JPH1064782A - Scanning aligner - Google Patents
Scanning alignerInfo
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- JPH1064782A JPH1064782A JP8214505A JP21450596A JPH1064782A JP H1064782 A JPH1064782 A JP H1064782A JP 8214505 A JP8214505 A JP 8214505A JP 21450596 A JP21450596 A JP 21450596A JP H1064782 A JPH1064782 A JP H1064782A
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- photosensitive substrate
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は走査型露光装置に関
し、特に液晶ディスプレイパネル用のガラス基板等の大
型感光基板へパターン露光するのに適した走査型露光装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning type exposure apparatus, and more particularly to a scanning type exposure apparatus suitable for performing pattern exposure on a large photosensitive substrate such as a glass substrate for a liquid crystal display panel.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶ディスプレイパネルは、近年その表
示品質が著しく向上し、しかも薄くて軽量であることか
ら画像表示装置としてCRTに代わり広く用いられるよ
うになっている。特にアクティブマトリックス方式の直
視型液晶パネルでは大画面化が進み、その製造に用いら
れるガラス基板も大型化している。2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display panels have been widely used in place of CRTs as image display devices because their display quality has been remarkably improved and they are thin and lightweight. In particular, the screen size of an active matrix type direct-view type liquid crystal panel is increasing, and the size of a glass substrate used for manufacturing the same is also increasing.
【0003】このような大型のガラス基板にディスプレ
イパネルの素子パターンを露光するための露光装置とし
ては、パターンが形成されたフォトマスク又はレチクル
(以下、マスクという)とフォトレジスト等の感光剤が
塗布されたガラス基板(以下、感光基板という)とを近
接させて一括露光する所謂プロキシミティ方式の露光装
置、投影光学系として転写面積の大きな等倍の屈折光学
系を用いたステップアンドリピート方式の露光装置、及
び投影光学系を等倍の反射光学系とし、円弧状の照明光
でマスクを照明してこのマスクの像を円弧状に感光基板
上に形成するとともに、マスクと感光基板とを投影光学
系に対して走査するミラープロジェクション方式の露光
装置等がある。As an exposure apparatus for exposing an element pattern of a display panel to such a large glass substrate, a photomask or reticle (hereinafter, referred to as a mask) on which a pattern is formed and a photosensitive agent such as a photoresist are applied. A so-called proximity type exposure apparatus that performs batch exposure by bringing a glass substrate (hereinafter, referred to as a photosensitive substrate) in close proximity, and a step-and-repeat type exposure using a refraction optical system having a large transfer area and a unit size as a projection optical system. The apparatus and the projection optical system are equal-magnification reflection optical systems, the mask is illuminated with an arc-shaped illumination light to form an image of the mask on the photosensitive substrate in an arc shape, and the mask and the photosensitive substrate are projected optically. There is a mirror projection type exposure apparatus that scans the system.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】プロキシミティ方式の
露光装置で大型感光基板の露光を行う場合、基板の大き
さに応じた大型のマスクと感光基板とを数十μmにまで
近接させる必要がある。そのためマスクや感光基板の平
坦性が問題となり、基板に塗布されたレジストの表面形
状(凹凸)や表面に付着したゴミ等の影響でマスクと感
光基板とが接触したり、逆に間隔が開きすぎたりするこ
とがあり、マスクのパターンを感光基板全面に渡って無
欠陥で転写することは相当困難である。また、マスクと
感光基板との間隔が転写される像の解像度、線幅、線の
形状に大きく影響するため、この間隔が均一に設計値に
維持されないとアクティブマトリックス方式の液晶パネ
ルや高精細なSTN方式の液晶パネルを製造することが
できない。When a large-sized photosensitive substrate is exposed by a proximity type exposure apparatus, a large-sized mask corresponding to the size of the substrate and the photosensitive substrate need to be brought close to several tens μm. . For this reason, the flatness of the mask and the photosensitive substrate becomes a problem, and the mask and the photosensitive substrate come into contact with each other due to the surface shape (irregularity) of the resist applied to the substrate or dust attached to the surface, or conversely, the interval is too large. Therefore, it is very difficult to transfer the pattern of the mask over the entire surface of the photosensitive substrate without any defect. In addition, since the distance between the mask and the photosensitive substrate greatly affects the resolution, line width, and line shape of the transferred image, if the distance is not uniformly maintained at the design value, an active matrix type liquid crystal panel or high-definition The STN mode liquid crystal panel cannot be manufactured.
【0005】またステップアンドリピート方式の露光装
置は、感光基板に比べて相対的に寸法が小さな6インチ
程度のマスクを用い、ステップアンドリピートにより大
型感光基板へパターン転写を行うものである。このステ
ップアンドリピート方式は半導体素子の製造に用いられ
ているマスクを用いることができるため、その描画精
度、パターン寸法管理、ゴミ管理等、半導体素子製造で
培われた技術を応用することができる。しかしながら、
大型感光基板へ投影光学系の有効投影領域(イメージサ
ークル)を越えた面積のデバイスパターンを露光するた
めには、感光基板の被転写領域を小面積に分割してそれ
ぞれに露光を行う、所謂分割露光が必要である。The step-and-repeat type exposure apparatus uses a mask having a size of about 6 inches, which is relatively small as compared with the photosensitive substrate, and performs pattern transfer to a large-sized photosensitive substrate by step-and-repeat. In this step-and-repeat method, since a mask used for manufacturing a semiconductor element can be used, techniques cultivated in semiconductor element manufacturing, such as drawing accuracy, pattern dimension management, and dust management, can be applied. However,
In order to expose a large photosensitive substrate with a device pattern having an area exceeding the effective projection area (image circle) of the projection optical system, the area to be transferred of the photosensitive substrate is divided into small areas and each is exposed. Exposure is required.
【0006】アクティブマトリックス液晶パネルの表示
部においては、分割露光によって形成されたパターンの
境界部分に微小なずれが生じた場合、この部分で素子の
性能が変化し、完成された液晶パネル上に輝度むらとな
って現れる。この輝度むらに基づくラインは人間の視覚
で認識されやすく、液晶パネルの表示品質上の欠陥とな
る。また分割数が多くなると露光回数が増加するほか、
1枚の感光基板を露光する間に何度もマスクを交換する
必要が生じることもあり、装置としての処理能力を低下
させる原因となっていた。In a display section of an active matrix liquid crystal panel, when a small shift occurs at a boundary portion of a pattern formed by divided exposure, the performance of the element changes at this portion, and luminance is displayed on a completed liquid crystal panel. Appears unevenly. The line based on the uneven brightness is easily recognized by human eyes, and becomes a defect in display quality of the liquid crystal panel. Also, when the number of divisions increases, the number of exposures increases,
In some cases, the mask needs to be replaced many times during the exposure of one photosensitive substrate, which causes a reduction in the processing capability of the apparatus.
【0007】さらにミラープロジェクション方式は、マ
スクや感光基板の走査方向に直交する方向に伸びた円弧
状のスリットをマスクと感光基板に対して相対走査する
ことによってマスクの全面を感光基板上に転写するた
め、大型感光基板を効率的に露光するためにはスリット
長を感光基板の寸法と同程度に長くする必要がある。こ
のため光学系をより大型化する必要が生じ、装置が大型
化して高価なものとならざるを得ないといった問題があ
る。Further, in the mirror projection system, the entire surface of the mask is transferred onto the photosensitive substrate by relatively scanning an arc-shaped slit extending in a direction perpendicular to the scanning direction of the mask and the photosensitive substrate with respect to the mask and the photosensitive substrate. Therefore, in order to expose a large photosensitive substrate efficiently, it is necessary to make the slit length as long as the dimension of the photosensitive substrate. For this reason, it is necessary to increase the size of the optical system, and there is a problem in that the size of the apparatus must be increased to be expensive.
【0008】また、マスクの大きさに関していうと、感
光基板の全域に転写するパターンを描画したマスクの寸
法は通常感光基板より大きなものになる。マスクのパタ
ーンニング精度を向上させたり、転写のための照明光の
熱の影響を抑えるためにマスクの材質として石英などを
使用する場合には、マスクの作製コストが著しく大きく
なるといった問題もある。本発明は上記問題点に鑑みな
されたもので、小型の投影光学系を用いて効率よく大面
積の感光基板に露光を行うことができる露光装置を提供
することを目的とする。As for the size of the mask, the size of the mask on which a pattern to be transferred to the entire area of the photosensitive substrate is drawn is usually larger than that of the photosensitive substrate. When quartz or the like is used as the material of the mask in order to improve the patterning accuracy of the mask or to suppress the influence of the heat of the illumination light for transfer, there is a problem that the manufacturing cost of the mask is significantly increased. The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an exposure apparatus that can efficiently perform exposure on a large-area photosensitive substrate using a small projection optical system.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明においては、マス
クと感光基板とを同期させて走査露光する走査型露光装
置に、感光基板を単独で又は感光基板とマスクの双方を
走査露光のための走査方向にほぼ直交する方向に移動さ
せる移動手段を設けることで前記目的を達成する。According to the present invention, there is provided a scanning exposure apparatus for scanning and exposing a mask and a photosensitive substrate in synchronization with each other. The object is achieved by providing moving means for moving in a direction substantially perpendicular to the scanning direction.
【0010】感光基板とマスクの双方を走査方向にほぼ
直交する方向に移動する手段を有することで、マスクに
形成された大面積のパターンを走査方向と直交する方向
に分割して感光基板上の隣接する領域につなぎ合わせて
露光することが可能となる。そのため、小型の投影光学
系を用いても非常に大きなパターンを露光することがで
きる。By having means for moving both the photosensitive substrate and the mask in a direction substantially perpendicular to the scanning direction, a large-area pattern formed on the mask is divided in the direction perpendicular to the scanning direction and divided on the photosensitive substrate. Exposure can be performed by connecting adjacent regions. Therefore, a very large pattern can be exposed even if a small projection optical system is used.
【0011】また、感光基板のみを走査方向にほぼ直交
する方向に移動しながら走査露光を反復することで、1
つのマスクパターンを大面積の感光基板上の複数の領域
に露光することが可能となり、走査型露光装置のスルー
プットを向上することができる。Further, by repeating scanning exposure while moving only the photosensitive substrate in a direction substantially perpendicular to the scanning direction, 1
One mask pattern can be exposed to a plurality of regions on a large-area photosensitive substrate, and the throughput of a scanning exposure apparatus can be improved.
【0012】すなわち、本発明による走査型露光装置
は、マスク(10,50)のパターンを所定の照明領域
(11a〜11e,11a’〜11e’)で照明する照
明光学系(L1〜L5)と、マスクのパターンを透過し
た光束を実質的に等倍かつ正立正像で感光基板上に投影
する投影光学系(12a〜12e)と、照明領域(11
a〜11e,11a’〜11e’)に対して第1の方向
(X方向)にマスク(10,50)と感光基板(14)
とを同期させて走査する走査手段(16X,18X,3
2)と、少なくとも感光基板(14)を第1の方向とほ
ぼ直交する第2の方向(Y方向)に、少なくとも照明領
域(11a〜11e)の第2の方向(Y方向)の長さに
相当する距離だけ移動させる移動手段(16Y,18
Y)とを備えることを特徴とする。That is, the scanning exposure apparatus according to the present invention includes illumination optical systems (L1 to L5) for illuminating the pattern of the mask (10, 50) in predetermined illumination areas (11a to 11e, 11a 'to 11e'). A projection optical system (12a to 12e) for projecting a light beam transmitted through the mask pattern onto the photosensitive substrate in a substantially equal size and an erect image, and an illumination area (11).
a to 11e, 11a 'to 11e') in the first direction (X direction) with the mask (10, 50) and the photosensitive substrate (14).
Scanning means (16X, 18X, 3
2) and at least the length of the photosensitive substrate (14) in the second direction (Y direction) substantially perpendicular to the first direction, and at least the length of the illumination regions (11a to 11e) in the second direction (Y direction). Moving means (16Y, 18) for moving by a corresponding distance
Y).
【0013】前記移動手段(16Y,18Y)によって
感光基板(14)とマスク(10)とを第2の方向(Y
方向)に移動させる場合、マスクと感光基板を同期させ
て移動してもよいし、同期させずに移動してもよい。第
2の方向へのマスクと感光基板の移動量は、感光基板に
露光すべき1つのパターンがマスク上にどの様に配置さ
れているかによって等しく設定される場合もあるし、マ
スクの移動量の方が感光基板の移動量よりも大きく設定
される場合もある。The moving means (16Y, 18Y) moves the photosensitive substrate (14) and the mask (10) in the second direction (Y).
Direction), the mask and the photosensitive substrate may be moved in synchronization or may be moved out of synchronization. The amount of movement of the mask and the photosensitive substrate in the second direction may be set to be equal depending on how one pattern to be exposed on the photosensitive substrate is arranged on the mask, or the amount of movement of the mask may be set. May be set larger than the moving amount of the photosensitive substrate.
【0014】1回の走査露光によって感光基板上に露光
される部分パターンを走査方向と垂直な方向につなぎ合
わせることで大きなパターンを合成して露光する場合に
は、移動手段を制御する制御手段(50)は、複数の部
分パターンが第2の方向に関して一部重複するように移
動手段を制御するのが好ましい。このように、複数の部
分パターンを一部重複させて露光することにより、部分
パターンのつなぎ部でのパターン切れ及び露光むらを抑
制することができる。When a large pattern is synthesized by exposing a partial pattern exposed on a photosensitive substrate by one scanning exposure in a direction perpendicular to the scanning direction and exposing, a control means for controlling a moving means ( 50), it is preferable to control the moving means so that the plurality of partial patterns partially overlap in the second direction. In this manner, by exposing a plurality of partial patterns so as to partially overlap with each other, it is possible to suppress pattern breakage and uneven exposure at a joint portion of the partial patterns.
【0015】マスク及び感光基板には、マスクと感光基
板との位置合わせに用いられるアライメントマーク(2
3a〜23n,24a〜24n)が各々形成されてお
り、走査型露光装置は、装置に備えられているアライメ
ント検出手段(20a,20b)でアライメントマーク
を検出した検出結果に基づいてマスクと感光基板との位
置合わせを行い、その上で走査露光を実行する。このと
きマスクと感光基板の位置合わせに要求される精度は、
マスクパターンの精細度や線幅によって異なる。また、
位置合わせ精度を高めた走査露光を行おうとすると、ア
ライメントマークの測定回数が増加し、装置のスループ
ットは低下する。したがって、必要とされる重ね合わせ
精度等に応じて位置合わせ精度等を選択できる手段、例
えば1枚の感光基板に対して位置合わせを一回だけ行う
第1モードと、走査露光の度に、すなわち第2の方向へ
の移動毎に位置合わせを行う第2モードを選択する選択
手段(50)を備えると、アライメント精度を確保しな
がらスループットを向上させることができる。An alignment mark (2) used for alignment between the mask and the photosensitive substrate is provided on the mask and the photosensitive substrate.
3a to 23n and 24a to 24n) are formed, and the scanning exposure apparatus uses a mask and a photosensitive substrate based on the detection result of detecting the alignment mark by the alignment detecting means (20a, 20b) provided in the apparatus. Is performed, and then scanning exposure is performed. At this time, the accuracy required for positioning the mask and the photosensitive substrate is as follows:
It depends on the definition and line width of the mask pattern. Also,
Attempts to perform scanning exposure with increased alignment accuracy increase the number of alignment mark measurements and reduce the throughput of the apparatus. Therefore, means for selecting the alignment accuracy and the like according to the required overlay accuracy and the like, for example, the first mode in which the alignment is performed only once on one photosensitive substrate, and the scanning mode, The provision of the selection means (50) for selecting the second mode in which the alignment is performed every movement in the second direction can improve the throughput while securing the alignment accuracy.
【0016】マスクと感光基板は、例えば投影光学系
(12)を間に挟むコの字型の走査フレーム(30)の
上下ステージ(20,15)上に配置し、走査フレーム
を投影光学系に対して移動させることで同期して移動さ
せることができる。また、走査方向(X方向)と直交す
る方向(Y方向)へ移動させる移動手段(16Y)は、
感光基板(14)に対してだけ設けてもよい。この場合
でも、移動手段による感光基板の移動距離は、少なくと
も走査方向と直交する方向への照明領域の長さに相当す
る距離とする必要がある。The mask and the photosensitive substrate are arranged, for example, on upper and lower stages (20, 15) of a U-shaped scanning frame (30) sandwiching the projection optical system (12) therebetween, and the scanning frame is connected to the projection optical system. By moving them, they can be moved synchronously. The moving means (16Y) for moving in the direction (Y direction) orthogonal to the scanning direction (X direction)
It may be provided only for the photosensitive substrate (14). Also in this case, the moving distance of the photosensitive substrate by the moving means needs to be at least a distance corresponding to the length of the illumination area in a direction orthogonal to the scanning direction.
【0017】また、等倍の正立像を結像する投影光学系
(12a〜12e)をマスク(10,50)と感光基板
(14)の走査方向に直交する方向(Y方向)に沿って
複数配置し、この複数の投影光学系に対してマスクと感
光基板とを同期して走査することにすると、個々の投影
光学系のイメージサークルを大きくすることなく、走査
方向に直交する方向に長い投影領域(13a〜13e)
を形成することができる。このため従来の小型の投影光
学系をそのまま利用することができる。そして走査方向
(X方向)は一定であるため、投影光学系の数や走査距
離を選択すれば感光基板のサイズに応じた従来よりも小
型な露光装置が実現できる。Further, a plurality of projection optical systems (12a to 12e) for forming an erect image at the same magnification are provided along a direction (Y direction) orthogonal to the scanning direction of the mask (10, 50) and the photosensitive substrate (14). By arranging and scanning the mask and the photosensitive substrate in synchronization with the plurality of projection optical systems, long projections in the direction orthogonal to the scanning direction can be performed without increasing the image circle of each projection optical system. Area (13a to 13e)
Can be formed. Therefore, a conventional small projection optical system can be used as it is. Since the scanning direction (X direction) is constant, by selecting the number of projection optical systems and the scanning distance, it is possible to realize an exposure apparatus smaller than the conventional one according to the size of the photosensitive substrate.
【0018】また、走査方向にほぼ直交する方向に移動
する手段(16Y,18Y)を備えているため、走査回
数を複数回にすることができ、投影光学系を大きくする
ことなく、大面積のパターンを露光できる露光装置を実
現することができる。Also, since means (16Y, 18Y) for moving in a direction substantially perpendicular to the scanning direction are provided, the number of scans can be increased a plurality of times, and a large area can be obtained without increasing the size of the projection optical system. An exposure apparatus capable of exposing a pattern can be realized.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1は、本発明による走査型露光
装置の一例の概略的な構成を示す図である。超高圧水銀
ランプ等の光源1から射出した光束は、楕円鏡2で反射
された後にダイクロイックミラー3に入射する。このダ
イクロイックミラー3は露光に必要な波長の光束を反射
し、その他の波長の光束を透過する。ダイクロイックミ
ラー3で反射された光束は、光軸AX1に対して進退可
能に配置されたシャッター4によって投影光学系側への
照射を選択的に制限される。シャッター4が開放される
ことによって、光束は波長選択フィルター5に入射し、
投影光学系11aが転写を行うのに適した波長(通常
は、g,h,i線のうち少なくとも1つの帯域)の光束
となる。また、この光束の強度分布は光軸近傍が最も高
く、周辺になると低下するガウス分布状になるため、少
なくとも投影光学系11aの投影領域12a内で強度を
均一にする必要がある。このため、フライアイレンズ6
とコンデンサーレンズ8によって光束の強度を均一化す
る。なお、ミラー7は配列上の折り曲げミラーである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an example of a scanning exposure apparatus according to the present invention. A light beam emitted from a light source 1 such as an ultra-high pressure mercury lamp is reflected by an elliptical mirror 2 and then enters a dichroic mirror 3. The dichroic mirror 3 reflects a light beam having a wavelength required for exposure and transmits a light beam having another wavelength. The light beam reflected by the dichroic mirror 3 is selectively restricted from being irradiated on the projection optical system side by a shutter 4 arranged to be able to advance and retreat with respect to the optical axis AX1. When the shutter 4 is opened, the light beam enters the wavelength selection filter 5,
The projection optical system 11a becomes a light beam having a wavelength (usually, at least one band among g, h, and i lines) suitable for performing transfer. Further, since the intensity distribution of the light flux is highest in the vicinity of the optical axis and becomes Gaussian distribution decreasing in the periphery, it is necessary to make the intensity uniform at least in the projection area 12a of the projection optical system 11a. Therefore, the fly-eye lens 6
And the condenser lens 8 to make the intensity of the light beam uniform. Note that the mirror 7 is a bending mirror on the array.
【0020】強度を均一化された光束は、視野絞り9を
介してマスク10のパターン面上に照射される。この視
野絞り9は感光基板14上の投影領域13aを制限する
開口を有する。視野絞り9とマスク10との間にレンズ
系を設けて視野絞り9とマスク10のパターン面と感光
基板14の投影面とが互いに共役になるようにしてもよ
い。The luminous flux having uniform intensity is applied to the pattern surface of the mask 10 via the field stop 9. The field stop 9 has an opening for limiting the projection area 13a on the photosensitive substrate 14. A lens system may be provided between the field stop 9 and the mask 10 so that the pattern surface of the field stop 9 and the mask 10 and the projection surface of the photosensitive substrate 14 are conjugate to each other.
【0021】光源1から視野絞り9までの構成を投影光
学系12aに対する照明光学系L1とし、この例では照
明光学系L1と同様の構成を有する照明光学系L2〜L
5を設けて、各照明光学系L2〜L5からの光束を投影
光学系12b〜12eのそれぞれに供給する。複数の照
明光学系L1〜L5のそれぞれから射出された光束は、
マスク10上の異なる部分領域(照明領域)11a〜1
1eをそれぞれ照明する。マスク10を透過した複数の
光束は、各照明光学系L1〜L5に対応する投影光学系
12a〜12eを介して感光基板14上の異なる投影領
域13a〜13eにマスク10の照明領域11a〜11
eのパターン像を結像する。投影光学系12a〜12e
はいずれも正立等倍実結像(正立正像)光学系である。
図1において、投影光学系12a〜12eの光軸方向を
Z方向とし、Z方向に垂直な方向でマスク10及び感光
基板14の走査方向をX方向とし、Z方向及びX方向に
垂直な方向をY方向とする。The configuration from the light source 1 to the field stop 9 is an illumination optical system L1 for the projection optical system 12a. In this example, the illumination optical systems L2 to L2 have the same configuration as the illumination optical system L1.
5 is provided to supply the light beams from the illumination optical systems L2 to L5 to the projection optical systems 12b to 12e, respectively. The luminous flux emitted from each of the plurality of illumination optical systems L1 to L5 is
Different partial areas (illumination areas) 11a to 1 on the mask 10
1e are each illuminated. The plurality of luminous fluxes transmitted through the mask 10 are transferred to different projection areas 13a to 13e on the photosensitive substrate 14 via the projection optical systems 12a to 12e corresponding to the illumination optical systems L1 to L5.
The pattern image of e is formed. Projection optical systems 12a to 12e
Are erecting equal-magnification real imaging (erect erect image) optical systems.
In FIG. 1, the optical axis direction of the projection optical systems 12a to 12e is the Z direction, the scanning direction of the mask 10 and the photosensitive substrate 14 is the X direction in the direction perpendicular to the Z direction, and the directions perpendicular to the Z direction and the X direction are the directions. Let it be the Y direction.
【0022】感光基板14は基板ステージ15に載置さ
れており、基板ステージ15は一次元の走査露光を行う
べく走査方向(X方向)に長いストロークを持ったX方
向駆動装置16Xを有している。さらに、走査方向につ
いては高分解能及び高精度のX方向位置測定装置(例え
ばレーザ干渉計)17Xを有する。また、マスク10は
マスクステージ20により支持され、このマスクステー
ジ20も基板ステージ15と同様に、走査方向(X方
向)に長いストロークを持ったX方向駆動装置18Xと
マスクステージ20の走査方向の位置を検出するX方向
位置測定装置19Xとを有する。The photosensitive substrate 14 is mounted on a substrate stage 15. The substrate stage 15 has an X-direction driving device 16X having a long stroke in the scanning direction (X direction) to perform one-dimensional scanning exposure. I have. Further, it has a high-resolution and high-accuracy X-direction position measuring device (for example, a laser interferometer) 17X in the scanning direction. Further, the mask 10 is supported by a mask stage 20, and, like the substrate stage 15, the mask stage 20 has an X-direction driving device 18X having a long stroke in the scanning direction (X direction) and the position of the mask stage 20 in the scanning direction. X-direction position measuring device 19X for detecting
【0023】さらに、基板ステージ15及びマスクステ
ージ20は、走査方向であるX方向とほぼ直交するY方
向に移動する機能を有する。すなわち、基板ステージ1
5には、基板ステージ15をY方向に駆動するY方向駆
動装置16YとY方向位置測定装置17Yが設けられて
いる。同様に、マスクステージ20には、マスクステー
ジ20をY方向に駆動するY方向駆動装置18Yとマス
クステージ20のY方向の位置を検出するY方向位置測
定装置19Yとが設けられている。Y方向駆動装置16
Yによる基板ステージ15のY方向への移動量、及びY
方向駆動装置18Yによるマスクステージ20のY方向
への移動量は、少なくとも照明領域11a〜11eのY
方向の長さに相当する距離とされている。Further, the substrate stage 15 and the mask stage 20 have a function of moving in the Y direction substantially orthogonal to the X direction which is the scanning direction. That is, the substrate stage 1
5 is provided with a Y direction driving device 16Y and a Y direction position measuring device 17Y for driving the substrate stage 15 in the Y direction. Similarly, the mask stage 20 is provided with a Y-direction driving device 18Y for driving the mask stage 20 in the Y direction and a Y-direction position measuring device 19Y for detecting the position of the mask stage 20 in the Y direction. Y direction drive device 16
The amount of movement of the substrate stage 15 in the Y direction by Y, and Y
The moving amount of the mask stage 20 in the Y direction by the direction driving device 18Y is at least the Y amount of the illumination regions 11a to 11e.
The distance is equivalent to the length in the direction.
【0024】なお、感光基板14及びマスク10を、例
えば図8に示すようなコの字型の走査フレーム上に固定
し、感光基板14とマスク10とを一体として走査方向
(X方向)に駆動するように構成することもできる。そ
の場合には、感光基板14とマスク10とを載置した走
査フレームをX方向に駆動する駆動装置を備えれば、基
板ステージ15をX方向に駆動するX方向駆動装置16
Xとマスクステージ20をX方向に駆動するX方向駆動
装置18Xとを個別に備える必要はない。同様に、前記
走査フレームをY方向に駆動することにより感光基板1
4とマスク10とを一体としてY方向に駆動するように
構成することも可能である。その場合には、前記走査フ
レームをY方向に駆動する駆動手段を設けることで、基
板ステージ15をY方向に駆動するY方向駆動装置16
Yとマスクステージ20をY方向に駆動するY方向駆動
装置18Yとを個別に設ける必要はない。The photosensitive substrate 14 and the mask 10 are fixed on, for example, a U-shaped scanning frame as shown in FIG. 8, and the photosensitive substrate 14 and the mask 10 are integrally driven in the scanning direction (X direction). It can also be configured to do so. In that case, if a driving device for driving the scanning frame on which the photosensitive substrate 14 and the mask 10 are mounted in the X direction is provided, an X-direction driving device 16 for driving the substrate stage 15 in the X direction is provided.
It is not necessary to separately provide X and an X-direction driving device 18X for driving the mask stage 20 in the X-direction. Similarly, by driving the scanning frame in the Y direction, the photosensitive substrate 1
4 and the mask 10 may be configured to be driven integrally in the Y direction. In that case, by providing a driving means for driving the scanning frame in the Y direction, a Y direction driving device 16 for driving the substrate stage 15 in the Y direction is provided.
It is not necessary to separately provide Y and the Y-direction driving device 18Y for driving the mask stage 20 in the Y-direction.
【0025】図2は、基板ステージ15上に保持された
感光基板14の上面図である。感光基板14上の投影領
域13a〜13eは、図2に示すようにY方向に隣合う
領域どうし(例えば、13aと13b、13bと13
c)が図のX方向に所定量変位するように、かつ隣合う
領域の端部どうしが破線で示すようにY方向に重複する
ように配置される。よって、上記複数の投影光学系12
a〜12eも各投影領域13a〜13eの配置に対応し
てX方向に所定量変位するとともにY方向に重複して配
置されている。投影領域13a〜13eの形状は、図で
は平行四辺形であるが、六角形や菱形、台形などの形状
であっても構わない。また、複数の照明光学系L1〜L
5は、マスク10上の照明領域11a〜11eが上記投
影領域13a〜13eと同様の配置となるように配置さ
れる。感光基板14には、露光領域14aの外側にアラ
イメントマーク(基板マーク)24a〜24nが設けら
れている。FIG. 2 is a top view of the photosensitive substrate 14 held on the substrate stage 15. As shown in FIG. 2, the projection regions 13a to 13e on the photosensitive substrate 14 are adjacent to each other in the Y direction (for example, 13a and 13b, 13b and 13e).
c) is displaced by a predetermined amount in the X direction in the figure, and the ends of adjacent regions are arranged so as to overlap in the Y direction as shown by the broken lines. Therefore, the plurality of projection optical systems 12
a to 12e are also displaced by a predetermined amount in the X direction corresponding to the arrangement of the projection areas 13a to 13e, and are arranged so as to overlap in the Y direction. The shapes of the projection regions 13a to 13e are parallelograms in the drawing, but may be hexagons, rhombuses, trapezoids, or the like. Further, a plurality of illumination optical systems L1 to L
5 is arranged such that the illumination areas 11a to 11e on the mask 10 have the same arrangement as the projection areas 13a to 13e. On the photosensitive substrate 14, alignment marks (substrate marks) 24a to 24n are provided outside the exposure region 14a.
【0026】図3はマスク10の上面図であり、感光基
板14に転写すべきパターンが形成されたパターン領域
10aが形成されている。マスク10には、パターン領
域10aの外側に、感光基板14の基板マーク24a〜
24nに対応したアライメントマーク(マスクマーク)
23a〜23nが設けられている。この例の場合、図か
ら明らかなように、マスク10に形成されたパターン領
域10aのY方向寸法は、照明領域11a〜11eのY
方向寸法より大きい。FIG. 3 is a top view of the mask 10, in which a pattern area 10a in which a pattern to be transferred to the photosensitive substrate 14 is formed. The mask 10 includes substrate marks 24a to 24c on the photosensitive substrate 14 outside the pattern region 10a.
Alignment mark (mask mark) corresponding to 24n
23a to 23n are provided. In the case of this example, as is apparent from the drawing, the dimension in the Y direction of the pattern region 10a formed on the mask 10 is the same as that of the illumination regions 11a to 11e.
Larger than the direction dimension.
【0027】マスク10の上方には、図1及び図3に示
すように、アライメント系20a,20bが配置され、
このアライメント系20a,20bによってマスク10
に設けられたマスクマーク23a〜23nを検出すると
ともに、投影光学系12a及び12eを介して感光基板
14上に形成された基板マーク24a〜24nを検出す
る。すなわち、アライメント系20a,20bから射出
された照明光を反射鏡25a,25bを介してマスク1
0上に形成されたマスクマーク23a〜23nに照射す
るとともに、複数配列した投影光学系12a〜12eの
うちの両端部の光学系12a,12eを介して感光基板
14上の基板マーク24a〜24nに照射する。As shown in FIGS. 1 and 3, alignment systems 20a and 20b are disposed above the mask 10.
The mask 10 is controlled by the alignment systems 20a and 20b.
And the substrate marks 24a to 24n formed on the photosensitive substrate 14 via the projection optical systems 12a and 12e. That is, the illumination light emitted from the alignment systems 20a and 20b is applied to the mask 1 via the reflecting mirrors 25a and 25b.
In addition to irradiating the mask marks 23a to 23n formed on the substrate mark 0, the substrate marks 24a to 24n on the photosensitive substrate 14 are illuminated via the optical systems 12a and 12e at both ends of the plurality of projection optical systems 12a to 12e. Irradiate.
【0028】感光基板14上に形成された基板マーク2
4a〜24fからの反射光は投影光学系12a,12e
及び反射鏡25a,25bを介して、またマスク10上
に形成されたマスクマーク23a〜23fからの反射光
は反射鏡25a,25bを介して、それぞれアライメン
ト系20a,20bに入射する。アライメント系20
a,20bは、マスク10及び感光基板14からの反射
光に基づいて各アライメントマークの位置を検出する。The substrate mark 2 formed on the photosensitive substrate 14
The reflected lights from 4a to 24f are projected optical systems 12a and 12e.
Light reflected from the mask marks 23a to 23f formed on the mask 10 enters the alignment systems 20a and 20b via the reflectors 25a and 25b. Alignment system 20
a and 20b detect the position of each alignment mark based on the reflected light from the mask 10 and the photosensitive substrate 14.
【0029】図4は、アライメント系20a,20bが
検出器としてCCDカメラを備え、画像処理によってマ
ークの位置を求めるタイプのものであるとき、マスクマ
ーク23を撮像した画像を示す説明図である。27はア
ライメント系の観察視野を、28はアライメント系20
a,20b内に設けられた指標マークを表す。マスクス
テージ20又は基板ステージ15をX方向に所定距離移
動した上で、基板ステージ15上の基板マーク22a,
22bとマスク10上のマスクマーク23a〜23nを
アライメント系20a,20bによって同時に検出する
ことにより、基板ステージ15の位置座標とマスク10
の位置座標とを明確に対応づけることが可能となる。必
要であれば、X方向駆動装置19X及びY方向駆動装置
18Yによってマスクステージ20を微動させることに
よってマスク10の位置を制御する。FIG. 4 is an explanatory view showing an image of the mask mark 23 when the alignment systems 20a and 20b are of a type that includes a CCD camera as a detector and determines the position of the mark by image processing. 27 is an observation field of view of the alignment system, 28 is an alignment system 20
a, an index mark provided in 20b. After moving the mask stage 20 or the substrate stage 15 by a predetermined distance in the X direction, the substrate marks 22a,
22b and the mask marks 23a to 23n on the mask 10 are simultaneously detected by the alignment systems 20a and 20b, whereby the position coordinates of the substrate stage 15 and the mask
Can be clearly associated with the position coordinates. If necessary, the position of the mask 10 is controlled by finely moving the mask stage 20 by the X-direction driving device 19X and the Y-direction driving device 18Y.
【0030】図5は、マスクマーク23と基板マーク2
4とをアライメント系20a,20bによって同時に撮
像した画像を示す図である。アライメント検出系20
a,20bは、基板ステージ15上に設けられた基板マ
ーク22に対して指標マーク28の位置を管理すること
によって、基板ステージ15の位置基準に対してキャリ
ブレーションすることが可能である。また、マスクステ
ージ20と基板ステージ15をX方向に移動しながら、
感光基板14上の基板マーク24a〜24nとマスク1
0上のマスクマーク23a〜23nとをアライメント系
20a,20bによって同時に検出することにより、感
光基板14とマスク10との相対位置を検出することが
できる。FIG. 5 shows the mask mark 23 and the substrate mark 2
FIG. 4 is a diagram showing an image obtained by simultaneously capturing images No. 4 and No. 4 by alignment systems 20a and 20b. Alignment detection system 20
By managing the position of the index mark 28 with respect to the substrate mark 22 provided on the substrate stage 15, a and 20 b can be calibrated with respect to the position reference of the substrate stage 15. Also, while moving the mask stage 20 and the substrate stage 15 in the X direction,
Substrate marks 24a to 24n on photosensitive substrate 14 and mask 1
By simultaneously detecting the mask marks 23a to 23n on 0 by the alignment systems 20a and 20b, the relative position between the photosensitive substrate 14 and the mask 10 can be detected.
【0031】この走査型露光装置は、マスクステージ2
0及び基板ステージ15を走査方向であるX方向とほぼ
直交するY方向に、少なくとも照明領域11a〜11e
のY方向の幅分の距離だけ移動させることができる。し
たがって、マスクステージ20及び基板ステージ15を
X方向へ同期して駆動して走査露光を行った後に、マス
クステージ20及び基板ステージ15をY方向に照明領
域11a〜11eの幅分の距離だけステップ的に移動し
て行うX方向への走査露光を1回又は数回繰り返すこと
により、複数の部分パターンをつなぎ合わせて大きなマ
スクパターン10aを大きな感光基板14上に転写する
ことが可能になる。This scanning type exposure apparatus includes a mask stage 2
0 and the substrate stage 15 in at least the illumination regions 11a to 11e in the Y direction substantially orthogonal to the X direction which is the scanning direction.
In the Y direction. Therefore, after scanning exposure is performed by driving the mask stage 20 and the substrate stage 15 in synchronization with each other in the X direction, the mask stage 20 and the substrate stage 15 are stepwise moved in the Y direction by a distance corresponding to the width of the illumination regions 11a to 11e. By repeating the scanning exposure in the X direction performed once or several times, it is possible to connect a plurality of partial patterns and transfer the large mask pattern 10a onto the large photosensitive substrate 14.
【0032】図1に戻って、制御装置50は、走査型露
光装置全体を制御するものであり、位置測定装置17
X,17Y,19X,19Yの測定結果と、アライメン
ト系20a,20bのアライメント出力とが入力されて
いる。また、制御装置50は記憶装置51を有してい
る。Returning to FIG. 1, the control device 50 controls the entire scanning type exposure apparatus, and
The measurement results of X, 17Y, 19X, and 19Y and the alignment outputs of the alignment systems 20a and 20b are input. Further, the control device 50 has a storage device 51.
【0033】次に、図10のフローチャートを用いて、
制御装置50による走査露光のシーケンスの一例につい
て説明する。アクティブマトリックス方式の液晶パネル
は、そのアクティブ素子を形成するために、製造工程で
複数のパターン層を重ね合わせて露光することが必要に
なる。このため、原板となるマスク10が複数枚用意さ
れ、マスクを交換しながらパターン層の重ね合わせ露光
を行う。Next, using the flowchart of FIG.
An example of a scanning exposure sequence performed by the control device 50 will be described. Active matrix type liquid crystal panels require a plurality of pattern layers to be exposed in a manufacturing process in order to form the active elements. For this reason, a plurality of masks 10 serving as an original plate are prepared, and the pattern layers are superposed and exposed while exchanging the masks.
【0034】図10において、マスクステージ20に載
置されているマスク10が図示しないマスクローダによ
り交換されたとき、すなわちステップ10の判定が「Y
ES」の場合には、ステップ11に進み、投影光学系1
2a〜12eを保持している保持部材によって保持され
たアライメント系20a,20bによって、その新しい
マスク10を露光装置に対して位置決めする。この位置
決めは、図4で説明したように、アライメント系20
a,20bによってマスクマーク23a,23mを検出
し、指標マーク28に対するマスクマークの位置が所定
の関係となるように、マスクステージ20上に載置され
たマスクの位置を図示しない駆動手段によって調整する
ことによって行われる。マスクを交換しなかった場合に
は、このステップ11は省略される。In FIG. 10, when the mask 10 placed on the mask stage 20 is replaced by a mask loader (not shown), that is, when the determination in step 10 is “Y”
In the case of “ES”, the process proceeds to step 11 and the projection optical system 1
The new mask 10 is positioned with respect to the exposure apparatus by the alignment systems 20a and 20b held by the holding members holding 2a to 12e. This positioning is performed by the alignment system 20 as described with reference to FIG.
The mask marks 23a and 23m are detected by a and 20b, and the position of the mask placed on the mask stage 20 is adjusted by driving means (not shown) so that the position of the mask mark with respect to the index mark 28 has a predetermined relationship. This is done by: If the mask has not been replaced, step 11 is omitted.
【0035】次に、ステップ12に進み、図示しない基
板ローダにより基板ステージ15に露光すべき感光基板
14をローディングし、ロードした感光基板14を露光
装置に対して位置決めする。具体的には、ステップ11
におけるマスク10のアライメントと同様に、アライメ
ント系20a,20bによって基板マーク24a,24
mを検出し、指標マーク28に対する基板マーク24
a,24mの位置が所定の関係となるように、基板ステ
ージ15上に設けられた図示しない駆動手段を制御する
ことによって行われる。Next, proceeding to step 12, the photosensitive substrate 14 to be exposed is loaded on the substrate stage 15 by a substrate loader (not shown), and the loaded photosensitive substrate 14 is positioned with respect to the exposure apparatus. Specifically, step 11
In the same manner as the alignment of the mask 10 in the above, the substrate marks 24a, 24b are
m is detected, and the substrate mark 24 corresponding to the index mark 28 is detected.
This is performed by controlling a driving unit (not shown) provided on the substrate stage 15 so that the positions of a and 24m have a predetermined relationship.
【0036】ステップ13では、マスクステージ20の
X方向駆動装置18X及び基板ステージ15のX方向駆
動装置16Xによってマスクステージ20と基板ステー
ジ15とを例えば−X方向に駆動することにより、投影
光学系12a〜12eに対してマスク10と感光基板1
4を同期して往路走査する。その際、一方のアライメン
ト系20aによって、マスクマーク23a〜23eと基
板マーク24a〜24eとの相対位置を検出する。他方
のアライメント系20bは、マスクマーク23m,23
gと基板マーク24m,24gとの相対位置を検出す
る。こうして検出されたマスクマーク23a〜23e,
23g,23mと基板マーク24a〜24e,24g,
24mとの相対位置は、記憶装置51に記憶される。At step 13, the projection optical system 12a is driven by driving the mask stage 20 and the substrate stage 15 in, for example, the -X direction by the X-direction driving device 18X of the mask stage 20 and the X-direction driving device 16X of the substrate stage 15. Mask 12 and photosensitive substrate 1 for ~ 12e
4 is scanned in the forward direction. At this time, the relative positions of the mask marks 23a to 23e and the substrate marks 24a to 24e are detected by one alignment system 20a. The other alignment system 20b includes mask marks 23m and 23m.
g and the relative positions of the substrate marks 24m and 24g are detected. The mask marks 23a to 23e thus detected,
23g, 23m and substrate marks 24a to 24e, 24g,
The position relative to 24 m is stored in the storage device 51.
【0037】マスク10と感光基板14の往路走査が終
了すると、マスク10が照明領域11a〜11eから完
全に外れ、感光基板14が投影領域13a〜13eから
完全に外れた走査開始位置において、マスク10と感光
基板14とのアライメントを行う。ステップ14のこの
アライメントは、ステップ13において往路走査の間に
検出され記憶装置51に記憶されているマスクマーク2
3a〜23e,23g,23m及びそれと対をなす基板
マーク24a〜24e,24g,24mの相対位置誤差
が最小となるようなマスク10のX方向、Y方向及び回
転方向の移動量を最小自乗法等によって求め、それにし
たがってマスクステージ20上のマスク10の位置を図
示しない駆動手段によって調整することにより行われ
る。When the forward scanning of the mask 10 and the photosensitive substrate 14 is completed, the mask 10 completely deviates from the illumination areas 11a to 11e, and at the scanning start position where the photosensitive substrate 14 completely deviates from the projection areas 13a to 13e, the mask 10 And the photosensitive substrate 14 are aligned. This alignment in step 14 is performed during the forward scan in step 13 and the mask mark 2 stored in the storage device 51 is detected.
3a to 23e, 23g, and 23m and the amount of movement of the mask 10 in the X direction, the Y direction, and the rotation direction such that the relative position error between the substrate marks 24a to 24e, 24g, and 24m, which are paired with 3a to 23e, 23g, and 23m, are minimized. And the position of the mask 10 on the mask stage 20 is adjusted by driving means (not shown) in accordance with the above.
【0038】その後、ステップ15に進み、マスク10
及び感光基板14を投影光学系12a〜12eに対して
+X方向に同期走査(復路走査)することにより、1回
目の走査露光が行われる。Then, the process proceeds to a step 15, wherein the mask 10
The first scanning exposure is performed by synchronously scanning (backward scanning) the photosensitive substrate 14 in the + X direction with respect to the projection optical systems 12a to 12e.
【0039】このとき、図3に示すように、照明領域1
1a〜11e全体のY方向寸法はマスク10のパターン
領域10aのY方向寸法より小さいため、X方向への1
回目の走査で転写されるのは、マスク10に形成された
パターン領域10aの一部の領域、すなわち図3に示し
たY方向に幅PA1の部分パターン領域である。この1
回目の走査露光で露光される感光基板14上の領域は、
図2に示したY方向の幅PB1の領域である。投影光学
系12a〜12eは、正立等倍実結像光学系であるた
め、マスク10上の幅PA1は感光基板14上の幅PB
1に等しい。At this time, as shown in FIG.
Since the dimension in the Y direction of the whole of 1a to 11e is smaller than the dimension in the Y direction of the pattern region 10a of the mask 10, the dimension in the X direction is 1%.
A part of the pattern area 10 a formed on the mask 10, that is, a partial pattern area having a width PA1 in the Y direction shown in FIG. This one
The area on the photosensitive substrate 14 exposed in the second scanning exposure is:
This is a region having a width PB1 in the Y direction shown in FIG. Since the projection optical systems 12a to 12e are erecting equal-magnification real imaging optical systems, the width PA1 on the mask 10 is equal to the width PB on the photosensitive substrate 14.
Equal to one.
【0040】1回目の走査露光が終了すると、ステップ
16に進み、Y方向駆動装置16Y,18Yを駆動する
ことにより、マスク10及び感光基板14をY方向にス
テップ移動する。ステップ移動の距離はPA1(=PB
1)である。アライメントの動作において、マスク10
と感光基板14との全体が位置決めされた状態にあれ
ば、このY方向の移動はマスク10と感光基板14とを
同期させて行われる。図10のフローチャートに示した
例のように、感光基板14への露光を行う直前にマスク
10と感光基板14とのアライメントを行う場合や、予
め計測された位置に合わせる場合には、マスク10と感
光基板14とを同期してY方向に移動させる必要はな
い。When the first scanning exposure is completed, the process proceeds to step 16, where the mask 10 and the photosensitive substrate 14 are step-moved in the Y direction by driving the Y-direction driving devices 16Y and 18Y. The distance of the step movement is PA1 (= PB
1). In the alignment operation, the mask 10
If the entirety of the mask and the photosensitive substrate 14 are positioned, the movement in the Y direction is performed by synchronizing the mask 10 and the photosensitive substrate 14. As in the example shown in the flowchart of FIG. 10, when aligning the mask 10 with the photosensitive substrate 14 immediately before performing exposure on the photosensitive substrate 14, or when aligning the mask 10 with a previously measured position, the mask 10 It is not necessary to synchronously move the photosensitive substrate 14 in the Y direction.
【0041】続いて、ステップ17において、再びマス
クステージ20のX方向駆動装置18X及び基板ステー
ジ15のX方向駆動装置16Xによってマスク10と感
光基板14とを投影光学系12a〜12eに対して−X
方向に同期して往路走査する。その際、アライメント系
20aによって、マスクマーク23f,23nと基板マ
ーク24f,24nとの相対位置を検出する。また、ア
ライメント系20bにより、マスクマーク23h〜23
lと基板マーク24h〜24lとの相対位置を検出す
る。こうして検出されたマスクマーク23f,23h〜
23l,23nとそれに対応する基板マーク24f,2
4h〜24l,24nとの相対位置は、記憶装置51に
記憶される。Subsequently, in step 17, the mask 10 and the photosensitive substrate 14 are again moved to the projection optical systems 12a to 12e by -X by the X-direction driving device 18X of the mask stage 20 and the X-direction driving device 16X of the substrate stage 15.
The forward scan is performed in synchronization with the direction. At this time, the relative positions of the mask marks 23f, 23n and the substrate marks 24f, 24n are detected by the alignment system 20a. Further, the mask marks 23h to 23h are controlled by the alignment system 20b.
1 and the relative positions of the substrate marks 24h to 24l are detected. The mask marks 23f, 23h,
23l, 23n and corresponding substrate marks 24f, 2
The relative positions with respect to 4h to 24l and 24n are stored in the storage device 51.
【0042】マスク10と感光基板14との往路走査が
終了すると、ステップ18において、マスク10が照明
領域11a〜11eから完全に外れ、感光基板14が投
影領域13a〜13eから完全に外れた走査開始位置に
おいて、マスク10と感光基板14とのアライメントを
行う。このアライメントは、ステップ17で検出され記
憶装置51に記憶されているマスクマーク23f,23
h〜23l,23nとそれに対応する基板マーク24
f,24h〜24l,24nとの対の相対位置誤差が最
小となるようなマスク10のX方向、Y方向及び回転方
向の移動量を最小自乗法等によって求め、それにしたが
ってマスクステージ20上のマスク10の位置を図示し
ない駆動手段によって調整することにより行われる。When the forward scan of the mask 10 and the photosensitive substrate 14 is completed, in step 18, the scanning is started, in which the mask 10 is completely removed from the illumination areas 11a to 11e and the photosensitive substrate 14 is completely removed from the projection areas 13a to 13e. At the position, alignment between the mask 10 and the photosensitive substrate 14 is performed. This alignment is performed by the mask marks 23f, 23f detected in step 17 and stored in the storage device 51.
h to 23l, 23n and corresponding substrate mark 24
f, 24h to 24l, 24n, the amount of movement of the mask 10 in the X, Y, and rotational directions that minimizes the relative position error of the pair is determined by the least square method or the like, and the mask on the mask stage 20 is accordingly determined. This is performed by adjusting the position of 10 by a driving unit (not shown).
【0043】その後、ステップ19に進み、投影光学系
12a〜12eに対してマスク10及び感光基板14を
+X方向に同期走査(復路走査)することにより、2回
目の走査露光が行われる。2回目の走査露光では、図3
に示すマスク10のパターン領域10aのうちY方向の
幅PA2の部分が照明領域11a’〜11e’で照明さ
れてX方向に走査される。その結果、図2に示すよう
に、感光基板14上のY方向の幅PB2の領域が投影領
域13a’〜13e’でX方向に走査されて露光され
る。投影光学系12a〜12eは、正立等倍実結像光学
系であるため、マスク10上の幅PA2は感光基板14
上の幅PB2に等しい。Thereafter, the process proceeds to step 19, where the mask 10 and the photosensitive substrate 14 are synchronously scanned (backward scanning) in the + X direction with respect to the projection optical systems 12a to 12e, so that the second scanning exposure is performed. In the second scanning exposure, FIG.
Are illuminated by the illumination areas 11a 'to 11e' and scanned in the X direction. As a result, as shown in FIG. 2, a region having a width PB2 in the Y direction on the photosensitive substrate 14 is scanned and exposed in the X direction in the projection regions 13a 'to 13e'. Since the projection optical systems 12a to 12e are erecting equal-magnification real imaging optical systems, the width PA2 on the mask 10 is
Equal to the upper width PB2.
【0044】マスク10に設定されるY方向の幅PA1
の領域と幅PA2の領域とは、パターン領域10aのY
方向ほぼ中央に位置するY方向の幅d1の部分が重複し
ている。したがって、マスク10のパターン領域10a
のうち図3に図示したY方向に幅d1のX方向に細長い
領域は、図2に図示するように、1回目の走査露光と2
回目の走査露光とで重複して露光される(Y方向に幅d
2の領域)。この領域は、1回目の走査露光の際には投
影領域13eの端の部分で露光され、また2回目の走査
露光の際には投影領域13a’の端の部分で走査され、
2回の重複露光で適正露光量となる。The width PA1 in the Y direction set on the mask 10
And the area having the width PA2 correspond to Y in the pattern area 10a.
A portion having a width d1 in the Y direction located substantially at the center in the direction overlaps. Therefore, the pattern region 10a of the mask 10
Among them, a region elongated in the X direction and having a width d1 in the Y direction shown in FIG.
The exposure is overlapped with the second scanning exposure (width d in the Y direction).
2 area). This area is exposed at the end of the projection area 13e at the time of the first scanning exposure, and is scanned at the end of the projection area 13a 'at the time of the second scanning exposure,
An appropriate exposure amount is obtained by two overlapping exposures.
【0045】次に、図3に示したマスク10のパターン
配置と異なるパターン配置を有するマスクを用いて、図
2の場合と同様に、感光基板14上に大面積の連続パタ
ーンを露光する例について説明する。図6は、この方法
で使用されるマスク50の上面図である。マスク50に
は、例えば図6に示すようにパターン領域10bとパタ
ーン領域10cとが分割されて配置されている。パター
ン領域10a,10bは、図3に示したマスク10に形
成されたパターン領域10aに描画されているパターン
を分割して描画したものである。マスク50のパターン
領域10bには、図3のマスク10のY方向の幅PA1
の領域の部分パターンが描画されており、パターン領域
10cにはY方向に幅PA2の領域の部分パターンが描
画されている。マスク50のパターン領域10bのうち
のX方向に細長い領域10d及びパターン領域10cの
うちのX方向に細長い領域10eには、いずれもマスク
10のY方向の幅d1の領域のパターンが描画されてい
る。すなわち、ここで使用するマスク50のパターン領
域10bに形成されたパターンと、パターン領域10c
に形成されたパターンとは一部重複している。Next, an example in which a large area continuous pattern is exposed on the photosensitive substrate 14 using a mask having a pattern arrangement different from the pattern arrangement of the mask 10 shown in FIG. 3, as in the case of FIG. explain. FIG. 6 is a top view of the mask 50 used in this method. In the mask 50, for example, as shown in FIG. 6, a pattern region 10b and a pattern region 10c are divided and arranged. The pattern areas 10a and 10b are obtained by dividing and drawing the pattern drawn on the pattern area 10a formed on the mask 10 shown in FIG. The width PA1 in the Y direction of the mask 10 of FIG.
Are drawn on the pattern area 10c, and the partial pattern of the area having the width PA2 is drawn on the pattern area 10c in the Y direction. Patterns of a region having a width d1 in the Y direction of the mask 10 are drawn on both the region 10d elongated in the X direction of the pattern region 10b of the mask 50 and the region 10e elongated in the X direction of the pattern region 10c. . That is, the pattern formed in the pattern region 10b of the mask 50 used here and the pattern region 10c
The pattern partially overlaps with the pattern formed in.
【0046】このマスク50を用いたパターンの走査露
光は、図10に示したフローチャートとほぼ同じ流れに
沿って行われる。図10のフローチャートと相違するの
は、図10のステップ16におけるマスク50と感光基
板14とのY方向のステップ移動距離である。先に説明
した図3のマスク10を用いる例では、ステップ16に
おけるマスクのY方向の移動距離と感光基板14のY方
向の移動距離は等しい。しかし、図6に示したマスク5
0を用いて感光基板14上に図2に示したパターン露光
領域14aを形成する走査露光では、マスク50と感光
基板14のY方向移動距離は異なる。Scanning exposure of a pattern using the mask 50 is performed according to a flow substantially the same as the flow chart shown in FIG. What is different from the flowchart of FIG. 10 is the step moving distance in the Y direction between the mask 50 and the photosensitive substrate 14 in Step 16 of FIG. In the example using the mask 10 of FIG. 3 described above, the moving distance of the mask in the Y direction in Step 16 is equal to the moving distance of the photosensitive substrate 14 in the Y direction. However, the mask 5 shown in FIG.
In the scanning exposure in which the pattern exposure area 14a shown in FIG. 2 is formed on the photosensitive substrate 14 using 0, the moving distance of the mask 50 and the photosensitive substrate 14 in the Y direction is different.
【0047】すなわち、この例の場合、感光基板14の
Y方向移動距離はPB1(図2)であるが、マスク50
のY方向移動距離はSy(図6)である。このようにマ
スク50と感光基板14とのY方向移動距離を設定する
ことにより、マスク50のパターン領域10bとパター
ン領域10cとの重複するパターン部分10d,10e
が、図2に示したY方向の幅d2のX方向に細長い領域
で重なり合って、連続した1つの大きなパターンを露光
むらなく露光することができる。That is, in the case of this example, the moving distance of the photosensitive substrate 14 in the Y direction is PB1 (FIG. 2).
Is the Y-direction moving distance Sy (FIG. 6). By setting the moving distance in the Y direction between the mask 50 and the photosensitive substrate 14 in this manner, the overlapping pattern portions 10d and 10e of the pattern region 10b and the pattern region 10c of the mask 50.
However, it overlaps in a region elongated in the X-direction with a width d2 in the Y-direction shown in FIG. 2, so that one continuous large pattern can be exposed evenly.
【0048】次に、図7、図8を用いて、本発明による
走査型露光装置の他の例を説明する。図7は走査型露光
装置の概略的な構成を示す図、図8は走査機構の一例を
示す説明図である。図7において図1と同じ機能部分に
は図1と同じ符号を付して詳細な説明を省略する。図7
に示した走査型露光装置は、感光基板14側にのみY方
向駆動装置16Yが設けられ、マスク側10にはY方向
駆動装置18Yが設けられていない点で、図1に示した
走査型露光装置と相違する。この走査型露光装置は、感
光基板14の寸法に比べ小型で安価なマスク10を用い
て、マスク10に描画されたパターンを感光基板14に
複数回転写することができるようにしたものである。Next, another example of the scanning exposure apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a scanning exposure apparatus, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a scanning mechanism. 7, the same functional portions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and detailed description will be omitted. FIG.
The scanning exposure apparatus shown in FIG. 1 is provided with a Y-direction driving device 16Y only on the photosensitive substrate 14 side, and is not provided with a Y-direction driving device 18Y on the mask side 10. It is different from the device. This scanning type exposure apparatus uses a mask 10 which is small and inexpensive compared to the size of the photosensitive substrate 14 and is capable of transferring a pattern drawn on the mask 10 to the photosensitive substrate 14 a plurality of times.
【0049】図8は、コの字型の走査フレームによって
マスク10と感光基板14を同期走査する走査型露光装
置を示す。コの字型走査フレーム30はベース31上に
載置され、X方向駆動装置32によってX方向に走査さ
れる。走査フレーム30の上部にはマスクステージ20
が設けられ、マスクステージ20上にマスク10が保持
されている。マスクステージ20は、駆動装置43,4
4,45を駆動することによってX方向、Y方向及び回
転方向の位置を調整できるようになっている。走査フレ
ーム30の下部には基板ステージ15が設けられ、基板
ステージ15上に基板14が保持されている。基板ステ
ージ15は、Y方向駆動装置16Yによって走査フレー
ム30上をY方向に移動可能になっている。FIG. 8 shows a scanning exposure apparatus for synchronously scanning the mask 10 and the photosensitive substrate 14 with a U-shaped scanning frame. The U-shaped scanning frame 30 is placed on a base 31 and scanned in the X direction by an X-direction driving device 32. The mask stage 20 is located above the scanning frame 30.
Are provided, and the mask 10 is held on the mask stage 20. The mask stage 20 includes driving devices 43 and 4
The positions in the X direction, the Y direction, and the rotation direction can be adjusted by driving the 4, 45. A substrate stage 15 is provided below the scanning frame 30, and the substrate 14 is held on the substrate stage 15. The substrate stage 15 can be moved in the Y direction on the scanning frame 30 by the Y direction driving device 16Y.
【0050】マスク10及び感光基板14には、マスク
10と感光基板14とをアライメントするためのマスク
マーク23及び基板マーク24が設けられている。マス
クマーク23と基板マーク24とを用いたアライメント
モードとして、ここでは1枚の感光基板14の露光に対
して最初に1回だけアライメント操作を行う第1モード
と、1枚の感光基板14に対して走査露光の度にアライ
メント操作を行う第2モードとが露光装置に設定され、
パターンの重ね合わせ精度などに応じてオペレータがモ
ード選択できるようにしてもよいし、また、制御装置5
0がマスクのパターン(種類)に応じて、精度をあまり
必要としないパターンのときには第1モードを選択して
実行し、精度の厳しいパターンのときには第2モードを
選択して実行するようにしておけばよい。The mask 10 and the photosensitive substrate 14 are provided with a mask mark 23 and a substrate mark 24 for aligning the mask 10 and the photosensitive substrate 14. As an alignment mode using the mask mark 23 and the substrate mark 24, here, a first mode in which an alignment operation is first performed only once for exposure of one photosensitive substrate 14, and And a second mode for performing an alignment operation at each scanning exposure is set in the exposure apparatus.
The operator may be able to select a mode in accordance with the pattern overlay accuracy or the like.
When 0 is a pattern that does not require much accuracy, the first mode is selected and executed according to the pattern (type) of the mask, and when the pattern is strict in accuracy, the second mode is selected and executed. I just need.
【0051】第1モードは、走査露光を開始する前にマ
スクマーク23と基板マーク24とを用いた計測を行
い、その計測結果に基づいて駆動装置43,44,45
を制御してマスク10の位置を調整することで、走査露
光の開始前に1度だけマスク10と感光基板14のアラ
イメント操作を行う。その後の走査露光の際には、マス
クマーク23や基板マーク24を用いた計測を行うこと
なく、Y方向駆動装置16Yの機械精度に従ってマスク
10と感光基板14との位置合わせを行う。また、第2
モードでは、各走査露光に先立つ走査フレーム30の往
路走査の度にマスクマーク23と基板マーク24との計
測を行い、その計測結果に基づいて駆動装置43,4
4,45によるマスク10の位置制御を行う。In the first mode, measurement using the mask mark 23 and the substrate mark 24 is performed before starting the scanning exposure, and the driving devices 43, 44, 45 are performed based on the measurement result.
Is controlled to adjust the position of the mask 10, so that the alignment operation between the mask 10 and the photosensitive substrate 14 is performed only once before the start of the scanning exposure. In the subsequent scanning exposure, the mask 10 and the photosensitive substrate 14 are aligned according to the mechanical accuracy of the Y-direction driving device 16Y without performing measurement using the mask mark 23 and the substrate mark 24. Also, the second
In the mode, the mask mark 23 and the substrate mark 24 are measured each time the scanning frame 30 performs the forward scan before each scanning exposure, and the driving devices 43 and 4 are measured based on the measurement results.
The position of the mask 10 is controlled by the masks 4 and 45.
【0052】次に、図11のフローチャートを用いて制
御装置50による走査露光のシーケンスの一例を説明す
る。前述のように、感光基板14上へのパターン露光
は、マスク10を交換しながら複数のパターン層を重ね
合わせるようにして行われる。Next, an example of a scanning exposure sequence by the control device 50 will be described with reference to the flowchart of FIG. As described above, the pattern exposure on the photosensitive substrate 14 is performed by overlapping a plurality of pattern layers while exchanging the mask 10.
【0053】マスクステージ20に載置されているマス
ク10が交換されたとき、すなわち図11に示したフロ
ーチャートのステップ20の判定が「YES」の場合に
は、ステップ21に進み、アライメント系20a,20
bによってマスクマーク23を検出することによって露
光装置に対するマスク10のアライメントを行う。マス
クを交換しなかった場合には、このステップ21は省略
される。次に、ステップ22に進み、図示しない基板ロ
ーダにより基板ステージ15に感光基板14をローディ
ングし、アライメント系20a,20bによって基板マ
ーク24を検出することによって、ロードした感光基板
14を露光装置に対して位置決めする。When the mask 10 placed on the mask stage 20 has been replaced, that is, when the determination in step 20 of the flowchart shown in FIG. 11 is "YES", the process proceeds to step 21 and the alignment system 20a, 20
By detecting the mask mark 23 by b, the alignment of the mask 10 with respect to the exposure apparatus is performed. If the mask has not been replaced, step 21 is omitted. Next, proceeding to step 22, the photosensitive substrate 14 is loaded onto the substrate stage 15 by a substrate loader (not shown), and the substrate marks 24 are detected by the alignment systems 20a and 20b. Position.
【0054】露光装置に設定されているアライメントモ
ードが第1モードのとき、ステップ23からステップ2
4に進む。ステップ24では、X方向駆動装置32によ
って走査フレーム30を例えば−X方向に駆動すること
によって、マスク10と感光基板14とを同期して往路
走査する。その際、アライメント系20a,20bによ
って、マスクマーク23と基板マーク24との相対位置
を検出する。検出されたマスクマーク23と基板マーク
24との相対位置は、記憶装置51に記憶される。When the alignment mode set in the exposure apparatus is the first mode, the process proceeds from step 23 to step 2
Proceed to 4. In step 24, the scanning frame 30 is driven in, for example, the −X direction by the X-direction driving device 32, so that the mask 10 and the photosensitive substrate 14 perform forward scanning in synchronization. At this time, the relative positions of the mask mark 23 and the substrate mark 24 are detected by the alignment systems 20a and 20b. The detected relative position between the mask mark 23 and the substrate mark 24 is stored in the storage device 51.
【0055】マスク10と感光基板14との往路走査が
終了すると、マスク10と感光基板14とが投影光学系
12から完全に外れた走査開始位置で、ステップ25に
おいてマスク10と感光基板14とのアライメントを行
う。このアライメントは、ステップ24で検出して記憶
装置51に記憶したマスクマーク23と基板マーク24
の相対位置誤差が最小となるようなマスク10のX方
向、Y方向及び回転方向の移動量を最小自乗法等によっ
て求め、それに従ってマスクステージ20上のマスク1
0の位置を駆動装置43,44,45によって調整する
ことにより行われる。When the forward scan between the mask 10 and the photosensitive substrate 14 is completed, at a scanning start position where the mask 10 and the photosensitive substrate 14 completely deviate from the projection optical system 12, at step 25, the mask 10 and the photosensitive substrate 14 Perform alignment. This alignment is performed by the mask mark 23 and the substrate mark 24 detected in step 24 and stored in the storage device 51.
The amounts of movement of the mask 10 in the X direction, the Y direction, and the rotation direction such that the relative position error of the mask 10 is minimized are determined by the least square method or the like, and the mask 1
It is performed by adjusting the position of 0 by the driving devices 43, 44, 45.
【0056】その後、ステップ26に進み、マスク10
及び感光基板14を+X方向に同期走査(復路走査)す
ることにより、1回目の走査露光が行われる。この1回
目の走査露光によって、感光基板14上の領域14aに
対するパターン露光が行われる。Then, the process proceeds to a step 26, wherein the mask 10
The first scanning exposure is performed by performing synchronous scanning (backward scanning) of the photosensitive substrate 14 in the + X direction. By this first scanning exposure, pattern exposure is performed on the area 14a on the photosensitive substrate 14.
【0057】1回目の走査露光が終了すると、ステップ
27に進み、Y方向駆動装置16Yを駆動することによ
り、感光基板14をY方向にステップ移動する。ステッ
プ移動の距離はLyである。続いて、ステップ28にお
いて、X方向駆動装置32によって走査フレーム30を
−X方向へ移動してマスク10及び感光基板14を投影
光学系12に対して往路走査し、この往路走査中に走査
露光することで感光基板14上の領域14bへのパター
ン露光を行う。この例の場合、感光基板14上の領域1
4aに露光されるパターンと領域14bに露光されるパ
ターンは同じパターンである。When the first scanning exposure is completed, the process proceeds to step 27, in which the photosensitive substrate 14 is step-moved in the Y direction by driving the Y-direction driving device 16Y. The distance of the step movement is Ly. Subsequently, in step 28, the scanning frame 30 is moved in the −X direction by the X-direction driving device 32 to scan the mask 10 and the photosensitive substrate 14 in the forward direction with respect to the projection optical system 12, and scan and expose during the forward scanning. Thus, pattern exposure is performed on the region 14b on the photosensitive substrate 14. In the case of this example, the region 1 on the photosensitive substrate 14
The pattern exposed to 4a and the pattern exposed to region 14b are the same pattern.
【0058】アライメントモードとして第1モードを選
択すると、X方向に往復移動する走査フレーム30の往
路走査及び復路走査のいずれにおいても走査露光が実行
されるため露光効率を上げることができる。図の例で
は、感光基板14上のパターン露光領域14a,14b
の数は2であるが、感光基板14上に設定されているパ
ターン露光領域14a,14b,‥‥の数が多くなれば
なるほど第2モードに比較してスループットを向上する
ことができる。When the first mode is selected as the alignment mode, the scanning exposure is executed in both the forward scan and the backward scan of the scanning frame 30 which reciprocates in the X direction, so that the exposure efficiency can be increased. In the example shown in the figure, the pattern exposure areas 14a and 14b on the photosensitive substrate 14 are shown.
Is two, but as the number of pattern exposure regions 14a, 14b,... Set on the photosensitive substrate 14 increases, the throughput can be improved as compared with the second mode.
【0059】次に、露光装置に設定されているアライメ
ントモードが第2モードのときのシーケンスを説明す
る。この時は、ステップ23からステップ29に進む。
ステップ29では、X方向駆動装置32によって走査フ
レーム30を例えば−X方向に駆動することによって、
マスク10と感光基板14とを同期して往路走査する。
その際、アライメント系20a,20bによって、マス
クマーク23と基板マーク24との相対位置を検出す
る。検出されたマスクマーク23と基板マーク24との
相対位置は、記憶装置51に記憶される。Next, a sequence when the alignment mode set in the exposure apparatus is the second mode will be described. At this time, the process proceeds from step 23 to step 29.
In step 29, the scanning frame 30 is driven in, for example, the −X direction by the X-direction driving device 32,
The mask 10 and the photosensitive substrate 14 are scanned in the forward direction in synchronization.
At this time, the relative positions of the mask mark 23 and the substrate mark 24 are detected by the alignment systems 20a and 20b. The detected relative position between the mask mark 23 and the substrate mark 24 is stored in the storage device 51.
【0060】マスク10と感光基板14との往路走査が
終了すると、マスク10と感光基板14とが投影光学系
12から完全に外れた走査開始位置で、ステップ30に
おいてマスク10と感光基板14とのアライメントを行
う。このアライメントは、ステップ29で検出して記憶
装置51に記憶されたマスクマーク23と基板マーク2
4との相対位置誤差が最小となるようなマスク10のX
方向、Y方向及び回転方向の移動量を最小自乗法等によ
って求め、それに従ってマスクステージ20上のマスク
位置を駆動装置43,44,45によって調整すること
により行われる。When the forward scan between the mask 10 and the photosensitive substrate 14 is completed, at a scanning start position where the mask 10 and the photosensitive substrate 14 completely deviate from the projection optical system 12, in Perform alignment. This alignment is performed by the mask mark 23 and the substrate mark 2 detected in step 29 and stored in the storage device 51.
X of the mask 10 that minimizes the relative position error with respect to
The amount of movement in the direction, the Y direction, and the rotation direction is obtained by the least square method or the like, and the mask position on the mask stage 20 is adjusted by the driving devices 43, 44, and 45 according to the calculated values.
【0061】その後、ステップ31に進み、マスク10
及び感光基板14を+X方向に同期走査(復路走査)す
ることにより、1回目の走査露光が行われる。この1回
目の走査露光によって、感光基板14上の領域14aに
対するパターン露光が行われる。Then, the process proceeds to a step 31, wherein the mask 10
The first scanning exposure is performed by performing synchronous scanning (backward scanning) of the photosensitive substrate 14 in the + X direction. By this first scanning exposure, pattern exposure is performed on the area 14a on the photosensitive substrate 14.
【0062】1回目の走査露光が終了すると、ステップ
32に進み、Y方向駆動装置16Yを駆動することによ
り、感光基板14をY方向にステップ移動する。ステッ
プ移動の距離はLyである。続いて、ステップ33,3
4においてステップ29,30と同様の操作を反復し、
アライメントマークの検出と、その検出結果に基づくア
ライメント操作とを行った後、ステップ35において走
査露光を行う。第2モードの場合には、往路走査時にア
ライメント検出を行うため、走査露光は常に復路走査時
すなわち走査フレーム30を+X方向へ移動する際にの
み行われる。When the first scanning exposure is completed, the process proceeds to step 32, where the photosensitive substrate 14 is step-moved in the Y direction by driving the Y-direction driving device 16Y. The distance of the step movement is Ly. Subsequently, steps 33 and 3
In step 4, the same operation as steps 29 and 30 is repeated,
After performing the alignment mark detection and the alignment operation based on the detection result, scanning exposure is performed in step 35. In the case of the second mode, alignment detection is performed during forward scanning, so that scanning exposure is always performed only during backward scanning, that is, when the scanning frame 30 is moved in the + X direction.
【0063】これまで説明してきた走査型露光装置は、
走査方向(X方向)と直交するY方向にのみマスク1
0,50や感光基板14をステップ移動する機構を設け
たものであった。しかし、Y方向のみならずX方向にも
ステップ移動する機能を備えることによって、図9に示
すように、感光基板14のY方向だけでなくX方向に対
しても並んだ複数の領域14c〜14fにパターン露光
を行うことができ、さらに大型の感光基板14にパター
ン転写することが可能となる。The scanning exposure apparatus described so far is
Mask 1 only in the Y direction orthogonal to the scanning direction (X direction)
A mechanism for stepwise moving the photosensitive substrate 14 is provided. However, by providing a function of stepping not only in the Y direction but also in the X direction, as shown in FIG. 9, a plurality of regions 14c to 14f of the photosensitive substrate 14 arranged not only in the Y direction but also in the X direction. Pattern exposure can be performed, and the pattern can be transferred to a larger photosensitive substrate 14.
【0064】[0064]
【発明の効果】本発明によれば、走査方向とほぼ直交す
る方向にマスクと感光基板の両方又はいずれか一方向を
相対的に移動する機能を有し、複数回の走査露光が可能
となる構成としたため、小型の投影光学系を用いながら
も大きな投影領域を得ることができる。そのため、コン
パクトで低コストの走査型露光装置を実現することがで
きる。According to the present invention, there is provided a function of relatively moving one or both of the mask and the photosensitive substrate in a direction substantially orthogonal to the scanning direction, thereby enabling a plurality of scanning exposures. With this configuration, a large projection area can be obtained while using a small projection optical system. Therefore, a compact and low-cost scanning exposure apparatus can be realized.
【図1】本発明による走査型露光装置の一例の概略的な
構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an example of a scanning exposure apparatus according to the present invention.
【図2】基板ステージ上に保持された感光基板の上面
図。FIG. 2 is a top view of a photosensitive substrate held on a substrate stage.
【図3】マスクの上面図。FIG. 3 is a top view of a mask.
【図4】アライメント系によって撮像されたマスクマー
クの図。FIG. 4 is a view of a mask mark imaged by an alignment system.
【図5】アライメント系によって撮像されたマスクマー
クと基板マークの図。FIG. 5 is a diagram of a mask mark and a substrate mark captured by an alignment system.
【図6】マスクの他の例を示す上面図。FIG. 6 is a top view showing another example of the mask.
【図7】本発明による走査型露光装置の他の例の概略的
な構成を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of another example of the scanning exposure apparatus according to the present invention.
【図8】走査機構の一例を示す説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an example of a scanning mechanism.
【図9】感光基板上に露光されたパターンの配列の一例
を示す図。FIG. 9 is a diagram showing an example of an arrangement of patterns exposed on a photosensitive substrate.
【図10】走査露光のシーケンスの一例を説明するフロ
ーチャート。FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a scanning exposure sequence.
【図11】走査露光のシーケンスの他の例を説明するフ
ローチャート。FIG. 11 is a flowchart for explaining another example of the sequence of the scanning exposure.
L1〜L5…照明光学系、9…視野絞り、10…マス
ク、10a…パターン領域、11a〜11e…照明領
域、12a〜12e…投影光学系、13a〜13e…投
影領域、14…感光基板、14a,14b…パターン露
光領域、15…基板ステージ、16Y…Y方向駆動装
置、17X,17Y…位置測定装置、18Y…Y方向駆
動装置、19X,19Y…位置測定装置、20a,20
b…アライメント系、22a,22b…基板マーク、2
3a〜23n…マスクマーク、24a〜24n…基板マ
ーク、27…観察視野、28…指標マーク、30…走査
フレーム、31…ベース、32…X方向駆動装置、4
3,44,45…駆動装置L1 to L5: illumination optical system, 9: field stop, 10: mask, 10a: pattern area, 11a to 11e: illumination area, 12a to 12e: projection optical system, 13a to 13e: projection area, 14: photosensitive substrate, 14a , 14b: pattern exposure area, 15: substrate stage, 16Y: Y direction driving device, 17X, 17Y: position measuring device, 18Y: Y direction driving device, 19X, 19Y: position measuring device, 20a, 20
b: alignment system, 22a, 22b: substrate mark, 2
3a to 23n: mask mark, 24a to 24n: substrate mark, 27: observation field, 28: index mark, 30: scanning frame, 31: base, 32: X-direction drive device, 4
3, 44, 45 ... drive device
Claims (5)
明する照明光学系と、 前記マスクのパターンを透過した光束を実質的に等倍か
つ正立実像結像で感光基板上に投影する投影光学系と、 前記照明領域に対して第1の方向に前記マスクと前記感
光基板とを同期させて走査する走査手段と、 少なくとも前記感光基板を前記第1の方向とほぼ直交す
る第2の方向に、少なくとも前記照明領域の前記第2の
方向の長さに相当する距離だけ移動させる移動手段とを
備えることを特徴とする走査型露光装置。An illumination optical system for illuminating a mask pattern in a predetermined illumination area, and a projection optics for projecting a light beam transmitted through the mask pattern onto a photosensitive substrate in substantially the same size and forming an erect real image. A scanning unit for synchronizing and scanning the mask and the photosensitive substrate in a first direction with respect to the illumination region; and at least a photosensitive substrate in a second direction substantially orthogonal to the first direction. Moving means for moving at least a distance corresponding to a length of the illumination area in the second direction.
て、 前記移動手段は、前記マスクと前記感光基板とを同期さ
せて前記第2の方向に移動させることを特徴とする走査
型露光装置。2. The scanning exposure apparatus according to claim 1, wherein said moving means moves the mask and the photosensitive substrate in the second direction in synchronization with each other.
おいて、 前記走査手段による前記第1の方向への複数回の走査に
よって前記感光基板上に形成される複数の部分パターン
が前記第2の方向に関して一部重複するように前記移動
手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする走査
型露光装置。3. The scanning exposure apparatus according to claim 1, wherein a plurality of partial patterns formed on the photosensitive substrate by the scanning unit performing a plurality of scans in the first direction are formed on the photosensitive substrate. A scanning exposure apparatus comprising: a control unit that controls the moving unit so that the moving unit partially overlaps in the direction.
置において、 前記マスク及び前記感光基板には、前記マスクと前記感
光基板との位置合わせに用いられるアライメントマーク
が各々形成されており、 前記アライメントマークを検出する検出手段と、 前記検出手段による検出結果に基づいて、前記マスクと
前記感光基板との位置合わせを行う位置合わせ手段と、 前記位置合わせを一回だけ行う第1モードと、前記第2
の方向への移動毎に前記位置合わせを行う第2モードを
選択する選択手段を備えることを特徴とする走査型露光
装置。4. The scanning exposure apparatus according to claim 1, wherein the mask and the photosensitive substrate are respectively formed with alignment marks used for positioning the mask and the photosensitive substrate. Detecting means for detecting the alignment mark; positioning means for performing positioning between the mask and the photosensitive substrate based on a detection result by the detecting means; and a first mode for performing the positioning only once. , The second
A scanning mode exposure apparatus comprising a selection unit for selecting a second mode for performing the alignment each time the image pickup device moves in the direction of.
明する照明光学系と、 前記マスクのパターンを透過した光束を実質的に等倍か
つ正立正像で感光基板上に投影する投影光学系と、 前記マスクと前記感光基板とを一体的に保持して、前記
照明領域に対して第1の方向に走査する走査手段と、 前記感光基板を前記第1の方向とほぼ直交する第2の方
向に、少なくとも前記照明領域の前記第2の方向の長さ
に相当する距離だけ移動させるステージとを備えること
を特徴とする走査型露光装置。5. An illumination optical system for illuminating a mask pattern in a predetermined illumination area, and a projection optical system for projecting a light beam transmitted through the mask pattern on a photosensitive substrate in substantially the same size and an erect image. Scanning means for integrally holding the mask and the photosensitive substrate and scanning the illumination area in a first direction; and a second direction substantially orthogonal to the first direction for the photosensitive substrate. A stage for moving at least a distance corresponding to a length of the illumination area in the second direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8214505A JPH1064782A (en) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | Scanning aligner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH1064782A true JPH1064782A (en) | 1998-03-06 |
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ID=16656833
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP8214505A Pending JPH1064782A (en) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | Scanning aligner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1064782A (en) |
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1996
- 1996-08-14 JP JP8214505A patent/JPH1064782A/en active Pending
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