JP5935294B2 - Proximity exposure apparatus and proximity exposure method - Google Patents

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

本発明は、近接露光装置及び近接露光方法に関し、より詳細には、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイの基板上にマスクのマスクパターンを露光転写する近接露光装置及び近接露光方法に関する。   The present invention relates to a proximity exposure apparatus and a proximity exposure method, and more particularly to a proximity exposure apparatus and a proximity exposure method for exposing and transferring a mask pattern of a mask onto a substrate of a large flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display. .

従来、フラットパネルディスプレイ装置のカラーフィルタ等のパネルを製造する装置として、近接露光装置、スキャン露光装置、投影露光装置、ミラープロジェクション、密着式露光装置などの種々の露光装置が考案されている。例えば、分割逐次近接露光装置では、基板より小さいマスクをマスクステージで保持すると共に基板をワークステージで保持して両者を近接して対向配置した後、ワークステージをマスクに対してステップ移動させて各ステップ毎にマスク側から基板にパターン露光用の光を照射することにより、マスクに描かれた複数のパターンを基板上に露光転写して、一枚の基板に複数のパネルを製作する。また、近接スキャン露光装置では、一定速度で搬送されている基板に対して、露光用の光をマスクを介して照射し、基板上にマスクのパターンを露光転写する。   Conventionally, various exposure apparatuses such as a proximity exposure apparatus, a scan exposure apparatus, a projection exposure apparatus, a mirror projection, and a contact type exposure apparatus have been devised as apparatuses for manufacturing a panel such as a color filter of a flat panel display apparatus. For example, in the division sequential proximity exposure apparatus, a mask smaller than the substrate is held on the mask stage and the substrate is held on the work stage. By irradiating the substrate with pattern exposure light from the mask side at each step, a plurality of patterns drawn on the mask are exposed and transferred onto the substrate, and a plurality of panels are manufactured on one substrate. In the proximity scan exposure apparatus, exposure light is irradiated onto a substrate being conveyed at a constant speed through a mask, and a mask pattern is exposed and transferred onto the substrate.

また、近接露光装置では、照明光学系として、光源の出力を高くするため、大型のランプを使用する代わりに、複数の光源を用いることが知られている(例えば、特許文献1〜4参照。)。   Further, in the proximity exposure apparatus, it is known to use a plurality of light sources instead of using a large lamp as an illumination optical system in order to increase the output of the light source (see, for example, Patent Documents 1 to 4). ).

特許文献1に記載の露光装置では、平面鏡の裏側に照度センサを配置して、光源の点灯、消灯を時間の経過に伴って変更しながら、照度を一定に保つことが記載されている。また、特許文献2に記載の光源装置では、複数光源を1つの照度センサで実測し、実照度と予め設定された適正照度とを比較することによって、実照度の過不足を判定することによって、照度が一定になるように各光源を制御している。   In the exposure apparatus described in Patent Document 1, it is described that an illuminance sensor is disposed on the back side of a plane mirror, and the illuminance is kept constant while changing the lighting and extinction of the light source over time. Moreover, in the light source device described in Patent Document 2, by measuring a plurality of light sources with one illuminance sensor and comparing the actual illuminance with a preset appropriate illuminance, Each light source is controlled so that the illuminance is constant.

また、特許文献3に記載の面光源制御装置では、露光面に相当する位置における各点光源の照度分布特性の傾向が類似するグループごとに予めグループ分けし、露光対象物の露光面に相当する位置における照度分布が均一となるような各点光源の発光レベルを、当該点光源が属するグループごとに決定する発光レベル決定手段を備え、この発光レベル決定手段は、同一のグループに属する点光源については、同一の発光レベルとなるように各光源を制御している。   In addition, in the surface light source control device described in Patent Document 3, a grouping is performed in advance for each group in which the tendency of the illuminance distribution characteristics of each point light source at a position corresponding to the exposure surface is similar, and this corresponds to the exposure surface of the exposure object. Emission level determination means for determining the emission level of each point light source for which the illuminance distribution at the position is uniform is determined for each group to which the point light source belongs, and this emission level determination means is for point light sources belonging to the same group Controls each light source so as to have the same light emission level.

また、特許文献4に記載の露光装置では、各光源に照度センサを設け、各照度センサの検出結果が決定したランプの照度の目標値となるように各電源をフィードバック制御するようにして、照度が一定になるように各光源を制御している。   In the exposure apparatus described in Patent Document 4, an illuminance sensor is provided for each light source, and each power source is feedback-controlled so that the detection result of each illuminance sensor becomes the determined target value of the illuminance of the lamp. Each light source is controlled so that becomes constant.

特開2010−256428号公報JP 2010-256428 A 特開2008−241877号公報JP 2008-241877 A 特開2006−344747号公報JP 2006-344747 A 特開2008−286971号公報JP 2008-286971 A

ところで、近接露光装置では、マスク開口と被露光基板との間の100μm程度のギャップは、マスクの自重撓みと基板の厚さ変動が存在するため、露光面の各位置で一定とはならない。このため、感光材料への光の当たり方に不均一が生じ、露光後のパターンのサイズにギャップ起因のばらつきが生じる。
また、液晶ディスプレイパネルのカラーフィルタやTFT基板の作成には、露光を複数回繰り返して重ね合わせが行われる。従って、要求解像度が高くなっていくと、重ね合わされる部分のサイズが小さくなっていき、サイズのばらつきが大きいと、うまく重ね合わせることができない。特許文献1〜4に記載の露光装置では、ギャップ分布を考慮して照度を制御することについての記載はない。
By the way, in the proximity exposure apparatus, the gap of about 100 μm between the mask opening and the substrate to be exposed does not become constant at each position on the exposure surface because of the self-weight deflection of the mask and the thickness variation of the substrate. For this reason, non-uniformity occurs in the way the light strikes the photosensitive material, and variations due to the gap occur in the size of the pattern after exposure.
In addition, for the production of a color filter or a TFT substrate of a liquid crystal display panel, the exposure is repeated a plurality of times to perform superposition. Therefore, as the required resolution becomes higher, the size of the overlapped portion becomes smaller, and when the size variation is large, it is not possible to superimpose well. In the exposure apparatuses described in Patent Documents 1 to 4, there is no description about controlling the illuminance in consideration of the gap distribution.

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の光源部の照度をそれぞれ制御することで、ギャップ分布による露光面での照度のばらつきを小さくすることができる近接露光装置及び近接露光方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to make it possible to reduce variations in illuminance on the exposure surface due to gap distribution by controlling the illuminance of a plurality of light source units, respectively. An exposure apparatus and a proximity exposure method are provided.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 複数の光源部と、シャッターと、インテグレータレンズと、コリメーションミラーと、を有する照明光学系を備え、基板に対して近接対向するマスクに向けて前記照明光学系から光を照射することで、マスクのパターンを基板に露光する近接露光装置であって、
露光領域内の複数箇所にて、前記マスクと前記基板との間のギャップを測定するギャップ測定手段を備え、
前記複数の光源部は、複数箇所にて測定された各ギャップに応じて照度をそれぞれ変更することを特徴とする近接露光装置。
(2) 前記複数の光源部は、前記測定されたギャップが設定ギャップより狭い箇所では、照度を部分的に下げ、前記測定されたギャップが設定ギャップより広い箇所では、照度を部分的に上げることを特徴とする(1)に記載の近接露光装置。
(3) 前記ギャップ測定手段は、ワークステージに設けられた複数の溝内にそれぞれ配置される複数のギャップ測定手段を含むことを特徴とする(2)に記載の近接露光装置。
(4) 前記ギャップ測定手段は、ワークステージに設けられた溝内を移動可能に配置されることを特徴とする(2)に記載の近接露光装置。
(5) 前記ギャップ測定手段は、ギャップセンサであることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の近接露光装置。
(6) 複数の光源部と、シャッターと、インテグレータレンズと、コリメーションミラーと、を有する照明光学系を備え、基板に対して近接対向するマスクに向けて前記照明光学系から光を照射することで、マスクのパターンを基板に露光する近接露光方法であって、
ギャップ測定手段によって、露光領域内の複数箇所にて、前記マスクと前記基板との間のギャップを測定する工程と、
複数箇所にて測定された各ギャップに応じて、前記複数の光源部の照度をそれぞれ変更する工程と、
を有することを特徴とする近接露光方法。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) An illumination optical system including a plurality of light source units, a shutter, an integrator lens, and a collimation mirror is provided, and light is emitted from the illumination optical system toward a mask that is in close proximity to the substrate. A proximity exposure apparatus for exposing a mask pattern onto a substrate,
A gap measuring means for measuring a gap between the mask and the substrate at a plurality of locations in an exposure region;
The proximity exposure apparatus, wherein the plurality of light source units change illuminance according to gaps measured at a plurality of locations.
(2) The plurality of light source units may partially decrease the illuminance at a location where the measured gap is narrower than a set gap, and partially increase the illuminance at a location where the measured gap is wider than the set gap. The proximity exposure apparatus according to (1), characterized in that:
(3) the gap measuring means, proximity exposure apparatus according to (2) comprises a plurality of gap measuring means disposed respectively in the plurality of grooves provided on the word Kusuteji.
(4) the gap measuring means, proximity exposure apparatus according to (2) to be movably disposed in the groove provided in the word Kusuteji.
(5) The proximity exposure apparatus according to any one of (1) to (4), wherein the gap measuring unit is a gap sensor.
(6) An illumination optical system having a plurality of light source units, a shutter, an integrator lens, and a collimation mirror is provided, and light is emitted from the illumination optical system toward a mask that is in close proximity to the substrate. A proximity exposure method for exposing a mask pattern onto a substrate,
Measuring a gap between the mask and the substrate at a plurality of locations in an exposure region by a gap measuring means;
According to each gap measured at a plurality of locations, each of changing the illuminance of the plurality of light source units,
A proximity exposure method characterized by comprising:

本発明の近接露光装置及び近接露光方法によれば、露光領域内の複数箇所にて測定された各ギャップに応じて、複数の光源部の照度をそれぞれ制御することで、ギャップ分布による露光面での照度のばらつきを小さくすることができ、露光精度を向上することができる。   According to the proximity exposure apparatus and the proximity exposure method of the present invention, by controlling the illuminance of the plurality of light source units according to each gap measured at a plurality of locations in the exposure region, the exposure surface by the gap distribution is controlled. The variation in illuminance can be reduced, and the exposure accuracy can be improved.

本発明の第1実施形態に係る分割逐次近接露光装置を説明するための一部分解斜視図である。It is a partial exploded perspective view for demonstrating the division | segmentation successive proximity exposure apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1に示す分割逐次近接露光装置の正面図である。It is a front view of the division | segmentation successive proximity exposure apparatus shown in FIG. マスクステージの断面図である。It is sectional drawing of a mask stage. (a)は、ワークステージを示す斜視図であり、(b)は、(a)のIV−IV線に沿ったワークステージとギャップセンサを示す断面図である。(A) is a perspective view which shows a workpiece | work stage, (b) is sectional drawing which shows the workpiece | work stage and gap sensor along the IV-IV line of (a). (a)は、照明光学系の光照射装置を示す正面図であり、(b)は(a)のV−V線に沿った断面図であり、(c)は、(a)のV´−V´線に沿った断面図である。(A) is a front view which shows the light irradiation apparatus of an illumination optical system, (b) is sectional drawing along the VV line of (a), (c) is V 'of (a). It is sectional drawing along the -V 'line. (a)は、カセットを示す正面図であり、(b)は(a)のVI方向から見た断面図であり、(c)は、(a)のVI´方向から見たカセットの断面図をインテグレータレンズとともに示す図である。(A) is a front view which shows a cassette, (b) is sectional drawing seen from VI direction of (a), (c) is sectional drawing of the cassette seen from VI 'direction of (a). It is a figure which shows this with an integrator lens. カセットに取り付けられた光源部近傍の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the light source part vicinity attached to the cassette. カセットが支持体に取り付けられた状態を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the state in which the cassette was attached to the support body. 各光源部の出射面からインテグレータレンズの入射面までの距離を示す概略図である。It is the schematic which shows the distance from the output surface of each light source part to the entrance surface of an integrator lens. 各光源部の制御構成を示すための図である。It is a figure for showing the control composition of each light source part. (a)は、照度制御前のランプの照度を示す図であり、(b)は、照度制御前の露光領域でのギャップ分布を示す図である。(A) is a figure which shows the illumination intensity of the lamp | ramp before illumination control, (b) is a figure which shows the gap distribution in the exposure area | region before illumination control. (a)は、ギャップ分布に基づいた照度制御後のランプの照度を示す図であり、(b)は、照度制御後の露光領域での照度分布を示す図である。(A) is a figure which shows the illumination intensity of the lamp | ramp after the illumination intensity control based on gap distribution, (b) is a figure which shows the illumination intensity distribution in the exposure area | region after illumination intensity control. (a)は、光源部から略均一な照度の光を出射した場合の各光源部の露光面での照度を示す図であり、(b)は、露光面での全体照度のイメージを示す図である。(A) is a figure which shows the illumination intensity in the exposure surface of each light source part at the time of radiate | emitting the light of substantially uniform illumination intensity from a light source part, (b) is a figure which shows the image of the whole illumination intensity in an exposure surface. It is. (a)は、光源部の一部の照度を上げた場合の各光源部の露光面での照度を示す図であり、(b)は、露光面での全体照度のイメージを示す図である。(A) is a figure which shows the illumination intensity in the exposure surface of each light source part at the time of raising the illumination intensity of a part of light source part, (b) is a figure which shows the image of the whole illumination intensity in an exposure surface. . (a)は、本実施形態の変形例に係る、ワークステージを示す斜視図であり、(b)は、(a)のXV−XV線に沿ったワークステージとギャップセンサを示す断面図である。(A) is a perspective view which shows the work stage based on the modification of this embodiment, (b) is sectional drawing which shows the work stage and gap sensor along the XV-XV line | wire of (a). . (a)、(b)は、カセットに取り付けられる光源部の配置を示す図である。(A), (b) is a figure which shows arrangement | positioning of the light source part attached to a cassette. 図16(a)のカセットが取り付けられたフレームを示す図である。It is a figure which shows the flame | frame with which the cassette of Fig.16 (a) was attached. 本発明の第2実施形態にかかる近接スキャン露光装置の全体斜視図である。It is a whole perspective view of the proximity scan exposure apparatus concerning 2nd Embodiment of this invention. 近接スキャン露光装置を、照射部等の上部構成を取り除いた状態で示す上面図である。It is a top view which shows a proximity | contact scanning exposure apparatus in the state which removed upper structures, such as an irradiation part. 近接スキャン露光装置のマスク配置領域における露光状態を示す側面図である。It is a side view which shows the exposure state in the mask arrangement | positioning area | region of a proximity scan exposure apparatus. (a)は、マスクとエアパッドとの位置関係を説明するための要部上面図であり、(b)は、その断面図である。(A) is a principal part top view for demonstrating the positional relationship of a mask and an air pad, (b) is the sectional drawing. 近接スキャン露光装置の照射部を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the irradiation part of a proximity scan exposure apparatus. (a)は、図22の光照射装置を示す正面図であり、(b)は、(a)のXXIII−XXIII線に沿った断面図である。(A) is a front view which shows the light irradiation apparatus of FIG. 22, (b) is sectional drawing along the XXIII-XXIII line of (a).

以下、本発明の光照射装置、露光装置及び露光方法に係る各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments according to the light irradiation apparatus, the exposure apparatus, and the exposure method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1及び図2に示すように、第1実施形態の分割逐次近接露光装置PEは、マスクMを保持するマスクステージ10と、ガラス基板(被露光材)Wを保持する基板ステージ20と、パターン露光用の光を照射する照明光学系70と、を備えている。
(First embodiment)
As shown in FIGS. 1 and 2, the divided successive proximity exposure apparatus PE of the first embodiment includes a mask stage 10 that holds a mask M, a substrate stage 20 that holds a glass substrate (material to be exposed) W, and a pattern. And an illumination optical system 70 that irradiates light for exposure.

なお、ガラス基板W(以下、単に「基板W」と称する。)は、マスクMに対向配置されており、このマスクMに描かれたパターンを露光転写すべく表面(マスクMの対向面側)に感光剤が塗布されている。   A glass substrate W (hereinafter simply referred to as “substrate W”) is disposed to face the mask M, and a surface (on the opposite surface side of the mask M) for exposing and transferring a pattern drawn on the mask M. A photosensitive agent is applied to the surface.

マスクステージ10は、中央部に矩形形状の開口11aが形成されるマスクステージベース11と、マスクステージベース11の開口11aにX軸,Y軸,θ方向に移動可能に装着されるマスク保持部であるマスク保持枠12と、マスクステージベース11の上面に設けられ、マスク保持枠12をX軸,Y軸,θ方向に移動させて、マスクMの位置を調整するマスク駆動機構16と、を備える。   The mask stage 10 is a mask stage base 11 in which a rectangular opening 11a is formed at the center, and a mask holding part that is mounted on the opening 11a of the mask stage base 11 so as to be movable in the X axis, Y axis, and θ directions. A mask holding frame 12 and a mask driving mechanism 16 that is provided on the upper surface of the mask stage base 11 and adjusts the position of the mask M by moving the mask holding frame 12 in the X axis, Y axis, and θ directions. .

マスクステージベース11は、装置ベース50上に立設される支柱51、及び支柱51の上端部に設けられるZ軸移動装置52によりZ軸方向に移動可能に支持され(図2参照。)、基板ステージ20の上方に配置される。   The mask stage base 11 is supported by a column 51 standing on the apparatus base 50 and a Z-axis moving device 52 provided at the upper end of the column 51 so as to be movable in the Z-axis direction (see FIG. 2). It is arranged above the stage 20.

図3に示すように、マスクステージベース11の開口11aの周縁部の上面には、平面ベアリング13が複数箇所配置されており、マスク保持枠12は、その上端外周縁部に設けられるフランジ12aを平面ベアリング13に載置している。これにより、マスク保持枠12は、マスクステージベース11の開口11aに所定のすき間を介して挿入されるので、このすき間分だけX軸,Y軸,θ方向に移動可能となる。   As shown in FIG. 3, a plurality of planar bearings 13 are arranged on the upper surface of the peripheral edge of the opening 11a of the mask stage base 11, and the mask holding frame 12 has a flange 12a provided at the outer peripheral edge of the upper end. It is mounted on the flat bearing 13. As a result, the mask holding frame 12 is inserted into the opening 11a of the mask stage base 11 through a predetermined gap, so that the mask holding frame 12 can move in the X axis, Y axis, and θ directions by the gap.

また、マスク保持枠12の下面には、マスクMを保持するチャック部14が間座15を介して固定されている。このチャック部14には、マスクMのマスクパターンが描かれていない周縁部を吸着するための複数の吸引ノズル14aが開設されており、マスクMは、吸引ノズル14aを介して図示しない真空式吸着装置によりチャック部14に着脱自在に保持される。また、チャック部14は、マスク保持枠12と共にマスクステージベース11に対してX軸,Y軸,θ方向に移動可能である。   A chuck portion 14 that holds the mask M is fixed to the lower surface of the mask holding frame 12 via a spacer 15. The chuck portion 14 is provided with a plurality of suction nozzles 14a for sucking the peripheral portion of the mask M on which the mask pattern is not drawn, and the mask M is not shown in the drawing through the suction nozzle 14a. It is detachably held on the chuck portion 14 by the apparatus. The chuck portion 14 can move in the X axis, Y axis, and θ directions with respect to the mask stage base 11 together with the mask holding frame 12.

マスク駆動機構16は、マスク保持枠12のX軸方向に沿う一辺に取り付けられる2台のY軸方向駆動装置16yと、マスク保持枠12のY軸方向に沿う一辺に取り付けられる1台のX軸方向駆動装置16xと、を備える。   The mask driving mechanism 16 includes two Y-axis direction driving devices 16y attached to one side along the X-axis direction of the mask holding frame 12, and one X-axis attached to one side along the Y-axis direction of the mask holding frame 12. Direction drive device 16x.

Y軸方向駆動装置16yは、マスクステージベース11上に設置され、Y軸方向に伸縮するロッド16bを有する駆動用アクチュエータ(例えば、電動アクチュエータ等)16aと、ロッド16bの先端にピン支持機構16cを介して連結されるスライダ16dと、マスク保持枠12のX軸方向に沿う辺部に取り付けられ、スライダ16dを移動可能に取り付ける案内レール16eと、を備える。なお、X軸方向駆動装置16xも、Y軸方向駆動装置16yと同様の構成を有する。   The Y-axis direction driving device 16y is installed on the mask stage base 11, and has a driving actuator (for example, an electric actuator) 16a having a rod 16b that expands and contracts in the Y-axis direction, and a pin support mechanism 16c at the tip of the rod 16b. And a guide rail 16e attached to a side portion of the mask holding frame 12 along the X-axis direction and movably attached to the slider 16d. The X-axis direction drive device 16x has the same configuration as the Y-axis direction drive device 16y.

そして、マスク駆動機構16では、1台のX軸方向駆動装置16xを駆動させることによりマスク保持枠12をX軸方向に移動させ、2台のY軸方向駆動装置16yを同等に駆動させることによりマスク保持枠12をY軸方向に移動させる。また、2台のY軸方向駆動装置16yのどちらか一方を駆動することによりマスク保持枠12をθ方向に移動(Z軸回りの回転)させる。   In the mask drive mechanism 16, the mask holding frame 12 is moved in the X-axis direction by driving one X-axis direction drive device 16x, and the two Y-axis direction drive devices 16y are driven equally. The mask holding frame 12 is moved in the Y axis direction. In addition, the mask holding frame 12 is moved in the θ direction (rotated about the Z axis) by driving one of the two Y-axis direction driving devices 16y.

さらに、マスクステージベース11の上面には、図1に示すように、チャック部14に保持されるマスクMの取り付け位置を確認するためのアライメントカメラ18が設けられる。アライメントカメラ18は、移動機構19を介してX軸,Y軸方向に移動可能に保持され、マスク保持枠12内に配置される。   Furthermore, as shown in FIG. 1, an alignment camera 18 for confirming the attachment position of the mask M held by the chuck portion 14 is provided on the upper surface of the mask stage base 11. The alignment camera 18 is held so as to be movable in the X-axis and Y-axis directions via the moving mechanism 19 and is arranged in the mask holding frame 12.

また、マスク保持枠12上には、図1に示すように、マスクステージベース11の開口11aのX軸方向の両端部に、マスクMの両端部を必要に応じて遮蔽するアパーチャブレード38が設けられる。このアパーチャブレード38は、モータ、ボールねじ、及びリニアガイド等からなるアパーチャブレード駆動機構39によりX軸方向に移動可能とされて、マスクMの両端部の遮蔽面積を調整する。なお、アパーチャブレード38は、開口11aのX軸方向の両端部だけでなく、開口11aのY軸方向の両端部に同様に設けられている。   On the mask holding frame 12, as shown in FIG. 1, aperture blades 38 are provided at both ends in the X-axis direction of the opening 11a of the mask stage base 11 to shield both ends of the mask M as necessary. It is done. The aperture blade 38 is movable in the X-axis direction by an aperture blade drive mechanism 39 including a motor, a ball screw, a linear guide, and the like, and adjusts the shielding area at both ends of the mask M. The aperture blades 38 are provided not only at both ends of the opening 11a in the X-axis direction but also at both ends of the opening 11a in the Y-axis direction.

基板ステージ20は、図1及び図2に示すように、基板Wを保持する基板保持部としてのワークステージ21と、ワークステージ21を装置ベース50に対してX軸,Y軸,Z軸方向に移動する基板駆動機構22と、を備える。ワークステージ21は、図示しない真空吸着機構によって基板Wを着脱自在に保持する。基板駆動機構22は、ワークステージ21の下方に、Y軸テーブル23、Y軸送り機構24、X軸テーブル25、X軸送り機構26、及びZ−チルト調整機構27と、を備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the substrate stage 20 includes a work stage 21 as a substrate holding unit that holds the substrate W, and the work stage 21 with respect to the apparatus base 50 in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. A moving substrate driving mechanism 22. The work stage 21 detachably holds the substrate W by a vacuum suction mechanism (not shown). The substrate drive mechanism 22 includes a Y-axis table 23, a Y-axis feed mechanism 24, an X-axis table 25, an X-axis feed mechanism 26, and a Z-tilt adjustment mechanism 27 below the work stage 21.

Y軸送り機構24は、図2に示すように、リニアガイド28と送り駆動機構29とを備えて構成され、Y軸テーブル23の裏面に取り付けられたスライダ30が、装置ベース50上に延びる2本の案内レール31に転動体(図示せず)を介して跨架されると共に、モータ32とボールねじ装置33とによってY軸テーブル23を案内レール31に沿って駆動する。   As shown in FIG. 2, the Y-axis feed mechanism 24 includes a linear guide 28 and a feed drive mechanism 29, and a slider 30 attached to the back surface of the Y-axis table 23 extends 2 on the apparatus base 50. The Y-axis table 23 is driven along the guide rail 31 by a motor 32 and a ball screw device 33 while straddling the guide rail 31 through a rolling element (not shown).

なお、X軸送り機構26もY軸送り機構24と同様の構成を有し、X軸テーブル25をY軸テーブル23に対してX方向に駆動する。また、Z−チルト調整機構27は、くさび状の移動体34,35と送り駆動機構36とを組み合わせてなる可動くさび機構をX方向の一端側に1台、他端側に2台配置することで構成される。なお、送り駆動機構29,36は、モータとボールねじ装置とを組み合わせた構成であってもよく、固定子と可動子とを有するリニアモータであってもよい。また、Z-チルト調整機構27の設置数は任意である。   The X-axis feed mechanism 26 has the same configuration as the Y-axis feed mechanism 24 and drives the X-axis table 25 in the X direction with respect to the Y-axis table 23. Further, the Z-tilt adjustment mechanism 27 has one movable wedge mechanism formed by combining the wedge-shaped moving bodies 34 and 35 and the feed drive mechanism 36 at one end side in the X direction and two at the other end side. Consists of. The feed drive mechanisms 29 and 36 may be a combination of a motor and a ball screw device, or may be a linear motor having a stator and a mover. Further, the number of Z-tilt adjustment mechanisms 27 installed is arbitrary.

これにより、基板駆動機構22は、ワークステージ21をX方向及びY方向に送り駆動するとともに、マスクMと基板Wとの対向面間のギャップを微調整するように、ワークステージ21をZ軸方向に微動且つチルト調整する。   Thereby, the substrate driving mechanism 22 feeds and drives the work stage 21 in the X direction and the Y direction, and moves the work stage 21 in the Z-axis direction so as to finely adjust the gap between the opposing surfaces of the mask M and the substrate W. Fine adjustment and tilt adjustment.

ワークステージ21のX方向側部とY方向側部にはそれぞれバーミラー61,62が取り付けられ、また、装置ベース50のY方向端部とX方向端部には、計3台のレーザー干渉計63,64,65が設けられている。これにより、レーザー干渉計63,64,65からレーザー光をバーミラー61,62に照射し、バーミラー61、62により反射されたレーザー光を受光して、レーザー光とバーミラー61,62により反射されたレーザー光との干渉を測定して基板ステージ20の位置を検出する。   Bar mirrors 61 and 62 are respectively attached to the X-direction side and the Y-direction side of the work stage 21, and a total of three laser interferometers 63 are provided at the Y-direction end and the X-direction end of the apparatus base 50. , 64, 65 are provided. As a result, the laser light is applied to the bar mirrors 61 and 62 from the laser interferometers 63, 64 and 65, the laser light reflected by the bar mirrors 61 and 62 is received, and the laser light and the laser reflected by the bar mirrors 61 and 62 are received. The position of the substrate stage 20 is detected by measuring interference with light.

また、図4に示すように、ワークステージ21には、露光領域の複数箇所にて、上面に開口する複数の円形の溝21aが形成されており、各溝21a内には、マスクMと基板Wとの対向面間のギャップを測定するギャップ測定手段としての複数のギャップセンサ17が収容されている。なお、ギャップセンサ17としては、光学透過型、渦電流型、超音波式などが挙げられる。   As shown in FIG. 4, the work stage 21 is formed with a plurality of circular grooves 21a opened on the upper surface at a plurality of locations in the exposure region, and in each groove 21a, a mask M and a substrate are formed. A plurality of gap sensors 17 are accommodated as gap measuring means for measuring the gap between the facing surfaces of W. Examples of the gap sensor 17 include an optical transmission type, an eddy current type, and an ultrasonic type.

図2及び図5に示すように、照明光学系70は、複数の光源部73を備えた光照射装置80と、複数の光源部73から射出された光束が入射され、入射された光の照度分布を均一化するインテグレータレンズ74と、各光源部73のランプ71の点灯と消灯の切り替えを含む電圧制御可能な光学制御部76と、インテグレータレンズ74の出射面から出射された光路の向きを変えるコリメーションミラー77と、複数の光源部73とインテグレータレンズ74との間に配置されて照射された光を透過・遮断するように開閉制御する露光制御用シャッター78と、を備える。なお、インテグレータレンズ74と露光面との間には、DUVカットフィルタ、偏光フィルタ、バンドパスフィルタが配置されてもよく、また、コリメーションミラー77には、ミラーの曲率を手動または自動で変更可能なデクリネーション角補正手段が設けられてもよい。   As shown in FIGS. 2 and 5, the illumination optical system 70 includes a light irradiation device 80 including a plurality of light source units 73 and a light beam emitted from the plurality of light source units 73, and the illuminance of the incident light. Integrator lens 74 for uniforming the distribution, optical control unit 76 capable of voltage control including switching on / off of the lamp 71 of each light source unit 73, and changing the direction of the optical path emitted from the exit surface of the integrator lens 74 A collimation mirror 77; and an exposure control shutter 78 that is disposed between the plurality of light source units 73 and the integrator lens 74 and controls opening and closing so as to transmit and block the irradiated light. Note that a DUV cut filter, a polarization filter, and a band pass filter may be disposed between the integrator lens 74 and the exposure surface, and the curvature of the mirror can be changed manually or automatically in the collimation mirror 77. A declination angle correction unit may be provided.

図5〜図7に示すように、光照射装置80は、発光部としての超高圧水銀ランプ71と、このランプ71から発生された光に指向性をもたせて射出する反射光学系としての反射鏡72と、をそれぞれ含む複数の光源部73と、複数の光源部73のうち、所定数の光源部73をそれぞれ取り付け可能な複数のカセット81と、複数のカセット81を取り付け可能な支持体82と、を備える。発光部としては、超高圧水銀ランプ71の代わりに、LEDが適用されてもよい。   As shown in FIGS. 5 to 7, the light irradiation device 80 includes an ultra-high pressure mercury lamp 71 as a light emitting unit, and a reflecting mirror as a reflecting optical system that emits light with directivity emitted from the lamp 71. 72, a plurality of light source units 73 including a plurality of light source units 73, a plurality of cassettes 81 to which a predetermined number of light source units 73 can be respectively mounted, and a support body 82 to which a plurality of cassettes 81 can be mounted. . As the light emitting unit, an LED may be applied instead of the ultrahigh pressure mercury lamp 71.

なお、照明光学系70において、160Wの超高圧水銀ランプ71を使用した場合、第6世代のフラットパネルを製造する露光装置では374個の光源部、第7世代のフラットパネルを製造する露光装置では572個の光源部、第8世代のフラットパネルを製造する露光装置では、774個の光源部が必要とされる。但し、本実施形態では、説明を簡略化するため、図5に示すように、α方向に3段、β方向に2列の計6個の光源部73が取り付けられたカセット81を3段×3列の計9個配した、54個の光源部73を有するものとして説明する。なお、カセット81や支持体82は、光源部73の配置をα、β方向
に同数とした正方形形状も考えられるが、α、β方向に異なる数とした長方形形状が適用される。また、本実施形態の光源部73では、反射部72の開口部72bが略正方形形状に形成されており、四辺がα、β方向に沿うように配置されている。
In the illumination optical system 70, when a 160 W ultrahigh pressure mercury lamp 71 is used, an exposure apparatus that manufactures a 6th generation flat panel has 374 light source units, and an exposure apparatus that manufactures a 7th generation flat panel. In an exposure apparatus that manufactures 572 light source units and 8th generation flat panels, 774 light source units are required. However, in this embodiment, in order to simplify the description, as shown in FIG. 5, the cassette 81 to which a total of six light source sections 73 in three rows in the α direction and two rows in the β direction are attached is three rows × A description will be given on the assumption that 54 light source sections 73 are arranged in a total of nine rows in three rows. The cassette 81 and the support 82 may have a square shape with the same number of light source portions 73 arranged in the α and β directions, but a rectangular shape with a different number in the α and β directions is applied. Moreover, in the light source part 73 of this embodiment, the opening part 72b of the reflection part 72 is formed in the substantially square shape, and it arrange | positions so that four sides may follow a (alpha) and (beta) direction.

各カセット81は、所定数の光源部73を支持する光源支持部83と、光源支持部83に支持された光源部73を押さえて、該光源支持部83に取り付けられる凹状のランプ押さえカバー84と、を備えた略直方体形状に形成されており、それぞれ同一構成を有する。   Each cassette 81 includes a light source support unit 83 that supports a predetermined number of light source units 73, and a concave lamp pressing cover 84 that is attached to the light source support unit 83 by pressing the light source unit 73 supported by the light source support unit 83. Are formed in a substantially rectangular parallelepiped shape having the same configuration.

光源支持部83には、光源部73の数に対応して設けられ、光源部73からの光を発光する複数の窓部83aと、該窓部83aのカバー側に設けられ、反射鏡72の開口部72a(又は、反射鏡72が取り付けられる反射鏡取り付け部の開口部)を囲うランプ用凹部83bと、が形成される。また、該窓部83aの反カバー側には、複数のカバーガラス85がそれぞれ取り付けられている。なお、カバーガラス85の取り付けは任意であり、設けられなくてもよい。   The light source support portion 83 is provided corresponding to the number of the light source portions 73 and is provided on the cover side of the window portions 83 a that emit light from the light source portion 73. A lamp recess 83b that surrounds the opening 72a (or the opening of the reflecting mirror mounting portion to which the reflecting mirror 72 is mounted) is formed. A plurality of cover glasses 85 are attached to the window 83a on the side opposite to the cover. In addition, attachment of the cover glass 85 is arbitrary and does not need to be provided.

各ランプ用凹部83bの底面は、光源部73の光を照射する照射面(ここでは、反射鏡72の開口面72b)と、光源部73の光軸Lとの交点pが、各α、β方向において単一の曲面、例えば、球面r上に位置するように、平面又は曲面(本実施形態では、平面)に形成される。   The bottom surface of each lamp recess 83b has intersections p between the irradiation surface (here, the opening surface 72b of the reflecting mirror 72) that irradiates light from the light source unit 73 and the optical axis L of the light source unit 73, respectively, α and β. A single curved surface in the direction, for example, a flat surface or a curved surface (in this embodiment, a flat surface) is formed so as to be positioned on the spherical surface r.

ランプ押さえカバー84の底面には、光源部73の後部に当接する当接部86が設けられており、各当接部86には、モータやシリンダのようなアクチュエータ、ばね押さえ、ねじ止め等によって構成されるランプ押さえ機構87が設けられている。これにより、各光源部73は、反射鏡72の開口部72aを光源支持部83のランプ用凹部83bに嵌合させ、ランプ押さえカバー84を光源支持部83に取り付け、ランプ押さえ機構87によって光源部73の後部を押さえつけることで、カセット81に位置決めされる。従って、図6(c)に示すように、カセット81に位置決めされた所定数の光源部73の光が照射する各照射面から、所定数の光源部73の光が入射されるインテグレータレンズ74の入射面までの各光軸Lの距離が略一定となる。また、光源支持部83とランプ押さえカバー84との間の収納空間内では、隣接する光源部73の反射鏡72の背面72cは直接対向しており、光源部73、ランプ押さえ機構87等以外には該収納空間内の空気の流れを遮るものがなく、良好な空気の流動性が与えられる。   A contact portion 86 that contacts the rear portion of the light source portion 73 is provided on the bottom surface of the lamp pressing cover 84. Each contact portion 86 is provided with an actuator such as a motor or a cylinder, a spring press, screwing, or the like. A configured lamp holding mechanism 87 is provided. As a result, each light source unit 73 fits the opening 72 a of the reflecting mirror 72 into the lamp recess 83 b of the light source support unit 83 and attaches the lamp pressing cover 84 to the light source support unit 83. By pressing the rear part 73, the cassette 81 is positioned. Therefore, as shown in FIG. 6C, the integrator lens 74 into which the light of the predetermined number of light source units 73 is incident from each irradiation surface irradiated with the light of the predetermined number of light source units 73 positioned on the cassette 81. The distance of each optical axis L to the incident surface is substantially constant. Further, in the storage space between the light source support portion 83 and the lamp pressing cover 84, the back surface 72c of the reflecting mirror 72 of the adjacent light source portion 73 is directly opposed, and other than the light source portion 73, the lamp pressing mechanism 87, and the like. Does not block the flow of air in the storage space, and provides good air fluidity.

また、支持体82は、複数のカセット81を取り付ける複数のカセット取り付け部90を有する支持体本体91と、該支持体本体91に取り付けられ、各カセット81の後部を覆う支持体カバー92と、を有する。   The support 82 includes a support body 91 having a plurality of cassette mounting portions 90 to which a plurality of cassettes 81 are attached, and a support cover 92 that is attached to the support body 91 and covers the rear portion of each cassette 81. Have.

図8に示すように、各カセット取り付け部90には、光源支持部83が臨む開口部90aが形成され、該開口部90aの周囲には、光源支持部83の周囲の矩形平面が対向する平面90bを底面としたカセット用凹部90cが形成される。また、支持体本体91のカセット用凹部90cの周囲には、カセット81を固定するためのカセット固定手段93が設けられており、本実施形態では、カセット81に形成された凹部81aに係合されて、カセット81を固定する。   As shown in FIG. 8, each cassette mounting portion 90 is formed with an opening 90 a where the light source support 83 faces, and a rectangular plane around the light source support 83 is opposed to the periphery of the opening 90 a. A cassette recess 90c having a bottom surface 90b is formed. A cassette fixing means 93 for fixing the cassette 81 is provided around the cassette concave portion 90c of the support body 91. In this embodiment, the cassette fixing means 93 is engaged with the concave portion 81a formed in the cassette 81. Then, the cassette 81 is fixed.

α方向或いはβ方向に並ぶカセット用凹部90cの各平面90bは、各カセット81の全ての光源部73の光を照射する照射面と、光源部73の光軸Lとの交点pが、各α、β方向において単一の曲面、例えば、球面r上に位置するように(図9参照。)、所定の角度γで交差するように形成される。   Each plane 90b of the cassette recesses 90c arranged in the α direction or the β direction has an intersection point p between the irradiation surface that irradiates the light of all the light source parts 73 of each cassette 81 and the optical axis L of the light source part 73. , Β are formed so as to intersect at a predetermined angle γ so as to be positioned on a single curved surface, for example, a spherical surface r (see FIG. 9).

従って、各カセット81は、これら光源支持部83を各カセット取り付け部90のカセット用凹部90cに嵌合させて位置決めした状態で、カセット固定手段93をカセット81の凹部81aに係合させることで、支持体82にそれぞれ固定される。そして、これら各カセット81が支持体本体91に取り付けられた状態で、該支持体本体91に支持体カバー92が取り付けられる。従って、図9に示すように、各カセット81に位置決めされた全ての光源部73の光が照射する各照射面と、所定数の光源部73の光が入射されるインテグレータレンズ74の入射面までの各光軸Lの距離も略一定となる。
図9において、カセット取り付け部90の平面90bは、所定の角度を持って配置されているので、各光軸Lは、その平面90bと直交する。そのため、各光軸Lを伸ばすと、全ての光源部73の光が入射されるインテグレータレンズ74の入射面までの各光軸Lがインテグレータレンズ74で交差する。
Therefore, each cassette 81 is engaged with the cassette fixing means 93 in the recess 81a of the cassette 81 in a state where the light source support 83 is fitted and positioned in the cassette recess 90c of each cassette mounting portion 90. Each is fixed to the support 82. Then, a support cover 92 is attached to the support body 91 in a state where each cassette 81 is attached to the support body 91. Therefore, as shown in FIG. 9, each irradiation surface irradiated with the light of all the light source units 73 positioned in each cassette 81 and the incident surface of the integrator lens 74 on which the light of the predetermined number of light source units 73 is incident. The distance of each optical axis L is also substantially constant.
In FIG. 9, since the flat surface 90b of the cassette mounting portion 90 is disposed with a predetermined angle, each optical axis L is orthogonal to the flat surface 90b. Therefore, when each optical axis L is extended, each optical axis L to the entrance surface of the integrator lens 74 on which the light of all the light source units 73 is incident intersects with the integrator lens 74.

また、図10に示すように、各カセット81の光源部73には、ランプ71に電力を供給する点灯電源95及び制御回路96が個々に接続されており、各光源部73から後方に延びる各配線97は、各カセット81に設けられた少なくとも一つのコネクタ98に接続されてまとめられている。そして、各カセット81のコネクタ98と、支持体82の外側に設けられた光学制御部76との間は、他の配線99によってそれぞれ接続される。これにより、光学制御部76は、各ランプ71の制御回路96に制御信号を送信し、各ランプ71に対して点灯と消灯を含め、電圧を調整する電圧制御を行う。
なお、各光源部73の点灯電源95及び制御回路96は、カセット81に集約して設けられてもよいし、カセットの外部に設けられてもよい。また、ランプ押さえカバー84の当接部86は、各光源部73からの各配線97と干渉しないように形成されている。
また、点灯電源95及び制御回路96は、各光源部73毎に設けているが、カセット81毎に1つ設けるようにし、カセット81内の各光源部73を纏めて管理するようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 10, a lighting power source 95 and a control circuit 96 for supplying power to the lamp 71 are individually connected to the light source unit 73 of each cassette 81, and each extending backward from each light source unit 73. The wiring 97 is connected to and integrated with at least one connector 98 provided in each cassette 81. The connector 98 of each cassette 81 and the optical control unit 76 provided outside the support 82 are connected by another wiring 99, respectively. As a result, the optical control unit 76 transmits a control signal to the control circuit 96 of each lamp 71 and performs voltage control for adjusting the voltage including turning on and off the lamp 71.
Note that the lighting power supply 95 and the control circuit 96 of each light source unit 73 may be provided collectively in the cassette 81 or may be provided outside the cassette. Further, the contact portion 86 of the lamp pressing cover 84 is formed so as not to interfere with each wiring 97 from each light source portion 73.
Further, although the lighting power supply 95 and the control circuit 96 are provided for each light source unit 73, one light source unit 73 may be provided for each cassette 81, and each light source unit 73 in the cassette 81 may be managed collectively. .

また、光照射装置80の各光源部73、各カセット81、及び支持体82には、各ランプ71を冷却するための冷却構造が設けられている。具体的に、図7に示すように、各光源部73のランプ71と反射鏡72が取り付けられるベース部75には、冷却路75aが形成されており、カセット81の各カバーガラス85には、一つ又は複数の貫通孔85aが形成されている。また、カセット81のカセット押さえカバー84の底面には、複数の排気孔(連通孔)84aが形成され(図6(c)参照。)、支持体82の支持体カバー92にも、複数の排気孔92aが形成されている(図5(c)参照。)。また、各排気孔92aには、支持体82の外部に形成されたブロアユニット(強制排気手段)79が排気管79aを介して接続されている。従って、ブロアユニット79によって支持体82内のエアを引いて排気することで、カバーガラス85の貫通孔85aから吸引された外部のエアが、矢印で示した方向へランプ71と反射鏡72との間の隙間sを通過し、光源部73のベース部材75に形成された冷却路75aへ導かれて、エアにより各光源部73の冷却を行っている。   In addition, each light source unit 73, each cassette 81, and support 82 of the light irradiation device 80 is provided with a cooling structure for cooling each lamp 71. Specifically, as shown in FIG. 7, a cooling path 75 a is formed in the base part 75 to which the lamp 71 and the reflecting mirror 72 of each light source part 73 are attached, and each cover glass 85 of the cassette 81 includes One or a plurality of through-holes 85a are formed. In addition, a plurality of exhaust holes (communication holes) 84a are formed on the bottom surface of the cassette pressing cover 84 of the cassette 81 (see FIG. 6C), and a plurality of exhaust holes are also formed in the support cover 92 of the support 82. A hole 92a is formed (see FIG. 5C). Further, a blower unit (forced exhaust means) 79 formed outside the support 82 is connected to each exhaust hole 92a via an exhaust pipe 79a. Therefore, by pulling and exhausting the air in the support 82 by the blower unit 79, the external air sucked from the through hole 85a of the cover glass 85 is moved between the lamp 71 and the reflecting mirror 72 in the direction indicated by the arrow. The light sources 73 are passed through the gaps s and guided to a cooling path 75a formed in the base member 75 of the light source unit 73 to cool each light source unit 73 with air.

このように構成された露光装置PEでは、照明光学系40において、露光時に露光制御用シャッター44が開制御されると、超高圧水銀ランプ71から照射された光が、インテグレータレンズ74の入射面に入射される。そして、インテグレータレンズ74の出射面から発せられた光は、コリメーションミラー77によってその進行方向が変えられるとともに平行光に変換される。そして、この平行光は、マスクステージ10に保持されるマスクM、さらには基板ステージ20に保持される基板Wの表面に対して略垂直にパターン露光用の光として照射され、マスクMのパターンPが基板W上に露光転写される。   In the exposure apparatus PE configured as described above, when the exposure control shutter 44 is controlled to be opened during exposure in the illumination optical system 40, the light emitted from the ultrahigh pressure mercury lamp 71 is incident on the incident surface of the integrator lens 74. Incident. Then, the light emitted from the exit surface of the integrator lens 74 is changed in its traveling direction by the collimation mirror 77 and converted into parallel light. The parallel light is irradiated as pattern exposure light substantially perpendicularly to the surface of the mask M held on the mask stage 10 and the surface of the substrate W held on the substrate stage 20. Is transferred onto the substrate W by exposure.

ここで、本実施形態では、複数の光源部73は、複数のギャップセンサ17によって複数箇所にて測定された各ギャップに応じて照度をそれぞれ変更する。具体的には、図4に示すような、ワークステージ21に配置された複数のギャップセンサ17によって、露光領域内におけるマスクMと基板Wとのギャップを測定し、設定ギャップと比較する。そして、複数の光源部73は、測定されたギャップが設定ギャップより狭い箇所(即ち、設定ギャップ−測定値>0)では、照度を部分的に下げ、測定されたギャップが設定ギャップより広い箇所(即ち、設定ギャップ−測定値<0)では、照度を部分的に上げる。   Here, in the present embodiment, the plurality of light source units 73 change the illuminance according to each gap measured at a plurality of locations by the plurality of gap sensors 17. Specifically, the gap between the mask M and the substrate W in the exposure region is measured by a plurality of gap sensors 17 arranged on the work stage 21 as shown in FIG. 4, and compared with the set gap. The plurality of light source units 73 partially reduce the illuminance at a portion where the measured gap is narrower than the set gap (that is, set gap−measured value> 0), and the measured gap is wider than the set gap ( In other words, the illuminance is partially increased at the setting gap−measured value <0).

例えば、ギャップセンサ17によって、図11(b)に示すような設定ギャップに対するギャップのばらつきが測定されると、複数の光源部73は、図11(a)に示す均一の照度から図12(a)に示すギャップ分布に応じた照度にそれぞれ変更することで、図12(b)に示すような、ギャップ分布に対応した露光面での照度を得る。これにより、ギャップのばらつきによる露光面での照度のばらつきを小さくすることができ、パターンのサイズを均一化することができる。
特に、液晶ディスプレイパネルのカラーフィルタやTFT基板の作成には、基板の同じ領域に露光を複数回繰り返して重ね合わせが行われる。従って、高解像度に応じてパターンのサイズが小さくなる場合であっても高精度にパターンを重ね合わせることができる。
For example, when the gap variation with respect to the set gap as shown in FIG. 11B is measured by the gap sensor 17, the plurality of light source units 73 are changed from the uniform illuminance shown in FIG. The illuminance on the exposure surface corresponding to the gap distribution as shown in FIG. 12B is obtained by changing the illuminance according to the gap distribution shown in FIG. As a result, variation in illuminance on the exposure surface due to variation in gap can be reduced, and the pattern size can be made uniform.
In particular, when a color filter or a TFT substrate of a liquid crystal display panel is formed, the same region of the substrate is overlaid by repeating exposure a plurality of times. Therefore, even when the pattern size is reduced according to the high resolution, the patterns can be superimposed with high accuracy.

例えば、図13に示すように、4つの光源部73(73a,・・・,73d)から略均一な照度の光が照射された場合、インテグレータレンズ(フライアイレンズ)74を通った露光面での各照度も均一となり、これらの光が重なり合うことで均一化される。一方、図14に示すように、4つの光源部73(73a,・・・,73d)の一部の電力を上げると、その光源部73の光がインテグレータレンズ(フライアイレンズ)74を通って露光面に出射された光の照度も上がり、ギャップ分布に応じた露光面での照度を与えることができる。
なお、複数の光源部73の照度の制御方法としては、上述した点灯電源95及び制御回路96の数などに応じて、光源部73毎に制御してもよいし、カセット81毎に制御してもよい。
For example, as shown in FIG. 13, when light having substantially uniform illuminance is irradiated from four light source units 73 (73 a,..., 73 d), an exposure surface that passes through an integrator lens (fly eye lens) 74. The respective illuminances are uniform, and are made uniform by overlapping these lights. On the other hand, as shown in FIG. 14, when the power of some of the four light source units 73 (73 a, 73 d) is increased, the light from the light source unit 73 passes through the integrator lens (fly eye lens) 74. The illuminance of the light emitted to the exposure surface also increases, and the illuminance on the exposure surface according to the gap distribution can be given.
As a method for controlling the illuminance of the plurality of light source units 73, the light source unit 73 may be controlled for each light source unit 73 or the cassette 81 may be controlled according to the number of the lighting power supply 95 and the control circuit 96 described above. Also good.

なお、図15に示すように、ワークステージ21には、複数の長方形状の溝21aを設け、各溝21a内に収容されたギャップセンサ17が溝21a内を移動可能となるように構成されてもよい。この場合、各ギャップセンサ17は、溝21a内を移動しながら、溝21a内の複数箇所にてマスクMと基板Wとのギャップを測定する。   As shown in FIG. 15, the work stage 21 is provided with a plurality of rectangular grooves 21a, and the gap sensor 17 accommodated in each groove 21a is configured to be movable in the grooves 21a. Also good. In this case, each gap sensor 17 measures the gap between the mask M and the substrate W at a plurality of locations in the groove 21a while moving in the groove 21a.

また、上記実施形態では、説明を簡略化するため、α方向に3段、β方向に2列の計6個の光源部73が取り付けられたカセット81を例に挙げたが、実際にはカセット81に配置される光源部73は8個以上であり、図16(a)及び(b)に示されるような配置で点対称又は線対称でカセット81に取り付けられる。即ち、光源部73をα方向、β方向で異なる数として配置しており、カセット81の光源支持部83に取り付けられた最外周に位置する光源部73の中心を四辺で結んだ線が長方形形状をなす。また、各カセット81が取り付けられる支持体82のカセット取り付け部90は、図17に示すように互いに直交するα、β方向に配置される各個数n(n:2以上の正の整数)を一致させて長方形形状に形成されている。ここで、この長方形形状は後述するインテグレータエレメントの各レンズエレメントの縦横毎の入射開口角比に対応させ、カセットの行数、列数を同数とした場合が最も効率が良いが異数でも良い。   Further, in the above embodiment, for the sake of simplicity, the cassette 81 in which a total of six light source sections 73, which are arranged in three rows in the α direction and in two rows in the β direction, is described as an example. Eight or more light source parts 73 are arranged in 81, and are attached to the cassette 81 with point symmetry or line symmetry with an arrangement as shown in FIGS. 16 (a) and 16 (b). That is, light sources 73 are arranged in different numbers in the α direction and the β direction, and a line connecting the centers of the light sources 73 located on the outermost periphery attached to the light source support 83 of the cassette 81 with four sides is rectangular. Make. Further, as shown in FIG. 17, the cassette mounting portion 90 of the support 82 to which each cassette 81 is mounted matches the number n (n: a positive integer of 2 or more) arranged in the α and β directions orthogonal to each other. And formed into a rectangular shape. Here, this rectangular shape is most efficient when the number of rows and columns of the cassette is the same as the number of rows and columns of the cassette element.

インテグレータレンズ74の各レンズエレメントのアスペクト比(縦/横比)は、露光領域のエリアのアスペクト比に対応して決定されている。また、インテグレータレンズの各々のレンズエレメントは、その入射開口角以上の角度から入射される光を取り込むことができない構造となっている。つまり、レンズエレメントは長辺側に対して短辺側の入射開口角が小さくなる。このため、支持体82に配置された光源部73全体のアスペクト比(縦/横比)を、インテグレータレンズ74の入射面のアスペクト比に対応した長方形形状の配置とすることで、光の使用効率が良好となる。   The aspect ratio (length / width ratio) of each lens element of the integrator lens 74 is determined corresponding to the aspect ratio of the area of the exposure region. In addition, each lens element of the integrator lens has a structure incapable of capturing light incident from an angle greater than the incident aperture angle. That is, the lens element has a smaller incident aperture angle on the short side than on the long side. For this reason, the aspect ratio (length / width ratio) of the entire light source unit 73 disposed on the support 82 is set to a rectangular shape corresponding to the aspect ratio of the incident surface of the integrator lens 74, so that the light use efficiency is increased. Becomes better.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る近接スキャン露光装置について、図18〜図23を参照して説明する。
(Second Embodiment)
Next, a proximity scan exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

近接スキャン露光装置101は、図21に示すように、マスクMに近接しながら所定方向に搬送される略矩形状の基板Wに対して、パターンPを形成した複数のマスクMを介して露光用光Lを照射し、基板WにパターンPを露光転写する。即ち、該露光装置101は、基板Wを複数のマスクMに対して相対移動しながら露光転写が行われるスキャン露光方式を採用している。なお、本実施形態で使用されるマスクのサイズは、350mm×250mmに設定されており、パターンPのX方向長さは、有効露光領域のX方向長さに対応する。   As shown in FIG. 21, the proximity scan exposure apparatus 101 uses a plurality of masks M on which patterns P are formed for exposure on a substantially rectangular substrate W that is transported in a predetermined direction while approaching the mask M. The pattern L is exposed and transferred onto the substrate W by irradiating the light L. That is, the exposure apparatus 101 employs a scan exposure method in which exposure transfer is performed while the substrate W is moved relative to the plurality of masks M. Note that the size of the mask used in the present embodiment is set to 350 mm × 250 mm, and the X-direction length of the pattern P corresponds to the X-direction length of the effective exposure region.

近接スキャン露光装置101は、図18及び図19に示すように、基板Wを浮上させて支持すると共に、基板Wを所定方向(図において、X方向)に搬送する基板搬送機構120と、複数のマスクMをそれぞれ保持し、所定方向と交差する方向(図において、Y方向)に沿って千鳥状に二列配置される複数のマスク保持部171を有するマスク保持機構170と、複数のマスク保持部171の上部にそれぞれ配置され、露光用光Lを照射する照明光学系としての複数の照射部180と、複数の照射部180と複数のマスク保持部171との間にそれぞれ配置され、照射部180から出射された露光用光Lを遮光する複数の遮光装置190と、を備える。   As shown in FIGS. 18 and 19, the proximity scan exposure apparatus 101 floats and supports the substrate W, and transports the substrate W in a predetermined direction (X direction in the figure), and a plurality of the substrate scanning mechanisms 120. A mask holding mechanism 170 having a plurality of mask holding portions 171 each holding the mask M and arranged in two rows in a staggered manner along a direction (Y direction in the figure) intersecting with a predetermined direction, and a plurality of mask holding portions 171 is disposed above each of the plurality of irradiation units 180 as an illumination optical system that irradiates the exposure light L, and is disposed between the plurality of irradiation units 180 and the plurality of mask holding units 171. And a plurality of light shielding devices 190 that shield the exposure light L emitted from the light source.

これら基板搬送機構120、マスク保持機構170、複数の照射部180、及び、遮光装置190は、レベルブロック(図示せず)を介して地面に設置される装置ベース102上に配置されている。ここで、図19に示すように、基板搬送機構120が基板Wを搬送する領域のうち、上方にマスク保持機構170が配置される領域をマスク配置領域EA、マスク配置領域EAに対して上流側の領域を基板搬入側領域IA、露光領域EAに対して下流側の領域を基板搬出側領域OAと称す。   The substrate transport mechanism 120, the mask holding mechanism 170, the plurality of irradiation units 180, and the light shielding device 190 are disposed on the apparatus base 102 installed on the ground via a level block (not shown). Here, as shown in FIG. 19, the region where the mask holding mechanism 170 is disposed above the region where the substrate transport mechanism 120 transports the substrate W is located upstream of the mask placement region EA and the mask placement region EA. This area is referred to as a substrate carry-in area IA, and an area downstream of the exposure area EA is referred to as a substrate carry-out area OA.

基板搬送機構120は、装置ベース102上に他のレベルブロック(図示せず)を介して設置された搬入フレーム105、精密フレーム106、搬出フレーム107上に配置され、エアで基板Wを浮上させて支持する基板保持部としての浮上ユニット121と、浮上ユニット121のY方向側方で、装置ベース102上にさらに他のレベルブロック108を介して設置されたフレーム109上に配置され、基板Wを把持すると共に、基板WをX方向に搬送する基板駆動ユニット140と、を備える。   The substrate transport mechanism 120 is disposed on the carry-in frame 105, the precision frame 106, and the carry-out frame 107 installed on the apparatus base 102 via other level blocks (not shown), and floats the substrate W with air. A floating unit 121 as a substrate holding unit to be supported, and a frame 109 disposed on the apparatus base 102 via another level block 108 on the side of the floating unit 121 in the Y direction, and holds the substrate W And a substrate driving unit 140 for transporting the substrate W in the X direction.

浮上ユニット121は、図20に示すように、搬入出及び精密フレーム105,106,107の上面から上方に延びる複数の連結棒122が下面にそれぞれ取り付けられる長尺状の複数の排気エアパッド123(図19参照),124及び長尺状の複数の吸排気エアパッド125a,125bと、各エアパッド123,124,125a,125bに形成された複数の排気孔126からエアを排出するエア排出系130及びエア排出用ポンプ131と、吸排気エアパッド125a,125bに形成された吸気孔127からエアを吸引するためのエア吸引系132及びエア吸引用ポンプ133と、を備える。   As shown in FIG. 20, the levitation unit 121 includes a plurality of long exhaust air pads 123 (see FIG. 20) to which a plurality of connecting rods 122 extending upward from the upper surface of the carry-in / out and precision frames 105, 106, 107 are respectively attached. 19), 124 and a plurality of elongated air intake / exhaust air pads 125a and 125b, and an air exhaust system 130 and air exhaust for exhausting air from a plurality of exhaust holes 126 formed in each of the air pads 123, 124, 125a and 125b. And an air suction system 132 and an air suction pump 133 for sucking air from the intake holes 127 formed in the intake / exhaust air pads 125a and 125b.

また、吸排気エアパッド125a,125bは、複数の排気孔126及び複数の吸気孔127を有しており、エアパッド125a,125bの支持面134と基板Wとの間のエア圧をバランス調整し、所定の浮上量に高精度で設定することができ、安定した高さで水平支持することができる。   The intake / exhaust air pads 125a and 125b have a plurality of exhaust holes 126 and a plurality of intake holes 127, and balance the air pressure between the support surfaces 134 of the air pads 125a and 125b and the substrate W to obtain a predetermined value. The flying height can be set with high accuracy and can be horizontally supported at a stable height.

基板駆動ユニット140は、図19に示すように、真空吸着により基板Wを把持する把持部材141と、把持部材141をX方向に沿って案内するリニアガイド142と、把持部材141をX方向に沿って駆動する駆動モータ143及びボールねじ機構144と、フレーム109の上面から突出するように、基板搬入領域IAにおけるフレーム109の側方にZ方向に移動可能且つ回転自在に取り付けられ、マスク保持機構170への搬送待ちの基板Wの下面を支持する複数のワーク衝突防止ローラ145と、を備える。   As shown in FIG. 19, the substrate driving unit 140 includes a gripping member 141 that grips the substrate W by vacuum suction, a linear guide 142 that guides the gripping member 141 along the X direction, and a gripping member 141 along the X direction. And a drive motor 143 and a ball screw mechanism 144 that are driven in the manner described above, and are attached to the side of the frame 109 in the substrate carry-in area IA so as to be movable in the Z direction and to be rotatable so as to protrude from the upper surface of the frame 109. And a plurality of work collision prevention rollers 145 that support the lower surface of the substrate W waiting to be conveyed to.

また、基板搬送機構120は、基板搬入側領域IAに設けられ、この基板搬入側領域IAで待機される基板Wのプリアライメントを行う基板プリアライメント機構150と、基板Wのアライメントを行う基板アライメント機構160と、を有している。   In addition, the substrate transport mechanism 120 is provided in the substrate carry-in side area IA, and the substrate pre-alignment mechanism 150 that performs pre-alignment of the substrate W waiting in the substrate carry-in side area IA, and the substrate alignment mechanism that performs alignment of the substrate W 160.

マスク保持機構170は、図19及び図20に示すように、上述した複数のマスク保持部171と、マスク保持部171毎に設けられ、マスク保持部171をX,Y,Z,θ方向、即ち、所定方向、交差方向、所定方向及び交差方向との水平面に対する鉛直方向、及び、該水平面の法線回りに駆動する複数のマスク駆動部172と、を有する。   As shown in FIGS. 19 and 20, the mask holding mechanism 170 is provided for each of the plurality of mask holding portions 171 and the mask holding portions 171, and the mask holding portion 171 is moved in the X, Y, Z, and θ directions, that is, , A predetermined direction, a crossing direction, a vertical direction with respect to the horizontal plane of the predetermined direction and the crossing direction, and a plurality of mask driving units 172 that drive around a normal line of the horizontal plane.

Y方向に沿って千鳥状に二列配置される複数のマスク保持部171は、上流側に配置される複数の上流側マスク保持部171a(本実施形態では、6個)と、下流側に配置される複数の下流側マスク保持部171b(本実施形態では、6個)と、で構成され、装置ベース2のY方向両側に立設した柱部112(図16参照。)間で上流側と下流側に2本ずつ架設されたメインフレーム113にマスク駆動部172を介してそれぞれ支持されている。各マスク保持部171は、Z方向に貫通する開口177を有すると共に、その周縁部下面にマスクMが真空吸着されている。   The plurality of mask holding portions 171 arranged in two rows in a staggered manner along the Y direction are arranged on the upstream side with a plurality of upstream mask holding portions 171a (six in this embodiment) arranged on the upstream side. A plurality of downstream mask holding portions 171b (six in this embodiment), and the upstream side between column portions 112 (see FIG. 16) erected on both sides in the Y direction of the apparatus base 2. Two main frames 113 installed on the downstream side are respectively supported via a mask driving unit 172. Each mask holding portion 171 has an opening 177 penetrating in the Z direction, and the mask M is vacuum-sucked on the lower surface of the peripheral edge portion.

マスク駆動部172は、メインフレーム113に取り付けられ、X方向に沿って移動するX方向駆動部173と、X方向駆動部173の先端に取り付けられ、Z方向に駆動するZ方向駆動部174と、Z方向駆動部174に取り付けられ、Y方向に駆動するY方向駆動部175と、Y方向駆動部175に取り付けられ、θ方向に駆動するθ方向駆動部176と、を有し、θ方向駆動部176の先端にマスク保持部171が取り付けられている。   The mask drive unit 172 is attached to the main frame 113 and moves along the X direction. The X direction drive unit 173 moves along the X direction. The Z direction drive unit 174 is attached to the tip of the X direction drive unit 173 and drives in the Z direction. A Y-direction drive unit 175 attached to the Z-direction drive unit 174 and driven in the Y-direction, and a θ-direction drive unit 176 attached to the Y-direction drive unit 175 and driven in the θ-direction. A mask holding portion 171 is attached to the tip of 176.

複数の照射部180は、図22及び図23に示すように、筐体181内に、第1実施形態と同様に構成される光照射装置80A、インテグレータレンズ74、光学制御部76、コリメーションミラー77、及び、露光制御用シャッター78、を備えると共に、光源部73Aと露光制御用シャッター78間、及びインテグレータレンズ74とコリメーションミラー77間に配置される平面ミラー280,281,282を備える。なお、コリメーションミラー77または折り返しミラーとしての平面ミラー282には、ミラーの曲率を手動または自動で変更可能なデクリネーション角補正手段が設けられてもよい。   As shown in FIGS. 22 and 23, the plurality of irradiation units 180 are provided in the housing 181 in the same manner as in the first embodiment, the light irradiation device 80A, the integrator lens 74, the optical control unit 76, and the collimation mirror 77. , And exposure control shutter 78, and plane mirrors 280, 281, 282 disposed between light source unit 73 A and exposure control shutter 78, and between integrator lens 74 and collimation mirror 77. The collimation mirror 77 or the plane mirror 282 as the folding mirror may be provided with a declination angle correction unit that can change the curvature of the mirror manually or automatically.

光照射装置80Aは、超高圧水銀ランプ71と反射鏡72とをそれぞれ含む、例えば、4段2列の8個の光源部73を含むカセット81Aを直線状に3個並べた支持体82Aを有している。第1実施形態と同様、カセット81Aでは、8個の光源部73が支持された光源支持部83にカセット押さえカバー84を取り付けることで、8個の光源部73の光が照射する各照射面と、8個の光源部73の光が入射されるインテグレータレンズ74の入射面までの各光軸Lの距離が略一定となるように、光源部73が位置決めされる。また、図23に示すように、支持体82Aの複数のカセット取り付け部90に各カセット81Aが取り付けられることで、全ての光源部73の光が照射する各照射面と、該光源部73の光が入射されるインテグレータレンズ74の入射面までの各光軸Lの距離が略一定となるように、各カセット81Aが位置決めされる。なお、各光源部73からの配線の取り回しや、支持体内の冷却構造は、第1実施形態と同様に構成されている。   The light irradiation device 80A includes a support 82A that includes an ultra-high pressure mercury lamp 71 and a reflecting mirror 72, each of which includes, for example, three cassettes 81A including eight light source sections 73 arranged in four rows and two rows. doing. Similarly to the first embodiment, in the cassette 81A, by attaching the cassette pressing cover 84 to the light source support portion 83 on which the eight light source portions 73 are supported, each irradiation surface irradiated with light from the eight light source portions 73 and The light source unit 73 is positioned so that the distance of each optical axis L to the incident surface of the integrator lens 74 on which the light of the eight light source units 73 is incident is substantially constant. Further, as shown in FIG. 23, each cassette 81A is attached to a plurality of cassette attaching portions 90 of the support 82A, so that each irradiation surface irradiated with light from all the light source portions 73 and the light from the light source portion 73 are obtained. Each cassette 81A is positioned so that the distance of each optical axis L to the incident surface of the integrator lens 74 on which is incident is substantially constant. The wiring arrangement from each light source unit 73 and the cooling structure in the support body are configured in the same manner as in the first embodiment.

複数の遮光装置190は、図20に示すように、傾斜角度を変更する一対の板状のブラインド部材208,209を有し、ブラインド駆動ユニット192によって一対のブラインド部材208,209の傾斜角度を変更する。これにより、マスク保持部171に保持されたマスクMの近傍で、照射部180から出射された露光用光Lを遮光するとともに、露光用光Lを遮光する所定方向における遮光幅、即ち、Z方向から見た投影面積を可変とすることができる。   As shown in FIG. 20, the plurality of light shielding devices 190 have a pair of plate-shaped blind members 208 and 209 whose inclination angles are changed, and the blind driving unit 192 changes the inclination angles of the pair of blind members 208 and 209. To do. Thus, in the vicinity of the mask M held by the mask holding unit 171, the exposure light L emitted from the irradiation unit 180 is shielded, and the light shielding width in a predetermined direction for shielding the exposure light L, that is, the Z direction. The projected area viewed from the above can be made variable.

なお、近接スキャン露光装置101には、マスクMを保持する一対のマスクトレー部221をY方向に駆動することで、上流側及び下流側マスク保持部171a,171bに保持されたマスクMを交換するマスクチェンジャー220が設けられると共に、マスク交換の前に、マスクトレー部121に対して浮上支持されるマスクMを押さえつけながら、位置決めピン(図示せず)をマスクMに当接させることでプリアライメントを行うマスクプリアライメント機構240が設けられている。   In the proximity scan exposure apparatus 101, the pair of mask tray units 221 that hold the mask M is driven in the Y direction, so that the masks M held by the upstream and downstream mask holding units 171a and 171b are exchanged. A mask changer 220 is provided and pre-alignment is performed by bringing a positioning pin (not shown) into contact with the mask M while pressing the mask M that is levitated and supported against the mask tray portion 121 before the mask replacement. A mask pre-alignment mechanism 240 is provided.

さらに、図20に示すように、近接スキャン露光装置101には、レーザー変位計260、マスクアライメント用カメラ(図示せず)、追従用カメラ(図示せず)、追従用照明273等の各種検出手段が配置されている。
また、マスク配置領域(露光領域)EAに設けられた、吸排気エアパッド125a,125bには、第1実施形態のワークステージと同様に、溝が形成され、溝内にギャップセンサが配置されている。
Further, as shown in FIG. 20, the proximity scanning exposure apparatus 101 includes various detection means such as a laser displacement meter 260, a mask alignment camera (not shown), a tracking camera (not shown), and a tracking illumination 273. Is arranged.
Similarly to the work stage of the first embodiment, grooves are formed in the intake / exhaust air pads 125a and 125b provided in the mask arrangement area (exposure area) EA, and a gap sensor is arranged in the grooves. .

次に、以上のように構成される近接スキャン露光装置101を用いて、基板Wの露光転写について説明する。なお、本実施形態では、下地パターン(例えば、ブラックマトリクス)が描画されたカラーフィルタ基板Wに対して、R(赤)、G(緑)、B(青)のいずれかのパターンを描画する場合について説明する。   Next, exposure transfer of the substrate W will be described using the proximity scan exposure apparatus 101 configured as described above. In the present embodiment, when a pattern of R (red), G (green), or B (blue) is drawn on the color filter substrate W on which a base pattern (for example, a black matrix) is drawn. Will be described.

近接スキャン露光装置101は、図示しないローダ等によって、基板搬入領域IAに搬送された基板Wを排気エアパッド123からのエアによって浮上させて支持し、基板Wのプリアライメント作業、アライメント作業を行った後、基板駆動ユニット140の把持部材141にてチャックされた基板Wをマスク配置領域EAに搬送する。   After the proximity scan exposure apparatus 101 supports the substrate W, which is transported to the substrate carry-in area IA, by air from the exhaust air pad 123 by a loader or the like (not shown) and performs pre-alignment work and alignment work for the substrate W. Then, the substrate W chucked by the gripping member 141 of the substrate driving unit 140 is transferred to the mask arrangement area EA.

その後、基板Wは、基板駆動ユニット140の駆動モータ143を駆動させることで、レール142に沿ってX方向に移動する。そして、基板Wがマスク配置領域EAに設けられた排気エアパッド124及び吸排気エアパッド125a,125b上に移動させ、振動を極力排除した状態で浮上させて支持される。そして、照射部180内の光源から露光用光Lを出射すると、かかる露光用光Lは、マスク保持部171に保持されたマスクMを通過し、パターンを基板Wに露光転写する。   Thereafter, the substrate W moves in the X direction along the rail 142 by driving the drive motor 143 of the substrate drive unit 140. Then, the substrate W is moved onto the exhaust air pad 124 and the intake / exhaust air pads 125a and 125b provided in the mask arrangement area EA, and is lifted and supported with vibrations eliminated as much as possible. When the exposure light L is emitted from the light source in the irradiation unit 180, the exposure light L passes through the mask M held by the mask holding unit 171 and exposes and transfers the pattern onto the substrate W.

また、当該露光装置101は追従用カメラ(図示せず)やレーザー変位計260を有しているので、露光動作中、マスクMと基板Wとの相対位置ズレを検出し、検出された相対位置ズレに基づいてマスク駆動部172を駆動させ、マスクMの位置を基板Wにリアルタイムで追従させる。同時に、マスクMと基板Wとのギャップを検出し、検出されたギャップに基づいてマスク駆動部172を駆動させ、マスクMと基板Wのギャップをリアルタイムで補正する。   Further, since the exposure apparatus 101 has a follow-up camera (not shown) and a laser displacement meter 260, the relative position deviation between the mask M and the substrate W is detected during the exposure operation, and the detected relative position is detected. Based on the deviation, the mask driving unit 172 is driven to cause the position of the mask M to follow the substrate W in real time. At the same time, the gap between the mask M and the substrate W is detected, the mask driving unit 172 is driven based on the detected gap, and the gap between the mask M and the substrate W is corrected in real time.

以上、同様にして、連続露光することで、基板W全体にパターンの露光を行うことができる。マスク保持部171に保持されたマスクMは、千鳥状に配置されているので、上流側或いは下流側のマスク保持部171a,171bに保持されるマスクMが離間して並べられていても、基板Wに隙間なくパターンを形成することができる。   As described above, pattern exposure can be performed on the entire substrate W by performing continuous exposure in the same manner. Since the masks M held by the mask holding part 171 are arranged in a staggered manner, even if the masks M held by the upstream or downstream mask holding parts 171a and 171b are arranged apart from each other, the substrate A pattern can be formed in W without a gap.

また、基板Wから複数のパネルを切り出すような場合には、隣接するパネル同士の間に対応する領域に露光用光Lを照射しない非露光領域を形成する。このため、露光動作中、一対のブラインド部材208,209を開閉して、非露光領域にブラインド部材208,209が位置するように、基板Wの送り速度に合わせて基板Wの送り方向と同じ方向にブラインド部材208,209を移動させる。   Further, when a plurality of panels are cut out from the substrate W, a non-exposure area where the exposure light L is not irradiated is formed in a corresponding area between adjacent panels. For this reason, during the exposure operation, the pair of blind members 208 and 209 are opened and closed so that the blind members 208 and 209 are positioned in the non-exposure region in the same direction as the substrate W feed direction in accordance with the feed speed of the substrate W. The blind members 208 and 209 are moved.

ここで、本実施形態のような近接スキャン露光装置においても、複数のギャップセンサ17によって、露光領域内におけるマスクMと基板Wとのギャップを複数箇所にて測定し、複数の光源部73は、各ギャップに応じて照度をそれぞれ変更する。これにより、ギャップのばらつきによる露光面での照度のばらつきを小さくすることができ、パターンのサイズを均一化することができる。   Here, also in the proximity scan exposure apparatus as in the present embodiment, the gaps between the mask M and the substrate W in the exposure region are measured at a plurality of locations by the plurality of gap sensors 17, and the plurality of light source units 73 are The illuminance is changed according to each gap. As a result, variation in illuminance on the exposure surface due to variation in gap can be reduced, and the pattern size can be made uniform.

なお、本実施形態の近接スキャン露光装置では、基板Wをエアにより浮上搬送する場合について説明したが、基板Wを搬送台上に接触した状態で搬送する構造であってもよい。但し、搬送台は、ギャップセンサがギャップを測定できるような構成とすることが必要である。   In the proximity scan exposure apparatus according to the present embodiment, the case where the substrate W is floated and conveyed by air has been described. However, the transport table needs to be configured so that the gap sensor can measure the gap.

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.

例えば、カセット81に配置される光源部73を8個以上とし、支持体82に配置される全光源部は8個〜約800個とする。800個程度であれば、実用性及び効率が良くなる。さらに、支持体82に装着されるカセット81の数は全体の光源部73の数の4%以下とすることが好ましく、この場合には、1つのカセット81に配置される光源部73の数が4%以上となる。   For example, the number of light source units 73 arranged in the cassette 81 is eight or more, and the total number of light source units arranged in the support 82 is eight to about 800. If it is about 800, practicality and efficiency are improved. Furthermore, the number of cassettes 81 mounted on the support 82 is preferably 4% or less of the total number of light source units 73. In this case, the number of light source units 73 arranged in one cassette 81 is small. 4% or more.

また、例えば、上記実施形態では、露光装置として分割逐次近接露光装置と走査式近接露光装置とを説明したが、これに限定されず、本発明は、ミラープロジェクション式露光装置、レンズ投影式露光装置、密着式露光装置にも適用することができる。また、本発明は、一括式、逐次式、走査式等のいずれの露光方法にも適用することができる。   Further, for example, in the above-described embodiment, the divided sequential proximity exposure apparatus and the scanning proximity exposure apparatus have been described as the exposure apparatus, but the present invention is not limited thereto, and the present invention is not limited to this, but a mirror projection exposure apparatus and a lens projection exposure apparatus. It can also be applied to a contact type exposure apparatus. In addition, the present invention can be applied to any exposure method such as a batch method, a sequential method, and a scanning method.

10 マスクステージ
17 ギャップセンサ(ギャップ測定手段)
20 基板ステージ
70 照明光学系
71 ランプ
72 反射鏡
73 光源部
74 インテグレータレンズ
77 コリメーションミラー
78 露光制御用シャッター(シャッター)
80,80A 光照射装置
81,81A カセット
82,82A 支持体
101 近接スキャン露光装置(近接露光装置)
120 基板搬送機構
121 浮上ユニット
140 基板駆動ユニット
170 マスク保持機構
171 マスク保持部
172 マスク駆動部
180 照射部
190 遮光装置
M マスク
P パターン
PE 逐次近接露光装置(近接露光装置)
W ガラス基板(被露光材、基板)
10 Mask stage 17 Gap sensor (Gap measuring means)
20 Substrate stage 70 Illumination optical system 71 Lamp 72 Reflecting mirror 73 Light source unit 74 Integrator lens 77 Collimation mirror 78 Exposure control shutter (shutter)
80, 80A Light irradiation device 81, 81A Cassette 82, 82A Support body 101 Proximity scan exposure device (proximity exposure device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 120 Substrate conveyance mechanism 121 Levitation unit 140 Substrate drive unit 170 Mask holding mechanism 171 Mask holding part 172 Mask drive part 180 Irradiation part 190 Shading device M Mask P Pattern PE Sequential proximity exposure apparatus (proximity exposure apparatus)
W Glass substrate (material to be exposed, substrate)

Claims (6)

複数の光源部と、シャッターと、インテグレータレンズと、コリメーションミラーと、を有する照明光学系を備え、基板に対して近接対向するマスクに向けて前記照明光学系から光を照射することで、マスクのパターンを基板に露光する近接露光装置であって、
露光領域内の複数箇所にて、前記マスクと前記基板との間のギャップを測定するギャップ測定手段を備え、
前記複数の光源部は、複数箇所にて測定された各ギャップに応じて照度をそれぞれ変更することを特徴とする近接露光装置。
An illumination optical system having a plurality of light source units, a shutter, an integrator lens, and a collimation mirror is provided, and light is emitted from the illumination optical system toward a mask that is close to and opposed to the substrate. A proximity exposure apparatus that exposes a pattern onto a substrate,
A gap measuring means for measuring a gap between the mask and the substrate at a plurality of locations in an exposure region;
The proximity exposure apparatus, wherein the plurality of light source units change illuminance according to gaps measured at a plurality of locations.
前記複数の光源部は、前記測定されたギャップが設定ギャップより狭い箇所では、照度を部分的に下げ、前記測定されたギャップが設定ギャップより広い箇所では、照度を部分的に上げることを特徴とする請求項1に記載の近接露光装置。   The plurality of light source units may partially decrease illuminance at a location where the measured gap is narrower than a set gap, and partially increase illuminance at a location where the measured gap is wider than a set gap. The proximity exposure apparatus according to claim 1. 前記ギャップ測定手段は、ワークステージに設けられた複数の溝内にそれぞれ配置される複数のギャップ測定手段を含むことを特徴とする請求項2に記載の近接露光装置。 The proximity exposure apparatus according to claim 2, wherein the gap measuring unit includes a plurality of gap measuring units respectively disposed in a plurality of grooves provided in the work stage . 前記ギャップ測定手段は、ワークステージに設けられた溝内を移動可能に配置されることを特徴とする請求項2に記載の近接露光装置。 The proximity exposure apparatus according to claim 2, wherein the gap measuring unit is arranged to be movable in a groove provided in a work stage . 前記ギャップ測定手段は、ギャップセンサであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の近接露光装置。   The proximity exposure apparatus according to claim 1, wherein the gap measuring unit is a gap sensor. 複数の光源部と、シャッターと、インテグレータレンズと、コリメーションミラーと、を有する照明光学系を備え、基板に対して近接対向するマスクに向けて前記照明光学系から光を照射することで、マスクのパターンを基板に露光する近接露光方法であって、
ギャップ測定手段によって、露光領域内の複数箇所にて、前記マスクと前記基板との間のギャップを測定する工程と、
複数箇所にて測定された各ギャップに応じて、前記複数の光源部の照度をそれぞれ変更する工程と、
を有することを特徴とする近接露光方法。
An illumination optical system having a plurality of light source units, a shutter, an integrator lens, and a collimation mirror is provided, and light is emitted from the illumination optical system toward a mask that is close to and opposed to the substrate. A proximity exposure method for exposing a pattern to a substrate,
Measuring a gap between the mask and the substrate at a plurality of locations in an exposure region by a gap measuring means;
According to each gap measured at a plurality of locations, each of changing the illuminance of the plurality of light source units,
A proximity exposure method characterized by comprising:
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