JP3666606B2

JP3666606B2 - Projection exposure equipment

Info

Publication number: JP3666606B2
Application number: JP32996294A
Authority: JP
Inventors: 欣也加藤; 昌美関
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1993-12-06
Filing date: 1994-12-05
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2020-06-29
Also published as: JPH07218863A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は投影露光装置に関し、特に複数の投影光学ユニットからなる投影光学系の自己補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ワープロ、パソコン、テレビ等の表示素子として、液晶表示パネルが多用されるようになった。液晶表示パネルは、ガラス基板上に透明薄膜電極をフォトリソグラフィの手法で所望の形状にパターンニングして作られる。このリソグラフィのための装置として、マスク上に形成された原画パターンを投影光学系を介してガラス基板上のフォトレジスト層に露光するミラープロジェクションタイプのアライナーが使われていた。
【０００３】
ところで、従来のミラープロジェクションタイプのアライナーでは、露光領域を拡大するために、露光領域を分割して露光していた。具体的には、被露光基板であるプレート上の露光領域をたとえば４つの領域に分割し、第１のマスクと第１の領域とを走査露光し、第１の領域に第１のマスクの回路パターンを転写する。次いで、第１のマスクと第２のマスクとを交換するとともに、投影光学系の露光領域と第２の領域とが重なるように、プレートをステップ的に移動させる。そして、第２のマスクと第２の領域とを走査露光して、第２のマスクの回路パターンを第２の領域上に転写する。以下、第３のマスクおよび第４のマスクならびに第３の領域および第４の領域について同様の工程を繰り返し、第３のマスクおよび第４のマスクの回路パターンをそれぞれ第３の領域および第４の領域に転写していた。
【０００４】
このように、露光領域を分割して露光する場合、１つの露光領域に対して複数回の走査露光を行うためスループット（単位時間当たりの露光基板量）が低い。さらに、分割露光の場合には、隣接する露光領域との間に継ぎ目が発生するのでその継ぎ精度を高める必要がある。このため、投影光学系の倍率誤差を０に近づける必要があるとともに、アライメント精度の大幅な向上が要求され、装置のコスト高を招いてしまう。
【０００５】
一方、分割露光することなく大きな１つの露光領域を一括して走査露光するために、投影光学系の大型化を図ることが考えられる。しかしながら、投影光学系の大型化を図るためには、大型の光学素子を非常に高精度に製作する必要があり、その結果製作コストの増大および装置の大型化を招く。また、投影光学系の大型化により収差の増大すなわち結像性能の低下を招いてしまう。
【０００６】
そこで、投影光学系を等倍正立像を形成する複数の投影光学ユニットで構成した投影露光装置が提案されている（特願平５−１６１５８８号）。この出願で提案された投影露光装置では、各投影光学ユニットが第１部分光学系および第２部分光学系からなり、各部分光学系はダイソン型、オフナー型等の反射型の光学系である。
このように、複数の投影光学ユニットで投影光学系を構成した投影露光装置では、各投影光学ユニットは小型でも全体として１つの大きな露光領域を走査露光することができるという利点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の投影露光装置では、各投影光学ユニットが複数の反射面を含んでいるので、反射面の取り付け誤差等に起因して各投影光学ユニットを介してそれぞれ形成される像の相互間の向きに誤差が発生する。そして、投影光学系が複数の投影光学ユニットで構成されているので、上述した像の相互間の向きの誤差を補正しない限り、走査露光したときに各投影光学ユニットを介してそれぞれ形成される像の間の整合性が損なわれるという不都合があった。
【０００８】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、複数の投影光学ユニットで投影光学系を構成しながら各投影光学ユニットの像の間の整合性の高い投影露光装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による投影露光装置は以下の構成を有する。例えば図３に示す如く、本発明の投影露光装置は、投影光学系（２１Ａ〜２１Ｃ）に対して第１の基板および第２の基板を相対的に移動させて前記第１の基板上に形成されたパターンを前記投影光学系を介して前記第２の基板上に投影露光するものであって、前記投影光学系は、前記第１の基板に形成されたパターンの等倍正立像を前記第２の基板上に形成する複数の投影光学ユニット（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ）からなり、前記複数の投影光学ユニットの各々は、前記第１の基板からの光を偏向させる第１の偏向部材と、該第１の偏向部材からの光を反射させる反射鏡と、該反射鏡からの光を前記第２の基板へ向けて偏向させる第２の偏向部材とを有しかつ少なくとも像側がテレセントリックな光学系であり、前記複数の投影光学ユニットを介して前記第２の基板上に形成される複数の像の相互間のうち任意の像の回転を補正するための補正手段を備え、該補正手段は、前記任意の像を形成する投影光学ユニットに設けられた前記第１および第２の偏向部材を、該投影光学ユニットに設けられた前記反射鏡を保持する鏡筒に対して回転させる駆動部を含むように構成される。
【００１０】
本発明の好ましい態様によれば、前記補正手段は、所定ピッチを有し且つ前記投影光学系の物体面に相当する位置に位置決めされる第１の明暗格子（１５）と、該第１の明暗格子と同一のピッチを有し且つ前記投影光学系の像面に相当する位置に位置決めされる第２の明暗格子（１６）と、前記投影光学ユニットによる前記第１の明暗格子の像および前記第２の明暗格子から生ずるモアレ縞を観測するための観測手段（１３，１４）と、該観測手段で観測したモアレ縞に基づいて前記複数の投影光学ユニットの各々の位置決めを補正するための位置決め補正手段とを備えている。
【００１１】
【作用】
以上のように、本発明では、複数の投影光学ユニットからなる投影光学系を有する走査型の投影露光装置において、投影光学系の物体面および像面に相当する位置にそれぞれ明暗の格子パターンを配置する。各格子パターンは、透明部と不透明部とが交互に等間隔平行に並んだパターンであり、互いにほぼ平行に且つほぼ同じ向きに配置される。そして、２つの明暗格子パターンおよび投影光学系を介した照明光を受光し、各投影光学ユニットについてモアレ縞を観測する。
【００１２】
後述するように、各投影光学ユニットを介してそれぞれ形成される像の向きが同じであれば、各投影光学ユニットについて観測されるモアレ縞のピッチは等しい。換言すれば、２つの投影光学ユニットについてモアレ縞のピッチを計測し、各投影光学ユニットを介して形成された像の相互間の向きの誤差を検出することができる。
したがって、モアレ縞のピッチが等しくなるように各投影光学ユニットの反射面（第１および第２の偏向部材、反射鏡）の向きをほぼ一定にすることにより、各投影光学ユニットを介して形成される像の向きをほぼ一定にすることができる。その結果、各投影光学ユニット間の整合性の高い投影露光が可能になる。
【００１３】
【実施例】
本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施例にかかる投影露光装置の構成を示す斜視図である。また、図２は、図１の投影露光装置の投影光学系の構成を示す図である。
図１では、所定の回路パターンが形成されたマスク１０８とレジストが塗布されたガラス基板からなるプレート１０９とが搬送される方向（走査方向）をＸ軸とし、マスク１０８の平面内でＸ軸と直交する方向をＹ軸とし、マスク１０８の法線方向をＺ軸としている。
【００１４】
図示の投影露光装置は、図中ＸＹ平面内のマスク１０８を均一に照明するための照明光学系１１０を備えている。マスク１０８の下方（−Ｚ方向）には、複数の投影光学ユニット１０２ａ乃至１０２ｇからなる投影光学系が配設されている。各投影光学ユニットはそれぞれ同じ構成を有する。投影光学系のさらに下方には、プレート１０９がＸＹ平面とほぼ平行になるようにステージ１６０上に載置されている。
なお、走査露光中、マスク１０８とプレート１０９とは図中矢印方向（Ｘ０方向）に一体的に移動される。
【００１５】
図２は、各投影光学ユニットの構成を概略的に示す図である。図示の投影光学ユニットは、第１の部分光学系（１２１〜１２４）と、視野絞り１２５と、第２の部分光学系（１２６〜１２９）とから構成されている。第１部分光学系（１２１〜１２４）および第２部分光学系（１２６〜１２９）は、それぞれダイソン型の光学系であって、同じ構成を有する。
【００１６】
第１の部分光学系は、マスク１０８からの光を＋Ｘ軸方向（図中右側）に偏向するプリズム１３０の第１の反射面１２１と、この第１の反射面１２１で反射された光を収束させるための平凸レンズ１２２と、この平凸レンズ１２２を通過した光を平凸レンズ１２２に反射する凹面鏡１２３と、平凸レンズ１２２を介して入射した光を図中−Ｚ方向に偏向するプリズム１３０の第２の反射面１２４とからなる。
上述したように、第１の部分光学系と第２の部分光学系とは全く同じ構成を有する。図２において、第２の部分光学系の構成要素には第１の部分光学系の構成要素と異なる符号が付されているが、第２の部分光学系の構成について重複する説明を省略する。
【００１７】
マスク１０８を透過した照明光は、プリズム１３０の第１の反射面１２１で＋Ｘ方向（図中右側）に偏向され、平凸レンズ１２２に入射する。平凸レンズ１２２で収束された光は、凹面鏡１２３で−Ｘ方向（図中左側）に反射され、再び平凸レンズ１２２に入射する。平凸レンズ１２２を通過した光は、プリズム１３０の第２の反射面１２４で−Ｚ方向（図中下方）に偏向され、第１の部分光学系と第２の部分光学系との間にマスク１０８のパターンの一次像が形成される。
このように、第１の部分光学系（１２１〜１２４）によって形成された一次像は、Ｘ方向の横倍率が＋１倍でＹ方向の横倍率が−１倍のマスク１０８の等倍像である。なお、一次像が形成される位置には視野絞り１２５が配置されている。
【００１８】
視野絞り１２５を介した一次像からの光は、第２の部分光学系のプリズム１３１の第１の反射面１２６で＋Ｘ方向（図中右側）に偏向され、平凸レンズ１２７に入射する。平凸レンズ１２７で収束された光は、凹面鏡１２８で−Ｘ方向（図中左側）に反射され、再び平凸レンズ１２７に入射する。平凸レンズ１２７を通過した光は、プリズム１３１の第２の反射面１２９で−Ｚ方向（図中下方）に偏向され、プレート１０９上にはマスク１０８のパターンの二次像が形成される。
【００１９】
上述したように、第１の部分光学系と第２の部分光学系とは全く同じ構成を有し、第２の部分光学系はＸ方向の横倍率が＋１倍でＹ方向の横倍率が−１倍の一次像の等倍像を形成する。したがって、第１および第２の部分光学系を介してプレート１０９上に形成される二次像は、マスク１０８の等倍正立像（Ｘ方向およびＹ方向の横倍率がともに＋１倍の像）となる。ここで、第１および第２のダイソン型部分光学系からなる投影光学ユニットは、両側（物体側および像側の双方）テレセントリック光学系である。
【００２０】
一般に、ダイソン型光学系では収差が十分小さい領域として規定される最大視野領域はほぼ半円形状となる。したがって、視野絞り１２５には形成される開口部は、半円形状の最大視野領域内において規定される。本実施例では、視野絞り１２５には、台形状の開口部が形成されている。
図１において、投影光学ユニット１０２ａ乃至１０２ｇにそれぞれ配置された視野絞りにより、マスク１０８上において台形状の視野領域１０８ａ乃至１０８ｇが規定される。これらの視野領域１０８ａ乃至１０８ｇの像は、投影光学系を介してプレート１０９上の露光領域１０９ａ乃至１０９ｇにおいて等倍正立像として形成される。
【００２１】
ここで、投影光学ユニット１０２ａ乃至１０２ｄは、対応する視野領域１０８ａ乃至１０８ｄが図中Ｙ方向すなわち走査直交方向に沿って直線状に並ぶように配設されている。一方、投影光学ユニット１０２ｅ乃至１０２ｇは、対応する視野領域８ｅ乃至８ｇがＹ方向に沿って視野領域８ａ乃至８ｄとは異なる直線状に並ぶように配設されている。
【００２２】
なお、投影光学ユニット１０２ａ乃至１０２ｄの長手方向および投影光学ユニット１０２ｅ乃至１０２ｇの長手方向はともにＸ軸に平行で、且つ投影光学ユニット１０２ａ乃至１０２ｄの反射面と投影光学ユニット１０２ｅ乃至１０２ｇの反射面とが近接するように、すなわち第１群の投影光学ユニット１０２ａ乃至１０２ｄと第２群の投影光学ユニット１０２ｅ乃至１０２ｇとが対向するように構成されている。さらに、Ｙ方向に沿って投影光学ユニット１０２ａ、１０２ｅ、１０２ｂ、１０２ｆ、１０２ｃ、１０２ｇ、１０２ｄの順に第１群と第２群とが交互に配設されている。
【００２３】
なお、マスク１０８上の視野領域１０８ａ乃至１０８ｇは、それぞれ対応する投影光学ユニット内の視野絞りの開口部形状によって規定される。したがって、照明光学系１１０には、視野領域１０８ａ乃至１０８ｇを厳密に規定するための光学系を設ける必要がない。
このように、プレート１０９上には、投影光学ユニット１０８ａ乃至１０８ｄを介して露光領域１０９ａ乃至１０９ｄがＹ方向に沿って直線状に形成され、投影光学ユニット１０８ｅ乃至１０８ｇを介して露光領域１０９ｅ乃至１０９ｇがＹ方向に沿って直線状に形成される。これらの露光領域１０９ａ乃至１０９ｇは、マスク１０８上の視野領域１０８ａ乃至１０８ｇの等倍正立像である。
【００２４】
次いで、投影光学ユニット１０２ａ乃至１０２ｇによって規定される視野領域１０８ａ乃至１０８ｇのマスク１０８上における位置関係を説明する。
台形状の視野領域１０８ａ乃至１０８ｄの短辺部分と同じく台形状の視野領域１０８ｅ乃至１０８ｇの短辺部分とが対向するように配置され、さらに各視野領域の三角形状端部とこれに隣接する視野領域の対応する三角形状端部とがＸ方向（走査方向）に重複するようになっている。
【００２５】
このように、第１群の視野領域１０８ａ乃至１０８ｄと第２群の視野領域１０８ｅ乃至１０８ｇとをＹ方向に交互に配置するのは、各投影光学ユニットが両側テレセントリック光学系であるため、ＸＹ平面において投影光学ユニット１０２ａ乃至１０２ｇが占める領域がそれぞれ対応する視野領域１０８ａ乃至１０８ｇより大きくなってしまうからである。
【００２６】
すなわち、直線状に配列した投影光学ユニット１０２ａ乃至１０２ｄの視野絞りによって規定される視野領域１０８ａ乃至１０８ｄでは、各領域の間でＹ方向に間隔が発生する。その結果、投影光学ユニット１０２ａ乃至１０２ｄだけではプレート１０９上においてＹ方向に連続した露光領域を確保することができなくなってしまう。そこで、投影光学ユニット１０２ｅ乃至１０２ｇを付設して、対応する視野領域１０８ｅ乃至１０８ｇで視野領域１０８ａ乃至１０８ｄのＹ方向間隔を補完して、Ｙ方向に連続した露光領域を確保している。なお、本実施例においては、視野領域１０８ａ乃至１０８ｇの中で最もＹ方向において端部に位置する視野領域１０８ａおよび１０８ｄの端部は、マスク１０８のパターンが形成される領域のＹ方向の端部と一致している。
【００２７】
このように、マスク１０８上の視野領域１０８ａ乃至１０８ｇにおいて、走査方向（Ｘ方向）に沿った視野領域の長さの総和が走査直交方向（Ｙ方向）の任意の位置において一定になっている。すなわち、視野領域の等倍正立像である露光領域１０９ａ乃至１０９ｇにおいても、走査方向（Ｘ方向）に沿った視野領域の長さの総和が走査直交方向（Ｙ方向）の任意の位置において一定になる。その結果、走査露光により、プレート１０９上の全面に亘って均一な露光光量分布を得ることができる。
【００２８】
図３は、本発明の実施例にかかる投影露光装置の補正手段の構成を示す図である。図中、投影光学ユニット２１Ａ乃至２１Ｃは、図２に示す構成を有するダイソン型の光学系である。
図示の補正手段は、投影光学系の投影パターン面に相当する位置に配置された明暗の格子パターン１５を備えている。
【００２９】
また、投影光学系の像面に相当する位置には、格子パターン１５と同じ構成の明暗の格子パターン１６が設けられている。なお、格子パターン１５および１６は、同一ピッチのパターン（透明部と不透明部とが交互に等間隔平行に並んだパターン）であって互いにほぼ平行に且つほぼ同じ向きに位置決めされている。図３においては、図面の明瞭化のために格子パターン１５および１６の一部だけを示している。
【００３０】
図示の補正手段はさらに、投影光学系の図中下方に配置された受光レンズ１３と、この受光レンズ１３のさらに図中下方に配置されたイメージセンサ１４とを備えている。なお、受光センサ１３は、少なくとも物体側（投影光学ユニット２１Ａ〜２１Ｃ側）がテレセントリックで構成されている。また、図中破線で示すように、受光センサ１３およびイメージセンサ１４は一体となって、各投影光学ユニットの像面に沿った方向に移動可能に構成されており、各投影光学ユニットの図中下方に順次移動することができる。さらに、格子パターン１６とイメージセンサ１４の受光面とは、共役関係になっている。
こうして、照明光学系（不図示）からの照明光１は、格子パターン１５、各投影光学ユニットおよび格子パターン１６を通過し、受光レンズ１３を介してイメージセンサ１４で受光されるようになっている。
【００３１】
次に図４及び図５を参照して本実施例の格子パターン１５，１６、受光レンズ１３およびイメージセンサ１４の構成について説明する。図４は本実施例におけるステージの構成を概略的に示す斜視図であり、図３と対応した座標系を採用している。また、図５は本実施例のＸＺ断面図である。
図４において、マスク１０８はＸＹ平面内に沿って移動可能なマスクステージ１５０上に真空吸着の手法により載置されている。このマスクステージ１５０は図５に示す通り、マスク１０８を通過する露光光を通過させるための開口部を持つものである。なお、マスクステージ１５０上に載置されるマスク１０８のパターン面（パターンが設けられる面）は、下側（プレート１０９側）となる。
【００３２】
図４に戻って、プレート１０９はＸＹ平面内に沿って移動可能なプレートステージ１６０上に真空吸着の手法により載置されている。ここで、マスクステージ１５０及びプレートステージ１６０は、それぞれＹＺ平面において「Ｃ字状」の断面を持つキャリッジ１７０に設けられている。このキャリッジ１７０はＸ方向に沿って移動可能に設けられている。
【００３３】
キャリッジ１７０上のマスクステージ１５０とは異なる部分（キャリッジ１７０上のマスクステージ１５０に隣接する端部）には、格子パターン１５を持つ基板ガラス１４１を支持するガラス支持台１４３が固設されている。図５に示す如く、このガラス支持台１４３も格子パターン１５を通過する照明光学系１１０からの光を通過させるための開口部を有する。なお、ガラス支持台１４３上に載置される基板ガラス１４１の格子パターン１５は、下側（プレート１０９側）となり、かつマスクステージ１５０上のマスク１０８のパターン面と同一の面内に位置する。
【００３４】
図４に戻って、キャリッジ１７０上のプレートステージ１５０とは異なる部分には、格子パターン１６を持つ基板ガラス１４２を支持するガラス支持台１４４が固設されている。図５に示す如く、このガラス支持台１４４は、格子パターン１６を通過する光を通過させるための開口部を有する。なお、ガラス支持台１４４上に載置される基板ガラス１４２の格子パターン１６は、プレート１０９の上側（マスク１０８側）の面と同一の面内に位置する。
【００３５】
また、図４に戻って、ガラス基板上１４１上の格子パターン１５及びガラス基板１４２上の格子パターン１６は、図中Ｘ方向に沿ったピッチを有する。
そして、キャリッジ１７０には、図中Ｙ方向に延びた溝であるガイド１４６が設けられている。ここで、図３に示す受光レンズ１３及びイメージセンサ１４を有する検出ユニット１４５は、ガイド１４６の溝に移動可能に取り付けられている。従って、検出ユニット１４５は、図中Ｙ方向に沿って移動可能となる。なお、不図示ではあるが、検出ユニット１４５にはリニアエンコーダが設けられており、検出ユニット１４５のＹ方向の位置を検出できる構成となっている。
【００３６】
図５に示すように、検出ユニット１４５の受光レンズ１３によって、ガラス基板１４２上の格子パターン１６と、イメージセンサ１４の撮像面とが共役になっている。そして、ガラス基板１４２上の格子パターン１６とガラス基板１４１上の格子パターン１５とは、これらの格子パターン１５及び１６の間に配置される投影光学系（１２２〜１２８）によって共役な関係であるため、イメージセンサ１４においては、格子パターン１５の像（３次像）と、格子パターン１６の像（正確には１次像）とが形成される。すなわち、イメージセンサ１４上には、格子パターン１５と格子パターン１６とのモアレ縞が形成される。
【００３７】
なお、本実施例では、格子パターン１５はキャリッジ１７０上に設けられているが、マスク１０８を支持するマスクステージ１５０上の一部に設けられていても良い。また、格子パターン１６はキャリッジ１７０上に設けられているが、プレート１０９を支持するステージ１６０上の一部に設けられていても良い。
【００３８】
ここで、受光レンズ１３が物体側テレセントリック（投影光学系１２２〜１２８側がテレセントリック）でない場合には、受光レンズ１３と格子パターン１６との間の距離変動によりイメージセンサ１４上での倍率が変化し、正確なピッチの検出が困難になるため好ましくない。本実施例においては、受光レンズ１３が物体側テレセントリックであるため、受光レンズ１３およびイメージセンサ１４が一体となって移動するときに、格子パターンとの距離変動が生じても、正確にピッチを検出することができる。
【００３９】
図６は、投影光学ユニットの反射面の位置ずれと形成される像の向きとの関係を説明する図であって、（ａ）は第２の部分光学系の反射面だけが位置ずれした場合を、（ｂ）は第２の部分光学系全体が位置ずれした場合を示している。
なお、図６に示す投影光学ユニットは、図２に示す構成を有するダイソン型の光学系である。
【００４０】
図６（ａ）において、第２の部分光学系の第１および第２の反射面を有するプリズムが光軸２を中心として角度θだけ図示の方向に回転すると、視野絞り７の位置に形成される投影パターン３１の一次像３２の向きは全く影響を受けないが、投影光学ユニットの像面位置に形成される投影パターン３１の二次像３３は光軸２を中心として角度２θだけ図示の方向に回転してしまう。
【００４１】
一方、図６（ｂ）において、第２の部分光学系全体が光軸２を中心として角度θだけ図示の方向に回転すると、視野絞り７の位置に形成される投影パターン３１の一次像３２の向きは全く影響を受けないが、投影光学ユニットの像面位置に形成される投影パターン３１の二次像３３は光軸２を中心として角度２θだけ図示の方向に回転してしまう。換言すれば、投影光学ユニットの反射面を光軸２回りに回動させることにより、形成される像の向きを調節することができる。
このように、各投影光学系の反射面の取り付けに回転誤差があると、各投影光学ユニットを介してそれぞれ形成される像の向きが一定にならないので、走査露光したときに各投影光学ユニットを介してそれぞれ形成される像の間の整合性が損なわれる。また、投影光学ユニット全体が他の投影光学ユニット全体に対して回転誤差のある状態で取り付けられていても、それぞれ形成される像の間の整合性が損なわれる。
【００４２】
一方、格子パターン１５および格子パターン１６は、それぞれ投影光学系の投影パターン面および像面に相当する位置にあるので、２つの格子パターンは互いに共役関係にある。そして、格子パターン１５と格子パターン１６とはほぼ平行に且つほぼ同じ向きに配置されている。したがって、イメージセンサ１４においてモアレ縞を観測することができる。
観測されるモアレ縞のピッチｐは、明暗格子のピッチをｄとし、格子相互の回転角（格子パターン１５の二次像と格子パターン１６との交差角に対応）をδとして、次式（１）で表される。
ｐ＝ｄ／δ （１）
【００４３】
明暗格子のピッチｄは定数であるから、観測されるモアレ縞のピッチｐが一定であれば格子パターン１５の二次像と格子パターン１６との交差角δが一定であることを検知することができる。ここで、モアレ縞のピッチｐには２つの格子パターンの交差角δの絶対値が対応しているだけで格子パターン１６に対する格子パターン１５の二次像の向きは２通り考えられる。
したがって、各投影光学ユニットについてモアレ縞のピッチを計測するとともに各投影光学ユニットの反射面を光軸回りに適宜回動させながら、モアレ縞のピッチが各投影光学ユニット間でほぼ一定になるように反射面の向きも合わせて調節すれば、各投影光学ユニットを介して形成される像の相互間の向きの誤差を補正することができる。
【００４４】
具体的には、図６（ａ）にしたがって、投影光学ユニットの第２の部分光学系のプリズムの反射面だけを回転させて補正する場合には、プリズムと平凸レンズとを分離する必要がある。一方、図６（ｂ）にしたがって、投影光学ユニットの第２の部分光学系全体とともにその反射面を回転させて補正する場合には、図３において参照符号２０で示す光学系全体を図中矢印の方向に回動させる必要がある。
【００４５】
次に、図７を参照して本実施例における投影光学ユニットの調整機構について説明する。図７（ａ）は投影光学ユニットのＸＹ平面図であり、図７（ｂ）は投影光学ユニットのＸＺ平面図であり、図７（ｃ）は投影光学ユニットのＹＺ平面図である。なお、図７に示す投影光学ユニットは、第２の部分光学系（１２６〜１２９）のみを示す。
【００４６】
図７（ａ），（ｂ）において、反射面１２６，１２９を持つプリズム１３１は支持枠２０９ａに保持されており、平凸レンズ１２７と凹面鏡１２８とを一体に支持する鏡筒２１０は、支持枠２０９ｂに保持されている。ここで、支持枠２０９ａ，２０９ｂは、図中一点鎖線で示す平凸レンズ１２７と凹面鏡１２８との光軸Ａｘを含むＸＺ平面に沿って３か所に設けられたヒンジ部分２０９ｃを介して一体となっている。プリズム１３１と鏡筒２１０とは、ヒンジ部分２０９ｃを回転中心としてＹＺ平面内において揺動可能に構成される。なお、このとき、回転中心となるヒンジ部分２０９ｃは、投影光学系を通過する光束を遮光しない位置になる。
【００４７】
図７（ｂ）を図中−Ｘ方向側から見た平面図である図７（ｃ）を参照して簡単に説明する。図７（ｃ）において、支持枠２０９ａは、ＹＺ平面内において２つの開口部２０９ａ₁，２０９ａ₂を有する。プリズム１３１はこれらの開口部２０９ａ₁，２０９ａ₂を覆う如く取り付けられている。図７（ｃ）では、回転中心となるヒンジ部分２０９ｃを図中斜線で囲って示してある。図示の通り、このヒンジ部分２０９ｃは開口部２０９ａ₁，２０９ａ₂を挟む如くＺ方向に沿って設けられており、図２の視野絞り１２５により規定される視野の範囲外に上記接続部分が位置することが分かる。
【００４８】
図７（ａ）に戻って、支持枠２０９ａ，２０９ｂおよびヒンジ部分２０９ｃからなる弾性ヒンジ２０９には、圧電素子あるいは積層型圧電素子からなるアクチュエータ２０７と、静電容量型センサからなる変位センサ２０８とが設けられている。
【００４９】
図８に示す如く、アクチュエータ２０７を伸縮させると、ヒンジ部分２０９ｃを回転中心としてプリズム１３１の反射面が鏡筒２１０に対して回転し、投影光学ユニットによる像はこのプリズム１３１の回転量θの２倍の回転量だけ回転する。ここで、変位センサ２０８の位置における支持枠２０９ａ，２０９ｂの変位量をΔとし、ヒンジ部分２０９ｃと変位センサ２０８とのＹ方向の距離をＬとすると、プリズム１３１の回転量θは、
θ≒Δ／Ｌ（２）
で表される。ここで、変位センサ２０８が約１０ｎｍの精度であり、回転中心であるヒンジ部分２０９ｃと変位センサ２０８とのＹ方向の距離Ｌを１００ｍｍとした場合、
１０ｎｍ／１００ｍｍ＝０．１μｒａｄ（０．０２”）（３）
の精度でプリズムの回転量θを測定できる。従って、アクチュエータ２０７としては、例えば分解能１ｎｍのピエゾ素子を使用すれば、上記０．１μｒａｄの精度でプリズムの回転量の制御を行うことができる。
【００５０】
なお、図７および図８に示す例では、平凸レンズ１２７および凹面鏡１２８を保持する鏡筒２１０に対してプリズム１３１を回転制御しているが、その代わりに、プリズム１３１、平凸レンズ１２７および凹面鏡１２８を鏡筒によって一体的に保持し、この鏡筒と露光装置本体との接続部分にアクチュエータ２０７、変位センサ２０８および弾性ヒンジ２０９を設ければ、第２の部分光学系全体の回転制御が可能となる。
【００５１】
また、図７および図８に示す例では、ヒンジ部分２０９ｃが光軸を含むＹＺ平面内に３か所設けられているが、プリズム１３１と平凸レンズ１２７との間隔を十分に確保できない場合には、このヒンジ部分２０９ｃを−Ｙ方向における弾性ヒンジ２０９の端部に設ければ良い。このときには、ヒンジ部分２０９ｃはＺ方向に延びた形状の１つの部材となり、光軸を含まないＸＺ平面内に設けられる。
【００５２】
次にアクチュエータ２０７および変位センサ２０９の制御系について図９を参照して説明する。図９において、受光レンズ１３は拡大倍率を有し、イメージセンサ１４の撮像面上に格子パターン１６上に形成されるモアレ縞の拡大像を形成する。演算手段２０４は、イメージセンサ１４からの出力に基づいて、モアレ縞のピッチを計測する。また、演算手段２０４は、このモアレ縞のピッチをメモリー２０５に記憶させる。差分演算器２０６は、モアレ縞のピッチと、メモリーに記憶されたモアレ縞のピッチとの差分をとり、この差分が一定量となるように、アクチュエータ２０７を駆動する。
【００５３】
上記の制御の具体例について図３乃至図５、図９及び図１０を参照して詳述する。なお、図１０は本実施例による調節動作の一例を示すフローチャート図である。
【００５４】
〔ステップ０〕
ステップ０では、演算手段２０４は、投影光学ユニット２１Ａの視野内に検出ユニット１４５が位置するように、キャリッジ１７０をＸ方向に移動させ、検出ユニット１４５をＹ方向に移動させる。その後、演算手段２０４は次のステップ１へ移行する。
【００５５】
〔ステップ１〕
ステップ１では、演算手段２０４は、アクチュエータ２０７を駆動させることによりプリズムを回転させつつ、検出ユニット１４５により格子パターン１６上に形成されるモアレ縞のピッチｐと格子相互の回転角δの方向とを検出する。その後、演算手段２０４は、次のステップ２へ移行する。
【００５６】
〔ステップ２〕
ステップ２では、ステップ１による検出結果をメモリー２０５に記憶させ、次のステップ３へ移行する。
【００５７】
〔ステップ３〕
ステップ３では、演算手段２０４は、全ての投影光学ユニットに関して調整が終了しているか否かを判断する。この説明においては、投影光学ユニット２１Ｂ及び２１Ｃに関する調整が完了していないため、ステップ４へ移行する。
【００５８】
〔ステップ４〕
ステップ４では、演算手段２０４は、投影光学ユニット２１Ｂに関してステップ０及びステップ１を実行し、ステップ５へ移行する。
【００５９】
〔ステップ５〕
ステップ５では、差分演算器２０６により、投影光学ユニット２１Ｂに関するピッチｐと回転角δの方向とがメモリー２０５内に記憶された投影光学ユニット２１Ａのものと等しいか否かを判断する。ここで、等しくない場合には、演算手段２０４は、次のステップ６へ移行し、等しい場合には、ステップ１１へ移行する。
【００６０】
〔ステップ６〕
ステップ６では、演算手段２０４は、差分演算器２０６の出力が一定となるように、アクチュエータ２０７を駆動する。このとき、変位センサ２０８によりプリズムの回転角及び回転方向をモニターする。その後、演算手段は、ステップ７へ移行する。
【００６１】
〔ステップ７〕
ステップ７では、演算手段２０４は、全ての投影光学ユニットに関して調整が終了しているか否かを判断する。この説明においては、投影光学ユニット２１Ｃに関する調整が完了していないため、ステップ８へ移行する。
【００６２】
〔ステップ８〕
ステップ８では、演算手段２０４は、投影光学ユニット２１Ｃに関してステップ０及びステップ１を実行し、ステップ９へ移行する。
【００６３】
〔ステップ９〕
ステップ９では、差分演算器２０６により、投影光学ユニット２１Ｂに関するピッチｐと回転角δの方向とがメモリー２０５内に記憶された投影光学ユニット２１Ａのものと等しいか否かを判断する。ここで、等しくない場合には、演算手段２０４は、次のステップ１０へ移行し、等しい場合には、ステップ１１へ移行する。
【００６４】
〔ステップ１０〕
ステップ１０では、演算手段２０４は、差分演算器２０６の出力が一定となるように、アクチュエータ２０７を駆動する。このとき、変位センサ２０８によりプリズムの回転角及び回転方向をモニターする。その後、演算手段は、ステップ１１へ移行する。
【００６５】
〔ステップ１１〕
ステップ１１では、演算手段２０４は、全ての投影光学ユニット２１Ａ〜２１Ｃに関して調整が完了したか否かを判断する。なお、このステップ１１においては、全ての投影光学ユニット２１Ａ〜２１Ｃに関して調整が完了しているため、説明を終了する。
【００６６】
なお、上述の説明においては、３組の投影光学ユニット２１Ａ〜２１Ｃを例にとって説明しているが、図３に示す如く、３組以上の投影光学ユニットが存在する場合においても調整動作は同様である。さらに、上述の説明においては、投影光学ユニット２１Ａを基準としているが、基準にする投影光学ユニットはどの投影光学ユニットであっても良い。
また、上述の説明においては、検出ユニット１４５がＹ方向（走査直交方向）のみ可動となるように構成されているが、この検出ユニット１４５は図３に示すようにＸＹ平面内において可動となるように設けられても良い。
【００６７】
実際の投影露光装置では、投影光学系が多数の投影光学ユニットによって構成される。したがって、一対の格子パターン１５および１６によって投影光学系全体の領域を占めるように構成するのが好ましいが、少なくとも任意の隣接する２つの投影光学ユニットの領域を占める格子パターンをそれぞれ投影パターン面および像面内において順次移動させながら投影光学系全体に亘って補正動作を行ってもよい。
また、実際の格子パターンには格子ピッチの誤差もあるので、モアレ縞のピッチを計測する際には、観察全視野における平均ピッチを参照するのが好ましい。
【００６８】
このように、本実施例では、各投影光学ユニットの組み立て誤差等に起因する各投影光学ユニット間の像の向きの誤差を計測し、その結果に基づいて各投影光学ユニット間の像の向きの誤差を微調するので、各投影光学ユニットを介した各パターン像を高い整合性をもってプレート上に転写することができる。
また、上記微調を定期的に行うことにより、常に安定した走査露光が可能となる。
なお、本実施例では、ダイソン型の２つの部分光学系からなる投影光学ユニットを例にとって本発明を説明したが、投影光学ユニットはオフナー型の２つの部分光学系から構成されていてもよいし、また他の反射型の１つまたは２つの部分光学系から構成されていてもよい。
【００６９】
なお、上述の実施例においては、観測手段としての受光レンズ１３およびイメージセンサ１４を移動可能としたが、複数の受光センサとイメージセンサとを各投影光学ユニットの下方（各投影光学ユニットの像側）にそれぞれ配置しても良い。この場合、複数の受光レンズの光軸が各投影光学ユニットの光軸とそれぞれ一致するように、それぞれの受光レンズを設けるのが望ましい。
【００７０】
【効果】
以上説明したように、本発明では、複数の投影光学ユニットで投影光学系を構成しながら各投影光学ユニットの像の間の整合性の高い走査投影露光を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例にかかる投影露光装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の投影露光装置の投影光学系の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例にかかる投影露光装置の補正手段の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例にかかるステージの構成を示す図である。
【図５】本発明の実施例にかかる投影露光装置の断面図である。
【図６】投影光学ユニットの反射面の位置ずれと形成される像の向きとの関係を説明する図であって、（ａ）は第２の部分光学系の反射面だけが位置ずれした場合を、（ｂ）は第２の部分光学系全体が位置ずれした場合を示している。
【図７】投影光学ユニットの構成を示す図であって、（ａ）はＸＹ断面図、（ｂ）はＸＺ断面図、（ｃ）はＹＺ平面図である。
【図８】投影光学ユニットの調整動作を模式的に示す図である。
【図９】本発明の実施例にかかる投影露光装置のブロック図である。
【図１０】本発明の実施例にかかる投影露光装置における動作の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１５、１６明暗格子
１３結像レンズ
１４イメージセンサ
１０２投影光学ユニット
１０８マスク
１０９プレート
１１０照明光学系
１２５視野絞り[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a projection exposure apparatus, and more particularly to self-correction of a projection optical system composed of a plurality of projection optical units.
[0002]
[Prior art]
In recent years, liquid crystal display panels have been frequently used as display elements for word processors, personal computers, televisions and the like. The liquid crystal display panel is manufactured by patterning a transparent thin film electrode on a glass substrate into a desired shape by a photolithography technique. As an apparatus for this lithography, a mirror projection type aligner that exposes an original pattern formed on a mask onto a photoresist layer on a glass substrate via a projection optical system has been used.
[0003]
By the way, in the conventional mirror projection type aligner, the exposure area is divided and exposed in order to enlarge the exposure area. Specifically, the exposure area on the plate which is the substrate to be exposed is divided into, for example, four areas, the first mask and the first area are scanned and exposed, and the circuit of the first mask is formed in the first area. Transfer the pattern. Next, the first mask and the second mask are exchanged, and the plate is moved stepwise so that the exposure area and the second area of the projection optical system overlap. Then, the second mask and the second region are scanned and exposed, and the circuit pattern of the second mask is transferred onto the second region. Thereafter, the same process is repeated for the third mask, the fourth mask, the third region, and the fourth region, and the circuit patterns of the third mask and the fourth mask are changed to the third region and the fourth mask, respectively. Transcribed to the area.
[0004]
As described above, when the exposure area is divided and exposed, the throughput (exposure substrate amount per unit time) is low because scanning exposure is performed a plurality of times for one exposure area. Further, in the case of divided exposure, since a joint is generated between adjacent exposure areas, it is necessary to increase the joint accuracy. For this reason, it is necessary to bring the magnification error of the projection optical system close to 0, and a significant improvement in alignment accuracy is required, resulting in an increase in the cost of the apparatus.
[0005]
On the other hand, it is conceivable to increase the size of the projection optical system in order to collectively scan and expose one large exposure area without performing divided exposure. However, in order to increase the size of the projection optical system, it is necessary to manufacture a large optical element with very high accuracy, resulting in an increase in manufacturing cost and an increase in the size of the apparatus. In addition, an increase in the size of the projection optical system causes an increase in aberrations, that is, a decrease in imaging performance.
[0006]
Therefore, a projection exposure apparatus has been proposed in which the projection optical system is composed of a plurality of projection optical units that form an equal-magnity erect image (Japanese Patent Application No. 5-161588). In the projection exposure apparatus proposed in this application, each projection optical unit includes a first partial optical system and a second partial optical system, and each partial optical system is a reflective optical system such as a Dyson type or an Offner type.
Thus, in the projection exposure apparatus in which the projection optical system is configured by a plurality of projection optical units, each projection optical unit is advantageous in that it can scan and expose one large exposure area as a whole even if it is small.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described projection exposure apparatus, each projection optical unit includes a plurality of reflection surfaces, so that images formed through the respective projection optical units due to attachment errors of the reflection surfaces, etc. An error occurs in the direction. Since the projection optical system is composed of a plurality of projection optical units, each image formed through each projection optical unit when scanning exposure is performed unless the above-described error in the orientation of the images is corrected. There was an inconvenience that the consistency between the two was impaired.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a projection exposure apparatus having high consistency between images of each projection optical unit while forming a projection optical system with a plurality of projection optical units. Objective.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a projection exposure apparatus according to the present invention has the following arrangement. For example, as shown in FIG. 3, the projection exposure apparatus of the present invention is formed on the first substrate by moving the first substrate and the second substrate relative to the projection optical system (21A to 21C). The projected optical pattern is projected and exposed onto the second substrate through the projection optical system, and the projection optical system outputs an equal-magnification erect image of the pattern formed on the first substrate to the first substrate. Each of the plurality of projection optical units (21A, 21B, 21C) formed on the second substrate, and each of the plurality of projection optical units includes a first deflecting member for deflecting light from the first substrate; An optical system that includes a reflecting mirror that reflects light from the first deflecting member and a second deflecting member that deflects light from the reflecting mirror toward the second substrate, and at least the image side is telecentric. The plurality of projection optical units Through comprising a correction means for correcting the rotation of the arbitrary image among the mutual plurality of images formed on the second substrate, said correction means, To the projection optical unit that forms the arbitrary image The provided first and second deflecting members are And rotating with respect to a lens barrel holding the reflecting mirror provided in the projection optical unit It is comprised so that a drive part may be included.
[0010]
According to a preferred aspect of the present invention, the correction means includes a first light / dark grating (15) having a predetermined pitch and positioned at a position corresponding to the object plane of the projection optical system, and the first light / dark. A second bright / dark grating (16) having the same pitch as the grating and positioned at a position corresponding to the image plane of the projection optical system; the image of the first bright / dark grating by the projection optical unit; Observing means (13, 14) for observing moire fringes generated from two light-dark gratings, and positioning correction for correcting the positioning of each of the plurality of projection optical units based on the moire fringes observed by the observing means Means.
[0011]
[Action]
As described above, in the present invention, in a scanning projection exposure apparatus having a projection optical system composed of a plurality of projection optical units, bright and dark grid patterns are arranged at positions corresponding to the object plane and the image plane of the projection optical system. To do. Each lattice pattern is a pattern in which transparent portions and opaque portions are alternately arranged in parallel at equal intervals, and are arranged substantially parallel to each other and in substantially the same direction. Then, illumination light is received through the two light / dark grating patterns and the projection optical system, and moiré fringes are observed for each projection optical unit.
[0012]
As will be described later, if the orientations of the images formed through the projection optical units are the same, the pitch of the moiré fringes observed for each projection optical unit is the same. In other words, it is possible to measure the pitch of moire fringes for the two projection optical units and detect an error in the orientation between images formed via the projection optical units.
Therefore, the projection optical units are formed through the projection optical units by making the directions of the reflecting surfaces (first and second deflecting members, reflecting mirrors) substantially constant so that the pitches of the moire fringes are equal. The orientation of the image can be made almost constant. As a result, it is possible to perform projection exposure with high consistency between the projection optical units.
[0013]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the projection optical system of the projection exposure apparatus of FIG.
In FIG. 1, the direction (scanning direction) in which the mask 108 on which a predetermined circuit pattern is formed and the plate 109 made of a glass substrate coated with a resist is transported is defined as the X axis, and the X axis in the plane of the mask 108. The orthogonal direction is the Y axis, and the normal direction of the mask 108 is the Z axis.
[0014]
The illustrated projection exposure apparatus includes an illumination optical system 110 for uniformly illuminating a mask 108 in the XY plane in the drawing. A projection optical system including a plurality of projection optical units 102 a to 102 g is disposed below the mask 108 (−Z direction). Each projection optical unit has the same configuration. Further below the projection optical system, the plate 109 is placed on the stage 160 so as to be substantially parallel to the XY plane.
During scanning exposure, the mask 108 and the plate 109 are moved together in the direction of the arrow (X0 direction) in the figure.
[0015]
FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of each projection optical unit. The illustrated projection optical unit includes a first partial optical system (121 to 124), a field stop 125, and a second partial optical system (126 to 129). The first partial optical system (121 to 124) and the second partial optical system (126 to 129) are each a Dyson type optical system and have the same configuration.
[0016]
The first partial optical system converges the first reflection surface 121 of the prism 130 that deflects the light from the mask 108 in the + X-axis direction (right side in the drawing) and the light reflected by the first reflection surface 121. A plano-convex lens 122 for reflecting the light, a concave mirror 123 for reflecting the light having passed through the plano-convex lens 122 to the plano-convex lens 122, and a second prism 130 for deflecting the light incident through the plano-convex lens 122 in the -Z direction in the figure. The reflecting surface 124 is formed.
As described above, the first partial optical system and the second partial optical system have exactly the same configuration. In FIG. 2, constituent elements of the second partial optical system are denoted by reference numerals different from those of the first partial optical system, but redundant description of the configuration of the second partial optical system is omitted.
[0017]
The illumination light transmitted through the mask 108 is deflected in the + X direction (right side in the drawing) by the first reflecting surface 121 of the prism 130 and enters the plano-convex lens 122. The light converged by the plano-convex lens 122 is reflected by the concave mirror 123 in the −X direction (left side in the figure) and enters the plano-convex lens 122 again. The light that has passed through the plano-convex lens 122 is deflected in the −Z direction (downward in the drawing) by the second reflecting surface 124 of the prism 130, and the mask 108 is interposed between the first partial optical system and the second partial optical system. A primary image of the pattern is formed.
Thus, the primary image formed by the first partial optical system (121 to 124) is an equal-magnification image of the mask 108 having a lateral magnification in the X direction of +1 and a lateral magnification in the Y direction of -1. . A field stop 125 is arranged at a position where the primary image is formed.
[0018]
Light from the primary image via the field stop 125 is deflected in the + X direction (right side in the figure) by the first reflecting surface 126 of the prism 131 of the second partial optical system, and enters the plano-convex lens 127. The light converged by the plano-convex lens 127 is reflected by the concave mirror 128 in the −X direction (left side in the figure) and is incident on the plano-convex lens 127 again. The light that has passed through the plano-convex lens 127 is deflected in the −Z direction (downward in the figure) by the second reflecting surface 129 of the prism 131, and a secondary image of the pattern of the mask 108 is formed on the plate 109.
[0019]
As described above, the first partial optical system and the second partial optical system have exactly the same configuration, and the second partial optical system has a lateral magnification in the X direction of +1 and a lateral magnification in the Y direction of −. A 1 × primary image is formed. Therefore, the secondary image formed on the plate 109 through the first and second partial optical systems is an equal-magnification erect image of the mask 108 (an image in which the lateral magnification in both the X direction and the Y direction is +1). Become. Here, the projection optical unit including the first and second Dyson type partial optical systems is a telecentric optical system on both sides (both the object side and the image side).
[0020]
In general, in the Dyson type optical system, the maximum visual field region defined as a region having sufficiently small aberration is substantially semicircular. Accordingly, the opening formed in the field stop 125 is defined in the semicircular maximum field region. In this embodiment, the field stop 125 has a trapezoidal opening.
In FIG. 1, trapezoidal field regions 108a to 108g are defined on a mask 108 by field stops arranged in the projection optical units 102a to 102g, respectively. The images of these visual field areas 108a to 108g are formed as equal-size erect images in the exposure areas 109a to 109g on the plate 109 via the projection optical system.
[0021]
Here, the projection optical units 102a to 102d are arranged so that the corresponding visual field areas 108a to 108d are arranged in a straight line along the Y direction in the drawing, that is, the scanning orthogonal direction. On the other hand, the projection optical units 102e to 102g are arranged such that the corresponding visual field regions 8e to 8g are arranged in a straight line different from the visual field regions 8a to 8d along the Y direction.
[0022]
Note that the longitudinal direction of the projection optical units 102a to 102d and the longitudinal direction of the projection optical units 102e to 102g are both parallel to the X axis, and the reflection surfaces of the projection optical units 102a to 102d and the reflection surfaces of the projection optical units 102e to 102g. Are arranged so that the first group of projection optical units 102a to 102d and the second group of projection optical units 102e to 102g face each other. Further, the first group and the second group are alternately arranged in the order of the projection optical units 102a, 102e, 102b, 102f, 102c, 102g, and 102d along the Y direction.
[0023]
The field regions 108a to 108g on the mask 108 are defined by the shape of the aperture of the field stop in the corresponding projection optical unit. Therefore, it is not necessary to provide the illumination optical system 110 with an optical system for strictly defining the visual field areas 108a to 108g.
Thus, on the plate 109, the exposure areas 109a to 109d are linearly formed along the Y direction via the projection optical units 108a to 108d, and the exposure areas 109e to 109g are formed via the projection optical units 108e to 108g. Are formed linearly along the Y direction. These exposure regions 109a to 109g are equal-magnification erect images of the visual field regions 108a to 108g on the mask 108.
[0024]
Next, the positional relationship on the mask 108 of the visual field areas 108a to 108g defined by the projection optical units 102a to 102g will be described.
The short-side portions of the trapezoidal visual field areas 108a to 108d and the short-side portions of the trapezoidal visual field areas 108e to 108g are arranged so as to face each other, and the triangular end of each visual field area and the visual field adjacent thereto are arranged. The corresponding triangular end of the region overlaps in the X direction (scanning direction).
[0025]
Thus, the first group of visual field areas 108a to 108d and the second group of visual field areas 108e to 108g are alternately arranged in the Y direction because each projection optical unit is a double-sided telecentric optical system. This is because the areas occupied by the projection optical units 102a to 102g are larger than the corresponding visual field areas 108a to 108g, respectively.
[0026]
That is, in the field regions 108a to 108d defined by the field stops of the projection optical units 102a to 102d arranged in a straight line, an interval occurs in the Y direction between the regions. As a result, the projection optical units 102a to 102d alone cannot secure an exposure area continuous in the Y direction on the plate 109. Therefore, the projection optical units 102e to 102g are provided, and the corresponding visual field regions 108e to 108g supplement the Y direction intervals of the visual field regions 108a to 108d, thereby securing an exposure region continuous in the Y direction. In this embodiment, among the visual field regions 108a to 108g, the end portions of the visual field regions 108a and 108d located at the end in the Y direction are the end portions in the Y direction of the region where the pattern of the mask 108 is formed. Is consistent with
[0027]
Thus, in the visual field areas 108a to 108g on the mask 108, the total sum of the lengths of the visual field areas along the scanning direction (X direction) is constant at an arbitrary position in the scanning orthogonal direction (Y direction). That is, also in the exposure regions 109a to 109g that are equal-size erect images of the visual field region, the sum of the lengths of the visual field regions along the scanning direction (X direction) is constant at an arbitrary position in the scanning orthogonal direction (Y direction). Become. As a result, a uniform exposure light amount distribution can be obtained over the entire surface of the plate 109 by scanning exposure.
[0028]
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the correcting means of the projection exposure apparatus according to the embodiment of the present invention. In the drawing, projection optical units 21A to 21C are Dyson type optical systems having the configuration shown in FIG.
The illustrated correction means includes a bright and dark grid pattern 15 arranged at a position corresponding to the projection pattern surface of the projection optical system.
[0029]
A bright and dark lattice pattern 16 having the same configuration as the lattice pattern 15 is provided at a position corresponding to the image plane of the projection optical system. The lattice patterns 15 and 16 are patterns having the same pitch (patterns in which transparent portions and opaque portions are alternately arranged in parallel at equal intervals), and are positioned substantially parallel to each other and in substantially the same direction. In FIG. 3, only a part of the lattice patterns 15 and 16 is shown for clarity of the drawing.
[0030]
The illustrated correction means further includes a light receiving lens 13 disposed below the projection optical system in the drawing, and an image sensor 14 disposed further below the light receiving lens 13 in the drawing. The light receiving sensor 13 is configured to be telecentric at least on the object side (projection optical units 21A to 21C side). Further, as indicated by a broken line in the figure, the light receiving sensor 13 and the image sensor 14 are integrally configured to be movable in a direction along the image plane of each projection optical unit. It can move sequentially downward. Further, the lattice pattern 16 and the light receiving surface of the image sensor 14 have a conjugate relationship.
Thus, the illumination light 1 from the illumination optical system (not shown) passes through the grating pattern 15, the projection optical units, and the grating pattern 16, and is received by the image sensor 14 through the light receiving lens 13. .
[0031]
Next, the configuration of the grating patterns 15 and 16, the light receiving lens 13 and the image sensor 14 of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a perspective view schematically showing the configuration of the stage in the present embodiment, and adopts a coordinate system corresponding to FIG. FIG. 5 is an XZ sectional view of the present embodiment.
In FIG. 4, a mask 108 is placed on a mask stage 150 that can move along the XY plane by a vacuum suction method. As shown in FIG. 5, the mask stage 150 has an opening for allowing exposure light passing through the mask 108 to pass therethrough. In addition, the pattern surface (surface on which the pattern is provided) of the mask 108 placed on the mask stage 150 is the lower side (the plate 109 side).
[0032]
Returning to FIG. 4, the plate 109 is placed on a plate stage 160 movable along the XY plane by a vacuum suction method. Here, each of the mask stage 150 and the plate stage 160 is provided on a carriage 170 having a “C-shaped” cross section in the YZ plane. The carriage 170 is provided so as to be movable along the X direction.
[0033]
A glass support table 143 that supports the substrate glass 141 having the lattice pattern 15 is fixed to a portion different from the mask stage 150 on the carriage 170 (an end adjacent to the mask stage 150 on the carriage 170). As shown in FIG. 5, the glass support 143 also has an opening for allowing light from the illumination optical system 110 that passes through the lattice pattern 15 to pass therethrough. Note that the lattice pattern 15 of the substrate glass 141 placed on the glass support 143 is on the lower side (the plate 109 side) and is located in the same plane as the pattern surface of the mask 108 on the mask stage 150.
[0034]
Returning to FIG. 4, a glass support table 144 that supports the substrate glass 142 having the lattice pattern 16 is fixed to a portion different from the plate stage 150 on the carriage 170. As shown in FIG. 5, the glass support table 144 has an opening for allowing light passing through the lattice pattern 16 to pass therethrough. The lattice pattern 16 of the substrate glass 142 placed on the glass support 144 is positioned in the same plane as the upper surface (mask 108 side) of the plate 109.
[0035]
Returning to FIG. 4, the lattice pattern 15 on the glass substrate 141 and the lattice pattern 16 on the glass substrate 142 have a pitch along the X direction in the drawing.
The carriage 170 is provided with a guide 146 that is a groove extending in the Y direction in the drawing. Here, the detection unit 145 having the light receiving lens 13 and the image sensor 14 shown in FIG. 3 is movably attached to the groove of the guide 146. Therefore, the detection unit 145 can move along the Y direction in the figure. Although not shown, the detection unit 145 is provided with a linear encoder so that the position of the detection unit 145 in the Y direction can be detected.
[0036]
As shown in FIG. 5, the lattice pattern 16 on the glass substrate 142 and the imaging surface of the image sensor 14 are conjugated by the light receiving lens 13 of the detection unit 145. The lattice pattern 16 on the glass substrate 142 and the lattice pattern 15 on the glass substrate 141 are in a conjugate relationship by the projection optical system (122 to 128) disposed between the lattice patterns 15 and 16. In the image sensor 14, an image (third image) of the lattice pattern 15 and an image (more precisely, a primary image) of the lattice pattern 16 are formed. That is, moire fringes of the lattice pattern 15 and the lattice pattern 16 are formed on the image sensor 14.
[0037]
In the present embodiment, the lattice pattern 15 is provided on the carriage 170, but may be provided on a part of the mask stage 150 that supports the mask 108. Further, although the lattice pattern 16 is provided on the carriage 170, it may be provided on a part of the stage 160 that supports the plate 109.
[0038]
Here, when the light receiving lens 13 is not object-side telecentric (the projection optical system 122 to 128 side is telecentric), the magnification on the image sensor 14 changes due to the distance variation between the light receiving lens 13 and the grating pattern 16, This is not preferable because accurate pitch detection becomes difficult. In this embodiment, since the light receiving lens 13 is object-side telecentric, when the light receiving lens 13 and the image sensor 14 move together, the pitch is accurately detected even if the distance from the lattice pattern changes. can do.
[0039]
FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the positional deviation of the reflecting surface of the projection optical unit and the direction of the formed image. FIG. 6A shows the case where only the reflecting surface of the second partial optical system is displaced. (B) shows a case where the entire second partial optical system is displaced.
The projection optical unit shown in FIG. 6 is a Dyson type optical system having the configuration shown in FIG.
[0040]
In FIG. 6A, when the prism having the first and second reflecting surfaces of the second partial optical system is rotated about the optical axis 2 by the angle θ in the illustrated direction, it is formed at the position of the field stop 7. The orientation of the primary image 32 of the projection pattern 31 is not affected at all, but the secondary image 33 of the projection pattern 31 formed at the image plane position of the projection optical unit is the direction shown in the figure by the angle 2θ with the optical axis 2 as the center. Will rotate.
[0041]
On the other hand, in FIG. 6B, when the entire second partial optical system is rotated about the optical axis 2 by the angle θ in the illustrated direction, the primary image 32 of the projection pattern 31 formed at the position of the field stop 7 is displayed. Although the orientation is not affected at all, the secondary image 33 of the projection pattern 31 formed at the image plane position of the projection optical unit rotates around the optical axis 2 in the direction shown in the figure by an angle 2θ. In other words, the direction of the formed image can be adjusted by rotating the reflecting surface of the projection optical unit about the optical axis 2.
Thus, if there is a rotation error in the attachment of the reflecting surface of each projection optical system, the orientation of the image formed through each projection optical unit will not be constant. Therefore, the consistency between the images formed through the respective images is impaired. Further, even when the entire projection optical unit is mounted with a rotation error relative to the other projection optical units, the consistency between the images formed is impaired.
[0042]
On the other hand, since the grating pattern 15 and the grating pattern 16 are at positions corresponding to the projection pattern surface and the image plane of the projection optical system, respectively, the two grating patterns are in a conjugate relationship with each other. The lattice pattern 15 and the lattice pattern 16 are arranged substantially in parallel and in the same direction. Accordingly, moire fringes can be observed in the image sensor 14.
The observed moire fringe pitch p is expressed by the following equation (1), where d is the pitch of the light and dark lattice, and δ is the rotation angle between the lattices (corresponding to the crossing angle between the secondary image of the lattice pattern 15 and the lattice pattern 16). ).
p = d / δ (1)
[0043]
Since the pitch d of the light and dark lattice is a constant, it can be detected that the crossing angle δ between the secondary image of the lattice pattern 15 and the lattice pattern 16 is constant if the pitch p of the observed moire fringes is constant. it can. Here, only the absolute value of the crossing angle δ of the two grating patterns corresponds to the pitch p of the moire fringes, and two orientations of the secondary image of the grating pattern 15 with respect to the grating pattern 16 can be considered.
Therefore, the pitch of moire fringes is measured for each projection optical unit, and the reflection surface of each projection optical unit is appropriately rotated around the optical axis so that the pitch of moire fringes is substantially constant between the projection optical units. If the direction of the reflecting surface is also adjusted, it is possible to correct an error in the direction of the images formed via the projection optical units.
[0044]
Specifically, according to FIG. 6A, when only the reflecting surface of the prism of the second partial optical system of the projection optical unit is rotated for correction, it is necessary to separate the prism and the plano-convex lens. . On the other hand, in the case where correction is performed by rotating the reflecting surface together with the entire second partial optical system of the projection optical unit according to FIG. 6B, the entire optical system indicated by reference numeral 20 in FIG. It is necessary to rotate in the direction.
[0045]
Next, the adjustment mechanism of the projection optical unit in the present embodiment will be described with reference to FIG. 7A is an XY plan view of the projection optical unit, FIG. 7B is an XZ plan view of the projection optical unit, and FIG. 7C is a YZ plan view of the projection optical unit. The projection optical unit shown in FIG. 7 shows only the second partial optical system (126 to 129).
[0046]
7A and 7B, the prism 131 having the reflection surfaces 126 and 129 is held by the support frame 209a, and the lens barrel 210 that integrally supports the plano-convex lens 127 and the concave mirror 128 is the support frame 209b. Is held in. Here, the support frames 209a and 209b are integrated with each other via hinge portions 209c provided at three locations along the XZ plane including the optical axis Ax of the plano-convex lens 127 and the concave mirror 128 indicated by a one-dot chain line in the drawing. ing. The prism 131 and the lens barrel 210 are configured to be swingable in the YZ plane with the hinge portion 209c as a rotation center. At this time, the hinge portion 209c serving as the rotation center is at a position where the light beam passing through the projection optical system is not shielded.
[0047]
7B will be briefly described with reference to FIG. 7C, which is a plan view of FIG. 7B viewed from the −X direction side. In FIG. 7C, the support frame 209a has two openings 209a in the YZ plane. ₁ 209a ₂ Have The prism 131 has these openings 209a. ₁ 209a ₂ It is attached to cover. In FIG. 7 (c), the hinge portion 209c serving as the center of rotation is indicated by being surrounded by a diagonal line in the drawing. As shown, the hinge portion 209c has an opening 209a. ₁ 209a ₂ It can be seen that the connecting portion is located outside the range of the field of view defined by the field stop 125 of FIG.
[0048]
Returning to FIG. 7A, the elastic hinge 209 including the support frames 209a and 209b and the hinge portion 209c includes an actuator 207 including a piezoelectric element or a multilayered piezoelectric element, and a displacement sensor 208 including a capacitive sensor. Is provided.
[0049]
As shown in FIG. 8, when the actuator 207 is expanded and contracted, the reflecting surface of the prism 131 rotates with respect to the lens barrel 210 with the hinge portion 209c as the rotation center, and the image by the projection optical unit is 2 of the rotation amount θ of the prism 131. Rotate by twice the amount of rotation. Here, if the displacement amount of the support frames 209a and 209b at the position of the displacement sensor 208 is Δ and the distance in the Y direction between the hinge portion 209c and the displacement sensor 208 is L, the rotation amount θ of the prism 131 is
θ ≒ Δ / L (2)
It is represented by Here, when the displacement sensor 208 has an accuracy of about 10 nm and the distance L in the Y direction between the hinge portion 209c as the rotation center and the displacement sensor 208 is 100 mm,
10 nm / 100 mm = 0.1 μrad (0.02 ″) (3)
The amount of rotation θ of the prism can be measured with the accuracy of Therefore, for example, if a piezo element having a resolution of 1 nm is used as the actuator 207, the amount of rotation of the prism can be controlled with the accuracy of 0.1 μrad.
[0050]
7 and 8, the prism 131 is rotationally controlled with respect to the lens barrel 210 that holds the plano-convex lens 127 and the concave mirror 128. Instead, the prism 131, the plano-convex lens 127, and the concave mirror 128 are controlled. If the actuator 207, the displacement sensor 208, and the elastic hinge 209 are provided at the connection portion between the lens barrel and the exposure apparatus main body, the rotation control of the entire second partial optical system can be performed. Become.
[0051]
In the example shown in FIGS. 7 and 8, three hinge portions 209c are provided in the YZ plane including the optical axis. However, when a sufficient distance between the prism 131 and the plano-convex lens 127 cannot be secured. The hinge portion 209c may be provided at the end of the elastic hinge 209 in the -Y direction. At this time, the hinge portion 209c becomes one member extending in the Z direction, and is provided in the XZ plane not including the optical axis.
[0052]
Next, the control system of the actuator 207 and the displacement sensor 209 will be described with reference to FIG. In FIG. 9, the light receiving lens 13 has an enlargement magnification, and forms an enlarged image of moire fringes formed on the lattice pattern 16 on the imaging surface of the image sensor 14. The computing means 204 measures the moire fringe pitch based on the output from the image sensor 14. Further, the computing means 204 stores the pitch of the moire fringes in the memory 205. The difference calculator 206 calculates the difference between the moire fringe pitch and the moire fringe pitch stored in the memory, and drives the actuator 207 so that the difference becomes a constant amount.
[0053]
Specific examples of the above control will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5, 9 and 10. FIG. 10 is a flowchart showing an example of the adjusting operation according to this embodiment.
[0054]
[Step 0]
In step 0, the computing means 204 moves the carriage 170 in the X direction and moves the detection unit 145 in the Y direction so that the detection unit 145 is positioned within the field of view of the projection optical unit 21A. Thereafter, the calculation means 204 proceeds to the next step 1.
[0055]
[Step 1]
In step 1, the calculation unit 204 rotates the prism by driving the actuator 207, and determines the pitch p of the moire fringes formed on the lattice pattern 16 by the detection unit 145 and the direction of the rotation angle δ between the lattices. To detect. Thereafter, the calculation means 204 proceeds to the next step 2.
[0056]
[Step 2]
In step 2, the detection result in step 1 is stored in the memory 205, and the process proceeds to the next step 3.
[0057]
[Step 3]
In step 3, the calculation means 204 determines whether or not the adjustment has been completed for all the projection optical units. In this description, since the adjustment regarding the projection optical units 21B and 21C is not completed, the process proceeds to step 4.
[0058]
[Step 4]
In step 4, the calculation unit 204 executes step 0 and step 1 for the projection optical unit 21 B, and proceeds to step 5.
[0059]
[Step 5]
In step 5, the difference calculator 206 determines whether the pitch p and the direction of the rotation angle δ relating to the projection optical unit 21 B are equal to those of the projection optical unit 21 A stored in the memory 205. Here, if they are not equal, the arithmetic means 204 moves to the next step 6, and if they are equal, moves to step 11.
[0060]
[Step 6]
In step 6, the calculation means 204 drives the actuator 207 so that the output of the difference calculator 206 is constant. At this time, the rotation angle and direction of the prism are monitored by the displacement sensor 208. Thereafter, the arithmetic means proceeds to step 7.
[0061]
[Step 7]
In step 7, the calculation means 204 determines whether or not adjustment has been completed for all projection optical units. In this description, since the adjustment relating to the projection optical unit 21C is not completed, the process proceeds to step 8.
[0062]
[Step 8]
In step 8, the computing means 204 executes step 0 and step 1 for the projection optical unit 21C, and proceeds to step 9.
[0063]
[Step 9]
In step 9, the difference calculator 206 determines whether or not the pitch p and the direction of the rotation angle δ relating to the projection optical unit 21B are equal to those of the projection optical unit 21A stored in the memory 205. Here, if they are not equal, the arithmetic means 204 proceeds to the next step 10, and if equal, it proceeds to step 11.
[0064]
[Step 10]
In step 10, the calculation unit 204 drives the actuator 207 so that the output of the difference calculator 206 is constant. At this time, the rotation angle and direction of the prism are monitored by the displacement sensor 208. Thereafter, the arithmetic means proceeds to step 11.
[0065]
[Step 11]
In step 11, the calculation unit 204 determines whether or not adjustment has been completed for all the projection optical units 21 A to 21 C. In step 11, since the adjustment has been completed for all the projection optical units 21A to 21C, the description is ended.
[0066]
In the above description, the three sets of projection optical units 21A to 21C are described as an example. However, as shown in FIG. 3, the adjustment operation is the same when there are three or more sets of projection optical units. is there. Furthermore, in the above description, the projection optical unit 21A is used as a reference, but any projection optical unit may be used as the reference.
Further, in the above description, the detection unit 145 is configured to be movable only in the Y direction (scanning orthogonal direction), but the detection unit 145 is movable in the XY plane as shown in FIG. May be provided.
[0067]
In an actual projection exposure apparatus, the projection optical system is composed of a number of projection optical units. Accordingly, it is preferable that the entire projection optical system is occupied by the pair of grating patterns 15 and 16, but at least the grating pattern occupying the area of any two adjacent projection optical units is the projection pattern plane and the image, respectively. The correction operation may be performed over the entire projection optical system while sequentially moving in the plane.
In addition, since an actual lattice pattern also has a lattice pitch error, it is preferable to refer to the average pitch in the entire observation field when measuring the pitch of moire fringes.
[0068]
As described above, in this embodiment, an error in the orientation of the image between the projection optical units due to the assembly error of each projection optical unit is measured, and the orientation of the image between the projection optical units is determined based on the result. Since the error is finely adjusted, each pattern image via each projection optical unit can be transferred onto the plate with high consistency.
Further, by performing the fine adjustment periodically, stable scanning exposure can be performed at all times.
In the present embodiment, the present invention has been described by taking a projection optical unit made up of two Dyson type partial optical systems as an example. However, the projection optical unit may be made up of two Offner type partial optical systems. Further, it may be composed of one or two partial optical systems of other reflection type.
[0069]
In the above-described embodiment, the light receiving lens 13 and the image sensor 14 as the observation means are movable. However, the plurality of light receiving sensors and the image sensor are arranged below each projection optical unit (on the image side of each projection optical unit). ) May be arranged respectively. In this case, it is desirable to provide the respective light receiving lenses so that the optical axes of the plurality of light receiving lenses coincide with the optical axes of the respective projection optical units.
[0070]
【effect】
As described above, in the present invention, it is possible to perform scanning projection exposure with high consistency between images of each projection optical unit while forming a projection optical system with a plurality of projection optical units.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a configuration of a projection optical system of the projection exposure apparatus in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of correction means of the projection exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a stage according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view of a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
6A and 6B are diagrams for explaining the relationship between the positional deviation of the reflecting surface of the projection optical unit and the direction of the formed image, and FIG. 6A is a case where only the reflecting surface of the second partial optical system is displaced. (B) shows a case where the entire second partial optical system is displaced.
7A and 7B are diagrams illustrating a configuration of a projection optical unit, in which FIG. 7A is an XY sectional view, FIG. 7B is an XZ sectional view, and FIG. 7C is a YZ plan view.
FIG. 8 is a diagram schematically showing an adjustment operation of the projection optical unit.
FIG. 9 is a block diagram of a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart showing an example of operation in the projection exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
15, 16 Light / dark lattice
13 Imaging lens
14 Image sensor
102 Projection optical unit
108 mask
109 plates
110 Illumination optical system
125 field stop

Claims

A pattern formed on the first substrate by moving the first substrate and the second substrate serving as the display element substrate relative to the projection optical system through the projection optical system. In a projection exposure apparatus that performs projection exposure on a substrate of
The projection optical system includes a plurality of projection optical units that respectively form equal-magnification erect images of patterns formed in a plurality of field areas on the first substrate in a plurality of exposure areas on the second substrate. ,
Each of the plurality of projection optical units includes a first deflecting member that deflects light from the first substrate, a reflecting mirror that reflects light from the first deflecting member, and light from the reflecting mirror. And a second deflecting member that deflects the light beam toward the second substrate, and at least the image side is a telecentric optical system,
A correction unit for correcting rotation of an arbitrary image among a plurality of images formed on the second substrate via the plurality of projection optical units;
The correction means rotates the first and second deflecting members provided in the projection optical unit that forms the arbitrary image with respect to a lens barrel that holds the reflecting mirror provided in the projection optical unit. A projection exposure apparatus comprising: a driving unit for causing the projection exposure apparatus to move .

The plurality of projection optical units include a first partial optical system that forms an intermediate image of a pattern formed on the first substrate, and a second image that re-images the intermediate image onto the second substrate. With a partial optical system
The second partial optical system includes the first and second deflecting members and the reflecting mirror,
The first partial optical system is located between the first substrate and the second partial optical system, a third deflecting member for deflecting light from the first substrate, and the third A second reflecting mirror that reflects light from the deflecting member and a fourth deflecting member that deflects light from the second reflecting mirror toward the second partial optical system are provided. The projection exposure apparatus according to claim 1.

The correction means has a first light / dark grating that has a predetermined pitch and is positioned at a position corresponding to the object plane of the projection optical system, and has the same pitch as the first light / dark grating and the projection optics A second bright / dark grating positioned at a position corresponding to the image plane of the system, an image of the first bright / dark grating by the plurality of projection optical units, and a moiré fringe generated from the second bright / dark grating. 3. The apparatus according to claim 1, further comprising observation means and positioning correction means for correcting the positioning of each of the plurality of projection optical units based on moire fringes observed by the observation means. Projection exposure equipment.

4. The projection exposure apparatus according to claim 3, wherein the positioning correction unit corrects directions of the first and second deflecting members of each of the plurality of projection optical units.

5. The projection exposure apparatus according to claim 3, wherein the positioning correction unit corrects directions of the first and second deflecting members and the reflecting mirror of each of the plurality of projection optical units. .

The first light / dark grating and the second light / dark grating occupy an area of at least any two adjacent projection optical units;
6. The projection exposure apparatus according to claim 3, wherein the projection exposure apparatus is movable in the pattern plane and the image plane.

6. The projection exposure apparatus according to claim 3, wherein the first light / dark grating and the second light / dark grating occupy the entire area of the projection optical system.

The observation means includes a light receiving optical system that forms an image of the moire fringe with illumination light through the first light / dark grating, the plurality of projection optical units, and the second light / dark grating, and the image of the moire fringe Light receiving means for photoelectrically converting
8. The projection exposure apparatus according to claim 3, wherein at least the projection optical unit side of the light receiving optical system is telecentric.

9. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the direction of the deflecting member is adjustable.

The first and second deflecting members are integrally formed,
9. The projection exposure according to claim 1 , wherein the correction unit can integrally adjust the orientations of the first and second deflection members with respect to the reflecting mirror. 10. apparatus.

An original pattern formed on a mask as the first substrate is projected onto the second substrate through a projection optical system using the projection exposure apparatus according to claim 1. A projection exposure method comprising exposing.

Relatively moving the first substrate and the second substrate serving as the display element substrate with respect to the plurality of projection optical systems, images of patterns formed in the plurality of visual field regions on the first substrate are respectively obtained. A projection exposure method for performing a plurality of projection exposures on a plurality of exposure regions on the second substrate via the plurality of projection optical systems,
Deflecting light from the first substrate by a first reflecting surface included in each projection optical unit of the plurality of projection optical systems;
Reflecting light from the first reflecting surface by a second reflecting surface;
Deflecting light from the second reflecting surface toward the second substrate by a third reflecting surface;
Projecting and exposing an image of the pattern on the second substrate based on an image-side telecentric light beam from the third reflecting surface;
The first and third reflecting surfaces provided in a projection optical unit that forms an arbitrary image among a plurality of images of the pattern projected and exposed on the second substrate by the plurality of projection optical systems, The arbitrary image can be rotated about the direction orthogonal to the surface on which the pattern image is projected and exposed by rotating the lens barrel with respect to the second reflecting surface provided in the projection optical unit. And a step of adjusting the amount .

13. The orientation of a part or all of the first to third reflecting surfaces is adjusted in order to rotate and adjust the pattern image with respect to a direction orthogonal to the surface to be projected and exposed. A projection exposure method according to the above.