JP2004093953A - 投影光学系、露光装置、及びマイクロデバイスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】収差の大幅な悪化を招かず、且つコストを増大させることなく作動距離を広げることができる投影光学系等を提供する。
【解決手段】パターンＤＰが配置される第１面の中間像を形成する第１結像光学系３０ａと、中間像をプレートＰの表面が配置される第２面上に再結像させる第２結像光学系３０ｂとを備え、第１面と第１結像光学系３０ａとの間の距離を第１距離Ｌ１、第１結像光学系３０ａと中間像形成面との間の距離を第２距離Ｌ２、中間像形成面と第２結像光学系３０ｂとの間の距離を第３距離Ｌ３、第２結像光学系３０ｂと第２面との間の距離を第４距離とするとき、第１結像光学系３０ａ及び第２結像光学系３０ｂの少なくとも一方は、Ｌ１≠Ｌ２，及びＬ３≠Ｌ４のうちの少なくとも一方の条件を満足するよう構成される。
【選択図】 図５
【解決手段】パターンＤＰが配置される第１面の中間像を形成する第１結像光学系３０ａと、中間像をプレートＰの表面が配置される第２面上に再結像させる第２結像光学系３０ｂとを備え、第１面と第１結像光学系３０ａとの間の距離を第１距離Ｌ１、第１結像光学系３０ａと中間像形成面との間の距離を第２距離Ｌ２、中間像形成面と第２結像光学系３０ｂとの間の距離を第３距離Ｌ３、第２結像光学系３０ｂと第２面との間の距離を第４距離とするとき、第１結像光学系３０ａ及び第２結像光学系３０ｂの少なくとも一方は、Ｌ１≠Ｌ２，及びＬ３≠Ｌ４のうちの少なくとも一方の条件を満足するよう構成される。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投影光学系、露光装置、及びマイクロデバイスの製造方法に係り、特にマイクロデバイスの製造工程の１つであるリソグラフィー工程においてマスクに形成されたパターンの像を基板上に投影する際に用いて好適な投影光学系、露光装置、及びマイクロデバイスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ又はテレビ等の表示装置で用いられている液晶表示素子は、通常、ガラス基板（プレート）上に透明薄膜電極をフォトリソグラフィの手法で所望の形状にパターニングして、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子及び電極配線を含む回路パターンを形成して製造される。このフォトリソグラフィの手法を用いた製造工程では、マスク上に形成された原画となるパターンを、投影光学系を介してフォトレジスト等の感光剤が塗布されたプレート上に投影露光する投影露光装置が用いられている。
【０００３】
従来は、マスクとプレートとの相対的な位置合わせを行った後で、マスクに形成されたパターンをプレート上に設定された１つのショット領域に一括して転写し、転写後にプレートをステップ移動させて他のショット領域の露光を行う、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（所謂、ステッパー）が多用されていた。また、近年、液晶表示素子の大面積化に伴って投影光学系の口径を有効利用するために、物体面側（マスク側）における投影光学系の有効径と同程度の長さを有するスリット状の照明光をマスクに照射し、マスクを介したスリット状の光が投影光学系を介してプレートに照射されている状態で、マスクとプレートとを投影光学系に対して相対的に移動させて走査し、マスクに形成されたパターンの一部を順次プレートに設定された１つのショットに転写し、転写後にプレートをステップ移動させて他のショット領域に対する露光を同様にして行う、所謂ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置が案出されている。
【０００４】
また、近年においては、更なる露光領域の拡大を図るため、１つの大型の投影光学系を用いるのではなく、小型の部分投影光学系を走査方向に直交する方向（非走査方向）に所定間隔をもって複数配列した第１の配列と、この第１の配列をなす部分投影光学系の間に部分投影光学系を配列した第２の配列とを走査方向に配置した、所謂マルチレンズ方式の投影光学系を備える投影露光装置が案出されている（例えば、特開平７−５７９８６号公報を参照されたい）。
【０００５】
液晶表示素子の製造においては、プレート上にフォトレジストを塗布し、以上の投影露光装置の何れかを用いてマスクに形成されたパターンをプレートに転写し、フォトレジストの現像、エッチング、及びフォトレジストの剥離といった工程を繰り返すことにより、ＴＦＴ等のスイッチング素子及び電極配線が形成された素子基板が形成される。そして、この素子基板と別工程で製造されたカラーフィルタを備える対向基板とを張り合わせ、これらの間に液晶を挟持させることにより液晶表示素子が製造される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶表示素子の大型化に伴って、投影露光装置の露光対象であるプレート自体も益々大型化している。例えば、近年においては１ｍ角を越える大きさのプレートが用いられることが多くなっている。一方でプレートの厚みは０．５〜１．５ｍｍ程度であるため、プレートの大型化に伴ってプレートの撓みも大きくなる。プレートの撓みが大きくなると、投影露光装置のステージ（プレートステージ）上にプレートを載置するとき又は搬出するときにプレートが投影光学系又はステージ自体に接触してしまうという不具合が生ずる。
【０００７】
かかる不具合を防止するためには、プレートの搬入及び搬出時にプレートの撓みが少なくなるように搬入・搬出方法を工夫するか、又は、投影光学系とステージとの間の距離（作動距離）を広げる必要がある。前者の場合には、プレートの搬入及び搬出の度にプレートの撓みを小さくする処置に時間を要し、スループット（単位時間当たりに露光処理を行うことができるプレートの枚数）の低下を招く虞がある。また、後者の場合において、視野の大きさ及び開口数を変更せずに作動距離を広げるには、投影光学系を構成するレンズの口径を大型化する必要があるため、投影光学系の大型化は避けられない。特に、上述したマルチレンズ方式の投影光学系においては、各部分投影光学系を構成するレンズの各々を大型化する必要があるが、各部分投影光学系の配列間隔は視野の大きさによってほぼ一義的に定まってしまうため、配列上の制約から部分投影光学系を構成するレンズの大型化を図ることはできない。
【０００８】
また、従来の投影露光装置は、光源として超高圧水銀ランプを備え、この超高圧水銀ランプから射出されるｇ線（４３６ｎｍ）の光及びｈ線（４０５ｎｍ）の光、更にはｉ線（３６５ｎｍ）の光を照明光として用いている。ここで、３５０〜４５０ｎｍ程度の短波長の波長域の光であって多波長の光を用いるのは、主に照明光として高い光パワーを確保するとともに、液晶表示装置に設けられるカラーフィルタ用の着色レジストの短波長側の感度特性が高いからである。
【０００９】
このように、従来の投影露光装置は、照明光として多波長の光を含む光を用いているため、作動距離を広げるために単純にレンズを大型化すると、投影光学系の収差（色収差）が悪化してしまう。一般に、可視光の波長域においては色収差を補償する硝材は多々あるが、上記の短波長の波長域においては、ソラリゼーション又はレンズの透過率の低下が生ずるため使用可能な硝材の種類は数種類に制限される。このような状況下において、投影光学系の色収差を補正するためには、レンズ枚数の増加等の工夫を施して投影光学系を設計するか、又は、上記の波長域で色分散が小さい高価な蛍石等の硝材を使用する必要があり、投影光学系のコストが上昇してしまうという問題がある。特に、マルチレンズ方式の投影光学系は、全体でのレンズ枚数が多いため、個々の部分投影光学系のレンズ枚数の増加がさほど多くなく、又は、さほど高価な硝材を使用していないとしても、全体としてはコストが大幅に上昇してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、収差の大幅な悪化を招かず、且つコストを増大させることなく作動距離を広げることができる投影光学系を提供するとともに、当該投影光学系を備えることで大型の基板の交換が容易であり、その結果としてスループットを向上させることができる露光装置及び当該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点による投影光学系は、第１面の像を第２面上に形成する投影光学系（ＰＬ、ＰＬ１〜ＰＬ５）において、前記第１面の中間像を形成する第１結像光学系（３０ａ）と、前記中間像を前記第２面上に再結像させる第２結像光学系（３０ｂ）とを備え、前記第１面と前記第１結像光学系（３０ａ）との間の距離を第１距離Ｌ１とし、前記第１結像光学系（３０ａ）と前記中間像形成面と間の距離を第２距離Ｌ２とし、前記中間像形成面と前記第２結像光学系（３０ｂ）との間の距離を第３距離Ｌ３とし、前記第２結像光学系（３０ｂ）と前記第２面との間の距離を第４距離Ｌ４とするとき、前記第１結像光学系（３０ａ）及び前記第２結像光学系（３０ｂ）の少なくとも一方は、Ｌ１≠Ｌ２，及びＬ３≠Ｌ４のうちの少なくとも一方の条件を満足することを特徴としている。
この発明によれば、第１結像光学系及び第２結像光学系の少なくとも一方を、第１面と中間像形成面との間、及び、中間像形成面と第２面との間において不等間隔に配置しているため、コストを増大させることなく投影光学系の作動距離を広げることができる。また、かかる配置とすることで大幅な収差の悪化は引き起こされない。
また、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記投影光学系（ＰＬ、ＰＬ１〜ＰＬ５）がほぼ等倍であり、前記第１結像光学系（３０ａ）及び前記第２結像光学系（３０ｂ）のうちの一方は拡大倍率を有し、他方は縮小倍率を有することが好ましい。
また、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記第１結像光学系（３０ａ）及び前記第２結像光学系（３０ｂ）の双方が、Ｌ１≠Ｌ２，及びＬ３≠Ｌ４の条件を満足することが好適である。
また、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記第１結像光学系（３０ａ）及び前記第２結像光学系（３０ｂ）の双方が、前記中間像形成面に関してほぼ対称に配置されることが好ましい。
また、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記第１結像光学系（３０ａ）及び前記第２結像光学系（３０ｂ）が、Ｌ１＞Ｌ２，及びＬ４＞Ｌ３の条件を満足することが好適である。
また、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記第１結像光学系（３０ａ）及び前記第２結像光学系（３０ｂ）が、ほぼ等しい光学系であることが好適である。
また、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記第１結像光学系（３０ａ）及び前記第２結像光学系（３０ｂ）が、反射屈折光学系であることが好ましい。
また、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記第１結像光学系（３０ａ）及び前記第２結像光学系（３０ｂ）が、屈折光学素子群（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ）と、前記屈折光学素子群（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ）側に凹面を向けて配置されて、前記屈折光学素子群（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ）を介した光を前記屈折光学素子群（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ）へ向けて反射する凹面反射光学素子（３４ａ、３４ｂ）とをそれぞれ含むことを特徴としている。
また、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記屈折光学素子群（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ）は、正屈折力を有する第１屈折光学素子群（３２ａ、３２ｂ）と、前記第１屈折光学素子群（３２ａ、３２ｂ）と前記凹面反射光学素子（３４ａ、３４ｂ）との間の光路中に配置されて負屈折力を有する第２屈折光学素子群（３３ａ、３３ｂ）とを含むことが好ましい。
また、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記中間像形成面又はその近傍に配置された視野絞り（ＡＳ）を備えることを特徴としている。
更に、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記視野絞り（ＡＳ）の開口部が、前記第２結像光学系（３０ｂ）を介して前記第２面に投影される際に該開口部の像の形状が所望の形状となるように、前記第２結像光学系（３０ｂ）の収差を考慮した開口形状を有していることが好適である。
上記課題を解決するために、本発明の第２の観点による投影光学系は、第１面の等倍像を第２面上に形成する投影光学系（ＰＬ、ＰＬ１〜ＰＬ５）において、前記第１面の中間像を形成する第１結像光学系（３０ａ）と、前記中間像を前記第２面上に再結像させる第２結像光学系（３０ｂ）とを備え、前記第１結像光学系（３０ａ）及び前記第２結像光学系（３０ｂ）のうちの一方は拡大倍率を有し、他方は縮小倍率を有することを特徴としている。
また、本発明の露光装置は、上記の何れかに記載の投影光学系を備え、前記第１面に位置決めされたマスク（Ｍ）のパターン像を、前記投影光学系（ＰＬ、ＰＬ１〜ＰＬ５）を介して前記第２面に位置決めされた基板（Ｐ）へ転写することを特徴としている。
また、本発明の露光装置は、上記の何れかに記載の投影光学系を部分投影光学系として複数備え、前記第１面に位置決めされたマスク（Ｍ）のパターン像の一部を、前記部分投影光学系（ＰＬ、ＰＬ１〜ＰＬ５）の各々を介して前記第２面に位置決めされた基板（Ｐ）上に転写することで、前記パターンの全部を前記基板（Ｐ）へ転写することを特徴としている。
また、本発明の露光装置は、前記マスク（Ｍ）を前記第１面に設定した状態で少なくとも前記第１面内の所定の方向に移動可能に構成されたマスクステージ（ＭＳ）と、基板（Ｐ）を前記第２面に設定した状態で少なくとも前記第２面の所定の方向に移動可能に構成された基板ステージ（ＰＳ）とを備え、前記部分投影光学に対して前記マスクステージ（ＭＳ）及び前記基板ステージ（ＰＳ）を相対的に移動させつつ前記マスク（Ｍ）のパターン像の一部を前記基板（Ｐ）に逐次転写することを特徴としている。
また、本発明の露光装置は、水銀ランプ（１）を含み、当該水銀ランプ（１）から射出される少なくとも２つの輝線を含む照明光で前記マスク（Ｍ）を照明する照明光学系（ＩＬ）を備えることを特徴としている。
また、本発明の露光装置は、前記照明光が、少なくともｇ線、ｈ線、及びｉ線を含むことが好適である。
本発明のマイクロデバイスの製造方法は、上記の何れかに記載の露光装置を用いて前記マスク（Ｍ）のパターンを前記基板（Ｐ）に転写する露光工程と、前記露光工程により露光された前記基板（Ｐ）を現像する現像工程とを含むことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による投影光学系、露光装置、及びマイクロデバイスの製造方法について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による露光装置の全体の概略構成を示す斜視図である。本実施形態においては、複数の反射屈折型の投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５からなる投影光学系ＰＬに対してマスクＭと基板としてのプレートＰとを相対的に移動させつつマスクＭに形成された液晶表示素子のパターンＤＰの像を基板としてのプレートＰ上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置に適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１３】
尚、以下の説明においては、各図中に示したＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がプレートＰに対して平行となるよう設定され、Ｚ軸がプレートＰに対して直交する方向に設定されている。図中のＸＹＺ座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。また、本実施形態ではマスクＭ及びプレートＰを移動させる方向（走査方向）をＸ軸方向に設定している。
【００１４】
本実施形態の露光装置は、マスクステージ（図１では不図示）上においてマスクホルダ（不図示）を介してＸＹ平面に平行に支持されたマスクＭを均一に照明するための照明光学系ＩＬを備えている。図２は、照明光学系ＩＬの側面図であり、図１に示した部材と同一の部材には同一の符号を付してある。図１及び図２を参照すると、照明光学系ＩＬは、例えば水銀ランプ又は超高圧水銀ランプからなる光源１を備えている。光源１は楕円鏡２の第１焦点位置に配置されているため、光源１から射出された照明光束は、ダイクロイックミラー３を介して、楕円鏡２の第２焦点位置に光源像を形成する。
【００１５】
尚、本実施形態では、光源１から射出された光が楕円鏡２の内面に形成された反射膜及びダイクロイックミラー３で反射されることにより、ｇ線（４３６ｎｍ）の光、ｈ線（４０５ｎｍ）の光、及びｉ線（３６５ｎｍ）の光を含む３００ｎｍ以上の波長域の光による光源像が楕円鏡２の第２焦点位置に形成される。つまり、ｇ線、ｈ線、及びｉ線を含む波長域以外の露光する上で不必要となる成分は楕円鏡２及びダイクロイックミラー３で反射される際に除去される。
【００１６】
楕円鏡２の第２焦点位置にはシャッタ４が配置されている。シャッタ４は、光軸ＡＸ１に対して斜めに配置された開口板４ａ（図２参照）と開口板４ａに形成された開口を遮蔽又は開放する遮蔽板４ｂ（図２参照）とから構成される。シャッタ４を楕円鏡２の第２焦点位置に配置するのは、光源１から射出された照明光束が集束されているため遮蔽板４ｂの少ない移動量で開口板４ａに形成された開口を遮蔽することができるとともに、開口を通過する照明光束の光量を急激に可変させてることによりパルス状の照明光束を得るためである。
【００１７】
楕円鏡２の第２焦点位置に形成された光源像からの発散光束は、コリメートレンズ５によってほぼ平行光束に変換されて波長選択フィルタ６に入射する。波長選択フィルタ６はｇ線、ｈ線、及びｉ線を含む波長域の光束のみを透過させるものである。波長選択フィルタ６を通過した光はリレーレンズ８を介して再び結像する。この結像位置の近傍にはライトガイド９の入射端９ａが配置されている。ライトガイド９は、例えば多数のファイバ素線をランダムに束ねて構成されたランダムライトガイドファイバであって、光源１の数（図１では１つ）と同じ数の入射端９ａと、投影光学系ＰＬを構成する投影光学ユニットの数（図１では５つ）と同じ数の射出端９ｂ〜９ｆ（図２では射出端９ｂだけを示す）とを備えている。こうして、ライトガイド９の入射端９ａへ入射した光は、その内部を伝播した後、５つの射出端９ｂ〜９ｆから分割されて射出される。尚、１つの光源１のみでは光量が不足する場合には、複数の光源を設けるとともに、各光源に対して設けられた複数の入射端を有し、各々の入射端から入射した光をほぼ同じ光量に分割して各射出端９ｂ〜９ｆから射出するライトガイドを設けることが好ましい。
【００１８】
図２に示したように、ライトガイド９の入射端９ａには、連続的に位置を可変することができるように構成されたブレード１０が配置されている。このブレード１０は、ライトガイド９の入射端９ａの一部を遮光することによって、ライトガイド９の５つの射出端９ｂ〜９ｆ各々から射出される光の強度を連続的に可変するためのものである。ブレード１０のライトガイド９の入射端９ａに対する遮光量の制御は、図２中の主制御系２０が駆動装置１９を制御することによって行われる。
【００１９】
ライトガイド９の射出端９ｂとマスクＭとの間には、コリメートレンズ１１ｂ、フライアイ・インテグレータ１２ｂ、開口絞り１３ｂ（図１では図示省略）、ビームスプリッタ１４ｂ（図１では図示省略）、及びコンデンサーレンズ系１５ｂが順に配置されている。同様に、ライトガイド９の各射出端９ｃ〜９ｆとマスクＭとの間には、コリメートレンズ１１ｃ〜１１ｆ、フライアイ・インテグレータ１２ｃ〜１２ｆ、開口絞り１３ｃ〜１３ｆ、ビームスプリッタ１４ｃ〜１４ｆ、及びコンデンサーレンズ系１５ｃ〜１５ｆがそれぞれ順に配置されている。
【００２０】
尚、ここでは、説明の簡単化のために、ライトガイド９の射出端９ｂ〜９ｆとマスクＭとの間に設けられる光学部材の構成を、ライトガイド９の射出端９ｂとマスクＭとの間に設けられたコリメートレンズ１１ｂ、フライアイ・インテグレータ１２ｂ、開口絞り１３ｂ、ビームスプリッタ１４ｂ、及びコンデンサーレンズ系１５ｂを代表させて説明する。
【００２１】
ライトガイド９の射出端９ｂから射出された発散光束は、コリメートレンズ１１ｂによりほぼ平行な光束に変換された後、フライアイ・インテグレータ１２ｂに入射する。フライアイ・インテグレータ１２ｂは、多数の正レンズエレメントをその中心軸線が光軸ＡＸ２に沿って延びるように縦横に且つ稠密に配列することによって構成されている。従って、フライアイ・インテグレータ１２ｂに入射した光束は、多数のレンズエレメントにより波面分割され、その後側焦点面（即ち、射出面の近傍）にレンズエレメントの数と同数の光源像からなる二次光源を形成する。即ち、フライアイ・インテグレータ１２ｂの後側焦点面には、実質的な面光源が形成される。
【００２２】
フライアイ・インテグレータ１２ｂの後側焦点面に形成された多数の二次光源からの光束は、フライアイ・インテグレータ１２ｂの後側焦点面の近傍に配置された開口絞り１３ｂにより制限された後、ビームスプリッタ１４ｂを介して、コンデンサーレンズ系１５ｂに入射する。尚、開口絞り１３ｂは、対応する投影光学ユニットＰＬ１の瞳面と光学的にほぼ共役な位置に配置され、照明に寄与する二次光源の範囲を規定するための可変開口部を有する。開口絞り１３ｂは、この可変開口部の開口径を変化させることにより、照明条件を決定するσ値（投影光学系ＰＬを構成する各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５の瞳面の開口径に対するその瞳面上での二次光源像の開口径の比）を所望の値に設定する。
【００２３】
コンデンサーレンズ系１５ｂを介した光束は、パターンＤＰが形成されたマスクＭを重畳的に照明する。尚、パターンＤＰは、本発明にいう第１面に配置される。ライトガイド９の他の射出端９ｃ〜９ｆから射出された発散光束も同様に、コリメートレンズ１１ｃ〜１１ｆ、フライアイ・インテグレータ１２ｃ〜１２ｆ、開口絞り１３ｃ〜１３ｆ、ビームスプリッタ１４ｃ〜１４ｆ、及びコンデンサーレンズ系１５ｃ〜１５ｆを順に介してマスクＭを重畳的にそれぞれ照明する。即ち、照明光学系ＩＬは、マスクＭ上においてＹ軸方向に並んだ複数（図１では合計で５つ）の台形状の領域を照明する。
【００２４】
一方、照明光学系ＩＬに設けられる上記ビームスプリッタ１４ｂを介した光は、図２に示すように、集光レンズ１６ｂを介して光電変換素子よりなるインテグレータセンサ１７ｂで受光される。このインテグレータセンサ１７ｂの光電変換信号が、不図示のピークホールド回路及びＡ／Ｄ変換器を介して主制御系２０に供給される。インテグレータセンサ１７ｂの出力と、プレートＰの表面（第２面）上に照射される光の単位面積当たりのエネルギー（露光量）との相関係数は予め求められて主制御系２０内に記憶されている。
【００２５】
主制御系２０は、プレートＰが載置されるプレートステージ及びマスクＭが載置されるマスクステージＭＳを制御する不図示のステージコントローラからのステージ系の動作情報に同期してシャッタ４の開閉動作を制御するとともに、インテグレータセンサ１７ｂから出力される光電変換信号に応じて駆動装置１９に対して制御信号を出力し、マスクＭに照明光学系ＩＬからの照明光を照射するタイミング及び照明光の強度を制御する。
【００２６】
尚、照明光学系ＩＬは、その照明光学特性（テレセントリシティ及び照度むら）を可変することができるように構成されている。照明光学特性を調整する方法の詳細については、例えば特開２００１−３０５７４３号公報、特開２００１−３１３２５０号公報、及び特開平１０−１８９４２７号公報を参照されたい。また、照度むらの調整については、マスク面（プレート面）近傍又はマスク面（プレート面）と光学的に共役な面若しくはその近傍に走査方向の開口の幅が走査方向と直交する方向（非走査方向）において異なるような視野絞りを配置することによって補正することも可能である。この補正方法の詳細については、例えば特開平７−１４２３１３号公報等を参照されたい。尚、かかる補正方法において、視野絞りの開口の幅を異ならせるのではなく、透過特性が非走査方向において照度むらを補正し得る分布を有する濃度分布フィルタを設ける構成であっても良い。
【００２７】
マスクＭ上の各照明領域からの光は、各照明領域に対応するようにＹ軸方向に沿って配列された複数（図１では合計で５つ）の投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５からなる投影光学系ＰＬに入射する。次に、本発明の投影光学系ＰＬの構成について説明する。図３は、投影光学系ＰＬの一部をなす投影光学ユニットＰＬ１の構成を示す側面図である。尚、投影光学ユニットＰＬ２〜ＰＬ５の構成は投影光学ユニットＰＬ１とほぼ同様の構成であるため、投影光学ユニットＰＬ１の構成を説明し、投影光学ユニットＰＬ２〜ＰＬ５の説明を省略する。
【００２８】
図３に示す投影光学ユニットＰＬ１は、マスクＭからの光に基づいてパターンＤＰの中間像（一次像）を形成する第１結像光学系３０ａと、この中間像からの光に基づいてパターンＤＰの正立正像（二次像）をプレートＰ上に形成する第２結像光学系３０ｂとを有する。尚、パターンＤＰの中間像の形成位置又はその近傍には、マスクＭ上における投影光学ユニットＰＬ１の視野領域（照明領域）及びプレートＰ上における投影光学ユニットＰＬ１の投影領域（露光領域）を規定する視野絞りＡＳが設けられている。
【００２９】
第１結像光学系３０ａは、マスクＭから−Ｚ軸方向に沿って入射する光を−Ｘ軸方向に反射するようにマスク面（ＸＹ平面）に対して４５°の角度で斜設された第１反射面を有する第１直角プリズム３１ａを備えている。また、第１結像光学系３０ａは、第１直角プリズム３１ａ側から順に、正の屈折力を有するレンズ群３２ａと、負の屈折力を有するレンズ群３３ａと、第１直角プリズム３１ａ側に凹面を向けた反射光学素子としての第１凹面反射鏡３４ａとを備えている。レンズ群３２ａ、レンズ群３３ａ、及び第１凹面反射鏡３４ａはＸ軸方向に沿って配置され、全体として第１反射屈折光学系３５ａを構成している。第１反射屈折光学系３５ａから＋Ｘ軸方向に沿って第１直角プリズム３１ａに入射した光は、マスク面（ＸＹ平面）に対して４５°の角度で斜設された第２反射面によって−Ｚ軸方向に反射される。
【００３０】
一方、第２結像光学系３０ｂは、第１直角プリズム３１ａの第２反射面から−Ｚ軸方向に沿って入射する光を−Ｘ軸方向に反射するようにプレート面（ＸＹ平面）に対して４５°の角度で斜設された第１反射面を有する第２直角プリズム３１ｂを備えている。また、第２結像光学系３０ｂは、第２直角プリズム３１ｂ側から順に、正の屈折力を有するレンズ群３２ｂと、レンズ群３３ｂと、第２直角プリズム３１ｂ側に凹面を向けた反射光学素子としての第２凹面反射鏡３４ｂとを備えている。レンズ群３２ｂ、レンズ群３３ｂ、及び第２凹面反射鏡３４ｂはＸ軸方向に沿って配置され、全体として第２反射屈折光学系３５ｂを構成している。第２反射屈折光学系３５ｂから＋Ｘ方向に沿って第２直角プリズム３１ｂに入射した光は、プレート面（ＸＹ平面面）に対して４５°の角度で斜設された第２反射面によって−Ｚ軸方向に反射される。上述した第１結像光学系３０ａの倍率は縮小倍率に設定され、第２結像光学系３０ｂの倍率は拡大倍率に設定されており、第１結像光学系３０ａ及び第２結像光学系３０ｂの総合的な倍率は等倍に設定されている。
【００３１】
尚、投影光学ユニットＰＬ１の開口数、焦点深度、及び解像度については、開口数が大きくなると解像度が向上するが、焦点深度が浅くなるという関係にある。このため、微細なパターンを形成するためには極力開口数が大きくなるように投影光学ユニットＰＬ１を設計する必要がある。しかしながら、あまり解像度を高くすると焦点深度が浅くなり、大面積のプレートＰに撓みが生じている場合には、パターンＤＰ転写時に問題が生ずることが考えられる。このため、本実施形態においては、焦点深度及び解像度を考慮して投影光学ユニットＰＬ１のプレートＰ側（第２面側）の開口数（Ｎ．Ａ．）が０．３程度以下に設定されている。
【００３２】
また、本実施形態では、マスクＭと第１結像光学系３０ａの第１直角プリズム３１ａの第１反射面との間の光路中にフォーカス補正光学系３６が付設され、視野絞りＡＳの近傍に像シフターとしての第１平行平面板３７及び第２平行平面板３８が付設されている。更に、第２結像光学系３０ｂの第２直角プリズム３１ｂの第２反射面とプレートＰとの間の光路中に倍率補正光学系３９が付設されている。
【００３３】
以下、フォーカス補正光学系３６の構成及び作用について説明する。図４は、図３のフォーカス補正光学系３６の構成を概略的に示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＺＸ断面図である。図３及び図４に示したように、フォーカス補正光学系３６は、マスクＭと第１直角プリズム３１ａとの間の光路中において、マスクＭ側から順に、光軸ＡＸ１０を含む面内（ＺＸ平面内）においてクサビ断面形状を有している第１クサビ型光学部材３６ａと、光軸ＡＸ１０を含む面内（ＺＸ平面内）においてクサビ断面形状を有している第２クサビ型光学部材３６ｂとを有しており、第１クサビ型光学部材３６ａのマスクＭ側の屈折面はその法線が光軸ＡＸ１０と一致する平面であり、第２クサビ型光学部材３６ｂの第１直角プリズム３１ａ側の屈折面はその法線が光軸ＡＸ１０と一致している平面である。また、第１クサビ型光学部材３６ａの第１直角プリズム３１ａ側の屈折面と第２クサビ型光学部材３６ｂのマスクＭ側の屈折面とは互いにほぼ平行な平面となっている。
【００３４】
そして、第１クサビ型光学部材３６ａ及び第２クサビ型光学部材３６ｂの少なくとも何れか一方をＸ方向に沿って相対的に移動させることによって、マスクＭと第１直角プリズム３１ａとの間の光路長を変化させることができ、これにより、投影光学ユニットＰＬ１の光軸ＡＸ１０方向の結像位置を変更することが可能である。尚、第１クサビ型光学部材３６ａ及び第２クサビ型光学部材３６ｂの移動方向は、光軸ＡＸ１０を含む面内方向（ＺＸ面内方向）であって第１クサビ型光学部材３６ａの第１直角プリズム３１ａ側の屈折面（第２クサビ型光学部材３６ｂのマスクＭ側の屈折面）に沿った方向であっても良い。この場合、第１クサビ型光学部材３６ａ及び第２クサビ型光学部材３６ｂの光軸方向の間隔を一定としつつ光路長を変更することができる。尚、本実施形態では、第１クサビ型光学部材３６ａ及び第２クサビ型光学部材３６ｂの少なくとも何れか一方を、第１及び第２クサビ型光学部材３６ａ，３６ｂの対向する屈折面（第１クサビ型光学部材３６ａのプレートＰ側の屈折面及び第２クサビ型光学部材３６ｂのマスクＭ側の屈折面）に垂直な軸ＡＸ１５を軸として回転可能としている。
【００３５】
第１クサビ型光学部材３６ａ及び第２クサビ型光学部材３６ｂの初期状態では、上述のように、第１クサビ型光学部材３６ａの第１直角プリズム３１ａ側の屈折面と第２クサビ型光学部材３６ｂのマスクＭ側の屈折面とが互いに平行であり、且つ第１クサビ型光学部材３６ａのマスクＭ側の屈折面と第２クサビ型光学部材３６ｂの第１直角プリズム３１ａ側の屈折面とが互いに平行である。即ち、第１クサビ型光学部材３６ａ及び第２クサビ型光学部材３６ｂ全体として平行平面板となっており、入射光束は実質的に偏向作用を受けない。
【００３６】
そして、第１クサビ型光学部材３６ａ及び第２クサビ型光学部材３６ｂの少なくとも何れか一方を光軸ＡＸ１５を軸として回転させると、第１クサビ型光学部材３６ａ及び第２クサビ型光学部材３６ｂ全体として所定の頂角を有するクサビ型の光学部材となるため、入射光束が偏向され、その結果、投影光学ユニットＰＬ１の像面のＸＹ平面（プレートＰ面）に対する全体的な傾斜（Ｘ軸を軸とする回転方向の傾斜及びＹ軸を軸とする回転方向の傾斜）が変化する。このとき、第１クサビ型光学部材３６ａ及び第２クサビ型光学部材３６ｂの双方が光軸ＡＸ１５を軸として回転可能とすることが好ましい。この構成により、投影光学ユニットＰＬ１の像面の傾斜方向及び傾斜角の双方を任意に制御できる。このフォーカス補正光学系３６は第１駆動部４０により制御される。
【００３７】
次に、像シフターとしての第１平行平面板３７及び第２平行平面板３８について説明する。第１平行平面板３７は、基準状態においてその平行面が光軸ＡＸ１０に垂直に設定され、Ｘ軸廻りに微小量だけ回転可能に構成されている。第１平行平面板３７をＸ軸廻りに微小量だけ回転させると、プレートＰ上に形成される像がＸＹ平面においてＹ方向に微動（像シフト）する。また、第２平行平面板３８は、基準状態においてその平行面が光軸ＡＸ１０に垂直に設定され、Ｙ軸廻りに微小量だけ回転可能に構成されている。第２平行平面板３８をＹ軸廻りに微小量だけ回転させると、プレートＰ上に形成される像がＸＹ平面においてＸ方向に微動（像シフト）する。尚、第１平行平面板３７は第２駆動部４１によって駆動され、第２平行平面板３８は第３駆動部４２によって駆動されるように構成されている。本実施形態における倍率補正光学系３９の構成及び作用の詳細については、例えば特開平７−１８３２１２号公報の図１１に開示されている倍率制御装置２０を参照されたい。この倍率補正光学系３９は、第４駆動部４４によって駆動される。
【００３８】
また、本実施形態では、第２直角プリズム３１ｂが像ローテーターとして機能するように構成されている。即ち、第２直角プリズム３１ｂは、基準状態において第１反射面と第２反射面との交差線（稜線）がＹ軸方向に沿って延びるように設定され、光軸ＡＸ１０廻り（Ｚ軸廻り）に微小量だけ回転可能に構成されている。第２直角プリズム３１ｂを光軸ＡＸ１０廻りに微小量だけ回転させると、プレートＰ上に形成される像がＸＹ平面において光軸ＡＸ１０廻り（Ｚ軸廻り）に微小回転（像回転）する。第２直角プリズム３１ｂは、第５駆動部４３によって駆動されるように構成されている。尚、第２直角プリズム３１ｂに代えて第１直角プリズム３１ａが像ローテーターとして機能するように構成してもよいし、第２直角プリズム３１ｂ及び第１直角プリズム３１ａの双方が像ローテーターとして機能するように構成してもよい。
【００３９】
以上、投影光学ユニットＰＬ１の構成について詳細に説明したが、次に投影光学ユニットＰＬ１に設けられる第１結像光学系３０ａと第２結像光学系３０ｂとの位置関係について説明する。図５は、第１結像光学系３０ａと第２結像光学系３０ｂとの位置関係を説明するための図である。尚、図５においては、図３に示す部材と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４０】
図５に示すように、第１面に配置されるパターンＤＰと第１結像光学系３０ａが備えるレンズ群３２ａとの間の距離を第１距離Ｌ１とし、レンズ群３２ａとパターンＤＰの中間像の形成位置（中間像形成面）に配置される視野絞りＡＳとの間の距離を第２距離とし、パターンＤＰの中間像の形成位置と第２結像光学系３０ｂが備えるレンズ群３２ｂとの間の距離を第３距離Ｌ３とし、レンズ群３２ｂと第２面に配置されるプレートＰの上面との距離を第４距離とする。このとき、第１結像光学系３０ａ及び第２結像光学系３０ｂは、以下の（１）式及び（２）式をそれぞれ満たすように配置される。
Ｌ１＞Ｌ２ ……（１）
Ｌ４＞Ｌ３ ……（２）
【００４１】
尚、本実施形態においては、上記の（１）式及び（２）式を満足した上で、以下の（３）式及び（４）式を満足するように第１結像光学系３０ａ及び第２結像光学系３０ｂはそれぞれ配置される。
Ｌ１＝Ｌ４ ……（３）
Ｌ２＝Ｌ３ ……（４）
つまり、本実施形態においては、第１結像光学系３０ａと第２結像光学系３０ｂとは、ほぼ等しい光学特性を有する光学系として設計されており、また、視野絞りＡＳが配置されたパターンＤＰの中間像の形成面に関してほぼ対象に配置されている。
【００４２】
上記の（１）式及び（２）式を満足するように、第１結像光学系３０ａ及び第２結像光学系３０ｂを配置するのは、投影光学系ＰＬ、ひいては露光装置のコストを増大させることなく作動距離を広げるためである。つまり、マスクＭ又はプレートＰの大型化に伴って撓みが生じていても作動距離（図５においては、距離Ｌ１，Ｌ２をいう）が広ければ、撓みの影響を考慮せずにマスクＭ及びプレートを容易に交換することとなり、その結果としてスループットの向上を図ることができる。
【００４３】
ここで第１結像光学系３０ａ及び第２結像光学系３０ｂに含まれるレンズの枚数を増やしたり、色分散の少ない高価な硝材を用いれば、従来と同様の構成、即ちＬ１＝Ｌ２，Ｌ３＝Ｌ４を満足する構成の投影光学ユニットＰＬ１を設計することは不可能ではない。しかしながら、本実施形態においては、レンズ枚数を増加せず、且つ、蛍石等の高価な硝材を用いることなく、上記（１）式及び（２）式を満足するように第１結像光学系３０ａ及び第２結像光学系３０ｂを配置するだけで作動距離を広げている。
【００４４】
尚、図５においては、パターンＤＰが配置された第１面、レンズ群３２ａ、パターンＤＰの中間像の形成面、レンズ群３２ａ、及びプレートＰの表面が配置された第２面の間隔をそれぞれ第１距離Ｌ１〜第２距離Ｌ４と定義した。しかしながら、第１面と第１結像光学系３０ａとの間の距離である第１距離Ｌ１を第１面と第１結像光学系３０ａに設けられる第１直角プリズム３１ａとの間の距離で定義し、第１結像光学系３０ａと中間像形成面との間の距離である第２距離Ｌ２を第１直角プリズム３１ａと中間像形成面との間の距離で定義しても良い。
【００４５】
同様に、中間像形成面と第２結像光学系３０ｂとの間の距離である第３距離Ｌ３を中間像形成面と第２結像光学系３０ｂに含まれる第２直角プリズム３１ｂとの間の距離で定義し、第２結像光学系３０ｂと第２面との距離である第４距離Ｌ４を第２直角プリズム３１ｂと第２面との間の距離で定義しても良い。かかる定義を行った場合にも、図５に示すように、第１結像光学系３０ａに関して第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との間にはΔＬ分の差があり、上記（１）式を満足していることが分かる。これは、第２結像光学系３０ｂに関しても同様であり、上記（２）式を満足することになる。
【００４６】
［投影光学系の実施例］
次に、本発明の一実施形態による投影光学系の実施例について説明する。ここでは、図５に示すように、レンズ群３２ａ，３２ｂがそれぞれ３枚のレンズからなり、レンズ群３３ａ，３３ｂがそれぞれ２枚のレンズからなる実施例について説明する。正の屈折力を有するレンズ群３２ａは、第１直角プリズム３１ａから第１凹面反射鏡３４ａへ配列された、１つの両凸レンズＧ１１と第１凹面反射鏡３４ａ側に凸面を向けた２つの正メニスカスレンズＧ１２，Ｇ１３とから構成されている。負の屈折力を有するレンズ群３３ａは、第１直角プリズム３１ａから第１凹面反射鏡３４ａへ配列された、第１直角プリズム３１ａ側に凸面を向けた１つの負メニスカスレンズＧ１４と第１凹面反射鏡３４ａ側に凸面を向けた１つの正メニスカスレンズＧ１５とから構成されている。
【００４７】
また、正の屈折力を有するレンズ群３２ｂはレンズ群３２ａと同様の構成であり、第２直角プリズム３１ｂから第２凹面反射鏡３４ｂへ配列された、１つの両凸レンズＧ２１と第２凹面反射鏡３４ｂ側に凸面を向けた２つの正メニスカスレンズＧ２２，Ｇ２３とから構成されている。負の屈折力を有するレンズ群３３ｂはレンズ群３３ａと同様の構成であり、第２直角プリズム３１ｂから第２凹面反射鏡３４ｂへ配列された、第２直角プリズム３１ｂ側に凸面を向けた１つの負メニスカスレンズＧ２４と第２凹面反射鏡３４ｂ側に凸面を向けた１つの正メニスカスレンズＧ２５とから構成されている。
【００４８】
次の［表１］に、投影光学系の実施例の諸元の値を掲げる。［表１］において、面番号はパターンＤＰが配置された第１面から第１結像光学系３１ａ及び第２結像光学系３１ｂを介してプレートＰの表面が配置された第２面に至るまでの光線の進行する方向に沿ったレンズ面（第１凹面反射鏡３４ａ及び第２凹面反射鏡３４ｂの反射面を含む）の面の順序を、ｒは各面の曲率半径（ｍｍ）を、ｄは各面の軸上間隔即ち面間隔（ｍｍ）を、ｎｇはｇ線（波長λ＝４３６ｎｍ）に対する屈折率を、ｎｈはｈ線（波長λ＝４０５ｎｍ）に対する屈折率を、ｎｉはｉ線（波長λ＝３６５ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれ示している。
【００４９】
尚、以下の［表１］においては、第１直角プリズム３１ａ及び第２直角プリズム３１ｂを省略するとともに、フォーカス補正光学系３６、第１平行平面板３７、第２平行平面板３８、及び倍率補正光学系３９を便宜的に平行平面板としている。また、光線は第１結像光学系３０ａ中においてレンズ群３２ａ，３３ａを往復し、第２結像光学系３０ｂ中においてレンズ群３２ｂ，３３ｂを往復するため、レンズの数に比べて面の数が多くなっている点に注意されたい。
【００５０】
【００５１】
次に、上記の通り設計された投影光学系の光学特性について説明する。図６は、実施例における第１結像光学系３０ａの球面収差、像面湾曲収差、及び歪曲収差を示す図であり、図７は、実施例における第１結像光学系３０ａのコマ収差を示す図である。また、図８は、実施例における投影光学ユニットＰＬ１全体の球面収差、像面湾曲収差、及び歪曲収差を示す図であり、図７は、実施例における投影光学ユニットＰＬ１全体のコマ収差を示す図である。各収差図において、ＮＡは物体側での開口数を、Ｙは像高をそれぞれ示している。また、図６及び図８中の像面湾曲収差を示す収差図において、実線はメリデイオナル面（Ｍ面）における像面湾曲収差を示し、破線はサジタル面（Ｓ面）における像面湾曲収差を示している。
【００５２】
図６及び図７を参照すると、第１結像光学系３０ａのみでは歪曲収差が極めて悪化していることが分かる。これは、第１結像光学系３０ａについて上記（１）式を満たすように構成して、縮小倍率を有するように設定したからである。これに対して、図８及び図９を参照すると、投影光学ユニットＰＬ１全体では歪曲収差が殆ど生じていない。これは、図５に示すように、投影光学ユニットＰＬ１は、視野絞りＡＳに関して第１結像光学系３０ａと第２結像光学系３０ｂとがほぼ対称となるように構成されているからである。つまり、第１結像光学系３０ａで歪曲収差が生じても、第２結像光学系３０ｂが第１結像光学系３０ａで生じた歪曲収差を補正するように作用し、結果として投影光学ユニットＰＬ１全体では歪曲収差が殆ど生じなくなる。
【００５３】
また、本実施例における投影光学ユニットＰＬ１の焦点深度は約４０μｍである。図８及び図９を参照すると、投影光学ユニットＰＬ１の残存収差は余り小さくないことが分かるが、各収差が焦点深度内であれば露光処理を行う上での問題は小さい。図８を参照すると、ｇ線、ｈ線、及びｉ線各々に対する収差の全てが焦点深度内に収まっており、上記（１）式及び（２）式を満たすように第１結像光学系３０ａ及び第２結像光学系３０ｂを構成しても、投影光学ユニットＰＬ１全体としての収差は大幅に悪化しないことが分かる。
【００５４】
尚、第２結像光学系３０ｂが第１結像光学系３０ａで生じた歪曲収差を補正可能なのは、いわば第２結像光学系３０ｂ自体に第１結像光学系３０ａの収差特性とは逆の収差特性があるということである。このため、第１結像光学系３０ａと第２結像光学系３０ｂとの間に配置された視野絞りＡＳによって規定される投影光学ユニットＰＬ１の投影領域が歪むことが考えられる。このため、第２結像光学系３０ｂの収差を考慮して視野絞りＡＳの形状を予め歪んだ形状としておき、露光時における投影光学ユニットＰＬの投影領域が所望の形状（例えば、台形形状）になるように設定することが好ましい。
【００５５】
［投影光学系の比較例］
ここで、上述した実施例の光学特性を比較するための比較例について説明する。上記の実施例では前述の（１）式及び（２）式を満たしていたが、ここで挙げる比較例はＬ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝Ｌ４を満たし、上記の実施例と同様の作動距離を確保した投影光学系である。次の［表２］に、投影光学系の比較例の諸元の値を掲げる。本比較例の投影光学系は、上述した実施例と同数のレンズ、直角プリズム、凹面反射鏡を有している。また、各レンズの硝材は実施例と同様であり、各レンズの曲率及び面間隔が実施例と若干異なっている。尚、［表２］中の各物理量は［表１］と同様の物理量であり、［表１］中の各部材に対応する部材には、同一の符号と記号「′」を付加してある。
【００５６】
【００５７】
次に、以上の構成の比較例に示した投影光学系と前述した実施例の投影光学系との光学特性を比較する。図１０は、比較例における投影光学ユニットＰＬ１全体の球面収差、像面湾曲収差、及び歪曲収差を示す図であり、図１１は、比較例における投影光学ユニットＰＬ１全体のコマ収差を示す図である。尚、図６〜図９と同様に、各収差図において、ＮＡは物体側での開口数を、Ｙは像高をそれぞれ示している。また、図１０中の像面湾曲収差を示す収差図において、実線はメリデイオナル面（Ｍ面）における像面湾曲収差を示し、破線はサジタル面（Ｓ面）における像面湾曲収差を示している。
【００５８】
図８及び図９と図１０及び図１１とをそれぞれ比較すると、球面収差、像面湾曲収差、歪曲収差、及びコマ収差は十分に値が小さく、各々の優劣はつけ難い。しかしながら、比較例においてはｈ線についての色収差が実施例よりも大きくなっている。前述したように、図８に示した実施例においては、収差が投影光学ユニットＰＬの焦点深度内に収まっていたが、図１０に示す比較例ではｈ線の収差（球面収差及び像面湾曲収差）が焦点深度外となってしまう。
【００５９】
このように、ある程度の作動距離を確保し、且つＬ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝Ｌ４を満たすように設計した比較例の投影光学系においては収差が悪化してしまうが、本実施例の投影光学系においては、収差の大幅な悪化を招かず、且つコストを増大させることなく作動距離を広げることができる。また、［表１］及び［表２］を参照すると、実施例におけるレンズＧ１１のレンズ面から第１凹面反射鏡３４ａまでの距離は比較例におけるレンズＧ１１′のレンズ面から第１凹面反射鏡３４ａ′までの距離よりも短くなり、また第１面と第２面との間隔は比較例よりも実施例の方が狭くなっていることが分かる。よって、本実例の構成をとれば、必要となる光学性能を確保した上で、小型化及び軽量化を図ることができ、その結果として装置のコストを低減することができる。
【００６０】
以上、本発明の一実施形態による投影光学系ＰＬの具体的な構成について説明したが、次に図３を参照してその動作について簡単に説明する。尚、以下の説明においては、各投影光学ユニットの基本的な構成の説明を簡略化するために、フォーカス補正光学系３６、第１平行平面板３７、第２平行平面板３８、及び倍率補正光学系３９が付設されていない状態について説明する。
【００６１】
前述したように、マスクＭ上に形成されたパターンＤＰは、照明光学系ＩＬからの照明光（露光光）により、ほぼ均一の照度で照明される。マスクＭ上の各照明領域に形成されたパターンＤＰから−Ｚ軸方向に沿って進行した光は、第１直角プリズム３１ａの第１反射面により９０°だけ偏向された後、−Ｘ軸方向に沿って第１反射屈折光学系３５ａに入射する。第１反射屈折光学系３５ａに入射した光は、レンズ群３２ａ及びレンズ群３３ａを順に介して、第１凹面反射鏡３４ａに達する。第１凹面反射鏡３４ａで反射された光は、再びレンズ群３３ａ及びレンズ群３２ａを順に介して、＋Ｘ軸方向に沿って第１直角プリズム３１ａの第２反射面に入射する。第１直角プリズム３１ａの第２反射面で９０°だけ偏向されて−Ｚ軸方向に沿って進行した光は、視野絞りＡＳの近傍にパターンＤＰの中間像を形成する。尚、形成される中間像はパターンＤＰを縮小したものとなる。
【００６２】
パターンＤＰの中間像から−Ｚ軸方向に沿って進行した光は、第２直角プリズム３１ｂの第１反射面により９０°だけ偏向された後、−Ｘ軸方向に沿って第２反射屈折光学系３５ｂに入射する。第２反射屈折光学系３５ｂに入射した光は、レンズ群３２ａ及びレンズ群３３ｂを順に介して、第２凹面反射鏡３４ｂに達する。第２凹面反射鏡３４ｂで反射された光は、再びレンズ群３３ｂ及びレンズ群３２ｂを順に介して、＋Ｘ軸方向に沿って第２直角プリズム３１ｂの第２反射面に入射する。第２直角プリズム３１ｂの第２反射面で９０°だけ偏向されて−Ｚ軸方向に沿って進行した光は、プレートＰ上において対応する露光領域にパターンＤＰの二次像を形成する。ここで、二次像のＸ軸方向における横倍率及びＹ軸方向における横倍率はともに＋１倍である。即ち、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５を介してプレートＰ上に形成されるパターンＤＰの像は等倍の正立正像であり、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５は等倍正立系を構成している。
【００６３】
尚、上述の第１反射屈折光学系３５ａでは、レンズ群３３ａの後側焦点位置の近傍に第１凹面反射鏡３４ａが配置されているため、マスクＭ側及び視野絞りＡＳ側においてほぼテレセントリックとなる。また、第２反射屈折光学系３５ｂにおいても、レンズ群３３ｂの後側焦点位置の近傍に第２凹面反射鏡３４ｂが配置されているため、視野絞りＡＳ側及びプレートＰ側においてほぼテレセントリックとなる。その結果、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５は、ほぼ両側（マスクＭ側及びプレートＰ側）にテレセントリックな光学系である。
【００６４】
こうして、複数の投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５から構成された投影光学系ＰＬを介した光は、プレートステージ（図１では不図示）ＰＳ上において不図示のプレートホルダを介してＸＹ平面に平行に支持されたプレートＰ上にパターンＤＰの像を形成する。即ち、上述したように、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５は等倍正立系として構成されているので、感光性基板であるプレートＰ上において各照明領域に対応するようにＹ軸方向に並んだ複数の台形状の露光領域には、パターンＤＰの等倍正立像が形成される。
【００６５】
図１に戻り、前述したマスクステージＭＳには、マスクステージＭＳを走査方向であるＸ軸方向に沿って移動させるための長いストロークを有する走査駆動系（不図示）が設けられている。また、マスクステージＭＳを走査直交方向であるＹ軸方向に沿って微小量だけ移動させるとともにＺ軸廻りに微小量だけ回転させるための一対のアライメント駆動系（不図示）が設けられている。そして、マスクステージＭＳの位置座標が移動鏡２５を用いたレーザ干渉計（不図示）によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。更に、マスクステージＭＳは、Ｚ方向の位置が可変に構成されている。
【００６６】
同様の駆動系が、プレートステージＰＳにも設けられている。即ち、プレートステージＰＳを走査方向であるＸ軸方向に沿って移動させるための長いストロークを有する走査駆動系（不図示）、プレートステージＰＳを走査直交方向であるＹ軸方向に沿って微小量だけ移動させるとともにＺ軸廻りに微小量だけ回転させるための一対のアライメント駆動系（不図示）が設けられている。そして、プレートステージＰＳの位置座標が移動鏡２６を用いたレーザ干渉計（不図示）によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。プレートステージＰＳもマスクステージＭＳと同様にＺ方向に移動可能に構成されている。マスクステージＭＳ及びプレートステージＰＳのＺ方向の位置は、主制御系２０によって制御される。
【００６７】
更に、マスクＭとプレートＰとをＸＹ平面に沿って相対的に位置合わせするための手段として、一対のアライメント系２７ａ，２７ｂがマスクＭの上方に配置されている。アライメント系２７ａ，２７ｂとしては、投影光学ユニットＰＬ１，ＰＬ５を介して計測された基準部材２８（プレートステージＰＳの基準位置を定める部材）の位置と、プレートＰ上に形成されたプレートアライメントマークの位置との相対位置とによりプレートＰの位置を求める方式のアライメント系（所謂、ＴＴＬ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｔｈｅ Ｌｅｎｓ）方式のアライメント系）、又は、マスクＭ上に形成されたマスクアライメントマークとプレートＰ上に形成されたプレートアライメントマークとの相対位置を画像処理により求める方式のアライメント系（所謂、ＴＴＭ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｔｈｅ Ｍａｓｋ）方式のアライメント系）を用いることができる。本実施形態では、ＴＴＬ方式のアライメント系が設けられているとする。
【００６８】
また、本実施形態の露光装置は、プレートステージＰＳ上に、投影光学系ＰＬを介してプレートＰ上に照射される光の照度を測定するための照度測定部２９が固定されており、またプレートＰ上に照射される光（像）の空間分布を計測するための空間像計測装置２４が設けられている。以上、本発明の一実施形態による露光装置の構成について説明したが、次に露光時の動作について説明する。尚、以下の説明においては、複数枚のプレートに対して行われる１つの露光工程（例えば、ＴＦＴを形成する際に行われる露光工程、又は、カラーフィルタを形成する際に行われる露光工程）を行う際の露光装置の動作について説明する。
【００６９】
工程が開始すると、まず主制御系２０が露光動作に必要な各種の情報（レシピ）を読み込む。次に、主制御系２０は、光源１から光を射出させて、光源１からの光が照明光学系ＩＬ及び投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５各々を介してプレートステージＰＳ上に照射されている状態にして、照度測定部２９を用いてプレートステージＰＳに照射される光の照度むらを測定する。そして、照度むらの測定結果に基づいて、照明光学系ＩＬの光学特性（照度むら、テレセントリシティー等）を調整する。
【００７０】
次に、マスクステージＭＳに形成されている基準パターンを照明領域に移動させるとともに、空間像計測装置２４に設けられている検出ユニットと投影光学ユニットＰＬ１，ＰＬ３，ＰＬ５の投影領域とをＸ軸方向に整列させ、露光光を基準パターンに照射して基準パターンの像を検出ユニットで計測する。同様に、検出ユニットと投影光学ユニットＰＬ２，ＰＬ４の投影領域とをＸ軸方向に整列させて、基準パターンの像を計測する。このようにして、主制御系２０は、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５各々から投影される基準パターンの像の配列、大きさ、位置、及び回転量、並びに各種の収差を求めて、投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５の光学特性を検出する。
【００７１】
投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５の光学特性が得られると、主制御系２０は投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５各々の投影光学特性等を調整する。尚、具体的な調整方法は、図３に示す第１駆動部を介してフォーカス補正光学系３６を駆動することにより、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５における像面側（プレートＰ側）の焦点位置を調整する。また、必要に応じて第２駆動部４１及び第３駆動部４２を介して第１平行平面板３７及び第２平行平面板３８をそれぞれ駆動することにより、投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５各々の像の投影位置の変動を補正する。
【００７２】
更に、必要に応じて第５駆動部４４を介して倍率補正光学系３９を駆動することにより、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５における倍率変動を調整（補正）する。また更に、必要に応じて、第４駆動部４３を介して、像ローテーターとしての第２直角プリズム３１ｂを駆動することにより、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５における像回転を補正する。また、主制御系２０は、必要に応じて、各収差の補正に有効なレンズを光軸方向又は光軸直交方向に沿って移動させたり、光軸に対して傾斜させたりすることにより、回転対称収差や非回転対称収差を補正する。また、主制御系２０は、必要に応じて、視野絞りＡＳをＸＹ平面に沿って移動させたりＺ軸廻りに回転させたりすることにより、視野絞り像の像位置の変動及び像回転を補正する。
【００７３】
更に、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５の光学特性を調整するのみならず、投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５各々のＺ方向の位置、マスクステージＭＳのＺ方向の位置、又はプレートステージＰＳのＺ方向の位置を調整することにより、投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５のベストフォーカス位置にマスクＭ及びプレートＰが配置されるようにする。
【００７４】
以上の照明光学系ＩＬの照明光学特性の調整及び投影光学系ＰＬの投影光学特性の調整が終了すると、アライメント系２７ａ，２７ｂを照明光学系ＩＬの照明領域内に配置し、各々のアライメント系２７ａ，２７ｂで基準部材２８の位置を計測する。ここで、アライメント系２７ａ，２７ｂは予め投影光学系ＰＬを介して計測した基準部材２８の位置とプレートＰに形成されたプレートアライメントマークの位置との相対関係により、プレートステージＰＳ上に載置されたプレートＰの位置を求めている。
【００７５】
以上の工程が終了すると、主制御系２０は、レシピに従って、マスクＭを搬入してマスクステージＭＳ上に載置するとともに、プレートを搬入してプレートステージＰＳ上に載置する。そして、アライメント系２７ａ，２７ｂを用いてプレートＰＳの位置を計測した後、この計測結果に基づいてマスクＭとプレートＰとの相対的な位置合わせを行う。尚、プレートＰには複数のショット領域が予め設定されているため、主制御系２０のマスクＭのパターンを転写すべきショット領域が、露光領域の近傍に配置されるように位置合わせする。そして、照明光学系ＩＬから射出される露光光をマスクＭの一部に照射し、マスクＭとプレートＰとをＸ方向に移動させつつ、マスクＭに形成されているパターンＤＰの一部を投影光学系ＰＬを介してプレートＰのショット領域に順次転写する。
【００７６】
１つのショット領域の露光が終了すると、主制御系２０はレシピの内容に基づいて、次に露光すべきショット領域が有るか否かを判断する。露光すべきショット領域が有ると判断した場合には、マスクステージＭＳ上に載置されているマスクを交換し、他のショット領域の露光を行う。一方、露光すべきショット領域が無いと判断した場合には、全てのプレートに対して露光が終了したか否かが判断される。全てのプレートに対して露光が終了していない場合には、マスクステージＭＳ上のマスクＭを交換するとともに、露光を終えたプレートＰを搬出して新たなプレートＰを搬入し、新たに搬入されたプレートに対する露光処理を行う。一方、全てのプレートに対して露光が終了した場合には、一連の処理が終了する。
【００７７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を例に挙げて説明したが、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置にも適用可能である。また、上記実施形態では、照明光学系ＩＬ内に光源１として超高圧水銀ランプを備え、必要となるｇ線（４３６ｎｍ）の光、ｈ線（４０５ｎｍ）、及びｉ線（３６５ｎｍ）の光を選択するようにしていた。しかしながら、これに限らず、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）を光源１として備え、これらのレーザから射出されるレーザ光を用いる場合であっても本発明を適用することが可能である。
【００７８】
また、前述した実施形態においては、液晶表示素子を製造する場合を例に挙げて説明したが、もちろん、液晶表示素子等のフラット・パネル・ディスプレイの製造に用いられる露光装置だけではなく、半導体素子等を含むマイクロデバイスの製造に用いられてデバイスパターンを半導体基板上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミックウェハ上へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置等にも本発明を適用することができる。
【００７９】
また、上述の実施形態では、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５が一対の結像光学系３０ａ．３０ｂを有するマルチ走査型投影露光装置について本発明を適用しているが、各投影光学ユニットが１つ又は３つ以上の結像光学系を有する型式のマルチ走査型投影露光装置に対しても本発明を適用することができる。また、上記実施形態では、投影光学系ＰＬがマルチ型に構成された場合を例に挙げて説明したが、本発明はマルチ型以外の投影光学系、つまり鏡筒が１つの投影光学系にも適用することができる。
【００８０】
また、上述した実施形態においては、第１距離Ｌ１〜第２距離Ｌ４が以下の（１）式〜（４）式を満たすように構成した場合について説明した。
Ｌ１＞Ｌ２ ……（１）
Ｌ４＞Ｌ３ ……（２）
Ｌ１＝Ｌ４ ……（３）
Ｌ２＝Ｌ３ ……（４）
【００８１】
しかしながら、上記（１）式〜（４）式を満たす構成は、あくまでも一例であり、本発明は第１結像光学系３０ａ及び第２結像光学系３０ｂの少なくとも一方が、以下の（５）式及び（６）式のうちの少なくとも一方の条件を満足する構成に適用することができる。
Ｌ１≠Ｌ２ ……（５）
Ｌ４≠Ｌ３ ……（６）
【００８２】
例えば、上記実施形態においては、作動距離を広げるために上記（１）式及び（２）式を満足する構成とした。しかしながら、例えば投影光学ユニットＰＬの光学特性を微調整するために設けられるフォーカス補正光学系３６、第１平行平面板３７、第２平行平面板３８、及び倍率補正光学系３９の全てを第１結像光学系３０ａと第２結像光学系３０ｂとの間にまとめる場合には、以下の（７）式及び（８）式を満足する構成、又は、（７）式及び（８）式の何れか一方を満足する構成にすることも可能である。
Ｌ１＜Ｌ２ ……（７）
Ｌ４＜Ｌ３ ……（８）
また、第１結像光学系３０ａと第２結像光学系３０ｂの双方がそれぞれ上記（１）式及び（２）式、又は、（７）式及び（８）式を満足するように構成する必要はなく、何れか一方が満足するように構成すればよい。また、上記の実施形態では、第１結像光学系３０ａが縮小倍率を有し、第２結像光学系３０ｂが拡大倍率を有するように構成していたが、この逆であっても良い。
【００８３】
次に本発明の一実施形態による露光装置をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図１２は、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを製造する際の製造工程の一部を示すフローチャートである。まず、図１２のステップＳ１０において、１ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップＳ１２において、その１ロットのウェハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップＳ１４において、図１に示す露光装置を用いて、マスクＭ上のパターンの像がその投影光学系（投影光学ユニット）を介して、その１ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写される（露光工程）。
【００８４】
その後、ステップＳ１６において、その１ロットのウェハ上のフォトレジストの現像（現像工程）が行われた後、ステップＳ１８において、その１ロットのウェハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得ることができる。
【００８５】
また、図１に示す露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図１３のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図１３は、マイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造する際の製造工程の一部を示すフローチャートである。
【００８６】
図１３中のパターン形成工程Ｓ２０では、本実施形態の露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィー工程が実行される。この光リソグラフィー工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レチクル剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程Ｓ２２へ移行する。
【００８７】
次に、カラーフィルタ形成工程Ｓ２２では、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、又はＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程Ｓ２２の後に、セル組み立て工程Ｓ２４が実行される。セル組み立て工程Ｓ２４では、パターン形成工程Ｓ２０にて得られた所定パターンを有する基板、及びカラーフィルタ形成工程Ｓ２２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。
【００８８】
セル組み立て工程Ｓ２４では、例えば、パターン形成工程Ｓ２０にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程Ｓ２２にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。その後、モジュール組立工程Ｓ２６にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。
【００８９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、第１結像光学系及び第２結像光学系の少なくとも一方を、第１面と中間像形成面との間、及び、中間像形成面と第２面との間において不等間隔に配置しているため、コストを増大させることなく投影光学系の作動距離を広げることができるという効果がある。また、かかる配置とすることで大幅な収差の悪化は引き起こされないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による露光装置の全体の概略構成を示す斜視図である。
【図２】照明光学系ＩＬの側面図である。
【図３】投影光学系ＰＬの一部をなす投影光学ユニットＰＬ１の構成を示す側面図である。
【図４】図３のフォーカス補正光学系３６の構成を概略的に示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＺＸ断面図である。
【図５】第１結像光学系３０ａと第２結像光学系３０ｂとの位置関係を説明するための図である。
【図６】実施例における第１結像光学系３０ａの球面収差、像面湾曲収差、及び歪曲収差を示す図である。
【図７】実施例における第１結像光学系３０ａのコマ収差を示す図である。
【図８】実施例における投影光学ユニットＰＬ１全体の球面収差、像面湾曲収差、及び歪曲収差を示す図である。
【図９】実施例における投影光学ユニットＰＬ１全体のコマ収差を示す図である。
【図１０】比較例における投影光学ユニットＰＬ１全体の球面収差、像面湾曲収差、及び歪曲収差を示す図である。
【図１１】比較例における投影光学ユニットＰＬ１全体のコマ収差を示す図である。
【図１２】マイクロデバイスとしての半導体デバイスを製造する際の製造工程の一部を示すフローチャートである。
【図１３】マイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造する際の製造工程の一部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 光源（水銀ランプ）
３０ａ 第１結像光学系
３０ｂ 第２結像光学系
３２ａ，３２ｂ レンズ群（屈折光学素子群、第１屈折光学素子群）
３３ａ，３３ｂ レンズ群（屈折光学素子群、第２屈折光学素子群）
３４ａ 第１凹面反射鏡（凹面反射光学素子）
３４ｂ 第２凹面反射鏡（凹面反射光学素子）
ＡＳ 視野絞り
ＩＬ 照明光学系
Ｍ マスク
ＭＳ マスクステージ
Ｐ プレート（基板）
ＰＬ 投影光学系
ＰＬ１〜ＰＬ５ 投影光学ユニット（投影光学系）
ＰＳ プレートステージ
【発明の属する技術分野】
本発明は、投影光学系、露光装置、及びマイクロデバイスの製造方法に係り、特にマイクロデバイスの製造工程の１つであるリソグラフィー工程においてマスクに形成されたパターンの像を基板上に投影する際に用いて好適な投影光学系、露光装置、及びマイクロデバイスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ又はテレビ等の表示装置で用いられている液晶表示素子は、通常、ガラス基板（プレート）上に透明薄膜電極をフォトリソグラフィの手法で所望の形状にパターニングして、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子及び電極配線を含む回路パターンを形成して製造される。このフォトリソグラフィの手法を用いた製造工程では、マスク上に形成された原画となるパターンを、投影光学系を介してフォトレジスト等の感光剤が塗布されたプレート上に投影露光する投影露光装置が用いられている。
【０００３】
従来は、マスクとプレートとの相対的な位置合わせを行った後で、マスクに形成されたパターンをプレート上に設定された１つのショット領域に一括して転写し、転写後にプレートをステップ移動させて他のショット領域の露光を行う、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（所謂、ステッパー）が多用されていた。また、近年、液晶表示素子の大面積化に伴って投影光学系の口径を有効利用するために、物体面側（マスク側）における投影光学系の有効径と同程度の長さを有するスリット状の照明光をマスクに照射し、マスクを介したスリット状の光が投影光学系を介してプレートに照射されている状態で、マスクとプレートとを投影光学系に対して相対的に移動させて走査し、マスクに形成されたパターンの一部を順次プレートに設定された１つのショットに転写し、転写後にプレートをステップ移動させて他のショット領域に対する露光を同様にして行う、所謂ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置が案出されている。
【０００４】
また、近年においては、更なる露光領域の拡大を図るため、１つの大型の投影光学系を用いるのではなく、小型の部分投影光学系を走査方向に直交する方向（非走査方向）に所定間隔をもって複数配列した第１の配列と、この第１の配列をなす部分投影光学系の間に部分投影光学系を配列した第２の配列とを走査方向に配置した、所謂マルチレンズ方式の投影光学系を備える投影露光装置が案出されている（例えば、特開平７−５７９８６号公報を参照されたい）。
【０００５】
液晶表示素子の製造においては、プレート上にフォトレジストを塗布し、以上の投影露光装置の何れかを用いてマスクに形成されたパターンをプレートに転写し、フォトレジストの現像、エッチング、及びフォトレジストの剥離といった工程を繰り返すことにより、ＴＦＴ等のスイッチング素子及び電極配線が形成された素子基板が形成される。そして、この素子基板と別工程で製造されたカラーフィルタを備える対向基板とを張り合わせ、これらの間に液晶を挟持させることにより液晶表示素子が製造される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶表示素子の大型化に伴って、投影露光装置の露光対象であるプレート自体も益々大型化している。例えば、近年においては１ｍ角を越える大きさのプレートが用いられることが多くなっている。一方でプレートの厚みは０．５〜１．５ｍｍ程度であるため、プレートの大型化に伴ってプレートの撓みも大きくなる。プレートの撓みが大きくなると、投影露光装置のステージ（プレートステージ）上にプレートを載置するとき又は搬出するときにプレートが投影光学系又はステージ自体に接触してしまうという不具合が生ずる。
【０００７】
かかる不具合を防止するためには、プレートの搬入及び搬出時にプレートの撓みが少なくなるように搬入・搬出方法を工夫するか、又は、投影光学系とステージとの間の距離（作動距離）を広げる必要がある。前者の場合には、プレートの搬入及び搬出の度にプレートの撓みを小さくする処置に時間を要し、スループット（単位時間当たりに露光処理を行うことができるプレートの枚数）の低下を招く虞がある。また、後者の場合において、視野の大きさ及び開口数を変更せずに作動距離を広げるには、投影光学系を構成するレンズの口径を大型化する必要があるため、投影光学系の大型化は避けられない。特に、上述したマルチレンズ方式の投影光学系においては、各部分投影光学系を構成するレンズの各々を大型化する必要があるが、各部分投影光学系の配列間隔は視野の大きさによってほぼ一義的に定まってしまうため、配列上の制約から部分投影光学系を構成するレンズの大型化を図ることはできない。
【０００８】
また、従来の投影露光装置は、光源として超高圧水銀ランプを備え、この超高圧水銀ランプから射出されるｇ線（４３６ｎｍ）の光及びｈ線（４０５ｎｍ）の光、更にはｉ線（３６５ｎｍ）の光を照明光として用いている。ここで、３５０〜４５０ｎｍ程度の短波長の波長域の光であって多波長の光を用いるのは、主に照明光として高い光パワーを確保するとともに、液晶表示装置に設けられるカラーフィルタ用の着色レジストの短波長側の感度特性が高いからである。
【０００９】
このように、従来の投影露光装置は、照明光として多波長の光を含む光を用いているため、作動距離を広げるために単純にレンズを大型化すると、投影光学系の収差（色収差）が悪化してしまう。一般に、可視光の波長域においては色収差を補償する硝材は多々あるが、上記の短波長の波長域においては、ソラリゼーション又はレンズの透過率の低下が生ずるため使用可能な硝材の種類は数種類に制限される。このような状況下において、投影光学系の色収差を補正するためには、レンズ枚数の増加等の工夫を施して投影光学系を設計するか、又は、上記の波長域で色分散が小さい高価な蛍石等の硝材を使用する必要があり、投影光学系のコストが上昇してしまうという問題がある。特に、マルチレンズ方式の投影光学系は、全体でのレンズ枚数が多いため、個々の部分投影光学系のレンズ枚数の増加がさほど多くなく、又は、さほど高価な硝材を使用していないとしても、全体としてはコストが大幅に上昇してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、収差の大幅な悪化を招かず、且つコストを増大させることなく作動距離を広げることができる投影光学系を提供するとともに、当該投影光学系を備えることで大型の基板の交換が容易であり、その結果としてスループットを向上させることができる露光装置及び当該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点による投影光学系は、第１面の像を第２面上に形成する投影光学系（ＰＬ、ＰＬ１〜ＰＬ５）において、前記第１面の中間像を形成する第１結像光学系（３０ａ）と、前記中間像を前記第２面上に再結像させる第２結像光学系（３０ｂ）とを備え、前記第１面と前記第１結像光学系（３０ａ）との間の距離を第１距離Ｌ１とし、前記第１結像光学系（３０ａ）と前記中間像形成面と間の距離を第２距離Ｌ２とし、前記中間像形成面と前記第２結像光学系（３０ｂ）との間の距離を第３距離Ｌ３とし、前記第２結像光学系（３０ｂ）と前記第２面との間の距離を第４距離Ｌ４とするとき、前記第１結像光学系（３０ａ）及び前記第２結像光学系（３０ｂ）の少なくとも一方は、Ｌ１≠Ｌ２，及びＬ３≠Ｌ４のうちの少なくとも一方の条件を満足することを特徴としている。
この発明によれば、第１結像光学系及び第２結像光学系の少なくとも一方を、第１面と中間像形成面との間、及び、中間像形成面と第２面との間において不等間隔に配置しているため、コストを増大させることなく投影光学系の作動距離を広げることができる。また、かかる配置とすることで大幅な収差の悪化は引き起こされない。
また、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記投影光学系（ＰＬ、ＰＬ１〜ＰＬ５）がほぼ等倍であり、前記第１結像光学系（３０ａ）及び前記第２結像光学系（３０ｂ）のうちの一方は拡大倍率を有し、他方は縮小倍率を有することが好ましい。
また、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記第１結像光学系（３０ａ）及び前記第２結像光学系（３０ｂ）の双方が、Ｌ１≠Ｌ２，及びＬ３≠Ｌ４の条件を満足することが好適である。
また、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記第１結像光学系（３０ａ）及び前記第２結像光学系（３０ｂ）の双方が、前記中間像形成面に関してほぼ対称に配置されることが好ましい。
また、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記第１結像光学系（３０ａ）及び前記第２結像光学系（３０ｂ）が、Ｌ１＞Ｌ２，及びＬ４＞Ｌ３の条件を満足することが好適である。
また、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記第１結像光学系（３０ａ）及び前記第２結像光学系（３０ｂ）が、ほぼ等しい光学系であることが好適である。
また、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記第１結像光学系（３０ａ）及び前記第２結像光学系（３０ｂ）が、反射屈折光学系であることが好ましい。
また、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記第１結像光学系（３０ａ）及び前記第２結像光学系（３０ｂ）が、屈折光学素子群（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ）と、前記屈折光学素子群（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ）側に凹面を向けて配置されて、前記屈折光学素子群（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ）を介した光を前記屈折光学素子群（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ）へ向けて反射する凹面反射光学素子（３４ａ、３４ｂ）とをそれぞれ含むことを特徴としている。
また、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記屈折光学素子群（３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ）は、正屈折力を有する第１屈折光学素子群（３２ａ、３２ｂ）と、前記第１屈折光学素子群（３２ａ、３２ｂ）と前記凹面反射光学素子（３４ａ、３４ｂ）との間の光路中に配置されて負屈折力を有する第２屈折光学素子群（３３ａ、３３ｂ）とを含むことが好ましい。
また、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記中間像形成面又はその近傍に配置された視野絞り（ＡＳ）を備えることを特徴としている。
更に、本発明の第１の観点による投影光学系は、前記視野絞り（ＡＳ）の開口部が、前記第２結像光学系（３０ｂ）を介して前記第２面に投影される際に該開口部の像の形状が所望の形状となるように、前記第２結像光学系（３０ｂ）の収差を考慮した開口形状を有していることが好適である。
上記課題を解決するために、本発明の第２の観点による投影光学系は、第１面の等倍像を第２面上に形成する投影光学系（ＰＬ、ＰＬ１〜ＰＬ５）において、前記第１面の中間像を形成する第１結像光学系（３０ａ）と、前記中間像を前記第２面上に再結像させる第２結像光学系（３０ｂ）とを備え、前記第１結像光学系（３０ａ）及び前記第２結像光学系（３０ｂ）のうちの一方は拡大倍率を有し、他方は縮小倍率を有することを特徴としている。
また、本発明の露光装置は、上記の何れかに記載の投影光学系を備え、前記第１面に位置決めされたマスク（Ｍ）のパターン像を、前記投影光学系（ＰＬ、ＰＬ１〜ＰＬ５）を介して前記第２面に位置決めされた基板（Ｐ）へ転写することを特徴としている。
また、本発明の露光装置は、上記の何れかに記載の投影光学系を部分投影光学系として複数備え、前記第１面に位置決めされたマスク（Ｍ）のパターン像の一部を、前記部分投影光学系（ＰＬ、ＰＬ１〜ＰＬ５）の各々を介して前記第２面に位置決めされた基板（Ｐ）上に転写することで、前記パターンの全部を前記基板（Ｐ）へ転写することを特徴としている。
また、本発明の露光装置は、前記マスク（Ｍ）を前記第１面に設定した状態で少なくとも前記第１面内の所定の方向に移動可能に構成されたマスクステージ（ＭＳ）と、基板（Ｐ）を前記第２面に設定した状態で少なくとも前記第２面の所定の方向に移動可能に構成された基板ステージ（ＰＳ）とを備え、前記部分投影光学に対して前記マスクステージ（ＭＳ）及び前記基板ステージ（ＰＳ）を相対的に移動させつつ前記マスク（Ｍ）のパターン像の一部を前記基板（Ｐ）に逐次転写することを特徴としている。
また、本発明の露光装置は、水銀ランプ（１）を含み、当該水銀ランプ（１）から射出される少なくとも２つの輝線を含む照明光で前記マスク（Ｍ）を照明する照明光学系（ＩＬ）を備えることを特徴としている。
また、本発明の露光装置は、前記照明光が、少なくともｇ線、ｈ線、及びｉ線を含むことが好適である。
本発明のマイクロデバイスの製造方法は、上記の何れかに記載の露光装置を用いて前記マスク（Ｍ）のパターンを前記基板（Ｐ）に転写する露光工程と、前記露光工程により露光された前記基板（Ｐ）を現像する現像工程とを含むことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による投影光学系、露光装置、及びマイクロデバイスの製造方法について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による露光装置の全体の概略構成を示す斜視図である。本実施形態においては、複数の反射屈折型の投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５からなる投影光学系ＰＬに対してマスクＭと基板としてのプレートＰとを相対的に移動させつつマスクＭに形成された液晶表示素子のパターンＤＰの像を基板としてのプレートＰ上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置に適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１３】
尚、以下の説明においては、各図中に示したＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がプレートＰに対して平行となるよう設定され、Ｚ軸がプレートＰに対して直交する方向に設定されている。図中のＸＹＺ座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。また、本実施形態ではマスクＭ及びプレートＰを移動させる方向（走査方向）をＸ軸方向に設定している。
【００１４】
本実施形態の露光装置は、マスクステージ（図１では不図示）上においてマスクホルダ（不図示）を介してＸＹ平面に平行に支持されたマスクＭを均一に照明するための照明光学系ＩＬを備えている。図２は、照明光学系ＩＬの側面図であり、図１に示した部材と同一の部材には同一の符号を付してある。図１及び図２を参照すると、照明光学系ＩＬは、例えば水銀ランプ又は超高圧水銀ランプからなる光源１を備えている。光源１は楕円鏡２の第１焦点位置に配置されているため、光源１から射出された照明光束は、ダイクロイックミラー３を介して、楕円鏡２の第２焦点位置に光源像を形成する。
【００１５】
尚、本実施形態では、光源１から射出された光が楕円鏡２の内面に形成された反射膜及びダイクロイックミラー３で反射されることにより、ｇ線（４３６ｎｍ）の光、ｈ線（４０５ｎｍ）の光、及びｉ線（３６５ｎｍ）の光を含む３００ｎｍ以上の波長域の光による光源像が楕円鏡２の第２焦点位置に形成される。つまり、ｇ線、ｈ線、及びｉ線を含む波長域以外の露光する上で不必要となる成分は楕円鏡２及びダイクロイックミラー３で反射される際に除去される。
【００１６】
楕円鏡２の第２焦点位置にはシャッタ４が配置されている。シャッタ４は、光軸ＡＸ１に対して斜めに配置された開口板４ａ（図２参照）と開口板４ａに形成された開口を遮蔽又は開放する遮蔽板４ｂ（図２参照）とから構成される。シャッタ４を楕円鏡２の第２焦点位置に配置するのは、光源１から射出された照明光束が集束されているため遮蔽板４ｂの少ない移動量で開口板４ａに形成された開口を遮蔽することができるとともに、開口を通過する照明光束の光量を急激に可変させてることによりパルス状の照明光束を得るためである。
【００１７】
楕円鏡２の第２焦点位置に形成された光源像からの発散光束は、コリメートレンズ５によってほぼ平行光束に変換されて波長選択フィルタ６に入射する。波長選択フィルタ６はｇ線、ｈ線、及びｉ線を含む波長域の光束のみを透過させるものである。波長選択フィルタ６を通過した光はリレーレンズ８を介して再び結像する。この結像位置の近傍にはライトガイド９の入射端９ａが配置されている。ライトガイド９は、例えば多数のファイバ素線をランダムに束ねて構成されたランダムライトガイドファイバであって、光源１の数（図１では１つ）と同じ数の入射端９ａと、投影光学系ＰＬを構成する投影光学ユニットの数（図１では５つ）と同じ数の射出端９ｂ〜９ｆ（図２では射出端９ｂだけを示す）とを備えている。こうして、ライトガイド９の入射端９ａへ入射した光は、その内部を伝播した後、５つの射出端９ｂ〜９ｆから分割されて射出される。尚、１つの光源１のみでは光量が不足する場合には、複数の光源を設けるとともに、各光源に対して設けられた複数の入射端を有し、各々の入射端から入射した光をほぼ同じ光量に分割して各射出端９ｂ〜９ｆから射出するライトガイドを設けることが好ましい。
【００１８】
図２に示したように、ライトガイド９の入射端９ａには、連続的に位置を可変することができるように構成されたブレード１０が配置されている。このブレード１０は、ライトガイド９の入射端９ａの一部を遮光することによって、ライトガイド９の５つの射出端９ｂ〜９ｆ各々から射出される光の強度を連続的に可変するためのものである。ブレード１０のライトガイド９の入射端９ａに対する遮光量の制御は、図２中の主制御系２０が駆動装置１９を制御することによって行われる。
【００１９】
ライトガイド９の射出端９ｂとマスクＭとの間には、コリメートレンズ１１ｂ、フライアイ・インテグレータ１２ｂ、開口絞り１３ｂ（図１では図示省略）、ビームスプリッタ１４ｂ（図１では図示省略）、及びコンデンサーレンズ系１５ｂが順に配置されている。同様に、ライトガイド９の各射出端９ｃ〜９ｆとマスクＭとの間には、コリメートレンズ１１ｃ〜１１ｆ、フライアイ・インテグレータ１２ｃ〜１２ｆ、開口絞り１３ｃ〜１３ｆ、ビームスプリッタ１４ｃ〜１４ｆ、及びコンデンサーレンズ系１５ｃ〜１５ｆがそれぞれ順に配置されている。
【００２０】
尚、ここでは、説明の簡単化のために、ライトガイド９の射出端９ｂ〜９ｆとマスクＭとの間に設けられる光学部材の構成を、ライトガイド９の射出端９ｂとマスクＭとの間に設けられたコリメートレンズ１１ｂ、フライアイ・インテグレータ１２ｂ、開口絞り１３ｂ、ビームスプリッタ１４ｂ、及びコンデンサーレンズ系１５ｂを代表させて説明する。
【００２１】
ライトガイド９の射出端９ｂから射出された発散光束は、コリメートレンズ１１ｂによりほぼ平行な光束に変換された後、フライアイ・インテグレータ１２ｂに入射する。フライアイ・インテグレータ１２ｂは、多数の正レンズエレメントをその中心軸線が光軸ＡＸ２に沿って延びるように縦横に且つ稠密に配列することによって構成されている。従って、フライアイ・インテグレータ１２ｂに入射した光束は、多数のレンズエレメントにより波面分割され、その後側焦点面（即ち、射出面の近傍）にレンズエレメントの数と同数の光源像からなる二次光源を形成する。即ち、フライアイ・インテグレータ１２ｂの後側焦点面には、実質的な面光源が形成される。
【００２２】
フライアイ・インテグレータ１２ｂの後側焦点面に形成された多数の二次光源からの光束は、フライアイ・インテグレータ１２ｂの後側焦点面の近傍に配置された開口絞り１３ｂにより制限された後、ビームスプリッタ１４ｂを介して、コンデンサーレンズ系１５ｂに入射する。尚、開口絞り１３ｂは、対応する投影光学ユニットＰＬ１の瞳面と光学的にほぼ共役な位置に配置され、照明に寄与する二次光源の範囲を規定するための可変開口部を有する。開口絞り１３ｂは、この可変開口部の開口径を変化させることにより、照明条件を決定するσ値（投影光学系ＰＬを構成する各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５の瞳面の開口径に対するその瞳面上での二次光源像の開口径の比）を所望の値に設定する。
【００２３】
コンデンサーレンズ系１５ｂを介した光束は、パターンＤＰが形成されたマスクＭを重畳的に照明する。尚、パターンＤＰは、本発明にいう第１面に配置される。ライトガイド９の他の射出端９ｃ〜９ｆから射出された発散光束も同様に、コリメートレンズ１１ｃ〜１１ｆ、フライアイ・インテグレータ１２ｃ〜１２ｆ、開口絞り１３ｃ〜１３ｆ、ビームスプリッタ１４ｃ〜１４ｆ、及びコンデンサーレンズ系１５ｃ〜１５ｆを順に介してマスクＭを重畳的にそれぞれ照明する。即ち、照明光学系ＩＬは、マスクＭ上においてＹ軸方向に並んだ複数（図１では合計で５つ）の台形状の領域を照明する。
【００２４】
一方、照明光学系ＩＬに設けられる上記ビームスプリッタ１４ｂを介した光は、図２に示すように、集光レンズ１６ｂを介して光電変換素子よりなるインテグレータセンサ１７ｂで受光される。このインテグレータセンサ１７ｂの光電変換信号が、不図示のピークホールド回路及びＡ／Ｄ変換器を介して主制御系２０に供給される。インテグレータセンサ１７ｂの出力と、プレートＰの表面（第２面）上に照射される光の単位面積当たりのエネルギー（露光量）との相関係数は予め求められて主制御系２０内に記憶されている。
【００２５】
主制御系２０は、プレートＰが載置されるプレートステージ及びマスクＭが載置されるマスクステージＭＳを制御する不図示のステージコントローラからのステージ系の動作情報に同期してシャッタ４の開閉動作を制御するとともに、インテグレータセンサ１７ｂから出力される光電変換信号に応じて駆動装置１９に対して制御信号を出力し、マスクＭに照明光学系ＩＬからの照明光を照射するタイミング及び照明光の強度を制御する。
【００２６】
尚、照明光学系ＩＬは、その照明光学特性（テレセントリシティ及び照度むら）を可変することができるように構成されている。照明光学特性を調整する方法の詳細については、例えば特開２００１−３０５７４３号公報、特開２００１−３１３２５０号公報、及び特開平１０−１８９４２７号公報を参照されたい。また、照度むらの調整については、マスク面（プレート面）近傍又はマスク面（プレート面）と光学的に共役な面若しくはその近傍に走査方向の開口の幅が走査方向と直交する方向（非走査方向）において異なるような視野絞りを配置することによって補正することも可能である。この補正方法の詳細については、例えば特開平７−１４２３１３号公報等を参照されたい。尚、かかる補正方法において、視野絞りの開口の幅を異ならせるのではなく、透過特性が非走査方向において照度むらを補正し得る分布を有する濃度分布フィルタを設ける構成であっても良い。
【００２７】
マスクＭ上の各照明領域からの光は、各照明領域に対応するようにＹ軸方向に沿って配列された複数（図１では合計で５つ）の投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５からなる投影光学系ＰＬに入射する。次に、本発明の投影光学系ＰＬの構成について説明する。図３は、投影光学系ＰＬの一部をなす投影光学ユニットＰＬ１の構成を示す側面図である。尚、投影光学ユニットＰＬ２〜ＰＬ５の構成は投影光学ユニットＰＬ１とほぼ同様の構成であるため、投影光学ユニットＰＬ１の構成を説明し、投影光学ユニットＰＬ２〜ＰＬ５の説明を省略する。
【００２８】
図３に示す投影光学ユニットＰＬ１は、マスクＭからの光に基づいてパターンＤＰの中間像（一次像）を形成する第１結像光学系３０ａと、この中間像からの光に基づいてパターンＤＰの正立正像（二次像）をプレートＰ上に形成する第２結像光学系３０ｂとを有する。尚、パターンＤＰの中間像の形成位置又はその近傍には、マスクＭ上における投影光学ユニットＰＬ１の視野領域（照明領域）及びプレートＰ上における投影光学ユニットＰＬ１の投影領域（露光領域）を規定する視野絞りＡＳが設けられている。
【００２９】
第１結像光学系３０ａは、マスクＭから−Ｚ軸方向に沿って入射する光を−Ｘ軸方向に反射するようにマスク面（ＸＹ平面）に対して４５°の角度で斜設された第１反射面を有する第１直角プリズム３１ａを備えている。また、第１結像光学系３０ａは、第１直角プリズム３１ａ側から順に、正の屈折力を有するレンズ群３２ａと、負の屈折力を有するレンズ群３３ａと、第１直角プリズム３１ａ側に凹面を向けた反射光学素子としての第１凹面反射鏡３４ａとを備えている。レンズ群３２ａ、レンズ群３３ａ、及び第１凹面反射鏡３４ａはＸ軸方向に沿って配置され、全体として第１反射屈折光学系３５ａを構成している。第１反射屈折光学系３５ａから＋Ｘ軸方向に沿って第１直角プリズム３１ａに入射した光は、マスク面（ＸＹ平面）に対して４５°の角度で斜設された第２反射面によって−Ｚ軸方向に反射される。
【００３０】
一方、第２結像光学系３０ｂは、第１直角プリズム３１ａの第２反射面から−Ｚ軸方向に沿って入射する光を−Ｘ軸方向に反射するようにプレート面（ＸＹ平面）に対して４５°の角度で斜設された第１反射面を有する第２直角プリズム３１ｂを備えている。また、第２結像光学系３０ｂは、第２直角プリズム３１ｂ側から順に、正の屈折力を有するレンズ群３２ｂと、レンズ群３３ｂと、第２直角プリズム３１ｂ側に凹面を向けた反射光学素子としての第２凹面反射鏡３４ｂとを備えている。レンズ群３２ｂ、レンズ群３３ｂ、及び第２凹面反射鏡３４ｂはＸ軸方向に沿って配置され、全体として第２反射屈折光学系３５ｂを構成している。第２反射屈折光学系３５ｂから＋Ｘ方向に沿って第２直角プリズム３１ｂに入射した光は、プレート面（ＸＹ平面面）に対して４５°の角度で斜設された第２反射面によって−Ｚ軸方向に反射される。上述した第１結像光学系３０ａの倍率は縮小倍率に設定され、第２結像光学系３０ｂの倍率は拡大倍率に設定されており、第１結像光学系３０ａ及び第２結像光学系３０ｂの総合的な倍率は等倍に設定されている。
【００３１】
尚、投影光学ユニットＰＬ１の開口数、焦点深度、及び解像度については、開口数が大きくなると解像度が向上するが、焦点深度が浅くなるという関係にある。このため、微細なパターンを形成するためには極力開口数が大きくなるように投影光学ユニットＰＬ１を設計する必要がある。しかしながら、あまり解像度を高くすると焦点深度が浅くなり、大面積のプレートＰに撓みが生じている場合には、パターンＤＰ転写時に問題が生ずることが考えられる。このため、本実施形態においては、焦点深度及び解像度を考慮して投影光学ユニットＰＬ１のプレートＰ側（第２面側）の開口数（Ｎ．Ａ．）が０．３程度以下に設定されている。
【００３２】
また、本実施形態では、マスクＭと第１結像光学系３０ａの第１直角プリズム３１ａの第１反射面との間の光路中にフォーカス補正光学系３６が付設され、視野絞りＡＳの近傍に像シフターとしての第１平行平面板３７及び第２平行平面板３８が付設されている。更に、第２結像光学系３０ｂの第２直角プリズム３１ｂの第２反射面とプレートＰとの間の光路中に倍率補正光学系３９が付設されている。
【００３３】
以下、フォーカス補正光学系３６の構成及び作用について説明する。図４は、図３のフォーカス補正光学系３６の構成を概略的に示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＺＸ断面図である。図３及び図４に示したように、フォーカス補正光学系３６は、マスクＭと第１直角プリズム３１ａとの間の光路中において、マスクＭ側から順に、光軸ＡＸ１０を含む面内（ＺＸ平面内）においてクサビ断面形状を有している第１クサビ型光学部材３６ａと、光軸ＡＸ１０を含む面内（ＺＸ平面内）においてクサビ断面形状を有している第２クサビ型光学部材３６ｂとを有しており、第１クサビ型光学部材３６ａのマスクＭ側の屈折面はその法線が光軸ＡＸ１０と一致する平面であり、第２クサビ型光学部材３６ｂの第１直角プリズム３１ａ側の屈折面はその法線が光軸ＡＸ１０と一致している平面である。また、第１クサビ型光学部材３６ａの第１直角プリズム３１ａ側の屈折面と第２クサビ型光学部材３６ｂのマスクＭ側の屈折面とは互いにほぼ平行な平面となっている。
【００３４】
そして、第１クサビ型光学部材３６ａ及び第２クサビ型光学部材３６ｂの少なくとも何れか一方をＸ方向に沿って相対的に移動させることによって、マスクＭと第１直角プリズム３１ａとの間の光路長を変化させることができ、これにより、投影光学ユニットＰＬ１の光軸ＡＸ１０方向の結像位置を変更することが可能である。尚、第１クサビ型光学部材３６ａ及び第２クサビ型光学部材３６ｂの移動方向は、光軸ＡＸ１０を含む面内方向（ＺＸ面内方向）であって第１クサビ型光学部材３６ａの第１直角プリズム３１ａ側の屈折面（第２クサビ型光学部材３６ｂのマスクＭ側の屈折面）に沿った方向であっても良い。この場合、第１クサビ型光学部材３６ａ及び第２クサビ型光学部材３６ｂの光軸方向の間隔を一定としつつ光路長を変更することができる。尚、本実施形態では、第１クサビ型光学部材３６ａ及び第２クサビ型光学部材３６ｂの少なくとも何れか一方を、第１及び第２クサビ型光学部材３６ａ，３６ｂの対向する屈折面（第１クサビ型光学部材３６ａのプレートＰ側の屈折面及び第２クサビ型光学部材３６ｂのマスクＭ側の屈折面）に垂直な軸ＡＸ１５を軸として回転可能としている。
【００３５】
第１クサビ型光学部材３６ａ及び第２クサビ型光学部材３６ｂの初期状態では、上述のように、第１クサビ型光学部材３６ａの第１直角プリズム３１ａ側の屈折面と第２クサビ型光学部材３６ｂのマスクＭ側の屈折面とが互いに平行であり、且つ第１クサビ型光学部材３６ａのマスクＭ側の屈折面と第２クサビ型光学部材３６ｂの第１直角プリズム３１ａ側の屈折面とが互いに平行である。即ち、第１クサビ型光学部材３６ａ及び第２クサビ型光学部材３６ｂ全体として平行平面板となっており、入射光束は実質的に偏向作用を受けない。
【００３６】
そして、第１クサビ型光学部材３６ａ及び第２クサビ型光学部材３６ｂの少なくとも何れか一方を光軸ＡＸ１５を軸として回転させると、第１クサビ型光学部材３６ａ及び第２クサビ型光学部材３６ｂ全体として所定の頂角を有するクサビ型の光学部材となるため、入射光束が偏向され、その結果、投影光学ユニットＰＬ１の像面のＸＹ平面（プレートＰ面）に対する全体的な傾斜（Ｘ軸を軸とする回転方向の傾斜及びＹ軸を軸とする回転方向の傾斜）が変化する。このとき、第１クサビ型光学部材３６ａ及び第２クサビ型光学部材３６ｂの双方が光軸ＡＸ１５を軸として回転可能とすることが好ましい。この構成により、投影光学ユニットＰＬ１の像面の傾斜方向及び傾斜角の双方を任意に制御できる。このフォーカス補正光学系３６は第１駆動部４０により制御される。
【００３７】
次に、像シフターとしての第１平行平面板３７及び第２平行平面板３８について説明する。第１平行平面板３７は、基準状態においてその平行面が光軸ＡＸ１０に垂直に設定され、Ｘ軸廻りに微小量だけ回転可能に構成されている。第１平行平面板３７をＸ軸廻りに微小量だけ回転させると、プレートＰ上に形成される像がＸＹ平面においてＹ方向に微動（像シフト）する。また、第２平行平面板３８は、基準状態においてその平行面が光軸ＡＸ１０に垂直に設定され、Ｙ軸廻りに微小量だけ回転可能に構成されている。第２平行平面板３８をＹ軸廻りに微小量だけ回転させると、プレートＰ上に形成される像がＸＹ平面においてＸ方向に微動（像シフト）する。尚、第１平行平面板３７は第２駆動部４１によって駆動され、第２平行平面板３８は第３駆動部４２によって駆動されるように構成されている。本実施形態における倍率補正光学系３９の構成及び作用の詳細については、例えば特開平７−１８３２１２号公報の図１１に開示されている倍率制御装置２０を参照されたい。この倍率補正光学系３９は、第４駆動部４４によって駆動される。
【００３８】
また、本実施形態では、第２直角プリズム３１ｂが像ローテーターとして機能するように構成されている。即ち、第２直角プリズム３１ｂは、基準状態において第１反射面と第２反射面との交差線（稜線）がＹ軸方向に沿って延びるように設定され、光軸ＡＸ１０廻り（Ｚ軸廻り）に微小量だけ回転可能に構成されている。第２直角プリズム３１ｂを光軸ＡＸ１０廻りに微小量だけ回転させると、プレートＰ上に形成される像がＸＹ平面において光軸ＡＸ１０廻り（Ｚ軸廻り）に微小回転（像回転）する。第２直角プリズム３１ｂは、第５駆動部４３によって駆動されるように構成されている。尚、第２直角プリズム３１ｂに代えて第１直角プリズム３１ａが像ローテーターとして機能するように構成してもよいし、第２直角プリズム３１ｂ及び第１直角プリズム３１ａの双方が像ローテーターとして機能するように構成してもよい。
【００３９】
以上、投影光学ユニットＰＬ１の構成について詳細に説明したが、次に投影光学ユニットＰＬ１に設けられる第１結像光学系３０ａと第２結像光学系３０ｂとの位置関係について説明する。図５は、第１結像光学系３０ａと第２結像光学系３０ｂとの位置関係を説明するための図である。尚、図５においては、図３に示す部材と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４０】
図５に示すように、第１面に配置されるパターンＤＰと第１結像光学系３０ａが備えるレンズ群３２ａとの間の距離を第１距離Ｌ１とし、レンズ群３２ａとパターンＤＰの中間像の形成位置（中間像形成面）に配置される視野絞りＡＳとの間の距離を第２距離とし、パターンＤＰの中間像の形成位置と第２結像光学系３０ｂが備えるレンズ群３２ｂとの間の距離を第３距離Ｌ３とし、レンズ群３２ｂと第２面に配置されるプレートＰの上面との距離を第４距離とする。このとき、第１結像光学系３０ａ及び第２結像光学系３０ｂは、以下の（１）式及び（２）式をそれぞれ満たすように配置される。
Ｌ１＞Ｌ２ ……（１）
Ｌ４＞Ｌ３ ……（２）
【００４１】
尚、本実施形態においては、上記の（１）式及び（２）式を満足した上で、以下の（３）式及び（４）式を満足するように第１結像光学系３０ａ及び第２結像光学系３０ｂはそれぞれ配置される。
Ｌ１＝Ｌ４ ……（３）
Ｌ２＝Ｌ３ ……（４）
つまり、本実施形態においては、第１結像光学系３０ａと第２結像光学系３０ｂとは、ほぼ等しい光学特性を有する光学系として設計されており、また、視野絞りＡＳが配置されたパターンＤＰの中間像の形成面に関してほぼ対象に配置されている。
【００４２】
上記の（１）式及び（２）式を満足するように、第１結像光学系３０ａ及び第２結像光学系３０ｂを配置するのは、投影光学系ＰＬ、ひいては露光装置のコストを増大させることなく作動距離を広げるためである。つまり、マスクＭ又はプレートＰの大型化に伴って撓みが生じていても作動距離（図５においては、距離Ｌ１，Ｌ２をいう）が広ければ、撓みの影響を考慮せずにマスクＭ及びプレートを容易に交換することとなり、その結果としてスループットの向上を図ることができる。
【００４３】
ここで第１結像光学系３０ａ及び第２結像光学系３０ｂに含まれるレンズの枚数を増やしたり、色分散の少ない高価な硝材を用いれば、従来と同様の構成、即ちＬ１＝Ｌ２，Ｌ３＝Ｌ４を満足する構成の投影光学ユニットＰＬ１を設計することは不可能ではない。しかしながら、本実施形態においては、レンズ枚数を増加せず、且つ、蛍石等の高価な硝材を用いることなく、上記（１）式及び（２）式を満足するように第１結像光学系３０ａ及び第２結像光学系３０ｂを配置するだけで作動距離を広げている。
【００４４】
尚、図５においては、パターンＤＰが配置された第１面、レンズ群３２ａ、パターンＤＰの中間像の形成面、レンズ群３２ａ、及びプレートＰの表面が配置された第２面の間隔をそれぞれ第１距離Ｌ１〜第２距離Ｌ４と定義した。しかしながら、第１面と第１結像光学系３０ａとの間の距離である第１距離Ｌ１を第１面と第１結像光学系３０ａに設けられる第１直角プリズム３１ａとの間の距離で定義し、第１結像光学系３０ａと中間像形成面との間の距離である第２距離Ｌ２を第１直角プリズム３１ａと中間像形成面との間の距離で定義しても良い。
【００４５】
同様に、中間像形成面と第２結像光学系３０ｂとの間の距離である第３距離Ｌ３を中間像形成面と第２結像光学系３０ｂに含まれる第２直角プリズム３１ｂとの間の距離で定義し、第２結像光学系３０ｂと第２面との距離である第４距離Ｌ４を第２直角プリズム３１ｂと第２面との間の距離で定義しても良い。かかる定義を行った場合にも、図５に示すように、第１結像光学系３０ａに関して第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との間にはΔＬ分の差があり、上記（１）式を満足していることが分かる。これは、第２結像光学系３０ｂに関しても同様であり、上記（２）式を満足することになる。
【００４６】
［投影光学系の実施例］
次に、本発明の一実施形態による投影光学系の実施例について説明する。ここでは、図５に示すように、レンズ群３２ａ，３２ｂがそれぞれ３枚のレンズからなり、レンズ群３３ａ，３３ｂがそれぞれ２枚のレンズからなる実施例について説明する。正の屈折力を有するレンズ群３２ａは、第１直角プリズム３１ａから第１凹面反射鏡３４ａへ配列された、１つの両凸レンズＧ１１と第１凹面反射鏡３４ａ側に凸面を向けた２つの正メニスカスレンズＧ１２，Ｇ１３とから構成されている。負の屈折力を有するレンズ群３３ａは、第１直角プリズム３１ａから第１凹面反射鏡３４ａへ配列された、第１直角プリズム３１ａ側に凸面を向けた１つの負メニスカスレンズＧ１４と第１凹面反射鏡３４ａ側に凸面を向けた１つの正メニスカスレンズＧ１５とから構成されている。
【００４７】
また、正の屈折力を有するレンズ群３２ｂはレンズ群３２ａと同様の構成であり、第２直角プリズム３１ｂから第２凹面反射鏡３４ｂへ配列された、１つの両凸レンズＧ２１と第２凹面反射鏡３４ｂ側に凸面を向けた２つの正メニスカスレンズＧ２２，Ｇ２３とから構成されている。負の屈折力を有するレンズ群３３ｂはレンズ群３３ａと同様の構成であり、第２直角プリズム３１ｂから第２凹面反射鏡３４ｂへ配列された、第２直角プリズム３１ｂ側に凸面を向けた１つの負メニスカスレンズＧ２４と第２凹面反射鏡３４ｂ側に凸面を向けた１つの正メニスカスレンズＧ２５とから構成されている。
【００４８】
次の［表１］に、投影光学系の実施例の諸元の値を掲げる。［表１］において、面番号はパターンＤＰが配置された第１面から第１結像光学系３１ａ及び第２結像光学系３１ｂを介してプレートＰの表面が配置された第２面に至るまでの光線の進行する方向に沿ったレンズ面（第１凹面反射鏡３４ａ及び第２凹面反射鏡３４ｂの反射面を含む）の面の順序を、ｒは各面の曲率半径（ｍｍ）を、ｄは各面の軸上間隔即ち面間隔（ｍｍ）を、ｎｇはｇ線（波長λ＝４３６ｎｍ）に対する屈折率を、ｎｈはｈ線（波長λ＝４０５ｎｍ）に対する屈折率を、ｎｉはｉ線（波長λ＝３６５ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれ示している。
【００４９】
尚、以下の［表１］においては、第１直角プリズム３１ａ及び第２直角プリズム３１ｂを省略するとともに、フォーカス補正光学系３６、第１平行平面板３７、第２平行平面板３８、及び倍率補正光学系３９を便宜的に平行平面板としている。また、光線は第１結像光学系３０ａ中においてレンズ群３２ａ，３３ａを往復し、第２結像光学系３０ｂ中においてレンズ群３２ｂ，３３ｂを往復するため、レンズの数に比べて面の数が多くなっている点に注意されたい。
【００５０】
次に、上記の通り設計された投影光学系の光学特性について説明する。図６は、実施例における第１結像光学系３０ａの球面収差、像面湾曲収差、及び歪曲収差を示す図であり、図７は、実施例における第１結像光学系３０ａのコマ収差を示す図である。また、図８は、実施例における投影光学ユニットＰＬ１全体の球面収差、像面湾曲収差、及び歪曲収差を示す図であり、図７は、実施例における投影光学ユニットＰＬ１全体のコマ収差を示す図である。各収差図において、ＮＡは物体側での開口数を、Ｙは像高をそれぞれ示している。また、図６及び図８中の像面湾曲収差を示す収差図において、実線はメリデイオナル面（Ｍ面）における像面湾曲収差を示し、破線はサジタル面（Ｓ面）における像面湾曲収差を示している。
【００５２】
図６及び図７を参照すると、第１結像光学系３０ａのみでは歪曲収差が極めて悪化していることが分かる。これは、第１結像光学系３０ａについて上記（１）式を満たすように構成して、縮小倍率を有するように設定したからである。これに対して、図８及び図９を参照すると、投影光学ユニットＰＬ１全体では歪曲収差が殆ど生じていない。これは、図５に示すように、投影光学ユニットＰＬ１は、視野絞りＡＳに関して第１結像光学系３０ａと第２結像光学系３０ｂとがほぼ対称となるように構成されているからである。つまり、第１結像光学系３０ａで歪曲収差が生じても、第２結像光学系３０ｂが第１結像光学系３０ａで生じた歪曲収差を補正するように作用し、結果として投影光学ユニットＰＬ１全体では歪曲収差が殆ど生じなくなる。
【００５３】
また、本実施例における投影光学ユニットＰＬ１の焦点深度は約４０μｍである。図８及び図９を参照すると、投影光学ユニットＰＬ１の残存収差は余り小さくないことが分かるが、各収差が焦点深度内であれば露光処理を行う上での問題は小さい。図８を参照すると、ｇ線、ｈ線、及びｉ線各々に対する収差の全てが焦点深度内に収まっており、上記（１）式及び（２）式を満たすように第１結像光学系３０ａ及び第２結像光学系３０ｂを構成しても、投影光学ユニットＰＬ１全体としての収差は大幅に悪化しないことが分かる。
【００５４】
尚、第２結像光学系３０ｂが第１結像光学系３０ａで生じた歪曲収差を補正可能なのは、いわば第２結像光学系３０ｂ自体に第１結像光学系３０ａの収差特性とは逆の収差特性があるということである。このため、第１結像光学系３０ａと第２結像光学系３０ｂとの間に配置された視野絞りＡＳによって規定される投影光学ユニットＰＬ１の投影領域が歪むことが考えられる。このため、第２結像光学系３０ｂの収差を考慮して視野絞りＡＳの形状を予め歪んだ形状としておき、露光時における投影光学ユニットＰＬの投影領域が所望の形状（例えば、台形形状）になるように設定することが好ましい。
【００５５】
［投影光学系の比較例］
ここで、上述した実施例の光学特性を比較するための比較例について説明する。上記の実施例では前述の（１）式及び（２）式を満たしていたが、ここで挙げる比較例はＬ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝Ｌ４を満たし、上記の実施例と同様の作動距離を確保した投影光学系である。次の［表２］に、投影光学系の比較例の諸元の値を掲げる。本比較例の投影光学系は、上述した実施例と同数のレンズ、直角プリズム、凹面反射鏡を有している。また、各レンズの硝材は実施例と同様であり、各レンズの曲率及び面間隔が実施例と若干異なっている。尚、［表２］中の各物理量は［表１］と同様の物理量であり、［表１］中の各部材に対応する部材には、同一の符号と記号「′」を付加してある。
【００５６】
次に、以上の構成の比較例に示した投影光学系と前述した実施例の投影光学系との光学特性を比較する。図１０は、比較例における投影光学ユニットＰＬ１全体の球面収差、像面湾曲収差、及び歪曲収差を示す図であり、図１１は、比較例における投影光学ユニットＰＬ１全体のコマ収差を示す図である。尚、図６〜図９と同様に、各収差図において、ＮＡは物体側での開口数を、Ｙは像高をそれぞれ示している。また、図１０中の像面湾曲収差を示す収差図において、実線はメリデイオナル面（Ｍ面）における像面湾曲収差を示し、破線はサジタル面（Ｓ面）における像面湾曲収差を示している。
【００５８】
図８及び図９と図１０及び図１１とをそれぞれ比較すると、球面収差、像面湾曲収差、歪曲収差、及びコマ収差は十分に値が小さく、各々の優劣はつけ難い。しかしながら、比較例においてはｈ線についての色収差が実施例よりも大きくなっている。前述したように、図８に示した実施例においては、収差が投影光学ユニットＰＬの焦点深度内に収まっていたが、図１０に示す比較例ではｈ線の収差（球面収差及び像面湾曲収差）が焦点深度外となってしまう。
【００５９】
このように、ある程度の作動距離を確保し、且つＬ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝Ｌ４を満たすように設計した比較例の投影光学系においては収差が悪化してしまうが、本実施例の投影光学系においては、収差の大幅な悪化を招かず、且つコストを増大させることなく作動距離を広げることができる。また、［表１］及び［表２］を参照すると、実施例におけるレンズＧ１１のレンズ面から第１凹面反射鏡３４ａまでの距離は比較例におけるレンズＧ１１′のレンズ面から第１凹面反射鏡３４ａ′までの距離よりも短くなり、また第１面と第２面との間隔は比較例よりも実施例の方が狭くなっていることが分かる。よって、本実例の構成をとれば、必要となる光学性能を確保した上で、小型化及び軽量化を図ることができ、その結果として装置のコストを低減することができる。
【００６０】
以上、本発明の一実施形態による投影光学系ＰＬの具体的な構成について説明したが、次に図３を参照してその動作について簡単に説明する。尚、以下の説明においては、各投影光学ユニットの基本的な構成の説明を簡略化するために、フォーカス補正光学系３６、第１平行平面板３７、第２平行平面板３８、及び倍率補正光学系３９が付設されていない状態について説明する。
【００６１】
前述したように、マスクＭ上に形成されたパターンＤＰは、照明光学系ＩＬからの照明光（露光光）により、ほぼ均一の照度で照明される。マスクＭ上の各照明領域に形成されたパターンＤＰから−Ｚ軸方向に沿って進行した光は、第１直角プリズム３１ａの第１反射面により９０°だけ偏向された後、−Ｘ軸方向に沿って第１反射屈折光学系３５ａに入射する。第１反射屈折光学系３５ａに入射した光は、レンズ群３２ａ及びレンズ群３３ａを順に介して、第１凹面反射鏡３４ａに達する。第１凹面反射鏡３４ａで反射された光は、再びレンズ群３３ａ及びレンズ群３２ａを順に介して、＋Ｘ軸方向に沿って第１直角プリズム３１ａの第２反射面に入射する。第１直角プリズム３１ａの第２反射面で９０°だけ偏向されて−Ｚ軸方向に沿って進行した光は、視野絞りＡＳの近傍にパターンＤＰの中間像を形成する。尚、形成される中間像はパターンＤＰを縮小したものとなる。
【００６２】
パターンＤＰの中間像から−Ｚ軸方向に沿って進行した光は、第２直角プリズム３１ｂの第１反射面により９０°だけ偏向された後、−Ｘ軸方向に沿って第２反射屈折光学系３５ｂに入射する。第２反射屈折光学系３５ｂに入射した光は、レンズ群３２ａ及びレンズ群３３ｂを順に介して、第２凹面反射鏡３４ｂに達する。第２凹面反射鏡３４ｂで反射された光は、再びレンズ群３３ｂ及びレンズ群３２ｂを順に介して、＋Ｘ軸方向に沿って第２直角プリズム３１ｂの第２反射面に入射する。第２直角プリズム３１ｂの第２反射面で９０°だけ偏向されて−Ｚ軸方向に沿って進行した光は、プレートＰ上において対応する露光領域にパターンＤＰの二次像を形成する。ここで、二次像のＸ軸方向における横倍率及びＹ軸方向における横倍率はともに＋１倍である。即ち、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５を介してプレートＰ上に形成されるパターンＤＰの像は等倍の正立正像であり、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５は等倍正立系を構成している。
【００６３】
尚、上述の第１反射屈折光学系３５ａでは、レンズ群３３ａの後側焦点位置の近傍に第１凹面反射鏡３４ａが配置されているため、マスクＭ側及び視野絞りＡＳ側においてほぼテレセントリックとなる。また、第２反射屈折光学系３５ｂにおいても、レンズ群３３ｂの後側焦点位置の近傍に第２凹面反射鏡３４ｂが配置されているため、視野絞りＡＳ側及びプレートＰ側においてほぼテレセントリックとなる。その結果、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５は、ほぼ両側（マスクＭ側及びプレートＰ側）にテレセントリックな光学系である。
【００６４】
こうして、複数の投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５から構成された投影光学系ＰＬを介した光は、プレートステージ（図１では不図示）ＰＳ上において不図示のプレートホルダを介してＸＹ平面に平行に支持されたプレートＰ上にパターンＤＰの像を形成する。即ち、上述したように、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５は等倍正立系として構成されているので、感光性基板であるプレートＰ上において各照明領域に対応するようにＹ軸方向に並んだ複数の台形状の露光領域には、パターンＤＰの等倍正立像が形成される。
【００６５】
図１に戻り、前述したマスクステージＭＳには、マスクステージＭＳを走査方向であるＸ軸方向に沿って移動させるための長いストロークを有する走査駆動系（不図示）が設けられている。また、マスクステージＭＳを走査直交方向であるＹ軸方向に沿って微小量だけ移動させるとともにＺ軸廻りに微小量だけ回転させるための一対のアライメント駆動系（不図示）が設けられている。そして、マスクステージＭＳの位置座標が移動鏡２５を用いたレーザ干渉計（不図示）によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。更に、マスクステージＭＳは、Ｚ方向の位置が可変に構成されている。
【００６６】
同様の駆動系が、プレートステージＰＳにも設けられている。即ち、プレートステージＰＳを走査方向であるＸ軸方向に沿って移動させるための長いストロークを有する走査駆動系（不図示）、プレートステージＰＳを走査直交方向であるＹ軸方向に沿って微小量だけ移動させるとともにＺ軸廻りに微小量だけ回転させるための一対のアライメント駆動系（不図示）が設けられている。そして、プレートステージＰＳの位置座標が移動鏡２６を用いたレーザ干渉計（不図示）によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。プレートステージＰＳもマスクステージＭＳと同様にＺ方向に移動可能に構成されている。マスクステージＭＳ及びプレートステージＰＳのＺ方向の位置は、主制御系２０によって制御される。
【００６７】
更に、マスクＭとプレートＰとをＸＹ平面に沿って相対的に位置合わせするための手段として、一対のアライメント系２７ａ，２７ｂがマスクＭの上方に配置されている。アライメント系２７ａ，２７ｂとしては、投影光学ユニットＰＬ１，ＰＬ５を介して計測された基準部材２８（プレートステージＰＳの基準位置を定める部材）の位置と、プレートＰ上に形成されたプレートアライメントマークの位置との相対位置とによりプレートＰの位置を求める方式のアライメント系（所謂、ＴＴＬ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｔｈｅ Ｌｅｎｓ）方式のアライメント系）、又は、マスクＭ上に形成されたマスクアライメントマークとプレートＰ上に形成されたプレートアライメントマークとの相対位置を画像処理により求める方式のアライメント系（所謂、ＴＴＭ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｔｈｅ Ｍａｓｋ）方式のアライメント系）を用いることができる。本実施形態では、ＴＴＬ方式のアライメント系が設けられているとする。
【００６８】
また、本実施形態の露光装置は、プレートステージＰＳ上に、投影光学系ＰＬを介してプレートＰ上に照射される光の照度を測定するための照度測定部２９が固定されており、またプレートＰ上に照射される光（像）の空間分布を計測するための空間像計測装置２４が設けられている。以上、本発明の一実施形態による露光装置の構成について説明したが、次に露光時の動作について説明する。尚、以下の説明においては、複数枚のプレートに対して行われる１つの露光工程（例えば、ＴＦＴを形成する際に行われる露光工程、又は、カラーフィルタを形成する際に行われる露光工程）を行う際の露光装置の動作について説明する。
【００６９】
工程が開始すると、まず主制御系２０が露光動作に必要な各種の情報（レシピ）を読み込む。次に、主制御系２０は、光源１から光を射出させて、光源１からの光が照明光学系ＩＬ及び投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５各々を介してプレートステージＰＳ上に照射されている状態にして、照度測定部２９を用いてプレートステージＰＳに照射される光の照度むらを測定する。そして、照度むらの測定結果に基づいて、照明光学系ＩＬの光学特性（照度むら、テレセントリシティー等）を調整する。
【００７０】
次に、マスクステージＭＳに形成されている基準パターンを照明領域に移動させるとともに、空間像計測装置２４に設けられている検出ユニットと投影光学ユニットＰＬ１，ＰＬ３，ＰＬ５の投影領域とをＸ軸方向に整列させ、露光光を基準パターンに照射して基準パターンの像を検出ユニットで計測する。同様に、検出ユニットと投影光学ユニットＰＬ２，ＰＬ４の投影領域とをＸ軸方向に整列させて、基準パターンの像を計測する。このようにして、主制御系２０は、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５各々から投影される基準パターンの像の配列、大きさ、位置、及び回転量、並びに各種の収差を求めて、投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５の光学特性を検出する。
【００７１】
投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５の光学特性が得られると、主制御系２０は投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５各々の投影光学特性等を調整する。尚、具体的な調整方法は、図３に示す第１駆動部を介してフォーカス補正光学系３６を駆動することにより、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５における像面側（プレートＰ側）の焦点位置を調整する。また、必要に応じて第２駆動部４１及び第３駆動部４２を介して第１平行平面板３７及び第２平行平面板３８をそれぞれ駆動することにより、投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５各々の像の投影位置の変動を補正する。
【００７２】
更に、必要に応じて第５駆動部４４を介して倍率補正光学系３９を駆動することにより、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５における倍率変動を調整（補正）する。また更に、必要に応じて、第４駆動部４３を介して、像ローテーターとしての第２直角プリズム３１ｂを駆動することにより、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５における像回転を補正する。また、主制御系２０は、必要に応じて、各収差の補正に有効なレンズを光軸方向又は光軸直交方向に沿って移動させたり、光軸に対して傾斜させたりすることにより、回転対称収差や非回転対称収差を補正する。また、主制御系２０は、必要に応じて、視野絞りＡＳをＸＹ平面に沿って移動させたりＺ軸廻りに回転させたりすることにより、視野絞り像の像位置の変動及び像回転を補正する。
【００７３】
更に、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５の光学特性を調整するのみならず、投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５各々のＺ方向の位置、マスクステージＭＳのＺ方向の位置、又はプレートステージＰＳのＺ方向の位置を調整することにより、投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５のベストフォーカス位置にマスクＭ及びプレートＰが配置されるようにする。
【００７４】
以上の照明光学系ＩＬの照明光学特性の調整及び投影光学系ＰＬの投影光学特性の調整が終了すると、アライメント系２７ａ，２７ｂを照明光学系ＩＬの照明領域内に配置し、各々のアライメント系２７ａ，２７ｂで基準部材２８の位置を計測する。ここで、アライメント系２７ａ，２７ｂは予め投影光学系ＰＬを介して計測した基準部材２８の位置とプレートＰに形成されたプレートアライメントマークの位置との相対関係により、プレートステージＰＳ上に載置されたプレートＰの位置を求めている。
【００７５】
以上の工程が終了すると、主制御系２０は、レシピに従って、マスクＭを搬入してマスクステージＭＳ上に載置するとともに、プレートを搬入してプレートステージＰＳ上に載置する。そして、アライメント系２７ａ，２７ｂを用いてプレートＰＳの位置を計測した後、この計測結果に基づいてマスクＭとプレートＰとの相対的な位置合わせを行う。尚、プレートＰには複数のショット領域が予め設定されているため、主制御系２０のマスクＭのパターンを転写すべきショット領域が、露光領域の近傍に配置されるように位置合わせする。そして、照明光学系ＩＬから射出される露光光をマスクＭの一部に照射し、マスクＭとプレートＰとをＸ方向に移動させつつ、マスクＭに形成されているパターンＤＰの一部を投影光学系ＰＬを介してプレートＰのショット領域に順次転写する。
【００７６】
１つのショット領域の露光が終了すると、主制御系２０はレシピの内容に基づいて、次に露光すべきショット領域が有るか否かを判断する。露光すべきショット領域が有ると判断した場合には、マスクステージＭＳ上に載置されているマスクを交換し、他のショット領域の露光を行う。一方、露光すべきショット領域が無いと判断した場合には、全てのプレートに対して露光が終了したか否かが判断される。全てのプレートに対して露光が終了していない場合には、マスクステージＭＳ上のマスクＭを交換するとともに、露光を終えたプレートＰを搬出して新たなプレートＰを搬入し、新たに搬入されたプレートに対する露光処理を行う。一方、全てのプレートに対して露光が終了した場合には、一連の処理が終了する。
【００７７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を例に挙げて説明したが、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置にも適用可能である。また、上記実施形態では、照明光学系ＩＬ内に光源１として超高圧水銀ランプを備え、必要となるｇ線（４３６ｎｍ）の光、ｈ線（４０５ｎｍ）、及びｉ線（３６５ｎｍ）の光を選択するようにしていた。しかしながら、これに限らず、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）を光源１として備え、これらのレーザから射出されるレーザ光を用いる場合であっても本発明を適用することが可能である。
【００７８】
また、前述した実施形態においては、液晶表示素子を製造する場合を例に挙げて説明したが、もちろん、液晶表示素子等のフラット・パネル・ディスプレイの製造に用いられる露光装置だけではなく、半導体素子等を含むマイクロデバイスの製造に用いられてデバイスパターンを半導体基板上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミックウェハ上へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置等にも本発明を適用することができる。
【００７９】
また、上述の実施形態では、各投影光学ユニットＰＬ１〜ＰＬ５が一対の結像光学系３０ａ．３０ｂを有するマルチ走査型投影露光装置について本発明を適用しているが、各投影光学ユニットが１つ又は３つ以上の結像光学系を有する型式のマルチ走査型投影露光装置に対しても本発明を適用することができる。また、上記実施形態では、投影光学系ＰＬがマルチ型に構成された場合を例に挙げて説明したが、本発明はマルチ型以外の投影光学系、つまり鏡筒が１つの投影光学系にも適用することができる。
【００８０】
また、上述した実施形態においては、第１距離Ｌ１〜第２距離Ｌ４が以下の（１）式〜（４）式を満たすように構成した場合について説明した。
Ｌ１＞Ｌ２ ……（１）
Ｌ４＞Ｌ３ ……（２）
Ｌ１＝Ｌ４ ……（３）
Ｌ２＝Ｌ３ ……（４）
【００８１】
しかしながら、上記（１）式〜（４）式を満たす構成は、あくまでも一例であり、本発明は第１結像光学系３０ａ及び第２結像光学系３０ｂの少なくとも一方が、以下の（５）式及び（６）式のうちの少なくとも一方の条件を満足する構成に適用することができる。
Ｌ１≠Ｌ２ ……（５）
Ｌ４≠Ｌ３ ……（６）
【００８２】
例えば、上記実施形態においては、作動距離を広げるために上記（１）式及び（２）式を満足する構成とした。しかしながら、例えば投影光学ユニットＰＬの光学特性を微調整するために設けられるフォーカス補正光学系３６、第１平行平面板３７、第２平行平面板３８、及び倍率補正光学系３９の全てを第１結像光学系３０ａと第２結像光学系３０ｂとの間にまとめる場合には、以下の（７）式及び（８）式を満足する構成、又は、（７）式及び（８）式の何れか一方を満足する構成にすることも可能である。
Ｌ１＜Ｌ２ ……（７）
Ｌ４＜Ｌ３ ……（８）
また、第１結像光学系３０ａと第２結像光学系３０ｂの双方がそれぞれ上記（１）式及び（２）式、又は、（７）式及び（８）式を満足するように構成する必要はなく、何れか一方が満足するように構成すればよい。また、上記の実施形態では、第１結像光学系３０ａが縮小倍率を有し、第２結像光学系３０ｂが拡大倍率を有するように構成していたが、この逆であっても良い。
【００８３】
次に本発明の一実施形態による露光装置をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図１２は、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを製造する際の製造工程の一部を示すフローチャートである。まず、図１２のステップＳ１０において、１ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップＳ１２において、その１ロットのウェハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップＳ１４において、図１に示す露光装置を用いて、マスクＭ上のパターンの像がその投影光学系（投影光学ユニット）を介して、その１ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写される（露光工程）。
【００８４】
その後、ステップＳ１６において、その１ロットのウェハ上のフォトレジストの現像（現像工程）が行われた後、ステップＳ１８において、その１ロットのウェハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得ることができる。
【００８５】
また、図１に示す露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図１３のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図１３は、マイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造する際の製造工程の一部を示すフローチャートである。
【００８６】
図１３中のパターン形成工程Ｓ２０では、本実施形態の露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィー工程が実行される。この光リソグラフィー工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レチクル剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程Ｓ２２へ移行する。
【００８７】
次に、カラーフィルタ形成工程Ｓ２２では、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、又はＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程Ｓ２２の後に、セル組み立て工程Ｓ２４が実行される。セル組み立て工程Ｓ２４では、パターン形成工程Ｓ２０にて得られた所定パターンを有する基板、及びカラーフィルタ形成工程Ｓ２２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。
【００８８】
セル組み立て工程Ｓ２４では、例えば、パターン形成工程Ｓ２０にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程Ｓ２２にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。その後、モジュール組立工程Ｓ２６にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。
【００８９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、第１結像光学系及び第２結像光学系の少なくとも一方を、第１面と中間像形成面との間、及び、中間像形成面と第２面との間において不等間隔に配置しているため、コストを増大させることなく投影光学系の作動距離を広げることができるという効果がある。また、かかる配置とすることで大幅な収差の悪化は引き起こされないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による露光装置の全体の概略構成を示す斜視図である。
【図２】照明光学系ＩＬの側面図である。
【図３】投影光学系ＰＬの一部をなす投影光学ユニットＰＬ１の構成を示す側面図である。
【図４】図３のフォーカス補正光学系３６の構成を概略的に示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＺＸ断面図である。
【図５】第１結像光学系３０ａと第２結像光学系３０ｂとの位置関係を説明するための図である。
【図６】実施例における第１結像光学系３０ａの球面収差、像面湾曲収差、及び歪曲収差を示す図である。
【図７】実施例における第１結像光学系３０ａのコマ収差を示す図である。
【図８】実施例における投影光学ユニットＰＬ１全体の球面収差、像面湾曲収差、及び歪曲収差を示す図である。
【図９】実施例における投影光学ユニットＰＬ１全体のコマ収差を示す図である。
【図１０】比較例における投影光学ユニットＰＬ１全体の球面収差、像面湾曲収差、及び歪曲収差を示す図である。
【図１１】比較例における投影光学ユニットＰＬ１全体のコマ収差を示す図である。
【図１２】マイクロデバイスとしての半導体デバイスを製造する際の製造工程の一部を示すフローチャートである。
【図１３】マイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造する際の製造工程の一部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 光源（水銀ランプ）
３０ａ 第１結像光学系
３０ｂ 第２結像光学系
３２ａ，３２ｂ レンズ群（屈折光学素子群、第１屈折光学素子群）
３３ａ，３３ｂ レンズ群（屈折光学素子群、第２屈折光学素子群）
３４ａ 第１凹面反射鏡（凹面反射光学素子）
３４ｂ 第２凹面反射鏡（凹面反射光学素子）
ＡＳ 視野絞り
ＩＬ 照明光学系
Ｍ マスク
ＭＳ マスクステージ
Ｐ プレート（基板）
ＰＬ 投影光学系
ＰＬ１〜ＰＬ５ 投影光学ユニット（投影光学系）
ＰＳ プレートステージ
Claims (18)
- 第１面の像を第２面上に形成する投影光学系において、
前記第１面の中間像を形成する第１結像光学系と、
前記中間像を前記第２面上に再結像させる第２結像光学系と
を備え、
前記第１面と前記第１結像光学系との間の距離を第１距離Ｌ１とし、前記第１結像光学系と前記中間像形成面と間の距離を第２距離Ｌ２とし、前記中間像形成面と前記第２結像光学系との間の距離を第３距離Ｌ３とし、前記第２結像光学系と前記第２面との間の距離を第４距離Ｌ４とするとき、
前記第１結像光学系及び前記第２結像光学系の少なくとも一方は、
Ｌ１≠Ｌ２，及び
Ｌ３≠Ｌ４
のうちの少なくとも一方の条件を満足することを特徴とする投影光学系。 - 前記投影光学系はほぼ等倍であり、
前記第１結像光学系及び前記第２結像光学系のうちの一方は拡大倍率を有し、他方は縮小倍率を有することを特徴とする請求項１記載の投影光学系。 - 前記第１結像光学系及び前記第２結像光学系の双方は、
Ｌ１≠Ｌ２，及び
Ｌ３≠Ｌ４
の条件を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の投影光学系。 - 前記第１結像光学系及び前記第２結像光学系の双方は、前記中間像形成面に関してほぼ対称に配置されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の投影光学系。
- 前記第１結像光学系及び前記第２結像光学系は、
Ｌ１＞Ｌ２，及び
Ｌ４＞Ｌ３
の条件を満足することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の投影光学系。 - 前記第１結像光学系及び前記第２結像光学系は、ほぼ等しい光学系であることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の投影光学系。
- 前記第１結像光学系及び前記第２結像光学系は、反射屈折光学系であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の投影光学系。
- 前記第１結像光学系及び前記第２結像光学系は、
屈折光学素子群と、
前記屈折光学素子群側に凹面を向けて配置されて、前記屈折光学素子群を介した光を前記屈折光学素子群へ向けて反射する凹面反射光学素子と
をそれぞれ含むことを特徴とする請求項７記載の投影光学系。 - 前記屈折光学素子群は、正屈折力を有する第１屈折光学素子群と、
前記第１屈折光学素子群と前記凹面反射光学素子との間の光路中に配置されて負屈折力を有する第２屈折光学素子群と
を含むことを特徴とする請求項８記載の投影光学系。 - 前記中間像形成面又はその近傍に配置された視野絞りを備えることを特徴とする請求項１から請求項９の何れか一項に記載の投影光学系。
- 前記視野絞りの開口部は、前記第２結像光学系を介して前記第２面に投影される際に該開口部の像の形状が所望の形状となるように、前記第２結像光学系の収差を考慮した開口形状を有していることを特徴とする請求項１０記載の投影光学系。
- 第１面の等倍像を第２面上に形成する投影光学系において、
前記第１面の中間像を形成する第１結像光学系と、
前記中間像を前記第２面上に再結像させる第２結像光学系と
を備え、
前記第１結像光学系及び前記第２結像光学系のうちの一方は拡大倍率を有し、他方は縮小倍率を有することを特徴とする投影光学系。 - 請求項１から請求項１２の何れか一項に記載の投影光学系を備え、
前記第１面に位置決めされたマスクのパターン像を、前記投影光学系を介して前記第２面に位置決めされた基板へ転写することを特徴とする露光装置。 - 請求項１から請求項１２の何れか一項に記載の投影光学系を部分投影光学系として複数備え、
前記第１面に位置決めされたマスクのパターン像の一部を、前記部分投影光学系の各々を介して前記第２面に位置決めされた基板上に転写することで、前記パターンの全部を前記基板へ転写することを特徴とする露光装置。 - 前記マスクを前記第１面に設定した状態で少なくとも前記第１面内の所定の方向に移動可能に構成されたマスクステージと、
基板を前記第２面に設定した状態で少なくとも前記第２面の所定の方向に移動可能に構成された基板ステージと
を備え、
前記部分投影光学に対して前記マスクステージ及び前記基板ステージを相対的に移動させつつ前記マスクのパターン像の一部を前記基板に逐次転写することを特徴とする請求項１４記載の露光装置。 - 水銀ランプを含み、当該水銀ランプから射出される少なくとも２つの輝線を含む照明光で前記マスクを照明する照明光学系を備えることを特徴とする請求項１３から請求項１５の何れか一項に記載の露光装置。
- 前記照明光は、少なくともｇ線、ｈ線、及びｉ線を含むことを特徴とする請求項１６記載の露光装置。
- 請求項１３から請求項１７の何れか一項に記載の露光装置を用いて前記マスクのパターンを前記基板に転写する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記基板を現像する現像工程と
を含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2012119535A (ja) * | 2010-12-01 | 2012-06-21 | Canon Inc | 投影光学系、露光装置及びデバイス製造方法 |
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