JP2014139644A - Exposure method, exposure apparatus, device production method and mask - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To expose a pattern of a mask to a better position on a plate by using a lens array.SOLUTION: An exposure method includes the steps of: arranging a plurality of strip-like masks in a longitudinal scanning direction along a non-scanning direction, moving an irradiation optical system, a lens array, the masks and a plate relatively in the scanning direction along the masks and the plate and irradiating a pattern with irradiation light from the irradiation optical system to project the image of the pattern formed in the mask on the plate through the lens array; and modifying intervals among the masks in a non-scanning direction perpendicular to the scanning direction while moving the irradiation system, the lens array, the masks and the plate relatively in the scanning direction.

Description

本発明は、マスク上のパターンをプレート上に投影露光する露光方法、露光装置、デバイス製造方法及びマスクに関する。   The present invention relates to an exposure method, an exposure apparatus, a device manufacturing method, and a mask that project and expose a pattern on a mask onto a plate.

近年、情報表示装置として、液晶又は有機EL(Electro Luminescence)等の素子を用いた薄型の表示パネルが多用されている。これらの表示パネルは、薄いガラス基板に透明薄膜電極をフォトリソグラフィ手法でパターンニングすることにより製造されている。このフォトリソグラフィ工程で、マスクに形成されたパターンを感光基板(以下、プレートともいう)に投影露光する装置として、MLA(Micro Lens Array)等のレンズアレイを用いてパターンの像をプレートに投影する露光装置がある(例えば、特許文献1)。特許文献1に記載の露光装置では、パターンの像をプレートに露光する際に、マスクおよびウェハと、マスクを照明する照明光学系およびパターンの像を投影する投影光学系としてのMLAと、を相対移動させることが開示されている。   In recent years, thin display panels using elements such as liquid crystal or organic EL (Electro Luminescence) have been widely used as information display devices. These display panels are manufactured by patterning transparent thin film electrodes on a thin glass substrate by a photolithography technique. In this photolithography process, as an apparatus for projecting and exposing a pattern formed on a mask onto a photosensitive substrate (hereinafter also referred to as a plate), an image of the pattern is projected onto the plate using a lens array such as an MLA (Micro Lens Array). There exists an exposure apparatus (for example, patent document 1). In the exposure apparatus described in Patent Document 1, when a pattern image is exposed on a plate, a mask and a wafer, an illumination optical system that illuminates the mask, and an MLA as a projection optical system that projects the pattern image are relative to each other. Displacement is disclosed.

特開平9−244255号公報JP-A-9-244255

例えば、表示パネルを製造する場合、1つのプレートに、パターンの露光と現像とを繰り返すことで、プレート上に複数層のパターンを積層させる。この場合、露光装置は、同じプレートにパターンを複数回露光する。ここで、露光する対象のプレートは、現像処理などによって、伸縮する場合がある。露光装置は、MLAではなく、レンズやミラー等の光学部材で光を透過、反射させる一般的な投影光学系を備える場合、投影光学系の一部にプレートの伸縮で生じるパターンのずれに対応するため、投影倍率等を調整する機構を備えているものもある。   For example, when a display panel is manufactured, a plurality of patterns are stacked on a plate by repeating pattern exposure and development on one plate. In this case, the exposure apparatus exposes the pattern multiple times on the same plate. Here, the plate to be exposed may expand and contract due to development processing or the like. When the exposure apparatus includes a general projection optical system that transmits and reflects light with an optical member such as a lens or a mirror instead of the MLA, the exposure apparatus copes with a pattern shift caused by expansion and contraction of a plate in a part of the projection optical system. Therefore, some have a mechanism for adjusting the projection magnification and the like.

しかしながら、特許文献1のようにレンズアレイを備える露光装置は、マスクと基板との間隔を狭くする構成であるため、投影倍率を調整する機構を設けることが困難である。また、仮にマスクと基板との間にレンズアレイに加え、投影倍率を調整する機構を設けると、マスクと基板との間隔が広くなるため、レンズアレイを設けることで得られる効果が著しく減少する。   However, since an exposure apparatus having a lens array as in Patent Document 1 has a configuration in which the distance between the mask and the substrate is narrowed, it is difficult to provide a mechanism for adjusting the projection magnification. Further, if a mechanism for adjusting the projection magnification is provided between the mask and the substrate in addition to the lens array, the distance between the mask and the substrate is widened, so that the effect obtained by providing the lens array is significantly reduced.

本発明の態様は、レンズアレイを用いつつ、プレートのより適切な位置にマスクのパターンを露光することができる露光方法、露光装置、デバイス製造方法及びマスクを提供することを目的とする。   An object of an aspect of the present invention is to provide an exposure method, an exposure apparatus, a device manufacturing method, and a mask that can expose a mask pattern at a more appropriate position on a plate while using a lens array.

本発明の第1の態様に従えば、照明光を照明光学系を介してマスクに照射し、前記マスクに形成されたパターンをレンズアレイを介してプレートに転写する露光方法であって、短冊形状の複数の前記マスクを走査方向が長手となる向きで、前記走査方向に直交する方向である非走査方向に沿って配置し、前記照明光学系及び前記レンズアレイと前記マスク及び前記プレートとを、前記マスク及び前記プレートに沿った前記走査方向に相対的に移動させ、前記照明光学系から前記パターンに前記照明光を照射し、前記マスクに形成されたパターンの像を前記レンズアレイを介して前記プレートに投影することと、前記照明光学系及び前記レンズアレイと前記マスク及び前記プレートとの前記走査方向への相対的な移動中に、前記走査方向に直交する方向である非走査方向における複数の前記マスクの間隔を変化させることと、を含む露光方法が提供される。   According to a first aspect of the present invention, there is provided an exposure method for irradiating illumination light onto a mask via an illumination optical system, and transferring a pattern formed on the mask onto a plate via a lens array. A plurality of the masks are arranged along a non-scanning direction that is a direction orthogonal to the scanning direction in a direction in which the scanning direction is a longitudinal direction, and the illumination optical system, the lens array, the mask, and the plate, Relative movement in the scanning direction along the mask and the plate, the illumination optical system irradiates the pattern with the illumination light, and the pattern image formed on the mask passes through the lens array. Projecting onto the plate and orthogonal to the scanning direction during relative movement of the illumination optical system, the lens array, the mask and the plate in the scanning direction And varying the spacing of the plurality of the masks in the non-scanning direction which is the direction that, the exposure method comprising is provided.

本発明の第2の態様に従えば、照明光をマスクに照射させる照明光学系と、前記照明光学系によって照明される前記マスクに形成されているパターンの像をプレートに投影し、前記マスクに形成されたパターンを前記プレートに転写するレンズアレイと、前記照明光学系及び前記レンズアレイを、前記マスク及び前記プレートに沿った走査方向に相対的に移動させる移動装置と、を備える露光装置であって、短冊形状の複数の前記マスクを走査方向が長手となる向きで、前記走査方向に直交する方向である非走査方向に沿って配置し、前記走査方向に直交する方向である非走査方向における複数の前記マスクの間隔を変化させるマスク間隔調整機構と、前記マスク間隔調整機構を支持する支持台とを有するマスク支持機構と、前記プレートを支持するプレート支持機構と、前記移動装置による相対的な移動中に、前記マスク間隔調整機構によって複数の前記マスクの間隔を調整する制御装置と、を備える露光装置が提供される。   According to the second aspect of the present invention, an illumination optical system for irradiating the mask with illumination light, and an image of a pattern formed on the mask illuminated by the illumination optical system are projected onto a plate, and the mask is projected onto the plate. An exposure apparatus comprising: a lens array that transfers a formed pattern to the plate; and a moving device that relatively moves the illumination optical system and the lens array in a scanning direction along the mask and the plate. The plurality of strip-shaped masks are arranged along a non-scanning direction that is a direction orthogonal to the scanning direction in a direction in which the scanning direction is a longitudinal direction, and in the non-scanning direction that is a direction orthogonal to the scanning direction. A mask support mechanism having a mask interval adjustment mechanism for changing an interval between the plurality of masks, a support base for supporting the mask interval adjustment mechanism, and the plate. A plate support mechanism for lifting, in a relative movement by the moving device, wherein a control unit for adjusting the spacing of a plurality of said mask by the mask interval adjusting mechanism, an exposure apparatus equipped with is provided.

本発明の第3の態様に従えば、上記の露光方法によって、前記マスクに形成されたパターンをプレートに転写することと、前記パターンが転写された前記プレートを、転写された前記パターンに基づいて加工することと、を含むデバイス製造方法が提供される。   According to the third aspect of the present invention, the pattern formed on the mask is transferred to a plate by the above exposure method, and the plate to which the pattern is transferred is transferred to the plate based on the transferred pattern. And a device manufacturing method is provided.

本発明の第4の態様に従えば、プレートにパターンを投影し、当該プレートにパターンを転写させる露光用マスクであって、一方が長辺となり他方が短辺となる短冊形状の基部を有し、前記基部は、前記パターンが形成されたパターン領域が前記長辺に沿って複数形成され、かつ、前記パターン領域の間に遮蔽領域が形成されたマスクが提供される。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an exposure mask for projecting a pattern onto a plate and transferring the pattern onto the plate, and having a strip-shaped base portion with one long side and the other short side. The base is provided with a mask in which a plurality of pattern regions in which the pattern is formed are formed along the long side, and a shielding region is formed between the pattern regions.

本発明の態様によれば、走査方向に直交する非走査方向における複数のマスクの間隔を変化させ、マスクとプレートとの相対位置を変化させることで、プレート上の投影するマスクのパターンの位置をプレートのパターンのズレに対応して調整することができる。これにより、レンズアレイを用いつつ、プレートのより適切な位置にマスクのパターンを露光することができる。   According to the aspect of the present invention, by changing the interval between the plurality of masks in the non-scanning direction orthogonal to the scanning direction and changing the relative position between the mask and the plate, the position of the mask pattern to be projected on the plate can be changed. It can be adjusted according to the deviation of the pattern of the plate. Thus, the mask pattern can be exposed to a more appropriate position on the plate while using the lens array.

図1は、実施形態1に係る露光装置の側面図である。FIG. 1 is a side view of the exposure apparatus according to the first embodiment. 図2は、図1に示す露光装置のマスク支持機構の上面図である。FIG. 2 is a top view of the mask support mechanism of the exposure apparatus shown in FIG. 図3は、図2に示すマスク支持機構の側面図である。FIG. 3 is a side view of the mask support mechanism shown in FIG. 図4は、実施形態1に係る露光装置を、投影光学系とプレートとの間から見た図である。FIG. 4 is a view of the exposure apparatus according to the first embodiment as seen from between the projection optical system and the plate. 図5は、実施形態1に係る露光装置を照明光学系及び投影光学系が移動する方向側から見た図である。FIG. 5 is a view of the exposure apparatus according to the first embodiment when viewed from the direction in which the illumination optical system and the projection optical system move. 図6は、図1に示す露光装置に位置検出装置が設置されている状態を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing a state in which the position detection device is installed in the exposure apparatus shown in FIG. 図7は、図1に示す露光装置に位置検出装置が設置されている状態を示す上面図である。FIG. 7 is a top view showing a state in which the position detection device is installed in the exposure apparatus shown in FIG. 図8は、図6に示す露光装置にマスクが配置されている状態を示す側面図である。FIG. 8 is a side view showing a state in which a mask is arranged in the exposure apparatus shown in FIG. 図9は、図7に示す露光装置のマスクが配置されている状態を示す上面図である。FIG. 9 is a top view showing a state in which the mask of the exposure apparatus shown in FIG. 7 is arranged. 図10は、実施形態1に係る露光装置の動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing an example of the operation of the exposure apparatus according to the first embodiment. 図11は、実施形態1に係る露光装置の動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing an example of the operation of the exposure apparatus according to the first embodiment. 図12は、実施形態1に係る露光装置の動作を説明するための説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the operation of the exposure apparatus according to the first embodiment. 図13は、実施形態1に係る露光装置の動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart showing an example of the operation of the exposure apparatus according to the first embodiment. 図14は、実施形態1に係る露光装置の動作を説明するための説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining the operation of the exposure apparatus according to the first embodiment. 図15は、実施形態1に係る露光装置の動作を説明するための説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the operation of the exposure apparatus according to the first embodiment. 図16は、実施形態1に係る露光装置の動作を説明するための説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining the operation of the exposure apparatus according to the first embodiment. 図17は、実施形態1に係る露光装置の動作を説明するための説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining the operation of the exposure apparatus according to the first embodiment. 図18は、実施形態2に係る露光装置の側面図である。FIG. 18 is a side view of the exposure apparatus according to the second embodiment. 図19は、実施形態3に係る露光装置の側面図である。FIG. 19 is a side view of the exposure apparatus according to the third embodiment. 図20は、実施形態3に係る露光装置を、投影光学系とプレートとの間から見た図である。FIG. 20 is a view of the exposure apparatus according to the third embodiment as seen from between the projection optical system and the plate. 図21は、実施形態3に係る露光装置を照明光学ユニット及び投影光学系が移動する方向側から見た図である。FIG. 21 is a view of the exposure apparatus according to the third embodiment as viewed from the direction in which the illumination optical unit and the projection optical system move. 図22は、本実施形態に係るデバイス製造方法の各ステップを示すフローチャートである。FIG. 22 is a flowchart showing each step of the device manufacturing method according to the present embodiment.

本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下に記載の実施形態により本発明が限定されるものではない。以下において、下は重力が作用する方向(鉛直方向)側であり、上は重力が作用する方向とは反対方向側である。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below. In the following, the lower side is the direction (vertical direction) in which gravity acts, and the upper side is the direction opposite to the direction in which gravity acts.

(実施形態1)
以下、図1から図5を用いて、実施形態1の露光装置について説明する。図1は、実施形態1に係る露光装置の側面図である。図2は、図1に示す露光装置のマスク支持機構の上面図である。図3は、図2に示すマスク支持機構の側面図である。図4は、実施形態1に係る露光装置を、投影光学系とマスクとの間から見た図である。図5は、実施形態1に係る露光装置を照明光学系及び投影光学系が移動する方向側から見た図である。露光装置1は、投影光学系にMLA(Micro Lens Array)を用いて、照明光学ユニット及び投影光学系をマスク及びプレート(感光基板)に対して移動(走査)させることにより、プレートにマスクのパターン(マスクパターン)を露光する走査型の露光装置である。なお、本実施形態の露光装置1は、複数のマスクを含むマスクユニットMを支持しており、複数のマスクのパターンをそれぞれプレートに露光する。以下においては、投影光学系の光軸AXL(図1参照)と平行な方向にZ軸をとり、照明光学系及び投影光学系の走査方向にX軸をとり、Z軸とX軸とに直交する方向にY軸をとる。まず、露光装置1の概要を説明する。
(Embodiment 1)
The exposure apparatus according to the first embodiment will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a side view of the exposure apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a top view of the mask support mechanism of the exposure apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a side view of the mask support mechanism shown in FIG. FIG. 4 is a view of the exposure apparatus according to the first embodiment as seen from between the projection optical system and the mask. FIG. 5 is a view of the exposure apparatus according to the first embodiment when viewed from the direction in which the illumination optical system and the projection optical system move. The exposure apparatus 1 uses a micro lens array (MLA) as a projection optical system, and moves (scans) the illumination optical unit and the projection optical system with respect to the mask and the plate (photosensitive substrate), thereby forming a mask pattern on the plate. This is a scanning type exposure apparatus that exposes (mask pattern). Note that the exposure apparatus 1 of the present embodiment supports a mask unit M including a plurality of masks, and exposes a plurality of mask patterns onto a plate, respectively. In the following, the Z axis is taken in a direction parallel to the optical axis AXL (see FIG. 1) of the projection optical system, the X axis is taken in the scanning direction of the illumination optical system and the projection optical system, and orthogonal to the Z axis and the X axis. The Y axis is taken in the direction of First, the outline of the exposure apparatus 1 will be described.

<露光装置の概要>
露光装置1は、フレーム1Fと、照明光学系2と、投影光学系3と、移動装置21と、を含む。露光装置1は、照明光学系2に向けて光を出力する光源6が配置されている。露光装置1は、光源6から出射される光を照明光学系2でマスクユニットMまで案内し、マスクユニットMを通過した光を投影光学系3によって案内することでマスクユニットMのパターンをプレートPに投影させる。露光装置1は、制御装置9によって制御される。また、露光装置1は、マスクユニットMに形成されたパターンの位置とプレートに形成されたパターンの位置を検出する位置検出装置を備えている。位置検出装置については後述する。
<Outline of exposure apparatus>
The exposure apparatus 1 includes a frame 1F, an illumination optical system 2, a projection optical system 3, and a moving device 21. In the exposure apparatus 1, a light source 6 that outputs light toward the illumination optical system 2 is disposed. The exposure apparatus 1 guides the light emitted from the light source 6 to the mask unit M by the illumination optical system 2, and guides the light that has passed through the mask unit M by the projection optical system 3, thereby changing the pattern of the mask unit M to the plate P. To project. The exposure apparatus 1 is controlled by the control device 9. Further, the exposure apparatus 1 includes a position detection device that detects the position of the pattern formed on the mask unit M and the position of the pattern formed on the plate. The position detection device will be described later.

フレーム1Fは、基部1Vと、基部1Vに取り付けられた側部1Wと、照明光学系2を支持する一対の照明系ガイド5Lと、投影光学系3を支持する一対の投影系ガイド5Pとを有する。基部1Vは、露光装置1の設置対象(例えば、基礎)に取り付けられて、露光装置1の下部に位置することになる。基部1Vの上部には、側部1Wが取り付けられている。側部1Wには、一対の照明系ガイド5Lと、一対の投影系ガイド5Pとが取り付けられている。照明系ガイド5Lと一対の投影系ガイド5Pとは、前者が後者よりも上側に配置されて、側部1Wに支持される。   The frame 1F includes a base 1V, side portions 1W attached to the base 1V, a pair of illumination system guides 5L that support the illumination optical system 2, and a pair of projection system guides 5P that support the projection optical system 3. . The base 1 </ b> V is attached to an installation target (for example, a foundation) of the exposure apparatus 1 and is positioned below the exposure apparatus 1. A side portion 1W is attached to the upper portion of the base portion 1V. A pair of illumination system guides 5L and a pair of projection system guides 5P are attached to the side portion 1W. The illumination system guide 5L and the pair of projection system guides 5P are supported by the side portion 1W with the former disposed above the latter.

照明系ガイド5L及び投影系ガイド5Pは、X軸と平行な方向に向かって延在している。一対の照明系ガイド5L及び一対の投影系ガイド5Pは、Y方向に所定の間隔を空けて配置される。照明光学系2は、一対の照明系ガイド5Lを跨いでこれらに支持される。そして、照明光学系2は、一対の照明系ガイド5Lに沿ってX方向(図1の矢印xlで示す方向)に移動する。投影光学系3は、一対の投影系ガイド5Pを跨いでこれらに支持される。そして、投影光学系3は、一対の投影系ガイド5Pに沿ってX方向(図1の矢印xpで示す方向)に移動する。照明系ガイド5Lは投影系ガイド5Pよりも上に配置されるので、照明光学系2は投影光学系3よりも上に配置される。   The illumination system guide 5L and the projection system guide 5P extend in a direction parallel to the X axis. The pair of illumination system guides 5L and the pair of projection system guides 5P are arranged at a predetermined interval in the Y direction. The illumination optical system 2 is supported by these across the pair of illumination system guides 5L. The illumination optical system 2 moves in the X direction (the direction indicated by the arrow xl in FIG. 1) along the pair of illumination system guides 5L. The projection optical system 3 is supported by these across the pair of projection system guides 5P. Then, the projection optical system 3 moves in the X direction (the direction indicated by the arrow xp in FIG. 1) along the pair of projection system guides 5P. Since the illumination system guide 5L is disposed above the projection system guide 5P, the illumination optical system 2 is disposed above the projection optical system 3.

<プレートステージ>
基部1Vの上部には、プレートステージ1Sが設けられている。プレートステージ1Sは、露光対象のプレートPを載置する。本実施形態において、プレートステージ1Sは、プレートPをホルダに保持した状態で載置する。プレートステージ1Sは、プレートPを支持する支持部32と移動可能な状態で支持部32を支持する土台34とを有する。土台34は、基部1Vに固定されている。プレートステージ1Sは、プレートを支持する支持部32を土台34に対して移動させることで、プレートPをフレーム1Fに対して移動させることができる。プレートステージ1Sは、支持部32と土台34とがプレートPを移動させる移動機構となる。プレートステージ1Sは、プレートPを走査方向に移動させることができる。プレートステージ1Sは、つまり、支持部32を土台34に対して移動させる機構として種々の直動アクチュエータを用いることができる。
<Plate stage>
A plate stage 1S is provided above the base 1V. The plate stage 1S places a plate P to be exposed. In the present embodiment, the plate stage 1S is placed with the plate P held by the holder. The plate stage 1S includes a support part 32 that supports the plate P and a base 34 that supports the support part 32 in a movable state. The base 34 is fixed to the base 1V. The plate stage 1S can move the plate P with respect to the frame 1F by moving the support portion 32 that supports the plate with respect to the base 34. The plate stage 1S serves as a moving mechanism in which the support portion 32 and the base 34 move the plate P. The plate stage 1S can move the plate P in the scanning direction. That is, the plate stage 1 </ b> S can use various linear actuators as a mechanism for moving the support portion 32 relative to the base 34.

<マスクステージ>
図1から図3を用いて、マスクステージ1Tについて説明する。マスクステージ1Tは、マスクユニットMを支持する。マスクユニットMは、プレートステージ1Sの上方で、側部1Wからフレーム1Fの内側に突出したマスクステージ1Tに支持される。本実施形態において、プレートステージ1Sは、プレートPをホルダに保持した状態で載置し、支持する。
<Mask stage>
The mask stage 1T will be described with reference to FIGS. The mask stage 1T supports the mask unit M. The mask unit M is supported above the plate stage 1S by the mask stage 1T protruding from the side 1W to the inside of the frame 1F. In the present embodiment, the plate stage 1S is placed and supported while the plate P is held by the holder.

マスクステージ1Tが保持するマスクユニットMについて説明する。マスクユニットMは、上述したように複数のマスク、本実施形態では、5つのマスクMa,Mb,Mc,Md,Meを含む。マスクユニットMは、マスクMa,Mb,Mc,Md,Meは、マスクユニットMの表面において走査方向に直交する方向、つまりY方向(非走査方向ともいえる)に列状に配置されている。つまり、マスクMa,Mb,Mc,Md,Meは、Y方向に隣接するマスクが配置されている。マスクMa,Mb,Mc,Md,Meは、配置位置が異なるのみで、基本的に同様の構成であるので、以下、代表してマスクMaについて説明する。マスクMaは、走査方向が長辺(長手方向)となり、Y方向が短辺(短手方向)となる長方形状である。マスクMaは、長方形状の基部に複数のパターン領域50が形成される。パターン領域50は、転写用のパターンが形成された領域であり、走査方向に列状に配置されている。マスクMaは、基部上のパターン領域50とパターン領域の間に、照明光を遮光するための遮蔽領域52が配置されている。このように、マスクMaは、基部に走査方向にパターン領域50と遮蔽領域52とが交互に配置され、隣接するパターン領域50の間に遮蔽領域52が配置される。遮蔽領域52は、転写用のパターンが形成されていない領域であり、照明光が実質的に透過しない膜、例えばクロム膜が形成されている。   The mask unit M held by the mask stage 1T will be described. As described above, the mask unit M includes a plurality of masks, and in this embodiment, five masks Ma, Mb, Mc, Md, and Me. In the mask unit M, the masks Ma, Mb, Mc, Md, and Me are arranged in a row on the surface of the mask unit M in a direction orthogonal to the scanning direction, that is, in the Y direction (also referred to as a non-scanning direction). That is, masks Ma, Mb, Mc, Md, and Me are arranged adjacent to each other in the Y direction. The masks Ma, Mb, Mc, Md, and Me have basically the same configuration except for the arrangement positions. Therefore, the mask Ma will be described below as a representative. The mask Ma has a rectangular shape in which the scanning direction is a long side (longitudinal direction) and the Y direction is a short side (short direction). The mask Ma has a plurality of pattern regions 50 formed on a rectangular base. The pattern area 50 is an area where a transfer pattern is formed, and is arranged in a row in the scanning direction. In the mask Ma, a shielding region 52 for shielding illumination light is disposed between the pattern region 50 on the base and the pattern region. As described above, the mask Ma has the pattern areas 50 and the shielding areas 52 alternately arranged at the base in the scanning direction, and the shielding areas 52 are arranged between the adjacent pattern areas 50. The shielding region 52 is a region where a transfer pattern is not formed, and a film that does not substantially transmit illumination light, such as a chromium film, is formed.

マスクユニットMは、走査方向に複数のパターン領域50が配置されたマスクMa〜Meが、非走査方向に並列に配置されている。ここで、マスクMa〜Meに含まれる複数のパターン領域50は、1つのパターン領域50を、小型用液晶表示パネルのTFTアレイ基盤を構成するためのマスクパターンとすることが好ましい。マスクMa〜Meは、例えば中、小型用液晶表示パネルのTFTアレイ基盤を構成するためのパターンが描画されている。中、小型液晶パネルとは、例えば10インチ(横205.2mm×縦153.9mm)程度までの画面サイズの液晶パネルである。本実施形態の露光装置1は、後述するが等倍露光されるため、1つの液晶パネルに相当するパターン領域50が同様のサイズである。したがって、1つのパターン領域50は、横205.2mm×縦153.9mm以下の大きさとなる。マスクMa〜Meは、これらの大きさのパターン領域50が走査方向に複数配置されている。マスクMa〜Meの大きさとしては、例えば、幅160mm×長さ700mm×厚さ10mmである。また、本実施形態のマスクMa〜Meは、パターン領域に形成されるパターンが同じ形状である。これにより、マスクユニットMは、プレートP上に同じパターンを複数個転写させることができる。   In the mask unit M, masks Ma to Me in which a plurality of pattern regions 50 are arranged in the scanning direction are arranged in parallel in the non-scanning direction. Here, in the plurality of pattern regions 50 included in the masks Ma to Me, it is preferable that one pattern region 50 be a mask pattern for constituting a TFT array substrate of a small liquid crystal display panel. On the masks Ma to Me, for example, a pattern for constituting a TFT array substrate of a medium-sized liquid crystal display panel is drawn. The medium-sized liquid crystal panel is a liquid crystal panel having a screen size up to about 10 inches (205.2 mm wide × 153.9 mm long), for example. Since the exposure apparatus 1 of the present embodiment is exposed at the same magnification, which will be described later, the pattern area 50 corresponding to one liquid crystal panel has the same size. Accordingly, one pattern region 50 has a size of 205.2 mm wide × 153.9 mm long or less. In the masks Ma to Me, a plurality of pattern regions 50 having these sizes are arranged in the scanning direction. The size of the masks Ma to Me is, for example, 160 mm wide × 700 mm long × 10 mm thick. Further, the masks Ma to Me of the present embodiment have the same shape as the pattern formed in the pattern region. Thereby, the mask unit M can transfer a plurality of the same patterns onto the plate P.

マスクステージ1Tは、図1及び図2に示すように、支持台40と、複数のマスク間隔調整機構41を備えている。支持台40は、側部1Wに固定されている。本実施形態の支持台40は、側部1Wと繋がっている1つの部材である。マスク間隔調整機構41は、支持台40に設置されている。マスク間隔調整機構41は、マスクユニットMに含まれるマスクMa〜Meのそれぞれに対して設置されている。また、マスク間隔調整機構41は、それぞれのマスクMa〜Meの両端に設置されている。つまり、マスクステージ1Tは、1つのマスクMa〜Meに対応してそれぞれ2つのマスク間隔調整機構41が設置されている。したがって、本実施形態のマスクステージ1Tは、10個のマスク間隔調整機構41が設置されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the mask stage 1 </ b> T includes a support base 40 and a plurality of mask interval adjustment mechanisms 41. The support base 40 is fixed to the side portion 1W. The support base 40 of this embodiment is one member connected to the side portion 1W. The mask interval adjustment mechanism 41 is installed on the support base 40. The mask interval adjusting mechanism 41 is installed for each of the masks Ma to Me included in the mask unit M. Moreover, the mask space | interval adjustment mechanism 41 is installed in the both ends of each mask Ma-Me. That is, the mask stage 1T is provided with two mask interval adjusting mechanisms 41 corresponding to one mask Ma to Me. Therefore, the mask stage 1T of this embodiment is provided with ten mask interval adjustment mechanisms 41.

マスク間隔調整機構41は、マスクMa〜Meのうち対応するマスクを支持する支持部42と、移動可能な状態で支持部42を支持する土台44と、を有する。土台44は、支持台40に固定されている。マスク間隔調整機構41は、マスクを支持する支持部42を土台44に対して移動させることで、マスクをフレーム1Fに対して移動させることができる。マスク間隔調整機構41は、マスクをY方向、つまり矢印45の方向に移動させることができる。ここで、Y方向は、マスクユニットM及びプレートPの表面に平行な面において、走査方向であるX方向に直交する方向であり、非走査方向とも言える。マスク間隔調整機構41は、種々の直動アクチュエータを用いることができる。つまり、支持部42を土台44に対して移動させる機構としては種々の機構を用いることができる。なお、本実施形態では、マスクMcがY方向におけるマスクユニットMの中心となる。このため、マスクMcに対応して配置されたマスク間隔調整機構41は、マスクMcをY方向に移動させない。なお、露光装置1は、Y方向におけるマスクユニットMの中心のマスクを移動させるようにしてもよい。   The mask interval adjustment mechanism 41 includes a support portion 42 that supports a corresponding mask among the masks Ma to Me, and a base 44 that supports the support portion 42 in a movable state. The base 44 is fixed to the support base 40. The mask interval adjusting mechanism 41 can move the mask relative to the frame 1F by moving the support portion 42 that supports the mask with respect to the base 44. The mask interval adjusting mechanism 41 can move the mask in the Y direction, that is, in the direction of the arrow 45. Here, the Y direction is a direction orthogonal to the X direction, which is the scanning direction, in a plane parallel to the surfaces of the mask unit M and the plate P, and can be said to be a non-scanning direction. The mask interval adjusting mechanism 41 can use various linear actuators. That is, various mechanisms can be used as the mechanism for moving the support portion 42 with respect to the base 44. In the present embodiment, the mask Mc is the center of the mask unit M in the Y direction. For this reason, the mask interval adjustment mechanism 41 arranged corresponding to the mask Mc does not move the mask Mc in the Y direction. Note that the exposure apparatus 1 may move the mask at the center of the mask unit M in the Y direction.

マスクステージ1Tは、マスクMa〜Meに対応してマスク間隔調整機構41を設けることで、マスクMa〜MeのY方向の位置をそれぞれ独立して調整することができる。これにより、マスクステージ1Tは、マスクMa〜MeのそれぞれのY方向の位置を変えることができ、マスクMa〜Meの隣接するマスクとの間隔を変えることができる。   The mask stage 1T can independently adjust the positions of the masks Ma to Me in the Y direction by providing the mask interval adjustment mechanism 41 corresponding to the masks Ma to Me. Thereby, the mask stage 1T can change the position of each of the masks Ma to Me in the Y direction, and can change the interval between the masks Ma to Me and the adjacent mask.

露光装置1は、マスクステージ1Tを用いてマスクユニットMを支持し、プレートステージ1Sを用いてプレートPを支持することで、マスクステージ1Tに支持されたマスクユニットMに対向させた状態にプレートPを支持する。マスクパターンをプレートPに投影露光している間、マスクユニットMはマスクステージ1Tに設けられた真空チャックによってエアー吸着され、固定されている。マスクユニットMを交換するときはエアー吸着が開放され、所望のマスクユニットMに交換することができる。マスクユニットMは、プレートPよりも上に配置される。プレートPに露光する際には、プレートPが最も下に配置され、上に向かって投影光学系3、マスクユニットM、照明光学系2の順に配置される。照明光学系2及び投影光学系3は、同期してX方向に移動しながらマスクパターンをプレートPに投影露光する。   The exposure apparatus 1 supports the mask unit M using the mask stage 1T and supports the plate P using the plate stage 1S, so that the plate P is placed in a state of being opposed to the mask unit M supported by the mask stage 1T. Support. While the mask pattern is projected and exposed onto the plate P, the mask unit M is air adsorbed and fixed by a vacuum chuck provided on the mask stage 1T. When the mask unit M is replaced, the air suction is released and the mask unit M can be replaced with a desired mask unit M. The mask unit M is disposed above the plate P. When exposing the plate P, the plate P is disposed at the bottom, and the projection optical system 3, the mask unit M, and the illumination optical system 2 are disposed in this order upward. The illumination optical system 2 and the projection optical system 3 project and expose the mask pattern onto the plate P while moving in the X direction in synchronization.

露光装置1は、移動装置21を備えている。移動装置21は、照明光学系2及び投影光学系3を支持する支持部22を有し、支持部22を照明系ガイド5L及び投影系ガイド5Pに沿ってX方向に移動させることで、照明光学系2及び投影光学系3を照明系ガイド5L及び投影系ガイド5Pに沿ってX方向に移動させる。つまり、移動装置21は、マスクユニットM及びプレートPの表面に沿った方向に支持部22を移動させることで、照明光学系2及び投影光学系3をX方向に移動させる。また、移動装置21は、支持部22によって光源6を支持し、光源6も照明光学系2及び投影光学系3とともに移動させる。   The exposure apparatus 1 includes a moving device 21. The moving device 21 includes a support unit 22 that supports the illumination optical system 2 and the projection optical system 3, and moves the support unit 22 in the X direction along the illumination system guide 5 </ b> L and the projection system guide 5 </ b> P. The system 2 and the projection optical system 3 are moved in the X direction along the illumination system guide 5L and the projection system guide 5P. That is, the moving device 21 moves the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 in the X direction by moving the support unit 22 in the direction along the surfaces of the mask unit M and the plate P. Further, the moving device 21 supports the light source 6 by the support portion 22, and moves the light source 6 together with the illumination optical system 2 and the projection optical system 3.

露光装置1は、マスクステージ1Tの支持台40及びプレートステージ1Sの土台34がフレーム1Fに取り付けられ、固定されている。これにより、露光装置1は、マスクユニットM及びプレートPのフレーム1Fに対する位置を所定の位置とすることができる。照明光学系2及び投影光学系3は、マスクステージ1T及びプレートステージ1Sに対してX方向に移動しながらマスクパターンをプレートPに投影露光する。照明光学系2及び投影光学系3は、マスクパターンをプレートPに投影露光するにあたって、マスクステージ1T及びプレートステージ1Sに対してX方向へ移動する。   In the exposure apparatus 1, the support stage 40 of the mask stage 1T and the base 34 of the plate stage 1S are attached and fixed to the frame 1F. Thereby, the exposure apparatus 1 can make the position of the mask unit M and the plate P with respect to the frame 1F a predetermined position. The illumination optical system 2 and the projection optical system 3 project and expose the mask pattern onto the plate P while moving in the X direction with respect to the mask stage 1T and the plate stage 1S. The illumination optical system 2 and the projection optical system 3 move in the X direction with respect to the mask stage 1T and the plate stage 1S when projecting and exposing the mask pattern onto the plate P.

<照明光学系>
照明光学系2は、光源6から発された光を導光し、マスクユニットMを照明する光として入射する。照明光学系2は、光源6から発された光を導光し、マスクユニットMを照明する光として入射する。なお、露光装置1は、光源6を複数備えている。なお、露光装置1は、光を出力する出力部を複数備えていればよく、複数の光源6を1つの装置で実現してもよい。本実施形態において、光源6は、レーザ光源であるが、これに限定されるものではない。照明光学系2は、図4に示す照明視野SR、SLを形成する部分照明光学ユニット10L、10Rと、照明視野SCを形成する部分照明光学ユニット10Cと、を有する。光源6から出力された光は、部分照明光学ユニット10L、10Rに入射し、リレー光学系12によって光源6の出射端面をフライアイレンズ13の入射面に投影する。このとき、リレー光学系12は、光源6の出射端面を所定の倍数に拡大して、フライアイレンズ13の入射面に投影する。フライアイレンズ13は、複数のエレメントレンズが配列し、接合されている。本実施形態においては、列方向に8個、行方向に10個のエレメントレンズが配列するとともに、合計80個のエレメントが接合されている。
<Illumination optics>
The illumination optical system 2 guides the light emitted from the light source 6 and enters it as light for illuminating the mask unit M. The illumination optical system 2 guides the light emitted from the light source 6 and enters it as light for illuminating the mask unit M. The exposure apparatus 1 includes a plurality of light sources 6. In addition, the exposure apparatus 1 should just be provided with two or more output parts which output light, and you may implement | achieve the several light source 6 with one apparatus. In the present embodiment, the light source 6 is a laser light source, but is not limited thereto. The illumination optical system 2 includes partial illumination optical units 10L and 10R that form the illumination fields SR and SL shown in FIG. 4, and a partial illumination optical unit 10C that forms the illumination field SC. The light output from the light source 6 is incident on the partial illumination optical units 10 </ b> L and 10 </ b> R, and the relay optical system 12 projects the emission end surface of the light source 6 onto the incident surface of the fly-eye lens 13. At this time, the relay optical system 12 enlarges the exit end face of the light source 6 to a predetermined multiple and projects it onto the entrance face of the fly-eye lens 13. The fly-eye lens 13 has a plurality of element lenses arranged and joined. In the present embodiment, eight element lenses are arranged in the column direction and ten element lenses are arranged in the row direction, and a total of 80 elements are joined.

フライアイレンズ13を射出した光は、σ絞り14を通過する。σ絞り14は、光の径を制限して照明NAを定める。σ絞り14を通過した光は、2個のコンデンサレンズ15及びミラー16を介してマスクユニットMの表面(照明光学系2側の表面)に集光されて、照明視野を形成する。フライアイレンズ13の入射面とマスクユニットMの表面とは共役関係になっており、フライアイレンズ13の入射面の照度分布がフライアイレンズ13のエレメントレンズ毎に重なり合って平均化されて、マスクユニットMの表面では均一な照度分布が得られる。このような部分照明光学ユニット10L、10Rにより、マスクユニットMの表面には、図4に示す照明視野SR、SLが形成される。照明視野SCを形成する部分照明光学ユニット10Cも、コンデンサレンズ15とミラー16との配置が異なる以外は、部分照明光学ユニット10L、10Rと同様の構造である。   The light emitted from the fly-eye lens 13 passes through the σ stop 14. The σ stop 14 determines the illumination NA by limiting the diameter of light. The light that has passed through the σ stop 14 is condensed on the surface of the mask unit M (surface on the side of the illumination optical system 2) via the two condenser lenses 15 and the mirror 16 to form an illumination field. The entrance surface of the fly-eye lens 13 and the surface of the mask unit M have a conjugate relationship, and the illuminance distribution on the entrance surface of the fly-eye lens 13 is overlapped for each element lens of the fly-eye lens 13 and averaged. A uniform illuminance distribution is obtained on the surface of the unit M. The illumination fields SR and SL shown in FIG. 4 are formed on the surface of the mask unit M by such partial illumination optical units 10L and 10R. The partial illumination optical unit 10C that forms the illumination field SC also has the same structure as the partial illumination optical units 10L and 10R, except that the arrangement of the condenser lens 15 and the mirror 16 is different.

<投影光学系>
次に、投影光学系3についてより詳細に説明する。投影光学系3は、マスクパターンをプレートPの表面に結像して投影するための光学系である。投影光学系3は、マスクステージ1Tに支持されたマスクユニットMとプレートステージ1Sに支持されたプレートPとの間を移動可能に設けられたレンズアレイを含み、マスクユニットMに形成されたパターンの像をプレートPに投影する。本実施形態において、投影光学系3は、マイクロレンズアレイを用いた結像光学系を用いて、マスクパターンをプレートPの表面に結像して投影する。マイクロレンズアレイとは、多数の要素レンズを2次元的に配置した結像素子のことである。投影光学系は、複数のマイクロレンズアレイ(MLA:Micro Lens Allay)8を有している。図1及び図4に示すように、MLA8は、投影光学系3のステージ3Sに搭載される。ステージ3Sが投影系ガイド5Pに沿って移動することにより、MLA8がX方向に移動する。本実施形態の投影光学系3はMLA8を用いたが、マイクロレンズアレイ以外のレンズアレイを用いることもできる。なお、投影光学系3を支持するステージ3Sは、支持部22の一部となる。
<Projection optical system>
Next, the projection optical system 3 will be described in more detail. The projection optical system 3 is an optical system for forming an image of the mask pattern on the surface of the plate P and projecting it. The projection optical system 3 includes a lens array movably provided between the mask unit M supported by the mask stage 1T and the plate P supported by the plate stage 1S. The projection optical system 3 has a pattern formed on the mask unit M. Project the image onto the plate P. In the present embodiment, the projection optical system 3 forms an image of the mask pattern on the surface of the plate P and projects it using an imaging optical system using a microlens array. A microlens array is an imaging element in which a number of element lenses are two-dimensionally arranged. The projection optical system has a plurality of micro lens arrays (MLA) 8. As shown in FIGS. 1 and 4, the MLA 8 is mounted on the stage 3 </ b> S of the projection optical system 3. When the stage 3S moves along the projection system guide 5P, the MLA 8 moves in the X direction. Although the projection optical system 3 of the present embodiment uses the MLA 8, a lens array other than the micro lens array can be used. Note that the stage 3 </ b> S that supports the projection optical system 3 is a part of the support unit 22.

本実施形態においては、照明光学系2が形成した照明視野SR、SC、SLに対応した位置に、それぞれMLA8R、MLA8C、MLA8Lが配置されている。以下において、MLA8R、MLA8C、MLA8Lを区別しない場合、単にMLA8という。本実施形態において、照明視野SR、SC、SLは、Y方向に向かって互いにX方向に所定間隔ずれて、千鳥状に配置されている。このようにすることで、MLA8R、MLA8C、MLA8LもY方向に向かって千鳥状に配置されるので、これらの干渉を回避することができる。その結果、Y方向の照明視野を拡大することが可能になる。MLA8は薄いため、投影光学系3も薄くなる。   In the present embodiment, MLA8R, MLA8C, and MLA8L are arranged at positions corresponding to the illumination fields SR, SC, and SL formed by the illumination optical system 2, respectively. Hereinafter, when MLA8R, MLA8C, and MLA8L are not distinguished, they are simply referred to as MLA8. In the present embodiment, the illumination visual fields SR, SC, SL are arranged in a staggered manner with a predetermined distance from each other in the X direction toward the Y direction. By doing in this way, since MLA8R, MLA8C, and MLA8L are also arranged in a staggered manner in the Y direction, these interferences can be avoided. As a result, the illumination visual field in the Y direction can be enlarged. Since the MLA 8 is thin, the projection optical system 3 is also thin.

また、露光装置1は、検出部としてマスクステージ1Tとプレートステージ1Sとの距離を計測する距離計を備えている。露光装置1は、距離計でマスクステージ1Tとプレートステージ1Sとの距離を計測することで、マスクユニットMとプレートPとの距離を検出することができる。露光装置1は、マスクパターンをプレートPに投影露光する場合、距離計で計測したマスクユニットMとプレートPとの距離に基づいて、マスクステージ1Tとプレートステージ1Sとの光軸方向の相対位置を調整する。これにより、露光装置1は、投影レンズ(本実施形態では、投影光学系3が有するMLA8)の合焦位置にマスク及びプレートを正しく配置させることができる。露光装置1は、プレートPの厚さがばらつくことに起因したフォーカスのずれを補正することができ、露光性能の低下を抑制することができる。   The exposure apparatus 1 also includes a distance meter that measures the distance between the mask stage 1T and the plate stage 1S as a detection unit. The exposure apparatus 1 can detect the distance between the mask unit M and the plate P by measuring the distance between the mask stage 1T and the plate stage 1S with a distance meter. When the mask pattern is projected and exposed on the plate P, the exposure apparatus 1 determines the relative position of the mask stage 1T and the plate stage 1S in the optical axis direction based on the distance between the mask unit M and the plate P measured by the distance meter. adjust. Thereby, the exposure apparatus 1 can correctly arrange the mask and the plate at the in-focus position of the projection lens (in this embodiment, the MLA 8 included in the projection optical system 3). The exposure apparatus 1 can correct a focus shift caused by the variation in the thickness of the plate P, and can suppress a decrease in exposure performance.

また、露光装置1は、各ステージの位置情報を計測する計測システムを備えている。なお、計測システムとしては、レーザ干渉計を含む干渉計システムを用いて各ステージの位置情報を計測する計測システムを用いてもよいし、各ステージに設けられるスケール(回折格子)を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。   The exposure apparatus 1 also includes a measurement system that measures position information of each stage. As the measurement system, a measurement system that measures position information of each stage using an interferometer system including a laser interferometer may be used, or an encoder system that detects a scale (diffraction grating) provided in each stage. May be used.

次に、図6から図9を用いて、位置検出装置80について説明する。図6は、図1に示す露光装置に位置検出装置が設置されている状態を示す側面図である。図7は、図1に示す露光装置に位置検出装置が設置されている状態を示す上面図である。図8は、図6に示す露光装置にマスクが配置されている状態を示す側面図である。図9は、図7に示す露光装置のマスクが配置されている状態を示す上面図である。露光装置1は、上述したように複数の位置検出装置80を備えている。露光装置1は、マスクMa〜Meのそれぞれに対応して、位置検出装置80が配置されている。また、露光装置1は、マスクMa〜Meの走査方向における両端の近傍に対面するそれぞれに位置検出装置80が配置されている。つまり、露光装置1は、マスク間隔調整機構41と同様に5つのマスクMa〜Meに対してそれぞれ2つの位置検出装置80が配置されており、合計10個の位置検出装置80が配置されている。   Next, the position detection device 80 will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a side view showing a state in which the position detection device is installed in the exposure apparatus shown in FIG. FIG. 7 is a top view showing a state in which the position detection device is installed in the exposure apparatus shown in FIG. FIG. 8 is a side view showing a state in which a mask is arranged in the exposure apparatus shown in FIG. FIG. 9 is a top view showing a state in which the mask of the exposure apparatus shown in FIG. 7 is arranged. The exposure apparatus 1 includes a plurality of position detection devices 80 as described above. In the exposure apparatus 1, a position detection device 80 is arranged corresponding to each of the masks Ma to Me. Further, in the exposure apparatus 1, position detection devices 80 are arranged in the vicinity of both ends in the scanning direction of the masks Ma to Me, respectively. That is, in the exposure apparatus 1, as with the mask interval adjustment mechanism 41, two position detection devices 80 are arranged for each of the five masks Ma to Me, and a total of ten position detection devices 80 are arranged. .

本実施形態の露光装置1は、マスクMa〜Meが配置されている領域の走査方向における一方の端部に配置された5つの位置検出装置80を、それぞれ位置検出装置80aとし、他方の端部に配置された5つの位置検出装置80を、それぞれ位置検出装置80bとする。位置検出装置80a,80bは、マスクユニットMの対応するマスクMa〜Meのそれぞれに形成されたパターン領域50の位置や、プレートPにすでに露光、現像されているパターンの位置を検出する装置である。位置検出装置80aは、マスクMa〜MeまたはプレートPの検出領域89aにある部分が検出対象の領域となる。位置検出装置80bは、マスクMa〜MeまたはプレートPの検出領域89bにある部分が検出対象の領域となる。   In the exposure apparatus 1 of the present embodiment, each of the five position detection devices 80 arranged at one end in the scanning direction of the region where the masks Ma to Me are arranged is referred to as a position detection device 80a, and the other end. Each of the five position detection devices 80 arranged in FIG. The position detection devices 80a and 80b are devices that detect the position of the pattern region 50 formed in each of the corresponding masks Ma to Me of the mask unit M and the position of the pattern that has already been exposed and developed on the plate P. . In the position detection device 80a, a portion in the detection area 89a of the masks Ma to Me or the plate P is a detection target area. In the position detection device 80b, a portion in the detection area 89b of the masks Ma to Me or the plate P becomes a detection target area.

5つの位置検出装置80aは、支持部86aに支持されている。支持部86aは、レール87aに沿って走査方向に移動可能である。支持部86aは、レール87aに沿って移動することで、XY平面上でマスクMa〜Meと対面する位置から、対面しない位置まで移動することができる。5つの位置検出装置80bは、支持部86bに支持されている。支持部86bは、レール87bに沿って走査方向に移動可能である。支持部86bは、レール87bに沿って移動することで、XY平面上でマスクMa〜Meと対面する位置から、対面しない位置まで移動することができる。露光装置1は、位置検出装置80a、80bをマスクMa〜Meと対面しない位置まで移動させることで、マスクステージに対してマスクMa〜Meを着脱することができる。これにより、露光装置1は、図8および図9に示すようにマスクステージにマスクMa〜Meが配置されていない状態と、図6および図7に示すようにマスクステージにマスクMa〜Meが配置されている状態とを切り換えることができる。   The five position detection devices 80a are supported by the support portion 86a. The support portion 86a is movable in the scanning direction along the rail 87a. The support part 86a can move from a position facing the masks Ma to Me on the XY plane to a position not facing by moving along the rail 87a. The five position detection devices 80b are supported by the support portion 86b. The support portion 86b is movable in the scanning direction along the rail 87b. The support part 86b can move from the position facing the masks Ma to Me on the XY plane to the position not facing by moving along the rail 87b. The exposure apparatus 1 can attach and detach the masks Ma to Me with respect to the mask stage by moving the position detection devices 80a and 80b to a position not facing the masks Ma to Me. As a result, the exposure apparatus 1 is in a state where the masks Ma to Me are not arranged on the mask stage as shown in FIGS. 8 and 9, and the masks Ma to Me are arranged on the mask stage as shown in FIGS. It is possible to switch between the state being performed.

位置検出装置80a,80bは、マスクMa〜Me、プレートPに形成された目印、いわゆるアライメントマークを検出し、それぞれのパターンの位置を検出する。位置検出装置80は、いわゆるアライメント顕微鏡であり、光源81と、画像検出部82と、指標83と、ビームスプリッタ84と、光学系85と、を有する。光源81は、光を出力する発光源であり、プレートPが感光しない波長の光を出力する。画像検出部82は、CCD等画像を読み取る装置である。指標83は、光源81から出力された光の光路上に配置されている。具体的には、光源81とビームスプリッタ84との間に配置されている。指標83は、光を透過する部分が所定の形状となっており、そのほかの部分が光を遮蔽する板状の部材であり、光源81から出力された光を所定の形状の光とする。所定の形状は、比較の基準となる形状であり、線分、曲線、円、十字等がある。ビームスプリッタ84は、一部の光を反射させ、一部の光を透過させる。ビームスプリッタ84は、指標83を通過した光の一部を反射させ、検出領域89a,89bにあるマスクMa〜MeまたはプレートPで反射された光の一部を透過させる。光学系85は、ビームスプリッタ84と検出領域89a、89bとの間に配置されている。光学系85は、ビームスプリッタ84で反射された光を検出領域89a,89bの所定位置に案内し、検出領域89a,89bで反射された光をビームスプリッタ84の所定位置に案内する。光学系85は、対物レンズ等を含む。検出領域89a、89bにあるマスクMa〜MeまたはプレートPで反射され、光学系85及びビームスプリッタ84を通過した光は画像検出部82に入射する。   The position detection devices 80a and 80b detect masks Ma to Me and marks formed on the plate P, so-called alignment marks, and detect the positions of the respective patterns. The position detection device 80 is a so-called alignment microscope, and includes a light source 81, an image detection unit 82, an index 83, a beam splitter 84, and an optical system 85. The light source 81 is a light emission source that outputs light, and outputs light having a wavelength that the plate P does not sensitize. The image detection unit 82 is a device that reads an image such as a CCD. The index 83 is disposed on the optical path of the light output from the light source 81. Specifically, it is disposed between the light source 81 and the beam splitter 84. The indicator 83 is a plate-shaped member that has a predetermined shape where light is transmitted and the other portion shields light, and the light output from the light source 81 is light having a predetermined shape. The predetermined shape is a reference shape, and includes a line segment, a curve, a circle, a cross, and the like. The beam splitter 84 reflects part of light and transmits part of light. The beam splitter 84 reflects a part of the light that has passed through the index 83, and transmits a part of the light reflected by the masks Ma to Me or the plate P in the detection regions 89a and 89b. The optical system 85 is disposed between the beam splitter 84 and the detection areas 89a and 89b. The optical system 85 guides the light reflected by the beam splitter 84 to a predetermined position of the detection areas 89 a and 89 b and guides the light reflected by the detection areas 89 a and 89 b to a predetermined position of the beam splitter 84. The optical system 85 includes an objective lens and the like. The light reflected by the masks Ma to Me or the plate P in the detection regions 89 a and 89 b and passing through the optical system 85 and the beam splitter 84 enters the image detection unit 82.

光源81から出力された光は、指標83を通過して所定形状とされた後、ビームスプリッタ84で反射され、光学系85を通過して検出領域89a、89bに到達する。検出領域89a、89b到達した光は、検出領域89a、89bで反射され、光学系85、ビームスプリッタ84を通過して画像検出部82に到達する。これにより、位置検出装置80a,80bは、指標83で所定の形状に加工された光の形状と、検出領域89a、89bにあるマスクMa〜MeまたはプレートPに形成された特定のパターン、つまりアライメントマークの形状と、を比較することで、マスクMa〜MeまたはプレートPに形成されたアライメントマークの位置を特定する。なお、位置検出装置80a、80bは、マスクMa〜MeまたはプレートPに形成されたパターンの位置を特定できればよく、その検出機構としては種々の機構を用いることができる。   The light output from the light source 81 passes through the index 83 and has a predetermined shape, is reflected by the beam splitter 84, passes through the optical system 85, and reaches the detection areas 89a and 89b. The light reaching the detection areas 89a and 89b is reflected by the detection areas 89a and 89b, passes through the optical system 85 and the beam splitter 84, and reaches the image detection unit 82. As a result, the position detection devices 80a and 80b allow the shape of the light processed into a predetermined shape by the index 83 and a specific pattern formed on the masks Ma to Me or the plate P in the detection regions 89a and 89b, that is, the alignment. By comparing the shape of the mark, the position of the alignment mark formed on the masks Ma to Me or the plate P is specified. The position detection devices 80a and 80b only need to be able to specify the position of the pattern formed on the masks Ma to Me or the plate P, and various mechanisms can be used as the detection mechanism.

ここで、位置検出装置80a、80bは、光学系85の光軸方向の位置を移動させ、フォーカスをマスクの位置やプレートの位置に合わせる。位置検出装置80a、80bは、検出領域89a、89bに指標83を投影させ、検出領域89a、89bのアライメントマークの位置を指標83の位置を基準として検出する。これにより、光学系85の駆動誤差による影響を避けることができる。光学系85の光軸方向の移動ストロークは、マスクの表面(パターン面)とプレートの表面との距離と同距離またはそれ以上の距離とすることが好ましい。これにより、フォーカスを適切な位置に調整することができる。   Here, the position detection devices 80a and 80b move the position of the optical system 85 in the optical axis direction to adjust the focus to the mask position or the plate position. The position detection devices 80a and 80b project the index 83 onto the detection areas 89a and 89b, and detect the positions of the alignment marks in the detection areas 89a and 89b with reference to the position of the index 83. Thereby, the influence by the drive error of the optical system 85 can be avoided. It is preferable that the movement stroke of the optical system 85 in the optical axis direction is equal to or longer than the distance between the mask surface (pattern surface) and the plate surface. Thereby, the focus can be adjusted to an appropriate position.

<露光方法>
次に、図10から図17を用いて露光方法について説明する。本実施形態に係る露光方法は、露光装置1によって実現できる。図10は、実施形態1に係る露光装置の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図10の処理の開始前は、マスクユニットMとプレートPのいずれも露光装置1に設置されていない。露光装置1は、制御装置9で各部の動作を制御することで、図10に示す処理を実現することができる。
<Exposure method>
Next, an exposure method will be described with reference to FIGS. The exposure method according to the present embodiment can be realized by the exposure apparatus 1. FIG. 10 is a flowchart showing an example of the operation of the exposure apparatus according to the first embodiment. Note that neither the mask unit M nor the plate P is installed in the exposure apparatus 1 before the start of the processing of FIG. The exposure apparatus 1 can realize the processing shown in FIG. 10 by controlling the operation of each unit by the control device 9.

露光装置1は、ステップS110としてプレートを設置する。つまり、露光装置1は、プレートステージ1Sに加工する対象のプレートPを設置する。露光装置1は、プレート供給装置等により、プレートステージ1SにプレートPを設置する。これにより、露光装置1は、上述した図8及び図9に示すように、プレートステージ1SにプレートPが設置される。露光装置1は、プレートステージ1Sにプレートが設置されたら、ステップS112としてプレートPの位置を検出する。露光装置1は、位置検出装置80a、80bで検出領域89a、89bに含まれるプレートPの部分の画像を取得し、プレートPに形成されているアライメントマークの位置、形状を取得する。露光装置1は、取得したアライメントマークの位置、形状からプレートPに形成されているパターンの位置を検出する。露光装置1は、アライメントマークとプレートPに投影された指標の像とを対比することで、アライメントマークの位置を検出することができる。   The exposure apparatus 1 installs a plate as step S110. That is, the exposure apparatus 1 installs the target plate P to be processed on the plate stage 1S. The exposure apparatus 1 installs the plate P on the plate stage 1S by a plate supply apparatus or the like. As a result, in the exposure apparatus 1, as shown in FIGS. 8 and 9, the plate P is installed on the plate stage 1S. When the plate is placed on the plate stage 1S, the exposure apparatus 1 detects the position of the plate P as step S112. The exposure apparatus 1 acquires images of portions of the plate P included in the detection areas 89a and 89b by the position detection devices 80a and 80b, and acquires the positions and shapes of the alignment marks formed on the plate P. The exposure apparatus 1 detects the position of the pattern formed on the plate P from the position and shape of the acquired alignment mark. The exposure apparatus 1 can detect the position of the alignment mark by comparing the alignment mark with the index image projected onto the plate P.

露光装置1は、ステップS112でプレートの位置を検出したら、ステップS114としてマスクを設置する。具体的には、露光装置1は、位置検出装置80a、80bをマスクユニットMが配置される領域から退避させる。その後、露光装置1は、マスク供給装置等により、使用するマスクMa〜Meをマスクステージ1Tの対応する支持部42上に設置する。露光装置1は、マスクMa〜Meが設置されたら、真空チャックによりエアー吸着する。露光装置1は、マスクMa〜Meを1枚ずつ設置しても、マスクユニットMに含まれるマスクMa〜Meを一体で移動させ、同時に設置してもよい。これにより、露光装置1は、上述した図6及び図7に示すように、プレートステージ1SにプレートPが設置され、マスクステージ1TにマスクユニットMが設置された状態となる。   When the position of the plate is detected in step S112, the exposure apparatus 1 installs a mask in step S114. Specifically, the exposure apparatus 1 retracts the position detection devices 80a and 80b from the area where the mask unit M is disposed. Thereafter, the exposure apparatus 1 installs the masks Ma to Me to be used on the corresponding support portion 42 of the mask stage 1T by using a mask supply device or the like. When the masks Ma to Me are installed, the exposure apparatus 1 adsorbs air with a vacuum chuck. The exposure apparatus 1 may install the masks Ma to Me one by one, or may move the masks Ma to Me included in the mask unit M together and install them simultaneously. As a result, the exposure apparatus 1 is in a state where the plate P is installed on the plate stage 1S and the mask unit M is installed on the mask stage 1T, as shown in FIGS.

露光装置1は、ステップS114でマスクステージにマスクを設置したら、ステップS116としてマスクの位置を検出する。露光装置1は、支持部86a、68bを移動させて、位置検出装置80a、80bをマスクMa〜Meと対面する位置に移動させる。露光装置1は、位置検出装置80a、80bで検出領域89a、89bに含まれるマスクMa〜Meの部分の画像を取得し、マスクMa〜Meに形成されているアライメントマークの位置、形状を取得する。露光装置1は、取得したアライメントマークの位置、形状からマスクMa〜Meに形成されているパターン領域50の位置を検出する。露光装置1は、アライメントマークとマスクMa〜Meに投影された指標の像とを対比することで、アライメントマークの位置を検出することができる。   After setting the mask on the mask stage in step S114, the exposure apparatus 1 detects the position of the mask in step S116. The exposure apparatus 1 moves the support portions 86a and 68b to move the position detection devices 80a and 80b to positions facing the masks Ma to Me. The exposure apparatus 1 acquires images of portions of the masks Ma to Me included in the detection areas 89a and 89b by the position detection devices 80a and 80b, and acquires the positions and shapes of the alignment marks formed on the masks Ma to Me. . The exposure apparatus 1 detects the position of the pattern region 50 formed on the masks Ma to Me from the acquired position and shape of the alignment mark. The exposure apparatus 1 can detect the position of the alignment mark by comparing the alignment mark with the index image projected onto the masks Ma to Me.

露光装置1は、ステップS116でマスクの位置を検出したら、ステップS118として、マスクとプレートの相対位置関係を検出する。具体的には、露光装置1は、位置検出装置80a、80b検出したプレートのパターンの位置とマスクのパターン領域50の位置との相対位置を検出する。露光装置1は、ステップS118で相対位置関係を検出したら、ステップS120として、相対位置関係に基づいて露光時の位置補正量を決定する。具体的には、露光装置1は、プレートPに2回目以降のパターンを露光する場合、露光済みのパターンにマスクのパターンが重なる位置となる、マスクとプレートの相対位置を検出し、検出した相対位置に移動させる移動量を位置補正量とする。位置補正量は、少なくともマスク間隔調整機構41で調整できるマスクの非走査方向の間隔を含む。位置補正量は、プレートステージ1Sで移動できるプレートPの走査方向の位置も含む。露光装置1は、プレートステージ1SでプレートPを走査方向に移動させることで、走査方向におけるマスクとプレートとの相対位置を調整することができる。なお、露光時は、照明光学系2及び投影光学系3とマスクまたはプレートとの相対位置毎、つまり本実施形態では支持部22の位置毎に算出することが好ましい。これにより、マスクとプレートの相対位置をプレートPの位置ごとに補正することができ、マスクのパターンをプレート上のより適切な位置に投影することができる。   After detecting the position of the mask in step S116, the exposure apparatus 1 detects the relative positional relationship between the mask and the plate in step S118. Specifically, the exposure apparatus 1 detects the relative position between the position of the plate pattern detected by the position detection devices 80a and 80b and the position of the pattern area 50 of the mask. When the relative position relationship is detected in step S118, the exposure apparatus 1 determines a position correction amount at the time of exposure based on the relative position relationship in step S120. Specifically, the exposure apparatus 1 detects the relative position between the mask and the plate, where the mask pattern overlaps the exposed pattern when the pattern P is exposed to the plate P for the second and subsequent times. The amount of movement to be moved to the position is defined as a position correction amount. The position correction amount includes at least an interval in the non-scanning direction of the mask that can be adjusted by the mask interval adjustment mechanism 41. The position correction amount includes the position in the scanning direction of the plate P that can be moved by the plate stage 1S. The exposure apparatus 1 can adjust the relative position of the mask and the plate in the scanning direction by moving the plate P in the scanning direction by the plate stage 1S. At the time of exposure, it is preferable to calculate for each relative position of the illumination optical system 2 and projection optical system 3 and the mask or plate, that is, for each position of the support portion 22 in this embodiment. Thereby, the relative position of the mask and the plate can be corrected for each position of the plate P, and the pattern of the mask can be projected to a more appropriate position on the plate.

露光装置1は、ステップS120で位置補正量を決定したら、ステップS122として、マスクの間隔を調整する。露光装置1は、マスク間隔調整機構41によって、マスクMa〜Meを算出した位置補正量分、移動させる。このように、露光装置1は、設置したプレートPで最初に露光する位置に対応した位置にマスクを移動させることで、マスクの間隔を変化させる。   After determining the position correction amount in step S120, the exposure apparatus 1 adjusts the mask interval in step S122. The exposure apparatus 1 moves the masks Ma to Me by the calculated position correction amount by the mask interval adjustment mechanism 41. Thus, the exposure apparatus 1 changes the mask interval by moving the mask to a position corresponding to the first exposure position on the installed plate P.

露光装置1は、ステップS122でマスクの間隔を調整したら、ステップS124として露光を行う。露光装置1は、位置検出装置80a、80bを露光処理の妨げにならない位置に移動させる。露光装置1は、投影露光を開始すると、マスク及びプレートに対して照明光学系2及び投影光学系3をX方向に移動(走査)させる。露光装置1は、例えば、移動装置21により照明光学系2及び投影光学系3を移動させることで、マスクユニットM及びプレートPに対して照明光学系2及び投影光学系3を走査させる。これにより、露光装置1は、マスクユニットMに形成されたパターンをプレートPに転写させる。なお、露光装置1は、照明光学系2及び投影光学系3をX方向の全域に移動させなくてもよい。   After adjusting the mask interval in step S122, the exposure apparatus 1 performs exposure in step S124. The exposure apparatus 1 moves the position detection devices 80a and 80b to positions that do not interfere with the exposure process. When the projection exposure is started, the exposure apparatus 1 moves (scans) the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 in the X direction with respect to the mask and the plate. The exposure apparatus 1 causes the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 to scan the mask unit M and the plate P, for example, by moving the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 by the moving device 21. Accordingly, the exposure apparatus 1 transfers the pattern formed on the mask unit M to the plate P. The exposure apparatus 1 does not have to move the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 over the entire area in the X direction.

次に、図11及び図12を用いて、露光装置1が露光時に実行するマスクの間隔を調整する動作の一例を説明する。図11は、実施形態1に係る露光装置の動作の一例を示すフローチャートである。図12は、実施形態1に係る露光装置の動作を説明するための説明図である。   Next, an example of an operation for adjusting the mask interval performed by the exposure apparatus 1 during exposure will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. 11 is a flowchart showing an example of the operation of the exposure apparatus according to the first embodiment. FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the operation of the exposure apparatus according to the first embodiment.

露光装置1は、ステップS130として、マスク及びプレートと照明光学系及び投影光学系との相対移動を開始する。本実施形態の露光装置1は、移動装置21による照明光学系2及び投影光学系3の走査方向の移動を開始する。露光装置1は、ステップS130で相対移動を開始させたら、ステップS132として、照明位置が遮蔽領域であるかを判定する。ここで、照明位置とは、照明視野となる位置である。つまり、露光装置1は、照明光が照射されているマスクの領域がマスクの遮蔽領域52であるか、すなわち、照明視野にパターン領域50を含んでいない状態であるかを判定する。   In step S130, the exposure apparatus 1 starts relative movement of the mask, the plate, the illumination optical system, and the projection optical system. The exposure apparatus 1 of the present embodiment starts moving the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 in the scanning direction by the moving device 21. After starting the relative movement in step S130, the exposure apparatus 1 determines whether the illumination position is a shielding area as step S132. Here, the illumination position is a position that becomes an illumination field of view. That is, the exposure apparatus 1 determines whether the mask area irradiated with the illumination light is the mask shielding area 52, that is, whether the illumination visual field does not include the pattern area 50.

露光装置1は、ステップS132で照明位置が遮蔽領域である(ステップS132でYes)と判定した場合、ステップS134に進み、ステップS132で照明位置が遮蔽領域ではない(ステップS132でNo)と判定した場合、ステップS136に進む。   If the exposure apparatus 1 determines that the illumination position is a shielding area (Yes in step S132) in step S132, the exposure apparatus 1 proceeds to step S134, and determines that the illumination position is not a shielding area (No in step S132) in step S132. If so, the process proceeds to step S136.

露光装置1は、ステップS132でYesと判定した場合、ステップS134として、マスクの間隔を調整する。露光装置1は、マスク間隔調整機構41によって、マスクMa〜Meを算出した位置補正量分、移動させる。ここで、露光装置1は、照明視野(照明位置)が現在通過している遮蔽領域52の次に通過するパターン領域50に対して算出されている位置補正量に基づいてマスクMa〜Meを移動させる。露光装置1は、マスクMa〜Meを移動させることで、マスクの間隔を変化させる。露光装置1は、位置補正量が0の場合、マスクを移動させない、つまりマスクの間隔を変化させない。露光装置1は、遮蔽領域によっては、マスクの間隔を変化させない場合もある。なお、遮蔽領域を挟んだパターン領域に対応するプレートに形成されているパターンの間隔が同じ場合、位置補正量が0となる。このように、露光装置1は、マスクユニットMのマスクに形成されたパターンを転写する場合、マスクのパターン領域によっては、マスクの間隔を変化させない調整を行うこともある。露光装置1は、ステップS134でマスクの間隔を調整したら、ステップS136に進む。   If the exposure apparatus 1 determines Yes in step S132, the exposure apparatus 1 adjusts the mask interval in step S134. The exposure apparatus 1 moves the masks Ma to Me by the calculated position correction amount by the mask interval adjustment mechanism 41. Here, the exposure apparatus 1 moves the masks Ma to Me based on the position correction amount calculated with respect to the pattern region 50 through which the illumination field (illumination position) passes next to the shielding region 52 through which the illumination field of view (illumination position) currently passes. Let The exposure apparatus 1 changes the mask interval by moving the masks Ma to Me. When the position correction amount is 0, the exposure apparatus 1 does not move the mask, that is, does not change the mask interval. The exposure apparatus 1 may not change the mask interval depending on the shielding area. Note that the position correction amount is 0 when the intervals between the patterns formed on the plates corresponding to the pattern areas sandwiching the shielding area are the same. As described above, when transferring the pattern formed on the mask of the mask unit M, the exposure apparatus 1 may perform adjustment without changing the mask interval depending on the pattern area of the mask. After adjusting the mask interval in step S134, the exposure apparatus 1 proceeds to step S136.

露光装置1は、ステップS132でNoと判定した場合またはステップS134の処理を実行した場合、ステップS136として、露光終了かを判定する。つまり露光装置1は、プレートPに対するマスクMa〜Meのパターンの転写が終了したかを判定する。露光装置1は、例えば、移動装置21で支持部22を移動範囲の端部まで移動させた場合や、走査方向において、照明視野をマスクの端部まで移動させた場合、露光終了と判定する。露光装置1は、ステップS136で露光終了ではない(S136でNo)と判定した場合、ステップS132に戻り、ステップS132以降の処理を再び実行する。露光装置1は、ステップS136で露光終了である(S136でYes)と判定した場合、本処理を終了する。   When it is determined No in step S132 or when the process of step S134 is executed, the exposure apparatus 1 determines whether the exposure is completed as step S136. That is, the exposure apparatus 1 determines whether the transfer of the patterns of the masks Ma to Me to the plate P has been completed. For example, the exposure apparatus 1 determines that the exposure is completed when the support unit 22 is moved to the end of the moving range by the moving device 21 or when the illumination visual field is moved to the end of the mask in the scanning direction. If the exposure apparatus 1 determines in step S136 that the exposure has not ended (No in S136), the exposure apparatus 1 returns to step S132, and executes the processing from step S132 onwards. If the exposure apparatus 1 determines that the exposure is completed in step S136 (Yes in S136), the exposure apparatus 1 ends this process.

図12に示すプレートP1は、マスクユニットMのパターンが転写された状態の一例を示している。プレートP1は、1つのパターン領域50に対応するパターン60を「F」で示している。露光装置1は、マスクユニットMの遮蔽領域52を通過する度にマスクとマスクの間隔を広げでパターンを転写することで、プレートP1の配置のパターン60を形成することができる。また、プレートP1上に形成される複数のパターン60は、走査方向の一方の端部から走査方向の他方の端部に向かうに従って、非走査方向に隣接するパターン60との間隔が大きくなる。プレートP1は、パターン60のうち、一方の端部に形成されるパターン60aの間隔62が最も狭くなり、パターン60のうち、他方の端部に形成されるパターン60bの間隔64が最も広くなる。なお、露光時のマスクの間隔は、単純増加に限定されない。露光装置1は、検出したプレートのパターンの位置に基づいて、プレートのパターンにマスクのパターンが重なるように調整すればよい。   The plate P1 shown in FIG. 12 shows an example of a state where the pattern of the mask unit M is transferred. On the plate P1, a pattern 60 corresponding to one pattern region 50 is indicated by “F”. The exposure apparatus 1 can form the pattern 60 with the arrangement of the plates P1 by transferring the pattern with the gap between the masks widened each time it passes through the shielding region 52 of the mask unit M. In addition, the plurality of patterns 60 formed on the plate P1 are spaced apart from the adjacent patterns 60 in the non-scanning direction as they go from one end in the scanning direction to the other end in the scanning direction. The plate P1 has the smallest interval 62 between the patterns 60a formed at one end of the pattern 60, and the largest interval 64 between the patterns 60b formed at the other end of the pattern 60. Note that the mask interval at the time of exposure is not limited to a simple increase. The exposure apparatus 1 may be adjusted based on the detected position of the plate pattern so that the mask pattern overlaps the plate pattern.

露光装置1は、以上のように、マスク間隔調整機構41でマスクとマスクの間隔を調整することができる。これにより、非走査方向において、パターン領域50のパターンが形成されるプレートP上の位置を、プレートの走査方向の位置によって変化させることができる。露光装置1は、マスクとマスクの間隔を調整することで、プレートP全体に対してパターン領域が転写される領域の分布を変化させることができる。これにより、露光装置1に生じるプレートに形成されているパターンとマスクに形成されるパターンと大きさのずれの影響を低減することができ、パターン領域50のパターンをプレートP上の適切な位置に転写することができる。マスクに形成されているパターンの位置とは、マスクに形成されているパターンがプレートに形成する像の位置でもある。   As described above, the exposure apparatus 1 can adjust the interval between the mask and the mask with the mask interval adjustment mechanism 41. Thereby, in the non-scanning direction, the position on the plate P where the pattern of the pattern region 50 is formed can be changed depending on the position of the plate in the scanning direction. The exposure apparatus 1 can change the distribution of the area where the pattern area is transferred to the entire plate P by adjusting the distance between the masks. Thereby, it is possible to reduce the influence of the difference in size between the pattern formed on the plate in the exposure apparatus 1 and the pattern formed on the mask, and the pattern of the pattern region 50 is placed at an appropriate position on the plate P. Can be transferred. The position of the pattern formed on the mask is also the position of the image formed on the plate by the pattern formed on the mask.

露光装置1は、例えば、プレートが基準の大きさに対して伸縮し、プレートに形成されたパターンの大きさと、プレートに投影されるマスクのパターンの大きさとにズレが生じている場合も、マスクの間隔を調整することで、パターンのズレを抑制することができる。より具体的には、マスクユニットを1枚のマスクとした場合、プレートが伸縮すると、プレートの非走査方向の端部に向かうに従って、プレートのパターンとマスクから投影されるパターンとのズレ量が大きくなる。これに対して、露光装置1は、マスクユニットのマスクの位置を個別に調整できる。これにより、マスクとプレートとズレ量を個別に調整し、非走査方向のパターン領域も対応するプレートのパターンに対して少ないずれで投影することができる。   The exposure apparatus 1 can also be used when the plate expands and contracts with respect to a reference size and the mask size projected on the plate is shifted from the size of the pattern formed on the plate. By adjusting the interval, the pattern deviation can be suppressed. More specifically, when the mask unit is a single mask, when the plate expands and contracts, the amount of deviation between the pattern of the plate and the pattern projected from the mask increases as it moves toward the end of the plate in the non-scanning direction. Become. On the other hand, the exposure apparatus 1 can individually adjust the position of the mask of the mask unit. As a result, the amount of misalignment between the mask and the plate can be individually adjusted, and the pattern area in the non-scanning direction can be projected with a small shift on the corresponding plate pattern.

露光装置1は、図11の処理に限定されず、パターン領域50に照明光が照射されている間に、マスク間隔調整機構41でマスクMa〜MeをY方向に移動させてもよい。この場合、露光装置1は、設定した一定速度でマスクMa〜MeをY方向に移動させてもよいし、マスクMa〜Meの移動速度を変化させてもよい。なお、マスク間隔調整機構41によるマスクMa〜MeのY方向への移動量(マスク間隔の調整量)は、30μm程度確保することが好ましい。   The exposure apparatus 1 is not limited to the process of FIG. 11, and the mask Ma to Me may be moved in the Y direction by the mask interval adjustment mechanism 41 while the pattern region 50 is irradiated with illumination light. In this case, the exposure apparatus 1 may move the masks Ma to Me in the Y direction at a set constant speed, or may change the moving speed of the masks Ma to Me. It should be noted that the amount of movement of the masks Ma to Me in the Y direction by the mask interval adjusting mechanism 41 (the adjustment amount of the mask interval) is preferably about 30 μm.

露光装置1は、位置検出装置80a、80bをXY平面上で移動可能とし、マスクMの配置領域から退避可能とすることで、マスクを設置しやすくすることができる。   The exposure apparatus 1 makes it easy to install the mask by making the position detection devices 80a and 80b movable on the XY plane and retracting from the arrangement area of the mask M.

次に、図13から図17を用いて、露光装置1が露光時に実行するマスクの間隔を調整する動作の一例を説明する。図13は、実施形態1に係る露光装置の動作の一例を示すフローチャートである。   Next, an example of an operation for adjusting the mask interval performed by the exposure apparatus 1 during exposure will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a flowchart showing an example of the operation of the exposure apparatus according to the first embodiment.

露光装置1は、ステップS140として位置補正量に基づいて走査方向におけるマスクとプレートとの相対移動速度を決定する。露光装置1は、ステップS140で相対移動速度を決定したら、ステップS142として、マスク及びプレートと照明光学系及び投影光学系との相対移動を開始する。本実施形態の露光装置1は、移動装置21による照明光学系2及び投影光学系3の走査方向の移動を開始する。露光装置1は、ステップS142で相対移動を開始させたら、ステップS144として、マスクとプレートとの相対移動を開始する。具体的には、露光装置1は、プレートステージ1Sの支持部32を土台34に対して走査方向に移動させることで、プレートPを走査方向に移動させる。マスクは、走査方向に移動しない。これにより、露光装置1は、プレートPとマスクとを走査方向に相対的に移動させることができる。また、プレートPの移動速度を上述した相対移動速度とすることで、プレートPとマスクとを走査方向に相対的に相対移動速度で移動させることができる。   In step S140, the exposure apparatus 1 determines the relative movement speed of the mask and the plate in the scanning direction based on the position correction amount. After determining the relative movement speed in step S140, the exposure apparatus 1 starts relative movement between the mask and plate, the illumination optical system, and the projection optical system in step S142. The exposure apparatus 1 of the present embodiment starts moving the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 in the scanning direction by the moving device 21. After starting the relative movement in step S142, the exposure apparatus 1 starts the relative movement between the mask and the plate in step S144. Specifically, the exposure apparatus 1 moves the plate P in the scanning direction by moving the support portion 32 of the plate stage 1 </ b> S in the scanning direction with respect to the base 34. The mask does not move in the scanning direction. Thereby, the exposure apparatus 1 can relatively move the plate P and the mask in the scanning direction. Further, by setting the moving speed of the plate P to the above-described relative moving speed, the plate P and the mask can be moved at a relative moving speed in the scanning direction.

露光装置1は、ステップS144でマスクとプレートの相対移動を開始した場合、ステップS146として、露光終了かを判定する。つまり露光装置1は、プレートPに対するマスクMa〜Meのパターンの転写が終了したかを判定する。露光装置1は、ステップS146で露光終了ではない(S146でNo)と判定した場合、ステップS146に戻り、ステップS146の処理を再び実行する。露光装置1は、ステップS136で露光終了である(S146でYes)と判定した場合、本処理を終了する。   When the relative movement between the mask and the plate is started in step S144, the exposure apparatus 1 determines in step S146 whether the exposure is completed. That is, the exposure apparatus 1 determines whether the transfer of the patterns of the masks Ma to Me to the plate P has been completed. If it is determined in step S146 that the exposure is not completed (No in S146), the exposure apparatus 1 returns to step S146 and executes the process of step S146 again. If it is determined in step S136 that the exposure is complete (Yes in S146), the exposure apparatus 1 ends this process.

以下、図14から図17を用いて、マスクとプレートとを相対移動させた場合にプレートに転写されるパターンの一例について説明する。図14は、実施形態1に係る露光装置の動作を説明するための説明図である。図15は、実施形態1に係る露光装置の動作を説明するための説明図である。図16は、実施形態1に係る露光装置の動作を説明するための説明図である。図17は、実施形態1に係る露光装置の動作を説明するための説明図である。   Hereinafter, an example of a pattern transferred to a plate when the mask and the plate are relatively moved will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining the operation of the exposure apparatus according to the first embodiment. FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the operation of the exposure apparatus according to the first embodiment. FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining the operation of the exposure apparatus according to the first embodiment. FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining the operation of the exposure apparatus according to the first embodiment.

図14は、マスクとパターンとを相対的に移動させない場合を示している。図14に示す矢印79は、本実施形態で基準とする位置にプレートPを配置した場合の配置領域を示している。また、図14に示す露光装置は、移動装置21が照明光学系2及び投影光学系3をX方向の正の方向、図中左から右側に移動させる。この点は、図15及び図16も同様である。   FIG. 14 shows a case where the mask and the pattern are not moved relatively. An arrow 79 shown in FIG. 14 indicates an arrangement region when the plate P is arranged at a reference position in the present embodiment. Further, in the exposure apparatus shown in FIG. 14, the moving device 21 moves the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 from the positive direction in the X direction, from left to right in the drawing. This also applies to FIGS. 15 and 16.

この場合、露光装置1は、露光が開始されると移動装置21によって照明光学系2及び投影光学系3をX方向の正の方向に移動させ、ステップS1の位置を通過する。露光装置1は、ステップS1の位置の通過時に、走査方向においてプレートPの左側の一部にマスクのパターンを投影する。プレートPは、マスクを通過した光が到達した領域70にパターンが転写される。   In this case, when the exposure is started, the exposure apparatus 1 moves the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 in the positive direction of the X direction by the moving device 21, and passes the position of step S1. The exposure apparatus 1 projects a mask pattern onto a part of the left side of the plate P in the scanning direction when passing through the position of step S1. On the plate P, the pattern is transferred to the region 70 where the light passing through the mask has reached.

その後、露光装置1は、移動装置21によって照明光学系2及び投影光学系3をX方向の正の方向に移動させ、ステップS1の位置からステップS2の位置まで移動させる。露光装置1は、ステップS2の位置の通過時に走査方向においてプレートPの中央の一部にマスクのパターンを投影する。プレートPは、マスクを通過した光が到達した領域72にパターンが転写される。   Thereafter, the exposure apparatus 1 moves the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 in the positive direction of the X direction by the moving device 21 and moves from the position of step S1 to the position of step S2. The exposure apparatus 1 projects a mask pattern onto a part of the center of the plate P in the scanning direction when passing through the position of step S2. On the plate P, the pattern is transferred to the region 72 where the light passing through the mask has reached.

その後、露光装置1は、移動装置21によって照明光学系2及び投影光学系3をX方向の正の方向に移動させ、ステップS2の位置からステップS3の位置まで移動させる。露光装置1は、ステップS3の位置の通過時に走査方向においてプレートPの右側の一部にマスクのパターンを投影する。プレートPは、マスクを通過した光が到達した領域74にパターンが転写される。   Thereafter, the exposure apparatus 1 moves the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 in the positive direction of the X direction by the moving device 21 and moves from the position of step S2 to the position of step S3. The exposure apparatus 1 projects a mask pattern onto a part of the right side of the plate P in the scanning direction when passing through the position of step S3. On the plate P, the pattern is transferred to the region 74 where the light passing through the mask has reached.

露光装置1は、ステップS1からステップS3のように照明光学系2及び投影光学系3をX方向の正の方向に移動させ、プレートPにマスクユニットMのパターンを転写する。図14に示すプレートP2は、マスクユニットMのパターンが転写された状態の一例を示している。ここで、図14ではマスクとプレートPとを相対移動させない。このため、プレートP2は、領域70と領域72との間隔76、及び、領域72と領域74との間隔78が、当該対応する領域から領域を露光する際の照明光学系2及び投影光学系3の移動距離と同じ距離となる。なお、図14では、ステップS1、S2、S3の際にパターンが転写される領域70、72、74の関係を示すため領域70、72、74のみを示したが、パターンが転写される領域は、照明光学系2及び投影光学系3の移動とともに走査方向に移動し、走査された領域の全域にパターンが形成される。   The exposure apparatus 1 transfers the pattern of the mask unit M to the plate P by moving the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 in the positive X direction as in steps S1 to S3. A plate P2 shown in FIG. 14 shows an example of a state where the pattern of the mask unit M is transferred. Here, in FIG. 14, the mask and the plate P are not moved relative to each other. For this reason, the plate P2 has an interval 76 between the region 70 and the region 72 and an interval 78 between the region 72 and the region 74, and the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 when the region is exposed from the corresponding region. It becomes the same distance as the movement distance of. In FIG. 14, only the regions 70, 72, and 74 are shown to show the relationship between the regions 70, 72, and 74 to which the pattern is transferred in steps S1, S2, and S3. The illumination optical system 2 and the projection optical system 3 move in the scanning direction along with the movement of the projection optical system 3, and a pattern is formed over the entire scanned area.

図15は、パターンがマスクに対して走査方向に移動する場合を示している。この場合、露光装置1は、露光が開始されると移動装置21によって照明光学系2及び投影光学系3をX方向の正の方向に移動させ、ステップS11の位置を通過する。露光装置1は、ステップS11の位置の通過時に、走査方向においてプレートPの左側の一部にマスクのパターンを投影する。このため、プレートPは、マスクを通過した光が到達した領域70aにパターンが転写される。なお、ステップS11のプレートPは、図中左側の一部が矢印79で示す範囲の外側にある。   FIG. 15 shows a case where the pattern moves in the scanning direction with respect to the mask. In this case, when the exposure is started, the exposure apparatus 1 moves the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 in the positive direction of the X direction by the moving device 21, and passes the position of step S11. The exposure apparatus 1 projects a mask pattern onto a part of the left side of the plate P in the scanning direction when passing the position of step S11. Therefore, the pattern is transferred from the plate P to the region 70a where the light passing through the mask has reached. The plate P in step S11 is outside the range indicated by the arrow 79 in the left part of the drawing.

その後、露光装置1は、移動装置21によって照明光学系2及び投影光学系3をX方向の正の方向に移動させ、ステップS11の位置からステップS12の位置まで移動させる。また、露光装置1は、プレートステージ1SによってプレートPをX方向の正の方向に移動させ、ステップS11の位置からステップS12の位置まで移動させる。これにより、ステップS12のプレートPは、矢印79で示す範囲内に配置される。露光装置1は、ステップS12の位置の通過時に走査方向においてプレートPの中央の一部にマスクのパターンを投影する。プレートPは、マスクを通過した光が到達した領域72aにパターンが転写される。   Thereafter, the exposure apparatus 1 moves the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 in the positive direction of the X direction by the moving device 21 and moves from the position of step S11 to the position of step S12. Further, the exposure apparatus 1 moves the plate P in the positive direction of the X direction by the plate stage 1S and moves it from the position of step S11 to the position of step S12. Thereby, the plate P of step S12 is arranged within the range indicated by the arrow 79. The exposure apparatus 1 projects a mask pattern onto a part of the center of the plate P in the scanning direction when passing through the position of step S12. On the plate P, the pattern is transferred to the region 72a where the light passing through the mask has reached.

その後、露光装置1は、移動装置21によって照明光学系2及び投影光学系3をX方向の正の方向に移動させ、ステップS12の位置からステップS13の位置まで移動させる。また、露光装置1は、プレートステージ1SによってプレートPをX方向の正の方向に移動させ、ステップS12の位置からステップS13の位置まで移動させる。これにより、ステップS13のプレートPは、図中右側の一部が矢印79で示す範囲の外側にある。露光装置1は、ステップS13の位置の通過時に走査方向においてプレートPの右側の一部にマスクのパターンを投影する。プレートPは、マスクを通過した光が到達した領域74aにパターンが転写される。   Thereafter, the exposure apparatus 1 moves the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 in the positive direction of the X direction by the moving device 21, and moves from the position of step S12 to the position of step S13. Further, the exposure apparatus 1 moves the plate P in the positive direction of the X direction by the plate stage 1S and moves it from the position of step S12 to the position of step S13. As a result, the plate P in step S13 is outside the range indicated by the arrow 79 on the right side in the drawing. The exposure apparatus 1 projects a mask pattern onto a part of the right side of the plate P in the scanning direction when passing through the position of step S13. On the plate P, the pattern is transferred to the region 74a where the light passing through the mask has reached.

露光装置1は、ステップS11からステップS13のように、プレートPをX方向の正の方向に移動させつつ、照明光学系2及び投影光学系3をX方向の正の方向に移動させ、プレートPにマスクユニットMのパターンを転写する。図15に示すプレートP3は、マスクユニットMのパターンが転写された状態の一例を示している。ここで、図15ではパターンをマスクに対して走査方向に移動させる。これにより、プレートP3は、領域70aと領域72aとの間隔76a、及び、領域72aと領域74aとの間隔78aが、当該対応する領域から領域を露光する際の照明光学系2及び投影光学系3の移動距離よりも短い距離となる。つまり、プレートP3は、マスクのパターンが投影される領域が短くなる。   As in steps S11 to S13, the exposure apparatus 1 moves the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 in the positive X direction while moving the plate P in the positive X direction. The pattern of the mask unit M is transferred to A plate P3 shown in FIG. 15 shows an example of a state where the pattern of the mask unit M is transferred. Here, in FIG. 15, the pattern is moved in the scanning direction with respect to the mask. As a result, the plate 76 has an interval 76a between the region 70a and the region 72a and an interval 78a between the region 72a and the region 74a, and the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 when the region is exposed from the corresponding region. The distance is shorter than the moving distance. In other words, the plate P3 has a shorter area on which the mask pattern is projected.

図16は、パターンがマスクに対して走査方向とは反対の方向に移動する場合を示している。この場合、露光装置1は、露光が開始されると移動装置21によって照明光学系2及び投影光学系3をX方向の正の方向に移動させ、ステップS21の位置を通過する。露光装置1は、ステップS21の位置の通過時に、走査方向においてプレートPの左側の一部にマスクのパターンを投影する。このため、プレートPは、マスクを通過した光が到達した領域70bにパターンが転写される。なお、ステップS21のプレートPは、図中右側の一部が矢印79で示す範囲の外側にある。   FIG. 16 shows a case where the pattern moves in the direction opposite to the scanning direction with respect to the mask. In this case, when the exposure is started, the exposure apparatus 1 moves the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 in the positive direction of the X direction by the moving device 21, and passes the position of step S21. The exposure apparatus 1 projects a mask pattern onto a part of the left side of the plate P in the scanning direction when passing through the position of step S21. Therefore, the pattern is transferred from the plate P to the region 70b where the light passing through the mask has reached. In addition, the plate P in step S21 is outside the range indicated by the arrow 79 on the right side in the drawing.

その後、露光装置1は、移動装置21によって照明光学系2及び投影光学系3をX方向の正の方向に移動させ、ステップS21の位置からステップS22の位置まで移動させる。また、露光装置1は、プレートステージ1SによってプレートPをX方向の負の方向に移動させ、ステップS21の位置からステップS22の位置まで移動させる。これにより、ステップS22のプレートPは、矢印79で示す範囲内に配置される。露光装置1は、ステップS22の位置の通過時に走査方向においてプレートPの中央の一部にマスクのパターンを投影する。プレートPは、マスクを通過した光が到達した領域72bにパターンが転写される。   Thereafter, the exposure apparatus 1 moves the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 in the positive direction of the X direction by the moving device 21 and moves from the position of step S21 to the position of step S22. Further, the exposure apparatus 1 moves the plate P in the negative direction of the X direction by the plate stage 1S, and moves it from the position of step S21 to the position of step S22. Thereby, the plate P of step S22 is arranged within the range indicated by the arrow 79. The exposure apparatus 1 projects a mask pattern onto a part of the center of the plate P in the scanning direction when passing through the position of step S22. On the plate P, the pattern is transferred to the region 72b where the light passing through the mask has reached.

その後、露光装置1は、移動装置21によって照明光学系2及び投影光学系3をX方向の正の方向に移動させ、ステップS22の位置からステップS23の位置まで移動させる。また、露光装置1は、プレートステージ1SによってプレートPをX方向の負の方向に移動させ、ステップS22の位置からステップS23の位置まで移動させる。これにより、ステップS23のプレートPは、図中左側の一部が矢印79で示す範囲の外側にある。露光装置1は、ステップS23の位置の通過時に走査方向においてプレートPの右側の一部にマスクのパターンを投影する。プレートPは、マスクを通過した光が到達した領域74bにパターンが転写される。   Thereafter, the exposure apparatus 1 moves the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 in the positive direction of the X direction by the moving device 21 and moves from the position of step S22 to the position of step S23. Further, the exposure apparatus 1 moves the plate P in the negative direction of the X direction by the plate stage 1S to move from the position of step S22 to the position of step S23. Thereby, the plate P of step S23 is outside the range indicated by the arrow 79 in the left part of the drawing. The exposure apparatus 1 projects a mask pattern onto a part of the right side of the plate P in the scanning direction when passing through the position of step S23. On the plate P, the pattern is transferred to the region 74b where the light passing through the mask has reached.

露光装置1は、ステップS21からステップS23のように、プレートPをX方向の負の方向に移動させつつ、照明光学系2及び投影光学系3をX方向の正の方向に移動させ、プレートPにマスクユニットMのパターンを転写する。図16に示すプレートP4は、マスクユニットMのパターンが転写された状態の一例を示している。ここで、図16ではパターンをマスクに対して走査方向とは反対側の方向に移動させる。これにより、プレートP4は、領域70bと領域72bとの間隔76b、及び、領域72bと領域74bとの間隔78bが、当該対応する領域から領域を露光する際の照明光学系2及び投影光学系3の移動距離よりも長い距離となる。つまり、プレートP4は、マスクのパターンが投影される領域が長くなる。   The exposure apparatus 1 moves the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 in the positive direction of the X direction while moving the plate P in the negative direction of the X direction as in steps S21 to S23, and moves the plate P The pattern of the mask unit M is transferred to A plate P4 shown in FIG. 16 shows an example of a state where the pattern of the mask unit M is transferred. Here, in FIG. 16, the pattern is moved in the direction opposite to the scanning direction with respect to the mask. As a result, the plate P4 has a distance 76b between the region 70b and the region 72b and a space 78b between the region 72b and the region 74b, and the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 when the region is exposed from the corresponding region. The distance is longer than the moving distance. In other words, the plate P4 has a longer area where the mask pattern is projected.

図17は、図14から図16のそれぞれの露光方法でパターンを転写したプレートP2,P3,P4を示している。図17に示すように、プレートPをX方向の正の方向に移動させてパターンを形成したプレートP3は、プレートP2よりもパターン60のX方向の長さが短くなる。つまり、露光装置1は、プレートPをX方向の正の方向に移動させることで、X方向に短くなる倍率分縮小したパターンをプレートPに転写することができる。また、プレートPをX方向の負の方向に移動させてパターンを形成したプレートP4は、プレートP2よりもパターン60のX方向の長さが長くなる。つまり、露光装置1は、プレートPをX方向の負の方向に移動させることでX方向に長くなった倍率分拡大したパターンをプレートPに転写することができる。   FIG. 17 shows plates P2, P3, and P4 to which patterns are transferred by the exposure methods shown in FIGS. As shown in FIG. 17, the plate P3 in which the pattern is formed by moving the plate P in the positive direction of the X direction is shorter in the X direction of the pattern 60 than the plate P2. In other words, the exposure apparatus 1 can transfer the pattern reduced by the magnification shortened in the X direction to the plate P by moving the plate P in the positive direction of the X direction. In addition, the length of the pattern 60 in the X direction of the pattern 60 is longer than that of the plate P2 in the plate P4 on which the pattern is formed by moving the plate P in the negative direction of the X direction. That is, the exposure apparatus 1 can transfer the pattern enlarged by the magnification lengthened in the X direction to the plate P by moving the plate P in the negative direction of the X direction.

以上のように、露光装置1は、プレートとマスクとを走査方向に相対的に移動させつつ、露光を行うことで、X方向におけるプレートに形成されているパターンとマスクに形成されているパターンとの相対位置を調整することができる。マスクに形成されているパターンの位置とは、マスクに形成されているパターンがプレートに形成する像の位置でもある。これにより、露光装置1に生じる走査方向のプレートのパターンとマスクのパターンと大きさのずれの影響を低減することができ、パターン領域50のパターンをプレートP上の適切な位置に転写することができる。露光装置1は、例えば、プレートが基準の大きさに対して伸縮し、プレートに形成されたパターンの大きさと、プレートに投影されるマスクのパターンの大きさとにズレが生じている場合も、マスクとプレートと露光時に相対移動させることで、具体的にはマスクに対してプレートを走査方向に移動させることで、パターンのズレを抑制することができる。これにより、マスクとプレートとズレ量を個別に調整し、走査方向のパターン領域も対応するプレートのパターンに対して少ないずれで投影することができる。   As described above, the exposure apparatus 1 performs exposure while relatively moving the plate and the mask in the scanning direction, so that the pattern formed on the plate in the X direction and the pattern formed on the mask The relative position of can be adjusted. The position of the pattern formed on the mask is also the position of the image formed on the plate by the pattern formed on the mask. As a result, the influence of the deviation of the size of the plate pattern and the mask pattern in the scanning direction generated in the exposure apparatus 1 can be reduced, and the pattern of the pattern region 50 can be transferred to an appropriate position on the plate P. it can. The exposure apparatus 1 can also be used when the plate expands and contracts with respect to a reference size and the mask size projected on the plate is shifted from the size of the pattern formed on the plate. By moving the plate relative to the mask during exposure, specifically, by moving the plate in the scanning direction with respect to the mask, it is possible to suppress pattern deviation. As a result, the amount of misalignment between the mask and the plate can be individually adjusted, and the pattern region in the scanning direction can be projected with a small shift to the corresponding plate pattern.

ここで、露光装置1は、投影光学系3の1回の走査露光の移動量に対して、プレートとマスクとが走査方向に相対的に移動する移動距離を1mm以下とすることが好ましい。これにより、走査方向における位置ずれを適正に抑制できる。また、装置構成を簡単にしつつ、露光の品質も維持することができる。   Here, it is preferable that the exposure apparatus 1 sets the movement distance of the plate and the mask to move relatively in the scanning direction to 1 mm or less with respect to the movement amount of one scanning exposure of the projection optical system 3. Thereby, the position shift in a scanning direction can be suppressed appropriately. Further, the quality of exposure can be maintained while simplifying the apparatus configuration.

露光装置1は、図13の処理に限定されず、図11と同様に、照明位置がマスクの遮蔽領域52である間に、マスクとプレートの走査方向の相対位置を変化させるようにしてもよい。これにより、マスクに投影されるパターンをそのままで維持しつつ、プレート全体に対する各パターン領域が投影されるパターンの位置を調整することができる。具体的には、パターン領域とパターン領域との間隔を変化させることができ、マスクから投影されるパターン領域の位置と、基板のパターン領域に対応するパターンとの位置と、のずれをより少なくすることができる。   The exposure apparatus 1 is not limited to the processing in FIG. 13, and as in FIG. 11, the relative position in the scanning direction of the mask and the plate may be changed while the illumination position is the masking area 52 of the mask. . Thereby, the position of the pattern on which each pattern region is projected with respect to the entire plate can be adjusted while maintaining the pattern projected on the mask as it is. Specifically, the interval between the pattern areas can be changed, and the shift between the position of the pattern area projected from the mask and the position of the pattern corresponding to the pattern area on the substrate is reduced. be able to.

露光装置1は、マスクのY方向の間隔と、マスクとプレートとのX方向の相対位置と、の両方を調整してもよい。つまり、図11の処理と、図13の処理を並行して実行してもよい。   The exposure apparatus 1 may adjust both the interval in the Y direction of the mask and the relative position in the X direction between the mask and the plate. That is, the process of FIG. 11 and the process of FIG. 13 may be executed in parallel.

上記実施形態1の露光装置1は、1つのマスクの両端にそれぞれ配置されたマスク間隔調整機構41の移動量を同じ移動量とし、マスクの長手方向がX軸に平行となる向きでY方向に移動させたがこれに限定されない。マスクの両端にそれぞれ配置されたマスク間隔調整機構41の移動量を異なる量として、マスクの長手方向をX軸に対して傾斜させてもよい。   In the exposure apparatus 1 of Embodiment 1 described above, the movement amount of the mask interval adjustment mechanism 41 disposed at both ends of one mask is set to the same movement amount, and the longitudinal direction of the mask is parallel to the X axis in the Y direction. Although it moved, it is not limited to this. The longitudinal direction of the mask may be inclined with respect to the X axis by using different amounts of movement of the mask interval adjusting mechanisms 41 disposed at both ends of the mask.

<実施形態2>
以下、図18を用いて、実施形態2の露光装置について説明する。図18は、実施形態2に係る露光装置の側面図である。図18に示す実施形態2の露光装置201は、照明光学系202の構成以外は、露光装置1と同様の構成である。露光装置1と同様の構成についての説明は省略し、露光装置201に特有の構成について、説明する。なお、露光装置201は、照明光学系202の一部が支持部22に支持され、他の部分は、支持台220に支持されている。本実施形態の照明光学系202は、支持部22に支持されていない部分を有する案内光学ユニット230と、支持部22に支持される照明光学ユニット231と、を有する。また、露光装置201は、案内光学ユニット230の一部を移動させる移動機構240を有する。
<Embodiment 2>
Hereinafter, the exposure apparatus of Embodiment 2 will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a side view of the exposure apparatus according to the second embodiment. The exposure apparatus 201 of Embodiment 2 shown in FIG. 18 has the same configuration as the exposure apparatus 1 except for the configuration of the illumination optical system 202. A description of the same configuration as that of the exposure apparatus 1 is omitted, and a configuration unique to the exposure apparatus 201 will be described. In the exposure apparatus 201, a part of the illumination optical system 202 is supported by the support unit 22, and the other part is supported by the support base 220. The illumination optical system 202 of the present embodiment includes a guide optical unit 230 having a portion that is not supported by the support portion 22, and an illumination optical unit 231 that is supported by the support portion 22. In addition, the exposure apparatus 201 has a moving mechanism 240 that moves a part of the guide optical unit 230.

露光装置201は、照明光学系202の照明光学ユニット231に向けて光を出力する光源206が配置されている。光源206は、露光時に移動しない支持台220に固定されており、露光時に移動機構240の固定子側等と相対位置が変化しない。支持台220は、フレーム1F等に連結されている。支持台220は、照明光学系2の一部及び投影光学系3を支持する移動装置21の支持部22とは別体の部材であり、移動部に対して独立している。つまり、移動装置21は、支持部22を支持台220に対して相対的に移動させることができる。   The exposure apparatus 201 includes a light source 206 that outputs light toward the illumination optical unit 231 of the illumination optical system 202. The light source 206 is fixed to a support base 220 that does not move during exposure, and the relative position does not change with the stator side of the moving mechanism 240 during exposure. The support table 220 is connected to the frame 1F and the like. The support table 220 is a separate member from the support unit 22 of the moving device 21 that supports a part of the illumination optical system 2 and the projection optical system 3, and is independent of the moving unit. That is, the moving device 21 can move the support portion 22 relative to the support base 220.

<照明光学系>
照明光学系202は、光源206から発された光を導光し、マスクユニットMを照明する光として入射する。照明光学系202は、案内光学ユニット230と照明光学ユニット231とを有する。案内光学ユニット230は、光源206から出力された光を照明光学ユニット231に案内する光学系である。案内光学ユニット230は、光源206側の一部が支持台220に支持されている。また、案内光学ユニット230は、照明光学ユニット228側の一部が移動機構240に支持されている。移動機構240は、案内光学ユニット230を移動させる機構であり、フレーム1F等の露光時に移動しない部材に固定されている。照明光学ユニット231は、案内光学ユニット230で導光された光を、マスクユニットMを照明する光として入射させる。照明光学ユニット231は、支持部により支持され、移動装置により移動される。なお、露光装置201は、照明光学ユニット231を移動させる機構、つまり移動装置21も移動機構240の一部に含まれる。
<Illumination optics>
The illumination optical system 202 guides light emitted from the light source 206 and enters it as light for illuminating the mask unit M. The illumination optical system 202 includes a guide optical unit 230 and an illumination optical unit 231. The guide optical unit 230 is an optical system that guides the light output from the light source 206 to the illumination optical unit 231. A part of the guide optical unit 230 on the light source 206 side is supported by the support base 220. Further, a part of the guide optical unit 230 on the side of the illumination optical unit 228 is supported by the moving mechanism 240. The moving mechanism 240 is a mechanism that moves the guide optical unit 230, and is fixed to a member that does not move during exposure, such as the frame 1F. The illumination optical unit 231 causes the light guided by the guide optical unit 230 to be incident as light that illuminates the mask unit M. The illumination optical unit 231 is supported by a support unit and is moved by a moving device. The exposure apparatus 201 includes a mechanism for moving the illumination optical unit 231, that is, the moving apparatus 21 as part of the moving mechanism 240.

<案内光学ユニット>
案内光学ユニット230は、光源206から出力されたレーザ光(光)を照明光学ユニット231に案内する光学系である。案内光学ユニット230は、複数の集光レンズ206Lと複数の光ファイバ(導光ファイバ)207とバンドル232とを有する。案内光学ユニット230は、集光レンズ206L及び光ファイバ207の光源206側の一部(第1端部)が支持台220に支持されている。また、案内光学ユニット230は、光ファイバ207の照明光学ユニット231側の一部(第2端部)が移動機構240に支持されている。なお、露光装置201は、光源6と同様に光源206を複数備えている。光源206の構成は特に限定されない。案内光学ユニット230は、光源206に対応して、それぞれ集光レンズ206Lと光ファイバ207とが配置されている。案内光学ユニット230は、光源206から出力された光を集光レンズ206Lで集光し、光ファイバ207に入射させる。本実施形態において、光ファイバ207は単一の石英ファイバである。光ファイバ207は、一方の端部(第1端部)が集光レンズ206Lの焦点近傍に配置され、他方の端部(第2端部)が照明光学ユニット231に対面して配置されている。また、光ファイバ207は、他方の端部が照明光学ユニット231の移動機構の可動子に固定されており、照明光学ユニット231とともに移動する。光ファイバ207は、集光レンズ206Lで集光されたが一方の端部から入射される。光ファイバ207は、一方の端部から入力された光を他方の端部から出力させる。バンドル232は、複数の光ファイバ207の端部近傍以外の部分を1つにまとめている。なお、本実施形態の光ファイバ207は、一方の端部(第1端部側の端部)が光源206に対して固定され、他方の端部(第2端部側の端部)が照明光学ユニット231に対して固定されている。これにより、案内光学ユニット230は、光源206及び照明光学ユニット231との相対関係にずれを生じにくくすることができる。
<Guiding optical unit>
The guide optical unit 230 is an optical system that guides the laser light (light) output from the light source 206 to the illumination optical unit 231. The guide optical unit 230 includes a plurality of condensing lenses 206 </ b> L, a plurality of optical fibers (light guiding fibers) 207, and a bundle 232. In the guide optical unit 230, a part (first end) of the condenser lens 206 </ b> L and the optical fiber 207 on the light source 206 side is supported by the support base 220. In the guide optical unit 230, a part (second end) of the optical fiber 207 on the side of the illumination optical unit 231 is supported by the moving mechanism 240. The exposure apparatus 201 includes a plurality of light sources 206 as with the light source 6. The configuration of the light source 206 is not particularly limited. In the guide optical unit 230, a condenser lens 206 </ b> L and an optical fiber 207 are respectively disposed corresponding to the light source 206. The guide optical unit 230 condenses the light output from the light source 206 by the condensing lens 206 </ b> L and makes it incident on the optical fiber 207. In the present embodiment, the optical fiber 207 is a single quartz fiber. One end (first end) of the optical fiber 207 is disposed in the vicinity of the focal point of the condenser lens 206 </ b> L, and the other end (second end) is disposed facing the illumination optical unit 231. . The other end of the optical fiber 207 is fixed to the movable element of the moving mechanism of the illumination optical unit 231 and moves together with the illumination optical unit 231. The optical fiber 207 is collected by the condensing lens 206L but is incident from one end. The optical fiber 207 causes light input from one end to be output from the other end. The bundle 232 groups together portions other than the vicinity of the end portions of the plurality of optical fibers 207. In the optical fiber 207 of the present embodiment, one end (the end on the first end side) is fixed to the light source 206, and the other end (the end on the second end side) is illuminated. It is fixed with respect to the optical unit 231. Thereby, the guide optical unit 230 can make it difficult to produce a shift in the relative relationship between the light source 206 and the illumination optical unit 231.

<移動機構>
移動機構240は、案内光学ユニット230の光源206側の端部(第1端部)から照明光学ユニット231までの光路長を所定の範囲に維持しつつ、案内光学ユニット230の位置を移動させる機構である。ここで、光路長を所定の範囲に維持するとは、案内光学ユニット230の光源206側の端部(第1端部)から照明光学ユニット231までの光路長を略一定の光路長に維持することである。つまり、移動機構240は、移動装置21による照明光学ユニット231の移動に合わせて案内光学ユニット230を移動させて、案内光学ユニット230の光源206側の端部から照明光学ユニット231までの光路長の変化を所定のしきい値以下とする機構である。また、案内光学ユニット230の第1端部が光源206に対して所定位置に支持され、案内光学ユニット230の第2端部が照明光学ユニット231に対して所定位置に支持されている場合、案内光学ユニット230の光源206側の端部から照明光学ユニット231までは、光源206から照明光学系202の支持部22に支持されていている部分までとも言える。
<Movement mechanism>
The moving mechanism 240 is a mechanism for moving the position of the guide optical unit 230 while maintaining the optical path length from the end (first end) on the light source 206 side of the guide optical unit 230 to the illumination optical unit 231 within a predetermined range. It is. Here, maintaining the optical path length within a predetermined range means that the optical path length from the end (first end) on the light source 206 side of the guide optical unit 230 to the illumination optical unit 231 is maintained at a substantially constant optical path length. It is. That is, the moving mechanism 240 moves the guide optical unit 230 in accordance with the movement of the illumination optical unit 231 by the moving device 21, and the optical path length from the end of the guide optical unit 230 on the light source 206 side to the illumination optical unit 231 is increased. This is a mechanism that keeps the change below a predetermined threshold. Further, when the first end of the guide optical unit 230 is supported at a predetermined position with respect to the light source 206 and the second end of the guide optical unit 230 is supported at a predetermined position with respect to the illumination optical unit 231, the guide It can be said that the portion from the end of the optical unit 230 on the light source 206 side to the illumination optical unit 231 is the portion supported by the support portion 22 of the illumination optical system 202 from the light source 206.

移動機構240は、定滑車244とリニアアクチュエータ246とを有する。定滑車244は、フレーム1Fに図示しない保持機構により保持されており、バンドル232を移動自在な状態で支持している。リニアアクチュエータ246は、可動子248と固定子250とを有する。リニアアクチュエータ246は、可動子248が固定子250に対して、X方向に移動可能な状態で配置されている。固定子250は、フレーム1Fに図示しない保持機構により保持されている。可動子248は、例えば滑車であり、回転可能な状態で支点がX方向に移動可能な状態で固定子250と連結している。可動子248は、バンドル232の移動とともに回転する。リニアアクチュエータ246は、可動子248の滑車がバンドル232を支持している。   The moving mechanism 240 has a fixed pulley 244 and a linear actuator 246. The fixed pulley 244 is held on the frame 1F by a holding mechanism (not shown), and supports the bundle 232 in a movable state. The linear actuator 246 has a mover 248 and a stator 250. The linear actuator 246 is arranged in a state where the movable element 248 is movable in the X direction with respect to the stator 250. The stator 250 is held on the frame 1F by a holding mechanism (not shown). The mover 248 is a pulley, for example, and is connected to the stator 250 in a state where the fulcrum can move in the X direction while being rotatable. The mover 248 rotates with the movement of the bundle 232. In the linear actuator 246, the pulley of the mover 248 supports the bundle 232.

移動機構240は、リニアアクチュエータ246の可動子248をX方向に移動させることで、バンドル232の位置を移動させる。本実施形態の移動機構240は、定滑車244、固定子250が例えばフレーム1Fに固定されるものとしたが、露光装置201の露光時に移動しない部分、つまり走査しない部分に固定されていればよい。   The moving mechanism 240 moves the position of the bundle 232 by moving the mover 248 of the linear actuator 246 in the X direction. In the moving mechanism 240 of the present embodiment, the fixed pulley 244 and the stator 250 are fixed to the frame 1F, for example. However, the moving mechanism 240 only needs to be fixed to a portion that does not move during exposure of the exposure apparatus 201, that is, a portion that does not scan. .

<照明光学ユニット>
照明光学ユニット231は、光源206から発され案内光学ユニット230で案内され出力された光を導光し、マスクユニットMを照明する光として入射する。照明光学ユニット231は、照明視野SR、SLを形成する部分照明光学ユニット10L、10Rと、照明視野SCを形成する部分照明光学ユニット10Cと、を有する。案内光学ユニット230の光ファイバ207から出力された光は、部分照明光学ユニット10L、10Rに入射し、リレー光学系11、12によって案内光学ユニット230の光ファイバ207の出射端面をフライアイレンズ13の入射面に投影する。なお、照明光学ユニット231は、光学系としてリレー光学系11を備えている以外は、照明光学系2と同様の構成である。このとき、リレー光学系11、12は、案内光学ユニット230の光ファイバ207の出射端面を所定の倍数に拡大して、フライアイレンズ13の入射面に投影する。フライアイレンズ13は、複数のエレメントレンズが配列し、接合されている。本実施形態においては、列方向に8個、行方向に10個のエレメントレンズが配列するとともに、合計80個のエレメントが接合されている。
<Illumination optical unit>
The illumination optical unit 231 guides the light emitted from the light source 206 and guided and output by the guide optical unit 230, and enters as light for illuminating the mask unit M. The illumination optical unit 231 includes partial illumination optical units 10L and 10R that form the illumination fields SR and SL, and a partial illumination optical unit 10C that forms the illumination field SC. The light output from the optical fiber 207 of the guide optical unit 230 is incident on the partial illumination optical units 10L and 10R, and the output end face of the optical fiber 207 of the guide optical unit 230 is set to the fly-eye lens 13 by the relay optical systems 11 and 12. Project onto the entrance surface. The illumination optical unit 231 has the same configuration as the illumination optical system 2 except that the illumination optical unit 231 includes the relay optical system 11 as an optical system. At this time, the relay optical systems 11 and 12 enlarge the exit end face of the optical fiber 207 of the guide optical unit 230 to a predetermined multiple and project it onto the incident face of the fly-eye lens 13. The fly-eye lens 13 has a plurality of element lenses arranged and joined. In the present embodiment, eight element lenses are arranged in the column direction and ten element lenses are arranged in the row direction, and a total of 80 elements are joined.

フライアイレンズ13を射出した光は、σ絞り14を通過する。σ絞り14は、光の径を制限して照明NAを定める。σ絞り14を通過した光は、2個のコンデンサレンズ15及びミラー16を介してマスクユニットMの表面(照明光学系2側の表面)に集光されて、照明視野を形成する。フライアイレンズ13の入射面とマスクユニットMの表面とは共役関係になっており、フライアイレンズ13の入射面の照度分布がフライアイレンズ13のエレメントレンズ毎に重なり合って平均化されて、マスクユニットMの表面では均一な照度分布が得られる。このような部分照明光学ユニット10L、10Rにより、マスクユニットMの表面には、照明視野SR、SLが形成される。照明視野SCを形成する部分照明光学ユニット10Cも、コンデンサレンズ15とミラー16との配置が異なる以外は、部分照明光学ユニット10L、10Rと同様の構造である。   The light emitted from the fly-eye lens 13 passes through the σ stop 14. The σ stop 14 determines the illumination NA by limiting the diameter of light. The light that has passed through the σ stop 14 is condensed on the surface of the mask unit M (surface on the side of the illumination optical system 2) via the two condenser lenses 15 and the mirror 16 to form an illumination field. The entrance surface of the fly-eye lens 13 and the surface of the mask unit M have a conjugate relationship, and the illuminance distribution on the entrance surface of the fly-eye lens 13 is overlapped for each element lens of the fly-eye lens 13 and averaged. A uniform illuminance distribution is obtained on the surface of the unit M. Illumination fields SR and SL are formed on the surface of the mask unit M by such partial illumination optical units 10L and 10R. The partial illumination optical unit 10C that forms the illumination field SC also has the same structure as the partial illumination optical units 10L and 10R, except that the arrangement of the condenser lens 15 and the mirror 16 is different.

以上の構成の露光装置201は、露光時に支持部22の移動に合わせて移動機構240で案内光学ユニット230を移動させる。投影露光が開始されると、制御装置9は、MLA8の移動方向側、すなわち投影光学系3の移動方向側で、照明光学ユニット231及び投影光学系3をX方向に移動(走査)させる。露光装置201は、移動装置21により照明光学ユニット231及び投影光学系3を移動させることで、マスクユニットM及びプレートPに対して照明光学ユニット231及び投影光学系3を走査させる。これにより、露光装置201は、マスクユニットMに形成されたパターンをプレートPに転写させる。   The exposure apparatus 201 having the above configuration moves the guide optical unit 230 by the moving mechanism 240 in accordance with the movement of the support unit 22 during exposure. When the projection exposure is started, the control device 9 moves (scans) the illumination optical unit 231 and the projection optical system 3 in the X direction on the movement direction side of the MLA 8, that is, on the movement direction side of the projection optical system 3. The exposure apparatus 201 causes the illumination optical unit 231 and the projection optical system 3 to scan the mask unit M and the plate P by moving the illumination optical unit 231 and the projection optical system 3 by the moving device 21. Thus, the exposure apparatus 201 transfers the pattern formed on the mask unit M to the plate P.

露光装置201は、移動装置21で照明光学ユニット231及び投影光学系3を移動させるとともに、移動機構240で案内光学ユニット230の光路長、つまり光源206側の端部(第1端部)から照明光学ユニット231までの光路長を所定の範囲に維持、つまり略同一にしたまま、光路の位置を移動させる。本実施形態の移動機構240は、リニアアクチュエータ246の可動子248を、照明光学ユニット231及び投影光学系3のX方向への移動と同じ方向に照明光学ユニット231及び投影光学系3と同じ距離、移動させる。移動機構240の可動子248が移動すると、可動子248が支持しているバンドル232も移動する。可動子248が移動すると、可動子248と定滑車244との相対位置が変化する。バンドル232は、可動子248と定滑車244との相対位置の変化に対応して、定滑車244と接触している位置が移動する。定滑車244は、回転してバンドル232と接触する位置を変化し、接触位置を円滑に変化させることができる。   The exposure apparatus 201 moves the illumination optical unit 231 and the projection optical system 3 with the moving device 21, and illuminates from the optical path length of the guide optical unit 230 with the moving mechanism 240, that is, from the end (first end) on the light source 206 side. The position of the optical path is moved while maintaining the optical path length to the optical unit 231 within a predetermined range, that is, substantially the same. The moving mechanism 240 of this embodiment moves the mover 248 of the linear actuator 246 in the same direction as the movement of the illumination optical unit 231 and the projection optical system 3 in the X direction, the same distance as the illumination optical unit 231 and the projection optical system 3, Move. When the mover 248 of the moving mechanism 240 moves, the bundle 232 supported by the mover 248 also moves. When the mover 248 moves, the relative position between the mover 248 and the fixed pulley 244 changes. The position where the bundle 232 is in contact with the fixed pulley 244 moves corresponding to the change in the relative position between the movable element 248 and the fixed pulley 244. The fixed pulley 244 can rotate and change the position where it comes into contact with the bundle 232, and can smoothly change the contact position.

以上のように、光源206を支持部22とともに移動しない支持台220に設置し、照明光学系202を案内光学ユニット230と照明光学ユニット231とを含む構成とした場合も上記と同様に、マスクステージ1Tのマスク間隔調整機構41でマスクのY方向の間隔を調整したり、プレートステージ1SでマスクユニットMとプレートPとの走査方向の相対位置を調整したりすることで、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。   As described above, when the light source 206 is installed on the support base 220 that does not move together with the support portion 22 and the illumination optical system 202 includes the guide optical unit 230 and the illumination optical unit 231, the mask stage is similar to the above. The 1T mask interval adjusting mechanism 41 is used to adjust the Y-direction interval of the mask, and the plate stage 1S is used to adjust the relative position in the scanning direction between the mask unit M and the plate P. An effect can be obtained.

また、露光装置201は、光源206から出力される光を照明光学ユニット231に案内する案内光学ユニット230が光ファイバ207を含み、当該光ファイバ207の一方の端部を光源206に対して固定し、他方の端部を照明光学ユニット231に対して固定する。これにより、露光装置201は、光源206から出力された光が照明光学ユニット231に到達するまでの光路長を所定の範囲に維持とすることができる。つまり、露光時に照明光学ユニット231がZ方向に移動しても、固定された光源206と移動する照明光学ユニット231との間の光路長を所定の範囲に維持することができる。これにより、露光装置201は、マスクユニットMを照明する光がマスクユニットMのX方向の位置によって変動することを抑制することができ、安定した光をマスクに照射することができ、プレートPにマスクユニットMのパターンをより適切に転写させることができる。   In the exposure apparatus 201, the guide optical unit 230 that guides the light output from the light source 206 to the illumination optical unit 231 includes the optical fiber 207, and one end of the optical fiber 207 is fixed to the light source 206. The other end is fixed to the illumination optical unit 231. Thereby, the exposure apparatus 201 can maintain the optical path length until the light output from the light source 206 reaches the illumination optical unit 231 within a predetermined range. That is, even if the illumination optical unit 231 moves in the Z direction during exposure, the optical path length between the fixed light source 206 and the moving illumination optical unit 231 can be maintained within a predetermined range. Thereby, the exposure apparatus 201 can suppress the light that illuminates the mask unit M from fluctuating depending on the position of the mask unit M in the X direction, and can irradiate the mask with stable light. The pattern of the mask unit M can be transferred more appropriately.

露光装置201は、案内光学ユニット230の光ファイバ207を、一方の端部(第1端部側の端部)が光源206から出力された照明光の光路上に配置され、他方の端部(第2端部側の端部)が照明光学ユニット231とともに移動機構240によって移動させてもよい。つまり、露光装置201は、案内光学ユニット230の光源206側の端部を光源206に対して固定しなくてもよい。この場合は、光源206と案内光学ユニット230の相対位置のずれに基づいて光路量を調整することで、光路長を所定範囲に維持することができる。これにより、光源6の位置を調整できる構成とした場合でも、上記と同様の処理を実現することができる。   In the exposure apparatus 201, the optical fiber 207 of the guide optical unit 230 is disposed on the optical path of the illumination light whose one end (the end on the first end side) is output from the light source 206, and the other end ( The end of the second end side) may be moved by the moving mechanism 240 together with the illumination optical unit 231. That is, the exposure apparatus 201 may not fix the end portion of the guide optical unit 230 on the light source 206 side with respect to the light source 206. In this case, the optical path length can be maintained within a predetermined range by adjusting the optical path amount based on the relative position shift between the light source 206 and the guide optical unit 230. Thereby, even when it is set as the structure which can adjust the position of the light source 6, the process similar to the above is realizable.

また、露光装置201は、光源206をフレーム1F等の露光時に走査しない位置、本実施形態では支持台220に固定することで、つまり、光源を走査光学系(照明光学ユニットおよび投影光学系)と分離することで、露光時に走査する構成を軽量化することができる。これにより、走査する構成を走査させる駆動源の大型化を抑制することができ、走査する構成を支持する機構の大型化を抑制することができる。したがって、露光装置201は、走査露光系を小型化することができ、走査露光系の走査に必要なエネルギーを少なくすることができる。   Further, the exposure apparatus 201 fixes the light source 206 to a position where the light source 206 is not scanned at the time of exposure, such as the frame 1F, in this embodiment, to the support base 220, that is, the light source is a scanning optical system (illumination optical unit and projection optical system). By separating, the structure for scanning at the time of exposure can be reduced in weight. Thereby, the enlargement of the drive source which scans the structure to scan can be suppressed, and the enlargement of the mechanism which supports the structure to scan can be suppressed. Therefore, the exposure apparatus 201 can reduce the size of the scanning exposure system and can reduce the energy required for scanning of the scanning exposure system.

また、露光装置201は、案内光学ユニット230で、光源206と照明光学ユニット231との間の光路量を所定の範囲に維持することで、光源を走査光学系と分離しても、走査光学系の位置によって露光条件が変動することを抑制することができ、光源を走査光学系と一体とした場合と遜色のない性能で露光を行うことができる。また、露光装置201は、光源を走査光学系から分離した構成とすることで、走査する構成をそのままにして、光源を大型化することができる。これにより、光源の出力を簡単に大きくすることができ、光の照度を向上させ、生産効率を向上させることができる。例えば、露光装置201は、1つの光ファイバ207(または1つの部分照明光学ユニット)に対して、レーザ光を出力する光源を複数設け、複数の光源から出力された光を1つの光ファイバ207に入射させることで、照度を上げることができる。   The exposure apparatus 201 uses the guide optical unit 230 to maintain the optical path amount between the light source 206 and the illumination optical unit 231 within a predetermined range, so that the scanning optical system can be separated from the scanning optical system. The exposure conditions can be prevented from fluctuating depending on the position, and exposure can be performed with performance comparable to that when the light source is integrated with the scanning optical system. Further, the exposure apparatus 201 can increase the size of the light source while maintaining the scanning configuration by separating the light source from the scanning optical system. Thereby, the output of a light source can be enlarged easily, the illumination intensity of light can be improved, and production efficiency can be improved. For example, the exposure apparatus 201 includes a plurality of light sources that output laser light for one optical fiber 207 (or one partial illumination optical unit), and the light output from the plurality of light sources is applied to one optical fiber 207. By making the light incident, the illuminance can be increased.

また、露光装置201は、移動機構240を用いて、案内光学ユニット230を照明光学ユニット231及び投影光学系3の移動に合わせて移動させることで、光源206から出力された光を案内する光ファイバ207を、円滑に移動させることができる。なお、露光装置201は、光ファイバ207の他方の端部の一部が照明光学ユニット231を支持する筐体に支持されている。このため、露光装置201は、照明光学ユニット231を支持する筐体、照明光学ユニット231を移動させる移動機構も、移動機構240の一部となる。   Further, the exposure apparatus 201 uses the moving mechanism 240 to move the guide optical unit 230 in accordance with the movement of the illumination optical unit 231 and the projection optical system 3, thereby guiding the light output from the light source 206. 207 can be moved smoothly. In the exposure apparatus 201, a part of the other end of the optical fiber 207 is supported by a housing that supports the illumination optical unit 231. For this reason, in the exposure apparatus 201, a housing that supports the illumination optical unit 231 and a movement mechanism that moves the illumination optical unit 231 are also part of the movement mechanism 240.

なお、露光装置201は、案内光学ユニット230として光ファイバ207を用いた光学系を用いたがこれに限定されない。露光装置201は、光ファイバ207に代えて、ミラーを含む光学系を用い、照明光学ユニット231等の移動に合わせてミラーを移動させ、光路長を調整するようにしてもよい。   The exposure apparatus 201 uses an optical system using the optical fiber 207 as the guide optical unit 230, but is not limited to this. The exposure apparatus 201 may use an optical system including a mirror instead of the optical fiber 207 and move the mirror in accordance with the movement of the illumination optical unit 231 or the like to adjust the optical path length.

<実施形態3>
以下、図19から図21を用いて、実施形態3の露光装置501について説明する。図19は、実施形態3に係る露光装置の側面図である。図20は、実施形態3に係る露光装置を、投影光学系とプレートとの間から見た図である。図21は、実施形態3に係る露光装置を照明光学ユニット及び投影光学系が移動する方向側から見た図である。
<Embodiment 3>
Hereinafter, the exposure apparatus 501 according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 19 to 21. FIG. 19 is a side view of the exposure apparatus according to the third embodiment. FIG. 20 is a view of the exposure apparatus according to the third embodiment as seen from between the projection optical system and the plate. FIG. 21 is a view of the exposure apparatus according to the third embodiment as viewed from the direction in which the illumination optical unit and the projection optical system move.

露光装置501は、フレーム1Fと、照明光学係502と、投影光学系503と、移動装置21と、を含む。また、露光装置501は、光源506から出力された光が照明光学系502に入射される。上述した露光装置1(図1等参照)が備える投影光学系3は、複数のMLA8を備えていたが、本変形例の露光装置501が備える投影光学系503は、Y方向に延在した1個のMLA508を有する。また、照明光学ユニット550は、1個の凹面ミラー516を用いて光を投影光学系503に出射する。露光装置501は、1つの光源506から出力された光を照明光学系502に入射させる。   The exposure apparatus 501 includes a frame 1F, an illumination optical unit 502, a projection optical system 503, and a moving apparatus 21. In the exposure apparatus 501, the light output from the light source 506 is incident on the illumination optical system 502. The projection optical system 3 included in the exposure apparatus 1 (see FIG. 1 and the like) described above includes a plurality of MLAs 8, but the projection optical system 503 included in the exposure apparatus 501 according to the present modification 1 extends in the Y direction. It has MLA508. Further, the illumination optical unit 550 emits light to the projection optical system 503 using one concave mirror 516. The exposure apparatus 501 causes the light output from one light source 506 to enter the illumination optical system 502.

照明光学系502は、光源506から出力された光を、マスクユニットMを照明する光として出力する構成である。照明光学系502は、図20に示す照明視野Sを形成する光学系を有する。照明光学系502は、光源506から射出された光が、リレー光学系511でコリメートされ、ミラー512で反射し、リレー光学系513を介してフライアイレンズ514に入射する。このとき、リレー光学系511、513は、光ファイバ532の出射端面を所定の倍数に拡大して、フライアイレンズ514の入射面に入射する。フライアイレンズ514は、複数のエレメントレンズが配列し、接合されている。本実施形態においては、列方向に5個、行方向に17個のエレメントレンズが配列するとともに、合計85個のエレメントが接合されている。フライアイレンズ514を射出した光は、σ絞り515を通過する。σ絞り515は、通過する光の径を制限して照明NAを定める。σ絞り515を通過した光は、凹面ミラー516によって、マスクユニットMの表面(照明光学ユニット550側の表面)に集光され、照明視野Sを形成する。   The illumination optical system 502 is configured to output light output from the light source 506 as light for illuminating the mask unit M. The illumination optical system 502 has an optical system that forms an illumination field S shown in FIG. In the illumination optical system 502, the light emitted from the light source 506 is collimated by the relay optical system 511, reflected by the mirror 512, and enters the fly-eye lens 514 via the relay optical system 513. At this time, the relay optical systems 511 and 513 enlarge the exit end face of the optical fiber 532 to a predetermined multiple and enter the incident face of the fly-eye lens 514. The fly-eye lens 514 has a plurality of element lenses arranged and joined. In this embodiment, five element lenses are arranged in the column direction and 17 element lenses are arranged in the row direction, and a total of 85 elements are joined. The light emitted from the fly-eye lens 514 passes through the σ stop 515. The σ stop 515 determines the illumination NA by limiting the diameter of light passing therethrough. The light that has passed through the σ stop 515 is condensed on the surface of the mask unit M (surface on the side of the illumination optical unit 550) by the concave mirror 516 to form an illumination field S.

投影光学系503は、Y方向に向かって延在する1つのMLA508を有する。MLA508は、照明光学系502が形成した照明視野Sに対応した位置に配置されている。MLA508は、投影光学系503のステージ503Sに搭載される。ステージ503Sが投影系ガイド5Pに沿って移動することにより、MLA508がX方向に移動する。   The projection optical system 503 has one MLA 508 extending in the Y direction. The MLA 508 is disposed at a position corresponding to the illumination visual field S formed by the illumination optical system 502. The MLA 508 is mounted on the stage 503S of the projection optical system 503. As the stage 503S moves along the projection system guide 5P, the MLA 508 moves in the X direction.

以上のように、1つの照明光学系502で、照明視野Sの全域を照明する構成の場合も、上記と同様に、マスクステージ1Tのマスク間隔調整機構でマスクのY方向の間隔を調整したり、プレートステージ1SでマスクユニットMとプレートPとの走査方向の相対位置を調整したりすることで、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。   As described above, even in the case where the entire illumination field S is illuminated by one illumination optical system 502, the mask Y-direction interval of the mask is adjusted by the mask interval adjustment mechanism of the mask stage 1T as described above. By adjusting the relative position of the mask unit M and the plate P in the scanning direction with the plate stage 1S, the same effect as in the above embodiment can be obtained.

<デバイス製造方法>
図22は、本実施形態に係るデバイス製造方法の各ステップを示すフローチャートである。本実施形態に係るデバイス製造方法でデバイスを製造するにあたって、まず、デバイス(電子デバイス)の機能及び性能の設計が行われる(ステップS201)。次に、ステップS201における設計に基づいたマスクが製造される(ステップS202)。次に、レジストが塗布されたプレートPに、ステップS202で製造されたマスクのマスクパターンが投影露光される工程、露光したプレートPを現像する工程、現像されたプレートPの加熱工程及びエッチング工程等を含む基板処理が行われる(ステップS203)。
<Device manufacturing method>
FIG. 22 is a flowchart showing each step of the device manufacturing method according to the present embodiment. In manufacturing a device by the device manufacturing method according to the present embodiment, first, the function and performance of the device (electronic device) are designed (step S201). Next, a mask based on the design in step S201 is manufactured (step S202). Next, a process in which the mask pattern of the mask manufactured in step S202 is projected and exposed to the plate P coated with resist, a process in which the exposed plate P is developed, a process in which the developed plate P is heated, an etching process, and the like Is performed (step S203).

基板処理においてマスクパターンがプレートPに投影露光される工程では、露光装置1、201、501が本実施形態に係る露光方法を実行することにより、マスクに形成されたパターン、すなわちマスクパターンと同形状のパターンがプレートPに転写される。なお、基板処理においては、複数のマスクをマスクユニットMとして用い、マスクユニットMのそれぞれのマスクのパターンをプレートPに転写させる。マスクパターンが転写されたプレートPは、現像、加熱及びエッチングによって、転写されたパターンに基づいて加工される。基板処理が終了したら、ダイシング工程、ボンディング工程及びパッケージ工程等の加工プロセスを含むデバイスの組み立てが行われ(ステップS204)、その後の検査(ステップS205)を経てデバイスが完成する。   In the process in which the mask pattern is projected and exposed to the plate P in the substrate processing, the exposure apparatus 1, 201, 501 executes the exposure method according to the present embodiment, so that the pattern formed on the mask, that is, the same shape as the mask pattern. The pattern is transferred to the plate P. In the substrate processing, a plurality of masks are used as the mask unit M, and the pattern of each mask of the mask unit M is transferred to the plate P. The plate P to which the mask pattern is transferred is processed based on the transferred pattern by development, heating, and etching. When the substrate processing is completed, device assembly including processing processes such as a dicing process, a bonding process, and a packaging process is performed (step S204), and the device is completed through subsequent inspection (step S205).

上記の実施形態の露光装置1、201、501の投影システム(主として投影光学系)は、投影倍率を1として投影する場合として説明したがこれに限定されない。露光装置1、201、501は、投影システムの光学系を構成するレンズの配置や焦点位置を変更することで、投影倍率を任意の倍率とすることができる。露光装置1、201、501は、投影倍率を1未満とし、マスクのパターンの線幅を投影倍率分縮小して、プレートPで結像される構成、つまり、マスクのパターンの線幅がプレートPで結像されるパターンの線幅の数倍(2倍、3倍)の大きさとなる構成としてもよい。また、露光装置1、201、501は、投影倍率を1より大きくし、マスクのパターンの線幅を投影倍率分拡大して、プレートPで結像される構成、つまり、マスクのパターンの線幅がプレートPで結像されるパターンの線幅の数分の1(1/2、1/3)の大きさとなる構成としてもよい。   Although the projection system (mainly projection optical system) of the exposure apparatuses 1, 201, and 501 of the above-described embodiment has been described as a case where the projection magnification is 1, the present invention is not limited to this. The exposure apparatuses 1, 201, and 501 can change the projection magnification to an arbitrary magnification by changing the arrangement and focal position of the lenses constituting the optical system of the projection system. The exposure apparatuses 1, 201, and 501 have a configuration in which the projection magnification is less than 1, the line width of the mask pattern is reduced by the projection magnification, and an image is formed on the plate P, that is, the line width of the mask pattern is the plate P It is good also as a structure which becomes a magnitude | size several times (2 times, 3 times) of the line | wire width of the pattern imaged. The exposure apparatuses 1, 201, and 501 have a configuration in which the projection magnification is larger than 1 and the line width of the mask pattern is enlarged by the projection magnification to form an image on the plate P, that is, the line width of the mask pattern. May be a size that is a fraction (1/2, 1/3) of the line width of the pattern formed on the plate P.

なお、上述のプレートPとしては、ディスプレイデバイス用のガラス基板のみならず、半導体デバイス製造用の半導体ウエハ、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版(合成石英、シリコンウエハ)などを用いることができる。   The plate P is not limited to a glass substrate for a display device, but also a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device, a ceramic wafer for a thin film magnetic head, or a mask or reticle used in an exposure apparatus (synthetic quartz, A silicon wafer) or the like can be used.

また、本発明は、米国特許第6341007号明細書、米国特許第6208407号明細書、米国特許第6262796号明細書などに開示されているような、複数のプレートステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。   The present invention also relates to a twin stage type exposure having a plurality of plate stages as disclosed in US Pat. No. 6,341,007, US Pat. No. 6,208,407, US Pat. No. 6,262,796, and the like. It can also be applied to devices.

また、本発明は、米国特許第6897963号明細書、欧州特許出願公開第1713113号明細書などに開示されているような、プレートを保持するプレートステージと、プレートを保持せずに、基準マークが形成された基準部材及び/又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。また、複数のプレートステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。   Further, the present invention includes a plate stage for holding a plate as disclosed in US Pat. No. 6,897,963, European Patent Application No. 1713113, and the like, and a reference mark without holding the plate. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that includes a formed reference member and / or a measurement stage on which various photoelectric sensors are mounted. An exposure apparatus including a plurality of plate stages and measurement stages can be employed.

露光装置1、201、501の種類としては、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置に限られず、プレートPに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)、マイクロマシン、MEMS、DNAチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。   The types of exposure apparatuses 1, 201, and 501 are not limited to exposure apparatuses for manufacturing liquid crystal display elements or displays, but exposure apparatuses for manufacturing semiconductor elements that expose a semiconductor element pattern on a plate P, thin film magnetic heads, and imaging. The present invention can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing a device (CCD), a micromachine, a MEMS, a DNA chip, a reticle, a mask, or the like.

なお、上記実施形態において、マスクMa〜Meは、パターン領域50の間に遮蔽領域52が形成された構造としたがこれに限定されない。マスクMa〜Meは、パターン領域50の間を光を透過する領域としてもよい。この場合、露光装置1、201、501の投影光学系または照明光学系にシャッタを設け、シャッタの開閉を切り換えることで、プレートに光が投影されるか否かを切り換えることができる。ここで、マスクMa〜Meに遮蔽領域52が形成されている場合も、シャッタを設けてもよい。この場合、露光装置1、201、501は、シャッタを閉じてプレートに光が投影されていない状態で、マスクMa〜Meの非走査方向の間隔を変化させる。これにより、上述した遮蔽領域52でマスクMa〜Meの間隔を変化させる場合と同様の効果を得ることができる。   In the above embodiment, the masks Ma to Me have a structure in which the shielding region 52 is formed between the pattern regions 50. However, the present invention is not limited to this. The masks Ma to Me may be regions that transmit light between the pattern regions 50. In this case, whether or not light is projected onto the plate can be switched by providing a shutter in the projection optical system or illumination optical system of the exposure apparatuses 1, 201, and 501 and switching the opening and closing of the shutter. Here, a shutter may be provided even when the shielding area 52 is formed in the masks Ma to Me. In this case, the exposure apparatuses 1, 201, and 501 change the intervals in the non-scanning direction of the masks Ma to Me in a state where the shutter is closed and no light is projected onto the plate. Thereby, the same effect as the case where the space | interval of mask Ma-Me is changed in the shielding area | region 52 mentioned above can be acquired.

なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第6778257号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク(電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる)を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。   In the above-described embodiment, a light-transmitting mask in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light-transmitting substrate is used. As disclosed in US Pat. No. 6,778,257, a variable shaped mask (also called an electronic mask, an active mask, or an image generator) that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed. ) May be used. Further, a pattern forming apparatus including a self-luminous image display element may be provided instead of the variable molding mask including the non-luminous image display element.

上述の実施形態の露光装置1、201、501は、本願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などが含まれる。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後、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及びクリーン度など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 apparatuses 1, 201, and 501 of the above-described embodiments are configured so that various subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application are maintained with predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Manufactured by assembling. 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. After 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 in which the temperature and cleanliness are controlled.

なお、上述の実施形態及び変形例の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。このように、上記実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態及び運用技術等は、すべて本発明の範囲に含まれる。   Note that the requirements of the above-described embodiments and modifications can be combined as appropriate. Some components may not be used. In addition, various omissions, substitutions, or changes of components can be made without departing from the scope of the present invention. In addition, as long as it is permitted by law, the disclosure of all published publications and US patents related to the exposure apparatus and the like cited in the above-described embodiments and modifications are incorporated herein by reference. As described above, all other embodiments and operation techniques made by those skilled in the art based on the above-described embodiments are all included in the scope of the present invention.

1、201、501 露光装置
1S プレートステージ
1T マスクステージ
2 照明光学系
3 投影光学系
3S ステージ
6 光源
9 制御装置
10C、10L、10R 部分光学ユニット
12、511、513 リレー光学系
13、514 フライアイレンズ
15 コンデンサレンズ
16 ミラー
21 移動装置
22 支持部
32、42 支持部
34、44 土台
40 支持台
41 マスク間隔調整機構
50 パターン領域
52 遮蔽領域
230 案内光学ユニット
231 照明光学ユニット
516 凹面ミラー
M マスクユニット
Ma、Mb、Mc、Md、Me マスク
1, 201, 501 Exposure apparatus 1S Plate stage 1T Mask stage 2 Illumination optical system 3 Projection optical system 3S Stage 6 Light source 9 Controllers 10C, 10L, 10R Partial optical units 12, 511, 513 Relay optical system 13, 514 Fly eye lens DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Condenser lens 16 Mirror 21 Moving apparatus 22 Support part 32, 42 Support part 34, 44 Base 40 Support base 41 Mask space | interval adjustment mechanism 50 Pattern area | region 52 Shielding area 230 Guide optical unit 231 Illumination optical unit 516 Concave mirror M Mask unit Ma, Mb, Mc, Md, Me mask

Claims (15)

照明光を照明光学系を介してマスクに照射し、前記マスクに形成されたパターンをレンズアレイを介してプレートに転写する露光方法であって、
短冊形状の複数の前記マスクを走査方向が長手となる向きで、前記走査方向に直交する方向である非走査方向に沿って配置し、前記照明光学系及び前記レンズアレイと前記マスク及び前記プレートとを、前記マスク及び前記プレートに沿った前記走査方向に相対的に移動させ、前記照明光学系から前記パターンに前記照明光を照射し、前記マスクに形成されたパターンの像を前記レンズアレイを介して前記プレートに投影することと、
前記照明光学系及び前記レンズアレイと前記マスク及び前記プレートとの前記走査方向への相対的な移動中に、前記走査方向に直交する方向である非走査方向における複数の前記マスクの間隔を変化させることと、を含む露光方法。
An exposure method of irradiating a mask with illumination light through an illumination optical system and transferring a pattern formed on the mask to a plate through a lens array,
A plurality of strip-shaped masks are arranged along a non-scanning direction that is a direction perpendicular to the scanning direction in a direction in which the scanning direction is a longitudinal direction, and the illumination optical system, the lens array, the mask, and the plate, Is moved relatively in the scanning direction along the mask and the plate, the illumination light is irradiated to the pattern from the illumination optical system, and an image of the pattern formed on the mask is passed through the lens array. Projecting onto the plate,
During the relative movement of the illumination optical system, the lens array, the mask, and the plate in the scanning direction, the intervals of the plurality of masks in a non-scanning direction that is a direction orthogonal to the scanning direction are changed. And an exposure method comprising:
前記マスクは、前記パターンが形成されたパターン領域が前記走査方向に沿って複数形成され、
前記照明光が一の前記パターン領域を照明した後、当該一の前記パターン領域より前記走査方向の下流側の他の前記パターン領域を照明する前に、当該他の前記パターン領域のパターンと当該パターンが投影される前記プレートに形成されているパターンとの前記非走査方向における相対関係に関する情報に基づいて、前記非走査方向における複数の前記マスクの間隔を変化させる請求項1に記載の露光方法。
The mask has a plurality of pattern regions where the pattern is formed along the scanning direction,
After the illumination light illuminates one pattern area, before illuminating the other pattern area downstream in the scanning direction from the one pattern area, the pattern of the other pattern area and the pattern The exposure method according to claim 1, wherein an interval between the plurality of masks in the non-scanning direction is changed based on information on a relative relationship in the non-scanning direction with a pattern formed on the plate on which is projected.
一の前記パターン領域と他の前記パターン領域との間の前記プレートにパターンを投影しない領域を前記照明光が通過している場合、前記非走査方向における複数の前記マスクの間隔を変化させる請求項2に記載の露光方法。   The space between the plurality of masks in the non-scanning direction is changed when the illumination light passes through an area where no pattern is projected onto the plate between one pattern area and another pattern area. 2. The exposure method according to 2. (後ろに移動)
前記マスクに形成されたパターンと当該パターンが投影される前記プレートに形成されているパターンとの前記非走査方向における相対関係に関する情報に基づいて、前記非走査方向における複数の前記マスクの間隔を変化させる請求項1から3のいずれか一項に記載の露光方法。
(Move backward)
Based on the information regarding the relative relationship in the non-scanning direction between the pattern formed on the mask and the pattern formed on the plate on which the pattern is projected, the interval between the plurality of masks in the non-scanning direction is changed. The exposure method according to any one of claims 1 to 3.
複数の前記マスクを個別に移動させて、前記マスクの間隔を変化させる請求項1から4のいずれか一項に記載の露光方法。   The exposure method according to any one of claims 1 to 4, wherein a plurality of the masks are individually moved to change the interval between the masks. 前記マスクに形成されたパターンと当該パターンが投影される前記プレートに形成されているパターンとの前記走査方向における相対関係に関する情報に基づいて、前記相対的な移動中に、前記マスクと前記プレートとを前記走査方向に相対的に移動させることと、を含む請求項1から5のいずれか一項に記載の露光方法。   Based on the information about the relative relationship in the scanning direction between the pattern formed on the mask and the pattern formed on the plate onto which the pattern is projected, the mask and the plate are moved during the relative movement. The exposure method according to claim 1, further comprising: relatively moving in a scanning direction. 前記相対的な移動中に、前記プレートを前記走査方向に移動させる請求項6に記載の露光方法。   The exposure method according to claim 6, wherein the plate is moved in the scanning direction during the relative movement. 前記プレートに形成されているパターンの位置を検出することと、
前記検出した前記プレートに形成されているパターンの位置に基づいて、前記相対的な移動中の前記マスクと前記プレートの前記走査方向の相対位置を決定することと、を含む請求項6または7に記載の露光方法。
Detecting the position of the pattern formed on the plate;
The method according to claim 6, further comprising: determining a relative position in the scanning direction of the relative movement of the mask and the plate based on the detected position of the pattern formed on the plate. The exposure method as described.
前記検出した前記プレートに形成されているパターンの位置に基づいて、前記相対的な移動中の前記非走査方向における複数の前記マスクの間隔を決定することと、を含む請求項8に記載の露光方法。   9. The exposure according to claim 8, further comprising: determining an interval between the plurality of masks in the non-scanning direction during the relative movement based on the detected position of the pattern formed on the plate. Method. 前記プレートに形成されているパターンの位置を検出することと、
前記検出した前記プレートに形成されているパターンの位置に基づいて、前記相対的な移動中の前記非走査方向における複数の前記マスクの間隔を決定することと、を含む請求項1から7のいずれか一項に記載の露光方法。
Detecting the position of the pattern formed on the plate;
8. The method according to claim 1, further comprising: determining an interval between the plurality of masks in the non-scanning direction during the relative movement based on the detected position of the pattern formed on the plate. The exposure method according to claim 1.
前記プレートに形成されているアライメントマークを検出して、前記プレートに形成されているパターンの位置を検出する請求項8から10のいずれか一項に記載の露光方法。   The exposure method according to claim 8, wherein an alignment mark formed on the plate is detected to detect a position of a pattern formed on the plate. 照明光をマスクに照射させる照明光学系と、前記照明光学系によって照明される前記マスクに形成されているパターンの像をプレートに投影し、前記マスクに形成されたパターンを前記プレートに転写するレンズアレイと、前記照明光学系及び前記レンズアレイを、前記マスク及び前記プレートに沿った走査方向に相対的に移動させる移動装置と、を備える露光装置であって、
短冊形状の複数の前記マスクを走査方向が長手となる向きで、前記走査方向に直交する方向である非走査方向に沿って配置し、前記走査方向に直交する方向である非走査方向における複数の前記マスクの間隔を変化させるマスク間隔調整機構と、前記マスク間隔調整機構を支持する支持台とを有するマスク支持機構と、
前記プレートを支持するプレート支持機構と、
前記移動装置による相対的な移動中に、前記マスク間隔調整機構によって複数の前記マスクの間隔を調整する制御装置と、を備える露光装置。
An illumination optical system that irradiates a mask with illumination light, and a lens that projects an image of a pattern formed on the mask illuminated by the illumination optical system onto a plate and transfers the pattern formed on the mask onto the plate An exposure apparatus comprising: an array; and a moving device that relatively moves the illumination optical system and the lens array in a scanning direction along the mask and the plate,
A plurality of strip-shaped masks are arranged along a non-scanning direction that is a direction orthogonal to the scanning direction in a direction in which the scanning direction is a longitudinal direction, and a plurality of masks in the non-scanning direction that is a direction orthogonal to the scanning direction A mask support mechanism having a mask interval adjustment mechanism for changing the mask interval; and a support base for supporting the mask interval adjustment mechanism;
A plate support mechanism for supporting the plate;
An exposure apparatus comprising: a control device that adjusts intervals of the plurality of masks by the mask interval adjustment mechanism during relative movement by the moving device.
請求項1から11のいずれか一項に記載の露光方法によって、前記マスクに形成されたパターンをプレートに転写することと、
前記パターンが転写された前記プレートを、転写された前記パターンに基づいて加工することと、を含むデバイス製造方法。
Transferring the pattern formed on the mask to the plate by the exposure method according to any one of claims 1 to 11;
Processing the plate to which the pattern has been transferred based on the transferred pattern.
プレートにパターンを投影し、当該プレートにパターンを転写させる露光用マスクであって、
一方が長辺となり他方が短辺となる短冊形状の基部を有し、
前記基部は、前記パターンが形成されたパターン領域が前記長辺に沿って複数形成され、かつ、前記パターン領域の間に遮蔽領域が形成されたマスク。
An exposure mask that projects a pattern onto a plate and transfers the pattern onto the plate,
Having a strip-shaped base with one long side and the other short side,
The base is a mask in which a plurality of pattern areas in which the pattern is formed are formed along the long side, and a shielding area is formed between the pattern areas.
複数の前記パターン領域に形成された前記パターンは、同一形状である請求項14に記載のマスク。   The mask according to claim 14, wherein the patterns formed in the plurality of pattern regions have the same shape.
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