JP3451721B2 - Projection optical apparatus, exposure apparatus having the same, and method of adjusting the same - Google Patents

Projection optical apparatus, exposure apparatus having the same, and method of adjusting the same

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JP3451721B2
JP3451721B2 JP12376294A JP12376294A JP3451721B2 JP 3451721 B2 JP3451721 B2 JP 3451721B2 JP 12376294 A JP12376294 A JP 12376294A JP 12376294 A JP12376294 A JP 12376294A JP 3451721 B2 JP3451721 B2 JP 3451721B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、マスクの像をプレート
上に投影露光する投影光学系及び露光装置に関し、特
に、マスクとプレートとを移動させつつ投影露光を行う
走査型の露光装置及びこの走査型の露光装置に好適な投
影光学系に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection optical system and an exposure apparatus for projecting and exposing a mask image on a plate, and more particularly to a scanning type exposure apparatus for performing projection exposure while moving the mask and the plate. The present invention relates to a projection optical system suitable for a scanning type exposure apparatus.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display panels have been widely used as display elements used in word processors, personal computers, televisions and the like. In manufacturing such a liquid crystal display panel, a transparent thin film electrode is patterned on a glass substrate into a desired shape by a photolithography technique.

【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。このアライナー型の露光装置として
は、例えば図10に示すものが知られている。図10に
おいて、図示なき照明光学系により、マスクMが円弧状
の照射MIにて照明される。この照射MIからの光は、
台形ミラー71の反射面71aにて光路が90°偏向さ
れ、凹面鏡72及び凸面鏡73を介して再び凹面鏡72
にて反射される。凹面鏡72からの光は、台形ミラー7
1の反射面71bにて光路が90°偏向され、プレート
P上に照射MIの像PIを形成する。そして、このアラ
イナー型の露光装置においては、マスクMとプレートP
とを図中Z方向に沿って移動させつつ露光を行うことに
より、プレートP上にマスクMの像が順次転写される。
As an apparatus for such lithography, for example, a mirror projection type aligner is known. As this aligner type exposure apparatus, for example, one shown in FIG. 10 is known. In FIG. 10, the mask M is illuminated by the arc-shaped irradiation MI by an illumination optical system (not shown). The light from this irradiation MI is
The optical path is deflected by 90 ° at the reflecting surface 71a of the trapezoidal mirror 71, and the concave mirror 72 is again passed through the concave mirror 72 and the convex mirror 73.
Is reflected at. The light from the concave mirror 72 is trapezoidal mirror 7
The optical path is deflected by 90 ° at the first reflection surface 71b, and an image PI of the irradiation MI is formed on the plate P. Further, in this aligner type exposure apparatus, the mask M and the plate P are
The images of the mask M are sequentially transferred onto the plate P by performing exposure while moving and along the Z direction in the figure.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述の如きアライナー
型の露光装置において、露光領域の拡大化を図る場合に
は、まず、露光領域を複数の領域に分割して露光を行う
ことが考えられる。このときには、分割された複数の露
光領域に対応する複数のマスクを用意して、これらのマ
スクを交換しながら露光を行うことによって、プレート
上には、分割された複数の露光領域にマスクの像が順次
形成される。
In the aligner type exposure apparatus as described above, when enlarging the exposure area, it may be considered that the exposure area is first divided into a plurality of areas for exposure. At this time, by preparing a plurality of masks corresponding to the plurality of divided exposure areas and performing exposure while exchanging these masks, the mask image is formed on the plurality of divided exposure areas on the plate. Are sequentially formed.

【0005】しかしながら、この露光方法においては、
複数の露光領域を露光する間の工程において、マスクを
交換する動作を行う必要があるため、スループットの低
下を招くと共に、露光領域の間で精度良くパターンを継
ぐ必要があるため、各マスクのパターンの精度を非常に
高める必要が生じる。次に、マスクを交換することなく
露光領域の拡大化を図るためには、凹面鏡72及び凸面
鏡73からなる投影光学系の視野よりも大きなマスクを
用いることが考えられる。この場合、マスクを所定の視
野でもって走査露光した後、走査直交方向においてマス
クとプレートとを移動させた後に、前記所定の視野とは
異なる視野でマスクを走査することによって、拡大され
た露光領域を継ぎ露光によって得ることができる。
However, in this exposure method,
Since it is necessary to perform an operation of exchanging masks during the process of exposing a plurality of exposure regions, throughput is lowered, and it is necessary to accurately connect patterns between exposure regions. It becomes necessary to greatly improve the accuracy of. Next, in order to enlarge the exposure area without changing the mask, it is conceivable to use a mask larger than the field of view of the projection optical system including the concave mirror 72 and the convex mirror 73. In this case, after the mask is scanned and exposed in a predetermined visual field, the mask and the plate are moved in the direction orthogonal to the scanning direction, and then the mask is scanned in a visual field different from the predetermined visual field to enlarge the exposure area. Can be obtained by successive exposure.

【0006】しかしながら、投影光学系が形成するマス
クの像は、一般的に倒立像となるため、マスクとプレー
トとを互いに逆方向に移動させて走査露光しなくてはな
らない。この場合には、マスクとプレートとを走査させ
るための機構の複雑化を招く問題点が生じる。また、図
10に示す如きオフナー型の投影光学系71〜73で
は、走査方向における横倍率は正ではあるが、走査直交
方向における横倍率が負となるため、そのままでは走査
直交方向における左右の関係が逆転し、上述の如き継ぎ
露光を達成することができない。
However, since the image of the mask formed by the projection optical system is generally an inverted image, it is necessary to move the mask and the plate in opposite directions to perform scanning exposure. In this case, there is a problem that the mechanism for scanning the mask and the plate becomes complicated. Further, in the Offner type projection optical systems 71 to 73 as shown in FIG. 10, the lateral magnification in the scanning direction is positive, but the lateral magnification in the scanning orthogonal direction is negative. However, the above-mentioned continuous exposure cannot be achieved.

【0007】ここで、走査方向及び走査直交方向におけ
る横倍率を共に正として、上述の問題点を解決するため
には、マスクの中間像を形成する投影光学系と、この中
間像からの光により、マスクの2次像を形成する投影光
学系とを備えた露光装置が考えられる。しかしながら、
上述の如き2組の投影光学系を用いる系では、2組の投
影光学系の間において、光軸ずれが発生し易い問題点が
ある。
Here, in order to solve the above problems by setting the lateral magnification in the scanning direction and the lateral magnification in the scanning orthogonal direction to be positive, the projection optical system for forming the intermediate image of the mask and the light from the intermediate image are used. An exposure apparatus that includes a projection optical system that forms a secondary image of the mask is conceivable. However,
In the system using the two sets of projection optical systems as described above, there is a problem that the optical axis shift easily occurs between the two sets of projection optical systems.

【0008】また、2組の投影光学系の製造誤差などに
より発生する諸収差があるため、それぞれの投影光学系
を調整した後に、2組の投影光学系全体として再度調整
する、特にそれぞれの投影光学系にて生じるディストー
ションのマッチングを考慮して調整する必要がある。そ
こで、本発明は、光軸ずれの調整や諸収差の調整などの
光学調整を容易に行うことを目的とする。
Since there are various aberrations caused by manufacturing errors of the two sets of projection optical systems, after adjusting the respective projection optical systems, the two sets of projection optical systems are readjusted as a whole. It is necessary to make adjustments in consideration of the matching of distortions that occur in the optical system. Therefore, an object of the present invention is to easily perform optical adjustment such as adjustment of optical axis shift and adjustment of various aberrations.

【0009】[0009]

【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、本発明による請求項1に係る投影光学装置は、
例えば図1に示す如く、光軸と2つの共役点とを有する
投影光学系と、投影光学系の2つの共役点のうち一方の
共役点側に配置され、かつ投影光学系の視野を分割する
視野分割部材と、投影光学系の他方の共役点側に配置さ
れ、かつ視野分割部材及び投影光学系を順に介した光を
投影光学系の光軸を横切る方向に沿って移送する光束移
送部材とを有し、 前記視野分割部材と前記光束移送部材
とは、前記物体からの光が前記視野分割部材、前記投影
光学系、前記光束移送部材、前記投影光学系、及び前記
視野分割部材の順に通過して前記像面上へ導かれるよう
に位置決めされる
In order to achieve the above-mentioned object, a projection optical device according to claim 1 of the present invention comprises:
For example, as shown in FIG. 1, a projection optical system having an optical axis and two conjugate points and one of the two conjugate points of the projection optical system are arranged on the side of the conjugate point and the field of view of the projection optical system is divided. A field splitting member, and a light flux transfer member that is disposed on the other conjugate point side of the projection optical system and that transports light that has sequentially passed through the field splitting member and the projection optical system along a direction transverse to the optical axis of the projection optical system. have a, the light flux transfer member and the field of view divided member
Means that the light from the object is the field dividing member, the projection
An optical system, the light flux transfer member, the projection optical system, and the
So that it passes through the field-of-view dividing member in this order and is guided to the image plane.
Be positioned at .

【0010】また、上述の目的を達成するために、本発
明による請求項8に係る露光装置は、例えば図2に示す
如く、第1の基板と第2の基板とを同一方向に移動させ
つつ、第1の基板のパターンを第2の基板上に投影する
露光装置であって、第1の基板を介した光を偏向させる
第1反射面と、第1反射面を介した光に基づいて、第1
の基板の中間像を形成する光学系と、この光学系を介し
た第1反射面からの光を光学系の光軸を横切る方向に沿
って移送し、かつ移送された光を再び光学系へ導く光束
移送部材と、光学系を介した光束移送部材からの光を偏
向させ、第2の基板へ導く第2反射面とを有するように
構成される。
In order to achieve the above-mentioned object, an exposure apparatus according to an eighth aspect of the present invention, while moving a first substrate and a second substrate in the same direction, as shown in FIG. 2, for example. An exposure apparatus for projecting a pattern of a first substrate onto a second substrate, the first reflecting surface deflecting the light passing through the first substrate, and the light passing through the first reflecting surface. , First
And an optical system for forming an intermediate image of the substrate of the substrate, the light from the first reflecting surface via the optical system is transferred along a direction transverse to the optical axis of the optical system, and the transferred light is again transmitted to the optical system. It is configured to have a light flux transfer member for guiding and a second reflecting surface for deflecting the light from the light flux transfer member via the optical system and guiding it to the second substrate.

【0011】そして、上述の目的を達成するために、本
発明による請求項9に係る露光装置は、例えば図3に示
す如く、第1の基板と第2の基板とを同一方向に移動さ
せつつ、前記第1の基板をパターンを前記第2の基板上
に投影する露光装置であって、第1の基板の正立正像を
第2の基板上に形成する第1及び第2光学系を有するよ
うに構成される。そして、第1及び第2光学系は、光軸
と2つの共役点とを有する投影光学系と、投影光学系の
一方の共役点側に配置され、かつ第1の基板からの光を
偏向させて投影光学系へ導く第1反射面と、投影光学系
を介した第1反射面からの光を投影光学系の光軸を横切
る方向に沿って移送させ、かつ移送された光を再び投影
光学系へ導く光束移送部材と、投影光学系を介した光束
移送部材からの光を偏向させ、第2の基板へ導く第2反
射面とをそれぞれ有するように構成される。
In order to achieve the above-mentioned object, an exposure apparatus according to a ninth aspect of the present invention moves a first substrate and a second substrate in the same direction as shown in FIG. 3, for example. An exposure apparatus for projecting a pattern of the first substrate onto the second substrate, the exposure apparatus having first and second optical systems for forming an erect image of the first substrate on the second substrate. Is configured as follows. The first and second optical systems are arranged on the side of one of the projection optical system having the optical axis and two conjugate points, and the one side of the projection optical system, and deflect the light from the first substrate. A first reflecting surface guided to the projection optical system and light from the first reflecting surface via the projection optical system is transferred along a direction transverse to the optical axis of the projection optical system, and the transferred light is projected again to the projection optical system. It is configured to have a light flux transfer member for guiding to the system and a second reflecting surface for deflecting the light from the light flux transfer member via the projection optical system and guiding it to the second substrate.

【0012】また、本発明による請求項14に係る露光
装置は、第1の基板と第2の基板とを同一方向に移動さ
せつつ、前記第1の基板をパターンを前記第2の基板上
に投影する露光装置であって、前記第1の基板の正立正
像を前記第2の基板上にそれぞれ形成する複数の投影光
学系と、前記投影光学系の倍率を調整するための倍率調
整手段と、前記基板の伸縮量に関する情報を入力するた
めの入力手段と、該情報に基づいて前記複数の投影光学
系に対する倍率制御を行うための制御手段とを備えるよ
うに構成される。また、本発明による請求項17に係る
投影光学装置の調整方法は、投影光学系の光軸を検出す
る工程と、この投影光学系の光軸に対して、投影光学系
の2つの視野を空間的に分割する視野分割部材を位置決
めする工程と、投影光学系の光軸に対して、視野分割部
材及び投影光学系を順に介した光を投影光学系の光軸を
横切る方向に沿って移送する光束移送部材を位置決めす
る工程とを有し、前記視野分割部材と前記光束移送部材
とは、前記物体からの光が前記視野分割部材、前記投影
光学系、前記光束移送部材、前記投影光学系、及び前記
視野分割部材の順に通過して前記像面上へ導かれるよう
に位置決めされる
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the exposure apparatus according to the fourteenth aspect, the first substrate and the second substrate are moved in the same direction while the first substrate is patterned on the second substrate. An exposure apparatus for projecting, comprising a plurality of projection optical systems for respectively forming an erect image of the first substrate on the second substrate, and a magnification adjusting means for adjusting the magnification of the projection optical system. , Input means for inputting information regarding the expansion / contraction amount of the substrate, and control means for performing magnification control for the plurality of projection optical systems based on the information. According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided a method of adjusting a projection optical system according to a seventeenth aspect, wherein the step of detecting the optical axis of the projection optical system and the two visual fields of the projection optical system are spatially separated from the optical axis of the projection optical system. The step of positioning the field splitting member to be divided into two parts, and the light is sequentially transmitted through the field splitting member and the projection optical system with respect to the optical axis of the projection optical system along a direction transverse to the optical axis of the projection optical system. Positioning the light flux transporting member, the field splitting member and the light flux transporting member.
Means that the light from the object is the field dividing member, the projection
An optical system, the light flux transfer member, the projection optical system, and the
So that it passes through the field-of-view dividing member in this order and is guided to the image plane.
Be positioned at .

【0013】[0013]

【作用】上述の如き本発明においては、投影光学系を一
つの鏡筒内に収めることができるため、投影光学系自体
の芯ずれが生じにくくなる利点があり、複数の投影光学
系同士の芯ずれが発生するという問題は、原理的に発生
しない。また、請求項9に係る本発明においては、複数
の投影光学系を並列配置する構成であるため、広い露光
領域を一括して走査露光することができる利点がある。
これにより、スループットを格段に向上することができ
る。また、請求項14に係る本発明においては、基板の
伸縮、特に部分的に伸縮している場合であっても対応で
きる。
In the present invention as described above, since the projection optical system can be housed in one lens barrel, there is an advantage that the misalignment of the projection optical system itself does not easily occur. In principle, the problem of the deviation does not occur. Further, in the present invention according to claim 9 , since a plurality of projection optical systems are arranged in parallel, there is an advantage that a large exposure area can be collectively scanned and exposed.
As a result, the throughput can be significantly improved. In the present invention according to claim 14, the substrate
Stretch, especially if it is partially stretched
Wear.

【0014】ここで、一般的に、投影光学系の瞳位置に
反射面が存在する場合には、この反射面の傾きにより、
投影光学系の結像位置が移動する問題点があるが、本発
明においては、投影光学系の瞳位置に光を偏向させる部
材が存在しないため、結像位置を安定させることが可能
となる。
Here, in general, when there is a reflecting surface at the pupil position of the projection optical system, the inclination of the reflecting surface causes
Although there is a problem that the image forming position of the projection optical system moves, in the present invention, since there is no member for deflecting light at the pupil position of the projection optical system, the image forming position can be stabilized.

【0015】[0015]

【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、本発明による第1実施例の構成を示
す図である。図1においては、マスクとプレートとの走
査方向をZ軸にとり、マスク面内の走査直交方向をY軸
にとり、マスクとプレートとの法線方向をX軸にとって
いる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a first embodiment according to the present invention. In FIG. 1, the scanning direction of the mask and the plate is the Z axis, the scanning orthogonal direction in the mask plane is the Y axis, and the normal direction of the mask and the plate is the X axis.

【0016】図1において、照明光学系ILは、例えば
超高圧水銀ランプを有し、露光光(例えばg線(435.8n
m))の波長でマスクMを照明する。ここで、マスクM
は、図示なき回路パターンを有し、この回路パターンが
プレートP側(図中下側)となるようにマスクステージ
MSによって保持されている。このマスクステージMS
は、図中YZ平面内で可動となるように構成されてい
る。また、プレートPは、例えば表面にレジストが塗布
されたガラス基板であり、図中YZ平面内で可動に設け
られたプレートステージPSにより保持されている。
In FIG. 1, the illumination optical system IL includes, for example, an ultrahigh pressure mercury lamp, and exposure light (for example, g-line (435.8n
Illuminate the mask M with the wavelength m)). Where the mask M
Has a circuit pattern (not shown) and is held by the mask stage MS so that this circuit pattern is on the plate P side (lower side in the drawing). This mask stage MS
Are configured to be movable in the YZ plane in the figure. The plate P is, for example, a glass substrate whose surface is coated with a resist, and is held by a plate stage PS movably provided in the YZ plane in the drawing.

【0017】これらのマスクステージMSとプレートス
テージPSとは、図2に示すように、XY平面でコの字
形状の断面を持つキャリッジC上に一体に設けられる。
このキャリッジCは、YZ平面内で可動となるように設
けられる。図1に戻って、マスクMとプレートPとの間
には、Z方向に沿った光軸を持つ投影レンズ20が設け
られている。そして、投影レンズ20の一方の側には、
マスクMに対して45°で斜設された反射面10aとプ
レートPに対して45°で斜設された反射面10bとを
有する反射部材10が設けられている。また、投影レン
ズ20の他方の側には、光束移送部材として、投影レン
ズ20の光軸に対して45°で斜設された反射面13a
を持つ反射部材13と、投影レンズ20の光軸に対して
45°で斜設された反射面15aを持つ反射部材15と
が設けられている。ここで、反射面13aと反射面15
aとは、互いの面が直交するように設けられている。
As shown in FIG. 2, the mask stage MS and the plate stage PS are integrally provided on a carriage C having a U-shaped cross section in the XY plane.
The carriage C is provided so as to be movable in the YZ plane. Returning to FIG. 1, a projection lens 20 having an optical axis along the Z direction is provided between the mask M and the plate P. Then, on one side of the projection lens 20,
A reflecting member 10 having a reflecting surface 10a obliquely arranged at 45 ° with respect to the mask M and a reflecting surface 10b obliquely arranged at 45 ° with respect to the plate P is provided. Further, on the other side of the projection lens 20, as a light flux transfer member, a reflecting surface 13a obliquely provided at 45 ° with respect to the optical axis of the projection lens 20.
And a reflecting member 15 having a reflecting surface 15a inclined at 45 ° with respect to the optical axis of the projection lens 20. Here, the reflecting surface 13a and the reflecting surface 15
The a is provided so that the surfaces thereof are orthogonal to each other.

【0018】上記投影レンズ20は、レンズ成分L1
4 を有し全体として正屈折力の前群GF と、投影レン
ズ20の開口数を規定する開口絞りASと、レンズ成分
5〜L8 を有し全体として正屈折力の後群GR とを有
する。本実施例においては、前群GF と後群GR とは、
同一の構成のものを用い、前群GF の後側焦点位置と後
群GR の前側焦点位置とを開口絞りASの位置となるよ
うに配置している。従って、投影レンズ20は、両側テ
レセントリックな光学系となる。
The projection lens 20 has lens components L 1 to
A front group G F having L 4 as a whole and having a positive refracting power, an aperture stop AS that defines the numerical aperture of the projection lens 20, and a rear group G having positive refracting power as a whole and having lens components L 5 to L 8. With R and. In this embodiment, the front group G F and the rear group G R are
The same configuration is used, and the rear focus position of the front lens group G F and the front focus position of the rear lens group G R are arranged so as to be at the position of the aperture stop AS. Therefore, the projection lens 20 is a two-sided telecentric optical system.

【0019】また、反射部材10は、露光装置本体に固
設された支持部材11に取り付けられており、反射部材
13,15は、同じく露光装置本体に固設された支持部
材16に取り付けられている。また、投影レンズ20の
各レンズ成分L1 〜L8 及び開口絞りは、露光装置本体
に固設された鏡筒12に取り付けられている。さて、照
明光学系ILにより照明されたマスクMからの光は、反
射面10aにて光路が90°偏向されて、投影レンズ2
0の光軸方向(Z方向)に沿って進行し、投影レンズ2
0のレンズ成分L1 に達する。この光は、レンズ成分L
1 〜L 4 を順次通過した後、開口絞りASに達する。開
口絞りASを通過した光は、レンズ成分L5 〜L8 を順
次通過した後に、投影レンズ20の光軸と平行に射出さ
れる。投影レンズ20から射出された光は、反射面13
aにて光路を90°偏向され、支持部材16に固設され
た視野絞り14へ向かう。ここで、視野絞り14は、投
影レンズ20に関してマスクMと共役な位置に設けられ
ているため、ここにはマスクMの中間像が形成される。
この中間像は、Y方向の横倍率が−1倍であり、Z方向
の横倍率が+1倍である。
The reflecting member 10 is fixed to the main body of the exposure apparatus.
The reflecting member is attached to the support member 11 provided.
Similarly, 13 and 15 are supporting portions fixed to the main body of the exposure apparatus.
It is attached to the material 16. In addition, the projection lens 20
Each lens component L1~ L8And the aperture stop
It is attached to the lens barrel 12 fixed to the. Well, Teru
The light from the mask M illuminated by the bright optical system IL is
The optical path is deflected by 90 ° on the projection surface 10a, and the projection lens 2
0 along the optical axis direction (Z direction), the projection lens 2
Lens component L of 01Reach This light is the lens component L
1~ L FourAnd the aperture stop AS are reached. Open
The light that has passed through the aperture stop AS has a lens component L.Five~ L8In order
After passing the next time, it is emitted parallel to the optical axis of the projection lens 20.
Be done. The light emitted from the projection lens 20 is reflected by the reflecting surface 13
The optical path is deflected by 90 ° at a and is fixed to the support member 16.
To the field stop 14. Here, the field stop 14 is
It is provided at a position conjugate with the mask M with respect to the shadow lens 20.
Therefore, an intermediate image of the mask M is formed here.
This intermediate image has a lateral magnification of -1 in the Y direction and is in the Z direction.
Has a lateral magnification of +1.

【0020】次に、視野絞り14上の中間像からの光
は、反射面15aを介して光路が90°偏向され、投影
レンズ20の光軸と平行に進行し、投影レンズ20のレ
ンズ成分L8 に達する。この光は、レンズ成分L8 〜L
5 、開口絞りAS及びレンズ成分L4 〜L1 を順次通過
した後、投影レンズ20の光軸と平行に射出される。投
影レンズ20からの光は、反射面10bにて光路を90
°偏向されてプレートP上に達する。ここで、視野絞り
14とプレートPとは、投影レンズ20に関して共役と
なるように配置されているため、プレートP上には、マ
スクMの2次像が形成される。このマスクMの中間像
は、Y方向及びZ方向における横倍率が+1倍となる等
倍の正立正像である。このように、本実施例では、反射
面にて4回反射させ、かつ投影レンズにて2回結像させ
ることにより正立正像を得ている。
Next, the light from the intermediate image on the field stop 14 has its optical path deflected by 90 ° through the reflecting surface 15a, travels in parallel with the optical axis of the projection lens 20, and has a lens component L of the projection lens 20. Reach eight This light is the lens component L 8 to L
5 , after sequentially passing through the aperture stop AS and the lens components L 4 to L 1 , the light is emitted parallel to the optical axis of the projection lens 20. The light from the projection lens 20 travels along the optical path 90 at the reflecting surface 10b.
Deviated to reach the plate P. Here, since the field stop 14 and the plate P are arranged so as to be conjugated with respect to the projection lens 20, a secondary image of the mask M is formed on the plate P. The intermediate image of the mask M is an erect normal image with a lateral magnification of +1 in the Y and Z directions. As described above, in this embodiment, the erect image is obtained by reflecting the light four times on the reflecting surface and forming the image twice by the projection lens.

【0021】なお、上述の実施例においては、前群GF
と後群GR とを同一構成のものを用いている。すなわ
ち、前群GF の焦点距離と後群GR の焦点距離とが共に
等しいため、マスクMと視野絞り14上の中間像とが等
倍となり、かつ視野絞り14上の中間像とプレートP上
の2次像とが等倍となっている。しかしながら、本実施
例では、前群GF と後群GR の焦点距離が異なった場合
においても、マスクMとプレートP上の2次像との倍率
関係は等倍となる。すなわち、マスクMと視野絞り14
上の中間像との倍率関係がβ(≠±1)であっても、こ
の中間像とプレートP上の2次像との倍率関係が1/β
となるため、全体としてみれば、マスクMとプレートP
上の2次像との倍率関係は、等倍であることが分かる。
例えば、マスクMと視野絞り14上の中間像との倍率を
上げれば、反射部材10の反射面10a及び10bと、
マスクM及びプレートPとの間隔(ワーキングディスタ
ンス)を広げることができる。このように、本実施例に
よる投影光学系においては、光学設計上の自由度が高い
利点がある。
In the above embodiment, the front group G F
And the rear group G R have the same configuration. That is, since the focal length of the front lens group G F and the focal length of the rear lens group G R are the same, the mask M and the intermediate image on the field stop 14 have the same size, and the intermediate image on the field stop 14 and the plate P are the same. The secondary image above is the same size. However, in the present embodiment, even when the focal lengths of the front group G F and the rear group G R are different, the magnification relationship between the mask M and the secondary image on the plate P is equal. That is, the mask M and the field stop 14
Even if the magnification relationship with the above intermediate image is β (≠ ± 1), the magnification relationship between this intermediate image and the secondary image on the plate P is 1 / β.
Therefore, as a whole, the mask M and the plate P
It can be seen that the magnification relationship with the upper secondary image is 1 ×.
For example, if the magnification of the mask M and the intermediate image on the field stop 14 is increased, the reflecting surfaces 10a and 10b of the reflecting member 10 are
The distance (working distance) between the mask M and the plate P can be increased. As described above, the projection optical system according to the present embodiment has an advantage that the degree of freedom in optical design is high.

【0022】以下、図2を参照して、第1実施例におけ
る露光動作につき簡単に説明する。なお、以下の説明で
は、マスクM上を3つの領域m1 〜m3 に分割して、こ
の領域m1 〜m3 をプレートP上の3つの領域p1 〜p
3 に露光する例を示す。プレートPに対する第2回目以
降の露光時には、まず、不図示のアライメント光学系を
用いてマスクMとプレートPとの位置ずれについて検出
し、この検出結果に基づいて、マスクステージMSまた
はプレートステージPSの少なくとも一方をYZ平面内
で移動させて位置合わせを行う。
The exposure operation in the first embodiment will be briefly described below with reference to FIG. In the following description, by dividing the above mask M into three regions m 1 ~m 3, three regions p 1 ~p on the region m 1 ~m 3 plates P
An example of exposing to 3 is shown. During the second and subsequent exposures of the plate P, first, an alignment optical system (not shown) is used to detect the positional deviation between the mask M and the plate P, and based on the detection result, the mask stage MS or the plate stage PS is detected. At least one of them is moved in the YZ plane for alignment.

【0023】その後、キャリッジCを駆動して、マスク
Mの領域m1 のZ方向における端部と、プレートPの領
域p1 のZ方向における端部とが投影レンズ20の視野
内に位置するように位置決めする。そして、図2では図
示省略した照明光学系ILによりマスクMを照射しつ
つ、キャリッジCをZ方向(走査方向)に沿って所定の
速度で移動させる。これにより、プレートP上の領域p
1 には、マスクMの領域m1 の像が逐次形成される。
After that, the carriage C is driven so that the end of the area m 1 of the mask M in the Z direction and the end of the area p 1 of the plate P in the Z direction are positioned within the visual field of the projection lens 20. To position. Then, the carriage C is moved at a predetermined speed along the Z direction (scanning direction) while irradiating the mask M by the illumination optical system IL (not shown) in FIG. As a result, the area p on the plate P is
At 1 , the images of the region m 1 of the mask M are sequentially formed.

【0024】次に、キャリッジCを図中Y方向(走査直
交方向)に沿って移動させ、マスクM上の領域m2 と、
プレートP上の領域p2 とが一致するように位置決めす
る。その後、キャリッジCをZ方向(走査方向)に沿っ
て所定の速度で移動させ、プレートP上の領域p2 上に
マスクMの領域m2 の像を逐次形成する。最後に、キャ
リッジCを図中Y方向(走査直交方向)に沿って移動さ
せ、マスクM上の領域m3 と、プレートP上の領域p3
とが一致するように位置決めする。その後、キャリッジ
CをZ方向(走査方向)に沿って所定の速度で移動さ
せ、プレートP上の領域p3 上にマスクMの領域m3
像を逐次形成する。
Next, the carriage C is moved along the Y direction (scanning orthogonal direction) in the figure, and the area m 2 on the mask M is
The positioning is performed so that the area p 2 on the plate P coincides. After that, the carriage C is moved at a predetermined speed in the Z direction (scanning direction) to sequentially form an image of the area m 2 of the mask M on the area p 2 of the plate P. Finally, the carriage C is moved along the Y direction (scanning orthogonal direction) in the drawing, and the region m 3 on the mask M and the region p 3 on the plate P are moved.
Position so that and match. After that, the carriage C is moved along the Z direction (scanning direction) at a predetermined speed to successively form an image of the area m 3 of the mask M on the area p 3 of the plate P.

【0025】ここで、上記露光動作においては、マスク
Mの領域m1 ,m3 の走査露光時におけるキャリッジC
の移動方向と、マスクMの領域m2 の走査露光時におけ
るキャリッジCの移動方向とは、180°異なる方向で
ある。なお、プレートPに対する1回目の露光の際に
は、図示なきアライメント光学系を用いた位置決め動作
を省略しても良い。
Here, in the above-mentioned exposure operation, the carriage C during the scanning exposure of the regions m 1 and m 3 of the mask M
The moving direction of the carriage C and the moving direction of the carriage C during the scanning exposure of the area m 2 of the mask M are different by 180 °. Note that the positioning operation using an alignment optical system (not shown) may be omitted when the plate P is exposed for the first time.

【0026】また、上述の実施例では、キャリッジCを
YZ平面内で可動であるように設けているが、キャリッ
ジCがZ方向にのみ可動である場合には、マスクステー
ジMSとプレートステージPSとをY方向に移動させる
ことにより、キャリッジCのY方向への動作と等価とす
ることができる。上述の実施例において、投影レンズ2
0が片側テレセントリックな光学系である場合には、少
なくともプレートP側でテレセントリックを達成するた
めに、テレセントリックとなる側に視野分割部材として
の反射部材10を設け、非テレセントリックとなる側に
反射部材13,15を設けることが良い。これにより、
マスクM側及びプレートP側においてテレセントリック
が達成される。このとき、反射部材13,15の各反射
面13a,15aは、各反射面13a,15aのなす角
度が、投影レンズ20から反射面13aへ向かう光束の
主光線と、反射面15aから投影レンズ20へ向かう光
束の主光線とが投影レンズ20の光軸に関して対称とな
るように設ければ良い。なお、上記の如き片側テレセン
トリックな光学系では、プレートP上のマスクMの2次
像の倍率がZ方向において部分的に異なる恐れがあるた
め、投影レンズ20は、両側テレセントリックな光学系
で構成されることが好ましい。
Further, in the above-mentioned embodiment, the carriage C is provided so as to be movable in the YZ plane, but when the carriage C is movable only in the Z direction, the mask stage MS and the plate stage PS are Can be made equivalent to the movement of the carriage C in the Y direction. In the above embodiment, the projection lens 2
When 0 is a one-sided telecentric optical system, in order to achieve telecentricity at least on the plate P side, a reflecting member 10 as a field dividing member is provided on the telecentric side, and a reflecting member 13 is provided on the non-telecentric side. , 15 should be provided. This allows
Telecentricity is achieved on the mask M side and the plate P side. At this time, the reflection surfaces 13a and 15a of the reflection members 13 and 15 have an angle formed by the reflection surfaces 13a and 15a that is the principal ray of the light beam traveling from the projection lens 20 to the reflection surface 13a and the reflection surface 15a to the projection lens 20. It may be provided so that the principal ray of the light flux directed toward the projection lens 20 is symmetrical with respect to the optical axis thereof. In the one-sided telecentric optical system as described above, since the magnification of the secondary image of the mask M on the plate P may be partially different in the Z direction, the projection lens 20 is composed of a two-sided telecentric optical system. Preferably.

【0027】上述の図1及び図2に示す実施例では、マ
スクM及びプレートPを走査直交方向に移動させる動作
にて露光を行なっているが、複数の投影光学系を設けて
一回の走査にて露光を行うこともできる。以下、複数の
投影光学系を設けた第2実施例について図3を参照して
説明する。図3は、複数の投影光学系の配置を示す模式
図である。なお、図3では、図1及び図2に示す部材と
同一の機能を有する部材には、同じ符号を付してあり、
図1及び図2と同一の座標系を採用している。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the exposure is performed by the operation of moving the mask M and the plate P in the direction orthogonal to the scanning, but a plurality of projection optical systems are provided to perform the scanning once. Exposure can also be performed at. A second embodiment having a plurality of projection optical systems will be described below with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram showing the arrangement of a plurality of projection optical systems. In FIG. 3, members having the same functions as those shown in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals,
The same coordinate system as in FIGS. 1 and 2 is used.

【0028】図3において、マスクMとプレートPとの
間の空間には、5本の投影光学系21〜25が設けられ
ている。本実施例においては、図1の投影レンズ20、
反射部材10、反射部材13,15及び視野絞り14を
有する光学系全体を投影光学系と称する。そして、各投
影光学系21〜25は、それぞれマスクM上の視野領域
ML1 〜ML5 の等倍の正立正像をプレートP上の露光
領域PL1 〜PL5 上に形成する。
In FIG. 3, five projection optical systems 21 to 25 are provided in the space between the mask M and the plate P. In this embodiment, the projection lens 20 of FIG.
The entire optical system including the reflecting member 10, the reflecting members 13 and 15 and the field stop 14 is referred to as a projection optical system. Then, the projection optical systems 21 to 25 form erect normal images of the same size as the visual field regions ML 1 to ML 5 on the mask M on the exposure regions PL 1 to PL 5 on the plate P, respectively.

【0029】投影光学系21〜23は、視野領域ML1
〜ML3 がY方向に沿って配列されるように設けられ、
投影光学系24,25は、視野領域ML4 ,ML5 がY
方向に沿って配列されるように設けられる。このとき、
視野領域ML1 〜ML3 が配列されるZ方向の位置と、
視野領域ML4 ,ML5 が配列されるZ方向の位置とは
異なる。また、図3では、各視野領域ML1 〜ML5
び各露光領域PL1 〜PL5 の形状は、スリット状(長
方形状)で図示しているが、この形状は、各視野領域M
1 〜ML5 のZ方向(走査方向)における長さの和が
Y方向(走査直交方向)において常に等しくなる形状で
あれば良い。具体的には、六角形状、円弧形状または台
形状などが考えられる。この形状については後に詳述す
る。
The projection optical systems 21 to 23 have a visual field region ML 1
~ ML 3 is provided so as to be arranged along the Y direction,
In the projection optical systems 24 and 25, the visual field regions ML 4 and ML 5 are Y
It is provided so as to be arranged along the direction. At this time,
A position in the Z direction where the visual field regions ML 1 to ML 3 are arranged,
It is different from the position in the Z direction where the visual field regions ML 4 and ML 5 are arranged. In addition, in FIG. 3, the shape of each of the visual field regions ML 1 to ML 5 and each of the exposure regions PL 1 to PL 5 is illustrated as a slit shape (rectangular shape), but this shape has each visual field region M.
The shape may be such that the sum of the lengths of L 1 to ML 5 in the Z direction (scanning direction) is always the same in the Y direction (scanning orthogonal direction). Specifically, a hexagonal shape, an arc shape, a trapezoidal shape, or the like can be considered. This shape will be described later in detail.

【0030】さて、実際の露光時には、図示なき照明光
学系によりマスクMを照明し、マスクMとプレートPと
をZ方向に沿って一体に移動させることにより、視野領
域ML1 〜ML5 がマスクM上の全面を走査すると共
に、露光領域PL1 〜PL5 がプレートP上の全面を走
査する。これにより、プレートP上には、マスクMの像
が逐次形成される。
During actual exposure, the mask M is illuminated by an illumination optical system (not shown), and the mask M and the plate P are moved integrally along the Z direction, so that the visual field regions ML 1 to ML 5 are masked. The entire surface of M is scanned, and the exposure regions PL 1 to PL 5 scan the entire surface of plate P. As a result, the image of the mask M is sequentially formed on the plate P.

【0031】本実施例においては、投影光学系21〜2
3と、投影光学系24,25とを光束移送部材としての
反射部材13,15が互いに反対側を向くように設けて
いるため、露光領域PL1 〜PL3 と露光領域PL4
PL5 との走査方向の間隔を縮めることができ、配置上
で好都合である。なお、上記実施例においては、投影光
学系の数は、5本に限られないことは言うまでもない。
In this embodiment, the projection optical systems 21 to 2 are used.
3 and the projection optical systems 24 and 25 are provided so that the reflecting members 13 and 15 as the light flux transfer members face the opposite sides, and therefore the exposure regions PL 1 to PL 3 and the exposure regions PL 4 and
The distance from PL 5 in the scanning direction can be reduced, which is convenient in terms of arrangement. It goes without saying that the number of projection optical systems is not limited to five in the above embodiment.

【0032】また、本実施例による投影レンズ20は、
以下の条件を満足することが好ましい。
Further, the projection lens 20 according to the present embodiment is
It is preferable to satisfy the following conditions.

【0033】[0033]

【数1】 φ/2 > d …(1) ただし、φ:投影レンズ20の最大のレンズ径、 d:投影レンズ20の作動距離、である。なお、上記作
動距離dは、投影光学系のマスクM及びプレートP側の
拡大図である図4(a) に示すように、反射部材10の反
射面10aによる光路の折曲げを無視した場合のもので
ある。
Φ / 2> d (1) where φ is the maximum lens diameter of the projection lens 20, and d is the working distance of the projection lens 20. It should be noted that the working distance d is obtained when the bending of the optical path by the reflecting surface 10a of the reflecting member 10 is ignored, as shown in FIG. 4 (a) which is an enlarged view of the mask M and plate P side of the projection optical system. It is a thing.

【0034】投影レンズ20が上記条件式(1)の関係
を満足しない場合には、マスクMと、投影レンズ20
(または鏡筒12)とが干渉するため望ましくない。ま
た、本実施例では、投影レンズ20の視野を反射部材1
0によって2つに分割しているため、図5(a) に示すよ
うに投影レンズ20の光軸近傍の視野領域のケラれが生
じる。なお、図5(a) では、投影レンズ20の視野全体
を破線で表し、投影レンズ20の有効視野(ケラれない
視野)の領域をハッチングで表している。図4(a) 及び
図5(a) において、マスクM面又はプレートP面におい
てケラれる領域のX方向における長さY1minは、反射部
材10の頂点と投影レンズ20の物点との距離をdL
投影レンズ20の開口数をNA1 とし、NA1 =sin
θ1 により求まる角度をθ1 とするとき、以下の条件式
(2)にて表される。
When the projection lens 20 does not satisfy the relation of the conditional expression (1), the mask M and the projection lens 20
(Or the lens barrel 12) interferes with each other, which is not desirable. Further, in the present embodiment, the field of view of the projection lens 20 is set to the reflection member 1.
Since it is divided into two by 0, vignetting occurs in the visual field region near the optical axis of the projection lens 20 as shown in FIG. 5 (a). In FIG. 5A, the entire field of view of the projection lens 20 is shown by a broken line, and the effective field of view (field without vignetting) of the projection lens 20 is shown by hatching. In FIGS. 4A and 5A, the length Y 1 min of the vignetting area on the mask M surface or the plate P surface in the X direction is the distance between the apex of the reflecting member 10 and the object point of the projection lens 20. D L ,
Let NA 1 be the numerical aperture of the projection lens 20, and NA 1 = sin
When the angle which is obtained by theta 1 and theta 1, represented by the following conditional expression (2).

【0035】[0035]

【数2】 Y1min = dL ・tanθ1 …(2) ただし、図4(a) に示す投影レンズ20の物点の位置及
び図5(a) に示す投影レンズ20の視野は、図中破線に
て示すように反射部材10の反射面10aによる光路の
折曲げを無視した場合のものである。
[Equation 2] Y 1 min = d L · tan θ 1 (2) However, the position of the object point of the projection lens 20 shown in FIG. 4A and the field of view of the projection lens 20 shown in FIG. This is a case where the bending of the optical path by the reflecting surface 10a of the reflecting member 10 is ignored as indicated by the broken line.

【0036】また、投影レンズ20の中間像側において
は、反射部材13,15により投影レンズ20の光軸を
横切る方向へ光束を移送しているため、図5(b) に示す
ように投影レンズ20中間像側における視野領域にケラ
れが生じる。図5(b) では、投影レンズ20の中間像側
の視野領域全体を破線で表し、投影レンズ20の中間像
側の有効視野(ケラれない領域)をハッチングで表して
いる。図4(b) 及び図5(b) において、中間像面におい
てケラれる領域のX方向における長さY2minは、投影レ
ンズ20と中間像面との距離をdM 、投影レンズ20の
開口数をNA2とし、NA2 =sinθ2 により求まる
角度をθ2 とするとき、以下の条件式(3)にて表され
る。
On the intermediate image side of the projection lens 20, since the light flux is transferred by the reflecting members 13 and 15 in the direction crossing the optical axis of the projection lens 20, as shown in FIG. 5 (b). Vignetting occurs in the visual field region on the 20th intermediate image side. In FIG. 5B, the entire visual field region on the intermediate image side of the projection lens 20 is represented by a broken line, and the effective visual field (region without vignetting) of the projection lens 20 is represented by hatching. 4B and 5B, the length Y 2 min of the vignetting area in the intermediate image plane in the X direction is defined by the distance between the projection lens 20 and the intermediate image plane d M , and the aperture of the projection lens 20. the number and NA 2, when the angle which is obtained by NA 2 = sinθ 2 and theta 2, is expressed by the following conditional expression (3).

【0037】[0037]

【数3】 Y2min = dM ・tanθ2 …(3) ただし、図4(b) に示す投影レンズ20と中間像面との
距離及び図5(b) に示す投影レンズ20の視野は、反射
部材13,15による光路の折曲げを無視した場合のも
のである。
[Equation 3] Y 2 min = d M · tan θ 2 (3) However, the distance between the projection lens 20 shown in FIG. 4 (b) and the intermediate image plane and the field of view of the projection lens 20 shown in FIG. 5 (b) are , When the bending of the optical path by the reflecting members 13 and 15 is ignored.

【0038】以上より、本実施例による投影光学系にお
いて、用いることのできる視野領域及び露光領域は、図
5(a),(b) に示す2つの有効視野の重なり合う領域であ
る。従って、視野絞り14の開口部の領域は、上記有効
視野の重なる領域内であることが望ましい。以下の図6
に、視野絞り14の開口部の形状と投影レンズ20の有
効視野との関係を示す。なお、図6では、プレートP上
における投影レンズ20の有効視野を破線にて示し、投
影レンズ20によって投影される視野絞り14の開口部
のの像を実線で示す。ここで、投影レンズ20の有効視
野は、図5(a),(b) に示す2つの有効視野の重なる領域
を指す。
As described above, in the projection optical system according to the present embodiment, the visual field area and the exposure area that can be used are the areas where the two effective visual fields shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b) overlap. Therefore, it is desirable that the area of the opening of the field stop 14 be within the area where the effective fields of view overlap. Figure 6 below
The relationship between the shape of the opening of the field stop 14 and the effective field of the projection lens 20 is shown in FIG. In FIG. 6, the effective field of view of the projection lens 20 on the plate P is shown by a broken line, and the image of the opening of the field diaphragm 14 projected by the projection lens 20 is shown by a solid line. Here, the effective visual field of the projection lens 20 refers to a region where the two effective visual fields shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b) overlap.

【0039】図6(a) は、視野絞り14がスリット状の
開口部を持つ場合を示す。例えば1つの投影光学系によ
り1回の走査露光を行う場合には、このようなスリット
状の開口部を用いることが良い。図6(b) は、視野絞り
14が六角形状の開口部を持つ場合を示し、図6(c)
は、視野絞り14が円弧形状の開口部を持つ場合を示
し、図6(d) は、視野絞り14が台形状の開口部を持つ
場合を示す。このように、図6(b) 〜(d) に示す開口部
は、Z方向(走査方向)における開口部の長さが一定で
ない部分を持つ。例えば図2に示す如き1つの投影光学
系により2回以上の走査露光を行う場合や、図3に示す
如き複数の投影光学系により1回の走査露光を行う場合
には、開口部の長さが一定でない部分をオーバーラップ
領域とすれば良い。なお、オーバーラップ領域とは、複
数の露光領域間で互いに重なり合う領域を指す。このと
き、オーバーラップ領域における複数の開口部のZ方向
における長さの和は、Y方向(走査直交方向)において
常に等しくなる。これにより、複数の露光領域間の露光
量差は常に0となる。
FIG. 6A shows the case where the field stop 14 has a slit-shaped opening. For example, when scanning exposure is performed once with one projection optical system, such a slit-shaped opening is preferably used. FIG. 6 (b) shows the case where the field stop 14 has a hexagonal opening, and FIG.
Shows the case where the field stop 14 has an arcuate opening, and FIG. 6D shows the case where the field stop 14 has a trapezoidal opening. As described above, the openings shown in FIGS. 6B to 6D have portions in which the lengths of the openings in the Z direction (scanning direction) are not constant. For example, when the scanning exposure is performed twice or more by one projection optical system as shown in FIG. 2 or when the scanning exposure is performed once by the plurality of projection optical systems as shown in FIG. It suffices to set a portion where V is not constant as an overlap region. The overlap region refers to a region where a plurality of exposure regions overlap with each other. At this time, the sum of the lengths of the plurality of openings in the overlap region in the Z direction is always equal in the Y direction (scanning orthogonal direction). As a result, the exposure amount difference between the plurality of exposure regions is always zero.

【0040】ここで、図6(a) 〜図6(d) に示すよう
に、視野絞り14の開口部は、投影レンズ20の有効視
野内に位置するように設けられる。次に、図7を参照し
て、環境変化による誤差を補正する光学部材を組み込ん
だ投影光学系の実施例について説明する。図7は、本実
施例の投影光学系の構成を示す図であり、図1と同様の
座標系を採用している。なお、図7では、図1の実施例
と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付してあ
る。
Here, as shown in FIGS. 6A to 6D, the opening of the field stop 14 is provided so as to be located within the effective field of the projection lens 20. Next, with reference to FIG. 7, an embodiment of a projection optical system incorporating an optical member for correcting an error due to an environmental change will be described. FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the projection optical system of the present embodiment, which employs the same coordinate system as in FIG. In FIG. 7, members having the same functions as those in the embodiment of FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0041】図7において、図1の投影光学系とは異な
る構成は、投影レンズ20を構成する複数のレンズ成分
1 〜L8 間の特定の空間に封入された気体の圧力を変
化させる圧力調整部30と、反射部材10の反射面10
aとプレートPとの間の光路中に設けられた一対の平行
平面板33,34とを有する点である。図7に示す圧力
調整部30は、レンズ成分L1 とレンズ成分L2 との間
の密閉された空間であるレンズ室31の圧力をパイプ3
2を介して変化させ、レンズ室31の屈折率を変えるこ
とによって、投影レンズ20の投影倍率や焦点位置を変
化させるものである。このような圧力調整部30の具体
的な構成については、本件出願人と同一出願人による特
願昭58-186267 号公報に開示されているため、ここでは
説明を省略する。
In FIG. 7, a configuration different from that of the projection optical system of FIG. 1 is a pressure for changing the pressure of the gas enclosed in a specific space between the plurality of lens components L 1 to L 8 forming the projection lens 20. The adjusting part 30 and the reflecting surface 10 of the reflecting member 10.
This is a point having a pair of parallel plane plates 33, 34 provided in the optical path between a and the plate P. The pressure adjusting unit 30 shown in FIG. 7 controls the pressure in the lens chamber 31, which is a sealed space between the lens component L 1 and the lens component L 2 , by the pipe 3
2 to change the refractive index of the lens chamber 31 to change the projection magnification and the focus position of the projection lens 20. The specific configuration of the pressure adjusting unit 30 is disclosed in Japanese Patent Application No. 58-186267 filed by the same applicant as the present applicant, and therefore the description thereof is omitted here.

【0042】図7に示す実施例では、圧力調整部30を
制御する制御部35と、所望の投影倍率に関する情報を
入力するための例えばキーボード等からなる入力部36
とを更に有する。また、制御部35には、レンズ室31
の圧力と投影倍率(マスクMに対する2次像の横倍率)
との関係について記憶されたレファレンステーブルが設
けられており、制御部35は、入力部36からの倍率に
関する情報と、このレファレンステーブルとを参照し
て、レンズ室31の圧力が所定の投影倍率となるように
圧力調整部30を制御する。
In the embodiment shown in FIG. 7, a control unit 35 for controlling the pressure adjusting unit 30 and an input unit 36 such as a keyboard for inputting information on a desired projection magnification.
And further. In addition, the control unit 35 includes a lens chamber 31.
Pressure and projection magnification (lateral magnification of secondary image for mask M)
A reference table that stores the relationship between the reference pressure table and the reference table is provided, and the control unit 35 refers to this reference table and the information regarding the magnification from the input unit 36 to determine that the pressure in the lens chamber 31 is a predetermined projection magnification. The pressure adjusting unit 30 is controlled so that

【0043】次に、レンズ室31の圧力変化によって、
前群GF の焦点距離がfからf+Δへ変化した場合にお
ける圧力変化による焦点距離の変化量と、倍率変化量及
び像面位置変動量との関係について説明する。なお、実
際には、投影レンズ20を構成する各レンズ成分の屈折
力などにより、投影倍率の変化に強く影響を及ぼすレン
ズ室や像面位置変動に強く変動を及ぼすレンズ室が存在
する。しかしながら、ここでは説明を簡単にするため
に、投影レンズ20の前群GF と後群GR との焦点距離
を共にfとし、これら前群GF 及び後群GR をを薄肉近
似した状態を仮定して説明する。
Next, due to the pressure change in the lens chamber 31,
The relationship between the change amount of the focal length due to the pressure change when the focal length of the front group G F changes from f to f + Δ, and the change amount of magnification and the change amount of the image plane position will be described. In reality, there are lens chambers that strongly affect the change in projection magnification and lens chambers that strongly change the image plane position due to the refractive power of each lens component that constitutes the projection lens 20. However, here, in order to simplify the description, the focal lengths of the front lens group G F and the rear lens group G R of the projection lens 20 are both set to f, and the front lens group G F and the rear lens group G R are thinly approximated. Will be explained.

【0044】上述のように、前群GF の焦点距離がfか
らf+Δに変化した場合には、中間像位置における倍率
変化及び像面位置変動は、前群GF 及び後群GR に対し
てレンズの公式を適用すると、以下の如く示される。ま
ず、中間像の像面位置変動は、
As described above, when the focal length of the front lens group G F changes from f to f + Δ, the magnification change and image plane position variation at the intermediate image position are different from those of the front lens group G F and the rear lens group G R. Applying the lens formula, it is shown as follows. First, the image plane position variation of the intermediate image is

【0045】[0045]

【数4】 f{(f+3Δ)/(f+2Δ)−1} …(4) で表され、中間像の倍率は、[Equation 4]         f {(f + 3Δ) / (f + 2Δ) -1} (4) And the magnification of the intermediate image is

【0046】[0046]

【数5】 −(f+Δ)/(f+2Δ) …(5) で表される。また、2次像の像面位置変動は、以下の如
く示され、
[Equation 5] − (f + Δ) / (f + 2Δ) (5) Further, the image plane position variation of the secondary image is shown as follows,

【0047】[0047]

【数6】 f{(f+3Δ)(f+Δ)}/{f(f+3Δ)−Δ(f+Δ)}…(6) 2次像面位置における2次像の倍率、すなわち投影倍率
は、
F ((f + 3Δ) (f + Δ)} / {f (f + 3Δ) −Δ (f + Δ)} (6) The magnification of the secondary image at the secondary image plane position, that is, the projection magnification is

【0048】[0048]

【数7】 (f+Δ)2 /{f(f+3Δ)−Δ(f+Δ)} …(7) で表される。従って、レンズ室31の圧力変化による前
群GF の焦点距離変化量が算出できれば、2次像面位置
における2次像の倍率を求めることができ、さらには、
2次像の像面位置変動量をも求めることができる。な
お、2次像の像面位置が変動すると、プレートP上での
2次像は、ディフォーカス状態となるが、このときに
は、マスクMまたはプレートPあるいはその双方を図中
X方向に沿って移動させれば良い。また、図7の投影光
学系においては、圧力を変化させる1つのレンズ室を設
けているが、この圧力を変化させるレンズ室は1つには
限られない。例えば2つのレンズ室を設ければ、上記
(7)式で示される2次像の像面位置変動を0にしつ
つ、投影倍率のみを変化させることが可能となる。な
お、図7の投影光学系では、前群GF にのみ圧力を変化
させるレンズ室を設けているが、後群GR に圧力を変化
させるレンズ室を設けても良い。
(F + Δ) 2 / {f (f + 3Δ) −Δ (f + Δ)} (7) Therefore, if the change amount of the focal length of the front lens group G F due to the pressure change of the lens chamber 31 can be calculated, the magnification of the secondary image at the secondary image plane position can be obtained, and further,
The amount of change in the image plane position of the secondary image can also be obtained. When the image plane position of the secondary image changes, the secondary image on the plate P is in a defocused state. At this time, the mask M, the plate P, or both are moved along the X direction in the figure. You can do it. Further, in the projection optical system of FIG. 7, one lens chamber for changing the pressure is provided, but the number of lens chambers for changing the pressure is not limited to one. For example, if two lens chambers are provided, it is possible to change only the projection magnification while making the image plane position variation of the secondary image represented by the above formula (7) zero. In the projection optical system of FIG. 7, a lens chamber for changing the pressure is provided only in the front group G F , but a lens chamber for changing the pressure may be provided in the rear group G R.

【0049】また、図7に示す投影光学系においては、
反射部材10の反射面10bとプレートPとの間の光路
中に、一対の平行平面板33,34を設けている。図7
において、平行平面板33は、Y方向を回転軸として揺
動可能に設けられており、平行平面板34は、Z方向を
回転軸として揺動可能に設けられている。ここで、平行
平面板33をプレートPに対して傾けるように揺動させ
ることにより、投影光学系の視野に対する2次像の位置
をZ方向において移動させることができる。また、平行
平面板34をプレートPに対して傾けるように揺動させ
ることにより、投影光学系の視野に対する2次像の位置
をY方向において移動させることができる。
Further, in the projection optical system shown in FIG.
A pair of parallel plane plates 33 and 34 are provided in the optical path between the reflecting surface 10b of the reflecting member 10 and the plate P. Figure 7
In, the parallel plane plate 33 is provided so as to be swingable about the Y direction as a rotation axis, and the parallel plane plate 34 is provided so as to be swingable about the Z direction as a rotation axis. Here, by swinging the plane-parallel plate 33 so as to incline with respect to the plate P, the position of the secondary image with respect to the visual field of the projection optical system can be moved in the Z direction. Further, by swinging the plane-parallel plate 34 so as to be inclined with respect to the plate P, the position of the secondary image with respect to the visual field of the projection optical system can be moved in the Y direction.

【0050】尚、平行平面板を揺動させる代わりに、く
さび型の断面形状を持つ一対の偏角プリズムを反射面1
0bとプレートPとの間の光路中に設け、これらの偏角
プリズム間の間隔を変化させることにより、2次像の位
置を移動させることもできる。ここで、一対の偏角プリ
ズムは、所定の頂角をなす平面を持つように構成され、
互いの頂点が逆向きになるように設けられる。
Instead of oscillating the plane-parallel plate, a pair of deflection prisms having a wedge-shaped cross-section are provided on the reflecting surface 1.
It is also possible to move the position of the secondary image by providing it in the optical path between 0b and the plate P and changing the interval between these declination prisms. Here, the pair of deflection angle prisms are configured to have a plane having a predetermined apex angle,
The vertices are provided so that their vertices face in opposite directions.

【0051】上述の如き2次像の位置を移動させる動作
は、1つの投影光学系によって1回の走査露光を行う場
合や、図1及び図2に示す実施例の如き1つの投影光学
系によって複数の走査露光を行う場合には、必須のもの
とはならない。しかしながら、図3に示す如き複数の投
影光学系によって1回の走査露光を行う場合には、一対
の平行平面板33,34を設けることが好ましい。
The operation of moving the position of the secondary image as described above is performed when one scanning exposure is performed by one projection optical system or by one projection optical system such as the embodiment shown in FIGS. It is not essential when performing multiple scanning exposures. However, when scanning exposure is performed once with a plurality of projection optical systems as shown in FIG. 3, it is preferable to provide a pair of parallel plane plates 33 and 34.

【0052】図3に示す実施例は、例えば大画面の液晶
パネルの製造に好適なものであり、このような大画面の
液晶パネルの製造にあたっては、プロセスによりプレー
トPが伸縮する場合がある。従って、例えば1回目の露
光時におけるプレートPの大きさと2回目の露光時にお
けるプレートPの大きさとが変化する。このときには、
1回目の露光時における投影倍率(マスクMに対するプ
レートP上の2次像の倍率)と、2回目の露光時におけ
る投影倍率とを圧力調整部30によって変化させれば良
い。しかしながら、投影倍率を変化させた場合には、プ
レートP上における複数の露光領域が互いに重なり合わ
ない。
The embodiment shown in FIG. 3 is suitable for manufacturing a large-screen liquid crystal panel, for example, and in manufacturing such a large-screen liquid crystal panel, the plate P may expand and contract depending on the process. Therefore, for example, the size of the plate P during the first exposure and the size of the plate P during the second exposure change. At this time,
The projection adjusting magnification (magnification of the secondary image on the plate P with respect to the mask M) at the first exposure and the projection magnification at the second exposure may be changed by the pressure adjusting unit 30. However, when the projection magnification is changed, the plurality of exposure areas on the plate P do not overlap each other.

【0053】以下、図8を参照して詳述する。図8は、
投影光学系21,22の投影倍率が縮小倍率である場合
におけるマスクM上の視野領域とプレートP上の露光領
域との関係を示す平面図である。なお、図8において
は、視野領域及び露光領域の形状を台形状であるとし、
隣合う視野領域及び露光領域の台形の向きが相似である
場合を示している。
Hereinafter, a detailed description will be given with reference to FIG. Figure 8
FIG. 6 is a plan view showing the relationship between the visual field area on the mask M and the exposure area on the plate P when the projection magnification of the projection optical systems 21 and 22 is a reduction magnification. In addition, in FIG. 8, the shape of the visual field area and the exposure area is a trapezoid
The case where the directions of the trapezoids of the adjacent visual field areas and exposure areas are similar to each other is shown.

【0054】図8において、マスクM上の視野領域ML
1 ,ML2 は、図示なき投影光学系21,22によっ
て、プレートP上の露光領域PL1 ,PL2 上に視野領
域の2次像を形成する。このとき、露光領域PL1 ,P
2 の倍率がそれぞれ小さくなるため、マスクM上でオ
ーバーラップ領域である部分が、マスクM上で互いに重
なり合わなくなる。
In FIG. 8, the visual field region ML on the mask M is shown.
1 and ML 2 form a secondary image of the visual field area on the exposure areas PL 1 and PL 2 on the plate P by the projection optical systems 21 and 22 (not shown). At this time, the exposure areas PL 1 , P
Since the magnification of L 2 becomes smaller, the overlapping regions on the mask M do not overlap each other on the mask M.

【0055】そこで、露光領域PL2 をY方向に移動さ
せるように、図7に示す投影光学系において平行平面板
34を揺動させる。このとき、平行平面板34の揺動角
は、プレートP上にて露光領域PL1 ,PL2 の各オー
バーラップ領域がY方向において互いに重なるように定
める。なお、平行平面板の揺動角は、各投影光学系21
〜25の投影倍率、各投影光学系21〜25の視野領域
ML1 〜ML5 の大きさ及び各投影光学系の視野全体に
対する視野領域ML1 〜ML5 の位置から求めることが
できる。
Therefore, the plane-parallel plate 34 is swung in the projection optical system shown in FIG. 7 so as to move the exposure area PL 2 in the Y direction. At this time, the swing angle of the plane-parallel plate 34 is determined so that the overlapping regions of the exposure regions PL 1 and PL 2 on the plate P overlap each other in the Y direction. It should be noted that the swing angle of the plane-parallel plate depends on each projection optical system 21.
˜25, the size of the visual field regions ML 1 to ML 5 of each projection optical system 21 to 25, and the positions of the visual field regions ML 1 to ML 5 with respect to the entire visual field of each projection optical system.

【0056】また、上述の例では、露光領域PL2 のみ
を移動させているが、露光領域PL 1 を移動させる、ま
たは露光領域PL1 ,PL2 の双方を移動させても良
い。さらに、Z方向において露光領域PL1 ,PL2
位置を移動させる必要がある場合には、図7に示す投影
光学系において平行平面板33を揺動させれば良い。図
7に示す投影光学系では、投影レンズ20のレンズ室の
圧力を調整することによって、投影倍率を変化させてい
たが、視野絞り14付近に屈折力の小さなレンズを設
け、このレンズを光軸方向に移動させることにより投影
倍率を変化させることもできる。以下、図9を参照して
説明する。図9では、図1と同様の座標系を採用してい
る。なお、説明を簡単にするために、図1及び図7の投
影光学系と同一の機能を有する部材には、同一の符号を
付してある。
In the above example, the exposure area PL2only
Is moving, but the exposure area PL 1Move
Or exposure area PL1, PL2You can move both
Yes. Further, in the Z direction, the exposure area PL1, PL2of
If the position needs to be changed, the projection shown in FIG.
The plane-parallel plate 33 may be swung in the optical system. Figure
In the projection optical system shown in FIG.
The projection magnification is changed by adjusting the pressure.
However, a lens with a small refractive power is installed near the field stop 14.
And project by moving this lens in the optical axis direction
The magnification can be changed. Hereinafter, referring to FIG.
explain. In FIG. 9, the same coordinate system as in FIG. 1 is adopted.
It In addition, in order to simplify the description, the projections in FIGS.
Members having the same function as the shadow optical system are given the same reference numerals.
It is attached.

【0057】図9において、反射面13aと反射面15
aとの間に光路中には、視野絞り14を挟むようにレン
ズ41,42が設けられている。これらのレンズ41,
42は、光軸方向に沿って可動である。ここで、レンズ
41,42を光軸方向に沿って移動させれば、投影レン
ズ20とレンズ41との合成焦点距離または投影レンズ
20とレンズ42との合成焦点距離あるいはその双方が
変化する。これにより、投影光学系全体の投影倍率を変
化させることができる。
In FIG. 9, the reflecting surface 13a and the reflecting surface 15
Lenses 41 and 42 are provided so as to sandwich the field stop 14 in the optical path between them and a. These lenses 41,
42 is movable along the optical axis direction. Here, if the lenses 41 and 42 are moved along the optical axis direction, the combined focal length of the projection lens 20 and the lens 41, the combined focal length of the projection lens 20 and the lens 42, or both change. Thereby, the projection magnification of the entire projection optical system can be changed.

【0058】ここで、視野絞り14の倍率(プレートP
上に投影される視野絞り14の像の倍率)を変化させる
場合には、視野絞り14よりも反射面15a側の光路中
に上記レンズ41,42を配置すれば良い。また、視野
絞り14の倍率を変化させない場合には、視野絞り14
よりも反射面13a側の光路中に上記レンズ41,42
を配置すれば良い。
Here, the magnification of the field stop 14 (the plate P
When changing the magnification of the image of the field diaphragm 14 projected on top, the lenses 41 and 42 may be arranged in the optical path on the reflecting surface 15a side of the field diaphragm 14. If the magnification of the field stop 14 is not changed, the field stop 14
Above the lenses 41, 42 in the optical path closer to the reflecting surface 13a than
Should be placed.

【0059】なお、図7及び図9に示す投影光学系を図
3に示す露光装置に適用する場合には、プレートPの伸
縮量に関する情報を入力する入力手段を設け、この伸縮
量に関する情報に基づいて、複数の投影光学系21〜2
5に対する倍率制御を行うことが好ましい。このときに
は、伸縮量と、レンズ室の圧力(図7の場合)またはレ
ンズ41,42の移動量(図9の場合)との関係をレフ
ァレンステーブルの形で記憶させておくことが好まし
い。ここで、プレートPの伸縮を補正するために投影光
学系の倍率を変化させる場合には、各投影光学系21〜
25による2次像の移動を補正する必要があるため、上
記レファレンステーブルには、伸縮量と平行平面板3
3,34の揺動角との関係を記憶させておくことが好ま
しい。
When the projection optical system shown in FIGS. 7 and 9 is applied to the exposure apparatus shown in FIG. 3, input means for inputting information regarding the amount of expansion and contraction of the plate P is provided, and information regarding this amount of expansion and contraction is provided. Based on the plurality of projection optical systems 21 to 2
It is preferable to control the magnification for 5. At this time, it is preferable to store the relationship between the expansion / contraction amount and the pressure in the lens chamber (in the case of FIG. 7) or the movement amount of the lenses 41 and 42 (in the case of FIG. 9) in the form of a reference table. Here, when changing the magnification of the projection optical system in order to correct the expansion and contraction of the plate P, each projection optical system 21 to
Since it is necessary to correct the movement of the secondary image due to 25, the reference table includes the amount of expansion and contraction and the parallel plane plate 3.
It is preferable to store the relationship between the rocking angles of 3, 34.

【0060】また、プレートPが部分的に伸縮している
場合には、各投影光学系21〜25の倍率及び各々の2
次像の移動量を独立に制御すれば良い。さらに、図7の
投影光学系を図3に示す露光装置に適用する場合には、
各投影光学系21〜25を1つの圧力調整部により制御
することもできる。このときには、各投影光学系21〜
25に設けられたレンズ室を1つの空間となるように構
成し、この空間内の圧力を圧力調整部によって制御すれ
ば良い。
When the plate P is partially expanded and contracted, the magnification of each projection optical system 21 to 25 and the magnification of each projection optical system 21 to 25 are reduced.
The movement amount of the next image may be controlled independently. Furthermore, when the projection optical system of FIG. 7 is applied to the exposure apparatus shown in FIG.
Each of the projection optical systems 21 to 25 can also be controlled by one pressure adjusting unit. At this time, each projection optical system 21 to
The lens chamber provided in 25 may be configured as one space, and the pressure in this space may be controlled by the pressure adjusting unit.

【0061】また、図1、図7及び図9に示す投影光学
系においては、光束移送部材としての反射面13a,1
5aを露光光を反射し、露光光とは異なる波長(例えば
露光光よりも長い波長)の光を透過するダイクロイック
ミラーで構成することもできる。このように反射面13
a,15aをダイクロイックミラーで構成した場合に
は、反射面13a又は反射面15a或いはその双方の反
射面13a,15aの透過側にアライメント光学系を配
置することもできる。このときには、投影光学系を介し
てマスクMとプレートPとの位置検出、いわゆるTTL
(Through the Lens)方式のアライメントを行うことが
できる。
Further, in the projection optical system shown in FIGS. 1, 7 and 9, the reflecting surfaces 13a, 1 as the light flux transferring member.
5a may be configured by a dichroic mirror that reflects exposure light and transmits light having a wavelength different from the exposure light (for example, a wavelength longer than the exposure light). In this way, the reflective surface 13
When a and 15a are constituted by dichroic mirrors, the alignment optical system may be arranged on the reflection surface 13a or the reflection surface 15a or on the transmission side of both reflection surfaces 13a and 15a. At this time, the position of the mask M and the plate P is detected via the projection optical system, so-called TTL.
(Through the Lens) type alignment can be performed.

【0062】次に、本実施例による投影光学系の調整方
法について簡単に説明する。まず、投影レンズ20の収
差、倍率及びテレセントリック性が所定の値となるよう
に調節する。そして、反射部材10の反射面10aと反
射面10bとのなす角度が90°となるように調整した
後に支持部材11に固定する。また、反射部材13の反
射面13aと反射部材15の反射面15aとのなす角度
が90°となるように調整した後に支持部材16に固定
する。その後、投影レンズ20の鏡筒12を露光装置の
本体側に固設する。次に、投影レンズ20の光軸に対し
て、反射面13a,15aがそれぞれ45°をなすよう
に支持部材16を位置決めし、この支持部材を露光装置
本体に固定する。最後に、投影レンズの光軸に対して、
反射面10a,10bがそれぞれ45°をなすように支
持部材11を位置決めし、この支持部材11を露光装置
本体側に固設する。
Next, a method of adjusting the projection optical system according to this embodiment will be briefly described. First, the aberration, magnification, and telecentricity of the projection lens 20 are adjusted to have predetermined values. Then, after adjusting the angle formed by the reflecting surface 10a and the reflecting surface 10b of the reflecting member 10 to be 90 °, the reflecting member 10 is fixed to the supporting member 11. The angle between the reflection surface 13a of the reflection member 13 and the reflection surface 15a of the reflection member 15 is adjusted to be 90 °, and then the support member 16 is fixed. After that, the lens barrel 12 of the projection lens 20 is fixed to the main body side of the exposure apparatus. Next, the support member 16 is positioned so that the reflection surfaces 13a and 15a form 45 ° with respect to the optical axis of the projection lens 20, and this support member is fixed to the exposure apparatus main body. Finally, with respect to the optical axis of the projection lens,
The support member 11 is positioned so that the reflection surfaces 10a and 10b form 45 °, and the support member 11 is fixed to the exposure apparatus main body side.

【0063】上述の如き調整方法によれば、反射面10
a,10b,13a,15aによる誤差と、投影レンズ
20による誤差とを別々に求めることができるため、ど
の箇所を調節すれば良いのかが簡単に分かり、投影光学
系全体の調整が容易となる利点がある。なお、上述の各
実施例における投影光学系においては、視野分割部材と
しての反射部材10は反射面10a,10bを有するよ
うに構成されているが、この反射部材10をプリズムで
構成しても良い。また、反射面10a,10bは、反射
部材10上に一体に設けられているが、反射面10aを
有する部材と反射分10bを有する部材とに分割して設
けてもよい。さらに、各反射部材10,13,15をX
YZ軸を中心に回転可能に設ければ、投影光学系全体の
調整が可能となる利点がある。
According to the adjusting method as described above, the reflecting surface 10
Since the error due to a, 10b, 13a, and 15a and the error due to the projection lens 20 can be obtained separately, it is easy to know which position should be adjusted, and the advantage of facilitating the adjustment of the entire projection optical system There is. In the projection optical system in each of the above-described embodiments, the reflecting member 10 as the visual field dividing member has the reflecting surfaces 10a and 10b, but the reflecting member 10 may be a prism. . Further, although the reflecting surfaces 10a and 10b are integrally provided on the reflecting member 10, the reflecting surfaces 10a and 10b may be provided separately in a member having the reflecting surface 10a and a member having the reflected component 10b. Furthermore, each reflection member 10, 13, 15
If it is rotatably provided around the YZ axis, there is an advantage that the entire projection optical system can be adjusted.

【0064】さらに、上述の各実施例による露光装置に
おいては、1組の投影光学系により、マスクMの正立正
像を得ることができるため、マスクMとプレートPとの
間の距離を短く構成できる。これにより、マスクMとプ
レートPとを一体に移動させるキャリッジCの剛性を取
りやすい利点がある。
Further, in the exposure apparatus according to each of the above-described embodiments, the erecting normal image of the mask M can be obtained by one set of projection optical system, so that the distance between the mask M and the plate P is short. it can. As a result, there is an advantage that the rigidity of the carriage C that moves the mask M and the plate P integrally can be easily obtained.

【0065】[0065]

【発明の効果】上述の如き本発明によれば、光軸ずれの
調整や諸収差の調整などの光学調整を容易に行うことが
できる。
According to the present invention as described above, optical adjustments such as adjustment of optical axis deviation and adjustment of various aberrations can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による第1実施例の投影光学系の構成を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a projection optical system of a first embodiment according to the present invention.

【図2】本発明による第1実施例の露光装置の構成を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an exposure apparatus of a first embodiment according to the present invention.

【図3】本発明による第2実施例の露光装置の構成を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an exposure apparatus of a second embodiment according to the present invention.

【図4】投影光学系の一部を拡大して示す図である。FIG. 4 is an enlarged view of a part of a projection optical system.

【図5】投影光学系の視野を表す図である。FIG. 5 is a diagram showing a visual field of a projection optical system.

【図6】投影光学系の視野と視野絞りの開口部との関係
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a field of view of a projection optical system and an opening of a field stop.

【図7】投影光学系の変形例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a modification of the projection optical system.

【図8】倍率とオーバーラップ領域との関係を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a magnification and an overlap area.

【図9】投影光学系の変形例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a modification of the projection optical system.

【図10】従来の露光装置を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a conventional exposure apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 … 反射部材(視野分割部材)、 13,15 … 反射部材(光束移送部材)、 20 … 投影レンズ、 14 … 視野絞り、 10 ... Reflective member (visual field dividing member), 13, 15 ... Reflecting member (light flux transferring member), 20 ... Projection lens, 14 ... Field stop,

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 物体面上に配置された物体の像を所定の
像面上に形成する投影光学装置において、 光軸と、2つの共役点とを有する投影光学系と、 該投影光学系の前記2つの共役点のうち一方の共役点側
に配置され、かつ前記投影光学系の視野を分割する視野
分割部材と、 前記投影光学系の他方の共役点側に配置され、かつ前記
視野分割部材及び前記投影光学系を順に介した光を前記
投影光学系の前記光軸を横切る方向に沿って移送する光
束移送部材とを有し、 前記視野分割部材と前記光束移送部材とは、前記物体か
らの光が前記視野分割部材、前記投影光学系、前記光束
移送部材、前記投影光学系、及び前記視野分割部材の順
に通過して前記像面上へ導かれるように位置決めされる
ことを特徴とする投影光学装置。
1. A projection optical system for forming an image of an object arranged on an object plane on a predetermined image plane, comprising: a projection optical system having an optical axis and two conjugate points; A visual field dividing member that is arranged on one of the two conjugate points and divides the visual field of the projection optical system; and a visual field dividing member that is arranged on the other conjugate point side of the projection optical system. and possess a light flux transfer member for transferring along the light through the projection optical system in the order in a direction transverse to the optical axis of said projection optical system, wherein a visual field dividing member and the light flux transfer member, or the object
From the field splitting member, the projection optical system, the light flux
Order of transfer member, projection optical system, and field dividing member
The projection optical device is characterized in that it is positioned so as to be guided to the image surface by passing through the projection optical device.
【請求項2】 前記投影光学装置は前記物体の中間像を
形成し、 該中間像が形成される位置には視野絞りが配置されるこ
とを特徴とする請求項1記載の投影光学装置。
2. The projection optical apparatus according to claim 1, wherein the projection optical apparatus forms an intermediate image of the object, and a field stop is arranged at a position where the intermediate image is formed.
【請求項3】 前記投影光学系の投影倍率を変化させる
ための倍率制御手段をさらに有することを特徴とする請
求項1又は2記載の投影光学装置。
3. The projection optical apparatus according to claim 1, further comprising a magnification control unit for changing a projection magnification of the projection optical system.
【請求項4】 前記像面上に形成される前記物体の像の
位置を前記像面の面内方向に沿って移動させる像移動手
段をさらに有することを特徴とする請求項1乃至3の何
れか一項記載の投影光学装置。
4. The image moving means according to claim 1, further comprising image moving means for moving the position of the image of the object formed on the image plane along the in-plane direction of the image plane. The projection optical device according to claim 1.
【請求項5】 前記投影光学系は1つの鏡筒内に納めら
れていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項
記載の投影光学装置。
5. The projection optical apparatus according to claim 1, wherein the projection optical system is housed in one lens barrel.
【請求項6】 前記視野分割部材は前記投影光学系がテ
レセントリックとなる側に配置されることを特徴とする
請求項1乃至5の何れか一項記載の投影光学装置。
6. The projection optical apparatus according to claim 1, wherein the visual field dividing member is arranged on a side where the projection optical system is telecentric.
【請求項7】 前記投影光学系は両側テレセントリック
な光学系であることを特徴とする請求項6記載の投影光
学装置。
7. The projection optical apparatus according to claim 6, wherein the projection optical system is a both-side telecentric optical system.
【請求項8】 第1の基板と第2の基板とを同一方向に
移動させつつ、前記第1の基板のパターンを前記第2の
基板上に投影する露光装置において、 第1の基板を介した光を偏向させる第1反射面と、 該第1反射面を介した光に基づいて、前記第1の基板の
中間像を形成する光学系と、 該光学系を介した前記第1反射面からの光を前記光学系
の光軸を横切る方向に沿って移送し、かつ該移送された
光を再び前記光学系へ導く光束移送部材と、 前記光学系を介した前記光束移送部材からの光を偏向さ
せ、前記第2の基板へ導く第2反射面とを有することを
特徴とする露光装置。
8. An exposure apparatus for projecting a pattern of the first substrate onto the second substrate while moving the first substrate and the second substrate in the same direction, in which the first substrate is interposed. First reflecting surface that deflects the reflected light, an optical system that forms an intermediate image of the first substrate based on the light that has passed through the first reflecting surface, and the first reflecting surface that passes through the optical system. A light beam transfer member that transfers light from the optical system along a direction transverse to the optical axis of the optical system and guides the transferred light again to the optical system; and a light beam from the light beam transfer member that passes through the optical system. And a second reflecting surface that guides the light to the second substrate.
【請求項9】 第1の基板と第2の基板とを同一方向に
移動させつつ、前記第1の基板をパターンを前記第2の
基板上に投影する露光装置において、 前記第1の基板の正立正像を前記第2の基板上に形成す
る第1及び第2光学系を有し、 前記第1及び第2光学系は、 光軸と2つの共役点とを有する投影光学系と、 該投影光学系の一方の共役点側に配置され、かつ前記第
1の基板からの光を偏向させて前記投影光学系へ導く第
1反射面と、 前記投影光学系を介した前記第1反射面からの光を前記
投影光学系の光軸を横切る方向に沿って移送させ、かつ
該移送された光を再び前記投影光学系へ導く光束移送部
材と、 前記投影光学系を介した前記光束移送部材からの光を偏
向させ、前記第2の基板へ導く第2反射面とをそれぞれ
有することを特徴とする露光装置。
9. An exposure apparatus for projecting a pattern on the first substrate onto the second substrate while moving the first substrate and the second substrate in the same direction, An erecting erect image having first and second optical systems for forming on the second substrate, wherein the first and second optical systems include a projection optical system having an optical axis and two conjugate points; A first reflecting surface which is disposed on one conjugate point side of the projection optical system and which deflects light from the first substrate and guides it to the projection optical system; and the first reflecting surface via the projection optical system. A light flux transfer member for transporting light from the optical path along a direction transverse to the optical axis of the projection optical system and for guiding the transported light again to the projection optical system; and the light flux transport member via the projection optical system. And a second reflecting surface for deflecting light from the substrate and guiding it to the second substrate. Exposure equipment.
【請求項10】 前記中間像が形成される位置には、視
野絞りが配置されることを特徴とする請求項8又は9記
載の露光装置。
10. The exposure apparatus according to claim 8, wherein a field stop is arranged at a position where the intermediate image is formed.
【請求項11】 前記投影光学系の投影倍率を変化させ
るための倍率制御手段をさらに有することを特徴とする
請求項8乃至10の何れか一項記載の露光装置。
11. The exposure apparatus according to claim 8, further comprising a magnification control unit for changing a projection magnification of the projection optical system.
【請求項12】 前記第2の基板上に形成される前記第
1の基板の像の位置を前記第2の基板の面内方向に沿っ
て移動させる像移動手段をさらに有することを特徴とす
る請求項8乃至11の何れか一項記載の露光装置。
12. An image moving means for moving the position of the image of the first substrate formed on the second substrate along the in-plane direction of the second substrate. The exposure apparatus according to claim 8.
【請求項13】 前記投影光学系の光軸は、前記第1及
び第2の基板の移動方向と平行であることを特徴とする
請求項8乃至12の何れか一項記載の露光装置。
13. The exposure apparatus according to claim 8, wherein an optical axis of the projection optical system is parallel to a moving direction of the first and second substrates.
【請求項14】 第1の基板と第2の基板とを同一方向
に移動させつつ、前記第1の基板をパターンを前記第2
の基板上に投影する露光装置において、 前記第1の基板の正立正像を前記第2の基板上にそれぞ
れ形成する複数の投影光学系と、 前記投影光学系の倍率を調整するための倍率調整手段
と、 前記基板の伸縮量に関する情報を入力するための入力手
段と、 該情報に基づいて前記複数の投影光学系に対する倍率制
御を行うための制御手段とを備えることを特徴とする露
光装置。
14. The first substrate and the second substrate are moved in the same direction while the first substrate is patterned into the second substrate.
A plurality of projection optical systems that respectively form erect images of the first substrate on the second substrate, and a magnification adjustment for adjusting the magnification of the projection optical system. An exposure apparatus comprising: a unit, an input unit for inputting information regarding the amount of expansion and contraction of the substrate, and a control unit for performing magnification control for the plurality of projection optical systems based on the information.
【請求項15】 前記複数の投影光学系は、前記第2の
基板上に形成される前記第1の基板の像の位置を前記第
2の基板の面内方向に沿って移動させる像移動手段を有
し、 前記制御手段は、前記像移動手段による像移動量を制御
することを特徴とする請求項14記載の露光装置。
15. The image moving means for moving the positions of the images of the first substrate formed on the second substrate along the in-plane direction of the second substrate, in the plurality of projection optical systems. 15. The exposure apparatus according to claim 14, wherein the control unit controls the amount of image movement by the image moving unit.
【請求項16】 前記複数の投影光学系に対する倍率制
御を独立に制御することを特徴とする請求項14又は1
5に記載の露光装置。
16. The magnification control for the plurality of projection optical systems is independently controlled.
The exposure apparatus according to item 5.
【請求項17】 投影光学系の光軸を検出する工程と、 該投影光学系の光軸に対して、前記投影光学系の2つの
視野を空間的に分割する視野分割部材を位置決めする工
程と、 前記投影光学系の光軸に対して、前記視野分割部材及び
前記投影光学系を順に介した光を前記投影光学系の前記
光軸を横切る方向に沿って移送する光束移送部材を位置
決めする工程とを有し、前記視野分割部材と前記光束移送部材とは、前記物体か
らの光が前記視野分割部材、前記投影光学系、前記光束
移送部材、前記投影光学系、及び前記視野分割部材の順
に通過して前記像面上へ導かれるように位置決めされる
ことを特徴とする 投影光学装置の調整方法。
17. A step of detecting an optical axis of a projection optical system, and a step of positioning a visual field dividing member for spatially dividing two visual fields of the projection optical system with respect to the optical axis of the projection optical system. Positioning a light flux transfer member that transfers light that has passed through the visual field dividing member and the projection optical system in order with respect to the optical axis of the projection optical system, along a direction that intersects the optical axis of the projection optical system. And the visual field dividing member and the luminous flux transfer member are the objects.
From the field splitting member, the projection optical system, the light flux
Order of transfer member, projection optical system, and field dividing member
Positioned so as to be guided to the image plane by passing through
A method of adjusting a projection optical device, comprising:
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JP2014130297A (en) * 2012-12-29 2014-07-10 Cerma Precision Inc Projection optical system, exposure device, scan exposure device, and method for manufacturing display panel
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