CN102460303B - 曝光设备、曝光方法和器件制造方法 - Google Patents

曝光设备、曝光方法和器件制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102460303B
CN102460303B CN201080026021.0A CN201080026021A CN102460303B CN 102460303 B CN102460303 B CN 102460303B CN 201080026021 A CN201080026021 A CN 201080026021A CN 102460303 B CN102460303 B CN 102460303B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mask
pattern
optical system
exposure
substrate
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.)
Active
Application number
CN201080026021.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102460303A (zh
Inventor
畑田仁志
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
Publication of CN102460303A publication Critical patent/CN102460303A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102460303B publication Critical patent/CN102460303B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/28Measuring attenuation, gain, phase shift or derived characteristics of electric four pole networks, i.e. two-port networks; Measuring transient response
    • 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
    • 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
    • G03F7/70275Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems
    • 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
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70791Large workpieces, e.g. glass substrates for flat panel displays or solar panels

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

一种用于利用掩模的图案的图像来曝光板的曝光方法,包括:使掩模沿着X方向往复运动,将掩模的移动和板的向+X方向的移动同步,在往复运动的掩模在+X方向上移动的第一时间段期间,将掩模的第一图案的图像作为相对于+X方向的正像投影到板上,并在往复运动的掩模在-X方向上移动的第二时间段期间,将掩模的第二图案的图像作为相对于+X方向的倒像投影到板上。

Description

曝光设备、曝光方法和器件制造方法
技术领域
本发明涉及用于经由掩模和投影光学系统来曝光衬底的曝光技术,该技术适合于曝光缠绕成卷状的长的片状光敏物体。另外,本发明涉及用于使用这样的曝光技术来制造(制作)器件的制造技术。
要求2009年5月12日提交的日本专利申请No.2009-115199的优先权。这些申请的内容合并于此。
背景技术
例如,在用于制造元件(诸如半导体元件或液晶显示元件)的曝光设备中,通常的曝光目标(曝光物体)传统上是具有高硬度的平板状物体,诸如涂布有光致抗蚀剂的玻璃衬底或半导体晶片。近些年来,为了有效地制造具有大面积的器件,使用长的片状构件作为曝光目标,所述长的片状构件是柔性的,并且可以通过缠绕为卷状而被保存。当曝光这样的长片状构件时,作为传统示例,经由掩模来曝光片状构件的一部分,并对投影光学系统进行一次曝光(静止曝光),然后例如通过曝光台来吸住并移动片状构件,然后释放吸力,并且仅曝光台返回到初始位置。重复地执行上述操作,以间歇地将片状构件从供应辊移动到缠绕辊(例如,参见日本专利申请公报No.2007-114385)。
根据片状构件的传统曝光方法,交替地重复经由掩模的一次曝光和片状构件的移动。因此,曝光效率低,并且,例如,需要长时间来曝光被缠绕成一卷的片状构件。
与此相对照,还考虑一种方法,其中,在同步地移动掩模和片状构件的同时扫描曝光片状构件。然而,在仅扫描曝光的情况下,例如,如果在掩模的向外路径上曝光片状构件,则难以在掩模的返回路径上曝光片状构件。由于这个原因,掩模的往复运动时间的大约一半成为曝光不可能的时间段,曝光效率不可能高。
发明内容
根据上述情况构思了本发明的方面,并且本发明的方面具有下述目的:提供一种器件制造技术和一种曝光技术,所述曝光技术可以高效地曝光柔性的长片状感光物体。
根据本发明的第一方面的一种曝光方法是用于将掩模的图案的图像投影到衬底上并曝光所述衬底的曝光方法,所述方法包括:使所述掩模沿着第一方向往复运动;将所述掩模的移动与所述衬底的沿着所述衬底的表面在第二方向上的移动同步;在往复运动的所述掩模移动向所述第一方向的一侧移动的第一时间段期间,将所述掩模的第一图案的图像作为相对于所述第二方向的正像投影到所述衬底上;以及,在往复运动的所述掩模向所述第一方向的另一侧移动的第二时间段期间,将所述掩模的第二图案的图像作为相对于所述第二方向的倒像投影到所述衬底上。
根据本发明的第二方面的一种曝光方法是用于经由掩模的图案来曝光衬底的曝光方法,所述曝光方法包括:在将所述掩模沿着第一方向向一侧的移动和所述衬底的向第二方向的移动同步的同时,经由所述掩模的第一图案和第一投影光学系统来曝光所述衬底的第一区域,所述第一投影光学系统投影相对于所述第二方向的正像;以及,在将所述掩模的沿着所述第一方向向另一侧的移动和所述衬底的向所述第二方向的移动同步的同时,经由所述掩模的第二图案和第二投影光学系统来曝光所述衬底的第二区域,所述第二投影光学系统投影相对于所述第二方向投影的倒像。
根据本发明的第三方面的一种曝光设备包括:掩模台,其固定具有图案的掩模,并在第一方向上往复运动;衬底移动机构,其固定衬底,并将所述衬底沿着所述衬底的表面向第二方向移动;控制系统,其同步地驱动所述掩模台和所述衬底移动机构;第一投影光学系统,其将由所述掩模台向所述第一方向的一侧移动的所述掩模的第一图案的图像作为相对于所述第二方向的正像投影到所述衬底上;以及第二投影光学系统,其将由所述掩模台向所述第一方向的另一侧移动的所述掩模的第二图案的图像作为相对于所述第二方向的倒像投影到所述衬底上。
根据本发明的第四方面的一种用于制造器件的方法包括:使用本发明的曝光方法或曝光设备来曝光光敏衬底,并处理所曝光的光敏衬底。
根据本发明的方面,可以在掩模的往复运动期间曝光衬底。因此,当衬底例如是柔性的长片状光敏物体时,可以在连续地或间歇地在预定方向上移动衬底的同时高效地执行曝光。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的曝光设备的配置的透视图。
图2是示出图1中所示的曝光设备的主要部分的视图,所述主要部分包括局部投影光学系统PLA1和PLB1。
图3是示出图1中所示的曝光设备的主要部分的视图,所述主要部分包括局部投影光学系统PLA2和PLB2。
图4A是当从图1中所示的照明单元IU观看时的掩模M、投影光学系统PLA和板P的平面图,图4B是当从在图1中所示的照明单元IU观看时的掩模M、投影光学系统PLB和板P的平面图。
图5是示出第一实施例的曝光操作的示例的流程图。
图6A、6B、6C和6D是示出在曝光期间的掩模M与照明区域的位置关系的改变的示例的视图。
图7A是示出图1中所示的掩模的平面图,图7B是示出另一个掩模的平面图,并且图7C是示出另一个掩模的平面图。
图8A、8B、8C、8D和8E是示出图7B中所示的在曝光期间的掩模MC与照明区域的位置关系的改变的示例的视图。
图9A、9B、9C和9D是示出图7C中所示的在曝光期间的掩模MD与照明区域的位置关系的改变的示例的视图。
图10是示出使用第一投影光学系统PLC的第二实施例的曝光设备的主要部分的透视图。
图11是示出包括图10中所示的曝光设备的局部投影光学系统PLC1(PLD1)在内的主要部分的视图。
图12是示出包括图10中所示的曝光设备的局部投影光学系统PLC2(PLD2)在内的主要部分的视图。
图13是示出使用第二投影光学系统PLD的第二实施例的曝光设备的主要部分的透视图。
图14是示出在第二实施例中使用的掩模的平面图。
图15A、15B、15C和15D是示出在第二实施例中在曝光期间的掩模与照明区域的位置关系的改变的示例的视图。
图16A、16C、16E和16G是示出在第二实施例的曝光设备中的与投影光学系统的切换和板的移动有关的主要部分的视图,图16B、16D、16F和16H是在概念上示出在第二实施例中的掩模和照明区域的相对位置的改变的示例的视图。
图17A、17C、17E和17G是继图16G之后示出在曝光设备中的与投影光学系统的切换和板的移动有关的主要部分的视图,图17B、17D、17F和17H是继图16H之后在概念上示出掩模和照明区域的相对位置的改变的示例的视图。
图18是示出用于制造微型器件的方法的示例的流程图。
附图标号的描述
1,1A:曝光设备
M,ME:掩模
PLA,PLC:第一投影光学系统
PLA1至PLA3、PLC1至PLC3:局部投影光学系统
PLB、PLD:第二投影光学系统
PLB1至PLB3、PLD1至PLD3:局部投影光学系统
VA1至VA3,VB1至VB3:照明区域
IA1至IA3,IB1至IB3:曝光区域
P:片状板
7.主控制系统
11AM,11BM:可移动反射镜
14A,15A:图案形成区域
25.供应辊
26,27:双辊
33:缠绕辊
具体实施方式
[第一实施例]
以下,将参考图1至6描述本发明的第一实施例。
图1示出该实施例的扫描型曝光设备1(投影曝光设备)的示意配置。在图1中,曝光设备1包括:曝光光源2;照明单元IU,其使用来自曝光光源2的照明光IL(曝光光)来照亮掩模M的图案的一部分;掩模台MST,其在固定掩模M的同时往复运动;以及第一投影光学系统PLA和第二投影光学系统PLB,它们分别将掩模M的图案的一部分的图像投影到板P上。为了说明方便,在图1中,以双点划线示出掩模M和掩模台MST。掩模M被吸住并固定在包括开口的掩模台MST的区域上。掩模台MST可移动地安装在照明单元IU与投影光学系统PLA和PLB之间的掩模底座(未示出)上,所述掩模底座具有用于照明光通过的孔径(开口)。
曝光设备1包括:板移动设备PDV,其连续地或间歇地在预定方向上移动板P;驱动机构(未示出),其包括用于驱动掩模台MST的直线电动机等;以及主控制系统7,其由计算机构成,并执行对曝光设备1的操作的综合控制。该实施例的板P例如是由合成树脂构成的长片状构件,该长片状构件是柔性的,并且可以通过被缠绕为卷状而被保存,该实施例的板P用于制造(制作)显示元件等。在板P的表面上涂布了光致抗蚀剂(光敏材料)。
板P具有片状的情况表示板P具有比板P的大小(面积)足够小(薄)的厚度,并且板P具有柔性。
在下面的说明中,将参考图1中设置的XYZ正交坐标系来描述构件之间的位置关系。在这个XYZ正交坐标系中,X轴和Y轴设置在水平面上,Z轴设置在垂直方向上。在该实施例中,掩模M的图案表面与XY平面平行,并且在扫描曝光期间照射照明光IL照射到的板P的表面的一部分也与XY平面平行。在扫描曝光期间掩模M的往复运动(来回移动)的方向(扫描方向)是与X轴平行的方向(X方向)。
板移动设备PDV首先将板P在+X方向上(向+X方向)移动通过第二投影光学系统PLB的像平面侧,然后在+X方向上(向+X方向)移动通过第一投影光学系统PLA的像平面侧。因此,经由投影光学系统PLA和PLB扫描曝光的板P的要曝光的部分的扫描方向两者都是+X方向。
在图1中,曝光光源2包括超高压水银灯、椭圆反射镜和波长选择元件。照明单元IU包括:透光光学系统3,其包括光导等;以及分光光学系统4,其将入射的照明光IL划分为6个光通量,并且经由光学积分器、中继光学系统、可变遮光器(可变视场光阑)和聚光透镜来发射光通量的每一个。照明光IL是从曝光光源2发射的,并且选自包括g射线(波长436nm)、h射线(波长405mm)和i射线(波长365nm)的波长带。该照明光IL经由透光光学系统3和分光光学系统4以均匀的照明分布来照射掩模M的图案表面的六个照明区域,其中,该六个照明区域分别被可变遮光器独立地打开和关闭。照明区域在与扫描方向正交(相交)的非扫描方向(Y方向)上具有细长的形状。
在图1中,在掩模M的图案区域的在+X方向上的区域中以预定间隔在+Y方向上布置了三行局部图案区域MA1、MA2和MA3。该实施例的投影光学系统PLA和PLB从掩模M到板P的投影倍率(magnification)β是放大倍率(β>1)。在该情况下,要转印到板P上的图案被缩小1/β,并且在Y方向上被划分,然后,在掩模M的局部图案区域MA1至MA3中形成在Y方向上倒置的局部图案。另外,在掩模M的图案区域的-X方向上的区域中以预定间隔在+Y方向上布置了三行局部图案区域MB1、MB2和MB3,以便与局部图案区域MA1至MA3相对。在局部图案区域MB1至MB3中形成通过在X方向(扫描方向)上倒置在局部图案区域MA1至MA3中形成的局部图案而获得的局部图案(参见图6A)。
例如,在掩模M的局部图案区域MA1至MA3和MB1至MB3的X方向上的每一个端部附近形成两个二维对准标记8。对准标记8与局部图案区域MA1至MA3和MB1至MB3之间的位置关系的信息存储在主控制系统7的存储部分中。
图4A是当从图1中的照明单元IU看时的掩模M、投影光学系统PLA和板P的平面图。图4B是当从图1中的照明单元IU看时的掩模M、投影光学系统PLB和板P的平面图。当在(沿着)+X方向移动掩模M并执行曝光时,以β倍速度(β是投影倍率)在+X方向上移动板P,并且如图1和4A中所示,在三个照明区域VA1、VA2和VA3处照射局部图案区域MA1、MA2和MA3,该三个照明区域VA1、VA2和VA3被布置为在X方向上彼此偏离(相互偏移)。在除了局部图案区域MA1至MA3之外的区域,照明区域VA1至VA3被分光光学系统4的可变遮光器关闭。
同时,当在-X方向上移动掩模M并执行曝光时,以β倍速度在+X方向上移动板P,并且如图4B中所示,在Y方向上基本上排成一线的三个照明区域VB1、VB2、VB3处照亮局部图案区域MB1、MB2和MB3。在除了局部图案区域MB1、MB2和MB3之外的区域中,照明区域VB1至VB3也被分光光学系统4的可变遮光器关闭。照明区域VB1至VB3分别被布置相对于照明区域VA1至VA3在-X方向(或+X方向)上移位的位置处。为了减小接合误差(连结误差),优选地在局部图案区域MA1至MA3和MB1至MB3的边界部分处执行双曝光。由于这个原因,所以以梯形形成照明区域VA1至VA3和VB1至VB3,该梯形的在Y方向上的两端(或一端)是斜的。
在该实施例中,将第一投影光学系统PLA布置为相对于第二投影光学系统PLB与+X方向相邻。第一投影光学系统PLA包括三个局部投影光学系统PLA1、PLA2和PLA3,该三个局部投影光学系统PLA1、PLA2和PLA3将掩模M的图案的一部分作为在X方向上的正像和在Y方向上的倒像以投影倍率β投影到板P上。第二投影光学系统PLB包括三个局部投影光学系统PLB1、PLB2和PLB3,该三个局部投影光学系统PLB1、PLB2和PLB3将掩模M的图案的一部分作为在X方向上和Y方向上的倒像以投影倍率β投影到板P上。在图4A中所示的照明区域VA1、VA2和VA3中的图案的图像经由第一投影光学系统PLA的三个局部投影光学系统PLA1、PLA2和PLA3被投影于板P上的曝光区域(与照明区域共轭的区域)IA1、IA2和IA3上。在图4B中所示的照明区域VB1、VB2和VB3中的图案的图像经由第二投影光学系统PLB的三个局部投影光学系统PLB1、PLB2和PLB3被投影于板P上的曝光区域IB1、IB2和IB3上。
因此,照明区域VA1至VA3和VB1至VB3设置(布置)在局部投影光学系统PLA1至PLA2和PLB1至PLB3的物平面(第一平面)侧的视场内,并且照明区域IA1至IA3和IB1至IB3设置(布置)在局部投影光学系统PLA1至PLA2和PLB1至PLB3的像平面(第二平面)侧的视场内。在该情况下,在+X方向(扫描方向)上以预定距离D从照明区域VA1和VA3分别移位曝光区域IA1和IA3,并在-X方向上以距离D从照明区域VA2移位曝光区域IA2,使得可以容易地布置局部投影光学系统PLA1至PLA3。类似地,在-X方向上以预定距离从照明区域VB1和VB3分别移位曝光区域IB1和IB3,并在X方向和Y方向上在与照明区域VB2相同的位置处布置曝光区域IB2,使得可以容易地布置局部投影光学系统PLB1至PLB3。
在该实施例的第一投影光学系统PLA的两端处的局部投影光学系统PLA1和PLA3是具有相同配置的反射折射光学系统,并且,中心局部投影光学系统PLA2具有下述配置:局部投影光学系统PLA1围绕与Z轴平行的轴旋转180°。在第二投影光学系统PLB的两侧的局部投影光学系统PLB1和PLB3是具有相同配置的反射折射光学系统,并且,中心局部投影光学系统PLB2是例如直管型折射系统。
图2是示出图1中所示的曝光设备1的包括局部投影光学系统PLA1和PLB1在内的主要部分的前视图。图3是示出图1中所示的曝光设备1的包括局部投影光学系统PLA2和PLB2在内的主要部分的前视图。在图2中,投影光学系统PLA1包括:第一光学系统10A,其从掩模M的照明区域VA1接收照明光;反射折射光学系统10B,其包括用于向+Z方向反射来自第一光学系统10A的照明光的凹反射镜;第一反射镜11A,其将来自反射折射光学系统10B的照明光向+X方向转向;第二反射镜11B,其将被转向的照明光向-Z方向转向;以及第二光学系统10C,其将来自第二反射镜11B的照明光向板P上的曝光区域IA1引导。第二光学系统10C是在轴对称光学系统的+X方向上的半表面侧的光学系统。因此,可以在大小上减小局部投影光学系统PLA1(微型化)。
局部投影光学系统PLA1具有三个反射表面,并且在曝光区域IA1中将照明区域VA1的图案的图像形成为在X方向上正立和在Y方向上倒置。在曝光区域IA 2中形成照明区域VA3的图案的图像的局部投影光学系统PLA3的配置与局部投影光学系统PLA1的相同。在扫描曝光时,相对于照明区域VA1和VA3如箭头A2所示在+X方向上扫描掩模M,并且,相对于曝光区域IA1和IA3如箭头A1所示在+X方向上扫描板P。可以在局部投影光学系统PLA1的第一光学系统10A的掩模侧部分或第二光学系统10C的板侧部分中布置调整投影倍率的倍率调整光学系统和在X方向和Y方向上调整投影图像的位置的图像移位光学系统。同样的配置可以应用于局部投影光学系统PLA2、PLA3和PLB1至PLB3。
投影光学系统PLB1包括:第一光学系统12A,其从掩模M的照明区域VB1接收照明光;第一反射镜13A,其将来自第一光学系统12A的照明光向-X方向转向;第二反射镜13B,其将被转向的照明光向-Z方向转向;以及第二光学系统12B,其将来自第二反射镜13B的照明光引导到板P上的曝光区域UB1。局部投影光学系统PLB1具有两个反射表面,并在曝光区域IB1中将照明区域VB1的图案的图像形成为在X方向和Y方向上倒置。在曝光区域IB3中形成照明区域VB3的图案的图像的局部投影光学系统PLB3的配置与局部投影光学系统PLB1的相同。在扫描曝光时,相对于照明区域VB1和VB3如箭头B1所示在-X方向上扫描掩模M,并且,相对于曝光区域IB1和IB3如箭头A3所示在+X方向上扫描板P。
在图3中,局部投影光学系统PLA2具有下述配置:在图2中所示的局部投影光学系统PLA1旋转180°,并且,局部投影光学系统PLA2在曝光区域IA2中将照明区域VA2的图案的图像形成为在X方向上正立并且在Y方向上倒置。在扫描曝光时,相对于照明区域VB2如箭头A2所示在+X方向上扫描掩模M,并且,相对于曝光区域IA2如箭头A1所示在+X方向上扫描板P。同时,投影光学系统PLB2是折射系统,并将照明区域VB2的图案的图像在曝光区域IB2中形成为在X方向和Y方向上倒置。在扫描曝光时,相对于照明区域VB2如箭头B1所示在-X方向上扫描掩模M,并且,相对于曝光区域IB2如箭头A3所示在+X方向上扫描板P。
如图4A中所示,局部投影光学系统PLA1至PLA3的曝光区域IA1至IA3使得能够在在+X方向上移动的板P的图案形成区域14A中接合(弥合)局部区域16A至16C的同时在Y方向上执行曝光。另外,如图4B中所示,局部投影光学系统PLB1至PLB3的曝光区域IB1至IB3使得能够在在+X方向上移动的板P的图案形成区域15A中接合(弥合)部分区域16A至16C的同时在Y方向上执行曝光。结果,可以分别在图案形成区域14A和15A中曝光通过接合掩模M的局部图案区域的图案的放大图像而获得的图像。
在该情况下,照明区域VA1至VA3和曝光区域IA1至IA3在X方向上彼此偏离(偏移),并且板P以掩模M的扫描速度的β(β是投影倍率)倍移动。由于这个原因,为了在Y方向上在板P的图案形成区域14A内布置的局部区域16A至16C中接合和曝光掩模M的局部图案区域MA1至MA3的图像,在X方向上以距离a相对于局部图案区域MA1和MA3移位局部图案区域MA2。类似地,由于照明区域VB1至VB3和曝光区域IB1至IB3在X方向上彼此偏离,为了在板P的图案形成区域15A内的局部区域16A至16C中接合和曝光掩模M的局部图案区域MB1至MB3的图像,在X方向上以距离b来相对于局部图案区域MB1和MB3移位局部图案区域MB2。
如果由投影光学系统PLA(局部投影光学系统PLA1至PLA3)依序曝光的板P上的区域被描述为图案形成区域(第一图案形成区域)14A、14B(未示出)、...,并且由投影光学系统PLB(局部投影光学系统PLB1至PLB3)依序曝光的板P上的区域被描述为图案形成区域(第二图案形成区域)15A、15B(未示出)、...,则在板P上在纵向上交替地布置图案形成区域14A、14B、...和图像形成区域15A、15B、...。
接下来,在图1中,通过在X轴上的双轴干涉仪5XA和5XB和在Y轴上的干涉仪5Y测量固定掩模M的掩模台MST的位置信息,并向主控制系统7发送所测量的值。主控制系统7根据(基于)测量值计算在X方向和Y方向上的掩模台MST的位置和围绕Z轴的旋转角θz,并经由诸如直线电动机的驱动机构(未示出)基于该位置信息将掩模台MST的旋转角θz保持在预定值,由此控制在X方向和Y方向上的速度和位置。
板移动设备PDV包括:供应辊25,其展开片状板P;两个双辊26和27,其以预定速度在+X方向上移动板P;以及缠绕辊33,其缠绕板P。板移动设备PDV包括:驱动部分(未示出),其驱动双辊26和27,并且测量在双辊26和27之间的板P的移动速度;以及曝光台21,在其上安装了板P,该板P移动通过投影光学系统PLA和PLB的像平面。
曝光台21被安装在与XY平面平行的底座构件(未示出)的上表面上,并且通常在底座构件上固定。如果需要,则曝光台21可以以预定范围在X方向上移动。曝光台21在X方向上的位置信息由例如激光干涉仪(未示出)测量,并且所测量的信息被发送到主控制系统7。在曝光台21的上表面上设置了多个气垫(空气轴承),以便通过对于板P在X方向上的移动没有影响的吸力来吸住板P。
板P从供应辊25向缠绕辊33的大体移动速度由缠绕辊33的缠绕速度限定,并且,板P的精确的移动速度由例如双辊27限定。驱动部分(未示出)包括:旋转电机,其驱动双辊27;以及检测部分,其根据双辊27的旋转速度检测板P在+X方向上的移动速度。主控制系统7基于这个检测结果来驱动旋转电机,使得板P在+X方向上的移动速度变为目标值。
在曝光台21上设置空间图像测量系统22A、22B、22C和22D,以便测量由局部投影光学系统PLA1、PLA3和PLA2与局部投影光学系统PLB2和PLB1以及PLB3形成的掩模M的对准标记8的图像的位置。空间图像测量系统22A至22D的测量结果被发送到对准处理系统6。对准处理系统6根据对准标记8的图像的位置信息计算掩模M在X方向和Y方向上的位置和旋转角θz(对准信息),并向主控制系统7发送该对准信息。
在第一投影光学系统PLA的前侧(-X方向)的板P的上侧设置第一组图像处理对准传感器23B和24B(未示出24B),在第二投影光学系统PLB的前侧(-X方向)的板P的上侧设置第二组图像处理对准传感器23A和24A。以下,两组对准传感器23A和24A与23B和24B被称为对准传感器23A和23B等。
在板P上,通过第一投影光学系统PLA在图案形成区域14A的、以及通过第二投影光学系统PLB在图案形成区域15A的在+X方向上(向前)的区域中的在Y方向上的不同位置处形成例如一对对准标记17。在主控制系统7的存储单元中存储在图案形成区域14A、15A(等)与对应的对准标记17之间的位置关系的信息。
对准传感器23A和23B等照射处于不对于在板P上的光致抗蚀剂敏感的波长带中的照明光,并在图案形成区域14A和15A的前方检测对准标记17,并且向对准处理系统6发送检测结果。例如预先在X方向上移动曝光台21,并通过对准传感器23A和23B等检测空间图像测量系统22A等的参考标记(未示出),使得在对准传感器23A和23B(等)的检测中心与掩模M的图案的图像的参考位置之间在X方向上的距离(基线),并且在对准处理系统6中存储该基线。对准处理系统6向主控制系统7发送通过基于该基线校正对准传感器23A和23B等的检测结果而获得的位置信息。
主控制系统7可以根据空间图像测量系统22A至22D的测量结果和对准传感器23A和23B等的检测结果来在板P的图案形成区域14A和15A等上叠加掩模M的图案的图像。
以下,将参考图5的流程图来描述该实施例的曝光设备1的曝光操作的示例。主控制系统7控制这个曝光操作。
首先,将掩模M装载到图1中所示的掩模台MST上(步骤101)。接下来,经由空间图像测量系统22A至22D依序检测由投影光学系统PLA和PLB形成的掩模M的对准标记8的图像,并且,执行掩模台MST(因此,掩模M)的旋转角的校正和掩模台MST的在X方向和Y方向上的位置的测量(掩模对准)。其后,掩模台MST在-X方向上移动到扫描开始位置(步骤102)。
在步骤120中,抗蚀剂涂布器(未示出)与上述操作基本上并行地在一卷片状板P上涂布光致抗蚀剂(抗蚀剂)。假定在先前的步骤中在板P上的图案形成区域14A和15A等的前方形成对准标记17。
接下来,施加(涂布)有光致抗蚀剂的一卷片状板P被附着到图1中所示的供应辊25,并且,板P的前端部经由双辊26和27被传送(跨越)到缠绕辊33(步骤103)。然后,缠绕辊33与双辊26和27由板移动设备PDV驱动,并以预定速度在+X方向上开始将板P从供应辊25缠绕到缠绕辊33(步骤104)。
接下来,对准处理系统6确定在第一组对准传感器23B等处是否检测到板P上的一对对准标记17(第一对准标记)(步骤105),并且当检测到对准标记17时,向主控制系统7通知该指示。因此,主控制系统7与板P的移动同步地在+X方向上开始掩模台MST的移动以保持位置关系,使得在紧接着检测到的对准标记之后的板P上的图案形成区域(这被表示为14A)和掩模M的局部图案区域M1至MA3的图案的图像彼此叠加(交叠)(步骤106)。在第一投影光学系统PLA的像平面上的在+X方向上的板P的移动速度(扫描速度)变为在+X方向上的掩模M的移动速度的β倍(β是投影倍率)。
紧接着掩模台MST开始移动之后,掩模M和板P不完全同步,但是如果在掩模台MST的移动的开始后已经过去了短时间,则掩模M和板P完全同步地移动。因此,在移动开始后,掩模台MST可以以比在扫描曝光时的预定移动速度高的速度移动。其后,在分光光学系统4中的预定可变遮光器逐渐地打开,并且使用图4A的照明区域VA2、VA1和VA3来依序照亮掩模M的局部图案区域MA2、MA1和MA3。然后,使用由投影光学系统PLA形成的掩模M的局部图案区域MA1至MA3的图案的图像来扫描曝光在板P上的图案形成区域14A(第一图案形成区域)。
图6A至6D示出在扫描曝光期间的掩模M与在局部投影光学系统PLA1至PLA3和PLB1至PLB3的照明区域VA1至VA3和VB1至VB3之间的位置关系的改变(为了说明方便,在X方向上的掩模M的局部图案区域MA2和MB2的偏离(偏移)量与在图1中所示的不同)。在该情况下,如图6B中所示,相对于照明区域VA1至VA3在+X方向上扫描掩模M的局部图案区域MA1至MA3,并且通过局部图案区域MA1至MA3中的图案经由局部投影光学系统PLA1至PLA3来曝光板P(图案形成区域14A)。其后,当掩模M的局部图案区域MA1至MA3的曝光结束时,分光光学系统4中的所有可变遮光器关闭,并且,板P的图案形成区域14A的扫描曝光结束。在图案形成区域14A中曝光通过以β倍的倍率接合局部图案区域MA1至MA3的图案而获得的图像。其后,掩模台MST移动到下一个扫描曝光的开始位置(步骤108)。
接下来,对准处理系统6确定第二组对准传感器23A和24A是否检测到板P上的下一对对准标记17(第二对准标记)(步骤109),并且,当检测到对准标记17时,向主控制系统7通知该指示。可以与步骤107和108的操作并行地执行在步骤109中的对准标记的检测操作。
然后,主控制系统7与板P的移动同步地在-X方向上开始移动掩模台MST以保持位置关系,使得在紧接着检测到的对准标记17之后的板P上的图案形成区域(这由15A表示)与掩模M的局部图案区域MB1至MB3的图案的图像彼此叠加(交叠)(步骤110)。在第二投影光学系统PLB的像平面侧的在+X方向上的板P的移动速度是掩模M在-X方向上的移动速度的β倍。在该情况下,紧接着掩模台MST的移动开始之后,掩模M和板P不完全同步,但是如果在掩模台MST的移动开始后已经过去了短时间,则掩模M和板P完全同步地移动。
其后,分光光学系统4中的预定可变遮光器逐渐地打开,并使用图4B的照明区域VB1、VB3和VB2来依序照亮掩模M的局部图案区域MB1、MB3和MB2。然后,使用由投影光学系统PLB形成的局部图案区域MB1至MB3的图案的图像来扫描曝光板P上的图案形成区域15A(第二图案形成区域)(步骤111)。在该情况下,如图6D、6A和图6B中所示,相对于照明区域VB1至VB3在-X方向上扫描掩模M的局部图案区域MB1至MB3,并通过局部图案区域MB1至MB3的图案经由局部投影光学系统PLB1至PLB3来曝光板P(图案形成区域15A)。
其后,当经由局部投影光学系统PLB1至PLB3的掩模M的局部图案区域MB1至MB3的曝光结束时,分光光学系统4中的所有可变遮光器关闭,并且板P的图案形成区域15A的扫描曝光结束。在图案形成区域15A中曝光通过在扫描方向上倒置局部图案区域MB1至MB3的图案并以倍率β接合该倒置图案而获得的图像。此时,通过在扫描方向上倒置局部图案区域MA1至MA3的图案而获得局部图案区域MB1至MB3的图案,因此,在板P的图案形成区域15A中曝光与在图案形成区域14A中曝光的图案相同的图案。其后,掩模台MST移动到下一个扫描曝光的开始位置,并且停止(步骤112)。
接下来,确定一卷板P是否已经完全被曝光(步骤113)。例如,当在对准传感器23A和24A处检测到用于表示板P的尾部的标记时,曝光结束。当曝光未结束时,操作返回到步骤105,并且当对准传感器23B等检测到板P上的下一个对准标记17时,在步骤106至108中,掩模M在+X方向上移动,并且板P上的下一个图案形成区域14B(未示出)经由第一投影光学系统PLA进行扫描曝光。其后,当在对准传感器23A和24A处检测到在板P上的下一个对准标记17时(步骤109),在步骤110至112中,掩模M在-X方向上移动,并且板P上的下一个图案形成区域15B(未示出)经由第二投影光学系统PLB进行扫描曝光。
随后,在掩模M在X方向上往复运动的同时,在板P上的相邻图案形成区域经由投影光学系统PLA和PLB交替地被扫描曝光。因此,同一图案,即,通过放大和接合掩模M的局部图案区域MA1至MA3(或MB1至MB3)的图案而获得的图像,在板P上的多个图案形成区域的序列中被曝光。然后,当曝光在步骤113结束时,从缠绕辊33展开一卷曝光的板P,并通过显影剂(未示出)来显影该展开的板P。当存在作为下一个曝光目标的一卷板时,重复在步骤103至114中的操作。
该实施例的优点如下:
(1)该实施例的曝光设备1包括:掩模台MST,该掩模台MST固定掩模M并在X方向(第一方向)上往复运动;板移动设备PDV,其固定板P,并且将板P沿着板P的表面向+X方向(第二方向)移动;板移动设备PDV,其固定板P并沿着板P的表面将板P向+X方向移动;主控制系统7,其同步地驱动掩模台MST和板移动设备PDV;第一投影光学系统PLA,其向板P上投影掩模M的局部图案区域MA1至MA3中的图案(第一图案)的图像以作为相对于+X方向的正像,所述掩模M由掩模台MST在作为X方向的一侧的+X方向上移动;以及第二投影光学系统PLB,其向板P上投影掩模M的局部图案区域MB1至MB3中的图案(第二图案)的图像以作为相对于+X方向的倒像,所述掩模M由掩模台MST在作为X方向的另一侧的-X方向上移动。
在该情况下,经由投影光学系统PLA,板P移动的+X方向是与掩模M移动的X方向(在掩模M的图案上的X方向)对应的方向(在光学上共轭的方向)。
由主控制系统7控制的曝光设备1的曝光方法是用于将掩模M的图案的图像投影到板P上并曝光板P的曝光方法,其中,该曝光方法包括:步骤106至108和110至112,用于使掩模M在X方向上往复运动;步骤107和111,用于同步地执行在+X方向上的掩模M的移动和板P的移动,步骤107用于在往复运动的掩模M在+X方向上移动的第一时间段期间,将掩模M的第一图案的图像投影到板P上作为相对于+X方向的正像,步骤111用于在往复运动的掩模M在-X方向上移动的第二时间段期间,将掩模M的第二图案的图像投影到板P上作为相对于+X方向的倒像。
由主控制系统7控制的曝光设备1的曝光方法包括:步骤107,用于同步地执行在+X方向上的掩模M的移动和在+X方向上的板P的移动,并在经由掩模M的图案的一部分和投影在X方向上的正像的第一投影光学系统PLA曝光板P的同时,曝光板P上的图案形成区域14A;以及步骤111,用于同步地执行在-X方向上的掩模M的移动和在+X方向上的板P的移动,并在经由掩模M的图案的一部分和投影在X方向上的倒像的第二投影光学系统PLB曝光板P的同时,曝光板P上的图案形成区域15A。
根据该实施例,在掩模M往复运动的同时,可以经由两个投影光学系统PLA和PLB来交替地曝光板P,因此即使当板P是柔性的长片状光敏物体时,也可以在在预定方向上连续地移动板P的同时,对于板P上的图案形成区域14A和15A等的序列高效地执行曝光。
当已经停止掩模台MST时可以停止板P,并且可以根据掩模台MST来间歇地移动板P。在未对板P的图案形成区域14A和15A等执行扫描曝光的时间段期间,板P的移动速度可以很低。
(2)当在掩模M的往复运动期间在+X方向(向外路径)移动和在-X方向(返回路径)上移动掩模M时,可以曝光板P,因此可以高效地曝光板P。另外,第一投影光学系统PLA在X方向上投影正像,并且第二投影光学系统PLB在X方向上投影倒像,因此可以通过当掩模M在+X方向上移动时使用第一投影光学系统PLA并当掩模M在-X方向上移动时使用第二投影光学系统PLB来在掩模的往复运动期间高效地曝光板P。
(3)在步骤107曝光板P的光学路径(第一投影光学系统PLA的光学路径)和在步骤111曝光板P的光学路径(第二投影光学系统PLB的光学路径)不同。
投影光学系统PLA将照明区域VA1至VA3中的图案的图像投影到板P上,而投影光学系统PLB将与照明区域VA1至VA3不同的掩模M的照明区域VB1至VB3中的图案的图像投影到向板P上。然后,在步骤107中,通过在分光光学系统4中的预定可变遮光器来打开和关闭照明区域VA1至VA3,并且在步骤111中,通过可变遮光器来打开和关闭照明区域VB1至VB3。因此,可以通过投影光学系统PLA和PLB交替地曝光板P。
可以在投影光学系统PLA和PLB中的照明区域VA1至VA3和VB1至VB3附近的表面(掩模表面)或共轭表面上设置可变视场光阑(未示出),并且,可以通过可变视场光阑来实质上打开和关闭照明区域VA1至VA3和VB1至VB3或与所述照明区域共轭的共轭区域。
(4)在该情况下,投影光学系统PLA和PLB将掩模M上的不同局部图案区域MA1至MA3和MB1至MB3中的图案的图像投影到板P上,并且局部图案区域MA1至MA3与MB1至MB3中的图案在X方向上相互倒置。因此,可以在掩模M的往复运动期间经由投影光学系统PLA和PLB交替地曝光板P,使得可以在板P上的相邻的图案形成区域14A和15A等中曝光同一图案。
局部图案区域MA1至MA3中的图案和局部图案区域MB1至MB3中的图案可以是用于彼此无关的不同器件的图案。在该情况下,在板P上的相邻的图案形成区域14A和15A中曝光用于不同器件的图案。在局部图案区域MA至MA3中的图案和在局部图案区域MB1至MB3中的图案可以是在同一器件的同一层内的其他相邻图案。在该情况下,在局部图案区域MA1至MA3中的图案和在局部图案区域MB1至MB3中的图案可以在板P的共用图案形成区域中被双重曝光。
(5)投影光学系统PLA和PLB分别包括三个局部投影光学系统PLA1至PLA3和PLB1至PLB3,三个局部投影光学系统PLA1至PLA3和PLB1至PLB3将在与掩模M的X方向(扫描方向)相交的方向上布置的三个照明区域VA1至VA3和VB1至VB3中的图案的图像投影到板P上。因此,即使当板P具有大宽度时,也可以整体减小投影光学系统PLA和PLB的大小。
局部投影光学系统PLA1至PLA3(PLB1至PLB3)的数量是任意的。投影光学系统PLA和PLB每一个可以是单个投影光学系统,该单个投影光学系统向曝光区域上投影在一个照明区域中的图案的图像。
(6)投影光学系统PLA和PLB的投影倍率β是放大倍率,因此可以减小掩模M的大小。
投影光学系统PLA和PLB的投影倍率β可以是1X倍率。在该情况下,掩模M的局部图案区域MA至MA3和MB1至MB3整体变为一个第一图案区域和一个第二图案区域。例如,如果投影光学系统PLA的三个局部投影光学系统PLA1至PLA3具有相同的配置,并且曝光区域IA1至IA3相对于对应的照明区域VA1至VA3在X方向上的偏离量相同,则在1x倍率的掩模M的图案的图像可以精确地在Y方向上彼此接合并被曝光到板P上。类似地,关于投影光学系统PLB,三个局部投影光学系统PLB1至PLB3可以具有相同的配置,并且曝光区域IB1至IB3相对于对应的照明区域VB1至VB3在X方向上的偏离量可以相同。
投影光学系统PLA和PLB的投影倍率β可以是缩小倍率。
(7)板P是柔性的片状构件,并且板P由板移动设备PDV从供应辊25缠绕到缠绕辊33。因此,可以在使用简单的机构连续地或间歇地在X方向上容易地移动长片状板P的同时,对板P上的图案形成区域的序列执行曝光。
在上述实施例中,投影光学系统PLA和PLB的投影倍率β可以在1x至2x倍率的范围中,因此如图7A中所示,在X方向上分离地布置掩模M上的局部图案区域MA1至MA3和局部图案区域MB1至MB3。然而,当投影光学系统PLA和PLB的投影倍率β大于或等于2x倍率(至少2x倍率)时,在Y方向上的局部图案区域MA1至MA3之间的间隔(间隙)大于或等于局部图案区域MA1至MA3的宽度。因此,如图7B或7C中所示,用于第一投影光学系统PLA的局部图案区域MA1至MA3(第一图案)和用于第二投影光学系统PLB的局部图案区域MB1至MB3(第二图案)可以在Y方向上(非扫描方向)交替地布置在掩模MC或MD上。
在图7B的掩模MC的情况下,局部图案区域MB1至MB3在Y方向上相对于局部图案区域MA1至MA3偏离,但是在X方向上被布置在同一位置,因此可以进一步微型化掩模,并且可以实现制造的容易性。与此相对照,在图7C的掩模MD的情况下,局部图案区域MA1至MA3在Y方向上相对于局部图案区域MA1至MA3偏离,并且在X方向上也以距离c偏离。在图7C中,如果距离c被设置为接近在图6A中所示的照明区域VA1至VA3和照明区域VB1至VB3之间在X方向上的间隔(透镜之间的距离),则可以缩短掩模MD在X方向上的移动范围(移动行程)。
将参考图8A至8E描述用于将图7B中所示的掩模MC安装到图1中所示的曝光设备1的掩模台MST上的操作的示例。为了说明方便,将提供在-X方向上移动板P的同时时执行曝光的说明。
首先,如图8A和8B中所示,与掩模MC的局部图案区域MA1至MA3相对于照明区域VA1至VA3在-X方向上的移动同步地,在-X方向上移动板(未示出),并且,在局部投影光学系统PLA1至PLA3的曝光区域处曝光板的图案形成区域。在该曝光结束后,如图8C中所示,在-X方向上移动掩模MC,直到局部图案区域MB1至MB3到达照明区域VB1至VB3的对角前(斜前)侧(在该情况下,-X方向侧)(此时,不照射照明光,并且其适用于下面的说明)。
其后,掩模台MST被驱动为将掩模MC在+Y方向上移动局部图案区域MA1和MB1的中心之间的在Y方向上的间隔(步进移动),如在8C中的箭头S1所示。这被作为与在图5中所示的步骤S108对应的操作执行。结果,如图8D中所示,掩模MC的局部图案区域MB1至MB3移动到照明区域VB1至VB3的前方。
接下来,与掩模MC的局部图案区域MB1至MB3相对于照明区域VB1至VB3在+X方向上的移动同步地在-X方向上移动板(未示出),并且,使用局部投影光学系统PLB1至PLB3的曝光区域来曝光板的其他图案形成区域。在该曝光结束后,如图8E中所示,掩模MC在+X方向上移动,直到局部图案区域MA1至MA3到达照明区域VA1至VA3的对角前侧(在该情况下,+X方向侧)。
其后,驱动掩模台MST以将掩模MC在-Y方向上移动局部图案区域M1和MB1的中心之间在Y方向上的间隔,如图8E中的箭头S2所示。这被作为与在图5中所示的步骤S112对应的操作执行。结果,如图8A中所示,掩模MC的局部图案区域MA1至MA3移动到照明区域VA1至VA3前方。随后,在掩模MC在Y方向上的移动之前和之后(步进移动),在沿着X方向使掩模MC往复运动的同时,在板P上的相邻的图案形成区域中依序曝光在掩模MC的局部图案区域MA1至MA3和MB1至MB3中的图案的图像。如上所述,当使用其中局部图案区域MA1至MA3和MB1至MB3在Y方向上位于相同位置的掩模MC时,可以进一步微型化掩模,但是应当满足以下条件:掩模MC在X方向上的移动范围对应于通过将照明区域VA1至VA3和VB1至VB3之间的间隔与局部图案区域MA1至MA3(MB1至MB3)的长度相加而获得的长度。
接下来,将参考图9A至9D来描述用于将图7C中所示的掩模MD安装到图1中所示的曝光设备1的掩模台MST上的操作的示例。
首先,如图9A中所示,与掩模MD的局部图案区域MA1至MA3相对于照明区域VA1至VA3在+X方向的移动同步地在+X方向上移动板(未示出),并且,使用局部投影光学系统PLA1至PLA3曝光板的图案形成区域。在该情况下,局部图案区域MA1和MB1之间的距离c较长,因此当图案形成区域的曝光结束时,如图9B中所示,局部图案区域MB1至MB3在照明区域VB1至VB3的对角前侧(在该情况下,+X方向侧)上。
其后,掩模台MST被驱动为+Y方向上移动掩模MD,如图9B中的箭头S1所示,掩模MD的局部图案区域MB1至MB3移动到照明区域VB1至VB3的前方,如图9C中所示。接下来,与掩模MD的局部图案区域MB1至MB3相对于照明区域VB1至VB3在-X方向上的移动同步地在+X方向上移动板(未示出),并且,使用局部投影光学系统PLB1至PLB3来曝光板的其他图案形成区域。当该曝光结束时,如图9D中所示,局部图案区域MA1至MA3位于照明区域VB1至VB3的对角前侧(在该情况下,-X方向侧)。
其后,掩模台MST被驱动为在-Y方向上移动掩模MD,如图9D中的箭头S2所示,掩模MD的局部图案区域MA1至MA3移动到照明区域VA1至VA3的前方,如图9A中所示。随后,在掩模MD在Y方向上的移动之前和之后,可以在在X方向上使掩模MD往复运动的同时,在板P上的相邻图案形成区域中依序曝光在掩模MD的局部图案区域MA1至MA3和MB1至MB3中的图案的图像。如上所述,当局部图案区域MA1至MA3和MB1至MB3之间的在X方向上的距离c接近照明区域VA1至VA3和VB1至VB3之间的距离时,掩模MD在X方向上的移动范围可以实质上被缩短为局部图案区域MA1至MA3(MB1至MB3)的长度。
虽然在单个掩模上形成局部图案区域MA1至MA3和MB1至MB3,但是可以也在第一掩模中形成局部图案区域MA1至MA3,并且可以在另一个(不同的)第二掩模中形成局部图案区域MB1至MB3。另外,可以在两个或更多的掩模中分开地形成局部图案区域MA1至MA3和MB1至MB3。在这些情况下,通过共用掩模台来扫描多个掩模。
[第二实施例]
接下来,将参考图10至17来描述本发明的第二实施例。该实施例的曝光设备1A与图1中所示的曝光设备1的不同之处在于:使用投影光学设备PL,在投影光学设备PL中,可以交替地切换两个投影光学系统PLC和PLD。在图10至14中,与图1至4对应的部分用相同或类似的附图标号表示,并且省略其详细描述。该实施例的投影光学系统PLC和PLD的投影倍率β大于或等于2x倍率。
图10是当该实施例的曝光设备1A使用投影光学设备PL作为第一投影光学系统PLC时的主要部分的透视图。在图10中,曝光设备1A包括:掩模台(未示出),该掩模台固定掩模ME并在X方向和Y方向上移动掩模ME;照明单元(未示出),其照亮在Y方向上以预定的间隔实质上布置在掩模ME上的三个照明区域VA1至VA3;投影光学设备PL,其以投影倍率β(β≥2)将照明区域VA1至VA3中的图案的图像投影到板P上;板移动设备PDVA(参见图11),其移动在-Z方向上缠绕成卷状的片状板P,然后在+X方向上移动该板P;对准传感器(未示出);主控制系统(未示出)等。在图10中,投影光学设备PL用作第一投影光学系统PLC,第一投影光学系统PLC由局部投影光学系统PLC1至PLC3构成,并将在与XY平面平行的物平面上的照明区域VA1至VA3中的图案的图像投影到在与XY平面平行的像平面上在+X方向上移动的板P上的曝光区域IA1至IA3上。
在该情况下,中心照明区域VA2在-X方向上以预定距离在两端偏离照明区域VA1和VA3。局部投影光学系统PLC1至PLC3投影X方向(扫描方向)上的正像和Y方向上的倒像。另外,中心曝光区域IA2在-X方向以预定距离在两端偏离曝光区域IA1和IA3。板P的图案形成区域14A的整个表面可以在Y方向上被接合,并在曝光区域IA1至IA3处被扫描曝光。
如图14中所示,在该实施例的掩模ME中形成以预定间隔在Y方向上布置的第一组局部图案区域MA、MA2和MA3和与局部图案区域MA、MA2和MA3交替地布置的第二组局部图案区域MF1、MF2和MF3。与第一实施例类似,在局部图案区域MA1至MA3中形成局部图案,其中,通过下述方式来获得该局部图案:将应当被转印到板P上的图案减小1/β(β是投影倍率),并在Y方向上将所述图案划分为三个局部图案,然后在Y方向上分别倒置。通过在X方向上倒置局部图案区域M的图案而获得的局部图案形成在局部图案区域MF1至MF3中。在图10中,相对于照明区域VA1至VA3在+X方向上扫描掩模ME的局部图案区域MA1至MA3。在该实施例中,局部图案区域MA1至MA3在X方向上的位置可以不同,以使得局部图案区域MA1至MA3中的图案的图像在板P上的相邻区域中被接合并曝光。这适用于局部图案区域MF1至MF3。
图11是包括在图10中所示的端部的局部投影光学系统PLC1等在内的主要部分的前视图。图12是包括在图10中所示的中心的局部投影光学系统PLC2等在内的主要部分的前视图。如图11中所示,板移动设备PDVA包括:供应辊25,其展开片状板P;两个辊26A和26B,其以预定速度在-Z方向上移动板P;两个辊26C和27,其以预定速度在+X方向上移动板P;两个曝光台(未示出),其表面用作板P的行进路径,板P在曝光区域IA1等处被曝光;以及缠绕辊33,其缠绕板P。
投影光学系统PLC1也包括:第一光学系统10AH,其接收来自照明区域VA1的照明光,并且其-X方向侧被省掉;反射折射光学系统10B,其向+Z方向反射来自第一光学系统10AH的照明光;可移动反射镜11AM,其将来自反射折射光学系统10B的照明光沿着光学路径L1转向到+X方向;反射镜11B,其将转向的照明光转向到-Z方向;以及第二光学系统10C,其将来自反射镜11B的照明光引导到板P上的曝光区域IA1。第二光学系统10C的光轴与Z轴平行。与图2中所示的局部投影光学系统PLA1类似地,局部投影光学系统PLC1在曝光区域IA1中将照明区域VA1的图案的图像形成为在X方向上正立并且在Y方向上倒置。局部投影光学系统PLC3的配置与局部投影光学系统PLC1的配置相同。在扫描曝光时,相对于照明区域VA1和VA3在+X方向上扫描掩模ME,如箭头A2所示,并且,相对于曝光区域IA1和IA3在+X方向上扫描板P,如箭头A1所示。板P的扫描速度是掩模ME的扫描速度的β(β是投影倍率)倍。
可移动反射镜11AM经由驱动部件(未示出)在顺时针方向上旋转90°至位置A5,使得投影光学系统PLC1和PLC3分别被切换成投影光学系统PLD1和PLD3。投影光学系统PLD1包括:第一光学系统10AH,其接收来自照明区域VA1的照明光;反射折射光学系统10B,其将来自第一光学系统10AH的照明光反射到+Z方向;可移动反射镜11AM(位置A5),其将来自反射折射光学系统10B的照明光沿着以虚线示出的光学路径L2转向到-X方向;以及第三光学系统10D,其将转向的照明光引导到与YZ平面平行的板P的曝光区域IB1。第三光学系统10D的光轴与X轴平行,并且第三光学系统10D的相对于光轴在-Z方向上的大约半侧被省掉。局部投影光学系统PLD1在曝光区域IB1中将照明区域VA1的图案的图像形成为在Z方向和Y方向上倒置。在曝光区域IB3中形成照明区域VA3的图案的图像的局部投影光学系统PLD3的配置与局部投影光学系统PLD1的配置相同。在扫描曝光时,相对于照明区域VA1和VA3在-X方向上扫描掩模ME,如箭头B1所示,并且相对于曝光区域IB1和IB3在-Z方向上扫描板P,如箭头A4所示。
虽然在图12中,局部投影光学系统PLC2具有在图11中所示的局部投影光学系统PLC1大体旋转180°的配置,但是与局部投影光学系统PLC1的不同之处在:取代第一光学系统10AH而提供了第一光学系统10A,并且取代可移动反射镜11AM和固定反射镜11B而提供了固定反射镜11A和可移动反射镜11BM。局部投影光学系统PLC2在曝光区域IA2中将照明区域VA2的图案的图像形成为在X方向上正立并且在Y方向上倒置。在扫描曝光时,相对于照明区域VA2在+X方向上扫描掩模ME,如箭头A2所示,并且相对于曝光区域IA2在+X方向上扫描板P,如箭头A1所示。
可移动反射镜11BM经由驱动部件(未示出)在顺时针方向上旋转以缩回到位置A6,使得投影光学设备PL切换成投影光学系统PLD2。投影光学系统PLD2包括:第一光学系统10A,其接收来自照明区域VA1的照明光;反射折射光学系统10B,其将来自第一光学系统10A的照明光反射到+Z方向;反射镜11A,其将来自反射折射光学系统10B的照明光转向到-X方向;以及第三光学系统10E,其将照明光引导到板P上的曝光区域IB2,如虚线所示。第三光学系统10E的光轴与X轴平行,并且第三光学系统10E的相对于光轴在+Z方向上的大约半侧被省掉。投影光学系统PLD2将照明区域VA2的图案的图像在曝光区域IB2中形成为在Z方向和Y方向上倒置。在扫描曝光时,相对于照明区域VA2在-X方向上扫描掩模ME,如箭头B1所示,并且相对于曝光区域IB2在-Z方向上扫描板P,如箭头A4所示。
图13示出当图10中所示的曝光设备1A中的投影光学设备PL切换成由局部投影光学系统PLD1至PLD3构成的第二投影光学系统PLD时的主要部分。在图13中,在两端的可移动反射镜11AM和中心可移动反射镜11BM向上旋转。并且由局部投影光学系统PLD1至PLD2形成的在掩模ME的照明区域VA1至VA3中的图案的图像被投影到在-Z方向上移动的板P上的曝光区域IB1至IB3上。中心曝光区域IB2被布置为在两端相对于曝光区域IB1和IB3在-Z方向上偏离,并且,板P的图案形成区域15A的整个表面可以在Y方向上被接合,并在曝光区域IB1至IB3被曝光。第三光学系统10D和10E的半侧被省掉,因此第三光学系统10D和10E以及因此曝光区域IB1至IB3可以被布置为接近Z方向(在该情况下,板P的扫描方向)。
在图13中,相对于照明区域VA1至VA3在-X方向上扫描图14中所示的掩模ME的局部图案区域MF1至MF3。如上所述,在该实施例中,板P相对于在图10中所示的投影光学系统PLC的曝光区域在+X方向上移动,并且板P相对于在图13中所示的投影光学系统PLD的曝光区域在-Z方向上移动。然而,板P相对于投影光学系统PLC和PLD的曝光区域的移动方向总是一致的。
将参考图15A至15D、16A至16H和17A至17H描述该实施例的曝光设备1A的曝光操作的示例。图15A至15D示出图10中所示的照明区域VA1至VA3与掩模ME的相对位置的改变。图16A、16C、16E、16G、17A、17C、17E和17G是图11或图12中所示的曝光设备的简化视图。图16B、16D、16F、16H、17B、17D、17F和17H是示出照明区域VA1至VA3与掩模ME的相对位置的改变的视图。在图16B和17B等中,局部图案区域MA1至MA3和MF1至MF3的布置与图14的布置相比改变。
为了说明方便,假定如图15C和16B中所示,板P的曝光从下述处理开始:相对于照明区域VA1至VA3在-X方向上扫描掩模ME的局部图案区域MF1至MF3。在该情况下,如图16A中所示,通过切换可移动反射镜11AM和11BM,投影光学设备PL被切换为第二投影光学系统PLD,并且经由投影光学系统PLD在在-Z方向上移动的板P的图案形成区域15A中扫描曝光掩模ME的局部图案区域MF1至MF2的图案。
其后,在图15D和16D中,当掩模ME的局部图案区域MF1至MF3的扫描结束时,在图16C中,由虚线指示的板P的图案形成区域15A的曝光结束,并且掩模ME停止。其后,如图16E中所示,通过可移动反射镜11AM和11BM的切换,投影光学设备PL被切换成第一投影光学系统PLC。然后,如图15D中所示的箭头S2所示,掩模ME在-Y方向上移动,并且局部图案区域MA1至MA3移动到照明区域VA1至VA3的前方(参见图16F)。在图16F中,改变局部图案区域MA1至MA3和MF1至MF3的布置,使得掩模ME的移动方向逆转(反向)(参见图17B和17F)。
接下来,如图15A中所示,掩模ME的局部图案区域MA1至MA3相对于照明区域VA1至VA3在+X方向上的扫描开始,并且,在板P上的图案形成区域15A前方的、由图16G中的虚线指示的图案形成区域14A经由第一投影光学系统PLC进行扫描曝光。其后,如图15B和16H中所示,当掩模ME的局部图案区域MA1至MA3的扫描结束时,图案形成区域15A的曝光结束,并且掩模ME停止。
其后,如图17A中所示,通过切换可移动反射镜11AM和11BM,投影光学设备PL切换回到第二投影光学系统PLD。然后,如图15B中的箭头S1所示,掩模ME在+Y方向上移动,使得局部图案区域MF1至MF3移动到照明区域VA1至VA3前方(参见图17D)。
接下来,如图15C中所示,掩模ME的局部图案区域MF1至MF3相对于照明区域VA1至VA3在-X方向上的扫描开始,并且,由图17C中的虚线指示的在板P上的下一个图案形成区域15B经由第二投影光学系统PLD进行扫描曝光。其后,如图15D中所示,当掩模ME的局部图案区域MF1至MF3的扫描结束时,图案形成区域15B的曝光结束,并且掩模ME停止。其后,如图17E中所示,通过切换可移动反射镜11AM和11BM,投影光学设备PL被切换成第一投影光学系统PLC。然后,如图15D中的箭头S2所示,掩模ME在-Y方向上移动,使得局部图案区域MA1至MA3移动到照明区域VA1至VA3前方(参见图17F)。
接下来,如图15A中所示,掩模ME的局部图案区域MA1至MA3相对于照明区域VA1至VA3在+X方向上的扫描开始,并且,在板P上的图案形成区域15B前方的由图17G中的实线指示的图案形成区域14B经由第一投影光学系统PLC进行扫描曝光。其后,如图15B和17H中所示,当掩模ME的局部图案区域MA1至MA3的扫描结束时,图案形成区域14B的曝光结束,并且掩模ME停止。
随后,如图16A至17H中所示,重复掩模ME在X方向上的往复运动和在往复运动期间由投影光学系统PLC和PLD进行的板P的扫描曝光,使得掩模ME的局部图案区域MA1至MA3的放大图像和局部图案区域MF1至MF3的放大图像分别图案形成区域14A、15A、14B、15B、...中被曝光,所述图案形成区域14A、15A、14B、15B、...在板P的整个长度上交替地布置。
该实施例的优点如下。
(1)根据该实施例的曝光设备1A(曝光方法),可以在掩模ME在X方向(扫描方向)上的往复运动期间经由两个投影光学系统PLC和PLD交替地曝光在预定方向上移动的板P。因此,即使当板P是柔性的长片状光敏物体时,也可以在在预定方向上连续地移动板P的同时对板P上的图案形成区域14A和15A等的序列高效地执行曝光。
在该实施例中,可以间歇地移动板P。
(2)第一投影光学系统PLC的局部投影光学系统PLC1和PLC3与第二投影光学系统PLD的局部投影光学系统PLD1和PLD3包括作为共用光学系统的第一光学系统10AH和反射折射光学系统10B。局部投影光学系统PLC1和PLC3以及局部投影光学系统PLD1和PLD3分别包括独特的第二光学系统10C和第三光学系统10D,并且,提供了可移动反射镜11AM,其将照明光从共用光学系统切换和引导到第二光学系统10C或第三光学系统10D。
类似地,第一投影光学系统PLC的局部投影光学系统PLC2以及第二投影光学系统PLD的局部投影光学系统PLD2包括作为共用光学系统的第一光学系统10A、反射镜11A和反射折射光学系统10B。局部投影光学系统PLC2与局部投影光学系统PLD2分别包括第二光学系统10C和第三光学系统10E,并且,提供了可移动反射镜11BM,其将照明光从共用光学系统切换和引导到第二光学系统10C或第三光学系统10E。
因此,在掩模ME在+X方向上移动的时间段期间,通过切换可移动反射镜11AM和11BM,来自共用光学系统的照明光被引导到独特的第二光学系统10C,并且形成第一投影光学系统PLC。在掩模ME在-X方向上移动的时间段期间,通过切换移动反射镜11AM和11BM,来自共用光学系统的照明光被引导到独特的第三光学系统10D和10E,并且形成第二投影光学系统PLD。因此,两个投影光学系统PLC和PLD的整体大小可以减小,并且,可以在掩模ME的往复运动期间曝光板P。另外,应当满足以下条件,用于一个投影光学系统的照明区域VA1至VA3被照亮,因此照明单元的大小也可以减小。
在掩模ME在+X方向上移动以在板P上执行扫描曝光的时间段与掩模ME在-X方向上移动以在板P上执行扫描曝光的时间段之间,可以通过切换可移动反射镜11AM和11BM来切换投影光学系统PLC和投影光学系统PLD。
(3)第一投影光学系统PLC的局部投影光学系统PLC1至PLC3的独特第二光学系统10C的在板P上的光轴与Z轴平行,并且,第二投影光学系统PLD的局部投影光学系统PLD1至PLD3的独特第三光学系统10D和10E的在板P上的光轴与X轴平行。两个光轴彼此正交。板P是柔性的片状构件,并且在第二光学系统10C的曝光区域IA1至IA3与第三光学系统10D和10E的曝光区域IB1至IB3之间的板P的传送方向从-Z方向改变为+X方向。因此,可以在在预定方向上移动板P的同时,经由两个投影光学系统PLC和PLD对板P上的相邻图案形成区域交替地执行曝光。
(4)可以取代可移动反射镜11AM和11BM而提供固定的半反射镜,并且,可以使用来自掩模ME的照明光同时曝光第一投影光学系统PLC和第二投影光学系统PLD的曝光区域。在该情况下,可以分别在来自半反射镜的光通量的两个发射部分处设置快门。可以通过打开和关闭该快门来交替地使用投影光学系统PLC和PLD。
使用前面的实施例的曝光设备1或1A来在板P上形成预定图案(电路图案或电极图案),使得可以作为微器件获得多个液晶显示器件。以下,将参考图18的流程图来描述用于制造微器件的方法的示例。
在图18的步骤S401(图案形成处理)中,首先,执行:涂布处理,用于向作为曝光目标的片状板涂布(施加)光致抗蚀剂以制备光敏衬底;曝光处理,用于使用曝光设备向光敏衬底上的多个图案形成区域转印和曝光用于液晶显示器件的掩模的图案;以及显影处理,用于显影光敏衬底。利用包括涂布处理、曝光处理和显影处理在内的光刻处理,在板上形成预定抗蚀剂图案。在光刻处理之后,执行以抗蚀剂图案作为掩模的蚀刻处理、抗蚀剂去除处理等,使得在板上形成包括多个电极等的预定图案。根据板上的层的数量来多次地执行所述光刻处理等。
在步骤S402(滤色器形成处理),通过以矩阵图案布置大量的由与红色R、绿色G和蓝色B对应的三个微型滤光器组成的组,或通过在水平扫描线方向上布置具有由红色R、绿色G和蓝色B组成的三条形状的多个滤光器组,来形成滤色器。在下一个步骤S403(单元组装处理),例如,在在步骤S401中获得的具有预定图案的板和在步骤S402中获得的滤色器之间注入液晶,从而制造(制作)液晶板(液晶单元)。
在下一个步骤S404(模块组装处理),将用于执行显示操作的诸如电路和背光件等的构件附接到以这种方式组装的大量的液晶板(液晶单元),液晶显示元件完成。液晶显示器件的上述制造方法包括:用于使用上述实施例的曝光设备来将掩模的图案曝光到光敏衬底上的处理;以及用于对于由上面的处理曝光的光敏衬底执行显影等的处理。因此,可以高效地执行曝光,因此可以改善器件制造处理的产量。
在图1中所示的实施例中,例如,可以在供应辊25和辊26之间设置抗蚀剂涂布器,并且,可以在辊27和缠绕辊33之间设置抗蚀剂显影器。
在上述实施例中,柔性的长片状构件被用作曝光目标板。然而,作为板,也可以使用:矩形平板形状玻璃板,该玻璃板具有较高的硬度,用于制造液晶显示元件等;陶瓷衬底,其用于制造薄膜磁头;或者,环形半导体晶片,其用于制造半导体元件。
可以使用上述实施例的曝光设备1或1A来制造的器件不限于液晶显示元件,并且所述器件可以包括显示装置,诸如有机EL显示器。除了显示装置之外,还可以通过下述方式来制造包括板P的至少一部分的装置:使用实施例的曝光设备1或1A来在板P上转印掩模的图案,并且基于该图案来处理转印有该图案的板P。在此,基于所转印图案的板P的处理可以包括:基于转印图案来蚀刻板P,或基于转印图案来印刷板P(基于转印图案来涂布预定材料,诸如导电墨)等。
在上述实施例中,设置放电灯作为曝光光源,并且选择必要的g射线、h射线和i射线光。然而,本发明不限于此,并且在下述情况向仍然可以应用本发明:来自紫外线LED的光、来自KrF准分子激光器(248nm)或ArF准分子激光器(193nm)的激光、或固态激光器(半导体激光器等)的谐波等被用作曝光光,固态激光器的谐波例如是YAG激光器的三次谐波(波长355nm)。
如上所述,本发明不限于上述实施例,并且可以在不偏离本发明的范围的情况下进行各种配置。

Claims (25)

1.一种曝光方法,用于将掩模的图案的图像投影到衬底上并曝光所述衬底,所述方法包括:
使所述掩模沿着第一方向往复运动;
将所述掩模的移动和所述衬底的沿着所述衬底的表面向第二方向的移动同步;
在往复运动的所述掩模向所述第一方向的一侧移动的第一时间段期间,经由第一投影光学系统将所述掩模的第一图案的图像作为相对于所述第二方向的正像投影到所述衬底上;以及
在往复运动的所述掩模向所述第一方向的另一侧移动的第二时间段期间,经由第二投影光学系统将所述掩模的第二图案的图像作为相对于所述第二方向的倒像投影到所述衬底上,
还包括:
在所述第一时间段期间被曝光的所述正像的所述衬底上的曝光区域和在所述第二时间段期间被曝光的所述倒像的所述衬底上的曝光区域,在所述衬底的移动方向上隔开配置;以及
在所述第一时间段中打开、在所述第二时间段中关闭对应于所述第一投影光学系统而设定在所述掩模上的第一照明区域或者所述第一照明区域的共轭区域,并且在所述第二时间段中打开、在所述第一时间段中关闭对应于所述第二投影光学系统而设定在所述掩模上的第二照明区域或者所述第二照明区域的共轭区域。
2.根据权利要求1所述的曝光方法,其中,
所述掩模上的所述第一照明区域分别被设置在所述掩模往复运动的所述第一方向、或者与所述第一方向正交的方向上的不同位置,
所述掩模上的所述第二照明区域分别被设置在所述掩模往复运动的所述第一方向、或者与所述第一方向正交的方向上的不同位置,
所述掩模上的所述第一图案和所述第二图案按照分别与所述第一照明区域和所述第二照明区域相对应的方式,在所述掩模上被设置于不同区域。
3.根据权利要求2所述的曝光方法,其中
用于将所述正像投影到所述衬底上的基于所述第一投影光学系统的第一投影光学路径和用于将所述倒像投影到所述衬底上的基于所述第二投影光学系统的第二投影光学路径在所述掩模侧具有共同的光学路径;
所述掩模上的所述第一照明区域和所述第二照明区域在所述掩模上被设定于相同位置,以及
所述曝光方法包括:在所述第一时间段期间的所述衬底的曝光结束之后并且在所述第二时间段期间的所述衬底的曝光开始之前这段时间,将所述第一投影光学路径切换为所述第二投影光学路径。
4.根据权利要求2所述的曝光方法,其中,
所述掩模的所述第一图案和所述第二图案被布置为在与所述第一方向相交的方向上移位;以及
所述曝光方法包括:在所述第一时间段与所述第二时间段之间,在所述与所述第一方向相交的方向上移动所述掩模。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的曝光方法,其中,
所述正像和所述倒像的倍率至少是2x倍率;以及
在与所述第一方向相交的方向上交替地布置所述掩模的所述第一图案和所述第二图案。
6.根据权利要求1至4中任何一项所述的曝光方法,其中,
所述衬底是在所述第二方向上长的柔性的片状,在为了进行所述曝光而使所述掩模沿所述第一方向往复运动的期间,使所述片状的衬底在所述第二方向上按规定的速度连续地移动。
7.根据权利要求1至4中任何一项所述的曝光方法,其中,
所述掩模的所述第一图案与所述第二图案相对于所述第一方向倒置。
8.根据权利要求1至4中任何一项所述的曝光方法,进一步包括:
制备所述掩模,在所述掩模中,所述第一图案与所述第二图案相对于所述第一方向倒置。
9.根据权利要求1至4中任何一项所述的曝光方法,其中,
根据所述第一投影光学系统投影到所述衬底上的所述正像包括在与所述第二方向相交的方向上布置的多个图像;以及
根据所述第二投影光学系统投影到所述衬底上的所述倒像包括在与所述第二方向相交的方向上布置的多个图像。
10.一种曝光方法,用于经由沿第一方向往复运动的掩模的图案来曝光柔性的片衬底,所述曝光方法包括:
设定将所述掩模的沿着第一方向向一侧的移动与所述片衬底的向第二方向的移动的同步的第一时段、和将所述掩模的沿着所述第一方向向另一侧的移动与所述片衬底的向所述第二方向的移动同步的第二时段;
在所述第一时段中,在第一照明区域内照亮所述掩模上的第一图案的一部分,在所述第二时间段中,在第二照明区域内照亮所述掩模上的被配置在与所述第一图案不同的位置的第二图案的一部分;
在所述第一时间段中,经由具备用于曝光所述片衬底的第一区域的第一曝光区域的第一投影光学系统,将通过所述第一照明区域的所述第一图案的一部分的相对于所述第二方向的正像投影到所述第一曝光区域内,并且在所述片衬底的第一区域扫描曝光所述第一图案;以及
在所述第二时间段中,为了曝光所述片衬底的与所述第一区域不同的第二区域,通过具备从所述第一曝光区域向所述第二方向隔开了的第二曝光区域的第二投影光学系统,将通过所述第二照明区域的所述第二图案的一部分的相对于所述第二方向的倒像投影到所述第二曝光区域内,并且在所述片衬底的第二区域扫描曝光所述第二图案。
11.根据权利要求10所述的曝光方法,其中,
所述片衬底连续地或间歇地在所述第二方向上移动。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的曝光方法,其中,
在与所述第一方向相交的方向上交替地布置所述掩模的所述第一图案和所述第二图案,在所述片衬底的所述第一区域的曝光与所述第二区域的曝光之间,在与所述第一方向相交的方向上移动所述掩模。
13.一种用于制造器件的方法,包括:
为了使用权利要求1至12中的任意一项所述的曝光方法,作为所述掩模,制备所述第一图案和所述第二图案为液晶显示器件用的图案的掩模;
使用所述曝光方法向光敏衬底上曝光所述液晶显示器件用的图案;以及
基于根据所述曝光而转印至所述光敏衬底上的图案,进一步加工处理所述光敏衬底。
14.根据权利要求13所述的用于制造器件的方法,其中,
所述加工处理包括基于所述转印的图案来蚀刻所述光敏衬底、或者基于所述转印的图案来印刷所述光敏衬底。
15.一种曝光设备,其是将形成在掩模上的不同区域的第一图案和第二图案通过扫描曝光而转印到衬底上的曝光设备,包括:
掩模台,其固定具有图案的掩模,并在第一方向上往复运动;
衬底移动机构,其固定衬底,并沿着所述衬底的表面向第二方向移动所述衬底;
控制系统,其同步地驱动所述掩模台和所述衬底移动机构;
照明单元,其向所述掩模的所述第一图案或第二图案照射照明光;
第一投影光学系统,其在所述掩模由所述掩模台向所述第一方向的一侧移动的第一时间段,将所述掩模的第一图案的图像作为相对于所述第二方向的正像投影到所述衬底上的第一区域;以及
第二投影光学系统,其在所述掩模由所述掩模台向所述第一方向的另一侧移动的第二时间段,将所述掩模的第二图案的图像作为相对于所述第二方向的倒像投影到所述衬底上的与所述第一区域不同的第二区域,
投影所述第一图案的图像的第一投影光学系统的第一曝光区域和投影所述第二图案的图像的第二投影光学系统的第二曝光区域,在所述衬底移动的所述第二方向上隔开配置。
16.根据权利要求15所述的曝光设备,其中,
来自所述照明单元的照明光被设定成照射至与所述掩模的第一图案相对应的第一照明区域和与所述掩模的第二图案相对应的第二照明区域,并且设为所述第一投影光学系统将所述第一照明区域内的所述第一图案的图像投影到所述第一曝光区域,所述第二投影光学系统将所述第二照明区域内的所述第二图案的图像投影到所述第二曝光区域;
所述曝光设备包括:第一视场光阑,其打开和关闭所述掩模的所述第一照明区域或所述第一照明区域的共轭区域;以及第二视场光阑,其打开和关闭所述掩模的所述第二照明区域或所述第二照明区域的共轭区域;以及
所述控制系统切换并驱动所述第一视场光阑和所述第二视场光阑。
17.根据权利要求15所述的曝光设备,其中,
所述第一和第二投影光学系统包括:配置在所述掩模侧且将在所述掩模的第一图案或第二图案产生的光通量入射的共用光学系统、配置在所述衬底侧且在所述第二方向上隔开设置的第一和第二光学系统、以及切换光学系统,所述切换光学系统将光通量从所述共用光学系统引导到所述第一光学系统或所述第二光学系统;
在使用所述第一投影光学系统的同时,所述控制系统将所述光通量从所述共用光学系统经由所述切换光学系统引导到所述第一光学系统;以及
在使用所述第二投影光学系统的同时,所述控制系统将所述光通量从所述共用光学系统经由所述切换光学系统引导到所述第二光学系统。
18.根据权利要求17所述的曝光设备,其中,
所述第一光学系统和所述第二光学系统的光轴彼此正交。
19.根据权利要求15至18中任何一项所述的曝光设备,其中,
在所述掩模往复运动的同时,所述掩模台在与所述第一方向相交的方向上移动所述掩模。
20.根据权利要求15至18中任何一项所述的曝光设备,其中,
所述第一和第二投影光学系统的从所述掩模到所述衬底的倍率至少是2x倍率。
21.根据权利要求15至18中任何一项所述的曝光设备,其中,
所述衬底具有柔性且为在所述第二方向上长的片状的衬底,
所述衬底移动机构包括在扫描曝光时使所述片状的衬底按规定速度在所述第二方向上移动的辊。
22.根据权利要求15至18中任何一项所述的曝光设备,其中,
所述掩模的所述第一图案和所述第二图案相对于所述第一方向倒置。
23.根据权利要求15至18中任何一项所述的曝光设备,其中,
所述第一和第二投影光学系统包括多个局部投影光学系统,所述多个局部投影光学系统将所述掩模的多个照明区域中的图案的图像投影到所述衬底上,在所述衬底中,在与所述第一方向相交的方向上布置所述多个照明区域。
24.根据权利要求15至18中任何一项所述的曝光设备,其中,
在所述掩模台沿着所述第一方向向一侧移动的第一时间段期间,在将所述掩模台的移动和所述衬底的通过所述衬底移动机构向所述第二方向的移动同步的同时,所述控制系统经由所述掩模的第一图案和所述第一投影光学系统来曝光所述衬底的第一区域;以及
在所述掩模台沿着所述第一方向向另一侧移动的第二时间段期间,在将所述掩模台的移动和所述衬底的通过所述衬底移动机构向所述第二方向的移动同步的同时,所述控制系统经由所述掩模的第二图案和所述第二投影光学系统来曝光所述衬底的第二区域。
25.一种用于制造器件的方法,包括:
为了使用权利要求15至24中的任意一项所述的曝光设备,作为所述掩模,制备所述第一图案和所述第二图案为液晶显示器件用的图案的掩模;
使用所述曝光设备向光敏衬底上曝光所述液晶显示器件用的图案;以及
基于根据所述曝光而转印至所述光敏衬底上的图案,进一步加工处理所述光敏衬底。
CN201080026021.0A 2009-05-12 2010-04-23 曝光设备、曝光方法和器件制造方法 Active CN102460303B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-115199 2009-05-12
JP2009115199A JP5392549B2 (ja) 2009-05-12 2009-05-12 露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法
PCT/JP2010/057736 WO2010131592A1 (en) 2009-05-12 2010-04-23 Exposure apparatus, exposure method and device fabricating method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102460303A CN102460303A (zh) 2012-05-16
CN102460303B true CN102460303B (zh) 2014-09-17

Family

ID=42573159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080026021.0A Active CN102460303B (zh) 2009-05-12 2010-04-23 曝光设备、曝光方法和器件制造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8427628B2 (zh)
JP (1) JP5392549B2 (zh)
KR (1) KR20120031173A (zh)
CN (1) CN102460303B (zh)
TW (1) TWI520173B (zh)
WO (1) WO2010131592A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011096428A1 (ja) * 2010-02-02 2011-08-11 株式会社ニコン 露光方法、露光装置、パターン形成方法、およびデバイス製造方法
US9506965B2 (en) * 2012-11-12 2016-11-29 United Microelectronics Corp. Alternately arranged overlay marks having asymmetric spacing and measurement thereof
NL2015012A (en) * 2014-07-24 2016-06-27 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method.
JPWO2017150388A1 (ja) * 2016-02-29 2018-11-29 株式会社ニコン 露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、デバイス製造方法、遮光装置、及び露光方法
JP6762640B1 (ja) * 2020-07-06 2020-09-30 株式会社 ベアック 露光装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3574459A (en) * 1967-08-24 1971-04-13 Agfa Gevaert Ag Optical copying apparatus
US5652645A (en) * 1995-07-24 1997-07-29 Anvik Corporation High-throughput, high-resolution, projection patterning system for large, flexible, roll-fed, electronic-module substrates
US5657130A (en) * 1994-03-28 1997-08-12 Nikon Corporation Exposure apparatus and method
CN1815370A (zh) * 2004-12-22 2006-08-09 Asml荷兰有限公司 光刻设备、器件制造方法和由此制造的器件

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4103991A (en) * 1976-12-03 1978-08-01 Xerox Corporation Optical system for scanning during reciprocal motion providing 180°r
JPS57188065A (en) * 1981-05-01 1982-11-18 Copyer Co Ltd Electronic copying device
DE3412693A1 (de) * 1984-04-04 1985-10-17 Agfa-Gevaert Ag, 5090 Leverkusen Fotografisches rollenkopiergeraet
JPH08162401A (ja) * 1994-12-01 1996-06-21 Nikon Corp 露光装置
JP4542495B2 (ja) 2005-10-19 2010-09-15 株式会社目白プレシジョン 投影露光装置及びその投影露光方法
CN101385123B (zh) * 2006-02-16 2010-12-15 株式会社尼康 投影光学系统、曝光装置及方法、光罩及显示器的制造方法
JP4984810B2 (ja) * 2006-02-16 2012-07-25 株式会社ニコン 露光方法、露光装置及びフォトマスク

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3574459A (en) * 1967-08-24 1971-04-13 Agfa Gevaert Ag Optical copying apparatus
US5657130A (en) * 1994-03-28 1997-08-12 Nikon Corporation Exposure apparatus and method
US5652645A (en) * 1995-07-24 1997-07-29 Anvik Corporation High-throughput, high-resolution, projection patterning system for large, flexible, roll-fed, electronic-module substrates
CN1815370A (zh) * 2004-12-22 2006-08-09 Asml荷兰有限公司 光刻设备、器件制造方法和由此制造的器件

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP昭57-188065A 1982.11.18

Also Published As

Publication number Publication date
JP5392549B2 (ja) 2014-01-22
KR20120031173A (ko) 2012-03-30
TW201106419A (en) 2011-02-16
CN102460303A (zh) 2012-05-16
TWI520173B (zh) 2016-02-01
WO2010131592A1 (en) 2010-11-18
JP2010266495A (ja) 2010-11-25
US20100290019A1 (en) 2010-11-18
US8427628B2 (en) 2013-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5487981B2 (ja) 露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法
US4878086A (en) Flat panel display device and manufacturing of the same
US8355113B2 (en) Exposure apparatus, exposure method and device manufacturing method
TWI592771B (zh) A patterning device, a pattern forming method, and a device manufacturing method
KR101605567B1 (ko) 노광방법, 노광장치 및 디바이스 제조방법
CN102460303B (zh) 曝光设备、曝光方法和器件制造方法
US4814830A (en) Flat panel display device and manufacturing of the same
WO2007100081A1 (ja) 露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法
WO2008065977A1 (fr) Procédé d'exposition, procédé de formation de motif, dispositif d'exposition, et procédé de fabrication du dispositif
JP2007108559A (ja) 走査型露光装置及びデバイスの製造方法
US20080299499A1 (en) Exposure method, method of manufacturing plate for flat panel display, and exposure apparatus
TWI846603B (zh) 曝光裝置、平面顯示器之製造方法、元件製造方法、及曝光方法
JP2013247304A (ja) 基板保持装置、露光装置、およびデバイス製造方法
KR20170128599A (ko) 노광 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 디바이스 제조 방법, 및 노광 방법
TWI743845B (zh) 曝光裝置、平面顯示器之製造方法、元件製造方法、及曝光方法
JPH0154854B2 (zh)
TW514982B (en) Exposing method, aligner and mask
JP3530716B2 (ja) 走査投影露光装置
JP4543913B2 (ja) 露光装置及びマイクロデバイスの製造方法
JPH11121365A (ja) 露光装置及び露光方法
JP2011022532A (ja) アライメント装置、露光装置、及びデバイス製造方法
JPH08288203A (ja) 走査型露光装置
JP2008058476A (ja) 露光装置、デバイスの製造方法及び露光方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1169178

Country of ref document: HK

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: WD

Ref document number: 1169178

Country of ref document: HK