JP2004145269A

JP2004145269A - 投影光学系、反射屈折型投影光学系、走査型露光装置及び露光方法

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Publication number: JP2004145269A
Application number: JP2003186372A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Hatada; 畑田　仁志; Masanori Kato; 加藤　正紀
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2004-05-20

Abstract

【課題】投影光学系の投影倍率を変更した場合においても偏心収差が発生することのない複数の投影光学ユニットを有する投影光学系を提供する。
【解決手段】マスク１０のパターンの像をガラス基板３０上に形成するための複数の投影光学ユニットＰＬを有する投影光学系であって、複数の投影光学ユニットＰＬの各々は、投影倍率を調整するための倍率調整部材を備え、倍率調整部材は、投影光学ユニットを構成するレンズの光軸と倍率調整部材を構成するレンズの光軸とが一致するように配置されている。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１基板のパターンの像を第２基板上に形成するための複数の投影光学ユニットを有する投影光学系、複数の反射屈折型の投影光学ユニットからなる反射屈折型投影光学系、該投影光学系又は該反射屈折型投影光学系を備えマスクとガラス基板とを移動させつつマスクのパターンをガラス基板上に投影露光する走査型投影露光装置及び、該走査型投影露光装置を用いた露光方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ワープロやパソコンやテレビ等の表示素子として、液晶表示パネルが多用されるようになっている。液晶表示パネルは、ガラス基板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製造される。このフォトリソグラフィのための装置として、マスク上に形成された原画パターンを投影光学系を介してガラス基板上のフォトレジスト層に露光する投影露光装置が用いられている。
【０００３】
なお、最近では、液晶表示パネルの大面積化の要求が高まっており、その要求に伴ってこの種の投影露光装置においても露光領域の拡大が望まれている。そこで、露光領域を拡大するために、いわゆる走査型投影露光装置が提案されている。この走査型投影露光装置では、複数の投影光学ユニットからなる投影光学系に対してマスクとガラス基板とを移動させつつ、マスクのパターンをガラス基板上に投影露光する。
【０００４】
一般に、投影露光装置では、１枚のガラス基板に対して所定のプロセス処理を施しながら何層にも亘ってパターン露光を繰り返す。このとき、プロセス処理、特に加熱処理によってガラス基板が伸縮し、初期の形状から変形することになる。従って、このガラス基板の伸縮すなわち形状変化に応じて各投影光学ユニットの倍率調整を行うことのできる走査型投影露光装置が開発されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、ガラス基板の交換動作を複雑にすることなく、投影光学系の光路中に配置された倍率補正部材を用いて、ガラス基板の変形に応じて投影倍率を随時調整できる走査型投影露光装置が開発されている（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−１８３２１２号公報
【文献番号２】
特開２０００−１８７３３２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の特開平２０００−１８７３３２号公報に開示された走査型投影露光装置では、倍率補正部材を構成するレンズの中心が露光エリアの中心と一致するように配置されている。従って、倍率補正部材を構成する各レンズ間の間隔を調整することによって、投影光学系の投影倍率の調整を行うことができるが、倍率補正部材を構成するレンズの中心と投影光学系を構成するレンズの中心とが一致していないため偏心収差が発生する。
【０００８】
本発明の課題は、投影光学系の投影倍率を変更した場合においても偏心収差が発生することのない複数の投影光学ユニットを有する投影光学系、投影光学系の投影倍率を変更した場合においても偏心収差が発生することのない複数の反射屈折型の投影光学ユニットからなる反射屈折型投影光学系を提供することである。また、該投影光学系又は該反射屈折型投影光学系を備えマスクとガラス基板とを移動させつつマスクのパターンをガラス基板上に投影露光する走査型投影露光装置及び、該走査型投影露光装置を用いた露光方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の投影光学系は、第１基板のパターンの像を第２基板上に形成するための複数の投影光学ユニットを有する投影光学系であって、前記複数の投影光学ユニットの各々は、投影倍率を調整するための倍率調整部材を備え、前記倍率調整部材は、前記投影光学ユニットを構成するレンズの光軸と前記倍率調整部材を構成するレンズの光軸とが一致するように配置されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の投影光学系によれば、投影光学ユニットを構成するレンズの光軸と倍率調整部材を構成するレンズの光軸とが一致するように配置されているため、倍率調整部材を用いて倍率調整を行う場合においても、偏心収差を発生させることなく倍率調整を行うことができる。
【００１１】
また、請求項２記載の投影光学系は、前記倍率調整部材による倍率補正に伴って発生した像ずれを補正する像ずれ補正手段を更に備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３記載の投影光学系は、前記像ずれ補正手段が、前記投影光学ユニットを構成するレンズの光軸に直交する方向の像ずれを補正する第１像ずれ補正手段により構成されることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４記載の投影光学系は、前記第１像ずれ補正手段が、平行平面板を備える像シフト手段であることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５記載の投影光学系は、前記像ずれ補正手段が、前記投影光学ユニットを構成するレンズの光軸方向の像ずれを補正する第２像ずれ補正手段により構成されることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６記載の投影光学系は、前記第２像ずれ補正手段が、クサビレンズを備える焦点位置補正手段であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７記載の投影光学系は、前記倍率調整部材が、少なくとも２枚のレンズにより構成され、前記レンズの間隔を変更することにより倍率調整を行うことを特徴とする。
【００１７】
請求項２〜請求項７記載の投影光学系によれば、像ずれ補正手段により倍率調整部材による倍率調整に伴い発生する像ずれの補正を行うことができる。即ち、露光領域の中心と倍率調整部材を構成するレンズの光軸とが一致していないことから、倍率調整部材による倍率調整に伴い像ずれが発生する。従って、投影光学ユニットを構成するレンズの光軸に直交する方向の像ずれを第１像ずれ補正手段、例えば、平行平面板を備える像シフト手段により補正する。また、投影光学ユニットを構成するレンズの光軸方向の像ずれを第２像ずれ補正手段、例えば、クサビレンズを備える焦点位置補正手段により補正する。
【００１８】
また、請求項８記載の投影光学系は、前記倍率調整部材が、第１平凹レンズ、両凸レンズ及び第２平凹レンズにより構成され、前記第１平凹レンズ、前記両凸レンズ及び前記第２平凹レンズのレンズ面の少なくとも１面の曲率半径を変更することにより、前記投影光学ユニットにより前記第２基板上に形成された像面の形状を制御することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項９記載の投影光学系は、前記両凸レンズのレンズ面の少なくとも１面の曲率半径を変更することにより、前記投影光学ユニットにより前記第２基板上に形成された像面の形状を制御することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１０記載の投影光学系は、前記倍率調整部材が、第１平凸レンズ、両凹レンズ及び第２平凸レンズにより構成され、前記第１平凸レンズ、前記両凹レンズ及び前記第２平凸レンズのレンズ面の少なくとも１面の曲率半径を変更することにより、前記投影光学ユニットにより前記第２基板上に形成された像面の形状を制御することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１１記載の投影光学系は、前記両凹レンズのレンズ面の少なくとも１面の曲率半径を変更することにより、前記投影光学ユニットにより前記第２基板上に形成された像面の形状を制御することを特徴とする。
【００２２】
請求項８〜請求項１１記載の投影光学系によれば、倍率調整部材を構成するレンズのレンズ面の少なくとも１面の曲率半径を変更することにより、投影光学ユニットにより前記第２基板上に形成された像面の形状を制御することができる。
【００２３】
また、請求項１２記載の投影光学系は、前記複数の投影光学ユニットの各々が、屈折光学系と凹面反射鏡とを含む結像光学系と、前記第１基板からの光を前記結像光学系へ導くための第１の偏向部材と、前記結像光学系を介した光を前記第２基板へ導くための第２の偏向部材とを備え、前記倍率調整部材は、前記第１基板と前記第１の偏向部材との間の光路中、前記第１の偏向部材と前記結像光学系との間の光路中、前記結像光学系と前記第２の偏向部材との間の光路中、前記第２の偏向部材と前記第２基板との間の光路中又は、前記結像光学系の光路中に配置されていることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１３記載の投影光学系は、前記像ずれ補正手段が、前記第１基板と前記第１の偏向部材との間の光路中、前記第１の偏向部材と前記結像光学系との間の光路中、前記結像光学系と前記第２の偏向部材との間の光路中、前記第２の偏向部材と前記第２基板との間の光路中又は、前記結像光学系の光路中に配置されていることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１４記載の投影光学系は、前記結像光学系が、前記第１基板のパターンからの光を集光して前記パターンの一次像を形成するために第１屈折光学系と第１凹面反射鏡とを含む第１反射屈折光学系と、前記一次像からの光を集光して前記パターンの二次像を前記第２基板上に形成するために第２屈折光学系と第２凹面反射鏡とを含む第２反射屈折光学系と、前記第１反射屈折光学系を介した光を前記一次像へ導くための第３の偏向部材と、前記一次像からの光を前記第２反射屈折光学系へ導くための第４の偏向部材とを有し、前記倍率調整部材は、前記第１基板と前記第１の偏向部材との間の光路中、前記第１の偏向部材と前記第１反射屈折光学系との間の光路中、前記第１反射屈折光学系と前記第３の偏向部材との間の光路中、前記第３の偏向部材と前記第４の偏向部材との間の光路中、前記第４の偏向部材と前記第２反射屈折光学系との間の光路中、前記第２反射屈折光学系と前記第２の偏向部材との間の光路中、前記第２の偏向部材と前記第２基板との間の光路中又は、前記結像光学系の光路中に設けられていることを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１５記載の反射屈折型投影光学系は、第１基板のパターンを第２基板上に形成するための投影光学ユニットを備える反射屈折型投影光学系において、前記投影光学ユニットは、結像光学系と、前記第１基板からの光を前記結像光学系へ導くための第１の偏向部材と、前記第１基板と前記第１の偏向部材との間の光路中および前記第２の偏向部材と前記第２基板との間の光路中の少なくとも一方の光路中に配置されて、前記投影光学ユニットにより前記第２基板上に形成される像面の形状を制御するための像面形状制御部材とを備えることを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１６記載の反射屈折型投影光学系は、第１基板のパターンの像を第２基板上に形成するための複数の投影光学ユニットを有し、前記複数の投影光学ユニットの各々は、屈折光学系と凹面反射鏡とを含む結像光学系と、前記第１基板からの光を前記結像光学系へ導くための第１の偏向部材と、前記結像光学系を介した光を前記第２基板へ導くための第２の偏向部材と、少なくとも２枚のレンズにより構成され、前記投影光学ユニットにより前記第２基板上に形成された像面の形状を制御する像面形状制御部材とを備える反射屈折型投影光学系において、前記像面形状制御部材は、前記第１基板と前記第１の偏向部材との間の光路中又は、前記第２の偏向部材と前記第２基板との間の光路中に配置され、前記像面形状制御部材を構成する少なくとも１枚のレンズを交換することによって前記投影光学ユニットにより前記第２基板上に形成された像面の形状を制御することを特徴とする。
【００２８】
請求項１５，請求項１６記載の反射屈折型投影光学系によれば、像面形状制御部材が第１基板と第１の偏向部材との間の光路中又は、第２の偏向部材と第２基板との間の光路中に配置されている。即ち、像面形状制御部材が結像光学系外に配置されているため、例えば、像面形状制御部材を構成する少なくとも１枚のレンズの交換等をきわめて容易に行うことができ、第２基板上に形成された像面の形状を容易に制御することができる。
【００２９】
また、請求項１７記載の反射屈折型投影光学系は、前記像面形状制御部材が、前記投影光学ユニットを構成するレンズの光軸と前記像面形状制御部材を構成するレンズの光軸とが一致するように配置されていることを特徴とする。
【００３０】
請求項１７記載の反射屈折型投影光学系によれば、投影光学ユニットを構成するレンズの光軸と像面形状制御部材を構成するレンズの光軸とが一致するように配置されているため、像面形状制御部材を用いて像面形状の制御を行う場合においても、偏心収差を発生させることなく像面形状の制御を行うことができる。
【００３１】
また、請求項１８記載の反射屈折型投影光学系は、前記第１基板と前記第１の偏向部材との間の光路中又は前記第２の偏向部材と前記第２基板との間の光路中に、前記像面形状制御手段によって発生した像ずれを補正する像ずれ補正手段を更に備えることを特徴とする。
【００３２】
請求項１８記載の反射屈折型投影光学系によれば、像ずれ補正手段により像面形状制御部材による像面形状の制御に伴い発生する像ずれの補正を行うことができる。
【００３３】
また、請求項１９記載の反射屈折型投影光学系は、前記像面形状制御部材が、第１平凹レンズ、両凸レンズ及び第２平凹レンズにより構成され、前記第１平凹レンズ、前記両凸レンズ及び前記第２平凹レンズの中の少なくとも１つを交換することにより、前記投影光学ユニットによって前記第２基板上に形成された像面の形状を制御することを特徴とする。
【００３４】
また、請求項２０記載の反射屈折型投影光学系は、前記像面形状制御部材が、第１平凸レンズ、両凹レンズ及び第２平凸レンズにより構成され、前記第１平凸レンズ、前記両凹レンズ及び前記第２平凸レンズの中の少なくとも１つを交換することにより、前記投影光学ユニットによって前記第２基板上に形成された像面の形状を制御することを特徴とする。
【００３５】
請求項１９〜請求項２０記載の反射屈折型投影光学系によれば、像面形状制御部材を構成するレンズの中の少なくとも１つを交換することにより、投影光学ユニットによって第２基板上に形成された像面の形状を制御することができる。
【００３６】
また、請求項２１記載の反射屈折型投影光学系は、前記像面形状制御部材が、倍率補正手段としての機能を有することを特徴とする。
【００３７】
請求項２１記載の反射屈折型投影光学系によれば、像面形状制御部材を構成するレンズの間隔を変更することにより投影光学ユニットの倍率の調整を行うことができる。
【００３８】
また、請求項２２記載の反射屈折型投影光学系は、前記結像光学系が、第１屈折光学系と第１凹面反射鏡とを含み、前記第１基板のパターンの一次像を形成する第１反射屈折光学系と、第２屈折光学系と第２凹面反射鏡とを含み、前記一次像からの光を集光して前記パターンの二次像を前記第２基板上に形成する第２反射屈折光学系とを備えていることを特徴とする。
【００３９】
また、請求項２３記載の反射屈折型投影光学系は、前記像面形状制御部材が、前記投影光学ユニットの光軸方向に関する像面形状を抑制することを特徴とする。
【００４０】
また、請求項２４記載の走査型投影露光装置は、投影光学系に対して第１基板および第２基板を移動させて前記第１基板に形成されたパターンを前記投影光学系を介して前記第２基板上に投影露光する走査型投影露光装置において、前記投影光学系を請求項１乃至請求項１４の何れか一項に記載の投影光学系により構成することを特徴とする。
【００４１】
また、請求項２５記載の走査型投影露光装置は、投影光学系に対して第１基板および第２基板を移動させて前記第１基板に形成されたパターンを前記投影光学系を介して前記第２基板上に投影露光する走査型投影露光装置において、前記投影光学系を請求項１５乃至請求項２３の何れか一項に記載の反射屈折型投影光学系により構成することを特徴とする。
【００４２】
請求項２４及び請求項２５記載の走査型投影露光装置によれば、投影光学系又は反射屈折型投影光学系の倍率調整が良好に行われていることから、第１基板に形成されたパターンを前記第２基板上に良好に投影露光することができる。
【００４３】
また、請求項２６記載の露光方法は、複数の投影光学ユニットからなる投影光学系に対して第１基板および第２基板を移動させて、前記第１基板に形成されたパターンを前記投影光学系を介して前記第２基板上へ等倍で投影露光する露光方法において、請求項１乃至請求項１４の何れか一項に記載の投影光学系に対して前記第１基板および前記第２基板を移動させて走査露光を行う工程を含むことを特徴とする。
【００４４】
また、請求項２７記載の露光方法は、複数の反射屈折型の投影光学ユニットからなる投影光学系に対して第１基板および第２基板を移動させて、前記第１基板に形成されたパターンを前記投影光学系を介して前記第２基板上へ等倍で投影露光する露光方法において、請求項１５乃至請求項２３の何れか一項に記載の反射屈折型投影光学系に対して前記第１基板および前記第２基板を移動させて走査露光を行う工程を含むことを特徴とする。
【００４５】
請求項２６及び請求項２７記載の露光方法によれば、投影光学系又は反射屈折型投影光学系の倍率調整が良好に行われていることから、第１基板に形成されたパターンを前記第２基板上に良好に投影露光することができる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態の説明を行う。図１は、本発明の実施の形態にかかる走査型投影露光装置の全体構成を概略的に示す斜視図である。また、図２は、投影光学系を構成する複数の投影光学ユニットのうちの１つの典型的な投影光学ユニットに着目して走査型投影露光装置の全体構成をさらに詳細に示す斜視図である。図１および図２では、所定の回路パターンが形成されたマスク（第１基板）１０およびレジストが塗布されたガラス基板（第２基板）３０を移動させる方向（走査方向）に沿ってＸ軸を設定している。また、マスク１０の平面内でＸ軸と直交する方向に沿ってＹ軸を、ガラス基板３０の法線方向に沿ってＺ軸を設定している。
【００４７】
図示の投影露光装置は、マスクステージ（図１では図示せず）１１上においてＸＹ平面に平行に支持されたマスク１０を均一に照明するための照明光学系（図１および図２では図示せず）を備えている。この照明光学系は、マスク１０上においてＹ方向に並んだ複数（図１では合計で７つ）の台形状の領域を照明する。マスク１０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方向に沿って配列された複数の投影光学ユニットからなる投影光学系に入射する。投影光学系を介した光は、基板ステージ（図１では図示せず）３１上においてＸＹ平面に平行に支持されたガラス基板３０上にマスクパターン像を形成する。なお、後述するように各投影光学ユニットは等倍正立系として構成されているので、感光性基板であるガラス基板３０上において各照明領域に対応するようにＹ方向に並んだ複数の台形状の露光領域には、マスクパターンの等倍正立像が形成される。
【００４８】
ところで、マスクステージ１１には、このステージを走査方向であるＸ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１４が設けられている。また、マスクステージ１１をＹ方向に沿って微小量だけ移動させると共にＺ軸周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１５および１６が設けられている。図示を省略したが、同様の駆動系が基板ステージ３１にも設けられている。すなわち、基板ステージ３１を走査方向であるＸ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、基板ステージ３１をＹ方向に沿って微小量だけ移動させると共にＺ軸周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が設けられている。
【００４９】
こうして、マスクステージ側の走査駆動系１４および基板ステージ側の走査駆動系の作用により、複数の投影光学ユニットからなる投影光学系に対してマスク１０とガラス基板３０とをＸ方向に沿って同期移動させることによって、マスク１０上のパターン領域の全体をガラス基板３０上の露光領域の全体に転写することができる。なお、複数の台形状の露光領域の形状および配置、ひいては複数の台形状の照明領域の形状および配置については、たとえば特開平７−１８３２１２号公報などに詳細な説明が記載されている。
【００５０】
図３は、本発明の実施の形態にかかる各投影光学ユニットの構成を示す図である。図示の投影光学ユニットＰＬは、マスク１０からの光に基づいてマスクパターンの一次像を形成する第１結像光学系Ｋ１と、この一次像からの光に基づいてマスクパターンの正立正像（二次像）をガラス基板３０上に形成する第２結像光学系Ｋ２とを有する。なお、マスクパターンの一次像の形成位置の近傍には、マスク１０上における投影光学ユニットＰＬの視野領域（照明領域）およびガラス基板３０上における投影光学ユニットＰＬの投影領域（露光領域）を規定する視野絞りＦＳが設けられている。
【００５１】
第１結像光学系Ｋ１は、マスク１０から−Ｚ方向に沿って入射する光を＋Ｘ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偏向部材（第１の偏向部材）の第１反射面Ｐ１ｒを備えている。また、第１結像光学系Ｋ１は、第１反射面Ｐ１ｒ側から順に、正の屈折力を有する第１屈折光学系Ｇ１Ｐと、第１反射面Ｐ１ｒ側に凹面を向けた第１凹面反射鏡Ｍ１とを備えている。第１屈折光学系Ｇ１Ｐおよび第１凹面反射鏡Ｍ１はＸ方向に沿って配置され、全体として第１反射屈折光学系ＨＫ１を構成している。さらに、第１結像光学系Ｋ１は、第１反射屈折光学系ＨＫ１から−Ｘ方向に沿って入射する光を−Ｚ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２偏向部材（第３の偏向部材）の第２反射面Ｐ２ｒを備えている。
【００５２】
一方、第２結像光学系Ｋ２は、第２反射面Ｐ２ｒから−Ｚ方向に沿って入射する光を＋Ｘ方向に反射するようにガラス基板面（ＸＹ平面）に対して４５°の角度で斜設された第３偏向部材（第４の偏向部材）の第３反射面Ｐ３ｒを備えている。また、第２結像光学系Ｋ２は、第３反射面Ｐ３ｒ側から順に、正の屈折力を有する第２屈折光学系Ｇ２Ｐと、第３反射面Ｐ３ｒ側に凹面を向けた第２凹面反射鏡Ｍ２とを備えている。第２屈折光学系Ｇ２Ｐおよび第２凹面反射鏡Ｍ２はＸ方向に沿って配置され、全体として第２反射屈折光学系ＨＫ２を構成している。さらに、第２結像光学系Ｋ２は、第２反射屈折光学系ＨＫ２から−Ｘ方向に沿って入射する光を−Ｚ方向に反射するようにガラス基板面（ＸＹ平面面）に対して４５°の角度で斜設された第４偏向部材（第２の偏向部材）の第４反射面Ｐ４ｒを備えている。
【００５３】
また、第４偏向部材の第４反射面Ｐ４ｒとガラス基板３０との間の光路中に倍率調整部材４４が設けられている。更に、倍率調整部材４４による倍率調整により発生する像ずれを補正するために、マスク１０と第１偏向部材の第１反射面Ｐ１ｒとの間の光路中にクサビレンズ（第２像ずれ補正手段）４０および像シフタを構成する平行平面板（第１像ずれ補正手段）４２が設けられている。ここで、クサビレンズ４０は、入射面および射出面が平面でありその双方の面が所定の頂角をなしているクサビ形状の一対の光学部材を有しており、結像位置を補正する焦点位置補正手段を構成する。また、平行平面板４２は結像位置を補正（シフト）する像シフト手段を構成する。
【００５４】
前述したように、マスク１０上に形成されたパターンは、当技術分野で一般的に使用される照明光学系からの照明光（露光光）により、ほぼ均一の照度で照明される。マスク１０上の各照明領域に形成されたマスクパターンから−Ｚ方向に沿って進行した光は、クサビレンズ４０および平行平面板４２を介して、第１反射面Ｐ１ｒに入射し、第１反射面Ｐ１ｒにより９０°だけ偏向され、＋Ｘ方向に沿って第１反射屈折光学系ＨＫ１に入射する。第１反射屈折光学系ＨＫ１に入射した光は、第１屈折光学系Ｇ１Ｐを介して、第１凹面反射鏡Ｍ１に達する。第１凹面反射鏡Ｍ１で反射された光は、再び第１屈折光学系Ｇ１Ｐを介して、−Ｘ方向に沿って第２反射面Ｐ２ｒに入射する。第２反射面Ｐ２ｒで９０°だけ偏向されて−Ｚ方向に沿って進行した光は、視野絞りＦＳの近傍にマスクパターンの一次像を形成する。なお、一次像のＸ方向における横倍率は＋１倍であり、Ｙ方向おける横倍率は−１倍である。
【００５５】
マスクパターンの一次像から−Ｚ方向に沿って進行した光は、第３反射面Ｐ３ｒにより９０°だけ偏向され、＋Ｘ方向に沿って第２反射屈折光学系ＨＫ２に入射する。第２反射屈折光学系ＨＫ２に入射した光は、第２屈折光学系Ｇ２Ｐを介して、第２凹面反射鏡Ｍ２に達する。第２凹面反射鏡Ｍ２で反射された光は、再び第２屈折光学系Ｇ２Ｐを介して、−Ｘ方向に沿って第４反射面Ｐｒ４に入射する。第４反射面Ｐｒ４で９０°だけ偏向されて−Ｚ方向に沿って進行した光は、倍率補正部材４４を介して、ガラス基板３０上において対応する露光領域にマスクパターンの二次像を形成する。ここで、二次像のＸ方向における横倍率およびＹ方向における横倍率はともに＋１倍である。すなわち、投影光学ユニットＰＬを介してガラス基板３０上に形成されるマスクパターン像は等倍の正立正像であり、投影光学ユニットＰＬは等倍正立系を構成している。
【００５６】
なお、上述の第１反射屈折光学系ＨＫ１では、第１屈折光学系Ｇ１Ｐの後側焦点位置に第１凹面反射鏡Ｍ１が配置されているため、マスク１０側および視野絞りＦＳ側においてテレセントリックとなる。また、第２反射屈折光学系ＨＫ２においても、第２屈折光学系Ｇ２Ｐの後側焦点位置に第２凹面反射鏡Ｍ２が配置されているため、視野絞りＦＳ側およびガラス基板３０側においてテレセントリックとなる。その結果、投影光学ユニットＰＬは、両側（上記マスク１０側およびガラス基板３０側）テレセントリック光学系である。
【００５７】
上述したように、投影光学ユニットＰＬを介してガラス基板３０上に形成されるマスクパターン像は等倍の正立正像である。したがって、マスクステージ１１上に保持されているマスク１０と基板ステージ３１に保持されているガラス基板３０とを一体的に同一方向（Ｘ方向）に沿って移動させることにより所望の走査露光を行うことができる。
【００５８】
次に、投影光学ユニットＰＬの倍率調整、すなわちマスク１０からガラス基板３０への投影倍率の調整について説明する。この実施の形態にかかる投影光学系は、複数の投影光学ユニットＰＬにより構成される正立正像、等倍の投影光学系であるが、投影光学系を組み立てた場合には、製造誤差等により各投影光学ユニットＰＬにおいて倍率に誤差が生じる場合ある。このような場合に各投影光学ユニットＰＬの倍率を等倍にするために、各投影光学ユニットＰＬにおいて倍率調整が行われる。
【００５９】
ここで、図３においては、第１反射屈折光学系ＨＫ１の光軸をＡＸ１、第２反射屈折光学系ＨＫ２の光軸をＡＸ２で表している。また、視野絞りＦＳで規定されるマスク１０上の視野領域の中心から−Ｚ方向に進行し、視野絞りＦＳの中心を通り、同じく視野絞りＦＳで規定されるガラス基板３０上の露光領域の中心に達する光線の経路を軸線ＡＸＦＣで表している。図３に示すように、視野中心軸線ＡＸＦＣは、マスク１０と第１偏向部材の第１反射面Ｐ１ｒとの間、第２偏向部材の第２反射面Ｐ２ｒと第３偏向部材の第３反射面Ｐ３ｒとの間、および第４偏向部材の第４反射面Ｐ４ｒとガラス基板３０との間の光路中においてＺ方向に沿って延びている。
【００６０】
また、軸線ＡＸＦＣは、第１反射屈折光学系ＨＫ１と第１偏向部材の第１反射面Ｐ１ｒとの間、第１反射屈折光学系ＨＫ１と第２偏向部材の第２反射面Ｐ２ｒとの間、第２反射屈折光学系ＨＫ２と第３偏向部材の第３反射面Ｐ３ｒとの間、および第２反射屈折光学系ＨＫ２と第４偏向部材の第４反射面Ｐ４ｒとの間の光路中においてＸ方向に沿って延びている。さらに、軸線ＡＸＦＣは、第１凹面反射鏡Ｍ１の反射面の中心（すなわち光軸ＡＸ１との交点）において光軸ＡＸ１に関して対称に折り返され、第２凹面反射鏡Ｍ２の反射面の中心（すなわち光軸ＡＸ２との交点）において光軸ＡＸ２に関して対称に折り返されている。
【００６１】
倍率調整部材４４は、第４反射面Ｐ４ｒとガラス基板３０と間の光路中において、倍率調整部材４４を構成するレンズの光軸と投影光学ユニットＰＬを構成するレンズの光軸（光軸ＡＸ１および光軸ＡＸ２）とが一致するように配置されている。即ち、倍率調整部材４４は、光軸ＡＸ１および光軸ＡＸ２に沿って第４反射面Ｐ４ｒ側から順に配置された、平凹レンズ、両凸レンズ及び平凹レンズにより構成され、平凹レンズの凹面と両凸レンズの一方の凸面、両凸レンズの他方の凸面と平凹レンズの凹面とが所定の間隔で対向している。
【００６２】
各投影光学ユニットＰＬの倍率調整は、倍率調整部材４４を構成する平凹レンズ、両凸レンズ及び平凹レンズの間隔を変更することにより行われる。各投影光学ユニットＰＬにおいては、投影光学ユニットＰＬを構成するレンズの光軸と倍率調整部材４４を構成するレンズの光軸とが一致していることから、倍率調整部材４４を構成する平凹レンズ、両凸レンズ及び平凹レンズの間隔を変更することにより倍率の調整を行った場合においても、偏心収差が発生することはない。しかしながら、図４に示すように、露光エリアの中心（露光中心）と倍率調整部材４４を構成するレンズの光軸とが一致していないことから、倍率調整部材４４を構成する平凹レンズ、両凸レンズ及び平凹レンズの間隔を変更することにより倍率の調整を行った場合に像ずれが発生する。
【００６３】
従って、この倍率調整部材４４による倍率調整により発生した像ずれは、像ずれ補正手段を構成するクサビレンズ４０及び平行平面板４２により補正を行う。即ち、投影光学ユニットＰＬを構成するレンズの光軸に直交する方向の像ずれを平行平面板（第１像ずれ補正手段）４２をチルトさせることにより補正し、投影光学ユニットを構成するレンズの光軸方向の像ずれ（焦点位置のずれ）をクサビレンズ（第２像ずれ補正手段）４０を構成する一対のクサビ形状の光学部材を相対的に移動させてクサビレンズ４０全体の光路長を変化させることにより補正する。なお、平行平面板（第１像ずれ補正手段）４２の機能に関しては特開平７−１８３２１２号公報に開示されている。また、クサビレンズ（第２像ずれ補正手段）４０の機能に関しては国際特許公開ＷＯ００／１９２６１号公報に開示されている。
【００６４】
なお、本実施の形態にかかる倍率調整部材４４を用いて像面形状の制御（例えば、ペッツバール像面の調整、即ちメリジオナル像面とサジタル像面を一致させた像面の湾曲を補正）することも可能である。即ち、この場合には、倍率調整部材４４は、像面形状制御部材を構成する。図５（ａ）、図５（ｂ）は、何れも倍率調整部材４４の一例を示すものであるが、図５（ｂ）に示す倍率調整部材は、図５（ａ）に示す倍率調整部材の両凸レンズを、レンズ面の曲率半径が大きい両凸レンズに変更したものである。このようにレンズ面の曲率を変更することにより結像面の制御、即ち結像面を湾曲させることができる
【００６５】
なお、この図５に示す例では、両凸レンズの両方のレンズ面の曲率半径を変更しているが、一方のレンズ面の曲率半径を変更するようにしてもよい。さらに、倍率調整部材４４を構成する平凹レンズ、両凸レンズ及び平凹レンズの何れか１つ以上のレンズ面の曲率半径を変更することにより結像面を制御するようにしてもよい。また、レンズ面の曲率半径を変更する場合には、レンズ面の曲率半径を変更するレンズを倍率調整部材４４から取り出し、加工を行った後に倍率調整部材４４に戻してもよいし、レンズ面の曲率半径を変更するレンズを倍率調整部材４４から取り出し、異なる曲率半径のレンズ面を有する別のレンズ（又は同一の曲率半径を有し異なる屈折率の硝材により構成されるレンズ）を倍率調整部材４４に戻してもよい。
【００６６】
また、上述の実施の形態では、倍率調整部材４４を平凹レンズ、両凸レンズ及び平凹レンズにより構成しているが、倍率調整部材４４を平凸レンズ、両凹レンズ及び平凸レンズにより構成しても良い。この場合においても、倍率調整部材４４を構成する平凸レンズ、両凹レンズ及び平凸レンズの間隔を変更することにより倍率調整を行うことができる。各投影光学ユニットＰＬにおいては、投影光学ユニットＰＬを構成するレンズの光軸と倍率調整部材４４を構成するレンズの光軸とが一致していることから、倍率調整部材４４を構成する平凸レンズ、両凹レンズ及び平凸レンズの間隔を変更することにより倍率の調整を行った場合においても、偏心収差が発生することはない。しかしながら、露光エリアの中心と倍率調整部材４４を構成するレンズの光軸とが一致していないことから、倍率調整部材４４を構成する平凸レンズ、両凹レンズ及び平凸レンズの間隔を変更することにより倍率の調整を行った場合に像ずれが発生する。従って、この倍率調整部材４４による倍率調整により発生した像ずれは、像ずれ補正手段を構成するクサビレンズ４０及び平行平面板４２により補正を行う。
【００６７】
また、この平凸レンズ、両凹レンズ及び平凸レンズにより構成される倍率調整部材４４を用いてペッツバール像面を調整することも可能である。即ち、倍率調整部材４４を構成する平凸レンズ、両凹レンズ及び平凸レンズのレンズ面の中の１つ以上の曲率半径を変更することにより結像面の制御を行うことも可能である。
【００６８】
また、上述の実施の形態では、倍率調整部材４４を第４偏向部材の第４反射面Ｐ４ｒとガラス基板３０との間の光路中に配置しているが、これに限定されることなく、倍率調整部材の配置については様々な変形例が可能である。
【００６９】
すなわち、上述の実施の形態において、倍率調整部材４４を、マスク１０と第１偏向部材の第１反射面Ｐ１ｒとの間の光路中、第１偏向部材の第１反射面Ｐ１ｒと第１反射屈折光学系ＨＫ１との間の光路中、第１反射屈折光学系ＨＫ１と第２偏向部材の第２反射面Ｐ２ｒとの間の光路中、第２偏向部材の第２反射面Ｐ２ｒと第３偏向部材の第３反射面Ｐ３ｒとの間の光路中、前記第３偏向部材の第３反射面Ｐ３ｒと第２反射屈折光学系ＨＫ２との間の光路中、第２反射屈折光学系ＨＫ２と第４偏向部材の第４反射面Ｐ４ｒとの間の光路中、第１反射屈折光学系ＨＫ１または第２反射屈折光学系ＨＫ２（結像光学系）の光路中に設けるようにしてもよい。
【００７０】
上述の実施の形態において、倍率調整部材４４がマスク１０と第１偏向部材の第１反射面Ｐ１ｒとの間の光路中または、第４偏向部材の第４反射面Ｐ４ｒとガラス基板３０との間の光路中に配置されている場合には、倍率調整部材４４が結像光学系外に配置されているため、倍率調整部材４４を構成するレンズ間隔の調整をきわめて容易に行うことができ、投影光学ユニットＰＬの倍率調整を容易に行うことができる。
【００７１】
また、倍率調整部材４４が像面形状制御部材を構成する場合には、像面形状制御部材が結像光学系外に配置されているため、像面形状制御部材を構成する少なくとも１枚のレンズの交換きわめて容易に行うことができ、第２基板上に形成された像面の形状を容易に制御することができる。
【００７２】
また、上述の実施の形態においては、クサビレンズ４０及び平行平面板４２がマスク１０と第１偏向部材の第１反射面Ｐ１ｒとの間の光路中に設けられているが、第１偏向部材の第１反射面Ｐ１ｒと第１反射屈折光学系ＨＫ１との間の光路中、第１反射屈折光学系ＨＫ１と第２偏向部材の第２反射面Ｐ２ｒとの間の光路中、第２偏向部材の第２反射面Ｐ２ｒと第３偏向部材の第３反射面Ｐ３ｒとの間の光路中、前記第３偏向部材の第３反射面Ｐ３ｒと第２反射屈折光学系ＨＫ２との間の光路中、第２反射屈折光学系ＨＫ２と第４偏向部材の第４反射面Ｐ４ｒとの間の光路中、第１反射屈折光学系ＨＫ１または第２反射屈折光学系ＨＫ２（結像光学系）の光路中に設けるようにしてもよい。
【００７３】
上述の実施の形態において、クサビレンズ４０及び平行平面板４２がマスク１０と第１偏向部材の第１反射面Ｐ１ｒとの間の光路中または、第４偏向部材の第４反射面Ｐ４ｒとガラス基板３０との間の光路中に配置されている場合には、クサビレンズ４０及び平行平面板４２が結像光学系外に配置されているため、像ずれの補正をきわめて容易に行うことができる。
【００７４】
次に、本発明の実施の形態にかか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について説明する。本発明の実施の形態にかかる露光装置では、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ができる。
【００７５】
図６は、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する方法を説明するためのフローチャートである。図６のパターン形成工程Ｓ５０では、本実施の形態の露光装置を用い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工程が実行される。この光リソグラフィ工程においては、照明装置を用いてマスクが照明され、投影光学系を用いてマスク上のパターンの像が基板上に投影され露光転写され、ガラス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。
【００７６】
即ち、図２に示すように、マスク１０には、３つのアライメントマークＭＡ１、ＭＡ２およびＭＡ３が設けられている。また、ガラス基板３０にも、３つのアライメントマークＰＡ１、ＰＡ２およびＰＡ３が設けられている。ここで、マスク１０では、アライメントマークＭＡ１とＭＡ２とがＹ方向に沿って間隔を隔てて配置され、アライメントマークＭＡ２とＭＡ３とがＸ方向に沿って間隔を隔てて配置されている。これに対応するように、ガラス基板３０では、アライメントマークＰＡ１とＰＡ２とがＹ方向に沿って間隔を隔てて配置され、アライメントマークＰＡ２とＰＡ３とがＸ方向に沿って間隔を隔てて配置されている。
【００７７】
また、図２に示すように、マスク１０の上方（＋Ｚ方向）には、２つのアライメントセンサＡ１およびＡ２がＹ方向に沿って間隔を隔てて配置されている。したがって、２つのアライメントセンサＡ１およびＡ２に対してマスク１０およびガラス基板３０のＸ方向位置およびＹ方向位置を合わせることにより、アライメントセンサＡ１およびＡ２は、アライメントマークＭＡ１およびＭＡ２の位置をそれぞれ検出するとともに、対応する投影光学ユニットＰＬを介してアライメントマークＰＡ１およびＰＡ２の位置をそれぞれ検出する。次いで、アライメントセンサＡ２に対してマスク１０およびガラス基板３０のＸ方向位置およびＹ方向位置を合わせることにより、アライメントセンサＡ２は、アライメントマークＭＡ３およびＰＡ３の位置を検出する。
【００７８】
こうして、各アライメントマークの位置検出に基づいて、マスク１０とガラス基板３０との相対位置関係を検出することができる。すなわち、マスク１０とガラス基板３０との間のＸ方向の位置ずれ、Ｙ方向の位置ずれ、およびＺ軸周りの回転方向の位置ずれを検出することができる。そして、検出された位置ずれ情報に基づいて、駆動系１４、１５および１６を介してマスクステージ１１を、ひいてはマスク１０を駆動し、マスク１０とガラス基板３０との位置合わせ（アライメント）を行う。この場合、基板ステージ３１側の駆動系を用いて基板ステージ３１を、ひいてはガラス基板３０を駆動することによって位置合わせを行うこともできる。マスク１０とガラス基板３０とが位置合わせされた状態で、マスク１０とガラス基板３０とをＸ方向に沿って同期移動させることによって、マスク１０のパターン領域の全体がガラス基板３０上の露光領域の全体に転写される。
【００７９】
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Ｓ５２へ移行する。
【００８０】
次に、カラーフィルタ形成工程Ｓ５２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Ｓ５２の後に、セル組み立て工程Ｓ５４が実行される。セル組み立て工程Ｓ５４では、パターン形成工程Ｓ５０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Ｓ５２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。
【００８１】
セル組み立て工程Ｓ５４では、例えば、パターン形成工程Ｓ５０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Ｓ５２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Ｓ５６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。
【００８２】
次に、本発明の各投影光学ユニットＰＬにおいて、露光エリア内の（Ｘ、Ｙ）の位置で発生する収差について説明する。（表１）に、本発明の各投影光学ユニットＰＬ、即ち投影光学ユニットを構成するレンズの光軸と倍率補正部材を構成するレンズの光軸とが一致している投影光学ユニットＰＬにおいて、図７に示す露光エリア内の（Ｘ、Ｙ）の位置で発生している収差を示す。
【００８３】
【表１】

【００８４】
（表２）に倍率補正部材を構成するレンズの光軸を露光エリアの中心（露光中心）に偏心させたことによって、図７に示す露光エリア内の（Ｘ、Ｙ）の位置で発生する収差を示す。
【００８５】
【表２】

（表３）に、（表２）に示す収差から（表１）に示す収差を除いた収差を示す。
【００８６】
【表３】

【００８７】
投影光学ユニットを構成するレンズの光軸と倍率補正部材を構成するレンズの光軸とが一致している場合の収差（表１）においては、Ｍ（メリジオナル）及びＳ（サジタル）の双方が投影光学系の光軸に対してほぼ回転対象に発生しているため、この回転対象成分を倍率補正部材を構成するレンズの光軸と露光中心が一致している場合の収差（表２）から除けば、回転非対称な成分を抽出することができる（表３）。
【００８８】
この（表３）に示す収差（△Ｍ，△Ｓ）は、露光エリアの全体にわたってほぼ一様な値となっているため、倍率補正部材を構成するレンズの間隔を変更することによって収差補正を行うことができない。従って、このような回転非対称な偏心収差を発生させないためには、本実施の形態に示すように投影光学ユニットを構成するレンズの光軸と倍率補正部材を構成するレンズの光軸とを一致させる必要がある。
【００８９】
次に、本発明の各投影光学ユニットＰＬの実施例について説明する。実施例において、露光波長として、基準波長であるｉ線（λ＝３６５ｎｍ）、ｈ線（λ＝４０５ｎｍ）、ｇ線（λ＝４３６ｎｍ）を使用している。（表４）に、実施例の各投影光学ユニットＰＬの諸元の値を掲げる。（表４）において、面番号は物体面であるマスク面から像面であるガラス基板面へ軸線ＡＸＦＣにしたがって光線の進行する方向に沿ったマスク側からの面の順序を、ｒは各面の曲率半径を、ｄは各面の軸上間隔すなわち面間隔をそれぞれ示している。また、（表５）に、倍率補正部材を変更した各投影光学ユニットＰＬの諸元の値を掲げる。（表５）においても、面番号は物体面であるマスク面から像面であるガラス基板面へ軸線ＡＸＦＣにしたがって光線の進行する方向に沿ったマスク側からの面の順序を、ｒは各面の曲率半径を、ｄは各面の軸上間隔すなわち面間隔をそれぞれ示している。
【００９０】
なお、（表４）（表５）においては、各面の軸上間隔ｄは、反射される度にその符号を変えるものとする。したがって、面間隔ｄの符号は、第１反射面Ｐ１ｒから第１凹面反射鏡Ｍ１までの光路中では負とし、第２反射面Ｐ２ｒから第３反射面Ｐ３ｒまでの光路中では負とし、第２凹面反射鏡Ｍ２から第４反射面Ｐ４ｒまでの光路中では負とし、その他の光路中では正としている。そして、各面の軸上間隔ｄが正である光路中においては、光線の入射側に向かって凸面の曲率半径を正とし、凹面の曲率半径を負としている。逆に、各面の軸上間隔ｄが負である光路中においては、光線の入射側に向かって凹面の曲率半径を正とし、凸面の曲率半径を負としている。さらに、（表４）（表５）いて、ｎ（ｉ），ｎ（ｈ），ｎ（ｇ）は、ｉ線（λ＝３６５ｎｍ）、ｈ線（λ＝４０５ｎｍ）、ｇ線（λ＝４３６ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれ表している。なお、各面の軸上間隔ｄが負である光路中においては、屈折率の符号を負としている。
【００９１】
【表４】

【００９２】
【表５】

この（表４）に示すレンズデータは、倍率補正部材をレンズで構成した場合であり、（表５）に示すレンズデータは、倍率補正部材を全て平行平面板で構成した場合である。倍率補正部材を構成する平行平面板をレンズに変更することにより収差が発生するが、この発生した収差を補正するために凹面鏡を光軸方向に移動させている。即ち、凹面鏡を光軸方向に６０μｍ移動させている。また、倍率補正部材とガラス基板との間隔を１１１．９μｍ短くしている。
【００９３】
【発明の効果】
本発明の投影光学系によれば、投影光学ユニットを構成するレンズの光軸と倍率調整部材を構成するレンズの光軸とが一致するように配置されているため、倍率調整部材を用いて倍率調整を行う場合においても、偏心収差を発生させることなく倍率調整を行うことができる。また、像ずれ補正手段により倍率調整部材による倍率調整に伴い発生する像ずれの補正を行うことができる。
【００９４】
また、本発明の投影光学系によれば、倍率調整部材を構成するレンズのレンズ面の少なくとも１面の曲率半径を変更することにより、投影光学ユニットにより第２基板上に形成された像面の形状を制御することができる。
【００９５】
また、本発明の反射屈折型投影光学系によれば、像面形状制御部材が第１基板と第１の偏向部材との間の光路中又は、第２の偏向部材と第２基板との間の光路中に配置されている。即ち、像面形状制御部材が結像光学系外に配置されているため、像面形状制御部材を構成する少なくとも１枚のレンズの交換をきわめて容易に行うことができ、第２基板上に形成された像面の形状を容易に制御することができる。
【００９６】
また、本発明の反射屈折型投影光学系によれば、投影光学ユニットを構成するレンズの光軸と像面形状制御部材を構成するレンズの光軸とが一致するように配置されているため、像面形状制御部材を用いて像面形状の制御を行う場合においても、偏心収差を発生させることなく像面形状の制御を行うことができる。
【００９７】
また、本発明の反射屈折型投影光学系によれば、像面形状制御部材を構成するレンズの中の少なくとも１つを交換することにより、投影光学ユニットによって第２基板上に形成された像面の形状を制御することができる。
【００９８】
また、本発明の走査型投影露光装置によれば、投影光学系又は反射屈折型投影光学系の倍率調整が良好に行われていることから、第１基板に形成されたパターンを前記第２基板上に良好に投影露光することができる。
【００９９】
また、本発明の露光方法によれば、投影光学系又は反射屈折型投影光学系の倍率調整が良好に行われていることから、第１基板に形成されたパターンを前記第２基板上に良好に投影露光することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる走査型露光装置の全体の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる投影光学系を構成する投影光学ユニットの１つに着目して走査型露光装置の全体構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる各投影光学ユニットの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる各投影光学ユニットの倍率調整に伴い発生する像ずれを説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる倍率調整部材において行う像面制御を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する方法のフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態にかかる投影光学ユニットの露光エリア内の位置を示す図である。
【符号の説明】
１０…マスク、１１…マスクステージ、３０…ガラス基板、３１…基板ステージ、４０…クサビレンズ、４２…平行平面板、４４…倍率補正部材、ＰＬ…投影光学ユニット、Ｋ１…第１結像光学系、Ｋ２…第２結像光学系、ＦＳ…視野絞り、ＨＫ１…第１反射屈折光学系、ＨＫ２…第２反射屈折光学系、Ｇ１Ｐ…第１屈折光学系、Ｇ２Ｐ…第２屈折光学系、Ｍ１…第１凹面反射鏡、Ｍ２…第２凹面反射鏡。

Claims

第１基板のパターンの像を第２基板上に形成するための複数の投影光学ユニットを有する投影光学系であって、
前記複数の投影光学ユニットの各々は、投影倍率を調整するための倍率調整部材を備え、
前記倍率調整部材は、前記投影光学ユニットを構成するレンズの光軸と前記倍率調整部材を構成するレンズの光軸とが一致するように配置されていることを特徴とする投影光学系。
前記倍率調整部材による倍率補正に伴って発生した像ずれを補正する像ずれ補正手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の投影光学系。
前記像ずれ補正手段は、前記投影光学ユニットを構成するレンズの光軸に直交する方向の像ずれを補正する第１像ずれ補正手段により構成されることを特徴とする請求項２に記載の投影光学系。
前記第１像ずれ補正手段は、平行平面板を備える像シフト手段であることを特徴とする請求項３に記載の投影光学系。
前記像ずれ補正手段は、前記投影光学ユニットを構成するレンズの光軸方向の像ずれを補正する第２像ずれ補正手段により構成されることを特徴とする請求項２に記載の投影光学系。
前記第２像ずれ補正手段は、クサビレンズを備える焦点位置補正手段であることを特徴とする請求項５に記載の投影光学系。
前記倍率調整部材は、少なくとも２枚のレンズにより構成され、前記レンズの間隔を変更することにより倍率調整を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の投影光学系。
前記倍率調整部材は、第１平凹レンズ、両凸レンズ及び第２平凹レンズにより構成され、前記第１平凹レンズ、前記両凸レンズ及び前記第２平凹レンズのレンズ面の少なくとも１面の曲率半径を変更することにより、前記投影光学ユニットにより前記第２基板上に形成された像面の形状を制御することを特徴とする請求項７に記載の投影光学系。
前記両凸レンズのレンズ面の少なくとも１面の曲率半径を変更することにより、前記投影光学ユニットにより前記第２基板上に形成された像面の形状を制御することを特徴とする請求項８に記載の投影光学系。
前記倍率調整部材は、第１平凸レンズ、両凹レンズ及び第２平凸レンズにより構成され、前記第１平凸レンズ、前記両凹レンズ及び前記第２平凸レンズのレンズ面の少なくとも１面の曲率半径を変更することにより、前記投影光学ユニットにより前記第２基板上に形成された像面の形状を制御することを特徴とする請求項７に記載の投影光学系。
前記両凹レンズのレンズ面の少なくとも１面の曲率半径を変更することにより、前記投影光学ユニットにより前記第２基板上に形成された像面の形状を制御することを特徴とする請求項１０に記載の投影光学系。
前記複数の投影光学ユニットの各々は、屈折光学系と凹面反射鏡とを含む結像光学系と、前記第１基板からの光を前記結像光学系へ導くための第１の偏向部材と、前記結像光学系を介した光を前記第２基板へ導くための第２の偏向部材とを備え、
前記倍率調整部材は、前記第１基板と前記第１の偏向部材との間の光路中、前記第１の偏向部材と前記結像光学系との間の光路中、前記結像光学系と前記第２の偏向部材との間の光路中、前記第２の偏向部材と前記第２基板との間の光路中又は、前記結像光学系の光路中に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか一項に記載の投影光学系。
前記像ずれ補正手段は、前記第１基板と前記第１の偏向部材との間の光路中、前記第１の偏向部材と前記結像光学系との間の光路中、前記結像光学系と前記第２の偏向部材との間の光路中、前記第２の偏向部材と前記第２基板との間の光路中又は、前記結像光学系の光路中に配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の投影光学系。
前記結像光学系は、前記第１基板のパターンからの光を集光して前記パターンの一次像を形成するために第１屈折光学系と第１凹面反射鏡とを含む第１反射屈折光学系と、前記一次像からの光を集光して前記パターンの二次像を前記第２基板上に形成するために第２屈折光学系と第２凹面反射鏡とを含む第２反射屈折光学系と、前記第１反射屈折光学系を介した光を前記一次像へ導くための第３の偏向部材と、前記一次像からの光を前記第２反射屈折光学系へ導くための第４の偏向部材とを有し、
前記倍率調整部材は、前記第１基板と前記第１の偏向部材との間の光路中、前記第１の偏向部材と前記第１反射屈折光学系との間の光路中、前記第１反射屈折光学系と前記第３の偏向部材との間の光路中、前記第３の偏向部材と前記第４の偏向部材との間の光路中、前記第４の偏向部材と前記第２反射屈折光学系との間の光路中、前記第２反射屈折光学系と前記第２の偏向部材との間の光路中、前記第２の偏向部材と前記第２基板との間の光路中又は、前記結像光学系の光路中に設けられていることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の投影光学系。
第１基板のパターンを第２基板上に形成するための投影光学ユニットを備える反射屈折型投影光学系において、
前記投影光学ユニットは、
結像光学系と、
前記第１基板からの光を前記結像光学系へ導くための第１の偏向部材と、
前記結像光学系を介した光を前記第２基板へ導くための第２の偏向部材と、
前記第１基板と前記第１の偏向部材との間の光路中および前記第２の偏向部材と前記第２基板との間の光路中の少なくとも一方の光路中に配置されて、前記投影光学ユニットにより前記第２基板上に形成される像面の形状を制御するための像面形状制御部材と
を備えることを特徴とする反射屈折型投影光学系。
第１基板のパターンの像を第２基板上に形成するための複数の投影光学ユニットを有し、
前記複数の投影光学ユニットの各々は、屈折光学系と凹面反射鏡とを含む結像光学系と、
前記第１基板からの光を前記結像光学系へ導くための第１の偏向部材と、
前記結像光学系を介した光を前記第２基板へ導くための第２の偏向部材と、
少なくとも２枚のレンズにより構成され、前記投影光学ユニットにより前記第２基板上に形成された像面の形状を制御する像面形状制御部材とを備え、
前記像面形状制御部材は、前記第１基板と前記第１の偏向部材との間の光路中又は、前記第２の偏向部材と前記第２基板との間の光路中に配置され、
前記像面形状制御部材を構成する少なくとも１枚のレンズを交換することによって前記投影光学ユニットにより前記第２基板上に形成された像面の形状を制御することを特徴とする反射屈折型投影光学系。
前記像面形状制御部材は、前記投影光学ユニットを構成するレンズの光軸と前記像面形状制御部材を構成するレンズの光軸とが一致するように配置されていることを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の反射屈折型投影光学系。
前記第１基板と前記第１の偏向部材との間の光路中又は前記前記第２の偏向部材と前記第２基板との間の光路中に、前記像面形状制御手段によって発生した像ずれを補正する像ずれ補正手段を更に備えることを特徴とする請求項１５乃至請求項１７の何れか一項に記載の反射屈折型投影光学系。
前記像面形状制御部材は、第１平凹レンズ、両凸レンズ及び第２平凹レンズにより構成され、前記第１平凹レンズ、前記両凸レンズ及び前記第２平凹レンズの中の少なくとも１つを交換することにより、前記投影光学ユニットによって前記第２基板上に形成された像面の形状を制御することを特徴とする請求項１５乃至請求項１８の何れか一項に記載の反射屈折型投影光学系。
前記像面形状制御部材は、第１平凸レンズ、両凹レンズ及び第２平凸レンズにより構成され、前記第１平凸レンズ、前記両凹レンズ及び前記第２平凸レンズの中の少なくとも１つを交換することにより、前記投影光学ユニットによって前記第２基板上に形成された像面の形状を制御することを特徴とする請求項１５乃至請求項１８の何れか一項に記載の反射屈折型投影光学系。
前記像面形状制御部材は、倍率補正手段としての機能を有することを特徴とする請求項１５乃至請求項２０の何れか一項に記載の反射屈折型投影光学系。
前記結像光学系は、第１屈折光学系と第１凹面反射鏡とを含み、前記第１基板のパターンの一次像を形成する第１反射屈折光学系と、
第２屈折光学系と第２凹面反射鏡とを含み、前記一次像からの光を集光して前記パターンの二次像を前記第２基板上に形成する第２反射屈折光学系とを備えていることを特徴とする請求項１５乃至請求項２１の何れか一項に記載の反射屈折型投影光学系。
前記像面形状制御部材は、前記投影光学ユニットの光軸方向に関する像面形状を抑制することを特徴とする請求項１５乃至請求項２２の何れか一項に記載の反射屈折型投影光学系。
投影光学系に対して第１基板および第２基板を移動させて前記第１基板に形成されたパターンを前記投影光学系を介して前記第２基板上に投影露光する走査型投影露光装置において、
前記投影光学系を請求項１乃至請求項１４の何れか一項に記載の投影光学系により構成することを特徴とする走査型投影露光装置。
投影光学系に対して第１基板および第２基板を移動させて前記第１基板に形成されたパターンを前記投影光学系を介して前記第２基板上に投影露光する走査型投影露光装置において、
前記投影光学系を請求項１５乃至請求項２３の何れか一項に記載の反射屈折型投影光学系により構成することを特徴とする走査型投影露光装置。
複数の投影光学ユニットからなる投影光学系に対して第１基板および第２基板を移動させて、前記第１基板に形成されたパターンを前記投影光学系を介して前記第２基板上へ等倍で投影露光する露光方法において、
請求項１乃至請求項１４の何れか一項に記載の投影光学系に対して前記第１基板および前記第２基板を移動させて走査露光を行う工程を含むことを特徴とする露光方法。
複数の反射屈折型の投影光学ユニットからなる投影光学系に対して第１基板および第２基板を移動させて、前記第１基板に形成されたパターンを前記投影光学系を介して前記第２基板上へ等倍で投影露光する露光方法において、
請求項１５乃至請求項２３の何れか一項に記載の反射屈折型投影光学系に対して前記第１基板および前記第２基板を移動させて走査露光を行う工程を含むことを特徴とする露光方法。