JP6855009B2 - 露光装置及び露光方法、並びにフラットパネルディスプレイ製造方法 - Google Patents
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Description
以下、第1の実施形態について、図1〜図16(B)を用いて説明する。
次に、第2の実施形態について図17〜図20(C)に基づいて説明する。本第2の実施形態に係る液晶露光装置の構成は、基板エンコーダシステム50の一部の構成を除き、前述の第1の実施形態と同じなので、以下、相違点についてのみ説明し、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、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。
CY=−(pi−X)sinθz+(qi−Y)cosθz ……(1b)
ここで、X、Y、θzは、それぞれ基板ホルダ34のX軸方向、Y軸方向及びθz方向の位置を示す。また、pi、qiは、ヘッド66a〜66dそれぞれのX位置(X座標値)、Y位置(Y座標値)である。本実施形態では、ヘッド66a、66b、66c、66dそれぞれのX座標値pi及びY座標値qi(i=1、2、3、4)は、前述の4つのXリニアエンコーダ96xと、4つのYリニアエンコーダ96yの出力から算出される一対のヘッドユニット60(図1参照)それぞれのX軸方向、及びY軸方向の位置情報(Yスライドテーブル62の中心のX軸方向、及びY軸方向の位置)から、各ヘッドのYスライドテーブル62の中心に対する既知の位置関係に基づいて簡単に算出することができる。
C3=−(p3−X)sinθz+(q3−Y)cosθz ……(2b)
C4= (p4−X)cosθz+(q4−Y)sinθz ……(2c)
基板ホルダ34が座標原点(X,Y、θz)=(0,0,0)にある基準状態では、連立方程式(2a)〜(2c)より、C1=p1,C3=q3,C4=p4となる。基準状態は、例えば投影光学系16による投影領域の中心に、基板ホルダ34中心(基板Pの中心にほぼ一致)が一致し、θz回転がゼロの状態である。したがって、基準状態では、ヘッド66bによる基板ホルダ34のY位置の計測も可能となっており、ヘッド66bによる計測値C2は、式(1b)に従い、C2=q2となる。
C4= (p4−X)cosθz+(q4−Y)sinθz ……(2c)
C2=−(p2−X)sinθz+(q2−Y)cosθz ……(2d)
連立方程式(2a)〜(2c)及び連立方程式(2a)、(2c)、(2d)では、変数が3つ(X,Y,θz)に対して3つの式が与えられている。従って、逆に、連立方程式(2a)〜(2c)における従属変数C1,C3,C4、あるいは連立方程式(2a)、(2c)、(2d)における従属変数C1,C4,C2が与えられれば、変数X,Y,θzを求めることができる。ここで、近似sinθz≒θzを適用すると、あるいはより高次の近似を適用しても、容易に方程式を解くことができる。従って、ヘッド66a、66c、66d(又はヘッド66a、66b、66d)の計測値C1,C3,C4(又はC1,C2,C4)よりウエハステージWSTの位置(X,Y,θz)を算出することができる。
上式(3)において、p3,q3は、ヘッド66cの計測点のX座標値、Y座標値である。本実施形態では、X座標値p3及びY座標値q3は、前述した通り、4つのXリニアエンコーダ96xと、4つのYリニアエンコーダ96yの出力から算出される一対のヘッドユニット60それぞれのYスライドテーブル62の中心のX軸方向、及びY軸方向の位置から、ヘッド66cのYスライドテーブル62の中心に対する既知の位置関係に基づいて算出された値が用いられる。
C4= (p4−X)cosθz+(q4−Y)sinθz ……(2c)
C2=−(p2−X)sinθz+(q2−Y)cosθz ……(2d)
なお、上では、3つのヘッドから、この3つのヘッドと異なる別のヘッドを1つ含む異なる3つのヘッドへの切り換えについて説明したが、これは切り換え前の3つのヘッドの計測値から求まる基板ホルダ34の位置(X、Y、θz)を用いて、切り換え後に用いられる別のヘッドで計測すべき値を、アフィン変換の原理に基づいて、算出し、その算出した値を、切り換え後に用いられる別のヘッドの初期値として設定しているため、このように説明した。しかしながら、切り換え後に用いられる別のヘッドで計測すべき値の算出等の手順には触れず、切り換え及びつなぎ処理の直接の対象である2つのヘッドにのみ注目すれば、切り換え前に使用している3つのヘッドのうちの1つのヘッドを別の1つのヘッドに切り換えているとも言える。いすれにしても、ヘッドの切り換えは、切り換え前に基板ホルダの位置情報の計測及び位置制御に用いられているヘッドと、切り換え後に用いられるヘッドとが、ともに、いずれかのスケール152に同時に対向している状態で行われる。
〈スケールの凹凸(平坦性)に起因する計測誤差の補正情報〉
ホルダエンコーダシステムの各ヘッドの光軸がZ軸にほぼ一致しており、かつ基板ホルダ34のピッチング量、ローリング量及びヨーイング量が、全てゼロの場合には、基板ホルダ34の姿勢に起因する各エンコーダの計測誤差は生じない筈である。しかし、実際には、このような場合であっても各エンコーダの計測誤差はゼロとはならいない。これは、スケール152の格子面(例えば表面)が理想的な平面ではなく、多少の凹凸が存在するからである。スケールの格子面に凹凸があると、基板ホルダ34がXY平面と平行に動いた場合でも、ヘッドに対してスケール格子面はZ軸方向に変位したり(上下動したり)、傾斜したりすることになる。これは、結果的にヘッドとスケールとに非計測方向に関する相対運動が生じることに他ならず、このような相対運動は、計測誤差の要因となることは、前述したとおりである。
エンコーダのスケールは、使用時間の経過と共に熱膨張その他により回折格子が変形したり、回折格子のピッチが部分的は又は全体的に変化したりする等、機械的な長期安定性に欠ける。このため、その計測値に含まれる誤差が使用時間の経過と共に大きくなるので、これを補正する必要がある。
ところで基板ホルダ34が計測方向、例えばX軸方向(又はY軸方向)とは異なる方向に移動し、ヘッド66x(又はヘッド66y)とスケール52との間に計測したい方向以外の相対運動(非計測方向の相対運動)が生じると、殆どの場合、それによってXエンコーダ(又はYエンコーダ)に計測誤差が生じる。
f. その後、上記d.とeとの動作を交互に繰り返して、ピッチング量θyが例えば−200μrad<θx<+200μradの範囲について、Δα(rad)、例えば40μrad間隔で上記Z駆動範囲内のヘッド66aの計測値を取り込む。
Δy=g(z,θx,θz)=θx(z−c)+θz(z−d) ……(5)
上式(4)において、aは、Xエンコーダの補正情報の取得のためにピッチング量を変化させた場合の図23のグラフの、ピッチング量が同じときのプロット点をそれぞれ結んだ各直線が交わる点のZ座標であり、bは、Xエンコーダの補正情報の取得のためにヨーイング量を変化させた場合の図23と同様のグラフの、ヨーイング量が同じときのプロット点をそれぞれ結んだ各直線が交わる点のZ座標である。また、上式(5)において、cは、Yエンコーダの補正情報の取得のためにローリング量を変化させた場合の図23と同様のグラフの、ローリング量が同じときのプロット点をそれぞれ結んだ各直線が交わる点のZ座標であり、dは、Yエンコーダの補正情報の取得のためにヨーイング量を変化させた場合の図23と同様のグラフの、ヨーイング量が同じときのプロット点をそれぞれ結んだ各直線が交わる点のZ座標である。
ヘッド起因誤差としては、代表的にヘッドの倒れに起因するエンコーダの計測誤差が挙げられる。ヘッド66x(又は66y)の光軸がZ軸に対して傾いている(ヘッド66x(又は66y)が傾いている)状態から、基板ホルダ34がZ軸方向に変位した場合(ΔZ≠0,ΔX=0(又はΔY=0))について考える。この場合、ヘッドが傾いていることにより、Z変位ΔZに比例して位相差φ(X回折格子又はY回折格子)からの2つの戻り光束間の位相の差)に変化が生じ、結果として、エンコーダの計測値が変化する。なお、ヘッド66x(66y)に倒れが生じていなくても、例えばヘッドの光学特性(テレセントリシティなど)などによっては、2つの戻り光束の光路の対称性が崩れ、同様にカウント値が変化する。すなわち、エンコーダシステムの計測誤差の発生要因となるヘッドユニットの特性情報はヘッドの倒れだけでなくその光学特性なども含む。
ところで、基板ホルダ34上の各スケール格子面(2次元グレーティング表面)の高さ(Z位置)と、露光中心(前述の露光領域の中心)を含む基準面の高さとに誤差(又はギャップ)があると、基板ホルダ34のXY平面と平行な軸(Y軸又はX軸)回りの回転(ピッチング又はローリング)の際にエンコーダの計測値にいわゆるアッベ誤差が生じるので、この誤差を補正することが必要である。ここで、基準面とは、基板ホルダ34のZ軸方向の位置制御のための基準となる面(基板ホルダ34のZ軸方向の変位の基準となる面)、あるいは基板Pの露光動作において基板Pが一致する面であって、本実施形態では、投影光学系16の像面に一致しているものとする。
he=(xe1−xe0)/φ ……(7)
主制御装置90は、上述と同様の手順で、第1格子群の1つのスケール152と、これにY軸方向でほぼ対向する第2格子群の1つのスケール152とを組として、残りのスケールについても、アッベ外し量を、それぞれ取得する。なお、第1格子群の1つのスケール152と、第2格子群の1つのスケール152とについて、必ずしも同時にアッベ外し量の計測を行う必要はなく、各スケール152について、別々にアッベ外し量を計測しても良い。
式(8)において、hは、Xエンコーダを構成するXヘッドが対向するスケール152のアッベ外し量である。
式(9)において、hは、Yエンコーダを構成するYヘッドが対向するスケール152のアッベ外し量である。
次に、第3の実施形態にについて図21に基づいて説明する。本第3の実施形態に係る液晶露光装置の構成は、基板エンコーダシステム50の一部の構成を除き、前述の第1及び第2の実施形態と同じなので、以下、相違点についてのみ説明し、第1及び第2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、第1及び第2の実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
次に、第4の実施形態について図22に基づいて説明する。本第4の実施形態に係る液晶露光装置の構成は、図22に示されるように、基板ホルダ34の基板載置領域の+Y側と−Y側にそれぞれ配置されたスケール52の列が、第3の実施形態と同様に対向配置され、且つ−Y側に位置する一方のヘッドユニット60が、前述の第1の実施形態と同様に各2つのXヘッド66x、Yヘッド66yを有している点が、前述の第2の実施形態に係る液晶露光装置の構成と相違するが、その他の部分の構成は第2の実施形態に係る液晶露光装置と同様になっている。
この変形例は、第4の実施形態に係る液晶露光装置において、+Y側に位置する他方のヘッドユニット60として、一方のヘッドユニット60と同じ構成(又は紙面上下方向に関して対称な構成)のヘッドユニットが用いられる場合である。
Claims (78)
- 投影光学系を介して照明光で基板を露光する露光装置であって、
前記投影光学系の下方に配置され、前記基板を保持する移動体と、
前記投影光学系の光軸と直交する所定平面内で互いに直交する第1、第2方向に関して前記移動体を移動可能な駆動系と、
前記第1方向に関して複数の格子領域が互いに離れて配置される格子部材と、前記格子部材に対してそれぞれ計測ビームを照射しかつ前記第2方向に関して移動可能な複数の第1ヘッドとの一方が前記移動体に設けられるとともに、前記格子部材と前記複数の第1ヘッドとの他方が前記移動体と対向するように設けられる計測系であって、前記計測系は、前記複数の第1ヘッドにスケール部材と第2ヘッドとの一方が設けられるとともに、前記スケール部材と前記第2ヘッドとの他方が前記複数の第1ヘッドに対向するように設けられ、前記第2ヘッドを介して前記スケール部材に計測ビームを照射し、前記第2方向に関する前記複数の第1ヘッドの位置情報を計測する計測装置を有し、前記複数の第1ヘッドのうち、前記計測ビームが前記複数の格子領域の少なくとも1つに照射される少なくとも3つの第1ヘッドの計測情報と、前記計測装置の計測情報と、に基づき、少なくとも前記所定平面内の3自由度方向に関する前記移動体の位置情報を計測し、
前記スケール部材と前記第2ヘッドとの少なくとも一方に起因して生じる前記計測装置の計測誤差を補償するための補正情報と、前記計測系で計測される位置情報と、に基づいて、前記駆動系を制御する制御系と、を備え、
前記複数の第1ヘッドはそれぞれ、前記第1方向への前記移動体の移動中、前記計測ビームが前記複数の格子領域の1つから外れるととともに、前記1つの格子領域に隣接する別の格子領域に乗り換える露光装置。 - 請求項1に記載の露光装置において、
前記投影光学系を支持するフレーム部材を、さらに備え、
前記計測装置は、前記スケール部材と前記第2ヘッドとの一方が前記複数の第1ヘッドに設けられ、前記スケール部材と前記第2ヘッドとの他方が前記投影光学系または前記フレーム部材に設けられる露光装置。 - 請求項1又は2に記載の露光装置において、
前記スケール部材は、前記第2方向に関して互いに離れて配置される複数の格子部を有し、
前記計測装置は、前記第2方向に関して前記計測ビームの位置が異なる少なくとも2つの前記第2ヘッドを含む複数の前記第2ヘッドを有し、
前記少なくとも2つの第2ヘッドは、前記第2方向に関して、前記複数の格子部のうち隣接する一対の格子部の間隔よりも広い間隔で配置される露光装置。 - 請求項3に記載の露光装置において、
前記複数の第2ヘッドは、前記第1方向と、前記所定平面と直交する第3方向との一方に関して、前記少なくとも2つの第2ヘッドの少なくとも1つと前記計測ビームの位置が異なる少なくとも1つの第2ヘッドを含む露光装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記計測装置は、前記スケール部材に対して互いに異なる位置に複数の前記計測ビームを照射し、前記第2方向と異なる方向に関する前記複数の第1ヘッドの位置情報を計測する露光装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記計測装置は、前記複数の第1ヘッドの回転と傾斜との少なくとも一方に関する位置情報を計測する露光装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記スケール部材は、反射型の2次元格子あるいは互いに配列方向が異なる2つの1次元格子の少なくとも一方を有する露光装置。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記補正情報は、前記スケール部材に形成された格子領域部の変形、変位、平坦性、および形成誤差の少なくもと1つに起因して生じる前記計測装置の計測誤差を補償する露光装置。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記補正情報は、前記第2ヘッドの変位と光学特性との少なくとも一方に起因して生じる前記計測装置の計測誤差を補償する露光装置。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第2ヘッドは、前記第2方向を計測方向とし、
前記補正情報は、前記第2方向と異なる方向に関する前記第2ヘッドと前記スケール部材との相対運動に起因して生じる、前記第2方向に関する前記計測装置の計測誤差を補償する露光装置。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記複数の第1ヘッドはそれぞれ、前記所定平面内で互いに交差する2方向の一方を計測方向とし、
前記計測系で計測に用いられる前記少なくとも3つの第1ヘッドは、前記2方向の一方を計測方向とする少なくとも1つの第1ヘッドと、前記2方向の他方を計測方向とする少なくとも2つの第1ヘッドと、を含む露光装置。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記複数の第1ヘッドは、前記所定平面内で前記第1方向と異なる方向を計測方向とする第1ヘッドを含み、
前記計測系は、前記計測方向が前記第1方向と異なる第1ヘッドを用いて前記移動体の位置情報を計測するために前記計測装置の計測情報を用いる露光装置。 - 請求項11又は12に記載の露光装置において、
前記複数の第1ヘッドは、前記第1方向を計測方向とする少なくとも2つの第1ヘッドと、前記第2方向を計測方向とする少なくとも2つの第1ヘッドと、を含む露光装置。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記複数の第1ヘッドは、前記第2方向に関して前記移動体と相対移動可能である露光装置。 - 請求項1〜14のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記複数の第1ヘッドは、前記第1方向に関して、前記複数の格子領域のうち隣接する一対の格子領域の間隔よりも広い間隔で前記計測ビームを照射する2つの第1ヘッドと、前記第2方向に関して前記2つの第1ヘッドの少なくとも一方と前記計測ビームの位置が異なる少なくとも1つの第1ヘッドと、を含む露光装置。 - 請求項1〜15のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記複数の格子領域はそれぞれ、反射型の2次元格子あるいは互いに配列方向が異なる2つの1次元格子を有する露光装置。 - 請求項1〜16のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記格子部材は、前記複数の格子領域がそれぞれ形成される複数のスケールを有する露光装置。 - 請求項1〜17のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記計測系は、前記複数の第1ヘッドを前記第2方向に移動可能な駆動部を有し、
前記制御系は、前記移動体の移動中、前記計測系で計測に用いられる前記少なくとも3つの第1ヘッドでそれぞれ、前記第2方向に関して前記計測ビームが前記複数の格子領域から外れないように、前記駆動部を制御する露光装置。 - 請求項1〜18のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記計測系は、前記複数の第1ヘッドのうち1つ又は複数の第1ヘッドをそれぞれ保持して移動可能な複数の可動部を有し、前記計測装置によって前記複数の可動部でそれぞれ前記第1ヘッドの位置情報を計測する露光装置。 - 請求項1〜19のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記複数の第1ヘッドはそれぞれ、前記所定平面内で互いに交差する2方向の一方と、前記所定平面と直交する第3方向との2方向を計測方向とし、
前記計測系は、前記少なくとも3つの第1ヘッドを用いて、前記第3方向を含む、前記3自由度方向と異なる3自由度方向に関する前記移動体の位置情報を計測可能である露光装置。 - 請求項1〜20のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記複数の第1ヘッドは少なくとも4つの第1ヘッドを有し、
前記少なくとも4つの第1ヘッドのうち1つの第1ヘッドで前記計測ビームが前記複数の格子領域から外れている間、残りの少なくとも3つの第1ヘッドは前記計測ビームが前記複数の格子領域の少なくとも1つに照射されるとともに、前記第1方向への前記移動体の移動によって、前記少なくとも4つの第1ヘッドの中で前記計測ビームが前記複数の格子領域から外れる前記1つの第1ヘッドが切り換わる露光装置。 - 請求項21に記載の露光装置において、
前記少なくとも4つの第1ヘッドは、前記第1方向に関して互いに前記計測ビームの位置が異なる2つの第1ヘッドと、前記第2方向に関して前記2つの第1ヘッドの少なくとも一方と前記計測ビームの位置が異なるととともに、前記第1方向に関して互いに前記計測ビームの位置が異なる2つの第1ヘッドと、を含み、
前記2つの第1ヘッドは、前記第1方向に関して、前記複数の格子領域のうち隣接する一対の格子領域の間隔よりも広い間隔で前記計測ビームを照射する露光装置。 - 請求項21又は22に記載の露光装置において、
前記格子部材は、前記第2方向に関して互いに離れて配置される少なくとも2つの前記複数の格子領域を有し、
前記少なくとも4つの第1ヘッドは、前記少なくとも2つの前記複数の格子領域にそれぞれ、前記第1方向に関して互いに前記計測ビームの位置が異なる少なくとも2つの第1ヘッドを介して前記計測ビームを照射し、
前記少なくとも2つの第1ヘッドは、前記第1方向に関して、前記複数の格子領域のうち隣接する一対の格子領域の間隔よりも広い間隔で前記計測ビームを照射する露光装置。 - 請求項23に記載の露光装置において、
前記格子部材は、前記移動体に設けられ、前記複数の第1ヘッドは、前記移動体の上方に設けられ、
前記少なくとも2つの前記複数の格子領域は、前記第2方向に関して前記移動体の基板載置領域の両側に配置される一対の前記複数の格子領域を含む露光装置。 - 請求項21〜24のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記第1方向への前記移動体の移動において、前記少なくとも4つの第1ヘッドで前記計測ビームが前記複数の格子領域から外れる非計測区間が重ならない露光装置。 - 請求項25に記載の露光装置において、
前記複数の第1ヘッドは、前記少なくとも4つの第1ヘッドの少なくとも1つと前記非計測区間が少なくとも一部重なる少なくとも1つの第1ヘッドを含み、
前記移動体の位置情報の計測において、前記少なくとも4つの第1ヘッドと、前記少なくとも1つの第1ヘッドと、を含む少なくとも5つの第1ヘッドのうち、前記計測ビームが前記複数の格子領域の少なくとも1つに照射される少なくとも3つの第1ヘッドが用いられる露光装置。 - 請求項21〜26のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記制御系は、前記少なくとも4つの第1ヘッドのうち、前記計測ビームが前記1つの格子領域から外れて前記別の格子領域に乗り換える1つの第1ヘッドを用いて前記移動体の移動を制御するための補正情報を、残りの少なくとも3つの第1ヘッドの計測情報、あるいは前記残りの少なくとも3つの第1ヘッドを用いて計測される前記移動体の位置情報に基づいて取得する露光装置。 - 請求項27に記載の露光装置において、
前記補正情報は、前記少なくとも4つの第1ヘッドでそれぞれ前記計測ビームが前記複数の格子領域の少なくとも1つに照射されている間に取得される露光装置。 - 請求項27又は28に記載の露光装置において、
前記残りの少なくとも3つの第1ヘッドの1つで前記計測ビームが前記複数の格子領域の1つから外れる前に、前記残りの少なくとも3つの第1ヘッドの1つの代わりに、前記補正情報が取得された前記1つの第1ヘッドを含む少なくとも3つの第1ヘッドを用いて前記移動体の位置情報が計測される露光装置。 - 請求項27〜29のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記複数の第1ヘッドはそれぞれ、前記所定平面内で互いに交差する2方向の一方と、前記所定平面と直交する第3方向との2方向を計測方向とし、
前記計測系は、前記少なくとも3つの第1ヘッドを用いて、前記第3方向を含む、前記3自由度方向と異なる3自由度方向に関する前記移動体の位置情報を計測し、
前記制御系は、前記少なくとも4つの第1ヘッドのうち、前記計測ビームが前記1つの格子領域から外れて前記別の格子領域に乗り換える1つの第1ヘッドを用いて前記異なる3自由度方向に関する前記移動体の移動を制御するための補正情報を、残りの少なくとも3つの第1ヘッドの前記第3方向の計測情報、あるいは前記残りの少なくとも3つの第1ヘッドを用いて計測される前記第3方向に関する前記移動体の位置情報に基づいて取得する露光装置。 - 請求項1〜30のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記投影光学系を支持するフレーム部材を、さらに備え、
前記格子部材と前記複数の第1ヘッドとの他方は、前記フレーム部材に設けられる露光装置。 - 請求項31に記載の露光装置において、
前記計測系は、前記格子部材が前記移動体に設けられるとともに、前記複数の第1ヘッドが前記フレーム部材に設けられ、
前記計測装置は、前記第2ヘッドが前記複数の第1ヘッドに設けられるとともに、前記スケール部材が前記フレーム部材に設けられる露光装置。 - 請求項1〜32のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記基板は、前記移動体の開口内で保持され、
前記移動体および前記基板を浮上支持する支持部を有し、前記駆動系によって、前記浮上支持される基板を少なくとも前記3自由度方向に移動するステージシステムを、さらに備える露光装置。 - 請求項1〜33のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記投影光学系を支持するフレーム部材と、
前記投影光学系の上方に配置され、前記照明光で照明されるマスクを保持して移動可能な保持部材と、
前記保持部材にスケール部材とヘッドとの一方が設けられ、前記スケール部材と前記ヘッドとの他方が前記投影光学系または前記フレーム部材に設けられ、前記保持部材の位置情報を計測するエンコーダシステムと、をさらに備える露光装置。 - 請求項1〜34のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記照明光でマスクを照明する照明光学系を、さらに備え、
前記投影光学系は、それぞれ前記マスクのパターンの部分像を投影する複数の光学系を有する露光装置。 - 請求項35に記載の露光装置において、
前記基板は、前記投影光学系を介して前記照明光で走査露光され、
前記複数の光学系は、前記走査露光において前記基板が移動される走査方向と直交する方向に関して互いに位置が異なる複数の投影領域にそれぞれ前記部分像を投影する露光装置。 - 請求項1〜36のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記基板は、前記投影光学系を介して前記照明光で走査露光され、前記走査露光において前記第1方向に移動される露光装置。 - 請求項1〜36のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記基板は、前記投影光学系を介して前記照明光で走査露光され、前記走査露光において前記第2方向に移動される露光装置。 - 請求項1〜38のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記基板は、少なくとも一辺の長さ、または対角長が500mm以上であり、フラットパネルディスプレイ用である露光装置。 - フラットパネルディスプレイ製造方法であって、
請求項1〜39のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
前記露光された基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイ製造方法。 - 投影光学系を介して照明光で基板を露光する露光方法であって、
前記投影光学系の光軸と直交する所定平面内の第1方向に関して複数の格子領域が互いに離れて配置される格子部材と、前記格子部材に対してそれぞれ計測ビームを照射しかつ前記所定平面内で前記第1方向と直交する第2方向に関して移動可能な複数の第1ヘッドとの一方が前記基板を保持する移動体に設けられるとともに、前記格子部材と前記複数の第1ヘッドとの他方が前記移動体と対向するように設けられ、前記複数の第1ヘッドにスケール部材と第2ヘッドとの一方が設けられるとともに、前記スケール部材と前記第2ヘッドとの他方が前記複数の第1ヘッドに対向するように設けられ、前記第2ヘッドを介して前記スケール部材に計測ビームを照射し、前記第2方向に関する前記複数の第1ヘッドの位置情報を計測する計測装置を有する計測系によって、前記複数の第1ヘッドのうち、前記計測ビームが前記複数の格子領域の少なくとも1つに照射される少なくとも3つの第1ヘッドの計測情報と、前記計測装置の計測情報と、に基づき、少なくとも前記所定平面内の3自由度方向に関する前記移動体の位置情報を計測し、
前記スケール部材と前記第2ヘッドとの少なくとも一方に起因して生じる前記計測装置の計測誤差を補償するための補正情報と、前記計測系で計測される位置情報と、に基づいて、前記移動体を移動することと、を含み、
前記複数の第1ヘッドはそれぞれ、前記第1方向への前記移動体の移動中、前記計測ビームが前記複数の格子領域の1つから外れるととともに、前記1つの格子領域に隣接する別の格子領域に乗り換える露光方法。 - 請求項41に記載の露光方法において、
前記スケール部材と前記第2ヘッドとの一方は、前記複数の第1ヘッドに設けられ、前記スケール部材と前記第2ヘッドとの他方は、前記投影光学系または前記投影光学系を支持するフレーム部材に設けられる露光方法。 - 請求項41又は42に記載の露光方法において、
前記スケール部材は、前記第2方向に関して互いに離れて配置される複数の格子部を有し、
前記第2方向に関して前記計測ビームの位置が異なる少なくとも2つの前記第2ヘッドを含む複数の前記第2ヘッドを有する前記計測装置によって、前記複数の第1ヘッドの位置情報が計測され、
前記少なくとも2つの第2ヘッドは、前記第2方向に関して、前記複数の格子部のうち隣接する一対の格子部の間隔よりも広い間隔で前記計測ビームを照射する露光方法。 - 請求項43に記載の露光方法において、
前記複数の第2ヘッドは、前記第1方向と、前記所定平面と直交する第3方向との一方に関して、前記少なくとも2つの第2ヘッドの少なくとも1つと前記計測ビームの位置が異なる少なくとも1つの第2ヘッドを含む露光方法。 - 請求項41〜44のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記スケール部材に対して互いに異なる位置に複数の前記計測ビームが照射され、前記第2方向と異なる方向に関する前記複数の第1ヘッドの位置情報が計測される露光方法。 - 請求項41〜45のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記計測装置によって、前記複数の第1ヘッドの回転と傾斜との少なくとも一方に関する位置情報が計測される露光方法。 - 請求項41〜45のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記スケール部材は、反射型の2次元格子あるいは互いに配列方向が異なる2つの1次元格子を有する露光方法。 - 請求項41〜47のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記補正情報は、前記スケール部材に形成された格子領域部の変形、変位、平坦性、および形成誤差の少なくもと1つに起因して生じる前記計測装置の計測誤差を補償する露光方法。 - 請求項41〜47のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記補正情報は、前記第2ヘッドの変位と光学特性との少なくとも一方に起因して生じる前記計測装置の計測誤差を補償する露光方法。 - 請求項41〜49のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第2ヘッドは、前記第2方向を計測方向とし、
前記補正情報は、前記第2方向と異なる方向に関する前記第2ヘッドと前記スケール部材との相対運動に起因して生じる、前記第2方向に関する前記計測装置の計測誤差を補償する露光方法。 - 請求項41〜50のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記複数の第1ヘッドはそれぞれ、前記所定平面内で互いに交差する2方向の一方を計測方向とし、
前記計測系で計測に用いられる前記少なくとも3つの第1ヘッドは、前記2方向の一方を計測方向とする少なくとも1つの第1ヘッドと、前記2方向の他方を計測方向とする少なくとも2つの第1ヘッドと、を含む露光方法。 - 請求項41〜51のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記複数の第1ヘッドは、前記所定平面内で前記第1方向と異なる方向を計測方向とする第1ヘッドを含み、
前記計測方向が前記第1方向と異なる第1ヘッドを用いて前記移動体の位置情報を計測するために、前記計測装置の計測情報が用いられる露光方法。 - 請求項51又は52に記載の露光方法において、
前記複数の第1ヘッドは、前記第1方向を計測方向とする少なくとも2つの第1ヘッドと、前記第2方向を計測方向とする少なくとも2つの第1ヘッドと、を含む露光方法。 - 請求項41〜53のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記複数の第1ヘッドは、前記第2方向に関して前記移動体と相対移動可能である露光方法。 - 請求項41〜54のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記複数の第1ヘッドは、前記第1方向に関して、前記複数の格子領域のうち隣接する一対の格子領域の間隔よりも広い間隔で前記計測ビームを照射する2つの第1ヘッドと、前記第2方向に関して前記2つの第1ヘッドの少なくとも一方と前記計測ビームの位置が異なる少なくとも1つの第1ヘッドと、を含む露光方法。 - 請求項41〜55のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記複数の格子領域はそれぞれ、反射型の2次元格子あるいは互いに配列方向が異なる2つの1次元格子を有する露光方法。 - 請求項41〜56のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記複数の格子領域はそれぞれ互いに異なる複数のスケールに形成される露光方法。 - 請求項41〜57のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記移動体の移動中、前記計測系で計測に用いられる前記少なくとも3つの第1ヘッドでそれぞれ、前記第2方向に関して前記計測ビームが前記複数の格子領域から外れないように、前記少なくとも3つのヘッドが移動される露光方法。 - 請求項41〜58のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記複数の第1ヘッドのうち1つ又は複数の第1ヘッドがそれぞれ複数の可動部で保持され、前記計測装置によって前記複数の可動部でそれぞれ前記第1ヘッドの位置情報が計測される露光方法。 - 請求項41〜59のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記複数の第1ヘッドはそれぞれ、前記所定平面内で互いに交差する2方向の一方と、前記所定平面と直交する第3方向との2方向を計測方向とし、
前記少なくとも3つの第1ヘッドを用いて、前記第3方向を含む、前記3自由度方向と異なる3自由度方向に関する前記移動体の位置情報が計測される露光方法。 - 請求項41〜60のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記複数の第1ヘッドは少なくとも4つの第1ヘッドを有し、
前記少なくとも4つの第1ヘッドのうち1つの第1ヘッドで前記計測ビームが前記複数の格子領域から外れている間、残りの少なくとも3つの第1ヘッドは前記計測ビームが前記複数の格子領域の少なくとも1つに照射されるとともに、前記第1方向への前記移動体の移動によって、前記少なくとも4つの第1ヘッドの中で前記計測ビームが前記複数の格子領域から外れる前記1つの第1ヘッドが切り換わる露光方法。 - 請求項61に記載の露光方法において、
前記少なくとも4つの第1ヘッドは、前記第1方向に関して互いに前記計測ビームの位置が異なる2つの第1ヘッドと、前記第2方向に関して前記2つの第1ヘッドの少なくとも一方と前記計測ビームの位置が異なるととともに、前記第1方向に関して互いに前記計測ビームの位置が異なる2つの第1ヘッドと、を含み、
前記2つの第1ヘッドは、前記第1方向に関して、前記複数の格子領域のうち隣接する一対の格子領域の間隔よりも広い間隔で前記計測ビームを照射する露光方法。 - 請求項61又は62に記載の露光方法において、
前記格子部材は、前記第2方向に関して互いに離れて配置される少なくとも2つの前記複数の格子領域を有し、
前記少なくとも4つの第1ヘッドは、前記少なくとも2つの前記複数の格子領域にそれぞれ、前記第1方向に関して互いに前記計測ビームの位置が異なる少なくとも2つの第1ヘッドを介して前記計測ビームを照射し、
前記少なくとも2つの第1ヘッドは、前記第1方向に関して、前記複数の格子領域のうち隣接する一対の格子領域の間隔よりも広い間隔で前記計測ビームを照射する露光方法。 - 請求項63に記載の露光方法において、
前記格子部材は、前記移動体に設けられ、前記複数の第1ヘッドは、前記移動体の上方に設けられ、
前記少なくとも2つの前記複数の格子領域は、前記第2方向に関して前記移動体の基板載置領域の両側に配置される一対の前記複数の格子領域を含む露光方法。 - 請求項61〜64のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記第1方向への前記移動体の移動において、前記少なくとも4つの第1ヘッドで前記計測ビームが前記複数の格子領域から外れる非計測区間が重ならない露光方法。 - 請求項65に記載の露光方法において、
前記複数の第1ヘッドは、前記少なくとも4つの第1ヘッドの少なくとも1つと前記非計測区間が少なくとも一部重なる少なくとも1つの第1ヘッドを含み、
前記移動体の位置情報の計測において、前記少なくとも4つの第1ヘッドと、前記少なくとも1つの第1ヘッドと、を含む少なくとも5つの第1ヘッドのうち、前記計測ビームが前記複数の格子領域の少なくとも1つに照射される少なくとも3つの第1ヘッドが用いられる露光方法。 - 請求項61〜66のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記少なくとも4つの第1ヘッドのうち、前記計測ビームが前記1つの格子領域から外れて前記別の格子領域に乗り換える1つの第1ヘッドを用いて前記移動体の移動を制御するための補正情報が、残りの少なくとも3つの第1ヘッドの計測情報、あるいは前記残りの少なくとも3つの第1ヘッドを用いて計測される前記移動体の位置情報に基づいて取得される露光方法。 - 請求項67に記載の露光方法において、
前記補正情報は、前記少なくとも4つの第1ヘッドでそれぞれ前記計測ビームが前記複数の格子領域の少なくとも1つに照射されている間に取得される露光方法。 - 請求項67又は68に記載の露光方法において、
前記残りの少なくとも3つの第1ヘッドの1つで前記計測ビームが前記複数の格子領域の1つから外れる前に、前記残りの少なくとも3つの第1ヘッドの1つの代わりに、前記補正情報が取得された前記1つの第1ヘッドを含む少なくとも3つの第1ヘッドを用いて前記移動体の位置情報が計測される露光方法。 - 請求項67〜69のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記複数の第1ヘッドはそれぞれ、前記所定平面内で互いに交差する2方向の一方と、前記所定平面と直交する第3方向との2方向を計測方向とし、前記少なくとも3つの第1ヘッドを用いて、前記第3方向を含む、前記3自由度方向と異なる3自由度方向に関する前記移動体の位置情報が計測され、
前記少なくとも4つの第1ヘッドのうち、前記計測ビームが前記1つの格子領域から外れて前記別の格子領域に乗り換える1つの第1ヘッドを用いて前記異なる3自由度方向に関する前記移動体の移動を制御するための補正情報が、残りの少なくとも3つの第1ヘッドの前記第3方向の計測情報、あるいは前記残りの少なくとも3つの第1ヘッドを用いて計測される前記第3方向に関する前記移動体の位置情報に基づいて取得される露光方法。 - 請求項41〜70のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記格子部材と前記複数の第1ヘッドとの他方は、前記投影光学系を支持するフレーム部材に設けられる露光方法。 - 請求項71に記載の露光方法において、
前記格子部材は前記移動体に設けられ、前記複数の第1ヘッドは前記フレーム部材に設けられ、
前記第2ヘッドは前記複数の第1ヘッドに設けられ、前記スケール部材は前記フレーム部材に設けられる露光方法。 - 請求項41〜72のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記照明光で照明されるマスクを保持して移動可能な保持部材にスケール部材とヘッドとの一方が設けられ、前記スケール部材と前記ヘッドとの他方が前記投影光学系または前記投影光学系を支持するフレーム部材に設けられるエンコーダシステムによって、前記保持部材の位置情報が計測される露光方法。 - 請求項41〜73のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記投影光学系は、前記照明光で照明されるマスクのパターンの部分像を投影する複数の光学系を有する露光方法。 - 請求項74に記載の露光方法において、
前記基板は、前記投影光学系を介して前記照明光で走査露光され、
前記複数の光学系は、前記走査露光において前記基板が移動される走査方向と直交する方向に関して互いに位置が異なる複数の投影領域にそれぞれ前記部分像を投影する露光方法。 - 請求項41〜75のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記基板は、前記投影光学系を介して前記照明光で走査露光され、前記走査露光において前記第1方向または前記第2方向に移動される露光方法。 - 請求項41〜76のいずれか一項に記載の露光方法において、
前記基板は、少なくとも一辺の長さ、または対角長が500mm以上であり、フラットパネルディスプレイ製造用である露光方法。 - フラットパネルディスプレイ製造方法であって、
請求項41〜77のいずれか一項に記載の露光方法を用いて基板を露光することと、
前記露光された基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイ製造方法。
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