CN100343760C - 曝光装置及曝光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供可将投影光学系统的成像位置及像面高精度且连续地变更调整、精度良好地曝光处理的曝光装置及曝光方法。曝光装置(EX)是一种一面将由曝光光照明的光罩(M)和感光基板(P)同步移动一面将光罩M的图案像通过投影光学系统(PL1~PL5)投影曝光于感光基板(P)的扫描型曝光装置,在曝光光的光路上具备有使图案的像面的位置在(Z)轴方向调整,同时调整图案像的像面倾斜的像面调整装置(10)。
Description
技术领域
本发明是有关于一种一面使光罩和感光基板作同步移动一面将光罩的图案成像投影曝光于感光基板的曝光装置及曝光方法。
背景技术
液晶显示组件和半导体组件等电子组件可通过将设置于光罩的图案转印至感光基板上,即所谓的微影法的手法进行制造。该微影法工程中使用的曝光装置包括载置图案的光罩并做二维移动的光罩载置台,以及载置感光基板并做二维移动的基板载置台。一面依次移动光罩载置台及基板载置台,一面通过投影光学系统将设于光罩的图案投影曝光于感光基板上。做为曝光装置,主要有将光罩的图案全体同时转印至感光基板上的一次型曝光装置,和一面同步扫描光罩载置台和基板载置台一面连续将光罩的图案转印至感光基板上的扫描型曝光装置这两种。其中,在制造液晶显示组件时,因为显示区域的大型化的要求,主要使用扫描型曝光装置。
扫描型曝光装置有配置多个投影光学系统以使邻接投影区域在扫描方向进行所定量位移且使邻接投影区域的各个端部在与扫描方向直交的方向重复,即所谓多透镜方式的扫描型曝光装置(多透镜扫描型曝光装置)。多透镜方式的扫描型曝光装置是由多个狭缝状的照明区域来照明光罩、在对该照明区域的排列方向成直交的方向上同步扫描光罩和感光基板、通过与多个照明区域的各个对应设置的该多个投影光学系统将设于光罩的图案曝光于感光基板上的装置。
因为光罩的表面(图案面)和感光基板的表面(曝光面)在曝光处理时最好能被设定于关于投影光学系统的共轭的位置,所以各个光罩及感光基板利用调平装置(leveling device)进行姿势控制且曝光处理。调平装置有在沿投影光学系统的光轴的方向上位移的多个调节器,通过适当驱动各个调节器,将光罩或感光基板在沿投影光学系统的光轴的方向上移位,同时在与光轴直交之面内的直交2轴周围作旋转。
然而,在光罩及感光基板的表面,存在通过起因于该光罩及感光基板自身的平面度和载置台的保持状态的挠曲的发生等产生的凹凸。因此,在局部上看,存在光罩和感光基板关于投影光学系统不成共轭的场合。
有鉴于此,原来是通过在用调平装置进行感光基板等的姿势控制的同时同步扫描光罩和感光基板,一面调整以使多个投影光学系统的各个成像位置和感光基板的表面在沿光轴的方向上的距离平均地降低一面进行曝光处理。
但是上述先前技术会产生如下所述的问题。
即通过利用调平装置进行将位于多个投影光学系统的各个上的聚焦误差平均地降低的调整,在与感光基板上的多个投影光学系统对应的各个位置的聚焦误差确实被降低了,但是依然残留有对被制造的设备的更高精度化、更高集成化形成限制的场合。另外,伴随着近年的光罩及感光基板的大型化,起因于挠曲而在光罩及感光基板的表面生成的凹凸的发生是显著的,调平控制已经对应不了。
然而,通过在投影光学系统的光轴设置平行平面玻璃板,调整投影光学系统的成像位置而降低聚焦误差的技术从原来就为人所知。但是,因为平行平面玻璃板不能连续调整投影光学系统的成像位置,所以当一面同步扫描凹凸不一样的光罩和感光基板一面进行曝光处理时,就不能够降低投影光学系统的成像位置、和像面与扫描的感光基板的表面的位置误差。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种可高精度连续变更调整投影光学系统的成像位置及像面、可精度良好地曝光处理的曝光装置及曝光方法。
为了解决上述课题,本发明采用与实施方式中表示的图1~图17对应的以下的构成。
本发明的曝光装置是一种一面同步移动由曝光光照明的光罩和感光基板,一面将该光罩的图案成像通过多个投影光学系统投影曝光于感光基板,其特征在于:具备有位于曝光光的光路上,使该各投影光学系统的像面的位置在与该像面直交的方向移动的同时,调整该各投影光学系统的像面的倾斜的像面调整装置,该像面调整装置是依照该光罩的挠曲量,使该图案成像与该感光基板的表面一致的方式,调整该像面相对于该感光基板的表面的位置及倾斜。
利用本发明,具备有在将图案的像面调整至与该像面直交方向的同时调整图案成像的像面倾斜的像面调整装置,所以像面调整装置通过调整图案的像面的位置,可降低聚焦误差。而且,通过调整图案成像的像面倾斜,即使在感光基板和光罩的表面存在凹凸,也可使光罩的像面和感光基板的表面一致。因此,即使在一面同步扫描光罩和感光基板一面进行曝光处理的场合,也可在降低像面与感光基板的表面的位置误差的同时进行扫描曝光。
在这种情况下,该像面调整装置为包括具有第1倾斜面且可通过曝光光之第1光学部件、具有与第1倾斜面对向设置的第2倾斜面且可通过曝光光的第2光学部件、使第1倾斜面和第2倾斜面非接触对向的一非接触装置、使第1光学部件和第2光学部件在光路的光轴周围可相对旋转的驱动装置的构成。利用这种构成,通过使分别具有倾斜面的各个第1光学部件及第2光学部件相对地旋转,能够设定得使与像面的例如中央部和端部这些不同位置对应的曝光光的光路长各不相同,所以能够使图案的像面对光轴倾斜。因此,即使感光基板存在凹凸,也只要适应这些凹凸使像面倾斜就可以,所以能够在降低感光基板的表面与像面的位置误差的同时进行扫描曝光。
本发明的曝光方法是一种一面将由曝光光照明的光罩和感光基板同步移动一面将光罩的图案成像通过多个投影光学系统投影曝光于感光基板的曝光方法,其特征在于:包括使该投影光学系统的像面与该感光基板的表面一致的方式,使该投影光学系统的像面的位置在与该像面直交的方向上移动,同时调整投影光学系统的像面的倾斜的第1步骤、使光罩和感光基板同步移动,同时伴随同步移动使由第1步骤调整的调整量进行变化的第2步骤。
利用本发明,通过伴随同步移动将成像位置及图案成像的像面倾斜进行调整,当在一面同步扫描光罩和感光基板一面进行曝光处理时,即使在感光基板和光罩的表面存在凹凸,也可使光罩的像面和感光基板的表面大体一致的同时进行曝光处理。因此,可进行精度良好地曝光处理。
附图说明
图1为表示本发明的曝光装置的一实施方式的概略构成图。
图2为图1中所示的曝光装置的概略斜视图。
图3为表示投影光学系统的概略构成图。
图4为用于说明感光基板及投影区域的平面图。
图5是表示像面调整装置的图标,(a)为侧面图,(b)为平面图。
图6是表示设于像面调整装置的非接触装置的图标。
图7是用于说明通过调整第1光学部件及第2光学部件的位置而使成像位置变化的样子的图标。
图8是用于说明通过调整第1光学部件及第2光学部件的位置而使像面位置变化的样子的图标。
图9是用于说明本发明的曝光方法的第1实施方式的操作流程图。
图10是用于说明利用像面调整装置使像面的位置被调整的样子的图标。
图11是用于说明利用像面调整装置使像面的位置被调整的样子的图标。
图12是用于说明利用像面调整装置使像面的位置被调整的样子的图标。
图13是用于说明本发明的曝光方法的第2实施方式的操作流程图。
图14是用于说明通过驱动像面调整而使图案像移位元的样子的图标。
图15是表示投影光学系统的其它实施方式的概略构成图。
图16是用于说明设于像面调整装置的成像位置检测用标记的图标。
图17是表示半导体组件的制造工程的一例的操作流程图。
1:第1光学部件(第1的光学部件)
1b:第1射出面(第1的倾斜面)
2:第2光学部件(第2的光学部件)
2a:第2入射面(第2的倾斜面)
5,6:线性致动器(驱动装置、旋转装置)
10:像面调整装置
11:空气轴承(非接触装置)
41:摄像传感器
CONT:控制装置(控制部)
EX:曝光装置
M:光罩
P:感光基板
PL1~PL5:投影光学系统
PST:基板载置台
具体实施方式
以下一边参照图式一边就本发明的曝光装置及曝光方法进行说明。
图1是表示本发明的曝光装置的一实施方式的概略构成图,图2是概略斜视图。
在图1及图2中,曝光装置EX包括用曝光光照明光罩M的照明光学系统IL、支撑支称光罩M的光罩载置台MST、将由曝光光照明的光罩M的图案成像投影于感光基板P上的多个投影光学系统PL1~PL5、支撑支撑感光基板P的基板载置台PST、利用激光检测光罩载置台MST的位置的光罩侧激光干涉仪39a,39b、利用激光检测基板载置台PST的位置的基板侧激光干涉仪43a,43b。本实施方式中的投影光学系统为PL1~PL5共5个,照明光学系统IL用分别对应投影光学系统PL1~PL5的照明区域照明光罩M。另外,感光基板P是在玻璃板上涂敷抗蚀剂(感光剂)形成的。
本实施方式中的曝光装置EX是一种一面同步移动由光罩载置台MST支撑支撑的光罩M和由基板载置台PST支撑支撑的感光基板P,一面通过投影光学系统PL将光罩M的图案投影曝光于感光基板P的扫描型曝光装置。在以下的说明中,假设投影光学系统PL的光轴方向为Z轴方向,与Z轴方向垂直的方向即光罩M及感光基板P的同步移动方向(扫描方向)为X轴方向,与Z轴方向及X轴方向垂直的方向(非扫描方向)为Y轴方向。
照明光学系统IL的构成不作图标,但它包括多个光源、将从多个光源射出的光束暂且集合后均等分配射出的光导向设备、将来自光导向设备的光束变换为具有均匀照度分布的光束(曝光光)的光积分仪、具有用来将来自光积分仪的曝光光整形为狭缝状的开口的百合窗、将通过百合窗的曝光光成像于光罩M上的聚光镜。来自聚光镜的曝光光用多个狭缝状的照明区域照明光罩M。本实施方式中的光源采用水银灯,利用不图标的波长滤波器采用曝光所必要的波长的G线(436NM)、h线(405NM)、I线(365NM)等作为曝光光。
支撑支撑光罩M的光罩载置台MST为可移动设置,具有应进行一维的扫描曝光的X轴方向上的长行程和与扫描方向直交的方向上的Y轴方向的所定距离的行程。如图1所示,在光罩载置台MST上连接有光罩载置台驱动部MSTD,光罩载置台MST利用光罩载置台驱动部MSTD的驱动,可在X轴方向及Y轴方向上移动。光罩载置台驱动部MSTD利用控制装置(控制部)CONT进行控制。
如图2所示,光罩侧激光干涉仪包括检测在光罩载置台MST的X轴方向的位置的X激光干涉仪39a和检测在光罩载置台MST的Y轴方向的位置的Y激光干涉仪39b。在光罩载置台MST的+X侧的端部边缘设有在Y轴方向延长的X移动镜38a。另一方面,在光罩载置台MST的+Y侧的端部边缘设有与X移动镜38a直交的、在X轴方向延长的Y移动镜38b。X移动镜38a对向配置有X激光干涉仪39a,Y移动镜38b对向配置有Y激光干涉仪39b。
X激光干涉仪39a向X移动镜38a照射激光。利用激光的照射由X移动镜38a发出的光(反射光)被X激光干涉仪39a内部的探测器感光。X激光干涉仪39a基于来自X移动镜38a的反射光,以内部的参照镜的位置为基准检测X移动镜38a的位置,即在光罩载置台MST(进而在光罩M)的X轴方向的位置。
Y激光干涉仪39b向Y移动镜38b照射激光。利用激光的照射由Y移动镜38b发出的光(反射光)使Y激光干涉仪39b内部的探测器感光。Y激光干涉仪39b基于来自Y移动镜38b的反射光,以内部的参照镜的位置为基准检测Y移动镜38b的位置,即在光罩载置台MST(进而在光罩M)的Y轴方向的位置。
各个激光干涉仪39a、39b的检测结果被输出向控制装置CONT。控制装置CONT基于各个激光干涉仪39a、39b的检测结果,通过光罩载置台驱动部MSTD驱动光罩载置台MST,进行光罩M的位置控制。
通过光罩M的曝光光入射各个投影光学系统PL1~PL5。各个投影光学系统PL1~PL5将存在于光罩M的照明区域的图案的像投影曝光于感光基板P上,与利用照明光学系统IL的各个照明区域对应配置。投影光学系统PL1、PL3、PL5和投影光学系统PL2、PL4呈2列交错排列。即,各个交错配置的投影光学系统PL1~PL5使邻接的投影光学系统们(例如投影光学系统PL1和PL2、PL2和PL3)在X轴方向上以所定量位移配置。通过各个投影光学系统PL1~PL5的曝光光,将对应光罩M的照明区域的图案的像成像于由基板载置台PST支撑的感光基板P上的不同投影区域。照明区域的光罩M的图案具有所定的成像特性,被转印于涂敷有抗蚀剂的感光基板P上。
支撑感光基板P的感光基板载置台PST为可移动设置,具有应进行一维的扫描曝光的X轴方向上的长行程和在与扫描方向直交的方向上步进移动用的Y轴方向上的长行程。在基板载置台PST上连接有包括线性致动器的基板载置台驱动部PSTD(参照图1),基板载置台PST利用基板载置台驱动部PSTD的驱动,可在X轴方向、Y轴方向及Z轴方向上移动。另外,基板载置台PST被设置成在X轴周围、Y轴周围及Z轴周围可进行旋转。基板载置台PST通过在X轴周围及Y轴周围进行旋转,进行所支撑的感光基板P的调平控制。基板载置台驱动部PSTD受控制装置CONT控制。
如图2所示,基板侧激光干涉仪包括检测在基板载置台PST的X轴方向的位置的X激光干涉仪43a和检测在基板载置台PST的Y轴方向的位置的Y激光干涉仪43b。在基板载置台PST的+X侧的端部边缘设有在Y轴方向延长的X移动镜42a。另一方面,在基板载置台PST的-Y侧的端部边缘设有与X移动镜42a直交的、在X轴方向延长的Y移动镜42b。X移动镜42a对向配置有X激光干涉仪43a,Y移动镜42b对向配置有Y激光干涉仪43b。
X激光干涉仪43a向X移动镜42a照射激光。利用激光的照射由X移动镜42a发出的光(反射光)被X激光干涉仪43a内部的探测器感光。X激光干涉仪43a基于来自X移动镜42a的反射光,以内部的参照镜的位置为基准检测X移动镜42a的位置,即在基板载置台PST(进而在感光基板P)的X轴方向的位置。
Y激光干涉仪43b向Y移动镜42b照射激光。利用激光的照射由Y移动镜42b发出的光(反射光)被Y激光干涉仪43b内部的探测器感光。Y激光干涉仪43b基于来自Y移动镜42b的反射光,以内部的参照镜的位置为基准检测Y移动镜42b的位置,即在基板载置台PST(进而在感光基板P)的Y轴方向的位置。
各个激光干涉仪43a、43b的检测结果被输出至控制装置CONT。控制装置CONT基于各个激光干涉仪43a、43b的检测结果,通过基板载置台驱动部PSTD,驱动基板载置台PST,进行感光基板P的位置控制。
如图2所示,在光罩载置台MST的上方,设置有进行光罩M和感光基板P的调准的调准系统49a、49b。调准系统49a、49b利用未绘出的驱动装置,可在Y轴方向上进行移动;当调准处理时,进入照明光学系统IL和光罩M之间,同时当扫描曝光时,从照明区域退避。调准系统49a、49b检测光罩上形成的光罩定位标志(未绘出)和感光基板P上形成的基板定位标志52a~52D(参照图4)的位置。调准系统49a、49b的检测结果被输出到控制装置CONT。控制装置CONT基于调准系统49a、49b的检测结果,进行光罩载置台MST及基板载置台PST的位置控制。
另外,光罩M上形成有移位、旋转、定标等用于各种像特性的修正量计算的多个光罩标志(未绘出)。另一方面,感光基板P上也形成有用于像特性的修正量计算的多个基板标志(未绘出)。
如图1所示,在多个投影光学系统PL1~PL5之间设有聚焦传感器20。该聚焦传感器20沿Y轴设置有多个,在本实施方式中如后述设置有5个。聚焦传感器20可计测与光罩M的相对距离及与感光基板P的相对距离,检测由光罩载置台MST支撑的光罩M在Z轴方向的位置及由基板载置台PST支撑的感光基板P在Z轴方向的位置。聚焦传感器20的检测结果被输出到控制装置CONT。控制装置CONT基于聚焦传感器20的检测结果,通过基板载置台驱动部PSTD进行基板载置台PST的位置控制,进而是感光基板P的位置控制。
在本实施方式中,光罩载置台MST及基板载置台PST的每一个都可在控制装置CONT的控制基础上,利用光罩载置台驱动部MSTD及基板载置台驱动部PSTD独立移动。支撑光罩M的光罩载置台MST和支撑感光基板P的基板载置台PST对投影光学系统PL以任意的扫描速度(同步移动速度)在X轴方向上作同步移动。
在基板载置台PST静止的状态,被投影于感光基板P上的是狭缝状(梯形状)的图案像,设于光罩M的光罩图案的一部分,但是将支撑支撑光罩M的光罩载置台MST和支撑支撑感光基板P的基板载置台PST,对光罩M上的照明区域及投影光学系统PL1~PL5进行同步扫描,可使设于光罩M的光罩图案的全部转印至感光基板P上。
图3是投影光学系统PL1(PL2~PL5)的概略构成图。在图3中虽然只表示了对应投影光学系统PL1的部分,但各个投影光学系统PL1~PL5都具有同样的构成。另外在本实施方式中,投影光学系统是等比正像的光学系统。
如图3所示,投影光学系统PL1是使2组戴森型光学系统组合的构成,包括移位调整装置23、二组反射折射型光学系统24,25、像面调整装置10、未绘出的视场光圈、定标调整装置27。
通过光罩M的光束入射移位元调整装置23。移位调整装置23有2个平行平面玻璃板,通过利用未绘出的驱动装置使2个平行平面玻璃板的每一个在Y轴周围及X轴周围旋转,将感光基板P上的图案像在X轴方向及Y轴方向上移位。
通过移位调整装置23的光束入射第1组的反射折射型光学系统24。反射折射型光学系统24形成光罩24的图案的中间像,包括直角棱镜28、透镜29、凹面镜30。
直角棱镜28采用在Z轴周围可旋转的设置,利用未绘出的驱动装置在Z轴周围进行旋转。通过直角棱镜28在Z轴周围旋转,感光基板P上的光罩M的图案像在Z轴周围旋转。即直角棱镜28具有作为旋转调整装置的机能。
未绘出的视场光栏配置在利用反射折射型光学系统24形成的图案的中间像位置上。视场光栏设定感光基板上的投影区域。在本实施方式中,视场光栏具有梯形状的开口,利用该视场光栏将感光基板P上的投影区域限定为梯形状(参照图4符号50a~50e)。通过视场光圈的光束,入射至第2组反射折射型光学系统。
反射折射型光学系统25和反射折射型光学系统24同样,也包括作为旋转调整装置的直角棱镜31、透镜32、凹面镜33。直角棱镜31也通过未绘出的驱动装置的驱动在Z轴周围旋转,并通过旋转使感光基板上的光罩M的图案像在Z轴周围旋转。
从反射折射型光学系统25射出的光束,通过定标调整装置27在感光基板P上将光罩M的图案像以正像等比成像。定标调整装置27由例如平凸透镜、双凸透镜、平凸透镜共3片透镜构成,通过使位于平凸透镜和平凸透镜之间的双凸透镜利用未绘出的驱动装置在Z轴方向移动,可进行光罩M的图案像的倍率(定标)调整。
图4是表示感光基板P及投影区域的平面图。
如图4所示,投影光学系统PL1~PL5利用投影光学系统内的视场光圈,将投影区域50a~50e限定为梯形状。对应投影光学系统PL1、PL3、PL5的投影区域分别为50a、50C、50e,对应投影光学系统PL2、PL4的投影区域分别为50b、50D。投影区域50a、50C、50e的每一个都沿Y轴方向排列,投影区域50b、50D的每一个都沿Y轴方向排列。而且,投影区域50a、50C、50e和投影区域50b、50D使其上边(一对平行边中的短边)与X轴方向对向配置。另外,各个投影区域50a~50e的都采用邻接投影区域的端部(连接部)们如虚线所示、在Y轴方向上叠合并列配置,在X轴方向的投影区域的宽度总和大体相等的设定。即采用在X轴方向上扫描曝光时的曝光量相等的设定。利用各个投影区域50a~50e被叠加的连接部,位于连接部的光学象差的变化和照度变化趋于平滑。本实施方式的投影区域50a~50e的形状为梯形,但也可为六角形、菱形或平行四边形。
在曝光装置EX中,因为投影区域50a、50C、50e和投影区域50b、50D被在X轴方向分离设定,所以在Y轴方向延伸的图案在时间及空间上被分割曝光,首先利用在空间上分离散开的投影区域50a、50C、50e曝光后,间隔一定时间再由置于其间的投影区域50b、50D曝光。
返回图1,在基板载置台PST上配设有与感光基板P的曝光面大致相同高度的摄像传感器41。摄像传感器41是一种检测关于感光基板P上的曝光光的光量的信息(照度、对比度)的传感器,利用CCD传感器构成,并且对与感光基板P上的各个投影光学系统PL1~PL5对应的位置,即投影区域50a~50e的曝光光的强度作二维检测。摄像传感器41利用在基板载置台PST上沿Y轴方向配设的导向轴(未绘出),与感光基板P在同一平面高度设置,利用摄像传感器驱动部可在Y轴方向上移动。摄像传感器41在1次或数次曝光之前,通过基板PST的X轴方向的移动和利用摄像传感器驱动部的Y轴方向的移动,在对应投影光学系统PL1~PL5的各个投影区域50a~50e的下面进行扫描。因此,感光基板P上的投影区域50a~50e的照度可利用摄像传感器41作2维检测。利用传感器41检测的曝光光的照度被输入到控制装置CONT。控制装置CONT利用基板载置台驱动部PSTD及摄像传感器驱动部的各驱动量,可检测摄像传感器41的位置。而且,控制装置CONT基于摄像传感器41的检测结果,能够求得各投影区域50a~50e的每一个的形状。
而且,摄像组件41通过二维检测摄像区域50a~50e的对比度,可检测投影光学系统PL1~PL5的成像位置(焦点位置)及像面。即,将摄像组件41配置于例如与投影光学系统PL1对应的投影区域50a上,同时一面将该传感器41连同基板载置台PST在Z轴方向移动一面测定光罩M的图案的对比度。控制装置CONT基于利用摄像组件41摄像的结果,将得到最大对比度的在Z轴方向上的位置作为投影光学系统PL1的成像位置。另外,摄像组件41可二维地检测投影区域50a的对比度,所以也能检测通过投影光学系统PL1的图案的像面的位置。例如,假如位于投影区域(图案像)50a的图案像是与区域内一样的对比度,则表示投影光学系统PL1的像面与使摄像传感器41移动的基板载置台PST的移动平面是平行的。另一方面,当在投影区域50a的区域得不到同样的对比度时,表示投影光学系统PL1的像面对基板载置台PST的移动平面有倾斜。通过使摄像传感器41在投影光学系统PL1的Z轴方向上移动而检测出图案的对比度好的部分,可以计测正确的像面位置(成像位置)。
另外,摄像传感器41通过检测光罩M的图案的对比度,可检测光罩M的挠曲量。即,当由光罩载置台MST支撑支撑的光罩M挠曲时,在各个投影区域50a~50e的图案的对比度变得不一样,所以通过利用摄像传感器41检测出在投影区域50a~50e的各个区域中图案对比度最好的部分,能够测定与各个投影区域50a~50e对应的像面的位置的变化。在控制装置CONT(或与控制装置CONT连接的存储装置)中,通过先将计测光罩M的图案的位置和利用检测求得的投影光学系统的像面位置的关系进行存储,可利用图案的位置与像面位置的关系预测一般性光罩的挠曲及像面位置。另外,通过利用摄像传感器41对视场光圈的开口的形状,也就是投影区域的形状的边缘的一边作多个点计测,能够同时计测投影区域的形状变化、移位及旋转等。
接着,边参照图1及图4边就聚焦传感器20进行说明。
是光罩M和感光基板P之间的部分,在与投影区域50a、50C、50e对应的投影光学系统PL1、PL3、PL5和与投影区域50b、50D对应的投影光学系统PL2、PL4之间,与图4中用十字线“+”表示的位置对应的位置,表示用在Y轴方向排列的多个聚焦传感器20进行测定的场合。在本实施方式中,设有5个聚焦传感器20。这些聚焦传感器20分别向光罩M的表面(图案面)和感光基板P的表面(曝光面)照射具有不感光抗蚀剂的波长的检测光,并通过检测由光罩M及感光基板P发出的光(反射光),检测光罩M的表面及感光基板P的表面在Z轴方向的位置。聚焦传感器20的检测结果被输出到控制装置CONT。
然后,通过一面在X轴方向上扫描支撑支撑光罩M的光罩载置台MST及支撑支撑感光基板P的基板载置台PST,一面基于这些多个聚焦传感器20的各个检测结果,检测在X轴方向上为所定取样间距的光罩M及感光基板P在Z轴方向上的位置,可得到在与通过载置台的进给量规定的X轴坐标、通过聚焦传感器20的Y轴方向上的位置规定的Y轴坐标对应的位置的光罩M及感光基板P的各个在Z轴方向上的位置组成的表面数据。
这些光罩M及感光基板P的表面数据,是表示光罩M及感光基板P各个的平面度、起因于光罩载置台MST及基板载置台PST的保持状态的挠曲、通过载置台进给的不均一等产生的光罩M及感光基板P各个表面的凹凸。该表面数据被存储保存于控制装置CONT或与控制装置CONT连接的未绘出的存储装置中。
聚焦传感器20的测定也可连续进行。另外,通过求前面求得的光罩M的像面位置和光罩M的表面位置的对应关系,基于光罩M的表面位置,即使不用依次计测也能轻松地推测像面位置。
如图3所示,在投影光学系统PL1~PL5的二组反射折射型光学系统24、25间的光路上,分别设有调整投影光学系统PL1的成像位置及像面的倾斜的像面调整装置10。像面调整装置10设于利用反射折射型光学系统24形成中间像的位置附近。即,像面调整装置10被设于对光罩M及感光基板P大致共轭的位置。像面调整装置10与多个投影光学系统PL1~PL5的每一个对应设置。
图5是像面调整装置10的外观图,(a)为从-Y侧的观察图,(b)为从+Z侧的观察图。
如图5所示,像面调整装置10包括第1光学部件(第1的光学部件)1、第2光学部件(第2的光学部件)、以非接触状态支撑支撑第1光学部件1及第2光学部件2的空气轴承(非接触装置)11、对第2光学部件2移动第1光学部件1的线性致动器(驱动装置)3,5,6。第1光学部件1及第2光学部件2的每一个都是采用形成为楔型并可通过曝光光的玻璃板的、一对楔型光学部件的构成。曝光光通过该第1光学部件及第2光学部件的每一个。
第1光学部件1具有作为光入射面的第1入射面1a和对该第1入射面1a倾斜相交的作为光射出面的第1射出面(第1的倾斜面)1b。第2光学部件2具有与第1光学部件1的第1射出面1b对向设置并作为与该第1射出面1b略平行的光入射面的第2入射面(第2的倾斜面)2a、作为对第1光学部件1的第1入射面1a略平行的光射出面的第2射出面2b。
第1光学部件1和第2光学部件2利用空气轴承(非接触装置)11,使对向的第1射出面1b和第2入射面2a保持非接触状态。
图6是表示作为非接触装置的空气轴承11的图标,是第1光学部件1的第1射出面1b的平面图。
如图6所示,空气轴承11包括形成于第1光学部件1的第1射出面1b的多个阳极沟1C和多个负极沟1D。在本实施方式中,如图6所示,于阳极沟1C两侧各配置负极沟1D形成夹持,配置于第1射出面1b的两端部附近的2个地方。
如图5所示,每一个阳极沟1C通过通路连接于未绘出的阳极供给源(压缩气体供给装置)V1。通过阳极供给源V1的驱动,使压缩气体(压缩空气)供给阳极沟1C,而将第1光学部件1对第2光学部件2向被分离(上浮)的方向激励。另一方面,负极沟1D通过通路连接于未绘出的负极供给源(真空吸引装置)V2,通过负极供给源V2的驱动使负极沟1D内的空气被吸至真空,使第1光学部件1对第2光学部件2趋于接近(接触)的方向。
通过适当控制阳极供给源V1和负极供给源V2,将利用阳极沟1C的推斥力和利用负极沟1D的吸引力维持在所定值,使第1光学部件1的第1射出面1b和第2光学部件2的第2射出面2a以维持一定间隔G的状态相对。间隔G的大小基于曝光装置EX所能容许的光学象差设定。即,当间隔G过大时会产生光学象差,所以设定为例如数μM~数10μM程度为较佳。
第2光学部件2的第2入射面2a上形成有呈矩形状的铬膜等防接触膜9,在空气轴承11不进行驱动的状态下,防止第1光学部件1的第1射出面1b和第2光学部件2的第2入射面2a的直接接触。
如图5所示,第1光学部件1包括连接于该第1光学部件1的+X侧端面的线性致动器3、连接于第1光学部件1的+Y侧端面的线性致动器(驱动装置)5及线性致动器(驱动装置)6。线性致动器5连接于第1光学部件1的+Y侧端面中的X侧端部,线性致动器6连接于第1光学部件1的+Y侧端面中的-X侧端部。
而且,第1光学部件1连接有支撑支撑该第1光学部件1可对第2光学部件2滑动的未绘出的导向部。另一方面,第2光学部件2利用未绘出的框架被固定。另外当然也可采用固定第1光学部件、使第2光学部件2可移动的构成,或者使第1及第2光学部件1、2双方都可移动的构成。
通过线性致动器3的驱动,第1光学部件1如同使第1射出面1b对第2光学部件2的第2入射面2a滑动那样,在X轴方向上移动。
线性致动器3的驱动量及驱动速度(即第1光学部件1的移动量及移动速度)利用控制装置CONT进行控制。第1光学部件1的-X侧端面设有可检测在第1光学部件1的X轴方向上位置的电位计和线性编码器组成的位置检测装置4,位置检测装置4检测对移动的第1光学部件1的基准位置的移动量,即在X轴方向上的位置。位置检测装置4的检测结果被输出至控制装置CONT,控制装置CONT基于位置检测装置4的检测结果求第1光学部件1在X轴方向上的位置。接着,控制装置CONT基于该求得的结果驱动线性传送装置3,将第1光学部件1位置确定于在X轴方向上的所定位置。另外,控制装置CONT也可基于每单位时间的第1光学部件1的移动量求第1光学部件1的移动速度。
另一方面,通过线性致动器5及线性传送装置6至少其中任一个的驱动,第1光学部件1如同使第1射出面1b对第2光学部件2的第2入射面2a滑动那样,在Z轴周围(光轴周围)旋转移动。如果线性致动器5,6的驱动量(移动量)相同,则第1光学部件1在Y轴方向上移动,如果驱动量不同则第1光学部件1在Z轴周围旋转。
线性传送装置5,6每一个的驱动量及驱动速度(即第1光学部件1的旋转量及旋转速度)利用控制装置CONT进行控制。第1光学部件1的-Y侧端面设有可检测在第1光学部件1的Y轴方向上位置的电位计和线性编码器组成的位置检测装置7、8。位置检测装置7连接于在第1光学部件1的-Y侧端面之+X侧端部,位置检测装置8连接于在第1光学部件1的-Y侧端面的-X侧端部。位置检测装置7、8检测对移动的第1光学部件1的基准位置的移动量,即在Y轴方向上的位置。位置检测装置7、8的检测结果被输出至控制装置CONT,控制装置CONT基于2个位置检测装置7、8的检测结果,求第1光学部件1在Z轴旋转的旋转量(对Z轴旋转的位置)。接着,控制装置CONT基于该求得的结果驱动线性传送装置5或线性传送装置6,将第1光学部件1位置确定于在Z轴周围以所定量旋转。另外,控制装置CONT也可基于每单位时间的第1光学部件1的旋转量,求第1光学部件1的旋转速度。
图7是说明在将第1光学部件1对第2光学部件2在X轴方向上滑动时,投影光学系统的成像位置变化的样子的图标。
如图7所示,通过将第1光学部件,从虚线表示位置(参照符号1’)向实线表示位置(参照符号1)滑动,第1光学部件1的第1入射面1a和第2光学部件2的第2射出面2b的相对尺寸(厚度)被变更。于是成像位置只被变更距离δ。即,如图7所示,当第1光学部件1在-X侧移动,第1光学部件1的第1入射面1a和第2光学部件2的第2射出面2b的相对尺寸变大时,成像位置在-Z侧移动。另一方面,当相对尺寸变小时,成像位置在+Z侧移动。因此,通过将第1光学部件对第2光学部件2在X轴方向上滑动,像面调整装置10可调整各个投影光学系统PL1~PL5的成像位置。
图8是用于说明利用各个线性传送装置3、5、6,将第1光学部件1对第2光学部件2移动时的像面位置的模式图。
如图8(a1)所示,通过将第1光学部件1从虚线表示位置(参照符号1’)向实线表示位置(参照符号1),对第2光学部件2在X轴方向上滑行移动,如图8(a2)所示,图案的像面位置在Z轴方向,即与像面直交的方向上移动。在图8(a1)所示的例子中,通过第1光学部件1在+X侧的移动使第1光学部件1的第1入射面1a和第2光学部件2的第2射出面2b的相对尺寸变小,所以像面在+Z侧移动。
像面在Z轴方向上的移动量δ基于线性致动器3的驱动量(修正量)。线性致动器3的驱动量和像面在Z轴方向上的移动量δ的关系可利用例如实验或数值计算预先求得。然后该关系被存储于与控制装置CONT连接的存储装置中。
如图8(b1)所示,通过将第1光学部件1从虚线表示位置(参照符号1’)向实线表示位置(参照符号1),对第2光学部件2在Z轴周围旋转,即通过利用作为旋转装置(驱动装置)的线性致动器5、6使一对楔型光学部件第1、第2光学部件1、2在通过其中的光路的光轴周围相对旋转,如图8(b2)所示,图案的像面对X轴和Y轴组成的XY平面倾斜。也就是说,通过使第1光学部件1对第2光学部件2旋转,如图8(b1)所示,在像面调整装置10中,位于-Y侧端部的第1光学部件1的第1入射面1a和第2光学部件2的第2射出面2b的相对尺寸变小,另一方面,位于+Y侧端部的第1光学部件1的第1入射面1a和第2光学部件2的第2射出面2b的相对尺寸变大。而且因为该相对尺寸在从-Y侧端部到+Y侧端部的范围内连续变化,所以如图8(b2)所示,图案的像面对XY平面倾斜。
像面的对Y轴的旋转量r基于线性致动器5、6的驱动量(修正量)。线性致动器5、6的驱动量和像面的对Y轴的旋转量r的关系可利用例如实验或数值计算预先求得。然后该关系被存储于与控制装置CONT连接的存储装置中。
在本实施方式中,使第1光学部件1对第2光学部件2旋转的旋转装置利用2个线性致动器5、6构成,但是只要能使第1光学部件和第2光学部件相对旋转,可以使用任意装置。
接着,一面参照图9一面就利用具有上述构成的曝光装置EX,将光罩M的图案像通过投影光学系统PL1~PL5投影曝光于感光基板P上的方法的第1实施方式进行说明。
首先,控制装置CONT利用设于基板载置台PST的摄像传感器41,检测投影区域50a~50e的对比度,检测投影光学系统PL1~PL5各个的成像位置及像面倾斜(步骤SA1)。
具体来说,控制装置CONT在光罩载置台MST及基板载置台PST不载置光罩M及感光基板P的状态下,从照明光学系统IL射出曝光光。与此同时,摄像传感器41在X轴方向及Y轴方向上移动,扫描与各个投影光学系统PL1~PL5对应的投影区域50a~50e。利用进行扫描的摄像传感器41,各投影区域50a~50e的对比度被二维检测。摄像传感器41将投影区域50a~50e的对比度检测结果向控制装置CONT输出。
控制装置CONT在给各个投影区域50a~50e配置摄像传感器41的状态下,通过一面使基板载置台PST在Z轴方向移动一面进行对比度检测,检测各个投影光学系统PL1~PL5的成像位置(在像面的Z轴方向上的位置)。另外,控制装置CONT通过利用摄像传感器41对各个投影区域50a~50e的对比度作二维检测,检测各个投影光学系统PL1~PL5的像面倾斜。
例如,当检测投影光学系统PL1的成像位置(像面在Z轴方向上的位置)时,控制装置CONT在投影区域50a配置摄像传感器41,和基板载置台PST一起一面在Z轴方向移动一面进行对比度检测,将检测为最大对比度的Z轴方向上的位置作为成像位置。另一方面,当检测像面倾斜时,控制装置CONT可基于摄像组件41在投影区域50a的多点成像位置的计测而求得。
接着,控制装置CONT利用第1光学部件1及第2光学部件2修正像面的位置(步骤SA2)。
即,控制装置CONT将像面调整装置10的第1光学部件1对第2光学部件2在X轴方向上移动,同时一面使第1光学部件1对第2光学部件2在Z轴周围旋转,一面利用摄像传感器41进行关于各个投影光学系统PL1~PL5的对比度检测,基于该检测结果修正像面的位置,以使各个投影光学系统PL1~PL5的成像位置在Z轴方向为相同位置,且各个投影区域50a~50e具有所定的梯形形状。借此,各个投影光学系统PL1~PL5的像面在Z方向的位置变得相同,而且各个投影光学系统PL1~PL5的光轴和像面成直交。
然后,控制装置CONT将此时各个投影光学系统PL1~PL5的第1光学部件1及第2光学部件2关于X轴方向及Z轴周围的位置(姿式)作为初态位置进行设定,存储于存储装置中。这样再进行校正以使各个投影光学系统PL1~PL5的像面在Z轴方向的位置彼此相同,且各个投影光学系统PL1~PL5的像面和光轴成直交。
另外,作为第1光学部件1及第2光学部件2的起始位置,没有必要是使关于各个投影光学系统PL1~PL5的像面在Z轴方向及X轴周围的位置一致的位置。换言之,没有必要进行校正以使各个投影光学系统PL1~PL5的像面在Z轴方向的位置彼此相同且各个投影光学系统PL1~PL5的像面和光轴成直交,也可对应例如感光基板P的表面形状,进行校正以使各个投影光学系统PL1~PL5的像面在Z轴方向上的位置彼此不同设定,或使各个投影光学系统PL1~PL5的像面和光轴倾斜设定。
接着,对光罩载置台MST装载光罩M(步骤SA3)。
另外,此时感光基板P并未被装载到基板载置台PST上。
光罩M被装载后,控制装置CONT检测光罩M的挠曲量(步骤SA4)。
具体来说,控制装置CONT一面利用照明光学系统IL将光罩M用曝光光照明,一面使支撑光罩M的光罩载置台MST和具备有摄像传感器41的基板载置台PST对投影光学系统PL1~PL5在X轴方向上同步移动。控制装置CONT通过用摄像传感器41检测通过进行扫描的光罩M的曝光光,检测基于通过在光罩M的扫描方向上多个位置的曝光光的投影区域50a~50e的图案对比度。摄像传感器41的检测结果被输出到控制装置CONT。控制装置CONT基于摄像传感器41检测的各个投影区域50a~50e的图案对比度,求光罩M的挠曲量。即,当光罩载置台MST所支撑光罩M为挠曲时,基于通过光罩M的曝光光的各个投影区域50a~50e的图案不成像,所以摄像传感器1通过检测出各个投影区域50a~50e的图案对比度好的位置,可检测与各个投影区域50a~50e对应的像面的位置。所谓像面的位置,包括在Z轴方向上的位置及在对Y轴的倾斜方向上的位置。
控制装置CONT(或与控制装置CONT连接之存储装置)预先存储光罩M的挠曲量和此时的投影光学系统的像面位置的关系,控制装置CONT基于该关系可从在扫描方向的多个位置的光罩M的挠曲量求像面位置。而且关于光罩M的挠曲量,即使光罩M变化也不会有很大的变化,所以对应预先存储的挠曲量对像面调整装置10进行调整,当使用挠曲量不同的光罩时,可利用像面调整装置修正其差分。当使用成为基准的光罩调整像面位置时,通过使像面调整装置10的驱动位置作为中立位置调整其它附属光学系统或投影光学系统的一部分的光学部件,进行像面位置的调整。作为结果可确保像面调整装置10的驱动界限。而且起始设定也可在短时间内进行。另外,通过利用光罩侧的聚焦传感器20,即使在曝光中也能计测光罩M的挠曲量,借此利用像面调整装置10可进行修正。如果配合基于光罩的挠曲的像面位置的控制,先用聚焦传感器20计测感光基板P的曝光面,控制像面调整装置10以使像面位置和感光基板P的曝光面大体一致,则可精度良好地将光罩M的图案成像于感光基板P上。
然后,基于在扫描方向的多个位置的光罩M的挠曲量,控制装置CONT算出光罩M表面的近似曲面。
接着,感光基板P被装载到基板载置台PST上(步骤SA6)。
感光基板P被装载到基板载置台PST后,控制装置CONT进行曝光处理之前的预备扫描。即,控制装置CONT在不进行利用照明光学系统IL进行照明的状态下,以例如将照明光学系统IL的照明光利用未绘出的遮光器遮断的状态,使支撑光罩M的光罩载置台MST和支撑感光基板P的基板载置台PST对投影光学系统PL1~PL5在X轴方向上同步移动。在该预备扫描中,调整系统49a、49b进行光罩M和感光基板P的调整。
首先控制装置CONT利用调整系统49a、49b进行光罩M及感光基板P在X轴方向及Y轴方向的相对位置(姿势)的检测(步骤SA7)。
具体来说,调整系统49a、49b进入所定的检测位置即照明光学系统IL和光罩M之间,当感光基板P的基板调整标志52C、52b到达投影区域50a、50e的位置时,利用调整系统49a、49b,基板调整标志52C、52b和与其对应的光罩上形成的光罩调整标志的相对位置偏差被检测出,接着,当感光基板P的基板调整标志52D、52a到达投影区域50a、50e的位置时,利用调整系统49a、49b,基板调整标志52D、52a和与其对应的光罩上形成的光罩调整标志的相对位置偏差被检测出。
控制装置CONT基于调整系统49a、49b的检测结果,通过光罩载置台驱动部MSTD及基板载置台驱动部PSTD,驱动光罩载置台MST及基板载置台PST,使光罩M和感光基板P位置一致(步骤SA8)。
另一方面,在上述步骤SA7的处理的同时,聚焦传感器20进行感光基板P的表面在Z轴方向之相对距离检测(步骤SA9)。
控制装置CONT在预备扫描中利用聚焦传感器20,进行感光基板P的表面在Z轴方向的相对距离的检测,即感光基板P的表面在Z轴方向的位置检测。具体来说,通过一面扫描光罩M和感光基板P,一面基于利用多个聚焦传感器20的每一个的关于感光基板P的聚焦信号,以所定的间距取样感光基板P的在Z轴方向的位置,控制装置CONT将与限定为棋盘格状的所定X坐标及Y坐标对应的感光基板P在Z轴方向上的相对距离,作为表面数据存储于存储装置中。位于该表面数据的X轴方向的取样位置,在图4中,是十字线及十字点线表示的位置。另外,在感光基板P的X轴方向上的取样数越多表面数据精度就越高,但也要考虑与信号处理和运算处理所要的时间等的关系进行适当设定。
另外,如果使用棋盘格状的传感器可进行实时计测,所以可用线型计测。
控制装置CONT基于存储装置中所存储的、作为在XY平面内的离散位置上Z轴方向的相对距离的集合的表面数据,使用最小平方法等近似方法算出感光基板P的表面形状的近似曲面(步骤SA10)。
即,控制装置CONT基于利用聚焦传感器20的感光基板P的多个位置的检测结果,求感光基板P的平坦度。
接着,控制装置CONT基于由步骤SA5求得的关于光罩M的表面形状的信息和由步骤SA10求得的关于感光基板P的表面形状的信息,求光罩M和感光基板P在Z轴方向上的相对距离,并将此作为表面数据(步骤SA11)。
控制装置CONT基于该求得的结果(表面数据),求关于多个投影光学系统PL1~PL5每一个的聚焦误差及像面和感光基板表面的位置误差(像面位置误差)。
接着,控制装置CONT算出调整控制量(步骤SA12)。
具体来说,控制装置CONT基于由步骤SA2设定的各个投影光学系统PL1~PL5的成像位置(焦点距离)和由步骤SA11求得的表面数据,算出使聚焦误差(投影光学系统PL1~PL5的成像位置和表面数据在Z轴方向上的距离)在Y轴方向上最小的基板载置台PST在X轴周围的旋转量及在Z轴方向上的移位量,以此作为对调整基板载置台PST的姿势的基板载置台驱动部PSTD的调整控制量。而且,当关于基板载置台PST在Y轴周围的旋转也进行修正控制时,同样算出该Y轴周围的旋转量,将其包含在内作为对基板载置台驱动部PSTD的调整控制量。该调整控制量对应向基板载置台PST的X轴方向的移位量(移动量),每有所定的移位量即被算出。
接着,控制装置CONT基于由步骤SA12算出的调整控制量,修正由步骤SA11算出的表面数据,求新的表面数据(步骤SA13)。
控制装置CONT基于由步骤SA2设定的各个投影光学系统PL1~PL5的成像位置和由步骤SA13求得的新表面数据,求残留的聚焦误差,并基于该求得的结果,求各个投影光学系统PL1~PL5的成像位置的修正量(步骤SA14)。
具体来说,控制装置CONT为了降低残留的聚焦误差,求修正各个投影光学系统PL1~PL5的成像位置的修正量(参照图8符号σ),并基于该求得的结果,求像面调整装置10的第1光学部件1的对第2光学部件2的在X轴方向上的位置,即线性致动器3的驱动量(修正量)。
控制装置CONT与有凹凸的表面数据相配合,也就是说使同步移动的感光基板P表面的例如设定为棋盘格状的多个位置的每一个和投影光学系统PL1~PL5的成像位置一致,配合同步移动设定关于修正的对第1光学部件1的第2光学部件2在X轴方向的位置,即线性致动器3的驱动量。
另外,控制装置CONT基于由步骤SA2设定的各个投影光学系统PL1~PL5的像面倾斜和由步骤SA13求得的新表面数据,求像面和表面数据(感光基板P表面)的位置误差,并基于该求得的结果,求各个投影光学系统PL1~PL5的像面倾斜的修正量(步骤SA15)。
具体来说,控制装置CONT为了使有凹凸的表面数据和各个投影光学系统PL1~PL5的像面一致,求修正各个投影光学系统PL1~PL5的像面倾斜的修正量(参照图8符号r),并基于该求得的结果,求关于像面调整装置10的第1光学部件1的对第2光学部件2在Z轴周围的位置,即线性致动器5、6的驱动量(修正量)。
控制装置CONT与有凹凸的表面数据相配合,也就是说使同步移动的感光基板P表面的例如设定为棋盘格状的多个位置的每一个和投影光学系统PL1~PL5的像面一致,配合同步移动设定关于修正的对第1光学部件1的第2光学部件2在Z轴周围的位置,即线性致动器5、6的驱动量。
控制装置CONT基于由步骤SA14及步骤SA15求得的修正量,将配合光罩M和感光基板P的同步移动修正的像面调整装置10的修正量,即线性致动器3及线性致动器5、6的修正量,配合例如该棋盘格状设定的位置进行设定,并将该设定的修正量作为控制图存储于存储装置中(步骤SA16)。
然后,控制装置CONT对应上述步骤SA2等设定的同步移动速度,为了配合光罩M和感光基板P的同步移动使像面和表面数据(感光基板P表面)一致,设定像面的修正速度,即在像面的Z轴方向的每单位时间的移动量及对像面的Y轴的每单位时间的旋转量(倾斜量)。控制装置CONT基于设定的像面的修正速度,设定线性致动器3及线性致动器5、6的驱动速度,该设定的驱动速度(修正速度)也作为控制图存储于存储装置中。
将配合光罩M和感光基板P的同步移动进行修正的像面调整装置10的修正量预先作为控制图存储于存储装置后,控制装置CONT解除利用照明光学系统IL的遮光器,同时一面使支撑光罩M的光罩载置台MST和支撑感光基板P的基板载置台PST同步移动,一面开始将光罩M的图案像通过投影光学系统PL1~PL5转印于感光基板P的扫描曝光(步骤SA17)。
当进行扫描曝光时,首先控制装置CONT基于存储于存储装置的该控制图,调整图案的像面在Z轴方向的位置,同时调整像面倾斜(步骤SA18)。
接着,控制装置CONT使光罩M和感光基板P作同步移动,同时伴随该同步移动,基于预先求得的控制图,一面使像面调整装置10的修正量变化一面进行扫描曝光(步骤SA19)。
控制装置CONT基于在同步移动方向的调整控制量,适当驱动基板载置台驱动部PSTD,进行调整控制,同时一面通过基于该控制图驱动像面调整装置10,使各投影光学系统PL1~PL5每一个的像面与感光基板P的表面一致,一面对感光基板P进行曝光处理(步骤SA20)。
当利用本实施方式的曝光装置EX时,如图10(a)所示,即使当光罩M在Y轴方向(非扫描方向)挠曲,各投影光学系统PL1~PL5的像面和感光基板P表面不一致时,通过对应光罩M及感光基板P的表面形状,使像面调整装置10的第1光学部件1对第2光学部件2在X轴方向上移动,如图10(b)所示,能够使各投影光学系统PL1~PL5的像面在Z轴方向的位置和感光基板P的表面相吻合。
接着,通过使第1光学部件1对第2光学部件2在Z轴周围旋转,如图10(C)所示,因为像面倾斜,所以即使为有凹凸的感光基板P,也能够使该感光基板P和各投影光学系统PL1~PL5的像面大体一致。
如果将测定光罩M及感光基板P的表面的聚焦传感器在投影区域上设置3点以上,能够正确测定表面的倾斜,对此如果使像面倾斜的话也可以。
另外,如图11(a)所示,即使当光罩M或感光基板P在X轴方向(扫描方向)挠曲,各投影光学系统PL1~PL5的像面和感光基板P表面不一致时,通过伴随着与感光基板P的表面形状对应的同步移动,使像面调整装置10的第1光学部件1对第2光学部件2在X轴方向上移动,如图11(b)所示,能够使各投影光学系统PL1~PL5的像面在Z轴方向的位置和感光基板P的表面相吻合。
在本实施方式中,投影区域50a~50e在X轴方向的宽度狭窄,所以采用对X轴的像面倾斜并不进行的构成,通过在像面的Z轴方向的位置调整,可在关于扫描方向上使感光基板P表面和像面一致。
接着,如图12(a)所示,在扫描曝光中,通过一面使基板载置台PST在X轴周围旋转一面基于调整控制量进行调整控制,可平均地减小在感光基板P的表面的各位置的聚焦误差。接着,在此基础上,将即使利用该调整控制仍然残存的聚焦误差,通过如上所述利用像面调整装置10将像面的位置在Z轴方向上进行调整,同时调整图案像的像面倾斜,可由投影光学系统自身的像面位置调整使像面和感光基板P表面的位置误差个别的缩小。如上所述,控制装置CONT能够一面通过基板载置台驱动部PSTD调整基板载置台PST在Y轴方向的倾斜(调整)一面进行扫描曝光。
同样,在图12(b)中,也可一面使基板载置台PST在Y轴周围旋转一面进行平直调整,这时也可平均的缩小在感光基板P的表面的各位置的聚焦误差。即,控制装置CONT一面通过基板载置台驱动部PSTD调整基板载置台PST在X轴方向的倾斜一面进行扫描曝光。
在图12中,用虚线表示的感光基板P是表示不进行调整控制的状态的,用实线表示的感光基板P是表示进行调整控制的状态的。
在本实施方式中,投影区域50a~50e在X轴方向的宽度狭窄,所以即使并不一面调整在X轴方向的倾斜一面进行扫描曝光,只通过关于基板载置台PST在Z轴方向的位置调整,也可在关于扫描方向上使感光基板P表面和像面一致。
另外,为了成为各投影光学系统所具备的像面调整装置10的像面调整范围,进行感光基板P的平直调整并能一同连动是最理想的。
如以上说明,因为具备有在将图案的像面位置在Z轴方向调整的同时调整图案像的像面倾斜的像面调整装置10,所以像面调整装置10通过调整图案的像面的位置,能够降低聚焦误差。而且,通过调整图案像的像面倾斜,即使感光基板P和光罩M的表面存在凹凸,也可使图案的像面和感光基板P的表面一致。因此,即使当一面同步扫描光罩M和感光基板P一面进行曝光处理时,也能一面降低像面和感光基板P的表面的位置误差一面进行扫描曝光。
像面调整装置10具备由有第1射出面1b的第1光学部件1和有与第1射出面1b对向的第2射出面2a的第2光学部件2组成的一对楔型光学部件,只通过使它们在Z轴周围相对的旋转,就能使图案的像面对Z轴简单倾斜。因此,即使感光基板P存在凹凸,也只需与该凹凸相配合使像面倾斜即可,所以能够一面降低感光基板P的表面和像面的位置误差一面进行精度良好地扫描曝光。
利用摄像传感器41预先求在光罩M的扫描方向上的挠曲量,基于该求得的挠曲量使像面调整装置10被控制,所以即使起因于光罩M的挠曲的像面的位置变化,也能降低像面和感光基板P的位置误差。
另外,摄像传感器41可测定照度和对比度,但也可以另外设置测定照度的专用传感器。而且,也可以利用摄像传感器41进行基线的计测,也可以利用通过投影光学系统的成像进行光罩的位置测定和光罩图案的位置测定。
第1光学部件1和第2光学部件2利用空气轴承11以非接触状态且有一定间隔保持对向,所以能够以高精度微调整各投影光学系统PL1~PL5的像面位置,同时由于是非接触,可减少经时的劣化,能够进行长期的精度良好的调整。
作为使第1光学部件1和第2光学部件2保持非接触的状态的非接触装置,除通过如上述实施方式所述的利用负极的吸引力和利用阳极的推斥力的组合的空气轴承外,也可为例如将利用磁力的吸引力和利用阳极的推斥力进行组合,或将利用负极的吸引力和利用磁力的推斥力进行组合。而且,也可为将利用磁力的吸引力和利用磁力的推斥力进行组合,另外也可为将利用重力、弹力的激励力量等和上述的阳极或负极、磁力等进行适当组合。
在上述实施方式中,第1光学部件1和第2光学部件2利用空气轴承11成非接触状态,但是未必一定要为非接触状态。使一对楔型光学部件为接触状态,利用作为在通过该一对楔型光学部件的光路的光轴周围使各个可相对旋转的旋转装置的线性致动器5、6,也可使一对楔型光学部件相对旋转。另一方面,通过使一对楔型光学部件以非接触状态相对旋转,可抑制光学部件的劣化。
在上述实施方式的说明中,调整控制及像面调整是基于关于光罩M及感光基板P在Z轴方向的相对距离之表面数据进行的,但是也可只基于关于光罩M的表面数据,或只基于关于感光基板P的表面数据进行。
另外在上述实施方式的说明中,当进行扫描曝光时,调整控制是关于支撑感光基板P的基板载置台PST进行的,但是也可使支撑光罩M的光罩载置台MST可在X轴周围及Y轴周围旋转,将光罩载置台MST利用光罩载置台驱动部MSTD一面进行调整控制一面进行扫描曝光。
上述实施方式为以下的构成:求出利用摄像传感器41的光罩M的近似曲面后,利用聚焦传感器20求感光基板P的近似曲面,基于这些近似曲面算出关于光罩M和感光基板P的相对距离的表面数据,对应算出的表面数据控制像面调整装置10;但是也可以将光罩M和感光基板P的挠曲量,基于这些光罩M和感光基板P的大小、形状及材质、载置台的支撑位置等,使用例如数值计算等在理论上求出,并基于该求得光罩M和感光基板P的挠曲量,控制像面调整装置10。
上述实施方式为以下的构成:光罩M的表面形状基于摄像传感器41的检测结果被求出,感光基板P的表面形状基于聚焦传感器20的检测结果被求出,基于这些分别求得的表面形状可由光罩M和感光基板P在Z轴方向的相对距离算出表面数据。
另一方面,聚焦传感器20也可进行光罩M的表面和感光基板P的表面在Z轴方向上的相对距离检测。
控制装置CONT在预备扫描中,利用聚焦传感器20进行光罩M及感光基板P每一个的表面在Z轴方向上的相对距离的检测,即光罩M及感光基板P每一个的表面在Z轴方向上的位置检测。具体来说,通过一面扫描光罩M和感光基板P,一面基于关于分别利用多个聚焦传感器20的光罩M及感光基板P的聚焦信号,将光罩M及感光基板P在Z轴方向的位置以所定的间距进行取样,控制装置CONT将规定为棋盘格状之所定的X坐标及Y坐标对应的光罩M及感光基板P在Z轴方向上的相对距离,作为表面数据存储于存储装置中。接着,基于关于光罩M及感光基板P每一个的在Z轴方向的位置,求光罩M和感光基板P在Z轴方向的相对距离并以此作为表面数据。
在上述实施方式的说明中,是将调整控制和利用像面调整装置10的像面位置调整并用的,当然只利用像面调整装置10也能降低像面和感光基板P(表面数据)的位置误差。只是,当像面和感光基板P的位置误差大时,必须增大像面调整装置10的第1光学部件1(或第2光学部件2)的移动量,所以有时会发生与曝光装置内的部件干扰等问题。这时,通过并用调整装置,能够抑制像面调整装置10的第1光学部件1(或第2光学部件2)的移动量。
上述实施方式为如下的形状:第1光学部件1及第2光学部件2的每一个向X轴方向厚度逐渐变化;第1光学部件1及第2光学部件2的倾斜面,即第1射出面1b及第2入射面2a在Z轴方向上倾斜。借此,通过使第1光学部件1和第2光学部件2在Z轴周围相对旋转,如利用图8所作说明,像面对Y轴倾斜。另一方面,通过采用使第1光学部件1及第2光学部件2每一个向Y轴方向厚度逐渐变化的形状,即进行设定使第1光学部件1及第2光学部件2的倾斜面也就是第1射出面1b及第2入射面2a对Y轴方向倾斜,并使具有该形状的第1光学部件1和第2光学部件2在Z轴周围相对旋转,可使像面对X轴倾斜。借此,即使当例如投影区域50a~50e在X轴方向的宽度变大,光罩M在X轴方向挠曲,在扫描方向也需要进行像面倾斜调整时,可以一面使感光基板P(表面数据)和像面一致一面进行扫描曝光。
在本实施方式中,采用使各投影区域50a~50e在Y轴方向(非扫描方向)为长边的形状,对X轴方向宽度狭窄,所以关于X轴方向即使不进行对应感光基板P的表面凹凸的像面倾斜调整,只进行在Z轴方向的像面位置调整,就可以使感光基板P的表面和在X轴方向的像面略呈一致。
另外,将包括各具有在X轴方向倾斜的倾斜面的第1、第2光学部件的像面调整装置和包括各具有在Y轴方向倾斜的倾斜面的第1、第2光学部件的像面调整装置的双方设于曝光光的光路上,并利用这2个像面调整装置,也可为一面使像面对Y轴及X轴的每一个都倾斜一面进行曝光处理的构成。
接着,一面参照图13一面就曝光方法的第2实施方式进行说明。在以下的说明中,关于与第1实施方式的同一或同等的构成部分,简略或省略其说明。
光罩M被加载于光罩载置台MST上(步骤SB1)。
接着,控制装置CONT利用照明光学系统IL用曝光光照明光罩M,将基于通过该光罩的曝光光的投影区域50a~50e的照度,用设于基板载置台PST的摄像传感器41进行检测(步骤SB32)。
摄像传感器41将投影区域50a~50e的照度检测结果向输出装置CONT输出。控制装置CONT通过利用摄像传感器41二维检测各投影区域50a~50e的照度,检测各投影光学系统PL1~PL5的成像的对比度,求像面位置(在Z轴方向的位置及对Y轴的倾斜方向的位置)。
接着,控制装置CONT利用第1光学部件1及第2光学部件2修正像面的位置(步骤SB3)。
即,控制装置CONT将像面调整装置10的第1光学部件1对第2光学部件2在X轴方向上移动,同时一面将第1光学部件1对第2光学部件2在Z轴周围旋转,一面利用摄像传感器41关于各投影光学系统PL1~PL5进行照度检测,并基于该检测结果修正像面的位置,以使各投影光学系统PL1~PL5的成像位置在Z轴方向上为同一位置且各投影光学系统50a~50e具有所定的梯形形状。借此,各投影光学系统PL1~PL5的像面在Z方向的位置相同,且各投影光学系统PL1~PL5的光轴和像面直交。
接着,控制装置CONT将关于此时之各投影光学系统PL1~PL5的第1光学部件1及第2光学部件2在X轴方向及Z轴周围的修正量,存储于存储装置中。再进行校准使各投影光学系统PL1~PL5的像面在Z轴方向的位置彼此相等且使各投影光学系统PL1~PL5的像面和光轴直交,伴随此时的同步移动的像面调整装置10的修正量被设定且存储。
即,第1实施方式如步骤SA2的说明,为利用像面调整装置10由投影光学系统单独地进行像面位置调整(校准)的构成,但是第2实施方式是利用通过光罩M的光进行像面位置调整的。即,第2实施方式进行的校准是包括起因于光罩M的挠曲量的像面位置变化在内的修正。
接着,感光基板P被加载于基板载置台PST(步骤SB4)。
感光基板P被加载于基板载置台PST后,控制装置CONT进行在曝光处理之前的预备扫描。即,控制装置CONT在不利用照明光学系统IL进行照明时,将支撑光罩M的光罩载置台MST和支撑感光基板P的基板载置台PST对投影光学系统PL1~PL5向X轴方向作同步移动。在该预备扫描中,调整系统49a、49b进行光罩M和感光基板P的调整。
控制装置CONT利用调整系统49a、49b进行在光罩M及感光基板P在X轴方向及Y轴方向之相对的位置(姿式)检测(步骤SB5)。
控制装置CONT基于调整系统49a、49b的检测结果,通过光罩载置台驱动部MSTD及基板载置台驱动部PSTD驱动光罩载置台MST及基板载置台PST,使光罩M和感光基板P位置一致(步骤SB6)。
另一方面,在进行上述步骤SB5的处理的同时,聚焦传感器20进行感光基板P的表面在Z轴方向之相对距离检测(步骤SB7)。
控制装置CONT在预备扫描中利用聚焦传感器20进行感光基板P的表面在Z轴方向的相对距离的检测,即感光基板P的表面在Z轴方向的位置检测。
控制装置CONT基于关于由步骤SB7求得的感光基板P在Z轴方向的位置的数据,将感光基板P的表面形状的近似曲面利用最小平方法等近似方法算出,作为表面数据(步骤SB8)。
控制装置CONT基于该表面数据,求关于多个投影光学系统PL1~PL5每一个的聚焦误差及像面和感光基板P表面的位置误差(像面位置误差)。
接着,控制装置CONT算出调平控制量(步骤SB9)。
控制装置CONT基于由步骤SB9算出的调平控制量,修正步骤SB8算出的表面数据,求新的表面数据(步骤SB10)。
控制装置CONT基于由步骤SB3设定的各投影光学系统PL1~PL5的成像位置和由步骤SB10求得的新的表面数据,求残留之聚焦误差,并基于该求得的结果,求各投影光学系统PL1~PL5的成像位置的修正量(步骤SB11)。
另外,控制装置CONT基于由步骤SB3设定的各投影光学系统PL1~PL5的像面倾斜和由步骤SB10求得的新的表面数据,求像面和表面数据(感光基板P表面)的位置误差,并基于该求得的结果,求各投影光学系统PL1~PL5的像面倾斜的修正量(步骤SB12)。
即,由步骤SB3求得的、为了修正起因于光罩M的挠曲量的像面位置变化的修正量,和为了使像面对感光基板P的表面形状相一致的修正量被加在一起。
控制装置CONT基于步骤SB11及步骤SB12求得的修正量,进行设定使与光罩M和感光基板P的同步移动配合修正的像面调整装置10的修正量,即线性致动器3及线性致动器5、6的修正量,与设定为例如棋盘格状的位置相吻合,并将该设定的修正量作为控制图存储于存储装置中(步骤SB13)。
将配合光罩M和感光基板P的同步移动修正的像面调整装置10的修正量作为预先控制图存储于存储装置后,控制装置CONT解除利用照明光学系统IL的遮光器的照明光的遮断,同时一面使支撑光罩M的光罩载置台MST和支撑感光基板PST的基板载置台PST同步移动,一面进行将光罩M的图案像通过投影光学系统PL1~PL5转印于感光基板P的扫描曝光(步骤SB14)。
如以上的说明,通过用摄像传感器41检测通过光罩M及多个投影光学系统PL1~PL5每一个的曝光光,基于该检测结果进行像面调整,预先求出为了修正起因于光罩M的挠曲的像面位置变化的修正量,当例如不交换光罩M而是一面依次交换感光基板P一面进行曝光处理时,为了修正起因于光罩M的挠曲的像面位置变化的修正量的导出,只进行1次即可,所以能够减少工数并提高效率。接着,利用聚焦传感器20求感光基板P的表面形状数据,求为了使该感光基板P的表面和像面一致的修正量,通过利用使该求得的对感光基板的修正量和对光罩的修正量相吻合的修正量进行像面位置调整,能够一面使像面和感光基板P精度良好地一致一面进行扫描曝光。
另外,在第2实施方式的说明中,利用聚焦传感器20检测感光基板P在Z轴方向的位置,由该检测结果求感光基板P的表面数据(近似曲面),基于该求得的结果制作控制图,基于该控制图利用像面调整装置10进行像面位置调整,但也可以不制作控制图,而是一面将感光基板P的表面形状利用设于较投影光学系统在同步移动方向上更前方位置的预先读取传感器进行检测,一面进行扫描曝光,并基于预先读取传感器的检测结果,进行像面调整装置10的控制和调平控制。即,也可以不制作控制图,而是一面利用预先读取传感器检测感光基板P的表面形状一面进行像面调整。
在上述各实施方式中,存在通过利用像面调整装置10进行像面位置调整,使感光基板P上的图案像在例如X轴方向上移动之类的情况。这时,一面进行关于光罩M和感光基板P的相对的像特性(移位、旋转、定位)的修正一面进行扫描曝光。
例如,在第1实施方式的步骤SA7等中,控制装置CONT利用与该光罩调整标志及基板调整标志50a~50e的检测顺序相同的顺序,一面使像特性修正用的未绘出的光罩标志和基板标志依次重合一面由调整系统49a、49b检测标志位置。控制装置CONT为了使光罩M和感光基板P的位置吻合,利用调整系统49a、49b检测光罩标志及基板标志的位置信息,对所得到的位置信息进行统计运算,求设定于感光基板P上的所有的图案的位置。接着,基于求得的位置信息和理想位置(理想格子)求图案的像特性,即移位、旋转、定位,进而求感光基板的变形量。接着,为了能够对开始在感光基板上形成的图案由所定的位置关系垒积下面的图案,将设于各投影光学系统PL1~PL5的移位调整装置23、旋转调整装置28,31、定位调整装置27每一个的修正量,即驱动这些各个调整装置的驱动装置的驱动量进行设定。然后,可一面基于设定的各调整装置的修正量修正像特性一面进行扫描曝光。
借此,即使利用像面调整装置10的调整,图案像(投影区域)在感光基板P上对希望的位置有偏离,也可通过利用该调整装置修正图案像,在希望的位置投影图案像。
另外,例如在进行移位调整时,不使用移位调整装置23,而是如图14(a)所示,通过使像面调整装置10全体在例如Y轴周围旋转,如图14(b)所示,位于感光基板P上的投影区域50a(50b~50e)能够在X轴方向上只移位元对应像面调整装置10的旋转角度θ的移位量X50a。而且,此时投影区域50a的移动速度(每单位时间的移动量)VX50a基于像面调整装置10的旋转速度(每单位时间的旋转量)Vθ。
上述实施方式采用像面调整装置10设于反射折射型光学系统24和反射折射型光学系统25之间的构成,但也可如图15所示,使像面调整装置10被设于光罩M的附近。或者,也可将像面调整装置10设于感光基板P附近。另外,像面调整装置10也可设于光罩M及感光基板P附近。
如图16所示,在像面调整装置10中,可在第1光学部件1或第2光学部件2上设置投影光学系统的成像位置检测用标记60。像面调整装置10设于对光罩M及感光基板P在光学上大体共轭的位置,通过用摄像传感器41检测该成像位置检测用标记60,能够求投影光学系统的成像位置。例如,一面使摄像组件41和基板载置台PST一起在Z轴方向上移动一面检测成像位置检测用标记60,当成像位置检测用标记60例如为圆形时,像成最小直径的摄像传感器41在Z轴方向的位置成为投影光学系统的成像位置。
在上述实施方式中的曝光装置EX是一种具备有彼此邻接的多个投影光学系统,所谓的多透镜扫描型曝光装置,但是对投影光学系统为1个的扫描型曝光装置,也能适用本发明。
作为曝光装置EX的用途,并不限于在角型的玻璃板上曝光液晶显示组件图案的液晶用的曝光装置,也可广泛适用于例如半导体制造用的曝光装置和用于制造薄膜磁头的曝光装置。
本实施方式的曝光装置EX的光线不只可使用G线(436NM)、h线(405NM)、I线(365NM),也可使用KrF激态复合物激光(248NM)、ArF激态复合物激光(193NM)、F2激光(157NM)。
投影光学系统PL的倍率不只是等倍的,也可为缩小或扩大的任一种。
作为投影光学系统PL,当使用激态复合物激光等远紫外线时,作为硝材使用石英和萤石等可通过远紫外线的材料,当使用F2激光时为反射折射型或折射型的光学系统。
当在基板载置台PST和光罩载置台MST上使用直线电动机时,可采用利用空气轴承的空气上浮型及利用洛伦兹力或电抗力的磁上浮型的任一种。另外,载置台既可为沿导向装置移动的类型,也可为不设导向装置的无导向类型。
当使用平面电动机作为载置台的驱动装置时,可将磁石部件和电枢部件的任一个与载置台连接,而将磁石部件和电枢部件的另一个设于载置台的移动面侧(基区)。
通过基板载置台PST的移动而产生的反作用,如日本专利公开1996-166475号公报所述,可使用机架部件释放于地面(大地)。本发明也可适用于具备有该种构造的曝光装置。
通过光罩载置台MST的移动而产生的反作用,如日本专利公开1996-330224号公报所述,可使用机架部件释放于地面(大地)。本发明也可适用于具备有该种构造的曝光装置。
如上所述,本申请实施方式的曝光装置是将包括本申请的申请专利范围中所列举的各构成要素的各种子系统,以确保所定的机械精度、电气精度、光学精度为目的而组装制造的。为了确保这些各种精度,在该组装前后进行用于达成关于各种光学系统的光学精度的调整、用于达成关于各种机械系统的机械精度的调整、用于达成关于各种电气系统的电气精度的调整。从各种子系统到曝光装置的组装过程,包括各种子系统相互的机械的连接、电气电路的配线连接、气压电路的配管连接等。在从该各种子系统到曝光装置的组装工程之前,当然要有各子系统各各的组装工程。当各种子系统向曝光装置的组装工程结束之后,进行综合调整,确保作为曝光装置全体的各种精度。另外,曝光装置的制造在温度及清洁度等受到控制的净室内进行是最理想的。
半导体组件如图17所示,经过进行设备的机能·性能设计的步骤201、制作基于该设计步骤的光罩(原版)的步骤202、制造设备的基材即基板(圆片、玻璃板)的步骤203、利用该实施方式的曝光装置将光罩原版的图案曝光于圆片的圆片处理步骤204、设备组装步骤(包括切割工程、接合工程、封装工程)205、检查步骤206等而被制造。
[发明 的效果]
利用本发明,可将图案的像面的位置在与该像面直交的方向上进行调整,同时调整图案像的像面倾斜,所以能在感光基板的整个范围以接近最佳聚焦的状态进行扫描曝光。因此,能以低成本制造高精度且高信赖性的设备。
Claims (31)
1.一种曝光装置,该曝光装置一面同步移动由曝光光照明的一光罩和一感光基板,一面将该光罩的图案成像通过多个投影光学系统投影曝光于该感光基板,其特征在于:具备有位于该光罩和该感光基板之间的曝光光的光路上,使该各投影光学系统的像面的位置在与该像面直交的方向移动的同时,调整该各投影光学系统的像面的倾斜的一像面调整装置,
该像面调整装置是依照该光罩的挠曲量,使该图案成像与该感光基板的表面一致的方式,调整该像面相对于该感光基板的表面的位置及倾斜。
2.如权利要求1所述的曝光装置,其特征在于:该像面调整装置包括具有第1倾斜面且可通过该曝光光的第1光学部件、具有与该第1倾斜面对向设置的第2倾斜面且可通过该曝光光的第2光学部件、使该第1倾斜面和该第2倾斜面非接触对向的一非接触装置;
且该曝光装置还包括使该像面调整装置的该第1光学部件和该第2光学部件在该光路的光轴周围可相对旋转的一驱动装置。
3.如权利要求1或2所述的曝光装置,其特征在于:该像面调整装置包含一对楔型光学部件,具备有一旋转装置,在通过这一对楔型光学部件的该光路的光轴周围,可使每个光学部件相对旋转。
4.如权利要求1或2所述的曝光装置,其特征在于:该像面调整装置设置于该光罩或该感光基板的附近。
5.如权利要求1或2所述的曝光装置,其特征在于:该像面调整装置设置于对该光罩或该感光基板的光学共轭的位置。
6.如权利要求1或2所述的曝光装置,其特征在于:该像面调整装置以使该多个投影光学系统的像面的位置与该基板表面的位置的误差减少的方式,来调整该像面的位置。
7.如权利要求1或2所述的曝光装置,其特征在于:具备有基于将设置于该光罩的图案利用设置于载置有该感光基板的基板载置台的摄像传感器进行摄像的结果,或基于能够计测该光罩的挠曲量的传感器的计测结果,驱动控制该像面调整装置的一控制部。
8.如权利要求7所述的曝光装置,其特征在于:该控制部在与该光罩和该感光基板的该同步移动的同时,控制由该像面调整装置修正的修正量。
9.如权利要求8所述的曝光装置,其特征在于:该控制部为了在与该光罩和该感光基板的该同步移动的同时进行修正,具备一存储装置,预先存储由该像面调整装置修正的修正量。
10.如权利要求1或2所述的曝光装置,其特征在于:具备有基于将设置于该光罩的图案利用设置于载置有该感光基板的基板载置台的摄像传感器进行摄像的结果,或基于能够计测该光罩的挠曲量的传感器的计测结果,驱动控制该像面调整装置的一控制部。
11.如权利要求3所述的曝光装置,其特征在于:该像面调整装置设置于该光罩或该感光基板的附近。
12.如权利要求3所述的曝光装置,其特征在于:该像面调整装置设置于对该光罩或该感光基板的光学共轭的位置。
13.如权利要求3所述的曝光装置,其特征在于:该像面调整装置以使该多个投影光学系统的像面的位置与该基板表面的位置的误差减少的方式,来调整该像面的位置。
14.如权利要求3所述的曝光装置,其特征在于:具备有基于将设置于该光罩的图案利用设置于载置有该感光基板的基板载置台的摄像传感器进行摄像的结果,或基于能够计测该光罩的挠曲量的传感器的计测结果,驱动控制该像面调整装置的一控制部。
15.如权利要求4所述的曝光装置,其特征在于:具备有基于将设置于该光罩的图案利用设置于载置有该感光基板的基板载置台的摄像传感器进行摄像的结果,或基于能够计测该光罩的挠曲量的传感器的计测结果,驱动控制该像面调整装置的一控制部。
16.如权利要求15所述的曝光装置,其特征在于:该像面调整装置在与该像面直交的方向调整该像面的位置时,与该基板载置台的移动一并进行,以调整该像面的位置。
17.如权利要求1所述的曝光装置,其特征在于:该像面调整装置为包含由第1光学部件与第2光学部件构成的一对楔型光学部件的结构,通过使该第1光学部件相对于该第2光学部件旋转,以对该像面倾斜进行调整。
18.如权利要求17所述的曝光装置,其特征在于:该像面调整装置以使该多个投影光学系统的像面的位置与该基板表面的位置的误差减少的方式,来调整该像面的位置。
19.一种曝光方法,该曝光方法一面使由曝光光照明的光罩和感光基板作同步移动,一面使该光罩的图案成像通过多个投影光学系统投影曝光于该感光基板上,其特征在于:包括是该投影光学系统的像面与该感光基板的表面一致的方式,使该投影光学系统的像面的位置在与该像面直交的方向上移动,同时调整该投影光学系统的像面的倾斜的第1步骤、使该光罩和该感光基板同步移动,同时伴随该同步移动使由该第1步骤调整的调整量进行变化的第2步骤。
20.如权利要求19所述的曝光方法,其特征在于:具有将利用第2步骤伴随着该同步移动变化的该调整量,在该同步移动之前进行预先计测的第3步骤。
21.一种曝光装置,该曝光装置一面使由曝光光照明的光罩和感光基板作同步移动,一面将该光罩的图案成像通过多个投影光学系统投影曝光于该感光基板上,其特征在于:包括计测该感光基板的表面形状的一计测装置;以及
一像面调整装置,位于该光罩和该感光基板之间的曝光光的光路上,在将该各投影光学系统的像面的位置向与该像面直交的方向移动的同时,调整该各投影光学系统的像面的倾斜,以与由该计测装置计测的感光基板的表面形状一致。
22.如权利要求21所述的曝光装置,其特征在于:该计测装置在该同步移动方向上设于比该多个投影光学系统更前方,在该图案被曝光的区域的附近前方计测该感光基板的表面形状;该像面调整装置调整该各投影光学系统的像面的位置及倾斜,以在即将曝光之前与由该计测装置计测的该感光基板的表面形状一致。
23.如权利要求21所述的曝光装置,其特征在于:另外还具备有能够计测该光罩的表面形状的挠曲量的计测装置,该像面调整装置调整该像面的位置及倾斜,以修正由该计测装置计测的光罩的表面形状所引起的像面的位置变化。
24.如权利要求21所述的曝光装置,其特征在于:该像面调整装置含有一对楔型光学部件,且该曝光装置还包括驱动该像面调整装置的该楔型光学部件的驱动装置。
25.一种曝光装置,该曝光装置一面使由曝光光照明的光罩和感光基板作同步移动,一面将该光罩的图案成像通过多个投影光学系统投影曝光于该感光基板上,其特征在于:具备像面调整装置,对在沿着该多个投影光学系统之光轴的方向上的该多个投影光学系统的像面与该感光基板的相对位置进行调整,同时调整该多个投影光学系统的像面的倾斜,该像面调整装置包含一对楔型光学部件,其配置在该光罩与该感光基板间的该曝光光的该各投影光学系统的光路上,该对楔型光学部件相互倾斜面为位在相对位置,并且在调整该像面倾斜时,在该光路的光轴周围进行相对旋转。
26.如权利要求25所述的曝光装置,其特征在于:该像面调整装置配合伴随该感光基板的水平控制的同步移动,对该像面倾斜进行调整。
27.如权利要求25所述的曝光装置,其特征在于:该像面调整装置具备有控制部,其基于能够计测该光罩的挠曲量的传感器的计测结果,对该一对楔型光学部件进行驱动控制。
28.如权利要求25所述的曝光装置,其特征在于:该像面调整装置具备有控制部,其基于预先求得的该光罩的挠曲量,对该一对楔型光学部件进行驱动控制。
29.一种曝光装置,该曝光装置一面使由曝光光照明的光罩和感光基板作同步移动,一面将该光罩的图案成像通过多个投影光学系统投影曝光于该感光基板上,其特征在于:具备像面调整装置,对在沿着该多个投影光学系统之光轴的方向上的该多个投影光学系统的像面与该感光基板的相对位置进行调整,同时调整该多个投影光学系统的像面的倾斜,该像面调整装置包含可动的光学部件,其配置在该光罩与该感光基板间的该曝光光的该各投影光学系统的光路上,并且通过驱动该光学部件,对因该光罩的挠曲所产生的该投影光学系统的像面的位置及倾斜进行调整。
30.如权利要求29所述的曝光装置,其特征在于:该像面调整装置具备有控制部,其基于能够计测该光罩的挠曲量的传感器的计测结果,对该光学部件进行驱动控制。
31.如权利要求29所述的曝光装置,其特征在于:该像面调整装置具备有控制部,其基于预先求得的该光罩的挠曲量,对该光学部件进行驱动控制。
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