JP2002203767A - Aligner - Google Patents

Aligner

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JP2002203767A
JP2002203767A JP2000399555A JP2000399555A JP2002203767A JP 2002203767 A JP2002203767 A JP 2002203767A JP 2000399555 A JP2000399555 A JP 2000399555A JP 2000399555 A JP2000399555 A JP 2000399555A JP 2002203767 A JP2002203767 A JP 2002203767A
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JP
Japan
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aperture
housing
illumination
energy beam
optical
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Pending
Application number
JP2000399555A
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Japanese (ja)
Inventor
Eizo Otani
栄三 大谷
Taichi Yanai
太一 谷内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JP2002203767A publication Critical patent/JP2002203767A/en
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70091Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Diaphragms For Cameras (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aligner wherein structure is simple and a plurality of stop mechanisms can be easily used properly if necessary. SOLUTION: An illumination optical system IOP is provided with the plural stop mechanisms 28G1, 28G2 for changing an illumination shape of an energy beam which illuminates a reticle R, and a switching mechanism 32 which moves the respective stop mechanisms 28G1, 28G2 to an optical axis direction of the energy beam and performs switching arrangement of the mechanisms on a pupil surface of the illumination optical system IOP. As the plural stop mechanisms, the iris stop mechanism 28G2 which changes at least the aperture diameter in an optical path of the energy beam almost continuously, and the aperture stop mechanism 28G1 which arranges an aperture stop plate 128 having a prescribed aperture shape in the optical path so as to enable reciprocating movement, are arranged at a prescribed interval in the optical axis direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素
子、液晶表示素子等を製造するリソグラフィ工程で用い
られる露光装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus used in a lithography process for manufacturing, for example, a semiconductor device, a liquid crystal display device, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体素子等を製造するリソグラ
フィ工程では、パターンが形成されたマスク又はレチク
ル(以下、「レチクル」と総称する)上の矩形又は円弧
状の照明領域を照明光にて照明し、レチクルとウエハ等
の基板とを1次元方向に同期移動して前記パターンを基
板上に逐次転写する、いわゆるスリットスキャン方式、
ステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置が
使用されている。
2. Description of the Related Art In recent years, in a lithography process for manufacturing a semiconductor device or the like, a rectangular or arc-shaped illumination region on a mask or a reticle (hereinafter, collectively referred to as a “reticle”) on which a pattern is formed is illuminated with illumination light. A so-called slit scan method in which a reticle and a substrate such as a wafer are synchronously moved in a one-dimensional direction and the pattern is sequentially transferred onto the substrate.
A scanning exposure apparatus such as a step-and-scan method is used.

【0003】この種の露光装置では、光源からの照明光
によりレチクルを照明する照明光学系内に、照明光の照
明形状を変更する絞り機構がレチクルの面に位置するよ
うに設けられている。この絞り機構としては、複数のシ
ャッタ状に配置された羽根の作動により、照明光の光路
における開口径をほぼ連続的に変更するようにした虹彩
絞り機構や、光路内に所定の開口形状を有する開口絞り
板を進退可能に配置するようにした開口絞り機構が知ら
れている。
In this type of exposure apparatus, a diaphragm mechanism for changing the illumination shape of the illumination light is provided in an illumination optical system for illuminating the reticle with illumination light from a light source so as to be positioned on the surface of the reticle. The aperture mechanism has an iris aperture mechanism in which the aperture diameter in the optical path of the illumination light is changed almost continuously by the operation of a plurality of blades arranged in a shutter shape, and has a predetermined aperture shape in the optical path. There is known an aperture stop mechanism in which an aperture stop plate is arranged so as to be able to advance and retreat.

【0004】前記虹彩絞り機構では、照明光の光路にお
ける開口径を所定の範囲内でほぼ連続的に変更すること
ができるが、変更できる開口径が制限されてしまう。こ
れに対して、開口絞り機構では、開口絞り板に所定形状
の開口を形成し、任意の形状の開口を光路上に配置する
ことによって、照明光を輪帯照明、極小照明、四極照明
等に変形させることができるが、開口径をほぼ連続的に
変更することはできない。
In the iris diaphragm mechanism, the aperture diameter in the optical path of the illumination light can be changed almost continuously within a predetermined range, but the changeable aperture diameter is limited. On the other hand, in the aperture stop mechanism, an aperture of a predetermined shape is formed in the aperture stop plate, and an aperture of an arbitrary shape is arranged on the optical path, so that the illumination light can be used for annular illumination, minimal illumination, quadrupole illumination, and the like. Although it can be deformed, the diameter of the opening cannot be changed almost continuously.

【0005】このため、例えば1枚の回転円板に開口径
の異なる複数の開口を形成し、その内の1つに、複数の
羽根をシャッタ状に配設し、他の開口の形状を輪帯照
明、極小照明、四極照明用に形成することも考えられ
る。このように構成すれば、回転円板を回転させていず
れか1つの開口を照明光の光路中に配置させることによ
り、前記開口径のほぼ連続的な変更及び照明光の種々の
変形を行うことができる。
For this purpose, for example, a plurality of openings having different opening diameters are formed in one rotating disk, a plurality of blades are arranged in one of them in a shutter shape, and the other openings are formed in a ring shape. It is also conceivable to form it for band illumination, minimal illumination, and quadrupole illumination. With this configuration, the diameter of the opening can be changed substantially continuously and the illumination light can be variously deformed by rotating the rotating disk and disposing one of the openings in the optical path of the illumination light. Can be.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
に回転円板の1つの開口に複数の羽根をシャッタ状に配
設した場合には、それらの羽根を開閉させるためのモー
タ等よりなる駆動機構、及びその駆動機構の駆動力を各
羽根に伝達するための伝達機構等を、回転円板上に装着
する必要がある。このため、回転円板上に装着される絞
り機構の構造が複雑でかつ大重量になって、回転円板を
精度良く回転させることができなくなる。
However, in the case where a plurality of blades are arranged in a shutter shape in one opening of the rotating disk as described above, a drive such as a motor for opening and closing the blades is used. A mechanism, a transmission mechanism for transmitting the driving force of the driving mechanism to each blade, and the like need to be mounted on the rotating disk. For this reason, the structure of the diaphragm mechanism mounted on the rotating disk becomes complicated and heavy, and the rotating disk cannot be accurately rotated.

【0007】本発明は、このような従来の技術に存在す
る問題点に着目してなされたものである。その目的とし
ては、構造が簡単であるとともに、必要に応じて複数の
絞り機構を容易に使い分けすることができる露光装置を
提供することにある。
The present invention has been made by paying attention to such problems existing in the prior art. An object of the present invention is to provide an exposure apparatus which has a simple structure and can easily use a plurality of aperture mechanisms as needed.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本願請求項1に記載の発明は、エネルギビーム源か
ら出射されたエネルギビームにより所定のパターンが形
成されたマスクを照明する照明光学系を備えた露光装置
において、前記照明光学系は、前記マスクを照明する前
記エネルギビームの照明形状を変更する複数の絞り機構
と、前記複数の絞り機構を前記エネルギビームの光軸方
向に移動し、前記マスクのパターンに関するフーリエ変
換面もしくはその近傍に切換配置する切換機構とを備え
たことを特徴とするものである。
According to one aspect of the present invention, there is provided an illumination optical system for illuminating a mask on which a predetermined pattern is formed by an energy beam emitted from an energy beam source. In an exposure apparatus having a system, the illumination optical system moves a plurality of aperture mechanisms for changing an illumination shape of the energy beam illuminating the mask in the optical axis direction of the energy beam. And a switching mechanism for switching to a Fourier transform plane relating to the pattern of the mask or in the vicinity thereof.

【0009】この本願請求項1に記載の発明では、必要
に応じて複数の絞り機構を、切換機構によりエネルギビ
ームの光軸方向に沿ってマスク上のパターンに関するフ
ーリエ変換面もしくはその近傍に選択的に切換配置し
て、容易に使い分けすることができる。また、複数の絞
り機構が1つの回転円板上等に装設されることなく、互
いに独立構成された状態でエネルギビームの光軸方向に
沿って切換移動されるようになっている。このため、絞
り機構の構成が簡単であるとともに、各絞り機構を前記
フーリエ変換面もしくはその近傍に容易かつより正確に
切換配置することができる。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of aperture mechanisms are selectively provided on the Fourier transform plane relating to the pattern on the mask or in the vicinity thereof along the optical axis direction of the energy beam by the switching mechanism, if necessary. And can be easily used properly. Further, the plurality of aperture mechanisms are not mounted on one rotating disk or the like, but are switched independently along the optical axis direction of the energy beam in a state of being independent of each other. For this reason, the configuration of the aperture mechanisms is simple, and each aperture mechanism can be easily and more accurately switched and arranged on or near the Fourier transform plane.

【0010】また、本願請求項2に記載の発明は、前記
請求項1に記載の発明において、前記複数の絞り機構
は、少なくとも前記エネルギビームの光路における開口
径をほぼ連続的に変更する虹彩絞りを有する虹彩絞り機
構と、前記光路内に対して所定の開口形状を有する開口
絞り板を出退可能に配置する開口絞り機構とを含み、前
記虹彩絞りと前記開口絞り板とを前記光軸方向に所定の
間隔をおいて配置したことを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the plurality of aperture mechanisms change at least an aperture diameter in an optical path of the energy beam substantially continuously. An iris diaphragm mechanism having an aperture diaphragm plate having a predetermined aperture shape with respect to the optical path so as to be able to move in and out, and the iris diaphragm and the aperture diaphragm plate are arranged in the optical axis direction. Are arranged at predetermined intervals.

【0011】また、本願請求項3に記載の発明は、前記
請求項2に記載の発明において、前記虹彩絞りを保持す
る虹彩絞り基台と、前記開口絞り板を保持する開口絞り
基台と、前記虹彩絞り基台と前記開口絞り基台の少なく
とも一方を前記エネルギビームの光軸方向に移動させる
基台駆動機構とを有することを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, there is provided an iris diaphragm base for holding the iris diaphragm, an aperture diaphragm base for holding the aperture diaphragm plate, And a base drive mechanism for moving at least one of the iris stop base and the aperture stop base in the optical axis direction of the energy beam.

【0012】これらの本願請求項2または請求項3に記
載の発明では、虹彩絞りと開口絞り板とを、マスク上の
パターンに関するフーリエ変換面もしくはその近傍に対
して選択的に切換配置して容易に使い分けすることがで
きる。
According to the second or third aspect of the present invention, the iris diaphragm and the aperture diaphragm plate can be easily switched and arranged selectively with respect to the Fourier transform plane relating to the pattern on the mask or in the vicinity thereof. Can be used properly.

【0013】また、本願請求項4に記載の発明は、前記
請求項2または請求項3に記載の発明において、前記開
口絞り板は、前記虹彩絞りが前記マスクのパターンに関
するフーリエ変換面もしくはその近傍に配置されたとき
に前記エネルギビームの光路に配置されるとともにその
光路より大きな開口部を有する平板からなることを特徴
とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, the aperture stop plate is arranged such that the iris stop is a Fourier transform surface related to the pattern of the mask or a vicinity thereof. And a flat plate which is arranged in the optical path of the energy beam when it is arranged and has an opening larger than the optical path.

【0014】この本願請求項4に記載の発明では、開口
絞り板を、光路より大きな開口部を有する平板で形成し
たので、虹彩絞りが光路中に配置されたときであって
も、開口絞り板がエネルギビームの進路を遮ることがな
い。
According to the fourth aspect of the present invention, since the aperture stop plate is formed of a flat plate having an opening larger than the optical path, even when the iris stop is arranged in the optical path, the aperture stop plate is formed. Does not block the path of the energy beam.

【0015】また、本願請求項5に記載の発明は、前記
請求項4に記載の発明において、前記開口絞り板は、異
なる開口径からなる複数の絞りと、切欠部とが円周方向
に配列される円板で形成されることを特徴とするもので
ある。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the aperture stop plate includes a plurality of apertures having different aperture diameters and notches arranged in a circumferential direction. It is characterized by being formed by a disc to be formed.

【0016】この本願請求項5に記載の発明では、開口
絞り板を円板状で形成し、その円板の円周方向に異なる
開口径からなる複数の絞りと、切欠部とを配置したの
で、開口絞り板の光路に対する進退が容易に行える。し
かも、虹彩絞りが光路中に配置されたときは、切欠部を
光路に対して配置できるので、開口絞り板がエネルギビ
ームの進路を遮ることがない。
In the invention according to claim 5 of the present application, the aperture stop plate is formed in a disk shape, and a plurality of apertures having different aperture diameters in the circumferential direction of the disk and the notch are arranged. In addition, the aperture stop plate can easily move in and out of the optical path. In addition, when the iris diaphragm is arranged in the optical path, the notch can be arranged with respect to the optical path, so that the aperture diaphragm does not block the path of the energy beam.

【0017】また、本願請求項6に記載の発明は、前記
請求項1に記載の発明において、前記複数の絞り機構を
収容し、前記エネルギビームの通過する光路を含む光路
領域を、その外側領域とは気密に区画する筐体と、前記
筐体の外側に配置され、前記筐体内の前記複数の絞り機
構を駆動する絞り駆動機構と、その駆動機構の駆動力を
前記筐体を介して各絞り機構に伝達する伝達部とを有す
ることを特徴とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, an optical path region containing the plurality of aperture mechanisms and including an optical path through which the energy beam passes is defined as an outer region. And a housing that is airtightly partitioned, an aperture driving mechanism that is arranged outside the housing and drives the plurality of aperture mechanisms in the housing, and a driving force of the driving mechanism is transmitted through the housing to each of the aperture driving mechanisms. And a transmission unit for transmitting to the aperture mechanism.

【0018】この本願請求項6に記載の発明では、絞り
駆動機構や駆動力の伝達部で発生する油等の不純物質
が、光路内に進入するのを抑制することができて、光路
内のクリーン度を向上させることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to prevent impurities such as oil generated in the aperture driving mechanism and the driving force transmission portion from entering the optical path, and to prevent the impurity from entering the optical path. The degree of cleanliness can be improved.

【0019】また、本願請求項7に記載の発明は、前記
請求項6に記載の発明において、前記筐体には、前記マ
スク上における前記エネルギビームの照度分布を均一化
する照度均一化機構の一部を装着し、前記筐体自体を前
記エネルギビームの光軸方向に沿って移動させる筐体駆
動機構を備えたことを特徴とするものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the invention according to the sixth aspect, the housing is provided with an illuminance uniforming mechanism for uniforming an illuminance distribution of the energy beam on the mask. A housing drive mechanism is provided, which is partially mounted and moves the housing itself along the optical axis direction of the energy beam.

【0020】この本願請求項7に記載の発明では、照度
均一化機構の一部を装着した筐体を、エネルギビームの
光軸方向に沿って移動調整することにより、エネルギビ
ームの照度分布を容易に均一化させるとができる。
According to the invention of claim 7 of the present application, the housing on which a part of the illuminance uniformizing mechanism is mounted is moved and adjusted along the optical axis direction of the energy beam, so that the illuminance distribution of the energy beam can be easily adjusted. Can be made uniform.

【0021】また、本願請求項8に記載の発明は、前記
請求項7に記載の発明において、前記筐体には、その筐
体全体をその重量に抗して前記エネルギビームの光軸方
向に沿って付勢する付勢機構を備えたことを特徴とする
ものである。
According to the invention described in claim 8 of the present application, in the invention described in claim 7, the entire housing is provided in the optical axis direction of the energy beam against the weight of the housing. And a biasing mechanism for biasing along.

【0022】この本願請求項8に記載の発明では、筐体
が付勢機構によりエネルギビームの光軸方向に沿って対
重力方向に付勢された状態で、その筐体を筐体駆動機構
により偏りが生じることなく、光軸方向に沿って容易か
つ安定に移動させることができる。
According to the invention described in claim 8 of the present application, the housing is urged in the direction of gravity along the optical axis direction of the energy beam by the urging mechanism, and the housing is driven by the housing driving mechanism. It can be easily and stably moved along the optical axis direction without any deviation.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図1には、本発明に係る照明光学
装置を照明光学系として具備する一実施形態に係る露光
装置10の全体構成が概略的に示されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows an overall configuration of an exposure apparatus 10 according to one embodiment, which includes an illumination optical device according to the present invention as an illumination optical system.

【0024】この露光装置10は、マスクとしてのレチ
クルRと基板としてのウエハWとを一次元方向(ここで
は、図1における紙面内左右方向であるY軸方向とす
る)に同期移動しつつ、レチクルRに形成された回路パ
ターンを投影光学系PLを介してウエハW上の各ショッ
ト領域に転写する、ステップ・アンド・スキャン方式の
走査型露光装置、すなわちいわゆるスキャニング・ステ
ッパである。
The exposure apparatus 10 synchronously moves a reticle R as a mask and a wafer W as a substrate in a one-dimensional direction (here, the Y-axis direction, which is the horizontal direction in FIG. 1). This is a step-and-scan type scanning exposure apparatus that transfers a circuit pattern formed on the reticle R to each shot area on the wafer W via the projection optical system PL, that is, a so-called scanning stepper.

【0025】露光装置10は、光源12、この光源12
からの照明光によりレチクルRを照明する照明光学装置
としての照明光学系IOP、レチクルRを保持するマス
クステージとしてのレチクルステージRST、レチクル
Rから射出される照明光(パルス紫外光)をウエハW上
に投射する投影光学系PL、ウエハWを保持する基板ス
テージとしてのウエハステージWSTを備えている。さ
らに、露光装置10は、前記照明光学系IOPの一部、
レチクルステージRST、投影光学系PL、及びウエハ
ステージWST等を保持する本体コラム14、本体コラ
ム14の振動を抑制あるいは除去する防振ユニット、及
びこれらの制御系等を備えている。
The exposure apparatus 10 includes a light source 12,
An illumination optical system IOP as an illumination optical device for illuminating the reticle R with illumination light from the reticle R, a reticle stage RST as a mask stage for holding the reticle R, and illumination light (pulse ultraviolet light) emitted from the reticle R are applied to the wafer W. And a wafer stage WST as a substrate stage for holding a wafer W. Further, the exposure apparatus 10 includes a part of the illumination optical system IOP,
A reticle stage RST, a projection optical system PL, a main body column 14 for holding the wafer stage WST, and the like, a vibration isolation unit for suppressing or eliminating vibration of the main body column 14, and a control system for these components are provided.

【0026】前記光源12としては、ここでは波長19
2〜194nmの間で酸素の吸収帯を避けるように狭帯
化されたパルス紫外光を出力するArFエキシマレーザ
光源が用いられており、この光源12の本体は、半導体
製造工場のクリーンルーム内の床面FD上に設置されて
いる。光源12には、図示しない光源制御装置が併設さ
れており、射出されるパルス紫外光の発振中心波長及び
スペクトル半値幅の制御、パルス発振のトリガ制御、レ
ーザチャンバ内のガスの制御等を行うようになってい
る。
The light source 12 has a wavelength 19 here.
An ArF excimer laser light source that outputs pulsed ultraviolet light narrowed so as to avoid an oxygen absorption band between 2 and 194 nm is used, and the main body of the light source 12 is a floor in a clean room of a semiconductor manufacturing plant. It is installed on the surface FD. The light source 12 is provided with a light source control device (not shown) for controlling the oscillation center wavelength and the spectral half width of the emitted pulsed ultraviolet light, triggering the pulse oscillation, controlling the gas in the laser chamber, and the like. It has become.

【0027】なお、光源12として、波長248nmの
パルス紫外光を出力するKrFエキシマレーザ光源ある
いは波長157nmのパルス紫外光を出力するF2レー
ザ光源等用いても良い。また、光源12をクリーンルー
ムよりクリーン度が低い別の部屋(サービスルーム)、
あるいはクリーンルームの床下に設けられるユーティリ
ティスペースに設置しても構わない。
As the light source 12, a KrF excimer laser light source that outputs pulsed ultraviolet light having a wavelength of 248 nm or an F2 laser light source that outputs pulsed ultraviolet light having a wavelength of 157 nm may be used. Further, the light source 12 is provided in another room (service room) having a lower degree of cleanness than the clean room,
Alternatively, it may be installed in a utility space provided under the floor of a clean room.

【0028】光源12は、図1では作図の都合上その図
示が省略されているが、実際には遮光性のベローズ及び
パイプを介してビームマッチングユニットBMUの一端
(入射端)に接続されている。このビームマッチングユ
ニットBMUの他端(出射端)は、内部にリレー光学系
を内蔵したパイプ16を介して照明光学系IOPの後述
する第1部分照明光学系IOP1に接続されている。
The light source 12 is not shown in FIG. 1 for convenience of drawing, but is actually connected to one end (incident end) of the beam matching unit BMU via a light-blocking bellows and a pipe. . The other end (emission end) of the beam matching unit BMU is connected to a later-described first partial illumination optical system IOP1 of the illumination optical system IOP via a pipe 16 having a relay optical system built therein.

【0029】前記照明光学系IOPは、図2に示すよう
に、可動部分光学系としての第1部分照明光学系IOP
1と、静止部分光学系としての第2部分照明光学系IO
P2との2部分から構成されている。第1部分照明光学
系IOP1は、後述するように、床面FDに水平に載置
された装置の基準となるフレームキャスタと呼ばれるべ
一スプレートBP上に設置される。また、第2部分照明
光学系IOP2は、図1に示すように、本体コラム14
を構成する第2の支持コラム52によって下方から支持
されている。
As shown in FIG. 2, the illumination optical system IOP is a first partial illumination optical system IOP as a movable partial optical system.
1 and a second partial illumination optical system IO as a stationary partial optical system
P2. As will be described later, the first partial illumination optical system IOP1 is installed on a base plate BP called a frame caster, which serves as a reference for an apparatus mounted horizontally on the floor FD. The second partial illumination optical system IOP2 is, as shown in FIG.
Are supported from below by a second support column 52 constituting

【0030】ここで、図2を参照しつつ、照明光学系I
OPの各構成部分について説明する。前記第1部分照明
光学系IOP1には、パルス紫外光のパルス毎の平均エ
ネルギを調整するために、減光率が異なる複数のNDフ
ィルタを回転可能な円板に配置した可変減光器(不図
示)が設けられている。この可変減光器によって所定の
ピーク強度に調整されたパルス紫外光は、ビーム整形光
学系(不図示)に導かれ、その断面形状を第1フライア
イレンズ系(不図示)の入射端の全体形状と相似になる
ように整形される。次いで、オプティカルインテグレー
タとしての第1フライアイレンズ系及び第2フライアイ
レンズ系28Faが設けられ、各フライアイレンズ系の
射出端には面光源(多数の点光源)が形成される。ま
た、両フライアイレンズ間には、被照射面に生じる干渉
縞や微弱なスペックルを平滑化する振動ミラーが設けら
れている。さらに、第2フライアイレンズ系28Fa以
降には、絞り機構28G、補助フィールドレンズ系28
Fb、ビームスプリッタ28H、第1リレーレンズ系2
8I、及びレチクルブラインド機構を構成する可動視野
絞りとしての可動レチクルブラインド28J等を備えて
いる。
Here, the illumination optical system I will be described with reference to FIG.
Each component of the OP will be described. The first partial illumination optical system IOP1 is provided with a variable dimmer (not a variable dimmer) in which a plurality of ND filters having different dimming rates are arranged on a rotatable disk in order to adjust the average energy of each pulse of the pulsed ultraviolet light. (Shown). The pulsed ultraviolet light adjusted to a predetermined peak intensity by the variable attenuator is guided to a beam shaping optical system (not shown), and the cross-sectional shape of the pulse ultraviolet light is adjusted to the whole of the incident end of the first fly-eye lens system (not shown) Shaped to be similar to the shape. Next, a first fly-eye lens system and a second fly-eye lens system 28Fa as optical integrators are provided, and a surface light source (a number of point light sources) is formed at the exit end of each fly-eye lens system. In addition, a vibration mirror for smoothing interference fringes and weak speckles generated on the irradiated surface is provided between the two fly-eye lenses. Further, after the second fly-eye lens system 28Fa, an aperture mechanism 28G and an auxiliary field lens system 28F
Fb, beam splitter 28H, first relay lens system 2
8I, and a movable reticle blind 28J as a movable field stop constituting a reticle blind mechanism.

【0031】また、前記第2部分照明光学系IOP2
は、第2照明系ハウジングとしての第2照明系ハウジン
グ26Bと、その第2照明系ハウジング26B内に所定
の位置関係で収納された固定レチクルブラインド28
K、レンズ28L、ミラーM3、第2リレーレンズ系2
8M、レンズ28N、ミラーM4、及びメインコンデン
サレンズ28O等を備えている。
The second partial illumination optical system IOP2
Is a second illumination system housing 26B as a second illumination system housing, and a fixed reticle blind 28 stored in a predetermined positional relationship in the second illumination system housing 26B.
K, lens 28L, mirror M3, second relay lens system 2
8M, a lens 28N, a mirror M4, a main condenser lens 28O, and the like.

【0032】そして、図2に示すように、前記第2フラ
イアイレンズ系28Faの射出面の近傍に、絞り機構2
8Gが配置されている。この絞り機構28Gには、後述
するようにパルス紫外光の光路内に所定の開口形状を有
する開口絞り板を出退可能に配置する開口絞り機構28
G1と、パルス紫外光の光路における開口径をほぼ連続
的に変更する虹彩絞り機構28G2とが装備されてい
る。そして、これらの開口絞り機構28G1と虹彩絞り
機構28G2とが、パルス紫外光の光軸方向に沿って所
定の間隔をおいて配置されている。
As shown in FIG. 2, an aperture mechanism 2 is located near the exit surface of the second fly-eye lens system 28Fa.
8G is arranged. The aperture mechanism 28G has an aperture diaphragm plate having a predetermined aperture shape in the optical path of the pulsed ultraviolet light so as to be able to move in and out, as will be described later.
G1 and an iris diaphragm mechanism 28G2 for changing the aperture diameter in the optical path of the pulsed ultraviolet light almost continuously. The aperture stop mechanism 28G1 and the iris stop mechanism 28G2 are arranged at predetermined intervals along the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light.

【0033】この開口絞り機構28G1と虹彩絞り機構
28G2とは、不図示の照明制御装置にて制御される絞
り切換用モータ32により、パルス紫外光の光軸方向に
沿って移動されて、前記レチクルRのパターンに関する
フーリエ変換面、つまり照明光学系IOPの瞳面に対し
て選択的に切換配置されるようになっている。すなわ
ち、本実施形態では絞り切換用モータ32によって、開
口絞り機構28G1と虹彩絞り機構28G2とのいずれ
か一方を、照明光学系IOPの瞳面(絞り位置)に対し
て選択的に切換配置するための切換機構が構成されてい
る。
The aperture stop mechanism 28G1 and the iris stop mechanism 28G2 are moved along the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light by a stop switching motor 32 controlled by an illumination control device (not shown), and The Fourier transform plane for the R pattern, that is, the pupil plane of the illumination optical system IOP is selectively switched and arranged. That is, in the present embodiment, one of the aperture stop mechanism 28G1 and the iris stop mechanism 28G2 is selectively switched with respect to the pupil plane (stop position) of the illumination optical system IOP by the stop switching motor 32. Is configured.

【0034】前記絞り機構28Gの後方のパルス紫外光
の光路上に、透過率が大きく反射率が小さなビームスプ
リッタ28Hが配置され、更にこの後方の光路上に、第
1リレーレンズ系28I、可動レチクルブラインド28
J(図2では図示せず、図1参照)が順次配置されてい
る。
A beam splitter 28H having a large transmittance and a small reflectance is disposed on the optical path of the pulsed ultraviolet light behind the stop mechanism 28G. Further, on the optical path behind the first and second relay lens systems 28I, a movable reticle. Blinds 28
J (not shown in FIG. 2; see FIG. 1) are sequentially arranged.

【0035】可動レチクルブラインド28Jは、可動部
としての例えば2枚のL字型の可動ブレードと、この可
動ブレードを駆動するアクチュエータとを有する。2枚
の可動ブレードは、レチクルRの走査方向に対応する方
向及び走査方向に直交する非走査方向に対応する方向の
位置が可変となっている。この可動レチクルブラインド
28Jは、不要な部分の露光を防止するため、走査露光
の開始時及び終了時に可動ブレードにより後述するよう
に固定レチクルブラインド28Kによって規定されるレ
チクルR上の照明領域を更に制限するために用いられ
る。
The movable reticle blind 28J has, for example, two L-shaped movable blades as movable portions and an actuator for driving the movable blades. The positions of the two movable blades in the direction corresponding to the scanning direction of the reticle R and the direction corresponding to the non-scanning direction orthogonal to the scanning direction are variable. The movable reticle blind 28J further limits the illumination area on the reticle R defined by the fixed reticle blind 28K by the movable blade at the start and end of the scanning exposure, as described later, in order to prevent unnecessary portions from being exposed. Used for

【0036】さらに、ビームスプリッタ28Hの光源1
2側からの反射光路上には、光電変換素子よりなるイン
テグレータセンサ34が配置され、ビームスプリッタ2
8HのレチクルR側からの反射光路上には、インテグレ
ータセンサ34と同様の光電変換素子から成る反射光モ
ニタ38が配置されている。このビームスプリッタ28
Hは、露光光のうち、大部分を透過(約97%)し、残
りを反射する特性を有する。
Further, the light source 1 of the beam splitter 28H
On the reflected light path from the second side, an integrator sensor 34 composed of a photoelectric conversion element is arranged.
On the reflected light path from the reticle R side of 8H, a reflected light monitor 38 composed of a photoelectric conversion element similar to the integrator sensor 34 is arranged. This beam splitter 28
H has the property of transmitting most of the exposure light (about 97%) and reflecting the rest.

【0037】前記固定レチクルブラインド28Kは、第
2照明系ハウジング26Bの入射端近傍のレチクルRの
パターン面に対する共役面から僅かにデフォーカスした
面に配置され、レチクルR上の照明領域を規定する所定
形状の開口部が形成されている。第2照明系ハウジング
26B内に収納された、各リレーレンズ系28M、レン
ズ28L、ミラーM4の少なくとも1つが、非露光動作
中に、その光軸が他のレンズ又はミラーの光軸に対して
可動に構成されている。
The fixed reticle blind 28K is arranged on a surface slightly defocused from a conjugate plane with respect to the pattern surface of the reticle R near the incident end of the second illumination system housing 26B, and defines an illumination area on the reticle R. An opening having a shape is formed. At least one of each relay lens system 28M, lens 28L, and mirror M4 housed in the second illumination system housing 26B has its optical axis movable with respect to the optical axis of another lens or mirror during the non-exposure operation. Is configured.

【0038】以上の構成において、第1フライアイレン
ズ系の入射面、第2フライアイレンズ系28Faの入射
面、可動レチクルブラインド28Jのブレードの配置
面、レチクルRのパターン面は、光学的に互いに共役に
設定され、第1フライアイレンズ系28Cの射出面側に
形成される光源面、第2フライアイレンズ系28Faの
射出面側に形成される光源面、投影光学系PLのフーリ
エ変換面(射出瞳面)は光学的に互いに共役に設定さ
れ、ケーラー照明系となっている。
In the above configuration, the entrance surface of the first fly-eye lens system, the entrance surface of the second fly-eye lens system 28Fa, the blade arrangement surface of the movable reticle blind 28J, and the pattern surface of the reticle R are optically mutually A light source surface formed on the exit surface side of the first fly-eye lens system 28C, a light source surface formed on the exit surface side of the second fly-eye lens system 28Fa, and a Fourier transform surface of the projection optical system PL are set to be conjugate. The exit pupil plane) is optically set to be conjugate to each other, forming a Koehler illumination system.

【0039】このように構成された照明光学系IOPに
より、レチクルステージRST上に保持されたレチクル
R上の所定の照明領域(X軸方向に直線的に伸びたスリ
ット状又は矩形状の照明領域)を均一な照度分布で照明
する。ここで、レチクルRに照射される矩形スリット状
の照明光は、図1中の投影光学系PLの円形投影視野の
中央にX軸方向(非走査方向)に細長く延びるように設
定され、その照明光のY軸方向(走査方向)の幅はほぼ
一定に設定されている。
With the illumination optical system IOP thus configured, a predetermined illumination area on the reticle R held on the reticle stage RST (a slit-shaped or rectangular illumination area extending linearly in the X-axis direction). Is illuminated with a uniform illuminance distribution. Here, the rectangular slit-shaped illumination light applied to the reticle R is set to be elongated in the X-axis direction (non-scanning direction) at the center of the circular projection field of the projection optical system PL in FIG. The width of the light in the Y-axis direction (scanning direction) is set substantially constant.

【0040】なお、ビームスプリッタ28Hで反射され
たパルス紫外光は、インテグレータセンサ34に入射
し、このインテグレータセンサ34の出力と、ウエハW
の表面上でのパルス紫外光の照度(露光量)との相関係
数が求められる。
The pulsed ultraviolet light reflected by the beam splitter 28H enters the integrator sensor 34, and outputs the output of the integrator sensor 34 and the wafer W
A correlation coefficient with the illuminance (exposure amount) of the pulsed ultraviolet light on the surface of is obtained.

【0041】また、レチクルRのパターン面からの反射
光は、メインコンデンサレンズ28O、ミラーM4、レ
ンズ28N、第2リレーレンズ系28M、ミラーM3、
レンズ28L、固定レチクルブラインド28Kの開口
部、可動レチクルブラインド28Jのブレードの開口
部、及び第1リレーレンズ系28Iを順次経て、ビーム
スプリッタ28Hで反射され、反射光モニタ38に入射
し、この反射光モニタ38の出力に基づいて、レチクル
Rの透過率測が求められる。
The reflected light from the pattern surface of the reticle R is reflected by the main condenser lens 28O, mirror M4, lens 28N, second relay lens system 28M, mirror M3,
After passing through the lens 28L, the opening of the fixed reticle blind 28K, the opening of the blade of the movable reticle blind 28J, and the first relay lens system 28I, the light is reflected by the beam splitter 28H, enters the reflected light monitor 38, and receives the reflected light. Based on the output of the monitor 38, the measurement of the transmittance of the reticle R is obtained.

【0042】なお、照明光学系IOPを構成する各光学
部材を保持する筐体や、これらの筐体間の接合構造等に
ついては、後に更に詳述する。図1に戻り、前記本体コ
ラム14は、べ一スプレートBP上に設けられた複数本
(ここでは4本)の支持部材40A〜40D(但し、紙
面奥側の支柱40C、40Dは図示省略)及びこれらの
支持部材40A〜40Dの上部にそれぞれ固定された防
振ユニット42A〜42D(但し、図1においては紙面
奥側の防振ユニット42C、42Dは図示省略)を介し
てほぼ水平に支持された鏡筒定盤44と、鏡筒定盤44
上に設けられた第1及び第2の支持コラム48,52と
を備えている。
The housing for holding each optical member constituting the illumination optical system IOP, the joint structure between these housings, and the like will be described in further detail later. Returning to FIG. 1, the main body column 14 includes a plurality of (here, four) support members 40A to 40D provided on the base plate BP (however, the support columns 40C and 40D on the back side of the paper are not shown). And vibration isolating units 42A to 42D fixed to the upper portions of these supporting members 40A to 40D, respectively (however, the vibration isolating units 42C and 42D on the back side of the paper in FIG. 1 are not shown) and are supported substantially horizontally. Lens barrel surface plate 44 and lens barrel surface plate 44
And first and second support columns 48 and 52 provided thereon.

【0043】前記防振ユニット42A〜42Dは、支持
部材40A〜40Dの上部にそれぞれ直列(又は並列)
に配置された内圧が調整可能なエアマウントとボイスコ
イルモータとを含んで構成されている。これらの防振ユ
ニット42A〜42Dによって、べースプレートBP及
び支持部材40A〜40Dを介して、鏡筒定盤44に伝
わる床面FDからの微振動がマイクロGレベルで絶縁さ
れるようになっている。
The anti-vibration units 42A to 42D are connected in series (or in parallel) above the support members 40A to 40D, respectively.
And a voice coil motor which is provided with an adjustable internal pressure. By these vibration isolating units 42A to 42D, micro vibrations transmitted from the floor surface FD to the lens barrel base 44 via the base plate BP and the support members 40A to 40D are insulated at the micro G level. .

【0044】前記鏡筒定盤44の中央部に平面視円形の
開口が形成され、その内部に投影光学系PLがその光軸
方向をZ軸方向として上方から挿入されている。投影光
学系PLの鏡筒部の外周部には、その鏡筒部に一体化さ
れたフランジFLGが設けられている。また、このフラ
ンジFLGは、投影光学系PLを鏡筒定盤44に対して
点と面とV溝とを介して3点で支持するいわゆるキネマ
ティック支持マウントを構成している。
A circular opening in a plan view is formed at the center of the lens barrel base 44, and a projection optical system PL is inserted therein from above with the optical axis direction being the Z axis direction. A flange FLG integrated with the lens barrel is provided on the outer periphery of the lens barrel of the projection optical system PL. The flange FLG forms a so-called kinematic support mount that supports the projection optical system PL at three points with respect to the lens barrel base 44 via points, surfaces, and V-grooves.

【0045】ウエハベース定盤54は、ベースプレート
BP上に載置される。また、第1の支持コラム48は、
鏡筒定盤44の上面に投影光学系PLを取り囲んで植設
された4本の脚58(紙面奥側の脚は図示省略)と、こ
れら4本の脚58によってほぼ水平に支持されたレチク
ルベース定盤60とを備えている。同様に、第2の支持
コラム52は、鏡筒定盤44の上面に、第1の支持コラ
ム48を取り囲む状態で植設された4本の支柱62(紙
面奥側の支柱は図示省略)と、これら4本の支柱62に
よってほぼ水平に支持された天板64とによって構成さ
れている。この第2の支持コラム52の天板64によっ
て、前述した第2部分照明光学系IOP2が支持されて
いる。
The wafer base plate 54 is mounted on a base plate BP. Also, the first support column 48
Four legs 58 (the legs on the back side of the drawing are not shown) planted on the upper surface of the lens barrel base 44 so as to surround the projection optical system PL, and a reticle supported substantially horizontally by the four legs 58 A base platen 60 is provided. Similarly, the second support column 52 includes four columns 62 (the columns on the back side of the drawing are not shown) planted on the upper surface of the lens barrel base 44 so as to surround the first column 48. , And a top plate 64 supported substantially horizontally by these four columns 62. The above-described second partial illumination optical system IOP2 is supported by the top plate 64 of the second support column 52.

【0046】そして、レチクルステージRST、ウエハ
ステージWSTの移動時等において、本体コラム14に
設けられた振動センサ群の計測値に基づいて求めた本体
コラム14の6自由度方向の振動を除去するように、防
振ユニット42A〜42Dの速度制御を、例えばフィー
ドバック制御あるいはフィ―ドバック制御及びフィード
フォワード制御によって行い、本体コラム14の振動を
効果的に抑制するようになっている。
When the reticle stage RST and the wafer stage WST are moved, vibrations in the six-degree-of-freedom direction of the main body column 14 obtained based on the measured values of the vibration sensors provided on the main body column 14 are removed. In addition, the speed control of the vibration isolating units 42A to 42D is performed by, for example, feedback control or feedback control and feedforward control, so that the vibration of the main body column 14 is effectively suppressed.

【0047】前記レチクルステージRSTは、本体コラ
ム14を構成する第1の支持コラム48を構成するレチ
クルベース定盤60上に不図示の防振ユニットを介して
配置されている。レチクルステージRSTは、例えば磁
気浮上型の2次元リニアアクチュエータ等から成るレチ
クルステージ駆動系によって駆動され、レチクルRをレ
チクルベース定盤60上でY軸方向に大きなストローク
で直線駆動するとともに、X軸方向とθz方向(Z軸回
りの回転方向)に関しても微小駆動が可能な構成となっ
ている。
The reticle stage RST is arranged on a reticle base surface plate 60 constituting the first support column 48 constituting the main body column 14 via a vibration isolating unit (not shown). The reticle stage RST is driven by a reticle stage drive system composed of, for example, a magnetic levitation type two-dimensional linear actuator, and linearly drives the reticle R on the reticle base surface plate 60 with a large stroke in the Y-axis direction, and in the X-axis direction. And a small drive in the θz direction (rotational direction around the Z axis).

【0048】前記レチクルステージRSTの一部には、
その位置や移動量を計測するための位置検出装置である
レチクルレーザ干渉計70からの測長ビームを反射する
移動鏡72が取り付けられている。レチクルレーザ干渉
計70は、レチクルベース定盤60に固定され、投影光
学系PLの上端部側面に固定された固定鏡Mrを基準と
して、レチクルステージRSTのXY面内の位置(θz
回転を含む)を例えぱ、0.5〜1nm程度の分解能で
検出するようになっている。
A part of the reticle stage RST includes
A movable mirror 72 that reflects a length measurement beam from a reticle laser interferometer 70, which is a position detection device for measuring the position and the movement amount, is attached. The reticle laser interferometer 70 is fixed to the reticle base surface plate 60, and the position (θz) of the reticle stage RST in the XY plane with respect to the fixed mirror Mr fixed to the upper end side surface of the projection optical system PL.
(Including rotation), for example, with a resolution of about 0.5 to 1 nm.

【0049】上記のレチクルレーザ干渉計70によって
計測されるレチクルステージRST(即ちレチクルR)
の位置情報(又は速度情報)に基づいて、位置情報(或
いは速度情報)が指令値(目標位置、目標速度)と一致
するように、レチクルステージ駆動系を制御する。
Reticle stage RST (that is, reticle R) measured by reticle laser interferometer 70
Based on the position information (or speed information), the reticle stage drive system is controlled so that the position information (or speed information) matches the command value (target position, target speed).

【0050】前記投影光学系PLとしては、ここでは、
石英や螢石を光学硝材とした屈折光学素子(レンズ素
子)のみから成る1/4、1/5、又は1/6縮小倍率
の屈折光学系、あるいは屈折光学素子(レンズ)と反射
光学素子(ミラー)とを組み合わせた反射屈折光学系
(カタディオプトリック光学系)、あるいは、反射光学
素子のみからなる反射光学系が使用されている。
As the projection optical system PL, here,
A 1/4, 1/5, or 1/6 reduction magnification refractive optical system consisting of only a refractive optical element (lens element) using quartz or fluorite as an optical glass material, or a refractive optical element (lens) and a reflective optical element ( A catadioptric optical system (catadioptric optical system) in combination with a mirror or a reflective optical system consisting of only a reflective optical element is used.

【0051】一方、前記ウエハステージWSTは、ウエ
ハべース定盤54上に配置され、例えば磁気浮上型の2
次元リニアアクチュエータ等から成るウエハステージ駆
動系によってXY面内で自在に駆動されるようになって
いる。そして、このウエハステージWSTの上面に、ウ
エハWがウエハホルダ76を介して真空吸着等により固
定されている。
On the other hand, the wafer stage WST is disposed on a wafer base plate 54, and is, for example, a magnetic levitation type.
It can be freely driven in the XY plane by a wafer stage drive system including a two-dimensional linear actuator and the like. The wafer W is fixed on the upper surface of the wafer stage WST via a wafer holder 76 by vacuum suction or the like.

【0052】前記ウエハステージWSTのXY位置及び
回転量(ヨーイング量、ローリング量、ピッチング量)
は、投影光学系PLの鏡筒下端に固定された参照鏡Mw
を基準として、ウエハステージWSTの一部に固定され
た移動鏡78の位置変化を計測するウエハレーザ干渉計
80によって、所定の分解能、例えば0.5〜1nm程
度の分解能でリアルタイムに計測される。
XY position and rotation amount of wafer stage WST (yaw amount, rolling amount, pitching amount)
Is a reference mirror Mw fixed at the lower end of the lens barrel of the projection optical system PL.
Is measured in real time at a predetermined resolution, for example, a resolution of about 0.5 to 1 nm by a wafer laser interferometer 80 that measures a change in the position of a movable mirror 78 fixed to a part of the wafer stage WST with reference to.

【0053】次に、照明光学系IOPを構成する第1及
び第2部分照明光学系IOP1,IOP2の各光学部材
を保持する筐体及びその接合構造について、図2を参照
して詳細に説明する。
Next, the housing for holding the optical members of the first and second partial illumination optical systems IOP1 and IOP2 constituting the illumination optical system IOP and the joint structure thereof will be described in detail with reference to FIG. .

【0054】図2には、第2部分照明光学系IOP2の
全体及び第1部分照明光学系IOP1の一部が断面図に
て示されている。この図2から明らかなように、照明光
学系IOPは、少なくとも1つの光学部材(レンズ又は
ミラー等の光学素子、あるいはレチクルブラインドの絞
り、ブレード等)と、その光学部材を保持する筐体とを
有する光学素子群としての光学ユニットが複数集まって
構成されている。
FIG. 2 is a sectional view showing the entire second partial illumination optical system IOP2 and a part of the first partial illumination optical system IOP1. As is apparent from FIG. 2, the illumination optical system IOP includes at least one optical member (an optical element such as a lens or a mirror, or an aperture or a blade of a reticle blind) and a housing that holds the optical member. A plurality of optical units as a group of optical elements are provided.

【0055】これを更に詳述すると、前記第1部分照明
光学系IOP1は、可動部としての2枚のL字状可動ブ
レードBL及びこれを保持する筐体82Aを有する光学
ユニット84A、第1リレーレンズ系28I及びこれを
保持する筐体82Bを有する光学ユニット84B、ビー
ムスプリッタ28H及びこれを保持する筐体82Cを有
する光学ユニット84C、第2フライアイレンズ系28
Faと、補助フィールドレンズ系28Fbと、開口絞り
機構28G1と、虹彩絞り機構28G2と、これらを保
持する筐体82Dとを有する光学ユニット84D、並び
にその他多数の光学ユニットが順次接合されて構成され
ている。
More specifically, the first partial illumination optical system IOP1 comprises an optical unit 84A having two L-shaped movable blades BL as movable parts, a housing 82A holding the blades, and a first relay. An optical unit 84B having a lens system 28I and a housing 82B holding the same, an optical unit 84C having a beam splitter 28H and a housing 82C holding the same, a second fly-eye lens system 28
The optical unit 84D includes a Fa, an auxiliary field lens system 28Fb, an aperture stop mechanism 28G1, an iris stop mechanism 28G2, and a housing 82D that holds them, and a number of other optical units are sequentially joined. I have.

【0056】なお、前記筐体82A、82B、82C、
82Dの内表面には、例えばフッ素系の樹脂をコーティ
ングしたり、プラズマ溶射により金属膜(セラミック膜
やステンレス膜等)を形成したりして、ケミカルクリー
ン処理が施されている。あるいは、これらの筐体82A
〜82Dそのものの素材として、ステンレスあるいはテ
フロン(登録商標)等のケミカルクリーンな素材を用い
ても良い。なお、以下に述べる全ての筐体についても、
上記と同様にして形成されている。
The housings 82A, 82B, 82C,
The inner surface of 82D is subjected to a chemical clean treatment, for example, by coating a fluorine-based resin or forming a metal film (a ceramic film, a stainless steel film, or the like) by plasma spraying. Alternatively, these housings 82A
As a material of the ~ 82D itself, a chemically clean material such as stainless steel or Teflon (registered trademark) may be used. In addition, for all the cases described below,
It is formed in the same manner as above.

【0057】前記光学ユニット84Aを構成する筐体8
2Aには、可動量の大きな前記可動ブレードBLが光学
部材として保持されており、この可動ブレードBLは、
筐体82Aの外部に配置されたアクチュエータ86によ
って駆動されるようになっている。この場合、2枚の可
動ブレードBLとアクチュエータ86とによって、前述
した可動レチクルブラインド28Jが構成されている。
The housing 8 constituting the optical unit 84A
2A, the movable blade BL having a large movable amount is held as an optical member.
It is configured to be driven by an actuator 86 arranged outside the housing 82A. In this case, the movable reticle blind 28J described above is constituted by the two movable blades BL and the actuator 86.

【0058】ここで、アクチュエータ86としては、例
えばエアベアリングによりガイド面に対して非接触で支
持された可動子を有するリニアモータが用いられる。こ
のようなアクチュエータを用いると、ロータリモータに
よりボールねじ機構を介して可動ブレードを駆動する場
合に比べて、クリーン度、及びケミカルクリーン度とも
に向上させることができる。すなわち、非接触駆動であ
るため、接触駆動のリニアガイド等に比べて発塵を低減
でき、ボールねじ及びモータベアリングが不要であるた
め、これらからの脱ガスがなくなり、ケミカルクリーン
度を向上させることができる。
Here, as the actuator 86, for example, a linear motor having a mover supported by an air bearing in a non-contact manner with a guide surface is used. When such an actuator is used, both the degree of cleanliness and the degree of chemical cleanliness can be improved as compared with the case where the movable blade is driven by a rotary motor via a ball screw mechanism. That is, non-contact drive reduces dust generation compared to contact driven linear guides, and eliminates the need for ball screws and motor bearings, eliminating degassing from these and improving chemical cleanliness. Can be.

【0059】また、前記筐体82Aの外部には、アクチ
ュエータ86による可動ブレードBLの駆動量を検出す
るセンサ90が設けられている。走査露光時にセンサ9
0の出力に基づいてアクチュエータ86を制御すること
により、可動ブレードBLをレチクルRと同期移動し
て、不要部分の露光を防止する。
Further, a sensor 90 for detecting a driving amount of the movable blade BL by the actuator 86 is provided outside the housing 82A. Sensor 9 during scanning exposure
By controlling the actuator 86 based on the output of 0, the movable blade BL is moved synchronously with the reticle R, thereby preventing unnecessary portions from being exposed.

【0060】前記第1リレーレンズ系28Iは、筐体8
2Bの外部に取り付けられたアクチュエータ92、及び
図示しない移動機構によりXYシフト及びチルト方向の
微少駆動が可能な第1レンズ94と非可動の第2レンズ
96とを有している。この場合、可動ブレードBLの駆
動により筐体82Aを介して筐体82Bに伝わった振動
により、第1リレーレンズ系28Iの光学的な配置が所
期の位置よりずれるおそれがあるが、アクチュエータ9
2により第1レンズ94をXYシフト及びチルト方向の
微少駆動することにより、かかる位置ずれを調整するこ
とができる。
The first relay lens system 28I includes a housing 8
It has an actuator 92 attached to the outside of 2B, a first lens 94 that can be finely driven in the XY shift and tilt directions by a moving mechanism (not shown), and a non-movable second lens 96. In this case, there is a possibility that the optical arrangement of the first relay lens system 28I is shifted from an expected position by vibration transmitted to the housing 82B via the housing 82A by driving the movable blade BL.
2, the position shift can be adjusted by slightly driving the first lens 94 in the XY shift and tilt directions.

【0061】また、筐体82Bの外部には、アクチュエ
ータ92による第1レンズ94の駆動量を検出するセン
サ98が設けられている。このセンサ98の出力に基づ
いてアクチュエータ92を制御することにより、上記の
補正を行う。
Further, a sensor 98 for detecting a driving amount of the first lens 94 by the actuator 92 is provided outside the housing 82B. The above-described correction is performed by controlling the actuator 92 based on the output of the sensor 98.

【0062】前記光学ユニット84Cを構成する筐体8
2C内には、ビームスプリッタ28Hがパルス紫外光の
光路に対してほぼ45°で斜設されている。また、筐体
82Cには、取付部材100、102を介してインテグ
レータセンサ34、反射光モニタ38が外側から装着さ
れ、それらの光センサの配線は、筐体82C外に配置さ
れ、それらの配線が筐体82C内のケミカルクリーン度
を低下させないように配慮されている。すなわち、イン
テグレータセンサ34及び反射光モニタ38は、それら
の受光面のみが筐体82C内に臨んだ状態となってい
る。
The housing 8 constituting the optical unit 84C
In 2C, a beam splitter 28H is provided obliquely at approximately 45 ° with respect to the optical path of the pulsed ultraviolet light. Further, the integrator sensor 34 and the reflected light monitor 38 are mounted on the housing 82C from outside via the mounting members 100 and 102, and the wiring of these optical sensors is disposed outside the housing 82C, and the wiring is Care is taken not to lower the degree of chemical cleanliness in the housing 82C. That is, the integrator sensor 34 and the reflected light monitor 38 are in a state where only their light receiving surfaces face the inside of the housing 82C.

【0063】前記光学ユニット84Dを構成する筐体8
2Dには、第2フライアイレンズ系28Fa及び補助フ
ィールドレンズ系28Fbが収容されている。また、こ
の筐体82D内には、開口絞り機構28G1及び虹彩絞
り機構28G2がパルス紫外光の光軸方向へ所定間隔を
おいて収容配置されている。そして、この筐体82D内
の光路を含む光路領域の外側の外側領域に設けられた絞
り切換用モータ32により、これらの開口絞り機構28
G1または虹彩絞り機構28G2が、照明光学系IOP
の瞳面となる絞り位置に選択的に切換配置されるように
なっている。なお、この開口絞り機構28G1及び虹彩
絞り機構28G2の詳細については、後述する。
The housing 8 constituting the optical unit 84D
The 2D houses a second fly-eye lens system 28Fa and an auxiliary field lens system 28Fb. In the housing 82D, an aperture stop mechanism 28G1 and an iris stop mechanism 28G2 are accommodated and arranged at predetermined intervals in the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light. The aperture stop mechanism 28 is provided by an aperture switching motor 32 provided outside the optical path area including the optical path in the housing 82D.
G1 or the iris diaphragm mechanism 28G2 is connected to the illumination optical system IOP.
Are selectively switched and arranged at the aperture position serving as the pupil plane. The details of the aperture stop mechanism 28G1 and the iris stop mechanism 28G2 will be described later.

【0064】前記光学ユニット84Aの筐体82Aと光
学ユニット84Bの筐体82Bとの間は、その内部を外
気に対して気密状態にすることが可能な接続部としての
伸縮自在の蛇腹状部材104Aを介して、両者間の振動
の伝達が制限された状態で着脱可能に接続されている。
この筐体82A,82B間と同様に、光学ユニット84
Bの筐体82Bと光学ユニット84Cの筐体82Cとの
間、及び光学ユニット84Cの筐体82Cと光学ユニッ
ト84Dの筐体82Dとの間も、伸縮自在の蛇腹状部材
104B,104Cを介して着脱可能に接続されてい
る。
A stretchable bellows-like member 104A as a connection portion between the housing 82A of the optical unit 84A and the housing 82B of the optical unit 84B as a connection part capable of making the inside airtight against outside air. Are connected detachably in a state where transmission of vibration between the two is restricted.
As in the case between the housings 82A and 82B, the optical unit 84
B between the housing 82B of the optical unit 84C and the housing 82C of the optical unit 84C, and between the housing 82C of the optical unit 84C and the housing 82D of the optical unit 84D via the bellows-like members 104B and 104C which can be extended and contracted. It is detachably connected.

【0065】これらの蛇腹状部材104A,104B,
104Cとしては、例えば約240℃の温度で24時間
程度の2次加硫が施されたフッ素ゴム製のものが用いら
れている。なお、このれの蛇腹状部材104A,104
B,104Cとしては、少なくともその内面にケミカル
クリーン処理、例えばフッ素系の樹脂をコーティングし
たものを用いても良い。また、蛇腹状部材の材質とし
て、ステンレスなどの金属を用いても良い。
The bellows-like members 104A, 104B,
As the 104C, for example, a fluororubber that has been subjected to secondary vulcanization at a temperature of about 240 ° C. for about 24 hours is used. The bellows-like members 104A, 104
As B and 104C, those obtained by coating at least the inner surface with a chemical clean treatment, for example, a fluorine-based resin may be used. Further, a metal such as stainless steel may be used as the material of the bellows-like member.

【0066】前記のように構成された第1部分照明光学
系IOP1における各光学ユニット84A〜84Dの筐
体82A〜82D、特に蛇腹状部材104A〜104C
で接続された筐体82A〜82Dは、蛇腹状部材104
A〜104Cの支持のみでは、各筐体82A〜82Dの
位置が安定しないために、外部から保持する必要性があ
る。
The housings 82A to 82D of the optical units 84A to 84D in the first partial illumination optical system IOP1 configured as described above, particularly the bellows-like members 104A to 104C.
The housings 82A to 82D connected by the bellows-like member 104
If only the supports A to 104C are used, the positions of the housings 82A to 82D are not stable, so that it is necessary to hold the housings 82A to 82D from outside.

【0067】そこで、図2に示すように、各筐体82A
〜82Dの外周部にはフランジ106A,106B,1
06C,106Dが設けらけている。これらのフランジ
106A〜106Dは筐体82A〜82Dと一体化され
ており、筐体82A〜82D及びフランジ106A〜1
06Dの材質としては、低熱膨張の材質、例えばインバ
ーが用いられる。これら各筐体82A〜82Dは、内側
面に複数対の支持棚110A,110B,110C,1
10Dが形成された箱形の照明系収容部材108内に収
容される。すなわち、前記各光学ユニット84A〜84
Dにおける筐体82A〜82Dのフランジ106A〜1
06Dが、これらの支持棚110A〜110D上に載置
されて、図示しない固定ねじ等により所定位置に位置決
め固定されている。
Therefore, as shown in FIG.
The flanges 106A, 106B, 1
06C and 106D are not provided. These flanges 106A to 106D are integrated with the housings 82A to 82D, and the housings 82A to 82D and the flanges 106A to 1D are integrated.
As the material of 06D, a material having low thermal expansion, for example, Invar is used. Each of these housings 82A to 82D has a plurality of pairs of support shelves 110A, 110B, 110C, 1 on the inner surface.
10D is housed in a box-shaped illumination system housing member 108 formed. That is, the optical units 84A to 84A
D, flanges 106A-1 of housings 82A-82D
06D is placed on these support shelves 110A to 110D, and is positioned and fixed at a predetermined position by a fixing screw (not shown) or the like.

【0068】なお、前記各筐体82A〜82Dのフラン
ジ106A〜106Dと、照明系収容部材108の支持
棚110A〜110Dとの接触部分に、各筐体82A〜
82Dを精度良く保持するために、セラミックや、ステ
ンレス等の金属材料を溶射することが望ましい。
The housings 82A to 106D are provided at contact portions between the flanges 106A to 106D of the housings 82A to 82D and the supporting shelves 110A to 110D of the illumination system housing member 108.
In order to hold 82D with high accuracy, it is desirable to spray metal materials such as ceramics and stainless steel.

【0069】そして、前記蛇腹状部材104A〜104
Cで接続された光学ユニット84A〜84Dの筐体82
A〜82Dにより、第1部分照明光学系IOP1の第1
照明系ハウジング26A(図3参照)が構成され、その
内部にはエネルギビームとしてのパルス紫外光を通過さ
せるとともに、各光学ユニット84A〜84Dの光学部
材を収容するための光路領域としての光路室112が区
画形成されている。また、照明系収容部材108内にお
いて光路室112の外側には、各光学ユニット84A〜
84Dにおけるアクチュエータやモータ等の駆動機構を
収容するための外側領域としての収容室114が区画形
成されている。
The bellows-like members 104A-104
Housing 82 of optical units 84A to 84D connected by C
A to 82D, the first partial illumination optical system IOP1
An illumination system housing 26A (see FIG. 3) is formed, in which a pulsed ultraviolet light as an energy beam is passed, and an optical path chamber 112 as an optical path area for accommodating the optical members of the optical units 84A to 84D. Are formed. Further, inside the illumination system housing member 108, the optical units 84 </ b> A to 84 </ b> A
A housing chamber 114 is formed as an outer region for housing a driving mechanism such as an actuator or a motor in 84D.

【0070】前記光路室112内には、低吸収性ガス
(例えば空気(酸素)の含有濃度が1ppm未満のクリ
ーンな乾燥窒素ガスあるいはヘリウムガス)等の気体が
供給されて、光路室112内のケミカルクリーン度が向
上されるようになっている。また、収容室114内に
は、ドライエア等の気体が供給され、収容室114内の
クリーン度が向上されるようになっている。
A gas such as a low-absorbent gas (for example, clean dry nitrogen gas or helium gas having a concentration of air (oxygen) of less than 1 ppm) is supplied into the optical path chamber 112. Chemical cleanliness is being improved. Further, a gas such as dry air is supplied into the storage chamber 114, so that the cleanness of the storage chamber 114 is improved.

【0071】なお、前記第1部分照明光学系IOP1を
構成する残りの光学部材、すなわち振動ミラー、第1フ
ライアイレンズ系及びビーム整形光学系、可変減光器
も、それぞれ前述と同様にケミカルクリーン処理が施さ
れた筐体に保持されて、光学ユニットを構成している。
そして、各光学ユニットの筐体が前記と同様の蛇腹状部
材を介して、両者間の振動の伝達が制限された状態で接
続されている。
The remaining optical members constituting the first partial illumination optical system IOP1, that is, the vibrating mirror, the first fly-eye lens system, the beam shaping optical system, and the variable dimmer are also chemically clean as described above. The optical unit is constituted by being held in a processed housing.
Then, the housing of each optical unit is connected via the same bellows-like member as described above in a state where transmission of vibration between the two is restricted.

【0072】次に、前記第2部分照明光学系IOP2の
詳細構成について説明する。図2に示すように、第2部
分照明光学系IOP2は、メインコンデンサレンズ28
OとミラーM4とレンズ28N、及びこれらを保持する
筐体82Eを有する光学ユニット84Eと、第2リレー
レンズ系28M及びこれを保持する筐体82Fを有する
光学ユニット84Fと、ミラーM3とレンズ28L及び
これらを保持する筐体82Gを有する光学ユニット84
Gと、固定レチクルブラインド28K及びこれを保持す
る筐体82Hを有する光学ユニット84Hとが、順次接
合されて構成されている。
Next, the detailed configuration of the second partial illumination optical system IOP2 will be described. As shown in FIG. 2, the second partial illumination optical system IOP2 includes a main condenser lens 28.
O, a mirror M4, a lens 28N, and an optical unit 84E having a housing 82E for holding them, a second relay lens system 28M and an optical unit 84F having a housing 82F for holding the same, a mirror M3, a lens 28L, An optical unit 84 having a housing 82G for holding these
G and an optical unit 84H having a fixed reticle blind 28K and a housing 82H holding the fixed reticle blind 28K are sequentially joined.

【0073】前記光学ユニット84Eの筐体82Eと光
学ユニット84Fの筐体82Fとの間は、ダクト状の連
結部材116Aにより気密を保持した状態で配列方向に
沿って連結されている。同様に、光学ユニット84Fの
筐体82Fと光学ユニット84Gの筐体82Gとの間
も、連結部材116Bにより気密を保持した状態で配列
方向に沿って連結されている。また、光学ユニット84
Gの筐体82Gと光学ユニット84Hの筐体82Hとの
間は、ケミカルクリーンな素材により形成されたOリン
グ118を介して接合固定されている。
The housing 82E of the optical unit 84E and the housing 82F of the optical unit 84F are connected along the arrangement direction while maintaining airtightness by a duct-like connecting member 116A. Similarly, the housing 82F of the optical unit 84F and the housing 82G of the optical unit 84G are connected along the arrangement direction while maintaining airtightness by the connecting member 116B. Also, the optical unit 84
The housing 82G of G and the housing 82H of the optical unit 84H are joined and fixed via an O-ring 118 formed of a chemically clean material.

【0074】このように、筐体82E〜82Hが順次接
合されることによって、第2部分照明光学系IOP2の
第2照明系ハウジング26Bが構成されている。また、
この第2照明系ハウジング26Bの両端(出射端、入射
端)に位置する筐体82E,82Gには、メインコンデ
ンサレンズ28O及びレンズ28Lに対する外気の接触
を遮断するためのカバーガラス120A,120Bがそ
れぞれ取り付けられている。
As described above, the casings 82E to 82H are sequentially joined to form the second illumination system housing 26B of the second partial illumination optical system IOP2. Also,
Covers 120A and 120B for blocking external air from contacting the main condenser lens 28O and the lens 28L are respectively provided on the housings 82E and 82G located at both ends (emission end and entrance end) of the second illumination system housing 26B. Installed.

【0075】そして、前記第1部分照明光学系IOP1
の第1照明系ハウジング26Aと同様に、この第2部分
照明光学系IOP2の第2照明系ハウジング26B内の
光路室中にも、低吸収性ガス(例えば空気(酸素)の含
有濃度が1ppm未満のクリーンな乾燥窒素ガスあるい
はヘリウムガス)等の気体が供給されて、光路室内のケ
ミカルクリーン度が向上されるようになっている。
The first partial illumination optical system IOP1
As in the case of the first illumination system housing 26A, the light path chamber in the second illumination system housing 26B of the second partial illumination optical system IOP2 also has a low absorptive gas (for example, the concentration of air (oxygen) is less than 1 ppm). (Eg, clean dry nitrogen gas or helium gas) is supplied to improve the degree of chemical cleanliness in the optical path chamber.

【0076】なお、前述した投影光学系PLの鏡筒内に
も、低吸収性ガス(例えば空気(酸素)の含有濃度が1
ppm未満のクリーンな乾燥窒素ガスあるいはヘリウム
ガス)等の気体がパージされている。
Note that the low absorption gas (for example, when the concentration of air (oxygen) is 1%) is also provided in the lens barrel of the projection optical system PL described above.
Gases such as clean dry nitrogen gas or helium gas (less than ppm) are purged.

【0077】さらに、前記第2部分照明光学系IOP2
における光学ユニット84Hの筐体82Hと、第1部分
照明光学系IOP1における光学ユニット84Aの筐体
82Aとの間は、その内部を外気に対して気密状態にす
ることが可能な接続部としての伸縮自在の蛇腹状部材1
04Dを介して、両者間の振動の伝達が制限された状態
で接続されている。
Further, the second partial illumination optical system IOP2
Between the housing 82H of the optical unit 84H and the housing 82A of the optical unit 84A in the first partial illumination optical system IOP1 as a connecting portion capable of making the inside airtight against outside air. Free bellows-like member 1
They are connected via 04D in a state where transmission of vibration between them is restricted.

【0078】次に、前記第1部分照明光学系IOP1に
おける絞り機構28Gの構成を、図3〜図5を参照して
詳細に説明する。図3に示すように、前記筐体82Dは
照明系収容部材108内に複数のガイド122を介し
て、パルス紫外光の光軸方向に沿って移動可能に支持さ
れている。筐体82D内には開口絞り機構28G1の開
口絞り基台124及び虹彩絞り機構28G2の虹彩絞り
基台126が、所定間隔をおいて配置される。この開口
絞り基台124と虹彩絞り基台126とは、互いに連結
部材127で一体的に連結されている。例えば、各基台
124,126の四隅にそれぞれ配設された連結部材1
27によって連結されている。そして、この開口絞り基
台124及び虹彩絞り基台126は、絞り切換用モータ
32によって、パルス紫外光の光軸方向へ移動可能に、
照明系収容部材108内に収容される。なお、基台12
4,126は、光軸と交差する方向への移動は制限さ
れ、光軸方向のへの移動が許容される。そのため、基台
124,126には、パルス紫外光を透過させるため
に、光路より大きな開口部124a,126aが形成さ
れている。
Next, the structure of the aperture mechanism 28G in the first partial illumination optical system IOP1 will be described in detail with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, the housing 82D is supported in the illumination system housing member 108 via a plurality of guides 122 so as to be movable along the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light. In the housing 82D, an aperture stop base 124 of the aperture stop mechanism 28G1 and an iris stop base 126 of the iris stop mechanism 28G2 are arranged at predetermined intervals. The aperture stop base 124 and the iris stop base 126 are integrally connected to each other by a connecting member 127. For example, the connecting members 1 disposed at the four corners of the bases 124 and 126, respectively.
27. The aperture stop base 124 and the iris stop base 126 can be moved in the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light by the stop switching motor 32.
It is housed in the illumination system housing member 108. The base 12
No. 4,126, movement in the direction intersecting the optical axis is restricted, and movement in the optical axis direction is allowed. Therefore, openings 124a and 126a larger than the optical path are formed in the bases 124 and 126 for transmitting the pulsed ultraviolet light.

【0079】前記絞り切換用モータ32は筐体82Dの
外面に取り付けられ、その駆動軸32aが筐体82D内
に突出されて開口絞り基台124に当接されている。そ
して、この絞り切換用モータ32の駆動軸32aが照明
制御装置30の制御にて上下方向に駆動されることによ
り、開口絞り基台124及び虹彩絞り基台126が一体
的にパルス紫外光の光軸方向へ移動されて、開口絞り機
構28G1または虹彩絞り機構28G2が照明光学系I
OPの瞳面上の絞り位置に選択的に切換配置されるよう
になっている。すなわち、絞り切換用モータ32によ
り、開口絞り基台124及び虹彩絞り基台126を移動
させるための基台駆動機構が構成されている。なお、図
3では虹彩絞り機構28G2が照明光学系IOPの瞳面
上の絞り位置に配置された状態が示されている。
The aperture switching motor 32 is mounted on the outer surface of the housing 82D, and its drive shaft 32a projects into the housing 82D and is in contact with the aperture stop base 124. When the drive shaft 32a of the aperture switching motor 32 is driven in the vertical direction under the control of the illumination control device 30, the aperture stop base 124 and the iris stop base 126 are integrated with the light of pulsed ultraviolet light. The aperture stop mechanism 28G1 or the iris stop mechanism 28G2 is moved in the axial direction and the illumination optical system I
The aperture position is selectively switched to the aperture position on the pupil plane of the OP. That is, a base drive mechanism for moving the aperture stop base 124 and the iris stop base 126 by the stop switching motor 32 is configured. FIG. 3 shows a state where the iris diaphragm mechanism 28G2 is arranged at the diaphragm position on the pupil plane of the illumination optical system IOP.

【0080】この絞り切換用モータ32は、支持棚11
0Dに形成された開口部110Da内に配置される。こ
の開口部110Daの開口の大きさは、絞り切換用モー
タ32の径より大きく形成されており、後述する筐体移
動用モータ158の駆動により、筐体82Dが光軸方向
に移動した際に、支持棚110Dと絞り切換用モータ3
2との干渉を避けることができる。
The aperture switching motor 32 is provided on the support shelf 11.
It is arranged in the opening 110Da formed in 0D. The size of the opening 110Da is formed to be larger than the diameter of the aperture switching motor 32, and when the housing 82D moves in the optical axis direction by driving the housing moving motor 158 described later. Support shelf 110D and aperture switching motor 3
2 can be avoided.

【0081】図3に示すように、前記開口絞り基台12
4上には、ほぼ円板状の開口絞り板128が回転軸13
0及び軸受部132を介して回転可能に支持されてい
る。図4に示すように、この開口絞り板128の周側の
一部にはパルス紫外光の光路より大きな開口部としての
切欠部134が形成されている。すなわち、開口絞り板
128は、切欠部134の形成によって一部切欠円板状
をなしている。なお、切欠部134の代わりに、パルス
紫外光の光路を遮らない程度の大きさを有する開口部を
形成してもよい。開口絞り板128には、開口形状の異
なった複数(ここでは、5つ)の開口絞り136A,1
36B,136C,136D,136Eが円周方向にほ
ぼ等間隔で配列されている。これらの開口絞り136A
〜136Eとしては、例えば小さな円形開口より成りコ
ヒーレンスファクタであるσ値を小さくするための開口
絞り、輪帯照明用の輪帯状の開口絞り、変形光源法用に
例えば4つの開口を偏心させて配置してなる変形照明用
開口絞り等が設けられている。
As shown in FIG. 3, the aperture stop base 12
On the rotary shaft 13, a substantially disk-shaped aperture stop plate 128 is provided.
It is rotatably supported via a bearing 0 and a bearing 132. As shown in FIG. 4, a cutout 134 is formed in a part of the peripheral side of the aperture stop plate 128 as an opening larger than the optical path of the pulsed ultraviolet light. That is, the aperture stop plate 128 has a partially notched disk shape due to the formation of the notch portion 134. Note that an opening having a size that does not block the optical path of the pulsed ultraviolet light may be formed instead of the cutout 134. A plurality of (here, five) aperture stops 136A, 1 having different aperture shapes are provided on the aperture stop plate 128.
36B, 136C, 136D, and 136E are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction. These aperture stops 136A
136E, for example, an aperture stop made of a small circular aperture for reducing the σ value which is a coherence factor, a ring-shaped aperture stop for annular illumination, and, for example, four apertures eccentrically arranged for a modified light source method And a modified illumination aperture stop.

【0082】図3に示すように、前記筐体82Dの外面
には絞り駆動機構としての開口絞り用モータ138が取
り付けられ、そのモータ軸が開口絞り板128の回転軸
130に直結されている。そして、この開口絞り用モー
タ138が照明制御装置30の制御にて回転されること
により、開口絞り板128が任意の円周方向位置に回転
されて、いずれかの開口絞り136A〜136Eまたは
切欠部134がパルス紫外光の光路上、すなわち第2フ
ライアイレンズ系28Faの射出面に配置されるように
なっている。また、前記虹彩絞り機構28G2が照明光
学系IOPの瞳面上の絞り位置に配置されたときには、
切欠部134がパルス紫外光の光路上に配置されるよう
になっている。
As shown in FIG. 3, an aperture stop motor 138 as an aperture drive mechanism is mounted on the outer surface of the housing 82D, and its motor shaft is directly connected to the rotating shaft 130 of the aperture stop plate 128. When the aperture stop motor 138 is rotated under the control of the illumination control device 30, the aperture stop plate 128 is rotated to an arbitrary circumferential position, and any one of the aperture stops 136A to 136E or the notch is formed. 134 is arranged on the optical path of the pulsed ultraviolet light, that is, on the exit surface of the second fly-eye lens system 28Fa. When the iris diaphragm mechanism 28G2 is arranged at the diaphragm position on the pupil plane of the illumination optical system IOP,
The notch 134 is arranged on the optical path of the pulsed ultraviolet light.

【0083】図4に示すように、前記開口絞り基台12
4上には複数(ここでは、6つ)のローラベアリング等
よりなる絞り板支持部材140が円周方向に任意の間隔
をおいた状態で、取付部材141を介して回転可能に配
置されている。そして、開口絞り板128が回転される
際に、これらの絞り板支持部材140が開口絞り板12
8の下面に転動可能に当接して、開口絞り板128の支
持及び回転案内が行われるようになっている。また、開
口絞り板128の回転に伴い、切欠部134が任意(い
ずれ)の円周方向位置に配置されたときにも、少なくと
も3つの絞り板支持部材140で開口絞り板128が支
持されるようになっている。
As shown in FIG. 4, the aperture stop base 12
A diaphragm plate support member 140 composed of a plurality of (here, six) roller bearings or the like is rotatably disposed on the reference numeral 4 via a mounting member 141 at an arbitrary interval in the circumferential direction. . When the aperture stop plate 128 is rotated, these aperture plate support members 140 are connected to the aperture stop plate 12.
The roller 8 is rotatably contacted with the lower surface of the aperture 8 to support and rotate the aperture stop plate 128. Further, even when the notch 134 is arranged at an arbitrary (any) circumferential position along with the rotation of the aperture stop plate 128, the aperture stop plate 128 is supported by at least three aperture plate support members 140. It has become.

【0084】次に虹彩絞り機構28G2を図3及び図5
を参照して説明する。図3及び図5に示すように、前記
虹彩絞り機構28G2における虹彩絞り基台126の開
口部126aの開口周縁には、複数の羽根142が開閉
回動可能に配設されている。複数の羽根142のそれぞ
れには、ピン142aの一端が固定されている。このピ
ン142aの他端は、円環状の回転プーリ144に固定
されている。円環状の回転プーリ144の外周には上下
一対の環状溝144a,144bが形成されている。ま
た、回転プーリ144の穴の大きさはパルス紫外光の光
路を遮らない程度の大きさである。
Next, the iris diaphragm mechanism 28G2 is shown in FIGS.
This will be described with reference to FIG. As shown in FIGS. 3 and 5, a plurality of blades 142 are provided at the periphery of the opening 126 a of the iris diaphragm base 126 in the iris diaphragm mechanism 28 G2 so as to be able to open and close. One end of a pin 142a is fixed to each of the plurality of blades 142. The other end of the pin 142a is fixed to an annular rotary pulley 144. A pair of upper and lower annular grooves 144a and 144b are formed on the outer periphery of the annular rotary pulley 144. Further, the size of the hole of the rotary pulley 144 is large enough not to block the optical path of the pulsed ultraviolet light.

【0085】前記虹彩絞り基台126の端部上面には駆
動プーリ146が軸受部148を介して回転可能に支持
され、その外周には上下一対の環状溝146a,146
bが形成されている。駆動プーリ146と回転プーリ1
44との間において、上方の環状溝146a,144a
間及び下方の環状溝146b,144b間には連結ワイ
ヤ150A,150Bがそれぞれ張設されている。筐体
82Dの外面には絞り駆動機構としての虹彩絞り用モー
タ152が取り付けられ、そのモータ軸が駆動プーリ1
46に連結されている。
A drive pulley 146 is rotatably supported on the upper surface of the end of the iris diaphragm base 126 via a bearing 148, and a pair of upper and lower annular grooves 146a, 146 are provided on the outer periphery thereof.
b is formed. Drive pulley 146 and rotary pulley 1
44, the upper annular grooves 146a, 144a
Connection wires 150A, 150B are stretched between the lower and upper annular grooves 146b, 144b, respectively. An iris diaphragm motor 152 as a diaphragm drive mechanism is mounted on the outer surface of the housing 82D, and its motor shaft is
46.

【0086】そして、この虹彩絞り用モータ152が照
明制御装置30の制御にて回転されることにより、駆動
プーリ146、連結ワイヤ150A,150B及び回転
プーリ144を介して、羽根142が開閉され、パルス
紫外光の光路上の開口径が連続的に変更される。すなわ
ち、駆動プーリ146、連結ワイヤ150A,150B
及び回転プーリ144により、虹彩絞り用モータ152
の駆動力を絞り部としての羽根142に伝達するための
伝達部が構成されている。
When the iris diaphragm motor 152 is rotated under the control of the illumination control device 30, the blade 142 is opened and closed via the driving pulley 146, the connecting wires 150A and 150B, and the rotating pulley 144, and the pulse The aperture diameter on the optical path of the ultraviolet light is continuously changed. That is, the driving pulley 146, the connecting wires 150A, 150B
And the rotating pulley 144, the iris diaphragm motor 152
Is transmitted to the blade 142 as a throttle unit.

【0087】図3に示すように、前記開口絞り機構28
G1における開口絞り板128の回転軸130と軸受部
132との間は、Oリング154A,154B及び蛇腹
状部材156Aにより気密状態に保持されている。ま
た、虹彩絞り機構28G2における駆動プーリ146と
その軸受部148との間も、Oリング154C及び蛇腹
状部材156Bにより気密状態に保持されている。これ
らの蛇腹状部材156A,156Bは、前記絞り切換用
モータ32により開口絞り基台124及び虹彩絞り基台
126が光軸方向に移動する際に、その移動に伴って変
形するようになっている。また、これらの蛇腹状部材1
56A,156Bは、前記蛇腹状部材104A〜104
Cと同様にケミカルクリーン処理が施されており、か
つ、前記各基台124,126や筐体82Dの移動を妨
げない伸縮率をもっている。これによって、筐体82D
内のケミカルクリーン度の低下が抑制されるようになっ
ている。
As shown in FIG. 3, the aperture stop mechanism 28
The space between the rotating shaft 130 of the aperture stop plate 128 and the bearing 132 at G1 is kept airtight by O-rings 154A, 154B and a bellows-like member 156A. The space between the drive pulley 146 and the bearing 148 of the iris diaphragm mechanism 28G2 is also kept airtight by an O-ring 154C and a bellows-like member 156B. These bellows-like members 156A, 156B are adapted to be deformed when the aperture stop base 124 and the iris stop base 126 move in the optical axis direction by the stop switching motor 32. . In addition, these bellows-like members 1
56A and 156B are the bellows-like members 104A to 104A.
Like C, it has been subjected to chemical clean processing and has an expansion ratio that does not hinder the movement of each of the bases 124, 126 and the housing 82D. Thereby, the housing 82D
The reduction in the degree of chemical cleanliness inside is suppressed.

【0088】次に、前記筐体82D内に収容された照明
均一化機構の一部を構成する第2フライアイレンズ系2
8Faを、パルス紫外光の光軸方向に沿って移動調整す
るための構成について説明する。図3に示すように、照
明系収容部材108内には筐体駆動機構としての筐体移
動用モータ158が配設され、その駆動軸158aが支
持棚110Dを貫通して筐体82Dに当接されている。
そして、この筐体移動用モータ158の駆動軸158a
が照明制御装置30の制御にて上下方向に駆動されるこ
とにより、筐体82Dがパルス紫外光の光軸方向へ移動
されて、第2フライアイレンズ系28Faの位置が調整
される。これにより、レチクルRに照明されるパルス紫
外光の照度分布が均一化され、例えばパルス紫外光の広
がりが修正されるようになっている。
Next, the second fly-eye lens system 2 constituting a part of the illumination uniforming mechanism housed in the housing 82D
A configuration for moving and adjusting 8Fa along the optical axis direction of pulsed ultraviolet light will be described. As shown in FIG. 3, a housing moving motor 158 as a housing drive mechanism is provided in the illumination system housing member 108, and its drive shaft 158a penetrates the support shelf 110D and abuts on the housing 82D. Have been.
Then, the drive shaft 158a of the housing moving motor 158
Is driven in the vertical direction under the control of the illumination control device 30, the casing 82D is moved in the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light, and the position of the second fly-eye lens system 28Fa is adjusted. Thereby, the illuminance distribution of the pulsed ultraviolet light illuminated on the reticle R is made uniform, and for example, the spread of the pulsed ultraviolet light is corrected.

【0089】前記筐体82D内のパルス紫外光の光路を
挟んで筐体移動用モータ158と反対側に位置するよう
に、照明系収容部材108内には付勢機構としてのエア
シリンダ160が配設され、そのピストンロッド160
aが支持棚110Dを貫通して筐体82Dに当接されて
いる。そして、前記筐体移動用モータ158により筐体
82Dがパルス紫外光の光軸方向へ移動されるとき、こ
のエアシリンダ160のピストンロッド160aが照明
制御装置30の制御にてシリンダ駆動機構162を介し
て上方に駆動され、筐体82D全体がその重量に抗して
持ち上げられるようになっている。
An air cylinder 160 as an urging mechanism is arranged in the illumination system accommodating member 108 so as to be located on the opposite side of the casing moving motor 158 across the optical path of the pulsed ultraviolet light in the casing 82D. Installed and its piston rod 160
a is in contact with the housing 82D through the support shelf 110D. When the casing 82D is moved in the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light by the casing moving motor 158, the piston rod 160a of the air cylinder 160 is controlled by the illumination control device 30 via the cylinder driving mechanism 162. And the entire housing 82D is lifted against its weight.

【0090】次に、上述のようにして構成された露光装
置10における露光動作について説明する。前提とし
て、ウエハW上のショット領域を適正露光量(目標露光
量)で走査露光するための各種の露光条件が予め設定さ
れる。また、図示しないレチクル顕微鏡及び図示しない
オフアクシス・アライメントセンサ等を用いたレチクル
アライメント、ベースライン計測等の準備作業が行わ
れ、その後、アライメントセンサを用いたウエハWのフ
ァインアライメント(EGA(エンハンスト・グローバ
ル・アライメント)等)が終了し、ウエハW上の複数の
ショット領域の配列座標が求められる。
Next, the exposure operation of the exposure apparatus 10 configured as described above will be described. As a premise, various exposure conditions for scanning and exposing a shot area on the wafer W with an appropriate exposure amount (target exposure amount) are set in advance. Preparation work such as reticle alignment and baseline measurement using a reticle microscope (not shown) and an off-axis alignment sensor (not shown) is performed, and then fine alignment (EGA (Enhanced (Alignment) and the like are completed, and the arrangement coordinates of a plurality of shot areas on the wafer W are obtained.

【0091】さらに、照明制御装置30にて、照明光学
系IOPにおいて、開口絞り機構28G1と虹彩絞り機
構28G2のいずれの絞り機構が用いられるかが選択さ
れる。この選択結果に基づいて、絞り切換用モータ32
により、開口絞り機構28G1及び虹彩絞り機構28G
2がパルス紫外光の光軸方向に移動されて、いずれか一
方の絞り機構28G1,28G2が照明光学系IOPの
瞳面上の絞り位置に切換配置される。
Further, the illumination control device 30 selects which of the aperture stop mechanism 28G1 and the iris stop mechanism 28G2 is used in the illumination optical system IOP. Based on this selection result, the aperture switching motor 32
The aperture stop mechanism 28G1 and the iris stop mechanism 28G
2 is moved in the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light, and one of the aperture mechanisms 28G1 and 28G2 is switched to the aperture position on the pupil plane of the illumination optical system IOP.

【0092】すなわち、虹彩絞り機構28G2が選択さ
れた場合には、絞り切換用モータ32の駆動軸32aが
その絞り切換用モータ32側に移動(駆動軸32aの突
出量が少なくなる)される。これにより、絞り機構28
G全体が自身の自重により、図示しないガイドに沿っ
て、パルス紫外光の光軸方向における最下方位置に配置
される。ここで、虹彩絞り機構28G2の虹彩絞り基台
126と開口絞り機構28G1の開口絞り基台124と
は、複数の連結部材127を介して所定間隔をおいて一
体的に配置されている。このため、前記虹彩絞り基台1
26もパルス紫外光の光軸方向における最下方位置に配
置され、図3に示すように、虹彩絞り機構28G2の羽
根142が照明光学系IOPの瞳面上の絞り位置に配置
される。
That is, when the iris diaphragm mechanism 28G2 is selected, the drive shaft 32a of the diaphragm switching motor 32 is moved toward the diaphragm switching motor 32 (the protrusion of the drive shaft 32a is reduced). Thereby, the aperture mechanism 28
The entire G is arranged at its lowest position in the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light along a guide (not shown) due to its own weight. Here, the iris diaphragm base 126 of the iris diaphragm mechanism 28G2 and the aperture diaphragm base 124 of the aperture diaphragm mechanism 28G1 are integrally arranged at a predetermined interval via a plurality of connecting members 127. For this reason, the iris diaphragm base 1
Reference numeral 26 is also arranged at the lowest position in the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light, and as shown in FIG. 3, the blade 142 of the iris diaphragm mechanism 28G2 is arranged at the diaphragm position on the pupil plane of the illumination optical system IOP.

【0093】この状態で、前記開口絞り機構28G1の
開口絞り板128が、開口絞り用モータ138の駆動に
より、その開口絞り板128がパルス紫外光を遮らない
ように、切欠部134がパルス紫外光の光路中に回転配
置される。そして、前記虹彩絞り機構28G2の羽根1
42は、虹彩絞り用モータ152の駆動により所望の開
口径が確保されるように開閉される。
In this state, the aperture plate 128 of the aperture stop mechanism 28G1 is driven by the aperture stop motor 138, so that the notch 134 is formed so that the aperture plate 128 does not block the pulsed ultraviolet light. Are rotated in the optical path. The blade 1 of the iris diaphragm mechanism 28G2
42 is opened and closed by driving the iris diaphragm motor 152 so that a desired opening diameter is secured.

【0094】一方、開口絞り機構28G1が選択された
場合には、絞り切換用モータ32の駆動軸32aが絞り
機構28G側に移動され、駆動軸32aが開口絞り基台
124を押し上げる。これにより、絞り機構28G全体
が、図示しないガイドに沿って押し上げられ、パルス紫
外光の光軸方向における最上方位置に配置される。この
絞り機構28G全体の移動に伴って、開口絞り基台12
4もパルス紫外光の光軸方向における最上方位置に配置
され、開口絞り機構28G1の開口絞り板128が照明
光学系IOPの瞳面上の絞り位置に配置される。
On the other hand, when the aperture stop mechanism 28G1 is selected, the drive shaft 32a of the aperture switching motor 32 is moved to the stop mechanism 28G, and the drive shaft 32a pushes up the aperture stop base 124. Thus, the entire diaphragm mechanism 28G is pushed up along a guide (not shown), and is arranged at the uppermost position in the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light. Along with the movement of the entire aperture mechanism 28G, the aperture stop base 12
Reference numeral 4 is also disposed at the uppermost position in the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light, and the aperture stop plate 128 of the aperture stop mechanism 28G1 is disposed at the stop position on the pupil plane of the illumination optical system IOP.

【0095】この状態で、前記虹彩絞り機構28G2の
羽根142は、虹彩絞り用モータ152の駆動によりパ
ルス紫外光を遮らないように最大の開口径が確保される
ように配置される。そして、開口絞り板128が開口絞
り用モータ138の駆動により回転され、所望の開口形
状を有する開口絞り136A〜136Eがパルス紫外光
の光路内に配置される。
In this state, the blades 142 of the iris diaphragm mechanism 28G2 are arranged so as to secure the maximum aperture diameter so as not to block the pulsed ultraviolet light by driving the iris diaphragm motor 152. Then, the aperture stop plate 128 is rotated by driving the aperture stop motor 138, and the aperture stops 136A to 136E having a desired aperture shape are arranged in the optical path of the pulsed ultraviolet light.

【0096】このようにして、ウエハWの露光のための
準備動作が終了すると、アライメント結果に基づいてウ
エハレーザ干渉計80の計測値をモニタしつつ、ウエハ
Wの第1ショットの露光のための走査関始位置にウエハ
ステージWSTを移動する。
When the preparatory operation for exposure of the wafer W is completed in this way, the scanning value for the exposure of the first shot of the wafer W is monitored while monitoring the measurement value of the wafer laser interferometer 80 based on the alignment result. Move wafer stage WST to the start position.

【0097】そして、レチクルステージRSTとウエハ
ステージWSTとのY方向の走査を開始し、両ステージ
RST,WSTがそれぞれの目標走査速度に達すると、
パルス紫外光によってレチクルRのパターン領域が照明
され始め、走査露光が開始される。
Then, scanning of reticle stage RST and wafer stage WST in the Y direction is started, and when both stages RST and WST reach their respective target scanning speeds,
The pattern region of the reticle R starts to be illuminated by the pulsed ultraviolet light, and the scanning exposure starts.

【0098】この走査露光の開始に先立って、光源12
の発光は開始されているが、レチクルブラインド装置を
構成する可動レチクルブラインド28Jの各可動ブレー
ドBLの移動がレチクルステージRSTの移動と同期制
御されているため、レチクルR上のパターン領域外への
パルス紫外光の照射が遮光されることは、通常のスキャ
ニング・ステッパと同様である。
Prior to the start of the scanning exposure, the light source 12
Has been started, but the movement of each movable blade BL of the movable reticle blind 28J constituting the reticle blind device is controlled in synchronization with the movement of the reticle stage RST. The blocking of the irradiation of the ultraviolet light is the same as in a normal scanning stepper.

【0099】特に上記の走査露光時にレチクルステージ
RSTのY軸方向の移動速度VrとウエハステージWS
TのY軸方向の移動速度Vwとが、投影光学系PLの投
影倍率(1/4倍、1/5倍あるいは1/6倍)に応じ
た速度比に維持されるように、レチクルステージRST
及びウエハステージWSTを同期制御する。
In particular, at the time of the above scanning exposure, the moving speed Vr of the reticle stage RST in the Y-axis direction and the wafer stage WS
Reticle stage RST such that the moving speed Vw of T in the Y-axis direction is maintained at a speed ratio corresponding to the projection magnification (1/4, 1/5 or 1/6) of projection optical system PL.
And the wafer stage WST is controlled synchronously.

【0100】そして、レチクルRのパターン領域の異な
る領域がパルス紫外光で逐次照明され、パターン領域全
面に対する照明が完了することにより、ウエハW上の第
1ショットの走査露光が終了する。これにより、レチク
ルRのパターンが投影光学系PLを介して第1ショット
に縮小転写される。
Then, different areas of the pattern area of the reticle R are sequentially illuminated with the pulsed ultraviolet light, and the illumination of the entire pattern area is completed, whereby the scanning exposure of the first shot on the wafer W is completed. Thereby, the pattern of the reticle R is reduced and transferred to the first shot via the projection optical system PL.

【0101】次に、第2ショットに対して、上記と同様
の走査露光を行う。このようにして、ウエハW上のショ
ットの走査露光と次ショット露光のためのステッピング
動作とが繰り返し行われ、ウエハW上の露光対象ショッ
トの全てにレチクルRのパターンが順次転写される。
Next, the same scanning exposure as described above is performed on the second shot. In this manner, the scanning exposure of the shot on the wafer W and the stepping operation for the next shot exposure are repeatedly performed, and the pattern of the reticle R is sequentially transferred to all the exposure target shots on the wafer W.

【0102】従って、本実施形態によれば、以下のよう
な効果を得ることができる。 (1) この露光装置10では、光源12から出射され
たパルス紫外光により所定のパターンが形成されたレチ
クルRを照明する照明光学系IOPが設けられている。
照明光学系IOPには、レチクルRに照射されるパルス
紫外光の照明形状を変更する開口絞り機構28G1及び
虹彩絞り機構28G2と、各絞り機構28G1,28G
2をパルス紫外光の光軸方向に移動させて、照明光学系
IOPの瞳面に切換配置する切換機構32とが設けられ
ている。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained. (1) The exposure apparatus 10 includes an illumination optical system IOP that illuminates a reticle R on which a predetermined pattern is formed by pulsed ultraviolet light emitted from a light source 12.
The illumination optical system IOP includes an aperture stop mechanism 28G1 and an iris stop mechanism 28G2 for changing the illumination shape of the pulsed ultraviolet light applied to the reticle R, and each of the stop mechanisms 28G1 and 28G.
And a switching mechanism 32 for moving the lens 2 in the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light to switch and arrange it on the pupil plane of the illumination optical system IOP.

【0103】このため、必要に応じて各絞り機構28G
1,28G2を、切換機構32によりパルス紫外光の光
軸方向に沿って照明光学系IOPの瞳面に対して選択的
に切換配置して、容易に使い分けすることができる。ま
た、開口絞り機構28G1と虹彩絞り機構28G2とが
1つの回転円板上等に装設されることなく、互いに独立
構成された状態でパルス紫外光の光軸方向に沿って切換
移動されるようになっている。このため、絞り機構28
Gの構成が簡単であるとともに、各絞り機構28G1,
28G2を照明光学系IOPの瞳面に対する所定位置に
容易かつ正確に切換配置することができる。
For this reason, if necessary, each of the aperture mechanisms 28G
1, 28G2 can be selectively switched and arranged with respect to the pupil plane of the illumination optical system IOP along the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light by the switching mechanism 32, and can be easily used properly. Also, the aperture stop mechanism 28G1 and the iris stop mechanism 28G2 are not mounted on a single rotating disk or the like, but are switched independently along the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light in a state where they are formed independently of each other. It has become. For this reason, the aperture mechanism 28
The configuration of G is simple, and each aperture mechanism 28G1,
28G2 can be easily and accurately switched to a predetermined position with respect to the pupil plane of the illumination optical system IOP.

【0104】(2) この露光装置10では、前記絞り
機構28Gが、パルス紫外光の光路における開口径をほ
ぼ連続的に変更する虹彩絞り機構28G2と、光路内に
所定の開口形状を有する開口絞り板128を出退可能に
配置する開口絞り機構28G1とから構成されている。
そして、これらの虹彩絞り機構28G2と開口絞り機構
28G1とが、所定の間隔をおいて配置されている。こ
のため、虹彩絞り機構28G2と開口絞り機構28G1
とを、照明光学系IOPの瞳面に対して選択的に切換配
置して容易に使い分けすることができる。
(2) In this exposure apparatus 10, the aperture mechanism 28G includes an iris aperture mechanism 28G2 that changes the aperture diameter in the optical path of pulsed ultraviolet light almost continuously, and an aperture stop having a predetermined aperture shape in the optical path. And an aperture stop mechanism 28G1 for arranging the plate 128 so as to be able to move back and forth.
The iris diaphragm mechanism 28G2 and the aperture diaphragm mechanism 28G1 are arranged at a predetermined interval. For this reason, the iris diaphragm mechanism 28G2 and the aperture diaphragm mechanism 28G1
Can be selectively switched and disposed with respect to the pupil plane of the illumination optical system IOP, and can be easily used properly.

【0105】(3) この露光装置10では、前記虹彩
絞り機構28G2を保持する虹彩絞り基台126と、開
口絞り機構28G1を保持する開口絞り基台124と
が、一体的に結合した状態で配置されている。そして、
虹彩絞り基台126と開口絞り基台124が基台駆動機
構32により、パルス紫外光の光軸方向に移動されるよ
うになっている。このため、虹彩絞り機構28G2と開
口絞り機構28G1とを、基台駆動機構32によりパル
ス紫外光の光軸方向に移動させて、照明光学系IOPの
瞳面に対して容易に切換配置することができる。
(3) In the exposure apparatus 10, the iris stop base 126 holding the iris stop mechanism 28G2 and the aperture stop base 124 holding the aperture stop mechanism 28G1 are arranged in a state of being integrally connected. Have been. And
The iris stop base 126 and the aperture stop base 124 are moved by the base drive mechanism 32 in the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light. Therefore, the iris diaphragm mechanism 28G2 and the aperture diaphragm mechanism 28G1 can be easily switched and arranged with respect to the pupil plane of the illumination optical system IOP by moving the base driving mechanism 32 in the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light. it can.

【0106】(4) この露光装置10では、前記開口
絞り板128がパルス紫外光の光路よりも大きな切欠部
134を有する平板からなり、虹彩絞り機構28G2が
照明光学系IOPの瞳面に配置されたときに、この開口
絞り板128の切欠部134がパルス紫外光の光路に配
置されるようになっている。このため、虹彩絞り機構2
8G2が照明光学系IOPの瞳面に配置されたときであ
っても、開口絞り板128がパルス紫外光の進路を遮る
ことがない。
(4) In the exposure apparatus 10, the aperture stop plate 128 is formed of a flat plate having a notch 134 larger than the optical path of the pulsed ultraviolet light, and the iris stop mechanism 28G2 is disposed on the pupil plane of the illumination optical system IOP. In this case, the notch 134 of the aperture stop plate 128 is arranged in the optical path of the pulsed ultraviolet light. For this reason, the iris diaphragm mechanism 2
Even when 8G2 is arranged on the pupil plane of the illumination optical system IOP, the aperture stop plate 128 does not block the path of the pulsed ultraviolet light.

【0107】(5) この露光装置10では、前記開口
絞り板128が異なる開口径からなる複数の絞り136
A〜136Eと切欠部134とを円周方向に配列した一
部切欠円板状をなしている。このため、開口絞り板12
8のパルス紫外光の光路に対する進退を容易に行うこと
ができる。しかも、虹彩絞り機構28G2の羽根142
がパルス紫外光の光路内に配置されたときは、切欠部1
34を光路に対して配置できるので、開口絞り板128
がパルス照明光の進路を遮ることがない。
(5) In the exposure apparatus 10, the aperture stop plate 128 has a plurality of apertures 136 having different aperture diameters.
A to 136E and a notch 134 are formed in a partially notched disk shape arranged in the circumferential direction. For this reason, the aperture stop plate 12
8 can easily be moved in and out of the optical path of the pulsed ultraviolet light. In addition, the blade 142 of the iris diaphragm mechanism 28G2
Is located in the optical path of the pulsed ultraviolet light, the notch 1
34 can be arranged with respect to the optical path, so that the aperture stop plate 128
Does not block the path of the pulsed illumination light.

【0108】(6) この露光装置10では、前記虹彩
絞り機構28G2及び開口絞り機構28G1を収容する
筐体82D内に、パルス紫外光の通過する光路を含む光
路領域が、その外側領域とは気密に区画して形成されて
いる。そして、虹彩絞り機構28G2及び開口絞り機構
28G1を駆動する絞り駆動機構152,138と、そ
れらの絞り駆動機構152,138の駆動力を各絞り機
構28G2,28G1に伝達する伝達部とが、外側領域
に配置されている。このため、絞り駆動機構152,1
38や駆動力の伝達部で発生する油等の不純物質が、光
路内に進入するのを抑制することができて、光路内のク
リーン度を向上させることができる。
(6) In the exposure apparatus 10, the optical path region including the optical path through which the pulsed ultraviolet light passes is sealed in the housing 82D accommodating the iris diaphragm mechanism 28G2 and the aperture diaphragm mechanism 28G1 from the outer region. It is formed by partitioning. The diaphragm driving mechanisms 152 and 138 that drive the iris diaphragm mechanism 28G2 and the aperture diaphragm mechanism 28G1 and the transmission unit that transmits the driving force of the diaphragm driving mechanisms 152 and 138 to the respective diaphragm mechanisms 28G2 and 28G1 are formed in an outer region. Are located in For this reason, the aperture driving mechanism 152, 1
Impurities such as oil and the like generated at the transmission portion 38 and the driving force can be suppressed from entering the optical path, and the cleanliness in the optical path can be improved.

【0109】(7) この露光装置10では、前記筐体
82Dに、レチクルR上におけるパルス紫外光の照度分
布を均一化するための照度均一化機構の一部を構成する
第2フライアイレンズ系28Faが装着されている。そ
して、筐体82D自体が筐体駆動機構158により、パ
ルス紫外光の光軸方向に沿って移動されるようになって
いる。このため、第2フライアイレンズ系28Faを装
着した筐体82Dを、パルス紫外光の光軸方向に沿って
移動調整することにより、パルス紫外光の照度分布を容
易に均一化させるとができる。
(7) In the exposure apparatus 10, the housing 82D has a second fly-eye lens system which constitutes a part of an illuminance uniforming mechanism for equalizing the illuminance distribution of the pulsed ultraviolet light on the reticle R. 28Fa is mounted. The housing 82D itself is moved by the housing driving mechanism 158 along the optical axis of the pulsed ultraviolet light. For this reason, by moving and adjusting the housing 82D to which the second fly-eye lens system 28Fa is attached along the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light, the illuminance distribution of the pulsed ultraviolet light can be easily made uniform.

【0110】(8) この露光装置10では、前記筐体
82Dに、筐体82D全体をその重量に抗してパルス紫
外光の光軸方向に沿って付勢する付勢機構160が設け
られている。このため、筐体82Dが付勢機構160に
よりパルス紫外光の光軸方向に沿って対重力方向に付勢
された状態で、その筐体82Dを筐体駆動機構158に
より偏りが生じることなく、光軸方向に沿って容易かつ
安定に移動させることができる。
(8) In the exposure apparatus 10, the housing 82D is provided with an urging mechanism 160 for urging the entire housing 82D along the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light against its weight. I have. For this reason, in a state where the housing 82D is urged in the antigravity direction along the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light by the urging mechanism 160, the housing 82D is not biased by the housing driving mechanism 158. It can be easily and stably moved along the optical axis direction.

【0111】(9) この露光装置10では、開口絞り
基台124上に開口絞り板128に対して転動可能に当
接する絞り板支持部材140が設けられている。このた
め、切欠部134を有する開口絞り板128を絞り板支
持部材140により、偏りが生じることなく安定に支持
することができて、開口絞り板128の回転時の安定性
を向上させることができる。
(9) In the exposure apparatus 10, an aperture plate supporting member 140 is provided on the aperture stop base 124 so as to rollably contact the aperture stop plate 128. For this reason, the aperture stop plate 128 having the notch 134 can be stably supported by the aperture plate support member 140 without any deviation, and the stability of the aperture stop plate 128 during rotation can be improved. .

【0112】(10) この露光装置10では、開口絞
り板128を支持する絞り板支持部材140が複数設け
られている。そして、開口絞り板128の切欠部134
が任意の円周方向位置に配置されたときにも、その開口
絞り板128が少なくとも3つの絞り板支持部材140
で支持されるようになっている。このため、一部切欠円
板状の開口絞り板128がいずれの回転位置に配置され
た状態においても、その開口絞り板128を少なくとも
3つの絞り板支持部材140により安定に支持すること
ができて、開口絞り板128の回転時の安定性を一層向
上させることができる。
(10) In the exposure apparatus 10, a plurality of aperture plate support members 140 for supporting the aperture stop plate 128 are provided. The notch 134 of the aperture stop plate 128
When the aperture stop plate 128 is disposed at an arbitrary circumferential position, the aperture stop plate 128 has at least three stop plate support members 140.
It has come to be supported by. For this reason, even when the aperture stop plate 128 having a partially notched disk shape is arranged at any rotational position, the aperture stop plate 128 can be stably supported by at least three aperture plate support members 140. Thus, the stability of the aperture stop plate 128 during rotation can be further improved.

【0113】(変更例)なお、本発明の実施形態は、以
下のように変更してもよい。 ・ 前記実施形態において、開口絞り機構28G1を上
部に配置するとともに虹彩絞り機構28G2を下部に配
置した状態で、筐体82D内に収容してもよい。
(Modification) The embodiment of the present invention may be modified as follows. In the above embodiment, the aperture stop mechanism 28G1 may be housed in the housing 82D with the iris stop mechanism 28G2 arranged at the top and the iris stop mechanism 28G2 at the bottom.

【0114】・ 前記実施形態においては、虹彩絞り機
構28G2が照明光学系IOPの瞳面に配置されたとき
に、開口絞り板128を回転させてその切欠部134が
パルス紫外光の光路に配置されるようになっている。こ
れに対して、例えば開口絞り板128をスライド移動さ
せてパルス紫外光の光路外に退避させるようにしてもよ
い。この場合、開口絞り板128は、必ずしも複数の絞
り136A〜136Eと切欠部134とを円周方向に配
列した一部切欠円板状をなすように形成する必要はな
く、例えば複数の絞り136A〜136Eを一次元方向
あるいは二次元方向に配列した平面多角形板状をなすよ
うに形成してもよい。
In the above embodiment, when the iris diaphragm mechanism 28G2 is disposed on the pupil plane of the illumination optical system IOP, the aperture stop plate 128 is rotated so that the notch 134 is disposed on the optical path of the pulsed ultraviolet light. It has become so. On the other hand, for example, the aperture stop plate 128 may be slid and moved out of the optical path of the pulsed ultraviolet light. In this case, the aperture stop plate 128 does not necessarily need to be formed to have a partially cut-out disk shape in which the plurality of stops 136A to 136E and the cutouts 134 are arranged in the circumferential direction. 136E may be formed in a planar polygonal plate shape arranged in one-dimensional direction or two-dimensional direction.

【0115】・ 前記実施形態において、絞り切換用モ
ータ32の駆動軸32aを虹彩絞り機構28G2の虹彩
絞り基台126に当接させて、その虹彩絞り機構28G
2の虹彩絞り基台126及び開口絞り機構28G1の開
口絞り基台124を一体的に、パルス紫外光の光軸方向
へ移動させるように構成してもよい。
In the above embodiment, the drive shaft 32a of the aperture switching motor 32 is brought into contact with the iris diaphragm base 126 of the iris diaphragm mechanism 28G2, and the iris diaphragm mechanism 28G
The second iris stop base 126 and the aperture stop base 124 of the aperture stop mechanism 28G1 may be integrally moved in the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light.

【0116】・ 前記実施形態において、複数の絞り板
支持部材140を開口絞り板128側に回転可能に取り
付けて、これらの絞り板支持部材140が開口絞り基台
124に対して転動可能に当接することにより、開口絞
り板128が支持されるように構成してもよい。
In the above embodiment, a plurality of aperture plate support members 140 are rotatably mounted on the aperture stop plate 128 side, and these aperture plate support members 140 are rotatably mounted on the aperture stop base 124. The aperture stop plate 128 may be configured to be supported by being in contact therewith.

【0117】・ 前記実施形態において、筐体82Dを
重量に抗してパルス紫外光の光軸方向に付勢する付勢機
構として、バネ部材等の他の部材を設けてもよい。 ・ 前記実施形態において、複数の絞り機構として、開
口絞り機構28G1及び虹彩絞り機構28G2に加え
て、他の絞り機構を並設してもよい。
In the above embodiment, another member such as a spring member may be provided as an urging mechanism for urging the housing 82D in the optical axis direction of the pulsed ultraviolet light against the weight. In the above-described embodiment, in addition to the aperture stop mechanism 28G1 and the iris stop mechanism 28G2, another stop mechanism may be provided in parallel as the plurality of stop mechanisms.

【0118】・ 前記実施形態において、複数の絞り機
構として、開口絞り機構28G1及び虹彩絞り機構28
G2に代えて、他の絞り機構を設けてもよい。以上のよ
うに変更して構成した場合でも、前述した実施形態にお
ける効果とほぼ同様の効果を得ることができる。
In the above embodiment, the aperture stop mechanism 28G1 and the iris stop mechanism 28 are used as the plurality of stop mechanisms.
Instead of G2, another aperture mechanism may be provided. Even when the configuration is changed as described above, substantially the same effects as the effects in the above-described embodiment can be obtained.

【0119】また、露光装置全体として、次のように変
更して具体化することもできる。 ・ 前記実施形態では、光源として、ArFエキシマレ
ーザ光源、KrFエキシマレーザ光源、あるいはF2レ
ーザ光源を用いるものとしたが、本発明がこれに限定さ
れるものではなく、例えば波長146nmのKr2レー
ザ光源、波長126nmのAr2レーザ光源等の真空紫
外光源を用いてもよい。かかる場合には、より短波長の
パルス紫外光による解像力の一層の向上、ひいては一層
高精度な露光が可能となる。
The entire exposure apparatus can be embodied with the following modifications. In the embodiment, the ArF excimer laser light source, the KrF excimer laser light source, or the F2 laser light source is used as the light source. However, the present invention is not limited to this. For example, a Kr2 laser light source having a wavelength of 146 nm is used. A vacuum ultraviolet light source such as an Ar2 laser light source having a wavelength of 126 nm may be used. In such a case, it is possible to further improve the resolving power by pulsed ultraviolet light having a shorter wavelength, and to perform exposure with higher precision.

【0120】・ 前記実施形態では、オプティカルイン
テグレータ(ホモジナイザ)としてフライアイレンズを
用いるものとしたが、その代わりにロッド・インテグレ
ータを用いるようにしてもよい。ロッド・インテグレー
タを用いる照明光学系では、ロッド・インテグレータは
その射出面がレチクルRのパターン面とほぼ共役になる
ように配置されるので、例えばロッド・インテグレータ
の射出面に近接して前述の可動レチクルブラインド28
Jの可動ブレードBLを配置する。従って、この照明光
学系はロッド・インテグレータを境にして2分割され、
前記実施形態と同様に、可動レチクルブラインドはロッ
ド・インテグレータが配置される第1部分に設けられ、
固定ブラインドは本体コラムに固定される第2部分に設
けられる。なお、ロッド・インテグレータを用いる照明
光学系は、例えば米国特許第5,675,401号に開
示されている。また、フライアイレンズとロッド・イン
テグレータとを組み合わせる、あるいは2つのロッド・
インテグレータを直列に配置してダブルオプティカルイ
ンテグレータとしてもよい。
In the above embodiment, a fly-eye lens is used as an optical integrator (homogenizer). However, a rod integrator may be used instead. In an illumination optical system using a rod integrator, the rod integrator is arranged so that its exit surface is substantially conjugate with the pattern surface of the reticle R. Blinds 28
The movable blade BL of J is arranged. Therefore, this illumination optical system is divided into two parts by the rod integrator,
As in the previous embodiment, the movable reticle blind is provided in the first part where the rod integrator is arranged,
The fixed blind is provided in the second part fixed to the main body column. An illumination optical system using a rod integrator is disclosed in, for example, US Pat. No. 5,675,401. Combine a fly-eye lens with a rod integrator or use two rods
Integrators may be arranged in series to form a double optical integrator.

【0121】・ 例えば前記実施形態と同様に紫外光を
用いる露光装置であっても、投影光学系として反射光学
素子のみからなる反射系、又は反射光学素子と屈折光学
素子とを有する反射屈折系(カタッディオプトリック
系)を採用してもよい。ここで、反射屈折型の投影光学
系としては、例えば特開平8−171054号公報(及
びこれに対応する米国特許第5,668,672号)、
並びに特開平10−20195号公報(及びこれに対応
する米国特許第5,835,275号)などに開示され
る、反射光学素子としてビームスプリッタと凹面鏡とを
有する反射屈折系、又は特開平8−334695号公報
(及びこれに対応する米国特許第5,689,377
号)、並びに特開平10−3039号公報(及びこれに
対応する米国特許出願第873,605号(出願日:1
997年6月12日))などに開示される、反射光学素
子としてビームスプリッタを用いずに凹面鏡などを有す
る反射屈折系を用いることができる。
For example, even in the case of an exposure apparatus that uses ultraviolet light as in the above-described embodiment, a reflection system including only a reflection optical element as a projection optical system, or a catadioptric system including a reflection optical element and a refractive optical element ( Catadioptric system) may be employed. Here, as the catadioptric projection optical system, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-171504 (and corresponding US Pat. No. 5,668,672),
And a catadioptric system having a beam splitter and a concave mirror as reflective optical elements, as disclosed in JP-A-10-20195 (and corresponding US Pat. No. 5,835,275); No. 3,346,695 (and corresponding US Pat. No. 5,689,377).
And Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-3039 (and corresponding US Patent Application No. 873,605 (filing date: 1).
For example, a catadioptric system having a concave mirror or the like can be used as a reflective optical element without using a beam splitter.

【0122】この他、特開平10−104513号公報
(及び米国特許第5,488,229号)に開示され
る、複数の屈折光学素子と2枚のミラー(凹面鏡である
主鏡と、屈折素子又は平行平面板の入射面と反対側に反
射面が形成される裏面鏡である副鏡)とを同一軸上に配
置し、その複数の屈折光学素子によって形成されるレチ
クルパターンの中間像を、主鏡と副鏡とによってウエハ
上に再結像させる反射屈折系を用いてもよい。この反射
屈折系では、複数の屈折光学素子に続けて主鏡と副鏡と
が配置され、照明光が主鏡の一部を通って副鏡、主鏡の
順に反射され、さらに副鏡の一部を通ってウエハ上に達
することになる。
In addition, a plurality of refractive optical elements and two mirrors (a primary mirror which is a concave mirror and a refractive element) disclosed in JP-A-10-104513 (and US Pat. No. 5,488,229). Or a sub-mirror which is a back mirror in which a reflection surface is formed on the side opposite to the incident surface of the plane-parallel plate) and an intermediate image of a reticle pattern formed by the plurality of refractive optical elements. A catadioptric system that re-images on the wafer by the primary mirror and the secondary mirror may be used. In this catadioptric system, a primary mirror and a secondary mirror are arranged following a plurality of refractive optical elements, and illumination light is reflected through a part of the primary mirror in the order of a secondary mirror and a primary mirror. Part to reach the wafer.

【0123】また、反射屈折型の投影光学系としては、
例えば円形イメージフィールドを有し、かつ物体面側、
及び像面側が共にテレセントリックであるとともに、そ
の投影倍率が1/4倍又は1/5倍となる縮小系を用い
てもよい。また、この反射屈折型の投影光学系を備えた
走査型露光装置の場合、照明光の照射領域が投影光学系
の視野内でその光軸をほぼ中心とし、かつレチクル又は
ウエハの走査方向とほぼ直交する方向に沿つて延びる矩
形スリット状に規定されるタイプであってもよい。かか
る反射屈折型の投影光学系を備えた走杏型露光装置によ
れば、例えば波長157nmのF2レーザ光を露光用照
明光として用いても100nmL/Sパターン程度の微
細パターンをウエハ上に高精度に転写することが可能で
ある。
The catadioptric projection optical system includes:
For example, having a circular image field and the object side,
Alternatively, a reduction system may be used in which both the image plane side is telecentric and the projection magnification is 1/4 or 1/5. Further, in the case of a scanning exposure apparatus having this catadioptric projection optical system, the irradiation area of the illumination light is substantially centered on its optical axis within the visual field of the projection optical system, and is substantially in the scanning direction of the reticle or wafer. It may be of a type defined as a rectangular slit extending along a direction orthogonal to the direction. According to a scanning apex type exposure apparatus having such a catadioptric projection optical system, a fine pattern of about 100 nm L / S pattern can be formed on a wafer with high precision even when, for example, F2 laser light having a wavelength of 157 nm is used as exposure illumination light. Can be transferred to

【0124】また、真空紫外光としてArFエキシマレ
ーザ光やF2レーザ光などが用いられるが、DFB半導
体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、
又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム
(又はエルビウムとイットリビウムの両方)がドープさ
れたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用い
て紫外光に波長変換した高調波を用いてもよい。
As the vacuum ultraviolet light, ArF excimer laser light, F2 laser light, or the like is used. In the infrared region oscillated from a DFB semiconductor laser or a fiber laser,
Alternatively, a single-wavelength laser beam in the visible region may be amplified by, for example, a fiber amplifier doped with erbium (or both erbium and yttrium), and a harmonic converted to ultraviolet light using a nonlinear optical crystal may be used. .

【0125】例えば、単一波長レーザの発振波長を1.
51〜1.59μmの範囲内とすると、発生波長が18
9〜199nmの範囲内である8倍高調波、又は発生波
長が151〜159nmの範囲内である10倍高調波が
出力される。特に発振波長を1.544〜1.553μ
mの範囲内とすると、発生波長が193〜194nmの
範囲内の8倍高調波、即ちArFエキシマレーザ光とほ
ぼ同一波長となる紫外光が得られ、発振波長を1.57
〜1.58μmの範囲内とすると、発生波長が157〜
158nmの範囲内の10倍高調波、即ちF2レーザ光
とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。
For example, the oscillation wavelength of a single-wavelength laser is set to 1.
When the wavelength is in the range of 51 to 1.59 μm, the generated wavelength is 18
An eighth harmonic having a wavelength in the range of 9 to 199 nm or a tenth harmonic having a generation wavelength in the range of 151 to 159 nm is output. In particular, the oscillation wavelength is 1.544 to 1.553 μm.
m, an 8th harmonic having a generation wavelength in the range of 193 to 194 nm, that is, ultraviolet light having substantially the same wavelength as the ArF excimer laser light is obtained, and the oscillation wavelength is set to 1.57.
When it is within the range of 1.58 μm, the generated wavelength is 157 to
The tenth harmonic within the range of 158 nm, that is, ultraviolet light having substantially the same wavelength as the F2 laser light is obtained.

【0126】また、発振波長を1.03〜1.12μm
の範囲内とすると、発生波長が147〜160nmの範
囲内である7倍高調波が出力され、特に発振波長を1.
099〜1.106μmの範囲内とすると、発生波長が
157〜158μmの範囲内の7倍高調波、即ちF2レ
ーザ光とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。この場
合、単一波長発振レーザとしては例えばイットリビウム
・ドープ・ファイバーレーザを用いることができる。
The oscillation wavelength is set to 1.03 to 1.12 μm
, A 7th harmonic whose output wavelength is in the range of 147 to 160 nm is output.
When the wavelength is in the range of 099 to 1.106 μm, a 7th harmonic having a generated wavelength in the range of 157 to 158 μm, that is, ultraviolet light having substantially the same wavelength as the F2 laser light is obtained. In this case, as the single-wavelength oscillation laser, for example, an ytterbium-doped fiber laser can be used.

【0127】・ 半導体素子などのマイクロデバイスだ
けでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装
置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又は
マスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエ
ハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を
適用できる。ここで、DUV(遠紫外)光やVUV(真
空紫外)光などを用いる露光装置では一般的に透過型レ
チクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、
フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネ
シウム、又は水晶などが用いられる。また、プロキシミ
ティ方式のX線露光装置、又は電子線露光装置などでは
透過型マスク(ステンシルマスク、メンブレンマスク)
が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハなどが
用いられる。
Glass substrates or silicon for manufacturing reticles or masks used not only for microdevices such as semiconductor elements, but also for optical exposure apparatuses, EUV exposure apparatuses, X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, etc. The present invention is also applicable to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern onto a wafer or the like. Here, a transmissive reticle is generally used in an exposure apparatus using DUV (far ultraviolet) light or VUV (vacuum ultraviolet) light, and quartz glass is used as a reticle substrate.
Quartz glass, fluorite, magnesium fluoride, quartz, or the like doped with fluorine is used. In a proximity type X-ray exposure apparatus or an electron beam exposure apparatus, a transmission mask (stencil mask, membrane mask) is used.
And a silicon wafer or the like is used as a mask substrate.

【0128】・ 勿論、半導体素子の製造に用いられる
露光装置だけでなく、液晶表示素子などを含むディスプ
レイの製造に用いられる、デバイスパターンをガラスブ
レート上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に
用いられる、デバイスパターンをセラミックウエハ上に
転写する露光装置、及び撮像素子(CCDなど)の製造
に用いられる露光装置などにも本発明を適用することが
できる。
Of course, not only for an exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor element, but also for an exposure apparatus for transferring a device pattern onto a glass plate and a thin-film magnetic head used for manufacturing a display including a liquid crystal display element and the like. The present invention can also be applied to an exposure apparatus used for transferring a device pattern onto a ceramic wafer, an exposure apparatus used for manufacturing an image pickup device (such as a CCD), and the like.

【0129】・ 前記実施形態では、本発明が、スキャ
ニング・ステッパに適用された場合について説明した
が、マスクと基板とを静止した状態でマスクのパターン
を基板に転写するとともに、基板を順次ステップ移動さ
せるステップ・アンド・リピ―ト方式の縮小投影露光装
置や、投影光学系を用いることなくマスクと基板とを密
着させてマスクのパターンを基板に転写するプロキシミ
ティ露光装置にも本発明は好適に適用できるものであ
る。
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to the scanning stepper has been described. However, the pattern of the mask is transferred to the substrate while the mask and the substrate are stationary, and the substrate is sequentially moved in steps. The present invention is also suitable for a step-and-repeat type reduction projection exposure apparatus for causing a mask and a substrate to be in close contact with each other without using a projection optical system to transfer a mask pattern to the substrate. Applicable.

【0130】・ 半導体デバイスは、デバイスの機能・
性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいた
レチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハ
を製作するステップ、前述した実施形態の露光装置によ
りレチクルのパターンをウエハに転写するステップ、デ
バイス組み立てステップ(ダイシングエ程、ボンディン
グエ程、パッケージエ程を含む)、検査ステップ等を経
て製造される。
Semiconductor devices have device functions
A step of performing performance design, a step of manufacturing a reticle based on this design step, a step of manufacturing a wafer from a silicon material, a step of transferring a reticle pattern to the wafer by the exposure apparatus of the above-described embodiment, and a step of assembling a device (dicing Process, including a bonding process, a package process, and an inspection process.

【0131】[0131]

【発明の効果】以上詳述したように、本願請求項1に記
載の発明によれば、構造が簡単であるとともに、必要に
応じて複数の絞り機構を容易に使い分けすることができ
る。
As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, the structure is simple and a plurality of aperture mechanisms can be easily used as needed.

【0132】また、本願請求項2及び請求項3に記載の
発明によれば、前記請求項1に記載の発明の効果に加え
て、虹彩絞り機構と開口絞り機構とを、マスク上のパタ
ーンに関するフーリエ変換面もしくはその近傍に対して
選択的に切換配置して容易に使い分けすることができ
る。
According to the second and third aspects of the present invention, in addition to the effects of the first aspect, an iris diaphragm mechanism and an aperture diaphragm mechanism are provided for controlling a pattern on a mask. It can be easily switched and selectively used for the Fourier transform plane or its vicinity.

【0133】また、本願請求項4に記載の発明によれ
ば、前記請求項2または請求項3に記載の発明の効果に
加えて、虹彩絞りが光路中に配置されたときであって
も、開口絞り板がエネルギビームの進路を遮ることがな
い。
According to the fourth aspect of the present invention, in addition to the effects of the second or third aspect, even when the iris diaphragm is arranged in the optical path, The aperture stop plate does not block the path of the energy beam.

【0134】また、本願請求項5に記載の発明によれ
ば、前記請求項4に記載の発明の効果に加えて、開口絞
り板の光路に対する進退が容易に行うことができる。し
かも、虹彩絞りが光路中に配置されたときに、開口絞り
板がエネルギビームの進路を遮ることがない。
According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effect of the fourth aspect of the present invention, the aperture stop plate can easily move in and out of the optical path. In addition, when the iris diaphragm is arranged in the optical path, the aperture diaphragm does not block the path of the energy beam.

【0135】また、本願請求項6に記載の発明によれ
ば、前記請求項1に記載の発明の効果に加えて、絞り駆
動機構や駆動力の伝達部で発生する油等の不純物質が、
光路内に進入するのを抑制することができて、光路内の
クリーン度を向上させることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first aspect of the present invention, impurities such as oil generated in the aperture driving mechanism and the transmission portion of the driving force are reduced.
It is possible to suppress entry into the optical path and improve the cleanness in the optical path.

【0136】また、本願請求項7に記載の発明によれ
ば、前記請求項6に記載の発明の効果に加えて、照度均
一化機構の一部を装着した筐体を、エネルギビームの光
軸方向に沿って移動調整することにより、エネルギビー
ムの照度分布を容易に均一化させるとができる。
According to the seventh aspect of the present invention, in addition to the effects of the sixth aspect, the housing in which a part of the illuminance uniforming mechanism is mounted can be mounted on the optical axis of the energy beam. By adjusting the movement along the direction, the illuminance distribution of the energy beam can be easily made uniform.

【0137】また、本願請求項8に記載の発明によれ
ば、前記請求項7に記載の発明の効果に加えて、筐体が
エネルギビームの光軸方向に沿って対重力方向に付勢さ
れた状態で、その筐体を偏りが生じることなく光軸方向
に沿って容易かつ安定に移動させることができる。
According to the eighth aspect of the present invention, in addition to the effect of the seventh aspect, the housing is urged in the direction of gravity along the optical axis of the energy beam. In this state, the housing can be easily and stably moved along the optical axis direction without any deviation.

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

【図1】 一実施形態の露光装置の全体構成を概略的に
示す側面図。
FIG. 1 is a side view schematically showing an overall configuration of an exposure apparatus according to an embodiment.

【図2】 図1の照明光学系における第2部分照明光学
系の全体と、第1部分照明光学系の一部について、各光
学ユニットの保持構成を示す断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a holding configuration of each optical unit in the entire second partial illumination optical system and a part of the first partial illumination optical system in the illumination optical system of FIG.

【図3】 図2の絞り機構の詳細構成を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a detailed configuration of the aperture mechanism of FIG. 2;

【図4】 図3の絞り機構における開口絞り機構の平面
図。
FIG. 4 is a plan view of an aperture stop mechanism in the stop mechanism of FIG. 3;

【図5】 図3の絞り機構における虹彩絞り機構の平面
図。
FIG. 5 is a plan view of an iris diaphragm mechanism in the diaphragm mechanism of FIG. 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…露光装置、12…エネルギビーム源としての光
源、28Fa…照度分布均一化機構の一部を構成する第
2フライアイレンズ系、28G…絞り機構、28G1…
開口絞り機構、28G2…虹彩絞り機構、32…切換機
構及び基台駆動機構を構成する絞り切換用モータ、82
D…筐体、112…光路領域をなす光路室、114…外
側領域をなす収容室、124…開口絞り基台、126…
虹彩絞り基台、128…開口絞り板、134…開口部と
しての切欠部、136A〜136E…絞りとしての開口
絞り、138…絞り駆動機構としての開口絞り用モー
タ、144…伝達部を構成する回転プーリ、146…伝
達部を構成する駆動プーリ、150A,150B…伝達
部を構成する連結ワイヤ、152…絞り駆動機構として
の虹彩絞り用モータ、158…筐体駆動機構としての筐
体移動用モータ、160…付勢機構を構成するエアシリ
ンダ、IOP…照明光学系、R…マスクとしてのレチク
ル。
10 Exposure device, 12 Light source as energy beam source, 28Fa Second fly-eye lens system constituting a part of illuminance distribution uniforming mechanism, 28G ... Aperture mechanism, 28G1 ...
Aperture stop mechanism, 28G2 ... iris stop mechanism, 32 ... Aperture switching motor constituting a switching mechanism and a base driving mechanism, 82
D: housing, 112: light path chamber forming an optical path area, 114: accommodation chamber forming an outer area, 124: aperture stop base, 126 ...
Iris diaphragm base, 128: aperture diaphragm plate, 134: notch as aperture, 136A to 136E: aperture diaphragm as diaphragm, 138: aperture diaphragm motor as diaphragm drive mechanism, 144: rotation constituting transmission unit Pulleys, 146: drive pulleys constituting a transmission unit, 150A, 150B: connection wires constituting a transmission unit, 152: iris diaphragm motor as a diaphragm drive mechanism, 158 ... housing movement motor as a housing drive mechanism, Reference numeral 160 denotes an air cylinder constituting an urging mechanism, IOP denotes an illumination optical system, and R denotes a reticle as a mask.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03F 7/20 521 G03F 7/22 H 7/22 H01L 21/30 515D ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03F 7/20 521 G03F 7/22 H 7/22 H01L 21/30 515D

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エネルギビーム源から出射されたエネル
ギビームにより所定のパターンが形成されたマスクを照
明する照明光学系を備えた露光装置において、 前記照明光学系は、前記マスクを照明する前記エネルギ
ビームの照明形状を変更する複数の絞り機構と、前記複
数の絞り機構を前記エネルギビームの光軸方向に移動
し、前記マスクのパターンに関するフーリエ変換面もし
くはその近傍に切換配置する切換機構とを備えたことを
特徴とする露光装置。
1. An exposure apparatus having an illumination optical system for illuminating a mask on which a predetermined pattern is formed by an energy beam emitted from an energy beam source, wherein the illumination optical system illuminates the mask. A plurality of diaphragm mechanisms for changing the illumination shape of the mask, and a switching mechanism for moving the plurality of diaphragm mechanisms in the direction of the optical axis of the energy beam and switching and disposing the diaphragm mechanism on or near a Fourier transform plane relating to the pattern of the mask. An exposure apparatus comprising:
【請求項2】 前記複数の絞り機構は、少なくとも前記
エネルギビームの光路における開口径をほぼ連続的に変
更する虹彩絞りを有する虹彩絞り機構と、前記光路内に
対して所定の開口形状を有する開口絞り板を出退可能に
配置する開口絞り機構とを含み、前記虹彩絞りと前記開
口絞り板とを前記光軸方向に所定の間隔をおいて配置し
たことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
2. An iris diaphragm mechanism having an iris diaphragm for changing a diameter of an aperture in an optical path of the energy beam substantially continuously, and an aperture having a predetermined opening shape in the optical path. 2. An aperture stop mechanism for disposing an aperture plate so as to be able to move back and forth, wherein the iris stop and the aperture stop plate are arranged at a predetermined interval in the optical axis direction. Exposure equipment.
【請求項3】 前記虹彩絞りを保持する虹彩絞り基台
と、前記開口絞り板を保持する開口絞り基台と、前記虹
彩絞り基台と前記開口絞り基台の少なくとも一方を前記
エネルギビームの光軸方向に移動させる基台駆動機構と
を有することを特徴とする請求項2に記載の露光装置。
3. An iris diaphragm base for holding the iris diaphragm, an aperture diaphragm base for holding the aperture diaphragm plate, and at least one of the iris diaphragm base and the aperture diaphragm base being irradiated with the light of the energy beam. The exposure apparatus according to claim 2, further comprising a base driving mechanism that moves in an axial direction.
【請求項4】 前記開口絞り板は、前記虹彩絞りが前記
マスクのパターンに関するフーリエ変換面もしくはその
近傍に配置されたときに前記エネルギビームの光路に配
置されるとともにその光路より大きな開口部を有する平
板からなることを特徴とする請求項2または請求項3に
記載の露光装置。
4. The aperture stop plate is disposed in an optical path of the energy beam when the iris stop is disposed at or near a Fourier transform plane relating to the pattern of the mask, and has an opening larger than the optical path. 4. The exposure apparatus according to claim 2, wherein the exposure apparatus comprises a flat plate.
【請求項5】 前記開口絞り板は、異なる開口径からな
る複数の絞りと、切欠部とが円周方向に配列される円板
で形成されることを特徴とする請求項4に記載の露光装
置。
5. The exposure apparatus according to claim 4, wherein the aperture stop plate is formed of a plurality of apertures having different aperture diameters and a disk in which notches are arranged in a circumferential direction. apparatus.
【請求項6】 前記複数の絞り機構を収容し、前記エネ
ルギビームの通過する光路を含む光路領域を、その外側
領域とは気密に区画する筐体と、前記筐体の外側に配置
され、前記筐体内の前記複数の絞り機構を駆動する絞り
駆動機構と、その駆動機構の駆動力を前記筐体を介して
各絞り機構に伝達する伝達部とを有することを特徴とす
る請求項1に記載の露光装置。
6. A housing accommodating the plurality of aperture mechanisms and defining an optical path region including an optical path through which the energy beam passes airtightly from an outer region, and a housing disposed outside the housing, 2. The apparatus according to claim 1, further comprising: an aperture driving mechanism that drives the plurality of aperture mechanisms in the housing; and a transmission unit that transmits a driving force of the driving mechanism to each of the aperture mechanisms via the housing. Exposure equipment.
【請求項7】 前記筐体には、前記マスク上における前
記エネルギビームの照度分布を均一化する照度均一化機
構の一部を装着し、前記筐体自体を前記エネルギビーム
の光軸方向に沿って移動させる筐体駆動機構を備えたこ
とを特徴とする請求項6に記載の露光装置。
7. A part of an illuminance equalizing mechanism for equalizing an illuminance distribution of the energy beam on the mask is mounted on the housing, and the housing itself is moved along an optical axis direction of the energy beam. 7. The exposure apparatus according to claim 6, further comprising a housing driving mechanism for moving the exposure apparatus.
【請求項8】 前記筐体には、その筐体全体をその重量
に抗して前記エネルギビームの光軸方向に沿って付勢す
る付勢機構を備えたことを特徴とする請求項7に記載の
露光装置。
8. The device according to claim 7, wherein the housing has an urging mechanism for urging the entire housing against the weight thereof along the optical axis direction of the energy beam. Exposure apparatus according to the above.
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