JP5398185B2 - A projection optical system, exposure apparatus and device manufacturing method - Google Patents

A projection optical system, exposure apparatus and device manufacturing method Download PDF

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キヤノン株式会社
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Description

本発明は、投影光学系、該投影光学系を備える露光装置および該露光装置を用いてデバイスを製造するデバイス製造方法に関する。 The present invention is a projection optical system, a device manufacturing method of manufacturing a device using the exposure apparatus and the exposure apparatus comprising a projection optical system.

フラットパネルディスプレイ(以下、FPD)は、フォトリソグラフィー工程によって製造される。 Flat panel displays (hereinafter, FPD) is produced by photolithography. フォトリソグラフィー工程では、感光剤が塗布された基板(FPDの製造においては、一般的にガラスプレート)に対して投影光学系によって原版のパターンを投影して該基板を露光する。 The photolithography process, (in the preparation of FPD, typically a glass plate) substrate coated with a photosensitive agent to expose the substrate by projecting a pattern of an original by a projection optical system with respect to. 基板を露光するための露光装置では、重ね合わせ誤差の低減が重要である。 In an exposure apparatus for exposing a substrate, the reduction of overlay errors is important. 重ね合わせ誤差は、例えば、アライメント誤差、収差(ディストーション)、倍率誤差によって生じる。 Overlay errors, for example, an alignment error, the aberration (distortion) caused by the magnification error. これらのうち、アライメント誤差は、原版と基板との相対位置を高精度に調整することで低減することができるが、収差と倍率誤差は、アラメントでは補正しきれない。 Of these, the alignment error can be reduced by adjusting the relative position between the original and the substrate with high precision, aberrations and magnification error can not be corrected in Aramento.

倍率誤差は、生産プロセスによって発生する熱等の要因によりガラスプレート等の基板の伸縮が発生することによって起こりうる。 Magnification error may occur by the expansion and contraction of the substrate made of glass plate or the like is generated due to factors such as heat generated by the production process. 基板の収縮によって、セカンドプロセス以降の重ね合わせ精度が悪化してしまう。 By the contraction of the substrate, the overlay accuracy of the subsequent second process is deteriorated. また、走査露光における走査方向とそれに垂直な方向とで異なる伸縮が生じうる。 Moreover, different expansion may occur in the scanning direction and the direction perpendicular thereto in the scanning exposure. 基板の伸縮に伴う誤差を低減するために、走査方向の伸縮に対しては、原版と基板との間に相対的な速度差を与えて露光する方法が考えられる。 To reduce the errors associated with expansion and contraction of the substrate, for scanning the direction of stretching, a method of exposing giving a relative speed difference between the original and the substrate are considered. また、走査方向に垂直な方向の伸縮に対しては、平行平板ガラスを原版又は基板の近傍に配置し、その平行平板ガラスを曲げることで光線を屈折させて倍率の微調整を行う方法が考えられている。 Further, with respect to the expansion and contraction in the direction perpendicular to the scanning direction, considered a method of performing a parallel plate glass was placed in the vicinity of the original or a substrate, the fine adjustment of magnification that refract light rays in bending the parallel flat glass It is.

特許文献1、2において、倍率補正方法が開示されている。 In Patent Documents 1 and 2, the magnification correction method is disclosed. 特許文献1には、投影光学系中に光軸に対して回転対称な2枚のレンズを互いに近接して配置し、その一方を光軸方向に駆動することが開示されている。 Patent Document 1 discloses a rotationally symmetric two lenses with respect to the optical axis and close to each other and placed in the projection optical system, it is disclosed that for driving the one in the optical axis direction. 特許文献2には、投影光学系の光軸に対して回転非対称な少なくとも2つのトーリック型光学部材の少なくとも1つを光軸に対して回転させ又は光軸方向に移動させることが開示されている。 Patent Document 2, be moved so or in the optical axis direction rotation is disclosed with respect to the optical axis of at least one rotationally asymmetric least two toric optical member with respect to the optical axis of the projection optical system .
特開昭62−35620号公報 JP-A-62-35620 JP 特登録3341269号公報 Special registration 3341269 JP

しかし、基板の走査方向における倍率を補正するために、原版と基板との間に相対的に速度差を与える方法では、良像域が円弧状である場合に、特有の非対称ディストーション収差が発生しうる。 However, in order to correct the magnification in the scanning direction of the substrate, the method for providing a relatively speed difference between the original and the substrate, if good image region is arcuate, asymmetrical distortion aberration occurs unique sell. それを補正するためには、別の収差補正用の光学部材を駆動する必要がある。 In order to correct it, it is necessary to drive the optical member for another aberration correction. これにより、メカニカル機構の複雑化と駆動収差残渣が発生してしまう。 Thus, complication of the mechanical mechanism and the drive aberration residue occurs.

また、基板の走査方向と直交する方向における倍率を補正するために、平行平板ガラスを曲げる方法では、平行平板ガラスを目標形状に精度よく曲げることが難しく、非線形な収差誤差成分が発生してしまう。 Further, in order to correct the magnification in the direction perpendicular to the scanning direction of the substrate, in the method of bending the parallel plate glass, it is difficult to bend accurately parallel flat glass to the target shape, nonlinear aberration error component is generated . しかも、近年の基板の大型化に対応するためには、平行平板ガラスも大型化しなければならず、これが誤差をもたらしうる。 Moreover, in order to correspond to the size of the recent substrate, parallel flat glass must also be large, which can lead to errors.

特許文献1、2に記載された方法では、走査方向に対する倍率補正とそれに直交する方向に対する倍率補正とを個別に行うことができない。 In the method described in Patent Documents 1 and 2, it can not be performed and magnification correction individually for magnification correction and the direction perpendicular thereto with respect to the scanning direction.

本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、例えば、2つの直交する方向における倍率補正を個別に行うことを可能にすることを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above situation, and an object thereof is to enable to perform the magnification correction in two orthogonal directions separately.

本発明の第1の側面は、物体面から像面に至る光路に第1凹反射面、凸反射面、第2凹反射面が順にあり 、前記物体面における物体の像を前記像面に投影する投影光学系に係り、前記露光装置は、 1屈折光学ユニットおよび第2屈折光学ユニットを備え、前記第1屈折光学ユニットは、母線が第1方向に直交する第2方向である2以上のシリンドリカル面を有し、前記第2屈折光学ユニットは、 母線が前記第1方向である 2以上のシリンドリカル面を有し、前記第1屈折光学ユニットは、 前記第1方向における前記投影光学系の投影倍率を調整可能に構成され、前記第2屈折光学ユニットは、前記 2方向における前記投影光学系の投影倍率を調整可能に構成されている。 The first aspect of the present invention, the first concave reflecting surface in the optical path to the image plane from the object surface, a convex reflective surface, there the second concave reflecting surface in turn, an image of an object which definitive said object plane to said image plane It relates to a projection optical system for projecting the exposure apparatus includes a first refractive optical unit and the second refractive optical unit, wherein the first refractive optical unit comprises two or more bus is a second direction perpendicular to the first direction of having a cylindrical surface, the second refractive optical unit comprises two or more cylindrical surface generatrix is the first direction, the first refractive optical unit of the projection optical system in the first direction adjustably configure the projection magnification, the second refractive optical unit is adjustable the projection magnification of the projection optical system in the second direction.

本発明の第2の側面は、露光装置に係り、前記露光装置は、上記の投影光学系を備え、前記投影光学系によって原版のパターンを基板に投影して該基板を露光する。 The second aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus, the exposure apparatus includes the above projection optical system to expose the substrate by projecting a pattern of an original onto a substrate by the projection optical system.

本発明の第3の側面は、デバイス製造方法に係り、前記デバイス製造方法は、光剤が塗布された基板を請求項7に記載の露光装置によって露光する工程と、該感光剤を現像する工程とを含む。 Step third aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method, the device manufacturing method of developing a process for optical agent is exposed by the exposure apparatus according to claim 7 of the substrate coated, the photosensitive agent including the door.

本発明は、例えば、2つの直交する方向における倍率補正を個別に行うことが可能になる。 The present invention is, for example, it is possible to perform the magnification correction in two orthogonal directions separately.

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。 Hereinafter will be described a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.

[第1実施形態] First Embodiment
図1は、本発明の好適な実施形態の露光装置EXの概略構成を示す図である。 Figure 1 is a view showing the schematic arrangement of an exposure apparatus EX of the preferred embodiment of the present invention. 図2は、図1に示す露光装置EXの投影光学系POの構成を模式的に示す図である。 Figure 2 is a diagram schematically showing the configuration of a projection optical system PO of the exposure apparatus EX shown in FIG. なお、図2では、投影光学系POの光軸AXを折り曲げるための折り曲げミラー(パワーがゼロのミラー)MDが省略されている。 In FIG. 2, the deflecting mirror (mirror power is zero) for bending the optical axis AX of the projection optical system PO MD is omitted. 折り曲げミラーMDは、光路を折り曲げると考えてもよい。 Folding mirror MD may be considered as bending the optical path. 折り曲げミラーMDは、例えば、原版Mが配置される物体面Oと第1凹反射面M1との間で反射面MAによって光軸AXを90度折り曲げ、第2凹反射面M3と基板Pが配置される像面Iとの間で反射面MBによって光軸AXを90度折り曲げるように配置されうる。 Folding mirror MD, for example, bent 90 degrees the optical axis AX by the reflecting surface MA between the object plane O and the first concave reflecting surface M1 which the original M is placed, a second concave reflecting surface M3 and the substrate P is arranged It may be disposed on the optical axis AX as bent 90 degrees by the reflecting surface MB between the image surface I is.

現実の構成においては、投影光学系POの小型化のために折り曲げミラーMDが設けられることが有利であるが、折り曲げミラーMDは必須ではない。 In actual configuration, although mirror MD bent in order to reduce the size of the projection optical system PO is advantageously provided, bending mirror MD is not essential. この明細書では、空間的な方向を説明するために、折り曲げミラーMDが取り除かれた状態における光軸AXに対して平行にZ方向を定義したXYZ座標系が用いられる。 As used herein, to describe the spatial orientation, XYZ coordinate system defined parallel to the Z direction with respect to the optical axis AX in the state in which the folding mirror MD has been removed is used.

露光装置EXは、例えば、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイのように大面積を有するデバイスの製造のために好適であるが、LSI等の半導体デバイスや他のデバイスの製造にも適用可能である。 The exposure apparatus EX, for example, is suitable for the manufacture of a device having a large area as a flat panel display such as a liquid crystal display, is applicable to fabrication of semiconductor devices and other devices such as an LSI.

露光装置EXは、原版(マスク又はレチクルとも呼ばれうる)Mを照明する照明光学系IL、原版Mを保持する原版ステージMST、投影光学系PO、基板(例えば、ガラスプレート等のプレート)Pを保持する基板ステージPSTを備えうる。 The exposure apparatus EX, the original (which may also be referred to as a mask or a reticle) illumination optical system IL which illuminates the M, original stage MST that holds the original M, the projection optical system PO, a substrate (e.g., plate glass plate) to P It may comprise a substrate stage PST which holds. 原版Mは、投影光学系POの物体面Oに配置され、基板Pは、投影光学系POの像面Iに配置される。 Original M is placed on the object plane O of the projection optical system PO, the substrate P is placed on the image plane I of the projection optical system PO.

露光装置EXは、典型的には、走査露光装置として構成される。 The exposure apparatus EX is typically configured as a scanning exposure apparatus. 露光装置EXは、照明光学系ILによって原版Mを帯状(例えば、円弧状、矩形スリット状)に成形された光で照明しながら原版Mおよび基板Pが走査されるように原版ステージMSTおよび基板ステージPSTを走査駆動する。 The exposure apparatus EX, the original M strip by the illumination optical system IL (e.g., arcuate, rectangular slit shape) original stage MST and the substrate stage as the original M and the substrate P while illuminated with light which is molded in is scanned scanning drive the PST. これによって、原版Mのパターンが基板Pの上の感光剤に転写される。 Thus, the pattern of the original M is transferred onto the photosensitive agent on the substrate P.

投影光学系POは、光軸AXからずれた位置に良像域を有し、当該良像域が原版Mのパターンを基板Pに投影するために使用される。 The projection optical system PO has a good image area at a position shifted from the optical axis AX, the good image area is used to project a pattern of an original M on the substrate P. 投影光学系POは、物体面Oから像面Iに至る光路に、第1屈折光学ユニットA、第1凹反射面M1、凸反射面M2、第2凹反射面M3、第2屈折光学ユニトBが順に配置されるように構成されている。 The projection optical system PO, the optical path to the image plane I from the object plane O, the first refractive optical unit A, the first concave reflective surface M1, the convex reflecting surface M2, a second concave reflecting surface M3, a second refractive optical Yunito B There has been configured to be placed in this order. 第1屈折光学ユニットAと第1凹反射面M1との間には、折り曲げミラーMDの反射面MAが配置されうる。 Between the first refractive optical unit A and the first concave reflecting surface M1, the reflecting surface MA folding mirror MD can be arranged. 第2凹反射面M3と第2屈折光学ユニットBとの間には、折り曲げミラーMDの反射面MBが配置されうる。 A second concave reflecting surface M3 is provided between the second refractive optical unit B, it may be disposed reflection surface MB of the folding mirror MD.

第1屈折光学ユニットAおよび第2屈折光学ユニトBは、上記の位置に限られず、物体面Oから像面Iに至る光路の中に配置されうる。 The first refractive optical unit A and the second refractive optical Yunito B is not limited to the above position may be disposed in the optical path from the object plane O to the image plane I. 第1凹反射面M1と第2凹反射面M3とは、典型的には、同一の曲率中心を有する反射面である。 A first concave reflecting surface M1 and the second concave reflecting surface M3, typically, a reflecting surface having the same center of curvature. 第1凹反射面M1は、正のパワーを有し、凸反射面M2は、負のパワーを有し、第2凹反射面は、正のパワーを有する。 The first concave reflecting surface M1 has a positive power, the convex reflecting surface M2 has a negative power, a second concave reflecting surface has a positive power.

第1屈折光学ユニットAおよび第2屈折光学ユニトBは、投影光学系POの投影倍率を補正する光学ユニットである。 The first refractive optical unit A and the second refractive optical Yunito B is an optical unit for correcting the projection magnification of the projection optical system PO. より具体的には、第1屈折光学ユニットAは、第1方向((折り曲げミラーMDを有する場合にはそれを取り除いた状態におけるX方向)における投影光学系POの投影倍率を調整可能に配置される。また、第2屈折光学ユニットAは、第1方向に直交する第2方向(折り曲げミラーMDを有する場合にはそれを取り除いた状態におけるY方向)における投影光学系POの投影倍率を調整可能に配置されている。 More specifically, the first refractive optical unit A, if having a first direction (a (folding mirror MD is adjustably position the projection magnification of the projection optical system PO in the X direction) in the condition of removing it that. the second refractive optical unit a, a second direction perpendicular to the first direction (in the case of having a folding mirror MD is the Y direction in the condition of removing it) adjustable projection magnification of the projection optical system PO in It is located in.

第1屈折光学ユニットAおよび第2屈折光学ユニットBは、それぞれ、2以上のシリンドリカル面を有する。 The first refractive optical unit A and the second refractive optical unit B, respectively, have two or more cylindrical surfaces. 第1屈折光学ユニットAは、第1方向(折り曲げミラーMDを有する場合にはそれを取り除いた状態におけるX方向。)における投影倍率が第1目標投影倍率になるように第1アクチュエータAAによって駆動されうる。 The first refractive optical unit A, the first direction (in the case of having a folding mirror MD is the X direction. In the condition of removing it) is the projection magnification of being driven by a first actuator AA to become the first target projection magnification sell. 第2屈折光学ユニットBは、第2方向(折り曲げミラーMDを有する場合にはそれを取り除いた状態におけるY方向。)における投影倍率が第2目標投影倍率になるように第2アクチュエータBAによって駆動されうる。 The second refractive optical unit B, the second direction (in the case of having a folding mirror MD is the Y direction. In the condition of removing it) is the projection magnification of being driven by the second actuator BA to be the second target projection magnification sell. ここで、第1目標投影倍率、第2目標投影倍率は、例えば、不図示のアライメントスコープ等の計測ユニットによって、基板P上に既に形成されているアライメントマークの位置を検出することによって決定することができる。 Here, the first target projection magnification, the second target projection magnification is, for example, be determined by the measuring unit of the alignment scope (not shown) or the like, detects the position of the alignment mark already formed on the substrate P can.

第1屈折光学ユニットAは、典型的には、2つのシリンドリカル面を有しうる。 The first refractive optical unit A, can typically have two cylindrical surfaces. 2つのシリンドリカル面の特性(パワー)の組み合わせとしては、凸および凸、凹および凹、凸および凹が考えられる。 Examples of the combination of the two cylindrical surfaces of the characteristics (power), convex and convex, concave and concave, convex and concave are contemplated. ここで、フォーカス位置の変動に対する投影倍率の変化を鈍感にするためには、投影光学系POをテレセントリックな構成にすること好ましい。 Here, in order to desensitize the change in projection magnification to variations in the focus position, it preferable that the projection optical system PO telecentric configuration. よって、2つのシリンドリカル面の特性(パワー)の組み合わせは、凸および凹の組み合わせであることが好ましい。 Thus, the combination of the two cylindrical surfaces of the characteristics (power) is preferably convex and concave combination. 第1屈折光学ユニットAに含まれるシリンドリカル面の母線は、典型的には互いに平行である。 Generating line of cylindrical surface included in the first refractive optical unit A is typically parallel to each other.

第2屈折光学ユニットBもまた、典型的には、2つのシリンドリカル面を有し、その特性(パワー)の組み合わせは、凸および凹の組み合わせであることが好ましい。 The second refractive optical unit B also typically has two cylindrical surfaces, a combination of its characteristics (power) is preferably convex and concave combination. また、第2屈折光学ユニットBに含まれるシリンドリカル面の母線は、典型的には互いに平行である。 Further, the generatrix of the cylindrical surface included in the second refractive optical unit B are typically parallel to each other.

第1屈折光学ユニットAに含まれる2以上のシリンドリカル面の母線は、(折り曲げミラーMDを有する場合にはそれを取り除いた状態における)投影光学系POの光軸AXに直交する第3方向(Y方向)に平行である。 Generatrices of two or more cylindrical surfaces included in the first refractive optical unit A, the third direction (bent is that in the state removed it if it has a mirror MD) perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PO (Y it is parallel to the direction). 第2屈折光学ユニットBに含まれる2以上のシリンドリカル面の母線は、(折り曲げミラーMDを有する場合にはそれを取り除いた状態における)投影光学系POの光軸AXおよび第3方向に直交する第4方向(X方向)に平行である。 Generatrices of two or more cylindrical surfaces included in the second refractive optical unit B, the (the in a state removed it if it has a bending mirror MD) perpendicular to the optical axis AX and the third direction of the projection optical system PO 4 is parallel to the direction (X direction).

図3、図4は、第1屈折光学ユニットAの構成例を示す図である。 3, FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the first refractive optical unit A. ここで、図3は、第1屈折光学ユニットAをXZ面で切断した断面図であり、図4は、第1屈折光学ユニットAをYZ面で切断した断面図である。 Here, FIG. 3 is a cross-sectional view of the first refractive optical unit A in the XZ plane, FIG. 4 is a sectional view of the first refractive optical unit A in the YZ plane. 第1屈折光学ユニットAは、物体面Oの側に配置された屈折光学素子A11と、像面Iの側に配置された屈折光学素子A12とを含む。 The first refractive optical unit A includes a refractive optical element A11 arranged on the side of the object plane O, and the refractive optical element A12 arranged on the side of the image surface I. 屈折光学素子A11は、像面Iの側に凸のシリンドリカル面CA11を有し、全体で凸のパワーを有する。 Refractive optical element A11 has a cylindrical surface CA11 convex toward the image plane I, having the power of convex throughout. 屈折光学素子A12は、物体面Oの側に凹のシリンドリカル面CA12を有し、全体で凹のパワーを有する。 Refractive optical element A12 has a concave cylindrical surface CA12 on the side of the object plane O, having a concave power as a whole. 第1屈折光学ユニットAは、更に多くのシリンドリカル面を有しうる。 The first refractive optical unit A, may further have a number of cylindrical surfaces. 即ち、第1屈折光学ユニットAは、2以上のシリンドリカル面を有しうる。 That is, the first refractive optical unit A may have two or more cylindrical surfaces. 第1屈折光学ユニットAの2以上のシリンドリカル面CA11、CA12の母線は、(折り曲げミラーMDを有する場合にはそれを取り除いた状態における)投影光学系POの光軸AXに直交する第3方向(Y方向)に平行である。 2 or more generatrix of the cylindrical surface CA11, CA12 of the first refractive optical unit A, the third direction (the of the state removed it if it has a bending mirror MD) perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PO ( it is parallel to the Y direction). 投影光学系POの第1方向(折り曲げミラーMDを有する場合にはそれを取り除いた状態におけるX方向。)における投影倍率を補正するためには、2以上のシリンドリカル面CA11、CA12のうちの少なくとも1つが第1アクチュエータAAによって光軸AX方向に駆動される。 For the first direction of the projection optical system PO (when it has a folding mirror MD is the X-direction. In the condition of removing it) correcting the projection magnification in at least one of the two or more cylindrical surfaces CA11, CA12 One is driven in the optical axis AX direction by the first actuator AA.

図5、図6は、第2屈折光学ユニットBの構成例を示す図である。 5, FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of the second refractive optical unit B. ここで、図5は、第2屈折光学ユニットBをXZ面で切断した断面図であり、図6は、第2屈折光学ユニットBをYZ面で切断した断面図である。 Here, FIG. 5 is a cross-sectional view of the second refractive optical unit B in the XZ plane, FIG. 6 is a cross-sectional view of the second refractive optical unit B in the YZ plane. 第2屈折光学ユニットBは、物体面Oの側に配置された屈折光学素子B11と、像面Iの側に配置された屈折光学素子B12とを含む。 The second refractive optical unit B includes a refractive optical element B11 arranged on the side of the object plane O, and the refractive optical element B12 arranged on the side of the image surface I. 屈折光学素子B11は、像面Iの側に凹のシリンドリカル面CB11を有し、全体で凹のパワーを有する。 Refractive optical element B11 has a cylindrical surface CB11 the side concave image plane I, have a concave power as a whole. 屈折光学素子B12は、物体面Oの側に凸のシリンドリカル面CB12を有し、全体で凸のパワーを有する。 Refractive optical element B12 has a cylindrical surface CB12 convex toward the object plane O, having the power of convex throughout. 第2屈折光学ユニットBは、更に多くのシリンドリカル面を有しうる。 The second refractive optical unit B may further have a number of cylindrical surfaces. 即ち、第2屈折光学ユニットBは、2以上のシリンドリカル面を有しうる。 That is, the second refractive optical unit B may have two or more cylindrical surfaces. 第2屈折光学ユニットBの2以上のシリンドリカル面CB11、CB12の母線は、(折り曲げミラーMDを有する場合にはそれを取り除いた状態における)投影光学系POの光軸AXに直交する第4方向(X方向)に平行である。 2 or more generatrix of the cylindrical surface CB11, CB12 second refractive optical unit B, the fourth direction (in which in a state removed it if it has a bending mirror MD) perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PO ( it is parallel to the X direction). 投影光学系POの第2方向(折り曲げミラーMDを有する場合にはそれを取り除いた状態におけるY方向。)における投影倍率を補正するためには、2以上のシリンドリカル面CB11、CB12のうちの少なくとも1つが第2アクチュエータABによって光軸AX方向に駆動される。 For the second direction of the projection optical system PO (when it has a folding mirror MD is the Y-direction. In the condition of removing it) correcting the projection magnification in at least one of the two or more cylindrical surfaces CB11, CB12 One is driven in the optical axis AX direction by a second actuator AB.

この実施形態によれば、2つの直交する方向、例えば、走査方向およびそれに直交する方向における投影倍率の補正を個別に行うことが可能になる。 According to this embodiment, the two orthogonal directions, for example, it becomes possible to perform individual correction of the projection magnification in the scanning direction and the direction orthogonal thereto. これにより、例えば、基板に既に形成されているパターンに応じて走査方向およびそれに直交する方向における投影倍率を個別に補正することができ、セカンドプロセス以降の像の重ね合わせ精度を向上させることができる。 Thus, for example, already formed on the substrate in the scanning direction and the projection magnification in a direction perpendicular thereto can be individually corrected in accordance with the pattern that can improve the overlay accuracy of the image of the subsequent second process .

[第2実施形態] Second Embodiment
以下、本発明の第2実施形態について説明する。 The following describes a second embodiment of the present invention. ここで特に言及しない事項は、第1実施形態に従いうる。 Here matters not particularly mentioned can be the same as in the first embodiment.

図7、図8は、第2実施形態における第1屈折光学ユニットAの構成例を示す図である。 7, FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of the first refractive optical unit A according to the second embodiment. ここで、図7は、第1屈折光学ユニットAをXZ面で切断した断面図であり、図8は、第1屈折光学ユニットAをYZ面で切断した断面図である。 Here, FIG. 7 is a cross-sectional view of the first refractive optical unit A in the XZ plane, FIG. 8 is a sectional view of the first refractive optical unit A in the YZ plane.

第1屈折光学ユニットAは、物体面Oの側に配置された屈折光学素子A21と、像面Iの側に配置された屈折光学素子A22とを含む。 The first refractive optical unit A includes a refractive optical element A21 arranged on the side of the object plane O, and the refractive optical element A22 arranged on the side of the image surface I. 屈折光学素子A21は、像面Iの側の面である第1面として凸のシリンドリカル面CA11を有し、物体面Oの側の面である第2面として曲面(球面又は非球面)S11を有し、全体で凸のパワーを有する。 Refractive optical element A21 has a cylindrical surface CA11 convex as a first surface which is the side of the image surface I, a curved surface (spherical or aspherical) S11 as the second surface is a face on the side of the object plane O It has, with the power of the convex throughout. 屈折光学素子A22は、物体面Oの側に凹のシリンドリカル面CA12を有し、全体で凹のパワーを有する。 Refractive optical element A22 has a concave cylindrical surface CA12 on the side of the object plane O, having a concave power as a whole. 第1屈折光学ユニットAは、更に多くのシリンドリカル面を有しうる。 The first refractive optical unit A, may further have a number of cylindrical surfaces. 即ち、第1屈折光学ユニットAは、2以上のシリンドリカル面を有しうる。 That is, the first refractive optical unit A may have two or more cylindrical surfaces. 第1屈折光学ユニットAの2以上のシリンドリカル面CA11、CA12の母線は、(折り曲げミラーMDを有する場合にはそれを取り除いた状態における)投影光学系POの光軸AXに直交する第3方向(Y方向)に平行である。 2 or more generatrix of the cylindrical surface CA11, CA12 of the first refractive optical unit A, the third direction (the of the state removed it if it has a bending mirror MD) perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PO ( it is parallel to the Y direction). 投影光学系POの第1方向(折り曲げミラーMDを有する場合にはそれを取り除いた状態におけるX方向。)における投影倍率を補正するためには、2以上のシリンドリカル面CA11、CA12のうちの少なくとも1つが第1アクチュエータAAによって光軸AX方向に駆動される。 For the first direction of the projection optical system PO (when it has a folding mirror MD is the X-direction. In the condition of removing it) correcting the projection magnification in at least one of the two or more cylindrical surfaces CA11, CA12 One is driven in the optical axis AX direction by the first actuator AA.

図9、図10は、第2屈折光学ユニットBの構成例を示す図である。 9, FIG. 10 is a diagram showing an example of the configuration of the second refractive optical unit B. ここで、図9は、第2屈折光学ユニットBをXZ面で切断した断面図であり、図10は、第2屈折光学ユニットBをYZ面で切断した断面図である。 Here, FIG. 9 is a cross-sectional view of the second refractive optical unit B in the XZ plane, FIG. 10 is a cross-sectional view of the second refractive optical unit B in the YZ plane. 第2屈折光学ユニットBは、物体面Oの側に配置された屈折光学素子B21と、像面Iの側に配置された屈折光学素子B22とを含む。 The second refractive optical unit B includes a refractive optical element B21 arranged on the side of the object plane O, and the refractive optical element B22 arranged on the side of the image surface I. 屈折光学素子B21は、像面Iの側に凹のシリンドリカル面CB11を有し、全体で凹のパワーを有する。 Refractive optical element B21 has a cylindrical surface CB11 the side concave image plane I, have a concave power as a whole. 屈折光学素子B22は、物体面Oの側の面である第1面として凸のシリンドリカル面CB12を有し、像面Iの側の面である第2面として曲面(球面又は非球面)S22を有し、全体で凸のパワーを有する。 Refractive optical element B22 has a convex cylindrical surface CB12 as a first surface which is the side of the object plane O, and a curved surface (spherical or aspherical) S22 as the second surface is a face on the side of the image plane I It has, with the power of the convex throughout. 第2屈折光学ユニットBは、更に多くのシリンドリカル面を有しうる。 The second refractive optical unit B may further have a number of cylindrical surfaces. 即ち、第2屈折光学ユニットBは、2以上のシリンドリカル面を有しうる。 That is, the second refractive optical unit B may have two or more cylindrical surfaces. 第2屈折光学ユニットBの2以上のシリンドリカル面CB11、CB12の母線は、(折り曲げミラーMDを有する場合にはそれを取り除いた状態における)投影光学系POの光軸AXに直交する第4方向(X方向)に平行である。 2 or more generatrix of the cylindrical surface CB11, CB12 second refractive optical unit B, the fourth direction (in which in a state removed it if it has a bending mirror MD) perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PO ( it is parallel to the X direction). 投影光学系POの第2方向(折り曲げミラーMDを有する場合にはそれを取り除いた状態におけるY方向。)における投影倍率を補正するためには、2以上のシリンドリカル面CB11、CB12のうちの少なくとも1つが第2アクチュエータABによって光軸AX方向に駆動される。 For the second direction of the projection optical system PO (when it has a folding mirror MD is the Y-direction. In the condition of removing it) correcting the projection magnification in at least one of the two or more cylindrical surfaces CB11, CB12 One is driven in the optical axis AX direction by a second actuator AB.

上記の例では、第1屈折光学ユニットAおよび第2屈折光学ユニットBの双方がシリンドリカル面の裏面に曲面を有するが、第1屈折光学ユニットAおよび第2屈折光学ユニットBのいずれか一方がシリンドリカル面の裏面に曲面を有してもよい。 In the above example, it has a curved surface both on the rear surface of the cylindrical surface of the first refractive optical unit A and the second refractive optical unit B, one of the first refractive optical unit A and the second refractive optical unit B is cylindrical curved may have on the back surface.

この実施形態によれば、シリンドリカル面の裏面を曲面(球面又は非球面)とすることによって、小型で高性能の投影光学系を構成することができる。 According to this embodiment, by the rear surface of the cylindrical surface and a curved surface (spherical or aspherical), it is possible to configure a high-performance projection optical system compact. 特に、当該曲面を非球面形状とすることで、軸外光学性能(非点隔差、像面湾曲)の性能を保ったまま帯状(例えば、円弧状)の良像域を拡大することができる。 In particular, by the curved surface an aspherical shape, an off-axis optical performance (astigmatism, curvature of field) strip while maintaining the performance of the (e.g., arcuate) can be enlarged good image area of. なお、第1、第2屈折光学ユニットのほかに球面又は非球面レンズを配置して所望の軸外光学性能(非点隔差、像面湾曲)を実現しようとすると、投影光学系中の屈折光学素子の増加する。 The first, in addition to place the spherical or aspherical lens desired axis optical performance of the second refractive optical unit (astigmatism, curvature of field) If you try to realize the refractive optics in the projection optical system to increase the element. したがって、露光のスループットを上げるために露光波長を広帯域化すると、投影光学系中の屈折光学素子の増加による色収差の増加が無視できなくなりうる。 Therefore, when widen the exposure wavelength in order to increase the throughput of the exposure, an increase in chromatic aberration due to the increase of the refractive optical element in the projection optical system can not be ignored. そこで、上記のように、倍率補正のためのシリンドリカル面の裏面に曲面を設けることが好ましく、これによって、小型で高性能の投影光学系を構成することができる。 Therefore, as described above, preferably be provided with a curved surface on the rear surface of the cylindrical surface for magnification correction, whereby it is possible to configure a high-performance projection optical system compact.

[その他] [More]
第1、第2実施形態において、投影光学系POの全体の結像倍率を1倍(等倍)とする場合、第1凹反射面M1と第2凹反射面M3とは、同一の曲率半径を有するように構成される。 First, in the second embodiment, when 1 times the overall magnification of the projection optical system PO (magnification), a first concave reflective surface M1 and the second concave reflecting surface M3, the same radius of curvature configured to have a. 投影光学系POの結像倍率を1倍以外にする場合には、第1凹反射面M1の曲率半径と第2凹反射面M3の曲率半径とは、結像倍率に応じて決定されうる。 When the imaging magnification of the projection optical system PO besides 1 times, the curvature of the first concave reflective surface M1 radius and the radius of curvature of the second concave reflecting surface M3, may be determined in accordance with the imaging magnification.

[デバイス製造方法] [Device Manufacturing Method]
本発明の好適な実施形態のデバイス製造方法は、例えば、液晶デバイス、半導体デバイスの製造に好適であり、感光剤が塗布された基板の該感光剤に上記の露光装置を用いて原版のパターンを転写する工程と、該感光剤を現像する工程とを含みうる。 A device manufacturing method of the preferred embodiment of the present invention, for example, a liquid crystal device is suitable for the manufacture of semiconductor devices, the original pattern using the above exposure apparatus in the photosensitive material of the substrate coated with a photosensitive agent It may include a step of transferring, and a step of developing the photosensitive agent. さらに、他の周知の工程(エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を経ることによりデバイスが製造される。 Furthermore, other known steps (etching, resist removal, dicing, bonding, packaging, etc.) the device is manufactured through a.

本発明の好適な実施形態の露光装置の概略構成を示す図である。 Is a view showing the schematic arrangement of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に示す露光装置の投影光学系の構成を模式的に示す図である。 It is a diagram schematically showing the configuration of a projection optical system of the exposure apparatus shown in FIG. 第1実施形態の第1屈折光学ユニットのXZ平面の断面図である。 It is a cross-sectional view of the XZ plane of the first refractive optical unit of the first embodiment. 第1実施形態の第1屈折光学ユニットのYZ平面の断面図である。 It is a cross-sectional view of the YZ plane of the first refractive optical unit of the first embodiment. 第1実施形態の第2屈折光学ユニットのXZ平面の断面図である。 It is a cross-sectional view of the XZ plane of the second refractive optical unit of the first embodiment. 第1実施形態の第2屈折光学ユニットのYZ平面の断面図である。 It is a cross-sectional view of the YZ plane of the second refractive optical unit of the first embodiment. 第2実施形態の第1屈折光学ユニットのXZ平面の断面図である。 It is a cross-sectional view of the XZ plane of the first refractive optical unit of the second embodiment. 第2実施形態の第1屈折光学ユニットのYZ平面の断面図である。 It is a cross-sectional view of the YZ plane of the first refractive optical unit of the second embodiment. 第2実施形態の第2屈折光学ユニットのXZ平面の断面図である。 It is a cross-sectional view of the XZ plane of the second refractive optical unit of the second embodiment. 第2実施形態の第2屈折光学ユニットのYZ平面の断面図である。 It is a cross-sectional view of the YZ plane of the second refractive optical unit of the second embodiment.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

IL:照明光学系 PO:投影光学系 M:原版 MST:原版ステージ P:基板 PST:基板ステージ M1:第1凹反射面 M2:凸反射面 M3:第2凹反射面 A:第1屈折光学ユニット B:第1屈折光学ユニット O:物体面 I:像面 IL: an illumination optical system PO: a projection optical system M: original MST: original stage P: substrate PST: substrate stage M1: first concave reflecting surface M2: convex reflective surface M3: second concave reflecting surface A: first refractive optical unit B: the first refractive optical unit O: object plane I: image plane

Claims (10)

  1. 物体面から像面に至る光路に第1凹反射面、凸反射面、第2凹反射面が順にあり 、前記物体面における物体の像を前記像面に投影する投影光学系であって、 The first concave reflecting surface in the optical path to the image plane from the object surface, a convex reflective surface, there the second concave reflecting surface in turn, a projection optical system for projecting an image of an object definitive on the object plane to said image plane,
    1屈折光学ユニットおよび第2屈折光学ユニットを備え、 Comprising a first refractive optical unit and the second refractive optical unit,
    前記第1屈折光学ユニットは、母線が第1方向に直交する第2方向である2以上のシリンドリカル面を有し、 The first refractive optical unit includes a bus is more than one cylindrical surface which is a second direction perpendicular to the first direction,
    前記第2屈折光学ユニットは、 母線が前記第1方向である 2以上のシリンドリカル面を有し、 The second refractive optical unit comprises two or more cylindrical surface generatrix is the first direction,
    前記第1屈折光学ユニットは、 前記第1方向における前記投影光学系の投影倍率を調整可能に構成され、 The first refractive optical unit is adjustable the projection magnification of the projection optical system in the first direction,
    前記第2屈折光学ユニットは、前記 2方向における前記投影光学系の投影倍率を調整可能に構成されている、 The second refractive optical unit is adjustable the projection magnification of the projection optical system in the second direction,
    ことを特徴とする投影光学系。 A projection optical system, characterized in that.
  2. 前記第1屈折光学ユニットおよび前記第2屈折光学ユニットの少なくとも一方は、第1面および第2面を有する屈折光学素子を含み、前記第1面はシリンドリカル面であり、前記第2面は曲面である、 In at least one of the first refractive optical unit and the second refractive optical unit includes a refractive optical element having a first surface and a second surface, the first surface is a cylindrical surface, said second surface curved is there,
    ことを特徴とする請求項1に記載の投影光学系。 The projection optical system according to claim 1, characterized in that.
  3. 前記第1方向における投影倍率が第1目標投影倍率になるように前記第1屈折光学ユニットを駆動する第1アクチュエータと、 A first actuator which drives the first refractive optical unit so that the projection magnification in the first direction becomes the first target projection magnification,
    前記第2方向における投影倍率が第2目標投影倍率になるように前記第2屈折光学ユニットを駆動する第2アクチュエータとを更に備える、 Further comprising a second actuator for driving the second refractive optical unit so that the projection magnification in the second direction is the second target projection magnification,
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の投影光学系。 The projection optical system according to claim 1 or 2, characterized in that.
  4. 前記第1屈折光学ユニットは、前記物体面と前記第1凹反射面との間の光路上あり 、前記第2屈折光学ユニットは、前記第2凹反射面と前記像面との間の光路上ある The first refractive optical unit is located on an optical path between the object surface and the first concave reflecting surface, the second refractive optical unit, the light between the second concave reflecting surface and the image surface some on the road,
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の投影光学系。 The projection optical system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that.
  5. 前記第2面は非球面であることを特徴とする請求項2に記載の投影光学系。 The projection optical system according to claim 2, wherein the second surface is an aspherical surface.
  6. 前記第1屈折光学ユニットは、前記物体側の面が非球面であり、前記像面側の面がシリンドリカル面である屈折光学素子を有し、 The first refractive optical unit, the surface of the object side is an aspherical surface, the surface of the image side has a refractive optical element is a cylindrical surface,
    前記第2屈折光学ユニットは、前記物体側の面がシリンドリカル面であり、前記像面側の面が非球面である屈折光学素子を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の投影光学系。 The second refractive optical unit, the surface of the object side is a cylindrical surface, any one of claims 1 to 5, characterized in that the surface of the image surface side has a refractive optical element is aspherical projection optical system according to.
  7. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の投影光学系を備え、前記投影光学系によって原版のパターンを基板に投影して該基板を露光することを特徴とする露光装置。 Comprising a projection optical system according to any one of claims 1 to 6, the exposure apparatus characterized by exposing a substrate by projecting a pattern of an original onto a substrate by the projection optical system.
  8. 原版および基板を走査方向に走査しながら前記基板を露光する露光装置であって、 An exposure apparatus for exposing a substrate while scanning the original and the substrate in the scanning direction,
    請求項1乃至のいずれか1項に記載の投影光学系を備え、 Comprising a projection optical system according to any one of claims 1 to 6,
    前記第1方向は前記走査方向であ Wherein the first direction Ri the scanning direction der,
    前記第2方向は前記走査方向に垂直な方向であ The second direction is Ri perpendicular der in the scanning direction,
    前記第1屈折光学ユニットの2以上のシリンドリカル面の間隔を変更することによって、前記走査方向における前記投影光学系の投影倍率が調整可能であり、 By changing the distance between the two or more cylindrical surface of the first refractive optical unit, the projection magnification of the projection optical system in the scanning direction is adjustable,
    前記第2屈折光学ユニットの2以上のシリンドリカル面の間隔を変更することによって、前記走査方向に垂直な方向における前記投影光学系の投影倍率が調整可能であることを特徴とする露光装置。 2 or more by changing the distance between the cylindrical surface, an exposure apparatus, wherein the projection magnification of the projection optical system in a direction perpendicular to the scanning direction is adjustable in the second refractive optical unit.
  9. 前記走査方向の投影倍率が第1目標投影倍率になるように、前記第1屈折光学ユニットの2以上のシリンドリカル面の間隔を変更し、 Wherein as the projection magnification of the scanning direction is the first target projection magnification, change the distance between the two or more cylindrical surface of the first refractive optical unit,
    前記走査方向に対して垂直な方向の投影倍率が第2目標投影倍率になるように、前記第2屈折光学ユニットの2以上のシリンドリカル面の間隔を変更することを特徴とする請求項に記載の露光装置。 According to claim 8, characterized in that the projection magnification in a direction perpendicular to the scanning direction so that the second target projection magnification, changing the distance between the two or more cylindrical surface of the second refractive optical unit of the exposure apparatus.
  10. デバイス製造方法であって、 A device manufacturing method,
    感光剤が塗布された基板を請求項乃至のいずれか1項に記載の露光装置によって露光する工程と、 A step photosensitive agent to be exposed by the exposure apparatus according to any one of claims 7 to 9 the substrate coated,
    該感光剤を現像する工程と、 A step of developing the photosensitive agent,
    を含むことを特徴とするデバイス製造方法。 Device manufacturing method comprising a.
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