JPH0883743A - 照明光学装置 - Google Patents
照明光学装置Info
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- JPH0883743A JPH0883743A JP6215653A JP21565394A JPH0883743A JP H0883743 A JPH0883743 A JP H0883743A JP 6215653 A JP6215653 A JP 6215653A JP 21565394 A JP21565394 A JP 21565394A JP H0883743 A JPH0883743 A JP H0883743A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プロキシミティ方式の露光装置に適用した場
合に、マスク又はプレートの直交する２方向への伸縮率
を独立に迅速、且つ正確に補正する。 【構成】 フライアイレンズ３から射出される照明光Ｉ
Ｌが、コリメータレンズ４、１対のシリンドリカルレン
ズ５，６、及び１対のリレーレンズ７，８を介してマス
ク９の下面を照明し、その照明光のもとでマスク９のパ
ターンをプレート１０上に露光する。アライメント系１
２Ａ，１２Ｂによりマスク９に対するプレート１０の伸
縮率を計測し、この計測結果に応じてシリンドリカルレ
ンズ５，６の間隔、又は光軸ＡＸの回りのそれぞれの回
転角を調整する。これにより照明光のマスク９上でのテ
レセントリック性が直交する２方向で独立に調整でき
る。
合に、マスク又はプレートの直交する２方向への伸縮率
を独立に迅速、且つ正確に補正する。 【構成】 フライアイレンズ３から射出される照明光Ｉ
Ｌが、コリメータレンズ４、１対のシリンドリカルレン
ズ５，６、及び１対のリレーレンズ７，８を介してマス
ク９の下面を照明し、その照明光のもとでマスク９のパ
ターンをプレート１０上に露光する。アライメント系１
２Ａ，１２Ｂによりマスク９に対するプレート１０の伸
縮率を計測し、この計測結果に応じてシリンドリカルレ
ンズ５，６の間隔、又は光軸ＡＸの回りのそれぞれの回
転角を調整する。これにより照明光のマスク９上でのテ
レセントリック性が直交する２方向で独立に調整でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体素子、液
晶表示素子、又はプリント基板等をリソグラフィ工程で
製造する際にマスクパターンを感光性の基板上に焼き付
けるために使用されるプロキシミティ方式の露光装置に
適用して好適な照明光学装置に関する。
晶表示素子、又はプリント基板等をリソグラフィ工程で
製造する際にマスクパターンを感光性の基板上に焼き付
けるために使用されるプロキシミティ方式の露光装置に
適用して好適な照明光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】プロキシミティ方式の露光装置では、照
明光学装置からの露光用の照明光でマスクを照明するこ
とにより、そのマスクに対して所定の間隔をあけて配置
された感光性の基板、即ち感光材料の塗布されたプレー
ト（半導体ウエハ、ガラスプレート、又はプリント基板
等）上にそのマスクのパターンが露光される。従って、
一般に、その照明光学装置は、そのマスクを平行光束で
照明することが望ましいとされている。
明光学装置からの露光用の照明光でマスクを照明するこ
とにより、そのマスクに対して所定の間隔をあけて配置
された感光性の基板、即ち感光材料の塗布されたプレー
ト（半導体ウエハ、ガラスプレート、又はプリント基板
等）上にそのマスクのパターンが露光される。従って、
一般に、その照明光学装置は、そのマスクを平行光束で
照明することが望ましいとされている。
【０００３】しかし、一般に半導体素子等はプレート上
に多数層の回路パターンを積み重ねて形成されるため、
プレート上にそれまでの工程で形成されている回路パタ
ーンに重ねてマスクのパターンを露光する際に、平行光
束でマスクを照明すると、既に形成されている回路パタ
ーンと新たに露光されるパターンとの間に位置ずれが生
ずる恐れがある。以下、この位置ずれを「ピッチ誤差」
と呼ぶ。ピッチ誤差が生ずる要因としては、プレートは
種々の工程を経るため、例えば加熱処理等の工程により
プレートが伸縮し、それに伴ってそのプレート上の回路
パターンも伸縮することがある。
に多数層の回路パターンを積み重ねて形成されるため、
プレート上にそれまでの工程で形成されている回路パタ
ーンに重ねてマスクのパターンを露光する際に、平行光
束でマスクを照明すると、既に形成されている回路パタ
ーンと新たに露光されるパターンとの間に位置ずれが生
ずる恐れがある。以下、この位置ずれを「ピッチ誤差」
と呼ぶ。ピッチ誤差が生ずる要因としては、プレートは
種々の工程を経るため、例えば加熱処理等の工程により
プレートが伸縮し、それに伴ってそのプレート上の回路
パターンも伸縮することがある。
【０００４】そのピッチ誤差の従来の補正方法の一例と
して、特開昭６２−１２２１２８号公報で開示されてい
るように、マスクとプレートとの周囲に温度の異なる気
体を流してそれらの気体の温度制御により補正する方法
がある。また、従来の補正方法の他の例として、特開平
４−１９５０５３号公報に開示されているように、照明
光学系内の光学要素の一部を光軸方向に移動させること
により、マスクに照射される照明光の照射角をプレート
の伸縮率に応じて変化させる方法、及び照明光を傾斜さ
せてマスクとプレートとの間隔を変化させる方法があ
る。
して、特開昭６２−１２２１２８号公報で開示されてい
るように、マスクとプレートとの周囲に温度の異なる気
体を流してそれらの気体の温度制御により補正する方法
がある。また、従来の補正方法の他の例として、特開平
４−１９５０５３号公報に開示されているように、照明
光学系内の光学要素の一部を光軸方向に移動させること
により、マスクに照射される照明光の照射角をプレート
の伸縮率に応じて変化させる方法、及び照明光を傾斜さ
せてマスクとプレートとの間隔を変化させる方法があ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の補正
方法の内で、前者の気体の温度制御による方法では、補
正を行うのに時間がかかると共に、正確な補正が困難で
あるという不都合があった。一方、後者の照明光の照射
角を制御するか、又はマスクとプレートとの間隔を制御
する方法では、プレート（より正確にはその上の回路パ
ターン）が等方的に伸縮している場合には、その伸縮に
応じてマスクパターンの伸縮率を迅速に調整できる。
方法の内で、前者の気体の温度制御による方法では、補
正を行うのに時間がかかると共に、正確な補正が困難で
あるという不都合があった。一方、後者の照明光の照射
角を制御するか、又はマスクとプレートとの間隔を制御
する方法では、プレート（より正確にはその上の回路パ
ターン）が等方的に伸縮している場合には、その伸縮に
応じてマスクパターンの伸縮率を迅速に調整できる。
【０００６】しかしながら、液晶表示素子、又はプリン
ト基板等の電子デバイス部品を製造する工程において
は、温度変化や生産ライン等の影響を受けてプレートが
伸縮すると共に、その生産ライン等に方向性があるた
め、プレートの伸縮率には方向性のあることが多い。即
ち、例えばプレート上に矩形の回路パターンが形成され
ている場合、その回路パターンの縦方向の伸縮率と横方
向の伸縮率とが製造工程等に応じて互いに異なった値と
なることが多い。このようにプレート上の直交する２方
向での伸縮率が異なると、従来の補正方法では対応でき
ないという不都合があった。
ト基板等の電子デバイス部品を製造する工程において
は、温度変化や生産ライン等の影響を受けてプレートが
伸縮すると共に、その生産ライン等に方向性があるた
め、プレートの伸縮率には方向性のあることが多い。即
ち、例えばプレート上に矩形の回路パターンが形成され
ている場合、その回路パターンの縦方向の伸縮率と横方
向の伸縮率とが製造工程等に応じて互いに異なった値と
なることが多い。このようにプレート上の直交する２方
向での伸縮率が異なると、従来の補正方法では対応でき
ないという不都合があった。
【０００７】また、プレートの伸縮がない場合でも、マ
スク上のパターンが直交する２方向で異なる伸縮率で伸
縮している場合、従来の補正方法では正確に補正を行う
ことができなかった。本発明は斯かる点に鑑み、プロキ
シミティ方式の露光装置に適用した場合に、マスク又は
プレート（感光性の基板）の直交する２方向への伸縮率
を独立に迅速、且つ正確に補正してマスクパターンとプ
レート上のパターンとの重ね合わせ精度を高めることが
できる照明光学装置を提供することを目的とする。
スク上のパターンが直交する２方向で異なる伸縮率で伸
縮している場合、従来の補正方法では正確に補正を行う
ことができなかった。本発明は斯かる点に鑑み、プロキ
シミティ方式の露光装置に適用した場合に、マスク又は
プレート（感光性の基板）の直交する２方向への伸縮率
を独立に迅速、且つ正確に補正してマスクパターンとプ
レート上のパターンとの重ね合わせ精度を高めることが
できる照明光学装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による照明光学装
置は、例えば図１に示すように、照明光を発生する光源
手段（１〜３）と、この光源手段から発生される照明光
を被照明物体面に導く集光光学系（４，７，８）とを有
し、被照明物体（９）を照明する装置において、それぞ
れその集光光学系の光軸（ＡＸ）に垂直で且つ互いに直
交する２方向での屈折力の異なる複数個の光学素子
（５，６）を、その集光光学系内に光軸（ＡＸ）に沿っ
て間隔可変、又はそれぞれ回転自在に配置し、それら複
数個の光学素子の間隔、又はそれぞれの回転角を調整す
ることにより、被照明物体（９）に照射される照明光の
主光線の入射角を調整するものである。
置は、例えば図１に示すように、照明光を発生する光源
手段（１〜３）と、この光源手段から発生される照明光
を被照明物体面に導く集光光学系（４，７，８）とを有
し、被照明物体（９）を照明する装置において、それぞ
れその集光光学系の光軸（ＡＸ）に垂直で且つ互いに直
交する２方向での屈折力の異なる複数個の光学素子
（５，６）を、その集光光学系内に光軸（ＡＸ）に沿っ
て間隔可変、又はそれぞれ回転自在に配置し、それら複
数個の光学素子の間隔、又はそれぞれの回転角を調整す
ることにより、被照明物体（９）に照射される照明光の
主光線の入射角を調整するものである。
【０００９】この場合、その集光光学系内における被照
明物体（９）の照射面と共役な面、又はその近傍にそれ
ら複数の光学素子が配置されることが望ましい。また、
それら複数の光学素子は、それぞれ各組内の全体の屈折
力が実質的に０の１組又は複数組の光学素子よりなるこ
とが望ましい。
明物体（９）の照射面と共役な面、又はその近傍にそれ
ら複数の光学素子が配置されることが望ましい。また、
それら複数の光学素子は、それぞれ各組内の全体の屈折
力が実質的に０の１組又は複数組の光学素子よりなるこ
とが望ましい。
【００１０】
【作用】斯かる本発明によれば、集光光学系（４，７，
８）内に例えばメリジオナル方向とサジタル方向とで屈
折力の異なる複数の光学素子、例えば複数のトーリック
レンズ（５，６）が配置されている。例えばそれら複数
の光学素子の間隔を変えることにより、被照明物体
（９）上の第１の方向とそれに直交する第２の方向とで
照明光の主光線の入射角、即ちテレセントリック性を独
立に調整できる。従って、その照明光学装置をプロキシ
ミティ方式の露光装置に適用した場合、例えば感光性の
基板上のパターンが直交する２方向に異なる縮小率で縮
小しているときには、それら複数の光学素子の間隔を変
えることにより、被照明物体としてのマスクをそれら２
方向に異なる割合で収束気味の照明光で照明する。これ
により、露光されるマスクパターンとその感光性の基板
上のパターンとの重ね合わせ精度が向上する。
８）内に例えばメリジオナル方向とサジタル方向とで屈
折力の異なる複数の光学素子、例えば複数のトーリック
レンズ（５，６）が配置されている。例えばそれら複数
の光学素子の間隔を変えることにより、被照明物体
（９）上の第１の方向とそれに直交する第２の方向とで
照明光の主光線の入射角、即ちテレセントリック性を独
立に調整できる。従って、その照明光学装置をプロキシ
ミティ方式の露光装置に適用した場合、例えば感光性の
基板上のパターンが直交する２方向に異なる縮小率で縮
小しているときには、それら複数の光学素子の間隔を変
えることにより、被照明物体としてのマスクをそれら２
方向に異なる割合で収束気味の照明光で照明する。これ
により、露光されるマスクパターンとその感光性の基板
上のパターンとの重ね合わせ精度が向上する。
【００１１】同様に、それら複数の光学素子のそれぞれ
の回転角を変えることによっても、被照明物体（９）上
の第１の方向とそれに直交する第２の方向とで照明光の
主光線の入射角、即ちテレセントリック性を所定の範囲
内で独立に調整できる。次に、その集光光学系内におけ
る被照明物体（９）の照射面と共役な面、又はその近傍
にそれら複数の光学素子を配置した場合には、それら複
数の光学素子による被照明物体（９）上でのテレセント
リック性の調整量が最大になる。
の回転角を変えることによっても、被照明物体（９）上
の第１の方向とそれに直交する第２の方向とで照明光の
主光線の入射角、即ちテレセントリック性を所定の範囲
内で独立に調整できる。次に、その集光光学系内におけ
る被照明物体（９）の照射面と共役な面、又はその近傍
にそれら複数の光学素子を配置した場合には、それら複
数の光学素子による被照明物体（９）上でのテレセント
リック性の調整量が最大になる。
【００１２】また、それら複数の光学素子が、それぞれ
各組内の全体の屈折力が実質的に０の１組又は複数組の
光学素子よりなる場合には、その集光光学系に与える影
響を最小にしてテレセントリック性のみを調整できる。
各組内の全体の屈折力が実質的に０の１組又は複数組の
光学素子よりなる場合には、その集光光学系に与える影
響を最小にしてテレセントリック性のみを調整できる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明による照明光学装置の一実施例
につき図面を参照して説明する。本実施例は、プロキシ
ミティ方式の露光装置用の照明光学装置に本発明を適用
したものである。図１は本実施例のプロキシミティ方式
の露光装置を示し、この図１において、水銀ランプ等か
らなる光源１より射出された光は、コンデンサレンズ２
により集光されてほぼ平行光束としてフライアイレンズ
３に入射する。なお、フライアイレンズ３の代わりにロ
ッド型インテグレータ等のオプティカルインテグレータ
を使用してもよい。
につき図面を参照して説明する。本実施例は、プロキシ
ミティ方式の露光装置用の照明光学装置に本発明を適用
したものである。図１は本実施例のプロキシミティ方式
の露光装置を示し、この図１において、水銀ランプ等か
らなる光源１より射出された光は、コンデンサレンズ２
により集光されてほぼ平行光束としてフライアイレンズ
３に入射する。なお、フライアイレンズ３の代わりにロ
ッド型インテグレータ等のオプティカルインテグレータ
を使用してもよい。
【００１４】フライアイレンズ３から射出された照明光
ＩＬは、コリメータレンズ４にて平行光束に変換され、
１対のシリンドリカルレンズ５及び６を通過した後、１
対のリレーレンズ７及び８を経てマスク９の下面のパタ
ーン２４を照明する。マスク９の下面は、コリメータレ
ンズ４及びリレーレンズ７，８によりフライアイレンズ
３の射出面に対するフーリエ変換面となっており、シリ
ンドリカルレンズ５の像側主点とシリンドリカルレンズ
６の物側主点との中点は、リレーレンズ７，８に関して
マスク９の下面とほぼ共役な面上に位置している。
ＩＬは、コリメータレンズ４にて平行光束に変換され、
１対のシリンドリカルレンズ５及び６を通過した後、１
対のリレーレンズ７及び８を経てマスク９の下面のパタ
ーン２４を照明する。マスク９の下面は、コリメータレ
ンズ４及びリレーレンズ７，８によりフライアイレンズ
３の射出面に対するフーリエ変換面となっており、シリ
ンドリカルレンズ５の像側主点とシリンドリカルレンズ
６の物側主点との中点は、リレーレンズ７，８に関して
マスク９の下面とほぼ共役な面上に位置している。
【００１５】本実施例では、シリンドリカルレンズ５の
屈折力は正、シリンドリカルレンズ６の屈折力は負であ
る。また、シリンドリカルレンズ５及び６はそれぞれ不
図示のレンズ枠を介してレンズ駆動部３３に連結され、
レンズ駆動部３３は、コリメータレンズ４及びリレーレ
ンズ７，８よりなる光学系の光軸ＡＸに沿って独立にシ
リンドリカルレンズ５及び６を移動させると共に、その
光軸ＡＸの回りに独立に任意の角度だけシリンドリカル
レンズ５及び６を回転させることができる。このように
シリンドリカルレンズ５，６の移動又は回転により後述
のように、マスク９の下面での照明光の主光線の入射角
の状態、即ちテレセントリック性を所定の範囲内で調整
できる。この際に、本実施例では、シリンドリカルレン
ズ５及び６がマスク９の下面とほぼ共役な位置に配置さ
れているため、マスク９の下面でのテレセントリック性
を最も有効に調整できる。
屈折力は正、シリンドリカルレンズ６の屈折力は負であ
る。また、シリンドリカルレンズ５及び６はそれぞれ不
図示のレンズ枠を介してレンズ駆動部３３に連結され、
レンズ駆動部３３は、コリメータレンズ４及びリレーレ
ンズ７，８よりなる光学系の光軸ＡＸに沿って独立にシ
リンドリカルレンズ５及び６を移動させると共に、その
光軸ＡＸの回りに独立に任意の角度だけシリンドリカル
レンズ５及び６を回転させることができる。このように
シリンドリカルレンズ５，６の移動又は回転により後述
のように、マスク９の下面での照明光の主光線の入射角
の状態、即ちテレセントリック性を所定の範囲内で調整
できる。この際に、本実施例では、シリンドリカルレン
ズ５及び６がマスク９の下面とほぼ共役な位置に配置さ
れているため、マスク９の下面でのテレセントリック性
を最も有効に調整できる。
【００１６】但し、例えばマスク９の下面とほぼ共役な
位置の近傍にシリンドリカルレンズ５，６を配置する余
地がないような場合には、テレセントリック性に対する
調整量は少なくなるが、２次光源としてのフライアイレ
ンズ３の射出面からマスク９の上面までの任意の位置に
シリンドリカルレンズ５，６を配置できる。ここで、光
軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で図１
の紙面に平行にＸ軸を取り、図１の紙面に垂直にＹ軸を
取る。
位置の近傍にシリンドリカルレンズ５，６を配置する余
地がないような場合には、テレセントリック性に対する
調整量は少なくなるが、２次光源としてのフライアイレ
ンズ３の射出面からマスク９の上面までの任意の位置に
シリンドリカルレンズ５，６を配置できる。ここで、光
軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で図１
の紙面に平行にＸ軸を取り、図１の紙面に垂直にＹ軸を
取る。
【００１７】マスク９の下面に対してＺ方向に所定の僅
かな間隔ｇをあけてフォトレジストが塗布されたプレー
ト（半導体ウエハ、ガラスプレート、プリント基板等）
１０が配置され、プレート１０は基板ホルダ１１上に吸
着保持されている。その間隔ｇは基板ホルダ１１が載置
された不図示のＺステージにより所望の値に調整できる
ようになっている。プレート１０上にはそれまでの工程
により回路パターン３１、及びアライメント用のプレー
トマーク２２Ａ等が形成され、アライメントマーク２２
Ａ等に対応してマスク９の下面にもアライメント用のマ
スクマーク２１Ａ等が形成されている。そして、照明光
ＩＬのもとで、マスク９のパターン２４がプレート１０
上の回路パターン３１上に重ねて転写露光される。
かな間隔ｇをあけてフォトレジストが塗布されたプレー
ト（半導体ウエハ、ガラスプレート、プリント基板等）
１０が配置され、プレート１０は基板ホルダ１１上に吸
着保持されている。その間隔ｇは基板ホルダ１１が載置
された不図示のＺステージにより所望の値に調整できる
ようになっている。プレート１０上にはそれまでの工程
により回路パターン３１、及びアライメント用のプレー
トマーク２２Ａ等が形成され、アライメントマーク２２
Ａ等に対応してマスク９の下面にもアライメント用のマ
スクマーク２１Ａ等が形成されている。そして、照明光
ＩＬのもとで、マスク９のパターン２４がプレート１０
上の回路パターン３１上に重ねて転写露光される。
【００１８】本実施例では、マスク９の上方にマスク９
とプレート１０との位置ずれ量、又は伸縮量の差を計測
するための４個の同一構成のアライメント系が配置され
ている。図１ではその４個の内のＸ方向に所定間隔で配
置された２個のアライメント系１２Ａ及び１２Ｂのみを
示しているが、Ｙ方向にも所定間隔で２個のアライメン
ト系（不図示）が配置されている。
とプレート１０との位置ずれ量、又は伸縮量の差を計測
するための４個の同一構成のアライメント系が配置され
ている。図１ではその４個の内のＸ方向に所定間隔で配
置された２個のアライメント系１２Ａ及び１２Ｂのみを
示しているが、Ｙ方向にも所定間隔で２個のアライメン
ト系（不図示）が配置されている。
【００１９】第１のアライメント系１２Ａにおいて、ハ
ロゲンランプ（発光ダイオード等も使用できる）よりな
る光源１３Ａから射出されたアライメント光ＡＬは、照
明コンデンサーレンズ１４Ａにより集光されてハーフミ
ラー１５Ａを透過した後、光路折り曲げ用ミラー１６Ａ
に反射されてほぼ垂直下方に向かい、第１対物レンズ１
７Ａによりマスク９の下面の枠型のマスクマーク２１Ａ
（図３参照）の近傍に集光される。集光されたアライメ
ント光ＡＬの一部がマスクマーク２１Ａで反射され、残
りの光がマスクマーク２１Ａの周囲を透過してプレート
１０上の十字型のプレートマーク２２Ａ（図３参照）の
近傍に集光される。そして、プレートマーク２２Ａで反
射された後、マスク９を透過したアライメント光、及び
マスクマーク２１Ａで反射されたアライメント光は、再
び第１対物レンズ１７Ａ、及び光路折り曲げ用ミラー１
６Ａを介してハーフミラー１５Ａに戻り、ハーフミラー
１５Ａで反射されたアライメント光が、第２対物レンズ
１８Ａにより２次元ＣＣＤ等の撮像素子１９Ａの撮像面
にマスクマーク２１Ａ及びプレートマーク２２Ａの像を
形成する。
ロゲンランプ（発光ダイオード等も使用できる）よりな
る光源１３Ａから射出されたアライメント光ＡＬは、照
明コンデンサーレンズ１４Ａにより集光されてハーフミ
ラー１５Ａを透過した後、光路折り曲げ用ミラー１６Ａ
に反射されてほぼ垂直下方に向かい、第１対物レンズ１
７Ａによりマスク９の下面の枠型のマスクマーク２１Ａ
（図３参照）の近傍に集光される。集光されたアライメ
ント光ＡＬの一部がマスクマーク２１Ａで反射され、残
りの光がマスクマーク２１Ａの周囲を透過してプレート
１０上の十字型のプレートマーク２２Ａ（図３参照）の
近傍に集光される。そして、プレートマーク２２Ａで反
射された後、マスク９を透過したアライメント光、及び
マスクマーク２１Ａで反射されたアライメント光は、再
び第１対物レンズ１７Ａ、及び光路折り曲げ用ミラー１
６Ａを介してハーフミラー１５Ａに戻り、ハーフミラー
１５Ａで反射されたアライメント光が、第２対物レンズ
１８Ａにより２次元ＣＣＤ等の撮像素子１９Ａの撮像面
にマスクマーク２１Ａ及びプレートマーク２２Ａの像を
形成する。
【００２０】撮像素子１９Ａからの撮像信号が演算制御
部３２に供給され、演算制御部３２では供給された撮像
信号から画像処理により、２つのマークのＸ方向及びＹ
方向へのずれ量を算出する。第２のアライメント系１２
Ｂも、第１のアライメント系１２Ａと対称に光源１３Ｂ
〜撮像素子１９Ｂより構成され、他の２個のアライメン
ト系も同様に構成されている。
部３２に供給され、演算制御部３２では供給された撮像
信号から画像処理により、２つのマークのＸ方向及びＹ
方向へのずれ量を算出する。第２のアライメント系１２
Ｂも、第１のアライメント系１２Ａと対称に光源１３Ｂ
〜撮像素子１９Ｂより構成され、他の２個のアライメン
ト系も同様に構成されている。
【００２１】図２は、それら４個のアライメント系の第
１対物レンズ１７Ａ〜１７Ｄのプレート１０上での配列
を示し、この図２において、アライメント系１２Ａ及び
１２Ｂの第１対物レンズ１７Ａ及び１７Ｂは、プレート
１０の中心を通りＸ軸に平行な直線に沿ってプレート１
０の両端部上に配置されている。また、他の２個のアラ
イメント系の第１対物レンズ１７Ｃ及び１７Ｄは、プレ
ート１０の中心を通りＹ軸に平行な直線に沿ってプレー
ト１０の両端部上に配置されている。
１対物レンズ１７Ａ〜１７Ｄのプレート１０上での配列
を示し、この図２において、アライメント系１２Ａ及び
１２Ｂの第１対物レンズ１７Ａ及び１７Ｂは、プレート
１０の中心を通りＸ軸に平行な直線に沿ってプレート１
０の両端部上に配置されている。また、他の２個のアラ
イメント系の第１対物レンズ１７Ｃ及び１７Ｄは、プレ
ート１０の中心を通りＹ軸に平行な直線に沿ってプレー
ト１０の両端部上に配置されている。
【００２２】図１に戻り、アライメント系１２Ｂの撮像
素子１９Ｂの撮像信号が演算制御部３２に供給され、他
の２個のアライメント系からの撮像信号も演算制御部３
２に供給されている。演算制御部３２ではそれら３個の
アライメント系からの撮像信号より、対応する３組のマ
ークのずれ量を算出し、最終的にマスク９のパターン２
４に対するプレート１０上の回路パターン３１のＸ方向
及びＹ方向への伸縮率を算出する。そして、その伸縮率
に応じて演算制御部３２は、レンズ駆動部３３を介して
２枚のシリンドリカルレンズ５及び６のＺ方向への位
置、又は相対回転角等を調整することにより、マスク９
の下面での照明光ＩＬのテレセントリック性を調整す
る。この際にマスク９とプレート１０との間には所定の
間隔ｇがあるため、マスク９のパターン２４のプレート
１０上での像の伸縮率がプレート１０上の回路パターン
３１の伸縮率に合わせられる。この状態で照明光ＩＬに
よる露光が行われる。
素子１９Ｂの撮像信号が演算制御部３２に供給され、他
の２個のアライメント系からの撮像信号も演算制御部３
２に供給されている。演算制御部３２ではそれら３個の
アライメント系からの撮像信号より、対応する３組のマ
ークのずれ量を算出し、最終的にマスク９のパターン２
４に対するプレート１０上の回路パターン３１のＸ方向
及びＹ方向への伸縮率を算出する。そして、その伸縮率
に応じて演算制御部３２は、レンズ駆動部３３を介して
２枚のシリンドリカルレンズ５及び６のＺ方向への位
置、又は相対回転角等を調整することにより、マスク９
の下面での照明光ＩＬのテレセントリック性を調整す
る。この際にマスク９とプレート１０との間には所定の
間隔ｇがあるため、マスク９のパターン２４のプレート
１０上での像の伸縮率がプレート１０上の回路パターン
３１の伸縮率に合わせられる。この状態で照明光ＩＬに
よる露光が行われる。
【００２３】次に、本実施例でマスク９に対するプレー
ト１０の伸縮率を計測して、マスク９のパターンの像の
伸縮率の制御を行う場合の具体的な動作の一例につき説
明する。この場合、シリンドリカルレンズ５，６が初期
状態に固定されているときに、マスク９の下面ではテレ
セントリックに照明が行われるようにリレーレンズ７，
８が配置されているものとする。
ト１０の伸縮率を計測して、マスク９のパターンの像の
伸縮率の制御を行う場合の具体的な動作の一例につき説
明する。この場合、シリンドリカルレンズ５，６が初期
状態に固定されているときに、マスク９の下面ではテレ
セントリックに照明が行われるようにリレーレンズ７，
８が配置されているものとする。
【００２４】先ず、照明光ＩＬを不図示のシャッタ等に
より遮光して、露光対象とするプレート１０を基板ホル
ダ１１上にロードした後、図３に示すように４個のアラ
イメント系により、マスク９上の４個の枠型のマスクマ
ーク２１Ａ〜２１Ｄに対するプレート１０上の十字型の
プレートマーク２２Ａ〜２２Ｄの位置ずれ量をそれぞれ
計測する。図３において、図２の第１対物レンズ１７Ａ
〜１７Ｄによる観察視野２０Ａ〜２０Ｄ内にそれぞれマ
スクマーク２１Ａ〜２１Ｄ、及びプレートマーク２２Ａ
〜２２Ｄが収まっており、対応する撮像素子からの撮像
信号を図１の演算制御部３２で処理することにより、マ
スクマーク２１Ａ〜２１Ｄの中心に対するＸ方向及びＹ
方向へのプレートマーク２２Ａ〜２２Ｄの中心の位置ず
れ量が計測される。
より遮光して、露光対象とするプレート１０を基板ホル
ダ１１上にロードした後、図３に示すように４個のアラ
イメント系により、マスク９上の４個の枠型のマスクマ
ーク２１Ａ〜２１Ｄに対するプレート１０上の十字型の
プレートマーク２２Ａ〜２２Ｄの位置ずれ量をそれぞれ
計測する。図３において、図２の第１対物レンズ１７Ａ
〜１７Ｄによる観察視野２０Ａ〜２０Ｄ内にそれぞれマ
スクマーク２１Ａ〜２１Ｄ、及びプレートマーク２２Ａ
〜２２Ｄが収まっており、対応する撮像素子からの撮像
信号を図１の演算制御部３２で処理することにより、マ
スクマーク２１Ａ〜２１Ｄの中心に対するＸ方向及びＹ
方向へのプレートマーク２２Ａ〜２２Ｄの中心の位置ず
れ量が計測される。
【００２５】ここでは、Ｘ方向に離れて配置されたマス
クマーク２１Ａ，２１Ｂに対するプレートマーク２２
Ａ，２２Ｂの位置ずれ量はなく、Ｙ方向に離れて配置さ
れたマスクマーク２１Ｃ及び２１Ｄに対するプレートマ
ーク２２Ｃ及び２２ＤのＸ方向への位置ずれ量は共に０
で、Ｙ方向への位置ずれ量はそれぞれ−ΔＭ／２及び＋
ΔＭ／２であるとする。この場合にはマスク９を基準に
すると、プレート１０は図２のプレート１０Ａで示すよ
うに設計上の大きさに対して＋Ｙ方向、及び−Ｙ方向に
それぞれΔＹだけ伸びている。このＹ方向へのプレート
１０の伸縮率をΔβY として、図３においてマスクマー
ク２１Ｃの中心とマスクマーク２１Ｄの中心とのＹ方向
への間隔を２Ｌとすると、伸縮率をΔβY は次のように
表される。
クマーク２１Ａ，２１Ｂに対するプレートマーク２２
Ａ，２２Ｂの位置ずれ量はなく、Ｙ方向に離れて配置さ
れたマスクマーク２１Ｃ及び２１Ｄに対するプレートマ
ーク２２Ｃ及び２２ＤのＸ方向への位置ずれ量は共に０
で、Ｙ方向への位置ずれ量はそれぞれ−ΔＭ／２及び＋
ΔＭ／２であるとする。この場合にはマスク９を基準に
すると、プレート１０は図２のプレート１０Ａで示すよ
うに設計上の大きさに対して＋Ｙ方向、及び−Ｙ方向に
それぞれΔＹだけ伸びている。このＹ方向へのプレート
１０の伸縮率をΔβY として、図３においてマスクマー
ク２１Ｃの中心とマスクマーク２１Ｄの中心とのＹ方向
への間隔を２Ｌとすると、伸縮率をΔβY は次のように
表される。
【００２６】
【数１】ΔβY ＝（２Ｌ＋ΔＭ）／（２Ｌ） 次に、プレート１０のＹ方向への伸縮率ΔβY に合わせ
て、マスク９のパターンの像のＹ方向への伸縮率を変化
させるために、マスク９に対する照明光のテレセントリ
ック性をＹ方向にのみずらす。マスク９とプレート１０
との間隔はｇであるため、図３のマスクマーク２１Ｄの
中心におけるテレセントリック性のずれ量、即ち照明光
の主光線の入射角の＋Ｙ方向へのずれ量［ｒａｄ］は、
ΔＭ／（２ｇ）であればよい。同様に、マスクマーク２
１Ｃにおける−Ｙ方向へのテレセントリック性のずれ量
［ｒａｄ］も、ΔＭ／（２ｇ）であればよく、マスクマ
ーク２１Ｃ及び２１Ｄとマスク９の中心との間では、そ
れぞれテレセントリック性はほぼ線形に変化すればよ
い。
て、マスク９のパターンの像のＹ方向への伸縮率を変化
させるために、マスク９に対する照明光のテレセントリ
ック性をＹ方向にのみずらす。マスク９とプレート１０
との間隔はｇであるため、図３のマスクマーク２１Ｄの
中心におけるテレセントリック性のずれ量、即ち照明光
の主光線の入射角の＋Ｙ方向へのずれ量［ｒａｄ］は、
ΔＭ／（２ｇ）であればよい。同様に、マスクマーク２
１Ｃにおける−Ｙ方向へのテレセントリック性のずれ量
［ｒａｄ］も、ΔＭ／（２ｇ）であればよく、マスクマ
ーク２１Ｃ及び２１Ｄとマスク９の中心との間では、そ
れぞれテレセントリック性はほぼ線形に変化すればよ
い。
【００２７】そのようにテレセントリック性を変化させ
るための条件を図４を参照して求める。図４は、図１中
のフライアイレンズ３〜マスク９までの光学系を示し、
リレーレンズ７，８よりなるレンズ系２３によるシリン
ドリカルレンズ５，６の近傍のマスク９の共役面からマ
スク９に対する倍率をβとする。このとき、マスク９の
中心（光軸ＡＸ）から間隔ＬだけＹ方向に離れたマスク
マークにおいて、テレセントリック性をΔＭ／（２ｇ）
だけずらすには、そのマスクマークとほぼ共役な位置で
シリンドリカルレンズ５，６から射出される照明光の主
光線の射出角がΔＭ・β／（２ｇ）となればよい。ま
た、その主光線のシリンドリカルレンズ５，６上での射
出位置は光軸ＡＸからＹ方向にＬ／βだけずれている。
るための条件を図４を参照して求める。図４は、図１中
のフライアイレンズ３〜マスク９までの光学系を示し、
リレーレンズ７，８よりなるレンズ系２３によるシリン
ドリカルレンズ５，６の近傍のマスク９の共役面からマ
スク９に対する倍率をβとする。このとき、マスク９の
中心（光軸ＡＸ）から間隔ＬだけＹ方向に離れたマスク
マークにおいて、テレセントリック性をΔＭ／（２ｇ）
だけずらすには、そのマスクマークとほぼ共役な位置で
シリンドリカルレンズ５，６から射出される照明光の主
光線の射出角がΔＭ・β／（２ｇ）となればよい。ま
た、その主光線のシリンドリカルレンズ５，６上での射
出位置は光軸ＡＸからＹ方向にＬ／βだけずれている。
【００２８】次に、シリンドリカルレンズ５，６におい
て照明光の射出角を変化させるには種々の方法があるた
め、以下で各方法につき説明する。 （Ａ）２枚のシリンドリカルレンズ５及び６を回転させ
る方法 図５は、２枚のシリンドリカルレンズ５及び６を光軸Ａ
Ｘ方向に見た図であり、この図５において、母線５Ａ及
び６Ａはそれぞれシリンドリカルレンズ５及び６の光軸
を通る母線を示す。従って、シリンドリカルレンズ５
（焦点距離をｆC1とする）の収斂方向は、母線５Ａに直
交する方向であり、シリンドリカルレンズ６（焦点距離
をｆC2とする）の発散方向は、母線６Ａに直交する方向
である。先ず、１枚目のシリンドリカルレンズ５を回転
し、シリンドリカルレンズ５の母線５Ａの方向をＸ軸に
対して角度θ1 に設定する。この場合、図４の光軸ＡＸ
上にＸ軸、及びＹ軸の原点を取って、図５の任意の点Ｐ
の座標を（Ｘ，Ｙ）とすると、そのシリンドリカルレン
ズ５に点Ｐから入射する光線に対する屈折力は、点Ｐと
母線５Ａとの距離ｈ1 に比例する。その母線５Ａの方程
式は、Ｙ＝ｔａｎθ1・Ｘ であるため、距離ｈ1 は次の
ようになり、その屈折力の方向は母線５Ａに垂直な方向
である。
て照明光の射出角を変化させるには種々の方法があるた
め、以下で各方法につき説明する。 （Ａ）２枚のシリンドリカルレンズ５及び６を回転させ
る方法 図５は、２枚のシリンドリカルレンズ５及び６を光軸Ａ
Ｘ方向に見た図であり、この図５において、母線５Ａ及
び６Ａはそれぞれシリンドリカルレンズ５及び６の光軸
を通る母線を示す。従って、シリンドリカルレンズ５
（焦点距離をｆC1とする）の収斂方向は、母線５Ａに直
交する方向であり、シリンドリカルレンズ６（焦点距離
をｆC2とする）の発散方向は、母線６Ａに直交する方向
である。先ず、１枚目のシリンドリカルレンズ５を回転
し、シリンドリカルレンズ５の母線５Ａの方向をＸ軸に
対して角度θ1 に設定する。この場合、図４の光軸ＡＸ
上にＸ軸、及びＹ軸の原点を取って、図５の任意の点Ｐ
の座標を（Ｘ，Ｙ）とすると、そのシリンドリカルレン
ズ５に点Ｐから入射する光線に対する屈折力は、点Ｐと
母線５Ａとの距離ｈ1 に比例する。その母線５Ａの方程
式は、Ｙ＝ｔａｎθ1・Ｘ であるため、距離ｈ1 は次の
ようになり、その屈折力の方向は母線５Ａに垂直な方向
である。
【００２９】
【数２】ｈ1 ＝｜−Ｘsin θ1 ＋Ｙcos θ1 ｜ 今、シリンドリカルレンズ５に点Ｐから光軸ＡＸに平行
に光線が入射した場合を考えると、その光線はシリンド
リカルレンズ５から母線５Ａに垂直な方向に傾斜して射
出され、その射出角α1 は次のようになる。
に光線が入射した場合を考えると、その光線はシリンド
リカルレンズ５から母線５Ａに垂直な方向に傾斜して射
出され、その射出角α1 は次のようになる。
【００３０】
【数３】α1 ＝｜−Ｘsin θ1 ＋Ｙcos θ1 ｜／ｆC1 同様に１枚目のシリンドリカルレンズ５から微小間隔だ
け離して配置された２枚目のシリンドリカルレンズ６を
回転させて、母線６ＡをＸ軸に対して角度θ2に設定す
ると、点Ｐから光軸に平行にシリンドリカルレンズ６に
入射する光線の母線６Ａに垂直な方向への射出角α
2 は、次のようになる。
け離して配置された２枚目のシリンドリカルレンズ６を
回転させて、母線６ＡをＸ軸に対して角度θ2に設定す
ると、点Ｐから光軸に平行にシリンドリカルレンズ６に
入射する光線の母線６Ａに垂直な方向への射出角α
2 は、次のようになる。
【００３１】
【数４】α2 ＝｜−Ｘsin θ2 ＋Ｙcos θ2 ｜／ｆC2 更に、１枚目のシリンドリカルレンズ５からの射出角α
1 をＸ方向成分αx1、及びＹ方向成分αy1に分けると次
のようになる。同様に、２枚目のシリンドリカルレンズ
６からの射出角α2 も次のようなＸ方向成分αx2、及び
Ｙ方向成分αy2に分けられる。
1 をＸ方向成分αx1、及びＹ方向成分αy1に分けると次
のようになる。同様に、２枚目のシリンドリカルレンズ
６からの射出角α2 も次のようなＸ方向成分αx2、及び
Ｙ方向成分αy2に分けられる。
【００３２】
【数５】
【００３３】
【数６】
【００３４】従って、１枚目のシリンドリカルレンズ５
に対して光軸に平行に入射した光線が、２枚目のシリン
ドリカルレンズ６から射出される際のＸ方向及びＹ方向
への射出角をそれぞれαx 及びαy とすると、これらは
次のように上述の射出角のベクトル和で表される。
に対して光軸に平行に入射した光線が、２枚目のシリン
ドリカルレンズ６から射出される際のＸ方向及びＹ方向
への射出角をそれぞれαx 及びαy とすると、これらは
次のように上述の射出角のベクトル和で表される。
【００３５】
【数７】
【００３６】
【数８】
【００３７】その射出角αx 及びαy により、光線が射
出される方向が分かる。更に、その射出角αは次のよう
になる。
出される方向が分かる。更に、その射出角αは次のよう
になる。
【００３８】
【数９】α＝（αx 2＋αy 2）1/2 以上の数式に基づいて、シミュレーションを行った結果
の一例を図６に示す。この例では、図６（ｂ）に示すよ
うに、シリンドリカルレンズ５の母線５ＡをＸ軸に平行
にし（角度θ1 ＝０）、シリンドリカルレンズ６の母線
６ＡをＸ軸に対して４５°で交差させ（角度θ2 ＝４５
°）、シリンドリカルレンズ６の焦点距離ｆC2を−ｆC1
としている。この場合に、シリンドリカルレンズ５，６
を通過した照明光は、（数７）及び（数８）に従ってテ
レセントリック性が崩れるため、図６（ａ）に示すよう
に、マスク９の下面のパターン２４のプレート１０上で
の像２５は、点線で示すように非等方的に伸縮する。
の一例を図６に示す。この例では、図６（ｂ）に示すよ
うに、シリンドリカルレンズ５の母線５ＡをＸ軸に平行
にし（角度θ1 ＝０）、シリンドリカルレンズ６の母線
６ＡをＸ軸に対して４５°で交差させ（角度θ2 ＝４５
°）、シリンドリカルレンズ６の焦点距離ｆC2を−ｆC1
としている。この場合に、シリンドリカルレンズ５，６
を通過した照明光は、（数７）及び（数８）に従ってテ
レセントリック性が崩れるため、図６（ａ）に示すよう
に、マスク９の下面のパターン２４のプレート１０上で
の像２５は、点線で示すように非等方的に伸縮する。
【００３９】具体的に、シリンドリカルレンズ５，６が
無いものとした場合に、パターン２４上の点２４ａに垂
直に入射する照明光の主光線は、シリンドリカルレンズ
５，６が図６（ｂ）のような配置で挿入されると、図６
（ａ）で示すように母線５Ａに垂直で収斂する方向（点
Ｐ１の方向）に曲がると共に、母線６Ａに垂直で発散す
る方向（点Ｐ２の方向）に曲がる。従って、点２４ａに
シリンドリカルレンズ５，６により曲げられて入射した
主光線は、プレート１０上で点２５ａに入射する。同様
にパターン２４上の点２４ｂ〜２４ｇに入射した主光線
は、プレート１０上でそれぞれ点２５ｂ〜２５ｇに入射
する。例えば点２４ａから点２５ａへのずれ量は、マス
ク９とプレート１０との間隔ｇに比例するため、その間
隔ｇを変化させると、パターン２４の像の形は、点線で
示す像２５を相似形で伸縮させたような形となる。
無いものとした場合に、パターン２４上の点２４ａに垂
直に入射する照明光の主光線は、シリンドリカルレンズ
５，６が図６（ｂ）のような配置で挿入されると、図６
（ａ）で示すように母線５Ａに垂直で収斂する方向（点
Ｐ１の方向）に曲がると共に、母線６Ａに垂直で発散す
る方向（点Ｐ２の方向）に曲がる。従って、点２４ａに
シリンドリカルレンズ５，６により曲げられて入射した
主光線は、プレート１０上で点２５ａに入射する。同様
にパターン２４上の点２４ｂ〜２４ｇに入射した主光線
は、プレート１０上でそれぞれ点２５ｂ〜２５ｇに入射
する。例えば点２４ａから点２５ａへのずれ量は、マス
ク９とプレート１０との間隔ｇに比例するため、その間
隔ｇを変化させると、パターン２４の像の形は、点線で
示す像２５を相似形で伸縮させたような形となる。
【００４０】次に、図７は、図６とは条件を変えてシミ
ュレーションを行った結果を示す。この例では、図７
（ｂ）に示すように、焦点距離ｆC1のシリンドリカルレ
ンズ５の母線５ＡをＸ軸に対して（４５°＋θ）に設定
し、焦点距離−ｆC1のシリンドリカルレンズ６の母線６
ＡをＸ軸に対して（４５°−θ）に設定している。この
場合に、シリンドリカルレンズ５，６を通過した照明光
はテレセントリック性が崩れるため、図７（ａ）に示す
ように、マスク９のパターン２４のプレート１０上での
像２６は、点線で示すようにＸ方向に縮小し、且つＹ方
向に伸びる。即ち、パターン２４が正方形であると、像
２５は長方形となる。非等方的に伸縮する。
ュレーションを行った結果を示す。この例では、図７
（ｂ）に示すように、焦点距離ｆC1のシリンドリカルレ
ンズ５の母線５ＡをＸ軸に対して（４５°＋θ）に設定
し、焦点距離−ｆC1のシリンドリカルレンズ６の母線６
ＡをＸ軸に対して（４５°−θ）に設定している。この
場合に、シリンドリカルレンズ５，６を通過した照明光
はテレセントリック性が崩れるため、図７（ａ）に示す
ように、マスク９のパターン２４のプレート１０上での
像２６は、点線で示すようにＸ方向に縮小し、且つＹ方
向に伸びる。即ち、パターン２４が正方形であると、像
２５は長方形となる。非等方的に伸縮する。
【００４１】具体的に、パターン２４上の点２４ａに入
射する照明光の主光線は、図７（ａ）で示すように母線
５Ａに垂直で収斂する方向（点Ｐ３の方向）に曲がると
共に、母線６Ａに垂直で発散する方向（点Ｐ４の方向）
に曲がる。従って、点２４ａにシリンドリカルレンズ
５，６により曲げられて入射した主光線は、プレート１
０上の点２６ａに入射する。同様にパターン２４上の点
２４ｂ〜２４ｇに入射した主光線は、プレート１０上で
それぞれ点２６ｂ〜２６ｇに入射する。
射する照明光の主光線は、図７（ａ）で示すように母線
５Ａに垂直で収斂する方向（点Ｐ３の方向）に曲がると
共に、母線６Ａに垂直で発散する方向（点Ｐ４の方向）
に曲がる。従って、点２４ａにシリンドリカルレンズ
５，６により曲げられて入射した主光線は、プレート１
０上の点２６ａに入射する。同様にパターン２４上の点
２４ｂ〜２４ｇに入射した主光線は、プレート１０上で
それぞれ点２６ｂ〜２６ｇに入射する。
【００４２】図７の例より、例えばプレート１０がＸ方
向に縮小しＹ方向に伸びているような場合にも、２枚の
シリンドリカルレンズ５，６の回転角を調整するだけ
で、そのプレート１０の伸縮量に合わせてマスク９のパ
ターン２４の像を伸縮できることが分かる。この場合、
図１の演算制御部３２は、図７（ａ）の像２６の２方向
への伸縮率がプレート１０上の回路パターン３１の伸縮
率に合致するようにシリンドリカルレンズ５，６の回転
角を設定した後、不図示のシャッタを開いてマスク９の
パターンをプレート１０上に露光させる。これにより、
重ね合わせ精度が高精度に維持される。
向に縮小しＹ方向に伸びているような場合にも、２枚の
シリンドリカルレンズ５，６の回転角を調整するだけ
で、そのプレート１０の伸縮量に合わせてマスク９のパ
ターン２４の像を伸縮できることが分かる。この場合、
図１の演算制御部３２は、図７（ａ）の像２６の２方向
への伸縮率がプレート１０上の回路パターン３１の伸縮
率に合致するようにシリンドリカルレンズ５，６の回転
角を設定した後、不図示のシャッタを開いてマスク９の
パターンをプレート１０上に露光させる。これにより、
重ね合わせ精度が高精度に維持される。
【００４３】なお、図７の例では例えば像２６をＸ方向
に縮小すると、その像２６はＹ方向には伸びるが、実際
にはＸ方向にもＹ方向にも縮小させて、且つそれら２方
向への縮小率を変えたい場合もある。このような場合に
は、例えば図１においてフライアイレンズ３、又はリレ
ーレンズ７，８を光軸ＡＸ方向に移動させて、マスク９
におけるテレセントリック性を等方的に変化させればよ
い。このような等方的な調整と、シリンドリカルレンズ
５，６による非等方的なテレセントリック性の調整とを
組合せことにより、プロキシミティ方式で露光を行う際
に、マスク９に対するＸ方向及びＹ方向へのテレセント
リック性を独立に制御でき、プレート１０がＸ方向及び
Ｙ方向に異なる伸縮率で伸縮していても、重ね合わせ誤
差を小さくできる。
に縮小すると、その像２６はＹ方向には伸びるが、実際
にはＸ方向にもＹ方向にも縮小させて、且つそれら２方
向への縮小率を変えたい場合もある。このような場合に
は、例えば図１においてフライアイレンズ３、又はリレ
ーレンズ７，８を光軸ＡＸ方向に移動させて、マスク９
におけるテレセントリック性を等方的に変化させればよ
い。このような等方的な調整と、シリンドリカルレンズ
５，６による非等方的なテレセントリック性の調整とを
組合せことにより、プロキシミティ方式で露光を行う際
に、マスク９に対するＸ方向及びＹ方向へのテレセント
リック性を独立に制御でき、プレート１０がＸ方向及び
Ｙ方向に異なる伸縮率で伸縮していても、重ね合わせ誤
差を小さくできる。
【００４４】（Ｂ）２枚のシリンドリカルレンズ５及び
６の間隔を制御する方法 図８は、図１中のシリンドリカルレンズ５，６を拡大し
て示し、この図８に示すように、シリンドリカルレンズ
５，６の屈折力のある方向を平行に設定し、初期状態で
のシリンドリカルレンズ５，６の光軸ＡＸ方向への間隔
をｄとする。また、１枚目のシリンドリカルレンズ５の
焦点距離をｆC 、２枚目のシリンドリカルレンズ６の焦
点距離を−ｆC'として、初期状態では実線で示すように
光軸ＡＸに平行にシリンドリカルレンズ５に入射する照
明光は、シリンドリカルレンズ６から射出される際に光
軸ＡＸに平行に進むものとする。ここで、シリンドリカ
ルレンズ６が位置６Ｐに来るようにその間隔ｄをΔだけ
変化させた場合を考える。
６の間隔を制御する方法 図８は、図１中のシリンドリカルレンズ５，６を拡大し
て示し、この図８に示すように、シリンドリカルレンズ
５，６の屈折力のある方向を平行に設定し、初期状態で
のシリンドリカルレンズ５，６の光軸ＡＸ方向への間隔
をｄとする。また、１枚目のシリンドリカルレンズ５の
焦点距離をｆC 、２枚目のシリンドリカルレンズ６の焦
点距離を−ｆC'として、初期状態では実線で示すように
光軸ＡＸに平行にシリンドリカルレンズ５に入射する照
明光は、シリンドリカルレンズ６から射出される際に光
軸ＡＸに平行に進むものとする。ここで、シリンドリカ
ルレンズ６が位置６Ｐに来るようにその間隔ｄをΔだけ
変化させた場合を考える。
【００４５】両レンズは薄肉レンズであるとして、位置
６Ｐにあるシリンドリカルレンズ６から物点までの距離
を（−ｆC'＋Δ）とし、像点までの距離をｂとすると、
次の関係式が成立する。
６Ｐにあるシリンドリカルレンズ６から物点までの距離
を（−ｆC'＋Δ）とし、像点までの距離をｂとすると、
次の関係式が成立する。
【００４６】
【数１０】
【００４７】また、シリンドリカルレンズ５に対して光
軸ＡＸに平行に高さｈ1 で入射した照明光は、シリンド
リカルレンズ６に向かうときに光軸ＡＸに対してほぼ−
ｈ1／ｆC の角度で交差する。但し、その角度の符号を
時計方向に対して負にとっている。その角度の照明光が
（ｄ＋Δ）だけ進めば位置６Ｐのシリンドリカルレンズ
６に入射するため、位置６Ｐのシリンドリカルレンズに
入射する照明光の高さｈ2 は、次のようになる。
軸ＡＸに平行に高さｈ1 で入射した照明光は、シリンド
リカルレンズ６に向かうときに光軸ＡＸに対してほぼ−
ｈ1／ｆC の角度で交差する。但し、その角度の符号を
時計方向に対して負にとっている。その角度の照明光が
（ｄ＋Δ）だけ進めば位置６Ｐのシリンドリカルレンズ
６に入射するため、位置６Ｐのシリンドリカルレンズに
入射する照明光の高さｈ2 は、次のようになる。
【００４８】
【数１１】ｈ2 ＝ｈ1 −（ｄ＋Δ）・ｈ1 ／ｆC 従って、位置６Ｐのシリンドリカルレンズから射出する
照明光の光軸ＡＸに対する傾斜角δは近似的に次のよう
になる。
照明光の光軸ＡＸに対する傾斜角δは近似的に次のよう
になる。
【００４９】
【数１２】
【００５０】図８の状態では、２枚のシリンドリカルレ
ンズ５，６の屈折力のある方向が平行である、即ち例え
ば図９（ａ）又は（ｂ）に示すように、シリンドリカル
レンズ５の母線５Ａ、及びシリンドリカルレンズ６の母
線６Ａが平行である。そして、２枚のシリンドリカルレ
ンズ５，６に対して光軸に平行に入射する照明光は、そ
れら母線５Ａ，６Ａからの高さが同じであれば、同じ角
度だけ母線５Ａ，６Ａに垂直な方向に傾いて射出され
る。その傾斜角δは、（数１２）より母線５Ａ，６Ａか
らの高さｈ1 に比例し、間隔ｄの変化量Δに応じて変化
する。
ンズ５，６の屈折力のある方向が平行である、即ち例え
ば図９（ａ）又は（ｂ）に示すように、シリンドリカル
レンズ５の母線５Ａ、及びシリンドリカルレンズ６の母
線６Ａが平行である。そして、２枚のシリンドリカルレ
ンズ５，６に対して光軸に平行に入射する照明光は、そ
れら母線５Ａ，６Ａからの高さが同じであれば、同じ角
度だけ母線５Ａ，６Ａに垂直な方向に傾いて射出され
る。その傾斜角δは、（数１２）より母線５Ａ，６Ａか
らの高さｈ1 に比例し、間隔ｄの変化量Δに応じて変化
する。
【００５１】（数１２）に基づいて、シミュレーション
を行った結果の一例を図９に示す。図９（ａ）は、母線
５Ａ及び６ＡをＸ軸に平行に設定した例（図５でθ1 ＝
θ2＝０とした例）であり、図９（ｂ）は母線５Ａ及び
６ＡをＸ軸に対して４５°に設定した例（θ1 ＝θ2 ＝
４５°とした例）である。また、図８において、間隔ｄ
のときにテレセントリックであるとしたため、ｆC ＝ｆ
C'＋ｄ が成立している。
を行った結果の一例を図９に示す。図９（ａ）は、母線
５Ａ及び６ＡをＸ軸に平行に設定した例（図５でθ1 ＝
θ2＝０とした例）であり、図９（ｂ）は母線５Ａ及び
６ＡをＸ軸に対して４５°に設定した例（θ1 ＝θ2 ＝
４５°とした例）である。また、図８において、間隔ｄ
のときにテレセントリックであるとしたため、ｆC ＝ｆ
C'＋ｄ が成立している。
【００５２】図９（ａ）の例では、マスク９の下面のＸ
方向の幅２ｘ1 で、Ｙ方向の幅２ｙ 1 のパターン２４の
プレート１０上での像２７は、点線で示すようにＹ方向
に縮小する。具体的に、シリンドリカルレンズ５，６を
通過してパターン２４上の点２４ｇに入射する照明光の
主光線は、母線５Ａに垂直で収斂する方向（点Ｐ５の方
向）に曲がると共に、母線６Ａに垂直で発散する方向
（点Ｐ６の方向）に曲がる。従って、点２４ｇを通過し
た主光線はプレート１０上の像２７ｇに入射する。同様
に、パターン２４上の点２４ａ〜２４ｆを通過した主光
線はそれぞれ像２７ａ〜２７ｆに入射する。
方向の幅２ｘ1 で、Ｙ方向の幅２ｙ 1 のパターン２４の
プレート１０上での像２７は、点線で示すようにＹ方向
に縮小する。具体的に、シリンドリカルレンズ５，６を
通過してパターン２４上の点２４ｇに入射する照明光の
主光線は、母線５Ａに垂直で収斂する方向（点Ｐ５の方
向）に曲がると共に、母線６Ａに垂直で発散する方向
（点Ｐ６の方向）に曲がる。従って、点２４ｇを通過し
た主光線はプレート１０上の像２７ｇに入射する。同様
に、パターン２４上の点２４ａ〜２４ｆを通過した主光
線はそれぞれ像２７ａ〜２７ｆに入射する。
【００５３】一方、図９（ｂ）の例では、マスク９の下
面のパターン２４のプレート１０上での像２８は、点線
で示すように一方の対角線方向に縮小する。具体的に、
パターン２４上の点２４ａに入射する主光線は、母線５
Ａに垂直で収斂する方向（点Ｐ７の方向）に曲がると共
に、母線６Ａに垂直で発散する方向（点Ｐ８の方向）に
曲がる。従って、点２４ａを通過した主光線はプレート
１０上の像２８ａに入射する。点２４ａに入射する主光
線の傾斜角は（数１２）の角度δを用いて２1/ 2・δとな
っている。一方、パターン２４上の点２４ｇを通過した
主光線は、点Ｐ９の方向に曲がった後、点Ｐ１０の方向
に曲がり、結果としてプレート１０上の像２８ｇに入射
する。点２４ｇに入射する主光線の傾斜角は（数１２）
の角度δを用いてδ／２1/2 となっている。同様に、パ
ターン２４上の点２４ｃ〜２４ｅを通過した主光線はそ
れぞれ像２８ｃ〜２８ｅに入射する。
面のパターン２４のプレート１０上での像２８は、点線
で示すように一方の対角線方向に縮小する。具体的に、
パターン２４上の点２４ａに入射する主光線は、母線５
Ａに垂直で収斂する方向（点Ｐ７の方向）に曲がると共
に、母線６Ａに垂直で発散する方向（点Ｐ８の方向）に
曲がる。従って、点２４ａを通過した主光線はプレート
１０上の像２８ａに入射する。点２４ａに入射する主光
線の傾斜角は（数１２）の角度δを用いて２1/ 2・δとな
っている。一方、パターン２４上の点２４ｇを通過した
主光線は、点Ｐ９の方向に曲がった後、点Ｐ１０の方向
に曲がり、結果としてプレート１０上の像２８ｇに入射
する。点２４ｇに入射する主光線の傾斜角は（数１２）
の角度δを用いてδ／２1/2 となっている。同様に、パ
ターン２４上の点２４ｃ〜２４ｅを通過した主光線はそ
れぞれ像２８ｃ〜２８ｅに入射する。
【００５４】図９（ａ）より分かるように、マスク９上
の矩形のパターン２４の一辺をシリンドリカルレンズの
母線５Ａ，６Ａに平行に配置した状態で、２枚のシリン
ドリカルレンズ５，６の間隔を変化させることにより、
そのパターン２４への照明光のテレセントリック性をパ
ターン２４の長辺方向又は短辺方向の一方に変化させる
ことができる。従って、マスク９とプレート１０との間
隔ｇに応じて、そのパターン２４のプレート１０上での
像は、そのテレセントリック性の変化分にほぼ比例して
伸縮される。
の矩形のパターン２４の一辺をシリンドリカルレンズの
母線５Ａ，６Ａに平行に配置した状態で、２枚のシリン
ドリカルレンズ５，６の間隔を変化させることにより、
そのパターン２４への照明光のテレセントリック性をパ
ターン２４の長辺方向又は短辺方向の一方に変化させる
ことができる。従って、マスク９とプレート１０との間
隔ｇに応じて、そのパターン２４のプレート１０上での
像は、そのテレセントリック性の変化分にほぼ比例して
伸縮される。
【００５５】なお、図８の例では１組の屈折力のある方
向が同一のシリンドリカルレンズ５，６が配置されてい
るが、その屈折力のある方向に垂直な方向に屈折力を有
する他の１組のシリンドリカルレンズを、光軸ＡＸに沿
ってその１組のシリンドリカルレンズ５，６の前後に配
置してもよい。これにより、例えば図９（ａ）において
パターン２４の像２７のＸ方向、及びＹ方向への伸縮率
を独立に任意の値に設定できる。なお、シリンドリカル
レンズ５，６の代わりに、直交する２方向で屈折力の異
なるトーリックレンズを使用してもよく、これを例えば
図９（ａ）の例に適用すると、Ｙ方向への伸縮に比例し
てＸ方向への伸縮も行われる。
向が同一のシリンドリカルレンズ５，６が配置されてい
るが、その屈折力のある方向に垂直な方向に屈折力を有
する他の１組のシリンドリカルレンズを、光軸ＡＸに沿
ってその１組のシリンドリカルレンズ５，６の前後に配
置してもよい。これにより、例えば図９（ａ）において
パターン２４の像２７のＸ方向、及びＹ方向への伸縮率
を独立に任意の値に設定できる。なお、シリンドリカル
レンズ５，６の代わりに、直交する２方向で屈折力の異
なるトーリックレンズを使用してもよく、これを例えば
図９（ａ）の例に適用すると、Ｙ方向への伸縮に比例し
てＸ方向への伸縮も行われる。
【００５６】（Ｃ）シリンドリカルレンズ５及び６に入
射する照明光の主光線が光軸に平行でない場合の一般解 上述の（Ａ）及び（Ｂ）の場合には、１枚目のシリンド
リカルレンズ５に入射する照明光（主光線）が光軸に平
行であるとしていたが、以下ではその入射する照明光が
光軸に平行でない一般の場合を扱う。その入射する照明
光の直交座標系を、図１０に示すように、Ｚ軸が光軸に
平行になるように取る。１枚目のシリンドリカルレンズ
５に任意の方向から入射する照明光の方向ベクトルをＳ
1 として、Ｓ1 とＺ軸とがなす角度をε、方向ベクトル
Ｓ1 の射影とＸ軸とがなす角度をδとすると、方向ベク
トルＳ1 は次のように表される。
射する照明光の主光線が光軸に平行でない場合の一般解 上述の（Ａ）及び（Ｂ）の場合には、１枚目のシリンド
リカルレンズ５に入射する照明光（主光線）が光軸に平
行であるとしていたが、以下ではその入射する照明光が
光軸に平行でない一般の場合を扱う。その入射する照明
光の直交座標系を、図１０に示すように、Ｚ軸が光軸に
平行になるように取る。１枚目のシリンドリカルレンズ
５に任意の方向から入射する照明光の方向ベクトルをＳ
1 として、Ｓ1 とＺ軸とがなす角度をε、方向ベクトル
Ｓ1 の射影とＸ軸とがなす角度をδとすると、方向ベク
トルＳ1 は次のように表される。
【００５７】
【数１３】
【００５８】この式の右辺は、角度ε及びδが小さいと
したときの近似式である。次に、１枚目のシリンドリカ
ルレンズ５をＺ軸の回りに角度αだけ回転したとする。
但し、この場合、計算を容易にするためシリンドリカル
レンズ５が動かずに、方向ベクトルＳ１ がＺ軸の回り
に角度αだけ更に回転するものとして扱う。このように
更に角度αだけ回転した後の方向ベクトルをＳ1'とする
と、方向ベクトルＳ1'は次のように表される。但し、こ
こでも、角度ε、δが小さいとして近似を行っている。
したときの近似式である。次に、１枚目のシリンドリカ
ルレンズ５をＺ軸の回りに角度αだけ回転したとする。
但し、この場合、計算を容易にするためシリンドリカル
レンズ５が動かずに、方向ベクトルＳ１ がＺ軸の回り
に角度αだけ更に回転するものとして扱う。このように
更に角度αだけ回転した後の方向ベクトルをＳ1'とする
と、方向ベクトルＳ1'は次のように表される。但し、こ
こでも、角度ε、δが小さいとして近似を行っている。
【００５９】
【数１４】
【００６０】また、焦点距離ｆC のシリンドリカルレン
ズ５の屈折力のある方向をＸ方向として、シリンドリカ
ルレンズ５の光軸を通る母線とその方向ベクトルＳ1'の
入射光との距離をｈ、シリンドリカルレンズ５から像点
までの距離をｂとすると、次の結像関係が成立する。
ズ５の屈折力のある方向をＸ方向として、シリンドリカ
ルレンズ５の光軸を通る母線とその方向ベクトルＳ1'の
入射光との距離をｈ、シリンドリカルレンズ５から像点
までの距離をｂとすると、次の結像関係が成立する。
【００６１】
【数１５】Ｓ1x’／ｈ＋１／ｂ＝１／ｆC この式を用いて、次のような方向ベクトルのＸ成分
Ｓ1x”を定義する。
Ｓ1x”を定義する。
【００６２】
【数１６】Ｓ1x”＝ｈ／ｂ＝Ｓ1x’−ｈ／ｆC これを図１０の座標系で表すことにより、シリンドリカ
ルレンズ５から射出される照明光の方向ベクトルＳ
2 は、次のようになる。
ルレンズ５から射出される照明光の方向ベクトルＳ
2 は、次のようになる。
【００６３】
【数１７】
【００６４】このようにシリンドリカルレンズに入射す
る光線に対して座標変換を行って光線追跡の如く順次繰
り返していけば、そのシリンドリカルレンズから射出さ
れる光線の方向ベクトル、ひいてはテレセントリック性
の変化量の一般的な解が求まる。このとき注意すること
は、（Ｂ）の（数１２）で表したように、射出される光
線の方向は、２枚のシリンドリカルレンズの間隔ｄと、
１枚目のシリンドリカルレンズに入射する光線の方向及
び高さとによって表されることである。また、シリンド
リカルレンズの代わりに、メリジオナル方向とサジタル
方向とで屈折力の異なるトーリックレンズ（非球面レン
ズ）を使用した場合でも、同様の光線追跡を行えばテレ
セントリック性の変化量を求めることができる。
る光線に対して座標変換を行って光線追跡の如く順次繰
り返していけば、そのシリンドリカルレンズから射出さ
れる光線の方向ベクトル、ひいてはテレセントリック性
の変化量の一般的な解が求まる。このとき注意すること
は、（Ｂ）の（数１２）で表したように、射出される光
線の方向は、２枚のシリンドリカルレンズの間隔ｄと、
１枚目のシリンドリカルレンズに入射する光線の方向及
び高さとによって表されることである。また、シリンド
リカルレンズの代わりに、メリジオナル方向とサジタル
方向とで屈折力の異なるトーリックレンズ（非球面レン
ズ）を使用した場合でも、同様の光線追跡を行えばテレ
セントリック性の変化量を求めることができる。
【００６５】なお、上述実施例ではシリンドリカルレン
ズ５，６の回転と間隔調整とが別々に行われていたが、
それらレンズの回転と間隔調整（Ｚ方向への移動）とを
組み合わせてもよい。その回転と間隔調整との組合せに
より、マスク上のパターンのプレート上での像のＸ方向
及びＹ方向への伸縮率を自在に変化させることができ
る。また、既に述べたように、シリンドリカルレンズの
回転又は間隔調整に対して、フライアイレンズ３又はリ
レーレンズ７，８等の光学部材の光軸方向への移動を組
み合わせても、Ｘ方向及びＹ方向への伸縮率を独立に調
整できる。
ズ５，６の回転と間隔調整とが別々に行われていたが、
それらレンズの回転と間隔調整（Ｚ方向への移動）とを
組み合わせてもよい。その回転と間隔調整との組合せに
より、マスク上のパターンのプレート上での像のＸ方向
及びＹ方向への伸縮率を自在に変化させることができ
る。また、既に述べたように、シリンドリカルレンズの
回転又は間隔調整に対して、フライアイレンズ３又はリ
レーレンズ７，８等の光学部材の光軸方向への移動を組
み合わせても、Ｘ方向及びＹ方向への伸縮率を独立に調
整できる。
【００６６】また、図１の実施例ではアライメント系１
２Ａ，１２Ｂとして撮像方式のアライメント系が使用さ
れているが、それ以外にアライメント光としてレーザ光
等を使用する例えば２光束干渉方式、又はレーザ・ステ
ップ・アライメント方式等のアライメント系を使用でき
ることは言うまでもない。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。
２Ａ，１２Ｂとして撮像方式のアライメント系が使用さ
れているが、それ以外にアライメント光としてレーザ光
等を使用する例えば２光束干渉方式、又はレーザ・ステ
ップ・アライメント方式等のアライメント系を使用でき
ることは言うまでもない。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。
【００６７】
【発明の効果】本発明によれば、複数個の例えばトーリ
ックレンズ等よりなる光学素子の間隔、又はそれぞれの
回転角を調整することにより、迅速且つ正確に被照明物
体に対する照明光のテレセントリック性を直交する２方
向で独立に調整できる。従って、プロキシミティ方式の
露光装置に適用した場合に、マスク又はプレートが直交
する２方向で異なる割合で伸縮しているときには、それ
ら２方向の伸縮率、及びマスクとプレートとの間隔とに
応じてマスクに対する照明光のテレセントリック性を調
整することにより、マスク上のパターンの像をプレート
上の既に形成されている回路パターン上に高い重ね合わ
せ精度で露光できる利点がある。
ックレンズ等よりなる光学素子の間隔、又はそれぞれの
回転角を調整することにより、迅速且つ正確に被照明物
体に対する照明光のテレセントリック性を直交する２方
向で独立に調整できる。従って、プロキシミティ方式の
露光装置に適用した場合に、マスク又はプレートが直交
する２方向で異なる割合で伸縮しているときには、それ
ら２方向の伸縮率、及びマスクとプレートとの間隔とに
応じてマスクに対する照明光のテレセントリック性を調
整することにより、マスク上のパターンの像をプレート
上の既に形成されている回路パターン上に高い重ね合わ
せ精度で露光できる利点がある。
【００６８】更に、プロキシミティ方式の露光装置ばか
りでなく、直交する２方向でのテレセントリック性を独
立に調整できることが望ましい照明光学系を有する各種
の装置に対して本発明は有効である。また、被照明物体
と共役な面又はこの近傍の面上にそれら複数の光学素子
を配置した場合には、僅かの調整量で被照明物体上での
テレセントリック性を大きく変えることができる。即
ち、最も効率的に被照明物体上でのテレセントリック性
を調整できる利点がある。更に、それら複数の光学素子
の間隔、又は回転の調整により被照明物体上での照明領
域を所定の範囲内で任意に、且つ光量損失無しに設定で
きる。
りでなく、直交する２方向でのテレセントリック性を独
立に調整できることが望ましい照明光学系を有する各種
の装置に対して本発明は有効である。また、被照明物体
と共役な面又はこの近傍の面上にそれら複数の光学素子
を配置した場合には、僅かの調整量で被照明物体上での
テレセントリック性を大きく変えることができる。即
ち、最も効率的に被照明物体上でのテレセントリック性
を調整できる利点がある。更に、それら複数の光学素子
の間隔、又は回転の調整により被照明物体上での照明領
域を所定の範囲内で任意に、且つ光量損失無しに設定で
きる。
【００６９】また、複数の光学素子がそれぞれ各組内の
屈折力がほぼ０の１組又は複数組の光学素子からなる場
合には、照明光学装置の他の特性に大きな影響を与える
ことなく、テレセントリック性のみを調整できる利点が
ある。
屈折力がほぼ０の１組又は複数組の光学素子からなる場
合には、照明光学装置の他の特性に大きな影響を与える
ことなく、テレセントリック性のみを調整できる利点が
ある。
【図１】本発明による照明光学装置の一実施例が適用さ
れたプロキシミティ方式の露光装置を示す構成図であ
る。
れたプロキシミティ方式の露光装置を示す構成図であ
る。
【図２】プレート１０に対するアライメント系の第１対
物レンズの配置を示す平面図である。
物レンズの配置を示す平面図である。
【図３】アライメント系で観察されるマスクマーク及び
プレートマークの一例を示す平面図である。
プレートマークの一例を示す平面図である。
【図４】図１のフライアイレンズ３からマスク９までの
光学系の配置を示す光路図である。
光学系の配置を示す光路図である。
【図５】２枚のシリンドリカルレンズのそれぞれの母線
の方向を示す説明図である。
の方向を示す説明図である。
【図６】２枚のシリンドリカルレンズの回転角を変えた
場合のマスク上のパターンの像の変形の一例を示す説明
図である。
場合のマスク上のパターンの像の変形の一例を示す説明
図である。
【図７】２枚のシリンドリカルレンズの回転角を変えた
場合のマスク上のパターンの像の変形の他の例を示す説
明図である。
場合のマスク上のパターンの像の変形の他の例を示す説
明図である。
【図８】図１中の２枚のシリンドリカルレンズ５，６を
示す拡大図である。
示す拡大図である。
【図９】２枚のシリンドリカルレンズの間隔を変えた場
合のマスク上のパターンの像の変形例を示す説明図であ
る。
合のマスク上のパターンの像の変形例を示す説明図であ
る。
【図１０】シリンドリカルレンズに入射する光線に対す
る座標系の取り方の説明に供する図である。
る座標系の取り方の説明に供する図である。
１ 光源 ２ コンデンサーレンズ ３ フライアイレンズ ４ コリメータレンズ ５ 正のシリンドリカルレンズ ６ 負のシリンドリカルレンズ ７，８ リレーレンズ ９ マスク １０ プレート １２Ａ，１２Ｂ アライメント系 １７Ａ，１７Ｂ 第１対物レンズ １９Ａ，１９Ｂ 撮像素子 ２１Ａ〜２１Ｄ マスクマーク ２２Ａ〜２２Ｄ プレートマーク ３２ 演算制御部 ３３ レンズ駆動部
Claims (3)
- 【請求項１】 照明光を発生する光源手段と、該光源手
段から発生される照明光を被照明物体面に導く集光光学
系とを有し、前記被照明物体を照明する装置において、 それぞれ前記集光光学系の光軸に垂直で且つ互いに直交
する２方向での屈折力の異なる複数個の光学素子を、前
記集光光学系内に前記光軸に沿って間隔可変、又はそれ
ぞれ回転自在に配置し、 前記複数個の光学素子の間隔、又はそれぞれの回転角を
調整することにより、前記被照明物体に照射される照明
光の主光線の入射角を調整することを特徴とする照明光
学装置。 - 【請求項２】 前記集光光学系内における前記被照明物
体の照射面と共役な面、又はその近傍に前記複数の光学
素子が配置されていることを特徴とする請求項１記載の
照明光学装置。 - 【請求項３】 前記複数の光学素子は、それぞれ各組内
の全体の屈折力が実質的に０の１組又は複数組の光学素
子よりなることを特徴とする請求項１又は２記載の照明
光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6215653A JPH0883743A (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 照明光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6215653A JPH0883743A (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 照明光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0883743A true JPH0883743A (ja) | 1996-03-26 |
Family
ID=16675965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6215653A Withdrawn JPH0883743A (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 照明光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0883743A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000058771A1 (en) * | 1999-03-26 | 2000-10-05 | Vari-Lite, Inc. | Zoomable beamspreader with matched optical surfaces for non-imaging illumination applications |
| US6809869B2 (en) | 2002-08-28 | 2004-10-26 | Genlyte Thomas Group Llc | Zoomable beamspreader for non-imaging illumination applications |
| JP2007512694A (ja) * | 2003-11-28 | 2007-05-17 | ズス・マイクロテック・リソグラフィ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | マスク位置調節装置における直接的アライメント |
| JP2008529290A (ja) * | 2005-01-29 | 2008-07-31 | カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー | 照射システム、具体的には、半導体リソグラフにおける投影露光装置のための照射システム |
| JP2010039347A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Mejiro Precision:Kk | 投影露光装置 |
-
1994
- 1994-09-09 JP JP6215653A patent/JPH0883743A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000058771A1 (en) * | 1999-03-26 | 2000-10-05 | Vari-Lite, Inc. | Zoomable beamspreader with matched optical surfaces for non-imaging illumination applications |
| US6282027B1 (en) | 1999-03-26 | 2001-08-28 | Vari-Lite, Inc. | Zoomable beamspreader with matched optical surfaces for non-imaging illumination applications |
| USRE41240E1 (en) * | 1999-03-26 | 2010-04-20 | Genlyte Thomas Group Llc | Zoomable beamspreader with matched optical surfaces for non-imaging illumination applications |
| US6809869B2 (en) | 2002-08-28 | 2004-10-26 | Genlyte Thomas Group Llc | Zoomable beamspreader for non-imaging illumination applications |
| JP2007512694A (ja) * | 2003-11-28 | 2007-05-17 | ズス・マイクロテック・リソグラフィ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | マスク位置調節装置における直接的アライメント |
| JP2008529290A (ja) * | 2005-01-29 | 2008-07-31 | カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー | 照射システム、具体的には、半導体リソグラフにおける投影露光装置のための照射システム |
| JP2010039347A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Mejiro Precision:Kk | 投影露光装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011120 |