JP3448663B2 - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は投影露光装置に関し、特
に半導体や液晶表示パネル等の回路基板の製造に用いら
れる投影露光装置に関する。
に半導体や液晶表示パネル等の回路基板の製造に用いら
れる投影露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の投影露光装置として、た
とえば米国特許第４，４２５，０３７号明細書や特公平
５−２８４８７号公報に開示の装置がある。上記米国特
許明細書に開示の装置では、投影光学系の凹面反射面に
アライメント用の光が通過する穴を設けている。一方、
特公平５−２８４８７号公報に開示の装置では、アライ
メント検出系が投影光学系とは全く独立に設けられてお
り、投影光学系を利用しない構成になっている。
とえば米国特許第４，４２５，０３７号明細書や特公平
５−２８４８７号公報に開示の装置がある。上記米国特
許明細書に開示の装置では、投影光学系の凹面反射面に
アライメント用の光が通過する穴を設けている。一方、
特公平５−２８４８７号公報に開示の装置では、アライ
メント検出系が投影光学系とは全く独立に設けられてお
り、投影光学系を利用しない構成になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、上記
米国特許明細書に開示の従来の投影露光装置では、投影
光学系の凹面反射面にアライメント用の光が通過する穴
を設けている。この場合、露光性能に悪影響を与えない
ように凹面反射面に形成される穴のサイズを制限する必
要がある。したがって、アライメント用としては十分な
大きさの穴を形成すること、すなわちアライメント検出
系として十分大きな開口数を得ることが困難であり、マ
スク面（物体面）と基板面（像面）との高精度な位置合
わせ（アライメント）ができないという不都合があっ
た。さらに、上記凹面反射面が投影光学系の瞳面である
ため、瞳面である凹面反射面において露光光を遮蔽する
ことは投影光学系の実質的な開口数の低下を招き、装置
の解像力の悪化を伴うという不都合もあった。
米国特許明細書に開示の従来の投影露光装置では、投影
光学系の凹面反射面にアライメント用の光が通過する穴
を設けている。この場合、露光性能に悪影響を与えない
ように凹面反射面に形成される穴のサイズを制限する必
要がある。したがって、アライメント用としては十分な
大きさの穴を形成すること、すなわちアライメント検出
系として十分大きな開口数を得ることが困難であり、マ
スク面（物体面）と基板面（像面）との高精度な位置合
わせ（アライメント）ができないという不都合があっ
た。さらに、上記凹面反射面が投影光学系の瞳面である
ため、瞳面である凹面反射面において露光光を遮蔽する
ことは投影光学系の実質的な開口数の低下を招き、装置
の解像力の悪化を伴うという不都合もあった。
【０００４】一方、特公平５−２８４８７号公報に開示
の従来の投影露光装置では、アライメント検出系が投影
光学系を利用しないため、露光領域内のパターンを利用
したアライメントを行うことが困難であるという不都合
があった。また、アライメント専用の光学系をマスクと
基板との間に介在させなくてはならないため、投影光学
系とアライメント検出系との並列配置が空間的に困難で
あるという不都合もあった。
の従来の投影露光装置では、アライメント検出系が投影
光学系を利用しないため、露光領域内のパターンを利用
したアライメントを行うことが困難であるという不都合
があった。また、アライメント専用の光学系をマスクと
基板との間に介在させなくてはならないため、投影光学
系とアライメント検出系との並列配置が空間的に困難で
あるという不都合もあった。
【０００５】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、投影光学系の性能悪化を伴うことなく、高精
度で、且つ投影光学系との空間的配置が容易なアライメ
ント検出系を有する投影露光装置を提供することを目的
とする。
のであり、投影光学系の性能悪化を伴うことなく、高精
度で、且つ投影光学系との空間的配置が容易なアライメ
ント検出系を有する投影露光装置を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、投影光学系に対してマスクおよ
び基板を相対的に移動させつつ、所定の波長の露光光に
よって前記マスク上に形成されたパターンを前記投影光
学系を介して前記基板上に投影露光する投影露光装置に
おいて、前記投影光学系は、前記露光光の入射側に凹面
を向けた凹面反射面と、該凹面反射面側に凸面を向けた
レンズ成分とを備えたダイソン型光学系であり、前記投
影光学系の凹面反射面には、少なくともアライメント光
の一部を透過させる機能を有する薄膜が設けられ、前記
投影光学系の凹面反射面を介して前記マスクおよび前記
基板にアライメント光を照射し、且つ前記凹面反射面を
介して前記アライメント光による前記マスクおよび前記
基板からの反射光を受光して、前記マスクおよび前記基
板の位置情報を検出するためのアライメント検出系を備
えていることを特徴とする投影露光装置を提供する。
に、本発明においては、投影光学系に対してマスクおよ
び基板を相対的に移動させつつ、所定の波長の露光光に
よって前記マスク上に形成されたパターンを前記投影光
学系を介して前記基板上に投影露光する投影露光装置に
おいて、前記投影光学系は、前記露光光の入射側に凹面
を向けた凹面反射面と、該凹面反射面側に凸面を向けた
レンズ成分とを備えたダイソン型光学系であり、前記投
影光学系の凹面反射面には、少なくともアライメント光
の一部を透過させる機能を有する薄膜が設けられ、前記
投影光学系の凹面反射面を介して前記マスクおよび前記
基板にアライメント光を照射し、且つ前記凹面反射面を
介して前記アライメント光による前記マスクおよび前記
基板からの反射光を受光して、前記マスクおよび前記基
板の位置情報を検出するためのアライメント検出系を備
えていることを特徴とする投影露光装置を提供する。
【０００７】本発明の好ましい態様によれば、前記投影
光学系は、前記マスク上に形成されたパターンの中間像
を形成する第１のダイソン型部分光学系と、前記中間像
を前記基板上に再結像させる第２のダイソン型部分光学
系とを備えている。この場合、前記アライメント検出系
は、前記第１のダイソン型部分光学系の前記凹面反射面
を介して前記マスクにアライメント光を照射し、且つ前
記凹面反射面を介した前記マスクからの反射光を受光し
て前記マスクの位置情報を検出するためのマスク用アラ
イメント系と、前記第２のダイソン型部分光学系の前記
凹面反射面を介して前記基板にアライメント光を照射
し、且つ前記凹面反射面を介した前記基板からの反射光
を受光して前記基板の位置情報を検出するための基板用
アライメント系とを備えているのが好ましい。
光学系は、前記マスク上に形成されたパターンの中間像
を形成する第１のダイソン型部分光学系と、前記中間像
を前記基板上に再結像させる第２のダイソン型部分光学
系とを備えている。この場合、前記アライメント検出系
は、前記第１のダイソン型部分光学系の前記凹面反射面
を介して前記マスクにアライメント光を照射し、且つ前
記凹面反射面を介した前記マスクからの反射光を受光し
て前記マスクの位置情報を検出するためのマスク用アラ
イメント系と、前記第２のダイソン型部分光学系の前記
凹面反射面を介して前記基板にアライメント光を照射
し、且つ前記凹面反射面を介した前記基板からの反射光
を受光して前記基板の位置情報を検出するための基板用
アライメント系とを備えているのが好ましい。
【０００８】また、前記薄膜は、前記アライメント光を
透過し、且つ前記露光光を反射するダイクロイック膜、
あるいは前記アライメント光および前記露光光の双方を
半透過する半透過膜からなるのが好ましい。
透過し、且つ前記露光光を反射するダイクロイック膜、
あるいは前記アライメント光および前記露光光の双方を
半透過する半透過膜からなるのが好ましい。
【０００９】
【作用】本発明によれば、投影光学系がダイソン型光学
系である場合にはその凹面反射面に、投影光学系がオフ
ナー型光学系である場合にはその凸面反射面に、少なく
ともアライメント光の一部を透過する薄膜が設けられて
いる。具体的には、上記薄膜は、露光光を反射し且つア
ライメント光を透過するダイクロイック膜、露光光およ
びアライメント光の双方を半透過するような半透過膜か
らなる。
系である場合にはその凹面反射面に、投影光学系がオフ
ナー型光学系である場合にはその凸面反射面に、少なく
ともアライメント光の一部を透過する薄膜が設けられて
いる。具体的には、上記薄膜は、露光光を反射し且つア
ライメント光を透過するダイクロイック膜、露光光およ
びアライメント光の双方を半透過するような半透過膜か
らなる。
【００１０】したがって、アライメント動作において
は、凹面反射面または凸面反射面を介してアライメント
光を投影光学系に入射し、マスクおよび基板からの反射
光を受光することによってマスクおよび基板の位置情報
を検出する。一般に、投影光学系およびアライメント検
出系の解像力は、その光学系の開口数に比例する。本発
明の投影露光装置の場合、投影光学系の開口数およびア
ライメント検出系の開口数はともに、ダイクロイック膜
または半透過膜が形成された凹面反射面または凸面反射
面の有効径に比例することになる。すなわち、投影光学
系の解像度およびアライメント検出系の解像度は、上記
凹面反射面または上記凸面反射面の有効径が大きい程良
くなる。
は、凹面反射面または凸面反射面を介してアライメント
光を投影光学系に入射し、マスクおよび基板からの反射
光を受光することによってマスクおよび基板の位置情報
を検出する。一般に、投影光学系およびアライメント検
出系の解像力は、その光学系の開口数に比例する。本発
明の投影露光装置の場合、投影光学系の開口数およびア
ライメント検出系の開口数はともに、ダイクロイック膜
または半透過膜が形成された凹面反射面または凸面反射
面の有効径に比例することになる。すなわち、投影光学
系の解像度およびアライメント検出系の解像度は、上記
凹面反射面または上記凸面反射面の有効径が大きい程良
くなる。
【００１１】上述したように、本発明の構成では、アラ
イメント光として投影光学系の露光光と同じ径の光束を
通過させることができる。したがって、露光光とアライ
メント光（非露光光）との波長の差による影響を別にす
れば、投影光学系を利用するアライメント検出系として
は最大の解像力を得ることができる。その結果、アライ
メント検出系の位置分解能が高くなり、高精度のアライ
メントを行うことが可能になる。
イメント光として投影光学系の露光光と同じ径の光束を
通過させることができる。したがって、露光光とアライ
メント光（非露光光）との波長の差による影響を別にす
れば、投影光学系を利用するアライメント検出系として
は最大の解像力を得ることができる。その結果、アライ
メント検出系の位置分解能が高くなり、高精度のアライ
メントを行うことが可能になる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の第１実施例にかかる投影露光装
置の構成を示す図である。図１では、所定の回路パター
ンが形成されたマスク２２とレジストが塗布された例え
ばガラス基板からなるプレート３２とが走査される方向
をＸ軸とし、マスク２２の平面内でＸ軸と直交する方向
をＹ軸とし、マスク２２の法線方向をＺ軸としている。
する。図１は、本発明の第１実施例にかかる投影露光装
置の構成を示す図である。図１では、所定の回路パター
ンが形成されたマスク２２とレジストが塗布された例え
ばガラス基板からなるプレート３２とが走査される方向
をＸ軸とし、マスク２２の平面内でＸ軸と直交する方向
をＹ軸とし、マスク２２の法線方向をＺ軸としている。
【００１３】図示の投影露光装置は、図中ＸＹ平面内の
マスク２２を均一に照明するための照明光学系２１を備
えている。マスク２２の下方には、２つの部分光学系か
らなる投影光学系が配設されている。各部分光学系は、
それぞれ同じ構成を有する。投影光学系のさらに下方に
は、プレート３２がＸＹ平面とほぼ平行になるようにス
テージ３３上に載置されている。ステージ３３上には基
準パターン３４が固定されており、基準パターン３４は
プレート３２と同じ高さ（Ｚ方向位置）にある。
マスク２２を均一に照明するための照明光学系２１を備
えている。マスク２２の下方には、２つの部分光学系か
らなる投影光学系が配設されている。各部分光学系は、
それぞれ同じ構成を有する。投影光学系のさらに下方に
は、プレート３２がＸＹ平面とほぼ平行になるようにス
テージ３３上に載置されている。ステージ３３上には基
準パターン３４が固定されており、基準パターン３４は
プレート３２と同じ高さ（Ｚ方向位置）にある。
【００１４】図１に示すように、投影光学系は、第１の
部分光学系（２４〜２７）と、視野絞り（不図示）と、
第２の部分光学系（２８〜３１）とから構成されてい
る。第１部分光学系（２４〜２７）および第２部分光学
系（２８〜３１）は、それぞれダイソン型の光学系であ
って、同じ構成を有する。
部分光学系（２４〜２７）と、視野絞り（不図示）と、
第２の部分光学系（２８〜３１）とから構成されてい
る。第１部分光学系（２４〜２７）および第２部分光学
系（２８〜３１）は、それぞれダイソン型の光学系であ
って、同じ構成を有する。
【００１５】第１の部分光学系は、マスク２２からの光
をＸ軸方向（図中右側）に偏向する直角プリズム２４
と、このプリズム２４で反射された光を収束させるため
の平凸レンズ２５と、この平凸レンズ２５を通過した光
を再び平凸レンズ２５に反射する凹面反射面２６ａと、
平凸レンズ２５を介して入射した光を図中下方に偏向す
る直角プリズム２７とからなる。上述したように、第１
の部分光学系と第２の部分光学系とは全く同じ構成を有
する。したがって、第２の部分光学系の構成要素には第
１の部分光学系の構成要素と異なる符号が付されている
が、第２の部分光学系の構成について重複する説明を省
略する。
をＸ軸方向（図中右側）に偏向する直角プリズム２４
と、このプリズム２４で反射された光を収束させるため
の平凸レンズ２５と、この平凸レンズ２５を通過した光
を再び平凸レンズ２５に反射する凹面反射面２６ａと、
平凸レンズ２５を介して入射した光を図中下方に偏向す
る直角プリズム２７とからなる。上述したように、第１
の部分光学系と第２の部分光学系とは全く同じ構成を有
する。したがって、第２の部分光学系の構成要素には第
１の部分光学系の構成要素と異なる符号が付されている
が、第２の部分光学系の構成について重複する説明を省
略する。
【００１６】こうして、マスク２２を透過した照明光
は、プリズム２４で図中右側に偏向され、平凸レンズ２
５に入射する。平凸レンズ２５で収束された光は、凹面
反射面２６ａで図中左側に反射され、再び平凸レンズ２
５に入射する。平凸レンズ２５を通過した光は、プリズ
ム２７で図中下方に偏向され、第１の部分光学系と第２
の部分光学系との間にマスク２２のパターンの一次像が
形成される。このように、第１の部分光学系（２４〜２
７）によって形成された一次像は、Ｘ方向の横倍率が正
でＹ方向の横倍率が負のマスク２２の等倍像である。な
お、一次像が形成される位置には視野絞り（不図示）が
配置されている。
は、プリズム２４で図中右側に偏向され、平凸レンズ２
５に入射する。平凸レンズ２５で収束された光は、凹面
反射面２６ａで図中左側に反射され、再び平凸レンズ２
５に入射する。平凸レンズ２５を通過した光は、プリズ
ム２７で図中下方に偏向され、第１の部分光学系と第２
の部分光学系との間にマスク２２のパターンの一次像が
形成される。このように、第１の部分光学系（２４〜２
７）によって形成された一次像は、Ｘ方向の横倍率が正
でＹ方向の横倍率が負のマスク２２の等倍像である。な
お、一次像が形成される位置には視野絞り（不図示）が
配置されている。
【００１７】視野絞りを介した一次像からの光は、第２
の部分光学系のプリズム２８で図中右側に偏向され、平
凸レンズ２９に入射する。平凸レンズ２９で収束された
光は、凹面反射面３０ａで図中左側に反射され、再び平
凸レンズ２９に入射する。平凸レンズ２９を通過した光
は、プリズム３１で図中下方に偏向され、プレート３２
上にはマスク２２のパターンの二次像が形成される。
の部分光学系のプリズム２８で図中右側に偏向され、平
凸レンズ２９に入射する。平凸レンズ２９で収束された
光は、凹面反射面３０ａで図中左側に反射され、再び平
凸レンズ２９に入射する。平凸レンズ２９を通過した光
は、プリズム３１で図中下方に偏向され、プレート３２
上にはマスク２２のパターンの二次像が形成される。
【００１８】上述したように、第１の部分光学系と第２
の部分光学系とは全く同じ構成を有し、第２の部分光学
系はＸ方向の横倍率が正でＹ方向の横倍率が負の一次像
の等倍像を形成する。したがって、第１および第２の部
分光学系を介してプレート３２上に形成される二次像
は、マスク２２の等倍正立像（Ｘ方向およびＹ方向の横
倍率がともに正の像）となる。
の部分光学系とは全く同じ構成を有し、第２の部分光学
系はＸ方向の横倍率が正でＹ方向の横倍率が負の一次像
の等倍像を形成する。したがって、第１および第２の部
分光学系を介してプレート３２上に形成される二次像
は、マスク２２の等倍正立像（Ｘ方向およびＹ方向の横
倍率がともに正の像）となる。
【００１９】一方、図１のアライメント検出系は、第１
の部分光学系を介してマスク２２の位置情報を検知する
ためのマスク用アライメント系と、第２の部分光学系を
介してプレート３２の位置情報を検知するための基板用
アライメント系と、ステージ３３の下方に設けられたモ
ニター光学系３５とを備えている。図中、マスク用アラ
イメント系と基板用アライメント系とにはそれぞれ異な
る参照符号を付しているが、２つのアライメント検出系
は全く同じ構成を有する。したがって、マスク用アライ
メント系についてその構成を説明し、基板用アライメン
ト系については重複する説明を省略する。
の部分光学系を介してマスク２２の位置情報を検知する
ためのマスク用アライメント系と、第２の部分光学系を
介してプレート３２の位置情報を検知するための基板用
アライメント系と、ステージ３３の下方に設けられたモ
ニター光学系３５とを備えている。図中、マスク用アラ
イメント系と基板用アライメント系とにはそれぞれ異な
る参照符号を付しているが、２つのアライメント検出系
は全く同じ構成を有する。したがって、マスク用アライ
メント系についてその構成を説明し、基板用アライメン
ト系については重複する説明を省略する。
【００２０】マスク用アライメント系は、非露光光を発
する光源（不図示）を備えている。光源からのアライメ
ント光束４５のうち一部の光束が半透過ミラー４２を透
過し、凹レンズ（あるいは負屈折力レンズ群）４１およ
び凸レンズ（あるいは正屈折力レンズ群）４０で屈折さ
れ、正メニスカスレンズ２６に入射する。正メニスカス
レンズ２６の凹面反射面２６ａは、露光光を反射してア
ライメント光を透過させるようなダイクロイック膜に、
あるいは露光光およびアライメント光をともに半透過
（すなわち半反射）するような半透過膜に形成されてい
る。
する光源（不図示）を備えている。光源からのアライメ
ント光束４５のうち一部の光束が半透過ミラー４２を透
過し、凹レンズ（あるいは負屈折力レンズ群）４１およ
び凸レンズ（あるいは正屈折力レンズ群）４０で屈折さ
れ、正メニスカスレンズ２６に入射する。正メニスカス
レンズ２６の凹面反射面２６ａは、露光光を反射してア
ライメント光を透過させるようなダイクロイック膜に、
あるいは露光光およびアライメント光をともに半透過
（すなわち半反射）するような半透過膜に形成されてい
る。
【００２１】したがって、アライメント光は正メニスカ
スレンズ２６を透過し、平凸レンズ２５および直角プリ
ズム２４を介してマスク２２上のパターン２３を照明す
る。パターン２３で反射したアライメント光は、上記光
路を逆行し、半透過ミラー４２で図中上方に反射され
る。半透過ミラー４２で反射したアライメント光はレン
ズ４３を介して撮像素子４４上に結像する。こうして、
撮像素子４４上に結像したパターン２３の像位置によ
り、マスク２２上のパターン２３のＸＹ平面内での位置
情報を検出することができる。このように、マスク用ア
ライメント系では、プレート側にアライメント光が導か
れることがないように、すなわちプリズム２７ではなく
プリズム２４にアライメント光が入射するように、アラ
イメント光４５が図中左上がりに方向付けられている。
スレンズ２６を透過し、平凸レンズ２５および直角プリ
ズム２４を介してマスク２２上のパターン２３を照明す
る。パターン２３で反射したアライメント光は、上記光
路を逆行し、半透過ミラー４２で図中上方に反射され
る。半透過ミラー４２で反射したアライメント光はレン
ズ４３を介して撮像素子４４上に結像する。こうして、
撮像素子４４上に結像したパターン２３の像位置によ
り、マスク２２上のパターン２３のＸＹ平面内での位置
情報を検出することができる。このように、マスク用ア
ライメント系では、プレート側にアライメント光が導か
れることがないように、すなわちプリズム２７ではなく
プリズム２４にアライメント光が入射するように、アラ
イメント光４５が図中左上がりに方向付けられている。
【００２２】以上のように構成された第１実施例の投影
露光装置のアライメント動作について、図１を参照しな
がら説明する。まず、第１のステップとして、マスク２
２のパターン２３を照明光学系２１で照明し、モニター
光学系３５でパターン２３の像を観察する。次いで、ス
テージ３３上の基準パターン３４の像とマスク２２のパ
ターン２３の像とが一致するように、ステージ３３をＸ
Ｙ平面内で適宜移動させる。こうして、第１のステップ
により、ステージ３３上の基準パターン３４のＸＹ平面
内での位置とマスク２２のパターン２３のＸＹ平面内で
の位置とを一致させる。
露光装置のアライメント動作について、図１を参照しな
がら説明する。まず、第１のステップとして、マスク２
２のパターン２３を照明光学系２１で照明し、モニター
光学系３５でパターン２３の像を観察する。次いで、ス
テージ３３上の基準パターン３４の像とマスク２２のパ
ターン２３の像とが一致するように、ステージ３３をＸ
Ｙ平面内で適宜移動させる。こうして、第１のステップ
により、ステージ３３上の基準パターン３４のＸＹ平面
内での位置とマスク２２のパターン２３のＸＹ平面内で
の位置とを一致させる。
【００２３】第２のステップでは、基準パターン３４の
位置情報を基板用アライメント系で検出する。なお、第
２のステップの間ステージ３３は不動である。上述した
ように、基板用アライメント系の図示なき光源を発した
アライメント光（非露光光）５５は半透過ミラー５２を
透過し、凹レンズ５１および凸レンズ５０で屈折され、
正メニスカスレンズ３０に入射する。正メニスカスレン
ズ３０を透過したアライメント光は、平凸レンズ２９お
よび直角プリズム３１を介してステージ３３上の基準パ
ターン３４を照明する。
位置情報を基板用アライメント系で検出する。なお、第
２のステップの間ステージ３３は不動である。上述した
ように、基板用アライメント系の図示なき光源を発した
アライメント光（非露光光）５５は半透過ミラー５２を
透過し、凹レンズ５１および凸レンズ５０で屈折され、
正メニスカスレンズ３０に入射する。正メニスカスレン
ズ３０を透過したアライメント光は、平凸レンズ２９お
よび直角プリズム３１を介してステージ３３上の基準パ
ターン３４を照明する。
【００２４】基準パターン３４で反射したアライメント
光は、上記光路を逆行し、半透過ミラー５２で図中下方
に反射される。半透過ミラー５２で反射したアライメン
ト光はレンズ５３を介して撮像素子５４上に結像する。
こうして、撮像素子５４上に結像した基準パターン３４
の像位置により、基準パターン３４のＸＹ平面内での位
置を検出し、検出した位置を記憶する。なお、第１のス
テップの動作により、ステージ３３上の基準パターン３
４とマスク２２のパターン２３とのＸＹ平面内における
位置が一致しているので、ステージ３３上の基準パター
ン３４のＸＹ平面内での位置を検出して記憶すること
は、すなわちマスク２２のパターン２３のＸＹ平面内で
の位置を検出して記憶することに他ならない。
光は、上記光路を逆行し、半透過ミラー５２で図中下方
に反射される。半透過ミラー５２で反射したアライメン
ト光はレンズ５３を介して撮像素子５４上に結像する。
こうして、撮像素子５４上に結像した基準パターン３４
の像位置により、基準パターン３４のＸＹ平面内での位
置を検出し、検出した位置を記憶する。なお、第１のス
テップの動作により、ステージ３３上の基準パターン３
４とマスク２２のパターン２３とのＸＹ平面内における
位置が一致しているので、ステージ３３上の基準パター
ン３４のＸＹ平面内での位置を検出して記憶すること
は、すなわちマスク２２のパターン２３のＸＹ平面内で
の位置を検出して記憶することに他ならない。
【００２５】第３のステップでは、マスク２２上のパタ
ーン２３の位置情報をマスク用アライメント系で検出す
る。上述したように、マスク用アライメント系の図示な
き光源を発したアライメント光（非露光光）４５は半透
過ミラー４２を透過し、凹レンズ４１および凸レンズ４
０で屈折され、正メニスカスレンズ２６に入射する。正
メニスカスレンズ２６を透過したアライメント光は、平
凸レンズ２５および直角プリズム２４を介してマスク２
２のパターン２３を照明する。
ーン２３の位置情報をマスク用アライメント系で検出す
る。上述したように、マスク用アライメント系の図示な
き光源を発したアライメント光（非露光光）４５は半透
過ミラー４２を透過し、凹レンズ４１および凸レンズ４
０で屈折され、正メニスカスレンズ２６に入射する。正
メニスカスレンズ２６を透過したアライメント光は、平
凸レンズ２５および直角プリズム２４を介してマスク２
２のパターン２３を照明する。
【００２６】パターン２３で反射したアライメント光
は、上記光路を逆行し、半透過ミラー４２で図中上方に
反射される。半透過ミラー４２で反射したアライメント
光はレンズ４３を介して撮像素子４４上に結像する。こ
うして、撮像素子４４上に結像したパターン２３の像位
置により、パターン２３のＸＹ平面内での位置を検出
し、検出した位置を記憶する。
は、上記光路を逆行し、半透過ミラー４２で図中上方に
反射される。半透過ミラー４２で反射したアライメント
光はレンズ４３を介して撮像素子４４上に結像する。こ
うして、撮像素子４４上に結像したパターン２３の像位
置により、パターン２３のＸＹ平面内での位置を検出
し、検出した位置を記憶する。
【００２７】なお、プレート３２の露光が一旦終了して
別のプレート３２ｄと交換される場合、上記第２のステ
ップにおいて基板用アライメント系で記憶した位置にプ
レート３２ｄ上のパターンが合致するようにステージ３
３を移動させる。この位置はまた、マスク２２のパター
ン２３と同じ位置であるから、マスク２２とプレート３
２ｄとの位置合わせが完了することになる。なお、マス
ク２２の露光が一旦終了して別のマスク２２ｄと交換さ
れる場合、再度上記第１のステップから第３のステップ
を実行してもよい。また、マスク２２の露光が一旦終了
して別のマスク２２ｄと交換される場合、上記第３のス
テップにおいてマスク用アライメント系で記憶した位置
にマスク２２ｄ上のパターンが合致するようにマスクス
テージ（不図示）を移動させて、マスク２２ｄとプレー
ト３２との位置合わせが完了することになる。
別のプレート３２ｄと交換される場合、上記第２のステ
ップにおいて基板用アライメント系で記憶した位置にプ
レート３２ｄ上のパターンが合致するようにステージ３
３を移動させる。この位置はまた、マスク２２のパター
ン２３と同じ位置であるから、マスク２２とプレート３
２ｄとの位置合わせが完了することになる。なお、マス
ク２２の露光が一旦終了して別のマスク２２ｄと交換さ
れる場合、再度上記第１のステップから第３のステップ
を実行してもよい。また、マスク２２の露光が一旦終了
して別のマスク２２ｄと交換される場合、上記第３のス
テップにおいてマスク用アライメント系で記憶した位置
にマスク２２ｄ上のパターンが合致するようにマスクス
テージ（不図示）を移動させて、マスク２２ｄとプレー
ト３２との位置合わせが完了することになる。
【００２８】図２は、本発明の第２実施例にかかる投影
露光装置の構成を示す図である。第１実施例の投影露光
装置では投影光学系が２つのダイソン型部分光学系から
なっているが、第２実施例の投影露光装置では投影光学
系が１つのダイソン型光学系からなる点が基本的に相違
する。また、これに伴って第２実施例ではマスク用アラ
イメント系および基板用アライメント系の双方のアライ
メント光が同一ダイソン型光学系を介してそれぞれマス
クおよびプレートに導かれるが、それぞれの基本的な構
成および動作は第１実施例のアライメント検出系と同様
である。したがって、第１実施例との構成的な相違点に
着目して説明を行い、アライメント動作について重複す
る説明を省略する。
露光装置の構成を示す図である。第１実施例の投影露光
装置では投影光学系が２つのダイソン型部分光学系から
なっているが、第２実施例の投影露光装置では投影光学
系が１つのダイソン型光学系からなる点が基本的に相違
する。また、これに伴って第２実施例ではマスク用アラ
イメント系および基板用アライメント系の双方のアライ
メント光が同一ダイソン型光学系を介してそれぞれマス
クおよびプレートに導かれるが、それぞれの基本的な構
成および動作は第１実施例のアライメント検出系と同様
である。したがって、第１実施例との構成的な相違点に
着目して説明を行い、アライメント動作について重複す
る説明を省略する。
【００２９】図２の投影露光装置では、マスク７１の下
方にダイソン型の光学系からなる投影光学系が配設さ
れ、投影光学系のさらに下方にプレート８１がＸＹ平面
とほぼ平行になるようにステージ（不図示）上に載置さ
れている。投影光学系は、マスク７１からの光をＸ軸方
向（図中右側）に偏向する直角プリズム７２ａと、この
プリズム７２ａで反射された光を収束させるための平凸
レンズ７３と、この平凸レンズ７３を通過した光を再び
平凸レンズ７３に反射する凹面反射面７４ａと、平凸レ
ンズ７３を介して入射した光を図中下方に偏向する直角
プリズム７２ｂとからなる。
方にダイソン型の光学系からなる投影光学系が配設さ
れ、投影光学系のさらに下方にプレート８１がＸＹ平面
とほぼ平行になるようにステージ（不図示）上に載置さ
れている。投影光学系は、マスク７１からの光をＸ軸方
向（図中右側）に偏向する直角プリズム７２ａと、この
プリズム７２ａで反射された光を収束させるための平凸
レンズ７３と、この平凸レンズ７３を通過した光を再び
平凸レンズ７３に反射する凹面反射面７４ａと、平凸レ
ンズ７３を介して入射した光を図中下方に偏向する直角
プリズム７２ｂとからなる。
【００３０】こうして、マスク７１を透過した照明光
は、プリズム７２ａで図中右側に偏向され、平凸レンズ
７３に入射する。平凸レンズ７３で収束された光は、凹
面反射面７４ａで図中左側に反射され、再び平凸レンズ
７３に入射する。平凸レンズ７３を通過した光は、プリ
ズム７２ｂで図中下方に偏向され、プレート８１上には
マスク７１のパターン像が形成される。このように、プ
レート８１上に形成されたマスク７１のパターン像は、
Ｘ方向の横倍率が正でＹ方向の横倍率が負であるため、
等倍鏡像となる。
は、プリズム７２ａで図中右側に偏向され、平凸レンズ
７３に入射する。平凸レンズ７３で収束された光は、凹
面反射面７４ａで図中左側に反射され、再び平凸レンズ
７３に入射する。平凸レンズ７３を通過した光は、プリ
ズム７２ｂで図中下方に偏向され、プレート８１上には
マスク７１のパターン像が形成される。このように、プ
レート８１上に形成されたマスク７１のパターン像は、
Ｘ方向の横倍率が正でＹ方向の横倍率が負であるため、
等倍鏡像となる。
【００３１】一方、図２のアライメント検出系は、マス
ク７１の位置情報を検知するためのマスク用アライメン
ト系と、プレート８１の位置情報を検知するための基板
用アライメント系とを備えている。図中、マスク用アラ
イメント系と基板用アライメント系とにはそれぞれ異な
る参照符号を付しているが、２つのアライメント検出系
は基本的に同じ構成を有する。
ク７１の位置情報を検知するためのマスク用アライメン
ト系と、プレート８１の位置情報を検知するための基板
用アライメント系とを備えている。図中、マスク用アラ
イメント系と基板用アライメント系とにはそれぞれ異な
る参照符号を付しているが、２つのアライメント検出系
は基本的に同じ構成を有する。
【００３２】図２の投影露光装置では、マスク用アライ
メント系は、非露光光を発する光源（不図示）を備えて
いる。光源からのアライメント光束８０Ｍのうち一部の
光束が半透過ミラー７７を透過し、凹レンズ７６および
凸レンズ７５で屈折され、正メニスカスレンズ７４に入
射する。正メニスカスレンズ７４の凹面反射面７４ａ
は、露光光を反射してアライメント光を透過させるよう
なダイクロイック膜に、あるいは露光光およびアライメ
ント光をともに半透過（すなわち半反射）するような半
透過膜に形成されている。
メント系は、非露光光を発する光源（不図示）を備えて
いる。光源からのアライメント光束８０Ｍのうち一部の
光束が半透過ミラー７７を透過し、凹レンズ７６および
凸レンズ７５で屈折され、正メニスカスレンズ７４に入
射する。正メニスカスレンズ７４の凹面反射面７４ａ
は、露光光を反射してアライメント光を透過させるよう
なダイクロイック膜に、あるいは露光光およびアライメ
ント光をともに半透過（すなわち半反射）するような半
透過膜に形成されている。
【００３３】したがって、アライメント光は正メニスカ
スレンズ７４を透過し、平凸レンズ７３および直角プリ
ズム７２ａを介してマスク７１上のパターンを照明す
る。パターンで反射したアライメント光は、上記光路を
逆行し、半透過ミラー７７で図中上方に反射される。半
透過ミラー７７で反射したアライメント光はレンズ７８
を介して撮像素子７９Ｍ上に結像する。こうして、撮像
素子７９Ｍ上に結像したパターンの像位置により、マス
ク７１上のパターンのＸＹ平面内での位置情報を検出す
ることができる。
スレンズ７４を透過し、平凸レンズ７３および直角プリ
ズム７２ａを介してマスク７１上のパターンを照明す
る。パターンで反射したアライメント光は、上記光路を
逆行し、半透過ミラー７７で図中上方に反射される。半
透過ミラー７７で反射したアライメント光はレンズ７８
を介して撮像素子７９Ｍ上に結像する。こうして、撮像
素子７９Ｍ上に結像したパターンの像位置により、マス
ク７１上のパターンのＸＹ平面内での位置情報を検出す
ることができる。
【００３４】一方、基板用アライメント系は、非露光光
を発する光源（不図示）を備えている。光源からのアラ
イメント光束８０Ｓのうち一部の光束が半透過ミラー７
７を透過し、凹レンズ７６および凸レンズ７５で屈折さ
れ、正メニスカスレンズ７４に入射する。アライメント
光は正メニスカスレンズ７４を透過し、平凸レンズ７３
および直角プリズム７２ｂを介して基準パターン（不図
示）を照明する。基準パターンで反射したアライメント
光は、上記光路を逆行し、半透過ミラー７７で図中上方
に反射される。半透過ミラー７７で反射したアライメン
ト光はレンズ７８を介して撮像素子７９Ｓ上に結像す
る。こうして、撮像素子７９Ｓ上に結像した基準パター
ンの像位置により、基準パターンのＸＹ平面内での位置
情報を検出することができる。
を発する光源（不図示）を備えている。光源からのアラ
イメント光束８０Ｓのうち一部の光束が半透過ミラー７
７を透過し、凹レンズ７６および凸レンズ７５で屈折さ
れ、正メニスカスレンズ７４に入射する。アライメント
光は正メニスカスレンズ７４を透過し、平凸レンズ７３
および直角プリズム７２ｂを介して基準パターン（不図
示）を照明する。基準パターンで反射したアライメント
光は、上記光路を逆行し、半透過ミラー７７で図中上方
に反射される。半透過ミラー７７で反射したアライメン
ト光はレンズ７８を介して撮像素子７９Ｓ上に結像す
る。こうして、撮像素子７９Ｓ上に結像した基準パター
ンの像位置により、基準パターンのＸＹ平面内での位置
情報を検出することができる。
【００３５】このように、マスク用アライメント系で
は、マスク側にアライメント光が導かれるように、すな
わちプリズム７２ａにアライメント光が入射するよう
に、アライメント光８０Ｍが図中左上がりに方向付けら
れている。一方、基板用アライメント系では、プレート
側にアライメント光が導かれるように、すなわちプリズ
ム７２ｂにアライメント光が入射するように、アライメ
ント光８０Ｓが図中左下がりに方向付けられている。な
お、アライメント動作については第１実施例と同じであ
り、重複する説明を省略する。
は、マスク側にアライメント光が導かれるように、すな
わちプリズム７２ａにアライメント光が入射するよう
に、アライメント光８０Ｍが図中左上がりに方向付けら
れている。一方、基板用アライメント系では、プレート
側にアライメント光が導かれるように、すなわちプリズ
ム７２ｂにアライメント光が入射するように、アライメ
ント光８０Ｓが図中左下がりに方向付けられている。な
お、アライメント動作については第１実施例と同じであ
り、重複する説明を省略する。
【００３６】図３は、本発明の第３実施例にかかる投影
露光装置の構成を示す図である。第１実施例および第２
実施例の投影露光装置では投影光学系がダイソン型光学
系からなっているが、第３実施例にかかる投影露光装置
では投影光学系がオフナー型光学系からなる点が基本的
に相違する。なお、投影光学系がオフナー型であること
に伴い、アライメント検出系の構成も第１実施例および
第２実施例におけるアライメント検出系とは異なる構成
を有する。しかしながら、基本的なアライメント動作は
同様である。
露光装置の構成を示す図である。第１実施例および第２
実施例の投影露光装置では投影光学系がダイソン型光学
系からなっているが、第３実施例にかかる投影露光装置
では投影光学系がオフナー型光学系からなる点が基本的
に相違する。なお、投影光学系がオフナー型であること
に伴い、アライメント検出系の構成も第１実施例および
第２実施例におけるアライメント検出系とは異なる構成
を有する。しかしながら、基本的なアライメント動作は
同様である。
【００３７】図３の投影露光装置では、マスク９０の下
方にオフナー型の光学系からなる投影光学系が配設さ
れ、投影光学系のさらに下方にプレート９４がＸＹ平面
とほぼ平行になるようにステージ（不図示）上に載置さ
れている。投影光学系は、マスク９０からの光をＸ軸方
向（図中右側）に偏向する反射鏡９１ａと、この反射鏡
９１ａで反射された光を図中左側に反射するための凹面
反射鏡９２と、この凹面反射鏡９２で反射された光を再
び凹面反射鏡９２に向かって反射するための凸面反射面
９３ａと、凹面反射鏡９２で図中左側に再び反射された
光を図中下方に偏向する反射鏡９１ｂとからなる。
方にオフナー型の光学系からなる投影光学系が配設さ
れ、投影光学系のさらに下方にプレート９４がＸＹ平面
とほぼ平行になるようにステージ（不図示）上に載置さ
れている。投影光学系は、マスク９０からの光をＸ軸方
向（図中右側）に偏向する反射鏡９１ａと、この反射鏡
９１ａで反射された光を図中左側に反射するための凹面
反射鏡９２と、この凹面反射鏡９２で反射された光を再
び凹面反射鏡９２に向かって反射するための凸面反射面
９３ａと、凹面反射鏡９２で図中左側に再び反射された
光を図中下方に偏向する反射鏡９１ｂとからなる。
【００３８】こうして、マスク９０を透過した照明光
は、反射鏡９１ａで図中右側に偏向され、凹面反射鏡９
２に入射する。凹面反射鏡９２で反射された光は、凸面
反射面９３ａで図中右側に反射され、再び凹面反射鏡９
２に入射する。凹面反射鏡９２で再び反射された光は、
反射鏡９１ｂで図中下方に偏向され、プレート９４上に
はマスク９０のパターン像が形成される。このように、
プレート９４上に形成されたマスク９０のパターン像
は、Ｘ方向の横倍率が正で、Ｙ方向の横倍率が負の等倍
鏡像となる。
は、反射鏡９１ａで図中右側に偏向され、凹面反射鏡９
２に入射する。凹面反射鏡９２で反射された光は、凸面
反射面９３ａで図中右側に反射され、再び凹面反射鏡９
２に入射する。凹面反射鏡９２で再び反射された光は、
反射鏡９１ｂで図中下方に偏向され、プレート９４上に
はマスク９０のパターン像が形成される。このように、
プレート９４上に形成されたマスク９０のパターン像
は、Ｘ方向の横倍率が正で、Ｙ方向の横倍率が負の等倍
鏡像となる。
【００３９】一方、図３のアライメント検出系は、マス
ク９０の位置情報を検知するためのマスク用アライメン
ト系と、プレート９４の位置情報を検知するための基板
用アライメント系とを備えている。図中、マスク用アラ
イメント系と基板用アライメント系とにはそれぞれ異な
る参照符号を付しているが、２つのアライメント検出系
は基本的に同じ構成を有する。したがって、マスク用ア
ライメント系の構成についてのみ説明を行い、基板用ア
ライメント系の構成については説明を省略する。
ク９０の位置情報を検知するためのマスク用アライメン
ト系と、プレート９４の位置情報を検知するための基板
用アライメント系とを備えている。図中、マスク用アラ
イメント系と基板用アライメント系とにはそれぞれ異な
る参照符号を付しているが、２つのアライメント検出系
は基本的に同じ構成を有する。したがって、マスク用ア
ライメント系の構成についてのみ説明を行い、基板用ア
ライメント系の構成については説明を省略する。
【００４０】マスク用アライメント系は、非露光光を発
する光源１０２Ｍを備えている。光源１０２Ｍからのア
ライメント光は、反射鏡１０１Ｍによって図中上方に反
射され、半透過ミラー９９Ｍを透過する。半透過ミラー
９９Ｍを透過したアライメント光は、拡大光学系９８Ｍ
を介して直角プリズム９７で図中右側に偏向され、視野
絞り９６を照明する。この視野絞り９６は、介在する光
学系によってマスク９０およびプレート９４と共役にな
っている。
する光源１０２Ｍを備えている。光源１０２Ｍからのア
ライメント光は、反射鏡１０１Ｍによって図中上方に反
射され、半透過ミラー９９Ｍを透過する。半透過ミラー
９９Ｍを透過したアライメント光は、拡大光学系９８Ｍ
を介して直角プリズム９７で図中右側に偏向され、視野
絞り９６を照明する。この視野絞り９６は、介在する光
学系によってマスク９０およびプレート９４と共役にな
っている。
【００４１】視野絞り９６を通過した光は、リレーレン
ズ系９５を介して凸レンズ９３に入射する。凸レンズ９
３の凸面反射面９３ａは、露光光を反射してアライメン
ト光を透過させるようなダイクロイック膜に、あるいは
露光光およびアライメント光をともに半透過（すなわち
半反射）するような半透過膜に形成されている。
ズ系９５を介して凸レンズ９３に入射する。凸レンズ９
３の凸面反射面９３ａは、露光光を反射してアライメン
ト光を透過させるようなダイクロイック膜に、あるいは
露光光およびアライメント光をともに半透過（すなわち
半反射）するような半透過膜に形成されている。
【００４２】したがって、アライメント光は凸レンズ９
３を透過し、凹面反射鏡９２および反射鏡９１ａを介し
てマスク９０上のパターンを照明する。パターンで反射
したアライメント光１０５Ｍは、上記光路を逆行し、視
野絞り９６の位置で一旦結像する。その後、直角プリズ
ム９７および拡大光学系９８Ｍを介して半透過ミラー９
９Ｍで図中左側に反射される。半透過ミラー９９Ｍで反
射したアライメント光はレンズ（不図示）を介して撮像
素子１００Ｍ上に拡大結像する。こうして、撮像素子１
００Ｍ上に結像したパターンの像位置により、マスク９
０上のパターンのＸＹ平面内での位置情報を検出するこ
とができる。なお、アライメント動作については第１実
施例と同じであり、重複する説明を省略する。
３を透過し、凹面反射鏡９２および反射鏡９１ａを介し
てマスク９０上のパターンを照明する。パターンで反射
したアライメント光１０５Ｍは、上記光路を逆行し、視
野絞り９６の位置で一旦結像する。その後、直角プリズ
ム９７および拡大光学系９８Ｍを介して半透過ミラー９
９Ｍで図中左側に反射される。半透過ミラー９９Ｍで反
射したアライメント光はレンズ（不図示）を介して撮像
素子１００Ｍ上に拡大結像する。こうして、撮像素子１
００Ｍ上に結像したパターンの像位置により、マスク９
０上のパターンのＸＹ平面内での位置情報を検出するこ
とができる。なお、アライメント動作については第１実
施例と同じであり、重複する説明を省略する。
【００４３】一般に、投影光学系およびアライメント検
出系の解像度は、その光学系の開口数に反比例する。た
とえば、第１実施例の第２の部分光学系について見る
と、その瞳面が凹面反射面３０ａとなっているので、第
２の部分光学系の開口数は凹面反射面３０ａの有効径φ
３０ｄに比例することになる。すなわち、投影光学系の
解像度は凹面反射面３０ａの有効径φ３０ｄが大きい程
良くなる。同様に、基板用アライメント系の解像度も、
凹面反射面３０ａの有効径φ３０ｄが大きい程良くな
る。
出系の解像度は、その光学系の開口数に反比例する。た
とえば、第１実施例の第２の部分光学系について見る
と、その瞳面が凹面反射面３０ａとなっているので、第
２の部分光学系の開口数は凹面反射面３０ａの有効径φ
３０ｄに比例することになる。すなわち、投影光学系の
解像度は凹面反射面３０ａの有効径φ３０ｄが大きい程
良くなる。同様に、基板用アライメント系の解像度も、
凹面反射面３０ａの有効径φ３０ｄが大きい程良くな
る。
【００４４】上述の各実施例では、投影光学系がダイソ
ン型であるときには凹面反射面を、投影光学系がオフナ
ー型であるときには凸面反射面を、露光光は反射してア
ライメント光（非露光光）は透過するようなダイクロイ
ック膜に、あるいは露光光およびアライメント光（非露
光光）をともに半反射するような半透過膜に形成してい
る。したがって、アライメント検出系として、投影光学
系と同じ径（φ２６ｄ、φ３０ｄ、φ７４ｄ、φ９３
ｄ）の光束を通過させることができるので、露光光とア
ライメント光（非露光光）との波長の差による影響を別
にすれば、投影光学系を利用するアライメント検出系と
しては最大の解像力を得ることができる。その結果、ア
ライメント検出系の位置分解能が高くなり、高精度のア
ライメントを行うことが可能になる。
ン型であるときには凹面反射面を、投影光学系がオフナ
ー型であるときには凸面反射面を、露光光は反射してア
ライメント光（非露光光）は透過するようなダイクロイ
ック膜に、あるいは露光光およびアライメント光（非露
光光）をともに半反射するような半透過膜に形成してい
る。したがって、アライメント検出系として、投影光学
系と同じ径（φ２６ｄ、φ３０ｄ、φ７４ｄ、φ９３
ｄ）の光束を通過させることができるので、露光光とア
ライメント光（非露光光）との波長の差による影響を別
にすれば、投影光学系を利用するアライメント検出系と
しては最大の解像力を得ることができる。その結果、ア
ライメント検出系の位置分解能が高くなり、高精度のア
ライメントを行うことが可能になる。
【００４５】また、上述の各実施例では、アライメント
検出系が投影光学系の一部を利用しているので、アライ
メント検出系の空間配置が容易であるばかりでなく、露
光領域内のパターンを利用したアライメントができるの
で精度上有利である。なお、上述の第１実施例および第
２実施例では、マスクおよびプレートからのアライメン
ト反射光束を凸レンズ（４０、５０、７５）と凹レンズ
（４１、５１、７６）とによって収束させる構成を採用
している。これは、マスク用アライメント系および基板
用アライメント系において、マスクおよびプレートから
撮像素子までの光学系の倍率は２０倍程度以上が望まし
いので、マスクおよびプレートから撮像素子までのアラ
イメント検出系の長さを短くするためである。
検出系が投影光学系の一部を利用しているので、アライ
メント検出系の空間配置が容易であるばかりでなく、露
光領域内のパターンを利用したアライメントができるの
で精度上有利である。なお、上述の第１実施例および第
２実施例では、マスクおよびプレートからのアライメン
ト反射光束を凸レンズ（４０、５０、７５）と凹レンズ
（４１、５１、７６）とによって収束させる構成を採用
している。これは、マスク用アライメント系および基板
用アライメント系において、マスクおよびプレートから
撮像素子までの光学系の倍率は２０倍程度以上が望まし
いので、マスクおよびプレートから撮像素子までのアラ
イメント検出系の長さを短くするためである。
【００４６】
【効果】以上説明したように、本発明の投影露光装置で
は、アライメント光として投影光学系の露光光と同じ径
の光束を通過させることができる。したがって、投影光
学系を利用するアライメント検出系としては最大の解像
力を得ることができる。その結果、投影光学系の性能悪
化を伴うことなく、マスクとプレート基板とのアライメ
ントを高精度に行うことができる。
は、アライメント光として投影光学系の露光光と同じ径
の光束を通過させることができる。したがって、投影光
学系を利用するアライメント検出系としては最大の解像
力を得ることができる。その結果、投影光学系の性能悪
化を伴うことなく、マスクとプレート基板とのアライメ
ントを高精度に行うことができる。
【図１】本発明の第１実施例にかかる投影露光装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施例にかかる投影露光装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図３】本発明の第３実施例にかかる投影露光装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
２１ 照明光学系
２２ マスク
２４、２７ プリズム
２５、２９ 平凸レンズ
２６ａ、３０ａ 凹面反射面
２８、３１ プリズム
３２ プレート
３３ ステージ
３４ 基準パターン
３５ モニター光学系
４０、５０ 凸レンズ
４１、５１ 凹レンズ
４２、５２ 半透過ミラー
４４、５４ 撮像素子
４５、５５ アライメント光束
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/027
G02B 27/18
G03B 27/32
G03B 27/54
G03F 9/00
Claims (8)
- 【請求項１】 投影光学系に対してマスクおよび基板を
相対的に移動させつつ、所定の波長の露光光によって前
記マスク上に形成されたパターンを前記投影光学系を介
して前記基板上に投影露光する投影露光装置において、 前記投影光学系は、前記露光光の入射側に凹面を向けた
凹面反射面と、該凹面反射面側に凸面を向けたレンズ成
分とを有するダイソン型光学系を備え、 前記投影光学系の凹面反射面には、少なくともアライメ
ント光の一部を透過させる機能を有する薄膜が設けら
れ、 前記マスクおよび前記基板の位置情報を検出するための
アライメント検出系をさらに備え、 前記アライメント検出系は、前記投影光学系の前記凹面
反射面を介して前記マスクにアライメント光を照射する
とともに、前記投影光学系の前記凹面反射面を介して前
記基板にアライメント光を照射し、且つ前記マスクから
の反射光を前記投影光学系の前記凹面反射面を介して受
光するとともに、前記基板からの反射光を前記投影光学
系の前記凹面反射面を介して受光する ことを特徴とする
投影露光装置。 - 【請求項２】 前記投影光学系は、前記マスク上に形成
されたパターンの中間像を形成する第１のダイソン型部
分光学系と、前記中間像を前記基板上に再結像させる第
２のダイソン型部分光学系とを備えていることを特徴と
する請求項１に記載の投影露光装置。 - 【請求項３】 前記アライメント検出系は、前記第１の
ダイソン型部分光学系の前記凹面反射面を介して前記マ
スクにアライメント光を照射し、且つ前記凹面反射面を
介した前記マスクからの反射光を受光して前記マスクの
位置情報を検出するためのマスク用アライメント系と、
前記第２のダイソン型部分光学系の前記凹面反射面を介
して前記基板にアライメント光を照射し、且つ前記凹面
反射面を介した前記基板からの反射光を受光して前記基
板の位置情報を検出するための基板用アライメント系と
を備えていることを特徴とする請求項２に記載の投影露
光装置。 - 【請求項４】 投影光学系に対してマスクおよび基板を
相対的に移動させつつ、所定の波長の露光光によって前
記マスク上に形成されたパターンを前記投影光学系を介
して前記基板上に投影露光する投影露光装置において、 前記投影光学系は、少なくとも１つの凹面反射面と、少
なくとも１つの凸面反射面とを備えたオフナー型光学系
であり、 前記投影光学系の前記凸面反射面には、少なくとも露光
光の一部を透過させる機能を有する薄膜が設けられ、 前記投影光学系の前記凸面反射面を介して前記マスクお
よび前記基板にアライメント光を照射し、且つ前記アラ
イメント光による前記マスクおよび前記基板からの反射
光を受光して、前記マスクおよび前記基板の位置情報を
検出するためのアライメント検出系を備えていることを
特徴とする投影露光装置。 - 【請求項５】 前記アライメント検出系は、前記投影光
学系の前記凸面反射面を介して前記マスクにアライメン
ト光を照射し、且つ前記凸面反射面を介して前記アライ
メント光による前記マスクからの反射光を受光して前記
マスクの位置情報を検出するためのマスク用アライメン
ト系と、前記凸面反射面を介して前記基板にアライメン
ト光を照射し、且つ前記凸面反射面を介して前記アライ
メント光による前記基板からの反射光を受光して前記基
板の位置情報を検出するための基板用アライメント系と
を備えていることを特徴とする請求項４に記載の投影露
光装置。 - 【請求項６】 前記薄膜は、前記アライメント光を透過
し、且つ前記露光光を反射するダイクロイック膜からな
ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記
載の投影露光装置。 - 【請求項７】 前記薄膜は、前記アライメント光および
前記露光光の双方を半透過する半透過膜からなることを
特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の投影
露光装置。 - 【請求項８】 所定の波長の露光光によってマスク上に
形成されたパターンを基板上に投影露光する方法におい
て、 請求項１乃至７の何れか一項に記載の投影露光装置を用
いて、前記マスクと前記基板とを位置決めし、前記投影
光学系に対して前記マスクおよび前記基板を相対的に移
動させつつ前記投影光学系を介して前記マスク上に形成
されたパターンの像を前記基板上に投影露光することを
特徴とする投影露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12459894A JP3448663B2 (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12459894A JP3448663B2 (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 投影露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07307283A JPH07307283A (ja) | 1995-11-21 |
| JP3448663B2 true JP3448663B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=14889416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12459894A Expired - Fee Related JP3448663B2 (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3448663B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100492175C (zh) * | 2006-07-04 | 2009-05-27 | 上海微电子装备有限公司 | 一种投影光学*** |
| CN107255858B (zh) * | 2011-12-20 | 2020-05-29 | 株式会社尼康 | 基底处理装置 |
-
1994
- 1994-05-13 JP JP12459894A patent/JP3448663B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07307283A (ja) | 1995-11-21 |
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