JPH08288192A - Projection aligner - Google Patents

Projection aligner

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JPH08288192A
JPH08288192A JP7087853A JP8785395A JPH08288192A JP H08288192 A JPH08288192 A JP H08288192A JP 7087853 A JP7087853 A JP 7087853A JP 8785395 A JP8785395 A JP 8785395A JP H08288192 A JPH08288192 A JP H08288192A
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reticle
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    • GPHYSICS
    • 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

Abstract

PURPOSE: To compensate distortion without affecting other aberrations in a projection aligner for projecting a pattern on a reticle R to a light-sensitive substrate. CONSTITUTION: The pattern of a reticle R is projected on a wafer W in scanning exposure system via a projection optical system PL. An image distortion compensation body 31 consisting of an optical wedge 12 where an upper surface opposing the reticle R is vertical to a light axis IX and a lower surface is inclined and an optical wedge 13 where a lower surface is inclined vertically to the light axis IX and an upper surface is inclined in parallel to the lower surface of the optical wedge 12 is arranged between the reticle R and the projection optical system PL. By moving the optical wedges 12 and 13 in a direction opposite to the scanning direction being vertical to the light axis IX by an optical member control system 14, the light path length of illumination light IL in the image compensation body 31 is changed to continuously compensate distortion.

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、例えば半導体集積回路
や液晶デバイス等をフォトリソグラフィー工程で製造す
る際に使用される投影露光装置に関し、特に投影光学系
による投影像のディストーション等の結像特性を補正す
る機構を備えた投影露光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection exposure apparatus used, for example, in manufacturing a semiconductor integrated circuit, a liquid crystal device or the like in a photolithography process, and more particularly to image forming characteristics such as distortion of a projection image by a projection optical system. The present invention relates to a projection exposure apparatus having a mechanism for correcting

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりこの種の投影露光装置では、レ
チクル(又はフォトマスク等)の微細なパターンを高い
解像度でフォトレジストが塗布されたウエハ(又はガラ
スプレート等)上に投影するため、更には既にウエハ上
に形成されているパターン上に高い重ね合わせ精度でレ
チクルのパターンを投影するために、投影光学系による
投影像の結像特性を常に高精度に維持することが求めら
れている。この場合投影光学系の周囲の大気圧、気温等
の環境変化、レチクル若しくは投影光学系の照明光吸収
による形状変化、レチクルの照明方法の切り換え、又は
所謂位相シフトマスク等を使用する場合のようなレチク
ル上のパターンの変化等により、その結像特性が次第に
変化してしまうことがある。なおここで、そのレチクル
の照明方法の切り換えとは、通常の照明方法から、例え
ば輪帯照明法又は変形光源法等に切り換えることを言
う。
2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of projection exposure apparatus, a fine pattern of a reticle (or a photomask, etc.) is projected with high resolution onto a wafer (or a glass plate, etc.) coated with a photoresist. In order to project a reticle pattern onto a pattern already formed on a wafer with high overlay accuracy, it is required to always maintain the imaging characteristics of the projection image by the projection optical system with high accuracy. In this case, the ambient pressure around the projection optical system, environmental changes such as temperature, shape change due to absorption of illumination light of the reticle or projection optical system, switching of the reticle illumination method, or when using a so-called phase shift mask, etc. The imaging characteristics may change gradually due to changes in the pattern on the reticle. Here, the switching of the reticle illumination method means switching from a normal illumination method to, for example, an annular illumination method or a modified light source method.

【0003】そこで、従来は、これらの環境変化の量等
を測定し、この測定結果から結像特性の変化量を予測
し、この予測された変化量を相殺するように結像特性を
補正するようにしていた。また、従来の結像特性の補正
対象は主に投影像のデフォーカスと投影倍率との2種類
であった。これらを補正するため、例えばデフォーカス
に関しては、投影光学系とウエハとの間隔を一定に保つ
機構(オートフォーカス機構)においてフォーカス位置
の目標値を補正していた。また、投影倍率の補正に関し
ては、投影光学系の内部のレンズ間を密封してその内部
圧力を変える手法、又は投影光学系の一部のレンズを光
軸方向に移動させる手法等が提案されている。
Therefore, conventionally, the amount of these environmental changes and the like are measured, the amount of change in the imaging characteristics is predicted from the measurement result, and the imaging characteristics are corrected so as to cancel the predicted amount of change. Was doing. Further, there are mainly two types of conventional correction targets of the image forming characteristics, that is, the defocus of the projected image and the projection magnification. In order to correct these, for example, regarding defocusing, a target value of the focus position is corrected in a mechanism (autofocus mechanism) that keeps the distance between the projection optical system and the wafer constant. Regarding the correction of the projection magnification, there has been proposed a method of sealing between the lenses inside the projection optical system to change the internal pressure, or a method of moving a part of the lenses of the projection optical system in the optical axis direction. There is.

【0004】これに関して、近年では半導体集積回路の
パターン等が益々微細化するのに伴ってデフォーカス、
投影倍率だけでなく等方的像歪(所謂糸巻型、樽型のデ
ィストーション)の変化も無視できなくなりつつある。
そして、その等方的像歪の補正手段としては、レチクル
を投影光学系の光軸方向へ移動させる機構、投影光学系
の一部のレンズを光軸方向に移動させる機構、露光用光
源(レーザ光源等)の発光波長を変化させる機構、又は
投影光学系の内部のレンズ間を密閉してその内部圧力を
変える機構等が提案されている。
With respect to this, in recent years, defocusing has occurred as the patterns of semiconductor integrated circuits have become finer and finer.
Not only the projection magnification but also the change of isotropic image distortion (so-called pincushion type or barrel type distortion) cannot be ignored.
As means for correcting the isotropic image distortion, a mechanism for moving the reticle in the optical axis direction of the projection optical system, a mechanism for moving some lenses of the projection optical system in the optical axis direction, an exposure light source (laser) There has been proposed a mechanism for changing the emission wavelength of a light source or the like, or a mechanism for sealing the lenses inside the projection optical system to change the internal pressure.

【0005】上記の如き従来の等方的像歪の補正手段に
は以下のような不都合がある。先ず、等方的像歪は投影
倍率とは異なり、高次の収差であるため、前記の補正手
段のうち、投影光学系の一部のレンズを光軸方向に移動
させる機構、露光用光源の発光波長を変化させる機構、
又は投影光学系の内部の所定のレンズ間の圧力を変化さ
せる機構を用いて補正を行うと、他の収差が変化し独立
に等方的像歪のみを修正できないという不都合がある。
この場合新たに発生した収差を別の機構で補正するもの
とすると、全体の補正機構が複雑化する。また、他の収
差変化を許容範囲内として等方的像歪を補正しようとし
ても補正できる量が僅かになってしまい、所望の補正量
が得られない。これに対して、レチクルを光軸方向に移
動する手法によれば、他の収差に影響を与えることな
く、等方的像歪のみを補正することができる。
The conventional means for correcting isotropic image distortion as described above has the following disadvantages. First, isotropic image distortion is different from projection magnification and is a high-order aberration. Therefore, of the correction means, a mechanism for moving a part of the lens of the projection optical system in the optical axis direction and an exposure light source A mechanism that changes the emission wavelength,
Alternatively, if correction is performed using a mechanism that changes the pressure between predetermined lenses inside the projection optical system, other aberrations change and there is the inconvenience that only the isotropic image distortion cannot be corrected independently.
In this case, if the newly generated aberration is corrected by another mechanism, the entire correction mechanism becomes complicated. Further, even if an attempt is made to correct the isotropic image distortion by setting another aberration change within the allowable range, the amount that can be corrected becomes small, and a desired correction amount cannot be obtained. On the other hand, according to the method of moving the reticle in the optical axis direction, it is possible to correct only the isotropic image distortion without affecting other aberrations.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、等方的
像歪を補正するためには、レチクルを光軸方向に移動す
る手法が簡便な手法と言える。しかし、最近になって結
像特性を維持したまま、より広フィールドの領域を露光
する要求が高まり、これに応えるべくレチクルとウエハ
とを投影光学系に対して相対的にスキャンして露光する
走査露光型の投影露光装置(スリットスキャン方式、又
はステップ・アンド・スキャン方式等の投影露光装置)
が提案されている。この方式では、レチクルをスリット
状に照明することで投影光学系の有効露光フィールドの
最大直径を使用でき、且つスキャンすることによりスキ
ャン方向には光学系の制限を受けることなく露光フィー
ルドを拡大できるという利点がある。また、投影光学系
の一部しか使用しないので、照度均一性、ディストーシ
ョン等の精度を出し易いという利点がある。しかしなが
ら、この走査露光型の投影露光装置ではレチクルとウエ
ハとを高精度に同期させてスキャンしなければならない
ため、レチクル用のステージは高い剛性が要求される。
このようにレチクル側のステージの剛性を高めるために
は、レチクルを光軸方向に移動させる機構は無いことが
望ましい。また、ステッパーのような一括露光型の装置
でも、レチクル側のステージの剛性は高いことが望まし
い。
As described above, in order to correct the isotropic image distortion, the method of moving the reticle in the optical axis direction can be said to be a simple method. However, recently, there has been an increasing demand for exposing a wider field area while maintaining the imaging characteristics, and in order to meet this demand, the reticle and the wafer are relatively scanned with respect to the projection optical system to perform scanning. Exposure type projection exposure apparatus (slit scan type or step-and-scan type projection exposure apparatus)
Is proposed. In this method, the maximum diameter of the effective exposure field of the projection optical system can be used by illuminating the reticle in a slit shape, and by scanning, the exposure field can be enlarged without being restricted by the optical system in the scanning direction. There are advantages. Further, since only a part of the projection optical system is used, there is an advantage that accuracy such as illuminance uniformity and distortion can be easily obtained. However, in this scanning exposure type projection exposure apparatus, since the reticle and the wafer have to be scanned in high precision in synchronization with each other, the reticle stage is required to have high rigidity.
In order to increase the rigidity of the stage on the reticle side, it is desirable that there is no mechanism for moving the reticle in the optical axis direction. Even in a batch exposure type device such as a stepper, it is desirable that the reticle side stage has high rigidity.

【0007】また、直接レチクルを駆動するため、その
駆動誤差は直接結像特性あるいは重ね合わせ精度に影響
する。つまり、レチクルが光軸に垂直な平面から傾く
と、像面が傾斜し、またディストーションが変化する。
また、レチクルが横シフトすると、アライメントセンサ
と像の位置関係がずれて、重ね合わせ誤差が発生すると
いう不都合がある。あるいは、これらの誤差を防ぐため
レチクルの駆動系は非常に高度な制御技術、あるいは位
置測定技術が必要となるため、製造コストがアップする
という不都合がある。
Further, since the reticle is directly driven, the driving error directly affects the image forming characteristic or the overlay accuracy. That is, when the reticle tilts from the plane perpendicular to the optical axis, the image surface tilts and the distortion changes.
In addition, when the reticle is laterally shifted, the positional relationship between the alignment sensor and the image is deviated, and an overlay error occurs. Alternatively, the reticle drive system requires very sophisticated control technology or position measurement technology in order to prevent these errors, resulting in an increase in manufacturing cost.

【0008】本発明は斯かる点に鑑み、他の収差に悪影
響を与えることなく、且つレチクルを移動させることな
く等方的像歪を補正できる投影露光装置を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a projection exposure apparatus which can correct isotropic image distortion without adversely affecting other aberrations and without moving the reticle.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明による投影露光装
置は、例えば図1に示すように、露光用の照明光(I
L)のもとで、マスク(R)に形成された転写用のパタ
ーンの像を投影光学系(PL)を介して感光性の基板
(W)上に投影する投影露光装置において、そのマスク
(R)とその基板(W)との間に配置された厚さの変更
自在な光透過性基板(12,13)と、この光透過性基
板の厚さを切り換えることによりその照明光の光路長を
変える光路長切換手段(14)と、を設け、その光路長
切換手段(14)を介してその光透過性基板(12,1
3)の厚さを変更して投影像の像歪みを調整するもので
ある。
A projection exposure apparatus according to the present invention has an illumination light (I) for exposure as shown in FIG.
L), in the projection exposure apparatus that projects the image of the transfer pattern formed on the mask (R) onto the photosensitive substrate (W) via the projection optical system (PL), the mask ( R) and its substrate (W), the light-transmissive substrates (12, 13) having variable thickness, and the optical path length of the illumination light by switching the thickness of the light-transmissive substrates. And an optical path length switching means (14) for changing the optical path length switching means (14), and the light transmitting substrate (12, 1) via the optical path length switching means (14).
The thickness of 3) is changed to adjust the image distortion of the projected image.

【0010】この場合、その光透過性基板の一例は、そ
れぞれ厚さが連続的に変化する1枚又は複数枚の光学く
さび(12,13)であり、この場合、その光路長切換
手段はその光学くさび(12,13)を全体として又は
相対的に移動する移動手段(14)であることが好まし
い。また、その投影露光装置が、そのマスク(R)を所
定の走査方向(X方向)に走査するのと同期してその基
板をその所定の走査方向に対応する方向(−X方向)に
走査することによりそのマスク(R)のパターンを逐次
その基板(W)上に露光する走査型露光装置である場
合、その光路長切換手段(14)はその光学くさび(1
2,13)をその所定の走査方向に沿って移動すること
が好ましい。
In this case, an example of the light-transmissive substrate is one or a plurality of optical wedges (12, 13) each having a continuously changing thickness, and in this case, the optical path length switching means is the same. It is preferably a moving means (14) for moving the optical wedges (12, 13) as a whole or relatively. Further, the projection exposure apparatus scans the substrate in a direction (-X direction) corresponding to the predetermined scanning direction in synchronization with scanning of the mask (R) in a predetermined scanning direction (X direction). Therefore, in the case of a scanning type exposure apparatus that sequentially exposes the pattern of the mask (R) onto the substrate (W), the optical path length switching means (14) has the optical wedge (1).
2, 13) is preferably moved along the predetermined scanning direction.

【0011】また、その光透過性基板の他の例は、例え
ば図10に示すように、厚さの異なる複数の光透過性基
板(101〜103)であり、この場合、その光路長切
換手段はその複数の光透過性基板(101〜103)を
交換する交換手段(14A)である。
Another example of the light transmissive substrate is a plurality of light transmissive substrates (101 to 103) having different thicknesses, as shown in FIG. 10, and in this case, the optical path length switching means. Is an exchange means (14A) for exchanging the plurality of light transmissive substrates (101 to 103).

【0012】[0012]

【作用】斯かる本発明の投影露光装置によれば、厚さの
変更可能な光透過性基板(12,13)の厚さを変える
ことで、マスク(R)と投影光学系(PL)との間の光
路長を変化させ、マスク(R)や投影光学系(PL)を
移動するとなく等方的像歪を補正することができる。ま
た、レンズ等の光学部材を介さず、マスク(R)と感光
性の基板(W)との間に配置した光透過性基板(12,
13)だけにより像歪を補正するので、レンズ等の光学
部材を介することにより発生する諸収差が発生しない。
従って、光透過性基板(12,13)を使用することに
より等方的像歪(所謂糸巻型、樽型のディストーショ
ン)を他の収差から独立に変化させることができる。
According to the projection exposure apparatus of the present invention, the mask (R) and the projection optical system (PL) are changed by changing the thickness of the light transmissive substrates (12, 13) whose thickness can be changed. It is possible to correct the isotropic image distortion without changing the mask (R) and the projection optical system (PL) by changing the optical path length between the two. In addition, a light-transmissive substrate (12, 12 disposed between the mask (R) and the photosensitive substrate (W) without an optical member such as a lens interposed therebetween.
Since the image distortion is corrected only by 13), various aberrations caused by passing through an optical member such as a lens do not occur.
Therefore, isotropic image distortion (so-called pincushion type or barrel type distortion) can be changed independently of other aberrations by using the light transmissive substrates (12, 13).

【0013】また、光透過性基板が光学くさび(12,
13)よりなり、光路長切換手段が移動手段(14)で
ある場合には、移動手段(14)により光学くさび(1
2,13)をその厚さが連続的に変化する方向に移動す
ることにより光路長を連続的に変化させることができ
る。従って、連続的に像歪を補正できる。また、その厚
さの変化を緩やかにしておけば、その光学部材の位置決
めは厳密に行わなくても光路長を厳密に制御できる。
Further, the light transmissive substrate has an optical wedge (12,
13) and the optical path length switching means is the moving means (14), the optical wedge (1) is moved by the moving means (14).
The optical path length can be continuously changed by moving (2, 13) in the direction in which the thickness continuously changes. Therefore, the image distortion can be continuously corrected. Further, if the change in the thickness is made gentle, the optical path length can be strictly controlled without strictly positioning the optical member.

【0014】特に、光透過性基板(12,13)の内最
もレチクル(R)に近い光透過性基板(12)の上面
と、基板(W)に近い光透過性基板(13)の下面とが
共に平行平面に近い場合、光透過性基板(12,13)
の位置決めは3次元的に緩やかでよく、マスク(R)や
投影光学系(PL)そのものを駆動するときの位置決め
精度に対し比較にならないぐらい緩やかでよい。
Particularly, the upper surface of the light transmissive substrate (12) closest to the reticle (R) among the light transmissive substrates (12, 13) and the lower surface of the light transmissive substrate (13) closest to the substrate (W). If both are parallel planes, the light-transmissive substrate (12, 13)
The positioning may be three-dimensionally gradual, and may be gradual so as not to compare with the positioning accuracy when driving the mask (R) or the projection optical system (PL) itself.

【0015】また、投影露光装置が走査型の投影露光装
置であり、光学くさび(12,13)を走査方向に沿っ
て移動する場合には、走査方向に短いスリット状の照明
領域を用いるため、光学くさび(12,13)の駆動量
が少なくて済む。また、等方的像歪みを補正するため
に、マスク(R)あるいは投影光学系(PL)自体を物
理的に駆動しなくてもよいため、特に装置全体として高
い剛性が要求される走査型の投影露光装置に対して効果
的である。
When the projection exposure apparatus is a scanning type projection exposure apparatus and the optical wedges (12, 13) are moved along the scanning direction, a short slit-shaped illumination area is used in the scanning direction. The drive amount of the optical wedges (12, 13) is small. Further, in order to correct the isotropic image distortion, it is not necessary to physically drive the mask (R) or the projection optical system (PL) itself, so that a high rigidity is required especially for the entire apparatus. It is effective for a projection exposure apparatus.

【0016】また、光透過性基板が複数の光透過性基板
(101〜103)からなり、光路長切換手段(14)
が交換手段(14A)である場合には、補正は不連続と
なるが装置構成は簡単になる。この場合も、入れ換える
光透過性基板(101〜103)が平行平面であれば、
前述のように光透過性基板(101〜103)の位置決
め精度は粗くてもよい。従って、更に装置の構成を単純
にできる。
Further, the light transmissive substrate comprises a plurality of light transmissive substrates (101 to 103), and the optical path length switching means (14).
Is the exchange means (14A), the correction is discontinuous, but the device configuration is simple. Also in this case, if the light transmissive substrates (101 to 103) to be replaced are parallel planes,
As described above, the positioning accuracy of the light transmissive substrates (101 to 103) may be rough. Therefore, the structure of the device can be further simplified.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明による投影露光装置の一実施例
について図1〜図7を参照して説明する。本発明は、一
括露光型(ステップ・アンド・リピート方式等)及び走
査露光型(ステップ・アンド・スキャン方式等)の何れ
にも適用できる。以下では本発明の効果がより発揮され
る走査露光型に適用した場合につき説明する。但し、一
括露光型への適用もほぼ同様である。なお、図1におい
て、投影光学系PLの光軸IXに平行にZ軸を取り、そ
の光軸IXに垂直な平面内で図1の紙面に平行にX軸
を、図1の紙面に垂直にY軸を取る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the projection exposure apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. The present invention can be applied to both a batch exposure type (step and repeat system etc.) and a scanning exposure type (step and scan system etc.). Hereinafter, a case where the present invention is applied to a scanning exposure type in which the effects of the present invention can be more exerted will be described. However, the application to the collective exposure type is almost the same. In FIG. 1, the Z axis is taken parallel to the optical axis IX of the projection optical system PL, and the X axis is parallel to the paper surface of FIG. 1 in the plane perpendicular to the optical axis IX and is perpendicular to the paper surface of FIG. Take the Y axis.

【0018】図1は、本例の投影露光装置の概略構成を
示し、この図1において、光源1としては、例えばKr
FエキシマレーザやArFエキシマレーザ等のエキシマ
レーザ光源、銅蒸気レーザやYAGレーザの高波波発生
装置、あるいは超高圧水銀ランプ等が使用される。光源
1が超高圧水銀ランプの場合、光源1からは紫外の輝線
(g線、i線等)よりなる照明光ILが射出される。照
明光ILはコリメータレンズ、フライアイレンズ等より
なる照度均一化光学系2に入射し、照度分布がほぼ均一
な光束に変換された後、照明条件切り換え用のターレッ
ト3に導かれる。
FIG. 1 shows a schematic structure of the projection exposure apparatus of this example. In FIG. 1, the light source 1 is, for example, Kr.
An excimer laser light source such as an F excimer laser or an ArF excimer laser, a high wave generator such as a copper vapor laser or a YAG laser, or an ultrahigh pressure mercury lamp is used. When the light source 1 is an ultra-high pressure mercury lamp, the light source 1 emits illumination light IL composed of ultraviolet bright lines (g line, i line, etc.). The illumination light IL is incident on the illuminance homogenizing optical system 2 including a collimator lens, a fly-eye lens, etc., and after being converted into a luminous flux having a substantially uniform illuminance distribution, it is guided to a turret 3 for switching illumination conditions.

【0019】図2は、図1のターレット3の正面図であ
り、この図2においてターレット3には90°間隔で絞
り41〜44が配置されており、ターレット3を回転さ
せて絞り41〜44を切り換えることにより、投影光学
系PLのフーリエ変換面(瞳面)の光強度分布を変更す
ることができる。この方法は、投影光学系の解像力を向
上させる技術の一つであり、露光すべきパターンによ
り、これらの絞り41〜44の中から最適なものが選択
される。
FIG. 2 is a front view of the turret 3 of FIG. 1. In this turret 3, diaphragms 41 to 44 are arranged at 90 ° intervals, and the turret 3 is rotated to form diaphragms 41 to 44. It is possible to change the light intensity distribution on the Fourier transform surface (pupil surface) of the projection optical system PL by switching between. This method is one of the techniques for improving the resolution of the projection optical system, and the optimum one is selected from these diaphragms 41 to 44 depending on the pattern to be exposed.

【0020】図2の例では、円形の絞り41が通常の開
口絞り(σ絞り)で、輪帯状の絞り42は輪帯照明を行
うための絞りである。また、小さい円形の絞り43は光
束の角度を絞るためのものであり、通常の照明系におい
て、コヒーレンスファクタ(σ値)が小さい(例えばσ
値が0.1〜0.4程度の)場合に相当する。4個の偏
心した円形(又は十字型遮光部を有する)開口よりなる
絞り44は、複数傾斜照明(変形光源)用の絞りで、一
般にライン・アンド・スペースパターンを高解像度で露
光するために使用されるものである。ターレット3はレ
チクルRのパターンに応じて、逐次最適なものに変更し
ながら使用される。
In the example of FIG. 2, the circular diaphragm 41 is a normal aperture diaphragm (σ diaphragm), and the ring-shaped diaphragm 42 is a diaphragm for performing ring-shaped illumination. Further, the small circular diaphragm 43 is for narrowing the angle of the light beam, and has a small coherence factor (σ value) in a normal illumination system (for example, σ
The value is about 0.1 to 0.4). A diaphragm 44 composed of four eccentric circular (or cross-shaped light-shielding portion) openings is a diaphragm for a plurality of inclined illuminations (deformed light sources) and is generally used for exposing a line and space pattern with high resolution. It is what is done. The turret 3 is used while being sequentially changed to the optimum one according to the pattern of the reticle R.

【0021】さて、ターレット3の所定の絞りを通過し
た照明光ILは、その両側に光電センサ24,25を備
えたビームスプリッタ4に達する。ビームスプリッタ4
は、ほぼ全ての光束を通過させるが、一部の光束を反射
するものであり、ターレット3側から来てビームスプリ
ッタ4で反射された光束は光電センサ24へ入射し、ウ
エハW側から来てビームスプリッタ4で反射された光は
光電センサ25に入射する。光電センサ24,25の検
出信号は、後述するように投影光学系PLの収差変化を
計算するのに用いられる。照明光ILは更にリレーレン
ズ、視野絞り、コンデンサレンズ等からなる照明光学系
5を経て、ダイクロイックミラー6により反射され、半
導体の回路パターン等が描かれたレチクルRを照明す
る。レチクルRはレチクルステージRST上に真空吸着
され、このレチクルステージRSTは照明光学系5のダ
イクロイックミラー6により折り曲げられた光軸(投影
光学系PLの光軸と一致している)IXに垂直な平面
(XY平面)内で2次元的に微動してレチクルRを位置
決めする。
The illumination light IL which has passed through the predetermined stop of the turret 3 reaches the beam splitter 4 having photoelectric sensors 24 and 25 on both sides thereof. Beam splitter 4
Means that almost all the light fluxes are transmitted but a part of the light fluxes is reflected. The light flux coming from the turret 3 side and reflected by the beam splitter 4 enters the photoelectric sensor 24 and comes from the wafer W side. The light reflected by the beam splitter 4 enters the photoelectric sensor 25. The detection signals of the photoelectric sensors 24 and 25 are used to calculate the aberration change of the projection optical system PL as described later. The illumination light IL further passes through an illumination optical system 5 including a relay lens, a field stop, a condenser lens, etc., and is reflected by a dichroic mirror 6 to illuminate a reticle R on which a semiconductor circuit pattern or the like is drawn. The reticle R is vacuum-sucked on the reticle stage RST, and the reticle stage RST is a plane perpendicular to the optical axis (which coincides with the optical axis of the projection optical system PL) IX bent by the dichroic mirror 6 of the illumination optical system 5. The reticle R is positioned by finely moving two-dimensionally in the (XY plane).

【0022】また、レチクルステージRSTはリニアモ
ータ等で構成されたレチクル駆動部(不図示)により、
X方向(走査方向)に所定の走査速度で移動可能となっ
ている。レチクルステージRSTは、レチクルRの全面
が少なくとも照明光学系の光軸ILを横切ることができ
るだけの移動ストロークを有している。レチクルステー
ジRSTの端部には干渉計9からのレーザビームを反射
する移動鏡8が固定されており、レチクルステージRS
Tの走査方向の位置は干渉計9によって、例えば0.0
1μm程度の分解能で常時検出されている。干渉計9か
らのレチクルステージRSTの位置情報はステージ制御
系30Aに送られ、ステージ制御系30Aはレチクルス
テージRSTの位置情報に基づき、レチクル駆動部(不
図示)を介して、レチクルステージRSTを駆動する。
不図示のレチクルアライメント系により所定の基準位置
にレチクルRが精度良く位置決めされるように、レチク
ルステージRSTの初期位置が決定されるため、移動鏡
8の位置を干渉計9で測定するだけで、レチクルRの位
置が十分高精度に測定される。
Further, the reticle stage RST is provided with a reticle drive unit (not shown) composed of a linear motor or the like.
It is possible to move at a predetermined scanning speed in the X direction (scanning direction). Reticle stage RST has a moving stroke that allows the entire surface of reticle R to cross at least the optical axis IL of the illumination optical system. A movable mirror 8 that reflects the laser beam from the interferometer 9 is fixed to the end of the reticle stage RST.
The position of T in the scanning direction is set by the interferometer 9 to, for example, 0.0.
It is constantly detected with a resolution of about 1 μm. Position information of the reticle stage RST from the interferometer 9 is sent to the stage control system 30A, and the stage control system 30A drives the reticle stage RST via a reticle drive unit (not shown) based on the position information of the reticle stage RST. To do.
Since the initial position of the reticle stage RST is determined so that the reticle R is accurately positioned at a predetermined reference position by a reticle alignment system (not shown), the position of the movable mirror 8 can be simply measured by the interferometer 9. The position of the reticle R is measured with sufficiently high accuracy.

【0023】さて、レチクルRを通過した照明光IL
は、一対の同形の光学くさび12,13からなる像歪補
正体31に入射する。光学くさび12,13は共にレチ
クルRと同じような大きさで形成され、レチクルRを透
過する照明光ILはすべて像歪補正体31の透過領域内
を通過できるように構成されている。この像歪補正体3
1の光学くさび12,13を走査方向(X方向)にそれ
ぞれ駆動することによりディストーションを補正する。
この像歪補正体31については後で詳しく説明する。
Now, the illumination light IL which has passed through the reticle R
Enters the image distortion correction body 31 formed of a pair of optical wedges 12 and 13 having the same shape. The optical wedges 12 and 13 are both formed to have the same size as the reticle R, and the illumination light IL transmitted through the reticle R can be entirely passed through the transmission region of the image distortion correction body 31. This image distortion correction body 3
The optical wedges 12 and 13 of No. 1 are driven in the scanning direction (X direction) to correct the distortion.
The image distortion correction body 31 will be described in detail later.

【0024】像歪補正体31を透過した照明光ILは、
次に両側テレセントリックな投影光学系PLに入射し、
投影光学系PLはレチクルRの回路パターンを縮小倍率
β(例えば1/5あるいは1/4)で縮小した投影像
を、その表面にフォトレジスト(感光材)が塗布された
ウエハW上に形成する。また、投影光学系PLの瞳面
(レチクルRに対するフーリエ変換面)付近には光軸I
X付近の光束を遮光する光学的フィルタ、即ち中心遮光
型の瞳フィルタPFが着脱自在に設置されている。瞳フ
ィルタPFは、特にコンタクトホールパターンを露光す
る際に解像度及び焦点深度を改善するものである。主制
御系30が着脱装置30Bを介して瞳フィルタPFの着
脱を制御する。更に本実施例の投影光学系PLには、結
像特性の補正のための機構(15〜22)が取り付けら
れているが、これらの機構については後述する。
The illumination light IL transmitted through the image distortion correction body 31 is
Next, it is incident on the projection optical system PL which is telecentric on both sides,
The projection optical system PL forms a projection image obtained by reducing the circuit pattern of the reticle R with a reduction magnification β (for example, ⅕ or ¼) on the wafer W whose surface is coated with a photoresist (photosensitive material). . The optical axis I is provided near the pupil plane (Fourier transform plane for the reticle R) of the projection optical system PL.
An optical filter for blocking a light beam near X, that is, a central light blocking type pupil filter PF is detachably installed. The pupil filter PF improves resolution and depth of focus particularly when exposing a contact hole pattern. The main control system 30 controls the attachment / detachment of the pupil filter PF via the attachment / detachment device 30B. Further, the projection optical system PL of the present embodiment is equipped with mechanisms (15 to 22) for correcting the imaging characteristics, which will be described later.

【0025】図3は、図1のレチクルR及びウエハWの
走査の状態を示す斜視図である。なお、図3では投影光
学系PLは非テレセントリックであるかのように便宜上
表現されているが、実際には投影光学系PLは両側(又
は少なくともウエハ側)にテレセントリックである。本
実施例の投影露光装置においては、図3に示すようにレ
チクルRの走査方向(X方向)に対して垂直な方向(Y
方向)に長手方向を有する長方形(スリット状)の照明
領域IARでレチクルRが照明され、レチクルRは露光
時に−X方向(又は+X方向)に速度VR でスキャンさ
れる。照明領域IAR(中心は光軸IX とほぼ一致)
内のパターンは、投影光学系PLを介してウエハW上に
投影され、スリット状の投影領域IAが形成される。
FIG. 3 is a perspective view showing a scanning state of the reticle R and the wafer W shown in FIG. In FIG. 3, the projection optical system PL is expressed as if it is non-telecentric for convenience, but in reality the projection optical system PL is telecentric on both sides (or at least the wafer side). In the projection exposure apparatus of this embodiment, as shown in FIG. 3, a direction (Y) perpendicular to the scanning direction (X direction) of the reticle R is used.
The reticle R is illuminated in a rectangular (slit-shaped) illumination area IAR having a longitudinal direction (direction), and the reticle R is scanned at the speed V R in the −X direction (or + X direction) during exposure. Illumination area IAR (center is almost coincident with optical axis IX)
The inner pattern is projected onto the wafer W via the projection optical system PL to form a slit-shaped projection area IA.

【0026】ウエハWはレチクルRとは倒立結像関係に
あるため、ウエハWは速度VR の方向とは反対の+X方
向(又は−X方向)に、レチクルRに同期して、速度V
W でスキャンされ、ウエハW上のショット領域SAの全
面にレチクルRのパターンが逐次露光される。走査速度
の比(VW /VR )は投影光学系PLの縮小倍率βに正
確に一致したものになっており、レチクルRのパターン
領域PAのパターンがウエハW上のショット領域SA上
に正確に縮小転写される。照明領域IARの長手方向の
幅は、レチクルR上のパターン領域PAよりも広く、遮
光領域STの最大幅よりも狭くなるように設定され、レ
チクルRをスキャンすることによりパターン領域PA全
面が照明されるようになっている。
[0026] Since the wafer W is to the reticle R in inverted imaging relationship, the wafer W to the direction of the velocity V R in the opposite + X direction (or -X direction), in synchronism with the reticle R, the speed V
Scanned in W, the pattern of the entire surface on the reticle R in the shot area SA on the wafer W is sequentially exposed. The scanning speed ratio (V W / V R ) is exactly the same as the reduction ratio β of the projection optical system PL, and the pattern of the pattern area PA of the reticle R is accurate on the shot area SA on the wafer W. Is reduced and transferred to. The width of the illumination area IAR in the longitudinal direction is set to be wider than the pattern area PA on the reticle R and smaller than the maximum width of the light shielding area ST, and the entire area of the pattern area PA is illuminated by scanning the reticle R. It has become so.

【0027】再び図1の説明に戻って、ウエハWはウエ
ハホルダ7上に真空吸着され、ウエハホルダ7はウエハ
ステージWST上に保持されている。ウエハホルダ7は
不図示の駆動部により、投影光学系PLの最良結像面に
対し、任意方向に傾斜可能で、且つ光軸IX方向(Z方
向)に微動できる。また、ウエハホルダ7は光軸IXの
回りの回転動作も可能である。一方、ウエハステージW
STは前述のスキャン方向(X方向)の移動のみなら
ず、複数のショット領域内の任意のショット領域に随時
移動できるよう、スキャン方向に垂直な方向(Y方向)
にも移動可能に構成されており、ウエハW上の各ショッ
ト領域へスキャン露光する動作と、次のショット領域の
露光開始位置まで移動する動作とを繰り返すステップ・
アンド・スキャン動作を行う。モータ等のウエハステー
ジ駆動部(不図示)はウエハステージWSTをX及びY
方向に駆動する。ウエハステージWSTの端部には干渉
計11からのレーザビームを反射する移動鏡10が固定
され、ウエハステージWSTのXY平面内での位置は干
渉計11によって、例えば0.01μm程度の分解能で
常時検出されている。ウエハステージWSTの位置情報
(又は速度情報)はステージ制御系30Aに送られ、ス
テージ制御系30Aはこの位置情報(又は速度情報)に
基づいてウエハステージ駆動部を制御する。
Returning to the explanation of FIG. 1, the wafer W is vacuum-sucked on the wafer holder 7, and the wafer holder 7 is held on the wafer stage WST. The wafer holder 7 can be tilted in an arbitrary direction with respect to the best imaging plane of the projection optical system PL by a driving unit (not shown) and can be finely moved in the optical axis IX direction (Z direction). Further, the wafer holder 7 can also rotate about the optical axis IX. On the other hand, the wafer stage W
ST is a direction perpendicular to the scan direction (Y direction) so that the ST can be moved not only in the scan direction (X direction) described above but also to any shot area in a plurality of shot areas at any time.
And a step of repeating the operation of scanning and exposing each shot area on the wafer W and the operation of moving to the exposure start position of the next shot area.
And-scan operation is performed. A wafer stage drive unit (not shown) such as a motor moves the wafer stage WST to X and Y.
Drive in the direction. A movable mirror 10 that reflects the laser beam from the interferometer 11 is fixed to the end of the wafer stage WST, and the position of the wafer stage WST in the XY plane is constantly fixed by the interferometer 11 at a resolution of, for example, about 0.01 μm. It has been detected. The position information (or speed information) of wafer stage WST is sent to stage control system 30A, and stage control system 30A controls the wafer stage drive unit based on this position information (or speed information).

【0028】また、図1の装置にはウエハWの露光面に
向けてピンホール像、あるいはスリット像を形成するた
めの結像光束を光軸IXに対して斜め方向に供給する照
射光学系26と、その結像光束のウエハWの露光表面で
の反射光束をスリットを介して受光する受光光学系27
とからなる斜入射方式のウエハ位置検出系(焦点位置検
出系)が、投影光学系PLを支える支持部(不図示)に
固定されている。このウエハ位置検出系のより詳細な構
成については、例えば特開昭60−168112号公報
に開示されている。ウエハ位置検出系はウエハの露光面
の投影光学系PLの最良結像面に対するZ方向の位置偏
差を検出し、ウエハWと投影光学系PLとが所定の間隔
を保つようにウエハホルダ7をZ方向に駆動するために
用いられる。ウエハ位置検出系からのウエハ位置情報
は、主制御系30を介してステージ制御系30Aに送ら
れる。ステージ制御系30Aはこのウエハ位置情報に基
づいてウエハホルダ7をZ方向に駆動する。
Further, in the apparatus shown in FIG. 1, an irradiation optical system 26 that supplies an image forming light beam for forming a pinhole image or a slit image toward the exposure surface of the wafer W in an oblique direction with respect to the optical axis IX. And a light receiving optical system 27 that receives the reflected light flux of the image-forming light flux on the exposed surface of the wafer W through the slit.
An oblique incidence type wafer position detection system (focus position detection system) consisting of and is fixed to a support portion (not shown) that supports the projection optical system PL. A more detailed structure of this wafer position detection system is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-168112. The wafer position detection system detects the positional deviation of the exposure surface of the wafer in the Z direction from the best image plane of the projection optical system PL, and moves the wafer holder 7 in the Z direction so that the wafer W and the projection optical system PL maintain a predetermined distance. Used to drive to. Wafer position information from the wafer position detection system is sent to the stage control system 30A via the main control system 30. The stage control system 30A drives the wafer holder 7 in the Z direction based on this wafer position information.

【0029】なお、本実施例では投影光学系PLの最良
結像面(結像面)が零点基準となるように、予め受光光
学系27の内部に設けられた不図示の平行平板ガラス
(プレーンパラレル)の角度が調整され、ウエハ位置検
出系のキャリブレーションが行われるものとする。ま
た、例えば特開昭58−113706号公報に開示され
ているような、被検面に平行光束を照射し、反射光の集
光点の横ずれ量を検出する水平位置検出系を用いたり、
あるいは投影光学系PLのイメージフィールド内の任意
の複数の位置での焦点位置を検出できるようにウエハ位
置検出系を構成する(例えば複数のスリット像をイメー
ジフィールド内に投影する)ことによって、ウエハW上
の所定領域の結像面に対する傾きを検出してもよい。こ
の場合、ウエハホルダ7の傾斜角の調整によりレベリン
グが行われる。
In this embodiment, a parallel flat plate glass (plane, not shown) provided in advance inside the light receiving optical system 27 so that the best image forming surface (image forming surface) of the projection optical system PL becomes the zero point reference. (Parallel) angle is adjusted and the wafer position detection system is calibrated. Further, for example, a horizontal position detection system as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-113706, which irradiates a parallel light flux on the surface to be detected and detects the lateral shift amount of the condensing point of the reflected light,
Alternatively, the wafer W is configured by configuring the wafer position detection system so as to detect the focal positions at arbitrary plural positions in the image field of the projection optical system PL (for example, projecting plural slit images in the image field). The inclination of the upper predetermined area with respect to the image plane may be detected. In this case, leveling is performed by adjusting the inclination angle of the wafer holder 7.

【0030】また、ウエハステージWST上には光電セ
ンサ28が設置され、投影光学系PLの付近には大気
圧、気温、湿度等の測定を行う環境センサ29が設けら
れて、各々の検出信号が投影光学系PLの結像特性の変
化を計算するのに用いられる。詳しくは後述する。次
に、本実施例における等方的像歪の補正機構を含めた結
像特性補正機構について説明を行う。前記のように補正
すべき結像特性の種類は、露光する線幅が小さくなるに
つれより多くなる傾向にある。このため本実施例でも、
(イ)等方的像歪(以下「ディストーション」ともい
う)に加えて、(ロ)投影倍率、(ハ)デフォーカス、
及び(ニ)像面湾曲の4種類を補正する場合の例を示
す。
Further, a photoelectric sensor 28 is installed on the wafer stage WST, and an environment sensor 29 for measuring atmospheric pressure, temperature, humidity and the like is provided near the projection optical system PL, and each detection signal is detected. It is used to calculate the change in the imaging characteristics of the projection optical system PL. Details will be described later. Next, the image forming characteristic correction mechanism including the isotropic image distortion correction mechanism in the present embodiment will be described. As described above, the types of imaging characteristics to be corrected tend to increase as the exposure line width decreases. Therefore, also in this embodiment,
(A) In addition to isotropic image distortion (hereinafter also referred to as "distortion"), (b) projection magnification, (c) defocus,
And (d) an example of correcting four types of field curvature will be described.

【0031】先ず、(イ)のディストーションは、レチ
クルRと投影光学系PLとの間に配置された像歪補正体
31を駆動して、レチクルRと投影光学系PLとの間の
光路長を変更することにより行う。本実施例では、投影
光学系はマスク側がテレセントリックか、又はテレセン
トリックでなくとも、光路長の変更に伴い倍率成分の変
化しない光学系であるとする。
First, in the distortion of (a), the image distortion correction body 31 arranged between the reticle R and the projection optical system PL is driven to change the optical path length between the reticle R and the projection optical system PL. By changing. In this embodiment, the projection optical system is an optical system in which the magnification component does not change with the change of the optical path length even if the mask side is telecentric or not telecentric.

【0032】像歪補正体31は、レチクルRに近い光学
くさび12と、光学くさび12の下部に重ねられるよう
に配置された光学くさび13とから構成されている。光
学くさび12,13は共に両端の厚さが異なるほぼ同じ
大きさのくさび状の平板ガラスからなり、光学くさび1
2の上面と光学くさび13の下面は共に光軸IXに対し
垂直な平面で構成されている。また、光学くさび12の
下面と光学くさび13の上面は互いに平行で、図1のよ
うに光軸IXに垂直な平面に対して傾斜している。この
ような構成を取ることにより、像歪補正体31のレチク
ルR及び投影光学系PLに対する間隔がそれほど厳密に
要求されないという利点がある。つまり、像歪補正体3
1は平行平面板と等価であるため、大きく傾斜すること
等がなければ殆ど投影像に対して影響がない。
The image distortion correction body 31 is composed of an optical wedge 12 close to the reticle R, and an optical wedge 13 arranged so as to overlap with the lower portion of the optical wedge 12. The optical wedges 12 and 13 are both made of wedge-shaped flat glass having substantially the same size with different thicknesses at both ends.
Both the upper surface of 2 and the lower surface of the optical wedge 13 are formed by planes perpendicular to the optical axis IX. Further, the lower surface of the optical wedge 12 and the upper surface of the optical wedge 13 are parallel to each other and are inclined with respect to a plane perpendicular to the optical axis IX as shown in FIG. By adopting such a configuration, there is an advantage that the distance between the image distortion correction body 31 and the reticle R and the projection optical system PL is not so strictly required. That is, the image distortion correction body 3
Since 1 is equivalent to a plane parallel plate, it has almost no effect on the projected image unless it is greatly inclined.

【0033】光学くさび12,13は各々不図示の駆動
ガイドに固定されており、図1の矢印で示す走査方向
(X方向)に駆動が可能となっている。従って、光学く
さび12の上面と光学くさび13の下面は共に光軸IX
に対し垂直なままX方向に駆動され、X方向以外へはガ
イドにより移動できないようになっている。光学くさび
12,13のそれぞれの位置は、例えばリニアエンコー
ダ、ポテンショメータ等の位置センサにより計測され、
主制御系30で設定された目標値に従い、光学部材制御
系14のモータ等よりなる駆動機構により位置決めされ
る。
The optical wedges 12 and 13 are respectively fixed to drive guides (not shown), and can be driven in the scanning direction (X direction) shown by the arrow in FIG. Therefore, the upper surface of the optical wedge 12 and the lower surface of the optical wedge 13 are both on the optical axis IX.
It is driven in the X direction while being perpendicular to the above, and cannot be moved in any direction other than the X direction by the guide. The respective positions of the optical wedges 12 and 13 are measured by a position sensor such as a linear encoder or a potentiometer,
According to the target value set by the main control system 30, the optical member control system 14 is positioned by a drive mechanism including a motor or the like.

【0034】なお、光学くさび12,13の大きさ、光
学くさび12,13同士の間隔、並びに光学くさび1
2,13のレチクルRと投影光学系PLとの間の配置に
ついては特に制限はないが、光学くさび12,13の大
きさについては撓むことのない厚さで且つ重量的に容易
に駆動できる程度の大きさで形成すればよい。但し、光
学くさび12,13の配置については、ディストーショ
ン以外の収差への影響を小さくするためには、レチクル
Rの近くに配置することが好ましい。
The size of the optical wedges 12 and 13, the interval between the optical wedges 12 and 13, and the optical wedge 1
The arrangement between the reticle R 2 and the reticle R and the projection optical system PL is not particularly limited, but the sizes of the optical wedges 12 and 13 are such that the optical wedges 12 and 13 do not bend and can be easily driven in terms of weight. It suffices if it is formed in a size of the order. However, the optical wedges 12 and 13 are preferably arranged near the reticle R in order to reduce the influence on aberrations other than distortion.

【0035】次に、像歪補正体31により等方的像歪を
制御する原理につき図4〜図6を参照して詳しく説明す
る。図4は、本例における等方的像歪の補正原理を模式
的に説明する図を示し、図4(a)は光学くさび12,
13がX方向に関し同位置にある状態、図4(b)は光
学くさび12,13をそれぞれ−X方向及びX方向にず
らした状態を示している。また、図5は本例における等
方的像歪の一例を示し、図6は実際の像歪の補正結果の
一例を示している。
Next, the principle of controlling the isotropic image distortion by the image distortion corrector 31 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 4 is a diagram schematically illustrating the correction principle of isotropic image distortion in this example. FIG. 4A shows the optical wedge 12,
FIG. 4B shows a state in which the optical wedges 12 and 13 are displaced in the −X direction and the X direction, respectively. Further, FIG. 5 shows an example of isotropic image distortion in the present example, and FIG. 6 shows an example of an actual image distortion correction result.

【0036】投影光学系PLを両側テレセントリックで
あるとすると、本来はレチクルRから投影光学系PLへ
向かう主光線は全て光軸IXに平行であるはずである
が、実際は除去できない収差(瞳収差等)により、レチ
クルRと投影光学系PLとの間の主光線は一部の像高で
は僅かに傾斜している。投影光学系の中には厳密な意味
での両側テレセントリック(開口絞りが像空間焦点にあ
る)ではないが、倍率変化成分がうまく相殺されるよう
に設計された投影光学系もある。しかしながら、ディス
トーションの変化という面に関しては同等であり、この
ような投影光学系に対しても全く同一の効果が得られ
る。
If the projection optical system PL is telecentric on both sides, the principal rays traveling from the reticle R to the projection optical system PL should be all parallel to the optical axis IX, but in reality, aberrations that cannot be eliminated (pupil aberration, etc.). ), The chief ray between the reticle R and the projection optical system PL is slightly inclined at some image heights. Some projection optics are not bilateral telecentric in the strict sense (the aperture stop is at the image space focus), but are designed so that the magnification change components are well offset. However, the changes in distortion are the same, and the same effect can be obtained for such a projection optical system.

【0037】これらの投影光学系では通常、図4(a)
及び図4(b)に示すように、レチクルRのパターン面
の有効照明領域(投影光学系の有効露光フィールドと共
役な領域)の中央部及び周辺を通過する主光線NL0,
NL1,NL2はほぼ光軸IX(図3参照)に平行にな
るように調整されるため、有効照明領域の左右の中間で
の主光線IL1,IL2は通常光軸IXに対して傾いて
いる。このため、光学くさび12,13を通過した主光
線IL1,IL2の投影光学系PLの最上部レンズ15
に入射する位置が外側にそれぞれΔa1 ,Δa2 だけシ
フトする。この場合、光軸IXに平行な主光線NL0,
NL1,NL2もX方向に少しシフトする。具体的に、
光学くさび12,13のそれぞれ下面及び上面の水平面
に対する傾斜角Δθと、光学くさび12の下面から光学
くさび13の上面までの間隔(これをg(x)とする)
の変化量とに応じて主光線NL0,NL1,NL2が初
期状態よりX方向に同じ量だけ横シフトするが、傾斜角
Δθ及び間隔g(x)の変化量が小さいときにはそのシ
フト量はわずかである。但し、このシフト量によって、
例えばオフ・アクシス方式のアライメント系を用いた場
合の検出中心と露光フィールドの中心とのオフセット量
である所謂ベースラインが変化して、アライメント精度
が悪化する。そこで、光学くさび12,13のX方向へ
の駆動量から間隔g(x)を求め、この間隔g(x)の
変化量及び傾斜角Δθより主光線NL0,NL1,NL
2の初期状態からのシフト量を求め、このシフト量でそ
のベースラインを補正することが望ましい。次に、近似
的に投影光学系PLの最上部レンズ15に入射する主光
線の位置が中間像高のみX方向にシフトするものとし、
以下、主光線IL1,IL2のみについて説明する。
In these projection optical systems, normally, FIG.
As shown in FIG. 4B, the principal ray NL0 passing through the central portion and the periphery of the effective illumination area (the area conjugate with the effective exposure field of the projection optical system) of the pattern surface of the reticle R,
Since NL1 and NL2 are adjusted so as to be substantially parallel to the optical axis IX (see FIG. 3), the chief rays IL1 and IL2 in the middle of the left and right of the effective illumination area are inclined with respect to the normal optical axis IX. For this reason, the uppermost lens 15 of the projection optical system PL of the principal rays IL1 and IL2 that have passed through the optical wedges 12 and 13.
The positions of incidence on are shifted outward by Δa 1 and Δa 2 , respectively. In this case, the chief ray NL0 parallel to the optical axis IX,
NL1 and NL2 are also slightly shifted in the X direction. Specifically,
The inclination angles Δθ of the lower and upper surfaces of the optical wedges 12 and 13 with respect to the horizontal plane, and the distance from the lower surface of the optical wedge 12 to the upper surface of the optical wedge 13 (this is referred to as g (x)).
The principal rays NL0, NL1, and NL2 are laterally shifted in the X direction by the same amount from the initial state in accordance with the change amount of the shift amount, but when the change amount of the tilt angle Δθ and the interval g (x) is small, the shift amount is small. is there. However, depending on this shift amount,
For example, when the off-axis type alignment system is used, the so-called baseline, which is the offset amount between the detection center and the center of the exposure field, changes, and the alignment accuracy deteriorates. Therefore, the distance g (x) is obtained from the driving amount of the optical wedges 12 and 13 in the X direction, and the chief rays NL0, NL1, NL are calculated from the change amount of the distance g (x) and the inclination angle Δθ.
It is desirable to obtain the shift amount from the initial state of 2 and correct the baseline with this shift amount. Next, it is assumed that the position of the chief ray incident on the uppermost lens 15 of the projection optical system PL is approximately shifted in the X direction only at the intermediate image height.
Only the chief rays IL1 and IL2 will be described below.

【0038】なお、図3より明らかなように実際の照明
領域IARは走査方向(X方向)に短いため、照明領域
IAR内のX方向でのディストーションの発生量及び補
正量は僅かでよい。それに対して、照明領域IARは非
走査方向(Y方向)に長いため、本例のように等方的な
歪みの補正機構は非走査方向(Y方向)へのディストー
ションの補正に特に有効である。また、以下の説明はX
方向について行うが、効果は等方的であるため、Y方向
のディストーションも同様である。
As is clear from FIG. 3, the actual illumination area IAR is short in the scanning direction (X direction), so the amount of distortion and correction in the X direction within the illumination area IAR may be small. On the other hand, since the illumination area IAR is long in the non-scanning direction (Y direction), the isotropic distortion correction mechanism as in this example is particularly effective in correcting distortion in the non-scanning direction (Y direction). . In addition, the following explanation is X
Although it is performed in the direction, since the effect is isotropic, the distortion in the Y direction is the same.

【0039】図4(a)において、光学くさび12,1
3の屈折率をnとして、光学くさび12,13の間隔を
0 とすると、光学くさび12の上面から光学くさび1
3の下面までの光路長は次のようになる。 光路長の初期値=(L0 −g0 )n+g0 次に、光学くさび12,13をそれぞれ左右に移動させ
て、図4(a)の点P及び点QがそれぞれX方向に−x
及びxだけ移動した状態を図4(b)とする。この図4
(b)において、光学くさび12,13の間隔をg
(x)とすると、傾斜角Δθが小さいとしてほぼ次の関
係が成立する。
In FIG. 4A, the optical wedges 12, 1
Assuming that the refractive index of 3 is n, and the distance between the optical wedges 12 and 13 is g 0 , the optical wedge 1 starts from the upper surface of the optical wedge 12.
The optical path length to the lower surface of 3 is as follows. Initial value of optical path length = (L 0 −g 0 ) n + g 0 Next, the optical wedges 12 and 13 are respectively moved to the left and right, and the points P and Q in FIG. 4A are respectively −x in the X direction.
And a state of being moved by x is shown in FIG. This Figure 4
In (b), the distance between the optical wedges 12 and 13 is g
Assuming that (x), the following relationship is established assuming that the inclination angle Δθ is small.

【0040】g(x)=g0 +2x・Δθ 従って、光学くさび12の上面から光学くさび13の下
面までの光路長は次のようになる。 光路長=(L0 −g(x))n+g(x) =(L0 −g0 )n+g0 −2x・Δθ(n−1)
G (x) = g 0 + 2xΔθ Therefore, the optical path length from the upper surface of the optical wedge 12 to the lower surface of the optical wedge 13 is as follows. Optical path length = (L 0 −g (x)) n + g (x) = (L 0 −g 0 ) n + g 0 −2x · Δθ (n−1)

【0041】ここで、光学くさび12,13の屈折率n
は1より大きい(例えば1.5程度)ため、上記の式よ
り図4(b)の状態では、主光線IL1,IL2は図4
(a)の状態に比較して通過する光路長が短くなる。こ
のため、投影光学系PLの最上部レンズ15に入射する
主光線IL1,IL2のシフト量Δa3 ,Δa4 はそれ
ぞれ図4(a)のシフト量Δa1 ,Δa2 に比較して小
さくなる。上述の光路長の式はXY平面内で同一である
ため、光軸IXに関して非走査方向(Y方向)に離れて
いる光束のシフト量も同じように変化する。
Here, the refractive index n of the optical wedges 12 and 13
Is larger than 1 (for example, about 1.5), the principal rays IL1 and IL2 in the state of FIG.
The optical path length that passes through becomes shorter than in the state of (a). Therefore, the shift amounts Δa 3 and Δa 4 of the principal rays IL1 and IL2 incident on the uppermost lens 15 of the projection optical system PL are smaller than the shift amounts Δa 1 and Δa 2 of FIG. 4A, respectively. Since the above equation of the optical path length is the same in the XY plane, the shift amount of the light beam separated in the non-scanning direction (Y direction) with respect to the optical axis IX also changes.

【0042】ここで、図4(a)及び図4(b)の状態
でのディストーション曲線をそれぞれ図5の曲線a及び
曲線bとする。図5において、縦軸はY方向への像高
h、即ちレチクル側での照明光の通過位置(光軸からの
Y方向への距離)に対応する変数であり、横軸はその像
高hでのY方向へのディストーションΔYを示す。な
お、ディストーションは等方的であるため、X方向への
像高がhの位置でのX方向へのディストーションΔXも
図5と同様である。このような場合には、ディストーシ
ョン曲線が図5の曲線aと曲線bとの中間程度となるよ
うに、即ち光学くさび12,13の位置を図4(a)と
図4(b)とのほぼ中間の状態に設定することにより、
投影像のY方向及びX方向のディストーションをほぼ0
にすることができる。但し、通常ディストーションのみ
変動することはなく、倍率成分も変化するため、図5の
曲線aと曲線bとの中間の状態に調整すると、ディスト
ーション曲線は図6の曲線cのように変化する。即ち、
或る程度の倍率誤差が残ってしまうことがある。しか
し、本実施例では倍率成分とディストーション成分とは
それぞれ独立の補正機構で補正するため、良好に補正が
行える。
Here, the distortion curves in the states of FIGS. 4A and 4B are referred to as curves a and curves b of FIG. 5, respectively. In FIG. 5, the vertical axis is a variable corresponding to the image height h in the Y direction, that is, the illumination light passage position on the reticle side (the distance from the optical axis in the Y direction), and the horizontal axis is the image height h. Shows the distortion ΔY in the Y direction. Since the distortion is isotropic, the distortion ΔX in the X direction at the position where the image height in the X direction is h is the same as in FIG. In such a case, the distortion curve should be in the middle of the curve a and the curve b in FIG. 5, that is, the positions of the optical wedges 12 and 13 should be almost the same as those in FIGS. 4 (a) and 4 (b). By setting to an intermediate state,
The distortion in the Y and X directions of the projected image is almost zero.
Can be However, since only the normal distortion does not change and the magnification component also changes, the distortion curve changes as shown by the curve c in FIG. 6 when adjusted to an intermediate state between the curve a and the curve b in FIG. That is,
A certain magnification error may remain. However, in the present embodiment, the magnification component and the distortion component are corrected by independent correction mechanisms, so that good correction can be performed.

【0043】次に、他の補正項目((ロ)投影倍率、
(ハ)デフォーカス、及び(ニ)像面湾曲)の補正機構
について簡単に説明する。(ロ)の投影倍率及び(ニ)
の像面湾曲の補正については、投影光学系PLを構成す
るレンズのうち最上部レンズ15、及び次のレンズ16
を光軸方向へ駆動させる方式を本実施例では採用する。
図1において、最上部レンズ15はホルダ18に固定さ
れ、またレンズ16はホルダ19に固定されている。ホ
ルダ18とホルダ19とは伸縮自在な駆動素子20を介
して接続されている。駆動素子20としては例えばピエ
ゾ素子が用いられ、駆動素子20は円周上に約2〜4個
配置される。また、ホルダ19は、投影光学系PLの鏡
筒本体と駆動素子21を介して接続されている。駆動コ
ントローラ22は主制御系30からの指令に応じて、駆
動素子20及び21を駆動する。通常、駆動素子20,
21の伸縮量は位置センサ(不図示)によりフィードバ
ック制御される。最上部レンズ15及び次のレンズ16
の光軸方向への移動により、各々投影倍率と像面湾曲と
が変化する。所望の投影倍率、像面湾曲の特性を得たい
ときは、これらの特性に関する2元連立方程式を解くこ
とにより、最上部レンズ15、レンズ16各々の駆動量
を決定する。また、(ハ)のデフォーカスの補正に関し
ては、前記のウエハ位置検出系の受光光学系27内の平
行平板ガラスの角度を調整し、所望の位置にウエハWを
位置合わせすればよい。
Next, other correction items ((b) projection magnification,
The correction mechanism for (C) defocus and (D) field curvature will be briefly described. Projection magnification of (b) and (d)
For the correction of the field curvature of, the uppermost lens 15 and the next lens 16 among the lenses that form the projection optical system PL.
In this embodiment, a method of driving the optical axis in the optical axis direction is adopted.
In FIG. 1, the uppermost lens 15 is fixed to a holder 18, and the lens 16 is fixed to a holder 19. The holder 18 and the holder 19 are connected via a drive element 20 which is expandable and contractible. For example, a piezo element is used as the drive element 20, and about 2 to 4 drive elements 20 are arranged on the circumference. Further, the holder 19 is connected to the lens barrel main body of the projection optical system PL via a drive element 21. The drive controller 22 drives the drive elements 20 and 21 according to a command from the main control system 30. Usually, the drive element 20,
The expansion / contraction amount of 21 is feedback-controlled by a position sensor (not shown). Top lens 15 and next lens 16
The projection magnification and the curvature of field are changed by the movement in the optical axis direction. When it is desired to obtain desired projection magnification and field curvature characteristics, the driving amount of each of the uppermost lens 15 and the lens 16 is determined by solving a binary simultaneous equation relating to these characteristics. Further, regarding the correction of defocus in (c), the angle of the parallel plate glass in the light receiving optical system 27 of the wafer position detection system may be adjusted to position the wafer W at a desired position.

【0044】以上の通り(イ)のディストーションの補
正は光学くさび12,13の位置により、(ロ)の投影
倍率及び(ニ)の像面湾曲の補正は最上部レンズ15、
次のレンズ16の駆動により、そして(ハ)のデフォー
カスの補正は受光光学系27のオフセット調整で行うこ
とができる。(イ)、(ロ)、及び(ニ)を補正したこ
とにより発生するデフォーカスも合わせて(ハ)の受光
光学系27で補正すれば全てを補正できる。(ロ)〜
(ニ)の補正法に関しては本実施例の他に種々考案され
ており、何れの方法を用いてもよいし、必要がなければ
用いなくてもよい。他の方法としては、投影光学系PL
の所定のレンズ間隔内部の空気圧を変化させる方法、又
は光源1の波長を変化させる方法等がある。
As described above, the distortion correction of (a) depends on the positions of the optical wedges 12 and 13, and the projection magnification of (b) and the field curvature of (d) are corrected by the uppermost lens 15,
The subsequent driving of the lens 16 and the correction of the defocus of (c) can be performed by the offset adjustment of the light receiving optical system 27. All can be corrected by correcting the defocus generated by correcting (a), (b), and (d) in the light receiving optical system 27 in (c). (B)
Various correction methods (d) have been devised in addition to this embodiment, and any method may be used, or may be omitted if not necessary. As another method, the projection optical system PL
There is a method of changing the air pressure inside the predetermined lens interval, or a method of changing the wavelength of the light source 1.

【0045】次に、前記の補正手段に対する目標値の決
め方、つまり補正対象の変化量の検知手段について説明
を行う。各補正対象に対する検知手段は殆ど同じである
ので、(イ)のディストーションを一例として説明を行
う。ディストーションは、代表的には(ホ)大気圧変
化、(ヘ)照明条件の変化、(ト)投影光学系の照明光
吸収、及び(チ)レチクルの照明光吸収により変化す
る。この他にも複数の露光装置をミックスして使用する
場合、ウエハの前層への露光に使用した露光装置のディ
ストーションに合わせるようにこれから使用する露光装
置のディストーションを変化させる場合もある。
Next, how to determine the target value for the above-mentioned correction means, that is, the means for detecting the change amount of the correction target will be described. Since the detection means for each correction target are almost the same, the distortion of (a) will be described as an example. Distortion typically changes due to (e) changes in atmospheric pressure, (f) changes in illumination conditions, (g) absorption of illumination light in the projection optical system, and (h) absorption of illumination light in the reticle. In addition to this, when a plurality of exposure apparatuses are mixed and used, the distortion of the exposure apparatus to be used may be changed so as to match the distortion of the exposure apparatus used for exposing the front layer of the wafer.

【0046】先ず、(ホ)の大気圧変化に対しては、環
境センサ29により大気圧の変化が測定され、測定結果
が主制御系30に送られる。通常、大気圧変化とディス
トーション変化とは比例関係にあるため、予め光学シミ
ュレーション、実験等で求めた比例定数より、大気圧変
化からディストーションの変化分が計算できる。この他
気温、湿度等に関しても同様にディストーションの変化
分が計算できる。
First, with respect to the change in atmospheric pressure (e), the change in atmospheric pressure is measured by the environment sensor 29, and the measurement result is sent to the main control system 30. Usually, the change in atmospheric pressure and the change in distortion are in a proportional relationship, and therefore the amount of change in distortion can be calculated from the change in atmospheric pressure from the proportional constant obtained in advance by optical simulation, experiment, or the like. In addition to this, with respect to temperature, humidity, etc., the amount of change in distortion can be similarly calculated.

【0047】次に、(ヘ)の照明条件の変化に関して、
照明条件によりレチクルRからの光束の投影光学系PL
内部での光路が異なってくるため、投影光学系PLに残
存する収差の影響を受けることによりディストーション
が発生する。これに対しては、ターレット3の位置を主
制御系30に知らせることにより照明条件が分かるた
め、これも予め実験等で求めておいたディストーション
の変化量から求まる。投影光学系PL内部の光路が変化
する条件としては、他にレチクルRのパターンの微細
度、あるいは位相シフターの有無による回折光の角度の
差、あるいは投影光学系PLの瞳面の絞り(NA絞り)
の大きさ、あるいは瞳面での瞳フィルターPFの有無が
ある。これらに関しても同様に予めディストーション変
化との関係を求めておけばよい。また他の方法として、
投影光学系PLの瞳面の光強度分布を直接測定するとい
う方法も考えられる。これは予め瞳面光強度分布とディ
ストーション変化との関係を求めておき、この求めてお
いた関係を実測値と比較することによりディストーショ
ンを求める方法である。瞳面での光強度分布の測定方法
としては、瞳面にセンサを挿入する方法や、像面上のセ
ンサで光量を測定しながら瞳面の絞りを開閉する方法等
が考えられる。
Next, regarding the change of the illumination condition of (f),
The projection optical system PL of the light flux from the reticle R depending on the illumination condition.
Since the optical path inside is different, distortion is generated by being affected by the aberration remaining in the projection optical system PL. On the other hand, since the illumination condition can be known by notifying the main control system 30 of the position of the turret 3, this can also be obtained from the amount of distortion change obtained in advance by experiments or the like. Other conditions for changing the optical path inside the projection optical system PL include the fineness of the pattern of the reticle R, the difference in the angle of the diffracted light depending on the presence or absence of a phase shifter, or the diaphragm (NA diaphragm) of the pupil plane of the projection optical system PL. )
Or there is a pupil filter PF on the pupil plane. Regarding these, similarly, the relationship with the distortion change may be obtained in advance. As another method,
A method of directly measuring the light intensity distribution on the pupil plane of the projection optical system PL is also conceivable. This is a method in which the relationship between the pupil surface light intensity distribution and the distortion change is obtained in advance and the distortion is obtained by comparing the obtained relation with the actual measurement value. As a method of measuring the light intensity distribution on the pupil plane, a method of inserting a sensor into the pupil plane, a method of opening and closing the diaphragm of the pupil plane while measuring the light quantity with the sensor on the image plane, and the like can be considered.

【0048】次に、(ト)の投影光学系の照明光吸収の
補正を行う際には、ウエハステージWST上の光電セン
サ28でレチクルRの透過率を求め、光電センサ24で
光源1の光強度を求めることにより、投影光学系PLに
入射する光エネルギー量を求める。更に、ウエハWから
反射し再び投影光学系PLに入射する光エネルギーも光
電センサ25により測定できる。そして、入射する光エ
ネルギーとディストーションとの変化特性も予め実験等
で求め、微分方程式等の形で記憶しておけば、計算によ
り照明光吸収によるディストーション量を求めることが
できる。
Next, when correcting the illumination light absorption of the projection optical system of (g), the photoelectric sensor 28 on the wafer stage WST determines the transmittance of the reticle R, and the photoelectric sensor 24 determines the light of the light source 1. By calculating the intensity, the amount of light energy incident on the projection optical system PL is calculated. Further, the light energy reflected from the wafer W and incident on the projection optical system PL again can be measured by the photoelectric sensor 25. Then, if the change characteristic between the incident light energy and the distortion is also obtained in advance by experiments and stored in the form of a differential equation or the like, the amount of distortion due to the absorption of the illumination light can be obtained by calculation.

【0049】次に、(チ)のレチクルの照明光吸収に関
しては、(ト)と同様にウエハステージWST上の光電
センサ28によりレチクルRの透過率、つまりレチクル
Rのパターン密度を求めることができ、光電センサ24
よりレチクルRに入射する光強度が求まる。レチクルR
の照明光吸収が起こるのは透過部でなくパターン部であ
るため、パターン密度とパターンの光吸収率とが分かれ
ば、レチクルRが吸収する熱量が求まる。パターンの光
吸収率はパターンの材質で決まるため、予め入力してお
けばよい。また、(ト)と同様に吸収した光エネルギー
に対するディストーションの変化特性は予め実験等で求
めておき、微分方程式等の形で記憶しておけばよい。以
上のように(ホ)、(ヘ)、(ト)、及び(チ)により
発生するディストーション量が求まる。よって補正しな
ければならないディストーション量は(ホ)〜(チ)の
和で求まる。
Next, regarding the illumination light absorption of the reticle in (H), the transmittance of the reticle R, that is, the pattern density of the reticle R can be obtained by the photoelectric sensor 28 on the wafer stage WST, as in (G). , Photoelectric sensor 24
The intensity of light incident on the reticle R can be obtained. Reticle R
Since the illumination light absorption occurs in the pattern portion, not in the transmission portion, if the pattern density and the light absorption rate of the pattern are known, the amount of heat absorbed by the reticle R can be obtained. The light absorptance of the pattern is determined by the material of the pattern, so it may be input in advance. Further, similarly to (g), the change characteristic of the distortion with respect to the absorbed light energy may be obtained in advance by experiments or the like and stored in the form of a differential equation or the like. As described above, the distortion amount generated by (e), (f), (t), and (h) can be obtained. Therefore, the amount of distortion that must be corrected can be obtained by the sum of (e) to (h).

【0050】上記の方法では、ディストーションを変化
させる要因を測定して、ディストーション変化量を計算
で求めたが、直接ディストーションを測定する方法も考
えられる。それにつき図7を参照して説明する。図7
(a)は、像歪を測定する場合のレチクルR上のマーク
を示し、この図7(a)において、ディストーションを
直接測定するためにレチクルRのパターン領域PAの外
に位置測定用のマークMKを複数描いておき、照明領域
IARでマークMKのみを照明し、そのマークの像の位
置をウエハステージWST上に設けた光電センサで測定
して求める。ウエハステージWST上の光電センサとし
ては、例えばCCD等の2次元あるいは1次元の撮像素
子が使用でき、この場合はこの撮像素子でマークMKの
像の位置を画像処理で測定する。また、その光電センサ
として、スリットとこのスリットを介してマークMKの
像を受光する受光素子とを用い、この受光素子の信号よ
りスリットの位置とマークの位置との相対位置を求める
方法等も知られている。なお、図7(a)のマークMK
で計測できるのはY方向へのディストーションである
が、X方向へのディストーションも同じである。これら
の方法は、測定に時間がかかることもあり頻繁に実施で
きないため、前記の計算による方法と併用し計算誤差を
補正していく方法とすればより効果がある。
In the above method, the factors that change the distortion are measured and the amount of distortion change is calculated, but a method of directly measuring the distortion is also conceivable. This will be described with reference to FIG. Figure 7
7A shows a mark on the reticle R when measuring the image distortion, and in FIG. 7A, a mark MK for position measurement is provided outside the pattern area PA of the reticle R to directly measure the distortion. A plurality of marks are drawn, only the mark MK is illuminated in the illumination area IAR, and the position of the image of the mark is measured and obtained by the photoelectric sensor provided on wafer stage WST. As the photoelectric sensor on wafer stage WST, a two-dimensional or one-dimensional image pickup device such as CCD can be used. In this case, the image pickup device measures the position of the image of mark MK by image processing. Also known is a method of using a slit and a light receiving element for receiving the image of the mark MK through the slit as the photoelectric sensor, and obtaining the relative position between the slit position and the mark position from the signal of the light receiving element. Has been. Note that the mark MK in FIG.
What can be measured with is the distortion in the Y direction, but the distortion in the X direction is also the same. Since these methods cannot be frequently performed because the measurement takes time, it is more effective to use the method of the above calculation together with the method of correcting the calculation error.

【0051】図7(b)には、レチクルRのマークMK
を使用しない方法の例を示している。レチクルRのマー
クMKには描画時の位置誤差があり、それはレチクル毎
に異なるため正確なディストーションの計測ができな
い。そのため、図7(b)の例ではレチクルRのそばに
マーク板MKPを設け、そのマーク板MKP上の複数の
マークMKAを形成しておく。複数のマークMKA同士
の間隔は予め厳密に位置を測定しておけばよく、またマ
ーク板MKPはレチクルRを露光時に等速でスキャンす
るための助走エリアに設ければ特に新たな場所は必要と
しない。
FIG. 7B shows the mark MK of the reticle R.
Shows an example of the method without using. The mark MK of the reticle R has a positional error at the time of drawing, which differs for each reticle, so that accurate distortion measurement cannot be performed. Therefore, in the example of FIG. 7B, a mark plate MKP is provided near the reticle R, and a plurality of marks MKA are formed on the mark plate MKP. The distance between the plurality of marks MKA may be strictly measured in advance, and the mark plate MKP may be provided in a run-up area for scanning the reticle R at a constant speed during exposure, so that a new place is particularly required. do not do.

【0052】以上によりディストーションの変化量が求
まるため、このディストーションの変化量を打ち消すよ
うに光学くさび12,13の位置を変えてやればよい。
なお、本例では(イ)ディストーションと(ロ)投影倍
率とを独立に補正したが、投影光学系PLが完全にレチ
クルR側でテレセントリックでない場合、光学くさび1
2,13の移動により倍率成分とディストーション成分
とが同時に変化する。また、投影光学系PLのレンズ1
5,16の駆動によっても倍率成分とディストーション
成分とが同時に変化するが、これらの成分比が異なれ
ば、連立方程式で最適な駆動量を求めることにより独立
に補正することが可能である。従って、本例の方法は両
側テレセントリックでない投影光学系にも適用すること
ができる。
Since the amount of change in distortion is obtained as described above, the positions of the optical wedges 12 and 13 may be changed so as to cancel out the amount of change in distortion.
Although (a) distortion and (b) projection magnification are independently corrected in this example, when the projection optical system PL is not completely telecentric on the reticle R side, the optical wedge 1
The movement of 2 and 13 causes the magnification component and the distortion component to change simultaneously. Also, the lens 1 of the projection optical system PL
Although the magnification component and the distortion component also change at the same time by driving 5 and 16, if the component ratios are different, it is possible to independently correct the optimum driving amount by the simultaneous equations. Therefore, the method of this example can be applied to a projection optical system that is not both-side telecentric.

【0053】以上、本例の投影露光装置によれば、光軸
IX方向に厚さが連続的に変化する像歪補正体31の光
学くさび12,13を光軸IX方向に垂直な方向に移動
することにより主光線が通過する像歪補正体31の厚さ
が変化し、レチクルRと投影光学系PLとの間の光路長
を変化させることができる。また、像歪補正体31がレ
チクルRと投影光学系PLとの間に配置されており、他
の光学部材(レンズ)等を介していないため、これらを
介することによる諸収差が発生しない。従って、像歪補
正体31の使用に伴う光路長の変化により発生する収差
は、他の光学部材の間隔を変更する場合の収差より小さ
い。これにより、等方的像歪(所謂、糸巻型、樽型のデ
ィストーション)を他の収差から独立に変化させること
ができる。また、本例では光学くさび12,13を走査
方向(X方向)に移動していると共に、レチクルRの照
明領域IARは走査方向に短いため、光学くさび12,
13を小型化できる利点がある。また、通常光学くさび
12,13の厚さの走査方向への変化により像の走査方
向への横ずれが発生するが、本例のような走査型露光装
置では走査方向に短いスリット状の照明領域を用いるた
め、光学くさび12,13の走査方向の厚さの変化によ
る影響を小さくすることができる。
As described above, according to the projection exposure apparatus of this example, the optical wedges 12 and 13 of the image distortion correction body 31 whose thickness continuously changes in the optical axis IX direction are moved in the direction perpendicular to the optical axis IX direction. By doing so, the thickness of the image distortion correction body 31 through which the chief ray passes changes, and the optical path length between the reticle R and the projection optical system PL can be changed. Further, since the image distortion correction body 31 is arranged between the reticle R and the projection optical system PL, and no other optical member (lens) or the like is interposed, various aberrations due to these are not generated. Therefore, the aberration caused by the change in the optical path length due to the use of the image distortion correction body 31 is smaller than the aberration when changing the distance between other optical members. Thereby, isotropic image distortion (so-called pincushion type or barrel type distortion) can be changed independently of other aberrations. In this example, the optical wedges 12 and 13 are moved in the scanning direction (X direction), and the illumination area IAR of the reticle R is short in the scanning direction.
There is an advantage that 13 can be miniaturized. Further, although a lateral shift in the scanning direction of the image usually occurs due to a change in the thickness of the optical wedges 12 and 13 in the scanning direction, in the scanning type exposure apparatus like this example, a slit-shaped illumination area short in the scanning direction is formed. Since it is used, the influence of the change in the thickness of the optical wedges 12 and 13 in the scanning direction can be reduced.

【0054】更に、本例の方法によればレチクルR及び
投影光学系PL自体を物理的に駆動しなくてよいため、
本例のような走査型露光装置でも、装置の剛性が低下す
るといった不都合も発生しない。また、像歪補正体31
は厚さが連続的に変化する光学くさび12,13を使用
しているため、その厚さが変化する走査方向に移動する
ことにより照明光が通過する部分の厚さを連続的に変化
させることができる。従って、連続的に像歪を補正でき
る。また、その厚さの変化(傾斜角Δθ)を緩やかにし
ておけば、光学くさび12,13の位置決めは厳密に行
わなくても像歪補正体31の厚さを厳密に制御できる。
特に、像歪補正体31として、厚さが連続的に変化する
2枚の光学くさび12,13を使用し、光学くさび12
のレチクルRに対向する上面と、光学くさび13の投影
光学系PLに対向する下面とが共に平行平面であるため
に、光学くさび12,13の位置決めは3次元的にそれ
ほどの精度を必要としない。従って、レチクルRや投影
光学系PLそのものを駆動するときの位置決め精度に比
較してはるかに緩やかでよく、低コストで且つ光学性能
への影響を心配することなく像歪補正が実現できる。
Further, according to the method of this embodiment, it is not necessary to physically drive the reticle R and the projection optical system PL itself.
Even in the scanning type exposure apparatus as in this example, there is no inconvenience that the rigidity of the apparatus is lowered. In addition, the image distortion correction body 31
Uses optical wedges 12 and 13 whose thickness changes continuously, it is possible to continuously change the thickness of the portion through which the illumination light passes by moving in the scanning direction where the thickness changes. You can Therefore, the image distortion can be continuously corrected. Further, if the change in the thickness (inclination angle Δθ) is made gentle, the thickness of the image distortion correction body 31 can be strictly controlled without strictly positioning the optical wedges 12 and 13.
Particularly, as the image distortion correction body 31, two optical wedges 12 and 13 whose thickness continuously changes are used.
Since the upper surface of the optical wedge 13 facing the reticle R and the lower surface of the optical wedge 13 facing the projection optical system PL are both parallel planes, the positioning of the optical wedges 12 and 13 does not require three-dimensional accuracy. . Therefore, compared with the positioning accuracy when driving the reticle R or the projection optical system PL itself, the positioning accuracy can be far gentler, and the image distortion correction can be realized at low cost and without worrying about the influence on the optical performance.

【0055】なお、光学くさび12,13の傾斜角Δθ
が大きく、走査方向への移動距離が大きい場合、その移
動に伴って照明光ILの通過する厚さが大きく変化し、
球面収差が発生する。従って、光学くさび12,13の
傾斜角Δθ及び移動距離は、球面収差が発生しない範囲
で設定する必要がある。この場合、投影光学系PLとウ
エハWとの間に球面収差補正用の光学くさびを設けて球
面収差を補正するようにしてもよい。
The inclination angle Δθ of the optical wedges 12 and 13
Is large and the moving distance in the scanning direction is large, the thickness of the illumination light IL passing through changes greatly with the movement,
Spherical aberration occurs. Therefore, it is necessary to set the inclination angle Δθ and the moving distance of the optical wedges 12 and 13 within a range where spherical aberration does not occur. In this case, an optical wedge for spherical aberration correction may be provided between the projection optical system PL and the wafer W to correct spherical aberration.

【0056】また、本例では光学くさび12,13を光
軸IXに垂直な方向(X方向)に移動するようにした
が、この場合光学くさび12,13の間のギャップ(隙
間)が変化する。傾斜角Δθが大きく、且つこのギャッ
プが大きく変化すると、上述のように像の横ずれが許容
値を超えて大きくなる。そのため、例えば光学くさび1
2,13の間のギャップを一定にして移動させる(即
ち、光学くさび12,13をその斜面にほぼ沿って相対
移動させる)移動機構を設けることが望ましい。又は、
前述したように像の横ずれ量を計算で求めて、アライメ
ントにあたってはその横ずれ量をオフセットとしてベー
スラインに加えるようにしてもよい。
In this example, the optical wedges 12 and 13 are moved in the direction perpendicular to the optical axis IX (X direction), but in this case, the gap between the optical wedges 12 and 13 changes. . When the inclination angle Δθ is large and the gap is largely changed, the lateral displacement of the image exceeds the allowable value and becomes large as described above. So, for example, optical wedge 1
It is desirable to provide a moving mechanism that moves the optical gaps 12 and 13 with a constant gap (that is, moves the optical wedges 12 and 13 relative to each other substantially along the slope). Or
As described above, the lateral shift amount of the image may be calculated, and the lateral shift amount may be added as an offset to the baseline in alignment.

【0057】次に、本発明の投影露光装置に使用される
像歪補正体の変形例について図8〜図10を参照して説
明する。先ず、第1の変形例について図8を参照して説
明する。本例は、図1の光学くさび12,13に相当す
る光学部材のうち駆動するものをどちらか一方に限った
ものである。図8(a)は、本例の像歪補正体の構成を
示し、この図8(a)において、像歪補正体81は、レ
チクルRに近い光学くさび82及び投影光学系PLに近
い光学くさび83から構成され、固定された光学くさび
82に対して光学くさび83を相対的に移動する。本例
の場合は、両方の光学くさび82,83は同一の大きさ
ではなく、光軸IXから対称に離れた主光線に対して図
1の実施例と同様の光路長の変化を与えるために、光学
くさび83は大きく形成されている。また、図1の実施
例と同様に光学くさび82の上面と光学くさび83の下
面とは光軸IXに垂直な平面で形成されており、光学く
さび83を主制御系30により光学部材制御系14を介
して走査方向(X方向)に駆動することにより光学くさ
び82,83の間隔g1 を変化させ、結果として光路長
を変化させてディストーションを補正する。その他の構
成は図1の実施例と同様である。
Next, modified examples of the image distortion correction body used in the projection exposure apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the first modification will be described with reference to FIG. In this example, only one of the optical members corresponding to the optical wedges 12 and 13 in FIG. 1 is driven. FIG. 8A shows the configuration of the image distortion correction body of this example. In FIG. 8A, the image distortion correction body 81 has an optical wedge 82 close to the reticle R and an optical wedge close to the projection optical system PL. The optical wedge 83 is composed of 83 and moves relative to the fixed optical wedge 82. In the case of this example, both optical wedges 82 and 83 are not of the same size, and in order to give the same change in optical path length to the principal ray symmetrically separated from the optical axis IX, as in the embodiment of FIG. The optical wedge 83 is formed large. Further, similarly to the embodiment of FIG. 1, the upper surface of the optical wedge 82 and the lower surface of the optical wedge 83 are formed by a plane perpendicular to the optical axis IX, and the optical wedge 83 is controlled by the main control system 30 to the optical member control system 14. By driving in the scanning direction (X direction) via the, the distance g 1 between the optical wedges 82 and 83 is changed, and as a result, the optical path length is changed to correct the distortion. Other configurations are similar to those of the embodiment of FIG.

【0058】なお、光学くさび82の上面は光軸IXに
垂直な平面であるが、図8(a)の点線に示すように上
面を不規則な波状に研磨することにより、非等方的な不
規則ディストーションの補正部材として使用することが
できる。また、図8(b)に示すように、一方の光学く
さびの投影光学系に対向する表面を曲率をもつレンズで
構成してもよい。この図8(b)において、像歪補正体
84はレチクルRに対向する光学くさび85及び投影光
学系に対向する光学部材86から構成されている。光学
部材86は、上表面は光学くさび85の下面と平行な傾
斜した面を有しているが、投影光学系PLに対向する下
面は曲率をもたせたレンズとして形成したものである。
この場合、像歪補正体84を通過する主光線の光路長を
同一にする必要があり、光学くさび85の上表面と光学
部材86の下表面の左右の端部との間隔d1 ,d2 は同
一になるように形成されている。本例では、光学くさび
85を固定した光学部材86に対して相対的に移動して
間隔g2 ひいては光路長を変えることにより、ディスト
ーションを補正する。
Although the upper surface of the optical wedge 82 is a plane perpendicular to the optical axis IX, it is anisotropic by polishing the upper surface into an irregular wavy shape as shown by the dotted line in FIG. 8A. It can be used as a correction member for irregular distortion. Further, as shown in FIG. 8B, the surface of one of the optical wedges facing the projection optical system may be formed by a lens having a curvature. In FIG. 8B, the image distortion correction body 84 is composed of an optical wedge 85 facing the reticle R and an optical member 86 facing the projection optical system. The optical member 86 has an upper surface having an inclined surface parallel to the lower surface of the optical wedge 85, but the lower surface facing the projection optical system PL is formed as a lens having a curvature.
In this case, it is necessary to make the optical path lengths of the chief rays passing through the image distortion correction body 84 the same, and the distances d 1 and d 2 between the upper surface of the optical wedge 85 and the left and right ends of the lower surface of the optical member 86. Are formed to be the same. In this example, the distortion is corrected by moving the optical wedge 85 relative to the fixed optical member 86 to change the gap g 2 and thus the optical path length.

【0059】図8(a)及び図8(b)に示す像歪補正
体は、図1の実施例に対し駆動する光学くさび83,8
5の長さ及び駆動量は大きくなるが、駆動部が1つで済
み、位置決め精度も半分でよい利点と、駆動しない光学
くさび又は光学部材を他の用途に使用できる利点があ
る。次に、像歪補正体の第2の変形例について図9を参
照して説明する。本例は、像歪補正体を1個の光学くさ
びだけで構成したものである。
The image distortion correction body shown in FIGS. 8A and 8B is an optical wedge 83, 8 driven relative to the embodiment of FIG.
Although the length and the driving amount of 5 are large, there is an advantage that only one driving unit is required and the positioning accuracy is half, and an optical wedge or an optical member that is not driven can be used for other purposes. Next, a second modification of the image distortion correction body will be described with reference to FIG. In this example, the image distortion correction body is configured by only one optical wedge.

【0060】図9は、本例の像歪補正体の構成を示し、
この図9において像歪補正体91は走査方向(X方向)
に1つの長い光学くさびから構成されている。この像歪
補正体91の投影光学系PLに対向する面は光軸IXに
垂直に形成され、レチクルRに対向する反対側の面は傾
斜角をもたせて形成されている。この傾斜角度は図3の
照明領域IAR内での走査方向での厚さの差が無視で
き、且つ傾斜面が結像特性等に悪影響を及ぼさない程度
であることが必要である。この方法によれば像歪補正体
91の駆動距離が長くなるが、駆動部が1つで済むとい
う利点がある。
FIG. 9 shows the structure of the image distortion correction body of this example.
In FIG. 9, the image distortion correction body 91 is in the scanning direction (X direction).
It consists of one long optical wedge. A surface of the image distortion correction body 91 facing the projection optical system PL is formed perpendicular to the optical axis IX, and a surface of the opposite side facing the reticle R is formed with an inclination angle. It is necessary that this inclination angle is such that the difference in thickness in the scanning direction within the illumination area IAR in FIG. 3 can be ignored and that the inclined surface does not adversely affect the imaging characteristics and the like. According to this method, the drive distance of the image distortion correction body 91 becomes long, but there is an advantage that only one drive unit is required.

【0061】次に、像歪補正体の第3の変形例について
図10を参照して説明する。本例は、像歪補正体として
光学くさびを用いず、厚さの異なる複数の平行平板を用
いてディストーションを補正するものである。図10
は、本例の像歪補正体を説明するための図を示し、この
図10において、像歪補正体104はそれぞれ厚さの異
なる平行平板ガラスからなる3個の光学部材101〜1
03から構成されている。これらの光学部材101〜1
03を必要に応じ光学部材制御系14Aにより交換して
光路長を変えることによりディストーションを補正す
る。本例の方法によれば、連続的な補正が行えず、光学
部材の数は増えるが、光学部材を傾斜面に加工しなくて
よいと共に、位置決め精度も粗くてよいため、トータル
コストが抑えられる利点がある。
Next, a third modification of the image distortion correction body will be described with reference to FIG. In this example, the optical wedge is not used as the image distortion correction body, and the distortion is corrected by using a plurality of parallel flat plates having different thicknesses. Figure 10
Shows a diagram for explaining the image distortion correction body of the present example. In FIG. 10, the image distortion correction body 104 is composed of three optical members 101 to 1 made of parallel plate glasses having different thicknesses.
It is composed of 03. These optical members 101 to 1
03 is replaced by the optical member control system 14A as necessary to change the optical path length to correct the distortion. According to the method of this example, continuous correction cannot be performed and the number of optical members increases, but since the optical members do not have to be processed into an inclined surface and the positioning accuracy can be rough, the total cost can be suppressed. There are advantages.

【0062】なお、上述実施例は本発明を走査露光型の
投影露光装置に適用したものであるが、本発明はステッ
パーのような一括露光型の投影露光装置で等方的像歪を
補正する場合にも適用できる。このように、一括露光型
に図1の1対の光学くさび12,13を適用する場合、
レチクル上の矩形のパターン領域の短辺方向に沿ってそ
の光学くさび12,13の相対移動方向を設定すること
が望ましい。これによって、光学くさび12,13が小
型化できるからである。
Although the above-described embodiment applies the present invention to a scanning exposure type projection exposure apparatus, the present invention corrects isotropic image distortion in a collective exposure type projection exposure apparatus such as a stepper. It can also be applied in cases. As described above, when the pair of optical wedges 12 and 13 of FIG.
It is desirable to set the relative movement direction of the optical wedges 12 and 13 along the short side direction of the rectangular pattern area on the reticle. This is because the optical wedges 12 and 13 can be downsized.

【0063】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。
As described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明の投影露光装置によれば、マスク
と基板との間に光軸方向の厚さ可変の光透過性基板を配
置し、その厚さを変更する光路長切換手段を設けている
ため、基板とマスクとの間の光路長を、マスクを移動す
ることなく変化させることができる。そのため、マスク
を保持するステージの剛性を下げることなく、主に等方
的像歪のみを補正できるという利点がある。更に、マス
クを移動するときのような高精度な位置決めを必要とせ
ず、単純な装置構成で等方的像歪を補正できる。
According to the projection exposure apparatus of the present invention, a light transmissive substrate having a variable thickness in the optical axis direction is arranged between the mask and the substrate, and an optical path length switching means for changing the thickness is provided. Therefore, the optical path length between the substrate and the mask can be changed without moving the mask. Therefore, there is an advantage that mainly isotropic image distortion can be corrected without lowering the rigidity of the stage that holds the mask. Furthermore, isotropic image distortion can be corrected with a simple device configuration without requiring highly accurate positioning as when moving the mask.

【0065】また、光透過性基板が1枚又は複数枚の光
学くさびよりなり、光路長切換手段が光学くさびの移動
手段である場合には、単純な移動動作で連続的に像歪を
補正できる利点がある。また、投影露光装置が走査型の
投影露光装置であり、且つ光学くさびの移動方向が走査
方向である場合には、等方的像歪みを補正するためにマ
スク自体を物理的に駆動しなくてもよいため、特に装置
全体として高い剛性が要求される走査型の投影露光装置
に対して効果的である。また、走査方向に対しては照明
領域又は露光領域の幅が狭いため、駆動量も含めて光学
くさびの形状を小型化できる利点がある。
When the light transmissive substrate is composed of one or a plurality of optical wedges and the optical path length switching means is an optical wedge moving means, the image distortion can be continuously corrected by a simple moving operation. There are advantages. Further, when the projection exposure apparatus is a scanning projection exposure apparatus and the movement direction of the optical wedge is the scanning direction, it is not necessary to physically drive the mask itself in order to correct the isotropic image distortion. Therefore, it is particularly effective for a scanning type projection exposure apparatus which requires high rigidity as a whole. Further, since the width of the illumination region or the exposure region is narrow in the scanning direction, there is an advantage that the shape of the optical wedge can be downsized including the driving amount.

【0066】また、光透過性基板が複数の光透過性基板
からなり、光路長切換手段が交換手段である場合には、
補正は不連続となるが装置構成は簡単になる利点があ
る。
When the light transmissive substrate is composed of a plurality of light transmissive substrates and the optical path length switching means is the exchange means,
Although the correction is discontinuous, there is an advantage that the device configuration is simple.

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

【図1】本発明による投影露光装置の一実施例を示す一
部を切り欠いた概略構成図である。
FIG. 1 is a partially cutaway schematic view showing an embodiment of a projection exposure apparatus according to the present invention.

【図2】図1の照明条件切り換え用のターレット3の説
明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a turret 3 for switching illumination conditions of FIG.

【図3】図1の投影露光装置におけるレチクルR及びウ
エハWの走査状態を示す斜視図である。
3 is a perspective view showing a scanning state of a reticle R and a wafer W in the projection exposure apparatus of FIG.

【図4】図1の実施例における等方的像歪の補正原理の
模式的な説明図である。
FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of a principle of correcting isotropic image distortion in the embodiment of FIG.

【図5】図4の各状態に対応するディストーションの状
態を示す図である。
5 is a diagram showing a distortion state corresponding to each state of FIG. 4. FIG.

【図6】図4の中間状態に設定した場合のディストーシ
ョン(倍率誤差を含む)の状態を示す図である。
6 is a diagram showing a state of distortion (including a magnification error) when the intermediate state of FIG. 4 is set.

【図7】(a)は像歪を測定するためのレチクル上のマ
ークを示す図、(b)は像歪を測定するためのレチクル
とは別のパターン板上のマークを示す図である。
7A is a diagram showing marks on a reticle for measuring image distortion, and FIG. 7B is a diagram showing marks on a pattern plate different from the reticle for measuring image distortion.

【図8】実施例の像歪補正体の第1の変形例を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing a first modification of the image distortion correction body according to the embodiment.

【図9】実施例の像歪補正体の第2の変形例を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing a second modification of the image distortion correction body according to the embodiment.

【図10】実施例の像歪補正体の第3の変形例を示す図
である。
FIG. 10 is a diagram showing a third modification of the image distortion correction body according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

R レチクル PL 投影光学系 W ウエハ IL 照明光 IX 光軸 9 レーザ干渉計(レチクル用) 11 レーザ干渉計(ウエハ用) 31,81,84,91,104 像歪補正体 12,13,82,83,85,86 光学くさび 86,101〜103 光学部材 14 光学部材制御系 30 主制御系 30A ステージ制御系 24,25,28 光電センサ 29 環境センサ R Reticle PL Projection optical system W Wafer IL Illumination light IX Optical axis 9 Laser interferometer (for reticle) 11 Laser interferometer (for wafer) 31, 81, 84, 91, 104 Image distortion corrector 12, 13, 82, 83 , 85, 86 Optical wedge 86, 101-103 Optical member 14 Optical member control system 30 Main control system 30A Stage control system 24, 25, 28 Photoelectric sensor 29 Environmental sensor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 露光用の照明光のもとで、マスクに形成
された転写用のパターンの像を投影光学系を介して感光
性の基板上に投影する投影露光装置において、 前記マスクと前記基板との間に配置された厚さの変更自
在な光透過性基板と、 該光透過性基板の厚さを切り換えることにより前記照明
光の光路長を変える光路長切換手段と、を設け、前記光
路長切換手段を介して前記光透過性基板の厚さを変更し
て投影像の像歪みを調整することを特徴とする投影露光
装置。
1. A projection exposure apparatus for projecting an image of a transfer pattern formed on a mask onto a photosensitive substrate under exposure illumination light through a projection optical system, wherein the mask and the A light-transmissive substrate having a variable thickness disposed between the substrate and an optical path length switching means for changing the optical path length of the illumination light by switching the thickness of the light-transmissive substrate; A projection exposure apparatus, wherein the image distortion of a projected image is adjusted by changing the thickness of the light transmissive substrate via an optical path length switching means.
【請求項2】 請求項1記載の投影露光装置であって、
前記光透過性基板は、それぞれ厚さが連続的に変化する
1枚又は複数枚の光学くさびよりなり、前記光路長切換
手段は前記光学くさびを全体として又は相対的に移動す
る移動手段であることを特徴とする投影露光装置。
2. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein
The light-transmissive substrate is composed of one or a plurality of optical wedges each having a continuously changing thickness, and the optical path length switching means is a moving means for moving the optical wedges as a whole or relatively. And a projection exposure apparatus.
【請求項3】 請求項2記載の投影露光装置であって、
前記投影露光装置は、前記マスクを所定の走査方向に走
査するのと同期して前記基板を前記所定の走査方向に対
応する方向に走査することにより前記マスクのパターン
を逐次前記基板上に露光する走査型露光装置であり、前
記光路長切換手段は前記光学くさびを前記所定の走査方
向に沿って移動することを特徴とする投影露光装置。
3. The projection exposure apparatus according to claim 2, wherein:
The projection exposure apparatus sequentially exposes the pattern of the mask onto the substrate by scanning the substrate in a direction corresponding to the predetermined scanning direction in synchronization with scanning the mask in the predetermined scanning direction. A projection exposure apparatus, which is a scanning exposure apparatus, wherein the optical path length switching means moves the optical wedge along the predetermined scanning direction.
【請求項4】 請求項1記載の投影露光装置であって、
前記光透過性基板は、厚さの異なる複数の光透過性基板
からなり、前記光路長切換手段は前記複数の光透過性基
板を交換する交換手段であることを特徴とする投影露光
装置。
4. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein
The projection exposure apparatus, wherein the light transmissive substrate is composed of a plurality of light transmissive substrates having different thicknesses, and the optical path length switching means is an exchange means for exchanging the plurality of light transmissive substrates.
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