JPWO2008078509A1 - Mask, mask stage, exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
マスクの自重撓みが感光性基板上での結像に及ぼす影響を抑えつつ、拡大倍率を有する複数の投影光学ユニットを用いて良好な投影露光を行うことのできるマルチ走査型の露光装置。複数の投影光学ユニット(PL1〜PL11)に対してマスク(M)および感光性基板(P)を走査方向に沿って相対移動させつつマスクのパターンを感光性基板へ投影露光する本発明の露光装置において、投影光学ユニットは等倍よりも大きい倍率を有する。マスクステージは、走査方向に延びてマスクの両端部を支持する一対の支持部材と、この一対の支持部材の間において走査方向に延びてマスクを支持する1つまたは複数の中間支持部材とを有する。A multi-scanning type exposure apparatus capable of performing good projection exposure using a plurality of projection optical units having a magnification while suppressing the influence of the self-weight deflection of a mask on image formation on a photosensitive substrate. An exposure apparatus according to the present invention for projecting and exposing a mask pattern onto a photosensitive substrate while moving the mask (M) and the photosensitive substrate (P) relative to the plurality of projection optical units (PL1 to PL11) along the scanning direction. The projection optical unit has a magnification larger than the same magnification. The mask stage includes a pair of support members that extend in the scanning direction and supports both ends of the mask, and one or more intermediate support members that extend between the pair of support members in the scanning direction and support the mask. .
Description
本発明は、マスク、マスクステージ、露光装置、露光方法、およびデバイス製造方法に関し、特に複数の投影光学ユニットに対してマスクおよび感光性基板を相対移動させつつマスクのパターンを感光性基板に投影露光するマルチ走査型の露光装置に好適なマスクステージに関するものである。 The present invention relates to a mask, a mask stage, an exposure apparatus, an exposure method, and a device manufacturing method, and in particular, projects a mask pattern onto a photosensitive substrate while moving the mask and the photosensitive substrate relative to a plurality of projection optical units. The present invention relates to a mask stage suitable for a multi-scanning exposure apparatus.
近年、テレビ等の表示装置として、液晶表示パネルが多用されている。液晶表示パネルは、プレート上に透明薄膜電極をフォトリソグラフィの手法でパターニングすることにより製造される。このフォトリソグラフィ工程においてマスクパターンをプレートに投影露光する装置として、マルチ走査型の露光装置が使用される。 In recent years, liquid crystal display panels have been widely used as display devices such as televisions. The liquid crystal display panel is manufactured by patterning a transparent thin film electrode on a plate by a photolithography technique. A multi-scanning exposure apparatus is used as an apparatus for projecting and exposing a mask pattern onto a plate in this photolithography process.
マルチ走査型の露光装置では、複数の投影光学ユニットからなる投影光学系に対してマスクおよびプレート(感光性基板)を相対移動させつつ、マスクのパターンをプレート上に投影露光する(たとえば特許文献1を参照)。特許文献1に記載された従来のマルチ走査型の露光装置では、マスクパターンを等倍でプレート上に投影する。
In a multi-scanning exposure apparatus, a mask pattern and projection exposure are performed on a plate while moving a mask and a plate (photosensitive substrate) relative to a projection optical system composed of a plurality of projection optical units (for example, Patent Document 1). See). In the conventional multi-scanning exposure apparatus described in
最近では、液晶表示パネルの巨大化に伴い、マスクも巨大化する傾向がある。マスクは非常に高価であり、巨大化によりコストが増大する。そこで、マスクの巨大化を回避するために、拡大倍率を有する投影光学ユニットを用いる拡大系マルチ走査型の露光装置が考案されている。拡大系マルチ走査型の露光装置では、等倍の投影光学ユニットを用いる等倍系マルチ走査型の露光装置に比して、マスク側の焦点深度が小さくなり、マスクの自重による撓み(以下、単に「自重撓み」ともいう)が結像に及ぼす影響も大きくなる。 Recently, as the liquid crystal display panel becomes larger, the mask tends to become larger. The mask is very expensive, and the cost increases due to the increase in size. Therefore, in order to avoid enlarging the mask, an enlargement system multi-scanning exposure apparatus using a projection optical unit having an enlargement magnification has been devised. In the magnifying system multi-scanning type exposure apparatus, the depth of focus on the mask side is smaller than that of a unity-magnification multi-scanning type exposure apparatus that uses a projection optical unit of the same magnification. The influence of “self-weight deflection” on image formation is also increased.
また、従来技術においては、マスクの自重撓みの影響によりプレート側で比較的大きなフォーカスずれが発生するため、投影光学ユニット毎にフォーカス調整を行う必要があった。この場合、フォーカス調整用の光学素子やその製造工程が必要となり、装置の製造コストが増大する。 In the prior art, since a relatively large focus shift occurs on the plate side due to the influence of the self-weight deflection of the mask, it is necessary to perform focus adjustment for each projection optical unit. In this case, an optical element for focus adjustment and its manufacturing process are required, and the manufacturing cost of the apparatus increases.
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、マスクの自重撓みが感光性基板上での結像に及ぼす影響を抑えつつ、拡大倍率を有する複数の投影光学ユニットを用いて良好な投影露光を行うことのできるマルチ走査型の露光装置および露光方法を提供することを目的とする。また、本発明は、拡大倍率を有する複数の投影光学ユニットを用いて良好な投影露光を行うマルチ走査型の露光装置を用いて、大面積で良好なデバイスを製造することのできるデバイス製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is preferable to use a plurality of projection optical units having an enlargement magnification while suppressing the influence of the self-weight deflection of the mask on the image formation on the photosensitive substrate. An object of the present invention is to provide a multi-scanning exposure apparatus and exposure method capable of performing projection exposure. Further, the present invention provides a device manufacturing method capable of manufacturing a good device with a large area by using a multi-scanning type exposure apparatus that performs good projection exposure using a plurality of projection optical units having a magnification. The purpose is to provide.
前記課題を解決するために、本発明の第1形態では、所定の第1方向に沿って配列された複数の露光パターン領域と、前記複数の露光パターン領域の間で前記第1方向と交差する第2方向に沿って延びた非露光領域とを含み、
前記非露光領域の幅をDとし、最初の露光パターン領域から最後の露光パターン領域までの前記第1方向に沿った寸法をMtとし、前記露光パターン領域の前記第1方向に沿った寸法をM0とし、前記非露光領域の数をNとし、前記露光パターン領域の数をkとし、前記露光パターンの最小線幅をaとするとき、
5.475/a<D<{Mt−(k×M0)}/N
の条件を満足することを特徴とするマスクを提供する。In order to solve the above-described problem, in the first aspect of the present invention, a plurality of exposure pattern areas arranged along a predetermined first direction and the first direction intersect between the plurality of exposure pattern areas. An unexposed area extending along the second direction,
The width of the non-exposure area is D, the dimension along the first direction from the first exposure pattern area to the last exposure pattern area is Mt, and the dimension along the first direction of the exposure pattern area is M. 0 , when the number of non-exposed areas is N, the number of exposed pattern areas is k, and the minimum line width of the exposed pattern is a,
5.475 / a <D <{Mt− (k × M 0 )} / N
A mask characterized by satisfying the following conditions is provided.
本発明の第2形態では、所定の第1方向に沿って配列された複数の露光パターン領域と、前記複数の露光パターン領域の間で前記第1方向と交差する第2方向に沿って延びた非露光領域とを含み、
前記非露光領域の幅をDとし、最初の露光パターン領域から最後の露光パターン領域までの前記第1方向に沿った寸法をMtとし、前記露光パターン領域の前記第1方向に沿った寸法をM0とし、前記非露光領域の数をNとし、前記露光パターン領域の数をkとし、前記露光パターンの像を形成する投影光学ユニットの露光パターン側の開口数をNAmとするとき、
30NAm<D<{Mt−(k×M0)}/N
の条件を満足することを特徴とするマスクを提供する。In the second aspect of the present invention, the plurality of exposure pattern areas arranged along a predetermined first direction and the second exposure pattern area extend along a second direction intersecting the first direction. Including non-exposed areas,
The width of the non-exposure area is D, the dimension along the first direction from the first exposure pattern area to the last exposure pattern area is Mt, and the dimension along the first direction of the exposure pattern area is M. 0 , when the number of the non-exposure areas is N, the number of the exposure pattern areas is k, and the numerical aperture on the exposure pattern side of the projection optical unit that forms the image of the exposure pattern is NAm,
30 NAm <D <{Mt− (k × M 0 )} / N
A mask characterized by satisfying the following conditions is provided.
本発明の第3形態では、マスクを保持するマスクステージにおいて、
所定の方向に延びて前記マスクの両端部を支持する一対の支持部材と、該一対の支持部材の間において前記所定の方向に延びて前記マスクを支持する1つまたは複数の中間支持部材とを有し、
前記1つまたは複数の中間支持部材は、露光に際して前記マスクを走査させる方向に沿って設けられていることを特徴とするマスクステージを提供する。In the third embodiment of the present invention, in the mask stage holding the mask,
A pair of support members extending in a predetermined direction to support both end portions of the mask, and one or a plurality of intermediate support members extending in the predetermined direction to support the mask between the pair of support members Have
The one or more intermediate support members are provided along a direction in which the mask is scanned during exposure.
本発明の第4形態では、マスクを保持するマスクステージにおいて、
所定の方向に延びて前記マスクの両端部を支持する一対の支持部材と、該一対の支持部材の間において前記所定の方向に延びて前記マスクを支持する1つまたは複数の中間支持部材とを有し、
前記中間支持部材の断面の幅寸法をWとし、前記中間支持部材の断面の高さ寸法をSとし、前記マスクのパターンを投影する投影光学ユニットの倍率の大きさをβとし、前記投影光学ユニットの像側の開口数をNApとするとき、
2S×(β×NAp)<W
の条件を満足することを特徴とするマスクステージを提供する。In the fourth embodiment of the present invention, in the mask stage holding the mask,
A pair of support members extending in a predetermined direction to support both end portions of the mask, and one or a plurality of intermediate support members extending in the predetermined direction to support the mask between the pair of support members Have
The width of the cross section of the intermediate support member is W, the height of the cross section of the intermediate support member is S, the magnification of the projection optical unit that projects the mask pattern is β, and the projection optical unit When the numerical aperture on the image side is NAp,
2S × (β × NAp) <W
A mask stage characterized by satisfying the above condition is provided.
本発明の第5形態では、マスクを保持するマスクステージにおいて、
所定の方向に延びて前記マスクの両端部を支持する一対の支持部材と、該一対の支持部材の間において前記所定の方向に延びて前記マスクを支持する1つまたは複数の中間支持部材とを有し、
前記中間支持部材の断面の幅寸法をWとし、前記中間支持部材の断面の高さ寸法をSとし、前記マスクを投影する投影光学ユニットの倍率の大きさをβとし、前記投影光学ユニットの像側の開口数をNApとし、前記一対の支持部材の前記所定方向に沿った間隔をMtとし、前記中間支持部材の数をNとし、前記所定方向に沿ってマスク面に形成される照明領域の数をkとし、前記照明領域の前記所定方向に沿った寸法をM0とするとき、
2S×(β×NAp)<W<{Mt−(k×M0)}/N
の条件を満足することを特徴とするマスクステージを提供する。In the fifth embodiment of the present invention, in the mask stage holding the mask,
A pair of support members extending in a predetermined direction to support both end portions of the mask, and one or a plurality of intermediate support members extending in the predetermined direction to support the mask between the pair of support members Have
The width of the cross section of the intermediate support member is W, the height of the cross section of the intermediate support member is S, the magnification of the projection optical unit that projects the mask is β, and the image of the projection optical unit The numerical aperture on the side is NAp, the distance between the pair of support members in the predetermined direction is Mt, the number of the intermediate support members is N, and the illumination area formed on the mask surface along the predetermined direction When the number is k and the dimension of the illumination area along the predetermined direction is M 0 ,
2S × (β × NAp) <W <{Mt− (k × M 0 )} / N
A mask stage characterized by satisfying the above condition is provided.
本発明の第6形態では、マスクを照明する照明系と、前記マスクを保持する第3形態、第4形態または第5形態のマスクステージと、所定方向に沿って配列された複数の投影光学ユニットとを備え、前記複数の投影光学ユニットに対して前記マスクおよび感光性基板を走査方向に沿って相対移動させつつ前記マスクのパターンを前記感光性基板へ投影露光することを特徴とする露光装置を提供する。 In a sixth aspect of the present invention, an illumination system that illuminates a mask, a third, fourth, or fifth form mask stage that holds the mask, and a plurality of projection optical units arranged along a predetermined direction An exposure apparatus for projecting and exposing a pattern of the mask onto the photosensitive substrate while relatively moving the mask and the photosensitive substrate along a scanning direction with respect to the plurality of projection optical units. provide.
本発明の第7形態では、マスクを照明する照明系と、前記マスクを保持するマスクステージと、所定方向に沿って配列された複数の投影光学ユニットとを備え、前記複数の投影光学ユニットに対して前記マスクおよび感光性基板を走査方向に沿って相対移動させつつ前記マスクのパターンを前記感光性基板へ投影露光する露光装置において、
前記投影光学ユニットは、等倍よりも大きい倍率を有し、
前記マスクステージは、前記走査方向に延びて前記マスクの両端部を支持する一対の支持部材と、該一対の支持部材の間において前記走査方向に延びて前記マスクを支持する1つまたは複数の中間支持部材とを有することを特徴とする露光装置を提供する。According to a seventh aspect of the present invention, an illumination system that illuminates a mask, a mask stage that holds the mask, and a plurality of projection optical units arranged along a predetermined direction are provided. In the exposure apparatus for projecting and exposing the pattern of the mask onto the photosensitive substrate while relatively moving the mask and the photosensitive substrate along the scanning direction,
The projection optical unit has a magnification larger than equal magnification;
The mask stage extends in the scanning direction to support both ends of the mask, and one or more intermediate members that support the mask extending in the scanning direction between the pair of supporting members. An exposure apparatus having a support member is provided.
本発明の第8形態では、第7形態の露光装置を用いて前記マスクのパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記露光工程を経た前記感光性基板を現像し、前記マスクのパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。In the eighth embodiment of the present invention, an exposure step of exposing the photosensitive substrate with the pattern of the mask using the exposure apparatus of the seventh embodiment;
Developing the photosensitive substrate that has undergone the exposure step, and forming a mask layer having a shape corresponding to the pattern of the mask on the surface of the photosensitive substrate;
And a processing step of processing the surface of the photosensitive substrate through the mask layer.
本発明の第9形態では、所定方向に沿って配列された複数の投影光学ユニットに対して、マスクおよび感光性基板を走査方向に沿って相対移動させつつ、前記マスクのパターンを前記感光性基板へ投影露光する露光方法において、
前記投影光学ユニットとして、等倍よりも大きい倍率を有する光学系を用い、
前記走査方向に延びる一対の支持部材により前記マスクの両端部を支持し、且つ前記一対の支持部材の間において前記走査方向に延びる1つまたは複数の中間支持部材により前記マスクを支持することを特徴とする露光方法を提供する。In the ninth embodiment of the present invention, the mask and the photosensitive substrate are moved relative to each other along the scanning direction with respect to the plurality of projection optical units arranged along the predetermined direction, and the pattern of the mask is changed to the photosensitive substrate. In an exposure method for projection exposure to
As the projection optical unit, an optical system having a magnification larger than the same magnification is used,
Both ends of the mask are supported by a pair of support members extending in the scanning direction, and the mask is supported by one or more intermediate support members extending in the scanning direction between the pair of support members. An exposure method is provided.
本発明の第10形態では、第9形態の露光方法によって前記マスクのパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記露光工程を経た前記感光性基板を現像し、前記マスクのパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。In a tenth aspect of the present invention, an exposure step of exposing the photosensitive substrate with the pattern of the mask by the exposure method of the ninth aspect;
Developing the photosensitive substrate that has undergone the exposure step, and forming a mask layer having a shape corresponding to the pattern of the mask on the surface of the photosensitive substrate;
And a processing step of processing the surface of the photosensitive substrate through the mask layer.
本発明の拡大系マルチ走査型の露光装置では、マスクステージが走査方向に延びてマスクの両端部を支持する一対の支持部材と、この一対の支持部材の間において走査方向に延びてマスクを支持する1つまたは複数の中間支持部材とを備えている。その結果、マスクの両端部を単純支持する従来技術に比して、マスクの自重による最大撓み量を小さく抑えることができる。 In the magnifying multi-scanning type exposure apparatus of the present invention, a mask stage extends in the scanning direction to support both ends of the mask, and the mask is supported by extending in the scanning direction between the pair of supporting members. One or more intermediate support members. As a result, the maximum amount of deflection due to the weight of the mask can be reduced as compared with the conventional technique in which both ends of the mask are simply supported.
すなわち、本発明の露光装置および露光方法では、マスクの自重撓みが感光性基板上での結像に及ぼす影響を抑えつつ、拡大倍率を有する複数の投影光学ユニットを用いて良好な投影露光を行うことができる。また、本発明により構成された露光装置を用いた良好な投影露光により、大面積で良好なデバイスとして、たとえば高精度な液晶表示素子などを製造することができる。 That is, in the exposure apparatus and the exposure method of the present invention, good projection exposure is performed using a plurality of projection optical units having magnifications while suppressing the influence of the self-weight deflection of the mask on the image formation on the photosensitive substrate. be able to. Moreover, a high-precision liquid crystal display element, for example, can be manufactured as a good device with a large area by good projection exposure using the exposure apparatus configured according to the present invention.
1 光源
2 楕円鏡
3 反射鏡
4 リレーレンズ系
5 ファイバボックス
6 フライアイ・インテグレータ
7b コンデンサーレンズ系
11a,11b 支持部材
12a,12b 中間支持部材
13a,13b 非露光領域
PA1〜PA5 露光パターン領域
IR1〜IR5 照明領域(照野)
M マスク
MS マスクステージ
PL1〜PL11 投影光学ユニット
P プレートDESCRIPTION OF
M Mask MS Mask stage PL1 to PL11 Projection optical unit P Plate
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態にかかる露光装置の全体構成を概略的に示す斜視図である。図1では、所定の回路パターンが形成されたマスクMおよびレジストが塗布されたプレート(感光性基板)Pを露光に際して移動させる方向(走査方向)に沿ってX軸を、マスクMの平面内でX軸と直交する方向(走査直交方向)に沿ってY軸を、プレートPの法線方向に沿ってZ軸を設定している。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view schematically showing the overall configuration of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the X axis is set in the plane of the mask M along the direction (scanning direction) in which the mask M on which a predetermined circuit pattern is formed and the resist-coated plate (photosensitive substrate) P are moved during exposure. The Y axis is set along the direction orthogonal to the X axis (scanning orthogonal direction), and the Z axis is set along the normal direction of the plate P.
本実施形態の露光装置は、マスクステージ(図1では不図示)MS上においてXY平面に平行に支持されたマスクMを照明するための照明系を備えている。照明系は、たとえば超高圧水銀ランプからなる光源1を備えている。光源1は、回転楕円面からなる反射面を有する楕円鏡2の第1焦点位置に位置決めされている。したがって、光源1から射出された照明光束は、反射鏡(平面鏡)3を介して、楕円鏡2の第2焦点位置に光源像を形成する。この第2焦点位置には、シャッター(不図示)が配置されている。
The exposure apparatus of this embodiment includes an illumination system for illuminating a mask M supported in parallel with the XY plane on a mask stage (not shown in FIG. 1) MS. The illumination system includes a
楕円鏡2の第2焦点位置に形成された光源像からの発散光束は、リレーレンズ系4を介して再び結像する。リレーレンズ系4の瞳面の近傍には、所望の波長域の光、例えばi線(365nm)の光のみを露光光として透過させる波長選択フィルタ(不図示)が配置されている。なお、波長選択フィルタでは、たとえばg線(436nm)の光とh線(405nm)とi線の光とを同時に選択することもできるし、h線の光とi線の光とを同時に選択することもできる。
The divergent light beam from the light source image formed at the second focal position of the
リレーレンズ系4による光源像の形成位置の近傍には、ファイバボックス5の入射側ライトガイド面が位置決めされている。ファイバボックス5のライトガイドへ入射した光束は、その内部を伝播した後、11本の出射側ライトガイドから出射する。このように、ファイバボックス5は、光源1の数(図1では1つ)と同じ数の入射端と、投影光学系を構成する投影光学ユニットの数(図1では11個)と同じ数の射出端とを備えている。 In the vicinity of the position where the light source image is formed by the relay lens system 4, the incident side light guide surface of the fiber box 5 is positioned. The light beam incident on the light guide of the fiber box 5 propagates through the inside thereof and then exits from the eleven exit-side light guides. Thus, the fiber box 5 has the same number of incident ends as the number of light sources 1 (one in FIG. 1) and the same number as the number of projection optical units (11 in FIG. 1) constituting the projection optical system. And an injection end.
ファイバボックス5の代表的な1つの出射側ライトガイドから射出された発散光束は、コリメートレンズ7aによりほぼ平行な光束に変換された後、フライアイ・インテグレータ(オプティカルインテグレータ)6に入射する。フライアイ・インテグレータ6は、例えば多数の正レンズエレメントをその中心軸線が光軸AXに沿って延びるように縦横に且つ稠密に配列することによって構成されている。したがって、フライアイ・インテグレータ6に入射した光束は、多数のレンズエレメントにより波面分割され、その後側焦点面(すなわち射出面の近傍)にレンズエレメントの数と同数の光源像からなる二次光源(実質的な面光源)を形成する。
A divergent light beam emitted from one typical emission side light guide of the fiber box 5 is converted into a substantially parallel light beam by a
二次光源からの光束は、フライアイ・インテグレータ6の後側焦点面の近傍に配置された開口絞り(不図示)により制限された後、コンデンサーレンズ系7bに入射する。なお、開口絞りは、対応する投影光学ユニットの瞳面と光学的にほぼ共役な位置に配置され、照明に寄与する二次光源の範囲を規定するための可変開口部を有する。開口絞りは、この可変開口部の開口径を変化させることにより、照明条件を決定するσ値(投影光学系を構成する各投影光学ユニットの瞳面の開口径に対するその瞳面上での二次光源像の口径の比)を所望の値に設定する。
The light beam from the secondary light source is limited by an aperture stop (not shown) disposed in the vicinity of the rear focal plane of the fly-
コンデンサーレンズ系7bを介した光束は、所定の転写パターンが形成されたマスクMを重畳的に照明する。同様に、ファイバボックス5の他の出射側ライトガイドから射出された発散光束も、コリメートレンズ7a、フライアイ・インテグレータ6、開口絞り、およびコンデンサーレンズ系7bを介して、マスクMを重畳的にそれぞれ照明する。すなわち、照明系は、マスクM上においてY方向に並んだ複数(図1では合計で11個)の所定形状の領域を照明する。ここで、図1では台形状の照明領域を模式的に示しているが、後述するように、本実施形態では六角形状の照明領域(照野)が形成される。
The light flux through the
なお、上述の例では、照明系において、1つの光源1からの照明光をファイバボックス5により11個の照明光に等分割しているが、光源の数および投影光学ユニットの数に限定されることなく、様々な変形例が可能である。すなわち、必要に応じて2つ以上の光源を設け、これら2つ以上の光源からの照明光をランダム性の良好なライトガイドを介して所要数(投影光学ユニットの数)の照明光に等分割することもできる。この場合、ファイバボックス5は、光源の数と同数の入射端を有し、投影光学ユニットの数と同数の射出端を有することになる。
In the above-described example, in the illumination system, the illumination light from one
マスクM上の各照明領域からの光は、各照明領域に対応するようにY方向に沿って配列された複数(図1では合計で11個)の投影光学ユニットPL1〜PL11からなる投影光学系に入射する。ここで、各投影光学ユニットPL1〜PL11の構成は、互いに同じである。また、各投影光学ユニットPL1〜PL11は、両側(マスクM側およびプレートP側)にほぼテレセントリックな光学系である。 The light from each illumination area on the mask M is a projection optical system comprising a plurality (11 in total in FIG. 1) of projection optical units PL1 to PL11 arranged along the Y direction so as to correspond to each illumination area. Is incident on. Here, the configurations of the projection optical units PL1 to PL11 are the same. Each of the projection optical units PL1 to PL11 is an optical system that is almost telecentric on both sides (the mask M side and the plate P side).
図1では、図面の明瞭化のために、参照符号PL3,PL5,PL7,PL9,PL11の図示を省略している。また、図1では、各投影光学ユニットとして反射屈折光学系を用いる例を示しているが、これに限定されることなく、等倍よりも大きい倍率すなわち拡大倍率を有する様々なタイプの光学系を用いることができる。すなわち、各投影光学ユニットとして、拡大倍率を有する1回結像型の光学系や、拡大倍率を有する2回結像型の光学系などを用いることができる。 In FIG. 1, the reference symbols PL3, PL5, PL7, PL9, and PL11 are not shown for clarity. FIG. 1 shows an example in which a catadioptric optical system is used as each projection optical unit. However, the present invention is not limited to this, and various types of optical systems having a magnification larger than the same magnification, that is, an enlargement magnification, Can be used. That is, as each projection optical unit, a once-imaging optical system having an enlargement magnification, a twice-imaging optical system having an enlargement magnification, or the like can be used.
複数の投影光学ユニットPL1〜PL11から構成された投影光学系を介した光は、プレートステージ(不図示)上においてXY平面に平行に支持されたプレートP上にマスクパターン像を形成する。上述したように、各投影光学ユニットPL1〜PL11は拡大系として構成されているので、感光性基板であるプレートP上において各照明領域に対応するようにY方向に並んだ複数の六角形状の露光領域には、マスクパターンの拡大像が形成される。 The light passing through the projection optical system composed of the plurality of projection optical units PL1 to PL11 forms a mask pattern image on the plate P supported in parallel with the XY plane on a plate stage (not shown). As described above, since each projection optical unit PL1 to PL11 is configured as an enlargement system, a plurality of hexagonal exposures arranged in the Y direction so as to correspond to each illumination area on the plate P which is a photosensitive substrate. An enlarged image of the mask pattern is formed in the region.
マスクステージには、このステージを走査方向であるX方向に沿って移動させるための長いストロークを有する走査駆動系(不図示)が設けられている。また、マスクステージを走査直交方向であるY方向に沿って微小量だけ移動させるとともにZ軸廻りに微小量だけ回転させるための一対のアライメント駆動系(不図示)が設けられている。そして、マスクステージの位置座標が移動鏡を用いたレーザー干渉計(不図示)によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。 The mask stage is provided with a scanning drive system (not shown) having a long stroke for moving the stage along the X direction which is the scanning direction. In addition, a pair of alignment drive systems (not shown) are provided for moving the mask stage by a minute amount along the Y direction, which is the orthogonal direction of scanning, and for rotating the mask stage by a minute amount around the Z axis. The position coordinate of the mask stage is measured by a laser interferometer (not shown) using a movable mirror and the position is controlled.
同様の駆動系が、プレートステージにも設けられている。すなわち、プレートステージを走査方向であるX方向に沿って移動させるための長いストロークを有する走査駆動系(不図示)、プレートステージを走査直交方向であるY方向に沿って微小量だけ移動させるとともにZ軸廻りに微小量だけ回転させるための一対のアライメント駆動系(不図示)が設けられている。そして、プレートステージの位置座標が移動鏡を用いたレーザー干渉計PIFによって計測され且つ位置制御されるように構成されている。 A similar drive system is also provided for the plate stage. That is, a scanning drive system (not shown) having a long stroke for moving the plate stage along the X direction, which is the scanning direction, and moving the plate stage by a minute amount along the Y direction, which is the orthogonal direction of scanning. A pair of alignment drive systems (not shown) for rotating a minute amount around the shaft is provided. The position coordinate of the plate stage is measured and controlled by a laser interferometer PIF using a moving mirror.
また、マスクMとプレートPとをXY平面に沿って相対的に位置合わせするための手段として、一対のアライメント系(不図示)がマスクMの上方に配置されている。アライメント系として、たとえばマスクM上に形成されたマスクアライメントマークとプレートP上に形成されたプレートアライメントマークとの相対位置を画像処理により求める方式のアライメント系を用いることができる。さらに、プレートステージには、各投影光学ユニットPL1〜PL11の像面における照度を計測するための照度センサISが設けられている。 A pair of alignment systems (not shown) are arranged above the mask M as means for relatively aligning the mask M and the plate P along the XY plane. As the alignment system, for example, an alignment system in which a relative position between a mask alignment mark formed on the mask M and a plate alignment mark formed on the plate P is obtained by image processing can be used. Further, the plate stage is provided with an illuminance sensor IS for measuring the illuminance on the image plane of each of the projection optical units PL1 to PL11.
本実施形態の拡大系マルチ走査型の露光装置では、マスクステージ側の走査駆動系およびプレートステージ側の走査駆動系の作用により、複数の投影光学ユニットPL1〜PL11からなる投影光学系に対してマスクMおよびプレートPをX方向に沿ってそれぞれ移動させることによって、マスクP上のパターン領域の全体がプレートP上の露光領域の全体に転写(走査露光)される。 In the magnifying system multi-scanning type exposure apparatus of the present embodiment, a mask is applied to the projection optical system composed of a plurality of projection optical units PL1 to PL11 by the action of the scanning drive system on the mask stage side and the scanning drive system on the plate stage side. By moving the M and the plate P along the X direction, the entire pattern area on the mask P is transferred (scanned exposure) to the entire exposure area on the plate P.
ここで、図2を参照して、従来のマスクステージによるマスクの保持機構について説明する。従来のマスクステージ20は、図2(a)に示すように、1つの矩形状の開口を中央に形成する枠構造を有する。そして、マスクMは、走査方向であるX方向に延びる一対の支持部材21aと21bとにより、パターン領域PAの僅かに外側の両端部において単純支持される。この場合、マスクMは、その自重により、走査直交方向であるY方向に沿って、図2(b)に示すように湾曲する。
Here, a mask holding mechanism using a conventional mask stage will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2A, the
このとき、マスクMの自重による最大撓み量δ1は、以下の式(1)で表される。式(1)において、ωはマスクMのY方向に沿った単位長さ当たりの質量(kg/mm)であり、Lは一対の支持部材21aと21bとのY方向に沿った間隔(mm)である。また、EはマスクMを形成する材料のヤング率(kgf/mm2)であり、IはY方向の曲げに関するマスクMの断面2次モーメント(mm4)である。
δ1=5×ωL4/(384×EI) (1)At this time, the maximum deflection amount δ 1 due to the weight of the mask M is expressed by the following equation (1). In equation (1), ω is the mass per unit length along the Y direction of the mask M (kg / mm), and L is the distance between the pair of
δ 1 = 5 × ωL 4 / (384 × EI) (1)
従来の等倍系マルチ走査型の露光装置では、マスク側で許容される投影光学ユニットの焦点深度に対して、マスクの自重による最大撓み量δ1が20倍程度になるため、投影光学ユニット毎にプレート上でのフォーカス調整を行う必要があった。投影光学ユニットのフォーカス調整に関して、たとえば特開2005−340605号公報、特開2005−331694号公報、特開2001−337463号公報などを参照することができる。In the conventional equal magnification multi-scanning type exposure apparatus, the maximum deflection amount δ 1 due to the weight of the mask is about 20 times the focal depth of the projection optical unit allowed on the mask side. In addition, it was necessary to adjust the focus on the plate. Regarding the focus adjustment of the projection optical unit, for example, JP-A-2005-340605, JP-A-2005-331694, JP-A-2001-337463, and the like can be referred to.
以下、本実施形態におけるマスクの保持機構の説明に先立って、拡大系マルチ走査型と等倍系マルチ走査型とで投影光学ユニットのマスク側の焦点深度が異なる点について説明する。本実施形態における拡大系の投影光学ユニットの倍率の大きさβが2.5であり、投影光学ユニットのプレート側(像側)の開口数NApが拡大系および等倍系でともに0.085であり、光の波長λが拡大系および等倍系でともに0.365μmである場合、各系における投影光学ユニットのマスク側(物体側)の開口数NAm、マスク側の焦点深度DOFm(=λ/NAm2)などは、次の表(1)に示す通りである。Prior to the description of the mask holding mechanism in the present embodiment, the difference in the depth of focus on the mask side of the projection optical unit between the enlargement system multi-scanning type and the equal magnification system multi-scanning type will be described below. The magnification β of the projection optical unit of the magnifying system in the present embodiment is 2.5, and the numerical aperture NAp on the plate side (image side) of the projection optical unit is 0.085 in both the magnifying system and the equal magnification system. Yes, when the light wavelength λ is 0.365 μm in both the magnification system and the unit magnification system, the numerical aperture NAm on the mask side (object side) of the projection optical unit in each system, the DOFm (= λ / NAm 2 ) and the like are as shown in the following table (1).
表(1)
β NAp NAm DOFm
等倍系 1 0.085 0.085 50μm
拡大系 2.5 0.085 0.2125 8μmTable (1)
β NAp NAm DOFm
Magnification system 2.5 0.085 0.2125 8 μm
表(1)に示すように、光の波長およびプレート側での解像度を統一して拡大系と等倍系とを比較すると、拡大系ではマスク側の焦点深度DOFmが等倍系の1/6.25(=1/2.52)倍になる。すなわち、拡大系マルチ走査型の露光装置では、等倍系マルチ走査型の露光装置に比して、マスク側の焦点深度DOFmが投影光学ユニットの拡大倍率βの二乗に応じて小さくなり、マスクの自重撓みがプレート上での結像に大きく影響することがわかる。As shown in Table (1), when the magnification wavelength and the resolution on the plate side are unified and the enlargement system and the equal magnification system are compared, the focal depth DOFm on the mask side in the enlargement system is 1/6 that of the equal magnification system. .25 (= 1 / 2.5 2 ) times. That is, in the magnifying system multi-scanning type exposure apparatus, the depth of focus DOFm on the mask side becomes smaller in accordance with the square of the magnification magnifying β of the projection optical unit, compared to the same-size system multi-scanning type exposure apparatus. It can be seen that the self-weight deflection greatly affects the image formation on the plate.
次に、図3を参照して、本実施形態にかかる拡大系マルチ走査型の露光装置における、マスクステージによるマスクの保持機構について説明する。本実施形態のマスクステージMSは、図3(a)に示すように、Y方向に並んだ3つの矩形状の開口を形成するフレーム構造を有する。そして、マスクMは、走査方向であるX方向に延びる一対の支持部材11aおよび11bと、一対の支持部材11aと11bとの間においてX方向に延びる一対の中間支持部材12aおよび12bとにより支持される。
Next, with reference to FIG. 3, the mask holding mechanism by the mask stage in the enlargement multi-scanning exposure apparatus according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 3A, the mask stage MS of the present embodiment has a frame structure that forms three rectangular openings arranged in the Y direction. The mask M is supported by a pair of
以下、説明を単純にするために、マスクM上には、5つの投影光学ユニットに対応して5つの六角形状の照明領域が形成されるものとする。この場合、マスクMは、走査直交方向であるY方向に沿って配列された5つの露光パターン領域PA1〜PA5と、第2露光パターン領域PA2と第3露光パターン領域PA3との間でX方向に細長く延びた第1非露光領域13aと、第3露光パターン領域PA3と第4露光パターン領域PA4との間でX方向に細長く延びた第2非露光領域13bとを含む。
Hereinafter, in order to simplify the description, it is assumed that five hexagonal illumination areas are formed on the mask M corresponding to the five projection optical units. In this case, the mask M is arranged in the X direction between the five exposure pattern areas PA1 to PA5 arranged along the Y direction that is the scanning orthogonal direction, and between the second exposure pattern area PA2 and the third exposure pattern area PA3. The first
ここで、各露光パターン領域PA1〜PA5のY方向に沿った幅寸法は互いに等しく、各露光パターン領域PA1〜PA5の全幅に亘って形成される六角形状の照明領域IR1〜IR5は互いに同じ形状および同じ大きさを有する。こうして、マスクMは、第1露光パターン領域PA1の僅かに外側の端部において支持部材11aにより支持され且つ第5露光パターン領域PA5の僅かに外側の端部において支持部材11bにより支持されるとともに、第1非露光領域13aの中央において中間支持部材12aにより支持され且つ第2非露光領域13bの中央において中間支持部材12bにより支持される。
Here, the width dimensions along the Y direction of the exposure pattern areas PA1 to PA5 are equal to each other, and the hexagonal illumination areas IR1 to IR5 formed over the entire width of the exposure pattern areas PA1 to PA5 have the same shape and Have the same size. Thus, the mask M is supported by the
このように、拡大系マルチ走査型の露光装置では、等倍系の場合とは異なり、各照明領域IR1〜IR5をY方向に沿って互いに一部重複するように形成する必要はなく、必要に応じて互いに離間させることもできる。すなわち、各照明領域IR1〜IR5に対応する各露光パターン領域PA1〜PA5も隣接配置する必要はなく、2つの任意の露光パターン領域の間に非露光領域を設けること、ひいてはマスクステージMSに中間支持部材を設けることが可能になる。 Thus, unlike the case of the unit magnification system, it is not necessary to form the illumination areas IR1 to IR5 so as to partially overlap each other along the Y direction. Accordingly, they can be separated from each other. That is, the exposure pattern areas PA1 to PA5 corresponding to the illumination areas IR1 to IR5 do not need to be arranged adjacent to each other, and a non-exposure area is provided between two arbitrary exposure pattern areas, and the mask stage MS is intermediately supported. A member can be provided.
ただし、プレートP上には、図4に示すように、各照明領域IR1〜IR5に対応して、六角形状の各露光領域ER1〜ER5がY方向(走査直交方向)に沿って互いに一部重複するように形成される。これは、例えばマスクMの直後の光路中またはプレートPの直前の光路中に、像シフターとしての平行平面板(不図示)が設けられているからである。像シフターとしての平行平面板は、その平行面が所定軸線廻りに回転するように構成されている。平行平面板を所定軸線廻りに回転させると、プレートP上に形成される各照明領域IR1〜IR5の像がXY平面において所望位置へ移動(像シフト)する。 However, on the plate P, as shown in FIG. 4, the hexagonal exposure areas ER1 to ER5 partially overlap each other along the Y direction (scanning orthogonal direction) corresponding to the illumination areas IR1 to IR5. To be formed. This is because, for example, a parallel plane plate (not shown) as an image shifter is provided in the optical path immediately after the mask M or in the optical path immediately before the plate P. A plane parallel plate as an image shifter is configured such that its parallel plane rotates around a predetermined axis. When the plane-parallel plate is rotated around a predetermined axis, the images of the illumination areas IR1 to IR5 formed on the plate P are moved to desired positions (image shift) on the XY plane.
なお、図3(b)において、一対の支持部材11aと11bとのY方向に沿った間隔をL/βで表している。これは、プレート上での露光領域全体のY方向に沿った寸法を拡大系と等倍系とで同一にするためである。そして、互いに隣接する2つの支持部材のY方向に沿った間隔のうちの最大間隔Lm、すなわち支持部材11aと中間支持部材12aとのY方向に沿った間隔(または支持部材11bと中間支持部材12bとのY方向に沿った間隔)Lmを、最大間隔Lmに関するパラメータnを用いて、Lm=L/(β×n)で表している。
In FIG. 3B, a distance along the Y direction between the pair of
本実施形態のマスク保持機構において、マスクMは、その自重により、走査直交方向であるY方向に沿って、図3(b)に示すように湾曲する。このとき、マスクMの自重による最大撓み量δβは、以下の式(2)で近似される。さらに厳密に言えば、マスクMの自重による最大撓み量δβは、式(2)の右辺で表される値よりも小さい。
δβ=δ1/(β4×n4) (2)In the mask holding mechanism of the present embodiment, the mask M is bent by its own weight as shown in FIG. 3B along the Y direction which is the scanning orthogonal direction. In this case, the maximum deflection amount [delta] beta due to the weight of the mask M is approximated by the following equation (2). To be more exact, the maximum amount of deflection [delta] beta due to the weight of the mask M is smaller than the value expressed by the right side of the equation (2).
δ β = δ 1 / (β 4 × n 4 ) (2)
したがって、本実施形態にかかる拡大系マルチ走査型の露光装置において、マスクMの自重による最大撓み量δβをマスク側の焦点深度(=λ/NAm2)内に収めて、投影光学ユニット毎のフォーカス調整を不要にするには、以下の条件式(3)を、ひいては条件式(4)を満たす必要がある。
δβ=δ1/(β4×n4)<λ/NAm2=λ/(NAp2×β2) (3)
(1/λ)×δ1×NAp2<β2×n4 (4)Thus, in the enlarged system multi scanning type exposure apparatus according to this embodiment, the maximum deflection amount [delta] beta due to the weight of the mask M accommodated in the mask side of the focal depth (= λ / NAm 2) within, for each projection optical unit In order to make the focus adjustment unnecessary, it is necessary to satisfy the following conditional expression (3) and by extension, conditional expression (4).
δ β = δ 1 / (β 4 × n 4 ) <λ / NAm 2 = λ / (NAp 2 × β 2 ) (3)
(1 / λ) × δ 1 × NAp 2 <β 2 × n 4 (4)
こうして、光の波長λ、中間支持部材12a,12bが介在しないときの最大撓み量δ1、および投影光学ユニットの像側の開口数NApが既知である場合、各投影光学ユニットの拡大倍率βの値を決定すると、条件式(4)を満足するパラメータnの条件が求まる。その結果、最大間隔Lmが満たすべき条件が求まり、ひいては投影光学ユニット毎のフォーカス調整を不要にするために必要な中間支持部材の数および配置を求めることができる。Thus, when the light wavelength λ, the maximum amount of deflection δ 1 when the
具体的に、光の波長λが0.365μmであり、投影光学ユニットの像側開口数NApが0.085であり、投影光学ユニットの倍率の大きさβが2.5である場合、標準的な装置におけるマスクの最大撓み量δ1は約0.518mmであるから、条件式(4)を満足するパラメータnの条件は次の式(5)に示す通りである。
1.658<n4 (5)Specifically, when the light wavelength λ is 0.365 μm, the image-side numerical aperture NAp of the projection optical unit is 0.085, and the magnification β of the projection optical unit is 2.5, it is standard. Since the maximum deflection amount δ 1 of the mask in such an apparatus is about 0.518 mm, the condition of the parameter n satisfying the conditional expression (4) is as shown in the following expression (5).
1.658 <n 4 (5)
すなわち、本実施例の場合は、1.14<nであれば、条件式(5)を満たす。図3に示すマスク保持機構では、n≒2.5であるから条件式(5)を満たしている。したがって、マスクMの自重による最大撓み量δβがマスク側の焦点深度内に収まり、ひいては投影光学ユニット毎のフォーカス調整が不要になっている。また、2つの中間支持部材12a,12bのうちいずれか一方を取り外したとしても、n≒1.67であるから条件式(5)を満たすことになる。したがって、この場合も、マスクMの最大撓み量δβがマスク側の焦点深度内に収まり、投影光学ユニット毎のフォーカス調整が不要である。That is, in the case of the present embodiment, if 1.14 <n, the conditional expression (5) is satisfied. In the mask holding mechanism shown in FIG. 3, since n≈2.5, the conditional expression (5) is satisfied. Therefore, the maximum amount of deflection [delta] beta fits within the depth of focus of the mask side by its own weight of the mask M, and thus the focus adjustment of each projection optical unit has become unnecessary. Even if one of the two
以上のように、本実施形態の拡大系マルチ走査型の露光装置では、マスクステージMSが走査方向(X方向)に延びてマスクMの両端部を支持する一対の支持部材11a,11bと、この一対の支持部材11aと11bとの間において走査方向に延びてマスクMを支持する中間支持部材12a,12bとを備えている。その結果、マスクMの両端部を単純支持する従来技術に比して、マスクMの自重による最大撓み量δβを小さく抑えることができる。As described above, in the enlarged multi-scanning exposure apparatus of the present embodiment, the mask stage MS extends in the scanning direction (X direction) and supports a pair of
すなわち、本実施形態の露光装置では、マスクMの自重撓みがプレートP上での結像に及ぼす影響を抑えつつ、拡大倍率を有する複数の投影光学ユニットを用いて良好な投影露光を行うことができる。また、本実施形態の露光装置では、例えば条件式(4)を満足するように中間支持部材12a,12bを付設しているので、マスクMの最大撓み量δβを投影光学ユニットのマスク側の焦点深度内に収めることができ、投影光学ユニット毎のフォーカス調整が不要である。That is, in the exposure apparatus of the present embodiment, it is possible to perform good projection exposure using a plurality of projection optical units having a magnification while suppressing the influence of the self-weight deflection of the mask M on the image formation on the plate P. it can. Further, in the exposure apparatus of the present embodiment, for example, the
ところで、図3に示すマスク保持機構では、例えば第3露光パターン領域PA3で回折した光束が中間支持部材12a,12bに遮られることなくプレートP上に結像することが好ましい。露光パターン領域からの結像光束が中間支持部材12a,12bに遮られることを防ぐには、図5に示すように、中間支持部材12a,12bに対応する領域の両側に、少なくともDmの幅でマスクパターンの禁止帯領域が必要になる。
Incidentally, in the mask holding mechanism shown in FIG. 3, for example, the light beam diffracted in the third exposure pattern area PA3 is preferably imaged on the plate P without being blocked by the
すなわち、中間支持部材12a,12bとマスクMのパターン領域(図3では第2露光パターン領域PA2、第3露光パターン領域PA3、第4露光パターン領域PA4に対応)とのY方向(走査直交方向)に沿った間隔Dmは、次の条件式(6)を満足することが好ましい。式(6)において、Sは中間支持部材12a,12bの断面の高さ寸法である。また、上述したように、βは投影光学ユニットの倍率の大きさであり、NApは投影光学ユニットの像側の開口数である。
S×(β×NAp)<Dm (6)That is, the Y direction (scanning orthogonal direction) between the
S × (β × NAp) <Dm (6)
数値例として、β=2.5、NAp=0.085、S=20(mm)である例を想定すると、4.25(mm)<Dmの条件が得られる。すなわち、この数値例において、露光パターン領域からの結像光束が中間支持部材12a,12bに遮られないようにするには、マスクパターンの禁止帯領域のY方向に沿った幅寸法Dmを4.25(mm)よりも大きく設定しなければならないことがわかる。
As an example of numerical values, assuming that β = 2.5, NAp = 0.085, and S = 20 (mm), the condition of 4.25 (mm) <Dm is obtained. That is, in this numerical example, in order to prevent the imaging light beam from the exposure pattern area from being blocked by the
次に、図6の変形例を参照して、中間支持部材の断面の所要幅について考える。図6の変形例は、図3のマスク保持機構と類似しているが、第1中間支持部材12aの設置を省略している点が図3と相違している。その結果、マスクMでは、第2露光パターン領域PA2と第3露光パターン領域PA3との間の非露光領域が省略され、第1露光パターン領域PA1〜第3露光パターン領域PA3が互いに隣接配置されている。
Next, the required width of the cross section of the intermediate support member will be considered with reference to the modification of FIG. The modification of FIG. 6 is similar to the mask holding mechanism of FIG. 3, but is different from FIG. 3 in that the installation of the first
このとき、中間支持部材12bの断面のマスクに接する部分の幅寸法Wは、次の条件式(7)を満足することが好ましい。条件式(7)において、Sは中間支持部材12bの断面の高さ寸法であり、Mtは一対の支持部材11aと11bとのY方向に沿った間隔、あるいは最初の第1露光パターン領域PA1から最後の第5露光パターン領域PA5までのY方向に沿った寸法である。また、kはY方向に沿ってマスク面に形成される照明領域(照野)の数、あるいは投影光学ユニットの数であり、M0はマスクM上の各照明領域のY方向に沿った寸法であり、Nは中間支持部材の数(図6の場合は1)である。また、上述したように、βは投影光学ユニットの倍率の大きさであり、NApは投影光学ユニットの像側の開口数である。
2S×(β×NAp)<W<{Mt−(k×M0)}/N (7)At this time, it is preferable that the width dimension W of the portion in contact with the mask of the cross section of the
2S × (β × NAp) <W <{Mt− (k × M 0 )} / N (7)
条件式(7)の下限値は、図6に示すようにマスク側の必要な開口数(=NAm=NAp×β)の光束を断面の高さ寸法がSの中間支持部材12bにより遮光しないために最低限必要な中間支持部材12bの断面の幅寸法に対応している。条件式(7)の上限値は、各露光パターン領域のY方向寸法(各照明領域のY方向寸法)と、マスクMのパターン領域全体のY方向寸法とから求められる制限値である。図6の変形例にかかる数値例において、β=2.5、NAp=0.085、k=5、Mt=535.2(mm)、M0=93.04(mm)、S=20(mm)、N=1とすると、中間支持部材12bの断面のマスクに接する部分の幅寸法Wに関して、条件式(7)に対応する次の条件式(8)が得られる。
8.5(mm)<W<70(mm) (8)The lower limit value of the conditional expression (7) is that, as shown in FIG. 6, the light beam having the required numerical aperture (= NAm = NAp × β) on the mask side is not shielded by the
8.5 (mm) <W <70 (mm) (8)
したがって、実際の設計例では、例えば中間支持部材12bの断面の幅寸法Wを10(mm)に設定し、マスクMの両端部分に各々30mm程度の保持領域を確保すれば、マスクMを安定的に保持することが可能である。
Therefore, in an actual design example, if the width dimension W of the cross section of the
次に、図6の変形例を参照して、マスク上の非露光領域の幅について考える。マスクM上の非露光領域13bのY方向に沿った幅D(図6では図面の明瞭化のために不図示)は、次の条件式(9)を満足することが好ましい。条件式(9)において、Sは中間支持部材12bの断面の高さ寸法であり、NAmは投影光学ユニットのパターン側(マスク側)の開口数であり、Mtは最初の第1露光パターン領域PA1から最後の第5露光パターン領域PA5までのY方向に沿った寸法であり、kはマスクM上の露光パターン領域の数であり、M0はマスクM上の各露光パターン領域のY方向に沿った寸法であり、Nは非露光領域の数(図6の場合は1)である。
2S×NAm<D<{Mt−(k×M0)}/N (9)Next, the width of the non-exposed area on the mask will be considered with reference to the modification of FIG. The width D (not shown in FIG. 6 for the sake of clarity) of the
2S × NAm <D <{Mt− (k × M 0 )} / N (9)
条件式(9)の下限値は、図6に示すように、マスク側の必要な開口数(=NAm)の光束を断面の高さ寸法がSの中間支持部材12bにより遮光しないために最低限必要な非露光領域13bの幅寸法に対応している。条件式(9)の上限値は、各露光パターン領域のY方向寸法(各照明領域のY方向寸法)と、マスクMのパターン領域全体のY方向寸法とから求められる制限値である。さらに、マスク側での解像度Rmを考慮して、条件式(9)を次の条件式(10)に示すように書き換えることができる。
2S×{(k1×λ)/Rm}<D<{Mt−(k×M0)}/N (10)As shown in FIG. 6, the lower limit value of the conditional expression (9) is minimum so that the light beam having the necessary numerical aperture (= NAm) on the mask side is not shielded by the
2S × {(k1 × λ) / Rm} <D <{Mt− (k × M 0 )} / N (10)
条件式(10)において、k1はレジストの特性で決まる定数であり、λは露光波長である。典型的な数値例では、k1=0.5、λ=0.365(μm)である。また、マスク側での解像度Rmは、マスクMに描画されたパターンの最小線幅aと考えられる。したがって、条件式(10)を次の条件式(11)に示すように書き換えることができる。
2S×{0.1825/a}<D<{Mt−(k×M0)}/N (11)In conditional expression (10), k1 is a constant determined by the characteristics of the resist, and λ is the exposure wavelength. In a typical numerical example, k1 = 0.5 and λ = 0.365 (μm). The resolution Rm on the mask side is considered to be the minimum line width a of the pattern drawn on the mask M. Therefore, the conditional expression (10) can be rewritten as shown in the following conditional expression (11).
2S × {0.1825 / a} <D <{Mt− (k × M 0 )} / N (11)
さらに、中間支持部材を形成する材料としてアルミナセラミック等を用いる場合、マスクMの自重による最大撓み量δβをマスク側の焦点深度内に収めるには、中間支持部材の断面の高さ寸法Sが15(mm)程度であればよいことが計算から求められた。但し、この計算に際して、アルミナセラミックの比重を4(g/cm3)、アルミナセラミックのヤング率Eを350(GPa)、中間支持部材の走査方向の長さを488(mm)と仮定した。その結果、条件式(11)を次の条件式(12)に示すように、ひいては条件式(12’)に示すように書き換えることができる。
30×{0.1825/a}<D<{Mt−(k×M0)}/N (12)
5.475/a<D<{Mt−(k×M0)}/N (12’)Further, when alumina ceramic or the like is used as a material for forming the intermediate support member, the height dimension S of the cross section of the intermediate support member is set to keep the maximum deflection amount δ β due to the weight of the mask M within the focal depth on the mask side. It was calculated from calculation that it should be about 15 (mm). In this calculation, it was assumed that the specific gravity of the alumina ceramic was 4 (g / cm 3 ), the Young's modulus E of the alumina ceramic was 350 (GPa), and the length of the intermediate support member in the scanning direction was 488 (mm). As a result, the conditional expression (11) can be rewritten as shown in the following conditional expression (12) and as shown in the conditional expression (12 ′).
30 × {0.1825 / a} <D <{Mt− (k × M 0 )} / N (12)
5.475 / a <D <{Mt− (k × M 0 )} / N (12 ′)
さらに具体的な数値例において、a=1.37、k=5、Mt=535.2(mm)、M0=93.04(mm)、N=1とすると、非露光領域13bの幅Dに関して、条件式(12’)に対応して次の条件式(13)が得られる。
4(mm)<D<70(mm) (13)In a more specific numerical example, when a = 1.37, k = 5, Mt = 535.2 (mm), M 0 = 93.04 (mm), and N = 1, the width D of the
4 (mm) <D <70 (mm) (13)
したがって、例えば、中間支持部材12bの断面を矩形形状とした場合、非露光領域13bの幅D=18.5(mm)、中間支持部材12bの断面の幅寸法W=10(mm)、中間支持部材12bの断面の高さ寸法S=15(mm)に設定すれば、必要な開口数(NA)の光束を遮ることなく、マスクMの両端部分に各々25.75mm程度の保持領域を確保すれば、マスクMを安定的に保持することが可能である。なお、中間支持部材12bの断面を三角形状として、その三角形状の底面側でマスクを保持した場合、非露光領域13bの幅D=10(mm)、中間支持部材12bの断面のマスクに接する部分の幅寸法W=10(mm)、中間支持部材12bの断面の高さ寸法S=15(mm)に設定すれば、必要な開口数(NA)の光束を遮ることなく、マスクMの両端部分に各々30mm程度の保持領域を確保すれば、マスクMを安定的に保持することが可能である。
Therefore, for example, when the cross section of the
また、中間支持部材を形成する材料としてアルミナセラミック等を用いる場合、マスクMの自重による最大撓み量δβをマスク側の焦点深度内に収めるには、前述のように中間支持部材の断面の高さ寸法Sが15(mm)程度で良い。その結果、条件式(9)を次の条件式(14)に示すように書き換えることができ、条件式(12’)に代えて条件式(14)を用いることも可能である。
30NAm<D<{Mt−(k×M0)}/N (14)Further, when alumina ceramic or the like is used as a material for forming the intermediate support member, in order to keep the maximum deflection amount δ β due to the weight of the mask M within the focal depth on the mask side, as described above, the height of the cross section of the intermediate support member is high. The dimension S may be about 15 (mm). As a result, conditional expression (9) can be rewritten as shown in the following conditional expression (14), and conditional expression (14) can be used instead of conditional expression (12 ′).
30 NAm <D <{Mt− (k × M 0 )} / N (14)
なお、上述の説明では、矩形状の断面を有する中間支持部材を用いる例を示しているが、これに限定されることなく、中間支持部材の断面形状については様々な変形例が可能である。具体的に、中間支持部材の断面形状は矩形状に限らず、三角形、台形、楕円形、円形などでも良い。 In the above description, an example in which an intermediate support member having a rectangular cross section is used is shown, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made to the cross sectional shape of the intermediate support member. Specifically, the cross-sectional shape of the intermediate support member is not limited to a rectangular shape, and may be a triangle, a trapezoid, an ellipse, a circle, or the like.
また、上述の説明では、マスクを中間支持部材に載置しているが、これに限定されることなく、中間支持部材によるマスクの支持については様々な形態が可能である。具体的に、マスクの非露光領域を、うなぎの蒲焼にように、中間支持部材で串刺しにしてマスクの自重撓みを抑えることも可能である。 In the above description, the mask is placed on the intermediate support member. However, the present invention is not limited to this, and various forms of support of the mask by the intermediate support member are possible. Specifically, the unexposed area of the mask can be skewered with an intermediate support member so as to suppress the self-weight deflection of the mask, as in the case of eel burning.
図1に示す本実施形態における各光学部材及び各ステージ等を前述したような機能を達成するように、電気的、機械的または光学的に連結することで、本実施形態にかかる露光装置を組み上げることができる。そして、照明系によってマスクを照明し(照明工程)、投影光学ユニットPL1〜PL11からなる投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板に走査露光する(露光工程)ことにより、デバイス(半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等)を製造することができる。以下、図1に示す本実施形態の露光装置を用いて感光性基板としてのウェハ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図7のフローチャートを参照して説明する。 The exposure apparatus according to the present embodiment is assembled by electrically, mechanically, or optically coupling the optical members and the stages in the present embodiment shown in FIG. 1 so as to achieve the functions described above. be able to. Then, the mask is illuminated by the illumination system (illumination process), and the transfer pattern formed on the mask is scanned and exposed on the photosensitive substrate using the projection optical system including the projection optical units PL1 to PL11 (exposure process). Thus, a device (semiconductor element, liquid crystal display element, thin film magnetic head, etc.) can be manufactured. FIG. 7 shows an example of a technique for obtaining a semiconductor device as a micro device by forming a predetermined circuit pattern on a wafer or the like as a photosensitive substrate using the exposure apparatus of this embodiment shown in FIG. This will be described with reference to a flowchart.
先ず、図7のステップ301において、1ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ302において、その1ロットのウェハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ303において、本実施形態の露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系を介して、その1ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップ304において、その1ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ305において、その1ロットのウェハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。 First, in step 301 of FIG. 7, a metal film is deposited on one lot of wafers. In the next step 302, a photoresist is applied on the metal film on the one lot of wafers. Thereafter, in step 303, using the exposure apparatus of the present embodiment, the image of the pattern on the mask is sequentially exposed and transferred to each shot area on the wafer of one lot via the projection optical system. Thereafter, in step 304, the photoresist on the one lot of wafers is developed, and in step 305, the resist pattern is etched on the one lot of wafers to form a pattern on the mask. Corresponding circuit patterns are formed in each shot area on each wafer.
その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得ることができる。なお、ステップ301〜ステップ305では、ウェハ上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、ウェハ上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。 Thereafter, a device pattern such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern of an upper layer. According to the semiconductor device manufacturing method described above, a semiconductor device having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high throughput. In steps 301 to 305, a metal is deposited on the wafer, a resist is applied on the metal film, and exposure, development, and etching processes are performed. Prior to these processes, on the wafer. It is needless to say that after forming a silicon oxide film, a resist may be applied on the silicon oxide film, and steps such as exposure, development, and etching may be performed.
また、本実施形態の露光装置では、プレート(ガラス基板)上に所定のパターン(回路パターン、電極パターン等)を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図8のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図8において、パターン形成工程401では、本実施形態の露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板(レジストが塗布されたガラス基板等)に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィー工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルター形成工程402へ移行する。 In the exposure apparatus of this embodiment, a liquid crystal display element as a micro device can be obtained by forming a predetermined pattern (circuit pattern, electrode pattern, etc.) on a plate (glass substrate). Hereinafter, an example of the technique at this time will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 8, in the pattern formation process 401, a so-called photolithography process is performed in which the exposure pattern of the present embodiment is used to transfer and expose the mask pattern onto a photosensitive substrate (such as a glass substrate coated with a resist). By this photolithography process, a predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate. Thereafter, the exposed substrate undergoes steps such as a developing step, an etching step, and a resist stripping step, whereby a predetermined pattern is formed on the substrate, and the process proceeds to the next color filter forming step 402.
次に、カラーフィルター形成工程402では、R(Red)、G(Green)、B(Blue)に対応した3つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはR、G、Bの3本のストライプのフィルターの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルターを形成する。そして、カラーフィルター形成工程402の後に、セル組み立て工程403が実行される。セル組み立て工程403では、パターン形成工程401にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルター形成工程402にて得られたカラーフィルター等を用いて液晶パネル(液晶セル)を組み立てる。 Next, in the color filter forming step 402, a large number of sets of three dots corresponding to R (Red), G (Green), and B (Blue) are arranged in a matrix or three of R, G, and B A color filter is formed by arranging a plurality of stripe filter sets in the horizontal scanning line direction. Then, after the color filter forming step 402, a cell assembly step 403 is executed. In the cell assembly step 403, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step 401, the color filter obtained in the color filter formation step 402, and the like.
セル組み立て工程403では、例えば、パターン形成工程401にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルター形成工程402にて得られたカラーフィルターとの間に液晶を注入して、液晶パネル(液晶セル)を製造する。その後、モジュール組み立て工程404にて、組み立てられた液晶パネル(液晶セル)の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。 In the cell assembly step 403, for example, liquid crystal is injected between the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step 401 and the color filter obtained in the color filter formation step 402, and a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is obtained. ). Thereafter, in a module assembling step 404, components such as an electric circuit and a backlight for performing a display operation of the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell) are attached to complete a liquid crystal display element. According to the above-described method for manufacturing a liquid crystal display element, a liquid crystal display element having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high throughput.
Claims (23)
前記非露光領域の幅をDとし、最初の露光パターン領域から最後の露光パターン領域までの前記第1方向に沿った寸法をMtとし、前記露光パターン領域の前記第1方向に沿った寸法をM0とし、前記非露光領域の数をNとし、前記露光パターン領域の数をkとし、前記露光パターンの最小線幅をaとするとき、
5.475/a<D<{Mt−(k×M0)}/N
の条件を満足することを特徴とするマスク。A plurality of exposure pattern regions arranged along a predetermined first direction; and a non-exposure region extending along a second direction intersecting the first direction between the plurality of exposure pattern regions;
The width of the non-exposure area is D, the dimension along the first direction from the first exposure pattern area to the last exposure pattern area is Mt, and the dimension along the first direction of the exposure pattern area is M. 0 , when the number of non-exposed areas is N, the number of exposed pattern areas is k, and the minimum line width of the exposed pattern is a,
5.475 / a <D <{Mt− (k × M 0 )} / N
A mask characterized by satisfying the above conditions.
30NAm<D<{Mt−(k×M0)}/N
の条件を満足することを特徴とする請求項1に記載のマスク。When used in combination with a projection optical unit that forms an image of the exposure pattern, and the numerical aperture on the exposure pattern side of the projection optical unit is NAm,
30 NAm <D <{Mt− (k × M 0 )} / N
The mask according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
前記非露光領域の幅をDとし、最初の露光パターン領域から最後の露光パターン領域までの前記第1方向に沿った寸法をMtとし、前記露光パターン領域の前記第1方向に沿った寸法をM0とし、前記非露光領域の数をNとし、前記露光パターン領域の数をkとし、前記露光パターンの像を形成する投影光学ユニットの露光パターン側の開口数をNAmとするとき、
30NAm<D<{Mt−(k×M0)}/N
の条件を満足することを特徴とするマスク。A plurality of exposure pattern regions arranged along a predetermined first direction; and a non-exposure region extending along a second direction intersecting the first direction between the plurality of exposure pattern regions;
The width of the non-exposure area is D, the dimension along the first direction from the first exposure pattern area to the last exposure pattern area is Mt, and the dimension along the first direction of the exposure pattern area is M. 0 , when the number of the non-exposure areas is N, the number of the exposure pattern areas is k, and the numerical aperture on the exposure pattern side of the projection optical unit that forms the image of the exposure pattern is NAm,
30 NAm <D <{Mt− (k × M 0 )} / N
A mask characterized by satisfying the above conditions.
所定の方向に延びて前記マスクの両端部を支持する一対の支持部材と、該一対の支持部材の間において前記所定の方向に延びて前記マスクを支持する1つまたは複数の中間支持部材とを有し、
前記1つまたは複数の中間支持部材は、露光に際して前記マスクを走査させる方向に沿って設けられていることを特徴とするマスクステージ。In the mask stage that holds the mask,
A pair of support members extending in a predetermined direction to support both end portions of the mask, and one or a plurality of intermediate support members extending in the predetermined direction to support the mask between the pair of support members Have
The one or more intermediate support members are provided along a direction in which the mask is scanned during exposure.
前記中間支持部材の断面の幅寸法をWとし、前記中間支持部材の断面の高さ寸法をSとし、前記投影光学ユニットの倍率の大きさをβとし、前記投影光学ユニットの像側の開口数をNApとするとき、
2S×(β×NAp)<W
の条件を満足することを特徴とする請求項5に記載のマスクステージ。Used in combination with a projection optical unit that projects the pattern of the mask,
The width of the cross section of the intermediate support member is W, the height of the cross section of the intermediate support member is S, the magnification of the projection optical unit is β, and the numerical aperture on the image side of the projection optical unit Is NAp,
2S × (β × NAp) <W
The mask stage according to claim 5, wherein the following condition is satisfied.
前記中間支持部材の断面の幅寸法をWとし、前記中間支持部材の断面の高さ寸法をSとし、前記投影光学ユニットの倍率の大きさをβとし、前記投影光学ユニットの像側の開口数をNApとし、前記一対の支持部材の前記所定方向に沿った間隔をMtとし、前記中間支持部材の数をNとし、前記所定方向に沿ってマスク面に形成される照明領域の数をkとし、前記照明領域の前記所定方向に沿った寸法をM0とするとき、
2S×(β×NAp)<W<{Mt−(k×M0)}/N
の条件を満足することを特徴とする請求項5または6に記載のマスクステージ。Used in combination with a projection optical unit that projects the pattern of the mask,
The width of the cross section of the intermediate support member is W, the height of the cross section of the intermediate support member is S, the magnification of the projection optical unit is β, and the numerical aperture on the image side of the projection optical unit Is NAp, the distance between the pair of support members in the predetermined direction is Mt, the number of the intermediate support members is N, and the number of illumination regions formed on the mask surface along the predetermined direction is k. When the dimension of the illumination area along the predetermined direction is M 0 ,
2S × (β × NAp) <W <{Mt− (k × M 0 )} / N
The mask stage according to claim 5 or 6, wherein the following condition is satisfied.
所定の方向に延びて前記マスクの両端部を支持する一対の支持部材と、該一対の支持部材の間において前記所定の方向に延びて前記マスクを支持する1つまたは複数の中間支持部材とを有し、
前記中間支持部材の断面の幅寸法をWとし、前記中間支持部材の断面の高さ寸法をSとし、前記マスクのパターンを投影する投影光学ユニットの倍率の大きさをβとし、前記投影光学ユニットの像側の開口数をNApとするとき、
2S×(β×NAp)<W
の条件を満足することを特徴とするマスクステージ。In the mask stage that holds the mask,
A pair of support members extending in a predetermined direction to support both end portions of the mask, and one or a plurality of intermediate support members extending in the predetermined direction to support the mask between the pair of support members Have
The width of the cross section of the intermediate support member is W, the height of the cross section of the intermediate support member is S, the magnification of the projection optical unit that projects the mask pattern is β, and the projection optical unit When the numerical aperture on the image side is NAp,
2S × (β × NAp) <W
A mask stage characterized by satisfying the above conditions.
所定の方向に延びて前記マスクの両端部を支持する一対の支持部材と、該一対の支持部材の間において前記所定の方向に延びて前記マスクを支持する1つまたは複数の中間支持部材とを有し、
前記中間支持部材の断面の幅寸法をWとし、前記中間支持部材の断面の高さ寸法をSとし、前記マスクのパターンを投影する投影光学ユニットの倍率の大きさをβとし、前記投影光学ユニットの像側の開口数をNApとし、前記一対の支持部材の前記所定方向に沿った間隔をMtとし、前記中間支持部材の数をNとし、前記所定方向に沿ってマスク面に形成される照明領域の数をkとし、前記照明領域の前記所定方向に沿った寸法をM0とするとき、
2S×(β×NAp)<W<{Mt−(k×M0)}/N
の条件を満足することを特徴とするマスクステージ。In the mask stage that holds the mask,
A pair of support members extending in a predetermined direction to support both end portions of the mask, and one or a plurality of intermediate support members extending in the predetermined direction to support the mask between the pair of support members Have
The width of the cross section of the intermediate support member is W, the height of the cross section of the intermediate support member is S, the magnification of the projection optical unit that projects the mask pattern is β, and the projection optical unit NAp is the numerical aperture on the image side, Mt is the distance between the pair of support members in the predetermined direction, N is the number of intermediate support members, and illumination is formed on the mask surface along the predetermined direction. When the number of areas is k and the dimension of the illumination area along the predetermined direction is M 0 ,
2S × (β × NAp) <W <{Mt− (k × M 0 )} / N
A mask stage characterized by satisfying the above conditions.
前記投影光学ユニットは、等倍よりも大きい倍率を有し、
前記マスクステージは、前記走査方向に延びて前記マスクの両端部を支持する一対の支持部材と、該一対の支持部材の間において前記走査方向に延びて前記マスクを支持する1つまたは複数の中間支持部材とを有することを特徴とする露光装置。An illumination system for illuminating a mask, a mask stage for holding the mask, and a plurality of projection optical units arranged along a predetermined direction, and the mask and the photosensitive substrate are disposed on the plurality of projection optical units. In an exposure apparatus that projects and exposes the pattern of the mask onto the photosensitive substrate while relatively moving along a scanning direction,
The projection optical unit has a magnification larger than equal magnification;
The mask stage extends in the scanning direction to support both ends of the mask, and one or more intermediate members that support the mask extending in the scanning direction between the pair of supporting members. An exposure apparatus comprising a support member.
2S×(β×NAp)<W
の条件を満足することを特徴とする請求項13に記載の露光装置。The width of the cross section of the intermediate support member is W, the height of the cross section of the intermediate support member is S, the magnification of the projection optical unit is β, and the numerical aperture on the image side of the projection optical unit Is NAp,
2S × (β × NAp) <W
The exposure apparatus according to claim 13, wherein the following condition is satisfied.
2S×(β×NAp)<W<{Mt−(k×M0)}/N
の条件を満足することを特徴とする請求項14に記載の露光装置。The distance between the pair of support members in the predetermined direction is Mt, the number of the intermediate support members is N, and the illumination system is formed on the mask so as to correspond to each of the plurality of projection optical units. When the dimension of each illumination field along the predetermined direction is M 0 and the number of the plurality of projection optical units is k,
2S × (β × NAp) <W <{Mt− (k × M 0 )} / N
The exposure apparatus according to claim 14, wherein the following condition is satisfied.
前記露光工程を経た前記感光性基板を現像し、前記マスクのパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。An exposure step of exposing the photosensitive substrate with the pattern of the mask using the exposure apparatus according to any one of claims 12 to 16.
Developing the photosensitive substrate that has undergone the exposure step, and forming a mask layer having a shape corresponding to the pattern of the mask on the surface of the photosensitive substrate;
And a processing step of processing the surface of the photosensitive substrate through the mask layer.
前記投影光学ユニットとして、等倍よりも大きい倍率を有する光学系を用い、
前記走査方向に延びる一対の支持部材により前記マスクの両端部を支持し、且つ前記一対の支持部材の間において前記走査方向に延びる1つまたは複数の中間支持部材により前記マスクを支持することを特徴とする露光方法。In the exposure method of projecting and exposing the pattern of the mask onto the photosensitive substrate while relatively moving the mask and the photosensitive substrate along the scanning direction with respect to the plurality of projection optical units arranged along a predetermined direction,
As the projection optical unit, an optical system having a magnification larger than the same magnification is used,
Both ends of the mask are supported by a pair of support members extending in the scanning direction, and the mask is supported by one or more intermediate support members extending in the scanning direction between the pair of support members. Exposure method.
Lm=L/(β×n)
(1/λ)×δ1×NAp2<β2×n4
の条件を満足するように前記最大間隔Lmを設定することを特徴とする請求項18または19に記載の露光方法。The maximum distance Lm of the two support members adjacent to each other in the predetermined direction is defined as Lm, the magnification of the projection optical unit is β, and the distance between the pair of support members in the predetermined direction is defined as β. L / β, a parameter relating to the maximum distance Lm, n, a light wavelength λ, and the weight of the mask supported by the pair of support members when the one or more intermediate support members are not interposed When the maximum deflection amount is δ 1 and the numerical aperture on the image side of the projection optical unit is NAp,
Lm = L / (β × n)
(1 / λ) × δ 1 × NAp 2 <β 2 × n 4
The exposure method according to claim 18 or 19, wherein the maximum interval Lm is set so as to satisfy the following condition.
S×(β×NAp)<Dm
の条件を満足するように前記マスクを設定することを特徴とする請求項18乃至20のいずれか1項に記載の露光方法。When the height dimension of the cross section of the intermediate support member is S, the magnification of the projection optical unit is β, and the numerical aperture on the image side of the projection optical unit is NAp, the intermediate support member and the mask The distance Dm along the predetermined direction with the pattern region of
S × (β × NAp) <Dm
21. The exposure method according to claim 18, wherein the mask is set so as to satisfy the above condition.
前記露光工程を経た前記感光性基板を現像し、前記マスクのパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成する現像工程と、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工する加工工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。An exposure step of exposing the photosensitive substrate with a pattern of the mask by the exposure method according to any one of claims 18 to 22.
Developing the photosensitive substrate that has undergone the exposure step, and forming a mask layer having a shape corresponding to the pattern of the mask on the surface of the photosensitive substrate;
And a processing step of processing the surface of the photosensitive substrate through the mask layer.
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