JPH0757986A - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
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- JPH0757986A JPH0757986A JP5161588A JP16158893A JPH0757986A JP H0757986 A JPH0757986 A JP H0757986A JP 5161588 A JP5161588 A JP 5161588A JP 16158893 A JP16158893 A JP 16158893A JP H0757986 A JPH0757986 A JP H0757986A
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- projection optical
- exposure
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- exposure apparatus
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70225—Optical aspects of catadioptric systems, i.e. comprising reflective and refractive elements
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- G—PHYSICS
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70275—Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 露光領域が大きな場合でも、スループットを
低下させずに、良好な結像性能のもとで回路パターンを
転写できる露光装置を提供すること。 【構成】 第1の物体(8) と第2の物体(9) とを移動さ
せつつ第1の物体の像を第2の物体上へ投影露光する露
光装置は、第1の物体の等倍の正立像を第2の物体上に
形成する第1及び第2の投影光学系 (2a,2b)を有する。
第1及び第2の投影光学系は、少なくとも像側がテレセ
ントリックで構成される。
低下させずに、良好な結像性能のもとで回路パターンを
転写できる露光装置を提供すること。 【構成】 第1の物体(8) と第2の物体(9) とを移動さ
せつつ第1の物体の像を第2の物体上へ投影露光する露
光装置は、第1の物体の等倍の正立像を第2の物体上に
形成する第1及び第2の投影光学系 (2a,2b)を有する。
第1及び第2の投影光学系は、少なくとも像側がテレセ
ントリックで構成される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、第1の物体と第2の物
体とを移動させつつ露光を行なう走査型の投影露光装置
に関する。
体とを移動させつつ露光を行なう走査型の投影露光装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ワープロ、パソコン、テレビ等の
表示素子として、液晶表示パネルが多用されるようにな
った。液晶表示パネルは、ガラス基板上に透明薄膜電極
をフォトリソグラフィの手法で所望の形状にパターンニ
ングして作られる。このリソグラフィのための装置とし
て、マスク上に形成された原画パターンを投影光学系を
介してガラス基板上のフォトレジスト層に露光するミラ
ープロジェクションタイプのアライナーが使われてい
る。このようなアライナーとしては、例えば図14(a),
(b) に示すものが知られている。図14(a) は、従来の
アライナーの構成を示す斜視図であり、図14(b) は、
アライナーの投影光学系のレンズ断面図である。
表示素子として、液晶表示パネルが多用されるようにな
った。液晶表示パネルは、ガラス基板上に透明薄膜電極
をフォトリソグラフィの手法で所望の形状にパターンニ
ングして作られる。このリソグラフィのための装置とし
て、マスク上に形成された原画パターンを投影光学系を
介してガラス基板上のフォトレジスト層に露光するミラ
ープロジェクションタイプのアライナーが使われてい
る。このようなアライナーとしては、例えば図14(a),
(b) に示すものが知られている。図14(a) は、従来の
アライナーの構成を示す斜視図であり、図14(b) は、
アライナーの投影光学系のレンズ断面図である。
【0003】図14(a) において、図示なき照明光学系
によりマスク71cが円弧状の照野72aにて照明され
る。この照野72aの像72bは、図14(b) に示す如
く、台形ミラー73の反射面73aにて光路が90°偏
向され、凹面鏡74及び凸面鏡75を介して、再び凹面
鏡74にて反射される。凹面鏡74からの光は、台形ミ
ラー73の反射面73bにて光路が90°偏向され、プ
レート76上にマスク71cの像を形成する。そして、
このアライナーにおいては、プレート76とマスク71
cとを走査露光する、即ち図中X方向に沿って移動させ
つつ露光を行なうことで、マスク71c上の回路パター
ンをプレート76上に転写していた。
によりマスク71cが円弧状の照野72aにて照明され
る。この照野72aの像72bは、図14(b) に示す如
く、台形ミラー73の反射面73aにて光路が90°偏
向され、凹面鏡74及び凸面鏡75を介して、再び凹面
鏡74にて反射される。凹面鏡74からの光は、台形ミ
ラー73の反射面73bにて光路が90°偏向され、プ
レート76上にマスク71cの像を形成する。そして、
このアライナーにおいては、プレート76とマスク71
cとを走査露光する、即ち図中X方向に沿って移動させ
つつ露光を行なうことで、マスク71c上の回路パター
ンをプレート76上に転写していた。
【0004】最近、液晶表示パネルの大型化が望まれて
いる。それに伴い、上述の如きアライナーにおいても、
露光領域の拡大が望まれている。
いる。それに伴い、上述の如きアライナーにおいても、
露光領域の拡大が望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述の如き投影露光装
置において、露光領域を拡大させるためには、露光領域
を分割して露光していた。具体的には、図14(a) に示
す如く、プレート76上を領域76a,76b,76
c,76dに4分割して、まず、マスク71aと領域7
6aとを走査露光して、領域76a上にマスク71aの
回路パターンを転写する。次に、マスク71aをマスク
71bに交換すると共に、投影光学系の露光領域と領域
76bとが重なるように、プレート76を図中XY平面
内でステップ的に移動させる。そして、マスク71bと
プレート76とを走査露光して、マスク71bの回路パ
ターンを領域76b上に転写する。以下同様に、マスク
71c、71dの回路パターンをそれぞれ領域76c、
76dに転写していた。
置において、露光領域を拡大させるためには、露光領域
を分割して露光していた。具体的には、図14(a) に示
す如く、プレート76上を領域76a,76b,76
c,76dに4分割して、まず、マスク71aと領域7
6aとを走査露光して、領域76a上にマスク71aの
回路パターンを転写する。次に、マスク71aをマスク
71bに交換すると共に、投影光学系の露光領域と領域
76bとが重なるように、プレート76を図中XY平面
内でステップ的に移動させる。そして、マスク71bと
プレート76とを走査露光して、マスク71bの回路パ
ターンを領域76b上に転写する。以下同様に、マスク
71c、71dの回路パターンをそれぞれ領域76c、
76dに転写していた。
【0006】このように、分割して露光を行なう場合に
は、多数回の露光を行なうため、スループット(単位時
間当たり露光できる基板の量)の低下を招いていた。さ
らに、分割露光の場合には、隣合う露光領域間の継ぎ精
度を高める必要がある。このため、投影露光装置におい
ては、投影光学系の倍率誤差を0に近づける必要がある
と共に、アライメント精度の大幅な向上が要求され、装
置のコスト高を招くという問題点がある。
は、多数回の露光を行なうため、スループット(単位時
間当たり露光できる基板の量)の低下を招いていた。さ
らに、分割露光の場合には、隣合う露光領域間の継ぎ精
度を高める必要がある。このため、投影露光装置におい
ては、投影光学系の倍率誤差を0に近づける必要がある
と共に、アライメント精度の大幅な向上が要求され、装
置のコスト高を招くという問題点がある。
【0007】また、大きな露光領域を一括して転写する
ために、投影光学系の大型化を図ることが考えられる。
しかしながら、投影光学系の大型化を図るためには、大
型な光学素子を非常に高精度に製作する必要があり、製
作コストの増大と装置の大型化とを招く問題点がある。
また、投影光学系の大型化により収差も増大する問題点
がある。
ために、投影光学系の大型化を図ることが考えられる。
しかしながら、投影光学系の大型化を図るためには、大
型な光学素子を非常に高精度に製作する必要があり、製
作コストの増大と装置の大型化とを招く問題点がある。
また、投影光学系の大型化により収差も増大する問題点
がある。
【0008】そこで、本発明は、露光領域が大きな場合
でも、スループットを低下させずに、良好な結像性能の
もとで回路パターンを転写できる露光装置を提供するこ
とを目的とする。
でも、スループットを低下させずに、良好な結像性能の
もとで回路パターンを転写できる露光装置を提供するこ
とを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による露光装置は、以下の構成を有する。例
えば図1に示す如く、第1の物体と第2の物体とを移動
させつつ第1の物体の像を第2の物体上へ投影露光する
露光装置は、第1の物体の等倍の正立像を第2の物体上
に形成する第1及び第2の投影光学系を有する。そし
て、第1及び第2の投影光学系は、少なくとも像側がテ
レセントリックで構成される。
に、本発明による露光装置は、以下の構成を有する。例
えば図1に示す如く、第1の物体と第2の物体とを移動
させつつ第1の物体の像を第2の物体上へ投影露光する
露光装置は、第1の物体の等倍の正立像を第2の物体上
に形成する第1及び第2の投影光学系を有する。そし
て、第1及び第2の投影光学系は、少なくとも像側がテ
レセントリックで構成される。
【0010】ここで、本発明において、正立像とは、上
下左右の横倍率が正となる像のことを指す。
下左右の横倍率が正となる像のことを指す。
【0011】
【作用】上述の如き本発明による露光装置においては、
複数の投影光学系を組み合わせる構成であるため、個々
の投影光学系の露光領域を大きくすることなく、大きな
露光領域を得ることができる。従って、投影光学系が小
型化されるため、高精度な投影光学系を容易に製造する
ことができる。また、投影光学系を構成する各光学部材
が小型であるため、絶対的な収差量の発生が減少する。
従って、良好な光学性能のもとで走査露光が実現でき
る。
複数の投影光学系を組み合わせる構成であるため、個々
の投影光学系の露光領域を大きくすることなく、大きな
露光領域を得ることができる。従って、投影光学系が小
型化されるため、高精度な投影光学系を容易に製造する
ことができる。また、投影光学系を構成する各光学部材
が小型であるため、絶対的な収差量の発生が減少する。
従って、良好な光学性能のもとで走査露光が実現でき
る。
【0012】また、本発明による露光装置では、大きな
露光領域を一回の露光で得ることができるため、スルー
プットが高い利点がある。
露光領域を一回の露光で得ることができるため、スルー
プットが高い利点がある。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して本発明による実施例を
説明する。図1は、本発明による露光装置の斜視図であ
る。なお、図1では、所定の回路パターンが設けられた
マスク8と、ガラス基板上にレジストが塗布されたプレ
ート9とが搬送される方向(走査方向)をX軸、マスク
8の平面内でX軸と直交する方向をY軸、マスク8の法
線方向をZ軸とした座標系をとっている。
説明する。図1は、本発明による露光装置の斜視図であ
る。なお、図1では、所定の回路パターンが設けられた
マスク8と、ガラス基板上にレジストが塗布されたプレ
ート9とが搬送される方向(走査方向)をX軸、マスク
8の平面内でX軸と直交する方向をY軸、マスク8の法
線方向をZ軸とした座標系をとっている。
【0014】図1において、照明光学系10による露光
光は、図中XY平面内のマスク8を均一に照明する。こ
の照明光学系10としては、例えば図2に示す如き構成
のものが好適である。図2は、図1に示す照明光学系1
0の具体的な構成の一例を示す図である。図2におい
て、楕円鏡102の内部には、例えばg線(435nm) 、あ
るいはi線(365nm) の露光光を供給する水銀ランプ等の
光源が設けられており、この光源からの露光光は、楕円
鏡102により集光され、ライトガイド103の入射端
に光源像を形成する。ライトガイド103は、その射出
端103a、103bに均一な光強度分布の2次光源面
を形成する。尚、ライトガイド103は、ランダムに束
ねられた光ファイバーで構成されることが望ましい。
光は、図中XY平面内のマスク8を均一に照明する。こ
の照明光学系10としては、例えば図2に示す如き構成
のものが好適である。図2は、図1に示す照明光学系1
0の具体的な構成の一例を示す図である。図2におい
て、楕円鏡102の内部には、例えばg線(435nm) 、あ
るいはi線(365nm) の露光光を供給する水銀ランプ等の
光源が設けられており、この光源からの露光光は、楕円
鏡102により集光され、ライトガイド103の入射端
に光源像を形成する。ライトガイド103は、その射出
端103a、103bに均一な光強度分布の2次光源面
を形成する。尚、ライトガイド103は、ランダムに束
ねられた光ファイバーで構成されることが望ましい。
【0015】ライトガイド103から射出した光束は、
リレーレンズ104a、104bをそれぞれ介して、フ
ライアイレンズ105bに達する。これらのフライアイ
レンズ105a、105bの射出面側には、複数の2次
光源が形成される。複数の2次光源からの光は、2次光
源形成位置に前側焦点が位置するように設けられたコン
デンサレンズ106a、106bを介して、矩形状の開
口部107a、107bを有する視野絞り107を均一
に照明する。視野絞り107を介した露光光は、それぞ
れレンズ108a、108bを介して、ミラー109
a、109bによって光路が90°偏向され、レンズ1
10a、110bに達する。ここで、レンズ108a、
110aとレンズ108b、110bとは、視野絞り1
08とマスク8とを共役にするリレー光学系であり、レ
ンズ110a、110bを介した露光光は、視野絞り1
08の開口部108a、108bの像である照明領域1
11a、111bを形成する。
リレーレンズ104a、104bをそれぞれ介して、フ
ライアイレンズ105bに達する。これらのフライアイ
レンズ105a、105bの射出面側には、複数の2次
光源が形成される。複数の2次光源からの光は、2次光
源形成位置に前側焦点が位置するように設けられたコン
デンサレンズ106a、106bを介して、矩形状の開
口部107a、107bを有する視野絞り107を均一
に照明する。視野絞り107を介した露光光は、それぞ
れレンズ108a、108bを介して、ミラー109
a、109bによって光路が90°偏向され、レンズ1
10a、110bに達する。ここで、レンズ108a、
110aとレンズ108b、110bとは、視野絞り1
08とマスク8とを共役にするリレー光学系であり、レ
ンズ110a、110bを介した露光光は、視野絞り1
08の開口部108a、108bの像である照明領域1
11a、111bを形成する。
【0016】尚、視野絞り108の開口部108a,1
08bの形状は、矩形状に限ることはない。この照明領
域の形状としては、投影光学系の視野の形状に可能な限
り相似であることが望ましい。また、図2においては、
説明を簡単にするために、照明領域111c〜111g
を形成する照明光学系は、その光軸のみを示している。
なお、図2では図示省略されているが、ライトガイド1
03の射出端は、照明領域の数に対応して設けられてお
り、これらの照明領域111c〜111gには、図示省
略したライトガイド103の射出端からの露光光が供給
される。
08bの形状は、矩形状に限ることはない。この照明領
域の形状としては、投影光学系の視野の形状に可能な限
り相似であることが望ましい。また、図2においては、
説明を簡単にするために、照明領域111c〜111g
を形成する照明光学系は、その光軸のみを示している。
なお、図2では図示省略されているが、ライトガイド1
03の射出端は、照明領域の数に対応して設けられてお
り、これらの照明領域111c〜111gには、図示省
略したライトガイド103の射出端からの露光光が供給
される。
【0017】また、図2に示すように、1つの光源では
光量不足になる場合、図3に示すような構成を適用して
も良い。図3は、照明光学系の変形例の要部を模式的に
示す図であって、水銀ランプ等の光源201a〜201
cからの露光光は、楕円鏡202a〜202cにより集
光され、光源像を形成する。そして、この光源像形成位
置に入射端が位置するようにライトガイド203が設け
られており、ライトガイド203を介した露光光は、複
数の射出端203a〜203eに均一な光強度分布の2
次光源面を形成する。このライトガイド203も図2の
ライトガイド103と同じく光ファイバーをランダムに
束ねて構成されることが望ましい。射出端203a〜2
03eからマスク8に至るまでの光路は、図2に示す照
明光学系と同じであるため、ここでは説明を省略する。
光量不足になる場合、図3に示すような構成を適用して
も良い。図3は、照明光学系の変形例の要部を模式的に
示す図であって、水銀ランプ等の光源201a〜201
cからの露光光は、楕円鏡202a〜202cにより集
光され、光源像を形成する。そして、この光源像形成位
置に入射端が位置するようにライトガイド203が設け
られており、ライトガイド203を介した露光光は、複
数の射出端203a〜203eに均一な光強度分布の2
次光源面を形成する。このライトガイド203も図2の
ライトガイド103と同じく光ファイバーをランダムに
束ねて構成されることが望ましい。射出端203a〜2
03eからマスク8に至るまでの光路は、図2に示す照
明光学系と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【0018】なお、上述の如き複数の照明領域111a
〜111gを形成する複数の照明光学系の代わりに、走
査方向(X方向)と直交する方向(Y方向)に延びた一
つの矩形状の領域でマスク8を照明する照明光学系を適
用しても良い。このような光学系としては、Y方向に延
びた棒状の光源を用いたものが考えられる。さて、マス
ク8の下方には、複数の投影光学系2a〜2gが配置さ
れている。以下、図4を参照して投影光学系2a〜2g
について説明する。なお、投影光学系2a〜2gは、そ
れぞれ同じ構成を有するため、説明を簡単にするために
投影光学系2aのみについて述べる。
〜111gを形成する複数の照明光学系の代わりに、走
査方向(X方向)と直交する方向(Y方向)に延びた一
つの矩形状の領域でマスク8を照明する照明光学系を適
用しても良い。このような光学系としては、Y方向に延
びた棒状の光源を用いたものが考えられる。さて、マス
ク8の下方には、複数の投影光学系2a〜2gが配置さ
れている。以下、図4を参照して投影光学系2a〜2g
について説明する。なお、投影光学系2a〜2gは、そ
れぞれ同じ構成を有するため、説明を簡単にするために
投影光学系2aのみについて述べる。
【0019】図4は、投影光学系2aのレンズ構成図で
あり、この投影光学系2aは、2組のダイソン型光学系
を組み合わせた構成である。図4において、投影光学系
2aは、第1部分光学系21〜24と、視野絞り25
と、第2部分光学系26〜29とから構成されており、
これらの第1及び第2部分光学系は、それぞれダイソン
型光学系を変形したものである。
あり、この投影光学系2aは、2組のダイソン型光学系
を組み合わせた構成である。図4において、投影光学系
2aは、第1部分光学系21〜24と、視野絞り25
と、第2部分光学系26〜29とから構成されており、
これらの第1及び第2部分光学系は、それぞれダイソン
型光学系を変形したものである。
【0020】第1部分光学系は、マスク8面に対して4
5°の傾斜で配置された反射面を持つ直角プリズム21
と、マスク8の面内方向に沿った光軸を有し、凸面を直
角プリズム21の反対側に向けた平凸レンズ成分22
と、全体としてメニスカス形状であって凹面を平凸レン
ズ成分22側に向けた反射面を有するレンズ成分23
と、直角プリズム21の反射面と直交しかつマスク8面
に対して45°の傾斜で配置された反射面を持つ直角プ
リズム24とを有する。
5°の傾斜で配置された反射面を持つ直角プリズム21
と、マスク8の面内方向に沿った光軸を有し、凸面を直
角プリズム21の反対側に向けた平凸レンズ成分22
と、全体としてメニスカス形状であって凹面を平凸レン
ズ成分22側に向けた反射面を有するレンズ成分23
と、直角プリズム21の反射面と直交しかつマスク8面
に対して45°の傾斜で配置された反射面を持つ直角プ
リズム24とを有する。
【0021】そして、マスク8を介した照明光学系から
の光は、直角プリズム21によって光路が90°偏向さ
れ、直角プリズム21に接合された平凸レンズ成分22
に入射する。このレンズ成分22には、平凸レンズ成分
22とは異なる硝材にて構成されたレンズ成分23が接
合されており、直角プリズム21からの光は、レンズ成
分22、23の接合面22aにて屈折し、反射膜が蒸着
された反射面23aに達する。反射面23aで反射され
た光は、接合面22aで屈折され、レンズ成分22に接
合された直角プリズム24に達する。レンズ成分22か
らの光は、直角プリズム24により光路が90°偏向さ
れて、この直角プリズム24の射出面側に、マスク8の
1次像を形成する。ここで、第1部分光学系21〜24
が形成するマスク8の1次像は、X方向(光軸方向)の
横倍率が正であり、かつY方向の横倍率が負となる等倍
像である。
の光は、直角プリズム21によって光路が90°偏向さ
れ、直角プリズム21に接合された平凸レンズ成分22
に入射する。このレンズ成分22には、平凸レンズ成分
22とは異なる硝材にて構成されたレンズ成分23が接
合されており、直角プリズム21からの光は、レンズ成
分22、23の接合面22aにて屈折し、反射膜が蒸着
された反射面23aに達する。反射面23aで反射され
た光は、接合面22aで屈折され、レンズ成分22に接
合された直角プリズム24に達する。レンズ成分22か
らの光は、直角プリズム24により光路が90°偏向さ
れて、この直角プリズム24の射出面側に、マスク8の
1次像を形成する。ここで、第1部分光学系21〜24
が形成するマスク8の1次像は、X方向(光軸方向)の
横倍率が正であり、かつY方向の横倍率が負となる等倍
像である。
【0022】1次像からの光は、第2部分光学系26〜
29を介して、マスク8の2次像をプレート9上に形成
する。なお、第2部分光学系の構成は、第1部分光学系
と同一であるため説明を省略する。この第2部分光学系
26〜29は、第1部分光学系と同じく、X方向が正か
つY方向が負となる横倍率の等倍像を形成する。よっ
て、プレート9上に形成される2次像は、マスク8の等
倍の正立像(上下左右方向の横倍率が正となる像)とな
る。ここで、投影光学系2a(第1及び第2部分光学
系)は、両側テレセントリック光学系である。
29を介して、マスク8の2次像をプレート9上に形成
する。なお、第2部分光学系の構成は、第1部分光学系
と同一であるため説明を省略する。この第2部分光学系
26〜29は、第1部分光学系と同じく、X方向が正か
つY方向が負となる横倍率の等倍像を形成する。よっ
て、プレート9上に形成される2次像は、マスク8の等
倍の正立像(上下左右方向の横倍率が正となる像)とな
る。ここで、投影光学系2a(第1及び第2部分光学
系)は、両側テレセントリック光学系である。
【0023】なお、上述の第1及び第2部分光学系は、
反射面23a,28aが共に同じ向きとなるように構成
されている。これにより、投影光学系全体の小型化を図
ることができる。本実施例による第1及び第2部分光学
系は、平凸レンズ成分22,27と、反射面23a,2
8aとの間の光路中を硝材で埋める構成となっている。
これにより、平凸レンズ成分22,27と反射面23
a,28aとの偏心が生じない利点がある。
反射面23a,28aが共に同じ向きとなるように構成
されている。これにより、投影光学系全体の小型化を図
ることができる。本実施例による第1及び第2部分光学
系は、平凸レンズ成分22,27と、反射面23a,2
8aとの間の光路中を硝材で埋める構成となっている。
これにより、平凸レンズ成分22,27と反射面23
a,28aとの偏心が生じない利点がある。
【0024】また、図5に示すように、第1及び第2部
分光学系は、平凸レンズ成分22,27と反射面23
a,28aとの間を空気とする、いわゆるダイソン型光
学系そのものの構成でも良い。なお、このようなダイソ
ン型光学系に関しては、J.O.S.A.vol.49 (1959年発行)
のP713〜P716に詳述されている。さて、本実施例におい
ては、第1部分光学系が形成する1次像の位置に、視野
絞り25を配置している。視野絞り25は、例えば図6
(a) に示す如き台形状の開口部を有する。この視野絞り
25により、プレート9上の露光領域が台形状に規定さ
れる。ここで、図6(b) に破線で示すように、本実施例
におけるダイソン型光学系において、レンズ成分22、
23、27、28の断面(YZ平面)形状が円形である
ため、取り得る最大の視野の領域がほぼ半円形状とな
る。このとき、視野絞り25にて規定される台形状の視
野領域8aは、一対の平行辺のうちの短辺が半円状の領
域(最大の視野の領域)の円弧側を向くことが好まし
い。これにより、ダイソン型光学系の取り得る最大の視
野領域に対して、視野領域の走査方向(X方向)の幅を
最大とすることができ、走査速度を向上させることが可
能となる。
分光学系は、平凸レンズ成分22,27と反射面23
a,28aとの間を空気とする、いわゆるダイソン型光
学系そのものの構成でも良い。なお、このようなダイソ
ン型光学系に関しては、J.O.S.A.vol.49 (1959年発行)
のP713〜P716に詳述されている。さて、本実施例におい
ては、第1部分光学系が形成する1次像の位置に、視野
絞り25を配置している。視野絞り25は、例えば図6
(a) に示す如き台形状の開口部を有する。この視野絞り
25により、プレート9上の露光領域が台形状に規定さ
れる。ここで、図6(b) に破線で示すように、本実施例
におけるダイソン型光学系において、レンズ成分22、
23、27、28の断面(YZ平面)形状が円形である
ため、取り得る最大の視野の領域がほぼ半円形状とな
る。このとき、視野絞り25にて規定される台形状の視
野領域8aは、一対の平行辺のうちの短辺が半円状の領
域(最大の視野の領域)の円弧側を向くことが好まし
い。これにより、ダイソン型光学系の取り得る最大の視
野領域に対して、視野領域の走査方向(X方向)の幅を
最大とすることができ、走査速度を向上させることが可
能となる。
【0025】また、視野絞り25としては、図6(c) に
示すように、六角形状の開口部を有する構成であっても
良い。このとき、図6(d) に示す如く、六角形状の開口
部の大きさは、図中破線で示される最大視野領域の範囲
内となる。なお、図6(b) 及び図6(d) に破線にて示す
最大視野領域は、第1及び第2部分光学系をケラれなく
通過する軸外光束のうち、最も外側を通過する光束がマ
スク8上で通過する点を囲む領域である。
示すように、六角形状の開口部を有する構成であっても
良い。このとき、図6(d) に示す如く、六角形状の開口
部の大きさは、図中破線で示される最大視野領域の範囲
内となる。なお、図6(b) 及び図6(d) に破線にて示す
最大視野領域は、第1及び第2部分光学系をケラれなく
通過する軸外光束のうち、最も外側を通過する光束がマ
スク8上で通過する点を囲む領域である。
【0026】図1に戻って、投影光学系2a〜2gの配
置について説明する。図1においては、投影光学系2a
〜2gは、投影光学系内の視野絞りによって規定される
視野領域8a〜8gを有している。これらの視野領域8
a〜8gの像は、プレート9上の露光領域9a〜9g上
に等倍の正立像として形成される。ここで、投影光学系
2a〜2dは、視野領域8a〜8dが図中Y方向に沿っ
て配列されるように設けられている。また、投影光学系
2e〜2gは、図中X方向で視野領域8a〜8dとは異
なる位置に、視野領域8e〜8gがY方向に沿って配列
されるように設けられている。このとき、投影光学系2
a〜2dと、投影光学系2e〜2gとは、それぞれが有
する直角プリズム同士が極近傍に位置するように設けら
れる。なお、X方向において、視野領域8a〜8dと視
野領域8e〜8gとの間隔を広げるように投影光学系2
a〜2gを配置しても構わないが、このときには、走査
露光を行なうための走査量(マスク8とプレート9の移
動量)が増し、スループットの低下を招くため好ましく
ない。
置について説明する。図1においては、投影光学系2a
〜2gは、投影光学系内の視野絞りによって規定される
視野領域8a〜8gを有している。これらの視野領域8
a〜8gの像は、プレート9上の露光領域9a〜9g上
に等倍の正立像として形成される。ここで、投影光学系
2a〜2dは、視野領域8a〜8dが図中Y方向に沿っ
て配列されるように設けられている。また、投影光学系
2e〜2gは、図中X方向で視野領域8a〜8dとは異
なる位置に、視野領域8e〜8gがY方向に沿って配列
されるように設けられている。このとき、投影光学系2
a〜2dと、投影光学系2e〜2gとは、それぞれが有
する直角プリズム同士が極近傍に位置するように設けら
れる。なお、X方向において、視野領域8a〜8dと視
野領域8e〜8gとの間隔を広げるように投影光学系2
a〜2gを配置しても構わないが、このときには、走査
露光を行なうための走査量(マスク8とプレート9の移
動量)が増し、スループットの低下を招くため好ましく
ない。
【0027】プレート9上には、投影光学系2a〜2d
によって、図中Y方向に沿って配列された露光領域9a
〜9dが形成され、投影光学系2e〜2gによって、露
光領域9a〜9dとは異なる位置にY方向に沿って配列
された露光領域9e〜9gが形成される。これらの露光
領域9a〜9gは、視野領域8a〜8dの等倍の正立像
である。
によって、図中Y方向に沿って配列された露光領域9a
〜9dが形成され、投影光学系2e〜2gによって、露
光領域9a〜9dとは異なる位置にY方向に沿って配列
された露光領域9e〜9gが形成される。これらの露光
領域9a〜9gは、視野領域8a〜8dの等倍の正立像
である。
【0028】ここで、マスク8は図示なきマスクステー
ジ上に載置されており、プレート9は、プレートステー
ジ60上に載置されている。ここで、マスクステージと
プレートステージとは、図中X方向に同期して移動す
る。これにより、プレート9上には、照明光学系10に
より照明されたマスク8の像が逐次転写され、所謂走査
露光が行なわれる。マスク8の移動により、視野領域8
a〜8gによるマスク8の全面の走査が完了すると、プ
レート9上の全面に渡ってマスク8の像が転写される。
ジ上に載置されており、プレート9は、プレートステー
ジ60上に載置されている。ここで、マスクステージと
プレートステージとは、図中X方向に同期して移動す
る。これにより、プレート9上には、照明光学系10に
より照明されたマスク8の像が逐次転写され、所謂走査
露光が行なわれる。マスク8の移動により、視野領域8
a〜8gによるマスク8の全面の走査が完了すると、プ
レート9上の全面に渡ってマスク8の像が転写される。
【0029】プレートステージ60上には、Y軸に沿っ
た反射面を有する反射部材61と、X軸に沿った反射面
を有する反射部材62とが設けられている。また、露光
装置本体側には、干渉計として、例えばHe−Ne(633
nm) 等のレーザ光を供給するレーザ光源63、レーザ光
源63からのレーザ光をX方向測定用のレーザ光とY方
向測定用のレーザ光とに分割するビームスプリッタ6
4、ビームスプリッタ64からのレーザ光を反射部材6
1へ投射するためのプリズム65及びビームスプリッタ
64からのレーザ光を反射部材62上の2点へ投射する
ためのプリズム66、67が設けられている。これによ
り、ステージのX方向の位置、Y方向の位置及びXY平
面内での回転を検出することができる。なお、図1にお
いては、反射部材61、62にて反射されたレーザ光と
参照用レーザ光とを干渉させた後に検出する検出系につ
いて図示省略している。
た反射面を有する反射部材61と、X軸に沿った反射面
を有する反射部材62とが設けられている。また、露光
装置本体側には、干渉計として、例えばHe−Ne(633
nm) 等のレーザ光を供給するレーザ光源63、レーザ光
源63からのレーザ光をX方向測定用のレーザ光とY方
向測定用のレーザ光とに分割するビームスプリッタ6
4、ビームスプリッタ64からのレーザ光を反射部材6
1へ投射するためのプリズム65及びビームスプリッタ
64からのレーザ光を反射部材62上の2点へ投射する
ためのプリズム66、67が設けられている。これによ
り、ステージのX方向の位置、Y方向の位置及びXY平
面内での回転を検出することができる。なお、図1にお
いては、反射部材61、62にて反射されたレーザ光と
参照用レーザ光とを干渉させた後に検出する検出系につ
いて図示省略している。
【0030】次に、図7を参照して本実施例による視野
領域の配置について説明する。図7は、投影光学系2a
〜2gによる視野領域8a〜8gと、マスク8との平面
的な位置関係を示す図である。図7において、マスク8
上には、回路パターンPAが形成されており、この回路
パターンPAの領域を囲むように遮光部LSAが設けら
れている。図2に示される照明光学系は、図中破線にて
囲まれる照明領域111a〜111gを均一に照明す
る。この照明領域111a〜111g内には、前述の視
野領域8a〜8gが配列されている。これらの視野領域
8a〜8gは、投影光学系2a〜2g内の視野絞りによ
り、その形状がほぼ台形状となる。ここで、視野領域8
a〜8dの上辺(一対の平行な辺のうちの短辺)と、視
野領域8e〜8gの上辺(一対の平行な辺のうちの短
辺)とが対向するように配列されている。ここで、遮光
部LSAに沿った視野領域8a及び8dの形状は、遮光
部LSA側の斜辺(一対の平行な辺以外の辺)が回路パ
ターンPAの領域の縁と一致するように規定される。な
お、視野領域8a及び8dがマスク8の遮光部LSAと
重なるような形状でも良い。
領域の配置について説明する。図7は、投影光学系2a
〜2gによる視野領域8a〜8gと、マスク8との平面
的な位置関係を示す図である。図7において、マスク8
上には、回路パターンPAが形成されており、この回路
パターンPAの領域を囲むように遮光部LSAが設けら
れている。図2に示される照明光学系は、図中破線にて
囲まれる照明領域111a〜111gを均一に照明す
る。この照明領域111a〜111g内には、前述の視
野領域8a〜8gが配列されている。これらの視野領域
8a〜8gは、投影光学系2a〜2g内の視野絞りによ
り、その形状がほぼ台形状となる。ここで、視野領域8
a〜8dの上辺(一対の平行な辺のうちの短辺)と、視
野領域8e〜8gの上辺(一対の平行な辺のうちの短
辺)とが対向するように配列されている。ここで、遮光
部LSAに沿った視野領域8a及び8dの形状は、遮光
部LSA側の斜辺(一対の平行な辺以外の辺)が回路パ
ターンPAの領域の縁と一致するように規定される。な
お、視野領域8a及び8dがマスク8の遮光部LSAと
重なるような形状でも良い。
【0031】本実施例においては、投影光学系2a〜2
gが両側テレセントリック光学系であるため、XY平面
内において、投影光学系2a〜2gが占める領域が、そ
れぞれ視野領域8a〜8gの占める領域よりも大きくな
る。従って、視野領域8a〜8dの配列は、それぞれの
領域8a〜8dの間で間隔を持つように構成せざるを得
ない。この場合、視野領域8a〜8dのみを用いて走査
露光を行なうならば、視野領域8a〜8dの間のマスク
8上の領域をプレート9上に投影転写することができな
い。そこで、本実施例においては、視野領域8a〜8d
の間の領域について走査露光を行なうために、投影光学
系2e〜2gによって視野領域8e〜8gを設けるよう
に構成している。
gが両側テレセントリック光学系であるため、XY平面
内において、投影光学系2a〜2gが占める領域が、そ
れぞれ視野領域8a〜8gの占める領域よりも大きくな
る。従って、視野領域8a〜8dの配列は、それぞれの
領域8a〜8dの間で間隔を持つように構成せざるを得
ない。この場合、視野領域8a〜8dのみを用いて走査
露光を行なうならば、視野領域8a〜8dの間のマスク
8上の領域をプレート9上に投影転写することができな
い。そこで、本実施例においては、視野領域8a〜8d
の間の領域について走査露光を行なうために、投影光学
系2e〜2gによって視野領域8e〜8gを設けるよう
に構成している。
【0032】このとき、走査方向(X方向)に沿った視
野領域8a〜8g(または露光領域9a〜9g)の幅の
総和が、どのY方向の位置においても常に一定となるこ
とが望ましい。以下、図8を参照して説明する。図8
(a),(b) は、プレート9上のY方向に関する露光量の分
布を示すものであり、縦軸に露光量E、横軸にプレート
9のY方向の位置をとっている。図8(a)において、プ
レート9上には、台形状の露光領域9a〜9gのそれぞ
れに対応する露光量分布90a〜90gが得られる。こ
こで、走査露光するにあたって、露光領域9a〜9gの
X方向の幅の和が一定となるように規定されているた
め、露光領域9a〜9gの重なる領域に関しては常に同
じ露光量となる。例えば、露光領域9aに対応する露光
量分布90aと、露光領域9eに対応する露光量分布9
0eとの重なる領域に関しては、露光領域9aのX方向
の幅と露光領域9eのX方向の幅との和が一定であるた
め、この重なる領域の露光量の和は、重ならない領域の
露光量と同じ露光量となる。従って、プレート9上に
は、全面にわたって均一な露光量分布91が得られるこ
とになる。なお、上述の説明では、露光領域が台形状で
ある場合について説明しているが、均一な露光量分布を
得るための露光領域の組合せは、台形状に限られない。
例えば、図6(c) に示す如き視野絞り25によって、六
角形状の露光領域が複数形成される場合、各露光領域の
走査方向の幅が常に一定となるように、各露光領域を規
定する。これにより、プレート9上の全面にわたって均
一な露光量分布を得ることができる。
野領域8a〜8g(または露光領域9a〜9g)の幅の
総和が、どのY方向の位置においても常に一定となるこ
とが望ましい。以下、図8を参照して説明する。図8
(a),(b) は、プレート9上のY方向に関する露光量の分
布を示すものであり、縦軸に露光量E、横軸にプレート
9のY方向の位置をとっている。図8(a)において、プ
レート9上には、台形状の露光領域9a〜9gのそれぞ
れに対応する露光量分布90a〜90gが得られる。こ
こで、走査露光するにあたって、露光領域9a〜9gの
X方向の幅の和が一定となるように規定されているた
め、露光領域9a〜9gの重なる領域に関しては常に同
じ露光量となる。例えば、露光領域9aに対応する露光
量分布90aと、露光領域9eに対応する露光量分布9
0eとの重なる領域に関しては、露光領域9aのX方向
の幅と露光領域9eのX方向の幅との和が一定であるた
め、この重なる領域の露光量の和は、重ならない領域の
露光量と同じ露光量となる。従って、プレート9上に
は、全面にわたって均一な露光量分布91が得られるこ
とになる。なお、上述の説明では、露光領域が台形状で
ある場合について説明しているが、均一な露光量分布を
得るための露光領域の組合せは、台形状に限られない。
例えば、図6(c) に示す如き視野絞り25によって、六
角形状の露光領域が複数形成される場合、各露光領域の
走査方向の幅が常に一定となるように、各露光領域を規
定する。これにより、プレート9上の全面にわたって均
一な露光量分布を得ることができる。
【0033】次に、図9を参照して、本実施例における
投影光学系の望ましき配置関係について説明する。図9
は、投影光学系の配置を説明するための平面図であり、
投影光学系D1,D2,D3 をマスク8側(物体側)から見
た状態を示す。図9において、投影光学系D1 は、平凸
レンズ成分L1 と凹面鏡M1 とから構成され、投影光学
系D2 は、平凸レンズ成分L2 と凹面鏡M2 とから構成
され、投影光学系D3は、平凸レンズ成分L3 と凹面鏡
M3 とから構成される。ここで、各投影光学系D1,D2,
D3 の構成は、共に同じである。なお、図9では、説明
を簡単にするために、各投影光学系D1,D2,D3 の光路
は、物体から凹面鏡(反射鏡)M1,M2,M3 へ向かう光
路のみを示し、光路をZ方向に偏向させる直角プリズム
は図示省略している。
投影光学系の望ましき配置関係について説明する。図9
は、投影光学系の配置を説明するための平面図であり、
投影光学系D1,D2,D3 をマスク8側(物体側)から見
た状態を示す。図9において、投影光学系D1 は、平凸
レンズ成分L1 と凹面鏡M1 とから構成され、投影光学
系D2 は、平凸レンズ成分L2 と凹面鏡M2 とから構成
され、投影光学系D3は、平凸レンズ成分L3 と凹面鏡
M3 とから構成される。ここで、各投影光学系D1,D2,
D3 の構成は、共に同じである。なお、図9では、説明
を簡単にするために、各投影光学系D1,D2,D3 の光路
は、物体から凹面鏡(反射鏡)M1,M2,M3 へ向かう光
路のみを示し、光路をZ方向に偏向させる直角プリズム
は図示省略している。
【0034】さて、投影光学系D1 の取り得る最大の視
野領域のY方向の幅をφF1、投影光学系D2 の取り得る
最大の視野領域のY方向の幅をφF2、投影光学系D3 の
取り得る最大の視野領域のY方向の幅をφF3とする。こ
れらの視野領域のY方向の幅φF1〜φF3は、それぞれ図
6(b),(d) に破線で示す最大視野領域の半径方向の長さ
に対応する。
野領域のY方向の幅をφF1、投影光学系D2 の取り得る
最大の視野領域のY方向の幅をφF2、投影光学系D3 の
取り得る最大の視野領域のY方向の幅をφF3とする。こ
れらの視野領域のY方向の幅φF1〜φF3は、それぞれ図
6(b),(d) に破線で示す最大視野領域の半径方向の長さ
に対応する。
【0035】このとき、Y方向に隣接して配置された投
影光学系D1,D3 の光軸間距離をKとすると、
影光学系D1,D3 の光軸間距離をKとすると、
【0036】
【数1】 φF1/2+φF2+φF3/2>K …(1) を満足することが望ましい。ここで、φF1=φF2=φF3
=φF (ただし、φF :各投影光学系の取り得る最大の
視野領域のY方向の幅)とすると、上記(1)式は、以
下の如く書換えることができる。
=φF (ただし、φF :各投影光学系の取り得る最大の
視野領域のY方向の幅)とすると、上記(1)式は、以
下の如く書換えることができる。
【0037】
【数2】 2φF >K …(2) すなわち、各投影光学系の取り得る最大の視野領域のY
方向の幅は、各投影光学系のY方向における光軸間距離
の半分以上であることが望ましい。ここで、各投影光学
系の配置が上記(1)式または(2)式の範囲から外れ
る場合には、各視野領域がY方向で重ならない恐れがあ
るため好ましくない。
方向の幅は、各投影光学系のY方向における光軸間距離
の半分以上であることが望ましい。ここで、各投影光学
系の配置が上記(1)式または(2)式の範囲から外れ
る場合には、各視野領域がY方向で重ならない恐れがあ
るため好ましくない。
【0038】また、平凸レンズ成分L1 〜L3 の直径
(Y方向の長さ)をφL1〜φL3、凹面鏡M1 〜M3 の直
径(Y方向の長さ)をφM1〜φM3とし、これらの直径の
なかで大きい方の直径(即ち、投影光学系D1,D2,D3
の外径の最大値)をφD1〜φD3とする。ここで、各投影
光学系D1,D2,D3 の構成が共に同じであるため、
(Y方向の長さ)をφL1〜φL3、凹面鏡M1 〜M3 の直
径(Y方向の長さ)をφM1〜φM3とし、これらの直径の
なかで大きい方の直径(即ち、投影光学系D1,D2,D3
の外径の最大値)をφD1〜φD3とする。ここで、各投影
光学系D1,D2,D3 の構成が共に同じであるため、
【0039】
【数3】 φL1=φL2=φL3、 φM1=φM2=φM3、 φD1=φD2=φD3=φD 、 がそれぞれ成立する。このとき、各投影光学系の取り得
る最大の視野領域のY方向の幅をφF とすると、
る最大の視野領域のY方向の幅をφF とすると、
【0040】
【数4】 φF >φD /2 …(4) を満足することが望ましい。ここで、各投影光学系D1
〜D3 が上記(4)式を満足しない、即ち、各投影光学
系の取り得る最大の視野領域のY方向の幅φF が各投影
光学系の外径の最大値φD の半分以上でない場合には、
Y方向に隣接して配置された投影光学系D1,D3 が互い
に干渉する恐れがあるため好ましくない。尚、投影光学
系の外径の最大値が光路を90°偏向させる直角プリズ
ムにより定まるときには、上記外径の最大値φD を直角
プリズムのY方向の長さとすれば良い。また、上記
(1)式〜(4)式の関係は、ダイソン型光学系に限る
ことなく、オフナー型光学系にも適用できる。
〜D3 が上記(4)式を満足しない、即ち、各投影光学
系の取り得る最大の視野領域のY方向の幅φF が各投影
光学系の外径の最大値φD の半分以上でない場合には、
Y方向に隣接して配置された投影光学系D1,D3 が互い
に干渉する恐れがあるため好ましくない。尚、投影光学
系の外径の最大値が光路を90°偏向させる直角プリズ
ムにより定まるときには、上記外径の最大値φD を直角
プリズムのY方向の長さとすれば良い。また、上記
(1)式〜(4)式の関係は、ダイソン型光学系に限る
ことなく、オフナー型光学系にも適用できる。
【0041】さて、上述の実施例では、投影光学系とし
て2組の光学系を組み合わせているが、その代わりに、
図10及び図11に示す光学系を適用しても良い。図1
0は、ダイソン型光学系の直角プリズムの代わりに、ダ
ハ面を持つ直角ダハプリズム34を適用したものであ
る。図10において、直角プリズム31、平凸レンズ成
分32及び反射面33aを持つレンズ成分33は、それ
ぞれ図4に示す直角プリズム21、平凸レンズ成分22
及びレンズ成分33と同一の機能を有するため、ここで
は説明を省略する。2組の直角プリズムを有するダイソ
ン型光学系では、光軸に沿った方向の横倍率が正とな
り、かつ光軸直交方向(物体面及び像面に沿った方向)
の横倍率が負となる像を形成する。図10の如き直角ダ
ハプリズム34を有するダイソン型光学系では、ダハ面
によって、物体面及び像面内での光軸直交方向(紙面垂
直方向)の像向きが逆転するため、光軸に沿った方向
(X方向)及び物体面及び像面内での光軸直交方向(Y
方向)の横倍率が共に正となる正立像を形成できる。
て2組の光学系を組み合わせているが、その代わりに、
図10及び図11に示す光学系を適用しても良い。図1
0は、ダイソン型光学系の直角プリズムの代わりに、ダ
ハ面を持つ直角ダハプリズム34を適用したものであ
る。図10において、直角プリズム31、平凸レンズ成
分32及び反射面33aを持つレンズ成分33は、それ
ぞれ図4に示す直角プリズム21、平凸レンズ成分22
及びレンズ成分33と同一の機能を有するため、ここで
は説明を省略する。2組の直角プリズムを有するダイソ
ン型光学系では、光軸に沿った方向の横倍率が正とな
り、かつ光軸直交方向(物体面及び像面に沿った方向)
の横倍率が負となる像を形成する。図10の如き直角ダ
ハプリズム34を有するダイソン型光学系では、ダハ面
によって、物体面及び像面内での光軸直交方向(紙面垂
直方向)の像向きが逆転するため、光軸に沿った方向
(X方向)及び物体面及び像面内での光軸直交方向(Y
方向)の横倍率が共に正となる正立像を形成できる。
【0042】図11は、光路を折り返すための反射面を
設けたダイソン型光学系の一例のレンズ構成図である。
図11において、マスク8からの光は、光の入射方向
(Z軸方向)に対して45°に斜設された半反射面41
aによって、光路が90°偏向されて、平凸レンズ成分
42に入射する。なお、図11に示す平凸レンズ成分4
2及び平凸レンズ成分42に接合されるレンズ成分43
は、それぞれ図4の平凸レンズ成分22及びレンズ成分
23と同一の機能を有する。
設けたダイソン型光学系の一例のレンズ構成図である。
図11において、マスク8からの光は、光の入射方向
(Z軸方向)に対して45°に斜設された半反射面41
aによって、光路が90°偏向されて、平凸レンズ成分
42に入射する。なお、図11に示す平凸レンズ成分4
2及び平凸レンズ成分42に接合されるレンズ成分43
は、それぞれ図4の平凸レンズ成分22及びレンズ成分
23と同一の機能を有する。
【0043】そして、平凸レンズ成分42に入射した光
は、反射面43aにて反射され、再び平凸レンズ成分4
2を介して、平凸レンズ成分42の射出側にマスク8の
1次像を形成する。この1次像形成位置には、反射面4
1bが設けられている。ここで、半反射面41aと反射
面41bとは、反射部材41に設けられている。そし
て、反射面41b上の1次像からの光は、もとの光路を
逆進して、平凸レンズ成分42及びレンズ成分43を介
した後、半反射面41aを透過する。半反射面41aの
透過方向には、光線の入射方向(透過方向)に対して1
12.5°で斜設された反射面44aと、この反射面4
4aに対して45°で斜設された反射面44bとを有す
る反射部材44が設けられている。ここで、反射面44
a,44bがペンタプリズムの機能を有するため、この
反射部材44に入射した光は、反射面44a,44bで
の反射により、光路が90°偏向される。
は、反射面43aにて反射され、再び平凸レンズ成分4
2を介して、平凸レンズ成分42の射出側にマスク8の
1次像を形成する。この1次像形成位置には、反射面4
1bが設けられている。ここで、半反射面41aと反射
面41bとは、反射部材41に設けられている。そし
て、反射面41b上の1次像からの光は、もとの光路を
逆進して、平凸レンズ成分42及びレンズ成分43を介
した後、半反射面41aを透過する。半反射面41aの
透過方向には、光線の入射方向(透過方向)に対して1
12.5°で斜設された反射面44aと、この反射面4
4aに対して45°で斜設された反射面44bとを有す
る反射部材44が設けられている。ここで、反射面44
a,44bがペンタプリズムの機能を有するため、この
反射部材44に入射した光は、反射面44a,44bで
の反射により、光路が90°偏向される。
【0044】反射面44a,44bで反射された光は、
反射部材44の射出側にマスク8の2次像を形成する。
ここで、この2次像は、等倍の正立像となる。なお、図
11においては、マスク8から反射面41bまでの光路
長と、反射面41bからプレート9までの光路長とが等
しくなるように構成している。ここで、図11に示す投
影光学系においては、反射面41bの形状が視野絞りの
形状となる。例えば、YZ平面内で短辺が紙面上側とな
る台形状の反射面41bである場合には、視野領域及び
露光領域は、XY平面で紙面右側に短辺が位置する台形
状の領域となる。なお、図11の投影光学系において、
平凸レンズ成分42及びレンズ成分43の光軸近傍を通
過する光束は、反射面41bに達しないため結像に寄与
しない。しかしながら、半反射面41aから反射面43
aへ向かう光路と反射面41bから反射面43aへ向か
う光路とが混じることを避けるため、平凸レンズ成分4
2及びレンズ成分43の光軸上及びその近傍を通過する
光束を用いることは少ない。従って、図11のように、
平凸レンズ成分42及びレンズ成分43の光軸近傍を通
過する光束が遮光されていても、実用上何ら差し支えは
ない。
反射部材44の射出側にマスク8の2次像を形成する。
ここで、この2次像は、等倍の正立像となる。なお、図
11においては、マスク8から反射面41bまでの光路
長と、反射面41bからプレート9までの光路長とが等
しくなるように構成している。ここで、図11に示す投
影光学系においては、反射面41bの形状が視野絞りの
形状となる。例えば、YZ平面内で短辺が紙面上側とな
る台形状の反射面41bである場合には、視野領域及び
露光領域は、XY平面で紙面右側に短辺が位置する台形
状の領域となる。なお、図11の投影光学系において、
平凸レンズ成分42及びレンズ成分43の光軸近傍を通
過する光束は、反射面41bに達しないため結像に寄与
しない。しかしながら、半反射面41aから反射面43
aへ向かう光路と反射面41bから反射面43aへ向か
う光路とが混じることを避けるため、平凸レンズ成分4
2及びレンズ成分43の光軸上及びその近傍を通過する
光束を用いることは少ない。従って、図11のように、
平凸レンズ成分42及びレンズ成分43の光軸近傍を通
過する光束が遮光されていても、実用上何ら差し支えは
ない。
【0045】なお、図10及び図11に示す投影光学系
において、物体側と像側とを逆転させる構成であっても
良いことはいうまでもない。上述の如き図11に示す投
影光学系では、ペンタプリズムと同様の機能を持つ2つ
の反射面44a,44bを適用していたが、その代わり
に、図12に示す如く、光路折り返し用の反射面を2枚
の反射面で構成しても良い。図12において、図11の
投影光学系と異なる箇所は、Y方向(紙面垂直方向)に
沿った稜線を持つダハ面を構成する2つの反射面51
b,51cを光路折り返し用の反射面41bの代わりに
設け、プレート9の面に対して45に斜設された反射面
54aを2つの反射面44a,44bの代わりに設けた
点である。なお、図12において、平凸レンズ成分52
及び反射面53aを持つレンズ成分53は、それぞれ図
11の平凸レンズ成分42及びレンズ成分43と同一の
機能を有する。
において、物体側と像側とを逆転させる構成であっても
良いことはいうまでもない。上述の如き図11に示す投
影光学系では、ペンタプリズムと同様の機能を持つ2つ
の反射面44a,44bを適用していたが、その代わり
に、図12に示す如く、光路折り返し用の反射面を2枚
の反射面で構成しても良い。図12において、図11の
投影光学系と異なる箇所は、Y方向(紙面垂直方向)に
沿った稜線を持つダハ面を構成する2つの反射面51
b,51cを光路折り返し用の反射面41bの代わりに
設け、プレート9の面に対して45に斜設された反射面
54aを2つの反射面44a,44bの代わりに設けた
点である。なお、図12において、平凸レンズ成分52
及び反射面53aを持つレンズ成分53は、それぞれ図
11の平凸レンズ成分42及びレンズ成分43と同一の
機能を有する。
【0046】図12において、マスク8からの光は、半
反射面51aにて光路が90°偏向され、平凸レンズ成
分52及びレンズ成分53を介して反射面51b,51
cに達し、マスク8の1次像を形成する。この1次像
は、反射面51b,51cによりその上下が逆転され、
再び平凸レンズ成分52及びレンズ成分53を介して、
半反射面51aを透過する。半反射面51aを透過した
光は、反射面54aにて光路が90°偏向され、反射部
材54から射出し、マスク8の2次像を形成する。ここ
で、この2次像は、等倍の正立像となる。
反射面51aにて光路が90°偏向され、平凸レンズ成
分52及びレンズ成分53を介して反射面51b,51
cに達し、マスク8の1次像を形成する。この1次像
は、反射面51b,51cによりその上下が逆転され、
再び平凸レンズ成分52及びレンズ成分53を介して、
半反射面51aを透過する。半反射面51aを透過した
光は、反射面54aにて光路が90°偏向され、反射部
材54から射出し、マスク8の2次像を形成する。ここ
で、この2次像は、等倍の正立像となる。
【0047】また、上記実施例では、等倍の正立像を得
る投影光学系として、平凸レンズ成分と凹面鏡とを持つ
ダイソン型光学系を適用しているが、投影光学系として
はダイソン型光学系に限られることはない。例えば、図
13に示すように、凹面鏡、凸面鏡及び凹面鏡が順に配
列されたオフナー型光学系を適用することもできる。図
13は、第1及び第2部分光学系として図14(b) に示
すオフナー型光学系を適用したものであり、説明を簡単
にするために、図14(b) に示す部材と同一の機能を有
する部材には、同じ符号を付してある。なお、図13に
おいて、第1部分光学系が形成するマスク8の1次像形
成位置には、円弧形状の開口部を有する視野絞り25が
設けられている。このような2組のオフナー型光学系に
よっても、両側(物体側及び像側)がテレセントリック
であり、物体の等倍の正立像を形成する投影光学系を得
ることができる。
る投影光学系として、平凸レンズ成分と凹面鏡とを持つ
ダイソン型光学系を適用しているが、投影光学系として
はダイソン型光学系に限られることはない。例えば、図
13に示すように、凹面鏡、凸面鏡及び凹面鏡が順に配
列されたオフナー型光学系を適用することもできる。図
13は、第1及び第2部分光学系として図14(b) に示
すオフナー型光学系を適用したものであり、説明を簡単
にするために、図14(b) に示す部材と同一の機能を有
する部材には、同じ符号を付してある。なお、図13に
おいて、第1部分光学系が形成するマスク8の1次像形
成位置には、円弧形状の開口部を有する視野絞り25が
設けられている。このような2組のオフナー型光学系に
よっても、両側(物体側及び像側)がテレセントリック
であり、物体の等倍の正立像を形成する投影光学系を得
ることができる。
【0048】以上から、等倍の正立像を得る投影光学系
としては、種々の構成を取り得ることが分かる。なお、
図10に示す如き中間像(1次像)を形成しない投影光
学系や、図12に示す如き中間像形成位置に視野絞りを
配置できない光学系においては、照明光学系による照明
領域の形状を所望の視野領域の形状と相似となるように
すれば良い。例えば、図2の照明光学系の視野絞り10
7の開口部107a,107bの形状を台形状とすれ
ば、台形状の照明領域を得ることができる。
としては、種々の構成を取り得ることが分かる。なお、
図10に示す如き中間像(1次像)を形成しない投影光
学系や、図12に示す如き中間像形成位置に視野絞りを
配置できない光学系においては、照明光学系による照明
領域の形状を所望の視野領域の形状と相似となるように
すれば良い。例えば、図2の照明光学系の視野絞り10
7の開口部107a,107bの形状を台形状とすれ
ば、台形状の照明領域を得ることができる。
【0049】このように、本実施例による露光装置によ
れば、複数の投影光学系によって、走査方向と直交する
幅が広い露光領域を形成しているため、個々の投影光学
系を大型化することなく、露光領域の大画面化に対応で
きる。ここで、本実施例では、投影光学系の大型化を招
かないため、比例拡大による収差の増大を防止できる利
点がある。
れば、複数の投影光学系によって、走査方向と直交する
幅が広い露光領域を形成しているため、個々の投影光学
系を大型化することなく、露光領域の大画面化に対応で
きる。ここで、本実施例では、投影光学系の大型化を招
かないため、比例拡大による収差の増大を防止できる利
点がある。
【0050】また、本実施例では、画面を継ぐことな
く、一回の露光で大画面の露光が実行できるため、スル
ープットの向上が図れる利点や画面の継ぎ目が無くなる
利点がある。
く、一回の露光で大画面の露光が実行できるため、スル
ープットの向上が図れる利点や画面の継ぎ目が無くなる
利点がある。
【0051】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、露光領域
が大きな場合でも、スループットを低下させずに、回路
パターンを転写できる露光装置が提供できる。
が大きな場合でも、スループットを低下させずに、回路
パターンを転写できる露光装置が提供できる。
【図1】本発明の実施例の一例を示す斜視図である。
【図2】本発明による露光装置に適用される照明光学系
の一例を示す斜視図である。
の一例を示す斜視図である。
【図3】照明光学系の変形例を模式的に示す図である。
【図4】本発明による露光装置に適用される投影光学系
のレンズ構成図である。
のレンズ構成図である。
【図5】投影光学系の変形例を示すレンズ構成図であ
る。
る。
【図6】視野絞りの形状の説明するための平面図であ
る。
る。
【図7】投影光学系による視野領域とマスクとの平面的
な位置関係を示す図である。
な位置関係を示す図である。
【図8】プレート上の露光量分布を示す図である。
【図9】複数の投影光学系の配置関係を説明するための
平面図である。
平面図である。
【図10】投影光学系の変形例を示すレンズ構成図であ
る。
る。
【図11】投影光学系の変形例を示すレンズ構成図であ
る。
る。
【図12】投影光学系の変形例を示すレンズ構成図であ
る。
る。
【図13】投影光学系としてオフナー型光学系を適用し
た場合のレンズ構成図である。
た場合のレンズ構成図である。
【図14】従来の露光装置の一例を示す斜視図である。
2a〜2g…投影光学系、 8…マスク、 9…プレー
ト、10…照明光学系、
ト、10…照明光学系、
Claims (6)
- 【請求項1】第1の物体と第2の物体とを移動させつつ
前記第1の物体の像を前記第2の物体上へ投影露光する
露光装置において、 前記第1の物体の等倍の正立像を前記第2の物体上に形
成する第1及び第2の投影光学系を有し、 前記第1及び第2の投影光学系は、少なくとも像側がテ
レセントリックで構成されることを特徴とする露光装
置。 - 【請求項2】前記第1及び第2の投影光学系は、光の入
射側に凹面を向けたレンズ面と、同じく光の入射側に凹
面を向けた反射面とを有するダイソン型光学系であるこ
とを特徴とする請求項1記載の露光装置。 - 【請求項3】前記第1及び第2の投影光学系は、第1部
分光学系と第2部分光学系とを有し、前記第2部分光学
系は、前記第1部分光学系が形成する物体の1次像から
の光によって2次像を形成することを特徴とする請求項
1記載の露光装置。 - 【請求項4】前記第1及び第2部分光学系は、それぞれ
光の入射側に凹面を向けた第1及び第2の反射面を有
し、該第1及び第2の反射面は、同一方向に凹面を向け
るように配置されることを特徴とする請求項3記載の露
光装置。 - 【請求項5】前記第1部分光学系による前記1次像が形
成される位置には、視野絞りが配置されることを特徴と
する請求項3記載の露光装置。 - 【請求項6】前記視野絞りは、略台形状の開口部を有
し、該開口部によって定まる露光領域の移動方向におけ
る長さの和は、前記移動方向と直交する方向において常
に等しくなる如く規定されることを特徴とする請求項5
記載の露光装置。
Priority Applications (14)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16158893A JP3348467B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 露光装置及び方法 |
KR1019940015475A KR100319216B1 (ko) | 1993-06-30 | 1994-06-30 | 노광장치 |
US08/453,538 US5729331A (en) | 1993-06-30 | 1995-05-30 | Exposure apparatus, optical projection apparatus and a method for adjusting the optical projection apparatus |
US08/587,346 US6157497A (en) | 1993-06-30 | 1996-01-16 | Exposure apparatus |
US09/173,530 US6351305B1 (en) | 1993-06-30 | 1998-10-15 | Exposure apparatus and exposure method for transferring pattern onto a substrate |
US09/722,516 US6556278B1 (en) | 1993-06-30 | 2000-11-28 | Exposure/imaging apparatus and method in which imaging characteristics of a projection optical system are adjusted |
US09/722,515 US6509954B1 (en) | 1993-06-30 | 2000-11-28 | Aperture stop having central aperture region defined by a circular ARC and peripheral region with decreased width, and exposure apparatus and method |
US09/722,278 US6480262B1 (en) | 1993-06-30 | 2000-11-28 | Illumination optical apparatus for illuminating a mask, method of manufacturing and using same, and field stop used therein |
US10/382,874 US6795169B2 (en) | 1993-06-30 | 2003-03-07 | Exposure apparatus, optical projection apparatus and a method for adjusting the optical projection apparatus |
US10/920,294 US7023527B2 (en) | 1993-06-30 | 2004-08-18 | Exposure apparatus, optical projection apparatus and a method for adjusting the optical projection apparatus |
US11/101,553 US7088425B2 (en) | 1993-06-30 | 2005-04-08 | Exposure apparatus, optical projection apparatus and a method for adjusting the optical projection apparatus |
US11/471,658 US7372543B2 (en) | 1993-06-30 | 2006-06-21 | Exposure apparatus, optical projection apparatus and a method for adjusting the optical projection apparatus |
US11/797,605 US7372544B2 (en) | 1993-06-30 | 2007-05-04 | Exposure apparatus, optical projection apparatus and a method for adjusting the optical projection apparatus |
US12/078,863 US7956984B2 (en) | 1993-06-30 | 2008-04-07 | Exposure apparatus, optical projection apparatus and a method for adjusting the optical projection apparatus |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16158893A JP3348467B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 露光装置及び方法 |
Related Child Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000369737A Division JP3348721B2 (ja) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | 照明装置及び方法 |
JP2000369736A Division JP2001201688A (ja) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | 露光装置及び方法並びに照明装置及び方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0757986A true JPH0757986A (ja) | 1995-03-03 |
JP3348467B2 JP3348467B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=15737989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16158893A Expired - Lifetime JP3348467B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 露光装置及び方法 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3348467B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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JPH07183212A (ja) * | 1993-11-11 | 1995-07-21 | Nikon Corp | 走査型露光装置及び露光方法 |
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