(57)【要約】【課題】  露光フィールドサイズが広く、光学特性の調整を容易に行うことができる反射光学系を備える露光装置を提供する。【解決手段】  マスクＭのパターンを照明光学系ＩＬからの照明光を用いて照明し、反射部材を備える投影光学系ＰＬを介してマスクＭのパターンを感光性基板（プレート）Ｐ上に投影する露光装置において、反射部材の凹面鏡が部分反射部材である第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１を備えている。第１凹面鏡１０は、駆動装置１３により、第２凹面鏡１１は、駆動装置１４によりそれぞれ制御部２０からの制御信号に基づいて駆動され、露光装置の投影光学系の光学特性の調整が行われる。【選択図】  図１
2006196559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクのパターンを照明光を用いて照明する照明光学系と、
反射部材を備え前記マスクのパターンを感光性基板上に投影する投影光学系を備える露光装置において、
前記反射部材は、少なくとも２つの部分反射部材を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記投影光学系は、凹面反射部材と、該凹面反射部材の曲率中心と合致する曲率中心または該凹面反射部材の曲率中心と所定量だけずらした曲率中心を持つ凸面反射面とを有し、
前記凹面反射部材は、前記少なくとも２つの部分反射部材を備えることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記少なくとも２つの部分反射部材の少なくとも１つは、独立して光軸方向に駆動可能に構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
前記少なくとも２つの部分反射部材の少なくとも１つは、独立してチルトまたはシフト駆動可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記投影光学系の結像条件を検出する検出手段と、
前記検出手段からの検出結果に基づいて、前記少なくとも２つの部分反射部材の少なくとも１つを独立して駆動させる駆動手段とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の露光装置。
【請求項６】
前記検出手段は、
基板の伸縮を検出する伸縮検出手段と、
前記伸縮検出手段からの検出結果に基づいて、前記少なくとも２つの部分反射部材の少なくとも１つを独立して光軸方向に移動させる移動手段とを備えることを特徴とする請求項５記載の露光装置。
【請求項７】
前記マスクに対する照明条件を変更する変更手段と、
前記変更手段により変更された照明条件に基づいて、前記少なくとも２つの部分反射部材の少なくとも１つを独立して駆動させる駆動手段とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の露光装置。
【請求項８】
前記駆動手段は、前記少なくとも２つの部分反射部材の少なくとも１つを独立して光軸方向に移動させること、前記少なくとも２つの部分反射部材の少なくとも１つを独立してチルトさせること、及び前記少なくとも２つの部分反射部材の少なくとも１つを独立してシフトさせることのうちの少なくとも１つを行うことを特徴とする請求項５乃至請求項７の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項９】
マスクを照明する照明光学系と、前記マスクのパターンを感光性基板に投影する投影光学系を有する露光装置において、
前記投影光学系は、複数の光学部材が光軸に対して対称に配置される対称光学系を有し、
前記複数の光学部材の少なくとも１つは、複数の部分反射部材を有し、
前記投影光学系の光学特性を調整するために、前記複数の部分反射部材の少なくとも１つを独立に移動させる駆動手段と、
前記複数の部分反射部材の少なくとも１つの移動を制御するために前記駆動手段の駆動を制御する制御手段とを備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
前記複数の光学部材には、凹面反射部材と、該凹面反射部材の曲率中心と合致する曲率中心または該凹面反射部材の曲率中心と所定量だけずらした曲率中心を持つ凸面反射面とが含まれることを特徴とする請求項９記載の露光装置。
【請求項１１】
マスクのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された感光性基板を現像する現像工程とを含むマイクロデバイスの製造方法であって、
前記露光工程は、請求項１乃至請求項１０の何れか一項に記載の露光装置を用いることを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、半導体素子、撮像素子（ＣＣＤ等）、液晶表示素子等のフラットパネル表示素子、又は薄膜磁気ヘッド等のデバイスを製造するためのリソグラフィ工程でマスクのパターンを感光性基板上に転写するために用いられる露光装置、及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータや、テレビ等に用いられる表示素子として、液晶表示パネルが多用されるようになっている。液晶表示パネルは、ガラス基板（プレート）上に透明薄膜電極をフォトリソグラフィの手法で所望の形状にパターニングすることによって製造される。最近では、この液晶表示パネルの製造において、プレートの大型化がますます進んでおり、パターンを焼き付ける露光装置においても、焼き付け可能なフィールドサイズの拡大が要求されている。
【０００３】
液晶パネル等を製造する際に用いられる露光装置の光学系としては、透過光学素子のみにより構成される屈折光学系や、透過光学素子と反射光学素子により構成される反射屈折光学系が存在する。また、反射光学素子のみにより構成される反射光学系も存在する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−１９１２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、反射光学素子を光学系に用いた場合、色収差を発生しないという利点があることから、同心系のオフナー光学系やダイソン光学系等、様々なタイプの光学系が知られている。ここで、オフナー光学系においては、露光フィールドサイズを拡大しようとした場合、露光フィールドサイズをそのまま反映する主鏡（凹面鏡）が巨大化してしまい、重量が大きくなり、組み立て調整時等における取り扱いが困難になる。また、主鏡が大きくなることで、露光装置の重量やサイズも大きくなり露光装置の搬送等にも困難を生じる可能性がある。更に、光学特性の調整が困難であり、特に、等倍反射系においては倍率収差を変化させることが難しく、製造誤差等によって生じる倍率誤差を補正することが困難であるという問題がある。
【０００６】
この発明の課題は、露光フィールドサイズが広く、かつ、光学特性の調整を容易に行うことができる反射光学系を備える露光装置及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の露光装置は、マスクのパターンを照明光を用いて照明する照明光学系と、反射部材を備え前記マスクのパターンを感光性基板上に投影する投影光学系を備える露光装置において、前記反射部材は、少なくとも２つの部分反射部材を備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明の露光装置によれば、投影光学系の反射部材が複数の部分反射部材を備えるため、例えば、露光装置の搬送を行う際に反射部材を複数の部分反射部材に分解して搬送することができ、搬送時における反射部材の取り扱いを容易にすることができる。また、組み立て時に部分反射部材の設置位置を調整等することにより、投影光学系の結像特性、例えば、製造誤差によって生じる倍率誤差等を容易、かつ、適切に補正することができる。
【０００９】
また、この発明の露光装置は、マスクを照明する照明光学系と、前記マスクのパターンを感光性基板に投影する投影光学系を有する露光装置において、前記投影光学系は、複数の光学部材が光軸に対して対称に配置される対称光学系を有し、前記複数の光学部材の少なくとも１つは、複数の部分反射部材を有し、前記投影光学系の光学特性を調整するために、前記複数の部分反射部材の少なくとも１つを独立に移動させる駆動手段と、前記複数の部分反射部材の少なくとも１つの移動を制御するために前記駆動手段の駆動を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
この発明の露光装置によれば、投影光学系の光学部材の少なくとも１つが有する複数の部分反射部材を独立に移動させることによって、投影光学系の光学特性を調整している。従って、例えば、結像条件の変化や照明条件の変更等に応じて部分反射部材を移動させることによって、投影光学系の光学特性を適切に調整することができる。
【００１１】
また、この発明のマイクロデバイスの製造方法は、マスクのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された感光性基板を現像する現像工程とを含むマイクロデバイスの製造方法であって、前記露光工程は、この発明の露光装置を用いることを特徴とする。
【００１２】
この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、この発明の露光装置を用いて露光を行うため、マスクに形成された微細なパターンを感光性基板に良好に転写することができ、極めて良好なるマイクロデバイスを製造することができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の露光装置によれば、投影光学系の反射部材が複数の部分反射部材を備えているため、広い露光フィールドサイズに対応した大型の反射部材を複数の部分反射部材に分割して搬送することができる。従って、露光装置の搬送時における反射部材の取り扱いを容易にすると共に、部分反射部材を独立して移動させることにより、露光装置の光学特性を適切に調整することができる。
【００１４】
また、この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、マスクに形成された微細なパターンを感光性基板に良好に転写することができるため、極めて良好なるマイクロデバイスを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の実施の形態にかかる露光装置の概略構成を示す図である。図１において、感光性基板であるプレート（ガラス基板）Ｐの法線方向に沿ってＺ軸を、プレートＰ面内において図１の紙面に平行な方向にＹ軸を、プレートＰ面内において図１の紙面に垂直な方向にＸ軸をそれぞれ設定している。
【００１６】
図１に示す露光装置は、照明光学系ＩＬを備えている。照明光学系ＩＬは、例えば、高圧水銀ランプからなる光源１を備え、光源１は、回転楕円面からなる反射面を有する楕円鏡２の第１焦点位置に位置決めされている。従って、光源１から射出された照明光束は、楕円鏡２の第２焦点位置に光源像を形成する。楕円鏡２の第２焦点位置に形成された光源像からの光束は、コリメートレンズ３によりほぼ平行な光束に変換された後、所望の波長域の光束を選択的に透過させる波長選択フィルター４に入射する。波長選択フィルター４では、例えば、ｉ線（λ＝３６５ｎｍ）等の特定の光だけを選択的に透過させることができる。
【００１７】
波長選択フィルター４を介して選択された露光波長の光は、オプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ５に入射する。フライアイレンズ５は、正の屈折力を有する多数のレンズエレメントをその光軸が基準光軸ＡＸと平行になるように縦横に且つ稠密に配列することによって構成されている。フライアイレンズ５を構成する各レンズエレメントは、マスク上において形成すべき照野の形状（ひいてはプレート上において形成すべき露光フィールドの形状）と相似な矩形状の断面を有する。また、フライアイレンズ５を構成する各レンズエレメントの入射側の面は入射側に凸面を向けた球面状に形成され、射出側の面は射出側に凸面を向けた球面状に形成されている。
【００１８】
従って、フライアイレンズ５に入射した光束は多数のレンズエレメントにより波面分割され、各レンズエレメントの後側焦点面には１つの光源像がそれぞれ形成される。即ち、フライアイレンズ５の後側焦点面には、多数の光源像からなる実質的な面光源、即ち二次光源が形成される。フライアイレンズ５の後側焦点面に形成された二次光源からの光束は、その近傍に配置された開口絞り６に入射する。開口絞り６は、制御部２０からの制御信号に基づいて、照明に寄与する二次光源の範囲を規定するための可変開口部の開口径を変化させることにより、照明条件を決定するσ値（投影光学系の瞳面の開口径に対するその瞳面上での二次光源像の口径の比）を所望の値に設定する。
【００１９】
開口絞り６を介した二次光源からの光は、コンデンサー光学系７の集光作用を受けた後、所定のパターンが形成されたマスクＭを重畳的に均一照明する。マスクＭのパターンを透過した光束は、投影光学系ＰＬに入射する。ここで投影光学系ＰＬは、主鏡を構成する凹面鏡（凹面反射部材）と、該凹面鏡の曲率中心と合致する曲率中心または該凹面鏡の曲率中心と所定量だけずらした曲率中心を持つ凸面鏡（凸面反射面）とを有するオフナー光学系であり、凹面鏡は、第１凹面鏡（部分反射部材）１０と第２凹面鏡（部分反射部材）１１に分割されている。また、投影光学系ＰＬは、複数の光学部材が光軸Ａｘに対して対象に配置されている対象光学系を構成している。
【００２０】
投影光学系ＰＬに入射した光束は、ミラー８により偏向され第１凹面鏡１０に入射し、第１凹面鏡１０により反射されて凸面鏡１２に入射する。そして、凸面鏡１２により反射され第２凹面鏡１１に入射し、第２凹面鏡１１において反射されミラー９に入射する。ミラー９により偏向された光束は、感光性基板であるプレートＰ上にマスクパターンの像を形成する。このとき、マスクＭを保持するマスクステージＭＳ及び基板Ｐを保持するプレートステージＰＳを移動させて、投影光学系ＰＬに対してマスクＭとプレートＰとを移動させてスキャン露光を行う。このように、スキャン露光によりプレートＰ上には、マスクＭのパターンが転写露光される。
【００２１】
なお、照明光学系ＩＬは、投影光学系ＰＬにより形成される矩形状または円弧状の露光フィールドに見合うように、矩形状または円弧状の開口部を有する視野絞りをマスクＭやマスクＭと光学的に共役な位置に配置しても良く、さらには、投影光学系ＰＬにより形成される露光フィールドに見合う照明領域を視野絞り等で遮光することなく直接的に形成しても良い。ここで、矩形状の照明領域を形成する場合には、フライアイレンズ５は、矩形状のレンズ断面を有するレンズ素子を多数束ねたもので構成することが好ましく、円弧状の照明領域を形成する場合には、フライアイレンズ５は、円弧状のレンズ断面を有するレンズ素子を多数束ねたもので構成することが好ましい。
【００２２】
投影光学系ＰＬが備える第１凹面鏡１０と第２凹面鏡１１とは、それぞれ独立して移動させることができる。即ち、投影光学系ＰＬには、第１凹面鏡１０を光軸方向に移動させる駆動部１３ａ、第１凹面鏡１０を光軸Ａｘと直交する方向に移動（シフト）させる駆動部１３ｂ及び第１凹面鏡１０の反射面の角度を変化（チルト）させる駆動部１３ｃを有する駆動装置１３が備えられており、また、投影光学系ＰＬには、第２凹面鏡１１を光軸方向に移動させる駆動部１４ａ、第２凹面鏡１１を光軸Ａｘと直交する方向に移動（シフト）させる駆動部１４ｂ及び第２凹面鏡１１の反射面の角度を変化（チルト）させる駆動部１４ｃを有する駆動装置１４が備えられている。
【００２３】
制御部２０からの制御信号に基づいて、第１凹面鏡１０を光軸方向及び光軸Ａｘと直交する方向に移動させることができ、また、第１凹面鏡１０をチルトさせることができる。更に、制御部２０からの制御信号に基づいて、第２凹面鏡１１を光軸方向及び光軸Ａｘと直交する方向に移動させることができ、また、第２凹面鏡１１をチルトさせることができる。この投影光学系ＰＬにおいては、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１を光軸方向であって同方向に移動させることにより、倍率をほとんど変化させることなく像面湾曲を大きく変化させることができる。一方、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１を光軸方向であって異なる方向に移動させることにより、像面湾曲の変化を小さく抑えて倍率を変化させることができる。また、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１をシフト、またはチルトさせることによりコマ収差を補正することができる。
【００２４】
また、この露光装置には、マスクＭとプレートＰとの相対的な位置関係を検出するためのアライメント系としての顕微鏡光学系１５が備えられており、マスクＭとプレートＰとのアライメント時に、照明光学系ＩＬとマスクＭとの間に挿入される。顕微鏡光学系１５は、ＣＣＤ等の撮像部１５ａにより撮像されたマスクに形成されているマスクマークおよびプレートに形成されているアライメントマークの像を示す信号を図示しない通信制御部を介して制御部２０に送信する。制御部２０においては、マスクマークおよびアライメントマークの像を示す信号に基づいて、マスクＭとプレートＰとの相対的な位置関係を検出する。また、顕微鏡光学系１５は、アライメントマークの像に基づいて、結像条件の１つであるプレートＰの伸縮の検出を行なう。また、プレートＰに伸縮が生じている場合には、伸縮の大きさについても検出する。
【００２５】
この露光装置においては、顕微鏡光学系１５において撮像されたアライメントマークの像に基づいて、プレートＰに伸縮が生じていると判断された場合には、制御部２０から駆動装置１３及び駆動装置１４の少なくとも一方に対して、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１を光軸方向に移動させるための制御信号が送信される。
【００２６】
投影光学系ＰＬの駆動装置１３及び駆動装置１４は、制御部２０からの制御信号に基づいて、駆動部１３ａ及び駆動部１４ａを駆動し、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１を光軸方向であって異なる方向に移動させることにより、像面湾曲の変化を小さく抑えた状態でプレートＰの伸縮の大きさに応じて倍率を変化させる。
【００２７】
また、不図示の露光情報を入力する入力手段を介して制御部２０の内部のメモリ部に記憶された露光情報に基づいて、開口絞り６の開口径が変更され、新たなσ値が設定されることにより照明条件が変更された場合に、変更された照明条件に対応させて第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１をそれぞれ独立に移動させ、光学特性等を調整する。即ち、投影光学系ＰＬの駆動装置１３及び駆動装置１４は、制御部２０からの制御信号に基づいて、駆動部１３ａ及び駆動部１４ａを駆動し、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１を光軸方向に移動させ、駆動部１３ｂ及び駆動部１４ｂを駆動し、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１を光軸Ａｘと直交する方向に移動（シフト）させ、駆動部１３ｃ及び駆動部１４ｃを駆動し、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１の反射面の角度を変化（チルト）させることにより、投影光学系ＰＬの光学特性の調整を行なう。例えば、駆動部１３ｂ及び駆動部１４ｂを駆動し、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１を光軸Ａｘと直交する方向に移動（シフト）させることにより、また駆動部１３ｃ及び駆動部１４ｃを駆動し、第１凹面鏡１０及び第２凹面鏡１１の反射面の角度を変化（チルト）させることにより、投影光学系ＰＬの光学特性の１つであるコマ収差の調整を行なうことができる。以上のように、２つの駆動装置（１３、１４）を構成する少なくとも１つの駆動部（１３ａ〜１３ｃ、１４ａ〜１４ｃ）を駆動させることにより、照明条件等の変更に伴う投影光学系ＰＬの光学調整を行うことができる。
【００２８】
なお、照明条件を変更する変更手段は、開口絞り６の開口径の大きさを変化させるσ値の変更に限るものではなく、輪帯照明用の輪帯開口を持つ開口絞りや多極照明用の多極開口を持つ開口絞りを、通常照明の円形開口を持つ開口絞り６と交換可能に構成して、輪帯照明や多極照明を行うようにしても良い。さらには、照明条件を変更する変更手段は、オプテカルインテグレータとしてのフライアイレンズの上流の光路において、通常照明用の回折光学素子、輪帯照明用の回折光学素子及び多極照明用の回折光学素子の何れか１つが挿入可能に構成されたものであっても良い。
【００２９】
この実施の形態にかかる露光装置によれば、投影光学系の主鏡を構成する凹面鏡が複数の部分反射部材により構成されている。従って、露光フィールドサイズをそのまま反映する主鏡が巨大化した場合であっても、該凹面鏡を複数の部分反射部材に分割することによって露光装置の搬送等を容易に行うことができる。また、凹面鏡が複数の部分反射部材に分割されているため、例えば、搬送された露光装置を組み立てる際に露光装置の光学特性の調整等を容易に行うことができる。
【００３０】
また、部分反射部材である第１凹面鏡及び第２凹面鏡を、それぞれ独立に移動させることができるため、露光装置の製造時における製造誤差により生じる倍率誤差を容易に補正することができる。更に、露光装置の結像性能が使用環境により変化した場合であっても、凹面鏡を構成する部分反射部材である第１凹面鏡及び第２凹面鏡を、それぞれ独立に移動させることによって、結像特性を調整することができ、高い結像特性を長期的に維持することができる。
【００３１】
なお、上述の実施の形態にかかる露光装置においては、主鏡である凹面鏡が第１凹面鏡と第２凹面鏡の２つの部分反射部材を備える場合を例として説明しているが、部分反射部材の数は２つに限られるものではない。即ち、主鏡である凹面鏡を構成する部分反射部材の数やその形状は、露光フィールドサイズ等に対応できるものであればよく、例えば、主鏡である凹面鏡を３つの部分反射部材や、４つの部分反射部材に等分割してもよい。
【００３２】
また、上述の実施の形態にかかる露光装置において、環境変化等に応じて第１凹面鏡及び第２凹面鏡を所定方向に移動させるようにしてもよい。例えば、露光装置において、環境変化を検出する手段として、気圧計、温度計及び湿度計等の検出装置の少なくとも１つを備え、これらの検出装置からの検出情報に基づいて制御部２０が第１凹面鏡および第２凹面鏡を移動させて、投影光学系ＰＬの光学特性を調整するようにしても良い。
【００３３】
また、照明光学系ＩＬのフライアイレンズ５の下流に照明光の一部を取り出す光分割部材を配置すると共に、この光分割部材からの光を検出することにより照明光の照明時間や照射量を示す照射履歴の情報を得るための光検出装置を配置して、この光検出装置によって得られた照明光の照射時間や照射量を示す照射履歴の情報に基づいて、制御部は、２つの駆動装置（１３、１４）を構成する少なくとも１つの駆動部（１３ａ〜１３ｃ、１４ａ〜１４ｃ）を駆動させることにより、第１凹面鏡および第２凹面鏡を独立に移動させて、投影光学系ＰＬの所定の光学特性や結像性能を長期的に維持するようにしてもよい。
【００３４】
また、上述の実施の形態にかかる投影露光装置においては、所望のパターンが形成されているマスクを使用しているが、ＤＭＤ（デジタル・マイクロデバイス）や液晶表示素子の表示装置をマスクとして使用し、表示装置にて表示させた所望のパターンを感光性基板としてのプレートに露光してもよい。
【００３５】
また、上述の実施の形態においては、露光フィールドとして矩形形状のフィールドを形成して露光を行なっているが、円弧形状を有する露光フィールドを形成して露光を行うようにしてもよい。
【００３６】
また、上述の実施の形態においては、投影光学系に反射光学系であるオフナー光学系が用いられている露光装置について説明したが、投影光学系に他の反射光学系、またはダイソン光学系等の反射屈折光学系を用いた露光装置に本発明を適用してもよい。
【００３７】
また、以上の実施の形態では、１つのオフナー型の反射結像光学系により投影光学系ＰＬを構成した例を示したが、２つのオフナー型の反射結像光学系を直列に配置したものを投影光学系ＰＬとして構成しても良く、複数のオフナー型の反射結像光学系（複数の投影光学系ＰＬ）を並列的に配置（走査方向に対して横切る方向に並列配置）することにより、大型化するプレートＰへの露光に対応するようにしても良い。
【００３８】
上述の実施の形態にかかる露光装置では、照明光学系によってレチクル（マスク）を照明し、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板（ウエハ）に露光する（露光工程）ことにより、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、図２のフローチャートを参照して、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いたマイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造方法を説明する。
【００３９】
先ず、図２のステップＳ３０１において、１ロットのウエハ上に金属膜が蒸着される。次のステップＳ３０２において、その１ロットのウエハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップＳ３０３において、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系を介して、その１ロットのウエハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップＳ３０４において、その１ロットのウエハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップＳ３０５において、その１ロットのウエハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウエハ上の各ショット領域に形成される。
【００４０】
その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述のマイクロデバイスの製造方法によれば、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、高い結像性能を維持し極めて微細な回路パターンを有するマイクロデバイスを精度良く得ることができる。なお、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０５では、ウエハ上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、ウエハ上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。
【００４１】
また、上述の実施の形態にかかる露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとして液晶表示素子を得ることもできる。以下、図３のフローチャートを参照して、液晶表示素子の製造方法を説明する。図３において、パターン形成工程Ｓ４０１では、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２へ移行する。
【００４２】
次に、カラーフィルタ形成工程Ｓ４０２では、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程Ｓ４０２の後に、セル組み立て工程Ｓ４０３が実行される。セル組み立て工程Ｓ４０３では、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。セル組み立て工程Ｓ４０３では、例えば、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。
【００４３】
その後、モジュール組み立て工程Ｓ４０４にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、高い解像度を維持し極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子を精度良く得ることができる。
【実施例１】
【００４４】
表１は、実施例１にかかる露光装置におけるオフナー型の投影光学系ＰＬの設計データで、物体側から順に第１凹面鏡、凸面鏡、第２凹面鏡が配置されており、像面上における露光フィールドは２０ｍｍ×１４０ｍｍの矩形状を有する。また、投影光学系ＰＬの開口数は０．１である。なお、ｒは面の曲率半径、ｄは光軸上間隔、Ｒｅｆは反射面であることを示している。
［表１］
面                ｒ                      ｄ
物体面          ０．０００００        １５１０．０００００
１）  −１５１０．０００００        −７４７．０００００  Ｒｅｆ
２）    −７６３．０００００          ７４７．０００００  Ｒｅｆ
３）  −１５１０．０００００      −１５１０．０００００  Ｒｅｆ
像面            ０．０００００    
また、表２は、第１凹面鏡と第２凹面鏡とを同一方向に１００μｍ動かしたときの収差変動量を示し、表３は、第１凹面鏡と第２凹面鏡とを互いに逆の方向に１００μｍ動かしたときの収差変動量を示している。なお、ΔＬは、設計値における像面上での露光フィールドの幅と、第１凹面鏡と第２凹面鏡を移動させたときの像面上のスリット幅の差であり、倍率変化を表す。また、ΔＭ、ΔＳは、最大像高位置での設計値からの変化量を表す。なお、表２中のＥ−０５は１０−５を示している。
［表２］
ΔＬ  −７．８８Ｅ−０５
ΔＭ    ０．０２３９４６７
ΔＳ    ０．００７８７４６
［表３］
ΔＬ  −０．００５２４１７
ΔＭ    ０．０００３１６２
ΔＳ    ０．００００１０５
ここで、表２及び表３に示すように、部分反射部材である第１凹面鏡と第２凹面鏡とを同一方向へ動かした場合には、ＭＳ像面は変化するが、大きさ（倍率）はほとんど変化していない。その一方、第１凹面鏡と第２凹面鏡とを互いに逆の方向へ動かした場合には、同一方向へ動かした場合に比べてＭＳ像面の変化量が少なく、大きさ（倍率）の変化量は同一方向へ動かした場合に比べて大きくなっている。従って、第１凹面鏡と第２凹面鏡とを同一方向へ動かすことにより、倍率をほとんど変化させることなく像面湾曲を変化させることができ、第１凹面鏡と第２凹面鏡とを互いに逆方向へ動かすことにより、像面湾曲の変化を小さく抑えて倍率を変化させることができることが確認できた。
【００４５】
また、表１のデータに基づいて、図１に示す如き光軸Ａｘを含むＺＹ平面と直交するＸ軸方向と平行な軸を中心に第１凹面鏡と第２凹面鏡を一体的に反時計回りに１分チルトさせたときの収差変位を表４に示し、また、表１のデータに基づいて、図１に示す如き光軸Ａｘを含むＺＹ平面と直交するＸ軸方向と平行な軸を中心に第１凹面鏡のみを反時計回りに１分チルトさせたときの収差変位を表５に示している。
【００４６】
さらに、表１のデータに基づいて、図１に示す如き光軸Ａｘと直交する＋Ｙ方向に第１凹面鏡と第２凹面鏡を一体的に１０μｍシフトさせたときの収差変位を表６に示し、表１のデータに基づいて、図１に示す如き光軸Ａｘと直交する＋Ｙ方向に第１凹面鏡のみを１０μｍシフトさせたときの収差変位を表７に示している。
【００４７】
ここで、ΔＬは、設計値における像面上での露光フィールドの幅と第１凹面鏡と第２凹面鏡との少なくとも一方を移動させたときの像面上のスリットの幅の差であり、倍率変化を示す。また、ΔＣＯＭＡ−は最大像高における最大ＮＡ（＝０．１）での上下のコマ収差の差の変化量を表し、ΔＣＯＭＡ＋は最大像高における最大ＮＡ（＝０．１）での上下のコマ収差の和の変化量を表している。但し、上下のコマ収差の和はコマ収差の対称性、上下のコマ収差の差は収差量の大きさの目安を示す。また、表４及び表６中のＥ−０５は１０−５を示している。
［表４］
ΔＬ            ０．０００１２
ΔＣＯＭＡ＋    −１Ｅ−０５
ΔＣＯＭＡ−    −０．０４６９３
［表５］
ΔＬ            −０．００４８５
ΔＣＯＭＡ＋    −０．００６７１
ΔＣＯＭＡ−    −０．０２３４４
［表６］
ΔＬ            ０．０００１１
ΔＣＯＭＡ＋    ３Ｅ−０５
ΔＣＯＭＡ−    −０．００１０７
［表７］
ΔＬ            ０
ΔＣＯＭＡ＋    ０
ΔＣＯＭＡ−    −０．００９２３
以上の表４〜表７から、第１凹面鏡及び第２凹面鏡を独立に移動（チルト、シフト、光軸方向移動）させることにより、コマ収差をコントロールすることができることが理解できる。
【００４８】
以上のように、第１凹面鏡及び第２凹面鏡を独立に移動させることにより、倍率、非点収差、像面湾曲、コマ収差等をそれぞれコントロールすることができ、投影光学系ＰＬの光学調整が可能となる。
【００４９】
なお、以上の実施例では、矩形の露光フィールドの場合について示したが、本発明では実施例を円弧状の露光フィールドとすることも可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】この発明の実施の形態にかかる露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造方法を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
Ｍ・・・マスク、ＰＬ・・・投影光学系、Ｐ・・・プレート、ＩＬ・・・照明光学系、１０・・・第１凹面鏡、１１・・・第２凹面鏡、１２・・・凸面鏡、１３、１４・・・駆動装置、２０・・・制御部。
【図１】
2006196559.tif 000003
【図２】
2006196559.tif 000004
【図３】
2006196559.tif 000005