、図６に示すように、光ファイバ３２
の出力端から射出された漏れ光をリレーレンズ４２、波
長選択フィルタ４４を介してビームスプリッタ４０に入
射させ、ビームスプリッタ４０により反射された漏れ光
の光路中に波長選択フィルタ４６及びリレーレンズ４８
を配置して、光センサ３０ａにｇ線、ｈ線及びｉ線を含
む波長域の光を入射させて、光センサ３０ａにおいてｇ
線、ｈ線及びｉ線を含む波長域の光の光量を検出する。
また、ビームスプリッタ４０を透過した漏れ光の光路中
に波長選択フィルタ５０及びリレーレンズ５２を配置し
て、光センサ３０ｂにｉ線のみを含む波長域の光を入射
させて、光センサ３０ｂにおいてｉ線のみを含む波長域
の光の光量を検出するようにしてもよい。Further, as shown in FIG.
Of the leaked light emitted from the output end of the beam splitter 40 through the relay lens 42 and the wavelength selection filter 44, and enters the beam splitter 40 in the optical path of the leaked light reflected by the beam splitter 40.
Is arranged, and light in a wavelength range including g-line, h-line and i-line is made incident on the optical sensor 30a, and g
The amount of light in the wavelength range including the line, the h line, and the i line is detected.
Further, the wavelength selection filter 50 and the relay lens 52 are arranged in the optical path of the leaked light that has passed through the beam splitter 40, and the light in the wavelength range including only the i-line is made incident on the optical sensor 30b. You may make it detect the light amount of the light of the wavelength range containing only a line.

【００６２】また、上述の実施の形態においては、漏れ
光を波長に基づいて、２つに分岐しているが、波長に基
づいて３つ以上に分岐するようにしてもよい。図７は、
光ファイバ３２の出力端を３つに分岐し、第１の出力端
と光センサ３０ａとの間にリレーレンズ５４ａ、波長選
択フィルタ５６ａ及びリレーレンズ５８ａを配置し、光
センサ３０ａにｇ線、ｈ線、ｉ線を含む波長域の光を入
射させ、第２の出力端と光センサ３０ｂとの間にリレー
レンズ５４ｂ、波長選択フィルタ５６ｂ及びリレーレン
ズ５８ｂを配置し、光センサ３０ｂにｉ線のみを含む波
長域の光を入射させ、第３の出力端と光センサ３０ｃと
の間にリレーレンズ５４ｃ、波長選択フィルタ５６ｃ及
びリレーレンズ５８ｃを配置し、光センサ３０ａにｈ線
のみを含む波長域の光を入射させている。このように漏
れ光を波長に基づいて３つに分岐してモニタすることに
より光源の劣化具合を更に正確に検出することができ
る。Further, in the above embodiment, the leaked light is branched into two based on the wavelength, but it may be branched into three or more based on the wavelength. Figure 7
The output end of the optical fiber 32 is branched into three, and the relay lens 54a, the wavelength selection filter 56a, and the relay lens 58a are arranged between the first output end and the optical sensor 30a. Light in a wavelength range including an optical line and an i line is made incident, and a relay lens 54b, a wavelength selection filter 56b, and a relay lens 58b are arranged between the second output end and the optical sensor 30b, and only the i line is provided to the optical sensor 30b. The wavelength range including only the h-line is input to the optical sensor 30a by irradiating the light in the wavelength range including the light sensor 30a and disposing the relay lens 54c, the wavelength selection filter 56c, and the relay lens 58c between the third output end and the optical sensor 30c. Of light is incident. In this way, the degree of deterioration of the light source can be more accurately detected by branching the leaked light into three light beams based on the wavelength and monitoring them.

【００６３】また、図８に示すように、光ファイバ３２
の出力端から射出された漏れ光をリレーレンズ６０、波
長選択フィルタ６２を介してビームスプリッタ６４に入
射させ、ビームスプリッタ６４により反射された漏れ光
の光路中に波長選択フィルタ６６及びリレーレンズ６８
を配置して、光センサ３０ａにｉ線のみを含む波長域の
光を入射させて、光センサ３０ａにおいてｉ線のみを含
む波長域の光の光量を検出する。また、ビームスプリッ
タ６４を透過した漏れ光の光路中にビームスプリッタ７
０を配置し、ビームスプリッタ７０により反射された漏
れ光の光路中に波長選択フィルタ７２及びリレーレンズ
７４を配置して、光センサ３０ｂにｈ線のみを含む波長
域の光を入射させて、光センサ３０ｂにおいてｈ線のみ
を含む波長域の光の光量を検出する。更に、ビームスプ
リッタ７０を透過した漏れ光の光路中に波長選択フィル
タ７６及びリレーレンズ７８を配置して、光センサ３０
ｃにｇ線のみを含む波長域の光を入射させて、光センサ
３０ｃにおいてｇ線のみを含む波長域の光の光量を検出
するようにしてもよい。なお、ビームスプリッタ自体を
ダイクロイックミラーとして、所望の波長のみを透過、
或いは反射する構成としてもよい。この場合には、波長
選択フィルタ６６，７２，７６を省略することも可能で
ある。Further, as shown in FIG.
Of the leaked light emitted from the output end of the beam splitter 64 through the relay lens 60 and the wavelength selection filter 62, and the wavelength selection filter 66 and the relay lens 68 in the optical path of the leaked light reflected by the beam splitter 64.
Is arranged so that light in the wavelength range including only the i-line is incident on the optical sensor 30a, and the light amount of light in the wavelength range including only the i-line is detected by the optical sensor 30a. In addition, the beam splitter 7 is placed in the optical path of the leaked light transmitted through the beam splitter 64.
0 is arranged, the wavelength selection filter 72 and the relay lens 74 are arranged in the optical path of the leaked light reflected by the beam splitter 70, and the light in the wavelength range including only the h line is made incident on the optical sensor 30b. The sensor 30b detects the amount of light in the wavelength range including only the h-line. Further, a wavelength selection filter 76 and a relay lens 78 are arranged in the optical path of the leaked light transmitted through the beam splitter 70, and the optical sensor 30
The light amount of the light in the wavelength range including only the g-line may be detected by making the light in the wavelength range including only the g-line incident on c. In addition, the beam splitter itself is used as a dichroic mirror, and only the desired wavelength is transmitted,
Alternatively, it may be configured to reflect. In this case, the wavelength selection filters 66, 72 and 76 can be omitted.

【００６４】尚、各光センサに入射させる光は、配置さ
れる波長選択フィルタの組み合わせにより適宜選択可能
である。従って、露光装置に用いられている感光性材料
の種類等により光センサにより検出する光の波長を選択
し、選択された波長の光の光量に基づいて、光源から射
出される光量を一定に保つように制御する。The light incident on each photosensor can be appropriately selected by combining the wavelength selection filters arranged. Therefore, the wavelength of light detected by the optical sensor is selected according to the type of photosensitive material used in the exposure device, and the amount of light emitted from the light source is kept constant based on the amount of light of the selected wavelength. To control.

【００６５】更に、本発明は上記実施の形態に制限され
ず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例え
ば、上記実施の形態ではステップ・アンド・スキャン方
式の露光装置を例に挙げて説明したが、ステップ・アン
ド・リピート方式の露光装置にも適用可能である。ステ
ップ・アンド・リピート方式の露光装置においては、シ
ャッタの開閉時間を制御することにより、露光量の制御
をおこなうことから、光源の光量が一定に保たれること
により露光量の制御を容易に行うことができる。Furthermore, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be freely modified within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the step-and-scan type exposure apparatus has been described as an example, but the present invention is also applicable to a step-and-repeat type exposure apparatus. In the step-and-repeat type exposure apparatus, the exposure amount is controlled by controlling the opening / closing time of the shutter. Therefore, the exposure amount is easily controlled by keeping the light amount of the light source constant. be able to.

【００６６】また、上記実施の形態では、照明光学系Ｉ
Ｌ内に光源１として超高圧水銀ランプを備え、波長選択
フィルタ６ａ，６ｂで、必要となるｇ線（４３６ｎｍ）
の光、ｈ線（４０５ｎｍ）、及びｉ線（３６５ｎｍ）の
光を選択するようにしていた。しかしながら、これに限
らず、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエ
キシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎ
ｍ）を光源１として備え、これらのレーザから射出され
るレーザ光を用いる場合であっても本発明を適用するこ
とが可能である。In the above embodiment, the illumination optical system I
An ultra-high pressure mercury lamp is provided as the light source 1 in L, and the g-line (436 nm) required by the wavelength selection filters 6a and 6b.
Light, h-line (405 nm), and i-line (365 nm) light were selected. However, not limited to this, a KrF excimer laser (248 nm), an ArF excimer laser (193 nm), an F 2 laser (157n).
The present invention can be applied even when m) is provided as the light source 1 and laser light emitted from these lasers is used.

【００６７】次に、本発明の実施の形態による露光装置
をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造
方法について説明する。図９は、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フローチャートで
ある。まず、図９のステップＳ４０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Ｓ４２
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Ｓ４４におい
て、図１に示す露光装置を用いて、マスクＭ上のパター
ンの像がその投影光学系（投影光学ユニット）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。Next, a method of manufacturing a microdevice using the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention in a lithography process will be described. FIG. 9 is a flowchart of a method for obtaining a semiconductor device as a micro device. First, in step S40 of FIG. 9, a metal film is deposited on one lot of wafers. Next step S42
At, a photoresist is applied on the metal film on the wafer of the one lot. Then, in step S44, the exposure apparatus shown in FIG. 1 is used to sequentially expose the image of the pattern on the mask M to each shot area on the wafer of one lot through the projection optical system (projection optical unit). Transcribed.

【００６８】その後、ステップＳ４６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Ｓ４８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。Then, in step S46, the first
After the photoresist on the lot of wafers has been developed, in step S48, the resist pattern is used as a mask on the wafer of the one lot to perform etching so that the circuit pattern corresponding to the pattern on the mask is formed on each wafer. It is formed in each upper shot area. 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.

【００６９】また、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もできる。以下、
図１０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。図１０は、本実施の形態の露光装
置を用いてプレート上に所定の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液晶表示素子を得
る際の手法のフローチャートである。Further, in the exposure apparatus shown in FIG. 1, 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,
An example of the technique at this time will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 10 is a flowchart of a method for obtaining a liquid crystal display element as a microdevice by forming a predetermined pattern on a plate using the exposure apparatus of this embodiment.

【００７０】図１０のパターン形成工程Ｓ５０では、本
実施の形態の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Ｓ
５２へ移行する。In the pattern forming step S50 of FIG. 10, a so-called photolithography step is performed in which the mask pattern is transferred and exposed onto a photosensitive substrate (such as a glass substrate coated with a resist) using the exposure apparatus of this embodiment. To be done. 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 reticle peeling process, and the like to form a predetermined pattern on the substrate.
Move to 52.

【００７１】次に、カラーフィルタ形成工程Ｓ５２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Ｓ５２
の後に、セル組み立て工程Ｓ５４が実行される。セル組
み立て工程Ｓ５４では、パターン形成工程Ｓ５０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Ｓ５２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。Next, in the color filter forming step S52, R (Red), G (Green), B (Blue)
A plurality of sets of three dots corresponding to the above are arranged in a matrix, or a set of filters of three stripes of R, G, and B are arranged in the horizontal scanning line direction to form a color filter. Then, the color filter forming step S52
After that, the cell assembling step S54 is executed. In the cell assembly step S54, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step S50, the color filter obtained in the color filter formation step S52, and the like.

【００７２】セル組み立て工程Ｓ５４では、例えば、パ
ターン形成工程Ｓ５０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Ｓ５２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。その後、モジュール組立工程Ｓ５
６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。In the cell assembling step S54, for example, a liquid crystal is injected between the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern forming step S50 and the color filter obtained in the color filter forming step S52, and a liquid crystal panel. (Liquid crystal cell) is manufactured. After that, the module assembly step S5
At 6, the components such as the electric circuit and the backlight for performing the display operation of the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell) are attached to complete the 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.

【００７３】[0073]

【発明の効果】この発明の光源ユニットによれば、反射
鏡からの漏れ光を用いて光源から照射される照明光の光
量を検出し、この検出された照明光の光量に基づいて、
光源から照射される照明光の光量が一定になるように制
御している。従って、照明光の損失を招くことなく、光
源から照射される照明光の光量を検出し、光源に経時的
変化(経時的な劣化)が生じたような場合においても光源
から照射される照明光の光量を一定に保つことができ
る。According to the light source unit of the present invention, the light amount of the illumination light emitted from the light source is detected by using the leaked light from the reflecting mirror, and based on the detected light amount of the illumination light,
The light amount of the illumination light emitted from the light source is controlled to be constant. Therefore, the illumination light emitted from the light source is detected even when the light amount of the illumination light emitted from the light source is detected without causing a loss of the illumination light and the light source changes with time (deterioration with time). The amount of light can be kept constant.

【００７４】また、光源が経時変化を起こす際には、波
長によりその劣化具合が異なることから、複数の波長で
光源をモニタすることにより、光源の劣化具合を正確に
検出することができる。更に、シャッタよりも光源側に
配置された反射鏡からの漏れ光を利用して光源から照射
される照明光の光量を検出しているため、シャッタの開
閉に影響されない状態で照明光の光量を検出することが
できる。Further, when the light source changes with time, the degree of deterioration varies depending on the wavelength. Therefore, by monitoring the light source at a plurality of wavelengths, the degree of deterioration of the light source can be accurately detected. Furthermore, since the light intensity of the illumination light emitted from the light source is detected by utilizing the leaked light from the reflecting mirror arranged on the light source side of the shutter, the light intensity of the illumination light can be controlled without being affected by the opening and closing of the shutter. Can be detected.

【００７５】また、この発明の照明装置によれば、光源
ユニットから射出される照明光の光量が一定に保たれる
ため、照明光学系により被照射体に導かれる照明光の光
量を一定に保つことができる。Further, according to the illuminating device of the present invention, since the amount of illumination light emitted from the light source unit is kept constant, the amount of illumination light guided to the object to be irradiated by the illumination optical system is kept constant. be able to.

【００７６】また、この発明の露光装置によれば、照明
装置により一定の光量でマスクが照明されるため、マス
クのパターン像を感光性基板上に投影する場合に露光斑
が生じるのを防止することができる。Further, according to the exposure apparatus of the present invention, the illumination device illuminates the mask with a constant amount of light, so that exposure unevenness is prevented when the pattern image of the mask is projected onto the photosensitive substrate. be able to.

【００７７】また、この発明の露光方法によれば、照明
工程により一定の光量でマスクが照明されるため、マス
クのパターン像を感光性基板上に投影する場合に露光斑
が生じるのを防止することができる。Further, according to the exposure method of the present invention, since the mask is illuminated with a constant amount of light in the illumination step, exposure unevenness is prevented when the pattern image of the mask is projected onto the photosensitive substrate. be able to.

【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露光装置の全体の
概略構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an overall schematic configuration of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の実施の形態にかかる照明光学系の側面
図である。FIG. 2 is a side view of the illumination optical system according to the embodiment of the present invention.

【図３】本発明の実施の形態にかかる吸光板及びヒート
シンクの形状を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing shapes of a light absorption plate and a heat sink according to the embodiment of the present invention.

【図４】本発明の実施の形態にかかる波長選択フィルタ
を透過した光のスペクトルを説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a spectrum of light transmitted through the wavelength selection filter according to the embodiment of the present invention.

【図５】本発明の実施の形態にかかる漏れ光の分岐手段
の他の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing another example of the leak light splitting unit according to the exemplary embodiment of the present invention.

【図６】本発明の実施の形態にかかる漏れ光の分岐手段
の他の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing another example of the leak light splitting means according to the exemplary embodiment of the present invention.

【図７】本発明の実施の形態にかかる漏れ光の分岐手段
の他の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another example of the leak light splitting unit according to the exemplary embodiment of the present invention.

【図８】本発明の実施の形態にかかる漏れ光の分岐手段
の他の例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing another example of the leak light splitting means according to the exemplary embodiment of the present invention.

【図９】本発明の実施の形態にかかるマイクロデバイス
としての半導体デバイスを製造する方法のフローチャー
トである。FIG. 9 is a flowchart of a method for manufacturing a semiconductor device as a micro device according to an embodiment of the present invention.

【図１０】本実施の形態の露光装置を用いてマイクロデ
バイスとしての液晶表示素子を製造する方法のフローチ
ャートである。FIG. 10 is a flowchart of a method for manufacturing a liquid crystal display element as a microdevice using the exposure apparatus of this embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…光源、３…反射鏡、６ａ，６ｂ…波長選択フィル
タ、７…減光フィルタ、８ａ，８ｂ…吸光板、９ａ，９
ｂ…ヒートシンク、１１…ライトガイド、１３ｂ〜１３
ｆ…減光フィルタ、１４ｂ〜１４ｆ…可変減光フィル
タ、２０…主制御系、２４…空間像計測装置、３０ａ，
３０ｂ…光センサ、３２…光ファイバ、３４…電源制御
装置、３６…電源装置、３８ａ，３８ｂ…フィルタ、Ｄ
Ｐ…パターン、Ｍ…マスク、Ｐ…プレート、ＰＬ…投影
光学系、ＰＬ１〜ＰＬ５…投影光学ユニット、ＰＳ…プ
レートステージ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source, 3 ... Reflector, 6a, 6b ... Wavelength selection filter, 7 ... Dimming filter, 8a, 8b ... Light absorption plate, 9a, 9
b ... heat sink, 11 ... light guide, 13b-13
f ... neutral density filter, 14b-14f ... variable neutral density filter, 20 ... main control system, 24 ... spatial image measuring device, 30a,
30b ... Optical sensor, 32 ... Optical fiber, 34 ... Power supply control device, 36 ... Power supply device, 38a, 38b ... Filter, D
P ... Pattern, M ... Mask, P ... Plate, PL ... Projection optical system, PL1 to PL5 ... Projection optical unit, PS ... Plate stage.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 光源と、 前記光源に電力を供給する電力供給手段と、 前記光源から照射される照明光を被照射体側へ反射させ
る反射鏡と、 前記反射鏡からの漏れ光を吸収する吸光手段と、 前記吸光手段に入射した漏れ光の光量を検出する検出手
段と、 前記検出手段により検出された前記漏れ光の光量に基づ
いて、前記電力供給手段から前記電源に対して供給され
る電力量を制御する電力量制御手段とを備えることを特
徴とする光源ユニット。1. A light source, a power supply means for supplying power to the light source, a reflecting mirror for reflecting illumination light emitted from the light source toward the irradiation target, and a light absorbing element for absorbing light leaked from the reflecting mirror. Means, detecting means for detecting the light quantity of the leaked light that has entered the light absorbing means, and electric power supplied from the power supply means to the power source based on the light quantity of the leaked light detected by the detecting means. A light source unit comprising: a power amount control means for controlling the amount. 【請求項２】 前記吸光手段に入射した前記漏れ光を前
記検出手段に導く導光手段を更に備え、前記導光手段
は、前記漏れ光を波長に基づいて複数に分岐する分岐手
段を有し、 前記検出手段は、前記分岐手段により分岐された各々の
前記漏れ光の光量を検出する複数の検出手段を含むこと
を特徴とする請求項１記載の光源ユニット。2. A light guide means for guiding the leaked light incident on the light absorbing means to the detection means, wherein the light guide means has a branching means for branching the leaked light into a plurality of lights based on a wavelength. The light source unit according to claim 1, wherein the detection means includes a plurality of detection means for detecting the light amount of each of the leaked lights branched by the branching means. 【請求項３】 前記分岐手段は、出力端が複数に分岐さ
れた光ファイバと、前記光ファイバの各出力端に設けら
れた波長選択部材とを備えることを特徴とする請求項２
記載の光源ユニット。3. The branching means comprises an optical fiber having a plurality of branched output ends, and a wavelength selection member provided at each output end of the optical fiber.
The light source unit described. 【請求項４】 前記分岐手段は、前記漏れ光を波長に基
づいて分岐させるビームスプリッタと、前記ビームスプ
リッタにより分岐された漏れ光の光路中に配置された波
長選択部材とを備えることを特徴とする請求項２記載の
光源ユニット。4. The beam splitting unit includes a beam splitter that splits the leaked light based on a wavelength, and a wavelength selection member that is arranged in an optical path of the leaked light split by the beam splitter. The light source unit according to claim 2. 【請求項５】 前記反射鏡により反射された前記照明光
の光路中に配置されたシャッタを更に備えることを特徴
とする請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の光源ユ
ニット。5. The light source unit according to claim 1, further comprising a shutter arranged in an optical path of the illumination light reflected by the reflecting mirror. 【請求項６】 請求項１〜請求項５の何れか一項に記載
の光源ユニットと、前記光源ユニットから射出された照
明光を前記被照射体に導く照明光学系とを備えることを
特徴とする照明装置。6. The light source unit according to claim 1, and an illumination optical system that guides illumination light emitted from the light source unit to the irradiation target. Lighting equipment. 【請求項７】 請求項６記載の照明装置と、 前記照明装置により照明されるマスクのパターン像を感
光性基板上に投影する投影光学系とを備えることを特徴
とする露光装置。7. An exposure apparatus comprising: the illumination device according to claim 6; and a projection optical system that projects a pattern image of a mask illuminated by the illumination device onto a photosensitive substrate. 【請求項８】 請求項７記載の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
性基板へ投影する投影工程とを含むことを特徴とする露
光方法。8. An exposure method using the exposure apparatus according to claim 7, wherein an illumination step of illuminating a mask using the illumination optical system, and a pattern image of the mask using the projection optical system to form a photosensitive substrate. And a projection step of projecting onto an exposure method.
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