JPWO2019155886A1 - 近接露光装置、近接露光方法、及び近接露光装置用光照射装置 - Google Patents

近接露光装置、近接露光方法、及び近接露光装置用光照射装置 Download PDF

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Abstract

近接露光装置は、平面ミラー（６８）よりもランプユニット（６０）側に配置され、ワーク（Ｗ）の感光材が感光する第１の波長領域を有する露光光と異なる、第２の波長領域を備える非露光光を、ランプユニット（６０）からの光の光軸と同軸に照射する非露光光照明手段（１００）と、非露光光を用いて、ワーク（Ｗ）に投影されたマスク（Ｍ）側のアライメントマーク（１０１）の投影像（１０２）と、ワーク（Ｗ）側のアライメントマーク（１０３）とを同時に撮像可能なアライメントカメラ（１１０）と、を備える。これにより、試し露光を行うことなく、高精度なアライメント調整を実現することができると共に、露光精度を大幅に向上することができる。

Description

本発明は、近接露光装置、近接露光方法、及び近接露光装置用光照射装置に関する。
近接露光装置では、感光材が塗布された被露光基板に、露光パターンが形成されたマスクを数１０μｍ〜数１００μｍのギャップで近接配置し、光照明装置からの露光光をマスクを介して照射して露光パターンを被露光基板に転写する。また、近接露光装置に適用される光照明装置では、マスクに照射される光の照度の均一性を向上するため、インテグレータが使用されている。
従来の近接露光装置では、反射鏡の曲率を補正する曲率補正機構が照明装置に設けられたものがあり、反射鏡を湾曲させて反射鏡のデクリネーション角を変化させることで、露光パターンの形状を補正し、高精度な露光結果を得るものが考案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
特許文献１では、基準となるキャリブレーションマスクを用いて露光用照明光の平行度を、光路反射ミラーの反射面の曲率を局部的に変えて補正する。次に、露光用マスクを用いて、基板にパターンの焼き付けを行い、転写されたパターンを測定し、光路反射ミラーの曲率を局部的に変えてマスクの伸縮を補正する。
特許文献２では、コリメーションミラーと、該コリメーションミラーによって反射されるパターン露光用の光の照射角度を変更する照射角度変更機構と、を有し、マスクのアライメントマークと基板のアライメントマークとのずれ量、及びマスクと基板とのギャップに基づいて、照射角度変更機構を作動させてコリメーションミラーを変形させる近接露光装置が知られている。
また、特許文献３では、第１の光照射部の光によりマスクのアライメントマークの投影像を受像し、画像処理してその相対位置を検出／記憶し、第２の光照射部の光によりワークのアライメントマークを受像・画像処理して相対位置を検出／記憶し、両アライメントマークが重なるようにワークおよび／またはマスクを移動させてマスクとワークの位置合わせを精度良く行うマスクとワークの自動位置合わせ方法および装置が記載されている。
日本国特開平７−２０１７１１号公報 日本国特許第５３１１３４１号公報 日本国特開平８−２３４４５２号公報
ところで、特許文献１によれば、キャリブレーションマスクが別途必要であり、また、最終的な露光位置は、一度露光（試し露光）した後でしか得ることができないという課題がある。また、特許文献２によれば、アライメント調整時の照明手段について具体的に記載されていない。さらに、特許文献３によれば、ワークおよび／またはマスクの移動によりマスクとワークの位置合わせを行っており、マスクやワークの局部的な歪を補正することを考慮したものではなかった。
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、試し露光を行うことなく高精度なアライメント調整を実現することができると共に、露光精度を大幅に向上することができる近接露光装置、近接露光方法、及び近接露光装置用光照射装置を提供することにある。
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 光源と、
該光源からの光を均一にして出射するインテグレータと、
反射面の曲率を変更可能なミラー曲げ機構を備え、前記インテグレータから出射された前記光を反射する反射鏡と、
を備え、
露光パターンが形成されたマスクとワークとをギャップを介して近接配置し、前記マスクを介して前記反射鏡から出射された光を前記ワーク上に照射して前記露光パターンを前記ワークに露光転写するための近接露光装置であって、
前記反射鏡よりも前記光源側に配置され、前記ワークの感光材が感光する第１の波長領域を有する露光光と異なる、第２の波長領域を備える非露光光を、前記光源からの光の光軸と同軸に照射する非露光光照明手段と、
前記非露光光を用いて、前記ワークに投影された前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークとを同時に撮像可能なアライメントカメラと、
をさらに備えることを特徴とする近接露光装置。
（２） 前記非露光光照明手段は、前記光源からの光の前記光路上に進退自在に配置され、前記光源からの光の前記第１の波長領域を遮断することで、通過した前記光源からの光を前記第２の波長領域を備える前記非露光光とするカットフィルタを具備することを特徴とする（１）に記載の近接露光装置。
（３） 前記光源からの光の前記光路上に進退自在に配置され、前記第２の波長領域を遮断することで、通過した前記光源からの光を前記第１の波長領域を備える前記露光光とする他のカットフィルタをさらに備えることを特徴とする（２）に記載の近接露光装置。
（４） 前記カットフィルタは、前記光源からの光の前記光路上から退避することで、前記光源からの光の前記第１の波長領域を備える前記露光光を、前記マスクを介して前記ワーク上に照射し、前記光路上に進出することで、該露光光を遮るシャッターを構成することを特徴とする（２）に記載の近接露光装置。
（５） 前記非露光光照明手段は、前記光源と別体に設けられ、前記第２の波長領域を備える前記非露光光を照射する非露光用光源を具備する（１）に記載の近接露光装置。
（６） 前記非露光用光源は、前記光源と共役な位置に配置されることを特徴とする（５）に記載の近接露光装置。
（７） 前記反射鏡と前記マスクとの間で、前記非露光光の光路上に配置されるハーフミラーをさらに備え、
前記アライメントカメラは、前記ハーフミラーを介して、前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークとを同時に撮像することを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の近接露光装置。
（８） 前記ワークは、前記マスクの露光パターンに対応する、矩形状の露光領域を備え、
前記アライメントカメラは、前記露光領域又は該露光領域周囲の四隅、及び該四隅を結ぶ各辺における少なくとも一点において、前記ワークに投影された前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークとを同時に撮像することを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載の近接露光装置。
（９） 前記ワークと前記マスクとを相対移動する移動機構と、
撮像された前記マスク側のアライメントマークの投影像と前記ワーク側のアライメントマークの各中心とが一致するように、前記ミラー曲げ機構により前記反射鏡の曲率を補正すると共に、前記移動機構により前記マスクと前記ワークとを相対移動する制御部と、
を備えることを特徴とする（１）〜（８）のいずれかに記載の近接露光装置。
（１０） 前記ワークは、前記マスクの露光パターンに対応する、矩形状の露光領域を備え、
前記アライメントカメラは、所定の枚数の前記ワークの露光時において、前記露光領域又は該露光領域周囲の四隅、及び該四隅を結ぶ各辺における少なくとも一点において、前記ワークに投影された前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークとを同時に撮像し、且つ、
前記所定の枚数以降の前記ワークの露光時において、前記アライメントカメラは、前記ワークの四隅において、前記ワークに投影された前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークとを同時に撮像し、
前記制御部は、前記所定の枚数のワークにおける、前記アライメントカメラで撮像された、前記四隅及び各辺における少なくとも一点の各位置でのずれ量に基づいて、前記ワークの平均形状を決定し、且つ、
前記所定の枚数以降の前記ワークの露光時において、前記ミラー曲げ機構による前記反射鏡の曲率補正と、前記マスクと前記ワークとの相対移動とを、前記アライメントカメラで撮像された前記四隅でのずれ量と、前記ワークの平均形状とに基づいて行うことを特徴とする（９）に記載の近接露光装置。
（１１） （１）〜（１０）のいずれかに記載の近接露光装置を用いた近接露光方法であって、
前記非露光光照明手段によって前記非露光光を照射しながら、前記ワーク上に投影された前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークと、を前記アライメントカメラで同時に撮像する工程と、
前記マスク側のアライメントマークの投影像と前記ワーク側のアライメントマークの各中心とが一致するように、前記ミラー曲げ機構により前記反射鏡の曲率を補正すると共に、前記マスクと前記ワークとを相対移動する工程と、
を備えることを特徴とする近接露光方法。
（１２） 光源と、
該光源からの光を均一にして出射するインテグレータと、
反射面の曲率を変更可能なミラー曲げ機構を備え、前記インテグレータから出射された前記光を反射する反射鏡と、
を備え、
露光パターンが形成されたマスクとワークとをギャップを介して近接配置し、前記マスクを介して前記反射鏡から出射された光を前記ワーク上に照射して前記露光パターンを前記ワークに露光転写するための近接露光装置用光照射装置であって、
前記反射鏡よりも前記光源側に配置され、前記ワークの感光材が感光する第１の波長領域を有する露光光と異なる、第２の波長領域を備える非露光光を、前記光源からの光の光軸と同軸に照射する非露光光照明手段と、
前記非露光光を用いて、前記ワークに投影された前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークとを同時に撮像可能なアライメントカメラと、
をさらに備えることを特徴とする近接露光装置用光照射装置。
（１３） 前記非露光光照明手段は、前記光源からの光の前記光路上に進退自在に配置され、前記光源からの光の前記第１の波長領域を遮断することで、通過した前記光源からの光を前記第２の波長領域を備える前記非露光光とするカットフィルタを具備することを特徴とする（１２）に記載の近接露光装置用光照射装置。
（１４） 前記光源からの光の前記光路上に進退自在に配置され、前記第２の波長領域を遮断することで、通過した前記光源からの光を前記第１の波長領域を備える前記露光光とする他のカットフィルタをさらに備えることを特徴とする（１３）に記載の近接露光装置用光照射装置。
（１５） 前記カットフィルタは、前記光源からの光の前記光路上から退避することで、前記光源からの光の前記第１の波長領域を備える前記露光光を、前記マスクを介して前記ワーク上に照射し、前記光路上に進出することで、該露光光を遮るシャッターを構成することを特徴とする（１３）に記載の近接露光装置用光照射装置。
（１６） 前記非露光光照明手段は、前記光源と別体に設けられ、前記第２の波長領域を備える前記非露光光を照射する非露光用光源を具備する（１２）に記載の近接露光装置用光照射装置。
（１７） 前記非露光用光源は、前記光源と共役な位置に配置されることを特徴とする（１６）に記載の近接露光装置用光照射装置。
（１８） 前記反射鏡と前記マスクとの間で、前記非露光光の光路上に配置されるハーフミラーをさらに備え、
前記アライメントカメラは、前記ハーフミラーを介して、前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークとを同時に撮像することを特徴とする（１２）〜（１７）のいずれかに記載の近接露光装置用光照射装置。
（１９） 前記ワークは、前記マスクの露光パターンに対応する、矩形状の露光領域を備え、
前記アライメントカメラは、前記露光領域又は該露光領域周囲の四隅、及び該四隅を結ぶ各辺における少なくとも一点において、前記ワークに投影された前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークとを同時に撮像することを特徴とする（１２）〜（１８）のいずれかに記載の近接露光装置用光照射装置。
本発明の近接露光装置及び近接露光装置用光照射装置によれば、光源と、該光源からの光を均一にして出射するインテグレータと、反射面の曲率を変更可能なミラー曲げ機構を備え、前記インテグレータから出射された前記光を反射する反射鏡と、反射鏡よりも光源側に配置され、ワークの感光材が感光する第１の波長領域を有する露光光と異なる、第２の波長領域を備える非露光光を、光源からの光の光軸と同軸に照射する非露光光照明手段と、非露光光を用いて、ワークに投影されたマスク側のアライメントマークの投影像と、ワーク側のアライメントマークとを同時に撮像可能なアライメントカメラと、を備える。これにより、露光光となる光源からの光の光軸と同軸の非露光光を用いて、試し露光を行うことなく、高精度でアライメント調整を実現することができる。したがって、露光光と非露光光の互いの光軸のずれが発生することがなく、実際の露光の際に、該光軸のずれに起因するパターンの位置ずれが防止され、露光精度が大幅に向上する。
また、本発明の近接露光方法によれば、非露光光照明手段によって非露光光を照射しながら、ワーク上に投影されたマスク側のアライメントマークの投影像と、ワーク側のアライメントマークと、をアライメントカメラで同時に撮像する工程と、マスク側のアライメントマークの投影像とワーク側のアライメントマークの各中心とが一致するように、ミラー曲げ機構により反射鏡の曲率を補正すると共に、マスクとワークとを相対移動する工程と、を備える。これにより、試し露光を行うことなく高精度なアライメント調整を実現することができると共に、露光精度を大幅に向上することができる。
本発明の第１実施形態に係る近接露光装置の正面図である。 図１に示す近接露光装置に適用される光照射装置の構成を示す側面図である。 （ａ）は、マスク側のアライメントマークの平面図であり、（ｂ）は、ワーク側のアライメントマークの平面図である。 （ａ）は、ミラー曲げ機構によりアライメント調整される前の状態を示す光照射装置の要部側面図、（ｂ）は、アライメント調整される前のマスク側のアライメントマークの投影像とワーク側のアライメントマークとの位置関係を示す説明図である。 （ａ）は、ミラー曲げ機構によりアライメント調整される状態を示す光照射装置の要部側面図、（ｂ）は、アライメント調整されたマスク側のアライメントマークの投影像とワーク側のアライメントマークとの位置関係を示す説明図である。 近接露光装置用光照射装置から出射する光の波長と、ｉ線を基準とした相対強度の関係、及び紫外線カットフィルタでカットされる波長領域を示すグラフである。 アライメント調整及び露光の手順を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る近接露光装置用光照射装置を模式的に示す側面図である。 第２実施形態の変形例に係る近接露光装置用光照射装置を模式的に示す側面図である。 本発明の第３実施形態に係る近接露光装置用光照射装置を模式的に示す側面図である。 本発明の第４実施形態に係る光照射装置の構成を示す側面図である。 本発明の第４実施形態に係るアライメント調整及び露光の手順を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態に係る光照射装置の構成を概略示す上面図である。 （ａ）は、本発明の第４実施形態の変形例に係るマスク側アライメントマークとワーク側アライメントマークの撮像位置を示し、（ｂ）は、変形前と変形後のワークの外形を示す図である。
以下、本発明に係る近接露光装置及び近接露光装置用光照射装置の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１に示すように、近接露光装置ＰＥは、被露光材としてのワークＷより小さいマスクＭを用い、マスクＭをマスクステージ（マスク支持部）１で保持すると共に、ワークＷをワークステージ（ワーク支持部）２で保持し、マスクＭとワークＷとを近接させて所定の露光ギャップで対向配置した状態で、近接露光装置用光照射装置（以下、単に光照射装置とも言う）３からパターン露光用の光をマスクＭに向けて照射することにより、マスクＭのパターンをワークＷ上に露光転写する。また、ワークステージ２をマスクＭに対してＸ軸方向とＹ軸方向の二軸方向にステップ移動させて、ステップ毎に露光転写が行われる。
ワークステージ２をＸ軸方向にステップ移動させるため、装置ベース４上には、Ｘ軸送り台５ａをＸ軸方向にステップ移動させるＸ軸ステージ送り機構５が設置されている。Ｘ軸ステージ送り機構５のＸ軸送り台５ａ上には、ワークステージ２をＹ軸方向にステップ移動させるため、Ｙ軸送り台６ａをＹ軸方向にステップ移動させるＹ軸ステージ送り機構６が設置されている。Ｙ軸ステージ送り機構６のＹ軸送り台６ａ上には、ワークステージ２が設置されている。ワークステージ２の上面には、ワークＷがワークチャック等で真空吸引された状態で保持される。また、ワークステージ２の側部には、マスクＭの下面高さを測定するための基板側変位センサ１５が配設されている。従って、基板側変位センサ１５は、ワークステージ２と共にＸ、Ｙ軸方向に移動可能である。
装置ベース４上には、複数（図に示す実施形態では４本）のＸ軸リニアガイドのガイドレール５１がＸ軸方向に配置され、それぞれのガイドレール５１には、Ｘ軸送り台５ａの下面に固定されたスライダ５２が跨架されている。これにより、Ｘ軸送り台５ａは、Ｘ軸ステージ送り機構５の第１リニアモータ２０で駆動され、ガイドレール５１に沿ってＸ軸方向に往復移動可能である。また、Ｘ軸送り台５ａ上には、複数のＹ軸リニアガイドのガイドレール５３がＹ軸方向に配置され、それぞれのガイドレール５３には、Ｙ軸送り台６ａの下面に固定されたスライダ５４が跨架されている。これにより、Ｙ軸送り台６ａは、Ｙ軸ステージ送り機構６の第２リニアモータ２１で駆動され、ガイドレール５３に沿ってＹ軸方向に往復移動可能である。
Ｙ軸ステージ送り機構６とワークステージ２の間には、ワークステージ２を上下方向に移動させるため、比較的位置決め分解能は粗いが移動ストローク及び移動速度が大きな上下粗動装置７と、上下粗動装置７と比べて高分解能での位置決めが可能でワークステージ２を上下に微動させてマスクＭとワークＷとの対向面間のギャップを所定量に微調整する上下微動装置８が設置されている。
上下粗動装置７は後述の微動ステージ６ｂに設けられた適宜の駆動機構によりワークステージ２を微動ステージ６ｂに対して上下動させる。ワークステージ２の底面の４箇所に固定されたステージ粗動軸１４は、微動ステージ６ｂに固定された直動ベアリング１４ａに係合し、微動ステージ６ｂに対し上下方向に案内される。なお、上下粗動装置７は、分解能が低くても、繰り返し位置決め精度が高いことが望ましい。
上下微動装置８は、Ｙ軸送り台６ａに固定された固定台９と、固定台９にその内端側を斜め下方に傾斜させた状態で取り付けられたリニアガイドの案内レール１０とを備えており、該案内レール１０に跨架されたスライダ１１を介して案内レール１０に沿って往復移動するスライド体１２にボールねじのナット（図示せず）が連結されると共に、スライド体１２の上端面は微動ステージ６ｂに固定されたフランジ１２ａに対して水平方向に摺動自在に接している。
そして、固定台９に取り付けられたモータ１７によってボールねじのねじ軸を回転駆動させると、ナット、スライダ１１及びスライド体１２が一体となって案内レール１０に沿って斜め方向に移動し、これにより、フランジ１２ａが上下微動する。
なお、上下微動装置８は、モータ１７とボールねじによってスライド体１２を駆動する代わりに、リニアモータによってスライド体１２を駆動するようにしてもよい。
この上下微動装置８は、Ｚ軸送り台６ａのＹ軸方向の一端側（図１の左端側）に１台、他端側に２台、合計３台設置されてそれぞれが独立に駆動制御されるようになっている。これにより、上下微動装置８は、ギャップセンサ２７による複数箇所でのマスクＭとワークＷとのギャップ量の計測結果に基づき、３箇所のフランジ１２ａの高さを独立に微調整してワークステージ２の高さ及び傾きを微調整する。
なお、上下微動装置８によってワークステージ２の高さを十分に調整できる場合には、上下粗動装置７を省略してもよい。
また、Ｙ軸送り台６ａ上には、ワークステージ２のＹ方向の位置を検出するＹ軸レーザ干渉計１８に対向するバーミラー１９と、ワークステージ２のＸ軸方向の位置を検出するＸ軸レーザ干渉計に対向するバーミラー（共に図示せず）とが設置されている。Ｙ軸レーザ干渉計１８に対向するバーミラー１９は、Ｙ軸送り台６ａの一側でＸ軸方向に沿って配置されており、Ｘ軸レーザ干渉計に対向するバーミラーは、Ｙ軸送り台６ａの一端側でＹ軸方向に沿って配置されている。
Ｙ軸レーザ干渉計１８及びＸ軸レーザ干渉計は、それぞれ常に対応するバーミラーに対向するように配置されて装置ベース４に支持されている。なお、Ｙ軸レーザ干渉計１８は、Ｘ軸方向に離間して２台設置されている。２台のＹ軸レーザ干渉計１８により、バーミラー１９を介してＹ軸送り台６ａ、ひいてはワークステージ２のＹ軸方向の位置及びヨーイング誤差を検出する。また、Ｘ軸レーザ干渉計により、対向するバーミラーを介してＸ軸送り台５ａ、ひいてはワークステージ２のＸ軸方向の位置を検出する。
マスクステージ１は、略長方形状の枠体からなるマスク基枠２４と、該マスク基枠２４の中央部開口にギャップを介して挿入されてＸ，Ｙ，θ方向（Ｘ，Ｙ平面内）に移動可能に支持されたマスクフレーム２５と、マスクフレーム２５をマスク基枠２４に対してＸ，Ｙ，θ方向に移動可能となるように設けられた複数のマスク駆動部２８と、を備えており、マスク基枠２４は装置ベース４から突設された支柱４ａによってワークステージ２の上方の定位置に保持されている。
マスクフレーム２５の中央部開口の下面には、枠状のマスクホルダ２６が設けられている。即ち、マスクフレーム２５の下面には、図示しない真空式吸着装置に接続される複数のマスクホルダ吸着溝が設けられており、マスクホルダ２６が複数のマスクホルダ吸着溝を介してマスクフレーム２５に吸着保持される。
マスクホルダ２６の下面には、マスクＭのマスクパターンが描かれていない周縁部を吸着するための複数のマスク吸着溝（図示せず）が開設されており、マスクＭは、マスク吸着溝を介して図示しない真空式吸着装置によりマスクホルダ２６の下面に着脱自在に保持される。
図２に示すように、本実施形態の露光装置ＰＥの光照射装置３は、光源としてのランプユニット６０と、光路ＥＬの向きを変えるための平面ミラー６３と、照射光路を開閉制御する露光制御用シャッターユニット６４と、露光制御用シャッターユニット６４の下流側に配置され、ランプユニット６０からの光を均一にして出射するインテグレータ６５と、インテグレータ６５の下流側に配置されインテグレータ６５から出射された光路ＥＬの向きを変えるための平面ミラー６６と、高圧水銀ランプ６１からの光を平行光として照射するコリメーションミラー６７と、該コリメーションミラー６７からの光をマスクＭに向けて照射する平面ミラー６８と、を備える。
さらに、光照射装置３は、ランプユニット６０からの光の光路ＥＬ上に、露光光（紫外線）である第１の波長領域をカットする紫外線カットフィルタ９０と、露光光より波長が長い第２の波長領域をカットする長波長カットフィルタ９５が、進退自在に配設されている。本実施形態では、ランプユニット６０と紫外線カットフィルタ９０は、非露光光照明手段１００を構成する。
なお、図４（ａ）及び図５（ａ）では、説明のため、図２に示す光照射装置３の構成部品の一部を省略して示している。
ランプユニット６０は、例えば高圧水銀ランプ６１と、この高圧水銀ランプ６１から出射された光を集光するリフレクタ６２をそれぞれ複数有する。なお、光源としては、単一の高圧水銀ランプ６１とリフレクタ６２の構成であってもよく、或いは、ＬＥＤによって構成されてもよい。
図６に示すように、ランプユニット６０から出射する光は、第１の波長領域の光と、第２の波長領域の光を含んでいる。第１の波長領域の光は、ワークＷに塗布された感光材を感光可能な３６５ｎｍ付近の領域を含む紫外線からなる露光光である。第２の波長領域の光は、感光材を感光させない、５５０ｎｍ付近の領域を含む可視光からなる非露光光である。非露光光は、後述するように、マスクＭとワークＷとのアライメント調整に用いられる。
図２に戻り、インテグレータ６５は、マトリックス状に配列された複数の不図示のレンズ素子を備え、リフレクタ６２で集光された光を照射領域においてできるだけ均一な照度分布となるようにして出射する。
平面ミラー６３、平面ミラー６６、コリメーションミラー６７、及び平面ミラー６８は、全波長の光（第１、及び第２の波長領域の光）を反射可能（実質的に全反射）な反射鏡であり、例えば、反射面にはアルミニウム膜が形成される。なお、「実質的に全反射」とは、反射率が９０％以上であることを意味する。
また、平面ミラー６８には、ミラー曲げ機構７０が裏面側に配設されている。これにより、平面ミラー６８は、信号線８１により各ミラー曲げ機構７０に接続されたミラー制御部８０からの指令に基づいて、平面ミラー６８の形状を変更し、反射面の曲率を局部的に変更することで、平面ミラー６８のデクリネーション角を補正することができる。
紫外線カットフィルタ９０は、ランプユニット６０と平面ミラー６３との間に配置され、図６に示すように、第１の波長領域の露光光を含む、例えば４８０ｎｍ未満の波長の光をカットしてランプユニット６０から出射された光を第２の波長領域を有する非露光光とする。
なお、紫外線カットフィルタ９０は、一般的に、ｉ線（３６５ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｇ線（４３６ｎｍ）近傍の波長を含むように４８０ｎｍ未満の波長の光をカットしている。
長波長カットフィルタ９５は、ランプユニット６０と平面ミラー６３との間に配置され、第２の波長領域の非露光光を含む４８０ｎｍ以上の波長の光をカットして、ランプユニット６０から出射された光を第１の波長領域を有する露光光とする。
その他、光照射装置３では、インテグレータ６５と露光面との間には、偏光フィルタ、バンドパスフィルタが配置されてもよい。
このように構成された露光装置ＰＥでは、光照射装置３において、露光時に露光制御用シャッターユニット６４が開制御されると、高圧水銀ランプ６１から出射された光が、平面ミラー６３で反射されてインテグレータ６５の入射面に入射する。そして、インテグレータ６５の出射面から発せられた光は、平面ミラー６６、コリメーションミラー６７、及び平面ミラー６８によってその進行方向が変えられる。さらに、この光は、マスクステージ１に保持されるマスクＭ、さらにはワークステージ２に保持されるワークＷの表面に対して略垂直にパターン露光用の光として照射され、マスクＭのパターンがワークＷ上に露光転写される。
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、マスクＭ及びワークＷの所定位置には、マスク側アライメントマーク１０１、及びワーク側アライメントマーク１０３がそれぞれ形成されている。ここでは、マスク側アライメントマーク１０１は、円１０１ａ内に、正方形の頂点に４つの小円１０１ｂを備えた形状とし、ワーク側アライメントマーク１０３は、十字形状としている。マスク側アライメントマーク１０１、及びワーク側アライメントマーク１０３は、両アライメントマーク１０１、１０３の一致が確認可能な形状であれば、図示した形状に限定されない。
図４に示すように、マスク側アライメントマーク１０１、及びワーク側アライメントマーク１０３は、互いに対応して設けられている。例えば、矩形状のマスクＭには、矩形パターンの周囲に、複数のマスク側アライメントマーク１０１が形成され、ワークＷには、パターンが転写される箇所ごとに、複数のマスク側アライメントマーク１０１に対応して、複数のワーク側アライメントマーク１０３が形成される。
また、ワークＷの下方には、ワークＷの上面に焦点を合わせたアライメントカメラ１１０が配置されている。ワークステージ２は、アライメントカメラ１１０が両アライメントマーク１０１，１０３を視認可能な構成とする必要があり、例えば、透明なガラスステージによって構成される。アライメントカメラ１１０は、図４（ｂ）に示すように、マスク側アライメントマーク１０１、厳密には、ワークＷの上面に投影されたマスク側アライメントマーク１０１の投影像１０２と、ワーク側アライメントマーク１０３を同時に撮像する。
また、図１に示すように、制御部４０は、光照射装置３を含む露光装置ＰＥの各種機構を制御するが、特に、本実施形態では、アライメントの際に、アライメントカメラ１１０で撮像されたマスク側アライメントマーク１０１の投影像１０２とワーク側アライメントマーク１０３とのずれ量を取得して、複数のマスク駆動部２８を駆動し、マスクＭを移動させるとともに、ミラー制御部８０に、ミラー曲げ機構７０を駆動するための信号を送信する。
なお、制御部４０は、ミラー制御部８０の制御を兼ねてもよい。また、制御部４０は、アライメントの際、マスク駆動部２８によってマスクＭを移動させる代わりに、Ｘ軸ステージ送り機構５及びＹ軸ステージ送り機構６によって、ワークＷを移動させてもよい。即ち、マスクＭとワークＷを相対移動する移動機構は、複数のマスク駆動部２８でもよいし、Ｘ軸ステージ送り機構５及びＹ軸ステージ送り機構６でもよい。
次に、マスクＭのパターンをワークＷ上に露光転写する手順について図４〜図７を参照して説明する。まず、ランプユニット６０からの光の光路ＥＬ上に紫外線カットフィルタ９０を挿入すると共に、長波長カットフィルタ９５を光路ＥＬ上から退避させる（ステップＳ０）。ランプユニット６０から出射された光は、紫外線カットフィルタ９０によって第１の波長領域を含む４８０ｎｍ未満の波長がカットされる。これにより、ランプユニット６０から出射された光は、ワークＷに塗布された感光材を感光させない第２の波長領域を含む非露光光となる。
非露光光が照射されている状態で露光制御用シャッターユニット６４を開くと（図７のステップＳ１）、非露光光がマスクＭを介してワークＷに照射され、マスク側アライメントマーク１０１の投影像１０２がワークＷ上に形成される。アライメントカメラ１１０は、図４（ｂ）に示すように、マスク側アライメントマーク１０１の投影像１０２とワーク側アライメントマーク１０３を同時に撮像して、該投影像１０２とワーク側アライメントマーク１０３のずれ量を取得する（ステップＳ２）。
このとき、ワークＷに照射される非露光光は、後述する露光光としても機能するランプユニット６０から出射する光であるので、その光軸は露光光の光軸と同軸となる。
そして、アライメントカメラ１１０が取得したずれ量に基づいて、マスクステージ１が保持するマスクＭを移動させてマスクＭとワークＷのアライメント調整を行う。さらに、マスクＭとワークＷの相対移動だけではアライメント調整しきれずに残ったずれ量は、図５に示すように、ミラー制御部８０から平面ミラー６８の各ミラー曲げ機構７０に対して駆動信号を伝達して駆動し、平面ミラー６８の形状を局部的に変更して、平面ミラー６８のデクリネーション角を補正する（ステップＳ３）。これにより、マスク側アライメントマーク１０１の投影像１０２の中心Ｏ１とワーク側アライメントマーク１０３の中心Ｏ３を一致させてアライメント調整する。なお、本実施形態では、マスク側アライメントマーク１０１の投影像１０２の中心Ｏ１とは、４つの小円１０１ｂからなる正方形の対角線の交点であり、ワーク側アライメントマーク１０３の中心Ｏ３とは、十字形状の交点である。
マスク側アライメントマーク１０１の投影像１０２とワーク側アライメントマーク１０３のずれ量を取得する非露光光は、ワークＷに塗布された感光材を感光させることがないので、ワークＷの露光前に、且つ従来の露光装置では困難であったショットごとに投影像１０２とワーク側アライメントマーク１０３のずれ量を確認しながらアライメント調整することができる。さらに、平面ミラー６８の各ミラー曲げ機構７０による光軸の変化によるマスク側アライメントマーク１０１の投影像１０２の移動を、アライメントカメラ１１０で把握しながらアライメント調整することが可能となる。
次いで、アライメントカメラ１１０により、マスク側アライメントマーク１０１の投影像１０２とワーク側アライメントマーク１０３のずれ量が許容範囲内であることを確認した後（ステップＳ４、Ｓ５）、露光制御用シャッターユニット６４を一旦閉じ、紫外線カットフィルタ９０を光路ＥＬ上から退避させると共に、長波長カットフィルタ９５を光路ＥＬ上に挿入する。また、必要に応じてアライメントカメラ１１０を光路ＥＬ上から退避させる（ステップＳ６）。これにより、ランプユニット６０から出射された光は、第１の波長領域を有する露光光となり、該露光光のワークＷへの照射が可能となる。
そして、再び露光制御用シャッターユニット６４を開き、露光光によりマスクＭに形成されたパターンをワークＷに露光転写する（ステップＳ７）。
上述したステップＳ３のアライメント調整では、マスクＭを移動させた後、平面ミラー６３の曲げ補正を行っているが、マスクＭの移動と平面ミラー６３の曲げ補正は同時に行われてもよい。また、マスク側アライメントマーク１０１の投影像１０２とワーク側アライメントマーク１０３のずれ量の取得は、マスクＭを移動させた後、平面ミラー６３の曲げ補正を行う前に、再度行われてもよい。
また、ステップＳ５において、ずれ量が許容範囲を越えている場合には、ステップＳ３に戻り、ステップＳ３において、複数のアライメントマークを総合的に判断して、マスクＭを移動させるか、平面ミラー６３の曲げ補正を行うかを選択してもよい。
上記したように、露光光及び非露光光は、同一のランプユニット６０から出射する光を紫外線カットフィルタ９０と長波長カットフィルタ９５を、交互に光路上に挿入及び退避することにより透過波長を選択して形成されるので、露光光と非露光光の光軸は同一である。従って、アライメント調整時と露光時とで互いの光軸のずれが発生することがなく、実際の露光の際に、該光軸のずれに起因するパターンの位置ずれが防止され、高精度での露光が可能となる。
以上説明したように、本実施形態の近接露光装置ＰＥ及び近接露光装置用光照射装置３によれば、反射面の曲率を変更可能なミラー曲げ機構７０を備える平面ミラー６８と、平面ミラー６８よりも光源側に配置され、ワークＷの感光材が感光する第１の波長領域を有する露光光と異なる、第２の波長領域を備える非露光光を、ランプユニット６０からの光の光軸と同軸に照射する非露光光照明手段１００と、非露光光を用いて、ワークＷに投影されたマスクＭ側のアライメントマーク１０１の投影像１０２と、ワークＷ側のアライメントマーク１０３とを同時に撮像可能なアライメントカメラ１１０と、を備える。これにより、露光光となるランプユニット６０からの光の光軸と同軸の非露光光を用いて、マスクＭ側のアライメントマーク１０１の投影像１０２とワークＷ側のアライメントマーク１０３とにより、マスクＭとワークＷの位置を確認しながら、マスクＭとワークＷの相対移動と、平面ミラー６８の反射面の曲率の局部的な変更とによって、試し露光を行うことなく高精度なアライメント調整を実現することができる。また、アライメント調整時と露光時とで互いの光軸のずれが発生することがなく、実際の露光の際に、該光軸のずれに起因するパターンの位置ずれが防止され、露光精度が大幅に向上する。
また、非露光光照明手段１００は、ランプユニット６０からの光の光路上に進退自在に配置され、ランプユニット６０からの光の第１の波長領域を遮断することで、通過したランプユニット６０からの光を第２の波長領域を備える非露光光とする紫外線カットフィルタ９０を具備するので、紫外線カットフィルタ９０を光路ＥＬ上に進退させるだけで、露光光と非露光光とを容易に切り換えることができる。
また、ランプユニット６０からの光の光路上に進退自在に配置され、第２の波長領域を遮断することで、通過したランプユニット６０からの光を第１の波長領域を備える露光光とする長波長カットフィルタ９５をさらに備えるので、第２の波長領域の光をカットして通常の露光を行うことができ、ランプユニット６０を非露光光と露光光とに切り替ながら共用することができる。
また、本発明の近接露光方法によれば、上記の近接露光装置ＰＥを用いた近接露光方法であって、非露光光照明手段１００によって非露光光を照射しながら、ワークＷ上に投影されたマスクＭ側のアライメントマーク１０１の投影像１０２と、ワークＷ側のアライメントマーク１０３と、をアライメントカメラ１１０で同時に撮像する工程と、マスクＭ側のアライメントマーク１０１の投影像１０２とワークＷ側のアライメントマーク１０３の各中心Ｏ１，Ｏ３とが一致するように、ミラー曲げ機構７０により平面ミラー６８の曲率を補正すると共に、マスクＭとワークＷとを相対移動する工程と、を備える。これにより、試し露光を行うことなく高精度なアライメント調整を実現することができると共に、露光精度を大幅に向上することができる。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の近接露光装置ＰＥについて図８を参照して説明する。なお、図８においては、図２に示す平面ミラー６６、コリメーションミラー６７をレンズとして簡略して示している。
第２実施形態の近接露光装置ＰＥは、非露光光照明手段において第１実施形態の近接露光装置ＰＥと異なる。その他の部分については、本発明の第１実施形態の近接露光装置ＰＥと同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
本実施形態の非露光光照明手段１２０は、インテグレータ６５の周囲を囲んで、ランプユニット６０と共役な位置にリング状のＬＥＤ照明ユニット１２１が配置される。即ち、ＬＥＤ照明ユニット１２１の中心は、インテグレータ６５の中心と一致しており、ランプユニット６０から出射される光の光軸と、ＬＥＤ照明ユニット１２１から出射される光の光軸とは、一致している。これにより、ＬＥＤ照明ユニット１２１から出射される光と、ランプユニット６０から出射される光との光軸のずれに起因した、露光時でのパターンずれが防止される。
ＬＥＤ照明ユニット１２１は、第２の波長領域を有する非露光光を出射し、第１の波長領域を有する露光光が出射されないタイプのＬＥＤで構成されてもよいし、或いは、ＬＥＤ照明ユニット１２１の前面に、４８０ｎｍ未満の波長をカットする紫外線カットフィルタを配置して、第１の波長領域を有する露光光をカットしてもよい。
ＬＥＤ照明ユニット１２１から出射される光により、ワークＷに塗布された感光材が感光することはなく、マスクＭ側のアライメントマーク１０１の投影像１０２とワークＷ側のアライメントマーク１０３とをアライメントカメラ１１０で確認して、マスクＭ側のアライメントマーク１０１の投影像１０２とワークＷ側のアライメントマーク１０３との中心Ｏ１，Ｏ３が一致するように、マスクＭを移動させると共に、ミラー曲げ機構７０により平面ミラー６８の曲率を補正してアライメント調整する。
なお、非露光光照明手段１２０は、ランプユニット６０と共役な位置に配置されればよく、インテグレータ６５の周囲に限定されない。例えば、図９に示すように、ランプユニット６０からインテグレータ６５までの光路ＥＬ上に、光路ＥＬ上に進退自在なミラー１２２を配置し、該光路ＥＬ上に進出したミラー１２２がランプユニット６０から出射される光を遮光するとともに、ＬＥＤ照明ユニット１２１から出射される光を反射して光路ＥＬ上に導くようにしてもよい。
また、非露光光照明手段１２０は、非露光光を出射可能な光源であればよく、ＬＥＤ照明ユニット１２１に限定されない。
このような構成の本実施形態では、第１実施形態のようなランプユニット６０と平面ミラー６３との間に進退自在な紫外線カットフィルタ９０は設けられていない。また、本実施形態では、長波長カットフィルタ９５を設ける代わりに、平面ミラー６３に、第２の波長領域を含む４８０ｎｍ以上の波長をカットする膜が形成されていてもよい。
以上説明したように、本実施形態の近接露光装置ＰＥ及び近接露光装置用光照射装置３によれば、非露光光照明手段１２０は、ランプユニット６０と別体に設けられ、第２の波長領域を備える非露光光を出射する非露光用光源としてのＬＥＤ照明ユニット１２１を具備するので、ワークＷに塗布された感光材を感光させることなく、アライメント調整できる。
また、ＬＥＤ照明ユニット１２１は、ランプユニット６０と共役な位置に配置されるので、高精度なアライメント調整が実現でき、ＬＥＤ照明ユニット１２１から出射される光と、ランプユニット６０から出射される光との光軸のずれに起因した、露光時でのパターンずれが防止される。
その他の機構及び作用については、第１実施形態の近接露光装置ＰＥと同様である。
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の近接露光装置ＰＥについて図１０を参照して説明する。
第３実施形態の近接露光装置ＰＥは、非露光光照明手段のアライメントカメラの配置において第１実施形態のものと異なる。その他の部分については、本発明の第１実施形態の近接露光装置ＰＥと同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
図１０に示すように、本実施形態では、平面ミラー６８とマスクＭとの間の光路ＥＬ上には、ハーフミラー１３０が配置されており、アライメントカメラ１１０は、光の光路ＥＬから外れた、マスクＭの上方且つ光路ＥＬの側方に配置されている。
このため、アライメントカメラ１１０は、ハーフミラー１３０を介して、マスクＭ側のアライメントマーク１０１の投影像１０２と、ワークＷ側のアライメントマーク１０３とを同時に撮像する。
以上説明したように、本実施形態の近接露光装置ＰＥ及び近接露光装置用光照射装置３によれば、平面ミラー６８とマスクＭとの間で、非露光光の光路上に配置されるハーフミラー１３０をさらに備え、アライメントカメラ１１０は、ハーフミラー１３０を介して、マスクＭ側のアライメントマーク１０１の投影像１０２と、ワークＷ側のアライメントマーク１０３とを同時に撮像するので、ワークステージ２の構成に依らずに、アライメントカメラ１１０を用いて、高精度なアライメント調整を実現できる。
その他の機構及び作用については、第１実施形態の近接露光装置ＰＥと同様である。
（第４実施形態）
次に、第４実施形態の近接露光装置ＰＥについて図１１及び図１２を参照して説明する。
第４実施形態の近接露光装置ＰＥは、近接露光装置用光照射装置３の構成において第１実施形態のものと異なる。その他の部分については、本発明の第１実施形態の近接露光装置ＰＥと同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
図１１に示すように、本実施形態では、第１実施形態の露光制御用シャッターユニット６４を設けない代わりに、紫外線カットフィルタ９０をシャッターとして機能させている。即ち、本実施形態の紫外線カットフィルタ９０は、ランプユニット６０からの光の光路ＥＬ上から退避することで、ランプユニット６０からの光の第１の波長領域を備える露光光を、マスクＭを介してワークＷ上に照射し、光路ＥＬ上に進出することで、該露光光を遮るシャッターを構成する。また、本実施形態は、第１実施形態の長波長カットフィルタ９５を備えておらず、一方、ランプユニット６０と紫外線カットフィルタ９０との間で、ランプユニット６０からの光の光路ＥＬ上に進退自在なプリシャッター９６を備える。このプリシャッター９６は、メンテナンス時等、作業者がチャンバー内で作業する際に、光路ＥＬ上に進出し、ランプユニット６０からの全ての光を遮るように構成される。
次に、本実施形態の、マスクＭのパターンをワークＷ上に露光転写する手順について、図１２を参照して、第１実施形態と比較しながら説明する。即ち、本実施形態においては、前のワークの露光が完了した時点で、シャッターを構成する紫外線カットフィルタ９０が、予め光路ＥＬ上に進入した位置にあるため、ステップＳ０ａにおいては、アライメントカメラ１１０を光路ＥＬ上に進入させることで、ステップＳ２のアライメント動作へ移行し、第１実施形態のステップＳ１は行わない。
その後、第１実施形態と同様に、アライメントカメラ１１０による撮像（ステップＳ２）、マスクＭの移動及びミラー補正（ステップＳ３）、撮像を含む、ずれ量の確認（ステップＳ４、Ｓ５）を行い、アライメント調整を完了する。そして、露光動作に移行する際には、本実施形態では、ステップＳ６ａにおいて、まず、アライメントカメラ１１０を光路ＥＬ上から退避させ、その後、ステップＳ７ａにおいて、紫外線カットフィルタ９０を退避させることで、露光光によりマスクＭに形成されたパターンをワークＷに露光転写する。
即ち、本実施形態の非露光光は、第１実施形態と同様に、第２の波長領域を備えているが、本実施形態の露光光は、第１及び第２の波長領域の両方を備える。また、本実施形態では、紫外線カットフィルタ９０がシャッターを兼ね、また、長波長カットフィルタ９５を備えないため、本実施形態の露光方法は、タクトタイムを短縮することができる。
その他の機構及び作用については、第１実施形態の近接露光装置ＰＥと同様である。
（第５実施形態）
次に、第５実施形態の近接露光装置ＰＥについて図１３及び図１４を参照して説明する。
第５実施形態の近接露光装置ＰＥは、近接露光装置用光照射装置３の構成、及びアライメント調整において第１実施形態のものと異なる。その他の部分については、本発明の第１実施形態の近接露光装置ＰＥと同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
なお、図１３は、ワークＷの外形、及びワーク側アライメントマーク１０３を示しているが、ワークＷは、マスクＭの露光パターンに対応する、図示しない矩形状の露光領域を備えており、ワークＷの外形は、矩形状の露光領域に略相似形状であると考える。
本実施形態では、図１３に示すように、マスク側アライメントマーク１０１及びワーク側アライメントマーク１０３は、マスクＭとワークＷの矩形状の露光領域周囲の四隅Ａ１〜Ａ４だけでなく、該四隅Ａ１〜Ａ４を結ぶ各辺の中間位置またはその近傍Ｂ１〜Ｂ４、Ｃ１〜Ｃ４に設けられている。制御部４０は、上記四隅Ａ１〜Ａ４と、各辺の中点位置近傍Ｂ１〜Ｂ４、Ｃ１〜Ｃ４との両方でのずれ量を確認し、マスク駆動部２８におるマスクＭの移動と、ミラー曲げ機構７０による平面ミラー６８の曲率補正の両方を行っている。
また、本実施形態では、第３実施形態で説明したアライメントカメラ１１０とハーフミラー１３０とをそれぞれ有する８台のカメラユニット１４０が、図示しない駆動機構によって、それぞれワークＷの長手方向又は短手方向に移動可能、且つ、露光領域に進退可能に、各レール１４１に取り付けられている。
したがって、８台のカメラユニット１４０は、それぞれ移動しながら、ワークＷの四隅Ａ１〜Ａ４、及び各辺の中点近傍Ｂ１〜Ｂ４、Ｃ１〜Ｃ４の２箇所ずつの計１２箇所で、マスク側アライメントマーク１０１の投影像１０２とワーク側アライメントマーク１０３とを撮像する。
なお、カメラユニット１４０の数は、撮像箇所に対応する数設けるようにしてもよい。また、ワークＷの各辺の中点１箇所で、マスク側アライメントマーク１０１の投影像１０２とワーク側アライメントマーク１０３とを撮像してもよい。
そして、制御部４０は、ワークＷの四隅Ａ１〜Ａ４でのマスク側アライメントマーク１０１の投影像１０２とワーク側アライメントマーク１０３のずれ量に基づいて、マスクＭを移動させてアライメント調整を行い、さらに、四隅Ａ１〜Ａ４でのずれ量に加えて、中点近傍Ｂ１〜Ｂ４、Ｃ１〜Ｃ４でのマスク側アライメントマーク１０１の投影像１０２とワーク側アライメントマーク１０３のずれ量に基づいて、平面ミラー６３の曲げ補正を行う。
したがって、本実施形態では、アライメントカメラ１１０が、中点近傍Ｂ１〜Ｂ４、Ｃ１〜Ｃ４でのずれ量も測定して、それに基づいて平面ミラー６３の曲げ補正を行うことで、より高精度での露光が可能となる。
また、本実施形態では、カメラユニット１４０を移動させながら、ワークＷの各辺の中点近傍Ｂ１〜Ｂ４、Ｃ１〜Ｃ４において、アライメントカメラ１１０による撮像を行っているため、タクトタイムが長くなることが懸念される。このため、本実施形態の変形例としては、まず、所定の枚数の露光時には、図１４（ａ）に示すように、本実施形態の上記手法で、ワークＷの四隅Ａ１〜Ａ４、及び各辺の中点近傍Ｂ１〜Ｂ４、Ｃ１〜Ｃ４の２箇所ずつの計１２箇所で、マスク側アライメントマーク１０１とワーク側アライメントマーク１０３を撮像し、制御部８０は、撮像した複数のワーク側アライメントマーク１０３に基づいて、ワークＷの平均形状を求める。そして、その後の所定の枚数を越えた露光時には、アライメントカメラ１１０は、ワークＷの中点近傍での撮像を行わず、ワークＷの四隅Ａ１〜Ａ４での撮像を行い、制御部４０は、ワークＷの四隅Ａ１〜Ａ４でのずれ量と、ワークＷの平均形状に基づいて、アライメント調整を行う。
即ち、図１４（ｂ）に示すように、制御部４０は、ワークＷの四隅Ａ１〜Ａ４でのマスク側アライメントマーク１０１の投影像１０２とワーク側アライメントマーク１０３のずれ量に基づいて、マスクＭを移動させてｘ、ｙ、θ方向の調整を行う。さらに、四隅Ａ１〜Ａ４でのずれ量に基づいて、四隅Ａ１〜Ａ４でのマスク側のアライメントマーク１０１の投影像１０２とワーク側のアライメントマーク１０３の各中心とが一致するように、ミラー曲げ機構７０による平面ミラー６３の曲げ補正を行い、さらに、四隅Ａ１〜Ａ４でのミラー曲げ機構７０による平面ミラー６３の曲げ補正の大きさや方向を、ワークＷの平均形状の他の位置にも適用して、平面ミラー６３の曲げ補正を行う。この際、四隅Ａ１〜Ａ４でのワーク側アライメントマーク１０３の位置と、四隅Ａ１〜Ａ４での平均形状における位置とのずれ量に基づいて、平均形状に対してワークＷが拡大形状であるか、縮小形状であるかどうかを判断して、該他の位置での平面ミラー６３の曲げ補正に反映している。
また、四隅Ａ１〜Ａ４での平面ミラー６３の曲げ補正の大きさはそれぞれ異なる。このため、中点での補正は、中点の両側の四隅Ａ１〜Ａ４のずれ量をｘ方向成分、ｙ方向成分に分けた後、各成分ごとに、２点の平均値を用いている。また、中点での補正量としては、この２点の平均値に対してさらに係数をかけて使用されてもよい。
これによって、中点でのひずみ形状を含む、所定の枚数のワークＷを撮像することで得られた平均形状を元にして、残りのワークＷをアライメント補正することができるので、タクトタイムの影響を抑えつつ、高精度な露光が可能となる。
その他の機構及び作用については、第１実施形態の近接露光装置ＰＥと同様である。
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
なお、上記実施形態では、アライメント調整の際、アライメントカメラ１１０は、マスク側アライメントマーク１０１と、ワーク側アライメントマーク１０３とを撮像しているが、本発明では、アライメントカメラ１１０は、ワーク側アライメントマーク１０３の代わりに、予めワークＷに露光転写された画素（ピクセルアライメント）を撮像してもよい。即ち、ピクセルアライメントは、露光領域の四隅を構成する。
本出願は、２０１８年２月８日出願の日本特許出願２０１８−０２１１５１に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
３ 光照射装置（近接露光装置用光照射装置）
６０ ランプユニット（光源）
６３，６６ 平面ミラー（反射鏡）
６５ インテグレータ
６７ コリメーションミラー（反射鏡）
６８ 平面ミラー（反射鏡）
７０ ミラー曲げ機構
９０ 紫外線カットフィルタ（カットフィルタ）
９５ 長波長カットフィルタ（他のカットフィルタ）
１００，１２０ 非露光光照明手段
１０１ マスク側アライメントマーク
１０２ マスク側のアライメントマークの投影像
１０３ ワーク側アライメントマーク
１１０ アライメントカメラ
１２１ ＬＥＤ照明ユニット（非露光用光源）
１３０ ハーフミラー
Ｍ マスク
Ｏ１ マスク側のアライメントマークの投影像の中心
Ｏ３ ワーク側のアライメントマークの中心
ＰＥ 近接露光装置
Ｗ ワーク

Claims (19)

  1. 光源と、
    該光源からの光を均一にして出射するインテグレータと、
    反射面の曲率を変更可能なミラー曲げ機構を備え、前記インテグレータから出射された前記光を反射する反射鏡と、
    を備え、
    露光パターンが形成されたマスクとワークとをギャップを介して近接配置し、前記マスクを介して前記反射鏡から出射された光を前記ワーク上に照射して前記露光パターンを前記ワークに露光転写するための近接露光装置であって、
    前記反射鏡よりも前記光源側に配置され、前記ワークの感光材が感光する第１の波長領域を有する露光光と異なる、第２の波長領域を備える非露光光を、前記光源からの光の光軸と同軸に照射する非露光光照明手段と、
    前記非露光光を用いて、前記ワークに投影された前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークとを同時に撮像可能なアライメントカメラと、
    をさらに備えることを特徴とする近接露光装置。
  2. 前記非露光光照明手段は、前記光源からの光の前記光路上に進退自在に配置され、前記光源からの光の前記第１の波長領域を遮断することで、通過した前記光源からの光を前記第２の波長領域を備える前記非露光光とするカットフィルタを具備することを特徴とする請求項１に記載の近接露光装置。
  3. 前記光源からの光の前記光路上に進退自在に配置され、前記第２の波長領域を遮断することで、通過した前記光源からの光を前記第１の波長領域を備える前記露光光とする他のカットフィルタをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の近接露光装置。
  4. 前記カットフィルタは、前記光源からの光の前記光路上から退避することで、前記光源からの光の前記第１の波長領域を備える前記露光光を、前記マスクを介して前記ワーク上に照射し、前記光路上に進出することで、該露光光を遮るシャッターを構成することを特徴とする請求項２に記載の近接露光装置。
  5. 前記非露光光照明手段は、前記光源と別体に設けられ、前記第２の波長領域を備える前記非露光光を照射する非露光用光源を具備する請求項１に記載の近接露光装置。
  6. 前記非露光用光源は、前記光源と共役な位置に配置されることを特徴とする請求項５に記載の近接露光装置。
  7. 前記反射鏡と前記マスクとの間で、前記非露光光の光路上に配置されるハーフミラーをさらに備え、
    前記アライメントカメラは、前記ハーフミラーを介して、前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークとを同時に撮像することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の近接露光装置。
  8. 前記ワークは、前記マスクの露光パターンに対応する、矩形状の露光領域を備え、
    前記アライメントカメラは、前記露光領域又は該露光領域周囲の四隅、及び該四隅を結ぶ各辺における少なくとも一点において、前記ワークに投影された前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークとを同時に撮像することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の近接露光装置。
  9. 前記ワークと前記マスクとを相対移動する移動機構と、
    撮像された前記マスク側のアライメントマークの投影像と前記ワーク側のアライメントマークの各中心とが一致するように、前記ミラー曲げ機構により前記反射鏡の曲率を補正すると共に、前記移動機構により前記マスクと前記ワークとを相対移動する制御部と、
    を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の近接露光装置。
  10. 前記ワークは、前記マスクの露光パターンに対応する、矩形状の露光領域を備え、
    前記アライメントカメラは、所定の枚数の前記ワークの露光時において、前記露光領域又は該露光領域周囲の四隅、及び該四隅を結ぶ各辺における少なくとも一点において、前記ワークに投影された前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークとを同時に撮像し、且つ、
    前記所定の枚数以降の前記ワークの露光時において、前記アライメントカメラは、前記ワークの四隅において、前記ワークに投影された前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークとを同時に撮像し、
    前記制御部は、前記所定の枚数のワークにおける、前記アライメントカメラで撮像された、前記四隅及び各辺における少なくとも一点の各位置でのずれ量に基づいて、前記ワークの平均形状を決定し、且つ、
    前記所定の枚数以降の前記ワークの露光時において、前記ミラー曲げ機構による前記反射鏡の曲率補正と、前記マスクと前記ワークとの相対移動とを、前記アライメントカメラで撮像された前記四隅でのずれ量と、前記ワークの平均形状とに基づいて行うことを特徴とする請求項９に記載の近接露光装置。
  11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の近接露光装置を用いた近接露光方法であって、
    前記非露光光照明手段によって前記非露光光を照射しながら、前記ワーク上に投影された前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークと、を前記アライメントカメラで同時に撮像する工程と、
    前記マスク側のアライメントマークの投影像と前記ワーク側のアライメントマークの各中心とが一致するように、前記ミラー曲げ機構により前記反射鏡の曲率を補正すると共に、前記マスクと前記ワークとを相対移動する工程と、
    を備えることを特徴とする近接露光方法。
  12. 光源と、
    該光源からの光を均一にして出射するインテグレータと、
    反射面の曲率を変更可能なミラー曲げ機構を備え、前記インテグレータから出射された前記光を反射する反射鏡と、
    を備え、
    露光パターンが形成されたマスクとワークとをギャップを介して近接配置し、前記マスクを介して前記反射鏡から出射された光を前記ワーク上に照射して前記露光パターンを前記ワークに露光転写するための近接露光装置用光照射装置であって、
    前記反射鏡よりも前記光源側に配置され、前記ワークの感光材が感光する第１の波長領域を有する露光光と異なる、第２の波長領域を備える非露光光を、前記光源からの光の光軸と同軸に照射する非露光光照明手段と、
    前記非露光光を用いて、前記ワークに投影された前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークとを同時に撮像可能なアライメントカメラと、
    をさらに備えることを特徴とする近接露光装置用光照射装置。
  13. 前記非露光光照明手段は、前記光源からの光の前記光路上に進退自在に配置され、前記光源からの光の前記第１の波長領域を遮断することで、通過した前記光源からの光を前記第２の波長領域を備える前記非露光光とするカットフィルタを具備することを特徴とする請求項１２に記載の近接露光装置用光照射装置。
  14. 前記光源からの光の前記光路上に進退自在に配置され、前記第２の波長領域を遮断することで、通過した前記光源からの光を前記第１の波長領域を備える前記露光光とする他のカットフィルタをさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の近接露光装置用光照射装置。
  15. 前記カットフィルタは、前記光源からの光の前記光路上から退避することで、前記光源からの光の前記第１の波長領域を備える前記露光光を、前記マスクを介して前記ワーク上に照射し、前記光路上に進出することで、該露光光を遮るシャッターを構成することを特徴とする請求項１３に記載の近接露光装置用光照射装置。
  16. 前記非露光光照明手段は、前記光源と別体に設けられ、前記第２の波長領域を備える前記非露光光を照射する非露光用光源を具備する請求項１２に記載の近接露光装置用光照射装置。
  17. 前記非露光用光源は、前記光源と共役な位置に配置されることを特徴とする請求項１６に記載の近接露光装置用光照射装置。
  18. 前記反射鏡と前記マスクとの間で、前記非露光光の光路上に配置されるハーフミラーをさらに備え、
    前記アライメントカメラは、前記ハーフミラーを介して、前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークとを同時に撮像することを特徴とする請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の近接露光装置用光照射装置。
  19. 前記ワークは、前記マスクの露光パターンに対応する、矩形状の露光領域を備え、
    前記アライメントカメラは、前記露光領域又は該露光領域周囲の四隅、及び該四隅を結ぶ各辺における少なくとも一点において、前記ワークに投影された前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークとを同時に撮像することを特徴とする請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の近接露光装置用光照射装置。
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