JPH0786139A - Aligner - Google Patents

Aligner

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JPH0786139A
JPH0786139A JP5228721A JP22872193A JPH0786139A JP H0786139 A JPH0786139 A JP H0786139A JP 5228721 A JP5228721 A JP 5228721A JP 22872193 A JP22872193 A JP 22872193A JP H0786139 A JPH0786139 A JP H0786139A
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mask
projection optical
optical system
image
optical path
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Kinya Kato
欣也 加藤
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an aligner in which correction of magnification can be executed through a simple structure. CONSTITUTION:An aligner for projecting the image of a first object onto a second object through a projection optical system while scanning them comprises means 13 for bending the first object 2 so that a curvature is provided at least in the perpendicularly intersecting snanning direction of the first and second objects. The projection optical system comprises a plurality of erecting optical systems 3a-3e for forming the erecting image of the first object.

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、走査型の露光装置に関
し、特に大画面を露光する際に好適な露光装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning type exposure apparatus, and more particularly to an exposure apparatus suitable for exposing a large screen.

【0002】[0002]

【従来の技術】広い露光領域を一括して転写する露光装
置としては、マスクと基板とを移動させつつ互いにコン
セントリックな球面反射鏡によってマスクの像を基板上
に順次形成するスリット走査型の露光装置が、ミラープ
ロジェクションアライナーとして従来から知られてい
る。
2. Description of the Related Art An exposure apparatus for collectively transferring a large exposure area is a slit scanning type exposure in which an image of a mask is sequentially formed on a substrate by a concentric spherical reflecting mirror while moving the mask and the substrate. The device is conventionally known as a mirror projection aligner.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、広い露
光領域において高解像度のもとでパターンを転写する場
合、上述の如きミラープロジェクションアライナーで
は、高精度な球面反射鏡の大口径化を図る必要がある。
そのため、反射鏡の製造が困難となると共に、製造コス
トが大幅に高くなるという問題点がある。
However, in the case of transferring a pattern under a high resolution in a wide exposure area, it is necessary to increase the diameter of the spherical reflecting mirror with high accuracy in the mirror projection aligner as described above. .
Therefore, there is a problem that the manufacturing of the reflecting mirror becomes difficult and the manufacturing cost is significantly increased.

【0004】そこで、多数のレンズアレイを1次元方向
に沿って配置し、この方向と直交方向に原画(転写パタ
ーン)と被露光物体とを走査させるマルチレンズ方式の
露光装置が本願と同一出願人による特願平5-161588号公
報において提案されている。この特願平5-161588号公報
で提案されている露光装置は、マスクの等倍正立像を基
板上に形成する投影光学系が千鳥状に配列される構成を
有し、マスクと基板との走査露光が行なうものである。
この露光装置では、投影光学系の数を増すことにより露
光領域の拡大化に対応できる。
Therefore, a multi-lens type exposure apparatus in which a large number of lens arrays are arranged along a one-dimensional direction and an original image (transfer pattern) and an object to be exposed are scanned in a direction orthogonal to this direction is the same applicant as the present application. Japanese Patent Application No. 5-161588. The exposure apparatus proposed in this Japanese Patent Application No. 5-161588 has a configuration in which projection optical systems for forming an equal-size erect image of a mask on a substrate are arranged in a staggered pattern. Scanning exposure is performed.
In this exposure apparatus, the number of projection optical systems is increased, so that the exposure area can be enlarged.

【0005】また、最近では、液晶パネル製造のプロセ
ス上の都合で、基板への投影倍率を可変にすることが要
求されている。ここで、マルチレンズ方式の露光装置で
は、複数の投影光学系の倍率を各々変化させたとして
も、各投影光学系間の光軸間隔が一定であるため、画面
全体で一様に倍率を変化させることができなかった。そ
こで、本発明は、簡単な構成で倍率補正を実行できる露
光装置を提供することを目的とする。
Recently, it has been required to change the projection magnification on the substrate for the convenience of the manufacturing process of the liquid crystal panel. Here, in the multi-lens type exposure apparatus, even if the magnification of a plurality of projection optical systems is changed, the optical axis spacing between the projection optical systems is constant, so that the magnification is changed uniformly over the entire screen. I couldn't do it. Therefore, an object of the present invention is to provide an exposure apparatus that can perform magnification correction with a simple configuration.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明による露光装置は、以下の構成を有する。例
えば図1に示すように、第1の物体(2) と第2の物体
(6) とを移動させつつ、投影光学系を介して第1の物体
の像を第2の物体上に投影露光する露光装置は、第1の
物体と第2の物体との少なくとも一方を移動する方向と
実質的に直交する方向で曲率を持つように撓ませる手段
(13)を有するように構成され、投影光学系は、第1の物
体の正立像を形成する複数の正立光学系 (3a〜3e) を有
するように構成される。
In order to achieve the above object, an exposure apparatus according to the present invention has the following configuration. For example, as shown in Figure 1, the first object (2) and the second object
(6) is an exposure apparatus that projects and exposes an image of a first object onto a second object via a projection optical system while moving at least one of the first object and the second object. To bend so that it has a curvature in a direction substantially perpendicular to the direction
The projection optical system is configured to have a plurality of erecting optical systems (3a to 3e) forming an erecting image of the first object.

【0007】また、正立光学系は、正立光学系の光路長
を可変にする光路長可変手段 (4a〜4e) を有するように
構成されることが望ましい。なお、本発明における正立
像とは、上下左右の横倍率が正となる像のことである。
Further, the erecting optical system is preferably constructed so as to have optical path length varying means (4a to 4e) for varying the optical path length of the erecting optical system. The erect image in the present invention is an image in which the lateral magnification in the vertical and horizontal directions is positive.

【0008】[0008]

【作用】上述の構成の如き本発明においては、第1の物
体と第2の物体との少なくとも一方を走査方向に対して
垂直な方向(走査垂直方向)に撓ませることができるた
め、この走査垂直方向における物体の長さを可変にでき
る。従って、走査方向と直交する方向における倍率を実
質的に変化させることが可能となる。
In the present invention having the above-described structure, at least one of the first object and the second object can be bent in a direction perpendicular to the scanning direction (scanning vertical direction), and therefore, this scanning is performed. The length of the object in the vertical direction can be made variable. Therefore, it becomes possible to substantially change the magnification in the direction orthogonal to the scanning direction.

【0009】例えば、第1の物体を撓ませた場合、第2
の物体上ではZ方向(光軸方向)における焦点誤差が生
じる。この焦点誤差が投影光学系の被写界深度内であれ
ば、第1の物体を第2の物体上に投影転写する際の影響
はない。ここで、投影光学系の被写界深度とは、焦点深
度に対応する物体側の範囲であって、例えば投影光学系
が等倍であるときには、焦点深度と被写界深度とは等し
くなる。
For example, when the first object is bent, the second object
A focus error occurs in the Z direction (optical axis direction) on the object. If this focus error is within the depth of field of the projection optical system, there is no effect when projecting and transferring the first object onto the second object. Here, the depth of field of the projection optical system is a range on the object side corresponding to the depth of focus, and when the projection optical system has the same magnification, the depth of focus and the depth of field are equal.

【0010】ここで、焦点誤差が投影光学系の被写界深
度よりも大きく発生する場合には、投影光学系の光路長
を可変にする光路長可変手段を設けることが望ましい。
これにより、焦点誤差を投影光学系の被写界深度内に収
めることができ、良好な結像状態のもとで第1の物体の
像を第2の物体上に形成できる。
Here, when the focus error is larger than the depth of field of the projection optical system, it is desirable to provide an optical path length varying means for varying the optical path length of the projection optical system.
Thereby, the focus error can be contained within the depth of field of the projection optical system, and the image of the first object can be formed on the second object under a favorable image formation state.

【0011】[0011]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明による実施例
を説明する。図1は、本発明による実施例の構成を示す
図である。尚、本実施例においては、投影光学系3の光
軸方向をZ軸とし、走査方向をY軸としている。そし
て、これらのZ軸及びY軸に直交する方向をX軸として
いる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment according to the present invention. In this embodiment, the optical axis direction of the projection optical system 3 is the Z axis and the scanning direction is the Y axis. The direction orthogonal to these Z axis and Y axis is the X axis.

【0012】図1において、照明光学系1からの露光光
(例えばg線、i線等)は、マスクステージ8上に載置
されるマスク2上を均一に照明する。マスク2上には、
例えばクロム等から構成される回路パターンが形成され
ており、この回路パターンは、複数の投影光学系3a〜
3eによってプレートステージ7上に載置されているプ
レート6上に投影転写される。ここで、複数の投影光学
系3a〜3eは、それぞれ回路パターンの等倍の正立正
像を形成するものである。複数の投影光学系3a〜3e
としては、例えば2組のリレー光学系を組合せたもの
や、不均質レンズ等から構成されるもの等が適用でき
る。なお、図1においては、5組の投影光学系3a〜3
eを図示しているが、投影光学系の数は5組には限られ
ない。
In FIG. 1, exposure light (eg, g-line, i-line, etc.) from the illumination optical system 1 uniformly illuminates the mask 2 placed on the mask stage 8. On the mask 2,
For example, a circuit pattern made of chrome or the like is formed, and this circuit pattern includes a plurality of projection optical systems 3a ...
It is projected and transferred onto the plate 6 placed on the plate stage 7 by 3e. Here, each of the plurality of projection optical systems 3a to 3e forms an erect normal image of the same size as the circuit pattern. Multiple projection optical systems 3a to 3e
For example, a combination of two sets of relay optical systems, a combination of inhomogeneous lenses, and the like can be applied. In FIG. 1, five sets of projection optical systems 3a-3
Although e is illustrated, the number of projection optical systems is not limited to five.

【0013】ここで、マスクステージ8とプレートステ
ージ7とは、Y軸方向(図中紙面垂直方向)に移動可能
に構成されており、露光時には、図示なき駆動部によっ
て、マスク2とプレート6とが一体となってY方向に移
動する。これにより、プレート6上には、マスク2上の
回路パターンが走査露光される。さて、図1に示す露光
装置には、マスク2を走査垂直方向において撓ませるた
めのマスク変形部13が設けられている。マスク変形部
13は、マスク2に対して荷重を加えることによりマス
クを撓ませるものである。このとき、マスク変形部13
が加える荷重の一例を図2に示す。なお、図2において
は、マスク2に対して荷重を加えるアクチュエータを図
示省略している。
Here, the mask stage 8 and the plate stage 7 are constructed so as to be movable in the Y-axis direction (the direction perpendicular to the paper surface in the drawing), and at the time of exposure, the mask 2 and the plate 6 are moved to each other by a driving unit (not shown). Move together in the Y direction. As a result, the circuit pattern on the mask 2 is scanned and exposed on the plate 6. Now, the exposure apparatus shown in FIG. 1 is provided with a mask deforming portion 13 for bending the mask 2 in the scanning vertical direction. The mask deforming unit 13 bends the mask by applying a load to the mask 2. At this time, the mask deforming unit 13
FIG. 2 shows an example of the load applied by. In FIG. 2, an actuator that applies a load to the mask 2 is not shown.

【0014】図2(a) において、断面がL字形状のマス
クステージ8a1,8a2 は、マスク2の両端部を真空吸
着して、マスク2を支持している。このとき、マスクス
テージ8a1,8a2 が互いに近づくように、図示なき駆
動部によって図中矢印方向(Y方向)に移動させる(マ
スク2のY方向に圧縮荷重を加える)と、マスク2は、
投影光学系側に凸面を向けた形状に変形する。
In FIG. 2A, the mask stages 8a 1 and 8a 2 each having an L-shaped cross section support the mask 2 by vacuum-adsorbing both ends of the mask 2. At this time, when the mask stages 8a 1 and 8a 2 are moved in the direction of the arrow (Y direction) in the drawing (applying a compressive load in the Y direction of the mask 2) so that the mask stages 8a 1 and 8a 2 approach each other, the mask 2 becomes
It is transformed into a shape with a convex surface facing the projection optical system.

【0015】また、マスク変形部13としては、図2
(b) に示す如く、マスク2のZ方向から集中荷重を加え
るような構成でも良い。図2(b) において、マスク2
は、マスクステージ8b1,8b2 に真空吸着されてい
る。そして、マスク2のX方向における両端部に対し
て、図中矢印方向(Z方向)から荷重を加えると、マス
ク2は、投影光学系側に凸面を向けた形状に変形する。
このとき、マスク2に荷重を加える構成としては、例え
ば棒状の部材をマスク2に当接して、この部材をアクチ
ュエータ等によってZ方向に駆動する構成が考えられ
る。
Further, as the mask deforming portion 13, as shown in FIG.
As shown in (b), a configuration may be adopted in which a concentrated load is applied from the Z direction of the mask 2. In FIG. 2 (b), the mask 2
Are vacuum-sucked to the mask stages 8b 1 and 8b 2 . Then, when a load is applied to both ends of the mask 2 in the X direction from the arrow direction (Z direction) in the figure, the mask 2 is deformed into a shape with its convex surface facing the projection optical system side.
At this time, as a configuration for applying a load to the mask 2, for example, a configuration in which a rod-shaped member is brought into contact with the mask 2 and this member is driven in the Z direction by an actuator or the like can be considered.

【0016】そして、図2(c) のように、コの字形状の
断面を持つマスクステージ8c1,c 2 によって、マスク
2の両端部を挟むように保持する構成が考えられる。こ
のとき、図中矢印にて示されるように、マスク2の両端
に沿った軸を中心とした回転方向(X軸を中心とした回
転方向)でマスクステージ8c1,c2 を回動させると、
マスク2は、投影光学系側に凸面を向けた形状に変形す
ることになる。尚、図2(b),(c) において、図に示され
る矢印とは逆方向に力を加えると、マスク2は投影光学
系側に凹面を向けた形状に変形することになる。
Then, as shown in FIG. 2 (c),
Mask stage 8c with cross section1, c 2By mask
A configuration is conceivable in which both ends of 2 are held so as to be sandwiched. This
At this time, both ends of the mask 2 are
Along the axis of rotation about the axis (rotation about the X axis
Mask stage 8c1, c2When you rotate
The mask 2 is transformed into a shape with a convex surface facing the projection optical system side.
Will be. It should be noted that, in FIGS. 2 (b) and 2 (c),
If a force is applied in the direction opposite to the arrow
It will be deformed to have a concave surface facing the system side.

【0017】なお、マスク2に対して力を加えるアクチ
ュエータとしては、例えば積層型圧電素子を適用するこ
とができる。また、本実施例では、マスク2を撓ませる
構成としているが、プレート6を撓ませる構成でも良
い。次に、図3を参照して、マスク2の撓み量について
定量的な検討を行なう。図3は、マスク2のYZ平面に
おける断面図である。尚、以下の説明においては、マス
ク2の撓みが所定の点を中心とした円弧形状であると仮
定する。
As the actuator that applies a force to the mask 2, for example, a laminated piezoelectric element can be applied. Although the mask 2 is flexed in this embodiment, the plate 6 may be flexed. Next, with reference to FIG. 3, a quantitative study is performed on the amount of bending of the mask 2. FIG. 3 is a cross-sectional view of the mask 2 on the YZ plane. In the following description, it is assumed that the bending of the mask 2 has an arc shape centered on a predetermined point.

【0018】図3において、撓んだマスク2のY方向に
沿った長さは、撓みの曲率半径をRとするとき、
In FIG. 3, the length of the bent mask 2 along the Y direction is defined by R, where R is the radius of curvature of the bending.

【0019】[0019]

【数1】 L≒2Rθ ‥‥(1) で近似できる。このとき、撓みの曲率半径Rは、図中破
線にて示されるマスク2の厚さ方向における中立面(伸
縮しない面)を基準に考える。そして、マスク2の下面
の片側縮み量ΔLは、マスク2の厚さをD、撓みの曲率
中心点からマスク2の中心点(最も大きな撓み量となる
箇所)へ張る直線とこの曲率中心からマスク2の端部へ
張る直線とのなす角度をθとするとき、
## EQU1 ## L≈2Rθ (1) can be approximated. At this time, the radius of curvature R of the bending is considered on the basis of a neutral surface (a surface that does not expand or contract) in the thickness direction of the mask 2 shown by a broken line in the drawing. The one-side shrinkage amount ΔL of the lower surface of the mask 2 is defined by the thickness D of the mask 2 and a straight line extending from the curvature center point of the deflection to the center point of the mask 2 (the portion having the largest deflection amount) and the mask center from this curvature center. When the angle formed by the straight line extending to the end of 2 is θ,

【0020】[0020]

【数2】 ΔL=D・θ/2 …(2) で表される。ここで、マスク2の端部のおける変形量Δ
Z(マスク2の中心部と端部との光軸方向におけるずれ
量)は、
## EQU2 ## ΔL = Dθ / 2 (2) Here, the deformation amount Δ at the end of the mask 2
Z (the amount of deviation in the optical axis direction between the central portion and the end portion of the mask 2) is

【0021】[0021]

【数3】 ΔZ=R(1−cosθ) ≒Rθ2 /2 …(3) で示される。このとき、撓む前と撓んだ後とにおけるマ
スク2の縮み率(伸び率)aは、
Equation 3] [Delta] Z = R represented by (1-cosθ) ≒ Rθ 2 /2 ... (3). At this time, the contraction rate (elongation rate) a of the mask 2 before bending and after bending is

【0022】[0022]

【数4】 a=2ΔL/L …(4) で表される。この(4)式と前述の(1)式から、縮み
率(伸び率)aは、
## EQU00004 ## a = 2.DELTA.L / L (4) From this equation (4) and the above equation (1), the shrinkage rate (elongation rate) a is

【0023】[0023]

【数5】 a=D・θ/L …(5) となる。(2)式乃至(5)式より、撓みの曲率半径R
を消去すれば、マスク2の端部における変形量ΔZは、
## EQU00005 ## a = D.theta. / L (5) From the expressions (2) to (5), the radius of curvature R of the bending is
Is erased, the deformation amount ΔZ at the end of the mask 2 is

【0024】[0024]

【数6】 ΔZ=a・L2 /4D …(6) で表される。例えば、撓んだマスク2のY方向の長さが
L=300mm 、マスク2の厚さがD=6mmの場合を考え
る、このとき、マスク2の縮み率がa=2×10-5(20pp
m) となるようにするためには、撓みによるマスク2の
端部の変形量ΔZがΔZ=0.075mm=75μmと
なるように、マスク変形部13によってマスク2を撓ま
せれば良い。尚、マスク2の端部の変形量ΔZは、マス
ク2の中心部と端部との光軸方向におけるずれ量を指す
ため、マスク2の端部が固定されている場合には、マス
ク2の中心部における変形量と見做せる。
[Expression 6] ΔZ = a · L 2 / 4D (6) For example, consider a case where the length of the bent mask 2 in the Y direction is L = 300 mm and the thickness of the mask 2 is D = 6 mm. At this time, the contraction rate of the mask 2 is a = 2 × 10 −5 (20 pp
In order to obtain m), the mask deforming portion 13 may bend the mask 2 so that the deformation amount ΔZ of the end portion of the mask 2 due to the bending becomes ΔZ = 0.075 mm = 75 μm. Since the deformation amount ΔZ of the end portion of the mask 2 indicates the amount of deviation in the optical axis direction between the center portion and the end portion of the mask 2, when the end portion of the mask 2 is fixed, It can be regarded as the amount of deformation in the center.

【0025】さて、撓んだマスク2上の回路パターンの
像は、複数の投影光学系3a〜3eによって、プレート
6上に形成される。このとき、プレート6上に形成され
る回路パターン像の走査直交方向(X方向)における倍
率は、マスク2の縮み率aと同じとなる。このように、
本実施例による露光装置では、走査直交方向(X方向)
における倍率を実質的に変化させることが可能となる。
The image of the circuit pattern on the bent mask 2 is formed on the plate 6 by the plurality of projection optical systems 3a to 3e. At this time, the magnification in the scanning orthogonal direction (X direction) of the circuit pattern image formed on the plate 6 is the same as the shrinkage rate a of the mask 2. in this way,
In the exposure apparatus according to the present embodiment, the scanning orthogonal direction (X direction)
It is possible to substantially change the magnification at.

【0026】上述の実施例において、撓みによるマスク
2の変形量ΔZが各投影光学系3a〜3eの被写界深度
内に収まっていれば、プレート6上には良好な結像状態
のもとでマスク2の回路パターン像が形成される。以
下、撓みによるマスク2の変形量ΔZと投影光学系の被
写界深度との関係について具体的に説明する。なお、以
下の説明においては、マスク2のY方向の長さLをN個
(但しNは奇数)の領域に分割して露光を行なう場合を
考え、マスク2のY方向における中心の領域を基準(1
番目)とする。
In the above-described embodiment, if the deformation amount ΔZ of the mask 2 due to the bending is within the depth of field of each of the projection optical systems 3a to 3e, a good image formation state is obtained on the plate 6. Thus, the circuit pattern image of the mask 2 is formed. Hereinafter, the relationship between the deformation amount ΔZ of the mask 2 due to bending and the depth of field of the projection optical system will be specifically described. In the following description, considering the case where the length L of the mask 2 in the Y direction is divided into N (where N is an odd number) regions for exposure, the central region of the mask 2 in the Y direction is used as a reference. (1
Th).

【0027】n番目(nは自然数)の領域におけるZ方
向のずれ量δn は、n−1番目の領域の外側の端部と中
心点とのZ方向のずれ量ΔZn-1 と、n番目の領域にお
ける外側の端と中心点とのZ方向のずれ量ΔZn との差
である。よって、n番目の領域におけるZ方向のずれ量
δn は、n番目の領域における外側の端と撓みの曲率中
心とを結ぶ直線と、中心部(中心の領域の中心点)と撓
みの曲率中心とを結ぶ直線とがなす角度をθn とする
と、
The shift amount δ n in the Z direction in the nth region (n is a natural number) is the shift amount ΔZ n-1 in the Z direction between the outer end portion and the center point of the n−1th region, and n. This is the difference between the Z-direction deviation amount ΔZ n between the outer end and the center point in the th region. Therefore, the shift amount δ n in the Z direction in the n-th region is calculated by calculating the straight line connecting the outer end of the n-th region and the center of curvature of bending, the center (center point of the center region) and the center of curvature of bending. Let θ n be the angle formed by the line connecting

【0028】[0028]

【数7】 δn =ΔZn −ΔZn-1 =(θn 2 −θn-1 2)・R/2 …(7) と表される。 ただし、θn =θ/n+2θ/N =(2n−1)θ/n (n=1,2,‥‥(N+1)/2) である。Equation 7] δ n = ΔZ n -ΔZ n- 1 = (θ n 2 -θ n-1 2) · R / 2 ... are expressed as (7). However, θ n = θ / n + 2θ / N = (2n-1) θ / n is a (n = 1,2, ‥‥ (N + 1) / 2).

【0029】ここで、マスク2の両端の領域は、(N+
1)/2番目となる。従って、マスク2の両端部の領域
におけるZ方向のずれ量δ(N+1)/2 は、
Here, the regions at both ends of the mask 2 are (N +
1) / 2nd. Therefore, the shift amount δ (N + 1) / 2 in the Z direction in the regions at both ends of the mask 2 is

【0030】[0030]

【数8】 δ(N+1)/2 =(Rθ2 /2){4(N−1)/N2 } =ΔZ・4(N−1)/N2 …(8) で表される。ここで、マスク2の両端の領域におけるZ
方向のずれ量δ(N+1)/2 は、投影光学系の被写界深度の
量をΔt(本発明では等倍であるため焦点深度と等し
い)とするとき、
Represented by Equation 8] δ (N + 1) / 2 = (Rθ 2/2) {4 (N-1) / N 2} = ΔZ · 4 (N-1) / N 2 ... (8) . Here, Z in the regions at both ends of the mask 2
When the amount of depth of field δ (N + 1) / 2 in the direction is Δt (which is equal to the depth of focus in the present invention, the amount of depth of field of the projection optical system is equal to),

【0031】[0031]

【数9】 δ(N+1)/2 ≦ Δt …(9) を満足させると良い。ここで、Δt=ΔZ/b(bは定
数)とすると、上記(9)式は、
## EQU9 ## It is preferable to satisfy δ (N + 1) / 2 ≤ Δt (9). Here, if Δt = ΔZ / b (b is a constant), the above equation (9) is

【0032】[0032]

【数10】 4(N−1)/N2 ≦1/b …(10) となり、この(10)式を変形すると、以下の(11)
式の如くなる。
[Equation 10] 4 (N−1) / N 2 ≦ 1 / b (10) The following equation (11) can be obtained by modifying the equation (10).
It becomes like a formula.

【0033】[0033]

【数11】 N≧2{b+(b2 −b)1/2 } …(11) 例えば、マスク2の撓み量ΔZ(マスク2の中心部と端
部とのZ方向におけるずれ)が75μm、投影光学系の
焦点深度が±12.5μmの場合には、b=3であるた
め、N≧10.9となる。従って、上述の場合、マスク
2を11分割よりも多く分割すれば、各投影光学系の被
写界深度内にマスク2が位置することになる。
N ≧ 2 {b + (b 2 −b) 1/2 } (11) For example, the deflection amount ΔZ of the mask 2 (deviation in the Z direction between the central portion and the end portion of the mask 2) is 75 μm, When the depth of focus of the projection optical system is ± 12.5 μm, b = 3, so N ≧ 10.9. Therefore, in the above case, if the mask 2 is divided into more than 11 divisions, the mask 2 will be positioned within the depth of field of each projection optical system.

【0034】さて、上記の例では、露光領域を分割する
ことによって、マスク2の撓みによる焦点誤差の補正を
行なっている。ここで、例えば撓みによるマスク2の変
形量ΔZが各投影光学系3a〜3eの焦点深度よりも大
きくなる場合には、各投影光学系3a〜3eの光路中に
光路長補正手段を配置して、各投影光学系3a〜3eの
焦点位置を補正すれば良い。
In the above example, the focus error due to the bending of the mask 2 is corrected by dividing the exposure area. Here, for example, when the deformation amount ΔZ of the mask 2 due to bending becomes larger than the depth of focus of each of the projection optical systems 3a to 3e, an optical path length correction unit is arranged in the optical path of each of the projection optical systems 3a to 3e. The focus positions of the projection optical systems 3a to 3e may be corrected.

【0035】具体的には、図1に示す如く、各投影光学
系3a〜3eの光路中に光路長補正部材4a〜4eを挿
入する。これにより、マスク2の撓みにより生じる焦点
誤差を各投影光学系3a〜3eの光路長を互いに異なら
せて補正できる。以下、光路長補正部材4a〜4eの構
成について定量的な検討を行なう。尚、以下の説明にお
いては、上述の例と同様に、マスク2のY方向の長さL
をN個(但しNは奇数)の領域に分割して露光を行なう
場合を考える。
Specifically, as shown in FIG. 1, the optical path length correction members 4a to 4e are inserted in the optical paths of the projection optical systems 3a to 3e. As a result, the focus error caused by the bending of the mask 2 can be corrected by making the optical path lengths of the projection optical systems 3a to 3e different from each other. Hereinafter, a quantitative examination will be made on the configuration of the optical path length correction members 4a to 4e. In the following description, the length L of the mask 2 in the Y direction is the same as in the above example.
Consider a case in which exposure is divided into N (where N is an odd number) areas for exposure.

【0036】m番目(mは自然数)の領域におけるZ方
向のずれ量δm は、m−1番目の領域における外側の端
と中心点とのZ方向のずれ量ΔZm-1 と、m番目の領域
における外側の端と中心点とのZ方向のずれ量ΔZm
の差である。ここで、m番目の領域における変形量の平
均(中心点に対する変形量の平均値)ΔZmaは、上記
(7)式より、
The shift amount δ m in the Z direction in the m-th region (m is a natural number) is the shift amount ΔZ m-1 in the Z direction between the outer end and the center point in the m-1 th region and the m-th region. This is the difference between the outer edge and the center point in the region of Z in the shift amount ΔZ m in the Z direction. Here, the average of the deformation amount in the m-th region (the average value of the deformation amount with respect to the center point) ΔZ ma is

【0037】[0037]

【数12】 ΔZma=(ΔZm +ΔZm-1 )/2 =(R/2)(θm 2 +θm-1 2)/2 =(4m2 −8m+5)Rθ2 /2N2 …(12) で表される。ΔZ ma = (ΔZ m + ΔZ m-1 ) / 2 = (R / 2) (θ m 2 + θ m-1 2 ) / 2 = (4 m 2 -8 m + 5) R θ 2 / 2N 2 (12) ) Is represented by.

【0038】従って、このm番目の領域をプレート6上
に投影する投影光学系の光路中に、上記変形量の平均Δ
maだけ光路長を補正する光路長補正部材を挿入すれ
ば、このm番目の領域をプレート6上に焦点誤差なく結
像させることができる。ここで、光路長補正部材4a〜
4eがそれぞれ平行平面板で構成される場合、以下の
(13)式を満足するように、この平行平面板を構成す
れば、撓みによるマスク2の焦点誤差を補正することが
できる。
Therefore, in the optical path of the projection optical system for projecting the m-th area on the plate 6, the average Δ of the above deformation amount.
If an optical path length correction member that corrects the optical path length by Z ma is inserted, this m-th region can be imaged on the plate 6 without a focus error. Here, the optical path length correction members 4a-
When each of 4e is formed by a plane parallel plate, if the plane parallel plate is formed so as to satisfy the following expression (13), the focus error of the mask 2 due to bending can be corrected.

【0039】[0039]

【数13】 d(n−1)/n=(4m2 −8m+5)Rθ2 /2N2 …(13) 但し、d:平行平面板の厚さ、 n:平行平面板の露光波長における屈折率、 である。そして、上記(13)式は、以下のように変形
できる。
D (n-1) / n = (4m 2 -8m + 5) Rθ 2 / 2N 2 (13) where d is the thickness of the plane-parallel plate, and n is the refractive index of the plane-parallel plate at the exposure wavelength. ,. Then, the above equation (13) can be modified as follows.

【0040】[0040]

【数14】 d=n(4m2 −8m+5)Rθ2 /{(n−1)2N2 }…(14) なお、上記(14)式においては、撓んだマスク2の中
心部を基準としている。すなわち、マスク2の中心部か
らm番目の領域をプレート6上に結像させる投影光学系
の光路中に上記(14)式を満足するように構成される
平行平面板を挿入する。
D = n (4m 2 −8m + 5) Rθ 2 / {(n−1) 2N 2 } (14) In the above equation (14), the center of the bent mask 2 is used as a reference. There is. That is, a plane parallel plate configured to satisfy the above expression (14) is inserted in the optical path of the projection optical system that forms an image of the m-th area from the center of the mask 2 on the plate 6.

【0041】ここで、図1の例のように、マスク2が投
影光学系3a〜3e側に凸面を向けた形状に撓む場合を
考える。このとき、マスク2の中心領域(1番目の領
域)を投影する投影光学系の光路内の平行平面板の厚さ
をd0 とすると、m番目の領域を投影する投影光学系の
光路内に配置される平行平面板の厚さdm は、
Now, let us consider a case where the mask 2 is bent into a shape with its convex surface facing the projection optical systems 3a to 3e, as in the example of FIG. At this time, if the thickness of the plane-parallel plate in the optical path of the projection optical system for projecting the central area (first area) of the mask 2 is d 0 , it is in the optical path of the projection optical system for projecting the m-th area. The thickness d m of the parallel plane plates arranged is

【0042】[0042]

【数15】 dm =d0 +d …(15) で表される。また、マスク2が投影光学系側に凹面を向
けた形状に撓む場合、マスク2の中心領域(1番目の領
域)を投影する投影光学系の光路内に配置される平行平
面板の厚さをd0 とすると、m番目の領域を投影する投
影光学系の光路内に配置される平行平面板の厚さd
m は、以下の(16)式を満足する。
[Expression 15] d m = d 0 + d (15) Further, when the mask 2 is bent into a shape with a concave surface facing the projection optical system side, the thickness of the plane parallel plate disposed in the optical path of the projection optical system that projects the central region (first region) of the mask 2 Is d 0 , the thickness d of the plane-parallel plate arranged in the optical path of the projection optical system that projects the m-th region.
m satisfies the following expression (16).

【0043】[0043]

【数16】 dm =d0 −d …(16) この光路長補正部材4a〜4eの具体的な構成の一例を
図4に示す。図4において、互いに異なる厚さを有する
平行平面板41〜44は、複数の開口部を持つ枠40の
開口部内に設けられている。そして、枠40は、平行平
面板41〜44の配列方向に沿って移動可能に設けられ
ており、これらの平行平面板41〜44の何れか1枚が
投影光学系の光路中に位置する、またはこれらの平行平
面板41〜44の何れも位置しないように光路長補正部
14によって駆動される。
D m = d 0 −d (16) FIG. 4 shows an example of a specific configuration of the optical path length correction members 4a to 4e. In FIG. 4, parallel plane plates 41 to 44 having different thicknesses are provided in the opening of the frame 40 having a plurality of openings. The frame 40 is movably provided along the arrangement direction of the plane parallel plates 41 to 44, and any one of the plane parallel plates 41 to 44 is located in the optical path of the projection optical system. Alternatively, it is driven by the optical path length correction unit 14 so that none of these parallel plane plates 41 to 44 is positioned.

【0044】次に、図1に戻って、倍率調整の動作につ
いて説明する。図1に示す露光装置には、倍率に関する
情報を入力するために、キーボード等からなる入力部1
1が設けられている。この入力部11に入力された所望
の倍率に関する情報は、CPU及びメモリー部から構成
される制御部12へ出力される。また、図1の露光装置
には、マスク2の変形量を検出するためのマスク変形量
検出部10a,10bが設けられている。このマスク変
形量検出部10a,10bは、マスク2上の複数の箇所
に対して斜め方向から光を照射する投光部10aと、マ
スク2で反射された投光部10aからの光を受光して光
の受光位置に関する情報を出力する受光部10bとから
構成されている。この受光部10bからの受光位置情報
は、制御部12へ出力される。なお、マスク変形量検出
部10a,10bによるマスクの変形量の検出箇所は、
少なくとも照明光学系による照明領域(投影光学系によ
る視野領域)内のみの箇所であれば良い。
Next, returning to FIG. 1, the operation of magnification adjustment will be described. The exposure apparatus shown in FIG. 1 has an input unit 1 including a keyboard and the like for inputting information regarding magnification.
1 is provided. The information regarding the desired magnification input to the input unit 11 is output to the control unit 12 including a CPU and a memory unit. Further, the exposure apparatus of FIG. 1 is provided with mask deformation amount detection units 10a and 10b for detecting the deformation amount of the mask 2. The mask deformation amount detection units 10a and 10b receive light from the light projecting unit 10a that irradiates a plurality of locations on the mask 2 from a diagonal direction and light from the light projecting unit 10a reflected by the mask 2. Light receiving portion 10b that outputs information regarding the light receiving position of the light. The light receiving position information from the light receiving unit 10b is output to the control unit 12. Note that the mask deformation amount detection units 10a and 10b detect the mask deformation amount as follows.
It suffices if it is at least in the area illuminated by the illumination optical system (field of view of the projection optical system).

【0045】以下、具体的に倍率調整の際の制御部12
の動作につき説明する。倍率調整を行なうにあたって、
まず、入力部11へ所望の倍率を入力する。入力された
所望の倍率に関する情報は、制御部12へ出力される。
制御部12は、入力部12からの倍率情報に基づいて、
マスク2の変形量ΔZを算出する。そして、制御部12
は、受光部10bからの受光位置に関する情報に基づい
て、マスク2の現在の変形量を検出しつつ、検出された
変形量と算出された変形量ΔZとが等しくなるように、
マスク変形部13を制御してマスク2を撓ませる。
The control unit 12 for adjusting the magnification will be described below.
The operation of will be described. When adjusting the magnification,
First, a desired magnification is input to the input unit 11. The input information regarding the desired magnification is output to the control unit 12.
The control unit 12, based on the magnification information from the input unit 12,
The deformation amount ΔZ of the mask 2 is calculated. Then, the control unit 12
While detecting the current deformation amount of the mask 2 based on the information on the light receiving position from the light receiving unit 10b, the detected deformation amount and the calculated deformation amount ΔZ are equal to each other.
The mask deforming unit 13 is controlled to bend the mask 2.

【0046】次に、制御部12は、分割された各領域毎
のマスク2の変形量を算出する。このとき、各領域毎の
変形量が各投影光学系3a〜3eの被写界深度よりも小
さい場合には、制御部12は、図示なき駆動部を制御し
て、プレートステージ7とマスクステージ8とを一体に
移動させ、走査露光を行なう。また、各領域毎の変形量
が各投影光学系3a〜3eの被写界深度よりも大きい場
合には、制御部12は、算出された変形量に基づいて、
各投影光学系3a〜3e内に配置される光路長補正部材
4a〜4eの厚さを算出する。そして、制御部12は、
光路長補正部14を制御し、各投影光学系3a〜3eの
光路中に算出された厚さの平行平面板が位置させる。こ
れにより、プレート6上には、倍率調整されたマスク2
の像が良好な結像状態のもとで形成される。その後、制
御部12は、図示なき駆動部を制御して、プレートステ
ージ7とマスクステージ8とを一体に移動させ、走査露
光を行なう。
Next, the control unit 12 calculates the deformation amount of the mask 2 for each of the divided areas. At this time, when the amount of deformation for each area is smaller than the depth of field of each of the projection optical systems 3a to 3e, the control unit 12 controls a driving unit (not shown) to cause the plate stage 7 and the mask stage 8 to operate. And are moved together to perform scanning exposure. Further, when the deformation amount for each area is larger than the depth of field of each of the projection optical systems 3a to 3e, the control unit 12 determines, based on the calculated deformation amount,
The thickness of the optical path length correction members 4a to 4e arranged in each of the projection optical systems 3a to 3e is calculated. Then, the control unit 12
The optical path length correction unit 14 is controlled to position the plane-parallel plate having the calculated thickness in the optical path of each of the projection optical systems 3a to 3e. As a result, the mask 2 with the magnification adjusted is provided on the plate 6.
Image is formed under a good imaging condition. After that, the control unit 12 controls a driving unit (not shown) to integrally move the plate stage 7 and the mask stage 8 to perform scanning exposure.

【0047】なお、図1に示す実施例においては、投影
光学系3a〜3eの像側に光路長補正部材4a〜4eを
挿入する構成としているが、この光路長補正部材4a〜
4eを各投影光学系3a〜3eの物体側に配置しても良
い。次に、本発明による別の実施例につき図5を参照し
て説明する。図5は、投影光学系が2組のリレー光学系
から構成される例を示す光路図である。
In the embodiment shown in FIG. 1, the optical path length correction members 4a to 4e are inserted on the image side of the projection optical systems 3a to 3e.
4e may be arranged on the object side of each of the projection optical systems 3a to 3e. Next, another embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an optical path diagram showing an example in which the projection optical system is composed of two sets of relay optical systems.

【0048】図5において、図示なき照明光学系からの
照明光は、マスク2を均一に照明する。そして、マスク
2からの光は、マスク2の下方に設けられた3組の投影
光学系23a〜23cを介してプレート6上に達し、プ
レート6上にマスク2の像を形成する。なお、図5には
図示していないが、本実施例においても、マスクを支持
するマスクステージ、プレートを載置するプレートステ
ージ、マスクを変形させるマスク変形部が設けられてい
る。
In FIG. 5, illumination light from an illumination optical system (not shown) uniformly illuminates the mask 2. Then, the light from the mask 2 reaches the plate 6 via the three sets of projection optical systems 23a to 23c provided below the mask 2, and forms an image of the mask 2 on the plate 6. Although not shown in FIG. 5, a mask stage for supporting the mask, a plate stage for mounting the plate, and a mask deforming portion for deforming the mask are also provided in this embodiment.

【0049】ここで、各投影光学系23a〜23cは、
マスク2の中間像を形成する第1リレー系23a1 ,2
3b1 ,23c1 と、この中間像からの光に基づいてマ
スク2の正立像を形成する第2リレー系23a2 ,23
2 ,23c2 と、中間像形成位置に設けられた視野絞
り25a,25b,25cとを有するように構成されて
いる。ここで、第1リレー系23a1 〜23c1 と、第
2リレー系23a2 〜23c2 とは、両側テレセントリ
ックな光学系で構成される。
Here, the projection optical systems 23a-23c are
First relay system 23a 1 , 2 forming an intermediate image of the mask 2
3b 1 and 23c 1 and second relay systems 23a 2 and 23 that form an erect image of the mask 2 based on the light from the intermediate image.
b 2 and 23c 2 and field diaphragms 25a, 25b and 25c provided at the intermediate image forming positions. Here, the first relay systems 23a 1 to 23c 1 and the second relay systems 23a 2 to 23c 2 are both side telecentric optical systems.

【0050】さて、図示なきマスク変形部によって、倍
率補正を行なうためにマスク2が撓んだ場合には、マス
ク2の端部において焦点誤差が発生する。ここで、各領
域(3組の投影光学系23a〜23cのそれぞれの視野
領域)におけるマスク2の変形量が各投影光学系23a
〜23cの被写界深度よりも大きくなる場合には、変形
による焦点誤差を補正するために、光路長補正部材24
a、24cを投影光学系23a,23cの光路中に配置
する。なお、図5の例では、マスク2が投影光学系23
a〜23c側に凸面を向けた形状に撓むものとし、マス
ク2の中心部における回路パターン面とプレート6上の
面とが共役であるとする。
When the mask 2 is bent to correct the magnification by the mask deforming unit (not shown), a focus error occurs at the end of the mask 2. Here, the amount of deformation of the mask 2 in each area (the respective visual field areas of the three sets of projection optical systems 23a to 23c) is the projection optical system 23a.
When the depth of field is larger than ˜23c, in order to correct the focus error due to deformation, the optical path length correction member 24
a and 24c are arranged in the optical paths of the projection optical systems 23a and 23c. In the example of FIG. 5, the mask 2 is the projection optical system 23.
It is assumed that the convex surface faces the a to 23c side, and the circuit pattern surface in the central portion of the mask 2 and the surface on the plate 6 are conjugate.

【0051】この光路長補正部材24a、24cは、平
行平面板にて構成されており、この平行平面板は、それ
ぞれ前述の(15)式で示す如き厚さで構成されてい
る。本実施例のように、2組のリレー光学系によって投
影光学系が構成される場合には、光路長補正部材24
a、24cは、マスク2と視野絞り25a,25b,2
5cとの間の光路中に設けられることが望ましい。ここ
で、光路長補正部材24a,24cが視野絞り25a,
25b,25cとプレート6との間の光路中に配置され
ると、プレート6上に投影される視野絞り25a,25
b,25cの像の結像状態が悪化するため好ましくな
い。
The optical path length correcting members 24a and 24c are made of plane parallel plates, and the plane parallel plates are each made to have a thickness as shown in the above equation (15). When the projection optical system is composed of two sets of relay optical systems as in the present embodiment, the optical path length correction member 24
a and 24c are the mask 2 and the field stop 25a, 25b, 2
It is desirable to be provided in the optical path between the optical fiber 5c and 5c. Here, the optical path length correction members 24a, 24c are the field stop 25a,
When placed in the optical path between the plates 25b and 25c and the plate 6, the field diaphragms 25a and 25 projected on the plate 6 are projected.
This is not preferable because the image forming state of the images of b and 25c deteriorates.

【0052】さらに、本実施例のように、投影光学系2
3a〜23cがテレセントリックで構成される場合、光
路長補正部材24a、24cは、主光線がテレセントリ
ックとなる光路中に配置されることがさらに望ましい。
この場合、平行平面板を光線が通過することによる非点
収差やコマ収差等の収差の影響を低減させることができ
る。
Further, as in this embodiment, the projection optical system 2
When 3a to 23c are telecentric, it is more preferable that the optical path length correction members 24a and 24c are arranged in the optical path in which the chief ray is telecentric.
In this case, it is possible to reduce the influence of aberrations such as astigmatism and coma caused by the light rays passing through the plane-parallel plate.

【0053】なお、投影光学系が2組以上のリレー光学
系で構成される場合においても、光路長補正部材をマス
クと視野絞りとの間の光路中に配置することが望ましい
ことは言うまでもない。次に、本発明によるさらに別の
実施例を図6を参照して説明する。図6は、本発明を本
願と同一出願人による特願平5-161588号公報による露光
装置に適用した例を示す模式図である。
Even when the projection optical system is composed of two or more sets of relay optical systems, it goes without saying that it is desirable to dispose the optical path length correcting member in the optical path between the mask and the field stop. Next, another embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing an example in which the present invention is applied to an exposure apparatus according to Japanese Patent Application No. 5-161588 by the same applicant as this application.

【0054】図6において、照明光学系10による露光
光によって、マスク2は均一に照明される。照明された
マスク2上の回路パターンからの光は、複数の投影光学
系33a〜33gを介して、プレート6上にマスク2の
像を形成する。ここで、複数の投影光学系33a〜33
gは、それぞれ2組の部分光学系を有するように構成さ
れている。以下、投影光学系の構成について図7を参照
して説明する。図7は投影光学系の構成を示す図であ
る。ここで、説明を簡単にするために、投影光学系33
aのみについて説明する。
In FIG. 6, the mask 2 is uniformly illuminated by the exposure light from the illumination optical system 10. The light from the illuminated circuit pattern on the mask 2 forms an image of the mask 2 on the plate 6 via the plurality of projection optical systems 33a to 33g. Here, the plurality of projection optical systems 33a to 33
Each g is configured to have two sets of partial optical systems. The configuration of the projection optical system will be described below with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the projection optical system. Here, in order to simplify the explanation, the projection optical system 33
Only a will be described.

【0055】図7において、投影光学系33aは、マス
ク2上の1次像を形成する第1部分光学系33a1 と、
この1次像からの光によりプレート6上にマスク2の2
次像を形成する第2部分光学系33a2 と、1次像形成
位置に配置された視野絞り25とから構成される。これ
らの第1及び第2部分光学系33a1 ,33a2 は、そ
れぞれダイソン型光学系を変形したもので構成されてい
る。
In FIG. 7, the projection optical system 33a includes a first partial optical system 33a 1 which forms a primary image on the mask 2 and
The light from this primary image causes the mask 2 on the plate 6 to
The second partial optical system 33a 2 for forming the next image and the field stop 25 arranged at the primary image forming position. These first and second partial optical systems 33a 1 and 33a 2 are each constructed by modifying a Dyson type optical system.

【0056】マスク2からの光は、直角プリズムP1
平凸形状のレンズ成分L1 、メニスカス形状のレンズ成
分L2 を順に経て、レンズ成分L2 に設けられた反射面
1に達する。反射面M1 で反射された光は、レンズ成
分L2 、レンズ成分L1 、直角プリズムP2 を順に経
て、直角プリズムP2 の射出側に、マスク2の等倍の1
次像を形成する。ここで、直角プリズムP1 ,P2 、レ
ンズ成分L1 ,L2 が第1部分光学系33a1 を構成し
ている。この1次像は、倒立像(上下左右の横倍率が負
となる像)であり、1次像形成位置には、所定形状の開
口部を有する視野絞り25aが設けられている。
The light from the mask 2 is reflected by the rectangular prism P 1 ,
The plano-convex lens component L 1 and the meniscus lens component L 2 are sequentially passed to reach the reflecting surface M 1 provided on the lens component L 2 . The light reflected by the reflecting surface M 1 passes through the lens component L 2 , the lens component L 1 , and the right-angle prism P 2 in this order, and then enters the exit side of the right-angle prism P 2 at the same magnification of 1 of the mask 2.
Form the next image. Here, the right-angle prisms P 1 and P 2 and the lens components L 1 and L 2 form the first partial optical system 33a 1 . The primary image is an inverted image (an image in which the lateral magnification in the vertical and horizontal directions is negative), and a field diaphragm 25a having an opening of a predetermined shape is provided at the primary image forming position.

【0057】そして、この視野絞り25aを介した光
は、直角プリズムP3 、平凸形状のレンズ成分L3 、メ
ニスカス形状のレンズ成分L4 を順に経て、レンズ成分
3 に設けられた反射面M2 に達する。反射面M2 で反
射された光は、レンズ成分L3、レンズ成分L4 を順に
経て、プレート6上に、マスク2の等倍の2次像を形成
する。この2次像は、正立像である。ここで、直角プリ
ズムP3 ,P4 、レンズ成分L3 ,L4 が第2部分光学
系33a2 を構成している。
The light passing through the field stop 25a passes through the right-angle prism P 3 , the plano-convex lens component L 3 , and the meniscus lens component L 4 in this order, and then is reflected by the lens component L 3. Reach M 2 . The light reflected by the reflecting surface M 2 passes through the lens component L 3 and the lens component L 4 in this order, and forms a secondary image of the same size as the mask 2 on the plate 6. This secondary image is an erect image. Here, the right-angled prisms P 3 and P 4 and the lens components L 3 and L 4 form the second partial optical system 33a 2 .

【0058】これらの第1及び第2部分光学系33
1 ,33a2 は、両側テレセントリック光学系であ
る。すなわち、投影光学系33a(33b〜33g)が
両側テレセントリック光学系となる。従って、これらの
投影光学系33a〜33gを走査直交方向(Y方向)に
沿って一列に配置する構成とすると、一回の走査露光で
は、マスク2の全ての領域を露光することができない。
よって、本実施例では、投影光学系3a〜3gを千鳥状
に配列している。
These first and second partial optical systems 33
Reference numerals a 1 and 33a 2 are both-side telecentric optical systems. That is, the projection optical system 33a (33b to 33g) is a double-sided telecentric optical system. Therefore, if the projection optical systems 33a to 33g are arranged in a row along the scanning orthogonal direction (Y direction), it is not possible to expose the entire area of the mask 2 by one scanning exposure.
Therefore, in this embodiment, the projection optical systems 3a to 3g are arranged in a staggered pattern.

【0059】ここで、各投影光学系による視野領域は、
図8の平面図に示す如く、Y方向において互いに重なり
合うように規定されている。図8において、各視野領域
20a〜20gは、重なり合わない領域のX方向の長さ
と、互いに重なり合う領域のX方向の長さとの和が等し
くなるように規定されている。これにより、プレート6
上のY方向に沿ったいずれの箇所でも常に等しい露光量
となる。なお、各視野領域20a〜20gの形状は、各
投影光学系33a〜33gの視野絞りの開口部の形状に
よって規定される。ここでは、視野絞りの開口部と視野
領域20a〜20gとは、それぞれ相似形状である。
Here, the field of view of each projection optical system is
As shown in the plan view of FIG. 8, they are defined so as to overlap each other in the Y direction. In FIG. 8, the visual field regions 20a to 20g are defined so that the sum of the X-direction length of the non-overlapping regions and the X-direction length of the mutually overlapping regions is equal. This allows the plate 6
The exposure amount is always the same at any position along the Y direction above. The shapes of the visual field regions 20a to 20g are defined by the shapes of the openings of the visual field diaphragms of the projection optical systems 33a to 33g. Here, the opening of the field stop and the field regions 20a to 20g have similar shapes.

【0060】さて、図1に戻って、これらの投影光学系
33a〜33gは千鳥状に配置されている。ここで、投
影光学系33a〜33dは、走査直交方向において一列
となるように配置されており、投影光学系33e〜33
gは、投影光学系33a〜33dの配列位置とは異なる
Y方向の列に沿って配置されている。これらの投影光学
系33a〜33gにより、プレート6上には、図中Y方
向に沿って配列された露光領域60a〜60dが形成さ
れ、投影光学系33e〜33gによって、露光領域60
a〜60dとは異なる位置にY方向に沿って配列された
露光領域60e〜60gが形成される。これらの露光領
域60a〜60gは、視野領域20a〜20dの等倍の
正立像である。
Now, returning to FIG. 1, these projection optical systems 33a to 33g are arranged in a staggered manner. Here, the projection optical systems 33a to 33d are arranged in a line in the scanning orthogonal direction, and the projection optical systems 33e to 33d.
g is arranged along a column in the Y direction different from the arrangement position of the projection optical systems 33a to 33d. The projection optical systems 33a to 33g form exposure regions 60a to 60d arranged on the plate 6 along the Y direction in the drawing, and the projection optical systems 33e to 33g form the exposure regions 60a to 60d.
Exposure regions 60e to 60g arranged along the Y direction are formed at positions different from a to 60d. These exposure areas 60a to 60g are erect images of the same magnification as the visual field areas 20a to 20d.

【0061】さて、本実施例による露光装置において
も、プレート6上での倍率を調節するためにマスク変形
部13が設けられている。これにより、マスク2は、走
査直交方向において曲率を持つように撓むことになり、
プレート6上での倍率を可変にできる。そして、図7に
示す如く、本実施例の投影光学系33a内の視野絞り2
5aと第1部分光学系33a1 との間の光路中には、撓
みによる焦点誤差を補正するための光路長補正部材24
aが設けられている。これにより、プレート6上には、
倍率調整されたマスク2の像が良好な結像状態のもとで
形成される。
Now, also in the exposure apparatus according to this embodiment, the mask deforming portion 13 is provided for adjusting the magnification on the plate 6. As a result, the mask 2 is bent so as to have a curvature in the scanning orthogonal direction,
The magnification on the plate 6 can be changed. Then, as shown in FIG. 7, the field stop 2 in the projection optical system 33a of the present embodiment.
An optical path length correction member 24 for correcting the focus error due to the bending is provided in the optical path between the optical path 5a and the first partial optical system 33a 1.
a is provided. As a result, on the plate 6,
An image of the mask 2 whose magnification has been adjusted is formed under a favorable image formation state.

【0062】ここで、マスク2はマスクステージ8上に
載置されており、プレート6は、プレートステージ7上
に載置されている。ここで、マスクステージ8とプレー
トステージ7とは、図中X方向に沿って一体に移動す
る。これにより、プレート6上には、照明光学系10に
より照明されたマスク2の像が逐次転写され、所謂走査
露光が行なわれる。マスク2の移動により、視野領域2
0a〜20gによるマスク2の全面の走査が完了する
と、プレート6上の全面に渡ってマスク2の像が転写さ
れる。
The mask 2 is placed on the mask stage 8 and the plate 6 is placed on the plate stage 7. Here, the mask stage 8 and the plate stage 7 move integrally along the X direction in the drawing. As a result, the images of the mask 2 illuminated by the illumination optical system 10 are sequentially transferred onto the plate 6, and so-called scanning exposure is performed. By moving the mask 2, the visual field 2
When the scanning of the entire surface of the mask 2 with 0a to 20g is completed, the image of the mask 2 is transferred over the entire surface of the plate 6.

【0063】なお、投影光学系33a〜33dにおいて
は、マスク2のY方向における中心線を基準として、光
路長補正部材の厚さを考えれば良い。このように、走査
直交方向において配列された投影光学系が2列以上ある
場合でも、本発明によれば、倍率調整を行なうことがで
きる。
In the projection optical systems 33a to 33d, the thickness of the optical path length correction member may be considered with reference to the center line of the mask 2 in the Y direction. As described above, according to the present invention, the magnification can be adjusted even when there are two or more projection optical systems arranged in the scanning orthogonal direction.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、簡単な
構成で倍率補正を実行できる露光装置を提供することが
できる。さらに、複数の投影光学系内に、光路長を可変
にする光路長可変手段を配置すれば、撓みによる倍率補
正時に生じる焦点誤差を良好に補正することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an exposure apparatus capable of executing magnification correction with a simple structure. Further, by disposing optical path length varying means for varying the optical path length in the plurality of projection optical systems, it is possible to excellently correct a focus error that occurs during magnification correction due to bending.

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

【図1】本発明による実施例の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an exemplary embodiment according to the present invention.

【図2】マスク変形部による荷重の一例を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a load applied by a mask deforming unit.

【図3】マスクの撓み量と縮み量との関係を説明する図
である。
FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the amount of bending and the amount of contraction of a mask.

【図4】光路長補正部材の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an optical path length correction member.

【図5】本発明による別の実施例の構成を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of another embodiment according to the present invention.

【図6】本発明によるさらに別の実施例の構成を示す斜
視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of still another embodiment according to the present invention.

【図7】投影光学系の構成の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a configuration of a projection optical system.

【図8】投影光学系による視野領域を示す平面図であ
る。
FIG. 8 is a plan view showing a field of view by a projection optical system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 … マスク、 3a〜3e … 投影光学系、 4a〜4e … 光路長補正部材、 6 … プレート、 13 … マスク変形部、 2 ... Mask, 3a-3e ... Projection optical system, 4a-4e ... Optical path length correction member, 6 ... Plate, 13 ... Mask deformation part,

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 7352−4M 515 D 7352−4M 518 7352−4M 526 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location 7352-4M 515 D 7352-4M 518 7352-4M 526 B

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の物体と第2の物体とを移動させつ
つ、投影光学系を介して前記第1の物体の像を前記第2
の物体上に投影露光する露光装置において、 前記第1の物体と前記第2の物体との少なくとも一方を
前記移動する方向と実質的に直交する方向で曲率を持つ
ように撓ませる手段を有し、 前記投影光学系は、前記第1の物体の正立像を形成する
複数の正立光学系を有することを特徴とする露光装置。
Claim: What is claimed is: 1. While moving a first object and a second object, an image of the first object is transferred to the second object via a projection optical system.
In the exposure apparatus for performing projection exposure on the object, the apparatus includes means for bending at least one of the first object and the second object so as to have a curvature in a direction substantially orthogonal to the moving direction. The exposure apparatus is characterized in that the projection optical system has a plurality of erecting optical systems that form an erecting image of the first object.
【請求項2】前記正立光学系は、前記正立光学系の光路
長を可変にする光路長可変手段を有することを特徴とす
る請求項1記載の露光装置。
2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the erecting optical system has an optical path length varying means for varying an optical path length of the erecting optical system.
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