JP2004029234A - Optical system and apparatus for projection exposure - Google Patents
Optical system and apparatus for projection exposure Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004029234A JP2004029234A JP2002183258A JP2002183258A JP2004029234A JP 2004029234 A JP2004029234 A JP 2004029234A JP 2002183258 A JP2002183258 A JP 2002183258A JP 2002183258 A JP2002183258 A JP 2002183258A JP 2004029234 A JP2004029234 A JP 2004029234A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- optical system
- projection exposure
- image
- mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリント基板や液晶ディスプレイパネルの製造工程においてフォトリソグラフィの手法でパターンを露光、描画する際に利用される投影露光装置、および、これに含まれる投影露光光学系に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、この種の用途には、物体側のマスクに形成されたパターンを複数の投影露光光学系を用いてほぼ等倍でマスクとほぼ平行な被投影面上に投影し、マスクと被投影面とを投影露光光学系に対して移動させることによりパターンの像を被投影面上に形成する走査型の投影露光装置が用いられている。それぞれの投影露光光学系が走査により帯状の領域を露光することができ、複数の投影露光光学系により形成される複数の帯状の領域を切れ目なく繋ぐことにより、広い領域にパターンを形成することができる。
【0003】
パターンを等倍で投影するためには、一定の物像間距離が必要であるが、単一の直線状の光軸に沿って光学系の各レンズを配置すると、マスク面、被投影面に対して垂直な方向における光学系のサイズが大きく、この光学系を用いる装置のサイズも大きくなる。そこで、例えば特開平7−326557号公報には、結像レンズの光軸をマスク面、被投影面に対して平行になるように設定し、結像レンズの光軸上で一方側に直角プリズム、他方側に平面ミラーを配置し、マスクからの光束を直角プリズムの一面で反射させて結像レンズに入射させ、結像レンズを透過した光束を平面ミラーにより反射させて再び結像レンズに入射させ、結像レンズを往復した光束を直角プリズムの他方の面で反射させて被投影面に導く投影露光光学系が開示されている。このような構成によれば、上記の物像間距離を保ちつつ、マスク面、被投影面に対して垂直な方向における光学系のサイズを小さくすることができる。
【0004】
なお、投影露光装置では、被投影面に配置される基板の温度変化による伸縮や、他工程における倍率誤差を補正するため、投影倍率を変更しなければならない場合がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した公報に記載された投影露光光学系は、投影光束が全てのレンズ要素を往復する構成であるため、一部のレンズを光軸方向に移動させたとしても、移動による光学特性の変化が結像レンズの物体側、像側の双方に対して等しく現れるため、投影倍率を調整するのが難しいという問題がある。
【0006】
この発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、結像レンズの光軸をマスク面、被投影面に対して平行になるように設定し、ミラーを用いて結像レンズ内を往復した光束を被投影面に導く構成を採用しつつ、投影倍率を容易に調整することができる投影露光光学系を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる投影露光光学系は、上記の目的を達成させるため、物体側のパターンをこのパターンとほぼ平行な被投影面上に投影露光する構成において、パターンおよび被投影面に対してほぼ垂直な共通の第1の光軸を持ち、光学的なパワーを持つ第1,第2の光学素子と、第1,第2の光学素子の中間位置で第1の光軸に対して垂直に交差する第2の光軸を持つ結像光学系と、パターンから発して第1の光学素子を透過した光束を反射させて結像光学系に入射させる第1のミラーと、結像光学系の瞳位置の近傍に配置されて結像光学系を透過した光束を反射させて再び結像光学系に入射させる第2のミラーと、結像レンズを往復した光束を反射させて第2の光学素子に入射させる第3のミラーとを備え、第1、第2の光学素子の少なくとも一方が第1の光軸方向に移動可能であり、この光学素子の移動により被投影面上に形成された像の倍率を調整可能としたことを特徴とする。
【0008】
上記の構成によれば、結像光学系とは別個に配置され、投影光束が一回しか透過しない第1,第2の光学素子の少なくとも一方を第1の光軸方向に移動させることにより、投影倍率を容易に調整することができる。
【0009】
また、第1、第2の光学素子の少なくとも一方の第1の光軸方向への移動に伴って被投影面、あるいは物体側のパターンを第1の光軸方向へ移動させれば、倍率の調整によってずれた像のピントを合わせることができる。さらに、第1、第2の光学素子の少なくとも一方を第1の光軸に直交し、第2の光軸と平行な方向に移動可能とすれば、第1、第2の光学素子の少なくとも一方の第1の光軸方向への移動に伴う像の歪みを補正することができる。第1、第2の光学素子の少なくとも一方を第1、第2の光軸の双方に対して直交する方向に移動させれば、第1、第2の光軸の双方に対して直交する方向の像の位置が調整できる。あるいは、第2のミラーが1つの反射面を持つ平面ミラーである場合には、これを第1の光軸と平行な軸回りに回動させても、第1、第2の光軸の双方に対して直交する方向の像の位置が調整できる。
【0010】
一方、第2のミラーは、ダハミラー、あるいはダハプリズムのような互いに直交する2つの反射面をもつミラーとすると、レンズ系の一回の結像により形成される倒立像を正立させることができる。このとき、第2のミラーを第2の光軸回りに回動可能とすれば、像の傾きを調整することができ、さらに、第2のミラーを第1、第2の光軸の双方に対して垂直な軸回りに回動可能とすれば、像の位置ズレを補正することができる。
【0011】
第1,第2の光学素子は、正のパワーを持つことが望ましく、特に、光学系を物体側、像側の双方に対してテレセントリックにするためのコンデンサレンズとしての機能を持つことが望ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる投影露光光学系の実施形態を図1〜図9に基づいて説明する。
図1は実施形態の投影露光光学系の具体的な構成を示すレンズ図、図2は投影露光光学系の概略を示す斜視図、図3は投影露光光学系の光路を展開して示すレンズ図である。
【0013】
実施形態の投影露光光学系10は、照明光学系1から発してマスク2を透過した光をマスク2とほぼ平行な被投影面であるプレート3に投影し、マスク2に形成されたパターンをほぼ等倍でプレート3に投影露光する。マスク2は、所定の回路パターンが形成された透過型の基板であり、プレート3は、フォトレジスト等の感光材料が塗布された基板である。投影露光光学系10を介してマスク2に形成されたパターンをプレート3に投影露光することにより、プレート3上の感光材料を感光させてパターンを転写することができる。
【0014】
投影露光光学系10は、図1に示すように、マスク2およびプレート3に対してほぼ垂直な共通の第1の光軸Ax1を持ち、光学的なパワーを持つ第1,第2の光学素子として、それぞれ正のパワーを持つ第1,第2のコンデンサレンズ11、15を備えている。第1,第2のコンデンサレンズ11、15は、投影露光光学系10を物体(マスク)側、像(プレート)側の双方に対してテレセントリックにするためのパワーを有する。また、投影露光光学系10は、第1,第2のコンデンサレンズの中間位置で第1の光軸Ax1に対して垂直に交差する第2の光軸Ax2を持つ結像レンズ13と、マスク2から発して第1のコンデンサレンズ11を透過した光束を反射させて結像レンズ13に入射させる第1のミラー12aと、結像レンズ13の瞳位置の近傍に配置されて結像レンズ13を透過した光束を反射させて再び結像レンズ13に入射させる第2のミラー14と、結像レンズ13を往復した光束を反射させて第2のコンデンサレンズ15に入射させる第3のミラー12bとを備える。
【0015】
ここで、図中にX−Y−Zの三次元座標を定義する。X軸は、第1の光軸Ax1に対して平行、Z軸は、第2の光軸Ax2に対して平行、Y軸は、2つの光軸の双方に対して垂直である。
【0016】
マスク2側に配置された第1のコンデンサレンズ11は、マスク2に平面を向けて配置された平凸レンズであり、投影されるパターンP(図2参照)より大きな直径を有する。プレート3側に配置された第2のコンデンサレンズ15は、第1のコンデンサレンズ11と同一設計の平凸レンズであり、プレート3に平面を向けて配置されている。この例では、図中矢印で示したように、第2のコンデンサレンズ15が第1の光軸Ax1に沿って移動可能であり、かつ、プレート3が同様に光軸Ax1に沿って移動可能である。なお、第2のコンデンサレンズ15とプレート3との間には、投影露光される領域を限定する視野絞りSが配置されている。
【0017】
第1,第3のミラー12a,12bは、両コンデンサレンズの間に配置された直角プリズム12の互いに直交する2つの面にアルミ等の反射コーティングを施すことにより、単一の部品として構成されている。直角プリズム12は、第1,第3ミラー12a,12bの境界となる直角プリズム12の稜線が、Y軸に対して平行となり、かつ、第1の光軸Ax1と第2の光軸Ax2との交点を通るように配置されている。
【0018】
結像レンズ13は、直角プリズム12側から順に、両凹の第1レンズ13a、正メニスカスの第2レンズ13b、両凸の第3レンズ13c、正メニスカスの第4レンズ13d、正負貼り合わせの第5レンズ13eとが配列して構成されている。
【0019】
第2のミラー14は、図2に示したように、互いに直交して向かい合う2つの反射面を有する、いわゆるダハミラーであり、2つの反射面の境界線となる稜線が基準状態で第1の光軸Ax1と平行になるように配置されている。
【0020】
露光時には、照明光学系1を点灯させることにより、マスク2上の所定の領域P内のパターンが、投影露光光学系10を介して等倍でプレート3上の領域P’内に形成される。複数の投影露光光学系を並べてマスク2上の連続した領域のパターンを分割して同時に投影するためには、各投影露光光学系が正立像を形成する必要がある。但し、コンデンサレンズと結像レンズとによる結像では倒立像が形成されるため、第2のミラー14としてダハミラーを用いている。これにより、マスク2上のパターンを正立像としてプレート3上に形成することができる。照明光学系1を点灯させた状態で、マスク2とプレート3とを同時に等速度でZ軸方向に走査させることにより、領域P’の幅で帯状の領域にマスクのパターンを投影露光することができる。
【0021】
プレート3の温度変化による伸縮や、他工程における倍率誤差を補正するには、第2のコンデンサレンズ15を第1の光軸Ax1方向に移動させることにより、投影倍率を変化させ、像のサイズを調整する。また、このとき、プレート3を第1の光軸Ax1方向に移動させることにより、倍率調整によってずれた像のピントを合わせることができる。倍率調整の具体例を図3〜図6にしたがって説明する。
【0022】
図3は、投影露光光学系10の倍率調整前後の配置を光路を展開して示したレンズ図、図4はその拡大図である。第2の投影レンズ15、プレート3は、等倍での投影時には図中に破線で示した位置に配置されている。第2のコンデンサレンズ15よりプレート3側の光路は、倍率調整の前後で変化する。等倍時の光線は破線で示されている。投影倍率を調整して像のサイズを小さくするには、第2のコンデンサレンズ15を第1の光軸Ax1に沿って実線の位置まで移動させる。第2のコンデンサレンズ15を移動させると、光線は実線で示すように進む。これにより、像の形成される範囲は狭くなる。ただし、単に第2のコンデンサレンズ15を移動させるのみでは、像の形成位置が第1の光軸Ax1の方向にずれるため、プレート3に形成される像のピントがずれることになる。そこで、プレート3を破線に示す等倍時の位置から実線で示す位置まで移動させる。これにより、像のピントを合わせることができる。
【0023】
なお、第2のコンデンサレンズ15のパワーが大きい場合、あるいは、倍率調整のための移動量が大きい場合、像が湾曲する可能性がある。この湾曲と、その補正方法について、図5、図6を参照して説明する。図5及び図6は、図2と同様に投影露光光学系10の全体構成を示す斜視図である。ただし、ここでは説明を簡単にするため、マスク2上の直線パターンLがプレート3上に投影される場合について説明する。
【0024】
図5に示すように、等倍時には破線の位置に配置されていた第2のコンデンサレンズ15を、倍率調整、この例では像のサイズを拡大するため、第1の光軸Ax1に沿ってプレート3側に移動させる。等倍時には、マスク2上の直線パターンLは、プレート3上では破線で示す直線状の像L’として形成される。ここで、第2のコンデンサレンズ15を図中の矢印で示すように移動させると、像L1’は実線で示すように湾曲する場合がある。このように像が湾曲すると、マスク2上のパターンをプレート3上に正確に投影することができず、投影性能を劣化させる。
【0025】
そこで、倍率調整により像が湾曲する場合には、図6に示すように、第2のコンデンサレンズ15を第1の光軸Ax1に直交し、第2の光軸Ax2と平行な方向、すなわちZ方向に移動させる。図6では、倍率調整後、湾曲補正前のレンズ位置、光線、像を破線で示し、湾曲補正のためにZ方向に移動された第2のコンデンサレンズ15の位置を実線で示すと共に、補正後の像L2’を実線で示している。第2のコンデンサレンズ15をZ方向に移動させると、大きく湾曲していた像L1’の湾曲が低減され、より直線に近い像L2’を形成することができる。
【0026】
次に、上記の倍率調整と同時に、あるいは、倍率調整とは独立して、像のY方向の位置、Y−Z面内での傾き、Z方向の位置を調整するための方法を図7〜図9に基づいて説明する。
像のY方向の位置は、図7に拡大して示すように、第2のコンデンサレンズ15をY方向に平行移動させることにより、調整することができる。調整前、第2のコンデンサレンズ15が破線で示した位置に配置されている場合、光線は破線で示すように進み、プレート3上で範囲R1内に像が形成される。位置調整のために第2のコンデンサレンズ15を実線で示した位置に移動させると、光路は実線で示すように変化し、プレート3上では範囲R2内に像が形成される。すなわち、第2のコンデンサレンズ15をY方向に平行移動させることにより、像の形成範囲もY方向に沿ってR1からR2へと変化する。
【0027】
像のY−Z面内での傾きは、図8に示すように、第2のミラー14を第2の光軸Ax2回りに回動させることにより調整することができる。調整前、第2のミラー14が破線で示した位置に配置されている場合、光線は破線で示すように進み、マスク2上の直線パターンLは、プレート3上では破線で示す直線状の像L’として形成される。傾き調整のために第2のミラー14を第2の光軸Ax2回りに回動させて実線で示した位置に変位させると、光路は実線で示すように変化し、プレート3上では像L3’は実線で示すように調整前の像L’に対して傾斜する。
【0028】
像のZ方向の位置は、図9に示すように、第2のミラー14を第1、第2の光軸Ax1、Ax2の双方に対して垂直な軸、すなわち、Y方向の軸回りに回動させることにより、調整することができる。調整前、第2のミラー14が破線で示した位置に配置されている場合、光線は破線で示すように進み、マスク2上の直線パターンLは、プレート3上では破線で示す直線状の像L’として形成される。位置調整のために第2のミラー14をY方向の軸Y1回りに回動させて実線で示した位置に変位させると、光路は実線で示すように変化し、プレート3上では像L4’は実線で示すように調整前の像L’に対してZ方向に移動する。
【0029】
図10は、上記の投影露光光学系10を2系統組み合わせて構成される走査型の投影露光装置の概略を示す斜視図である。結像レンズ13は、その光軸が互いに平行になるように隣接してY方向に一列に配列しており、一方の投影露光光学系に含まれるコンデンサレンズ11,15、直角プリズム12、第2ミラー14は、他方の投影露光光学系に含まれる該当部材に対して結像レンズ13を挟んで反対側に配置されている。
【0030】
図11は、第2のミラーとして、上述のダハミラー14に代えて、1つの反射面を持つ平面ミラーを用いた投影露光光学系の実施形態を示す斜視図である。ダハミラー14を用いる場合には、第1のコンデンサレンズ11から結像レンズ13を介して第2のコンデンサレンズ15に至るレンズ系と組み合わせて一回の結像で正立像を形成することができる。
【0031】
これに対して第2のミラーとして平面ミラー16を用いる場合には、一回の結像では倒立像が形成される。そこで、ここでは第1のコンデンサレンズ11から結像レンズ13を介して第2のコンデンサレンズ15に至るレンズ系を備える第1の光学系10と、同様に第1のコンデンサレンズ11’から結像レンズ13’を介して第2のコンデンサレンズ15’に至る第2の光学系10’とを直列に配置することにより、2回の結像で正立像を形成する。それぞれの光学系に第2のミラーとして平面ミラー16、16’が設けられており、第2の光学系10’に含まれる第2のミラー16’が、第1の光軸Ax1と平行な軸回りに回動可能とされている。平面ミラー16’を回転調整することにより、第1、第2の光軸の双方に対して直交する方向、すなわちY方向の像の位置を調整することできる。
【0032】
なお、図11の構成においても、図1の実施形態と同様に、いずれかの光学系のコンデンサレンズを第1の光軸Ax1方向に移動させることにより倍率の調整が可能であり、このとき、マスク2、あるいはプレート3を第1の光軸Ax1方向に移動させることにより、ピントを合わせることが可能である。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の投影露光光学系によれば、ミラーを用いて結像レンズ内を往復した光束を被投影面に導く構成を採用しつつ、投影倍率を容易に調整することができ、被投影面に配置される基板の温度変化による伸縮や、他工程における倍率誤差を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態の投影露光光学系の具体的な構成を示すレンズ図である。
【図2】図1に示す投影露光光学系の概略を示す斜視図である。
【図3】図1に示す投影露光光学系の光路を展開して示すレンズ図である。
【図4】図3に示す投影露光光学系の一部拡大図である。
【図5】図1に示す投影露光光学系で像の倍率を調整する方法を示す斜視図である。
【図6】図1に示す投影露光光学系で倍率調整による像の湾曲を補正する方法を示す斜視図である。
【図7】図1に示す投影露光光学系で像のY方向の位置を調整する方法を示す斜視図である。
【図8】図1に示す投影露光光学系で像の傾きを調整する方法を示す斜視図である。
【図9】図1に示す投影露光光学系で像のZ方向の位置を調整する方法を示す斜視図である。
【図10】図1の投影露光光学系を2系統組み合わせて構成される走査型の投影露光装置の概略を示す斜視図である。
【図11】他の実施形態の投影露光光学系の概略を示す斜視図である。
【符号の説明】
10 投影露光光学系
11 第1のコンデンサレンズ
12 直角プリズム
12a 第1のミラー
12b 第3のミラー
13 結像レンズ
14 第2のミラー
15 第2のコンデンサレンズ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a projection exposure apparatus used when a pattern is exposed and drawn by a photolithographic technique in a manufacturing process of a printed circuit board or a liquid crystal display panel, and a projection exposure optical system included therein.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for this type of application, the pattern formed on the object-side mask is projected onto the projection surface at approximately the same magnification and parallel to the mask using a plurality of projection exposure optical systems. 2. Description of the Related Art A scanning type projection exposure apparatus that forms an image of a pattern on a projection surface by moving a surface with respect to a projection exposure optical system is used. Each projection exposure optical system can expose a band-shaped area by scanning, and a pattern can be formed in a wide area by continuously connecting a plurality of band-shaped areas formed by a plurality of projection exposure optical systems. it can.
[0003]
In order to project the pattern at the same magnification, a certain distance between the object images is necessary. However, if each lens of the optical system is arranged along a single linear optical axis, the mask surface and the projection surface are projected. On the other hand, the size of the optical system in the direction perpendicular thereto is large, and the size of the apparatus using this optical system is also large. Therefore, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 7-326557, the optical axis of the imaging lens is set to be parallel to the mask surface and the projection surface, and a right-angle prism on one side on the optical axis of the imaging lens. A flat mirror is placed on the other side, the light beam from the mask is reflected by one surface of the right-angle prism and incident on the imaging lens, and the light beam transmitted through the imaging lens is reflected by the flat mirror and incident on the imaging lens again. A projection exposure optical system is disclosed in which a light beam reciprocating through an imaging lens is reflected by the other surface of a right-angle prism and guided to a projection surface. According to such a configuration, the size of the optical system in the direction perpendicular to the mask surface and the projection surface can be reduced while maintaining the distance between the object images.
[0004]
In the projection exposure apparatus, the projection magnification may need to be changed in order to correct expansion / contraction due to a temperature change of the substrate arranged on the projection surface and a magnification error in another process.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the projection exposure optical system described in the above-mentioned publication has a configuration in which the projected light beam reciprocates all the lens elements, even if some lenses are moved in the optical axis direction, the optical characteristics due to the movement are reduced. Since the change appears equally on both the object side and the image side of the imaging lens, there is a problem that it is difficult to adjust the projection magnification.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art. The optical axis of the imaging lens is set to be parallel to the mask surface and the projection surface, and an image is formed using a mirror. An object of the present invention is to provide a projection exposure optical system capable of easily adjusting the projection magnification while adopting a configuration in which a light beam reciprocating in a lens is guided to a projection surface.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the projection exposure optical system according to the present invention is configured so that an object side pattern is projected and exposed on a projection surface substantially parallel to the pattern, and is substantially perpendicular to the pattern and the projection surface. First and second optical elements having a common first optical axis and having optical power, and perpendicularly intersecting the first optical axis at an intermediate position between the first and second optical elements. An imaging optical system having a second optical axis, a first mirror that reflects a light beam emitted from the pattern and transmitted through the first optical element, and enters the imaging optical system, and a pupil of the imaging optical system A second mirror disposed near the position for reflecting the light beam transmitted through the imaging optical system and re-entering the imaging optical system; and a light beam reciprocating through the imaging lens is reflected to the second optical element. A third mirror to be incident, and less of the first and second optical elements Even one being movable in a first optical axis direction, characterized in that the adjustable magnification of the image formed on the projection surface by the movement of the optical element.
[0008]
According to the above configuration, by moving at least one of the first and second optical elements, which are arranged separately from the imaging optical system and through which the projection light beam is transmitted only once, in the first optical axis direction, The projection magnification can be easily adjusted.
[0009]
Further, if the projection surface or the object-side pattern is moved in the first optical axis direction along with the movement of at least one of the first and second optical elements in the first optical axis direction, the magnification can be increased. The image shifted by adjustment can be focused. Further, if at least one of the first and second optical elements is movable in a direction perpendicular to the first optical axis and parallel to the second optical axis, at least one of the first and second optical elements is used. The distortion of the image accompanying the movement in the first optical axis direction can be corrected. If at least one of the first and second optical elements is moved in a direction orthogonal to both the first and second optical axes, the direction orthogonal to both the first and second optical axes The position of the image can be adjusted. Alternatively, when the second mirror is a plane mirror having one reflecting surface, both the first and second optical axes can be obtained even if the second mirror is rotated around an axis parallel to the first optical axis. The position of the image in the direction orthogonal to the direction can be adjusted.
[0010]
On the other hand, if the second mirror is a mirror having two reflecting surfaces orthogonal to each other such as a roof mirror or roof prism, an inverted image formed by a single image formation of the lens system can be erected. At this time, if the second mirror can be rotated about the second optical axis, the inclination of the image can be adjusted, and further, the second mirror can be adjusted to both the first and second optical axes. On the other hand, if it is possible to rotate about a vertical axis, the positional deviation of the image can be corrected.
[0011]
The first and second optical elements desirably have positive power, and particularly desirably function as a condenser lens for making the optical system telecentric on both the object side and the image side.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a projection exposure optical system according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a lens diagram showing a specific configuration of the projection exposure optical system of the embodiment, FIG. 2 is a perspective view schematically showing the projection exposure optical system, and FIG. 3 is a lens diagram showing the optical path of the projection exposure optical system in an expanded manner. It is.
[0013]
The projection exposure
[0014]
As shown in FIG. 1, the projection exposure
[0015]
Here, XYZ three-dimensional coordinates are defined in the figure. The X axis is parallel to the first optical axis Ax1, the Z axis is parallel to the second optical axis Ax2, and the Y axis is perpendicular to both of the two optical axes.
[0016]
The
[0017]
The first and
[0018]
The
[0019]
As shown in FIG. 2, the
[0020]
At the time of exposure, the illumination
[0021]
In order to correct expansion / contraction due to temperature change of the
[0022]
FIG. 3 is a lens diagram showing the arrangement of the projection exposure
[0023]
Note that when the power of the
[0024]
As shown in FIG. 5, the
[0025]
Therefore, when the image is curved by adjusting the magnification, as shown in FIG. 6, the
[0026]
Next, a method for adjusting the position of the image in the Y direction, the tilt in the YZ plane, and the position in the Z direction simultaneously with the above magnification adjustment or independently of the magnification adjustment is shown in FIGS. This will be described with reference to FIG.
The position of the image in the Y direction can be adjusted by translating the
[0027]
The tilt of the image in the YZ plane can be adjusted by rotating the
[0028]
As shown in FIG. 9, the position of the image in the Z direction rotates the
[0029]
FIG. 10 is a perspective view showing an outline of a scanning projection exposure apparatus configured by combining two systems of the projection exposure
[0030]
FIG. 11 is a perspective view showing an embodiment of a projection exposure optical system using a plane mirror having one reflecting surface in place of the
[0031]
On the other hand, when the
[0032]
11, the magnification can be adjusted by moving the condenser lens of any one of the optical systems in the direction of the first optical axis Ax1, as in the embodiment of FIG. The focus can be adjusted by moving the mask 2 or the
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the projection exposure optical system of the present invention, it is possible to easily adjust the projection magnification while adopting the configuration in which the light beam reciprocating in the imaging lens is guided to the projection surface using the mirror. It is possible to correct expansion / contraction due to temperature change of the substrate arranged on the projection surface and magnification error in other processes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a lens diagram showing a specific configuration of a projection exposure optical system according to an embodiment.
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the projection exposure optical system shown in FIG.
3 is a lens diagram in which an optical path of the projection exposure optical system shown in FIG. 1 is developed. FIG.
4 is a partially enlarged view of the projection exposure optical system shown in FIG.
5 is a perspective view showing a method for adjusting the magnification of an image with the projection exposure optical system shown in FIG. 1; FIG.
6 is a perspective view showing a method for correcting the curvature of an image by adjusting the magnification in the projection exposure optical system shown in FIG. 1. FIG.
7 is a perspective view showing a method of adjusting the position of the image in the Y direction with the projection exposure optical system shown in FIG. 1. FIG.
8 is a perspective view showing a method for adjusting the tilt of an image with the projection exposure optical system shown in FIG. 1. FIG.
9 is a perspective view showing a method for adjusting the position of an image in the Z direction with the projection exposure optical system shown in FIG. 1. FIG.
10 is a perspective view schematically showing a scanning projection exposure apparatus configured by combining two systems of the projection exposure optical system of FIG.
FIG. 11 is a perspective view schematically showing a projection exposure optical system according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記パターンおよび前記被投影面に対してほぼ垂直な共通の第1の光軸を持ち、光学的なパワーを持つ第1,第2の光学素子と、
前記第1,第2の光学素子の中間位置で前記第1の光軸に対して垂直に交差する第2の光軸を持つ結像光学系と、
前記パターンから発して前記第1の光学素子を透過した光束を反射させて前記結像光学系に入射させる第1のミラーと、
前記結像光学系の瞳位置の近傍に配置されて前記結像光学系を透過した光束を反射させて再び前記結像光学系に入射させる第2のミラーと、
前記結像レンズを往復した光束を反射させて前記第2の光学素子に入射させる第3のミラーとを備え、
前記第1、第2の光学素子の少なくとも一方が前記第1の光軸方向に移動可能であり、該光学素子の移動により前記被投影面上に形成された像の倍率を調整可能としたことを特徴とする投影露光光学系。In a projection exposure optical system for projecting and exposing a pattern on the object side onto a projection surface substantially parallel to the pattern,
First and second optical elements having a common first optical axis substantially perpendicular to the pattern and the projection surface and having optical power;
An imaging optical system having a second optical axis perpendicularly intersecting the first optical axis at an intermediate position between the first and second optical elements;
A first mirror that reflects a light beam emitted from the pattern and transmitted through the first optical element to enter the imaging optical system;
A second mirror that is disposed in the vicinity of the pupil position of the imaging optical system and reflects the light beam that has passed through the imaging optical system to enter the imaging optical system again;
A third mirror that reflects the light beam reciprocating through the imaging lens and makes it incident on the second optical element;
At least one of the first and second optical elements is movable in the first optical axis direction, and the magnification of an image formed on the projection surface can be adjusted by the movement of the optical element. A projection exposure optical system characterized by the above.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002183258A JP4224805B2 (en) | 2002-06-24 | 2002-06-24 | Projection exposure optical system and projection exposure apparatus |
US10/452,236 US6898025B2 (en) | 2002-06-04 | 2003-06-03 | Projection aligner and optical system therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002183258A JP4224805B2 (en) | 2002-06-24 | 2002-06-24 | Projection exposure optical system and projection exposure apparatus |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004029234A true JP2004029234A (en) | 2004-01-29 |
JP2004029234A5 JP2004029234A5 (en) | 2005-09-02 |
JP4224805B2 JP4224805B2 (en) | 2009-02-18 |
Family
ID=31179529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002183258A Expired - Lifetime JP4224805B2 (en) | 2002-06-04 | 2002-06-24 | Projection exposure optical system and projection exposure apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4224805B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007048794A (en) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Japan Steel Works Ltd:The | Laser projection apparatus |
JP2011075596A (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Nikon Corp | Exposure apparatus, exposure method and method for manufacturing device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07326557A (en) * | 1994-05-30 | 1995-12-12 | Nikon Corp | Aligner |
JPH08179217A (en) * | 1994-08-19 | 1996-07-12 | Tamarack Scient Co Inc | Dyson lens system |
JPH11502941A (en) * | 1995-03-22 | 1999-03-09 | イーテック システムズ,インコーポレーテッド | Magnification correction for small field scanning |
JP2001215717A (en) * | 2000-02-02 | 2001-08-10 | Nikon Corp | Scanning exposure method and scanning exposure system |
JP2001337462A (en) * | 2000-05-26 | 2001-12-07 | Nikon Corp | Exposure device, method for manufacturing exposure device and method for manufacturing microdevice |
-
2002
- 2002-06-24 JP JP2002183258A patent/JP4224805B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07326557A (en) * | 1994-05-30 | 1995-12-12 | Nikon Corp | Aligner |
JPH08179217A (en) * | 1994-08-19 | 1996-07-12 | Tamarack Scient Co Inc | Dyson lens system |
JPH11502941A (en) * | 1995-03-22 | 1999-03-09 | イーテック システムズ,インコーポレーテッド | Magnification correction for small field scanning |
JP2001215717A (en) * | 2000-02-02 | 2001-08-10 | Nikon Corp | Scanning exposure method and scanning exposure system |
JP2001337462A (en) * | 2000-05-26 | 2001-12-07 | Nikon Corp | Exposure device, method for manufacturing exposure device and method for manufacturing microdevice |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007048794A (en) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Japan Steel Works Ltd:The | Laser projection apparatus |
JP2011075596A (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Nikon Corp | Exposure apparatus, exposure method and method for manufacturing device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4224805B2 (en) | 2009-02-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5230236B2 (en) | Exposure equipment | |
TWI579657B (en) | Optical integrator, illumination optical system, exposure apparatus and device manufacturing method | |
CN109581827B (en) | Photoetching projection objective lens optimal focal plane detection device and method | |
JP2005340605A (en) | Aligner and its adjusting method | |
KR102372650B1 (en) | Projection optical system, exposure apparatus, method of manufacturing article, and adjusting method | |
US6583856B1 (en) | Exposure apparatus and fabrication method of semiconductor device using the same | |
US6898025B2 (en) | Projection aligner and optical system therefor | |
JP4224805B2 (en) | Projection exposure optical system and projection exposure apparatus | |
JP3610597B2 (en) | Exposure apparatus and method | |
JP4122476B2 (en) | Projection exposure optical system and projection exposure apparatus | |
JP4547714B2 (en) | Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method | |
CN110927962A (en) | Prism design method, self-reference interferometer and design method and alignment system thereof | |
JP4204331B2 (en) | Projection exposure equipment | |
JP2014120682A (en) | Exposure device, exposure method and method of manufacturing device | |
JP4290419B2 (en) | Projection exposure equipment | |
US8294874B2 (en) | Exposure apparatus | |
US20030117607A1 (en) | Projection aligner | |
JPH0883743A (en) | Lighting optical device | |
JP4051204B2 (en) | Projection exposure equipment | |
JP4051278B2 (en) | Projection exposure equipment | |
JPH11135420A (en) | Projection aligner | |
JP4543913B2 (en) | Exposure apparatus and microdevice manufacturing method | |
JPH05323232A (en) | Projection device capable of variable magnification | |
JP4729899B2 (en) | Scanning projection exposure apparatus, mask stage running correction method, and microdevice manufacturing method | |
JP2005024814A (en) | Projection optical system, exposure device and exposure method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050301 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050301 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20060908 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071107 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071113 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080115 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081021 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111205 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4224805 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111205 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111205 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121205 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121205 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131205 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |