JP6855008B2 - Exposure equipment, flat panel display manufacturing method, device manufacturing method, and exposure method - Google Patents

Exposure equipment, flat panel display manufacturing method, device manufacturing method, and exposure method Download PDF

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Description

本発明は、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、デバイス製造方法、及び露光方法に係り、更に詳しくは、物体に対してエネルギビームを所定の走査方向に走査する走査露光により、所定のパターンを物体上に形成する露光装置及び方法、並びに前記露光装置又は方法を含むフラットパネルディスプレイ又はデバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus, a method for manufacturing a flat panel display, a method for manufacturing a device, and an exposure method, and more specifically, a predetermined pattern is obtained by scanning exposure for scanning an energy beam on an object in a predetermined scanning direction. The present invention relates to an exposure apparatus and method formed on an object, and a method for manufacturing a flat panel display or device including the exposure apparatus or method.

従来、液晶表示素子、半導体素子(集積回路等)等の電子デバイス(マイクロデバイス)を製造するリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル(以下、「マスク」と総称する)に形成されたパターンをエネルギビームを用いてガラスプレート又はウエハ(以下、「基板」と総称する)上に転写する露光装置が用いられている。 Conventionally, in a lithography process for manufacturing electronic devices (microdevices) such as liquid crystal display elements and semiconductor elements (integrated circuits, etc.), an energy beam is applied to a pattern formed on a mask or reticle (hereinafter collectively referred to as "mask"). An exposure device is used to transfer onto a glass plate or wafer (hereinafter collectively referred to as "substrate").

この種の露光装置としては、マスクと基板とを実質的に静止させた状態で、露光用照明光(エネルギビーム)を所定の走査方向に走査することで基板上に所定のパターンを形成するビームスキャン式の走査露光装置が知られている(例えば特許文献1参照)。 In this type of exposure apparatus, a beam that forms a predetermined pattern on a substrate by scanning an exposure illumination light (energy beam) in a predetermined scanning direction while the mask and the substrate are substantially stationary. A scanning scanning exposure apparatus is known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献1に記載の露光装置では、基板上の露光対象領域とマスクとの位置誤差を補正するために、投影光学系を露光時の走査方向と逆方向に移動させながら投影光学系を介してアライメント顕微鏡によって基板上及びマスク上のマークの計測(アライメント計測)を行い、該計測結果に基づいて基板とマスクとの位置誤差を補正している。ここで、基板上のアライメントマークが投影光学系を介して計測されるため、アライメント動作と露光動作とは順次(シリアルに)実行され、基板の全体の露光処理にかかる処理時間(タクトタイム)を抑制することが困難であった。 In the exposure apparatus described in Patent Document 1, in order to correct the positional error between the exposure target area on the substrate and the mask, the projection optical system is moved through the projection optical system while moving in the direction opposite to the scanning direction at the time of exposure. The marks on the substrate and the mask are measured by the alignment microscope (alignment measurement), and the positional error between the substrate and the mask is corrected based on the measurement results. Here, since the alignment mark on the substrate is measured via the projection optical system, the alignment operation and the exposure operation are sequentially (serially) executed, and the processing time (tact time) required for the entire exposure processing of the substrate is determined. It was difficult to suppress.

特開2000−12422号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-12422

本発明は、上述の事情の下でなされたもので、第1の観点からすると、投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を走査方向へ相対移動させながら走査露光する露光装置であって、前記走査方向に関して、前記投影光学系の一方側に設けられた第1検出装置と前記投影光学系の他方側に設けられた第2検出装置とを有し、前記物体に設けられたマークのマーク検出を行うマーク検出部と、前記マーク検出部を移動させる第1駆動系と、前記投影光学系を移動させる第2駆動系と、前記投影光学系の移動よりも先に前記マーク検出部を移動するように前記第1及び第2駆動系を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記他方側から前記一方側への前記走査露光において、前記第1検出装置を前記他方側から前記一方側へ移動させ、前記第1検出装置による検出結果に基づいて前記投影光学系を、前記走査方向の前記他方側から前記一方側へ移動させ前記走査露光を行いつつ、前記第2検出装置を前記他方側から前記一方側へ移動させ、前記一方側から前記他方側への前記走査露光において、前記一方側へ移動された前記第2検出装置を前記他方側へ移動させ、前記第2検出装置による検出結果に基づいて前記投影光学系を前記走査方向へ移動させ前記走査露光を行うように前記第1及び第2駆動系を制御する露光装置である。 The present invention has been made under the above-mentioned circumstances, and from the first viewpoint, an object is irradiated with illumination light via a projection optical system, and the projection optical system is relative to the object in the scanning direction. An exposure device that scans and exposes while moving , and a first detection device provided on one side of the projection optical system and a second detection device provided on the other side of the projection optical system in the scanning direction. A mark detection unit that has and detects marks of marks provided on the object, a first drive system that moves the mark detection unit, a second drive system that moves the projection optical system, and the projection optical system. The control device includes a control device that controls the first and second drive systems so as to move the mark detection unit prior to the movement of the control device, and the control device comprises the scanning exposure from the other side to the one side. In, the first detection device is moved from the other side to the one side, and the projection optical system is moved from the other side in the scanning direction to the one side based on the detection result by the first detection device. The second detection device is moved from the other side to the one side while performing the scanning exposure, and is moved to the one side in the scanning exposure from the one side to the other side. To the other side, and based on the detection result by the second detection device, the projection optical system is moved in the scanning direction to control the first and second drive systems so as to perform the scanning exposure. Is.

本発明は、第2の観点からすると、本発明の露光装置を用いて前記物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法である。 From a second point of view, the present invention is a method for manufacturing a flat panel display including exposing the object using the exposure apparatus of the present invention and developing the exposed object.

本発明は、第3の観点からすると、本発明の露光装置を用いて前記物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法である。 The present invention is, to a third aspect, the method comprising: exposing the object using the exposure HikariSo location of the present invention, a device manufacturing method comprising developing the exposed the object, the.

本発明は、第4の観点からすると、投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を走査方向へ相対移動させながら走査露光する露光方法であって、前記走査方向に関して、前記投影光学系の一方側に設けられた第1検出装置と前記投影光学系の他方側に設けられた第2検出装置とを有するマーク検出部により、前記物体に設けられたマークのマーク検出を行うことと、前記マーク検出部を、第1駆動系を用いて移動させることと、前記投影光学系を、第2駆動系を用いて移動させることと、前記投影光学系の移動よりも先に前記マーク検出部を移動するように前記第1及び第2駆動系を制御することと、を含み、前記制御することでは、前記他方側から前記一方側への前記走査露光において、前記第1検出装置を前記他方側から前記一方側へ移動させ、前記第1検出装置による検出結果に基づいて前記投影光学系を、前記走査方向の前記他方側から前記一方側へ移動させ前記走査露光を行いつつ、前記第2検出装置を前記他方側から前記一方側へ移動させ、前記一方側から前記他方側への前記走査露光において、前記一方側へ移動された前記第2検出装置を前記他方側へ移動させ、前記第2検出装置による検出結果に基づいて前記投影光学系を前記走査方向へ移動させ前記走査露光を行うように前記第1及び第2駆動系を制御する露光方法である。 From the fourth viewpoint, the present invention is an exposure method in which an object is irradiated with illumination light via a projection optical system, and the projection optical system is scanned and exposed while being relatively moved in the scanning direction with respect to the object. , The object is provided with respect to the scanning direction by a mark detection unit having a first detection device provided on one side of the projection optical system and a second detection device provided on the other side of the projection optical system. and line Ukoto mark detection mark, the mark detecting unit, and moving with the first drive system, and that said projection optical system, is moved with the second drive system, the projection optical see containing and controlling the first and second drive system to move the mark detector earlier than the movement of the system, the said than control for that, I said to the one side from the other side In scanning exposure, the first detection device is moved from the other side to the one side, and the projection optical system is moved from the other side in the scanning direction to the one side based on the detection result by the first detection device. The second detection device is moved from the other side to the one side while performing the scanning exposure, and is moved to the one side in the scanning exposure from the one side to the other side. The first and second drive systems are controlled so that the detection device is moved to the other side, the projection optical system is moved in the scanning direction based on the detection result by the second detection device, and the scanning exposure is performed. This is an exposure method.

本発明は、第5の観点からすると、本発明の露光方法を用いて前記物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法である。 From a fifth point of view, the present invention is a method for manufacturing a flat panel display including exposing the object using the exposure method of the present invention and developing the exposed object.

本発明は、第6の観点からすると、本発明の露光方法を用いて前記物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法である。 From the sixth viewpoint, the present invention is a device manufacturing method including exposing the object using the exposure method of the present invention and developing the exposed object.

第1の実施形態に係る液晶露光装置の概念図である。It is a conceptual diagram of the liquid crystal exposure apparatus which concerns on 1st Embodiment. 図1の液晶露光装置の制御系を中心的に構成する主制御装置の入出力関係を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the input / output relation of the main control apparatus which mainly constitutes the control system of the liquid crystal exposure apparatus of FIG. 投影系本体、及びアライメント顕微鏡の計測系の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the projection system main body, and the measurement system of an alignment microscope. 図4(a)〜図4(d)は、露光動作時における液晶露光装置の動作を説明するための図(その1〜その4)である。4 (a) to 4 (d) are diagrams (Nos. 1 to 4) for explaining the operation of the liquid crystal exposure apparatus during the exposure operation. 図5(a)〜図5(d)は、露光動作時における液晶露光装置の動作を説明するための図(その5〜その8)である。5 (a) to 5 (d) are diagrams (Nos. 5 to 8) for explaining the operation of the liquid crystal exposure apparatus during the exposure operation. 図6(a)〜図6(c)は、露光動作時における液晶露光装置の動作を説明するための図(その9〜その11)である。6 (a) to 6 (c) are diagrams (No. 9 to No. 11) for explaining the operation of the liquid crystal exposure apparatus during the exposure operation. 図7(a)〜図7(c)は、露光動作時における液晶露光装置の動作を説明するための図(その12〜その15)である。7 (a) to 7 (c) are diagrams (12 to 15) for explaining the operation of the liquid crystal exposure apparatus during the exposure operation. 図8(a)〜図8(d)は、第2の実施形態に係るアライメント系の動作を説明するための図(その1〜その4)である。8 (a) to 8 (d) are diagrams (Nos. 1 to 4) for explaining the operation of the alignment system according to the second embodiment. 図9(a)及び図9(b)は、第3の実施形態に係るアライメント系、及び投影光学系の動作を説明するための図(その1及びその2)である。9 (a) and 9 (b) are diagrams (No. 1 and No. 2) for explaining the operation of the alignment system and the projection optical system according to the third embodiment. 投影光学系、及びアライメント系の駆動系の変形例(その1)を示す図である。It is a figure which shows the modification (the 1) of the drive system of a projection optical system and an alignment system. 投影光学系、及びアライメント系の駆動系の変形例(その2)を示す図である。It is a figure which shows the modification (the 2) of the drive system of a projection optical system and an alignment system. 液晶露光装置におけるモジュール交換の概念図である。It is a conceptual diagram of a module exchange in a liquid crystal exposure apparatus.

《第1の実施形態》
以下、第1の実施形態について、図1〜図7(c)を用いて説明する。
<< First Embodiment >>
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7 (c).

図1には、第1の実施形態に係る液晶露光装置10の概念図が示されている。液晶露光装置10は、例えば液晶表示装置(フラットパネルディスプレイ)などに用いられる矩形(角型)のガラス基板P(以下、単に基板Pと称する)を露光対象物とするステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。 FIG. 1 shows a conceptual diagram of the liquid crystal exposure apparatus 10 according to the first embodiment. The liquid crystal exposure device 10 is a step-and-scan method in which a rectangular (square) glass substrate P (hereinafter, simply referred to as a substrate P) used in, for example, a liquid crystal display device (flat panel display) is used as an exposure object. It is a projection exposure device, a so-called scanner.

液晶露光装置10は、露光用のエネルギビームである照明光ILを照射する照明系20と、投影光学系40とを有している。以下、照明系20から投影光学系40を介して基板Pに照射される照明光ILの光軸と平行な方向をZ軸方向と称するとともに、Z軸に直交する平面内に互いに直交するX軸及びY軸を設定して説明を行う。また、本実施形態の座標系において、Y軸は、重力方向に実質的に平行であるものとする。従って、XZ平面は、水平面に実質的に平行である。また、Z軸回りの回転(傾斜)方向をθz方向として説明する。 The liquid crystal exposure apparatus 10 includes an illumination system 20 that irradiates an illumination light IL that is an energy beam for exposure, and a projection optical system 40. Hereinafter, the direction parallel to the optical axis of the illumination light IL irradiated from the illumination system 20 to the substrate P via the projection optical system 40 is referred to as a Z-axis direction, and an X-axis orthogonal to each other in a plane orthogonal to the Z-axis. And the Y-axis will be set for explanation. Further, in the coordinate system of the present embodiment, it is assumed that the Y axis is substantially parallel to the direction of gravity. Therefore, the XZ plane is substantially parallel to the horizontal plane. Further, the rotation (tilt) direction around the Z axis will be described as the θz direction.

ここで、本実施形態では、1枚の基板P上に複数の露光対象領域(適宜、区画領域、又はショット領域と称して説明する)が設定され、これら複数のショット領域に順次マスクパターンが転写される。なお、本実施形態では、基板P上に4つの区画領域が設定されている場合(いわゆる4面取りの場合)について説明するが、区画領域の数は、これに限定されず、適宜変更が可能である。 Here, in the present embodiment, a plurality of exposure target areas (described as appropriate, referred to as a partition area or a shot area) are set on one substrate P, and the mask pattern is sequentially transferred to these plurality of shot areas. Will be done. In the present embodiment, a case where four partition areas are set on the substrate P (so-called four-chamfering case) will be described, but the number of partition areas is not limited to this and can be changed as appropriate. is there.

また、液晶露光装置10では、いわゆるステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行われるが、スキャン露光動作時には、マスクM、及び基板Pが実質的に静止状態とされ、照明系20及び投影光学系40(照明光IL)がマスクM、及び基板Pに対してそれぞれX軸方向(適宜、走査方向と称する)に長ストロークで相対移動する(図1の白矢印参照)。これに対し、露光対象の区画領域を変更するためのステップ動作時には、マスクMがX軸方向に所定のストロークでステップ移動し、基板PがY軸方向に所定のストロークでステップ移動する(それぞれ図1の黒矢印参照)。 Further, in the liquid crystal exposure apparatus 10, a so-called step-and-scan type exposure operation is performed, but during the scan exposure operation, the mask M and the substrate P are substantially in a stationary state, and the illumination system 20 and the projection optical system are in a substantially stationary state. 40 (illumination light IL) moves relative to the mask M and the substrate P in the X-axis direction (appropriately referred to as the scanning direction) with a long stroke (see the white arrow in FIG. 1). On the other hand, during the step operation for changing the section area to be exposed, the mask M steps in the X-axis direction with a predetermined stroke, and the substrate P steps in the Y-axis direction with a predetermined stroke (each diagram). See the black arrow in 1).

図2には、液晶露光装置10の構成各部を統括制御する主制御装置90の入出力関係を示すブロック図が示されている。図2に示されるように、液晶露光装置10は、照明系20、マスクステージ装置30、投影光学系40、基板ステージ装置50、アライメント系60などを備えている。 FIG. 2 shows a block diagram showing an input / output relationship of the main control device 90 that collectively controls each component of the liquid crystal exposure device 10. As shown in FIG. 2, the liquid crystal exposure device 10 includes an illumination system 20, a mask stage device 30, a projection optical system 40, a substrate stage device 50, an alignment system 60, and the like.

照明系20は、照明光IL(図1参照)の光源(例えば、水銀ランプ)などを含む照明系本体22を備えている。スキャン露光動作時において、主制御装置90は、例えばリニアモータなどを含む駆動系24を制御することにより、照明系本体22をX軸方向に所定の長ストロークでスキャン駆動する。主制御装置90は、例えばリニアエンコーダなどを含む計測系26を介して照明系本体22のX軸方向の位置情報を求め、該位置情報に基づいて照明系本体22の位置制御を行う。本実施形態において、照明光ILとしては、例えばg線、h線、i線などが用いられる。 The illumination system 20 includes an illumination system main body 22 including a light source (for example, a mercury lamp) of the illumination light IL (see FIG. 1). During the scan exposure operation, the main control device 90 scans and drives the illumination system main body 22 in the X-axis direction with a predetermined long stroke by controlling the drive system 24 including, for example, a linear motor. The main control device 90 obtains position information in the X-axis direction of the lighting system main body 22 via a measurement system 26 including, for example, a linear encoder, and controls the position of the lighting system main body 22 based on the position information. In the present embodiment, as the illumination light IL, for example, g-line, h-line, i-line and the like are used.

マスクステージ装置30は、マスクMを保持するステージ本体32を備えている。ステージ本体32は、例えばリニアモータなどを含む駆動系34によってX軸方向及びY軸方向に適宜ステップ移動可能に構成されている。X軸方向に関して露光対象の区画領域を変更するためのステップ動作時において、主制御装置90は、駆動系34を制御することにより、ステージ本体32をX軸方向にステップ駆動する。また、後述するように、露光対象の区画領域内でスキャン露光する領域(位置)をY軸方向に関して変更するためのステップ動作時には、主制御装置90は、駆動系34を制御することにより、ステージ本体32をY軸方向にステップ駆動する。駆動系34は、後述するアライメント動作時にマスクMをXY平面内の3自由度(X、Y、θz)方向に適宜微小駆動することも可能である。マスクMの位置情報は、例えばリニアエンコーダなどを含む計測系36により求められる。 The mask stage device 30 includes a stage body 32 that holds the mask M. The stage main body 32 is configured to be appropriately step-movable in the X-axis direction and the Y-axis direction by a drive system 34 including, for example, a linear motor. During the step operation for changing the section area to be exposed in the X-axis direction, the main control device 90 steps-drives the stage body 32 in the X-axis direction by controlling the drive system 34. Further, as will be described later, during the step operation for changing the scan-exposed area (position) in the section area to be exposed with respect to the Y-axis direction, the main control device 90 controls the drive system 34 to perform the stage. The main body 32 is step-driven in the Y-axis direction. The drive system 34 can also appropriately slightly drive the mask M in the three degrees of freedom (X, Y, θz) direction in the XY plane during the alignment operation described later. The position information of the mask M is obtained by a measurement system 36 including, for example, a linear encoder.

投影光学系40は、等倍系で基板P(図1参照)上にマスクパターンの正立正像を形成する光学系などを含む投影系本体42を備えている。投影系本体42は、基板PとマスクMとの間に形成される空間内に配置されている(図1参照)。スキャン露光動作時において、主制御装置90は、例えばリニアモータなどを含む駆動系44を制御することにより、投影系本体42を、照明系本体22と同期するように、X軸方向に所定の長ストロークでスキャン駆動する。主制御装置90は、例えばリニアエンコーダなどを含む計測系46を介して投影系本体42のX軸方向に位置情報を求め、該位置情報に基づいて投影系本体42の位置制御を行う。 The projection optical system 40 includes a projection system main body 42 including an optical system that forms an erect image of a mask pattern on a substrate P (see FIG. 1) in the same magnification system. The projection system main body 42 is arranged in a space formed between the substrate P and the mask M (see FIG. 1). During the scan exposure operation, the main control device 90 controls the drive system 44 including, for example, a linear motor, so that the projection system main body 42 is synchronized with the illumination system main body 22 by a predetermined length in the X-axis direction. Scan drive with stroke. The main control device 90 obtains position information in the X-axis direction of the projection system main body 42 via a measurement system 46 including, for example, a linear encoder, and controls the position of the projection system main body 42 based on the position information.

図1に戻り、液晶露光装置10では、照明系20からの照明光ILによってマスクM上の照明領域IAMが照明されると、マスクMを通過した照明光ILにより、投影光学系40を介してその照明領域IAM内のマスクパターンの投影像(部分正立像)が、基板P上の照明領域IAMに共役な照明光ILの照射領域(露光領域IA)に形成される。そして、マスクM、及び基板Pに対して、照明光IL(照明領域IAM、及び露光領域IA)が走査方向に相対移動することで走査露光動作が行われる。すなわち、液晶露光装置10では、照明系20、及び投影光学系40によって基板P上にマスクMのパターンが生成され、照明光ILによる基板P上の感応層(レジスト層)の露光によって基板P上にそのパターンが形成される。 Returning to FIG. 1, in the liquid crystal exposure apparatus 10, when the illumination region IAM on the mask M is illuminated by the illumination light IL from the illumination system 20, the illumination light IL passing through the mask M passes through the projection optical system 40. A projected image (partially upright image) of the mask pattern in the illumination region IAM is formed in the illumination region (exposure region IA) of the illumination light IL conjugated to the illumination region IAM on the substrate P. Then, the scanning exposure operation is performed by the illumination light IL (illumination region IAM and exposure region IA) moving relative to the mask M and the substrate P in the scanning direction. That is, in the liquid crystal exposure apparatus 10, a pattern of the mask M is generated on the substrate P by the illumination system 20 and the projection optical system 40, and the sensitive layer (resist layer) on the substrate P is exposed by the illumination light IL on the substrate P. The pattern is formed in.

ここで、本実施形態において、照明系20によりマスクM上に生成される照明領域IAMは、Y軸方向に離間する一対の矩形の領域を含む。ひとつの矩形の領域のY軸方向の長さは、マスクMのパターン面のY軸方向の長さ(すなわち基板P上に設定される各区画領域のY軸方向の長さ)の、例えば1/4に設定されている。また、一対の矩形の領域間の間隔も、同様にマスクMのパターン面のY軸方向の長さの、例えば1/4に設定されている。従って、基板P上に生成される露光領域IAも、同様にY軸方向に離間する一対の矩形の領域を含む。本実施形態では、マスクMのパターンを基板Pに完全に転写するためには、ひとつの区画領域について、2回の走査露光動作を行う必要があるが、照明系本体22、及び投影系本体42を小型化できるメリットがある。走査露光動作の具体例については、後述する。 Here, in the present embodiment, the illumination region IAM generated on the mask M by the illumination system 20 includes a pair of rectangular regions separated in the Y-axis direction. The length of one rectangular region in the Y-axis direction is, for example, 1 of the length of the pattern surface of the mask M in the Y-axis direction (that is, the length of each partition region set on the substrate P in the Y-axis direction). It is set to / 4. Similarly, the distance between the pair of rectangular regions is also set to, for example, 1/4 of the length of the pattern surface of the mask M in the Y-axis direction. Therefore, the exposure region IA generated on the substrate P also includes a pair of rectangular regions separated in the Y-axis direction. In the present embodiment, in order to completely transfer the pattern of the mask M to the substrate P, it is necessary to perform the scanning exposure operation twice for one partition area, but the illumination system main body 22 and the projection system main body 42 There is a merit that can be miniaturized. Specific examples of the scanning exposure operation will be described later.

基板ステージ装置50は、基板Pの裏面(露光面とは反対の面)を保持するステージ本体52を備えている。図2に戻り、Y軸方向に関して露光対象の区画領域を変更するためのステップ動作時において、主制御装置90は、例えばリニアモータなどを含む駆動系54を制御することにより、ステージ本体52をY軸方向にステップ駆動する。駆動系54は、後述する基板アライメント動作時に基板PをXY平面内の3自由度(X、Y、θz)方向に微小駆動することも可能である。基板P(ステージ本体52)の位置情報は、例えばリニアエンコーダなどを含む計測系56により求められる。 The substrate stage device 50 includes a stage main body 52 that holds the back surface of the substrate P (the surface opposite to the exposed surface). Returning to FIG. 2, during the step operation for changing the section area to be exposed with respect to the Y-axis direction, the main control device 90 controls the drive system 54 including, for example, a linear motor, to Y the stage main body 52. Step drive in the axial direction. The drive system 54 can also finely drive the substrate P in the three degrees of freedom (X, Y, θz) direction in the XY plane during the substrate alignment operation described later. The position information of the substrate P (stage main body 52) is obtained by a measurement system 56 including, for example, a linear encoder.

図1に戻り、アライメント系60は、例えば2つのアライメント顕微鏡62、64を備えている。アライメント顕微鏡62、64は、基板PとマスクMとの間に形成される空間内(Z軸方向に関して基板PとマスクMとの間の位置)に配置されており、基板Pに形成されたアライメントマークMk(以下、単にマークMkと称する)、及びマスクMに形成されたマーク(不図示)を検出する。本実施形態において、マークMkは、各区画領域の四隅部近傍それぞれに1つ(1つの区画領域につき、例えば4つ)形成されており、マスクMのマークは、投影光学系40を介してマークMkに対応する位置に形成されている。なお、マークMk、及びマスクMのマークの数、及び位置については、これに限定されず、適宜変更が可能である。また、各図面において、マークMkは、理解を容易にするため、実際よりも大きく図示されている。 Returning to FIG. 1, the alignment system 60 includes, for example, two alignment microscopes 62 and 64. The alignment microscopes 62 and 64 are arranged in the space formed between the substrate P and the mask M (the position between the substrate P and the mask M in the Z-axis direction), and the alignment formed on the substrate P. The mark Mk (hereinafter, simply referred to as the mark Mk) and the mark (not shown) formed on the mask M are detected. In the present embodiment, one mark Mk is formed in each of the vicinity of the four corners of each section region (for example, four marks per section area), and the mark of the mask M is marked via the projection optical system 40. It is formed at a position corresponding to Mk. The number and position of the marks Mk and the marks of the mask M are not limited to this, and can be changed as appropriate. Further, in each drawing, the mark Mk is shown larger than it actually is for easy understanding.

一方のアライメント顕微鏡62は、投影系本体42の+X側に配置され、他方のアライメント顕微鏡64は、投影系本体42の−X側に配置されている。アライメント顕微鏡62、64は、それぞれY軸方向に離間した一対の検出視野(検出領域)を有しており、ひとつの区画領域内のY軸方向に離間した、例えば2つのマークMkを同時に検出することができるようになっている。 One alignment microscope 62 is arranged on the + X side of the projection system main body 42, and the other alignment microscope 64 is arranged on the −X side of the projection system main body 42. The alignment microscopes 62 and 64 each have a pair of detection fields of view (detection regions) separated in the Y-axis direction, and simultaneously detect, for example, two mark Mks separated in the Y-axis direction in one partition region. You can do it.

また、アライメント顕微鏡62、64は、マスクMに形成されたマークと、基板Pに形成されたマークMkとを同時に(換言すると、アライメント顕微鏡62、64の位置を変えずに)検出することが可能となっている。主制御装置90は、例えばマスクMがXステップ動作、又は基板PがYステップ動作を行う毎に、マスクMに形成されたマークと基板Pに形成されたマークMkとの相対的な位置ずれ情報を求め、該位置ずれを補正する(打ち消す、又は低減する)ように基板PとマスクMとのXY平面に沿った方向の相対的な位置決めを行う。なお、アライメント顕微鏡62、64は、マスクMのマークを検出(観察)するマスク検出部と、基板PのマークMkを検出(観察)する基板検出部とが、共通の筐体等によって一体的に構成されており、その共通の筐体を介して駆動系66(図2参照)により駆動される。あるいは、マスク検出部と基板検出部とが個別の筐体等によって構成されていても良く、その場合には、例えばマスク検出部と基板検出部とが実質的に共通の駆動系66によって同等の動作特性をもって移動できるように構成することが好ましい。 Further, the alignment microscopes 62 and 64 can simultaneously detect the mark formed on the mask M and the mark Mk formed on the substrate P (in other words, without changing the positions of the alignment microscopes 62 and 64). It has become. In the main control device 90, for example, each time the mask M performs an X-step operation or the substrate P performs a Y-step operation, the relative positional deviation information between the mark formed on the mask M and the mark Mk formed on the substrate P Is obtained, and the relative positioning of the substrate P and the mask M in the direction along the XY plane is performed so as to correct (cancel or reduce) the misalignment. In the alignment microscopes 62 and 64, the mask detection unit that detects (observes) the mark of the mask M and the substrate detection unit that detects (observes) the mark Mk of the substrate P are integrally formed by a common housing or the like. It is configured and is driven by a drive system 66 (see FIG. 2) via its common housing. Alternatively, the mask detection unit and the substrate detection unit may be configured by separate housings or the like. In that case, for example, the mask detection unit and the substrate detection unit are equivalent by a substantially common drive system 66. It is preferable to configure it so that it can move with operating characteristics.

主制御装置90(図2参照)は、例えばリニアモータなどを含む駆動系66を制御することにより、アライメント顕微鏡62、64を、X軸方向に所定の長ストロークでそれぞれ独立に駆動する。また、主制御装置90は、例えばリニアエンコーダなどを含む計測系68を介してアライメント顕微鏡62、64それぞれのX軸方向の位置情報を求め、該位置情報に基づいてアライメント顕微鏡62、64の位置制御をそれぞれ独立して行う。また、投影系本体42、及びアライメント顕微鏡62、64は、Y軸方向の位置がほぼ同じであり、互いの移動可能範囲が一部重複している。 The main control device 90 (see FIG. 2) independently drives the alignment microscopes 62 and 64 in the X-axis direction with a predetermined long stroke by controlling the drive system 66 including, for example, a linear motor. Further, the main control device 90 obtains position information in the X-axis direction of each of the alignment microscopes 62 and 64 via a measurement system 68 including a linear encoder or the like, and position control of the alignment microscopes 62 and 64 based on the position information. Are performed independently. Further, the projection system main body 42 and the alignment microscopes 62 and 64 have substantially the same positions in the Y-axis direction, and their movable ranges partially overlap with each other.

ここで、アライメント系60のアライメント顕微鏡62、64と、上述した投影光学系40の投影系本体42とは、物理的(機械的)に独立(分離)した要素であり、主制御装置90(図2参照)によって互いに独立して駆動(速度、及び位置)制御が行われるが、アライメント顕微鏡62、64を駆動する駆動系66と、投影系本体42を駆動する駆動系44とは、X軸方向の駆動に関して、例えばリニアモータ、リニアガイドなどの一部を共用しており、アライメント顕微鏡62、64、及び投影系本体42の駆動特性、あるいは主制御装置90による制御特性が、実質的に同等になるように構成されている。 Here, the alignment microscopes 62 and 64 of the alignment system 60 and the projection system main body 42 of the projection optical system 40 described above are physically (mechanically) independent (separated) elements, and the main control device 90 (FIG. FIG. The drive (speed and position) is controlled independently of each other by (see 2), but the drive system 66 that drives the alignment microscopes 62 and 64 and the drive system 44 that drives the projection system main body 42 are in the X-axis direction. For example, a part of a linear motor, a linear guide, etc. is shared, and the drive characteristics of the alignment microscopes 62 and 64 and the projection system main body 42, or the control characteristics by the main control device 90 are substantially the same. It is configured to be.

具体的に一例をあげると、例えばムービングコイル式のリニアモータによってアライメント顕微鏡62、64、投影系本体42それぞれをX軸方向に駆動する場合には、固定子である磁性体(例えば、永久磁石など)ユニットが上記駆動系66と駆動系44とで共用される。これに対し、可動子であるコイルユニットは、アライメント顕微鏡62、64、投影系本体42それぞれが独立に有しており、主制御装置90(図2参照)は、該コイルユニットに対する電力供給を個別に行うことにより、アライメント顕微鏡62、64のX軸方向への駆動(速度、及び位置)と、投影系本体42のX軸方向への駆動(速度、及び位置)とを、独立に制御する。従って、主制御装置90は、X軸方向に関するアライメント顕微鏡62、64と投影系本体42との各々の間隔(距離)を、可変とする(任意に変化させる)ことができる。また、主制御装置90は、X軸方向に関して、アライメント顕微鏡62、64と投影系本体42とを、各々異なるスピードで移動させることもできる。 To give a specific example, for example, when the alignment microscopes 62 and 64 and the projection system main body 42 are each driven in the X-axis direction by a moving coil type linear motor, a magnetic material (for example, a permanent magnet) that is a stator is used. ) The unit is shared by the drive system 66 and the drive system 44. On the other hand, the coil unit, which is a mover, is independently provided by the alignment microscopes 62 and 64 and the projection system main body 42, and the main control device 90 (see FIG. 2) individually supplies power to the coil unit. The drive of the alignment microscopes 62 and 64 in the X-axis direction (speed and position) and the drive of the projection system main body 42 in the X-axis direction (speed and position) are independently controlled. Therefore, the main control device 90 can make (arbitrarily change) the distance (distance) between the alignment microscopes 62 and 64 and the projection system main body 42 in the X-axis direction. Further, the main control device 90 can also move the alignment microscopes 62 and 64 and the projection system main body 42 at different speeds in the X-axis direction.

主制御装置90(図2参照)は、アライメント顕微鏡62(又はアライメント顕微鏡64)を用いて基板P上に形成された複数のマークMkの検出し、該検出結果(複数のマークMkの位置情報)に基づいて、公知のエンハンスト・グローバル・アライメント(EGA)方式によって、検出対象のマークMkが形成された区画領域の配列情報(区画領域の位置(座標値)、形状等に関する情報を含む)を算出する。 The main control device 90 (see FIG. 2) detects a plurality of mark Mk formed on the substrate P by using the alignment microscope 62 (or the alignment microscope 64), and the detection result (position information of the plurality of mark Mk). Based on the known Enhanced Global Alignment (EGA) method, the arrangement information (including information on the position (coordinate value), shape, etc. of the partition area) of the partition area where the mark Mk to be detected is formed is calculated. To do.

具体的には、走査露光動作において、投影系本体42が+X方向に駆動される場合、主制御装置90(図2参照)は、該走査露光動作に先立って、投影系本体42の+X側に配置されたアライメント顕微鏡62を用いて複数のマークMkの位置検出を行って露光対象の区画領域の配列情報を算出する。また、走査露光動作において、投影系本体42が−X方向に駆動される場合には、該走査露光動作に先立って、投影系本体42の−X側に配置されたアライメント顕微鏡64を用いて複数のマークMkの位置検出を行って露光対象の区画領域の配列情報を算出する。主制御装置90は、算出した配列情報に基づいて、基板PのXY平面内の3自由度方向の緻密な位置決め(基板アライメント動作)を行いつつ、照明系20、及び投影光学系40を適宜制御して、対象の区画領域に対する走査露光動作(マスクパターンの転写)を行う。 Specifically, when the projection system main body 42 is driven in the + X direction in the scanning exposure operation, the main control device 90 (see FIG. 2) is moved to the + X side of the projection system main body 42 prior to the scanning exposure operation. The positions of the plurality of marks Mk are detected using the arranged alignment microscope 62, and the arrangement information of the section area to be exposed is calculated. Further, in the scanning exposure operation, when the projection system main body 42 is driven in the −X direction, a plurality of alignment microscopes 64 arranged on the −X side of the projection system main body 42 are used prior to the scanning exposure operation. The position of the mark Mk of is detected, and the arrangement information of the section area to be exposed is calculated. Based on the calculated arrangement information, the main control device 90 appropriately controls the illumination system 20 and the projection optical system 40 while performing precise positioning (board alignment operation) in the XY plane of the substrate P in the direction of three degrees of freedom. Then, a scanning exposure operation (transfer of the mask pattern) is performed on the target partition area.

次に、投影光学系40が有する投影系本体42の位置情報を求めるための計測系46(図2参照)、及びアライメント系60が有するアライメント顕微鏡62の位置情報を求めるための計測系68の具体的な構成について説明する。 Next, the measurement system 46 (see FIG. 2) for obtaining the position information of the projection system main body 42 included in the projection optical system 40, and the measurement system 68 for obtaining the position information of the alignment microscope 62 included in the alignment system 60. Configuration will be described.

図3に示されるように、液晶露光装置10は、投影系本体42を走査方向に案内するためのガイド80を有している。ガイド80は、走査方向に平行に延びる部材から成る。ガイド80は、アライメント顕微鏡62の走査方向への移動を案内する機能も有する。また、図3では、ガイド80がマスクMと基板Pとの間に図示されているが、実際には、ガイド80は、Y軸方向に関して照明光ILの光路を避けた位置に配置されている。 As shown in FIG. 3, the liquid crystal exposure apparatus 10 has a guide 80 for guiding the projection system main body 42 in the scanning direction. The guide 80 is composed of a member extending parallel to the scanning direction. The guide 80 also has a function of guiding the movement of the alignment microscope 62 in the scanning direction. Further, in FIG. 3, the guide 80 is shown between the mask M and the substrate P, but in reality, the guide 80 is arranged at a position avoiding the optical path of the illumination light IL in the Y-axis direction. ..

ガイド80には、少なくとも走査方向に平行な方向(X軸方向)を周期方向とする反射型の回折格子を含むスケール82が固定されている。また、投影系本体42は、スケール82に対向して配置されたヘッド84を有している。本実施形態では、上記スケール82とヘッド84とにより、投影系本体42の位置情報を求めるための計測系46(図2参照)を構成するエンコーダシステムが形成されている。また、アライメント顕微鏡62、64は、スケール82に対向して配置されたヘッド86を各々有している(図3において、アライメント系64は不図示)。本実施形態では、上記スケール82とヘッド86とにより、アライメント顕微鏡62、64の位置情報を求めるための計測系68(図2参照)を構成するエンコーダシステムが形成されている。ここで、ヘッド84、86は、それぞれスケール82に対してエンコーダ計測用のビームを照射し、スケール82を介したビーム(スケール82による反射ビーム)を受光して、その受光結果に基づいてスケール82に対する相対的な位置情報を出力可能となっている。 A scale 82 including a reflection type diffraction grating whose periodic direction is at least parallel to the scanning direction (X-axis direction) is fixed to the guide 80. Further, the projection system main body 42 has a head 84 arranged so as to face the scale 82. In the present embodiment, the scale 82 and the head 84 form an encoder system that constitutes a measurement system 46 (see FIG. 2) for obtaining position information of the projection system main body 42. Further, the alignment microscopes 62 and 64 each have a head 86 arranged so as to face the scale 82 (the alignment system 64 is not shown in FIG. 3). In the present embodiment, the scale 82 and the head 86 form an encoder system that constitutes a measurement system 68 (see FIG. 2) for obtaining position information of the alignment microscopes 62 and 64. Here, the heads 84 and 86 irradiate the scale 82 with a beam for encoder measurement, receive a beam through the scale 82 (reflected beam by the scale 82), and the scale 82 is based on the light receiving result. It is possible to output the position information relative to.

このように、本実施形態において、スケール82は、投影系本体42の位置情報を求めるための計測系46(図2参照)を構成し、アライメント顕微鏡62、64の位置情報を求めるための計測系68(図2参照)を構成する。すなわち、投影系本体42とアライメント顕微鏡62、64とは、スケール82に形成された回折格子によって設定される共通の座標系(測長軸)に基づいて位置制御が行われる。なお、投影系本体42を駆動するための駆動系44(図2参照)、及びアライメント顕微鏡62、64を駆動するための駆動系66(図2参照)は、要素が一部共通であっても良いし、完全に独立した要素により構成されていても良い。 As described above, in the present embodiment, the scale 82 constitutes the measurement system 46 (see FIG. 2) for obtaining the position information of the projection system main body 42, and the measurement system for obtaining the position information of the alignment microscopes 62 and 64. It constitutes 68 (see FIG. 2). That is, the position of the projection system main body 42 and the alignment microscopes 62 and 64 is controlled based on a common coordinate system (measurement axis) set by the diffraction grating formed on the scale 82. The drive system 44 for driving the projection system main body 42 (see FIG. 2) and the drive system 66 for driving the alignment microscopes 62 and 64 (see FIG. 2) have some common elements. It may be composed of completely independent elements.

なお、上記計測系46、68(それぞれ図2参照)を構成するエンコーダシステムは、測長軸が、例えばX軸方向(走査方向)のみであるリニア(1DOF)エンコーダシステムであっても良いし、より多くの測長軸を有しても良い。例えば、ヘッド84、86をY軸方向に所定間隔で複数配置することにより、投影系本体42、アライメント顕微鏡62、64のθz方向の回転量を求めても良い。また、スケール82にXY2次元回折格子を形成し、X、Y、θz方向の3自由度方向に測長軸を有する3DOFエンコーダシステムとしても良い。さらに、ヘッド84、86として、回折格子の周期方向と併せてスケール面に直交する方向の測長が可能な公知の2次元ヘッドを複数用いることにより、投影系本体42、アライメント顕微鏡62、64の6自由度方向の位置情報を求めても良い。 The encoder system constituting the measurement systems 46 and 68 (see FIG. 2 respectively) may be a linear (1DOF) encoder system in which the length measurement axis is, for example, only the X-axis direction (scanning direction). It may have more length measuring axes. For example, the amount of rotation of the projection system main body 42 and the alignment microscopes 62 and 64 in the θz direction may be obtained by arranging a plurality of heads 84 and 86 at predetermined intervals in the Y-axis direction. Further, a 3DOF encoder system in which an XY two-dimensional diffraction grating is formed on the scale 82 and has a length measuring axis in three degrees of freedom directions in the X, Y, and θz directions may be used. Further, by using a plurality of known two-dimensional heads capable of measuring the length in the direction orthogonal to the scale plane in addition to the periodic direction of the diffraction grating as the heads 84 and 86, the projection system main body 42 and the alignment microscopes 62 and 64 can be measured. 6 Position information in the direction of freedom may be obtained.

次に、走査露光動作時における液晶露光装置10の動作の一例を、図4(a)〜図7(c)を用いて説明する。以下の露光動作(アライメント計測動作を含む)は、主制御装置90(図4(a)〜図7(c)では不図示。図2参照)の管理下で行われる。 Next, an example of the operation of the liquid crystal exposure apparatus 10 during the scanning exposure operation will be described with reference to FIGS. 4 (a) to 7 (c). The following exposure operation (including the alignment measurement operation) is performed under the control of the main control device 90 (not shown in FIGS. 4A to 7C. See FIG. 2).

本実施形態において、露光順が最初である区画領域(以下第1ショット領域Sと称する)は、基板Pの−X側且つ−Y側に設定されている。また、基板P上の区画領域に付されたS〜Sの符号は、それぞれ露光順序が2〜4番目のショット領域であることを示す。In this embodiment, divided areas exposed order is the first (hereinafter referred to as the first shot area S 1) is set on the -X side and -Y side of the substrate P. Further, the sign of S 2 to S 4 attached to the divided areas on the substrate P indicates that each exposure sequence is 2-4-th shot area.

図4(a)に示されるように、露光開始前において、投影系本体42、及びアライメント顕微鏡62、64それぞれは、平面視で第1ショット領域Sの−X側に設定された初期位置に配置される。このとき、投影系本体42とアライメント顕微鏡62、64とは、X軸方向に関して互いに近接して配置されている。また、アライメント顕微鏡62の検出視野のY軸方向の位置と、第1及び第4ショット領域S、S内に形成されたマークMkのY軸方向の位置とがほぼ一致している。As shown in FIG. 4 (a), before starting exposure, the projection system main body 42, and the alignment microscopes 62 and 64, respectively, to the initial position set in the -X side of the first shot area S 1 in a plan view Be placed. At this time, the projection system main body 42 and the alignment microscopes 62 and 64 are arranged close to each other in the X-axis direction. Moreover, and Y-axis direction position of the detection field of the alignment microscope 62, and the positions of the first and fourth shot areas S 1, S mark Mk formed within 4 Y-axis direction substantially coincides with.

次いで、主制御装置90は、図4(b)に示されるように、アライメント顕微鏡62を+X方向に駆動して、第1ショット領域S内に形成された、例えば4つのマークMkのうち、−X側の端部近傍に形成された、例えば2つのマークMkを検出(図4(b)における太線の丸印参照。以下同じ)する。また、主制御装置90は、図4(c)に示されるように、アライメント顕微鏡62を更に+X方向に駆動して、第1ショット領域S内に形成された、例えば4つのマークMkのうち、+X側の端部近傍に形成された、例えば2つのマークMkを検出する。なお、図4(b)では、投影系本体42は、停止しているが、アライメント顕微鏡62が第1ショット領域S内のマークMkの検出を開始した後であって、該マークMkの検出を行っている最中、例えば−X側のマークMkを検出してから+X側のマークMkまで移動する最中(さらに具体的には、+X側のマークMkを検出する直前)に、投影系本体42が加速を開始しても良い。Then, the main controller 90, as shown in FIG. 4 (b), to drive the alignment microscope 62 in the + X direction, formed in the first shot area S 1, for example, of the four Mark Mk, For example, two marks Mk formed near the end on the −X side are detected (see the thick circles in FIG. 4 (b); the same applies hereinafter). The main control unit 90, as shown in FIG. 4 (c), by driving further the + X direction of the alignment microscope 62, formed in the first shot area S 1, for example, among the four marks Mk , For example, two marks Mk formed near the end on the + X side are detected. In FIG. 4 (b), the projection system main body 42 is stopped, even after the alignment microscope 62 starts the detection of the mark Mk in the first shot area S 1, the mark Mk detection For example, while moving from the detection of the mark Mk on the −X side to the mark Mk on the + X side (more specifically, immediately before detecting the mark Mk on the + X side), the projection system The main body 42 may start accelerating.

主制御装置90は、上記第1ショット領域S内に形成された、例えば4つのマークMkの検出結果(位置情報)に基づいて、第1ショット領域Sの配列情報を求める。主制御装置90は、図4(d)に示されるように、第1ショット領域Sの該配列情報に基づいて基板PのXY平面内の3自由度方向の精密な位置決め(基板アライメント動作)を行いつつ、投影系本体42と照明系20の照明系本体22(図4(d)では不図示。図1参照)とを同期して+X方向に駆動して、第1ショット領域Sに対する1回目の走査露光を行う。The main control device 90, the formed first shot area S 1, for example based on the four marks Mk detection result (position information) to determine the sequence information of the first shot area S 1. The main control unit 90, as shown in FIG. 4 (d), based on the first shot region the sequence information of the S 1 3 precise positioning of the degrees of freedom in the XY plane of the substrate P (substrate alignment operation) while performing, with respect to the illumination system main body 22 (FIG. 4 (d) the not shown. see FIG. 1) and is driven in synchronism with + X direction, the first shot area S 1 of the projection system main body 42 and the illumination system 20 Perform the first scanning exposure.

また、主制御装置90は、第1ショット領域Sに対する1回目の走査露光動作の開始と並行して、アライメント顕微鏡62を用いて第4ショット領域S(第1ショット領域Sの+X側の区画領域)内に形成された、例えば4つのマークMkのうち、−X側の端部近傍に形成された、例えば2つのマークMkを検出する。The main control unit 90, in parallel with the start of the first scanning exposure operation for the first shot area S 1, the fourth shot area S 4 (first shot area S 1 of the + X side using an alignment microscope 62 Of the four mark Mks formed in the compartment area), for example, two mark Mks formed near the end on the −X side are detected.

主制御装置90は、新たに取得した第4ショット領域S内の、例えば2つのマークMkの検出結果と、これ以前に取得した(不図示のメモリ装置内に蓄積された)第1ショット領域S内の、例えば4つのマークの検出結果とに基づいてEGA計算することにより第1ショット領域Sの配列情報を更新してもよい。主制御装置90は、この更新された配列情報に基づいて適宜基板PのXY平面内の3自由度方向の精密な位置決めを行いつつ、第1ショット領域Sの走査露光動作を続行することができる。第1ショット領域Sの配列情報を求めるために第4ショット領域S内のマーク位置情報を用いることにより、第1ショット領域Sに設けられた4つのマークMkのみに基づいて配列情報を求めるよりも、広い範囲にわたる統計的な傾向を考慮した配列情報を求めることができ、第1ショット領域Sに関するアライメント精度の向上が可能となる。The main controller 90, the fourth shot area S 4 obtained newly, for example, the detection results of the two marks Mk, which (stored in a memory device (not shown)) which previously acquired in the first shot region in S 1, it may update the first sequence information of the shot areas S 1 by EGA calculation based on the detection result of the example four marks. The main controller 90 while performing the 3 precise positioning of the degrees of freedom in the XY plane of the appropriate substrate P on the basis of the updated sequence information, to continue with scanning exposure operation of the first shot area S 1 it can. By using the mark position information of the fourth shot area S 4 in order to obtain the sequence information of the first shot area S 1, the sequence information based only on the four marks Mk provided in the first shot area S 1 than determined, it is possible to obtain the sequence information in consideration of the statistical trend over a wide range, it is possible to improve the alignment accuracy for the first shot area S 1.

また、主制御装置90は、図5(a)に示されるように、投影系本体42を+X方向に駆動して走査露光動作を行いつつ、更にアライメント顕微鏡62を+X方向に駆動して、第4ショット領域S内に形成された、例えば4つのマークMkのうち、+X側の端部近傍に形成された、例えば2つのマークMkを検出する。主制御装置90は、新たに取得した第4ショット領域S内の、例えば2つのマークMkの検出結果と、これ以前に取得したマークMk(本例では、第1ショット領域S内の、例えば4つのマークMk、及び第4ショット領域S内の、例えば2つのマークMk)の検出結果とに基づいてEGA計算することにより第1ショット領域Sの配列情報を更新してもよい。主制御装置90は、この更新された配列情報に基づいて基板PのXY平面内の3自由度方向の精密な位置決めを行いつつ、第1ショット領域Sの走査露光動作を続行することができる。Further, as shown in FIG. 5A, the main control device 90 drives the projection system main body 42 in the + X direction to perform a scanning exposure operation, and further drives the alignment microscope 62 in the + X direction to perform a scan exposure operation. It formed in 4 shot area S 4, for example, among the four marks Mk, formed near the + X side end, for example, to detect the two marks Mk. The main controller 90, the fourth shot area S 4 obtained newly, for example, the detection results of the two marks Mk, the mark Mk (this example obtained which previously in the first shot area S 1, for example four marks Mk, and the fourth shot area S 4, for example may update the first sequence information of the shot areas S 1 by EGA calculation based on the detection results of the two marks Mk). The main controller 90 is able to continue the 3 while performing precise positioning of the degrees of freedom, the scanning exposure operation in the first shot area S 1 in the XY plane of the substrate P on the basis of the updated sequence information ..

このように、本実施形態では、投影系本体42に対して走査方向の前方(+X方向)に配置されたアライメント顕微鏡62を用いて、露光領域IA(照明光IL)よりも走査方向の前方(+X方向)に形成されたマークMkを検出する動作と、投影系本体42を+X方向に走査させる走査露光動作との少なくとも一部を同時に(並行して)実行することができる。これにより、アライメント動作と走査露光動作とを含む一連の動作にかかる時間の短縮化が可能となる。また、主制御装置90は、例えば異なる位置に設けられたマークMk順次計測するごとにEGA計算を適宜行い、露光対象の区画領域の配列情報を更新することができる。これにより、露光対象の区画領域のアライメント精度の向上が可能となる。 As described above, in the present embodiment, the alignment microscope 62 arranged in the front (+ X direction) in the scanning direction with respect to the projection system main body 42 is used in front of the exposure region IA (illumination light IL) in the scanning direction (as described above). At least a part of the operation of detecting the mark Mk formed in the + X direction) and the scanning exposure operation of scanning the projection system main body 42 in the + X direction can be executed simultaneously (in parallel). This makes it possible to shorten the time required for a series of operations including the alignment operation and the scanning exposure operation. Further, the main control device 90 can appropriately perform EGA calculation every time, for example, sequentially measure marks Mk provided at different positions, and update the arrangement information of the section area to be exposed. This makes it possible to improve the alignment accuracy of the section area to be exposed.

また、主制御装置90は、走査露光動作のために投影系本体42を+X方向に駆動する際、投影系本体42に対して走査方向の後方(−X方向)に配置されたアライメント顕微鏡64を、投影系本体42に追従するように+X方向に駆動する(図5(a)及び図5(b)参照)。この際、主制御装置90は、アライメント顕微鏡64を用いて、露光領域IA(照明光IL)よりも走査方向の後方(−X方向)に形成されたマークMkを検出し、この検出結果をEGA計算に用いても良い。 Further, when the main control device 90 drives the projection system main body 42 in the + X direction for the scanning exposure operation, the main control device 90 uses an alignment microscope 64 arranged behind the projection system main body 42 in the scanning direction (−X direction). , Drive in the + X direction so as to follow the projection system main body 42 (see FIGS. 5 (a) and 5 (b)). At this time, the main control device 90 uses the alignment microscope 64 to detect the mark Mk formed behind the exposure region IA (illumination light IL) in the scanning direction (−X direction), and obtains this detection result as EGA. It may be used for calculation.

上述したように、本実施形態において、マスクM上に生成される照明領域IAM(図1参照)、及び基板P上に生成される露光領域IAは、Y軸方向に離間する一対の矩形の領域であるので、1回の走査露光動作により基板Pに転写されるマスクMのパターン像は、Y軸方向に離間した一対のX軸方向に延びる帯状の領域(ひとつの区画領域の全面積のうち半分の面積)内に形成される。 As described above, in the present embodiment, the illumination area IAM (see FIG. 1) generated on the mask M and the exposure area IA generated on the substrate P are a pair of rectangular areas separated in the Y-axis direction. Therefore, the pattern image of the mask M transferred to the substrate P by one scanning exposure operation is a pair of strip-shaped regions extending in the X-axis direction separated in the Y-axis direction (of the total area of one partition region). It is formed within (half the area).

次いで、主制御装置90は、図5(b)に示されるように、第1ショット領域Sの2回目(復路)の走査露光動作のため、基板PおよびマスクMを−Y方向にステップ移動させる(図5(b)の黒矢印参照)。このときの基板Pのステップ移動量は、ひとつの区画領域のY軸方向の長さの、例えば1/4の長さである。また、この場合、基板PとマスクMの−Y方向へのステップ移動において、基板PとマスクMとの相対的な位置関係を変化させないように(あるいは、その相対位置関係を補正可能なように)ステップ移動させることが好ましい。Then, the main controller 90, as shown in FIG. 5 (b), for scanning exposure operation for the second time in the first shot area S 1 (return path), the step moves the substrate P and the mask M in the -Y direction (See the black arrow in FIG. 5 (b)). The step movement amount of the substrate P at this time is, for example, 1/4 of the length of one section region in the Y-axis direction. Further, in this case, when the substrate P and the mask M are stepped in the −Y direction, the relative positional relationship between the substrate P and the mask M is not changed (or the relative positional relationship can be corrected). ) It is preferable to move the step.

本実施形態において、第1ショット領域Sの2回目の走査露光動作は、図5(c)に示されるように、投影系本体42を−X方向に移動させて行う。主制御装置90は、アライメント顕微鏡64を−X方向に駆動して、第1ショット領域S内に形成された、例えば+X側の端部近傍に形成されたマークMk(不図示)を検出する。主制御装置90は、このアライメント顕微鏡64の検出結果および上述した第1ショット領域Sの配列情報に基づいて基板PのXY平面内の3自由度方向の精密な位置決めを行いつつ、第1ショット領域Sの2回目の走査露光動作を行う。これにより、図5(d)に示されるように、1回目の走査露光動作により転写されたマスクパターンと、2回目の走査露光動作により転写されたマスクパターンとが第1ショット領域S内で繋ぎ合わされ、マスクMのパターンの全体が第1ショット領域Sに転写される。なお、第1ショット領域Sの2回目の走査露光に対応するアライメント動作では、マスクMのマークと基板PのマークMkとの各2点のマーク(+X側のマーク)に基づいてXY平面内の3自由度(X,Y,θz)方向の位置ずれを計測するだけでよいため、1回目のアライメント動作に比べてアライメントにかかる時間を実質的に短くすることができる。In this embodiment, the second scanning exposure operation of the first shot area S 1, as shown in FIG. 5 (c), performing the projection system main body 42 is moved in the -X direction. The main control device 90, the alignment microscope 64 is driven in the -X direction, which is formed in the first shot area S 1 is detected, for example, the + X side end mark Mk formed in the vicinity (not shown) .. The main controller 90 while performing a precise positioning of the 3 degrees of freedom in the XY plane of the substrate P based on the detection result and the above-described first arrangement information of the shot areas S 1 and the alignment microscope 64, the first shot performing second scanning exposure operation region S 1. Thus, as shown in FIG. 5 (d), the mask pattern transferred by the first scanning exposure operation, a mask pattern transferred by the second scanning exposure operation in the first shot in region S 1 are joined together, the overall pattern of the mask M is transferred onto the first shot area S 1. In the alignment operation corresponding to the second scanning exposure of the first shot area S 1, XY plane based on the marks of the respective two points between the mark Mk mark and the substrate P of the mask M (the mark on the + X side) Since it is only necessary to measure the positional deviation in the three degrees of freedom (X, Y, θz) direction, the time required for alignment can be substantially shortened as compared with the first alignment operation.

第1ショット領域Sに対する走査露光が終了すると、主制御装置90は、第2ショット領域S(第1ショット領域Sの+Y側の区画領域)に対する走査露光動作のために、基板Pを−Y方向にステップ移動させた後、上記第1ショット領域Sに対する走査露光動作と同様の手順で第2ショット領域Sに対する走査露光を行う。When the scanning exposure of the first shot area S 1 is completed, the main controller 90, for scanning exposure operation for the second shot area S 2 (partitioned region of the first shot area S 1 of the + Y side), the substrate P After the step is moved in the −Y direction, scanning exposure is performed on the second shot area S 2 in the same procedure as the scanning exposure operation on the first shot area S 1.

すなわち、第2ショット領域Sに対する1回目の走査露光動作では、図6(a)に示されるように、アライメント顕微鏡62により検出された第2ショット領域S、及び第3ショット領域S(第2ショット領域Sの+X側の区画領域)内のマークMkの検出結果に基づいて第2ショット領域Sの配列情報が求められ、この配列情報に基づいて基板PのXY平面内の3自由度方向の精密な位置決めが行われる。このうち、第3ショット領域S内のマークMkの検出動作(及び配列情報の更新)は、第2ショット領域Sに対する走査露光動作と少なくとも一部を並行して行われる。また、主制御装置90は、基板PおよびマスクMを−Y方向にステップ移動させた後、アライメント顕微鏡64により、例えば+X側の端部近傍に形成された第2ショット領域S内のマークMk(不図示)を検出する。主制御装置90は、このアライメント顕微鏡64の検出結果と第2ショット領域Sの配列情報とに基づいて基板PのXY平面内の3自由度方向の精密な位置決めを行いつつ、図6(b)に示されるように、投影系本体42を−X方向に移動させつつ、第2ショット領域Sに対する2回目の走査露光動作を行う。That is, in the first scanning exposure operation for the second shot area S 2, as shown in FIG. 6 (a), the second shot area S 2, and the third shot area S 3 detected by the alignment microscope 62 ( sequence information of the second shot area S 2 is obtained based on the second shot area S 2 of the + divided area X side) in the mark Mk result of detecting, 3 in the XY plane of the substrate P on the basis of this sequence information Precise positioning in the direction of freedom is performed. Among them, the detection operation of the marks Mk third shot area S 3 (and the update sequence information) is performed in parallel with at least a portion scanning exposure operation for the second shot area S 2. The main control unit 90, after the substrate P and the mask M is moved stepwise in the -Y direction, the alignment microscope 64, for example + mark Mk in the second shot area S 2 formed in the vicinity of an end of the X-side (Not shown) is detected. The main controller 90 while performing the 3 precise positioning of the degrees of freedom in the XY plane of the substrate P based on the sequence information of the detection result and the second shot area S 2 of the alignment microscope 64, FIG. 6 (b as shown in), while moving the projection system main body 42 in the -X direction, a second time scanning exposure operation for the second shot area S 2.

第2ショット領域Sに対する走査露光が終了すると、主制御装置90は、マスクM(図1参照)を+X方向にステップ移動させることにより、マスクMと基板P上の第3ショット領域Sとを対向させる。主制御装置90は、アライメント顕微鏡62により、例えば第3ショット領域S内の−X側の端部近傍に形成されたマークMkを検出する。主制御装置90は、この状態で、図6(c)に示されるように、投影系本体42を+X方向に移動させつつ、第3ショット領域Sに対する1回目の走査露光動作を行う。このときのアライメント(基板Pの精密な位置決め)制御は、第3ショット領域Sの配列情報およびアライメント顕微鏡62の検出結果に応じて行われる。第3ショット領域Sの配列情報は、第2ショット領域Sを露光する際に求めた第2及び第3ショット領域S、S内のマークMk位置に基づいて計算されており、アライメント顕微鏡62では、第3ショット領域SとマスクMとを対向配置させた状態の、マスクMのマークと基板PのマークMkとの各2点のマークに基づいてXY平面内の3自由度(X,Y,θz)方向の位置ずれを計測するだけでよい。このため、第2ショット領域Sのアライメントに比べて第3ショット領域Sのアライメントにかかる時間を実質的に短くすることができる。When the scanning exposure to the second shot area S 2 is completed, the main control device 90 steps the mask M (see FIG. 1) in the + X direction to move the mask M and the third shot area S 3 on the substrate P. To face each other. The main control device 90, the alignment microscope 62 detects the mark Mk example formed in the vicinity of an end of the -X side of the third shot area S 3. The main control device 90, in this state, as shown in FIG. 6 (c), while moving the projection system main body 42 in the + X direction to perform the first scan exposure operation for the third shot area S 3. (Fine positioning of the substrate P) control alignment at this time is performed in accordance with the detection result of the sequence information of the third shot area S 3 and alignment microscope 62. The arrangement information of the third shot area S 3 is calculated based on the mark Mk positions in the second and third shot areas S 2 and S 3 obtained when the second shot area S 2 is exposed, and is aligned. in the microscope 62, in a state where the mask M third shot area S 3 were opposed, three degrees of freedom in the XY plane on the basis of the marks of the respective two points between the mark Mk mark and the substrate P of the mask M ( It is only necessary to measure the positional deviation in the X, Y, θz) directions. Therefore, it is possible to shorten the time required for the third alignment shot area S 3 in comparison with the alignment of the second shot area S 2 substantially.

この後、主制御装置90は、第3ショット領域Sに対する2回目の走査露光動作のために、図7(a)に示されるように、基板PおよびマスクMを+Y方向にステップ移動させる。これにより、アライメント顕微鏡64の検出視野のY軸方向の位置と、第2及び第3ショット領域S、S内に形成されたマークMkのY軸方向の位置とがほぼ一致する。Thereafter, the main controller 90, for the second scanning exposure operation for the third shot area S 3, as shown in FIG. 7 (a), moved stepwise substrate P and the mask M in the + Y direction. Accordingly, and Y-axis direction position of the detection field of the alignment microscope 64, a position of the second and third shot area S 2, S mark Mk formed within 3 Y-axis direction substantially coincide.

主制御装置90は、上述した第1ショット領域Sに対する1回目の走査露光動作と同様の手順(ただし、マークMkの検出に用いるアライメント顕微鏡が異なる)で、第3ショット領域Sに対する2回目の走査露光動作を行う。すなわち、主制御装置90は、第3ショット領域Sに対する2回目の走査露光動作では、図7(b)に示されるように、投影系本体42に先行してアライメント顕微鏡64が第3ショット領域S内に形成された、例えば4つのマークMkを検出し、この検出結果に応じて、主制御装置90は、第3ショット領域Sの配列情報を更新する。主制御装置90は、この更新された配列情報に基づいて基板PのXY平面内の3自由度方向の精密な位置決めを行いつつ、第3ショット領域Sに対する走査露光動作を行う。また、この走査露光動作と並行して、アライメント顕微鏡64は、図7(c)に示されるように、第2ショット領域S内に形成された、例えば4つのマークMkを検出する。主制御装置90は、新たに取得したマークMkの位置情報に基づいて、第3ショット領域Sの配列情報を更新しつつ、並行して第3ショット領域Sに対する2回目の走査露光動作を行う。The main controller 90, the first shot area S 1 for the first scanning exposure operation similar procedure described above (however, alignment microscope are different to be used for detection of the mark Mk), the second to the third shot area S 3 Scanning exposure operation is performed. That is, the main controller 90, the second scanning exposure operation for the third shot area S 3, as shown in FIG. 7 (b), the alignment microscope 64 prior to the projection system main body 42 is a third shot region For example, four mark Mks formed in S 3 are detected, and the main control device 90 updates the arrangement information of the third shot area S 3 according to the detection result. The main controller 90 while performing a precise positioning of the 3 degrees of freedom in the XY plane of the substrate P, and the scanning exposure operation for the third shot area S 3 performed on the basis of the updated sequence information. In parallel with the scanning exposure operation, the alignment microscope 64, as shown in FIG. 7 (c), formed in the second shot area S 2, detects, for example four marks Mk. The main controller 90, based on the newly acquired positional information of the mark Mk, while updating the sequence information of the third shot area S 3, the second scanning exposure operation for the third shot area S 3 in parallel Do.

以下、不図示であるが、主制御装置90は、基板PのYステップ動作を適宜行いつつ、第4ショット領域Sに対する走査露光を行う。この第4ショット領域Sに対する走査露光動作は、第3ショット領域Sに対する走査露光動作と概ね同じであるので説明を省略する。Hereinafter, although not shown, the main controller 90 while performing the Y stepping of the substrate P as appropriate, performs scanning exposure for the fourth shot area S 4. Since the scanning exposure operation for the fourth shot area S 4 is substantially the same as the scanning exposure operation for the third shot area S 3, the description thereof will be omitted.

なお、第3及び第4ショット領域S、Sに対する走査露光動作時において、アライメント顕微鏡64と併せてアライメント顕微鏡62によりマークMkの検出を行い、これらアライメント顕微鏡62、64の出力を用いて区画領域の配列情報を更新しても良い。また、第2ショット領域S以降の区画領域を露光するために、当該区画領域の配列情報を求める際、それ以前の区画領域を露光する際に求めたマークMkの位置情報を用いても良い。具体的には、例えば第4ショット領域Sの配列情報を求める際、主制御装置90は、第1及び第4ショット領域S、S内のマークMkの位置情報を用いるが、これと併せて、以前に求めた第2及び第3ショット領域S、S内のマークMkの位置情報を用いても良い。At the time of scanning exposure operation for the third and fourth shot area S 3, S 4, performs detection of the mark Mk by the alignment microscope 62 together with the alignment microscope 64, compartment using the output of the alignment microscopes 62 and 64 The array information of the area may be updated. Further, in order to expose the divided area of the second shot area S 2 and later, when obtaining the sequence information of the divided areas may be using the position information of the mark Mk obtained when exposing the earlier defined areas .. Specifically, for example, for obtaining the sequence information of the fourth shot area S 4, the main controller 90 uses a position information of the mark Mk of the first and fourth shot area S 1, S 4, and this in addition, it may be using the position information of the mark Mk of the second and third shot area S 2, S 3 determined earlier.

以上説明した本実施形態によれば、アライメント顕微鏡62、64が投影系本体42に独立して走査方向に移動するので、走査露光動作とアライメント動作との少なくとも一部を同時に(並行して)行うことができる。従って、アライメント動作と走査露光動作とを含む一連の動作にかかる時間、すなわち、基板Pの露光処理にかかる一連の処理時間(タクトタイム)の短縮化が可能となる。 According to the present embodiment described above, since the alignment microscopes 62 and 64 move independently of the projection system main body 42 in the scanning direction, at least a part of the scanning exposure operation and the alignment operation is performed simultaneously (in parallel). be able to. Therefore, it is possible to shorten the time required for a series of operations including the alignment operation and the scanning exposure operation, that is, the series of processing times (tact time) required for the exposure processing of the substrate P.

また、走査方向に関して投影系本体42の一側及び他側それぞれにアライメント顕微鏡62、64が配置されているので、走査露光動作時の走査方向(往路走査と復路走査)に関わらず、アライメント動作と走査露光動作とを含む一連の動作にかかる時間の短縮化が可能となる。 Further, since the alignment microscopes 62 and 64 are arranged on one side and the other side of the projection system main body 42 with respect to the scanning direction, the alignment operation can be performed regardless of the scanning direction (outward scanning and return scanning) during the scanning exposure operation. It is possible to shorten the time required for a series of operations including the scanning exposure operation.

《第2の実施形態》
次に第2の実施形態に係る液晶露光装置について、図8(a)〜図8(d)を用いて説明する。第2の実施形態に係る液晶露光装置の構成は、アライメント系の構成及び動作が異なる点を除き、上記第1の実施形態と同じであるので、以下、相違点についてのみ説明し、上記第1の実施形態と同じ構成及び機能を有する要素については、上記第1の実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
<< Second Embodiment >>
Next, the liquid crystal exposure apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 8 (a) to 8 (d). The configuration of the liquid crystal exposure apparatus according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment except that the configuration and operation of the alignment system are different. Therefore, only the differences will be described below. The elements having the same configuration and function as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals as those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

上記第1の実施形態では、投影系本体42に対してスキャン方向の前後(+X側、及び−X側)に、それぞれアライメント顕微鏡62、64(図1参照)が配置されたのに対し、本第2の実施形態では、図8(a)に示されるように、投影系本体42の+X側にのみアライメント顕微鏡162が設けられている。 In the first embodiment, the alignment microscopes 62 and 64 (see FIG. 1) are arranged before and after the scanning direction (+ X side and −X side) with respect to the projection system main body 42, respectively. In the second embodiment, as shown in FIG. 8A, the alignment microscope 162 is provided only on the + X side of the projection system main body 42.

また、上記第1の実施形態のアライメント顕微鏡62、64がY軸方向に離間した一対の検出視野を有していた(図4(b)など参照)のに対し、アライメント顕微鏡162は、Y軸方向に離間した、例えば4つの検出視野を有している。アライメント顕微鏡162が有する、例えば4つの検出視野は、Y軸方向に隣接する、例えば2つの区画領域に跨って形成されたマークMkを同時検出可能となるように、互いの間隔が設定されている。 Further, while the alignment microscopes 62 and 64 of the first embodiment have a pair of detection fields of view separated in the Y-axis direction (see FIG. 4B and the like), the alignment microscope 162 has a Y-axis. It has, for example, four detection fields of view that are spaced apart in the direction. The four detection fields of view of the alignment microscope 162, for example, are spaced apart from each other so as to be able to simultaneously detect mark Mk formed over two compartment regions adjacent to each other in the Y-axis direction. ..

本第2の実施形態において、主制御装置90(図2参照)は、図8(b)及び図8(c)に示されるように、第1ショット領域Sの走査露光動作に先立って、アライメント顕微鏡162を+X方向に駆動しつつ、基板Pに形成された、例えば合計で16個のマークMkの検出を行い、このマークMkの検出結果に基づいて第1ショット領域Sの配列情報を求め、該配列情報に応じて基板Pの精密位置制御を行いつつ、図8(d)に示されるように、投影系本体42を+X方向に駆動して第1ショット領域Sの走査露光動作を行う。In the second embodiment, the main controller 90 (see FIG. 2), as shown in FIG. 8 (b) and FIG. 8 (c), the prior to the scanning exposure operation of the first shot area S 1, while driving the alignment microscope 162 in the + X direction, formed on the substrate P, for example a total of performs 16 marks Mk detection, the first sequence information of the shot areas S 1 based on the detection result of the mark Mk determined, the while performing precise position control of the substrate P depending on the sequence information, as shown in FIG. 8 (d), the scanning exposure operation of the projection system main body 42 a + X first shot region is driven in the direction S 1 I do.

本第2の実施形態では、アライメント顕微鏡162がY軸方向に、例えば4つの検出視野を有しているので、アライメント顕微鏡62を+X方向に1回移動させることにより、基板Pのより広範囲な場所に形成されたマークMk(この第2の実施形態では全てのマークMk)を検出することができる。従って、第1の実施形態に比べて、基板Pの露光処理にかかる一連の処理時間(タクトタイム)のいっそうの短縮化が可能となる。 In the second embodiment, since the alignment microscope 162 has four detection fields in the Y-axis direction, for example, by moving the alignment microscope 62 once in the + X direction, a wider area of the substrate P can be located. The mark Mk formed on the surface (all the mark Mk in this second embodiment) can be detected. Therefore, as compared with the first embodiment, it is possible to further shorten the series of processing time (tact time) required for the exposure processing of the substrate P.

本第2の実施形態においても、上記第1の実施形態と同様に、基板PのYステップ動作、及び/又はマスクM(図1参照)のXステップ動作を行うことによって露光対象の区画領域の移動を行う。なお、本第2の実施形態では、第1ショット領域Sの走査露光前に、基板Pに形成された全てのマークMkを検出することから、第2ショット領域S以降の走査露光の際に、再度EGA計算を行わなくてもよい。なお、第2ショット領域S以降の走査露光の際に、あらためてアライメント計測(EGA計算)を行って各区画領域の配列情報を更新しても良い。Also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the Y-step operation of the substrate P and / or the X-step operation of the mask M (see FIG. 1) is performed to obtain the section area to be exposed. Make a move. Incidentally, in the second embodiment, prior to the scanning exposure of the first shot area S 1, since the detection of all the marks Mk formed on the substrate P, when the second shot area S 2 and subsequent scanning exposure In addition, it is not necessary to perform the EGA calculation again. At the time of the second shot area S 2 and subsequent scanning exposure may update the sequence information of the partitioned regions performed again alignment measurement (EGA calculation).

《第3の実施形態》
次に第3の実施形態に係る液晶露光装置について、図9(a)及び図9(b)を用いて説明する。第3の実施形態に係る液晶露光装置の構成は、アライメント系及び投影光学系の構成及び動作が異なる点を除き、上記第1の実施形態と同じであるので、以下、相違点についてのみ説明し、上記第1の実施形態と同じ構成及び機能を有する要素については、上記第1の実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
<< Third Embodiment >>
Next, the liquid crystal exposure apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 9 (a) and 9 (b). The configuration of the liquid crystal exposure apparatus according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment except that the configuration and operation of the alignment system and the projection optical system are different. Therefore, only the differences will be described below. , The elements having the same configuration and function as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals as those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

上記第1の実施形態において、アライメント系60は、投影系本体42の走査方向の前後(+X側及び−X側)にアライメント顕微鏡62、64を有していたのに対し、本第3の実施形態では、投影系本体42の+X側にのみアライメント顕微鏡62が設けられている点が異なる。 In the first embodiment, the alignment system 60 has alignment microscopes 62 and 64 in front of and behind the scanning direction (+ X side and −X side) of the projection system main body 42, whereas the third embodiment of the present invention. The difference is that the alignment microscope 62 is provided only on the + X side of the projection system main body 42.

本第3の実施形態において、主制御装置90(図2参照)では、基板Pを投影系本体42に対してYステップさせる際に、アライメント顕微鏡62と、投影系本体42とを、所定の初期位置に復帰させる。具体的に説明すると、例えば図9(a)に示されるように、第1ショット領域Sの走査露光動作が終了すると、主制御装置90は、上記第1の実施形態と同様に、図9(b)に示されるように、基板Pを−Y方向にYステップ動作させる(図9(b)の黒矢印参照)。In the third embodiment, in the main control device 90 (see FIG. 2), when the substrate P is Y-stepped with respect to the projection system main body 42, the alignment microscope 62 and the projection system main body 42 are set to a predetermined initial stage. Return to the position. Specifically, for example, as shown in FIG. 9 (a), when the scanning exposure operation in the first shot area S 1 is completed, the main controller 90, as in the first embodiment, FIG. 9 As shown in (b), the substrate P is operated in Y steps in the −Y direction (see the black arrow in FIG. 9 (b)).

また、主制御装置90は、上記基板Pの−Y方向へのYステップ動作と並行して、アライメント顕微鏡62と投影系本体42とを、それぞれ−X方向に駆動して、初期位置(図4(a)参照)に復帰させる(図9(b)の白矢印参照)。本実施形態において、アライメント顕微鏡62、及び投影系本体42の初期位置とは、それぞれの移動可能範囲の−X側の端部近傍である。この後、主制御装置90は、アライメント顕微鏡62、及び投影系本体42をそれぞれ+X方向に駆動することにより、第1ショット領域Sに対する2回目の走査露光動作を行う。なお、この2回目の走査露光動作に先立って、アライメント顕微鏡62により、基板Pに形成されたマークMkの検出動作を行い、その出力に応じて、第1ショット領域Sの配列情報を更新しても良い。Further, the main control device 90 drives the alignment microscope 62 and the projection system main body 42 in the −X direction in parallel with the Y-step operation of the substrate P in the −Y direction, and drives the alignment microscope 62 in the −X direction to the initial position (FIG. 4). (See (a))) (see the white arrow in FIG. 9B). In the present embodiment, the initial positions of the alignment microscope 62 and the projection system main body 42 are near the end on the −X side of each movable range. Thereafter, the main controller 90, by driving the alignment microscope 62, and a projection system main body 42 in the respective + X direction to perform the second scanning exposure operation for the first shot area S 1. Prior to the scanning exposure operation in the second, the alignment microscope 62, performs detection operation of the marks Mk formed on the substrate P, in accordance with the output, and updates the first sequence information of the shot areas S 1 You may.

本第3の実施形態によれば、アライメント顕微鏡62がひとつであっても上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。 According to the third embodiment, even if there is only one alignment microscope 62, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

なお、以上説明した第1〜第3の各実施形態の構成は、適宜変更が可能である。例えば、上記第2の実施形態において、上記第1の実施形態と同様に、走査方向に関して投影系本体42の両側(+X側及び−X側)にアライメント顕微鏡162を配置しても良い。この場合、走査方向が−X方向であっても投影系本体42の移動に先立ってアライメント計測を行うことが可能となる。 The configurations of the first to third embodiments described above can be changed as appropriate. For example, in the second embodiment, the alignment microscope 162 may be arranged on both sides (+ X side and −X side) of the projection system main body 42 with respect to the scanning direction as in the first embodiment. In this case, even if the scanning direction is the −X direction, the alignment measurement can be performed prior to the movement of the projection system main body 42.

また、上記第1の実施形態では、第1ショット領域Sの全てのマークMkの検出が終了した後に、該第1ショット領域Sの走査露光動作を開始したが、これに限定されず、第1ショット領域S内に形成された複数のマークMkの計測中に該第1ショット領域S の走査露光動作を開始しても良い。 Further, in the first embodiment, the first shot area S1After the detection of all the marks Mk of the above is completed, the first shot area S1However, the scanning exposure operation of the first shot region S is not limited to this.1During the measurement of the plurality of marks Mk formed in the first shot region S 1You may start the scanning exposure operation of.

また、上記各実施形態では、アライメント計測動作と走査露光動作とが単一の基板Pに対して並行して行われたが、これに限られず、基板Pを、例えば2枚用意し、一方の基板Pの走査露光を行いつつ、他方の基板Pのアライメント計測を行っても良い。 Further, in each of the above embodiments, the alignment measurement operation and the scanning exposure operation are performed in parallel on a single substrate P, but the present invention is not limited to this, and for example, two substrates P are prepared and one of them is prepared. Alignment measurement of the other substrate P may be performed while scanning exposure of the substrate P is performed.

また、上記各実施形態では、第1ショット領域Sの走査露光の後、該第1ショット領域Sの+Y(上)側に設定された第2ショット領域Sの走査露光を行ったが、これに限られず、第1ショット領域Sの走査露光の次に第4ショット領域Sの走査露光を行っても良い。この場合、例えば第1ショット領域Sに対向するマスクと、第4ショット領域Sに対応するマスクと(合計で2枚のマスク)を用いることにより、第1及び第4ショット領域S、Sを連続して走査露光することができる。また、第1ショット領域Sの走査露光の後にマスクMを+X方向にステップ移動させて第4ショット領域Sの走査露光を行っても良い。In the above embodiments, after the scanning exposure of the first shot area S 1, were subjected to second scanning exposure for the shot area S 2 set in the + Y (upper) side of the first shot area S 1 is not limited to this, the next scanning exposure of the first shot area S 1 may be performed scanning exposure of the fourth shot area S 4. In this case, the mask facing example in the first shot area S 1, the mask and by using a (two masks in total), the first and fourth shot areas S 1 corresponding to the fourth shot area S 4, it can be scanned exposing the S 4 sequentially. Also, may be performed scanning exposure of the fourth shot area S 4 by step movement of the mask M in the + X direction after the scanning exposure of the first shot area S 1.

また、上記各実施形態では、マークMkは、各区画領域(第1〜第4ショット領域S〜S)内に形成されたが、これに限られず、隣接する区画領域間の領域(いわゆるスクライブライン)内に形成されていても良い。In the above embodiments, the mark Mk is formed in each segmented region (first through fourth shot areas S 1 to S 4) within, not limited to this, the area between the adjacent divided areas (the so-called It may be formed in the scribe line).

また、上記各実施形態では、Y軸方向に離間した一対の照明領域IAM、露光領域IAをそれぞれマスクM、基板P上に生成したが(図1参照)、照明領域IAM、及び露光領域IAの形状、長さは、これに限られず適宜変更可能である。例えば、照明領域IAM、露光領域IAのY軸方向の長さは、それぞれマスクMのパターン面、基板P上のひとつの区画領域のY軸方向の長さと等しくても良い。この場合、各区画領域に対して1回の走査露光動作でマスクパターンの転写が終了する。あるいは、照明領域IAM、露光領域IAは、Y軸方向の長さがそれぞれマスクMのパターン面、基板P上のひとつの区画領域のY軸方向の長さの半分であるひとつの領域であっても良い。この場合は、上記実施形態と同様に、ひとつの区画領域に対して2回の走査露光動作を行う必要がある。 Further, in each of the above embodiments, a pair of illumination region IAM and exposure region IA separated in the Y-axis direction are generated on the mask M and the substrate P, respectively (see FIG. 1), but the illumination region IAM and the exposure region IA The shape and length are not limited to this and can be changed as appropriate. For example, the lengths of the illumination region IAM and the exposure region IA in the Y-axis direction may be equal to the lengths of the pattern surface of the mask M and one partition region on the substrate P in the Y-axis direction, respectively. In this case, the transfer of the mask pattern is completed by one scanning exposure operation for each section region. Alternatively, the illumination region IAM and the exposure region IA are one region whose length in the Y-axis direction is half the length in the Y-axis direction of the pattern surface of the mask M and one compartment region on the substrate P, respectively. Is also good. In this case, it is necessary to perform the scanning exposure operation twice for one section region as in the above embodiment.

また、上記実施形態のように、ひとつのマスクパターンを区画領域に形成するために、投影系本体42を往復させて繋ぎ合わせ露光を行う場合、互いに異なる検出視野を有する往路用及び復路用のアライメント顕微鏡を走査方向(X方向)に関して投影系本体42の前後に配置しても良い。この場合、例えば往路用(1回目の露光動作用)のアライメント顕微鏡により、区画領域の四隅のマークMkを検出し、復路用(2回目の露光動作用)のアライメント顕微鏡によって、継ぎ部近傍のマークMkを検出しても良い。ここで、継ぎ部とは、往路の走査露光で露光された領域(パターンが転写された領域)と復路の走査露光で露光された領域(パターンが転写された領域)との継ぎ合わせ部分を意味する。継ぎ部近傍のマークMkとしては、予め基板にマークMkを形成しても良いし、露光済みのパターンをマークMkとしても良い。上記各実施形態では、投影系本体42を+X方向に駆動して走査露光動作を行う場合、往路用のアライメント顕微鏡はアライメント顕微鏡62、復路用のアライメント顕微鏡はアライメント顕微鏡64である。また、投影系本体42を−X方向に駆動して走査露光動作を行う場合、往路用のアライメント顕微鏡はアライメント顕微鏡64、復路用のアライメント顕微鏡はアライメント顕微鏡62である。 Further, as in the above embodiment, when the projection system main body 42 is reciprocated to perform joint exposure in order to form one mask pattern in the partition region, the alignment for the outward route and the return route having different detection fields of view from each other. The microscope may be arranged before and after the projection system main body 42 in the scanning direction (X direction). In this case, for example, the alignment microscope for the outward route (for the first exposure operation) detects the mark Mk at the four corners of the compartmentalized area, and the alignment microscope for the return route (for the second exposure operation) detects the mark near the joint. Mk may be detected. Here, the joint portion means a joint portion between the region exposed by the scanning exposure on the outward route (the region where the pattern is transferred) and the region exposed by the scanning exposure on the return route (the region where the pattern is transferred). To do. As the mark Mk in the vicinity of the joint portion, the mark Mk may be formed on the substrate in advance, or the exposed pattern may be used as the mark Mk. In each of the above embodiments, when the projection system main body 42 is driven in the + X direction to perform the scanning exposure operation, the alignment microscope for the outward path is the alignment microscope 62, and the alignment microscope for the return path is the alignment microscope 64. When the projection system main body 42 is driven in the −X direction to perform the scanning exposure operation, the alignment microscope for the outward trip is the alignment microscope 64, and the alignment microscope for the return trip is the alignment microscope 62.

また、上記実施形態(及び第1、第2変形例)では、照明系20の照明系本体22を駆動するための駆動系24、マスクステージ装置30のステージ本体32を駆動するための駆動系34、投影光学系40の投影光学系本体42を駆動するための駆動系44、基板ステージ装置50のステージ本体52を駆動するための駆動系54、及びアライメント系60のアライメント顕微鏡62を駆動するための駆動系66(それぞれ図2参照)が、それぞれリニアモータを含む場合について説明したが、上記照明系本体22、ステージ本体32、投影光学系本体42、ステージ本体52、及びアライメント顕微鏡62を駆動するためのアクチュエータの種類は、これに限られず、適宜変更が可能であり、例えば送りネジ(ボールネジ)装置、ベルト駆動装置などの各種アクチュエータを適宜用いることが可能である。 Further, in the above-described embodiment (and the first and second modifications), the drive system 24 for driving the illumination system main body 22 of the illumination system 20 and the drive system 34 for driving the stage main body 32 of the mask stage device 30. , The drive system 44 for driving the projection optical system main body 42 of the projection optical system 40, the drive system 54 for driving the stage main body 52 of the substrate stage device 50, and the alignment microscope 62 for the alignment system 60. The case where the drive system 66 (see FIG. 2 respectively) includes a linear motor has been described, but for driving the illumination system main body 22, the stage main body 32, the projection optical system main body 42, the stage main body 52, and the alignment microscope 62, respectively. The type of the actuator is not limited to this, and can be appropriately changed. For example, various actuators such as a feed screw (ball screw) device and a belt drive device can be appropriately used.

また、上記各実施形態では、投影系本体42とアライメント顕微鏡62とが、スキャン方向への駆動系の一部(例えばリニアモータ、ガイドなど)を共用したが、投影系本体42とアライメント顕微鏡62とを個別に駆動できればこれに限られず、アライメント顕微鏡62を駆動するための駆動系66と、投影光学系40の投影系本体42を駆動するための駆動系44とが、完全に独立して構成されていても良い。すなわち、図10に示される露光装置10Aのように、投影光学系40Aが有する投影光学系本体42と、アライメント系60Aが有するアライメント顕微鏡62とを、Y位置が互いに重複しないように配置することによって、アライメント顕微鏡62を駆動するための駆動系66(例えばリニアモータ、ガイドなどを含む)と、投影系本体42を駆動するための駆動系44(例えばリニアモータ、ガイドなどを含む)とを、完全に独立した構成とすることができる。この場合、露光対象の区画領域の走査露光動作の開始前に、基板PをY軸方向へステップ移動(往復移動)させることによって、該区画領域のアライメント計測を行う。また、図11に示される露光装置10Bのように、投影光学系40Bが有する投影光学系本体42を駆動するための駆動系44(例えばリニアモータ、ガイドなどを含む)と、アライメント系60Bが有するアライメント顕微鏡62を駆動するための駆動系66(例えばリニアモータ、ガイドなどを含む)とのY位置を重複しないように配置することによって、駆動系44と駆動系66とを、完全に独立した構成とすることもできる。 Further, in each of the above embodiments, the projection system main body 42 and the alignment microscope 62 share a part of the drive system in the scanning direction (for example, a linear motor, a guide, etc.), but the projection system main body 42 and the alignment microscope 62 The drive system 66 for driving the alignment microscope 62 and the drive system 44 for driving the projection system main body 42 of the projection optical system 40 are completely independently configured. You may be. That is, as in the exposure apparatus 10A shown in FIG. 10, the projection optical system main body 42 included in the projection optical system 40A and the alignment microscope 62 included in the alignment system 60A are arranged so that the Y positions do not overlap with each other. , The drive system 66 for driving the alignment microscope 62 (including, for example, a linear motor, a guide, etc.) and the drive system 44 for driving the projection system main body 42 (including, for example, a linear motor, a guide, etc.) are completely completed. Can be an independent configuration. In this case, before the start of the scanning exposure operation of the section area to be exposed, the alignment measurement of the section area is performed by step-moving (reciprocating) the substrate P in the Y-axis direction. Further, like the exposure apparatus 10B shown in FIG. 11, the drive system 44 (including, for example, a linear motor, a guide, etc.) for driving the projection optical system main body 42 included in the projection optical system 40B and the alignment system 60B have. By arranging the Y position of the drive system 66 (including, for example, a linear motor, a guide, etc.) for driving the alignment microscope 62 so as not to overlap, the drive system 44 and the drive system 66 are completely independent of each other. It can also be.

また、上記各実施形態では、照明系20の照明系本体22の位置計測を行うための計測系26、マスクステージ装置30のステージ本体32の位置計測を行うための計測系36、投影光学系40の投影光学系本体42の位置計測を行うための計測系46、基板ステージ装置50のステージ本体52の位置計測を行うための計測系56、及びアライメント系60のアライメント顕微鏡62の位置計測を行うための計測系68(それぞれ図2参照)が、それぞれリニアエンコーダを含む場合について説明したが、上記照明系本体22、ステージ本体32、投影系投影光学系本体42、ステージ本体52、及びアライメント顕微鏡62の位置計測を行うための計測システムの種類は、これに限られず、適宜変更が可能であり、例えば光干渉計、あるいはリニアエンコーダと光干渉計とを併用した計測系などの各種計測システムを適宜用いることが可能である。 Further, in each of the above embodiments, the measurement system 26 for measuring the position of the lighting system main body 22 of the lighting system 20, the measuring system 36 for measuring the position of the stage main body 32 of the mask stage device 30, and the projection optical system 40. To measure the position of the measurement system 46 for measuring the position of the projection optical system main body 42, the measurement system 56 for measuring the position of the stage main body 52 of the substrate stage device 50, and the position measurement of the alignment microscope 62 of the alignment system 60. Although the case where each of the measurement systems 68 (see FIG. 2) of the above includes a linear encoder has been described, the lighting system main body 22, the stage main body 32, the projection system projection optical system main body 42, the stage main body 52, and the alignment microscope 62 have been described. The type of measurement system for performing position measurement is not limited to this, and can be changed as appropriate. For example, various measurement systems such as an optical interferometer or a measurement system using a linear encoder and an optical interferometer are appropriately used. It is possible.

ここで、照明系20、マスクステージ装置30、投影光学系40、基板ステージ装置50、アライメント系60は、モジュール化されていても良い。照明系20は照明系モジュール12M、マスクステージ装置30はマスクステージモジュール14M、投影光学系40は投影光学系モジュール16M、基板ステージ装置50は基板ステージモジュール18M、アライメント系60はアライメント系モジュール20Mと称する。以下、適宜「各モジュール12M〜20M」と称するが、対応する架台28A〜28E上に載置されることにより、互いに物理的に独立して配置されている。 Here, the lighting system 20, the mask stage device 30, the projection optical system 40, the substrate stage device 50, and the alignment system 60 may be modularized. The lighting system 20 is referred to as an illumination system module 12M, the mask stage device 30 is referred to as a mask stage module 14M, the projection optical system 40 is referred to as a projection optical system module 16M, the substrate stage device 50 is referred to as a substrate stage module 18M, and the alignment system 60 is referred to as an alignment system module 20M. .. Hereinafter, they are appropriately referred to as "each module 12M to 20M", but by being mounted on the corresponding pedestals 28A to 28E, they are arranged physically independently of each other.

従って、図12に示されるように、液晶露光装置10では、上記各モジュール12M〜20M(図12では、一例として基板ステージモジュール18M)のうちの任意(1つ、あるいは複数)モジュールを、他のモジュールから独立して交換することができる。この際、交換対象のモジュールは、該モジュールを支持する架台28A〜28E(図12では、架台28E)と一体的に交換される。 Therefore, as shown in FIG. 12, in the liquid crystal exposure apparatus 10, any (one or a plurality) of the above modules 12M to 20M (in FIG. 12, the substrate stage module 18M as an example) is used as another module. It can be replaced independently of the module. At this time, the module to be replaced is integrally replaced with the pedestals 28A to 28E (the pedestal 28E in FIG. 12) that support the module.

上記各モジュール12M〜20Mの交換動作時において、交換対象となる各モジュール12M〜20M(及び該モジュールを支持する架台28A〜28E)は、床26面に沿ってX軸方向に移動する。このため、架台28A〜28Eには、例えば床26上を容易に移動可能となるように、例えば車輪、あるいはエアキャスタ装置などを設けると良い。このように、本実施形態の液晶露光装置10では、各モジュール12M〜20Mのうち、任意のモジュールを個別に他のモジュールから容易に分離することができるので、メンテナンス性に優れる。なお、図12では、基板ステージモジュール18Mが架台28Eと共に、他の要素(投影光学系モジュール16Mなど)に対して+X方向(紙面奥側)に移動することにより、他の要素から分離する態様が示されているが、移動対象のモジュール(及び架台)の移動方向は、これに限定されず、例えば−X方向(紙面手前)であっても良いし、+Y方向(紙面上方)であっても良い。また、各架台28A〜28Eの床26上における設置後の位置再現性を確保するための位置決め装置を設けても良い。該位置決め装置は、各架台28A〜28Eに設けられても良いし、各架台28A〜28Eに設けられた部材と床26に設けられた部材との協働により、各架台28A〜28Eの設置位置が再現されるように構成しても良い。 During the replacement operation of the modules 12M to 20M, the modules 12M to 20M to be replaced (and the pedestals 28A to 28E supporting the modules) move in the X-axis direction along the floor 26 surface. Therefore, the pedestals 28A to 28E may be provided with, for example, wheels or an air caster device so that they can be easily moved on the floor 26, for example. As described above, in the liquid crystal exposure apparatus 10 of the present embodiment, any module among the modules 12M to 20M can be easily separated from the other modules individually, so that the maintainability is excellent. In addition, in FIG. 12, the substrate stage module 18M is separated from other elements by moving together with the gantry 28E in the + X direction (back side of the paper surface) with respect to other elements (projection optical system module 16M, etc.). Although shown, the moving direction of the module (and the gantry) to be moved is not limited to this, and may be, for example, the −X direction (front of the paper) or the + Y direction (above the paper). good. Further, a positioning device for ensuring the position reproducibility after installation of each of the pedestals 28A to 28E on the floor 26 may be provided. The positioning device may be provided on the pedestals 28A to 28E, or the installation positions of the pedestals 28A to 28E may be provided in cooperation with the members provided on the pedestals 28A to 28E and the members provided on the floor 26. May be configured to be reproduced.

また、本実施形態の液晶露光装置10は、上記各モジュール12M〜20Mを独立に分離することができる構成であるため、各モジュール12M〜20Mを個別にアップグレードすることもできる。なお、アップグレードとは、例えば露光対象の基板Pの大型化などに対応するためのアップグレードの他に、基板Pの大きさは同じであるが各モジュール12M〜20Mをより性能が向上したものに交換する場合も含む。 Further, since the liquid crystal exposure apparatus 10 of the present embodiment has a configuration in which the modules 12M to 20M can be separated independently, each module 12M to 20M can be upgraded individually. In addition to the upgrade to cope with the increase in size of the substrate P to be exposed, for example, the upgrade is to replace each module 12M to 20M with a module having the same size but having improved performance. Including the case of

ここで、例えば基板Pが大型化する場合、基板Pの面積(本実施形態では、X軸及びY軸方向の寸法)が大きくなるのみで、通常基板Pの厚み(Z軸方向の寸法)は、実質的に変化しない。従って、例えば基板Pの大型化に対応して液晶露光装置10の基板ステージモジュール18Mをアップグレードする場合、図12に示されるように、基板ステージモジュール18Mに替わり、新たに挿入される基板ステージモジュール18AM、及び基板ステージモジュール18AMを支持する架台28Gは、X軸及び/又はY軸方向の寸法が変わるが、Z軸方向の寸法は、実質的に変化しない。同様に、マスクステージモジュール14Mも、マスクMの大型化に応じたアップグレードによって、Z軸方向の寸法が実質的に変化しない。 Here, for example, when the substrate P becomes large, the area of the substrate P (in the present embodiment, the dimensions in the X-axis and the Y-axis directions) is only increased, and the thickness of the substrate P (the dimensions in the Z-axis direction) is usually increased. , Substantially unchanged. Therefore, for example, when upgrading the substrate stage module 18M of the liquid crystal exposure apparatus 10 in response to an increase in the size of the substrate P, as shown in FIG. 12, the substrate stage module 18AM is newly inserted in place of the substrate stage module 18M. , And the gantry 28G that supports the substrate stage module 18AM changes its dimensions in the X-axis and / or Y-axis directions, but does not substantially change its dimensions in the Z-axis direction. Similarly, the size of the mask stage module 14M in the Z-axis direction does not substantially change due to the upgrade according to the increase in size of the mask M.

また、例えば照明領域IAM、露光領域IA(それぞれ図1など参照)を拡大するためには、照明系モジュール12Mが有する照明光学系の数、投影光学系モジュール16Mが有する投影レンズモジュールの数を増やすことで、照明系モジュール12M、投影光学系モジュール16Mそれぞれをアップグレードすることができる。アップグレード後の照明系モジュール、投影光学系モジュール(それぞれ不図示)は、アップグレード前に比べてX軸及び/又はY軸方向の寸法が変わるのみで、Z軸方向の寸法は、実質的に変化しない。 Further, for example, in order to expand the illumination area IAM and the exposure area IA (see FIGS. 1 and the like, respectively), the number of illumination optical systems included in the illumination system module 12M and the number of projection lens modules included in the projection optical system module 16M are increased. As a result, the lighting system module 12M and the projection optical system module 16M can be upgraded respectively. The lighting system module and projection optical system module (not shown) after the upgrade only change the dimensions in the X-axis and / or Y-axis directions compared to before the upgrade, and the dimensions in the Z-axis direction do not change substantially. ..

このため、本実施形態の液晶露光装置10では、各モジュール12M〜20Mを支持する架台28A〜28E、及びアップグレード後の各モジュールそれぞれを支持する架台(図12に示される基板ステージモジュール18AMを支持する架台28G参照)は、Z軸方向の寸法が定尺化されている。ここで、定尺化とは、交換前の架台と交換後の架台とで、Z軸方向の寸法が共通であること、すなわち機能の同じモジュールを支持する架台のZ軸方向の寸法が概ね一定であることを意味する。このように、本実施形態の液晶露光装置10では、各架台28A〜28EのZ軸方向寸法が定尺化されているため、各モジュールを設計する際の時間短縮を図ることが可能となる。 Therefore, in the liquid crystal exposure apparatus 10 of the present embodiment, the gantry 28A to 28E supporting each module 12M to 20M and the gantry supporting each of the upgraded modules (the substrate stage module 18AM shown in FIG. 12 are supported). The gantry 28G) has a standardized dimension in the Z-axis direction. Here, standardization means that the gantry before replacement and the gantry after replacement have the same dimensions in the Z-axis direction, that is, the dimensions in the Z-axis direction of the gantry that supports modules having the same function are substantially constant. Means that As described above, in the liquid crystal exposure apparatus 10 of the present embodiment, since the dimensions of the pedestals 28A to 28E in the Z-axis direction are standardized, it is possible to shorten the time required for designing each module.

また、液晶露光装置10は、基板Pの露光面、及びマスクMのパターン面それぞれが重力方向に平行(いわゆる縦置き配置)であるので、照明系モジュール12M、マスクステージモジュール14M、投影光学系モジュール16M、及び基板ステージモジュール18Mの各モジュールを、床26面上に直列的に設置することができる。このように、上記各モジュールには、相互に自重が作用しないので、例えば上記各モジュールに相当する、基板ステージ装置、投影光学系、マスクステージ装置、及び照明系が重力方向に積み重なって配置された従来の露光装置のように、各要素を支持する高剛性のメインフレーム(ボディ)を設ける必要がない。また、構造が簡単なので、装置の設置(据え付け)工事、各モジュール12M〜20Mのメンテナンス作業、交換作業などを容易且つ短時間で行うことができる。また、上記各モジュールが床26面に沿って配置される構成であるので、装置全体の高さを低くすることができる。これにより、上記各モジュールを収容するチャンバを小型化することができ、コスト低減を図れるとともに、設置工期を短縮できる。 Further, in the liquid crystal exposure apparatus 10, since the exposure surface of the substrate P and the pattern surface of the mask M are parallel to each other in the direction of gravity (so-called vertical arrangement), the illumination system module 12M, the mask stage module 14M, and the projection optical system module Each module of 16M and the substrate stage module 18M can be installed in series on the floor 26 surface. In this way, since their own weights do not act on each of the above modules, for example, the substrate stage device, the projection optical system, the mask stage device, and the illumination system corresponding to the above modules are stacked and arranged in the direction of gravity. Unlike conventional exposure equipment, it is not necessary to provide a highly rigid main frame (body) that supports each element. Further, since the structure is simple, it is possible to easily and quickly perform the installation (installation) work of the device, the maintenance work of each module 12M to 20M, the replacement work, and the like. Further, since each of the above modules is arranged along the floor 26 surface, the height of the entire device can be lowered. As a result, the chamber accommodating each of the above modules can be miniaturized, the cost can be reduced, and the installation construction period can be shortened.

また、上記各実施形態では、照明系20で用いられる光源、及び該光源から照射される照明光ILの波長は、特に限定されず、例えばArFエキシマレーザ光(波長193nm)、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)などの紫外光や、F2レーザ光(波長157nm)などの真空紫外光であっても良い。Further, in each of the above embodiments, the wavelengths of the light source used in the illumination system 20 and the illumination light IL emitted from the light source are not particularly limited, and are, for example, ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and KrF excimer laser light (wavelength 193 nm). It may be ultraviolet light such as wavelength 248 nm) or vacuum ultraviolet light such as F 2 laser light (wavelength 157 nm).

また、上記実施形態では、光源を含む照明系本体22が走査方向に駆動されたが、これに限られず、例えば特開2000−12422号公報に開示される露光装置と同様に、光源を固定とし、照明光ILのみが走査方向に走査されるようにしても良い。 Further, in the above embodiment, the lighting system main body 22 including the light source is driven in the scanning direction, but the present invention is not limited to this, and the light source is fixed as in the exposure apparatus disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-12422. , Only the illumination light IL may be scanned in the scanning direction.

また、照明領域IAM、露光領域IAは、上記実施形態ではY軸方向に延びる帯状に形成されたが、これに限られず、例えば米国特許第5,729,331号明細書に開示されるように、千鳥状に配置された複数の領域を組み合わせても良い。 Further, the illumination region IAM and the exposure region IA are formed in a band shape extending in the Y-axis direction in the above embodiment, but the present invention is not limited to this, and as disclosed in, for example, US Pat. No. 5,729,331. , A plurality of regions arranged in a staggered pattern may be combined.

また、上記各実施形態では、マスクM、及び基板Pが、水平面に直交するように配置(いわゆる縦置き配置)されたが、これに限られず、マスクM、及び基板Pは、水平面に平行に配置されても良い。この場合、照明光ILの光軸は、重力方向とほぼ平行とされる。 Further, in each of the above embodiments, the mask M and the substrate P are arranged so as to be orthogonal to the horizontal plane (so-called vertical arrangement), but the present invention is not limited to this, and the mask M and the substrate P are arranged parallel to the horizontal plane. It may be arranged. In this case, the optical axis of the illumination light IL is substantially parallel to the direction of gravity.

また走査露光動作時にアライメント計測の結果に応じて基板PのXY平面内の精密な位置決めを行ったが、これと併せて、走査露光動作前に(あるいは走査露光動作と並行して)基板Pの面位置情報を求め、走査露光動作中に基板Pの面位置制御(いわゆるオートフォーカス制御)を行っても良い。 Further, during the scanning exposure operation, the substrate P was precisely positioned in the XY plane according to the result of the alignment measurement, but in addition to this, before the scanning exposure operation (or in parallel with the scanning exposure operation), the substrate P was positioned. The surface position information may be obtained, and the surface position control of the substrate P (so-called autofocus control) may be performed during the scanning exposure operation.

また、露光装置の用途としては、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば有機EL(Electro-Luminescence)パネル製造用の露光装置、半導体製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン及びDNAチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるマスク又はレチクルを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも適用できる。 Further, the application of the exposure device is not limited to the exposure device for liquid crystal that transfers the liquid crystal display element pattern to a square glass plate, for example, an exposure device for manufacturing an organic EL (Electro-Luminescence) panel, a semiconductor. It can be widely applied to an exposure device for manufacturing, a thin film magnetic head, a micromachine, an exposure device for manufacturing a DNA chip, and the like. Further, in order to manufacture masks or reticle used not only in microdevices such as semiconductor elements but also in optical exposure equipment, EUV exposure equipment, X-ray exposure equipment, electron beam exposure equipment and the like, glass substrates or silicon wafers and the like. It can also be applied to an exposure device that transfers a circuit pattern to a silicon wafer.

また、露光対象となる物体はガラスプレートに限られず、例えばウエハ、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。また、露光対象物がフラットパネルディスプレイ用の基板である場合、その基板の厚さは特に限定されず、例えばフィルム状(可撓性を有するシート状の部材)のものも含まれる。なお、本実施形態の露光装置は、一辺の長さ、又は対角長が500mm以上の基板が露光対象物である場合に特に有効である。また、露光対象の基板が可撓性を有するシート状である場合には、該シートがロール状に形成されていても良い。この場合、ステージ装置のステップ動作によらず、ロールを回転させる(巻き取る)ことによって、容易に照明領域(照明光)に対して露光対象の区画領域を変更する(ステップ移動させる)ことができる。 Further, the object to be exposed is not limited to the glass plate, and may be another object such as a wafer, a ceramic substrate, a film member, or a mask blank. When the object to be exposed is a substrate for a flat panel display, the thickness of the substrate is not particularly limited, and for example, a film-like (flexible sheet-like member) is also included. The exposure apparatus of the present embodiment is particularly effective when a substrate having a side length or a diagonal length of 500 mm or more is an exposure target. Further, when the substrate to be exposed is in the form of a flexible sheet, the sheet may be formed in a roll shape. In this case, the section area to be exposed can be easily changed (stepped) with respect to the illuminated area (illuminated light) by rotating (winding) the roll regardless of the step operation of the stage device. ..

液晶表示素子(あるいは半導体素子)などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたマスク(あるいはレチクル)を製作するステップ、ガラス基板(あるいはウエハ)を製作するステップ、上述した各実施形態の露光装置、及びその露光方法によりマスク(レチクル)のパターンをガラス基板に転写するリソグラフィステップ、露光されたガラス基板を現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ガラス基板上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。 For electronic devices such as liquid crystal display elements (or semiconductor elements), a step of designing the function and performance of the device, a step of manufacturing a mask (or reticle) based on this design step, and a step of manufacturing a glass substrate (or wafer). Except for the etching apparatus of each of the above-described embodiments, the lithography step of transferring the mask (reticle) pattern to the glass substrate by the exposure method, the developing step of developing the exposed glass substrate, and the portion where the resist remains. It is manufactured through an etching step of removing exposed members by etching, a resist removing step of removing a resist that is no longer needed after etching, a device assembly step, an inspection step, and the like. In this case, in the lithography step, the above-mentioned exposure method is executed using the exposure apparatus of the above embodiment, and the device pattern is formed on the glass substrate, so that a device having a high degree of integration can be manufactured with high productivity. ..

以上説明したように、本発明の露光装置及び方法は、物体を走査露光するのに適している。また、本発明のフラットパネルディスプレイの製造方法は、フラットパネルディスプレイの生産に適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの生産に適している。 As described above, the exposure apparatus and method of the present invention are suitable for scanning and exposing an object. Further, the method for manufacturing a flat panel display of the present invention is suitable for producing a flat panel display. Moreover, the device manufacturing method of the present invention is suitable for the production of microdevices.

10…液晶露光装置、20…照明系、30…マスクステージ装置、40…投影光学系、50…基板ステージ装置、60…アライメント系、M…マスク、P…基板。 10 ... Liquid crystal exposure device, 20 ... Lighting system, 30 ... Mask stage device, 40 ... Projection optical system, 50 ... Substrate stage device, 60 ... Alignment system, M ... Mask, P ... Substrate.

Claims (20)

投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を走査方向へ相対移動させながら走査露光する露光装置であって、
前記走査方向に関して、前記投影光学系の一方側に設けられた第1検出装置と前記投影光学系の他方側に設けられた第2検出装置とを有し、前記物体に設けられたマークのマーク検出を行うマーク検出部と、
前記マーク検出部を移動させる第1駆動系と、
前記投影光学系を移動させる第2駆動系と、
前記投影光学系の移動よりも先に前記マーク検出部を移動するように前記第1及び第2駆動系を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記他方側から前記一方側への前記走査露光において、前記第1検出装置を前記他方側から前記一方側へ移動させ、前記第1検出装置による検出結果に基づいて前記投影光学系を、前記走査方向の前記他方側から前記一方側へ移動させ前記走査露光を行いつつ、前記第2検出装置を前記他方側から前記一方側へ移動させ、
前記一方側から前記他方側への前記走査露光において、前記一方側へ移動された前記第2検出装置を前記他方側へ移動させ、前記第2検出装置による検出結果に基づいて前記投影光学系を前記走査方向へ移動させ前記走査露光を行うように前記第1及び第2駆動系を制御する露光装置。
An exposure device that irradiates an object with illumination light via a projection optical system and scans and exposes the object while moving the projection optical system relative to the object in the scanning direction.
With respect to the scanning direction, a first detection device provided on one side of the projection optical system and a second detection device provided on the other side of the projection optical system are provided, and a mark of a mark provided on the object is provided. Mark detector for detection and
The first drive system that moves the mark detection unit and
The second drive system that moves the projection optical system and
A control device for controlling the first and second drive systems so as to move the mark detection unit before the movement of the projection optical system is provided.
The control device is
In the scanning exposure from the other side to the one side, the first detection device is moved from the other side to the one side, and the projection optical system is scanned based on the detection result by the first detection device. The second detection device is moved from the other side to the one side while performing the scanning exposure by moving the other side in the direction from the other side to the one side.
In the scanning exposure from the one side to the other side, the second detection device moved to the one side is moved to the other side, and the projection optical system is moved based on the detection result by the second detection device. An exposure apparatus that controls the first and second drive systems so as to move in the scanning direction and perform the scanning exposure.
前記制御装置は、前記マーク検出部による少なくとも一部の前記マーク検出が完了した後に前記投影光学系を移動させるように前記第1及び第2駆動系を制御する請求項1に記載の露光装置。 The exposure device according to claim 1, wherein the control device controls the first and second drive systems so as to move the projection optical system after at least a part of the mark detection by the mark detection unit is completed. 前記制御装置は、前記マーク検出を含むマーク検出動作と前記走査露光を含む走査露光動作との少なくとも一部の動作を並行して行うよう制御する請求項1又は2に記載の露光装置。 The exposure device according to claim 1 or 2, wherein the control device controls to perform at least a part of a mark detection operation including the mark detection and a scanning exposure operation including the scanning exposure in parallel. 前記制御装置は、前記投影光学系の移動速度と前記マーク検出部の移動速度とを異ならせる請求項3に記載の露光装置。 The exposure device according to claim 3, wherein the control device makes the moving speed of the projection optical system different from the moving speed of the mark detection unit. 前記投影光学系の光軸が水平面に平行であり、
前記物体は、前記照明光が照射される露光面が前記水平面に対して直交した状態で配置される請求項1〜の何れか一項に記載の露光装置。
The optical axis of the projection optical system is parallel to the horizontal plane,
The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein the object is arranged in a state where the exposure surface irradiated with the illumination light is orthogonal to the horizontal plane.
前記マーク検出部と前記投影光学系は、互いに分離可能に配置される請求項に記載の露光装置。 The exposure apparatus according to claim 5 , wherein the mark detection unit and the projection optical system are arranged so as to be separable from each other. 前記物体は、フラットパネルディスプレイ装置に用いられる基板である請求項1〜の何れか一項に記載の露光装置。 The exposure device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the object is a substrate used for a flat panel display device. 前記基板は、少なくとも一辺の長さ又は対角長が500mm以上である請求項に記載の露光装置。 The exposure apparatus according to claim 7 , wherein the substrate has at least one side length or a diagonal length of 500 mm or more. 請求項1〜の何れか一項に記載の露光装置を用いて前記物体を露光することと、
露光された前記物体を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。
Exposing the object using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 8.
A method of manufacturing a flat panel display, comprising developing the exposed object.
請求項1〜の何れか一項に記載の露光装置を用いて前記物体を露光することと、
露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。
Exposing the object using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 8.
A device manufacturing method comprising developing the exposed object.
投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を走査方向へ相対移動させながら走査露光する露光方法であって、
前記走査方向に関して、前記投影光学系の一方側に設けられた第1検出装置と前記投影光学系の他方側に設けられた第2検出装置とを有するマーク検出部により、前記物体に設けられたマークのマーク検出を行うことと、
前記マーク検出部を、第1駆動系を用いて移動させることと、
前記投影光学系を、第2駆動系を用いて移動させることと、
前記投影光学系の移動よりも先に前記マーク検出部を移動するように前記第1及び第2駆動系を制御することと、を含み、
前記制御することでは、
前記他方側から前記一方側への前記走査露光において、前記第1検出装置を前記他方側から前記一方側へ移動させ、前記第1検出装置による検出結果に基づいて前記投影光学系を、前記走査方向の前記他方側から前記一方側へ移動させ前記走査露光を行いつつ、前記第2検出装置を前記他方側から前記一方側へ移動させ、
前記一方側から前記他方側への前記走査露光において、前記一方側へ移動された前記第2検出装置を前記他方側へ移動させ、前記第2検出装置による検出結果に基づいて前記投影光学系を前記走査方向へ移動させ前記走査露光を行うように前記第1及び第2駆動系を制御する露光方法。
An exposure method in which an object is irradiated with illumination light via a projection optical system, and the projection optical system is scanned and exposed while being relatively moved in the scanning direction with respect to the object.
The object is provided with respect to the scanning direction by a mark detection unit having a first detection device provided on one side of the projection optical system and a second detection device provided on the other side of the projection optical system. Mark detection and mark detection
Moving the mark detection unit using the first drive system
To move the projection optical system using the second drive system,
This includes controlling the first and second drive systems so that the mark detection unit is moved before the movement of the projection optical system.
By controlling the above,
In the scanning exposure from the other side to the one side, the first detection device is moved from the other side to the one side, and the projection optical system is scanned based on the detection result by the first detection device. The second detection device is moved from the other side to the one side while performing the scanning exposure by moving the other side in the direction from the other side to the one side.
In the scanning exposure from the one side to the other side, the second detection device moved to the one side is moved to the other side, and the projection optical system is moved based on the detection result by the second detection device. An exposure method in which the first and second drive systems are controlled so as to move in the scanning direction and perform the scanning exposure.
前記制御することでは、前記マーク検出部による少なくとも一部の前記マーク検出が完了した後に前記投影光学系を移動させるように前記第1及び第2駆動系を制御する請求項11に記載の露光方法。 The exposure method according to claim 11 , wherein the control controls the first and second drive systems so as to move the projection optical system after at least a part of the mark detection by the mark detection unit is completed. .. 前記制御することでは、前記マーク検出を含むマーク検出動作と前記走査露光を含む走査露光動作との少なくとも一部の動作を並行して行うよう制御する請求項11又は12に記載の露光方法。 The exposure method according to claim 11 or 12 , wherein in the control, at least a part of the mark detection operation including the mark detection and the scanning exposure operation including the scanning exposure are controlled to be performed in parallel. 前記制御することでは、前記投影光学系の移動速度と前記マーク検出部の移動速度とを異ならせる請求項13に記載の露光方法。 The exposure method according to claim 13 , wherein the control makes the moving speed of the projection optical system different from the moving speed of the mark detection unit. 前記投影光学系の光軸が水平面に平行であり、
前記物体は、前記照明光が照射される露光面が前記水平面に対して直交した状態で配置される請求項1114の何れか一項に記載の露光方法。
The optical axis of the projection optical system is parallel to the horizontal plane,
The exposure method according to any one of claims 11 to 14 , wherein the object is arranged in a state where the exposure surface irradiated with the illumination light is orthogonal to the horizontal plane.
前記マーク検出部と前記投影光学系は、互いに分離可能に配置される請求項15に記載の露光方法。 The exposure method according to claim 15 , wherein the mark detection unit and the projection optical system are arranged so as to be separable from each other. 前記物体は、フラットパネルディスプレイ装置に用いられる基板である請求項1116の何れか一項に記載の露光方法。 The exposure method according to any one of claims 11 to 16 , wherein the object is a substrate used in a flat panel display device. 前記基板は、少なくとも一辺の長さ又は対角長が500mm以上である請求項17に記載の露光方法。 The exposure method according to claim 17 , wherein the substrate has at least one side length or a diagonal length of 500 mm or more. 請求項1118の何れか一項に記載の露光方法を用いて前記物体を露光することと、
露光された前記物体を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。
To expose the object by using the exposure method according to any one of claims 11 to 18.
A method of manufacturing a flat panel display, comprising developing the exposed object.
請求項1118の何れか一項に記載の露光方法を用いて前記物体を露光することと、
露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。

To expose the object by using the exposure method according to any one of claims 11 to 18.
A device manufacturing method comprising developing the exposed object.

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