JP2004111569A - Exposure device and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure device which can be transported while keeping positional precision even when the device is increased in size and for which the term until the exposure device is installed can be shortened. <P>SOLUTION: The exposure device SYS is provided with an exposure processing main body part EX which illuminates a mask M with exposing light EL to expose the pattern of the mask M to a photosensitive board P, and carrying systems MR and PR for carrying the mask and the photosensitive board P to the exposure processing main body part EX. The exposure processing main body part EX is provided with a plurality of function blocks A, B and C divided by the function, and control units AC, BC and CC for making operation adjustable by each of the function blocks corresponding to the plurality of function blocks A, B and C. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスクを露光光で照明し、マスクのパターンを感光基板に露光する露光処理本体部を有する露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子や半導体素子等のマイクロデバイスはマスク上に形成されたパターンを基板（感光基板）上に転写するいわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置の構造例が下記の特許文献に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２１２２６６号公報
【特許文献２】
特開２０００−２４３６９３号公報
【特許文献３】
特開２０００−２６０６９１号公報
【特許文献４】
特開２００１−３０７９８３号公報
【特許文献５】
特開２０００−１００８９７号公報
【特許文献６】
特開２０００−１６４４９３号公報
【０００４】
上記特許文献に記載されているように、露光装置は、露光光の光路上に設けられマスクのパターンを感光基板に露光する露光処理本体部と、露光処理本体部に対してマスクを搬送するマスク搬送系、露光処理本体部に対して感光基板を搬送する基板搬送系、露光装置の動作制御を行う制御系、及びこれらを収容するチャンバなど複数の周辺装置とを有している。露光処理本体部は露光光の光路上に設けられるものであって、マスクを支持するマスクステージと、感光基板を支持する基板ステージと、マスクを露光光で照明する照明光学系と、露光光で照明されたマスクのパターンを感光基板に投影する投影光学系とを備える。
【０００５】
従来において、露光装置は、露光装置製造工場において、上記各ステージ、光学系、及び搬送系などのそれぞれをユニットとして個別に製造し、これら各ユニットを組み立てて調整することにより製造されていた。ここで、調整工程には装置精度計測及び動作確認作業が含まれる。そして、露光装置製造工場で製造された露光装置を露光装置の稼働によりデバイスを製造するデバイス製造工場に納品する際には、輸送しやすいように露光処理本体部と周辺装置とを分割して輸送し、デバイス製造工場において再度組み立てて調整し直すといったことが行われていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した従来技術には以下に述べる問題が生じるようになった。
近年におけるデバイスを製造するための感光基板の大型化の要求に伴い露光装置も大型化する必要があるが、露光装置が大型化すると露光装置製造工場とデバイス製造工場との間の輸送が困難となる。この場合、露光装置を分割して輸送することが考えられる。従来、露光処理本体部と周辺装置とを分割して輸送しデバイス製造工場で組み立てることは装置精度上問題無いため行われていたが、露光処理本体部を分割して輸送し、デバイス製造工場で組み立てることは装置精度上不都合が生じるため、露光処理本体部は露光装置製造工場で製造された後、分割せずに一体で輸送せざるを得なかった。そのため、露光処理本体部を分割して輸送しデバイス製造工場で組み立てても装置精度を維持できる技術が必要となる。
【０００７】
また、上記従来技術では、露光装置の調整工程は、露光装置製造工場とデバイス製造工場とで２回行われる構成であり、デバイス製造工場に露光装置を据え付けるまでの工期が長期化するという問題も生じる。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、装置が大型化しても円滑に輸送でき、しかも装置精度を維持しつつ据え付けるまでの工期を短期化できる露光装置及び露光装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本発明は、実施の形態に示す図１〜図２２に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光装置（ＳＹＳ）は、マスク（Ｍ）を露光光（ＥＬ）で照明し、マスク（Ｍ）のパターンを感光基板（Ｐ）に露光する露光処理本体部（ＥＸ）を有する露光装置において、露光処理本体部（ＥＸ）は、機能別に分けられた複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）と、複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）に対応して、該機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）毎に動作を調整可能とする制御ユニット（ＡＣ、ＢＣ、ＣＣ）とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、露光光が通過する露光処理本体部を複数の機能ブロックに分けるとともにこれら機能ブロックのそれぞれに動作を調整する制御ユニットを設ることにより、各機能ブロック毎に動作確認及び調整作業を行うことができる。
露光処理本体部を輸送する際には機能ブロック毎に輸送すればよいので、露光装置全体が大型化しても輸送作業を円滑に行うことができる。そして、機能ブロック毎に動作確認及び調整作業が可能であるので、例えば露光装置製造工場において各ブロック毎に調整作業を行えば、輸送先であるデバイス製造工場での組み立て後における調整作業を簡略もしくは省略できる。したがって、露光装置を据え付けるまでの工期を短期化できる。
【００１０】
本発明の露光装置の製造方法は、マスク（Ｍ）を露光光（ＥＬ）で照明し、マスク（Ｍ）のパターンを感光基板（Ｐ）に露光する露光処理本体部（ＥＸ）を有する露光装置の製造方法において、露光処理本体部（ＥＸ）を構成する第１の機能ブロック（Ｂ）を製造する第１ブロック製造工程と、第１の機能ブロック（Ｂ）の状態を計測する計測工程と、露光処理本体部（ＥＸ）を構成するとともに第１の機能ブロック（Ｂ）に接続される第２の機能ブロック（Ａ、Ｃ）を製造する第２ブロック製造工程とを有し、第２ブロック製造工程は、第１及び第２の機能ブロックを接続した際に所定の性能を発生するように、計測工程で計測した計測結果に基づいて第２の機能ブロック（Ａ、Ｃ）を調整する調整値を求め、第２の機能ブロック（Ａ、Ｃ）を製造することを特徴とする。
本発明によれば、露光処理本体部を第１の機能ブロックと第２の機能ブロックとに分割してそれぞれを接続する際、第１の機能ブロックの状態を計測し、この計測結果に基づいて第２の機能ブロックを調整するための調整値を求めて第２の機能ブロックを製造することにより、機能ブロック相互に誤差があってもこの誤差を調整値に基づいてキャンセルできる。したがって、露光処理本体部は所定の性能を発揮できる。
【００１１】
本発明の露光装置の製造方法は、マスク（Ｍ）を露光光（ＥＬ）で照明し、マスク（Ｍ）のパターンを感光基板（Ｐ）に露光する露光処理本体部（ＥＸ）を有する露光装置の製造方法において、露光処理本体部（ＥＸ）を構成する複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）のそれぞれを第１の場所で製造するブロック製造工程と、製造された機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）のそれぞれを第１の場所で調整する調整工程と、調整された機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）のそれぞれを第１の場所とは異なる第２の場所に輸送する輸送工程と、第２の場所で複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）どうしを結合する結合工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、露光処理本体部を複数の機能ブロックで構成し、第１の場所において製造した機能ブロックを調整してから輸送することにより、第２の場所においてこれら機能ブロックどうしを結合する際、煩雑な調整作業を行うことなく所定の性能を発揮できる露光処理本体部を製造できる。したがって、露光装置を短期間のうちに第２の場所に据え付けることができる。
【００１２】
本発明の露光装置の製造方法は、マスク（Ｍ）を露光光（ＥＬ）で照明し、マスク（Ｍ）のパターンを感光基板（Ｐ）に露光する露光処理本体部（ＥＸ）を有する露光装置の製造方法において、露光処理本体部（ＥＸ）を構成する複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）毎に製造及び機能調整し、機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）毎に機能調整された複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）を露光装置（ＳＹＳ）の稼働場所に輸送し、稼働場所において、複数の機能ブロック（Ａ、Ｂ、Ｃ）を結合することにより露光処理本体部（ＥＸ）を組み立てることを特徴とする。
本発明によれば、露光処理本体部を複数の機能ブロックで構成し、これら機能ブロック毎に製造及び機能調整することにより、露光装置の稼働場所においてこれら調整された機能ブロックどうしを結合するだけで所定の性能を発揮する露光装置を製造できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の露光装置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の露光装置の一実施形態を示す概略正面図、図２は図１の側面図である。
図１及び図２において、露光装置ＳＹＳは、マスクＭを露光光ＥＬで照明し、マスクＭのパターンを感光基板Ｐに露光する露光処理本体部ＥＸを有している。
露光処理本体部ＥＸは、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと、感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンを基板ステージＰＳＴに支持されている感光基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬとを備えている。投影光学系ＰＬは複数（７つ）の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇにより構成され、本実施形態に係る露光装置ＳＹＳ（露光処理本体部ＥＸ）は、この投影光学系ＰＬに対してマスクＭと感光基板Ｐとを所定方向に同期移動しつつマスクＭを露光光ＥＬで照明し、マスクＭのパターンを感光基板Ｐに露光する、所謂マルチレンズスキャン型露光装置である。
【００１４】
ここで、以下の説明において、水平面内においてマスクＭと感光基板Ｐとが同期移動する方向（走査方向）をＹ軸方向、水平面内において前記走査方向と直交する方向（非走査方向）をＸ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の軸線まわり方向を、それぞれθＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１５】
露光装置ＳＹＳは、露光光ＥＬの光路上に配置された前記露光処理本体部ＥＸと、この露光処理本体部ＥＸとは別に設けられ、マスクＭを搬送するマスク搬送系ＭＲと、感光基板Ｐを搬送する基板搬送系ＰＲとを有している。マスク搬送系ＭＲは露光処理本体部ＥＸのマスクステージＭＳＴに対してマスクＭを搬送するマスクローダ及びアンローダを含む。基板搬送系ＰＲは露光処理本体部ＥＸの基板ステージＰＳＴに対して感光基板Ｐを搬送する基板ローダ及びアンローダを含む。また、マスク搬送系ＭＲ及び基板搬送系ＰＲのそれぞれは、マスクＭ及び感光基板Ｐを搬送可能なロボットアームをそれぞれ有している。露光処理本体部ＥＸ、マスク搬送系ＭＲ、及び基板搬送系ＰＲはチャンバＣＨ内に収容され、パーティクル及びケミカル的にクリーン度を維持されている。そして、マスク搬送系ＭＲ、基板搬送系ＰＲ、及びチャンバＣＨは、マスクＭのパターンを感光基板Ｐに露光する露光処理本体部ＥＸに対する周辺装置を構成している。更に、露光装置ＳＹＳは、周辺装置として、チャンバＣＨ内の環境（例えば、温度など）の制御及び浄化を行う空調系、露光処理に関する操作入力や動作表示をする操作表示部、光学系や搬送系のモータその他のアクチュエータに冷却液を供給する液体温調系等を備えている。
【００１６】
露光処理本体部ＥＸは、機能別に複数の機能ブロックＡ、Ｂ、及びＣに分けられている。露光処理本体部ＥＸは、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬを含む照明ブロックＡ、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴ及び露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンを投影する投影光学系ＰＬを含む光学ブロックＢ、及び感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴを含むステージブロックＣを有している。照明ブロックＡは、この照明ブロックＡに対応して設けられ、照明ブロックＡの動作を調整可能とする照明制御ユニットＡＣを有している。
光学ブロックＢは、この光学ブロックＢに対応して設けられ、光学ブロックＢの動作を調整可能とする光学制御ユニットＢＣを有している。ステージブロックＣは、このステージブロックＣに対応して設けられ、ステージブロックＣの動作を調整可能とするステージ制御ユニットＣＣを有している。そして、露光装置ＳＹＳは、これら各制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣに接続され、制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣを制御することにより露光処理本体部ＥＸを制御する制御装置ＣＯＮＴを備えている。ここで、制御装置ＣＯＮＴは、各制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣを制御することで露光処理本体部ＥＸの動作をシーケンス制御する。制御装置ＣＯＮＴは露光装置ＳＹＳ全体の動作も制御可能である。
【００１７】
一方、マスクＭを搬送するマスク搬送系ＭＲもブロック化（ユニット化）されてマスク搬送ブロックＧを構成している。感光基板Ｐを搬送する基板搬送系ＰＲもブロック化（ユニット化）されて基板搬送ブロックＨを構成している。更に、チャンバＣＨはチャンバブロックを構成している。
【００１８】
図３は照明ブロックＡを示す概略斜視図である。図３において、照明光学系ＩＬを構成する光学素子はハウジング部１００に収容されており、これら光学素子及びハウジング部１００が一体化されて照明ブロックＡを構成している。図２及び図３に示すように、照明ブロックＡ（ハウジング部１００）は、下端部を設置面であるデバイス製造工場の床に設置し、Ｚ軸方向（鉛直方向）に延びる支柱部１０１と、支柱部１００の上端部より−Ｙ方向に梁り出た梁出部１０２と、梁出部１０２の−Ｙ側端部に接続し、露光光ＥＬの射出口を−Ｚ方向に向けた射出部１０３とを有している。この照明ブロックＡは、照明制御ユニットＡＣにより単独で駆動及び調整可能であるとともに、単独で搬送（輸送）可能である。ここで、照明光学系ＩＬは、不図示ではあるが、複数の光源と、複数の光源から射出された光束を一旦集合した後に均等分配して射出するライトガイドと、露光光ＥＬの光路上に進退可能に設けられ、マスクＭに対する露光光ＥＬの照度を調整するフィルタと、ライトガイドからの光束を均一な照度分布の光束（露光光）に変換するオプティカルインテグレータと、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬをスリット状に整形するための開口を有するブラインドと、ブラインドを通過した露光光ＥＬをマスクＭ上に結像するコンデンサレンズとを備えている。コンデンサレンズからの露光光ＥＬはマスクＭを複数のスリット状の照明領域で照明する。本実施形態における光源には水銀ランプが用いられ、露光光ＥＬとしては、不図示の波長選択フィルタにより、露光に必要な波長であるｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）などが用いられる。なお、露光光ＥＬとしては、上記水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）の他に、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２　レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられてもよい。
【００１９】
そして、照明制御ユニットＡＣは、光源を駆動する動作、照度を調整するフィルタを露光光ＥＬの光路上に対して進退する動作、及びブラインドを駆動して開口を調整する動作等といった照明ブロックＡの駆動に関する動作を駆動装置を介して単独で行うとともにこの動作を単独で調整可能とする。例えば、照明制御ユニットＡＣは、光源を駆動し、射出される露光光ＥＬの照度分布の調整をフィルタ等を用いて単独で行うことができる。
【００２０】
図１及び図２に示すように、光学ブロックＢは、コラム１上に設けられたマスクステージＭＳＴと、コラム１に支持されている投影光学系ＰＬとを備えている。投影光学系ＰＬは、上述したように、複数の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇで構成されており、複数の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのうち投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、ＰｌｇがＸ軸方向に並んで配置され、投影光学モジュールＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆがＸ軸方向に並んで配置されている。また、Ｘ軸方向に並んだ投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、Ｐｌｇと、Ｘ軸方向に並んだ投影光学モジュールＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆとはＹ軸方向にずれて配置されており、全体で千鳥状に配置されている。すなわち、千鳥状に配置されている投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれは、隣合う投影光学モジュールどうし（例えば投影光学モジュールＰＬａとＰＬｂ、ＰＬｂとＰＬｃ）をＹ軸方向に所定量変位させて配置されている。
【００２１】
図４は、光学ブロックＢを示す概略斜視図である。図４に示すように、コラム１は、マスクステージＭＳＴを支持する上部支持部１Ａと、上部支持部１Ａの４隅のそれぞれより下方に延びる脚部１Ｂと、脚部１Ｂの下端部に設けられ、後述するステージブロックＣの支持台１３の支持面に支持される下部支持部１Ｃとを有している。４つの脚部１Ｂのうち、Ｙ軸方向に並んだ脚部１Ｂどうしは接続部材１Ｄで接続されている。一方、４つの脚部１Ｂのうち、Ｘ軸方向に並んだ脚部１Ｂとうしは接続されておらず、コラム１のＸ軸方向における側部は大きく開口した構成となっており、開口部１０を形成している。
【００２２】
マスクステージＭＳＴは、コラム１上に設けられ、マスクＭを保持するマスクホルダ２と、コラム１上においてマスクホルダ２をＹ軸方向に所定ストロークで移動可能な一対のリニアモータ３、３と、コラム１上に設けられ、Ｙ軸方向に移動するマスクホルダ２を案内する一対のガイド部４、４とを備えている。マスクホルダ２はバキュームチャックを介してマスクＭを保持する。マスクホルダ２の中央部にはマスクＭのパターン像が通過する開口部Ｋが形成されている。コラム１の上部支持部１Ａにもマスクホルダ２の開口部Ｋと連続する開口部が形成されている。リニアモータ３のそれぞれは、コラム１の上部支持部１ＡにおいてＹ軸方向に延びるように設けられたコイルユニット（電機子ユニット）からなる一対の固定子３Ａと、この固定子３Ａに対応して設けられ、連結部材を介してマスクホルダ２に固定された磁石ユニットからなる可動子３Ｂとを備えている。そして、これら固定子３Ａ及び可動子３Ｂによりムービングマグネット型のリニアモータ３が構成されており、可動子３Ｂが固定子３Ａとの間の電磁気的相互作用により駆動することでマスクホルダ２がＹ軸方向に移動する。ここで、固定子３Ａのそれぞれは非接触ベアリングである複数のエアベアリングによりコラム１に対して浮上支持されている。このため、運動量保存の法則によりマスクホルダ２の＋Ｙ方向の移動に応じて固定子３Ａが−Ｙ方向に移動する。この固定子３Ａの移動によりマスクホルダ２の移動に伴う反力が相殺されるとともに重心位置の変化を防ぐことができる。ガイド部４のそれぞれは、Ｙ軸方向に移動するマスクホルダ２を案内するものであって、コラム１の上部支持部１ＡにおいてＹ軸方向に延びるように固定されている。また、マスクホルダ２とガイド部４、４との間には非接触ベアリングである不図示のエアベアリングが設けられており、マスクホルダ２はガイド部４に対して非接触で支持されている。
【００２３】
図４には不図示であるが、図１に示すように、光学ブロックＢは、コラム１上に設けられ、マスクステージＭＳＴ（マスクホルダ２）のＸ軸方向における位置を検出するレーザ干渉計７を有している。マスクホルダ２のＸ軸方向の一端部には移動鏡８が設けられており、コラム１上には参照鏡９が設けられている。レーザ干渉計７は、移動鏡８にレーザビーム（測長ビーム）を照射するとともに、参照鏡９にレーザビーム（参照ビーム）を照射する。照射した測長ビーム及び参照ビームに基づく移動鏡８及び参照鏡９それぞれからの反射光はレーザ干渉計７の受光部で受光され、レーザ干渉計７はこれら光を干渉し、参照ビームの光路長を基準とした測長ビームの光路長の変化量、ひいては、参照鏡９を基準とした移動鏡８の位置（座標）を検出する。移動鏡８の位置を検出することによりマスクステージＭＳＴ（マスクホルダ２）のＸ軸方向における位置が検出される。不図示ではあるが、光学ブロックＢは、マスクステージＭＳＴのＹ軸方向における位置検出に用いられる移動鏡及び参照鏡と、これら移動鏡及び参照鏡にレーザビームを照射可能なＹ軸方向位置検出用のレーザ干渉計とを備えている。
【００２４】
そして、光学制御ユニットＢＣは、リニアモータ３をはじめとする各駆動装置を介してマスクホルダ２を駆動する動作、及びレーザ干渉計によるマスクホルダ２の位置検出動作等といった光学ブロックＢの駆動に関する動作を単独で行うとともにこの動作を単独で調整可能とする。更に、光学ブロックＢは単独で輸送可能である。例えば、光学制御ユニットＢＣは、光学ブロックＢを他のブロックと接続しない状態で、レーザ干渉計でマスクホルダ２の位置を検出し、この検出結果に基づいてリニアモータ３等の駆動装置を介してマスクホルダ２（マスクＭ）の位置を制御することが可能である。更に、光学制御ユニットＢＣは、例えばアクチュエータ（駆動装置）の制御性やセンサの直線性の調整を単独で行うことができる。
【００２５】
また、図１に示すように、光学ブロックＢのうちコラム１の上部支持部１Ａの下面には基板ステージＰＳＴに支持された感光基板Ｐの表面（被露光面）のＺ軸方向における位置を検出するＡＦ検出系１１が設けられている。ＡＦ検出系１１は複数設けられており、感光基板Ｐ表面の複数点におけるＺ軸方向の位置を検出可能である。これにより、ＡＦ検出系１１は感光基板ＰのＺ軸方向の位置、及びθＸ、θＹ方向の位置（姿勢）を検出可能である。また、投影光学系ＰＬの鏡筒の側面の所定位置には、後述する基板ステージＰＳＴのＸＹ方向を位置検出するためのレーザ干渉計の検出動作で用いられる参照鏡１２が設けられている。更に、不図示ではあるが、光学ブロックＢには、マスクＭと感光基板Ｐとの位置合わせを行うアライメント光学系も設けられている。
【００２６】
図５は投影光学系ＰＬのうち１つの投影光学モジュールＰＬｆを示す概略構成図である。なお、他の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｅ、ＰＬｇも投影光学モジュールＰＬｆと同様の構成である。また、本実施形態において、投影光学系ＰＬ（投影光学モジュール）は等倍正立系の光学系である。図５において、投影光学モジュールＰＬｆは、シフト調整機構２３と、二組の反射屈折型光学系２４、２５と、像面調整機構２０と、不図示の視野絞りと、スケーリング調整機構２７とを備えている。
【００２７】マスクＭを透過した光束は、シフト調整機構２３に入射する。シフト調整機構２３は、Ｘ軸まわりに回転可能に設けられた平行平面ガラス板２３Ａと、Ｙ軸まわりに回転可能に設けられた平行平面ガラス板２３Ｂと有している。平行平面ガラス板２３Ａはモータなどの駆動装置４０ＡによりＸ軸まわりに回転し、平行平面ガラス板２３Ｂはモータなどの駆動装置４０ＢによりＹ軸まわりに回転する。
平行平面ガラス板２３ＡがＸ軸まわりに回転することにより感光基板Ｐ上におけるマスクＭのパターンの像はＹ軸方向にシフトし、平行平面ガラス板２３ＢがＹ軸まわりに回転することにより感光基板Ｐ上におけるマスクＭのパターンの像はＸ軸方向にシフトする。駆動装置４０Ａ，４０Ｂの駆動速度及び駆動量は光学制御ユニットＢＣによりそれぞれ独立して制御されるようになっている。駆動装置４０Ａ，４０Ｂのそれぞれは光学制御ユニットＢＣの制御に基づいて、平行平面ガラス板２３Ａ，２３Ｂのそれぞれを所定速度で所定量（所定角度）回転する。
シフト調整機構２３を透過した光束は、１組目の反射屈折型光学系２４に入射する。
【００２８】
反射屈折型光学系２４は、マスクＭのパターンの中間像を形成するものであって、直角プリズム（補正機構）２８と、レンズ２９と、凹面鏡３０とを備えている。直角プリズム２８はＺ軸まわりに回転可能に設けられており、モータなどの駆動装置４１ＡによりＺ軸まわりに回転する。直角プリズム２８がＺ軸まわりに回転することにより感光基板Ｐ上におけるマスクＭのパターンの像はＺ軸まわりに回転する。すなわち、直角プリズム２８はローテーション調整機構としての機能を有している。駆動装置４１Ａの駆動速度及び駆動量は光学制御ユニットＢＣにより制御されるようになっている。駆動装置４１Ａは光学制御ユニットＢＣの制御に基づいて、直角プリズム２８を所定速度で所定量（所定角度）回転する。
反射屈折型光学系２４により形成されるパターンの中間像位置には不図示の視野絞りが配置されている。視野絞りは、感光基板Ｐ上における投影領域を設定するものである。本実施形態において、視野絞りは台形状の開口を有し、この視野絞りにより感光基板Ｐ上の投影領域が台形状に規定される。視野絞りを透過した光束は、２組目の反射屈折型光学系２５に入射する。
【００２９】
反射屈折型光学系２５は、反射屈折型光学系２４と同様に、ローテーション調整機構としての直角プリズム（補正機構）３１と、レンズ３２と、凹面鏡３３とを備えている。直角プリズム３１もモータなどの駆動装置４１Ｂの駆動によりＺ軸まわりに回転するようになっており、回転することで感光基板Ｐ上におけるマスクＭのパターンの像をＺ軸まわりに回転する。駆動装置４１Ｂの駆動速度及び駆動量は光学制御ユニットＢＣにより制御されるようになっており、駆動装置４１Ｂは光学制御ユニットＢＣの制御に基づいて、直角プリズム３１を所定速度で所定量（所定角度）回転する。
【００３０】
反射屈折型光学系２５から射出した光束は、スケーリング調整機構（補正機構）２７を通り、感光基板Ｐ上にマスクＭのパターンの像を正立等倍で結像する。
スケーリング調整機構２７は、図５のようにレンズをＺ軸方向に移動させたり、又は３枚のレンズ構成で例えば、凹レンズ、凸レンズ、凹レンズから構成され、凹レンズと凹レンズとの間に位置する凸レンズをＺ軸方向に移動させることにより、マスクＭのパターンの像の倍率（スケーリング）調整を行うようになっている。図５の場合、凸レンズは駆動装置４２により移動するようになっており、駆動装置４２は光学制御ユニットＢＣにより制御される。駆動装置４２は光学制御ユニット４２の制御に基づいて、凸レンズを所定速度で所定量移動させる。なお、凸レンズは、両凸レンズでも平凸レンズでもよい。
【００３１】
二組の反射屈折型光学系２４，２５の間の光路上には、投影光学モジュールの結像位置及び像面の傾斜を調整する像面調整機構２０が設けられている。像面調整機構２０は反射屈折型光学系２４による中間像が形成される位置近傍に設けられている。すなわち、像面調整機構２０はマスクＭ及び感光基板Ｐに対してほぼ共役な位置に設けられている。像面調整機構２０は、第１光学部材２１と、第２光学部材２２と、第１光学部材２１及び第２光学部材２２を非接触状態に支持する不図示のエアベアリングと、第２光学部材２２に対して第１光学部材２１を移動する駆動装置４３、４４とを備えている。第１光学部材２１及び第２光学部材２２のそれぞれはくさび状に形成され露光光ＥＬを透過可能なガラス板であり、一対のくさび型光学部材を構成している。露光光ＥＬはこの第１光学部材２１及び第２光学部材２２のそれぞれを通過する。駆動装置４３、４４の駆動量及び駆動速度、すなわち第１光学部材２１と第２光学部材２２との相対的な移動量及び移動速度は光学制御ユニットＢＣにより制御される。
【００３２】
図６は、第２光学部材２２に対して第１光学部材２１をＹ軸方向にスライドした際に投影光学モジュール（投影光学系）の結像位置が変化する様子を説明する図である。図６に示すように、第１光学部材２１は、光入射面としての第１入射面２１ａと、この第１入射面２１ａに対して斜めに交わる光射出面としての第１射出面２１ｂとを有している。また、第２光学部材２２は、第１光学部材２１の第１射出面２１ｂに対向するように設けられこの第１射出面２１ｂと略平行な光入射面としての第２入射面２２ａと、第１光学部材２１の第１入射面２１ａに対して略平行な光射出面としての第２射出面２２ｂとを有している。そして、第１光学部材を破線で示す位置（符号２１’参照）から、実線で示す位置（符号２１参照）にスライドすることにより、第１光学部材２１の第１入射面２１ａと第２光学部材２２の第２射出面２２ｂとの相対寸法（厚さ）が変更する。すると、結像位置は距離δだけ変更する。すなわち、図６に示すように、第１光学部材２１が−Ｙ側に移動して第１光学部材２１の第１入射面２１ａと第２光学部材２２の第２射出面２２ｂとの相対寸法が大きくなると、結像位置は−Ｚ側にシフトする。一方、相対寸法が小さくなると、結像位置は＋Ｚ側にシフトする。したがって、第１光学部材２１を第２光学部材２２に対してＹ軸方向にスライドすることにより、像面調整機構２０は投影光学系ＰＬ（投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇ）それぞれの結像位置を調整することができる。
【００３３】
図７は、駆動装置４３、４４を用いて第１光学部材２１を第２光学部材２２に対して移動した際の像面の位置を説明するための模式図である。図７（ａ１）に示すように、第１光学部材２１を破線で示す位置（符号２１’参照）から実線で示す位置（符号２１参照）まで第２光学部材２２に対してＹ軸方向にスライド移動することにより、図７（ａ２）に示すように、パターンの像面の位置はＺ軸方向、すなわち像面と直交する方向に移動する。図７（ａ１）に示す例では、第１光学部材２１が＋Ｙ側に移動することにより第１光学部材２１の第１入射面２１ａと第２光学部材２２の第２射出面２２ｂとの相対寸法は小さくなるため、像面は＋Ｚ側に移動する。ここで、像面のＺ軸方向における移動量δは駆動装置４３（４４）の駆動量（補正量）に基づく。駆動装置４３（４４）の駆動量と像面のＺ軸方向における移動量δとの関係は、例えば実験的あるいは数値計算を用いて予め求めることができる。そして、前記関係は光学制御ユニットＢＣに記憶される。
【００３４】
図７（ｂ１）に示すように、第１光学部材２１を破線で示す位置（符号２１’参照）から実線で示す位置（符号２１参照）まで、第２光学部材２２に対してＺ軸回りに回転することにより、すなわち、一対のくさび型光学部材である第１、第２光学部材２１，２２を、これを貫通する光路の光軸回りに相対的に回転することにより、図７（ｂ２）に示すように、パターンの像面はＸ軸とＹ軸とでなるＸＹ平面に対して傾斜する（Ｙ軸回りに回転する）。つまり、第１光学部材２１を第２光学部材２２に対して回転することにより、図７（ｂ１）に示すように、像面調整機構２０のうち、＋Ｘ側端部における第１光学部材２１の第１入射面２１ａと第２光学部材２２の第２射出面２２ｂとの相対寸法は小さくなり、一方、−Ｘ側端部における第１光学部材２１の第１入射面２１ａと第２光学部材２２の第２射出面２２ｂとの相対寸法は大きくなる。そして、この相対寸法は、＋Ｘ側端部から−Ｘ側端部に亘って連続的に変化するため、図７（ｂ２）に示すように、パターンの像面はＸＹ平面に対して傾斜する。ここで、像面のＸ軸に対する回転量ｒは、駆動装置４３（４４）の駆動量（補正量）に基づく。駆動装置４３（４４）の駆動量と像面のＸ軸に対する回転量ｒとの関係は、例えば実験的あるいは数値計算を用いて予め求めることができる。そして、前記関係は光学制御ユニットＢＣに記憶される。
【００３５】
そして、光学制御ユニットＢＣは、駆動装置４０Ａ、４０Ｂ、４１Ａ、４１Ｂ、４２、４３、４４を単独で駆動可能であるとともに、これら駆動装置を介して感光基板Ｐ上でのマスクＭのパターンの結像特性（シフト、スケーリング、ローテーション、像面位置、及び像面傾斜）を単独で調整可能とする。
【００３６】
ここで、投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇを構成する光学素子及び上記各駆動装置は鏡筒内に収容されており、駆動装置は鏡筒外部より操作可能となっている。したがって、投影光学系（投影光学モジュール）の結像特性の調整は、例えば作業者が鏡筒内部にアクセスすることなく実施可能であり、作業者がアクセスすることに生じる光学素子の温度変化の発生を抑制できる。
【００３７】
図１及び図２に示すように、ステージブロックＣは、支持台１３上に設けられた基板ステージＰＳＴを備えている。基板ステージＰＳＴは感光基板Ｐを吸着保持する基板ホルダ１４を有している。そして、支持台１３の支持面上に光学ブロックＢのコラム１の下部支持部１Ｃが支持される。ステージブロックＣは、支持台１３上に設けられ、基板ステージＰＳＴ（基板ホルダ１４）のＸ軸方向における位置を検出するレーザ干渉計１５を有している。基板ホルダ１４のＸ軸方向の一端部には移動鏡１６が設けられており、投影光学系ＰＬの鏡筒のうちレーザ干渉計１４と対向する位置には参照鏡１２が設けられている。レーザ干渉計１５は、移動鏡１６にレーザビーム（測長ビーム）を照射するとともに、参照鏡１２にレーザビーム（参照ビーム）を照射する。照射した測長ビーム及び参照ビームに基づく移動鏡１６及び参照鏡１２それぞれからの反射光はレーザ干渉計１５の受光部で受光され、レーザ干渉計１５はこれら光を干渉し、参照ビームの光路長を基準とした測長ビームの光路長の変化量、ひいては、参照鏡１２を基準とした移動鏡１６の位置（座標）を検出する。移動鏡１６の位置を検出することにより基板ステージＰＳＴ（基板ホルダ１４）のＸ軸方向における位置が検出される。また、ステージブロックＣは、基板ステージＰＳＴのＹ軸方向における位置検出に用いられる移動鏡及び参照鏡と、これら移動鏡及び参照鏡にレーザビームを照射可能なＹ軸方向位置検出用のレーザ干渉計とを備えている。
【００３８】
図８は、ステージブロックＣを示す概略斜視図である。図８に示すように、ステージブロックＣは、支持台１３と、支持台１３上においてＸＹ平面に沿った２次元方向に移動可能な基板ホルダ１４を有する基板ステージＰＳＴとを備えている。基板ホルダ１４は感光基板Ｐを真空吸着保持する。基板ホルダ４の＋Ｘ側端部にはＹ軸方向に延びるようにＸ軸方向位置検出用の移動鏡１６が設けられ、−Ｙ側端部にはＸ軸方向に延びるようにＹ軸方向位置検出用の移動鏡１７が設けられている。基板ステージＰＳＴは、支持台１３上において基板ホルダ１４をＹ軸方向に所定ストロークで移動可能な一対のリニアモータ５０、５０と、支持台１３上に設けられ、Ｙ軸方向に移動する基板ホルダ１４を案内する一対のガイド部５１、５１と、基板ホルダ１４をＸ軸方向に案内しつつ移動自在に支持するガイドステージ５２と、ガイドステージ５２に設けられ、基板ホルダ１４をＸ軸方向に移動可能なリニアモータ５３とを備えている。リニアモータ５０のそれぞれはガイドステージ５２の長手方向両端に設けられており、ガイドステージ５２を基板ホルダ１４とともにＹ軸方向に移動する。支持台１３は設置面である床上に防振ユニット１８を介してほぼ水平に支持される。なお、図８では防振ユニット１８を支持台１３の４隅に配置するようにしているが、支持台１３上の重量分布に応じて４個から、６個、８個と増設するようにしてもよい。
【００３９】
リニアモータ５３は、ガイドステージ５２にＸ軸方向に延びるように設けられたコイルユニットからなる固定子５３Ａと、この固定子５３Ａに対応して設けられ、基板ホルダ１４に固定された磁石ユニットからなる可動子（基板ホルダ１４の下方に設けられており図８には図示されていない）とを備えている。これら固定子５３Ａ及び可動子によりムービングマグネット型のリニアモータ５３が構成されており、可動子が固定子５３Ａとの間の電磁気的相互作用により駆動することで基板ホルダ１４がＸ軸方向に移動する。ここで、基板ホルダ１４はガイドステージ５２に対してＺ軸方向に所定量のギャップを維持する磁石及びアクチュエータからなる磁気ガイドにより非接触で支持されている。基板ホルダ１４はガイドステージ５２に非接触支持された状態でリニアモータ５３によりＸ軸方向に移動する。
【００４０】
リニアモータ５０のそれぞれは、ガイドステージ５２の長手方向両端に設けられた磁石ユニットからなる可動子５０Ｂと、この可動子５０Ｂに対応して設けられコイルユニットからなる固定子５０Ａとを備えている。なお、図８中、手前側（＋Ｘ側）の固定子は図示されていない。これら固定子５０Ａ及び可動子５０Ｂによりムービングマグネット型のリニアモータ５０が構成されており、可動子５０Ｂが固定子５０Ａとの間の電磁気的相互作用により駆動することでガイドステージ５２がＹ軸方向に移動する。また、リニアモータ５０、５０のそれぞれの駆動を調整することでガイドステージ５２はθＺ方向にも回転移動可能となっている。したがって、このリニアモータ５０、５０により基板ホルダ１４がガイドステージ５２とほぼ一体的にＹ軸方向及びθＺ方向に移動可能となっている。更に、基板ステージＰＳＴは基板ホルダ１４をＺ軸方向に所定ストロークで移動する駆動装置を備えている。更に、基板ホルダ１４はθＸ及びθＹ方向にも移動可能となっている。
【００４１】
そして、ステージ制御ユニットＣＣは、リニアモータをはじめとする各駆動装置を介して基板ホルダ１４を駆動する動作、レーザ干渉計による基板ホルダ１４の位置検出動作等といったステージブロックＣの駆動に関する動作を単独で行うとともにこの動作を単独で調整可能とする。更に、ステージブロックＣは単独で輸送可能である。例えば、ステージ制御ユニットＣＣは、ステージブロックＣを他のブロックと接続しない状態で、レーザ干渉計で基板ホルダ４の位置を検出し、この検出結果に基づいてリニアモータ等の駆動装置を介して基板ホルダ１４（感光基板Ｐ）の位置を制御することが可能である。更に、ステージ制御ユニットＣＣは、例えばアクチュエータの制御性やセンサの直線性の調整を単独で行うことができる。
【００４２】
次に、上述した構成を有する露光装置の製造方法について説明する。本実施形態に係る露光装置の製造方法は、図９に示すように、露光処理本体部ＥＸを構成する前記照明ブロックＡ、光学ブロックＢ、及びステージブロックＣのそれぞれを露光装置を製造する露光装置製造工場内（第１の場所）で製造するブロック製造工程と、製造した各ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれを露光装置製造工場で調整する調整工程と、調整したブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれを露光装置の稼働によりデバイスを製造するデバイス製造工場内（第２の場所、稼働場所）に輸送する輸送工程と、デバイス製造工場でブロックＡ、Ｂ、及びＣどうしを結合する結合工程とを有する。なお、以下の説明では、照明ブロックＡ、光学ブロックＢ、及びステージブロックＣに関して説明するが、露光処理本体部ＥＸの周辺装置であるマスク搬送ブロックＧ及び基板搬送ブロックＨ、あるいはチャンバブロックのそれぞれも露光装置製造工場内において製造及び調整され、デバイス製造工場に輸送されて結合される。
【００４３】
≪ブロック製造工程≫
ブロック製造工程では、複数の部品を組み立てることにより各ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれが製造される。各ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれにはこれらブロック毎に動作を調整可能とする制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣが設けられる。
【００４４】
ブロック製造工程において、各ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれは、輸送工程で輸送可能な大きさを上限として製造される。すなわち、輸送工程における輸送機（温調付エアーサスペンション式トラック等）が輸送可能な大きさ及び重量となるように、つまり、輸送機の最大積載量以下となるように、露光処理本体部ＥＸを構成する各ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれの大きさ及び重量が設定される。あるいは、デバイス製造工場内に搬入する際、デバイス製造工場の入口から搬入可能な大きさ、デバイス製造工場内における輸送装置（リフタやエレベータ等）で輸送可能な大きさ（重量）に各ブロックＡ、Ｂ、及びＣが設定され、製造される。こうすることにより、各ブロックＡ、Ｂ、及びＣは輸送工程において円滑に輸送される。
【００４５】
あるいは、各ブロックＡ、Ｂ、及びＣは、これらブロックを構成する部品を加工する加工装置の加工限界を上限として製造される。すなわち、例えばコラム１を成形する成形装置の加工限界に基づいてコラム１の大きさが設定され、設定されたコラム１の大きさに基づいて光学ブロックＢが製造される。
【００４６】
≪調整工程≫
調整工程では、各ブロックＡ、Ｂ、及びＣが制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣの制御のもとで個別に動作を調整される。以下、各ブロックのそれぞれの調整工程における装置構成の一例について説明する。
図１０は、照明光学系ＩＬを含む照明ブロックＡの調整工程における装置構成の一例を示す模式図である。照明ブロックＡは照明駆動装置ＡＤを有している。照明駆動装置ＡＤの駆動は照明制御ユニットＡＣにより制御される。ここで、照明駆動装置ＡＤは、光源を点灯する点灯装置、ブラインドを駆動するブラインド駆動部、及び照度を調整するフィルタを露光光の光路上に対して進退するフィルタ駆動部等を含むものであり、以下の説明では簡単のため照明駆動装置ＡＤと適宜称する。照明ブロックＡの射出部１０３下方には照度検出装置６０が配置される。そして、照明ブロックＡの調整工程では、照明光学系ＩＬより射出した露光光（照明光）ＥＬを照度検出装置６０で検出し、照明ブロックＡの照明光の照度均一性、及びテレセントリシティーを計測する。本実施形態では、複数（７つ）の投影光学モジュールに対応して、照明光学系も複数（７つ）の照明モジュールを有しているため、各照明モジュール間照度差、１つの照明モジュール内における照度均一性（モジュール内走査方向に発生する照度むら）、及び各照明モジュールのテレセントリシティーが計測される。そして、この計測結果に基づいて照度均一性及びテレセントリシティーに関する調整作業が行われる。照明制御ユニットＡＣには、照明光学系の照度分布に関する情報、及び照度分布を調整するための調整パラメータが記憶される。
【００４７】
図１１は、投影光学系ＰＬ及びマスクステージＭＳＴを含む光学ブロックＢの調整工程における装置構成の一例を示す模式図である。光学ブロックＢは光学駆動装置ＢＤを有している。光学駆動装置ＢＤの駆動は光学制御ユニットＢＣにより制御される。ここで、光学駆動装置ＢＤは、マスクステージＭＳＴ（マスクホルダ２）を駆動するリニアモータ及び投影光学系ＰＬの光学素子を駆動する駆動装置を含むものであり、以下の説明では簡単のため光学駆動装置ＢＤと適宜称する。光学ブロックＢはコラム１を介してテスト用基板ステージＳＴを載置している支持台１３Ｔに支持される。テスト用基板ステージＳＴはステージブロックＣの基板ステージＰＳＴと同様、Ｚ軸方向への移動は可能であるが、基板ステージＰＳＴに比べて水平方向（ＸＹ方向）へのストロークが短く比較的簡易な構成を有する。また、マスクステージＭＳＴの上方には、照明ブロックＡの照明光学系ＩＬよりも簡易な構成を有するテスト用照明系ＩＬＴが配置される。
【００４８】
光学ブロックＢの調整工程では、投影光学系ＰＬの結像特性（シフト、スケーリング、ローテーション、像面位置、像面傾斜）調整、照度分布調整、及びステージ調整が行われる。結像特性調整には複数の投影光学モジュールの投影領域の配列（像配列）の調整などが含まれる。照度分布調整には、複数（７つ）の投影光学モジュール間照度差、１つの投影光学モジュール内における照度均一性の調整などが含まれる。また、ステージ調整には、マスクステージＭＳＴの動特性（振動モード等）、位置決め精度、走査移動時の等速精度及び整定時間、駆動装置の制御性、及びセンサの直線性の調整などが含まれる。以下、光学ブロックＢの調整工程の一例について説明する。
【００４９】
光学ブロックＢの結像特性の調整工程では、投影光学系ＰＬを介した露光光ＥＬの結像特性の計測及び調整工程が行われる。結像特性の計測工程では、テスト用基板ステージＳＴで感光基板Ｐを支持するとともにマスクステージＭＳＴでマスクＭを支持し、テスト用照明系ＩＬＴによりマスクＭをテスト用露光光で照明し、マスクＭのパターンをテスト用基板ステージＳＴに支持されている感光基板Ｐに露光する。そして、感光基板Ｐに対して現像処理を施し、感光基板Ｐに形成された線幅パターンを計測することにより、投影光学系ＰＬの結像特性が計測される。この計測結果に基づき、光学制御ユニットＢＣは、図５を用いて説明した投影光学系ＰＬ（投影光学モジュール）の各調整機構２０、２３、２８、３１、及び２７を適宜駆動し、結像特性を調整する。光学制御ユニットＢＣには、このときの結像特性に関する情報、及び結像特性を調整するための調整パラメータ（駆動装置の駆動量等）が記憶される。具体的には、例えばシフト調整機構２３の駆動量及び及びこのときの像面位置に関する情報が記憶される。なお、ここでは、感光基板Ｐに投影光学系ＰＬを介した露光光を照射し、このときのパターン形状計測結果に基づいて結像特性を計測しているが、照度センサを基板ステージ上に配置し、投影光学系ＰＬを介した露光光の照度を計測し、この計測結果に基づいて結像特性を計測するようにしてもよい。
【００５０】
光学ブロックＢの照度分布の調整工程では、投影光学系ＰＬを介した露光光ＥＬの照度分布の計測及び調整工程が行われる。照度分布の計測工程では、基板ステージ上に照度センサを設け、この照度センサを用いて計測する。そして、この計測結果に基づいて、投影光学系ＰＬの照度分布の調整が行われる。光学制御ユニットＢＣには、このときの照度分布に関する情報、及び照度分布を調整するための調整パラメータが記憶される。
【００５１】
光学ブロックＢのマスクステージＭＳＴの調整工程では、マスクホルダ２の位置検出に用いる移動鏡８はマスクホルダ２上に設けられ、参照鏡９はコラム１上に設けられているため、光学制御ユニットＢＣは、レーザ干渉計７により移動鏡８にレーザビーム（測長ビーム）を照射するとともに、参照鏡９にレーザビーム（参照ビーム）を照射する。照射した測長ビーム及び参照ビームに基づく移動鏡８及び参照鏡９それぞれからの反射光はレーザ干渉計７の受光部で受光され、レーザ干渉計７はこれら光を干渉し、参照ビームの光路長を基準とした測長ビームの光路長の変化量、ひいては、参照鏡９を基準とした移動鏡８の位置（座標）を検出する。移動鏡８の位置を検出することによりマスクホルダ２（マスクステージＭＳＴ）のＸ軸方向における位置が検出される。そして、光学制御ユニットＢＣは、駆動装置でマスクホルダ２を移動しつつレーザ干渉計７によりマスクホルダ２の位置をモニタすることで、マスクステージＭＳＴの位置決め精度や動特性を計測する。そして、この計測結果に基づいて駆動装置ＢＤなどが調整される。
レーザ干渉計７、移動鏡８、及び参照鏡９は１つのブロック内に設けられているため、光学ブロックＢのステージ調整工程は、光学制御ユニットＢＣの制御のもとで独立して行われる。そして、光学制御ユニットＢＣには、マスクステージＭＳＴを調整するための調整パラメータが記憶される。なお、マスクステージＭＳＴのＹ軸方向における調整も同様に行われる。
【００５２】
図１２は、基板ステージＰＳＴを含むステージブロックＣの調整工程における装置構成の一例を示す模式図である。ステージブロックＣはステージ駆動装置ＣＤを有している。ステージ駆動装置ＣＤの駆動はステージ制御ユニットＣＣにより制御される。ここで、ステージ駆動装置ＣＤは、基板ホルダ１４をＸＹ方向、Ｚ軸方向、及びθＸ、θＹ方向に駆動する駆動装置を含むものであり、以下の説明では簡単のためステージ駆動装置ＣＤと適宜称する。
【００５３】
ステージブロックＣの調整工程では、ステージ調整が行われる。ステージ調整には、基板ステージＰＳＴの動特性（振動モード等）、位置決め精度、走査移動時の等速精度及び整定時間、駆動装置の制御性、及びセンサの直線性の調整などが含まれる。ここで、基板ホルダ１４の位置検出のために用いられる参照鏡１２は光学ブロックＢの投影光学系ＰＬの鏡筒に設けられており、ステージブロックＣには設けられていない。そこで、ステージブロックＣの調整工程においては、仮の参照鏡である仮基準部材１２Ｔが用いられる。ステージ制御ユニットＣＣは、レーザ干渉計１５より移動鏡１６にレーザビーム（測長ビーム）を照射するとともに仮基準部材１２Ｔにレーザビーム（参照ビーム）を照射する。照射した測長ビーム及び参照ビームに基づく移動鏡１６及び仮基準部材１２Ｔそれぞれからの反射光はレーザ干渉計１５の受光部で受光され、レーザ干渉計１５はこれら光を干渉し、参照ビームの光路長を基準とした測長ビームの光路長の変化量、ひいては、仮基準部材１２Ｔを基準とした移動鏡１６の位置（座標）を検出する。移動鏡１６の位置を検出することにより基板ホルダ１４（基板ステージＰＳＴ）のＸ軸方向における位置が検出される。そして、ステージ制御ユニットＣＣは、駆動装置ＣＤで基板ホルダ１４を移動しつつレーザ干渉計１５により基板ホルダ１４の位置をモニタすることで、基板ステージＰＳＴの位置決め精度や動特性を計測する。そして、この計測結果に基づいて駆動装置ＣＤなどが調整される。そして、ステージ制御ユニットＣＣには、基板ステージＰＳＴを調整するための調整パラメータが記憶される。なお、基板ステージＰＳＴのＹ軸方向における調整も同様に行われる。
【００５４】
以上、各ブロックの調整手順について説明した。
ところで、ステージブロックＣを製造するに際し、例えば基板ステージのＺ軸方向におけるストローク（調整値）を、投影光学系ＰＬの結像特性の計測結果に基づいて設定することができる。例えば、図１３の模式図に示すように、像面調整機構２０の調整により設定された投影光学系ＰＬの像面位置に基づいて、像面が基板ステージＰＳＴのＺ軸方向におけるストロークにおさまるように、基板ステージのストローク及びストローク中心位置が設定される。このように、図１４に示すフローチャート図のように、光学ブロック（第１の機能ブロック）Ｂの結像特性（状態）を計測し、この光学ブロックＢに接続するステージブロック（第２の機能ブロック）Ｃを製造する際に、投影光学系ＰＬの像面と基板ステージ上の感光基板Ｐ表面とが合致するように光学ブロックＢの結像特性の計測結果に基づいてステージブロックＣの基板ステージのＺ軸方向へのストローク（調整値）を設定し、この設定した調整値に基づいてステージブロックＣの製造を行う。こうすることにより、光学ブロックＢとステージブロックＣとを分けてデバイス製造工場に輸送し、結合する構成であっても、投影光学系ＰＬの像面位置と基板ステージＰＳＴ上の感光基板Ｐの表面とを円滑に合致することができる。もちろん、Ｚ軸方向だけでなく、投影光学系の各調整機構による投影光学系の像面位置に応じて、例えば基板ステージのθＸ及びθＹ方向（チルト方向）における移動ストロークを設定するようにしてもよい。
【００５５】
更に、照明ブロックＡを製造するに際し、例えば照明光学系ＩＬの照度分布（調整値）を、投影光学系ＰＬを介した感光基板Ｐ上での照度分布の計測結果に基づいて設定することができる。例えば、図１５に示す模式図のように、投影光学系ＰＬを介した露光光の照度が低い領域に対応する照明光学系ＩＬの照明領域における照度を高く設定して照明ブロックＡを製造することにより、感光基板Ｐ上においては良好な照度均一性を得ることができる。このように、図１６に示すフローチャート図のように、光学ブロック（第１の機能ブロック）Ｂの照度分布（状態）を計測し、この光学ブロックＢに接続する照明ブロック（第２の機能ブロック）Ａを製造する際に、投影光学系ＰＬの照度分布が均一になるように、光学ブロックＢの照度分布の計測結果に基づいて照明ブロックＡの照明光学系ＩＬの照度分布（調整値）を設定し、この設定した調整値に基づいて照明ブロックの製造を行う。こうすることにより、光学ブロックＢと照明ブロックＡとを分けてデバイス製造工場に輸送し、結合する構成であっても、照明光学系ＩＬ及び投影光学系ＰＬを介した露光光で感光基板Ｐを露光するに際し、感光基板Ｐ上において良好な照度均一性を得ることができる。なお、ここでは、投影光学系ＰＬの照度分布を予め計測し、この計測結果に基づいて、感光基板Ｐ上における照度むらをキャンセルするように照明光学系ＩＬの照度分布を調整するように説明したが、逆に、照明光学系ＩＬの照度分布を予め計測し、この計測結果に基づいて、感光基板Ｐ上における照度むらをキャンセルするように投影光学系ＰＬの照度分布を調整するようにしてもよい。
【００５６】
また、図１７に示すフローチャート図のように、照明ブロックＡ及び光学ブロックＢのそれぞれを製造した後、調整工程において、光学ブロックＢの投影光学系ＰＬの照度分布（状態）を計測し、この計測結果に基づいて、光学ブロックＢに接続される照明ブロックＡに対する照度に関する補正量を求め、この補正量に基づいて照明ブロックＡの照度分布を調整するようにしてもよい。これにより、光学ブロックＢの投影光学系ＰＬの照度分布が不均一であっても、投影光学系ＰＬの照度分布に応じて照明光学系ＥＬの照度分布が設定されているので、照明ブロックＡと光学ブロックＢとをドッキングした際も煩雑な照度調整を行うことなく感光基板Ｐ上において均一な照度を得ることができる。
【００５７】
≪輸送工程≫
輸送工程では、ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれが所定の輸送機、例えば温調付エアーサスペンション式トラックにより輸送される。トラックの荷台は密閉された空間を有し、ブロックはこの空間に配置されて輸送される。ここで、輸送の際には、ブロックのそれぞれを不純物質を通さずにしかもアウトガスの発生の少ない材料からなるシートにより梱包して輸送することが好ましい。また、トラックの荷台の前記空間を化学的にクリーンな気体、例えばドライエアなどにより満たし、輸送時におけるブロックの清浄度を維持することが好ましい。
【００５８】
≪結合工程≫
デバイス製造工場にブロックＡ、Ｂ、及びＣが輸送されたら、これらブロックどうしを結合する工程が行われる。
ブロックどうしを結合する際には、まず、図１８（ａ）に示すように、デバイス製造工場内（第２の場所）において、光学ブロックＢがキャスター７０上に載置され、所定の位置に配置される。次いで、図１８（ｂ）に示すように、光学ブロックＢのコラム１のうち開口部１０が設けられていない側部に架台７１が接続され、光学ブロックＢは架台７１を介して床（設置面）上に支持される。そして、架台７１で光学ブロックＢを支持した状態でキャスター７０が除かれる。これにより、架台７１に支持された状態の光学ブロックＢの下方には空間７２が形成される。
【００５９】
次いで、図１９（ａ）に示すように、光学ブロックＢの下方に設けられた空間７２に、ステージブロックＣが配置される。ステージブロックＣは、光学ブロックＢのうち開口部１０が設けられている側から、光学ブロックＢに対してＹ軸方向に沿ってスライド移動することにより配置される。こうして、図１９（ｂ）に示すように、ステージブロックＣの支持台１３上に光学ブロックＢのコラム１が支持されることで、光学ブロックＢとステージブロックＣとが結合（ドッキング）される。光学ブロックＢとステージブロックＣとを結合するに際し、光学ブロックＢに対してステージブロックＣをスライド移動することにより結合するようにしたので、結合時にクレーン等の大型装置を用いることなく比較的小さいスペースで結合作業を行うことができる。したがって、デバイス製造工場の設置スペースに制約されずに作業性良く結合作業を行うことができる。
【００６０】
ここで、図１９において、光学ブロックＢとステージブロックＣとを結合するに際し、各ブロックＢ、Ｃどうしの長手方向が略直交するように互いに結合されるようになっている。すなわち、光学ブロックＢはＸ軸方向を長手方向に設定されており、ステージブロックＣはＹ軸方向を長手方向に設定されている。このように、各ブロックＢ、Ｃどうしの長手方向を略直交するように互いに結合することにより、露光処理本体部ＥＸの設置面積をコンパクト化できる。
【００６１】
そして、図２０に示すように、照明ブロックＡが床（設置面）上の所定の位置に設置され、照明ブロックＡ、光学ブロックＢ、及びステージブロックＣのそれぞれが結合（ドッキング）され、露光処理本体部ＥＸとなる。照明ブロックＡ、光学ブロックＢ、及びステージブロックＣは結合されることにより機械的及び光学的に接続する。なお、図１に示した搬送ブロックＧ、Ｈ、及びチャンバブロックＣＨも結合される。ここで、照明ブロックＡは、光学ブロックＢ及びステージブロックＣとは独立して設けられ、照明ブロックＡと床との間には不図示の防止ユニットが設けられている。したがって、床から照明ブロックＡに対して伝わる振動は防振ユニットにより吸収される。同様に、ステージブロックＣの下部には防振ユニット１８が設けられているため、床（設置面）からステージブロックＣ及び光学ブロックＢに対して伝わる振動は防振ユニット１８で吸収される。
【００６２】
各ブロックＡ、Ｂ、及びＣが結合されたら、これら各ブロックに対応して設けられた制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣのそれぞれに対して制御装置ＣＯＮＴが接続される。制御装置ＣＯＮＴは制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣを介して各ブロックＡ、Ｂ、及びＣを制御する。
【００６３】
光学ブロックＢとステージブロックＣとが結合されたら、光学ブロックＢのＡＦ検出系１１がステージブロックＣの基板ステージＰＳＴのＺ軸方向における位置（状態）を検出する。すなわち、ＡＦ検出系１１により、光学ブロックＢとステージブロックＣとの相互の位置誤差が検出される。制御装置ＣＯＮＴは、この位置誤差を補正する補正量を設定し、記憶する。そして、設定した補正値に基づいて、基板ステージＰＳＴの調整作業が行われる。具体的には、例えば図２１に示すように、投影光学系ＰＬのＺ軸方向に関する像面位置が、基板ステージＰＳＴのＺ軸方向に関する初期設定ストローク（露光装置製造工場で設定されたストローク）内におさまっていなかったら、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬの像面位置が基板ステージＰＳＴのストローク内におさまるように、ストロークの中心位置をＺ軸方向に所定量シフトする（あるいはストロークを大きくする）。
ここで、投影光学系ＰＬの像面位置に関する情報は光学制御ユニットＢＣに記憶されいるため、制御装置ＣＯＮＴは前記ＡＦ検出系１１の検出結果と前記記憶されている像面位置に関する情報とに基づいて、投影光学系ＰＬと基板ステージＰＳＴのＺ軸方向における位置とを合致することができる。このように、光学ブロックＢとステージブロックＣとのドッキング後の僅かな調整作業により、投影光学系ＰＬの像面位置と基板ステージＰＳＴのＺ軸方向における位置とを容易に合致させることができる。なお、基板ステージＰＳＴのＺ軸方向における全移動ストロークは予め大きく設定されているので、ストロークの中心位置をシフトできる。なお、基板ステージＰＳＴのストロークの中心位置をシフトしてもストローク内に像面をおさめることができない場合には、像面調整機構２０を駆動して投影光学系ＰＬの像面位置を変更すればよい。
【００６４】
ここで、マスクステージＭＳＴと投影光学系ＰＬとの位置調整は、これらは同じブロックに設けられ、露光装置製造工場において機械的及び光学的に精度良く位置決め・調整されているので、デバイス製造工場においては調整作業を行う必要がない。
【００６５】
そして、ドッキング後において、露光装置の性能確認作業が行われる。例えば、ＴＦＤ（トータル・フォーカス・デプス）確認、すなわち、投影領域の複数点におけるフォーカス位置を確認作業が行われる。あるいは、マスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴの同期移動精度確認作業が行われる。
【００６６】
なお、光学ブロックＢとステージブロックＣとの間（あるいは、光学ブロックＢと照明ブロックＡとの間）に、光軸に対して傾斜方向のずれが生じている場合には、光学ブロックＢの一部に設けられた反射鏡及びステージブロックＣの一部に設けられた反射鏡のそれぞれに例えばレーザビームを照射し、反射したレーザービームの光情報に基づいて、光学ブロックＢとステージブロックＣとの相対位置情報を検出し、この検出結果に基づいて、光学ブロックＢとステージブロックＣとの相対位置を調整（補正）するようにしてもよい。このときの光学ブロックＢとステージブロックＣとの相対位置の調整はこれらブロックＢ、Ｃ間に設けられた所定の駆動装置（アクチュエータ）により行われる。
【００６７】
以上説明したように、露光光ＥＬが通過する露光処理本体部ＥＸを複数の機能ブロックＡ、Ｂ、及びＣに分けるとともに、これら機能ブロックＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれに動作を調整する制御ユニットＡＣ、ＢＣ、及びＣＣを設けたので、各機能ブロックＡ、Ｂ、及びＣ毎に動作確認及び調整作業を行うことができる。
したがって、露光装置製造工場において全体を組み立ててから調整し、デバイス製造工場においても調整作業をするといった２重の作業を省略あるいは簡略化できる。そして、デバイス製造工場に露光処理本体部を輸送する際には、機能ブロック毎に輸送すればよいので、露光装置全体が大型化しても輸送作業を円滑に行うことができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、マスクステージＭＳＴと投影光学系ＰＬとが同じブロックとなっているが、もちろん、マスクステージを含むブロックと投影光学系を含むブロックとに分けてもよい。一方、マスクステージ及び投影光学系を１つのブロックとし、このブロック（光学ブロック）に、露光処理において所定の精度が要求される各光学系（投影光学系、ＡＦ検出系、及びアライメント光学系等）を集約して設けることにより、これら光学系の異なるブロック間での調整作業がいらないので、装置精度を維持できる。
【００６９】
なお、上記実施形態における露光装置ＳＹＳ（露光処理本体部ＥＸ）は、互いに隣接する複数の投影光学系を有する、いわゆるマルチレンズスキャン型露光装置であるが、投影光学系が１つである走査型露光装置ついても、本発明を適用することができる。更に、本実施形態の露光装置ＳＹＳとして、マスクＭと感光基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを露光する走査型露光装置の他に、マスクＭと感光基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを露光し、感光基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート型の露光装置にも適用することができる。
【００７０】
なお、露光装置ＳＹＳの用途としては角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば、半導体製造用の露光装置や薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。
【００７１】
投影光学系ＰＬの倍率は等倍系のみならず、縮小系及び拡大系のいずれでもよい。投影光学系ＰＬとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、Ｆ２レーザを用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にする。
【００７２】
基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。
【００７３】
ステージの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニットと電機子ユニットのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側（ベース）に設ければよい。
【００７４】
基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−１６６４７５号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【００７５】
マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−３３０２２４号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【００７６】
以上のように、本願実施形態の露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００７７】
半導体デバイスは、図２２に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板（ウエハ、ガラスプレート）を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置によりマスクのパターンを基板に露光する基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、露光光が通過する露光処理本体部を複数の機能ブロックに分けるとともに、これら機能ブロックのそれぞれに動作を調整する制御ユニットを設けたので、各機能ブロックを独立した装置として各機能ブロック毎に動作を調整できる。したがって、露光装置全体を組み立ててから調整する作業を省略あるいは簡略化でき、露光装置を据え付けるまでの工期を短期化できる。また、露光処理本体部を輸送する際には、機能ブロック毎に輸送すればよいので、露光装置全体が大型化しても輸送作業を作業性良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の露光装置の一実施形態を示す概略正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】照明ブロックを示す斜視図である。
【図４】光学ブロックを示す斜視図である。
【図５】投影光学系の一実施形態を示す概略構成図である。
【図６】像面調整機構により像面位置が調整される様子を説明するための図である。
【図７】像面調整機構により像面位置が調整される様子を説明するための図である。
【図８】ステージブロックを示す斜視図である。
【図９】本発明の露光装置の製造方法を説明するための図である。
【図１０】光学ブロックの調整工程を説明するための模式図である。
【図１１】ステージブロックの調整工程を説明するための模式図である。
【図１２】照明ブロックの調整工程を説明するための模式図である。
【図１３】ブロック製造工程の一例を説明するための模式図である。
【図１４】ブロック製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【図１５】ブロック製造工程の一例を説明するための模式図である。
【図１６】ブロック製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【図１７】調整工程の一例を示すフローチャート図である。
【図１８】露光処理本体部の結合工程を説明するための図である。
【図１９】露光処理本体部の結合工程を説明するための図である。
【図２０】露光処理本体部の結合工程を説明するための図である。
【図２１】結合工程におけるブロック間相互の誤差を補正する工程を説明するための図である。
【図２２】半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
Ａ…照明ブロック（機能ブロック）、ＡＣ…照明制御ユニット、
Ｂ…光学ブロック（機能ブロック）、ＢＣ…光学制御ユニット、
Ｃ…ステージブロック（機能ブロック）、ＣＣ…ステージ制御ユニット、
ＣＯＮＴ…制御装置、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光処理本体部、
Ｇ…搬送ブロック、Ｈ…搬送ブロック、ＩＬ…照明光学系、Ｍ…マスク、
ＭＳＴ…マスクステージ、Ｐ…感光基板、ＰＬ…投影光学系、
ＰＳＴ…基板ステージ、　ＳＹＳ…露光装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an exposure apparatus having an exposure processing body for illuminating a mask with exposure light and exposing a pattern of the mask on a photosensitive substrate.
[0002]
[Prior art]
Microdevices such as liquid crystal display elements and semiconductor elements are manufactured by a so-called photolithography technique of transferring a pattern formed on a mask onto a substrate (photosensitive substrate). An example of the structure of an exposure apparatus used in this photolithography process is described in the following patent documents.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-212266
[Patent Document 2]
JP-A-2000-243693
[Patent Document 3]
JP-A-2000-260691
[Patent Document 4]
JP 2001-307983 A
[Patent Document 5]
JP 2000-100897 A
[Patent Document 6]
JP 2000-164493 A
[0004]
As described in the above patent document, an exposure apparatus is provided on an optical path of exposure light and exposes a mask pattern to a photosensitive substrate, and a mask that conveys the mask to the exposure processing body. It has a transport system, a substrate transport system for transporting the photosensitive substrate to the exposure processing main body, a control system for controlling the operation of the exposure apparatus, and a plurality of peripheral devices such as a chamber for accommodating them. The exposure processing main body is provided on the optical path of the exposure light, and includes a mask stage for supporting the mask, a substrate stage for supporting the photosensitive substrate, an illumination optical system for illuminating the mask with the exposure light, and an exposure optical system. A projection optical system for projecting the illuminated mask pattern onto the photosensitive substrate.
[0005]
Conventionally, an exposure apparatus has been manufactured by individually manufacturing each of the stages, the optical system, and the transport system as a unit in an exposure apparatus manufacturing factory, and assembling and adjusting these units. Here, the adjustment process includes a device accuracy measurement and an operation check operation. When an exposure apparatus manufactured at the exposure apparatus manufacturing factory is delivered to a device manufacturing factory that manufactures devices by operating the exposure apparatus, the exposure processing main body and peripheral devices are divided and transported for easy transport. However, reassembly and adjustment are performed again in a device manufacturing factory.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described prior art has the following problems.
In recent years, with the demand for larger photosensitive substrates for manufacturing devices, it is necessary to increase the size of the exposure apparatus, but as the size of the exposure apparatus increases, transportation between the exposure apparatus manufacturing factory and the device manufacturing factory becomes difficult. Become. In this case, it is conceivable that the exposure apparatus is divided and transported. Conventionally, it has been performed to transport the exposure processing main unit and peripheral devices separately and assemble them at the device manufacturing factory because there is no problem with the accuracy of the device.However, the exposure processing main unit is transported separately at the device manufacturing factory. Since assembling causes inconvenience in terms of apparatus accuracy, the exposure processing main unit has to be transported integrally without being divided after being manufactured at the exposure apparatus manufacturing factory. Therefore, a technique is required that can maintain the accuracy of the apparatus even when the exposure processing main body is divided and transported and assembled at a device manufacturing factory.
[0007]
Further, in the above-described prior art, the adjustment process of the exposure apparatus is configured to be performed twice in the exposure apparatus manufacturing factory and the device manufacturing factory, and there is also a problem that the construction period until the exposure apparatus is installed in the device manufacturing factory becomes long. Occurs.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an exposure apparatus and a method of manufacturing an exposure apparatus that can be smoothly transported even when the apparatus is enlarged, and that can shorten the time required for installation while maintaining apparatus accuracy. The purpose is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the present invention employs the following configuration corresponding to FIGS. 1 to 22 shown in the embodiments.
An exposure apparatus (SYS) of the present invention has an exposure processing body (EX) that illuminates a mask (M) with exposure light (EL) and exposes a pattern of the mask (M) to a photosensitive substrate (P). , The exposure processing main unit (EX) includes a plurality of functional blocks (A, B, C) divided according to functions, and the plurality of functional blocks (A, B, C). , B, and C), and a control unit (AC, BC, CC) capable of adjusting the operation for each.
According to the present invention, the exposure processing main unit through which the exposure light passes is divided into a plurality of functional blocks, and a control unit that adjusts the operation of each of the functional blocks is provided, so that the operation check and adjustment are performed for each functional block. Work can be done.
Since the exposure processing main body may be transported for each functional block when transporting, the transport operation can be performed smoothly even if the entire exposure apparatus becomes large. Since the operation check and the adjustment work can be performed for each functional block, for example, if the adjustment work is performed for each block in the exposure apparatus manufacturing factory, the adjustment work after assembly in the device manufacturing factory that is the transport destination can be simplified or performed. Can be omitted. Therefore, the period required for installing the exposure apparatus can be shortened.
[0010]
The method of manufacturing an exposure apparatus according to the present invention includes an exposure apparatus having an exposure processing body (EX) for illuminating a mask (M) with exposure light (EL) and exposing a pattern of the mask (M) to a photosensitive substrate (P). In the manufacturing method of (1), a first block manufacturing step of manufacturing a first functional block (B) constituting the exposure processing main body (EX), a measuring step of measuring a state of the first functional block (B), A second block manufacturing step of forming an exposure processing main body (EX) and manufacturing second functional blocks (A, C) connected to the first functional block (B); The step is an adjustment value for adjusting the second function block (A, C) based on the measurement result measured in the measurement step so that a predetermined performance is generated when the first and second function blocks are connected. , And the second functional block (A, C Characterized in that to produce a.
According to the present invention, when the exposure processing main unit is divided into the first functional block and the second functional block and connected to each other, the state of the first functional block is measured, and based on the measurement result, By manufacturing the second function block by obtaining an adjustment value for adjusting the second function block, even if there is an error between the function blocks, the error can be canceled based on the adjustment value. Therefore, the exposure processing main body can exhibit predetermined performance.
[0011]
The method of manufacturing an exposure apparatus according to the present invention includes an exposure apparatus having an exposure processing body (EX) for illuminating a mask (M) with exposure light (EL) and exposing a pattern of the mask (M) to a photosensitive substrate (P). In the manufacturing method of (1), a block manufacturing step of manufacturing each of a plurality of functional blocks (A, B, and C) constituting the exposure processing main body (EX) at a first location, and the manufactured functional blocks (A and B) , C) at a first location, and a transporting step of transporting each of the adjusted functional blocks (A, B, C) to a second location different from the first location; And a combining step of combining a plurality of functional blocks (A, B, C) at the second location.
According to the present invention, the exposure processing main body is composed of a plurality of functional blocks, and the functional blocks manufactured in the first place are adjusted and then transported, so that these functional blocks are combined in the second place. In this case, it is possible to manufacture an exposure processing main body capable of exhibiting a predetermined performance without performing a complicated adjustment operation. Therefore, the exposure apparatus can be installed at the second location within a short period of time.
[0012]
The manufacturing method of an exposure apparatus according to the present invention includes an exposure apparatus having an exposure processing main unit (EX) that illuminates a mask (M) with exposure light (EL) and exposes a pattern of the mask (M) to a photosensitive substrate (P). In the manufacturing method of (1), manufacturing and function adjustment are performed for each of a plurality of functional blocks (A, B, C) constituting the exposure processing main body (EX), and a plurality of functions are adjusted for each of the functional blocks (A, B, C). Are transported to the operation location of the exposure apparatus (SYS), and the plurality of functional blocks (A, B, C) are combined at the operation location to expose the exposure processing main unit (EX) It is characterized by assembling.
According to the present invention, the exposure processing main body is composed of a plurality of functional blocks, and by manufacturing and adjusting the functions of each of these functional blocks, it is only necessary to combine these adjusted functional blocks at the operation place of the exposure apparatus. An exposure apparatus exhibiting a predetermined performance can be manufactured.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an exposure apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic front view showing an embodiment of the exposure apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a side view of FIG.
1 and 2, the exposure apparatus SYS has an exposure processing main body EX that illuminates the mask M with exposure light EL and exposes the pattern of the mask M to the photosensitive substrate P.
The exposure processing main body EX includes a mask stage MST that supports the mask M, a substrate stage PST that supports the photosensitive substrate P, and an illumination optical system IL that illuminates the mask M supported by the mask stage MST with exposure light EL. And a projection optical system PL for projecting the pattern of the mask M illuminated by the exposure light EL onto a photosensitive substrate P supported on a substrate stage PST. The projection optical system PL is composed of a plurality (seven) of projection optical modules PLa to PLg, and the exposure apparatus SYS (exposure processing main unit EX) according to the present embodiment uses the mask M and the photosensitive member for the projection optical system PL. This is a so-called multi-lens scan type exposure apparatus that illuminates the mask M with the exposure light EL while synchronously moving the substrate P in a predetermined direction and exposes the pattern of the mask M to the photosensitive substrate P.
[0014]
Here, in the following description, the direction (scanning direction) in which the mask M and the photosensitive substrate P move synchronously in the horizontal plane is the Y-axis direction, and the direction perpendicular to the scanning direction (non-scanning direction) in the horizontal plane is the X-axis direction. The direction orthogonal to the direction, the X-axis direction, and the Y-axis direction is defined as a Z-axis direction. The directions around the X-axis, Y-axis, and Z-axis are assumed to be the θX, θY, and θZ directions, respectively.
[0015]
The exposure apparatus SYS includes the exposure processing main body EX disposed on the optical path of the exposure light EL, a mask transport system MR that is provided separately from the exposure processing main body EX and transports the mask M, and a photosensitive substrate P. And a substrate transfer system PR for transferring. The mask transport system MR includes a mask loader and an unloader that transport the mask M to the mask stage MST of the exposure processing main body EX. The substrate transport system PR includes a substrate loader and an unloader that transport the photosensitive substrate P to the substrate stage PST of the exposure processing main body EX. Further, each of the mask transport system MR and the substrate transport system PR has a robot arm capable of transporting the mask M and the photosensitive substrate P, respectively. The exposure processing main body part EX, the mask transport system MR, and the substrate transport system PR are housed in a chamber CH, and maintain cleanliness in terms of particles and chemicals. The mask transport system MR, the substrate transport system PR, and the chamber CH constitute a peripheral device for the exposure processing main unit EX that exposes the pattern of the mask M to the photosensitive substrate P. Further, the exposure apparatus SYS includes, as peripheral devices, an air-conditioning system that controls and purifies the environment (for example, temperature) in the chamber CH, an operation display section that performs operation input and operation display related to exposure processing, an optical system and a transport system. And a liquid temperature control system for supplying a cooling liquid to the motor and other actuators.
[0016]
The exposure processing main unit EX is divided into a plurality of functional blocks A, B, and C by function. The exposure processing main unit EX includes an illumination block A including an illumination optical system IL for illuminating the mask M with the exposure light EL, a mask stage MST supporting the mask M, and a projection for projecting a pattern of the mask M illuminated with the exposure light EL. It has an optical block B including an optical system PL, and a stage block C including a substrate stage PST for supporting the photosensitive substrate P. The lighting block A has a lighting control unit AC provided corresponding to the lighting block A and capable of adjusting the operation of the lighting block A.
The optical block B has an optical control unit BC provided corresponding to the optical block B and capable of adjusting the operation of the optical block B. The stage block C has a stage control unit CC provided corresponding to the stage block C and capable of adjusting the operation of the stage block C. The exposure apparatus SYS is connected to the control units AC, BC, and CC, and includes a control unit CONT that controls the exposure processing main unit EX by controlling the control units AC, BC, and CC. Here, the control device CONT controls the sequence of the operation of the exposure processing main unit EX by controlling the control units AC, BC, and CC. The control device CONT can also control the operation of the entire exposure apparatus SYS.
[0017]
On the other hand, the mask transport system MR that transports the mask M is also formed into a block (unit) to form the mask transport block G. The substrate transport system PR for transporting the photosensitive substrate P is also formed into a unit (unit) to form a substrate transport block H. Further, the chamber CH forms a chamber block.
[0018]
FIG. 3 is a schematic perspective view showing the illumination block A. In FIG. 3, the optical elements constituting the illumination optical system IL are accommodated in a housing section 100, and these optical elements and the housing section 100 are integrated to form an illumination block A. As shown in FIGS. 2 and 3, the lighting block A (housing unit 100) has a lower end portion installed on a floor of a device manufacturing factory, which is an installation surface, and a column 101 extending in the Z-axis direction (vertical direction). A beam projecting portion 102 protruding in the −Y direction from the upper end portion of the support portion 100 and an emitting portion connected to the −Y side end of the beam projecting portion 102 and having an emission port of the exposure light EL directed in the −Z direction. 103. The illumination block A can be independently driven and adjusted by the illumination control unit AC, and can be independently transported (transported). Here, although not shown, the illumination optical system IL includes a plurality of light sources, a light guide that once collects light beams emitted from the plurality of light sources, and then uniformly distributes the light beams, and a light guide on the optical path of the exposure light EL. A filter for adjusting the illuminance of the exposure light EL with respect to the mask M, an optical integrator for converting a light flux from the light guide into a light flux (exposure light) having a uniform illuminance distribution, and an exposure light EL from the optical integrator And a condenser lens that forms an image of the exposure light EL passing through the blind on a mask M. Exposure light EL from the condenser lens illuminates the mask M with a plurality of slit-shaped illumination regions. In this embodiment, a mercury lamp is used as a light source, and as exposure light EL, g-line (436 nm), h-line (405 nm), and i-line (365 nm), which are wavelengths required for exposure, by a wavelength selection filter not shown. ) Is used. As the exposure light EL, far ultraviolet light (DUV light) such as KrF excimer laser light (wavelength: 248 nm) in addition to ultraviolet bright lines (g line, h line, i line) emitted from the mercury lamp. Or ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and F 2 Vacuum ultraviolet light (VUV light) such as laser light (wavelength 157 nm) may be used.
[0019]
Then, the illumination control unit AC controls the illumination block A such as an operation for driving the light source, an operation for moving the filter for adjusting the illuminance on the optical path of the exposure light EL, and an operation for adjusting the aperture by driving the blind. The operation related to driving is performed independently via the driving device, and this operation can be adjusted independently. For example, the illumination control unit AC can independently drive the light source and adjust the illuminance distribution of the emitted exposure light EL using a filter or the like.
[0020]
As shown in FIGS. 1 and 2, the optical block B includes a mask stage MST provided on the column 1 and a projection optical system PL supported on the column 1. As described above, the projection optical system PL includes the plurality of projection optical modules PLa to PLg, and among the plurality of projection optical modules PLa to PLg, the projection optical modules PLa, PLc, PLe, and Plg are arranged in the X-axis direction. The projection optical modules PLb, PLd, PLf are arranged side by side and arranged in the X-axis direction. Further, the projection optical modules PLa, PLc, PLe, Plg arranged in the X-axis direction and the projection optical modules PLb, PLd, PLf arranged in the X-axis direction are displaced in the Y-axis direction. It is arranged in a shape. That is, each of the projection optical modules PLa to PLg arranged in a staggered manner is arranged by displacing adjacent projection optical modules (for example, projection optical modules PLa and PLb, PLb and PLc) by a predetermined amount in the Y-axis direction. ing.
[0021]
FIG. 4 is a schematic perspective view showing the optical block B. As shown in FIG. 4, the column 1 is provided at an upper support 1A for supporting the mask stage MST, a leg 1B extending below each of the four corners of the upper support 1A, and a lower end of the leg 1B. And a lower support 1C supported on a support surface of a support 13 of a stage block C described later. Of the four legs 1B, the legs 1B arranged in the Y-axis direction are connected by a connection member 1D. On the other hand, among the four legs 1B, the legs 1B arranged in the X-axis direction are not connected, and the side of the column 1 in the X-axis direction has a large opening. Is formed.
[0022]
The mask stage MST is provided on the column 1 and holds a mask M, a pair of linear motors 3 and 3 that can move the mask holder 2 on the column 1 by a predetermined stroke in the Y-axis direction, 1 and a pair of guides 4 and 4 for guiding the mask holder 2 moving in the Y-axis direction. The mask holder 2 holds the mask M via a vacuum chuck. An opening K through which the pattern image of the mask M passes is formed in the center of the mask holder 2. An opening continuous with the opening K of the mask holder 2 is also formed in the upper support 1A of the column 1. Each of the linear motors 3 includes a pair of stators 3A including coil units (armature units) provided in the upper support portion 1A of the column 1 so as to extend in the Y-axis direction, and is provided corresponding to the stator 3A. And a mover 3B composed of a magnet unit fixed to the mask holder 2 via a connecting member. A moving magnet type linear motor 3 is constituted by the stator 3A and the mover 3B, and the mask holder 2 is driven by an electromagnetic interaction between the mover 3B and the stator 3A, whereby the Y-axis is moved. Move in the direction. Here, each of the stators 3A is floatingly supported on the column 1 by a plurality of air bearings which are non-contact bearings. Therefore, the stator 3A moves in the −Y direction according to the movement of the mask holder 2 in the + Y direction according to the law of conservation of momentum. The movement of the stator 3A cancels the reaction force caused by the movement of the mask holder 2 and can prevent a change in the position of the center of gravity. Each of the guides 4 guides the mask holder 2 that moves in the Y-axis direction, and is fixed at the upper support 1A of the column 1 so as to extend in the Y-axis direction. An air bearing (not shown), which is a non-contact bearing, is provided between the mask holder 2 and the guides 4, 4, and the mask holder 2 is supported by the guide 4 in a non-contact manner.
[0023]
Although not shown in FIG. 4, as shown in FIG. 1, the optical block B is provided on the column 1 and detects the position of the mask stage MST (mask holder 2) in the X-axis direction. have. A moving mirror 8 is provided at one end of the mask holder 2 in the X-axis direction, and a reference mirror 9 is provided on the column 1. The laser interferometer 7 irradiates the movable mirror 8 with a laser beam (length measuring beam) and irradiates the reference mirror 9 with a laser beam (reference beam). The reflected light from each of the movable mirror 8 and the reference mirror 9 based on the irradiated measurement beam and the reference beam is received by the light receiving section of the laser interferometer 7, and the laser interferometer 7 interferes with these lights, and the optical path length of the reference beam And the position (coordinates) of the movable mirror 8 with respect to the reference mirror 9 is detected. By detecting the position of the movable mirror 8, the position of the mask stage MST (mask holder 2) in the X-axis direction is detected. Although not shown, the optical block B includes a movable mirror and a reference mirror used for detecting the position of the mask stage MST in the Y-axis direction, and a Y-axis direction position detector that can irradiate the movable mirror and the reference mirror with a laser beam. Laser interferometer.
[0024]
Then, the optical control unit BC drives the optical block B such as an operation of driving the mask holder 2 via each driving device including the linear motor 3 and an operation of detecting the position of the mask holder 2 by a laser interferometer. Is performed independently, and this operation can be adjusted independently. Further, the optical block B can be transported alone. For example, the optical control unit BC detects the position of the mask holder 2 with a laser interferometer in a state where the optical block B is not connected to another block, and, based on the detection result, via a driving device such as the linear motor 3. It is possible to control the position of the mask holder 2 (mask M). Furthermore, the optical control unit BC can independently control, for example, the controllability of the actuator (drive device) and the linearity of the sensor.
[0025]
As shown in FIG. 1, the position in the Z-axis direction of the surface (exposed surface) of the photosensitive substrate P supported on the substrate stage PST is detected on the lower surface of the upper support 1A of the column 1 in the optical block B. An AF detection system 11 is provided. A plurality of AF detection systems 11 are provided, and can detect positions in the Z-axis direction at a plurality of points on the surface of the photosensitive substrate P. Thus, the AF detection system 11 can detect the position of the photosensitive substrate P in the Z-axis direction and the position (posture) in the θX and θY directions. At a predetermined position on the side surface of the lens barrel of the projection optical system PL, a reference mirror 12 used in a detection operation of a laser interferometer for detecting the position of the substrate stage PST in the XY directions described later is provided. Further, although not shown, the optical block B is also provided with an alignment optical system for performing positioning between the mask M and the photosensitive substrate P.
[0026]
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing one projection optical module PLf of the projection optical system PL. The other projection optical modules PLa to PLe and PLg have the same configuration as the projection optical module PLf. In the present embodiment, the projection optical system PL (projection optical module) is an equal-size erecting optical system. 5, the projection optical module PLf includes a shift adjustment mechanism 23, two sets of catadioptric optical systems 24 and 25, an image plane adjustment mechanism 20, a field stop (not shown), and a scaling adjustment mechanism 27. ing.
The light beam transmitted through the mask M enters the shift adjusting mechanism 23. The shift adjusting mechanism 23 includes a parallel flat glass plate 23A rotatably provided around the X axis and a parallel flat glass plate 23B provided rotatably about the Y axis. The parallel flat glass plate 23A is rotated around the X axis by a driving device 40A such as a motor, and the parallel flat glass plate 23B is rotated around the Y axis by a driving device 40B such as a motor.
As the parallel flat glass plate 23A rotates around the X axis, the image of the pattern of the mask M on the photosensitive substrate P shifts in the Y axis direction, and when the parallel flat glass plate 23B rotates around the Y axis, the photosensitive substrate P The upper image of the pattern of the mask M shifts in the X-axis direction. The driving speed and the driving amount of the driving devices 40A and 40B are independently controlled by the optical control unit BC. Each of the driving devices 40A and 40B rotates each of the parallel flat glass plates 23A and 23B at a predetermined speed (a predetermined angle) under the control of the optical control unit BC.
The light beam transmitted through the shift adjusting mechanism 23 enters a first set of catadioptric optical system 24.
[0028]
The catadioptric optical system 24 forms an intermediate image of the pattern of the mask M, and includes a right-angle prism (correction mechanism) 28, a lens 29, and a concave mirror 30. The right-angle prism 28 is provided so as to be rotatable around the Z axis, and is rotated around the Z axis by a driving device 41A such as a motor. The image of the pattern of the mask M on the photosensitive substrate P is rotated about the Z axis by the rotation of the right-angle prism 28 about the Z axis. That is, the right-angle prism 28 has a function as a rotation adjusting mechanism. The drive speed and drive amount of the drive device 41A are controlled by the optical control unit BC. The driving device 41A rotates the right-angle prism 28 at a predetermined speed (a predetermined angle) under the control of the optical control unit BC.
A field stop (not shown) is arranged at an intermediate image position of the pattern formed by the catadioptric optical system 24. The field stop sets a projection area on the photosensitive substrate P. In this embodiment, the field stop has a trapezoidal opening, and the projection area on the photosensitive substrate P is defined in a trapezoidal shape by the field stop. The light beam transmitted through the field stop enters the second set of catadioptric optical system 25.
[0029]
The catadioptric optical system 25 includes a right-angle prism (correction mechanism) 31 as a rotation adjusting mechanism, a lens 32, and a concave mirror 33, like the catadioptric optical system 24. The right-angle prism 31 also rotates around the Z-axis by driving a driving device 41B such as a motor, and rotates the image of the pattern of the mask M on the photosensitive substrate P around the Z-axis. The driving speed and the driving amount of the driving device 41B are controlled by the optical control unit BC, and the driving device 41B moves the right-angle prism 31 at a predetermined speed (a predetermined angle) based on the control of the optical control unit BC. )Rotate.
[0030]
The light beam emitted from the catadioptric optical system 25 passes through a scaling adjustment mechanism (correction mechanism) 27 and forms an image of the pattern of the mask M on the photosensitive substrate P at an erecting equal magnification.
The scaling adjustment mechanism 27 moves the lens in the Z-axis direction as shown in FIG. 5, or includes a three-lens configuration, for example, a concave lens, a convex lens, a concave lens, and a convex lens positioned between the concave lens and the concave lens. By moving in the Z-axis direction, the magnification (scaling) of the image of the pattern of the mask M is adjusted. In the case of FIG. 5, the convex lens is moved by the driving device 42, and the driving device 42 is controlled by the optical control unit BC. The driving device 42 moves the convex lens by a predetermined amount at a predetermined speed under the control of the optical control unit 42. The convex lens may be a biconvex lens or a plano-convex lens.
[0031]
On an optical path between the two sets of catadioptric optical systems 24 and 25, an image plane adjusting mechanism 20 for adjusting the image forming position of the projection optical module and the inclination of the image plane is provided. The image plane adjusting mechanism 20 is provided near a position where an intermediate image is formed by the catadioptric optical system 24. That is, the image plane adjustment mechanism 20 is provided at a position substantially conjugate to the mask M and the photosensitive substrate P. The image plane adjusting mechanism 20 includes a first optical member 21, a second optical member 22, an air bearing (not shown) that supports the first optical member 21 and the second optical member 22 in a non-contact state, and a second optical member. Drive devices 43 and 44 for moving the first optical member 21 with respect to 22 are provided. Each of the first optical member 21 and the second optical member 22 is a glass plate formed in a wedge shape and capable of transmitting the exposure light EL, and constitutes a pair of wedge-shaped optical members. The exposure light EL passes through each of the first optical member 21 and the second optical member 22. The driving amount and driving speed of the driving devices 43 and 44, that is, the relative moving amount and moving speed of the first optical member 21 and the second optical member 22 are controlled by the optical control unit BC.
[0032]
FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the imaging position of the projection optical module (projection optical system) changes when the first optical member 21 is slid in the Y-axis direction with respect to the second optical member 22. As shown in FIG. 6, the first optical member 21 includes a first incident surface 21a as a light incident surface and a first exit surface 21b as a light exit surface obliquely intersecting the first incident surface 21a. Have. The second optical member 22 is provided so as to face the first emission surface 21b of the first optical member 21, and has a second incidence surface 22a as a light incidence surface substantially parallel to the first emission surface 21b; The first optical member 21 has a second exit surface 22b as a light exit surface substantially parallel to the first entrance surface 21a. Then, the first optical member is slid from the position shown by the broken line (see reference numeral 21 ′) to the position shown by the solid line (see reference numeral 21), whereby the first incident surface 21 a of the first optical member 21 and the second optical member are moved. The relative dimension (thickness) of the second 22 to the second emission surface 22b is changed. Then, the imaging position is changed by the distance δ. That is, as shown in FIG. 6, the first optical member 21 moves to the −Y side, and the relative size between the first incident surface 21a of the first optical member 21 and the second exit surface 22b of the second optical member 22 becomes smaller. As the size increases, the imaging position shifts to the −Z side. On the other hand, when the relative size becomes smaller, the image forming position shifts to the + Z side. Therefore, by sliding the first optical member 21 relative to the second optical member 22 in the Y-axis direction, the image plane adjusting mechanism 20 adjusts the image forming position of each of the projection optical systems PL (projection optical modules PLa to PLg). can do.
[0033]
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the position of the image plane when the first optical member 21 is moved with respect to the second optical member 22 using the driving devices 43 and 44. As shown in FIG. 7 (a1), the first optical member 21 is slid in the Y-axis direction with respect to the second optical member 22 from a position shown by a broken line (see reference numeral 21 ') to a position shown by a solid line (see reference numeral 21). By moving, as shown in FIG. 7 (a2), the position of the image plane of the pattern moves in the Z-axis direction, that is, the direction orthogonal to the image plane. In the example shown in FIG. 7A1, the relative size between the first incident surface 21a of the first optical member 21 and the second exit surface 22b of the second optical member 22 by moving the first optical member 21 to the + Y side. Becomes smaller, the image plane moves to the + Z side. Here, the moving amount δ of the image plane in the Z-axis direction is based on the driving amount (correction amount) of the driving device 43 (44). The relationship between the driving amount of the driving device 43 (44) and the moving amount δ of the image plane in the Z-axis direction can be obtained in advance, for example, by experiment or numerical calculation. Then, the relationship is stored in the optical control unit BC.
[0034]
As shown in FIG. 7 (b1), the first optical member 21 is rotated around the Z-axis with respect to the second optical member 22 from a position shown by a broken line (see reference numeral 21 ') to a position shown by a solid line (see reference numeral 21). By rotating, that is, by relatively rotating the first and second optical members 21 and 22, which are a pair of wedge-shaped optical members, around the optical axis of an optical path passing therethrough, FIG. As shown in (2), the image plane of the pattern is inclined with respect to the XY plane including the X axis and the Y axis (rotates around the Y axis). That is, by rotating the first optical member 21 with respect to the second optical member 22, as shown in FIG. 7B 1, the first optical member 21 at the + X side end of the image plane adjustment mechanism 20. The relative size between the first incident surface 21a and the second exit surface 22b of the second optical member 22 is reduced, while the first incident surface 21a and the second optical member 22 of the first optical member 21 at the -X side end are reduced. Is relatively large with respect to the second emission surface 22b. Since the relative dimension continuously changes from the + X side end to the -X side end, the image plane of the pattern is inclined with respect to the XY plane as shown in FIG. 7B2. Here, the rotation amount r of the image plane with respect to the X axis is based on the driving amount (correction amount) of the driving device 43 (44). The relationship between the driving amount of the driving device 43 (44) and the rotation amount r of the image plane with respect to the X axis can be obtained in advance, for example, by experiment or numerical calculation. Then, the relationship is stored in the optical control unit BC.
[0035]
The optical control unit BC can independently drive the driving devices 40A, 40B, 41A, 41B, 42, 43, and 44, and connects the patterns of the mask M on the photosensitive substrate P via these driving devices. Image characteristics (shift, scaling, rotation, image plane position, and image plane tilt) can be independently adjusted.
[0036]
Here, the optical elements constituting the projection optical modules PLa to PLg and the respective driving devices are housed in a lens barrel, and the driving devices can be operated from outside the lens barrel. Therefore, the adjustment of the image forming characteristic of the projection optical system (projection optical module) can be performed without, for example, an operator accessing the inside of the lens barrel. Can be suppressed.
[0037]
As shown in FIGS. 1 and 2, the stage block C includes a substrate stage PST provided on the support 13. The substrate stage PST has a substrate holder 14 for holding the photosensitive substrate P by suction. Then, the lower support portion 1C of the column 1 of the optical block B is supported on the support surface of the support base 13. The stage block C has a laser interferometer 15 that is provided on the support table 13 and detects the position of the substrate stage PST (substrate holder 14) in the X-axis direction. A movable mirror 16 is provided at one end of the substrate holder 14 in the X-axis direction, and a reference mirror 12 is provided at a position facing the laser interferometer 14 in the lens barrel of the projection optical system PL. The laser interferometer 15 irradiates the movable mirror 16 with a laser beam (length measuring beam) and irradiates the reference mirror 12 with a laser beam (reference beam). The reflected light from each of the movable mirror 16 and the reference mirror 12 based on the irradiated measurement beam and the reference beam is received by the light receiving section of the laser interferometer 15, and the laser interferometer 15 interferes with these lights, and the optical path length of the reference beam , And the position (coordinates) of the movable mirror 16 with respect to the reference mirror 12 is detected. By detecting the position of movable mirror 16, the position of substrate stage PST (substrate holder 14) in the X-axis direction is detected. The stage block C includes a moving mirror and a reference mirror used for detecting the position of the substrate stage PST in the Y-axis direction, and a laser interferometer for detecting a position in the Y-axis direction capable of irradiating the moving mirror and the reference mirror with a laser beam. And
[0038]
FIG. 8 is a schematic perspective view showing the stage block C. As shown in FIG. 8, the stage block C includes a support 13 and a substrate stage PST having a substrate holder 14 movable on the support 13 in a two-dimensional direction along the XY plane. The substrate holder 14 holds the photosensitive substrate P by vacuum suction. A movable mirror 16 for X-axis direction position detection is provided at the + X side end of the substrate holder 4 so as to extend in the Y-axis direction, and a Y-axis direction position detection is provided at the −Y side end so as to extend in the X-axis direction. Moving mirror 17 is provided. The substrate stage PST includes a pair of linear motors 50, 50 that can move the substrate holder 14 in the Y-axis direction at a predetermined stroke on the support table 13, and a substrate holder 14 that is provided on the support table 13 and moves in the Y-axis direction. , A guide stage 52 for movably supporting the substrate holder 14 while guiding the substrate holder 14 in the X-axis direction, and provided on the guide stage 52 to move the substrate holder 14 in the X-axis direction. And a simple linear motor 53. Each of the linear motors 50 is provided at both ends of the guide stage 52 in the longitudinal direction, and moves the guide stage 52 along with the substrate holder 14 in the Y-axis direction. The support base 13 is supported substantially horizontally on a floor as an installation surface via an anti-vibration unit 18. In FIG. 8, the anti-vibration units 18 are arranged at the four corners of the support 13, but the number is increased from four to six or eight according to the weight distribution on the support 13. Is also good.
[0039]
The linear motor 53 includes a stator 53A formed of a coil unit provided on the guide stage 52 so as to extend in the X-axis direction, and a magnet unit provided corresponding to the stator 53A and fixed to the substrate holder 14. A mover (provided below the substrate holder 14 and not shown in FIG. 8) is provided. A moving magnet type linear motor 53 is configured by the stator 53A and the mover, and the substrate holder 14 moves in the X-axis direction when the mover is driven by electromagnetic interaction with the stator 53A. . Here, the substrate holder 14 is supported in a non-contact manner by a magnetic guide including a magnet and an actuator that maintains a predetermined gap in the Z-axis direction with respect to the guide stage 52. The substrate holder 14 is moved in the X-axis direction by the linear motor 53 while being supported by the guide stage 52 in a non-contact manner.
[0040]
Each of the linear motors 50 includes a mover 50B formed of a magnet unit provided at both ends in the longitudinal direction of the guide stage 52, and a stator 50A provided corresponding to the mover 50B and formed of a coil unit. In FIG. 8, the stator on the near side (+ X side) is not shown. A moving magnet type linear motor 50 is constituted by the stator 50A and the mover 50B, and the guide stage 52 moves in the Y-axis direction by driving the mover 50B by electromagnetic interaction with the stator 50A. Moving. The guide stage 52 is also rotatable in the θZ direction by adjusting the drive of each of the linear motors 50. Therefore, the substrate holder 14 can be moved in the Y-axis direction and the θZ direction almost integrally with the guide stage 52 by the linear motors 50 and 50. Further, the substrate stage PST includes a driving device for moving the substrate holder 14 at a predetermined stroke in the Z-axis direction. Further, the substrate holder 14 is also movable in the θX and θY directions.
[0041]
The stage control unit CC independently performs operations related to driving of the stage block C, such as an operation of driving the substrate holder 14 via each driving device such as a linear motor, an operation of detecting the position of the substrate holder 14 by a laser interferometer, and the like. And this operation can be adjusted independently. Further, the stage block C can be transported alone. For example, the stage control unit CC detects the position of the substrate holder 4 with a laser interferometer in a state where the stage block C is not connected to another block, and, based on the detection result, transmits the substrate via a driving device such as a linear motor. It is possible to control the position of the holder 14 (photosensitive substrate P). Further, the stage control unit CC can independently adjust, for example, the controllability of the actuator and the linearity of the sensor.
[0042]
Next, a method of manufacturing the exposure apparatus having the above-described configuration will be described. As shown in FIG. 9, the method of manufacturing an exposure apparatus according to the present embodiment is an exposure apparatus that manufactures each of the illumination block A, the optical block B, and the stage block C that constitute the exposure processing main body EX. A block manufacturing process for manufacturing in a manufacturing factory (first place), an adjusting process for adjusting each of the manufactured blocks A, B, and C at an exposure apparatus manufacturing factory, and the adjusted blocks A, B, and C A transporting step of transporting each of the blocks to a device manufacturing factory (a second location, an operating location) for manufacturing a device by operating the exposure apparatus, and a combining step of combining the blocks A, B, and C at the device manufacturing factory. Having. In the following description, the illumination block A, the optical block B, and the stage block C will be described. However, each of the mask transport block G, the substrate transport block H, and the chamber block, which are peripheral devices of the exposure processing main body EX, is also described. It is manufactured and adjusted in an exposure apparatus manufacturing factory, transported to a device manufacturing factory, and combined.
[0043]
≪Block manufacturing process≫
In the block manufacturing process, each of the blocks A, B, and C is manufactured by assembling a plurality of components. Each of the blocks A, B, and C is provided with a control unit AC, BC, and CC capable of adjusting the operation for each of the blocks.
[0044]
In the block manufacturing process, each of the blocks A, B, and C is manufactured with an upper limit of a size that can be transported in the transporting process. In other words, the exposure processing main unit EX is adjusted so that the transport machine (air suspension type truck with temperature control, etc.) in the transport process has a size and weight that can be transported, that is, less than the maximum load capacity of the transport machine. The size and weight of each of the constituent blocks A, B, and C are set. Alternatively, each block A has a size that can be carried in from the entrance of the device manufacturing factory and a size (weight) that can be transported by a transport device (a lifter, an elevator, or the like) in the device manufacturing factory. B and C are set and manufactured. By doing so, the blocks A, B, and C are smoothly transported in the transportation process.
[0045]
Alternatively, each of the blocks A, B, and C is manufactured with an upper limit of a processing limit of a processing apparatus that processes components constituting these blocks. That is, for example, the size of the column 1 is set based on the processing limit of the forming apparatus that forms the column 1, and the optical block B is manufactured based on the set size of the column 1.
[0046]
≪Adjustment process≫
In the adjustment step, the operation of each of the blocks A, B, and C is individually adjusted under the control of the control units AC, BC, and CC. Hereinafter, an example of an apparatus configuration in each adjustment process of each block will be described.
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of a device configuration in an adjustment process of the illumination block A including the illumination optical system IL. The lighting block A has a lighting driving device AD. The driving of the illumination driving device AD is controlled by the illumination control unit AC. Here, the illumination driving device AD includes a lighting device for turning on a light source, a blind driving unit for driving a blind, a filter driving unit for moving a filter for adjusting illuminance to and from the optical path of exposure light, and the like. In the following description, it is appropriately referred to as an illumination driving device AD for simplicity. An illuminance detection device 60 is arranged below the emission section 103 of the illumination block A. In the adjustment process of the illumination block A, the illumination light (illumination light) EL emitted from the illumination optical system IL is detected by the illuminance detection device 60, and the illuminance uniformity and the telecentricity of the illumination light of the illumination block A are measured. I do. In the present embodiment, the illumination optical system also has a plurality (seven) of illumination modules corresponding to the plurality (seven) of the projection optical modules. (Illuminance unevenness generated in the scanning direction in the module) and the telecentricity of each illumination module. Then, based on the measurement result, an adjustment operation regarding the illuminance uniformity and the telecentricity is performed. The illumination control unit AC stores information on the illuminance distribution of the illumination optical system and adjustment parameters for adjusting the illuminance distribution.
[0047]
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of an apparatus configuration in an adjustment process of the optical block B including the projection optical system PL and the mask stage MST. The optical block B has an optical driving device BD. The driving of the optical driving device BD is controlled by the optical control unit BC. Here, the optical driving device BD includes a linear motor that drives the mask stage MST (mask holder 2) and a driving device that drives the optical elements of the projection optical system PL. It is appropriately referred to as a device BD. The optical block B is supported via the column 1 on a support 13T on which the test substrate stage ST is mounted. Like the substrate stage PST of the stage block C, the test substrate stage ST can be moved in the Z-axis direction, but has a shorter horizontal stroke (XY direction) than the substrate stage PST and has a relatively simple configuration. Having. A test illumination system ILT having a simpler configuration than the illumination optical system IL of the illumination block A is arranged above the mask stage MST.
[0048]
In the adjustment process of the optical block B, adjustment of the imaging characteristics (shift, scaling, rotation, image plane position, image plane inclination) of the projection optical system PL, illuminance distribution adjustment, and stage adjustment are performed. The adjustment of the imaging characteristics includes adjustment of the arrangement (image arrangement) of the projection areas of the plurality of projection optical modules. The illuminance distribution adjustment includes illuminance differences between a plurality of (seven) projection optical modules, adjustment of illuminance uniformity in one projection optical module, and the like. The stage adjustment includes adjustment of dynamic characteristics (vibration mode, etc.) of the mask stage MST, positioning accuracy, uniform speed accuracy and settling time during scanning movement, controllability of a driving device, and linearity of a sensor. . Hereinafter, an example of the adjustment process of the optical block B will be described.
[0049]
In the step of adjusting the imaging characteristic of the optical block B, the step of measuring and adjusting the imaging characteristic of the exposure light EL via the projection optical system PL is performed. In the measurement step of the imaging characteristics, the test substrate stage ST supports the photosensitive substrate P, the mask stage MST supports the mask M, and the test illumination system ILT illuminates the mask M with test exposure light. Is exposed on the photosensitive substrate P supported by the test substrate stage ST. Then, by performing a development process on the photosensitive substrate P and measuring a line width pattern formed on the photosensitive substrate P, the imaging characteristics of the projection optical system PL are measured. Based on the measurement result, the optical control unit BC appropriately drives each of the adjustment mechanisms 20, 23, 28, 31, and 27 of the projection optical system PL (projection optical module) described with reference to FIG. To adjust. The optical control unit BC stores information on the imaging characteristics at this time and adjustment parameters (such as the driving amount of the driving device) for adjusting the imaging characteristics. Specifically, for example, information on the drive amount of the shift adjustment mechanism 23 and the image plane position at this time is stored. Here, the exposure light is irradiated onto the photosensitive substrate P via the projection optical system PL, and the imaging characteristics are measured based on the pattern shape measurement result at this time. However, the illuminance sensor is arranged on the substrate stage. Then, the illuminance of the exposure light via the projection optical system PL may be measured, and the imaging characteristics may be measured based on the measurement result.
[0050]
In the step of adjusting the illuminance distribution of the optical block B, a step of measuring and adjusting the illuminance distribution of the exposure light EL via the projection optical system PL is performed. In the illuminance distribution measurement step, an illuminance sensor is provided on the substrate stage, and measurement is performed using the illuminance sensor. Then, the illuminance distribution of the projection optical system PL is adjusted based on the measurement result. The optical control unit BC stores information on the illuminance distribution at this time and adjustment parameters for adjusting the illuminance distribution.
[0051]
In the adjustment process of the mask stage MST of the optical block B, since the moving mirror 8 used for detecting the position of the mask holder 2 is provided on the mask holder 2 and the reference mirror 9 is provided on the column 1, the optical control unit BC Irradiates the movable mirror 8 with a laser beam (length measuring beam) by the laser interferometer 7 and irradiates the reference mirror 9 with a laser beam (reference beam). The reflected light from each of the movable mirror 8 and the reference mirror 9 based on the irradiated measurement beam and the reference beam is received by the light receiving section of the laser interferometer 7, and the laser interferometer 7 interferes with these lights, and the optical path length of the reference beam And the position (coordinates) of the movable mirror 8 with respect to the reference mirror 9 is detected. By detecting the position of the movable mirror 8, the position of the mask holder 2 (mask stage MST) in the X-axis direction is detected. Then, the optical control unit BC measures the positioning accuracy and dynamic characteristics of the mask stage MST by monitoring the position of the mask holder 2 with the laser interferometer 7 while moving the mask holder 2 with the driving device. Then, the drive device BD and the like are adjusted based on the measurement result.
Since the laser interferometer 7, the moving mirror 8, and the reference mirror 9 are provided in one block, the stage adjustment process of the optical block B is performed independently under the control of the optical control unit BC. Then, adjustment parameters for adjusting the mask stage MST are stored in the optical control unit BC. Note that the adjustment of the mask stage MST in the Y-axis direction is performed similarly.
[0052]
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an example of an apparatus configuration in an adjustment process of the stage block C including the substrate stage PST. The stage block C has a stage driving device CD. The driving of the stage driving device CD is controlled by the stage control unit CC. Here, the stage driving device CD includes a driving device that drives the substrate holder 14 in the XY direction, the Z-axis direction, and the θX and θY directions. In the following description, the stage driving device CD is appropriately referred to as the stage driving device CD. .
[0053]
In the adjustment process of the stage block C, a stage adjustment is performed. The stage adjustment includes adjustment of dynamic characteristics (vibration mode and the like) of the substrate stage PST, positioning accuracy, constant speed accuracy and settling time during scanning movement, control of a driving device, and linearity of a sensor. Here, the reference mirror 12 used for detecting the position of the substrate holder 14 is provided on the lens barrel of the projection optical system PL of the optical block B, and is not provided on the stage block C. Therefore, in the adjustment process of the stage block C, a temporary reference member 12T serving as a temporary reference mirror is used. The stage control unit CC irradiates the laser beam (length measuring beam) to the movable mirror 16 from the laser interferometer 15 and irradiates the temporary reference member 12T with the laser beam (reference beam). The reflected light from the movable mirror 16 and the temporary reference member 12T based on the irradiated measurement beam and the reference beam is received by the light receiving section of the laser interferometer 15, and the laser interferometer 15 interferes with these lights and the optical path of the reference beam. The amount of change in the optical path length of the measurement beam with reference to the length, and thus the position (coordinates) of the movable mirror 16 with respect to the temporary reference member 12T, are detected. By detecting the position of the movable mirror 16, the position of the substrate holder 14 (substrate stage PST) in the X-axis direction is detected. The stage control unit CC measures the positioning accuracy and dynamic characteristics of the substrate stage PST by monitoring the position of the substrate holder 14 with the laser interferometer 15 while moving the substrate holder 14 with the driving device CD. Then, the drive device CD and the like are adjusted based on the measurement result. Then, adjustment parameters for adjusting the substrate stage PST are stored in the stage control unit CC. Note that the adjustment of the substrate stage PST in the Y-axis direction is performed similarly.
[0054]
The adjustment procedure of each block has been described above.
By the way, when manufacturing the stage block C, for example, the stroke (adjustment value) in the Z-axis direction of the substrate stage can be set based on the measurement result of the imaging characteristics of the projection optical system PL. For example, as shown in the schematic diagram of FIG. 13, based on the image plane position of the projection optical system PL set by the adjustment of the image plane adjustment mechanism 20, the image plane falls within the stroke of the substrate stage PST in the Z-axis direction. Then, the stroke of the substrate stage and the stroke center position are set. In this way, as shown in the flowchart of FIG. 14, the imaging characteristic (state) of the optical block (first functional block) B is measured, and the stage block (second functional block) connected to the optical block B is measured. When manufacturing C), the substrate stage of the stage block C is measured based on the measurement result of the imaging characteristics of the optical block B so that the image plane of the projection optical system PL and the surface of the photosensitive substrate P on the substrate stage match. A stroke (adjustment value) in the Z-axis direction is set, and the stage block C is manufactured based on the set adjustment value. By doing so, even if the optical block B and the stage block C are separately transported to the device manufacturing factory and combined, the image plane position of the projection optical system PL and the surface of the photosensitive substrate P on the substrate stage PST Can be smoothly matched. Of course, for example, the moving stroke in the θX and θY directions (tilt direction) of the substrate stage may be set in accordance with not only the Z-axis direction but also the image plane position of the projection optical system by each adjustment mechanism of the projection optical system. Good.
[0055]
Further, when manufacturing the illumination block A, for example, the illuminance distribution (adjustment value) of the illumination optical system IL can be set based on the measurement result of the illuminance distribution on the photosensitive substrate P via the projection optical system PL. . For example, as shown in the schematic diagram of FIG. 15, the illumination block A is manufactured by setting the illuminance in the illumination area of the illumination optical system IL corresponding to the area where the illuminance of the exposure light via the projection optical system PL is low. Thereby, good illuminance uniformity can be obtained on the photosensitive substrate P. Thus, as shown in the flowchart of FIG. 16, the illuminance distribution (state) of the optical block (first functional block) B is measured, and the illumination block (second functional block) connected to the optical block B is measured. When manufacturing A, the illuminance distribution (adjustment value) of the illumination optical system IL of the illumination block A is set based on the measurement result of the illuminance distribution of the optical block B so that the illumination distribution of the projection optical system PL becomes uniform. Then, the lighting block is manufactured based on the set adjustment values. With this configuration, even when the optical block B and the illumination block A are separately transported to the device manufacturing factory and coupled to each other, the photosensitive substrate P is exposed to light through the illumination optical system IL and the projection optical system PL. Upon exposure, good illuminance uniformity on the photosensitive substrate P can be obtained. Here, it has been described that the illuminance distribution of the projection optical system PL is measured in advance, and based on the measurement result, the illuminance distribution of the illumination optical system IL is adjusted so as to cancel the illuminance unevenness on the photosensitive substrate P. However, conversely, the illuminance distribution of the illumination optical system IL may be measured in advance, and the illuminance distribution of the projection optical system PL may be adjusted based on the measurement result so as to cancel the illuminance unevenness on the photosensitive substrate P. Good.
[0056]
Further, as shown in the flowchart of FIG. 17, after manufacturing each of the illumination block A and the optical block B, in the adjustment step, the illuminance distribution (state) of the projection optical system PL of the optical block B is measured, and this measurement is performed. Based on the result, a correction amount regarding the illuminance for the illumination block A connected to the optical block B may be obtained, and the illuminance distribution of the illumination block A may be adjusted based on the correction amount. Thereby, even if the illuminance distribution of the projection optical system PL of the optical block B is not uniform, the illuminance distribution of the illumination optical system EL is set according to the illuminance distribution of the projection optical system PL. Even when the optical block B is docked, uniform illuminance can be obtained on the photosensitive substrate P without performing complicated illuminance adjustment.
[0057]
≪Transportation process≫
In the transportation step, each of the blocks A, B, and C is transported by a predetermined transportation machine, for example, a temperature-controlled air suspension truck. The truck bed has a closed space in which the blocks are placed and transported. Here, at the time of transportation, it is preferable that each of the blocks is packed and transported in a sheet made of a material that does not generate outgas without passing through the impurities. Further, it is preferable that the space of the truck bed is filled with a chemically clean gas such as dry air to maintain the cleanliness of the block during transportation.
[0058]
≪Coupling process≫
After the blocks A, B, and C have been transported to the device manufacturing factory, a step of combining these blocks is performed.
When connecting the blocks, first, as shown in FIG. 18A, the optical block B is placed on the caster 70 in the device manufacturing factory (the second place) and placed at a predetermined position. Is done. Next, as shown in FIG. 18B, the gantry 71 is connected to the side of the column 1 of the optical block B where the opening 10 is not provided, and the optical block B is placed on the floor (installation surface) via the gantry 71. ) Supported on. Then, the casters 70 are removed while the optical block B is supported by the gantry 71. As a result, a space 72 is formed below the optical block B supported by the gantry 71.
[0059]
Next, as shown in FIG. 19A, the stage block C is disposed in a space 72 provided below the optical block B. The stage block C is disposed by sliding along the Y-axis direction with respect to the optical block B from the side of the optical block B where the opening 10 is provided. Thus, as shown in FIG. 19B, the column 1 of the optical block B is supported on the support 13 of the stage block C, so that the optical block B and the stage block C are coupled (docked). When connecting the optical block B and the stage block C, the stage block C is slid with respect to the optical block B so as to be connected, so that a relatively small space can be used without using a large device such as a crane at the time of connection. Can perform the joining operation. Therefore, the joining operation can be performed with good workability without being restricted by the installation space of the device manufacturing factory.
[0060]
Here, in FIG. 19, when connecting the optical block B and the stage block C, the blocks B and C are connected to each other such that the longitudinal directions of the blocks B and C are substantially orthogonal to each other. That is, the optical block B has the X-axis direction set in the longitudinal direction, and the stage block C has the Y-axis direction set in the longitudinal direction. In this way, by connecting the blocks B and C to each other so that the longitudinal directions thereof are substantially perpendicular to each other, the installation area of the exposure processing main body EX can be made compact.
[0061]
Then, as shown in FIG. 20, the illumination block A is installed at a predetermined position on the floor (installation surface), and each of the illumination block A, the optical block B, and the stage block C is coupled (docked), and the exposure process is performed. It becomes the main body part EX. The illumination block A, the optical block B, and the stage block C are mechanically and optically connected by being connected. The transfer blocks G and H and the chamber block CH shown in FIG. 1 are also connected. Here, the illumination block A is provided independently of the optical block B and the stage block C, and a prevention unit (not shown) is provided between the illumination block A and the floor. Therefore, the vibration transmitted from the floor to the lighting block A is absorbed by the vibration isolation unit. Similarly, since the vibration isolating unit 18 is provided below the stage block C, the vibration transmitted from the floor (installation surface) to the stage block C and the optical block B is absorbed by the vibration isolating unit 18.
[0062]
When the blocks A, B, and C are combined, the control device CONT is connected to each of the control units AC, BC, and CC provided corresponding to these blocks. The control unit CONT controls the blocks A, B and C via the control units AC, BC and CC.
[0063]
When the optical block B and the stage block C are connected, the AF detection system 11 of the optical block B detects the position (state) of the substrate block PST of the stage block C in the Z-axis direction. That is, the AF detection system 11 detects a mutual positional error between the optical block B and the stage block C. The controller CONT sets and stores a correction amount for correcting the position error. Then, an adjustment operation of the substrate stage PST is performed based on the set correction value. Specifically, for example, as shown in FIG. 21, the image plane position of the projection optical system PL in the Z-axis direction is within the initial setting stroke (stroke set in the exposure apparatus manufacturing factory) of the substrate stage PST in the Z-axis direction. If not, control device CONT shifts the center position of the stroke by a predetermined amount in the Z-axis direction (or increases the stroke) so that the image plane position of projection optical system PL falls within the stroke of substrate stage PST. ).
Here, since the information regarding the image plane position of the projection optical system PL is stored in the optical control unit BC, the control device CONT is based on the detection result of the AF detection system 11 and the stored information regarding the image plane position. Thus, the projection optical system PL and the position of the substrate stage PST in the Z-axis direction can be matched. As described above, the slight adjustment work after the docking of the optical block B and the stage block C makes it possible to easily match the image plane position of the projection optical system PL with the position of the substrate stage PST in the Z-axis direction. Since the entire movement stroke of the substrate stage PST in the Z-axis direction is set to be large in advance, the center position of the stroke can be shifted. If the image plane cannot be held within the stroke even if the center position of the stroke of the substrate stage PST is shifted, the image plane adjustment mechanism 20 is driven to change the image plane position of the projection optical system PL. Good.
[0064]
Here, the position adjustment of the mask stage MST and the projection optical system PL is performed in a device manufacturing factory because they are provided in the same block and are mechanically and optically accurately positioned and adjusted in an exposure apparatus manufacturing factory. Does not require any adjustment work.
[0065]
Then, after docking, performance checking work of the exposure apparatus is performed. For example, TFD (total focus depth) confirmation, that is, confirmation work of the focus positions at a plurality of points in the projection area is performed. Alternatively, a synchronous movement accuracy check operation of the mask stage MST and the substrate stage PST is performed.
[0066]
If there is a shift in the tilt direction with respect to the optical axis between the optical block B and the stage block C (or between the optical block B and the illumination block A), one of the optical blocks B For example, a laser beam is applied to each of the reflecting mirror provided in the section and the reflecting mirror provided in a part of the stage block C, and the optical block B and the stage block C are connected based on the optical information of the reflected laser beam. The relative position information may be detected, and the relative position between the optical block B and the stage block C may be adjusted (corrected) based on the detection result. At this time, the relative position between the optical block B and the stage block C is adjusted by a predetermined driving device (actuator) provided between the blocks B and C.
[0067]
As described above, the exposure processing main body EX through which the exposure light EL passes is divided into the plurality of functional blocks A, B, and C, and the control unit that adjusts the operation of each of these functional blocks A, B, and C Since AC, BC, and CC are provided, operation confirmation and adjustment work can be performed for each of the functional blocks A, B, and C.
Therefore, it is possible to omit or simplify a double operation such as performing adjustment after assembling the whole in an exposure apparatus manufacturing factory and performing adjustment in a device manufacturing factory. Then, when the exposure processing main body is transported to the device manufacturing factory, it may be transported for each functional block, so that the transport operation can be performed smoothly even if the entire exposure apparatus becomes large.
[0068]
In the present embodiment, the mask stage MST and the projection optical system PL are the same block, but may be divided into a block including the mask stage and a block including the projection optical system. On the other hand, the mask stage and the projection optical system are made into one block, and each block (optical block) requires each optical system (projection optical system, AF detection system, alignment optical system, etc.) that requires a predetermined accuracy in the exposure processing. By collectively providing these, there is no need for adjustment work between different blocks of these optical systems, so that the apparatus accuracy can be maintained.
[0069]
The exposure apparatus SYS (exposure processing main unit EX) in the above embodiment is a so-called multi-lens scan type exposure apparatus having a plurality of projection optical systems adjacent to each other, but is a scanning type having one projection optical system. The present invention can be applied to an exposure apparatus. Further, as the exposure apparatus SYS of the present embodiment, in addition to the scanning exposure apparatus that exposes the pattern of the mask M by synchronously moving the mask M and the photosensitive substrate P, the mask M and the photosensitive substrate P are kept stationary. The present invention can also be applied to a step-and-repeat type exposure apparatus that exposes the pattern of the mask M and sequentially moves the photosensitive substrate P stepwise.
[0070]
The application of the exposure apparatus SYS is not limited to an exposure apparatus for a liquid crystal for exposing a liquid crystal display element pattern to a square glass plate. For example, the exposure apparatus SYS is used for manufacturing an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor or a thin film magnetic head. Widely applicable to the above exposure apparatus.
[0071]
The magnification of the projection optical system PL may be not only the same magnification system but also any of a reduction system and an enlargement system. When far ultraviolet rays such as an excimer laser are used as the projection optical system PL, a material that transmits far ultraviolet rays such as quartz or fluorite is used as the glass material, and F 2 When a laser is used, a catadioptric or refractive optical system is used.
[0072]
When a linear motor is used for the substrate stage PST or the mask stage MST, any of an air levitation type using an air bearing and a magnetic levitation type using Lorentz force or reactance force may be used. Further, the stage may be of a type that moves along a guide, or may be a guideless type in which a guide is not provided.
[0073]
When a plane motor is used as the stage driving device, one of the magnet unit and the armature unit is connected to the stage, and the other of the magnet unit and the armature unit is provided on the moving surface side (base) of the stage. Good.
[0074]
The reaction force generated by the movement of the substrate stage PST may be mechanically released to the floor (ground) by using a frame member as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-166475. The present invention is also applicable to an exposure apparatus having such a structure.
[0075]
The reaction force generated by the movement of the mask stage MST may be mechanically released to the floor (ground) using a frame member as described in JP-A-8-330224. The present invention is also applicable to an exposure apparatus having such a structure.
[0076]
As described above, the exposure apparatus according to the embodiment of the present application allows various subsystems including each component listed in the claims of the present application to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy, It is manufactured by assembling. Before and after this assembly, adjustments to achieve optical accuracy for various optical systems, adjustments to achieve mechanical accuracy for various mechanical systems, and various electric systems to ensure these various accuracy Are adjusted to achieve electrical accuracy. The process of assembling the exposure apparatus from the various subsystems includes mechanical connection, wiring connection of an electric circuit, and piping connection of a pneumatic circuit between the various subsystems. It goes without saying that there is an assembling process for each subsystem before the assembling process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the process of assembling the various subsystems into the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed, and various precisions of the entire exposure apparatus are secured. It is desirable that the exposure apparatus be manufactured in a clean room in which the temperature, the degree of cleanliness, and the like are controlled.
[0077]
As shown in FIG. 22, in the semiconductor device, a step 201 for designing the function and performance of the device, a step 202 for manufacturing a mask (reticle) based on the design step, a substrate (wafer, glass plate, ), A substrate processing step 204 of exposing a mask pattern to a substrate using the exposure apparatus of the above-described embodiment, a device assembling step (including a dicing step, a bonding step, and a package step) 205, and an inspection step 206. Manufactured through
[0078]
【The invention's effect】
According to the present invention, the exposure processing main body through which the exposure light passes is divided into a plurality of functional blocks, and a control unit for adjusting the operation of each of these functional blocks is provided. The operation can be adjusted for each functional block. Therefore, the adjustment work after assembling the entire exposure apparatus can be omitted or simplified, and the work period until the exposure apparatus is installed can be shortened. In addition, when the exposure processing main body is transported, it is sufficient to transport the exposure processing main unit for each functional block. Therefore, even if the entire exposure apparatus becomes large, transport work can be performed with good workability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view showing an embodiment of an exposure apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a side view of FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing an illumination block.
FIG. 4 is a perspective view showing an optical block.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of a projection optical system.
FIG. 6 is a diagram for explaining how an image plane position is adjusted by an image plane adjustment mechanism.
FIG. 7 is a diagram for explaining how an image plane position is adjusted by an image plane adjustment mechanism.
FIG. 8 is a perspective view showing a stage block.
FIG. 9 is a view for explaining a method of manufacturing the exposure apparatus of the present invention.
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining an adjustment process of the optical block.
FIG. 11 is a schematic diagram for explaining an adjustment process of a stage block.
FIG. 12 is a schematic diagram for explaining an adjustment process of an illumination block.
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining an example of a block manufacturing process.
FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of a block manufacturing process.
FIG. 15 is a schematic diagram for explaining an example of a block manufacturing process.
FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of a block manufacturing process.
FIG. 17 is a flowchart illustrating an example of an adjustment process.
FIG. 18 is a view for explaining a coupling step of the exposure processing main body.
FIG. 19 is a view for explaining a connecting step of an exposure processing main body.
FIG. 20 is a view for explaining a coupling step of an exposure processing main body.
FIG. 21 is a diagram for explaining a process of correcting an error between blocks in the combining process.
FIG. 22 is a flowchart illustrating an example of a manufacturing process of a semiconductor device.
[Explanation of symbols]
A: lighting block (functional block), AC: lighting control unit,
B: optical block (functional block), BC: optical control unit,
C: Stage block (functional block), CC: Stage control unit,
CONT: control device, EL: exposure light, EX: exposure processing main body,
G: transport block, H: transport block, IL: illumination optical system, M: mask,
MST: mask stage, P: photosensitive substrate, PL: projection optical system,
PST: substrate stage, SYS: exposure apparatus

Claims (16)

マスクを露光光で照明し、前記マスクのパターンを感光基板に露光する露光処理本体部を有する露光装置において、
前記露光処理本体部は、機能別に分けられた複数の機能ブロックと、
前記複数の機能ブロックに対応して、該機能ブロック毎に動作を調整可能とする制御ユニットとを備えることを特徴とする露光装置。An exposure apparatus having an exposure processing main unit for illuminating a mask with exposure light and exposing a pattern of the mask to a photosensitive substrate,
The exposure processing main body, a plurality of functional blocks divided by function,
An exposure apparatus, comprising: a control unit capable of adjusting an operation for each of the plurality of functional blocks. 前記機能ブロックは、前記マスクを支持するマスクステージを含むブロック、前記マスクのパターンを投影する投影光学系を含むブロック、前記マスクを前記露光光で照明する照明光学系を含むブロック、及び前記感光基板を支持する基板ステージを含むブロックのうち少なくともいずれか１つであることを特徴とする請求項１記載の露光装置。A block including a mask stage that supports the mask, a block including a projection optical system that projects a pattern of the mask, a block including an illumination optical system that illuminates the mask with the exposure light, and the photosensitive substrate. 2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure apparatus is at least one of a block including a substrate stage that supports the substrate. 前記露光処理本体部とは別に、前記マスク又は前記感光基板を搬送する搬送ブロックを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。The exposure apparatus according to claim 1, further comprising a transport block that transports the mask or the photosensitive substrate, separately from the exposure processing main body. 前記複数の機能ブロック毎に動作を調整する調整パラメータを有し、前記制御ユニットは前記調整パラメータを記憶することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の露光装置。The exposure apparatus according to claim 1, further comprising an adjustment parameter for adjusting an operation for each of the plurality of functional blocks, wherein the control unit stores the adjustment parameter. 前記露光処理本体部を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記複数の機能ブロックに対応して設けられた前記制御ユニットに接続され、該制御ユニットを制御することにより前記露光処理本体部を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の露光装置。A control device for controlling the exposure processing main body,
The control device is connected to the control unit provided corresponding to the plurality of functional blocks, and controls the exposure processing main unit by controlling the control unit. The exposure apparatus according to claim 1. 前記複数の機能ブロックを組み立てるにあたり、前記各機能ブロック相互の誤差を計測し、前記制御装置もしくは一方の前記制御ユニットに前記誤差を補正する補正量を記憶することを特徴とする請求項５記載の露光装置。6. The method according to claim 5, wherein in assembling the plurality of functional blocks, an error between the functional blocks is measured, and a correction amount for correcting the error is stored in the control device or one of the control units. Exposure equipment. マスクを露光光で照明し、前記マスクのパターンを感光基板に露光する露光処理本体部を有する露光装置の製造方法において、
前記露光処理本体部を構成する第１の機能ブロックを製造する第１ブロック製造工程と、
前記第１の機能ブロックの状態を計測する計測工程と、
前記露光処理本体部を構成するとともに前記第１の機能ブロックに接続される第２の機能ブロックを製造する第２ブロック製造工程とを有し、
前記第２ブロック製造工程は、前記第１及び第２の機能ブロックを接続した際に所定の性能を発生するように、前記計測工程で計測した計測結果に基づいて前記第２の機能ブロックを調整する調整値を求め、前記第２の機能ブロックを製造することを特徴とする露光装置の製造方法。A method of manufacturing an exposure apparatus having an exposure processing main body for illuminating a mask with exposure light and exposing a pattern of the mask to a photosensitive substrate,
A first block manufacturing step of manufacturing a first functional block constituting the exposure processing main body;
A measuring step of measuring a state of the first functional block;
A second block manufacturing step of configuring the exposure processing main body and manufacturing a second functional block connected to the first functional block,
The second block manufacturing step adjusts the second function block based on the measurement result measured in the measurement step so that a predetermined performance is generated when the first and second function blocks are connected. A method for manufacturing an exposure apparatus, comprising: determining an adjustment value to be performed; and manufacturing the second functional block. 前記第１の機能ブロックは前記マスクのパターンを投影する投影光学系を含むブロックであり、前記第２のブロックは前記マスクを露光光で照明する照明光学系をブロックであり、前記所定の性能は前記感光基板を露光する際の照度均一性であることを特徴とする請求項７記載の露光装置の製造方法。The first functional block is a block that includes a projection optical system that projects the pattern of the mask, the second block is an illumination optical system that illuminates the mask with exposure light, and the predetermined performance is: 8. The method according to claim 7, wherein the exposure of the photosensitive substrate is uniform. 前記第１の機能ブロックは前記マスクのパターンを投影する投影光学系を含むブロックであり、前記第２の機能ブロックは前記感光基板を支持する基板ステージを含むブロックであり、前記所定の性能は前記感光基板上での前記マスクのパターンの結像特性であることを特徴とする請求項７記載の露光装置の製造方法。The first functional block is a block that includes a projection optical system that projects the pattern of the mask, the second functional block is a block that includes a substrate stage that supports the photosensitive substrate, and the predetermined performance is 8. The method according to claim 7, wherein the characteristic is an image forming characteristic of a pattern of the mask on a photosensitive substrate. マスクを露光光で照明し、前記マスクのパターンを感光基板に露光する露光処理本体部を有する露光装置の製造方法において、
前記露光処理本体部を構成する複数の機能ブロックのそれぞれを第１の場所で製造するブロック製造工程と、
前記製造された前記機能ブロックのそれぞれを前記第１の場所で調整する調整工程と、
前記調整された前記機能ブロックのそれぞれを前記第１の場所とは異なる第２の場所に輸送する輸送工程と、
前記第２の場所で前記複数の機能ブロックどうしを結合する結合工程とを有することを特徴とする露光装置の製造方法。A method of manufacturing an exposure apparatus having an exposure processing main body for illuminating a mask with exposure light and exposing a pattern of the mask to a photosensitive substrate,
A block manufacturing step of manufacturing each of a plurality of functional blocks constituting the exposure processing main body at a first location;
An adjusting step of adjusting each of the manufactured functional blocks at the first location;
Transporting each of the adjusted functional blocks to a second location different from the first location;
A step of combining the plurality of functional blocks at the second location. 前記第１の場所は前記露光装置を製造する製造工場内であり、前記第２の場所は前記露光装置の稼働によりデバイスを製造するデバイス製造工場内であることを特徴とする請求項１０記載の露光装置の製造方法。11. The device according to claim 10, wherein the first location is in a manufacturing factory for manufacturing the exposure apparatus, and the second location is in a device manufacturing factory for manufacturing devices by operating the exposure apparatus. Manufacturing method of exposure apparatus. 前記結合工程は、前記複数の機能ブロックのうち一方の機能ブロックに対して相対的に他方の機能ブロックをスライド移動することにより結合することを特徴とする請求項１０又は１１記載の露光装置の製造方法。12. The manufacturing apparatus according to claim 10, wherein in the combining step, the one of the plurality of functional blocks is combined by sliding the other functional block relative to the other functional block. Method. 前記調整工程は、前記複数の機能ブロックのうち一方の機能ブロックの状態に基づいて、前記一方の機能ブロックに接続する他方の機能ブロックに対する補正量を求め、前記補正量に基づいて前記他方の機能ブロックを調整することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一項記載の露光装置の製造方法。The adjusting step obtains a correction amount for the other function block connected to the one function block based on a state of one of the plurality of function blocks, and determines the other function based on the correction amount. The method for manufacturing an exposure apparatus according to claim 10, wherein a block is adjusted. 前記結合工程は、前記複数の機能ブロックのうち一方の機能ブロックの状態に基づいて、前記一方の機能ブロックに接続する他方の機能ブロックの補正値を設定することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項記載の露光装置の製造方法。The said combination process sets the correction value of the other function block connected to the said one function block based on the state of one of the plurality of function blocks, The said function block. The method for manufacturing an exposure apparatus according to any one of claims 1 to 4. 前記ブロック製造工程は、前記輸送工程で輸送可能な大きさを上限として分割し、前記複数の機能ブロックのそれぞれを製造することを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか一項記載の露光装置の製造方法。The exposure apparatus according to any one of claims 10 to 14, wherein in the block manufacturing step, each of the plurality of functional blocks is manufactured by dividing the transportable block in the transporting step as an upper limit. Manufacturing method. マスクを露光光で照明し、前記マスクのパターンを感光基板に露光する露光処理本体部を有する露光装置の製造方法において、
前記露光処理本体部を構成する複数の機能ブロック毎に製造及び機能調整し、前記機能ブロック毎に機能調整された前記複数の機能ブロックを前記露光装置の稼働場所に輸送し、
前記稼働場所において、前記複数の機能ブロックを結合することにより前記露光処理本体部を組み立てることを特徴とする露光装置の製造方法。A method of manufacturing an exposure apparatus having an exposure processing main body for illuminating a mask with exposure light and exposing a pattern of the mask to a photosensitive substrate,
Manufacturing and function adjustment for each of a plurality of function blocks constituting the exposure processing main body, transporting the plurality of function blocks function-adjusted for each of the function blocks to an operation place of the exposure apparatus,
A method of manufacturing an exposure apparatus, comprising: assembling the exposure processing main body by combining the plurality of functional blocks at the operating location.
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