JP6677287B2 - Adjustment method for substrate processing equipment - Google Patents

Adjustment method for substrate processing equipment Download PDF

Info

Publication number
JP6677287B2
JP6677287B2 JP2018218660A JP2018218660A JP6677287B2 JP 6677287 B2 JP6677287 B2 JP 6677287B2 JP 2018218660 A JP2018218660 A JP 2018218660A JP 2018218660 A JP2018218660 A JP 2018218660A JP 6677287 B2 JP6677287 B2 JP 6677287B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
line
light
substrate processing
units
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018218660A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019023763A (en
Inventor
加藤 正紀
正紀 加藤
圭 奈良
圭 奈良
鈴木 智也
智也 鈴木
智行 渡辺
智行 渡辺
義昭 鬼頭
義昭 鬼頭
正和 堀
堀  正和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Publication of JP2019023763A publication Critical patent/JP2019023763A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6677287B2 publication Critical patent/JP6677287B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/24Curved surfaces
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70383Direct write, i.e. pattern is written directly without the use of a mask by one or multiple beams
    • G03F7/704Scanned exposure beam, e.g. raster-, rotary- and vector scanning
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7088Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection

Description

本発明は、基板処理装置、デバイス製造方法及び基板処理装置の調整方法に関するものである。   The present invention relates to a substrate processing apparatus, a device manufacturing method, and a method for adjusting a substrate processing apparatus.

従来、基板処理装置として、シート状の媒体(基板)上の所定位置に描画を行う製造装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の製造装置は、幅方向に伸縮しやすい可撓性の長尺シート基板に対して、アライメントマークを検出することでシート基板の伸縮を計測し、伸縮に応じて描画位置(加工位置)を補正している。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a substrate processing apparatus, a manufacturing apparatus that performs drawing at a predetermined position on a sheet-like medium (substrate) is known (for example, see Patent Document 1). The manufacturing apparatus described in Patent Literature 1 measures the expansion and contraction of a sheet substrate by detecting alignment marks on a flexible long sheet substrate that easily expands and contracts in the width direction, and draws a drawing position ( (Processing position) is corrected.

特開2010−91990号公報JP 2010-91990A

特許文献1の製造装置では、基板を搬送方向に搬送しながら、空間変調素子(DMD:Digital Micro mirror Device)をスイッチングすることで露光を行い、複数の描画ユニットにより基板にパターンを描画する。特許文献1の製造装置では、基板の幅方向に隣接するパターン同士を、複数の描画ユニットによって継ぎ露光しているが、継ぎ露光の誤差を抑制するため、テスト露光と現像を行なって生成される継ぎ部でのパターンの位置誤差の計測結果をフィードバックしている。しかしながら、そのようなテスト露光、現像、計測等の作業を含むフィードバック工程は、その頻度にもよるが、製造ラインを一時的に止めることになり、製品の生産性を低下させると共に、基板の無駄が発生する可能性がある。   In the manufacturing apparatus of Patent Literature 1, exposure is performed by switching a spatial light modulator (DMD) while a substrate is transported in a transport direction, and a pattern is drawn on the substrate by a plurality of drawing units. In the manufacturing apparatus of Patent Document 1, patterns adjacent to each other in the width direction of the substrate are jointly exposed by a plurality of drawing units. However, in order to suppress errors in the joint exposure, the patterns are generated by performing test exposure and development. The measurement result of the position error of the pattern at the joint is fed back. However, the feedback process including such operations as test exposure, development, measurement, etc., depending on the frequency, temporarily stops the production line, lowers product productivity and wastes substrate. May occur.

本発明の態様は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、複数の描画ユニットを使って、基板の幅方向にパターンを継ぎ合わせて露光(描画)した場合でも、パターン同士の継ぎ誤差を低減し、基板に大きな面積のパターンを高精度に安定して描画する基板処理装置、デバイス製造方法及び基板処理装置の調整方法を提供することにある。   An aspect of the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method in which a plurality of drawing units are used to join patterns in the width direction of a substrate and to perform exposure (drawing). It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus, a device manufacturing method, and a method of adjusting the substrate processing apparatus, which stably draw a large-area pattern on a substrate with high accuracy by reducing a joint error of the substrate processing apparatus.

本発明の第1の態様に従えば、離散または連続する特定の基準マークを、支持面上の予め定められた複数の位置に備える支持部材と、前記支持部材の支持面で所定幅の基板を支えながら、前記幅の方向と交差した長尺方向に所定速度で搬送する搬送装置と、前記基板に投射されるビームのスポット光を前記基板の幅よりも狭い範囲で前記幅の方向に走査して得られる描画ラインに沿って、所定のパターンを前記基板上に描画可能な複数の描画ユニットを備え、前記複数の描画ユニットの各々によって前記基板上に描画されるパターン同士が、前記基板の前記長尺方向への搬送に伴って前記基板の幅方向に継ぎ合わされるように、互いに前記幅方向に隣り合う前記描画ラインを前記長尺方向に所定の間隔で離して配置した描画装置と、前記複数の描画ユニットの各々からの前記ビームの照射によって、前記支持部材の支持面から発生する反射光を検出する複数の反射光検出部と、を備える基板処理装置の調整方法であって、前記複数の描画ユニットの各々によって形成される前記描画ライン上に、前記基準マークがもたらされるように、前記支持部材と前記描画装置を相対的に移動させ、前記基準マークを前記ビームのスポット光で走査する走査ステップと、前記ビームの走査によって前記基準マークから発生する反射光を、前記反射光検出部によって検出し、前記基準マークに応じた検出信号を得る検出ステップと、前記検出信号に基づいて前記複数の描画ラインの配置状態または相互の配置誤差に対応する調整情報を求めるステップと、を含み、前記調整情報に基づいて、前記複数の描画ユニットの各々による前記パターンの描画状態を調整する、基板処理装置の調整方法が提供される。   According to the first aspect of the present invention, a support member provided with discrete or continuous specific reference marks at a plurality of predetermined positions on a support surface, and a substrate having a predetermined width on the support surface of the support member. While supporting, a transport device that transports at a predetermined speed in a longitudinal direction crossing the width direction, and scans the spot light of the beam projected on the substrate in the width direction in a range narrower than the width of the substrate. A plurality of drawing units capable of drawing a predetermined pattern on the substrate along the obtained drawing line, and the patterns drawn on the substrate by each of the plurality of drawing units correspond to the patterns of the substrate. A drawing apparatus in which the drawing lines adjacent to each other in the width direction are arranged at predetermined intervals in the long direction so that the drawing lines are joined together in the width direction of the substrate along with the conveyance in the long direction, and Multiple A plurality of reflected light detection units configured to detect reflected light generated from a support surface of the support member by irradiation of the beam from each of the drawing units; and a method of adjusting a substrate processing apparatus, comprising: A scanning step of relatively moving the support member and the drawing apparatus such that the reference mark is provided on the drawing line formed by each of the units, and scanning the reference mark with the spot light of the beam; Detecting the reflected light generated from the reference mark by the scanning of the beam with the reflected light detection unit to obtain a detection signal corresponding to the reference mark; and performing the plurality of drawing based on the detection signal. Obtaining adjustment information corresponding to the arrangement state of the lines or mutual arrangement errors, based on the adjustment information. Adjusting the drawing state of the pattern by each of the drawing units, a method of adjusting the substrate processing apparatus is provided.

本発明の第2の態様に従えば、主走査方向に一次元に走査されるスポット光を、前記主走査方向と交差した副走査方向に移動する基板上に投射して前記基板上にパターンを描画する描画ユニットの複数を、前記描画ユニットの各々からの前記スポット光の走査で形成される各描画ラインによって前記基板上に描画されるパターン同士が前記基板の移動に伴って前記主走査方向に継ぎ合わされるように、前記主走査方向に配置した基板処理装置の調整方法であって、前記基板を支持する為の支持面と、該支持面に沿った予め定められた複数の位置の各々に形成された基準マークとを有して、前記基板を前記副走査方向に移動可能な支持部材を、前記描画ユニットの各々による前記描画ライン上に前記基準マークがもたらされるように移動させて、前記基準マークを前記描画ユニットの各々から投射される前記スポット光で走査する走査ステップと、前記複数の描画ユニットの各々に設けられて、前記スポット光の投射によって前記支持部材の前記支持面から発生する反射光を光電検出する反射光検出部によって、前記スポット光が前記基準マークを走査したときに発生する反射光の強度変化に対応した検出信号を得る検出ステップと、前記検出信号に基づいて前記複数の描画ラインの配置状態または相互の配置誤差に関する調整情報を求め、該調整情報に基づいて前記複数の描画ユニットの各々による前記パターンの描画位置を調整する調整ステップと、を含む基板処理装置の調整方法が提供される。   According to the second aspect of the present invention, a spot light scanned one-dimensionally in the main scanning direction is projected onto a substrate moving in a sub-scanning direction that intersects with the main scanning direction to form a pattern on the substrate. A plurality of drawing units to be drawn are formed such that patterns drawn on the substrate by respective drawing lines formed by scanning of the spot light from each of the drawing units in the main scanning direction along with the movement of the substrate. A method of adjusting a substrate processing apparatus arranged in the main scanning direction so as to be joined, comprising: a support surface for supporting the substrate; and a plurality of predetermined positions along the support surface. Having a formed reference mark, moving a support member capable of moving the substrate in the sub-scanning direction such that the reference mark is brought on the drawing line by each of the drawing units. A scanning step of scanning the reference mark with the spot light projected from each of the drawing units; and a scanning step provided on each of the plurality of drawing units and generated from the support surface of the support member by the projection of the spot light. A detecting step of obtaining a detection signal corresponding to a change in intensity of reflected light generated when the spot light scans the reference mark, by a reflected light detection unit that photoelectrically detects reflected light to be reflected, based on the detection signal, An adjustment step of obtaining adjustment information on an arrangement state or mutual arrangement error of a plurality of drawing lines, and adjusting a drawing position of the pattern by each of the plurality of drawing units based on the adjustment information. An adjustment method is provided.

本発明の第3の態様に従えば、可撓性の長尺の基板を長尺方向に移動させつつ、前記基板の表面に電子デバイスのパターンをスポット光により描画する基板処理装置であって、
前記基板の長尺方向と直交した幅方向に延びる中心線から一定半径の外周面の一部で前記基板の一部を支持し、前記中心線の回りに回転して前記基板を前記長尺方向に搬送する回転ドラムと、描画すべきパターンに応じて強度変調される第1の描画ビームのスポット光を、前記回転ドラムの外周面の周方向に沿った第1の設置方位から前記回転ドラムで支持された前記基板上に投射しつつ、前記スポット光を前記中心線と平行な方向に一次元走査してパターンを描画する第1の描画ユニットと、前記第1の設置方位に対して前記基板の搬送の方向の上流側であって、前記回転ドラムの外周面の周方向に沿った第2の設置方位に設定される検出位置で、前記基板の表面、又は前記回転ドラムの外周面に形成されたマークを検出する顕微鏡と、前記中心線が延びる方向から見たとき、前記第1の設置方位と同じ方位に配置され、前記中心線の方向に関する前記回転ドラムの端部の微少変位を検知する第1の変位計と、前記中心線が延びる方向から見たとき、前記第2の設置方位と同じ方位に配置され、前記中心線の方向に関する前記回転ドラムの端部の微少変位を検知する第2の変位計と、を備える基板処理装置が提供される。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus which draws a pattern of an electronic device on a surface of a flexible long substrate by spot light while moving the flexible long substrate in a longitudinal direction,
A part of the outer peripheral surface having a constant radius from a center line extending in the width direction orthogonal to the longitudinal direction of the substrate supports a part of the substrate, and rotates around the center line to move the substrate in the elongate direction. And a spot light of a first writing beam, the intensity of which is modulated according to a pattern to be written, from a first installation orientation along a circumferential direction of an outer peripheral surface of the rotating drum by the rotating drum. A first drawing unit that draws a pattern by projecting the spot light one-dimensionally in a direction parallel to the center line while projecting the light onto the supported substrate; and the substrate with respect to the first installation orientation. At the detection position set in the second installation orientation along the circumferential direction of the outer peripheral surface of the rotary drum on the upstream side in the direction of conveyance of the rotary drum, formed on the surface of the substrate or the outer peripheral surface of the rotary drum. Microscope to detect the marked marks A first displacement meter that is arranged in the same orientation as the first installation orientation when viewed from the direction in which the center line extends, and detects a minute displacement of an end of the rotary drum in the direction of the center line; A second displacement meter that is disposed in the same orientation as the second installation orientation when viewed from the direction in which the line extends, and that detects a minute displacement of the end of the rotary drum in the direction of the center line. A processing device is provided.

本発明の態様によれば、複数の描画ユニットを用いて基板の幅方向にパターンを継ぎ露光する際の継ぎ誤差を低減し、複数の描画ユニットによる描画を基板に対して好適に行うことができる基板処理装置の調整方法、及び基板処理装置を提供することができる。   According to the aspect of the present invention, it is possible to reduce a splicing error when a pattern is spliced in a width direction of a substrate using a plurality of drawing units and to perform drawing by the plurality of drawing units on the substrate in a suitable manner. An adjustment method for a substrate processing apparatus and a substrate processing apparatus can be provided.

図1は、第1実施形態の露光装置(基板処理装置)の全体構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the first embodiment. 図2は、図1の露光装置の主要部の配置を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an arrangement of a main part of the exposure apparatus of FIG. 図3は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとの配置関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an arrangement relationship between an alignment microscope and a drawing line on a substrate. 図4は、図1の露光装置の回転ドラム及び描画装置の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a rotary drum and a drawing apparatus of the exposure apparatus of FIG. 図5は、図1の露光装置の主要部の配置を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing an arrangement of a main part of the exposure apparatus of FIG. 図6は、図1の露光装置の分岐光学系の構成を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a branch optical system of the exposure apparatus of FIG. 図7は、図1の露光装置の複数の走査器の配置関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an arrangement relationship of a plurality of scanners of the exposure apparatus of FIG. 図8は、走査器の反射面の倒れによる描画ラインのずれを解消する為の光学構成を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an optical configuration for eliminating a shift of a drawing line due to a tilt of a reflection surface of a scanner. 図9は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとエンコーダヘッドとの配置関係を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing an arrangement relationship among an alignment microscope, a drawing line, and an encoder head on a substrate. 図10は、図1の露光装置の回転ドラムの表面構造を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a surface structure of a rotating drum of the exposure apparatus of FIG. 図11は、基板上での描画ラインと描画パターンとの位置関係を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a drawing line and a drawing pattern on a substrate. 図12は、ビームスポットと描画ラインとの関係を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a relationship between a beam spot and a drawing line. 図13は、基板上で得られる2パルス分のビームスポットの重畳量による強度分布の変化をシミュレーションしたグラフである。FIG. 13 is a graph simulating a change in intensity distribution due to the amount of superposition of beam spots for two pulses obtained on the substrate. 図14は、第1実施形態の露光装置の調整方法に関するフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart relating to the adjustment method of the exposure apparatus of the first embodiment. 図15は、回転ドラムの基準パターンと、描画ラインとの関係を模式的に示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram schematically showing the relationship between the reference pattern of the rotating drum and the drawing line. 図16は、回転ドラムの基準パターンからの反射光を明視野で受光する光電センサーから出力される信号を模式的に示す説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram schematically showing signals output from a photoelectric sensor that receives reflected light from a reference pattern of a rotating drum in a bright field. 図17は、回転ドラムの基準パターンからの反射光を暗視野で受光する光電センサーを模式的に示す説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram schematically showing a photoelectric sensor that receives reflected light from a reference pattern of a rotating drum in a dark field. 図18は、回転ドラムの基準パターンからの反射光を暗視野で受光する光電センサーから出力される信号を模式的に示す説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram schematically showing signals output from a photoelectric sensor that receives reflected light from a reference pattern of a rotating drum in a dark field. 図19は、回転ドラムの基準パターン同士の位置関係を模式的に示す説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram schematically showing the positional relationship between the reference patterns of the rotating drum. 図20は、複数の描画ラインの相対的な位置関係を模式的に示す説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram schematically showing the relative positional relationship between a plurality of drawing lines. 図21は、基板の単位時間当たりの移動距離と、移動距離内に含まれる描画ラインの本数との関係を模式的に示す説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram schematically showing the relationship between the moving distance of the substrate per unit time and the number of drawing lines included in the moving distance. 図22は、パルス光源のシステムクロックと同期したパルス光を模式的に説明する説明図である。FIG. 22 is an explanatory diagram schematically illustrating pulse light synchronized with the system clock of the pulse light source. 図23は、各実施形態のデバイス製造方法を示すフローチャートである。FIG. 23 is a flowchart illustrating the device manufacturing method of each embodiment.

本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換または変更を行うことができる。   An embodiment (embodiment) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the components described below can be appropriately combined. Further, various omissions, substitutions, or changes of the components can be made without departing from the spirit of the present invention.

[第1実施形態]
図1は、第1実施形態の露光装置(基板処理装置)の全体構成を示す図である。第1実施形態の基板処理装置は、基板Pに露光処理を施す露光装置EXであり、露光装置EXは、露光後の基板Pに各種処理を施してデバイスを製造するデバイス製造システム1に組み込まれている。先ず、デバイス製造システム1について説明する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the first embodiment. The substrate processing apparatus according to the first embodiment is an exposure apparatus EX that performs an exposure process on a substrate P. The exposure apparatus EX is incorporated in a device manufacturing system 1 that performs various processes on an exposed substrate P to manufacture a device. ing. First, the device manufacturing system 1 will be described.

<デバイス製造システム>
デバイス製造システム1は、デバイスとしてのフレキシブル・ディスプレーを製造するライン(フレキシブル・ディスプレー製造ライン)である。フレキシブル・ディスプレーとしては、例えば有機ELディスプレー等がある。このデバイス製造システム1は、可撓性(フレキシブル)の長尺の基板Pをロール状に巻回した図示しない供給用ロールから、該基板Pが送り出され、送り出された基板Pに対して各種処理を連続的に施した後、処理後の基板Pを可撓性のデバイスとして図示しない回収用ロールに巻き取る、いわゆるロール・ツー・ロール(Roll to Roll)方式となっている。第1実施形態のデバイス製造システム1では、フィルム状のシートである基板Pが供給用ロールから送り出され、供給用ロールから送り出された基板Pが、順次、プロセス装置U1、露光装置EX、プロセス装置U2を経て、回収用ロールに巻き取られるまでの例を示している。ここで、デバイス製造システム1の処理対象となる基板Pについて説明する。
<Device manufacturing system>
The device manufacturing system 1 is a line for manufacturing a flexible display as a device (flexible display manufacturing line). An example of the flexible display is an organic EL display. In the device manufacturing system 1, the substrate P is sent out from a supply roll (not shown) in which a flexible (flexible) long substrate P is wound into a roll, and various processes are performed on the sent substrate P. Is continuously wound, and then the processed substrate P is wound up as a flexible device on a collecting roll (not shown), that is, a so-called roll-to-roll method. In the device manufacturing system 1 according to the first embodiment, a substrate P, which is a film-like sheet, is sent out from a supply roll, and the substrate P sent out from the supply roll is sequentially processed in a process apparatus U1, an exposure apparatus EX, and a process apparatus. An example is shown through U2 until it is wound on a collection roll. Here, the substrate P to be processed by the device manufacturing system 1 will be described.

基板Pは、例えば、樹脂フィルム、ステンレス鋼等の金属または合金からなる箔(フォイル)等が用いられる。樹脂フィルムの材質としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂のうち1または2以上を含んでいる。   As the substrate P, for example, a resin film, a foil (foil) made of metal or alloy such as stainless steel, or the like is used. As the material of the resin film, for example, among polyethylene resin, polypropylene resin, polyester resin, ethylene vinyl copolymer resin, polyvinyl chloride resin, cellulose resin, polyamide resin, polyimide resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, and vinyl acetate resin Contains one or more.

基板Pは、例えば、基板Pに施される各種処理において受ける熱による変形量が実質的に無視できるように、熱膨張係数が顕著に大きくないものを選定することが望ましい。熱膨張係数は、例えば、無機フィラーを樹脂フィルムに混合することによって、プロセス温度等に応じた閾値よりも小さく設定されていてもよい。無機フィラーは、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、酸化ケイ素等でもよい。また、基板Pは、フロート法等で製造された厚さ100μm程度の極薄ガラスの単層体であってもよいし、この極薄ガラスに上記の樹脂フィルム、箔等を貼り合わせた積層体であってもよい。   As the substrate P, for example, it is desirable to select a substrate whose thermal expansion coefficient is not remarkably large so that the amount of deformation due to heat received in various processes performed on the substrate P can be substantially ignored. The thermal expansion coefficient may be set to be smaller than a threshold value according to a process temperature or the like by mixing an inorganic filler into a resin film, for example. The inorganic filler may be, for example, titanium oxide, zinc oxide, alumina, silicon oxide, or the like. Further, the substrate P may be a single-layered body of ultra-thin glass having a thickness of about 100 μm manufactured by a float method or the like, or a laminated body in which the above-described resin film, foil, and the like are bonded to this ultra-thin glass. It may be.

このように構成された基板Pは、ロール状に巻回されることで供給用ロールとなり、この供給用ロールが、デバイス製造システム1に装着される。供給用ロールが装着されたデバイス製造システム1は、デバイスを製造するための各種の処理を、供給用ロールから長尺方向に送り出される基板Pに対して繰り返し実行する。このため、処理後の基板P上には、複数の電子デバイス(表示パネル、プリント基板等)用のパターンが長尺方向に一定の間隔で連なった状態で形成される。つまり、供給用ロールから送り出される基板Pは、多面取り用の基板となっている。なお、基板Pは、予め所定の前処理によって、その表面を改質して活性化したもの、或いは、表面に精密パターニングのための微細な隔壁構造(インプリント法で形成した凹凸構造)を形成したものでもよい。   The substrate P thus configured becomes a supply roll by being wound in a roll shape, and the supply roll is mounted on the device manufacturing system 1. The device manufacturing system 1 equipped with the supply roll repeatedly executes various processes for manufacturing a device on the substrate P sent out from the supply roll in the longitudinal direction. For this reason, a pattern for a plurality of electronic devices (display panel, printed circuit board, etc.) is formed on the processed substrate P in a state of being continuously arranged at a constant interval in the longitudinal direction. In other words, the substrate P sent out from the supply roll is a substrate for multi-panning. The substrate P is modified and activated in advance by a predetermined pretreatment, or a fine partition structure (a concavo-convex structure formed by an imprint method) for precise patterning is formed on the surface. May be done.

処理後の基板Pは、ロール状に巻回されることで回収用ロールとして回収される。回収用ロールは、図示しないダイシング装置に装着される。回収用ロールが装着されたダイシング装置は、処理後の基板Pを、デバイス毎に分割(ダイシング)することで、複数個のデバイスにする。基板Pの寸法は、例えば、幅方向(短尺となる方向)の寸法が10cm〜2m程度であり、長さ方向(長尺となる方向)の寸法が10m以上である。なお、基板Pの寸法は、上記した寸法に限定されない。   The processed substrate P is collected as a collection roll by being wound into a roll. The collection roll is mounted on a dicing device (not shown). The dicing apparatus equipped with the collecting roll divides (dices) the processed substrate P into devices to make a plurality of devices. The dimensions of the substrate P are, for example, about 10 cm to 2 m in the width direction (shorter direction) and about 10 m or more in the length direction (longer direction). Note that the dimensions of the substrate P are not limited to the dimensions described above.

引き続き、図1を参照し、デバイス製造システム1について説明する。デバイス製造システム1は、プロセス装置U1と、露光装置EXと、プロセス装置U2とを備える。なお、図1では、X方向、Y方向及びZ方向が直交する直交座標系となっている。X方向は、水平面内において、プロセス装置U1から露光装置EXを経てプロセス装置U2へ向かう方向である。Y方向は、水平面内においてX方向に直交する方向であり、基板Pの幅方向となっている。Z方向は、X方向とY方向とに直交する方向(鉛直方向)であり、XY面は露光装置EXが設置される製造ラインの設置面Eと平行とする。   Subsequently, the device manufacturing system 1 will be described with reference to FIG. The device manufacturing system 1 includes a process device U1, an exposure device EX, and a process device U2. In FIG. 1, an orthogonal coordinate system is used in which the X, Y, and Z directions are orthogonal. The X direction is a direction in the horizontal plane from the process device U1 to the process device U2 via the exposure device EX. The Y direction is a direction orthogonal to the X direction in the horizontal plane, and is the width direction of the substrate P. The Z direction is a direction (vertical direction) orthogonal to the X direction and the Y direction, and the XY plane is parallel to the installation surface E of the production line on which the exposure apparatus EX is installed.

プロセス装置U1は、露光装置EXで露光処理される基板Pに対して前工程の処理(前処理)を行う。プロセス装置U1は、前処理を行った基板Pを露光装置EXへ向けて送る。このとき、露光装置EXへ送られる基板Pは、その表面に感光性機能層(光感応層)が形成された基板(感光基板)Pとなっている。   The process apparatus U1 performs a pre-process (pre-process) on the substrate P to be exposed by the exposure apparatus EX. The process apparatus U1 sends the preprocessed substrate P to the exposure apparatus EX. At this time, the substrate P sent to the exposure apparatus EX is a substrate (photosensitive substrate) P having a photosensitive functional layer (photosensitive layer) formed on its surface.

ここで、感光性機能層は、溶液として基板P上に塗布され、乾燥することによって層(膜)となる。感光性機能層の典型的なものはフォトレジストであるが、現像処理不要な材料として、紫外線の照射を受けた部分の親撥液性が改質される感光性シランカップリング材(SAM)、或いは紫外線の照射を受けた部分にメッキ還元基が露呈する感光性還元材等がある。感光性機能層として感光性シランカップリング材を用いる場合は、基板P上の紫外線で露光されたパターン部分が撥液性から親液性に改質されるため、親液性となった部分の上に導電性インク(銀や銅等の導電性ナノ粒子を含有するインク)を選択塗布し、パターン層を形成する。感光性機能層として、感光性還元材を用いる場合は、基板P上の紫外線で露光されたパターン部分にメッキ還元基が露呈するため、露光後、基板Pを直ちにパラジウムイオン等を含むメッキ液中に一定時間浸漬することで、パラジウムによるパターン層が形成(析出)される。   Here, the photosensitive functional layer is applied as a solution on the substrate P and dried to form a layer (film). A typical example of the photosensitive functional layer is a photoresist, but as a material that does not require a development process, a photosensitive silane coupling material (SAM) in which the lyophilic property of a portion that has been irradiated with ultraviolet light is modified, Alternatively, there is a photosensitive reducing material or the like in which a plating reducing group is exposed in a portion that has been irradiated with ultraviolet rays. When a photosensitive silane coupling material is used as the photosensitive functional layer, the pattern portion exposed to ultraviolet light on the substrate P is modified from lyophobic to lyophilic, so that the lyophilic portion is A conductive ink (an ink containing conductive nanoparticles such as silver or copper) is selectively applied thereon to form a pattern layer. When a photosensitive reducing material is used as the photosensitive functional layer, since the plating reducing group is exposed on the pattern portion of the substrate P exposed to ultraviolet light, the substrate P is immediately exposed to a plating solution containing palladium ions or the like. The pattern layer is formed (deposited) of palladium by immersing the substrate in a predetermined time.

露光装置EXは、プロセス装置U1から供給された基板Pに対して、例えばディスプレーパネル用の各種回路または各種配線等のパターンを描画している。詳細は後述するが、この露光装置EXは、複数の描画ユニットUW1〜UW5の各々から基板Pに向けて投射されるビームLB(以下、描画ビームLBとも呼ぶ。)の各々を所定の走査方向に走査することで得られる複数の描画ラインLL1〜LL5によって、基板Pに所定のパターンを露光する。   The exposure apparatus EX draws, for example, various circuits for display panels or various wiring patterns on the substrate P supplied from the process apparatus U1. Although details will be described later, the exposure apparatus EX causes each of the plurality of drawing units UW1 to UW5 to project a beam LB (hereinafter also referred to as a drawing beam LB) projected toward the substrate P in a predetermined scanning direction. A predetermined pattern is exposed on the substrate P by a plurality of drawing lines LL1 to LL5 obtained by scanning.

プロセス装置U2は、露光装置EXで露光処理された基板Pを受け入れて、基板Pに対して後工程の処理(後処理)を行う。プロセス装置U2は、基板Pの感光性機能層がフォトレジストである場合は、基板Pのガラス転移温度以下でのポストベーク処理、現像処理、洗浄処理、乾燥処理等を行なう。また、基板Pの感光性機能層が感光性メッキ還元材である場合、プロセス装置U2は無電解メッキ処理、洗浄処理、乾燥処理等を行なう。さらに、基板Pの感光性機能層が感光性シランカップリング材である場合、プロセス装置U2は基板P上の親液性となった部分への液状インクの選択的な塗布処理、乾燥処理等を行なう。このようなプロセス装置U2を経ることによって、基板P上にデバイスのパターン層が形成される。   The process apparatus U2 receives the substrate P exposed by the exposure apparatus EX, and performs post-processing (post-processing) on the substrate P. When the photosensitive functional layer of the substrate P is a photoresist, the process device U2 performs a post-baking process, a developing process, a cleaning process, a drying process, and the like at a temperature equal to or lower than the glass transition temperature of the substrate P. When the photosensitive functional layer of the substrate P is a photosensitive plating reducing material, the process device U2 performs an electroless plating process, a cleaning process, a drying process, and the like. Further, when the photosensitive functional layer of the substrate P is a photosensitive silane coupling material, the process device U2 performs a selective application process, a drying process, and the like of the liquid ink on the lyophilic portion on the substrate P. Do. By passing through such a process apparatus U2, a pattern layer of a device is formed on the substrate P.

<露光装置(基板処理装置)>
続いて、図1から図10を参照して、露光装置EXについて説明する。図2は、図1の露光装置の主要部の配置を示す斜視図である。図3は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとの配置関係を示す図である。図4は、図1の露光装置の回転ドラム及び描画装置(描画ユニット)の構成を示す図である。図5は、図1の露光装置の主要部の配置を示す平面図である。図6は、図1の露光装置の分岐光学系の構成を示す斜視図である。図7は、図1の露光装置の複数の描画ユニット内の走査器の配置関係を示す図である。図8は、走査器の反射面の倒れによる描画ラインのずれを解消する為の光学構成を説明する図である。図9は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとエンコーダヘッドとの配置関係を示す斜視図である。図10は、図1の露光装置の回転ドラムの表面構造の一例を示す斜視図である。
<Exposure equipment (substrate processing equipment)>
Subsequently, the exposure apparatus EX will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a perspective view showing an arrangement of a main part of the exposure apparatus of FIG. FIG. 3 is a diagram showing an arrangement relationship between an alignment microscope and a drawing line on a substrate. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a rotary drum and a drawing apparatus (drawing unit) of the exposure apparatus of FIG. FIG. 5 is a plan view showing an arrangement of a main part of the exposure apparatus of FIG. FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a branch optical system of the exposure apparatus of FIG. FIG. 7 is a diagram showing an arrangement relationship of scanners in a plurality of drawing units of the exposure apparatus of FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating an optical configuration for eliminating a shift of a drawing line due to a tilt of a reflection surface of a scanner. FIG. 9 is a perspective view showing an arrangement relationship among an alignment microscope, a drawing line, and an encoder head on a substrate. FIG. 10 is a perspective view showing an example of the surface structure of the rotating drum of the exposure apparatus of FIG.

図1に示すように、露光装置EXは、マスクを用いない露光装置、いわゆるマスクレス方式の描画露光装置であり、本実施形態では、基板Pを搬送方向(長尺方向)に一定の速度で連続搬送しながら、描画ビームLBのスポット光を所定の走査方向(基板Pの幅方向)に高速走査することで、基板Pの表面に描画を行って、基板P上に所定のパターンを形成するラスタースキャン方式の直描露光装置である。   As shown in FIG. 1, the exposure apparatus EX is an exposure apparatus that does not use a mask, that is, a so-called maskless drawing exposure apparatus. In the present embodiment, the substrate P is moved at a constant speed in the transport direction (long direction). By performing high-speed scanning of the spot light of the writing beam LB in a predetermined scanning direction (the width direction of the substrate P) while continuously transporting, writing is performed on the surface of the substrate P to form a predetermined pattern on the substrate P. It is a raster scan type direct exposure apparatus.

図1に示すように、露光装置EXは、描画装置11と、基板搬送機構12と、アライメント顕微鏡AM1,AM2と、制御部16とを備えている。描画装置11は、複数の描画ユニットUW1〜UW5を備えている。そして、描画装置11は、基板搬送機構12の一部でもある円筒状の回転ドラムDRの外周面の上方に密着支持された状態で搬送される基板Pの一部分に、複数の描画ユニットUW1〜UW5によって、所定のパターンを描画する。基板搬送機構12は、前工程のプロセス装置U1から搬送される基板Pを、後工程のプロセス装置U2に所定の速度で搬送している。アライメント顕微鏡AM1,AM2は、基板P上に描画すべきパターンと基板Pとを相対的に位置合せ(アライメント)するために、基板Pに予め形成されたアライメントマーク等を検出する。コンピュータ、マイコン、CPU、FPGA等を含む制御部16は、露光装置EXの各部を制御し、各部に処理を実行させる。制御部16は、デバイス製造システム1を制御する上位の制御装置の一部または全部であってもよい。また、制御部16は、上位の制御装置に制御される。上位の制御装置とは、例えば製造ラインを管理するホストコンピュータ等の別の装置であってもよい。   As shown in FIG. 1, the exposure apparatus EX includes a drawing apparatus 11, a substrate transport mechanism 12, alignment microscopes AM1 and AM2, and a control unit 16. The drawing device 11 includes a plurality of drawing units UW1 to UW5. Then, the drawing apparatus 11 includes a plurality of drawing units UW1 to UW5 on a part of the substrate P which is transported in a state of being closely supported above the outer peripheral surface of the cylindrical rotary drum DR which is also a part of the substrate transport mechanism 12. Is used to draw a predetermined pattern. The substrate transport mechanism 12 transports the substrate P transported from the pre-process device U1 to the post-process device U2 at a predetermined speed. The alignment microscopes AM1 and AM2 detect alignment marks and the like formed in advance on the substrate P in order to relatively align (align) the pattern to be drawn on the substrate P with the substrate P. The control unit 16 including a computer, a microcomputer, a CPU, an FPGA, and the like controls each unit of the exposure apparatus EX and causes each unit to execute a process. The control unit 16 may be a part or all of a higher-level control device that controls the device manufacturing system 1. The control unit 16 is controlled by a higher-level control device. The higher-level control device may be another device such as a host computer that manages a production line.

また、図2に示すように、露光装置EXは、描画装置11及び基板搬送機構12の少なくとも一部(回転ドラムDR等)を支持する装置フレーム13を備え、その装置フレーム13には、回転ドラムDRの回転角度位置や回転速度、回転軸方向の変位等を検出する回転ビームスポット光SP位置検出機構(図4及び図9に示すエンコーダヘッド等)と、図1(又は図3、図9)に示すアライメント顕微鏡AM1,AM2等が取り付けられる。さらに、露光装置EX内には、描画ビームLBとしての紫外レーザ光(パルス光)を射出する光源装置CNTが、図4、図5に示すように設けられている。この露光装置EXは、光源装置CNTから射出された描画ビームLBを、描画装置11を構成する複数の描画ユニットUW1〜UW5の各々にほぼ均等な光量(照度)で分配する。   As shown in FIG. 2, the exposure apparatus EX includes an apparatus frame 13 that supports at least a part (a rotary drum DR or the like) of the drawing apparatus 11 and the substrate transport mechanism 12, and the apparatus frame 13 includes a rotary drum. A rotation beam spot light SP position detection mechanism (encoder head shown in FIGS. 4 and 9) for detecting the rotation angle position, rotation speed, displacement in the rotation axis direction, etc. of DR, and FIG. 1 (or FIGS. 3, 9) Are attached. Further, a light source device CNT that emits an ultraviolet laser beam (pulse beam) as a drawing beam LB is provided in the exposure apparatus EX as shown in FIGS. The exposure apparatus EX distributes the drawing beam LB emitted from the light source device CNT to each of the plurality of drawing units UW1 to UW5 constituting the drawing apparatus 11 with a substantially equal light amount (illuminance).

図1に示すように、露光装置EXは、温調チャンバーEVC内に格納されている。温調チャンバーEVCは、パッシブまたはアクティブな防振ユニットSU1,SU2を介して製造工場の設置面(床面)Eに設置される。防振ユニットSU1,SU2は、設置面E上に設けられており、設置面Eからの振動を低減する。温調チャンバーEVCは、内部を所定の温度に保つことで、内部において搬送される基板Pの温度による形状変化を抑制している。   As shown in FIG. 1, the exposure apparatus EX is stored in a temperature control chamber EVC. The temperature control chamber EVC is installed on the installation surface (floor surface) E of the manufacturing factory via the passive or active vibration isolation units SU1 and SU2. The anti-vibration units SU1 and SU2 are provided on the installation surface E, and reduce vibration from the installation surface E. The temperature control chamber EVC suppresses a change in shape due to the temperature of the substrate P transferred inside by maintaining the inside at a predetermined temperature.

露光装置EXの基板搬送機構12は、基板Pの搬送方向の上流側から順に、エッジポジションコントローラEPC、駆動ローラDR4、テンション調整ローラRT1、回転ドラム(円筒ドラム)DR、テンション調整ローラRT2、駆動ローラDR6、及び駆動ローラDR7を有している。   The substrate transport mechanism 12 of the exposure apparatus EX includes an edge position controller EPC, a drive roller DR4, a tension adjustment roller RT1, a rotary drum (cylindrical drum) DR, a tension adjustment roller RT2, a drive roller DR6 and a drive roller DR7.

エッジポジションコントローラEPCは、プロセス装置U1から搬送される基板Pの幅方向(Y方向)における位置を調整する。エッジポジションコントローラEPCは、プロセス装置U1から送られる基板Pの幅方向の端部(エッジ)位置が、目標位置に対して±十数μm〜数十μm程度の範囲に収まるように、基板Pを幅方向に微動させて、基板Pの幅方向における位置を修正する。   The edge position controller EPC adjusts the position of the substrate P transferred from the process device U1 in the width direction (Y direction). The edge position controller EPC moves the substrate P such that the end position (edge) in the width direction of the substrate P sent from the process device U1 falls within a range of about ± several tens μm to several tens μm with respect to the target position. By finely moving the substrate P in the width direction, the position of the substrate P in the width direction is corrected.

ニップ方式の駆動ローラDR4は、エッジポジションコントローラEPCから搬送される基板Pの表裏両面を挟持しながら回転し、基板Pを搬送方向の下流側に送り出すことで、基板Pを回転ドラムDRへ向けて搬送する。回転ドラムDRは、基板P上でパターン露光される部分を、Y方向に延びる回転中心線(回転軸)AX2から一定半径の円筒状の外周面に密着させて支持しつつ、回転中心線AX2の回りに回転することで、基板Pを長尺方向に搬送する。   The nip-type drive roller DR4 rotates while pinching the front and back surfaces of the substrate P conveyed from the edge position controller EPC, and sends the substrate P downstream in the conveyance direction to direct the substrate P toward the rotary drum DR. Transport. The rotating drum DR supports the portion to be pattern-exposed on the substrate P in close contact with a cylindrical outer peripheral surface having a constant radius from a rotation center line (rotation axis) AX2 extending in the Y direction, and By rotating around, the substrate P is transported in the longitudinal direction.

このような回転ドラムDRを回転中心線AX2の回りに回転させるために、回転ドラムDRの両側には回転中心線AX2と同軸のシャフト部Sf2が設けられ、シャフト部Sf2は図2に示すように装置フレーム13にベアリングを介して軸支される。このシャフト部Sf2には、不図示の駆動源(モータや減速ギア機構等)からの回転トルクが与えられる。なお、回転中心線AX2を含んでYZ面と平行な面を、中心面p3とする。   In order to rotate such a rotary drum DR around the rotation center line AX2, a shaft portion Sf2 coaxial with the rotation center line AX2 is provided on both sides of the rotation drum DR, and the shaft portion Sf2 is, as shown in FIG. It is supported by the device frame 13 via bearings. The shaft portion Sf2 is supplied with a rotational torque from a drive source (not shown) such as a motor or a reduction gear mechanism. A plane parallel to the YZ plane including the rotation center line AX2 is defined as a center plane p3.

2組のテンション調整ローラRT1,RT2は、回転ドラムDRに巻き付けられて支持される基板Pに、所定のテンションを与えている。2組のニップ式の駆動ローラDR6,DR7は、基板Pの搬送方向に所定の間隔を空けて配置されており、露光後の基板Pに所定のたるみ(あそび)DLを与えている。駆動ローラDR6は、搬送される基板Pの上流側を挟持して回転し、駆動ローラDR7は、搬送される基板Pの下流側を挟持して回転することで、基板Pをプロセス装置U2へ向けて搬送する。このとき、基板Pは、たるみDLが与えられているため、駆動ローラDR6よりも搬送方向の下流側において生ずる基板Pの搬送速度の変動を吸収でき、搬送速度の変動による基板Pへの露光処理の影響を縁切りすることができる。   The two tension adjusting rollers RT1 and RT2 apply a predetermined tension to the substrate P wound and supported on the rotating drum DR. The two nip-type drive rollers DR6 and DR7 are arranged at predetermined intervals in the direction of transport of the substrate P, and give the substrate P after exposure a predetermined slack (play) DL. The drive roller DR6 rotates while pinching the upstream side of the substrate P to be transported, and the drive roller DR7 rotates by pinching the downstream side of the substrate P to be transported to the process apparatus U2. Transport. At this time, since the slack DL is given to the substrate P, the fluctuation of the transport speed of the substrate P that occurs downstream of the driving roller DR6 in the transport direction can be absorbed, and the exposure process on the substrate P due to the variation of the transport speed can be absorbed. Can be marginalized.

従って、基板搬送機構12は、プロセス装置U1から搬送されてきた基板Pを、エッジポジションローラEPCによって幅方向における位置を調整する。基板搬送機構12は、幅方向の位置が調整された基板Pを、駆動ローラDR4によりテンション調整ローラRT1に搬送し、テンション調整ローラRT1を通過した基板Pを、回転ドラムDRに搬送する。基板搬送機構12は、回転ドラムDRを回転させることで、回転ドラムDRに支持される基板Pを、テンション調整ローラRT2へ向けて搬送する。基板搬送機構12は、テンション調整ローラRT2に搬送された基板Pを、駆動ローラDR6に搬送し、駆動ローラDR6に搬送された基板Pを、駆動ローラDR7に搬送する。そして、基板搬送機構12は、駆動ローラDR6及び駆動ローラDR7により、基板PにたるみDLを与えながら、基板Pをプロセス装置U2へ向けて搬送する。   Therefore, the substrate transport mechanism 12 adjusts the position of the substrate P transported from the process device U1 in the width direction by the edge position roller EPC. The substrate transport mechanism 12 transports the substrate P whose position in the width direction has been adjusted to the tension adjusting roller RT1 by the drive roller DR4, and transports the substrate P that has passed through the tension adjusting roller RT1 to the rotating drum DR. The substrate transport mechanism 12 transports the substrate P supported by the rotary drum DR toward the tension adjusting roller RT2 by rotating the rotary drum DR. The substrate transport mechanism 12 transports the substrate P transported to the tension adjusting roller RT2 to the drive roller DR6, and transports the substrate P transported to the drive roller DR6 to the drive roller DR7. Then, the substrate transport mechanism 12 transports the substrate P to the process device U2 while giving the substrate P a slack DL by the drive rollers DR6 and DR7.

再び図2を参照して、露光装置EXの装置フレーム13について説明する。図2では、X方向、Y方向及びZ方向が直交する直交座標系となっており、図1と同様の直交座標系となっている。   Referring to FIG. 2 again, the device frame 13 of the exposure apparatus EX will be described. In FIG. 2, the X direction, the Y direction, and the Z direction are orthogonal, and the orthogonal coordinate system is the same as that in FIG. 1.

図2に示すように、装置フレーム13は、Z方向の下方側から順に、本体フレーム21と、支持機構である三点座22と、第1光学定盤23と、移動機構24と、第2光学定盤25とを有している。本体フレーム21は、防振ユニットSU1,SU2を介して設置面E上に設置される部分である。本体フレーム21は、回転ドラムDR及びテンション調整ローラRT1(不図示),RT2を回転可能に軸支(支持)している。第1光学定盤23は、回転ドラムDRの鉛直方向の上方側に設けられ、三点座22を介して本体フレーム21に設置されている。三点座22は、第1光学定盤23を3つの支持点で支持しており、各支持点におけるZ方向の位置(高さ位置)を調整可能となっている。このため、三点座22は、水平面に対する第1光学定盤23の盤面の傾きを所定の傾きに調整できる。なお、装置フレーム13の組み立て時において、本体フレーム21と三点座22との間は、XY面内において、X方向及びY方向に位置調整可能となっている。一方で、装置フレーム13の組み立て後において、本体フレーム21と三点座22との間はXY面内では固定された状態(リジットな状態)となる。   As shown in FIG. 2, the apparatus frame 13 includes, in order from the lower side in the Z direction, a main body frame 21, a three-point seat 22 as a support mechanism, a first optical surface plate 23, a moving mechanism 24, and a second An optical surface plate 25 is provided. The main body frame 21 is a portion installed on the installation surface E via the vibration isolation units SU1 and SU2. The main body frame 21 rotatably supports (supports) the rotating drum DR and the tension adjusting rollers RT1 (not shown) and RT2 so as to be rotatable. The first optical surface plate 23 is provided above the rotary drum DR in the vertical direction, and is installed on the main body frame 21 via the three-point seat 22. The three-point seat 22 supports the first optical surface plate 23 at three support points, and can adjust the position (height position) in the Z direction at each support point. Therefore, the three-point seat 22 can adjust the inclination of the surface of the first optical surface plate 23 with respect to the horizontal plane to a predetermined inclination. When the apparatus frame 13 is assembled, the position between the main body frame 21 and the three-point seat 22 can be adjusted in the X and Y directions in the XY plane. On the other hand, after the assembly of the device frame 13, the space between the main body frame 21 and the three-point seat 22 is fixed (rigid) in the XY plane.

第2光学定盤25は、第1光学定盤23の鉛直方向の上方側に設けられ、移動機構24を介して第1光学定盤23に設置されている。第2光学定盤25は、その盤面が第1光学定盤23の盤面と平行になっている。第2光学定盤25には、描画装置11の複数の描画ユニットUW1〜UW5が設置される。移動機構24は、第1光学定盤23及び第2光学定盤25のそれぞれの盤面を平行に保った状態で、鉛直方向に延びる所定の回転軸Iを中心に、第1光学定盤23に対して第2光学定盤25を精密に微小回転させることができる。その回転範囲は、例えば基準位置に対して±数百ミリラジアン程度であり、1〜数ミリラジアンの分解能で角度設定ができるような構造となっている。また、移動機構24は、第1光学定盤23及び第2光学定盤25のそれぞれの盤面を平行に保った状態で、第1光学定盤23に対して第2光学定盤25をX方向及びY方向の少なくとも一方に精密に微小にシフト移動させる機構も備え、回転軸Iを基準位置からX方向又はY方向にμmオーダーの分解能で微小変位させることができる。この回転軸Iは、基準位置において、中心面p3内で鉛直方向に延在するとともに、回転ドラムDRに巻き付けられた基板Pの表面(円周面に倣って湾曲した描画面)内の所定点(基板Pの幅方向の中点)を通っている(図3参照)。このような移動機構24によって、第1光学定盤23に対して第2光学定盤25を回転またはシフト移動させることで、回転ドラムDR、或いは回転ドラムDRに巻き付けられた基板Pに対する複数の描画ユニットUW1〜UW5の位置を一体的に調整することができる。   The second optical surface plate 25 is provided above the first optical surface plate 23 in the vertical direction, and is installed on the first optical surface plate 23 via the moving mechanism 24. The surface of the second optical surface plate 25 is parallel to the surface of the first optical surface plate 23. On the second optical base 25, a plurality of drawing units UW1 to UW5 of the drawing device 11 are installed. The moving mechanism 24 holds the first optical surface plate 23 and the second optical surface surface 25 in parallel with each other, and holds the first optical surface surface 23 and the second optical surface surface 25 around a predetermined rotation axis I extending in the vertical direction. On the other hand, the second optical surface plate 25 can be minutely rotated precisely. The rotation range is, for example, about ± several hundred milliradians with respect to the reference position, and has a structure in which an angle can be set with a resolution of one to several milliradians. The moving mechanism 24 moves the second optical surface plate 25 with respect to the first optical surface plate 23 in the X direction while maintaining the respective surfaces of the first optical surface plate 23 and the second optical surface plate 25 in parallel. And a mechanism for precisely and minutely shifting in at least one of the Y direction and the Y direction. The rotation axis I can be minutely displaced from the reference position in the X direction or the Y direction with a resolution of the order of μm. The rotation axis I extends vertically in the center plane p3 at the reference position, and a predetermined point on the surface of the substrate P wound around the rotary drum DR (a drawing surface curved following the circumferential surface). (The middle point in the width direction of the substrate P) (see FIG. 3). By rotating or shifting the second optical surface plate 25 with respect to the first optical surface plate 23 by such a moving mechanism 24, a plurality of drawing operations on the rotating drum DR or the substrate P wound around the rotating drum DR are performed. The positions of the units UW1 to UW5 can be adjusted integrally.

続いて、図5を参照して、光源装置CNTについて説明する。光源装置CNTは、装置フレーム13の本体フレーム21上に設置されている。光源装置CNTは、基板Pに投射される描画ビームLBとしてのレーザ光を射出する。光源装置CNTは、基板P上の感光性機能層の露光に適した所定の波長域の光であって、光活性作用の強い紫外域の光を射出する光源を有する。光源としては、例えば、YAGの第三高調波レーザ光(波長355nm)で、連続発振、または数KHz〜数百MHz程度でパルス発振するレーザ光源が利用できる。   Subsequently, the light source device CNT will be described with reference to FIG. The light source device CNT is installed on the main body frame 21 of the device frame 13. The light source device CNT emits a laser beam as a drawing beam LB projected on the substrate P. The light source device CNT has a light source that emits light in a predetermined wavelength range suitable for exposing the photosensitive functional layer on the substrate P, and emits light in an ultraviolet region having a strong photoactive effect. As the light source, for example, a laser light source that emits third-harmonic laser light (wavelength: 355 nm) of YAG and continuously oscillates or pulse-oscillates at about several KHz to several hundred MHz can be used.

光源装置CNTは、レーザ光発生部CU1及び波長変換部CU2を備えている。レーザ光発生部CU1は、レーザ光源OSC、ファイバーアンプFB1,FB2を備えている。レーザ光発生部CU1は、基本波レーザ光Lsを出射する。ファイバーアンプFB1,FB2は、基本波レーザ光Lsを光ファイバーにより増幅する。レーザ光発生部CU1は、増幅された基本波レーザ光Lrを波長変換部CU2に入射させる。波長変換部CU2には、波長変換光学素子、ダイクロイックミラーや偏光ビームスプリッタ、プリズム等が設けられ、これらの光(波長)選択部品を用いることによって第三高調波レーザである波長355nmのレーザ光(描画ビームLB)を取り出している。その際、種光を発生するレーザ光源OSCをシステムクロック等と同期してパルス点灯させることによって、光源装置CNTは、波長355nmの描画ビームLBを数KHz〜数百MHz程度のパルス光として発生する。尚、この種のファイバーアンプを用いた場合、レーザ光源OSCのパルス駆動の態様により、最終的に出力されるレーザ光(LrやLB)の1パルスの発光時間をピコ秒オーダーにすることができる。   The light source device CNT includes a laser light generator CU1 and a wavelength converter CU2. The laser light generator CU1 includes a laser light source OSC and fiber amplifiers FB1 and FB2. The laser light generator CU1 emits the fundamental laser light Ls. The fiber amplifiers FB1 and FB2 amplify the fundamental laser light Ls with an optical fiber. The laser light generator CU1 causes the amplified fundamental laser light Lr to enter the wavelength converter CU2. The wavelength conversion unit CU2 is provided with a wavelength conversion optical element, a dichroic mirror, a polarizing beam splitter, a prism, and the like. By using these light (wavelength) selection components, a laser beam (wavelength: 355 nm) as a third harmonic laser is used. The drawing beam LB) is extracted. At this time, the light source device CNT generates the drawing beam LB having a wavelength of 355 nm as pulse light of several KHz to several hundred MHz by pulsing the laser light source OSC that generates seed light in synchronization with a system clock or the like. . When this type of fiber amplifier is used, the emission time of one pulse of the finally output laser light (Lr or LB) can be on the order of picoseconds by the pulse driving mode of the laser light source OSC. .

尚、光源としては、例えば、紫外域の輝線(g線、h線、i線等)を有する水銀ランプ等のランプ光源、波長450nm以下の紫外域に発振ピークを有するレーザーダイオード、発光ダイオード(LED)等の固体光源、または遠紫外光(DUV光)を発振するKrFエキシマレーザ光(波長248nm)、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)、XeClエキシマレーザ(波長308nm)等の気体レーザ光源が利用できる。   Examples of the light source include a lamp light source such as a mercury lamp having an ultraviolet bright line (g-line, h-line, i-line, etc.), a laser diode having an oscillation peak in an ultraviolet region having a wavelength of 450 nm or less, and a light-emitting diode (LED). ), Or a gas laser light source such as KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), and XeCl excimer laser (wavelength 308 nm) that oscillates deep ultraviolet light (DUV light). .

ここで、光源装置CNTから射出された描画ビームLBは、後述するように、各描画ユニットUW1〜UW5内に設けられる偏光ビームスプリッタPBSを介して基板Pに投射される。一般に、偏光ビームスプリッタPBSは、S偏光の直線偏光となる光束を反射し、P偏光の直線偏光となる光束を透過する。このため、光源装置CNTでは、偏光ビームスプリッタPBSに入射する描画ビームLBが直線偏光(S偏光)の光束となるレーザ光を射出することが好ましい。また、レーザ光は、エネルギー密度が高いため、基板Pに投射される光束の照度を適切に確保することができる。   Here, the drawing beam LB emitted from the light source device CNT is projected on the substrate P via a polarizing beam splitter PBS provided in each of the drawing units UW1 to UW5, as described later. In general, the polarization beam splitter PBS reflects a light beam that becomes S-polarized linearly polarized light and transmits a light beam that becomes P-polarized linearly polarized light. Therefore, in the light source device CNT, it is preferable that the drawing beam LB incident on the polarization beam splitter PBS emits a laser beam that becomes a light beam of linearly polarized light (S-polarized light). Further, since the laser light has a high energy density, the illuminance of the light beam projected on the substrate P can be appropriately secured.

次に、露光装置EXの描画装置11について、図3も参照して説明する。描画装置11は、複数の描画ユニットUW1〜UW5を用いた、いわゆるマルチビーム型の描画装置11となっている。この描画装置11は、光源装置CNTから射出された描画ビームLBを複数に分岐させ、分岐させた複数の描画ビームLBを、図3のような基板P上の複数(第1実施形態では例えば5つ)の描画ラインLL1〜LL5に沿ってそれぞれ微小なスポット光(数μm径)に集光して走査させている。そして、描画装置11は、複数の描画ラインLL1〜LL5の各々によって基板P上に描画されるパターン同士を、基板Pの幅方向に継ぎ合わせている。先ず、図3を参照して、描画装置11により複数の描画ビームLBを走査することで基板P上に形成される複数の描画ラインLL1〜LL5(スポット光の走査軌跡)について説明する。   Next, the drawing apparatus 11 of the exposure apparatus EX will be described with reference to FIG. The drawing apparatus 11 is a so-called multi-beam type drawing apparatus 11 using a plurality of drawing units UW1 to UW5. The drawing apparatus 11 branches the drawing beam LB emitted from the light source device CNT into a plurality of beams, and outputs the plurality of branched drawing beams LB on the substrate P as shown in FIG. Are condensed into minute spot lights (diameter of several μm) along each of the drawing lines LL1 to LL5. Then, the drawing apparatus 11 joins patterns drawn on the substrate P by each of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 in the width direction of the substrate P. First, referring to FIG. 3, a plurality of drawing lines LL1 to LL5 (scanning locus of spot light) formed on the substrate P by scanning the plurality of drawing beams LB with the drawing apparatus 11 will be described.

図3に示すように、複数の描画ラインLL1〜LL5は、中心面p3を挟んで回転ドラムDRの周方向に2列に配置される。回転方向の上流側の基板P上には、奇数番の第1描画ラインLL1、第3描画ラインLL3及び第5描画ラインLL5が、Y軸と平行に配置される。回転方向の下流側の基板P上には、偶数番の第2描画ラインLL2及び第4描画ラインLL4がY軸と平行に配置される。   As shown in FIG. 3, the plurality of drawing lines LL1 to LL5 are arranged in two rows in the circumferential direction of the rotary drum DR with the center plane p3 interposed therebetween. On the substrate P on the upstream side in the rotation direction, odd-numbered first drawing lines LL1, third drawing lines LL3, and fifth drawing lines LL5 are arranged in parallel with the Y axis. On the substrate P on the downstream side in the rotation direction, even-numbered second drawing lines LL2 and fourth drawing lines LL4 are arranged in parallel with the Y axis.

各描画ラインLL1〜LL5は、基板Pの幅方向(Y方向)、つまり回転ドラムDRの回転中心線AX2に沿ってほぼ平行に形成されており、幅方向における基板Pの長さよりも短くなっている。より厳密には、各描画ラインLL1〜LL5は、基板搬送機構12により基準速度で基板Pを搬送したときに、複数の描画ラインLL1〜LL5により得られるパターンの継ぎ誤差が最小となるように、回転ドラムDRの回転中心線AX2が延びる方向(軸方向または幅方向)に対し、所定の角度分だけ傾けられてもよい。   Each of the drawing lines LL1 to LL5 is formed substantially parallel to the width direction (Y direction) of the substrate P, that is, along the rotation center line AX2 of the rotary drum DR, and is shorter than the length of the substrate P in the width direction. I have. More strictly, each of the drawing lines LL1 to LL5 is such that when the substrate P is transported at the reference speed by the substrate transport mechanism 12, the joint error of the pattern obtained by the plurality of rendering lines LL1 to LL5 is minimized. The rotating drum DR may be inclined by a predetermined angle with respect to the direction (axial direction or width direction) in which the rotation center line AX2 of the rotating drum DR extends.

奇数番の第1描画ラインLL1、第3描画ラインLL3及び第5描画ラインLL5は、回転ドラムDRの中心線AX2方向に、所定の間隔を空けて配置されている。また、偶数番の第2描画ラインLL2及び第4描画ラインLL4は、回転ドラムDRの中心線AX2方向に、所定の間隔を空けて配置されている。このとき、第2描画ラインLL2は、中心線AX2方向において、第1描画ラインLL1と第3描画ラインLL3との間に配置される。同様に、第3描画ラインLL3は、中心線AX2方向において、第2描画ラインLL2と第4描画ラインLL4との間に配置される。第4描画ラインLL4は、中心線AX2方向において、第3描画ラインLL3と第5描画ラインLL5との間に配置される。そして、第1〜第5描画ラインLL1〜LL5は、基板P上に描画される露光領域A7の幅方向(軸方向)の全幅をカバーするように、配置されている。   The odd-numbered first drawing line LL1, third drawing line LL3, and fifth drawing line LL5 are arranged at predetermined intervals in the direction of the center line AX2 of the rotating drum DR. The even-numbered second drawing line LL2 and fourth drawing line LL4 are arranged at predetermined intervals in the direction of the center line AX2 of the rotating drum DR. At this time, the second drawing line LL2 is disposed between the first drawing line LL1 and the third drawing line LL3 in the direction of the center line AX2. Similarly, the third drawing line LL3 is arranged between the second drawing line LL2 and the fourth drawing line LL4 in the direction of the center line AX2. The fourth drawing line LL4 is disposed between the third drawing line LL3 and the fifth drawing line LL5 in the direction of the center line AX2. The first to fifth drawing lines LL1 to LL5 are arranged so as to cover the entire width of the exposure area A7 drawn on the substrate P in the width direction (axial direction).

奇数番の第1描画ラインLL1、第3描画ラインLL3及び第5描画ラインLL5に沿って走査される描画ビームLBのスポット光の走査方向は、一次元の方向となっており、同じ方向となっている。また、偶数番の第2描画ラインLL2及び第4描画ラインLL4に沿って走査される描画ビームLBのスポット光の走査方向は、一次元の方向となっており、同じ方向となっている。このとき、奇数番の描画ラインLL1,LL3,LL5に沿って走査される描画ビームLBのスポット光の走査方向(+Y方向)と、偶数番の描画ラインLL2,LL4に沿って走査される描画ビームLBのスポット光の走査方向(−Y方向)とは、図3中の矢印で示すように逆方向となっている。これは、描画ユニットUW1〜UW5の各々を同一構成とし、奇数番の描画ユニットと偶数番の描画ユニットとをXY面内で180°回転させて向い合せて配置すると共に、各描画ユニットUW1〜UW5に設けられるビーム走査器としての回転ポリゴンミラーを同一方向に回転させた為である。このため、基板Pの搬送方向からみて、奇数番の描画ラインLL3,LL5の描画開始位置と、偶数番の描画ラインLL2,LL4の描画開始位置とは、Y方向に関してスポット光の径寸法以下の誤差で隣接(若しくは一致)し、同様に、奇数番の描画ラインLL1,LL3の描画終了位置と、偶数番の描画ラインLL2,LL4の描画終了位置とは、Y方向に関してスポット光の径寸法以下の誤差で隣接(若しくは一致)している。   The spot light scanning direction of the drawing beam LB scanned along the odd-numbered first drawing line LL1, third drawing line LL3, and fifth drawing line LL5 is a one-dimensional direction, and is the same direction. ing. The scanning direction of the spot light of the drawing beam LB scanned along the even-numbered second drawing line LL2 and the fourth drawing line LL4 is a one-dimensional direction, which is the same direction. At this time, the scanning direction (+ Y direction) of the spot light of the drawing beam LB scanned along the odd-numbered drawing lines LL1, LL3, and LL5, and the drawing beam scanned along the even-numbered drawing lines LL2 and LL4. The scanning direction (−Y direction) of the LB spot light is in the opposite direction as indicated by the arrow in FIG. This is because each of the drawing units UW1 to UW5 has the same configuration, the odd-numbered drawing unit and the even-numbered drawing unit are rotated by 180 ° in the XY plane and arranged to face each other, and each of the drawing units UW1 to UW5 is arranged. Is rotated in the same direction as the rotating polygon mirror provided as a beam scanner. Therefore, when viewed from the transport direction of the substrate P, the drawing start positions of the odd-numbered drawing lines LL3 and LL5 and the drawing start positions of the even-numbered drawing lines LL2 and LL4 are smaller than the spot light diameter in the Y direction. Similarly, the drawing end positions of the odd-numbered drawing lines LL1 and LL3 and the drawing end positions of the even-numbered drawing lines LL2 and LL4 are smaller than or equal to the spot light diameter in the Y direction. (Or coincide) with the error of

以上説明したように、奇数番の描画ラインLL1,LL3,LL5の各々は、基板P上で回転ドラムDRの回転中心線AX2とほぼ平行になるように、基板Pの幅方向に一列に配置されている。そして偶数番の描画ラインLL2,LL4の各々は、基板P上で回転ドラムDRの回転中心線AX2とほぼ平行になるように、基板Pの幅方向に一列に配置されている。   As described above, each of the odd-numbered drawing lines LL1, LL3, and LL5 is arranged in a line in the width direction of the substrate P so as to be substantially parallel to the rotation center line AX2 of the rotary drum DR on the substrate P. ing. Each of the even-numbered drawing lines LL2 and LL4 is arranged in a line in the width direction of the substrate P so as to be substantially parallel to the rotation center line AX2 of the rotary drum DR on the substrate P.

次に、図4から図7を参照して、描画装置11について説明する。描画装置11は、上記した複数の描画ユニットUW1〜UW5と、光源装置CNTからの描画ビームLBを分岐して描画ユニットUW1〜UW5に導く分岐光学系SLと、キャリブレーションを行うためのキャリブレーション検出系31とを有する。   Next, the drawing apparatus 11 will be described with reference to FIGS. The drawing apparatus 11 includes the plurality of drawing units UW1 to UW5, a branch optical system SL that branches the drawing beam LB from the light source device CNT and guides the drawing beam LB to the drawing units UW1 to UW5, and calibration detection for performing calibration. System 31.

分岐光学系SLは、光源装置CNTから射出された描画ビームLBを複数に分岐し、分岐した複数の描画ビームLBを複数の描画ユニットUW1〜UW5へ向けてそれぞれ導いている。分岐光学系SLは、光源装置CNTから射出された描画ビームLBを2つに分岐する第1光学系41と、第1光学系41により分岐された一方の描画ビームLBが入射する第2光学系42と、第1光学系41により分岐された他方の描画ビームLBが入射する第3光学系43とを有する。また、分岐光学系SLの第1光学系41には、描画ビームLBの進行軸と直交する面内で描画ビームLBを2次元的に横シフトさせるビームシフター機構44が設けられ、分岐光学系SLの第3光学系43には、描画ビームLBを2次元的に横シフトさせるビームシフター機構45が設けられている。分岐光学系SLは、光源装置CNT側の一部が本体フレーム21に設置される一方で、描画ユニットUW1〜UW5側の他の一部が第2光学定盤25に設置されている。   The branch optical system SL branches the drawing beam LB emitted from the light source device CNT into a plurality of beams, and guides the branched plurality of drawing beams LB to the plurality of drawing units UW1 to UW5. The branch optical system SL includes a first optical system 41 that branches the drawing beam LB emitted from the light source device CNT into two, and a second optical system into which one of the drawing beams LB branched by the first optical system 41 enters. 42, and a third optical system 43 on which the other drawing beam LB split by the first optical system 41 is incident. The first optical system 41 of the branch optical system SL is provided with a beam shifter mechanism 44 that two-dimensionally shifts the drawing beam LB two-dimensionally in a plane perpendicular to the traveling axis of the drawing beam LB. The third optical system 43 is provided with a beam shifter mechanism 45 for two-dimensionally shifting the writing beam LB in the horizontal direction. In the branch optical system SL, a part on the light source device CNT side is installed on the main body frame 21, while another part on the drawing units UW <b> 1 to UW <b> 5 is installed on the second optical base 25.

第1光学系41は、1/2波長板51と、偏光ミラー(偏光ビームスプリッタ)52と、ビームディフューザ53と、第1反射ミラー54と、第1リレーレンズ55と、第2リレーレンズ56と、ビームシフター機構44と、第2反射ミラー57と、第3反射ミラー58と、第4反射ミラー59と、第1ビームスプリッタ60とを有する。尚、図4、図5ではそれら各部材の配置関係が判り難いので、図6の斜視図も参照して説明する。   The first optical system 41 includes a half-wave plate 51, a polarization mirror (polarization beam splitter) 52, a beam diffuser 53, a first reflection mirror 54, a first relay lens 55, and a second relay lens 56. , A beam shifter mechanism 44, a second reflection mirror 57, a third reflection mirror 58, a fourth reflection mirror 59, and a first beam splitter 60. 4 and 5, it is difficult to understand the positional relationship between these members, and therefore, the description will be made with reference also to the perspective view of FIG.

図6に示すように、光源装置CNTから+X方向に射出された描画ビームLBは、1/2波長板51に入射する。1/2波長板51は、描画ビームLBの入射面内において回転可能となっている。1/2波長板51に入射した描画ビームLBは、その偏光方向が、1/2波長板51の回転位置(角度)に応じた所定の偏光方向となる。1/2波長板51を通過した描画ビームLBは、偏光ミラー52に入射する。偏光ミラー52は、描画ビームLBに含まれる所定の偏光方向の光成分を透過する一方で、それ以外の偏光方向の光成分を+Y方向に反射する。このため、偏光ミラー52で反射される描画ビームLBの強度は、1/2波長板51及び偏光ミラー52の協働によって、1/2波長板51の回転位置に応じて調整することができる。   As shown in FIG. 6, the drawing beam LB emitted from the light source device CNT in the + X direction enters the half-wave plate 51. The half-wave plate 51 is rotatable in the plane of incidence of the writing beam LB. The drawing beam LB incident on the half-wave plate 51 has a predetermined polarization direction corresponding to the rotational position (angle) of the half-wave plate 51. The drawing beam LB that has passed through the half-wave plate 51 enters the polarizing mirror 52. The polarizing mirror 52 transmits light components in a predetermined polarization direction included in the drawing beam LB, and reflects light components in other polarization directions in the + Y direction. For this reason, the intensity of the drawing beam LB reflected by the polarizing mirror 52 can be adjusted according to the rotational position of the half-wave plate 51 by the cooperation of the half-wave plate 51 and the polarizing mirror 52.

偏光ミラー52を透過した描画ビームLBの一部(不要な光成分)は、ビームディフューザ(光トラップ)53に照射される。ビームディフューザ53は、入射してきた描画ビームLBの一部の光成分を吸収し、その光成分が外部へ漏れることを抑制している。さらに、描画ビームLBが通る各種光学系の調整作業の際に、レーザパワーが最大のままではパワーが強すぎて危険であるため、ビームディフューザ53が描画ビームLBの多くの光成分を吸収するように、1/2波長板51の回転位置(角度)を変えて、描画ユニットUW1〜UW5に向かう描画ビームLBのパワーを大幅に減衰させる為にも使用される。   A part (unnecessary light component) of the drawing beam LB transmitted through the polarizing mirror 52 is applied to a beam diffuser (light trap) 53. The beam diffuser 53 absorbs a part of the incident light component of the drawing beam LB and suppresses the light component from leaking to the outside. Further, when adjusting various optical systems through which the drawing beam LB passes, if the laser power is kept at the maximum, the power is too strong and is dangerous, so that the beam diffuser 53 absorbs many light components of the drawing beam LB. In addition, it is also used for changing the rotational position (angle) of the half-wave plate 51 to greatly attenuate the power of the drawing beam LB directed to the drawing units UW1 to UW5.

偏光ミラー52で+Y方向に反射された描画ビームLBは、第1反射ミラー54により+X方向に反射され、第1リレーレンズ55及び第2リレーレンズ56を介してビームシフター機構44に入射し、第2反射ミラー57に達する。   The drawing beam LB reflected in the + Y direction by the polarizing mirror 52 is reflected in the + X direction by the first reflecting mirror 54, and enters the beam shifter mechanism 44 via the first relay lens 55 and the second relay lens 56. The light reaches the two-reflection mirror 57.

第1リレーレンズ55は、光源装置CNTからの描画ビームLB(ほぼ平行光束)を収斂してビームウェストを形成し、第2リレーレンズ56は収斂後に発散する描画ビームLBを再び平行光束にする。   The first relay lens 55 converges the drawing beam LB (substantially parallel light beam) from the light source device CNT to form a beam waist, and the second relay lens 56 turns the drawing beam LB diverging after convergence into a parallel light beam again.

ビームシフター機構44は、図6に示すように、描画ビームLBの進行方向(+X方向)に沿って配置される2枚の平行平面板(石英)を含み、その平行平面板の一方はY軸と平行な軸回りに傾斜可能に設けられ、他方の平行平面板はZ軸と平行な軸回りに傾斜可能に設けられる。各平行平面板の傾斜角度に応じて、描画ビームLBはZY面内で横シフトしてビームシフター機構44から射出する。   As shown in FIG. 6, the beam shifter mechanism 44 includes two parallel flat plates (quartz) arranged along the traveling direction (+ X direction) of the drawing beam LB, and one of the parallel flat plates is a Y-axis plate. The other parallel flat plate is provided so as to be tiltable about an axis parallel to the Z-axis. The drawing beam LB is laterally shifted in the ZY plane and emitted from the beam shifter mechanism 44 according to the inclination angle of each parallel plane plate.

その後、描画ビームLBは、第2反射ミラー57により−Y方向に反射されて、第3反射ミラー58に達し、第3反射ミラー58により−Z方向に反射されて、第4反射ミラー59に達する。第4反射ミラー59によって描画ビームLBは、+Y方向に反射されて、第1ビームスプリッタ60に入射する。第1ビームスプリッタ60は、描画ビームLBの一部の光量成分を−X方向に反射して第2光学系42に導くと共に、描画ビームLBの残りの光量成分を第3光学系43に導く。本実施形態の場合、第2光学系42に導かれる描画ビームLBは、その先で3つの描画ユニットUW1,UW3,UW5に分配され、第3光学系43に導かれる描画ビームLBは、その先で2つの描画ユニットUW2,UW4に分配される。その為、第1ビームスプリッタ60は、光分割面での反射率と透過率の比を3:2(反射率60%、透過率40%)とするのが望ましいが、必ずしもその必要はなく、1:1であっても構わない。   Thereafter, the drawing beam LB is reflected by the second reflection mirror 57 in the −Y direction, reaches the third reflection mirror 58, is reflected by the third reflection mirror 58 in the −Z direction, and reaches the fourth reflection mirror 59. . The drawing beam LB is reflected in the + Y direction by the fourth reflecting mirror 59 and enters the first beam splitter 60. The first beam splitter 60 reflects a part of the light amount component of the drawing beam LB in the −X direction and guides it to the second optical system 42, and guides the remaining light amount component of the drawing beam LB to the third optical system 43. In the case of the present embodiment, the drawing beam LB guided to the second optical system 42 is distributed to the three drawing units UW1, UW3, and UW5 at the point, and the drawing beam LB guided to the third optical system 43 is positioned at the point. Is distributed to the two drawing units UW2 and UW4. Therefore, the first beam splitter 60 desirably sets the ratio of the reflectance and the transmittance on the light splitting surface to 3: 2 (the reflectance is 60% and the transmittance is 40%), but this is not always necessary. It may be 1: 1.

ここで、第3反射ミラー58と第4反射ミラー59とは、移動機構24の回転軸I上において所定の間隔を空けて設けられている。即ち、第3反射ミラー58で反射して第4反射ミラー59に向かう描画ビームLB(平行光束)の中心線が、回転軸Iと一致する(同軸となる)ように設定される。   Here, the third reflection mirror 58 and the fourth reflection mirror 59 are provided at a predetermined interval on the rotation axis I of the moving mechanism 24. That is, the center line of the drawing beam LB (parallel light beam) reflected by the third reflection mirror 58 and traveling toward the fourth reflection mirror 59 is set so as to coincide with (be coaxial with) the rotation axis I.

また、第3反射ミラー58を含む光源装置CNTまでの構成(図4のZ方向の上方側において二点鎖線で囲んだ部分)は、本体フレーム21側に設置される一方で、第4反射ミラー59を含む複数の描画ユニットUW1〜UW5までの構成(図4のZ方向の下方側において二点鎖線で囲んだ部分)は、第2光学定盤25側に設置される。このため、移動機構24により第1光学定盤23と第2光学定盤25が相対回転しても、回転軸Iと同軸に描画ビームLBが通るように第3反射ミラー58と第4反射ミラー59とが設けられているため、第4反射ミラー59から第1ビームスプリッタ60に至る描画ビームLBの光路は変更されることがない。よって、移動機構24により第1光学定盤23に対して第2光学定盤25が回転しても、本体フレーム21側に設置された光源装置CNTから射出される描画ビームLBを、第2光学定盤25側に設置された複数の描画ユニットUW1〜UW5へ好適に安定して案内することが可能となる。   The configuration up to the light source device CNT including the third reflection mirror 58 (portion surrounded by a two-dot chain line on the upper side in the Z direction in FIG. 4) is installed on the main body frame 21 side, while the fourth reflection mirror is provided. The configuration of the plurality of drawing units UW1 to UW5 including the portion 59 (the portion surrounded by the two-dot chain line on the lower side in the Z direction in FIG. 4) is installed on the second optical surface plate 25 side. Therefore, even if the first optical surface plate 23 and the second optical surface plate 25 are relatively rotated by the moving mechanism 24, the third reflection mirror 58 and the fourth reflection mirror are arranged so that the drawing beam LB passes coaxially with the rotation axis I. 59, the optical path of the drawing beam LB from the fourth reflection mirror 59 to the first beam splitter 60 is not changed. Therefore, even if the second optical surface plate 25 is rotated with respect to the first optical surface plate 23 by the moving mechanism 24, the drawing beam LB emitted from the light source device CNT installed on the main body frame 21 side is converted to the second optical surface light. It is possible to suitably and stably guide to the plurality of drawing units UW1 to UW5 installed on the surface plate 25 side.

第2光学系42は、第1光学系41の第1ビームスプリッタ60で分岐された一方の描画ビームLBを、後述する奇数番の描画ユニットUW1,UW3,UW5へ向けて分岐して導いている。第2光学系42は、第5反射ミラー61と、第2ビームスプリッタ62と、第3ビームスプリッタ63と、第6反射ミラー64とを有する。   The second optical system 42 branches and guides one of the drawing beams LB split by the first beam splitter 60 of the first optical system 41 toward odd-numbered drawing units UW1, UW3, and UW5 described later. . The second optical system 42 has a fifth reflection mirror 61, a second beam splitter 62, a third beam splitter 63, and a sixth reflection mirror 64.

第1光学系41の第1ビームスプリッタ60で−X方向に反射された描画ビームLBは、第5反射ミラー61により−Y方向に反射されて、第2ビームスプリッタ62に入射する。第2ビームスプリッタ62に入射した描画ビームLBは、その一部が−Z方向に反射されて、奇数番の1つの描画ユニットUW5に導かれる(図5参照)。第2ビームスプリッタ62を透過した描画ビームLBは、第3ビームスプリッタ63に入射する。第3ビームスプリッタ63に入射した描画ビームLBは、その一部が−Z方向に反射されて、奇数番の1つの描画ユニットUW3に導かれる(図5参照)。そして第3ビームスプリッタ63を透過した描画ビームLBの一部は、第6反射ミラー64により−Z方向に反射されて、奇数番の1つの描画ユニットUW1に導かれる(図5参照)。なお、第2光学系42において、奇数番の描画ユニットUW1,UW3,UW5に照射される描画ビームLBは、−Z方向に対して僅かに斜めとなっている。   The drawing beam LB reflected in the −X direction by the first beam splitter 60 of the first optical system 41 is reflected in the −Y direction by the fifth reflection mirror 61 and enters the second beam splitter 62. A part of the drawing beam LB that has entered the second beam splitter 62 is reflected in the −Z direction, and is guided to one odd-numbered drawing unit UW5 (see FIG. 5). The drawing beam LB transmitted through the second beam splitter 62 enters the third beam splitter 63. A part of the writing beam LB incident on the third beam splitter 63 is reflected in the −Z direction, and is guided to one odd-numbered writing unit UW3 (see FIG. 5). Then, a part of the drawing beam LB that has passed through the third beam splitter 63 is reflected in the −Z direction by the sixth reflecting mirror 64, and is guided to one odd-numbered drawing unit UW1 (see FIG. 5). In the second optical system 42, the drawing beam LB applied to the odd-numbered drawing units UW1, UW3, and UW5 is slightly oblique to the -Z direction.

また、描画ビームLBのパワーを有効利用する為に、第2ビームスプリッタ62の反射率と透過率の比を1:2、第3ビームスプリッタ63の反射率と透過率の比を1:1に近づけるのが良い。   In order to effectively use the power of the writing beam LB, the ratio of the reflectance and the transmittance of the second beam splitter 62 is 1: 2, and the ratio of the reflectance and the transmittance of the third beam splitter 63 is 1: 1. It is better to get closer.

一方、第3光学系43は、第1光学系41の第1ビームスプリッタ60で分岐された他方の描画ビームLBを、後述する偶数番の描画ユニットUW2,UW4へ向けて分岐して導いている。第3光学系43は、第7反射ミラー71と、ビームシフター機構45と、第8反射ミラー72と、第4ビームスプリッタ73と、第9反射ミラー74とを有する。   On the other hand, the third optical system 43 branches and guides the other drawing beam LB branched by the first beam splitter 60 of the first optical system 41 toward even-numbered drawing units UW2 and UW4 described later. . The third optical system 43 has a seventh reflection mirror 71, a beam shifter mechanism 45, an eighth reflection mirror 72, a fourth beam splitter 73, and a ninth reflection mirror 74.

第1光学系41の第1ビームスプリッタ60で+Y方向に透過した描画ビームLBは、第7反射ミラー71により+X方向に反射されて、ビームシフター機構45を透過して第8反射ミラー72に入射する。ビームシフター機構45は、ビームシフター機構44と同様の傾斜可能な2枚の平行平面板(石英)で構成され、第8反射ミラー72に向けて+X方向に進む描画ビームLBをZY面内で横シフトさせる。   The drawing beam LB transmitted in the + Y direction by the first beam splitter 60 of the first optical system 41 is reflected in the + X direction by the seventh reflecting mirror 71, passes through the beam shifter mechanism 45, and enters the eighth reflecting mirror 72. I do. The beam shifter mechanism 45 is composed of two tiltable parallel flat plates (quartz) similar to the beam shifter mechanism 44, and horizontally moves the drawing beam LB traveling in the + X direction toward the eighth reflection mirror 72 in the ZY plane. Shift.

第8反射ミラー72により−Y方向に反射された描画ビームLBは、第4ビームスプリッタ73に入射する。第4ビームスプリッタ73に照射された描画ビームLBは、その一部が−Z方向に反射されて、偶数番の1つの描画ユニットUW4に導かれる(図5参照)。第4ビームスプリッタ73を透過した描画ビームLBは、第9反射ミラー74により−Z方向に反射されて、偶数番の1つの描画ユニットUW2に導かれる。なお、第3光学系43においても、偶数番の描画ユニットUW2,UW4に照射される描画ビームLBは、−Z方向に対して僅かに斜めとなっている。   The drawing beam LB reflected in the −Y direction by the eighth reflecting mirror 72 enters the fourth beam splitter 73. A part of the drawing beam LB applied to the fourth beam splitter 73 is reflected in the −Z direction, and is guided to one even-numbered drawing unit UW4 (see FIG. 5). The drawing beam LB that has passed through the fourth beam splitter 73 is reflected in the −Z direction by the ninth reflecting mirror 74, and is guided to one even-numbered drawing unit UW2. Also in the third optical system 43, the drawing beam LB applied to the even-numbered drawing units UW2 and UW4 is slightly oblique to the -Z direction.

このように、分岐光学系SLでは、複数の描画ユニットUW1〜UW5へ向けて、光源装置CNTからの描画ビームLBを複数に分岐させている。このとき、第1ビームスプリッタ60、第2ビームスプリッタ62、第3ビームスプリッタ63及び第4ビームスプリッタ73は、複数の描画ユニットUW1〜UW5に照射される描画ビームLBのビーム強度が同じ強度となるように、その反射率(透過率)を、描画ビームLBの分岐数に応じて適切な反射率としている。   As described above, in the branch optical system SL, the drawing beam LB from the light source device CNT is branched into a plurality of pieces toward the plurality of drawing units UW1 to UW5. At this time, the first beam splitter 60, the second beam splitter 62, the third beam splitter 63, and the fourth beam splitter 73 have the same beam intensity of the drawing beam LB applied to the plurality of drawing units UW1 to UW5. As described above, the reflectance (transmittance) is set to an appropriate reflectance according to the number of branches of the writing beam LB.

ところで、ビームシフター機構44は、第2リレーレンズ56と第2反射ミラー57との間に配置されている。ビームシフター機構44は、基板P上に形成される描画ラインLL1〜LL5の全ての位置を、基板Pの描画面内においてμmオーダーで微調整することができる。   Incidentally, the beam shifter mechanism 44 is disposed between the second relay lens 56 and the second reflection mirror 57. The beam shifter mechanism 44 can finely adjust all the positions of the drawing lines LL1 to LL5 formed on the substrate P in the drawing plane of the substrate P on the order of μm.

また、ビームシフター機構45は、基板P上に形成される描画ラインLL1〜LL5のうち、偶数番の第2描画ラインLL2及び第4描画ラインLL4を、基板Pの描画面内においてμmオーダーで微調整することができる。   Further, the beam shifter mechanism 45 finely arranges even-numbered second drawing lines LL2 and fourth drawing lines LL4 of the drawing lines LL1 to LL5 formed on the substrate P on the order of μm in the drawing surface of the substrate P. Can be adjusted.

さらに、図4、図5及び図7を参照して、複数の描画ユニットUW1〜UW5について説明する。図4(及び図1)に示すように、複数の描画ユニットUW1〜UW5は、中心面p3を挟んで回転ドラムDRの周方向に2列に配置される。複数の描画ユニットUW1〜UW5は、中心面p3を挟んで、第1,第3,第5描画ラインLL1,LL3,LL5が配置される側(図5の−X方向側)に、第1描画ユニットUW1、第3描画ユニットUW3及び第5描画ユニットUW5が配置される。第1描画ユニットUW1、第3描画ユニットUW3及び第5描画ユニットUW5は、Y方向に所定の間隔を空けて配置される。また、複数の描画ユニットUW1〜UW5は、中心面p3を挟んで、第2,第4描画ラインLL2,LL4が配置される側(図5の+X方向側)に、第2描画ユニットUW2及び第4描画ユニットUW4が配置される。第2描画ユニットUW2及び第4描画ユニットUW4は、Y方向に所定の間隔を空けて配置される。このとき、先の図2、又は図5に示すように、第2描画ユニットUW2は、Y方向において、第1描画ユニットUW1と第3描画ユニットUW3との間に位置している。同様に、第3描画ユニットUW3は、Y方向において、第2描画ユニットUW2と第4描画ユニットUW4との間に位置している。第4描画ユニットUW4は、Y方向において、第3描画ユニットUW3と第5描画ユニットUW5との間に位置している。また、図4に示すように、第1描画ユニットUW1、第3描画ユニットUW3及び第5描画ユニットUW5と、第2描画ユニットUW2及び第4描画ユニットUW4とは、Y方向からみて中心面p3を中心に対称に配置されている。   Further, a plurality of drawing units UW1 to UW5 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4 (and FIG. 1), the plurality of drawing units UW1 to UW5 are arranged in two rows in the circumferential direction of the rotary drum DR with the center plane p3 interposed therebetween. The plurality of drawing units UW1 to UW5 have the first drawing on the side where the first, third, and fifth drawing lines LL1, LL3, and LL5 are arranged (the −X direction side in FIG. 5) with the center plane p3 interposed therebetween. A unit UW1, a third drawing unit UW3, and a fifth drawing unit UW5 are arranged. The first drawing unit UW1, the third drawing unit UW3, and the fifth drawing unit UW5 are arranged at predetermined intervals in the Y direction. The plurality of drawing units UW1 to UW5 are located on the side where the second and fourth drawing lines LL2 and LL4 are arranged (the + X direction side in FIG. 5) with the center plane p3 interposed therebetween. Four drawing units UW4 are arranged. The second drawing unit UW2 and the fourth drawing unit UW4 are arranged at predetermined intervals in the Y direction. At this time, as shown in FIG. 2 or FIG. 5, the second drawing unit UW2 is located between the first drawing unit UW1 and the third drawing unit UW3 in the Y direction. Similarly, the third drawing unit UW3 is located between the second drawing unit UW2 and the fourth drawing unit UW4 in the Y direction. The fourth drawing unit UW4 is located between the third drawing unit UW3 and the fifth drawing unit UW5 in the Y direction. As shown in FIG. 4, the first drawing unit UW1, the third drawing unit UW3 and the fifth drawing unit UW5, and the second drawing unit UW2 and the fourth drawing unit UW4 have a center plane p3 viewed from the Y direction. It is arranged symmetrically at the center.

次に、図4を参照して、各描画ユニットUW1〜UW5内の光学系の構成について説明する。なお、各描画ユニットUW1〜UW5は、同様の構成となっているため、第1描画ユニットUW1(以下、単に描画ユニットUW1という)を例に説明する。   Next, the configuration of the optical system in each of the drawing units UW1 to UW5 will be described with reference to FIG. Since the drawing units UW1 to UW5 have the same configuration, the first drawing unit UW1 (hereinafter, simply referred to as the drawing unit UW1) will be described as an example.

図4に示す描画ユニットUW1は、描画ラインLL1(第1描画ラインLL1)に沿って描画ビームLBのスポット光を走査すべく、光偏向器81と、偏光ビームスプリッタPBSと、1/4波長板82と、走査器83と、折り曲げミラー84と、f−θレンズ系85と、シリンドリカルレンズ86を含むY倍率補正用光学部材(レンズ群)86Bとを備える。また、偏向ビームスプリッタPBSに隣接して、キャリブレーション検出系31が設けられている。   The drawing unit UW1 shown in FIG. 4 includes an optical deflector 81, a polarizing beam splitter PBS, and a 4 wavelength plate for scanning the spot light of the drawing beam LB along the drawing line LL1 (first drawing line LL1). 82, a scanner 83, a bending mirror 84, an f-θ lens system 85, and a Y magnification correcting optical member (lens group) 86B including a cylindrical lens 86. Further, a calibration detection system 31 is provided adjacent to the deflection beam splitter PBS.

光偏向器81は、例えば、音響光学素子(AOM:Acousto Optic Modulator)が用いられている。AOMは、内部に超音波(高周波信号)によって回折格子を生成するか否かによって、入射した描画ビームの1次回折光を所定の回折角方向に発生させるON状態と、一次回折光を発生させないOFF状態とにスイッチングする光スイッチング素子である。   As the optical deflector 81, for example, an acousto-optic device (AOM: Acousto Optic Modulator) is used. The AOM has an ON state in which first-order diffracted light of an incident drawing beam is generated in a predetermined diffraction angle direction and an OFF state in which no first-order diffracted light is generated, depending on whether or not a diffraction grating is generated by an ultrasonic wave (high-frequency signal) inside. An optical switching element that switches between states.

図1に示した制御部16は、光偏向器81をON/OFFにスイッチングすることで、描画ビームLBの基板Pへの投射/非投射を高速に切り替える。具体的に、光偏向器81には、分岐光学系SLで分配された描画ビームLBの1つが、リレーレンズ91を介して、−Z方向に対して僅かに傾斜して照射される。光偏向器81が、OFFにスイッチングされると、描画ビームLBが傾斜した状態で直進し、光偏向器81を通過した先に設けられる遮光板92により遮光される。一方で、光偏向器81が、ONにスイッチングされると、描画ビームLB(1次回折光)が−Z方向に偏向されて、光偏向器81を通過し、光偏向器81のZ方向上に設けられる偏光ビームスプリッタPBSに照射される。このため、光偏向器81がONにスイッチングされると、描画ビームLBのスポット光が基板Pに投射され、光偏向器81がOFFにスイッチングされると、描画ビームLBのスポット光は基板Pに投射されない。   The control unit 16 shown in FIG. 1 switches the projection / non-projection of the writing beam LB to the substrate P at high speed by switching the optical deflector 81 ON / OFF. Specifically, the light deflector 81 is irradiated with one of the drawing beams LB distributed by the branch optical system SL via the relay lens 91 while being slightly inclined with respect to the −Z direction. When the optical deflector 81 is switched to OFF, the drawing beam LB advances straight in a state of being inclined, and is shielded by a light shielding plate 92 provided at a point past the optical deflector 81. On the other hand, when the optical deflector 81 is switched on, the drawing beam LB (first-order diffracted light) is deflected in the −Z direction, passes through the optical deflector 81, and moves on the Z direction of the optical deflector 81. The light is applied to the polarizing beam splitter PBS provided. Therefore, when the optical deflector 81 is turned on, the spot light of the writing beam LB is projected on the substrate P, and when the optical deflector 81 is turned off, the spot light of the writing beam LB is emitted on the substrate P. Not projected.

尚、AOMは、リレーレンズ91によって収斂される描画ビームLBのビームウェストの位置に配置されるので、光偏向器81から射出する描画ビームLB(1次回折光)は発散する。その為、光偏向器81の後に、発散する描画ビームLBを平行光束に戻すリレーレンズ93が設けられる。   Since the AOM is arranged at the position of the beam waist of the drawing beam LB converged by the relay lens 91, the drawing beam LB (first-order diffracted light) emitted from the optical deflector 81 diverges. Therefore, after the optical deflector 81, a relay lens 93 for returning the diverging drawing beam LB to a parallel light beam is provided.

偏光ビームスプリッタPBSは、光偏向器81からリレーレンズ93を介して照射された描画ビームLBを反射する。偏光ビームスプリッタPBSを射出した描画ビームLBは、1/4波長板82、走査器83(回転ポリゴンミラー)、折り曲げミラー84、f−θレンズ系85、Y倍率補正用光学部材86B、及びシリンドリカルレンズ86の順に進み、基板P上に走査スポット光として集光される。   The polarizing beam splitter PBS reflects the drawing beam LB emitted from the optical deflector 81 via the relay lens 93. The drawing beam LB emitted from the polarizing beam splitter PBS is applied to a 波長 wavelength plate 82, a scanner 83 (rotating polygon mirror), a bending mirror 84, an f-θ lens system 85, a Y magnification correcting optical member 86B, and a cylindrical lens. Proceeding in the order of 86, the light is focused on the substrate P as a scanning spot light.

一方で、偏光ビームスプリッタPBSは、偏光ビームスプリッタPBSと走査器83との間に設けられる1/4波長板82と協働して、基板P又はその下の回転ドラムDRの外周面に投射された描画ビームLBの反射光が、Y倍率補正用光学部材86B、シリンドリカルレンズ86、f−θレンズ系85、折り曲げミラー84、走査器83の順に逆進してくるので、その反射光を透過させることができる。つまり、光偏向器81から偏光ビームスプリッタPBSに照射される描画ビームLBは、S偏光の直線偏光となるレーザ光であり、偏光ビームスプリッタPBSにより反射される。また、偏光ビームスプリッタPBSにより反射された描画ビームLBは、1/4波長板82、走査器83、折り曲げミラー84、f−θレンズ系85、Y倍率補正用光学部材86B、シリンドリカルレンズ86を通過して基板Pに照射され、基板P上に集光される描画ビームLBのスポット光は円偏光になっている。基板P(又は回転ドラムDRの外周面)からの反射光は、描画ビームLBの送光路を逆進し、1/4波長板82を再び通過することで、P偏光の直線偏光となるレーザ光となる。このため、基板P(又は回転ドラムDR)から偏光ビームスプリッタPBSに達する反射光は、偏光ビームスプリッタPBSを透過し、リレーレンズ94を介してキャリブレーション検出系31の光電センサー31Csに照射される。   On the other hand, the polarization beam splitter PBS is projected on the outer peripheral surface of the substrate P or the rotating drum DR therebelow in cooperation with the quarter-wave plate 82 provided between the polarization beam splitter PBS and the scanner 83. The reflected light of the drawn beam LB travels backward in the order of the Y magnification correcting optical member 86B, the cylindrical lens 86, the f-θ lens system 85, the bending mirror 84, and the scanner 83, and transmits the reflected light. be able to. That is, the drawing beam LB emitted from the optical deflector 81 to the polarization beam splitter PBS is a laser beam that becomes S-polarized linearly polarized light, and is reflected by the polarization beam splitter PBS. The drawing beam LB reflected by the polarizing beam splitter PBS passes through a 波長 wavelength plate 82, a scanner 83, a bending mirror 84, an f-θ lens system 85, a Y magnification correcting optical member 86B, and a cylindrical lens 86. The spot light of the drawing beam LB that is irradiated onto the substrate P and condensed on the substrate P is circularly polarized. The reflected light from the substrate P (or the outer peripheral surface of the rotary drum DR) reversely travels along the light transmission path of the drawing beam LB and passes through the quarter-wave plate 82 again, so that the laser light becomes P-polarized linearly polarized light. Becomes Therefore, the reflected light that reaches the polarization beam splitter PBS from the substrate P (or the rotating drum DR) passes through the polarization beam splitter PBS, and is applied to the photoelectric sensor 31Cs of the calibration detection system 31 via the relay lens 94.

このように、偏光向ビームスプリッタPBSは、走査器83を含む走査光学系と、キャリブレーション検出系31との間に配置される光分割器である。キャリブレーション検出系31は、描画ビームLBの基板Pへの送光光学系の多く一部を共用するため、容易かつコンパクトな光学系となる。   As described above, the polarization beam splitter PBS is a light splitter disposed between the scanning optical system including the scanner 83 and the calibration detection system 31. The calibration detection system 31 is an easy and compact optical system because many of the optical system for transmitting the drawing beam LB to the substrate P is shared.

図4及び図7に示すように、走査器83は、反射ミラー96と、回転ポリゴンミラー(回転多面鏡)97と、原点検出器98とを有する。1/4波長板82を通過した描画ビームLB(平行光束)は、シリンドリカルレンズ95を介して反射ミラー96によりXY面内で反射され、回転ポリゴンミラー97に照射される。回転ポリゴンミラー97は、Z方向に延びる回転軸97aと、回転軸97a周りに形成される複数の反射面97bとを含んで構成されている。回転ポリゴンミラー97は、回転軸97aを中心に所定の回転方向に回転させることで、反射面97bに照射される描画ビームLB(光偏向器81で強度変調されたビーム)の反射角をXY面内で連続的に変化させ、これにより、反射した描画ビームLBが、折り曲げミラー84、f−θレンズ系85、第2のシリンドリカルレンズ86(及びY倍率補正用光学部材86B)によってスポット光に集光され、基板P上の描画ラインLL1(同様にLL2〜LL5)に沿って走査する。原点検出器98は、基板Pの描画ラインLL1(同様にLL2〜LL5)に沿って走査する描画ビームLBの原点を検出している。原点検出器98は、各反射面97bで反射する描画ビームLBを挟んで、反射ミラー96の反対側に配置されている。   As shown in FIGS. 4 and 7, the scanner 83 has a reflection mirror 96, a rotating polygon mirror (rotating polygon mirror) 97, and an origin detector 98. The drawing beam LB (parallel light beam) that has passed through the 波長 wavelength plate 82 is reflected in the XY plane by the reflection mirror 96 via the cylindrical lens 95, and is irradiated on the rotating polygon mirror 97. The rotating polygon mirror 97 includes a rotating shaft 97a extending in the Z direction, and a plurality of reflection surfaces 97b formed around the rotating shaft 97a. By rotating the rotating polygon mirror 97 in a predetermined rotation direction about the rotation axis 97a, the reflection angle of the drawing beam LB (the beam intensity-modulated by the optical deflector 81) applied to the reflection surface 97b is changed to the XY plane. And the reflected drawing beam LB is focused on the spot light by the bending mirror 84, the f-θ lens system 85, and the second cylindrical lens 86 (and the Y magnification correcting optical member 86B). Light is emitted and scans along the drawing line LL1 on the substrate P (similarly, LL2 to LL5). The origin detector 98 detects the origin of the drawing beam LB that scans along the drawing line LL1 (similarly, LL2 to LL5) on the substrate P. The origin detector 98 is arranged on the opposite side of the reflection mirror 96 with the drawing beam LB reflected by each reflection surface 97b interposed therebetween.

図7では、説明を簡単にする為、原点検出器98は光電検出器のみを図示したが、実際は、描画ビームLBが投射される回転ポリゴンミラー97の反射面97bに向けて検出用ビームを投射するLEDや半導体レーザ等の検出用光源が設けられ、原点検出器98は、その検出用ビームの反射面97bでの反射光を細いスリットを介して光電検出する。   In FIG. 7, for simplicity of explanation, only the photoelectric detector is shown as the origin detector 98. However, in actuality, the detection beam is projected toward the reflection surface 97b of the rotating polygon mirror 97 on which the drawing beam LB is projected. A light source for detection, such as an LED or a semiconductor laser, is provided, and an origin detector 98 photoelectrically detects the light reflected by the reflection surface 97b of the detection beam through a narrow slit.

これによって、原点検出器98は、基板P上の描画ラインLL1(LL2〜LL5)の描画開始位置にスポット光が照射されるタイミングに対して常に一定時間だけ手前で、原点を表わすパルス信号を出力するように設定されている。   As a result, the origin detector 98 outputs a pulse signal representing the origin, always a certain time before the timing at which the spot light is applied to the drawing start position of the drawing line LL1 (LL2 to LL5) on the substrate P. Is set to

走査器83から折り曲げミラー84に照射された描画ビームLBは、折り曲げミラー84により−Z方向に反射され、f−θレンズ系85、シリンドリカルレンズ86(及びY倍率補正用光学部材86B)に入射する。   The drawing beam LB emitted from the scanner 83 to the bending mirror 84 is reflected in the −Z direction by the bending mirror 84 and enters the f-θ lens system 85 and the cylindrical lens 86 (and the Y magnification correcting optical member 86B). .

ところで、回転ポリゴンミラー97の各反射面97bが、回転軸97aの中心線と厳密に平行でなく、僅かに傾いている(面倒れしている)と、基板P上に投射されるスポット光による描画ライン(LL1〜LL5)は、反射面97b毎に基板P上でX方向にぶれることになる。そこで、図8を用いて、2つのシリンドリカルレンズ95、86を設けたことによって、回転ポリゴンミラー97の各反射面97bの面倒れに対して、描画ラインLL1〜LL5のX方向へのぶれを低減又は解消できることを説明する。   By the way, if each reflecting surface 97b of the rotating polygon mirror 97 is not exactly parallel to the center line of the rotating shaft 97a but is slightly inclined (faces down), the spot light projected on the substrate P The drawing lines (LL1 to LL5) are shifted in the X direction on the substrate P for each reflection surface 97b. Therefore, by providing two cylindrical lenses 95 and 86 with reference to FIG. 8, blurring of the drawing lines LL <b> 1 to LL <b> 5 in the X direction can be reduced with respect to the inclination of each reflection surface 97 b of the rotating polygon mirror 97. Or, what can be eliminated will be explained.

図8の左側は、シリンドリカルレンズ95、走査器83、f−θレンズ系85、シリンドリカルレンズ86の光路をXY平面に展開した様子を示し、図8の右側は、その光路をXZ平面内に展開した様子を示す。基本的な光学配置として、回転ポリゴンミラー97の描画ビームLBが照射される反射面97bは、f−θレンズ系85の入射瞳位置(前側焦点位置)になるように配置される。これによって、回転ポリゴンミラー97の回転角θp/2に対して、f−θレンズ系85に入射する描画ビームLBの入射角はθpとなり、その入射角θpに比例して基板P(被照射面)上に投射されるスポット光の像高位置が決定する。また、反射面97bをf−θレンズ系85の前側焦点位置にすることで、基板Pに投射される描画ビームLBは描画ライン上のどの位置でもテレセントリックな状態(スポット光となる描画ビームの主光線が常にf−θレンズ系85の光軸AXfと平行な状態)となる。   The left side of FIG. 8 shows a state where the optical paths of the cylindrical lens 95, the scanner 83, the f-θ lens system 85, and the cylindrical lens 86 are developed on the XY plane, and the right side of FIG. This shows the situation. As a basic optical arrangement, the reflecting surface 97b of the rotating polygon mirror 97, onto which the drawing beam LB is irradiated, is arranged at the entrance pupil position (front focal position) of the f-θ lens system 85. Accordingly, the incident angle of the drawing beam LB incident on the f-θ lens system 85 becomes θp with respect to the rotation angle θp / 2 of the rotating polygon mirror 97, and the substrate P (the surface to be irradiated) is proportional to the incident angle θp. ) The image height position of the spot light projected above is determined. Further, by setting the reflection surface 97b at the front focal position of the f-θ lens system 85, the drawing beam LB projected on the substrate P can be telecentric at any position on the drawing line (the main position of the drawing beam serving as spot light). The light beam is always parallel to the optical axis AXf of the f-θ lens system 85).

図8に示すように、2つのシリンドリカルレンズ95、86は、回転ポリゴンミラー97の回転軸97aと垂直な面(XY面)内では、何れも屈折力(パワー)がゼロの平行平板ガラスとして機能し、回転軸97aが延びるZ方向(XZ面内)では一定の正の屈折力を有する凸レンズとして機能する。第1のシリンドリカルレンズ95に入射する描画ビームLB(ほぼ平行光束)の断面形状は数mm程度の円形であるが、シリンドリカルレンズ95のXZ面内での焦点位置を、反射ミラー96を介して回転ポリゴンミラー97の反射面97b上に設定すると、XY面内では数mmのビーム幅を有し、Z方向には収斂したスリット状のスポット光が、反射面97b上に回転方向に延びて集光する。   As shown in FIG. 8, each of the two cylindrical lenses 95 and 86 functions as a parallel plate glass having zero refractive power in a plane (XY plane) perpendicular to the rotation axis 97a of the rotating polygon mirror 97. Then, it functions as a convex lens having a constant positive refractive power in the Z direction (in the XZ plane) where the rotation axis 97a extends. The cross-sectional shape of the drawing beam LB (substantially parallel light beam) incident on the first cylindrical lens 95 is a circular shape of about several mm, but the focal position of the cylindrical lens 95 in the XZ plane is rotated via the reflection mirror 96. When set on the reflection surface 97b of the polygon mirror 97, a slit-shaped spot light having a beam width of several mm in the XY plane and converging in the Z direction extends on the reflection surface 97b in the rotation direction and condenses. I do.

回転ポリゴンミラー97の反射面97bで反射した描画ビームLBは、XY面内では平行光束であるが、XZ面内(回転軸97aが延びる方向)では、発散光束となってf−θレンズ系85に入射する。その為、f−θレンズ系85を射出した直後の描画ビームLBは、XZ面内(回転軸97aが延びる方向)では、ほぼ平行光束となっているが、第2のシリンドリカルレンズ86の作用によって、XZ面内、即ち基板P上では描画ラインLL1〜LL5が延びる方向と直交した基板Pの搬送方向に関しても、スポット光に集光される。その結果、基板P上の各描画ライン上には、円形の小さなスポット光が投射される。   The drawing beam LB reflected by the reflecting surface 97b of the rotating polygon mirror 97 is a parallel light beam in the XY plane, but becomes a divergent light beam in the XZ plane (in the direction in which the rotation axis 97a extends) to form the f-θ lens system 85. Incident on. Therefore, the drawing beam LB immediately after exiting the f-θ lens system 85 is substantially a parallel light beam in the XZ plane (in the direction in which the rotation axis 97a extends), but due to the action of the second cylindrical lens 86. , XZ plane, that is, on the substrate P, the spot light is also collected in the transport direction of the substrate P orthogonal to the direction in which the drawing lines LL1 to LL5 extend. As a result, a small circular spot light is projected on each drawing line on the substrate P.

シリンドリカルレンズ86を設けることによって、図8の右側に示すように、XZ面内では、回転ポリゴンミラー97の反射面97bと基板P(被照射面)とを光学的に像共役関係に設定することができる。そのため、回転ポリゴンミラー97の各反射面97bが、描画ビームLBの走査方向と直交する非走査方向(回転軸97aが延びる方向)に対して倒れ誤差を持ったとしても、基板P上の描画ライン(LL1〜LL5)の位置は、スポット光の非走査方向(基板Pの搬送方向)にぶれることがない。このように、回転ポリゴンミラー97の前と後にシリンドリカルレンズ95、86を設けることによって、非走査方向に対するポリゴン反射面の面倒れ補正光学系を構成することができる。   By providing the cylindrical lens 86, as shown on the right side of FIG. 8, the reflection surface 97b of the rotating polygon mirror 97 and the substrate P (surface to be irradiated) are set in an optically conjugate relationship in the XZ plane. Can be. Therefore, even if each reflection surface 97b of the rotating polygon mirror 97 has a tilt error in a non-scanning direction (direction in which the rotation axis 97a extends) orthogonal to the scanning direction of the drawing beam LB, the drawing line on the substrate P The position of (LL1 to LL5) does not shift in the non-scanning direction of the spot light (the transport direction of the substrate P). Thus, by providing the cylindrical lenses 95 and 86 before and after the rotating polygon mirror 97, it is possible to configure an optical system for correcting the inclination of the polygon reflecting surface in the non-scanning direction.

ここで、図7に示すように、複数の描画ユニットUW1〜UW5の各走査器83は中心面p3に対して対称な構成となっている。複数の走査器83は、描画ユニットUW1,UW3,UW5に対応する3つの走査器83が、回転ドラムDRの回転方向の上流側(図7の−X方向側)に配置され、描画ユニットUW2,UW4に対応する2つの走査器83が、回転ドラムDRの回転方向の下流側(図7の+X方向側)に配置されている。そして、上流側の3つの走査器83と、下流側の2つの走査器83とは、中心面p3を挟んで、対向して配置されている。このように、上流側の3つの走査器83と、下流側の2つの走査器83とは、回転軸I(Z軸)を中心に180°回転した配置関係となっている。このため、上流側の3つの回転ポリゴンミラー97が、例えば左回りに回転しながら、回転ポリゴンミラー97に描画ビームLBが照射されると、回転ポリゴンミラー97により反射された描画ビームLBは、描画開始位置から描画終了位置へ向けて所定の走査方向(例えば図7の+Y方向)に走査される。一方で、下流側の2つの回転ポリゴンミラー97が左回りに回転しながら、回転ポリゴンミラー97に描画ビームLBが照射されると、回転ポリゴンミラー97により反射された描画ビームLBは、描画開始位置から描画終了位置へ向けて、上流側の3つの回転ポリゴンミラー97とは逆となる走査方向(例えば図7の−Y方向)に走査される。   Here, as shown in FIG. 7, each of the scanners 83 of the plurality of drawing units UW1 to UW5 has a symmetric configuration with respect to the center plane p3. In the plurality of scanners 83, three scanners 83 corresponding to the drawing units UW1, UW3, and UW5 are arranged on the upstream side (the −X direction side in FIG. 7) in the rotation direction of the rotary drum DR, and the drawing units UW2 Two scanners 83 corresponding to UW4 are arranged on the downstream side (the + X direction side in FIG. 7) in the rotation direction of the rotary drum DR. The three scanners 83 on the upstream side and the two scanners 83 on the downstream side are arranged to face each other with the center plane p3 interposed therebetween. As described above, the three scanners 83 on the upstream side and the two scanners 83 on the downstream side have an arrangement relationship of being rotated by 180 ° about the rotation axis I (Z axis). For this reason, when the drawing beam LB is irradiated on the rotating polygon mirror 97 while the three rotating polygon mirrors 97 on the upstream side rotate, for example, counterclockwise, the drawing beam LB reflected by the rotating polygon mirror 97 is drawn. Scanning is performed in a predetermined scanning direction (for example, the + Y direction in FIG. 7) from the start position to the drawing end position. On the other hand, when the drawing beam LB is irradiated on the rotating polygon mirror 97 while the two rotating polygon mirrors 97 on the downstream side rotate counterclockwise, the drawing beam LB reflected by the rotating polygon mirror 97 moves to the drawing start position. Is scanned in a scanning direction (for example, the −Y direction in FIG. 7) opposite to the three rotating polygon mirrors 97 on the upstream side from the drawing end position to the drawing end position.

ここで、図4のXZ面内でみたとき、奇数番の描画ユニットUW1,UW3,UW5から基板Pに達する描画ビームLBの軸線は、設置方位線Le1と一致した方向になっている。つまり、設置方位線Le1は、XZ面内において、奇数番の描画ラインLL1,LL3,LL5と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。同様に、図4のXZ面内でみたとき、偶数番の描画ユニットUW2,UW4から基板Pに達する描画ビームLBの軸線は、設置方位線Le2と一致した方向になっている。つまり、設置方位線Le2は、XZ面内において、偶数番の描画ラインLL2,LL4と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。このため、基板Pにスポット光となって投射される描画ビームLBの各進行方向(主光線)は、いずれも回転ドラムDRの回転中心線AX2に向かうように設定されている。   Here, when viewed in the XZ plane of FIG. 4, the axis of the drawing beam LB reaching the substrate P from the odd-numbered drawing units UW1, UW3, UW5 is in the direction coinciding with the installation azimuth line Le1. That is, the installation azimuth line Le1 is a line connecting the odd numbered drawing lines LL1, LL3, LL5 and the rotation center line AX2 in the XZ plane. Similarly, when viewed in the XZ plane of FIG. 4, the axis of the drawing beam LB reaching the substrate P from the even-numbered drawing units UW2 and UW4 is in a direction coinciding with the installation azimuth line Le2. That is, the installation azimuth line Le2 is a line connecting the even-numbered drawing lines LL2 and LL4 and the rotation center line AX2 in the XZ plane. For this reason, each traveling direction (principal ray) of the drawing beam LB projected as a spot light on the substrate P is set to be directed to the rotation center line AX2 of the rotating drum DR.

Y倍率補正用光学部材86Bは、f−θレンズ系85と基板Pとの間に配置されている。Y倍率補正用光学部材86Bは、各描画ユニットUW1〜UW5によって形成される描画ラインLL1〜LL5を、Y方向において、等方的に微少量だけ拡大または縮小させることができる。   The Y magnification correcting optical member 86B is arranged between the f-θ lens system 85 and the substrate P. The Y magnification correcting optical member 86B is capable of isotropically enlarging or reducing the drawing lines LL1 to LL5 formed by the drawing units UW1 to UW5 by a small amount in the Y direction.

具体的には、描画ラインLL1〜LL5の各々をカバーする一定厚みの透過性の平行平面板(石英)を描画ラインが延びる方向に関して機械的に湾曲(ベンディング)させて描画ラインのY方向の倍率(走査長)を可変にする機構、或いは、凸レンズ、凹レンズ、凸レンズの3群のレンズ系の一部を光軸方向に移動させて描画ラインのY方向の倍率(走査長)を可変にする機構等が使える。   Specifically, a transparent parallel flat plate (quartz) having a constant thickness and covering each of the drawing lines LL1 to LL5 is mechanically bent (bending) in the direction in which the drawing line extends, and the magnification of the drawing line in the Y direction. (Scanning length) variable mechanism, or a mechanism that moves a part of the three lens systems of the convex lens, concave lens, and convex lens in the optical axis direction to change the magnification (scanning length) of the drawing line in the Y direction. Etc. can be used.

このように構成された描画装置11は、制御部16により各部が制御されることで、基板P上に所定のパターンが描画される。つまり、制御部16は、基板Pに投射される描画ビームLBが走査方向へ走査している期間中、基板Pに描画すべきパターンのCAD情報に基づいて、光偏向器81をON/OFF変調することによって描画ビームLBを偏向し、基板Pの光感応層上にパターンを描画していく。また、制御部16は、描画ラインLL1に沿って走査する描画ビームLBの走査方向と、回転ドラムDRの回転による基板Pの搬送方向の移動とを同期させることで、露光領域A7中の描画ラインLL1に対応した部分に所定のパターンを描画する。   A predetermined pattern is drawn on the substrate P by controlling each unit of the drawing apparatus 11 configured as described above by the control unit 16. That is, the control unit 16 controls the optical deflector 81 to perform ON / OFF modulation based on the CAD information of the pattern to be drawn on the substrate P while the drawing beam LB projected on the substrate P is scanning in the scanning direction. By doing so, the drawing beam LB is deflected, and a pattern is drawn on the photosensitive layer of the substrate P. Further, the control unit 16 synchronizes the scanning direction of the drawing beam LB that scans along the drawing line LL1 with the movement of the substrate P in the transport direction due to the rotation of the rotary drum DR, so that the drawing line in the exposure area A7 is A predetermined pattern is drawn on a portion corresponding to LL1.

次に、図3と共に図9を参照して、アライメント顕微鏡AM1,AM2について説明する。アライメント顕微鏡AM1,AM2は、基板P上に予め形成されたアライメントマーク、または回転ドラムDR上に形成された基準マークや基準パターン等を検出する。以下、基板Pのアライメントマーク及び回転ドラムDRの基準マークや基準パターンを、単にマークと称す。アライメント顕微鏡AM1,AM2は、基板Pと基板P上に描画される所定のパターンとを位置合せ(アライメント)したり、回転ドラムDRと描画装置11とをキャリブレーションしたりするために用いられる。   Next, the alignment microscopes AM1 and AM2 will be described with reference to FIG. 9 together with FIG. The alignment microscopes AM1 and AM2 detect alignment marks formed in advance on the substrate P, or reference marks or reference patterns formed on the rotating drum DR. Hereinafter, the alignment mark of the substrate P and the reference mark or reference pattern of the rotating drum DR are simply referred to as marks. The alignment microscopes AM1 and AM2 are used for aligning (aligning) the substrate P with a predetermined pattern to be drawn on the substrate P, and for calibrating the rotary drum DR and the drawing device 11.

アライメント顕微鏡AM1,AM2は、描画装置11で形成される描画ラインLL1〜LL5よりも、回転ドラムDRの回転方向(基板Pの搬送方向)の上流側に設けられている。また、アライメント顕微鏡AM1は、アライメント顕微鏡AM2に比して回転ドラムDRの回転方向の上流側に配置されている。   The alignment microscopes AM1 and AM2 are provided upstream of the drawing lines LL1 to LL5 formed by the drawing apparatus 11 in the direction of rotation of the rotary drum DR (the direction of transport of the substrate P). The alignment microscope AM1 is arranged on the upstream side in the rotation direction of the rotary drum DR as compared with the alignment microscope AM2.

アライメント顕微鏡AM1,AM2は、照明光を基板Pまたは回転ドラムDRに投射すると共に、マークで発生した光を入射する検出プローブとしての対物レンズ系GA(図9では代表してアライメント顕微鏡AM2の対物レンズ系GA4として示す)、対物レンズ系GAを介して受光したマークの像(明視野像、暗視野像、蛍光像等)を2次元CCD、CMOS等で撮像する撮像系GD(図9では代表してアライメント顕微鏡AM2の撮像系GD4として示す)等で構成される。なお、アライメント用の照明光は、基板P上の光感応層に対してほとんど感度を持たない波長域の光、例えば波長500〜800nm程度の光である。   The alignment microscopes AM1 and AM2 project the illumination light onto the substrate P or the rotating drum DR, and at the same time, an objective lens system GA (in FIG. 9, representatively, the objective lens of the alignment microscope AM2 in FIG. An image pickup system GD (shown as a system GA4), which picks up an image of a mark received through the objective lens system GA (bright field image, dark field image, fluorescent image, etc.) by a two-dimensional CCD, CMOS, etc. (Shown as an imaging system GD4 of the alignment microscope AM2). The illumination light for alignment is light in a wavelength range that has little sensitivity to the photosensitive layer on the substrate P, for example, light having a wavelength of about 500 to 800 nm.

アライメント顕微鏡AM1は、Y方向(基板Pの幅方向)に一列に並んで複数(例えば3つ)設けられる。同様に、アライメント顕微鏡AM2は、Y方向(基板Pの幅方向)に一列に並んで複数(例えば3つ)設けられる。つまり、アライメント顕微鏡AM1,AM2は、計6つ設けられている。   A plurality (for example, three) of alignment microscopes AM1 are provided in a line in the Y direction (the width direction of the substrate P). Similarly, a plurality (for example, three) of alignment microscopes AM2 are provided in a line in the Y direction (the width direction of the substrate P). That is, a total of six alignment microscopes AM1 and AM2 are provided.

図3では、判り易くするため、6つのアライメント顕微鏡AM1,AM2の各対物レンズ系GAのうち、3つのアライメント顕微鏡AM1の各対物レンズ系GA1〜GA3の配置を示す。3つのアライメント顕微鏡AM1の各対物レンズ系GA1〜GA3による基板P(または回転ドラムDRの外周面)上の観察領域(検出位置)Vw1〜Vw3は、図3に示すように、回転中心線AX2と平行なY方向に、所定の間隔で配置される。図9に示すように、各観察領域Vw1〜Vw3の中心を通る各対物レンズ系GA1〜GA3の光軸La1〜La3は、いずれもXZ面と平行となっている。同様に、3つのアライメント顕微鏡AM2の各対物レンズ系GAによる基板P(または回転ドラムDRの外周面)上の観察領域Vw4〜Vw6は、図3に示すように、回転中心線AX2と平行なY方向に、所定の間隔で配置される。図9に示すように、各観察領域Vw4〜Vw6の中心を通る各対物レンズ系GAの光軸La4〜La6も、いずれもXZ面と平行となっている。そして、観察領域Vw1〜Vw3と、観察領域Vw4〜Vw6とは、回転ドラムDRの回転方向に、所定の間隔で配置される。   FIG. 3 shows an arrangement of the objective lens systems GA1 to GA3 of the three alignment microscopes AM1 among the objective lens systems GA of the six alignment microscopes AM1 and AM2 for easy understanding. As shown in FIG. 3, the observation areas (detection positions) Vw1 to Vw3 on the substrate P (or the outer peripheral surface of the rotating drum DR) by the objective lens systems GA1 to GA3 of the three alignment microscopes AM1 are aligned with the rotation center line AX2. They are arranged at predetermined intervals in the parallel Y direction. As shown in FIG. 9, the optical axes La1 to La3 of the objective lens systems GA1 to GA3 passing through the centers of the observation regions Vw1 to Vw3 are all parallel to the XZ plane. Similarly, the observation areas Vw4 to Vw6 on the substrate P (or the outer peripheral surface of the rotary drum DR) by the objective lens systems GA of the three alignment microscopes AM2 are Y parallel to the rotation center line AX2 as shown in FIG. Are arranged at predetermined intervals in the direction. As shown in FIG. 9, the optical axes La4 to La6 of the objective lens systems GA passing through the centers of the observation regions Vw4 to Vw6 are all parallel to the XZ plane. The observation areas Vw1 to Vw3 and the observation areas Vw4 to Vw6 are arranged at predetermined intervals in the rotation direction of the rotary drum DR.

このアライメント顕微鏡AM1,AM2によるマークの観察領域Vw1〜Vw6は、基板Pや回転ドラムDR上で、例えば、500〜200μm角程度の範囲に設定される。ここで、アライメント顕微鏡AM1の光軸La1〜La3、即ち、対物レンズ系GAの光軸La1〜La3は、回転中心線AX2から回転ドラムDRの径方向に延びる設置方位線Le3と同じ方向に設定される。このように、設置方位線Le3は、図9のXZ面内でみたとき、アライメント顕微鏡AM1の観察領域Vw1〜Vw3と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。同様に、アライメント顕微鏡AM2の光軸La4〜La6、即ち、対物レンズ系GAの光軸La4〜La6は、回転中心線AX2から回転ドラムDRの径方向に延びる設置方位線Le4と同じ方向に設定される。このように、設置方位線Le4は、図9のXZ面内でみたとき、アライメント顕微鏡AM2の観察領域Vw4〜Vw6と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。このとき、アライメント顕微鏡AM1は、アライメント顕微鏡AM2に比して回転ドラムDRの回転方向の上流側に配置されていることから、中心面p3と設置方位線Le3とがなす角度は、中心面p3と設置方位線Le4とがなす角度に比して大きくなっている。   The observation regions Vw1 to Vw6 of the marks by the alignment microscopes AM1 and AM2 are set, for example, in a range of about 500 to 200 μm square on the substrate P and the rotating drum DR. Here, the optical axes La1 to La3 of the alignment microscope AM1, that is, the optical axes La1 to La3 of the objective lens system GA are set in the same direction as the installation azimuth line Le3 extending in the radial direction of the rotary drum DR from the rotation center line AX2. You. Thus, the installation azimuth line Le3 is a line connecting the observation areas Vw1 to Vw3 of the alignment microscope AM1 and the rotation center line AX2 when viewed in the XZ plane of FIG. Similarly, the optical axes La4 to La6 of the alignment microscope AM2, that is, the optical axes La4 to La6 of the objective lens system GA are set in the same direction as the installation azimuth line Le4 extending in the radial direction of the rotary drum DR from the rotation center line AX2. You. Thus, the installation azimuth line Le4 is a line connecting the observation areas Vw4 to Vw6 of the alignment microscope AM2 and the rotation center line AX2 when viewed in the XZ plane of FIG. At this time, since the alignment microscope AM1 is disposed on the upstream side in the rotation direction of the rotary drum DR as compared with the alignment microscope AM2, the angle formed between the center plane p3 and the installation azimuth line Le3 is equal to the center plane p3. It is larger than the angle formed by the installation azimuth line Le4.

基板P上には、図3に示すように、5つの描画ラインLL1〜LL5の各々によって描画される露光領域A7が、X方向に所定の間隔を空けて配置される。基板P上の露光領域A7の周囲には、位置合せのための複数のアライメントマークKs1〜Ks3(以下、マークと略称する)が、例えば十字状に形成されている。   As shown in FIG. 3, on the substrate P, exposure regions A7 drawn by each of the five drawing lines LL1 to LL5 are arranged at predetermined intervals in the X direction. Around the exposure area A7 on the substrate P, a plurality of alignment marks Ks1 to Ks3 (hereinafter abbreviated as marks) for alignment are formed, for example, in a cross shape.

図3において、マークKs1は、露光領域A7の−Y側の周辺領域に、X方向に一定の間隔で設けられ、マークKs3は、露光領域A7の+Y側の周辺領域に、X方向に一定の間隔で設けられる。さらに、マークKs2は、X方向に隣り合う2つの露光領域A7の間の余白領域において、Y方向の中央に設けられる。   In FIG. 3, a mark Ks1 is provided at a constant interval in the X direction in a peripheral area on the −Y side of the exposure area A7, and a mark Ks3 is provided in a peripheral area on the + Y side of the exposure area A7 in the X direction. Provided at intervals. Further, the mark Ks2 is provided at the center in the Y direction in a blank area between two exposure areas A7 adjacent in the X direction.

そして、マークKs1は、アライメント顕微鏡AM1の対物レンズ系GA1の観察領域Vw1内、及びアライメント顕微鏡AM2の対物レンズ系GAの観察領域Vw4内で、基板Pが送られている間、順次捕捉されるように形成される。また、マークKs3は、アライメント顕微鏡AM1の対物レンズ系GA3の観察領域Vw3内、及びアライメント顕微鏡AM2の対物レンズ系GAの観察領域Vw6内で、基板Pが送られている間、順次捕捉されるように形成される。さらに、マークKs2は、それぞれ、アライメント顕微鏡AM1の対物レンズ系GA2の観察領域Vw2内、及びアライメント顕微鏡AM2の対物レンズ系GAの観察領域Vw5内で、基板Pが送られている間、順次捕捉されるように形成される。   Then, the mark Ks1 is sequentially captured while the substrate P is being fed within the observation region Vw1 of the objective lens system GA1 of the alignment microscope AM1 and within the observation region Vw4 of the objective lens system GA of the alignment microscope AM2. Formed. The marks Ks3 are sequentially captured in the observation area Vw3 of the objective lens system GA3 of the alignment microscope AM1 and in the observation area Vw6 of the objective lens system GA of the alignment microscope AM2 while the substrate P is being fed. Formed. Further, the marks Ks2 are sequentially captured in the observation region Vw2 of the objective lens system GA2 of the alignment microscope AM1 and the observation region Vw5 of the objective lens system GA of the alignment microscope AM2 while the substrate P is being fed. It is formed as follows.

このため、3つのアライメント顕微鏡AM1,AM2のうち、回転ドラムDRのY方向の両側のアライメント顕微鏡AM1,AM2は、基板Pの幅方向の両側に形成されたマークKs1,Ks3を常時観察または検出することができる。また、3つのアライメント顕微鏡AM1,AM2のうち、回転ドラムDRのY方向の中央のアライメント顕微鏡AM1,AM2は、基板P上に描画される露光領域A7同士の間の余白部等に形成されるマークKs2を常時観察または検出することができる。   For this reason, of the three alignment microscopes AM1 and AM2, the alignment microscopes AM1 and AM2 on both sides in the Y direction of the rotary drum DR always observe or detect the marks Ks1 and Ks3 formed on both sides in the width direction of the substrate P. be able to. Of the three alignment microscopes AM1 and AM2, the alignment microscopes AM1 and AM2 in the center of the rotary drum DR in the Y direction are marks formed in margins and the like between the exposure areas A7 drawn on the substrate P. Ks2 can always be observed or detected.

ここで、露光装置EXは、いわゆるマルチビーム型の描画装置であるため、複数の描画ユニットUW1〜UW5の各描画ラインLL1〜LL5によって、基板P上に描画される複数のパターン同士を、Y方向に好適に継ぎ合わせるべく、複数の描画ユニットUW1〜UW5による継ぎ精度を許容範囲内に抑えるためのキャリブレーションが必要となる。また、複数の描画ユニットUW1〜UW5の各描画ラインLL1〜LL5に対するアライメント顕微鏡AM1,AM2の観察領域Vw1〜Vw6の相対的な位置関係は、ベースライン管理によって精密に求められている必要がある。そのベースライン管理のためにも、キャリブレーションが必要となる。   Here, since the exposure apparatus EX is a so-called multi-beam type drawing apparatus, a plurality of patterns to be drawn on the substrate P by the drawing lines LL1 to LL5 of the plurality of drawing units UW1 to UW5 are used in the Y direction. Therefore, it is necessary to perform calibration for suppressing the joining accuracy of the plurality of drawing units UW1 to UW5 to within an allowable range. Further, the relative positional relationship between the observation areas Vw1 to Vw6 of the alignment microscopes AM1 and AM2 with respect to each of the drawing lines LL1 to LL5 of the plurality of drawing units UW1 to UW5 needs to be accurately obtained by baseline management. Calibration is also required for the baseline management.

複数の描画ユニットUW1〜UW5による継ぎ精度を確認するためのキャリブレーション、アライメント顕微鏡AM1,AM2のベースライン管理のためのキャリブレーションでは、基板Pを支持する回転ドラムDRの外周面の少なくとも一部に、基準マークや基準パターンを設ける必要がある。そこで、図10に示すように、露光装置EXでは、外周面に基準マークや基準パターンを設けた回転ドラムDRを用いている。   In the calibration for checking the joining accuracy by the plurality of drawing units UW1 to UW5 and the calibration for managing the baseline of the alignment microscopes AM1 and AM2, at least a part of the outer peripheral surface of the rotating drum DR supporting the substrate P is used. , Reference marks and reference patterns need to be provided. Therefore, as shown in FIG. 10, the exposure apparatus EX uses a rotating drum DR provided with reference marks and reference patterns on the outer peripheral surface.

回転ドラムDRは、その外周面の両端側に、後述する回転位置検出機構14の一部を構成するスケール部GPa、GPbが図3、図9と同様に形成されている。また、回転ドラムDRは、スケール部GPa,GPbの内側に、凹状の溝、若しくは凸状のリムによる狭い幅の規制帯CLa,CLbが全周に渡って刻設されている。基板PのY方向の幅は、その2本の規制帯CLa,CLbのY方向の間隔よりも小さく設定され、基板Pは回転ドラムDRの外周面のうち、規制帯CLa,CLbで挟まれた内側の領域に密着して支持される。   The rotating drum DR has scale portions GPa and GPb constituting a part of a rotation position detecting mechanism 14 described later formed on both ends of the outer peripheral surface in the same manner as in FIGS. 3 and 9. Further, in the rotary drum DR, inside the scale portions GPa, GPb, narrow restricting bands CLa, CLb formed by concave grooves or convex rims are engraved over the entire circumference. The width of the substrate P in the Y direction is set smaller than the distance between the two restriction bands CLa and CLb in the Y direction, and the substrate P is sandwiched between the restriction bands CLa and CLb on the outer peripheral surface of the rotary drum DR. It is supported in close contact with the inner area.

回転ドラムDRは、規制帯CLa、CLbで挟まれた外周面に、回転中心線AX2に対して+45度で傾いた複数の線パターンRL1(ラインパターン)と、回転中心線AX2に対して−45度で傾いた複数の線パターンRL2(ラインパターン)とを、一定のピッチ(周期)Pf1,Pf2で繰り返し刻設したメッシュ状の基準パターン(基準マークとしても利用可能)RMPが設けられる。なお、線パターンRL1及び線パターンRL2の幅はLWである。   The rotating drum DR includes a plurality of line patterns RL1 (line patterns) inclined at +45 degrees with respect to the rotation center line AX2 on the outer peripheral surface sandwiched between the regulation bands CLa and CLb, and a line pattern RL1 with -45 degrees relative to the rotation center line AX2. A mesh-like reference pattern (also usable as a reference mark) RMP is provided by repeatedly engraving a plurality of line patterns RL2 (line patterns) inclined at a predetermined pitch (period) Pf1 and Pf2. Note that the width of the line pattern RL1 and the line pattern RL2 is LW.

基準パターンRMPは、基板Pと回転ドラムDRの外周面とが接触する部分において、摩擦力や基板Pの張力等の変化が生じないように、全面均一な、斜めパターン(斜格子状パターン)としている。なお、線パターンRL1、RL2は、必ずしも斜め45度である必要はなく、線パターンRL1をY軸と平行にし、線パターンRL2をX軸と平行にした縦横のメッシュ状パターンとしてもよい。さらに、線パターンRL1,RL2を90度で交差させる必要はなく、隣接する2本の線パターンRL1と、隣接する2本の線パターンRL2とで囲まれた矩形領域が、正方形(または長方形)以外の菱形になるような角度で、線パターンRL1,RL2を交差させてもよい。   The reference pattern RMP is formed as a uniform oblique pattern (oblique lattice pattern) so as not to cause a change in the frictional force or the tension of the substrate P at a portion where the substrate P and the outer peripheral surface of the rotary drum DR come into contact. I have. Note that the line patterns RL1 and RL2 do not necessarily have to be at an oblique angle of 45 degrees, and may be vertical and horizontal mesh patterns in which the line pattern RL1 is parallel to the Y axis and the line pattern RL2 is parallel to the X axis. Further, the line patterns RL1 and RL2 do not need to intersect at 90 degrees, and a rectangular area surrounded by two adjacent line patterns RL1 and two adjacent line patterns RL2 is not a square (or a rectangle). The line patterns RL1 and RL2 may intersect at an angle so as to form a rhombus.

次に、図3、図4及び図9を参照して、回転位置検出機構14について説明する。図9に示すように、回転位置検出機構14は、回転ドラムDRの回転位置を光学的に検出するものであり、例えばロータリーエンコーダ等を用いたエンコーダシステムが適用されている。回転位置検出機構14は、回転ドラムDRの両端部に設けられるスケール部GPa,GPbと、スケール部GPa,GPbの各々と対向する複数のエンコーダヘッドEN1,EN2,EN3,EN4とを有する移動計測装置である。図4及び図9では、スケール部GPaに対向した4つのエンコーダヘッドEN1,EN2,EN3,EN4だけが示されているが、スケール部GPbにも同様のエンコーダヘッドEN1,EN2,EN3,EN4が対向して配置される。回転位置検出機構14は、回転ドラムDRの両端部の振れ(回転中心線AX2が延びるY方向の微少変位)を検知可能な変位計YN1,YN2,YN3,YN4を有している。   Next, the rotational position detection mechanism 14 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 9, the rotation position detection mechanism 14 optically detects the rotation position of the rotary drum DR, and employs, for example, an encoder system using a rotary encoder or the like. The rotational position detecting mechanism 14 is a movement measuring device having scale portions GPa, GPb provided at both ends of the rotary drum DR, and a plurality of encoder heads EN1, EN2, EN3, EN4 facing each of the scale portions GPa, GPb. It is. 4 and 9, only four encoder heads EN1, EN2, EN3, and EN4 facing the scale unit GPa are shown, but similar encoder heads EN1, EN2, EN3, and EN4 also face the scale unit GPb. Placed. The rotation position detection mechanism 14 has displacement meters YN1, YN2, YN3, and YN4 that can detect the deflection (small displacement in the Y direction in which the rotation center line AX2 extends) of both ends of the rotary drum DR.

スケール部GPa,GPbの目盛は、回転ドラムDRの外周面の周方向の全体に亘って環状にそれぞれ形成されている。スケール部GPa,GPbは、回転ドラムDRの外周面の周方向に一定のピッチ(例えば20μm)で凹状または凸状の格子線を刻設した回折格子であり、インクリメンタル型スケールとして構成される。このため、スケール部GPa,GPbは、回転中心線AX2周りに回転ドラムDRと一体に回転する。   The scales of the scale portions GPa and GPb are each formed in a ring shape over the entire outer circumferential surface of the rotary drum DR in the circumferential direction. The scale portions GPa and GPb are diffraction gratings in which concave or convex grid lines are engraved at a constant pitch (for example, 20 μm) in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the rotary drum DR, and are configured as incremental scales. Therefore, the scale portions GPa and GPb rotate integrally with the rotary drum DR around the rotation center line AX2.

基板Pは、回転ドラムDRの両端のスケール部GPa,GPbを避けた内側、つまり、規制帯CLa,CLbの内側に巻き付けられるように構成される。厳密な配置関係を必要とする場合、スケール部GPa,GPbの外周面と、回転ドラムDRに巻き付けられた基板Pの部分の外周面とが同一面(中心線AX2から同一半径)になるように設定する。そのためには、スケール部GPa,GPbの外周面を、回転ドラムDRの基板巻き付け用の外周面に対して、径方向に基板Pの厚み分だけ高くしておけばよい。このため、回転ドラムDRに形成されるスケール部GPa,GPbの外周面を、基板Pの外周面とほぼ同一の半径に設定することができる。そのため、エンコーダヘッドEN1,EN2,EN3,EN4は、回転ドラムDRに巻き付けられた基板P上の描画面と同じ径方向位置でスケール部GPa,GPbを検出することができ、計測位置と処理位置とが回転系の径方向に異なることで生ずるアッベ誤差を小さくすることができる。   The substrate P is configured to be wound inside the scale drums GPa and GPb at both ends of the rotary drum DR, that is, inside the regulation bands CLa and CLb. When a strict arrangement relationship is required, the outer peripheral surfaces of the scale portions GPa and GPb and the outer peripheral surface of the portion of the substrate P wound around the rotary drum DR are made to be the same surface (the same radius from the center line AX2). Set. For this purpose, the outer peripheral surfaces of the scale portions GPa and GPb may be higher than the outer peripheral surface of the rotary drum DR for winding the substrate by the thickness of the substrate P in the radial direction. Therefore, the outer peripheral surfaces of the scale portions GPa and GPb formed on the rotary drum DR can be set to have substantially the same radius as the outer peripheral surface of the substrate P. Therefore, the encoder heads EN1, EN2, EN3, and EN4 can detect the scale portions GPa and GPb at the same radial position as the drawing surface on the substrate P wound around the rotary drum DR, and can determine the measurement position and the processing position. Can be reduced in the radial direction of the rotating system.

エンコーダヘッドEN1,EN2,EN3,EN4は、回転中心線AX2からみてスケール部GPa,GPbの周囲にそれぞれ配置されており、回転ドラムDRの周方向において異なる位置となっている。このエンコーダヘッドEN1,EN2,EN3,EN4は、制御部16に接続されている。エンコーダヘッドEN1,EN2,EN3,EN4は、スケール部GPa,GPbに向けて計測用の光ビームを投射し、その反射光束(回折光)を光電検出することにより、スケール部GPa,GPbの周方向の位置変化に応じた検出信号(例えば、90度の位相差を持った2相信号)を制御部16に出力する。制御部16は、その検出信号を不図示のカウンター回路で内挿補間してデジタル処理することにより、回転ドラムDRの角度変化、即ち、その外周面の周方向の位置変化をサブミクロンの分解能で計測することができる。制御部16は、回転ドラムDRの角度変化から、基板Pの搬送速度も計測することができる。   The encoder heads EN1, EN2, EN3, and EN4 are respectively disposed around the scale portions GPa and GPb when viewed from the rotation center line AX2, and are located at different positions in the circumferential direction of the rotary drum DR. The encoder heads EN1, EN2, EN3, and EN4 are connected to the control unit 16. The encoder heads EN1, EN2, EN3, and EN4 project a light beam for measurement toward the scale portions GPa and GPb, and photoelectrically detect a reflected light beam (diffraction light), thereby detecting the circumferential direction of the scale portions GPa and GPb. A detection signal (for example, a two-phase signal having a phase difference of 90 degrees) corresponding to the change in the position is output to the control unit 16. The control unit 16 interpolates and digitally processes the detection signal by a counter circuit (not shown) to thereby perform a digital process, thereby detecting a change in the angle of the rotating drum DR, that is, a change in the circumferential position of the outer peripheral surface with a submicron resolution. Can be measured. The control unit 16 can also measure the transfer speed of the substrate P from the change in the angle of the rotary drum DR.

また、図4及び図9に示すように、エンコーダヘッドEN1は、設置方位線Le1上に配置される。設置方位線Le1は、XZ面内において、エンコーダヘッドEN1による計測用光ビームのスケール部GPa(GPb)上への投射領域(読取位置)と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Le1は、XZ面内において、描画ラインLL1,LL3,LL5と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドEN1の読取位置と回転中心線AX2とを結ぶ線と、描画ラインLL1,LL3,LL5と回転中心線AX2とを結ぶ線とは、同じ方位線となっている。   In addition, as shown in FIGS. 4 and 9, the encoder head EN1 is arranged on the installation azimuth line Le1. The installation azimuth line Le1 is a line connecting the rotation center line AX2 and the projection area (read position) of the measurement light beam by the encoder head EN1 on the scale portion GPa (GPb) in the XZ plane. Further, as described above, the installation azimuth line Le1 is a line connecting the drawing lines LL1, LL3, LL5 and the rotation center line AX2 in the XZ plane. As described above, the line connecting the reading position of the encoder head EN1 and the rotation center line AX2 and the line connecting the drawing lines LL1, LL3, LL5 and the rotation center line AX2 have the same azimuth line.

同様に、図4及び図9に示すように、エンコーダヘッドEN2は、設置方位線Le2上に配置される。設置方位線Le2は、XZ面内において、エンコーダヘッドEN2による計測用光ビームのスケール部GPa(GPb)上への投射領域(読取位置)と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Le2は、XZ面内において、描画ラインLL2,LL4と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドEN2の読取位置と回転中心線AX2とを結ぶ線と、描画ラインLL2,LL4と回転中心線AX2とを結ぶ線とは、同じ方位線となっている。   Similarly, as shown in FIGS. 4 and 9, the encoder head EN2 is arranged on the installation azimuth line Le2. The installation azimuth line Le2 is a line connecting the rotation center line AX2 with the projection area (read position) of the measurement light beam on the scale GPa (GPb) by the encoder head EN2 in the XZ plane. Further, as described above, the installation orientation line Le2 is a line connecting the drawing lines LL2 and LL4 and the rotation center line AX2 in the XZ plane. As described above, the line connecting the reading position of the encoder head EN2 and the rotation center line AX2 and the line connecting the drawing lines LL2 and LL4 and the rotation center line AX2 have the same azimuth line.

また、図4及び図9に示すように、エンコーダヘッドEN3は、設置方位線Le3上に配置される。設置方位線Le3は、XZ面内において、エンコーダヘッドEN3による計測用光ビームのスケール部GPa(GPb)上への投射領域(読取位置)と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Le3は、XZ面内において、アライメント顕微鏡AM1による基板Pの観察領域Vw1〜Vw3と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドEN3の読取位置と回転中心線AX2とを結ぶ線と、アライメント顕微鏡AM1の観察領域Vw1〜Vw3と回転中心線AX2とを結ぶ線とは、XZ面内でみると、同じ方位線となっている。   As shown in FIGS. 4 and 9, the encoder head EN3 is disposed on the installation azimuth line Le3. The installation azimuth line Le3 is a line connecting the rotation center line AX2 and the projection area (read position) of the measurement light beam on the scale GPa (GPb) by the encoder head EN3 in the XZ plane. Further, as described above, the installation azimuth line Le3 is a line connecting the rotation center line AX2 and the observation regions Vw1 to Vw3 of the substrate P by the alignment microscope AM1 in the XZ plane. As described above, the line connecting the reading position of the encoder head EN3 and the rotation center line AX2 and the line connecting the observation regions Vw1 to Vw3 of the alignment microscope AM1 and the rotation center line AX2 have the same orientation in the XZ plane. It is a line.

同様に、図4及び図9に示すように、エンコーダヘッドEN4は、設置方位線Le4上に配置される。設置方位線Le4は、XZ面内において、エンコーダヘッドEN4による計測用光ビームのスケール部GPa(GPb)上への投射領域(読取位置)と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。また、上記したように、設置方位線Le4は、XZ面内において、アライメント顕微鏡AM2による基板Pの観察領域Vw4〜Vw6と、回転中心線AX2とを結ぶ線となっている。以上から、エンコーダヘッドEN4の読取位置と回転中心線AX2とを結ぶ線と、アライメント顕微鏡AM2の観察領域Vw4〜Vw6と回転中心線AX2とを結ぶ線とは、XZ面内でみると、同じ方位線となっている。   Similarly, as shown in FIGS. 4 and 9, the encoder head EN4 is arranged on the installation azimuth line Le4. The installation azimuth line Le4 is a line connecting the rotation center line AX2 with the projection area (reading position) of the measurement light beam on the scale GPa (GPb) by the encoder head EN4 in the XZ plane. Further, as described above, the installation azimuth line Le4 is a line connecting the rotation center line AX2 and the observation regions Vw4 to Vw6 of the substrate P by the alignment microscope AM2 in the XZ plane. From the above, the line connecting the reading position of the encoder head EN4 and the rotation center line AX2 and the line connecting the observation areas Vw4 to Vw6 of the alignment microscope AM2 and the rotation center line AX2 have the same orientation in the XZ plane. It is a line.

エンコーダヘッドEN1,EN2,EN3,EN4の設置方位(回転中心線AX2を中心としたXZ面内での角度方向)を設置方位線Le1,Le2,Le3,Le4で表す場合、図4に示すように、設置方位線Le1,Le2が、中心面p3に対して角度±θ°になるように、複数の描画ユニットUW1〜UW5及びエンコーダヘッドEN1,EN2が配置される。設置方位線Le1と設置方位線Le2とは、エンコーダヘッドEN1とエンコーダヘッドEN2とがスケール部GPa(GPb)の目盛の周囲に空間的に非干渉状態で設置される。   When the installation orientations of the encoder heads EN1, EN2, EN3, and EN4 (angular directions in the XZ plane about the rotation center line AX2) are represented by the installation orientation lines Le1, Le2, Le3, and Le4, as shown in FIG. , The plurality of drawing units UW1 to UW5 and the encoder heads EN1 and EN2 are arranged such that the installation azimuth lines Le1 and Le2 are at an angle ± θ ° with respect to the center plane p3. The installation azimuth line Le1 and the installation azimuth line Le2 are set such that the encoder head EN1 and the encoder head EN2 are spatially non-interfering around the scale of the scale GPa (GPb).

変位計YN1,YN2,YN3,YN4は、回転中心線AX2からみてスケール部GPaまたはGPbの周囲にそれぞれ配置されており、回転ドラムDRの周方向において異なる位置となっている。この変位計YN1,YN2,YN3,YN4は、制御部16に接続されている。   The displacement meters YN1, YN2, YN3, and YN4 are arranged around the scale portion GPa or GPb when viewed from the rotation center line AX2, and are located at different positions in the circumferential direction of the rotary drum DR. The displacement meters YN1, YN2, YN3, and YN4 are connected to the control unit 16.

変位計YN1,YN2,YN3,YN4は、回転ドラムDRに巻き付けられた基板P上の描画面と出来るだけ径方向に近い位置で変位を検出することで、アッベ誤差を小さくすることができる。変位計YN1,YN2,YN3,YN4は、回転ドラムDRの両端部の一方に向けて計測用の光ビームを投射し、その反射光束(或いは回折光)を光電検出することにより、回転ドラムDRの両端部のY方向(基板Pの幅方向)の位置変化に応じた検出信号を制御部16に出力する。制御部16は、その検出信号を不図示の計測回路(カウンター回路や内挿補間回路等)によってデジタル処理することにより、回転ドラムDR(及び基板P)のY方向の変位変化をサブミクロンの分解能で計測することができる。制御部16は、回転ドラムDRの両端部の一方の変化から、回転ドラムDRの振れ回りも計測することができる。   The displacement meters YN1, YN2, YN3, and YN4 can reduce Abbe error by detecting the displacement at a position as close to the drawing surface on the substrate P wound around the rotary drum DR as possible in the radial direction. The displacement meters YN1, YN2, YN3, and YN4 project a light beam for measurement toward one of both ends of the rotating drum DR, and photoelectrically detect the reflected light beam (or diffracted light), thereby detecting the rotating drum DR. A detection signal corresponding to a change in the position of both ends in the Y direction (width direction of the substrate P) is output to the control unit 16. The control unit 16 digitally processes the detection signal by a measuring circuit (not shown) (a counter circuit, an interpolation circuit, or the like) so that a change in the displacement of the rotating drum DR (and the substrate P) in the Y direction can have a submicron resolution. Can be measured. The control unit 16 can also measure the whirling of the rotary drum DR from one change of both ends of the rotary drum DR.

変位計YN1,YN2,YN3,YN4は、4つのうち1つあればよいが、回転ドラムDRの振れ回り等の計測の為には、4つのうち3つ以上あれば、回転ドラムDRの両端部の一方の面の動き(動的な傾き変化等)を把握することができる。なお、制御部16がアライメント顕微鏡AM1,AM2によって基板P上のマークやパターン(或いは回転ドラムDR上のマーク等)を定常的に計測できる場合、変位計YN1,YN2,YN3,YN4は、省略しても良い。   One of the four displacement meters YN1, YN2, YN3, and YN4 is sufficient, but for measurement of whirling of the rotary drum DR, for example, if there are three or more of the four, both ends of the rotary drum DR Movement (dynamic change in inclination, etc.) of one of the surfaces can be grasped. When the control unit 16 can constantly measure the marks and patterns on the substrate P (or the marks on the rotating drum DR or the like) by the alignment microscopes AM1 and AM2, the displacement meters YN1, YN2, YN3, and YN4 are omitted. May be.

ここで、制御部16は、エンコーダヘッドEN1,EN2によってスケール部(回転ドラムDR)GPa,GPbの回転角度位置を検出し、検出した回転角度位置に基づいて、奇数番及び偶数番の描画ユニットUW1〜UW5による描画を行っている。つまり、制御部16は、基板Pに投射される描画ビームLBが走査方向へ走査している期間中、基板Pに描画すべきパターンのCAD情報に基づいて、光偏向器81をON/OFF変調するが、光偏向器81によるON/OFF変調のタイミングを、検出した回転角度位置に基づいて行うことで、基板Pの光感応層上にパターンを精度よく描画することができる。   Here, the control unit 16 detects the rotation angle positions of the scale units (rotary drums DR) GPa and GPb by the encoder heads EN1 and EN2, and based on the detected rotation angle positions, the odd-numbered and even-numbered drawing units UW1. To UW5. That is, the control unit 16 controls the optical deflector 81 to perform ON / OFF modulation based on the CAD information of the pattern to be drawn on the substrate P while the drawing beam LB projected on the substrate P is scanning in the scanning direction. However, by performing the timing of ON / OFF modulation by the optical deflector 81 based on the detected rotational angle position, a pattern can be accurately drawn on the photosensitive layer of the substrate P.

また、制御部16は、アライメント顕微鏡AM1,AM2により基板P上のアライメントマークKs1〜Ks3が検出されたときの、エンコーダヘッドEN3,EN4によって検出されるスケール部GPa,GPb(回転ドラムDR)の回転角度位置を記憶することにより、基板P上のアライメントマークKs1〜Ks3の位置と回転ドラムDRの回転角度位置との対応関係を求めることができる。同様に、制御部16は、アライメント顕微鏡AM1,AM2により回転ドラムDR上の基準パターンRMPが検出されたときの、エンコーダヘッドEN3,EN4によって検出されるスケール部GPa,GPb(回転ドラムDR)の回転角度位置を記憶することにより、回転ドラムDR上の基準パターンRMPの位置と回転ドラムDRの回転角度位置との対応関係を求めることができる。このように、アライメント顕微鏡AM1,AM2は、観察領域Vw1〜Vw6内で、マークをサンプリングした瞬間の回転ドラムDRの回転角度位置(または周方向位置)を精密に計測することができる。そして、露光装置EXでは、この計測結果に基づいて、基板Pと基板P上に描画される所定のパターンとを位置合せ(アライメント)したり、回転ドラムDRと描画装置11とをキャリブレーションしたりする。   When the alignment microscopes AM1 and AM2 detect the alignment marks Ks1 to Ks3 on the substrate P, the control unit 16 rotates the scale units GPa and GPb (rotary drum DR) detected by the encoder heads EN3 and EN4. By storing the angular positions, the correspondence between the positions of the alignment marks Ks1 to Ks3 on the substrate P and the rotational angle positions of the rotary drum DR can be obtained. Similarly, when the reference patterns RMP on the rotary drum DR are detected by the alignment microscopes AM1 and AM2, the control unit 16 rotates the scale units GPa and GPb (rotary drum DR) detected by the encoder heads EN3 and EN4. By storing the angular position, the correspondence between the position of the reference pattern RMP on the rotary drum DR and the rotational angle position of the rotary drum DR can be obtained. As described above, the alignment microscopes AM1 and AM2 can precisely measure the rotation angle position (or circumferential position) of the rotating drum DR at the moment when the mark is sampled in the observation regions Vw1 to Vw6. The exposure apparatus EX aligns (aligns) the substrate P with a predetermined pattern to be drawn on the substrate P based on the measurement result, and calibrates the rotary drum DR and the drawing apparatus 11. I do.

なお、実際のサンプリングは、エンコーダヘッドEN3,EN4によって計測される回転ドラムDRの回転角度位置が、予め大まかに判明している基板P上のマークや回転ドラムDR上の基準パターンRMPの位置に対応した角度位置になったときに、アライメント顕微鏡AM1,AM2の各撮像系GDから出力される画像情報を高速に画像メモリ等に書き込むことによって行なわれる。すなわち、エンコーダヘッドEN3,EN4で計測される回転ドラムDRの回転角度位置をトリガーにして、各撮像系GDから出力される画像情報をサンプリングしている。これとは別に、一定周波数のクロック信号の各パルスに応答して、エンコーダヘッドEN3,EN4で計測される回転ドラムDRの回転角度位置(カウンタ計測値)と、各撮像系GDから出力される画像情報とを同時にサンプリングする方法もある。   In the actual sampling, the rotation angle position of the rotary drum DR measured by the encoder heads EN3 and EN4 corresponds to the mark on the substrate P or the position of the reference pattern RMP on the rotary drum DR which is roughly known in advance. At this time, the image information output from each imaging system GD of the alignment microscopes AM1 and AM2 is written into an image memory or the like at a high speed. That is, the image information output from each imaging system GD is sampled using the rotation angle position of the rotary drum DR measured by the encoder heads EN3 and EN4 as a trigger. Separately, in response to each pulse of a clock signal having a constant frequency, the rotation angle position (counter measurement value) of the rotating drum DR measured by the encoder heads EN3 and EN4 and the image output from each imaging system GD There is also a method of simultaneously sampling the information.

また、基板P上のマークや回転ドラムDR上の基準パターンRMPは、観察領域Vw1〜Vw6に対して一方向に移動している為、各撮像系GDから出力される画像情報のサンプリングに当たっては、CCDやCMOSの撮像素子としてシャッタースピードが速いものを使うことが望ましい。これに伴って、観察領域Vw1〜Vw6を照明する照明光の輝度を上げる必要もあり、アライメント顕微鏡AM1,AM2の照明光源として、ストロボライトや高輝度LED等を使うことが考えられる。   Further, since the mark on the substrate P and the reference pattern RMP on the rotating drum DR move in one direction with respect to the observation areas Vw1 to Vw6, when sampling the image information output from each imaging system GD, It is desirable to use a CCD or CMOS image sensor having a high shutter speed. Accordingly, it is necessary to increase the luminance of illumination light for illuminating the observation regions Vw1 to Vw6, and it is conceivable to use a strobe light, a high-brightness LED, or the like as an illumination light source for the alignment microscopes AM1 and AM2.

図11は、基板上での描画ラインと描画パターンとの位置関係を示す説明図である。描画ユニットUW1〜UW5は、描画ラインLL1〜LL5に沿って描画ビームLBのスポット光を走査することで、パターンPT1〜PT5を描画する。描画ラインLL1〜LL5の描画開始位置OC1〜OC5が、パターンPT1〜PT5の描画始端PTaになる。描画ラインLL1〜LL5の描画終了位置EC1〜EC5が、パターンPT1〜PT5の描画終端PTbになる。   FIG. 11 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a drawing line and a drawing pattern on a substrate. The drawing units UW1 to UW5 draw the patterns PT1 to PT5 by scanning the spot light of the drawing beam LB along the drawing lines LL1 to LL5. The drawing start positions OC1 to OC5 of the drawing lines LL1 to LL5 are the drawing start ends PTa of the patterns PT1 to PT5. The drawing end positions EC1 to EC5 of the drawing lines LL1 to LL5 become the drawing end PTb of the patterns PT1 to PT5.

パターンPT1の描画始端PTa、描画終端PTbのうち描画終端PTbがパターンPT2の描画終端PTbと継ぎ合う。同様に、パターンPT2の描画始端PTaがパターンPT3の描画始端PTaと継ぎ合い、パターンPT3の描画終端PTbがパターンPT4の描画終端PTbと継ぎ合い、パターンPT4の描画始端PTaがパターンPT5の描画始端PTaと継ぎ合う。このように、基板P上に描画されるパターンPT1〜PT5同士が基板Pの長尺方向への移動に伴って基板Pの幅方向に継ぎ合わされ、大きな露光領域A7の全体にデバイスパターンが描画される。   The drawing end PTb of the pattern PT1 and the drawing end PTb of the pattern PT1 joins with the drawing end PTb of the pattern PT2. Similarly, the drawing start end PTa of the pattern PT2 is joined to the drawing start end PTa of the pattern PT3, the drawing end PTb of the pattern PT3 is joined to the drawing end PTb of the pattern PT4, and the drawing start end PTa of the pattern PT4 is set to the drawing start end PTa of the pattern PT5. Join with. In this manner, the patterns PT1 to PT5 drawn on the substrate P are joined together in the width direction of the substrate P as the substrate P moves in the longitudinal direction, and the device pattern is drawn over the entire large exposure area A7. You.

図12は、描画ビームのスポット光と描画ラインとの関係を示す説明図である。描画ユニットUW1〜UW5のうち、代表して描画ユニットUW1及びUW2の描画ラインLL1及びLL2を説明する。描画ユニットUW3〜UW5の描画ラインLL3〜LL5についても同様であるので説明を省略する。回転ポリゴンミラー97の等速回転によって、描画ビームLBのビームスポット光SPが基板P上の描画ラインLL1及びLL2に沿って、描画開始位置OC1,OC2から描画終了位置EC1,EC2までの描画ラインの長さLBLだけ走査される。   FIG. 12 is an explanatory diagram showing the relationship between the spot light of the writing beam and the writing line. The drawing lines LL1 and LL2 of the drawing units UW1 and UW2 will be described as representatives among the drawing units UW1 to UW5. The same applies to the drawing lines LL3 to LL5 of the drawing units UW3 to UW5, and the description is omitted. By the constant rotation of the rotating polygon mirror 97, the beam spot light SP of the drawing beam LB is drawn along the drawing lines LL1 and LL2 on the substrate P from the drawing start positions OC1, OC2 to the drawing end positions EC1, EC2. The length LBL is scanned.

通常、直描露光方式では、装置として露光可能な最小サイズのパターンを描画する場合も、複数のスポット光SPによる多重露光(多重書き)によって、高精度で安定したパターン描画を実現している。図12に示すように、描画ラインLL1及びLL2上において、スポット光SPの実効的な直径をXsとすると、描画ビームLBがパルス光であることから、1つのパルス光(ピコ秒オーダーの発光時間)によって生成されるスポット光SPと、次の1つのパルス光によって生成されるスポット光SPとは、直径Xsの約1/2の距離CXsでY方向(主走査方向)に重畳するように走査されている。   Normally, in the direct drawing exposure method, even when a pattern of the minimum size that can be exposed by the apparatus is drawn, high-precision and stable pattern drawing is realized by multiple exposure (multiple writing) using a plurality of spot lights SP. As shown in FIG. 12, when the effective diameter of the spot light SP is Xs on the drawing lines LL1 and LL2, since the drawing beam LB is a pulse light, one pulse light (light emission time in picosecond order) ) And the spot light SP generated by the next one pulse light are scanned so as to overlap in the Y direction (main scanning direction) at a distance CXs of about 約 of the diameter Xs. Have been.

また、各描画ラインLL1,LL2に沿ったスポット光SPの主走査と同時に、基板Pは一定速度で+X方向に搬送されているため、各描画ラインLL1,LL2は基板P上をX方向に一定ピッチで移動(副走査)する。そのピッチも、ここではスポット光SPの直径Xsの約1/2の距離CXsに設定されるものとするが、それに限られるものではない。これにより、副走査の方向(X方向)についても、直径Xsの1/2(或いはそれ以外の重畳距離でも良い)の距離CXsでX方向に隣接するスポット光SP同士が重畳して露光される。さらに、描画ラインLL1の描画終了位置EC1で撃たれるビームスポット光SPと、描画ラインLL2の描画終了位置EC2で撃たれるビームスポット光SPとが、基板Pの長尺方向への移動(即ち副走査)に伴って基板Pの幅方向(Y方向)に重畳距離CXsで継ぎ合わされるように、描画ラインLL1の描画開始位置OC1と描画終了位置EC1、及び、描画ラインLL2の描画開始位置OC2と描画終了位置EC2が設定される。   Since the substrate P is conveyed in the + X direction at a constant speed at the same time as the main scanning of the spot light SP along the drawing lines LL1 and LL2, the drawing lines LL1 and LL2 are fixed on the substrate P in the X direction. Move (sub-scan) at pitch. The pitch is also set here to a distance CXs which is about 1 / of the diameter Xs of the spot light SP, but is not limited thereto. Thereby, also in the sub-scanning direction (X direction), spot lights SP adjacent in the X direction are overlapped and exposed at a distance CXs of 1/2 of the diameter Xs (or another overlapping distance may be used). . Further, the beam spot light SP shot at the drawing end position EC1 of the drawing line LL1 and the beam spot light SP shot at the drawing end position EC2 of the drawing line LL2 move in the longitudinal direction of the substrate P (ie, the sub-scanning). ), The drawing start position OC1 and the drawing end position EC1 of the drawing line LL1 and the drawing start position OC2 of the drawing line LL2 are connected so as to be joined at the overlap distance CXs in the width direction (Y direction) of the substrate P. The end position EC2 is set.

一例として、ビームスポット光SPの実効的な直径Xsを4μmとすると、スポット光SPの2行×2列(主走査と副走査の両方向に重畳して並ぶ計4つのスポット光)で占有される面積、若しくは3行×3列(主走査と副走査の両方向に重畳して並ぶ計9つのスポット光)で占有される面積を最小寸法とするようなパターン、すなわち、最小寸法が6μm〜8μm程度の線幅のパターンを良好に露光することができる。また、回転ポリゴンミラー97の反射面97bを10面とし、回転軸97a周りの回転ポリゴンミラー97の回転速度を1万rpm以上とすると、回転ポリゴンミラー97による描画ライン(LL1〜LL5)上でのスポット光SP(描画ビームLB)の走査回数(走査周波数Fmsとする)は、1666.66・・・Hz以上にできる。これは、基板P上に1秒当たりの搬送方向(X方向)に1666本以上の描画ライン分のパターンが描画できることを意味する。   As an example, assuming that the effective diameter Xs of the beam spot light SP is 4 μm, the spot light SP is occupied by 2 rows × 2 columns (a total of four spot lights superimposed and arranged in both main scanning and sub-scanning directions). A pattern whose area or area occupied by 3 rows × 3 columns (a total of nine spot lights superimposed and arranged in both main scanning and sub-scanning directions) has a minimum dimension, that is, a minimum dimension of about 6 μm to 8 μm Can be favorably exposed. Further, when the reflecting surface 97b of the rotating polygon mirror 97 is set to ten surfaces and the rotation speed of the rotating polygon mirror 97 around the rotation axis 97a is set to 10,000 rpm or more, the drawing on the drawing lines (LL1 to LL5) by the rotating polygon mirror 97 is performed. The number of scans (referred to as scan frequency Fms) of the spot light SP (the drawing beam LB) can be set to 1666.66. This means that patterns of 1666 or more drawing lines can be drawn on the substrate P in the transport direction (X direction) per second.

また、回転ドラムDRの回転駆動による基板Pの搬送速度が、5mm/s程度である場合、図12に示した描画ラインLL1(LL2〜LL5も同様)のX方向(基板Pの搬送方向)のピッチ(距離CXs)を約3μm程度とすることができる。   When the transport speed of the substrate P due to the rotational drive of the rotary drum DR is about 5 mm / s, the drawing line LL1 (the same applies to LL2 to LL5) in the X direction (the transport direction of the substrate P) shown in FIG. The pitch (distance CXs) can be about 3 μm.

本実施形態の場合、主走査方向(Y方向)に関するパターン描画の分解能Rは、スポット光SPの実効的な直径Xsと走査周波数Fmsと共に、光偏向器81を構成する音響光学素子(AOM)のON/OFFの最小スイッチング時間によって決まってくる。音響光学素子(AOM)として、最高応答周波数Fss=50MHzのものを使うと、ON状態とOFF状態の各時間を20nS程度にすることができる。さらに、回転ポリゴンミラー97の1つの反射面97bによる描画ビームLBの実効走査期間(描画ラインの長さLBL分のスポット光の走査)は、1つの反射面97bの回転角度分の1/3程度であることから、描画ラインの長さLBLを30mmとした場合、光偏向器81のスイッチング時間に依存して決まる分解能Rは、R=LBL/(1/3)/(1/Fms)×(1/Fss)≒3μmとなる。   In the case of the present embodiment, the resolution R of pattern writing in the main scanning direction (Y direction), together with the effective diameter Xs and the scanning frequency Fms of the spot light SP, together with the acousto-optic element (AOM) constituting the optical deflector 81 It is determined by the minimum ON / OFF switching time. When an acousto-optic element (AOM) having the highest response frequency Fss = 50 MHz is used, each time of the ON state and the OFF state can be set to about 20 nS. Further, the effective scanning period (scanning of the spot light for the length LBL of the drawing line) of the drawing beam LB by one reflecting surface 97b of the rotating polygon mirror 97 is about 1/3 of the rotation angle of one reflecting surface 97b. Therefore, when the length LBL of the drawing line is 30 mm, the resolution R determined depending on the switching time of the optical deflector 81 is R = LBL / (1/3) / (1 / Fms) × ( 1 / Fss) ≒ 3 μm.

この関係式から、パターン描画の分解能Rを向上させるため、例えば光偏向器81の音響光学素子(AOM)として、最高応答周波数Fssが100MHzのものを使い、ON/OFFのスイッチング時間を10nsecにする。これにより、分解能Rは、半分の1.5μmになる。この場合、回転ドラムDRの回転による基板Pの搬送速度を半分にする。分解能Rを向上させる他の方法としては、例えば回転ポリゴンミラー97の回転速度を上げてもよい。   From this relational expression, in order to improve the pattern drawing resolution R, for example, an acousto-optic element (AOM) of the optical deflector 81 having a maximum response frequency Fss of 100 MHz is used, and the ON / OFF switching time is set to 10 nsec. . As a result, the resolution R is reduced by half to 1.5 μm. In this case, the transfer speed of the substrate P due to the rotation of the rotary drum DR is halved. As another method of improving the resolution R, for example, the rotation speed of the rotating polygon mirror 97 may be increased.

一般にフォトリソで使用されているレジストには、レジスト感度Srとして概ね30mj/cm程度のものが使われる。光学系の透過率ΔTsを0.5(50%)、回転ポリゴンミラー97の1つの反射面97b中での実効走査期間を1/3程度、描画ラインの長さLBLを30mm、描画ユニットUW1〜UW5の数Nuwを5、回転ドラムDRによる基板Pの搬送速度Vpを5mm/s(300mm/min)とすると、光源装置CNTの必要レーザーパワーPwは、次式のように見積もれる。 Generally, a resist used for photolithography has a resist sensitivity Sr of about 30 mj / cm 2 . The transmittance ΔTs of the optical system is 0.5 (50%), the effective scanning period in one reflection surface 97b of the rotating polygon mirror 97 is about 3, the length LBL of the drawing line is 30 mm, and the drawing units UW1 to UW1 Assuming that the number Nuw of the UW5 is 5 and the transport speed Vp of the substrate P by the rotating drum DR is 5 mm / s (300 mm / min), the required laser power Pw of the light source device CNT can be estimated as follows.

Pw=30/60×3×30×5/0.5/(1/3)=1350mW   Pw = 30/60 × 3 × 30 × 5 / 0.5 / (1/3) = 1350 mW

仮に、描画ユニットを7つにした場合、光源装置CNTの必要レーザーパワーPwは、次式で見積もれる。   If there are seven drawing units, the required laser power Pw of the light source device CNT can be estimated by the following equation.

Pw=30/60×3×30×7/0.5/(1/3)=1890mW   Pw = 30/60 × 3 × 30 × 7 / 0.5 / (1/3) = 1890 mW

例えば、レジスト感度が80mj/cm程度であれば、同じスピードで露光するためには、ビーム出力として3〜5W程度の光源装置CNTが必要である。そのようなハイパワーな光源を用意する代わりに、回転ドラムDRの回転による基板Pの搬送速度Vpを初期値の5mm/sに対して30/80に低下させれば、ビーム出力として1.4〜1.9W程度の光源装置で露光することも可能になる。 For example, if the resist sensitivity is about 80 mj / cm 2 , a light source device CNT having a beam output of about 3 to 5 W is required to perform exposure at the same speed. Instead of preparing such a high-power light source, if the transport speed Vp of the substrate P due to the rotation of the rotary drum DR is reduced to 30/80 with respect to the initial value of 5 mm / s, the beam output becomes 1.4. Exposure with a light source device of about 1.9 W is also possible.

また、描画ラインの長さLBLを30mmとし、仮にビームスポット光SPのスポット直径Xsと、光偏向器81の音響光学素子(AOM)による光スイッチングで決まる分解能(ビーム位置を指定する最小グリッドで、1画素に相当)Xgとが等しく、3μmとした場合、10面の回転ポリゴンミラー97の回転速度を1万rpmとしたときの回転ポリゴンミラー97の1回転の時間は3/500秒、回転ポリゴンミラー97の1つの反射面97bによる実効走査期間を1つの反射面97bの回転角度分の1/3とすると、1つの反射面97bによる実効的な走査時間Ts(秒)は、(3/500)×(1/10)×(1/3)で求まり、Ts=1/5000(秒)となる。これより、光源装置CNTがパルスレーザである場合のパルス発光周波数Fzは、Fz=LBL/(Ts・Xs)で求められ、Fz=50MHzが最低周波数となる。よって、実施形態では、周波数50MHz以上のパルスレーザを出力する光源装置CNTが必要となる。このことから、光源装置CNTのパルス発光周波数Fzは、好ましくは光偏向器81の音響光学素子(AOM)の最高応答周波数Fss(例えば50MHz)の2倍以上(例えば100MHz)が良い。   The length LBL of the drawing line is 30 mm, and the spot diameter Xs of the beam spot light SP and the resolution determined by the optical switching by the acousto-optic device (AOM) of the optical deflector 81 (the minimum grid for specifying the beam position, When Xg is equal to 3 μm, the time for one rotation of the rotating polygon mirror 97 when the rotation speed of the ten-side rotating polygon mirror 97 is 10,000 rpm is 3/500 seconds, and the rotating polygon Assuming that the effective scanning period of one reflecting surface 97b of the mirror 97 is 1/3 of the rotation angle of one reflecting surface 97b, the effective scanning time Ts (second) of one reflecting surface 97b is (3/500). ) × (1/10) × (1/3), and Ts = 1/5000 (seconds). Thus, the pulse emission frequency Fz when the light source device CNT is a pulse laser is obtained by Fz = LBL / (Ts.Xs), and Fz = 50 MHz is the lowest frequency. Therefore, in the embodiment, the light source device CNT that outputs a pulse laser having a frequency of 50 MHz or more is required. For this reason, the pulse emission frequency Fz of the light source device CNT is preferably at least twice (for example, 100 MHz) the maximum response frequency Fss (for example, 50 MHz) of the acousto-optic device (AOM) of the optical deflector 81.

さらに、光偏向器81の音響光学素子(AOM)をON状態/OFF状態に切り替える駆動信号は、音響光学素子(AOM)がON状態からOFF状態に遷移する間、又はOFF状態からON状態に遷移する間にパルス発光が生じないように、光源装置CNTをパルス発光周波数Fzで発振させるクロック信号と同期させるような制御にするのが良い。   Further, the drive signal for switching the acousto-optic element (AOM) of the optical deflector 81 between the ON state and the OFF state is transmitted while the acousto-optic element (AOM) transitions from the ON state to the OFF state or from the OFF state to the ON state. It is preferable to control the light source device CNT to be synchronized with a clock signal that oscillates at the pulse light emission frequency Fz so that pulse light emission does not occur during the operation.

次に、ビームスポット光SPのスポット直径Xsと光源装置CNTのパルス発光周波数Fzの関係を、ビーム形状(重畳する2つのスポット光SPの強度分布)の観点から、図13のグラフを用いて説明する。図13の横軸は、描画ラインに沿ったY方向、又は基板Pの搬送方向に沿ったX方向におけるスポット光SPの描画位置、若しくはスポット光SPの寸法を表し、縦軸は、単独のスポット光SPのピーク強度を1.0に規格化した相対的な強度値を表す。なお、ここでは、単独のスポット光SPの強度分布をJ1とし、ガウス分布と仮定して説明する。   Next, the relationship between the spot diameter Xs of the beam spot light SP and the pulse emission frequency Fz of the light source device CNT will be described with reference to the graph of FIG. 13 from the viewpoint of the beam shape (the intensity distribution of the two spot light SPs to be superimposed). I do. The horizontal axis in FIG. 13 represents the drawing position of the spot light SP in the Y direction along the drawing line or the X direction along the transport direction of the substrate P, or the dimension of the spot light SP, and the vertical axis represents a single spot. This represents a relative intensity value where the peak intensity of the light SP is normalized to 1.0. Here, the description will be made assuming that the intensity distribution of the single spot light SP is J1 and that it is a Gaussian distribution.

図13において、単独のスポット光SPの強度分布J1は、ピーク強度に対して1/eの強度で3μmの直径をもつものとする。強度分布J2〜J6は、そのようなスポット光SPの2パルス分を、主走査方向又は副走査方向に位置をずらして照射したときに基板P上で得られる積算の強度分布(プロファイル)のシミュレーション結果を表し、それぞれ位置のずらし量(間隔距離)を異ならせたものである。 In FIG. 13, it is assumed that the intensity distribution J1 of the single spot light SP has a diameter of 3 μm at an intensity of 1 / e 2 with respect to the peak intensity. The intensity distributions J2 to J6 are simulations of integrated intensity distributions (profiles) obtained on the substrate P when the two pulses of the spot light SP are irradiated at different positions in the main scanning direction or the sub-scanning direction. Results are shown, and the amount of displacement (interval distance) is different for each.

図13のグラフにおいて、強度分布J5は、2パルス分のスポット光SPが直径3μmと同じ間隔距離だけずれている場合を示し、強度分布J4は、2パルス分のスポット光SPの間隔距離が2.25μmの場合、強度分布J3は、2パルス分のスポット光SPの間隔距離が1.5μmの場合を示す。この強度分布J3〜J5の変化から明らかなように、強度分布J5では、直径3μmのスポット光SPが3μm間隔で照射されるような条件の場合、積算されたプロファイルは、2つのスポット光の各々の中心位置で最も高いコブ状となり、2つのスポット光の中点の位置では、規格化強度が0.3程度しか得られない。これに対して、直径3μmのスポット光SPが1.5μm間隔で照射されるような条件の場合、積算されたプロファイルは、プロファイルに目立ったコブ状の分布がなく、2つのスポット光の中点の位置を挟んでほぼフラットになっている。   In the graph of FIG. 13, the intensity distribution J5 shows the case where the spot light SP for two pulses is shifted by the same distance as the diameter of 3 μm, and the intensity distribution J4 shows that the distance between the spot light SP for two pulses is two. In the case of .25 μm, the intensity distribution J3 shows a case where the interval distance of the spot light SP for two pulses is 1.5 μm. As is clear from the changes in the intensity distributions J3 to J5, in the intensity distribution J5, when the spot light SP having a diameter of 3 μm is irradiated at an interval of 3 μm, the integrated profile shows each of the two spot lights. At the center of the spot light, the normalized intensity is only about 0.3 at the midpoint of the two spot lights. On the other hand, under the condition that the spot light SP having a diameter of 3 μm is irradiated at an interval of 1.5 μm, the integrated profile has no noticeable bump-like distribution in the profile, and the midpoint of the two spot lights It is almost flat across the position.

また、図13において、強度分布J2は、2パルス分のスポット光SPの間隔距離を0.75μmにした場合の積算プロファイルを示し、強度分布J6は、間隔距離を、単独のスポット光SPの強度分布J1の半値全幅(FWHM)である1.78μmに設定した場合の積算プロファイルを示す。   In FIG. 13, the intensity distribution J2 shows an integration profile when the interval distance between the spot lights SP for two pulses is set to 0.75 μm, and the intensity distribution J6 shows the interval distance as the intensity of the single spot light SP. The integrated profile when the full width at half maximum (FWHM) of the distribution J1 is set to 1.78 μm is shown.

このように、スポット光SPの直径Xsと同じ間隔よりも短い間隔距離CXsで2つのスポット光が照射されるようなパルス発振の条件の場合、2つのコブ状の分布が顕著に現われやすいので、露光時に強度ムラ(描画精度の劣化)とならないような最適な間隔距離に設定するのが望ましい。図13の強度分布J3又はJ6のように、単一のスポット光SPの直径Xsの半分程度(例えば40〜60%)の間隔距離CXsで重畳させていくのが良い。そのような最適な間隔距離CXsは、主走査方向に関しては、光源装置CNTのパルス発光周波数Fzと、描画ラインに沿ったスポット光SPの走査速度或いは走査時間Ts(回転ポリゴンミラー97の回転速度)の少なくとも一方を調整することで設定でき、副走査方向に関しては、描画ラインの走査周波数Fms(回転ポリゴンミラー97の回転速度)と基板PのX方向の移動速度との少なくとも一方を調整することで設定できる。   As described above, in the case of the pulse oscillation condition in which two spot lights are irradiated at an interval distance CXs shorter than the same interval as the diameter Xs of the spot light SP, two bump-like distributions are likely to appear remarkably. It is desirable to set the interval distance to an optimum value that does not cause intensity unevenness (deterioration of drawing accuracy) at the time of exposure. As in the case of the intensity distribution J3 or J6 in FIG. 13, it is preferable to superimpose the light spots SP at an interval CXs of about half (for example, 40 to 60%) of the diameter Xs of the single spot light SP. In the main scanning direction, the optimal spacing distance CXs is determined by the pulse emission frequency Fz of the light source device CNT and the scanning speed or scanning time Ts of the spot light SP along the drawing line (rotation speed of the rotating polygon mirror 97). The sub-scanning direction can be set by adjusting at least one of the scanning frequency Fms of the drawing line (the rotation speed of the rotating polygon mirror 97) and the moving speed of the substrate P in the X direction. Can be set.

例えば、回転ポリゴンミラー97の回転速度の絶対値(スポット光の走査時間Ts)を高精度に調整できない場合は、光源装置CNTのパルス発光周波数Fzを微調整することで、主走査方向に関するスポット光SPの間隔距離CXsとスポット光の直径Xs(寸法)との比率を最適な範囲に調整できる。   For example, if the absolute value of the rotation speed of the rotating polygon mirror 97 (scanning time Ts of the spot light) cannot be adjusted with high accuracy, the pulse light emission frequency Fz of the light source device CNT is finely adjusted so that the spot light in the main scanning direction can be adjusted. The ratio between the SP spacing distance CXs and the spot light diameter Xs (dimension) can be adjusted to an optimum range.

このように、2つのスポット光SPを走査方向に重畳させる場合、即ち、Xs>CXsとする場合、光源装置CNTは、パルス発光周波数Fzを、Fz>LBL/(Ts・Xs)の関係であって、Fz=LBL/(Ts・CXs)の関係を満たすように設定されている。例えば、光源装置CNTのパルス発光周波数Fzが100MHzの場合、回転ポリゴンミラー97を10面として1万rpmで回転させると、1/e、又は半値全幅(FWHM)で規定されるスポット光の実効的な直径Xsを3μmとして、各描画ユニットUW1〜UW5からのパルスレーザビーム(スポット光)を、各描画ラインLL1〜LL5上で直径Xsの約半分の1.5μmの間隔(CXs)で照射することができる。これによって、パターン描画時の露光量の均一性が向上し、微細なパターンでも描画データに従った忠実な露光像(レジスト像)が得られ、高精度な描画が達成できる。 As described above, when the two spot lights SP are superimposed in the scanning direction, that is, when Xs> CXs, the light source device CNT sets the pulse emission frequency Fz in a relationship of Fz> LBL / (Ts.Xs). Therefore, it is set so as to satisfy the relationship of Fz = LBL / (Ts · CXs). For example, when the pulse light emission frequency Fz of the light source device CNT is 100 MHz, when the rotating polygon mirror 97 is rotated at 10,000 rpm with ten surfaces, the effective spot light defined by 1 / e 2 or full width at half maximum (FWHM) is obtained. Assuming that the typical diameter Xs is 3 μm, a pulse laser beam (spot light) from each of the drawing units UW1 to UW5 is irradiated on each of the drawing lines LL1 to LL5 at an interval (CXs) of about half of the diameter Xs at 1.5 μm. be able to. As a result, the uniformity of the exposure amount at the time of pattern drawing is improved, a faithful exposure image (resist image) according to the drawing data is obtained even for a fine pattern, and high-precision drawing can be achieved.

更に、音響光学素子(AOM)の光スイッチング速度で定まる分解能(最高応答周波数Fss)と光源装置CNTのパルス発振周波数Fzとは、hを任意の整数とすると、位置若しくは時間に換算して整数倍の関係、すなわち、Fz=h・Fssの関係である必要がある。これは、音響光学素子(AOM)の光スイッチングのタイミングによって、光源装置CNTからパルスビームが発光されている最中にON/OFFを行わないようにするためである。   Further, the resolution (highest response frequency Fss) determined by the optical switching speed of the acousto-optic element (AOM) and the pulse oscillation frequency Fz of the light source device CNT are integer multiples of a position or a time when h is an arbitrary integer. , That is, Fz = h · Fss. This is to prevent ON / OFF during the emission of the pulse beam from the light source device CNT due to the timing of the optical switching of the acousto-optic element (AOM).

第1実施形態の露光装置EXでは、ファイバーアンプFB1,FB2と波長変換部CU2の波長変換素子とを組み合わせたパルスレーザ光源の光源装置CNTを用いているので、紫外波長域(400〜300nm)で、このような高い発振周波数を持つパルス光が容易に得られる。   In the exposure apparatus EX of the first embodiment, since the light source device CNT of the pulse laser light source in which the fiber amplifiers FB1 and FB2 and the wavelength conversion element of the wavelength conversion unit CU2 are combined is used, the exposure device EX operates in the ultraviolet wavelength range (400 to 300 nm). Thus, pulsed light having such a high oscillation frequency can be easily obtained.

次に、露光装置EXの描画装置11の調整方法について説明する。図14は、第1実施形態の露光装置の調整方法に関するフローチャートである。図15は、回転ドラムの基準パターンと、描画ラインとの関係を模式的に示す説明図である。図16は、回転ドラムの基準パターンからの反射光を明視野で受光する光電センサーから出力される信号を模式的に示す説明図である。制御部16は、複数の描画ユニットUW1〜UW5の位置関係を把握するキャリブレーションのため、図15に示すように、回転ドラムDRを回転する。回転ドラムDRは、描画ビームLBが透過できる程度に透光性のある基板Pを搬送してもよい。   Next, a method of adjusting the drawing apparatus 11 of the exposure apparatus EX will be described. FIG. 14 is a flowchart relating to the adjustment method of the exposure apparatus of the first embodiment. FIG. 15 is an explanatory diagram schematically showing the relationship between the reference pattern of the rotating drum and the drawing line. FIG. 16 is an explanatory diagram schematically showing signals output from a photoelectric sensor that receives reflected light from a reference pattern of a rotating drum in a bright field. The control unit 16 rotates the rotating drum DR as shown in FIG. 15 for calibration for grasping the positional relationship between the plurality of drawing units UW1 to UW5. The rotating drum DR may transport the substrate P having a light transmitting property enough to transmit the drawing beam LB.

上述したように、基準パターンRMPは、回転ドラムDRの外周面と一体である。図15に示すように、基準パターンRMPのうち、任意の基準パターンRMP1は、回転ドラムDRの外周面の移動に伴って移動する。このため、基準パターンRMP1は、描画ラインLL1,LL3,LL5を通過した後、描画ラインLL2,LL4を通過する。例えば、制御部16は、同じ基準パターンRMP1が描画ラインLL1,LL3,LL5を通過した場合、描画ユニットUW1,UW3,UW5の描画ビームLBを走査させる。そして、制御部16は、同じ基準パターンRMP1が描画ラインLL2,LL4を通過した場合、描画ユニットUW2,UW4の描画ビームLBを走査させる(ステップS1)。このため、基準パターンRMP1は、描画ユニットUW1〜UW5の位置関係を把握するための基準となる。   As described above, the reference pattern RMP is integral with the outer peripheral surface of the rotating drum DR. As shown in FIG. 15, among the reference patterns RMP, an arbitrary reference pattern RMP1 moves as the outer peripheral surface of the rotating drum DR moves. Therefore, the reference pattern RMP1 passes through the drawing lines LL1, LL3, LL5, and then passes through the drawing lines LL2, LL4. For example, when the same reference pattern RMP1 passes through the drawing lines LL1, LL3, and LL5, the control unit 16 scans the drawing beams LB of the drawing units UW1, UW3, and UW5. Then, when the same reference pattern RMP1 has passed the drawing lines LL2 and LL4, the control unit 16 scans the drawing beams LB of the drawing units UW2 and UW4 (step S1). Therefore, the reference pattern RMP1 serves as a reference for grasping the positional relationship between the drawing units UW1 to UW5.

上述したキャリブレーション検出系31の光電センサー31Cs(図4)は、f−θレンズ系85と、走査器83を含む走査光学系とを介して、基準パターンRMP1からの反射光を検出する。光電センサー31Csは、制御部16に接続されており、制御部16が光電センサー31Csの検出信号を検出する(ステップS2)。例えば、描画ユニットUW1〜UW5は、描画ラインLL1〜LL5毎に、複数の描画ビームLBの各々を所定の走査方向に、複数列走査する。   The photoelectric sensor 31Cs (FIG. 4) of the above-described calibration detection system 31 detects reflected light from the reference pattern RMP1 via the f-θ lens system 85 and the scanning optical system including the scanner 83. The photoelectric sensor 31Cs is connected to the control unit 16, and the control unit 16 detects a detection signal of the photoelectric sensor 31Cs (Step S2). For example, the drawing units UW1 to UW5 scan a plurality of lines of the plurality of drawing beams LB in a predetermined scanning direction for each of the drawing lines LL1 to LL5.

例えば、図16に示すように、描画ユニットUW1〜UW5は、描画ビームLBを描画開始位置OC1から、上述した回転ドラムDRの回転中心線AX2に沿った方向(Y方向)に描画ラインの長さLBL(図12参照)だけ第1列走査SC1を行う。次に、描画ユニットUW1〜UW5は、描画ビームLBを描画開始位置OC1から、上述した回転ドラムDRの回転中心線AX2に沿った方向(Y方向)に描画ラインの長さLBL(図12参照)だけ第2列走査SC2を行う。次に、描画ユニットUW1〜UW5は、描画ビームLBを描画開始位置OC1から、上述した回転ドラムDRの回転中心線AX2に沿った方向(Y方向)に描画ラインの長さLBL(図12参照)だけ第3列走査SC3を行う。   For example, as shown in FIG. 16, the drawing units UW1 to UW5 transfer the drawing beam LB from the drawing start position OC1 in the direction (Y direction) along the rotation center line AX2 of the rotary drum DR described above. The first column scan SC1 is performed for LBL (see FIG. 12). Next, the drawing units UW1 to UW5 transfer the drawing beam LB from the drawing start position OC1 in the direction (Y direction) along the rotation center line AX2 of the rotary drum DR described above (see FIG. 12). Only the second column scan SC2 is performed. Next, the drawing units UW1 to UW5 transfer the drawing beam LB from the drawing start position OC1 in the direction (Y direction) along the rotation center line AX2 of the rotary drum DR described above (see FIG. 12). Only the third column scan SC3 is performed.

回転ドラムDRは、回転中心線AX2の回りに回転するので、第1列走査SC1,第2列走査SC2及び第3列走査SC3の基準パターンRMP1上でのX方向の位置は、ΔP1,ΔP2だけ異なる。なお、制御部16は、回転ドラムDRを静止させた状態で第1列走査SC1に沿った描画ビームLBの走査を行い、その後、ΔP1分だけ回転ドラムDRを回転させて静止し、第2列走査SC2に沿った描画ビームLBの走査、再び回転ドラムDRをΔP2だけ回転させて静止し、第3列走査SC3に沿った描画ビームLBの走査、の順で各部を動作させるシーケンスであってもよい。   Since the rotating drum DR rotates around the rotation center line AX2, the positions of the first row scan SC1, the second row scan SC2, and the third row scan SC3 in the X direction on the reference pattern RMP1 are ΔP1 and ΔP2. different. The control unit 16 scans the drawing beam LB along the first row scan SC1 while keeping the rotating drum DR stationary, and thereafter, rotates the rotating drum DR by ΔP1 and stops, and the second row A sequence in which each unit is operated in the order of scanning the drawing beam LB along the scan SC2, rotating the rotary drum DR again by ΔP2 to stand still, and scanning the drawing beam LB along the third column scan SC3, is also possible. Good.

上述したように、基準パターンRMPは、回転ドラムDRの外周面に形成される互いに交差する2本の線パターンRL1,RL2の交点部Cr1、Cr2が、上述した描画ラインの長さLBLよりも小さく設定されている。このため、第1列走査SC1,第2列走査SC2及び第3列走査SC3の描画ビームLBが投射されると、描画ビームLBが少なくとも交点部Cr1、Cr2に照射される。線パターンRL1,RL2は、回転ドラムDRの表面に凹凸として形成されている。回転ドラムDRの表面の凹凸の段差量を特定の条件にしておくと、描画ビームLBが線パターンRL1,RL2に投射されて発生する反射光は、部分的に反射強度に差を生じる。例えば、図16に示すように、線パターンRL1,RL2が回転ドラムDRの表面の凹部である場合、描画ビームLBが線パターンRL1,RL2に投射されると、線パターンRL1,RL2で反射する反射光が光電センサー31Csに明視野で受光される。   As described above, in the reference pattern RMP, the intersections Cr1 and Cr2 of the two intersecting line patterns RL1 and RL2 formed on the outer peripheral surface of the rotary drum DR are smaller than the above-described drawing line length LBL. Is set. Therefore, when the drawing beam LB of the first row scan SC1, the second row scan SC2, and the third row scan SC3 is projected, the drawing beam LB is irradiated on at least the intersections Cr1 and Cr2. The line patterns RL1 and RL2 are formed as irregularities on the surface of the rotating drum DR. When the step amount of the unevenness on the surface of the rotary drum DR is set to a specific condition, the reflected light generated by projecting the drawing beam LB onto the line patterns RL1 and RL2 partially has a difference in reflection intensity. For example, as shown in FIG. 16, when the line patterns RL1 and RL2 are concave portions on the surface of the rotary drum DR, when the drawing beam LB is projected on the line patterns RL1 and RL2, the reflection reflected by the line patterns RL1 and RL2. Light is received by the photoelectric sensor 31Cs in a bright field.

制御部16は、光電センサー31Csからの出力信号に基づいて、基準パターンRMPのエッジ位置psclを検出する。例えば、制御部16は、第1列走査SC1の際に光電センサー31Csから得られた出力信号に基づいて、第1列走査位置データDsc1と、基準パターンRMPのエッジ位置psclのセンター値mpsclとを記憶する。   The control unit 16 detects the edge position pcl of the reference pattern RMP based on the output signal from the photoelectric sensor 31Cs. For example, the control unit 16 converts the first column scanning position data Dsc1 and the center value mpscl of the edge position pcl of the reference pattern RMP based on the output signal obtained from the photoelectric sensor 31Cs during the first column scanning SC1. Remember.

次に、制御部16は、第2列走査SC2の際に光電センサー31Csから得られた出力信号に基づいて、第2列走査位置データDsc2と、基準パターンRMPのエッジ位置psclのセンター値mpsclとを記憶する。そして制御部16は、第3列走査SC3の際に光電センサー31Csから得られた出力信号に基づいて、第3列走査位置データDsc3と、基準パターンRMPのエッジ位置psclのセンター値mpsclとを記憶する。   Next, based on the output signal obtained from the photoelectric sensor 31Cs at the time of the second column scanning SC2, the control unit 16 calculates the second column scanning position data Dsc2 and the center value mpscl of the edge position pscl of the reference pattern RMP. Is stored. Then, the control unit 16 stores the third column scanning position data Dsc3 and the center value mpscl of the edge position pscl of the reference pattern RMP based on the output signal obtained from the photoelectric sensor 31Cs at the time of the third column scanning SC3. I do.

制御部16は、第1列走査位置データDsc1,第2列走査位置データDsc2及び第3列走査位置データDsc3と、複数の基準パターンRMPのエッジ位置psclのセンター値mpsclとから、互いに交差する2本の線パターンRL1,RL2の交点部Cr1、Cr2の座標位置を演算によって求める。その結果、制御部16は、互いに交差する2本の線パターンRL1,RL2の交点部Cr1,Cr2と描画開始位置OC1との関係も演算することができる。他の描画ユニットUW2〜5についても同様に、制御部16は、互いに交差する2本の線パターンRL1,RL2の交点部Cr1,Cr2と描画開始位置OC2〜OC5(図11参照)との関係も演算することができる。なお、上述したセンター値mpsclは、光電センサー31Csから出力される信号のピーク値から求めてもよい。   The control unit 16 intersects each other based on the first column scanning position data Dsc1, the second column scanning position data Dsc2, and the third column scanning position data Dsc3, and the center value mpscl of the edge positions pscl of the plurality of reference patterns RMP. The coordinate positions of the intersections Cr1 and Cr2 of the book line patterns RL1 and RL2 are calculated. As a result, the control unit 16 can also calculate the relationship between the intersection points Cr1 and Cr2 of the two line patterns RL1 and RL2 intersecting each other and the drawing start position OC1. Similarly, for the other drawing units UW2 to UW5, the control unit 16 also determines the relationship between the intersections Cr1 and Cr2 of the two line patterns RL1 and RL2 intersecting each other and the drawing start positions OC2 to OC5 (see FIG. 11). Can be calculated. Note that the above-described center value mpscl may be obtained from the peak value of the signal output from the photoelectric sensor 31Cs.

以上、線パターンRL1,RL2で反射する反射光を光電センサー31Csが明視野で受光する場合について、説明したが、光電センサー31Csは、線パターンRL1,RL2で反射する反射光を暗視野で受光してもよい。図17は、回転ドラムの基準パターンからの反射光を暗視野で受光する光電センサーを模式的に示す説明図である。図18は、回転ドラムの基準パターンからの反射光を暗視野で受光する光電センサーから出力される信号を模式的に示す説明図である。図17で示すように、キャリブレーション検出系31は、リレーレンズ94と光電センサー31Csとの間に、輪帯状の光透過部を有する遮光部材31fを配置している。このため、光電センサー31Csは、線パターンRL1、RL2で反射する反射光のうちのエッジ散乱光または回折光を受光する。例えば、図18に示すように、線パターンRL1,RL2が回転ドラムDRの表面の凹部である場合、描画ビームLBが線パターンRL1,RL2に投射されると、光電センサー31Csは線パターンRL1,RL2で反射する反射光を暗視野で受光する。   The case where the photoelectric sensor 31Cs receives the reflected light reflected by the line patterns RL1 and RL2 in the bright field has been described above. The photoelectric sensor 31Cs receives the reflected light reflected by the line patterns RL1 and RL2 in the dark field. You may. FIG. 17 is an explanatory diagram schematically showing a photoelectric sensor that receives reflected light from a reference pattern of a rotating drum in a dark field. FIG. 18 is an explanatory diagram schematically showing signals output from a photoelectric sensor that receives reflected light from a reference pattern of a rotating drum in a dark field. As shown in FIG. 17, in the calibration detection system 31, a light shielding member 31f having a ring-shaped light transmitting portion is disposed between the relay lens 94 and the photoelectric sensor 31Cs. Therefore, the photoelectric sensor 31Cs receives edge scattered light or diffracted light of the reflected light reflected by the line patterns RL1 and RL2. For example, as shown in FIG. 18, when the line patterns RL1 and RL2 are concave portions on the surface of the rotating drum DR, when the drawing beam LB is projected onto the line patterns RL1 and RL2, the photoelectric sensor 31Cs causes the line patterns RL1 and RL2 The reflected light reflected at is received in a dark field.

制御部16は、光電センサー31Csから出力される信号に基づいて、基準パターンRMPのエッジ位置pscdlを検出する。例えば、制御部16は、第1列走査SC1の際に光電センサー31Csから得られた出力信号に基づいて、第1列走査位置データDsc1と、基準パターンRMPのエッジ位置pscdlのセンター値mpscdlとを記憶する。次に、制御部16は、第2列走査SC2の際に光電センサー31Csから得られた出力信号に基づいて、第2列走査位置データDsc2と、基準パターンRMPのエッジ位置pscdlのセンター値mpscdlとを記憶する。制御部16は、第3列走査SC3の際に光電センサー31Csから得られた出力信号に基づいて、第3列走査位置データDsc3と、基準パターンRMPのエッジ位置pscdlのセンター値mpscdlとを記憶する。   The control unit 16 detects the edge position pscdl of the reference pattern RMP based on the signal output from the photoelectric sensor 31Cs. For example, the control unit 16 converts the first column scanning position data Dsc1 and the center value mpscdl of the edge position pscdl of the reference pattern RMP based on the output signal obtained from the photoelectric sensor 31Cs during the first column scanning SC1. Remember. Next, based on the output signal obtained from the photoelectric sensor 31Cs at the time of the second column scanning SC2, the control unit 16 calculates the second column scanning position data Dsc2 and the center value mpscdl of the edge position pscdl of the reference pattern RMP. Is stored. The control unit 16 stores the third column scanning position data Dsc3 and the center value mpscdl of the edge position pscdl of the reference pattern RMP based on the output signal obtained from the photoelectric sensor 31Cs during the third column scanning SC3. .

制御部16は、第1列走査位置データDsc1,第2列走査位置データDsc2及び第3列走査位置データDsc3と、複数の基準パターンRMPのエッジ位置pscdlのセンター値mpscdlとから、互いに交差する2本の線パターンRL1,RL2の交点部Cr1,Cr2を演算によって求める。その結果、制御部16は、互いに交差する2本の線パターンRL1,RL2の交点部Cr1,Cr2の座標位置と描画開始位置OC1との関係を演算によって求める。   The control unit 16 intersects each other based on the first column scanning position data Dsc1, the second column scanning position data Dsc2, the third column scanning position data Dsc3, and the center value mpscdl of the edge positions pscdl of the plurality of reference patterns RMP. Intersections Cr1 and Cr2 of these line patterns RL1 and RL2 are obtained by calculation. As a result, the control unit 16 calculates the relationship between the coordinate positions of the intersections Cr1 and Cr2 of the two line patterns RL1 and RL2 that intersect each other and the drawing start position OC1.

他の描画ユニットUW2〜5についても同様に、制御部16は、互いに交差する2本の線パターンRL1,RL2の交点部Cr1,Cr2と描画開始位置OC2〜OC5との関係も演算することができる。このように、線パターンRL1,RL2で反射する反射光を光電センサー31Csが暗視野で受光する場合、複数の基準パターンRMPのエッジ位置pscdlの精度を高めることができる。   Similarly, for the other drawing units UW2 to UW5, the control unit 16 can also calculate the relationship between the intersection points Cr1 and Cr2 of the two line patterns RL1 and RL2 intersecting each other and the drawing start positions OC2 to OC5. . As described above, when the photoelectric sensor 31Cs receives the reflected light reflected by the line patterns RL1 and RL2 in the dark field, the accuracy of the edge positions pscdl of the plurality of reference patterns RMP can be improved.

図14に示すように、制御部16は、ステップS2で検出した検出信号から、複数の描画ラインLL1〜LL5の配置状態または相互の配置誤差に対応する調整情報(キャリブレーション情報)を求める(ステップS3)。図19は、回転ドラムの基準パターン同士の位置関係を模式的に示す説明図である。図20は、複数の描画ラインの相対的な位置関係を模式的に示す説明図である。上述したように、奇数番の第1描画ラインLL1,第3描画ラインLL3及び第5描画ラインLL5が配置され、図19に示すように、第1描画ラインLL1,第3描画ラインLL3及び第5描画ラインLL5毎に、検知される交点部Cr1間の基準距離PLは、制御部16が予め記憶している。同様に、第2描画ラインLL2及び第4描画ラインLL4毎に、検知される交点部Cr1間の基準距離PLも、制御部16が予め記憶している。また、第2描画ラインLL2及び第3描画ラインLL3毎に、検知される交点部Cr1間の基準距離ΔPLも、制御部16が予め記憶している。さらに、また、第4描画ラインLL4及び第5描画ラインLL5毎に、検知される交点部Cr1間の基準距離ΔPLも、制御部16が予め記憶している。   As shown in FIG. 14, the control unit 16 obtains adjustment information (calibration information) corresponding to the arrangement state of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 or mutual arrangement errors from the detection signal detected in step S2 (step S2). S3). FIG. 19 is an explanatory diagram schematically showing the positional relationship between the reference patterns of the rotating drum. FIG. 20 is an explanatory diagram schematically showing the relative positional relationship between a plurality of drawing lines. As described above, the odd-numbered first drawing line LL1, the third drawing line LL3, and the fifth drawing line LL5 are arranged, and as shown in FIG. 19, the first drawing line LL1, the third drawing line LL3, and the fifth drawing line LL3. The control unit 16 stores the reference distance PL between the intersections Cr1 detected for each drawing line LL5 in advance. Similarly, the control unit 16 also stores in advance the reference distance PL between the intersections Cr1 detected for each of the second drawing line LL2 and the fourth drawing line LL4. The control unit 16 also stores in advance the reference distance ΔPL between the intersections Cr1 to be detected for each of the second drawing line LL2 and the third drawing line LL3. Further, the control unit 16 also stores in advance the reference distance ΔPL between the intersections Cr1 to be detected for each of the fourth drawing line LL4 and the fifth drawing line LL5.

例えば、図20に示すように、制御部16は、第1描画ラインLL1の描画開始位置OC1は原点検出器98(図7参照)からの信号に基づいて、位置関係を把握できているので、交点部Cr1と描画開始位置OC1との距離BL1を求めることができる。また、制御部16は、第3描画ラインLL3の描画開始位置OC3が原点検出器98で位置を検出できているので、交点部Cr1と描画開始位置OC3との距離BL3を求めることができる。このため、制御部16は、距離BL1,距離BL3及び基準距離PLに基づいて、描画開始位置OC1と、描画開始位置OC3との位置関係を求め、描画ラインLL1,LL3に沿って走査する描画ビームLBの原点間の原点間距離ΔOC13を記憶することができる。同様に、制御部16は、第5描画ラインLL5の描画開始位置OC5が原点検出器98で位置を検出できているので、交点部Cr1と描画開始位置OC5との距離BL5を求めることができる。このため、制御部16は、距離BL3、距離BL5及び基準距離PLに基づいて、描画開始位置OC3と、描画開始位置OC5との位置関係を求め、描画ラインLL3,LL5に沿って走査する描画ビームLBの原点間の原点間距離ΔOC35を記憶することができる。   For example, as shown in FIG. 20, the control unit 16 can grasp the positional relationship of the drawing start position OC1 of the first drawing line LL1 based on the signal from the origin detector 98 (see FIG. 7). The distance BL1 between the intersection Cr1 and the drawing start position OC1 can be obtained. Further, since the position of the drawing start position OC3 of the third drawing line LL3 can be detected by the origin detector 98, the control unit 16 can obtain the distance BL3 between the intersection Cr1 and the drawing start position OC3. For this reason, the control unit 16 obtains the positional relationship between the drawing start position OC1 and the drawing start position OC3 based on the distance BL1, the distance BL3, and the reference distance PL, and writes the drawing beam that scans along the drawing lines LL1, LL3. The distance ΔOC13 between the origins of the LBs can be stored. Similarly, since the position of the drawing start position OC5 of the fifth drawing line LL5 can be detected by the origin detector 98, the control unit 16 can obtain the distance BL5 between the intersection Cr1 and the drawing start position OC5. For this reason, the control unit 16 obtains the positional relationship between the drawing start position OC3 and the drawing start position OC5 based on the distance BL3, the distance BL5, and the reference distance PL, and writes the drawing beam that scans along the drawing lines LL3, LL5. The distance ΔOC35 between the origins of the LBs can be stored.

制御部16は、第2描画ラインLL2の描画開始位置OC2が原点検出器98で位置を検出できているので、交点部Cr1と描画開始位置OC2との距離BL2を求めることができる。また、制御部16は、第4描画ラインLL4の描画開始位置OC4が原点検出器98で位置を検出できているので、交点部Cr1と描画開始位置OC4との距離BL4を求めることができる。このため、制御部16は、距離BL2,距離BL4及び基準距離PLに基づいて、描画開始位置OC2と、描画開始位置OC4との位置関係を求め、描画ラインLL2,LL4に沿って走査する描画ビームLBの原点間の原点間距離ΔOC24を記憶することができる。   Since the position of the drawing start position OC2 of the second drawing line LL2 can be detected by the origin detector 98, the control unit 16 can obtain the distance BL2 between the intersection Cr1 and the drawing start position OC2. Further, since the position of the drawing start position OC4 of the fourth drawing line LL4 can be detected by the origin detector 98, the control unit 16 can obtain the distance BL4 between the intersection Cr1 and the drawing start position OC4. For this reason, the control unit 16 obtains the positional relationship between the drawing start position OC2 and the drawing start position OC4 based on the distance BL2, the distance BL4, and the reference distance PL, and writes the drawing beam that scans along the drawing lines LL2, LL4. The distance ΔOC24 between the origins of the LBs can be stored.

また、制御部16は、描画開始位置OC1と、描画開始位置OC2とが、上述した同じ基準パターンRMP1を介して求めた位置であるので、容易に描画ラインLL1、LL2に沿って走査する描画ビームLBの原点間の原点間距離ΔOC12を記憶することができる。以上説明したように、露光装置EXは、複数の描画ユニットUW1〜UW5の個々の原点(描画開始点)の相互の位置関係を求めることができる。   In addition, since the drawing start position OC1 and the drawing start position OC2 are the positions obtained through the same reference pattern RMP1, the control unit 16 determines that the drawing beam easily scans along the drawing lines LL1 and LL2. The distance ΔOC12 between the origins of the LBs can be stored. As described above, the exposure apparatus EX can determine the mutual positional relationship between the origins (drawing start points) of the plurality of drawing units UW1 to UW5.

また、制御部16は、第2描画ラインLL2及び第3描画ラインLL3において検知される交点部Cr1間の基準距離ΔPLから、描画開始位置OC2と、描画開始位置OC3とが継ぎ合う誤差を検出することができる。さらに、また、第4描画ラインLL4及び第5描画ラインLL5において検知される交点部Cr1間の基準距離ΔPLから、描画開始位置OC4と、描画開始位置OC5とが継ぎ合う誤差を検出することができる。   Further, the control unit 16 detects an error in which the drawing start position OC2 and the drawing start position OC3 are joined from the reference distance ΔPL between the intersection points Cr1 detected in the second drawing line LL2 and the third drawing line LL3. be able to. Further, an error at which the drawing start position OC4 and the drawing start position OC5 are joined can be detected from the reference distance ΔPL between the intersections Cr1 detected on the fourth drawing line LL4 and the fifth drawing line LL5. .

各描画ラインLL1〜LL5の描画開始位置OC1〜OC5から描画終了位置EC1〜EC5までの間に2つの交点部Cr1,Cr2を検出するようにする。これにより、描画開始位置OC1〜OC5から描画終了位置EC1〜EC5までの走査方向を検出することができる。その結果、制御部16は、各描画ラインLL1〜LL5が中心線AX2に沿う方向(Y方向)に対する角度誤差を検出することができる。   Two intersections Cr1 and Cr2 are detected between the drawing start positions OC1 to OC5 and the drawing end positions EC1 to EC5 of the drawing lines LL1 to LL5. Thus, the scanning direction from the drawing start positions OC1 to OC5 to the drawing end positions EC1 to EC5 can be detected. As a result, the control unit 16 can detect an angle error with respect to a direction (Y direction) in which each of the drawing lines LL1 to LL5 is along the center line AX2.

制御部16は、上述した基準パターンRMP1に対し、複数の描画ラインLL1〜LL5の配置状態または相互の配置誤差に対応する調整情報(キャリブレーション情報)を求める。基準パターンRMP1を含む基準パターンRMPは、一定のピッチ(周期)Pf1,Pf2で繰り返し刻設したメッシュ状の基準パターンである。このため、制御部16が各ピッチPf1,Pf2で繰り返す基準パターンRMPに対し、複数の描画ラインLL1〜LL5の配置状態または相互の配置誤差に対応する調整情報(キャリブレーション情報)を求め、複数の描画ラインLL1〜LL5の相対的な位置関係の偏差に関わる情報を演算する。その結果、制御部16は、複数の描画ラインLL1〜LL5の配置状態または相互の配置誤差に対応する調整情報(キャリブレーション情報)の精度をより高めることができる。   The control unit 16 obtains adjustment information (calibration information) corresponding to the arrangement state of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 or the mutual arrangement error with respect to the above-described reference pattern RMP1. The reference pattern RMP including the reference pattern RMP1 is a mesh-shaped reference pattern repeatedly engraved at a constant pitch (period) Pf1, Pf2. For this reason, the control unit 16 obtains adjustment information (calibration information) corresponding to the arrangement state of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 or mutual arrangement error with respect to the reference pattern RMP repeated at each pitch Pf1, Pf2. Information relating to the deviation of the relative positional relationship between the drawing lines LL1 to LL5 is calculated. As a result, the control unit 16 can further improve the accuracy of adjustment information (calibration information) corresponding to the arrangement state of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 or mutual arrangement errors.

次に図14に示すように、制御部16は、描画状態を調整する処理を行う(ステップS4)。制御部16は、複数の描画ラインLL1〜LL5の配置状態または相互の配置誤差に対応する調整情報(キャリブレーション情報)及びエンコーダヘッドEN1,EN2によって検出されるスケール部(回転ドラムDR)GPa,GPbの回転角度位置に基づいて、奇数番及び偶数番の描画ユニットUW1〜UW5による描画位置を調整する。エンコーダヘッドEN1,EN2は、上述したスケール部(回転ドラムDR)GPa,GPbに基づいて、基板Pの送り量を検出することができる。   Next, as shown in FIG. 14, the control unit 16 performs a process of adjusting the drawing state (Step S4). The control unit 16 includes adjustment information (calibration information) corresponding to the arrangement state of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 or mutual arrangement errors, and scale units (rotary drums DR) GPa and GPb detected by the encoder heads EN1 and EN2. The drawing positions of the odd-numbered and even-numbered drawing units UW1 to UW5 are adjusted based on the rotation angle positions of. The encoder heads EN1 and EN2 can detect the feed amount of the substrate P based on the above-described scale units (rotary drum DR) GPa and GPb.

図21は、先の図12と同様に、基板の単位時間当たりの移動距離と、移動距離内に含まれる描画ラインの本数との関係を模式的に示す説明図である。図21に示すように、エンコーダヘッドEN1,EN2は、基板Pの単位時間当たりの移動距離ΔXを検出し、記憶することができる。なお、上述したアライメント顕微鏡AM1,AM2によって、複数のアライメントマークKs1〜Ks3を逐次検出して、移動距離ΔXを求めて記憶するようにしてもよい。   FIG. 21 is an explanatory diagram schematically showing the relationship between the moving distance of the substrate per unit time and the number of drawing lines included in the moving distance, as in FIG. As shown in FIG. 21, the encoder heads EN1 and EN2 can detect and store the moving distance ΔX of the substrate P per unit time. Note that the alignment microscopes AM1 and AM2 may sequentially detect the plurality of alignment marks Ks1 to Ks3 to determine and store the moving distance ΔX.

基板Pの単位時間当たりの移動距離ΔXにおいて、描画ユニットUW1による複数の描画ラインLL1は、ビームスポット光SPのビームラインSPL1,SPL2及びSPL3で描画され、各々のビームスポット光SPのスポット直径Xsの約1/2でX方向(及びY方向)に重畳するように走査されている。同様に、描画ラインLL1の描画終端PTb側のビームスポット光SPと、描画ラインLL2の描画終端PTb側のビームスポット光SPとは、基板Pの長尺方向への移動に伴って基板Pの幅方向に重畳距離CXsで継ぎ合わされることになる。   At the moving distance ΔX of the substrate P per unit time, the plurality of drawing lines LL1 by the drawing unit UW1 are drawn by the beam lines SPL1, SPL2 and SPL3 of the beam spot light SP, and the spot diameter Xs of each beam spot light SP is calculated. The scanning is performed so as to overlap in the X direction (and the Y direction) by about 2. Similarly, the beam spot light SP of the drawing line LL1 on the drawing end PTb side and the beam spot light SP of the drawing line LL2 on the drawing end PTb side move along with the width of the substrate P in the longitudinal direction. In the direction with the overlap distance CXs.

例えば、回転ドラムDRが上下すると、奇数番及び偶数番の描画ユニットUW1〜UW5によるX方向の描画位置にずれが生じ、例えばX方向の倍率のずれになる可能性がある。制御部16は、回転ドラムDRが搬送する基板Pの搬送速度(移動速度)を遅くすると、ビームラインSPL1,SPL2及びSPL3のX方向の間隔距離CXsが小さくなり、X方向の描画倍率を小さくするように調整できる。逆に、回転ドラムDRが搬送する基板Pの搬送速度(移動速度)を速くすると、ビームラインSPL1,SPL2及びSPL3のX方向の間隔距離CXsが大きくなり、X方向の描画倍率を大きくするように調整できる。以上、描画ラインLL1について、図21を参照して説明したが、他の描画ラインLL2〜LL5についても同様である。制御部16は、複数の描画ラインLL1〜LL5の配置状態または相互の配置誤差に対応する調整情報(キャリブレーション情報)及びエンコーダヘッドEN1,EN2によってスケール部(回転ドラムDR)GPa,GPbの検出した回転角度位置に基づいて、基板Pの長尺の方向における、基板Pの単位時間当たりの移動距離ΔXと、該移動距離内に含まれるビームラインSPL1,SPL2及びSPL3の本数との関係を変更することができる。このため、制御部16は、奇数番及び偶数番の描画ユニットUW1〜UW5によるX方向の描画位置を調整することができる。   For example, when the rotary drum DR moves up and down, the drawing positions of the odd-numbered and even-numbered drawing units UW1 to UW5 in the X direction are shifted, and for example, there is a possibility that the magnification is shifted in the X direction. When the transport speed (moving speed) of the substrate P transported by the rotary drum DR is reduced, the control unit 16 reduces the distance CXs between the beam lines SPL1, SPL2, and SPL3 in the X direction, and reduces the drawing magnification in the X direction. Can be adjusted as follows. Conversely, when the transport speed (moving speed) of the substrate P transported by the rotary drum DR is increased, the distance CXs in the X direction between the beam lines SPL1, SPL2, and SPL3 is increased, and the drawing magnification in the X direction is increased. Can be adjusted. Although the drawing line LL1 has been described with reference to FIG. 21, the same applies to the other drawing lines LL2 to LL5. The control unit 16 detects adjustment information (calibration information) corresponding to the arrangement state of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 or mutual arrangement errors, and the scale units (rotary drum DR) GPa and GPb detected by the encoder heads EN1 and EN2. The relationship between the moving distance ΔX of the substrate P per unit time in the long direction of the substrate P and the number of the beam lines SPL1, SPL2, and SPL3 included in the moving distance is changed based on the rotation angle position. be able to. For this reason, the control unit 16 can adjust the drawing position in the X direction by the odd-numbered and even-numbered drawing units UW1 to UW5.

図22は、パルス光源のシステムクロックと同期して発光するパルス光を模式的に説明する説明図である。以下、描画ラインLL2について、図21も参照して説明するが、描画ラインLL1,LL3〜LL5についても同様である。光源装置CNTは、システムクロックSQとしてのパルス信号wpと同期してビームスポット光SPを撃つことができる。システムクロックSQの周波数Fzを変えることで、パルス信号wpのパルス間隔Δwp(=1/Fz)が変わる。その時間的なパルス間隔Δwpは、描画ラインLL2上では、パルス毎のスポット光SPの主走査方向の間隔距離CXsに対応している。制御部16は、描画ビームLBのビームスポット光SPを基板P上の描画ラインLL2に沿って描画ラインの長さLBLだけ走査させている。   FIG. 22 is an explanatory diagram schematically illustrating pulsed light emitted in synchronization with the system clock of the pulsed light source. Hereinafter, the drawing line LL2 will be described with reference to FIG. 21, but the same applies to the drawing lines LL1 and LL3 to LL5. The light source device CNT can shoot the beam spot light SP in synchronization with the pulse signal wp as the system clock SQ. By changing the frequency Fz of the system clock SQ, the pulse interval Δwp (= 1 / Fz) of the pulse signal wp changes. The temporal pulse interval Δwp corresponds to the interval CXs in the main scanning direction of the spot light SP for each pulse on the drawing line LL2. The control section 16 scans the beam spot light SP of the drawing beam LB along the drawing line LL2 on the substrate P by the length LBL of the drawing line.

制御部16は、描画ビームLBが描画ラインLL2に沿って走査している間に、システムクロックSQの周期を部分的に変更して、パルス間隔Δwpを、描画ラインLL2中の任意の位置で増減させる機能を備えている。例えば、本来のシステムクロックSQが100MHzである場合、制御部16は、描画ラインの長さLBLだけ走査する間に一定の時間間隔(周期)で部分的にシステムクロックSQを、例えば101MHz(或いは99MHz)にする。その結果、描画ラインの長さLBLにおけるビームスポット光SPの数が増減する。換言すると、制御部16は、描画ラインの長さLBLだけ走査する間に、所定回(1以上)の周期間隔でシステムクロックSQのデューティを部分的に増減する。これにより、パルス間隔Δwpの変化分だけ光源CNTが発生させるビームスポット光SPの間隔が変化し、ビームスポット光SP同士の重畳距離CXsが変化する。そして、Y方向の描画始端PTaと描画終端PTbとの距離がみかけ上、伸縮する。   While the drawing beam LB is scanning along the drawing line LL2, the control unit 16 partially changes the cycle of the system clock SQ to increase or decrease the pulse interval Δwp at an arbitrary position in the drawing line LL2. It has the function to make it. For example, when the original system clock SQ is 100 MHz, the control unit 16 partially changes the system clock SQ at a certain time interval (period), for example, to 101 MHz (or 99 MHz) while scanning the drawing line length LBL. ). As a result, the number of beam spot lights SP in the drawing line length LBL increases or decreases. In other words, the control unit 16 partially increases or decreases the duty of the system clock SQ at predetermined (one or more) cycle intervals while scanning the drawing line length LBL. As a result, the interval between the beam spot lights SP generated by the light source CNT changes by the change of the pulse interval Δwp, and the overlap distance CXs between the beam spot lights SP changes. Then, the distance between the drawing start end PTa and the drawing end PTb in the Y direction apparently expands and contracts.

一例を説明すると、描画ラインの長さLBLが30mmである場合、それを11等分し、約3mmの描画長(周期間隔)毎に1ヶ所だけシステムクロックSQのパルス間隔Δwpを増減させる。パルス間隔Δwpの増減量は、図13で説明したように、隣り合う2つのスポット光SPの間隔距離CXsの変化に伴う積算プロファイル(強度分布)の大きな悪化を招かない範囲、例えば基準の間隔距離CSxをスポット光の直径Xs(3μm)の50%としたら、それに対して±15%くらいに設定される。パルス間隔Δwpの増減が+10%(間隔距離CSxがスポット光の直径Xsの60%)だとすると、長さLBLの描画ライン中の離散的な10か所の各々で、1パルス分のスポット光が直径Xsの10%分だけ主走査方向に延びるように位置ずれする。その結果、描画後の描画ラインの長さLBLは、30mmに対して3μmだけ延びることになる。これは、基板P上に描画されるパターンがY方向に0.01%(100ppm)拡大されることを意味する。これによって、基板PがY方向に伸縮している場合でも、それに対応して描画パターンをY方向に伸縮させて露光することができる。   For example, when the length LBL of the drawing line is 30 mm, the length LBL is divided into 11 equal parts, and the pulse interval Δwp of the system clock SQ is increased / decreased by one point every drawing length (periodical interval) of about 3 mm. As described with reference to FIG. 13, the increase / decrease amount of the pulse interval Δwp is in a range where the integrated profile (intensity distribution) is not greatly deteriorated due to a change in the interval distance CXs between two adjacent spot lights SP, for example, a reference interval distance. If CSx is 50% of the spot light diameter Xs (3 μm), it is set to about ± 15%. Assuming that the increase / decrease of the pulse interval Δwp is + 10% (the interval distance CSx is 60% of the spot light diameter Xs), the spot light corresponding to one pulse has a diameter of 10 discrete spots in the drawing line having the length LBL. The position is shifted so as to extend in the main scanning direction by 10% of Xs. As a result, the length LBL of the drawing line after drawing extends by 3 μm for 30 mm. This means that the pattern drawn on the substrate P is enlarged by 0.01% (100 ppm) in the Y direction. Thus, even when the substrate P expands and contracts in the Y direction, the drawing pattern can be expanded and contracted in the Y direction and exposed.

パルス間隔Δwpを増減する位置を、例えば、描画ラインLL1〜LL5の1回の走査ごとに、例えばシステムクロックSQの100パルス毎、200パルス毎、・・・というように任意の値にプリセットできる構成とする。このようにすると、描画パターンの主走査方向(Y方向)の伸縮量を比較的大きな範囲で変えられることになり、基板Pの伸縮や変形に対応して、動的に倍率補正をかけられる。従って、本実施形態の露光装置EXの制御部16には、システムクロックSQの発生回路が含まれ、その発生回路は、パルス間隔Δwpが一定の原クロック信号をシステムクロックSQとして発生するクロック発振部と、その原クロック信号を入力してプリセットされたパルス数分だけカウントしたら、システムクロックSQの次の1クロックパルスが発生するまでの時間をパルス間隔Δwpに対して増減させるタイムシフト部とを有する。なお、描画ライン(長さLBL)中で、システムクロックSQのパルス間隔Δwpを増減させる部分の個数は、描画すべきパターンのY方向の倍率補正比(ppm)によって概ね決まるが、最も少ない場合、長さLBLに対応したスポット光SPの走査時間Ts中の少なくとも1ヶ所であっても良い。   A configuration in which the position at which the pulse interval Δwp is increased or decreased can be preset to an arbitrary value, for example, every one scan of the drawing lines LL1 to LL5, for example, every 100 pulses of the system clock SQ, every 200 pulses,. And In this way, the amount of expansion and contraction of the drawing pattern in the main scanning direction (Y direction) can be changed within a relatively large range, and the magnification can be dynamically corrected according to the expansion and contraction and deformation of the substrate P. Therefore, the control unit 16 of the exposure apparatus EX of the present embodiment includes a system clock SQ generation circuit, and the generation circuit includes a clock oscillation unit that generates, as the system clock SQ, an original clock signal having a constant pulse interval Δwp. And a time shift unit that, after inputting the original clock signal and counting by the preset number of pulses, increases or decreases the time until the next clock pulse of the system clock SQ is generated with respect to the pulse interval Δwp. . The number of portions in the drawing line (length LBL) for increasing or decreasing the pulse interval Δwp of the system clock SQ is substantially determined by the magnification correction ratio (ppm) in the Y direction of the pattern to be drawn. It may be at least one position in the scanning time Ts of the spot light SP corresponding to the length LBL.

また、このようにパルス間隔Δwpが部分的に増減されたシステムクロックSQに応答してパルスレーザの光源装置CNTから出力されるパルスビームは、描画ユニットUW1〜UW5の各々に共通に供給されるので、描画ラインLL1〜LL5の各々で描画されるパターンはY方向に同じ比率で伸縮される。従って、図12(又は図11)で説明したように、Y方向に隣り合う描画ライン間での継ぎ精度を維持する為に、描画ラインLL1〜LL5の各々の描画開始位置OC1〜OC5(又は描画終了位置EC1〜EC5)がY方向にシフトするように、描画タイミングが補正される。さらに、図4中に示した光偏向器(AOM)81のON/OFFのスイッチングは、描画データとして送出されるシリアルなビット列(ビット値「0」又は「1」の並び)に応答して行われるが、そのビット値の送出は、パルス間隔Δwpが部分的に増減されたシステムクロックSQのパルス信号wp(図22)と同期するようにしても良い。具体的には、1つのパルス信号wpが発生して次のパルス信号wpが発生するまでの間に、1つのビット値を光偏向器(AOM)81のドライブ回路に送出し、そのビット値が「1」であって、1つ前のビット値が「0」だった時は光偏向器(AOM)81をOFF状態からON状態にスイッチすればよい。   In addition, the pulse beam output from the light source device CNT of the pulse laser in response to the system clock SQ in which the pulse interval Δwp is partially increased / decreased is commonly supplied to each of the drawing units UW1 to UW5. The pattern drawn on each of the drawing lines LL1 to LL5 is expanded and contracted at the same ratio in the Y direction. Therefore, as described in FIG. 12 (or FIG. 11), in order to maintain the joining accuracy between the drawing lines adjacent in the Y direction, the drawing start positions OC1 to OC5 (or the drawing start positions) of the drawing lines LL1 to LL5 are maintained. The drawing timing is corrected so that the end positions EC1 to EC5) are shifted in the Y direction. Further, the ON / OFF switching of the optical deflector (AOM) 81 shown in FIG. 4 is performed in response to a serial bit string (a sequence of bit values “0” or “1”) transmitted as drawing data. However, the transmission of the bit value may be synchronized with the pulse signal wp (FIG. 22) of the system clock SQ in which the pulse interval Δwp is partially increased or decreased. Specifically, one bit value is sent to the drive circuit of the optical deflector (AOM) 81 between the time when one pulse signal wp is generated and the time when the next pulse signal wp is generated. When the bit value is “1” and the previous bit value is “0”, the optical deflector (AOM) 81 may be switched from the OFF state to the ON state.

ところで、制御部16は、複数の描画ラインLL1〜LL5の配置状態または相互の配置誤差に対応する調整情報(キャリブレーション情報)及び回転ドラムDRの両端部の振れを検知可能な変位計YN1,YN2,YN3,YN4の検出した情報に基づいて、回転ドラムDRの振れ回りによって生じたY方向の誤差を相殺するように、奇数番及び偶数番の描画ユニットUW1〜UW5によるY方向の描画位置を調整することができる。また、制御部16は、複数の描画ラインLL1〜LL5の配置状態または相互の配置誤差に対応する調整情報(キャリブレーション情報)及び回転ドラムDRの両端部の振れを検知可能な変位計YN1,YN2,YN3,YN4の検出した情報に基づいて、回転ドラムDRの振れ回りによって生じたY方向の誤差を相殺するように、奇数番及び偶数番の描画ユニットUW1〜UW5によるY方向の長さ(描画ラインの長さLBL)を変更することができる。   By the way, the control unit 16 controls the displacement information YN1 and YN2 which can detect the adjustment information (calibration information) corresponding to the arrangement state of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 or mutual arrangement errors and the shake of both ends of the rotary drum DR. , YN3, YN4, the drawing position in the Y direction by the odd-numbered and even-numbered drawing units UW1 to UW5 is adjusted so as to cancel the error in the Y direction caused by the whirling of the rotary drum DR. can do. In addition, the control unit 16 controls the displacement meters YN1 and YN2 that can detect adjustment information (calibration information) corresponding to the arrangement state of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 or mutual arrangement errors and the shake of both ends of the rotary drum DR. , YN3, YN4, the length in the Y direction (drawing) of the odd-numbered and even-numbered drawing units UW1 to UW5 so as to cancel the error in the Y direction caused by the whirling of the rotary drum DR. The line length LBL) can be changed.

また、制御部16は、複数の描画ラインLL1〜LL5の配置状態または相互の配置誤差に対応する調整情報(キャリブレーション情報)及びアライメント顕微鏡AM1,AM2により検出された情報に基づいて、基板PのX方向またはY方向の誤差を相殺するように、奇数番及び偶数番の描画ユニットUW1〜UW5によるX方向またはY方向の描画位置を調整することができる。   In addition, the control unit 16 adjusts the position of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 or adjustment information (calibration information) corresponding to a mutual placement error and information detected by the alignment microscopes AM1 and AM2. The drawing position in the X direction or the Y direction by the odd-numbered and even-numbered drawing units UW1 to UW5 can be adjusted so as to cancel the error in the X direction or the Y direction.

第1実施形態の露光装置EXは、上述したように複数の描画ユニットUW1〜UW5の各々からの描画ビームLBによって、基板P上に形成される複数の描画ラインLL1〜LL5を含む描画面内の所定点である回転軸Iを中心として、前記描画面内で第1光学定盤23に対して第2光学定盤25をシフト移動させるシフト補正機構としての移動機構24を含む。複数の描画ラインLL1〜LL5の配置状態または相互の配置誤差に対応する調整情報(キャリブレーション情報)により、複数の描画ラインLL1〜LL5の全体がX方向及びY方向の少なくとも1つに対して誤差を有している場合、制御部16は、誤差を相殺するシフト量となるように、移動機構24の駆動部に対し駆動制御を行って、第2光学定盤25をX方向及びY方向の少なくとも一方にシフト移動させることができる。   As described above, the exposure apparatus EX of the first embodiment uses a drawing beam LB from each of the plurality of drawing units UW1 to UW5 to generate a drawing plane including a plurality of drawing lines LL1 to LL5 formed on the substrate P. A movement mechanism 24 as a shift correction mechanism for shifting the second optical surface plate 25 relative to the first optical surface plate 23 within the drawing surface around a rotation axis I which is a predetermined point is included. By adjusting information (calibration information) corresponding to the arrangement state of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 or mutual arrangement error, the entire plurality of drawing lines LL1 to LL5 has an error in at least one of the X direction and the Y direction. In the case of having, the control unit 16 performs drive control on the drive unit of the moving mechanism 24 so that the shift amount cancels the error, and moves the second optical surface plate 25 in the X direction and the Y direction. It can be shifted to at least one of them.

第2光学定盤25をX方向及びY方向の少なくとも一方にシフト移動させると、そのシフト量だけ、図6に示す第4反射ミラー59がX方向又はY方向に変位する。特に第4反射ミラー59のY方向の変位は、第3反射ミラー58からくる描画ビームLBを+Y方向に反射させる際に、Z方向にシフト移動させてしまう。そこで、第1光学系41中のビームシフター機構44によって、そのZ方向へのシフト移動を補正する。これによって、第4反射ミラー59以降の第2光学系42及び第3光学系43に対しては、ビームLBが正しい光路を通るように維持される。   When the second optical surface plate 25 is shifted in at least one of the X direction and the Y direction, the fourth reflection mirror 59 shown in FIG. 6 is displaced in the X direction or the Y direction by the shift amount. Particularly, the displacement of the fourth reflection mirror 59 in the Y direction shifts the drawing beam LB coming from the third reflection mirror 58 in the Z direction when it is reflected in the + Y direction. Therefore, the shift movement in the Z direction is corrected by the beam shifter mechanism 44 in the first optical system 41. Thus, the beam LB is maintained so as to pass through the correct optical path for the second optical system 42 and the third optical system 43 after the fourth reflection mirror 59.

また、第1実施形態の露光装置EXにおいて、複数の描画ラインLL1〜LL5の配置状態または相互の配置誤差に対応する調整情報(キャリブレーション情報)により、複数の描画ラインLL1〜LL5がX方向及びY方向の少なくとも1つに対して誤差を有している場合、制御部16は、誤差を相殺するシフト量となるように、ビームシフター機構44に対し駆動制御を行って、基板P上に形成される描画ラインLL1〜LL5をX方向やY方向に微少シフトさせることができる。   Further, in the exposure apparatus EX of the first embodiment, the plurality of drawing lines LL1 to LL5 are adjusted in the X direction and the adjustment information (calibration information) corresponding to the arrangement state of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 or mutual arrangement error. When there is an error in at least one in the Y direction, the control unit 16 performs drive control on the beam shifter mechanism 44 so that the shift amount cancels the error, and forms the light beam on the substrate P. The drawing lines LL1 to LL5 can be slightly shifted in the X direction and the Y direction.

さらに、第1実施形態の露光装置EXにおいて、複数の描画ラインLL1〜LL5の配置状態または相互の配置誤差に対応する調整情報(キャリブレーション情報)により、複数の描画ラインLL1〜LL5のうち奇数番または偶数番の描画ラインが、X方向及びY方向の少なくとも1つに対して誤差を有している場合、制御部16は、誤差を相殺するシフト量となるように、ビームシフター機構45に対し駆動制御を行って、基板P上に形成される偶数番の描画ラインLL2,LL4をX方向やY方向に微少シフトさせ、基板P上に形成される奇数番の描画ラインLL1、LL3、LL5との相対的な位置関係を微少に調整することができる。   Furthermore, in the exposure apparatus EX of the first embodiment, the odd number of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 is determined based on the arrangement state of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 or the adjustment information (calibration information) corresponding to the mutual arrangement error. Alternatively, when the even-numbered drawing line has an error in at least one of the X direction and the Y direction, the control unit 16 controls the beam shifter mechanism 45 so that the shift amount cancels the error. By performing drive control, the even-numbered drawing lines LL2, LL4 formed on the substrate P are slightly shifted in the X direction and the Y direction, and the odd-numbered drawing lines LL1, LL3, LL5 formed on the substrate P are shifted. Can be finely adjusted.

また、複数の描画ラインLL1〜LL5の配置状態または相互の配置誤差に対応する調整情報(キャリブレーション情報)及び変位計YN1,YN2,YN3,YN4またはアライメント顕微鏡AM1,AM2により検出された情報に基づいて、制御部16は、描画ユニットUW1〜UW5のY倍率を調整することもできる。例えば、f−θレンズ系85が含むテレセントリックf−θレンズの像高が入射角に比例する。このため、描画ユニットUW1のY倍率だけを調整する場合、制御部16は、調整情報(キャリブレーション情報)及び変位計YN1,YN2,YN3,YN4またはアライメント顕微鏡AM1,AM2により検出された情報に基づいて、個別にf−θレンズ系85の焦点距離fを調整することでY倍率を調整することができる。このような調整機構には、例えば、倍率補正のためのベンディングプレート、テレセントリックf−θレンズの倍率補正機構、シフト調整のためのハービング(傾斜可能な平行平板ガラス)のいずれか1以上を組み合わせてもよい。また一定の回転速度で回転している回転ポリゴンミラー97の回転速度を僅かに可変することで、システムクロックSQに同期して描画される各スポット光SP(パルス光)の間隔距離CXsを僅かに変える(隣り合うスポット光同士の重畳量を僅かにずらす)ことができ、結果的にY倍率を調整することも可能である。   In addition, based on adjustment information (calibration information) corresponding to the arrangement state of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 or mutual arrangement errors, and information detected by the displacement meters YN1, YN2, YN3, YN4 or the alignment microscopes AM1, AM2. Thus, the control unit 16 can also adjust the Y magnification of the drawing units UW1 to UW5. For example, the image height of the telecentric f-θ lens included in the f-θ lens system 85 is proportional to the incident angle. For this reason, when only the Y magnification of the drawing unit UW1 is adjusted, the control unit 16 uses the adjustment information (calibration information) and the information detected by the displacement meters YN1, YN2, YN3, YN4 or the alignment microscopes AM1, AM2. The Y magnification can be adjusted by individually adjusting the focal length f of the f-θ lens system 85. Such an adjusting mechanism is combined with, for example, at least one of a bending plate for correcting a magnification, a magnification correcting mechanism for a telecentric f-θ lens, and harbing (a tiltable parallel flat glass) for adjusting a shift. Is also good. Also, by slightly changing the rotation speed of the rotating polygon mirror 97 rotating at a constant rotation speed, the interval distance CXs of each spot light SP (pulse light) drawn in synchronization with the system clock SQ can be slightly reduced. This can be changed (the amount of superposition between adjacent spot lights is slightly shifted), and as a result, the Y magnification can be adjusted.

第1実施形態の露光装置EXは、上述したように複数の描画ユニットUW1〜UW5の各々からの描画ビームLBによって、基板P上に形成される複数の描画ラインLL1〜LL5を含む描画面内の所定点である回転軸Iを中心として、前記描画面内で第1光学定盤23に対して第2光学定盤25を回転させる回転機構としての移動機構24を含む。複数の描画ラインLL1〜LL5の配置状態または相互の配置誤差に対応する調整情報(キャリブレーション情報)により、複数の描画ラインLL1〜LL5がY方向に対して角度誤差を有している場合、制御部16は、角度誤差を相殺する回転量となるように、移動機構24の駆動部に対し駆動制御を行って、第2光学定盤25を回転させることができる。   As described above, the exposure apparatus EX of the first embodiment uses a drawing beam LB from each of the plurality of drawing units UW1 to UW5 to generate a drawing plane including a plurality of drawing lines LL1 to LL5 formed on the substrate P. It includes a moving mechanism 24 as a rotating mechanism for rotating the second optical surface plate 25 with respect to the first optical surface plate 23 within the drawing surface around the rotation axis I which is a predetermined point. When the plurality of drawing lines LL1 to LL5 have an angle error with respect to the Y direction based on the adjustment information (calibration information) corresponding to the arrangement state of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 or mutual arrangement error, control is performed. The unit 16 can control the driving of the driving unit of the moving mechanism 24 to rotate the second optical surface plate 25 such that the rotation amount cancels the angle error.

また、各描画ユニットUW1〜UW5を個別に回転補正する必要が生じた場合には、図8に示したf−θレンズ系85と第2のシリンドリカルレンズ86を光軸AXfの回りに微小量回転させることで、各描画ラインLL1〜LL5を基板P上で個別に微少に回転する(傾ける)ことが可能である。回転ポリゴンミラー97によって走査されるビームLBは、非走査方向に関してシリンドリカルレンズ86の母線に沿って結像(集光)されるため、シリンドリカルレンズ86の光軸AXf回りの回転により、各描画ラインLL1〜LL5を回転(傾斜)させることが可能となるのである。   If it becomes necessary to individually correct the rotation of each of the drawing units UW1 to UW5, the f-θ lens system 85 and the second cylindrical lens 86 shown in FIG. 8 are rotated by a small amount around the optical axis AXf. By doing so, it is possible to slightly rotate (tilt) each of the drawing lines LL1 to LL5 individually on the substrate P. The beam LB scanned by the rotating polygon mirror 97 is imaged (condensed) along the generatrix of the cylindrical lens 86 in the non-scanning direction. Therefore, the rotation of the cylindrical lens 86 around the optical axis AXf causes each drawing line LL1 to rotate. LL5 can be rotated (inclined).

第1実施形態の露光装置EXは、上述したステップS4の制御装置による描画位置の調整の処理の少なくとも1つを処理すればよい。また、第1実施形態の露光装置EXは、上述したステップS4の制御装置による描画位置の調整の処理を組み合わせて、処理してもよい。   The exposure apparatus EX according to the first embodiment may perform at least one of the above-described processing of adjusting the drawing position by the control device in step S4. Further, the exposure apparatus EX of the first embodiment may perform processing by combining the above-described processing of adjusting the drawing position by the control device in step S4.

以上説明した基板処理装置の調整方法により、第1実施形態の露光装置EXでは、基板Pの幅方向(Y方向)に隣接するパターンPT1〜PT5同士の継ぎ誤差を抑制するための試験露光が不要、若しくはその回数が激減される。このため、第1実施形態の露光装置EXは、試験露光、乾燥及び現像工程、露光結果の確認作業等の時間をかけたキャリブレーション作業が短縮できる。そして、第1実施形態の露光装置EXは、試験露光によってフィードバックする回数分の基板Pの無駄を抑制することができる。第1実施形態の露光装置EXは、複数の描画ラインLL1〜LL5の配置状態または相互の配置誤差に対応する調整情報(キャリブレーション情報)を早期に取得することができる。第1実施形態の露光装置EXは、複数の描画ラインLL1〜LL5の配置状態または相互の配置誤差に対応する調整情報(キャリブレーション情報)に基づいて、予め補正を行うことにより、X方向またはY方向における、シフト、回転、倍率等の各成分を容易に補正することが可能である。そして、第1実施形態の露光装置EXは、基板P上に重ね合わせ露光をする精度を高めることができる。   According to the adjustment method of the substrate processing apparatus described above, the exposure apparatus EX of the first embodiment does not require test exposure for suppressing a joint error between the patterns PT1 to PT5 adjacent in the width direction (Y direction) of the substrate P. Or the number of times is drastically reduced. For this reason, the exposure apparatus EX of the first embodiment can reduce the time-consuming calibration work such as the test exposure, the drying and developing steps, and the work of confirming the exposure result. The exposure apparatus EX according to the first embodiment can suppress the waste of the substrate P by the number of times of feedback by the test exposure. The exposure apparatus EX of the first embodiment can acquire adjustment information (calibration information) corresponding to the arrangement state of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 or mutual arrangement errors at an early stage. The exposure apparatus EX of the first embodiment performs correction in advance in the X direction or the Y direction based on adjustment information (calibration information) corresponding to the arrangement state of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 or mutual arrangement errors. Each component such as shift, rotation, and magnification in the direction can be easily corrected. Then, the exposure apparatus EX of the first embodiment can increase the accuracy of performing the overlay exposure on the substrate P.

なお、第1実施形態の露光装置EXは、光偏向器81が音響光学素子を含み、描画ビームLBを回転ポリゴンミラー97によってスポット走査する例を説明したが、スポット走査以外にDMD(Digital Micro mirror Device)またはSLM(Spatial light modulator:空間光変調器)を使ってパターンを描画する方式であってもよい。   In the exposure apparatus EX of the first embodiment, an example has been described in which the optical deflector 81 includes an acousto-optic element and the drawing beam LB is spot-scanned by the rotating polygon mirror 97. However, in addition to spot scanning, a DMD (Digital Micro mirror) is used. Device) or an SLM (Spatial light modulator).

[第2実施形態]
次に、第2実施形態の露光装置EXについて説明する。なお、第2実施形態では、第1実施形態と重複する記載を避けるべく、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第1実施形態と同様の構成要素については、第1実施形態と同じ符号を付して説明する。
[Second embodiment]
Next, an exposure apparatus EX of the second embodiment will be described. In the second embodiment, to avoid repetition of the description of the first embodiment, only parts different from the first embodiment will be described, and components similar to those of the first embodiment will be the same as those of the first embodiment. The description is given with reference numerals.

第2実施形態の露光装置EXにおいて、キャリブレーション検出系31の光電センサー31Csは、基準パターン(基準マークとしても利用可能)RMPではなく、基板P上にあるアライメントマークKs1〜Ks3の反射光(散乱光)を検出する。アライメントマークKs1〜Ks3は、複数の描画ユニットUW1〜UW5の各描画ラインLL1〜LL5のいずれかを通るY方向の基板P上の位置に配置されている。描画ビームLBのスポット光SPがアライメントマークKs1〜Ks3を走査すると、アライメントマークKs1〜Ks3で反射する散乱光が光電センサー31Csに明視野または暗視野で受光される。   In the exposure apparatus EX of the second embodiment, the photoelectric sensor 31Cs of the calibration detection system 31 is not a reference pattern (also usable as a reference mark) RMP, but is a reflection light (scattering) of the alignment marks Ks1 to Ks3 on the substrate P. Light). The alignment marks Ks1 to Ks3 are arranged at positions on the substrate P in the Y direction that pass through any of the drawing lines LL1 to LL5 of the plurality of drawing units UW1 to UW5. When the spot light SP of the drawing beam LB scans the alignment marks Ks1 to Ks3, the scattered light reflected by the alignment marks Ks1 to Ks3 is received by the photoelectric sensor 31Cs in a bright field or a dark field.

制御部16は、光電センサー31Csから出力される信号に基づいて、アライメントマークKs1〜Ks3のエッジ位置を検出する。そして、第1実施形態と同様に、制御部16は、光電センサー31Csで検出した検出信号から、複数の描画ラインLL1〜LL5の配置状態または相互の配置誤差に対応する調整情報(キャリブレーション情報)を求めることができる。   The control unit 16 detects the edge positions of the alignment marks Ks1 to Ks3 based on the signal output from the photoelectric sensor 31Cs. Then, similarly to the first embodiment, the control unit 16 adjusts the arrangement state of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 or the adjustment information (calibration information) corresponding to the mutual arrangement error from the detection signal detected by the photoelectric sensor 31Cs. Can be requested.

また、複数の描画ラインLL1〜LL5の配置状態または相互の配置誤差に対応する調整情報(キャリブレーション情報)及びアライメント顕微鏡AM1,AM2により検出された情報に基づいて、制御部16は、基板PのX方向またはY方向の誤差を相殺するように、奇数番及び偶数番の描画ユニットUW1〜UW5によるX方向またはY方向の描画位置を調整することができる。描画ビームLBのスポット光SPがアライメントマークKs1〜Ks3に投射されると、アライメントマークKs1〜Ks3の上の感光層が感光し、その後のプロセスでアライメントマークKs1〜Ks3が潰れる可能性がある。アライメントマークKs1〜Ks3を複数列設けておき、アライメント顕微鏡AM1,AM2は、露光で潰れなかった、アライメントマークKs1〜Ks3を読み取ることが好ましい。   Further, based on adjustment information (calibration information) corresponding to the arrangement state of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 or mutual arrangement errors, and information detected by the alignment microscopes AM1 and AM2, the control unit 16 The drawing position in the X direction or the Y direction by the odd-numbered and even-numbered drawing units UW1 to UW5 can be adjusted so as to cancel the error in the X direction or the Y direction. When the spot light SP of the drawing beam LB is projected on the alignment marks Ks1 to Ks3, the photosensitive layer on the alignment marks Ks1 to Ks3 is exposed, and the alignment marks Ks1 to Ks3 may be crushed in a subsequent process. It is preferable that a plurality of alignment marks Ks1 to Ks3 are provided, and the alignment microscopes AM1 and AM2 read the alignment marks Ks1 to Ks3 that have not been destroyed by exposure.

このため、第2実施形態の露光装置EXは、露光で潰れても良いアライメントマークKs1〜Ks3の近傍は、描画ビームLBのスポット光SPで走査し、露光で潰したくないアライメントマークKs1〜Ks3の近傍はスポット光SPが照射されないように、光偏向器(AOM)81をON/OFFするデータを、パターン描画用データ中に含ませておくことができる。これによって、描画ビームLBで露光しながら、キャリブレーション情報をほぼリアルタイムに取得し、かつアライメントマークKs1〜Ks3(基板Pの位置)を読み取ることもできる。   For this reason, the exposure apparatus EX of the second embodiment scans the vicinity of the alignment marks Ks1 to Ks3, which may be crushed by exposure, with the spot light SP of the drawing beam LB, and removes the alignment marks Ks1 to Ks3 which are not crushed by exposure. In the vicinity, data for turning on / off the optical deflector (AOM) 81 can be included in the pattern drawing data so that the spot light SP is not irradiated. This makes it possible to acquire calibration information almost in real time while exposing with the drawing beam LB, and to read the alignment marks Ks1 to Ks3 (the positions of the substrate P).

第2実施形態の露光装置EXは、第1実施形態の露光装置EXと同様に、継ぎ誤差を抑制するための試験露光が不要、若しくはその回数が激減される。それに加えて第2実施形態の露光装置EXでは、基板Pにパターン露光しながら、複数の描画ラインLL1〜LL5の配置状態または相互の配置関係等の誤差情報を計測して、それに対応する調整情報(キャリブレーション情報)を早期(ほぼリアルタイム)に取得することができる。従って、第2実施形態の露光装置EXでは、早期に計測される誤差情報、或いは調整情報(キャリブレーション情報)に基づいて、デバイスパターンを露光しながら、所定の精度を保つような補正や調整を逐次行うことができ、マルチ描画ヘッド方式で問題であった、X方向またはY方向におけるシフト誤差、回転誤差、倍率誤差等の各誤差成分を勘案した描画ユニット間の継ぎ精度の低下を容易に抑えることが可能である。これによって、第2実施形態の露光装置EXは、基板P上に重ね合わせ露光をする際の重ね精度を高い状態に維持することができる。   Like the exposure apparatus EX of the first embodiment, the exposure apparatus EX of the second embodiment does not require test exposure for suppressing splicing errors, or the number of times of exposure is drastically reduced. In addition, the exposure apparatus EX of the second embodiment measures error information such as the arrangement state of the plurality of drawing lines LL1 to LL5 or mutual arrangement relation while performing pattern exposure on the substrate P, and adjusts the corresponding adjustment information. (Calibration information) can be acquired early (almost in real time). Therefore, in the exposure apparatus EX of the second embodiment, based on the error information measured at an early stage or the adjustment information (calibration information), correction and adjustment that maintain a predetermined accuracy while exposing the device pattern are performed. This can be performed successively, and easily reduces a decrease in joint accuracy between drawing units in consideration of error components such as a shift error, a rotation error, and a magnification error in the X direction or the Y direction, which is a problem in the multi-drawing head system. It is possible. Thus, the exposure apparatus EX of the second embodiment can maintain a high overlay accuracy when performing overlay exposure on the substrate P.

<デバイス製造方法>
次に、図23を参照して、デバイス製造方法について説明する。図23は、各実施形態のデバイス製造方法を示すフローチャートである。
<Device manufacturing method>
Next, a device manufacturing method will be described with reference to FIG. FIG. 23 is a flowchart illustrating the device manufacturing method of each embodiment.

図23に示すデバイス製造方法では、先ず、例えば有機EL等の自発光素子による表示パネルの機能・性能設計を行い、必要な回路パターンや配線パターンをCAD等で設計する(ステップS201)。また、表示パネルの基材となる可撓性の基板P(樹脂フィルム、金属箔膜、プラスチック等)が巻かれた供給用ロールを準備しておく(ステップS202)。なお、このステップS202にて用意しておくロール状の基板Pは、必要に応じてその表面を改質したもの、下地層(例えばインプリント方式による微小凹凸)を事前形成したもの、光感応性の機能膜や透明膜(絶縁材料)を予めラミネートしたもの、でもよい。   In the device manufacturing method shown in FIG. 23, first, the function and performance of the display panel are designed using self-luminous elements such as an organic EL, and the necessary circuit patterns and wiring patterns are designed by CAD or the like (step S201). Further, a supply roll on which a flexible substrate P (resin film, metal foil film, plastic, or the like) serving as a base material of the display panel is wound is prepared (Step S202). Note that the roll-shaped substrate P prepared in step S202 has its surface modified as necessary, has a base layer (for example, micro unevenness formed by an imprint method) formed in advance, has a photosensitivity. May be laminated in advance with a functional film or a transparent film (insulating material).

次いで、基板P上に表示パネルデバイスを構成する電極や配線、絶縁膜、TFT(薄膜半導体)等によって構成されるバックプレーン層を形成すると共に、そのバックプレーンに積層されるように、有機EL等の自発光素子による発光層(表示画素部)が形成される(ステップS203)。このステップS203には、先の各実施形態で説明した露光装置EXが用いられ、フォトレジスト層を露光して現像する従来のフォトリソグラフィ工程、フォトレジストの代わりに感光性シランカップリング材を塗布した基板Pをパターン露光して表面を親撥水性に改質してパターンを形成する露光工程、光感応性の触媒層をパターン露光して選択的なメッキ還元性を付与し、無電解メッキ法によって金属膜のパターン(配線、電極等)を形成する湿式工程、或いは、銀ナノ粒子を含有した導電性インク等によってパターンを描画する印刷工程、等による処理も含まれる。   Next, a backplane layer composed of electrodes, wirings, insulating films, TFTs (thin film semiconductors) and the like constituting a display panel device is formed on the substrate P, and an organic EL or the like is laminated on the backplane. The light emitting layer (display pixel portion) is formed by the self light emitting element (step S203). In this step S203, the exposure apparatus EX described in each of the above embodiments was used, and a conventional photolithography step of exposing and developing a photoresist layer was performed, and a photosensitive silane coupling material was applied instead of the photoresist. An exposure step of pattern-exposing the substrate P to form a pattern by modifying the surface to be water-repellent, pattern-exposing the photosensitive catalyst layer to impart selective plating reducibility, and using an electroless plating method. The process also includes a wet process of forming a pattern (wiring, electrode, etc.) of a metal film, a printing process of drawing a pattern with a conductive ink containing silver nanoparticles, and the like.

次いで、ロール方式で長尺の基板P上に連続的に製造される表示パネルデバイス毎に、基板Pをダイシングしたり、各表示パネルデバイスの表面に、保護フィルム(耐環境バリア層)やカラーフィルターシート等を貼り合わせたりして、デバイスを組み立てる(ステップS204)。次いで、表示パネルデバイスが正常に機能するか、所望の性能や特性を満たしているかの検査工程が行なわれる(ステップS205)。以上のようにして、表示パネル(フレキシブル・ディスプレー)を製造することができる。なお、フレキシブルな長尺のシート基板に作成される電子デバイスは表示パネルに限られず、自動車や電車等に搭載される各種の電子部品間の接続の為のハーネス(配線束)としてのフレキシブル配線網であっても良い。   Next, for each display panel device continuously manufactured on the long substrate P by a roll method, the substrate P is diced, and a protective film (environment-resistant barrier layer) and a color filter are formed on the surface of each display panel device. The device is assembled by bonding sheets or the like (step S204). Next, an inspection process is performed to determine whether the display panel device functions normally or satisfies desired performance and characteristics (step S205). As described above, a display panel (flexible display) can be manufactured. Electronic devices formed on a flexible and long sheet substrate are not limited to display panels, but a flexible wiring network as a harness (wiring bundle) for connecting various electronic components mounted on an automobile or a train. It may be.

1 デバイス製造システム
11 描画装置
12 基板搬送機構
13 装置フレーム
14 回転位置検出機構
16 制御部
23 第1光学定盤
24 移動機構
25 第2光学定盤
31 キャリブレーション検出系
31Cs 光電センサー
31f 遮光部材
73 第4ビームスプリッタ
81 光偏向器
83 走査器
96 反射ミラー
97 回転ポリゴンミラー
97a 回転軸
97b 反射面
98 原点検出器
AM1,AM2 アライメント顕微鏡
DR 回転ドラム
EN1,EN2,EN3,EN4 エンコーダヘッド
EX 露光装置
I 回転軸
LL1〜LL5 描画ライン
PBS 偏向ビームスプリッタ
UW1〜UW5 描画ユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Device manufacturing system 11 Drawing apparatus 12 Substrate transfer mechanism 13 Device frame 14 Rotational position detection mechanism 16 Control unit 23 First optical surface plate 24 Moving mechanism 25 Second optical surface plate 31 Calibration detection system 31Cs Photoelectric sensor 31f Light shielding member 73 4 beam splitter 81 Optical deflector 83 Scanner 96 Reflection mirror 97 Rotating polygon mirror 97a Rotation axis 97b Reflection surface 98 Origin detector AM1, AM2 Alignment microscope DR Rotary drum EN1, EN2, EN3, EN4 Encoder head EX Exposure apparatus I Rotation axis LL1 to LL5 Drawing line PBS Deflection beam splitters UW1 to UW5 Drawing unit

Claims (9)

主走査方向に一次元に走査されるスポット光を、前記主走査方向と交差した副走査方向に移動する長尺の基板上に投射して前記基板上にパターンを描画する描画ユニットの複数を、前記描画ユニットの各々からの前記スポット光の走査で形成される各描画ラインによって前記基板上に描画されるパターン同士が前記基板の移動に伴って前記主走査方向に継ぎ合わされるように、前記主走査方向に配置した基板処理装置の調整方法であって、
前記長尺の基板の長尺方向と直交した幅方向に延びる中心線から一定半径で湾曲させて前記基板の一部を支持する為の外周面と、該外周面上の前記中心線の方向の予め定められた位置の各々に形成された基準マークとを有して、前記中心線の回りの回転により、前記基板を前記副走査方向に移動可能な回転ドラムを、前記描画ユニットの各々による前記描画ライン上に前記基準マークがもたらされるように回転させて、前記基準マークを前記描画ユニットの各々から投射される前記スポット光で前記中心線と平行に設定される前記主走査方向に走査する走査ステップと、
前記複数の描画ユニットの各々に設けられて、前記スポット光の投射によって前記回転ドラムの前記外周面から発生する反射光を光電検出する反射光検出部によって、前記スポット光が前記基準マークを走査したときに発生する反射光の強度変化に対応した検出信号を得る検出ステップと、
前記中心線が延びる方向から見たとき、前記回転ドラムの前記外周面の周方向に関して前記描画ラインが設定される方位と同じ方位であって、前記回転ドラムの前記中心線の方向の端部のうち、前記中心線から径方向に離れた前記外周面に近い位置に配置される変位計によって、前記回転ドラムの前記中心線の方向に関する微少変位を検知する検知ステップと、
前記反射光検出部からの前記検出信号と、前記変位計で検知された前記回転ドラムの前記微少変位とに基づいて、前記複数の描画ラインの配置状態または相互の配置誤差に関する調整情報を求め、該調整情報に基づいて前記複数の描画ユニットの各々による前記パターンの描画位置を調整する調整ステップと、
を含む基板処理装置の調整方法。
A plurality of drawing units for drawing a pattern on the substrate by projecting a spot light scanned one-dimensionally in the main scanning direction onto a long substrate moving in a sub-scanning direction intersecting with the main scanning direction, The main unit is configured such that patterns drawn on the substrate by respective drawing lines formed by scanning of the spot light from each of the drawing units are joined in the main scanning direction with movement of the substrate. An adjustment method of a substrate processing apparatus arranged in a scanning direction,
An outer peripheral surface for supporting a part of the substrate by bending at a constant radius from a center line extending in a width direction orthogonal to a longitudinal direction of the long substrate, and an outer peripheral surface in a direction of the center line on the outer peripheral surface. A reference drum formed at each of predetermined positions, and a rotating drum capable of moving the substrate in the sub-scanning direction by rotation about the center line, by the drawing unit. Scanning by rotating the fiducial mark so as to bring the fiducial mark on a drawing line, and scanning the fiducial mark in the main scanning direction set in parallel with the center line with the spot light projected from each of the drawing units. Steps and
The spot light scans the fiducial mark by a reflected light detection unit that is provided in each of the plurality of drawing units and photoelectrically detects reflected light generated from the outer peripheral surface of the rotating drum by projection of the spot light. A detection step of obtaining a detection signal corresponding to the intensity change of the reflected light that occurs sometimes;
When viewed from the direction in which the center line extends, the same direction as the direction in which the drawing line is set with respect to the circumferential direction of the outer peripheral surface of the rotating drum, and the end of the rotating drum in the direction of the center line. A detecting step of detecting a minute displacement of the rotating drum in the direction of the center line by a displacement meter arranged at a position close to the outer peripheral surface radially separated from the center line;
Based on the detection signal from the reflected light detection unit and the minute displacement of the rotary drum detected by the displacement meter, seek adjustment information on the arrangement state of the plurality of drawing lines or mutual arrangement error, Adjusting the drawing position of the pattern by each of the plurality of drawing units based on the adjustment information;
A method for adjusting a substrate processing apparatus including:
請求項に記載の基板処理装置の調整方法であって、
前記基板処理装置は、更に前記回転ドラムの前記外周面の周方向に関する移動量に応じた位置変位情報を出力する移動計測機構を備え、
前記調整情報を求めるステップは、前記検出ステップで検出された前記検出信号と、前記変位計で検知された前記回転ドラムの前記微少変位と、前記移動計測機構から出力される前記位置変位情報とに基づいて、前記複数の描画ユニットの各々によって形成される前記描画ラインの相互の位置関係または位置誤差を前記調整情報として演算する演算ステップを含む、
基板処理装置の調整方法。
The method for adjusting a substrate processing apparatus according to claim 1 , wherein:
The substrate processing apparatus further includes a movement measurement mechanism that outputs position displacement information according to a movement amount of the rotating drum in the circumferential direction of the outer peripheral surface ,
The step of obtaining the adjustment information includes the detection signal detected in the detection step, the minute displacement of the rotating drum detected by the displacement meter, and the position displacement information output from the movement measurement mechanism. A calculating step of calculating, as the adjustment information, a mutual positional relationship or a position error of the drawing lines formed by each of the plurality of drawing units based on the plurality of drawing units.
Adjustment method for substrate processing equipment.
請求項に記載の基板処理装置の調整方法であって、
前記基板処理装置は、更に、レーザ光源と、前記複数の描画ユニットの各々から投射される前記スポット光が、前記パターンに対応した描画データに基づいて強度変調されるように、前記レーザ光源からのビームを強度変調する変調器と、を備え、
前記複数の描画ユニットの各々は、前記強度変調されたビームを入射して一次元に偏向走査する回転多面鏡と、該偏向走査されたビームを前記基板上または前記回転ドラムの前記外周面上で前記スポット光に集光するように投射するビーム投射光学系と、を備える、
基板処理装置の調整方法。
A method for adjusting a substrate processing apparatus according to claim 2 , wherein
The substrate processing apparatus may further include a laser light source, and the spot light projected from each of the plurality of drawing units is intensity-modulated based on drawing data corresponding to the pattern. A modulator for intensity-modulating the beam,
Each of the plurality of drawing units is a rotating polygon mirror that receives the intensity-modulated beam and deflects and scans one-dimensionally, and deflects and scans the beam on the substrate or the outer peripheral surface of the rotating drum. And a beam projection optical system that projects so as to condense the spot light.
Adjustment method for substrate processing equipment.
請求項に記載の基板処理装置の調整方法であって、
前記反射光検出部は、
前記回転ドラムの前記外周面からの前記反射光を、前記ビーム投射光学系と前記回転多面鏡とを介して光電検出して前記検出信号を出力する光電センサーと、
前記回転多面鏡と前記光電センサーとの間の光路中に配置され、前記回転多面鏡に向かう前記強度変調されたビームと、前記回転ドラムの前記外周面からの反射光とを偏光によって分ける光分割器とを含む、
基板処理装置の調整方法。
The method for adjusting a substrate processing apparatus according to claim 3 , wherein
The reflected light detector,
A photoelectric sensor that outputs the detection signal by photoelectrically detecting the reflected light from the outer peripheral surface of the rotating drum via the beam projection optical system and the rotating polygon mirror ,
A light splitter disposed in an optical path between the rotary polygon mirror and the photoelectric sensor and splitting the intensity-modulated beam directed to the rotary polygon mirror and light reflected from the outer peripheral surface of the rotary drum by polarization. Vessel,
Adjustment method for substrate processing equipment.
請求項からのいずれか一項に記載の基板処理装置の調整方法であって、
前記反射光検出部は、前記回転ドラムの前記外周面からの前記反射光を、明視野または暗視野で受光して前記検出信号を出力する光電センサーを備え、
前記調整情報を求める際は、前記光電センサーからの前記検出信号に基づいて、前記基準マークのエッジ位置を検出する、
基板処理装置の調整方法。
An adjustment method for the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
The reflected light detection unit includes a photoelectric sensor that receives the reflected light from the outer peripheral surface of the rotating drum in a bright field or a dark field and outputs the detection signal,
When obtaining the adjustment information, based on the detection signal from the photoelectric sensor, to detect the edge position of the reference mark,
Adjustment method for substrate processing equipment.
請求項に記載の基板処理装置の調整方法であって、
前記ビーム投射光学系は、前記回転多面鏡で偏向走査された前記ビームを前記描画ライン上に導くf−θレンズと、前記f−θレンズと前記回転ドラムとの間に設けられ、前記描画ラインが延びる方向とほぼ平行な母線を有し、該母線と直交する方向に前記ビームを集光するシリンドリカルレンズと、で構成される、
基板処理装置の調整方法。
An adjustment method for the substrate processing apparatus according to claim 4 , wherein
The beam projection optics are provided between the f-theta lens for guiding the rotary polygon mirror in the deflection scanned the beam onto the drawing line, the f-theta lens and said rotary drum, said drawing A cylindrical lens having a generatrix substantially parallel to the direction in which the line extends, and condensing the beam in a direction perpendicular to the generatrix.
Adjustment method for substrate processing equipment.
請求項からのいずれか一項に記載の基板処理装置の調整方法であって、
前記基準マークは、前記回転ドラムの前記外周面に沿って前記主走査方向に所定間隔で複数設けられ、該所定間隔は前記複数の描画ユニットの各々によって形成される前記描画ラインの長さよりも小さく設定される、
基板処理装置の調整方法。
A method for adjusting a substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 6 ,
A plurality of the reference marks are provided at predetermined intervals along the outer peripheral surface of the rotary drum in the main scanning direction, and the predetermined intervals are smaller than a length of the drawing line formed by each of the plurality of drawing units. Set,
Adjustment method for substrate processing equipment.
請求項に記載の基板処理装置の調整方法であって、
前記基準マークは、互いに交差する2本のラインパターンの交点部で構成される、
基板処理装置の調整方法。
A method for adjusting a substrate processing apparatus according to claim 7 , wherein
The reference mark is configured by an intersection of two line patterns that intersect each other.
Adjustment method for substrate processing equipment.
請求項からのいずれか一項に記載の基板処理装置の調整方法であって、
前記複数の描画ユニットの各々は、
前記基板上で互いに継ぎ合わされるパターンを描画する隣り合った描画ユニットの一方を奇数番とし他方を偶数番としたとき、前記奇数番の描画ユニットで形成される奇数番の描画ラインと前記偶数番の描画ユニットで形成される偶数番の描画ラインとが、前記副走査方向に一定間隔で位置するように配置される、
基板処理装置の調整方法。
A method for adjusting a substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 6 ,
Each of the plurality of drawing units includes:
When one of adjacent drawing units for drawing patterns to be joined to each other on the substrate is an odd number and the other is an even number, odd number drawing lines formed by the odd number drawing units and the even number And the even-numbered drawing lines formed by the drawing units are arranged so as to be located at regular intervals in the sub-scanning direction.
Adjustment method for substrate processing equipment.
JP2018218660A 2014-04-01 2018-11-21 Adjustment method for substrate processing equipment Active JP6677287B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014075840 2014-04-01
JP2014075840 2014-04-01

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016511919A Division JP6597601B2 (en) 2014-04-01 2015-03-31 Substrate processing apparatus and device manufacturing method

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020037239A Division JP6849119B2 (en) 2014-04-01 2020-03-04 Direct drawing exposure device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019023763A JP2019023763A (en) 2019-02-14
JP6677287B2 true JP6677287B2 (en) 2020-04-08

Family

ID=54240538

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016511919A Active JP6597601B2 (en) 2014-04-01 2015-03-31 Substrate processing apparatus and device manufacturing method
JP2018218660A Active JP6677287B2 (en) 2014-04-01 2018-11-21 Adjustment method for substrate processing equipment
JP2020037239A Active JP6849119B2 (en) 2014-04-01 2020-03-04 Direct drawing exposure device

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016511919A Active JP6597601B2 (en) 2014-04-01 2015-03-31 Substrate processing apparatus and device manufacturing method

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020037239A Active JP6849119B2 (en) 2014-04-01 2020-03-04 Direct drawing exposure device

Country Status (5)

Country Link
JP (3) JP6597601B2 (en)
KR (2) KR102377751B1 (en)
CN (3) CN106164779B (en)
TW (3) TWI640835B (en)
WO (1) WO2015152217A1 (en)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108351607B (en) * 2015-10-30 2020-07-10 株式会社尼康 Substrate processing apparatus
JP6589607B2 (en) * 2015-12-04 2019-10-16 株式会社ニコン Drawing apparatus and drawing method
CN109478018B (en) * 2015-12-17 2020-11-24 株式会社尼康 Pattern drawing device
WO2017170513A1 (en) * 2016-03-30 2017-10-05 株式会社ニコン Beam scanning device and pattern rendering apparatus
CN108885408B (en) * 2016-03-30 2021-02-05 株式会社尼康 Pattern drawing device
CN110031965B (en) * 2016-05-06 2021-09-10 株式会社尼康 Drawing device
JP7114459B2 (en) * 2016-05-19 2022-08-08 株式会社ニコン patterning device
KR102610675B1 (en) * 2017-02-20 2023-12-07 가부시키가이샤 니콘 Pattern drawing device and pattern drawing method
JP6858079B2 (en) * 2017-05-31 2021-04-14 日立造船株式会社 Monitoring device and monitoring method
JP7069786B2 (en) * 2018-02-09 2022-05-18 セイコーエプソン株式会社 Detection device
CN109884860B (en) * 2019-03-22 2020-12-04 上海微电子装备(集团)股份有限公司 Multi-station flexible tape exposure device and exposure method
CN113906349A (en) * 2019-06-07 2022-01-07 英视股份有限公司 Calibration system and drawing device
JP2020173444A (en) * 2020-04-20 2020-10-22 株式会社ニコン Pattern formation method
KR102565742B1 (en) * 2020-11-10 2023-08-11 주식회사 에스오에스랩 A lidar device
TWI791343B (en) * 2021-12-01 2023-02-01 財團法人工業技術研究院 Obtaining method and obtaining apparatus for geometric error of rotation axis
CN115005170A (en) * 2022-07-10 2022-09-06 施兆洲 Electromagnetic brake device for fishing reel and fishing line
TWI797039B (en) * 2022-07-21 2023-03-21 中國鋼鐵股份有限公司 Measurement system

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4362999B2 (en) * 2001-11-12 2009-11-11 株式会社ニコン Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
JP2007271796A (en) * 2006-03-30 2007-10-18 Fujifilm Corp Exposure apparatus, and photolithographic method and apparatus
JP2007298603A (en) * 2006-04-28 2007-11-15 Shinko Electric Ind Co Ltd Drawing device and drawing method
JP5448240B2 (en) * 2008-10-10 2014-03-19 株式会社ニコン Display element manufacturing equipment
EP2267534A1 (en) * 2009-06-22 2010-12-29 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Illumination system
KR101042195B1 (en) * 2009-09-01 2011-06-16 한국과학기술원 Maskless lithography using rasterization of massive polygons
JP5761034B2 (en) * 2010-02-12 2015-08-12 株式会社ニコン Substrate processing equipment
KR101496883B1 (en) * 2010-02-23 2015-03-02 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP5213272B2 (en) * 2010-03-31 2013-06-19 富士フイルム株式会社 Multi-beam exposure scanning method and apparatus and printing plate manufacturing method
KR102077439B1 (en) * 2012-03-26 2020-02-13 가부시키가이샤 니콘 Pattern forming device
WO2013150898A1 (en) 2012-04-03 2013-10-10 株式会社ニコン Mask moving device, mask holding device, exposure device, and substrate processing device
JP2014035412A (en) * 2012-08-08 2014-02-24 Nikon Corp Exposure device and device manufacturing method
JP5855545B2 (en) * 2012-08-09 2016-02-09 住友重機械工業株式会社 Vertical injection molding machine
CN106886133B (en) 2012-08-28 2018-06-29 株式会社尼康 Patterning device and substrate supporting arrangement
TWI661280B (en) * 2014-04-01 2019-06-01 日商尼康股份有限公司 Substrate processing method and substrate processing device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015152217A1 (en) 2015-10-08
JP6849119B2 (en) 2021-03-24
CN107748486A (en) 2018-03-02
JP2019023763A (en) 2019-02-14
CN106164779A (en) 2016-11-23
KR20220038831A (en) 2022-03-29
CN107748486B (en) 2020-03-24
TW202013095A (en) 2020-04-01
CN106164779B (en) 2019-01-22
JP2020166243A (en) 2020-10-08
TW201539154A (en) 2015-10-16
JP6597601B2 (en) 2019-10-30
KR102387648B1 (en) 2022-04-18
TWI712867B (en) 2020-12-11
JPWO2015152217A1 (en) 2017-04-13
TW201905606A (en) 2019-02-01
TWI640835B (en) 2018-11-11
CN110083018A (en) 2019-08-02
KR20170002374A (en) 2017-01-06
TWI677766B (en) 2019-11-21
KR102377751B1 (en) 2022-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6677287B2 (en) Adjustment method for substrate processing equipment
JP6597602B2 (en) Substrate processing apparatus and device manufacturing method
JPWO2017094770A1 (en) Exposure apparatus, exposure system, substrate processing method, and device manufacturing apparatus
JP6648798B2 (en) Pattern drawing equipment
JP6638355B2 (en) Pattern drawing equipment
KR102220858B1 (en) Substrate processing apparatus, substrate processing apparatus adjustment method, device manufacturing system and device manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181121

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190807

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190820

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20191004

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191219

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200225

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6677287

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250