JPH06274945A - Exposing device for rotary scanning system - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To maintain a high through-put by detecting an eccentricity at the time of relative rotation between a pattern area on a reticle and a photosensitive disk, and displacing the central position of each rotating means so that the eccentricity can be offset. CONSTITUTION:This device is equipped with a detecting optical system DOS which photoelectrically detects a circulating pattern formed at the outer peripheral part of a pattern area PA of a reticle R, and an eccentricity detecting part PU which processes the detected photoelectric signal, and outputs the eccentricity related with a center C1 of rotation of the pattern area PA of the reticle R in a real time. Then, the device is equipped with a correcting part DU which corrects the position of a central axis C2 of rotation of a disk board D against an optical axis AX based on the eccentricity. Thus, the eccentricity of the reticle R is detected, and when the level of the eccentricity is more than a permitted value, the central axis C2 of rotation of the disk board D is position-corrected by the correcting part DU at the time of rotary scan exposure.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、コンパクト・ディスク
（ＣＤ）、ビデオ・ディスク（ＶＤ）等のディスク状媒
体の製造方法、及びその製造装置に関するものであり、
特にディスク媒体上に凹凸で形成される周回トラック
（グループ）、あるいはトラック上の情報ピット等のパ
ターンを、リソグラフィ技術によって製造する装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a disk-shaped medium such as a compact disk (CD) and a video disk (VD), and a manufacturing apparatus therefor.
In particular, the present invention relates to an apparatus for manufacturing, by a lithographic technique, a circular track (group) formed on a disk medium with irregularities, or a pattern such as information pits on the track.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、この種のＣＤ、ＶＤ等の製造方法
としては、グループやピットとなるパターン情報を、レ
ーザスポットによってマスターディスク（マザー）上に
ダイレクトカッティングにより形成し、それをレプリカ
として電鋳スタンパーに起し、さらに電鋳スタンパーを
用いて製品となるＣＤ、ＶＤをスタンピングによって作
ることが行なわれている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of manufacturing CDs, VDs, etc. of this kind, pattern information for forming groups and pits is formed by direct cutting on a master disk (mother) by a laser spot, and is used as a replica. It has been practiced to make CDs and VDs, which are the products, by stamping on a cast stamper and then by using an electroformed stamper.

【０００３】現在のＣＤ、ＶＤでは、グループ又はピッ
トの線幅が１μｍ内外であり、スタンピング法でも十分
精度よくパターン転写が達成でき、スループット、コス
トダウンも良好である。従ってＣＤ、ＶＤでは、ディス
ク円板上の周回トラック（グループ）が径方向に２μｍ
程度のピッチで同心円状、又は螺旋状に形成されてい
る。In current CDs and VDs, the line widths of groups or pits are within 1 μm, and pattern transfer can be achieved with sufficient accuracy even by the stamping method, and throughput and cost reduction are also good. Therefore, in CD and VD, the circular track (group) on the disc disk is 2 μm in the radial direction.
It is formed in a concentric circle shape or a spiral shape with a certain pitch.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ディス
ク上の単位面積当りの情報密度を、現行のものより高め
ようとすると、グループやピットの幅、間隔を0.５μｍ
〜0.３μｍへと微細化する必要が生じる。これに伴って
情報の読み出しビームの波長λも短波長化される。ビー
ムの波長λを短波長にすることで、ディスク上に照射さ
れるスポット径を微細化することが可能となる。もちろ
ん、グループやピットの深さは光学的距離（深さ×屈折
率）がビーム波長λの１／４になるので、線幅や間隔の
微細化とともに、凹凸の量も小さくなってくる。However, if the information density per unit area on the disk is to be increased from the current one, the width and interval of the groups and pits are 0.5 μm.
It is necessary to reduce the size to 0.3 μm. Along with this, the wavelength λ of the information reading beam is also shortened. By setting the wavelength λ of the beam to be a short wavelength, it becomes possible to miniaturize the spot diameter irradiated on the disk. Of course, since the optical distance (depth × refractive index) of the depths of the groups and pits is ¼ of the beam wavelength λ, the amount of irregularities becomes smaller as the line width and spacing are made finer.

【０００５】このようにグループやピットが微細化され
ると、現状のスタンパー方式では正確な転写が困難にな
ってくるといった問題が生じる。すなわち、ディスクと
なる料材には多かれ少なかれ弾性があるため、圧力をか
けてグループやピットのパターンを刻設しようとしても
微細化され過ぎていることから、うまく転写できないと
いった問題が生じる。When the groups and pits are miniaturized in this way, there arises a problem that accurate transfer becomes difficult with the current stamper system. That is, since the material used as the disk has elasticity to a greater or lesser degree, even if an attempt is made to engrave a pattern of groups or pits by applying pressure, the material is too fine and there is a problem that transfer cannot be performed well.

【０００６】そこで本発明は、これらの問題点を解決
し、ディスク媒体の高密度化に対応しつつ、高いスルー
プットを維持した新たな製造装置を提供することを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to solve these problems and to provide a new manufacturing apparatus capable of maintaining a high throughput while coping with the high density of the disk medium.

【０００７】[0007]

【課題を達成する為の手段】本発明においては、半導体
素子製造に使われている投影式のリソグラフィ法を用い
て、ディスクへパターン転写を行なうようにした。その
ため、本発明では以下の（ａ）〜（ｄ）の製造段階を実
行することを前提としている。 （ａ）：ディスク媒体（Ｄ）上に刻設すべき周回トラッ
ク（グループやピット列）の領域に対応した輪帯状の原
画パターン領域（ＰＡ）を円形の透明基板上に形成する
ことで、リソグラフィ用のマスク基板（レチクルＲ）を
作成すること。In the present invention, the pattern transfer to the disk is carried out by using the projection type lithography method used in the manufacture of semiconductor devices. Therefore, the present invention is premised on performing the following manufacturing steps (a) to (d). (A): Lithography by forming a ring-shaped original image pattern area (PA) corresponding to an area of a circular track (group or pit row) to be engraved on the disk medium (D) on a circular transparent substrate. A mask substrate (reticle R) for use with.

【０００８】（ｂ）：レチクル（Ｒ）上の原画パターン
領域（ＰＡ）のうちの一部分が、少なくともその輪帯の
幅全体に渡って投影光学系（ＰＬ）の投影視野領域（Ｉ
ｆ）内に位置するように、レチクル（Ｒ）の輪帯中心点
（Ｃ１）と投影光学系（ＰＬ）の光軸（ＡＸ）とを偏心
させて配置すること。 （ｃ）：ディスク媒体となる感光性円板（Ｄ）の中心点
が投影光学系（ＰＬ）の光軸（ＡＸ）から偏心するよう
に、感光性円板（Ｄ）を投影光学系（ＰＬ）の像面側の
配置すること。及び、 （ｄ）：円形レチクル（Ｒ）に照明光を照射しつつ、レ
チクル（Ｒ）を輪帯中心点（Ｃ１）を原点にして回転さ
せるとともに、感光性円板（Ｄ）の中心点を原点とし
て、レチクル（Ｒ）と同一角速度で回転させること。(B): A part of the original image pattern area (PA) on the reticle (R) covers at least the entire width of the ring zone and the projection visual field area (I) of the projection optical system (PL).
The center point (C1) of the ring zone of the reticle (R) and the optical axis (AX) of the projection optical system (PL) are eccentrically arranged so as to be located inside f). (C): The photosensitive disc (D) is projected onto the projection optical system (PL) so that the center point of the photosensitive disc (D) serving as a disk medium is decentered from the optical axis (AX) of the projection optical system (PL). ) Should be placed on the image side. And (d): While illuminating the circular reticle (R) with illumination light, rotate the reticle (R) with the center point of the ring zone (C1) as the origin, and set the center point of the photosensitive disc (D) to As the origin, rotate at the same angular velocity as the reticle (R).

【０００９】以上の段階によって、輪帯状の原画パター
ン領域の投影像が感光性円板（Ｄ）上に回転走査露光さ
れることになる。その後、本発明とは直接関係しない
が、感光性円板の現像、エッチング、等を行なうことで
円板（Ｄ）上に凹凸の周回トラックパターンが刻設され
る。そして本発明によるディスク製造装置は、上記４つ
の段階（ａ）〜（ｄ）のうち、段階（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）を実行するための露光装置を提供するものであ
る。Through the above steps, the projected image of the ring-shaped original image pattern area is rotationally scanned and exposed on the photosensitive disc (D). After that, although not directly related to the present invention, an uneven circular track pattern is formed on the disk (D) by developing, etching, etc. of the photosensitive disk. The disc manufacturing apparatus according to the present invention includes steps (b), (c), among the above four steps (a) to (d).
An exposure apparatus for performing (d) is provided.

【００１０】すなわち、輪帯状の原画パターン領域（Ｐ
Ａ）を有する円形レチクル（Ｒ）を、輪帯中心点を原点
として投影光学系（ＰＬ）の物体面側で回転可能に保持
する第１の回転手段（２０、２１）と、レチクル（Ｒ）
の原画パターン領域（ＰＡ）のうちの一部を、輪帯の径
方向の幅と同程度の長さを有して輪帯の径方向に伸びた
スリット状、もしくは扇状に制限された照明光（ＩＡ、
ＩＡ₁ 、ＩＡ₂ ）で照射する照明手段（１、２、１０：
１０Ａ〜１０Ｈ）と、感光性円板（Ｄ）の中心点（Ｃ
２）を投影光学系（ＰＬ）に関してレチクル（Ｒ）の輪
帯中心点（Ｃ１）とほほ共役な位置に配置した状態で感
光性円板（Ｄ）をその中心点（Ｃ２）を原点として回転
させる第２の回転手段（３０）と、レチクル（Ｒ）と感
光性円板（Ｄ）とが等しい角速度で同期回転するよう
に、第１回転手段（２０、２１）と第２回転手段（３
０）を駆動させる駆動制御手段（ＲＲＣ、ＤＲＣ、ＭＣ
Ｕ：１００Ａ、１００Ｂ、１０１Ａ、１０１Ｂ、１０
２、Ｍ₁ 、Ｍ₂ 、ＥＣ₁ 、ＥＣ₂ ）と、レチクル（Ｒ）
と感光性円板（Ｄ）とが同期回転しているとき、その回
転が整数回する間だけ、照明手段からの照射光（ＩＡ、
ＩＡ₁ 、ＩＡ₂ ）がレチクルＲを照射するように制御す
る照射制御手段（１０Ａ、１０６〜１０８）とを設ける
ようにした。That is, a ring-shaped original image pattern area (P
First rotating means (20, 21) for rotatably holding the circular reticle (R) having (A) on the object plane side of the projection optical system (PL) with the center point of the ring zone as the origin, and the reticle (R).
Of a part of the original image pattern area (PA) of the above, which has a length approximately equal to the radial width of the ring zone and extends in the radial direction of the ring zone, or illumination light limited to a fan shape. (IA,
Illuminating means (1, 2, 10: IA ₁ , IA ₂ ) for irradiation.
10A to 10H) and the center point (C) of the photosensitive disc (D).
The photosensitive disc (D) is rotated about the center point (C2) of the projection optical system (PL) with the center of the ring (C1) of the reticle (R) being approximately conjugate with the projection optical system (PL). The first rotating means (20, 21) and the second rotating means (3) so that the second rotating means (30), the reticle (R) and the photosensitive disk (D) rotate synchronously at the same angular velocity.
0) driving control means (RRC, DRC, MC)
U: 100A, 100B, 101A, 101B, 10
2, M ₁ , M ₂ , EC ₁ , EC ₂ ) and reticle (R)
And the photosensitive disk (D) are synchronously rotated, the irradiation light (IA, IA,
Irradiation control means (10A, 106 to 108) for controlling IA ₁ and IA ₂ ) to irradiate the reticle R is provided.

【００１１】さらに、レチクル（Ｒ）上の輪帯状のパタ
ーン領域（ＰＡ）と感光性円板（Ｄ）との相対回転時の
偏心量を検出し、その偏心が相殺されるように、第１回
転手段と第２回転手段との各中心位置を相対的に変位さ
せる補正手段を設けるようにした。Further, the eccentricity amount at the time of relative rotation between the ring-shaped pattern area (PA) on the reticle (R) and the photosensitive disc (D) is detected, and the eccentricity is offset so as to be offset. Correction means for relatively displacing the central positions of the rotating means and the second rotating means are provided.

【００１２】[0012]

【作用】以上の本発明の装置では、フォトリソグラフィ
工程で使われているスキャンタイプの露光方法と同様
に、マスク基板（レチクル）と感光性円板（ディスク）
とを露光動作中に回転走査するようにしてある。そこで
回転走査露光の原理を、図１を参照して説明する。In the apparatus of the present invention described above, the mask substrate (reticle) and the photosensitive disc (disk) are used in the same manner as the scan type exposure method used in the photolithography process.
And are rotationally scanned during the exposure operation. Therefore, the principle of rotary scanning exposure will be described with reference to FIG.

【００１３】図１において、照明系の一部を構成するコ
ンデンサーレンズ１からは、円形レチクル（Ｒ）の輪帯
状の原画パターン領域（ＰＡ）上を扇形の照明領域（Ｉ
Ａ）で照射する露光光が射出される。この扇形照明領域
（ＩＡ）の原点は、輪帯パターン領域ＰＡの中心点Ｃ
１、すなわちレチクルＲの回転中心軸にほぼ一致してい
る。投影レンズＰＬは扇形照明領域ＩＡ内のパターン領
域ＰＡの一部のパターン像を感光性レジストの塗布され
た円形ディスク板Ｄ上に投影するもので、図１ではコン
デンサーレンズ１（照明系）の光軸と一致した光軸ＡＸ
を有する。通常の屈折系による投影レンズでは、物体面
側のパターンが反転像（鏡像）として投影されるため、
ディスク板Ｄの中心点Ｃ２、すなわち回転中心軸は光軸
ＡＸを挟んでレチクルＲの中心点Ｃ１の反対側に位置す
る。すなわち投影レンズに関して中心点Ｃ１とＣ２は共
役関係にある。In FIG. 1, from a condenser lens 1 which constitutes a part of an illumination system, a fan-shaped illumination area (I) is formed on a ring-shaped original image pattern area (PA) of a circular reticle (R).
The exposure light emitted in A) is emitted. The origin of this fan-shaped illumination area (IA) is the center point C of the annular pattern area PA.
1, that is, substantially coincides with the rotation center axis of the reticle R. The projection lens PL projects a part of the pattern image of the pattern area PA in the fan-shaped illumination area IA onto the circular disk plate D coated with the photosensitive resist. In FIG. 1, the light from the condenser lens 1 (illumination system) is projected. Optical axis AX that coincides with the axis
Have. In a projection lens with a normal refraction system, the pattern on the object plane side is projected as an inverted image (mirror image),
The center point C2 of the disc plate D, that is, the rotation center axis is located on the opposite side of the center point C1 of the reticle R with the optical axis AX in between. That is, the center points C1 and C2 of the projection lens have a conjugate relationship.

【００１４】またディスク媒体として完成したときのデ
ィスク板Ｄ上での情報トラックの最外周の半径をＳ_W と
すると、投影レンズＰＬの倍率をｍ（縮小投影の場合、
ｍは１未満）として、レチクルＲ上の輪帯パターン領域
ＰＡの最外周の半径Ｓ_r は、Ｓ_W ＝ｍ・Ｓ_r の関係にな
る。さて、レチクルＲ、投影レンズＰＬ、ディスク板Ｄ
を図１のように配置し、レチクルＲを回転駆動系ＲＲＣ
で時計方向に回転させ、ディスク板Ｄを回転駆動系ＤＲ
Ｃによって反時計方向に回転させる。このとき、主制御
系ＭＣＵによってレチクルＲとディスク板Ｄとが同一角
速度になるように制御する。そして速度が同一になった
状態で、扇状照明領域ＩＡ内に露光光を照射し、レチク
ルＲとディスク板Ｄとが整数回（１回も含む）だけ回転
したら、照射を中止する。When the radius of the outermost circumference of the information track on the disk plate D when completed as a disk medium is S _W , the magnification of the projection lens PL is m (in the case of reduction projection,
(m is less than 1), the outermost radius S _r of the ring pattern area PA on the reticle R has a relationship of S _W = m · S _r . Now, reticle R, projection lens PL, disk plate D
Are arranged as shown in FIG. 1, and the reticle R is attached to the rotary drive system RRC.
To rotate the disk plate D clockwise to rotate the drive system DR.
Rotate counterclockwise with C. At this time, the main control system MCU controls the reticle R and the disc plate D so that they have the same angular velocity. Then, in the state where the speeds are the same, the exposure light is irradiated into the fan-shaped illumination area IA, and when the reticle R and the disk plate D rotate an integral number of times (including once), the irradiation is stopped.

【００１５】これによってディスク板Ｄの表面のレジス
ト層には、輪帯状のパターン領域ＰＡ全体の潜像が転写
され、以後ディスク板Ｄを現像し、エッチング（又は蒸
着）工程等を通すことによって、ディスク板Ｄ上に周回
トラック（グループ、又はピット列）を構成する微細な
凹凸が刻設される。以上の如く、ディスク板Ｄへの露光
は回転走査によって行なわれるため、処理枚数（スルー
プット）を上げるためには、ディスク板Ｄ、レチクルＲ
の１回転で露光を完了するのが望ましい。また扇状照明
領域ＩＡは、投影レンズＰＬの物体面側の円形視野領域
内に包含される大きさでなければならない。As a result, the latent image of the entire ring-shaped pattern area PA is transferred to the resist layer on the surface of the disk plate D, and thereafter, the disk plate D is developed and passed through an etching (or vapor deposition) process or the like. On the disk plate D, fine irregularities forming a track (group or pit row) are engraved. As described above, since the exposure of the disc plate D is performed by the rotational scanning, the disc plate D and the reticle R can be increased in order to increase the number of processed sheets (throughput).
It is desirable to complete the exposure in one rotation. Further, the fan-shaped illumination area IA must have a size included in the circular visual field area on the object plane side of the projection lens PL.

【００１６】さらにこの種の投影レンズＰＬは、半導体
素子（超ＬＳＩ）製造用の投影露光装置（ステッパー）
で使われている片側、もしくは両側テレントリックな高
開口数（高Ｎ．Ａ．）、高解像力のものがそのまま利用
でき、ディスク板Ｄ上で0.４〜0.３μｍ程度の線幅を解
像する。また露光光の光源としては、ｉ線（又はｇ線）
のスペクトルを含む水銀放電灯や、紫外域に発振スペク
トルをもつエキシマレーザ等が利用でき、短波長化によ
り、微細な線幅が解像される。さらに照明光の短波長化
とともに、照明系の構成を工夫することによって、投影
像の解像と焦点深度とを向上させることもできる。ある
いはレチクルＲのパターン領域ＰＡの周回トラック、又
はトラック内のピットに対応したレチクルパターンに対
して位相シフト法を適用するように位相部材を設けたレ
チクルを使ってもよい。Furthermore, this type of projection lens PL is a projection exposure apparatus (stepper) for manufacturing semiconductor elements (VLSI).
One-sided or both-sided telecentric high numerical apertures (high NA) and high resolutions used in the above can be used as they are, and a line width of about 0.4 to 0.3 μm can be solved on the disc plate D. Image. The light source of the exposure light is i-line (or g-line)
It is possible to use a mercury discharge lamp containing a spectrum of, an excimer laser having an oscillation spectrum in the ultraviolet region, and the like, and a fine line width can be resolved by shortening the wavelength. Further, by shortening the wavelength of the illumination light and devising the configuration of the illumination system, the resolution of the projected image and the depth of focus can be improved. Alternatively, a reticle provided with a phase member may be used so as to apply the phase shift method to the reticle pattern corresponding to the circling track of the pattern area PA of the reticle R or the pit in the track.

【００１７】さらに本発明の１つの実施例においては、
図１に示すようにレチクルＲのパターン領域ＰＡの外周
部等に形成された周回状のパターンを光電的に検出する
検出光学系ＤＯＳと、その検出された光電信号を処理し
て、レチクルＲのパターン領域ＰＡの回転中心Ｃ１に関
する偏心量を、リアルタイムに出力する偏心検出部ＰＵ
と、その偏心量に基づいてディスク板Ｄの回転中心軸Ｃ
２の光軸ＡＸに対する位置を補正する補正（駆動）部Ｄ
Ｕとを設けるようにした。Further in one embodiment of the present invention,
As shown in FIG. 1, a detection optical system DOS that photoelectrically detects a circular pattern formed on the outer peripheral portion of the pattern area PA of the reticle R, and the detected photoelectric signal is processed to detect the reticle R. An eccentricity detection unit PU for outputting the eccentricity amount about the rotation center C1 of the pattern area PA in real time.
And the rotation center axis C of the disk plate D based on the eccentricity
A correction (driving) unit D for correcting the position of the second optical axis AX
U and so on.

【００１８】このようにレチクルＲの偏心量を検出する
ようにし、偏心の程度が許容値以上のときは、補正部Ｄ
Ｕによって回転スキャン露光時にディスク板Ｄの回転中
心軸Ｃ₂ を位置補正することによってディスク板Ｄ上に
転写される全体的なパターン形状（輪帯状）が、ディス
ク板Ｄの中心に対して大きく偏心することがなくなり、
完成したディスク板Ｄ上のピット情報等を読み出すピッ
クアップヘッドのトラッキング不良が防止されるといっ
た利点がある。In this way, the eccentricity of the reticle R is detected, and when the degree of eccentricity is above the allowable value, the correction unit D
The overall pattern shape (annular shape) transferred onto the disk plate D by correcting the rotational center axis C ₂ of the disk plate D during rotary scan exposure by U is largely eccentric with respect to the center of the disk plate D. Never do
There is an advantage that the tracking failure of the pickup head for reading the pit information and the like on the completed disc plate D can be prevented.

【００１９】[0019]

【実施例】次に本発明の実施例によるディスク露光装置
の構成を図２〜図５を参照して説明する。図２はディス
ク露光装置の全体構成を示し、光源を含む照明系１０か
らの露光光は、ミラー２で反射されて図１に示したのと
同じコンデンサーレンズ１を通って円形レチクルＲの輪
帯状パターン領域ＰＡ上を扇状に照射する。円形レチク
ルＲの中心部には中心点Ｃ１を中心とした軸受用の円形
開口が形成され、この円形開口にはレチクル回転支持機
構２０の回転軸２１が係合する。また支持機構２０には
レチクルＲ（軸２１）を回転するための回転駆動系ＲＲ
Ｃが設けられる。支持機構２０はレチクルＲの円形開口
を上下で挾み込むような軸２１を有し、全体としてコの
字形に作られている。また支持機構２０は軸２０Ａを介
してサブコラム２２へ回動自在に設けられ、レチクルＲ
の交換時等にレチクルＲを投影光路外へ挿脱する。この
サブコラム２２は、モータ、ピエゾ素子等により、投影
レンズＰＬを保持するメインコラムに対して水平方向に
微動可能に設けられ、その移動は主制御系ＭＣＵからの
指令によって行なわれる。これは照明系による扇状照明
領域ＩＡとレチクルＲの輪帯状パターン領域ＰＡとを正
確に位置合わせするためである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the structure of a disk exposure apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows the entire structure of the disc exposure apparatus. The exposure light from the illumination system 10 including the light source is reflected by the mirror 2 and passes through the same condenser lens 1 as shown in FIG. The pattern area PA is irradiated in a fan shape. At the center of the circular reticle R, a circular opening for bearing is formed around the center point C1, and the rotary shaft 21 of the reticle rotation support mechanism 20 is engaged with this circular opening. Further, the support mechanism 20 includes a rotary drive system RR for rotating the reticle R (shaft 21).
C is provided. The support mechanism 20 has a shaft 21 that vertically inserts a circular opening of the reticle R, and is formed in a U shape as a whole. Further, the support mechanism 20 is rotatably provided to the sub column 22 via the shaft 20A, and the reticle R
The reticle R is inserted into and removed from the projection optical path at the time of replacement, etc. The sub column 22 is provided so as to be finely movable in the horizontal direction with respect to the main column holding the projection lens PL by a motor, a piezo element or the like, and its movement is performed by a command from the main control system MCU. This is for accurately aligning the fan-shaped illumination area IA of the illumination system with the ring-shaped pattern area PA of the reticle R.

【００２０】一方、ディスク媒体となるディスク円板Ｄ
には、中心部に軸受用の開口部が形成されており、ディ
スク円板Ｄはこの開口部と係合するピボット状の中心突
起を備えた回転テーブル３０上に真空吸着等により固定
される。テーブル３０は駆動系ＤＲＣによって回転さ
れ、そのテーブル３０と駆動系ＤＲＣとは、水平方向
（図２中の紙面左右方向と紙面と垂直方向）に移動可能
なＸＹステージ４０上に設けられ、その移動量がレーザ
干渉計等の測長器４２によって検出される。このように
測長器４２を設けたのは、ディスク板Ｄの変換時に、回
転テーブル３０を投影レンズＰＬの直下から対比させ
て、未処理のディスク板と露光済のディスク板とを変換
する必要があるからである。さらに変換後、再びＸＹス
テージ４０を元の露光位置に正確に復帰させる必要もあ
るからである。その測長器４２の測定値は主制御系ＭＣ
Ｕへ送られ、ＸＹステージ４０の位置決め用のモータ等
の制御に使われる。さらに、ＸＹステージ４０には露光
時の偏心補正用に、レチクルＲ、又はディスク板Ｄが回
転している間に、偏心量に応じて微動するための、駆動
系ＤＵが設けられている。On the other hand, a disc disk D serving as a disc medium
Has a bearing opening formed in the center thereof, and the disc disk D is fixed by vacuum suction or the like on a rotary table 30 having a pivot-shaped central protrusion engaging with the opening. The table 30 is rotated by a drive system DRC, and the table 30 and the drive system DRC are provided on an XY stage 40 which is movable in the horizontal direction (the horizontal direction of the paper surface in FIG. 2 and the vertical direction to the paper surface), and the movement thereof. The quantity is detected by a length measuring device 42 such as a laser interferometer. In this way, the length measuring device 42 is provided so that when the disc plate D is converted, it is necessary to compare the rotary table 30 from directly below the projection lens PL to convert the unprocessed disc plate and the exposed disc plate. Because there is. This is because it is necessary to accurately return the XY stage 40 to the original exposure position again after the conversion. The measured value of the length measuring device 42 is the main control system MC.
It is sent to U and used for controlling the motor and the like for positioning the XY stage 40. Further, the XY stage 40 is provided with a drive system DU for finely correcting the eccentricity at the time of exposure while the reticle R or the disk plate D is rotating and finely moving according to the amount of eccentricity.

【００２１】さらに本実施例では、レチクルＲの回転時
の偏心量（光軸ＡＸからのずれ量）を検出するための光
電検出系ＤＯＳと、レチクルＲの回転時の平行性を調整
するためのエアベアリング方式等のレベリング機構６０
とが設けられる。その光電検出系ＤＯＳからの検出信号
は、偏心量の検出部（演算回路）ＰＵに送られ、偏心補
正のために回転テーブル３０の中心と光軸ＡＸとの間隔
とをＸＹステージ４０によって微動させる駆動系ＤＵの
制御に使われる。Further, in this embodiment, the photoelectric detection system DOS for detecting the amount of eccentricity (the amount of deviation from the optical axis AX) during the rotation of the reticle R and the parallelism during the rotation of the reticle R are adjusted. Air bearing type leveling mechanism 60
And are provided. The detection signal from the photoelectric detection system DOS is sent to the eccentricity amount detection unit (arithmetic circuit) PU, and the distance between the center of the rotary table 30 and the optical axis AX is finely moved by the XY stage 40 for eccentricity correction. Used to control the drive system DU.

【００２２】図３は照明系の構成の一例を示し、光源か
らの露光用照明光は、ロータリーシャッター１０Ａの位
置で集光した後、発散してコリメータレンズ１０Ｂを通
ってほぼ平行光束になる。その後、照明光束はフライア
イレンズ１０Ｃに入射し、フライアイレンズ１０Ｃの射
出側には複数の２次光源像が形成される。フライアイレ
ンズ１０Ｃの各２次光源像からの光束は、フィールドレ
ンズ１０Ｄ、ミラー１０Ｅを介して第１結像用レンズ１
０Ｆに入射し、レチクルブラインド（照明視野絞り）１
０Ｇの面内に重畳される。これによってブラインド１０
Ｇ上では均一な照度分布が得られる。レチクルブライン
ド１０Ｇの絞り開口はレチクルＲ上での照明領域ＩＡを
扇形にするため、それと相似の扇形をしており、さらに
扇の開き角を可変とするように可動ブレードを有してい
る。FIG. 3 shows an example of the configuration of the illumination system. The exposure illumination light from the light source is condensed at the position of the rotary shutter 10A, then diverges and passes through the collimator lens 10B to become a substantially parallel light beam. After that, the illumination light flux enters the fly-eye lens 10C, and a plurality of secondary light source images are formed on the exit side of the fly-eye lens 10C. The light flux from each secondary light source image of the fly-eye lens 10C passes through the field lens 10D and the mirror 10E, and the first imaging lens 1
Incident on 0F, reticle blind (illumination field stop) 1
It is superimposed in the 0G plane. This makes the blind 10
On G, a uniform illuminance distribution can be obtained. The diaphragm opening of the reticle blind 10G has a fan shape similar to that of the illumination area IA on the reticle R, and therefore has a movable blade so that the opening angle of the fan can be varied.

【００２３】さて、ブランインド１０Ｇを通った照明光
は第２結像用レンズ１０Ｈを介してミラー２、コンデン
サーレンズ１に入射し、レチクルＲに達する。このと
き、レチクルＲのパターン面側（図２中でレチクルＲの
下面）とレチクルブランインド１０Ｇと互いに結像関係
にある。尚、本実施例ではシャッター１０Ａの後にフラ
イアイレンズ１０Ｃが配置されているため、シャッター
１０Ａの羽根が照明光束の一部を遮断した場合で扇状照
明領域ＩＡ内の照度分布は均一に維持された状態で、そ
の平均照度だけが低下する。また本実施例においては、
シャッター１０Ｃの開閉タイミングとレチクルＲ、ディ
スク板Ｄの回転角度位置とを、同期させる必要があるの
で、シャッター１０Ｃの開動作時又は閉動作時のレチク
ル上での照度変化の時間特性を予めチェックしておく。The illumination light passing through the branding 10G enters the mirror 2 and the condenser lens 1 through the second image forming lens 10H and reaches the reticle R. At this time, the pattern surface side of the reticle R (the lower surface of the reticle R in FIG. 2) and the reticle blind 10G are in an image-forming relationship with each other. Since the fly-eye lens 10C is arranged after the shutter 10A in this embodiment, the illuminance distribution in the fan-shaped illumination area IA is maintained uniform when the blades of the shutter 10A block a part of the illumination light flux. In the state, only its average illuminance decreases. In addition, in this embodiment,
Since it is necessary to synchronize the opening / closing timing of the shutter 10C with the rotational angle position of the reticle R and the disc plate D, the time characteristic of the illuminance change on the reticle during the opening operation or the closing operation of the shutter 10C is checked in advance. Keep it.

【００２４】図４は、レチクルＲで見たとき（物体面
側）の投影レンズＰＬの円形視野領域Ｉｆと扇状照明領
域ＩＡ₁ 、ＩＡ₂ との関係を示したものである。扇状照
明領域ＩＡ₁ は、その開き角θ₁ が比較的狭く、扇状照
明領域ＩＡ₂ は開き角θ₂ が比較的広い場合を表わし、
それぞれの開き角の中心位置は、レチクルＲの回転中心
点Ｃ₁ と一致しているものとする。本実施例では中心点
Ｃ₁ と光軸ＡＸとを結ぶ線分ＣＬを仮定したとき、この
線分ＣＬが開き角θ₁ 、θ₂ の対称線になるようにレチ
クルブラインド１０Ｇの可動ブレードを動かすものとす
る。FIG. 4 shows the relationship between the circular visual field area If of the projection lens PL and the fan-shaped illumination areas IA ₁ and IA ₂ when viewed from the reticle R (on the object plane side). Fan-shaped illumination area IA ₁ represents the case opening angle theta ₁ is relatively narrow, fan-shaped illumination area IA ₂ are opening angle theta ₂ is relatively wide,
The center position of each opening angle is supposed to coincide with the rotation center point C ₁ of the reticle R. In the present embodiment, when a line segment CL connecting the center point C ₁ and the optical axis AX is assumed, the movable blade of the reticle blind 10G is moved so that the line segment CL becomes a symmetric line of the opening angles θ ₁ and θ _2. I shall.

【００２５】さて、開き角θ₁ の照明領域ＩＡ₁ の場
合、照明可能な輪帯状パターン領域の輪帯幅はＳ_r1とな
り、レチクルＲの最大径はＳ_r0＋Ｓ_r1になる。ここで半
径Ｓ_r0は輪帯状パターン領域ＰＡの内径である。ディス
ク媒体には通常、その寸法に一定の規格があるため、レ
チクルＲの寸法、輪帯状パターン領域ＰＡの最外径も一
義的に決められてしまう。従ってパターン領域ＰＡの最
外径がＳ_r0＋Ｓ_r1のとき、視野領域Ｉｆに包含される扇
状照明領域ＩＡの開き角θ₁ は、図４の状態よりも大き
くすることはできず、専ら開き角θ₁ よりも小さくする
ことしかできない。In the case of the illumination area IA _{1 having} the opening angle θ ₁ , the annular zone width of the illuminatable annular pattern area is S _r1 and the maximum diameter of the reticle R is S _r0 + S _r1 . Here, the radius S _r0 is the inner diameter of the ring-shaped pattern area PA. Since the disk medium usually has a certain size standard, the size of the reticle R and the outermost diameter of the ring-shaped pattern area PA are also uniquely determined. Therefore, when the outermost diameter of the pattern area PA is S _r0 + S _r1 , the opening angle θ ₁ of the fan-shaped illumination area IA included in the visual field area If cannot be made larger than that in the state of FIG. It can only be made smaller than θ ₁ .

【００２６】ところが、図４中扇状照明領域ＩＡ₂ のよ
うに、照明すべきパターン領域ＰＡの最外径がＳ_r0＋Ｓ
_r2のときは、開き角θ₂ がほぼ最大であり、輪帯状パタ
ーン領域ＰＡの周方向の照明エリアがそれだけ拡大す
る。従って開き角θ₁ の照明領域ＩＡ₁ で回転走査露光
するのにくらべ、開き角θ₂ の照明領域ＩＡ₂ で回転走
査露光した方が、走査速度を高められる点でスループッ
ト的には有利である。もちろん、本実施例ではレチクル
ブラインド１０Ｇによって開き角を適宜調整できるか
ら、レチクルＲ（ディスク板Ｄ）の回転速度、照明光の
照度、レジストの感度に応じて最適な開き角に設定す
る。However, like the fan-shaped illumination area IA _{2 in} FIG. 4, the outermost diameter of the pattern area PA to be illuminated is S _r0 + S.
_{At r2} , the opening angle θ ₂ is almost the maximum, and the illumination area in the circumferential direction of the ring-shaped pattern area PA is expanded accordingly. Therefore, as compared with the rotary scanning exposure in the illumination area IA ₁ having the opening angle θ ₁ , the rotary scanning exposure in the illumination area IA ₂ having the opening angle θ ₂ is advantageous in terms of throughput because the scanning speed can be increased. . Of course, in this embodiment, the opening angle can be appropriately adjusted by the reticle blind 10G, so the optimum opening angle is set according to the rotation speed of the reticle R (disk plate D), the illuminance of illumination light, and the sensitivity of the resist.

【００２７】また、本実施例では、レチクルＲの照明領
域ＩＡを、レチクルＲの輪帯状パターン領域ＰＡのうち
の局所的な角度部分の領域に対応した扇状にしたが、図
４中で線分ＣＬ上に延びた直線スリット状にしてもよ
い。ただしその場合は、スリット照明領域の幅を極端に
大きくすることが難しくなる。それはパターン領域ＰＡ
の最外径の部分と最内径の部分とでは、角速度は一定で
も周速度が異なるため、スリット状照明領域を横切る時
間がパターン領域ＰＡの外側と内側とで異なることにな
り、ディスク板Ｄ上で得られる露光量が径方向で不均一
になるからである。従ってスリット状照明領域にする場
合は、スリット幅をあまり広くしない範囲でブラインド
を設定しなければならない。ただし、径方向の露光量分
布を故意に変える必要があるときは、扇形よりもスリッ
ト状に近い方がよい。Further, in the present embodiment, the illumination area IA of the reticle R is formed into a fan shape corresponding to the area of the local angular portion of the ring-shaped pattern area PA of the reticle R, but in FIG. A linear slit shape extending on CL may be formed. However, in that case, it becomes difficult to extremely increase the width of the slit illumination region. It is the pattern area PA
Since the outermost diameter portion and the innermost diameter portion have different peripheral velocities even if the angular velocities are constant, the time to traverse the slit-shaped illumination area is different between the outer side and the inner side of the pattern area PA. This is because the exposure amount obtained in step 1 becomes uneven in the radial direction. Therefore, when the slit-shaped illumination area is used, the blind must be set within a range in which the slit width is not so wide. However, when it is necessary to intentionally change the exposure amount distribution in the radial direction, it is better to have a slit shape rather than a fan shape.

【００２８】しかしながら、比較的広い幅のスリット状
照明領域にすることがさけられず、かつ露光量分布も均
一にしたいときは、スリットの長手方向に関して透過率
が連続的、又は段階的に変化する減光フィルターをブラ
インドの位置近傍に設け、スリット状照明領域内の長手
方向の照度均一性を故意に変化させておけば、ディスク
板Ｄ上の径方向の露光量分布を均一化することができ
る。However, when the slit-shaped illumination area having a relatively wide width is not avoided and the exposure amount distribution is desired to be uniform, the transmittance changes continuously or stepwise in the longitudinal direction of the slit. By providing a neutral density filter near the position of the blind and intentionally changing the illuminance uniformity in the longitudinal direction within the slit-shaped illumination area, it is possible to make the radial exposure amount distribution on the disk plate D uniform. .

【００２９】また露光量分布の周回方向での均一性は、
レチクルＲとディスク板Ｄの同期回転の速度安定性で決
まるが、その制御は極めて容易に実現できる。ところ
が、照明領域ＩＡに対してレチクルＲが無策意な回転
数、例えば1.５回だけ回転する間だけシャッター１０Ａ
が開かれて照明光の照射が行なわれると、ディスク板Ｄ
上の約0.５回転分、すなわち半周の領域分に渡って露光
量が約２倍になってしまう。仮りにスループットを第一
に考えて、レチクルＲとディスク板Ｄとを１回転で露光
させるものとすると、同期回転中のあるタイミングでシ
ャッター１０Ａを開いて露光を開始したら、レチクルＲ
（ディスク板Ｄ）が正確に１回転（３６０°）した時点
でシャッター１０Ａが閉じて露光を完了するように、シ
ャッター１０Ａの開閉タイミングも同期させる必要があ
る。Further, the uniformity of the exposure dose distribution in the circulation direction is
Although it depends on the speed stability of the synchronous rotation of the reticle R and the disk plate D, the control can be realized very easily. However, the shutter 10A is rotated only while the reticle R rotates unintentionally for the illumination area IA, for example, 1.5 times.
When the window is opened and the illumination light is emitted, the disc plate D
The exposure amount is about doubled over the above-mentioned about 0.5 rotation, that is, the area of the half circumference. If the throughput is considered first and the reticle R and the disc plate D are exposed in one rotation, the reticle R is opened after the shutter 10A is opened at a certain timing during the synchronous rotation.
It is necessary to synchronize the opening and closing timing of the shutter 10A so that the shutter 10A closes and the exposure is completed when the (disk plate D) makes one complete rotation (360 °).

【００３０】そこで以下、その制御のための具体的な構
成の一例を図５を参照して説明する。図５において、レ
チクルＲの回転用モータ（ブラシレスＤＣモータ、超音
波モータ等がよい）をＭ₁ 、ディスク板Ｄを載置するテ
ーブル３０の回転用のモータ（モータＭ₁ と同じものが
よい）をＭ₂ とし、各モータＭ₁ 、Ｍ₂ の軸には、高分
解能のロータリーエンコーダＥＣ₁ 、ＥＣ₂ （同一のも
のがよい）が結合されている。本実施例ではレチクル
Ｒ、ディスク板Ｄの回転ムラ特性等を揃えるため、モー
タＭ₁ の軸の負荷となる部材（レチクルＲ、軸受２１
等）のイナーシャと、モータＭ₂ の軸の負荷となる部材
（ディスク板Ｄ、テーブル３０等）のイナーシャとを極
力一致させるようにしてある。Therefore, an example of a specific configuration for the control will be described below with reference to FIG. In FIG. 5, a rotation motor of the reticle R (brushless DC motor, ultrasonic motor or the like is preferable) M ₁ and a rotation motor of the table 30 on which the disc plate D is placed (the same motor M ₁ is preferable) Let M ₂ be the high-resolution rotary encoders EC ₁ and EC ₂ (the same one is preferable) being coupled to the axes of the motors M ₁ and M ₂ . In this embodiment, in order to make the rotation unevenness characteristics of the reticle R and the disk plate D uniform, a member (reticle R, bearing 21) that becomes a load on the shaft of the motor M _1.
And the inertia of the members (disk plate D, table 30 and the like) that act as a load on the shaft of the motor M ₂ are matched as much as possible.

【００３１】上記モータＭ₁ 、エンコーダＥＣ₁ は図２
の駆動制御系ＲＲＣに相当し、モータＭ₂ 、エンコーダ
ＥＣ₂ は駆動制御系ＤＲＣに相当する。また主制御系Ｍ
ＣＵ内には、同期速度の指令値ＣＶを発生する部分があ
り、この指令値ＣＶは差動演算器１００Ａ、１００Ｂを
介して、それぞれモータドライブ回路（サーボ回路）１
０１Ａ、１０１Ｂに印加される。差動演算器１００Ａ、
１００Ｂの各フィードバック入力には同期制御回路１０
２からの偏差信号が印加される。この偏差信号はモータ
Ｍ₁ 、又はＭ₂ が同期速度に達すると、指令値ＣＶと同
一の値になる。この同期制御回路１０２には、エンコー
ダＥＣ₁ からのパルス信号ＰＳ₁ とエンコーダＥＣ₂ か
らのパルス信号ＰＳ₂ とが入力され、その両パルス信号
ＰＳ₁ 、ＰＳ₂ の位相差の時間推移を高分解能で検出
し、位相差の推移がほぼ零に安定したら、同期完了信号
Ｓａを論理「１」に反転する。The motor M ₁ and the encoder EC ₁ are shown in FIG.
Drive control system RRC, and the motor M ₂ and encoder EC ₂ correspond to drive control system DRC. The main control system M
In the CU, there is a portion that generates a command value CV of the synchronous speed, and this command value CV is transmitted to the motor drive circuit (servo circuit) 1 via the differential calculators 100A and 100B, respectively.
01A and 101B. Differential calculator 100A,
The synchronization control circuit 10 is provided for each feedback input of 100B.
A deviation signal from 2 is applied. This deviation signal becomes the same value as the command value CV when the motor M ₁ or M ₂ reaches the synchronous speed. The synchronization control circuit 102, and the pulse signal PS ₂ from the pulse signals PS ₁ and encoder EC ₂ from the encoder EC ₁ is input, the high-resolution time transition of the two pulse signals PS _1, the phase difference of the PS ₂ When the transition of the phase difference is stabilized at almost zero, the synchronization completion signal Sa is inverted to logic "1".

【００３２】また同期制御回路１０２内には、エンコー
ダＥＣ₁ からのパルス信号ＰＳ₁ の周波数に応じてレベ
ル変化する偏差信号を作成して差動演算器１００Ａに印
加する回路と、エンコーダＥＣ₂ からのパルス信号ＰＳ
₂ の周波数に応じてレベル変化する偏差信号を作成して
差動演算器１００Ｂに印加する回路とが設けられてい
る。Further the synchronous control circuit 102, a circuit for applying the differential calculator 100A to create a deviation signal to level changes according to the frequency of the pulse signal PS ₁ from the encoder EC _1, the encoder EC ₂ Pulse signal PS
A circuit for creating a deviation signal whose level changes according to the frequency of ₂ and applying it to the differential calculator 100B is provided.

【００３３】また図２には示していないが、レチクルＲ
の周縁の一ケ所にタイミング用のマークＭｒを刻設し、
これを対物レンズ１０３、光電センサー１０４で検出し
て、その光電信号を波形処理回路１０５で単パルス（ス
パイクパルス）化するタイミング検出機構が設けられて
いる。ただし、レチクルＲの周縁にマークＭｒが刻設で
きないときは、その代りにディスク板Ｄのテーブル３０
の周縁の一ケ所に同等のマークを刻設し、これを光電検
出するようにしてもよいし、あるいはエンコーダＥ
Ｃ₁ 、又はＥＣ₂ 内の原点パルスを利用してもよい。Although not shown in FIG. 2, the reticle R
Engrave a timing mark Mr in one place on the periphery of
A timing detection mechanism is provided which detects this with the objective lens 103 and the photoelectric sensor 104, and converts the photoelectric signal into a single pulse (spike pulse) by the waveform processing circuit 105. However, when the mark Mr cannot be engraved on the periphery of the reticle R, the table 30 of the disc plate D is used instead.
An equivalent mark may be engraved at one position on the peripheral edge of the encoder so that the photoelectric detection can be performed on the mark.
The origin pulse in C ₁ or EC ₂ may be used.

【００３４】処理回路１０５からのタイミングパルス
は、同期完了信号Ｓａとともにアンドゲート１０６に入
力し、アンドゲート１０６は完了信号Ｓａが「１」の状
態でタイミングパルスを受けたときだけ、カウンタ１０
７へスタートパルスＳＯＣを出力する。このカウンタ１
０７には、プリセットデータラッチ部１０８に予め記憶
されたデータがロードされており、スタートパルスＳＯ
Ｃに応答して、カウンタ１０７はエンコーダＥＣ₂ から
のパルス信号ＰＳ₂ を順次ダウンカウントしていく。そ
してカウント値が零（又は一定の値）になったとき、カ
ウンタ１０７はストップパルスＳＣＣを出力する。その
スタートパルスＳＯＣとストップパルスＳＣＣは照明系
１０内に設けられるシャッター１０Ａの駆動系に送られ
る。シャッター１０ＡはスタートパルスＳＯＣに応答し
て開放動作を開始し、ストップパルスＳＣＣに応答して
閉成動作を開始する。The timing pulse from the processing circuit 105 is input to the AND gate 106 together with the synchronization completion signal Sa, and the AND gate 106 receives the timing pulse when the completion signal Sa is "1".
The start pulse SOC is output to 7. This counter 1
Data pre-stored in the preset data latch unit 108 is loaded in 07, and the start pulse SO
In response to C, the counter 107 sequentially counts down the pulse signal PS ₂ from the encoder EC ₂ . Then, when the count value becomes zero (or a constant value), the counter 107 outputs a stop pulse SCC. The start pulse SOC and the stop pulse SCC are sent to the drive system of the shutter 10A provided in the illumination system 10. The shutter 10A starts the opening operation in response to the start pulse SOC, and starts the closing operation in response to the stop pulse SCC.

【００３５】ここでシャッター１０Ａの開閉によるディ
スク板Ｄ上での照度変化特性の一例を図６に示す。図６
で横軸は時間ｔを表わし、縦軸はレチクルＲがないとき
にディスク板Ｄ上の扇状照明領域内で得られる照度レベ
ルを表わす。図６において、時刻Ｔ₁ でスタートパルス
ＳＯＣが発生したものとすると、シャッター１０Ａのメ
カ的な応答遅れ、電気回路系の応答遅れ等に応じた量だ
け遅れた時刻Ｔ₂ で、照度は零からほぼ一定の傾きで立
ち上がり、時刻Ｔ₃ でシャッター１０Ａが全開となって
照度は最大値Ｌmax になる。その後、シャッター１０Ａ
が全開状態で時刻Ｔ₄ でストップパルスＳＣＣが発生す
ると、一定量だけ遅れた時刻Ｔ₅ で照度はＬmax からほ
ぼ一定の傾きで降下し、時刻Ｔ₆ で完全に零になる。そ
して本実施例では（Ｔ₃ −Ｔ₂ ）＝（Ｔ₆ −Ｔ₅ ）であ
るものとする。このような照度特性は図２中のＸＹステ
ージ４０上に光電センサーを固定し、その光電信号のレ
ベル変化を一定周波数のクロックパルスでデジタルサン
プリングしてメモリに記憶して解析することで容易に特
定できる。Here, an example of the illuminance change characteristic on the disc plate D by opening and closing the shutter 10A is shown in FIG. Figure 6
The horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents the illuminance level obtained in the fan-shaped illumination area on the disc plate D when the reticle R is not present. In FIG. 6, assuming that the start pulse SOC is generated at time T ₁ , the illuminance is from zero at time T ₂ delayed by an amount corresponding to the mechanical response delay of the shutter 10A, the response delay of the electric circuit system, and the like. The shutter 10A is fully opened at time T ₃ , and the illuminance reaches the maximum value Lmax at time T ₃ . After that, shutter 10A
When the stop pulse SCC is generated at time T ₄ in the fully open state, the illuminance drops from Lmax at a substantially constant slope at time T ₅ delayed by a certain amount, and becomes completely zero at time T ₆ . In this embodiment, (T ₃ −T ₂ ) = (T ₆ −T ₅ ). Such an illuminance characteristic can be easily specified by fixing a photoelectric sensor on the XY stage 40 in FIG. 2, digitally sampling the level change of the photoelectric signal with a clock pulse of a constant frequency, storing it in a memory, and analyzing it. it can.

【００３６】本実施例では、シャッター１０Ａの開放動
作中、閉成動作中で一定の傾きをもつ照度変化の部分
を、ディスク板Ｄの１回転中の特定角度位置で互いにオ
ーバーラップさせることで、周回方向の露光量の均一化
を図るようにした。図７は、ディスク板Ｄに与えられる
１回転中での露光量変化を模式的に表わしたもので、円
ＣＣ₀ は露光量零を意味し、円ＣＣ₀ から放射方向に伸
びる矢印Ｅａが、その回転角度位置における露光量（最
大値はＬmax)を表わしている。また円ＣＣ₀ の回転角度
位置は時間と一義的に対応しているので、図７では図６
との対応を容易にするため角度を時間で表わしてある。
ディスク板Ｄが反時計方向に回転しているものとする
と、ディスク板Ｄ上で露光量が与えられる方向は相対的
に時計回りになる。今、時刻Ｔ₁ においてスタートパル
スＳＯＣが発生すると、ディスク板Ｄが微小量だけ回転
した時刻Ｔ₂ で露光量Ｅａは立ち上がり、時刻Ｔ ₃ でＬ
max に達し、以後その状態で回転が進む。そして、１回
転に達する直前の時刻Ｔ₄ でストップパルスＳＣＣが発
生し、時刻Ｔ₅ で露光量は低下し、時刻Ｔ ₆ では完全に
零になる。この図７からわかるように、本実施例では照
度特性（図６）上の時刻Ｔ₂ の角度位置と、照度特性上
の時刻Ｔ₅ の角度位置とを極力一致させるように、スト
ップパルスＳＣＣの発生タイミングを制御する。そのた
め、例えばプリセットデータラッチ部１０８には、図７
中の時刻Ｔ₁ の角度位置から時刻Ｔ₄ の角度位置までテ
ーブル３０が反時計方向に回転する間に発生するパルス
信号ＰＳ₂ のパルス数がセットされる。このようにする
と、図７中の時刻Ｔ₂とＴ₃ の間で与えられた露光量の
不均一性は、時刻Ｔ₅ とＴ₆ の間で与えられた逆特性の
露光量変化によって補償されることになり、ディスク板
Ｄの全周に渡って均一な露光量が得られる。In this embodiment, the opening movement of the shutter 10A
The part of the illuminance change that has a certain slope during the closing operation during the work
At a specific angular position during one rotation of the disk plate D.
Overlap makes the exposure amount uniform in the orbit.
I tried to FIG. 7 is given to disk plate D
A schematic representation of the change in exposure dose during one rotation.
CC₀Means zero exposure, circle CC₀From the radial direction
The rising arrow Ea indicates the exposure amount at the rotation angle position (maximum
The large value represents Lmax). Also yen CC₀Rotation angle of
Since the position uniquely corresponds to the time, in FIG.
Angles are expressed in time to facilitate correspondence with.
It is assumed that the disk plate D is rotating counterclockwise.
And the direction in which the exposure amount is given on the disk plate D is relative.
Turn clockwise. Now time T₁At Start Pal
When the disk SOC occurs, the disk plate D rotates a minute amount
Time T₂The exposure amount Ea rises at time T ₃At L
After reaching max, the rotation continues in that state. And once
Time T just before reaching the turning point_FourStop pulse SCC is issued at
Live, time T_FiveThe exposure amount decreases at time T ₆Then completely
It becomes zero. As can be seen from this FIG.
Time T on the temperature characteristic (Fig. 6)₂And the illuminance characteristics
Time T_FiveThe angle position of the
The generation timing of the up pulse SCC is controlled. That
Therefore, for example, in the preset data latch unit 108, as shown in FIG.
Middle time T₁From the angular position of time T_FourUp to the angular position
Generated while the table 30 rotates counterclockwise
Signal PS₂The number of pulses of is set. Do this
And time T in FIG.₂And T₃Of the exposure dose given between
The non-uniformity is time T_FiveAnd T₆Of the inverse characteristics given between
The disc plate will be compensated by the change in the exposure amount.
A uniform exposure amount can be obtained over the entire circumference of D.

【００３７】尚、本実施例では図５のマークＭｒ、対物
レンズ１０３、光電センサー１０４等のタイミング検出
機構によって、レチクルＲのマークＭｒの角度位置を基
準として走査露光を開始するようにしたが、これは必ず
しも必要ではなく、同期完了信号Ｓａが「１」に立上が
ったときに、スパイクパルスを発生するエッジトリが回
路を設け、そのスパイクパルスをスタートパルスＳＯＣ
として使ってもよい。In this embodiment, the timing exposure mechanism such as the mark Mr, the objective lens 103 and the photoelectric sensor 104 shown in FIG. 5 is used to start scanning exposure with reference to the angular position of the mark Mr of the reticle R. This is not always necessary, and when the synchronization completion signal Sa rises to "1", an edge tree that generates a spike pulse is provided with a circuit, and the spike pulse is used as a start pulse SOC.
You may use it as.

【００３８】また、図７に示した例では、シャッター開
放時の応答遅れ時間（Ｔ₂ −Ｔ₁ ）とシャッター閉成時
の応答遅れ時間（Ｔ₅ −Ｔ₄ ）とが異なるものとした
が、それらの遅れ時間をほぼ一致させることができる場
合は、同期状態になってから最初にマークＭｒを検出し
てタイミング検出機構から発生するパルスに応答してス
タートパルスＳＯＣを出力し、レチクルＲの１回転後に
タイミング検出機構から発生する次のパルスに応答して
ストップパルスＳＯＣを出力するようにしてもよい。そ
の場合は、図５中のカウンタ１０７、データラッチ部１
０８が不要となる。さらに、図７では１回転のみで適正
露光が得られるように同期速度の指令値ＣＶを設定した
が、２回転、又は３回転の総和で適正露光量が得られる
ようにしてもよい。その場合も、露光量のつなぎ合わせ
制御は、図７と全く同様に行なわれる。In the example shown in FIG. 7, the response delay time (T ₂ -T ₁ ) when the shutter is opened and the response delay time (T ₅ -T ₄ ) when the shutter is closed are different. If the delay times can be made substantially equal to each other, the mark Mr is first detected after the synchronization state, the start pulse SOC is output in response to the pulse generated from the timing detection mechanism, and the reticle R The stop pulse SOC may be output in response to the next pulse generated from the timing detection mechanism after one rotation. In that case, the counter 107 and the data latch unit 1 in FIG.
08 becomes unnecessary. Further, in FIG. 7, the command value CV of the synchronous speed is set so that the proper exposure is obtained only by one rotation, but the proper exposure amount may be obtained by the sum of two or three rotations. Also in that case, the exposure amount joining control is performed in exactly the same manner as in FIG. 7.

【００３９】ところで、上述の制御方式は、水銀ランプ
等のように照明光を一定強度で連続的に発生する光源を
もつ装置には好適であるが、エキシマレーザ等のように
パルス発振する光源をもつ装置にはそのまま適用するこ
とが難しい。そこでエキシマレーザを用いたときの回転
走査露光の変形例を図８を参照して説明する。図８にお
いて、エキシマレーザ光源２００から放射されるビーム
ＢＭはビームエキスパンダ２０２等を介して所定断面形
状の平行光に形成され、図３に示したフライアイレンズ
１０Ｃに入射する。カウンタ１０７は同期完了信号Ｓａ
が「１」になった時点から、エンコーダＥＣ₂ のパルス
信号ＰＳ₂ （又はエンコーダＥＣ₁ のパルス信号Ｐ
Ｓ₁ ）をダウンカウントする。データラッチ部１０８に
は、レチクルＲ、ディスク板Ｄの所定回転量、ここでは
レチクルブラインドによって規定された扇状照明領域Ｉ
Ａ₁ （又はＩＡ₂ ）の開き角θ₁ （又はθ₂ ）に対応し
たパルス信号ＰＳ₂ のパルス数がプリセットされる。そ
してカウンタ１０７のカウント値が零になるとトリガパ
ルスＴｇがエキシマレーザ光源２００へ送られ、光源２
００は１パルスの発振を行う。さらにそのトリガパルス
Ｔｇは微小時間（μｓオーダ）の遅延回路１０９を介し
てカウンタ１０７のプリセット指令として印加される。
このためカウンタ１０７は、レチクルＲが照明領域ＩＡ
の開き角θだけ回転するたびにトリガパルスＴｇを発生
し、同時にプリセット動作を行う。By the way, the above-mentioned control method is suitable for an apparatus having a light source for continuously generating illumination light with a constant intensity such as a mercury lamp, but a light source for pulse oscillation such as an excimer laser is used. It is difficult to apply it as it is to a device that has it. Therefore, a modified example of the rotary scanning exposure when the excimer laser is used will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the beam BM emitted from the excimer laser light source 200 is formed into parallel light having a predetermined cross-sectional shape through the beam expander 202 and the like, and enters the fly-eye lens 10C shown in FIG. The counter 107 displays the synchronization completion signal Sa
Pulse signal P but from the time it becomes "1", the pulse signal PS ₂ of the encoder EC ₂ (or encoder EC ₁
Count down S ₁ ). The data latch unit 108 has a fan-shaped illumination area I defined by the reticle R and a predetermined rotation amount of the disc plate D, here, a reticle blind.
The number of pulses of the pulse signal PS ₂ corresponding to the opening angle θ ₁ (or θ ₂ ) of A ₁ (or IA ₂ ) is preset. When the count value of the counter 107 becomes zero, the trigger pulse Tg is sent to the excimer laser light source 200, and the light source 2
00 oscillates one pulse. Further, the trigger pulse Tg is applied as a preset command for the counter 107 via the delay circuit 109 for a minute time (on the order of μs).
Therefore, in the counter 107, the reticle R is illuminated by the illumination area IA.
A trigger pulse Tg is generated every time the rotation angle θ is rotated, and the preset operation is performed at the same time.

【００４０】またパルス露光であるために、扇状照明領
域ＩＡの開く角を規定する放射方向に延びたブラインド
エッジの影がシャープであると、連続した２回のパルス
露光の間で、その露光境界部分の露光量が２倍になった
り、あるいは全く未露光になったりしてしまう。そこで
レチクルＲ上の扇状照明領域ＩＡの照度分布特性を図９
に示すように、開き角を規定するエッジでの照度を周回
方向に一様に低減させるような分布にする。図９で縦軸
Ｚは照度を表わし、照度が零となる底面での扇状の開き
角をθｂとし、照度がＬmax となる上面での扇状の開き
角をθａとしたとき、θａ＜θｂに設定するとともに、
開き角を規定する両側での照度変化量（照度傾き）は等
しく設定する。すなわち、図９の三次元の照度分布にお
いて、軸Ｚを中心とする任意の半径で、その分布をＺ方
向に切断してできる面（円筒面）は、全て相似の台形状
をなすように定める。Also, since the blind edge extending in the radial direction that defines the opening angle of the fan-shaped illumination area IA is sharp because of the pulse exposure, the exposure boundary is defined between two consecutive pulse exposures. The amount of exposure of a part is doubled, or it becomes completely unexposed. Therefore, the illuminance distribution characteristic of the fan-shaped illumination area IA on the reticle R is shown in FIG.
As shown in, the distribution is such that the illuminance at the edge that defines the opening angle is uniformly reduced in the orbiting direction. In FIG. 9, the vertical axis Z represents the illuminance, and when the fan-shaped opening angle at the bottom where the illuminance is zero is θb and the fan-shaped opening angle at the top where the illuminance is Lmax is θa, set θa <θb. Along with
The illuminance change amount (illuminance slope) on both sides that defines the opening angle is set equal. That is, in the three-dimensional illuminance distribution of FIG. 9, all surfaces (cylindrical surfaces) formed by cutting the distribution in the Z direction with an arbitrary radius centered on the axis Z are determined so as to have similar trapezoidal shapes. .

【００４１】そのような照度分布は、図３に示したレチ
クルブラインド１０Ｇを利用して得ることができる。そ
のためには、扇状照明領域ＩＡの開き角を規定している
直線状のブレードエッジを、レチクルＲと共役な面から
光軸ＡＸ方向に故意にずらし、そのエッジの像をぼかす
ことによって照度傾きを作るのである。ただし、直線状
のブレードエッジを単に光軸方向にずらすだけだと、エ
ッジ像のボケ幅は扇状照明領域ＩＡの径方向のどの位置
でも常に一定になってしまい、図９の照度分布は得られ
ない。そこで直線状のブレードエッジのずらし量を、扇
の外周へ向う程大きくするように、すなわち光軸ＡＸと
垂直面に対して傾いた面内にブレードエッジを配置す
る。このようにすると、扇状の外周付近ではボケ幅が大
きくなり、内周付近では小さくなるので、図９に近似し
た照度分布が得られる。Such an illuminance distribution can be obtained by using the reticle blind 10G shown in FIG. For that purpose, the linear blade edge that defines the opening angle of the fan-shaped illumination area IA is intentionally shifted in the optical axis AX direction from the plane conjugate with the reticle R, and the image of the edge is blurred to reduce the illuminance gradient. To make. However, if the linear blade edge is simply displaced in the optical axis direction, the blur width of the edge image will be always constant at any position in the radial direction of the fan-shaped illumination area IA, and the illuminance distribution of FIG. 9 can be obtained. Absent. Therefore, the blade edge is arranged so that the displacement amount of the linear blade edge becomes larger toward the outer circumference of the fan, that is, in the plane inclined with respect to the plane perpendicular to the optical axis AX. By doing so, the blur width increases near the fan-shaped outer circumference and decreases near the inner circumference, so that an illuminance distribution similar to that in FIG. 9 can be obtained.

【００４２】以上、図８〜図１０のエキシマレーザ光源
を用いた露光動作は次のように行なわれる。まず初め
に、ディスク板Ｄ（レチクルＲ）を１回転で露光させる
ものとすると、その１回転中をエキシマレーザビームの
何パルスで露光するかを決める。例えば扇状照明領域Ｉ
Ａの上面の開き角θａ（図９）と照度傾き部の角度（θ
ｂ−θａ）／２との和が２０°のとき、１回転（３６０
°）中に１８回のパルス発振を行えばよい。次に開き角
θａの回転の間にエンコーダＥＣ₂ から出力されるパル
ス数と、角度（θｂ−θａ）／２の回転の間に出力され
るパルス数との和の値を、図８のデータラッチ部１０８
に記憶させるとともに、その値をカウンタ１０７へロー
ドしておく。その後、モータＭ₁ 、Ｍ₂ の回転が同期速
度に達し、同期完了信号Ｓａが「０」から「１」に変化
すると、エキシマレーザ光源２００はレチクルＲ、ディ
スク板Ｄが角度θａ＋（θｂ−θａ）／２＝（θａ＋θ
ｂ）／２だけ回転する毎にパルス発振する。そして例え
ば１８回のパルス発振を行なうと、１枚のディスク板Ｄ
の全周への露光が終了したことになる。The exposure operation using the excimer laser light source shown in FIGS. 8 to 10 is performed as follows. First, assuming that the disk plate D (reticle R) is exposed in one rotation, how many pulses of the excimer laser beam are exposed during one rotation is determined. For example, the fan-shaped illumination area I
The opening angle θa (FIG. 9) of the upper surface of A and the angle (θ
When the sum of b-θa) / 2 is 20 °, one rotation (360
The pulse oscillation may be performed 18 times during (°). Next, the value of the sum of the number of pulses output from the encoder EC ₂ during the rotation of the opening angle θa and the number of pulses output during the rotation of the angle (θb−θa) / 2 is calculated as the data of FIG. Latch section 108
And store the value in the counter 107 in advance. After that, when the rotations of the motors M ₁ and M ₂ reach the synchronous speed and the synchronization completion signal Sa changes from “0” to “1”, the excimer laser light source 200 causes the reticle R and the disc plate D to have an angle θa + (θb−θa. ) / 2 = (θa + θ
b) A pulse is oscillated every rotation of 1/2. Then, if pulse oscillation is performed 18 times, for example, one disk plate D
The exposure of the entire circumference of is completed.

【００４３】ところで、通常のエキシマレーザ光源で
は、１パルス毎の発振強度にばらつきが存在するため、
上述のようなディスク板Ｄの露光では扇形のショット毎
に露光量が変化してしまうことがある。そこでディスク
板Ｄを１回転させる間にパターン露光を複数回重ね合わ
せて行なうとよい。一例として、ディスク板Ｄを１回転
で露光するものとし、その間、上述と同様にディスク板
Ｄ上の１ケ所につき１パルス露光する場合、図９の照度
分布の開き角θａ、θｂで決まるトリガパルスＴｇの発
生タイミングの角度（θａ＋θｂ）／２が２8.８°にな
るものとし、それに合わせてレチクルブラインド１０Ｇ
による扇形の角度が設定されたものとする。その際、図
８のデータラッチ部１０８には、２8.８度に対応したパ
ルス数ではなく、２8.８°を１０〜５０の整数、例えば
１６で割った値1.８°に対応したパルス数をセットす
る。従って、モータＭ₁ 、Ｍ₂ が同期速度に達すると、
先の図８で説明した通り、回転角1.８°毎にトリガパル
スＴｇが発生する。このように、２8.８°の開き角をも
つ扇状のショットに対して、1.８°毎にパルス露光を行
なうと、１つの扇状ショット内が１６回のパルス露光で
多重照明されることになり、ディスク板Ｄ上の任意の１
点に与えられる総露光量の誤差は、１パルス毎の強度ば
らつきが±５％であるとき、統計的には１／（１６）１
／２に押えられることになり、約±1.２５％に低減す
る。尚、現状のエキシマレーザ光源の特質からみて、多
重照明の回数は最低２０回程度が望ましく、この場合は
回転角1.４４°毎にパルス露光を行なえばよい。By the way, in an ordinary excimer laser light source, since there is a variation in the oscillation intensity for each pulse,
In the exposure of the disk plate D as described above, the exposure amount may change for each fan-shaped shot. Therefore, it is advisable to carry out pattern exposure multiple times while the disk plate D is rotated once. As an example, when the disc plate D is exposed by one rotation and one pulse is exposed at one place on the disc plate D during that period, a trigger pulse determined by the opening angles θa and θb of the illuminance distribution shown in FIG. The angle of the generation timing of Tg (θa + θb) / 2 shall be 28.8 °, and the reticle blind 10G shall be adjusted accordingly.
It is assumed that the fan-shaped angle according to is set. At that time, the data latch unit 108 of FIG. 8 does not indicate the number of pulses corresponding to 28.8 degrees, but the pulse corresponding to 1.8 degrees which is a value obtained by dividing 28.8 degrees by an integer of 10 to 50, for example, 16. Set the number. Therefore, when the motors M ₁ and M ₂ reach the synchronous speed,
As described above with reference to FIG. 8, the trigger pulse Tg is generated at every rotation angle of 1.8 °. In this way, if pulse exposure is performed every 1.8 ° for a fan-shaped shot having an opening angle of 28.8 °, one fan-shaped shot is multiply illuminated by 16 pulse exposures. And any one on the disc plate D
The error of the total exposure amount given to a point is statistically 1 / (16) 1 when the intensity variation for each pulse is ± 5%.
It will be suppressed to / 2 and it will be reduced to about ± 1.25%. In view of the characteristics of the current excimer laser light source, it is desirable that the number of times of multiple illumination is at least about 20 times. In this case, pulse exposure may be performed at every rotation angle of 1.44 °.

【００４４】尚、１つの扇状のショット内を多数回のパ
ルス発光の重ね合わせで露光する方法は、１次元の走査
露光方式、すなわち従来の一次元スキャン露光方式のア
ライナー等においても適用できるものである。次に図１
０、図１１を参照してレチクルＲの輪帯状のパターン領
域ＰＡの偏心補正のシステムを説明する。図１０は偏心
補正システムの光電検出部ＤＯＳの構成を示し、レチク
ルＲの裏面側（投影レンズＰＬ側）には、折り返しミラ
ー１５Ａ、対物レンズ１５Ｂ、ビームスプリッタ１５
Ｃ、１５Ｄ、レンズ系１５Ｅ、及び光電素子（フォトダ
イオード、フォトマルチプライヤ等）１５Ｆ等が配置さ
れる。この偏心補正システムは、レチクルＲのパターン
面に形成されている同心円状、又は螺線状の溝パターン
の周期構造を光学的に検出するもので、２本の干渉性の
レーザビーム（Ｈｅ−Ｎｅ、又は半導体レーザ）ＬＢ
ａ、ＬＢｂを、レンズ系１５Ｅ、ビームスプリッタ１５
Ｄ、１５Ｃ、対物レンズ１５Ｂ、及びミラー１５Ａの順
に通し、レチクルＲのパターン面上で所定角度で交差さ
せる。レチクルＲのパターン面に投照される２本のビー
ムＬＢａ、ＬＢｂは、図１０のように、レチクルＲの回
転中心軸Ｃ１と投影レンズＰＬの光軸ＡＸとを通り、Ｘ
−Ｙ平面（パターン面と平行）と平行な線Ｋｘ上で交差
し、かつ２本のビームＬＢａ、ＬＢｂの傾き方向は線Ｋ
ｘと光軸ＡＸとを含む面内に設定されている。The method of exposing one fan-shaped shot by superimposing a plurality of pulsed light emission can be applied to a one-dimensional scanning exposure system, that is, a conventional one-dimensional scan exposure system aligner. is there. Next in FIG.
0, the system for correcting the eccentricity of the ring-shaped pattern area PA of the reticle R will be described with reference to FIGS. FIG. 10 shows the configuration of the photoelectric detection unit DOS of the eccentricity correction system. The folding mirror 15A, the objective lens 15B, and the beam splitter 15 are provided on the back surface side (projection lens PL side) of the reticle R.
C, 15D, a lens system 15E, a photoelectric element (photodiode, photomultiplier, etc.) 15F, and the like are arranged. This eccentricity correction system optically detects a periodic structure of a concentric circular or spiral groove pattern formed on the pattern surface of the reticle R, and uses two coherent laser beams (He-Ne). , Or semiconductor laser) LB
a, LBb, lens system 15E, beam splitter 15
D, 15C, the objective lens 15B, and the mirror 15A are passed through in this order, and are intersected at a predetermined angle on the pattern surface of the reticle R. The two beams LBa and LBb projected on the pattern surface of the reticle R pass through the rotation center axis C1 of the reticle R and the optical axis AX of the projection lens PL as shown in FIG.
The two beams LBa and LBb intersect on a line Kx parallel to the -Y plane (parallel to the pattern surface) and the tilt direction is the line Kx.
It is set within a plane including x and the optical axis AX.

【００４５】ところで、レチクルＲ上のパターンは、一
例として図１１（Ａ）のように、１つの周回トラック内
に複数のピットＰＴが情報（シリアルなビットストリー
ム）に対応して形成されたものである。周回トラックは
レチクルＲの径方向にほぼ一定のピッチを有している。
ここで図１１（Ａ）中のＡ−Ａ矢視断面をみてみると、
図１１（Ｂ）のように周回トラックはピッチＰｇを有
し、ピットＰＴはクロム層の中の残し部（暗部）、又は
ぬき部（明部）として形成される。By the way, the pattern on the reticle R is, for example, as shown in FIG. 11 (A), a plurality of pits PT formed corresponding to information (serial bit stream) in one revolving track. is there. The orbiting track has a substantially constant pitch in the radial direction of the reticle R.
Looking at the cross section taken along the line AA in FIG. 11A,
As shown in FIG. 11B, the orbiting track has a pitch Pg, and the pit PT is formed as a remaining portion (dark portion) or a hollow portion (light portion) in the chrome layer.

【００４６】さて、このレチクルＲの周回トラック状の
パターンに投射される２本のビームＬＢａ、ＬＢｂは、
図１１（Ｃ）のように、周回トラックのピッチＰｇ方向
に角度±θｇだけ傾いて入射する。このとき周回トラッ
ク状のパターンは一種の一次元回折格子として作用し、
ビームＬＢａの投射によって周回トラックパターンから
発生した＋１次回折光と、ビームＬＢｂの投射によって
周回トラックパターンから発生した−１次回折光とは同
一方向に進み、互いに干渉した計測ビームＢＭとなって
光電検出部ＤＯＳへ戻る。またこの際、２本のビームＬ
Ｂａ、ＬＢｂの干渉によって、パターン上にはピッチＰ
ｇ／２の一次元干渉縞ＩＦＰが生成される。この干渉縞
ＩＦＰは、周回トラック状パターンのピッチ方向に５〜
２０トラック分程度、そして周回方向に数十ピット分程
度の大きさをもつ領域をカバーするように生成される。The two beams LBa and LBb projected on the circular track pattern of the reticle R are
As shown in FIG. 11C, the light beam is incident at an angle of ± θg in the pitch Pg direction of the orbiting track. At this time, the circular track-shaped pattern acts as a kind of one-dimensional diffraction grating,
The + 1st-order diffracted light generated from the circular track pattern by the projection of the beam LBa and the −1st-order diffracted light generated from the circular track pattern by the projection of the beam LBb travel in the same direction, and become measurement beams BM that interfere with each other, and become a photoelectric detection unit. Return to DOS. At this time, the two beams L
Due to the interference of Ba and LBb, the pitch P on the pattern
A g / 2 one-dimensional interference fringe IFP is generated. This interference fringe IFP is 5 to 5 in the pitch direction of the circular track pattern.
It is generated so as to cover an area having a size of about 20 tracks and a size of several tens of pits in the circumferential direction.

【００４７】さて、周回トラック状パターンのピッチＰ
ｇとビームＬＢａ、ＬＢｂの入射角θｇとの間には以下
の関係が保たれている。 sinθｇ＝λ／Ｐｇ ここでλはビームＬＢａ、ＬＢｂの波長である。Now, the pitch P of the circular track-shaped pattern
The following relationship is maintained between g and the incident angle θg of the beams LBa and LBb. sin θg = λ / Pg where λ is the wavelength of the beams LBa and LBb.

【００４８】そして干渉縞ＩＦＰの明部、又は暗部が周
回トラック状パターンのピッチ方向の所定位置に合致す
ると、計測ビーム（±１次回折光の干渉光）ＢＭの強度
は最大となり、その合致点からピッチ方向に相対ずれが
生ずると、計測ビームＢＭの強度は低下してくる。ただ
し、合致点からの相対ずれは、±Ｐｇ／４の範囲内では
計測ビームＢＭの強度変化を、図１０に示した光電素子
１５Ｆで検出することによって求められ、それ以上の範
囲に渡る相対ずれは、計測ビームＢＭの強度が周期的
（正弦波状）に変化することから、その周期の数を計数
することによって求められる。When the bright part or the dark part of the interference fringe IFP coincides with the predetermined position in the pitch direction of the circular track-shaped pattern, the intensity of the measurement beam (interference light of ± first-order diffracted light) BM becomes maximum, and from the coincidence point. When the relative displacement occurs in the pitch direction, the intensity of the measurement beam BM decreases. However, the relative deviation from the coincidence point is obtained by detecting the intensity change of the measurement beam BM within the range of ± Pg / 4 by the photoelectric element 15F shown in FIG. 10, and the relative deviation over the range beyond that. Can be obtained by counting the number of periods, since the intensity of the measurement beam BM changes periodically (sinusoidal).

【００４９】ただし実際のところ、偏心の検出分解能は
±Ｐｇ／４という極めて高い値を必要とすることはない
ため、計測ビームＢＭの強度変化の周期数を計数する程
度で十分である。従って光電素子１５Ｆの光電信号のレ
ベルは偏心に応じて正弦波状に変化するので、その正弦
波状レベル変化に基づく周期変化を偏心量検出部ＰＵで
電気的に計測すればよい。また、光電素子１５Ｆの光電
信号のみでは、偏心の方向、すなわち干渉縞ＩＦＰに対
して周回トラックパターンが径方向（ピッチ方向）のど
ちらに変位しているかを判別することが難しいため、例
えばもう１つの干渉縞を周回トラック状パターン上に生
成し、その別の干渉縞と図１１（Ｃ）の干渉縞ＩＦＰと
の位相をピッチ方向に相対的に９０°だけずらしてお
き、別の干渉縞の照射によって発生する計測ビームの強
度変化を光電検出することにより、光電素子１５Ｆの信
号と、その別の光電信号との間に９０°の位相差を与え
た２相信号を作り、その２相信号に基づいて光電式エン
コーダのように方向判別された計数パルス信号（アッ
プ、ダウンパルス）を作るのが望ましい。Actually, however, the eccentricity detection resolution does not require an extremely high value of ± Pg / 4, so that it is sufficient to count the number of cycles of intensity change of the measurement beam BM. Therefore, since the level of the photoelectric signal of the photoelectric element 15F changes sinusoidally in accordance with the eccentricity, the eccentricity detection unit PU may electrically measure the periodic change based on the sinusoidal level change. In addition, it is difficult to determine whether the circular track pattern is displaced in the radial direction (pitch direction) with respect to the direction of eccentricity, that is, the interference fringes IFP, using only the photoelectric signal of the photoelectric element 15F. One interference fringe is generated on the circular track-shaped pattern, and the phase of the other interference fringe and the interference fringe IFP of FIG. By photoelectrically detecting the intensity change of the measurement beam generated by the irradiation, a two-phase signal in which a 90 ° phase difference is given between the signal of the photoelectric element 15F and the other photoelectric signal, and the two-phase signal is generated. It is desirable to generate a counting pulse signal (up / down pulse) whose direction is discriminated based on the above, like a photoelectric encoder.

【００５０】図１２は、２つの干渉縞を９０°の位相差
で生成し、各干渉縞の照射領域からの計測ビームを光電
検出して得られる２相信号を用いた偏心量の検出回路の
一例を示す。図１２において、２相信号を発生する２つ
の光電素子１５Ｆ、１５Ｆ’の各信号はアンプ１２０
Ａ、１２０Ｂで増幅され、方向判別パルス化回路１２１
へ入力し、アップパルスＦｕとダウンパルスＦｄとが作
られる。このアップ・ダウンパルスＦｕ、Ｆｄは、アッ
プダウン（Ｕ／Ｄ）カウンタ１２２で可逆計数され、そ
の計数値はプロセッサー１２３で読み取られる。FIG. 12 shows an eccentricity detection circuit using two-phase signals obtained by generating two interference fringes with a phase difference of 90 ° and photoelectrically detecting the measurement beam from the irradiation area of each interference fringe. An example is shown. In FIG. 12, each signal of the two photoelectric elements 15F and 15F ′ that generate a two-phase signal is an amplifier 120.
A and 120B are amplified and the direction discrimination pulse conversion circuit 121
To the up pulse Fu and the down pulse Fd. The up / down pulses Fu and Fd are reversibly counted by the up / down (U / D) counter 122, and the count value is read by the processor 123.

【００５１】プロセッサー１２３は、図５中に示したエ
ンコーダＥＣ₁ 用のカウンターの係数値も同時に読み取
り、その計数値をメモリ１２４のアドレスデータＡdrと
して出力する。さらにプロセッサー１２３は読み取った
Ｕ／Ｄカウンタ１２２の値、もしくは所定の変換演算を
加えた値を偏心量データＤＤＡとしてメモリ１２４へ出
力する。メモリ１２４はアドレスデータＡdrによってア
クセスされる番地に偏心量データＤＤＡを順次記憶して
いく。尚、プロセッサー１２３からＵ／Ｄカウンタ１２
２へは、Ｕ／Ｄカウンタ１２２へプリセットすべき初期
値ＶＲが送られる。The processor 123 also reads the coefficient value of the counter for the encoder EC ₁ shown in FIG. 5, and outputs the counted value as the address data Adr of the memory 124. Further, the processor 123 outputs the read value of the U / D counter 122 or the value obtained by adding a predetermined conversion operation to the memory 124 as eccentricity amount data DDA. The memory 124 sequentially stores the eccentricity amount data DDA at the addresses accessed by the address data Adr. In addition, from the processor 123 to the U / D counter 12
2, the initial value VR to be preset in the U / D counter 122 is sent.

【００５２】メモリ１２４に記憶された偏心量データ
は、プロセッサー１２３によって必要に応じてスムージ
ング処理を加えられたり、偏心量の最大幅等を求める処
理に使われる。そして偏心量が大きいときには、メモリ
１２４内にレチクルＲの回転角度位置に対応して記憶さ
れた偏心量データを、レチクルＲの露光時の回転角度位
置（エンコーダＥＣ₁ のカウント値）に応答して順次読
み出し、それをＸＹステージ４０の位置補正値として駆
動制御系ＤＵへ出力する。The eccentricity amount data stored in the memory 124 is subjected to smoothing processing as required by the processor 123, and is used for processing for obtaining the maximum width of the eccentricity amount. When the amount of eccentricity is large, the eccentricity amount data stored in the memory 124 in correspondence with the rotational angle position of the reticle R is returned in response to the rotational angle position of the reticle R during exposure (the count value of the encoder EC ₁ ). The data is sequentially read and output as a position correction value for the XY stage 40 to the drive control system DU.

【００５３】図１３はメモリ１２４内に初めに取り込ま
れる偏心量データの一例を示し、横軸はメモリ１２４の
アドレスに対応した回転角を表し、縦軸は偏心量の値
（ＤＤＡ）を表す。メモリ１２４の隣りあうアドレス値
の間は、回転角の微小量、例えば3.６°程度に対応して
いる。図１３において、回転角０°を基準とし、ここか
ら偏心量データの値ＤＤＡを読み込む場合、回転角０°
の直前にＵ／Ｄカウンタ１２２は初期値ＶＲにプリセッ
トされるから、レチクルＲの回転に応じて偏心量ＤＤＡ
は偏心の程度に関連して振幅変化し、回転角３６０°で
は再び初期値ＶＲに戻る。FIG. 13 shows an example of the eccentricity amount data initially stored in the memory 124. The horizontal axis represents the rotation angle corresponding to the address of the memory 124, and the vertical axis represents the eccentricity amount value (DDA). Between adjacent address values of the memory 124, a minute amount of rotation angle, for example, about 3.6 ° corresponds. In FIG. 13, when the rotation angle 0 ° is used as a reference and the value DDA of the eccentricity data is read from here, the rotation angle 0 °
Just before, the U / D counter 122 is preset to the initial value VR, so that the eccentricity DDA is changed according to the rotation of the reticle R.
Varies with the degree of eccentricity and returns to the initial value VR again at the rotation angle of 360 °.

【００５４】プロセッサー１２３は図１３のようなデー
タを解析して、偏心量の最大値ＶＲ１と最小値ＶＲ２と
を求め、それらの値を取る角度位置α₁ 、α₂ を算出す
る。ここでレチクルＲの回転中心軸Ｃ１とレチクスＲ上
の輪帯状パターン領域ＰＡ全体の幾可学的な中心点との
偏心量（離心量）は（ＶＲ１−ＶＲ２）／２で求められ
る。The processor 123 analyzes the data shown in FIG. 13 to obtain the maximum value VR1 and the minimum value VR2 of the eccentricity amount, and calculates the angular positions α ₁ and α ₂ which take those values. Here, the eccentricity amount (eccentricity amount) between the rotation center axis C1 of the reticle R and the somewhat geometrical center point of the entire ring-shaped pattern area PA on the reticle R is calculated by (VR1-VR2) / 2.

【００５５】また、この偏心量の幅（ＶＲ１−ＶＲ２）
に対応したＸＹステージ４０の補正移動量の幅は、投影
レンズＰＬの縮小倍率を１／Ｍとしたとき（ＶＲ１−Ｖ
Ｒ２）／Ｍとなる。実際に、偏心を補正して露光を行な
うときは、レチクルＲとディスク板Ｄとが同期回転速度
に達した後であって、かつ例えばレチクルＲの回転角位
置が図１３中のα₂ になった時点でシャッターの開放、
又はパルス発光のトリガを開始するようにする。そして
ＸＹステージ４０は本来の位置から、−（ＶＲ１−ＶＲ
２）／２Ｍだけ変位した位置と＋（ＶＲ１−ＶＲ２）／
２Ｍだけ変位した位置との間で一次元方向に往復移動す
るように制御すればよい。その往復移動の一次元方向
は、図１０の配置の場合は、線Ｋｘと同一のＸ方向に定
められる。また、往復移動の速度特性は、時間的に図１
３中の偏心量の特性と同様に、正弦状になる。The width of this eccentricity (VR1-VR2)
The width of the correction movement amount of the XY stage 40 corresponding to (1) is (VR1-V) when the reduction ratio of the projection lens PL is 1 / M.
R2) / M. Actually, when the eccentricity is corrected and exposure is performed, the reticle R and the disc plate D have reached the synchronous rotation speed, and the rotation angle position of the reticle R becomes α ₂ in FIG. 13, for example. When the shutter is released,
Alternatively, the trigger for pulsed light emission is started. Then, from the original position of the XY stage 40,-(VR1-VR
2) Position displaced by 2M and + (VR1-VR2) /
It may be controlled so as to reciprocate in the one-dimensional direction with respect to the position displaced by 2M. In the case of the arrangement of FIG. 10, the one-dimensional direction of the reciprocating movement is set to the same X direction as the line Kx. In addition, the speed characteristics of reciprocating movement are shown in FIG.
Similar to the characteristic of the eccentricity amount in No. 3, it becomes sinusoidal.

【００５６】以上、本実施例によれば、回転走査露光中
に生ずるレチクルＲのパターン領域とディスク板Ｄとの
相対的な偏心誤差が低減され、ディスク板Ｄに転写され
る周回トラック状パターンはディスク板Ｄの物理的な中
心点（テーブル３０上の回転軸となる突起の中心点）に
対して偏心なく形成される。次に本発明の実施例による
回転走査露光装置を、レチクルＲ上に原画パターンを形
成するパターンジェネレータに兼用する例を、先の図１
０を参照して説明する。パターンジェネレータＰＧＳと
は、原画パターン（ピットＰＴの並び）のを作成、保存
するコンピュータから、その原画パターンの設計データ
（ビットストリーム）ＰＧＤを受信し、レチクルＲとな
る円形原版（ガラス板全面にクロム層が蒸着され、その
上にフォトレジストが塗布されたもの）上にレーザ光源
ＬＬＳからのビームのスポットを集光し、そのスポット
照射のＯＮ／ＯＦＦを設計データに基づいて高速に切り
替える（変調する）ことによって原版のフォトレジスト
層にピット列を転写するものである。ここでは図１０に
示すように、偏心検出システムの光電検出部ＤＯＳの一
部の光学系を兼用して、レーザ光源ＬＬＳからのビーム
スポットをレチクルＲとなる円形原版に照射する。As described above, according to the present embodiment, the relative eccentricity error between the pattern area of the reticle R and the disk plate D that occurs during the rotary scanning exposure is reduced, and the circular track pattern transferred to the disk plate D is reduced. It is formed without eccentricity with respect to the physical center point of the disk plate D (center point of the protrusion serving as the rotation axis on the table 30). Next, an example in which the rotary scanning exposure apparatus according to the embodiment of the present invention is also used as a pattern generator for forming an original image pattern on the reticle R will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to 0. The pattern generator PGS receives the design data (bit stream) PGD of the original image pattern from the computer that creates and stores the original image pattern (arrangement of pits PT), and the circular original plate (chrome plate on the entire surface of the glass plate to be the reticle R is received. A layer is vapor-deposited and a photoresist is applied on the layer. A spot of a beam from the laser light source LLS is condensed on the spot, and ON / OFF of the spot irradiation is switched (modulated) at high speed based on design data. By this, the pit train is transferred to the photoresist layer of the original plate. Here, as shown in FIG. 10, a beam spot from the laser light source LLS is used to irradiate a circular master serving as the reticle R with a part of the optical system of the photoelectric detection unit DOS of the eccentricity detection system.

【００５７】パターンジェネレータＰＧＳによって変調
された描画用のビームはビームスプリッタ１５Ｄ、１５
Ｃ、対物レンズ１５Ｂ、及びミラー１５Ａを介して円形
原版（レチクルＲ）のフォトレジスト面に集光される。
このとき円形原版は中心Ｃ１を原点として一定の速度で
回転している。また描画すべきピット列は原版上に同心
円状、又は螺線状のトラックとして形成されるため、光
電検出部ＤＯＳの一部、例えば図１０の場合には、ミラ
ー１５Ａ、対物レンズ１５Ｂ、ビームスプリッタ１５
Ｃ、１５Ｄが一体となってＸ方向に移動する。その移動
は極めて精密であることが要求されるので、レーザ干渉
計付のリニア可動ステージ上にミラー１５Ａ〜ビームス
プリッタ１５Ｄまでの系を固設し、レーザ干渉計によっ
て計測される送り量をモニターし、フィードバック制御
によってリニア可動ステージを移動するのが望ましい。The drawing beam modulated by the pattern generator PGS is the beam splitter 15D, 15D.
It is focused on the photoresist surface of the circular original plate (reticle R) through C, the objective lens 15B, and the mirror 15A.
At this time, the circular original plate is rotating at a constant speed with the center C1 as the origin. Further, since the pit row to be drawn is formed as a concentric circular or spiral track on the original plate, a part of the photoelectric detection unit DOS, for example, in the case of FIG. 10, the mirror 15A, the objective lens 15B, the beam splitter. 15
C and 15D move together in the X direction. Since its movement is required to be extremely precise, the system from the mirror 15A to the beam splitter 15D is fixedly installed on the linear movable stage equipped with the laser interferometer, and the feed amount measured by the laser interferometer is monitored. It is desirable to move the linear movable stage by feedback control.

【００５８】尚、図１０ではパターンジェネレータＰＧ
Ｓからのビームを原版へ投射するための光学系として光
電検出部ＤＯＳを兼用したが、それとは独立した位置に
専用の光学系を配置してもよいことは言うまでもない。
図１４はパターンジェネレータＰＧＳの具体的な構成を
模式的示し、ここではマルチビーム描画方式の系で説明
する。マルチビーム描画方式ては、複数のトラック内の
ピットパターン列を同時に描画するものである。図１４
において、対物レンズ１５Ｂ以外のものは全て図１０中
のジェネレータＰＧＳ内に設けられるものとし、図１０
中のビームスプリッタ１５Ｃ、１５Ｄ等は図示を省略し
てある。In FIG. 10, the pattern generator PG
Although the photoelectric detection unit DOS is also used as the optical system for projecting the beam from S onto the original plate, it goes without saying that a dedicated optical system may be arranged at a position independent of it.
FIG. 14 schematically shows a specific configuration of the pattern generator PGS, and a multi-beam drawing system will be described here. In the multi-beam drawing method, pit pattern strings in a plurality of tracks are drawn simultaneously. 14
In FIG. 10, all the components except the objective lens 15B are provided in the generator PGS in FIG.
The beam splitters 15C, 15D, etc. inside are not shown.

【００５９】レーザ光源ＬＬＳからのビームは、ここで
は互いに同一の強度の３本のビームに分割され、それぞ
れ音響光学変調器１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃに入射
する。これら３つの変調器は、それぞれ独立に変調制御
器１５１からのドライブ信号に応答してビームのＯＮ／
ＯＦＦを切り替える。このドライブ信号は描画すべきピ
ットパターン列のデジタル値（「０」、又は「１」）に
応じたビットシリアルの信号として各変調器に印加さ
れ、各変調器は、ドライブ信号が例えば「１」のときに
は高周波ドライブ信号（数十〜百ＭＨｚ程度）の変調作
用によって入射ビームの射出を遮断し、「０」のときは
無変調とされ、ビームを射出する。各変調器に与えられ
るドライブ信号のデータ（ビット列）は、制御器１５１
によってコンピュータからのデータＰＧＤを３本分のト
ラックに展開することによって得られ、その出力は対物
レンズ１５Ｂ等をトラックのピッチ方向に３トラック分
だけ移動させる毎に行なわれる。The beam from the laser light source LLS is divided into three beams having the same intensity, and the beams are incident on the acousto-optic modulators 150A, 150B and 150C, respectively. These three modulators respond to the drive signal from the modulation controller 151 independently to turn on / off the beam.
Switch off. This drive signal is applied to each modulator as a bit-serial signal corresponding to the digital value (“0” or “1”) of the pit pattern string to be drawn, and each modulator outputs a drive signal of “1”, for example. In the case of, the emission of the incident beam is blocked by the modulation action of the high frequency drive signal (several tens to hundreds of MHz), and in the case of “0”, no modulation is performed and the beam is emitted. The data (bit string) of the drive signal given to each modulator is the controller 151.
Is obtained by expanding the data PGD from the computer into three tracks, and the output is performed every time the objective lens 15B or the like is moved by three tracks in the track pitch direction.

【００６０】さて、各変調器１５０Ａ〜１５０Ｃの夫々
からのビームは、集光レンズ１５２Ａ、１５２Ｂ、１５
２Ｃを介して台形状プリズム１５３で所定の間隔に合成
される。このプリズム１５３の両方の斜面は反射面とな
っており、集光レンズ１５２Ａ、１５２Ｃからのビーム
を、レンズ系１５４の方へ反射する。また集光レンズ１
５２Ｂからのビームはプリズム１５３の平行面の部分を
透過してレンズ系１５４に入射する。そのレンズ系１５
４はテレセントリックなズーム系になっていて、入射し
た３本のビーム（主光線はいずれも光軸と平行）をそれ
ぞれ対物レンズ１５Ｂの前側焦点面（瞳面）で交差する
平行光束に変換する機能を有する。その瞳面近傍にはビ
ームスプリッタ１５５が配置され、ここを通った３本の
平行光束は対物レンズ１５Ｂによって、それぞれ原版の
フォトレジスト層Ｐｒ上でスポット光ＢＳ１、ＢＳ２、
ＢＳ３として結像する収れん光束となる。このスポット
光ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３は、原版上で互いに隣接する
３つのトラックの夫々を描画するように、その間隔が決
められている。ただし、必ならずしも隣接する３つのト
ラックである必要はなく、例えばスポット光ＢＳ１とＢ
Ｓ２との間、及びスポット光ＢＳ２とＢＳ３との間に、
１トラック以上の予め定められたｎトラック分の間隔を
あけるようにしてもよい。この場合、３つのスポット光
の夫々は連続したｎ＋１個のトラックの描画に割り当ら
れ、その描画が終ると、対物レンズ１５Ｂを含むリニア
可動ステージは２（ｎ＋１）＋１個のトラック数の距離
だけステッピングする。このようなリニア可動ステージ
の制御は、変調制御器１５１によって行なわれる。The beams from each of the modulators 150A to 150C are collected by the condenser lenses 152A, 152B and 15 respectively.
The trapezoidal prisms 153 are combined at a predetermined interval via 2C. Both slopes of this prism 153 are reflecting surfaces, and reflect the beams from the condenser lenses 152A and 152C toward the lens system 154. Also a condenser lens 1
The beam from 52B is transmitted through the parallel surface portion of the prism 153 and enters the lens system 154. The lens system 15
Reference numeral 4 denotes a telecentric zoom system, which converts the three incident beams (all principal rays are parallel to the optical axis) into parallel light beams that intersect at the front focal plane (pupil plane) of the objective lens 15B. Have. A beam splitter 155 is arranged in the vicinity of the pupil plane, and the three parallel light fluxes passing therethrough are spotted on the photoresist layer Pr of the original plate by the objective lens 15B, respectively.
It is a convergent light flux that forms an image as BS3. The intervals of the spot lights BS1, BS2, BS3 are determined so as to draw each of the three tracks adjacent to each other on the original plate. However, it is not absolutely necessary that the three adjacent tracks are used. For example, spot lights BS1 and B
Between S2 and between the spot lights BS2 and BS3,
You may make it set the space | interval of the predetermined n track of 1 track or more. In this case, each of the three spot lights is assigned to the drawing of continuous n + 1 tracks, and when the drawing is completed, the linear movable stage including the objective lens 15B is separated by a distance of 2 (n + 1) +1 tracks. Stepping. Such control of the linear movable stage is performed by the modulation controller 151.

【００６１】さて、対物レンズ１５Ｂによって結像され
る各スポット光ＢＳ１〜ＢＳ３は、レジスト層Ｐｒに精
密に合焦している必要があるので、ビームスプリッタ１
５５と対物レンズ１５Ｂとを介して焦点検出を行なうた
めの焦点検出系１６０を設ける。焦点検出系１６０はレ
ジスト層Ｐｒに対して非感光性の波長の光Ｂafを光源
（ＬＥＤ、半導体レーザ等の赤色、又は赤外光源）１６
１から入射し、それを対物レンズ１５Ｂの画角の最外部
からレジスト層Ｐｒに向けて斜めに投射し、その反射光
Ｒafを対物レンズ１５Ｂを介して光電センサー１６２へ
導びく。光電センサー１６２は反射光Ｒafの受光位置の
変化を電気的に検出するもので、スリット付きのフォト
ダイオード、フォトマル、あるいは１次元、２次元のＣ
ＣＤ等が使われる。この光電センサー１６２の出力信号
は自動焦点合わせのために、対物レンズ１５Ｂの全体、
もしくはその一部のレンズ系を光軸方向に微動するボイ
スコイル型アクチュエータ、又はピエゾ素子等のサーボ
駆動に使われる。The spot lights BS1 to BS3 imaged by the objective lens 15B need to be precisely focused on the resist layer Pr, so the beam splitter 1
A focus detection system 160 for performing focus detection via 55 and the objective lens 15B is provided. The focus detection system 160 emits light Baf having a wavelength that is non-photosensitive to the resist layer Pr as a light source (a red light source such as an LED or a semiconductor laser or an infrared light source) 16
The incident light is incident from No. 1 and is obliquely projected from the outermost part of the angle of view of the objective lens 15B toward the resist layer Pr, and the reflected light Raf is guided to the photoelectric sensor 162 via the objective lens 15B. The photoelectric sensor 162 electrically detects a change in the light receiving position of the reflected light Raf, and includes a photodiode with a slit, a photomultiplier, or a one-dimensional or two-dimensional C sensor.
CDs are used. The output signal of the photoelectric sensor 162 is used for the automatic focusing so that the entire objective lens 15B,
Alternatively, it is used for servo drive of a voice coil type actuator or a piezo element that slightly moves a lens system in the optical axis direction.

【００６２】図１５は本発明の実施例による回転走査露
光装置における偏心補正の別の方式を模式的に示す構成
図である。ここではレチクルＲと投影レンズＰＬとの間
に傾斜可能な平行平板ガラス１７０を設け、この平行平
板ガラス１７０の光軸ＡＸと垂直な面からの傾き量を変
えることによって、投影像をディスク板Ｄ上で径方向に
微小シフトさせるようにした。FIG. 15 is a schematic diagram showing another method of eccentricity correction in the rotary scanning exposure apparatus according to the embodiment of the present invention. Here, a tiltable parallel plate glass 170 is provided between the reticle R and the projection lens PL, and the projection amount of the parallel plate glass 170 from the plane perpendicular to the optical axis AX is changed so that the projected image is formed on the disk plate D. A slight shift is made in the radial direction above.

【００６３】平行平板ガラス１７０は中心線Ｃ１と光軸
ＡＸとを含む平面と直交する方向に延設された回動軸１
７２の回りに揺動可能に軸支される。回動軸１７２は投
影レンズＰＬの鏡筒に対して固定され、ガラス１７０の
傾きは、ピエゾ素子、ボイスコイルモータ等のアクチュ
エータ１７３によって調整される。アクチュエータ１７
３には駆動量をモニターするポテンショメータ、エンコ
ーダ等のセンサーが内蔵され、駆動制御系１７４はその
センサーからの信号ＦＢをフィードバック信号としてア
クチュエータ１７３の駆動信号ＤＳＳを出力する。その
駆動制御系１７４は図１２に示したプロセッサー１２３
から駆動系ＤＵへ送られる信号（ＤＤＡ）を入力し、回
転露光時の偏心量に比例してアクチュエータ１７３を駆
動する。これによって平行平板ガラス１７０は偏心量に
応じた量だけ傾斜し、投影像がディスク板Ｄ上で径方向
に逐次微小シフトする。The parallel plate glass 170 is a rotary shaft 1 extending in a direction orthogonal to a plane including the center line C1 and the optical axis AX.
It is pivotally supported around 72. The rotating shaft 172 is fixed to the lens barrel of the projection lens PL, and the inclination of the glass 170 is adjusted by an actuator 173 such as a piezo element or a voice coil motor. Actuator 17
A sensor such as a potentiometer and an encoder for monitoring the drive amount is built in 3 and the drive control system 174 outputs the drive signal DSS of the actuator 173 using the signal FB from the sensor as a feedback signal. The drive control system 174 is the processor 123 shown in FIG.
The signal (DDA) sent from the drive system to the drive system DU is input, and the actuator 173 is driven in proportion to the eccentricity amount during the rotary exposure. As a result, the parallel plate glass 170 is tilted by an amount corresponding to the amount of eccentricity, and the projected image is sequentially minutely shifted in the radial direction on the disk plate D.

【００６４】このように、平行平板ガラス１７０による
像シフトを利用する方式は、レチクルＲの照明領域ＩＡ
の扇状の開き角が十分に小さいか、又は照明領域ＩＡが
一次元の微細スリットである場合に好適である。また平
行平板ガラス１７０による像シフトは回転走査時の径方
向に発生させるものであるが、このことはディスク板Ｄ
上の微小領域で考えると、走査方向と直交する方向に像
シフトを発生させることに他ならない。従って従来のよ
うに、円弧状照明光、一次元スリット状照明光、もしく
は多角形（六角形、ひし形等）状照明光を用いて、レチ
クルとウェハとを一次元に相対走査する半導体リソグラ
フィ用のスキャン露光装置に対しても、同様に適用する
ことが可能である。この場合、レチクルを一次元方向、
例えばＸ方向に送るレチクルステージと、ウェハを一次
元方向（Ｘ方向）に送るウェハステージとが、露光時に
Ｙ方向に相対的にぶれることによる転写歪みを補正する
ことができる。具体的には平行平板ガラス１７０を一次
元走査方向と同一方向に延設された軸の回りに回動する
ように構成すればよい。そしてレチクルステージとウェ
ハステージとのＹ方向の相対的なぶれ（位置ずれ）を逐
次計測し、そのぶれ量に応じた量だけ平行平板ガラス１
７０を基準位置から傾斜させればよい。As described above, the method utilizing the image shift by the parallel plate glass 170 is the illumination area IA of the reticle R.
This is suitable when the fan-shaped opening angle is sufficiently small or the illumination area IA is a one-dimensional fine slit. The image shift due to the parallel plate glass 170 is generated in the radial direction during rotational scanning.
Considering the minute area above, nothing but the generation of image shift in the direction orthogonal to the scanning direction. Therefore, as in the conventional case, it is used for semiconductor lithography in which a reticle and a wafer are one-dimensionally relatively scanned using arc-shaped illumination light, one-dimensional slit-shaped illumination light, or polygonal (hexagonal, rhombic, etc.) illumination light. The same can be applied to the scan exposure apparatus. In this case, the reticle is placed in the one-dimensional direction,
For example, it is possible to correct the transfer distortion caused by the relative movement of the reticle stage that sends in the X direction and the wafer stage that sends the wafer in the one-dimensional direction (X direction) in the Y direction during exposure. Specifically, the parallel plate glass 170 may be configured to rotate around an axis extending in the same direction as the one-dimensional scanning direction. Then, the relative shake (positional deviation) in the Y direction between the reticle stage and the wafer stage is sequentially measured, and the parallel flat glass 1 is moved by an amount corresponding to the shake amount.
70 may be tilted from the reference position.

【００６５】尚、この種の平行平板ガラス１７０が結像
光路中に配置される場合、ガラス１７０の上面と下面と
の間で多重反射が生じ、投影像の劣化を招くことがある
ので、ガラス１７０の表面には反射防止膜が蒸着され
る。またガラス板１７０は光軸ＡＸと垂直な面から所定
量傾いた状態を基準位置とし、偏心補正のための傾斜駆
動の間、ガラス板１７０が光軸ＡＸと垂直にならないよ
うに設定しておくのもよい。When the parallel flat plate glass 170 of this kind is arranged in the image forming optical path, multiple reflection may occur between the upper surface and the lower surface of the glass 170, which may cause deterioration of the projected image. An antireflection film is deposited on the surface of 170. Further, the glass plate 170 is set such that the glass plate 170 is tilted by a predetermined amount from a plane perpendicular to the optical axis AX, and is set so as not to be perpendicular to the optical axis AX during the tilt drive for eccentricity correction. Also good.

【００６６】ところでレチクルＲ上のパターンが図１１
（Ａ）のように無数のピットＰＴの集合である場合、図
１５に示すように投影レンズＰＬ内の瞳面（フーリエ変
換面）ＥＰに、干渉性低減板ＣＣＭを配置し、ピットパ
ターンの投影像に関する実質的な焦点深度を２倍程度増
大させることができる。干渉性低減板ＣＣＭは瞳面の中
央に円形に分布する。結像光束と、その回りに輪帯状に
分布する結像光束との間での干渉性を解消する透過部Ｃ
ａ₁ 、Ｃａ₂ から成り、ピットパターン像の像質を保ち
つつ２倍程度に焦点深度を拡大するものである。一般
に、ピットパターンは孤立したホールパターンが比較的
接近して配列されており、投影レンズＰＬの瞳面ＥＰに
分布する結像光束は、主にフランフォーファ回折光とな
る。このため瞳面ＥＰ内にはほぼ一様の分布で結像光束
が通ることになる。瞳ＥＰの有効半径をｒ₁ とすると、
干渉性低減部材ＣＣＭの外径も半径ｒ₁ 程度に定められ
る。そして中央の透過部Ｃａ₂ の半径をｒ₂ とすると、
２ｒ₂ ² ＝ｒ₁ ² の関係をほぼ満たすように各透過部の
径が決められる。By the way, the pattern on the reticle R is shown in FIG.
In the case of a collection of innumerable pits PT as in (A), as shown in FIG. 15, the coherence reduction plate CCM is arranged on the pupil plane (Fourier transform plane) EP in the projection lens PL to project the pit pattern. The substantial depth of focus for the image can be increased by as much as a factor of two. The coherence reduction plate CCM is circularly distributed in the center of the pupil plane. A transmissive portion C that eliminates coherence between the image forming light beam and the image forming light beam distributed around the image forming light beam.
It consists of a ₁ and Ca ₂ , and doubles the depth of focus while maintaining the image quality of the pit pattern image. In general, isolated hole patterns are arranged relatively close to each other in the pit pattern, and the image-forming light flux distributed on the pupil plane EP of the projection lens PL is mainly Fraunhofer diffracted light. Therefore, the imaging light flux passes through the pupil plane EP with a substantially uniform distribution. If the effective radius of the pupil EP is r ₁ ,
The outer diameter of the coherence reducing member CCM is also set to a radius r ₁ . If the radius of the central transmission portion Ca ₂ is r ₂ ,
The diameter of each transmitting portion is determined so that the relationship of 2r ₂ ² = r ₁ ² is almost satisfied.

【００６７】このような干渉性低減板ＣＣＭとしては、
透過部Ｃａ₁ とＣａ₂ との偏光状態を互いに直交、又は
逆回りの偏光に変換する物質、あるいは透過部Ｃａ₁ と
Ｃａ ₂ との間に、露光光の時間的なコヒーレント長（波
長／波長幅）以上の光路長差を与える物質が利用でき
る。この干渉性低減板ＣＣＭを用いた結像理論は、本願
と同一の出願人によって先に出願された特願平４−２６
３５２１号に詳しく説明されているので、ここではそれ
以上の説明を省略する。As such an interference reduction plate CCM,
Transparent part Ca₁And Ca₂The polarization states of and are orthogonal to each other, or
Material that converts to reverse polarized light, or transmission part Ca₁When
Ca ₂Between the exposure light and the temporal coherence length (wave
A substance that gives a difference in optical path length of more than (long / wavelength width) can be used.
It The imaging theory using this coherence reduction plate CCM is described in the present application.
Japanese Patent Application No. 4-26 previously filed by the same applicant as
It is described in detail in No. 3521, so here it is
The above description is omitted.

【００６８】[0068]

【発明の効果】以上、本発明によれば、高密度化、微細
化されたディスク媒体を高いスループットで精密に製造
することができる。さらに本発明によれば、スリット状
又は扇状の照明領域を円形マスク基板上に設定し、その
照明領域をマスク基板上の輪帯状パターン領域の径方向
には全域をカバーするような寸法としたので、マスク基
板とディスク用感光円板とは最低限１回転のみでパター
ン露光が可能である。さらにマスク基板上のパターンの
偏心が補正されるため、完成したディスクの対するピッ
クアップのトラッキングも良好になる。As described above, according to the present invention, a densified and miniaturized disk medium can be precisely manufactured with high throughput. Further, according to the present invention, the slit-shaped or fan-shaped illumination area is set on the circular mask substrate, and the illumination area is dimensioned so as to cover the entire annular zone pattern area in the radial direction on the mask substrate. The pattern exposure can be performed with at least one rotation between the mask substrate and the disc photosensitive disc. Further, since the eccentricity of the pattern on the mask substrate is corrected, the tracking of the pickup for the completed disc becomes good.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】回転走査露光方式の原理を説明するための装置
構成を模式的に示す斜視図FIG. 1 is a perspective view schematically showing an apparatus configuration for explaining the principle of a rotary scanning exposure system.

【図２】回転走査露光装置の構成を示す図FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a rotary scanning exposure apparatus.

【図３】照明系の構成を示す斜視図FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of an illumination system.

【図４】扇形照明領域と投影視野の関係を示す平面図FIG. 4 is a plan view showing a relationship between a fan-shaped illumination area and a projected visual field.

【図５】制御系の構成を示すブロック図FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a control system.

【図６】１回の露光で得られる像面照度の時間的変化を
示すグラフFIG. 6 is a graph showing a temporal change in image plane illuminance obtained by one exposure.

【図７】回転走査露光時の露光量の変化を模式的に示す
グラフFIG. 7 is a graph schematically showing a change in exposure amount during rotary scanning exposure.

【図８】レーザ露光の場合の制御系の変形例を示すブロ
ック図FIG. 8 is a block diagram showing a modification of the control system in the case of laser exposure.

【図９】扇状照度分布の特性の一例を３次元で表わした
斜視図FIG. 9 is a three-dimensional perspective view showing an example of characteristics of fan-shaped illuminance distribution.

【図１０】偏心検出部とパターンジェネレータ系の全体
的な構成を示す斜視図FIG. 10 is a perspective view showing an overall configuration of an eccentricity detector and a pattern generator system.

【図１１】レチクル上のピットパターンの構造と、偏心
検出原理を説明する図FIG. 11 is a diagram illustrating the structure of a pit pattern on a reticle and the principle of eccentricity detection.

【図１２】偏心検出部の検出回路の具体例を示す図FIG. 12 is a diagram showing a specific example of a detection circuit of an eccentricity detection unit.

【図１３】偏心量のデータの一例を示すグラフFIG. 13 is a graph showing an example of eccentricity data.

【図１４】パターンジェネレータの具体的な構成の一例
を示す図FIG. 14 is a diagram showing an example of a specific configuration of a pattern generator.

【図１５】偏心補正のその他の例を示す図FIG. 15 is a diagram showing another example of eccentricity correction.

【主要部分の符号の説明】[Explanation of symbols for main parts]

ＰＬ 投影レンズ Ｒ レチクル ＰＡ 輪帯状パターン領域 Ｄ ディスク板 ＩＡ 扇状照明領域 ＤＯＳ 偏心検出部 ＰＵ 偏心量検出回路 PL projection lens R reticle PA ring-shaped pattern area D disk plate IA fan-shaped illumination area DOS eccentricity detection unit PU eccentricity detection circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木内 徹 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 林 豊 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toru Kiuchi 3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Share company Nikon (72) Inventor Yutaka Hayashi 3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Share formula Company Nikon

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 同心円状、若しくは螺旋状に微細な線条
パターンが径方向にほぼ一定のピッチで複数本形成され
た輪帯状パターン領域を有する円形マスクと、該輪帯状
パターン領域の中心を原点として前記円形マスクを回転
させる第１の回転手段と、前記輪帯状パターン領域のう
ちの部分領域を所定の結像面内に投影する投影光学系
と、該結像面内に投影される前記輪帯状パターン領域の
部分領域内の１ケ所で径方向が一致するように円形感光
基板を保持するとともに、該円形感光基板上の輪帯状の
被露光領域の中心を原点として該円形感光基板を回転さ
せる第２の回転手段と、前記円形マスクと前記円形感光
基板とが同一速度で回転しているとき、前記投影光学系
の投影視野領域内で前記円形マスクの輪帯状パターン領
域の部分領域を照明する照明手段とを備え、前記円形マ
スクの輪帯状パターン領域を前記円形感光基板の輪帯状
被露光領域に回転走査露光する装置において、（ａ）前
記円形マスクの輪帯状パターン領域内に形成された前記
線条パターンを光学的に検知して、前記円形マスクの回
転に伴う前記輪帯状パターン領域の偏心量に応じた信号
を出力する偏心検出手段と；（ｂ）該偏心量が相殺され
るように、前記第１の回転手段の回転中心と前記第２の
回転手段の回転中心とを、前記偏心検出手段からの信号
に応答して前記結像面内で相対的に変位させる偏心補正
手段とを備えたことを特徴とする回転走査方式の露光装
置。1. A circular mask having a ring-shaped pattern region in which a plurality of fine linear patterns in a concentric or spiral shape are formed in a radial direction at a substantially constant pitch, and a center is the origin of the ring-shaped pattern region. As first rotating means for rotating the circular mask, a projection optical system for projecting a partial area of the ring-shaped pattern area on a predetermined image plane, and the ring projected on the image plane. The circular photosensitive substrate is held so that the radial directions coincide with each other at one location within a partial area of the belt-shaped pattern area, and the circular photosensitive substrate is rotated with the center of the ring-shaped exposed area on the circular photosensitive substrate as the origin. When the second rotating means and the circular mask and the circular photosensitive substrate are rotating at the same speed, a partial area of the ring-shaped pattern area of the circular mask is illuminated within the projection visual field area of the projection optical system. An illuminating means for rotatively exposing the ring-shaped pattern area of the circular mask to the ring-shaped exposed area of the circular photosensitive substrate, wherein (a) the ring-shaped pattern area is formed in the ring-shaped pattern area of the circular mask. Eccentricity detection means for optically detecting the linear pattern and outputting a signal corresponding to the eccentricity amount of the ring-shaped pattern region accompanying the rotation of the circular mask; and (b) so that the eccentricity amount is offset. And eccentricity correction means for relatively displacing the rotation center of the first rotation means and the rotation center of the second rotation means in the image plane in response to a signal from the eccentricity detection means. An exposure apparatus of a rotary scanning system, characterized by comprising: