JP2006030780A - Illumination optical apparatus, exposure apparatus and method for manufacturing microdevice - Google Patents

Illumination optical apparatus, exposure apparatus and method for manufacturing microdevice Download PDF

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illumination optical apparatus facilitating the optical axis adjustment of an illumination optical system. <P>SOLUTION: The illumination optical apparatus to illuminate an objective surface M with light from a light source is equipped with: a relay optical system 8 which guides the light from the light source to a predetermined position; an optical fiber 10 having an entrance end where the light from the relay optical system 8 enters and a plurality of exiting ends 10b to 10h where the light entering the entrance end 10d is divided into a plurality of beams to exit; and an inclination direction adjusting mechanism which inclines the entrance end 10a of the optical fiber 10 with respect to the optical axis of the relay optical system 8 so as to align the optical axis of the relay optical system 8 to the optical axis of the optical fiber 10. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、半導体集積回路、液晶表示素子等の製造に用いられる照明光学装置、該照明光学装置を用いた露光装置及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法に関するものである。   The present invention relates to an illumination optical apparatus used for manufacturing a semiconductor integrated circuit, a liquid crystal display element, etc., an exposure apparatus using the illumination optical apparatus, and a method of manufacturing a micro device using the exposure apparatus.

マイクロデバイスの一つである液晶表示素子は、通常、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、TFT(Thin Film Transistor)等のスイッチング素子及び電極配線を形成して製造される。このフォトリソグラフィの手法を用いた製造工程では、マスク上に形成された原画となるパターンを、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。   A liquid crystal display element, which is one of the micro devices, is usually formed by patterning a transparent thin film electrode on a glass substrate (plate) into a desired shape by a photolithography technique, and switching elements and electrodes such as TFT (Thin Film Transistor). Manufactured by forming wiring. In a manufacturing process using this photolithography technique, a projection exposure apparatus that projects and exposes a pattern, which is an original image formed on a mask, onto a plate coated with a photosensitive agent such as a photoresist via a projection optical system. It is used.

近年、液晶表示素子の大面積化に伴い、フォトリソグラフィ工程において用いられる投影露光装置の露光領域の拡大が望まれている。投影露光装置の露光領域を拡大するために、投影光学系の物体面側(マスク側)における投影光学系の有効径と同程度に長手方向の長さが設定されたスリット状の照明光をマスクに照射し、マスクを介したスリット状の光が投影光学系を介してプレート上に照射されている状態で、マスクとプレートとを投影光学系に対して相対的に移動させて走査し、マスクに形成されたパターンの一部を順次プレート上に設定された1つのショット領域に転写し、転写後にプレートをステップ移動させて他のショット領域に対する露光を同様にして行う、所謂ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置が案出されている。   In recent years, with an increase in the area of a liquid crystal display element, it is desired to expand an exposure area of a projection exposure apparatus used in a photolithography process. To enlarge the exposure area of the projection exposure apparatus, mask the slit-shaped illumination light whose length in the longitudinal direction is set to be the same as the effective diameter of the projection optical system on the object plane side (mask side) of the projection optical system In a state where slit-like light through the mask is irradiated onto the plate through the projection optical system, the mask and the plate are moved relative to the projection optical system and scanned. A part of the pattern formed on the plate is sequentially transferred to one shot area set on the plate, and after the transfer, the plate is moved stepwise to perform exposure on the other shot areas in the same manner. A projection exposure apparatus of the type has been devised.

また、近年では、更なる露光領域の拡大を図るため、1つの大型の投影光学系を用いるのではなく、複数の小型の部分投影光学系を用いる所謂マルチレンズ方式の投影光学系を備える投影露光装置が案出されている(例えば特許文献1参照)。特許文献1に記載されている投影露光装置においては、複数の小型の部分投影光学系が第1列として走査方向と直交する方向(非走査方向)に所定間隔をもって複数配列されると共に第2列として非走査方向に所定間隔をもって複数配列されている。また、この第1列の部分投影光学系と第2列の部分投影光学系は走査方向に所定間隔をもって配置され、第1列の部分投影光学系に対応した露光領域の継ぎ部と第2列の部分投影光学系に対応した露光領域の継ぎ部とを繋ぎ合わせることによりプレート全面の露光を行う。また、このようなマルチレンズ方式の投影光学系を備える投影露光装置においては、光源から射出された照明光をリレー光学系及び、リレー光学系から射出された照明光を複数に分割する光ファイバを介して、複数の部分投影光学系に入射させている。   Also, in recent years, in order to further expand the exposure area, projection exposure including a so-called multi-lens projection optical system that uses a plurality of small partial projection optical systems instead of using one large projection optical system. An apparatus has been devised (see, for example, Patent Document 1). In the projection exposure apparatus described in Patent Document 1, a plurality of small partial projection optical systems are arranged as a first row at a predetermined interval in a direction orthogonal to the scanning direction (non-scanning direction) and in a second row. Are arranged in a non-scanning direction at a predetermined interval. Further, the first row partial projection optical system and the second row partial projection optical system are arranged at a predetermined interval in the scanning direction, and the exposure region joint and the second row corresponding to the first row partial projection optical system are arranged. The whole surface of the plate is exposed by connecting the joints of the exposure areas corresponding to the partial projection optical system. Further, in a projection exposure apparatus including such a multi-lens projection optical system, an illumination fiber emitted from a light source includes a relay optical system, and an optical fiber that divides the illumination light emitted from the relay optical system into a plurality of pieces. Through the plurality of partial projection optical systems.

特開平7−57986号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-57986

ところで、上述のマルチレンズ方式の投影光学系を備える投影露光装置においては、マスクを照明するための照明光学系を構成する各光学部材の光軸を一致させるための光軸調整を行う必要がある。ここで、従来の照明光学系においては、照明光学系を構成するリレー光学系の光軸と光ファイバの光軸を一致させるための光軸調整を行う場合、光ファイバの入射端が照明光学系の光軸垂直方向にのみ移動可能に構成されていたため、照明光学系の光軸垂直方向の光軸調整は光ファイバの入射端の位置を調節することにより行うことができたが、照明光学系の光軸に対する傾斜方向の光軸調整はリレー光学系を移動させることにより行う必要があった。   By the way, in a projection exposure apparatus provided with the above-described multi-lens projection optical system, it is necessary to perform optical axis adjustment for matching the optical axes of the optical members constituting the illumination optical system for illuminating the mask. . Here, in the conventional illumination optical system, when the optical axis adjustment for matching the optical axis of the relay optical system and the optical axis of the optical fiber is performed, the incident end of the optical fiber is the illumination optical system. The optical axis adjustment in the vertical direction of the optical axis of the illumination optical system could be performed by adjusting the position of the incident end of the optical fiber. It was necessary to adjust the optical axis in the tilt direction with respect to the optical axis by moving the relay optical system.

しかしながら、近年の露光領域の大型化に伴い、投影露光装置も大型化しており、リレー光学系においても大型化及び重量化が進んでいることから、照明光学系の光軸を調整するために、大型かつ重量のリレー光学系を移動させなければならず、多大な負担が生じていた。   However, along with the recent increase in the exposure area, the projection exposure apparatus has also increased in size, and the relay optical system is also increasing in size and weight, so in order to adjust the optical axis of the illumination optical system, A large and heavy relay optical system had to be moved, resulting in a great burden.

この発明の課題は、照明光学系の光軸調整を容易に行うことができる照明光学装置、該照明光学装置を備えた露光装置及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide an illumination optical apparatus capable of easily adjusting the optical axis of an illumination optical system, an exposure apparatus provided with the illumination optical apparatus, and a method of manufacturing a micro device using the exposure apparatus. is there.

請求項1記載の照明光学装置は、光源部からの光により被照射面を照明する照明光学装置において、前記光源部からの光を所定の位置に導くリレー光学系と、前記リレー光学系からの光が入射する入射端と、該入射端から入射する光を複数に分割して射出させる複数の射出端とを有する光ファイバと、前記リレー光学系の光軸と前記光ファイバの光軸とを一致させるために、前記光ファイバの前記入射端を前記リレー光学系の光軸に対して傾斜させる傾斜方向調整機構とを備えることを特徴とする。   The illumination optical device according to claim 1 is an illumination optical device that illuminates a surface to be irradiated with light from a light source unit. A relay optical system that guides light from the light source unit to a predetermined position; and An optical fiber having an incident end where light enters, and a plurality of exit ends that divide and emit light incident from the incident end, an optical axis of the relay optical system, and an optical axis of the optical fiber. In order to make it correspond, it is provided with the inclination direction adjustment mechanism which inclines the said incident end of the said optical fiber with respect to the optical axis of the said relay optical system.

この請求項1記載の照明光学装置によれば、光ファイバの入射端をリレー光学系の光軸に対して傾斜させる傾斜方向調整機構を備えているため、リレー光学系の光軸と光ファイバの光軸とを容易に一致させることができる。即ち、近年の露光領域の大型化に伴い大型化しているリレー光学系が格納されている筐体を精密な調整のために動かす必要がなく、リレー光学系の光軸と光ファイバの光軸との傾斜方向へのずれを容易かつ適切に調整することができる。従って、傾斜方向調整機構により適切に光軸の一致調整がされたリレー光学系及び光ファイバを介する照明光により被照射面を良好に照明することができる。   According to the illumination optical device of the first aspect, since the tilt direction adjusting mechanism for tilting the incident end of the optical fiber with respect to the optical axis of the relay optical system is provided, the optical axis of the relay optical system and the optical fiber The optical axis can be easily matched. That is, there is no need to move the housing in which the relay optical system, which has been enlarged with the recent increase in exposure area, for precise adjustment, and the optical axis of the relay optical system and the optical axis of the optical fiber. Can be adjusted easily and appropriately. Therefore, it is possible to satisfactorily illuminate the irradiated surface with the illumination light that passes through the optical fiber and the relay optical system in which the optical axes are appropriately adjusted by the tilt direction adjusting mechanism.

また、請求項2記載の照明光学装置は、前記リレー光学系の光軸と前記光ファイバの光軸とを一致させるために、前記光ファイバの前記入射端を前記リレー光学系の光軸垂直方向へ移動させる垂直方向調整機構を更に備えることを特徴とする。   The illumination optical apparatus according to claim 2, wherein the incident end of the optical fiber is perpendicular to the optical axis of the relay optical system so that the optical axis of the relay optical system coincides with the optical axis of the optical fiber. It is further characterized by further comprising a vertical adjustment mechanism for moving to the right.

この請求項2記載の照明光学装置によれば、光ファイバの入射端をリレー光学系の光軸垂直方向へ移動させる垂直方向調整機構を更に備えているため、リレー光学系の光軸と光ファイバの光軸との垂直方向へのずれ、リレー光学系の光軸と光ファイバの光軸との傾斜方向へのずれを容易かつ正確に調整することができる。従って、傾斜方向調整機構及び垂直方向調整機構により正確に光軸の一致調整がされたリレー光学系及び光ファイバを介する照明光により被照射面を良好に照明することができる。   According to the illumination optical device of the second aspect, since the optical fiber further includes the vertical adjustment mechanism for moving the incident end of the optical fiber in the vertical direction of the optical axis of the relay optical system, the optical axis of the relay optical system and the optical fiber Of the optical axis of the relay optical system and the optical axis of the relay optical system and the optical axis of the optical fiber can be adjusted easily and accurately. Accordingly, it is possible to satisfactorily illuminate the irradiated surface with the illumination light via the relay optical system and the optical fiber in which the optical axes are accurately adjusted by the tilt direction adjusting mechanism and the vertical direction adjusting mechanism.

また、請求項3記載の照明光学装置は、前記傾斜方向調整機構及び前記垂直方向調整機構が前記光ファイバの前記入射端に配置されることを特徴とする。   The illumination optical apparatus according to claim 3 is characterized in that the tilt direction adjusting mechanism and the vertical direction adjusting mechanism are arranged at the incident end of the optical fiber.

この請求項3記載の照明光学装置によれば、傾斜方向調整機構及び垂直方向調整機構が光ファイバの入射端に配置されているため、リレー光学系の光軸と光ファイバの光軸とを容易に一致させることができる。即ち、近年の露光領域の大型化に伴い大型化しているリレー光学系が格納されている筐体を精密な調整のために動かす必要がなく、リレー光学系の光軸と光ファイバの光軸との傾斜方向へのずれ、リレー光学系の光軸と光ファイバの光軸との傾斜方向へのずれを容易かつ正確に調整することができる。従って、傾斜方向調整機構及び垂直方向調整機構により正確に光軸の一致調整がされたリレー光学系及び光ファイバを介する照明光により被照射面を良好に照明することができる。   According to the illumination optical device of the third aspect, since the tilt direction adjusting mechanism and the vertical direction adjusting mechanism are arranged at the incident end of the optical fiber, the optical axis of the relay optical system and the optical axis of the optical fiber can be easily set. Can match. That is, there is no need to move the housing containing the relay optical system, which has been enlarged with the recent increase in exposure area, for precise adjustment, and the optical axis of the relay optical system and the optical axis of the optical fiber. Of the optical axis of the relay optical system and the optical axis of the optical fiber can be adjusted easily and accurately. Accordingly, it is possible to satisfactorily illuminate the irradiated surface with the illumination light via the relay optical system and the optical fiber in which the optical axes are accurately adjusted by the tilt direction adjusting mechanism and the vertical direction adjusting mechanism.

また、請求項4記載の露光装置は、感光性基板上にマスクのパターンを転写する露光装置において、前記マスクを照明するための請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の照明光学装置を備えることを特徴とする。   An exposure apparatus according to claim 4, wherein the exposure apparatus illuminates the mask in an exposure apparatus that transfers a mask pattern onto a photosensitive substrate. A device is provided.

この請求項4記載の露光装置によれば、正確にリレー光学系及び光ファイバの光軸の一致調整がされた照明光学装置を備えているため、スループット良く、マスクのパターン像を感光性基板上に露光することができる。   According to the exposure apparatus of the fourth aspect, since the illumination optical apparatus in which the optical axis of the relay optical system and the optical fiber is accurately adjusted is provided, the pattern image of the mask is formed on the photosensitive substrate with high throughput. Can be exposed.

また、請求項5記載のマイクロデバイスの製造方法は、請求項4記載の露光装置を用いてマスクのパターン像を感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a microdevice manufacturing method comprising: an exposure step of exposing a pattern image of a mask onto a photosensitive substrate using the exposure apparatus according to claim 4; and a photosensitive substrate exposed by the exposure step. And a developing step for developing the film.

この請求項5記載のマイクロデバイスの製造方法によれば、正確にリレー光学系及び光ファイバの光軸の一致調整がされた照明光学装置を備える露光装置を用いてマスクのパターン像を感光性基板上に露光するため、スループット良く、マイクロデバイスの製造を行うことができる。   According to the method of manufacturing a microdevice according to claim 5, the pattern image of the mask is transferred to the photosensitive substrate by using the exposure apparatus including the illumination optical apparatus in which the optical axis of the relay optical system and the optical fiber is accurately adjusted. Since the exposure is performed above, the microdevice can be manufactured with high throughput.

この発明の照明光学装置によれば、光ファイバの入射端をリレー光学系の光軸に対して傾斜させる傾斜方向調整機構及び光ファイバの入射端をリレー光学系の光軸垂直方向へ移動させる垂直方向調整機構を備えている。また、傾斜方向調整機構及び垂直方向調整機構が光ファイバの入射端に配置されているため、近年の露光領域の大型化に伴い大型化しているリレー光学系が格納されている筐体を精密な光軸の一致調整のために動かす必要がなく、リレー光学系の光軸と光ファイバの光軸との傾斜方向へのずれ、リレー光学系の光軸と光ファイバの光軸との垂直方向へのずれを容易かつ正確に調整することができる。従って、傾斜方向調整機構及び垂直方向調整機構により正確に光軸の一致調整がされたリレー光学系及び光ファイバを介する照明光により被照射面を良好に照明することができる。   According to the illumination optical apparatus of the present invention, the tilt direction adjusting mechanism that tilts the incident end of the optical fiber with respect to the optical axis of the relay optical system and the vertical that moves the incident end of the optical fiber in the direction perpendicular to the optical axis of the relay optical system. A direction adjustment mechanism is provided. In addition, since the tilt direction adjusting mechanism and the vertical direction adjusting mechanism are arranged at the incident end of the optical fiber, the housing in which the relay optical system that has been enlarged with the recent increase in the exposure area is stored is precisely There is no need to move to match the optical axis, the displacement of the optical axis of the relay optical system and the optical axis of the optical fiber in the tilt direction, and the vertical direction of the optical axis of the relay optical system and the optical axis of the optical fiber Can be adjusted easily and accurately. Accordingly, it is possible to satisfactorily illuminate the irradiated surface with the illumination light via the relay optical system and the optical fiber in which the optical axes are accurately adjusted by the tilt direction adjusting mechanism and the vertical direction adjusting mechanism.

この発明の露光装置によれば、正確にリレー光学系及び光ファイバの光軸の一致調整がされた照明光学装置を備えているため、スループット良く、マスクのパターン像を感光性基板上に露光することができる。   According to the exposure apparatus of the present invention, the illumination optical apparatus in which the optical axis of the relay optical system and the optical fiber is accurately adjusted is provided, so that the mask pattern image is exposed on the photosensitive substrate with high throughput. be able to.

また、この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、正確にリレー光学系及び光ファイバの光軸一致調整がされた照明光学装置を備える露光装置を用いてマスクのパターン像を感光性基板上に露光するため、スループット良く、マイクロデバイスの製造を行うことができる。   Also, according to the microdevice manufacturing method of the present invention, a mask pattern image is formed on a photosensitive substrate using an exposure apparatus that includes an illumination optical apparatus in which the optical axis alignment of the relay optical system and the optical fiber is accurately adjusted. Since exposure is performed, microdevices can be manufactured with high throughput.

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態にかかる投影露光装置について説明する。図1は、第1の実施の形態にかかる投影露光装置の全体の概略構成を示す斜視図である。この実施の形態においては、図1に示すように、マスク(被照射面)Mのパターンの一部を感光性基板としてのプレートPに対して部分的に投影する複数(この実施の形態においては7つ)の反射屈折型の部分投影光学系PL1〜PL7からなる投影光学系PLに対してマスクMとプレートPとを走査方向に同期移動させてマスクMに形成されたパターン像をプレートP上に走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置を例に挙げて説明する。   A projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an overall schematic configuration of the projection exposure apparatus according to the first embodiment. In this embodiment, as shown in FIG. 1, a plurality of parts (in this embodiment, a part of a pattern of a mask (irradiated surface) M is projected onto a plate P as a photosensitive substrate. The pattern image formed on the mask M by moving the mask M and the plate P synchronously in the scanning direction with respect to the projection optical system PL including the seven) catadioptric partial projection optical systems PL1 to PL7. A step-and-scan type scanning projection exposure apparatus that performs scanning exposure will be described as an example.

また、以下の説明においては、図1中に示す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、この実施の形態ではプレート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 orthogonal coordinate system shown in FIG. 1 is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. The XYZ orthogonal 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, and the Z-axis is set vertically upward. In this embodiment, the direction in which the plate P is moved (scanning direction) is set in the X-axis direction.

この投影露光装置は、図1に示すように、楕円鏡4の第1焦点位置に配置されている超高圧水銀ランプ(図示せず)からなる光源(光源部)、光源からの光を所定の位置に導くリレー光学系8、光ファイバボックス10、7つの照明光学ユニットIL1〜IL7からなる照明光学装置を備えている。光源から射出した光束は、楕円鏡4、反射鏡6により反射され、楕円鏡4の第2焦点位置に集光し、リレー光学系8を通過して、光ファイバボックス10の入射端10aに入射する。光ファイバボックス10には、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が収容されており、入射端10aと7つの射出端10b,10c,10d,10e,10f,10g,10hを備えている。   As shown in FIG. 1, the projection exposure apparatus has a light source (light source unit) composed of an ultrahigh pressure mercury lamp (not shown) arranged at the first focal position of the elliptical mirror 4, and a predetermined amount of light from the light source. An illumination optical device including a relay optical system 8 leading to a position, an optical fiber box 10, and seven illumination optical units IL1 to IL7 is provided. The light beam emitted from the light source is reflected by the elliptical mirror 4 and the reflecting mirror 6, condensed at the second focal position of the elliptical mirror 4, passes through the relay optical system 8, and enters the incident end 10 a of the optical fiber box 10. To do. The optical fiber box 10 accommodates, for example, a random light guide fiber configured by randomly bundling a large number of fiber strands, and includes an incident end 10a and seven exit ends 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, and 10g. , 10h.

光ファイバボックス10の入射端10aは、リレー光学系8の光軸と光ファイバボックス10に収容されている光ファイバの光軸とを一致させるために、リレー光学系8の光軸に対して傾斜可能に構成されている。また、光ファイバボックス10の入射端10aは、リレー光学系8の光軸と光ファイバの光軸とを一致させるために、リレー光学系8の光軸垂直方向へ移動可能に構成されている。即ち、光ファイバボックス10の入射端10aには、傾斜方向調整機構及び垂直方向調整機構が設けられている。   The incident end 10a of the optical fiber box 10 is inclined with respect to the optical axis of the relay optical system 8 so that the optical axis of the relay optical system 8 and the optical axis of the optical fiber accommodated in the optical fiber box 10 coincide with each other. It is configured to be possible. The incident end 10a of the optical fiber box 10 is configured to be movable in the direction perpendicular to the optical axis of the relay optical system 8 so that the optical axis of the relay optical system 8 coincides with the optical axis of the optical fiber. That is, the incident end 10a of the optical fiber box 10 is provided with an inclination direction adjusting mechanism and a vertical direction adjusting mechanism.

図2は、光ファイバボックス10の入射端10aを示す斜視図である。図2に示すように、入射端10aは、多数のファイバ素線の一端である入射側を収容する円筒状部材30、開口部に円筒状部材30を配置し、円筒状部材30を光ファイバボックス10の筐体に取付けるための第1取付部材32及び、開口部に円筒状部材30及び第1取付部材32を配置し、円筒状部材30及び第1取付部材32を光ファイバボックス10の筐体に取付けるための第2取付部材34を備えている。   FIG. 2 is a perspective view showing the incident end 10 a of the optical fiber box 10. As shown in FIG. 2, the incident end 10a includes a cylindrical member 30 that accommodates an incident side, which is one end of a number of fiber strands, and the cylindrical member 30 is disposed in the opening, and the cylindrical member 30 is placed in an optical fiber box. A first mounting member 32 for mounting on the housing 10, and a cylindrical member 30 and a first mounting member 32 in the opening, and the cylindrical member 30 and the first mounting member 32 are mounted on the housing of the optical fiber box 10. The 2nd attachment member 34 for attaching to is provided.

図3は、円筒状部材30の斜視図である。円筒状部材30には、光ファイバボックス10の筐体に対向する側の端部にフランジ部30aが設けられている。また、フランジ部30aの近傍の上部及び下部に、図3に示す直交座標におけるZ軸方向に延びる平行ピン33,34が設けられている。   FIG. 3 is a perspective view of the cylindrical member 30. The cylindrical member 30 is provided with a flange portion 30 a at the end of the optical fiber box 10 facing the housing. Further, parallel pins 33 and 34 extending in the Z-axis direction in the orthogonal coordinates shown in FIG. 3 are provided on the upper and lower portions in the vicinity of the flange portion 30a.

図4は、第1取付部材32の開口部に円筒状部材30を配置し、第1取付部材32と円筒状部材30とを組合わせた状態を示す斜視図である。図4に示すように、円筒状部材30に設けられている平行ピン33,34は、第1取付部材32の開口部を形成する側壁面をY軸方向に貫通している。従って、円筒状部材30は、第1取付部材32の開口部内において図4に示す直交座標におけるZ軸方向に移動可能である。なお、第1取付部材32の開口部内における円筒状部材30のZ軸方向の位置は、第1取付部材32の開口部を形成する側壁面をY軸方向に貫通し、円筒状部材30の外壁面に先端部を当接させるビス35,36により決定される。   FIG. 4 is a perspective view illustrating a state in which the cylindrical member 30 is disposed in the opening of the first mounting member 32 and the first mounting member 32 and the cylindrical member 30 are combined. As shown in FIG. 4, the parallel pins 33 and 34 provided on the cylindrical member 30 penetrate the side wall surface forming the opening of the first mounting member 32 in the Y-axis direction. Therefore, the cylindrical member 30 is movable in the Z-axis direction in the orthogonal coordinates shown in FIG. 4 within the opening of the first mounting member 32. Note that the position of the cylindrical member 30 in the Z-axis direction within the opening of the first mounting member 32 penetrates the side wall surface forming the opening of the first mounting member 32 in the Y-axis direction, and the outside of the cylindrical member 30 It is determined by screws 35 and 36 for bringing the tip portion into contact with the wall surface.

また、円筒状部材30は、円筒状部材30に設けられている平行ピン33,34を中心として、図4に示す直交座標におけるZ軸回りに回転可能である。なお、円筒状部材30のZ軸回りの回転位置は、第1取付部材32の開口部を形成する壁面をX軸方向に貫通し、円筒状部材30のフランジ部30aに先端部を当接させるビス37(及び円筒状部材30を挟んだ位置に設けられるビス37と同様なビス)により決定される。   Further, the cylindrical member 30 can rotate around the Z axis in the orthogonal coordinates shown in FIG. 4 around the parallel pins 33 and 34 provided on the cylindrical member 30. The rotational position around the Z axis of the cylindrical member 30 passes through the wall surface forming the opening of the first mounting member 32 in the X axis direction, and the front end is brought into contact with the flange portion 30a of the cylindrical member 30. It is determined by the screw 37 (and a screw similar to the screw 37 provided at a position sandwiching the cylindrical member 30).

また、第1取付部材32の左右の壁面部には、図4に示す直交座標におけるY軸方向に延びる平行ピン38,39が設けられている。図2は、第2取付部材34の開口部に、円筒状部材30及び第1取付部材32を配置し、円筒状部材30と第1取付部材32と第2取付部材34とを組合わせた状態を示す斜視図である。図2に示すように、第1取付部材32に設けられている平行ピン38,39は、第2取付部材34の開口部を形成する側壁面をY軸方向に貫通している。従って、第1取付部材32は、第2取付部材34の開口部内において図2に示す直交座標におけるY軸方向に移動可能である。なお、第2取付部材34の開口部内にける円筒状部材30及び第1取付部材32のY軸方向の位置は、第2取付部材34の開口部を形成する側壁面をY軸方向に貫通し、第1取付部材32の外壁面に先端部を当接させるビス40,41により決定される。   Further, parallel pins 38 and 39 extending in the Y-axis direction in the orthogonal coordinates shown in FIG. 4 are provided on the left and right wall surfaces of the first mounting member 32. FIG. 2 shows a state in which the cylindrical member 30 and the first mounting member 32 are arranged in the opening of the second mounting member 34, and the cylindrical member 30, the first mounting member 32, and the second mounting member 34 are combined. FIG. As shown in FIG. 2, the parallel pins 38 and 39 provided on the first mounting member 32 penetrate the side wall surface forming the opening of the second mounting member 34 in the Y-axis direction. Accordingly, the first mounting member 32 is movable in the Y-axis direction in the orthogonal coordinates shown in FIG. 2 within the opening of the second mounting member 34. The positions of the cylindrical member 30 and the first mounting member 32 in the Y-axis direction in the opening of the second mounting member 34 penetrate the side wall surface forming the opening of the second mounting member 34 in the Y-axis direction. These are determined by screws 40 and 41 that abut the front end portion on the outer wall surface of the first mounting member 32.

また、円筒状部材30及び第1取付部材32は、第1取付部材32に設けられている平行ピン38,39を中心として、図2に示す直交座標におけるY軸回りに回転可能である。なお、円筒状部材30のY軸回りの回転位置は、第1取付部材32の開口部の周囲に設けられたフランジ部をX軸方向に貫通し、第2取付部材34のフランジ部に先端部を当接させるビス41,42により決定される。   Further, the cylindrical member 30 and the first attachment member 32 can rotate around the Y axis in the orthogonal coordinates shown in FIG. 2 around the parallel pins 38 and 39 provided on the first attachment member 32. The rotational position of the cylindrical member 30 about the Y axis passes through the flange portion provided around the opening of the first mounting member 32 in the X-axis direction, and the distal end portion extends to the flange portion of the second mounting member 34. It is determined by screws 41 and 42 for abutting.

光ファイバボックス10の入射端10aに設けられている傾斜方向調整機構及び垂直方向調整機構により、円筒状部材30は、リレー光学系8の光軸に対して傾斜可能に構成されていると共に、リレー光学系8の光軸垂直方向へ移動可能に構成されている。   The cylindrical member 30 is configured to be tiltable with respect to the optical axis of the relay optical system 8 by the tilt direction adjusting mechanism and the vertical direction adjusting mechanism provided at the incident end 10a of the optical fiber box 10, and the relay The optical system 8 is configured to be movable in the direction perpendicular to the optical axis.

光ファイバボックス10の入射端10aに入射した光束は、光ファイバボックス10の内部を伝播することによりミキシングされて複数(この実施の形態においては7つ)に分割されて光ファイバボックス10の7つの射出端10b〜10hより射出し、7つの照明光学ユニットIL1,IL2,IL3,IL4,IL5,IL6,IL7にそれぞれ入射する。ここで、照明光学ユニットIL1に入射した光は、照明光学ユニットIL1が備える図示しないコリメートレンズ、フライアイレンズ、コンデンサレンズ等を介して、照明光学ユニットIL1から射出し、マスクMの照明光学ユニットIL1に対応する照明領域を略均一に照明する。マスクMの照明光学ユニットIL1に対応する照明領域からの光は、図1に示すように、各照明領域に対応するように配列されている7つの部分投影光学系PL1〜PL7のうち、部分投影光学系PL1に入射する。   The light beam incident on the incident end 10a of the optical fiber box 10 is mixed by propagating inside the optical fiber box 10 and divided into a plurality of (in this embodiment, seven), and the seven light beams in the optical fiber box 10 are divided. The light exits from the exit ends 10b to 10h and enters the seven illumination optical units IL1, IL2, IL3, IL4, IL5, IL6, and IL7, respectively. Here, the light incident on the illumination optical unit IL1 is emitted from the illumination optical unit IL1 through a collimator lens, a fly-eye lens, a condenser lens (not shown) provided in the illumination optical unit IL1, and the illumination optical unit IL1 of the mask M. The illumination area corresponding to is illuminated substantially uniformly. As shown in FIG. 1, the light from the illumination area corresponding to the illumination optical unit IL1 of the mask M is partially projected out of the seven partial projection optical systems PL1 to PL7 arranged to correspond to each illumination area. The light enters the optical system PL1.

部分投影光学系PL1は、マスクMの照明光学ユニットIL1に対応する照明領域に形成されているパターンの像をプレートP上に投影する。部分投影光学系PL1を通過した光は、プレートP上にマスクMのパターンの像を形成する。このときの像は、正立正像である。   The partial projection optical system PL1 projects an image of a pattern formed on the illumination area corresponding to the illumination optical unit IL1 of the mask M onto the plate P. The light that has passed through the partial projection optical system PL1 forms an image of the pattern of the mask M on the plate P. The image at this time is an erect image.

なお、照明光学ユニットIL2〜IL7を通過した光は、各照明光学ユニットIL2〜IL7が備える図示しないコリメートレンズ、フライアイレンズ、コンデンサレンズ等を介して、それぞれの照明光学ユニットIL2〜IL7から射出し、マスクMのそれぞれの照明光学ユニットIL2〜IL7に対応する照明領域を略均一に照明する。マスクMのそれぞれの照明光学ユニットIL2〜IL7に対応する照明領域からの光は、各照明領域に対応するそれぞれの部分投影光学系PL2〜PL7に入射し、プレートP上に各照明光学ユニットIL2〜IL7に対応する各照明領域に形成されているパターンの像を形成する。   The light that has passed through the illumination optical units IL2 to IL7 is emitted from the respective illumination optical units IL2 to IL7 via unillustrated collimating lenses, fly-eye lenses, condenser lenses, etc. included in the illumination optical units IL2 to IL7. The illumination areas corresponding to the illumination optical units IL2 to IL7 of the mask M are illuminated substantially uniformly. The light from the illumination areas corresponding to the respective illumination optical units IL2 to IL7 of the mask M is incident on the respective partial projection optical systems PL2 to PL7 corresponding to the respective illumination areas, and the respective illumination optical units IL2 to IL2 on the plate P. An image of a pattern formed in each illumination area corresponding to IL7 is formed.

また、マスクMはマスクホルダ(図示せず)にて固定されており、マスクステージ(図示せず)に載置されている。また、マスクステージにはマスクステージレーザ干渉計(図示せず)が配置されており、マスクステージレーザ干渉計はマスクステージの位置を計測及び制御する。また、プレートPはプレートホルダ(図示せず)にて固定されており、プレートステージ(図示せず)に載置されている。また、プレートステージには移動鏡50が設けられている。移動鏡50にはプレートステージレーザ干渉計(図示せず)から射出されるレーザ光が入射し、入射したレーザ光は移動鏡50により反射される。プレートステージレーザ干渉計は、移動鏡50に入射し、移動鏡50により反射されたレーザ光の干渉に基づいてプレートステージの位置を計測及び制御する。   The mask M is fixed by a mask holder (not shown), and is placed on a mask stage (not shown). A mask stage laser interferometer (not shown) is disposed on the mask stage, and the mask stage laser interferometer measures and controls the position of the mask stage. The plate P is fixed by a plate holder (not shown), and is placed on a plate stage (not shown). A movable mirror 50 is provided on the plate stage. Laser light emitted from a plate stage laser interferometer (not shown) is incident on the movable mirror 50, and the incident laser light is reflected by the movable mirror 50. The plate stage laser interferometer measures and controls the position of the plate stage based on the interference of the laser light incident on the movable mirror 50 and reflected by the movable mirror 50.

また、プレートPを載置するプレートステージ上には、プレートPの露光面とほぼ同等の高さに照度をモニタするディテクタ20が配設されている。ディテクタ20はプレートP上の光束の照度を検出し、検出照度が大きくなるように調整を行うことにより、光ファイバボックス10の入射端10aの角度を調整する。なお、入射端10aの角度の調整には、マスクMを照明する光量をモニタすることによっても可能であるので、例えば各照明光学ユニットIL1〜IL7の光路中に光束を分岐するハーフミラー等を設け、その分岐した光路の先に照度をモニタするディテクタを設けるようにして、同様に検出照度が大きくなるように調整すればよい。   On the plate stage on which the plate P is placed, a detector 20 that monitors the illuminance is disposed at a height substantially equal to the exposure surface of the plate P. The detector 20 detects the illuminance of the light flux on the plate P, and adjusts the angle of the incident end 10a of the optical fiber box 10 by adjusting the detected illuminance to be large. The angle of the incident end 10a can be adjusted by monitoring the amount of light that illuminates the mask M. For example, a half mirror that divides a light beam is provided in the optical path of each of the illumination optical units IL1 to IL7. A detector for monitoring the illuminance may be provided at the end of the branched light path, and the detected illuminance may be similarly adjusted.

上述の部分投影光学系PL1,PL3,PL5,PL7はX方向(走査方向)と直交する方向(Y方向)に所定間隔をもって第1列として配置され、部分投影光学系PL2,PL4,PL6はY方向に所定間隔をもって第2列として配置されている。また、第1列の部分投影光学系PL1,PL3,PL5,PL7と第2列の部分投影光学系PL2,PL4,PL6は、X方向に所定間隔をもって配置されている。第1列の部分投影光学系と第2列の部分投影光学系との間には、プレートPの位置合わせを行うために、オフアクシスのアライメント系52が配置されている。また、第1列の部分投影光学系と第2列の部分投影光学系との間には、マスクMやプレートPのフォーカス位置を合わせるために、オートフォーカス系54が配置されている。   The partial projection optical systems PL1, PL3, PL5, and PL7 are arranged as a first column with a predetermined interval in the direction (Y direction) orthogonal to the X direction (scanning direction), and the partial projection optical systems PL2, PL4, and PL6 are Y. They are arranged as second rows with a predetermined interval in the direction. Further, the first-row partial projection optical systems PL1, PL3, PL5, and PL7 and the second-row partial projection optical systems PL2, PL4, and PL6 are arranged at a predetermined interval in the X direction. An off-axis alignment system 52 is disposed between the first row partial projection optical system and the second row partial projection optical system in order to align the plate P. An autofocus system 54 is arranged between the first row partial projection optical system and the second row partial projection optical system in order to adjust the focus position of the mask M and the plate P.

この第1の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、光ファイバボックスの入射端をリレー光学系の光軸に対して傾斜させることができ、光ファイバボックスの入射端をリレー光学系の光軸垂直方向へ移動させることができるため、リレー光学系の光軸と光ファイバボックスに収容されている光ファイバの光軸との傾斜方向へのずれ、垂直方向へのずれを容易かつ確実に調整することができる。従って、光軸の一致調整が的確に成されたリレー光学系及び光ファイバを介する照明光によりマスクを良好に照明することができ、スループット良くマスクのパターン像をプレート上に露光することができる。   According to the projection exposure apparatus according to the first embodiment, the incident end of the optical fiber box can be tilted with respect to the optical axis of the relay optical system, and the incident end of the optical fiber box is made light of the relay optical system. Because the axis can be moved in the vertical direction, it is easy and reliable to adjust the deviation in the tilt direction and the deviation in the vertical direction between the optical axis of the relay optical system and the optical axis of the optical fiber accommodated in the optical fiber box. can do. Accordingly, the mask can be satisfactorily illuminated by the illumination light via the relay optical system and the optical fiber with the optical axis matching adjusted accurately, and the pattern image of the mask can be exposed on the plate with high throughput.

次に、図面を参照して、この発明の第2の実施の形態にかかる投影露光装置について説明する。なお、この第2の実施の形態にかかる投影露光装置の構成は、第1の実施の形態にかかる投影露光装置の光ファイバボックス10の入射端10aの構成を、図5及び図6に示す構成に変更したものである。従って、第2の実施の形態の説明においては、第1の実施の形態にかかる投影露光装置の構成と同一の構成の詳細な説明は省略する。なお、この第2の実施の形態にかかる投影露光装置の説明においては、第1の実施の形態にかかる投影露光装置の構成と同一の構成には第1の実施の形態で用いたものと同一の符号を用いて説明を行う。   Next, a projection exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the projection exposure apparatus according to the second embodiment is the same as the configuration of the incident end 10a of the optical fiber box 10 of the projection exposure apparatus according to the first embodiment shown in FIGS. It has been changed to. Therefore, in the description of the second embodiment, a detailed description of the same configuration as that of the projection exposure apparatus according to the first embodiment is omitted. In the description of the projection exposure apparatus according to the second embodiment, the same configuration as that of the projection exposure apparatus according to the first embodiment is the same as that used in the first embodiment. This will be described using the reference numerals.

また、以下の説明においては、図5及び図6中に示す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。このXYZ直交座標系は、第1の実施の形態と同様に、X軸及びY軸がプレート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。   In the following description, the XYZ orthogonal coordinate system shown in FIGS. 5 and 6 is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. As in the first embodiment, the XYZ orthogonal 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. Yes.

図5は、光ファイバボックス10の入射端10aの側面図、図6は、光ファイバボックス10の入射端10aの正面図である。光ファイバボックス10の入射端10aには、入射端10aを光ファイバボックス10の筐体に取付けるためのベース板50が備えられている。ベース板50は、矩形形状を有しており、その四隅にY軸方向を長手方向とする長穴50aが設けられており、長穴50aを介してビス51によりベース板50が光ファイバボックス10の筐体に固定される。また、ベース板50には、Y軸方向の両外側に開口を有するU字形状の切欠部50bが設けられており、切欠部50bに光ファイバボックス10の筐体に設けられている、ベアリング等により構成される摺動部材52が嵌合される。従って、ベース板50は、長穴50aの長手方向(Y軸方向)に容易に移動可能であり、ビス51により固定する位置により、ベース板50のY軸方向の位置(リレー光学系8の光軸垂直方向の位置)が決定される
また、光ファイバボックス10の入射端10aには、多数のファイバ素線の一端である入射側を収容する第1円筒状部材53をベース板50に固定するためのフランジ部を有する第2円筒状部材54が備えられている。第2円筒状部材54のフランジ部には、その四隅のそれぞれにZ軸方向を長手方向とする長穴54aが設けられており、長穴54aを介してビス55により、第2円筒状部材54がベース板50に固定される。また、第2円筒状部材54には、Z軸方向の両外側に開口を有するU字形状の切欠部54bが設けられており、切欠部54bにベース板50に設けられている、ベアリング等により構成される摺動部材56が嵌合される。また、第2円筒状部材54のZ軸方向の一方の端部には、ビス57の先端部が当接する当接部54cが設けられている。従って、ビス57を前進または後退させることにより、第2円筒状部材54は、長穴54aの長手方向(Z軸方向)に容易に移動可能であり、ビス55により固定する位置により、第2円筒状部材54のZ軸方向の位置(リレー光学系8の光軸垂直方向の位置)が決定される。
FIG. 5 is a side view of the incident end 10 a of the optical fiber box 10, and FIG. 6 is a front view of the incident end 10 a of the optical fiber box 10. The incident end 10 a of the optical fiber box 10 is provided with a base plate 50 for attaching the incident end 10 a to the housing of the optical fiber box 10. The base plate 50 has a rectangular shape, and is provided with elongated holes 50a whose longitudinal direction is the Y-axis direction at the four corners. The base plate 50 is attached to the optical fiber box 10 by screws 51 through the elongated holes 50a. Fixed to the housing. Further, the base plate 50 is provided with U-shaped notches 50b having openings on both outer sides in the Y-axis direction. The notches 50b are provided in the housing of the optical fiber box 10 and the like. The sliding member 52 constituted by is fitted. Accordingly, the base plate 50 can be easily moved in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the long hole 50a, and the position of the base plate 50 in the Y-axis direction (the light of the relay optical system 8) depends on the position fixed by the screw 51. The first cylindrical member 53 that accommodates the incident side, which is one end of a number of fiber strands, is fixed to the base plate 50 at the incident end 10 a of the optical fiber box 10. A second cylindrical member 54 having a flange portion is provided. The flange portion of the second cylindrical member 54 is provided with a long hole 54a whose longitudinal direction is the Z-axis direction at each of the four corners, and the second cylindrical member 54 is screwed by a screw 55 through the long hole 54a. Is fixed to the base plate 50. Further, the second cylindrical member 54 is provided with U-shaped notches 54b having openings on both outer sides in the Z-axis direction, and a bearing or the like provided on the base plate 50 in the notch 54b. The constructed sliding member 56 is fitted. Further, a contact portion 54c with which the tip end portion of the screw 57 contacts is provided at one end portion of the second cylindrical member 54 in the Z-axis direction. Accordingly, by moving the screw 57 forward or backward, the second cylindrical member 54 can be easily moved in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the long hole 54 a, and the second cylinder 54 is positioned depending on the position fixed by the screw 55. The position in the Z-axis direction of the cylindrical member 54 (the position of the relay optical system 8 in the direction perpendicular to the optical axis) is determined.

第1円筒状部材53は、中間部にフランジ部53aを有し、ファイバボックス10側の端部が第2円筒状部材54の円筒部内に挿入されている。第1円筒状部材53の第2円筒状部材54の円筒部内に挿入されている部分には、Y軸方向に延びるベアリング等により構成される摺動部材58が設けられており、摺動部材58は、第2円筒状部材54の側壁に設けられた、X軸方向を長手方向とする長穴54dに嵌合されている。   The first cylindrical member 53 has a flange portion 53 a at an intermediate portion, and the end portion on the fiber box 10 side is inserted into the cylindrical portion of the second cylindrical member 54. A portion of the first cylindrical member 53 inserted into the cylindrical portion of the second cylindrical member 54 is provided with a sliding member 58 constituted by a bearing or the like extending in the Y-axis direction. Is fitted in a long hole 54d provided on the side wall of the second cylindrical member 54 and having the X-axis direction as a longitudinal direction.

第1円筒状部材53は、フランジ部53aに設けられた穴53b内において、ビス59により第2円筒状部材54に固定されている。また、ビス59の先端部が摺動部材58の側面部に当接している。従って、ビス59を前進または後退させることにより、図5及び図6に示す直交座標におけるZ軸回りに第1円筒状部材53を傾斜させることができる。
また、第1円筒状部材53のフランジ部53aを貫通し先端部が第2円筒状部材54の側壁部に当接するビス60を前進または後退させることにより、図5及び図6に示す直交座標におけるY軸回りに第1円筒状部材53を傾斜させることができる。
The first cylindrical member 53 is fixed to the second cylindrical member 54 with a screw 59 in a hole 53b provided in the flange portion 53a. Further, the tip of the screw 59 is in contact with the side surface of the sliding member 58. Therefore, by moving the screw 59 forward or backward, the first cylindrical member 53 can be inclined around the Z axis in the orthogonal coordinates shown in FIGS. 5 and 6.
Further, by moving forward or backward the screw 60 penetrating through the flange portion 53a of the first cylindrical member 53 and having the tip portion abutting against the side wall portion of the second cylindrical member 54, the orthogonal coordinates shown in FIGS. The first cylindrical member 53 can be inclined around the Y axis.

光ファイバボックス10の入射端10aに設けられている傾斜方向調整機構及び垂直方向調整機構により、第1円筒状部材53は、リレー光学系8の光軸に対して傾斜可能に構成されていると共に、リレー光学系8の光軸垂直方向へ移動可能に構成されている。   The first cylindrical member 53 is configured to be tiltable with respect to the optical axis of the relay optical system 8 by an inclination direction adjusting mechanism and a vertical direction adjusting mechanism provided at the incident end 10 a of the optical fiber box 10. The relay optical system 8 is configured to be movable in the direction perpendicular to the optical axis.

この第2の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、光ファイバボックスの入射端をリレー光学系の光軸に対して傾斜させることができ、光ファイバボックスの入射端をリレー光学系の光軸垂直方向へ移動させることができるため、リレー光学系の光軸と光ファイバボックスに収容されている光ファイバの光軸との傾斜方向へのずれ、垂直方向へのずれを容易かつ確実に調整することができる。従って、光軸の一致調整が的確に成されたリレー光学系及び光ファイバを介する照明光によりマスクを良好に照明することができ、スループット良くマスクのパターン像をプレート上に露光することができる。   According to the projection exposure apparatus according to the second embodiment, the incident end of the optical fiber box can be tilted with respect to the optical axis of the relay optical system, and the incident end of the optical fiber box is made light of the relay optical system. Because the axis can be moved in the vertical direction, it is easy and reliable to adjust the deviation in the tilt direction and the deviation in the vertical direction between the optical axis of the relay optical system and the optical axis of the optical fiber accommodated in the optical fiber box. can do. Accordingly, the mask can be satisfactorily illuminated by the illumination light via the relay optical system and the optical fiber with the optical axis matching adjusted accurately, and the pattern image of the mask can be exposed on the plate with high throughput.

上述の実施の形態にかかる露光装置では、照明光学系によってレチクル(マスク)を照明し、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板(ウエハ)に露光する(露光工程)ことにより、マイクロデバイス(半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等)を製造することができる。以下、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて感光性基板としてのウエハ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図7のフローチャートを参照して説明する。   In the exposure apparatus according to the above-described embodiment, the reticle (mask) is illuminated by the illumination optical system, and the transfer pattern formed on the mask is exposed to the photosensitive substrate (wafer) using the projection optical system (exposure). Step), a micro device (semiconductor element, imaging element, liquid crystal display element, thin film magnetic head, etc.) can be manufactured. FIG. 7 is a flowchart of an example of a technique for obtaining a semiconductor device as a micro device by forming a predetermined circuit pattern on a wafer or the like as a photosensitive substrate using the exposure apparatus according to the above-described embodiment. Will be described with reference to FIG.

先ず、図7のステップS301において、1ロットのウエハ上に金属膜が蒸着される。
次のステップS302において、その1ロットのウエハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップS303において、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系を介して、その1ロットのウエハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップS304において、その1ロットのウエハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップS305において、その1ロットのウエハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウエハ上の各ショット領域に形成される。
First, in step S301 in FIG. 7, a metal film is deposited on one lot of wafers.
In the next step S302, a photoresist is applied on the metal film on the wafer of one lot. Thereafter, in step S303, using the exposure apparatus according to the above-described embodiment, the image of the pattern on the mask is sequentially exposed and transferred to each shot area on the wafer of one lot via the projection optical system. . Thereafter, in step S304, the photoresist on the one lot of wafers is developed, and in step S305, the resist pattern is etched on the one lot of wafers to form a pattern on the mask. Corresponding circuit patterns are formed in each shot area on each wafer.

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。上述のマイクロデバイス製造方法によれば、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、光軸調整がされた照明光学系を介した照明光によりマスクを照明することができ、極めて微細な回路パターンを有するマイクロデバイスを精度良く得ることができる。なお、ステップS301〜ステップS305では、ウエハ上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、ウエハ上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。   Thereafter, a device pattern such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern of an upper layer. According to the micro device manufacturing method described above, since exposure is performed using the exposure apparatus according to the above-described embodiment, the mask can be illuminated with illumination light through the illumination optical system in which the optical axis is adjusted, A microdevice having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high accuracy. In steps S301 to S305, a metal is vapor-deposited on the wafer, a resist is applied on the metal film, and exposure, development, and etching processes are performed. Prior to these processes, on the wafer. It is needless to say that after forming a silicon oxide film, a resist may be applied on the silicon oxide film, and steps such as exposure, development, and etching may be performed.

また、上述の実施の形態にかかる露光装置では、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8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8において、パターン形成工程S401では、上述の実施の形態にかかる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工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、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、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程S402へ移行する。   In the exposure apparatus according to the above-described embodiment, a liquid crystal display element as a micro device can be obtained by forming a predetermined pattern (circuit pattern, electrode pattern, etc.) on a plate (glass substrate). Hereinafter, an example of the technique at this time will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 8, in the pattern formation step S401, a so-called photolithographic step is performed in which the exposure pattern according to the above-described embodiment is used to transfer and expose a mask pattern onto a photosensitive substrate (such as a glass substrate coated with a resist). Is done. By this photolithography process, a predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate. Thereafter, the exposed substrate undergoes steps such as a developing step, an etching step, and a resist stripping step, whereby a predetermined pattern is formed on the substrate, and the process proceeds to the next color filter forming step S402.

次に、カラーフィルタ形成工程S402では、R(Red)、G(Green)、B(Blue)に対応した3つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、または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されたりしたカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程S402の後に、セル組み立て工程S403が実行される。セル組み立て工程S403では、パターン形成工程S401にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルタ形成工程S402にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル(液晶セル)を組み立てる。セル組み立て工程S403では、例えば、パターン形成工程S401にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程S402にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル(液晶セル)を製造する。   Next, in the color filter forming step S402, a large number of groups of three dots corresponding to R (Red), G (Green), and B (Blue) are arranged in a matrix or three of R, G, and B A color filter is formed by arranging a plurality of stripe filter sets in the horizontal scanning line direction. Then, after the color filter formation step S402, a cell assembly step S403 is executed. In the cell assembly step S403, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step S401, the color filter obtained in the color filter formation step S402, and the like. In the cell assembly step S403, for example, liquid crystal is injected between the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step S401 and the color filter obtained in the color filter formation step S402, and a liquid crystal panel (liquid crystal cell ).

その後、モジュール組み立て工程S404にて、組み立てられた液晶パネル(液晶セル)の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、光軸調整がされた照明光学系を介した照明光によりマスクを照明することができ、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスを精度良く得ることができる。   Thereafter, in a module assembly step S404, components such as an electric circuit and a backlight for performing a display operation of the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell) are attached to complete a liquid crystal display element. According to the above-described method for manufacturing a liquid crystal display element, since the exposure is performed using the exposure apparatus according to the above-described embodiment, the mask can be illuminated with illumination light through the illumination optical system in which the optical axis is adjusted. Therefore, a semiconductor device having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high accuracy.

第1実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the projection exposure apparatus concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかる光ファイバの入射端の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the incident end of the optical fiber concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかる光ファイバの入射端の円筒状部材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the cylindrical member of the incident end of the optical fiber concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかる光ファイバの入射端の入射端の円筒状部材及び第1取付部材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the cylindrical member and 1st attachment member of the incident end of the incident end of the optical fiber concerning 1st Embodiment. 第2の実施の形態にかかる光ファイバの入射端の側面図である。It is a side view of the incident end of the optical fiber concerning 2nd Embodiment. 第2の実施の形態にかかる光ファイバの入射端の正面図である。It is a front view of the incident end of the optical fiber concerning 2nd Embodiment. 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の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the semiconductor device as a micro device concerning embodiment. 実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the liquid crystal display element as a microdevice concerning embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

4…楕円鏡、6…反射鏡、8…リレー光学系、10…光ファイバボックス、10a…入射端、10b〜10h…射出端、50…移動鏡、52…アライメント系、54…オートフォーカス系、IL1〜IL7…照明光学ユニット、PL…投影光学系、PL1〜PL7…部分投影光学系、M…マスク、P…プレート。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Elliptic mirror, 6 ... Reflecting mirror, 8 ... Relay optical system, 10 ... Optical fiber box, 10a ... Incident end, 10b-10h ... Outlet end, 50 ... Moving mirror, 52 ... Alignment system, 54 ... Auto focus system, IL1 to IL7: illumination optical unit, PL: projection optical system, PL1 to PL7: partial projection optical system, M: mask, P: plate.

Claims (5)

光源部からの光により被照射面を照明する照明光学装置において、
前記光源部からの光を所定の位置に導くリレー光学系と、
前記リレー光学系からの光が入射する入射端と、該入射端から入射する光を複数に分割して射出させる複数の射出端とを有する光ファイバと、
前記リレー光学系の光軸と前記光ファイバの光軸とを一致させるために、前記光ファイバの前記入射端を前記リレー光学系の光軸に対して傾斜させる傾斜方向調整機構と、
を備えることを特徴とする照明光学装置。
In the illumination optical device that illuminates the irradiated surface with light from the light source unit,
A relay optical system for guiding light from the light source unit to a predetermined position;
An optical fiber having an incident end on which light from the relay optical system is incident, and a plurality of emission ends that divide and emit light incident from the incident end;
A tilt direction adjusting mechanism for tilting the incident end of the optical fiber with respect to the optical axis of the relay optical system in order to match the optical axis of the relay optical system with the optical axis of the optical fiber;
An illumination optical apparatus comprising:
前記リレー光学系の光軸と前記光ファイバの光軸とを一致させるために、前記光ファイバの前記入射端を前記リレー光学系の光軸垂直方向へ移動させる垂直方向調整機構を更に備えることを特徴とする請求項1記載の照明光学装置。   A vertical adjustment mechanism for moving the incident end of the optical fiber in a direction perpendicular to the optical axis of the relay optical system in order to match the optical axis of the relay optical system with the optical axis of the optical fiber; The illumination optical apparatus according to claim 1, characterized in that: 前記傾斜方向調整機構及び前記垂直方向調整機構は、前記光ファイバの前記入射端に配置されることを特徴とする請求項2記載の照明光学装置。   The illumination optical apparatus according to claim 2, wherein the tilt direction adjustment mechanism and the vertical direction adjustment mechanism are arranged at the incident end of the optical fiber. 感光性基板上にマスクのパターンを転写する露光装置において、
前記マスクを照明するための請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の照明光学装置を備えることを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus that transfers a mask pattern onto a photosensitive substrate,
An exposure apparatus comprising the illumination optical apparatus according to claim 1 for illuminating the mask.
請求項4記載の露光装置を用いてマスクのパターン像を感光性基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された感光性基板を現像する現像工程と、
を含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
An exposure step of exposing a pattern image of a mask onto a photosensitive substrate using the exposure apparatus according to claim 4;
A development step of developing the photosensitive substrate exposed by the exposure step;
A method for manufacturing a microdevice, comprising:
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