JP2006235533A - Exposure device and method for manufacturing micro device - Google Patents

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Takahiro Horikoshi
崇広 堀越
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure device that can eliminate influences of warpage in a substrate. <P>SOLUTION: The exposure device to project a pattern of a mask M through a projection optical system PL onto a substrate Pa, Pb includes: a detection means AF which detects the position on the substrate in the optical axis direction of the projection optical system; a selection means which selects a region on the substrate in approximately the same position in the optical axis direction of the projection optical system based on the detection results by the detection means; an illumination region forming means 2 which forms an illumination region corresponding to the region on the substrate selected by the selection means; and an exposure means which exposes the region on the substrate corresponding to the illumination region formed by the illumination region forming means. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、液晶表示素子などのフラットパネル表示素子等のマイクロデバイスをリソグラフィ工程で製造するための露光装置及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法に関するものである。   The present invention relates to an exposure apparatus for manufacturing a microdevice such as a flat panel display element such as a liquid crystal display element in a lithography process and a method of manufacturing a microdevice using the exposure apparatus.

半導体素子及び液晶表示素子等をフォトリソグラフィ工程で製造する際に、マスク(レチクル)のパターンを投影光学系を介して基板上に転写する投影露光装置が用いられる。ここで、フィルム状や帯状の基板上にマスクのパターンを転写する場合においては、基板にたわみが生じやすく、基板のたわみによるデフォーカス量(投影光学系の光軸方向における位置ずれの量)が増大する。従って、基板のたわみによるデフォーカス量を低減させるために、基板の露光領域を分割して露光する露光装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   A projection exposure apparatus that transfers a mask (reticle) pattern onto a substrate via a projection optical system when a semiconductor element, a liquid crystal display element, or the like is manufactured by a photolithography process is used. Here, when a mask pattern is transferred onto a film-like or belt-like substrate, the substrate is likely to bend, and the amount of defocus (the amount of positional deviation in the optical axis direction of the projection optical system) due to the deflection of the substrate is large. Increase. Therefore, in order to reduce the defocus amount due to the deflection of the substrate, an exposure apparatus that divides and exposes the exposure area of the substrate has been proposed (for example, see Patent Document 1).

特開昭61−232615号公報JP-A-61-232615

しかしながら、例えば露光する面に対して比較的厚さが薄いフィルム状基板や露光する面が長く伸びロール状に巻き取られ、露光時に取り出された帯状基板を用いる場合、特許文献1記載の露光装置においては、基板のたわみに基づいて基板の露光領域を分割していないため、基板のたわみによるデフォーカス量を完全に排除することができない。   However, for example, when using a film-like substrate that is relatively thin with respect to the surface to be exposed or a belt-like substrate that is elongated in the form of a roll and exposed at the time of exposure, the exposure apparatus described in Patent Document 1 is used. Since the exposure area of the substrate is not divided based on the deflection of the substrate, the defocus amount due to the deflection of the substrate cannot be completely eliminated.

また、液晶表示素子などのフラットパネル表示素子などに用いる基板に露光する場合、基板サイズが大きくなると感光面の平面度を高く保つことが困難となり、今後パターンの微細化が進むと、基板のたわみまたはフラットネスによる影響が大きくなる。   In addition, when exposing to a substrate used for a flat panel display element such as a liquid crystal display element, it becomes difficult to keep the flatness of the photosensitive surface high as the substrate size increases. Or the influence by flatness becomes large.

この発明の課題は、基板のたわみまたはフラットネスによる影響を排除することができる露光装置及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide an exposure apparatus that can eliminate the influence of substrate deflection or flatness, and a method of manufacturing a micro device using the exposure apparatus.

この発明の露光装置は、マスクのパターンを投影光学系を介して基板上に露光する露光装置において、前記基板上の前記投影光学系の光軸方向における位置を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された検出結果に基づいて、前記基板上の前記投影光学系の光軸方向における位置が略同一の前記基板上の領域を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された前記基板上の領域に対応する照明領域を形成する照明領域形成手段と、前記照明領域形成手段により形成された前記照明領域に対応する前記基板上の領域の露光を行う露光手段とを備えることを特徴とする。   An exposure apparatus according to the present invention is an exposure apparatus that exposes a mask pattern onto a substrate via a projection optical system, wherein the detection means detects a position in the optical axis direction of the projection optical system on the substrate, and the detection means A selection unit that selects a region on the substrate having substantially the same position in the optical axis direction of the projection optical system on the substrate, on the substrate selected by the selection unit. An illumination area forming means for forming an illumination area corresponding to the illumination area; and an exposure means for exposing an area on the substrate corresponding to the illumination area formed by the illumination area forming means. .

この発明の露光装置によれば、基板上のフォーカス位置(投影光学系の光軸方向における位置)が略同一の領域毎に分割され、その領域毎に露光を行うため、基板のたわみ又はフラットネスの影響を排除することができ、高精度に露光を行うことができる。   According to the exposure apparatus of the present invention, the focus position on the substrate (the position in the optical axis direction of the projection optical system) is divided into substantially the same region, and exposure is performed for each region. Thus, exposure can be performed with high accuracy.

また、この発明の露光装置は、マスクのパターンを投影光学系を介して基板上に露光する露光装置において、前記基板のたわみ形状を制御するたわみ形状制御手段と、前記たわみ形状制御手段により制御された前記たわみ形状を有する前記基板上の前記投影光学系の光軸方向における位置を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された検出結果に基づいて、前記基板上の所定領域に対応する少なくとも1つの照明領域を形成する照明領域形成手段と、前記照明領域形成手段により形成された前記少なくとも1つの照明領域に基づいて、前記基板上の所定領域の露光を行う露光手段とを備えることを特徴とする。   The exposure apparatus of the present invention is an exposure apparatus that exposes a mask pattern onto a substrate via a projection optical system, and is controlled by a deflection shape control means for controlling the deflection shape of the substrate and the deflection shape control means. Detecting means for detecting a position in the optical axis direction of the projection optical system on the substrate having the bent shape; and at least corresponding to a predetermined region on the substrate based on a detection result detected by the detecting means. Illumination area forming means for forming one illumination area, and exposure means for exposing a predetermined area on the substrate based on the at least one illumination area formed by the illumination area forming means. And

この発明の露光装置によれば、基板のたわみを制御することができ、制御された基板のたわみに応じて形成された領域毎に露光を行うため、たわみが生じやすい基板においても基板のたわみの影響を排除することができ、高精度に露光を行うことができる。   According to the exposure apparatus of the present invention, the deflection of the substrate can be controlled, and the exposure is performed for each region formed according to the controlled deflection of the substrate. The influence can be eliminated, and exposure can be performed with high accuracy.

また、この発明のマイクロデバイスの製造方法は、この発明の露光装置を用いてマスクのパターンを基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とする。   Moreover, the manufacturing method of the micro device of this invention includes the exposure process which exposes the pattern of a mask on a board | substrate using the exposure apparatus of this invention, and the image development process which develops the said board | substrate exposed by the said exposure process. It is characterized by that.

この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、基板のたわみの影響を排除することができる露光装置を用いて露光を行うため、露光時のフォーカス位置のずれを減少させることができ、良好なマイクロデバイスを得ることができる。   According to the microdevice manufacturing method of the present invention, since exposure is performed using an exposure apparatus that can eliminate the influence of substrate deflection, it is possible to reduce the shift of the focus position during exposure, and to achieve good micro You can get a device.

この発明の露光装置によれば、基板上のフォーカス位置(投影光学系の光軸方向における位置)が略同一の領域毎に分割され、その領域毎に露光を行うため、たわみが生じやすい基板においても基板のたわみの影響を排除することができ、また、基板のフラットネスを所定値以下にできない基板においてもフラットネスの影響を排除することができるので、高精度に露光を行うことができる。   According to the exposure apparatus of the present invention, the focus position on the substrate (the position in the optical axis direction of the projection optical system) is divided into substantially the same region, and exposure is performed for each region. In addition, the influence of the deflection of the substrate can be eliminated, and the influence of the flatness can be eliminated even on a substrate in which the flatness of the substrate cannot be reduced to a predetermined value or less, so that exposure can be performed with high accuracy.

また、この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、基板のたわみの影響を排除することができる露光装置を用いて露光を行うため、露光時のフォーカス位置のずれを減少させることができ、良好なマイクロデバイスを得ることができる。   Further, according to the microdevice manufacturing method of the present invention, since exposure is performed using an exposure apparatus that can eliminate the influence of substrate deflection, it is possible to reduce the shift of the focus position during exposure, which is favorable Microdevices can be obtained.

以下、図面を参照して、この発明の第1の実施の形態にかかる投影露光装置について説明する。図1は、第1の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。図1に示すように、第1の実施の形態にかかる投影露光装置は、図示しない光源から射出される光束によりマスクMを照明するための照明光学系IL、マスクMのパターン像を基板ステージPST上に載置されている外径が500mmよりも大きいフィルム基板(基板)Pa,Pb上に投影露光するための投影光学系PLを備えるステップアンドリピート方式の露光装置(ステッパ)である。なお、フィルム基板には、比較的基板の厚さが薄い樹脂フィルムなどで、ロールに巻き取られる長い帯状の帯状フィルムなどがある。   A projection exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a projection exposure apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the projection exposure apparatus according to the first embodiment includes an illumination optical system IL for illuminating a mask M with a light beam emitted from a light source (not shown), and a pattern image of the mask M as a substrate stage PST. It is a step-and-repeat type exposure apparatus (stepper) including a projection optical system PL for performing projection exposure on film substrates (substrates) Pa and Pb having an outer diameter larger than 500 mm. Examples of the film substrate include a resin film having a relatively thin substrate and a long belt-like film wound on a roll.

照明光学系ILが備える水銀ランプ又は超高圧水銀ランプからなる光源から射出された光束は、照明光学系ILが備える光学部材(コリメータレンズ等)1を通過する。なお、光源としては、紫外線放射タイプのLEDやLDであってもよい。光学部材1を通過した光束は、空間光変調素子の一種である透過型液晶ブラインド(照明領域形成手段)2に入射する。透過型液晶ブラインド2は、光源とマスクMとの間の光路中に配置され、且つマスクM(フィルム基板Pa,Pb)と光学的に共役な位置に配置されている。   A light beam emitted from a light source including a mercury lamp or an extra-high pressure mercury lamp included in the illumination optical system IL passes through an optical member (collimator lens or the like) 1 included in the illumination optical system IL. The light source may be an ultraviolet radiation type LED or LD. The light beam that has passed through the optical member 1 enters a transmissive liquid crystal blind (illumination region forming means) 2 that is a kind of spatial light modulator. The transmissive liquid crystal blind 2 is disposed in the optical path between the light source and the mask M, and is disposed at a position optically conjugate with the mask M (film substrates Pa and Pb).

透過型液晶ブラインド2は、フィルム基板Pa,Pb上の投影光学系PLの光軸方向における位置(フォーカス位置)が略同一のフィルム基板Pa,Pb上の領域に対応する照明形状(照明領域)を形成する。即ち、透過型液晶ブラインド2は所望の光強度分布を形成することができ、その光強度分布をマスクM及びフィルム基板Pa,Pbに対して相対的に変化させることができる。透過型液晶ブラインド2を透過した光束は、透過型液晶ブラインド2を通過することにより形成された照明形状に対応したマスクM上の照明領域を照明する。   The transmissive liquid crystal blind 2 has an illumination shape (illumination area) corresponding to an area on the film substrates Pa and Pb having substantially the same position (focus position) in the optical axis direction of the projection optical system PL on the film substrates Pa and Pb. Form. That is, the transmissive liquid crystal blind 2 can form a desired light intensity distribution, and the light intensity distribution can be changed relative to the mask M and the film substrates Pa and Pb. The light beam transmitted through the transmissive liquid crystal blind 2 illuminates the illumination area on the mask M corresponding to the illumination shape formed by passing through the transmissive liquid crystal blind 2.

マスクMの近傍には、アライメント系、投影光学系等のキャリブレーションに用いられるフィデューシャルマークFMが形成されている基板が設けられている。基板上には、フィデューシャルマークFMとして、コンタクトホール(CH)、ラインアンドスペース(LS)、孤立線等の様々なパターンが形成されている。   In the vicinity of the mask M, there is provided a substrate on which fiducial marks FM used for calibration of an alignment system, a projection optical system, and the like are formed. Various patterns such as contact holes (CH), line and space (LS), and isolated lines are formed on the substrate as fiducial marks FM.

透過型液晶ブラインド2により所定の照明形状に整形された光束により均一照明されたマスクM上のパターンは、投影光学系PLを介して感光性基板であるフィルム基板Paまたはフィルム基板Pb上に投影露光される。フィルム基板Pa,Pbは、複数のフィルム基板を並べた状態で図中の矢印方向に同時搬送することができる図示しない搬送装置(搬送手段)により搬送される。また、フィルム基板Pa,Pbは、基板ステージPST(基板ホルダ)上にバキュームチャックを介して吸着されている。基板ステージPSTはフィルム基板Pa,Pb面に対して平行な方向及び直交する方向に移動可能に構成されており、図示しないレーザ干渉計によってその位置を計測され且つ制御されている。レーザ干渉計により計測された基板ステージPSTの位置情報は、後述する制御部4(図2参照)に対して出力される。   The pattern on the mask M uniformly illuminated by the light beam shaped into a predetermined illumination shape by the transmissive liquid crystal blind 2 is projected and exposed onto the film substrate Pa or the film substrate Pb, which is a photosensitive substrate, via the projection optical system PL. Is done. The film substrates Pa and Pb are transported by a transport device (transport means) (not shown) that can simultaneously transport a plurality of film substrates in the direction of the arrow in the drawing. The film substrates Pa and Pb are adsorbed on a substrate stage PST (substrate holder) via a vacuum chuck. The substrate stage PST is configured to be movable in a direction parallel to and orthogonal to the film substrates Pa and Pb, and its position is measured and controlled by a laser interferometer (not shown). The position information of the substrate stage PST measured by the laser interferometer is output to the control unit 4 (see FIG. 2) described later.

フィルム基板Pa,Pbは同時に露光され(露光手段)、露光終了時には基板ステージPSTから引き離されて、図示しない搬送装置により現像装置まで並んだ状態で同時搬送される。基板ステージPST近傍には図示しないイオナイザ(静電気除去器)が設けられており、このイオナイザによりフィルム基板の吸着及び引き離しが行われる際に発生する静電気が除去される。   The film substrates Pa and Pb are exposed at the same time (exposure means), separated from the substrate stage PST at the end of exposure, and simultaneously transported in a state of being lined up to a developing device by a transport device (not shown). An ionizer (static discharger) (not shown) is provided in the vicinity of the substrate stage PST, and static electricity generated when the film substrate is attracted and separated is removed by this ionizer.

また、この投影露光装置は、フィルム基板Pa,Pbの位置合わせを行うためのアライメント系AL、及びフィルム基板Pa,Pbのフォーカスを合わせるためのオートフォーカス系(検出手段)AFを備えている。アライメント系ALは、フィルム基板Pa,Pbの露光領域以外の領域(第2露光領域)に形成されているアライメントマークを検出することによりフィルム基板Pa,Pbの位置情報を検出する。オートフォーカス系AFは、フィルム基板Pa,Pbのフォーカス位置(投影光学系PLの光軸方向における位置)を検出する。アライメント系ALにより検出されたフィルム基板Pa,Pbの位置情報及びオートフォーカス系AFにより検出されたフォーカス位置は、後述する制御部4(図2参照)に対して出力される。   The projection exposure apparatus also includes an alignment system AL for aligning the film substrates Pa and Pb and an autofocus system (detecting means) AF for focusing the film substrates Pa and Pb. The alignment system AL detects positional information of the film substrates Pa and Pb by detecting alignment marks formed in a region (second exposure region) other than the exposure regions of the film substrates Pa and Pb. The autofocus system AF detects the focus positions (positions of the projection optical system PL in the optical axis direction) of the film substrates Pa and Pb. The position information of the film substrates Pa and Pb detected by the alignment system AL and the focus position detected by the autofocus system AF are output to the control unit 4 (see FIG. 2) described later.

図2は、この第1の実施の形態にかかる投影露光装置のシステム構成を示す図である。図2に示すように、この投影露光装置は、この投影露光装置による露光等の制御を行う制御部4を備えている。制御部4には記憶部5が接続されており、記憶部5にはフィルム基板Pa,Pb上に露光されている前層までのパターン情報が記憶されている。また、制御部4にはアライメント系AL、オートフォーカス系AF、図示しないレーザ干渉計が接続されている。また、制御部4には液晶ブラインド駆動部6、基板ステージ駆動部8が接続されている。制御部4は、アライメント系AL、オートフォーカス系AF、図示しないレーザ干渉計から出力される検出結果に基づいて、液晶ブラインド駆動部6、基板ステージ駆動部8に対して制御信号を出力する。液晶ブラインド駆動部6は、制御部4からの制御信号に基づいて、透過型液晶ブラインド2を駆動させ、透過型液晶ブラインド2の光透過領域の分布の設定を行う。基板ステージ駆動部8は、制御部4からの制御信号に基づいて、基板ステージPSTを駆動させ、基板ステージPST、ひいてはフィルム基板Pa,Pbの位置を調整する。   FIG. 2 is a diagram showing a system configuration of the projection exposure apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the projection exposure apparatus includes a control unit 4 that controls exposure and the like by the projection exposure apparatus. A storage unit 5 is connected to the control unit 4, and the storage unit 5 stores pattern information up to the previous layer exposed on the film substrates Pa and Pb. The control unit 4 is connected to an alignment system AL, an autofocus system AF, and a laser interferometer (not shown). Further, a liquid crystal blind drive unit 6 and a substrate stage drive unit 8 are connected to the control unit 4. The control unit 4 outputs a control signal to the liquid crystal blind drive unit 6 and the substrate stage drive unit 8 based on detection results output from the alignment system AL, autofocus system AF, and laser interferometer (not shown). The liquid crystal blind drive unit 6 drives the transmissive liquid crystal blind 2 based on the control signal from the control unit 4 and sets the distribution of the light transmission region of the transmissive liquid crystal blind 2. The substrate stage drive unit 8 drives the substrate stage PST based on the control signal from the control unit 4 and adjusts the positions of the substrate stage PST and eventually the film substrates Pa and Pb.

次に、図3に示すフローチャートを参照して、この第1の実施の形態にかかる投影露光装置を用いた露光方法について説明する。   Next, an exposure method using the projection exposure apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、制御部4は、記憶部5に記憶されているフィルム基板Pa,Pb上に形成されている前層までのパターン情報を取得する(ステップS9、取得手段)。次に、制御部4は、ステップS9において取得した前層までのパターン情報に基づいて、フィルム基板Pa,Pb上の高い反射率を有する領域を抽出する。次に、抽出された高い反射率を有する領域の複数点のフォーカス位置をオートフォーカス系AFにより検出する(ステップS10、検出手段)。例えば、図4に示すように、フィルム基板Paの露光領域R上の領域r1〜r9のフォーカス位置をオートフォーカス系AFにより検出する。図5は、オートフォーカス系AFによる検出結果を示すものであり、単位はμmである。この検出結果は制御部4に対して出力される。同様に、フィルム基板Pbの露光領域上の複数の領域のフォーカス位置も検出され、検出結果は制御部4に対して出力される。   First, the control unit 4 acquires pattern information up to the previous layer formed on the film substrates Pa and Pb stored in the storage unit 5 (step S9, acquisition means). Next, the control part 4 extracts the area | region which has a high reflectance on film board | substrate Pa and Pb based on the pattern information to the previous layer acquired in step S9. Next, a plurality of focus positions in the extracted region having a high reflectance are detected by the autofocus system AF (step S10, detection means). For example, as shown in FIG. 4, the focus positions of the regions r1 to r9 on the exposure region R of the film substrate Pa are detected by the autofocus system AF. FIG. 5 shows the detection result by the autofocus system AF, and the unit is μm. This detection result is output to the control unit 4. Similarly, focus positions of a plurality of areas on the exposure area of the film substrate Pb are also detected, and the detection results are output to the control unit 4.

なお、この実施の形態においてはオートフォーカス系AFを移動させて複数点で計測するようにした例を示しているが、複数の計測点を同時に計測可能とするように多点フォーカスセンサを設けるようにしてもよい。例えばこの方式としては、多点フォーカスセンサの照明光学系から感光基板上のフォトレジストに対して非感光性の検出光が射出され、複数のスリット像が投影光学系の光軸に対して斜めに基板上の複数の計測点に投影される。それらの計測点からの反射光が、受光光学系内で例えば振動スリット板を介して複数の光電変換素子上に対応するスリット像を再結像する。これらの光電変換素子からの検出信号を、例えばその振動スリット板を駆動信号で同期整流することによって、対応する計測点のフォーカス位置に所定範囲でほぼ比例して変化するフォーカス信号が生成される。このようにして、複数の計測点を同時に計測することが可能となる。   In this embodiment, the autofocus system AF is moved and measured at a plurality of points. However, a multipoint focus sensor is provided so that a plurality of measurement points can be measured simultaneously. It may be. For example, in this method, non-photosensitive detection light is emitted from the illumination optical system of the multi-point focus sensor to the photoresist on the photosensitive substrate, and a plurality of slit images are oblique to the optical axis of the projection optical system. Projected onto a plurality of measurement points on the substrate. Reflected light from these measurement points re-images corresponding slit images on a plurality of photoelectric conversion elements via, for example, a vibrating slit plate in the light receiving optical system. The detection signal from these photoelectric conversion elements is synchronously rectified by, for example, the vibration slit plate with a drive signal, thereby generating a focus signal that changes approximately in proportion to the focus position of the corresponding measurement point within a predetermined range. In this way, a plurality of measurement points can be measured simultaneously.

次に、制御部4は、ステップS10において検出された領域r1〜r9のフォーカス位置に基づいて、露光領域R上の他の領域のフォーカス位置を算出する(ステップS11)。図6は、制御部4により算出された算出結果を示すものであり、単位はμmである。同様に、ステップ10において検出されたフィルム基板Pbの露光領域上の複数の領域のフォーカス位置に基づいて、フィルム基板Pbの露光領域上であってフォーカス位置が検出されていない領域のフォーカス位置も算出する。   Next, the control unit 4 calculates the focus position of another area on the exposure area R based on the focus positions of the areas r1 to r9 detected in step S10 (step S11). FIG. 6 shows the calculation result calculated by the control unit 4, and the unit is μm. Similarly, based on the focus positions of a plurality of areas on the exposure area of the film substrate Pb detected in step 10, the focus positions of the areas on the exposure area of the film substrate Pb where the focus position is not detected are also calculated. To do.

次に、制御部4は、ステップS10において検出された領域r1〜r9のフォーカス位置、ステップS11において算出された他の領域のフォーカス位置に基づいて、略同一のフォーカス位置である露光領域Rを選択する(ステップS12、選択手段)。具体的には、略同一または同一とみなすことができる許容範囲内のフォーカス位置である領域のグループを作成する。ここで、同一とみなすことができる許容範囲は、記憶部5に予め記憶されている。同様に、略同一のフォーカス位置である領域毎にフィルム基板Pbの露光領域も分割する。   Next, the control unit 4 selects an exposure region R that is substantially the same focus position based on the focus positions of the regions r1 to r9 detected in step S10 and the focus positions of other regions calculated in step S11. (Step S12, selection means). Specifically, a group of regions that are focus positions within an allowable range that can be regarded as substantially the same or the same is created. Here, an allowable range that can be regarded as the same is stored in the storage unit 5 in advance. Similarly, the exposure area of the film substrate Pb is also divided for each area having substantially the same focus position.

次に、制御部4は、ステップS13において分割されグループ化された露光領域R及びフィルム基板Pbの露光領域に対応するマスクM上の照明領域を形成するために、液晶ブラインド駆動部6を駆動させることにより透過型液晶ブラインド2の光透過領域の分布を設定する(ステップS13、照明領域形成手段)。例えば、領域r3を含む10個の領域(分割された領域)が略同一のフォーカス位置を有するグループであった場合、図7に示すように、領域r3を含む10個の領域のみに光が照射されるように、即ち他の領域(図7の黒い領域)に光が照射されないように、透過型液晶ブラインド2の光透過領域の分布を設定する。このとき、フィルム基板Pbの露光領域内に領域r3を含む10個の領域(分割された領域)と略同一のフォーカス位置を有するグループがあった場合、フィルム基板Pbの略同一のフォーカス位置を有するグループに属する領域にも光が照射されるように、透過型液晶ブラインド2を設定する。   Next, the control unit 4 drives the liquid crystal blind driving unit 6 to form an illumination region on the mask M corresponding to the exposure region R and the exposure region of the film substrate Pb divided and grouped in step S13. Thus, the distribution of the light transmission area of the transmission type liquid crystal blind 2 is set (step S13, illumination area forming means). For example, when 10 areas including the area r3 (divided areas) are groups having substantially the same focus position, only 10 areas including the area r3 are irradiated with light as shown in FIG. In other words, the distribution of the light transmission region of the transmissive liquid crystal blind 2 is set so that the other region (black region in FIG. 7) is not irradiated with light. At this time, if there is a group having approximately the same focus position as the 10 areas (divided areas) including the area r3 in the exposure area of the film substrate Pb, the film substrate Pb has approximately the same focus position. The transmissive liquid crystal blind 2 is set so that light is irradiated to the region belonging to the group.

次に、ステップS13において設定された透過型液晶ブラインド2を用いて、フィルム基板Paの露光領域Rの領域r3を含む10個の領域(同じグループに属する領域)、及びフィルム基板Pbの略同一のフォーカス位置を有するグループに属する領域を同時露光する(ステップS14、露光手段)。   Next, using the transmission type liquid crystal blind 2 set in step S13, ten regions (regions belonging to the same group) including the region r3 of the exposure region R of the film substrate Pa and substantially the same of the film substrate Pb. A region belonging to the group having the focus position is simultaneously exposed (step S14, exposure means).

次に、制御部4は、フィルム基板Paの露光領域R内またはフィルム基板Pbの露光領域内に別のグループに属する領域(別の分割領域)を有し、そのグループに属する領域の露光が行われたか否か、即ちフィルム基板Pa及びフィルム基板Pbのすべての露光領域の露光を終えたか否かを判別する(ステップS15)。フィルム基板Pa及びフィルム基板Pbのすべての領域の露光を終えていないと判別された場合には、ステップS13に戻り、別のグループに属し、露光が行われていない領域のみに露光光(照明光)が照射されるように、透過型液晶ブラインド2の光透過領域の分布を設定し、ステップS14及びステップS15の動作を、フィルム基板Pa及びフィルム基板Pbのすべての領域の露光を終えるまで繰り返す。   Next, the control unit 4 has an area belonging to another group (another divided area) within the exposure area R of the film substrate Pa or within the exposure area of the film substrate Pb, and exposure of the area belonging to that group is performed. It is determined whether or not all the exposure areas of the film substrate Pa and the film substrate Pb have been exposed (step S15). If it is determined that the exposure of all regions of the film substrate Pa and the film substrate Pb has not been completed, the process returns to step S13, and exposure light (illumination light) is applied only to regions that belong to another group and are not exposed. ) Is set so that the light transmission region of the transmission type liquid crystal blind 2 is irradiated, and the operations of step S14 and step S15 are repeated until the exposure of all regions of the film substrate Pa and the film substrate Pb is completed.

なお、ステップS9において前層までのパターン情報を取得し、ステップS10において取得した情報に基づいてフィルム基板Pa,Pb上の高反射率を有する領域を抽出し、抽出された領域のフォーカス位置を検出しているが、フィルム基板Pa,Pb上の露光領域の周辺部の非露光領域(または第2露光領域)に高反射率を有する複数の着色部を備え、その複数の着色部のそれぞれにおけるフォーカス位置を検出するようにしてもよい。この場合には、検出されたフィルム基板Pa,Pb上の露光領域の周辺部の非露光領域のフォーカス位置に基づいて、フィルム基板Pa,Pb上の全面の各露光領域のフォーカス位置を算出する。   Note that pattern information up to the previous layer is acquired in step S9, a region having high reflectance on the film substrates Pa and Pb is extracted based on the information acquired in step S10, and the focus position of the extracted region is detected. However, a plurality of colored portions having high reflectance are provided in the non-exposed areas (or second exposed areas) around the exposed areas on the film substrates Pa and Pb, and the focus in each of the colored areas is The position may be detected. In this case, the focus position of each exposure region on the entire surface of the film substrates Pa and Pb is calculated based on the detected focus position of the non-exposure region at the periphery of the exposure region on the film substrates Pa and Pb.

また、ステップS12においては、フォーカス位置が同一であるとみなすことができる許容範囲を予め設定し、領域毎のフォーカス位置に基づいてグループを作成することにより露光領域を分割しているが、予め最大グループ数を設定し、領域毎のフォーカス位置に基づいて最大グループ数を超えない範囲でグループを作成することにより露光領域を分割するようにしてもよい。この場合には、最大グループ数、即ち最大露光回数が予め設定されているため、スループットの低下を防止することができる。   In step S12, an allowable range in which the focus position can be regarded as the same is set in advance, and the exposure area is divided by creating a group based on the focus position for each area. The exposure area may be divided by setting the number of groups and creating groups within a range not exceeding the maximum number of groups based on the focus position for each area. In this case, since the maximum number of groups, that is, the maximum number of exposures is set in advance, it is possible to prevent a decrease in throughput.

この第1の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、フィルム基板上のフォーカス位置(投影光学系の光軸方向における位置)が略同一の領域毎に分割され、その領域毎に露光を行うため、たわみが生じやすいフィルム基板においてもフィルム基板のたわみによる影響を排除することができ、高精度に露光を行うことができる。   According to the projection exposure apparatus according to the first embodiment, the focus position on the film substrate (the position in the optical axis direction of the projection optical system) is divided into approximately the same area, and exposure is performed for each area. Therefore, even in a film substrate that is likely to bend, the influence of the deflection of the film substrate can be eliminated, and exposure can be performed with high accuracy.

なお、この第1の実施の形態においては、マスクに形成されているパターンをフィルム基板上に露光しているが、ラフなパターンの露光を行う場合においてフィルム基板に露光するラフなパターンを透過型液晶ブラインドにより形成してもよい。この場合には、マスクが配置される位置には素ガラスマスクを設置する。   In the first embodiment, the pattern formed on the mask is exposed on the film substrate. However, when the rough pattern is exposed, the rough pattern exposed on the film substrate is transmissive. You may form with a liquid crystal blind. In this case, a raw glass mask is installed at a position where the mask is arranged.

なお、この第1の実施の形態においては、マスクに形成されているパターンをフィルム基板上に露光しているが、ラフなパターンの露光を行う場合においてフィルム基板に露光するラフなパターンを透過型液晶ブラインドにより形成してもよい。即ち、素子パターンやデバイスパターンなどの微細なパターンはマスクにパターンニングしておいて、素子またはデバイスからの配線パターンなどの比較的ラフなパターンについては、マスクではなく透過型液晶ブラインドに形成することにより、マスクに制約されることなく配線パターンを適宜作成することが可能となり、デバイス全体としてのパッケージの自由度を増すことが可能となる。この場合には、マスクが配置される位置には素ガラスマスクを設置するようにしてもよいし、また透過型液晶ブラインドでパターンニングする部分については、ブランクスにするようにしてもよい。なお、マスクパターンと透過型液晶ブラインドのパターンとの位置合わせについては、例えばフィルム基板側に設けた撮像手段を用いて透過型液晶ブラインドで形成されるパターン位置を調整することにより位置合わせを行う。また、透過型液晶ブラインドだけでなく、反射型液晶ブライド、またはDMD(デジタルマイクロミラーデバイス)等を用いてもよい。   In the first embodiment, the pattern formed on the mask is exposed on the film substrate. However, when the rough pattern is exposed, the rough pattern exposed on the film substrate is transmissive. You may form with a liquid crystal blind. That is, fine patterns such as element patterns and device patterns are patterned on a mask, and relatively rough patterns such as wiring patterns from elements or devices are formed on a transmissive liquid crystal blind instead of a mask. Therefore, it is possible to appropriately create a wiring pattern without being restricted by the mask, and it is possible to increase the degree of freedom of the package as a whole device. In this case, a raw glass mask may be installed at a position where the mask is arranged, or a portion to be patterned with the transmissive liquid crystal blind may be blanks. As for the alignment of the mask pattern and the pattern of the transmissive liquid crystal blind, for example, the alignment is performed by adjusting the pattern position formed by the transmissive liquid crystal blind using an image pickup means provided on the film substrate side. Further, not only a transmissive liquid crystal blind but also a reflective liquid crystal bride or DMD (digital micromirror device) may be used.

また、この第1の実施の形態においては、マスクMの近傍に設けられているフィデューシャルマークFMを用いて簡単な(ラフな)パターンを有するマスクを製造することができる。具体的には、フィデューシャルマークFMとして形成されているコンタクトホール、ラインアンドスペース、孤立線等のパターンの中から必要なパターンのみを露光光(照明光)が照射するように透過型液晶ブラインド2の光透過領域の分布を設定し、マスクとなる基板を基板ステージPSTに配置して露光を行う。次に、基板ステージPSTを必要量だけステップ移動させて上述の動作を繰り返すことにより基板上に簡単なパターンが形成され、簡単なパターンが形成された基板をマスクとして使用する。例えば、3μm幅の孤立線のみを照射するように透過型液晶ブラインド2を設定し露光を行った場合、3μmステップ移動して露光を行った場合には6μm幅の孤立線が形成され、2μmステップ移動して露光を行った場合には5μm幅の孤立線が形成される。この場合には、マスク描画装置を用いることなく簡単なパターンを有するマスクを製造することができる。また、この投影露光装置で用いられるマスクをこの投影露光装置で製造することにより、様々な重ね合わせ精度の誤差の発生要因が略一致するため、重ね合わせ精度を向上させることができる。なお、フィデューシャルマークが形成されている光学部材を交換可能に構成してもよく、この場合にはフィデューシャルマークとして様々なパターンを用いることができる。   In the first embodiment, a mask having a simple (rough) pattern can be manufactured using the fiducial mark FM provided in the vicinity of the mask M. Specifically, a transmissive liquid crystal blind so that exposure light (illumination light) irradiates only a necessary pattern among patterns such as contact holes, lines and spaces, and isolated lines formed as fiducial marks FM. The distribution of the light transmission region 2 is set, and a substrate serving as a mask is placed on the substrate stage PST for exposure. Next, a simple pattern is formed on the substrate by moving the substrate stage PST by a necessary amount and repeating the above operation, and the substrate on which the simple pattern is formed is used as a mask. For example, when the transmissive liquid crystal blind 2 is set so as to irradiate only an isolated line having a width of 3 μm and exposure is performed, an isolated line having a width of 6 μm is formed when the exposure is performed by moving by 3 μm, and a step of 2 μm is formed. When exposure is performed while moving, an isolated line having a width of 5 μm is formed. In this case, a mask having a simple pattern can be manufactured without using a mask drawing apparatus. In addition, by producing a mask used in this projection exposure apparatus with this projection exposure apparatus, the occurrence factors of various overlay precisions substantially coincide with each other, so that overlay precision can be improved. In addition, you may comprise so that the optical member in which the fiducial mark is formed can be replaced | exchanged, In this case, various patterns can be used as a fiducial mark.

また、この第1の実施の形態においては、基板ステージ上に載置することができるサイズのフィルム基板を用いているが、基板ステージの幅より長い帯状のフィルム基板を用いてもよく、基板ステージのサイズを小さくしてもよい。この場合には、帯状のフィルム基板の両端をロール部に巻きつけ、これらロール部を回転駆動させることにより、一方のロール部に巻きつけられている帯状のフィルム基板が基板ステージ上へ搬送され、基板ステージ上に吸着される。また、露光を終えた帯状のフィルム基板は、両端のロール部を回転駆動させることにより、他方のロール部へ搬送されて、他方のロール部に巻き取られる。これを繰り返すことにより帯状のフィルム基板全面への露光を行う。   In the first embodiment, a film substrate having a size that can be placed on the substrate stage is used. However, a belt-like film substrate longer than the width of the substrate stage may be used. The size may be reduced. In this case, the both ends of the belt-shaped film substrate are wound around the roll portion, and by rotating these roll portions, the belt-shaped film substrate wound around one roll portion is conveyed onto the substrate stage, Adsorbed on the substrate stage. Moreover, the strip-shaped film board | substrate which finished exposure is conveyed to the other roll part by rotating the roll part of both ends, and is wound up by the other roll part. By repeating this, the entire surface of the belt-shaped film substrate is exposed.

また、この第1の実施の形態においては、2つのフィルム基板を並べた状態で同時搬送し、同時露光しているが、3つ以上のフィルム基板を並べた状態で同時搬送し、同時露光してもよい。   In the first embodiment, two film substrates are simultaneously transported and simultaneously exposed, but three or more film substrates are simultaneously transported and simultaneously exposed. May be.

次に、図面を参照して、この発明の第2の実施の形態にかかる投影露光装置について説明する。図8は、第2の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。図8に示すように、第2の実施の形態にかかる投影露光装置は、図示しない光源から射出される光束により石英マスクM2を照明するための照明光学系IL2、石英マスクM2のパターン像をフィルム基板(基板)P2上に投影露光するための投影光学系PL2を備えるステップアンドリピート方式の露光装置(ステッパ)である。   Next, a projection exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a projection exposure apparatus according to the second embodiment. As shown in FIG. 8, the projection exposure apparatus according to the second embodiment forms a pattern image of the illumination optical system IL2 for illuminating the quartz mask M2 with a light beam emitted from a light source (not shown) and the quartz mask M2. This is a step-and-repeat type exposure apparatus (stepper) including a projection optical system PL2 for projection exposure on a substrate (substrate) P2.

なお、以下の説明においては、各図中に示したXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。XYZ直交座標系は、X軸及びY軸がフィルム基板P2に対して平行となるよう設定され、Z軸がフィルム基板P2に対して直交する方向に設定されている。図中のXYZ座標系は、実際にはXY平面が水平面に平行な面に設定され、Z軸が鉛直上方向に設定される。   In the following description, the XYZ orthogonal coordinate system shown in each drawing is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. The XYZ orthogonal coordinate system is set so that the X axis and the Y axis are parallel to the film substrate P2, and the Z axis is set in a direction orthogonal to the film substrate P2. In the XYZ coordinate system in the figure, the XY plane is actually set to a plane parallel to the horizontal plane, and the Z-axis is set vertically upward.

照明光学系IL2が備える水銀ランプ又は超高圧水銀ランプからなる光源から射出された光束は、照明光学系IL2が備える光学部材(コリメータレンズ等)9を通過する。なお、光源としては、紫外線放射タイプのLEDやLDであってもよい。光学部材9を通過した光束は、光束(照明光)を通過させるY方向に長手方向を有する矩形状のスリット(照明領域形成手段)10に入射する。スリット10は、光源と石英マスクM2との間の光路中に配置され、且つ石英マスクM2(フィルム基板P2)と光学的に共役な位置に配置されている。スリット10はX軸方向に移動可能に構成されており、石英マスクM2及びフィルム基板P2に対して相対的に移動することができる。即ち、スリット10をステップ移動させることにより順次露光が行なわれる。スリット10を透過した光束は、スリット10を通過することにより形成された照明形状に対応した石英マスクM2上の照明領域を照明する。石英マスクM2は、下面側にペリクルを備えている。   A light beam emitted from a light source composed of a mercury lamp or an extra-high pressure mercury lamp included in the illumination optical system IL2 passes through an optical member (collimator lens or the like) 9 included in the illumination optical system IL2. The light source may be an ultraviolet radiation type LED or LD. The light beam that has passed through the optical member 9 enters a rectangular slit (illumination region forming means) 10 having a longitudinal direction in the Y direction that allows the light beam (illumination light) to pass therethrough. The slit 10 is disposed in the optical path between the light source and the quartz mask M2, and is disposed at a position optically conjugate with the quartz mask M2 (film substrate P2). The slit 10 is configured to be movable in the X-axis direction, and can move relative to the quartz mask M2 and the film substrate P2. That is, the exposure is sequentially performed by moving the slit 10 stepwise. The light beam transmitted through the slit 10 illuminates the illumination area on the quartz mask M2 corresponding to the illumination shape formed by passing through the slit 10. The quartz mask M2 includes a pellicle on the lower surface side.

スリット10を通過することにより所定の照明形状に整形された光束により均一照明された石英マスクM2上のパターンは、投影光学系PL2を介して感光性基板であるフィルム基板P2上に投影露光される。フィルム基板P2は、図9に示すように、後述する基板ステージが備える2本のアーム12a,12bの間隔より長い帯状の基板であり、その両端部がロール部13a,13bにより巻かれている。フィルム基板P2のロール部13aに巻かれている部分は、ロール部13a,13bが時計廻りに回転することによりアーム12a,12bの間に搬送され、アーム12a,12bにバキュームチャックを介して吸着される。露光終了時には、フィルム基板P2のアーム12a,12bの間の部分は、ロール部13a,13bが時計廻りに回転することによりロール部13bに搬送され、ロール部13bに巻き取られる。また、フィルム基板P2の露光領域周辺部の領域(第2露光領域)には、フィルム基板P2の位置、ショット番号等を判別することができるように、ショット毎に異なるアライメントマークが設けられている。   The pattern on the quartz mask M2 uniformly illuminated by the light beam shaped into a predetermined illumination shape by passing through the slit 10 is projected and exposed onto the film substrate P2 which is a photosensitive substrate via the projection optical system PL2. . As shown in FIG. 9, the film substrate P2 is a belt-like substrate that is longer than the interval between two arms 12a and 12b provided in a substrate stage, which will be described later, and both ends thereof are wound by roll portions 13a and 13b. The portion of the film substrate P2 that is wound around the roll portion 13a is conveyed between the arms 12a and 12b as the roll portions 13a and 13b rotate clockwise, and is attracted to the arms 12a and 12b via the vacuum chuck. The At the end of exposure, the part between the arms 12a and 12b of the film substrate P2 is conveyed to the roll part 13b by the clockwise rotation of the roll parts 13a and 13b, and is wound around the roll part 13b. Also, different alignment marks are provided for each shot so that the position of the film substrate P2, the shot number, and the like can be determined in the peripheral area (second exposure area) of the exposure area of the film substrate P2. .

フィルム基板P2は、基板ステージが備える2本のアーム12a,12b、即ちフィルム基板P2の搬送方向と直交する方向(Y軸方向)に延び、X軸方向に所定間隔をもって配置されている2本のアーム(たわみ形状制御手段)12a,12bにより支持(吸着)されている。2本のアーム12a、12bは、アーム12aと12bとの間の幅が変化するように、それぞれがX軸方向に移動可能に構成されている。図9に示すように、アーム12a,12bのそれぞれを図中矢印方向(図中破線で示す位置)に移動させ、アーム12aと12bとの間隔を短くした場合、フィルム基板P2は図9の実線で示す位置から図9の破線で示す位置に変化する。即ち、アーム12a,12bとに引っ張られるように支持されることにより平面状であったフィルム基板P2にたわみが生じる。   The film substrate P2 includes two arms 12a and 12b provided in the substrate stage, that is, two arms extending in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the transport direction of the film substrate P2 and arranged at a predetermined interval in the X-axis direction. It is supported (adsorbed) by arms (flexure shape control means) 12a, 12b. The two arms 12a and 12b are configured to be movable in the X-axis direction so that the width between the arms 12a and 12b changes. As shown in FIG. 9, when each of the arms 12a and 12b is moved in the direction of the arrow in the figure (the position indicated by the broken line in the figure) and the distance between the arms 12a and 12b is shortened, the film substrate P2 is shown as a solid line in FIG. It changes from the position shown by the position shown by the broken line of FIG. In other words, the film substrate P2 that is flat is bent by being supported by being pulled by the arms 12a and 12b.

同様に、アーム12a,12bのそれぞれを図9の破線で示す位置から図9の実線で示す位置に移動させ、フィルム基板P2を引っ張るように、アーム12aと12bとの間隔を長くした場合、フィルム基板P2は図9の破線で示す位置から図9の実線で示す位置に変化し、フィルム基板P2のたわみは減少する。このように、アーム12a及びアーム12bの少なくとも一方をX軸方向に移動させてアーム12aと12bとの間隔を変化させることにより、フィルム基板P2のたわみを制御することができる。また、アーム12aと12bとの間隔を変化させることにより、フィルム基板P上に露光されるパターンの倍率調整も可能となる。即ち、スリット10により形成される照明領域に応じてフィルム基板P2の位置を投影光学系PL2の光軸方向にシフトさせることにより、フィルム基板P2上に形成されるマスクM2のパターン像の倍率を調整することができる。なお、アーム12aと12bでフィルム基板P2を引っ張らない場合、通常、アームの間隔を狭くセットしておくとたわみが小さくなり、広くセットするとたわみが大きくなる。   Similarly, when each of the arms 12a and 12b is moved from the position indicated by the broken line in FIG. 9 to the position indicated by the solid line in FIG. 9 and the distance between the arms 12a and 12b is increased so as to pull the film substrate P2, the film The substrate P2 changes from the position indicated by the broken line in FIG. 9 to the position indicated by the solid line in FIG. 9, and the deflection of the film substrate P2 decreases. In this way, the deflection of the film substrate P2 can be controlled by moving at least one of the arm 12a and the arm 12b in the X-axis direction to change the distance between the arms 12a and 12b. Moreover, the magnification of the pattern exposed on the film substrate P can be adjusted by changing the distance between the arms 12a and 12b. That is, the magnification of the pattern image of the mask M2 formed on the film substrate P2 is adjusted by shifting the position of the film substrate P2 in the optical axis direction of the projection optical system PL2 in accordance with the illumination area formed by the slit 10. can do. When the film substrate P2 is not pulled by the arms 12a and 12b, the deflection is usually reduced when the interval between the arms is set narrow, and the deflection is increased when the arm is set wide.

また、この投影露光装置はレーザ干渉計(図示せず)を備えており、2本のアーム12a,12bはこのレーザ干渉計によってその位置を計測され且つ制御されている。また、この投影露光装置は、フィルム基板P2の位置合わせを行うためのアライメント系AL2、及びフィルム基板P2のフォーカスを合わせるためのオートフォーカス系(検出手段)AF2を備えている。アライメント系AL2は、フィルム基板P2の露光領域周辺部の領域(第2露光領域)に形成されているアライメントマークを検出することによりフィルム基板P2の位置情報を検出する。オートフォーカス系AF2は、フィルム基板P2のフォーカス位置(投影光学系PL2の光軸方向における位置)を検出する。レーザ干渉計により検出されたアーム12a,12bの位置情報、アライメント系AL2により検出されたフィルム基板P2の位置情報及びオートフォーカス系AF2により検出されたフォーカス位置は、後述する制御部14(図10参照)に対して出力される。   The projection exposure apparatus includes a laser interferometer (not shown), and the positions of the two arms 12a and 12b are measured and controlled by the laser interferometer. The projection exposure apparatus also includes an alignment system AL2 for aligning the film substrate P2 and an autofocus system (detection means) AF2 for adjusting the focus of the film substrate P2. The alignment system AL2 detects the position information of the film substrate P2 by detecting an alignment mark formed in the peripheral region (second exposure region) of the exposure region of the film substrate P2. The autofocus system AF2 detects the focus position of the film substrate P2 (the position of the projection optical system PL2 in the optical axis direction). The position information of the arms 12a and 12b detected by the laser interferometer, the position information of the film substrate P2 detected by the alignment system AL2, and the focus position detected by the autofocus system AF2 are described later with a control unit 14 (see FIG. 10). ).

図10は、この第2の実施の形態にかかる投影露光装置のシステム構成を示す図である。図10に示すように、この投影露光装置は、この投影露光装置による露光等の制御を行う制御部14を備えている。制御部14には記憶部15が接続されており、記憶部15にはフィルム基板P2上に露光されている前層までのパターン情報が記憶されている。また、制御部14にはスリット10の位置をXY平面に対して移動させるスリット駆動部16が接続されており、制御部14はスリット駆動部16に対して制御信号を出力する。スリット駆動部16は、制御部14からの制御信号に基づいて、スリット10を移動させる。例えば、スリット10をX方向にステップ移動させることにより、マスクM2のパターンをフィルムP2上の露光領域上に順次露光を行うことができる。   FIG. 10 is a diagram showing a system configuration of the projection exposure apparatus according to the second embodiment. As shown in FIG. 10, the projection exposure apparatus includes a control unit 14 that controls exposure and the like by the projection exposure apparatus. A storage unit 15 is connected to the control unit 14, and the storage unit 15 stores pattern information up to the previous layer exposed on the film substrate P2. The control unit 14 is connected to a slit driving unit 16 that moves the position of the slit 10 with respect to the XY plane. The control unit 14 outputs a control signal to the slit driving unit 16. The slit driving unit 16 moves the slit 10 based on a control signal from the control unit 14. For example, by sequentially moving the slit 10 in the X direction, the pattern of the mask M2 can be sequentially exposed on the exposure region on the film P2.

また、制御部14にはアライメント系AL2、オートフォーカス系AF2、図示しないレーザ干渉計が接続されている。また、制御部14には、アーム12aを移動させる第1アーム駆動部18、アーム12bを移動させる第2アーム駆動部20が接続されている。制御部14は、アライメント系AL2、オートフォーカス系AF2、図示しないレーザ干渉計から出力される検出結果に基づいて、第1アーム駆動部18及び第2アーム駆動部20の少なくとも一方に対して制御信号を出力する。第1アーム駆動部18は、制御部14からの制御信号に基づいて、アーム12aをX方向へ移動させる。また、第2アーム駆動部20は、制御部14からの制御信号に基づいて、アーム12bをX方向へ移動させる。アーム12a,12bの位置を調整することによりフィルム基板P2の配置位置の調整を行うことができ、アーム12a,12bの間隔を調整することによりフィルム基板P2のたわみを制御することができる。   The control unit 14 is connected to an alignment system AL2, an autofocus system AF2, and a laser interferometer (not shown). The control unit 14 is connected to a first arm driving unit 18 that moves the arm 12a and a second arm driving unit 20 that moves the arm 12b. The control unit 14 controls a control signal for at least one of the first arm driving unit 18 and the second arm driving unit 20 based on detection results output from the alignment system AL2, the autofocus system AF2, and a laser interferometer (not shown). Is output. The first arm drive unit 18 moves the arm 12a in the X direction based on a control signal from the control unit 14. Further, the second arm driving unit 20 moves the arm 12b in the X direction based on a control signal from the control unit 14. The position of the film substrate P2 can be adjusted by adjusting the positions of the arms 12a and 12b, and the deflection of the film substrate P2 can be controlled by adjusting the distance between the arms 12a and 12b.

次に、図11に示すフローチャートを参照して、この第2の実施の形態にかかる投影露光装置を用いた露光方法について説明する。   Next, an exposure method using the projection exposure apparatus according to the second embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、制御部14は、記憶部15に記憶されているフィルム基板P2上に形成されている前層までのパターン情報を取得する(ステップS20、取得手段)。次に、制御部14は、ステップS20において取得した前層までのパターン情報に基づいて、フィルム基板P2上の高い反射率を有する領域を抽出する。次に、抽出された高い反射率を有する領域の複数点のフォーカス位置がオートフォーカス系AF2により検出される(ステップS21)。この検出結果は、制御部14に対して出力される。なお、このときのフィルム基板P2は、アーム12a,12bにより引き伸ばされた状態で配置されている。   First, the control unit 14 acquires pattern information up to the previous layer formed on the film substrate P2 stored in the storage unit 15 (step S20, acquisition unit). Next, the control part 14 extracts the area | region which has a high reflectance on the film board | substrate P2 based on the pattern information to the front layer acquired in step S20. Next, a plurality of focus positions in the extracted region having a high reflectance are detected by the autofocus system AF2 (step S21). This detection result is output to the control unit 14. In addition, the film board | substrate P2 at this time is arrange | positioned in the state extended by the arms 12a and 12b.

次に、制御部14は、ステップS21において検出されたフィルム基板P2のフォーカス位置に基づいて、フィルム基板P2のたわみ形状の制御を行う(ステップS22、たわみ形状制御手段)。即ち、スリット10を通過した照明光が照明するフィルム基板P2の露光領域のそれぞれの位置のフォーカス位置を算出する。スリット10を通過した照明光が照明するフィルム基板P2の露光領域の投影光学系PL2の光軸方向における位置がそれぞれの位置でフォーカス位置と同一若しくは略同一である場合、フィルム基板P2のたわみによるフォーカス位置にずれは生じていないと判断され、フィルム基板P2はアーム12a,12bにより引き伸ばされた状態で設定される。一方、スリット10を通過した照明光が照明するフィルム基板P2の露光領域の投影光学系PL2の光軸方向における位置がそれぞれの位置でフォーカス位置と異なっていた場合、フィルム基板P2のたわみによるフォーカス位置にずれが生じていると判断され、アーム12a,12bの間隔を縮めることにより、スリット10により照射される露光領域の投影光学系PL2の光軸方向における位置がそれぞれの位置で略同一となるようなたわみ形状が形成される。具体的には、第1アーム駆動部18及び第2アーム駆動部20の少なくとも一方を駆動させることにより、フィルム基板P2を支持するアーム12a,12bの間隔の調整を行う。   Next, the control unit 14 controls the deflection shape of the film substrate P2 based on the focus position of the film substrate P2 detected in step S21 (step S22, deflection shape control means). That is, the focus position of each position of the exposure area of the film substrate P2 illuminated by the illumination light that has passed through the slit 10 is calculated. When the position of the exposure area of the film substrate P2 illuminated by the illumination light that has passed through the slit 10 in the optical axis direction of the projection optical system PL2 is the same or substantially the same as the focus position at each position, the focus is caused by the deflection of the film substrate P2. It is determined that there is no displacement in the position, and the film substrate P2 is set in a state stretched by the arms 12a and 12b. On the other hand, when the position of the exposure area of the film substrate P2 illuminated by the illumination light that has passed through the slit 10 in the optical axis direction of the projection optical system PL2 is different from the focus position at each position, the focus position due to the deflection of the film substrate P2 It is determined that there is a gap between the arms 12a and 12b, so that the position of the exposure area irradiated by the slit 10 in the optical axis direction of the projection optical system PL2 is substantially the same at each position. A flexible shape is formed. Specifically, the distance between the arms 12a and 12b that support the film substrate P2 is adjusted by driving at least one of the first arm driving unit 18 and the second arm driving unit 20.

次に、スリット10の形状、即ち露光光が照射される領域に対応したフィルム基板P2上のフォーカス位置をオートフォーカス系AF2により検出する(ステップS23、検出手段)。この検出結果は、制御部14に対して出力される。制御部14は、ステップS22においてフィルム基板P2のたわみを調整することによりスリット10を通過した照明光が照明するフィルム基板P2の露光領域の投影光学系PL2の光軸方向における位置がそれぞれの位置で略同一となったか否かを判別する。なお、フィルム基板P2の露光領域の投影光学系PL2の光軸方向における位置がそれぞれの位置で略同一となっていないと判別された場合には、再度アーム12a,12bの間隔を調整することにより、フィルム基板P2のたわみを再調整する。   Next, the auto focus system AF2 detects the focus position on the film substrate P2 corresponding to the shape of the slit 10, that is, the region irradiated with the exposure light (step S23, detection means). This detection result is output to the control unit 14. The control unit 14 adjusts the deflection of the film substrate P2 in step S22, and the position in the optical axis direction of the projection optical system PL2 of the exposure area of the film substrate P2 illuminated by the illumination light that has passed through the slit 10 is the respective position. It is determined whether or not they are substantially the same. If it is determined that the position of the exposure area of the film substrate P2 in the optical axis direction of the projection optical system PL2 is not substantially the same, the distance between the arms 12a and 12b is adjusted again. The deflection of the film substrate P2 is readjusted.

次に、制御部14は、スリット駆動部16を駆動させることにより、フィルム基板P2上の所定領域(ステップS22においてたわみ形状を制御された露光領域)を照明するようにスリット10の位置を移動させる(ステップS24、照明領域形成手段)。   Next, the control unit 14 drives the slit driving unit 16 to move the position of the slit 10 so as to illuminate a predetermined region on the film substrate P2 (an exposure region whose deflection shape is controlled in step S22). (Step S24, illumination area forming means).

次に、ステップS24において設置されたスリット10を通過した照明光(露光光)により、フィルム基板P2上の所定領域の露光を行う(ステップS25、露光手段)。次に、スリット10をX方向にステップ移動させ、ステップS23〜ステップS25の動作を繰り返すことにより、フィルム基板P2の露光領域を順次露光する。   Next, a predetermined area on the film substrate P2 is exposed by illumination light (exposure light) that has passed through the slit 10 installed in step S24 (step S25, exposure means). Next, the slit 10 is moved stepwise in the X direction, and the operation of steps S23 to S25 is repeated to sequentially expose the exposure area of the film substrate P2.

なお、ステップS21において、取得した前層までのパターン情報に基づいてフィルム基板P2上の高反射率を有する領域を抽出し、抽出された領域のフォーカス位置を検出しているが、フィルム基板P2上の露光領域周辺部の非露光領域に複数の高反射率を有する着色部を備え、その複数の着色部のフォーカス位置を検出し、その検出結果に基づいてフィルム基板P2の露光領域のフォーカス位置を算出するようにしてもよい。   In step S21, an area having a high reflectance on the film substrate P2 is extracted based on the acquired pattern information up to the previous layer, and the focus position of the extracted area is detected. A plurality of colored portions having a high reflectance in a non-exposed region around the exposure region, detecting a focus position of the plurality of colored portions, and determining a focus position of the exposure region of the film substrate P2 based on the detection result You may make it calculate.

この第2の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、2本のアームの間隔を調整することによりフィルム基板のたわみを制御することができるため、たわみが生じやすいフィルム基板においてもフィルム基板のたわみの影響を排除することができ、高精度に露光を行うことができる。また、2本のアームによりフィルム基板を支持しているため、フィルム基板全面を支持する基板ステージと比較して、フィルム基板の吸着面が少ないためフィルム基板の吸着及び取り外しに要する時間を短縮することができ、スループットを向上させることができる。また、フィルム基板の膨張等によるしわの発生を防止することができ、フォーカス精度を向上させることができる。   According to the projection exposure apparatus according to the second embodiment, the deflection of the film substrate can be controlled by adjusting the distance between the two arms. The influence of deflection can be eliminated, and exposure can be performed with high accuracy. In addition, since the film substrate is supported by two arms, the time required for suction and removal of the film substrate is shortened because there are fewer suction surfaces of the film substrate compared to the substrate stage that supports the entire surface of the film substrate. And the throughput can be improved. In addition, generation of wrinkles due to expansion of the film substrate or the like can be prevented, and focus accuracy can be improved.

また、例えば携帯電話のディスプレイまたはIC実装におけるチップサイズの基板等のためのパターンの露光を行う場合、これらを一つの単位とし、これらの単位毎(例えば一つ毎または二つ毎等)にスリットをステップさせることにより繰り返し露光を行えば、継ぎ部が生じることなく重ね合わせ精度を向上させることができる。   In addition, for example, when pattern exposure for a chip-sized substrate or the like in a mobile phone display or IC mounting is performed, these are set as one unit, and slits are provided for each unit (for example, one or two). If repeated exposure is performed by stepping, the overlay accuracy can be improved without generating a joint.

なお、この第2の実施の形態においては、フィルム基板(またはマスク)に対してスリットを相対的に移動させることにより露光を行っているが、照明光を射出する光ファイバを備え、その光ファイバから射出される照明光の照射位置をフィルム基板(またはマスク)に対して相対的に移動させることにより露光を行なってもよい。この場合には、スリットを利用する場合と比較して光源から射出される照明光を無駄なく有効に利用することができる。   In the second embodiment, the exposure is performed by moving the slit relative to the film substrate (or mask). However, the second embodiment includes an optical fiber that emits illumination light, and the optical fiber. The exposure may be performed by moving the irradiation position of the illumination light emitted from the film relative to the film substrate (or mask). In this case, the illumination light emitted from the light source can be effectively used without waste as compared with the case of using the slit.

また、この第2の実施の形態においては、2本のアームによりフィルム基板を支持しているが、3本以上のアームによりフィルム基板を支持してもよい。また、図12に示すように、2本のアーム12a,12bの間にX方向に移動可能に構成されている基板保持ロール22を備え、2本のアーム12a,12b及び基板保持ロール22によりフィルム基板P2を支持するようにしてもよい。この場合においては、スリット10と基板保持ロール22を同期移動させつつ露光を行うことにより、露光領域の平面化を向上させることができる。   In the second embodiment, the film substrate is supported by two arms, but the film substrate may be supported by three or more arms. Further, as shown in FIG. 12, a substrate holding roll 22 configured to be movable in the X direction is provided between the two arms 12 a and 12 b, and a film is formed by the two arms 12 a and 12 b and the substrate holding roll 22. The substrate P2 may be supported. In this case, it is possible to improve the planarization of the exposure region by performing exposure while moving the slit 10 and the substrate holding roll 22 synchronously.

また、図13に示すように、2本の円筒状のアーム24a,24b、この2本のアーム24a,24bを繋ぐエンドレスベルト26を備えるようにしてもよい。露光時には、アーム24a,24bを時計回りに同一の速度で回転させることにより、エンドレスベルト26を時計回りに回転させ、エンドレスベルト26上に載置されているフィルム基板P2をX方向に移動させる。即ち、フィルム基板P2のエンドレスベルト26上に載置されている領域の露光を終えた後に、エンドレスベルト26が回転され、フィルム基板P2の露光を終えた領域はX方向に移動され、ロール部13bに巻かれる。そして、フィルム基板P2のエンドレスベルト26上に新たに載置された領域の露光を行う。   Further, as shown in FIG. 13, two cylindrical arms 24a and 24b and an endless belt 26 connecting the two arms 24a and 24b may be provided. At the time of exposure, the arms 24a and 24b are rotated clockwise at the same speed, whereby the endless belt 26 is rotated clockwise and the film substrate P2 placed on the endless belt 26 is moved in the X direction. That is, after the exposure of the region placed on the endless belt 26 of the film substrate P2 is finished, the endless belt 26 is rotated, and the region of the film substrate P2 that has been exposed is moved in the X direction, and the roll portion 13b. Wrapped around. Then, the area newly placed on the endless belt 26 of the film substrate P2 is exposed.

また、図14に示すように、アーム12a,12bに代えて、X方向に回転移動可能に構成されている円筒状のアーム28a,28bを備えるようにしてもよい。露光時には、円筒状のアーム28a,28bの間隔を調整することによりフィルム基板P2のたわみを制御しつつ、スリット10に対して円筒状のアーム28a,28bをX方向に相対的にステップ移動させることにより順次露光を行う。   Further, as shown in FIG. 14, instead of the arms 12a and 12b, cylindrical arms 28a and 28b configured to be rotationally movable in the X direction may be provided. At the time of exposure, the cylindrical arms 28a and 28b are moved stepwise relative to the slit 10 in the X direction while controlling the deflection of the film substrate P2 by adjusting the distance between the cylindrical arms 28a and 28b. Are sequentially exposed.

また、円筒状のアーム28a,28bのそれぞれの回転量を制御することによりたわみを制御するようにしてもよい。例えば、円筒状のアーム28aよりも円筒状のアーム28bを速く回転させることでたわみを少なくすることができ、遅く回転させることでたわみを多くすることができる。   Further, the deflection may be controlled by controlling the amount of rotation of each of the cylindrical arms 28a and 28b. For example, the deflection can be reduced by rotating the cylindrical arm 28b faster than the cylindrical arm 28a, and the deflection can be increased by rotating it slowly.

また、この第2の実施の形態においては、スリットをフィルム基板(石英マスク)に対してX方向に相対的にステップ移動させることにより順次露光を行っているが、フィルム基板をスリットに対してX方向に相対的にステップ移動させることにより順次露光を行うようにしてもよい。   In the second embodiment, the exposure is sequentially performed by moving the slit relative to the film substrate (quartz mask) in the X direction, but the film substrate is moved relative to the slit. You may make it perform exposure sequentially by carrying out the step movement relatively to a direction.

また、この第2の実施の形態においては、2本のアームの間隔の調整を行うことによりフィルム基板のたわみを制御しているが、スリットの形状を変更可能に構成し、2本のアームの間隔の調整及びスリットの形状の調整を行うことによりフィルム基板のたわみを制御するようにしてもよい。   In the second embodiment, the deflection of the film substrate is controlled by adjusting the distance between the two arms. However, the slit shape can be changed, and the two arms can be changed. The deflection of the film substrate may be controlled by adjusting the interval and the slit shape.

また、この第2の実施の形態においては、帯状のフィルム基板を用いているが、2本のアームの間に載置することができる長さを有するフィルム基板を用いてもよい。   Moreover, in this 2nd Embodiment, although the strip | belt-shaped film board | substrate is used, you may use the film board | substrate which has the length which can be mounted between two arms.

また、この第2の実施の形態においては、フィルム基板が水平面に平行な面に位置しているが、フィルム基板が水平面に直交する面に位置するようにしてもよい。即ち、フィルム基板が縦方向に配置されるようにしてもよく、この場合にはフィルム基板のたわみを減少させることができる。   In the second embodiment, the film substrate is positioned on a plane parallel to the horizontal plane. However, the film substrate may be positioned on a plane orthogonal to the horizontal plane. That is, the film substrate may be arranged in the vertical direction, and in this case, the deflection of the film substrate can be reduced.

また、この第2の実施の形態においては、石英マスクを用いているが、石英以外のガラスマスク、樹脂状のマスク、フィルム状のマスク(以下、フィルムマスクという。)を用いるようにしてもよい。熱膨張やたわみが生じやすいフィルムマスクを用いる場合には、マスクの下側だけでなく上側にもペリクルを備えるようにするとよい。また、フィルムマスクを用いる場合には、パターンが描画されていない石英マスクに、パターンが描画されているフィルムマスクを貼り付けるようにしてもよい。この場合には、パターンが描画されている石英マスクを用いる場合よりコストを抑えることができ、少量ではあるが多品種の製品を製造する際に有効である。   In the second embodiment, a quartz mask is used. However, a glass mask other than quartz, a resin mask, or a film mask (hereinafter referred to as a film mask) may be used. . In the case of using a film mask that easily causes thermal expansion and deflection, it is preferable to provide a pellicle on the upper side as well as the lower side of the mask. When a film mask is used, a film mask on which a pattern is drawn may be attached to a quartz mask on which no pattern is drawn. In this case, the cost can be reduced as compared with the case where a quartz mask on which a pattern is drawn is used, and it is effective when manufacturing a small variety of products.

また、フィルムマスクを用いる場合、この実施の形態にかかるフィルム基板と同様に2本(または3本以上)のアームを用いてフィルムマスクを支持し、フィルムマスクを支持する2本のアームの間隔を調整することにより、フィルムマスクのたわみを制御することができる。また、フィルムマスクのたわみの制御とフィルム基板のたわみの制御とを相対的に行うこともできる。   When a film mask is used, the film mask is supported using two (or three or more) arms as in the film substrate according to this embodiment, and the distance between the two arms supporting the film mask is set. By adjusting, the deflection of the film mask can be controlled. Further, the deflection control of the film mask and the deflection control of the film substrate can be relatively performed.

また、フィルム状のマスクを用いる場合、マスクステージの幅より長い帯状のフィルムマスクを用いてもよい。この場合には、帯状のフィルムマスクの両端をロール部に巻きつけ、これらロール部を回転駆動させることにより、一方のロール部に巻きつけられている帯状のフィルムマスクがマスクステージ上へ搬送され、マスクステージ上に吸着される。また、マスクステージ上から退避させるときには、両端のロール部を回転駆動させることにより、マスクステージ上に載置されているフィルムマスクを他方のロール部へ搬送し、他方のロール部に巻きつける。   When a film-like mask is used, a strip-like film mask longer than the width of the mask stage may be used. In this case, by winding both ends of the belt-shaped film mask around the roll portion and rotating these roll portions, the belt-shaped film mask wound around one roll portion is conveyed onto the mask stage, Adsorbed on the mask stage. Further, when retracting from the mask stage, the roll masks at both ends are rotationally driven, whereby the film mask placed on the mask stage is conveyed to the other roll unit and wound around the other roll unit.

また、この第2の実施の形態においては、2本のアームの間隔を調整することによりフィルム基板のたわみを制御しているが、フィルム基板の波打ちを防止するためにフィルム基板上面に向けて送風し、その送風による風圧によるフィルム基板のたわみ制御を加えるようにしてもよい。または、フィルム基板の下面に向けて送風する機構、またはフィルム基板の両面に向けて送風する機構を設けることによりフィルム基板のたわみ制御を行ってもよい。この場合には、送風による熱だまりを防止することもできるため、熱による光学系の精度劣化を防止することができる。   In the second embodiment, the deflection of the film substrate is controlled by adjusting the distance between the two arms. In order to prevent the film substrate from wavy, air is blown toward the upper surface of the film substrate. And you may make it add the deflection | deviation control of the film substrate by the wind pressure by the ventilation. Alternatively, the deflection control of the film substrate may be performed by providing a mechanism for blowing air toward the lower surface of the film substrate or a mechanism for blowing air toward both surfaces of the film substrate. In this case, it is possible to prevent accumulation of heat due to air blowing, and thus it is possible to prevent deterioration in accuracy of the optical system due to heat.

また、この第2の実施の形態においては、オートーフォーカス系により検出されたフィルム基板上のフォーカス位置に基づいて、照明ムラを制御することができる。即ち、デフォーカス量に応じた照明ムラを与えることにより照明ムラを制御することができる。この場合には、照明光学系IL2が備える図示しないフライアイレンズ近傍、マスクM2の近傍、スリット10の近傍、またはフィルム基板P2の近傍等に濃度分布を有する光学部品を備え、この光学部品により照明ムラを与える。   In the second embodiment, the illumination unevenness can be controlled based on the focus position on the film substrate detected by the autofocus system. That is, the illumination unevenness can be controlled by providing the illumination unevenness according to the defocus amount. In this case, an optical component having a density distribution is provided in the vicinity of a fly-eye lens (not shown) provided in the illumination optical system IL2, in the vicinity of the mask M2, in the vicinity of the slit 10, or in the vicinity of the film substrate P2. Gives unevenness.

次に、図面を参照して、この発明の第3の実施の形態にかかる投影露光装置について説明する。図15は、第3の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。第3の実施の形態においては、複数の反射屈折型の投影光学ユニットPLa,PLc〜PLe及び図示しない投影光学ユニットからなる投影光学系PL3に対してレチクルR1〜R5(図16参照)とフィルム基板(基板)P3とを相対的に移動させつつレチクルR1〜R5に形成されたパターンの像を感光性材料が塗布されたフィルム基板P3上に転写するステップアンドスキャン方式の露光装置を例に挙げて説明する。   Next, a projection exposure apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 15 is a diagram showing a schematic configuration of a projection exposure apparatus according to the third embodiment. In the third embodiment, reticles R1 to R5 (see FIG. 16) and a film substrate are provided for a projection optical system PL3 including a plurality of catadioptric projection optical units PLa and PLc to PLe and a projection optical unit (not shown). As an example, a step-and-scan type exposure apparatus that transfers an image of a pattern formed on reticles R1 to R5 onto a film substrate P3 coated with a photosensitive material while moving relative to (substrate) P3. explain.

また、以下の説明においては、図15中に示したXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。XYZ直交座標系は、X軸及びY軸がフィルム基板P3に対して平行となるよう設定され、Z軸がフィルム基板P3に対して直交する方向に設定されている。図中のXYZ座標系は、実際にはXY平面が水平面に平行な面に設定され、Z軸が鉛直上方向に設定される。また、この実施の形態では石英マスクM3(レチクルR1〜R5)及びフィルム基板P3を移動させる方向(走査方向)をX軸方向に設定している。   In the following description, the XYZ orthogonal coordinate system shown in FIG. 15 is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. The XYZ orthogonal coordinate system is set such that the X axis and the Y axis are parallel to the film substrate P3, and the Z axis is set to a direction orthogonal to the film substrate P3. In the XYZ coordinate system in the figure, the XY plane is actually set to a plane parallel to the horizontal plane, and the Z-axis is set vertically upward. In this embodiment, the direction (scanning direction) in which the quartz mask M3 (reticles R1 to R5) and the film substrate P3 are moved is set in the X-axis direction.

この実施の形態にかかる露光装置は、レチクルR1〜R5を均一に照明するための光源を含む照明光学系IL3を備えている。照明光学系IL3は、光源、光源から射出された光束を集光する集光レンズ、光源と同じ数の入射端と投影光学系PL3が備える投影光学ユニットと同じ数の射出端(この実施の形態においては5つ)を備えるライトガイド、フライアイインテグレータ、開口絞り、コンデンサレンズ系等を備えている。照明光学系IL3を介した光束は、パターンが形成された石英マスクM3(レチクルR1〜R5)を重畳的に照明する。即ち、照明光学系ILは、マスクM上のレチクルR1〜R5の領域を照明する。   The exposure apparatus according to this embodiment includes an illumination optical system IL3 including a light source for uniformly illuminating the reticles R1 to R5. The illumination optical system IL3 includes a light source, a condenser lens that collects a light beam emitted from the light source, the same number of incident ends as the light source, and the same number of exit ends as the projection optical unit included in the projection optical system PL3 (this embodiment) 5) includes a light guide, fly eye integrator, aperture stop, condenser lens system, and the like. The light flux through the illumination optical system IL3 illuminates the quartz mask M3 (reticles R1 to R5) on which the pattern is formed in a superimposed manner. That is, the illumination optical system IL illuminates the areas of the reticles R1 to R5 on the mask M.

石英マスクM3にはパターンが形成されておらず、図16に示すようにパターンが形成されたレチクルR1,R2,R3,R4,R5が千鳥状に載置されている。レチクルR1,R3,R5は走査方向と直交する方向(Y方向)に所定間隔をもって第1列として配置されており、レチクルR2,R4はY方向に所定間隔をもって第2列として配置されている。レチクルR1は、図17に示すように、吸着部(レチクルホルダ)k1によって石英マスクM3上に吸着されており、位置調整機構としてのアクチュエータa1を駆動させることによって石英マスクM3に対する位置を調整することができる。また、レチクルR2〜R5のそれぞれは、吸着部(レチクルホルダ)k2,k3,k4,k5のそれぞれによって石英マスクM3上に吸着されており、位置調整機構としてのアクチュエータa2〜a5のそれぞれを駆動させることによって石英マスクM3に対する位置を調整することができる。   No pattern is formed on the quartz mask M3, and reticles R1, R2, R3, R4, and R5 on which patterns are formed are mounted in a staggered manner as shown in FIG. The reticles R1, R3, and R5 are arranged as a first row with a predetermined interval in a direction (Y direction) orthogonal to the scanning direction, and the reticles R2, R4 are arranged as a second row with a predetermined interval in the Y direction. As shown in FIG. 17, the reticle R1 is adsorbed on the quartz mask M3 by an adsorbing portion (reticle holder) k1, and the position relative to the quartz mask M3 is adjusted by driving an actuator a1 as a position adjusting mechanism. Can do. Each of the reticles R2 to R5 is adsorbed on the quartz mask M3 by each of adsorbing portions (reticle holders) k2, k3, k4, and k5, and drives each of the actuators a2 to a5 as a position adjusting mechanism. Thus, the position with respect to the quartz mask M3 can be adjusted.

なお、アクチュエータa1〜a5の駆動によるマスクM3に対するレチクルR1〜R5の位置調整はラフな位置ずれに対して用いられ、レチクルR1〜R5の位置の微調整は後述する投影光学系PL3(投影光学ユニットPLa,PLc〜PLe及び図示しない投影光学ユニット)が備える像位置調整機構(図示せず)により行われる。   Note that the position adjustment of the reticles R1 to R5 relative to the mask M3 by driving the actuators a1 to a5 is used for rough displacement, and the fine adjustment of the positions of the reticles R1 to R5 is a projection optical system PL3 (projection optical unit described later). This is performed by an image position adjusting mechanism (not shown) included in PLa, PLc to PLe, and a projection optical unit (not shown).

レチクルR1〜R5の各照明領域からの光は、各レチクルR1〜R5の各照明領域に対応するようにY軸方向に沿って配列された複数(この実施の形態においては5つ)の投影光学ユニットPLa,PLc〜PLe及び図示しない投影光学ユニットからなる投影光学系PL3に入射する。ここで、各投影光学ユニットPLa,PLc〜PLe及び図示しない投影光学ユニットの構成は、互いに同じである。こうして、複数の投影光学ユニットPLa,PLc〜PLe及び図示しない投影光学ユニットから構成された投影光学系PL3を介した光は、基板ステージ(図示せず)上において図示しない基板ホルダを介してXY平面に平行に支持されたフィルム基板P3上にレチクルR1〜R5のパターンの像を形成する。   The light from each illumination area of the reticles R1 to R5 is a plurality of (in this embodiment, five) projection optics arranged along the Y-axis direction so as to correspond to each illumination area of each reticle R1 to R5. The light enters the projection optical system PL3 including the units PLa, PLc to PLe and a projection optical unit (not shown). Here, the configurations of the projection optical units PLa, PLc to PLe and the projection optical unit (not shown) are the same. Thus, the light passing through the projection optical system PL3 including the plurality of projection optical units PLa and PLc to PLe and the projection optical unit (not shown) passes through the substrate holder (not shown) through the substrate holder (not shown) in the XY plane. An image of the pattern of the reticles R1 to R5 is formed on the film substrate P3 supported in parallel.

図示しないマスクステージには、マスクステージを走査方向であるX軸方向に沿って移動させるための長いストロークを有する走査駆動系(図示せず)が設けられている。また、マスクステージを走査方向と直交する方向であるY軸方向に沿って微小量だけ移動させると共にZ軸廻りに微小量だけ回転させるための一対のアライメント駆動系(図示せず)が設けられている。そして、マスクステージの位置座標が移動鏡32を用いたレーザ干渉計(図示せず)によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。   A mask stage (not shown) is provided with a scanning drive system (not shown) having a long stroke for moving the mask stage along the X-axis direction that is the scanning direction. In addition, a pair of alignment drive systems (not shown) are provided for moving the mask stage by a minute amount along the Y-axis direction, which is a direction orthogonal to the scanning direction, and for rotating the mask stage by a minute amount around the Z-axis. Yes. The position coordinate of the mask stage is measured by a laser interferometer (not shown) using a movable mirror 32 and the position is controlled.

図示しない基板ステージには、基板ステージを走査方向であるX軸方向に沿って移動させるための長いストロークを有する走査駆動系(図示せず)が設けられている。また、基板ステージを走査方向と直交する方向であるY軸方向に沿って微小量だけ移動させると共にZ軸廻りに微小量だけ回転させるための一対のアライメント駆動系(図示せず)が設けられている。そして、基板ステージの位置座標が移動鏡34を用いたレーザ干渉計(図示せず)によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。更に、石英マスクM3とフィルム基板P3とをXY平面に沿って相対的に位置合わせするための手段として、一対のアライメント系30a,30bがマスクMの上方に配置されている。   A substrate stage (not shown) is provided with a scanning drive system (not shown) having a long stroke for moving the substrate stage along the X-axis direction which is the scanning direction. In addition, a pair of alignment drive systems (not shown) are provided for moving the substrate stage by a minute amount along the Y-axis direction, which is a direction orthogonal to the scanning direction, and rotating the substrate stage by a minute amount around the Z-axis. Yes. The position coordinate of the substrate stage is measured by a laser interferometer (not shown) using a movable mirror 34 and the position is controlled. Further, a pair of alignment systems 30a and 30b are disposed above the mask M as means for relatively aligning the quartz mask M3 and the film substrate P3 along the XY plane.

こうして、マスクステージ側の走査駆動系及び基板ステージ側の走査駆動系の作用により、複数の投影光学ユニットPLa,PLc〜PLe及び図示しない投影光学ユニットからなる投影光学系PL3に対して石英マスクM3とフィルム基板P3とを一体的に同一方向(X軸方向)に沿って移動させることによって、レチクルR1〜R5上のパターンがフィルム基板P3上の露光領域に複数転写(走査露光)される。   Thus, the quartz mask M3 and the projection optical system PL3 including the plurality of projection optical units PLa and PLc to PLe and a projection optical unit (not shown) are combined with the quartz stage M3 by the action of the scanning drive system on the mask stage side and the scanning drive system on the substrate stage side. By moving the film substrate P3 integrally along the same direction (X-axis direction), a plurality of patterns on the reticles R1 to R5 are transferred (scanned exposure) to an exposure region on the film substrate P3.

この第3の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、複数のレチクルを石英マスク上に並べて載置して各投影光学ユニットを介して露光を行うため、効率良く露光を行うことができる。   According to the projection exposure apparatus according to the third embodiment, since a plurality of reticles are placed side by side on a quartz mask and exposed through each projection optical unit, exposure can be performed efficiently.

なお、この第3の実施の形態においては、石英マスク上に複数のレチクルが千鳥状に配置されているが、石英マスク上に複数の露光領域(露光パターン)を形成し、この複数の露光領域が千鳥状に配置されるようにしてもよい。   In the third embodiment, a plurality of reticles are arranged in a staggered pattern on the quartz mask. However, a plurality of exposure regions (exposure patterns) are formed on the quartz mask, and the plurality of exposure regions are formed. May be arranged in a staggered pattern.

また、この第3の実施の形態においては、5つのレチクルを用いているが、例えば図18に示すように、2つのレチクルR10,R11を石英マスクM3上に載置し、露光領域a1〜a5を露光してもよい。   In the third embodiment, five reticles are used. For example, as shown in FIG. 18, two reticles R10 and R11 are placed on a quartz mask M3 to expose exposure areas a1 to a5. May be exposed.

また、この第3の実施の形態においては、石英マスク上に載置することができるサイズの複数のレチクルを用いているが、複数のフィルム状の長い帯状レチクルを用いてもよい。この場合には、複数の帯状レチクルのそれぞれの両端を回転可能なロール部に巻きつけ、これらのロール部を回転駆動させることにより、一方のロール部に巻きつけられている帯状レチクルのそれぞれがマスクステージ上へ搬送され、マスクステージ上に吸着される。また、マスクステージ上から退避させるときには、それぞれのロール部を回転駆動させることにより、帯状レチクルのそれぞれを他方のロール部へ搬送し、他方のロール部に巻きつける。   In the third embodiment, a plurality of reticles having a size that can be placed on a quartz mask are used, but a plurality of long strip-like reticles may be used. In this case, each end of each of the plurality of strip-shaped reticles is wound around a rotatable roll section, and each of the strip-shaped reticles wound around one roll section is masked by rotating these roll sections. It is transported onto the stage and sucked onto the mask stage. Further, when retracting from the mask stage, the respective roll portions are driven to rotate so that each of the belt-like reticles is conveyed to the other roll portion and wound around the other roll portion.

また、石英マスクM3を用いて5つのレチクルを保持しているが、複数のレチクルが保持可能なレチクルホルダやレチクルアダプタなどを用いてもよく、それらの材質は石英に限られるものではない。   In addition, although five reticles are held using the quartz mask M3, a reticle holder or a reticle adapter that can hold a plurality of reticles may be used, and the material thereof is not limited to quartz.

また、上述の各実施の形態にかかる投影露光装置おいては、透過型のマスク(レチクル)を用いているが、反射型のマスク(レチクル)を用いるようにしてもよい。   In the projection exposure apparatus according to each of the embodiments described above, a transmissive mask (reticle) is used. However, a reflective mask (reticle) may be used.

なお、空間光変調素子として透過型液晶ブラインドを用いるものを示したが、反射型液晶ブラインドやデジタルマイクロミラーデバイス(DMD)等を用いるようにしてもよい。   In addition, although what used the transmissive | pervious liquid crystal blind as a spatial light modulation element was shown, you may make it use a reflective liquid crystal blind, a digital micromirror device (DMD), etc. FIG.

上述の各実施の形態にかかる露光装置では、照明光学系によってレチクル(マスク)を照明し、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板(プレート)に露光することにより、マイクロデバイス(半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等)を製造することができる。以下、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いて感光性基板としてプレート等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図19のフローチャートを参照して説明する。   In the exposure apparatus according to each of the above-described embodiments, the reticle (mask) is illuminated by the illumination optical system, and the transfer pattern formed on the mask is exposed to the photosensitive substrate (plate) using the projection optical system. Thus, a micro device (semiconductor element, imaging element, liquid crystal display element, thin film magnetic head, etc.) can be manufactured. FIG. 19 is a flowchart of an example of a technique for obtaining a semiconductor device as a micro device by forming a predetermined circuit pattern on a plate or the like as a photosensitive substrate using the exposure apparatus according to each of the above embodiments. Will be described with reference to FIG.

まず、図19のステップS301において、1ロットのプレート上に金属膜が蒸着される。次のステップS302において、その1ロットのプレート上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップS303において、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いて、マスク上のパターン像が投影光学系を介して、その1ロットのプレート上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップS304において、その1ロットのプレート上のフォトレジストの現像が行なわれた後、ステップS305において、その1ロットのプレート上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行なうことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各プレート上の各ショット領域に形成される。   First, in step S301 of FIG. 19, a metal film is deposited on one lot of plates. In the next step S302, a photoresist is applied on the metal film on the one lot of plates. Thereafter, in step S303, using the exposure apparatus according to each of the above-described embodiments, the pattern image on the mask is sequentially exposed and transferred to each shot area on the one lot of plates via the projection optical system. Thereafter, in step S304, the photoresist on the one lot of plates is developed, and in step S305, etching is performed on the one lot of plates using the resist pattern as a mask to obtain a pattern on the mask. Corresponding circuit patterns are formed in each shot area on each plate.

その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述のマイクロデバイス製造方法によれば、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、感光性基板上における解像力やコントラスト等の低下を防止することができ、極めて微細な回路パターンを有するマイクロデバイスを高精度に得ることができる。なお、ステップS301〜ステップS305では、プレート上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、プレート上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。   Thereafter, a device pattern such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern of an upper layer. According to the above-described microdevice manufacturing method, since exposure is performed using the exposure apparatus according to each of the above-described embodiments, it is possible to prevent a decrease in resolving power or contrast on the photosensitive substrate, and an extremely fine circuit A micro device having a pattern can be obtained with high accuracy. In steps S301 to S305, a metal is vapor-deposited on the plate, a resist is applied on the metal film, and exposure, development and etching processes are performed. Prior to these processes, the process is performed on the plate. It is needless to say that after forming a silicon oxide film, a resist may be applied on the silicon oxide film, and steps such as exposure, development, and etching may be performed.

また、上述の各実施の形態にかかる露光装置では、プレート(ガラス基板)上に所定のパターン(回路パターン、電極パターン等)を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図20のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図20において、パターン形成工程S401では、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板(レジストが塗布されたガラス基板等)に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程S402へ移行する。   In the exposure apparatus according to each of the above-described embodiments, a liquid crystal display element as a micro device can be obtained by forming a predetermined pattern (circuit pattern, electrode pattern, etc.) on a plate (glass substrate). . Hereinafter, an example of the technique at this time will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 20, in the pattern forming step S401, a so-called photolithography step is performed in which the exposure pattern according to each of the above-described embodiments is used to transfer and expose a mask pattern onto a photosensitive substrate (such as a glass substrate coated with a resist). Executed. By this photolithography process, a predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate. Thereafter, the exposed substrate undergoes steps such as a developing step, an etching step, and a resist stripping step, whereby a predetermined pattern is formed on the substrate, and the process proceeds to the next color filter forming step S402.

次に、カラーフィルタ形成工程S402では、R(Red)、G(Green)、B(Blue)に対応した3つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはR、G、Bの3本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程S402の後に、セル組み立て工程S403が実行される。セル組み立て工程S403では、パターン形成工程S401にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルタ形成工程S402にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル(液晶セル)を組み立てる。セル組み立て工程S403では、例えば、パターン形成工程S401にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程S402にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル(液晶セル)を製造する。   Next, in the color filter forming step S402, a large number of groups of three dots corresponding to R (Red), G (Green), and B (Blue) are arranged in a matrix or three of R, G, and B A color filter is formed by arranging a plurality of stripe filter sets in the horizontal scanning line direction. Then, after the color filter formation step S402, a cell assembly step S403 is executed. In the cell assembly step S403, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step S401, the color filter obtained in the color filter formation step S402, and the like. In the cell assembly step S403, for example, liquid crystal is injected between the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step S401 and the color filter obtained in the color filter formation step S402, and a liquid crystal panel (liquid crystal cell ).

その後、モジュール組み立て工程S404にて、組み立てられた液晶パネル(液晶セル)の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、感光性基板上における解像力やコントラスト等の低下を防止することができ、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスを高精度に得ることができる。   Thereafter, in a module assembly step S404, components such as an electric circuit and a backlight for performing a display operation of the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell) are attached to complete a liquid crystal display element. According to the above-described method for manufacturing a liquid crystal display element, since exposure is performed using the exposure apparatus according to each of the above-described embodiments, it is possible to prevent a decrease in resolving power, contrast, and the like on the photosensitive substrate. A semiconductor device having a simple circuit pattern can be obtained with high accuracy.

第1の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the projection exposure apparatus concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかる投影露光装置のシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of the projection exposure apparatus concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかる投影露光装置の露光方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the exposure method of the projection exposure apparatus concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかる露光領域のフォーカスの検出位置について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the detection position of the focus of the exposure area | region concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかる露光領域のフォーカスの検出結果を示す図である。It is a figure which shows the detection result of the focus of the exposure area | region concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかる露光領域のフォーカス位置の算出結果を示す図である。It is a figure which shows the calculation result of the focus position of the exposure area | region concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかる露光領域の分割された領域を示す図である。It is a figure which shows the area | region where the exposure area | region concerning 1st Embodiment was divided | segmented. 第2の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the projection exposure apparatus concerning 2nd Embodiment. 第2の実施の形態にかかるアームを移動させることにより、アームの間隔を変化させた場合におけるフィルム基板のたわみの変化を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the change of the deflection | deviation of a film substrate when the space | interval of an arm is changed by moving the arm concerning 2nd Embodiment. 第2の実施の形態にかかる投影露光装置のシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of the projection exposure apparatus concerning 2nd Embodiment. 第2の実施の形態にかかる投影露光装置の露光方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the exposure method of the projection exposure apparatus concerning 2nd Embodiment. 第2の実施の形態にかかるアームに基板保持ロールを加えた構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which added the substrate holding roll to the arm concerning 2nd Embodiment. 第2の実施の形態にかかるアームの他の構成を示す図である。It is a figure which shows the other structure of the arm concerning 2nd Embodiment. 第2の実施の形態にかかるアームの他の構成を示す図である。It is a figure which shows the other structure of the arm concerning 2nd Embodiment. 第3の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the projection exposure apparatus concerning 3rd Embodiment. 第3の実施の形態にかかるマスク及びレチクルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the mask and reticle concerning 3rd Embodiment. 第3の実施の形態にかかるレチクルの駆動系の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the drive system of the reticle concerning 3rd Embodiment. 第3の実施の形態にかかるレチクルの他の構成を示す図である。It is a figure which shows the other structure of the reticle concerning 3rd Embodiment. この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the semiconductor device as a microdevice concerning embodiment of this invention. この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the liquid crystal display element as a microdevice concerning embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…光学部材、2…透過型液晶ブラインド、4,14…制御部、5,15…記憶部、6…液晶ブラインド駆動部、8…基板ステージ駆動部、10…スリット、12a,12b…アーム、16…スリット駆動部、18…第1アーム駆動部、20…第2アーム駆動部、IL,IL2,IL3…照明光学系、M…マスク、M2,M3…石英マスク、PL,PL2,PL3…投影光学系、AL,AL2…アライメント系、AF,AF2…オートフォーカス系、Pa,Pb,P2,P3…フィルム基板、PST…基板ステージ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical member, 2 ... Transmission-type liquid crystal blind, 4,14 ... Control part, 5,15 ... Memory | storage part, 6 ... Liquid crystal blind drive part, 8 ... Substrate stage drive part, 10 ... Slit, 12a, 12b ... Arm, DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 ... Slit drive part, 18 ... 1st arm drive part, 20 ... 2nd arm drive part, IL, IL2, IL3 ... Illumination optical system, M ... Mask, M2, M3 ... Quartz mask, PL, PL2, PL3 ... Projection Optical system, AL, AL2 ... alignment system, AF, AF2 ... autofocus system, Pa, Pb, P2, P3 ... film substrate, PST ... substrate stage.

Claims (18)

マスクのパターンを投影光学系を介して基板上に露光する露光装置において、
前記基板上の前記投影光学系の光軸方向における位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された検出結果に基づいて、前記基板上の前記投影光学系の光軸方向における位置が略同一の前記基板上の領域を選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された前記基板上の領域に対応する照明領域を形成する照明領域形成手段と、
前記照明領域形成手段により形成された前記照明領域に対応する前記基板上の領域の露光を行う露光手段と、
を備えることを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus that exposes a mask pattern onto a substrate via a projection optical system,
Detecting means for detecting a position in the optical axis direction of the projection optical system on the substrate;
Selection means for selecting a region on the substrate having substantially the same position in the optical axis direction of the projection optical system on the substrate based on a detection result detected by the detection unit;
Illumination area forming means for forming an illumination area corresponding to the area on the substrate selected by the selection means;
Exposure means for exposing an area on the substrate corresponding to the illumination area formed by the illumination area forming means;
An exposure apparatus comprising:
マスクのパターンを投影光学系を介して基板上に露光する露光装置において、
前記基板のたわみ形状を制御するたわみ形状制御手段と、
前記たわみ形状制御手段により制御された前記たわみ形状を有する前記基板上の被露光面の前記投影光学系の光軸方向における位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された検出結果に基づいて、前記基板上の所定領域に対応する少なくとも1つの照明領域を形成する照明領域形成手段と、
前記照明領域形成手段により形成された前記少なくとも1つの照明領域に基づいて、前記基板上の所定領域の露光を行う露光手段と、
を備えることを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus that exposes a mask pattern onto a substrate via a projection optical system,
Deflection shape control means for controlling the deflection shape of the substrate;
Detecting means for detecting a position in an optical axis direction of the projection optical system of an exposed surface on the substrate having the deflection shape controlled by the deflection shape control means;
Illumination area forming means for forming at least one illumination area corresponding to a predetermined area on the substrate based on a detection result detected by the detection means;
Exposure means for exposing a predetermined area on the substrate based on the at least one illumination area formed by the illumination area forming means;
An exposure apparatus comprising:
前記基板は、外径が500mmよりも大きい感光基板であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the substrate is a photosensitive substrate having an outer diameter larger than 500 mm. 前記たわみ形状制御手段は、前記基板の搬送方向に略直交する方向に延び、前記基板を支持する少なくとも2つのアームを備えることを特徴とする請求項2または請求項3記載の露光装置。   4. The exposure apparatus according to claim 2, wherein the deflection shape control means includes at least two arms that extend in a direction substantially orthogonal to a transport direction of the substrate and support the substrate. 前記照明領域形成手段は、照明光を通過させるスリットを備え、前記スリットを前記マスク及び前記基板に対して相対的に移動させることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の露光装置。   The said illumination area | region formation means is equipped with the slit which allows illumination light to pass through, and moves the said slit relatively with respect to the said mask and the said board | substrate, The Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. The exposure apparatus described. 前記照明領域形成手段は、照明光を射出する光ファイバを備え、前記光ファイバから射出される前記照明光の照射位置を前記マスク及び前記基板に対して相対的に移動させることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の露光装置。   The illumination region forming means includes an optical fiber that emits illumination light, and moves an irradiation position of the illumination light emitted from the optical fiber relative to the mask and the substrate. The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 4. 前記照明領域形成手段は、所望の光強度分布を形成する光学部材を備え、前記光学部材の光強度分布を前記マスク及び前記基板に対して相対的に変化させることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の露光装置。   The illumination area forming means includes an optical member that forms a desired light intensity distribution, and changes the light intensity distribution of the optical member relative to the mask and the substrate. The exposure apparatus according to claim 4. 前記光学部材は、空間光変調素子を含むことを特徴とする請求項7記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 7, wherein the optical member includes a spatial light modulation element. 前記検出手段は、前記照明領域形成手段により形成される前記照明領域に対応する前記基板上の前記投影光学系の光軸方向における位置を検出することを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れか一項に記載の露光装置。   9. The detection unit according to claim 1, wherein the detection unit detects a position in the optical axis direction of the projection optical system on the substrate corresponding to the illumination region formed by the illumination region forming unit. The exposure apparatus according to any one of the above. 前記照明領域形成手段により形成される前記照明領域に応じて前記基板の位置を前記投影光学系の光軸方向にシフトさせることにより、前記基板上に形成される前記マスクのパターン像の倍率の調整を行う調整手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至請求項9の何れか一項に記載の露光装置。   The magnification of the pattern image of the mask formed on the substrate is adjusted by shifting the position of the substrate in the optical axis direction of the projection optical system in accordance with the illumination region formed by the illumination region forming means. The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 9, further comprising an adjusting unit that performs the operation. 前記検出手段により検出された前記基板上の前記投影光学系の光軸方向における位置に基づいて照明ムラを制御することを特徴とする請求項1乃至請求項10の何れか一項に記載の露光装置。   11. The exposure according to claim 1, wherein illumination unevenness is controlled based on a position of the projection optical system on the substrate detected by the detection unit in an optical axis direction. apparatus. 前記基板上に露光されている前層までのパターン情報を取得する取得手段を更に備え、
前記検出手段は、前記取得手段により取得された前記パターン情報に基づいて、前記基板上の高い反射率を有する領域の前記投影光学系の光軸方向における位置を検出することを特徴とする請求項1乃至請求項11の何れか一項に記載の露光装置。
Further comprising acquisition means for acquiring pattern information up to the previous layer exposed on the substrate;
The detection means detects a position in the optical axis direction of the projection optical system of a region having a high reflectance on the substrate based on the pattern information acquired by the acquisition means. The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 11.
前記基板上の非露光領域の一部に高反射率を有する着色部を備え、
前記検出手段は、前記非露光領域の前記着色部における前記投影光学系の光軸方向における位置を検出することを特徴とする請求項1乃至請求項12の何れか一項に記載の露光装置。
A colored portion having a high reflectance in a part of the non-exposed area on the substrate;
13. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the detection unit detects a position in the optical axis direction of the projection optical system in the coloring portion of the non-exposure area.
前記基板を載置する基板ホルダ上に複数の前記基板を並べて同時搬送する搬送手段を更に備え、
前記露光手段は、前記搬送手段により搬送された前記複数の基板を同時露光することを特徴とする請求項1乃至請求項13の何れか一項に記載の露光装置。
The apparatus further comprises transport means for transporting a plurality of the substrates side by side on a substrate holder on which the substrate is placed,
The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 13, wherein the exposure unit simultaneously exposes the plurality of substrates transported by the transport unit.
マスクのパターンを投影光学系を介して基板上に露光する露光装置において、
前記マスクのパターンを照明する照明領域を形成する照明領域形成手段と、
前記照明領域形成手段により形成された前記照明領域に対応する前記基板上の領域の露光を行う露光手段とを備え、
前記照明領域形成手段は、マスクのパターンとは異なるパターンを前記基板上に形成することを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus that exposes a mask pattern onto a substrate via a projection optical system,
Illumination area forming means for forming an illumination area for illuminating the mask pattern;
Exposure means for exposing an area on the substrate corresponding to the illumination area formed by the illumination area forming means,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the illumination region forming unit forms a pattern different from a mask pattern on the substrate.
前記照明領域形成手段は、前記マスクのパターンを照明する照明領域を形成するとともに、前記マスクのパターンとは異なるパターンを同時に形成することを特徴とする請求項15記載の露光装置。   16. The exposure apparatus according to claim 15, wherein the illumination area forming unit forms an illumination area for illuminating the mask pattern and simultaneously forms a pattern different from the mask pattern. 前記照明領域形成手段は、空間光変調素子を含むことを特徴とする請求項15または請求項16記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 15 or 16, wherein the illumination area forming unit includes a spatial light modulator. 請求項1乃至請求項17の何れか一項に記載の露光装置を用いてマスクのパターンを基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記基板を現像する現像工程と、
を含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
An exposure process for exposing a mask pattern onto a substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 17,
A development step of developing the substrate exposed by the exposure step;
A method for manufacturing a microdevice, comprising:
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