JP2006010510A

JP2006010510A - Measuring method of declination angle

Info

Publication number: JP2006010510A
Application number: JP2004188238A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Mori; 康夫森; Susumu Oishi; 進大石; Takeshi Kono; 健河野; Masahiro Yonetani; 匡弘米谷; Taiichiro Koide; 大一郎小出
Original assignee: DAINIPPON KAKEN KK
Current assignee: DAINIPPON KAKEN KK
Priority date: 2004-06-25
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2024-06-25
Also published as: JP4373858B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measuring method of declination angle capable of easily and effectively measuring the declination angle. <P>SOLUTION: The method comprises a measuring process for photographing a sample point 53 by using a camera 31 of which the optical axis faces the direction of normal to a reference plane, and measuring the relation of a distance D from the cross point 61 of a marked line corresponding to the optical axis 50 of a sample point 63 in the image photographed with the camera 31 and an angle θ of the light emitted from the sample point 53 to the optical axis 50, a photographing process putting the camera 31 in a state its reference plane touches the irradiation surface on the irradiation surface and photographing the lens, and an arithmetic process for calculating the declination angle of the light irradiating the irradiation surface to the irradiation surface from the distance between the center of the lens photographed with the camera 31 and the cross point 61 of the marked line. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、例えば露光装置等において光線の平行度を測定するディクリネーション角の測定方法に関する。 The present invention relates to a method for measuring a declination angle for measuring the parallelism of light rays in, for example, an exposure apparatus.

例えば、ＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル）用ガラス基板、液晶表示パネル用ガラス基板、半導体製造装置用マスク基板等の基板の製造工程において、基板の焼付に使用される露光装置においては、基板全体に均一な照度分布を得た上で高精度の露光を行うため、超高圧水銀灯等の光源から出射された光を、フライアイレンズと呼称される複合レンズを通過させた後、コリメートミラーにより平行光となるようにコリメートして基板上に照射する構成が採用されている。このような光学系においては、複合レンズを通過した光が互いに重畳する領域に基板を配置せしめることにより、基板において均一な照度分布を得ることができる。 For example, in an exposure apparatus used for baking a substrate in a manufacturing process of a substrate such as a glass substrate for a PDP (plasma display panel), a glass substrate for a liquid crystal display panel, or a mask substrate for a semiconductor manufacturing apparatus, In order to perform high-precision exposure after obtaining a uniform illuminance distribution, light emitted from a light source such as an ultra-high pressure mercury lamp is passed through a compound lens called a fly-eye lens, and then collimated by a collimator mirror. The structure which collimates so that it becomes and irradiates on a board | substrate is employ | adopted. In such an optical system, it is possible to obtain a uniform illuminance distribution on the substrate by arranging the substrate in a region where the light beams that have passed through the compound lens overlap each other.

ところで、このような露光装置において使用されるコリメートミラーとしては、一般的に球面鏡が使用される。このため、基板に照射される光は理想的な平行光とはならないことから、基板の焼付精度には限界が生じている。 By the way, as a collimating mirror used in such an exposure apparatus, a spherical mirror is generally used. For this reason, since the light irradiated to the substrate is not ideal parallel light, the printing accuracy of the substrate is limited.

このような問題を解決するためには、コリメートミラーの形状を軸外し放物面とすることが好ましい。しかしながら、ミラーを放物面に非球面加工することは困難であり、その製造コストも極めて高いものとなる。 In order to solve such a problem, it is preferable that the shape of the collimating mirror is an off-axis paraboloid. However, it is difficult to aspherically process the mirror on the paraboloid, and the manufacturing cost is extremely high.

このため、特許文献１においては、球面状のコリメートミラーを使用し、このコリメートミラーを支持する支持部材に対し、支持力やコリメートミラーの自重を作用させることにより、球面状のコリメートミラーを軸外しの放物面に近い形に変形させる照明光学系が開示されている。
特開平９−３０４９４０ For this reason, in Patent Document 1, a spherical collimating mirror is used, and the spherical collimating mirror is off-axis by applying a supporting force and the weight of the collimating mirror to the supporting member that supports the collimating mirror. An illumination optical system is disclosed that is deformed into a shape close to a paraboloid of the above.
JP-A-9-304940

このような光学系においては、照射面に対して平行光が入射しているか否かを予め検証する必要がある。このため、照射面に入射した光のディクリネーション（ｄｅｃｌｉｎａｔｉｏｎ）角を測定することが好ましい。ここで、ディクリネーション角とは、中心光線平行度とも呼称される、入射光の照射面に立てた法線との交差角度である。しかしながら、従来においては、このディクリネーション角を簡易かつ有効に測定する方法は提案されていなかった。 In such an optical system, it is necessary to verify in advance whether parallel light is incident on the irradiation surface. For this reason, it is preferable to measure the declination angle of the light incident on the irradiated surface. Here, the declination angle is an angle of intersection with a normal line standing on the irradiation surface of incident light, which is also called central ray parallelism. However, conventionally, a method for measuring the declination angle simply and effectively has not been proposed.

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、ディクリネーション角を簡易かつ有効に測定することが可能なディクリネーション角の測定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a method for measuring a declination angle that can easily and effectively measure the declination angle.

請求項１に記載の発明は、二次光源から出射された光の照射面に対するディクリネーション角を測定するディクリネーション角の測手方法であって、その基準面に対してその光軸が法線方向を向くカメラを使用してサンプル点を撮影し、前記カメラにより撮影した画像におけるサンプル点の、前記光軸に相当する基準点からの距離と、前記サンプル点から出射された光の前記光軸に対する角度との関係を測定する測定行程と、前記カメラをその基準面が前記照射面に当接する状態で前記照射面上に載置して、前記二次光源を撮影する撮影工程と、前記カメラにより撮影した二次光源の中心と前記基準点からの距離から、二次光源から出射された光の前記照射面に対するディクリネーション角を演算する演算工程とを備えたことを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a declination angle measuring method for measuring a declination angle with respect to an irradiation surface of light emitted from a secondary light source, the optical axis of which is relative to the reference surface. The sample point is photographed using a camera facing the normal direction, the distance from the reference point corresponding to the optical axis of the sample point in the image photographed by the camera, and the light emitted from the sample point A measuring step for measuring a relationship with an angle with respect to an optical axis, and a photographing step of photographing the secondary light source by placing the camera on the irradiation surface in a state where the reference surface is in contact with the irradiation surface; A calculation step of calculating a declination angle of the light emitted from the secondary light source with respect to the irradiation surface from the distance from the center of the secondary light source photographed by the camera and the reference point. .

請求項２に記載の発明は、レンズから出射された光を、コリメート手段により平行光とした後、照射面に照射する露光装置において、前記照射面に照射される光の照射面に対するディクリネーション角を測定するディクリネーション角の測手方法であって、その基準面に対してその光軸が法線方向を向くカメラを使用してサンプル点を撮影し、前記カメラにより撮影した画像におけるサンプル点の、前記光軸に相当する基準点からの距離と、前記サンプル点から出射された光の前記光軸に対する角度との関係を測定する測定行程と、前記カメラをその基準面が前記照射面に当接する状態で前記照射面上に載置して前記レンズを撮影する撮影工程と、前記カメラにより撮影したレンズの中心と前記基準点からの距離から、前記照射面に照射された光の前記照射面に対するディクリネーション角を演算する演算工程とを備えたことを特徴とする。 The invention according to claim 2 is an exposure apparatus that irradiates the irradiation surface with the light emitted from the lens being collimated by collimating means, and then declination of the irradiation surface with respect to the irradiation surface. A method for measuring a declination angle for measuring an angle, wherein a sample point is photographed using a camera whose optical axis is normal to the reference plane, and a sample in an image photographed by the camera A measuring step for measuring the relationship between the distance of the point from the reference point corresponding to the optical axis and the angle of the light emitted from the sample point with respect to the optical axis, and the reference surface of the camera is the irradiation surface The irradiation surface is irradiated from a photographing step of photographing the lens while being placed on the irradiation surface in contact with the lens, and a distance from the center of the lens photographed by the camera and the reference point. Characterized by comprising a calculating step of calculating a de-declination angle with respect to the light irradiation surface.

請求項１に記載の発明によれば、二次光源から出射された光の照射面に対するディクリネーション角を、簡易かつ有効に測定することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to easily and effectively measure the declination angle with respect to the irradiation surface of the light emitted from the secondary light source.

請求項２に記載の発明によれば、露光装置において、レンズから出射されコリメート手段により平行とされて照射面に照射される光の照射面に対するディクリネーション角を、簡易かつ有効に測定することが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, in the exposure apparatus, the declination angle with respect to the irradiation surface of the light emitted from the lens and made parallel by the collimating means and irradiated on the irradiation surface can be measured easily and effectively. Is possible.

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。最初に、この発明を適用する露光装置の構成について説明する。図１は、この発明を適用する露光装置１００を模式的に示す斜視図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of an exposure apparatus to which the present invention is applied will be described. FIG. 1 is a perspective view schematically showing an exposure apparatus 100 to which the present invention is applied.

この露光装置１００は、ＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル）用ガラス基板、液晶表示パネル用ガラス基板または半導体製造装置用マスク基板等の基板２に対して、マスク３のパターンを露光するためのものであり、超高圧水銀灯等の光源４と、集光ミラー５と、ダイクロイックミラー６と、フライアイレンズ（複合レンズ）７と、この発明に係る非球面コリメートミラー１とを備える。 The exposure apparatus 100 is for exposing the pattern of the mask 3 to a substrate 2 such as a glass substrate for a plasma display panel (PDP), a glass substrate for a liquid crystal display panel, or a mask substrate for a semiconductor manufacturing apparatus. And a light source 4 such as an ultra-high pressure mercury lamp, a condensing mirror 5, a dichroic mirror 6, a fly-eye lens (composite lens) 7, and an aspherical collimating mirror 1 according to the present invention.

この露光装置１００においては、光源４から出射された光は、集光ミラー５により集光されてダイクロイックミラー６に入射する。ダイクロイックミラー６においては、そこに入射した光のうち、露光に必要な波長の光のみがフライアイレンズ７に向けて反射される。そして、フライアイレンズ７を通過した光は、非球面コリメートミラー１によりコリメートされて平行光となり、マスク３を介して基板２に照射される。このとき、マスク３および基板２は、複合レンズを通過した光が互いに重畳する領域に配置されており、均一な照度分布によりパターン露光を実行することが可能となる。 In this exposure apparatus 100, the light emitted from the light source 4 is collected by the condenser mirror 5 and enters the dichroic mirror 6. In the dichroic mirror 6, only light having a wavelength necessary for exposure is reflected toward the fly-eye lens 7 out of the light incident thereon. The light that has passed through the fly-eye lens 7 is collimated by the aspherical collimating mirror 1 to become parallel light, and is irradiated onto the substrate 2 through the mask 3. At this time, the mask 3 and the substrate 2 are disposed in a region where the light beams that have passed through the compound lens overlap each other, and pattern exposure can be executed with a uniform illuminance distribution.

この露光装置１００においては、マスク３は照射面に相当し、フライアイレンズ７はこの照射面から見て二次光源に相当する。 In this exposure apparatus 100, the mask 3 corresponds to an irradiation surface, and the fly-eye lens 7 corresponds to a secondary light source when viewed from the irradiation surface.

このような露光装置１００においては、基板２とマスク３とは、プロキシミティーギャップと呼称されるわずかな隙間を介して配置される。このため、パターン露光に使用される光は、完全にコリメートされた平行光となっていることが好ましい。これを検証するため、この発明に係るディクリネーション角の測定方法が実行される。 In such an exposure apparatus 100, the substrate 2 and the mask 3 are arranged through a slight gap called a proximity gap. For this reason, it is preferable that the light used for pattern exposure is a collimated collimated light. In order to verify this, the declination angle measuring method according to the present invention is executed.

以下、この発明に係るディクリネーション角の測定方法について説明する。図２は、この発明に係るディクリネーション角の測定方法を示すフローチャートである。 Hereinafter, a method for measuring a declination angle according to the present invention will be described. FIG. 2 is a flowchart showing a method for measuring a declination angle according to the present invention.

この発明に係るディクリネーション角の測定方法を実行するときには、その基準面に対してその光軸が法線方向を向くカメラを使用する。カメラの光軸をこのように設定するために、最初に、オートコリメータの光軸合わせを行う（ステップＳ１）。図３は、オートコリメータ１０の光軸合わせを行う状態を模式的に示す斜視図である。 When the method for measuring the declination angle according to the present invention is executed, a camera whose optical axis is in the normal direction with respect to the reference plane is used. In order to set the optical axis of the camera in this way, first, the optical axis of the autocollimator is aligned (step S1). FIG. 3 is a perspective view schematically showing a state in which the optical axis of the autocollimator 10 is aligned.

オートコリメータ１０の光軸合わせ、すなわち、定盤の法線とオートコリメータ１０の光軸とを合わせる際には、最初に、オートコリメータ１０を定盤上に載置する。ここで、オートコリメータとは、コリメータから出た平行光線を光線方向にほぼ垂直においた平面鏡に当て、その反射光を再びコリメータに入れて、望遠鏡の動きで標線の像を焦点面に結ばせ、接眼レンズで観察し、平面鏡の傾きや僅かな曲率などを測定する光学機器である（オプトロニクス社発行、図解光デバイス辞典参照）。 When the optical axis of the autocollimator 10 is aligned, that is, when the normal of the surface plate and the optical axis of the autocollimator 10 are aligned, the autocollimator 10 is first placed on the surface plate. Here, the autocollimator refers to a collimator that collimates the parallel light beam on a plane mirror that is almost perpendicular to the direction of the light beam. It is an optical instrument that observes with an eyepiece and measures the tilt and slight curvature of a plane mirror (published by Optronics, see Illustrated Optical Device Dictionary).

次に、オートコリメータの視野内に平面ミラー２０を、その表面が上方（オートコリメータ１０方向）を向き、その裏面が定盤の表面に当接する状態で設置する。この平面ミラー２０としては、その表面とその裏面とが互いに平行なものが使用される。 Next, the flat mirror 20 is installed in the field of view of the autocollimator with the front surface facing upward (in the direction of the autocollimator 10) and the back surface in contact with the surface of the surface plate. As the flat mirror 20, a mirror whose front surface and rear surface are parallel to each other is used.

この状態において、オートコリメータ１０のビュア１１を確認する。そして、オートコリメータ１０の標線と、背面ミラー２０からの戻り光による標線の像とが一致するように、ねじ１２、１３等を調整する。これにより、オートコリメータ１０の標線と平面ミラー２０からの戻り光による標線の像とが一致すれば、定盤の法線とオートコリメータ１０の光軸とが一致したことになる。 In this state, the viewer 11 of the autocollimator 10 is confirmed. Then, the screws 12, 13 and the like are adjusted so that the marked line of the autocollimator 10 and the marked line image by the return light from the rear mirror 20 coincide. As a result, if the standard line of the autocollimator 10 and the image of the standard line by the return light from the plane mirror 20 match, the normal of the surface plate and the optical axis of the autocollimator 10 match.

次に、カメラの光軸合わせを行う（ステップＳ２）。図４は、カメラ３１の光軸合わせをを行う状態を模式的に示す斜視図である。 Next, the optical axis of the camera is aligned (step S2). FIG. 4 is a perspective view schematically showing a state where the optical axis of the camera 31 is aligned.

カメラ３１の光軸合わせ、すなわち、定盤の法線とカメラ３１の光軸とを合わせる際には、先に使用した平面ミラー２０を取り除き、そこにカメラ３１を設置する。そして、カメラ３１によりオートコリメータ１０の像を撮影し、オートコリメータ１０の標線とカメラ３１におけるＣＣＤカメラ３６の光軸に相当する基準点とが一致するように、ＣＣＤカメラ３６の光軸を調整する。 When the optical axis of the camera 31 is aligned, that is, when the normal of the surface plate and the optical axis of the camera 31 are aligned, the previously used plane mirror 20 is removed and the camera 31 is installed there. Then, the image of the autocollimator 10 is taken by the camera 31 and the optical axis of the CCD camera 36 is adjusted so that the reference line of the autocollimator 10 and the reference point corresponding to the optical axis of the CCD camera 36 in the camera 31 coincide. To do.

図５および図６は、この発明に係るディクリネーション角の測定方法に使用するカメラ３１の構成を示す縦断面図である。 5 and 6 are longitudinal sectional views showing the configuration of the camera 31 used in the declination angle measuring method according to the present invention.

このカメラ３１は、基準面となる底面３２に対して法線方向にＣＣＤカメラ３６の光軸を一致させるためのものであり、基台３３と、基台３３に対して微小角度傾斜可能に配設された傾斜板３４と、傾斜板３４に対して傾斜板３４の傾斜方向と直交する方向に微小角度傾斜可能に構成された傾斜板３５と、傾斜板３５に支持されたＣＣＤカメラ３６と、天板３７と、天板３７と基台３３とを連結するその一部を省略して図示した連結部材３８とを備える。このカメラ３１においては、ＣＣＤカメラ３６は、基準面となる底面３２に対して略法線方向を向く状態で、傾斜板３５に支持されている。 This camera 31 is for aligning the optical axis of the CCD camera 36 in the normal direction with respect to the bottom surface 32 serving as a reference surface, and is arranged so that it can be inclined at a minute angle with respect to the base 33 and the base 33. An inclined plate 34 provided, an inclined plate 35 configured to be tiltable by a minute angle in a direction orthogonal to the inclined direction of the inclined plate 34 with respect to the inclined plate 34, a CCD camera 36 supported by the inclined plate 35, A top plate 37, and a connecting member 38, which is illustrated by omitting a part of connecting the top plate 37 and the base 33, are provided. In this camera 31, the CCD camera 36 is supported by the inclined plate 35 in a state in which the CCD camera 36 faces in a substantially normal direction with respect to the bottom surface 32 serving as a reference surface.

基台３３の上面と傾斜板３４の下面には一対の凹部が形成されており、これらの凹部には各々鋼球４１が配設されている。傾斜板３４は、これらの鋼球４１を中心に、基台３３に対して微小角度傾斜可能となっている。また、図６に示すように、基台３３と傾斜板３４の一端は固定ねじ４２により連結されており、基台３３と傾斜板３４の他端は調整ねじ４３により連結されている。そして、調整ねじ４３と基台３３の間には、バネ４４が配設されている。このため、調整ねじ４３の回転角度を調整することにより、傾斜板３４の基台３３に対する傾斜角度を調整することが可能となる。 A pair of recesses are formed on the upper surface of the base 33 and the lower surface of the inclined plate 34, and steel balls 41 are disposed in these recesses. The inclined plate 34 can be inclined at a minute angle with respect to the base 33 around these steel balls 41. As shown in FIG. 6, one end of the base 33 and the inclined plate 34 is connected by a fixing screw 42, and the other end of the base 33 and the inclined plate 34 is connected by an adjusting screw 43. A spring 44 is disposed between the adjustment screw 43 and the base 33. For this reason, it is possible to adjust the inclination angle of the inclined plate 34 with respect to the base 33 by adjusting the rotation angle of the adjusting screw 43.

同様に、傾斜板３４の上面と傾斜板３５の下面には一対の凹部が形成されており、これらの凹部には各々鋼球４５が配設されている。傾斜板３５は、これらの鋼球４５を中心に、傾斜板３４に対して微小角度傾斜可能となっている。また、図５に示すように、傾斜板３４と傾斜板３５の一端は固定ねじ４６により連結されており、傾斜板３４と傾斜板３５の他端は調整ねじ４７により連結されている。そして、調整ねじ４７と傾斜板３５の間には、バネ４８が配設されている。このため、調整ねじ４７の回転角度を調整することにより、傾斜板３５の傾斜板３４に対する傾斜角度を調整することが可能となる。 Similarly, a pair of concave portions are formed on the upper surface of the inclined plate 34 and the lower surface of the inclined plate 35, and steel balls 45 are respectively disposed in these concave portions. The inclined plate 35 can be inclined at a minute angle with respect to the inclined plate 34 around these steel balls 45. As shown in FIG. 5, one end of the inclined plate 34 and the inclined plate 35 is connected by a fixing screw 46, and the other end of the inclined plate 34 and the inclined plate 35 is connected by an adjusting screw 47. A spring 48 is disposed between the adjustment screw 47 and the inclined plate 35. For this reason, by adjusting the rotation angle of the adjusting screw 47, the inclination angle of the inclined plate 35 with respect to the inclined plate 34 can be adjusted.

このような構成を有するカメラ３１においては、調整ねじ４３、４７を回転させて傾斜板３４、３５の傾斜角度を調整することにより、カメラ３１により撮影したオートコリメータ１０の標線とカメラ３１におけるＣＣＤカメラ３６の光軸に相当する基準点とを一致させるように、ＣＣＤカメラ３６の光軸を、基準面となる底面３２に対して調整することが可能となる。そして、この調整により、基準面となる底面３２、すなわち、定盤の表面に対してＣＣＤカメラ３６の光軸を法線方向に正確に一致させることが可能となる。 In the camera 31 having such a configuration, the adjustment screws 43 and 47 are rotated to adjust the inclination angle of the inclined plates 34 and 35, whereby the standard line of the autocollimator 10 photographed by the camera 31 and the CCD in the camera 31 are adjusted. It is possible to adjust the optical axis of the CCD camera 36 with respect to the bottom surface 32 serving as a reference plane so as to coincide with a reference point corresponding to the optical axis of the camera 36. With this adjustment, the optical axis of the CCD camera 36 can be accurately aligned in the normal direction with respect to the bottom surface 32 serving as the reference surface, that is, the surface of the surface plate.

再度図２を参照して、カメラ３１の光軸合わせが完了すれば、このカメラ３１を使用してサンプル点を撮影し、ＣＣＤカメラ３６により撮影した画像におけるサンプル点のＣＣＤカメラ３１の光軸に相当する基準点からの距離と、このサンプル点から出射された光のＣＣＤカメラ３６の光軸に対する角度との関係を測定する（ステップＳ３）。図７は、この距離と角度との関係を測定する状態を模式的に示す説明図である。 Referring to FIG. 2 again, when the alignment of the optical axis of the camera 31 is completed, a sample point is photographed using the camera 31, and the sample point in the image photographed by the CCD camera 36 is aligned with the optical axis of the CCD camera 31. The relationship between the distance from the corresponding reference point and the angle of the light emitted from this sample point with respect to the optical axis of the CCD camera 36 is measured (step S3). FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing a state in which the relationship between the distance and the angle is measured.

この距離と角度との関係を測定する際には、カメラ３１を、その基準面となる底面３２を下方に向けた状態で定盤上に載置する。この定盤の上方に設置された平面には、例えば、その半径が１００ｍｍの円５２が描画されている。そして、カメラ３１におけるＣＣＤカメラ３６の撮像面と平面との距離Ｌは、例えば、１０００ｍｍに設定されている。この状態において、カメラ３１によりこの円５２を撮影し、その画像をディスプレイ５５における表示画面５６に表示する。なお、この表示画面５６上には、二本の標線が表示されており、その交点６１は、カメラ３１におけるＣＣＤカメラ３６の光軸に相当している。 When measuring the relationship between the distance and the angle, the camera 31 is placed on the surface plate with the bottom surface 32 serving as the reference surface facing downward. For example, a circle 52 having a radius of 100 mm is drawn on the plane installed above the surface plate. The distance L between the imaging surface of the CCD camera 36 and the plane in the camera 31 is set to 1000 mm, for example. In this state, the camera 31 captures the circle 52 and displays the image on the display screen 56 of the display 55. Note that two marked lines are displayed on the display screen 56, and an intersection 61 thereof corresponds to the optical axis of the CCD camera 36 in the camera 31.

次に、カメラ３１を定盤に沿って移動させ、ＣＣＤカメラ３６の光軸５０を円５２の中心と一致させる。この状態では、基準点としての標線の交点６１は、表示画面５６に表示された円の中心と一致している。そして、表示画面５６に表示された円の半径はＤとなっている。 Next, the camera 31 is moved along the surface plate so that the optical axis 50 of the CCD camera 36 coincides with the center of the circle 52. In this state, the intersection 61 of the marked line as the reference point coincides with the center of the circle displayed on the display screen 56. The radius of the circle displayed on the display screen 56 is D.

円５２上のサンプル点５３からカメラ３１の撮像面に入射する入射光の定盤に立てた法線との交差角度をθとした場合、円５２の半径（１００ｍｍ）と、カメラ３１の撮像面と平面との距離Ｌ（１０００ｍｍ）とから、この角度θは５．７１度となる。一方、表示画面５６に表示された円の半径（表示画面５６に表示されたサンプル点６３と基準点となる標線の交点６１との距離）Ｄは、カメラ３１におけるＣＣＤカメラ３６の素子の何ドット分に相当するかを確認する。この素子数を例えばｎとした場合、ＣＣＤカメラ３６における１素子当たりの入射角は（５．７１／ｎ）ということになる。 When the intersecting angle between the sample point 53 on the circle 52 and the normal line standing on the surface plate of the incident light incident on the imaging surface of the camera 31 is θ, the radius (100 mm) of the circle 52 and the imaging surface of the camera 31 This angle θ is 5.71 degrees from a distance L (1000 mm) between the plane and the plane. On the other hand, the radius of the circle displayed on the display screen 56 (the distance between the sample point 63 displayed on the display screen 56 and the intersection 61 of the marked line serving as the reference point) D is the number of elements of the CCD camera 36 in the camera 31. Check if it corresponds to the dot. For example, when the number of elements is n, the incident angle per element in the CCD camera 36 is (5.71 / n).

すなわち、上記の動作により、カメラ３１を使用して撮影した画像におけるサンプル点６３の、基準点としての標線の交点６１からの距離（ドット数）と、サンプル点５３から出射された光のＣＣＤカメラ３６の光軸（定盤に立てた法線）に対する角度との関係が測定されていることになる。 That is, by the above operation, the distance (number of dots) of the sample point 63 in the image photographed using the camera 31 from the intersection 61 of the marked line as the reference point, and the CCD of the light emitted from the sample point 53 The relationship with the angle with respect to the optical axis of the camera 36 (normal line standing on the surface plate) is measured.

再度図２を参照して、サンプル点６３と基準点６１との距離Ｄと角度θとの関係が測定されれば、次に、このカメラ３１を照射面に設置して二次光源としてのフライアイレンズ７を撮影する（ステップＳ４）。フライアイレンズ７を撮影する場合には、図１に示すマスク３をダミーガラスと交換する。そして、ダミーガラス上に、先に出射角度を調整し、サンプル点６３と基準点６１との距離Ｄと角度θとの関係を測定したカメラ３１を載置する。この状態においては、カメラ３１における基準面となる底面３２が、照射面に相当するダミーガラスの表面と一致する状態となっている。なお、マスク３とダミーガラスとを交換するのは、マスク３の損傷を防止するためである。 Referring to FIG. 2 again, if the relationship between the distance D between the sample point 63 and the reference point 61 and the angle θ is measured, the camera 31 is then placed on the irradiation surface and a fly as a secondary light source is obtained. The eye lens 7 is photographed (step S4). When photographing the fly-eye lens 7, the mask 3 shown in FIG. 1 is replaced with a dummy glass. And the camera 31 which adjusted the radiation | emission angle previously and measured the relationship between the distance D of the sample point 63 and the reference point 61, and angle (theta) is mounted on dummy glass. In this state, the bottom surface 32 serving as a reference surface in the camera 31 is in a state of being coincident with the surface of the dummy glass corresponding to the irradiation surface. The reason why the mask 3 and the dummy glass are exchanged is to prevent the mask 3 from being damaged.

図８は、表示画面５６に表示されたフライアイレンズ７の画像７０を示す説明図である。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing an image 70 of the fly-eye lens 7 displayed on the display screen 56.

この図に示すように、図１に示すフライアイレンズ７は、例えば５行５列に配置された２５個のレンズから成る複合レンズとなっている。そして、図８に示すように、表示画面５６に表示されたフライアイレンズ７の画像７０の中央のレンズの中心は、基準点としての標線の交点６１からＹ方向にａ、また、Ｘ方向にｂだけ離隔した位置に配置されている。すなわち、フライアイレンズ７の画像７０の中央のレンズの中心は、基準点としての標線の交点６１から距離（ａ²＋ｂ²）^1/2だけ離隔していることになる。 As shown in this figure, the fly-eye lens 7 shown in FIG. 1 is a compound lens composed of, for example, 25 lenses arranged in 5 rows and 5 columns. As shown in FIG. 8, the center of the center of the image 70 of the fly-eye lens 7 displayed on the display screen 56 is a in the Y direction from the intersection 61 of the marked line as the reference point, and the X direction. Are arranged at positions separated by b. That is, the center of the center of the image 70 of the fly-eye lens 7 is separated from the intersection 61 of the marked line as the reference point by a distance (a ² + b ² ) ^1/2 .

そしてディクリネーション角を演算する（ステップＳ５）。すなわち、中央のレンズの中心と標線の交点６１との距離（ａ²＋ｂ²）^1/2が、ＣＣＤカメラ３６の素子の何ドット分に相当するかを確認し、このドット数に上述した１素子当たりの入射角（５．７１／ｎ）を乗算することにより、ディクリネーション角θ１を演算することができる。なお、この演算により得られるディクリネーション角θ１は、下記の式と等価となる。 Then, the declination angle is calculated (step S5). That is, the number of dots of the element of the CCD camera 36 corresponding to the distance (a ² + b ² ) ^1/2 between the center of the center lens and the intersection 61 of the marked line is confirmed, and this number of dots is described above. By multiplying the incident angle per element (5.71 / n), the declination angle θ1 can be calculated. The declination angle θ1 obtained by this calculation is equivalent to the following equation.

θ１＝５．７１×（ａ²＋ｂ²）^1/2×（１／Ｄ）
なお、この実施形態において、表示画面５６においては、フライアイレンズ７の画像７０が縦横各々ＸおよびＹのサイズで表示されている。これらのうちの大きい方の半分がＣＣＤカメラ３６の素子の何ドット分に相当するかを確認し、このドット数に上述した１素子当たりの入射角（５．７１／ｎ）を乗算することにより、コリメーション角を演算することも可能となっている。 θ1 = 5.71 × (a ² + b ² ) ^1/2 × (1 / D)
In this embodiment, the image 70 of the fly-eye lens 7 is displayed in the vertical and horizontal sizes on the display screen 56, respectively. By confirming how many dots of the elements of the CCD camera 36 correspond to the larger half of these, the number of dots is multiplied by the incident angle per element (5.71 / n) described above. It is also possible to calculate the collimation angle.

以上の工程を実行することにより、カメラ３１を設置した位置において、光源４から出射されフライアイレンズ７を通過した後非球面コリメートミラー７によりコリメートされてマスク３（ダミーガラス）に照射される光のディクリネーション角を測定することが可能となる。 By executing the above steps, the light emitted from the light source 4 and passing through the fly-eye lens 7 and collimated by the aspherical collimating mirror 7 and irradiated on the mask 3 (dummy glass) at the position where the camera 31 is installed. It is possible to measure the declination angle.

なお、上述した実施形態においては、この発明を露光装置において、二次光源に相当するフライアイレンズ７から出射され、コリメート手段に相当するコリメートミラー１によりコリメートされた光のディクリネーション角を測定する場合に適用したが、この発明は、その他の光のディクリネーション角を測定する場合にも同様に適用可能である。 In the above-described embodiment, the exposure apparatus according to the present invention measures the declination angle of light emitted from the fly-eye lens 7 corresponding to the secondary light source and collimated by the collimating mirror 1 corresponding to the collimating means. However, the present invention is also applicable to measuring other light declination angles.

この発明を適用する露光装置１００を模式的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing an exposure apparatus 100 to which the present invention is applied. この発明に係るディクリネーション角の測定方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the measuring method of the declination angle based on this invention. オートコリメータ１０の光軸合わせを行う状態を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the state which performs the optical axis alignment of the autocollimator. カメラ３１の光軸合わせをを行う状態を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view showing typically the state where optical axis alignment of camera 31 is performed. この発明に係るディクリネーション角の測定方法に使用するカメラ３１の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the camera 31 used for the measuring method of the declination angle concerning this invention. この発明に係るディクリネーション角の測定方法に使用するカメラ３１の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the camera 31 used for the measuring method of the declination angle concerning this invention. 距離と角度との関係を測定する状態を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the state which measures the relationship between distance and an angle. 示画面５６に表示されたフライアイレンズ７の画像７０を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the image 70 of the fly eye lens 7 displayed on the display screen 56. FIG.

Explanation of symbols

１非球面コリメートミラー
２基板
３マスク
４光源
５集光ミラー
６ダイクロイックミラー
７フライアイレンズ
３１カメラ
３２底面
３３基台
３４傾斜板
３５傾斜板
３６ＣＣＤカメラ
４１鋼球
４３調整ねじ
４４バネ
４５鋼球
４７調整ねじ
４８バネ
５０光軸
５３サンプル点
５５ディスプレイ
５６表示画面
６１交点（基準点）
６３サンプル点
７０フライアイレンズ７の画像
１００露光装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Aspherical collimating mirror 2 Board | substrate 3 Mask 4 Light source 5 Condensing mirror 6 Dichroic mirror 7 Fly eye lens 31 Camera 32 Bottom 33 Base 34 Inclined plate 35 Inclined plate 36 CCD camera 41 Steel ball 43 Adjustment screw 44 Spring 45 Steel ball 47 Adjustment screw 48 Spring 50 Optical axis 53 Sample point 55 Display 56 Display screen 61 Intersection (reference point)
63 Sample point 70 Image of fly-eye lens 7 100 Exposure device

Claims

A method of measuring a declination angle for measuring a declination angle with respect to an irradiation surface of light emitted from a secondary light source,
Taking a sample point using a camera whose optical axis is normal to the reference plane, the distance from the reference point corresponding to the optical axis of the sample point in the image taken by the camera, A measurement process for measuring a relationship between an angle of light emitted from the sample point with respect to the optical axis;
An imaging step of imaging the secondary light source by placing the camera on the irradiation surface with its reference surface in contact with the irradiation surface;
A calculation step of calculating a declination angle with respect to the irradiation surface of the light emitted from the secondary light source, from the distance from the center of the secondary light source photographed by the camera and the reference point,
A method for measuring a declination angle, comprising:

In an exposure apparatus that irradiates the irradiated surface after collimating the light emitted from the lens, the declination angle for measuring the declination angle with respect to the irradiated surface of the light irradiated on the irradiated surface A measuring method,
Taking a sample point using a camera whose optical axis is normal to the reference plane, the distance from the reference point corresponding to the optical axis of the sample point in the image taken by the camera, A measurement process for measuring a relationship between an angle of light emitted from the sample point with respect to the optical axis;
A photographing step of photographing the lens by placing the camera on the irradiation surface in a state in which the reference surface is in contact with the irradiation surface;
A calculation step of calculating a declination angle with respect to the irradiation surface of the light irradiated on the irradiation surface from a distance from the center of the lens photographed by the camera and the reference point;
A method for measuring a declination angle, comprising: