JP2006049564A - Lighting optical device, exposure device, and exposure method - Google Patents

Lighting optical device, exposure device, and exposure method Download PDF

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting optical device which can properly correct inclination illuminance irregularities in an irradiation surface without involving side effect such as lowering of illuminance and deterioration of telecentricity of illumination light in accordance with a simple constitution. <P>SOLUTION: The lighting optical device illuminates an irradiation surface (M) by optical flux from a light source (1). It has an aperture diaphragm (9) which is disposed in an illumination pupil surface of thereabout for limiting optical flux. The aperture diaphragm has a first division member and a second division member divided by a prescribed division surface parallel to a surface including an optical axis (AX), for example. A relative position along the optical axis of the first division member and the second division member is constituted variably. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、照明光学装置、露光装置、および露光方法に関する。さらに詳細には、本発明は、半導体素子や液晶表示素子等のマイクロデバイスをリソグラフィー工程で製造するために使用される露光装置に好適な照明光学装置に関するものである。   The present invention relates to an illumination optical apparatus, an exposure apparatus, and an exposure method. More particularly, the present invention relates to an illumination optical apparatus suitable for an exposure apparatus used for manufacturing a microdevice such as a semiconductor element or a liquid crystal display element in a lithography process.

たとえばマイクロデバイスとしての液晶表示素子は、ガラス基板(プレート)上に透明薄膜電極をフォトリソグラフィの手法で所望の形状にパターニングし、TFT等のスイッチング素子および電極配線を形成することにより製造される。このフォトリソグラフィの手法を用いた液晶表示素子の製造工程では、マスク上に形成された原画パターンを、投影光学系を介してフォトレジスト等の感光剤が塗布されたプレート上に投影露光する露光装置が用いられる。   For example, a liquid crystal display element as a micro device is manufactured by patterning a transparent thin film electrode into a desired shape on a glass substrate (plate) by a photolithography technique to form a switching element such as a TFT and an electrode wiring. In the manufacturing process of a liquid crystal display element using this photolithography technique, an exposure apparatus that projects and exposes an original pattern formed on a mask onto a plate coated with a photosensitive agent such as a photoresist via a projection optical system. Is used.

従来、この種の露光装置では、マスクとプレートとの相対的な位置合わせを行った後に、マスク上のパターンをプレート上の1つの露光領域(ショット領域)に一括して転写し、パターンの転写後にプレートをステップ移動させて他の露光領域への転写を順次行う方式、すなわちステップ・アンド・リピート方式が多用されていた。近年、液晶表示素子の大面積化が要求されており、これに伴ってフォトリソグラフィ工程において用いられる露光装置には露光領域の拡大が望まれている。露光装置において露光領域を拡大するには、たとえば投影光学系を大型化する方法があるが、残存収差が極力低減された大型の投影光学系を設計し且つ製造するにはコスト高を招いてしまう。   Conventionally, in this type of exposure apparatus, after the relative alignment between the mask and the plate is performed, the pattern on the mask is collectively transferred to one exposure area (shot area) on the plate to transfer the pattern. Later, a system in which the plate is moved stepwise to perform transfer to other exposure areas in sequence, that is, a step-and-repeat system has been frequently used. In recent years, a liquid crystal display element has been required to have a large area, and accordingly, an exposure area used in an photolithography process is desired to be expanded. In order to enlarge the exposure area in the exposure apparatus, for example, there is a method of increasing the size of the projection optical system. However, it is expensive to design and manufacture a large projection optical system in which residual aberrations are reduced as much as possible. .

そこで、投影光学系の大型化を回避しつつ露光領域を拡大するために、ステップ・アンド・スキャン方式が提案されている。ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置では、投影光学系の物体側(マスク側)の有効径(直径)とほぼ同じ長さの長手方向寸法を有するスリット状の照明光をマスクに照射する。そして、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マスクパターンの一部の像を形成している状態で、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つつ、マスクパターンをプレート上の1つのショット領域に走査露光(スキャン露光)する。こうして、プレートをステップ移動させながら、各ショット領域への走査露光が順次繰り返される。   Therefore, a step-and-scan method has been proposed in order to expand the exposure area while avoiding an increase in the size of the projection optical system. In a step-and-scan exposure apparatus, a mask is irradiated with slit-shaped illumination light having a length in the longitudinal direction substantially the same as the effective diameter (diameter) on the object side (mask side) of the projection optical system. Then, with the slit-shaped light passing through the mask forming a partial image of the mask pattern on the plate via the projection optical system, the mask and the plate are moved relative to the projection optical system. Then, the mask pattern is subjected to scanning exposure (scan exposure) on one shot area on the plate. Thus, scanning exposure to each shot area is sequentially repeated while stepping the plate.

従来の露光装置において、上述のような露光領域の拡大を図ろうとすると、露光領域の照度均一性を確保することが困難になり、いわゆる照度むらが発生し易い。ここで、たとえば露光領域の中心部よりも周辺部の照度が低いといった露光領域の中心に関してほぼ対称に発生する照度むら(以下、「中心対称照度むら」という)は、設計段階の周辺NAのコントロールにより抑えることができる。   In the conventional exposure apparatus, when it is intended to expand the exposure area as described above, it becomes difficult to ensure the illuminance uniformity of the exposure area, and so-called uneven illuminance is likely to occur. Here, for example, illuminance unevenness that occurs substantially symmetrically with respect to the center of the exposure area (hereinafter referred to as “center-symmetric illuminance unevenness”) such that the illuminance at the periphery is lower than the center of the exposure area is controlled by the peripheral NA at the design stage. Can be suppressed.

しかしながら、露光領域の中心に関して周辺部の照度が非対称に発生する照度むら、たとえば一方向に沿って照度が落ちてゆくような、いわゆる傾斜照度むらの補正は、中心対称照度むらに比して容易ではない。従来、傾斜照度むらの補正には、照度むらに応じた所要の透過率分布を有するフィルターを照明光学系中のフライアイインテグレータの入射面の近傍に配置する方法や、照明光学系中のメインコンデンサレンズを光軸に垂直な方向に偏芯(シフト)させたり光軸に対して傾斜(チルト)させたりする方法が用いられている。   However, it is easier to correct so-called tilted illuminance unevenness in which the illuminance unevenness of the peripheral part occurs asymmetrically with respect to the center of the exposure area, for example, the so-called tilted illuminance unevenness such that the illuminance decreases along one direction. is not. Conventionally, in order to correct uneven illuminance, a filter having a required transmittance distribution corresponding to illuminance unevenness is arranged near the entrance surface of the fly-eye integrator in the illumination optical system, or a main capacitor in the illumination optical system. A method of decentering (shifting) the lens in a direction perpendicular to the optical axis or tilting (tilting) the lens with respect to the optical axis is used.

ここで、所要の透過率分布を有するフィルターを用いる従来技術では、フィルターにおいて比較的大きな光量損失が発生し、ひいては露光領域(被照射面)における照度低下が発生するため、装置のスループットが低下する恐れがあるという不都合があった。また、メインコンデンサレンズの偏芯や傾斜を用いる従来技術では、露光領域(被照射面)における照度低下だけでなく、照明光のテレセントリシティが悪化するという不都合があった。   Here, in the conventional technique using a filter having a required transmittance distribution, a relatively large light amount loss occurs in the filter, and as a result, a decrease in illuminance occurs in the exposure region (irradiated surface), thereby reducing the throughput of the apparatus. There was inconvenience that there was fear. Further, in the conventional technique using the eccentricity or inclination of the main condenser lens, there is a disadvantage that not only the illuminance reduction in the exposure region (irradiated surface) but also the telecentricity of the illumination light is deteriorated.

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、簡素な構成にしたがって、照度の低下や照明光のテレセントリシティの悪化などの副作用を伴うことなく、被照射面における傾斜照度むらを良好に補正することのできる照明光学装置を提供することを目的とする。また、本発明は、傾斜照度むらを良好に補正することのできる照明光学装置を用いて、所望の照明条件のもとで高精度で且つ高スループットな露光を行うことのできる露光装置および露光方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and in accordance with a simple configuration, the uneven illuminance unevenness on the irradiated surface can be achieved without side effects such as a decrease in illuminance and a deterioration in telecentricity of illumination light. An object of the present invention is to provide an illumination optical device that can be corrected favorably. The present invention also provides an exposure apparatus and an exposure method capable of performing high-accuracy and high-throughput exposure under desired illumination conditions using an illumination optical apparatus that can satisfactorily correct inclination illuminance unevenness. The purpose is to provide.

前記課題を解決するために、本発明の第1形態では、光源からの光束で被照射面を照明する照明光学装置において、
照明瞳面またはその近傍に配置されて光束を制限するための開口絞りを備え、
前記開口絞りは、所定分割面により分割された第1分割部材と第2分割部材とを有し、
前記第1分割部材と前記第2分割部材との光軸に沿った相対位置が可変に構成されていることを特徴とする照明光学装置を提供する。
In order to solve the above problems, in the first embodiment of the present invention, in the illumination optical device that illuminates the illuminated surface with the light beam from the light source,
It has an aperture stop to limit the luminous flux placed on or near the illumination pupil plane,
The aperture stop has a first divided member and a second divided member divided by a predetermined dividing surface,
The illumination optical device is characterized in that the relative position along the optical axis between the first split member and the second split member is variably configured.

本発明の第2形態では、マスクを照明するための第1形態の照明光学装置を備え、前記マスクのパターンを感光性基板上に露光することを特徴とする露光装置を提供する。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus comprising the illumination optical apparatus according to the first aspect for illuminating a mask, and exposing the pattern of the mask onto a photosensitive substrate.

本発明の第3形態では、第1形態の照明光学装置を用いてマスクを照明し、前記マスクのパターンを感光性基板上に露光することを特徴とする露光方法を提供する。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an exposure method characterized by illuminating a mask using the illumination optical apparatus according to the first aspect and exposing a pattern of the mask onto a photosensitive substrate.

本発明の照明光学装置では、照明瞳面に配置されて光束を制限するための開口絞りが、所定分割面により第1分割部材と第2分割部材とに分割され、第1分割部材と第2分割部材との光軸に沿った相対位置が可変に構成されている。したがって、たとえば一方の分割部材の移動距離に応じて、被照射面の一方の周辺部における照度が増大し且つ他方の周辺部における照度が低下するような所定方向に沿った傾斜照度むらが発生する。   In the illumination optical apparatus of the present invention, the aperture stop disposed on the illumination pupil plane for limiting the light beam is divided into the first divided member and the second divided member by the predetermined dividing surface, and the first divided member and the second divided member are divided. The relative position along the optical axis with respect to the dividing member is configured to be variable. Therefore, for example, uneven illuminance unevenness along a predetermined direction occurs such that the illuminance at one peripheral portion of the irradiated surface increases and the illuminance at the other peripheral portion decreases according to the moving distance of one split member. .

すなわち、本発明では、たとえば第1分割部材または第2分割部材を所定距離だけ移動させるという簡素な構成にしたがって、照度の低下や照明光のテレセントリシティの悪化などの副作用を実質的に伴うことなく、被照射面における傾斜照度むらを良好に補正することができる。また、本発明の露光装置および露光方法では、傾斜照度むらを良好に補正することのできる照明光学装置を用いているので、所望の照明条件のもとで高精度で且つ高スループットな露光を行うことのでき、ひいては液晶表示素子のようなデバイスを高スループットで良好に製造することができる。   That is, in the present invention, for example, according to a simple configuration in which the first divided member or the second divided member is moved by a predetermined distance, side effects such as a decrease in illuminance and a deterioration in telecentricity of illumination light are substantially accompanied. In addition, uneven illumination unevenness on the irradiated surface can be corrected well. Further, in the exposure apparatus and the exposure method of the present invention, since the illumination optical apparatus that can correct the uneven illumination unevenness is used, exposure with high accuracy and high throughput is performed under desired illumination conditions. As a result, a device such as a liquid crystal display element can be manufactured satisfactorily with high throughput.

本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。図1において、感光性基板であるプレート(レジストの塗布されたガラス基板)Pの法線方向に沿ってZ軸を、プレートPの面内において図1の紙面に平行な方向にY軸を、プレートPの面内において図1の紙面に垂直な方向にX軸をそれぞれ設定している。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a drawing schematically showing a configuration of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the Z-axis is along the normal direction of a plate (resist-coated glass substrate) P that is a photosensitive substrate, and the Y-axis is parallel to the plane of FIG. In the plane of the plate P, the X axis is set in a direction perpendicular to the paper surface of FIG.

図1に示す露光装置は、たとえば超高圧水銀ランプからなる光源1を備えている。光源1は、回転楕円面からなる反射面を有する楕円鏡2の第1焦点位置に位置決めされている。したがって、光源1から射出された照明光束は、楕円鏡2の反射面で反射され、折り曲げミラー3を介して、楕円鏡2の第2焦点位置に光源像を形成する。この第2焦点位置には、シャッター4が配置されている。楕円鏡2の第2焦点位置に形成された光源像からの発散光束は、リレーレンズ系5を介して再び結像する。   The exposure apparatus shown in FIG. 1 includes a light source 1 composed of, for example, an ultrahigh pressure mercury lamp. The light source 1 is positioned at the first focal position of an elliptical mirror 2 having a reflecting surface made of a spheroid. Accordingly, the illumination light beam emitted from the light source 1 is reflected by the reflecting surface of the elliptical mirror 2 and forms a light source image at the second focal position of the elliptical mirror 2 via the bending mirror 3. A shutter 4 is disposed at the second focal position. The divergent light beam from the light source image formed at the second focal position of the elliptical mirror 2 is imaged again via the relay lens system 5.

リレーレンズ系5の瞳面の近傍には、所望の波長域の光束のみを透過させる波長選択フィルター6が配置されている。波長選択フィルター6では、g線(436nm)の光とh線(405nm)とi線(365nm)の光とが露光光として同時に選択される。なお、波長選択フィルター6では、たとえばg線の光とh線の光とを同時に選択することもできるし、h線の光とi線の光とを同時に選択することもできるし、さらにi線の光だけを選択することもできる。   In the vicinity of the pupil plane of the relay lens system 5, a wavelength selection filter 6 that transmits only a light beam in a desired wavelength region is disposed. In the wavelength selection filter 6, g-line (436 nm) light, h-line (405 nm), and i-line (365 nm) light are simultaneously selected as exposure light. In the wavelength selection filter 6, for example, g-line light and h-line light can be simultaneously selected, and h-line light and i-line light can be simultaneously selected. You can select only the light.

波長選択フィルター6を介して選択された露光波長λの光は、コリメートレンズ7によりほぼ平行な光束に変換された後、オプティカルインテグレータとしてのフライアイインテグレータ(フライアイレンズ)8に入射する。フライアイインテグレータ8は、たとえば正の屈折力を有する多数のレンズエレメントをその光軸が光軸AXと平行になるように縦横に且つ稠密に配列することによって構成されている。フライアイインテグレータ8を構成する各レンズエレメントは、マスクM上において形成すべき照野の形状(ひいてはプレートP上において形成すべき露光領域の形状)と相似な矩形状の断面を有する。   The light having the exposure wavelength λ selected through the wavelength selection filter 6 is converted into a substantially parallel light beam by the collimator lens 7 and then enters a fly eye integrator (fly eye lens) 8 as an optical integrator. The fly eye integrator 8 is configured, for example, by arranging a large number of lens elements having a positive refractive power vertically and horizontally and densely so that the optical axes thereof are parallel to the optical axis AX. Each lens element constituting the fly eye integrator 8 has a rectangular cross section similar to the shape of the illumination field to be formed on the mask M (and thus the shape of the exposure region to be formed on the plate P).

したがって、フライアイインテグレータ8に入射した光束は多数のレンズエレメントにより波面分割され、各レンズエレメントの後側焦点面には1つの光源像がそれぞれ形成される。すなわち、フライアイインテグレータ8の後側焦点面(照明瞳面)には、多数の光源像からなる実質的な面光源(すなわち所定の光強度を有する二次光源)が形成される。フライアイインテグレータ8の後側焦点面に形成された二次光源からの光束は、その近傍に配置された開口絞り9に入射する。   Therefore, the light beam incident on the fly eye integrator 8 is divided into wavefronts by a large number of lens elements, and one light source image is formed on the rear focal plane of each lens element. That is, a substantial surface light source (that is, a secondary light source having a predetermined light intensity) composed of a large number of light source images is formed on the rear focal plane (illumination pupil plane) of the fly eye integrator 8. The light beam from the secondary light source formed on the rear focal plane of the fly-eye integrator 8 is incident on the aperture stop 9 disposed in the vicinity thereof.

開口絞り9は、投影光学系PLの入射瞳面と光学的にほぼ共役な位置に配置され、二次光源の照明に寄与する範囲を規定するための可変開口部を有する。そして、開口絞り9は、可変開口部の開口径を変化させることにより、照明条件を決定する照明σ値(投影光学系の瞳面の開口径に対するその瞳面上での二次光源像の口径の比)を所望の値に設定する。なお、開口絞り9の詳細な構成および作用については後述する。   The aperture stop 9 is disposed at a position substantially optically conjugate with the entrance pupil plane of the projection optical system PL, and has a variable aperture for defining a range that contributes to illumination of the secondary light source. The aperture stop 9 changes the aperture diameter of the variable aperture to change the illumination σ value that determines the illumination condition (the aperture of the secondary light source image on the pupil plane relative to the aperture diameter of the pupil plane of the projection optical system). Is set to a desired value. The detailed configuration and operation of the aperture stop 9 will be described later.

開口絞り9を介した二次光源からの光は、コンデンサー光学系(メインコンデンサレンズ)10の集光作用を受けた後、所定のパターンが形成されたマスクMを重畳的に照明する。こうして、マスクM上には、フライアイインテグレータ8の各レンズエレメントの断面形状と相似な矩形状の照明領域が形成される。なお、マスクM上に形成される照明領域の形状を規定するための視野絞りとしてのマスクブラインドおよびブラインド結像光学系をコンデンサー光学系10とマスクMとの間の光路中に配置することもできる。   The light from the secondary light source through the aperture stop 9 receives the light condensing action of the condenser optical system (main condenser lens) 10 and then illuminates the mask M on which a predetermined pattern is formed in a superimposed manner. Thus, on the mask M, a rectangular illumination area similar to the cross-sectional shape of each lens element of the fly eye integrator 8 is formed. Note that a mask blind and a blind imaging optical system as a field stop for defining the shape of the illumination area formed on the mask M can be arranged in the optical path between the condenser optical system 10 and the mask M. .

マスクMは、マスクホルダ(不図示)を介して、マスクステージMS上においてXY平面(すなわち水平面)に平行に保持されている。マスクステージMSは、マスクステージ駆動系(不図示)の作用により、マスク面(すなわちXY平面)に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はマスク干渉計(不図示)によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。   The mask M is held parallel to the XY plane (that is, the horizontal plane) on the mask stage MS via a mask holder (not shown). The mask stage MS can be moved two-dimensionally along the mask surface (that is, the XY plane) by the action of a mask stage drive system (not shown), and its position coordinates are measured by a mask interferometer (not shown). In addition, the position is controlled.

マスクMのパターンを透過した光束は、投影光学系PLを介して、プレートP上に矩形状のマスクパターン像を形成する。プレートPは、プレートホルダ(不図示)を介して、プレートステージPS上においてXY平面に平行に保持されている。プレートステージPSは、プレートステージ駆動系(不図示)の作用によりプレート面(すなわちXY平面)に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はプレート干渉計(不図示)によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。   The light beam transmitted through the pattern of the mask M forms a rectangular mask pattern image on the plate P through the projection optical system PL. The plate P is held parallel to the XY plane on the plate stage PS via a plate holder (not shown). The plate stage PS can be moved two-dimensionally along the plate surface (ie, the XY plane) by the action of a plate stage drive system (not shown), and its position coordinates are measured by a plate interferometer (not shown) and The position is controlled.

こうして、投影光学系PLに対してマスクMおよびプレートPをそれぞれ位置合わせした静止状態で投影露光を行うことにより、プレートPのショット領域(露光領域)にはマスクMのパターンが一括露光される。この場合、ステップ・アンド・リピート方式にしたがって、プレートPをXY平面に沿ってステップ移動させつつ、プレートPの各ショット領域への一括露光が順次行われる。   Thus, by performing projection exposure in a stationary state in which the mask M and the plate P are aligned with respect to the projection optical system PL, the pattern of the mask M is collectively exposed to the shot area (exposure area) of the plate P. In this case, batch exposure is sequentially performed on each shot area of the plate P while stepping the plate P along the XY plane according to the step-and-repeat method.

あるいは、投影光学系PLに対してマスクMおよびプレートPを走査方向(たとえばX方向)に沿って移動させながら投影露光を行うことにより、プレートPのショット領域にはマスクMのパターンが走査露光される。走査露光では、プレートP上の1つのショット領域に、静止状態において形成される矩形状のマスクパターン像の走査直交方向(走査方向と直交する方向:たとえばY方向)に沿った寸法と、プレートPの走査方向に沿った移動距離に対応する寸法とで規定される矩形状のパターンが形成される。この場合、ステップ・アンド・スキャン方式にしたがって、プレートPをXY平面に沿ってステップ移動させつつ、プレートPの各ショット領域への走査露光が順次行われる。   Alternatively, by performing projection exposure while moving the mask M and the plate P along the scanning direction (for example, the X direction) with respect to the projection optical system PL, the pattern of the mask M is scanned and exposed on the shot area of the plate P. The In scanning exposure, in one shot area on the plate P, a dimension along the scanning orthogonal direction (direction orthogonal to the scanning direction: for example, Y direction) of the rectangular mask pattern image formed in a stationary state, and the plate P A rectangular pattern defined by the dimension corresponding to the movement distance along the scanning direction is formed. In this case, scanning exposure is sequentially performed on each shot area of the plate P while stepping the plate P along the XY plane according to the step-and-scan method.

図2は、本実施形態における開口絞りの構成を概略的に示す図である。図2(a)に示すように、本実施形態の開口絞り9は、光軸AXを含むXZ平面により分割された第1分割部材9aと第2分割部材9bとにより構成されている。そして、図2(b)に示すように、第1分割部材9aおよび第2分割部材9bは、光軸AXに沿ってそれぞれ独立に移動可能に構成されている。換言すると、開口絞り9では、第1分割部材9aと第2分割部材9bとの光軸AXに沿った相対位置が可変に構成されている。   FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the aperture stop in the present embodiment. As shown in FIG. 2A, the aperture stop 9 of the present embodiment is constituted by a first divided member 9a and a second divided member 9b divided by an XZ plane including the optical axis AX. As shown in FIG. 2B, the first split member 9a and the second split member 9b are configured to be independently movable along the optical axis AX. In other words, in the aperture stop 9, the relative position along the optical axis AX of the first divided member 9a and the second divided member 9b is configured to be variable.

図3(a)を参照すると、開口絞り9を構成する第1分割部材9aおよび第2分割部材9bが通常位置、すなわちフライアイインテグレータ8の射出面の近傍であって二次光源が形成される照明瞳面の位置に配置されている。この場合、マスクM上において光軸AXと交わる中心点P1、並びに中心点P1に関してY方向に対称な点P2およびP3を考えると、点P2への入射光束の開口数NA2と点P3への入射光束の開口数NA3とが互いに等しく、且つ中心点P1への入射光束の開口数NA1が開口数NA2およびNA3よりもわずかに小さくなるように設計されることが多い。   Referring to FIG. 3A, the first split member 9a and the second split member 9b constituting the aperture stop 9 are in the normal position, that is, in the vicinity of the exit surface of the fly-eye integrator 8, and a secondary light source is formed. It is arranged at the position of the illumination pupil plane. In this case, when considering the central point P1 intersecting the optical axis AX on the mask M and the points P2 and P3 symmetrical in the Y direction with respect to the central point P1, the numerical aperture NA2 of the incident light flux at the point P2 and the incident at the point P3 In many cases, the numerical aperture NA3 of the light flux is equal to each other, and the numerical aperture NA1 of the light flux incident on the center point P1 is slightly smaller than the numerical apertures NA2 and NA3.

すなわち、マスクM上の照明領域の中心部よりも周辺部の照度がわずかに高くなり、ひいてはプレートP上の露光領域の中心部よりも周辺部の照度がわずかに高くなるように設計されることが多い。ここで、図3(b)に示すように、図3(a)に示す通常状態から第2分割部材9bだけをマスクM側へ移動させると、中心点P1への入射光束の開口数NA1は不変であるが、点P2への入射光束の開口数NA2’は通常状態における点P2への入射光束の開口数NA2よりも大きくなり、点P3への入射光束の開口数NA3’は通常状態における点P3への入射光束の開口数NA3よりも小さくなる。   That is, the illuminance at the peripheral part is slightly higher than the central part of the illumination area on the mask M, and as a result, the illuminance at the peripheral part is slightly higher than the central part of the exposure area on the plate P. There are many. Here, as shown in FIG. 3B, when only the second split member 9b is moved to the mask M side from the normal state shown in FIG. 3A, the numerical aperture NA1 of the incident light beam to the center point P1 is Although not changed, the numerical aperture NA2 ′ of the incident light beam at the point P2 is larger than the numerical aperture NA2 of the incident light beam at the point P2 in the normal state, and the numerical aperture NA3 ′ of the incident light beam at the point P3 is in the normal state. It becomes smaller than the numerical aperture NA3 of the incident light beam at the point P3.

その結果、図3(b)に示す状態では、第2分割部材9bのマスクM側への移動距離に応じて、点P2における照度が増大し且つ点P3における照度が低下するようなY方向に沿った傾斜照度むらが発生する。また、図示を省略したが、図3(a)に示す通常状態から第1分割部材9aだけをマスクM側へ移動させると、中心点P1への入射光束の開口数NA1は不変であるが、点P2への入射光束の開口数NA2’は通常状態における点P2への入射光束の開口数NA2よりも小さくなり、点P3への入射光束の開口数NA3’は通常状態における点P3への入射光束の開口数NA3よりも大きくなる。   As a result, in the state shown in FIG. 3B, the illuminance at the point P2 increases and the illuminance at the point P3 decreases in the Y direction according to the moving distance of the second divided member 9b to the mask M side. Inclined illuminance unevenness occurs. Although not shown, when only the first split member 9a is moved to the mask M side from the normal state shown in FIG. 3A, the numerical aperture NA1 of the incident light beam at the center point P1 is unchanged. The numerical aperture NA2 ′ of the incident light beam at the point P2 is smaller than the numerical aperture NA2 of the incident light beam at the point P2 in the normal state, and the numerical aperture NA3 ′ of the incident light beam at the point P3 is incident on the point P3 in the normal state. It becomes larger than the numerical aperture NA3 of the light beam.

その結果、第1分割部材9aのマスクM側への移動距離に応じて、点P2における照度が低下し且つ点P3における照度が増大するようなY方向に沿った傾斜照度むらが発生する。換言すれば、本実施形態では、第1分割部材9aまたは第2分割部材9bをマスクM側へ所定距離だけ移動させるという簡素な構成にしたがって、照度の低下や照明光のテレセントリシティの悪化などの副作用を実質的に伴うことなく、マスクM上の照明領域におけるY方向に沿った傾斜照度むらを、ひいてはプレートP上の露光領域におけるY方向に沿った傾斜照度むらを良好に補正することができる。   As a result, uneven illuminance unevenness along the Y direction occurs such that the illuminance at the point P2 decreases and the illuminance at the point P3 increases according to the moving distance of the first dividing member 9a to the mask M side. In other words, according to the present embodiment, according to a simple configuration in which the first divided member 9a or the second divided member 9b is moved to the mask M side by a predetermined distance, the illuminance is reduced, the telecentricity of the illumination light is deteriorated, and the like. In the illumination area on the mask M, the uneven illuminance unevenness along the Y direction in the illumination region on the mask M, and thus the uneven uneven illuminance unevenness along the Y direction in the exposure region on the plate P can be corrected satisfactorily. it can.

さらに、一般的には、第1分割部材9aおよび第2分割部材9bのうちの少なくとも一方を所定距離だけ移動させることにより、被照射面(マスクMおよびプレートP)上の露光領域におけるY方向に沿った傾斜照度むらを良好に補正することができる。こうして、本実施形態の露光装置では、傾斜照度むらを良好に補正することのできる照明光学装置(1〜10)を用いているので、所望の照明条件のもとで高精度で且つ高スループットな露光を行うことができる。   Further, generally, by moving at least one of the first divided member 9a and the second divided member 9b by a predetermined distance, in the Y direction in the exposure region on the irradiated surface (mask M and plate P). The uneven illuminance unevenness along can be corrected well. Thus, in the exposure apparatus of the present embodiment, the illumination optical apparatus (1 to 10) that can satisfactorily correct inclination illuminance unevenness is used. Therefore, the exposure apparatus has high accuracy and high throughput under desired illumination conditions. Exposure can be performed.

なお、上述の説明では、開口絞り9が光軸AXを含むXZ平面により分割された第1分割部材9aと第2分割部材9bとにより構成されているが、光軸AXを含むYZ平面により分割された第1分割部材9c(不図示)と第2分割部材9d(不図示)とにより開口絞り9を構成することもできる。この場合、第1分割部材9cおよび第2分割部材9dのうちの少なくとも一方を所定距離だけ移動させることにより、被照射面(マスクMおよびプレートP)上の露光領域におけるX方向に沿った傾斜照度むらを良好に補正することができる。さらに一般的には、所定平面により分割された第1分割部材と第2分割部材とにより開口絞り9を構成することにより、被照射面(マスクMおよびプレートP)上の露光領域における所望方向に沿った傾斜照度むらを良好に補正することができる。   In the above description, the aperture stop 9 is constituted by the first divided member 9a and the second divided member 9b divided by the XZ plane including the optical axis AX, but is divided by the YZ plane including the optical axis AX. The aperture stop 9 can also be constituted by the first divided member 9c (not shown) and the second divided member 9d (not shown). In this case, by moving at least one of the first divided member 9c and the second divided member 9d by a predetermined distance, the gradient illuminance along the X direction in the exposure region on the irradiated surface (mask M and plate P) Unevenness can be corrected satisfactorily. More generally, by forming the aperture stop 9 by the first divided member and the second divided member that are divided by a predetermined plane, in the desired direction in the exposure region on the irradiated surface (mask M and plate P). The uneven illuminance unevenness along can be corrected well.

なお、上述の実施形態では、光軸AXを含む1つの分割平面により開口絞り9を2分割しているが、開口絞り9の分割数や分割面の設定などについては様々な変形例が可能である。具体的に、図4に示す第1変形例では、光軸AXを含むXZ平面とこれに平行な4つの分割平面とにより(一般的には互いに平行な複数の分割面により)、開口絞り9を10分割している。すなわち、第1変形例にかかる開口絞り9は、図4(a)に示すように、10個の分割部材9e,9f,9g,9h,9i,9j,9k,9m,9n,9pにより構成されている。そして、各分割部材(9e〜9p)は、図4(b)に示すように、光軸AXに沿ってそれぞれ独立に移動可能に構成されている。   In the above-described embodiment, the aperture stop 9 is divided into two by one division plane including the optical axis AX. However, various modifications are possible with respect to the number of divisions of the aperture stop 9 and the setting of the division plane. is there. Specifically, in the first modification shown in FIG. 4, the aperture stop 9 is constituted by an XZ plane including the optical axis AX and four division planes parallel to the XZ plane (generally by a plurality of division planes parallel to each other). Is divided into 10 parts. That is, as shown in FIG. 4A, the aperture stop 9 according to the first modification is constituted by ten divided members 9e, 9f, 9g, 9h, 9i, 9j, 9k, 9m, 9n, 9p. ing. And each division member (9e-9p) is comprised so that it can each move independently along the optical axis AX, as shown in FIG.4 (b).

この場合、各分割部材の所定の分割面側の端部と、隣り合う分割部材の当該分割面側の端部とを、たとえば遮光性の連結部材9qにより伸縮自在に連結することが好ましい。すなわち、分割部材9eを例にとれば、分割部材9eの分割面側の端部(図中下側の端部)と、分割部材9fおよび9gの同じ分割面側の端部(図中上側の端部)とを連結部材9qにより連結することが好ましい。このように、隣り合う分割部材の端部同士を遮光性の連結部材9qにより伸縮自在に連結することにより、たとえば各分割部材を光軸AXに沿って大きく移動させても、画角の大きい光を確実に遮って各分割部材間の光漏れを防止することができる。   In this case, it is preferable that the end portion on the predetermined dividing surface side of each dividing member and the end portion on the dividing surface side of the adjacent dividing member are connected to each other in a stretchable manner, for example, by a light shielding connecting member 9q. That is, taking the dividing member 9e as an example, the end of the dividing member 9e on the dividing surface side (lower end in the figure) and the end of the dividing members 9f and 9g on the same dividing surface (upper side in the figure) It is preferable that the end portion is connected to the connecting member 9q. As described above, the end portions of the adjacent divided members are connected to each other by the light-shielding connecting member 9q so as to expand and contract, so that, for example, even if each divided member is moved largely along the optical axis AX, Can be reliably blocked to prevent light leakage between the divided members.

また、上述の実施形態では、開口絞り9を構成する第1分割部材9aおよび第2分割部材9bが光軸AXに沿ってそれぞれ独立に移動可能に構成されている。しかしながら、光軸AXに沿った移動に加えて、第1分割部材9aおよび第2分割部材9bが光軸AXと直交するY方向に移動可能に構成することもできる。具体的に、図5に示す第2変形例では、第1分割部材9aと第2分割部材9bとを一体的に+Y方向へ移動させている。   In the above-described embodiment, the first divided member 9a and the second divided member 9b constituting the aperture stop 9 are configured to be independently movable along the optical axis AX. However, in addition to the movement along the optical axis AX, the first split member 9a and the second split member 9b can be configured to be movable in the Y direction orthogonal to the optical axis AX. Specifically, in the second modification shown in FIG. 5, the first divided member 9a and the second divided member 9b are integrally moved in the + Y direction.

その結果、第1分割部材9aおよび第2分割部材9bの一体的な移動距離に応じて、マスクM上の各点P1〜P3に入射する主光線の入射角度が変化する。換言すれば、第2変形例では、第1分割部材9aまたは第2分割部材9bの光軸AXに沿った移動により照明光のテレセントリシティが悪化しても、第1分割部材9aと第2分割部材9bとを一体的に所定方向へ移動させることにより、照明光のテレセントリシティの調整を行うことができる。   As a result, the incident angle of the principal ray incident on each point P1 to P3 on the mask M changes according to the integral movement distance of the first dividing member 9a and the second dividing member 9b. In other words, in the second modification, even if the telecentricity of the illumination light deteriorates due to the movement of the first divided member 9a or the second divided member 9b along the optical axis AX, the first divided member 9a and the second divided member 9a The telecentricity of the illumination light can be adjusted by moving the dividing member 9b integrally in a predetermined direction.

さらに一般的には、第1分割部材9aおよび第2分割部材9bのうちの少なくとも一方の部材を光軸AXと直交する方向に移動させることにより、照明光のテレセントリシティの調整を行うとともに、照明σ値を変化させることができる。すなわち、光軸AXと直交する方向に沿って第1分割部材9aと第2分割部材9bとが近づくことにより照明σ値が小さくなり、第1分割部材9aと第2分割部材9bとが遠ざかることにより照明σ値が大きくなる。   More generally, the telecentricity of the illumination light is adjusted by moving at least one of the first divided member 9a and the second divided member 9b in a direction orthogonal to the optical axis AX, The illumination σ value can be changed. That is, the illumination σ value decreases as the first divided member 9a and the second divided member 9b approach along the direction orthogonal to the optical axis AX, and the first divided member 9a and the second divided member 9b move away. This increases the illumination σ value.

ところで、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置では、走査露光の平均化効果により、プレートP上の露光領域において走査方向に照度傾斜むらがある程度残っていても大きな問題にはならない。プレートP上の露光領域において補正すべき照度傾斜むらは、走査直交方向の照度傾斜むらである。そこで、走査型の露光装置では、走査方向を含む平面と平行な分割面により開口絞り9を分割することが好ましい。   By the way, in the step-and-scan type exposure apparatus, due to the averaging effect of scanning exposure, even if illuminance gradient unevenness in the scanning direction remains to some extent in the exposure region on the plate P, it does not become a big problem. The illuminance gradient unevenness to be corrected in the exposure region on the plate P is the illuminance gradient unevenness in the scanning orthogonal direction. Therefore, in the scanning exposure apparatus, it is preferable to divide the aperture stop 9 by a dividing surface parallel to a plane including the scanning direction.

具体的に、図1の露光装置において、投影光学系PLに対してマスクMおよびプレートPをX方向に沿って移動させながら走査露光を行うものとする。この場合、走査方向であるX方向を含む平面と平行な分割面、すなわちXZ平面により開口絞り9を分割すれば、図3(b)に示すように走査直交方向であるY方向に照度傾斜むらの補正を行うことができることがわかる。なお、たとえば開口絞り9とマスクMとの間に反射面が介在すると、開口絞り9とマスクMとの間で幾何学的位置関係と光学的位置関係とが異なる場合がある。したがって、走査型の露光装置では、走査方向を含む平面と幾何学的に平行な分割面ではなく、走査方向を含む平面と光学的に対応する面に平行な分割面により開口絞り9を分割することが重要である。   Specifically, in the exposure apparatus of FIG. 1, scanning exposure is performed while moving the mask M and the plate P along the X direction with respect to the projection optical system PL. In this case, if the aperture stop 9 is divided by a dividing plane parallel to the plane including the X direction that is the scanning direction, that is, the XZ plane, as shown in FIG. It can be seen that the correction can be performed. For example, if a reflective surface is interposed between the aperture stop 9 and the mask M, the geometric positional relationship and the optical positional relationship may be different between the aperture stop 9 and the mask M. Therefore, in the scanning type exposure apparatus, the aperture stop 9 is divided not by a plane that is geometrically parallel to the plane including the scanning direction but by a plane that is parallel to the plane optically corresponding to the plane including the scanning direction. This is very important.

また、上述の実施形態では、光軸AXを含む1つの分割平面により開口絞り9を2分割している。しかしながら、これに限定されることなく、図6に示す第3変形例のように、光軸AXを含むXZ平面と光軸AXを含むYZ平面とにより(一般的には開口絞り9の開口領域内で互いに交差する複数の分割面により)、開口絞り9を4分割することもできる。すなわち、第3変形例にかかる開口絞り9は、4個の分割部材9r,9s,9t,9uにより構成されている。そして、各分割部材(9r〜9u)は、光軸AXに沿ってそれぞれ独立に移動可能に構成されている。   In the above-described embodiment, the aperture stop 9 is divided into two by one division plane including the optical axis AX. However, the present invention is not limited to this, and as in the third modified example shown in FIG. 6, the XZ plane including the optical axis AX and the YZ plane including the optical axis AX (generally, the aperture region of the aperture stop 9). It is also possible to divide the aperture stop 9 into four parts by a plurality of dividing surfaces intersecting each other. That is, the aperture stop 9 according to the third modification is configured by four divided members 9r, 9s, 9t, and 9u. Each divided member (9r to 9u) is configured to be independently movable along the optical axis AX.

第3変形例では、たとえば分割部材9rと分割部材9sとを一体的に所定距離だけ移動させたり、分割部材9tと分割部材9uとを一体的に所定距離だけ移動させたりすることにより、マスクM上の照明領域(ひいてはプレートP上の露光領域)におけるY方向に沿った傾斜照度むらを補正することができる。また、たとえば分割部材9rと分割部材9uとを一体的に所定距離だけ移動させたり、分割部材9sと分割部材9tとを一体的に所定距離だけ移動させたりすることにより、マスクM上の照明領域(ひいてはプレートP上の露光領域)におけるX方向に沿った傾斜照度むらを補正することができる。   In the third modified example, the mask M can be obtained by, for example, moving the dividing member 9r and the dividing member 9s integrally by a predetermined distance, or by moving the dividing member 9t and the dividing member 9u integrally by a predetermined distance. Inclination illuminance unevenness along the Y direction in the upper illumination area (and hence the exposure area on the plate P) can be corrected. Further, for example, by moving the dividing member 9r and the dividing member 9u integrally by a predetermined distance, or by moving the dividing member 9s and the dividing member 9t integrally by a predetermined distance, an illumination area on the mask M is obtained. Inclination illuminance unevenness along the X direction in the (exposed area on the plate P) can be corrected.

すなわち、走査型の露光装置では、走査方向の照度傾斜むらおよび走査直交方向の照度傾斜むらの双方を補正することができる。さらに一般的には、開口絞り9の開口領域内で互いに交差する複数の分割面により開口絞り9を複数に分割することにより、任意の複数の方向の照度傾斜むらを補正することができる。   That is, the scanning exposure apparatus can correct both illuminance inclination unevenness in the scanning direction and illuminance inclination unevenness in the scanning orthogonal direction. More generally, by dividing the aperture stop 9 into a plurality of parts by a plurality of dividing surfaces that intersect with each other within the aperture region of the aperture stop 9, uneven illumination unevenness in any of a plurality of directions can be corrected.

なお、図1に示す実施形態における各光学部材および各ステージ等を前述したような機能を達成するように、電気的、機械的または光学的に連結することにより、本実施形態にかかる露光装置を組み上げることができる。次に、図1に示す露光装置では、プレート(ガラス基板)上に所定のパターン(回路パターン、電極パターン等)を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることができる。以下、図7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。   The exposure apparatus according to the present embodiment is obtained by electrically, mechanically, or optically coupling the optical members and the stages in the embodiment shown in FIG. 1 so as to achieve the functions described above. Can be assembled. Next, in the exposure apparatus shown in FIG. 1, 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.

図7において、パターン形成工程401では、本実施形態の露光装置を用いてマスク(レチクル)のパターンを感光性基板(レジストが塗布されたガラス基板等)に転写露光する、所謂光リソグラフィー工程が実行される。この光リソグラフィー工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レ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ー形成工程402へ移行する。   In FIG. 7, in the pattern forming process 401, a so-called photolithography process is performed in which an exposure apparatus according to the present embodiment is used to transfer and expose a mask (reticle) 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 402.

次に、カラーフィルター形成工程402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ーの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルターを形成する。そして、カラーフィルター形成工程402の後に、セル組み立て工程403が実行される。   Next, in the color filter forming step 402, a large number of sets 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 forming step 402, a cell assembly step 403 is executed.

セル組み立て工程403では、パターン形成工程401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ー形成工程402にて得られたカラーフィルター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403では、例えば、パターン形成工程401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ー形成工程402にて得られたカラーフィルター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。   In the cell assembly step 403, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step 401, the color filter obtained in the color filter formation step 402, and the like. In the cell assembly step 403, for example, liquid crystal is injected between the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step 401 and the color filter obtained in the color filter formation step 402, and a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is obtained. ).

その後、モジュール組み立て工程404にて、組み立てられた液晶パネル(液晶セル)の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。   Thereafter, in a module assembling step 404, 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, a liquid crystal display element having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high throughput.

また、図1に示す実施形態にかかる露光装置を用いて感光性基板としてのウェハ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得ることもできる。以下、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8のフローチャートを参照して説明する。   In addition, a semiconductor device as a micro device can be obtained by forming a predetermined circuit pattern on a wafer or the like as a photosensitive substrate using the exposure apparatus according to the embodiment shown in FIG. Hereinafter, an example of a method for obtaining a semiconductor device as a micro device will be described with reference to the flowchart of FIG.

先ず、図8のステップ301において、1ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ302において、その1ロットのウェハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ303において、図1に示す露光装置を用いて、マスク(レチクル)上のパターンの像がその投影光学系PLを介して、その1ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写される。   First, in step 301 of FIG. 8, a metal film is deposited on one lot of wafers. In the next step 302, a photoresist is applied on the metal film on the one lot of wafers. Thereafter, in step 303, using the exposure apparatus shown in FIG. 1, the image of the pattern on the mask (reticle) is sequentially exposed and transferred to each shot area on the wafer of one lot via the projection optical system PL. The

その後、ステップ304において、その1ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ305において、その1ロットのウェハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得ることができる。   Thereafter, in step 304, the photoresist on the one lot of wafers is developed, and in step 305, 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. Thereafter, a device pattern such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern of an upper layer. According to the semiconductor device manufacturing method described above, a semiconductor device having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high throughput.

なお、上述の実施形態では、露光光としてg線の光とh線の光とi線の光とを用いた例を示したが、例えば光源として超高圧水銀ランプを用い、g線のみ、h線のみ、g線とh線、h線とi線を露光光として用いることもできる。また、光源として248nmの光を供給するKrFエキシマレーザ、193nmの光を供給するArFエキシマレーザ、157nmの光を供給するF2レーザなどを光源として用いても良い。 In the above-described embodiment, an example in which g-line light, h-line light, and i-line light are used as exposure light has been described. However, for example, an ultrahigh pressure mercury lamp is used as a light source, and only g-line h Only lines, g-line and h-line, h-line and i-line can be used as exposure light. Alternatively, a KrF excimer laser that supplies 248 nm light, an ArF excimer laser that supplies 193 nm light, an F 2 laser that supplies 157 nm light, or the like may be used as the light source.

また、上述の実施形態では、露光装置の照明光学装置に対して本発明を適用しているが、これに限定されることなく、マスク以外の被照射面を照明する一般の照明光学装置に対しても同様に本発明を適用することができる。   In the above-described embodiment, the present invention is applied to the illumination optical apparatus of the exposure apparatus. However, the present invention is not limited to this. For a general illumination optical apparatus that illuminates an irradiated surface other than the mask. However, the present invention can be similarly applied.

本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the exposure apparatus concerning embodiment of this invention. 本実施形態における開口絞りの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the aperture stop in this embodiment. 本実施形態における開口絞りの作用を概略的に説明する図である。It is a figure which illustrates roughly the effect | action of the aperture stop in this embodiment. 本実施形態の第1変形例にかかる開口絞りの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the aperture stop concerning the 1st modification of this embodiment. 本実施形態の第2変形例にかかる開口絞りの作用を概略的に説明する図である。It is a figure which illustrates roughly the effect | action of the aperture stop concerning the 2nd modification of this embodiment. 本実施形態の第3変形例にかかる開口絞りの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the aperture stop concerning the 3rd modification of this embodiment. マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得る際の手法の一例について、そのフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart about an example of the method at the time of obtaining the liquid crystal display element as a microdevice. 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いて、そのフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart about an example of the method at the time of obtaining the semiconductor device as a microdevice.

符号の説明Explanation of symbols

1 光源
2 楕円鏡
4 シャッター
5 リレーレンズ系
6 波長選択フィルター
7 コリメートレンズ
8 フライアイインテグレータ
9 開口絞り
10 コンデンサー光学系
M マスク
MS マスクステージ
PL 投影光学系
P プレート
PS プレートステージ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Elliptical mirror 4 Shutter 5 Relay lens system 6 Wavelength selection filter 7 Collimating lens 8 Fly eye integrator 9 Aperture stop 10 Condenser optical system M Mask MS Mask stage PL Projection optical system P Plate PS Plate stage

Claims (11)

光源からの光束で被照射面を照明する照明光学装置において、
照明瞳面またはその近傍に配置されて光束を制限するための開口絞りを備え、
前記開口絞りは、所定分割面により分割された第1分割部材と第2分割部材とを有し、
前記第1分割部材と前記第2分割部材との光軸に沿った相対位置が可変に構成されていることを特徴とする照明光学装置。
In the illumination optical device that illuminates the illuminated surface with the light flux from the light source,
It has an aperture stop to limit the luminous flux placed on or near the illumination pupil plane,
The aperture stop has a first divided member and a second divided member divided by a predetermined dividing surface,
An illumination optical apparatus, wherein a relative position along an optical axis between the first divided member and the second divided member is configured to be variable.
前記所定分割面は、前記光軸を含む面と平行であることを特徴とする請求項1に記載の照明光学装置。 The illumination optical apparatus according to claim 1, wherein the predetermined dividing surface is parallel to a surface including the optical axis. 前記第1分割部材および前記第2分割部材は、前記光軸に沿ってそれぞれ独立に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の照明光学装置。 The illumination optical apparatus according to claim 1, wherein the first divided member and the second divided member are configured to be independently movable along the optical axis. 前記第1分割部材および前記第2分割部材のうちの少なくとも一方の部材が前記光軸と直交する方向に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の照明光学装置。 4. The apparatus according to claim 1, wherein at least one member of the first divided member and the second divided member is configured to be movable in a direction orthogonal to the optical axis. 5. The illumination optical device described. 前記第1分割部材の前記所定分割面側の端部と前記第2分割部材の前記所定分割面側の端部とを伸縮自在に連結するための遮光性の連結部材をさらに備えていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の照明光学装置。 A light-shielding connecting member for telescopically connecting the end portion of the first split member on the predetermined split surface side and the end portion of the second split member on the predetermined split surface side; The illumination optical device according to claim 1, wherein the illumination optical device is a light source. 前記開口絞りは、前記所定分割面として、互いに平行な複数の分割面を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の照明光学装置。 The illumination optical apparatus according to claim 1, wherein the aperture stop has a plurality of division surfaces parallel to each other as the predetermined division surface. 前記開口絞りは、前記所定分割面として、前記開口絞りの開口領域内で互いに交差する複数の分割面を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の照明光学装置。 6. The illumination optical apparatus according to claim 1, wherein the aperture stop has a plurality of split surfaces that intersect with each other within an aperture region of the aperture stop as the predetermined split surface. 前記光源からの光束を波面分割して前記照明瞳面に所定の光強度分布を形成するためのオプティカルインテグレータをさらに備え、
前記開口絞りは、前記オプティカルインテグレータの射出面の近傍に配置されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の照明光学装置。
Further comprising an optical integrator for dividing the light flux from the light source into a wavefront to form a predetermined light intensity distribution on the illumination pupil plane;
The illumination optical apparatus according to claim 1, wherein the aperture stop is disposed in the vicinity of an exit surface of the optical integrator.
マスクを照明するための請求項1乃至8のいずれか1項に記載の照明光学装置を備え、前記マスクのパターンを感光性基板上に露光することを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus comprising the illumination optical apparatus according to claim 1 for illuminating a mask, and exposing a pattern of the mask onto a photosensitive substrate. 前記マスクのパターンの像を前記感光性基板上に形成するための投影光学系をさらに備え、該投影光学系に対して前記マスクおよび前記感光性基板を走査方向に沿って相対移動させて前記マスクのパターンを前記感光性基板上に露光するように構成され、
前記所定分割面は、前記走査方向を含む平面と光学的にほぼ平行であることを特徴とする請求項9に記載の露光装置。
A projection optical system for forming an image of the mask pattern on the photosensitive substrate; and moving the mask and the photosensitive substrate relative to the projection optical system along a scanning direction to move the mask. Is configured to expose the pattern on the photosensitive substrate,
The exposure apparatus according to claim 9, wherein the predetermined dividing surface is optically substantially parallel to a plane including the scanning direction.
請求項1乃至8のいずれか1項に記載の照明光学装置を用いてマスクを照明し、前記マスクのパターンを感光性基板上に露光することを特徴とする露光方法。 An exposure method comprising: illuminating a mask using the illumination optical apparatus according to claim 1, and exposing a pattern of the mask onto a photosensitive substrate.
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