JP2006184709A - Imaging optics, exposure apparatus and method for manufacturing microdevice - Google Patents

Imaging optics, exposure apparatus and method for manufacturing microdevice Download PDF

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JP2006184709A JP2004379611A JP2004379611A JP2006184709A JP 2006184709 A JP2006184709 A JP 2006184709A JP 2004379611 A JP2004379611 A JP 2004379611A JP 2004379611 A JP2004379611 A JP 2004379611A JP 2006184709 A JP2006184709 A JP 2006184709A
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Hitoshi Hatada
仁志 畑田
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Nikon Corp
株式会社ニコン
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide imaging optics in which color aberration is favorably corrected even for light in a wavelength region including j-line (at 313 nm). <P>SOLUTION: The imaging optics K1, K2 for imaging an image on a first plane M onto a second plane P include at least three combinations of: first transmissive optical members G1, G3, G7 comprising a fluoride: and second transmissive optical members G2, G4, G8 disposed adjacent to the first transmissive optical members G1, G3, G7, respectively and having different dispersions from those of the first optical members G1, G3, G7. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、第1面のパターンの像を第2面上に形成するための結像光学系、マスクのパターンの像を該結像光学系を介してガラス基板上に投影露光する露光装置、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, the first surface of the pattern forming optical system for image to the formation on the second surface, the exposure apparatus for projection exposure on the glass substrate via the imaging optical system an image of the pattern of the mask, to a method of manufacturing a microdevice using the exposure apparatus.

近年、パソコンやテレビ等の表示素子として、液晶表示パネルが多用されている。 In recent years, as a display element of personal computers, televisions and the like, a liquid crystal display panel has been widely used. 液晶表示パネルは、ガラス基板上に透明薄膜電極をフォトリソグラフィの手法で所望の形状にパターニングして製造される。 The liquid crystal display panel is manufactured by patterning into a desired shape a transparent thin-film electrode on a glass substrate by photolithography technique. このフォトリソグラフィのための装置として、マスク上に形成された原画パターンを投影光学系を介してガラス基板上のフォトレジスト層に露光する投影露光装置が用いられている(例えば、特許文献1参照)。 As an apparatus for the photo lithography, a projection exposure apparatus is used to expose the original pattern formed on a mask via a projection optical system in the photoresist layer on the glass substrate (e.g., see Patent Document 1) .

投影露光装置に備えられている投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短くなるほど、また投影光学系の開口数が大きくなるほど高くなる。 Resolution of the projection optical system provided in the projection exposure apparatus, as the exposure wavelength used becomes shorter and the higher the numerical aperture of the projection optical system becomes large. そのため、露光パターンの微細化に伴い、投影露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。 Therefore, along with miniaturization of the exposure pattern, the exposure wavelength used in the projection exposure apparatus, is shortened year by year wavelength has increased numerical aperture of projection optical systems.

特開2001−337463号公報 JP 2001-337463 JP

ところで、投影露光装置の光源として用いられている水銀ランプ又は超高圧水銀ランプから射出される照明光には、g線(435nm)の光、h線(404nm)の光、i線(365nm)の光、及びj線(313nm)の光が含まれており、従来はg線の光、h線の光、i線の光を用いて露光を行っていた。 Meanwhile, the illumination light emitted from a mercury lamp or an ultra high pressure mercury lamp is used as the light source of the projection exposure apparatus, optical g-line (435 nm), light of the h-line (404 nm), i line (365 nm) light, and includes a light j line (313 nm), it has been conventionally conducted exposure using g-line light, h line of light, the light of i-line.

しかしながら、露光パターンの微細化に伴い、水銀ランプから射出されるj線の波長域の光の利用が提案されているが、j線の波長域の光のパワーはg線、h線、i線の波長域の光のパワーと比較して小さいため、j線の波長域の光のみを用いて露光を行う場合にはスループットが低下する。 However, with miniaturization of the exposure pattern, although the use of light in the wavelength range of j lines emitted from a mercury lamp have been proposed, the optical power of the wavelength range of j line g-line, h-line, i-line for small compared to the optical power of the wavelength range, the throughput is reduced if the exposure is performed using only light in the wavelength range of j lines. 従って、高解像度を必要とする超微細パターンを露光する場合にはj線の波長域を含む光を使用し、ある程度の解像度でよいややラフなパターンを露光する場合にはj線の波長域を含まない光を使用できるように、波長切り替えを行うことが望ましい。 Thus, the wavelength range of j lines when in the case of exposing an ultrafine pattern requiring a high resolution using a light having a wavelength range of j lines, to expose a good somewhat rough pattern at a certain resolution as the light that does not contain usable, it is desirable to perform wavelength switching.

本発明の課題は、j線(313nm)の光を含む波長域の光に対しても色収差が良好に補正された結像光学系、該結像光学系を備えた露光装置、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, j line imaging optical system aberration are well corrected with respect to light in the wavelength region including a light (313 nm), an exposure apparatus provided with the imaging optical system, an exposure apparatus it is to provide a method of manufacturing a micro device using.

この発明の結像光学系は、第1面の像を第2面上に結像させる結像光学系において、フッ化物により構成される第1透過光学部材と、該第1透過光学部材に隣接して設けられた前記第1透過光学部材とは異なる分散を有する第2透過光学部材との組み合わせを少なくとも3つ備えることを特徴とする。 Imaging optical system of the present invention, in the image of the first surface imaging optical system for imaging on the second surface, a first transmission optical element composed of a fluoride, adjacent to the first transmission optical element characterized in that it comprises at least three combinations of the second transmission optical element having a different dispersion than the first transmission optical element which is provided.

この発明の結像光学系によれば、フッ化物により構成される第1透過光学部材と、フッ化物と異なる分散を持つ、例えば石英により構成される第2透過光学部材との組み合わせを少なくとも3つ備えているため、j線(313nm)、i線(365nm)及びh線(404nm)の波長域の光による倍率色収差及び軸上色収差を良好に補正することができる。 According to the imaging optical system of the present invention, a first transmissive optical member composed of fluorides, with fluorides and different dispersion, for example at least three combinations of the second transmission optical member made of quartz due to the provision, it is possible to excellently correct lateral chromatic aberration and axial chromatic aberration due to light in the wavelength range of j lines (313 nm), i-ray (365 nm) and the h-line (404 nm).

また、この発明の露光装置は、マスクのパターンを照明光を用いて照明する照明光学系と、前記マスクのパターンを感光性基板に投影する投影光学系とを備える露光装置において、前記投影光学系は、この発明の結像光学系を備え、前記結像光学系は、前記第1面に設定された前記マスクのパターン像を前記第2面に設定された前記感光性基板に投影することを特徴とする。 The exposure apparatus of the present invention, in an exposure apparatus comprising an illumination optical system for illuminating the pattern of the mask with illumination light, a projection optical system for projecting a pattern of the mask onto a photosensitive substrate, the projection optical system includes an imaging optical system of the present invention, the imaging optical system projecting a pattern image of the mask set on the first surface on the photosensitive substrate set on the second surface and features.

この発明の露光装置によれば、投影光学系がこの発明の結像光学系、即ちj線、i線及びh線の波長域の光に対する倍率色収差及び軸上色収差が良好に補正された結像光学系を備えているため、高解像度を重視した露光及び高スループットを重視した露光の双方を良好に行うことができる。 According to the exposure apparatus of the present invention, the imaging projection optics imaging optical system of the present invention, i.e., the j line, the chromatic aberration of magnification and axial chromatic aberration for the light of wavelength region of the i-line and h-line are satisfactorily corrected due to the provision of an optical system, it can be performed well both exposure with an emphasis on exposure and high throughput with an emphasis on high resolution.

また、この発明の露光装置は、第1面に配置されたマスクのパターンを、照明光の波長の切替えを行なう切替手段により切替えられた波長の照明光を用いて照明する照明光学系と、前記マスクのパターンの像を第2面に配置された感光性基板に投影する投影光学系とを備える露光装置において、前記投影光学系の色収差の補正範囲を変更する変更手段を備え、前記変更手段は、前記切替手段による前記照明光の波長の切替えに応じて、前記第1面と前記第2面との間の光路中において挿脱可能に構成されることを特徴とする。 The exposure apparatus of the present invention, a pattern of arrangement mask on the first surface, an illumination optical system for illuminating with an illumination light having a wavelength which is switched by the switching means for switching the wavelength of the illumination light, wherein in the exposure apparatus comprising a projection optical system for projecting an image of the pattern of the mask onto a photosensitive substrate disposed on the second surface comprises a changing means for changing the correction range of the chromatic aberration of the projection optical system, said changing means , in accordance with the switching of the wavelength of the illumination light by the switching means, characterized in that it is configured to removably in an optical path between the first surface and the second surface.

この発明の露光装置によれば、投影光学系が色収差の補正範囲を変更する変更手段を備えているため、異なる露光波長域の光に対する倍率色収差及び軸上色収差を良好に補正することができる。 According to the exposure apparatus of this invention includes the changing unit projection optical system changes the correction range of the chromatic aberration can be satisfactorily correct lateral chromatic aberration and axial chromatic aberration for the light of different exposure wavelengths. 従って、照明光の波長の切替え(例えば、j線+i線からi線+h線やi線+h線からj線+i線)に対応して、例えばj線とi線の波長域の照明光を用いる高解像度を重視した露光、及び例えばh線とi線の波長域の照明光を用いる高スループットを重視した露光の双方を良好に行うことができる。 Therefore, switching of the wavelength of the illumination light (e.g., j lines + i-rays from i-line + h-ray and i-ray + h lines from the j line + i lines) in response to, using illumination light having a wavelength range of, for example, j line and the i line exposure with an emphasis on high resolution, and for example, both the exposure with an emphasis on high-throughput using illumination light of a wavelength region of h-line and i-line can be performed satisfactorily.

また、この発明のマイクロデバイスの製造方法は、マスクのパターン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マイクロデバイスの製造方法であって、前記露光工程は、この発明の露光装置を用いることを特徴とする。 A method of manufacturing a micro device of the present invention, a manufacturing method of a micro device comprising an exposure step of exposing a pattern of a mask onto a photosensitive substrate, and a developing step of developing the photosensitive substrate exposed by said exposure step a is, the exposure process is characterized by using the exposure apparatus of the present invention.

この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、この発明の露光装置を用いて露光を行うため、異なる露光波長域の光または広い波長域の光に対する倍率色収差及び軸上色収差を良好に補正された状態で露光を行うことができる。 According to the manufacturing method of the micro device of the present invention, in order to perform exposure using the exposure apparatus of the present invention, it is favorably correct lateral chromatic aberration and axial chromatic aberration for the light of light or a wide wavelength range of different exposure wavelength region it is possible to perform the exposure in the state. 従って、高解像度を重視した露光及び高スループットを重視した露光の双方を良好に行うことができ、良好なマイクロデバイスを得ることができる。 Thus, both the exposure with an emphasis on exposure and high throughput with an emphasis on high resolution can be performed well, it is possible to obtain a good microdevice.

また、この発明のマイクロデバイスの製造方法は、投影光学系を用いてマスクのパターン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マイクロデバイスの製造方法であって、前記露光工程は、照明光の波長の切替えを行なう切替工程と、前記切替工程による照明光の波長の切替えに応じて前記投影光学系の色収差の補正範囲を変更する変更工程と、前記マスクのパターンを照明光を用いて照明する照明工程と、前記マスクのパターンを感光性基板上に投影する投影工程とを含むことを特徴とする。 Further, the method of manufacturing a micro device of the present invention, an exposure step of exposing a pattern of a mask on a photosensitive substrate using a projection optical system, and a developing step of developing the photosensitive substrate exposed by said exposure step a method of manufacturing a micro device comprising the exposure step, a switching step of performing switching of the wavelength of the illumination light, the correction range of the chromatic aberration of the projection optical system in accordance with the switching of the wavelength of the illumination light by the switching step a changing step of changing, characterized in that it comprises an illumination step of illuminating a pattern of the mask with illumination light, and a projection step for projecting a pattern of the mask onto a photosensitive substrate.

この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、投影光学系の色収差の補正範囲を変更することができるため、照明光の波長の切替え(例えば、j線+i線からi線+h線やi線+h線からj線+i線)に対応して、色収差の補正が行われた状態で高解像度を重視した露光、または高スループットを重視した露光の双方を良好に行うことができ、良好なマイクロデバイスを得ることができる。 According to the manufacturing method of the micro device of the present invention, it is possible to change the correction range of the chromatic aberration of the projection optical system, switching of the wavelength of the illumination light (e.g., i-line from j lines + i lines + h-ray and i-ray + h corresponding to j lines + i line) from the line, the exposure correction of chromatic aberration with an emphasis on high resolution in a state made, or high throughput can be performed well both exposure with an emphasis on, good microdevice it is possible to obtain.

また、この発明のマイクロデバイスの製造方法は、マスクのパターン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マイクロデバイスの製造方法において、前記露光工程は、照明光の波長の切替えを行なうことによりパワー重視の露光を行うパワー露光工程と、照明光の波長の切替えを行なうことにより高解像重視の露光を行なう高解像露光工程とを含むことを特徴とする。 A method of manufacturing a micro device of the present invention, a manufacturing method of a micro device comprising an exposure step of exposing a pattern of a mask onto a photosensitive substrate, and a developing step of developing the photosensitive substrate exposed by said exposure step in the exposure step, high resolution exposure performing a power exposure step of performing exposure of power focused by performing the switching of the wavelength of the illumination light, by performing switching of the wavelength of the illumination light exposure of high resolution focus characterized in that it comprises a step.

この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、照明光の波長の切替えを行なうことによりパワー重視の露光を行うパワー露光を行うことができるため、高スループットで露光を行うことができ、良好なマイクロデバイスを得ることができる。 According to the manufacturing method of the micro device of the present invention, it is possible to perform power exposure for exposing the power emphasized by performing the switching of the wavelength of the illumination light, it is possible to perform the exposure at a high throughput, good micro it can be obtained device. また、照明光の波長の切替えを行なうことにより高解像重視の露光を行なう高解像露光も行うことができるため、微細なパターンを高解像度で露光することができ、良好なマイクロデバイスを得ることができる。 Further, it is possible to perform even high-resolution exposure to switch exposure of high resolution focus by performing a wavelength of the illumination light, it is possible to expose a fine pattern with high resolution, obtaining a good microdevice be able to.

この発明の結像光学系によれば、フッ化物により構成される第1透過光学部材と、フッ化物と異なる分散を持つ第2透過光学部材との組み合わせを少なくとも3つ備えているため、例えば、j線(313nm)、i線(365nm)及びh線(404nm)の波長域の光による倍率色収差及び軸上色収差を良好に補正することができる。 According to the imaging optical system of the present invention, a first transmissive optical member composed of a fluoride, due to the provision of at least three combinations of the second transmission optical element having a fluoride with different dispersion, for example, j line (313 nm), i-rays (365 nm) and h-line lateral chromatic aberration and axial chromatic aberration due to the light in the wavelength range (404 nm) can be satisfactorily corrected.

この発明の露光装置によれば、投影光学系が色収差の補正範囲を変更する変更手段を備えているため、異なる露光波長域の光に対する倍率色収差及び軸上色収差を良好に補正することができる。 According to the exposure apparatus of this invention includes the changing unit projection optical system changes the correction range of the chromatic aberration can be satisfactorily correct lateral chromatic aberration and axial chromatic aberration for the light of different exposure wavelengths. 従って、照明光の波長の切替えに対応して、高解像度を重視した露光及び高スループットを重視した露光の双方を良好に行うことができる。 Therefore, in response to switching of the wavelength of the illumination light, both exposure with an emphasis on exposure and high throughput with an emphasis on high resolution can be performed satisfactorily.

この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、投影光学系の色収差の補正範囲を変更することができるため、異なる露光波長域の光による倍率色収差及び軸上色収差を適宜良好に補正することができる。 According to the manufacturing method of the micro device of the present invention, it is possible to change the correction range of the chromatic aberration of the projection optical system, can be appropriately satisfactorily correct lateral chromatic aberration and axial chromatic aberration due to different exposure wavelength range of the light . 従って、照明光の波長の切替えに対応して、色収差の補正が行われた状態で高解像度を重視した露光または高スループットを重視した露光の双方を良好に行うことができ、良好なマイクロデバイスを得ることができる。 Therefore, in response to switching of the wavelength of the illumination light, both the exposure correction of chromatic aberration with an emphasis on exposure or high throughput with an emphasis on high resolution in a state made it can be performed well, good microdevice it is possible to obtain.

以下、図面を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る露光装置について詳細に説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings, an exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described in detail. 図1は、第1の実施の形態に係る露光装置の全体の概要構成を示す斜視図である。 Figure 1 is a perspective view showing a schematic configuration of the entire exposure apparatus according to the first embodiment. 第1の実施の形態においては、複数の反射屈折型の投影光学ユニットPL1,PL3〜PL5及び図示しない投影光学ユニット(以下、投影光学ユニットPL2という。)からなる投影光学系PLに対してマスク(第1面)Mと感光性基板としてのプレート(第2面)Pとを相対的に移動させつつマスクMに形成された液晶表示素子のパターンDP(図2参照)の像をプレートP上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を例に挙げて説明する。 In the first embodiment, the projection optical units PL1 of the plurality of catadioptric, PL3~PL5 and not shown projection optical unit mask relative to the projection optical system PL consisting of (hereinafter referred to as. The projection optical units PL2) ( the first surface) M and the photosensitive plate as the substrate (second surface) image the plate P of the pattern DP of P and the liquid crystal display element formed on the mask M while relatively moving (see FIG. 2) the exposure apparatus of step-and-scan method to transfer will be described as an example.

なお、以下の説明においては、各図中に示したXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。 In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system shown in the figures, with reference to the XYZ orthogonal coordinate system for the positional relationship between the respective members will be described. 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。 XYZ orthogonal coordinate system, X-axis and Y-axis is set so as to be parallel to the plate P, is set to a direction Z-axis is perpendicular to the plate P. 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。 XYZ coordinate system in the figure, actually the XY plane is set in a plane parallel to the horizontal plane, Z-axis is set vertically upward. また、本実施の形態ではマスクM及びプレートPを移動させる方向(走査方向)をX軸方向に設定している。 Further, in the present embodiment is set to a direction (scanning direction) for moving the mask M and the plate P in the X axis direction.

本実施の形態の露光装置は、マスクステージMS(図2参照)上においてマスクホルダ(不図示)を介してXY平面に平行に支持されたマスクMを均一に照明するための照明光学系ILを備えている。 Exposure apparatus of this embodiment, the illumination optical system IL for uniformly illuminating the mask M, which is supported parallel to the XY plane via a mask holder (not shown) on the mask stage MS (see FIG. 2) It is provided. 図2は、照明光学系ILの構成を示す図であり、図1に示した部材と同一の部材には同一の符号を付している。 Figure 2 is a diagram showing a structure of a illumination optical system IL, for example, are denoted by the same reference numerals to the same members shown in FIG. 図1及び図2に示すように、照明光学系ILは、例えば水銀ランプ又は超高圧水銀ランプからなる光源1を備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the illumination optical system IL includes, for example, a light source 1 consisting of a mercury lamp or an ultra high pressure mercury lamp. 光源1は楕円鏡2の第1焦点位置に配置されているため、光源1から射出された照明光束は、ダイクロイックミラー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。 Since the light source 1 is disposed at the first focal point position of the elliptical mirror 2, illumination beams emitted from the light source 1, via a dichroic mirror 3 to form a light source image at the second focal point position of the elliptical mirror 2.

なお、本実施の形態では、光源1から射出された光が楕円鏡2の内面に形成された反射膜及びダイクロイックミラー3で反射されることにより、図3のグラフに示すように、g線(435nm)の光、h線(404nm)の光、i線(365nm)の光、及びj線(313nm)の光を含む300nm以上の波長域の光による光源像が楕円鏡2の第2焦点位置に形成される。 In the present embodiment, by the light emitted from the light source 1 is reflected by the reflecting film and a dichroic mirror 3 which is formed on the inner surface of the elliptical mirror 2, as shown in the graph of FIG. 3, g-line ( light of 435 nm), light, and the second focal position light source image of the elliptical mirror 2 by the above-described wavelength region of light 300nm including light of j lines (313 nm) of light, i-ray (365 nm) of the h-line (404 nm) It is formed on. つまり、g線、h線、i線、及びj線を含む波長域以外の露光する上で不必要となる成分は楕円鏡2及びダイクロイックミラー3で反射される際に除去される。 That, g line, h line, i line, and components to be unnecessary in terms of exposure other than the wavelength range including j line is removed when reflected by the elliptical mirror 2 and a dichroic mirror 3.

楕円鏡2の第2焦点位置にはシャッタ4が配置されている。 The second focal point of the elliptical mirror 2 is disposed the shutter 4. シャッタ4は、光軸AX1に対して斜めに配置された開口板4a(図2参照)と開口板4aに形成された開口を遮蔽又は開放する遮蔽板4b(図2参照)とから構成される。 The shutter 4 is constituted from a shielding plate 4b for shielding or opening an opening formed between the aperture plate 4a aperture plate 4a disposed obliquely (see FIG. 2) with respect to the optical axis AX1 (see FIG. 2) . シャッタ4を楕円鏡2の第2焦点位置に配置するのは、光源1から射出された照明光束が集束されているため遮蔽板4bの少ない移動量で開口板4aに形成された開口を遮蔽することができるとともに、開口を通過する照明光束の光量を急激に可変させてることによりパルス状の照明光束を得るためである。 To place the shutter 4 to the second focus position of the ellipsoidal mirror 2, to shield the opening formed in the aperture plate 4a with a small amount of movement of the shield plate 4b for illuminating light flux emitted from the light source 1 is focused it is possible, in order to obtain the illumination light pulse shape by being abruptly varies the light amount of the illumination light flux passing through the aperture.

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、コリメートレンズ5によってほぼ平行光束に変換されて、波長選択フィルタ(切替手段)6aまたは波長選択フィルタ6bに入射する。 Divergent light beam from the light source image formed at the second focal point position of the elliptical mirror 2 is converted into substantially parallel light beam by a collimator lens 5, and enters the wavelength selection filter (switching means) 6a or wavelength selective filter 6b. 波長選択フィルタ6aはi線及びj線を含む波長域の光束のみを透過させるものであり、波長選択フィルタ6bはh線及びi線を含む波長域の光束のみを透過させるものである。 Wavelength selection filter 6a is intended to transmit only the light flux of the wavelength region including the i-line and j-rays, the wavelength selection filter 6b is one that transmits only the light flux of the wavelength region including the h-line and i-line. 波長選択フィルタ6a,6bは、光源1とマスクMとの間の光路中に挿脱可能に構成されている。 Wavelength selection filter 6a, 6b is configured to be inserted into and removed from the optical path between the light source 1 and the mask M. 即ち、波長選択フィルタ6aまたは波長選択フィルタ6bの光源1とマスクMとの間の光路中への挿脱は、図2中の主制御系20が駆動装置21を制御することによって行われる。 That is, insertion and removal of the optical path between the light source 1 and the mask M wavelength selective filter 6a or the wavelength selective filter 6b is effected by the main control system 20 in FIG. 2 controls the driving unit 21.

波長選択フィルタ6aまたは波長選択フィルタ6bを通過した光はリレーレンズ8を介して再び結像する。 The light passing through the wavelength selection filter 6a or the wavelength selective filter 6b is again imaged through the relay lens 8. この結像位置の近傍にはライトガイド9の入射端9aが配置されている。 It is disposed entrance end 9a of light guide 9 is in the vicinity of the imaging position. ライトガイド9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であって、光源1の数(図1では1つ)と同じ数の入射端9aと、投影光学系PLを構成する投影光学ユニット(PL1〜PL5)の数(図1では5つ)と同じ数の射出端、即ち射出端9b及び他の4つの射出端(図2では射出端9bだけを示す)とを備えている。 The light guide 9 is, for example multiple fiber a random light guide fiber composed bundled randomly and entrance end 9a as many as the number of the light source 1 (in FIG. 1 one), the projection optical system the number of projection optical units (PLl to PL5) constituting the PL (five in FIG. 1) the same number of the exit end, i.e. the exit end 9b and the other four exit ends (shown only exit end 9b in FIG. 2) It is equipped with a door. こうして、ライトガイド9の入射端9aへ入射した光は、その内部を伝播した後、射出端9b及び他の4つの射出端から分割されて射出される。 Thus, light incident on the entrance end 9a of light guide 9 is, after having propagated through the inside, is emitted is divided from the exit end 9b and the other four exit ends. なお、1つの光源1のみでは光量が不足する場合には、複数の光源を設けるとともに、各光源に対して、設けられた複数の入射端を有し、各々の入射端から入射した光をほぼ同じ光量に分割して各射出端から射出するライトガイドを設けることが好ましい。 In the case where the light quantity is only one single source is insufficient, provided with a plurality of light sources, for each light source has a plurality of incident end provided substantially light incident from each of the entrance end it is preferable to provide a light guide that emits from each exit end is divided into the same amount of light.

図2に示すように、ライトガイド9の入射端9aには、連続的に位置を可変することができるように構成されたブレード10が配置されている。 As shown in FIG. 2, the entrance end 9a of light guide 9, it is configured blade 10 for enabling to change continuously the position is located. このブレード10は、ライトガイド9の入射端9aの一部を遮光することによって、ライトガイド9の射出端9b及び他の4つの射出端の各々から射出される光の強度を連続的に可変するためのものである。 The blade 10, by shielding a part of the entrance end 9a of light guide 9, to vary the intensity of light emitted from each of the exit end 9b and the other four exit ends of the light guide 9 continuously it is for. ブレード10のライトガイド9の入射端9aに対する遮光量の制御は、図2中の主制御系20が駆動装置19を制御することによって行われる。 Control of the light shielding amount with respect to the incident end 9a of light guide 9 of the blade 10 is performed by the main control system 20 in FIG. 2 controls the driving unit 19.

ライトガイド9の射出端9bとマスクMとの間には、コリメートレンズ11b、フライアイ・インテグレータ12b、開口絞り13b(図1では図示省略)、ビームスプリッタ14b(図1では図示省略)、及びコンデンサレンズ系15bが順に配置されている。 Between the exit end 9b and the mask M of the light guide 9, a collimating lens 11b, fly's eye integrator 12b, an aperture stop 13b (FIG. 1, not shown), a beam splitter 14b (not shown in FIG. 1), and a capacitor lens system 15b are arranged in this order. 同様に、ライトガイド9の他の4つの射出端とマスクMとの間には、コリメートレンズ、フライアイ・インテグレ一夕、開口絞り、ビームスプリッタ、及びコンデンサレンズ系がそれぞれ順に配置されている。 Similarly, between the other four exit ends and the mask M of the light guide 9, a collimating lens, a fly eye Integre Isseki, aperture stop, beam splitter, and condenser lens system are arranged in this order, respectively.

なお、ここでは、説明の簡単化のために、ライトガイド9の各射出端とマスクMとの間に設けられる光学部材の構成を、ライトガイド9の射出端9bとマスクMとの間に設けられたコリメートレンズ11b、フライアイ・インテグレータ12b、開口絞り13b、ビームスプリッタ14b、及びコンデンサレンズ系15bに代表させて説明する。 Here, for simplicity of explanation, the configuration of an optical member provided between the respective exit ends and the mask M of the light guide 9 is provided between the exit end 9b and the mask M of the light guide 9 a collimating lens 11b, which is, the fly's eye integrator 12b, an aperture stop 13b, the beam splitter 14b, and is represented by a condenser lens system 15b will be described.

ライトガイド9の射出端9bから射出された発散光束は、コリメートレンズ11bによりほぼ平行な光束に変換された後、フライアイ・インテグレータ12bに入射する。 A divergent light flux emitted from the exit end 9b of the light guide 9 is converted into substantially parallel light flux by the collimator lens 11b, and enters a fly's eye integrator 12b. フライアイ・インテグレータ12bは、多数の正レンズエレメントをその中心軸線が光軸AX2に沿って延びるように縦横に且つ稠密に配列することによって構成されている。 Fly's eye integrator 12b is constituted by the center axis thereof a number of the positive lens element is arrayed vertically and horizontally and densely so as to extend along the optical axis AX2. 従って、フライアイ・インテグレータ12bに入射した光束は、多数のレンズエレメントにより波面分割され、その後側焦点面(即ち、射出面の近傍)にレンズエレメントの数と同数の光源像からなる二次光源を形成する。 Therefore, the light beam incident on the fly-eye integrator 12b, are wavefront splitting by the large number of lens elements, rear focal plane (i.e., the exit surface vicinity of) a secondary light source consisting of as many light source images of the lens elements Form. 即ち、フライアイ・インテグレータ12bの後側焦点面には、実質的な面光源が形成される。 That is, the rear focal plane of the fly's eye integrator 12b, a substantial surface illuminant is formed.

フライアイ・インテグレータ12bの後側焦点面に形成された多数の二次光源からの光束は、フライアイ・インテグレータ12bの後側焦点面の近傍に配置された開口絞り13bにより制限された後、ビームスプリッタ14bを介して、コンデンサレンズ系15bに入射する。 Light beams from the plurality of secondary light sources formed on the rear focal plane of the fly's eye integrator 12b, after being limited by the aperture stop 13b which are disposed near the rear focal plane of the fly's eye integrator 12b, beam via the splitter 14b, it is incident on the condenser lens system 15b. なお、開口絞り13bは、対応する投影光学ユニットPL1の瞳面と光学的にほぼ共役な位置に配置され、照明に寄与する二次光源の範囲を規定するための可変開口部を有する。 The aperture stop 13b is arranged on the pupil plane optically approximately conjugate position of the corresponding projection optical unit PL1, it has a variable aperture for defining a range of contributing secondary light source for illumination. 開口絞り13bは、この可変開口部の開口径を変化させることにより、照明条件を決定するσ値(投影光学系PLを構成する投影光学ユニットPL1〜PL5の瞳面の開口径に対するその瞳面上での二次光源像の開口径の比)を所望の値に設定する。 Aperture stop 13b, by changing the aperture diameter of the variable aperture, sigma values ​​for determining the lighting conditions (on the pupil plane to the aperture diameter of the pupil plane of the projection optical unit PL1~PL5 constituting the projection optical system PL the ratio of the opening diameter of the secondary light source image) in the set to a desired value.

コンデンサレンズ系15bを介した光束は、パターンDPが形成されたマスクMを重量的に照明する。 The light beam through a condenser lens system 15b is weight illuminate the mask M pattern DP is formed. なお、ライトガイド9の他の4つの射出端から射出された発散光束も同様に、コリメートレンズ、フライアイ・インテグレータ、開口絞り、ビームスプリッタ、及びコンデンサレンズ系を順に介してマスクMを重畳的にそれぞれ照射する。 Incidentally, similarly other divergent light flux emitted from the four exit ends of the light guide 9, a collimating lens, a fly eye integrator, aperture stop, beam splitter, and overlapping manner the mask M via the condenser lens system in order each irradiation. 即ち、照明光学系ILは、マスクM上においてY軸方向に並んだ複数(図1では合計で5つ)の台形状の領域(照明視野)を照明する。 That is, the illumination optical system IL illuminates the trapezoidal area of ​​the plurality arranged in Y-axis direction on the mask M (five in total in FIG. 1) (illumination field). なお、照明光学系ILが備える光源としては、紫外線放射タイプのLEDやLDであってもよい。 As the light source provided in the illumination optical system IL, for example, it may be an LED or LD of ultraviolet radiation type.

一方、照明光学系ILに設けられる上記ビームスプリッタ14bを介した光は、図2に示すように、集光レンズ16bを介して光電変換素子よりなるインテグレータセンサ17bで受光される。 On the other hand, the light through the beam splitter 14b provided in the illumination optical system IL, as shown in FIG. 2, is received by the integrator sensor 17b consisting of a photoelectric conversion element through the condenser lens 16b. このインテグレ一夕センサ17bの光電変換信号が、不図示のピークホールド回路及びA/D変換器を介して主制御系20に供給される。 The Integre photoelectric conversion signal of Isseki sensor 17b is supplied to the main control system 20 via a peak hold circuit and an A / D converter (not shown). インテグレータセンサ17bの出力と、プレートPの表面上に照射される光の単位面積当たりのエネルギ(露光量)との相関係数は予め求められて主制御系20内に記憶されている。 The output of the integrator sensor 17b, the correlation coefficient between the energy (exposure dose) per unit area of ​​the light irradiated onto the surface of the plate P is stored in the main control system 20 is obtained in advance.

主制御系20は、プレートPが載置されるプレートステージ及びマスクMが載置されるマスクステージMSを制御する不図示のステージコントローラからのステージ系の動作情報に同期してシャッタ4の開閉動作を制御するとともに、インテグレータセン17bから出力される光電変換信号に応じて駆動装置19に対して制御信号を出力し、マスクMに照明光学系ILからの照明光を照射するタイミング及び照明光の強度を制御する。 The main control system 20, the plate P is in synchronism with the stage system operation information from the stage controller (not shown) that controls the mask stage MS to the plate stage and the mask M to be placed is placed the opening and closing operations of the shutter 4 controls the outputs a control signal to the drive unit 19 in accordance with the photoelectric conversion signal output from the integrator sensor 17b, the intensity of the timing for irradiation and illumination light illumination light from the illumination optical system IL on the mask M to control.

マスクM上の各照明領域からの光は、各照明領域に対応するようにY軸方向に沿って配列された複数(図1では合計で5つ)の投影光学ユニットPL1〜PL5からなる投影光学系PLに入射する。 Light from each illumination region on the mask M, the projection optical consisting projection optical units PL1~PL5 plurality arranged along the Y-axis direction so as to correspond to the respective illumination regions (five in total in FIG. 1) incident on the system PL. 投影光学系PLを介した光は、図示しないプレートステージ上において、図示しないプレートホルダを介してXY平面に平行に支持されたプレートP上にパターンDPの像を形成する。 Light through the projection optical system PL, on the plate stage (not shown), to form an image of the pattern DP on the plate P, which is supported parallel to the XY plane via a plate holder (not shown). 即ち、上述したように、投影光学ユニットPL1〜PL5は、等倍正立系として構成されているので、プレートP上において各照明領域に対応するようにY軸方向に並んだ台形状の露光領域には、パターンDPの等倍正立像が形成される。 That is, as described above, the projection optical unit PL1~PL5, which is configured as a unity magnification erect system, trapezoidal exposure regions arranged in the Y-axis direction so as to correspond to the respective illumination areas on the plate P , the magnification erected image of the pattern DP is formed.

図1に戻り、前述したマスクステージMSには、マスクステージMSを走査方向であるX軸方向に沿って移動させるための長いストロークを有する走査駆動系(不図示)が設けられている。 Returning to Figure 1, the mask stage MS described above, a scanning drive system having a long stroke for moving the mask stage MS in the X-axis direction is a scanning direction (not shown) is provided. また、マスクステージMSを走査直行方向であるY軸方向に沿って微小量だけ移動させるとともにZ軸廻りに微小量がけ回転させるための一対のアライメント駆動系(不図示)が設けられている。 The pair of alignment drive systems for rotating a minute amount cliff in the Z-axis around is moved by a minute amount along the mask stage MS in the Y axis direction is the scanning orthogonal direction (not shown) is provided. そして、マスクステージMSの位置座標が移動鏡25を用いたレーザ干渉計(不図示)によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。 And it is configured to be a and the position control measured by a laser interferometer position coordinates of the mask stage MS is using the movable mirror 25 (not shown). 更に、マスクステージMSは、Z方向の位置が可変に構成されている。 Furthermore, the mask stage MS, the position of the Z direction is configured to be variable.

同様の駆動系が、プレートステージにも設けられている。 Similar drive system is also provided on the plate stage. 即ち、プレートステージを走査方向であるX軸方向に沿って移動させるための長いストロークを有する走査駆動系(不図示)、プレートステージを走査直交方向であるY軸方向に沿って微小量だけ移動させるとともにZ軸廻りに微小量がけ回転させるための一対のアライメント駆動系(不図示)が設けられている。 That is, the scanning driving system having a long stroke for moving the plate stage in the X axis direction is the scanning direction (not shown), is moved by a minute amount along the plate stage in the Y-axis direction is a scanning direction perpendicular a pair of alignment drive systems for rotating small amount cliff (not shown) is provided on the Z axis around with. そして、プレートステージの位置座標が移動鏡26を用いたレーザ干渉計(不図示)によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。 And it is configured so that the position coordinates of the plate stage is a and position control measured by a laser interferometer (not shown) using a moving mirror 26. プレートステージもマスクステージMSと同様にZ方向に移動可能に構成されている。 And it is movable similarly to the Z-direction and the plate stage is also the mask stage MS. マスクステージMS及びプレートステージのZ方向の位置は、主制御系20によって制御される。 Position in the Z direction of the mask stage MS and the plate stage are controlled by the main control system 20.

上述の投影光学ユニットPL1、PL3、PL5は、走査方向と直交する方向に所定間隔をもって第1列として配置されている。 The projection optical units PL1 above, PL3, PL5 are in a direction perpendicular to the scanning direction are arranged as a first row at predetermined intervals. また、投影光学ユニットPL2、PL4も同様に走査方向と直交する方向に所定間隔をもって第2列として配置されている。 Also, it is arranged as a second row at predetermined intervals in a direction perpendicular to the same scanning direction projection optical units PL2, PL4. 第1列の投影光学ユニットと第2列の投影光学ユニットとの間には、プレートPの位置合わせを行うためのオフアクシスのアライメント系52、及びマスクMやプレートPのフォーカスを合わせるためのオートフォーカス系54が配置されている。 Between the first row of projection optical unit and the second row of projection optical units, automatic for aligning off-axis alignment system 52 for positioning the plate P, and the focus of the mask M and plate P focus system 54 is arranged.

また、プレートステージ上に投影光学系PLを介してプレートP上に照射される光の照度を測定するための照度測定部29が設けられており、またプレートP上に照射される光(像)の空間分布を計測するための空間像計測装置24が設けられている。 Further, a luminance measurement section 29 is provided for measuring the illuminance of light irradiated on the plate P via the projection optical system PL onto the plate stage and the light irradiated on the plate P (image) aerial image measuring device 24 for measuring the spatial distribution of are provided.

図4は、本発明の実施の形態にかかる投影光学ユニットPL1の構成を示す図である。 Figure 4 is a diagram showing a configuration of a projection optical unit PL1 according to the embodiment of the present invention. なお、投影光学ユニットPL2〜PL5の構成は投影光学ユニットPL1の構成と同一である。 The configuration of the projection optical unit PL2~PL5 is the same as the configuration of the projection optical units PL1. 図示の投影光学ユニットPL1は、マスクMからの光に基づいてマスクパターンの一次像を形成する第1結像光学系K1と、この一次像からの光に基づいてマスクパターンの正立正像をプレート(ガラス基板)P上に形成する第2結像光学系K2とを有する。 The projection optical units PL1 shown, the first imaging optical system K1 which forms a primary image of the mask pattern based on the light from the mask M, the plates erect image of the mask pattern based on the light from the primary image and a second imaging optical system K2 which forms the (glass substrate) P. なお、第2結像光学系K2の構成は第1結像光学系K1の構成と同一である。 The configuration of the second imaging optical system K2 is the same as the configuration of the first imaging optical system K1.

第1結像光学系K1は、図4に示すように、後述する平行平面板40から射出されたマスクMから−Z方向に沿って入射する光を+X方向に反射するようにマスク面(XY平面)に対して45°の角度で斜設された第1反射面P1rを備えている。 The first imaging optical system K1, as shown in FIG. 4, the mask surface to reflect light in the + X direction which is incident along the -Z direction from the mask M, which is emitted from the plane-parallel plate 40 to be described later (XY and a first reflecting surface P1r which is obliquely set at an angle of 45 ° to the plane). また、第1結像光学系K1は、第1反射面P1r側から順に、蛍石(フッ化物)により構成された両凸レンズ(第1透過光学部材)G1、石英(第1透過光学部材とは異なる分散を有する)により構成された両凹レンズ(第2透過光学部材)G2、蛍石により構成され両凸レンズ(第1透過光学部材)G3、石英により構成され第1反射面Plr側に凹面を向けた負メニスカスレンズ(第2透過光学部材)G4、蛍石により構成された両凸レンズG5、蛍石により構成された第1反射面Plr側に凹面を向けた正メニスカスレンズG6、蛍石により構成され第1反射面Plr側に凹面を向けた正メニスカスレンズ(第1透過光学部材)G7、石英により構成され第1反射面Plr側に凹面を向けた負メニスカスレンズ(第2透過光学部材)G The first imaging optical system K1 includes, in order from the first reflecting surface P1r side, fluorite biconvex lens (first transmissive optical member) constituted by (fluoride) G1, and quartz (first transmissive optical member both are composed of a) a different dispersion concave lens (the second transmission optical element) G2, is constituted by fluorite biconvex lens (first transmissive optical member) G3, it is composed of quartz concave surface facing the first reflecting surface Plr side negative meniscus lens (the second transmission optical element) G4, biconvex lens constructed in accordance with the fluorite G5, a positive meniscus lens with its concave surface oriented toward the first reflecting surface Plr side constituted by fluorite G6, is composed of fluorite a positive meniscus lens with its concave surface facing the first reflecting surface Plr side (first transmissive optical member) G7, is composed of quartz negative meniscus lens having a concave surface facing the first reflecting surface Plr side (second transmitting optical member) G 、第1反射面Plr側に凸面を向けた第1凸面反射鏡M1を備えている。 , And a first convex reflecting mirror M1 with its convex surface facing the first reflecting surface Plr side. さらに、第1結像光学系K1は、両凸レンズG1から−X方向に沿って入射する光を−Z方向に反射するようにマスクM面(XY平面)に対して45°の角度で斜設された第2反射面P2rを備えている。 Furthermore, the first imaging optical system K1 is obliquely set at an angle of 45 ° the light incident along the -X direction from the bi-convex lens G1 mask M surface so as to reflect in the -Z direction with respect to the (XY plane) and a second reflecting surface P2r that it is.

第1結像光学系K1を構成する両凸レンズG1(蛍石)と両凸レンズG1に隣接して設けられた両凹レンズG2(石英)との組み合わせ、両凸レンズG3(蛍石)と両凸レンズG3に隣接して設けられた負メニスカスレンズG4(石英)との組み合わせ、正メニスカスレンズG7(蛍石)と正メニスカスレンズG7に隣接して設けられた負メニスカスレンズG8(石英)との組み合わせは、投影光学ユニットPL1の色収差の補正に寄与している。 The combination of a biconvex lens G1 biconcave lens G2 disposed adjacent to (fluorite) and a biconvex lens G1 (quartz) constituting the first imaging optical system K1, and the biconvex lens G3 biconvex lens G3 (fluorite) combination of adjacent negative meniscus lens provided G4 (quartz), a combination of a positive meniscus lens G7 (fluorite) and a negative meniscus lens disposed adjacent to the positive meniscus lens G7 G8 (quartz) is projected It contributes to the correction of the chromatic aberration of the optical unit PL1. 両凸レンズG1と両凹レンズG2との組み合わせ、及び両凸レンズG3と負メニスカスレンズG4との組み合わせは主に投影光学ユニットPL1の倍率色収差の補正に寄与し、パターン像の像高が低い部分から高い部分にしたがって両凸レンズG1、両凹レンズG2、両凸レンズG3、負メニスカスレンズG4による投影光学ユニットPL1の色収差の補正のされ方が大きくなる。 The combination of a biconvex lens G1 and a biconcave lens G2, and a combination of a biconvex lens G3 and the negative meniscus lens G4 contributes mainly to the correction of the chromatic aberration of magnification of the projection optical units PL1, partial high from the image height is lower portions of the pattern image biconvex lens G1 accordingly biconcave lens G2, a biconvex lens G3, is how it was correct chromatic aberration of the projection optical units PL1 by the negative meniscus lens G4 increases. 正メニスカスレンズG7と負メニスカスレンズG8との組み合わせは主に投影光学ユニットPL1の軸上色収差の補正に寄与し、パターン像のすべての像高に対して一様に投影光学ユニットPL1の色収差の補正を行う。 The combination of a positive meniscus lens G7 and a negative meniscus lens G8 is mainly projected contribute to the correction of the axial chromatic aberration of the optical units PL1, uniformly chromatic aberration correction of the projection optical units PL1 for all the image height of the image of the pattern I do.

また、マスクパターンの一次像の形成位置の近傍には、プレートP上における投影光学ユニットPL1の投影領域(露光領域)を規定する視野絞りFSが設けられている。 In the vicinity of the forming position of the primary image of the mask pattern, a field stop FS is provided to define the projection area of ​​the projection optical units PL1 (exposure area) on the plate P. また、投影光学ユニットPL1は、マスクMと第1結像光学系K1との間に平行平面板(変更手段)40、第1結像光学系K1と視野絞りFSとの間に平行平面板(変更手段)42、視野絞りFSと第2結像光学系K2との間に平行平面板(変更手段)44、第2結像光学系K2とプレートPとの間に平行平面板46を備えている。 The projection optical unit PL1 is a plane parallel plate (changing means) between the mask M and the first imaging optical system K1 40, parallel flat plate between the first imaging optical system K1 and field stop FS ( changing means) 42, a plane parallel plate (changing means between the field stop FS and the second imaging optical system K2) 44, provided with a plane-parallel plate 46 between the second imaging optical system K2 and the plate P there.

平行平面板40,42,44,46は、マスクMとプレートPとの間の光路中に挿脱可能に配置されている。 Parallel plate 40, 42, 44, 46 is removably disposed in the optical path between the mask M and the plate P. 平行平面板40,42,44,46をマスクMとプレートPとの間の光路中に配置することにより、j線(313nm)及びi線(365nm)の波長域を含む光による投影光学ユニットPL1の色収差(倍率色収差、軸上色収差)が良好に補正された状態になる。 By arranging the plane-parallel plate 40, 42, 44, 46 in the optical path between the mask M and the plate P, the projection optical units PL1 by light having a wavelength range of j lines (313 nm) and i-line (365 nm) becomes chromatic aberration (lateral chromatic aberration, axial chromatic aberration) in the state are well corrected. また、平行平面板40,42,44,46をマスクMとプレートPとの間の光路中から退避させることにより、i線及びh線(404nm)の波長域を含む光による投影光学ユニットPL1の色収差が良好に補正された状態になる。 Further, by retracting the plane-parallel plate 40, 42, 44, 46 from the optical path between the mask M and the plate P, i-line and the h-line light by the projection optical units PL1 including a wavelength region of (404 nm) a state in which the chromatic aberration is satisfactorily corrected.

マスクM上の投影光学ユニットPL1に対応した照明領域からの光は、平行平面板40を通過して、第1反射面P1rに−Z方向に沿って入射し、+X方向に反射されて、両凸レンズG1、両凹レンズG2、両凸レンズG3、負メニスカスレンズG4、両凸レンズG5、正メニスカスレンズG6、正メニスカスレンズG7、負メニスカスレンズG8を順次通過する。 Light from the illumination area corresponding to the projection optical units PL1 on the mask M passes through the plane-parallel plate 40, the first reflecting surface P1r incident along the -Z direction, is reflected in the + X direction, both convex lens G1, a biconcave lens G2, a biconvex lens G3, the negative meniscus lens G4, a biconvex lens G5, a positive meniscus lens G6, a positive meniscus lens G7, sequentially passes through the negative meniscus lens G8. 負メニスカスレンズG8を通過した光は、第1凸面反射鏡M1により反射され、−X方向に沿って進行し、負メニスカスレンズG8、正メニスカスレンズG7、正メニスカスレンズG6、両凸レンズG5、負メニスカスレンズG4、両凸レンズG3、両凹レンズG2、両凸レンズG1を順次通過する。 The light passing through the negative meniscus lens G8 is reflected by the first convex reflecting mirror M1, proceeded along the -X direction, a negative meniscus lens G8, a positive meniscus lens G7, a positive meniscus lens G6, a biconvex lens G5, a negative meniscus lens G4, a biconvex lens G3, a biconcave lens G2, sequentially passes through the double-convex lens G1. 両凸レンズG1を通過した光は、第2反射面P2rにより反射され平行平面板42を通過する。 The light passing through the biconvex lens G1 passes through the plane parallel plate 42 is reflected by the second reflecting surface P2r.

平行平面板42を通過した光は、視野絞りFSの近傍にマスクパターンの一次像を形成し、平行平面板44を通過し、第1結像光学系K1と同様の構成を有する第2結像光学系K2を通過する。 The light passing through the plane-parallel plate 42, field stop to form a primary image of the mask pattern in the vicinity of the FS, passes through the plane-parallel plate 44, the second image-forming having the same configuration as the first imaging optical system K1 passing through the optical system K2. 第2結像光学系K2を通過し、−Z方向に沿って進行する光は、平行平面板46を通過し、プレートP上において対応する露光領域にマスクパターンの二次像を形成する。 It passes through the second imaging optical system K2, light traveling along the -Z direction, passes through the plane parallel plate 46, to form a secondary image of the mask pattern corresponding exposure area on the plate P. ここで、二次像のX方向における横倍率およびY方向における横倍率はともに+1倍である。 Here, the lateral magnification in the lateral magnification and the Y direction in the X direction of the secondary image are both +1 times. すなわち、投影光学ユニットPL1を介してプレートP上に形成されるマスクパターン像は等倍の正立正像であり、投影光学系PLは等倍正立系を構成している。 That is, the mask pattern image formed on the plate P via the projection optical units PL1 is equal magnification erect image, the projection optical system PL constitute a unity magnification erect system.

図5は、投影光学ユニットPL1のシステム構成図である。 Figure 5 is a system configuration diagram of a projection optical unit PL1. なお、投影光学ユニットPL2〜PL5のシステム構成はPL1のシステム構成と同一である。 Note that the system configuration of a projection optical unit PL2~PL5 is identical to the system configuration of PL1. 主制御系20は、図5に示すように、第1駆動部30を制御して平行平面板40をマスクMとプレートPとの間の光路外から光路中に挿入し、または光路中から光路外に退避させる。 The main control system 20, as shown in FIG. 5, the optical path from and inserted into the light path or the optical path, from the outside of the optical path between the plane-parallel plate 40 controls the first driving unit 30 the mask M and the plate P It is retracted to the outside. また、第2駆動部32、第3駆動部34,第4駆動部36のそれぞれを制御して、平行平面板42、44,46のそれぞれをマスクMとプレートPとの間の光路外から光路中に挿入し、または光路中から光路外に退避させる。 The second driving unit 32, the third drive unit 34 controls each of the fourth driver 36, the optical path of each of the plane-parallel plate 42, 44 and 46 from the outside of the optical path between the mask M and the plate P inserted, or is retracted outside the optical path from the optical path during. 平行平面板40,42,44,46をマスクMとプレートPとの間の光路中に対して挿脱させることにより、投影光学ユニットPL1の色収差の補正範囲を変更することができる。 By inserting and removing the optical path medium between the plane-parallel plate 40, 42, 44, 46 mask M and plate P, it is possible to change the correction range of the chromatic aberration of the projection optical units PL1.

主制御系20は、パワー重視(高スループット重視)の露光、即ち高解像度を必要としないパターンの露光を行うパワーモードにより露光を行う際に、j線よりも長波長ではあるが高いパワーを有するh線,i線の波長域の光(図3参照)により露光を行うように駆動装置21に対して制御信号を出力する。 The main control system 20, the exposure power emphasis (high-throughput emphasis), i.e. when performing exposure by a power mode for exposure of patterns that do not require high resolution, having but high power is on the long wavelength than j line h-line (see FIG. 3) light in the wavelength range of i-line by outputting a control signal to the drive unit 21 to perform the exposure. 駆動装置21は、主制御系20からの制御信号に基づいて、h線,i線の波長域を含む光のみを通過させる波長選択フィルタ6bを光源1とマスクMとの間の光路中に配置する。 Driving device 21 based on the control signal from the main control system 20, disposed h-line, a wavelength selection filter 6b which passes only light having a wavelength range of i-line in an optical path between the light source 1 and the mask M to. また、主制御系20は第1駆動部30,第2駆動部32、第3駆動部34,第4駆動部36に対して制御信号を出力する。 The main control system 20 first driving unit 30, the second driving unit 32, the third drive unit 34, and outputs a control signal to the fourth driver 36. 第1駆動部30、第2駆動部32、第3駆動部34,第4駆動部36のそれぞれは、主制御系20からの制御信号に基づいて、平行平面板40,42,44,46のそれぞれをマスクMとプレートPとの間の光路外に退避させる。 The first driving unit 30, the second driving unit 32, the third drive unit 34, each of the fourth driver 36, based on a control signal from the main control system 20, the plane-parallel plate 40, 42, 44, 46 It retracts the respective optical path outside between the mask M and the plate P.

一方、主制御系20は、高解像重視の露光、即ち高パワー(高スループット)よりも高解像度を必要とする超微細パターンの露光を行う高解像モードにより露光を行う際に、i線と、h線よりも低いパワーではあるが短波長であるj線の波長域の光(図3参照)により露光を行うように駆動装置21に対して制御信号を出力する。 On the other hand, the main control system 20, the high-resolution focus exposure, i.e. when performing exposure by the high resolution mode for performing exposure of ultrafine patterns that require even higher resolution than high power (high throughput), i-rays When, albeit at a lower power than the h-line and outputs a control signal to the drive unit 21 to perform exposure by light (see FIG. 3) in the wavelength range of j line is shorter. 駆動装置21は、主制御系20からの制御信号に基づいて、i線,j線の波長域を含む光のみを通過させる波長選択フィルタ6aを光源1とマスクMとの間の光路中に配置する。 Driving device 21 based on the control signal from the main control system 20, arranged i-line, a wavelength selection filter 6a that passes only light having a wavelength range of j lines in the optical path between the light source 1 and the mask M to. また、主制御系20は第1駆動部30,第2駆動部32、第3駆動部34,第4駆動部36に対して制御信号を出力し、第1駆動部30、第2駆動部32、第3駆動部34,第4駆動部36のそれぞれは、主制御系20からの制御信号に基づいて、平行平面板40,42,44,46のそれぞれをマスクMとプレートPとの間の光路中に配置する。 The main control system 20 first driving unit 30, the second driving unit 32, the third driving unit 34 outputs a control signal to the fourth driver 36, the first driving unit 30, the second driving unit 32 the third driving unit 34, each of the fourth driver 36, based on a control signal from the main control system 20, each of the plane-parallel plate 40, 42, 44, 46 between the mask M and the plate P placing in the optical path.

次に、図6に示すフローチャートを参照して、この第1の実施の形態にかかる投影露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法について説明する。 Next, with reference to a flowchart shown in FIG. 6, a method of manufacturing the micro device will be described using the first projection exposure apparatus according to the embodiment. なお、この第1の実施の形態にかかるマイクロデバイスの製造方法においては、プレート(ガラス基板)P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製造する方法について説明を行なう。 Incidentally, in this manufacturing method of the first embodiment microdevice according to the form of, by forming the plate predetermined pattern (glass substrate) P (circuit pattern, electrode pattern, etc.), liquid crystal display as microdevices the description method for producing the device. また、この第1の実施の形態にかかるマイクロデバイスの製造方法においては、下のレイヤのパターンをプレートP上に形成し、下のレイヤのパターンが形成されたプレートP上に上のレイヤのパターンを重ねて形成する重ね合わせ露光を行なう。 The pattern of this in the manufacturing method of the first embodiment microdevice according to the exemplary, layer above the pattern of the lower layer formed on the plate P, on the plate P on which the pattern is formed of a bottom layer performing overlay exposure is formed by overlapping. 即ち、高解像度を必要としないややラフなパターンの露光(下のレイヤの露光)を行なった後に、高解像を必要とする超微細なパターンの露光(上のレイヤの露光)を行なう。 That is, after performing the exposure slightly rough patterns that do not require high resolution (exposure of the layer below), the exposure of the ultra fine pattern requiring a high resolution (exposure in upper layers).

まず、高スループットで露光を行うために、露光光のパワーを重視したパワーモードにより露光を行う。 First, in order to perform the exposure at a high throughput, to perform exposure by a power mode that emphasizes the power of the exposure light. 主制御系20は、j線よりも長波長ではあるが高いパワーを有するh線,i線の波長域の光(図3参照)により露光を行うように駆動装置21に対して制御信号を出力し、駆動装置21を駆動させることによりh線,i線の波長域を含む光のみを通過させる波長選択フィルタ6bを光源1とマスクMとの間の光路中に配置させる。 The main control system 20, outputs a control signal to the drive unit 21 to perform exposure by h-line having a high power albeit at even longer wavelength than j-line, i-line of a wavelength range of the light (see Figure 3) and, h-ray, is placed in the optical path between the wavelength selective filter 6b of the light source 1 and the mask M to pass only light having a wavelength range of i-line by driving the driving unit 21. また、主制御系20は、各投影光学ユニット(PL1〜PL5)における第1駆動部30,第2駆動部32、第3駆動部34,及び第4駆動部36に対して制御信号を出力し、第1駆動部30、第2駆動部32、第3駆動部34,及び第4駆動部36のそれぞれを駆動させることにより平行平面板40,42,44,46(投影光学ユニットPL1〜PL5のそれぞれが備える4つの平行平面板)のそれぞれをマスクMとプレートPとの間の光路外に退避させる(ステップS10)。 The main control system 20, the first driving unit 30 in the respective projection optical units (PLl to PL5), the second driving unit 32 outputs a control signal to the third drive unit 34, and a fourth driver 36 the first driving unit 30, the second driving unit 32, the third drive unit 34, and a fourth plane-parallel plate 40, 42, 44, 46 by driving the respective driving portion 36 (projection optical unit PL1~PL5 retracting each of the four plane-parallel plate), each provided outside the optical path between the mask M and plate P (step S10).

これにより、マスクMのややラフなパターンがh線,i線の波長域を含む光である照明光により照明され(ステップS11、照明工程)、マスクMのややラフなパターンの像がプレートP上に投影され(ステップS12、投影工程)、プレートP上に露光される(ステップS13、パワー露光工程)。 Thus, slightly rough pattern h line of the mask M, illuminated by illumination light is light having a wavelength range of i-line (step S11, the illumination step), the image somewhat rough pattern of the mask M on the plate P is projected (step S12, projection step), is exposed onto the plate P (step S13, power exposure step).

次に、ステップS13においてマスクMのパターンが露光されたプレートPの現像を行うためにプレートPを現像装置に搬送し、現像装置においてプレートPの現像が行われる(ステップS14、現像工程)。 Then, to convey the plate P to the developing apparatus for the pattern of the mask M for developing the plate P which is exposed in step S13, the development of the plate P is performed in the developing device (step S14, the developing step). その後、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りプレートP上に下のレイヤのパターンが形成される。 Thereafter, an etching process, the pattern of the lower layer is formed on the plate P by the respective steps such as a resist stripping step. 次に、下のレイヤのパターンが形成されたプレートPを塗布装置に搬送し、塗布装置において新たなレジストが塗布され、新たなレジストが塗布されたたプレートPを塗布装置からこの実施の形態にかかる投影露光装置に搬送する。 Then, to convey the plate P on which the pattern of the bottom layer formed in the coating apparatus, a new resist is applied in the coating apparatus, in this embodiment the plate P to a new resist is coated from a coating device to convey to such a projection exposure apparatus.

次に、高解像度を必要とする超微細なパターンの露光を行う。 Next, the exposure of the ultra fine pattern requiring high resolution. この場合には、高解像度で露光を行うために、露光光のパワーを重視しない高解像モードにより露光を行う。 In this case, in order to perform exposure with high resolution, performing the exposure by the high-resolution mode without emphasizing the power of the exposure light. 従って、主制御系20は、照明光の波長の切替えを行う(ステップS15)。 Accordingly, the main control system 20 switches the wavelength of the illumination light (step S15). 即ち、主制御系20は、i線と、h線よりも相対的に低いパワーではあるが短波長であるj線の波長域を含む光(図3参照)により露光を行うように駆動装置21に対して制御信号を出力し、駆動装置21を駆動させることにより波長選択フィルタ6bを光源1とマスクMとの間の光路中から光路外に退避させ、i線,j線の波長域を含む光のみを通過させる波長選択フィルタ6aを光源1とマスクMとの間の光路中に挿入する(切替工程)。 That is, the main control system 20, i line and the drive device so as to perform exposure by light (see FIG. 3) including the wavelength range of j lines albeit at relatively low power is shorter than the h-line 21 outputs a control signal to include a wavelength range of retracted outside the optical path, i line, j-ray from the optical path between the wavelength selective filter 6b to the light source 1 and the mask M by driving the driving unit 21 inserting a wavelength selecting filter 6a that passes light only in the optical path between the light source 1 and the mask M (switching step).

次に、主制御系20は、ステップS15において切替えられた照明光の波長(i線,j線)に応じて投影光学系PL(投影光学ユニットPL1〜PL5)の色収差の補正範囲を変更する(ステップS16)。 Next, the main control system 20, switched wavelength of the illumination light (i line, j line) in step S15 changes the correction range of the chromatic aberration of the projection optical system PL (projection optical unit PLl to PL5) in accordance with ( step S16). 即ち、主制御系20は、各投影光学ユニット(PL1〜PL5)における第1駆動部30,第2駆動部32、第3駆動部34,及び第4駆動部36のそれぞれを駆動させることにより4つの平行平面板40,42,44,46のそれぞれをマスクMとプレートPとの間の光路外から光路中に移動させる(変更工程)。 That is, the main control system 20 includes a first driving unit 30 in the respective projection optical units (PLl to PL5), the second driving unit 32, by driving the respective third drive unit 34, and a fourth driver 36 4 One of each of the plane-parallel plate 40, 42, 44, 46 are moved from the outside of the optical path in the optical path between the mask M and plate P (change step). この変更工程が行われる前ではi線及びh線の波長域を含む光に対する投影光学系PL(投影光学ユニットPL1〜PL5)の色収差が補正された状態であったが、この変更工程が行われることによりj線及びi線の波長域を含む光に対する投影光学系PL(投影光学ユニットPL1〜PL5)の色収差(倍率色収差、軸上色収差)が良好に補正された状態となる。 This change process is a state in which the chromatic aberration is corrected in the projection optical system PL (projection optical unit PLl to PL5) for light having a wavelength range of the i-line and h-line in front to be performed, the changing step is performed a state in which the chromatic aberration of the j line and the i-line projection optical system with respect to light having a wavelength range of PL (projection optical unit PLl to PL5) (magnification chromatic aberration, axial chromatic aberration) is corrected favorably by.

これにより、マスクMの超微細なパターンがi線,j線の波長域を含む光である照明光により照明され(ステップS17、照明工程)、マスクMの超微細なパターンの像がプレートP上に投影され(ステップS18、投影工程)、プレートP上に露光される(ステップS19、高解像露光工程)。 Thus, ultra-fine pattern of the mask M i lines, is illuminated by the illumination light is a light having a wavelength range of j lines (step S17, the illumination step), the image of the ultra fine pattern of the mask M on the plate P is projected in (step S18, projection step), it is exposed onto the plate P (step S19, high-resolution exposure step). 次に、ステップS19においてマスクMのパターンが露光されたプレートPの現像を行うためにプレートPを現像装置に搬送し、現像装置においてプレートPの現像が行われる(ステップS20、現像工程)。 Then, to convey the plate P to the developing apparatus for the pattern of the mask M for developing the plate P which is exposed in step S19, the development of the plate P is performed in the developing device (step S20, the developing step). その後、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りプレートP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へ移行する。 Thereafter, an etching process, a predetermined pattern is formed on the plate P by the respective steps such as a resist stripping step, followed by the next color filter forming step.

即ち、カラーフィルタ形成工程では、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。 That is, in the color filter forming step, R (Red), G (Green), B or sets of three dots corresponding to (Blue) are arrayed in a matrix, or R, G, 3 pieces of B stripes forming a color filter or arranged a set of filters to the plurality horizontal scanning line direction. そして、カラーフィルタ形成工程の後に、セル組み立て工程が実行される。 After the color filter forming step, the cell assembly process is performed. セル組み立て工程では、この実施の形態にかかる投影露光装置により露光されたパターンを有するプレートP、およびカラーフィルタ形成工程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。 The cell assembly step is to assemble a liquid crystal panel (liquid crystal cell) using a plate P, and the like color filter obtained in the color filter forming step having an exposure pattern by such a projection exposure apparatus in this embodiment. セル組み立て工程では、例えば、所定のパターンを有するプレートPとカラーフィルタ形成工程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。 The cell assembly step, for example, by injecting liquid crystal between the color filter obtained in the plate P and the color filter forming step having a predetermined pattern, to produce a liquid crystal panel (liquid crystal cell).

その後、モジュール組み立て工程が実行される。 Thereafter, the module assembly process is performed. モジュール組み立て工程では、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を形成する。 The module assembly step, an electric circuit for display operation of the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell), by attaching the respective components such as a backlight to form a liquid crystal display device. 上述のマイクロデバイス(液晶表示素子)の製造方法によれば、投影光学系の色収差が良好に補正されている状態で高解像度を重視した露光及び高スループットを重視した露光の双方を行うことができ、良好な液晶表示素子を得ることができる。 According to the manufacturing method of the above micro device (liquid crystal display device), it is possible to perform both exposure chromatic aberration emphasizes satisfactorily corrected exposed with an emphasis on high resolution and has a state and a high throughput of the projection optical system , it is possible to obtain a good liquid crystal display device.

なお、ステップS14における現像工程は、高解像を重視した高解像モードによる露光の前に行われているが、パワーモードによる露光及び高解像モードによる露光が行われた後に行われるようにしてもよい。 The developing process in step S14, have been carried out before the exposure by the high resolution mode emphasizes high resolution, so exposure by the exposure and the high resolution mode by the power mode is performed after performing it may be. 即ち、ステップS14における現像工程を省略してもよい。 That may be omitted developing process in step S14.

この第1の実施の形態にかかる投影光学系(結像光学系)によれば、蛍石(フッ化物)により構成される光学部材と石英(フッ化物と異なる分散を持つ)により構成される光学部材とが隣接して設けられている組み合わせを3つ備える第1結像光学系及び第2結像光学系を備えているため、異なる露光波長域(例えば、j線とi線とを含む第1露光波長域とi線とh線とを含む第2露光波長域)の光に対する倍率色収差及び軸上色収差を4つの平行平面板等の挿脱(変更手段)による切り換えによって良好に補正することができる。 According to the first embodiment of according to the projection optical system (imaging optical system), an optical constituted by configured optical member and the quartz (with fluoride and different dispersion) by fluorite (fluoride) since where the member comprises a first imaging optical system and the second imaging optical system comprising three combinations are provided adjacent, different exposure wavelength region (e.g., first and a j line and the i line be satisfactorily corrected by switching by the magnification chromatic aberration and axial chromatic aberration four parallel flat plate such as insertion and removal of the (changing means) for light in the second exposure wavelength region) comprising the first exposure wavelength region and i-line and h-line can.

また、この第1の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、異なる露光波長域を含む光に対する倍率色収差及び軸上色収差を交換手段による切り換えにより良好に補正できる投影光学系を備えているため、波長選択フィルタを切替えることによる照明光の波長の切替えに対応して、例えばj線及びi線の波長域を含む照明光を用いた高解像度を重視した露光、及びh線及びi線の波長域を含む照明光を用いた高スループットを重視した露光の双方を良好に行うことができる。 Further, according to the projection exposure apparatus according to the first embodiment, due to the provision of a projection optical system can be satisfactorily corrected by switching by exchanging means the chromatic aberration of magnification and axial chromatic aberration for the light having a different exposure wavelength region , the wavelength of the corresponding to the switching of the wavelength of the illumination light by switching the wavelength selective filter, for example, exposure with an emphasis on high resolution using the illumination light including a wavelength range of j lines and i lines, and h-line and i-line both exposure with an emphasis on high-throughput using the illumination light including a frequency can be satisfactorily performed.

なお、この第1の実施の形態においては、投影光学系PL内の5つの投影光学ユニットPL1〜PL5を構成する2つの結像光学系K1,K2は、第1透過光学部材としての蛍石で構成されるレンズと、この第1透過光学部材に隣接して配置された第2透過光学部材としての石英で構成されるレンズとの組み合わせをそれぞれ3組備えているが、4組以上備える構成とすることも可能である。 Incidentally, in this first embodiment, five constituting the projection optical unit PLl to PL5 2 single imaging optical system K1, K2 in the projection optical system PL, fluorite as a first transmissive optical element When configured lens, but includes three sets each combination of the quartz in the constructed lens as the second transmissive optical member disposed adjacent to the first transmission optical element, a configuration having four or more it is also possible to. この場合、投影光学系PL内の各投影光学ユニットPL1〜PL5を構成する2つの結像光学系K1,K2の色収差を補正できる波長域より一層広い波長域の色収差を補正することができる。 In this case, it is possible to correct the chromatic aberration of the wider wavelength range than the wavelength range chromatic aberration can be corrected for each projection optical unit two imaging optical systems constituting the PLl to PL5 K1, K2 in the projection optical system PL.

また、本発明では、第1透過光学部材を蛍石で構成することに限らず、フッ化物で構成しても良い。 Further, in the present invention, the first transmission optical element is not limited to be configured with fluorite, it may be constituted by a fluoride. また、本発明では、第2透過光学部材を石英で構成することに限らず、フッ化物とは異なる分散を持つ光学部材で構成しても良い。 Further, in the present invention, the second transmission optical element is not limited to be composed of quartz, it may be constituted by an optical member having different dispersion with fluoride.

このように、本発明では、投影光学系または結像光学系において、フッ化物で構成される第1透過光学部材と、この第1透過光学部材に隣接して配置された第1透過光学部材とは異なる分散を有する第2透過光学部材を3組備える構成とすることに限らず、4組以上備える構成とすることが可能である。 Thus, in the present invention, in the projection optical system or the image-forming optical system, a first transmission optical element consisting of fluoride, the first transmission optical element disposed adjacent to the first transmission optical element it is not limited to a structure having three pairs of the second transmission optical element having different dispersion can be configured to include four or more.

また、この第1の実施の形態においては、変更手段として平行平面板を備えているが、平行平面板以外のレンズ等の光学部材を備えるようにしてもよい。 Further, in this first embodiment is provided with the parallel flat plate as the changing means may be provided with an optical member such as a lens other than a plane-parallel plate.

また、この第1の実施の形態においては、変更手段として4つの平行平面板を備えているが、少なくとも1つの平行平面板を備えるようにすればよい。 Further, in this first embodiment, comprises four parallel plate as a changing unit, it is sufficient to include at least one plane-parallel plate. 1つの平行平面板を備える場合には、この実施の形態にかかる4つの平行平面板の厚さを足し合わせた厚さの平行平面板を、マスクと第1結像光学系との間、第1結像光学系と視野絞りとの間、視野絞りと第2結像光学系との間、第2結像光学系とプレートとの間のいずれかに配置する。 When having one plane-parallel plate, a plane-parallel plate with a thickness of the sum of the thicknesses of the four plane-parallel plate according to this embodiment, between the mask and the first imaging optical system, the between the first imaging optical system and the field stop is located either between the field stop and between the second imaging optical system, a second imaging optical system and the plate. 2つの平行平面板を備える場合には、2つの平行平面板の厚さを足し合わせた厚さが、この実施の形態にかかる4つの平行平面板の厚さを足し合わせた厚さと同一となる2つの平行平面板を、マスクと第1結像光学系との間、第1結像光学系と視野絞りとの間、視野絞りと第2結像光学系との間、第2結像光学系とプレートとの間の空間のいずれか1箇所にまとめて配置、またはこれら4つの空間のいずれか2箇所に分けて配置する。 When having two plane-parallel plate has a thickness obtained by adding the thickness of the two plane parallel plates is the same as the thickness of the sum of the thicknesses of the four plane-parallel plate according to this embodiment two parallel flat plate, between the mask and the first imaging optical system, between the first imaging optical system and the field stop, the field stop and between the second imaging optical system, the second imaging optical collectively disposed on either one position of the space between the system and the plate, or be placed separately in any two places of these four spaces. また、3つの平行平面板を備える場合には、3つの平行平面板の厚さを足し合わせた厚さが、この実施の形態にかかる4つの平行平面板の厚さを足し合わせた厚さと同一となる3つの平行平面板を、マスクと第1結像光学系との間、第1結像光学系と視野絞りとの間、視野絞りと第2結像光学系との間、第2結像光学系とプレートとの間の空間の1箇所にまとめて配置しても良く、あるいはこれら4つの空間の2箇所の一方に2つの平行平面板を配置し、他方に1つの平行平面板を配置しても良い。 Further, three in the case with a plane-parallel plate has a thickness obtained by adding the thickness of three parallel flat plates is the same as the thickness of the sum of the thicknesses of the four plane-parallel plate according to this embodiment three parallel flat plate made, the mask and between the first imaging optical system, between the first imaging optical system and the field stop, the field stop and between the second imaging optical system, a second imaging may be arranged in one place in the space between the image optical system and the plate, or four arranged two plane-parallel plate in one of two places of the spatial, one parallel flat plate in the other it may be arranged. さらには、これら4つの空間の3箇所に平行平面板をそれぞれ配置しても良い。 Further, it may be arranged four plane-parallel plate in the three spatial respectively.

なお、以上の複数の平行平面板を互いに等しい厚さとする必要はない。 It is not necessary to a plurality of plane parallel plates mutually equal thickness of the above. 即ち、平行平面板全体として、色収差を補正し得る所定の光学的厚さを有していれば、互いに異なる厚さを持つ平行平面板の組み合わせとすることも可能であり、さらには、平行平面板の屈折率を互いに異ならせしめることも可能である。 That is, as a whole a plane parallel plate, if it has a predetermined optical thickness capable of correcting chromatic aberration, it is also possible to a combination of a plane parallel plate having different thicknesses, and further, parallel flat it is also possible to occupy with different refractive index of the face plate to each other.

次に、図面を参照して、本発明の第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。 Next, with reference to the drawings, a description will be given according the projection exposure apparatus in the second embodiment of the present invention. なお、この第2の実施の形態にかかる投影露光装置は、第1の実施の形態にかかる投影露光装置を構成する投影光学系PL(投影光学ユニットPL1,PL3〜PL5及び図示しない投影光学ユニットPL2)に代えて、図7に示す投影光学ユニットを5つ備えた投影光学系により構成されている。 Incidentally, the second such projection exposure apparatus according to the embodiment, the projection optical system constituting the projection exposure apparatus according to the first embodiment PL (projection optical unit PL1, PL3~PL5 and not shown projection optical units PL2 ) in place, and is composed of five with a projection optical system of the projection optical unit shown in FIG. 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。 Accordingly, in the description of the second embodiment, detailed description of the same configuration as the configuration according projection exposure apparatus according to the first embodiment will be omitted. 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。 Incidentally, in this description of such a projection exposure apparatus in the second embodiment, configurations the same as the configuration of the projection exposure apparatus in the first embodiment the same as that used in the first embodiment It is described with reference to the code.

図7は、この第2の実施の形態にかかる投影光学系が備える1つの投影光学ユニット(以下、投影光学ユニットPL1という。)の構成を示す図である。 7, the second according to the embodiment the projection optical system has one projection optical unit including a diagram showing the configuration (hereinafter, referred to as projection optical units PL1.). なお、投影光学系が備える他の4つの投影光学ユニット(以下、投影光学ユニットPL2〜PL5という。)の構成は、図7に示す投影光学ユニットの構成と同一である。 Incidentally, other four projection optical unit projecting optical system comprises a configuration (hereinafter, referred to as projection optical units PL2~PL5.), Is identical to the configuration of the projection optical unit shown in FIG. 図示の投影光学ユニットは、マスクMからの光に基づいてマスクパターンの一次像を形成する第1結像光学系K3と、この一次像からの光に基づいてマスクパターンの正立正像をプレート(ガラス基板)P上に形成する第2結像光学系K4とを有する。 The projection optical unit shown includes a first imaging optical system K3 which forms a primary image of the mask pattern based on the light from the mask M, the erect image of the mask pattern based on the light from the primary image plate ( and a second imaging optical system K4 for forming a glass substrate) P. なお、第2結像光学系K4の構成は第1結像光学系K3の構成と同一である。 The configuration of the second imaging optical system K4 is the same as the configuration of the first imaging optical system K3.

第1結像光学系K3は、図7に示すように、後述する平行平面板40から射出されたマスクMから−Z方向に沿って入射する光を+X方向に反射するようにマスク面(XY平面)に対して45°の角度で斜設された第1反射面P3rを備えている。 First imaging optical system K3, as shown in FIG. 7, the mask surface to reflect light in the + X direction which is incident along the -Z direction from the mask M, which is emitted from the plane-parallel plate 40 to be described later (XY and a first reflecting surface P3r which is obliquely set at an angle of 45 ° to the plane). また、第1結像光学系K3は、第1反射面P3r側から順に、蛍石(フッ化物)により構成された両凸レンズ(第1透過光学部材)G11、石英(第1透過光学部材とは異なる分散を有する)により構成された両凹レンズ(第2透過光学部材)G12、蛍石により構成された両凸レンズ(第1透過光学部材)G13、石英により構成され第1反射面P3r側に凹面を向けた負メニスカスレンズ(第2透過光学部材)G14、蛍石により構成された両凸レンズG15、蛍石により構成され第1反射面P3r側に凹面を向けた正メニスカスレンズ(第1透過光学部材)G16、石英により構成され第1反射面P3r側に凹面を向けた負メニスカスレンズ(第2透過光学部材)G17、石英により構成され第1反射面P3r側に凹面を向けた正メニ The first imaging optical system K3 includes, in order from the first reflecting surface P3r side, fluorite biconvex lens constructed by (fluoride) (first transmissive optical element) G11, a quartz (first transmissive optical member biconcave lens constructed by a) a different dispersion (second transmitting optical member) G12, a biconvex lens constructed by fluorite (first transmissive optical element) G13, a concave surface facing the first reflecting surface P3r side is composed of quartz negative meniscus lens (the second transmission optical element) G14, a biconvex lens G15 constituted by fluorite, a positive meniscus lens with its concave surface facing the first reflecting surface P3r side is composed of fluorite (first transmissive optical member) G16, a negative meniscus lens having a concave surface facing the first reflecting surface P3r side is constituted by quartz (second transmitting optical member) G17, is composed of quartz positive Meni with its concave surface facing the first reflecting surface P3r side カスレンズ(第2透過光学部材)G18、蛍石により構成された両凹レンズ(第1透過光学部材)G19、第1反射面P3r側に凸面を向けた第1凸面反射鏡M2を備えている。 Kasurenzu (second transmitting optical member) G18, a biconcave lens (first transmissive optical element) configured by fluorite G19, and a first convex reflecting mirror M2 having a convex surface facing the first reflecting surface P3r side. さらに、第1結像光学系K3は、両凸レンズG11から−X方向に沿って入射する光を−Z方向に反射するようにマスクM面(XY平面)に対して45°の角度で斜設された第2反射面P4rを備えている。 Furthermore, the first imaging optical system K3 is obliquely set at an angle of 45 ° the light incident along the -X direction from the bi-convex lens G11 mask M surface so as to reflect in the -Z direction with respect to the (XY plane) and a second reflecting surface P4r that it is.

第1結像光学系K3を構成する両凸レンズG11(蛍石)と両凸レンズG11に隣接して設けられた両凹レンズG12(石英)との組み合わせ、両凸レンズG13(蛍石)と両凸レンズG13に隣接して設けられた負メニスカスレンズG14(石英)との組み合わせ、正メニスカスレンズG16(蛍石)と正メニスカスレンズG16に隣接して設けられた負メニスカスレンズG17(石英)との組み合わせ、正メニスカスレンズG18(石英)と正メニスカスレンズG18に隣接して設けられた両凹レンズG19(蛍石)との組み合わせは、投影光学ユニットの色収差の補正に寄与している。 The combination of a biconvex lens G11 (fluorite) and a biconcave lens G12 (quartz) disposed adjacent to the biconvex lens G11 constituting the first imaging optical system K3, and the biconvex lens G13 biconvex lens G13 (fluorite) combination of adjacent negative meniscus lens provided G14 (quartz), a combination of a positive meniscus lens G16 (fluorite) and a negative meniscus lens disposed adjacent to the positive meniscus lens G16 G17 (quartz), a positive meniscus the combination of a biconcave lens G19 (fluorite) provided lens G18 and (quartz) adjacent to the positive meniscus lens G18 contributes to the correction of the chromatic aberration of the projection optical unit. 両凸レンズG11と両凹レンズG12との組み合わせ、両凸レンズG13と負メニスカスレンズG14との組み合わせ、正メニスカスレンズG16と負メニスカスレンズG17との組み合わせは主に投影光学ユニットの倍率色収差の補正に寄与し、パターン像の像高が低い部分から高い部分にしたがって両凸レンズG11、両凹レンズG12、両凸レンズG13、負メニスカスレンズG14、正メニスカスレンズG16、負メニスカスレンズG17による投影光学ユニットの色収差の補正のされ方が大きくなる。 The combination of a biconvex lens G11 and a biconcave lens G12, a combination of a biconvex lens G13 and the negative meniscus lens G14, a combination of a positive meniscus lens G16 and the negative meniscus lens G17 contributes mainly to the correction of the chromatic aberration of magnification of the projection optical unit, biconvex lens G11 image height according to a high portion from the lower portion of the pattern image, a biconcave lens G12, a biconvex lens G13, a negative meniscus lens G14, a positive meniscus lens G16, and how the correction of the chromatic aberration of the projection optical unit according to the negative meniscus lens G17 It increases. 正メニスカスレンズG18と両凹レンズG19との組み合わせは主に投影光学ユニットの軸上色収差の補正に寄与し、パターン像のすべての像高に対して一様に投影光学ユニットPL1の色収差の補正を行う。 The combination of a positive meniscus lens G18 and a biconcave lens G19 contributes mainly to the correction of the axial chromatic aberration of the projection optical unit, performing uniformly correct chromatic aberration of the projection optical units PL1 for all the image height of the image of the pattern . 即ち、j線(313nm)、i線(365nm)及びh線(404nm)の波長域の光に対する投影光学ユニットの色収差(倍率色収差、軸上色収差)が良好に補正される。 That, j line (313 nm), i-ray (365 nm) of the projection optical unit with respect to light in the wavelength range of and h-line (404 nm) chromatic (chromatic aberration of magnification, the longitudinal chromatic aberration) is satisfactorily corrected.

また、マスクパターンの一次像の形成位置の近傍には、プレートP上における投影光学ユニットの投影領域(露光領域)を規定する視野絞りFS2が設けられている。 In the vicinity of the forming position of the primary image of the mask pattern, field stop FS2 which defines the projected area of ​​the projection optical unit (exposure area) on the plate P is provided.

また、投影光学ユニットPL1は、マスクMと第1結像光学系K3との間に平行平面板50、第1結像光学系K3と視野絞りFS2との間に平行平面板52、視野絞りFS2と第2結像光学系K4との間に平行平面板54、第2結像光学系K4とプレートPとの間に平行平面板56を備えている。 The projection optical unit PL1 is parallel flat plate 52 between the plane-parallel plate 50, the first imaging optical system K3 and field stop FS2 between the mask M and the first imaging optical system K3, field stop FS2 When provided with a plane-parallel plate 56 between the plane-parallel plate 54, the second imaging optical system K4 and the plate P between the second imaging optical system K4.

ここで、上記4つの平行平面板(50,52,54,56)は、図4にて前述した第1の実施の形態とは異なり、後述する各露光モードへの切り替え時においても固設されているが、投影光学ユニットPL1の光学調整をするように構成されても良い。 Here, the four plane-parallel plate (50,52,54,56) is different from the first embodiment described above in FIG. 4, it is fixed at the time of switching to each exposure mode described below and it is, or may be configured to the optical adjustment of the projection optical units PL1. 例えば、国際特許公開WO/2000/19261にて開示されているように、上記4つの平行平面板(50,52,54,56)の少なくとも1つを一対の楔プリズムで構成し、この一対の楔プリズムを可動として平行平面全体の光学的厚さを変化させて可変投影光学ユニットのフォーカス補正(像面位置補正)を行ったり、あるいは、特開2003−309053にて開示されているように、この一対の楔プリズムの少なくとも一方を回転させて、像面傾斜補正を行っても良い。 For example, as disclosed in International Patent Publication WO / 2000/19261, constituted by the four least one pair of wedge prisms parallel flat plate (50, 52, 54, 56), the pair the wedge prism by changing the optical thickness of the whole plane parallel as a movable and go variable projection optical units focus correction of the (image plane position correcting), or, as disclosed in JP 2003-309053, at least one of the pair of wedge prisms is rotated, it may be performed image plane inclination correction. さらに、上記4つの平行平面板(50,52,54,56)の少なくとも1つを結像光路を横切る面内に回転軸をもつように平行平面板を回転させて、像のシフト調整を行っても良く、さらには上記平行平面板の少なくとも1つに基板の伸縮等を補正する倍率調整機能を持たせることも可能である。 Further, by rotating the parallel plate to have a rotating shaft in at least one plane transverse to the imaging optical path of said four plane-parallel plate (50,52,54,56) performing a shift adjustment of the image may, furthermore it is also possible to have a magnification adjustment function for correcting the substrate expansion and contraction to at least one of the plane-parallel plate. この倍率を調整する場合には、例えば、平凹レンズと、この凹面とほぼ同一の曲率半径を持つ平凸レンズを有すると共に、平凹レンズの凹面と平凸レンズの凸面とを対向させて全体としてパワーを零とした構成として、平凹レンズと平凸レンズとの相対的間隔を変化させて倍率を調整することが可能である。 When adjusting the magnification, for example, a plano-concave lens, which has a plano-convex lens substantially having the same radius of curvature as the concave surface, the power as a whole are opposed to the convex and concave plano-convex lens concave zero and as with the structure, it is possible to adjust the magnification by changing the relative distance between the plano-concave lens and the plano-convex lens.

以上の4種の調整機構を複数組み合わせることは可能であり、図4を参照して前述した第1の実施の形態においても、上記の4種の調整機構の少なくとも1つを追加して、所望の光学調整を行うことができることは言うまでもない。 More of the four adjustment mechanisms are possible to combine a plurality of, in the first embodiment described above with reference to FIG. 4, by adding at least one of the above four adjusting mechanism, desired it is of course possible to perform optical adjustment.

マスクM上の投影光学ユニットPL1に対応した照明領域からの光は、平行平面板50を通過して、第1反射面P3rに−Z方向に沿って入射し、+X方向に反射されて、両凸レンズG11、両凹レンズG12、両凸レンズG13、負メニスカスレンズG14、両凸レンズG15、正メニスカスレンズG16、負メニスカスレンズG17、正メニスカスレンズG18、両凹レンズG19を順次通過する。 Light from the illumination area corresponding to the projection optical units PL1 on the mask M passes through the plane-parallel plate 50, the first reflecting surface P3r incident along the -Z direction, is reflected in the + X direction, both convex lens G11, a biconcave lens G12, a biconvex lens G13, a negative meniscus lens G14, a biconvex lens G15, a positive meniscus lens G16, a negative meniscus lens G17, a positive meniscus lens G18, sequentially passes through the biconcave lens G19. 両凹レンズG19を通過した光は、第1凸面反射鏡M2により反射され、−X方向に沿って進行し両凹レンズG19、正メニスカスレンズG18、負メニスカスレンズG17、正メニスカスレンズG16、両凸レンズG15、負メニスカスレンズG14、両凸レンズG13、両凹レンズG12、両凸レンズG11を順次通過する。 The light passing through the biconcave lens G19 is reflected by the first convex reflecting mirror M2, a biconcave lens G19 proceeds along the -X direction, a positive meniscus lens G18, a negative meniscus lens G17, a positive meniscus lens G16, a biconvex lens G15, negative meniscus lens G14, a biconvex lens G13, a biconcave lens G12, sequentially passes through the double-convex lens G11. 両凸レンズG11を通過した光は、第2反射面P4rにより反射され平行平面板52を通過する。 The light passing through the biconvex lens G11 passes through the plane parallel plate 52 is reflected by the second reflecting surface P4r.

平行平面板52を通過した光は、視野絞りFS2の近傍にマスクパターンの一次像を形成し、平行平面板54を通過し、第1結像光学系K3と同様の構成を有する第2結像光学系K4を通過する。 The light passing through the plane-parallel plate 52, field stop to form a primary image of the mask pattern in the vicinity of FS2, passes through the plane-parallel plate 54, the second image-forming having the same configuration as the first imaging optical system K3 passing through the optical system K4. 第2結像光学系K4を通過し、−Z方向に沿って進行する光は、平行平面板56を通過し、プレートP上において対応する露光領域にマスクパターンの二次像を形成する。 It passes through the second imaging optical system K4, light traveling along the -Z direction, passes through the plane parallel plate 56, to form a secondary image of the mask pattern corresponding exposure area on the plate P. ここで、二次像のX方向における横倍率およびY方向における横倍率はともに+1倍である。 Here, the lateral magnification in the lateral magnification and the Y direction in the X direction of the secondary image are both +1 times. すなわち、投影光学ユニットPL1を介してプレートP上に形成されるマスクパターン像は等倍の正立正像であり、投影光学系PLは等倍正立系を構成している。 That is, the mask pattern image formed on the plate P via the projection optical units PL1 is equal magnification erect image, the projection optical system PL constitute a unity magnification erect system.

主制御系20は、パワー重視(高スループット重視)の露光、即ち高解像度を必要としないパターンの露光を行うパワーモードにより露光を行なう際に、j線よりも長波長ではあるが高いパワーを有するh線,i線の波長域の光(図3参照)により露光を行うように駆動装置21に対して制御信号を出力する。 The main control system 20, the exposure power emphasis (high-throughput emphasis), i.e. when performing the exposure by a power mode for exposure of patterns that do not require high resolution, having but high power is on the long wavelength than j line h-line (see FIG. 3) light in the wavelength range of i-line by outputting a control signal to the drive unit 21 to perform the exposure. 駆動装置21は、主制御系20からの制御信号に基づいて、h線,i線の波長域を含む光のみを通過させる波長選択フィルタ6bを光源1とマスクMとの間の光路中に配置する。 Driving device 21 based on the control signal from the main control system 20, disposed h-line, a wavelength selection filter 6b which passes only light having a wavelength range of i-line in an optical path between the light source 1 and the mask M to. また、主制御系20は、高解像重視の露光、即ち高パワー(高スループット)よりも高解像度を必要とする超微細パターンの露光を行う高解像モードにより露光を行う際に、i線と、h線よりも低いパワーではあるが短波長であるj線の波長域の光(図3参照)により露光を行うように駆動装置21に対して制御信号を出力する。 The main control system 20, the high-resolution focus exposure, i.e. when performing exposure by the high resolution mode for performing exposure of ultrafine patterns that require even higher resolution than high power (high throughput), i-rays When, albeit at a lower power than the h-line and outputs a control signal to the drive unit 21 to perform exposure by light (see FIG. 3) in the wavelength range of j line is shorter. 駆動装置21は、主制御系20からの制御信号に基づいて、i線,j線の波長域を含む光のみを通過させる波長選択フィルタ6aを光源1とマスクMとの間の光路中に配置する。 Driving device 21 based on the control signal from the main control system 20, arranged i-line, a wavelength selection filter 6a that passes only light having a wavelength range of j lines in the optical path between the light source 1 and the mask M to.

次に、図8に示すフローチャートを参照して、この第2の実施の形態にかかる投影露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法について説明する。 Next, with reference to a flowchart shown in FIG. 8, a method of manufacturing the micro device will be described using the second projection exposure apparatus according to the embodiment. なお、この第2の実施の形態にかかるマイクロデバイスの製造方法においては、プレート(ガラス基板)P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製造する方法について説明を行なう。 Incidentally, in this manufacturing method of the second microdevice according to the embodiment of the plate (glass substrate) a predetermined pattern on the P (circuit pattern, electrode pattern, etc.) by forming a liquid crystal display as microdevices the description method for producing the device. また、この第2の実施の形態にかかるマイクロデバイスの製造方法においては、下のレイヤのパターンをプレートP上に形成し、下のレイヤのパターンが形成されたプレートP上に上のレイヤのパターンを重ねて形成する重ね合わせ露光を行なう。 The pattern of this in the manufacturing method of the second embodiment microdevice according to the exemplary, layer above the pattern of the lower layer formed on the plate P, on the plate P on which the pattern is formed of a bottom layer performing overlay exposure is formed by overlapping. 即ち、高解像度を必要としないややラフなパターンの露光(下のレイヤの露光)を行なった後に、高解像を必要とする超微細なパターンの露光(上のレイヤの露光)を行なう。 That is, after performing the exposure slightly rough patterns that do not require high resolution (exposure of the layer below), the exposure of the ultra fine pattern requiring a high resolution (exposure in upper layers).

まず、高スループットで露光を行うために、露光光のパワーを重視したパワーモードにより露光を行う。 First, in order to perform the exposure at a high throughput, to perform exposure by a power mode that emphasizes the power of the exposure light. 主制御系20は、h線,i線の波長域の光により露光を行うように駆動装置21に対して制御信号を出力し、駆動装置21を駆動させることにより波長選択フィルタ6bを光源1とマスクMとの間の光路中に配置させる(ステップS30)。 The main control system 20, h-ray, and outputs a control signal to the drive unit 21 to perform exposure by light in the wavelength range of i-line, the light source 1 wavelength selective filter 6b by driving the driving unit 21 It is disposed in the optical path between the mask M (step S30). これにより、マスクMのパターンが照明光により照明され(ステップS31、照明工程)、マスクMのパターンの像がプレートP上に投影され(ステップS32、投影工程)、プレートP上に露光される(ステップS33、パワー露光工程)。 Thus, the pattern of the mask M is illuminated by illumination light (step S31, the illumination step), the image of the pattern of the mask M is projected onto the plate P (step S32, projection step), is exposed onto the plate P ( step S33, power exposure step).

次に、マスクMのパターンが露光されたプレートPの現像を行うためにプレートPを現像装置に搬送し、現像装置においてプレートPの現像が行われる(ステップS34、現像工程)。 Then, to convey the plate P to the developing apparatus for the pattern of the mask M for developing the plate P which is exposed, developed plate P is performed in the developing device (step S34, the developing step). その後、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りプレートP上に下のレイヤのパターンが形成される。 Thereafter, an etching process, the pattern of the lower layer is formed on the plate P by the respective steps such as a resist stripping step. 次に、下のレイヤのパターンが形成されたプレートPを塗布装置に搬送し、塗布装置において新たなレジストが塗布され、新たなレジストが塗布されたたプレートPを塗布装置から投影露光装置に搬送する。 Then, to convey the plate P on which the pattern of the bottom layer formed in the coating apparatus, a new resist is applied in the coating apparatus, conveys the plate P to a new resist is coated from the coating apparatus in a projection exposure apparatus to.

次に、露光光のパワーを重視しない高解像モードにより、高解像度を必要とする超微細なパターンの露光を行う。 Then, the high-resolution mode without emphasizing the power of the exposure light, for light exposure for ultrafine patterns requiring high resolution. 主制御系20は、照明光の波長の切替えを行う(ステップS35)。 The main control system 20 switches the wavelength of the illumination light (step S35). 即ち、主制御系20は、i線とj線の波長域の光により露光を行うように駆動装置21に対して制御信号を出力し、駆動装置21を駆動させることにより波長選択フィルタ6bを光源1とマスクMとの間の光路中から光路外に退避させ、波長選択フィルタ6aを光源1とマスクMとの間の光路中に挿入する(切替工程)。 Light source That is, the main control system 20 outputs a control signal to the drive unit 21 to perform exposure by light in the wavelength range of the i-line and j-rays, the wavelength selection filter 6b by driving the driving unit 21 1 and is retracted from the optical path from the optical path between the mask M, to insert a wavelength selective filter 6a on the optical path between the light source 1 and the mask M (switching step).

これにより、マスクMのパターンが照明光により照明され(ステップS36、照明工程)、マスクMのパターンの像がプレートP上に投影され(ステップS37、投影工程)、プレートP上に露光される(ステップS38、高解像露光工程)。 Thus, the pattern of the mask M is illuminated by illumination light (step S36, the illumination step), the image of the pattern of the mask M is projected onto the plate P (step S37, projection step), is exposed onto the plate P ( step S38, the high resolution exposure step). 次に、ステップS38においてマスクMのパターンが露光されたプレートPの現像を行うためにプレートPを現像装置に搬送し、現像装置においてプレートPの現像が行われる(ステップS39、現像工程)。 Then, to convey the plate P to the developing apparatus for the pattern of the mask M for developing the plate P which is exposed in step S38, the development of the plate P is performed in the developing device (step S39, the developing step). その後、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りプレートP上に所定のパターンが形成される。 Thereafter, an etching process, a predetermined pattern is formed on the plate P by the respective steps such as a resist stripping step. そして、カラーフィルタ形成工程、セル組み立て工程、モジュール組み立て工程へ移行する。 Then, the process proceeds to the color filter forming step, cell assembly step, module assembly step. なお、カラーフィルタ形成工程、セル組み立て工程、モジュール組み立て工程は第1の実施の形態にかかるマイクロデバイスの製造方法におけるカラーフィルタ形成工程、セル組み立て工程、モジュール組み立て工程と同様であるため、詳細な説明を省略する。 Since the color filter forming step, cell assembly step, the module assembly process is similar to the color filter forming step, cell assembly step, module assembly step in the manufacturing method of the micro device according to the first embodiment, detailed description omitted.

カラーフィルタ形成工程、セル組み立て工程、モジュール組み立て工程を経ることにより液晶表示素子が形成される。 Forming the color filter, the cell assembly step, the liquid crystal display device is formed by going through the module assembly process. 上述のマイクロデバイス(液晶表示素子)の製造方法によれば、投影光学系の色収差が良好に補正されている状態で高解像度を重視した露光及び高スループットを重視した露光の双方を行うことができ、良好な液晶表示素子を得ることができる。 According to the manufacturing method of the above micro device (liquid crystal display device), it is possible to perform both exposure chromatic aberration emphasizes satisfactorily corrected exposed with an emphasis on high resolution and has a state and a high throughput of the projection optical system , it is possible to obtain a good liquid crystal display device.

なお、ステップS34における現像工程は、高解像を重視した高解像モードによる露光の前に行われているが、パワーモードによる露光及び高解像モードによる露光が行われた後に行われるようにしてもよい。 The developing process in the step S34 is being carried out before the exposure by the high resolution mode emphasizes high resolution, so exposure by the exposure and the high resolution mode by the power mode is performed after performing it may be. 即ち、ステップS34における現像工程を省略してもよい。 That may be omitted developing process in step S34.

この第2の実施の形態にかかる投影光学系(結像光学系)によれば、蛍石(フッ化物)により構成される光学部材と石英(フッ化物と異なる分散を持つ)により構成される光学部材とが隣接して設けられている組み合わせを4つ備える第1結像光学系及び第2結像光学系を備えているため、j線、i線及びh線の波長域の光による倍率色収差及び軸上色収差を良好に補正することができる。 According to the projection optical system according to the second embodiment (imaging optical system), an optical constituted by configured optical member and the quartz (with fluoride and different dispersion) by fluorite (fluoride) since where the member comprises a first imaging optical system and the second imaging optical system comprising four combinations are provided adjacent, j line, the magnification chromatic aberration due to light in the wavelength range of the i-line and h-line and axial chromatic aberration can be satisfactorily corrected.

また、この第2の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、投影光学系が第1結像光学系及び第2結像光学系を備えているため、j線、i線及びh線の波長域の光による倍率色収差及び軸上色収差が良好に補正された状態で露光を行うことができる。 Further, according to the projection exposure apparatus according to the second embodiment, since the projection optical system comprises a first imaging optical system and the second imaging optical system, j line, i-line and h-line can be exposed in a state in which lateral chromatic aberration and axial chromatic aberration due to light in the wavelength region is satisfactorily corrected. 即ち、j線及びi線の波長域を含む照明光を用いた高解像度を重視した露光、及びh線及びi線の波長域を含む照明光を用いた高スループットを重視した露光の双方を良好に行うことができる。 That is, exposure with an emphasis on high resolution using the illumination light including a wavelength range of j lines and i lines, and both exposed with an emphasis on high-throughput using the illumination light including a wavelength region of h-line and i-line good it can be carried out in.

なお、この第2の実施の形態においては、第1結像光学系及び第2結像光学系が第1透過光学部材と、第1透過光学部材に隣接して設けられた第2透過光学部材との組み合わせを4つ備えているが、少なくとも3つ備えていればよい。 In this second embodiment, the second transmission optical element by the first imaging optical system and the second imaging optical system and the first transmission optical element, is provided adjacent to the first transmission optical element combinations of four provided by which the a, it is sufficient that comprises at least three. また、第1透過光学部材が蛍石により構成されているが、蛍石以外のフッ化物により構成されるようにしてもよく、第2透過光学部材が石英により構成されているが、石英以外のフッ化物とは異なる分散を有する部材により構成されるようにしてもよい。 Further, although the first transmission optical element is constituted by fluorite, it may be constituted by a fluoride other than fluorite, although the second transmission optical element is composed of quartz, other than quartz it may be constituted by members having different dispersion with fluoride.

また、上述の各実施の形態にかかる投影露光装置においては、複数の反射屈折型投影光学ユニットを備えたステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置を用いているが、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置または直筒型投影光学ユニットを備えたステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置を用いてもよい。 Further, in a projection exposure apparatus according to each embodiment described above, although using the projection exposure apparatus of step-and-scan method having a plurality of catadioptric projection optical unit, a step-and-repeat method the projection exposure apparatus of step-and-scan method having a projection exposure apparatus or a straight barrel type projection optical unit may be used.

また、上述の各実施の形態にかかる投影露光装置においては、露光光として使用する波長域の切替を波長選択フィルタを切り替えることにより行っているが、露光光として使用する波長域の光を射出する光源を複数備え、波長域の切替を光源を切り替えることにより行ってもよい。 Further, in a projection exposure apparatus according to each of the embodiments described above, is performed by switching the wavelength selective filter to switch the wavelength region used as the exposure light, emits light in a wavelength range to be used as the exposure light a plurality of light sources, the switching of the wavelength region may be performed by switching the light source.

また、上述の各実施の形態にかかるマイクロデバイスの製造方法においては、パワーモードによるパワー露光を行った後に高解像モードによる高解像露光を行っているが、高解像モードによる高解像露光を行った後にパワーモードによりパワー露光を行うようにしてもよい。 In the method of manufacturing the micro device according to each embodiment described above, it is performed with high resolution exposure by Kokaizo mode after the power exposure by power mode, high resolution with high resolution mode it may perform the power exposure by power mode after the exposure.

また、上述の各実施の形態にかかる投影露光装置においては、所望のパターンが形成されているマスクを使用しているが、DMD(デジタル・マイクロデバイス)や液晶表示素子の表示装置をマスクとして使用し、表示装置にて表示させた所望のパターンを感光性基板としてのプレートに露光してもよいことは言うまでもない。 Further, in a projection exposure apparatus according to each of the embodiments described above, the use of the mask having a desired pattern is formed, using a DMD display device (digital micro device) or a liquid crystal display element as a mask and, that the desired pattern is displayed on the display device may be exposed to the plate as a photosensitive substrate course.

実施例1にかかる結像光学系のレンズ構成は、図4に示す第1の実施の形態にかかる第1結像光学系K1のレンズ構成と同一であるため、実施例1にかかる結像光学系の説明には、第1の実施の形態にかかる第1結像光学系K1の説明で用いた符号を用いる。 Example 1 imaging lens configuration of an optical system according to are the first same lens configuration of the first imaging optical system K1 according to the embodiment of shown in FIG. 4, the imaging optical according to Example 1 the description of the system, using the reference numerals used in the description of the first imaging optical system K1 according to a first embodiment.

実施例1では、露光波長として、j線(λ=313nm)、i線(λ=365nm)、h線(λ=404nm)を使用している。 In Example 1, as the exposure wavelength, j line (λ = 313nm), i-ray (lambda = 365 nm), using h-line (λ = 404nm). 〔表1〕に、実施例1の投影光学ユニットPL1の諸元の値を掲げる。 In Table 1 below presents values ​​of specifications of the projection optical units PL1 of Example 1. 〔表1〕においては、第1カラムは面番号を示し、面番号は物体面(第1面)であるマスクM面から像面(第2面)であるプレートP面に向かって光線の進行する方向に沿ったマスクM側からの面の順序を示している。 In Table 1, the first column shows the surface number, surface number light traveling toward the plate P plane is the image plane from the mask M surface is the object surface (first surface) (second surface) It shows the order of a surface from the mask M side along the direction of. 第2カラムは各面の曲率半径(mm)、第3カラムは各面の軸上間隔すなわち面間隔(mm)を示している。 Curvature of the second column each surface radius (mm), the third column shows the on-axis spacing or surface separation of each surface (mm). 第4カラムはj線の光に対する屈折率、i線の光に対する屈折率、h線の光に対する屈折率を示している。 Refractive index for the fourth column is the j line light, the refractive index for light of i-line, the refractive index for the light of the h-line. 第5カラムは有効径、第6カラムは光学部材の硝材を示している。 The fifth column is the effective diameter, the sixth column indicates the glass material of the optical member. なお、〔表1〕においては、光線の入射側に向かって凸面の曲率半径を正とし、凹面の曲率半径を負としている。 In the Table 1, the curvature radius is positive for convex toward the incident side of light, has a radius of curvature of the concave surface negative.

この実施例1にかかる結像光学系よれば、j線とi線との第1露光波長域の光による色収差とi線とh線との第2露光波長域の光による色収差とが4つの平行平面板の切り換えを行うことにより良好に補正されている。 According imaging optical system according to the first embodiment, and the chromatic aberration due to the second exposure wavelength region of the light on the first chromatic and i-line and h-line with light of the exposure wavelength region of the j line and the i-line four It is satisfactorily corrected by performing switching of a plane-parallel plate.

実施例2にかかる結像光学系のレンズ構成は、図7に示す第2の実施の形態にかかる第1結像光学系K3のレンズ構成と同一であるため、実施例2にかかる結像光学系の説明には、第2の実施の形態にかかる第1結像光学系K3の説明で用いた符号を用いる。 Lens configuration of the imaging optical system according to Example 2 is the same as the lens configuration of the first imaging optical system K3 according to a second embodiment shown in FIG. 7, the imaging optical according to Example 2 the description of the system, codes used which is used in the description of the first imaging optical system K3 according to a second embodiment.

実施例2では、露光波長として、j線(λ=313nm)、i線(λ=365nm)、h線(λ=404nm)を使用している。 In Example 2, as the exposure wavelength, j line (λ = 313nm), i-ray (lambda = 365 nm), using h-line (λ = 404nm). 〔表2〕に、実施例2の投影光学ユニットの諸元の値を掲げる。 In Table 2 below presents values ​​of specifications of the projection optical unit of Embodiment 2. 〔表2〕においては、第1カラムは面番号を示し、面番号は物体面(第1面)であるマスクM面から像面(第2面)であるプレートP面に向かって光線の進行する方向に沿ったマスクM側からの面の順序を示している。 In Table 2, the first column shows the surface number, surface number light traveling toward the plate P plane is the image plane from the mask M surface is the object surface (first surface) (second surface) It shows the order of a surface from the mask M side along the direction of. 第2カラムは各面の曲率半径(mm)、第3カラムは各面の軸上間隔すなわち面間隔(mm)を示している。 Curvature of the second column each surface radius (mm), the third column shows the on-axis spacing or surface separation of each surface (mm). 第4カラムは、j線の光に対する屈折率、i線の光に対する屈折率、h線の光に対する屈折率を示している。 The fourth column is the refractive index for light of j line, the refractive index for light of i-line, the refractive index for the light of the h-line. 第5カラムは有効径、第6カラムは光学部材の硝材を示している。 The fifth column is the effective diameter, the sixth column indicates the glass material of the optical member. なお、〔表2〕においては、光線の入射側に向かって凸面の曲率半径を正とし、凹面の曲率半径を負としている。 In the Table 2, the curvature radius is positive for convex toward the incident side of light, has a radius of curvature of the concave surface negative.

この実施例2にかかる結像光学系よれば、j線、i線及びh線の波長域の光による色収差が良好に補正されている。 According imaging optical system according to the second embodiment, the chromatic aberration by j lines, light in the wavelength range of the i-line and h-line are satisfactorily corrected.

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。 Is a perspective view showing an overall schematic configuration of a projection exposure apparatus according to the first embodiment. 第1の実施の形態にかかる照明光学系の構成を示す図である。 It is a diagram showing a configuration of the illumination optical system in the first embodiment. 第1の実施の形態にかかる光源から射出される光の波長における光強度を示すグラフである。 Is a graph showing the light intensity at the wavelength of the light emitted from the light source according to the first embodiment. 第1の実施の形態にかかる投影光学ユニットの構成を示す図である。 It is a diagram showing a configuration of a projection optical unit according to the first embodiment. 第1の実施の形態にかかる投影光学ユニットのシステム構成を示す図である。 It is a diagram showing a system configuration of a projection optical unit according to the first embodiment. 第1の実施の形態にかかるマイクロデバイスの製造方法について説明するためのフローチャートである。 Is a flow chart for explaining a method of manufacturing the micro device according to the first embodiment. 第2の実施の形態にかかる投影光学ユニットの構成を示す図である。 It is a diagram showing a configuration of a projection optical unit according to the second embodiment. 第2の実施の形態にかかるマイクロデバイスの製造方法について説明するためのフローチャートである。 Is a flow chart for explaining a method of manufacturing the micro device according to the second embodiment.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

M…マスク、MS…マスクステージ、P…プレート、20…主制御系、19,21…駆動装置、40、42,44,46,50,52,54,56…平行平面板、PL…投影光学系、PL1,PL3〜PL5…投影光学ユニット、K1,K3…第1結像光学系、K2,K4…第2結像光学系、FS,FS2…視野絞り。 M ... mask, MS ... mask stage, P ... plate, 20 ... main control system, 19, 21 ... driving device, 40,42,44,46,50,52,54,56 ... parallel plate, PL ... projection optical system, PL1, PL3~PL5 ... projection optical unit, K1, K3 ... first imaging optical system, K2, K4 ... second imaging optical system, FS, FS2 ... field stop.

Claims (11)

  1. 第1面の像を第2面上に結像させる結像光学系において、 In the image of the first surface imaging optical system for imaging on the second surface,
    フッ化物により構成される第1透過光学部材と、該第1透過光学部材に隣接して設けられた前記第1透過光学部材とは異なる分散を有する第2透過光学部材との組み合わせを少なくとも3つ備えることを特徴とする結像光学系。 A first transmission optical element constituted by a fluoride of at least three combinations of the second transmission optical element having a different dispersion than the first transmission optical member provided adjacent to the first transmission optical element an imaging optical system, characterized in that it comprises.
  2. 前記第2透過光学部材は、石英により構成されることを特徴とする請求項1記載の結像光学系。 The second transmission optical element is an imaging optical system according to claim 1, characterized in that it is constituted by quartz.
  3. マスクのパターンを照明光を用いて照明する照明光学系と、 An illumination optical system for illuminating a pattern of the mask with illumination light,
    前記マスクのパターンを感光性基板に投影する投影光学系とを備える露光装置において、 In the exposure apparatus comprising a projection optical system for projecting a pattern of the mask on the photosensitive substrate,
    前記投影光学系は、請求項1または請求項2記載の結像光学系を備え、 It said projection optical system is provided with Claim 1 or 2 imaging optical system according,
    前記結像光学系は、前記第1面に設定された前記マスクのパターン像を前記第2面に設定された前記感光性基板に投影することを特徴とする露光装置。 The imaging optical system, an exposure apparatus characterized by projecting a pattern image of the mask set on the first surface on the photosensitive substrate set on the second surface.
  4. 前記投影光学系の色収差の補正範囲を変更する変更手段を備え、 Comprising a changing means for changing the correction range of the chromatic aberration of the projection optical system,
    前記変更手段は、前記第1面と前記第2面との間の光路中に挿脱可能に配置されることを特徴とする請求項3記載の露光装置。 The changing means, an exposure apparatus according to claim 3, characterized in that it is removably arranged in the optical path between the first surface and the second surface.
  5. 第1面に配置されたマスクのパターンを、照明光の波長の切替えを行なう切替手段により切替えられた波長の照明光を用いて照明する照明光学系と、 The pattern of arrangement mask on the first surface, an illumination optical system for illuminating with an illumination light having a wavelength which is switched by the switching means for switching the wavelength of the illumination light,
    前記マスクのパターンの像を第2面に配置された感光性基板に投影する投影光学系とを備える露光装置において、 In the exposure apparatus comprising a projection optical system for projecting an image of a pattern of the mask onto a photosensitive substrate disposed on the second surface,
    前記投影光学系の色収差の補正範囲を変更する変更手段を備え、 Comprising a changing means for changing the correction range of the chromatic aberration of the projection optical system,
    前記変更手段は、前記切替手段による前記照明光の波長の切替えに応じて、前記第1面と前記第2面との間の光路中において挿脱可能に構成されることを特徴とする露光装置。 The changing means in accordance with the switching of the wavelength of the illumination light by the switching means, an exposure apparatus characterized by being configured to removably in an optical path between the first surface and the second surface .
  6. 前記切替手段による前記照明光の波長の切替により、パワー重視の露光を行なうパワーモードまたは高解像重視の露光を行なう高解像モードにより露光を行なうことを特徴とする請求項5記載の露光装置。 By switching the wavelength of the illumination light by the switching means, an exposure apparatus according to claim 5, wherein the performing exposure by the high resolution mode for exposing the power mode or a high-resolution focused perform exposure power focused .
  7. マスクのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、 An exposure step of exposing a pattern of a mask on a photosensitive substrate,
    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マイクロデバイスの製造方法であって、 A method of manufacturing a micro device and a developing step of developing the photosensitive substrate exposed by said exposure step,
    前記露光工程は、請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の露光装置を用いることを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。 The exposure step is a manufacturing method of a micro device, comprising using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 6.
  8. 投影光学系を用いてマスクのパターン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マイクロデバイスの製造方法であって、 An exposure step of exposing a pattern of a mask on a photosensitive substrate using a projection optical system, a method for manufacturing a micro device and a developing step of developing the photosensitive substrate exposed by said exposure step,
    前記露光工程は、 The exposure step,
    照明光の波長の切替えを行なう切替工程と、 A switching step for switching the wavelength of the illumination light,
    前記切替工程による照明光の波長の切替えに応じて前記投影光学系の色収差の補正範囲を変更する変更工程と、 A changing step of changing the correction range of the chromatic aberration of the projection optical system in accordance with the switching of the wavelength of the illumination light by the switching step,
    前記マスクのパターンを照明光を用いて照明する照明工程と、 An illumination step of illuminating with an illumination light pattern of the mask,
    前記マスクのパターンを感光性基板上に投影する投影工程と、 A projection step for projecting a pattern of the mask onto a photosensitive substrate,
    を含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。 Method of manufacturing a micro device, which comprises a.
  9. 前記露光工程は、前記切替工程による前記照明光の波長の切替により、パワー重視の露光を行なうパワーモードまたは高解像重視の露光を行なう高解像モードにより露光を行なうことを特徴とする請求項8記載のマイクロデバイスの製造方法。 The exposure step, the claims by the switching of the wavelength of the illumination light by the switching step, and carrying out exposure by the high-resolution mode for exposing the power mode or a high-resolution focused perform exposure power focused method of manufacturing a micro device 8 described.
  10. マスクのパターン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マイクロデバイスの製造方法において、 An exposure step of exposing a pattern of a mask onto a photosensitive substrate, method of manufacturing a micro device and a developing step of developing the photosensitive substrate exposed by said exposure step,
    前記露光工程は、照明光の波長の切替えを行なうことによりパワー重視の露光を行うパワー露光工程と、照明光の波長の切替えを行なうことにより高解像重視の露光を行なう高解像露光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。 The exposure step includes a power exposure step of performing exposure of power focused by performing the switching of the wavelength of the illumination light, and a high resolution exposure process of performing exposure a high resolution emphasized by performing the switching of the wavelength of the illumination light method of manufacturing a micro device, which comprises a.
  11. 前記パワー露光工程及び前記高解像露光工程のうちの一方は、前記現像工程を実行する前に実行し、前記パワー露光工程及び前記高解像露光工程のうちの他方は、前記現像工程を実行した後に実行することを特徴とする請求項10記載のマイクロデバイスの製造方法。 One is of the power exposure step and the high resolution exposure step, the other of the executed before executing the development process, the power exposure step and the high resolution exposure step, executing the development process method of manufacturing a micro device according to claim 10, wherein the executing the later.
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