JP3385718B2 - 露光装置及び方法 - Google Patents
露光装置及び方法Info
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
-
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70275—Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems
-
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、第１の物体と第２の物
体とを移動させつつ露光を行う、いわゆる走査型の露光
装置に関する。
体とを移動させつつ露光を行う、いわゆる走査型の露光
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ワープロ、パソコン、テレビ等に
用いられる表示素子として、液晶表示パネルが多用され
るようになった。このような液晶表示パネルの製造の際
には、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ンニングすることが行わ
れている。
用いられる表示素子として、液晶表示パネルが多用され
るようになった。このような液晶表示パネルの製造の際
には、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ンニングすることが行わ
れている。
【０００３】このようなリソグラフィのための装置とし
て、例えばミラープロジエクションタイプのアライナー
が知られている。そして、最近では、液晶表示パネルの
大型化が要望されており、上述の如きアライナーにおい
ても、露光領域の拡大化が望まれている。
て、例えばミラープロジエクションタイプのアライナー
が知られている。そして、最近では、液晶表示パネルの
大型化が要望されており、上述の如きアライナーにおい
ても、露光領域の拡大化が望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の如きアライナー
型の投影露光装置においては、小さな露光領域を継ぐこ
とによって、露光領域を拡大させていた。このような場
合、大きな露光領域を得るためには、多数回の露光を行
う必要があるため、スループット（単位時間当たりの露
光できる基板の量）の低下を招いていた。さらに、隣合
う露光領域間の継ぎ精度を高める必要があるため、投影
光学系の倍率誤差やディストーションを０に近づける必
要があると共に、アライメント精度の大幅な向上を図る
必要があり、装置のコスト高を招く問題点がある。
型の投影露光装置においては、小さな露光領域を継ぐこ
とによって、露光領域を拡大させていた。このような場
合、大きな露光領域を得るためには、多数回の露光を行
う必要があるため、スループット（単位時間当たりの露
光できる基板の量）の低下を招いていた。さらに、隣合
う露光領域間の継ぎ精度を高める必要があるため、投影
光学系の倍率誤差やディストーションを０に近づける必
要があると共に、アライメント精度の大幅な向上を図る
必要があり、装置のコスト高を招く問題点がある。
【０００５】また、露光領域を拡大させるためには、投
影光学系を大型化して、大きな露光領域を一括して露光
を行う手法が考えられる。しかしながら、この場合に
は、投影光学系を構成する大型の光学素子を非常に高精
度に製作する必要があり、製造コストの増大と露光装置
全体の大型化とを招く問題点がある。また、投影光学系
の大型化により、光学的な収差も増大する問題点があ
る。
影光学系を大型化して、大きな露光領域を一括して露光
を行う手法が考えられる。しかしながら、この場合に
は、投影光学系を構成する大型の光学素子を非常に高精
度に製作する必要があり、製造コストの増大と露光装置
全体の大型化とを招く問題点がある。また、投影光学系
の大型化により、光学的な収差も増大する問題点があ
る。
【０００６】そこで、本発明は、露光領域が大きな場合
においても、スループットを低下させず良好なる光学性
能のもとで投影露光を行うことのできる露光装置を提供
することを目的とする。
においても、スループットを低下させず良好なる光学性
能のもとで投影露光を行うことのできる露光装置を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明による露光装置は、第１の物体と第２の物
体とを移動させつつ、前記第１の物体の像を前記第２の
物体上へ投影露光するものであって、第１の物体の等倍
の正立正像を第２の物体上に形成し、かつ両側テレセン
トリックである第１及び第２投影光学系を有する。そし
て、第１及び第２投影光学系は、正屈折力の屈折光学系
と、この屈折光学系からの光を再び屈折光学系へ向けて
反射する平面反射面とを有するように構成される。ま
た、上述の目的を達成するために、本発明による露光方
法は、第１の物体と第２の物体とを移動させつつ、前記
第１の物体の像を前記第２の物体上へ投影露光するもの
であって、両側テレセントリックである第１投影光学系
によって前記第１の物体の等倍の正立正像を前記第２の
物体上に形成し、両側テレセントリックである第２投影
光学系によって前記第１の物体の等倍の正立正像を前記
第２の物体上に形成し、前記第１の物体から前記第１投
影光学系へ向かう光は、正屈折力の第１屈折光学系を介
して第１平面反射面で反射され、再び該屈折光学系を介
して前記第２の物体へ向かい、前記第１の物体から前記
第２投影光学系へ向かう光は、正屈折力の第２屈折光学
系を介して第２平面反射面で反射され、再び該屈折光学
系を介して前記第２の物体へ向かものである。
めに、本発明による露光装置は、第１の物体と第２の物
体とを移動させつつ、前記第１の物体の像を前記第２の
物体上へ投影露光するものであって、第１の物体の等倍
の正立正像を第２の物体上に形成し、かつ両側テレセン
トリックである第１及び第２投影光学系を有する。そし
て、第１及び第２投影光学系は、正屈折力の屈折光学系
と、この屈折光学系からの光を再び屈折光学系へ向けて
反射する平面反射面とを有するように構成される。ま
た、上述の目的を達成するために、本発明による露光方
法は、第１の物体と第２の物体とを移動させつつ、前記
第１の物体の像を前記第２の物体上へ投影露光するもの
であって、両側テレセントリックである第１投影光学系
によって前記第１の物体の等倍の正立正像を前記第２の
物体上に形成し、両側テレセントリックである第２投影
光学系によって前記第１の物体の等倍の正立正像を前記
第２の物体上に形成し、前記第１の物体から前記第１投
影光学系へ向かう光は、正屈折力の第１屈折光学系を介
して第１平面反射面で反射され、再び該屈折光学系を介
して前記第２の物体へ向かい、前記第１の物体から前記
第２投影光学系へ向かう光は、正屈折力の第２屈折光学
系を介して第２平面反射面で反射され、再び該屈折光学
系を介して前記第２の物体へ向かものである。
【０００８】なお、本発明においては、正立正像とは、
上下左右の横倍率が正となる像を指し、両側テレセント
リックとは、物体側及び像側においてテレセントリック
であることを指す。
上下左右の横倍率が正となる像を指し、両側テレセント
リックとは、物体側及び像側においてテレセントリック
であることを指す。
【０００９】
【作用】上述の構成の如き本発明においては、複数の投
影光学系（第１及び第２投影光学系）を組合せる構成で
あるため、個々の投影光学系の露光領域を大きくするこ
となく、大きな露光領域を得ることができる。これによ
り、投影光学系を小型化することができるため、高精度
な投影光学系の製造が容易となる利点がある。また、投
影光学系を構成する各光学素子が小型であるため、絶対
的な光学的収差の発生量が低減する。従って、良好な光
学性能のもとでの投影露光が実現できる。
影光学系（第１及び第２投影光学系）を組合せる構成で
あるため、個々の投影光学系の露光領域を大きくするこ
となく、大きな露光領域を得ることができる。これによ
り、投影光学系を小型化することができるため、高精度
な投影光学系の製造が容易となる利点がある。また、投
影光学系を構成する各光学素子が小型であるため、絶対
的な光学的収差の発生量が低減する。従って、良好な光
学性能のもとでの投影露光が実現できる。
【００１０】さらに、本発明においては、大きな露光領
域を一回の露光で得ることができるため、スループット
が高いという利点がある。
域を一回の露光で得ることができるため、スループット
が高いという利点がある。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明による実施例を
説明する。図１は、本発明による露光装置の投影光学系
を概略的に示す図である。図１では、所定の回路パター
ンが形成されたマスク１０と、レジストが塗布されたガ
ラス基板であるプレート３０とが搬送される方向（走査
方向）をＸ軸、マスク１０の平面内でＸ軸と直交する方
向をＹ軸、マスク１０の法線方向をＺ軸にとっている。
なお、図１においては、第１投影光学系３５ａのみを図
示している。
説明する。図１は、本発明による露光装置の投影光学系
を概略的に示す図である。図１では、所定の回路パター
ンが形成されたマスク１０と、レジストが塗布されたガ
ラス基板であるプレート３０とが搬送される方向（走査
方向）をＸ軸、マスク１０の平面内でＸ軸と直交する方
向をＹ軸、マスク１０の法線方向をＺ軸にとっている。
なお、図１においては、第１投影光学系３５ａのみを図
示している。
【００１２】図１において、第１投影光学系３５ａは、
マスク１０上の回路パターンの１次像を形成する第１部
分光学系Ｋ1 と、この１次像からの光に基づいてプレー
ト３０上に回路パターンの正立正像（２次像）を形成す
る第２部分光学系Ｋ2 とを有する。第１部分光学系Ｋ1
は、マスク１０の面（ＸＹ平面）に対して４５°で斜設
された反射面Ｐ1a，Ｐ1bを持つ直角プリズムＰ1 と、正
レンズ群Ｌ11、負レンズ群Ｌ12及び正レンズ群Ｌ13を有
し全体として正屈折力の屈折光学系Ｇ1 と、平面反射面
Ｍ1 とを有する。
マスク１０上の回路パターンの１次像を形成する第１部
分光学系Ｋ1 と、この１次像からの光に基づいてプレー
ト３０上に回路パターンの正立正像（２次像）を形成す
る第２部分光学系Ｋ2 とを有する。第１部分光学系Ｋ1
は、マスク１０の面（ＸＹ平面）に対して４５°で斜設
された反射面Ｐ1a，Ｐ1bを持つ直角プリズムＰ1 と、正
レンズ群Ｌ11、負レンズ群Ｌ12及び正レンズ群Ｌ13を有
し全体として正屈折力の屈折光学系Ｇ1 と、平面反射面
Ｍ1 とを有する。
【００１３】また、第２部分光学系Ｋ2 は、プレート３
０の面（ＸＹ平面）に対して４５°で斜設された反射面
Ｐ2a，Ｐ2bを持つ直角プリズムＰ2 と、正屈折力のレン
ズ群Ｌ21、負屈折力のレンズ群Ｌ22及び正屈折力のレン
ズ群Ｌ23を有し全体として正屈折力の屈折光学系Ｇ
2 と、平面反射面Ｍ2 とを有する。ここで、第１部分光
学系Ｋ1 により形成される回路パターンの１次像形成位
置には、視野絞りＦＳが設けられる。
０の面（ＸＹ平面）に対して４５°で斜設された反射面
Ｐ2a，Ｐ2bを持つ直角プリズムＰ2 と、正屈折力のレン
ズ群Ｌ21、負屈折力のレンズ群Ｌ22及び正屈折力のレン
ズ群Ｌ23を有し全体として正屈折力の屈折光学系Ｇ
2 と、平面反射面Ｍ2 とを有する。ここで、第１部分光
学系Ｋ1 により形成される回路パターンの１次像形成位
置には、視野絞りＦＳが設けられる。
【００１４】さて、マスク１０上の回路パターンは、照
明光学系４０により、ほぼ均一の照度で照明されてお
り、回路パターンを介した光は、直角プリズムＰ1 の反
射面Ｐ 1aにより９０°偏向し、正レンズ群Ｌ11、負レン
ズ群Ｌ12及び正レンズ群Ｌ13を順に介して平面反射面Ｍ
1 に達する。ここで、平面反射面Ｍ1 は、正レンズ群Ｌ
11、負レンズ群Ｌ12及び正レンズ群Ｌ13から構成される
屈折光学系Ｇ1 のほぼ後側焦点位置に配置される。すな
わち、平面反射面Ｍ1 は、第１部分光学系Ｋ1 の瞳面に
位置している。なお、屈折光学系Ｇ1 の後側焦点位置と
は、直角プリズムＰ1 側を前側とし、平面反射面Ｍ1 側
を後側とした際の後側焦点の位置である。
明光学系４０により、ほぼ均一の照度で照明されてお
り、回路パターンを介した光は、直角プリズムＰ1 の反
射面Ｐ 1aにより９０°偏向し、正レンズ群Ｌ11、負レン
ズ群Ｌ12及び正レンズ群Ｌ13を順に介して平面反射面Ｍ
1 に達する。ここで、平面反射面Ｍ1 は、正レンズ群Ｌ
11、負レンズ群Ｌ12及び正レンズ群Ｌ13から構成される
屈折光学系Ｇ1 のほぼ後側焦点位置に配置される。すな
わち、平面反射面Ｍ1 は、第１部分光学系Ｋ1 の瞳面に
位置している。なお、屈折光学系Ｇ1 の後側焦点位置と
は、直角プリズムＰ1 側を前側とし、平面反射面Ｍ1 側
を後側とした際の後側焦点の位置である。
【００１５】次に、平面反射面Ｍ1 にて反射された光
は、正レンズ群Ｌ13、負レンズ群Ｌ12及び正レンズ群Ｌ
11を介して直角プリズムＰ1 の反射面Ｐ1bへ向かう。こ
こで、正レンズ群Ｌ11側から入射して平面反射面Ｍ1 へ
向かう光束が受ける屈折力と、平面反射面Ｍ1 側から入
射して、正レンズ群Ｌ11から射出される光束が受ける屈
折力とは、ほぼ同じである。
は、正レンズ群Ｌ13、負レンズ群Ｌ12及び正レンズ群Ｌ
11を介して直角プリズムＰ1 の反射面Ｐ1bへ向かう。こ
こで、正レンズ群Ｌ11側から入射して平面反射面Ｍ1 へ
向かう光束が受ける屈折力と、平面反射面Ｍ1 側から入
射して、正レンズ群Ｌ11から射出される光束が受ける屈
折力とは、ほぼ同じである。
【００１６】そして、直角プリズムＰ1 の反射面Ｐ1bに
達する光は、この反射面Ｐ1bにてほぼ９０°偏向して、
視野絞りＦＳの位置に回路パターンの１次像を形成す
る。この１次像においては、Ｘ方向における横倍率はほ
ぼ＋１倍であり、かつＹ方向における横倍率がほぼ−１
倍である。１次像からの光は、第２部分光学系Ｋ2 を介
して、プレート３０上に回路パターンの２次像を形成す
る。ここで、この２次像のＸ方向及びＹ方向における横
倍率はほぼ＋１倍である。すなわち、プレート３０上に
形成される２次像は、正立正像である。なお、第２部分
光学系Ｋ2 の有する機能は、第１部分光学系Ｋ1 の機能
と同等であるため、ここでは詳しい説明を省略する。
達する光は、この反射面Ｐ1bにてほぼ９０°偏向して、
視野絞りＦＳの位置に回路パターンの１次像を形成す
る。この１次像においては、Ｘ方向における横倍率はほ
ぼ＋１倍であり、かつＹ方向における横倍率がほぼ−１
倍である。１次像からの光は、第２部分光学系Ｋ2 を介
して、プレート３０上に回路パターンの２次像を形成す
る。ここで、この２次像のＸ方向及びＹ方向における横
倍率はほぼ＋１倍である。すなわち、プレート３０上に
形成される２次像は、正立正像である。なお、第２部分
光学系Ｋ2 の有する機能は、第１部分光学系Ｋ1 の機能
と同等であるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００１７】従って、プレート３０上に形成される回路
パターンの像が正立正像であるため、マスク１０とプレ
ート３０とを一体に同一方向に移動させれば、走査露光
を行うことができる。なお、上述の第１部分光学系Ｋ1
においては、屈折光学系Ｇ1 の後側焦点位置に平面反射
面Ｍ1 が配置されているため、マスク１０側及び視野絞
りＦＳ側においてテレセントリックとなる。また、第２
部分光学系Ｋ2 においても、屈折光学系Ｇ2 の後側焦点
位置に平面反射鏡Ｍ2 が配置されているため、視野絞り
ＦＳ側及びプレート３０側においてテレセントリックと
なる。従って、第１投影光学系３５ａは、両側（マスク
１０側及びプレート３０側）テレセントリック光学系で
ある。
パターンの像が正立正像であるため、マスク１０とプレ
ート３０とを一体に同一方向に移動させれば、走査露光
を行うことができる。なお、上述の第１部分光学系Ｋ1
においては、屈折光学系Ｇ1 の後側焦点位置に平面反射
面Ｍ1 が配置されているため、マスク１０側及び視野絞
りＦＳ側においてテレセントリックとなる。また、第２
部分光学系Ｋ2 においても、屈折光学系Ｇ2 の後側焦点
位置に平面反射鏡Ｍ2 が配置されているため、視野絞り
ＦＳ側及びプレート３０側においてテレセントリックと
なる。従って、第１投影光学系３５ａは、両側（マスク
１０側及びプレート３０側）テレセントリック光学系で
ある。
【００１８】次に、図１の第１投影光学系３５ａの露光
領域について、図２を参照して説明する。図２(a) は、
マスク１０上のＸＹ平面内における第１投影光学系３５
ａの有効視野領域と視野との関係を示す平面図であり、
図２(b) は、視野絞りＦＳの平面図であり、図２(c)
は、第１投影光学系３５ａの有効露光領域と露光領域と
の関係を示す平面図である。
領域について、図２を参照して説明する。図２(a) は、
マスク１０上のＸＹ平面内における第１投影光学系３５
ａの有効視野領域と視野との関係を示す平面図であり、
図２(b) は、視野絞りＦＳの平面図であり、図２(c)
は、第１投影光学系３５ａの有効露光領域と露光領域と
の関係を示す平面図である。
【００１９】図２(a) において、第１投影光学系３５ａ
の取り得る最大の視野領域である有効視野領域は、マス
ク１０上において、破線で囲まれる半円状の領域であ
る。ここで、図２(b) に示す如く、視野絞りＦＳの開口
部ＦＳａの形状が台形状である場合には、マスク１０上
における第１投影光学系３５ａの視野領域１０ａは、開
口部ＦＳａの形状と相似形の台形状となる。言うまでも
なく、この視野領域１０ａは、有効視野領域３５ａ内に
含まれるものである。
の取り得る最大の視野領域である有効視野領域は、マス
ク１０上において、破線で囲まれる半円状の領域であ
る。ここで、図２(b) に示す如く、視野絞りＦＳの開口
部ＦＳａの形状が台形状である場合には、マスク１０上
における第１投影光学系３５ａの視野領域１０ａは、開
口部ＦＳａの形状と相似形の台形状となる。言うまでも
なく、この視野領域１０ａは、有効視野領域３５ａ内に
含まれるものである。
【００２０】また、図２(c) に示す如く、プレート３０
上における第１投影光学系３５ａと取り得る最大の露光
領域である有効露光領域は、破線で囲まれる半円状の領
域となる。ここで、視野絞りＦＳの開口部ＦＳａによ
り、プレート３０上での露光領域３０ａは、開口部ＦＳ
ａと相似形の台形状に規定される。この露光領域３０ａ
も有効露光領域の内に含まれる。このとき、台形状の露
光領域３０ａにおいては、Ｘ方向における台形の高さが
スリット巾となり、Ｙ方向の端部における斜辺の部分
（Ｘ方向の高さが変化している部分）がオーバーラップ
領域（隣合う露光領域とＹ方向において重なる領域）と
なる。
上における第１投影光学系３５ａと取り得る最大の露光
領域である有効露光領域は、破線で囲まれる半円状の領
域となる。ここで、視野絞りＦＳの開口部ＦＳａによ
り、プレート３０上での露光領域３０ａは、開口部ＦＳ
ａと相似形の台形状に規定される。この露光領域３０ａ
も有効露光領域の内に含まれる。このとき、台形状の露
光領域３０ａにおいては、Ｘ方向における台形の高さが
スリット巾となり、Ｙ方向の端部における斜辺の部分
（Ｘ方向の高さが変化している部分）がオーバーラップ
領域（隣合う露光領域とＹ方向において重なる領域）と
なる。
【００２１】次に、図３を参照して、本発明による露光
装置の全体的な構成について説明する。図３は、本発明
による露光装置の一例を模式的に示す図である。なお、
図３においては、図１に示す照明光学系４０と、マスク
１０を支持するマスクステージと、プレート３０を支持
するプレートステージとは、図示省略している。図３に
おいて、マスク１０とプレート３０との間には、Ｙ方向
に沿って４本の投影光学系３５ａ〜３５ｄと、３本の投
影光学系３５ｅ〜３５ｇが配列されている。ここで、投
影光学系３５ａ〜３５ｄと、投影光学系３５ｅ〜３５ｇ
とは、Ｘ方向において異なる位置で配列されている。な
お、各投影光学系３５ａ〜３５ｇの構成は、図１で説明
した第１投影光学系３５ａの構成と同一であるため、こ
こでは説明を省略する。
装置の全体的な構成について説明する。図３は、本発明
による露光装置の一例を模式的に示す図である。なお、
図３においては、図１に示す照明光学系４０と、マスク
１０を支持するマスクステージと、プレート３０を支持
するプレートステージとは、図示省略している。図３に
おいて、マスク１０とプレート３０との間には、Ｙ方向
に沿って４本の投影光学系３５ａ〜３５ｄと、３本の投
影光学系３５ｅ〜３５ｇが配列されている。ここで、投
影光学系３５ａ〜３５ｄと、投影光学系３５ｅ〜３５ｇ
とは、Ｘ方向において異なる位置で配列されている。な
お、各投影光学系３５ａ〜３５ｇの構成は、図１で説明
した第１投影光学系３５ａの構成と同一であるため、こ
こでは説明を省略する。
【００２２】ここで、各投影光学系３５ａ〜３５ｇによ
る視野領域１０ａ〜１０ｇは、それぞれ台形状であり、
投影光学系３５ａ〜３５ｄによる視野領域１０ａ〜１０
ｄと、投影光学系３５ｅ〜３５ｇによる視野領域１０ｅ
〜１０ｇとは、それぞれ短辺側が対向している。従っ
て、各投影光学系３５ａ〜３５ｇによりプレート３０上
に形成される露光領域３０ａ〜３０ｇは、各々台形状と
なる。ここで、各露光領域３０ａ〜３０ｇは、走査方向
（Ｘ方向）の長さの和が走査直交方向（Ｙ方向）のどの
位置においても常に一定となっている。具体的には、露
光領域３０ａ〜３０ｇのそれぞれのオーバーラップ領域
がＸ方向において重なるように、各投影光学系を配置し
ている。
る視野領域１０ａ〜１０ｇは、それぞれ台形状であり、
投影光学系３５ａ〜３５ｄによる視野領域１０ａ〜１０
ｄと、投影光学系３５ｅ〜３５ｇによる視野領域１０ｅ
〜１０ｇとは、それぞれ短辺側が対向している。従っ
て、各投影光学系３５ａ〜３５ｇによりプレート３０上
に形成される露光領域３０ａ〜３０ｇは、各々台形状と
なる。ここで、各露光領域３０ａ〜３０ｇは、走査方向
（Ｘ方向）の長さの和が走査直交方向（Ｙ方向）のどの
位置においても常に一定となっている。具体的には、露
光領域３０ａ〜３０ｇのそれぞれのオーバーラップ領域
がＸ方向において重なるように、各投影光学系を配置し
ている。
【００２３】露光領域３０ａ〜３０ｇには、視野領域１
０ａ〜１０ｇの正立正像がそれぞれ形成されるため、マ
スク１０とプレート３０とを走査方向に沿って走査する
ことにより、プレート３０上には、マスク１０の像が順
次形成される。なお、図３では、７本の投影光学系３５
ａ〜３５ｇを用いているが、本発明による露光装置で
は、投影光学系の本数は７本に限られず、２本（第１投
影光学系及び第２投影光学系）以上の投影光学系が設け
られれば良い。
０ａ〜１０ｇの正立正像がそれぞれ形成されるため、マ
スク１０とプレート３０とを走査方向に沿って走査する
ことにより、プレート３０上には、マスク１０の像が順
次形成される。なお、図３では、７本の投影光学系３５
ａ〜３５ｇを用いているが、本発明による露光装置で
は、投影光学系の本数は７本に限られず、２本（第１投
影光学系及び第２投影光学系）以上の投影光学系が設け
られれば良い。
【００２４】また、重力の影響によるマスク１０及びプ
レート３０の撓みを低減させるためには、走査直交方向
（Ｙ方向）を鉛直方向とすることが好ましい。なお、走
査方向（Ｘ方向）を鉛直方向とすることも考えられる
が、このときには、重力に逆らって走査を行うことにな
るため、マスクステージ及びプレートステージにかかる
負荷が増大するため好ましくない。
レート３０の撓みを低減させるためには、走査直交方向
（Ｙ方向）を鉛直方向とすることが好ましい。なお、走
査方向（Ｘ方向）を鉛直方向とすることも考えられる
が、このときには、重力に逆らって走査を行うことにな
るため、マスクステージ及びプレートステージにかかる
負荷が増大するため好ましくない。
【００２５】図１〜図３に示す実施例においては、投影
光学系として、２組の光学系（第１部分光学系Ｋ1 及び
第２部分光学系Ｋ2 ）を組み合わせる構成としている
が、マスク１０の等倍の正立正像が形成できる光学系で
あれば、２組の光学系の組合せに限られない。以下の図
４を参照して、投影光学系の変形例を説明する。図４
は、投影光学系の変形例の構成を概略的に示す図であ
る。なお、図４においては、第１投影光学系のみを図示
している。
光学系として、２組の光学系（第１部分光学系Ｋ1 及び
第２部分光学系Ｋ2 ）を組み合わせる構成としている
が、マスク１０の等倍の正立正像が形成できる光学系で
あれば、２組の光学系の組合せに限られない。以下の図
４を参照して、投影光学系の変形例を説明する。図４
は、投影光学系の変形例の構成を概略的に示す図であ
る。なお、図４においては、第１投影光学系のみを図示
している。
【００２６】図４において、第１投影光学系は、マスク
１０面（ＸＹ平面）に対して４５°で斜設された反射面
１１ａ，１１ｂを持つ直角プリズム１１と、全体として
正屈折力を持つ屈折光学系３６と、この屈折光学系３６
の後側焦点位置に配置された反射部材３７とを有する。
ここで、屈折光学系３６は、図１に示す第１投影光学系
の屈折光学系Ｇ1 と同等の機能を有している。また、反
射部材３７は、Ｚ方向に稜線を持つ直角ダハ反射面３７
ａ，３７ｂを有し、この稜線と屈折光学系３６の後側焦
点位置とが一致するように配置されている。
１０面（ＸＹ平面）に対して４５°で斜設された反射面
１１ａ，１１ｂを持つ直角プリズム１１と、全体として
正屈折力を持つ屈折光学系３６と、この屈折光学系３６
の後側焦点位置に配置された反射部材３７とを有する。
ここで、屈折光学系３６は、図１に示す第１投影光学系
の屈折光学系Ｇ1 と同等の機能を有している。また、反
射部材３７は、Ｚ方向に稜線を持つ直角ダハ反射面３７
ａ，３７ｂを有し、この稜線と屈折光学系３６の後側焦
点位置とが一致するように配置されている。
【００２７】さて、図示なき照明光学系により照明され
たマスク１０からの光は、反射面１１ａにより９０°偏
向されて、屈折光学系３６に入射する。屈折光学系３６
を介した光は、反射部材３７の直角ダハ反射面３７ａ，
３７ｂにて２回反射され、再び屈折光学系３６に入射す
る。屈折光学系３６を介した直角ダハ反射面３７ａ，３
７ｂからの光は、直角プリズム１１の反射面１１ｂによ
り９０°偏向された後に、プレート３０上に達する。直
角ダハ反射面３７ａ、３７ｂによって、Ｙ方向における
像の向きが逆転されるため、プレート３０上には、マス
ク１０の等倍の正立正像が形成される。なお、反射部材
３７が屈折光学系３６の後側焦点位置に配置されるた
め、第１投影光学系は、両側テレセントリック光学系と
なる。
たマスク１０からの光は、反射面１１ａにより９０°偏
向されて、屈折光学系３６に入射する。屈折光学系３６
を介した光は、反射部材３７の直角ダハ反射面３７ａ，
３７ｂにて２回反射され、再び屈折光学系３６に入射す
る。屈折光学系３６を介した直角ダハ反射面３７ａ，３
７ｂからの光は、直角プリズム１１の反射面１１ｂによ
り９０°偏向された後に、プレート３０上に達する。直
角ダハ反射面３７ａ、３７ｂによって、Ｙ方向における
像の向きが逆転されるため、プレート３０上には、マス
ク１０の等倍の正立正像が形成される。なお、反射部材
３７が屈折光学系３６の後側焦点位置に配置されるた
め、第１投影光学系は、両側テレセントリック光学系と
なる。
【００２８】上記の変形例においては、直角ダハ反射面
３７ａ，３７ｂを屈折光学系３６の後側焦点位置に配置
しているが、このようなダハ反射面を光路を偏向させる
反射面に設けても良い。以下、図５を参照して、説明す
る。図５は、投影光学系の変形例を示す図である。な
お、図５においても、投影光学系は、第１投影光学系の
みを図示している。
３７ａ，３７ｂを屈折光学系３６の後側焦点位置に配置
しているが、このようなダハ反射面を光路を偏向させる
反射面に設けても良い。以下、図５を参照して、説明す
る。図５は、投影光学系の変形例を示す図である。な
お、図５においても、投影光学系は、第１投影光学系の
みを図示している。
【００２９】図５において、第１投影光学系は、マスク
１０面（ＸＹ平面）に対して４５°で斜設された反射面
１２と、全体として正屈折力の屈折光学系３６と、この
屈折光学系の後側焦点位置に配置された平面反射鏡３８
と、ダハ反射面を持つ反射部材１３とを有する。なお、
屈折光学系３６は、図４の屈折光学系と同じものである
ため、ここでは説明を省略する。
１０面（ＸＹ平面）に対して４５°で斜設された反射面
１２と、全体として正屈折力の屈折光学系３６と、この
屈折光学系の後側焦点位置に配置された平面反射鏡３８
と、ダハ反射面を持つ反射部材１３とを有する。なお、
屈折光学系３６は、図４の屈折光学系と同じものである
ため、ここでは説明を省略する。
【００３０】反射部材１３は、例えば図６に示す如く、
互いに直交する２つの反射面（ダハ反射面）１３ａ，１
３ｂを有する。ここで、２つ反射面１３ａ，１３ｂの稜
線１３ｃは、ＸＹ平面に対して４５°の傾きを持つ。図
５に戻って、マスク１０からの光は、反射面１２により
９０°偏向され、屈折光学系３６を介して平面反射面３
８に達する。平面反射面３８にて反射された光は、再び
屈折光学系３６を介して反射部材１３に達する。反射部
材１３に達した光は、９０°偏向されてプレート３０へ
向けられ、かつＹ方向における左右が反転される。従っ
て、プレート３０上には、マスク１０の等倍の正立正像
が形成される。
互いに直交する２つの反射面（ダハ反射面）１３ａ，１
３ｂを有する。ここで、２つ反射面１３ａ，１３ｂの稜
線１３ｃは、ＸＹ平面に対して４５°の傾きを持つ。図
５に戻って、マスク１０からの光は、反射面１２により
９０°偏向され、屈折光学系３６を介して平面反射面３
８に達する。平面反射面３８にて反射された光は、再び
屈折光学系３６を介して反射部材１３に達する。反射部
材１３に達した光は、９０°偏向されてプレート３０へ
向けられ、かつＹ方向における左右が反転される。従っ
て、プレート３０上には、マスク１０の等倍の正立正像
が形成される。
【００３１】図５に示す変形例では、屈折光学系３６と
プレート３０との間の光路中にダハ反射面が存在してい
る。マスク１０と屈折光学系との間の光路中にダハ反射
面を設ける構成でも良い。尚、ダハ反射面の誤差による
悪影響を考慮すると、ダハ反射面は、プレート３０に近
い側に設けられることが好ましい。また、図５の変形例
では、反射部材１３が平面表面反射鏡により構成されて
いるが、直角ダハプリズムを用いる構成をとることも可
能である。
プレート３０との間の光路中にダハ反射面が存在してい
る。マスク１０と屈折光学系との間の光路中にダハ反射
面を設ける構成でも良い。尚、ダハ反射面の誤差による
悪影響を考慮すると、ダハ反射面は、プレート３０に近
い側に設けられることが好ましい。また、図５の変形例
では、反射部材１３が平面表面反射鏡により構成されて
いるが、直角ダハプリズムを用いる構成をとることも可
能である。
【００３２】なお、図４、図５に示す変形例において
は、投影光学系の光路中に視野絞りを配置することがで
きないが、このときには、照明光学系の光路中に視野絞
りを配置すれば良い。また、上述の実施例においては、
露光領域の形状が台形状であるが、露光領域の形状とし
ては、台形状に限られない。例えば図７に示す如く、露
光領域が円弧状であっても良い。図７(a) は、マスク１
０上のＸＹ平面内における第１投影光学系の有効視野領
域と円弧状の視野との関係を示す平面図であり、図７
(b) は、円弧状の開口部を持つ視野絞りの平面図であ
り、図７(c) は、第１投影光学系の有効露光領域と円弧
状の露光領域との関係を示す平面図である。
は、投影光学系の光路中に視野絞りを配置することがで
きないが、このときには、照明光学系の光路中に視野絞
りを配置すれば良い。また、上述の実施例においては、
露光領域の形状が台形状であるが、露光領域の形状とし
ては、台形状に限られない。例えば図７に示す如く、露
光領域が円弧状であっても良い。図７(a) は、マスク１
０上のＸＹ平面内における第１投影光学系の有効視野領
域と円弧状の視野との関係を示す平面図であり、図７
(b) は、円弧状の開口部を持つ視野絞りの平面図であ
り、図７(c) は、第１投影光学系の有効露光領域と円弧
状の露光領域との関係を示す平面図である。
【００３３】図７(a) において、第１投影光学系の有効
視野領域（第１投影光学系の取り得る最大の視野領域）
は、マスク１０上において、破線で囲まれる半円状の領
域である。ここで、図７(b) に示す如く、視野絞りの開
口部の形状が円弧状である場合には、マスク１０上にお
ける第１投影光学系の視野領域は、開口部の形状と相似
形の円弧状となる。なお、この円弧は、曲率中心がＸ方
向で異なる２つの同一曲率半径の部分円の輪郭を持ち、
Ｙ方向の端部において直角三角形状の輪郭を持つもので
ある。また、図７(c) に示す如く、プレート３０上にお
ける第１投影光学系の有効露光領域（第１投影光学系の
取り得る最大の露光領域）は、破線で囲まれる半円状の
領域となる。ここで、視野絞りの円弧状の開口部によ
り、プレート３０上での露光領域は、開口部と相似形の
円弧状に規定される。この円弧状の露光領域は、第１投
影光学系の有効露光領域内となる。このとき、円弧状の
露光領域においては、部分円の輪郭同士の曲率中心のＸ
方向における間隔がスリット巾になり、直角三角形状の
輪郭の部分がオーバーラップ領域（隣合う露光領域とＹ
方向において重なる領域）となる。
視野領域（第１投影光学系の取り得る最大の視野領域）
は、マスク１０上において、破線で囲まれる半円状の領
域である。ここで、図７(b) に示す如く、視野絞りの開
口部の形状が円弧状である場合には、マスク１０上にお
ける第１投影光学系の視野領域は、開口部の形状と相似
形の円弧状となる。なお、この円弧は、曲率中心がＸ方
向で異なる２つの同一曲率半径の部分円の輪郭を持ち、
Ｙ方向の端部において直角三角形状の輪郭を持つもので
ある。また、図７(c) に示す如く、プレート３０上にお
ける第１投影光学系の有効露光領域（第１投影光学系の
取り得る最大の露光領域）は、破線で囲まれる半円状の
領域となる。ここで、視野絞りの円弧状の開口部によ
り、プレート３０上での露光領域は、開口部と相似形の
円弧状に規定される。この円弧状の露光領域は、第１投
影光学系の有効露光領域内となる。このとき、円弧状の
露光領域においては、部分円の輪郭同士の曲率中心のＸ
方向における間隔がスリット巾になり、直角三角形状の
輪郭の部分がオーバーラップ領域（隣合う露光領域とＹ
方向において重なる領域）となる。
【００３４】なお、図７に示すように円弧状の露光領域
とする場合には、投影光学系における像高がほぼ一定の
箇所を用いることになる。このときには、投影光学系
は、所定の像高における収差補正がなされていれば良い
ため、光学設計が簡単になる利点もある。また、上述の
実施例においては、屈折光学系の屈折力配置が正・負・
正であるが、屈折光学系の屈折力配置としてはこれに限
られることはいうまでもない。
とする場合には、投影光学系における像高がほぼ一定の
箇所を用いることになる。このときには、投影光学系
は、所定の像高における収差補正がなされていれば良い
ため、光学設計が簡単になる利点もある。また、上述の
実施例においては、屈折光学系の屈折力配置が正・負・
正であるが、屈折光学系の屈折力配置としてはこれに限
られることはいうまでもない。
【００３５】このように、上述の実施例によれば、複数
の投影光学系によって、走査方向と直交する方向におい
て幅の広い露光領域を形成できるため、個々の投影光学
系の大型化を図ることなく、露光領域の大画面化に対応
できる。さらに、上記実施例では、投影光学系が小型化
されるため、光学系の大型化に伴う収差の増大を低減で
きる利点がある。また、上記実施例では、露光領域を継
ぐことなく、一回の走査露光で大画面に対する露光がで
きるため、スループットの向上を達成でき、かつ画面の
継ぎ目を無くすことができる利点がある。
の投影光学系によって、走査方向と直交する方向におい
て幅の広い露光領域を形成できるため、個々の投影光学
系の大型化を図ることなく、露光領域の大画面化に対応
できる。さらに、上記実施例では、投影光学系が小型化
されるため、光学系の大型化に伴う収差の増大を低減で
きる利点がある。また、上記実施例では、露光領域を継
ぐことなく、一回の走査露光で大画面に対する露光がで
きるため、スループットの向上を達成でき、かつ画面の
継ぎ目を無くすことができる利点がある。
【００３６】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、露光領域
が大きい場合においても、スループットを低下させず良
好なる光学性能のもとで投影露光を行うことができる。
が大きい場合においても、スループットを低下させず良
好なる光学性能のもとで投影露光を行うことができる。
【図１】本発明による実施例の投影光学系の構成を示す
図である。
図である。
【図２】投影光学系の露光領域と視野絞りとの関係を示
す平面図である。
す平面図である。
【図３】本発明による露光装置の一例を概略的に示す図
である。
である。
【図４】投影光学系の変形例を示す図である。
【図５】投影光学系の変形例を示す図である。
【図６】ダハ反射面を持つ反射部材の構成を示す図であ
る。
る。
【図７】視野絞りの変形例を示す平面図である。
Ｋ1 … 第１部分光学系、
Ｋ2 … 第２部分光学系、
Ｐ1 ，Ｐ2 … 直角プリズム、
Ｍ1 ，Ｍ2 … 平面反射鏡、
Ｇ1 ，Ｇ2 … 屈折光学系、
ＦＳ … 視野絞り、
１０ … マスク、
３０ … プレート、
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/027
G02B 27/18
Claims (12)
- 【請求項１】第１の物体と第２の物体とを移動させつ
つ、前記第１の物体の像を前記第２の物体上へ投影露光
する露光装置において、 前記第１の物体の等倍の正立正像を前記第２の物体上に
形成し、かつ両側テレセントリックである第１及び第２
投影光学系を有し、 前記第１及び第２投影光学系は、正屈折力の屈折光学系
と、該屈折光学系からの光を再び該屈折光学系へ向けて
反射する平面反射面とを有することを特徴とする露光装
置。 - 【請求項２】前記第１及び第２投影光学系は、前記第１
の物体の中間像を形成する第１部分光学系と、該中間像
からの光に基づいて前記第２の物体上に前記第１の物体
の等倍の正立正像を形成する第２部分光学系と、前記中
間像が形成される位置に設けられた視野絞りとを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。 - 【請求項３】前記視野絞りは、略台形状の開口部を有
し、該開口部によって規定される露光領域の移動方向に
沿った長さの和は、前記移動方向と直交する方向に於い
て常に等しくなる如く規定されることを特徴とする請求
項２に記載の露光装置。 - 【請求項４】 前記視野絞りは、略円弧状の開口部を有
し、該開口部によって規定される露光領域の移動方向に
沿った長さの和は、前記移動方向と直交する方向に於い
て常に等しくなる如く規定されることを特徴とする請求
項２に記載の露光装置。 - 【請求項５】 前記第１及び第２部分光学系は、正屈折力
の屈折光学系と、該屈折光学系の後側焦点位置に配置さ
れた平面反射面を有することを特徴とする請求項２乃至
４の何れか一項に記載の露光装置。 - 【請求項６】 前記第１の物体の等倍の正立正像を前記第
２の物体上に形成し、かつ両側テレセントリックである
第３投影光学系を有し、 前記第３投影光学系は、正屈折力の屈折光学系と、該屈
折光学系からの光を再び該屈折光学系へ向けて反射する
平面反射面とを有することを特徴とする請求項１乃至５
の何れか一項に記載の露光装置。 - 【請求項７】 前記平面反射面は、互いに直交して設けら
れた２つの反射面であることを特徴とする請求項１また
は６に記載の露光装置。 - 【請求項８】 第１の物体と第２の物体とを移動させつ
つ、前記第１の物体の像を前記第２の物体上へ投影露光
する露光方法において、 両側テレセントリックである第１投影光学系によって前
記第１の物体の等倍の正立正像を前記第２の物体上に形
成し、 両側テレセントリックである第２投影光学系によって前
記第１の物体の等倍の正立正像を前記第２の物体上に形
成し、 前記第１の物体から前記第１投影光学系へ向かう光は、
正屈折力の第１屈折光学系を介して第１平面反射面で反
射され、再び該屈折光学系を介して前記第２の物体へ向
かい、 前記第１の物体から前記第２投影光学系へ向かう光は、
正屈折力の第２屈折光学系を介して第２平面反射面で反
射され、再び該屈折光学系を介して前記第２の物体へ向
かうことを特徴とする露光方法。 - 【請求項９】 前記第１の物体から前記第１投影光学系に
向かう光に基づいて、第１部分光学系を介して前記第１
の物体の第１の中間像を形成し、 該第１の中間像からの光に基づいて、第２部分光学系を
介して前記第２の物体上に前記第１の物体の等倍の正立
正像を形成し、 前記第１の物体から前記第２投影光学系に向かう光に基
づいて、第３部分光学系を介して前記第１の物体の第２
の中間像を形成し、 該第２の中間像からの光に基づいて、第４部分光学系を
介して前記第２の物体上に前記第１の物体の等倍の正立
正像を形成し、 前記第１部分光学系から前記第２部分光学系へ向かう光
は、第１の視野絞りを 通過し、 前記第３部分光学系から前記第４部分光学系へ向かう光
は、第２の視野絞りを通過することを特徴とする請求項
８に記載の露光方法。 - 【請求項１０】 前記視野絞りは、略台形状の開口部を有
し、該開口部によって規定される露光領域の移動方向に
沿った長さの和は、前記移動方向と直交する方向に於い
て常に等しくなる如く規定されることを特徴とする請求
項９に記載の露光方法。 - 【請求項１１】 前記視野絞りは、略円弧状の開口部を有
し、該開口部によって規定される露光領域の移動方向に
沿った長さの和は、前記移動方向と直交する方向に於い
て常に等しくなる如く規定されることを特徴とする請求
項９に記載の露光方法。 - 【請求項１２】 前記第１乃至第４部分光学系は、正屈折
力の屈折光学系と、該屈折光学系の後側焦点位置に配置
された平面反射面を有することを特徴とする請求項９乃
至１１の何れか一項に記載の露光方法。
Priority Applications (14)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11680094A JP3385718B2 (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | 露光装置及び方法 |
| KR1019950013641A KR950033699A (ko) | 1994-05-30 | 1995-05-29 | 노광장치 |
| US08/453,538 US5729331A (en) | 1993-06-30 | 1995-05-30 | Exposure apparatus, optical projection apparatus and a method for adjusting the optical projection apparatus |
| US08/587,346 US6157497A (en) | 1993-06-30 | 1996-01-16 | Exposure apparatus |
| US09/173,530 US6351305B1 (en) | 1993-06-30 | 1998-10-15 | Exposure apparatus and exposure method for transferring pattern onto a substrate |
| US09/722,278 US6480262B1 (en) | 1993-06-30 | 2000-11-28 | Illumination optical apparatus for illuminating a mask, method of manufacturing and using same, and field stop used therein |
| US09/722,516 US6556278B1 (en) | 1993-06-30 | 2000-11-28 | Exposure/imaging apparatus and method in which imaging characteristics of a projection optical system are adjusted |
| US09/722,515 US6509954B1 (en) | 1993-06-30 | 2000-11-28 | Aperture stop having central aperture region defined by a circular ARC and peripheral region with decreased width, and exposure apparatus and method |
| US10/382,874 US6795169B2 (en) | 1993-06-30 | 2003-03-07 | Exposure apparatus, optical projection apparatus and a method for adjusting the optical projection apparatus |
| US10/920,294 US7023527B2 (en) | 1993-06-30 | 2004-08-18 | Exposure apparatus, optical projection apparatus and a method for adjusting the optical projection apparatus |
| US11/101,553 US7088425B2 (en) | 1993-06-30 | 2005-04-08 | Exposure apparatus, optical projection apparatus and a method for adjusting the optical projection apparatus |
| US11/471,658 US7372543B2 (en) | 1993-06-30 | 2006-06-21 | Exposure apparatus, optical projection apparatus and a method for adjusting the optical projection apparatus |
| US11/797,605 US7372544B2 (en) | 1993-06-30 | 2007-05-04 | Exposure apparatus, optical projection apparatus and a method for adjusting the optical projection apparatus |
| US12/078,863 US7956984B2 (en) | 1993-06-30 | 2008-04-07 | Exposure apparatus, optical projection apparatus and a method for adjusting the optical projection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11680094A JP3385718B2 (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | 露光装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07326557A JPH07326557A (ja) | 1995-12-12 |
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ID=14695983
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| KR (1) | KR950033699A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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1995
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