JPH07134232A - Projection optical system - Google Patents

Projection optical system

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Publication number
JPH07134232A
JPH07134232A JP5283131A JP28313193A JPH07134232A JP H07134232 A JPH07134232 A JP H07134232A JP 5283131 A JP5283131 A JP 5283131A JP 28313193 A JP28313193 A JP 28313193A JP H07134232 A JPH07134232 A JP H07134232A
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JP
Japan
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optical system
pupil
projection optical
lens barrel
group optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP5283131A
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Japanese (ja)
Inventor
Masato Hatazawa
正人 畑沢
Masatoshi Ikeda
正俊 池田
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07134232A publication Critical patent/JPH07134232A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a projection optical system capable of easily/quickly attaching/detaching pupil filters to/from a pupil surface or its vicinity or exchanging the pupil filters. CONSTITUTION:A front group lens system 3 and an aperture diaphragm 5 are fixed in a front group lens barrel 2A, a rear group lens system 4 is fixed in a rear group lens barrel 2B and a rotary plate 41 is disposed in the vicinity of the pupil surface between the lens barrels 2A and 2B and freely rotatably supported centering an axis 41a parallel with an optical axis AX. Six pupil filters 43A-43F are arranged on the rotary plate 41 and an optimum pupil filter out of the pupil filters 43A-43F is installed in the vicinity of the pupil of the projection optical system 1B in accordance with an exposing pattern.

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、例えば半導体素子製造
用の投影露光装置に装着され、フォトマスク又はレチク
ル上の微細な回路パターンの像をウエハ上に転写するた
めに使用される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 mounted on, for example, a projection exposure apparatus for manufacturing semiconductor devices and used for transferring an image of a fine circuit pattern on a photomask or reticle onto a wafer. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば半導体素子、液晶表示素子又は薄
膜磁気ヘッド等を製造するためのフォトリソグラフィ工
程では、照明光を発生する光源と、その照明光により転
写用のパターンが形成されたフォトマスク又はレチクル
(以下、まとめて「レチクル」という)を照明する照明
光学系と、そのレチクルのパターン像を感光材が塗布さ
れた基板(ウエハ又はガラスプレート等)上に投影する
投影光学系とを有する投影露光装置が使用されている。
2. Description of the Related Art In a photolithography process for manufacturing a semiconductor device, a liquid crystal display device, a thin film magnetic head, etc., for example, a light source for generating illumination light and a photomask on which a transfer pattern is formed by the illumination light, Projection having an illumination optical system for illuminating a reticle (hereinafter, collectively referred to as "reticle") and a projection optical system for projecting a pattern image of the reticle onto a substrate (wafer or glass plate, etc.) coated with a photosensitive material. An exposure device is used.

【0003】図5は従来の投影光学系1を示し、投影光
学系1は、鏡筒2内に前群レンズ系3及び後群レンズ系
4を収めて構成されている。その前群レンズ系3は、最
上部から順にレンズ31 〜3n より構成され、鏡筒2内
で前群レンズ系3の最下部のレンズ3n と後群レンズ系
4との間の瞳面(フーリエ変換面)又はこの近傍の面上
に開口絞り5が取り付けられている。そして、従来は、
その瞳面又はこの近傍の面上には、その開口絞り5の他
には光学的フィルタ(遮光板を含む)は設置されていな
かった。
FIG. 5 shows a conventional projection optical system 1, which is constructed by housing a front lens group system 3 and a rear lens group system 4 in a lens barrel 2. The front lens group 3 is composed of lenses 3 1 to 3 n in order from the uppermost part, and a pupil between the lowermost lens 3 n of the front lens group 3 and the rear lens group 4 in the lens barrel 2. The aperture stop 5 is attached on a surface (Fourier transform surface) or a surface in the vicinity thereof. And conventionally,
No optical filter (including a light shielding plate) other than the aperture stop 5 was installed on the pupil plane or the surface in the vicinity thereof.

【0004】ところが、近年、光学設計の進歩により、
投影光学系の瞳面近辺に遮光板等の光学的フィルタ(以
下、「瞳フィルタ」と呼ぶ)を配置することにより、コ
ンタクトホールパターンのような孤立的パターンの解像
力、及び焦点深度が向上できることが分かってきた。図
6は、公知になっていない瞳フィルタを投影光学系内に
出し入れする本出願人の未だ公開されていない先願(特
願平4−263521号)に係る投影露光装置の概略構
成を示し、この図6において、水銀ランプ6から射出さ
れた露光光は、楕円鏡7で反射された後、インプットレ
ンズ9、所定の波長帯の光を選択して通過させるフィル
ター板10を経てフライアイレンズ11に入射する。楕
円鏡7の第2焦点の近傍に露光光の照射及び遮断を切り
換えるためのシャッター8が配置され、装置全体の動作
を制御する主制御系22が駆動装置23を介してシャッ
ター8の開閉を行う。
However, due to recent advances in optical design,
By disposing an optical filter such as a light-shielding plate (hereinafter referred to as “pupil filter”) near the pupil plane of the projection optical system, the resolution of an isolated pattern such as a contact hole pattern and the depth of focus can be improved. I understand. FIG. 6 shows a schematic configuration of a projection exposure apparatus according to a prior application (Japanese Patent Application No. 4-263521) of the present applicant that has not been publicly known and puts the pupil filter into and out of the projection optical system. In FIG. 6, the exposure light emitted from the mercury lamp 6 is reflected by an elliptic mirror 7, and then passes through an input lens 9 and a filter plate 10 that selectively passes light in a predetermined wavelength band and then fly-eye lens 11 Incident on. A shutter 8 for switching irradiation and blocking of exposure light is arranged near the second focal point of the elliptic mirror 7, and a main control system 22 for controlling the operation of the entire device opens and closes the shutter 8 via a drive device 23. .

【0005】フライアイレンズ11の後側(レチクル
側)焦点面に、露光光用の開口絞り(以下、「σ絞り」
という)12が配置され、σ絞り12内の多数の2次光
源からの露光光が、ミラー13で反射された後、第1の
リレーレンズ14、可変視野絞り(レチクルブライン
ド)15、第2のリレーレンズ16、ミラー17及びコ
ンデンサーレンズ18を介して、レチクルRのパターン
領域を均一な照度で照明する。この場合、可変視野絞り
15の配置面はレチクルRのパターン形成面と共役であ
り、σ絞り12の配置面は、投影光学系1Aの瞳面(レ
チクルRのパターン領域のフーリエ変換面)FTPと共
役である。主制御系22が、駆動装置24を介してσ絞
り12及び可変視野絞り15の開口部の形状を所定の形
状に設定する。
An aperture stop for exposure light (hereinafter, "σ stop") is formed on the focal plane on the rear side (reticle side) of the fly-eye lens 11.
12 is arranged, and the exposure light from a large number of secondary light sources in the σ diaphragm 12 is reflected by the mirror 13, and then the first relay lens 14, the variable field diaphragm (reticle blind) 15, the second relay lens 14, The pattern area of the reticle R is illuminated with a uniform illuminance via the relay lens 16, the mirror 17 and the condenser lens 18. In this case, the arrangement surface of the variable field stop 15 is conjugate with the pattern formation surface of the reticle R, and the arrangement surface of the σ stop 12 is the pupil plane of the projection optical system 1A (Fourier transform surface of the pattern area of the reticle R) FTP. It is conjugate. The main control system 22 sets the shapes of the openings of the σ diaphragm 12 and the variable field diaphragm 15 to predetermined shapes via the driving device 24.

【0006】また、レチクルRはレチクルテージRST
上に保持され、レチクルステージRSTの近傍にレチク
ルリーダ25が配置されている。図示省略されたレチク
ルローダ系によりレチクルRをレチクルステージRST
上にロードする際に、レチクルR上に形成されたレチク
ル情報(バーコード等)をレチクルリーダ25で読み取
り、読み取られたレチクル情報が主制御系22に供給さ
れる。これにより、主制御系22は、現在レチクルステ
ージRST上に保持されているレチクルRの内容(パタ
ーンの種類、パターンの最小線幅等)を認識できる。
Also, the reticle R is a reticle stage RST.
The reticle reader 25 is held near the reticle stage RST and is arranged near the reticle stage RST. The reticle R is moved to the reticle stage RST by a reticle loader system (not shown).
When loaded on the reticle R, reticle information (bar code or the like) formed on the reticle R is read by the reticle reader 25, and the read reticle information is supplied to the main control system 22. This allows the main control system 22 to recognize the contents of the reticle R currently held on the reticle stage RST (type of pattern, minimum line width of pattern, etc.).

【0007】コンデンサーレンズ18から射出される露
光光ILのもとで、レチクルRのパターン像が投影光学
系1Aを介してフォトレジストが塗布されたウエハW上
に投影露光される。ウエハWはウエハステージWST上
に載置され、ウエハステージWSTは、ウエハWを投影
光学系1Aの光軸AXに垂直なXY平面内で位置決めす
るXYステージ、及びウエハWを光軸AXに平行なZ方
向に位置決めするZステージ等より構成されている。ウ
エハステージWSTの2次元座標はレーザ干渉計19に
より常時計測され、計測結果がウエハステージ駆動装置
20に供給され、ウエハステージ駆動装置20は、主制
御系22から供給された目標座標にウエハステージWS
Tの位置決めを行う。これにより、ウエハWの所望のシ
ョット領域が投影光学系1Aの露光フィールド内に位置
決めされる。また、投影光学系1Aの近傍に、ウエハW
の露光面のフォーカス位置(光軸AX方向の位置)及び
傾斜角を検出するためのフォーカス・レベリングセンサ
21が設けられ、このフォーカス・レベリングセンサ2
1による計測結果もウエハステージ駆動装置20に供給
されている。ウエハステージ駆動装置20は、ウエハス
テージWST内のレベリングステージ等を介してウエハ
Wの露光面を投影光学系1Aの像面に合致させることに
より、オートフォーカス及びオートレベリングが行われ
る。
Under the exposure light IL emitted from the condenser lens 18, the pattern image of the reticle R is projected and exposed onto the wafer W coated with the photoresist through the projection optical system 1A. The wafer W is placed on the wafer stage WST, and the wafer stage WST aligns the wafer W in the XY plane perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system 1A and the wafer W parallel to the optical axis AX. It is composed of a Z stage or the like that positions in the Z direction. The two-dimensional coordinates of wafer stage WST are constantly measured by laser interferometer 19, and the measurement result is supplied to wafer stage drive unit 20. Wafer stage drive unit 20 sets wafer stage WS to the target coordinates supplied from main control system 22.
Position T. As a result, the desired shot area of the wafer W is positioned within the exposure field of the projection optical system 1A. In addition, the wafer W may be placed near the projection optical system 1A.
A focus / leveling sensor 21 for detecting the focus position (position in the optical axis AX direction) and the tilt angle of the exposure surface of the is provided.
The measurement result of 1 is also supplied to the wafer stage drive device 20. Wafer stage drive device 20 performs auto-focusing and auto-leveling by matching the exposure surface of wafer W with the image plane of projection optical system 1A via a leveling stage in wafer stage WST.

【0008】また、主制御系22は着脱装置27を介し
て、必要に応じて投影光学系1Aの瞳面FTP又はこの
近傍の面上に瞳フィルタ26を配置する。瞳フィルタ2
6は2つの偏光板を組み合わせたものであるが、瞳フィ
ルタ26として遮光板等も使用される。また、転写対象
とするレチクルRの種類等によっては、主制御系22は
着脱装置27を介してその瞳フィルタ26を投影光学系
1Aから取り外す。例えばレチクルRにコンタクトホー
ルパターンのような孤立的パターンが形成されている場
合には、投影光学系1Aの瞳面FTP又はこの近傍の面
上に瞳フィルタ26を設置することにより、投影光学系
1Aによる投影像の解像力及び焦点深度が向上できるこ
とが分かっている。
Further, the main control system 22 disposes a pupil filter 26 on the pupil plane FTP of the projection optical system 1A or a surface in the vicinity thereof, as required, via the attachment / detachment device 27. Pupil filter 2
Reference numeral 6 is a combination of two polarizing plates, but a light shielding plate or the like is also used as the pupil filter 26. Further, depending on the type of reticle R to be transferred, the main control system 22 removes the pupil filter 26 from the projection optical system 1A via the attachment / detachment device 27. For example, when an isolated pattern such as a contact hole pattern is formed on the reticle R, the pupil filter 26 is installed on the pupil plane FTP of the projection optical system 1A or on a surface in the vicinity of the pupil plane FTP to project the projection optical system 1A. It has been found that the resolution and the depth of focus of the projected image can be improved.

【0009】図7は瞳フィルタ26の構成を示し、この
図7(a)及び(b)に示すように、瞳フィルタ26
は、半径r1 で厚さtの直線偏光光を取り出すための偏
光板28Aの外側に、内半径r1 で外半径r2 の厚さt
の輪帯状の偏光板28Bを嵌め込んで構成され、偏光板
28Aで取り出す直線偏光と偏光板28Bで取り出す直
線偏光とは偏光方向が直交している。従って、瞳フィル
タ26を中心CCが図6の投影光学系1Aの光軸に合致
するように、投影光学系1A内に配した場合、偏光板2
8Aを通過した光と偏光板28Bを通過した光とがイン
コヒーレントな状態でウエハW上で重畳される。
FIG. 7 shows the configuration of the pupil filter 26. As shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the pupil filter 26 is
Is outside the polarizing plate 28A for extracting linearly polarized light having a radius r 1 and a thickness t, and a thickness t having an inner radius r 1 and an outer radius r 2.
The ring-shaped polarizing plate 28B is fitted in, and the polarization directions of the linearly polarized light extracted by the polarizing plate 28A and the linearly polarized light extracted by the polarizing plate 28B are orthogonal to each other. Therefore, when the pupil filter 26 is arranged in the projection optical system 1A so that the center CC matches the optical axis of the projection optical system 1A in FIG.
The light that has passed through 8A and the light that has passed through the polarizing plate 28B are superimposed on the wafer W in an incoherent state.

【0010】また、投影光学系1A内に配する瞳フィル
タとしては、図7の瞳フィルタ26のみならず、例えば
図8の瞳フィルタ26A、図9(a)〜(f)の瞳フィ
ルタ26B〜26G、又は図10の瞳フィルタ26H等
をも使用できる。例えば図8の瞳フィルタ26Aは、光
透過性のガラス基板29上に所定半径の遮光膜30を被
着したものであり、その遮光膜30の中心CCが投影光
学系1Aの光軸AXに合致するように、瞳フィルタ26
Aを投影光学系1A内に設置する。この場合でも、コン
タクトホールパターンのような孤立的パターンの像を露
光する際に、解像力及び焦点深度が向上できる。
As the pupil filter disposed in the projection optical system 1A, not only the pupil filter 26 shown in FIG. 7 but also the pupil filter 26A shown in FIG. 8 and the pupil filters 26B to 26B shown in FIGS. 26G, or the pupil filter 26H in FIG. 10 or the like can also be used. For example, the pupil filter 26A of FIG. 8 is formed by coating a light-shielding film 30 having a predetermined radius on a light-transmitting glass substrate 29, and the center CC of the light-shielding film 30 coincides with the optical axis AX of the projection optical system 1A. So that the pupil filter 26
A is installed in the projection optical system 1A. Even in this case, the resolution and the depth of focus can be improved when exposing an image of an isolated pattern such as a contact hole pattern.

【0011】更に、図9(a)の瞳フィルタ26Bは、
ガラス基板31上に厚さtaで半径r1 の光透過性基板
32を被着したもの、図9(c)の瞳フィルタ26D
は、ガラス基板33に深さtcで半径r1 の光透過性基
板33を埋め込んだもの、図9(d)の瞳フィルタ26
Eは、ガラス基板31に深さtdで半径r1 の領域に位
相がガラス基板31と異なる層34を形成したものであ
り、厚さta、tc及びtdはそれぞれ、半径r1 内を
通過する露光光と、それ以外の領域を通過する露光光と
がインコヒーレントになる厚さに設定されている。
Further, the pupil filter 26B shown in FIG.
A glass substrate 31 on which a light-transmissive substrate 32 having a thickness ta and a radius r 1 is adhered, and a pupil filter 26D shown in FIG. 9C.
Is a glass substrate 33 in which a light transmissive substrate 33 having a depth of tc and a radius of r 1 is embedded, and the pupil filter 26 of FIG.
E is a glass substrate 31 in which a layer 34 having a depth td and a radius r 1 and a phase different from that of the glass substrate 31 is formed, and the thicknesses ta, tc, and td respectively pass within the radius r 1 . The thickness is set so that the exposure light and the exposure light that passes through other regions become incoherent.

【0012】また、図9(b)の瞳フィルタ26Cは、
ガラス基板31の半径r1 の中央部の厚さをtbだけ厚
くしたもの、図9(e)の瞳フィルタ26Fは、半径r
1 で厚さteのガラス基板36の外側に内半径r1 で厚
さtfのガラス基板35を嵌め込んだもの、図9(f)
の瞳フィルタ26Gは、厚さtgのガラス基板37の半
径r1 の中央部をくり抜いたものであり、厚さtb、厚
さの差分(te−tf)、及び厚さtgはそれぞれ、半
径r1 内を通過する露光光と、それ以外の領域を通過す
る露光光とがインコヒーレントになる厚さに設定されて
いる。更に、図10の瞳フィルタ26Hは、半径r1
偏光板38Aの外側に、内半径r1 で外半径r3 の輪帯
状の偏光板38Bを嵌め込み、この偏光板38Bの外側
に、内半径r3 で外半径r2 の輪帯状の偏光板38Cを
嵌め込んで構成され、偏光板38A及び38Cで取り出
す直線偏光と偏光板38Bで取り出す直線偏光とは偏光
方向が直交しているものである。このように投影光学系
内に設置する瞳フィルタとしては、種々のフィルタが使
用できる。
Further, the pupil filter 26C shown in FIG.
The glass substrate 31 having a radius r 1 at the center thereof is thickened by tb, and the pupil filter 26F of FIG.
Those fitting the glass substrate 35 having a thickness of tf at the inner radius r 1 to the outside of the glass substrate 36 having a thickness of te 1, FIG. 9 (f)
The pupil filter 26G is formed by hollowing out the central portion of the radius r 1 of the glass substrate 37 having the thickness tg, and the thickness tb, the difference in thickness (te-tf), and the thickness tg are respectively the radius r. The thickness is set so that the exposure light passing through 1 and the exposure light passing through the other regions are incoherent. Furthermore, the pupil filter 26H of Figure 10, the outside of the polarizing plate 38A of radius r 1, an inner radius r 1 fit the annular polarizing plate 38B of the outer radius r 3, outside the polarizing plate 38B, the inner radius is constituted by fitting the annular polarizing plate 38C of the outer radius r 2 at r 3, the linearly polarized light taken out by linearly polarized light and the polarization plate 38B to take out the polarizing plate 38A and 38C in which the polarization directions are orthogonal . As the pupil filter installed in the projection optical system as described above, various filters can be used.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上記の如く投影光学系
の瞳面又はこの近傍の面上に瞳フィルタを設置すること
により、所定のパターンを露光する場合の解像力及び焦
点深度が向上することが分かった。しかしながら、半導
体素子等の製造時の露光パターンとしては、コンタクト
ホールパターンのような孤立的パターンのみならず、ラ
イン・アンド・スペースパターンのような他の露光パタ
ーンも有るため、露光パターンによって投影光学系内に
瞳フィルタを容易に且つ迅速に出し入れできることが必
要である。
As described above, by installing the pupil filter on the pupil surface of the projection optical system or on the surface in the vicinity thereof, the resolution and the depth of focus when exposing a predetermined pattern can be improved. Do you get it. However, as an exposure pattern at the time of manufacturing a semiconductor element or the like, not only an isolated pattern such as a contact hole pattern but also other exposure patterns such as a line and space pattern are used. It is necessary to be able to easily and quickly put the pupil filter in and out.

【0014】これに関して、図6の投影露光装置では、
瞳フィルタ26を投影光学系1Aに対して着脱するため
の着脱装置は備えられているが、着脱の容易性及び迅速
性については深く考慮されていなかった。本発明は斯か
る点に鑑み、瞳面又はこの近傍の面に対する瞳フィルタ
の着脱又は交換を容易且つ迅速に行える投影光学系を提
供することを目的とする。
In this regard, in the projection exposure apparatus of FIG.
Although an attachment / detachment device for attaching / detaching the pupil filter 26 to / from the projection optical system 1A is provided, the ease and speed of attachment / detachment have not been deeply considered. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a projection optical system capable of easily and quickly attaching or detaching a pupil filter to or from a pupil surface or a surface in the vicinity thereof.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明による第1の投影
光学系は、第1面上のパターンの像を第2面上に結像投
影する投影光学系において、例えば図1に示すように、
その第1面上のパターンのフーリエ変換像をレンズエレ
メントの存在しない空間内の瞳面上に生成する前群光学
系(3)と、この前群光学系を保持する前群鏡筒(2
A)と、その瞳面上のフーリエ変換像の逆フーリエ変換
像をその第2面上に生成する後群光学系(4)と、この
後群光学系を保持する後群鏡筒(2B)と、それら前群
光学系及び後群光学系の光軸に平行な軸を中心として、
前群鏡筒(2A)と後群鏡筒(2B)との間のその瞳面
又はその瞳面の近傍の面上で回転自在に支持され、それ
ら前群光学系及び後群光学系の光軸を通る複数の位置を
中心として互いに異なる複数の瞳フィルタ(43A〜4
3F)が配された回転板(41)とを有するものであ
る。
A first projection optical system according to the present invention is a projection optical system for projecting an image of a pattern on a first surface onto a second surface, as shown in FIG. 1, for example. ,
A front group optical system (3) for generating a Fourier transform image of the pattern on the first surface on a pupil plane in a space where no lens element exists, and a front group lens barrel (2) holding the front group optical system.
A), a rear group optical system (4) for generating an inverse Fourier transform image of the Fourier transform image on the pupil plane on the second surface, and a rear group lens barrel (2B) for holding the rear group optical system. And about an axis parallel to the optical axes of the front group optical system and the rear group optical system,
Light of the front group optical system and the rear group optical system is rotatably supported on the pupil plane between the front group lens barrel (2A) and the rear group lens barrel (2B) or on a surface in the vicinity of the pupil surface. A plurality of pupil filters (43A to 4A) different from each other around a plurality of positions passing through the axis.
3F) is arranged on the rotary plate (41).

【0016】また、第2の投影光学系は、例えば図2に
示すように、第1面上のパターンのフーリエ変換像をレ
ンズエレメントの存在しない空間内の瞳面上に生成する
前群光学系(3)と、その瞳面上のフーリエ変換像の逆
フーリエ変換像を第2面上に生成する後群光学系(4)
と、それら前群光学系及び前記後群光学系を保持する鏡
筒(2C)と、その瞳面又はその瞳面の近傍の面上で、
鏡筒(2C)の側面に形成された開口(45A,45
B)を通してスライド自在に支持され、それら前群光学
系及び後群光学系の光軸を通る複数の位置を中心として
互いに異なる複数の瞳フィルタ(43B〜43E)が配
されたスライド板(46)とを有するものである。
The second projection optical system is, for example, as shown in FIG. 2, a front group optical system for generating a Fourier transform image of the pattern on the first surface on the pupil plane in the space where no lens element exists. (3) and a rear group optical system (4) for generating an inverse Fourier transform image of the Fourier transform image on the pupil plane on the second surface.
A lens barrel (2C) holding the front group optical system and the rear group optical system, and its pupil plane or a plane in the vicinity of the pupil plane,
Openings (45A, 45) formed on the side surface of the lens barrel (2C)
A slide plate (46) slidably supported through B) and having a plurality of pupil filters (43B to 43E) different from each other around a plurality of positions passing through the optical axes of the front group optical system and the rear group optical system. And have.

【0017】また、第3の投影光学系は、例えば図3に
示すように、第1面上のパターンのフーリエ変換像をレ
ンズエレメントの存在しない空間内の瞳面上に生成する
前群光学系(3)と、その瞳面上のフーリエ変換像の逆
フーリエ変換像を第2面上に生成する後群光学系(4)
と、それら前群光学系及び前記後群光学系を保持する鏡
筒(2D)と、その瞳面又はその瞳面の近傍の面上に、
鏡筒(2D)の側面に形成された開口(48)を通して
挿脱自在で、且つその瞳面又はその瞳面の近傍の面上に
装着された際にそれら前群光学系及び後群光学系の光軸
と合致する位置を中心として瞳フィルタ(51B)が配
されたカセット部材(50B)とを有するものである。
The third projection optical system is, for example, as shown in FIG. 3, a front group optical system for generating a Fourier transform image of the pattern on the first surface on the pupil plane in the space where no lens element exists. (3) and a rear group optical system (4) for generating an inverse Fourier transform image of the Fourier transform image on the pupil plane on the second surface.
A lens barrel (2D) holding the front group optical system and the rear group optical system, and its pupil plane or a surface in the vicinity of the pupil plane,
The front lens group optical system and the rear lens group optical system that can be freely inserted and removed through an opening (48) formed in the side surface of the lens barrel (2D) and are mounted on the pupil surface or a surface in the vicinity of the pupil surface. And a cassette member (50B) in which a pupil filter (51B) is arranged centering on a position that coincides with the optical axis of.

【0018】また、第4の投影光学系は、例えば図4に
示すように、第1面上のパターンのフーリエ変換像をレ
ンズエレメントの存在しない空間内の瞳面上に生成する
前群光学系(3)と、その瞳面上のフーリエ変換像の逆
フーリエ変換像を第2面上に生成する後群光学系(4)
と、それら前群光学系及び前記後群光学系を保持する鏡
筒(2E)と、この鏡筒の内部においてその瞳面又はそ
の瞳面の近傍の面上で回転自在に支持され、それら前群
光学系及び後群光学系の光軸と合致する位置を中心とし
て遮光帯(56)が配された回転部材(54,55)と
を有するものである。
The fourth projection optical system is, for example, as shown in FIG. 4, a front group optical system for generating a Fourier transform image of a pattern on the first surface on a pupil plane in a space where no lens element exists. (3) and a rear group optical system (4) for generating an inverse Fourier transform image of the Fourier transform image on the pupil plane on the second surface.
A lens barrel (2E) for holding the front lens group optical system and the rear lens group optical system, and rotatably supported inside the lens barrel on its pupil surface or on a surface in the vicinity of the pupil surface. The rotary member (54, 55) is provided with a shading band (56) centered on a position that coincides with the optical axes of the group optical system and the rear group optical system.

【0019】言い替えると、本発明の第1の投影光学系
〜第4の投影光学系は、それぞれレボルバー式、スライ
ド式、カセット交換式、及び内部退避式で投影光学系の
瞳面又はこの近傍の面に対して瞳フィルタ(遮光板を含
む)を着脱するものである。
In other words, the first projection optical system to the fourth projection optical system of the present invention are a revolver type, a slide type, a cassette exchange type, and an internal retraction type. A pupil filter (including a light shielding plate) is attached to and detached from the surface.

【0020】[0020]

【作用】斯かる本発明によれば、投影光学系を介して露
光するパターンが例えばコンタクトホールパターンのよ
うな孤立的パターンである場合には、それぞれレボルバ
ー式、スライド式、カセット交換式、又は内部退避式
で、投影光学系の瞳面付近にその孤立的パターンに応じ
た瞳フィルタを設置してから、露光を行う。次に、露光
する孤立的パターンの大きさ等が変わった場合には、別
の瞳フィルタとの交換を行った後に露光を行う。これに
より投影像の解像力及び焦点深度が向上する。
According to the present invention, when the pattern exposed through the projection optical system is an isolated pattern such as a contact hole pattern, the revolver type, the slide type, the cassette exchange type, or the internal type, respectively. In the retract type, a pupil filter corresponding to the isolated pattern is installed near the pupil plane of the projection optical system, and then exposure is performed. Next, when the size or the like of the isolated pattern to be exposed is changed, the exposure is performed after exchanging with another pupil filter. This improves the resolution and depth of focus of the projected image.

【0021】また、投影光学系を介して露光するパター
ンが例えばライン・アンド・スペースパターンのような
周期的パターンである場合には、現在設置されている瞳
フィルタをその投影光学系の瞳付近から取り出す。又
は、瞳フィルタと同じ光学的厚さのダミーガラス基板を
その瞳付近に設置する。この際に、露光しようとするパ
ターンに応じて容易且つ迅速に瞳フィルタの着脱又は交
換が行われる。
If the pattern exposed through the projection optical system is a periodic pattern such as a line-and-space pattern, the currently installed pupil filter is placed near the pupil of the projection optical system. Take it out. Alternatively, a dummy glass substrate having the same optical thickness as the pupil filter is installed near the pupil. At this time, the pupil filter is easily attached / detached or replaced according to the pattern to be exposed.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明による投影光学系の種々の実施
例につき図1〜図4を参照して説明する。これらの実施
例の投影光学系は、図6の投影露光装置において投影光
学系1Aの代わりに使用できるものである。また、以下
の実施例では投影光学系の光軸をZ軸とし、Z軸に垂直
な平面の直交座標をX軸及びY軸とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Various embodiments of the projection optical system according to the present invention will be described below with reference to FIGS. The projection optical system of these examples can be used instead of the projection optical system 1A in the projection exposure apparatus of FIG. In the following examples, the optical axis of the projection optical system is the Z axis, and the orthogonal coordinates of the plane perpendicular to the Z axis are the X axis and the Y axis.

【0023】[第1実施例]この第1実施例はレボルバ
ー式で瞳フィルタの交換又は着脱を行うものである。図
1(b)は本実施例の投影光学系1Bの正面断面図、図
1(a)は投影光学系1Bの平面図であり、図5に対応
する部分には同一符号を付してある。図1(b)に示す
ように、上から順にレンズ31 〜3n より構成される前
群レンズ系3を前群鏡筒2A内に固定し、後群レンズ系
4を後群鏡筒2B内に固定し、前群レンズ系3と後群レ
ンズ系4との光軸AXが合致するように、鏡筒2A及び
2Bを不図示の支持部材に固定する。この際に、前群レ
ンズ系3によるフーリエ変換面(瞳面)がほぼ鏡筒2A
と鏡筒2Bとの間の空間に位置するように、鏡筒2A及
び2Bの長さを設定しておき、鏡筒2Aの最下部の瞳面
付近に開口絞り5を取り付ける。
[First Embodiment] In the first embodiment, a revolver system is used to replace or remove the pupil filter. FIG. 1B is a front sectional view of the projection optical system 1B of the present embodiment, and FIG. 1A is a plan view of the projection optical system 1B. Parts corresponding to those in FIG. . As shown in FIG. 1B, the front group lens system 3 composed of lenses 3 1 to 3 n is fixed in the front group lens barrel 2A in order from the top, and the rear group lens system 4 is fixed to the rear group lens barrel 2B. Then, the lens barrels 2A and 2B are fixed to a support member (not shown) so that the optical axes AX of the front lens group system 3 and the rear lens group system 4 coincide with each other. At this time, the Fourier transform surface (pupil surface) of the front lens group system 3 is almost the same as the lens barrel 2A.
The lengths of the lens barrels 2A and 2B are set in advance so as to be located in the space between the lens barrel 2B and the lens barrel 2B, and the aperture stop 5 is attached near the lowermost pupil surface of the lens barrel 2A.

【0024】また、鏡筒2Aと鏡筒2Bとの間に、回転
板41を配し、回転板41を光軸AXに平行な軸41a
を中心としてモータ42により回転自在に支持する。光
軸AXと回転軸41aとの間隔はR1である。図1
(a)に示すように、回転板41の上には6個の瞳フィ
ルタ43A〜43Fを配し、瞳フィルタ43A〜43F
の中心を、回転板41上の軸41aを中心とした半径R
1の円周上にほぼ等角度間隔で位置決めしておく。瞳フ
ィルタ43A,43B,43D〜43Fは、それぞれガ
ラス基板上に直径の異なる遮光膜44A,44B,44
D〜44Fが形成されたものであり、瞳フィルタ43C
は単なるダミーのガラス基板である。
Further, a rotary plate 41 is arranged between the lens barrel 2A and the lens barrel 2B, and the rotary plate 41 has a shaft 41a parallel to the optical axis AX.
Is rotatably supported by a motor 42. The distance between the optical axis AX and the rotating shaft 41a is R1. Figure 1
As shown in (a), six pupil filters 43A to 43F are arranged on the rotary plate 41, and the pupil filters 43A to 43F are arranged.
Radius R around the axis 41a on the rotating plate 41
Position them on the circumference of 1 at substantially equal angular intervals. The pupil filters 43A, 43B, 43D to 43F respectively have light-shielding films 44A, 44B, 44 having different diameters on the glass substrate.
D to 44F are formed, and the pupil filter 43C is formed.
Is just a dummy glass substrate.

【0025】瞳フィルタ43A,43B,43D〜43
Fは、大きさ等が異なるコンタクトホールパターンの露
光を行う場合に投影光学系1Bの瞳面付近に設置され、
ダミーの瞳フィルタ43Cはライン・アンド・スペース
パターン等の周期的パターンの露光を行う場合に投影光
学系1Bの瞳面付近に設置され、コンタクトホールパタ
ーンを露光する場合とライン・アンド・スペースパター
ンとを露光する場合で投影光学系1Bの光学特性に変化
が生じないようにしている。但し、瞳フィルタ43A,
43B,43D〜43Fとしては、直径の異なる遮光板
を細い支柱で支持するだけのフィルタを使用でき、この
場合には瞳フィルタ43Cは単なる空間となる。
Pupil filters 43A, 43B, 43D-43
F is installed near the pupil plane of the projection optical system 1B when exposing contact hole patterns of different sizes,
The dummy pupil filter 43C is installed in the vicinity of the pupil plane of the projection optical system 1B when exposing a periodic pattern such as a line and space pattern, and when a contact hole pattern is exposed and when a line and space pattern is used. The optical characteristics of the projection optical system 1B are prevented from changing during the exposure. However, the pupil filter 43A,
As 43B and 43D to 43F, filters that simply support light-shielding plates having different diameters with thin columns can be used, and in this case, the pupil filter 43C becomes a mere space.

【0026】この投影光学系1Bを図6の投影露光装置
に装着した場合、露光するパターンに応じて図1(a)
のθ1方向に回転板41を回転して、瞳フィルタ43A
〜43Fの内の最適の瞳フィルタの中心を投影光学系1
Bの光軸AX上に位置決めする。これにより、露光する
パターンに応じて高い解像力、且つ深い焦点深度で露光
が行われる。
When this projection optical system 1B is mounted on the projection exposure apparatus shown in FIG. 6, the projection exposure system shown in FIG.
Of the pupil filter 43A by rotating the rotary plate 41 in the θ1 direction of
Of the optimal pupil filter center of the projection optical system 1
Position on the optical axis AX of B. As a result, exposure is performed with high resolution and a deep depth of focus according to the pattern to be exposed.

【0027】また、回転板41の回転軸としては、振れ
又はガタ等の無い精度の良い回転軸を使用し、回転角度
を光学的、又は電気的に検出することにより、回転板4
1の回転角の切り換え、又は固定を高精度に行うことが
できる。回転板41は単に回転して停止するだけの簡単
な機構なので、瞳フィルタの交換を容易に且つ短時間に
行うことができる。
Further, as the rotating shaft of the rotating plate 41, a rotating shaft having a high precision with no runout or rattling is used, and the rotating angle is detected optically or electrically, whereby the rotating plate 4
The rotation angle of 1 can be switched or fixed with high accuracy. Since the rotary plate 41 is a simple mechanism that simply rotates and stops, the pupil filter can be replaced easily and in a short time.

【0028】[第2実施例]この第2実施例はスライド
式で瞳フィルタの交換又は着脱を行うものである。図2
(b)は本実施例の投影光学系1Cの正面断面図、図2
(a)は投影光学系1Cの平面図であり、図1に対応す
る部分には同一符号を付してある。図2(b)に示すよ
うに、鏡筒2C内に上から順に前群レンズ系3、開口絞
り5、及び後群レンズ系4を固定し、鏡筒2Cの開口絞
り5の直下の部分、即ち投影光学系1Cの瞳面付近に開
口45A及び45Bを穿設する。そして、開口45A及
び45Bを通して光軸AXを垂直に横切るX軸方向にス
ライド板46を配し、スライド板46を送り装置47で
X方向に摺動自在に支持する。図2(a)に示すよう
に、スライド板46上には、X軸上に中心を有するよう
に瞳フィルタ43B〜43Eを配置する。
[Second Embodiment] In the second embodiment, the pupil filter is replaced or replaced by a slide type. Figure 2
2B is a front sectional view of the projection optical system 1C of the present embodiment, FIG.
(A) is a plan view of the projection optical system 1C, and the portions corresponding to those in FIG. As shown in FIG. 2B, the front group lens system 3, the aperture stop 5, and the rear group lens system 4 are fixed in this order from the top in the lens barrel 2C, and the portion of the lens barrel 2C immediately below the aperture stop 5 is fixed. That is, the openings 45A and 45B are formed near the pupil plane of the projection optical system 1C. Then, a slide plate 46 is arranged in the X-axis direction that crosses the optical axis AX perpendicularly through the openings 45A and 45B, and the slide plate 46 is slidably supported in the X-direction by the feeding device 47. As shown in FIG. 2A, pupil filters 43B to 43E are arranged on the slide plate 46 so as to have their centers on the X axis.

【0029】本実施例では、露光するパターンに応じて
スライド板46をX軸方向に移動させて、瞳フィルタ4
3B〜43Eの内の最適な瞳フィルタの中心を投影光学
系の光軸AXに合致させる。これにより、露光するパタ
ーンに応じて、高い解像力、且つ深い焦点深度で露光が
行われる。また、スライド板46として、振れ、ガタの
無い高精度な直線ガイドを使用し、スライド位置を光学
的、又は電気的に検出することにより、十分な精度で瞳
フィルタの切り換えができる。スライド板46は単にス
ライドして停止するだけの簡単な機構なので、瞳フィル
タの交換を短時間に行うことができる。
In the present embodiment, the slide plate 46 is moved in the X-axis direction according to the pattern to be exposed, and the pupil filter 4 is moved.
The center of the optimum pupil filter of 3B to 43E is matched with the optical axis AX of the projection optical system. Thereby, exposure is performed with high resolution and a deep depth of focus according to the pattern to be exposed. Further, as the slide plate 46, a high-precision linear guide having no shake or backlash is used, and the slide position is detected optically or electrically, so that the pupil filters can be switched with sufficient accuracy. Since the slide plate 46 is a simple mechanism that simply slides and stops, the pupil filter can be replaced in a short time.

【0030】[第3実施例]この第3実施例はカセット
式で瞳フィルタの交換又は着脱を行うものである。図3
(b)は本実施例の投影光学系1Dの正面断面図、図3
(a)は投影光学系1Dの平面図であり、図1に対応す
る部分には同一符号を付してある。図3(b)に示すよ
うに、鏡筒2D内に上から順に前群レンズ系3、開口絞
り5、及び後群レンズ系4を固定し、鏡筒2Dの開口絞
り5の直下の部分、即ち投影光学系1Dの瞳面付近に開
口48を穿設する。その開口48の近傍の鏡筒2D内に
は、カセットの位置決め及び保持用のストッパー49
A、及びカセットの保持用の搭載部49Bを、結像光束
の障害にならないように取り付けておく。
[Third Embodiment] In the third embodiment, the pupil filter is replaced or attached / detached by a cassette type. Figure 3
3B is a front sectional view of the projection optical system 1D of the present embodiment, FIG.
(A) is a plan view of the projection optical system 1D, and the portions corresponding to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. As shown in FIG. 3B, the front group lens system 3, the aperture stop 5, and the rear group lens system 4 are fixed in this order from the inside in the lens barrel 2D, and the portion of the lens barrel 2D immediately below the aperture stop 5 is fixed. That is, the opening 48 is formed near the pupil plane of the projection optical system 1D. A stopper 49 for positioning and holding the cassette is provided in the lens barrel 2D near the opening 48.
A and a mounting portion 49B for holding the cassette are attached so as not to interfere with the image forming light flux.

【0031】そして、必要に応じて、開口48を介して
ストッパー49A及び搭載部49B上にカセット50A
を設置する。カセット50Aは薄い箱状であり、内部に
円形の瞳フィルタ51Aが固定されており、瞳フィルタ
51Aの中心が投影光学系1Dの光軸AXと合致してい
る。瞳フィルタ51Aとしては、例えば図1の瞳フィル
タ43A〜43Fの何れかを使用できる。
Then, if necessary, the cassette 50A is placed on the stopper 49A and the mounting portion 49B through the opening 48.
Set up. The cassette 50A has a thin box shape, a circular pupil filter 51A is fixed inside, and the center of the pupil filter 51A coincides with the optical axis AX of the projection optical system 1D. As the pupil filter 51A, for example, any of the pupil filters 43A to 43F in FIG. 1 can be used.

【0032】また、投影光学系1Dの外部には別のカセ
ット50Bが用意され、カセット50B内には瞳フィル
タ51Aとは別の瞳フィルタ51Bが保持されている。
また、カセット50Bの表面及び裏面にはそれぞれ露光
光を通過させるための開口50Ba及び50Bbが形成
されている。カセット50Aについても同様である。本
実施例では、露光するパターンに応じて、カセット50
A,50B、又は他のカセットの内の最適なカセットを
投影光学系1Dの瞳面付近に差し替える。これにより、
露光するパターンに応じて、高い解像力、且つ深い焦点
深度で露光が行われる。
Further, another cassette 50B is prepared outside the projection optical system 1D, and a pupil filter 51B different from the pupil filter 51A is held in the cassette 50B.
Further, openings 50Ba and 50Bb for passing exposure light are formed on the front surface and the back surface of the cassette 50B, respectively. The same applies to the cassette 50A. In this embodiment, the cassette 50 is changed according to the pattern to be exposed.
The optimum cassette of A, 50B, or another cassette is replaced near the pupil plane of the projection optical system 1D. This allows
The exposure is performed with a high resolution and a deep depth of focus according to the pattern to be exposed.

【0033】この際に、鏡筒2D内の瞳面付近にカセッ
トの位置決め用のストッパー49Aが設けられているた
め、十分な位置決め精度でカセットの差し替えができ
る。カセット50A,50Bは単に押し込むだけの簡単
な機構なので、短時間で交換できる。なお、より高い位
置決め精度が要求される場合や、カセットの差し替え作
業の効率を向上させる必要がある場合には、ビデオデッ
キに備えられている様なオートローディング機構を用い
て、投影光学系1Dに対するカセットの着脱を行っても
良い。また、外部の搬送ロボットを用いて、カセットの
収納棚から取り出した任意のカセットを投影光学系1D
内のカセットと自動交換するようにしても良い。また、
本実施例ではカセット50A,50Bを使用している
が、カセット50A,50Bを使用せずに直接、瞳フィ
ルタ51A,51Bを差し替えることも可能である。
At this time, since the stopper 49A for positioning the cassette is provided near the pupil plane in the lens barrel 2D, the cassette can be replaced with sufficient positioning accuracy. Since the cassettes 50A and 50B have a simple mechanism that is simply pushed in, they can be replaced in a short time. In addition, when higher positioning accuracy is required, or when it is necessary to improve the efficiency of cassette replacement work, an auto-loading mechanism such as that provided in a VCR is used for the projection optical system 1D. The cassette may be attached and detached. In addition, an external transport robot is used to project an arbitrary cassette taken out from the cassette storage shelf into the projection optical system 1D.
It may be automatically replaced with the cassette inside. Also,
Although the cassettes 50A and 50B are used in this embodiment, the pupil filters 51A and 51B can be directly replaced without using the cassettes 50A and 50B.

【0034】[第4実施例]この第4実施例は内部退避
式で瞳フィルタの交換又は着脱を行うものである。図4
(b)は本実施例の投影光学系1Eの正面断面図、図4
(a)は図4(b)の瞳面付近での平面断面図であり、
図1に対応する部分には同一符号を付してある。図4
(b)に示すように、鏡筒2E内に上から順に前群レン
ズ系3、開口絞り5、及び後群レンズ系4を固定し、鏡
筒2Eの開口絞り5の直下の部分、即ち投影光学系1E
の瞳面付近に開口52を穿設する。その開口52の近傍
の鏡筒2Eの内面に、回転保持部材53を結像光束の障
害にならないように取り付け、回転保持部材53にレバ
ー54を軸53aを中心として回転自在に取り付け、レ
バー54の先端に細い支柱55(図4(a)参照)を介
して瞳フィルタとしての遮光板56を固定する。
[Fourth Embodiment] In the fourth embodiment, the pupil filter is replaced or attached / detached by an internal retracting method. Figure 4
4B is a front sectional view of the projection optical system 1E of the present embodiment, FIG.
4A is a plan sectional view near the pupil plane of FIG. 4B,
The parts corresponding to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. Figure 4
As shown in (b), the front group lens system 3, the aperture stop 5, and the rear group lens system 4 are fixed in this order from the top in the lens barrel 2E, and the portion immediately below the aperture stop 5 of the lens barrel 2E, that is, the projection. Optical system 1E
An opening 52 is formed in the vicinity of the pupil plane. A rotation holding member 53 is attached to the inner surface of the lens barrel 2E in the vicinity of the opening 52 so as not to interfere with the image forming light flux, and a lever 54 is attached to the rotation holding member 53 rotatably around a shaft 53a. A light blocking plate 56 as a pupil filter is fixed to the tip through a thin column 55 (see FIG. 4A).

【0035】また、レバー54の他端部を外部レバー5
4aとして開口52を通して鏡筒2Eの外側に出してお
く。そして、図4(a)に示すように、遮光板56の中
心と軸53aとの距離をR2として、投影光学系1Eの
光軸AXから距離R2の位置に軸53aを配置する。こ
れにより、外部レバー54aをθ2方向に回転すること
により、レバー54及び支柱55を介して遮光板56の
中心を光軸AX上に設置することができる。また、遮光
板56が不要な場合には、外部レバー54aを回転する
ことにより、遮光板56を鏡筒2E内で結像光束の障害
にならない位置に退避させることができる。
The other end of the lever 54 is connected to the external lever 5
4a is put out of the lens barrel 2E through the opening 52. Then, as shown in FIG. 4A, with the distance between the center of the light shielding plate 56 and the axis 53a being R2, the axis 53a is arranged at a position of a distance R2 from the optical axis AX of the projection optical system 1E. Accordingly, by rotating the external lever 54a in the θ2 direction, the center of the light shielding plate 56 can be installed on the optical axis AX via the lever 54 and the support 55. Further, when the light shielding plate 56 is unnecessary, the light shielding plate 56 can be retracted to a position in the lens barrel 2E that does not interfere with the image forming light beam by rotating the external lever 54a.

【0036】更に、図4では遮光板56の退避を円弧状
に行っているが、例えば外部レバー54aをX方向に引
き出して直線状に遮光板56の退避を行ってもよい。ま
た、投影光学系1Eの瞳径(開口絞り5の径)の許容す
る範囲で、複数枚の瞳フィルタを鏡筒2E内に退避でき
るように配置して、最適なものを選択できるようにして
もよい。
Further, although the light shield plate 56 is retracted in an arc shape in FIG. 4, the light shield plate 56 may be linearly retracted by, for example, pulling out the external lever 54a in the X direction. In addition, a plurality of pupil filters are arranged within the lens barrel 2E so that the optimum one can be selected within a range allowed by the pupil diameter of the projection optical system 1E (diameter of the aperture stop 5). Good.

【0037】本実施例では、回転保持部材53に、振
れ、ガタの無い精度の良い回転軸を設け、内部退避位
置、設置位置を光学的、電気的、又は機械的に検出する
ことにより、瞳フィルタとしての遮光板56を十分な精
度で設定又は退避できる。瞳フィルタの切り換えは回
転、又は直線の往復運動だけの簡単な機構で行われるた
め、瞳フィルタの交換が短時間で行われる。
In this embodiment, the rotation holding member 53 is provided with a highly accurate rotation shaft free from runout and rattling, and the internal retracted position and the installed position are detected optically, electrically, or mechanically to detect the pupil. The shading plate 56 as a filter can be set or retracted with sufficient accuracy. Since the switching of the pupil filter is performed by a simple mechanism that only rotates or reciprocates linearly, the replacement of the pupil filter is performed in a short time.

【0038】なお、上述実施例では、瞳フィルタとして
径の異なる遮光板、又は単なるダミーのガラス基板等が
使用されているが、瞳フィルタとしては、図7、図9又
は図10に示す種々の瞳フィルタ、例えば偏光板を組み
合わせたフィルタ、中心部と周辺部とで所定の光路長差
を設けたフィルタ等を使用することができる。このよう
に、本発明は上述実施例に限定されず、本発明の要旨を
逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。
In the above-mentioned embodiment, the light shielding plates having different diameters or simple dummy glass substrates are used as the pupil filter, but various pupil filters shown in FIG. 7, FIG. 9 or FIG. 10 are used. It is possible to use a pupil filter, for example, a filter in which a polarizing plate is combined, a filter having a predetermined optical path length difference between the central portion and the peripheral portion, and the like. As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によれば、それぞれレボルバー
式、スライド式、カセット交換式、又は内部退避式で、
投影光学系の瞳面付近に投影するパターンに応じた瞳フ
ィルタを設置しているため、露光するパターンに応じて
投影光学系の最良の解像力、焦点深度を引き出すことが
できる。特にコンタクトホールパターンのような孤立的
パターンに対しては、対応する瞳フィルタを設置するこ
とにより、解像力、及び焦点深度を向上できる。しか
も、瞳フィルタの交換、又は着脱を容易且つ迅速に行う
ことができる利点がある。
According to the present invention, each is a revolver type, a slide type, a cassette exchange type, or an internal retraction type,
Since the pupil filter corresponding to the pattern to be projected is installed near the pupil plane of the projection optical system, the best resolving power and depth of focus of the projection optical system can be obtained according to the pattern to be exposed. Especially for an isolated pattern such as a contact hole pattern, the resolution and the depth of focus can be improved by installing a corresponding pupil filter. Moreover, there is an advantage that the pupil filter can be replaced or removed easily and quickly.

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

【図1】(a)は本発明の第1実施例の投影光学系を示
す平面図、(b)はその投影光学系の内部構造等を示す
正面断面図である。
FIG. 1A is a plan view showing a projection optical system according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a front sectional view showing the internal structure of the projection optical system.

【図2】(a)は本発明の第2実施例の投影光学系を示
す平面図、(b)はその投影光学系の内部構造等を示す
正面断面図である。
2A is a plan view showing a projection optical system according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a front sectional view showing the internal structure and the like of the projection optical system.

【図3】(a)は本発明の第3実施例の投影光学系を示
す平面図、(b)はその投影光学系の内部構造等を示す
正面断面図である。
FIG. 3A is a plan view showing a projection optical system according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a front sectional view showing the internal structure and the like of the projection optical system.

【図4】(a)は本発明の第4実施例の投影光学系の瞳
面付近の平面断面図、(b)はその投影光学系の内部構
造等を示す正面断面図である。
FIG. 4A is a plan sectional view near a pupil plane of a projection optical system according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a front sectional view showing an internal structure and the like of the projection optical system.

【図5】従来の投影光学系を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a conventional projection optical system.

【図6】投影光学系の瞳面付近に瞳フィルタを配置した
投影露光装置を示す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a projection exposure apparatus in which a pupil filter is arranged near the pupil plane of the projection optical system.

【図7】(a)は瞳フィルタの一例の側面からの断面
図、(b)はその瞳フィルタの平面図である。
FIG. 7A is a cross-sectional view of an example of a pupil filter seen from a side surface, and FIG. 7B is a plan view of the pupil filter.

【図8】(a)は瞳フィルタの他の例の側面図、(b)
はその瞳フィルタの底面図である。
FIG. 8A is a side view of another example of the pupil filter, and FIG.
Is a bottom view of the pupil filter.

【図9】種々の瞳フィルタを示す側面からの断面図であ
る。
FIG. 9 is a side sectional view showing various pupil filters.

【図10】(a)は瞳フィルタの別の例の側面からの断
面図、(b)はその瞳フィルタの平面図である。
FIG. 10A is a side sectional view of another example of the pupil filter, and FIG. 10B is a plan view of the pupil filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1B〜1E 投影光学系 2A 前部鏡筒 2B 後部鏡筒 2C〜2E 鏡筒 3 前群レンズ系 4 後群レンズ系 5 開口絞り 41 回転板 43A〜43F,51A,51B 瞳フィルタ 46 スライド板 50A,50B カセット 53 回転支持部材 54 レバー 56 遮光板 1B to 1E Projection optical system 2A Front lens barrel 2B Rear lens barrel 2C to 2E Lens barrel 3 Front group lens system 4 Rear group lens system 5 Aperture diaphragm 41 Rotating plate 43A to 43F, 51A, 51B Pupil filter 46 Slide plate 50A, 50B cassette 53 rotation support member 54 lever 56 light-shielding plate

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1面上のパターンの像を第2面上に結
像投影する投影光学系において、 前記第1面上のパターンのフーリエ変換像をレンズエレ
メントの存在しない空間内の瞳面上に生成する前群光学
系と、 該前群光学系を保持する前群鏡筒と、 前記瞳面上のフーリエ変換像の逆フーリエ変換像を前記
第2面上に生成する後群光学系と、 該後群光学系を保持する後群鏡筒と、 前記前群光学系及び後群光学系の光軸に平行な軸を中心
として、前記前群鏡筒と前記後群鏡筒との間の前記瞳面
又は該瞳面の近傍の面上で回転自在に支持され、前記前
群光学系及び後群光学系の光軸を通る複数の位置を中心
として互いに異なる複数の瞳フィルタが配された回転板
と、を有することを特徴とする投影光学系。
1. A projection optical system for image-projecting a pattern image on a first surface onto a second surface, wherein a Fourier transform image of the pattern on the first surface is formed on a pupil plane in a space where no lens element exists. A front group optical system generated above, a front group lens barrel holding the front group optical system, and a rear group optical system generating an inverse Fourier transform image of a Fourier transform image on the pupil plane on the second surface. A rear group lens barrel holding the rear group optical system, and a front group lens barrel and a rear group lens barrel having an axis parallel to the optical axes of the front group optical system and the rear group optical system as a center. A plurality of pupil filters, which are rotatably supported on the pupil plane between or in the vicinity of the pupil plane and are different from each other around a plurality of positions passing through the optical axes of the front group optical system and the rear group optical system, are arranged. A rotating optical plate, and a projection optical system.
【請求項2】 第1面上のパターンの像を第2面上に結
像投影する投影光学系において、 前記第1面上のパターンのフーリエ変換像をレンズエレ
メントの存在しない空間内の瞳面上に生成する前群光学
系と、 前記瞳面上のフーリエ変換像の逆フーリエ変換像を前記
第2面上に生成する後群光学系と、 前記前群光学系及び前記後群光学系を保持する鏡筒と、 前記瞳面又は該瞳面の近傍の面上で、前記鏡筒の側面に
形成された開口を通してスライド自在に支持され、前記
前群光学系及び後群光学系の光軸を通る複数の位置を中
心として互いに異なる複数の瞳フィルタが配されたスラ
イド板と、を有することを特徴とする投影光学系。
2. A projection optical system for image-projecting a pattern image on a first surface onto a second surface, wherein a Fourier transform image of the pattern on the first surface is a pupil plane in a space where no lens element exists. A front group optical system generated above, a rear group optical system generating an inverse Fourier transform image of a Fourier transform image on the pupil plane on the second surface, the front group optical system and the rear group optical system. A lens barrel to be held, and an optical axis of the front group optical system and the rear group optical system, which is slidably supported on the pupil plane or on a surface in the vicinity of the pupil plane through an opening formed in a side surface of the lens barrel. And a slide plate having a plurality of pupil filters different from each other centered at a plurality of positions passing through the projection optical system.
【請求項3】 第1面上のパターンの像を第2面上に結
像投影する投影光学系において、 前記第1面上のパターンのフーリエ変換像をレンズエレ
メントの存在しない空間内の瞳面上に生成する前群光学
系と、 前記瞳面上のフーリエ変換像の逆フーリエ変換像を前記
第2面上に生成する後群光学系と、 前記前群光学系及び前記後群光学系を保持する鏡筒と、 前記瞳面又は該瞳面の近傍の面上に、前記鏡筒の側面に
形成された開口を通して挿脱自在で、且つ前記瞳面又は
該瞳面の近傍の面上に装着された際に前記前群光学系及
び後群光学系の光軸と合致する位置を中心として瞳フィ
ルタが配されたカセット部材と、を有することを特徴と
する投影光学系。
3. A projection optical system for imaging and projecting an image of a pattern on a first surface onto a second surface, wherein a Fourier transform image of the pattern on the first surface is a pupil plane in a space where no lens element exists. A front group optical system generated above, a rear group optical system generating an inverse Fourier transform image of a Fourier transform image on the pupil plane on the second surface, the front group optical system and the rear group optical system. A lens barrel to be held, and on the pupil surface or on a surface in the vicinity of the pupil surface, insertable and removable through an opening formed in the side surface of the lens barrel, and on the pupil surface or on a surface in the vicinity of the pupil surface. A projection optical system, comprising: a cassette member having a pupil filter arranged around a position corresponding to the optical axes of the front group optical system and the rear group optical system when mounted.
【請求項4】 第1面上のパターンの像を第2面上に結
像投影する投影光学系において、 前記第1面上のパターンのフーリエ変換像をレンズエレ
メントの存在しない空間内の瞳面上に生成する前群光学
系と、 前記瞳面上のフーリエ変換像の逆フーリエ変換像を前記
第2面上に生成する後群光学系と、 前記前群光学系及び前記後群光学系を保持する鏡筒と、 該鏡筒の内部において前記瞳面又は該瞳面の近傍の面上
で回転自在に支持され、前記前群光学系及び後群光学系
の光軸と合致する位置を中心として遮光帯が配された回
転部材と、を有することを特徴とする投影光学系。
4. A projection optical system for imaging and projecting an image of a pattern on a first surface onto a second surface, wherein a Fourier transform image of the pattern on the first surface is a pupil plane in a space where no lens element exists. A front group optical system generated above, a rear group optical system generating an inverse Fourier transform image of a Fourier transform image on the pupil plane on the second surface, the front group optical system and the rear group optical system. A lens barrel that holds the lens barrel, and a position that is rotatably supported inside the lens barrel on the pupil plane or on a surface in the vicinity of the pupil plane and that coincides with the optical axes of the front group optical system and the rear group optical system. And a rotating member on which a light-shielding band is arranged, as a projection optical system.
JP5283131A 1993-11-12 1993-11-12 Projection optical system Pending JPH07134232A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9261793B2 (en) 2012-09-14 2016-02-16 Globalfoundries Inc. Image optimization using pupil filters in projecting printing systems with fixed or restricted illumination angular distribution
KR101960281B1 (en) * 2018-12-06 2019-03-20 (주)블루코어컴퍼니 Laser beam alignment apparatus for laser machine

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