JP4455283B2 - Exposure apparatus and device manufacturing method - Google Patents

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

Description

本発明は、マスクのパターンを感光基板に転写する露光装置及びそれを利用したデバイス製造方法に関する。   The present invention relates to an exposure apparatus for transferring a mask pattern onto a photosensitive substrate and a device manufacturing method using the same.

液晶表示デバイスや半導体デバイスは、マスクに形成されたパターンを感光基板上に転写するフォトリソグラフィ工程を通して製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、感光基板を保持して二次元移動する基板ステージと、マスクを保持して二次元移動するマスクステージとを有し、マスクに形成されたパターンをマスクステージ及び基板ステージを逐次移動させながら投影系を介して感光基板に転写する。露光装置としては、主に、感光基板上にマスクのパターンの全体を同時に転写する一括型露光装置と、マスクステージと基板ステージとを同期走査しながらマスクのパターンを連続的に感光基板上に転写する走査型露光装置との2種類が知られている。これらのうち、液晶表示デバイスを製造する際には、表示領域の大型化の要求から、主に走査型露光装置が用いられている。   Liquid crystal display devices and semiconductor devices are manufactured through a photolithography process in which a pattern formed on a mask is transferred onto a photosensitive substrate. An exposure apparatus used in this photolithography process includes a substrate stage that holds a photosensitive substrate and moves two-dimensionally, and a mask stage that holds a mask and moves two-dimensionally, and masks a pattern formed on the mask. The stage and the substrate stage are transferred to the photosensitive substrate through the projection system while being sequentially moved. As an exposure device, mainly a batch type exposure device that simultaneously transfers the entire mask pattern onto the photosensitive substrate and a mask pattern that is continuously transferred onto the photosensitive substrate while synchronously scanning the mask stage and the substrate stage. Two types of scanning exposure apparatuses are known. Among these, when manufacturing a liquid crystal display device, a scanning exposure apparatus is mainly used because of a demand for an increase in display area.

図18は、液晶ディスプレイパネル等の大型の被露光基板への回路パターンの転写に用いられる投影露光装置の概略構成を示す斜視図である。図18において、マスク51に形成された回路パターンは、台形ミラー52、凸面鏡53、凹面鏡54等を含んで構成される投影系を通して被露光基板55上に投影され転写される。マスク51は、マスクステージ57によって保持される。   FIG. 18 is a perspective view showing a schematic configuration of a projection exposure apparatus used for transferring a circuit pattern to a large exposure substrate such as a liquid crystal display panel. In FIG. 18, the circuit pattern formed on the mask 51 is projected and transferred onto the substrate 55 to be exposed through a projection system including a trapezoidal mirror 52, a convex mirror 53, a concave mirror 54, and the like. The mask 51 is held by a mask stage 57.

この露光装置において、被露光基板55上に回路パターンを転写する場合、マスク51を照明系56により露光光で照明する。マスク51に形成されたパターン(いわゆるマスクパターン)を透過した露光光は、投影系を構成する台形ミラー52、凸面鏡53及び凹面鏡54を介してマスクパターン像を観光基板55上に形成する。   In this exposure apparatus, when the circuit pattern is transferred onto the substrate 55 to be exposed, the mask 51 is illuminated with exposure light by the illumination system 56. The exposure light transmitted through the pattern formed on the mask 51 (so-called mask pattern) forms a mask pattern image on the tourist substrate 55 via the trapezoidal mirror 52, the convex mirror 53, and the concave mirror 54 constituting the projection system.

ここで、大型の被露光基板に対して所望の回路パターンを一括露光可能な大口径の投影系を装備することには、装置の面積、重量、安定性及びコストの面で不都合が多い。このため、マスクパターンの一部をスリット光で照明しながらマスクと感光基板55とを投影系に対して同期させてスキャン駆動することで、マスク51がスリット光で照明される領域及び感光基板55上の露光領域をスキャンし、小規模の投影系により大型の感光基板にパターン露光を構成が有用である。   Here, it is inconvenient in terms of the area, weight, stability and cost of the apparatus to equip a large-diameter projection system capable of exposing a desired circuit pattern on a large exposure substrate. For this reason, by scanning the mask and the photosensitive substrate 55 in synchronization with the projection system while illuminating a part of the mask pattern with slit light, the mask 51 is illuminated with the slit light and the photosensitive substrate 55. It is useful to scan the upper exposure area and configure pattern exposure on a large photosensitive substrate by a small projection system.

図18に示す露光装置では、マスク51および感光基板55は、それぞれ、マスクステージ57、基板ステージ56上に搭載されており、ステージ57、56がスキャン駆動されることによって感光基板55がスキャン露光される。   In the exposure apparatus shown in FIG. 18, the mask 51 and the photosensitive substrate 55 are mounted on a mask stage 57 and a substrate stage 56, respectively, and the photosensitive substrate 55 is scan-exposed by scanning the stages 57 and 56. The

ところで、マスクは、大型化することで自重により撓む。このマスクの撓みにより感光基板に転写されるパターンが歪むという問題がある。マスクの撓みを矯正する技術として、特許文献1や特許文献2には、マスクの上面にチャンバ部材を設け、このチャンバ部材とマスクとの間に形成された空間の圧力を負圧にすることでマスクの撓みを矯正する技術が開示されている。   By the way, the mask is bent by its own weight when it is enlarged. There is a problem that the pattern transferred to the photosensitive substrate is distorted by the bending of the mask. As a technique for correcting the deflection of the mask, in Patent Document 1 and Patent Document 2, a chamber member is provided on the upper surface of the mask, and the pressure in the space formed between the chamber member and the mask is made negative. Techniques for correcting mask deflection have been disclosed.

特許文献1、2に記載された技術は、マスクを支持するマスクステージをほぼ静止させた状態で露光処理する一括型露光装置に関するものであり、チャンバ部材とマスクとの間の空間にチューブを接続し該チューブを介して前記空間内の圧力を負圧にする。ところが、露光処理中にマスクステージがチューブの一端を引いて移動する走査型露光装置に上記の技術を適用すると、チャンバ部材と圧力制御装置との間でチューブが変形するために、露光精度を満足するための充分な圧力制御が出来ない。走査露光装置として、特許文献3には、マスクの撓みを矯正する技術が開示されている。
特開昭59−96730号公報 特開平5−315218号公報 特開2004−95653号公報
The techniques described in Patent Documents 1 and 2 relate to a batch type exposure apparatus that performs exposure processing in a state where a mask stage that supports a mask is substantially stationary, and a tube is connected to a space between a chamber member and the mask. The pressure in the space is made negative through the tube. However, when the above technique is applied to a scanning exposure apparatus in which the mask stage moves while pulling one end of the tube during the exposure process, the tube is deformed between the chamber member and the pressure control device, so that the exposure accuracy is satisfied. Insufficient pressure control to perform As a scanning exposure apparatus, Patent Document 3 discloses a technique for correcting mask deflection.
JP 59-96730 A JP-A-5-315218 JP 2004-95653 A

マスクが大型化することにより、露光装置内でのマスクの自重による撓みが発生し、高い露光解像力を得ることが難しくなる。露光装置において、マスクはその周辺部でのみ支持されるため、マスクが大型化すると、マスクに自重による撓みが発生し、投影系の焦点深度のマージンをマスク側で消費してしまう。したがって、感光基板側の平面度等の製作マージンを確保することが難しくなり、結果として、望まれる露光解像力を得ることが難しくなる。   As the mask becomes larger, bending due to the weight of the mask within the exposure apparatus occurs, making it difficult to obtain high exposure resolution. In the exposure apparatus, since the mask is supported only at the peripheral portion thereof, when the mask is enlarged, the mask is bent due to its own weight, and the margin of the focal depth of the projection system is consumed on the mask side. Therefore, it becomes difficult to secure a manufacturing margin such as flatness on the photosensitive substrate side, and as a result, it becomes difficult to obtain a desired exposure resolution.

マスクの材質を石英(比重2.2)とし、その厚さを10mmとすれば、マスクの自重圧力は、2.2g・f/cm = 2.2×10Paであり、大気圧1atm=1.013×10Paの0.2%である。したがって、マスクの自重を打ち消して撓みを十分に矯正するには、マスクとチャンバ部材との間の空間(以下、撓み制御空間ともいう)の圧力を約−2.2×10Pa(ゲージ圧)にする必要があり、圧力変動を目標値±数Pa以内にすることが望まれる。 If the material of the mask is quartz (specific gravity 2.2) and the thickness is 10 mm, the self-weight pressure of the mask is 2.2 g · f / cm 2 = 2.2 × 10 2 Pa and the atmospheric pressure is 1 atm. = 0.2% of 1.013 × 10 5 Pa. Therefore, in order to cancel the weight of the mask and sufficiently correct the deflection, the pressure in the space between the mask and the chamber member (hereinafter also referred to as a deflection control space) is set to about −2.2 × 10 2 Pa (gauge pressure). ), And it is desirable to make the pressure fluctuation within the target value ± several Pa.

撓み制御空間の圧力を高精度で制御する際に、圧力制御装置に空気を供給する圧力供給源の圧力値の振動が撓み制御空間の圧力制御に与える影響を無視することはできない。また、圧力供給源と撓み制御空間との間の管路距離が長いため、撓み制御空間から多量に空気を吸引する必要が生じた場合に、管路抵抗のために必要な空気流量を確保することができない。また、撓み制御空間の圧力を制御するためのサーボバルブを露光装置のフレーム等に固定された部材に配置すると、マスクステージの移動時にマスクステージとサーボバルブを接続しているチューブが移動、変形するために、撓み制御空間の圧力が変動することになる。   When controlling the pressure in the deflection control space with high accuracy, the influence of the vibration of the pressure value of the pressure supply source that supplies air to the pressure control device on the pressure control in the deflection control space cannot be ignored. In addition, since the pipeline distance between the pressure supply source and the deflection control space is long, when it is necessary to suck a large amount of air from the deflection control space, an air flow rate necessary for the pipeline resistance is ensured. I can't. If a servo valve for controlling the pressure in the deflection control space is arranged on a member fixed to the frame of the exposure apparatus, the tube connecting the mask stage and the servo valve moves and deforms when the mask stage is moved. For this reason, the pressure in the deflection control space varies.

本発明は、上記の課題認識を背景としてなされたものであり、例えば、マスクとそれに提供される空間定義部材とによって定義される空間の圧力を高精度で制御し、これによりマスクの形状を高精度で制御することを目的とする。   The present invention has been made against the background of the above-mentioned problem recognition. For example, the pressure of the space defined by the mask and the space definition member provided thereto is controlled with high accuracy, thereby increasing the shape of the mask. The purpose is to control with accuracy.

本発明の1つの側面に係る露光装置は、マスクのパターンを基板に転写する露光装置として構成され、前記マスクの面を境界とする空間を定義する空間定義部材とともに前記マスクを移動させるマスクステージと、前記空間に連通したサーボバルブと、前記サーボバルブを制御することにより前記空間の圧力を制御する圧力制御器とを備え、前記サーボバルブは、前記マスクステージに配置されている。
本発明の他の側面に係る露光装置は、マスクのパターンを基板に転写する露光装置として構成され、前記マスクの面を境界とする空間を定義する空間定義部材とともに前記マスクを移動させるマスクステージと、前記空間に連通したサーボバルブと、前記サーボバルブを制御することにより前記空間の圧力を制御する圧力制御器とを備え、前記サーボバルブは、前記マスクステージと一定の位置関係を維持しながら移動する実装ステージに配置されている。
本発明の好適な実施形態の露光装置は、マスクのパターンを基板に転写する露光装置に係り、前記露光装置は、前記マスクの面を境界とする空間を定義する空間定義部材とともに前記マスクを移動させるマスクステージと、前記空間の圧力を制御するためのサーボバルブと、前記サーボバルブと圧力制御ラインとの間に配置されたバッファタンクと、前記サーボバルブを制御することにより前記空間の圧力を制御する圧力制御器とを備え、前記サーボバルブが、前記マスクとほぼ一定の位置関係を維持しながら移動するように配置される。
An exposure apparatus according to one aspect of the present invention is configured as an exposure apparatus that transfers a mask pattern onto a substrate, and a mask stage that moves the mask together with a space definition member that defines a space with the mask surface as a boundary. And a servo valve communicating with the space, and a pressure controller for controlling the pressure of the space by controlling the servo valve, the servo valve being disposed on the mask stage.
An exposure apparatus according to another aspect of the present invention is configured as an exposure apparatus that transfers a mask pattern onto a substrate, and a mask stage that moves the mask together with a space definition member that defines a space with the mask surface as a boundary. A servo valve communicating with the space and a pressure controller for controlling the pressure of the space by controlling the servo valve, the servo valve moving while maintaining a certain positional relationship with the mask stage Is placed on the mounting stage.
An exposure apparatus according to a preferred embodiment of the present invention relates to an exposure apparatus that transfers a mask pattern onto a substrate, and the exposure apparatus moves the mask together with a space definition member that defines a space with the mask surface as a boundary. A mask stage, a servo valve for controlling the pressure of the space, a buffer tank disposed between the servo valve and a pressure control line, and controlling the pressure of the space by controlling the servo valve And the servo valve is arranged to move while maintaining a substantially constant positional relationship with the mask.

本発明の好適な実施形態によれば、前記サーボバルブは、前記マスクステージに配置されうる。或いは、前記サーボバルブは、前記マスクステージとほぼ一定の位置関係を維持しながら移動する実装ステージに配置されてもよい。   According to a preferred embodiment of the present invention, the servo valve may be disposed on the mask stage. Alternatively, the servo valve may be arranged on a mounting stage that moves while maintaining a substantially constant positional relationship with the mask stage.

本発明の好適な実施形態によれば、前記サーボバルブと前記バッファタンクとがフレキシブルインターフェースを介して接続されうる。これにより、前記サーボバルブは、前記バッファタンクに対して相対的に移動することができる。   According to a preferred embodiment of the present invention, the servo valve and the buffer tank can be connected via a flexible interface. Thus, the servo valve can move relative to the buffer tank.

本発明の好適な実施形態によれば、前記露光装置は、前記空間の圧力を検知する圧力センサを更に備え、前記圧力制御器は、前記圧力センサの出力に基づいて前記サーボバルブを制御することが好ましい。を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の露光装置。   According to a preferred embodiment of the present invention, the exposure apparatus further includes a pressure sensor that detects the pressure of the space, and the pressure controller controls the servo valve based on an output of the pressure sensor. Is preferred. The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein:

本発明の好適な実施形態によれば、前記圧力センサは、前記マスクとほぼ一定の位置関係を維持しながら移動するように配置されることが好ましい。例えば、前記圧力センサは、前記マスクステージに配置されうる。或いは、前記圧力センサは、前記マスクステージとほぼ一定の位置関係を維持しながら移動する実装ステージに配置されてもよい。 According to a preferred embodiment of the present invention, the pressure sensor is substantially are preferably arranged to move while maintaining a fixed positional relationship between said mask. For example, the pressure sensor may be disposed on the mask stage. Alternatively, the pressure sensor may be arranged on a mounting stage that moves while maintaining a substantially constant positional relationship with the mask stage.

本発明の好適な実施系によれば、前記露光装置は、前記マスクの撓みを計測する計測器を更に備えることが好ましく、前記圧力制御器は、前記計測器の出力に基づいて前記空間の圧力を制御することが好ましい。   According to a preferred embodiment of the present invention, it is preferable that the exposure apparatus further includes a measuring instrument that measures the deflection of the mask, and the pressure controller determines the pressure of the space based on the output of the measuring instrument. Is preferably controlled.

本発明の好適な実施形態によれば、前記空間定義部材は前記マスクの上方に配置され、前記圧力制御ラインは減圧ラインであることが好ましい。   According to a preferred embodiment of the present invention, it is preferable that the space defining member is disposed above the mask, and the pressure control line is a decompression line.

本発明の好適な実施形態によれば、前記マスクと前記空間定義部材とは、発泡フッ素ゴム製の部材を介して接触し、前記マスクは、石英で構成されうる。   According to a preferred embodiment of the present invention, the mask and the space defining member are in contact with each other through a member made of foamed fluororubber, and the mask may be made of quartz.

本発明の好適な実施形態によれば、前記空間と外部空間との間で制限された量の気体が移動するように前記マスクと前記空間定義部材とのインターフェース部が構成されることが好ましい。   According to a preferred embodiment of the present invention, it is preferable that the interface portion between the mask and the space defining member is configured such that a limited amount of gas moves between the space and the external space.

本発明の他の好適な実施形態に係る露光装置は、マスクのパターンを基板に転写する露光装置として構成され、前記マスクの面を境界とする空間を定義する空間定義部材とともに前記マスクを移動させるマスクステージと、前記空間の圧力を制御するために圧力制御ラインと前記空間との間に配置されたサーボバルブと、前記サーボバルブを制御することにより前記空間の圧力を制御する圧力制御器とを備え、前記サーボバルブが、前記マスクとほぼ一定の位置関係を維持しながら移動するように配置される。 An exposure apparatus according to another preferred embodiment of the present invention is configured as an exposure apparatus that transfers a mask pattern onto a substrate, and moves the mask together with a space defining member that defines a space with the mask surface as a boundary. A mask stage; a servo valve disposed between a pressure control line and the space for controlling the pressure of the space; and a pressure controller for controlling the pressure of the space by controlling the servo valve. And the servo valve is arranged to move while maintaining a substantially constant positional relationship with the mask.

本発明のデバイス製造方法は、上記の露光装置を使用して感光基板にマスクのパターンを転写する工程と、パターンが転写された感光基板を現像処理する工程とを含む。   The device manufacturing method of the present invention includes a step of transferring a mask pattern onto a photosensitive substrate using the above exposure apparatus, and a step of developing the photosensitive substrate to which the pattern has been transferred.

本発明によれば、例えば、マスクとそれに提供される空間定義部材とによって定義される空間の圧力を高精度で制御することができ、これによりマスクの形状を高精度で制御することができる。   According to the present invention, for example, the pressure of the space defined by the mask and the space definition member provided thereto can be controlled with high accuracy, and thereby the shape of the mask can be controlled with high accuracy.

以下、本発明の好適な実施形態の露光装置を説明する。   Hereinafter, an exposure apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described.

図1、図2は、それぞれ、本発明の好適な実施形態の露光装置の概略構成を示す斜視図、側面図である。図3は、図1の一部を拡大した図である。図4は、図1〜図3に示す露光装置のマスクステージ、並びに、マスク及び撓み補正機構の構成を模式的に示す図である。   1 and 2 are a perspective view and a side view, respectively, showing a schematic configuration of an exposure apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 3 is an enlarged view of a part of FIG. FIG. 4 is a diagram schematically showing the configuration of the mask stage, the mask, and the deflection correction mechanism of the exposure apparatus shown in FIGS.

図1、図2及び図3において、露光装置EXは、パターンが形成されたマスクMを保持して移動するマスクステージMSTと、感光基板Pを支持する基板ステージPSTと、マスクステージMSTに支持されたマスクMを露光光ELで照明する照明光学系ILと、露光光ELで照明されたマスクMのパターンを基板ステージPSTに保持された感光基板Pに投影し転写する投影光学系PLと、マスクローダーMLとを備えている。露光装置EXは、更に、マスクMの撓み量を測定する撓み測定装置60を備えることが好ましい。   1, 2, and 3, the exposure apparatus EX is supported by a mask stage MST that holds and moves a mask M on which a pattern is formed, a substrate stage PST that supports a photosensitive substrate P, and a mask stage MST. An illumination optical system IL that illuminates the mask M with the exposure light EL, a projection optical system PL that projects and transfers the pattern of the mask M illuminated with the exposure light EL onto the photosensitive substrate P held by the substrate stage PST, and a mask And a loader ML. The exposure apparatus EX preferably further includes a deflection measuring device 60 that measures the deflection amount of the mask M.

マスクMの上部は、マスクMの面を境界の一部とする撓み制御空間Sを形成する撓み制御ユニット(空間Sを定義する空間定義部材)1が配置される。マスクステージMSTに保持されているマスクMと基板ステージPSTに保持されている感光基板Pとは、投影光学系PLを介して共役な位置関係に配置される。この実施形態の露光装置EXは、大型凹面鏡を有するいわゆるミラースキャン型露光装置として構成されている。感光基板Pは、典型的には、ガラスプレート(ガラス基板)に感光剤(フォトレジスト)を塗布したものである。   On the upper part of the mask M, a deflection control unit (a space defining member that defines the space S) 1 that forms a deflection control space S with the surface of the mask M as a part of the boundary is disposed. The mask M held on the mask stage MST and the photosensitive substrate P held on the substrate stage PST are arranged in a conjugate positional relationship via the projection optical system PL. The exposure apparatus EX of this embodiment is configured as a so-called mirror scan type exposure apparatus having a large concave mirror. The photosensitive substrate P is typically a glass plate (glass substrate) coated with a photosensitive agent (photoresist).

この実施形態では、露光装置EXは、走査型露光装置として構成され、露光光ELを射出する照明光学系ILに対してマスクMと感光基板Pとを同期して移動させて、マスクMのパターンを感光基板Pに走査露光により転写する。以下では、投影光学系PLの光軸方向をZ軸方向、Z軸方向に垂直な方向でマスクM及び感光基板Pの同期移動方向をY軸方向(走査方向)、Z軸方向及びY軸方向と直交する方向をX軸方向とする。また、X軸まわり、Y軸まわり、Z軸まわりのそれぞれの方向をθX方向、θY方向、θZ方向とする。   In this embodiment, the exposure apparatus EX is configured as a scanning exposure apparatus, and the mask M and the photosensitive substrate P are moved synchronously with respect to the illumination optical system IL that emits the exposure light EL, so that the pattern of the mask M is obtained. Is transferred onto the photosensitive substrate P by scanning exposure. In the following, the optical axis direction of the projection optical system PL is the Z-axis direction, the direction perpendicular to the Z-axis direction is the synchronous movement direction of the mask M and the photosensitive substrate P is the Y-axis direction (scanning direction), the Z-axis direction and the Y-axis direction. The direction orthogonal to the X axis direction is taken as the X axis direction. The directions around the X axis, the Y axis, and the Z axis are the θX direction, the θY direction, and the θZ direction.

照明光学系ILは、例えば、起高圧水銀ランプ等を含む光源と、光源から射出された光束を集光する楕円鏡と、楕円鏡により集光された光束を拡大しかつ平行光束化するコンデンサレンズと、コンデンサレンズからの平行光束のうちマスクMへの照射光として使用しない部分をカットして所定面積の照明領域を定義するためにマスクMと共役な位置に配置された制限スリット板と、制限スリット板からの光束を反射させてマスクMにスリット状照明光束を照射するミラーと含みうる。   The illumination optical system IL includes, for example, a light source including a high pressure mercury lamp and the like, an elliptical mirror that condenses the light emitted from the light source, and a condenser lens that expands the light collected by the elliptical mirror and converts it into a parallel light A limiting slit plate disposed at a position conjugate with the mask M in order to cut a portion of the parallel light flux from the condenser lens that is not used as irradiation light to the mask M and define an illumination area having a predetermined area; A mirror that reflects the light beam from the slit plate and irradiates the mask M with the slit-shaped illumination light beam can be included.

照明光学系ILが発生する露光光ELとしては、例えば、水銀ランプから射出される紫外域の輝線(g線、h線、i線)の他に、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の遠紫外光(DUV光)や、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)及びFレーザ光(波長157nm)等の真空紫外光(VUV光)などが用いられうる。照明光学系ILは、所謂ケーラー照明系として構成されうる。 The exposure light EL generated by the illumination optical system IL is, for example, a far-field such as KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) in addition to the ultraviolet emission lines (g-line, h-line, i-line) emitted from the mercury lamp. Ultraviolet light (DUV light), vacuum ultraviolet light (VUV light) such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and F 2 laser light (wavelength 157 nm) can be used. The illumination optical system IL can be configured as a so-called Koehler illumination system.

マスクステージMSTは、照明光学系ILに対してマスクMを走査駆動するように構成され、Y軸方向(走査方向)に長いストロークを有し、走査方向に直交するX軸方向に適当なストロークを有する。マスクステージMSTは、マスクMを保持するための吸着部40を有する。吸着部40は、不図示のバキューム装置に接続されており、マスクMは、吸着部40により真空吸着されて保持される。マスクステージ駆動部MSTDは、マスクステージMSTをX軸方向及びY軸方向に駆動する。マスクステージ駆動部MSTDは、主制御系により制御されうる。   The mask stage MST is configured to scan the mask M with respect to the illumination optical system IL, has a long stroke in the Y-axis direction (scanning direction), and an appropriate stroke in the X-axis direction orthogonal to the scanning direction. Have. The mask stage MST has a suction unit 40 for holding the mask M. The suction unit 40 is connected to a vacuum device (not shown), and the mask M is vacuum-sucked and held by the suction unit 40. The mask stage drive unit MSTD drives the mask stage MST in the X axis direction and the Y axis direction. The mask stage driving unit MSTD can be controlled by the main control system.

図1に示すように、マスクステージMST上のX軸方向及びY軸方向のそれぞれの端縁には直交する方向に移動鏡32a、32bが設けられている。移動鏡32aに対向するように、レーザー干渉計Mx1が配置され、移動鏡32bに対向するように複数個(この来施形態では2個)のレーザー干歩計My1、My2が配置されている。レーザー干渉計My1、My2は、移動鏡32bにレーザー光を照射して、レーザー干渉計My1、My2と移動鏡32bとの距離を検出する。レーザー干渉計My1、My2の検出結果は主制御系に出力され、主制御系はレーザー干渉計My1、My2の検出結果に基づいてマスクステージMSTのY軸方向における位置、及びZ軸まわりの回転量を演算する。また、レーザー干渉計Mx1は、移動鏡32aにレーザー光を照射して、レーザー干渉計Mx1と移動鏡32aとの距離を検出する。レーザー干渉計Mx1の検出結果は主制御系に出力され、主制御系は、レーザー干渉計Mx1の検出結果に基づいてマスクステージMSTのX軸方向における位置を求める。主制御系は、レーザー干渉計Mx1、Mx2、及びMy1の出力からマスクステージMSTの位置(姿勢)をモニタしつつマスクステージ駆動部MSTDを制御することでマスクステージMSTを所望の位置(姿勢)に設定する。   As shown in FIG. 1, movable mirrors 32a and 32b are provided in directions orthogonal to each end edge in the X-axis direction and the Y-axis direction on the mask stage MST. A laser interferometer Mx1 is arranged so as to face the moving mirror 32a, and a plurality (two in this embodiment) of laser pedometers My1 and My2 are arranged so as to face the moving mirror 32b. The laser interferometers My1 and My2 irradiate the movable mirror 32b with laser light, and detect the distance between the laser interferometers My1 and My2 and the movable mirror 32b. The detection results of the laser interferometers My1 and My2 are output to the main control system, and the main control system determines the position of the mask stage MST in the Y-axis direction and the amount of rotation about the Z-axis based on the detection results of the laser interferometers My1 and My2. Is calculated. The laser interferometer Mx1 irradiates the movable mirror 32a with laser light, and detects the distance between the laser interferometer Mx1 and the movable mirror 32a. The detection result of the laser interferometer Mx1 is output to the main control system, and the main control system obtains the position of the mask stage MST in the X-axis direction based on the detection result of the laser interferometer Mx1. The main control system controls the mask stage drive unit MSTD while monitoring the position (posture) of the mask stage MST from the outputs of the laser interferometers Mx1, Mx2, and My1, thereby bringing the mask stage MST to a desired position (posture). Set.

マスクMを透過した露光光ELは、投影光学系PLに入射する。投影光学系PLは、マスクMの照明領域に存在するパターンの像を感光基板P上に形成する。図2に示すように、投影光学系PLは、例えば、台形ミラー52、凸面鏡53及び凹面鏡54を介してマスクMのパターンの像を感光基板P上に形成しうる。感光基板P上への投影光学系PLの投影領域は、所定形状(例えば、円弧形状)に設定される。   The exposure light EL that has passed through the mask M enters the projection optical system PL. The projection optical system PL forms an image of a pattern existing in the illumination area of the mask M on the photosensitive substrate P. As shown in FIG. 2, the projection optical system PL can form an image of the pattern of the mask M on the photosensitive substrate P via, for example, a trapezoidal mirror 52, a convex mirror 53, and a concave mirror 54. The projection area of the projection optical system PL onto the photosensitive substrate P is set to a predetermined shape (for example, an arc shape).

感光基板Pを駆動する基板ステージPSTは、感光基板Pを保持する基板ホルダをする。基板ステージPSTは、マスクステージMSTと同様に、Y軸方向(走査方向)に走査用のストロークを有し、走査方向に直交するX軸方向にステップ移動用のストロークとを有する。更に、基板ステージPSTは、Z軸方向、及びθX、θY、θZ方向にも移動可能に構成されている。基板ステージ駆動部PSTDは、基板ステージPSTをX軸方向及びY軸方向に駆動する。基板ステージ駆動部PSTDは、主制御系により制御される。   The substrate stage PST for driving the photosensitive substrate P serves as a substrate holder for holding the photosensitive substrate P. Similar to mask stage MST, substrate stage PST has a scanning stroke in the Y-axis direction (scanning direction) and a stroke for step movement in the X-axis direction orthogonal to the scanning direction. Further, the substrate stage PST is configured to be movable in the Z-axis direction and the θX, θY, and θZ directions. The substrate stage drive unit PSTD drives the substrate stage PST in the X axis direction and the Y axis direction. The substrate stage drive unit PSTD is controlled by the main control system.

図1に示すように、基板ステージPST上のY軸方向及びX軸方向のそれぞれの端縁には直交する方向に移動鏡33a、33bが設置されている。X軸方向に延在する移動鏡33aに対向するように、複数(例えば、3個)のレーザー干渉計Pxl、Px2、Px3が配置されている。また、Y軸方向に延在する移動鏡33bに対向するように、複数(例えば、2個)のレーザー干渉計Pyl、Py2が配置されている。複数のレーザー干渉計Pxl〜Px3は、Y軸方向に沿って等間隔に配置されている。レーザー干渉計Pyl、Py2は、移動鏡33bにレーザー光を照射して、レーザー干渉計Pyl、Py2と移動鏡33bとの距離を検出する。レーザー干渉計Pyl、Py2の検出結果は主制御系に出力され、主制御系はレーザー干渉計Pyl、Py2の検出結果に基づいて基板ステージPSTのY軸方向における位置、及びZ軸まわりの回転量を求める。また、レーザー干渉計Pxl〜Px3は移動鏡33aにレーザー光を照射して、レーザー干渉計Pxl〜Px3と移動鏡33aとの距離を検出する。ここで、基板ステージPSTは、Y軸方向に走査用の長いストロークを有するので、基板ステージPSTの位置に応じてレーザー干渉計Pxl〜Px3が切り替えられうる。レーザー干渉計Pxl〜Px3の検出結果は主制御系に出力され、主制御系はレーザー干渉計Pxl〜Px3それぞれの検出結果に基づいて基板ステージPSTのX軸力向における位置を求める。主制御系は、レーザー干渉計Pyl、Py2、及びPxl〜Px3の出力から基板ステージPSTの位置(姿勢)をモニタし基板ステージ駆動部PSTDを制御することで基板ステージPSTを所望の位置(姿勢)に設定する。   As shown in FIG. 1, movable mirrors 33a and 33b are installed in the directions orthogonal to the respective end edges in the Y-axis direction and X-axis direction on the substrate stage PST. A plurality of (for example, three) laser interferometers Pxl, Px2, and Px3 are arranged so as to face the movable mirror 33a extending in the X-axis direction. A plurality of (for example, two) laser interferometers Pyl and Py2 are arranged so as to face the movable mirror 33b extending in the Y-axis direction. The plurality of laser interferometers Pxl to Px3 are arranged at equal intervals along the Y-axis direction. The laser interferometers Pyl and Py2 irradiate the moving mirror 33b with laser light, and detect the distance between the laser interferometers Pyl and Py2 and the moving mirror 33b. The detection results of the laser interferometers Pyl and Py2 are output to the main control system, and the main control system determines the position of the substrate stage PST in the Y-axis direction and the amount of rotation about the Z-axis based on the detection results of the laser interferometers Pyl and Py2. Ask for. The laser interferometers Pxl to Px3 irradiate the moving mirror 33a with laser light to detect the distance between the laser interferometers Pxl to Px3 and the moving mirror 33a. Here, since the substrate stage PST has a long scanning stroke in the Y-axis direction, the laser interferometers Pxl to Px3 can be switched according to the position of the substrate stage PST. The detection results of the laser interferometers Pxl to Px3 are output to the main control system, and the main control system obtains the position of the substrate stage PST in the X-axis force direction based on the detection results of the laser interferometers Pxl to Px3. The main control system monitors the position (posture) of the substrate stage PST from the outputs of the laser interferometers Pyl, Py2, and Pxl to Px3, and controls the substrate stage drive unit PSTD, thereby moving the substrate stage PST to a desired position (posture). Set to.

マスクステージ駆動部MSTD及び基板ステージ駆動部PSTDは、主制御系により制御され、マスクステージMST、基板ステージPSTは、それぞれ、マスクステージ駆動部MSTD、基板ステージ駆動部PSTDによって駆動される。主制御系は、マスクステージMST及び基板ステージPSTの位置をモニタしながら両駆動部PSTD、MSTDを制御することによりマスクMと感光基板Pとを投影光学系PLに対して任意の走査速度(同期移動速度)でX軸方向に同期駆動する。   The mask stage drive unit MSTD and the substrate stage drive unit PSTD are controlled by the main control system, and the mask stage MST and the substrate stage PST are driven by the mask stage drive unit MSTD and the substrate stage drive unit PSTD, respectively. The main control system controls the driving units PSTD and MSTD while monitoring the positions of the mask stage MST and the substrate stage PST, thereby moving the mask M and the photosensitive substrate P to an arbitrary scanning speed (synchronized with respect to the projection optical system PL). Drives synchronously in the X-axis direction at the moving speed).

なお、この明細書では、液晶表示デバイスの製造に好適な露光装置の構成例を示しているが、この露光装置は、半導体チップや薄膜磁気ヘッド等の製造に使用することもできる。また、本発明を半導体チップや薄膜磁気ヘッド等の製造に好適な露光装置に適用することができることは当業者にとって自明である。また、投影光学系は、等倍系であっても、縮小系であっても、拡大系であってもよい。投影光学系は、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合には、石英や蛍石などの遠紫外線を透過する硝材で構成することが好ましく、Fレーザーを用いる場合には、反射屈折系または屈折系の光学系として構成されることが好ましい。基板ステージPSTやマスクステージMSTの駆動装置としてリニアモータを用いる場合は、例えば、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンスカを用いた磁気浮上型を採用することができる。ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもよいし、ガイドを設けないガイドレスタイブでもよい。ステージの駆動装置として平面モータを用いる場合は、磁石ユニットと電機子ユニットのいずれか一方をステージ側に配置し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの定盤(ベース)側に配置すればよい。基板ステージPSTの移動により発生する反カは、特開平8−166475号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がすことができる。マスクステージMSTの移動により発生する反カは、特開平8−330224号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がすことができる。 In this specification, a configuration example of an exposure apparatus suitable for manufacturing a liquid crystal display device is shown, but the exposure apparatus can also be used for manufacturing a semiconductor chip, a thin film magnetic head, and the like. It is obvious to those skilled in the art that the present invention can be applied to an exposure apparatus suitable for manufacturing a semiconductor chip, a thin film magnetic head or the like. The projection optical system may be an equal magnification system, a reduction system, or an enlargement system. Projection optics, in the case of using the far ultraviolet rays such as an excimer laser is preferably consist of glass material which transmits far ultraviolet rays such as quartz and fluorite, in the case of using the F 2 laser, catadioptric or refractive It is preferable that the optical system is configured. When a linear motor is used as the driving device for the substrate stage PST and the mask stage MST, for example, an air levitation type using an air bearing and a magnetic levitation type using Lorentz force or reactance can be employed. The stage may be of a type that moves along a guide, or may be a guideless type without a guide. When a flat motor is used as a stage driving device, either the magnet unit or the armature unit is arranged on the stage side, and the other of the magnet unit and the armature unit is arranged on the surface plate (base) side of the stage. Good. The warp generated by the movement of the substrate stage PST can be released mechanically to the floor (ground) using a frame member as described in JP-A-8-166475. The warpage generated by the movement of the mask stage MST can be released mechanically to the floor (ground) using a frame member as described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-330224.

図3に、マスクの撓み計測装置60が示されている。撓み計測装置60は、例えばマスクMの上方に配置され、マスクMの上面又は下面のZ軸方向の位置を計測する。マスクM上に配置される撓み制御ユニット(空間定義部材)1は、マスクMに対向して配置される光透過部材3を含む。撓み計測装置60は、例えばレーザー変位計を含むことができ、測定光が光透過部材3を透過することによりマスクMの撓みを計測することができる。撓み計測装置60は、マスクMの下方に配置されて、マスクMの撓みを下方から計測してもよい。図5に示すように、撓み計測装置60の計測結果は、演算装置CLに提供される。演算装置CLは、提供された計測結果に基づいて、マスクMの撓みを補正するための圧力指令値を演算し、その圧力指令値を圧力制御装置PRCに提供する。圧力制御装置PRCは、提供される圧力指令値に基づいて撓み制御空間Sの圧力を制御する。   FIG. 3 shows a mask deflection measuring device 60. The deflection measuring device 60 is disposed, for example, above the mask M, and measures the position of the upper surface or the lower surface of the mask M in the Z-axis direction. The deflection control unit (space defining member) 1 disposed on the mask M includes a light transmission member 3 disposed to face the mask M. The deflection measuring device 60 can include, for example, a laser displacement meter, and can measure the deflection of the mask M when the measurement light passes through the light transmitting member 3. The deflection measuring device 60 may be arranged below the mask M and measure the deflection of the mask M from below. As shown in FIG. 5, the measurement result of the deflection measuring device 60 is provided to the arithmetic device CL. The computing device CL computes a pressure command value for correcting the deflection of the mask M based on the provided measurement result, and provides the pressure command value to the pressure control device PRC. The pressure control device PRC controls the pressure in the deflection control space S based on the provided pressure command value.

マスクMの撓み量は、撓み制御空間S内の圧力に依存する。したがって、マスクMの撓み量を撓み制御空間S内の圧力によって制御することができる。例えば、マスクMの材質を石英(比重2.2)厚さを10mmとすれば、マスクMの自重によってマスクMに作用する圧力(自重圧力)は、2.2g・f/cm = 2.2×10Paである。すなわち、マスクMに作用する自重圧力は、大気圧(1atm=1.013×10Pa)の0.2%である。この場合、マスクMに作用する自重圧力を打ち消して、マスクMの撓みを高精度な走査露光が可能な程度に矯正するためには、撓み制御空間Sの圧力制御を約−2.2×10Pa(ゲージ圧)にする必要がある。また、圧力制御は、撓み制御空間Sの圧力変動が圧力制御の目標値の±数Pa以内に収まる精度で実施することが好ましい。 The amount of deflection of the mask M depends on the pressure in the deflection control space S. Therefore, the deflection amount of the mask M can be controlled by the pressure in the deflection control space S. For example, if the material of the mask M is quartz (specific gravity 2.2) and the thickness is 10 mm, the pressure acting on the mask M by its own weight (self-weight pressure) is 2.2 g · f / cm 2 = 2. 2 × 10 2 Pa. That is, the self-weight pressure acting on the mask M is 0.2% of the atmospheric pressure (1 atm = 1.03 × 10 5 Pa). In this case, in order to cancel the self-weight pressure acting on the mask M and correct the deflection of the mask M to such an extent that high-accuracy scanning exposure is possible, the pressure control of the deflection control space S is about −2.2 × 10. It is necessary to make it 2 Pa (gauge pressure). In addition, it is preferable that the pressure control is performed with an accuracy such that the pressure fluctuation in the deflection control space S is within ± several Pa of the target value of the pressure control.

撓み制御ユニット1を上記のようにマスクMの上方に配置する場合において、自重圧力によるマスクMの撓みを補正するためには、撓み制御空間S内の圧力を大気圧(或いは、周辺環境の圧力)に対して負圧にする必要がある。一方、撓み制御ユニット1をマスクMの下方に配置する場合には、自重圧力によるマスクMの撓みを補正するためには、圧力制御空間S内の圧力を大気圧(或いは、周辺環境の圧力)に対して陽圧にする必要がある。この実施形態では、撓み制御ユニット1をマスクMの上方に配置する構成例を中心として説明するが、本発明は、撓み制御ユニット1をマスクMの下方に配置する実施形式をも含みことができ、このような実施形式においては、撓み制御空間S内を負圧にする構成に代えて、撓み制御空間S内を陽圧にする構成が採用される。   When the deflection control unit 1 is disposed above the mask M as described above, in order to correct the deflection of the mask M due to its own pressure, the pressure in the deflection control space S is set to atmospheric pressure (or the pressure of the surrounding environment). ) Must be negative. On the other hand, when the deflection control unit 1 is disposed below the mask M, the pressure in the pressure control space S is set to atmospheric pressure (or the pressure of the surrounding environment) in order to correct the deflection of the mask M due to its own pressure. It is necessary to make positive pressure against. In this embodiment, the configuration example in which the deflection control unit 1 is disposed above the mask M will be mainly described. However, the present invention may include an embodiment in which the deflection control unit 1 is disposed below the mask M. In such an embodiment, a configuration in which the inside of the bending control space S is set to a positive pressure is adopted instead of the configuration in which the inside of the bending control space S is set to a negative pressure.

次に、図4及び図5を参照しながら、マスクMの面を境界とする撓み制御空間Sを定義するための撓み制御ユニット(空間定義部材)1について説明する。図4には、マスクステージMSTのほか、それによって保持されたマスクM及び撓み制御ユニット1の概略構成が示されている。図5には、撓み制御空間Sの圧力を制御することによりマスクMの撓みを補正する撓み補正システム或いは圧力制御システムの概略構成が示されている。   Next, a deflection control unit (space definition member) 1 for defining a deflection control space S with the surface of the mask M as a boundary will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows a schematic configuration of the mask M held by the mask stage MST and the deflection control unit 1 in addition to the mask stage MST. FIG. 5 shows a schematic configuration of a deflection correction system or a pressure control system that corrects the deflection of the mask M by controlling the pressure in the deflection control space S.

撓み制御ユニット1は、マスクMに対向する光透過板3と枠2とを含んで構成されうる。枠2は、典型的には、光透過板3の外周端に沿うように光透過板3とマスクMとの間に配置されうる。撓み制御ユニット1は、枠2がマスクMに接触又は近接するように配置されうる。撓み制御ユニット1は、マスクMから取り外し可能な方法でマスクMに固定されてもよいし、マスクM上に載せ置かれてもよいし、マスクMに接触又は近接するように保持機構によって保持されてもよい。マスクMは、典型的には矩形であり、これに応じて光透過板3及び枠2も、典型的には矩形とされうる。   The deflection control unit 1 can be configured to include a light transmission plate 3 and a frame 2 facing the mask M. The frame 2 can be typically disposed between the light transmission plate 3 and the mask M so as to follow the outer peripheral edge of the light transmission plate 3. The deflection control unit 1 can be arranged such that the frame 2 is in contact with or close to the mask M. The deflection control unit 1 may be fixed to the mask M by a method removable from the mask M, may be placed on the mask M, and is held by a holding mechanism so as to contact or approach the mask M. May be. The mask M is typically rectangular, and accordingly, the light transmission plate 3 and the frame 2 can also be typically rectangular.

撓み制御ユニット1がマスクMに接触又は近接するように配置されることによって、撓み制御ユニット1の光透過板3及び枠2並びにマスクMによって撓み制御空間Sが定義される。   By arranging the deflection control unit 1 in contact with or close to the mask M, the deflection control space S is defined by the light transmission plate 3 and the frame 2 of the deflection control unit 1 and the mask M.

撓み制御ユニット1は、マスクステージMST側の接続部6と接続するための接続部4、及び、撓み制御空間SとマスクステージMST側の接続部6に設けられた流路6aとを連通させる流路5を更に含みうる。マスクステージMST側の接続部6は、典型的にはマスクステージMST上に配置される。なお、接続部4、6、又は、それに接続されるチューブやケーブルが照明領域内に配置される場合には、それらに露光光が当たらないように遮光板(例えば、金属製)を設けることが好ましい。   The deflection control unit 1 is a flow that connects the connection part 4 for connection with the connection part 6 on the mask stage MST side, and the flow path 6a provided in the connection part 6 on the mask stage MST side. A path 5 may further be included. The connection part 6 on the mask stage MST side is typically arranged on the mask stage MST. In addition, when the connection parts 4 and 6 or the tube or cable connected to it are arrange | positioned in an illumination area, a light-shielding plate (for example, metal) may be provided so that exposure light may not hit them. preferable.

枠3は、マスクMに対して傷を与え難い樹脂、例えばポリカーボネートで構成されうる。ポリカーボネートは、脱ガスが少なく、良好な仕上げ面が得られる部材である。光透過板3は、例えば、ガラス板等のような露光光ELを透過する材料で構成される。枠2と光透過板3とは、ネジ、接着剤等の種々の固定方法によって固定されうる。撓み制御ユニット1の所定部、例えば、光透過板3の上部には、マスクローダー(操作機構)MLにより保持される1又は複数個の把手部9が設けられうる。図3に示す構成例では、Y軸に沿った対向する2つの辺に、それぞれ2個の把手部9が設けられている。   The frame 3 can be made of a resin that hardly damages the mask M, such as polycarbonate. Polycarbonate is a member that produces a good finished surface with less degassing. The light transmission plate 3 is made of a material that transmits the exposure light EL, such as a glass plate. The frame 2 and the light transmission plate 3 can be fixed by various fixing methods such as screws and adhesives. One or a plurality of grip portions 9 held by a mask loader (operation mechanism) ML can be provided on a predetermined portion of the deflection control unit 1, for example, an upper portion of the light transmission plate 3. In the configuration example shown in FIG. 3, two grip portions 9 are provided on two opposing sides along the Y axis.

撓み制御ユニット1のマスクMに対向する面とマスクMとの間の全部又は一部には、接触部材(インターフェース部材)7が設けられることが好ましい。撓み制御ユニット1とマスクMとの間の全部又は一部に接触部材7を配置することにより、撓み制御空間Sと外部空間との間における気体の移動を可能にしつつその移動量を制限することができる。接触部材7は、撓み制御ユニット1に接合されてもよいし、マスクMに接合されてもよい。   It is preferable that a contact member (interface member) 7 is provided on all or part of the surface of the deflection control unit 1 facing the mask M and the mask M. By disposing the contact member 7 between all or part of the deflection control unit 1 and the mask M, the movement amount is limited while allowing the gas to move between the deflection control space S and the external space. Can do. The contact member 7 may be bonded to the deflection control unit 1 or may be bonded to the mask M.

撓み制御空間Sと外部空間との間における気体の移動は、露光時に撓み制御空間Sの気体の温度上昇に起因するマスクMや撓み制御ユニット1の熱膨張、変形、溶解等を防止する。例えば、外部空間から撓み制御空間S内への気体の連続的な流入は、撓み制御空間Sの冷却、或いは温度変動の抑制、に効果的である。ここで、撓み制御空間Sと外部空間との間における気体の移動量が多すぎると、撓み制御空間Sの圧力制御を困難にし、これによりマスクMの撓み矯正を困難にする。そこで、接触部7の構成材料としては、高い柔軟性により所要のシール機能を提供するゴムが有用である。更に、露光装置においては、シロキサン等の脱ガスは好ましくないので、ゴムの中でも、発泡フッ素ゴムが有用である。発砲フッ素ゴムは、フッ素ゴムであるのでシロキサンが発生しない点、発泡体であるので柔軟性を有する点、独立発泡なので密閉性に優れている点において、有用な材料である。   The movement of the gas between the deflection control space S and the external space prevents thermal expansion, deformation, dissolution, etc. of the mask M and the deflection control unit 1 due to the temperature rise of the gas in the deflection control space S during exposure. For example, the continuous inflow of gas from the external space into the deflection control space S is effective for cooling the deflection control space S or suppressing temperature fluctuations. Here, if the amount of movement of the gas between the deflection control space S and the external space is too large, it becomes difficult to control the pressure of the deflection control space S, thereby making it difficult to correct the deflection of the mask M. Therefore, as a constituent material of the contact portion 7, rubber that provides a required sealing function with high flexibility is useful. Furthermore, since degassing of siloxane or the like is not preferable in the exposure apparatus, foamed fluororubber is useful among the rubbers. Foamed fluororubber is a useful material because it is a fluororubber and does not generate siloxane, it is a foam and has flexibility, and it is an independent foam and therefore has excellent sealing properties.

接触部材7はまた、マスクステージMSTが駆動されることによるマスクMの走査移動により発生しうる撓み制御ユニット1とマスクMとの相対的ずれの抑制にも寄与しうる。接触部材7は、撓み制御ユニット1の重量と、マスクステージMSTの想定される駆動プロファイル(例えば、加速度、速度)とによって決定されうる所要の摩擦力を提供する摩擦係数を有するように構成材料や表面仕上げが決定されうる。例えば、接触部材7は、高い摩擦力を提供するとともに脱ガスが少ない合成ゴム等により構成されることが好ましい。   The contact member 7 can also contribute to the suppression of the relative displacement between the deflection control unit 1 and the mask M that can be generated by the scanning movement of the mask M when the mask stage MST is driven. The contact member 7 has a friction coefficient that provides a required frictional force that can be determined by the weight of the deflection control unit 1 and the assumed driving profile (eg, acceleration, speed) of the mask stage MST. The surface finish can be determined. For example, the contact member 7 is preferably made of a synthetic rubber or the like that provides a high frictional force and has low outgassing.

枠2について更に説明する。枠2を厚くすると、それに比例して撓み制御空間Sの体積が大きくなる。これは、撓み制御空間Sの圧力制御精度を低下させうる。一方、枠2を薄くすると、例えば、必要以上に撓み制御空間Sに負圧を加えた場合に、光透過板3とマスクMとが接触しうる。したがって、マスクMの自重による撓み量、光透過板3の撓み量等を考慮して枠2の厚さを決定する必要がある。   The frame 2 will be further described. When the frame 2 is thickened, the volume of the deflection control space S increases in proportion thereto. This can reduce the pressure control accuracy of the deflection control space S. On the other hand, when the frame 2 is thinned, for example, when a negative pressure is applied to the deflection control space S more than necessary, the light transmission plate 3 and the mask M can come into contact with each other. Therefore, it is necessary to determine the thickness of the frame 2 in consideration of the amount of bending due to the weight of the mask M, the amount of bending of the light transmission plate 3, and the like.

枠2と光透過板3とは、前述のように種々の方法によって接続されうるが、保守作業の容易さの観点において、ネジ等の締結具による方法のように、枠と光透過板3との分離が容易な方法が好ましい。ここで、枠3及び光透過板3の各インターフェース面の面加工精度を十分に高くすることにより、ネジ等の締結具による接続方法によっても十分に高いシール機能を得ることができる。枠2と光透過板3との間には、必要に応じてシール材を介在させてもよい。   The frame 2 and the light transmission plate 3 can be connected by various methods as described above. From the viewpoint of ease of maintenance work, the frame and the light transmission plate 3 can be connected to each other like a method using a fastener such as a screw. It is preferable to use a method that allows easy separation. Here, by sufficiently increasing the surface processing accuracy of each interface surface of the frame 3 and the light transmission plate 3, a sufficiently high sealing function can be obtained even by a connection method using a fastener such as a screw. A sealing material may be interposed between the frame 2 and the light transmission plate 3 as necessary.

図4及び図5に例示的に示すように、マスクステージMSTに配置された接続部6には、流路10a、11aを介して、それぞれサーボバルブ10、差圧センサ(圧力センサ)11が接続されている。サーボバルブ10及び差圧センサ11は、マスクステージMSTに配置されてもよいし、マスクステージMSTとほぼ一定の位置関係を維持しながらマスクステージMSTとともに移動する実装ステージに配置されてもよい。   As illustrated in FIGS. 4 and 5, the servo valve 10 and the differential pressure sensor (pressure sensor) 11 are connected to the connection portion 6 disposed on the mask stage MST via the flow paths 10a and 11a, respectively. Has been. The servo valve 10 and the differential pressure sensor 11 may be disposed on the mask stage MST, or may be disposed on a mounting stage that moves with the mask stage MST while maintaining a substantially constant positional relationship with the mask stage MST.

図4及び図5に示す構成例では、サーボバルブ10及び差圧センサ11は、マスクステージMSTに配置されている。サーボバルブ10は、2つのポートを有し、1つのポートは流路10aを介して接続部6の流路6a(更には、流路5を介して撓み制御空間S)に連通し、もう1つのポートは流路10gを通して中継部C1のガスポートに連通している。また、サーボバルブ10と中継部C1との間には、サーボバルブ10を駆動するための電気信号ライン10eが配線されている。差圧センサ11は、2つのポートを有し、1つのポートは、流路11aを介して接続部6の流路6a(更には、流路5を介して撓み制御空間S)に連通し、もう1つのポートは、周辺環境(撓み制御空間Sの外部空間であり典型的には大気)に連通している。すなわち、差圧センサ11の出力は、撓み制御空間Sと周辺環境との差圧を提供する。この差圧は、マスクMの自重によりマスクMに発生する撓みをキャンセルするためにマスクMに作用している圧力差である。差圧センサ11の出力信号は、電気信号ライン11eを介して中継器C1に提供される。   In the configuration example shown in FIGS. 4 and 5, the servo valve 10 and the differential pressure sensor 11 are arranged on the mask stage MST. The servo valve 10 has two ports, and one port communicates with the flow path 6a of the connecting portion 6 via the flow path 10a (further, the deflection control space S via the flow path 5). The two ports communicate with the gas port of the relay section C1 through the flow path 10g. Further, an electric signal line 10e for driving the servo valve 10 is wired between the servo valve 10 and the relay portion C1. The differential pressure sensor 11 has two ports, and one port communicates with the flow path 6a of the connecting portion 6 via the flow path 11a (further, the deflection control space S via the flow path 5). The other port communicates with the surrounding environment (external space of the deflection control space S and typically the atmosphere). That is, the output of the differential pressure sensor 11 provides a differential pressure between the deflection control space S and the surrounding environment. This differential pressure is a pressure difference acting on the mask M in order to cancel the flexure generated in the mask M due to its own weight. The output signal of the differential pressure sensor 11 is provided to the repeater C1 via the electric signal line 11e.

中継器C1は、マスクステージMST又は実装ステージに配置され、遠隔制御部Fに配置された中継器C2に対して、フレキシブルチューブ12g及びフレキシブルケーブル12eを介して接続されている。典型的には、中継器C2を有する遠隔制御部Fは、露光装置における固定された部分に設置されうるが、中継器C1を有するマスクステージMST又は実装ステージは、マスクステージMSTとともに移動する。そのため、中継器C1、C2間は、柔軟性を有する電気的及び機械的な接続材料によって接続されている。サーボバルブ10の1つのポートに接続された流路10gは、中継器C12、フレキシブルチューブ12g、中継器C2を介してバッファタンク13に連通している。サーボバルブ10の開度が大きくされると、サーボバルブ10を通じて撓み制御空間Sから流路10g、中継器C12、フレキシブルチューブ12g、中継器C2を介してバッファタンク13に吸引される気体の量が増加し、逆に、サーボバルブ10の開度が小さくされると、サーボバルブ10を通じて撓み制御空間Sから流路10g、中継器C12、フレキシブルチューブ12g、中継器C2を介してバッファタンク13に吸引される気体の量が減少する。サーボバルブ10を駆動するための電気信号は、電気信号ライン10e2、中継器C2、フレキシブルケーブル12e、中継器C1、電気信号ライン10eを介して圧力制御装置PRCからサーボバルブ10に提供される。差圧センサ11の出力信号は、電気信号ライン11e、中継器C1、フレキシブルケーブル12e、中継器C2、電気信号ライン11e2を介して差圧センサ11から圧力制御装置PRCに提供される。   The repeater C1 is disposed on the mask stage MST or the mounting stage, and is connected to the repeater C2 disposed on the remote control unit F via a flexible tube 12g and a flexible cable 12e. Typically, the remote control unit F having the repeater C2 can be installed in a fixed part of the exposure apparatus, but the mask stage MST or mounting stage having the repeater C1 moves together with the mask stage MST. Therefore, the relays C1 and C2 are connected by a flexible electrical and mechanical connection material. The flow path 10g connected to one port of the servo valve 10 communicates with the buffer tank 13 via the relay C12, the flexible tube 12g, and the relay C2. When the opening of the servo valve 10 is increased, the amount of gas sucked into the buffer tank 13 from the deflection control space S through the flow path 10g, the relay C12, the flexible tube 12g, and the relay C2 through the servo valve 10 is increased. On the contrary, when the opening degree of the servo valve 10 is decreased, the servo valve 10 is sucked from the deflection control space S to the buffer tank 13 through the flow path 10g, the relay C12, the flexible tube 12g, and the relay C2. The amount of gas produced is reduced. An electric signal for driving the servo valve 10 is provided from the pressure control device PRC to the servo valve 10 via the electric signal line 10e2, the relay C2, the flexible cable 12e, the relay C1, and the electric signal line 10e. The output signal of the differential pressure sensor 11 is provided from the differential pressure sensor 11 to the pressure controller PRC via the electrical signal line 11e, the relay C1, the flexible cable 12e, the relay C2, and the electrical signal line 11e2.

ここで、フレキシブルチューブは、その一端がその他端に対して相対的に移動することが可能な部品であって流路を構成する部品の一例である。また、フレキシブルケーブルは、その一端がその他端に対して相対的に移動することが可能な部品であって電気信号を伝送可能な部品の一例である。この明細書では、中継器C1、C2間を接続するフレキシブルチューブ及びそれに構成される流路、並びに、フレキシブルケーブル及びそれによって構成される信号ラインに代表されるインターフェースをフレキシブルインターフェース(12)と呼ぶ。   Here, the flexible tube is an example of a part that can move relative to the other end of the flexible tube and that constitutes the flow path. A flexible cable is an example of a component that can move relative to the other end of one end and can transmit an electrical signal. In this specification, the interface represented by the flexible tube which connects between the repeaters C1 and C2, the flow path formed therein, the flexible cable and the signal line formed thereby is referred to as a flexible interface (12).

圧力制御装置PRCは、フレキシブルインターフェース12を通して提供される差圧センサ11の出力信号により示される差圧が、予め設定されている目標差圧になるようにサーボバルブ10の駆動信号を発生し、その駆動信号をフレキシブルインターフェース12を通してサーボバルブ10に提供する。すなわち、圧力制御装置PRCは、撓み制御空間Sとその外部空間との差圧が目標差圧に一致するように、撓み制御空間Sとその外部空間との差圧をフィードバック制御する。ここで、サーボバルブ10の駆動信号は、例えば、サーボバルブ10の開度を制御するための信号、又は、サーボバルブ10の開閉を間欠的に制御するための信号とすることができる。前記の目標差圧は、マスクMの撓みを補正するために必要な撓み制御空間Sとその外部空間との差圧であり、例えば、マスクMのサイズや厚さ等に基づいて決定されうる。   The pressure control device PRC generates a drive signal for the servo valve 10 so that the differential pressure indicated by the output signal of the differential pressure sensor 11 provided through the flexible interface 12 becomes a preset target differential pressure. A drive signal is provided to the servo valve 10 through the flexible interface 12. That is, the pressure control device PRC feedback-controls the differential pressure between the deflection control space S and the external space so that the differential pressure between the deflection control space S and the external space matches the target differential pressure. Here, the drive signal of the servo valve 10 can be, for example, a signal for controlling the opening degree of the servo valve 10 or a signal for intermittently controlling opening and closing of the servo valve 10. The target differential pressure is a differential pressure between the deflection control space S necessary for correcting the deflection of the mask M and its external space, and can be determined based on, for example, the size and thickness of the mask M.

図5に示す構成例は、マスクMと枠との間を通じて撓み制御空間S内に外部気体が流入することを前提としており、そのため、撓み制御空間S内の圧力を高めるために撓み制御空間Sに気体を強制的に送り込む機構は有していない。しかしながら、撓み制御空間S内に気体を強制的に送り込む機構を設けることも有用であり、この場合、給気用サーボバルブを含む圧力制御システムを別途設けて、給気サーボバルブを差圧センサ11の出力に基づいて圧力制御装置PRCが制御すればよい。給気用サーボバルブは、前述の排気用サーボバルブ10と同様に、マスクステージMST又は実装ステージに配置されることが好ましく、給気用サーボバルブはフレキシブルインターフェース12を通じて圧力制御装置PRCによって制御されうる。また、給気用サーボバルブに加圧気体を供給する供給するための給気用バッファタンクは、遠隔制御部Fに設けることが好ましい。給気用バッファタンクには、圧力源に接続された加圧ライン(圧力制御ライン)が接続される。   The configuration example shown in FIG. 5 is based on the premise that external gas flows into the deflection control space S through the space between the mask M and the frame. Therefore, in order to increase the pressure in the deflection control space S, the deflection control space S is used. It does not have a mechanism for forcibly sending gas into the tube. However, it is also useful to provide a mechanism for forcibly sending gas into the deflection control space S. In this case, a pressure control system including a supply servo valve is separately provided, and the supply servo valve is used as the differential pressure sensor 11. The pressure control device PRC may be controlled based on the output. The air supply servo valve is preferably arranged on the mask stage MST or the mounting stage in the same manner as the exhaust servo valve 10 described above, and the air supply servo valve can be controlled by the pressure controller PRC through the flexible interface 12. . In addition, it is preferable that the remote control unit F be provided with an air supply buffer tank for supplying pressurized gas to the air supply servo valve. A pressurization line (pressure control line) connected to a pressure source is connected to the air supply buffer tank.

可動部であるマスクステージMSTを駆動する際の負荷は、特に走査型露光装置においては、可能な限り小さいことが好ましい。したがって、圧力制御装置PRCやバッファタンク13は、遠隔操作部Fに設けることが好ましい。しかしながら、差圧センサ11及びサーボバルブ10は、マスクステージMSTと一定の位置関係を維持しながら移動することが好ましいので、マスクステージMST又はそれとほぼ一定関係を維持しながら移動する実装ステージに配置されることが好ましい。仮に、差圧センサ11及びサーボバルブ10を、マスクステージMSTに対して相対的に移動する部分(例えば、露光装置のフレーム等)に配置すると、差圧センサ11及びサーボバルブ10と撓み制御空間Sとをフレキシブルチューブ等の柔軟性を有し変形可能な部材で接続する必要がある。このような部材は、マスクステージMの移動に伴って変形し、更に場合によっては振動し、当然に、差圧センサ11による計測値が変動するとともにサーボバルブ11の撓み制御空間S側の圧力も変動する。   It is preferable that the load when driving the mask stage MST, which is a movable part, be as small as possible, particularly in a scanning exposure apparatus. Therefore, the pressure control device PRC and the buffer tank 13 are preferably provided in the remote operation unit F. However, since it is preferable that the differential pressure sensor 11 and the servo valve 10 move while maintaining a certain positional relationship with the mask stage MST, the differential pressure sensor 11 and the servo valve 10 are arranged on the mask stage MST or a mounting stage that moves while maintaining a substantially constant relationship therewith. It is preferable. If the differential pressure sensor 11 and the servo valve 10 are arranged in a portion that moves relative to the mask stage MST (for example, a frame of an exposure apparatus), the differential pressure sensor 11 and the servo valve 10 and the deflection control space S are arranged. Need to be connected by a deformable member having flexibility such as a flexible tube. Such a member is deformed with the movement of the mask stage M, and further vibrates depending on the case. Naturally, the measured value by the differential pressure sensor 11 fluctuates and the pressure on the deflection control space S side of the servo valve 11 also changes. fluctuate.

バッファタンク13は、不図示の減圧ライン等の圧力制御ラインに接続される。バッファタンク13は、撓み制御空間Sの圧力制御の安定性及び追従性の向上に寄与する。例えば、減圧源又は減圧ラインの圧力に急激な変動や規則的な変動が存在する場合に、バッファタンク13は、そのような変動を緩和し、ほぼ一定圧力を維持する。これにより、撓み制御空間Sの圧力変動は、例えば目標値(目標差圧)±数Pa以内に抑えられうる。また、フレキシブルチューブ12g等で構成される排気用管路を更に減圧ラインに接続する構成では、管路抵抗が大きくなる。したがって、バッファタンク13を備えない場合には、マスクMがマスクステージMSTに搬送されて撓み制御空間Sの圧力制御を開始してから撓み制御空間Sの圧力が目標値に到達するまでに長時間を要する。バッファタンク13を備えることにより、露光装置と減圧源との間に配管された減圧ラインの管路抵抗の影響を受け難くし、スループットを向上させることができる。   The buffer tank 13 is connected to a pressure control line such as a decompression line (not shown). The buffer tank 13 contributes to the improvement of the stability and followability of the pressure control of the deflection control space S. For example, when there is an abrupt variation or regular variation in the pressure of the decompression source or the decompression line, the buffer tank 13 reduces such variation and maintains a substantially constant pressure. Thereby, the pressure fluctuation of the deflection control space S can be suppressed within a target value (target differential pressure) ± several Pa, for example. Further, in the configuration in which the exhaust pipe constituted by the flexible tube 12g or the like is further connected to the decompression line, the pipe resistance increases. Therefore, when the buffer tank 13 is not provided, it takes a long time from when the mask M is transported to the mask stage MST to start the pressure control of the deflection control space S until the pressure of the deflection control space S reaches the target value. Cost. By providing the buffer tank 13, it is difficult to be affected by the pipe line resistance of the decompression line piped between the exposure apparatus and the decompression source, and the throughput can be improved.

差圧センサ11をマスクステージMST又はそれとほぼ一定の位置関係を維持しながら移動する実装ステージに配置した構成において、特にマスクステージMSTの静止時のほか移動時にも撓み制御空間Sの圧力を制御する場合には、差圧センサ11の移動による差圧センサ11の計測誤差を低減することが重要である。ここで、マスクステージMSTの移動にともなって差圧センサ11の周辺に気体の流れが生じると、差圧センサ11の周辺環境の圧力が変動し、これが差圧センサ11の計測誤差を引き起こす。最も単純な例を挙げると、差圧センサ11の周辺に気体の流れが存在すると、差圧センサ11の周囲の圧力は、ベルヌーイの定理により大気圧より低くなる。更に、実際の系では、より複雑な気体の流れが生じ、差圧センサ11の周囲の圧力は、大気圧より低くなったり、逆に高くなったりしうる。   In the configuration in which the differential pressure sensor 11 is disposed on the mask stage MST or a mounting stage that moves while maintaining a substantially constant positional relationship with the mask stage MST, the pressure in the deflection control space S is controlled especially when the mask stage MST is moved in addition to being stationary. In this case, it is important to reduce the measurement error of the differential pressure sensor 11 due to the movement of the differential pressure sensor 11. Here, when a gas flow is generated around the differential pressure sensor 11 as the mask stage MST moves, the pressure in the surrounding environment of the differential pressure sensor 11 fluctuates, which causes a measurement error of the differential pressure sensor 11. In the simplest example, when there is a gas flow around the differential pressure sensor 11, the pressure around the differential pressure sensor 11 becomes lower than the atmospheric pressure by Bernoulli's theorem. Furthermore, in an actual system, a more complicated gas flow occurs, and the pressure around the differential pressure sensor 11 can be lower than atmospheric pressure or vice versa.

そこで、差圧センサ11(特に、外部環境に連通したポート)の周囲を取り囲む囲包部11bを設けることが好ましい。更に、囲包部11bには、囲包部11b内の圧力を外部環境と一致させるための開口部11cを設けることが好ましい。開口部11cを有する囲包部11bは、例えば、百葉箱のような構造にすることができる。しかしながら、差圧センサ11の移動又は周辺に存在しうる気体の流れに起因する差圧センサ11の計測誤差をより完全に排除するためには、開口部11cを必要に応じて閉塞することが可能な構成が好ましい。例えば、囲包部11cは、開口部11cを閉塞するための閉塞部材11eと、閉塞部材11eを圧力制御装置PRC等からの指令に応じて駆動するアクチュエータ11dとを備えることが好ましい。閉塞部材11e及びアクチュエータ11dを含む機構は、例えば、電磁弁又は電磁シャッタとして構成されうる。   Therefore, it is preferable to provide an enclosure portion 11b that surrounds the periphery of the differential pressure sensor 11 (particularly, a port communicating with the external environment). Furthermore, it is preferable to provide the opening part 11c for making the pressure in the enclosure part 11b correspond with an external environment in the enclosure part 11b. The surrounding part 11b which has the opening part 11c can be made into a structure like a 100-leaf box, for example. However, in order to eliminate the measurement error of the differential pressure sensor 11 due to the movement of the differential pressure sensor 11 or the gas flow that may exist in the vicinity, the opening 11c can be closed as necessary. Is preferable. For example, the enclosure portion 11c preferably includes a closing member 11e for closing the opening portion 11c, and an actuator 11d that drives the closing member 11e in response to a command from the pressure control device PRC or the like. The mechanism including the closing member 11e and the actuator 11d can be configured as an electromagnetic valve or an electromagnetic shutter, for example.

典型的には、閉塞部材11eは、マスクステージMST(結果として、差圧センサ11)の移動開始の直前に開口部11cを閉塞し、移動終了後に開口部11cを開口させるようにアクチュエータ11dによって駆動されうる。或いは、閉塞部材11eは、露光開始の直前に開口部11cを閉塞し、露光終了後に開口部11cを開口させるようにアクチュエータ11dによって駆動されうる。このような制御によれば、マスクステージMSTの移動時或いは露光時においても、差圧センサ11の外部環境の気体の流れの影響を受けることなく、撓み制御空間Sの圧力を制御しマスクMの撓みを補正或いは矯正することができる。また、マスクステージMSTの移動は、マスクM及び撓み制御ユニット1の変形を引き起こし、これが更に撓み制御空間Sの圧力変動を引き起こしうるが、マスクステージMSTが移動している時にも差圧センサ11の出力信号に基づいて撓み制御空間Sの圧力を制御することにより、マスクMの撓みを補正或いは矯正することができる。   Typically, the closing member 11e is driven by the actuator 11d so as to close the opening 11c immediately before the start of the movement of the mask stage MST (as a result, the differential pressure sensor 11) and to open the opening 11c after the end of the movement. Can be done. Alternatively, the closing member 11e can be driven by the actuator 11d so as to close the opening 11c immediately before the start of exposure and to open the opening 11c after the exposure ends. According to such control, even when the mask stage MST is moved or exposed, the pressure in the deflection control space S is controlled without being affected by the gas flow in the external environment of the differential pressure sensor 11, and the mask M The deflection can be corrected or corrected. Further, the movement of the mask stage MST causes deformation of the mask M and the deflection control unit 1, which may further cause pressure fluctuations in the deflection control space S, but the differential pressure sensor 11 is also moved when the mask stage MST is moving. By controlling the pressure in the deflection control space S based on the output signal, the deflection of the mask M can be corrected or corrected.

次に、上記の露光装置によりマスクMのパターンを感光基板Pに転写する方法を説明する。ここでは、マスクMは、図6に示すように、自重により下方に凸になるように撓んでいるものとする。撓み制御ユニット1が付されたマスクMがマスクステージMSTに保持され、感光基板Pが基板ステージPST上に保持されると、主制御系は、アライメント処理の後に走査露光を開始する。図6に示す例では、マスクMのパターン形成面は、破線で示す理想位置(ベストフォーカスが得られる位置)Zrに対して−Z側(下方側)に撓んでいる。撓み測定装置60の出力に基づいて演算装置CLで演算されたマスクMの撓み量に関する情報は、圧力制御装置PRCに提供される。圧力制御装置PRCは、演算装置CLから提供された撓み量に関する情報に基づいて、マスクMの撓みが補正されるようにフレキシブルインターフェース12を通じて撓み制御空間Sの圧力を制御する。図6に示す例では、圧力制御装置PRCは、露光位置EXにおけるマスクMのパターン形成面と理想位置Zrとが一致するようにサーボバルブ10の開度を大きくして、撓み制御空間Sの圧力を低下させる。   Next, a method for transferring the pattern of the mask M onto the photosensitive substrate P using the above exposure apparatus will be described. Here, it is assumed that the mask M is bent so as to protrude downward due to its own weight, as shown in FIG. When the mask M to which the deflection control unit 1 is attached is held on the mask stage MST and the photosensitive substrate P is held on the substrate stage PST, the main control system starts scanning exposure after the alignment processing. In the example shown in FIG. 6, the pattern formation surface of the mask M is bent toward the −Z side (downward side) with respect to the ideal position (position where the best focus is obtained) Zr indicated by the broken line. Information on the amount of deflection of the mask M calculated by the calculation device CL based on the output of the deflection measuring device 60 is provided to the pressure control device PRC. The pressure control device PRC controls the pressure of the deflection control space S through the flexible interface 12 so that the deflection of the mask M is corrected based on the information regarding the deflection amount provided from the arithmetic device CL. In the example shown in FIG. 6, the pressure controller PRC increases the opening of the servo valve 10 so that the pattern formation surface of the mask M at the exposure position EX and the ideal position Zr coincide with each other, and the pressure in the deflection control space S Reduce.

撓み制御空間Sの圧力目標値は、例えば、マスクMの厚み情報に基づいて暫定的な圧力目標値を決定した後に、暫定目標圧力値に従って圧力制御装置PRCによって撓み制御空間Sの圧力を制御しマスクMの撓みを補正した状態でマスクステージMSTを走査駆動し、その際の撓み量を撓み計測装置60によってモニタし、撓み量の平均値が0になるように(すなわち、マスクMのパターン形成面が理想位置Zrと一致するように)、最終的な圧力目標値を決定するという手順で決定されうる。或いは、撓み制御空間Sの圧力目標値は、走査露光時にマスクMの撓み量を撓み計測装置60によって計測しながら、その計測結果に基づいて、撓みが補正されるように(すなわち、マスクMのパターン形成面が理想位置Zrと一致するように)、動的に変更されてもよい。このようにマスクステージMSTの移動中におけるマスクMの撓み量を計測する場合、撓み計測装置60は、マスクMが露光光で照明される照明領域の近傍におけるマスクMの撓みを測定するように配置されることが好ましい。   The pressure target value in the deflection control space S is determined by, for example, determining the provisional pressure target value based on the thickness information of the mask M, and then controlling the pressure in the deflection control space S by the pressure controller PRC according to the provisional target pressure value. The mask stage MST is scanned and driven with the deflection of the mask M corrected, and the deflection amount at that time is monitored by the deflection measuring device 60 so that the average value of the deflection amount becomes 0 (that is, the pattern formation of the mask M). The final pressure target value can be determined by a procedure such that the surface coincides with the ideal position Zr). Alternatively, the pressure target value in the deflection control space S is adjusted so that the deflection is corrected based on the measurement result while measuring the deflection amount of the mask M by the deflection measuring device 60 at the time of scanning exposure (that is, the mask M). It may be dynamically changed so that the pattern forming surface coincides with the ideal position Zr). When measuring the amount of deflection of the mask M during the movement of the mask stage MST in this way, the deflection measuring device 60 is arranged to measure the deflection of the mask M in the vicinity of the illumination area where the mask M is illuminated with the exposure light. It is preferred that

撓み計測装置60による計測結果を使用する代わりに、メモリMRY(図5参照)に予め複数のマスクのそれぞれについて自重等による撓みを補正するための圧力指令値を格納しておいてもよい。この場合、圧力制御装置PRCは、使用するマスクMについての撓みを補正するための圧力指令値をメモリMRYから読み出して、その圧力指令値に基づいて撓み制御空間Sの圧力を制御することができる。或いは、メモリMRYには、複数のマスクのそれぞれについて自重等による撓み量を示す情報を格納しておいてもよい。この場合は、使用するマスクMについての撓み量を演算器CLがメモリMRYから読み出して、マスクMの撓みを補正するための圧力指令値を演算し、その圧力指令値を圧力制御装置PRCに提供する。更に、撓み計測装置60による計測結果(撓み量)とメモリMRYに格納されている撓み量との双方を利用して、両者を比較することにより、撓みの異常の有無を判定してもよい。或いは、メモリMRYにマスクMのサイズ及び厚さと撓みを補正するための圧力目標値との関係を予め格納しておき、例えばマスクMをマスクステージMSTにロードする際にマスクMのサイズ及び厚さを計測し、又は、マスクMのID等に基づいてこれらの情報を取得し、マスクMのサイズ及び厚さに対応する圧力目標値をメモリMRYから取得して、その圧力目標値にしたがってマスクMの撓みを補正してもよい。或いは、露光のために使用され、その際に圧力目標値が決定されたマスクについては、その圧力目標値をメモリMRYに格納しておき、次にそのマスクを使用する際にその圧力目標値をメモリMRYから読み出してもよい。   Instead of using the measurement result by the deflection measuring device 60, a pressure command value for correcting the deflection due to its own weight or the like for each of the plurality of masks may be stored in the memory MRY (see FIG. 5). In this case, the pressure control device PRC can read out a pressure command value for correcting the deflection of the mask M to be used from the memory MRY and control the pressure in the deflection control space S based on the pressure command value. . Alternatively, the memory MRY may store information indicating the amount of deflection due to its own weight for each of the plurality of masks. In this case, the calculator CL reads the deflection amount for the mask M to be used from the memory MRY, calculates a pressure command value for correcting the deflection of the mask M, and provides the pressure command value to the pressure controller PRC. To do. Furthermore, by using both of the measurement result (deflection amount) by the deflection measuring device 60 and the deflection amount stored in the memory MRY, the presence / absence of the deflection may be determined by comparing the both. Alternatively, the relationship between the size and thickness of the mask M and the pressure target value for correcting the deflection is stored in advance in the memory MRY. For example, when the mask M is loaded on the mask stage MST, the size and thickness of the mask M are stored. Or obtaining these information based on the ID of the mask M, etc., obtaining a pressure target value corresponding to the size and thickness of the mask M from the memory MRY, and according to the pressure target value, the mask M May be corrected. Alternatively, for a mask that is used for exposure and whose pressure target value is determined at that time, the pressure target value is stored in the memory MRY, and when the mask is used next, the pressure target value is stored. You may read from memory MRY.

上記の実施形態では、撓み制御空間Sの圧力を制御することによりマスクMの撓みを矯正するが、例えば、マスクMが上方に凸になるように積極的に撓ませるなど、マスクMを任意形状に制御するために撓み制御空間Sの圧力を制御してもよい。これにより、感光基板P上に投影されるパターン像のディストーション等を制御することができる。   In the above-described embodiment, the deflection of the mask M is corrected by controlling the pressure in the deflection control space S. For example, the mask M is arbitrarily bent such that the mask M is positively bent upward. The pressure in the deflection control space S may be controlled in order to control it. Thereby, the distortion of the pattern image projected on the photosensitive substrate P can be controlled.

露光が終了してマスクMが不要になったら、マスクMは、マスクストッカーに戻されうる。この際に、マスクM及び撓み制御ユニット1は、共に搬送されてもよいし、別個に搬送されてもよい。マスクM及び撓み制御ユニット1の搬送或いは操作は、マスクローダー(操作機構)MLによってなされうる。マスクローダーMLは、図7(a)に示すように、撓み制御ユニット1のみを搬送することもできるし、図7(b)に示すように、マスクMに撓み制御ユニット1が載った状態でマスクM及び撓み制御ユニット1を搬送することもできる。更に、マスクローダーMLは、マスクMのみを単独で搬送することができるように構成されてもよい。   When the exposure is completed and the mask M is no longer needed, the mask M can be returned to the mask stocker. At this time, the mask M and the deflection control unit 1 may be transported together or may be transported separately. The mask M and the deflection control unit 1 can be conveyed or operated by a mask loader (operation mechanism) ML. The mask loader ML can carry only the deflection control unit 1 as shown in FIG. 7 (a), or in a state where the deflection control unit 1 is placed on the mask M as shown in FIG. 7 (b). The mask M and the deflection control unit 1 can also be transported. Furthermore, the mask loader ML may be configured to be able to carry only the mask M alone.

マスクMは、マスクM上に予め撓み制御ユニット1が配置された状態でマスクステージMSTに搬送されてもよいし、マスクMがマスクステージMSTに搬送された後にマスクM上に撓み制御ユニット1が配置されてもよい。   The mask M may be transported to the mask stage MST in a state where the deflection control unit 1 is arranged on the mask M in advance, or after the mask M is transported to the mask stage MST, the deflection control unit 1 is placed on the mask M. It may be arranged.

マスクMと撓み制御ユニット1とは、連結具或いは連結機構によって機械的に連結されてもよいが、この場合、マスクMと撓み制御ユニット1とを連結し又はそれを解除するための操作が必要になる。また、マスクM及び撓み制御ユニット1は、一般には、互いに重なり合った状態で操作されれば十分である。そこで、この実施形態では、マスクMと撓み制御ユニット1とを連結具或いは連結機構によって連結することなく操作する。ただし、搬送時や走査露光時にマスクMと撓み制御ユニット1とが互いに位置ずれすることを防止するために、図8に例示的に示すように、ストッパー等の係合部8をマスクM及び/又は撓み制御ユニット1に設けることが好ましい。   The mask M and the deflection control unit 1 may be mechanically coupled by a coupling tool or a coupling mechanism, but in this case, an operation for coupling or releasing the mask M and the deflection control unit 1 is required. become. Further, it is generally sufficient that the mask M and the deflection control unit 1 are operated in a state where they overlap each other. Therefore, in this embodiment, the mask M and the deflection control unit 1 are operated without being connected by a connecting tool or a connecting mechanism. However, in order to prevent the mask M and the deflection control unit 1 from being displaced from each other during conveyance or scanning exposure, as shown in FIG. Alternatively, it is preferably provided in the deflection control unit 1.

この実施形態の露光装置は、サイズ等が異なる複数種類のマスクMを取り扱うことができ、また、そのため、サイズ等が異なる複数種類の撓み制御ユニット1を取り扱うことができる。マスクMや撓み制御ユニット1は、後述のように、ストッカー内に収容されうる。マスクステージMST上において、撓み制御ユニット1の接続部4とマスクステージMSTに配置された接続部6とが接続される。   The exposure apparatus of this embodiment can handle a plurality of types of masks M having different sizes and the like, and can therefore handle a plurality of types of deflection control units 1 having different sizes and the like. The mask M and the deflection control unit 1 can be accommodated in the stocker as will be described later. On mask stage MST, connection part 4 of deflection control unit 1 and connection part 6 arranged on mask stage MST are connected.

図8に例示的に示すように、マスクMは、その周辺部分において接触部材7に接触し又は接合されている。したがって、マスクMの周辺部は、撓み制御空間Sが露出していないため、撓み制御空間Sの圧力制御によって形状を制御することができない。より具体的には、撓み制御空間Sを外部環境に対して負圧にしてマスクMに対して上方に圧力を与えようとしても、圧力は、撓み制御空間Sに露出している領域Sのみに加わり、撓み制御空間Sに露出していない領域Sには加わらない。したがって、撓み制御空間Sを負圧にすることによって領域Sに加わる自重をキャンセルすることはできるが、領域Sに加わる自重のキャンセルはできない。したがって、マスクMの周辺部の撓みを補正するために、領域Sを下方から支持する必要がある。図8に示すように、マスクMのサイズがマスクステージMSTのマスクホルダ40hのサイズに適合している場合には、マスクMの周辺部は、4辺についてマスクホルダ40hによって支持される。しかしながら、図9に示すように、マスクMのY方向のサイズが小さく、マスクMの2辺(Y方向に平行な辺)のみがマスクステージMSTのマスクホルダ(吸着部40)によって支持される場合には、他の2辺(X方向に平行な辺)にはマスクMの自重のみが作用することになり、撓みが発生しうる。そこで、マスクMの周辺部のうちマスクホルダ(吸着部40)によって支持されない部分の全体又は一部(例えば、中央部)を支持機構14によって支持することが好ましい。支持機構14は、マスクの支持が不要な場合には、自動で退避位置に移動することが好ましい。更に、撓み制御ユニット1は、マスクホルダ(吸着部40)によって支持されない部分を補強するための補強梁15を備えることが好ましい。 As exemplarily shown in FIG. 8, the mask M is in contact with or bonded to the contact member 7 in the peripheral portion thereof. Therefore, since the deflection control space S is not exposed, the shape of the peripheral portion of the mask M cannot be controlled by the pressure control of the deflection control space S. More specifically, even if the deflection control space S is set to a negative pressure with respect to the external environment and an upward pressure is applied to the mask M, the pressure is only in the region S 1 exposed in the deflection control space S. to join, not applied to the area S 2 that is not exposed to bending control space S. Therefore, although it is possible to cancel the weight applied to the area S 1 by the negative pressure deflection control space S, not be canceled in its own weight applied to the area S 2. Therefore, in order to correct the deflection of the peripheral portion of the mask M, it is necessary to support the area S 2 from below. As shown in FIG. 8, when the size of the mask M matches the size of the mask holder 40h of the mask stage MST, the peripheral portion of the mask M is supported by the mask holder 40h on the four sides. However, as shown in FIG. 9, the size of the mask M in the Y direction is small, and only two sides of the mask M (sides parallel to the Y direction) are supported by the mask holder (suction portion 40) of the mask stage MST. In other words, only the weight of the mask M acts on the other two sides (sides parallel to the X direction), and bending may occur. Therefore, it is preferable that the support mechanism 14 supports the whole or a part (for example, the central portion) of the peripheral portion of the mask M that is not supported by the mask holder (suction portion 40). The support mechanism 14 preferably automatically moves to the retracted position when mask support is unnecessary. Furthermore, it is preferable that the deflection control unit 1 includes a reinforcing beam 15 for reinforcing a portion that is not supported by the mask holder (suction portion 40).

次に、図10〜図13を参照しながらマスクMの交換機構及び交換方法について説明する。この実施形態のマスク交換機構は、前述のマスクローダーMLのほか、マスクバッファBF及びマスク操作ロボット(第2操作機構)MXを含む。マスクローダーMLは、例えば、マスクMを水平1軸方向(X方向)に移動させる第1駆動機構ML−Xと、マスクMを垂直方向(Z方向)に移動させる第2駆動機構ML−Yを含む2軸の駆動機構で構成されうるが、3軸以上の駆動機構で構成されてもよい。図10に示すように、マスクステージMSTにマスクM及び撓み補正ユニット1が配置され、それらを使って露光処理が実行されているときに、マスク操作ロボットMXによって、次に使用すべきマスクMが所定位置に準備される。このように露光処理の実行中に次の使用すべきマスクMを準備することによって、マスク交換に伴うスループットの低下を抑えることができる。露光処理が終了すると、図11に示すように、マスクローダーMLによって、マスクステージMST上のマスクM及び撓み制御ユニット1をマスクバッファBF上に搬送し、マスクバッファBFに一時的に保持させる。次いで、図12に示すように、マスクローダーMLによってマスクバッファBF上の撓み制御ユニット1をマスク操作ロボットMXによって所定位置に準備されているマスクMの上に搬送する。これにより、マスクMとその撓みを制御するための撓み制御ユニット1の組が準備される。次いで、マスク操作ロボットMXによって保持されているマスクM及び撓み制御ユニット1をマスクローダーMLによってマスクステージMSTに搬送する。その後、マスクバッファBF上に残っているマスクMは、マスクローダーMLによってマスク操作ロボットMXに渡される。マスク操作ロボットMXは、受け取ったマスクMが次に使用すべきマスクである場合には、そのままそのマスクMを保持し続け、次に使用すべきマスクではない場合にはマスクストッカーに戻し、更に次に使用すべきマスクをマスクストッカーから取り出す。   Next, the mask M replacement mechanism and replacement method will be described with reference to FIGS. The mask exchange mechanism of this embodiment includes a mask buffer BF and a mask operation robot (second operation mechanism) MX in addition to the mask loader ML described above. The mask loader ML includes, for example, a first drive mechanism ML-X that moves the mask M in the horizontal one-axis direction (X direction) and a second drive mechanism ML-Y that moves the mask M in the vertical direction (Z direction). Although it may be configured with a two-axis drive mechanism including, it may be configured with a drive mechanism with three or more axes. As shown in FIG. 10, when the mask M and the deflection correction unit 1 are arranged on the mask stage MST and exposure processing is performed using them, the mask M to be used next is determined by the mask operation robot MX. Prepared in place. In this way, by preparing the next mask M to be used during the execution of the exposure process, it is possible to suppress a decrease in throughput due to mask replacement. When the exposure process is completed, as shown in FIG. 11, the mask M on the mask stage MST and the deflection control unit 1 are transported onto the mask buffer BF by the mask loader ML and temporarily held in the mask buffer BF. Next, as shown in FIG. 12, the deflection control unit 1 on the mask buffer BF is transferred onto the mask M prepared at a predetermined position by the mask operation robot MX by the mask loader ML. As a result, a set of the mask M and the deflection control unit 1 for controlling the deflection thereof is prepared. Next, the mask M and the deflection control unit 1 held by the mask operating robot MX are transferred to the mask stage MST by the mask loader ML. Thereafter, the mask M remaining on the mask buffer BF is transferred to the mask operation robot MX by the mask loader ML. When the received mask M is a mask to be used next, the mask operation robot MX keeps holding the mask M as it is, and when it is not the mask to be used next, returns to the mask stocker. Remove the mask to be used from the mask stocker.

図10〜図13に示す例は、露光処理に使用しているマスクMに付されている撓み制御ユニット1を次の露光処理に使用すべきマスクMにも適合していて、2つの露光処理において同一の撓み制御ユニット1を使用する例である。一方、使用すべきマスクの変更に伴って撓み制御ユニットも変更する必要がある場合には、露光処理が終了した後に、一対のマスクM及び撓み制御ユニット1をマスクローダーMLによってマスクバッファBF上に搬送し、次いで、マスク操作ロボットMXによって準備されている一対のマスクM及び撓み制御ユニット1をマスクローダーMLによってマスクステージMSTに搬送し、次いで、マスクバッファBF上の一対のマスクM及び撓み制御ユニット1をマスクローダーMLによってマスク操作ロボットMXに戻す。   In the example shown in FIGS. 10 to 13, the deflection control unit 1 attached to the mask M used for the exposure process is also adapted to the mask M to be used for the next exposure process. This is an example in which the same deflection control unit 1 is used. On the other hand, when it is necessary to change the deflection control unit in accordance with the change of the mask to be used, the pair of masks M and the deflection control unit 1 are placed on the mask buffer BF by the mask loader ML after the exposure process is completed. Next, the pair of masks M and the deflection control unit 1 prepared by the mask operation robot MX are transported to the mask stage MST by the mask loader ML, and then the pair of masks M and the deflection control unit on the mask buffer BF. 1 is returned to the mask operation robot MX by the mask loader ML.

次に、図14A〜図14Fを参照しながらマスク操作ロボットMXの動作を説明する。ストッカーSは、複数のマスクMを収容するマスク収納部SMと、複数の撓み制御ユニット1を収容するユニット収容部SCUと、マスクMに付されている防塵蓋MCをマスクMから分離するための作業領域AOPと、防塵蓋MCを操作するロボットOPとを含む。まず、図14A及び図14Bに順に示すように、マスク操作ロボットMXは、マスク収容部SMに収容されている防塵蓋MC付きのマスクMを取り出す。次いで、図14Cに示すように、マスク操作ロボットMXは、防塵蓋MC付きのマスクMを作業領域AOPに移動させ、ロボットOPによってマスクM上の防塵蓋MCをマスクMから分離させる。ロボットOPは、マスクMから分離した防塵蓋MCを作業領域AOPに配置されたテーブル上に置く。   Next, the operation of the mask operation robot MX will be described with reference to FIGS. 14A to 14F. The stocker S is for separating a mask storage unit SM for storing a plurality of masks M, a unit storage unit SCU for storing a plurality of deflection control units 1, and a dustproof cover MC attached to the mask M from the mask M. It includes a work area AOP and a robot OP that operates the dust-proof lid MC. First, as shown in FIG. 14A and FIG. 14B in order, the mask operation robot MX takes out the mask M with the dustproof lid MC accommodated in the mask accommodation unit SM. Next, as shown in FIG. 14C, the mask operation robot MX moves the mask M with the dust cover MC to the work area AOP, and separates the dust cover MC on the mask M from the mask M by the robot OP. The robot OP places the dust cover MC separated from the mask M on a table placed in the work area AOP.

次いで、図14Dに示すように、マスク操作ロボットMXは、マスクMをそれに適合した撓み制御ユニット1の下方に移動させる。この状態で、図14Eに示すように、該当する撓み制御ユニット1の支持が解除されて、その撓み制御ユニット1がマスクM上に載せられる。次いで、図14Fに示すように、マスク操作ロボットMXは、撓み制御ユニット1が付されたマスクMをストッカーSから取り出し、所定位置に配置する。この状態が図10に示す状態である。   Next, as shown in FIG. 14D, the mask operation robot MX moves the mask M below the deflection control unit 1 adapted to the mask M. In this state, as shown in FIG. 14E, the support of the corresponding deflection control unit 1 is released, and the deflection control unit 1 is placed on the mask M. Next, as shown in FIG. 14F, the mask operating robot MX takes out the mask M to which the deflection control unit 1 is attached from the stocker S and arranges it at a predetermined position. This state is shown in FIG.

ここでは、マスクMに防塵蓋MCが付されている例を示したが、マスクMがカセットに収容されている場合には、マスクMから防塵蓋MCを分離する代わりに、カセットの蓋を開いてカセットからマスクMを取り出せばよい。   Here, an example in which the dustproof lid MC is attached to the mask M is shown. However, when the mask M is accommodated in the cassette, the cassette lid is opened instead of separating the dustproof lid MC from the mask M. Then, the mask M may be taken out from the cassette.

以上のように、複数の撓み制御ユニット1のうち露光処理に使用すべきマスクMに適合した撓み制御ユニット1を当該マスクMに組み合わせるマスクローダー(操作機構)ML及びマスク操作ロボット(第2操作機構)を設けることにより、1つの露光装置EXにおいて、種々のマスクを使用することができる。また、マスクMとそれに適合した撓み制御ユニット1との組み合わせ(例えば、撓み制御ユニット1をマスクMに載せること)をストッカーSからマスクステージMSTへのマスクMの搬送途中で行う構成によれば、既存の露光装置の構成を変更することなく、多種のマスク(及び、それらに対応した撓み補正ユニット)を利用することができる。また、次に使用すべきマスクM及び撓み制御ユニット1をマスクステージMSTに搬送する前に組み合わせておくことにより、マスクの交換に伴うスループットの低下を抑えることができる。
撓み制御ユニット1に異物が付着していると、露光時に照度ムラを引き起こしうる。そこで、図15に例示的に示すように、露光装置には、異物を除去するためのクリーナを設けることが好ましい。図15に示す例では、マスク操作ロボットMXによって、撓み制御ユニット1、又は、マスクMを伴う撓み制御ユニット1がクリーナCに搬送される。クリーナCは、例えば、撓み制御ユニット1に付着した異物を検知する異物検知センサDSと、異物検知センサDSによって異物が検知された場合に異物を撓み制御ユニット1から除去する異物除去機構B、例えば、ブロアーを備えうる。
As described above, the mask loader (operation mechanism) ML and the mask operation robot (second operation mechanism) that combine the deflection control unit 1 suitable for the mask M to be used for the exposure process among the plurality of deflection control units 1 with the mask M. ), Various masks can be used in one exposure apparatus EX. Further, according to the configuration in which the combination of the mask M and the deflection control unit 1 adapted to the mask M (for example, placing the deflection control unit 1 on the mask M) is performed during the transfer of the mask M from the stocker S to the mask stage MST, Various masks (and deflection correction units corresponding to them) can be used without changing the configuration of an existing exposure apparatus. Further, by combining the mask M to be used next and the deflection control unit 1 before being transferred to the mask stage MST, it is possible to suppress a decrease in throughput due to mask replacement.
If foreign matter adheres to the deflection control unit 1, illuminance unevenness may be caused during exposure. Therefore, as illustrated in FIG. 15, it is preferable to provide the exposure apparatus with a cleaner for removing foreign matter. In the example shown in FIG. 15, the deflection control unit 1 or the deflection control unit 1 with the mask M is conveyed to the cleaner C by the mask operation robot MX. The cleaner C includes, for example, a foreign matter detection sensor DS that detects foreign matter attached to the deflection control unit 1 and a foreign matter removal mechanism B that removes the foreign matter from the deflection control unit 1 when the foreign matter detection sensor DS detects the foreign matter. Can be equipped with a blower.

次に、上記の露光装置を利用した液晶表示デバイス等のデバイスの製造プロセスを説明する。図16は、デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。ステップ1(設計)では、液晶表示デバイスや半導体デバイス等のデバイスの回路パターン等を設計する。ステップ2(マスク作製)では、設計した回路パターンに基づいてマスクを作製する。一方、ステップ3(基板製造)では、ガラスやシリコン等の材料を用いて基板を製造する。ステップ4(ウエハプロセス)は、前工程と呼ばれ、上記のマスクと基板を用いて、リソグラフィ技術によって基板上に実際のトランジスタ等の回路を形成する。次のステップ5(組み立て)は、後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製された基板を用いて液晶表示デバイスや半導体デバイス等のデバイスを組み立てる。ステップ6(検査)では、ステップ5で作製されたデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経てデバイスが完成し、これを出荷(ステップ7)する。   Next, a manufacturing process of a device such as a liquid crystal display device using the above exposure apparatus will be described. FIG. 16 is a diagram showing a flow of an entire device manufacturing process. In step 1 (design), a circuit pattern of a device such as a liquid crystal display device or a semiconductor device is designed. In step 2 (mask fabrication), a mask is fabricated based on the designed circuit pattern. On the other hand, in step 3 (substrate manufacture), a substrate is manufactured using a material such as glass or silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit such as a transistor is formed on the substrate by lithography using the mask and the substrate. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and a device such as a liquid crystal display device or a semiconductor device is assembled using the substrate produced in step 4. In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the device manufactured in step 5 are performed. The device is completed through these processes and shipped (step 7).

図17は、上記基板プロセスに適用されるリソグラフィ工程の詳細なフローを示す図である。基板に半導体層又は金属層又は絶縁層等を形成した後に、ステップ15(レジスト処理)では、基板に感光剤を塗布する。ステップ16(露光)では上記の露光装置によって回路パターンを感光基板に転写する。ステップ17(現像)では、回路パターンが転写された感光基板を現像処理する。ステップ18(エッチング)では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返すことによって、基板上にパターンを積相することができる。   FIG. 17 is a diagram showing a detailed flow of a lithography process applied to the substrate process. After forming a semiconductor layer, a metal layer, an insulating layer or the like on the substrate, in step 15 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the substrate. In step 16 (exposure), the circuit pattern is transferred onto the photosensitive substrate by the exposure apparatus described above. In step 17 (development), the photosensitive substrate to which the circuit pattern has been transferred is developed. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, the pattern can be phased on the substrate.

本発明の好適な実施形態の露光装置の概略構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a schematic configuration of an exposure apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好適な実施形態の露光装置の概略構成を示す側面図である。It is a side view which shows schematic structure of the exposure apparatus of suitable embodiment of this invention. 図1の一部を拡大した図である。It is the figure which expanded a part of FIG. 図1〜図3に示す露光装置のマスクステージ、並びに、マスク及び撓み補正機構の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the mask stage of the exposure apparatus shown in FIGS. 1-3, a mask, and a bending correction mechanism. 撓み制御空間の圧力を制御することによりマスクMの撓みを補正する撓み補正システム或いは圧力制御システムの概略構成が示されている。A schematic configuration of a deflection correction system or a pressure control system that corrects the deflection of the mask M by controlling the pressure in the deflection control space is shown. マスクの撓みを説明する図である。It is a figure explaining the bending of a mask. マスクローダーによるマスク、又は、マスク及び撓み制御ユニットの搬送を説明する図である。It is a figure explaining conveyance of a mask by a mask loader, or a mask and a deflection control unit. マスクに作用する力を説明する図である。It is a figure explaining the force which acts on a mask. 小サイズのマスクの保持方法を説明する図である。It is a figure explaining the holding method of a small size mask. マスクの交換機構及び交換方法について説明する図である。It is a figure explaining the replacement mechanism and replacement method of a mask. マスクの交換機構及び交換方法について説明する図である。It is a figure explaining the replacement mechanism and replacement method of a mask. マスクの交換機構及び交換方法について説明する図である。It is a figure explaining the replacement mechanism and replacement method of a mask. マスクの交換機構及び交換方法について説明する図である。It is a figure explaining the replacement mechanism and replacement method of a mask. マスク操作ロボットの動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of a mask operation robot. マスク操作ロボットの動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of a mask operation robot. マスク操作ロボットの動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of a mask operation robot. マスク操作ロボットの動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of a mask operation robot. マスク操作ロボットの動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of a mask operation robot. マスク操作ロボットの動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of a mask operation robot. 撓み制御ユニットを清浄化するシステムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the system which cleans a bending control unit. デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of the whole manufacturing process of a device. 基板プロセスに適用されるリソグラフィ工程の詳細なフローを示す図である。It is a figure which shows the detailed flow of the lithography process applied to a board | substrate process. 従来の投影露光装置の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the conventional projection exposure apparatus.

Claims (12)

マスクのパターンを基板に転写する露光装置であって、
前記マスクの面を境界とする空間を定義する空間定義部材とともに前記マスクを移動させるマスクステージと、
前記空間に連通したサーボバルブと、
前記サーボバルブを制御することにより前記空間の圧力を制御する圧力制御器と、
を備え、前記サーボバルブは、前記マスクステージに配置されていることを特徴とする露光装置。
An exposure apparatus for transferring a mask pattern onto a substrate,
A mask stage that moves the mask together with a space defining member that defines a space with the surface of the mask as a boundary;
A servo valve communicating with the space;
A pressure controller for controlling the pressure in the space by controlling the servo valve;
An exposure apparatus comprising: the servo valve disposed on the mask stage .
前記空間の圧力を検知する圧力センサを更に備え、
前記圧力制御器は、前記圧力センサの出力に基づいて前記サーボバルブを制御することを特徴とする請求項1記載の露光装置。
A pressure sensor for detecting the pressure in the space;
The exposure apparatus according to claim 1 , wherein the pressure controller controls the servo valve based on an output of the pressure sensor.
前記圧力センサは、前記マスクステージに配置されていることを特徴とする請求項に記載の露光装置。 The exposure apparatus according to claim 2 , wherein the pressure sensor is disposed on the mask stage. マスクのパターンを基板に転写する露光装置であって、An exposure apparatus for transferring a mask pattern onto a substrate,
前記マスクの面を境界とする空間を定義する空間定義部材とともに前記マスクを移動させるマスクステージと、A mask stage that moves the mask together with a space defining member that defines a space with the surface of the mask as a boundary;
前記空間に連通したサーボバルブと、A servo valve communicating with the space;
前記サーボバルブを制御することにより前記空間の圧力を制御する圧力制御器と、A pressure controller for controlling the pressure in the space by controlling the servo valve;
を備え、前記サーボバルブは、前記マスクステージと一定の位置関係を維持しながら移動する実装ステージに配置されていることを特徴とする露光装置。And the servo valve is arranged on a mounting stage that moves while maintaining a certain positional relationship with the mask stage.
前記空間の圧力を検知する圧力センサを更に備え、A pressure sensor for detecting the pressure in the space;
前記圧力制御器は、前記圧力センサの出力に基づいて前記サーボバルブを制御することを特徴とする請求項4に記載の露光装置。The exposure apparatus according to claim 4, wherein the pressure controller controls the servo valve based on an output of the pressure sensor.
前記圧力センサは、前記マスクステージまたは前記実装ステージに配置されていることを特徴とする請求項5に記載の露光装置。   6. The exposure apparatus according to claim 5, wherein the pressure sensor is disposed on the mask stage or the mounting stage. 前記サーボバルブを通じて前記空間から気体を吸引するバッファタンクを備えることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の露光装置。  The exposure apparatus according to claim 1, further comprising a buffer tank that sucks gas from the space through the servo valve. 前記マスクの撓みを計測する計測器を更に備え、
前記圧力制御器は、前記計測器の出力に基づいて前記空間の圧力を制御することを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載の露光装置。
A measuring instrument for measuring the deflection of the mask;
Wherein the pressure controller, an exposure apparatus according to any one of claims 1 to 7, characterized in that to control the pressure of the space on the basis of an output of the instrument.
前記空間定義部材は前記マスクの上方に配置され、前記圧力制御ラインは減圧ラインであることを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載の露光装置。 The space defined member is disposed above the mask, the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the pressure control line is vacuum line. 前記マスクと前記空間定義部材とは、発泡フッ素ゴム製の部材を介して接触し、前記マスクは、石英で構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載の露光装置。 And the mask and the spatial definition member is in contact via the foamed fluorocarbon rubber member, the mask is in any one of claims 1 to 9, characterized in that it is made of quartz The exposure apparatus described. 前記空間と外部空間との間で制限された量の気体が移動するように前記マスクと前記空間定義部材とのインターフェース部が構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の露光装置。 Any of claims 1 to 10, wherein the interface portion of the mask and the space defined member is configured gas limited amount between said space and the external space are moved 2. The exposure apparatus according to item 1. デバイス製造方法であって、
請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載の露光装置を使用して基板にマスクのパターンを転写する工程と、
パターンが転写された基板を現像処理する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
A device manufacturing method comprising:
Transferring the mask pattern to the substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 11;
Developing the substrate to which the pattern has been transferred;
A device manufacturing method comprising:
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