JP2014081452A - Exposure apparatus and device manufacturing method - Google Patents

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To position, in high precision, a mask rotated around a first axis and a drum rotated around a second axis.SOLUTION: Multiple first standard marks are configured on both sides of a pattern region on the outer circumferential plane of a mask along the circumferential direction thereof, whereas multiple second standard marks are configured on the outer circumferential plane of a drum along the circumferential direction thereof in correspondence respectively to the multiple first standard marks. The provided apparatus includes an illumination system for forming, via exposure beams, an illuminated region on the outer circumferential plane of the mask, a projection optical system for forming, within an image formation region atop an inductive substrate, an image of a pattern within the illuminated region, and a first detection system for detecting both images of first standard marks formed via the projection optical system after beams emitted from the first standard marks illuminated by the illumination system have been reflected, via the projection optical system, by the outer circumferential plane of the drum and images of second standard marks formed via the projection optical system by beams emitted from the second standard marks illuminated, via the projection optical system, by the illumination system.

Description

本発明は、露光装置、およびデバイス製造方法に関する。さらに詳細には、本発明は、例えば一方向に移動する可撓性の感応基板にパターンを走査露光する露光装置に関する。   The present invention relates to an exposure apparatus and a device manufacturing method. More specifically, the present invention relates to an exposure apparatus that scans and exposes a pattern on, for example, a flexible sensitive substrate that moves in one direction.

従来、フレキシブルな高分子シート上に透明薄膜電極をフォトリソグラフィの手法でパターニングすることにより、有機EL素子、液晶表示素子などの表示素子(電子デバイス)を製造する手法が考案されている。このフォトリソグラフィ工程において用いられる露光装置として、ロール・ツー・ロール(Roll to Roll)で搬送される帯状の可撓性の感応基板(感光性のシート基板)にマスクのパターンを転写する露光装置(以下、ロール・ツー・ロール型の露光装置という)が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。   Conventionally, a method of manufacturing a display element (electronic device) such as an organic EL element or a liquid crystal display element by patterning a transparent thin film electrode on a flexible polymer sheet by a photolithography technique has been devised. As an exposure apparatus used in this photolithography process, an exposure apparatus that transfers a mask pattern onto a strip-like flexible sensitive substrate (photosensitive sheet substrate) conveyed by roll-to-roll (Roll to Roll). Hereinafter, a roll-to-roll type exposure apparatus) has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1に記載された露光装置では、軸線廻りに回転する円筒状のマスクの外周面に設けられたパターンを、円筒面に沿ってその円周方向へ搬送される感応基板上の露光領域に露光している。   In the exposure apparatus described in Patent Document 1, a pattern provided on the outer peripheral surface of a cylindrical mask that rotates about an axis line is applied to an exposure region on a sensitive substrate that is transported in the circumferential direction along the cylindrical surface. It is exposed.

特開2011−221536号公報JP 2011-221536 A

ロール・ツー・ロール型の露光装置として、例えば第1軸線廻りに回転する円柱状(または円筒状)のマスクの外周面のパターン領域に設けられたパターンを、第2軸線廻りに回転するドラムの一部に巻き付けられて一方向に移動する可撓性の感応基板上の露光領域に走査露光する構成が考えられる。この場合、感応基板上の露光領域においてパターンを高精度に重ね合わせるために、第1軸線廻りに回転するマスクと第2軸線廻りに回転するドラムとの位置合わせを高精度に行うことが求められる。   As a roll-to-roll type exposure apparatus, for example, a pattern provided in a pattern area on the outer peripheral surface of a columnar (or cylindrical) mask that rotates around a first axis is used as a drum that rotates around a second axis. A configuration is conceivable in which scanning exposure is performed on an exposure region on a flexible sensitive substrate that is wound around a part and moves in one direction. In this case, in order to superimpose the pattern with high accuracy in the exposure area on the sensitive substrate, it is required to align the mask rotating around the first axis and the drum rotating around the second axis with high accuracy. .

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、第1軸線廻りに回転するマスクと第2軸線廻りに回転するドラムとの位置合わせを高精度に行うことのできる露光装置、およびデバイス製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an exposure apparatus and device capable of highly accurately aligning a mask rotating around a first axis and a drum rotating around a second axis. An object is to provide a manufacturing method.

前記課題を解決するために、第1形態では、第1軸線廻りに回転する円柱状または円筒状のマスクの外周面のパターン領域に設けられたパターンを、第2軸線廻りに回転するドラムの一部に巻き付けられて一方向に移動する可撓性の感応基板上の露光領域に走査露光する露光装置であって、
前記マスクの外周面において前記パターン領域の両側には、円周方向に沿って複数の第1基準マークが設けられ、
前記ドラムの外周面には、前記複数の第1基準マークに対応するように複数の第2基準マークが円周方向に沿って設けられ、
露光光により前記マスクの外周面上に照明領域を形成する照明系と、
前記照明領域内のパターンの像を前記感応基板上の結像領域に形成する投影光学系と、
前記照明系により照明された前記第1基準マークからの光が前記投影光学系を介して前記ドラムの外周面で反射された後に前記投影光学系を介して形成する前記第1基準マークの像と、前記照明系により前記投影光学系を介して照明された前記第2基準マークからの光が前記投影光学系を介して形成する前記第2基準マークの像とを共に検出する第1検出系とを備えていることを特徴とする露光装置を提供する。
In order to solve the above-described problem, in the first embodiment, a pattern provided in a pattern region on the outer peripheral surface of a columnar or cylindrical mask that rotates around the first axis is used as a drum that rotates around the second axis. An exposure apparatus that scans and exposes an exposure area on a flexible sensitive substrate that is wound around a part and moves in one direction,
A plurality of first reference marks are provided along the circumferential direction on both sides of the pattern region on the outer peripheral surface of the mask,
On the outer peripheral surface of the drum, a plurality of second reference marks are provided along the circumferential direction so as to correspond to the plurality of first reference marks,
An illumination system for forming an illumination area on the outer peripheral surface of the mask by exposure light;
A projection optical system for forming an image of a pattern in the illumination area on an imaging area on the sensitive substrate;
An image of the first fiducial mark formed via the projection optical system after light from the first fiducial mark illuminated by the illumination system is reflected by the outer peripheral surface of the drum via the projection optical system; A first detection system that detects both the image of the second reference mark formed by the light from the second reference mark illuminated by the illumination system via the projection optical system and the projection optical system; An exposure apparatus is provided.

第2形態では、第1軸線廻りに回転する円柱状または円筒状のマスクの外周面のパターン領域に設けられたパターンを、支持部材の円筒面状または平面状の支持面によって支持された状態で長尺方向に移動する可撓性の感応基板上の露光領域に走査露光する露光装置であって、
前記マスクの外周面において前記パターン領域の両側には、円周方向に沿って複数の第1アライメントマークが設けられ、
前記感応基板上の前記露光領域の外側には、前記複数の第1アライメントマークに対応するように複数の第2アライメントマークが前記感応基板の長尺方向に沿って形成されており、
露光光により前記マスクの外周面上に照明領域を形成する照明系と、
前記照明領域内のパターンの像を前記感応基板上の結像領域に形成する投影光学系と、
前記照明系により照明された前記第1アライメントマークからの光が前記投影光学系を介して前記感応基板で反射された後に前記投影光学系を介して形成する前記第1アライメントマークの像と、前記照明系により前記投影光学系を介して照明された前記第2アライメントマークからの光が前記投影光学系を介して形成する前記第2アライメントマークの像とを共に検出する第2検出系とを備えていることを特徴とする露光装置を提供する。
In the second mode, the pattern provided in the pattern area on the outer peripheral surface of the columnar or cylindrical mask rotating around the first axis is supported by the cylindrical or planar support surface of the support member. An exposure apparatus that scans and exposes an exposure area on a flexible sensitive substrate that moves in a longitudinal direction,
A plurality of first alignment marks are provided along the circumferential direction on both sides of the pattern region on the outer peripheral surface of the mask,
Outside the exposure area on the sensitive substrate, a plurality of second alignment marks are formed along the longitudinal direction of the sensitive substrate so as to correspond to the plurality of first alignment marks,
An illumination system for forming an illumination area on the outer peripheral surface of the mask by exposure light;
A projection optical system for forming an image of a pattern in the illumination area on an imaging area on the sensitive substrate;
An image of the first alignment mark formed via the projection optical system after light from the first alignment mark illuminated by the illumination system is reflected by the sensitive substrate via the projection optical system; A second detection system for detecting together the image of the second alignment mark formed by the light from the second alignment mark illuminated via the projection optical system by the illumination system via the projection optical system; An exposure apparatus is provided.

第3形態では、第1形態または第2形態の露光装置を用いて、所定のパターンを基板に露光することと、
前記所定のパターンが転写された前記基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記基板の表面に形成することと、
前記マスク層を介して前記基板の表面を加工することと、を含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。
In the third mode, using the exposure apparatus of the first mode or the second mode, exposing a predetermined pattern on the substrate;
Developing the substrate to which the predetermined pattern is transferred, and forming a mask layer having a shape corresponding to the predetermined pattern on the surface of the substrate;
And processing the surface of the substrate through the mask layer. A device manufacturing method is provided.

本発明の一形態によれば、第1軸線廻りに回転するマスクと第2軸線廻りに回転するドラムとの位置合わせを高精度に行うことができ、ひいてはドラムの一部に巻き付けられて一方向に移動する可撓性の感応基板上の露光領域においてパターンを高精度に重ね合わせることができる。   According to one aspect of the present invention, the mask rotating around the first axis and the drum rotating around the second axis can be aligned with high precision, and as a result, wound around a part of the drum and applied in one direction. The pattern can be superimposed with high accuracy in the exposure area on the flexible sensitive substrate that moves to the right.

本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the exposure apparatus concerning embodiment of this invention. マスクの外周面を平面状に展開して示す図である。It is a figure which expand | deploys and shows the outer peripheral surface of a mask in planar shape. ドラムの外周面およびシート基板を平面状に展開して示す図である。It is a figure which expand | deploys and shows the outer peripheral surface and sheet | seat board | substrate of a drum in planar shape. 投影光学系を介してマークの像を検出する複数の検出系の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the some detection system which detects the image of a mark via a projection optical system. 図4の各検出系の内部構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the internal structure of each detection system of FIG. マスク基準マークのドラム基準マーク像とが検出系の検出視野内に形成される様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the drum reference mark image of a mask reference mark is formed in the detection visual field of a detection system. 並列配置された複数の投影光学ユニットを備える構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure provided with the some projection optical unit arrange | positioned in parallel. シートアライメントマークの反射像を十分なコントラストで検出するための構成例を説明する図である。It is a figure explaining the structural example for detecting the reflected image of a sheet alignment mark with sufficient contrast. 非露光光を用いてシートアライメントマークの反射像を検出する検出系の変形例を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the modification of the detection system which detects the reflected image of a sheet alignment mark using non-exposure light. 照明系から投影光学系を経ることなく入射した光の一部を光路から取り出してモニターする検出系の変形例を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the modification of the detection system which takes out and monitors a part of incident light from the illumination system without passing through a projection optical system. 半導体デバイスの製造工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing process of a semiconductor device. 液晶デバイスの製造工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing process of a liquid crystal device.

以下、実施形態を、添付図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。図1では、その紙面における鉛直方向すなわち投影光学系PLの入射側(マスクM側)の光軸AX1および射出側(ドラムRL側)の光軸AX2の方向にZ軸を、図1の紙面における水平方向にX軸を、図1の紙面に垂直な方向にY軸を設定している。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a drawing schematically showing a configuration of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the Z axis in the vertical direction on the paper surface, that is, the optical axis AX1 on the incident side (mask M side) and the optical axis AX2 on the emission side (drum RL side) of the projection optical system PL, The X axis is set in the horizontal direction, and the Y axis is set in the direction perpendicular to the paper surface of FIG.

本実施形態の露光装置は、Y方向に沿った軸線Maを中心として、図1中のXZ面内で、反時計廻りに回転する円柱状(または円筒状)の反射型マスクMと、光源LSからの光によりマスクMの外周面上に照明領域を形成する照明系ILと、マスクMのパターンの像を帯状の可撓性の感応基板であるシート基板SH上に形成する投影光学系PLと、シート基板SHを保持した状態でY方向に沿った軸線RLaを中心として図1中時計廻りに回転する円柱状(または円筒状)のドラム(ローラー)RLと、中心軸線Ma廻りにマスクMを回転駆動する第1駆動系DR1と、中心軸線RLa廻りにドラムRLを回転駆動する第2駆動系DR2と、駆動系DR1,DR2等の動作を統括的に制御する制御系CRとを備えている。   The exposure apparatus of the present embodiment includes a columnar (or cylindrical) reflective mask M that rotates counterclockwise in the XZ plane in FIG. 1 about an axis Ma along the Y direction, and a light source LS. An illumination system IL that forms an illumination area on the outer peripheral surface of the mask M with light from the projection optical system PL that forms an image of the pattern of the mask M on a sheet substrate SH that is a strip-like flexible sensitive substrate; A cylindrical (or cylindrical) drum (roller) RL that rotates clockwise around the axis RLa along the Y direction while holding the sheet substrate SH, and a mask M around the central axis Ma. A first drive system DR1 for rotational drive, a second drive system DR2 for rotationally driving the drum RL around the central axis line RLa, and a control system CR for comprehensively controlling the operation of the drive systems DR1, DR2, etc. .

シート基板SHは、フォトレジスト(感光材料)が塗布されたフレキシブルな(可撓性を有する)帯状の高分子シートである。シート基板SHは、ドラムRLの外周面である円筒面に当接した状態で且つ円筒面に沿って滑動しないように保持されている。その結果、シート基板SHは、ドラムRLの軸線RLa廻りの回転に伴って円筒面の円周方向に移動する。換言すれば、シート基板SHは、軸線RLa廻りに回転するドラムRLの一部に巻き付けられて一方向に移動する。   The sheet substrate SH is a flexible (flexible) band-shaped polymer sheet coated with a photoresist (photosensitive material). The sheet substrate SH is held in contact with the cylindrical surface that is the outer peripheral surface of the drum RL so as not to slide along the cylindrical surface. As a result, the sheet substrate SH moves in the circumferential direction of the cylindrical surface with the rotation of the drum RL around the axis RLa. In other words, the sheet substrate SH is wound around a part of the drum RL that rotates around the axis RLa and moves in one direction.

照明系ILには、光源LSから露光用の照明光(露光光)が供給される。露光光として、例えば、超高圧水銀ランプの射出光から選択されたi線(波長365nm)の光、YAGレーザの3倍高調波(波長355nm)よりなるパルス光、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)などを用いることができる。照明系ILは、複数のレンズ、s偏光生成用の偏光子などを有し、光源LSより供給された光から生成したs偏光の照明光をX方向に沿って射出する。   Illumination light (exposure light) for exposure is supplied from the light source LS to the illumination system IL. As exposure light, for example, light of i-line (wavelength 365 nm) selected from light emitted from an ultra-high pressure mercury lamp, pulsed light composed of third harmonic of YAG laser (wavelength 355 nm), KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) Etc. can be used. The illumination system IL includes a plurality of lenses, a polarizer for generating s-polarized light, and the like, and emits s-polarized illumination light generated from the light supplied from the light source LS along the X direction.

照明系ILからX方向に沿って射出されたs偏光の照明光は、投影光学系PLの入射側の光軸AX1上に配置された偏光ビームスプリッターPBSでZ方向へ反射され、1/4波長板WCを経てs偏光から円偏光になり、マスクMの外周面上においてY方向に延びる帯状の照明領域IRを形成する。すなわち、照明領域IRは、マスクMの外周面である円筒面に沿った面形状を有する。円柱状(または円筒状)の形態を有するマスクMの外周面には、シート基板SHに転写すべきパターン、すなわち有機EL素子、液晶表示素子などの電子デバイス用のパターンが設けられている。マスクMの外周面に設けられる転写パターンは、例えば多層膜により形成されて高反射部と低反射部とからなるパターンである。   The s-polarized illumination light emitted from the illumination system IL along the X direction is reflected in the Z direction by the polarization beam splitter PBS disposed on the optical axis AX1 on the incident side of the projection optical system PL, and is ¼ wavelength. From the s-polarized light to the circularly-polarized light through the plate WC, a strip-shaped illumination region IR extending in the Y direction on the outer peripheral surface of the mask M is formed. That is, the illumination region IR has a surface shape along a cylindrical surface that is the outer peripheral surface of the mask M. A pattern to be transferred to the sheet substrate SH, that is, a pattern for an electronic device such as an organic EL element or a liquid crystal display element is provided on the outer peripheral surface of the mask M having a columnar (or cylindrical) form. The transfer pattern provided on the outer peripheral surface of the mask M is a pattern formed of, for example, a multilayer film and including a high reflection portion and a low reflection portion.

図2は、マスクMの外周面をXY平面に沿った平面状に展開して示す図である。図2に示すように、Z方向から見た照明領域IRは、Y方向に沿って長辺を有しX方向に沿って短辺を有する矩形状の外形を有する。マスクMの外周面において、パターンが設けられたパターン領域PAの両側には、円周方向(図2中水平方向)に沿って複数のマスク基準マーク11および12が設けられている。図2では、単純な例として、パターン領域PAの+Y方向側に5つのマスク基準マーク11が間隔を隔てて設けられ、パターン領域PAの−Y方向側に5つのマスク基準マーク12が間隔を隔てて設けられている。   FIG. 2 is a diagram showing the outer peripheral surface of the mask M developed in a planar shape along the XY plane. As shown in FIG. 2, the illumination region IR viewed from the Z direction has a rectangular outer shape having long sides along the Y direction and short sides along the X direction. On the outer peripheral surface of the mask M, a plurality of mask reference marks 11 and 12 are provided along the circumferential direction (horizontal direction in FIG. 2) on both sides of the pattern area PA where the pattern is provided. In FIG. 2, as a simple example, five mask reference marks 11 are provided at intervals on the + Y direction side of the pattern area PA, and five mask reference marks 12 are spaced on the −Y direction side of the pattern area PA. Is provided.

また、マスクMの外周面において、パターン領域PAと一群のマスク基準マーク11との間には円周方向に沿って複数のマスクアライメントマーク13が設けられ、パターン領域PAと一群のマスク基準マーク12との間には円周方向に沿って複数のマスクアライメントマーク14が設けられている。図2では、単純な例として、パターン領域PAの+Y方向側に5つのマスクアライメントマーク13が間隔を隔てて設けられ、パターン領域PAの−Y方向側にマスクアライメントマーク14が間隔を隔てて設けられている。   On the outer peripheral surface of the mask M, a plurality of mask alignment marks 13 are provided along the circumferential direction between the pattern area PA and the group of mask reference marks 11, and the pattern area PA and the group of mask reference marks 12. A plurality of mask alignment marks 14 are provided along the circumferential direction. In FIG. 2, as a simple example, five mask alignment marks 13 are provided at intervals on the + Y direction side of the pattern area PA, and mask alignment marks 14 are provided at intervals on the −Y direction side of the pattern area PA. It has been.

さらに、マスクMの外周面において、パターン領域PAの外側には、中心軸線Maの方向すなわちY方向に沿って第1群のマスクアライメントマーク15および第2群のマスクアライメントマーク16が設けられている。図2では、単純な例として、Y方向に沿って3つのマスクアライメントマーク16が間隔を隔てて設けられ、第2群のマスクアライメントマーク16とパターン領域PAとの間にはY方向に沿って3つのマスクアライメントマーク15が設けられている。   Further, on the outer peripheral surface of the mask M, a first group of mask alignment marks 15 and a second group of mask alignment marks 16 are provided outside the pattern area PA along the direction of the central axis Ma, that is, the Y direction. . In FIG. 2, as a simple example, three mask alignment marks 16 are provided at intervals along the Y direction, and between the second group of mask alignment marks 16 and the pattern area PA, along the Y direction. Three mask alignment marks 15 are provided.

図2に示すように、Y方向に沿った帯状の照明領域IRは、例えば光軸AX1を中心として、マスク基準マーク11および12を照明するように形成される。マスクMの外周面に設けられるマーク11〜16として、外周面が鏡面状である場合には、彫り込み型の位相マーク(凹凸パターン)などを用いることができる。あるいは、マーク11〜16として、ガラス基板製の埋め込み型の明暗マーク(Crパターンなど)または位相マークなどを用いることができる。マスクMの外周面に設けられるマーク11〜16の形態、数、配置などについては、様々な形態が可能である。   As shown in FIG. 2, the strip-shaped illumination region IR along the Y direction is formed so as to illuminate the mask reference marks 11 and 12 around the optical axis AX1, for example. As the marks 11 to 16 provided on the outer peripheral surface of the mask M, when the outer peripheral surface is specular, engraved phase marks (uneven patterns) or the like can be used. Alternatively, as the marks 11 to 16, an embedded bright / dark mark (such as a Cr pattern) or a phase mark made of a glass substrate can be used. Various forms of the marks 11 to 16 provided on the outer peripheral surface of the mask M are possible.

パターン領域PA内のパターンのうち、照明領域IRにより照明されたパターンからの反射光は、1/4波長板WCを経て円偏光からp偏光になり、偏光ビームスプリッターPBSを透過し、例えば2回結像型の反射屈折光学系として構成された投影光学系PLに入射する。投影光学系PLは、シート基板SH上の結像領域ERに、照明領域IR内のパターンの投影像を形成する。結像領域ERは、照明領域IRと光学的に対応する領域であって、照明領域IRと同様に、円柱状(または円筒状)のドラムRLの外周面である円筒面に沿った面形状を有する。   Of the patterns in the pattern area PA, the reflected light from the pattern illuminated by the illumination area IR changes from circularly polarized light to p-polarized light through the quarter-wave plate WC, and passes through the polarizing beam splitter PBS, for example, twice. The light enters a projection optical system PL configured as an imaging type catadioptric optical system. The projection optical system PL forms a projected image of the pattern in the illumination area IR in the imaging area ER on the sheet substrate SH. The imaging region ER is a region optically corresponding to the illumination region IR, and has a surface shape along the cylindrical surface that is the outer peripheral surface of the columnar (or cylindrical) drum RL, like the illumination region IR. Have.

投影光学系PLの具体的な構成については、様々な形態が可能である。例えば特開2001−215718号公報に開示されているように、所定方向に沿って配列された複数の投影光学ユニットからなる投影光学系を用いて、感光性の基板にパターンを走査露光する構成も可能である。本実施形態の場合には、シート基板SHの移動方向と交差する方向、すなわちドラムRLの中心軸線RLaの方向に沿って複数の投影光学ユニットを配列することができる。ただし、以下の説明では、単一の投影光学系PLを介してシート基板SHにマスクMのパターンを走査露光するものとする。   Various forms of the specific configuration of the projection optical system PL are possible. For example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-215718, there is a configuration in which a pattern is scanned and exposed on a photosensitive substrate using a projection optical system including a plurality of projection optical units arranged along a predetermined direction. Is possible. In the case of the present embodiment, a plurality of projection optical units can be arranged along the direction intersecting the moving direction of the sheet substrate SH, that is, the direction of the central axis RLa of the drum RL. However, in the following description, it is assumed that the pattern of the mask M is scanned and exposed on the sheet substrate SH via the single projection optical system PL.

図3は、ドラムRLの外周面およびシート基板SHをXY平面に沿った平面状に展開して示す図である。図3に示すように、軸線RLa廻りに回転するドラムRLの一部に巻き付けられて一方向に移動するシート基板SH上およびドラムRLの外周面上には、例えば投影光学系PLの射出側の光軸AX2を中心としてY方向に沿って帯状に延びる結像領域ERが形成される。投影光学系PLは、シート基板SH上の結像領域ERに照明領域IR内のパターンの投影像および照明領域IR内のマスクアライメントマーク13〜16の像を形成し、ドラムRLの外周面上の結像領域ERに照明領域IR内のマスク基準マーク11,12の像を形成する。   FIG. 3 is a diagram showing the outer peripheral surface of the drum RL and the sheet substrate SH developed in a plane along the XY plane. As shown in FIG. 3, on the sheet substrate SH and the outer peripheral surface of the drum RL that are wound around a part of the drum RL that rotates around the axis RLa and moves in one direction, for example, on the exit side of the projection optical system PL An imaging region ER extending in a band shape along the Y direction around the optical axis AX2 is formed. The projection optical system PL forms a projected image of a pattern in the illumination area IR and an image of the mask alignment marks 13 to 16 in the illumination area IR in the imaging area ER on the sheet substrate SH, and is on the outer peripheral surface of the drum RL. Images of the mask reference marks 11 and 12 in the illumination area IR are formed in the imaging area ER.

投影光学系PLの投影倍率に応じてマスクMの回転とシート基板SHの移動とを同期させることにより、シート基板SH上にはパターン領域PAのY方向寸法に対応する幅を有する露光領域SRに対してマスクパターンが走査露光される。具体的に、マスクMが中心軸線Ma廻りに1回転すると、ドラムRLの外周面に沿って円周方向へ移動するシート基板SH上の第1露光領域SR1には、マスクMのパターン領域PA内のパターンが走査露光により転写される。   By synchronizing the rotation of the mask M and the movement of the sheet substrate SH in accordance with the projection magnification of the projection optical system PL, an exposure region SR having a width corresponding to the dimension in the Y direction of the pattern region PA is formed on the sheet substrate SH. The mask pattern is scanned and exposed. Specifically, when the mask M makes one rotation around the central axis Ma, the first exposure region SR1 on the sheet substrate SH that moves in the circumferential direction along the outer peripheral surface of the drum RL is included in the pattern region PA of the mask M. The pattern is transferred by scanning exposure.

次いで、マスクMが中心軸線Ma廻りにもう1回転すると、ドラムRLの外周面に沿って円周方向へ移動するシート基板SH上において第1露光領域SR1からシート基板SHの長尺方向(長手方向)に間隔を隔てた第2露光領域SR2にも、パターン領域PA内のパターンが走査露光により転写される。すなわち、制御系CRからの指令にしたがって第1駆動系DR1による中心軸線Ma廻りのマスクMの回転と第2駆動系DR2による円筒面に沿ったシート基板SHの移動とを同期させることにより、ドラムRLの外周面に沿って円周方向へ移動するシート基板SH上には、パターン領域PA内のパターンがそれぞれ転写された複数の露光領域SRがシート基板SHの長尺方向に間隔を隔てて順次形成される。   Next, when the mask M makes another rotation around the central axis Ma, the longitudinal direction (longitudinal direction) of the sheet substrate SH from the first exposure region SR1 on the sheet substrate SH that moves in the circumferential direction along the outer peripheral surface of the drum RL. The pattern in the pattern area PA is also transferred by the scanning exposure to the second exposure area SR2 which is spaced from each other. That is, in accordance with a command from the control system CR, the rotation of the mask M around the central axis Ma by the first drive system DR1 and the movement of the sheet substrate SH along the cylindrical surface by the second drive system DR2 are synchronized, thereby On the sheet substrate SH that moves in the circumferential direction along the outer peripheral surface of the RL, a plurality of exposure regions SR to which the patterns in the pattern region PA are transferred are sequentially spaced apart in the longitudinal direction of the sheet substrate SH. It is formed.

マスクMの外周面において、その円周方向に沿って間隔を隔てて複数のパターン領域を設けることもできる。この場合、マスクMが中心軸線Ma廻りに所定角度だけ回転する度に、各パターン領域内のパターンが各露光領域に走査露光により転写される。ただし、以下の説明では、マスクMの外周面に単一のパターン領域PAが設けられ、マスクMが中心軸線Ma廻りに1回転する度に、パターン領域PA内のパターンが各露光領域SRに走査露光により転写されるものとする。   On the outer peripheral surface of the mask M, a plurality of pattern regions can be provided at intervals along the circumferential direction. In this case, each time the mask M is rotated by a predetermined angle around the central axis Ma, the pattern in each pattern area is transferred to each exposure area by scanning exposure. However, in the following description, a single pattern area PA is provided on the outer peripheral surface of the mask M, and each time the mask M rotates once around the central axis Ma, the pattern in the pattern area PA scans each exposure area SR. It shall be transferred by exposure.

図3を参照すると、ドラムRLの外周面には、複数のマスク基準マーク11,12に対応するように、複数のドラム基準マーク21,22が円周方向(図3中水平方向)に沿って間隔を隔てて設けられている。また、例えば前回の露光工程などを経て、シート基板SH上の露光領域SR1,SR2の外側には、マスクアライメントマーク13,14に対応するように、複数のシートアライメントマーク23,24がシート基板SHの長尺方向に沿って間隔を隔てて形成されている。さらに、例えば前回の露光工程などを経て、シート基板SH上において隣り合う一対の露光領域SR1とSR2との間には、複数のマスクアライメントマーク15,16に対応するように、複数のシートアライメントマーク25,26がシート基板SHの幅方向(Y方向)に沿って間隔を隔てて形成されている。   Referring to FIG. 3, a plurality of drum reference marks 21, 22 are arranged along the circumferential direction (horizontal direction in FIG. 3) on the outer peripheral surface of the drum RL so as to correspond to the plurality of mask reference marks 11, 12. It is provided at intervals. In addition, for example, after the previous exposure process, a plurality of sheet alignment marks 23 and 24 are formed outside the exposure regions SR1 and SR2 on the sheet substrate SH so as to correspond to the mask alignment marks 13 and 14, respectively. Are formed at intervals along the longitudinal direction. Furthermore, a plurality of sheet alignment marks are provided between the pair of adjacent exposure regions SR1 and SR2 on the sheet substrate SH so as to correspond to the plurality of mask alignment marks 15 and 16 through the previous exposure process, for example. 25 and 26 are formed at intervals along the width direction (Y direction) of the sheet substrate SH.

ドラムRLの外周面に設けられるドラム基準マーク21,22として、外周面が鏡面状である場合には、彫り込み型の位相マーク(凹凸パターン)などを用いることができる。あるいは、ドラム基準マーク21,22として、ガラス基板製の埋め込み型の明暗マーク(Crパターンなど)または位相マークなどを用いることができる。一方、シート基板SH上に形成されるシートアライメントマーク23〜26として、例えばアルミニウムなどの金属薄膜に覆われた高反射パターンなどを用いることができる。ドラムRLの外周面に設けられるドラム基準マーク21,22、およびシート基板SH上に形成されるシートアライメントマーク23〜26の形態、数、配置などについても、様々な形態が可能である。   As the drum reference marks 21 and 22 provided on the outer peripheral surface of the drum RL, when the outer peripheral surface is a mirror surface, an engraved phase mark (uneven pattern) or the like can be used. Alternatively, as the drum reference marks 21 and 22, embedded bright and dark marks (Cr pattern or the like) made of glass substrates or phase marks can be used. On the other hand, as the sheet alignment marks 23 to 26 formed on the sheet substrate SH, for example, a highly reflective pattern covered with a metal thin film such as aluminum can be used. Various forms are possible for the form, number, and arrangement of the drum reference marks 21 and 22 provided on the outer peripheral surface of the drum RL and the sheet alignment marks 23 to 26 formed on the sheet substrate SH.

再び図1を参照すると、本実施形態の露光装置は、投影光学系PLを介してマスク基準マーク11,12の像とドラム基準マーク21,22の像とを共に検出する検出系31,32を備えている。また、投影光学系PLを介してマスクアライメントマーク13,14の像とシートアライメントマーク23,24の像とを共に検出する検出系33,34を備えている。さらに、投影光学系PLを介してマスクアライメントマーク15,16の像とシートアライメントマーク25,26の像とを共に検出する検出系30a,30b,30cを備えている。   Referring to FIG. 1 again, the exposure apparatus of the present embodiment includes detection systems 31 and 32 that detect both the images of the mask reference marks 11 and 12 and the images of the drum reference marks 21 and 22 via the projection optical system PL. I have. Further, detection systems 33 and 34 for detecting both the images of the mask alignment marks 13 and 14 and the images of the sheet alignment marks 23 and 24 via the projection optical system PL are provided. Furthermore, detection systems 30a, 30b, and 30c that detect both the images of the mask alignment marks 15 and 16 and the images of the sheet alignment marks 25 and 26 through the projection optical system PL are provided.

検出系31〜34,30a〜30cは、図4に示すように、検出対象マークのY方向位置に応じてY方向に並んで配置されている。すなわち、検出系31,32は、マスク基準マーク11,12およびドラム基準マーク21,22のY方向位置に応じて最も外側に配置されている。検出系33,34は、マスクアライメントマーク13,14およびシートアライメントマーク23,24のY方向位置に応じて、検出系31,32の内側に配置されている。検出系30a,30b,30cは、マスクアライメントマーク15,16およびシートアライメントマーク25,26の3つのY方向位置に応じて、検出系33と34との間に並んで配置されている。   As shown in FIG. 4, the detection systems 31 to 34 and 30 a to 30 c are arranged side by side in the Y direction according to the Y direction position of the detection target mark. That is, the detection systems 31 and 32 are arranged on the outermost side according to the Y-direction positions of the mask reference marks 11 and 12 and the drum reference marks 21 and 22. The detection systems 33 and 34 are arranged inside the detection systems 31 and 32 according to the Y-direction positions of the mask alignment marks 13 and 14 and the sheet alignment marks 23 and 24. The detection systems 30a, 30b, and 30c are arranged side by side between the detection systems 33 and 34 in accordance with the three Y-direction positions of the mask alignment marks 15 and 16 and the sheet alignment marks 25 and 26.

また、本実施形態の露光装置は、シート基板SHの移動方向に沿って結像領域ERよりも手前に配置され、シート基板SH上において隣り合う一対の露光領域SR1とSR2との間に形成された3つのシートアライメントマーク25に対応するように配列された3つの光学顕微鏡35a,35b,35cを備えている。また、シート基板SHの移動方向に沿って結像領域ERよりも手前に配置され、シート基板SH上において隣り合う一対の露光領域SR1とSR2との間に形成された3つのシートアライメントマーク26に対応するように配列された3つの光学顕微鏡36a,36b,36cを備えている。   The exposure apparatus according to the present embodiment is disposed in front of the imaging region ER along the moving direction of the sheet substrate SH, and is formed between a pair of adjacent exposure regions SR1 and SR2 on the sheet substrate SH. The three optical microscopes 35a, 35b, and 35c are arranged so as to correspond to the three sheet alignment marks 25. Further, three sheet alignment marks 26 that are arranged in front of the imaging region ER along the moving direction of the sheet substrate SH and are formed between a pair of adjacent exposure regions SR1 and SR2 on the sheet substrate SH. Three optical microscopes 36a, 36b, 36c arranged in correspondence are provided.

光学顕微鏡35a〜35c,36a〜36cは、公知の構成にしたがって、シート基板SHが感応しない非露光光を用いてシートアライメントマーク25,26を照明し、照明されたシートアライメントマーク25,26からの光により形成されたシートアライメントマーク25,26の像を検出する。光学顕微鏡35a〜35c,36a〜36cの検出結果は、制御系CRに供給される。   The optical microscopes 35a to 35c and 36a to 36c illuminate the sheet alignment marks 25 and 26 using non-exposure light to which the sheet substrate SH is not sensitive according to a known configuration, and from the illuminated sheet alignment marks 25 and 26, respectively. Images of the sheet alignment marks 25 and 26 formed by light are detected. The detection results of the optical microscopes 35a to 35c and 36a to 36c are supplied to the control system CR.

以下、説明を簡素化するために、検出系31〜34,30a〜30cは、互いに同じ内部構成を有するものとする。具体的に、検出系31〜34,30a〜30cは、図5に示すように、偏光ビームスプリッターPBSと投影光学系PLとの間の光路中に設けられる1/4波長板41を備えている。さらに、検出系31〜34,30a〜30cは、偏光ビームスプリッターPBS側からX方向に沿って光の入射順に、第1リレーレンズ42と、s偏光透過偏光子43と、開口絞り44と、第2リレーレンズ45と、光電変換器46とを備えている。光電変換器46として、例えばCCD型またはCMOS型の二次元撮像素子を用いることができる。   Hereinafter, in order to simplify the description, it is assumed that the detection systems 31 to 34, 30a to 30c have the same internal configuration. Specifically, as shown in FIG. 5, the detection systems 31 to 34, 30 a to 30 c include a ¼ wavelength plate 41 provided in the optical path between the polarization beam splitter PBS and the projection optical system PL. . Further, the detection systems 31 to 34, 30a to 30c include a first relay lens 42, an s-polarized transmission polarizer 43, an aperture stop 44, a first aperture lens in the order of light incident along the X direction from the polarization beam splitter PBS side. 2 includes a relay lens 45 and a photoelectric converter 46. As the photoelectric converter 46, for example, a CCD type or CMOS type two-dimensional imaging element can be used.

上述したように、照明系ILから供給された露光光は、偏光ビームスプリッターPBSおよび1/4波長板WCを介して、マスク基準マーク11,12を含む照明領域IRを照明する。照明されたマスク基準マーク11,12およびその近傍からの光は、1/4波長板WCを経て円偏光からp偏光になり、偏光ビームスプリッターPBSを透過し、検出系31,32の1/4波長板41に入射する。1/4波長板41を経てp偏光から円偏光になった光は、投影光学系PLを介して、ドラムRLの外周面上においてドラム基準マーク21,22の近傍にマスク基準マーク11,12の像を形成するとともに、ドラム基準マーク21,22を照明する。   As described above, the exposure light supplied from the illumination system IL illuminates the illumination region IR including the mask reference marks 11 and 12 via the polarization beam splitter PBS and the quarter wavelength plate WC. Illuminated light from the mask reference marks 11 and 12 and the vicinity thereof changes from circularly polarized light to p-polarized light through the quarter-wave plate WC, passes through the polarization beam splitter PBS, and is ¼ of the detection systems 31 and 32. The light enters the wave plate 41. The light that has been changed from p-polarized light to circularly-polarized light through the quarter-wave plate 41 passes through the projection optical system PL, on the outer peripheral surface of the drum RL, in the vicinity of the drum reference marks 21, 22. An image is formed and the drum reference marks 21 and 22 are illuminated.

マスク基準マーク11,12の像およびドラム基準マーク21,22からの光は、投影光学系PLを介して、検出系31,32の1/4波長板41に入射する。1/4波長板41を経て円偏光からs偏光になった光は、偏光ビームスプリッターPBSで反射され、検出系31,32の第1リレーレンズ42、s偏光透過偏光子43、開口絞り44、および第2リレーレンズ45を介して、光電変換器46に達する。こうして、図6に示すように、検出系31(32)の光電変換器46の検出視野31a(32a)内には、マスク基準マーク11(12)の像11a(12a)と、ドラム基準マーク21(22)の像21a(22a)とが形成される。   The images of the mask reference marks 11 and 12 and the light from the drum reference marks 21 and 22 are incident on the quarter wavelength plate 41 of the detection systems 31 and 32 through the projection optical system PL. The light that has been changed from circularly polarized light to s-polarized light through the quarter-wave plate 41 is reflected by the polarization beam splitter PBS, and the first relay lens 42 of the detection systems 31 and 32, the s-polarized transmission polarizer 43, the aperture stop 44, The light reaches the photoelectric converter 46 via the second relay lens 45. Thus, as shown in FIG. 6, the image 11 a (12 a) of the mask reference mark 11 (12) and the drum reference mark 21 are included in the detection visual field 31 a (32 a) of the photoelectric converter 46 of the detection system 31 (32). An image 21a (22a) of (22) is formed.

検出系31,32において、s偏光透過偏光子43は、投影光学系PL、1/4波長板41、および偏光ビームスプリッターPBSを経て入射したs偏光の検出光を透過し、例えば照明系ILから投影光学系PLを経ることなく偏光ビームスプリッターPBSを介して入射したp偏光の有害光を遮る。開口絞り44は、例えば輪帯状の開口部(光透過部)を有し、照明系ILから投影光学系PLを経ることなく偏光ビームスプリッターPBSを介して入射した光、すなわち照明系ILから供給される照明0次光を遮る遮蔽部材として機能する。したがって、s偏光透過偏光子43の設置を省略し、開口絞り44だけを設置しても、照明系ILから投影光学系PLを経ることなく入射する有害光を遮ることができる。   In the detection systems 31 and 32, the s-polarized transmission polarizer 43 transmits the s-polarized detection light incident via the projection optical system PL, the quarter-wave plate 41, and the polarization beam splitter PBS, and for example from the illumination system IL. The p-polarized harmful light incident through the polarization beam splitter PBS is blocked without passing through the projection optical system PL. The aperture stop 44 has, for example, an annular opening (light transmission portion), and is supplied from the illumination system IL through the polarization beam splitter PBS without passing through the projection optical system PL, that is, from the illumination system IL. It functions as a shielding member that blocks the 0th-order light. Therefore, even if the installation of the s-polarized light transmission polarizer 43 is omitted and only the aperture stop 44 is installed, harmful light incident from the illumination system IL without passing through the projection optical system PL can be blocked.

このように、検出系31,32は、照明系ILにより照明されたマスク基準マーク11,12からの光が投影光学系PLを介してドラムRLの外周面で反射された後に投影光学系PLを介して形成するマスク基準マーク11,12の像11a,12aと、照明系ILにより投影光学系PLを介して照明されたドラム基準マーク21,22からの光が投影光学系PLを介して形成するドラム基準マーク21,22の像21a,22aとを検出視野31a,32a内において共に検出する。   As described above, the detection systems 31 and 32 use the projection optical system PL after the light from the mask reference marks 11 and 12 illuminated by the illumination system IL is reflected by the outer peripheral surface of the drum RL via the projection optical system PL. The light from the drum reference marks 21 and 22 illuminated through the projection optical system PL by the illumination system IL and the images 11a and 12a of the mask reference marks 11 and 12 formed through the projection optical system PL are formed. Both the images 21a and 22a of the drum reference marks 21 and 22 are detected in the detection visual fields 31a and 32a.

同様に、照明系ILから供給された露光光は、偏光ビームスプリッターPBSおよび1/4波長板WCを介して、マスクアライメントマーク13,14を含む照明領域IRを照明する。照明されたマスクアライメントマーク13,14およびその近傍からの光は、1/4波長板WCを経て円偏光からp偏光になり、偏光ビームスプリッターPBSを透過し、検出系33,34の1/4波長板41に入射する。1/4波長板41を経てp偏光から円偏光になった光は、投影光学系PLを介して、シート基板SH上においてシートアライメントマーク23,24の近傍にマスクアライメントマーク13,14の像を形成するとともに、シートアライメントマーク23,24を照明する。   Similarly, the exposure light supplied from the illumination system IL illuminates the illumination region IR including the mask alignment marks 13 and 14 via the polarization beam splitter PBS and the quarter wavelength plate WC. Illuminated light from the mask alignment marks 13 and 14 and the vicinity thereof changes from circularly polarized light to p-polarized light through the quarter-wave plate WC, passes through the polarization beam splitter PBS, and is 1/4 of the detection systems 33 and 34. The light enters the wave plate 41. Light that has changed from p-polarized light to circularly-polarized light through the quarter-wave plate 41 forms an image of the mask alignment marks 13 and 14 in the vicinity of the sheet alignment marks 23 and 24 on the sheet substrate SH via the projection optical system PL. At the same time, the sheet alignment marks 23 and 24 are illuminated.

マスクアライメントマーク13,14の像およびシートアライメントマーク23,24からの光は、投影光学系PLを介して、検出系33,34の1/4波長板41に入射する。1/4波長板41を経て円偏光からs偏光になった光は、偏光ビームスプリッターPBSで反射され、検出系33,34の第1リレーレンズ42、s偏光透過偏光子43、開口絞り44、および第2リレーレンズ45を介して、光電変換器46に達する。こうして、図示を省略するが、検出系33,34の光電変換器46の検出視野内には、マスクアライメントマーク13,14の像13a,14aと、シートアライメントマーク23,24の像23a,24aとが形成される。   The images of the mask alignment marks 13 and 14 and the light from the sheet alignment marks 23 and 24 enter the quarter wavelength plate 41 of the detection systems 33 and 34 through the projection optical system PL. The light that has been changed from circularly polarized light to s-polarized light through the quarter-wave plate 41 is reflected by the polarization beam splitter PBS, the first relay lens 42 of the detection systems 33 and 34, the s-polarized transmission polarizer 43, the aperture stop 44, The light reaches the photoelectric converter 46 via the second relay lens 45. Thus, although not shown, within the detection field of the photoelectric converter 46 of the detection systems 33 and 34, the images 13a and 14a of the mask alignment marks 13 and 14, and the images 23a and 24a of the sheet alignment marks 23 and 24, Is formed.

このように、検出系33,34は、照明系ILにより照明されたマスクアライメントマーク13,14からの光が投影光学系PLを介してシート基板SHで反射された後に投影光学系PLを介して形成するマスクアライメントマーク13,14の像13a,14aと、照明系ILにより投影光学系PLを介して照明されたシートアライメントマーク23,24からの光が投影光学系PLを介して形成するシートアライメントマーク23,24の像23a,24aとを共に検出する。   As described above, the detection systems 33 and 34 are configured to pass the light from the mask alignment marks 13 and 14 illuminated by the illumination system IL through the projection optical system PL after being reflected by the sheet substrate SH through the projection optical system PL. Sheet alignment formed by the images 13a and 14a of the mask alignment marks 13 and 14 to be formed and the light from the sheet alignment marks 23 and 24 illuminated by the illumination system IL via the projection optical system PL via the projection optical system PL Both the images 23a and 24a of the marks 23 and 24 are detected.

さらに、照明系ILから供給された露光光は、偏光ビームスプリッターPBSおよび1/4波長板WCを介して、マスクアライメントマーク15,16を含む照明領域IRを照明する。照明されたマスクアライメントマーク15,16およびその近傍からの光は、1/4波長板WCを経て円偏光からp偏光になり、偏光ビームスプリッターPBSを透過し、検出系30a〜30cの1/4波長板41に入射する。1/4波長板41を経てp偏光から円偏光になった光は、投影光学系PLを介して、シート基板SH上においてシートアライメントマーク25,26の近傍にマスクアライメントマーク15,16の像を形成するとともに、シートアライメントマーク25,26を照明する。   Further, the exposure light supplied from the illumination system IL illuminates the illumination region IR including the mask alignment marks 15 and 16 via the polarization beam splitter PBS and the quarter wavelength plate WC. Illuminated light from the mask alignment marks 15 and 16 and the vicinity thereof changes from circularly polarized light to p-polarized light through the quarter-wave plate WC, passes through the polarizing beam splitter PBS, and is 1/4 of the detection systems 30a to 30c. The light enters the wave plate 41. The light that has changed from p-polarized light to circularly-polarized light through the quarter-wave plate 41 forms images of the mask alignment marks 15 and 16 in the vicinity of the sheet alignment marks 25 and 26 on the sheet substrate SH via the projection optical system PL. At the same time, the sheet alignment marks 25 and 26 are illuminated.

マスクアライメントマーク15,16の像およびシートアライメントマーク25,26からの光は、投影光学系PLを介して、検出系30a〜30cの1/4波長板41に入射する。1/4波長板41を経て円偏光からs偏光になった光は、偏光ビームスプリッターPBSで反射され、検出系30a〜30cの第1リレーレンズ42、s偏光透過偏光子43、開口絞り44、および第2リレーレンズ45を介して、光電変換器46に達する。こうして、図示を省略するが、検出系30a〜30cの光電変換器46の検出視野内には、マスクアライメントマーク15,16の像15a,16aと、シートアライメントマーク25,26の像25a,26aとが形成される。   The images of the mask alignment marks 15 and 16 and the light from the sheet alignment marks 25 and 26 enter the quarter wavelength plate 41 of the detection systems 30a to 30c via the projection optical system PL. The light that has been changed from circularly polarized light to s-polarized light through the quarter-wave plate 41 is reflected by the polarization beam splitter PBS, the first relay lens 42 of the detection systems 30a to 30c, the s-polarized transmission polarizer 43, the aperture stop 44, The light reaches the photoelectric converter 46 via the second relay lens 45. Thus, although not shown, within the detection field of the photoelectric converter 46 of the detection systems 30a to 30c, the images 15a and 16a of the mask alignment marks 15 and 16 and the images 25a and 26a of the sheet alignment marks 25 and 26 Is formed.

このように、検出系30a〜30cは、照明系ILにより照明されたマスクアライメントマーク15,16からの光が投影光学系PLを介してシート基板SHで反射された後に投影光学系PLを介して形成するマスクアライメントマーク15,16の像15a,16aと、照明系ILにより投影光学系PLを介して照明されたシートアライメントマーク25,26からの光が投影光学系PLを介して形成するシートアライメントマーク25,26の像25a,26aとを共に検出する。   As described above, the detection systems 30a to 30c are configured such that the light from the mask alignment marks 15 and 16 illuminated by the illumination system IL is reflected by the sheet substrate SH via the projection optical system PL, and then passes through the projection optical system PL. Sheet alignment formed by the images 15a and 16a of the mask alignment marks 15 and 16 to be formed and the light from the sheet alignment marks 25 and 26 illuminated by the illumination system IL via the projection optical system PL via the projection optical system PL Both the images 25a and 26a of the marks 25 and 26 are detected.

本実施形態の露光装置では、シート基板SHへの走査露光に先立って、軸線Maを中心として回転するマスクMと軸線RLaを中心として回転するドラムRLとの相対位置ずれを計測し、その計測結果に基づいてマスクMとドラムRLとの位置合わせを必要に応じて行う。具体的に、マスクMとドラムRLとの相対位置ずれの計測に際して、検出系31,32の1/4波長板41と偏光ビームスプリッターPBSとを介して、走査露光の場合と同様にマスクMとドラムRLとを同期的に回転させつつ、マスク基準マーク11,12の像11a,12aとドラム基準マーク21,22の像21a,22aとを検出視野31a,32a内において検出する。   In the exposure apparatus of the present embodiment, prior to scanning exposure on the sheet substrate SH, the relative positional deviation between the mask M rotating around the axis Ma and the drum RL rotating around the axis RLa is measured, and the measurement result Based on the above, alignment of the mask M and the drum RL is performed as necessary. Specifically, when measuring the relative positional deviation between the mask M and the drum RL, the mask M and the detection system 31 and 32 via the quarter wavelength plate 41 and the polarization beam splitter PBS, as in the case of scanning exposure. While synchronously rotating the drum RL, the images 11a and 12a of the mask reference marks 11 and 12 and the images 21a and 22a of the drum reference marks 21 and 22 are detected in the detection visual fields 31a and 32a.

制御系CRは、検出系31,32の検出結果、すなわち検出系31,32で検出されたマスク基準マーク11,12の像11a,12aとドラム基準マーク21,22の像21a,22aとの相対位置に関する情報に基づいて、ドラムRLに対するマスクMのY方向(軸線Maの方向)に沿った相対位置ずれ、ドラムRLに対するマスクMのY軸廻り(軸線Ma廻り)の相対位置ずれ、ドラムRLに対するマスクMのZ軸廻り(照明領域IRの中心を通ってY方向に垂直な軸線廻り:光軸AX1廻り)の相対位置ずれを計測する。   The control system CR detects the detection results of the detection systems 31 and 32, that is, the relative relationship between the images 11a and 12a of the mask reference marks 11 and 12 detected by the detection systems 31 and 32 and the images 21a and 22a of the drum reference marks 21 and 22. Based on the information on the position, the relative positional deviation of the mask M with respect to the drum RL in the Y direction (direction of the axis Ma), the relative positional deviation of the mask M with respect to the Y axis (around the axis Ma), and the drum RL. The relative displacement of the mask M around the Z axis (around the axis perpendicular to the Y direction through the center of the illumination area IR: around the optical axis AX1) is measured.

具体的には、例えば図6の検出視野31a(32a)内におけるマスク基準マーク11(12)の像11a(12a)とドラム基準マーク21(22)の像21a(22a)との鉛直方向に沿った間隔と所定の基準値とを比較することにより、ドラムRLに対するマスクMのY方向に沿った相対位置のずれを計測する。また、像11a(12a)と像21a(22a)との水平方向に沿った間隔と所定の基準値とを比較することにより、ドラムRLに対するマスクMのY軸廻りの相対位置のずれを計測する。さらに、複数の計測点におけるドラムRLに対するマスクMのY方向に沿った相対位置を参照して、ドラムRLに対するマスクMのZ軸廻りの相対位置のずれを計測する。   Specifically, for example, along the vertical direction of the image 11a (12a) of the mask reference mark 11 (12) and the image 21a (22a) of the drum reference mark 21 (22) in the detection visual field 31a (32a) of FIG. By comparing the measured interval with a predetermined reference value, the displacement of the relative position along the Y direction of the mask M with respect to the drum RL is measured. Further, by comparing a distance between the image 11a (12a) and the image 21a (22a) in the horizontal direction with a predetermined reference value, a displacement of the relative position of the mask M with respect to the Y axis about the drum RL is measured. . Further, with reference to the relative position along the Y direction of the mask M with respect to the drum RL at a plurality of measurement points, the relative position deviation of the mask M with respect to the drum RL about the Z axis is measured.

制御系CRは、ドラムRLに対するマスクMの相対位置ずれの計測結果に基づいて、例えばマスクMを駆動する第1駆動系DR1を介して、ドラムRLに対するマスクMの相対位置を調整する。換言すると、制御系CRは、検出系31,32の検出結果に基づいて第1駆動系DR1を制御し、ドラムRLに対するマスクMのY方向に沿った相対位置、ドラムRLに対するマスクMのY軸廻りの相対位置、ドラムRLに対するマスクMのZ軸廻りの相対位置を調整する。こうして、感応基板であるシート基板SH上の露光領域SRにおいてパターンを高精度に重ね合わせることができる。   The control system CR adjusts the relative position of the mask M with respect to the drum RL, for example, via the first drive system DR1 that drives the mask M, based on the measurement result of the relative displacement of the mask M with respect to the drum RL. In other words, the control system CR controls the first drive system DR1 based on the detection results of the detection systems 31 and 32, the relative position along the Y direction of the mask M with respect to the drum RL, and the Y axis of the mask M with respect to the drum RL. The relative position around and the relative position around the Z axis of the mask M with respect to the drum RL are adjusted. Thus, the pattern can be superimposed with high accuracy in the exposure region SR on the sheet substrate SH which is a sensitive substrate.

また、本実施形態の露光装置では、シート基板SHへの走査露光に際して、マスクM上のパターン領域PAとシート基板SH上の露光領域SRとの相対位置ずれを随時計測し、その計測結果に基づいて、パターン領域PAと露光領域SRとの位置合わせ、および/または投影光学系PLを介して露光領域SRに重ねて形成されるパターン像の調整を必要に応じて行う。具体的に、パターン領域PAと露光領域SRとの相対位置ずれの計測に際して、検出系33,34の1/4波長板41と偏光ビームスプリッターPBSとを介して、マスクアライメントマーク13,14の像13a,14aとシートアライメントマーク23,24の像23a,24aとを共に検出する。   In the exposure apparatus of the present embodiment, the relative positional deviation between the pattern area PA on the mask M and the exposure area SR on the sheet substrate SH is measured as needed during scanning exposure on the sheet substrate SH, and based on the measurement result. Thus, alignment of the pattern area PA and the exposure area SR and / or adjustment of the pattern image formed to overlap the exposure area SR via the projection optical system PL is performed as necessary. Specifically, when measuring the relative displacement between the pattern area PA and the exposure area SR, the images of the mask alignment marks 13 and 14 via the quarter-wave plate 41 of the detection systems 33 and 34 and the polarization beam splitter PBS. Both the images 13a and 14a and the images 23a and 24a of the sheet alignment marks 23 and 24 are detected.

制御系CRは、検出系33,34の検出結果、すなわち検出系33,34で検出されたマスクアライメントマーク13,14の像13a,14aとシートアライメントマーク23,24の像23a,24aとの相対位置に関する情報に基づいて、露光領域SRに対するパターン領域PAのY方向に沿った相対位置ずれ、露光領域SRに対するパターン領域PAのY軸廻りの相対位置ずれ、露光領域SRに対するパターン領域PAのZ軸廻りの相対位置ずれを計測する。   The control system CR compares the detection results of the detection systems 33 and 34, that is, the images 13a and 14a of the mask alignment marks 13 and 14 detected by the detection systems 33 and 34 and the images 23a and 24a of the sheet alignment marks 23 and 24. Based on the information about the position, the relative positional deviation along the Y direction of the pattern area PA with respect to the exposure area SR, the relative positional deviation about the Y axis of the pattern area PA with respect to the exposure area SR, and the Z axis of the pattern area PA with respect to the exposure area SR. Measure the relative position shift around.

具体的には、例えば検出系33,34の検出視野内におけるマスクアライメントマーク13,14の像13a,14aとシートアライメントマーク23,24の像23a,24aとの鉛直方向に沿った間隔と所定の基準値とを比較することにより、露光領域SRに対するパターン領域PAのY方向に沿った相対位置のずれを計測する。また、像13a,14aと像23a,24aとの水平方向に沿った間隔と所定の基準値とを比較することにより、露光領域SRに対するパターン領域PAのY軸廻りの相対位置のずれを計測する。さらに、複数の計測点における露光領域SRに対するマスクMのY方向に沿った相対位置を参照して、露光領域SRに対するパターン領域PAのZ軸廻りの相対位置のずれを計測する。   Specifically, for example, an interval along the vertical direction between the images 13a and 14a of the mask alignment marks 13 and 14 and the images 23a and 24a of the sheet alignment marks 23 and 24 in the detection field of the detection systems 33 and 34, and a predetermined amount. By comparing the reference value with the reference value, the displacement of the relative position along the Y direction of the pattern area PA with respect to the exposure area SR is measured. Further, by comparing a distance between the images 13a and 14a and the images 23a and 24a in the horizontal direction with a predetermined reference value, a deviation of a relative position around the Y axis of the pattern area PA with respect to the exposure area SR is measured. . Further, with reference to the relative position along the Y direction of the mask M with respect to the exposure region SR at a plurality of measurement points, the relative position shift around the Z axis of the pattern region PA with respect to the exposure region SR is measured.

制御系CRは、露光領域SRに対するパターン領域PAの相対位置ずれに関する検出系33,34の計測結果に基づいて、例えばマスクMを駆動する第1駆動系DR1を介して、ドラムRLに対するマスクMの相対位置を調整し、ひいては露光領域SRに対するパターン領域PAの相対位置を調整する。換言すると、制御系CRは、検出系33,34の検出結果に基づいて第1駆動系DR1を制御し、露光領域SRに対するパターン領域PAのY方向に沿った相対位置、露光領域SRに対するパターン領域PAのY軸廻りの相対位置、露光領域SRに対するパターン領域PAのZ軸廻りの相対位置を調整する。   The control system CR is based on the measurement results of the detection systems 33 and 34 relating to the relative positional deviation of the pattern area PA with respect to the exposure area SR, for example, via the first drive system DR1 that drives the mask M, for example. The relative position is adjusted, and consequently the relative position of the pattern area PA with respect to the exposure area SR is adjusted. In other words, the control system CR controls the first drive system DR1 based on the detection results of the detection systems 33 and 34, and the relative position along the Y direction of the pattern area PA with respect to the exposure area SR, the pattern area with respect to the exposure area SR. The relative position of the PA around the Y axis and the relative position of the pattern area PA around the Z axis with respect to the exposure area SR are adjusted.

また、制御系CRは、ドラムRLに対するマスクMの相対位置の調整に代えて、あるいはドラムRLに対するマスクMの相対位置の調整に加えて、検出系33,34の検出結果に基づく投影光学系PLの光学調整を行うことにより、露光領域SRに既に形成されているパターンに対して新たなパターンを高精度に重ね合わせて転写することができるように、投影光学系PLを介して露光領域SRに重ねて形成されるパターン像の調整を行う。投影光学系の光学調整の調整については、例えば特開2001−215718号公報に開示されているように、投影光学系内に像シフト調整、像回転調整、倍率調整、フォーカス調整などを行う機構を設ける構成を参照することができる。   Further, the control system CR replaces the adjustment of the relative position of the mask M with respect to the drum RL, or in addition to the adjustment of the relative position of the mask M with respect to the drum RL, the projection optical system PL based on the detection results of the detection systems 33 and 34. By performing this optical adjustment, a new pattern can be superimposed and transferred with high accuracy on the pattern already formed in the exposure region SR, and transferred to the exposure region SR via the projection optical system PL. The pattern image formed in an overlapping manner is adjusted. Regarding the adjustment of the optical adjustment of the projection optical system, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-215718, a mechanism that performs image shift adjustment, image rotation adjustment, magnification adjustment, focus adjustment, and the like is provided in the projection optical system. Reference can be made to the configuration provided.

例えば図7に示すように、単一の投影光学系PLに代えて、シート基板SHの移動方向と交差する方向に沿って配列された複数(図7では例示的に3つ)の投影光学ユニットPLa,PLb,PLcを備える構成も可能である。図7の構成では、第1投影光学ユニットPLaに対応する第1結像領域ERaと、第2投影光学ユニットPLbに対応する第2結像領域ERbと、第3投影光学ユニットPLcに対応する第3結像領域ERcとが、シート基板SHの移動方向に沿って見たときに互いに部分的に重なるように設定される。   For example, as shown in FIG. 7, instead of a single projection optical system PL, a plurality (three in the example shown in FIG. 7) of projection optical units arranged along the direction intersecting the moving direction of the sheet substrate SH. A configuration including PLa, PLb, and PLc is also possible. In the configuration of FIG. 7, the first imaging region ERa corresponding to the first projection optical unit PLa, the second imaging region ERb corresponding to the second projection optical unit PLb, and the first imaging region corresponding to the third projection optical unit PLc. The three imaging regions ERc are set so as to partially overlap each other when viewed along the moving direction of the sheet substrate SH.

上述したように、所定方向に沿って配列された複数の投影光学ユニットからなる投影光学系を用いて感光性の基板にパターンを走査露光する手法は、例えば特開2001−215718号公報に開示されている。図7の構成を採用する場合、投影光学系を構成する複数の投影光学ユニットPLa〜PLcの光学調整を個別に行うことにより、投影光学系PLを介して露光領域SRに重ねて形成されるパターン像の調整を行うことができる。   As described above, for example, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-215718 discloses a technique for scanning exposure of a pattern on a photosensitive substrate using a projection optical system including a plurality of projection optical units arranged along a predetermined direction. ing. When the configuration of FIG. 7 is adopted, a pattern formed by overlapping the exposure region SR via the projection optical system PL by individually performing optical adjustment of the plurality of projection optical units PLa to PLc constituting the projection optical system. Image adjustment can be performed.

また、本実施形態の露光装置では、シート基板SHへの走査露光に際して、露光領域SRの変形を随時計測し、その計測結果に基づいて投影光学系PLを介して露光領域SRに重ねて形成されるパターン像の調整を必要に応じて行う。具体的に、露光領域SRの変形に関する計測に際して、検出系30a〜30cの1/4波長板41と偏光ビームスプリッターPBSとを介して、マスクアライメントマーク15,16の像15a,16aとシートアライメントマーク25,26の像25a,26aとを共に検出する。   Further, in the exposure apparatus of the present embodiment, the deformation of the exposure region SR is measured at any time during the scanning exposure on the sheet substrate SH, and is formed so as to overlap the exposure region SR via the projection optical system PL based on the measurement result. The pattern image to be adjusted is adjusted as necessary. Specifically, when measuring the deformation of the exposure region SR, the images 15a and 16a of the mask alignment marks 15 and 16 and the sheet alignment mark via the quarter wavelength plate 41 of the detection systems 30a to 30c and the polarization beam splitter PBS. Both 25 and 26 images 25a and 26a are detected.

制御系CRは、検出系30a〜30cの検出結果、すなわち検出系30a〜30cで検出されたマスクアライメントマーク15,16の像15a,16aとシートアライメントマーク25,26の像25a,26aとの相対位置に関する情報に基づいて、露光領域SRの外形形状の所定形状からのずれ、すなわち露光領域SRの変形を計測する。また、制御系CRは、露光領域SRの変形の計測に際して、検出系33,34の検出結果、すなわち検出系33,34で検出されたマスクアライメントマーク13,14の像13a,14aとシートアライメントマーク23,24の像23a,24aとの相対位置に関する情報を参照する。   The control system CR detects the detection results of the detection systems 30a to 30c, that is, relative to the images 15a and 16a of the mask alignment marks 15 and 16 detected by the detection systems 30a to 30c and the images 25a and 26a of the sheet alignment marks 25 and 26. Based on the information regarding the position, the deviation of the outer shape of the exposure region SR from the predetermined shape, that is, the deformation of the exposure region SR is measured. Further, the control system CR, when measuring the deformation of the exposure region SR, detects the detection results of the detection systems 33 and 34, that is, the images 13a and 14a of the mask alignment marks 13 and 14 detected by the detection systems 33 and 34, and the sheet alignment marks. Reference is made to information relating to the relative positions of the images 23 and 24 to the images 23a and 24a.

具体的には、例えば検出系30a〜30cの検出視野内におけるマスクアライメントマーク15,16の像15a,16aとシートアライメントマーク25,26の像25a,26aとの間隔と所定の基準値とを比較することにより、露光領域SRの変形を計測する。また、必要に応じて、例えば検出系33,34の検出視野内におけるマスクアライメントマーク13,14の像13a,14aとシートアライメントマーク23,24の像23a,24aとの間隔と所定の基準値との比較も参照し、露光領域SRの変形を計測する。   Specifically, for example, the distance between the images 15a and 16a of the mask alignment marks 15 and 16 and the images 25a and 26a of the sheet alignment marks 25 and 26 in the detection field of the detection systems 30a to 30c is compared with a predetermined reference value. By doing so, the deformation of the exposure region SR is measured. If necessary, for example, the distance between the images 13a and 14a of the mask alignment marks 13 and 14 and the images 23a and 24a of the sheet alignment marks 23 and 24 in the detection field of the detection systems 33 and 34, and a predetermined reference value The deformation of the exposure region SR is measured with reference to the comparison.

制御系CRは、露光領域SRの変形に関する検出系30a〜30cの計測結果に基づく投影光学系PLの光学調整(結像特性の調整;収差調整など)を行うことにより、露光領域SRに既に形成されているパターンに対して新たなパターンを高精度に重ね合わせて転写することができるように、投影光学系PLを介して露光領域SRに重ねて形成されるパターン像の調整を行う。複数の投影光学ユニットからなる投影光学系を用いる場合、複数の投影光学ユニットの光学調整を個別に行うことにより、複数の投影光学ユニットからなる投影光学系を介して露光領域SRに重ねて形成されるパターン像の調整を行うことができる。   The control system CR has already been formed in the exposure region SR by performing optical adjustment (adjustment of imaging characteristics; aberration adjustment, etc.) of the projection optical system PL based on the measurement results of the detection systems 30a to 30c relating to the deformation of the exposure region SR. The pattern image formed so as to be superimposed on the exposure region SR is adjusted via the projection optical system PL so that a new pattern can be superimposed and transferred with high accuracy with respect to the pattern being applied. When a projection optical system composed of a plurality of projection optical units is used, it is formed so as to overlap the exposure region SR via the projection optical system composed of a plurality of projection optical units by individually performing optical adjustment of the plurality of projection optical units. The pattern image can be adjusted.

また、本実施形態の露光装置では、シート基板SHへの走査露光に際して、露光中の露光領域SRの次に露光対象となる手前の露光領域SRの変形を事前に随時計測し、その計測結果に基づいて投影光学系PLを介して露光領域SRに重ねて形成されるパターン像の調整を必要に応じて行う。具体的に、露光領域SRの変形に関する事前計測に際して、光学顕微鏡35a〜35cにより露光中の露光領域とその手前の露光領域との間に形成された3つのシートアライメントマーク25の像を検出し、光学顕微鏡36a〜36cにより露光中の露光領域とその手前の露光領域との間に形成された3つのシートアライメントマーク26の像を検出する。   Further, in the exposure apparatus of the present embodiment, when scanning exposure is performed on the sheet substrate SH, the deformation of the exposure area SR that is the next exposure target after the exposure area SR that is being exposed is measured as needed, and the measurement result is obtained. Based on this, adjustment of the pattern image formed so as to overlap the exposure region SR via the projection optical system PL is performed as necessary. Specifically, in the prior measurement regarding the deformation of the exposure region SR, the optical microscopes 35a to 35c detect images of the three sheet alignment marks 25 formed between the exposure region being exposed and the exposure region in front thereof, The optical microscopes 36a to 36c detect images of the three sheet alignment marks 26 formed between the exposure area being exposed and the exposure area in front thereof.

制御系CRは、光学顕微鏡35a〜35c;36a〜36cの検出結果、すなわち光学顕微鏡35a〜35cで検出された3つのシートアライメントマーク25の像の所定位置からのずれ、光学顕微鏡36a〜36cで検出された3つのシートアライメントマーク26の像の所定位置からのずれに関する位置ずれ情報に基づいて、次の露光対象である露光領域SRの外形形状の所定形状からのずれ、すなわち露光領域SRの変形を、走査露光の開始に先立って事前に計測する。   The control system CR detects the detection results of the optical microscopes 35a to 35c; 36a to 36c, that is, the deviation of the image of the three sheet alignment marks 25 detected by the optical microscopes 35a to 35c from the predetermined position, and the optical microscopes 36a to 36c. Based on the positional deviation information relating to the deviation of the image of the three sheet alignment marks 26 from the predetermined position, the deviation of the outer shape of the exposure area SR that is the next exposure object from the predetermined shape, that is, the deformation of the exposure area SR. Measure in advance prior to the start of scanning exposure.

制御系CRは、事前計測の対象だった露光領域SRへの走査露光に際して、露光領域SRの変形に関する光学顕微鏡35a〜35c;36a〜36cの計測結果に基づいて、投影光学系PLの光学調整(結像特性の調整;収差調整など)を行う。すなわち、露光領域SRに既に形成されているパターンに対して新たなパターンを高精度に重ね合わせて転写することができるように、投影光学系PLを介して露光領域SRに重ねて形成されるパターン像の調整を行う。複数の投影光学ユニットからなる投影光学系を用いる場合、複数の投影光学ユニットの光学調整を個別に行うことにより、複数の投影光学ユニットからなる投影光学系を介して露光領域SRに重ねて形成されるパターン像の調整を行うことができる。   The control system CR performs optical adjustment of the projection optical system PL based on the measurement results of the optical microscopes 35a to 35c and 36a to 36c related to the deformation of the exposure region SR at the time of scanning exposure to the exposure region SR that was the object of the preliminary measurement. Adjustment of imaging characteristics; aberration adjustment, etc.). That is, the pattern formed to be superimposed on the exposure region SR via the projection optical system PL so that a new pattern can be superimposed and transferred with high accuracy on the pattern already formed on the exposure region SR. Adjust the image. When a projection optical system composed of a plurality of projection optical units is used, it is formed so as to overlap the exposure region SR via the projection optical system composed of a plurality of projection optical units by individually performing optical adjustment of the plurality of projection optical units. The pattern image can be adjusted.

ところで、レジスト(感光材料)からなる感光膜の露光光に対する反射率は小さく、露光光は感光膜に吸収され易い。したがって、感光膜の下に形成されたシートアライメントマーク23〜26の反射像を十分なコントラストで検出するための工夫が求められる。図8に示す構成例では、感光膜81とシート基板SHの本体部分82との境界面83に、シートアライメントマーク84が設けられている。露光光に対する感光膜81の反射率は5%程度であり、屈折率は1.6程度である。   By the way, the reflectance with respect to the exposure light of the photosensitive film which consists of a resist (photosensitive material) is small, and exposure light is easy to be absorbed by the photosensitive film. Therefore, a device for detecting reflected images of the sheet alignment marks 23 to 26 formed under the photosensitive film with sufficient contrast is required. In the configuration example shown in FIG. 8, a sheet alignment mark 84 is provided on the boundary surface 83 between the photosensitive film 81 and the main body portion 82 of the sheet substrate SH. The reflectance of the photosensitive film 81 with respect to the exposure light is about 5%, and the refractive index is about 1.6.

露光光に対するシート基板SHの本体部分82の屈折率は1.5程度であり、露光光に対する境界面83の反射率は0.1%程度である。この場合、露光光に対する反射率が例えば1%以下になるようにドラムRLの外周面を加工し、露光光に対して70%程度の反射率を有する高反射パターンからなるシートアライメントマーク84を用いることにより、比較的良好なコントラストを有するシートアライメントマーク84の反射像を検出することができる。   The refractive index of the main body portion 82 of the sheet substrate SH with respect to the exposure light is about 1.5, and the reflectance of the boundary surface 83 with respect to the exposure light is about 0.1%. In this case, the outer peripheral surface of the drum RL is processed so that the reflectance with respect to the exposure light is, for example, 1% or less, and the sheet alignment mark 84 made of a highly reflective pattern having a reflectance of about 70% with respect to the exposure light is used. As a result, a reflected image of the sheet alignment mark 84 having a relatively good contrast can be detected.

ただし、露光光は感光膜に吸収され易く、感光膜の下に形成されたシートアライメントマーク23〜26の反射像を十分なコントラストで検出することが困難な場合もある。そこで、例えば図9に示すように、検出系33,34,30a〜30cの変形例として、感光膜に吸収されにくい所定波長域の可視光(比較的広い波長域の可視光)、すなわちシート基板SHが感応しない非露光光を用いて、シートアライメントマーク23〜26の反射像を十分なコントラストで検出する構成が可能である。   However, the exposure light is easily absorbed by the photosensitive film, and it may be difficult to detect the reflected images of the sheet alignment marks 23 to 26 formed under the photosensitive film with sufficient contrast. Therefore, for example, as shown in FIG. 9, as a modification of the detection systems 33, 34, 30a to 30c, visible light in a predetermined wavelength range (visible light in a relatively wide wavelength range) that is difficult to be absorbed by the photosensitive film, that is, a sheet substrate. A configuration is possible in which reflected images of the sheet alignment marks 23 to 26 are detected with sufficient contrast using non-exposure light that is not sensitive to SH.

図9を参照すると、変形例にかかる検出系33A,34A,30Aa,30Ab,30Acは、図5に示す検出系33,34,30a〜30cと類似の構成を有するが、s偏光透過偏光子43と開口絞り44との間の光路中に配置されたダイクロイックプリズム(またはダイクロイックミラー)51とシート基板SHが感応しない非露光光であるアライメント光を供給する光源52とが付設されている。また、ダイクロイックプリズム51と光源52との間には、光源52側から順に、第3リレーレンズ53と、ビームスプリッター54とが配置されている。   Referring to FIG. 9, the detection systems 33A, 34A, 30Aa, 30Ab, and 30Ac according to the modification have a similar configuration to the detection systems 33, 34, and 30a to 30c shown in FIG. A dichroic prism (or dichroic mirror) 51 disposed in the optical path between the aperture stop 44 and a light source 52 for supplying alignment light that is non-exposure light to which the sheet substrate SH is insensitive. A third relay lens 53 and a beam splitter 54 are arranged between the dichroic prism 51 and the light source 52 in order from the light source 52 side.

さらに、ダイクロイックプリズム51から入射してビームスプリッター54で反射された光は、第4リレーレンズ55を介して、例えばCCD型またはCMOS型の二次元撮像素子からなる光電変換器56に入射するように構成されている。図9の変形例にかかる検出系33A,34A,30Aa〜30Acでは、光源52から供給されたアライメント光が、第3リレーレンズ53およびビームスプリッター54を介して、ダイクロイックプリズム51に入射する。ダイクロイックプリズム51はアライメント光を反射し且つ露光光を透過させるように構成されている。   Further, the light incident from the dichroic prism 51 and reflected by the beam splitter 54 is incident on the photoelectric converter 56 formed of, for example, a CCD type or CMOS type two-dimensional imaging element via the fourth relay lens 55. It is configured. In the detection systems 33 </ b> A, 34 </ b> A, 30 </ b> Aa to 30 </ b> Ac according to the modification of FIG. 9, the alignment light supplied from the light source 52 enters the dichroic prism 51 via the third relay lens 53 and the beam splitter 54. The dichroic prism 51 is configured to reflect alignment light and transmit exposure light.

ダイクロイックプリズム51で反射されたアライメント光は、s偏光透過偏光子43および第1リレーレンズ42を介して、偏光ビームスプリッターPBSに入射する。偏光ビームスプリッターPBSで反射されたアライメント光は、1/4波長板41および投影光学系PLを経て、シートアライメントマーク23〜26を照明する。シートアライメントマーク23〜26で反射されたアライメント光は、投影光学系PLおよび1/4波長板41を経て、偏光ビームスプリッターPBSに入射する。   The alignment light reflected by the dichroic prism 51 enters the polarization beam splitter PBS via the s-polarized transmission polarizer 43 and the first relay lens 42. The alignment light reflected by the polarization beam splitter PBS illuminates the sheet alignment marks 23 to 26 via the quarter-wave plate 41 and the projection optical system PL. The alignment light reflected by the sheet alignment marks 23 to 26 is incident on the polarization beam splitter PBS via the projection optical system PL and the quarter wavelength plate 41.

偏光ビームスプリッターPBSで反射されたアライメント光は、第1リレーレンズ42およびs偏光透過偏光子43を介して、ダイクロイックプリズム51に入射する。ダイクロイックプリズム51で反射されたアライメント光は、ビームスプリッター54で反射され、第4リレーレンズ55を介して光電変換器56に達する。光電変換器56の検出面には、シートアライメントマーク23〜26の像が十分なコントラストで形成される。   The alignment light reflected by the polarization beam splitter PBS is incident on the dichroic prism 51 via the first relay lens 42 and the s-polarized transmission polarizer 43. The alignment light reflected by the dichroic prism 51 is reflected by the beam splitter 54 and reaches the photoelectric converter 56 via the fourth relay lens 55. Images of the sheet alignment marks 23 to 26 are formed on the detection surface of the photoelectric converter 56 with sufficient contrast.

すなわち、検出系33A,34A,30Aa〜30Acは、非露光光により投影光学系PLを介してシートアライメントマーク23〜26を照明し、シートアライメントマーク23〜26からの非露光光が投影光学系PLを介して形成するシートアライメントマーク23〜26の像を検出する。こうして、検出系33A,34A,30Aa〜30Acでは、非露光光であるアライメント光を用いて形成されたシートアライメントマーク23〜26の像を光電変換器56により検出し、露光光を用いて形成されたシートアライメントマーク23〜26の像を光電変換器45により検出することができる。   That is, the detection systems 33A, 34A, 30Aa to 30Ac illuminate the sheet alignment marks 23 to 26 via the projection optical system PL with non-exposure light, and the non-exposure light from the sheet alignment marks 23 to 26 is projected onto the projection optical system PL. The images of the sheet alignment marks 23 to 26 formed via the are detected. Thus, in the detection systems 33A, 34A, and 30Aa to 30Ac, the image of the sheet alignment marks 23 to 26 formed using the alignment light that is the non-exposure light is detected by the photoelectric converter 56, and formed using the exposure light. Images of the sheet alignment marks 23 to 26 can be detected by the photoelectric converter 45.

また、例えば図10に示すように、検出系31〜34,30a〜30cのうちの少なくとも1つの検出系、例えば検出系31の変形例として、照明系ILから投影光学系PLを経ることなく入射した光の一部を光路から取り出してモニターする照度センサ61を有する構成も可能である。図10を参照すると、変形例にかかる検出系31B(32B,33B,34B,30Ba,30Bb,30Bc)は、図5に示す検出系31(32〜34,30a〜30c)と類似の構成を有するが、第1リレーレンズ42の後段に偏光ビームスプリッター62が付設され、偏光ビームスプリッター62の反射光が開口絞り44および第2リレーレンズ45を介して光電変換器46へ導かれ、偏光ビームスプリッター62の透過光が照度センサ61へ導かれるように構成されている。   For example, as shown in FIG. 10, as a modification of at least one of the detection systems 31 to 34, 30 a to 30 c, for example, the detection system 31, the incident light enters the illumination system IL without passing through the projection optical system PL. A configuration having an illuminance sensor 61 that extracts and monitors a part of the emitted light from the optical path is also possible. Referring to FIG. 10, the detection system 31B (32B, 33B, 34B, 30Ba, 30Bb, 30Bc) according to the modification has a configuration similar to that of the detection system 31 (32-34, 30a-30c) shown in FIG. However, a polarizing beam splitter 62 is attached after the first relay lens 42, and the reflected light of the polarizing beam splitter 62 is guided to the photoelectric converter 46 through the aperture stop 44 and the second relay lens 45, and the polarizing beam splitter 62. The transmitted light is guided to the illuminance sensor 61.

図10の変形例にかかる検出系31Bでは、照明系ILから偏光ビームスプリッターPBSに入射して透過した照明光、すなわちp偏光の漏れ光が、第1リレーレンズ42を介して偏光ビームスプリッター62に入射する。偏光ビームスプリッター62を透過した照明光の漏れ光は、照度センサ61に達する。こうして、照度センサ61は、照明系ILから投影光学系PLを経ることなく入射した光の一部を光路から取り出してモニターし、ひいては投影光学系PLを介してシート基板SHに達する露光光の強度(光量)をモニターする。照度センサ61のモニター結果は、制御系CRに供給される。   In the detection system 31B according to the modification of FIG. 10, the illumination light that has entered the polarization beam splitter PBS from the illumination system IL and transmitted therethrough, that is, p-polarized leakage light, passes through the first relay lens 42 to the polarization beam splitter 62. Incident. The leakage light of the illumination light that has passed through the polarization beam splitter 62 reaches the illuminance sensor 61. In this way, the illuminance sensor 61 takes out and monitors a part of the incident light from the illumination system IL without passing through the projection optical system PL, and by extension, monitors the intensity of the exposure light reaching the sheet substrate SH via the projection optical system PL. Monitor (light intensity). The monitoring result of the illuminance sensor 61 is supplied to the control system CR.

制御系CRは、照度センサ61のモニター結果に基づいて、光源LSの出力を調整することにより、投影光学系PLを介してシート基板SHに達する露光光の強度をほぼ一定に保持する。また、制御系CRは、光源LSの出力の調整に代えて、あるいは光源LSの出力の調整に加えて、光路中の減光手段の減光率を照度センサ61のモニター結果に基づいて調整することにより、投影光学系PLを介してシート基板SHに達する露光光の強度をほぼ一定に保持する。   The control system CR keeps the intensity of exposure light reaching the sheet substrate SH via the projection optical system PL substantially constant by adjusting the output of the light source LS based on the monitoring result of the illuminance sensor 61. The control system CR adjusts the dimming rate of the dimming means in the optical path based on the monitor result of the illuminance sensor 61 instead of adjusting the output of the light source LS or in addition to adjusting the output of the light source LS. Thus, the intensity of the exposure light reaching the sheet substrate SH via the projection optical system PL is kept substantially constant.

なお、上述の本実施形態では、検出系30a〜30cのうちの少なくとも1つの検出系を用いて、マスクアライメントマーク15,16の像15a,16aを検出し、像15a,16aのコントラストからフォーカス調整を行うことができる。具体的には、例えば試し露光によりマスクM上の照明領域IRとシート基板SH上の結像領域ERとが投影光学系PLを介してベストフォーカス状態にあるときに得られる像15a,16aのコントラストをベストコントラストとする。制御系CRは、検出系30a〜30cの検出結果を参照し、像15a,16aのコントラストがベストコントラストに近づくように、マスクMのZ方向位置を、ひいては照明領域IRのZ方向位置を調整する。   In the above-described embodiment, the images 15a and 16a of the mask alignment marks 15 and 16 are detected using at least one of the detection systems 30a to 30c, and focus adjustment is performed from the contrast of the images 15a and 16a. It can be performed. Specifically, for example, the contrast of the images 15a and 16a obtained when the illumination area IR on the mask M and the imaging area ER on the sheet substrate SH are in the best focus state through the projection optical system PL by trial exposure, for example. Is the best contrast. The control system CR refers to the detection results of the detection systems 30a to 30c, and adjusts the Z-direction position of the mask M and thus the Z-direction position of the illumination region IR so that the contrast of the images 15a and 16a approaches the best contrast. .

また、上述の本実施形態では、複数のマスクアライメントマーク13,14がパターン領域PAと複数のマスク基準マーク11,12との間の領域に設けられている。しかしながら、シート基板SHが光透過性を有する場合には、複数のマスクアライメントマーク13,14と複数のマスク基準マーク11,12とを共通のマークにすることも可能である。   In the above-described embodiment, the plurality of mask alignment marks 13 and 14 are provided in the area between the pattern area PA and the plurality of mask reference marks 11 and 12. However, when the sheet substrate SH is light transmissive, the plurality of mask alignment marks 13 and 14 and the plurality of mask reference marks 11 and 12 can be a common mark.

また、上述の本実施形態では、軸線Ma廻りに回転する円柱状(または円筒状)のマスクMの外周面のパターン領域PAに設けられたパターンを、軸線RLa廻りに回転するドラムRLの一部に巻き付けられて一方向に移動するシート基板SH上の露光領域SRに走査露光している。しかしながら、これに限定されることなく、マスクアライメントマークおよびシートアライメントマークを用いる実施形態については、第1軸線廻りに回転する円柱状または円筒状のマスクの外周面のパターン領域に設けられたパターンを、支持部材の円筒面状または平面状の支持面によって支持された状態で長尺方向に移動する可撓性の感応基板上の露光領域に走査露光する露光装置に対しても適用可能である。   Further, in the above-described embodiment, a part of the drum RL that rotates around the axis RLa is obtained by using a pattern provided in the pattern area PA on the outer peripheral surface of the columnar (or cylindrical) mask M that rotates around the axis Ma. Scanning exposure is performed on the exposure region SR on the sheet substrate SH that is wound around the sheet substrate and moves in one direction. However, the present invention is not limited to this, and in the embodiment using the mask alignment mark and the sheet alignment mark, the pattern provided in the pattern area on the outer peripheral surface of the columnar or cylindrical mask that rotates around the first axis is used. The present invention is also applicable to an exposure apparatus that scans and exposes an exposure region on a flexible sensitive substrate that moves in the longitudinal direction while being supported by a cylindrical or planar support surface of a support member.

上述の実施形態の露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。   The exposure apparatus of the above-described embodiment is manufactured by assembling various subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Is done. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy. The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.

上述の実施形態にかかる露光装置を用いて、半導体デバイス、液晶デバイスなどを製造することができる。図11は、半導体デバイスの製造工程を示すフローチャートである。図11に示すように、半導体デバイスの製造工程では、半導体デバイスの基板となるウェハに金属膜を蒸着し(ステップS40)、この蒸着した金属膜上に感光性材料であるフォトレジストを塗布する(ステップS42)。つづいて、上述の実施形態の露光装置を用い、マスクMに形成されたパターンをウェハ上の各露光領域に転写し(ステップS44:露光工程)、この転写が終了したウェハの現像、つまりパターンが転写されたフォトレジストの現像を行う(ステップS46:現像工程)。   A semiconductor device, a liquid crystal device, or the like can be manufactured using the exposure apparatus according to the above-described embodiment. FIG. 11 is a flowchart showing a manufacturing process of a semiconductor device. As shown in FIG. 11, in the semiconductor device manufacturing process, a metal film is vapor-deposited on a wafer to be a semiconductor device substrate (step S40), and a photoresist, which is a photosensitive material, is applied onto the vapor-deposited metal film ( Step S42). Subsequently, by using the exposure apparatus of the above-described embodiment, the pattern formed on the mask M is transferred to each exposure region on the wafer (step S44: exposure process), and the development of the wafer after the transfer, that is, the pattern is transferred. The transferred photoresist is developed (step S46: development step).

その後、ステップS46によってウェハの表面に生成されたレジストパターンをウェハ加工用のマスクとし、ウェハの表面に対してエッチング等の加工を行う(ステップS48:加工工程)。ここで、レジストパターンとは、上述の実施形態の露光装置によって転写されたパターンに対応する形状の凹凸が生成されたフォトレジスト層(転写パターン層)であって、その凹部がフォトレジスト層を貫通しているものである。ステップS48では、このレジストパターンを介してウェハの表面の加工を行う。ステップS48で行われる加工には、例えばウェハの表面のエッチングまたは金属膜等の成膜の少なくとも一方が含まれる。なお、ステップS44では、上述の実施形態の露光装置は、フォトレジストが塗布されたウェハを感光性基板としてパターンの転写を行う。   Thereafter, the resist pattern generated on the surface of the wafer in step S46 is used as a mask for wafer processing, and processing such as etching is performed on the surface of the wafer (step S48: processing step). Here, the resist pattern is a photoresist layer (transfer pattern layer) in which unevenness having a shape corresponding to the pattern transferred by the exposure apparatus of the above-described embodiment is generated, and the recess penetrates the photoresist layer. It is what you are doing. In step S48, the surface of the wafer is processed through this resist pattern. The processing performed in step S48 includes, for example, at least one of etching of the wafer surface or film formation of a metal film or the like. In step S44, the exposure apparatus according to the above-described embodiment performs pattern transfer using the photoresist-coated wafer as a photosensitive substrate.

図12は、液晶表示素子等の液晶デバイスの製造工程を示すフローチャートである。図12に示すように、液晶デバイスの製造工程では、パターン形成工程(ステップS50)、カラーフィルタ形成工程(ステップS52)、セル組立工程(ステップS54)およびモジュール組立工程(ステップS56)を順次行う。ステップS50のパターン形成工程では、感光性基板としてフォトレジストが塗布されたガラス基板上に、上述の実施形態の露光装置を用いて回路パターンおよび電極パターン等の所定のパターンを形成する。このパターン形成工程には、上述の実施形態の露光装置を用いてフォトレジスト層にパターンを転写する露光工程と、パターンが転写された感光性基板の現像、つまりガラス基板上のフォトレジスト層の現像を行い、パターンに対応する形状のフォトレジスト層(転写パターン層)を生成する現像工程と、この現像されたフォトレジスト層を介してガラス基板の表面を加工する加工工程とが含まれている。   FIG. 12 is a flowchart showing a manufacturing process of a liquid crystal device such as a liquid crystal display element. As shown in FIG. 12, in the liquid crystal device manufacturing process, a pattern formation process (step S50), a color filter formation process (step S52), a cell assembly process (step S54), and a module assembly process (step S56) are sequentially performed. In the pattern forming step in step S50, predetermined patterns such as a circuit pattern and an electrode pattern are formed on the glass substrate coated with a photoresist as the photosensitive substrate, using the exposure apparatus of the above-described embodiment. The pattern forming process includes an exposure process in which a pattern is transferred to a photoresist layer using the exposure apparatus of the above-described embodiment, and development of a photosensitive substrate to which the pattern is transferred, that is, development of a photoresist layer on a glass substrate. And a development step for generating a photoresist layer (transfer pattern layer) having a shape corresponding to the pattern, and a processing step for processing the surface of the glass substrate through the developed photoresist layer.

ステップS52のカラーフィルタ形成工程では、R(Red)、G(Green)、B(Blue)に対応する3つのドットの組をマトリックス状に多数配列するか、またはR、G、Bの3本のストライプのフィルタの組を水平走査方向に複数配列したカラーフィルタを形成する。ステップS54のセル組立工程では、ステップS50によって所定パターンが形成されたガラス基板と、ステップS52によって形成されたカラーフィルタとを用いて液晶パネル(液晶セル)を組み立てる。具体的には、例えばガラス基板とカラーフィルタとの間に液晶を注入することで液晶パネルを形成する。ステップS56のモジュール組立工程では、ステップS54によって組み立てられた液晶パネルに対し、この液晶パネルの表示動作を行わせる電気回路およびバックライト等の各種部品を取り付ける。   In the color filter forming process in step S52, a large number of sets of three dots corresponding to R (Red), G (Green), and B (Blue) are arranged in a matrix or three R, G, and B A color filter is formed by arranging a plurality of stripe filter sets in the horizontal scanning direction. In the cell assembly process in step S54, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the glass substrate on which the predetermined pattern is formed in step S50 and the color filter formed in step S52. Specifically, for example, a liquid crystal panel is formed by injecting liquid crystal between a glass substrate and a color filter. In the module assembling process in step S56, various components such as an electric circuit and a backlight for performing the display operation of the liquid crystal panel are attached to the liquid crystal panel assembled in step S54.

また、本発明は、半導体デバイスまたは液晶デバイス製造用の露光装置への適用に限定されることなく、例えば、プラズマディスプレイ等のディスプレイ装置用の露光装置や、撮像素子(CCD等)、マイクロマシーン、薄膜磁気ヘッド、及びDNAチップ等の各種デバイスを製造するための露光装置にも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク(フォトマスク、レチクル等)をフォトリソグラフィ工程を用いて製造する際の、露光工程(露光装置)にも適用することができる。   The present invention is not limited to application to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor device or a liquid crystal device. For example, an exposure apparatus for a display device such as a plasma display, an image sensor (CCD or the like), a micromachine, The present invention can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing various devices such as a thin film magnetic head and a DNA chip. Furthermore, the present invention can also be applied to an exposure process (exposure apparatus) when manufacturing a mask (photomask, reticle, etc.) on which mask patterns of various devices are formed using a photolithography process.

11,12 マスク基準マーク
13〜16 マスクアライメントマーク
21,22 ドラム基準マーク
23〜26 シートアライメントマーク
31〜34,30a〜30c 検出系
35a〜35c;36a〜36c 光学顕微鏡
LS 光源
IL 照明系
M マスク
Ma マスクの中心軸線
IR 照明領域
PL 投影光学系
PBS 偏光ビームスプリッター
WC 1/4波長板
SH シート基板
ER 結像領域
RL ドラム(ローラー)
RLa ドラムの中心軸線
DR1,DR2 駆動系
CR 制御系
11, 12 Mask reference marks 13-16 Mask alignment marks 21, 22 Drum reference marks 23-26 Sheet alignment marks 31-34, 30a-30c Detection systems 35a-35c; 36a-36c Optical microscope LS Light source IL Illumination system M Mask Ma Center axis IR of mask Illumination area PL Projection optical system PBS Polarizing beam splitter WC 1/4 wavelength plate SH Sheet substrate ER Imaging area RL Drum (roller)
RLa drum center axis DR1, DR2 Drive system CR control system

Claims (57)

第1軸線廻りに回転する円柱状または円筒状のマスクの外周面のパターン領域に設けられたパターンを、第2軸線廻りに回転するドラムの一部に巻き付けられて一方向に移動する可撓性の感応基板上の露光領域に走査露光する露光装置であって、
前記マスクの外周面において前記パターン領域の両側には、円周方向に沿って複数の第1基準マークが設けられ、
前記ドラムの外周面には、前記複数の第1基準マークに対応するように複数の第2基準マークが円周方向に沿って設けられ、
露光光により前記マスクの外周面上に照明領域を形成する照明系と、
前記照明領域内のパターンの像を前記感応基板上の結像領域に形成する投影光学系と、
前記照明系により照明された前記第1基準マークからの光が前記投影光学系を介して前記ドラムの外周面で反射された後に前記投影光学系を介して形成する前記第1基準マークの像と、前記照明系により前記投影光学系を介して照明された前記第2基準マークからの光が前記投影光学系を介して形成する前記第2基準マークの像とを共に検出する第1検出系とを備えていることを特徴とする露光装置。
Flexibility in which the pattern provided in the pattern area on the outer peripheral surface of the columnar or cylindrical mask rotating around the first axis is wound around a part of the drum rotating around the second axis and moved in one direction An exposure apparatus that scans and exposes an exposure area on the sensitive substrate,
A plurality of first reference marks are provided along the circumferential direction on both sides of the pattern region on the outer peripheral surface of the mask,
On the outer peripheral surface of the drum, a plurality of second reference marks are provided along the circumferential direction so as to correspond to the plurality of first reference marks,
An illumination system for forming an illumination area on the outer peripheral surface of the mask by exposure light;
A projection optical system for forming an image of a pattern in the illumination area on an imaging area on the sensitive substrate;
An image of the first fiducial mark formed via the projection optical system after light from the first fiducial mark illuminated by the illumination system is reflected by the outer peripheral surface of the drum via the projection optical system; A first detection system that detects both the image of the second reference mark formed by the light from the second reference mark illuminated by the illumination system via the projection optical system and the projection optical system; An exposure apparatus comprising:
前記第1検出系で検出された前記第1基準マークの像と前記第2基準マークの像との相対位置に関する情報に基づいて、前記ドラムに対する前記マスクの前記第1軸線方向に沿った相対位置、前記ドラムに対する前記マスクの前記第1軸線廻りの相対位置、前記照明領域の中心を通って前記第1軸線に垂直な第3軸線廻りの前記ドラムに対する前記マスクの相対位置を調整する第1調整系を備えていることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 A relative position along the first axis direction of the mask with respect to the drum based on information on a relative position between the image of the first reference mark and the image of the second reference mark detected by the first detection system. A first adjustment for adjusting a relative position of the mask around the first axis with respect to the drum and a relative position of the mask with respect to the drum around a third axis perpendicular to the first axis through the center of the illumination area; The exposure apparatus according to claim 1, further comprising a system. 前記第1調整系は、前記マスクの前記第1軸線方向の移動、前記マスクの前記第1軸線廻りの回転、および前記マスクの前記第3軸線廻りの回転を駆動する駆動系と、前記第1検出系の検出結果に基づいて前記駆動系を制御する第1制御系とを有することを特徴とする請求項2に記載の露光装置。 The first adjustment system includes a drive system that drives movement of the mask in the first axis direction, rotation of the mask around the first axis, and rotation of the mask around the third axis, and the first adjustment system. The exposure apparatus according to claim 2, further comprising a first control system that controls the drive system based on a detection result of a detection system. 前記第1検出系は、前記照明系から前記投影光学系を経ることなく入射した光を遮る遮蔽部材を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の露光装置。 4. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the first detection system includes a shielding member that blocks incident light from the illumination system without passing through the projection optical system. 5. 前記第1検出系は、前記照明系から前記投影光学系を経ることなく入射した光の一部を光路から取り出してモニターするセンサを有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の露光装置。 5. The sensor according to claim 1, wherein the first detection system includes a sensor that extracts and monitors a part of incident light from the illumination system without passing through the projection optical system. The exposure apparatus described in 1. 前記マスクの外周面において前記パターン領域の両側には、円周方向に沿って複数の第1アライメントマークが設けられ、
前記感応基板上の前記露光領域の外側には、前記複数の第1アライメントマークに対応するように複数の第2アライメントマークが前記感応基板の長尺方向に沿って形成されており、
前記照明系により照明された前記第1アライメントマークからの光が前記投影光学系を介して前記感応基板で反射された後に前記投影光学系を介して形成する前記第1アライメントマークの像と、前記照明系により前記投影光学系を介して照明された前記第2アライメントマークからの光が前記投影光学系を介して形成する前記第2アライメントマークの像とを共に検出する第2検出系を備えていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の露光装置。
A plurality of first alignment marks are provided along the circumferential direction on both sides of the pattern region on the outer peripheral surface of the mask,
Outside the exposure area on the sensitive substrate, a plurality of second alignment marks are formed along the longitudinal direction of the sensitive substrate so as to correspond to the plurality of first alignment marks,
An image of the first alignment mark formed via the projection optical system after light from the first alignment mark illuminated by the illumination system is reflected by the sensitive substrate via the projection optical system; A second detection system configured to detect together the image of the second alignment mark formed by the light from the second alignment mark illuminated via the projection optical system by the illumination system via the projection optical system; The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure apparatus includes:
前記第2検出系で検出された前記第1アライメントマークの像と前記第2アライメントマークの像との相対位置に関する情報に基づいて、前記露光領域に対する前記パターン領域の前記第1軸線に沿った相対位置、前記露光領域に対する前記パターン領域の前記第1軸線廻りの相対位置、前記照明領域の中心を通って前記第1軸線に垂直な第3軸線廻りの前記露光領域に対する前記パターン領域の相対位置を調整する第2調整系を備えていることを特徴とする請求項6に記載の露光装置。 Based on the information on the relative position between the image of the first alignment mark and the image of the second alignment mark detected by the second detection system, the pattern region relative to the exposure region along the first axis Position, relative position of the pattern area relative to the exposure area around the first axis, and relative position of the pattern area relative to the exposure area around the third axis passing through the center of the illumination area and perpendicular to the first axis. The exposure apparatus according to claim 6, further comprising a second adjustment system for adjustment. 前記第2調整系は、前記マスクの前記第1軸線方向の移動、前記マスクの前記第1軸線廻りの回転、および前記マスクの前記第3軸線廻りの回転を駆動する駆動系と、前記第2検出系の検出結果に基づいて前記駆動系を制御する第2制御系とを有することを特徴とする請求項7に記載の露光装置。 The second adjustment system includes a drive system that drives movement of the mask in the first axis direction, rotation of the mask around the first axis, and rotation of the mask around the third axis, and the second adjustment system. The exposure apparatus according to claim 7, further comprising: a second control system that controls the drive system based on a detection result of a detection system. 前記第2検出系で検出された前記第1アライメントマークの像と前記第2アライメントマークの像との相対位置に関する情報に基づいて、前記投影光学系を介して前記露光領域に重ねて形成されるパターン像を調整する第3調整系を備えていることを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の露光装置。 Based on the information about the relative position between the image of the first alignment mark and the image of the second alignment mark detected by the second detection system, the image is formed so as to overlap the exposure area via the projection optical system. The exposure apparatus according to claim 6, further comprising a third adjustment system that adjusts the pattern image. 前記第3調整系は、前記第2検出系の検出結果に基づいて前記投影光学系の光学調整を行う第3制御系を有することを特徴とする請求項9に記載の露光装置。 The exposure apparatus according to claim 9, wherein the third adjustment system includes a third control system that performs optical adjustment of the projection optical system based on a detection result of the second detection system. 前記投影光学系は、前記第2軸線方向に沿って配列された複数の投影光学ユニットを有し、
前記第3制御系は、前記複数の投影光学ユニットの光学調整を個別に行うことを特徴とする請求項10に記載の露光装置。
The projection optical system has a plurality of projection optical units arranged along the second axis direction,
The exposure apparatus according to claim 10, wherein the third control system individually performs optical adjustment of the plurality of projection optical units.
前記複数の第1アライメントマークは、前記パターン領域と前記複数の第1基準マークとの間の領域に設けられていることを特徴とする請求項6乃至11のいずれか1項に記載の露光装置。 The exposure apparatus according to claim 6, wherein the plurality of first alignment marks are provided in a region between the pattern region and the plurality of first reference marks. . 前記感応基板は光透過性を有し、前記複数の第1アライメントマークと前記複数の第1基準マークとは共通のマークを有することを特徴とする請求項6乃至11のいずれか1項に記載の露光装置。 12. The sensitive substrate according to claim 6, wherein the sensitive substrate is light transmissive, and the plurality of first alignment marks and the plurality of first reference marks have a common mark. Exposure equipment. 前記第2検出系は、前記照明系から前記投影光学系を経ることなく入射した光を遮る遮蔽部材を有することを特徴とする請求項6乃至13のいずれか1項に記載の露光装置。 The exposure apparatus according to claim 6, wherein the second detection system includes a shielding member that blocks incident light from the illumination system without passing through the projection optical system. 前記第2検出系は、非露光光により前記投影光学系を介して前記第2アライメントマークを照明し、前記第2アライメントマークからの非露光光が前記投影光学系を介して形成する前記第2アライメントマークの像を検出することを特徴とする請求項6乃至14のいずれか1項に記載の露光装置。 The second detection system illuminates the second alignment mark with non-exposure light through the projection optical system, and the second detection system forms non-exposure light from the second alignment mark through the projection optical system. The exposure apparatus according to claim 6, wherein an image of the alignment mark is detected. 前記第2検出系は、前記照明系から前記投影光学系を経ることなく入射した光の一部を光路から取り出してモニターするセンサを有することを特徴とする請求項6乃至15のいずれか1項に記載の露光装置。 16. The sensor according to claim 6, wherein the second detection system includes a sensor that extracts and monitors a part of incident light from the illumination system without passing through the projection optical system. The exposure apparatus described in 1. 前記マスクの外周面において前記パターン領域の外側には、前記第1軸線方向に沿って複数の第3アライメントマークが設けられ、
前記感応基板上において隣り合う一対の露光領域の間には、前記複数の第3アライメントマークに対応するように複数の第4アライメントマークが前記感応基板の幅方向に沿って形成されており、
前記照明系により照明された前記第3アライメントマークからの光が前記投影光学系を介して前記感応基板で反射された後に前記投影光学系を介して形成する前記第3アライメントマークの像と、前記照明系により前記投影光学系を介して照明された前記第4アライメントマークからの光が前記投影光学系を介して形成する前記第4アライメントマークの像とを共に検出する第3検出系を備えていることを特徴とする請求項6乃至16のいずれか1項に記載の露光装置。
A plurality of third alignment marks are provided along the first axis direction outside the pattern region on the outer peripheral surface of the mask,
Between a pair of adjacent exposure areas on the sensitive substrate, a plurality of fourth alignment marks are formed along the width direction of the sensitive substrate so as to correspond to the plurality of third alignment marks,
An image of the third alignment mark formed via the projection optical system after light from the third alignment mark illuminated by the illumination system is reflected by the sensitive substrate via the projection optical system; A third detection system for detecting together the image of the fourth alignment mark formed by the light from the fourth alignment mark illuminated through the projection optical system by the illumination system through the projection optical system; The exposure apparatus according to claim 6, wherein the exposure apparatus includes:
前記第3検出系で検出された前記第3アライメントマークの像と前記第4アライメントマークの像との相対位置に関する情報に基づいて、前記投影光学系を介して前記露光領域に重ねて形成されるパターン像を調整する第4調整系を備えていることを特徴とする請求項17に記載の露光装置。 Based on information on the relative position between the image of the third alignment mark and the image of the fourth alignment mark detected by the third detection system, the image is formed so as to overlap the exposure area via the projection optical system. The exposure apparatus according to claim 17, further comprising a fourth adjustment system that adjusts the pattern image. 前記第4調整系は、前記第3検出系の検出結果に基づいて前記投影光学系の光学調整を行う第4制御系を有することを特徴とする請求項18に記載の露光装置。 The exposure apparatus according to claim 18, wherein the fourth adjustment system includes a fourth control system that performs optical adjustment of the projection optical system based on a detection result of the third detection system. 前記投影光学系は、前記第2軸線方向に沿って配列された複数の投影光学ユニットを有し、
前記第4制御系は、前記複数の投影光学ユニットの光学調整を個別に行うことを特徴とする請求項19に記載の露光装置。
The projection optical system has a plurality of projection optical units arranged along the second axis direction,
The exposure apparatus according to claim 19, wherein the fourth control system individually performs optical adjustment of the plurality of projection optical units.
前記第3検出系は、前記照明系から前記投影光学系を経ることなく入射した光を遮る遮蔽部材を有することを特徴とする請求項17乃至20のいずれか1項に記載の露光装置。 21. The exposure apparatus according to any one of claims 17 to 20, wherein the third detection system includes a shielding member that blocks incident light from the illumination system without passing through the projection optical system. 前記第3検出系は、非露光光により前記投影光学系を介して前記第4アライメントマークを照明し、前記第4アライメントマークからの非露光光が前記投影光学系を介して形成する前記第4アライメントマークの像を検出することを特徴とする請求項17乃至21のいずれか1項に記載の露光装置。 The third detection system illuminates the fourth alignment mark with non-exposure light through the projection optical system, and the fourth detection mark is formed by non-exposure light from the fourth alignment mark through the projection optical system. The exposure apparatus according to any one of claims 17 to 21, wherein an image of an alignment mark is detected. 前記第3検出系は、前記照明系から前記投影光学系を経ることなく入射した光の一部を光路から取り出してモニターするセンサを有することを特徴とする請求項17乃至22のいずれか1項に記載の露光装置。 23. The sensor according to claim 17, wherein the third detection system includes a sensor that extracts and monitors a part of incident light from the illumination system without passing through the projection optical system from an optical path. The exposure apparatus described in 1. 前記複数の第4アライメントマークは、前記感応基板の幅方向に沿って形成された第1群のアライメントマークと、該第1群のアライメントマークと並列的に形成された第2群のアライメントマークとを有し、
前記感応基板の移動方向に沿って前記結像領域よりも手前に配置されて、非露光光により前記第1群および前記第2群のアライメントマークを照明し、照明された前記第1群および前記第2群のアライメントマークからの光により形成された前記第1群および前記第2群のアライメントマークの像を検出する第4検出系を備えていることを特徴とする請求項6乃至23のいずれか1項に記載の露光装置。
The plurality of fourth alignment marks include a first group of alignment marks formed along the width direction of the sensitive substrate, and a second group of alignment marks formed in parallel with the first group of alignment marks. Have
Arranged in front of the imaging region along the moving direction of the sensitive substrate, the alignment marks of the first group and the second group are illuminated by non-exposure light, and the illuminated first group and the illuminated group 24. A fourth detection system for detecting an image of the first group and the second group of alignment marks formed by light from a second group of alignment marks. 2. The exposure apparatus according to item 1.
前記第4検出系で検出された前記複数の第4アライメントマークの像の位置情報に基づいて、前記投影光学系を介して前記露光領域に重ねて形成されるパターン像を調整する第5調整系を備えていることを特徴とする請求項24に記載の露光装置。 A fifth adjustment system that adjusts a pattern image formed on the exposure region via the projection optical system based on positional information of the images of the plurality of fourth alignment marks detected by the fourth detection system. The exposure apparatus according to claim 24, further comprising: 前記第5調整系は、前記第4検出系の検出結果に基づいて前記投影光学系の光学調整を行う第5制御系を有することを特徴とする請求項25に記載の露光装置。 26. The exposure apparatus according to claim 25, wherein the fifth adjustment system includes a fifth control system that performs optical adjustment of the projection optical system based on a detection result of the fourth detection system. 前記投影光学系は、前記第2軸線方向に沿って配列された複数の投影光学ユニットを有し、
前記第5制御系は、前記複数の投影光学ユニットの光学調整を個別に行うことを特徴とする請求項26に記載の露光装置。
The projection optical system has a plurality of projection optical units arranged along the second axis direction,
27. The exposure apparatus according to claim 26, wherein the fifth control system individually performs optical adjustment of the plurality of projection optical units.
前記第4検出系は、前記第1群のアライメントマークに対応するように配列された第1群の光学顕微鏡と、前記第2群のアライメントマークに対応するように配列された第2群の光学顕微鏡とを有することを特徴とする請求項24乃至27のいずれか1項に記載の露光装置。 The fourth detection system includes a first group of optical microscopes arranged to correspond to the first group of alignment marks, and a second group of optics arranged to correspond to the second group of alignment marks. The exposure apparatus according to claim 24, further comprising a microscope. 第1軸線廻りに回転する円柱状または円筒状のマスクの外周面のパターン領域に設けられたパターンを、支持部材の円筒面状または平面状の支持面によって支持された状態で長尺方向に移動する可撓性の感応基板上の露光領域に走査露光する露光装置であって、
前記マスクの外周面において前記パターン領域の両側には、円周方向に沿って複数の第1アライメントマークが設けられ、
前記感応基板上の前記露光領域の外側には、前記複数の第1アライメントマークに対応するように複数の第2アライメントマークが前記感応基板の長尺方向に沿って形成されており、
露光光により前記マスクの外周面上に照明領域を形成する照明系と、
前記照明領域内のパターンの像を前記感応基板上の結像領域に形成する投影光学系と、
前記照明系により照明された前記第1アライメントマークからの光が前記投影光学系を介して前記感応基板で反射された後に前記投影光学系を介して形成する前記第1アライメントマークの像と、前記照明系により前記投影光学系を介して照明された前記第2アライメントマークからの光が前記投影光学系を介して形成する前記第2アライメントマークの像とを共に検出する第2検出系とを備えていることを特徴とする露光装置。
The pattern provided in the pattern area on the outer peripheral surface of the columnar or cylindrical mask that rotates around the first axis is moved in the longitudinal direction while being supported by the cylindrical or planar support surface of the support member. An exposure apparatus that scans and exposes an exposure area on a flexible sensitive substrate,
A plurality of first alignment marks are provided along the circumferential direction on both sides of the pattern region on the outer peripheral surface of the mask,
Outside the exposure area on the sensitive substrate, a plurality of second alignment marks are formed along the longitudinal direction of the sensitive substrate so as to correspond to the plurality of first alignment marks,
An illumination system for forming an illumination area on the outer peripheral surface of the mask by exposure light;
A projection optical system for forming an image of a pattern in the illumination area on an imaging area on the sensitive substrate;
An image of the first alignment mark formed via the projection optical system after light from the first alignment mark illuminated by the illumination system is reflected by the sensitive substrate via the projection optical system; A second detection system for detecting together the image of the second alignment mark formed by the light from the second alignment mark illuminated via the projection optical system by the illumination system via the projection optical system; An exposure apparatus characterized by comprising:
前記第2検出系で検出された前記第1アライメントマークの像と前記第2アライメントマークの像との相対位置に関する情報に基づいて、前記露光領域に対する前記パターン領域の前記第1軸線に沿った相対位置、前記露光領域に対する前記パターン領域の前記第1軸線廻りの相対位置、前記照明領域の中心を通って前記第1軸線に垂直な第3軸線廻りの前記露光領域に対する前記パターン領域の相対位置を調整する第2調整系を備えていることを特徴とする請求項29に記載の露光装置。 Based on the information on the relative position between the image of the first alignment mark and the image of the second alignment mark detected by the second detection system, the pattern region relative to the exposure region along the first axis Position, relative position of the pattern area relative to the exposure area around the first axis, and relative position of the pattern area relative to the exposure area around the third axis passing through the center of the illumination area and perpendicular to the first axis. 30. The exposure apparatus according to claim 29, further comprising a second adjustment system for adjustment. 前記第2調整系は、前記マスクの前記第1軸線方向の移動、前記マスクの前記第1軸線廻りの回転、および前記マスクの前記第3軸線廻りの回転を駆動する駆動系と、前記第2検出系の検出結果に基づいて前記駆動系を制御する第2制御系とを有することを特徴とする請求項30に記載の露光装置。 The second adjustment system includes a drive system that drives movement of the mask in the first axis direction, rotation of the mask around the first axis, and rotation of the mask around the third axis, and the second adjustment system. 31. The exposure apparatus according to claim 30, further comprising a second control system that controls the drive system based on a detection result of the detection system. 前記第2検出系で検出された前記第1アライメントマークの像と前記第2アライメントマークの像との相対位置に関する情報に基づいて、前記投影光学系を介して前記露光領域に重ねて形成されるパターン像を調整する第3調整系を備えていることを特徴とする請求項29乃至31のいずれか1項に記載の露光装置。 Based on the information about the relative position between the image of the first alignment mark and the image of the second alignment mark detected by the second detection system, the image is formed so as to overlap the exposure area via the projection optical system. 32. The exposure apparatus according to claim 29, further comprising a third adjustment system that adjusts the pattern image. 前記第3調整系は、前記第2検出系の検出結果に基づいて前記投影光学系の光学調整を行う第3制御系を有することを特徴とする請求項32に記載の露光装置。 The exposure apparatus according to claim 32, wherein the third adjustment system includes a third control system that performs optical adjustment of the projection optical system based on a detection result of the second detection system. 前記投影光学系は、前記感応基板の幅方向に沿って配列された複数の投影光学ユニットを有し、
前記第3制御系は、前記複数の投影光学ユニットの光学調整を個別に行うことを特徴とする請求項33に記載の露光装置。
The projection optical system has a plurality of projection optical units arranged along the width direction of the sensitive substrate,
34. The exposure apparatus according to claim 33, wherein the third control system individually performs optical adjustment of the plurality of projection optical units.
前記複数の第1アライメントマークは、前記パターン領域と、前記マスクの外周面において前記パターン領域の両側に円周方向に沿って設けられた複数の第1基準マークとの間の領域に設けられていることを特徴とする請求項29乃至34のいずれか1項に記載の露光装置。 The plurality of first alignment marks are provided in a region between the pattern region and a plurality of first reference marks provided along the circumferential direction on both sides of the pattern region on the outer peripheral surface of the mask. 35. The exposure apparatus according to any one of claims 29 to 34, wherein: 前記感応基板は光透過性を有し、前記複数の第1アライメントマークと、前記マスクの外周面において前記パターン領域の両側に円周方向に沿って設けられた複数の第1基準マークとは共通のマークを有することを特徴とする請求項29乃至34のいずれか1項に記載の露光装置。 The sensitive substrate has optical transparency, and the plurality of first alignment marks and the plurality of first reference marks provided along the circumferential direction on both sides of the pattern region on the outer peripheral surface of the mask are common. 35. The exposure apparatus according to any one of claims 29 to 34, further comprising: 前記第2検出系は、前記照明系から前記投影光学系を経ることなく入射した光を遮る遮蔽部材を有することを特徴とする請求項29乃至36のいずれか1項に記載の露光装置。 37. The exposure apparatus according to claim 29, wherein the second detection system includes a shielding member that blocks incident light from the illumination system without passing through the projection optical system. 前記第2検出系は、非露光光により前記投影光学系を介して前記第2アライメントマークを照明し、前記第2アライメントマークからの非露光光が前記投影光学系を介して形成する前記第2アライメントマークの像を検出することを特徴とする請求項29乃至37のいずれか1項に記載の露光装置。 The second detection system illuminates the second alignment mark with non-exposure light through the projection optical system, and the second detection system forms non-exposure light from the second alignment mark through the projection optical system. 38. The exposure apparatus according to any one of claims 29 to 37, wherein an image of an alignment mark is detected. 前記第2検出系は、前記照明系から前記投影光学系を経ることなく入射した光の一部を光路から取り出してモニターするセンサを有することを特徴とする請求項29乃至38のいずれか1項に記載の露光装置。 39. The sensor according to claim 29, wherein the second detection system includes a sensor that extracts and monitors a part of incident light from the illumination system without passing through the projection optical system. The exposure apparatus described in 1. 前記マスクの外周面において前記パターン領域の外側には、前記第1軸線方向に沿って複数の第3アライメントマークが設けられ、
前記感応基板上において隣り合う一対の露光領域の間には、前記複数の第3アライメントマークに対応するように複数の第4アライメントマークが前記感応基板の幅方向に沿って形成されており、
前記照明系により照明された前記第3アライメントマークからの光が前記投影光学系を介して前記感応基板で反射された後に前記投影光学系を介して形成する前記第3アライメントマークの像と、前記照明系により前記投影光学系を介して照明された前記第4アライメントマークからの光が前記投影光学系を介して形成する前記第4アライメントマークの像とを共に検出する第3検出系を備えていることを特徴とする請求項29乃至39のいずれか1項に記載の露光装置。
A plurality of third alignment marks are provided along the first axis direction outside the pattern region on the outer peripheral surface of the mask,
Between a pair of adjacent exposure areas on the sensitive substrate, a plurality of fourth alignment marks are formed along the width direction of the sensitive substrate so as to correspond to the plurality of third alignment marks,
An image of the third alignment mark formed via the projection optical system after light from the third alignment mark illuminated by the illumination system is reflected by the sensitive substrate via the projection optical system; A third detection system for detecting together the image of the fourth alignment mark formed by the light from the fourth alignment mark illuminated through the projection optical system by the illumination system through the projection optical system; 40. The exposure apparatus according to any one of claims 29 to 39, wherein:
前記第3検出系で検出された前記第3アライメントマークの像と前記第4アライメントマークの像との相対位置に関する情報に基づいて、前記投影光学系を介して前記露光領域に重ねて形成されるパターン像を調整する第4調整系を備えていることを特徴とする請求項40に記載の露光装置。 Based on information on the relative position between the image of the third alignment mark and the image of the fourth alignment mark detected by the third detection system, the image is formed so as to overlap the exposure area via the projection optical system. 41. The exposure apparatus according to claim 40, further comprising a fourth adjustment system for adjusting the pattern image. 前記第4調整系は、前記第3検出系の検出結果に基づいて前記投影光学系の光学調整を行う第4制御系を有することを特徴とする請求項41に記載の露光装置。 42. The exposure apparatus according to claim 41, wherein the fourth adjustment system includes a fourth control system that performs optical adjustment of the projection optical system based on a detection result of the third detection system. 前記投影光学系は、前記感応基板の幅方向に沿って配列された複数の投影光学ユニットを有し、
前記第4制御系は、前記複数の投影光学ユニットの光学調整を個別に行うことを特徴とする請求項42に記載の露光装置。
The projection optical system has a plurality of projection optical units arranged along the width direction of the sensitive substrate,
43. The exposure apparatus according to claim 42, wherein the fourth control system individually performs optical adjustment of the plurality of projection optical units.
前記第3検出系は、前記照明系から前記投影光学系を経ることなく入射した光を遮る遮蔽部材を有することを特徴とする請求項40乃至43のいずれか1項に記載の露光装置。 44. The exposure apparatus according to any one of claims 40 to 43, wherein the third detection system includes a shielding member that blocks incident light from the illumination system without passing through the projection optical system. 前記第3検出系は、非露光光により前記投影光学系を介して前記第4アライメントマークを照明し、前記第4アライメントマークからの非露光光が前記投影光学系を介して形成する前記第4アライメントマークの像を検出することを特徴とする請求項40乃至44のいずれか1項に記載の露光装置。 The third detection system illuminates the fourth alignment mark with non-exposure light through the projection optical system, and the fourth detection mark is formed by non-exposure light from the fourth alignment mark through the projection optical system. 45. The exposure apparatus according to claim 40, wherein an image of the alignment mark is detected. 前記第3検出系は、前記照明系から前記投影光学系を経ることなく入射した光の一部を光路から取り出してモニターするセンサを有することを特徴とする請求項40乃至45のいずれか1項に記載の露光装置。 46. The sensor according to claim 40, wherein the third detection system includes a sensor that extracts and monitors a part of incident light from the illumination system without passing through the projection optical system. The exposure apparatus described in 1. 前記複数の第4アライメントマークは、前記感応基板の幅方向に沿って形成された第1群のアライメントマークと、該第1群のアライメントマークと並列的に形成された第2群のアライメントマークとを有し、
前記感応基板の移動方向に沿って前記結像領域よりも手前に配置されて、非露光光により前記第1群および前記第2群のアライメントマークを照明し、照明された前記第1群および前記第2群のアライメントマークからの光により形成された前記第1群および前記第2群のアライメントマークの像を検出する第4検出系を備えていることを特徴とする請求項29乃至46のいずれか1項に記載の露光装置。
The plurality of fourth alignment marks include a first group of alignment marks formed along the width direction of the sensitive substrate, and a second group of alignment marks formed in parallel with the first group of alignment marks. Have
Arranged in front of the imaging region along the moving direction of the sensitive substrate, the alignment marks of the first group and the second group are illuminated by non-exposure light, and the illuminated first group and the illuminated group 47. A fourth detection system for detecting images of the first group and the second group of alignment marks formed by light from a second group of alignment marks is provided. 2. The exposure apparatus according to item 1.
前記第4検出系で検出された前記複数の第4アライメントマークの像の位置情報に基づいて、前記投影光学系を介して前記露光領域に重ねて形成されるパターン像を調整する第5調整系を備えていることを特徴とする請求項47に記載の露光装置。 A fifth adjustment system that adjusts a pattern image formed on the exposure region via the projection optical system based on positional information of the images of the plurality of fourth alignment marks detected by the fourth detection system. 48. The exposure apparatus according to claim 47, further comprising: 前記第5調整系は、前記第4検出系の検出結果に基づいて前記投影光学系の光学調整を行う第5制御系を有することを特徴とする請求項48に記載の露光装置。 49. The exposure apparatus according to claim 48, wherein the fifth adjustment system includes a fifth control system that performs optical adjustment of the projection optical system based on a detection result of the fourth detection system. 前記投影光学系は、前記感応基板の幅方向に沿って配列された複数の投影光学ユニットを有し、
前記第5制御系は、前記複数の投影光学ユニットの光学調整を個別に行うことを特徴とする請求項49に記載の露光装置。
The projection optical system has a plurality of projection optical units arranged along the width direction of the sensitive substrate,
50. The exposure apparatus according to claim 49, wherein the fifth control system individually performs optical adjustment of the plurality of projection optical units.
前記第4検出系は、前記第1群のアライメントマークに対応するように配列された第1群の光学顕微鏡と、前記第2群のアライメントマークに対応するように配列された第2群の光学顕微鏡とを有することを特徴とする請求項47乃至50のいずれか1項に記載の露光装置。 The fourth detection system includes a first group of optical microscopes arranged to correspond to the first group of alignment marks, and a second group of optics arranged to correspond to the second group of alignment marks. 51. An exposure apparatus according to claim 47, further comprising a microscope. 前記マスクの外周面において前記パターン領域の両側には、円周方向に沿って複数の第1基準マークが設けられ、
前記支持部材は、第2軸線廻りに回転する円筒状または円柱状の回転ドラムであり、該ドラムの外周面には、前記複数の第1基準マークに対応するように複数の第2基準マークが円周方向に沿って設けられ、
前記照明系により照明された前記第1基準マークからの光が前記投影光学系を介して前記ドラムの外周面で反射された後に前記投影光学系を介して形成する前記第1基準マークの像と、前記照明系により前記投影光学系を介して照明された前記第2基準マークからの光が前記投影光学系を介して形成する前記第2基準マークの像とを共に検出する第1検出系を備えていることを特徴とする請求項29乃至51のいずれか1項に記載の露光装置。
A plurality of first reference marks are provided along the circumferential direction on both sides of the pattern region on the outer peripheral surface of the mask,
The support member is a cylindrical or columnar rotary drum that rotates about a second axis, and a plurality of second reference marks are provided on the outer peripheral surface of the drum so as to correspond to the plurality of first reference marks. Provided along the circumferential direction,
An image of the first fiducial mark formed via the projection optical system after light from the first fiducial mark illuminated by the illumination system is reflected by the outer peripheral surface of the drum via the projection optical system; A first detection system for detecting together the image of the second reference mark formed by the light from the second reference mark illuminated via the projection optical system by the illumination system via the projection optical system; 52. The exposure apparatus according to any one of claims 29 to 51, wherein the exposure apparatus is provided.
前記第1検出系で検出された前記第1基準マークの像と前記第2基準マークの像との相対位置に関する情報に基づいて、前記ドラムに対する前記マスクの前記第1軸線方向に沿った相対位置、前記ドラムに対する前記マスクの前記第1軸線廻りの相対位置、前記照明領域の中心を通って前記第1軸線に垂直な第3軸線廻りの前記ドラムに対する前記マスクの相対位置を調整する第1調整系を備えていることを特徴とする請求項52に記載の露光装置。 A relative position along the first axis direction of the mask with respect to the drum based on information on a relative position between the image of the first reference mark and the image of the second reference mark detected by the first detection system. A first adjustment for adjusting a relative position of the mask around the first axis with respect to the drum and a relative position of the mask with respect to the drum around a third axis perpendicular to the first axis through the center of the illumination area; 53. The exposure apparatus according to claim 52, comprising a system. 前記第1調整系は、前記マスクの前記第1軸線方向の移動、前記マスクの前記第1軸線廻りの回転、および前記マスクの前記第3軸線廻りの回転を駆動する駆動系と、前記第1検出系の検出結果に基づいて前記駆動系を制御する第1制御系とを有することを特徴とする請求項53に記載の露光装置。 The first adjustment system includes a drive system that drives movement of the mask in the first axis direction, rotation of the mask around the first axis, and rotation of the mask around the third axis, and the first adjustment system. 54. The exposure apparatus according to claim 53, further comprising a first control system that controls the drive system based on a detection result of the detection system. 前記第1検出系は、前記照明系から前記投影光学系を経ることなく入射した光を遮る遮蔽部材を有することを特徴とする請求項52乃至54のいずれか1項に記載の露光装置。 55. The exposure apparatus according to any one of claims 52 to 54, wherein the first detection system includes a shielding member that blocks incident light from the illumination system without passing through the projection optical system. 前記第1検出系は、前記照明系から前記投影光学系を経ることなく入射した光の一部を光路から取り出してモニターするセンサを有することを特徴とする請求項52乃至55のいずれか1項に記載の露光装置。 56. The sensor according to claim 52, wherein the first detection system includes a sensor that extracts and monitors a part of incident light from the illumination system without passing through the projection optical system. The exposure apparatus described in 1. 請求項1乃至56のいずれか1項に記載の露光装置を用いて、所定のパターンを基板に露光することと、
前記所定のパターンが転写された前記基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記基板の表面に形成することと、
前記マスク層を介して前記基板の表面を加工することと、を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
Using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 56 to expose a predetermined pattern on a substrate;
Developing the substrate to which the predetermined pattern is transferred, and forming a mask layer having a shape corresponding to the predetermined pattern on the surface of the substrate;
Processing the surface of the substrate through the mask layer. A device manufacturing method comprising:
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