JP2006196559A - Method of manufacturing aligner and micro device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aligner having a reflecting optical system in which an exposure field size is large, and which can perform tuning of an optical property easily. <P>SOLUTION: In the aligner, the pattern of a mask M is illuminated using lighting a light from a lighting optical system IL, and is projected on a photosensitive substrate (plate) P through a projection optical system photo luminescence PL equipped with a reflective member. The aligner includes the concave mirror of the reflective member having a first concave mirror 10 and a second concave mirror 11 which are partial reflective members. The first concave mirror 10 is driven by a driving device 13, the second concave mirror 11 is driven based on a control signal from a controller 20 with a driving device 14, and the optical property of the projection optical system of the exposure device is regulated. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば、半導体素子、撮像素子（ＣＣＤ等）、液晶表示素子等のフラットパネル表示素子、又は薄膜磁気ヘッド等のデバイスを製造するためのリソグラフィ工程でマスクのパターンを感光性基板上に転写するために用いられる露光装置、及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法に関するものである。   In the present invention, for example, a mask pattern is formed on a photosensitive substrate in a lithography process for manufacturing a device such as a semiconductor element, an imaging element (CCD, etc.), a flat panel display element such as a liquid crystal display element, or a thin film magnetic head. The present invention relates to an exposure apparatus used for transferring, and a microdevice manufacturing method using the exposure apparatus.

近年、パーソナルコンピュータや、テレビ等に用いられる表示素子として、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（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することによって製造される。最近では、この液晶表示パネルの製造において、プレートの大型化がますます進んでおり、パターンを焼き付ける露光装置においても、焼き付け可能なフィールドサイズの拡大が要求されている。   In recent years, liquid crystal display panels have been frequently used as display elements used in personal computers, televisions, and the like. A liquid crystal display panel is manufactured by patterning a transparent thin film electrode on a glass substrate (plate) into a desired shape by a photolithography technique. Recently, in the manufacture of the liquid crystal display panel, the size of the plate has been further increased, and an exposure apparatus for printing a pattern is required to increase the field size that can be printed.

液晶パネル等を製造する際に用いられる露光装置の光学系としては、透過光学素子のみにより構成される屈折光学系や、透過光学素子と反射光学素子により構成される反射屈折光学系が存在する。また、反射光学素子のみにより構成される反射光学系も存在する（例えば、特許文献１参照）。   As an optical system of an exposure apparatus used when manufacturing a liquid crystal panel or the like, there are a refractive optical system composed only of a transmission optical element and a catadioptric optical system composed of a transmission optical element and a reflection optical element. There is also a reflection optical system composed of only reflection optical elements (see, for example, Patent Document 1).

特開昭６０−１９１２２０号公報JP 60-191220 A

ところで、反射光学素子を光学系に用いた場合、色収差を発生しないという利点があることから、同心系のオフナー光学系やダイソン光学系等、様々なタイプの光学系が知られている。ここで、オフナー光学系においては、露光フィールドサイズを拡大しようとした場合、露光フィールドサイズをそのまま反映する主鏡（凹面鏡）が巨大化してしまい、重量が大きくなり、組み立て調整時等における取り扱いが困難になる。また、主鏡が大きくなることで、露光装置の重量やサイズも大きくなり露光装置の搬送等にも困難を生じる可能性がある。更に、光学特性の調整が困難であり、特に、等倍反射系においては倍率収差を変化させることが難しく、製造誤差等によって生じる倍率誤差を補正することが困難であるという問題がある。   By the way, when a reflective optical element is used in an optical system, there is an advantage that chromatic aberration does not occur. Therefore, various types of optical systems such as a concentric Offner optical system and a Dyson optical system are known. Here, in the Offner optical system, when trying to enlarge the exposure field size, the primary mirror (concave mirror) that directly reflects the exposure field size becomes enormous, which increases the weight and is difficult to handle during assembly adjustment. become. In addition, since the primary mirror becomes large, the weight and size of the exposure apparatus also increase, which may cause difficulty in transporting the exposure apparatus. Furthermore, it is difficult to adjust the optical characteristics. In particular, it is difficult to change the magnification aberration in an equal magnification reflection system, and it is difficult to correct a magnification error caused by a manufacturing error or the like.

この発明の課題は、露光フィールドサイズが広く、かつ、光学特性の調整を容易に行うことができる反射光学系を備える露光装置及び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である。   An object of the present invention is to provide an exposure apparatus having a reflection optical system having a wide exposure field size and capable of easily adjusting optical characteristics, and a method of manufacturing a micro device using the exposure apparatus. .

この発明の露光装置は、マスクのパターンを照明光を用いて照明する照明光学系と、反射部材を備え前記マスクのパターンを感光性基板上に投影する投影光学系を備える露光装置において、前記反射部材は、少なくとも２つの部分反射部材を備えることを特徴とする。   The exposure apparatus of the present invention is an exposure apparatus comprising an illumination optical system that illuminates a mask pattern using illumination light, and a projection optical system that includes a reflecting member and projects the mask pattern onto a photosensitive substrate. The member includes at least two partially reflecting members.

この発明の露光装置によれば、投影光学系の反射部材が複数の部分反射部材を備えるため、例えば、露光装置の搬送を行う際に反射部材を複数の部分反射部材に分解して搬送することができ、搬送時における反射部材の取り扱いを容易にすることができる。また、組み立て時に部分反射部材の設置位置を調整等することにより、投影光学系の結像特性、例えば、製造誤差によって生じる倍率誤差等を容易、かつ、適切に補正することができる。   According to the exposure apparatus of the present invention, since the reflection member of the projection optical system includes a plurality of partial reflection members, for example, when carrying the exposure apparatus, the reflection member is disassembled into a plurality of partial reflection members and conveyed. It is possible to facilitate the handling of the reflecting member during conveyance. Further, by adjusting the installation position of the partial reflection member at the time of assembly, it is possible to easily and appropriately correct the imaging characteristics of the projection optical system, for example, a magnification error caused by a manufacturing error.

また、この発明の露光装置は、マスクを照明する照明光学系と、前記マスクのパターンを感光性基板に投影する投影光学系を有する露光装置において、前記投影光学系は、複数の光学部材が光軸に対して対称に配置される対称光学系を有し、前記複数の光学部材の少なくとも１つは、複数の部分反射部材を有し、前記投影光学系の光学特性を調整するために、前記複数の部分反射部材の少なくとも１つを独立に移動させる駆動手段と、前記複数の部分反射部材の少なくとも１つの移動を制御するために前記駆動手段の駆動を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。   An exposure apparatus according to the present invention includes an illumination optical system that illuminates a mask and a projection optical system that projects a pattern of the mask onto a photosensitive substrate. The projection optical system includes a plurality of optical members that are light beams. A symmetrical optical system disposed symmetrically with respect to an axis, wherein at least one of the plurality of optical members includes a plurality of partially reflecting members, and for adjusting the optical characteristics of the projection optical system, A driving unit configured to independently move at least one of the plurality of partial reflection members; and a control unit configured to control driving of the driving unit in order to control movement of at least one of the plurality of partial reflection members. And

この発明の露光装置によれば、投影光学系の光学部材の少なくとも１つが有する複数の部分反射部材を独立に移動させることによって、投影光学系の光学特性を調整している。従って、例えば、結像条件の変化や照明条件の変更等に応じて部分反射部材を移動させることによって、投影光学系の光学特性を適切に調整することができる。   According to the exposure apparatus of the present invention, the optical characteristics of the projection optical system are adjusted by independently moving a plurality of partial reflection members included in at least one of the optical members of the projection optical system. Therefore, for example, the optical characteristics of the projection optical system can be appropriately adjusted by moving the partial reflection member in accordance with a change in imaging conditions, a change in illumination conditions, or the like.

また、この発明のマイクロデバイスの製造方法は、マスクのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された感光性基板を現像する現像工程とを含むマイクロデバイスの製造方法であって、前記露光工程は、この発明の露光装置を用いることを特徴とする。   Further, the microdevice manufacturing method of the present invention includes an exposure step of exposing a mask pattern onto a photosensitive substrate, and a developing step of developing the photosensitive substrate exposed by the exposure step. In the exposure step, the exposure apparatus of the present invention is used.

この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、この発明の露光装置を用いて露光を行うため、マスクに形成された微細なパターンを感光性基板に良好に転写することができ、極めて良好なるマイクロデバイスを製造することができる。   According to the microdevice manufacturing method of the present invention, since exposure is performed using the exposure apparatus of the present invention, the fine pattern formed on the mask can be transferred to the photosensitive substrate satisfactorily, and an extremely good microdevice can be obtained. Devices can be manufactured.

この発明の露光装置によれば、投影光学系の反射部材が複数の部分反射部材を備えているため、広い露光フィールドサイズに対応した大型の反射部材を複数の部分反射部材に分割して搬送することができる。従って、露光装置の搬送時における反射部材の取り扱いを容易にすると共に、部分反射部材を独立して移動させることにより、露光装置の光学特性を適切に調整することができる。   According to the exposure apparatus of the present invention, since the reflecting member of the projection optical system includes a plurality of partially reflecting members, a large reflecting member corresponding to a wide exposure field size is divided into a plurality of partially reflecting members and conveyed. be able to. Therefore, the optical characteristics of the exposure apparatus can be appropriately adjusted by facilitating handling of the reflection member during conveyance of the exposure apparatus and moving the partial reflection member independently.

また、この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、マスクに形成された微細なパターンを感光性基板に良好に転写することができるため、極めて良好なるマイクロデバイスを製造することができる。   Moreover, according to the method for manufacturing a microdevice of the present invention, a very fine microdevice can be manufactured because a fine pattern formed on a mask can be satisfactorily transferred to a photosensitive substrate.

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の実施の形態にかかる露光装置の概略構成を示す図である。図１において、感光性基板であるプレート（ガラス基板）Ｐの法線方向に沿ってＺ軸を、プレートＰ面内において図１の紙面に平行な方向にＹ軸を、プレートＰ面内において図１の紙面に垂直な方向にＸ軸をそれぞれ設定している。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing the schematic arrangement of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a Z-axis along the normal direction of a plate (glass substrate) P that is a photosensitive substrate, a Y-axis in a direction parallel to the paper surface of FIG. The X axis is set in the direction perpendicular to the paper surface of 1.

図１に示す露光装置は、照明光学系ＩＬを備えている。照明光学系ＩＬは、例えば、高圧水銀ランプからなる光源１を備え、光源１は、回転楕円面からなる反射面を有する楕円鏡２の第１焦点位置に位置決めされている。従って、光源１から射出された照明光束は、楕円鏡２の第２焦点位置に光源像を形成する。楕円鏡２の第２焦点位置に形成された光源像からの光束は、コリメートレンズ３によりほぼ平行な光束に変換された後、所望の波長域の光束を選択的に透過させる波長選択フィルター４に入射する。波長選択フィルター４では、例えば、ｉ線（λ＝３６５ｎｍ）等の特定の光だけを選択的に透過させることができる。   The exposure apparatus shown in FIG. 1 includes an illumination optical system IL. The illumination optical system IL includes a light source 1 made of, for example, a high-pressure mercury lamp, and the light source 1 is positioned at a first focal position of an elliptical mirror 2 having a reflecting surface made of a spheroid. Therefore, the illumination light beam emitted from the light source 1 forms a light source image at the second focal position of the elliptical mirror 2. The light beam from the light source image formed at the second focal position of the elliptical mirror 2 is converted into a substantially parallel light beam by the collimator lens 3 and then transmitted to the wavelength selection filter 4 that selectively transmits the light beam in a desired wavelength region. Incident. The wavelength selection filter 4 can selectively transmit only specific light such as i-line (λ = 365 nm), for example.

波長選択フィルター４を介して選択された露光波長の光は、オプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ５に入射する。フライアイレンズ５は、正の屈折力を有する多数のレンズエレメントをその光軸が基準光軸ＡＸと平行にな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。フライアイレンズ５を構成する各レンズエレメントは、マスク上において形成すべき照野の形状（ひいてはプレート上において形成すべき露光フィールドの形状）と相似な矩形状の断面を有する。また、フライアイレンズ５を構成する各レンズエレメントの入射側の面は入射側に凸面を向けた球面状に形成され、射出側の面は射出側に凸面を向けた球面状に形成されている。   The light of the exposure wavelength selected through the wavelength selection filter 4 is incident on a fly eye lens 5 as an optical integrator. The fly-eye lens 5 is configured by densely arranging a large number of lens elements having positive refractive power vertically and horizontally so that their optical axes are parallel to the reference optical axis AX. Each lens element constituting the fly-eye lens 5 has a rectangular cross section similar to the shape of the illumination field to be formed on the mask (and thus the shape of the exposure field to be formed on the plate). The surface on the incident side of each lens element constituting the fly-eye lens 5 is formed in a spherical shape with the convex surface facing the incident side, and the surface on the exit side is formed in a spherical shape with the convex surface facing the exit side. .

従って、フライアイレンズ５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、各レンズエレメントの後側焦点面には１つの光源像がそれぞれ形成される。即ち、フライアイレンズ５の後側焦点面には、多数の光源像からなる実質的な面光源、即ち二次光源が形成される。フライアイレンズ５の後側焦点面に形成された二次光源からの光束は、その近傍に配置された開口絞り６に入射する。開口絞り６は、制御部２０からの制御信号に基づいて、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（投影光学系の瞳面の開口径に対するその瞳面上での二次光源像の口径の比）を所望の値に設定する。   Accordingly, the light beam incident on the fly-eye lens 5 is divided into wavefronts by a large number of lens elements, and one light source image is formed on the rear focal plane of each lens element. That is, a substantial surface light source consisting of a large number of light source images, that is, a secondary light source is formed on the rear focal plane of the fly-eye lens 5. A light beam from a secondary light source formed on the rear focal plane of the fly-eye lens 5 enters an aperture stop 6 disposed in the vicinity thereof. The aperture stop 6 changes the aperture diameter of the variable aperture for defining the range of the secondary light source that contributes to illumination based on the control signal from the control unit 20, thereby determining the illumination condition (σ value ( The ratio of the aperture of the pupil plane of the projection optical system to the aperture of the secondary light source image on the pupil plane is set to a desired value.

開口絞り６を介した二次光源からの光は、コンデンサー光学系７の集光作用を受けた後、所定のパターンが形成されたマスクＭを重畳的に均一照明する。マスクＭのパターンを透過した光束は、投影光学系ＰＬに入射する。ここで投影光学系ＰＬは、主鏡を構成する凹面鏡（凹面反射部材）と、該凹面鏡の曲率中心と合致する曲率中心または該凹面鏡の曲率中心と所定量だけずらした曲率中心を持つ凸面鏡（凸面反射面）とを有するオフナー光学系であり、凹面鏡は、第１凹面鏡（部分反射部材）１０と第２凹面鏡（部分反射部材）１１に分割されている。また、投影光学系ＰＬは、複数の光学部材が光軸Ａｘに対して対象に配置されている対象光学系を構成している。   The light from the secondary light source through the aperture stop 6 receives the light condensing action of the condenser optical system 7 and then uniformly and uniformly illuminates the mask M on which a predetermined pattern is formed. The light beam that has passed through the pattern of the mask M enters the projection optical system PL. Here, the projection optical system PL includes a concave mirror (concave reflecting member) constituting the main mirror, and a convex mirror (convex surface) having a curvature center matching the curvature center of the concave mirror or a curvature center shifted by a predetermined amount from the curvature center of the concave mirror. The concave mirror is divided into a first concave mirror (partial reflection member) 10 and a second concave mirror (partial reflection member) 11. Further, the projection optical system PL constitutes a target optical system in which a plurality of optical members are arranged on the target with respect to the optical axis Ax.

投影光学系ＰＬに入射した光束は、ミラー８により偏向され第１凹面鏡１０に入射し、第１凹面鏡１０により反射されて凸面鏡１２に入射する。そして、凸面鏡１２により反射され第２凹面鏡１１に入射し、第２凹面鏡１１において反射されミラー９に入射する。ミラー９により偏向された光束は、感光性基板であるプレートＰ上にマスクパターンの像を形成する。このとき、マスクＭを保持するマスクステージＭＳ及び基板Ｐを保持するプレートステージＰＳを移動させて、投影光学系ＰＬに対してマスクＭとプレートＰとを移動させてスキャン露光を行う。このように、スキャン露光によりプレートＰ上には、マスクＭのパターンが転写露光される。   The light beam incident on the projection optical system PL is deflected by the mirror 8 and incident on the first concave mirror 10, reflected by the first concave mirror 10 and incident on the convex mirror 12. Then, the light is reflected by the convex mirror 12 and enters the second concave mirror 11, and is reflected by the second concave mirror 11 and enters the mirror 9. The light beam deflected by the mirror 9 forms an image of a mask pattern on the plate P which is a photosensitive substrate. At this time, the mask stage MS that holds the mask M and the plate stage PS that holds the substrate P are moved, and the mask M and the plate P are moved with respect to the projection optical system PL to perform scan exposure. Thus, the pattern of the mask M is transferred and exposed on the plate P by scanning exposure.

なお、照明光学系ＩＬは、投影光学系ＰＬにより形成される矩形状または円弧状の露光フィールドに見合うように、矩形状または円弧状の開口部を有する視野絞りをマスクＭやマスクＭと光学的に共役な位置に配置しても良く、さらには、投影光学系ＰＬにより形成される露光フィールドに見合う照明領域を視野絞り等で遮光することなく直接的に形成しても良い。ここで、矩形状の照明領域を形成する場合には、フライアイレンズ５は、矩形状のレンズ断面を有するレンズ素子を多数束ねたもので構成することが好ましく、円弧状の照明領域を形成する場合には、フライアイレンズ５は、円弧状のレンズ断面を有するレンズ素子を多数束ねたもので構成することが好ましい。   In addition, the illumination optical system IL is optically connected to the mask M and the mask M with a field stop having a rectangular or arc-shaped opening so as to correspond to a rectangular or arc-shaped exposure field formed by the projection optical system PL. Further, the illumination area corresponding to the exposure field formed by the projection optical system PL may be formed directly without being blocked by a field stop or the like. Here, in the case of forming a rectangular illumination area, the fly-eye lens 5 is preferably configured by bundling a large number of lens elements having a rectangular lens cross section, and forms an arcuate illumination area. In this case, the fly-eye lens 5 is preferably configured by bundling a large number of lens elements having an arc-shaped lens cross section.

投影光学系ＰＬが備える第１凹面鏡１０と第２凹面鏡１１とは、それぞれ独立して移動させることができる。即ち、投影光学系ＰＬには、第１凹面鏡１０を光軸方向に移動させる駆動部１３ａ、第１凹面鏡１０を光軸Ａｘと直交する方向に移動（シフト）させる駆動部１３ｂ及び第１凹面鏡１０の反射面の角度を変化（チルト）させる駆動部１３ｃを有する駆動装置１３が備えられており、また、投影光学系ＰＬには、第２凹面鏡１１を光軸方向に移動させる駆動部１４ａ、第２凹面鏡１１を光軸Ａｘと直交する方向に移動（シフト）させる駆動部１４ｂ及び第２凹面鏡１１の反射面の角度を変化（チルト）させる駆動部１４ｃを有する駆動装置１４が備えられている。   The first concave mirror 10 and the second concave mirror 11 provided in the projection optical system PL can be moved independently of each other. That is, in the projection optical system PL, the driving unit 13a that moves the first concave mirror 10 in the optical axis direction, the driving unit 13b that moves (shifts) the first concave mirror 10 in the direction orthogonal to the optical axis Ax, and the first concave mirror 10 A driving device 13 having a driving unit 13c for changing (tilting) the angle of the reflecting surface of the second reflecting mirror 11 is provided, and the projection optical system PL includes a driving unit 14a for moving the second concave mirror 11 in the optical axis direction, and a first driving unit 14a. A drive unit 14 having a drive unit 14b that moves (shifts) the two concave mirrors 11 in a direction orthogonal to the optical axis Ax and a drive unit 14c that changes (tilts) the angle of the reflection surface of the second concave mirror 11 is provided.

制御部２０からの制御信号に基づいて、第１凹面鏡１０を光軸方向及び光軸Ａｘと直交する方向に移動させることができ、また、第１凹面鏡１０をチルトさせることができる。更に、制御部２０からの制御信号に基づいて、第２凹面鏡１１を光軸方向及び光軸Ａｘと直交する方向に移動させることができ、また、第２凹面鏡１１をチルトさせることができる。この投影光学系ＰＬにおいては、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１を光軸方向であって同方向に移動させることにより、倍率をほとんど変化させることなく像面湾曲を大きく変化させることができる。一方、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１を光軸方向であって異なる方向に移動させることにより、像面湾曲の変化を小さく抑えて倍率を変化させることができる。また、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１をシフト、またはチルトさせることによりコマ収差を補正することができる。   Based on the control signal from the control unit 20, the first concave mirror 10 can be moved in the optical axis direction and the direction orthogonal to the optical axis Ax, and the first concave mirror 10 can be tilted. Furthermore, based on the control signal from the control unit 20, the second concave mirror 11 can be moved in the optical axis direction and the direction orthogonal to the optical axis Ax, and the second concave mirror 11 can be tilted. In the projection optical system PL, by moving the first concave mirror 10 and the second concave mirror 11 in the same direction as the optical axis direction, the curvature of field can be largely changed with almost no change in magnification. On the other hand, by moving the first concave mirror 10 and the second concave mirror 11 in the optical axis direction and in different directions, it is possible to change the magnification while suppressing a change in the field curvature to be small. Further, the coma aberration can be corrected by shifting or tilting the first concave mirror 10 and the second concave mirror 11.

また、この露光装置には、マスクＭとプレートＰとの相対的な位置関係を検出するためのアライメント系としての顕微鏡光学系１５が備えられており、マスクＭとプレートＰとのアライメント時に、照明光学系ＩＬとマスクＭとの間に挿入される。顕微鏡光学系１５は、ＣＣＤ等の撮像部１５ａにより撮像されたマスクに形成されているマスクマークおよびプレートに形成されているアライメントマークの像を示す信号を図示しない通信制御部を介して制御部２０に送信する。制御部２０においては、マスクマークおよびアライメントマークの像を示す信号に基づいて、マスクＭとプレートＰとの相対的な位置関係を検出する。また、顕微鏡光学系１５は、アライメントマークの像に基づいて、結像条件の１つであるプレートＰの伸縮の検出を行なう。また、プレートＰに伸縮が生じている場合には、伸縮の大きさについても検出する。   Further, this exposure apparatus is provided with a microscope optical system 15 as an alignment system for detecting the relative positional relationship between the mask M and the plate P. When the mask M and the plate P are aligned, illumination is performed. It is inserted between the optical system IL and the mask M. The microscope optical system 15 receives signals indicating mask marks formed on a mask imaged by an imaging unit 15a such as a CCD and images of alignment marks formed on a plate via a communication control unit (not shown). Send to. The control unit 20 detects the relative positional relationship between the mask M and the plate P based on signals indicating the mask mark and alignment mark images. Further, the microscope optical system 15 detects expansion / contraction of the plate P, which is one of the imaging conditions, based on the alignment mark image. Further, when the plate P is stretched, the size of the stretch is also detected.

この露光装置においては、顕微鏡光学系１５において撮像されたアライメントマークの像に基づいて、プレートＰに伸縮が生じていると判断された場合には、制御部２０から駆動装置１３及び駆動装置１４の少なくとも一方に対して、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１を光軸方向に移動させるための制御信号が送信される。   In this exposure apparatus, when it is determined that the plate P is expanded or contracted based on the alignment mark image picked up by the microscope optical system 15, the control unit 20 controls the driving device 13 and the driving device 14. A control signal for moving the first concave mirror 10 and the second concave mirror 11 in the optical axis direction is transmitted to at least one.

投影光学系ＰＬの駆動装置１３及び駆動装置１４は、制御部２０からの制御信号に基づいて、駆動部１３ａ及び駆動部１４ａを駆動し、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１を光軸方向であって異なる方向に移動させることにより、像面湾曲の変化を小さく抑えた状態でプレートＰの伸縮の大きさに応じて倍率を変化させる。   The driving device 13 and the driving device 14 of the projection optical system PL drive the driving unit 13a and the driving unit 14a based on the control signal from the control unit 20, and move the first concave mirror 10 and the second concave mirror 11 in the optical axis direction. By moving in different directions, the magnification is changed in accordance with the expansion / contraction magnitude of the plate P in a state in which the change in the curvature of field is kept small.

また、不図示の露光情報を入力する入力手段を介して制御部２０の内部のメモリ部に記憶された露光情報に基づいて、開口絞り６の開口径が変更され、新たなσ値が設定されることにより照明条件が変更された場合に、変更された照明条件に対応させて第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１をそれぞれ独立に移動させ、光学特性等を調整する。即ち、投影光学系ＰＬの駆動装置１３及び駆動装置１４は、制御部２０からの制御信号に基づいて、駆動部１３ａ及び駆動部１４ａを駆動し、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１を光軸方向に移動させ、駆動部１３ｂ及び駆動部１４ｂを駆動し、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１を光軸Ａｘと直交する方向に移動（シフト）させ、駆動部１３ｃ及び駆動部１４ｃを駆動し、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１の反射面の角度を変化（チルト）させることにより、投影光学系ＰＬの光学特性の調整を行なう。例えば、駆動部１３ｂ及び駆動部１４ｂを駆動し、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１を光軸Ａｘと直交する方向に移動（シフト）させることにより、また駆動部１３ｃ及び駆動部１４ｃを駆動し、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１の反射面の角度を変化（チルト）させることにより、投影光学系ＰＬの光学特性の１つであるコマ収差の調整を行なうことができる。以上のように、２つの駆動装置（１３、１４）を構成する少なくとも１つの駆動部（１３ａ〜１３ｃ、１４ａ〜１４ｃ）を駆動させることにより、照明条件等の変更に伴う投影光学系ＰＬの光学調整を行うことができる。   Further, the aperture diameter of the aperture stop 6 is changed and a new σ value is set based on the exposure information stored in the memory unit inside the control unit 20 via the input means for inputting the exposure information (not shown). Thus, when the illumination condition is changed, the first concave mirror 10 and the second concave mirror 11 are independently moved in accordance with the changed illumination condition to adjust the optical characteristics and the like. That is, the driving device 13 and the driving device 14 of the projection optical system PL drive the driving unit 13a and the driving unit 14a based on the control signal from the control unit 20, and move the first concave mirror 10 and the second concave mirror 11 to the optical axis. The first concave mirror 10 and the second concave mirror 11 are moved (shifted) in a direction perpendicular to the optical axis Ax, and the driving unit 13c and the driving unit 14c are driven. The optical characteristics of the projection optical system PL are adjusted by changing (tilting) the angles of the reflecting surfaces of the first concave mirror 10 and the second concave mirror 11. For example, the driving unit 13b and the driving unit 14b are driven, and the first concave mirror 10 and the second concave mirror 11 are moved (shifted) in a direction orthogonal to the optical axis Ax, and the driving unit 13c and the driving unit 14c are driven. The coma aberration, which is one of the optical characteristics of the projection optical system PL, can be adjusted by changing (tilting) the angles of the reflecting surfaces of the first concave mirror 10 and the second concave mirror 11. As described above, by driving at least one drive unit (13a to 13c, 14a to 14c) constituting the two drive devices (13, 14), the optical system of the projection optical system PL accompanying a change in illumination conditions or the like. Adjustments can be made.

なお、照明条件を変更する変更手段は、開口絞り６の開口径の大きさを変化させるσ値の変更に限るものではなく、輪帯照明用の輪帯開口を持つ開口絞りや多極照明用の多極開口を持つ開口絞りを、通常照明の円形開口を持つ開口絞り６と交換可能に構成して、輪帯照明や多極照明を行うようにしても良い。さらには、照明条件を変更する変更手段は、オプテカルインテグレータとしてのフライアイレンズの上流の光路において、通常照明用の回折光学素子、輪帯照明用の回折光学素子及び多極照明用の回折光学素子の何れか１つが挿入可能に構成されたものであっても良い。   Note that the changing means for changing the illumination condition is not limited to changing the σ value that changes the size of the aperture diameter of the aperture stop 6, but an aperture stop having an annular aperture for annular illumination or for multipolar illumination. An aperture stop having a multipolar aperture may be configured to be exchangeable with an aperture stop 6 having a circular aperture for normal illumination so that annular illumination or multipolar illumination is performed. Further, the changing means for changing the illumination condition includes a diffractive optical element for normal illumination, a diffractive optical element for annular illumination, and a diffractive optical element for multipolar illumination in an optical path upstream of a fly-eye lens as an optical integrator. Any one of the elements may be configured to be insertable.

この実施の形態にかかる露光装置によれば、投影光学系の主鏡を構成する凹面鏡が複数の部分反射部材により構成されている。従って、露光フィールドサイズをそのまま反映する主鏡が巨大化した場合であっても、該凹面鏡を複数の部分反射部材に分割することによって露光装置の搬送等を容易に行うことができる。また、凹面鏡が複数の部分反射部材に分割されているため、例えば、搬送された露光装置を組み立てる際に露光装置の光学特性の調整等を容易に行うことができる。   According to the exposure apparatus of this embodiment, the concave mirror constituting the main mirror of the projection optical system is constituted by a plurality of partial reflection members. Therefore, even when the primary mirror that directly reflects the exposure field size is enlarged, the exposure apparatus can be easily transported by dividing the concave mirror into a plurality of partial reflection members. Further, since the concave mirror is divided into a plurality of partial reflection members, for example, when assembling the conveyed exposure apparatus, it is possible to easily adjust the optical characteristics of the exposure apparatus.

また、部分反射部材である第１凹面鏡及び第２凹面鏡を、それぞれ独立に移動させることができるため、露光装置の製造時における製造誤差により生じる倍率誤差を容易に補正することができる。更に、露光装置の結像性能が使用環境により変化した場合であっても、凹面鏡を構成する部分反射部材である第１凹面鏡及び第２凹面鏡を、それぞれ独立に移動させることによって、結像特性を調整することができ、高い結像特性を長期的に維持することができる。   In addition, since the first concave mirror and the second concave mirror that are partial reflection members can be moved independently of each other, it is possible to easily correct a magnification error caused by a manufacturing error at the time of manufacturing the exposure apparatus. Furthermore, even when the imaging performance of the exposure apparatus changes depending on the use environment, the imaging characteristics can be improved by moving the first and second concave mirrors, which are the partially reflecting members constituting the concave mirror, independently. It can be adjusted, and high imaging characteristics can be maintained for a long time.

なお、上述の実施の形態にかかる露光装置においては、主鏡である凹面鏡が第１凹面鏡と第２凹面鏡の２つの部分反射部材を備える場合を例として説明しているが、部分反射部材の数は２つに限られるものではない。即ち、主鏡である凹面鏡を構成する部分反射部材の数やその形状は、露光フィールドサイズ等に対応できるものであればよく、例えば、主鏡である凹面鏡を３つの部分反射部材や、４つの部分反射部材に等分割してもよい。   In the exposure apparatus according to the above-described embodiment, the case where the concave mirror as the main mirror includes two partial reflection members, the first concave mirror and the second concave mirror, is described as an example. Is not limited to two. That is, the number and shape of the partial reflecting members constituting the concave mirror as the primary mirror may be any shape as long as it can correspond to the exposure field size, for example, the concave mirror as the primary mirror is divided into three partial reflective members and four You may equally divide | segment into a partial reflection member.

また、上述の実施の形態にかかる露光装置において、環境変化等に応じて第１凹面鏡及び第２凹面鏡を所定方向に移動させるようにしてもよい。例えば、露光装置において、環境変化を検出する手段として、気圧計、温度計及び湿度計等の検出装置の少なくとも１つを備え、これらの検出装置からの検出情報に基づいて制御部２０が第１凹面鏡および第２凹面鏡を移動させて、投影光学系ＰＬの光学特性を調整するようにしても良い。   In the exposure apparatus according to the above-described embodiment, the first concave mirror and the second concave mirror may be moved in a predetermined direction in accordance with an environmental change or the like. For example, in the exposure apparatus, at least one of detection devices such as a barometer, a thermometer, and a hygrometer is provided as means for detecting an environmental change, and the control unit 20 uses the detection information from these detection devices as the first. The optical characteristics of the projection optical system PL may be adjusted by moving the concave mirror and the second concave mirror.

また、照明光学系ＩＬのフライアイレンズ５の下流に照明光の一部を取り出す光分割部材を配置すると共に、この光分割部材からの光を検出することにより照明光の照明時間や照射量を示す照射履歴の情報を得るための光検出装置を配置して、この光検出装置によって得られた照明光の照射時間や照射量を示す照射履歴の情報に基づいて、制御部は、２つの駆動装置（１３、１４）を構成する少なくとも１つの駆動部（１３ａ〜１３ｃ、１４ａ〜１４ｃ）を駆動させることにより、第１凹面鏡および第２凹面鏡を独立に移動させて、投影光学系ＰＬの所定の光学特性や結像性能を長期的に維持するようにしてもよい。   In addition, a light splitting member that extracts a part of the illumination light is arranged downstream of the fly-eye lens 5 of the illumination optical system IL, and the light from the light splitting member is detected to reduce the illumination time and amount of illumination light. Based on the irradiation history information indicating the irradiation time and the irradiation amount of the illumination light obtained by this light detection device, the control unit performs two driving operations. By driving at least one drive unit (13a to 13c, 14a to 14c) constituting the device (13, 14), the first concave mirror and the second concave mirror are independently moved, and a predetermined optical system PL of the projection optical system PL is moved. Optical characteristics and imaging performance may be maintained for a long time.

また、上述の実施の形態にかかる投影露光装置においては、所望のパターンが形成されているマスクを使用しているが、ＤＭＤ（デジタル・マイクロデバイス）や液晶表示素子の表示装置をマスクとして使用し、表示装置にて表示させた所望のパターンを感光性基板としてのプレートに露光してもよい。   In the projection exposure apparatus according to the above-described embodiment, a mask on which a desired pattern is formed is used. However, a DMD (digital micro device) or a liquid crystal display element display device is used as a mask. A desired pattern displayed on the display device may be exposed on a plate as a photosensitive substrate.

また、上述の実施の形態においては、露光フィールドとして矩形形状のフィールドを形成して露光を行なっているが、円弧形状を有する露光フィールドを形成して露光を行うようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the exposure is performed by forming a rectangular field as the exposure field. However, the exposure may be performed by forming an exposure field having an arc shape.

また、上述の実施の形態においては、投影光学系に反射光学系であるオフナー光学系が用いられている露光装置について説明したが、投影光学系に他の反射光学系、またはダイソン光学系等の反射屈折光学系を用いた露光装置に本発明を適用してもよい。   In the above-described embodiment, the exposure apparatus in which the Offner optical system that is a reflection optical system is used as the projection optical system has been described. However, the projection optical system may be another reflection optical system, a Dyson optical system, or the like. The present invention may be applied to an exposure apparatus using a catadioptric optical system.

また、以上の実施の形態では、１つのオフナー型の反射結像光学系により投影光学系ＰＬを構成した例を示したが、２つのオフナー型の反射結像光学系を直列に配置したものを投影光学系ＰＬとして構成しても良く、複数のオフナー型の反射結像光学系（複数の投影光学系ＰＬ）を並列的に配置（走査方向に対して横切る方向に並列配置）することにより、大型化するプレートＰへの露光に対応するようにしても良い。   In the above embodiment, an example in which the projection optical system PL is configured by one Offner type reflection imaging optical system has been described. However, two Offner type reflection imaging optical systems are arranged in series. It may be configured as the projection optical system PL, and by arranging a plurality of Offner reflection imaging optical systems (plural projection optical systems PL) in parallel (parallel arrangement in a direction transverse to the scanning direction), You may make it respond | correspond to the exposure to the plate P to enlarge.

上述の実施の形態にかかる露光装置では、照明光学系によってレチクル（マスク）を照明し、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板（ウエハ）に露光する（露光工程）ことにより、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、図２のフローチャートを参照して、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いたマイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造方法を説明する。   In the exposure apparatus according to the above-described embodiment, the reticle (mask) is illuminated by the illumination optical system, and the transfer pattern formed on the mask is exposed to the photosensitive substrate (wafer) using the projection optical system (exposure). Step), a micro device (semiconductor element, imaging element, liquid crystal display element, thin film magnetic head, etc.) can be manufactured. A method for manufacturing a semiconductor device as a micro device using the exposure apparatus according to the above-described embodiment will be described below with reference to the flowchart of FIG.

先ず、図２のステップＳ３０１において、１ロットのウエハ上に金属膜が蒸着される。次のステップＳ３０２において、その１ロットのウエ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Ｓ３０３において、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系を介して、その１ロットのウエハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップＳ３０４において、その１ロットのウエハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップＳ３０５において、その１ロットのウエ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、各ウエハ上の各ショット領域に形成される。   First, in step S301 in FIG. 2, a metal film is deposited on one lot of wafers. In the next step S302, a photoresist is applied on the metal film on the wafer of one lot. Thereafter, in step S303, using the exposure apparatus according to the above-described embodiment, the image of the pattern on the mask is sequentially exposed and transferred to each shot area on the wafer of one lot via the projection optical system. . Thereafter, in step S304, the photoresist on the one lot of wafers is developed, and in step S305, the resist pattern is etched on the one lot of wafers to form a pattern on the mask. Corresponding circuit patterns are formed in each shot area on each wafer.

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。上述のマイクロデバイスの製造方法によれば、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、高い結像性能を維持し極めて微細な回路パターンを有するマイクロデバイスを精度良く得ることができる。なお、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０５では、ウエハ上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、ウエハ上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。   Thereafter, a device pattern such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern of an upper layer. According to the above-described microdevice manufacturing method, since exposure is performed using the exposure apparatus according to the above-described embodiment, it is possible to accurately obtain a microdevice having a very fine circuit pattern while maintaining high imaging performance. it can. In steps S301 to S305, a metal is vapor-deposited on the wafer, a resist is applied on the metal film, and exposure, development, and etching processes are performed. Prior to these processes, on the wafer. It is needless to say that after forming a silicon oxide film, a resist may be applied on the silicon oxide film, and steps such as exposure, development, and etching may be performed.

また、上述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液晶表示素子を得ることもできる。以下、図３のフローチャートを参照して、液晶表示素子の製造方法を説明する。図３において、パターン形成工程Ｓ４０１では、上述の実施の形態にかかる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工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、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、レジスト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Ｓ４０２へ移行する。   In the exposure apparatus according to the above-described embodiment, a liquid crystal display element can be obtained as a micro device by forming a predetermined pattern (circuit pattern, electrode pattern, etc.) on a plate (glass substrate). Hereinafter, a method for manufacturing a liquid crystal display element will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 3, in the pattern formation step S401, a so-called photolithography step is performed in which the exposure pattern according to the above-described embodiment is used to transfer and expose the mask pattern onto a photosensitive substrate (such as a glass substrate coated with a resist). Is done. By this photolithography process, a predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate. Thereafter, the exposed substrate undergoes steps such as a developing step, an etching step, and a resist stripping step, whereby a predetermined pattern is formed on the substrate, and the process proceeds to the next color filter forming step S402.

次に、カラーフィルタ形成工程Ｓ４０２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、または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されたり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Ｓ４０２の後に、セル組み立て工程Ｓ４０３が実行される。セル組み立て工程Ｓ４０３では、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２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。セル組み立て工程Ｓ４０３では、例えば、パターン形成工程Ｓ４０１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Ｓ４０２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。   Next, in the color filter forming step S402, a large number of groups of three dots corresponding to R (Red), G (Green), and B (Blue) are arranged in a matrix or three of R, G, and B A color filter is formed by arranging a plurality of stripe filter sets in the horizontal scanning line direction. Then, after the color filter formation step S402, a cell assembly step S403 is executed. In the cell assembly step S403, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step S401, the color filter obtained in the color filter formation step S402, and the like. In the cell assembly step S403, for example, liquid crystal is injected between the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step S401 and the color filter obtained in the color filter formation step S402, and a liquid crystal panel (liquid crystal cell ).

その後、モジュール組み立て工程Ｓ４０４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、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、高い解像度を維持し極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子を精度良く得ることができる。   Thereafter, in a module assembly step S404, components such as an electric circuit and a backlight for performing a display operation of the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell) are attached to complete a liquid crystal display element. According to the above-described method for manufacturing a liquid crystal display element, since exposure is performed using the exposure apparatus according to the above-described embodiment, it is possible to accurately obtain a liquid crystal display element having a very fine circuit pattern while maintaining high resolution. it can.

表１は、実施例１にかかる露光装置におけるオフナー型の投影光学系ＰＬの設計データで、物体側から順に第１凹面鏡、凸面鏡、第２凹面鏡が配置されており、像面上における露光フィールドは２０ｍｍ×１４０ｍｍの矩形状を有する。また、投影光学系ＰＬの開口数は０．１である。なお、ｒは面の曲率半径、ｄは光軸上間隔、Ｒｅｆは反射面であることを示している。
［表１］
面 ｒ ｄ
物体面 ０．０００００ １５１０．０００００
１） −１５１０．０００００ −７４７．０００００ Ｒｅｆ
２） −７６３．０００００ ７４７．０００００ Ｒｅｆ
３） −１５１０．０００００ −１５１０．０００００ Ｒｅｆ
像面 ０．０００００

また、表２は、第１凹面鏡と第２凹面鏡とを同一方向に１００μｍ動かしたときの収差変動量を示し、表３は、第１凹面鏡と第２凹面鏡とを互いに逆の方向に１００μｍ動かしたときの収差変動量を示している。なお、ΔＬは、設計値における像面上での露光フィールドの幅と、第１凹面鏡と第２凹面鏡を移動させたときの像面上のスリット幅の差であり、倍率変化を表す。また、ΔＭ、ΔＳは、最大像高位置での設計値からの変化量を表す。なお、表２中のＥ−０５は１０−５を示している。
［表２］
ΔＬ −７．８８Ｅ−０５
ΔＭ ０．０２３９４６７
ΔＳ ０．００７８７４６
［表３］
ΔＬ −０．００５２４１７
ΔＭ ０．０００３１６２
ΔＳ ０．００００１０５
ここで、表２及び表３に示すように、部分反射部材である第１凹面鏡と第２凹面鏡とを同一方向へ動かした場合には、ＭＳ像面は変化するが、大きさ（倍率）はほとんど変化していない。その一方、第１凹面鏡と第２凹面鏡とを互いに逆の方向へ動かした場合には、同一方向へ動かした場合に比べてＭＳ像面の変化量が少なく、大きさ（倍率）の変化量は同一方向へ動かした場合に比べて大きくなっている。従って、第１凹面鏡と第２凹面鏡とを同一方向へ動かすことにより、倍率をほとんど変化させることなく像面湾曲を変化させることができ、第１凹面鏡と第２凹面鏡とを互いに逆方向へ動かすことにより、像面湾曲の変化を小さく抑えて倍率を変化させることができることが確認できた。 Table 1 shows design data of the Offner projection optical system PL in the exposure apparatus according to the first example, in which a first concave mirror, a convex mirror, and a second concave mirror are arranged in order from the object side, and an exposure field on the image plane is It has a rectangular shape of 20 mm × 140 mm. The numerical aperture of the projection optical system PL is 0.1. Here, r is the radius of curvature of the surface, d is the distance on the optical axis, and Ref is the reflecting surface.
[Table 1]
Surface r d
Object surface 0.00000 1510.000
1) -150.10000 -747.000 Ref
2) -763.00000 747.00000 Ref
3) -1510.000 -1150.000 Ref
Image plane 0.00000

Table 2 shows aberration fluctuation amounts when the first concave mirror and the second concave mirror are moved by 100 μm in the same direction, and Table 3 moves the first concave mirror and the second concave mirror by 100 μm in directions opposite to each other. The aberration fluctuation amount at this time is shown. ΔL is a difference between the width of the exposure field on the image plane at the design value and the slit width on the image plane when the first concave mirror and the second concave mirror are moved, and represents a change in magnification. ΔM and ΔS represent the amount of change from the design value at the maximum image height position. In Table 2, E-05 represents 10-5 .
[Table 2]
ΔL-7.88E-05
ΔM 0.0239467
ΔS 0.0078746
[Table 3]
ΔL -0.0052417
ΔM 0.0003162
ΔS 0.0000105
Here, as shown in Table 2 and Table 3, when the first concave mirror and the second concave mirror, which are partially reflecting members, are moved in the same direction, the MS image plane changes, but the size (magnification) is Almost no change. On the other hand, when the first concave mirror and the second concave mirror are moved in directions opposite to each other, the amount of change in the MS image plane is small compared to the case where the first concave mirror and the second concave mirror are moved in the same direction, and the amount of change in size (magnification) is It is larger than when moved in the same direction. Therefore, by moving the first concave mirror and the second concave mirror in the same direction, the field curvature can be changed with almost no change in magnification, and the first concave mirror and the second concave mirror are moved in directions opposite to each other. Thus, it was confirmed that the magnification can be changed while suppressing the change of the field curvature to be small.

また、表１のデータに基づいて、図１に示す如き光軸Ａｘを含むＺＹ平面と直交するＸ軸方向と平行な軸を中心に第１凹面鏡と第２凹面鏡を一体的に反時計回りに１分チルトさせたときの収差変位を表４に示し、また、表１のデータに基づいて、図１に示す如き光軸Ａｘを含むＺＹ平面と直交するＸ軸方向と平行な軸を中心に第１凹面鏡のみを反時計回りに１分チルトさせたときの収差変位を表５に示している。   Further, based on the data in Table 1, the first concave mirror and the second concave mirror are integrally rotated counterclockwise around an axis parallel to the X-axis direction orthogonal to the ZY plane including the optical axis Ax as shown in FIG. Aberration displacement when tilted by 1 minute is shown in Table 4, and based on the data in Table 1, the axis parallel to the X-axis direction perpendicular to the ZY plane including the optical axis Ax as shown in FIG. Table 5 shows the aberration displacement when only the first concave mirror is tilted counterclockwise for 1 minute.

さらに、表１のデータに基づいて、図１に示す如き光軸Ａｘと直交する＋Ｙ方向に第１凹面鏡と第２凹面鏡を一体的に１０μｍシフトさせたときの収差変位を表６に示し、表１のデータに基づいて、図１に示す如き光軸Ａｘと直交する＋Ｙ方向に第１凹面鏡のみを１０μｍシフトさせたときの収差変位を表７に示している。   Further, based on the data in Table 1, Table 6 shows the aberration displacement when the first concave mirror and the second concave mirror are integrally shifted by 10 μm in the + Y direction orthogonal to the optical axis Ax as shown in FIG. Table 7 shows the aberration displacement when only the first concave mirror is shifted by 10 μm in the + Y direction orthogonal to the optical axis Ax as shown in FIG.

ここで、ΔＬは、設計値における像面上での露光フィールドの幅と第１凹面鏡と第２凹面鏡との少なくとも一方を移動させたときの像面上のスリットの幅の差であり、倍率変化を示す。また、ΔＣＯＭＡ−は最大像高における最大ＮＡ（＝０．１）での上下のコマ収差の差の変化量を表し、ΔＣＯＭＡ＋は最大像高における最大ＮＡ（＝０．１）での上下のコマ収差の和の変化量を表している。但し、上下のコマ収差の和はコマ収差の対称性、上下のコマ収差の差は収差量の大きさの目安を示す。また、表４及び表６中のＥ−０５は１０−５を示している。
［表４］
ΔＬ ０．０００１２
ΔＣＯＭＡ＋ −１Ｅ−０５
ΔＣＯＭＡ− −０．０４６９３
［表５］
ΔＬ −０．００４８５
ΔＣＯＭＡ＋ −０．００６７１
ΔＣＯＭＡ− −０．０２３４４
［表６］
ΔＬ ０．０００１１
ΔＣＯＭＡ＋ ３Ｅ−０５
ΔＣＯＭＡ− −０．００１０７
［表７］
ΔＬ ０
ΔＣＯＭＡ＋ ０
ΔＣＯＭＡ− −０．００９２３
以上の表４〜表７から、第１凹面鏡及び第２凹面鏡を独立に移動（チルト、シフト、光軸方向移動）させることにより、コマ収差をコントロールすることができることが理解できる。 Here, ΔL is the difference between the width of the exposure field on the image plane at the design value and the width of the slit on the image plane when at least one of the first concave mirror and the second concave mirror is moved. Indicates. ΔCOMA− represents the amount of change in the difference in upper and lower coma aberration at the maximum NA (= 0.1) at the maximum image height, and ΔCOMA + represents the upper and lower frames at the maximum NA (= 0.1) at the maximum image height. This represents the amount of change in the sum of aberrations. However, the sum of the upper and lower coma aberrations indicates the symmetry of the coma aberration, and the difference between the upper and lower coma aberrations indicates a measure of the magnitude of the aberration. Moreover, E-05 in Table 4 and Table 6 has shown 10-5 .
[Table 4]
ΔL 0.00012
ΔCOMA + -1E-05
ΔCOMA− −0.04693
[Table 5]
ΔL -0.00485
ΔCOMA + −0.00671
ΔCOMA−−0.02344
[Table 6]
ΔL 0.00011
ΔCOMA + 3E-05
ΔCOMA− −0.00107
[Table 7]
ΔL 0
ΔCOMA + 0
ΔCOMA− −0.00923
From the above Tables 4 to 7, it can be understood that the coma aberration can be controlled by independently moving the first concave mirror and the second concave mirror (tilting, shifting, moving in the optical axis direction).

以上のように、第１凹面鏡及び第２凹面鏡を独立に移動させることにより、倍率、非点収差、像面湾曲、コマ収差等をそれぞれコントロールすることができ、投影光学系ＰＬの光学調整が可能となる。   As described above, by independently moving the first concave mirror and the second concave mirror, it is possible to control magnification, astigmatism, curvature of field, coma, etc., respectively, and optical adjustment of the projection optical system PL is possible. It becomes.

なお、以上の実施例では、矩形の露光フィールドの場合について示したが、本発明では実施例を円弧状の露光フィールドとすることも可能であることは言うまでもない。   In the above embodiment, the case of the rectangular exposure field has been described. However, it goes without saying that the embodiment can be an arc exposure field in the present invention.

この発明の実施の形態にかかる露光装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the exposure apparatus concerning embodiment of this invention. この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the semiconductor device as a microdevice concerning embodiment of this invention. この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の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the liquid crystal display element as a microdevice concerning embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

Ｍ・・・マスク、ＰＬ・・・投影光学系、Ｐ・・・プレート、ＩＬ・・・照明光学系、１０・・・第１凹面鏡、１１・・・第２凹面鏡、１２・・・凸面鏡、１３、１４・・・駆動装置、２０・・・制御部。   M ... Mask, PL ... Projection optical system, P ... Plate, IL ... Illumination optical system, 10 ... First concave mirror, 11 ... Second concave mirror, 12 ... Convex mirror, 13, 14... Drive device, 20.

Claims (11)

マスクのパターンを照明光を用いて照明する照明光学系と、
反射部材を備え前記マスクのパターンを感光性基板上に投影する投影光学系を備える露光装置において、
前記反射部材は、少なくとも２つの部分反射部材を備えることを特徴とする露光装置。 An illumination optical system for illuminating the mask pattern with illumination light;
In an exposure apparatus that includes a projection optical system that includes a reflecting member and projects a pattern of the mask onto a photosensitive substrate.
The exposure apparatus, wherein the reflection member includes at least two partial reflection members. 前記投影光学系は、凹面反射部材と、該凹面反射部材の曲率中心と合致する曲率中心または該凹面反射部材の曲率中心と所定量だけずらした曲率中心を持つ凸面反射面とを有し、
前記凹面反射部材は、前記少なくとも２つの部分反射部材を備えることを特徴とする請求項１記載の露光装置。 The projection optical system includes a concave reflecting member and a convex reflecting surface having a center of curvature matching the center of curvature of the concave reflecting member or a center of curvature shifted by a predetermined amount from the center of curvature of the concave reflecting member,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the concave reflection member includes the at least two partial reflection members. 前記少なくとも２つの部分反射部材の少なくとも１つは、独立して光軸方向に駆動可能に構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein at least one of the at least two partial reflection members is configured to be independently driven in an optical axis direction. 前記少なくとも２つの部分反射部材の少なくとも１つは、独立してチルトまたはシフト駆動可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の露光装置。   4. The exposure apparatus according to claim 1, wherein at least one of the at least two partial reflection members is configured to be independently capable of being tilted or shifted. 5. 前記投影光学系の結像条件を検出する検出手段と、
前記検出手段からの検出結果に基づいて、前記少なくとも２つの部分反射部材の少なくとも１つを独立して駆動させる駆動手段とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の露光装置。 Detecting means for detecting an imaging condition of the projection optical system;
The exposure apparatus according to claim 1, further comprising: a driving unit that independently drives at least one of the at least two partial reflection members based on a detection result from the detection unit. 前記検出手段は、
基板の伸縮を検出する伸縮検出手段と、
前記伸縮検出手段からの検出結果に基づいて、前記少なくとも２つの部分反射部材の少なくとも１つを独立して光軸方向に移動させる移動手段とを備えることを特徴とする請求項５記載の露光装置。 The detection means includes
Expansion / contraction detection means for detecting expansion / contraction of the substrate;
6. The exposure apparatus according to claim 5, further comprising a moving unit that independently moves at least one of the at least two partial reflection members in the optical axis direction based on a detection result from the expansion / contraction detection unit. . 前記マスクに対する照明条件を変更する変更手段と、
前記変更手段により変更された照明条件に基づいて、前記少なくとも２つの部分反射部材の少なくとも１つを独立して駆動させる駆動手段とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の露光装置。 Changing means for changing illumination conditions for the mask;
3. The exposure according to claim 1, further comprising a driving unit configured to independently drive at least one of the at least two partial reflection members based on the illumination condition changed by the changing unit. apparatus. 前記駆動手段は、前記少なくとも２つの部分反射部材の少なくとも１つを独立して光軸方向に移動させること、前記少なくとも２つの部分反射部材の少なくとも１つを独立してチルトさせること、及び前記少なくとも２つの部分反射部材の少なくとも１つを独立してシフトさせることのうちの少なくとも１つを行うことを特徴とする請求項５乃至請求項７の何れか一項に記載の露光装置。   The drive means independently moves at least one of the at least two partial reflection members in the optical axis direction, independently tilts at least one of the at least two partial reflection members, and the at least 8. The exposure apparatus according to claim 5, wherein at least one of shifting at least one of the two partial reflection members independently is performed. マスクを照明する照明光学系と、前記マスクのパターンを感光性基板に投影する投影光学系を有する露光装置において、
前記投影光学系は、複数の光学部材が光軸に対して対称に配置される対称光学系を有し、
前記複数の光学部材の少なくとも１つは、複数の部分反射部材を有し、
前記投影光学系の光学特性を調整するために、前記複数の部分反射部材の少なくとも１つを独立に移動させる駆動手段と、
前記複数の部分反射部材の少なくとも１つの移動を制御するために前記駆動手段の駆動を制御する制御手段とを備えることを特徴とする露光装置。 In an exposure apparatus having an illumination optical system for illuminating a mask and a projection optical system for projecting the pattern of the mask onto a photosensitive substrate,
The projection optical system has a symmetric optical system in which a plurality of optical members are arranged symmetrically with respect to the optical axis,
At least one of the plurality of optical members has a plurality of partially reflecting members,
Drive means for independently moving at least one of the plurality of partial reflection members in order to adjust the optical characteristics of the projection optical system;
An exposure apparatus comprising: a control unit that controls driving of the driving unit in order to control movement of at least one of the plurality of partial reflection members. 前記複数の光学部材には、凹面反射部材と、該凹面反射部材の曲率中心と合致する曲率中心または該凹面反射部材の曲率中心と所定量だけずらした曲率中心を持つ凸面反射面とが含まれることを特徴とする請求項９記載の露光装置。   The plurality of optical members include a concave reflecting member and a convex reflecting surface having a center of curvature matching the center of curvature of the concave reflecting member or a center of curvature shifted by a predetermined amount from the center of curvature of the concave reflecting member. An exposure apparatus according to claim 9. マスクのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された感光性基板を現像する現像工程とを含むマイクロデバイスの製造方法であって、
前記露光工程は、請求項１乃至請求項１０の何れか一項に記載の露光装置を用いることを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。 An exposure step of exposing the pattern of the mask onto the photosensitive substrate;
And a development step of developing the photosensitive substrate exposed by the exposure step, comprising:
The method of manufacturing a micro device, wherein the exposure step uses the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 10.
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