JPH02310912A - 露光方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体、液晶素子等の電子デバイスの製造工
程において、マスクのパターンを拡大して基板上に転写
する露光方法及びその装置に関する。

〔従来の技術〕

液晶表示素子はその形状から、電子管に比べると薄形か
つ小形であり、将来有望なディスプレイである。液晶表
示素子の内でも、画質の良さからアクティブマトリック
ス方式で薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）を用いたものが主
流を占めつつある。

ＴＰＴを形成するためには、半導体装置並みの性能を持
つ露光装置が必要であり、プロキシティ方式、１：１の
ミラー及びレンズプロジェクション方式の装置が用いら
れている。

一方、ディスプレイのサイズとしては、ＣＲＴと同程度
大画面のものも出現する見通しであり、その場合前記し
た現状の露光装置においては種々の問題を生じる。

プロキシティ方式における大面積露光の課題とシテは、
大面積高精度マスクの製作、マスクと基板間の高精度ギ
ャップ出し、及びピッチ誤差の低減等がある。

一方、プロジェクション方式は、その形式から画面内に
必ず継ぎ合せ部を生じ、継ぎ合せ部において精度及び電
気特性的に満足な値を得られるかまた分割露光となる為
、スループットが低く、かつその形式から装置を低コス
トにすることが難しいという問題がある。

上記した現状の露光方式の問題点を解決する一方式とし
て、高精度のマスク、例えばフインチ迄の半導体用マス
クを製作する電子描画装置で描画したマスクを投影光学
系で拡大して大面積を露光する方式が考えられる。この
拡大投影露光方式の例としては、特開昭６２−１２２１
２６号がある。

本例は、マスクのパターンを投影光学系により拡大して
基板上に転写するものであり、投影光学系は基板側にお
いて平行光としている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記した拡大投影露光方式における光学系は、基板側に
おいて平行光としてパターンを投影する構成としている
６通常の半導体用縮小投影露光装置も被投影側のウェハ
側において平行光としてお゛す、本方法は焦点方向のズ
レに対して形状誤差が起こりにくい。

しかしながら、投影光学系に用いるレンズは高精度に製
作しても理想値に対して必ず誤差を生じる。誤差として
は、像歪、倍率誤差等を生じ、拡大投影とした場合には
、その誤差の絶対値も太きくなる。

例えば、像歪０．０１％のレンズを製作したとしても５
００ｍｍ’の画面においては、周辺部において５０μｍ
の歪となり、パターンを形成する各層間の合せ精度とし
ては前記値よりも１桁以下の値が必要である。またレン
ズの特性は各々異なっており、しかも同一のものは出来
ないため、複数台の装置でパターン重ね合せすることは
不可能である。ただし、像歪１倍率誤差が各レンズ個有
であっても、変動がないかあるいは極微小な場合には、
同一装置で全工程のパターンを形成することが考えられ
るが、装置と製品の関係が限定されるため、量産性が低
下するという問題がある。また、さらに大きな面積を継
ぎ合せで露光する場合は、歪により継ぎ合せ部が重なら
ないという問題を生じる。

また、被投影側のウェハ側において平行光となる様なレ
ンズでは、例えば５００ｍｍ’の画面を投影する場合は
レンズの口径がφ７００ｍｍ以上になり、大口径の高精
度レンズの開発が必要となる。

一方、投影する範囲をそのレンズの解像力を割った値を
情報伝達量と定義すると、半導体用縮小投影露光装置の
レンズではφ２０＋＋＋ｍ１０．８μｍ＝２５０００゜
上記拡大レンズの場合はφ７００ｍ　ｍ１５　ｐ　ｍ＝
１４００００となり、拡大レンズの方が現状レンズで最
高水準を行く縮小投影露光装置のレンズよりもさらに高
い性能が要求される。従って、レンズ口径が小さくても
大面積を投影できる様にすることもレンズ製作上非常に
有効な手段となる。

本発明の目的は、マスクのパターンを基板に拡大投影し
て転写する露光装置において、光学系の誤差を補正して
パターンを転写する高スループツトの装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、パターンを形成し
たマスクを位置決めするマスク位置決め手段と、前記マ
スクのパターンを転写する基板を位置決めする基板位置
決め手段と、前記マスクのパターンを前記基板上に平行
光としてではなく（非テレセンドリンク光学系）投影す
る拡大投影光学系と、前記マスクのパターンを照明する
露光照明系を具備した露光方法及びその装置である。

前記拡大投影光学系の光学的誤差のデータを基に、マス
クの表面を変形する。あるいは前記誤差を補正したマス
クを用いる。あるいは光学的誤差の少ない部分を用いて
露光する露光方法及びその装置である。

また、マスクと基板の相対位置合せを露光照明光と同じ
波長の照明光を用いて、かつ拡大投影光学系の拡大レン
ズを用いて行なう（Ｔ　ｈｒｏｕｇｈＴｈｅ　Ｌｅｎｓ
：　’ｒ、’ｒ、Ｌ方式）露光方法及びその装置である
。

また、マスクと基板の間の拡大投影光学系の片側あるい
は両側に反射光学系を具備した露光方法及びその装置で
ある。

〔作用〕

マスクをマスク位置決め手段に固定、位置決めし、また
基板を基板位置決め手段に固定、位置決めして、露光照
明系によりマスクを照明し、マスクのパターンを基板側
において平行光ではない（非テレセントリック光学系）
拡大投影系により基板上に拡大して投影する。ここで、
基準となるマスクのパターンを基板上に転写し、マスク
パターンと転写パターンの像形状及び倍率の差を求めそ
のデータを基に、マスク位置決め手段のマスク固定部の
形状を変形させることによりマスク表面も変形させ、前
記した像形状と倍率の設計値との差を補正する。あるい
は前記した像形状と倍率の設計値との差を補正したマス
クを用いて、基板上に転写した時に設計値通りのパター
ンができる様にする。

また、拡大投影系の像形状及び倍率の値が設計値と差が
少ない部分を用いて露光することにより。

正確なパターンを転写することが可能となる。上記の場
合において露光範囲が狭くなる可能性がある。この場合
、マスク及び基板をステップあるいは走査させながら大
面積を露光する方法が考えられる。

マスクのパターンと基板のパターンの相対位置関係を露
光照明光と同じ波長の照明光で拡大投影光学系の拡大レ
ンズを用いて検出するため、拡大レンズの色収差を考慮
しなくとも良く、正確な相対位置合せが可能になる。ま
た、拡大レンズを通しての相対位置検出をするＴ、Ｔ、
Ｌ方式であるため、拡大レンズを通さないｏｆｆａｘｉ
ｓ方式よりも高い精度の相対位置合せが可能になる。

マスクと基板の間に配置した拡大レンズの片側あるいは
両側に反射鏡等を入れることにより、投影光路を折り曲
げることが可能となり、装置のコンパクト化を図ること
が可能となると共に、操作性を向上させることも可能と
なる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図によって説明する。

第１図（ＣＬ）、（ｂ）に本発明の一実施の主要部構成
を示す、マスク１とマスクホルダ２．マスク１のパター
ンを拡大投影する拡大レンズ３．拡大投影されたマスク
１のパターンを投影される基板４と基板チャック５．そ
して、マスク１を照明し、拡大レンズ３を通して基板４
上のレジストを感光させる露光照明系６で構成した。こ
こで、拡大レンズ３はマスク１のパターンを基板４に対
して非テレセントリック光学系として投影する。

第１図（α）においては、マスク１のパターンは拡大レ
ンズ３に対して平行光（テレセンドリンク光学系）で入
射させているが、第１図（ｂ）に示す様に絞り込ん（非
テレセンドリンク光学系）で入射させても良い。この場
合、拡大レンズ３は（α）と比較して小型（小口径）に
製作することが可能であり、後述する拡大レンズ３の倍
率誤差をマスク１を上下することによっても補正するこ
とが可能となる。

以上の構成において、拡大レンズ３はマスク１のパター
ンを基板４に投影すると、必ずしも正規の形状及び拡大
倍率とはならない。

第２（ｂ）図に光学レンズの代表的な誤差である糸巻き
状の歪の例を示す、これは４隅が拡大して各辺の中央部
が縮小されて結像されるものである。例えばマスク１の
格子状パターンを拡大レンズ３で基板４に投影すると１
本来誤差のない場合は破線で示した様に所定の拡大倍率
で歪がない形状で投影される。しかし実際には実線で示
した様に全体の大きさが異なる倍率誤差と像形状が変わ
る像歪を生じる。

光学的誤差を補正する方法として、投影（出射）側の光
束を平行光（テレセントリック系）とした縮小投影露光
装置の場合は、倍率誤差に対してはレチクル（マスク）
を縮小レンズの光軸に対して上下させて補正し、台形形
状をした歪に対してはレチクル（マスク）あるいは縮小
レンズを傾けて補正している。平行光となる様に構成し
た光学系においては、前記した形状の歪は補正可能であ
るが、第２（ｂ）図に示したような光学レンズの代表的
な歪はレチクル（マスク）あるいは光学系を傾けても補
正できない場合がある。

拡大投影系の場合の歪の大きさを推定してみると１例え
ば、１００ｍｍ’のパターン（５インチマスク）を拡大
レンズ３で５倍に拡大投影したものとする。ここで、拡
大レンズ３の歪をｏ、ｏｏｓ％とすると基板上で２５μ
ｍの歪となり、対象製品がアクティブマトリックス形式
の液晶表示素子の場合における各層間の合せ精度に対し
て１桁以上粗い値となっており、歪を補正できないこと
が製品製作上の致命的な問題点として存在する。

特に、レンズにはそれぞれ個体差があるため歪の形状及
びその量も異なり、複数の装置を使用してパターンを重
ね合せをすることは不可能に近い。

本発明は上記した問題点を解決するものであり、第１図
（ＯＬ）、（ｂ）に示した様に、拡大投影系の拡大レン
ズ３を非テレセントリック光学系とし、後述する方法に
より歪を補正するものである。

まず、拡大レンズ３を非テレセンドリンク系とすること
により利点について記す。第３図に両テレセントリック
光学系の概略図を示す。拡大レンズ３の出射側の口径は
、マスク１のパターンが平行光として基板上に投影され
るので、例えば５００ｍｍ’の露光範囲が必要な場合に
は５００ｍｌ１１の対角７００ｍａ＋に光学系の解像性
能を示す開口数（Ｎ、Ａ）及びレンズの保持部と加えた
直径が８００ｍｍ以上となる様な大口径なものとなる。

また、レンズの性能を比較する上でレンズの口径を解像
力で割った値を情報伝送量と定義する。本露光装置にお
ける必要解像力を５μｍとすると、上記拡大レンズ３の
情報伝送量は８００ｍｍ／　５　μｍ＝　１６０，００
０となる。一方、同様のレンズで高精度のものとしては
半導体用縮小投影露光装置の縮小レンズがあるが、この
情報伝送量は２０Ｉｌ１ｍ１０．８　μｒｔｒ＝　２５
０００であり、単純に比較すると上記拡大レンズ３の方
が６．４倍難しいレンズということになる。従って、レ
ンズ口径を小さくすることは設計、１２作の両面にとっ
て有利であり、第１図（α）、（ｂ）に示した通り、こ
れを実況できるのが非テレセントリック光学系である。

本発明により、第２図に示した誤差を補正する方法につ
いて説明する。まず基準のマスク１を用いて、そのパタ
ーンを拡大レンズ３を通して基板４上に形成する。ここ
で、本来あるべき設計値（破線で示す）との差を求め、
パターンの全体的大きさの差ｍと各ポイントにおける差
ｄｉｊを求める。

差を求める手段としては、基板４上に形成したパターン
は光方式の副長器等でその絶対値を求め、設計値との差
を算出すれば良い。

上記したパターンの全体的大きさの差である倍率誤差ｍ
と各ポイントにおける像歪ｄｉｊをマスク１表面を変形
させて行なう方法について説明する。マスク１の表面、
を変形させて補正する場合は、拡大レンズ３を非テレセ
ンドリンク光学系とする必要がある。第４図にその方法
を示す。

まず、倍率誤差ｍを補正するためには、拡大レンズ３に
対してマスクを離す方向、即ち上昇させて、原画である
マスク１の像を拡大レンズ３に対して大きくなる様にす
れば良い。次ぎに４隅が大きくなる像歪に対しては、マ
スク１の４隅を下側にたわます様にすれば良い。

上記した例とは反対に転写パターンが設計値よりも大き
い場合はマスク１を下降させれば良く、また転写パター
ンの各辺の中央部が大きくなる樽状歪の場合は、マスク
１の各辺の中央部に相当する個所をたわます様にすれば
良い。

第５図（α）、（ｂ）にマスク１を上下かつ表面を変形
させるマスクホルダ２の構成の一例を示す。マスクホル
ダ２はマスク１にパターンが描画されている範囲は露光
照明系６の露光照明光が透過することが可能な様に空い
ており、マスク１はその周辺がマスクホルダ２に固定さ
れている。この枠を例えば４隅と各辺の中央部を各々２
重（内側と外側）に微小移動が可能なピエゾ素子１０と
連結する。ピエゾ素子１０は剛性の高いマスクベース１
１に固定する。

以上の様なマスクホルダ２において、４隅が大きくなる
糸状き状の像歪の場合には、第６図（、）に示す様に、
各辺の中央部に配置した内側にあるピエゾ素子１０を上
昇させ、マスク１の表面が凹状になる様にすれば良い。

一方、樽状歪の場合は、第６図（ｂ）に示す様に各辺の
中央部に配置した外側のピエゾ素子１０を上昇させれば
良い。この場合はマスク１表面は凸状となる。またピエ
ゾ素子１０全体を上下させれば、転写パターンを大きく
したり、小さくしたりすることができ、倍率誤差を補正
することが可能となる。

第５図、第６図の例は基本原理を示すものであり、像歪
をより高い精度で補正する場合はピエゾ素子１０の設置
個所を多くすれば良い。尚、微小移動機構はピエゾ素子
１０ではなくとも所定の分解能、ストロークのある移動
要素であれば良い。

また前記した例は１．マスク１を上下及びマスク１の表
面を変形させて、拡大レンズ３の光学的誤差を補正する
方法であるが、前記誤差は経時に変形するものではなく
、そのレンズが固有に持っている特性である。従って、
一度光学的誤差を測定して、それを補正する様にマスク
１の位置（高さ）及び表面の形状を変形させることが可
能なマスクホルダ２の形状にすれば良い。第７図（α）
。

（ｂ）に、第２図に示した光学的誤差を補正するマスク
ホルダ２形状を示す。一点鎖線は光学的誤差がない場合
のマスクホルダ２の形状であり、それに対して、マスク
１が上側に、かつ４隅が下側にたわむ様な形状となって
いる。

第５図〜第７図の例はマスク１を上下及び表面を変形さ
せて拡大レンズ３の光学的誤差を補正する方法を示した
が、マスク１のパターン形状を誤差を補正する様に描画
する方法も考えられる。

第８図（α））、（ｂ）にマスク１のパターン形状で拡
大レンズ３の誤差を補正する方法を示す。

第８図（α）は第２図で示した基板４にマスクｌのパタ
ーンを転写した例である。倍率誤差は最外側パターンで
ｍ、像歪は右上隅の位置でｄｉｊである。この様な光学
的誤差がある場合は、第８図（ｂ）に示す様にマスク１
に描画するパターンは樽状にすれば良い。拡大レンズ３
の倍率を５倍とすると、補正倍率はｍ１５．補正像歪は
ｄ　ｉ　’ｊ　１５となる。尚、マスク１面内における
各ポイントにおけるｍ、ｄｉｊはそれぞれ測定した値を
用いる。（第８図において（α）と（ｂ）の縮尺は等し
くない、）尚、図中破線はパターンの設計値であり、補
正するマスク１のパターンは、設計値よりも大きくなっ
ている。上記したマスク１のパターン描画時において、
拡大レンズ３の光学的誤差を補正する様に描画する場合
、拡大レンズ３の入射側（マスク１側）はテレセンドリ
ンク光学系あるいは非テレセントリック系のどちらでも
良い。

拡大レンズ３の様な光学レンズは一般的にレンズ中央部
の方が光学的誤差が少ない。従って、拡大レンズ３の中
央部を使用して露光する方法が考えられる。第９図（α
）、’　（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）にその例を示す、露光
照明系６の光路の途中に照明光を遮蔽するブレード１２
を設け、許容される光学的誤差内に相当するマスク１を
照明すると。

許容誤差内のマスク１のパターンが基板４上に転写され
る。この場合、露光範囲が狭くなるが大きな面積を露光
する場合は、基板４を移動させながら、またはマスク１
を交換すると共に基板４を移動させながら、即ちつなぎ
合せて大きな露光範囲を形成すれば良い。第９図（ｂ）
は露光範囲を矩形状にしたブレード９の例であり、その
場合のマスク１の照明範囲を（ｃ）図、基板４への転写
パターンを（ｄ）図に示す。

次に、第１０図（α）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）に露光
範囲をスリット状にし、マスク１と基板４を走査させな
がら露光する方法を示す、ブレード１２をスリット状と
すれば露光照明系６の照明光もスリット状となり、マス
ク１を照明する。二二で、マスク１と基板４を一定速度
で移動すればマスク１のパターンが基板４上に転写され
る。但し、ここでマスク１と基板４の走査速度は拡大レ
ンズ３の拡大倍率により決定する０例えば、拡大倍率が
５の場合は、基板４の走査速度はマスク１の走査速度に
対して５倍となる。

ブレード１２の形状をスリット状にした例を（ｂ）図に
、マスク１を照明するスリット光束を示す図を（Ｑ）図
に、基板４に転写されたマスク１のパターン図を（ｄ）
図に示す。（ｃ）、（ｄ）図において露光された部分を
実線で、未露光の部分を破線で示す。さらにマスク１と
基板４を矢印方向に走査すれば、基板４の全領域を露光
することができる。また、マスクホルダ２及び基板チャ
ック５をＸ、Ｙ方向自在に移動可能にすることにより、
大きな露光領域を形成することが可能となる。

第１０図の例はマスク１のパターンを拡大して基板４に
投影する方式であるが、等倍の投影の場合の例を第１１
図（α）、（ｂ）、ＣＣ）に示す。

等倍の場合は、マスク１と基板４の走査速度を等しくす
るために（α）図に示す様にマスク１と基板４を同一の
走査ステータ１３の上に載せ、一定速度で走査する。こ
こで、マスク１は下方から露光照明系６でスリット状に
照明する。マスク１を照明するスリット光束を示す図を
（ｂ）図に、基板に転写されたマスク１のパターン図を
（ｃ）図に示す。

第１２図（α）、（ｂ）、（ｃ）にマスク１と基板４の
相対位置合せ方法を示す。ここで、マスク１には位置合
せ様のマークを例えば（ｂ）図に示す様な４桁パターン
２１を配置し、基板４には例えば（Ｑ）図に示す様な十
字パターン２２を配置し、拡大レンズ３を通して、マス
ク１の４桁パターン２１の中央に基板４の十字パターン
２２を合せることにより相対位置合せが可能となる。こ
こで、各々のパターンを照明する検出用の照明光は、露
光照明系６の照明光と同じ波長のものを用いる。拡大レ
ンズ３は露光照明光と同じ波長で像を投影した場合に最
も誤差が少ない様に設計されているため、マスク１と基
板４の相対位置合せをする場合も同じ波長の照明光を用
いれば位置合せ誤差も少なくなる。検出用照明光は例え
ば水銀ランプ（図示せず）からライトガイド２３で導き
、検出光学系２４を介してマスク１の４桁パターン２１
を照明する。この照明光は拡大レンズ３を通して基板４
の十字パターン２２を照明する。ここで基板４の十字パ
ターン２２は拡大レンズ３を介してマスク１の４桁パタ
ーン２１と共役の位置にあるため、マスク１の４桁パタ
ーン２１の個所において、基板４の十字パターン２２が
重なり合っている様に見える。従って、マスク１の４桁
パターン２１の個所を検出光学系２４で検出し、その像
をＴＶカメラ、ＣＯＤ等の受光素子２５で検出する。２
つのパターンの相対位置を受光素子２５で検出し、その
ズレ量をインターフェース２６を介してコンピュータ２
７で演算して、マスクホルダ２あるいは基板チャック４
を駆動回路２８を介して移動させて位置合せする。ここ
で、検出用照明光は露光照明系６より分岐して用いても
良い。

また、検出用照明光はマスク１側から入射するのではな
く、第１３°図に示す様に基板４を照明する方法も考え
られる。この場合、検出光学系２４はマスク１と基板４
の位置合せパターンを検出する光学系のみで、照明系は
設けない。また、検出用照明光のライトガイド２３は露
光照明系６の光束の外側に配置して、露光時に影となら
ない様にする。但し、たとえ影となっても製品特性上問
題とならない場合はこの限りではない。

第１２図、第１３図で示した例は、検出系の一部が露光
照明系６の光束の内側に入っているため。

この部分が基板上において影となる。しかしながら、こ
の影の部分が配線パターン部２９の外側にあれば製品特
性上及び相対位置合せ上問題とならない。第１４図（ａ
、）〜（ｄ）にマスク１と基板４の位置合せ用パターン
の配置例を示す、第１層目のマスク１には、２Ｍ目以降
の位置合せ用に基板４の位置合せ用十字パターン２２を
検出光学系２４の影となるミラー３０と重ならない位置
に入れる（ａ、）。

このマスク１を露光すると十字パターン１２とミラー３
０の影が基板４上に転写される（ｂ）。

次に２層目のマスク１には（ｂ）に示した基板４の一番
目の十字パターン１２に相対する位置に位置合せ用の４
桁パターン２１を配置する（Ｃ）。

この場合におけるマスク１と基板４の位置合せ時の状態
は、４桁パターン２１と十字パターン２２が重なりあい
、その位置に検出光学系２４のミラー３０が存在する位
置関係となる（ｄ）、この状態でマスク１と基板４の位
置合せを行なった後、露光する。露光されるとミラー３
ｏの部分が影となり、レジストの特性により、ミラー３
０の形状のパターンが残るか消滅することになる。第３
層目以降も第２層目と同様にマスク１に４桁パターン２
１を配置して、基板４上に既に転写されている十字パタ
ーン２２と順次位置合せを行なう。

尚、上記した例は基板４に第１層目であらかじめ決めら
れた層の位置合せ用の十字パターン２２を転写するもの
であるが、第２層目以降のマスク１に４桁パターン２１
と次の暦の位置合せ用の十字パターン２２を設ける方法
、即ちマスク１に位置合せ用の４桁パターン２１と十字
パターン２２を対に配置して、基板４に対しては前の工
程において位置合せ用十字パターン２２を設ける方法も
ある１以上第１２図〜打第１４図の構成とすることによ
り、マスク１と基板４の位置合せ後の露光時において、
検出光学系２４を露光照明系６の露光光束から退避させ
る必要がなく、装置のスループットが高くなる効果があ
ると共に、検出光学系２４の構成を簡素化することがで
き高い精度を維持することができる。

第１５図（α）、（ｂ）、（ｃ）にマスク１と基板４の
間に配置した拡大レンズ３の片側あるいは両側に反射系
を入れた概念図を示す、基板４側に１つのミラー３１を
入れた例（α）、基板４側に２つのミラー３１を入れた
例（ｂ）、拡大レンズ３の両側に１枚ずつミラー３１を
入れた例（ｃ）である。以上の構成とすることにより、
マスク１及び基板４を任意の向きに設置することができ
ると共に、投影光路を折り曲げることが可能となり装置
のコンパクト化及び操作性の向上を図ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、マスクのパターンを拡大して基板上に
形成することができるので、比較的小さなマスク、例え
ば電子描画装置で描いたマスクまたはそれを複写したマ
スクの様に高精度のマスクを用いることにより、大面積
の高精度のパターンを形成することができ、アクティブ
マトリックス形液晶表示素子の様に高精度のデバイスも
、従来よりも格段に大きなものを製作することが可能と
なる。これに伴ない、マスクコストの低減、装置の高ス
ループツト化が実現でき、生産性が向上するという効果
がある。

また、基板上に形成するパターンを微小ながら任意の形
状にすることができることから、投影露光方式、特に拡
大方式の場合の大きな問題点である像歪、倍率誤差を補
正することができ、装置間の互換性を取ることが可能と
なり、この転においても生産性の向上に寄与するもので
ある。

また、拡大レンズを非テレセントリック光学系となる様
な構成としたことから、同一面積を投影する平行光（テ
レセントリック光学系）となる様に構成した拡大レンズ
よりも口径を小さくすることが可能となり、レンズ製作
上も容易となり、それに伴ないレンズコストも低くなり
装置も低コストで製作することが可能となる。

また、マスクと基板のパターンの相対位置関係を露光照
明光と同じ波長の照明光で拡大レンズを用いて検出する
Ｔ、Ｔ、Ｌ方式であるため、拡大レンズの色収差を考慮
したくとも良く高い精度の相対位置合せが可能になる。

さらにマスクと基板の相対位置を検出する検出光学系を
固定できるパターン構成としたことからも機構的誤差が
少なくなり高い精度の相対位置合せが可能になる。

また、マスクと基板の間に配置した拡大レンズの片側あ
るいは両側に反射鏡を入れることにより。

投影光路を折り曲げることが可能となり、装置のコンパ
クト化、操作性の向上等を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（α）及び第１図（ｂ）は各々本発明の露光装置
の一実施例を示す構成図、第〆？大レンズによる投影パ
ターンの光学的誤差を示す概念図、第３図は両テレセン
トリック光学系を示す摺成図、第４図は第２図における
光学的誤差を補正する方法を示す斜視図、第５図（、ｚ
）及び第５図（ｂ）はマスク表面を光軸方向に移動及び
変形させるマスク移動変形チャックを示す斜視図、第６
図（α）及び第６図（ｂ）は第５図（ａ、）及び（ｂ）
のマスク移動・変形チャックを動作させた時の断面図、
第７図（σ）及び第７図（ｂ）はマスク表面を変形させ
るマスクチャックを・示す斜視図及び断面図、第８図（
ｔＬ）及び第８図（ｂ）は拡大レンズによる投影パター
ンの光学的誤差を示す概念図及びそれを補正するマスク
パターンを示す概念図、第９図（α）〜（ｄ）は拡大レ
ンズの光学的誤差が少ない部分を用いて露光する露光装
置の一実施例を示す構成図、ブレード及びマスクと基板
の露光部品を示す平面図、第１０図（、）〜（ｄ）は第
９図（α）〜（ｄ）の変形例を示す構成図及び平面図、
第１１図（α）〜（ｃ）は第１０図の変形例を示す構成
図及び平面図、第１２図（α）〜（ｃ）はマスクと基板
の相対位置合せして露光するシステムを示す構成図及び
マスク及び基板の位置合せ用マークを示す平面図、第１
３図は第１２図の変形例を示す構成図、第１４図（α）
〜（ｄ）は第１２図（α）〜（ｃ）及び第１３図におけ
る位置合せ露光システムにおけるマスク及び基板の位置
合せ用マークを示す平面図、第１５図（α）　〜（ｃ）
は第１図（ＯＬ）　、’　（ｂ）における露光装置にお
いて反射光学系を入れた実施例を入れた構成図である。 １・・・マスク、２・・・マスクホルダ、３・・・拡大
レンズ、４・・・基板、５・・・基板チャック、６・・
・露光照明系、１０ピエゾ素子、１２・・・ブレード、
２４・・・検出光学系、２９・・・配線パターン部、３
１ミラー。 纂　Ｉ　Ｖ 第１図 （ｂ） 纂　２　図 集　３　図 第　４−　国 第　５　図 （ｂ） 徊も　　ろ　　　図 （ｂ） ｔｔ　　　　　　　ｔｏ　　　　　　　　　ｔｏ　　　
　　　　　　／（／纂　７　図 （α） （ｂ） 析狛ＡＡ 第８図 （ｂ） 第１Ｏ図 （α）（ｂ） 集１１図 （ｂ）　　　　　　　　　　　　　　　（Ｃ）第１３図 第１４−図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回路パターンを形成したマスクを位置決めするマス
   ク位置決め手段と、該マスクの回路パターンを拡大投影
   する拡大投影光学系と、該マスクの回路パターンを転写
   する基板を位置決めする基板位置決め手段と、該マスク
   の回路パターンを照明する光学系を具備することを特徴
   とする露光装置。 ２、上記拡大投影光学系は、マスクの回路パターンを平
   行光としてではなく、基板上に投影することを特徴とす
   る請求項１記載の露光装置。 ３、上記マスク位置決め手段は、上記拡大投影光学系で
   投影される上記マスクの拡大投影像の倍率誤差及び歪を
   なくすようにマスクを移動及び変形させる手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。 ４、上記マスク位置決め手段は、マスクを上記拡大投影
   光学系の光軸方向に変位すべく構成したことを特徴とす
   る請求項１又は２記載の露光装置。 ５、上記マスク位置決め手段のマスク吸着部の形状を、
   上記拡大投影光学系の光学的誤差に応じて形成したこと
   を特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。 ６、上記拡大投影光学系の光学的誤差が一定値以下の範
   囲にてマスク上の回路パターンを部分的に基板上に投影
   する手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載
   の露光装置。 ７、上記拡大投影光学系を通して光学的にマスクと基板
   との相対位置を検出する位置検出手段を備えたことを特
   徴とする請求項１又は２記載の露光装置。 ８、上記位置検出手段は上記マスク及び基板の配線パタ
   ーンと重ならない位置に設置したことを特徴とする請求
   項７記載の露光装置。 ９、上記拡大投影光学系の片側あるいは両側に反射光学
   系を設置したことを特徴とする請求項１又は２記載の露
   光装置。 １０、拡大投影光学系の光学的誤差に応じてマスクを移
   動及び変形させ、このマスクに形成された回路パターン
   を拡大投影光学系により拡大投影して基板上に転写する
   ことを特徴とする露光方法。 １１、拡大投影光学系の光学的誤差に応じてマスク上に
   形成された回路パターン形状を拡大投影光学系により拡
   大投影して基板上に転写することを特徴とする露光方法
   。