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JPH09244255A - Exposure device for liquid crystal - Google Patents

Exposure device for liquid crystal

Info

Publication number
JPH09244255A
JPH09244255A JP8463396A JP8463396A JPH09244255A JP H09244255 A JPH09244255 A JP H09244255A JP 8463396 A JP8463396 A JP 8463396A JP 8463396 A JP8463396 A JP 8463396A JP H09244255 A JPH09244255 A JP H09244255A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
array
wafer
mask
liquid crystal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8463396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Goto
明弘 後藤
Yutaka Ichihara
裕 市原
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP8463396A priority Critical patent/JPH09244255A/en
Publication of JPH09244255A publication Critical patent/JPH09244255A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure device for liquid crystals characterized by a small size, lightweightness, low cost, high resolution and wide field. SOLUTION: A front stage MLA(microlens array) 10 is arranged behind a mask 1 recorded with patterns to be transferred to a wafer 2, by which inverted and unmagnified pattern images 3 are formed at every area rotated by 180 deg.C with each arranging area of this front stage MLA 10. A rear stage MLA 15 consisting of the same arrangement as the arrangement of the front stage (microlens array) 10 is arranged behind these inverted and unmagnified pattern images 3 of every area, by which erecting unmagnified images 4 of partial patterns are formed on the wafer 2. The mask 1 and the wafer 2 as well as the front stage and rear stage MLAs 10, 15 are scanned relatively toward the row direction x of the patterns 1a, by which the patterns 1a are transferred onto the wafer 2.

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】この発明は液晶用露光装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal exposure apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】広い露光領域を必要とする液晶用露光装
置の従来技術としては、プロキシミティ型のものが製品
化されている。この技術は図13に示すように、マスク
1とウエハ2とを微小間隔で密着させて、マスク1に記
録されたパターンを等倍にてウエハ2上のレジスト2a
に転写するものである。この技術によれば、マスク1と
同じ大きさの広い露光領域が確保できるが、マスク1と
ウエハ2との密着性には限界があった。
2. Description of the Related Art As a prior art of a liquid crystal exposure apparatus which requires a wide exposure area, a proximity type has been commercialized. In this technique, as shown in FIG. 13, the mask 1 and the wafer 2 are brought into close contact with each other at a minute interval, and the pattern recorded on the mask 1 is magnified at the same rate as the resist 2a on the wafer 2.
Is transferred to According to this technique, a wide exposure area having the same size as the mask 1 can be secured, but the adhesion between the mask 1 and the wafer 2 is limited.

【0003】また上記従来例とは別に、等倍の結像系に
よってマスク上のパターンをウエハに投影し、スキャン
によって露光領域を広げる方式の装置もある。例えば、
オフナー型、ダイソン型、ダブルダイソン型などがあ
る。オフナー型は反射結像系、ダイソン型とダブルダイ
ソン型は反射屈折結像系が使用されている。例えば、図
14はオフナー型の装置を示し、マスク1に線状照明光
を照射し、マスク1からの光をミラー50によって折り
曲げ、凹面鏡51と凸面鏡52によって反射させた後に
ミラー53によって再度折り曲げて、ウエハ2上に結像
させ、マスク1及びウエハ2と結像光学系とを相対的に
移動することにより、マスク1上のパターンの全領域を
カバーするようにスキャンをするものである。これらの
結像系の光学素子の有効径は数100mm程度と大型で
あった。また、光学系の光軸は1つであった。
In addition to the above-mentioned conventional example, there is also an apparatus of a type in which a pattern on a mask is projected on a wafer by an image forming system of the same size and the exposure area is expanded by scanning. For example,
There are Offner type, Dyson type, and Double Dyson type. The Offner type uses a catadioptric imaging system, and the Dyson type and the double Dyson type use a catadioptric imaging system. For example, FIG. 14 shows an Offner type apparatus, in which the mask 1 is irradiated with linear illumination light, the light from the mask 1 is bent by a mirror 50, reflected by a concave mirror 51 and a convex mirror 52, and then bent again by a mirror 53. An image is formed on the wafer 2 and the mask 1 and the wafer 2 and the image forming optical system are moved relatively to each other to perform scanning so as to cover the entire area of the pattern on the mask 1. The effective diameter of the optical element of these imaging systems was as large as several hundreds of millimeters. Also, the optical system had only one optical axis.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】プロキシミティ型の装
置ではマスク1とウエハ2との密着性が低く、回折によ
る線幅拡がりが起こるため、高い解像度は得られなかっ
た。また、等倍結像スキャン型の装置では結像系によっ
て高い解像度が得られるが、結像系は大型、高価であっ
た。また結像系の収差のために、露光領域の広域化には
限界があった。すなわち従来技術では、小型、軽量、低
コスト、高解像、広フィールドの液晶用露光装置を構成
することはできなかった。したがって本発明は、小型、
軽量、低コスト、高解像、広フィールドの液晶用露光装
置を提供することを課題とする。
In the proximity type apparatus, the adhesion between the mask 1 and the wafer 2 is low, and the line width is widened by diffraction, so that a high resolution cannot be obtained. Further, in the unity-magnification imaging scan type apparatus, although a high resolution can be obtained by the imaging system, the imaging system is large and expensive. Further, due to the aberration of the image forming system, there is a limit to widening the exposure area. That is, with the conventional technology, it was not possible to construct a small-sized, lightweight, low-cost, high-resolution, wide-field liquid crystal exposure apparatus. Therefore, the present invention is
An object is to provide a light-weight, low-cost, high-resolution, wide-field liquid crystal exposure apparatus.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、結像素子とし
てマイクロ・レンズ・アレイ(以下MLAと記す。)を
用いることにより、上記課題を解決している。MLAと
は、多数の要素レンズを2次元的に配置した結像素子の
ことである。すなわち本発明は、ウエハに転写しようと
するパターンを記録したマスクの後ろ側に、パターンの
列方向をカバーする前段MLAを配置することによっ
て、該前段MLAの配列区域ごとに180°回転した区
域ごと倒立等倍部分パターン像を結像し、該区域ごと倒
立等倍部分パターン像の後ろ側に、前段MLAの配列と
同一の配列よりなる後段MLAを配置することによっ
て、ウエハ上に部分パターンの正立等倍像を結像し、マ
スク及びウエハと、前段及び後段MLAとを、パターン
の行方向に向って相対的にスキャンすることによって、
ウエハ上にパターンを転写する、液晶用露光装置であ
る。
The present invention solves the above problems by using a micro lens array (hereinafter referred to as MLA) as an imaging element. MLA is an imaging element in which a large number of element lenses are two-dimensionally arranged. That is, according to the present invention, by arranging the front stage MLA covering the pattern column direction behind the mask on which the pattern to be transferred onto the wafer is recorded, each region rotated by 180 ° for each array region of the front stage MLA. By forming an inverted equal-magnification partial pattern image and arranging a rear stage MLA having the same arrangement as that of the preceding stage MLA behind the inverted equal-magnification partial pattern image for each area, the partial pattern is corrected on the wafer. By forming an isometric image and relatively scanning the mask and the wafer and the front and rear MLAs in the row direction of the pattern,
It is a liquid crystal exposure device that transfers a pattern onto a wafer.

【0006】本発明の原理を図1によって説明する。同
図ではMLAによる合成結像系によって等倍で正立のマ
スク像を作っており、またMLAの要素レンズが5つの
場合を示している。まず前段MLA10によってマスク
1の倒立等倍像を作っている。この倒立等倍像は、前段
MLA10の配列区域ごとに、光軸zと直交するx−y
面内で180°回転した、区域ごと倒立等倍像3であ
る。この区域ごと倒立等倍像3は、前段MLA10の配
列と同一の配列よりなる後段MLA15によって、区域
ごと等倍正立像4に変換されており、この等倍正立像4
の位置にウエハ2が配置される。
The principle of the present invention will be described with reference to FIG. In the same figure, an erecting mask image of equal magnification is made by the synthetic image forming system by MLA, and the case where there are five MLA element lenses is shown. First, an inverted 1 × image of the mask 1 is created by the front stage MLA 10. This inverted equal-magnification image is xy that is orthogonal to the optical axis z for each array area of the front stage MLA 10.
Inverted equal-magnification image 3 for each area rotated 180 ° in the plane. The inverted equal-magnification image 3 for each area is converted into an equal-magnification erect image 4 for each area by the rear stage MLA 15 having the same arrangement as the arrangement of the preceding stage MLA 10.
The wafer 2 is placed at the position.

【0007】同図に示すように、両MLA10,15に
よる結像では、それぞれのMLAを構成する要素レンズ
10a,15aごとに光軸zが存在する。したがって区
域ごと倒立等倍像3と区域ごと正立等倍像4の領域、す
なわち視野は、各要素レンズ10a,15aごとに異な
っているが、両MLA10,15によって正立像4を作
ることによって、各要素レンズ10a,15aの像領域
を整合的に合成し、全体として広いフィールドを得てい
る。なお、各区域ごと倒立等倍像3と各区域ごと正立等
倍像4の領域を制限するために、図1に示すようにそれ
ぞれ絞りアレイ5a,5bを配置することが好ましい。
As shown in the figure, in the image formation by both MLAs 10 and 15, an optical axis z exists for each of the element lenses 10a and 15a constituting each MLA. Therefore, the regions of the inverted equal-magnification image 3 and the erecting equal-magnification image 4 for each region, that is, the fields of view are different for each element lens 10a and 15a, but by forming the erect image 4 by both MLAs 10 and 15, The image areas of the respective element lenses 10a and 15a are combined in a matched manner to obtain a wide field as a whole. In order to limit the areas of the inverted equal-magnification image 3 and the erecting equal-magnification image 4 for each area, it is preferable to arrange aperture arrays 5a and 5b as shown in FIG.

【0008】このような両MLA10,15とスキャン
とを併用すれば、さらに広い露光領域が得られる。図2
は、全体の露光領域、すなわちパターン領域1aの行方
向xと列方向yとのうち、列方向yにはパターン領域1
aをカバーするが、行方向xにはパターン領域1aより
も狭い露光領域を持つMLA10,15を用い、スキャ
ンによって全体のパターン領域1aを露光する方法を示
している。同図の配置において、マスク1とウエハ2と
を同時にxマイナス方向にスキャンすることによって、
マスク1上のパターン領域1aの部分パターン像4a
が、順次ウエハ2に転写されて行き、最終的に全領域1
aをウエハ2に転写することができる。
A wider exposure area can be obtained by using both MLAs 10 and 15 and scanning in combination. FIG.
Is the entire exposure region, that is, the pattern region 1 in the column direction y of the row direction x and the column direction y of the pattern region 1a.
This shows a method of exposing the entire pattern area 1a by scanning using MLAs 10 and 15 which cover the area a but have an exposure area narrower than the pattern area 1a in the row direction x. By scanning the mask 1 and the wafer 2 simultaneously in the x-minus direction in the arrangement shown in FIG.
Partial pattern image 4a of pattern area 1a on mask 1
Are sequentially transferred to the wafer 2, and finally the entire area 1
a can be transferred to the wafer 2.

【0009】しかしてMLAの開口数は0.5くらいま
で製作可能であり、したがって高解像の結像を行なうこ
とができる。また、MLAの結像は要素レンズごとに行
なわれ、各要素レンズの担当するフィールドは、要素レ
ンズの大きさ程度(数100μm程度)に小さい。よっ
て、要素レンズで発生する収差は非常に小さくなる。し
たがって、要素レンズの数を増加しさえすれば、収差の
悪化を招くことなく簡単に広い露光フィールドを得るこ
とができる。また、スキャン光学系とすることによっ
て、更に広い露光領域を得ることができる。
However, the numerical aperture of the MLA can be manufactured up to about 0.5, so that high resolution imaging can be performed. Further, the image formation of the MLA is performed for each element lens, and the field in charge of each element lens is as small as the size of the element lens (about several hundreds μm). Therefore, the aberration generated in the element lens is extremely small. Therefore, as long as the number of element lenses is increased, a wide exposure field can be easily obtained without causing deterioration of aberration. Further, by using a scanning optical system, a wider exposure area can be obtained.

【0010】MLAの製造方法としては、ガラス基板上
にマスクを行ない、イオン交換によって分布屈折レンズ
アレイを作る方法、ガラス基板上にフォトレジストなど
を塗布してエッチングまたは熱溶解する方法、バイナリ
ーオプティカルエレメント等のフレネルレンズなどが知
られており、これらは従来例の結像系に比べて低コスト
である。したがってこのようなMLAを用いることによ
り、小型、軽量、且つ安価な液晶用露光装置を構成する
ことができる。
As the method for manufacturing MLA, a mask is provided on a glass substrate to form a distributed refractive lens array by ion exchange, a method of coating a glass substrate with a photoresist or the like for etching or heat melting, and a binary optical element. Fresnel lenses and the like are known, and these are lower in cost than the conventional image forming system. Therefore, by using such an MLA, a small-sized, lightweight, and inexpensive liquid crystal exposure apparatus can be configured.

【0011】以上の通り本発明では、正立パターンを記
録したマスクを用い、且つパターンの列方向の全領域を
カバーするが行方向の領域はカバーしない前段MLAと
後段MLAを用いて、行方向にスキャンする構成として
いる。この構成では、行方向へのスキャンによってパタ
ーンの全領域がカバーされさえすれば良い。したがって
前段MLAと後段MLAとは、列方向に連続的に配置さ
れている必要はなく、すなわち前段MLAと後段MLA
とを、それぞれ複数個の前段部分MLAと後段部分ML
Aとに分解して構成することができる。また像区域の間
に間隙があっても、行方向の隙間は行方向のスキャンに
よって当然に埋め尽くされ、列方向の隙間もスキャンに
よって埋め尽くすことができる。したがって像区域は、
必ずしも平面的に連続して配置する必要はなく、すなわ
ち平面的に離散的に配置することができる。像区域を平
面的に離散的に配置する構成としては、行方向から見た
像区域を、列方向に完全に分離して、単に列方向に線接
触するように構成することもできる。しかし行方向から
見た像区域を、列方向にオーバーラップするように配置
する方がより好ましい。またスキャンによる積分露光量
は、列方向に一様とすることが好ましい。
As described above, in the present invention, the mask in which the erect pattern is recorded is used, and the front area MLA and the rear area MLA that cover the entire area in the column direction of the pattern but do not cover the area in the row direction are used. It is configured to scan. In this configuration, scanning in the row direction only needs to cover the entire area of the pattern. Therefore, the front stage MLA and the rear stage MLA do not need to be continuously arranged in the column direction, that is, the front stage MLA and the rear stage MLA.
And a plurality of front stage parts MLA and rear stage parts ML, respectively.
It can be decomposed into A and A. Even if there is a gap between the image areas, the gap in the row direction is naturally filled by the scanning in the row direction, and the gap in the column direction can also be filled by the scanning. The image area is therefore
It is not always necessary to arrange them continuously in a plane, that is, they can be arranged discretely in a plane. As a configuration in which the image areas are discretely arranged in a plane, the image areas viewed from the row direction may be completely separated in the column direction and may simply be in line contact in the column direction. However, it is more preferable to arrange the image areas viewed from the row direction so as to overlap in the column direction. Further, it is preferable that the integrated exposure amount by scanning is uniform in the column direction.

【0012】また像区域を離散的に配置した場合におい
ては、像区域に対するマスク上での共役区域のすべてを
カバーする領域をケーラ照明することもできる。しかし
ながら離散的な像区域に対するマスク上での離散的な共
役区域のみを離散的に、且つその離散的な共役区域内で
は一様に照明する方が、迷光が防止されて好ましい。ま
た離散的な共役区域のみを照明するときには、離散的な
照明光絞りアレイをマスクに密着して配置することもで
きるが、離散的な照明光絞りアレイの結像によってマス
クを照明することがより好ましい。
In the case where the image areas are arranged discretely, it is also possible to carry out Koehler illumination on the area covering the entire conjugate area on the mask with respect to the image area. However, it is preferable to illuminate only the discrete conjugate areas on the mask for the discrete image areas discretely and uniformly within the discrete conjugate areas because stray light is prevented. Further, when illuminating only the discrete conjugate area, the discrete illumination light diaphragm array can be arranged in close contact with the mask, but it is more preferable to illuminate the mask by imaging the discrete illumination light diaphragm array. preferable.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図3にMLAを用いたスキャン型
の液晶用露光装置の一実施例を示す。光源6、照明光学
系7、及びMLAによる結像光学系8は、相対的にアラ
イメントして固定されている。マスク1とウエハ2は、
それぞれx、y、z方向に移動できる可動ステージ1
b,2bによって保持されている。各可動ステージ1
b,2bの各移動軸には、それぞれ干渉計(図示せず)
が設置され、マスク1とウエハ2の位置計測ができるよ
うになっている。光源6は高圧水銀ランプであり、光源
6からの光を照明光学系7によって整形してマスク1を
照明している。使用波長はg線(436nm)である。
マスクパターン1aは、結像光学系8によってウエハ2
上に等倍の正立像として結像している。マスク1のパタ
ーン領域1aは300mm×200mmであり、300
mmの辺をx軸、200mmの辺をy軸方向としてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 3 shows an embodiment of a scan type liquid crystal exposure apparatus using an MLA. The light source 6, the illumination optical system 7, and the imaging optical system 8 by MLA are relatively aligned and fixed. The mask 1 and the wafer 2 are
Movable stage 1 that can move in the x, y, and z directions, respectively
It is held by b and 2b. Each movable stage 1
An interferometer (not shown) is provided on each of the moving axes b and 2b.
Is installed so that the positions of the mask 1 and the wafer 2 can be measured. The light source 6 is a high-pressure mercury lamp, and the illumination optical system 7 shapes the light from the light source 6 to illuminate the mask 1. The wavelength used is the g-line (436 nm).
The mask pattern 1a is formed on the wafer 2 by the imaging optical system 8.
It is formed as an erect image of the same size on the top. The pattern area 1a of the mask 1 is 300 mm × 200 mm,
The side of mm is the x-axis and the side of 200 mm is the y-axis.

【0014】マスク1と結像光学系8との間隔と、ウエ
ハ2と結像光学系8との間隔は、ともに像面位置の70
0μmに設定してある。結像光学系8の周囲には複数の
ギャプセンサー1c,2cが配置してあり、スキャン中
のマスク1と結像光学系8との間隔、及びウエハ2と結
像光学系8との間隔が正確に保たれるように、z軸方向
の移動モータ(図示せず)に対してフィードバックを行
なっている。結像光学系8の開口は、図4に示すように
110.8mm×201.81mmの長方形をしてお
り、この長辺をy軸方向にアライメントしてある。この
配置においてマスク1とウエハ2とを連動してx方向に
定速にてスキャンすることによって、マスク1上のパタ
ーン1aの全体をウエハ2に転写することができる。ス
キャンの詳細については後述する。
The distance between the mask 1 and the image forming optical system 8 and the distance between the wafer 2 and the image forming optical system 8 are both 70 at the image plane position.
It is set to 0 μm. A plurality of gap sensors 1c and 2c are arranged around the image forming optical system 8, and the gap between the mask 1 and the image forming optical system 8 during scanning and the gap between the wafer 2 and the image forming optical system 8 are set. Feedback is provided to a z-axis movement motor (not shown) so as to be kept accurate. The aperture of the imaging optical system 8 has a rectangular shape of 110.8 mm × 201.81 mm as shown in FIG. 4, and its long side is aligned in the y-axis direction. In this arrangement, the mask 1 and the wafer 2 are interlocked and scanned at a constant speed in the x direction, whereby the entire pattern 1a on the mask 1 can be transferred onto the wafer 2. The details of the scan will be described later.

【0015】次に結像光学系8の詳細について説明す
る。図4はz軸方向から見た結像光学系8の構造を示
し、全体の結像光学系8は、4つの部分結像光学系8a
によって構成されている。1つの部分結像光学系8aの
開口は、50.4mm×50.61mmであり、それぞ
れを同図に示すようにy方向に向ってジグザグに配置
し、ホルダー24に固定することによって、全体の結像
光学系8を構成している。4つの部分結像光学系8aは
y方向の境界において、互いに開口がオーバーラップす
るように配置されており、こうして全体の開口が11
0.8mm×201.81mmとなっている。
Next, details of the image forming optical system 8 will be described. FIG. 4 shows the structure of the imaging optical system 8 viewed from the z-axis direction. The entire imaging optical system 8 is composed of four partial imaging optical systems 8a.
It is constituted by. The aperture of one partial imaging optical system 8a is 50.4 mm × 50.61 mm, and each is arranged in a zigzag direction in the y direction as shown in FIG. The imaging optical system 8 is configured. The four partial imaging optical systems 8a are arranged so that their openings overlap each other at the boundary in the y direction, and thus the total opening is 11
It is 0.8 mm × 201.81 mm.

【0016】図5は部分結像光学系8aをx方向から見
た構造を示す。同図に示すように、各部分結像光学系8
aは、4つの平板MLA11,12,16,17と、2
つの開口絞りアレイ20,21と、1つの視野絞りアレ
イ22から構成されている。これらの素子は、マスク1
側からウエハ2側に向けて、前段第1平板MLA11、
前段開口絞りアレイ20、前段第2平板MLA12、視
野絞りアレイ22、後段第1平板MLA16、後段開口
絞りアレイ21、及び後段第2平板MLA17の順に配
置されている。また、前段第1平板MLA11と後段第
1平板MLA16は、基板表面をウエハ1に向けて配置
され、前段第2平板MLA12と後段第2平板MLA1
7は、基板裏面をウエハ1に向けて配置されている。
FIG. 5 shows the structure of the partial image forming optical system 8a viewed from the x direction. As shown in the figure, each partial imaging optical system 8
a is four flat plates MLA11,12,16,17 and 2
It is composed of one aperture stop array 20, 21 and one field stop array 22. These elements are mask 1
From the first side toward the wafer 2 side, the front stage first flat plate MLA11,
The front-stage aperture stop array 20, the front-stage second flat plate MLA 12, the field stop array 22, the rear-stage first flat plate MLA 16, the rear-stage aperture stop array 21, and the rear-stage second flat plate MLA 17 are arranged in this order. The front-stage first flat plate MLA11 and the rear-stage first flat plate MLA16 are arranged with the substrate surface facing the wafer 1, and the front-stage second flat plate MLA12 and the rear-stage second flat plate MLA1 are arranged.
7 is arranged with the back surface of the substrate facing the wafer 1.

【0017】各平板MLA11,12,16,17の厚
みtはt=0.9mm、基板表面から表面側焦点位置ま
でのバックフォーカスf1はf1=700μm、基板裏面
から裏面側焦点位置までのバックフォーカスf2はf2
200μmである。各開口絞りアレイ20,21と視野
絞りアレイ22の厚みは、いずれも20μmである。マ
スク1、前段開口絞りアレイ20、視野絞りアレイ2
2、後段開口絞りアレイ21及びウエハ2は、それぞれ
該当する平板MLA11,12,16,17の表面側バ
ックフォーカスf1又は裏面側バックフォーカスf2の位
置に位置するように、スペーサ23によって位置決めさ
れて、金属ホルダー24の中に組み込まれている。また
各素子は、xy方向についても、互いにその開口をアラ
イメントしてある。
The thickness t of each flat plate MLA 11, 12, 16, 17 is t = 0.9 mm, the back focus f 1 from the substrate surface to the front side focal position is f 1 = 700 μm, and the back focus from the substrate back surface to the rear surface side focal position. Back focus f 2 is f 2 =
200 μm. The thicknesses of the aperture stop arrays 20 and 21 and the field stop array 22 are both 20 μm. Mask 1, front aperture stop array 20, field stop array 2
2. The rear aperture stop array 21 and the wafer 2 are positioned by the spacer 23 so as to be positioned at the front side back focus f 1 or the back side back focus f 2 of the corresponding flat plate MLA 11, 12, 16, 17, respectively. And is incorporated in the metal holder 24. Further, the openings of the respective elements are aligned with each other also in the xy directions.

【0018】この配置では、前段第1平板MLA11と
前段第2平板MLA12とからなる前段MLA10によ
って、区域ごと倒立中間像が作られ、これを後段第1平
板MLA16と後段第2平板MLA17とからなる後段
MLA15で再び結像することによって、等倍の正立像
を得ている。この配置は、テレセントリックな結像系と
なっている。
In this arrangement, an inverted intermediate image is formed for each area by the front stage MLA10 composed of the front stage first flat plate MLA11 and the front stage second flat plate MLA12, which is composed of the rear stage first flat plate MLA16 and the rear stage second flat plate MLA17. By forming an image again in the latter stage MLA15, an erect image of the same size is obtained. This arrangement is a telecentric imaging system.

【0019】図6はz方向から見た各平板MLA11,
12,16,17の構造を示す。但し各平板MLAの要
素レンズ11a,12a,16a,17aの個数は、下
記するように実際のものではない。h=70μmとし
て、要素レンズの直径は6h(=420μm)である。
要素レンズの配列は、スキャン方向(x方向)から見た
要素レンズごとの像領域が、y方向にオーバーラップす
るように定められている。ここでは、120個の要素レ
ンズをy方向にすきまなく配列した要素レンズ列を、要
素レンズの直径6h(=420μm)分ずつx方向にず
らし、且つ要素レンズの半径3h(=210μm)分ず
つy方向に交互にずらしながら、120列ならべたもの
とした。このとき各平板MLA11,12,16,17
の開口は、50.4mm×50.61mmとなる。
FIG. 6 shows each flat plate MLA11 seen from the z direction.
The structure of 12, 16, 17 is shown. However, the number of element lenses 11a, 12a, 16a, 17a of each flat plate MLA is not actual as described below. When h = 70 μm, the diameter of the element lens is 6 h (= 420 μm).
The arrangement of the element lenses is determined so that the image areas of the respective element lenses viewed from the scanning direction (x direction) overlap in the y direction. Here, an element lens array in which 120 element lenses are arranged in the y direction without any gap is shifted in the x direction by an element lens diameter of 6h (= 420 μm), and an element lens radius of 3h (= 210 μm) is y. 120 rows were arranged by alternately shifting in the direction. At this time, each flat plate MLA11, 12, 16, 17
The opening is 50.4 mm × 50.61 mm.

【0020】この平板MLA11,12,16,17
は、厚さ1.7mmのガラス基板を図6と同じ形の円形
開口アレイでマスクし、開口部分をイオン交換によって
分布屈折率レンズアレイとすることによって製造した。
基板は分布屈折率レンズアレイ形成後に厚みが0.9m
mとなるように研磨した。また、基板の両面には波長4
36nm用の反射防止膜を形成した。
The flat plates MLA11, 12, 16, 17
Was manufactured by masking a glass substrate having a thickness of 1.7 mm with a circular aperture array having the same shape as in FIG. 6, and forming the distributed index lens array by ion exchange at the aperture.
The substrate has a thickness of 0.9 m after forming the distributed index lens array.
It was polished so as to be m. In addition, the wavelength of 4
An antireflection film for 36 nm was formed.

【0021】図7はz方向から見た各開口絞りアレイ2
0,21の構造を示す。1つの開口絞り要素20a,2
1aの直径は140μmであり、xy方向の配列は平板
MLAに合わせてある。ここで、平板MLAの表面側バ
ックフォーカスがf1=700μmであることを考えあ
わせると、結像系の開口数は0.1であるといえる。こ
の開口絞りアレイ20,21は、厚さ20μmのステン
レスを図7の形状にエッチングし、反射率の低いブラッ
クアルマイト・メッキ等を施すことによって製作した。
FIG. 7 shows each aperture stop array 2 viewed from the z direction.
The structure of 0,21 is shown. One aperture stop element 20a, 2
The diameter of 1a is 140 μm, and the arrangement in the xy directions is adjusted to the flat plate MLA. Here, considering that the front-side back focus of the flat plate MLA is f 1 = 700 μm, it can be said that the numerical aperture of the imaging system is 0.1. The aperture stop arrays 20 and 21 were manufactured by etching stainless steel having a thickness of 20 μm into the shape shown in FIG. 7 and applying black alumite plating or the like having a low reflectance.

【0022】図8はz方向から見た視野絞りアレイ22
の構造を示す。xy方向の周期は開口絞りアレイ同様、
平板MLAに合わせてある。視野絞りアレイの視野絞り
要素22aは直径4h(=280μm)の円に内接する
正6角形であり、同図に示す様に、1辺がy方向と平行
となるように配列してある。この視野絞りアレイ22
は、厚さ20μmのステンレスを図8の形状にエッチン
グし、反射率の低いブラックアルマイト・メッキ等を施
すことによって製作した。
FIG. 8 shows the field stop array 22 viewed from the z direction.
The structure of is shown. The cycle in the xy direction is the same as the aperture stop array.
It is fitted to the flat plate MLA. The field stop elements 22a of the field stop array are regular hexagons inscribed in a circle having a diameter of 4h (= 280 μm), and are arranged so that one side is parallel to the y direction, as shown in FIG. This field stop array 22
Was manufactured by etching stainless steel having a thickness of 20 μm into the shape shown in FIG. 8 and applying black alumite plating or the like having a low reflectance.

【0023】ここで、視野絞り要素22aは直径4h
(=280μm)の円に内接する正6角形であり、且つ
1辺がy方向と平行となっているから、中央の矩形部A
の高さは2h(=140μm)であり、上下の2等辺3
角部BU、BLの高さはそれぞれh(=70μm)であ
る。他方、ある視野絞り要素22aに対してx方向に隣
接する視野絞り要素22bは、y方向に3h(=210
μm)だけずれて配置されているから、両視野絞り要素
22a,22bをx方向から見ると、中央の矩形部Aは
y方向にオーバーラップしないが、上下の2等辺3角部
U、BLについては、一方の要素22aの上部2等辺3
角部BUと、他方の要素22bの下部2等辺3角部BL
が、ちょうどオーバーラップすることとなる。しかも同
一の高さyで見た両2等辺3角部BU、BLのx方向の長
さの和は、どの高さyで見ても、ちょうど矩形部Aでの
x方向の幅と一致する。
The field stop element 22a has a diameter of 4h.
Since it is a regular hexagon inscribed in a circle of (= 280 μm) and one side is parallel to the y direction, the central rectangular portion A
Has a height of 2h (= 140μm), and the upper and lower isosceles 3
The height of each of the corners B U and B L is h (= 70 μm). On the other hand, a field stop element 22b adjacent to a certain field stop element 22a in the x direction is 3h (= 210) in the y direction.
Since the two field stop elements 22a and 22b are viewed from the x direction, the central rectangular portion A does not overlap in the y direction, but the upper and lower isosceles triangles B U and B are arranged. For L , the upper 2 isosceles 3 of one element 22a
The corner B U and the lower isosceles three corner B L of the other element 22b will just overlap. Moreover, the sum of the lengths of both isosceles triangles B U and B L in the x direction when viewed at the same height y is exactly the width of the rectangular portion A in the x direction at any height y. Match.

【0024】このような構造をとることによって、オー
バーラップのない矩形部Aと、オーバーラップのある2
等辺3角部Bとのx方向に関する線積分開口度が等しく
なり、従って、視野(視野は視野絞りアレイ22と同じ
形である)をx方向に定速にてスキャンした場合の領域
A、Bの積分露光量を等しくすることができる。すなわ
ちこのような視野絞りアレイ22を用いることによっ
て、スキャン方向と直交するy方向に関しても、全体像
を滑らかに接合することができる。
By adopting such a structure, the rectangular portion A having no overlap and the overlapped portion 2
Areas A and B in the case where the field of view (the field of view has the same shape as the field diaphragm array 22) are scanned at a constant speed in the x direction because the line integral aperture in the x direction with the equilateral triangular portion B becomes equal. It is possible to equalize the integrated exposure amount of. That is, by using such a field stop array 22, the entire image can be smoothly joined also in the y direction orthogonal to the scanning direction.

【0025】以上のようにしてy方向に滑らかに接合さ
れた視野絞りアレイ22のy方向の視野の大きさK
yは、50.33mmである。ここで合成視野Kyは、矩
形部Aの領域と、一対の2等辺3角部BU、BLからなる
領域Bとの合計の長さ、すなわち、部分結像光学系8a
を単体で用いた場合でも露光量が等しくなる領域として
定義している。実際には図8に示すように、この合成視
野Kyの上部側に露光量が線形に減少する高さh(=7
0μm)の上部接合領域CUがあり、合成視野Kyの下部
側にも露光量が線形に減少する高さh(=70μm)の
下部接合領域CLがある。すなわち上部接合領域CUと下
部接合領域CLは、視野絞りアレイ22の上下の端部に
あり、単一の部分結像光学系8aではオーバーラップが
なく、露光量が上方及び下方に向って線形に減少してし
まう領域である。
The size K of the field of view in the y direction of the field stop array 22 smoothly joined in the y direction as described above.
y is 50.33 mm. Here synthetic field K y is the area of the rectangular portion A, 3 corners a pair of isosceles B U, the total length of the region B consisting of B L, i.e., partial imaging optical system 8a
Is defined as a region where the exposure amount is equal even when used alone. Actually, as shown in FIG. 8, the height h (= 7) at which the exposure amount linearly decreases on the upper side of the composite visual field K y.
There is an upper junction region C U of 0 μm), and there is also a lower junction region C L of height h (= 70 μm) where the exposure dose linearly decreases on the lower side of the synthetic visual field K y . That is, the upper junction region C U and the lower junction region C L are located at the upper and lower ends of the field stop array 22, there is no overlap in the single partial imaging optical system 8a, and the exposure amount goes upward and downward. This is an area that decreases linearly.

【0026】本実施例のように4つの視野絞りアレイ2
2を用いる場合には、隣接する視野絞りアレイ22につ
いて、上方に位置する視野絞りアレイ22の下部接合領
域CLと、下方に位置する視野絞りアレイ22の上部接
合領域CUとがオーバーラップする配置とすればよい。
この様子を図9に示す。この配置をとることによって、
部分結像光学系8aどうしのオーバーラップ領域Cの露
光量は、矩形部A及び一対の2等辺3角部BU、BL内の
露光量と等しくすることができる。しかし、この場合に
も全体のMLAの上下の境界CU、CLはどうしてもオー
バーラップしない部分であり、この部分は露光過程にお
いて不使用域とする必要がある。結局4つの部分結像光
学系8aの合成されたy方向の視野は、Kyの4倍にh
の3倍を加算した201.53mmとなる。
Four field stop arrays 2 as in this embodiment
When 2 is used, the lower junction region C L of the upper field aperture array 22 and the upper junction region C U of the lower field aperture array 22 of the adjacent field aperture arrays 22 overlap each other. It may be arranged.
This is shown in FIG. By taking this arrangement,
Exposure of the overlapping area C and if partial imaging optical system 8a may be equal rectangular portions A and a pair of isosceles triangle portion B U, the exposure amount in the B L. However, in this case as well, the upper and lower boundaries C U and C L of the entire MLA are inevitably non-overlapping portions, and this portion needs to be a non-use area in the exposure process. Eventually, the combined visual field in the y direction of the four partial imaging optical systems 8a is 4 times K y and h
It is 201.53 mm, which is the sum of three times.

【0027】次に照明光学系について説明する。照明光
学系7は図10に示すように4つの部分照明系7aから
構成されている。これは、図2の結像系の部分結像光学
系8aの配列に対応しており、それぞれ部分結像光学系
8aの実質的な露光領域だけを照明する構造になってい
る。図10では高圧水銀ランプによる光源6からの光を
整形した後、第1のハーフミラー30aで分割し、さら
にそれぞれの光を第2及び第3のハーフミラー30b、
30cで分割している。このようにして4つの強度の等
しい光ビームがそれぞれ4つの部分照明系7aに導かれ
ている。なお図10中符号31a,31b,31cはミ
ラーである。各部分照明系7aの入射段には、図11に
示すように強度調節素子32が設けられており、4つの
ビーム強度が精密に等しくなるように調節してある。
Next, the illumination optical system will be described. The illumination optical system 7 is composed of four partial illumination systems 7a as shown in FIG. This corresponds to the arrangement of the partial image forming optical system 8a of the image forming system in FIG. 2, and has a structure for illuminating only a substantial exposure area of the partial image forming optical system 8a. In FIG. 10, after the light from the light source 6 by the high-pressure mercury lamp is shaped, it is divided by the first half mirror 30a, and each light is further divided into the second and third half mirrors 30b, 30b.
It is divided at 30c. In this way, the four light beams having the same intensity are guided to the four partial illumination systems 7a. Reference numerals 31a, 31b, 31c in FIG. 10 are mirrors. An intensity adjusting element 32 is provided at the entrance stage of each partial illumination system 7a as shown in FIG. 11, and the intensity of the four beams is adjusted to be precisely equal.

【0028】図11は1つの部分照明系7aの構成を示
している。図11では4分割されたビームの内の1つが
入射しており、このビームはミラー31でz方向に偏向
された後、ビームエキスパンダ33によって拡大され
て、フライアイ・レンズアレイ34に入射し、コンデン
サーレンズ36によって照明光絞りアレイ37を照明し
ている。フライアイ・レンズアレイ34の焦点位置に
は、空間コヒーレンスの絞り35が配置されており、こ
の大きさを調整することによって照明光の空間コヒーレ
ンスを調節することができる。これは半導体製造装置等
用いられている一般的なケーラ照明系であり、照明光絞
りアレイ37上の光強度は高い均一性をもっている。こ
こで、フライアイ・レンズアレイ34は10×10要素
であり、要素レンズの大きさは4mm角、焦点距離は8
mmである。またコンデンサーレンズ36の焦点距離は
102mmである。よって、照明光絞りアレイ37上に
は約51mm×51mmの照明領域が得られる。
FIG. 11 shows the structure of one partial illumination system 7a. In FIG. 11, one of the four divided beams is incident. This beam is deflected by the mirror 31 in the z direction, expanded by the beam expander 33, and incident on the fly-eye lens array 34. The illumination light diaphragm array 37 is illuminated by the condenser lens 36. A spatial coherence diaphragm 35 is arranged at the focal position of the fly-eye lens array 34, and the spatial coherence of the illumination light can be adjusted by adjusting the size thereof. This is a general Koehler illumination system used in semiconductor manufacturing equipment and the like, and the light intensity on the illumination light diaphragm array 37 has high uniformity. Here, the fly-eye lens array 34 has 10 × 10 elements, the size of the element lens is 4 mm square, and the focal length is 8 mm.
mm. The focal length of the condenser lens 36 is 102 mm. Therefore, an illumination area of about 51 mm × 51 mm can be obtained on the illumination light diaphragm array 37.

【0029】照明光絞りアレイ37は、結像系のMLA
に使用した視野絞りアレイ22と同一の構造のものを用
いる。照明光絞りアレイ37の方向は、結像系のMLA
の視野絞りアレイ22と同方向にアライメントしてあ
る。この照明光絞りアレイ37は、照明用第1平板ML
A38と照明用第2平板MLA39によって、マスク1
面に結像される。照明用第1平板MLA38と照明用第
2平板MLA39は、部分結像光学系8aの前段第1平
板MLA11と前段第2平板MLA12、あるいは後段
第1平板MLA16と後段第2平板MLA17として用
いたものと同じものである。
The illumination light diaphragm array 37 is an MLA of the image forming system.
The same structure as the field stop array 22 used in FIG. The direction of the illumination light diaphragm array 37 is determined by the MLA of the imaging system.
The field stop array 22 is aligned in the same direction. The illumination light diaphragm array 37 is a first flat plate ML for illumination.
A38 and the second flat plate for illumination MLA39, the mask 1
It is imaged on the surface. The first illumination flat plate MLA38 and the second illumination flat plate MLA39 are used as the front stage first flat plate MLA11 and the front stage second flat plate MLA12, or the rear stage first flat plate MLA16 and the rear stage second flat plate MLA17 of the partial imaging optical system 8a. Is the same as.

【0030】以上のような光学系により、マスク1上に
は部分結像光学系8aの視野絞りアレイ22と同じ形状
の照明光アレイが生成される。すなわち、この部分照明
光学系7aは部分結像光学系8aのMLAの視野を選択
的に照明する構造となっている。なお、照明用平板ML
A38、39による結像系は、倍率を微調整できるよう
にしておき、照明光アレイの要素の領域の大きさを適正
値に調節できるようにしておくことが望ましい。倍率の
微調整は、例えば、平板MLA38と39をその間隔を
保ったままz方向に平行移動できる機構にしておくこと
によって行うことができる。
With the above optical system, an illumination light array having the same shape as the field stop array 22 of the partial imaging optical system 8a is generated on the mask 1. That is, the partial illumination optical system 7a has a structure for selectively illuminating the field of view of the MLA of the partial imaging optical system 8a. Note that the illumination flat plate ML
It is desirable that the image forming system based on A38 and A39 be configured such that the magnification can be finely adjusted and the size of the region of the element of the illumination light array can be adjusted to an appropriate value. The fine adjustment of the magnification can be performed, for example, by providing the flat plates MLA 38 and 39 with a mechanism capable of translating in the z direction while maintaining the distance therebetween.

【0031】以上の光学系では結像光学系8aのMLA
の視野と照明光学系7の照明光アレイは、ともに図9の
配列になっているわけであるが、この両者を正確にアラ
イメントすることにより、4つの部分照明光学系7aに
よって照明された部分パターンがウエハ2に転写され、
更にその状態でマスク1とウエハ2を連動してx方向に
定速にてスキャンすることによって、マスクパターン1
aの全体をウエハ2に転写することができる。
In the above optical system, the MLA of the imaging optical system 8a is
The field of view and the illumination light array of the illumination optical system 7 are both arranged as shown in FIG. 9. By accurately aligning both of them, the partial patterns illuminated by the four partial illumination optical systems 7a. Is transferred to the wafer 2,
Further, in this state, the mask 1 and the wafer 2 are interlocked and scanned at a constant speed in the x direction, whereby the mask pattern 1
The whole a can be transferred to the wafer 2.

【0032】図12はこの様子を示したものである。た
だし、図12ではマスクとウエハを固定して、照明光学
系と結像光学系を移動したかのように描いてある。しか
し、マスクとウエハの運動は、照明光学系と結像光学系
に対する相対運動であるため、図12では照明光学系と
結像光学系を固定して、マスクとウエハを移動したとき
の露光領域と等価である。
FIG. 12 shows this state. However, in FIG. 12, the mask and the wafer are fixed, and the illumination optical system and the imaging optical system are drawn as if they were moved. However, since the movement of the mask and the wafer is relative to the illumination optical system and the imaging optical system, the exposure area when the mask and the wafer are moved with the illumination optical system and the imaging optical system fixed in FIG. Is equivalent to

【0033】図12ではPから出発してQまでx方向に
定速スキャンを行っている。4つの視野絞りアレイを合
成した視野はx、y方向それぞれ、110.76mm、
201.53mmであるので、300mm×200mm
のパターン領域をカバーするためには、411mmの定
速スキャンを行えばよい。ここで、4つの視野絞りアレ
イはそれぞれの不使用域をオーバーラップして配置して
あるので、スキャン後の全合成視野内の各点は等露光量
とすることができた。なお、本実施例ではパターン領域
を300mm×200mmとしたが、x方向については
スキャン長を長くすればより大きな露光領域を得ること
が可能である。また、y方向についても視野のオーバー
ラップに注意して部分MLAの数を増加すれば露光領域
を拡げることが可能である。
In FIG. 12, constant velocity scanning is performed in the x direction starting from P to Q. The combined visual fields of the four field diaphragm arrays are 110.76 mm in the x and y directions, respectively.
Since it is 201.53 mm, it is 300 mm x 200 mm
In order to cover the pattern area of, a constant speed scan of 411 mm may be performed. Here, since the four field stop arrays are arranged so that their non-use areas overlap each other, each point in the total combined field after scanning can have the same exposure amount. Although the pattern area is set to 300 mm × 200 mm in this embodiment, a larger exposure area can be obtained by increasing the scan length in the x direction. Also in the y direction, the exposure region can be expanded by paying attention to the overlap of the visual fields and increasing the number of the partial MLAs.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高解像の
大画面液晶露光装置が、小型、軽量、安価に構成でき
た。
As described above, according to the present invention, a high-resolution large-screen liquid crystal exposure apparatus can be constructed in a small size, a light weight, and a low cost.

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

【図1】本発明の原理を示す図FIG. 1 is a diagram showing the principle of the present invention.

【図2】スキャンを用いた本発明の原理を示す図FIG. 2 is a diagram showing the principle of the present invention using scanning.

【図3】露光装置の全体を示す断面図FIG. 3 is a sectional view showing the entire exposure apparatus.

【図4】結像光学系の全体を示す平面図FIG. 4 is a plan view showing the entire imaging optical system.

【図5】部分結像光学系を示す断面図FIG. 5 is a sectional view showing a partial imaging optical system.

【図6】部分結像光学系のMLAを示す平面図FIG. 6 is a plan view showing an MLA of the partial imaging optical system.

【図7】部分結像光学系の開口絞りアレイを示す平面図FIG. 7 is a plan view showing an aperture stop array of the partial imaging optical system.

【図8】部分結像光学系の視野絞りアレイと、部分照明
光学系の照明光絞りアレイを示す平面図
FIG. 8 is a plan view showing a field stop array of the partial imaging optical system and an illumination light stop array of the partial illumination optical system.

【図9】結像光学系の視野絞りアレイの全体と、照明光
学系の照明光絞りアレイの全体を示す平面図
FIG. 9 is a plan view showing the entire field stop array of the imaging optical system and the entire illumination light stop array of the illumination optical system.

【図10】照明光学系の全体を示す平面図FIG. 10 is a plan view showing an entire illumination optical system.

【図11】部分照明光学系を示す断面図FIG. 11 is a sectional view showing a partial illumination optical system.

【図12】スキャンの方法を示す平面図FIG. 12 is a plan view showing a scanning method.

【図13】従来技術を示す断面図FIG. 13 is a sectional view showing a conventional technique.

【図14】別の従来技術を示す断面図FIG. 14 is a sectional view showing another conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…マスク 1a…パターン領域 2…ウエハ 2a…レジスト 1b、2b…可動ステージ 1c、2c…ギャプ
センサー 3…区域ごと倒立等倍像 4…等倍正立像 4a…部分パターン像 5a,5b…絞りア
レイ 6…光源 7…照明光学系 7a…部分照明光学
系 8…結像光学系 8a…部分結像光学
系 10…前段MLA 11…前段第1平板
MLA 12…前段第2平板MLA 10a、11a、1
2a…要素レンズ 15…後段MLA 16…後段第1平板
MLA 17…後段第2平板MLA 15a、16a、1
7a…要素レンズ 20…前段開口絞りアレイ 21…後段開口絞り
アレイ 20a,21a…開口絞り要素 22…視野絞りアレイ 22a、22b…視
野絞り要素 23…スペーサ 24…金属ホルダー 30a、30b、30c…ハーフミラー 31、31a、31b、31c…ミラー 32…強度調節素子 33…ビームエキス
パンダ 34…フライアイ・レンズアレイ 35…空間コヒーレ
ンスの絞り 36…コンデンサーレンズ 37…照明光絞りアレイ 37a、37b…照
明光絞り要素 38…照明用第1平板MLA 39…照明用第2平
板MLA
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mask 1a ... Pattern area 2 ... Wafer 2a ... Resist 1b, 2b ... Movable stage 1c, 2c ... Gap sensor 3 ... Inverted equal-magnification image for each area 4 ... Equal-magnification erect image 4a ... Partial pattern image 5a, 5b ... Aperture array 6 ... Light source 7 ... Illumination optical system 7a ... Partial illumination optical system 8 ... Imaging optical system 8a ... Partial imaging optical system 10 ... Pre-stage MLA 11 ... Pre-stage first flat plate MLA 12 ... Pre-stage second flat plate MLA 10a, 11a, 1
2a ... Element lens 15 ... Rear stage MLA 16 ... Rear stage first flat plate MLA 17 ... Rear stage second flat plate MLA 15a, 16a, 1
7a ... Element lens 20 ... Front stage aperture stop array 21 ... Rear stage aperture stop array 20a, 21a ... Aperture stop element 22 ... Field stop array 22a, 22b ... Field stop element 23 ... Spacer 24 ... Metal holder 30a, 30b, 30c ... Half mirror 31, 31a, 31b, 31c ... Mirror 32 ... Intensity adjusting element 33 ... Beam expander 34 ... Fly-eye lens array 35 ... Spatial coherence diaphragm 36 ... Condenser lens 37 ... Illumination light diaphragm array 37a, 37b ... Illumination light diaphragm element 38 ... 1st flat plate MLA for illumination 39 ... 2nd flat plate MLA for illumination

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ウエハに転写しようとするパターンを記録
したマスクの後ろ側に、前記パターンの列方向をカバー
する前段マイクロ・レンズ・アレイを配置することによ
って、該前段マイクロ・レンズ・アレイの配列区域ごと
に180°回転した区域ごと倒立等倍部分パターン像を
結像し、 該区域ごと倒立等倍部分パターン像の後ろ側に、前記前
段マイクロ・レンズ・アレイの配列と同一の配列よりな
る後段マイクロ・レンズ・アレイを配置することによっ
て、ウエハ上に前記部分パターンの正立等倍像を結像
し、 前記マスク及びウエハと、前記前段及び後段マイクロ・
レンズ・アレイとを、前記パターンの行方向に向って相
対的にスキャンすることによって、ウエハ上に前記パタ
ーンを転写する、液晶用露光装置。
1. Arrangement of a pre-stage micro lens array by arranging a pre-stage micro lens array that covers a row direction of the pattern behind a mask on which a pattern to be transferred onto a wafer is recorded. An inverted equal-magnification partial pattern image is formed for each area rotated by 180 ° for each area, and a rear stage having the same arrangement as the preceding micro lens array is provided behind the inverted equal-magnification partial pattern image for each area. By arranging the micro lens array, an erecting equal-magnification image of the partial pattern is formed on the wafer, and the mask and the wafer and the front and rear micro
An exposure apparatus for a liquid crystal, which transfers the pattern onto a wafer by relatively scanning the lens array in the row direction of the pattern.
【請求項2】前記前段及び後段マイクロ・レンズ・アレ
イを、それぞれ複数個の前段及び後段部分マイクロ・レ
ンズ・アレイによって形成し、 該前段及び後段部分マイクロ・レンズ・アレイを、光軸
方向に互いに同一の配列に配置し、且つ、 前段及び後段部分マイクロ・レンズ・アレイを、前記ス
キャンによって前記パターンの列方向をカバーするよう
に配置した、請求項1記載の液晶用露光装置。
2. The pre-stage and post-stage micro lens arrays are formed by a plurality of pre-stage and post-stage partial micro lens arrays, respectively, and the pre-stage and post-stage partial micro lens arrays are mutually arranged in the optical axis direction. 2. The liquid crystal exposure apparatus according to claim 1, wherein the liquid crystal exposure apparatus is arranged in the same array, and the front and rear microlens arrays are arranged so as to cover the row direction of the pattern by the scanning.
【請求項3】前記前段及び後段マイクロ・レンズ・アレ
イの各要素レンズを、それぞれ両側テレセントリックと
なるように構成した、請求項1又は2記載の液晶用露光
装置。
3. The liquid crystal exposure apparatus according to claim 1, wherein each of the element lenses of the front-stage and rear-stage micro lens arrays is configured to be telecentric on both sides.
【請求項4】前記マスクのうち、前記ウエハ上に一時に
結像される露光フィールドを、一様な強度にて照明し
た、請求項1又は2記載の液晶用露光装置。
4. The liquid crystal exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure field of the mask, which is temporarily imaged on the wafer, is illuminated with a uniform intensity.
【請求項5】前記区域ごと倒立等倍部分パターン像の結
像位置に、前記前段及び後段マイクロ・レンズ・アレイ
と同一の配列よりなる視野絞りアレイを配置した、請求
項1又は2記載の液晶用露光装置。
5. The liquid crystal according to claim 1, wherein a field stop array having the same arrangement as the front and rear micro lens arrays is arranged at the image forming position of the inverted equal-magnification partial pattern image for each area. Exposure equipment.
【請求項6】前記視野絞りアレイの配列を、前記行方向
から見て列方向にオーバーラップしつつ連続するよう
に、且つ前記スキャンに伴う積分露光量が、前記列方向
に一様となるように配列した、請求項5記載の液晶用露
光装置。
6. The array of the field stop arrays is continuous so as to overlap in the column direction when viewed from the row direction, and the integrated exposure amount due to the scan is uniform in the column direction. The liquid crystal exposure device according to claim 5, wherein the exposure device is arranged in a line.
【請求項7】前記視野絞りアレイの個々の視野絞り要素
の形状を、前記列方向に平行な辺を有する正6角形状と
した、請求項6記載の液晶用露光装置。
7. The liquid crystal exposure apparatus according to claim 6, wherein each field stop element of the field stop array has a regular hexagonal shape having sides parallel to the column direction.
【請求項8】前記マスクのうち、前記前段マイクロ・レ
ンズ・アレイに関して前記視野絞りアレイの個々の視野
絞り要素と共役な領域を、一様な強度にて照明した、請
求項5記載の液晶用露光装置。
8. The liquid crystal according to claim 5, wherein a region of the mask, which is conjugate with the individual field stop elements of the field stop array with respect to the preceding microlens array, is illuminated with a uniform intensity. Exposure equipment.
【請求項9】前記視野絞りアレイと同一の配列よりなる
照明光絞りアレイを用意して、該照明光絞りアレイを一
様な強度にて照明し、 該照明光絞りアレイの後ろ側に、前記前段及び後段マイ
クロ・レンズ・アレイと同一の配列よりなる照明用マイ
クロ・レンズ・アレイを配置して、前記マスクのうちの
前記視野絞り要素と共役な領域を照明した、請求項8記
載の液晶用露光装置。
9. An illumination light diaphragm array having the same arrangement as the field diaphragm array is prepared, and the illumination light diaphragm array is illuminated with a uniform intensity. 9. The liquid crystal according to claim 8, wherein an illuminating micro-lens array having the same arrangement as that of the front-stage and rear-stage micro-lens arrays is arranged to illuminate a region of the mask which is conjugate with the field stop element. Exposure equipment.
【請求項10】前記マスクと前段マイクロ・レンズ・ア
レイとの間隔を検出する前段ギャップセンサーと、前記
後段マイクロ・レンズ・アレイとウエハとの間隔を検出
する後段ギャップセンサーとを設け、 該前段及び後段ギャップセンサーの出力に基づいて、ス
キャン時における前記マスクと前段マイクロ・レンズ・
アレイとの間隔と、前記後段マイクロ・レンズ・アレイ
とウエハとの間隔とを、それぞれ一定となるように制御
した、請求項1又は2記載の液晶用露光装置。
10. A front gap sensor for detecting a distance between the mask and a front micro lens array, and a rear gap sensor for detecting a distance between the rear micro lens array and a wafer are provided. Based on the output of the rear gap sensor, the mask and front micro lens
3. The liquid crystal exposure apparatus according to claim 1, wherein the distance between the liquid crystal and the array and the distance between the rear micro lens array and the wafer are controlled to be constant.
【請求項11】前記マスクと各々の前段部分マイクロ・
レンズ・アレイとの間隔を検出する複数個の前段部分ギ
ャップセンサーと、前記各々の後段部分マイクロ・レン
ズ・アレイとウエハとの間隔を検出する複数個の後段部
分ギャップセンサーとを設け、 前記各々の前段及び後段部分ギャップセンサーの出力の
平均値に基づいて、スキャン時における前記マスクと各
々の前段部分マイクロ・レンズ・アレイとの間の平均的
な間隔と、前記各々の後段部分マイクロ・レンズ・アレ
イとウエハとの間の平均的な間隔とを、それぞれ一定と
なるように制御した、請求項2記載の液晶用露光装置。
11. The mask and the front portion micro-each of
A plurality of front stage partial gap sensors for detecting a distance from the lens array and a plurality of rear stage partial gap sensors for detecting a distance between each of the rear stage partial micro lens arrays and the wafer are provided. Based on the average value of the outputs of the front and rear partial gap sensors, the average distance between the mask and each front partial micro lens array during scanning, and the rear partial micro lens array of each 3. The liquid crystal exposure apparatus according to claim 2, wherein the average distance between the wafer and the wafer is controlled to be constant.
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Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006284563A (en) * 2005-03-11 2006-10-19 Mitsutoyo Corp Photoelectric encoder
WO2008090801A1 (en) * 2007-01-22 2008-07-31 Tokyo Denki University Projection exposure device and projection exposure method
JP2009277900A (en) * 2008-05-15 2009-11-26 V Technology Co Ltd Exposure device and photomask
WO2011068014A1 (en) * 2009-12-03 2011-06-09 株式会社ブイ・テクノロジー Exposure apparatus
JP4838117B2 (en) * 2004-03-19 2011-12-14 株式会社ミツトヨ Photoelectric encoder
WO2012002114A1 (en) * 2010-06-28 2012-01-05 株式会社ブイ・テクノロジー Exposure system
WO2012023381A1 (en) * 2010-08-19 2012-02-23 株式会社ブイ・テクノロジー Scanning exposure apparatus using microlens array
JP2012058388A (en) * 2010-09-07 2012-03-22 V Technology Co Ltd Exposure device
JP2012073298A (en) * 2010-09-27 2012-04-12 V Technology Co Ltd Exposure system using microlens array
WO2012117800A1 (en) * 2011-02-28 2012-09-07 株式会社ブイ・テクノロジー Exposure device using micro-lens array
WO2012117802A1 (en) * 2011-03-02 2012-09-07 株式会社ブイ・テクノロジー Exposure device and microlens array structure
WO2012117801A1 (en) * 2011-03-02 2012-09-07 株式会社ブイ・テクノロジー Exposure device
WO2012137785A1 (en) * 2011-04-05 2012-10-11 株式会社ブイ・テクノロジー Exposure device using microlens array
JP2012242454A (en) * 2011-05-16 2012-12-10 V Technology Co Ltd Exposure equipment and shading plate
WO2013018572A1 (en) * 2011-07-29 2013-02-07 株式会社ブイ・テクノロジー Microlens array and scanning exposure device using same
WO2013018699A1 (en) * 2011-08-03 2013-02-07 株式会社ブイ・テクノロジー Microlens array and scanning exposure device using same
JP2013033071A (en) * 2011-07-29 2013-02-14 V Technology Co Ltd Scanning exposure device using microlens array
CN103140804A (en) * 2010-10-05 2013-06-05 株式会社V技术 Scanning exposure apparatus using microlens array
JP2013120296A (en) * 2011-12-07 2013-06-17 V Technology Co Ltd Device for laminating microlens array
JP2013200506A (en) * 2012-03-26 2013-10-03 Nikon Corp Exposure apparatus, exposure method and device manufacturing method
JP2014139644A (en) * 2013-01-21 2014-07-31 Nikon Corp Exposure method, exposure apparatus, device production method and mask
WO2016159295A1 (en) * 2015-03-31 2016-10-06 株式会社ニコン Exposure device, method for producing flat panel display, method for producing device, and exposure method
JP2017126091A (en) * 2017-04-20 2017-07-20 株式会社ニコン Exposure method, exposure apparatus, device manufacturing method and mask

Cited By (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4838117B2 (en) * 2004-03-19 2011-12-14 株式会社ミツトヨ Photoelectric encoder
JP2006284563A (en) * 2005-03-11 2006-10-19 Mitsutoyo Corp Photoelectric encoder
WO2008090801A1 (en) * 2007-01-22 2008-07-31 Tokyo Denki University Projection exposure device and projection exposure method
US8797510B2 (en) 2007-01-22 2014-08-05 Tokyo Denki University Gradient refractive index lens array projection exposure
US8421999B2 (en) 2007-01-22 2013-04-16 Tokyo Denki University Projection exposure apparatus and projection exposure method
JP2009277900A (en) * 2008-05-15 2009-11-26 V Technology Co Ltd Exposure device and photomask
US9122171B2 (en) 2009-12-03 2015-09-01 V Technology Co., Ltd. Exposure apparatus
WO2011068014A1 (en) * 2009-12-03 2011-06-09 株式会社ブイ・テクノロジー Exposure apparatus
JP2011118155A (en) * 2009-12-03 2011-06-16 V Technology Co Ltd Exposure apparatus
TWI494707B (en) * 2009-12-03 2015-08-01 V Technology Co Ltd Exposure apparatus
JP2012008427A (en) * 2010-06-28 2012-01-12 V Technology Co Ltd Exposure device
WO2012002114A1 (en) * 2010-06-28 2012-01-05 株式会社ブイ・テクノロジー Exposure system
CN102959470A (en) * 2010-06-28 2013-03-06 株式会社V技术 Exposure system
JP2012042765A (en) * 2010-08-19 2012-03-01 V Technology Co Ltd Scanning exposure apparatus using microlens array
US9069251B2 (en) 2010-08-19 2015-06-30 V Technology Co., Ltd. Scanning exposure apparatus using a plurality of microlens arrays with adjustable inclination
CN103052917A (en) * 2010-08-19 2013-04-17 株式会社V技术 Scanning exposure apparatus using microlens array
WO2012023381A1 (en) * 2010-08-19 2012-02-23 株式会社ブイ・テクノロジー Scanning exposure apparatus using microlens array
JP2012058388A (en) * 2010-09-07 2012-03-22 V Technology Co Ltd Exposure device
JP2012073298A (en) * 2010-09-27 2012-04-12 V Technology Co Ltd Exposure system using microlens array
CN103140804A (en) * 2010-10-05 2013-06-05 株式会社V技术 Scanning exposure apparatus using microlens array
US9086514B2 (en) 2010-10-05 2015-07-21 V Technology Co., Ltd. Scanning exposure apparatus using microlens array
WO2012117800A1 (en) * 2011-02-28 2012-09-07 株式会社ブイ・テクノロジー Exposure device using micro-lens array
JP2012181453A (en) * 2011-03-02 2012-09-20 V Technology Co Ltd Exposure apparatus and microlens array structure
US9383652B2 (en) 2011-03-02 2016-07-05 V Technology Co., Ltd. Light-exposure device
CN103415810A (en) * 2011-03-02 2013-11-27 株式会社V技术 Exposure device
JP2012181452A (en) * 2011-03-02 2012-09-20 V Technology Co Ltd Exposure apparatus
WO2012117801A1 (en) * 2011-03-02 2012-09-07 株式会社ブイ・テクノロジー Exposure device
WO2012117802A1 (en) * 2011-03-02 2012-09-07 株式会社ブイ・テクノロジー Exposure device and microlens array structure
JP2012220592A (en) * 2011-04-05 2012-11-12 V Technology Co Ltd Exposure device using micro lens array
WO2012137785A1 (en) * 2011-04-05 2012-10-11 株式会社ブイ・テクノロジー Exposure device using microlens array
JP2012242454A (en) * 2011-05-16 2012-12-10 V Technology Co Ltd Exposure equipment and shading plate
JP2013033071A (en) * 2011-07-29 2013-02-14 V Technology Co Ltd Scanning exposure device using microlens array
WO2013018572A1 (en) * 2011-07-29 2013-02-07 株式会社ブイ・テクノロジー Microlens array and scanning exposure device using same
US9001425B2 (en) 2011-07-29 2015-04-07 V Technology Co., Ltd. Microlens array and scanning exposure device using same
CN103718066A (en) * 2011-07-29 2014-04-09 株式会社V技术 Microlens array and scanning exposure device using same
JP2013050709A (en) * 2011-07-29 2013-03-14 V Technology Co Ltd Microlens array and scanning exposure apparatus using the same
US9121986B2 (en) 2011-08-03 2015-09-01 V Technology Co., Ltd. Microlens array and scanning exposure device using same
KR20140056299A (en) * 2011-08-03 2014-05-09 브이 테크놀로지 씨오. 엘티디 Microlens array and scanning exposure device using same
CN103907061A (en) * 2011-08-03 2014-07-02 株式会社V技术 Microlens array and scanning exposure device using the microlens array
WO2013018699A1 (en) * 2011-08-03 2013-02-07 株式会社ブイ・テクノロジー Microlens array and scanning exposure device using same
JP2013037022A (en) * 2011-08-03 2013-02-21 V Technology Co Ltd Microlens array and scanning exposure device using the same
JP2013120296A (en) * 2011-12-07 2013-06-17 V Technology Co Ltd Device for laminating microlens array
JP2013200506A (en) * 2012-03-26 2013-10-03 Nikon Corp Exposure apparatus, exposure method and device manufacturing method
JP2014139644A (en) * 2013-01-21 2014-07-31 Nikon Corp Exposure method, exposure apparatus, device production method and mask
WO2016159295A1 (en) * 2015-03-31 2016-10-06 株式会社ニコン Exposure device, method for producing flat panel display, method for producing device, and exposure method
JP2017126091A (en) * 2017-04-20 2017-07-20 株式会社ニコン Exposure method, exposure apparatus, device manufacturing method and mask

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