JPH08130178A - Scanning-type aligner - Google Patents
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- JPH08130178A JPH08130178A JP6267903A JP26790394A JPH08130178A JP H08130178 A JPH08130178 A JP H08130178A JP 6267903 A JP6267903 A JP 6267903A JP 26790394 A JP26790394 A JP 26790394A JP H08130178 A JPH08130178 A JP H08130178A
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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
- G03F7/70358—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
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、マスクと基板とを移動
させつつマスクの像を基板上に転写する走査型の露光装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning type exposure apparatus which transfers an image of a mask onto a substrate while moving the mask and the substrate.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の走査型の露光装置としては、例え
ば特公昭53-25790号公報に開示されているものが知られ
ている。特公昭53-25790号公報に開示される露光装置
は、マスクの中間像を形成する第1の映像レンズと、第
1の映像レンズによる中間像をウェハ上に再結像する第
2の映像レンズとを有するものであり、ウェハ上にはマ
スクの等倍の正立像が形成される。ここで、マスクとウ
ェハとは移動テーブル上に載置されており、露光時には
移動テーブルを駆動して、マスクとウェハとを第1及び
第2の映像レンズに対して移動させる。これにより、マ
スク上のパターンは順次ウェハ上に転写される。2. Description of the Related Art As a conventional scanning type exposure apparatus, for example, one disclosed in Japanese Patent Publication No. 53-25790 is known. The exposure apparatus disclosed in Japanese Patent Publication No. 53-25790 is a first image lens that forms an intermediate image of a mask and a second image lens that re-images the intermediate image formed by the first image lens on a wafer. And an erect image of the same size as the mask is formed on the wafer. Here, the mask and the wafer are placed on the moving table, and the moving table is driven during exposure to move the mask and the wafer with respect to the first and second image lenses. As a result, the pattern on the mask is sequentially transferred onto the wafer.
【0003】また、特公昭53-25790号公報の露光装置で
は、走査方向への移動による走査露光の後に、走査直交
方向に沿ってマスクとウェハとを移動させ、再び走査露
光を行う、所謂ラスタスキャンによる走査露光を行なっ
ており、大面積の露光を達成している。Further, in the exposure apparatus of Japanese Patent Publication No. 53-25790, a so-called raster is used in which after scanning exposure by moving in the scanning direction, the mask and the wafer are moved along the direction orthogonal to the scanning and scanning exposure is performed again. Scanning exposure is performed by scanning, and large-area exposure is achieved.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
53-25790号公報の露光装置では、マスクからの光がウェ
ハに達するまでに2組の光学系を通過するため、光学系
自体の縦収差による影響が2倍になる問題点がある。ま
た、光学系自体のメリジオナル方向の横収差の対称成分
は、2組の光学系を通過することによって打ち消される
が、サジタル方向において2倍の横収差が発生する問題
点が生じる。このように、特公昭53-25790号公報の露光
装置では、マスク上のパターンがウェハ上に結像する際
に2倍の収差の影響を受けて、像が劣化するという問題
点がある。[Problems to be Solved by the Invention]
In the exposure apparatus of Japanese Patent No. 53-25790, since the light from the mask passes through two sets of optical systems before reaching the wafer, there is a problem that the influence of the longitudinal aberration of the optical system itself is doubled. Further, the symmetrical component of the lateral aberration in the meridional direction of the optical system itself is canceled by passing through the two sets of optical systems, but there arises a problem that double lateral aberration occurs in the sagittal direction. As described above, the exposure apparatus disclosed in Japanese Patent Publication No. 53-25790 has a problem that when a pattern on a mask is imaged on a wafer, the image is deteriorated by the influence of double aberration.
【0005】また、1組の光学系を用いて走査露光を行
う露光装置もあるが、このような走査型の露光装置にお
いては、露光領域の拡大化を図るためには、投影光学系
自体を大型化することが考えられる。しかしながら、単
に投影光学系を比例拡大すれば、この投影光学系から発
生する収差も拡大する問題点がある。また、製造上の制
約があるために、投影光学系自体の大型化にも限界があ
る。There is also an exposure apparatus which performs scanning exposure using a set of optical systems. However, in such a scanning type exposure apparatus, in order to enlarge the exposure area, the projection optical system itself is used. It is possible that the size will increase. However, if the projection optical system is simply enlarged proportionally, the aberration generated from this projection optical system also increases. Moreover, due to manufacturing restrictions, there is a limit to the size increase of the projection optical system itself.
【0006】従って、あるサイズ以上の露光を行うため
には、例えば米国特許第4,814,830号に開示さ
れる露光装置のように、マスクを交換しつつ走査露光を
行う必要がある。このようにマスク交換しつつ走査露光
を行う際には、スループットの低下が非常に大きいとい
う問題点がある。そこで、本発明は、大面積を露光可能
であり、スループットの低下を招くことなく、マスクの
良好な像を基板上に転写できる走査型露光装置を提供す
ることを目的とする。Therefore, in order to perform exposure of a certain size or more, it is necessary to perform scanning exposure while exchanging the mask, as in the exposure apparatus disclosed in US Pat. No. 4,814,830. When scanning exposure is performed while changing the mask in this way, there is a problem that the throughput is greatly reduced. Therefore, an object of the present invention is to provide a scanning type exposure apparatus capable of exposing a large area and capable of transferring a good image of a mask onto a substrate without lowering the throughput.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明による走査型露光装置は、以下の構成を有
する。本発明による走査型露光装置は、例えば図1に示
す如く、マスク(M)と基板(P)とを走査方向(Y方
向)に沿って移動させつつマスク(M)上のパターンを
基板(P)上に投影する走査型露光装置であって、マス
ク(M)上にて第1の視野(10a)を有し、第1の視
野(10a)内のマスクの等倍の倒立像を基板(P)上
に形成する第1の投影光学系(1a〜4a)と、マスク
(M)上にて第1の視野(10a)とは異なる第2の視
野(10b)を有し、第2の視野(10b)内のマスク
の等倍の倒立像を基板(P)上に形成する第2の投影光
学系(1b〜4b)とを有するように構成される。そし
て、第1及び第2の投影光学系(1a〜4a,1b〜4
b)は、少なくとも像側テレセントリック光学系である
ように構成される。In order to achieve the above object, a scanning exposure apparatus according to the present invention has the following configuration. The scanning exposure apparatus according to the present invention moves a mask (M) and a substrate (P) along the scanning direction (Y direction) while moving a pattern on the mask (M) onto the substrate (P) as shown in FIG. ) Is a scanning type exposure apparatus which projects onto a mask (M), has a first visual field (10a), and displays an inverted image of the mask in the first visual field (10a) at the same magnification as the substrate ( P) has a first projection optical system (1a to 4a) formed thereon and a second field (10b) different from the first field (10a) on the mask (M). The second projection optical system (1b to 4b) for forming an inverted image of the mask in the field of view (10b) at the same size on the substrate (P). Then, the first and second projection optical systems (1a to 4a, 1b to 4)
b) is configured to be at least an image side telecentric optical system.
【0008】なお、本発明における等倍の倒立像とは、
走査方向または走査直交方向(走査方向とは直交し、か
つマスクまたは基板の面に沿った方向)の何れか一方の
横倍率が−1倍であり、他方の横倍率が+1倍となる像
のことを指す。The inverted image of 1 × in size in the present invention is
An image in which the lateral magnification of either the scanning direction or the scanning orthogonal direction (the direction orthogonal to the scanning direction and along the surface of the mask or the substrate) is -1 and the lateral magnification of the other is +1 It means that.
【0009】[0009]
【作用】上述の構成の如き本発明によれば、マスクの像
を基板上に形成する際に、マスクからの光が基板上に達
するまでに1組の光学系のみを通過する。また、本発明
では、第1及び第2の投影光学系により、投影光学系自
体を大型化することなく、全体としての露光領域を拡大
できるため、投影光学系自体の収差を極めて少なく抑え
ることができる。従って、本発明では、露光領域の拡大
化を図っているにもかかわらず、投影光学系による収差
の影響を極めて少なくでき、良好にマスク上のパターン
を基板上に転写することが可能となる。According to the present invention having the above-described structure, when the image of the mask is formed on the substrate, the light from the mask passes through only one set of optical systems before reaching the substrate. Further, in the present invention, since the exposure area as a whole can be enlarged by the first and second projection optical systems without increasing the size of the projection optical system itself, the aberration of the projection optical system itself can be suppressed to an extremely small value. it can. Therefore, in the present invention, the influence of the aberration of the projection optical system can be extremely reduced and the pattern on the mask can be satisfactorily transferred onto the substrate, although the exposure area is enlarged.
【0010】さらに、本発明では、露光領域の拡大化を
図っているため、マスク交換の必要がなく、スループッ
トの向上を図ることができる。また、本発明において
は、例えば図1に示す如く、第1の視野(10a)の走
査方向とは直交する走査直交方向(X方向)の端部と、
第2の視野(10b)の走査直交方向(X方向)の端部
とは、走査直交方向(X方向)にて互いに重ね合せられ
るように配置されることが好ましい。Further, in the present invention, since the exposure area is enlarged, it is not necessary to replace the mask, and the throughput can be improved. Further, in the present invention, for example, as shown in FIG. 1, an end portion in the scanning orthogonal direction (X direction) orthogonal to the scanning direction of the first visual field (10a),
It is preferable that the ends of the second field of view (10b) in the scanning orthogonal direction (X direction) are arranged so as to overlap each other in the scanning orthogonal direction (X direction).
【0011】また、本発明においては、例えば図1に示
す如く、第1及び第2の投影光学系(1a〜4a,1b
〜4b)は、マスク(M)からの光を走査直交方向(X
方向)に沿って偏向させる第1の光路偏向部材(3a,
3b)と、走査直交方向(X方向)に沿った光軸を有す
る反射鏡(2a,2b)を持つ光学系(1a,2a、1
b,2b)と、光学系を介した第1の光路偏向部材から
の光を基板(P)へ向けて偏向させる第2の光路偏向部
材(4a,4b)とをそれぞれ有するように構成される
ことが好ましい。Further, in the present invention, as shown in FIG. 1, for example, the first and second projection optical systems (1a-4a, 1b).
4b) scans the light from the mask (M) in the scanning orthogonal direction (X
The optical path deflecting member (3a, 3a,
3b) and an optical system (1a, 2a, 1) having a reflecting mirror (2a, 2b) having an optical axis along the scanning orthogonal direction (X direction).
b, 2b) and a second optical path deflecting member (4a, 4b) for deflecting the light from the first optical path deflecting member via the optical system toward the substrate (P), respectively. It is preferable.
【0012】この構成により、走査方向(Y方向)にお
ける横倍率が−1倍となり、かつ走査直交方向(X方
向)における横倍率が+1倍となるマスク(M)の等倍
の倒立像を基板(P)上に形成することができる。従っ
て、走査直交方向(X方向)に露光領域を拡大する際に
は、走査露光動作(走査方向へ移動させつつ露光を行う
動作)の間において、ステップ動作(マスク(M)と基
板(P)とを走査直交方向(X方向)において移動させ
る動作)をマスク(M)と基板(P)とで同方向とする
ことができるため、マスク(M)及び基板(P)を移動
させる機構を簡略化することができる。With this structure, an inverted image of the mask (M) having a lateral magnification of -1 in the scanning direction (Y direction) and a lateral magnification of +1 in the scanning orthogonal direction (X direction) is formed on the substrate. It can be formed on (P). Therefore, when enlarging the exposure region in the scanning orthogonal direction (X direction), a step operation (mask (M) and substrate (P)) is performed between scanning exposure operations (operations for performing exposure while moving in the scanning direction). Since the operation of moving and in the scanning orthogonal direction (X direction) can be the same in the mask (M) and the substrate (P), the mechanism for moving the mask (M) and the substrate (P) is simplified. Can be converted.
【0013】また、本発明においては、例えば図7に示
す如く、第1及び第2の投影光学系(30a〜36a,
30b〜39b)は、走査方向(Y方向)に沿った光軸
を持つ反射鏡(30a,31a、30b,31b)を有
する光学系をそれぞれ備え、第1の投影光学系(30a
〜36a)は、マスク(M)からの光を走査方向(Y方
向)を横切る方向に沿って移送して光学系(30a,3
1a)へ導く第1の光束移送部材(32a,34a,3
5a)と、光学系(30a,31a)からの光を走査方
向(Y方向)を横切る方向に沿って移送して基板(P)
上へ導く第2の光束移送部材(33a,34a,36
a)とを有し、第2の投影光学系(30b〜32b)
は、マスク(M)からの光を走査方向(Y方向)に沿っ
て偏向させる第1の光路偏向部材(37a,38a)
と、光学系(30a,31b)の反射鏡を介した光を基
板(P)へ向けて偏向させる第2の光路偏向部材(37
a,39a)とを有するように構成されることが好まし
い。Further, in the present invention, as shown in FIG. 7, for example, the first and second projection optical systems (30a to 36a,
30b to 39b) each include an optical system having a reflecting mirror (30a, 31a, 30b, 31b) having an optical axis along the scanning direction (Y direction), and the first projection optical system (30a).
˜36a) transports the light from the mask (M) along a direction transverse to the scanning direction (Y direction) and transmits the optical system (30a, 3a).
1a) first light flux transfer member (32a, 34a, 3)
5a) and the light from the optical system (30a, 31a) are transferred along the direction crossing the scanning direction (Y direction) to the substrate (P).
The second luminous flux transfer member (33a, 34a, 36) that guides upward
a) and a second projection optical system (30b to 32b)
Is a first optical path deflecting member (37a, 38a) for deflecting the light from the mask (M) along the scanning direction (Y direction).
And a second optical path deflecting member (37) for deflecting the light passing through the reflecting mirror of the optical system (30a, 31b) toward the substrate (P).
a, 39a).
【0014】この構成により、走査方向(Y方向)にお
ける横倍率が+1倍となり、かつ走査直交方向(X方
向)における横倍率が−1倍となるマスク(M)の等倍
の倒立像を基板(P)上に形成することができる。従っ
て、マスク(M)と基板(P)との走査露光時において
は、マスク(M)の移動方向と、基板(P)の移動方向
とをそれぞれ同方向とすることができるため、マスク
(M)及び基板(P)を移動させる機構を簡略化するこ
とができる。この構成において、2組の投影光学系の視
野がマスク(M)のパターン形成面の全てを包含する構
成とすれば、1回の走査露光動作によってマスク(M)
のパターンの全てを基板(P)上に転写することがで
き、スループットの大幅なる向上を達成できる。With this configuration, an inverted image of the mask (M) having the same magnification as the lateral magnification in the scanning direction (Y direction) becomes +1 and the lateral magnification in the scanning orthogonal direction (X direction) becomes -1. It can be formed on (P). Therefore, during scanning exposure of the mask (M) and the substrate (P), the moving direction of the mask (M) and the moving direction of the substrate (P) can be made to be the same direction. ) And the mechanism for moving the substrate (P) can be simplified. In this configuration, if the fields of view of the two sets of projection optical systems include the entire pattern forming surface of the mask (M), the mask (M) can be formed by one scanning exposure operation.
The entire pattern can be transferred onto the substrate (P), and a significant improvement in throughput can be achieved.
【0015】[0015]
【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は第1実施例の走査型露光装置の概略を
示す斜視図であり、図2は第1実施例における露光の状
態を示す平面図である。なお、図1では、走査方向をX
軸とし、マスクのパターン面内における走査方向と直交
する方向(走査直交方向)をY軸とし、マスクのパター
ン面の法線方向をZ軸としている。また、図2では、図
1と同じ座標系を採用している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a scanning type exposure apparatus of the first embodiment, and FIG. 2 is a plan view showing an exposure state in the first embodiment. In FIG. 1, the scanning direction is X.
The axis is defined as the axis, the direction orthogonal to the scanning direction in the pattern surface of the mask (scan orthogonal direction) is defined as the Y axis, and the normal direction of the pattern surface of the mask is defined as the Z axis. Further, in FIG. 2, the same coordinate system as in FIG. 1 is adopted.
【0016】図1において、所定の回路パターンが設け
られたマスクMと、ガラス基板上にフォトレジストが塗
布されたプレートP(基板)とは、それぞれ図示なきマ
スクステージ及びプレートステージ上に載置されてい
る。これらのマスクステージとプレートステージとは、
図中Y方向に沿って独立に移動可能に設けられている。
また、図1では、マスクステージ及びプレートステージ
を一体的に支持してマスクM及びプレートPを±X方向
に沿って一体的に移動させるキャリッジも図示省略して
いる。In FIG. 1, a mask M provided with a predetermined circuit pattern and a plate P (substrate) having a glass substrate coated with a photoresist are placed on a mask stage and a plate stage (not shown), respectively. ing. These mask stage and plate stage are
It is provided so as to be independently movable along the Y direction in the drawing.
In addition, in FIG. 1, a carriage that integrally supports the mask stage and the plate stage and integrally moves the mask M and the plate P along the ± X directions is also omitted.
【0017】また、図示なきプレートステージ上には、
干渉計システムの計測鏡としてのL字形状の反射鏡10
1が設けられており、この反射鏡101、ビームスプリ
ッタ100a〜100d及びレーザ光源102から干渉
計システムが構成されている。なお、図1では、反射鏡
101にて反射された後に各ビームスプリッタ100
a,100b,100d,100eを透過する反射光を
受光するディテクタは図示省略している。また、図1で
は、図示省略しているが、このような干渉計システムは
マスクステージ側にも設けられている。On a plate stage (not shown),
L-shaped reflecting mirror 10 as a measuring mirror of the interferometer system
1 is provided, and the reflecting mirror 101, the beam splitters 100a to 100d, and the laser light source 102 constitute an interferometer system. In FIG. 1, each beam splitter 100 is reflected after being reflected by the reflecting mirror 101.
The detectors that receive the reflected light that passes through a, 100b, 100d, and 100e are not shown. Although not shown in FIG. 1, such an interferometer system is also provided on the mask stage side.
【0018】図1において、マスクMとプレートPとの
間には、X方向に沿った光軸を有する正屈折力のレンズ
群1aと、このレンズ群1aの前側焦点位置に配置され
た平面反射鏡2aと、光路を90°折曲げる偏向プリズ
ム3a,4aとを有する投影光学系20aが配置されて
いる。また、、この投影光学系20aと同様の構成を持
つ投影光学系20bは、正屈折力を持つレンズ群1b
と、このレンズ群1bの前側焦点位置に配置された平面
反射鏡2bと、光路を90°折曲げる偏向プリズム3
b,4bとを有し、レンズ群1b及び平面反射鏡2bの
光軸がレンズ群1a及び平面反射鏡2aの光軸と共軸と
なるように、マスクMとプレートPとの間に配置されて
いる。In FIG. 1, between the mask M and the plate P, a lens group 1a having a positive refracting power having an optical axis along the X direction, and a plane reflection located at the front focal point of this lens group 1a. A projection optical system 20a having a mirror 2a and deflecting prisms 3a and 4a for bending the optical path by 90 ° is arranged. Further, the projection optical system 20b having the same configuration as the projection optical system 20a includes a lens group 1b having a positive refractive power.
And a plane reflecting mirror 2b arranged at the front focal point of this lens group 1b and a deflection prism 3 for bending the optical path by 90 °.
b and 4b, which are arranged between the mask M and the plate P so that the optical axes of the lens group 1b and the plane reflecting mirror 2b are coaxial with the optical axes of the lens group 1a and the plane reflecting mirror 2a. ing.
【0019】上述の構成により、投影光学系20a,2
0bは、両側(マスクM側及びプレートP側)テレセン
トリック光学系となる。なお、偏向プリズム3aは、そ
の反射面がXY平面に対して45°の傾きを持ち、XZ
平面に対して90°の傾きを持つように設けられる。ま
た、偏向プリズム4aは、その反射面が偏向プリズム3
aの反射面に対して直交するように設けられる。これら
の偏向プリズム3a,4aにより、レンズ群1a及び平
面反射鏡2aから構成される光学系の視野がZ方向を軸
として分割されることになる。ここで、偏向プリズム3
aにて分割される視野は、マスクM上における視野であ
る視野領域10aとなる。また、偏向プリズム4aにて
分割される視野は、プレートP上の露光領域11aとな
る。With the above arrangement, the projection optical system 20a, 2a
0b is a telecentric optical system on both sides (mask M side and plate P side). The deflecting prism 3a has a reflecting surface inclined by 45 ° with respect to the XY plane, and
It is provided so as to have an inclination of 90 ° with respect to the plane. The reflecting surface of the deflecting prism 4a is the deflecting prism 3a.
It is provided so as to be orthogonal to the reflecting surface of a. By these deflecting prisms 3a and 4a, the field of view of the optical system composed of the lens group 1a and the plane reflecting mirror 2a is divided with the Z direction as an axis. Here, the deflection prism 3
The visual field divided by a is a visual field region 10a which is a visual field on the mask M. The field of view divided by the deflection prism 4a becomes the exposure area 11a on the plate P.
【0020】この投影光学系20aと同様に、投影光学
系20bは、マスクM上における視野である視野領域1
0bを有する。これらの視野領域10a,10bは、マ
スクMを照明する照明光学系によって照明される領域に
より規定される。ここで、レンズ群1a及び平面反射鏡
2aから構成される光学系の所定の像高における主光線
(この光学系における瞳面である平面反射鏡2aにおい
て光軸と交わる光線)が偏向プリズム3aにて折曲げら
れてマスクMに達する点と、レンズ群1b及び平面反射
鏡2bから構成される光学系の上記所定の像高における
主光線(この光学系における瞳面である平面反射鏡2b
において光軸と交わる光線)が偏向プリズム3bにて折
曲げられてマスクMに達する点とは、マスクM上におい
てX方向及びY方向の位置がそれぞれ異なる。Like the projection optical system 20a, the projection optical system 20b has a visual field region 1 which is a visual field on the mask M.
With 0b. These visual field regions 10a and 10b are defined by the regions illuminated by the illumination optical system that illuminates the mask M. Here, a principal ray at a predetermined image height of an optical system composed of the lens group 1a and the plane reflecting mirror 2a (a ray intersecting the optical axis in the plane reflecting mirror 2a which is the pupil plane of this optical system) is guided to the deflection prism 3a. And the principal ray at the predetermined image height of the optical system including the lens group 1b and the plane reflecting mirror 2b (the plane reflecting mirror 2b which is the pupil plane in this optical system).
The position in the X direction and the Y direction on the mask M is different from the point at which the light beam that intersects the optical axis in FIG.
【0021】次に、この投影光学系20aの光路につい
て図1を参照して説明する。図1において、例えばg線
(λ= 436nm)などの所定の波長の露光光を供給する図示
なき照明光学系は、マスクM上の視野領域10aを均一
に照明する。このマスクM上の視野領域10aからの光
は、図中−Z方向に沿って進行し、偏向プリズム3aに
よってその光路が90°偏向される。偏向プリズム3a
からの光は、図中−X方向に沿って進行し、レンズ群1
aを通過した後に、平面反射鏡2aにて反射され、再び
レンズ群1aを通過して、図中+X方向に沿って進行す
る。レンズ群1aからの光は、偏向プリズム4aによっ
てその光路が90°偏向され、図中−Z方向に沿って進
行してプレートP上に達する。Next, the optical path of the projection optical system 20a will be described with reference to FIG. In FIG. 1, an illumination optical system (not shown) that supplies exposure light having a predetermined wavelength, such as g-line (λ = 436 nm), uniformly illuminates the visual field region 10 a on the mask M. The light from the visual field region 10a on the mask M travels along the −Z direction in the figure, and its optical path is deflected by 90 ° by the deflection prism 3a. Deflection prism 3a
From the lens group 1 travels along the -X direction in the figure.
After passing through a, it is reflected by the plane reflecting mirror 2a, passes through the lens group 1a again, and travels along the + X direction in the figure. The light path of the light from the lens group 1a is deflected by 90 degrees by the deflection prism 4a, travels along the -Z direction in the drawing, and reaches the plate P.
【0022】また、投影光学系20bの光路に関して
は、投影光学系20aの光路とほぼ同様であるためここ
では説明を省略する。ここで、投影光学系20aは、視
野領域10a内のマスクMの等倍の倒立像をプレートP
上の露光領域11a内に形成する。本実施例において
は、露光領域内に形成される像は、X方向における横倍
率が+1倍、Y方向における横倍率が−1倍となる。The optical path of the projection optical system 20b is almost the same as the optical path of the projection optical system 20a, and therefore its explanation is omitted here. Here, the projection optical system 20a forms an inverted image of the mask M in the visual field region 10a at the same size as the plate P.
It is formed in the upper exposed area 11a. In this embodiment, the image formed in the exposure area has a lateral magnification of +1 in the X direction and a lateral magnification of -1 in the Y direction.
【0023】すなわち、露光領域11a内に形成される
マスクMの像は、Z方向から見た場合において、投影光
学系20aのレンズ群1a及び平面反射鏡2aの光軸に
対して視野領域10a内のマスクMと線対称の関係にあ
る。この関係を図2(a),(b)に示す。図2(a) はマスク
M上のパターン形成領域のXY平面図であり、図2(b)
は図2(a) に示すマスクMのパターンがプレートP上に
転写された状態を示すXY平面図である。なお、図2
(a) においては、マスクMが投影光学系20a,20b
(図2では不図示)に対して−Y方向に走査された後の
状態を示し、図2(b) においては、プレートPが20
a,20b(図2では不図示)に対して+Y方向に走査
された後の状態を示す。That is, the image of the mask M formed in the exposure area 11a is in the visual field area 10a with respect to the optical axes of the lens group 1a of the projection optical system 20a and the plane reflecting mirror 2a when viewed from the Z direction. And the mask M of FIG. This relationship is shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). 2A is an XY plan view of the pattern formation region on the mask M, and FIG.
FIG. 3 is an XY plan view showing a state in which the pattern of the mask M shown in FIG. 2 (a) is transferred onto the plate P. Note that FIG.
In (a), the mask M has projection optical systems 20a and 20b.
The state after being scanned in the -Y direction with respect to (not shown in FIG. 2) is shown, and in FIG.
2A and 2B (not shown in FIG. 2) are shown after being scanned in the + Y direction.
【0024】図2(a) に示すマスクM上の領域Maは、
投影光学系20bの視野領域10bにより走査される。
この結果、領域Ma内のパターンは、投影光学系20b
の露光領域11bの走査により図2(b) に示すプレート
P上の領域Paに転写される。また、図2(a) に示すマ
スクM上の領域Mbは、投影光学系20aの視野領域1
0aと投影光学系20bの視野領域10bとにより走査
される。これにより、領域Mb内のパターンは、投影光
学系20aの露光領域11aと投影光学系20bの露光
領域11bとの走査により図2(b) に示すプレートP上
の領域Pbに転写される。そして、図2(a) に示すマス
クM上の領域Mcは、投影光学系20bの視野領域10
bにより走査される。これより、領域Mc内のパターン
は、投影光学系20bの露光領域11bの走査により図
2(b) に示すプレートP上の領域Pcに転写される。同
様に、図2(a) に示すマスクM上の領域Mdは、投影光
学系20bの視野領域10bによって走査される。この
領域Md内のパターンは、投影光学系20bの露光領域
11bの走査により図2(b) に示すプレートP上の領域
Pdに転写される。The area Ma on the mask M shown in FIG.
Scanning is performed by the visual field area 10b of the projection optical system 20b.
As a result, the pattern in the area Ma is the projection optical system 20b.
The exposure area 11b is scanned to be transferred to the area Pa on the plate P shown in FIG. 2 (b). The area Mb on the mask M shown in FIG. 2A is the visual field area 1 of the projection optical system 20a.
0a and the visual field area 10b of the projection optical system 20b. As a result, the pattern in the area Mb is transferred to the area Pb on the plate P shown in FIG. 2B by scanning the exposure area 11a of the projection optical system 20a and the exposure area 11b of the projection optical system 20b. The area Mc on the mask M shown in FIG. 2A is the visual field area 10 of the projection optical system 20b.
scanned by b. As a result, the pattern in the area Mc is transferred to the area Pc on the plate P shown in FIG. 2B by scanning the exposure area 11b of the projection optical system 20b. Similarly, the area Md on the mask M shown in FIG. 2A is scanned by the visual field area 10b of the projection optical system 20b. The pattern in this area Md is transferred to the area Pd on the plate P shown in FIG. 2B by scanning the exposure area 11b of the projection optical system 20b.
【0025】このように、走査露光によりプレートP上
に転写されるマスクM上のパターンは、マスクM上のパ
ターンをX軸を中心として180°回転させたものとな
り、X方向における左右の関係は何ら変わりない。従っ
て、プレートP上の領域Pa〜Pdに対する走査露光が
終了した後には、マスクMとプレートPとを一体に+X
方向へ移動させれば良い。As described above, the pattern on the mask M transferred onto the plate P by scanning exposure is a pattern obtained by rotating the pattern on the mask M by 180 ° about the X axis, and the left-right relationship in the X direction is No change. Therefore, after the scanning exposure for the regions Pa to Pd on the plate P is completed, the mask M and the plate P are integrated by + X.
Just move it in the direction.
【0026】ここで、例えば図2(a),(b) に示す視野領
域10aと視野領域10bとが重なり合う領域Mbまた
は露光領域11aと露光領域11bとが重なり合う領域
Pb(オーバーラップ領域Pb)においては、視野領域
10a,10bまたは露光領域11a,11bのY方向
における幅の和が常に一定となっている。なお、視野領
域10a,10bまたは露光領域11a,11bのY方
向における幅は、マスクM上の領域Ma,Mcまたはプ
レートP上の領域Pa,Pcにおいても一定である。Here, for example, in the area Mb where the visual field areas 10a and 10b overlap each other or the area Pb (overlap area Pb) where the exposure area 11a and the exposure area 11b overlap each other as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). Indicates that the sum of the widths of the visual field regions 10a and 10b or the exposure regions 11a and 11b in the Y direction is always constant. The widths of the visual field regions 10a and 10b or the exposure regions 11a and 11b in the Y direction are constant in the regions Ma and Mc on the mask M or the regions Pa and Pc on the plate P.
【0027】また、本実施例では、投影光学系20a,
20b内に視野絞りを配置できないため、図示なき照明
光学系中のマスクMと共役な位置に所定形状の開口部を
持つ視野絞りを配置することによって、マスクM上に所
定形状の照明領域を形成しており、この照明領域がマス
クM上の視野領域10a,10bを規定している。さ
て、図1に戻って、具体的な露光動作について簡単に説
明すると、まず、図示なきアライメント光学系を用い
て、マスクMとプレートPとの位置合せを行う。次に、
不図示の照明光学系によりマスクMを照明しつつ、図示
なきマスクステージによってマスクMを+Y方向へ移動
させると共に、図示なきプレートステージによってプレ
ートPを−Y方向へ移動させる。このとき、上述の干渉
計システムを用いて、マスクステージ及びプレートステ
ージの位置、速度を検出する。なお、本実施例では、投
影光学系20a,20bが等倍であるため、マスクステ
ージ及びプレートステージの制御は、速度が同じであ
り、方向が逆となるように制御すれば良い。これによ
り、プレートP上において露光領域11a,11bが走
査する領域に対する走査露光が完了する。In this embodiment, the projection optical system 20a,
Since a field stop cannot be arranged within 20b, a field stop having an opening of a predetermined shape is arranged at a position conjugate with the mask M in an illumination optical system (not shown) to form an illumination area of a predetermined shape on the mask M. This illumination area defines the visual field areas 10a and 10b on the mask M. Now, returning to FIG. 1, briefly explaining a specific exposure operation, first, the alignment between the mask M and the plate P is performed using an alignment optical system (not shown). next,
While illuminating the mask M by an illumination optical system (not shown), the mask M is moved in the + Y direction by the mask stage (not shown), and the plate P is moved in the −Y direction by the plate stage (not shown). At this time, the position and speed of the mask stage and the plate stage are detected using the interferometer system described above. In this embodiment, since the projection optical systems 20a and 20b are of the same size, the mask stage and the plate stage may be controlled so that the speeds are the same and the directions are opposite. As a result, the scanning exposure for the area on the plate P scanned by the exposure areas 11a and 11b is completed.
【0028】その後、マスクステージとプレートステー
ジとを一体に支持する図示なきキャリッジを+X方向へ
移動させる、いわゆるステップ動作を行う。このステッ
プ動作の際には、前述の走査露光の際に視野領域10a
で走査された領域と、次の露光動作において視野領域1
0bにより走査される領域とのY方向における幅の和が
一定となるように、マスクMとプレートPとを移動させ
る。これにより、露光領域11a,11bにより走査露
光されるプレートPへの露光量はX方向に関して常に一
定とすることができる。After that, a so-called step operation is performed in which a carriage (not shown) that integrally supports the mask stage and the plate stage is moved in the + X direction. In this step operation, the visual field area 10a is used in the scanning exposure described above.
Area scanned with the field of view 1 in the next exposure operation
The mask M and the plate P are moved so that the sum of the widths in the Y direction of the area scanned by 0b becomes constant. As a result, the exposure amount on the plate P scanned and exposed by the exposure regions 11a and 11b can be kept constant in the X direction.
【0029】このステップ動作の終了後、図示なき照明
光学系によりマスクMを照明しつつ、不図示のマスクス
テージによってマスクMを−Y方向へ移動させると共
に、不図示のプレートステージによってプレートPを+
Y方向へ移動させる。この動作により、プレートP上に
おいて、露光領域11a,11bが走査する領域に対す
る走査露光が完了する。このように、本実施例では、所
謂ラスタースキャンによりマスクMの像をプレートP上
に順次転写している。After the completion of this step operation, the mask M is moved in the -Y direction by a mask stage (not shown) while illuminating the mask M by an illumination optical system (not shown), and the plate P is + moved by a plate stage (not shown).
Move in Y direction. By this operation, the scanning exposure is completed on the area of the plate P scanned by the exposure areas 11a and 11b. As described above, in this embodiment, the images of the mask M are sequentially transferred onto the plate P by so-called raster scan.
【0030】尚、本実施例においては、照明領域を台形
状に規定することによって、投影光学系20a,20b
の視野領域10a,10b及び露光領域11a,11b
を台形状としているが、照明光学系中の視野絞りとして
は台形状の開口部を持つものには限られず、例えば、円
弧形状、三角形状、六角形状などであっても良い。ま
た、本実施例においては、図示なきマスクステージと図
示なきプレートステージとを一体に支持する不図示のキ
ャリッジを設けているが、その代わりに、マスクステー
ジとプレートステージとを図1中においてXY平面内に
沿って可動に設ける構成であっても良い。In this embodiment, the projection optical systems 20a and 20b are formed by defining the illumination area in a trapezoidal shape.
Field areas 10a, 10b and exposure areas 11a, 11b of
However, the field stop in the illumination optical system is not limited to the one having a trapezoidal opening, and may be, for example, an arc shape, a triangle shape, or a hexagonal shape. Further, in the present embodiment, a carriage (not shown) that integrally supports the mask stage (not shown) and the plate stage (not shown) is provided, but instead, the mask stage and the plate stage are arranged on the XY plane in FIG. It may be configured to be movable along the inside.
【0031】また、本実施例では、図示なきマスクステ
ージと図示なきプレートステージとはY方向において可
動となるように構成しているが、マスクMとプレートP
とのアライメントのためにXY方向において可動として
も良い。このとき、マスクステージ及びプレートステー
ジがステップ動作には何ら寄与しないため、X方向にお
けるマスクステージ及びプレートステージのストローク
(移動可能な距離)は微小量であっても良い。In this embodiment, the mask stage (not shown) and the plate stage (not shown) are configured to be movable in the Y direction.
It may be movable in the XY directions for alignment with. At this time, since the mask stage and the plate stage do not contribute to the step operation at all, the stroke (movable distance) of the mask stage and the plate stage in the X direction may be a minute amount.
【0032】また、上述の第1実施例の走査型露光装置
では、第1の投影光学系20aの露光領域11aの+X
方向における端部と、第2の投影光学系20bの−X方
向における端部とを重ね合わせるように露光を行なって
いるが、露光領域11a,11bの±X方向における端
部同士をそれぞれ重ね合わせなくとも良い。以下、図3
を参照して本発明による第2実施例を説明する。図3は
第2実施例の走査型露光装置を概略的に示す斜視図であ
る。なお、図3では、図1と同一のXYZ座標系を採用
している。Further, in the scanning type exposure apparatus of the first embodiment described above, + X of the exposure area 11a of the first projection optical system 20a is used.
The exposure is performed so that the end in the direction and the end in the −X direction of the second projection optical system 20b are overlapped, but the ends in the ± X direction of the exposure regions 11a and 11b are overlapped with each other. You don't have to. Below, FIG.
A second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a perspective view schematically showing the scanning type exposure apparatus of the second embodiment. Note that in FIG. 3, the same XYZ coordinate system as in FIG. 1 is adopted.
【0033】図3において、第1の投影光学系としての
投影光学系20aの構成は、図1の投影光学系20aの
偏向プリズム3a,4aの配置を入れ換えた構成であ
り、光学的には同一のものであるため、ここでは説明を
省略する。また、第2の投影光学系としての投影光学系
20bの構成は、図1の投影光学系20bと同一のもの
であるため、ここでは説明を省略する。In FIG. 3, the configuration of the projection optical system 20a as the first projection optical system is a configuration in which the deflecting prisms 3a and 4a of the projection optical system 20a of FIG. Therefore, the description thereof is omitted here. Further, the configuration of the projection optical system 20b as the second projection optical system is the same as that of the projection optical system 20b in FIG.
【0034】これらの投影光学系20a,20bは、マ
スクM上において、視野領域10a,10bを有し、こ
の視野領域10a,10b内のマスクMの等倍の倒立像
をプレートP上に形成する。ここで、プレートP上に形
成されるマスクMの等倍の倒立像は、X方向における横
倍率が+1、Y方向における横倍率が−1倍のものとな
る。These projection optical systems 20a, 20b have visual field regions 10a, 10b on the mask M, and form an inverted image of the mask M in the visual field regions 10a, 10b at the same magnification on the plate P. . Here, the 1 × inverted image of the mask M formed on the plate P has a lateral magnification of +1 in the X direction and a lateral magnification of −1 in the Y direction.
【0035】また、各投影光学系20a,20bは、各
々の視野領域10a,10bが走査直交方向(X方向)
において互いに離間するように設けられており、X方向
において互いに離間した露光領域11a,11b内にマ
スクMの等倍の倒立像を形成する。図3を参照して、本
実施例による露光動作について簡単に説明する。In each projection optical system 20a, 20b, the respective visual field regions 10a, 10b are in the scanning orthogonal direction (X direction).
In the exposure regions 11a and 11b, which are spaced apart from each other in the X direction, the inverted images of the mask M of the same size are formed. The exposure operation according to the present embodiment will be briefly described with reference to FIG.
【0036】まず、第1実施例と同様に、図示なきアラ
イメント光学系によりマスクMとプレートPとの位置合
わせを行う。このとき、マスクMとプレートPとは、投
影光学系20aの視野領域10aの−X方向の端部と、
マスクMのパターン形成面の−X方向における端部とが
一致するように、投影光学系20a,20bに対して位
置合せされる。なお、ここで言う視野領域10aの−X
方向における端部とは、視野領域10a中でY方向の幅
が一定となる領域のうち、最も−X方向側に位置する部
分を指す。First, similarly to the first embodiment, the mask M and the plate P are aligned with each other by an alignment optical system (not shown). At this time, the mask M and the plate P are at the end portion of the visual field region 10a of the projection optical system 20a in the −X direction,
The mask M is aligned with the projection optical systems 20a and 20b so that the end of the pattern formation surface in the -X direction coincides. In addition, -X of the visual field area 10a referred to here.
The end portion in the direction refers to a portion located closest to the −X direction side in a region having a constant width in the Y direction in the visual field region 10a.
【0037】次に、第1実施例と同様に、不図示の照明
光学系によりマスクMを照明しつつ、図示なきマスクス
テージによってマスクMを+Y方向へ移動させると共
に、図示なきプレートステージによってプレートPを−
Y方向へ移動させる。これにより、プレートP上は、投
影光学系20a,20bの各露光領域11a,11bに
より走査露光される。Next, as in the first embodiment, while illuminating the mask M by the illumination optical system (not shown), the mask M is moved in the + Y direction by the mask stage (not shown), and the plate P is moved by the plate stage (not shown). -
Move in Y direction. As a result, the plate P is scanned and exposed by the exposure areas 11a and 11b of the projection optical systems 20a and 20b.
【0038】その後、マスクステージとプレートステー
ジとを一体に−X方向に移動させる動作(ステップ動
作)を行う。このとき、上記の第1回目の走査露光時
に、露光領域11a,11bによって走査露光されなか
った領域(露光領域11a,11bの間の領域)と、露
光領域11aのY方向において幅が一定となる領域とが
X方向において重なるように、マスクMとプレートPと
を移動させる。After that, an operation (step operation) of integrally moving the mask stage and the plate stage in the -X direction is performed. At this time, in the above-described first scanning exposure, the width of the area not exposed by scanning by the exposure areas 11a and 11b (the area between the exposure areas 11a and 11b) and the width of the exposure area 11a becomes constant in the Y direction. The mask M and the plate P are moved so that the region overlaps in the X direction.
【0039】上記ステップ動作の後に、不図示の照明光
学系によりマスクMを照明しつつ、図示なきマスクステ
ージによってマスクMを−Y方向へ移動させると共に、
図示なきプレートステージによってプレートPを+Y方
向へ移動させる。この動作により、2回目の走査露光が
完了する。なお、本実施例においては、1回目の走査露
光の際に露光領域11a,11bのY方向で幅が変化す
る領域と、2回目の走査露光の際に露光領域11a,1
1bのY方向で幅が変化する領域とは、X方向において
それぞれ一致しており、かつこれらの領域のY方向の幅
の和が一定となっている。これにより、プレートP上に
は均一な露光量のもとでマスクMのパターンが転写され
る。After the above step operation, while illuminating the mask M by an illumination optical system (not shown), the mask M is moved in the -Y direction by a mask stage (not shown), and
The plate P is moved in the + Y direction by a plate stage (not shown). This operation completes the second scanning exposure. In this embodiment, the width of the exposure areas 11a and 11b changes in the Y direction during the first scanning exposure, and the exposure areas 11a and 1b during the second scanning exposure.
The regions of 1b whose widths change in the Y direction are the same in the X direction, and the sum of the widths of these regions in the Y direction is constant. As a result, the pattern of the mask M is transferred onto the plate P under a uniform exposure amount.
【0040】また、2回目の走査露光時の視野領域10
bの+X方向における端部は、マスクMのパターン形成
面の+X方向における端部と一致している。なお、ここ
で言う視野領域10bの+X方向における端部とは、視
野領域10b中でY方向の幅が一定となる領域のうち、
最も+X方向側に位置する部分を指す。従って、本実施
例では、2回の走査露光によりマスクMのパターンをプ
レートP上に転写できる。Further, the visual field region 10 at the time of the second scanning exposure
The + X direction end of b coincides with the + X direction end of the pattern forming surface of the mask M. It should be noted that the end portion of the visual field region 10b in the + X direction herein refers to a region in the visual field region 10b having a constant width in the Y direction.
Refers to the portion located closest to the + X direction side. Therefore, in this embodiment, the pattern of the mask M can be transferred onto the plate P by scanning exposure twice.
【0041】本実施例において、マスクMのパターン形
成面のX方向の長さが異なる場合には、投影光学系20
a,20bのX方向における間隔を調整する、または走
査露光の回数を調整すれば良い。次に、図4を参照して
マスクMのパターン形成面PAのサイズと、各投影光学
系の間隔と、走査回数との関係について説明する。図4
は第2実施例の走査型露光装置による走査方法の一例を
示す平面図であり、図4では図2と同一のXY座標系を
採用している。In this embodiment, when the length of the pattern forming surface of the mask M in the X direction is different, the projection optical system 20
The distance between a and 20b in the X direction may be adjusted, or the number of scanning exposures may be adjusted. Next, the relationship between the size of the pattern forming surface PA of the mask M, the intervals between the projection optical systems, and the number of scans will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 4 is a plan view showing an example of a scanning method by the scanning type exposure apparatus of the second embodiment, and in FIG. 4, the same XY coordinate system as in FIG. 2 is adopted.
【0042】図4において、マスクMには、所定のパタ
ーンが描かれた例えばクロムからなるパターン形成面P
Aが設けられており、このパターン形成面PAの周囲に
は、露光光を遮光する遮光帯LSTがクロム等の蒸着に
より形成されている。図4では、第1回目の走査露光時
における投影光学系20a,20bの視野である視野領
域10a1 ,10b1 と、第2回目の走査露光時におけ
る投影光学系20a,20bの視野である視野領域10
a2 ,10b2 と、第3回目の走査露光時における投影
光学系20a,20bの視野である視野領域10a3 ,
10b3 と、第4回目の走査露光時における投影光学系
20a,20bの視野である視野領域10a4 ,10b
4 と、マスクMとを重ねて表示している。In FIG. 4, the mask M has a pattern forming surface P made of, for example, chrome on which a predetermined pattern is drawn.
A is provided, and a light-shielding band LST that shields exposure light is formed around this pattern formation surface PA by vapor deposition of chromium or the like. In FIG. 4, the visual field regions 10a 1 and 10b 1 that are the visual fields of the projection optical systems 20a and 20b during the first scanning exposure and the visual fields that are the visual fields of the projection optical systems 20a and 20b during the second scanning exposure. Area 10
a 2 and 10b 2, and the visual field regions 10a 3 which are the visual fields of the projection optical systems 20a and 20b during the third scanning exposure.
10b 3 and visual field regions 10a 4 and 10b which are visual fields of the projection optical systems 20a and 20b at the time of the fourth scanning exposure.
4 and the mask M are overlapped and displayed.
【0043】ここで、第1回目の走査露光の際には、マ
スクMに対して視野領域10a1 が−Y方向に移動する
ことによってマスクM上の領域Md〜Mfが走査され、
マスクMに対して視野領域10b1 が−Y方向に移動す
ることによりマスクM上の領域Ma,Mbが走査され
る。また、第2回目の走査露光の際には、マスクMに対
して視野領域10a2 が+Y方向に移動することにより
マスクM上の領域Mf〜Mhが走査され、マスクMに対
して視野領域10b2 が+Y方向に移動することにより
マスクM上の領域Mb〜Mdが走査される。そして、第
3回目の走査露光時には、マスクMに対して視野領域1
0a3 が−Y方向に移動することによりマスクM上の領
域Ml〜Mnが走査され、マスクMに対して視野領域1
0b3 が−Y方向に移動することによりマスクM上の領
域Mh〜Mjが走査される。最後に、第4回目の走査露
光時には、マスクMに対して視野領域10a4 が−Y方
向に移動することによりマスクM上の領域Mn,Moが
走査され、マスクMに対して視野領域10b4 が−Y方
向に移動することによりマスクM上の領域Mj〜Mlが
走査される。Here, in the first scanning exposure, the visual field region 10a 1 is moved in the −Y direction with respect to the mask M to scan the regions Md to Mf on the mask M,
By moving the visual field region 10b 1 in the −Y direction with respect to the mask M, the regions Ma and Mb on the mask M are scanned. Further, in the second scanning exposure, the visual field region 10a 2 is moved in the + Y direction with respect to the mask M, so that the regions Mf to Mh on the mask M are scanned, and the visual field region 10b with respect to the mask M. The areas Mb to Md on the mask M are scanned by moving 2 in the + Y direction. During the third scanning exposure, the field of view 1
0a 3 moves in the −Y direction to scan the regions M1 to Mn on the mask M, and the visual field region 1 with respect to the mask M.
Regions Mh to Mj on the mask M are scanned by moving 0b 3 in the −Y direction. Finally, at the time of the fourth scanning exposure, the visual field region 10a 4 moves in the −Y direction with respect to the mask M, so that the regions Mn and Mo on the mask M are scanned and the visual field region 10b 4 with respect to the mask M. Moving in the -Y direction scans the regions Mj to Ml on the mask M.
【0044】ここで、視野領域10a1 〜10a4 ,1
0b1 〜10b4 においてY方向の幅が一定の部分(非
オーバーラップ領域)により走査される領域は、マスク
M上の領域Ma,Mc,Me,Mg,Mi,Mk,M
m,Moであり、視野領域10a1 〜10a4 ,10b
1 〜10b4 においてY方向の幅が変化している部分
(オーバーラップ領域)により走査される領域は、マス
クM上の領域Mb,Md,Mf,Mh,Mj,Ml,M
nである。このとき、領域Mb,Md,Mf,Mh,M
j,Ml,Mnは、視野領域10a1 〜10a4 ,10
b1 〜10b4 のうちの2つの視野領域によって2回走
査される。Here, the visual field regions 10a 1 to 10a 4 , 1
Areas 0b 1 to 10b 4 which are scanned by a portion (non-overlap area) having a constant width in the Y direction are areas Ma, Mc, Me, Mg, Mi, Mk, M on the mask M.
m and Mo, and the visual field regions 10a 1 to 10a 4 and 10b
Areas 1 to 10b 4 which are scanned by a portion (overlap area) in which the width in the Y direction changes are areas Mb, Md, Mf, Mh, Mj, Ml, and M on the mask M.
n. At this time, the regions Mb, Md, Mf, Mh, M
j, Ml, Mn is the viewing region 10a 1 ~10a 4, 10
Scanning is performed twice by two visual field regions of b 1 to 10 b 4 .
【0045】さて、視野領域10a1 〜10a4 ,10
b1 〜10b4 の中でY方向の幅が一定の部分のX方向
の長さをXA とし、視野領域10a1 〜10a4 ,10
b1〜10b4 の中でY方向の幅が変化している部分の
X方向の長さをXB とする。また、マスクM上のパター
ン形成面PAのX方向の長さをXM とする。このとき、
パターン形成面PAのX方向の長さをXM と、視野領域
10a1 〜10a4 ,10b1 〜10b4 の非オーバー
ラップ領域の長さXA と、視野領域10a1 〜10
a4 ,10b1 〜10b4 のオーバーラップ領域の長さ
XB とは、以下の(1)式に示す関係にある。Now, the visual field regions 10a 1 to 10a 4 , 10
Let X A be the length in the X direction of a portion having a constant width in the Y direction among b 1 to 10 b 4 , and let the visual field regions 10 a 1 to 10 a 4 , 10
Let X B be the length in the X direction of the portion of b 1 to 10 b 4 in which the width in the Y direction is changing. Further, the length of the pattern forming surface PA on the mask M in the X direction is X M. At this time,
And the length of X M of the X direction of the pattern forming surface PA, the length X A of the non-overlapping regions of the field area 10a 1 ~10a 4, 10b 1 ~10b 4, the viewing region 10a 1 to 10
The length X B of the overlapping region of a 4 , 10b 1 to 10b 4 has the relationship shown in the following formula (1).
【0046】[0046]
【数1】 XM =4XA +3XB ‥‥(1) 上記(1)式は、2組の投影光学系20a,20bによ
り2回の走査露光を行う際に、最も効率良く走査露光を
実現できるものである。ここで、2組の投影光学系20
a,20bによりN回の走査露光を行う際には、上記
(1)式は、下記の(2)式の如く書き換えられる。## EQU1 ## X M = 4X A + 3X B (1) The above formula (1) realizes the most efficient scanning exposure when performing the scanning exposure twice by the two sets of projection optical systems 20a and 20b. It is possible. Here, two sets of the projection optical system 20
When scanning exposure is performed N times with a and 20b, the above formula (1) can be rewritten as the following formula (2).
【0047】[0047]
【数2】 XM =2NXA +(2N−1)XB ‥‥(2) 上記(1)〜(2)式は、プレートP上の露光領域に関
しても成立する。ここで、上記(1)〜(2)式により
マスクMのパターン形成面PAのX方向の長さが決まれ
ば、複数の視野領域または露光領域の配置が一義的に定
まる。そして、複数の投影光学系のX方向における間隔
は、これらの視野領域または露光領域の配置により決定
すれば良い。なお、上記(1)〜(2)式の関係を満足
しない場合には、走査露光の回数が無駄に増えるため好
ましくない。## EQU2 ## X M = 2NX A + (2N-1) X B (2) The above equations (1) and (2) are also valid for the exposure area on the plate P. Here, if the length of the pattern forming surface PA of the mask M in the X direction is determined by the above formulas (1) and (2), the arrangement of a plurality of visual field regions or exposure regions is uniquely determined. The distance between the plurality of projection optical systems in the X direction may be determined by the arrangement of these visual field areas or exposure areas. In addition, when the relations of the above formulas (1) and (2) are not satisfied, the number of scanning exposures is unnecessarily increased, which is not preferable.
【0048】上述の第1及び第2実施例においては、投
影光学系20a,20b中の平面反射鏡2a,2bの代
わりに、凹面反射鏡を適用することも可能であり、この
ときには、凹面反射鏡にて屈折力を負担することができ
るため、正屈折力のレンズ群1a,1bのレンズ構成を
簡略化することができる。このような光学系について
は、例えば米国特許第2,742,817号に開示され
ている。In the above-described first and second embodiments, it is possible to apply a concave reflecting mirror instead of the flat reflecting mirrors 2a and 2b in the projection optical systems 20a and 20b. Since the mirror can bear the refractive power, the lens configuration of the lens groups 1a and 1b having the positive refractive power can be simplified. Such an optical system is disclosed in, for example, US Pat. No. 2,742,817.
【0049】また、第1及び第2実施例において、投影
光学系20a,20b中の偏向プリズム3a,3b、4
a,4bの代わりに、平面反射鏡を適用しても良い。さ
らに、第1及び第2実施例における投影光学系20a,
20bをダイソン型光学系としても良い。この場合に
は、例えば投影光学系20aについてのみ説明すると、
投影光学系20a中の偏向プリズム3a,4aのレンズ
群1a側の面(−X方向側の面)に平凸レンズ成分もし
くは平凸レンズ成分を含む数枚のレンズ成分を設け、こ
の平凸レンズ成分の凸面側に凹面反射鏡を設ければ良
い。このようなダイソン型光学系としては、例えば米国
特許第4,103,989号に開示されている。In the first and second embodiments, the deflection prisms 3a, 3b, 4 in the projection optical systems 20a, 20b are also included.
A plane reflecting mirror may be applied instead of a and 4b. Further, the projection optical system 20a in the first and second embodiments,
20b may be a Dyson type optical system. In this case, for example, only the projection optical system 20a will be described.
The plano-convex lens component or several lens components including the plano-convex lens component is provided on the surface of the deflection prisms 3a and 4a in the projection optical system 20a on the lens group 1a side (the surface on the −X direction side), and the convex surface of this plano-convex lens component is provided. A concave reflecting mirror may be provided on the side. Such a Dyson type optical system is disclosed in, for example, U.S. Pat. No. 4,103,989.
【0050】なお、上記第1及び第2実施例において
は、図示なき照明光学系によって照明される領域である
複数の視野領域のうち、±X方向において最も端部に位
置する視野領域の±X方向の端部をマスクMのパターン
形成面の輪郭に合わせるように構成しても良い。次に、
投影光学系として凸面鏡及び凹面鏡から構成されるオフ
ナー型光学系を適用した第3実施例を図5を参照して説
明する。図5は第3実施例による走査型露光装置を概略
的に示す斜視図である。なお、図5においては、図1と
同様の機能を有する部材には同じ符号を付してあり、図
1と同じXYZ座標系を採用している。In the first and second embodiments, of the plurality of visual field areas illuminated by the illumination optical system (not shown), ± X of the visual field area located at the end in the ± X direction is ± X. The end in the direction may be configured to match the contour of the pattern forming surface of the mask M. next,
A third embodiment to which an Offner type optical system including a convex mirror and a concave mirror is applied as a projection optical system will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a perspective view schematically showing a scanning type exposure apparatus according to the third embodiment. In FIG. 5, members having the same functions as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the same XYZ coordinate system as that in FIG. 1 is adopted.
【0051】図5において、マスクMとプレートPと
は、図1の第1実施例と同様に、それぞれ図示なきマス
クステージ及びプレートステージ上に載置されている。
また、オフナー型光学系である投影光学系21aは、光
路を90°偏向させる光路折曲げミラー24a,25a
と、凹面鏡30aと、凸面鏡31aとを有し、投影光学
系21bは、光路を90°偏向させる光路折曲げミラー
24b,25bと、凹面鏡30bと、凸面鏡31bとを
有する。ここで、本実施例においては、凹面鏡30a,
30bと凸面鏡31a,31bとの光軸は、互いに共軸
となるように配置されている。このようなオフナー型光
学系に関しては、例えば米国特許第3,748,015
号に開示されている。In FIG. 5, the mask M and the plate P are mounted on a mask stage and a plate stage (not shown), respectively, as in the first embodiment shown in FIG.
The projection optical system 21a, which is an Offner type optical system, includes optical path bending mirrors 24a and 25a for deflecting the optical path by 90 °.
, A concave mirror 30a and a convex mirror 31a, and the projection optical system 21b includes optical path bending mirrors 24b and 25b for deflecting the optical path by 90 °, a concave mirror 30b, and a convex mirror 31b. Here, in this embodiment, the concave mirror 30a,
The optical axes of 30b and the convex mirrors 31a and 31b are arranged so as to be coaxial with each other. Regarding such an Offner type optical system, for example, U.S. Pat. No. 3,748,015.
No.
【0052】また、本実施例では、光路折曲げミラー2
4aは、その反射面がYZ平面に対して45°の傾きで
あり、XZ平面に対して45°の傾きであるように設け
られる。また、光路折曲げミラー25aは、その反射面
が光路折曲げミラー24aの反射面と直交するように設
けられる。ここで、投影光学系21bの光路折曲げミラ
ー24bは、その反射面が投影光学系21aの光路折曲
げミラー25aの反射面と平行となるように設けられ、
光路折曲げミラー25bは、その反射面が投影光学系2
1aの光路折曲げミラー24aの反射面と平行となるよ
うに設けられる。Further, in this embodiment, the optical path bending mirror 2 is used.
4a is provided so that its reflection surface has an inclination of 45 ° with respect to the YZ plane and has an inclination of 45 ° with respect to the XZ plane. The optical path bending mirror 25a is provided so that its reflection surface is orthogonal to the reflection surface of the optical path bending mirror 24a. Here, the optical path bending mirror 24b of the projection optical system 21b is provided such that its reflection surface is parallel to the reflection surface of the optical path bending mirror 25a of the projection optical system 21a,
The reflecting surface of the optical path bending mirror 25b has a projection optical system 2
It is provided so as to be parallel to the reflection surface of the optical path bending mirror 24a of 1a.
【0053】さて、各投影光学系21a,21bは、マ
スクM上において円弧形状の視野である視野領域12
a,12bをそれぞれ有する。この視野領域12a,1
2bは図示なき照明光学系によって均一に照明される領
域である照明領域により規定される。次に、図5を参照
して投影光学系21aの光路について説明する。なお、
投影光学系21bの光路については投影光学系21aの
光路とほぼ等しいため、ここでは説明を省略する。Now, each of the projection optical systems 21a and 21b has a field area 12 which is an arc-shaped field on the mask M.
a and 12b respectively. This visual field area 12a, 1
2b is defined by an illumination area which is an area uniformly illuminated by an illumination optical system (not shown). Next, the optical path of the projection optical system 21a will be described with reference to FIG. In addition,
Since the optical path of the projection optical system 21b is almost the same as the optical path of the projection optical system 21a, the description thereof is omitted here.
【0054】図5において、図示なき照明光学系からの
露光光によりマスクM上の視野領域21aが均一に照明
され、この視野領域からの光は、図中−Z方向に沿って
進行し、図中−X方向に沿って進行するように光路折曲
げミラー24aの反射面にて反射される。光路折曲げミ
ラー24aを介した光は、凹面鏡30aにて反射された
後、凸面鏡31aにて反射され、再び凹面鏡30aにて
反射されて図中+X方向に沿って進行する。凹面鏡30
aからの光は、光路折曲げミラー25aの反射面にて反
射され、図中−Z方向に沿って進行し、プレートP上の
露光領域13aに達する。これにより、プレートP上の
露光領域13aには、投影光学系21aによって、視野
領域12a内のマスクMの等倍の倒立像が形成される。
この露光領域13a内には、X方向における横倍率が+
1となり、かつY方向における横倍率が−1となる等倍
の倒立像が形成される。In FIG. 5, the visual field region 21a on the mask M is uniformly illuminated by exposure light from an illumination optical system (not shown), and the light from this visual field region travels along the -Z direction in the figure. The light is reflected by the reflecting surface of the optical path bending mirror 24a so as to travel along the middle-X direction. The light passing through the optical path bending mirror 24a is reflected by the concave mirror 30a, then by the convex mirror 31a, and again by the concave mirror 30a, and travels along the + X direction in the figure. Concave mirror 30
The light from a is reflected by the reflecting surface of the optical path bending mirror 25a, travels along the -Z direction in the drawing, and reaches the exposure area 13a on the plate P. As a result, in the exposure area 13a on the plate P, the projection optical system 21a forms an inverted image of the mask M in the visual field area 12a at the same magnification.
The lateral magnification in the X direction is + in the exposure area 13a.
An inverted image having a unity magnification of 1 and a lateral magnification in the Y direction of -1 is formed.
【0055】同様に、プレートP上の露光領域13b上
には、投影光学系21bによって、X方向における横倍
率が+1となり、かつY方向における横倍率が−1とな
る等倍の倒立像が形成される。次に図6を参照して本実
施例における視野領域12a,12bについて説明す
る。図6は、マスクM上の視野領域12a,12bの配
置を示す平面図であり、図4と同様のXY座標系を採用
している。Similarly, on the exposure area 13b on the plate P, the projection optical system 21b forms an inverted image of equal magnification in which the lateral magnification in the X direction is +1 and the lateral magnification in the Y direction is -1. To be done. Next, the visual field regions 12a and 12b in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a plan view showing the arrangement of the visual field regions 12a and 12b on the mask M, and adopts the same XY coordinate system as in FIG.
【0056】図6において、マスクM上には、所定のパ
ターンが描かれた例えばクロムからなるパターン形成面
PAが設けられており、このパターン形成面PAの周囲
には、露光光を遮光する遮光帯LSTがクロム等の蒸着
により形成されている。ここで、視野領域12a,12
bは、Y方向において互いに異なる中心を持つ2つの部
分円を輪郭に持つ円弧の領域と、三角形状の領域とから
なる。そして、視野領域12aの三角形状の領域と視野
領域12bの三角形状の領域とはX方向において互いに
重なるように設けられている。これにより、視野領域1
2a,12bのY方向の幅(スリット幅)の和は、X方
向のいずれの位置においても常に一定となる。従って、
本実施例では、露光領域13a,13bのY方向の幅の
和がX方向のいずれの位置においても常に一定である。In FIG. 6, a pattern forming surface PA made of, for example, chrome on which a predetermined pattern is drawn is provided on the mask M, and the light shielding for shielding the exposure light is provided around the pattern forming surface PA. The band LST is formed by vapor deposition of chromium or the like. Here, the visual field regions 12a, 12
b is composed of an arcuate region having two partial circles having different centers in the Y direction as contours, and a triangular region. The triangular region of the visual field region 12a and the triangular region of the visual field region 12b are provided so as to overlap each other in the X direction. As a result, the field of view 1
The sum of the Y-direction widths (slit widths) of 2a and 12b is always constant at any position in the X-direction. Therefore,
In this embodiment, the sum of the widths of the exposure regions 13a and 13b in the Y direction is always constant at any position in the X direction.
【0057】また、本実施例において、視野領域12a
の−X方向における端部とマスクM上のパターン形成面
PAの−X方向における端部とが一致し、かつ視野領域
12bの+X方向における端部とマスクM上のパターン
形成面PAの+X方向における端部とが一致している。
従って、1回の走査露光により、マスクM上のパターン
形成面PAの全てをプレートP上に転写できる。Further, in this embodiment, the visual field area 12a
Of the pattern forming surface PA on the mask M coincides with the end of the pattern forming surface PA on the mask M in the + X direction, and the end of the visual field area 12b in the + X direction and the + X direction of the pattern forming surface PA on the mask M. The end of the line is the same.
Therefore, the entire pattern forming surface PA on the mask M can be transferred onto the plate P by one scanning exposure.
【0058】なお、本実施例では、オフナー型光学系を
採用しているため、簡単な光学系でありながら、X方向
において十分に長い視野を得ることができる。従って、
投影光学系が2組であっても、ステージのステップ動作
の回数を少なくすることが可能であり、かつ大きな露光
領域を達成できる。但し、オフナー型光学系自身の非点
収差の発生により、視野領域12a,12bのY方向の
幅(スリット幅)を十分に広くとることができないが、
例えば米国特許第4,293,186号に開示される光
学系や、特開昭52−5544号公報に開示される光学
系を適用することにより、スリット幅を十分に広げるこ
とができ、スループットの向上を図れる。In this embodiment, since the Offner type optical system is adopted, it is possible to obtain a sufficiently long visual field in the X direction even though it is a simple optical system. Therefore,
Even with two sets of projection optical systems, it is possible to reduce the number of step operations of the stage and achieve a large exposure area. However, due to the occurrence of astigmatism in the Offner type optical system itself, the width (slit width) in the Y direction of the visual field regions 12a and 12b cannot be made sufficiently wide.
For example, by applying the optical system disclosed in U.S. Pat. No. 4,293,186 or the optical system disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-5544, the slit width can be sufficiently widened and the throughput can be improved. Can be improved.
【0059】次に、図7を参照して本発明による第4実
施例を説明する。図7は、第4実施例による走査型露光
装置を概略的に示す斜視図である。図7では、図1と同
様に、走査方向をX軸とし、マスクのパターン面内にお
ける走査方向と直交する方向(走査直交方向)をY軸と
し、マスクのパターン面の法線方向をZ軸とする座標系
を採用している。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a perspective view schematically showing a scanning type exposure apparatus according to the fourth embodiment. In FIG. 7, as in FIG. 1, the scanning direction is the X axis, the direction orthogonal to the scanning direction in the mask pattern surface (scan orthogonal direction) is the Y axis, and the normal direction of the mask pattern surface is the Z axis. Is adopted.
【0060】図7において、所定の回路パターンが設け
られたマスクMと、ガラス基板上にフォトレジストが塗
布されたプレートP(基板)とは、それぞれ図示なきマ
スクステージ及びプレートステージ上に載置されてい
る。これらのマスクステージとプレートステージとは、
図中XY方向に沿って独立に移動可能に設けられてい
る。また、図1では、マスクステージ及びプレートステ
ージを一体的に支持してマスクM及びプレートPをYX
方向に沿って一体的に移動させるキャリッジも図示省略
している。In FIG. 7, a mask M provided with a predetermined circuit pattern and a plate P (substrate) having a glass substrate coated with a photoresist are placed on a mask stage and a plate stage (not shown), respectively. ing. These mask stage and plate stage are
It is provided so as to be independently movable along the XY directions in the figure. In addition, in FIG. 1, the mask M and the plate P are YX-supported by integrally supporting the mask stage and the plate stage.
A carriage that is integrally moved along the direction is also omitted in the drawing.
【0061】また、図示なきプレートステージ上には、
前述の第1乃至第3実施例と同様に、反射鏡101、ビ
ームスプリッタ100a〜100d及びレーザ光源10
2から構成される干渉計システムが設けられている。図
7において、マスクMとプレートPとの間には、Y方向
に光軸を持つ凹面鏡30a及び凸面鏡31aと、光路を
90°偏向させる光路折曲げミラー32a,33aと、
互いに直交する反射面35a,36aを持つ台形ミラー
34aとを有する投影光学系22aが配置されると共
に、この投影光学系22aの凹面鏡30a及び凸面鏡3
1aの光軸と共軸に配置された凹面鏡30b及び凸面鏡
31bと、互いに直交する反射面38b,39bを持つ
台形ミラー37bとを有する投影光学系23bが配置さ
れている。On the plate stage (not shown),
Similar to the first to third embodiments described above, the reflecting mirror 101, the beam splitters 100a to 100d, and the laser light source 10 are provided.
An interferometer system consisting of two is provided. In FIG. 7, between the mask M and the plate P, a concave mirror 30a and a convex mirror 31a having an optical axis in the Y direction, optical path bending mirrors 32a and 33a for deflecting the optical path by 90 °,
A projection optical system 22a having a trapezoidal mirror 34a having reflecting surfaces 35a and 36a orthogonal to each other is arranged, and the concave mirror 30a and the convex mirror 3 of this projection optical system 22a are arranged.
A projection optical system 23b having a concave mirror 30b and a convex mirror 31b arranged coaxially with the optical axis of 1a and a trapezoidal mirror 37b having reflecting surfaces 38b and 39b orthogonal to each other is arranged.
【0062】ここで、光路折曲げミラー32aは、その
反射面がXY平面に対して45°の傾きであり、かつX
Z平面に対して90°の傾きとなるように設けられてい
る。また、光路折曲げミラー33aは、その反射面が光
路折曲げミラー32aの反射面と平行となるように設け
られている。投影光学系22aの台形ミラー34aは、
その反射面35aがYZ平面に対して45°の傾きとな
り、かつXY平面に対して直交するように設けられてい
る。また、投影光学系23bの台形ミラー37bは、そ
の反射面38bがXY平面に対して45°の傾きとな
り、かつYZ平面に対して直交するように設けられてい
る。言い換えると、台形ミラー34aの反射面35a,
36aと、台形ミラー37bの反射面38b,39bと
は、Y方向を軸として90°回転させ、Z方向を軸とし
て180°回転させた関係にある。Here, the reflection path of the optical path bending mirror 32a has an inclination of 45 ° with respect to the XY plane, and X
It is provided so as to be inclined at 90 ° with respect to the Z plane. Further, the optical path bending mirror 33a is provided such that its reflection surface is parallel to the reflection surface of the optical path bending mirror 32a. The trapezoidal mirror 34a of the projection optical system 22a is
The reflecting surface 35a is inclined 45 ° with respect to the YZ plane and is orthogonal to the XY plane. Further, the trapezoidal mirror 37b of the projection optical system 23b is provided so that its reflection surface 38b has an inclination of 45 ° with respect to the XY plane and is orthogonal to the YZ plane. In other words, the reflecting surface 35a of the trapezoidal mirror 34a,
36a and the reflecting surfaces 38b and 39b of the trapezoidal mirror 37b are in a relationship of rotating 90 ° about the Y direction and 180 ° about the Z direction.
【0063】投影光学系22aは、マスクM上において
円弧形状の視野領域12aを有し、投影光学系23b
は、マスクM上において円弧形状の視野領域12bを有
する。これらの視野領域12a,12bは、図示なき照
明光学系によって照明される領域によって規定される。
なお、本実施例におけるマスクM上における視野領域1
2a,12bの配置に関しては、視野領域の円弧の凸面
の向きがY方向において逆である点を除いて、図6に示
す第3実施例における視野領域の配置とほぼ同じである
ため、ここでは説明を省略する。The projection optical system 22a has an arcuate field region 12a on the mask M, and the projection optical system 23b.
Has an arcuate field region 12b on the mask M. These visual field regions 12a and 12b are defined by regions illuminated by an illumination optical system (not shown).
In addition, the visual field region 1 on the mask M in the present embodiment.
The arrangements of 2a and 12b are almost the same as the arrangement of the visual field regions in the third embodiment shown in FIG. 6 except that the directions of the convex surfaces of the arcs of the visual field regions are opposite in the Y direction, so here, The description is omitted.
【0064】次に、投影光学系22aの光路について説
明する。図5において、図示なき照明光学系により照明
された視野領域12a内のマスクMからの光は、図中−
Z方向に沿って進行し、光路折曲げミラー32aにて反
射され、図中−X方向に光路を曲げられる。光路折曲げ
ミラー32aからの光は、台形ミラー34aの反射面3
5aにて反射されて、図中−Y方向に沿って進行する。
この台形ミラー34aからの光は、凹面鏡30a、凸面
鏡31a、凹面鏡30aの順に反射されて、+Y方向に
沿って進行し、台形ミラー34aへ向かう。凹面鏡30
aからの光は、台形ミラー34aの反射面36aにて反
射され、図中−X方向に偏向されて、光路折曲げミラー
33aに達する。台形ミラー34aからの光は、光路折
曲げミラー33aにて反射されて、図中−Z方向に沿っ
て進行し、プレートP上の露光領域13aに達する。Next, the optical path of the projection optical system 22a will be described. In FIG. 5, the light from the mask M in the visual field region 12a illuminated by the illumination optical system (not shown) is −
It travels along the Z direction, is reflected by the optical path bending mirror 32a, and has its optical path bent in the -X direction in the drawing. The light from the optical path bending mirror 32a is reflected by the reflection surface 3 of the trapezoidal mirror 34a.
It is reflected by 5a and travels along the -Y direction in the figure.
The light from the trapezoidal mirror 34a is reflected in the order of the concave mirror 30a, the convex mirror 31a, and the concave mirror 30a, travels in the + Y direction, and travels toward the trapezoidal mirror 34a. Concave mirror 30
The light from a is reflected by the reflecting surface 36a of the trapezoidal mirror 34a, is deflected in the -X direction in the figure, and reaches the optical path bending mirror 33a. The light from the trapezoidal mirror 34a is reflected by the optical path bending mirror 33a, travels along the -Z direction in the drawing, and reaches the exposure area 13a on the plate P.
【0065】プレートP上の露光領域13a上には、マ
スクMの視野領域12a内の等倍の倒立像が形成され
る。なお、この等倍の倒立像の横倍率は、X方向におい
て−1倍、Y方向において+1倍となる。また、視野領
域12aと露光領域13aとの位置関係は、X方向にお
いて互いに異なるものとなる。このとき、視野領域12
aと露光領域13aとのX方向の間隔は、光路折曲げミ
ラー32a,33aのX方向における間隔に対応する。On the exposure area 13a on the plate P, an inverted image of the same size as the field area 12a of the mask M is formed. The lateral magnification of this inverted 1 × inverted image is −1 in the X direction and +1 in the Y direction. The positional relationship between the visual field area 12a and the exposure area 13a is different in the X direction. At this time, the visual field 12
The distance in the X direction between a and the exposure area 13a corresponds to the distance in the X direction between the optical path bending mirrors 32a and 33a.
【0066】投影光学系23bの光路について以下に説
明する。図5において、図示なき照明光学系にて照明さ
れたマスクM上の視野領域12bからの光は、図中−Z
方向に沿って進行し、台形ミラー37aの反射面38a
にて反射され、図中+Y方向に沿って凹面鏡30aへ向
かう。この台形ミラー37aからの光は、凹面鏡30
a、凸面鏡31a、凹面鏡30aの順に反射された後、
図中−Y方向に沿って進行し、台形ミラー37aへ向か
う。この凹面鏡30aからの光は、台形ミラー37aの
反射面39aにて反射されて、図中−Z方向に沿って進
行し、プレートP上の露光領域13bに達する。The optical path of the projection optical system 23b will be described below. In FIG. 5, light from the visual field region 12b on the mask M illuminated by an illumination optical system not shown is −Z in the figure.
The trapezoidal mirror 37a has a reflecting surface 38a.
Is reflected by and goes toward the concave mirror 30a along the + Y direction in the figure. The light from the trapezoidal mirror 37a is reflected by the concave mirror 30.
a, the convex mirror 31a, and the concave mirror 30a in that order,
It progresses along the -Y direction in the figure and heads for the trapezoidal mirror 37a. The light from the concave mirror 30a is reflected by the reflecting surface 39a of the trapezoidal mirror 37a, travels along the -Z direction in the drawing, and reaches the exposure area 13b on the plate P.
【0067】プレートP上の露光領域13b上には、横
倍率がX方向において−1倍、Y方向において+1倍と
なるマスクMの視野領域12b内の像、すなわち等倍の
倒立像が形成される。また、視野領域12bと露光領域
13bとの位置関係は、XY平面内において一致するも
のとなる。従って、本実施例においては、マスクM上の
パターンは、Z方向側から見た場合に、投影光学系22
a,23bの光軸(各凹面鏡、各凸面鏡の光軸)を軸と
した対称的な像としてプレートP上に転写される。On the exposure area 13b on the plate P, an image in the visual field area 12b of the mask M having a lateral magnification of -1 in the X direction and +1 in the Y direction, that is, an inverted image of 1x is formed. It Further, the positional relationship between the visual field area 12b and the exposure area 13b is the same in the XY plane. Therefore, in this embodiment, the pattern on the mask M is the projection optical system 22 when viewed from the Z direction side.
It is transferred onto the plate P as a symmetrical image with the optical axes of a and 23b (optical axes of the concave mirrors and convex mirrors) as axes.
【0068】このように、本実施例では、プレートP上
に形成されるマスクMのパターン像の横倍率がY方向に
おいて+1倍となるため、各投影光学系22a,23b
に対してマスクMとプレートPとを一体にY方向に沿っ
て移動させることにより、走査露光を実現できる。さら
に、本実施例では、投影光学系22a,23bの視野領
域12a,12bがマスクMのパターン形成面の全てを
包含しているため、1回の走査露光により、マスクMの
パターンをプレートP上に転写できる。As described above, in the present embodiment, the lateral magnification of the pattern image of the mask M formed on the plate P is +1 times in the Y direction, so that the projection optical systems 22a and 23b.
On the other hand, scanning exposure can be realized by integrally moving the mask M and the plate P along the Y direction. Further, in this embodiment, since the visual field regions 12a and 12b of the projection optical systems 22a and 23b include the entire pattern forming surface of the mask M, the pattern of the mask M is formed on the plate P by one scanning exposure. Can be transferred to.
【0069】このように、本実施例では、露光時に走査
直交方向への移動動作(ステップ動作)を行う必要がな
いため、マスクステージ及びプレートステージの構成の
簡略化を達成できると共に、これらのステージの制御を
簡単にできる利点がある。さらに、マスクMとプレート
Pとの同方向の移動により走査露光を達成できるため、
プレートP上に転写されるパターン像のY方向における
倍率誤差を少なくできる効果もある。As described above, in this embodiment, since it is not necessary to perform the movement operation (step operation) in the scanning orthogonal direction at the time of exposure, simplification of the structure of the mask stage and the plate stage can be achieved, and these stages can be achieved. There is an advantage that the control of can be simplified. Further, since scanning exposure can be achieved by moving the mask M and the plate P in the same direction,
There is also an effect that a magnification error in the Y direction of the pattern image transferred onto the plate P can be reduced.
【0070】なお、本実施例においては、投影光学系2
2aの凹面鏡30a及び凸面鏡31aの光軸と、投影光
学系23bの凹面鏡30b及び凸面鏡31bの光軸と
は、共軸でなくとも良い。また、上述の第3実施例及び
第4実施例においては、投影光学系としてオフナー型光
学系を適用しているが、その代わりに、第1及び第2実
施例に示す如き反射屈折光学系や、ダイソン型光学系を
適用しても良い。In this embodiment, the projection optical system 2
The optical axes of the concave mirror 30a and the convex mirror 31a of 2a and the optical axes of the concave mirror 30b and the convex mirror 31b of the projection optical system 23b do not have to be coaxial. Although the Offner type optical system is applied as the projection optical system in the above-described third and fourth examples, instead of the catadioptric optical system as shown in the first and second examples, Alternatively, a Dyson type optical system may be applied.
【0071】[0071]
【発明の効果】以上の通り本発明によれば、スループッ
トを招くことなく、大きな露光領域にて良好にマスクの
像を基板上に転写できる。As described above, according to the present invention, the image of the mask can be satisfactorily transferred onto the substrate in a large exposure area without inviting the throughput.
【図1】本発明による第1実施例の走査型露光装置を概
略的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing a scanning exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】第1実施例における露光の状態を示す平面図で
ある。FIG. 2 is a plan view showing an exposure state in the first embodiment.
【図3】本発明による第2実施例の走査型露光装置を概
略的に示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view schematically showing a scanning exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図4】第2実施例の走査型露光装置による走査方法の
一例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing an example of a scanning method by the scanning exposure apparatus of the second embodiment.
【図5】本発明による第3実施例の走査型露光装置を概
略的に示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view schematically showing a scanning exposure apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図6】マスク上の視野領域の配置を示す平面図であ
る。FIG. 6 is a plan view showing the arrangement of visual field regions on a mask.
【図7】本発明による第4実施例の走査型露光装置を概
略的に示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view schematically showing a scanning type exposure apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
1a,1b … レンズ群, 2a,2b … 平面反射鏡、 3a,3b、4a,4b … 偏向プリズム、 10a,10b … 視野領域、 11a,11b … 露光領域、 20a,20b … 投影光学系、 M … マスク、 P … プレート(基板)、 1a, 1b ... Lens group, 2a, 2b ... Planar reflecting mirror, 3a, 3b, 4a, 4b ... Deflection prism, 10a, 10b ... Visual field area, 11a, 11b ... Exposure area, 20a, 20b ... Projection optical system, M ... Mask, P ... Plate (substrate),
Claims (4)
せつつ前記マスク上のパターンを前記基板上に投影する
走査型露光装置において、 前記マスク上にて第1の視野を有し、該第1の視野内の
前記マスクの等倍の倒立像を前記基板上に形成する第1
の投影光学系と、 前記マスク上にて前記第1の視野とは異なる第2の視野
を有し、該第2の視野内の前記マスクの等倍の倒立像を
前記基板上に形成する第2の投影光学系とを有し、 前記第1及び第2の投影光学系は、少なくとも像側テレ
セントリック光学系であることを特徴とする走査型露光
装置。1. A scanning exposure apparatus for projecting a pattern on the mask onto the substrate while moving the mask and the substrate along a scanning direction, the scanning exposure apparatus having a first field of view on the mask, Forming an inverted image of the mask in the first field of view at the same size on the substrate;
A projection optical system, and a second visual field different from the first visual field on the mask, and forming an inverted image of the mask in the second visual field at the same magnification on the substrate. And a second projection optical system, wherein the first and second projection optical systems are at least image-side telecentric optical systems.
る走査直交方向の端部と、前記第2の視野の前記走査直
交方向の端部とは、前記走査直交方向にて互いに重ね合
せられることを特徴とする請求項1に記載の走査型露光
装置。2. An end portion of the first visual field in the scanning orthogonal direction orthogonal to the scanning direction and an end portion of the second visual field in the scanning orthogonal direction overlap each other in the scanning orthogonal direction. The scanning type exposure apparatus according to claim 1, wherein the scanning type exposure apparatus is combined.
スクからの光を前記走査直交方向に沿って偏向させる第
1の光路偏向部材と、前記走査直交方向に沿った光軸を
有する反射鏡を持つ光学系と、該光学系を介した前記第
1の光路偏向部材からの光を前記基板へ向けて偏向させ
る第2の光路偏向部材とをそれぞれ有することを特徴と
する請求項1または2記載の走査型露光装置。3. The first and second projection optical systems have a first optical path deflecting member for deflecting light from the mask along the scanning orthogonal direction and an optical axis along the scanning orthogonal direction. An optical system having the reflecting mirror, and a second optical path deflecting member for deflecting the light from the first optical path deflecting member via the optical system toward the substrate, respectively. The scanning exposure apparatus according to 1 or 2.
査方向に沿った光軸を持つ反射鏡を有する光学系をそれ
ぞれ備え、 前記第1の投影光学系は、前記マスクからの光を前記走
査方向を横切る方向に沿って移送して前記光学系へ導く
第1の光束移送部材と、前記光学系からの光を前記走査
方向を横切る方向に沿って移送して前記基板上へ導く第
2の光束移送部材とを有し、 前記第2の投影光学系は、前記マスクからの光を前記走
査方向に沿って偏向させる第1の光路偏向部材と、前記
光学系の前記反射鏡を介した光を前記基板へ向けて偏向
させる第2の光路偏向部材とを有することを特徴とする
請求項1または2記載の走査型露光装置。4. The first and second projection optical systems each include an optical system having a reflecting mirror having an optical axis along the scanning direction, and the first projection optical system includes a mirror from the mask. A first light flux transfer member that transfers light along a direction transverse to the scanning direction and guides it to the optical system, and light from the optical system is transferred along a direction transverse to the scanning direction onto the substrate. A second light beam transport member for guiding the light beam; the second projection optical system includes a first optical path deflecting member for deflecting light from the mask along the scanning direction, and the reflecting mirror of the optical system. 3. A scanning type exposure apparatus according to claim 1, further comprising a second optical path deflecting member that deflects light passing through the substrate toward the substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26790394A JP3505813B2 (en) | 1994-11-01 | 1994-11-01 | Scanning exposure apparatus and scanning exposure method |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH08130178A true JPH08130178A (en) | 1996-05-21 |
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JP (1) | JP3505813B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007235041A (en) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Nikon Corp | Exposure device and device manufacturing method |
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JP2008166815A (en) * | 2007-01-04 | 2008-07-17 | Nikon Corp | Projection optical device, exposure method and aligner, photomask and device and photomask manufacturing method |
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-
1994
- 1994-11-01 JP JP26790394A patent/JP3505813B2/en not_active Expired - Lifetime
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