JPH10321518A

JPH10321518A - 露光装置の光軸調整方法

Info

Publication number: JPH10321518A
Application number: JP9144748A
Authority: JP
Inventors: Kyoji Nakamura; 協司中村
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-05-19
Filing date: 1997-05-19
Publication date: 1998-12-04
Anticipated expiration: 2017-05-19
Also published as: JP3770352B2

Abstract

(57)【要約】【課題】露光装置を構成するユニット間の光軸調整を
容易かつ正確に行う。【解決手段】所定位置に設置された本体ユニットと光
源ユニットについて、それぞれのユニットの光軸上の基
準点との位置関係が既知の少なくとも２点の３次元座標
を測定し（ステップ１０２〜１０６）、これらのユニッ
トをＢＭＵにより連結した状態で該ＢＭＵの基準点との
位置関係が既知の少なくとも２点の３次元座標を計測し
（ステップ１０８、１１０）、上記各３次元座標から各
ユニットの光軸の傾き及びシフト量を求め（ステップ１
１２）、この既知になった光軸の傾き及びシフト量に基
づいてＢＭＵ内の各ミラー、プレーンパラレルを用いて
光軸の傾き及びシフト量を調整する（ステップ１１
４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置の光軸調
整方法に係り、さらに詳しくは、露光装置本体ユニッ
ト、光源ユニット及びこれら両ユニット間を連結するリ
レー光学系ユニットを備えた露光装置の光軸調整方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子、液晶表示素子等をリソグラ
フィ工程で製造する際に用いられる露光装置（例えば、
ステッパ等）の露光光源としては、従来は水銀ランプが
用いられていたが、近年では、露光光のより一層の短波
長化のため、ＫｒＦエキシマレーザ等が用いられるよう
になってきた。

【０００３】かかるエキシマレーザを露光光源とする露
光装置は、通常、大きく分けて露光装置本体が収納され
たチャンバから成る露光装置本体ユニット、エキシマレ
ーザ装置から成る光源ユニット、及びこれらを光学的結
合させるとともに物理的に連結するリレー光学系ユニッ
ト（ビームマッチングユニット）の３ブロックで構成さ
れる。各々のユニットの重量は、数百キロから数トンあ
り、リレー光学系ユニットはおよそ３００ｋｇ、エキシ
マレーザ装置はおよそ１トン、露光装置本体ユニットは
それ以上の重量がある。

【０００４】これらのユニットは工場出荷前に、一旦組
み立てられ、ユニット間の光軸調整をして正常に動作す
ることを確認し、各ユニットに分解・梱包して輸送し、
仕向地で装置の組み立て及び据え付けを行っている。

【０００５】この装置の据え付けに際しては、各ユニッ
トを大体の所に設置し、各ユニットの光学系のカバーを
取り外し、装置の設置状態に合わせて工場出荷前に行っ
た光軸の調整を再度やり直していた。この光軸の調整
は、各ユニットの光学系のカバーを取り外し、ヘリウム
ネオンレーザを用いて光軸の傾斜及び位置ずれ調整用の
光学部材を、作業者の勘と経験に基づいて繰り返し調整
することにより行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、露光
装置の各ユニットは重量物であり、これらを据え付けて
各ユニット間の光軸を一致させるためには、上記の光学
部材により調整が可能な範囲に各ユニットを設置する必
要があることから、ユニットの位置出しが難しく、ま
た、上記のヘリウムネオンレーザを用いて光学部材を調
整するという作業には熟練が必要であるとともに、試行
錯誤を繰り返しながら行う必要があることから、作業性
が悪く、面倒で時間が掛かるという不都合があった。

【０００７】これに加え、エキシマレーザを光源とする
装置の場合には、露光の際にエキシマレーザの光化学反
応によって光学系内に曇り物質が発生するのを阻止すべ
く、窒素ガス等を封入していることが多いが、上記の光
軸調整の際に、各ユニットのカバーを開ける必要がある
ことから、その窒素ガスが漏洩するという不都合もあっ
た。

【０００８】本発明はかかる事情の下になされたもの
で、請求項１ないし３に記載の発明の目的は、露光装置
を構成するユニット間の光軸調整を容易かつ正確に行う
ことが可能な光軸調整方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、露光装置本体ユニット（１２）と、この露光装置本
体ユニット（１２）とは別置きの光源ユニット（１４）
と、この光源ユニット（１４）内の光源から射出された
光を露光装置本体ユニット（１２）内の照明光学系（１
８）に導くとともに両ユニット間を連結するリレー光学
系ユニット（１６）とを備えた露光装置（１０）の光軸
調整方法において、露光装置本体ユニット（１２）と光
源ユニット（１４）とを所定の設置位置にそれぞれ設置
し、両ユニットについて、それぞれのユニットの光軸上
の基準点との位置関係が既知の少なくとも２点の３次元
座標をそれぞれ計測し、しかる後、リレー光学系ユニッ
ト（１６）により露光装置本体ユニット（１２）と光源
ユニット（１４）とを連結した状態で、リレー光学系ユ
ニット（１６）の光軸上の基準点との位置関係が既知の
少なくとも２点の３次元座標を計測し、各計測結果に基
づいて、いずれかのユニットの光軸に対する残りの２つ
のユニットの光軸の傾き及びシフト量を算出し、この算
出結果に基づいて３つのユニットの少なくとも１つに内
蔵された光学部材（２２，２４，２６，２８，３０，３
２）を調整することにより、３つのユニットの光軸を位
置合わせする事を特徴とする。

【００１０】これによれば、露光装置本体ユニットと光
源ユニットとが所定の設置位置にそれぞれ設置され、両
ユニットについて、それぞれのユニットの光軸上の基準
点との位置関係が既知の少なくとも２点の３次元座標が
それぞれ計測され、しかる後、リレー光学系ユニットに
より露光装置本体ユニットと光源ユニットとを連結した
状態で、リレー光学系ユニットの光軸上の基準点との位
置関係が既知の少なくとも２点の３次元座標が計測され
る。そして、計測された各ユニットについて各２点の３
次元座標に基づいて、いずれかのユニットの光軸に対す
る残りの２つのユニットの光軸の傾き及びシフト量が算
出される。そして、この算出された光軸の傾き及びシフ
ト量に基づいて、３つのユニットの少なくとも１つに内
蔵された光学部材を調整することにより、３つのユニッ
トの光軸が位置合わせされる。このように本発明によれ
ば、各ユニットについて各２点の３次元座標位置の計測
結果に基づいて、ユニット間の光軸傾斜、シフト量（位
置ずれ）を演算し、その結果に基づいて光軸調整を手動
により又は自動的に行うという手法が採用されているこ
とから、従来のように作業者の勘と経験に基づいて繰り
返し光学部材を調整する場合と異なり、各ユニットのカ
バーを開ける必要もなく、しかも光軸調整を容易かつ正
確に行うことが可能になる。

【００１１】この場合において、上記の各ユニットにつ
いての少なくとも２点の３次元座標位置の計測方法は、
特に限定されないが、例えば、請求項２に記載の発明の
如く、前記各ユニットの少なくとも２点の３次元座標の
計測は、反射板（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４
２ｅ，４２ｆ）をターゲットとした光学的な計測装置
（４６）を用いて行っても良い。このようにした場合に
は、各ユニットの少なくとも２点の３次元座標が反射板
をターゲットとして光学的に計測されるので、非常に精
密に三次元座標値が得られ、正確に光軸調整ができるよ
うになる。例えば、計測装置として座標計測機能、及び
演算機能を備えたトータルステーション等を用いる場合
には、光軸調整作業の大部分を自動化することが可能に
なる。

【００１２】請求項１に記載の発明において、光源ユニ
ットは、露光装置本体ユニットと別置きのものであれ
ば、その種類は特に限定されないが、例えば、請求項３
に記載の発明の如く、前記光源ユニットとして、エキシ
マレーザ装置（１４）が用いられても良い。この場合、
各ユニットのカバーを開けずに光軸調整が可能であるこ
とから、内部の窒素ガスの漏洩等の不都合をも防止する
ことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
ないし図９に基づいて説明する。

【００１４】図１には、本発明に係る光軸調整方法が適
用された一実施形態に係る露光装置１０の構成が概略的
に示されている。また、図２には、図１の露光装置１０
の概略平面図が示されている。但し、この図２において
は、露光装置本体ユニット部分のみは図１のＡ−Ａ線に
沿って断面した状態が示されている。また、図３には、
図１のＢ−Ｂ線断面図が、図４には図１のＣ−Ｃ線断面
図が、それぞれ示されている。

【００１５】露光装置１０は、図１に示されるように、
露光装置本体ユニット１２と、この露光装置本体ユニッ
ト１２とは別置きの光源ユニットとしてエキシマレーザ
装置１４と、このエキシマレーザ装置１４内の光源(Ｋ
ｒＦあるいはＡｒＦエキシマレーザ)からのレーザ光を
露光装置本体ユニット１２内の照明光学系１８に導くと
ともにエキシマレーザ装置１４と露光装置本体ユニット
１２とを連結するリレー光学系ユニットとしてのビーム
マッチングユニット（以下、「ＢＭＵ」という）１６と
を備えている。

【００１６】露光装置本体ユニット１２は、チャンバ１
２Ａと、このチャンバ１２Ａ内に収納された露光装置本
体とを備えている。この露光装置本体は、ステップ・ア
ンド・リピート方式でレチクルＲに形成されたパターン
をウエハＷ上に露光転写するいわゆるステッパである。
この露光装置本体は、照明光学系１８、投影光学系Ｐ
Ｌ、及びウエハＷを保持して投影光学系ＰＬの光軸に直
交する平面内で２次元移動してウエハＷ上のショット領
域を順次露光位置に位置決めする不図示のウエハステー
ジ等を備えている。以下においては、説明の便宜上、投
影光学系ＰＬの光軸方向である鉛直軸をＺ軸とし、これ
に直交する平面内で図１における紙面左右方向をＸ軸、
図１における紙面直交方向をＹ軸と定義するものとす
る。

【００１７】前記ＢＭＵ１６は、２本の支柱１６Ａ、１
６Ｂを備えており、露光装置本体ユニット１２側の支柱
１６Ａには、露光装置本体ユニット１２の光軸とＢＭＵ
１６の光軸との傾きを調整するための反射ミラー２２
と、両光軸間の位置ずれ（シフト）を調整するためのプ
レーンパラレル（ハービングガラス）２４，２６とが設
けられている。また、エキシマレーザ装置１４側の支柱
１６Ｂには、エキシマレーザ装置１４の光軸とＢＭＵ１
６の光軸との傾きを調整するための反射ミラー２８と、
両光軸間の位置ずれ（シフト量）を調整するためのプレ
ーンパラレル３０，３２とが設けられている。

【００１８】前記反射ミラー２２は、モータ３４ａによ
りＸ軸回りの回転角が調整可能で、モータ３４ｂ（図２
及び図３参照）によりＹ軸回りの回転角が調整可能に構
成されている。この反射ミラー２２のＸ軸回り、Ｙ軸回
りの回転角を調整することにより、露光装置本体ユニッ
ト１２の光軸に対するＢＭＵ１６の光軸の傾きを調整で
きる。

【００１９】また、プレーンパラレル２４は、モータ３
４ｅによりＸ軸回りに回転可能に構成され、これにより
Ｙ軸方向の光軸のずれ（シフト）を調整できる。また、
プレーンパラレル１８は、モータ３４ｆ（図３参照）に
よりＹ軸回りに回転可能に構成され、これによりＸ軸方
向の光軸のずれ（シフト）を調整できる。

【００２０】上記と同様に、反射ミラー２８は、モータ
３４ｃによりＸ軸回りの回転角が調整可能で、モータ３
４ｄ（図２及び図４参照）によりＹ軸回りの回転角が調
整可能に構成されている。この反射ミラー２８のＸ軸回
り、Ｙ軸回りの回転角を調整することにより、エキシマ
レーザ装置１４のレーザ光軸に対するＢＭＵ１６の光軸
の傾きを調整できる。

【００２１】また、プレーンパラレル３０は、モータ３
４ｇによりＸ軸回りに回転可能に構成され、これにより
Ｙ軸方向の光軸のずれ（シフト）を調整できる。また、
プレーンパラレル３２は、モータ３４ｈ（図４参照）に
よりＹ軸回りに回転可能に構成され、これによりＸ軸方
向の光軸のずれ（シフト）を調整できる。

【００２２】前記モータ３４ａ〜３４ｈを露光装置本体
ユニット１２の不図示の制御系からの制御信号によって
制御し、反射ミラー２２，２８、プレーンパラレル２
４，２６，３０，３２の上述した各方向の回転角を調整
することで、ＢＭＵ１６内部のリレー光学系の光軸の露
光装置本体ユニット１２、エキシマレーザ装置１４の光
軸に対する傾斜、及びシフト（位置ずれ）を、手作業に
よらず自動的に調整できるようになっている。

【００２３】図５には、上記露光装置１０の設置時の光
軸調整方法の概略的な流れ図が示されている。また、図
６ないし図９には、この図５の流れ図に沿って光軸調整
をするときの手順を説明するための図が示されている。
以下、図５を中心として、図１及び図６ないし図９をも
参照しつつ、露光装置の組み立て及び光軸調整の手順に
ついて説明する。

【００２４】ここで、設置床の床面には、予め図２の平
面図に示されるように、露光装置を設置する際の目安と
なる計画線４０が予め描かれている。

【００２５】（図５のステップ１０２）まず、最も重量
のある（重い）露光装置本体ユニット１２が、床面に描
かれた計画線４０にほぼならうように設置され、露光装
置本体ユニット１２の入射口１２ａ（図１参照）に２点
反射レフシートホルダ３８（図６参照）が取り付けられ
る。

【００２６】（図５のステップ１０４）次に、２番目に
重量のあるエキシマレーザ装置１４が床面の計画線４０
にほぼならうように設置され、エキシマレーザ装置１４
の出射口１４ａ（図１参照）にも２点反射レフシートホ
ルダ４４が取り付けられる。

【００２７】このステップ１０４の処理が終了した状態
が図６に示されている。この図６にも示されるように、
２点反射レフシートホルダ３８には２個の反射板として
の反射レフシート４２ａ，４２ｂが取付けられている。
これらの反射レフシート４２ａ，４２ｂは、露光装置本
体ユニット１２へ取付けた時に、チャンバ１２Ａ内の照
明光学系１８の光軸と同一直線上（図１に示される入射
口１２ａの開口面に対して垂直）にあり、かつ、入射口
１２ａ近傍の光軸上の基準点からの距離が予め決められ
た既知の距離になるように、２点反射レフシートホルダ
３８上に配置されている。この場合、図１の反射ミラー
２２の反射点が反射レフシート４２ａ，４２ｂの丁度中
間点（後述する機械原点ａでもある）になるように、設
計上は定められている。

【００２８】これと同様に、２点反射レフシートホルダ
４４にも２個の反射板としての反射レフシート４２ｃ，
４２ｄが取付けられている（図６参照）。これらの反射
レフシート４２ｃ，４２ｄも、エキシマレーザ装置１４
に取付けた時に、レーザの光軸と同一の直線上（図１に
示される出射口１４ａの開口面に対して垂直）にあり、
かつ、出射口１４ａ近傍の光軸上の基準点からの距離が
予め決められた既知の距離になるように、２点反射レフ
シートホルダ４４上に配置されている。この場合、図１
の反射ミラー２８の反射点が反射レフシート４２ｃ，４
２ｄの丁度中間点（後述する機械点ｂでもある）になる
ように、設計上は定められている。

【００２９】（図５のステップ１０６）次いで、反射レ
フシート４２ａ〜４２ｄの３次元座標を計測する。具体
的には、図７に示されるように、反射レフシート４２
ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄを臨むことができる適当な
位置に、３次元座標測定器であるトータルステーション
４６が設置される。なお、図７には露光装置本体ユニッ
ト１２等を上から見た状態が示されている。そして、こ
のトータルステーション４６を用いて、トータルステー
ション４６から出た光をターゲットとしての反射レフシ
ート４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄで反射させ、その
反射した光がトータルステーション４６に戻るまでに掛
かった時間及び方角から反射レフシート４２ａ，４２
ｂ，４２ｃ，４２ｄの位置（３次元座標）を測定する。
トータルステーション４６では、トータルステーション
４６内部の所定の基準点を原点として反射レフシート４
２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの位置の３次元座標が演
算される。このようにして反射レフシート４２ａ，４２
ｂ，４２ｃ，４２ｄの位置の測定が終わると、露光装置
本体ユニット１２、エキシマレーザ装置１４から２点反
射レフシートホルダ３８、４４をそれぞれ取り外す。

【００３０】（図５のステップ１０８）次に、ＢＭＵ１
６が露光装置本体ユニット１２とエキシマレーザ装置１
４との間の計画線４０上にほぼ揃えるように設置され
る。この状態が、図８に示されている。この図８に示さ
れるように、ＢＭＵ１６の左右の側面には、反射板とし
ての反射レフシート４２ｅ，４２ｆが取り付けられてい
る。これらの反射レフシート４２ｅ，４２ｆは、ＢＭＵ
１６内部の光学系の光軸上の基準点である前述した反射
ミラー２２，２８（図１参照）の設計上の反射点（後述
する機械点ｃ、ｄでもある）に対しＹ軸方向に所定のオ
フセットを持たせた位置に配置されている。

【００３１】（図５のステップ１１０）次に、前述した
反射レフシート４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの位置
を測定した時と同一点にトータルステーション４６を置
いたまま、トータルステーション４６を用いて、同様に
反射レフシート４２ｅ，４２ｆをターゲットとして光を
反射させることによって、反射レフシート４２ｅ，４２
ｆの位置が測定され、トータルステーション４６内の基
準点を原点とする反射レフシート４２ｅ，４２ｆの３次
元座標が測定される（図９参照）。

【００３２】（図５のステップ１１２）次いで、トータ
ルステーション４６により各ユニット１２、１４、１６
の光軸の傾き、位置ずれが演算される。すなわち、トー
タルステーション４６は、ＣＰＵを内蔵し、反射レフシ
ートの測距・測角による３次元座標の測定だけでなく、
測定結果の演算処理も可能になっているので、その内部
処理で、まず、反射レフシート４２ａと４２ｂ、４２ｃ
と４２ｄ、４２ｅと４２ｆの３組について、座標位置を
それぞれ結び、座標位置を結んだ直線についてこれらの
傾き方向を算出する。この場合、いずれか一つのユニッ
ト１２、１４、１６の光軸に対する残りの２つのユニッ
トの光軸の傾きを算出する。反射レフシート４２ａ、４
２ｂの座標位置を結んだ直線の傾きと反射レフシート４
２ｅ、４２ｆを結んだ直線の傾きとから、露光装置本体
ユニット１２内部の照明光学系１８の光軸に対するＢＭ
Ｕ１６の光軸の傾きが得られ、同様に、反射レフシート
４２ａ、４２ｂの座標位置を結んだ直線の傾きと反射レ
フシート４２ｃ、４２ｄの座標位置とを結んだ直線の傾
きとから、露光装置本体ユニット１２内部照明光学系３
１ｂの光軸に対するエキシマレーザ装置１４の光軸の傾
きが得られる。

【００３３】光軸のシフト量すなわち位置ずれについて
は次のようにして求められる。反射レフシート４２ａ、
４２ｂの座標の中点（設計上は、反射ミラー２２の反射
点に一致する）が機械原点ａとして定められ、同様に、
反射レフシート４２ｃ、４２ｄの座標の中点（設計上
は、反射ミラー２８の反射点に一致する）が機械点ｂと
して定められる。これらの点ａ，ｂは、図７に示される
ような位置になる。ＢＭＵ１６については、設計上の反
射ミラー２２、２８の反射点を図９に示されるように、
機械点ｃ、ｄとして定める。

【００３４】そして、上記反射レフシート４２ａ、４２
ｂの座標位置の中点の座標により機械原点ａの座標を求
め、また、反射レフシート４２ｃ、４２ｄの座標位置の
中点の座標により、機械点ｂの座標を求める。また、反
射レフシート４２ｅ，４２ｆの座標から所定のＹ軸方向
のオフセットを差し引いて、機械点ｃ、ｄの座標を求め
る。次いで、上記のようにして求めた４つの機械点ａ、
ｂ、ｃ、ｄについてのトータルステーション４６内の基
準点を原点とする３次元座標を、機械原点ａを原点とす
る新たな３次元座標に座標変換する。この新たな座標系
上での機械点ｃの座標が、露光装置本体ユニット１２内
部の照明光学系１８の光軸上の機械原点ａに対するＢＭ
Ｕ１６の光軸上の機械点ｃの位置ずれ（シフト量）を与
え、同様に、機械点ｂの座標と機械点ｄの座標との差
が、機械原点ａを基準として光軸を調整する際のエキシ
マレーザ装置１４のレーザ光軸上の機械点ｂに対するＢ
ＭＵ１６の光軸上の機械点ｄの位置ずれ（シフト量）を
与える。

【００３５】そして、上述のようにして得た光軸の傾き
及びシフト量の計測データを、トータルステーション４
６のデータカードに取り込む。

【００３６】（図５のステップ１１４）次いで、上記の
光軸の傾き及びシフト量の計測データを、露光装置本体
ユニット１２に入力して、ＢＭＵ１６の各ミラー、プレ
ーンパラレルを制御して光軸補正を行う。

【００３７】具体的には、上記データカードを露光装置
本体ユニット１２にセットし、不図示のキーボードから
コマンドを入力してデータカード内に取り込まれた計測
データをインストールする。露光装置本体ユニット１２
の制御系では、計測データを制御信号に変換し、ＢＭＵ
１６に装備されたモータ３４ａ〜３４ｈに送る。これに
より、モータ３４ａ、３４ｂにより、反射レフシート４
２ａ、４２ｂの位置を結ぶ直線の傾きに機械点ｃ、ｄを
結ぶ直線の傾きが一致するように、反射ミラー２２の
Ｘ、Ｙ軸回りの回転が調整され、これと同時に、モータ
３４ｅ、３４ｆにより機械点ｃの新たな座標系上の座標
から求められたデータに基づいてプレーンパラレル２４
のＸ軸回りの回転、プレーンパラレル２６のＹ軸回りの
回転が調整される。このようにして、露光装置本体ユニ
ット１２の光軸とＢＭＵ１６の光軸の傾き及び位置ずれ
が調整される。

【００３８】同様に、モータ３４ｃ、３４ｄにより、機
械点ｃ、ｄを結ぶ直線の傾きに反射レフシート４２ｃ、
４２ｄの位置を結ぶ直線の傾きが一致するように、反射
ミラー２８のＸ、Ｙ軸回りの回転が調整され、これと同
時に、モータ３４ｇ、３４ｈにより機械点ｂ、ｄの座標
から求められたデータでプレーンパラレル３０のＸ軸回
りの回転、プレーンパラレル３２のＹ軸回りの回転が調
整される。このようにして、エキシマレーザ２３の光軸
とＢＭＵ１６の光軸の傾き及び位置ずれが調整される。

【００３９】以上説明したように、本実施形態による
と、反射レフシートを３ユニットに分けられた露光装置
１０の各ユニットの既知点にターゲットとして取付け、
測量機であるトータルステーションで反射レフシートの
三次元座標を測定し、そこで得られた光軸の傾斜角度，
シフト量を、露光装置本体ユニット１２に入力するだけ
で、ＢＭＵ１６に取りつけられた光軸調整用ミラー，プ
レーンパラレルをモータにより制御して、露光装置の設
置の際に生ずるユニット１２、１４、１６相互間の光軸
の傾き、シフト量を補正して、３つのユニットの光軸が
一直線上になるように光軸調整が行われる。このため、
従来のように、各ユニット間の光軸の傾き誤差及び位置
ずれの調整のため、ヘリウムネオンレーザを用いて光軸
調整用の光学部品を作業者の勘と経験に基づいて繰り返
し調整するという面倒な作業が不要となる。

【００４０】また、本実施形態によると、トータルステ
ーションで、位置の計測が光学的になされるので、非常
に精密に三次元座標値が得られ、正確な光軸調整が可能
となる。その結果、光軸調整に作業者の熟練が不要とな
る。また、各ユニットの位置出しは大まかでも正確な光
軸調整が可能であることから、各ユニットの重量が大き
いことにも起因して従来困難を伴っていた、装置設置に
際してのユニット間の位置出し時の作業性が大幅に改善
される。

【００４１】更に、本実施形態によると、ＢＭＵ１６の
調整範囲内にあるかないかは、トータルステーション４
６で得た測定データからただちに判定できるので、従来
のように調整がうまくいかない場合に光軸調整を試みた
後にＢＭＵ１６の調整範囲内にないことに気づき、設置
し直して再度調整を行う場合に比べて、作業能率を大幅
に向上させることができる。

【００４２】また、エキシマレーザを光源とする露光装
置では、工場出荷時には、照明光学系１８及びＢＭＵ１
６の内部に、エキシマレーザが空気と反応することによ
り生ずる光学系内部の曇りの発生を防止するため、窒素
ガスが封入されているが、上記実施形態では、ユーザ先
での設置に際してカバーを取り外す必要がなくなるの
で、この窒素ガスの漏洩をも防止することができる。

【００４３】さらに、上記実施形態では、ＢＭＵ１６に
光軸調整のための光学部品が集中的に設けられているこ
とから、メンテナンス等の作業がやり易くなる。

【００４４】なお、上記実施形態では、トータルステー
ションの内部処理により、光軸の傾斜角度，シフト量の
算出までも行う場合について説明したが、本発明がこれ
に限定されないことは勿論である。例えば、露光装置本
体ユニット１２もＣＰＵといった演算装置を内蔵してい
る事から、三次元座標データをトータルステーションか
ら直接露光装置本体ユニット１２に入力し、ＢＭＵ１６
の各光学部品を自動制御させるようにしても良い。

【００４５】また、上記実施形態では、露光装置本体ユ
ニット１２を基準として設定された機械原点ａを基準と
して座標計算を行う場合について説明したが、これに限
らず、いずれかのユニット、例えば、エキシマレーザ装
置１４を基準として設定された機械点を機械原点とし
て、３ユニットの座標を演算しても良い。

【００４６】さらに、上記実施形態では、トータルステ
ーションの計測データを、露光装置１０の設置、組み立
ての際の光軸調整に利用する場合について説明したが、
例えば、トータルステーションそのまま据え付けておい
て、各ユニットの位置を継続してモニターしておくこと
で、振動や地震などによって各ユニットの位置が変化し
たとしても、トータルステーションの測定データで位置
ずれ及び傾きを補正することも可能である。このように
すれば、振動や地震があったとしても、メンテナンスが
不要となる。

【００４７】なお、上記実施形態では、本発明に係る光
軸調整方法が、エキシマレーザを光源とするステップ・
アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパー）に
適用された場合について説明したが、本発明の適用範囲
がこれに限定されるものではなく、ステップ・アンド・
スキャン方式の投影露光装置その他の露光装置であって
も露光装置本体と別置きの光源を用いるものであれば、
好適に適用できるものである。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし３
に記載の発明によれば、露光装置を構成するユニット間
の光軸調整を容易かつ正確に行うことができるという従
来にない優れた光軸調整方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示
す図である。

【図２】一部を断面して示した図１の装置の概略平面図
である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】図１のＣ−Ｃ線断面図である。

【図５】露光装置の光軸調整方法を概略的に示す流れ図
である。

【図６】露光装置本体ユニットとエキシマレーザ装置と
が設置された状態を示す図である。

【図７】トータルステーションで露光装置本体ユニッ
ト、エキシマレーザ装置に取り付けられた反射レフシー
トの３次元座標を測定する様子を示す平面図である。

【図８】ＢＭＵが設置された状態を示す図である。

【図９】トータルステーションでＢＭＵに取り付けられ
た反射レフシートの３次元座標を測定する様子を示す平
面図である。

【符号の説明】１２露光装置本体ユニット１４エキシマレーザ装置（光源ユニット）１６ＢＭＵ（リレー光学系ユニット）１８照明光学系２２，２８反射ミラー（光学部材）２４，２６，３０，３２プレーンパラレル（光学部
材）４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ，４２ｆ反
射レフシート（反射板）４６トータルステーション（計測装置）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】露光装置本体ユニットと、この露光装置
本体ユニットとは別置きの光源ユニットと、この光源ユ
ニット内の光源から射出された光を前記露光装置本体ユ
ニット内の照明光学系に導くとともに前記両ユニット間
を連結するリレー光学系ユニットとを備えた露光装置の
光軸調整方法において、前記露光装置本体ユニットと前記光源ユニットとを、所
定の設置位置にそれぞれ設置し、前記両ユニットについて、それぞれのユニットの光軸上
の基準点との位置関係が既知の少なくとも２点の３次元
座標を、それぞれ計測し、しかる後、前記リレー光学系ユニットにより前記露光装
置本体ユニットと前記光源ユニットとを連結した状態
で、前記リレー光学系ユニットの光軸上の基準点との位
置関係が既知の少なくとも２点の３次元座標を計測し、前記各計測結果に基づいて、前記いずれかのユニットの
光軸に対する残りの２つのユニットの光軸の傾き及びシ
フト量を算出し、この算出結果に基づいて前記３つのユニットの少なくと
も１つに内蔵された光学部材を調整することにより、前
記３つのユニットの光軸を位置合わせする事を特徴とす
る露光装置の光軸調整方法。
【請求項２】前記各ユニットの少なくとも２点の３次
元座標の計測は、反射板をターゲットとした光学的な計
測装置を用いて行われることを特徴とする請求項１に記
載の露光装置の光軸調整方法。
【請求項３】前記光源ユニットとして、エキシマレー
ザ装置が用いられていることを特徴とする請求項１に記
載の露光装置の光軸調整方法。