JPWO2016159201A1 - Exposure apparatus, flat panel display manufacturing method, device manufacturing method, and exposure method - Google Patents

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

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Abstract

投影光学系(40)を介して基板(P)に照明光(IL)を照射し、基板(P)に対して投影光学系(40)を相対駆動させて走査露光する液晶露光装置(10)は、基板(P)に設けられたマーク(Mk)を検出するアライメント系(60)と、アライメント系(60)を駆動する第1駆動系と、投影光学系(40)を駆動する第2駆動系と、投影光学系(40)とアライメント系(60)とが互いに接触しないように第1及び第2駆動系を制御する制御装置と、を備える。これにより、投影光学系(40)とアライメント系(60)との接触が回避される。A liquid crystal exposure apparatus (10) that performs scanning exposure by irradiating the substrate (P) with illumination light (IL) through the projection optical system (40) and driving the projection optical system (40) relative to the substrate (P). Includes an alignment system (60) for detecting a mark (Mk) provided on the substrate (P), a first drive system for driving the alignment system (60), and a second drive for driving the projection optical system (40). And a control device that controls the first and second drive systems so that the projection optical system (40) and the alignment system (60) do not contact each other. This avoids contact between the projection optical system (40) and the alignment system (60).

Description

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

従来、液晶表示素子、半導体素子(集積回路等)等の電子デバイス(マイクロデバイス)を製造するリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル(以下、「マスク」と総称する)に形成されたパターンをエネルギビームを用いてガラスプレート又はウエハ(以下、「基板」と総称する)上に転写する露光装置が用いられている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a lithography process for manufacturing electronic devices (microdevices) such as liquid crystal display elements and semiconductor elements (such as integrated circuits), an energy beam is applied to a pattern formed on a mask or reticle (hereinafter collectively referred to as “mask”) An exposure apparatus is used for transferring onto a glass plate or a wafer (hereinafter collectively referred to as “substrate”).

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

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

特開2000−12422号公報JP 2000-12422 A

本発明は、上述の事情の下でなされたもので、第1の観点からすると、投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光装置であって、前記物体に設けられたマークを検出するマーク検出部と、前記マーク検出部を駆動する第1駆動系と、前記投影光学系を駆動する第2駆動系と、前記投影光学系と前記マーク検出部とが互いに接触しないように前記第1及び第2駆動系を制御する制御装置と、を備える第1の露光装置である。   The present invention has been made under the above circumstances. From the first viewpoint, the object is irradiated with illumination light through the projection optical system, and the projection optical system is driven relative to the object. An exposure apparatus that performs scanning exposure, a mark detection unit that detects a mark provided on the object, a first drive system that drives the mark detection unit, a second drive system that drives the projection optical system, And a control device that controls the first and second drive systems so that the projection optical system and the mark detection unit do not contact each other.

本発明は、第2の観点からすると、投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光装置であって、前記物体に設けられたマークを検出するマーク検出部と、前記マーク検出部を駆動する第1駆動系と、前記投影光学系を駆動する第2駆動系と、前記走査露光において、前記投影光学系と前記マーク検出部との少なくとも一方が駆動するとき、前記投影光学系と前記マーク検出部との間隔を所定距離以上あけるように前記第1及び第2駆動系の少なくとも一方の駆動系を制御する制御装置と、を備える第2の露光装置である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus that irradiates an object with illumination light through a projection optical system and performs scanning exposure by relatively driving the projection optical system with respect to the object. A mark detection unit that detects a mark provided on the first detection system, a first drive system that drives the mark detection unit, a second drive system that drives the projection optical system, and the projection optical system and the A control device that controls at least one of the first and second drive systems such that a distance between the projection optical system and the mark detection unit is greater than a predetermined distance when at least one of the mark detection unit is driven. And a second exposure apparatus.

本発明は、第3の観点からすると、投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光動作を行う露光装置であって、前記物体に設けられたマークを検出するマーク検出部と、前記マーク検出部を駆動する第1駆動系と、前記投影光学系を駆動する第2駆動系と、前記走査露光動作中の少なくとも一部の動作において、前記投影光学系及び前記マーク検出部がそれぞれの異なる駆動速度で駆動するように前記第1及び第2駆動系を制御する制御装置と、を備える第3の露光装置である。   From a third viewpoint, the present invention is an exposure apparatus that irradiates an object with illumination light through a projection optical system and performs a scanning exposure operation by relatively driving the projection optical system with respect to the object. A mark detection unit that detects a mark provided on the object, a first drive system that drives the mark detection unit, a second drive system that drives the projection optical system, and at least a part during the scanning exposure operation And a control device for controlling the first and second drive systems so that the projection optical system and the mark detection unit are driven at different drive speeds.

本発明は、第4の観点からすると、投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光装置であって、前記物体に設けられたマークを検出するマーク検出部と、前記マーク検出部を駆動する第1駆動系と、前記投影光学系を駆動する第2駆動系と、前記投影光学系が駆動を停止する停止位置と前記マーク検出部が駆動を停止する停止位置とが重ならないように前記第1及び第2駆動系を制御する制御装置と、を備える第4の露光装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus for irradiating an object with illumination light through a projection optical system and performing scanning exposure by relatively driving the projection optical system with respect to the object. A mark detection unit that detects a mark provided on the first detection system, a first drive system that drives the mark detection unit, a second drive system that drives the projection optical system, and a stop position at which the projection optical system stops driving And a control device that controls the first and second drive systems so that the stop position where the mark detection unit stops driving does not overlap.

本発明は、第5の観点からすると、投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光装置であって、前記物体に設けられたマークを検出するマーク検出部と、前記マーク検出部を駆動する第1駆動系と、前記投影光学系を駆動する第2駆動系と、前記投影光学系の駆動開始タイミングと前記マーク検出部の駆動開始タイミングとを異ならせるように前記第1及び第2駆動系を制御する制御装置と、を備える第5の露光装置である。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus that irradiates an object with illumination light through a projection optical system and performs scanning exposure by relatively driving the projection optical system with respect to the object. A mark detection unit that detects a mark provided on the first detection system, a first drive system that drives the mark detection unit, a second drive system that drives the projection optical system, drive start timing of the projection optical system, and the mark And a control device that controls the first and second drive systems so that the drive start timing of the detection unit is different.

本発明は、第6の観点からすると、投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光装置であって、前記物体に設けられたマークを検出するマーク検出部と、前記走査露光において、互いの相対位置関係が変わらないように前記投影光学系と前記マーク検出部とを位置制御する制御装置と、を備える第6の露光装置である。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus that irradiates an object with illumination light through a projection optical system and performs scanning exposure by relatively driving the projection optical system with respect to the object. A mark detection unit that detects a mark provided on the control unit, and a control device that controls the position of the projection optical system and the mark detection unit so that the relative positional relationship does not change in the scanning exposure. Exposure apparatus.

本発明は、第7の観点からすると、投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を第1方向に相対駆動して露光する露光動作により、所定パターンを前記物体上に形成する露光装置であって、前記物体に設けられたマークを検出するマーク検出部と、前記マーク検出部を前記第1方向に駆動する第1駆動系と、前記投影光学系を、前記第1駆動系とは独立して前記第1方向に駆動する第2駆動系と、を備える第7の露光装置である。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an exposure operation in which an object is irradiated with illumination light through a projection optical system, and exposure is performed by relatively driving the projection optical system in the first direction to expose the object. An exposure apparatus for forming a pattern on the object, wherein the mark detection unit detects a mark provided on the object, a first drive system that drives the mark detection unit in the first direction, and the projection optics And a second drive system that drives the system in the first direction independently of the first drive system.

本発明は、第8の観点からすると、本発明の第1〜第7の何れかの露光装置を用いて前記物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法である。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a flat including: exposing the object using any one of the exposure apparatuses according to any one of the first to seventh aspects of the present invention; and developing the exposed object. It is a manufacturing method of a panel display.

本発明は、第9の観点からすると、本発明の第1〜第7の何れかの露光装置を用いて前記物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法である。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a device comprising: exposing the object using the exposure apparatus according to any one of the first to seventh aspects of the present invention; and developing the exposed object. It is a manufacturing method.

本発明は、第10の観点からすると、投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光方法であって、前記物体に設けられたマークをマーク検出部を用いて検出することと、前記マーク検出部を第1駆動系を用いて駆動することと、前記投影光学系を第2駆動系を用いて駆動することと、前記投影光学系と前記マーク検出部とが互いに接触しないように前記第1及び第2駆動系を制御することと、を含む第1の露光方法である。   According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an exposure method in which scanning exposure is performed by irradiating an object with illumination light through a projection optical system and driving the projection optical system relative to the object. Detecting a mark provided on the mark using a mark detection unit, driving the mark detection unit using a first drive system, and driving the projection optical system using a second drive system. , Controlling the first and second drive systems so that the projection optical system and the mark detection unit do not contact each other.

本発明は、第11の観点からすると、投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光方法であって、前記物体に設けられたマークをマーク検出部を用いて検出することと、前記マーク検出部を第1駆動系を用いて駆動することと、前記投影光学系を第2駆動系を用いて駆動することと、前記走査露光において、前記投影光学系と前記マーク検出部との少なくとも一方が駆動するとき、前記投影光学系と前記マーク検出部との間隔を所定距離以上あけるように前記第1及び第2駆動系の少なくとも一方の駆動系を制御することと、を含む第2の露光方法である。   According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided an exposure method in which scanning exposure is performed by irradiating an object with illumination light through a projection optical system and driving the projection optical system relative to the object. Detecting a mark provided on the mark using a mark detection unit, driving the mark detection unit using a first drive system, and driving the projection optical system using a second drive system. In the scanning exposure, when at least one of the projection optical system and the mark detection unit is driven, the first and second drives are performed so that the projection optical system and the mark detection unit are spaced apart by a predetermined distance or more. Controlling at least one drive system of the system.

本発明は、第12の観点からすると、投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光方法であって、前記物体に設けられたマークをマーク検出部を用いて検出することと、前記マーク検出部を第1駆動系を用いて駆動することと、前記投影光学系を第2駆動系を用いて駆動することと、前記走査露光動作中の少なくとも一部の動作において、前記投影光学系及び前記マーク検出部がそれぞれの異なる駆動速度で駆動するように前記第1及び第2駆動系を制御することと、を含む第3の露光方法である。   According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an exposure method in which scanning exposure is performed by irradiating an object with illumination light through a projection optical system and driving the projection optical system relative to the object. Detecting a mark provided on the mark using a mark detection unit, driving the mark detection unit using a first drive system, and driving the projection optical system using a second drive system. And controlling the first and second drive systems so that the projection optical system and the mark detection unit are driven at different drive speeds in at least a part of the operations during the scanning exposure operation. Third exposure method.

本発明は、第13の観点からすると、投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光方法であって、前記物体に設けられたマークをマーク検出部を用いて検出することと、前記マーク検出部を第1駆動系を用いて駆動することと、前記投影光学系を第2駆動系を用いて駆動することと、前記投影光学系が駆動を停止する停止位置と前記マーク検出部が駆動を停止する停止位置とが重ならないように前記第1及び第2駆動系を制御することと、を含む第4の露光方法である。   According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided an exposure method in which scanning exposure is performed by irradiating an object with illumination light through a projection optical system, and driving the projection optical system relative to the object. Detecting a mark provided on the mark using a mark detection unit, driving the mark detection unit using a first drive system, and driving the projection optical system using a second drive system. And controlling the first and second drive systems so that the stop position at which the projection optical system stops driving and the stop position at which the mark detection unit stops driving overlap. Is the method.

本発明は、第14の観点からすると、投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光方法であって、前記物体に設けられたマークをマーク検出部を用いて検出することと、前記マーク検出部を第1駆動系を用いて駆動することと、前記投影光学系を第2駆動系を用いて駆動することと、前記投影光学系の駆動開始タイミングと前記マーク検出部の駆動開始タイミングとを異ならせるように前記第1及び第2駆動系を制御することと、を含む第5の露光方法である。   According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided an exposure method in which scanning exposure is performed by irradiating an object with illumination light via a projection optical system and driving the projection optical system relative to the object. Detecting a mark provided on the mark using a mark detection unit, driving the mark detection unit using a first drive system, and driving the projection optical system using a second drive system. And controlling the first and second drive systems so that the drive start timing of the projection optical system and the drive start timing of the mark detection unit are different.

本発明は、第15の観点からすると、投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光方法であって、前記物体に設けられたマークをマーク検出部を用いて検出することと、前記走査露光において、互いの相対位置関係が変わらないように前記投影光学系の位置と前記マーク検出部の位置とを制御することと、を含む第6の露光方法である。   According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided an exposure method in which scanning exposure is performed by irradiating an object with illumination light via a projection optical system and driving the projection optical system relative to the object. Detecting a mark provided on the mark using a mark detection unit, and controlling the position of the projection optical system and the position of the mark detection unit so that the relative positional relationship with each other does not change in the scanning exposure. And a sixth exposure method.

本発明は、第16の観点からすると、投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を第1方向に相対駆動して露光する露光動作により、所定パターンを前記物体上に形成する露光方法であって、前記物体に設けられたマークをマーク検出部を用いて検出することと、前記マーク検出部を前記第1方向に第1駆動系を用いて駆動することと、前記投影光学系を、前記第1駆動系とは独立して前記第1方向に第2駆動系を用いて駆動することと、を含む第7の露光方法である。   According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided an exposure operation in which an object is irradiated with illumination light through a projection optical system, and exposure is performed by relatively driving the projection optical system in the first direction to expose the object. An exposure method for forming a pattern on the object, wherein a mark provided on the object is detected using a mark detection unit, and the mark detection unit is used in the first direction using a first drive system. And driving the projection optical system in the first direction using the second drive system independently of the first drive system.

本発明は、第17の観点からすると、本発明の第1〜第7の何れかの露光方法を用いて前記物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法である。   According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided a flat including: exposing the object using any one of the first to seventh exposure methods of the present invention; and developing the exposed object. It is a manufacturing method of a panel display.

本発明は、第18の観点からすると、本発明の第1〜第7の何れかの露光方法を用いて前記物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法である。   According to an eighteenth aspect of the present invention, there is provided a device comprising: exposing the object using any one of the first to seventh exposure methods of the present invention; and developing the exposed object. It is a manufacturing method.

一実施形態に係る液晶露光装置の概念図である。It is a conceptual diagram of the liquid crystal exposure apparatus which concerns on one Embodiment. 図1の液晶露光装置の制御系を中心的に構成する主制御装置の入出力関係を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an input / output relationship of a main controller that mainly constitutes a control system of the liquid crystal exposure apparatus of FIG. 1. 図3(a)〜図3(d)は、露光動作時における液晶露光装置の動作を説明するための図(その1〜その4)である。FIGS. 3A to 3D are views (No. 1 to No. 4) for explaining the operation of the liquid crystal exposure apparatus during the exposure operation. 図4(a)〜図4(c)は、露光動作時における液晶露光装置の動作を説明するための図(その5〜その7)である。4A to 4C are views (Nos. 5 to 7) for explaining the operation of the liquid crystal exposure apparatus during the exposure operation. 第1の変形例に係るアライメント系の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the alignment system which concerns on a 1st modification. 第2の変形例に係るアライメント系の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the alignment system which concerns on a 2nd modification. 投影系本体、及びアライメント顕微鏡の計測系の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the measurement system of a projection system main body and an alignment microscope. 投影光学系、及びアライメント系の駆動系の変形例(その1)を示す図である。It is a figure which shows the modification (the 1) of the drive system of a projection optical system and an alignment system. 投影光学系、及びアライメント系の駆動系の変形例(その2)を示す図である。It is a figure which shows the modification (the 2) of the drive system of a projection optical system and an alignment system. 液晶露光装置におけるモジュール交換の概念図である。It is a conceptual diagram of module replacement | exchange in a liquid crystal exposure apparatus.

以下、一実施形態について、図1〜図7を用いて説明する。   Hereinafter, an embodiment will be described with reference to FIGS.

図1には、一実施形態に係る液晶露光装置10の概念図が示されている。液晶露光装置10は、例えば液晶表示装置(フラットパネルディスプレイ)などに用いられる矩形(角型)のガラス基板P(以下、単に基板Pと称する)を露光対象物とするステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。   FIG. 1 shows a conceptual diagram of a liquid crystal exposure apparatus 10 according to an embodiment. The liquid crystal exposure apparatus 10 employs a step-and-scan method in which a rectangular (square) glass substrate P (hereinafter simply referred to as a substrate P) used in, for example, a liquid crystal display device (flat panel display) is an exposure object. A projection exposure apparatus, a so-called scanner.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

アライメント顕微鏡62は、投影系本体42の+X側に配置されている。アライメント顕微鏡62は、Y軸方向に離間した一対の検出視野(検出領域)を有しており、ひとつの区画領域内のY軸方向に離間した、例えば2つのマークMkを同時に検出することができるようになっている。   The alignment microscope 62 is disposed on the + X side of the projection system main body 42. The alignment microscope 62 has a pair of detection visual fields (detection areas) separated in the Y-axis direction, and can simultaneously detect, for example, two marks Mk separated in the Y-axis direction in one partition area. It is like that.

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

主制御装置90(図2参照)は、例えばリニアモータなどを含む駆動系66(図2参照)を制御することにより、アライメント顕微鏡62を、X軸方向に所定の長ストロークで駆動する。また、主制御装置90は、例えばリニアエンコーダなどを含む計測系68を介してアライメント顕微鏡62のX軸方向の位置情報を求め、該位置情報に基づいてアライメント顕微鏡62の位置制御を行う。また、駆動系66は、アライメント顕微鏡62をY軸方向に駆動するための、例えばリニアモータも併せて有している。   The main controller 90 (see FIG. 2) drives the alignment microscope 62 with a predetermined long stroke in the X-axis direction by controlling a drive system 66 (see FIG. 2) including, for example, a linear motor. Further, the main controller 90 obtains position information of the alignment microscope 62 in the X-axis direction via a measurement system 68 including, for example, a linear encoder, and performs position control of the alignment microscope 62 based on the position information. The drive system 66 also includes, for example, a linear motor for driving the alignment microscope 62 in the Y-axis direction.

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

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

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

具体的には、走査露光動作において、主制御装置90(図2参照)は、該走査露光動作に先立って、投影系本体42の+X側に配置されたアライメント顕微鏡62を用いて、少なくとも露光対象の区画領域内に形成された、例えば4つのマークMkの位置検出を行って該区画領域の配列情報を算出する。主制御装置90は、算出した露光対象の区画領域の配列情報に基づいて、基板PのXY平面内の3自由度方向の精密な位置決め(基板アライメント動作)を行いつつ、照明系20、及び投影光学系40を適宜制御して、対象の区画領域に対する走査露光動作(マスクパターンの転写)を行う。   Specifically, in the scanning exposure operation, the main controller 90 (see FIG. 2) uses the alignment microscope 62 arranged on the + X side of the projection system main body 42 prior to the scanning exposure operation to at least expose the object. The position information of, for example, four marks Mk formed in the divided area is detected, and the arrangement information of the divided areas is calculated. The main controller 90 performs precise positioning (substrate alignment operation) in the three degrees of freedom in the XY plane of the substrate P based on the calculated arrangement information of the partition areas to be exposed, the illumination system 20, and the projection The optical system 40 is controlled as appropriate to perform a scanning exposure operation (mask pattern transfer) on the target partition region.

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

図7に示されるように、液晶露光装置10は、投影系本体42を走査方向に案内するためのガイド80を有している。ガイド80は、走査方向に平行に延びる部材から成る。ガイド80は、アライメント顕微鏡62の走査方向への移動を案内する機能も有する。また、図7では、ガイド80がマスクMと基板Pとの間に図示されているが、実際には、ガイド80は、Y軸方向に関して照明光ILの光路を避けた位置に配置されている。   As shown in FIG. 7, the liquid crystal exposure apparatus 10 has a guide 80 for guiding the projection system main body 42 in the scanning direction. The guide 80 is made of a member extending in parallel with the scanning direction. The guide 80 also has a function of guiding the movement of the alignment microscope 62 in the scanning direction. In FIG. 7, the guide 80 is illustrated between the mask M and the substrate P. Actually, however, the guide 80 is disposed at a position avoiding the optical path of the illumination light IL in the Y-axis direction. .

ガイド80には、少なくとも走査方向に平行な方向(X軸方向)を周期方向とする反射型の回折格子を含むスケール82が固定されている。また、投影系本体42は、スケール82に対向して配置されたヘッド84を有している。本実施形態では、上記スケール82とヘッド84とにより、投影系本体42の位置情報を求めるための計測系46(図2参照)を構成するエンコーダシステムが形成されている。また、アライメント顕微鏡62は、スケール82に対向して配置されたヘッド86を有している。本実施形態では、上記スケール82とヘッド86とにより、アライメント顕微鏡62の位置情報を求めるための計測系68(図2参照)を構成するエンコーダシステムが形成されている。ここで、ヘッド84,86は、それぞれスケール82に対してエンコーダ計測用のビームを照射し、スケール82を介したビーム(スケール82による反射ビーム)を受光して、その受光結果に基づいてスケール82に対する相対的な位置情報を出力可能となっている。   A scale 82 including a reflective diffraction grating having a periodic direction at least in a direction parallel to the scanning direction (X-axis direction) is fixed to the guide 80. In addition, the projection system main body 42 has a head 84 disposed so as to face the scale 82. In the present embodiment, the scale 82 and the head 84 form an encoder system that constitutes a measurement system 46 (see FIG. 2) for obtaining position information of the projection system main body 42. Further, the alignment microscope 62 has a head 86 that is disposed to face the scale 82. In the present embodiment, the scale 82 and the head 86 form an encoder system that constitutes a measurement system 68 (see FIG. 2) for obtaining positional information of the alignment microscope 62. Here, the heads 84 and 86 respectively irradiate the scale 82 with a beam for encoder measurement, receive a beam through the scale 82 (a reflected beam by the scale 82), and based on the light reception result, the scale 82. Relative position information can be output.

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

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

ここで、本実施形態では、投影系本体42、及びアライメント顕微鏡62は、それぞれ基板PとマスクMとの間の空間に配置され、そのY軸方向の位置がほぼ同じであることから、互いの移動可能範囲が一部重複している。   Here, in the present embodiment, the projection system main body 42 and the alignment microscope 62 are respectively disposed in the space between the substrate P and the mask M, and their positions in the Y-axis direction are substantially the same. The movable range partially overlaps.

そこで、主制御装置90は、例えば走査露光動作時に投影系本体42をX軸方向に駆動する際に、投影系本体42とアライメント顕微鏡62とを衝突させない駆動制御(衝突回避制御)を行う。換言すると、主制御装置90は、投影系本体42とアライメント顕微鏡62とがX軸方向に関して同時に同じ位置に配置されないように駆動制御し、例えば、投影系本体42の移動経路(移動範囲)から、アライメント顕微鏡62を退避させる退避制御を行う。   Therefore, the main controller 90 performs drive control (collision avoidance control) that does not cause the projection system main body 42 and the alignment microscope 62 to collide, for example, when the projection system main body 42 is driven in the X-axis direction during a scanning exposure operation. In other words, the main controller 90 performs drive control so that the projection system main body 42 and the alignment microscope 62 are not simultaneously disposed in the same position in the X-axis direction. For example, from the movement path (movement range) of the projection system main body 42, Retraction control for retracting the alignment microscope 62 is performed.

以下、アライメント顕微鏡62の衝突回避制御(退避制御)を含み、走査露光動作時における液晶露光装置10の動作の一例を、図3(a)〜図4(c)を用いて説明する。以下の露光動作(アライメント計測動作を含む)は、主制御装置90(図3(a)〜図4(c)では不図示。図2参照)の管理下で行われる。   Hereinafter, an example of the operation of the liquid crystal exposure apparatus 10 during the scanning exposure operation, including collision avoidance control (retraction control) of the alignment microscope 62, will be described with reference to FIGS. 3 (a) to 4 (c). The following exposure operations (including alignment measurement operations) are performed under the control of the main controller 90 (not shown in FIGS. 3A to 4C, see FIG. 2).

本実施形態において、露光順が最初である区画領域(以下第1ショット領域Sと称する)は、基板Pの−X側且つ−Y側に設定されている。また、図3(a)〜図4(c)において、符号Aが付された矩形の領域は、走査露光動作時における投影系本体42の移動範囲(移動経路)を示す。投影系本体42の移動範囲Aは、例えば機械的、及び/又は電気的に設定される。また、基板P上の区画領域に付されたS〜Sの符号は、それぞれ露光順序が2〜4番目のショット領域であることを示す。In this embodiment, divided areas exposed order is the first (hereinafter referred to as the first shot area S 1) is set on the -X side and -Y side of the substrate P. In FIGS. 3A to 4C, a rectangular area denoted by reference symbol A indicates the movement range (movement path) of the projection system main body 42 during the scanning exposure operation. The movement range A of the projection system main body 42 is set, for example, mechanically and / or electrically. Further, the symbols S 2 to S 4 given to the partitioned areas on the substrate P indicate that the exposure areas are the second to fourth shot areas, respectively.

図3(a)に示されるように、露光開始前において、投影系本体42、及びアライメント顕微鏡62それぞれは、平面視で第1ショット領域Sの−X側に配置される。図3(a)に示される状態(初期位置)で、投影系本体42とアライメント顕微鏡62とは、X軸方向に関して互いに近接して配置されている。As shown in FIG. 3 (a), before starting exposure, the projection system main body 42, and the alignment microscope 62, respectively, are disposed on the -X side of the first shot area S 1 in a plan view. In the state (initial position) shown in FIG. 3A, the projection system main body 42 and the alignment microscope 62 are arranged close to each other in the X-axis direction.

次いで、主制御装置90は、図3(b)に示されるように、アライメント顕微鏡62を+X方向に駆動する。上述したように、本実施形態では、投影系本体42とアライメント顕微鏡62とを、X軸方向(スキャン方向、走査方向)に関して独立に駆動制御できるため、主制御装置90は、投影系本体42を停止させた状態で、アライメント顕微鏡62のみをX軸方向に駆動する。主制御装置90は、アライメント顕微鏡62を+X方向に移動させつつ、第1ショット領域S内の、例えば4つのマークMkを検出(図3(b)における太線の丸印参照)した後、主制御装置90は、該マーク検出結果に基づいて、第1ショット領域Sの配列情報を算出する。Next, the main controller 90 drives the alignment microscope 62 in the + X direction as shown in FIG. As described above, in this embodiment, since the projection system main body 42 and the alignment microscope 62 can be independently driven and controlled in the X-axis direction (scanning direction, scanning direction), the main controller 90 controls the projection system main body 42. In the stopped state, only the alignment microscope 62 is driven in the X-axis direction. The main control device 90, while moving the alignment microscope 62 in the + X direction, of the first shot area S 1, after for example detects the four marks Mk (see heavy line circle in FIG. 3 (b)), the main controller 90, based on the mark detection result to calculate a first sequence information of the shot areas S 1.

また、主制御装置90は、図3(c)に示されるように、アライメント顕微鏡62によるマーク検出動作と並行して、アライメント顕微鏡62とは独立に投影系本体42の+X方向への加速を開始させる。具体的には、主制御装置90は、例えばアライメント顕微鏡62によって第1ショット領域Sの+X側のマークMkが検出される直前に、投影系本体42の+X方向への加速を開始させる。このように、本実施形態では、アライメント顕微鏡62の+X方向への移動(マーク検出動作)に遅れて、投影系本体42の+X方向への移動(スキャン露光動作)が開始される。従って、投影系本体42とアライメント顕微鏡62とのX軸方向に関する間隔(距離)は、図3(a)に示される初期位置(アライメント動作の開始前)に比べて、広くなっている。なお、第1ショット領域Sに対する露光動作の開始前、すなわち、投影系本体42が等速移動を開始して照明光ILが基板P(第1ショット領域S)に照射される前に、第1ショット領域S内の、例えば4つのマークMkの検出が終了し、該4つのマークに基づいて第1ショット領域Sの配列情報が求められていることが望ましい。主制御装置90は、図3(d)に示されるように、投影系本体42と照明系20の照明系本体22(図3(d)では不図示。図1参照)とを同期して+X方向に駆動して、第1ショット領域Sに対する1回目の走査露光を行う。Further, as shown in FIG. 3C, the main controller 90 starts accelerating the projection system main body 42 in the + X direction independently of the alignment microscope 62 in parallel with the mark detection operation by the alignment microscope 62. Let Specifically, the main controller 90, for example, just before the mark Mk of the first shot area S 1 of the + X side is detected by the alignment microscope 62, to initiate acceleration in the + X direction of the projection system main body 42. Thus, in this embodiment, the movement of the projection system main body 42 in the + X direction (scan exposure operation) is started after the movement of the alignment microscope 62 in the + X direction (mark detection operation). Therefore, the distance (distance) in the X-axis direction between the projection system main body 42 and the alignment microscope 62 is wider than the initial position (before the start of the alignment operation) shown in FIG. Note that before the exposure operation for the first shot region S 1 is started, that is, before the illumination light IL is irradiated onto the substrate P (first shot region S 1 ) after the projection system body 42 starts moving at a constant speed. the first shot area S 1, for example, completed four marks Mk detection, it is desirable that the sequence information of the first shot area S 1 based on the four marks are required. As shown in FIG. 3D, the main controller 90 synchronizes the projection system main body 42 and the illumination system main body 22 of the illumination system 20 (not shown in FIG. 3D, see FIG. 1) + X and driven in the direction, performs first scanning exposure for the first shot area S 1.

なお、第1ショット領域Sに対する走査露光動作と並行して、アライメント顕微鏡62を更に+X方向に駆動し、第4ショット領域S(第1ショット領域Sの+X側の区画領域)内に形成された、例えば4つのマークMkを検出しても良い。主制御装置90は、第4ショット領域S内のマークの検出結果に基づいて、第1ショット領域Sの配列情報を更新することができる。第1ショット領域Sの配列情報を求めるために第4ショット領域S内のマーク位置情報を用いることにより、第1ショット領域Sに設けられた4つのマークMkのみに基づいて配列情報を求めるよりも、広い範囲にわたる統計的な傾向を考慮した配列情報を求めることができ、第1ショット領域Sに関するアライメント精度の向上が可能となる。In parallel with the scanning exposure operation for the first shot area S 1, driven further in the + X direction of the alignment microscope 62, the fourth shot area S 4 in the (divided area of the first shot area S 1 of the + X side) For example, four formed marks Mk may be detected. The main control unit 90 can be based on the detection result of the mark in the fourth shot area S 4, and updates the first sequence information of the shot areas S 1. By using the mark position information of the fourth shot area S 4 in order to obtain the sequence information of the first shot area S 1, the sequence information based only on the four marks Mk provided in the first shot area S 1 than determined, it is possible to obtain the sequence information in consideration of the statistical trend over a wide range, it is possible to improve the alignment accuracy for the first shot area S 1.

主制御装置90は、上記配列情報の算出結果に応じて基板Pの微小位置制御を行いつつ、照明系20を制御して照明光ILをマスクM(図3(d)では不図示。図1参照)及び投影系本体42を介して基板P上に投射し、該照明光ILにより基板P上に生成される露光領域IA内にマスクパターンの一部を形成する。上述したように、本実施形態において、マスクM上に生成される照明領域IAM(図1参照)、及び基板P上に生成される露光領域IAは、Y軸方向に離間する一対の矩形の領域であるので、1回の走査露光動作により基板Pに転写されるマスクMのパターン像は、Y軸方向に離間した一対のX軸方向に延びる帯状の領域(ひとつの区画領域の全面積のうち半分の面積)内に形成される。   The main controller 90 controls the illumination system 20 while controlling the minute position of the substrate P according to the calculation result of the array information, and the illumination light IL is not shown in the mask M (not shown in FIG. 3D). And a part of the mask pattern is formed in the exposure area IA generated on the substrate P by the illumination light IL. As described above, in this embodiment, the illumination area IAM (see FIG. 1) generated on the mask M and the exposure area IA generated on the substrate P are a pair of rectangular areas separated in the Y-axis direction. Therefore, the pattern image of the mask M transferred to the substrate P by one scanning exposure operation is a band-like region extending in the X-axis direction and separated from the Y-axis direction (of the total area of one partition region). Half area).

ここで、第1ショット領域Sの1回目の走査露光が終了すると、投影系本体42は、基板P上を通過し、移動範囲Aの+X側の端部近傍に移動する。そこで、主制御装置90は、アライメント顕微鏡62を移動範囲Aから退避させる制御を行う。一例として、主制御装置90は、図4(a)に示されるように、アライメント顕微鏡62を基板Pに対して−Y方向(下方)に駆動して投影系本体42の移動範囲Aの−Y側に退避させる。これにより、図4(b)に示されるように、投影系本体42は、アライメント顕微鏡62に衝突することなく、該アライメント顕微鏡62の+Y側(上方)を通過する。主制御装置90は、投影系本体42のY軸方向の位置がアライメント顕微鏡62のY軸方向の位置と重ならない位置まで駆動されたことが確認されると、図3(a)に示されるように、投影系本体42とアライメント顕微鏡62とが互いに接触していない位置に、接近して配置されるように、アライメント顕微鏡62を移動範囲A内に駆動させる。従って、投影系本体42とアライメント顕微鏡62とのX軸方向の間隔は、走査露光動作時に比べて、走査露光動作を開始前または終了後の時点(換言すると、投影系本体42がX軸方向に加速を開始する前または減速を完了した後)の方が狭くなっている。Here, the first scanning exposure of the first shot area S 1 is completed, the projection system main body 42 passes over the substrate P, and moves to the end portion of the + X side of the movement range A. Therefore, the main controller 90 performs control to retract the alignment microscope 62 from the movement range A. As an example, the main controller 90 drives the alignment microscope 62 in the −Y direction (downward) with respect to the substrate P, as shown in FIG. 4A, and −Y in the movement range A of the projection system main body 42. Evacuate to the side. Thereby, as shown in FIG. 4B, the projection system main body 42 passes through the + Y side (upward) of the alignment microscope 62 without colliding with the alignment microscope 62. When it is confirmed that the main controller 90 has been driven to a position where the position of the projection system main body 42 in the Y-axis direction does not overlap with the position of the alignment microscope 62 in the Y-axis direction, as shown in FIG. In addition, the alignment microscope 62 is driven into the movement range A so that the projection system main body 42 and the alignment microscope 62 are arranged close to each other at a position where they are not in contact with each other. Therefore, the distance between the projection system main body 42 and the alignment microscope 62 in the X-axis direction is the time before the start of the scanning exposure operation or after the end of the scanning exposure operation (in other words, the projection system main body 42 is in the X-axis direction). Before starting acceleration or after completing deceleration).

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

以下、図4(c)に示されるように、主制御装置90は、投影系本体42を−X方向に駆動して第1ショット領域Sの2回目(復路)の走査露光動作を行う。これにより、1回目の走査露光動作により転写されたマスクパターンと、2回目の走査露光動作でにより転写されたマスクパターンとが第1ショット領域S内で繋ぎ合わされ、マスクMのパターンの全体が第1ショット領域Sに転写される。また、主制御装置90は、アライメント顕微鏡62を退避位置から投影系本体42の移動範囲A内に戻し、投影系本体42に追従させて−X方向に駆動する。なお、図4(b)に示されるように基板PおよびマスクMを−Y方向へステップ移動した後、2回目の走査露光を開始するまでに、基板PとマスクMとのアライメント計測を再度行い、その結果に基づいて相互の位置合わせを行うようにしても良い。これにより、第1ショット領域S全体のアライメント精度、ひいては第1ショット領域SへのマスクMのパターンの転写精度の向上が可能となる。なお、この場合、主制御装置90は、一旦退避させたアライメント顕微鏡62を投影系本体42の−X側に戻し、上述した図3(a)〜(d)および図4(a)に相当する動作(ただし、X軸方向の動きを反転させた(逆符号にした)動作)を行うように駆動制御するとよい。Hereinafter, as shown in FIG. 4 (c), the main controller 90 performs the scanning exposure operation of the second projection system first shot by driving the main body 42 in the -X direction area S 1 (backward). Thus, the mask pattern transferred by the first scanning exposure operation, a mask pattern transferred by the second time of the scanning exposure operation is joined together with the first shot in region S 1, the overall pattern of the mask M It is transferred to the first shot area S 1. The main controller 90 returns the alignment microscope 62 from the retracted position to the movement range A of the projection system main body 42 and drives it in the −X direction following the projection system main body 42. As shown in FIG. 4B, after the substrate P and the mask M are moved stepwise in the −Y direction, the alignment measurement between the substrate P and the mask M is performed again until the second scanning exposure is started. Based on the result, mutual alignment may be performed. Thus, the first shot area S 1 overall alignment accuracy, it is possible to turn improve the pattern transfer accuracy of the mask M to the first shot area S 1. In this case, the main controller 90 returns the once retracted alignment microscope 62 to the −X side of the projection system main body 42, and corresponds to the above-described FIGS. 3 (a) to 3 (d) and FIG. 4 (a). The drive control may be performed so as to perform the operation (however, the operation in which the movement in the X-axis direction is reversed (reverse sign)).

以下、不図示であるが、主制御装置90は、第2ショット領域S(第1ショット領域Sの+Y側の区画領域)に対して走査露光動作を行うために、基板Pを−Y方向にステップ移動させて第2ショット領域SとマスクMとを対向させる。第2ショット領域Sに対する走査露光動作(アライメント顕微鏡62の退避動作を含む)は、上述した第1ショット領域Sに対する走査露光動作と同じであるので説明を省略する。以下、主制御装置90は、マスクMのXステップ動作と基板PのYステップ動作の少なくとも一方を適宜行いつつ、第3、及び第4ショット領域S、S対する走査露光動作を行う。この際も、主制御装置90は、同様にアライメント顕微鏡62の退避制御を行う。なお、第2ショット領域S以降の区画領域を露光するために、当該区画領域の配列情報を求める際、それ以前の区画領域を露光する際に求めたマークの位置情報を用いても良い。また、第4ショット領域Sに対するアライメントを行う際に、上述した第1ショット領域Sのアライメント計測結果(EGA計算の結果)を利用してもよい。その場合、第4ショット領域SとマスクMとを対向配置させた際には、マスクMのマークと基板PのマークMkとの各2点のマークに基づいてXY平面内の3自由度(X,Y,θz)方向の位置ずれを計測するだけでよく、第4ショット領域S4のアライメントにかかる時間を実質的に短くすることができる。Hereinafter, although not shown, the main controller 90 moves the substrate P to −Y in order to perform the scanning exposure operation on the second shot region S 2 (the partition region on the + Y side of the first shot region S 1 ). direction moved stepwise to oppose the second shot area S 2 and the mask M have. Scanning exposure operation for the second shot area S 2 (including the save operation of the alignment microscope 62) will be omitted because it is identical to the scanning exposure operation for the first shot area S 1 described above. Thereafter, the main controller 90 performs the scanning exposure operation on the third and fourth shot regions S 3 and S 4 while appropriately performing at least one of the X step operation of the mask M and the Y step operation of the substrate P. Also at this time, the main controller 90 similarly performs retraction control of the alignment microscope 62. In order to expose the divided area of the second shot area S 2 and later, when obtaining the sequence information of the divided areas may be using the position information of the mark obtained on exposing the earlier defined areas. Further, when performing alignment for the fourth shot area S 4, it may be utilized first shot area S 1 of the alignment measurement results described above (EGA result of the calculation). In that case, when the opposite is arranged a mask M fourth shot area S 4 are three degrees of freedom in the XY plane on the basis of the marks of the respective two points between the mark Mk mark and the substrate P of the mask M ( It is only necessary to measure the positional deviation in the X, Y, θz) direction, and the time required for the alignment of the fourth shot region S4 can be substantially shortened.

以上説明した一実施形態に係る液晶露光装置10によれば、アライメント顕微鏡62、及び投影系本体42のスキャン方向(X軸方向)の駆動制御(位置、及び速度)を独立に制御できるので、投影系本体42のスキャン方向への移動(加速)に先立って、アライメント顕微鏡62を用いてマークMkの検出動作を行うことができ、所要のマークMkのすべての検出を完了する前に投影系本体42のスキャン方向への加速(すなわち、走査露光動作)を開始することができる。従って基板Pの露光処理にかかる一連の処理時間(タクトタイム)を低減することができる。また、走査露光動作を行っていないとき、例えばアライメント動作の開始前(投影系本体42加速前)および走査露光動作終了後(投影系本体42の減速後)には、図3(a)に示されるように、アライメント顕微鏡62と投影系本体42とを近接して配置することができる。従って、X軸方向に関して走査露光のために必要な装置サイズ(露光装置のフットプリント)を抑制することができる。また、走査露光動作時の投影系本体42の移動範囲Aからアライメント顕微鏡62を退避させることができるので、アライメント顕微鏡62と投影系本体42との衝突を回避できる。   According to the liquid crystal exposure apparatus 10 according to the embodiment described above, the drive control (position and speed) in the scanning direction (X-axis direction) of the alignment microscope 62 and the projection system main body 42 can be controlled independently. Prior to the movement (acceleration) of the system main body 42 in the scanning direction, the mark Mk can be detected using the alignment microscope 62, and the projection system main body 42 can be obtained before completing the detection of all the required marks Mk. In the scanning direction (that is, scanning exposure operation) can be started. Therefore, a series of processing time (tact time) required for the exposure processing of the substrate P can be reduced. When the scanning exposure operation is not performed, for example, before the start of the alignment operation (before acceleration of the projection system main body 42) and after the end of the scanning exposure operation (after deceleration of the projection system main body 42), as shown in FIG. As described above, the alignment microscope 62 and the projection system main body 42 can be arranged close to each other. Therefore, the apparatus size (footprint of the exposure apparatus) necessary for scanning exposure in the X-axis direction can be suppressed. Further, since the alignment microscope 62 can be retracted from the movement range A of the projection system main body 42 during the scanning exposure operation, collision between the alignment microscope 62 and the projection system main body 42 can be avoided.

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

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

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

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

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

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

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

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

なお、以上説明した一実施形態の構成は、適宜変更が可能である。例えば、上記実施形態では、アライメント顕微鏡62が、投影系本体42の移動範囲Aに対して−Y側に移動することにより退避動作を行ったが、投影系本体42の移動範囲Aの外側に退避できれば、アライメント顕微鏡62の退避方向は、これに限られず、例えば図5に示される第1の変形例のように、投影系本体42の移動範囲Aに対して走査方向に平行な方向(X軸方向)に退避しても良い。同様に、不図示であるが、アライメント顕微鏡62の退避方向は、例えば投影系本体42の移動範囲Aに対して+Y(上)側であっても良いし、+Z側(マスク側)、あるいは−Z側(基板側)であっても良い。   Note that the configuration of the embodiment described above can be changed as appropriate. For example, in the above embodiment, the alignment microscope 62 performs the retreat operation by moving to the −Y side with respect to the movement range A of the projection system main body 42, but retreats outside the movement range A of the projection system main body 42. If possible, the retracting direction of the alignment microscope 62 is not limited to this. For example, as in the first modification shown in FIG. 5, the direction parallel to the scanning direction with respect to the movement range A of the projection system main body 42 (X-axis) Direction). Similarly, although not shown, the retraction direction of the alignment microscope 62 may be, for example, on the + Y (up) side, the + Z side (mask side), or − with respect to the movement range A of the projection system main body 42. It may be on the Z side (substrate side).

また、上記実施形態(及び第1の変形例)では、アライメント顕微鏡62が、投影系本体42の進行方向に対して直交する方向、又は平行な方向に移動することにより退避動作を行ったが、退避動作時のアライメント顕微鏡62の移動方向は、これに限られず、例えば図6に示される第2の変形例のように、θz方向(又はその他の回転方向)であっても良い。なお、アライメント顕微鏡62をX軸方向以外の方向へ退避させる制御が行われると、投影系本体42及びアライメント顕微鏡62のY軸方向に対する相対位置関係が初期位置とは異なる可能性がある。その場合、主制御装置90は、アライメント顕微鏡62の退避動作を行う度に、投影系本体42とアライメント顕微鏡62との相対位置(相対座標)に関するキャリブレーションを行うことが好ましい。なお、上記実施形態(及び第1の変形例)では、アライメント顕微鏡62の退避制御を、基板P上ではない位置で行ったが、基板P上の位置、つまりアライメント顕微鏡62のY軸方向の位置およびX軸方向の位置と基板PのY軸方向の位置およびX軸方向の位置とが重なる位置で行うようにしても良い。   In the above-described embodiment (and the first modification), the alignment microscope 62 performs the retreat operation by moving in a direction orthogonal to the traveling direction of the projection system main body 42 or in a parallel direction. The moving direction of the alignment microscope 62 during the retraction operation is not limited to this, and may be the θz direction (or other rotational direction) as in the second modification example shown in FIG. If the control for retracting the alignment microscope 62 in a direction other than the X-axis direction is performed, the relative positional relationship between the projection system main body 42 and the alignment microscope 62 in the Y-axis direction may be different from the initial position. In that case, it is preferable that the main controller 90 performs calibration related to the relative position (relative coordinates) between the projection system main body 42 and the alignment microscope 62 every time the alignment microscope 62 is retracted. In the above embodiment (and the first modification), the retraction control of the alignment microscope 62 is performed at a position not on the substrate P. However, the position on the substrate P, that is, the position of the alignment microscope 62 in the Y-axis direction. The position in the X-axis direction, the position in the Y-axis direction of the substrate P, and the position in the X-axis direction may be overlapped.

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

また、上記実施形態(及び第1、第2変形例)では、投影系本体42とアライメント顕微鏡62とが、スキャン方向への駆動系の一部(例えばリニアモータ、ガイドなど)を共用したが、投影系本体42とアライメント顕微鏡62とを個別に駆動できればこれに限られず、アライメント顕微鏡62を駆動するための駆動系66と、投影光学系40の投影系本体42を駆動するための駆動系44とが、完全に独立して構成されていても良い。すなわち、図8に示される露光装置10Aのように、投影光学系40Aが有する投影光学系本体42と、アライメント系60Aが有するアライメント顕微鏡62とを、Y位置が互いに重複しないように配置することによって、アライメント顕微鏡62を駆動するための駆動系66(例えばリニアモータ、ガイドなどを含む)と、投影系本体42を駆動するための駆動系44(例えばリニアモータ、ガイドなどを含む)とを、完全に独立した構成とすることができる。この場合、露光対象の区画領域の走査露光動作の開始前に、基板PをY軸方向へステップ移動(往復移動)させることによって、該区画領域のアライメント計測を行う。また、図9に示される露光装置10Bのように、投影光学系40Bが有する投影光学系本体42を駆動するための駆動系44(例えばリニアモータ、ガイドなどを含む)と、アライメント系60Bが有するアライメント顕微鏡62を駆動するための駆動系66(例えばリニアモータ、ガイドなどを含む)とのY位置を重複しないように配置することによって、駆動系44と駆動系66とを、完全に独立した構成とすることもできる。   In the above-described embodiments (and the first and second modifications), the projection system main body 42 and the alignment microscope 62 share a part of the drive system in the scanning direction (for example, a linear motor, a guide, etc.) If the projection system main body 42 and the alignment microscope 62 can be driven individually, the present invention is not limited to this. A drive system 66 for driving the alignment microscope 62 and a drive system 44 for driving the projection system main body 42 of the projection optical system 40. However, it may be configured completely independently. That is, like the exposure apparatus 10A shown in FIG. 8, the projection optical system main body 42 included in the projection optical system 40A and the alignment microscope 62 included in the alignment system 60A are arranged so that the Y positions do not overlap each other. A drive system 66 (including a linear motor, a guide, etc.) for driving the alignment microscope 62 and a drive system 44 (eg, including a linear motor, a guide, etc.) for driving the projection system main body 42 are completely provided. It can be set as an independent structure. In this case, before the start of the scanning exposure operation for the partitioned area to be exposed, the substrate P is moved stepwise (reciprocated) in the Y-axis direction to measure alignment of the partitioned area. Further, like the exposure apparatus 10B shown in FIG. 9, the alignment system 60B includes a drive system 44 (including a linear motor, a guide, and the like) for driving the projection optical system main body 42 of the projection optical system 40B. The drive system 44 and the drive system 66 are completely independent by arranging the Y positions so as not to overlap with a drive system 66 (including a linear motor, a guide, etc.) for driving the alignment microscope 62. It can also be.

また、上記実施形態(及び第1、第2変形例)では、照明系20の照明系本体22の位置計測を行うための計測系26、マスクステージ装置30のステージ本体32の位置計測を行うための計測系36、投影光学系40の投影光学系本体42の位置計測を行うための計測系46、基板ステージ装置50のステージ本体52の位置計測を行うための計測系56、及びアライメント系60のアライメント顕微鏡62の位置計測を行うための計測系68(それぞれ図2参照)が、それぞれリニアエンコーダを含む場合について説明したが、上記照明系本体22、ステージ本体32、投影系投影光学系本体42、ステージ本体52、及びアライメント顕微鏡62の位置計測を行うための計測システムの種類は、これに限られず、適宜変更が可能であり、例えば光干渉計、あるいはリニアエンコーダと光干渉計とを併用した計測系などの各種計測システムを適宜用いることが可能である。   Moreover, in the said embodiment (and 1st, 2nd modification), in order to measure the position of the measurement system 26 for performing the position measurement of the illumination system main body 22 of the illumination system 20, and the stage main body 32 of the mask stage apparatus 30. Measurement system 36, measurement system 46 for measuring the position of projection optical system main body 42 of projection optical system 40, measurement system 56 for measuring the position of stage main body 52 of substrate stage apparatus 50, and alignment system 60. The case where the measurement systems 68 (see FIG. 2) for measuring the position of the alignment microscope 62 each include a linear encoder has been described. However, the illumination system body 22, the stage body 32, the projection system projection optical system body 42, The type of measurement system for measuring the position of the stage main body 52 and the alignment microscope 62 is not limited to this, and can be changed as appropriate. For example optical interferometer, or can be used as appropriate various measuring systems such as a linear encoder and the measurement system using a combination of optical interferometer.

また、上記実施形態(及び第1、第2変形例)では、投影系本体42の+X側に一対の検出視野を有する1組の可動式のアライメント顕微鏡62が配置されたが、可動式のアライメント顕微鏡の数は、これに限定されない。例えば投影系本体42の+X側、及び−X側(スキャン方向の一側及び他側)に、それぞれアライメント顕微鏡62を配置しても良い。この場合、各区画領域に対する2回目の走査露光動作(すなわち、投影系本体42を−X方向に移動させて行う走査露光動作)の前に、−X側のアライメント顕微鏡62を用いてマークMkを検出することで、時間的なロスを抑制しつつ第1ショット領域S全体のアライメント精度、ひいては第1ショット領域SへのマスクMのパターンの転写精度の向上が可能となる。In the above-described embodiment (and the first and second modified examples), a pair of movable alignment microscopes 62 having a pair of detection visual fields are arranged on the + X side of the projection system main body 42. The number of microscopes is not limited to this. For example, the alignment microscopes 62 may be arranged on the + X side and the −X side (one side and the other side in the scanning direction) of the projection system main body 42, respectively. In this case, before the second scanning exposure operation (that is, the scanning exposure operation performed by moving the projection system main body 42 in the −X direction) for each divided region, the mark Mk is placed using the −X side alignment microscope 62. by detecting the first shot area S 1 overall alignment accuracy while suppressing temporal loss, it is possible to improve the pattern transfer accuracy of the mask M to the first shot area S 1 therefore.

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

また、上記実施形態では、マークMkは、各区画領域(第1〜第4ショット領域S〜S)内に形成されたが、これに限られず、隣接する区画領域間の領域(いわゆるスクライブライン)内に形成されていても良い。In the above embodiment, the mark Mk is formed in each partition region (first to fourth shot regions S 1 to S 4 ). However, the present invention is not limited to this, and a region (so-called scribe) between adjacent partition regions. Line).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

液晶表示素子(あるいは半導体素子)などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたマスク(あるいはレチクル)を製作するステップ、ガラス基板(あるいはウエハ)を製作するステップ、上述した各実施形態の露光装置、及びその露光方法によりマスク(レチクル)のパターンをガラス基板に転写するリソグラフィステップ、露光されたガラス基板を現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ガラス基板上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。   For electronic devices such as liquid crystal display elements (or semiconductor elements), the step of designing the function and performance of the device, the step of producing a mask (or reticle) based on this design step, and the step of producing a glass substrate (or wafer) A lithography step for transferring a mask (reticle) pattern to a glass substrate by the exposure apparatus and the exposure method of each embodiment described above, a development step for developing the exposed glass substrate, and a portion where the resist remains. It is manufactured through an etching step for removing the exposed member of the portion by etching, a resist removing step for removing a resist that has become unnecessary after etching, a device assembly step, an inspection step, and the like. In this case, in the lithography step, the above-described exposure method is executed using the exposure apparatus of the above embodiment, and a device pattern is formed on the glass substrate. Therefore, a highly integrated device can be manufactured with high productivity. .

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

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

Claims (52)

投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光装置であって、
前記物体に設けられたマークを検出するマーク検出部と、
前記マーク検出部を駆動する第1駆動系と、
前記投影光学系を駆動する第2駆動系と、
前記投影光学系と前記マーク検出部とが互いに接触しないように前記第1及び第2駆動系を制御する制御装置と、を備える露光装置。
An exposure apparatus that irradiates an object with illumination light via a projection optical system, scans and exposes the object by relatively driving the projection optical system,
A mark detection unit for detecting a mark provided on the object;
A first drive system for driving the mark detection unit;
A second drive system for driving the projection optical system;
An exposure apparatus comprising: a control device that controls the first and second drive systems so that the projection optical system and the mark detection unit do not contact each other.
投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光装置であって、
前記物体に設けられたマークを検出するマーク検出部と、
前記マーク検出部を駆動する第1駆動系と、
前記投影光学系を駆動する第2駆動系と、
前記走査露光において、前記投影光学系と前記マーク検出部との少なくとも一方が駆動するとき、前記投影光学系と前記マーク検出部との間隔を所定距離以上あけるように前記第1及び第2駆動系の少なくとも一方の駆動系を制御する制御装置と、を備える露光装置。
An exposure apparatus that irradiates an object with illumination light via a projection optical system, scans and exposes the object by relatively driving the projection optical system,
A mark detection unit for detecting a mark provided on the object;
A first drive system for driving the mark detection unit;
A second drive system for driving the projection optical system;
In the scanning exposure, when at least one of the projection optical system and the mark detection unit is driven, the first and second drive systems are arranged such that a distance between the projection optical system and the mark detection unit is more than a predetermined distance. An exposure apparatus comprising: a control device that controls at least one of the drive systems.
投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光動作を行う露光装置であって、
前記物体に設けられたマークを検出するマーク検出部と、
前記マーク検出部を駆動する第1駆動系と、
前記投影光学系を駆動する第2駆動系と、
前記走査露光動作中の少なくとも一部の動作において、前記投影光学系及び前記マーク検出部がそれぞれの異なる駆動速度で駆動するように前記第1及び第2駆動系を制御する制御装置と、を備える露光装置。
An exposure apparatus that performs a scanning exposure operation by irradiating an object with illumination light through a projection optical system and relatively driving the projection optical system with respect to the object,
A mark detection unit for detecting a mark provided on the object;
A first drive system for driving the mark detection unit;
A second drive system for driving the projection optical system;
A control device that controls the first and second drive systems so that the projection optical system and the mark detection unit are driven at different drive speeds in at least some of the operations during the scanning exposure operation. Exposure device.
投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光装置であって、
前記物体に設けられたマークを検出するマーク検出部と、
前記マーク検出部を駆動する第1駆動系と、
前記投影光学系を駆動する第2駆動系と、
前記投影光学系が駆動を停止する停止位置と前記マーク検出部が駆動を停止する停止位置とが重ならないように前記第1及び第2駆動系を制御する制御装置と、を備える露光装置。
An exposure apparatus that irradiates an object with illumination light via a projection optical system, scans and exposes the object by relatively driving the projection optical system,
A mark detection unit for detecting a mark provided on the object;
A first drive system for driving the mark detection unit;
A second drive system for driving the projection optical system;
An exposure apparatus comprising: a control device that controls the first and second drive systems such that a stop position where the projection optical system stops driving and a stop position where the mark detection unit stops driving overlap.
投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光装置であって、
前記物体に設けられたマークを検出するマーク検出部と、
前記マーク検出部を駆動する第1駆動系と、
前記投影光学系を駆動する第2駆動系と、
前記投影光学系の駆動開始タイミングと前記マーク検出部の駆動開始タイミングとを異ならせるように前記第1及び第2駆動系を制御する制御装置と、を備える露光装置。
An exposure apparatus that irradiates an object with illumination light via a projection optical system, scans and exposes the object by relatively driving the projection optical system,
A mark detection unit for detecting a mark provided on the object;
A first drive system for driving the mark detection unit;
A second drive system for driving the projection optical system;
An exposure apparatus comprising: a control device that controls the first and second drive systems so as to make the drive start timing of the projection optical system different from the drive start timing of the mark detection unit.
投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光装置であって、
前記物体に設けられたマークを検出するマーク検出部と、
前記走査露光において、互いの相対位置関係が変わらないように前記投影光学系と前記マーク検出部とを位置制御する制御装置と、を備える露光装置。
An exposure apparatus that irradiates an object with illumination light via a projection optical system, scans and exposes the object by relatively driving the projection optical system,
A mark detection unit for detecting a mark provided on the object;
An exposure apparatus comprising: a control device that controls the position of the projection optical system and the mark detection unit so that the relative positional relationship does not change in the scanning exposure.
前記物体は、位置が異なる第1及び第2区画領域を少なくとも有し、
前記マーク検出部は、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させる走査方向に関して、前記投影光学系の一方側に設けられた第1検出装置と前記投影光学系の他方側に設けられた第2検出装置とを有し、
前記制御装置は、前記第1区画領域に対する前記走査露光において、前記第1検出装置による前記マークの検出結果に基づいて前記投影光学系を前記一方側に駆動しつつ、前記第2検出装置を前記投影光学系に接触しないように前記第2区画領域の前記一方側へ駆動するように前記第1及び第2駆動系を制御する請求項1〜6の何れか一項に記載の露光装置。
The object has at least first and second partition regions having different positions,
The mark detection unit is provided on a first detection device provided on one side of the projection optical system and on the other side of the projection optical system with respect to a scanning direction in which the projection optical system is relatively driven with respect to the object. A second detection device,
The control device drives the projection optical system to the one side based on a detection result of the mark by the first detection device in the scanning exposure for the first partition region, and moves the second detection device to the one side. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the first and second drive systems are controlled so as to be driven to the one side of the second partition region so as not to contact the projection optical system.
前記制御装置は、前記第2区画領域に対する前記走査露光において、前記第2検出装置による前記マークの検出結果に基づいて前記投影光学系を前記他方側に駆動するように前記第1及び第2駆動系を制御する請求項7に記載の露光装置。   The controller drives the first and second drives to drive the projection optical system to the other side based on a detection result of the mark by the second detector in the scanning exposure for the second partition region. 8. The exposure apparatus according to claim 7, which controls the system. 前記制御装置は、前記走査露光を行う第1状態と前記走査露光の開始前または終了後の前記照明光を前記物体に照射しない第2状態とで、前記投影光学系と前記マーク検出部との間隔を異ならせる請求項1〜8の何れか一項に記載の露光装置。   The control device includes a first state in which the scanning exposure is performed and a second state in which the illumination light is not irradiated on the object before or after the start of the scanning exposure. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the intervals are different. 前記第1状態における前記間隔は、前記第2状態における前記間隔よりも広い請求項9に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 9, wherein the interval in the first state is wider than the interval in the second state. 前記第2状態における前記投影光学系及び前記マーク検出部は、前記投影光学系の光軸に平行な方向に関して前記物体とは重ならない位置にある請求項9又は10に記載の露光装置。   11. The exposure apparatus according to claim 9, wherein the projection optical system and the mark detection unit in the second state are in positions that do not overlap the object in a direction parallel to the optical axis of the projection optical system. 前記マーク検出部は、前記投影光学系の駆動可能範囲とは一部重ならない範囲を駆動する請求項1〜11の何れか一項に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the mark detection unit drives a range that does not partially overlap a driveable range of the projection optical system. 前記マーク検出部は、前記駆動可能範囲よりも広い範囲を駆動する請求項12に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 12, wherein the mark detection unit drives a range wider than the drivable range. 前記制御装置は、前記マークを検出する動作を含むマーク検出動作と前記走査露光を含む走査露光動作との少なくとも一部の動作を並行して行うよう制御する請求項1〜13の何れか一項に記載の露光装置。   14. The control device according to claim 1, wherein the control device performs control so that at least a part of a mark detection operation including an operation of detecting the mark and a scanning exposure operation including the scanning exposure are performed in parallel. The exposure apparatus described in 1. 前記マーク検出動作は、前記マーク検出部が前記マークを検出する位置へ移動する動作を含み、
前記走査露光動作は、前記走査露光の開始前の前記投影光学系の移動動作を含む請求項14に記載の露光装置。
The mark detection operation includes an operation in which the mark detection unit moves to a position where the mark is detected,
The exposure apparatus according to claim 14, wherein the scanning exposure operation includes a movement operation of the projection optical system before the start of the scanning exposure.
前記制御装置は、前記マーク検出部を前記投影光学系が駆動する前記走査方向と前記走査方向に交差する方向との何れかの移動可能範囲から退避させる請求項7に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 7, wherein the control device retracts the mark detection unit from a movable range of either the scanning direction driven by the projection optical system or a direction intersecting the scanning direction. 前記制御装置は、前記マーク検出部を前記投影光学系の前記移動可能範囲から退避させるために前記投影光学系の光軸と平行な方向を軸として回転させる請求項16に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 16, wherein the control device rotates the mark detection unit around a direction parallel to the optical axis of the projection optical system in order to retract the mark detection unit from the movable range of the projection optical system. 前記マーク検出部は、前記走査方向に交差する方向に関して、前記照明光が照射される領域の長さよりも前記物体上に設けられた複数の前記マーク間の距離が長いマークを検出可能に設けられる請求項7に記載の露光装置。   The mark detection unit is provided to detect a mark having a distance between the plurality of marks provided on the object that is longer than a length of a region irradiated with the illumination light in a direction intersecting the scanning direction. The exposure apparatus according to claim 7. 前記物体は、前記前記走査方向に交差する方向に並んで設けられた第1及び第2区画領域を有し、
前記マーク検出部は、前記第2方向に関して、前記第1区画領域上の少なくとも1つの前記マークと前記第2区画領域上の少なくとも1つの前記マークとを同時に検出可能に設けられた請求項18に記載の露光装置。
The object has first and second partition regions provided side by side in a direction intersecting the scanning direction,
19. The mark detection unit according to claim 18, wherein the mark detection unit is provided so as to be capable of simultaneously detecting at least one of the marks on the first partition area and at least one of the marks on the second partition area in the second direction. The exposure apparatus described.
投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を第1方向に相対駆動して露光する露光動作により、所定パターンを前記物体上に形成する露光装置であって、
前記物体に設けられたマークを検出するマーク検出部と、
前記マーク検出部を前記第1方向に駆動する第1駆動系と、
前記投影光学系を、前記第1駆動系とは独立して前記第1方向に駆動する第2駆動系と、を備える露光装置。
An exposure apparatus that irradiates an object with illumination light through a projection optical system and forms a predetermined pattern on the object by an exposure operation in which the projection optical system is relatively driven in the first direction to expose the object. There,
A mark detection unit for detecting a mark provided on the object;
A first drive system for driving the mark detection unit in the first direction;
An exposure apparatus comprising: a second drive system that drives the projection optical system in the first direction independently of the first drive system.
前記投影光学系の光軸が水平面に平行であり、
前記物体は、前記照明光が照射される露光面が前記水平面に対して直交した状態で配置される請求項1〜20の何れか一項に記載の露光装置。
The optical axis of the projection optical system is parallel to a horizontal plane;
The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 20, wherein the object is disposed in a state where an exposure surface irradiated with the illumination light is orthogonal to the horizontal plane.
前記マーク検出部と前記投影光学系は、互いに分離可能に配置される請求項21に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 21, wherein the mark detection unit and the projection optical system are arranged to be separable from each other. 前記物体は、フラットパネルディスプレイ装置に用いられる基板である請求項1〜22に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the object is a substrate used in a flat panel display device. 前記基板は、少なくとも一辺の長さ又は対角長が500mm以上である請求項23に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 23, wherein the substrate has a length of at least one side or a diagonal length of 500 mm or more. 請求項1〜24の何れか一項に記載の露光装置を用いて前記物体を露光することと、
露光された前記物体を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。
Exposing the object using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 24;
Developing the exposed object. A method of manufacturing a flat panel display.
請求項1〜24の何れか一項に記載の露光装置を用いて前記物体を露光することと、
露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。
Exposing the object using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 24;
Developing the exposed object.
投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光方法であって、
前記物体に設けられたマークをマーク検出部を用いて検出することと、
前記マーク検出部を第1駆動系を用いて駆動することと、
前記投影光学系を第2駆動系を用いて駆動することと、
前記投影光学系と前記マーク検出部とが互いに接触しないように前記第1及び第2駆動系を制御することと、を含む露光方法。
An exposure method of irradiating an object with illumination light through a projection optical system, and performing scanning exposure by relatively driving the projection optical system with respect to the object,
Detecting a mark provided on the object using a mark detection unit;
Driving the mark detection unit using a first drive system;
Driving the projection optical system using a second drive system;
Controlling the first and second drive systems such that the projection optical system and the mark detection unit do not contact each other.
投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光方法であって、
前記物体に設けられたマークをマーク検出部を用いて検出することと、
前記マーク検出部を第1駆動系を用いて駆動することと、
前記投影光学系を第2駆動系を用いて駆動することと、
前記走査露光において、前記投影光学系と前記マーク検出部との少なくとも一方が駆動するとき、前記投影光学系と前記マーク検出部との間隔を所定距離以上あけるように前記第1及び第2駆動系の少なくとも一方の駆動系を制御することと、を含む露光方法。
An exposure method of irradiating an object with illumination light through a projection optical system, and performing scanning exposure by relatively driving the projection optical system with respect to the object,
Detecting a mark provided on the object using a mark detection unit;
Driving the mark detection unit using a first drive system;
Driving the projection optical system using a second drive system;
In the scanning exposure, when at least one of the projection optical system and the mark detection unit is driven, the first and second drive systems are arranged such that a distance between the projection optical system and the mark detection unit is more than a predetermined distance. Controlling at least one of the drive systems.
投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光方法であって、
前記物体に設けられたマークをマーク検出部を用いて検出することと、
前記マーク検出部を第1駆動系を用いて駆動することと、
前記投影光学系を第2駆動系を用いて駆動することと、
前記走査露光動作中の少なくとも一部の動作において、前記投影光学系及び前記マーク検出部がそれぞれの異なる駆動速度で駆動するように前記第1及び第2駆動系を制御することと、を含む露光方法。
An exposure method of irradiating an object with illumination light through a projection optical system, and performing scanning exposure by relatively driving the projection optical system with respect to the object,
Detecting a mark provided on the object using a mark detection unit;
Driving the mark detection unit using a first drive system;
Driving the projection optical system using a second drive system;
Controlling the first and second drive systems such that the projection optical system and the mark detection unit are driven at different drive speeds in at least a part of the scanning exposure operation. Method.
投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光方法であって、
前記物体に設けられたマークをマーク検出部を用いて検出することと、
前記マーク検出部を第1駆動系を用いて駆動することと、
前記投影光学系を第2駆動系を用いて駆動することと、
前記投影光学系が駆動を停止する停止位置と前記マーク検出部が駆動を停止する停止位置とが重ならないように前記第1及び第2駆動系を制御することと、を含む露光方法。
An exposure method of irradiating an object with illumination light through a projection optical system, and performing scanning exposure by relatively driving the projection optical system with respect to the object,
Detecting a mark provided on the object using a mark detection unit;
Driving the mark detection unit using a first drive system;
Driving the projection optical system using a second drive system;
An exposure method comprising: controlling the first and second drive systems so that a stop position at which the projection optical system stops driving and a stop position at which the mark detection unit stops driving are not overlapped.
投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光方法であって、
前記物体に設けられたマークをマーク検出部を用いて検出することと、
前記マーク検出部を第1駆動系を用いて駆動することと、
前記投影光学系を第2駆動系を用いて駆動することと、
前記投影光学系の駆動開始タイミングと前記マーク検出部の駆動開始タイミングとを異ならせるように前記第1及び第2駆動系を制御することと、を含む露光方法。
An exposure method of irradiating an object with illumination light through a projection optical system, and performing scanning exposure by relatively driving the projection optical system with respect to the object,
Detecting a mark provided on the object using a mark detection unit;
Driving the mark detection unit using a first drive system;
Driving the projection optical system using a second drive system;
Controlling the first and second drive systems so as to make the drive start timing of the projection optical system different from the drive start timing of the mark detection unit.
投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させて走査露光する露光方法であって、
前記物体に設けられたマークをマーク検出部を用いて検出することと、
前記走査露光において、互いの相対位置関係が変わらないように前記投影光学系の位置と前記マーク検出部の位置とを制御することと、を含む露光方法。
An exposure method of irradiating an object with illumination light through a projection optical system, and performing scanning exposure by relatively driving the projection optical system with respect to the object,
Detecting a mark provided on the object using a mark detection unit;
An exposure method comprising: controlling the position of the projection optical system and the position of the mark detection unit so that the relative positional relationship does not change in the scanning exposure.
前記物体は、位置が異なる第1及び第2区画領域を少なくとも有し、
前記マーク検出部は、前記物体に対して前記投影光学系を相対駆動させる走査方向に関して、前記投影光学系の一方側に設けられた第1検出装置と前記投影光学系の他方側に設けられた第2検出装置とを有し、
前記制御することでは、前記第1区画領域に対する前記走査露光において、前記第1検出装置による前記マークの検出結果に基づいて前記投影光学系を前記一方側に駆動しつつ、前記第2検出装置を前記投影光学系に接触しないように前記第2区画領域の前記一方側へ駆動するように前記第1及び第2駆動系を制御する請求項27〜32の何れか一項に記載の露光方法。
The object has at least first and second partition regions having different positions,
The mark detection unit is provided on a first detection device provided on one side of the projection optical system and on the other side of the projection optical system with respect to a scanning direction in which the projection optical system is relatively driven with respect to the object. A second detection device,
In the control, in the scanning exposure for the first partition region, the second detection device is driven while driving the projection optical system to the one side based on the detection result of the mark by the first detection device. The exposure method according to any one of claims 27 to 32, wherein the first and second drive systems are controlled so as to be driven to the one side of the second partition region so as not to contact the projection optical system.
前記制御することでは、前記第2区画領域に対する前記走査露光において、前記第2検出装置による前記マークの検出結果に基づいて前記投影光学系を前記他方側に駆動するように前記第1及び第2駆動系を制御する請求項33に記載の露光方法。   In the control, the first and second projection optical systems are driven to the other side based on a detection result of the mark by the second detection device in the scanning exposure for the second partition region. The exposure method according to claim 33, wherein the exposure system is controlled. 前記制御することでは、前記走査露光を行う第1状態と前記走査露光の開始前または終了後の前記照明光を前記物体に照射しない第2状態とで、前記投影光学系と前記マーク検出部との間隔を異ならせる請求項27〜34の何れか一項に記載の露光方法。   In the control, the projection optical system, the mark detection unit, and the first state in which the scanning exposure is performed and the second state in which the illumination light is not irradiated onto the object before or after the start of the scanning exposure 35. The exposure method according to any one of claims 27 to 34, wherein the intervals are different. 前記第1状態における前記間隔は、前記第2状態における前記間隔よりも広い請求項35に記載の露光方法。   36. The exposure method according to claim 35, wherein the interval in the first state is wider than the interval in the second state. 前記第2状態における前記投影光学系及び前記マーク検出部は、前記投影光学系の光軸に平行な方向に関して前記物体とは重ならない位置にある請求項35又は36に記載の露光方法。   37. The exposure method according to claim 35 or 36, wherein the projection optical system and the mark detection unit in the second state are in positions that do not overlap the object in a direction parallel to the optical axis of the projection optical system. 前記マーク検出部は、前記投影光学系の駆動可能範囲とは一部重ならない範囲を駆動する請求項27〜37の何れか一項に記載の露光方法。   38. The exposure method according to any one of claims 27 to 37, wherein the mark detection unit drives a range that does not partially overlap a driveable range of the projection optical system. 前記マーク検出部は、前記駆動可能範囲よりも広い範囲を駆動する請求項38に記載の露光方法。   39. The exposure method according to claim 38, wherein the mark detection unit drives a range wider than the drivable range. 前記制御することでは、前記マークを検出する動作を含むマーク検出動作と前記走査露光を含む走査露光動作との少なくとも一部の動作を並行して行うよう制御する請求項27〜39の何れか一項に記載の露光方法。   40. The control according to claim 27, wherein at least a part of the mark detection operation including the operation of detecting the mark and the scanning exposure operation including the scanning exposure are controlled in parallel. The exposure method according to item. 前記マーク検出動作は、前記マーク検出部が前記マークを検出する位置へ移動する動作を含み、
前記走査露光動作は、前記走査露光の開始前の前記投影光学系の移動動作を含む請求項40に記載の露光方法。
The mark detection operation includes an operation in which the mark detection unit moves to a position where the mark is detected,
41. The exposure method according to claim 40, wherein the scanning exposure operation includes a movement operation of the projection optical system before the start of the scanning exposure.
前記制御することでは、前記マーク検出部を前記投影光学系が駆動する前記走査方向と前記走査方向に交差する方向との何れかの移動可能範囲から退避させる請求項33に記載の露光方法。   34. The exposure method according to claim 33, wherein the control causes the mark detection unit to be retracted from any movable range of the scanning direction driven by the projection optical system and a direction intersecting the scanning direction. 前記制御することでは、前記マーク検出部を前記投影光学系の前記移動可能範囲から退避させるために前記投影光学系の光軸と平行な方向を軸として回転させる請求項42に記載の露光方法。   43. The exposure method according to claim 42, wherein in the control, the mark detection unit is rotated about a direction parallel to the optical axis of the projection optical system in order to retract the mark detection unit from the movable range of the projection optical system. 前記マーク検出部は、前記走査方向に交差する方向に関して、前記照明光が照射される領域の長さよりも前記物体上に設けられた複数の前記マーク間の距離が長いマークを検出可能に設けられる請求項33に記載の露光方法。   The mark detection unit is provided to detect a mark having a distance between the plurality of marks provided on the object that is longer than a length of a region irradiated with the illumination light in a direction intersecting the scanning direction. The exposure method according to claim 33. 前記物体は、前記前記走査方向に交差する方向に並んで設けられた第1及び第2区画領域を有し、
前記マーク検出部は、前記第2方向に関して、前記第1区画領域上の少なくとも1つの前記マークと前記第2区画領域上の少なくとも1つの前記マークとを同時に検出可能に設けられた請求項44に記載の露光方法。
The object has first and second partition regions provided side by side in a direction intersecting the scanning direction,
45. The mark detection unit according to claim 44, wherein the mark detection unit is provided so as to be capable of simultaneously detecting at least one of the marks on the first partition area and at least one of the marks on the second partition area in the second direction. The exposure method as described.
投影光学系を介して物体に照明光を照射し、前記物体に対して前記投影光学系を第1方向に相対駆動して露光する露光動作により、所定パターンを前記物体上に形成する露光方法であって、
前記物体に設けられたマークをマーク検出部を用いて検出することと、
前記マーク検出部を前記第1方向に第1駆動系を用いて駆動することと、
前記投影光学系を、前記第1駆動系とは独立して前記第1方向に第2駆動系を用いて駆動することと、を含む露光方法。
An exposure method in which a predetermined pattern is formed on the object by an exposure operation in which the object is irradiated with illumination light through a projection optical system, and the projection optical system is driven relative to the object in a first direction for exposure. There,
Detecting a mark provided on the object using a mark detection unit;
Driving the mark detector in the first direction using a first drive system;
Driving the projection optical system using the second drive system in the first direction independently of the first drive system.
前記投影光学系の光軸が水平面に平行であり、
前記物体は、前記照明光が照射される露光面が前記水平面に対して直交した状態で配置される請求項27〜46の何れか一項に記載の露光方法。
The optical axis of the projection optical system is parallel to a horizontal plane;
47. The exposure method according to any one of claims 27 to 46, wherein the object is arranged in a state where an exposure surface irradiated with the illumination light is orthogonal to the horizontal plane.
前記マーク検出部と前記投影光学系は、互いに分離可能に配置される請求項47に記載の露光方法。   48. The exposure method according to claim 47, wherein the mark detection unit and the projection optical system are arranged to be separable from each other. 前記物体は、フラットパネルディスプレイ装置に用いられる基板である請求項27〜48の何れか一項に記載の露光方法。   49. The exposure method according to any one of claims 27 to 48, wherein the object is a substrate used in a flat panel display device. 前記基板は、少なくとも一辺の長さ又は対角長が500mm以上である請求項49に記載の露光方法。   The exposure method according to claim 49, wherein the substrate has a length of at least one side or a diagonal length of 500 mm or more. 請求項27〜50の何れか一項に記載の露光方法を用いて前記物体を露光することと、
露光された前記物体を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。
Exposing the object using the exposure method according to any one of claims 27 to 50;
Developing the exposed object. A method of manufacturing a flat panel display.
請求項27〜50の何れか一項に記載の露光方法を用いて前記物体を露光することと、
露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。
Exposing the object using the exposure method according to any one of claims 27 to 50;
Developing the exposed object.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110232867B (en) * 2019-05-13 2022-01-04 Tcl华星光电技术有限公司 Mother board exposure structure of display panel

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4029181B2 (en) * 1996-11-28 2008-01-09 株式会社ニコン Projection exposure equipment
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JP4172204B2 (en) * 2002-05-22 2008-10-29 株式会社ニコン Exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
TWI474380B (en) * 2003-05-23 2015-02-21 尼康股份有限公司 A method of manufacturing an exposure apparatus and an element
US7804582B2 (en) * 2006-07-28 2010-09-28 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, method of calibrating a lithographic apparatus and device manufacturing method
JP5381029B2 (en) * 2008-11-10 2014-01-08 ウシオ電機株式会社 Exposure equipment
JP5298792B2 (en) * 2008-11-14 2013-09-25 ウシオ電機株式会社 Alignment mark detection method
JP2013015761A (en) * 2011-07-06 2013-01-24 Topcon Corp Exposure device
KR101941323B1 (en) * 2011-08-10 2019-01-22 브이 테크놀로지 씨오. 엘티디 Alignment device and alignment mark for optical exposure device
JP5842251B2 (en) * 2012-01-06 2016-01-13 株式会社ブイ・テクノロジー Exposure apparatus and exposed material manufacturing method
JP6286813B2 (en) * 2012-03-26 2018-03-07 株式会社ニコン Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
JP6082884B2 (en) * 2012-06-12 2017-02-22 サンエー技研株式会社 Exposure apparatus and exposure method
US9269537B2 (en) * 2013-03-14 2016-02-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. E-beam lithography with alignment gating

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