KR101415411B1

KR101415411B1 - 투영 광학계, 노광 장치, 노광 방법, 디스플레이의 제조방법, 마스크 및 마스크의 제조 방법

Info

Publication number: KR101415411B1
Application number: KR1020087013006A
Authority: KR
Inventors: 마사토 구마자와; 다츠오 후쿠이
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2006-02-16
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2014-07-04
Also published as: JPWO2007094198A1; KR20080101867A; WO2007094198A1; EP1986220A4; JP2013178535A; TWI424287B; CN101385123B; EP1986220A1; US20090021712A1; HK1128061A1; US20130021589A1; JP5453806B2; CN101385123A; US8305556B2; US8867019B2; CN101976018A; CN101976018B; TW200732868A

Abstract

본 발명의 노광 장치는 제1 물체(M)와 제2 물체(P)를 주사 방향을 따라서 이동시키면서 상기 제2 물체위에 투영 노광을 행하는 노광 장치에 있어서, 상기 제2 물체위의 일부 영역인 제1 영역에 상기 제1 물체위 일부분의 확대상을 형성하는 제1 투영 광학계(PL10)와, 상기 제2 물체위 상기 일부 영역과는 다른 제2 영역에 상기 제1 물체위 상기 일부분과는 다른 부분의 확대상을 형성하는 제2 투영 광학계(PL11)를 구비하고, 상기 제1 물체를 홀딩하고, 상기 제1 물체의 상기 일부분 및 상기 다른 부분 중 적어도 한 쪽을, 상기 주사 방향을 따라서 이동 가능하게 하는 제1 스테이지(MST)를 구비하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 주사 방향과 교차하는 비주사 방향을 따라서 소정의 간격으로 배열된다.

Description

투영 광학계, 노광 장치, 노광 방법, 디스플레이의 제조 방법, 마스크 및 마스크의 제조 방법{PROJECTION OPTICAL SYSTEM, EXPOSURE DEVICE, EXPOSURE METHOD, DISPLAY MANUFACTURING METHOD, MASK, AND MASK MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 마스크, 레티클 등의 상(像)을 기판 등의 위에 투영하는 투영 광학계, 이 투영 광학계를 구비한 노광 장치, 이 노광 장치를 사용한 노광 방법, 이 노광 장치를 사용한 디스플레이의 제조 방법, 마스크 및 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.

예를 들어 반도체 소자 또는 액정 표시 소자 등을 제조할 때에, 마스크(레티클, 포토마스크 등)의 패턴을 투영 광학계를 통하여 레지스터가 도포된 플레이트(유리 플레이트 또는 반도체 웨이퍼 등)위에 투영하는 투영 노광 장치가 사용되고 있다. 종래는 스탭ㆍ앤드ㆍ리피트 방식으로 플레이트위의 각 쇼트 영역에 각각 레티클의 패턴을 일괄 노광하는 투영 노광 장치(스테퍼(stepper))가 다용되고 있었다. 최근, 하나의 큰 투영 광학계를 사용하는 대신에, 등배(等倍)의 배율을 갖는 작은 복수의 부분 투영 광학계를 주사(走査) 방향을 따라서 소정 간격으로 복수열 로 배치하고, 마스크 및 플레이트를 주사시키면서 각 부분 투영 광학계로 각각 마스크의 패턴을 플레이트위에 노광하는 스텝ㆍ앤드ㆍ스캔 방식의 투영 노광 장치가 제안되어 있다(일본국 특허출원 평성 5-161588호 공보 참조).

그러나, 최근 플레이트가 점점 대형화하여 2m 각을 넘는 플레이트가 사용되게 되었다. 여기서, 상술한 스텝ㆍ앤드ㆍ스캔 방식의 노광 장치를 사용하여 대형 플레이트위에 노광을 행하는 경우, 부분 투영 광학계가 등배의 배율을 갖기 때문에 마스크도 대형화한다. 마스크의 비용은 마스크 기판의 평면성을 유지할 필요도 있어서 대형화하면 할수록 비싸진다. 또, 통상의 TFT부를 형성하기 위해서는 4 ~ 5 레이어 분량의 마스크가 필요하게 되어 있어 매우 많은 비용을 필요로 하고 있었다.

본 발명의 목적은 확대 배율을 가져 양호한 광학 성능을 갖는 투영 광학계, 이 투영 광학계를 구비한 노광 장치, 이 노광 장치를 사용하는 노광 방법 및 이 노광 장치를 사용하는 디스플레이의 제조 방법을 제공하는 것이다. 또, 확대 배율을 갖는 투영 광학계를 구비한 노광 장치에 사용되는 마스크 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 형태에 따르면, 제1 물체와 제2 물체를 주사 방향을 따라서 이동시키면서 상기 제2 물체위에 투영 노광을 행하는 노광 장치에 있어서, 상기 제2 물체위의 일부 영역인 제1 영역에 상기 제1 물체위 일부분의 확대상(擴大像)을 형성하는 제1 투영 광학계와; 상기 제2 물체위 상기 일부의 영역과는 다른 제2 영역에 상기 제1 물체위 상기 일부분과는 다른 부분의 확대상을 형성하는 제2 투영 광학계와; 상기 제1 물체를 홀딩하고, 상기 제1 물체의 상기 일부분 및 상기 다른 부분 중 적어도 한 쪽을, 상기 비주사 방향을 따라서 이동 가능하게 하는 제1 스테이지(stage)를 구비하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 주사 방향과 교차하는 비주사 방향을 따라서 소정의 간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는 노광 장치가 제공된다.

또, 본 발명의 제2 형태에 따르면, 제1 물체와 제2 물체를 투영 광학 장치에 대하여 상대적으로 주사시키면서 투영 노광하는 노광 장치에 있어서, 상기 제1 물체를 홀딩하는 제1 스테이지와; 상기 제2 물체를 홀딩하는 제2 스테이지를 구비하고, 상기 투영 광학 장치는 주사 방향과 교차하는 비주사 방향을 따라서 배치되고 각각 확대 배율을 갖는 복수의 투영 광학계를 구비하고, 상기 제1 및 상기 제2 스테이지를 상기 확대 배율의 비에 따른 속도비로 상기 주사 방향을 따라서 이동시키면서 투영 노광을 복수회 행하여, 상기 복수회의 투영 노광 동안에 상기 제1 및 제2 스테이지를 상기 비주사 방향을 따라서 이동시키는 것을 특징으로 하는 노광 장치가 제공된다.

또, 본 발명의 제3 형태에 따르면, 적어도 하나의 반사 굴절 광학계를 갖는 투영 광학계에 있어서, 상기 반사 굴절 광학계는 제1 면의 상을 제2 면위에 투영하는 광학계이고, 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 광로 중에 배치되는 오목면(凹面) 반사경과; 상기 제1 면과 상기 오목면 반사경 사이의 광로 중에 배치되고, 정(正)의 굴절력을 갖는 제1 렌즈 그룹과; 상기 제1 렌즈 그룹과 상기 오목면 반사경 사이의 광로 중에 배치되어 광로를 편향하는 제1 광로 편향면과; 상기 제1 광로 편향면과 상기 오목면 반사경 사이의 광로 중에 배치되는 제2 렌즈 그룹과; 상기 제2 렌즈 그룹과 상기 제2 면 사이의 광로 중에 배치되어 광로를 편향하는 제2 광로 편향면과; 상기 제2 광로 편향면과 상기 제2 면 사이의 광로 중에 배치되고, 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈 그룹을 구비하고, 상기 제1 렌즈 그룹의 초점 거리를 FPG1로 하고, 상기 제3 렌즈 그룹의 초점 거리를 FPG3으로 할 때,

1 < FPG3/FPG1 < 2.5

의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 투영 광학계가 제공된다.

또, 본 발명의 제4 형태에 따르면, 패턴 영역을 갖는 마스크로서, 상기 패턴 영역은 제1 방향을 따라서 홀수 번째에 배치되는 복수의 홀수열 패턴 영역과, 상기 제1 방향을 따라서 짝수 번째에 배치되는 복수의 짝수열 패턴 영역을 포함하고, 적어도 한 쌍의 인접하는 상기 홀수열 패턴 영역과 상기 짝수열 패턴 영역은 상기 제1 방향의 단부에 동일한 패턴을 갖는 공통 영역을 갖고, 적어도 하나의 상기 홀수열 패턴 영역 또는 적어도 하나의 상기 짝수열 패턴 영역과 제1 위치 관계에 있는 제1 기준 마크와, 적어도 하나의 상기 홀수열 패턴 영역 또는 적어도 하나의 상기 짝수열 패턴 영역과 제2 위치 관계에 있는 제2 기준 마크를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 마스크가 제공된다.

또, 본 발명의 제5 형태에 따르면, 상기 마스크위에 형성하는 모든 패턴에 대응하는 모든 패턴 데이터를 제1 방향으로 분할하는 공정과; 분할한 적어도 하나의 패턴 데이터의 제1 방향의 단부에 공통 영역에 대응하는 패턴 데이터를 부가하고, 분할한 각 패턴 데이터에 대응하는 복수의 묘화(描畵) 데이터를 작성하는 공정과; 상기 복수의 묘화 데이터를 사용하여 상기 마스크위에 패턴을 묘화하는 공정과; 묘화한 각 패턴의 적어도 하나의 패턴과 소정의 위치 관계로, 기준 마크를 작성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법이 제공된다.

또, 본 발명의 제6 형태에 따르면, 제1 물체와 제2 물체를 투영 광학 장치에 대하여 상대적으로 주사시키면서 투영 노광하는 노광 방법에 있어서, 주사 방향과 교차하는 비주사 방향을 따라서 배치된 복수의 투영 광학계를 사용하여, 상기 제2 물체를 상기 주사 방향으로 이동시키면서 상기 제2 물체위에 복수의 노광 영역을 형성하는 제1 노광 공정과; 상기 제2 물체를 상기 비주사 방향을 따라서 이동시키는 스텝 공정과; 상기 복수의 투영 광학계를 사용하여, 상기 제2 물체를 상기 주사 방향으로 이동시키면서 상기 제2 물체위에 복수의 노광 영역을 형성하는 제2 노광 공정을 포함하고, 상기 투영 광학계는 본 발명의 투영 광학계로서, 상기 스텝 공정에서는 상기 제1 노광 공정에 의해 형성되는 상기 복수의 노광 영역 사이에, 상기 제2 노광 공정에 의해 형성되는 상기 복수의 노광 영역 중 적어도 하나를 위치 결정하는 것을 특징으로 하는 노광 방법이 제공된다.

또, 본 발명의 제7 형태에 따르면, 제1 물체와 제2 물체를 투영 광학 장치에 대하여 상대적으로 주사시키면서 투영 노광하는 노광 방법에 있어서, 주사 방향과 교차하는 비주사 방향을 따라서 배치된 복수의 투영 광학계를 사용하여, 상기 제2 물체를 상기 주사 방향으로 이동시키면서 상기 제2 물체위에 복수의 노광 영역을 형성하는 제1 노광 공정과; 상기 제2 물체를 상기 비주사 방향을 따라서 이동시키는 제1 스텝 공정과; 상기 복수의 투영 광학계를 사용하여, 상기 제2 물체를 상기 주사 방향으로 이동시키면서 상기 제2 물체위에 복수의 노광 영역을 형성하는 제2 노광 공정과; 상기 제2 물체를 상기 비주사 방향을 따라서 이동시키는 제2 스텝 공정을 포함하고, 상기 제1 스텝 공정에서는 상기 제1 노광 공정에 의해 형성되는 상기 복수의 노광 영역 사이에, 상기 제2 노광 공정에 의해 형성되는 상기 복수의 노광 영역 중 적어도 하나를 위치 결정하고, 상기 제2 스텝 공정에서는 상기 제1 또는 제2 노광 공정에 의해 상기 제2 물체위에 형성되는 상기 복수의 노광 영역 상기 비주사 방향을 따른 폭을 넘어서, 상기 제2 물체를 상기 비주사 방향을 따라서 이동시키는 것을 특징으로 하는 노광 방법이 제공된다.

또, 본 발명의 제8 형태에 따르면, 본 발명의 노광 장치를 사용하여 소정의 패턴을 감광성 기판위에 노광하는 노광 공정과; 상기 노광 공정에 의해 노광된 상기 감광성 기판을 현상하는 현상 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이의 제조 방법이 제공된다.

또, 본 발명의 제9 형태에 따르면, 본 발명의 노광 방법을 사용하여 소정의 패턴을 감광성 기판위에 노광하는 노광 공정과; 상기 노광 공정에 의해 노광된 상기 감광성 기판을 현상하는 현상 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이의 제조 방법이 제공된다.

도 1은 제1 실시 형태에 관한 투영 광학계의 구성을 나타내는 도면이다.

도 2는 제2 실시 형태에 관한 투영 광학계의 구성을 나타내는 도면이다.

도 3은 제3 실시 형태에 관한 투영 광학계의 구성을 나타내는 도면이다.

도 4는 제4 실시 형태에 관한 노광 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 5는 제4 실시 형태에 관한 노광 장치의 투영 광학계의 배치를 나타내는 도면이다.

도 6은 제4 실시 형태에 관한 노광 장치를 사용한 노광 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 제4 실시 형태에 관한 노광 장치를 사용한 노광 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 8은 제4 실시 형태에 관한 노광 장치를 사용한 노광 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 제4 실시 형태에 관한 노광 장치를 사용한 노광 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 10은 실시 형태에 관련되는 정립상(正立像)을 형성하는 투영 광학계를 구비한 노광 장치에 사용되는 마스크의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 11은 실시 형태에 관한 도립상(倒立像)을 형성하는 투영 광학계를 구비한 노광 장치에 사용되는 마스크의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 12는 실시 형태에 관한 마스크의 패턴을 플레이트에 노광 전사(轉寫)한 상태를 나타내는 도면이다.

도 13은 실시 형태에 관한 정립상을 형성하는 투영 광학계를 구비한 노광 장치에 사용되는 마스크의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 14는 실시 형태에 관한 도립상을 형성하는 투영 광학계를 구비한 노광 장치에 사용되는 마스크의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 15는 실시 형태에 관한 정립상을 형성하는 투영 광학계를 구비한 노광 장치에 사용되는 마스크의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 16은 실시 형태에 관한 도립상을 형성하는 투영 광학계를 구비한 노광 장치에 사용되는 마스크의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 17은 실시 형태에 관한 기준 마크의 형상을 나타내는 도면이다.

도 18은 실시 형태에 관한 마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 19는 실시 형태에 관한 마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 20은 실시 형태에 관한 마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 21은 본 발명의 실시 형태에 관한 마이크로 디바이스로서의 액정 표시 소자의 제조 방법을 나타내는 플로우차트이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 관한 투영 광학계에 대하여 설명한다. 도 1은 제1 실시 형태에 관한 투영 광학계의 구성을 나타내는 도면이다. 이하의 설명에 있어서는 각 도면 중에 나타낸 XYZ 직교 좌표계를 설정하고, 이 XYZ 직교 좌표계를 참조하면서 각 부재의 위치 관계에 대하여 설명한다. XYZ 직교 좌표계는 X축 및 Y축이 후술하는 노광 장치에 사용되는 플레이트(P)에 대하여 평행하게 되도록 설정되고, Z축이 플레이트(P)에 대하여 직교하는 방향으로 설정되어 있다. 도면 중의 XYZ 좌표계는 실제로는 XY 평면이 수평면에 평행한 면으로 설정되고, Z축이 연직 상방향으로 설정된다. 또, 후술하는 노광 장치에 있어서는 마스크(M) 및 플레이트(P)를 이동시키는 방향(주사 방향)을 X축 방향으로 설정하고 있다.

도 1에 나타내는 투영 광학계(PL1)는 마스크(제1 면, M1)의 상을 플레이트(제2 면, P1)위에 투영하는 반사 굴절 광학계이고, 마스크(M1)와 플레이트(P1) 사 이의 광로 중에 배치되는 오목면 반사경(CCM1)과, 마스크(M1)와 오목면 반사경(CCM1) 사이의 광로 중에 배치되고, 정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈 그룹(PG11)과, 제1 렌즈 그룹(PG11)과 오목면 반사경(CCM1) 사이의 광로 중에 제1 렌즈 그룹(PG11)으로부터 -Z축 방향으로 진행하는 광을 X축 방향으로 반사하도록 마스크(M1)면에 대하여 45°의 각도로 비스듬히 마련되어 광로를 편향하는 제1 광로 편향면(FM11)과, 제1 광로 편향면(FM11)과 오목면 반사경(CCM1) 사이의 광로 중에 배치되는 제2 렌즈 그룹(PG21)과, 제2 렌즈 그룹(PG21)과 플레이트(P1) 사이의 광로 중에 제2 렌즈 그룹(PG21)으로부터 -X축 방향으로 진행하는 광을 -Z축 방향으로 반사하도록 마스크(M1)면에 대하여 45°의 각도로 비스듬히 마련되어 광로를 편향하는 제2 광로 편향면(FM21)과, 제2 광로 편향면(FM21)과 플레이트(P1) 사이의 광로 중에 배치되고, 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈 그룹(PG31)을 구비하고 있다.

투영 광학계(PL1)의 제1 렌즈 그룹(PG11)은 마스크(M1)측에 오목면을 향한 정메니스커스 렌즈(positive meniscus lens, L101), 양 오목 렌즈(L111), 양 볼록 렌즈(L121), 마스크(M1)측에 평면을 향한 평볼록 렌즈(L131)에 의해 구성되어 있다. 제2 렌즈 그룹(PG21)은 양 볼록 렌즈(L141), 제1 광로 편향면(FM11)측에 오목면을 향한 부메니스커스 렌즈(negative meniscus lens, L151), 제1 광로 편향면(FM11)측에 볼록면(凸面)을 향한 부메니스커스 렌즈(L161), 제1 광로 편향면(FM11)측에 오목면을 향한 부메니스커스 렌즈(L171)에 의해 구성되어 있다. 제3 렌즈 그룹(PG31)은 양 오목 렌즈(L181), 양 볼록 렌즈(L191), 제2 광로 편향면(FM21)측에 볼록면을 향한 평볼록 렌즈(L201), 플레이트(P1)측에 오목면을 향한 평오목 렌즈(L211)에 의해 구성되어 있다.

이어서, 도 2를 참조하여 제2 실시 형태에 관한 투영 광학계(PL2)에 대하여 설명한다. 도 2는 제2 실시 형태에 관한 투영 광학계(PL2)의 구성을 나타내는 도면이다.

도 2에 나타내는 투영 광학계(PL2)는 마스크(제1 면, M2)의 상을 플레이트(제2 면, P2)위에 투영하는 반사 굴절 광학계이고, 마스크(M2)와 플레이트(P2) 사이의 광로 중에 배치되는 오목면 반사경(CCM2)과, 마스크(M2)와 오목면 반사경(CCM2) 사이의 광로 중에 배치되고, 정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈 그룹(PG12)과, 제1 렌즈 그룹(PG12)과 오목면 반사경(CCM2) 사이의 광로 중에 제1 렌즈 그룹(PG12)으로부터 -Z축 방향으로 진행하는 광을 X축 방향으로 반사하도록 마스크(M2)면에 대하여 45°의 각도로 비스듬히 마련되어 광로를 편향하는 제1 광로 편향면(FM12)과, 제1 광로 편향면(FM12)면 오목면 반사경(CCM2) 사이의 광로 중에 배치되는 제2 렌즈 그룹(PG22)과, 제2 렌즈 그룹(PG22)과 플레이트(P2) 사이의 광로 중에 제2 렌즈 그룹(PG22)으로부터 -X축 방향으로 진행하는 광을 Z축 방향으로 반사하도록 마스크(M2)면에 대하여 45°의 각도로 비스듬히 마련되어 광로를 편향하는 제2 광로 편향면(FM22)과, 제2 광로 편향면(FM22)과 플레이트(P2) 사이의 광로 중에 배치되고, 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈 그룹(PG32)을 구비하고 있다.

제1 렌즈 그룹(PG12)은 마스크(M2)측에 오목면을 향한 부메니스커스 렌즈(L102), 양 오목 렌즈(L112), 양 볼록 렌즈(L122), 마스크(M2)측에 오목면을 향한 부메니스커스 렌즈(L132), 마스크(M2)측에 평면을 향한 평볼록 렌즈(L142)에 의 해 구성되어 있다. 제2 렌즈 그룹(PG22)은 제1 광로 편향면(FM12)측에 볼록면을 향한 부메니스커스 렌즈(L152), 양 볼록 렌즈(L162), 양 오목 렌즈(L172), 양 볼록 렌즈(L182)에 의해 구성되어 있다. 제3 렌즈 그룹(PG3)은 양 오목 렌즈(L192), 제2 광로 편향면(FM22)측에 오목면을 향한 정메니스커스 렌즈(L202), 제2 광로 편향면(FM22)측에 볼록면을 향한 부메니스커스 렌즈(L212), 양 볼록 렌즈 L222에 의해 구성되어 있다.

이어서, 도 3을 참조하여 제3 실시 형태에 관한 투영 광학계(PL3)에 대하여 설명한다. 도 3은 제3 실시 형태에 관한 투영 광학계(PL3)의 구성을 나타내는 도면이다.

도 3에 나타내는 투영 광학계(PL3)는 마스크(제1 면, M3)의 상을 플레이트(제2 면, P3)위에 투영하기 위한 반사 굴절 광학계(PL31) 및 반사 굴절 광학계(PL32)를 구비하고 있다. 반사 굴절 광학계(PL31)는 마스크(M3)와 시야 조리개(FS) 사이의 광로 중에 배치되는 오목면 반사경(CCM31)과, 마스크(M3)와 오목면 반사경(CCM31) 사이의 광로 중에 배치되고, 정의 굴절력을 갖는 제1 렌즈 그룹(PG13)과, 제1 렌즈 그룹(PG13)과 오목면 반사경(CCM31) 사이의 광로 중에 제1 렌즈 그룹(PG13)으로부터 -Z축 방향으로 진행하는 광을 X축 방향으로 반사하도록 마스크(M3)면에 대하여 45°의 각도로 비스듬히 마련되어 광로를 편향하는 제1 광로 편향면(FM13)과, 제1 광로 편향면(FM13)과 오목면 반사경(CCM31) 사이의 광로 중에 배치되는 제2 렌즈 그룹(PG23)과, 제2 렌즈 그룹(PG23)과 시야 조리개(FS) 사이의 광로 중에 제2 렌즈 그룹(PG23)으로부터 -X축 방향으로 진행하는 광을 -Z축 방향으로 반사하도록 마스크(M3)면에 대하여 45°의 각도로 비스듬히 마련되어 광로를 편향하는 제2 광로 편향면(FM23)과, 제2 광로 편향면(FM23)과 시야 조리개(FS) 사이의 광로 중에 배치되고, 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈 그룹(PG33)을 구비하고 있다.

반사 굴절 광학계(PL32)는 반사 굴절 광학계(PL31)와 동일한 구성을 갖는다. 즉, 시야 조리개(FS)와 플레이트(P3) 사이의 광로 중에 배치되는 오목면 반사경(CCM32)과, 시야 조리개(FS)와 오목면 반사경(CCM32) 사이의 광로 중에 배치되고, 정의 굴절력을 갖는 제4 렌즈 그룹(PG43)과, 제4 렌즈 그룹(PG43)과 오목면 반사경(CCM32) 사이의 광로 중에 제4 렌즈 그룹(PG43)으로부터 -Z축 방향으로 진행하는 광을 X축 방향으로 반사하도록 마스크(M3)면에 대하여 45°의 각도로 비스듬히 마련되어 광로를 편향하는 제3 광로 편향면(FM33)과, 제3 광로 편향면(FM33)과 오목면 반사경(CCM32) 사이의 광로 중에 배치되는 제5 렌즈 그룹(PG53)과, 제5 렌즈 그룹(PG53)과 플레이트(P3) 사이의 광로 중에 제5 렌즈 그룹(PG53)으로부터 -X축 방향으로 진행하는 광을 -Z축 방향으로 반사하도록 마스크(M3)면에 대하여 45°의 각도로 비스듬히 마련되어 광로를 편향하는 제4 광로 편향면(FM43)과, 제4 광로 편향면(FM43)과 플레이트(P3) 사이의 광로 중에 배치되고, 정의 굴절력을 갖는 제6 렌즈 그룹(PG63)을 구비하고 있다.

제1 렌즈 그룹(PG13)은 마스크(M3)측에 평면을 향한 평볼록 렌즈(L103), 양 오목 렌즈(L113), 양 볼록 렌즈(L123)에 의해 구성되어 있다. 제2 렌즈 그룹(PG23)은 양 볼록 렌즈(L143), 제1 광로 편향면(FM13)측에 오목면을 향한 부메니스커스 렌즈(L153), 제1 광로 편향면(FM13)측에 볼록면을 향한 부메니스커스 렌즈(L163), 제1 광로 편향면(FM13)측에 오목면을 향한 부메니스커스 렌즈(L173)에 의해 구성되어 있다. 제3 렌즈 그룹(PG33)은 제2 광로 편향면(FM23)측에 볼록면을 향한 평볼록 렌즈(L183), 제2 광로 편향면(FM23)측에 볼록면을 향한 부메니스커스 렌즈(L193), 제2 광로 편향면(FM23)측에 볼록면을 향한 정메니스커스 렌즈(L203)에 의해 구성되어 있다. 또한, 제4 렌즈 그룹(PG43), 제5 렌즈 그룹(PG53), 제6 렌즈 그룹(PG63)은 각각 제1 렌즈 그룹(PG13), 제2 렌즈 그룹(PG23), 제3 렌즈 그룹(PG33)과 동일한 구성을 갖는다.

여기서, 상술한 제1 ~ 제3 실시 형태에 있어서, 제1 렌즈 그룹(PG11, PG12, PG13)의 초점 거리를 FPG1, 제3 렌즈 그룹(PG31, PG32, PG33)의 초점 거리를 FPG3으로 할 때,

1 < FPG3/FPG1 < 2. 5

의 조건을 만족한다.

이 조건식의 하한을 넘은 경우에는 투영 배율이 1보다 작아져서 확대 배율을 갖는 투영 광학계를 구성하지 못하고, 상한을 넘은 경우에는 확대측의 상 높이가 높아져서 비점수차(非点收差), 상면만곡(像面彎曲)의 보정이 곤란하게 된다.

또, 제1 렌즈 그룹(PG11, PG12, PG13) 및 제3 렌즈 그룹(PG31, PG32, PG33)은 각각 정의 굴절력을 갖고 있기 때문에, 2개의 정(正) 렌즈를 갖는 것에 의해 구면수차(球面收差), 상면만곡의 보정을 용이하게 하고 있다.

또, 제2 렌즈 그룹(PG21, PG22, PG23)은 적어도 하나의 부(負) 렌즈와 정 렌 즈를 구비하고 있기 때문에, 제2 렌즈 그룹(PG21, PG22, PG23)내에 있어서 색수차 보정을 행하는 것이 가능하게 된다. 또한, 제2 렌즈 그룹(PG21, PG22, PG23)내의 적어도 하나의 부 렌즈와 정 렌즈에 다른 종류의 광학 부재를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 이 구성에 더하여, 제1 렌즈 그룹(PG11, PG12, PG13) 및 제3 렌즈 그룹(PG31, PG32, PG33)에 있어서도 각각 부 렌즈와 정 렌즈를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 각 렌즈 그룹에 있어서 색수차 보정을 행하는 것이 가능하게 되므로, 노광 파장이 광대역화해도(예를 들어 g선(436㎚)으로부터 i선(365㎚)에 걸친 파장역), 투영 광학계 전체적으로 양호한 색수차 보정을 달성할 수 있다.

또, 상술한 제1 및 제2 실시 형태에 있어서는 제3 렌즈 그룹(PG31, PG32)이 가장 제2 광로 편향면(FM21, FM22)에 배치된 부 렌즈(L181, L192)를 갖기 때문에, 상 높이가 낮은 광선까지 시야 분리를 할 수 있어, 넓은 노광 영역을 확보할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 제4 실시 형태와 관한 노광 장치에 대하여 설명한다. 도 4는 제4 실시 형태에 관한 노광 장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 이 실시 형태에 있어서는 상술한 제1 ~ 제3 실시 형태에 관한 반사 굴절형의 투영 광학계 중 어느 하나에 의해 구성되는 투영 광학계(PL10, PL11, PL12)를 구비하는 투영 광학 장치(PL)에 대하여 마스크(제1 물체; M)와, 외경이 500㎜보다 큰 플레이트(제2 물체, 감광 기판; P)를 상대적으로 주사시키면서 마스크(M)에 형성된 패턴(원화 패턴)의 상을 플레이트(P)위에 전사하는 스텝ㆍ앤드ㆍ스캔 방식의 노광 장치를 예로 들어 설명한다. 여기서 외형이 500㎜보다 크다고 하는 것은 한 변 또는 대각선이 500㎜보다 큰 것을 말한다.

이 실시 형태에 관한 노광 장치는 마스크(M)를 균일하게 조명하기 위한 조명 광학계(IL)를 구비하고 있다. 조명 광학계(IL)는 예를 들어 수은 램프 또는 초고압 수은 램프로 이루어진 광원을 구비하고, 옵티컬ㆍ인테그레이터(optical integrator), 시야 조리개, 컨덴서 렌즈 등으로 구성되어 있다. 광원으로부터 사출된 노광광은 조명 광학계(IL)를 통과하여 마스크(M)에 마련된 패턴을 조명한다. 마스크(M)를 통과한 광은 복수의 투영 광학계(PL10, PL11, PL12)를 통하여 플레이트위의 노광 영역에 마스크(M)의 패턴을 투영 노광한다. 여기서, 예를 들어 투영 광학계(PL10)가 제1 투영 광학계에 해당하고, 투영 광학계(PL11)가 제2 투영 광학계에 해당한다.

또, 마스크(M)는 마스크 스테이지(제1 스테이지, MST)위에 홀딩되어 있다. 마스크 스테이지(MST)는 주사 방향(X축 방향)으로 긴 스트로크로 이동 가능하고, 비주사 방향(Y축 방향)으로 소정량 이동 가능하다. 또, 플레이트(P)는 플레이트 스테이지(제2 스테이지; PST)위에 홀딩되어 있다. 플레이트 스테이지(PST)는 주사 방향(X축 방향)으로 긴 스트로크로 이동 가능하고, 비주사 방향(Y축 방향)으로 소정량 이동 가능하다. 또한, 마스크 스테이지(MST) 및 플레이트 스테이지(PST)의 이동은 제어부(CONT)에 의해 제어된다. 즉, 제어부(CONT)는 마스크 스테이지(MST) 및 플레이트 스테이지(PST)를 투영 광학계(PL10, PL11, PL12)의 확대 배율에 따른 속도비로 주사 방향을 따라서 이동하도록 제어하고, 마스크 스테이지(MST) 및 플레이트 스테이지(PST)를 투영 광학계(PL1O, PL11, PL12)의 확대 배율에 따른 이동량비 로 비주사 방향을 따라서 이동하도록 제어한다.

도 5는 투영 광학계(PL1O, PLll, PL12)의 배열 상태를 나타내는 도면이다. 투영 광학계(PL1O, PL11, PL12)는 주사 방향과 직교하는 비주사 방향(Y축 방향)으로 이산적(離散的)으로 나란히 배치되어 있다. 투영 광학계(PL1O, PL11, PL12)의 투영 배율은 각각 2배이다. 투영 광학계(PL10, PL11, PL12)에 의해 형성되는 노광 영역을 각각 EA1, EA2, EA3으로 하면, 노광 영역(EA1, EA2, EA3)은 각각 소정의 거리만큼 떨어져 있다. 여기서 투영 광학계(PL10, PL11, PL12)의 노광 영역(EA1, EA2, EA3)의 Y축 방향의 실효 노광 폭을 각각 EW로 한다. 투영 광학계(PL10)와 투영 광학계(PL11)의 Y축 방향의 간격 거리는 PLP이고, 투영 광학계(PL11)와 투영 광학계(PL12)의 Y축 방향의 간격 거리도 PLP이다. 이 때, 각 투영 광학계(PL10, PL11, PL12)의 실효 노광 폭(EW)과 투영 광학계의 Y축 방향의 간격 거리(PLP)의 관계는

PLP=2×EW

이다.

각 투영 광학계(PL10, PL11, PL12)에 대응하는 마스크(M)위의 실효 노광 폭을 MW로 하면,

EW=2×MW

이다.

이어서, 도 6을 참조하여, 이 실시 형태에 관한 노광 장치를 사용한 노광 방법의 설명을 한다. 먼저, 도 6을 참조하여 공정 1을 설명한다. 이 도에 나타낸 바 와 같이, 투영 광학계(PL10, PL11, PL12)에 의해 투영 노광되는 플레이트(P)위의 노광 영역을 각각 P1A, P2A, P3A, 마스크(M)위에 있어서 조명 영역을 각각 M1A, M2A, M3A로 한다. 여기서, 예를 들어 조명 영역(M1A)은 마스크위의 일부분으로 간주할 수 있고, 조명 영역(M2A)은 마스크위의 다른 부분으로 간주할 수 있다. 또, 예를 들어 노광 영역(P1A)은 플레이트위의 제1 영역으로 간주할 수 있고, 노광 영역(P2A)은 플레이트위의 제2 영역으로 간주할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는 마스크위의 일부분(예를 들어 M1A)과 다른 부분(예를 들어 M2A)이 하나의 마스크위에 일체적으로 형성되어 있으나, 다른 마스크에 별개로 형성되어 있어도 된다. 예를 들어 일부분(여기서는 M1A)이 제1 마스크위에 형성되고, 다른 부분(여기서는 M2A)이 제2 마스크위에 형성되어도 된다. 이 경우에는 제어부(CONT)에 의해 마스크 스테이지(MST)를 제어하는 것에 의해, 마스크위의 일부분 또는 다른 부분만을 비주사 방향으로 이동시키는 것이 가능하게 된다.

주사 방향을 X축 방향으로 하고, 마스크(M)의 주사 속도를 VM, 플레이트(P)의 주사 속도를 VP로 하면,

VP=2×VM

의 관계를 만족한다. 따라서, 마스크(M)의 X축 방향의 노광 영역 길이를 MXL, 플레이트(P)의 X축 방향의 노광 영역 길이를 PXL로 하면,

PXL=2×MXL

이 성립한다.

이어서, 도 7을 참조하여 공정 2를 설명한다. 이 도면에 나타난 바와 같이, 공정 1에 있어서 플레이트(P)위의 노광 길이(PXL)의 노광이 종료한 후, 플레이트(P)를 -Y축 방향으로 SPB(거리는 EW와 같음)만큼 이동시킨다. 마스크(M)는 Y축 방향으로 SMB(거리는 MW와 같음)만큼 이동시킨다. 그 후, 주사 노광을 행한다. 이 때 플레이트(P)위의 노광되는 영역은 P1B, P2B, P3B는 앞의 공정 1에서 이미 노광된 인접하는 노광 영역(P1A, P2A)과 Y축 방향에 있어서 일부 겹치도록 노광된다. 노광 영역(P2B)은 앞의 공정 1에서 이미 노광된 인접하는 노광 영역(P2A, P3A)과 Y축 방향에 있어서 일부 겹치도록 노광된다. 노광 영역(P3B)은 앞의 공정 1에서 이미 노광된 인접하는 노광 영역(P3A)과 Y축 방향에 있어서 일부 겹치도록 노광된다.

이어서, 도 8을 참조하여 공정 3을 설명한다. 공정 2에 있어서 플레이트(P)위의 노광 길이(PXL)의 노광이 종료한 후, 플레이트(P)를 -Y축 방향으로 SPC(거리는 5×EW와 같음)만큼 이동시킨다. 마스크(M)는 Y축 방향으로 SMC(거리는 MW와 같음)만큼 이동시킨다. 그 후, 주사 노광을 행한다. 이 때 플레이트(P)위의 노광되는 영역은 영역(P1C, P2C, P3C)으로 되고, P1C는 앞의 공정 2에서 이미 노광된 인접하는 노광 영역(P3B)과 Y축 방향에 있어서 일부 겹치도록 노광된다.

다음에, 도 9를 참조하여 공정 4를 설명한다. 공정 3에 있어서 플레이트(P)위의 노광 길이(PXL)의 노광이 종료한 후, 플레이트(P)를 -Y축 방향으로 SPD(거리는 EW와 같음)만큼 이동시킨다. 마스크(M)는 Y축 방향으로 SMD(거리는 MW와 같음)만큼 이동시킨다. 그 후, 주사 노광을 행한다. 이 때 플레이트(P)위의 노광되는 영역은 영역(P1D, P2D, P3D)이 되고, P1D는 앞의 공정 3에서 이미 노광된 인접하는 노광 영역(P1C, P2C)의 Y축 방향에 있어서 일부 겹치도록 노광된다. 노광 영 역(P2D)은 앞의 공정 3에서 이미 노광된 인접하는 노광 영역(P2C, P3C)의 Y축 방향에 있어서 일부 겹치도록 노광된다. 노광 영역(P3D)은 앞의 공정 3에서 이미 노광된 인접하는 노광 영역(P3C)과 Y축 방향에 있어서 일부 겹치도록 노광된다.

이상의 공정 1 ~ 4에 의해, 마스크(M)에서의 영역 면적 SM=12×MW×MXL 이 본 발명의 노광 장치에 의해 플레이트위에서 영역 면적 SP=12×EW×PXL 에 노광된다.

상기의 관계식에 의해, SM과 SP 사이에는

SP=4×SM

이 성립하고, 마스크(M)의 4배 면적의 영역을 노광할 수 있다.

이어서, 상술한 실시 형태에 관한 노광 방법에서 사용하는 마스크에 대하여 설명한다. 도 10은 예를 들어 상술한 노광 장치에 구비된 투영 광학계(PL10, PL11, PL12)가 정립상을 형성하는 광학계에 의해 구성되는 경우의 마스크를 나타내는 도면이다. 마스크(M10)는 도 10에 나타내는 바와 같이, 복수의 홀수열 패턴 영역(M101, 여기서는 3개의 패턴 영역)과, 복수의 짝수열 패턴 영역(M102, 여기서는 3개의 패턴 영역)을 구비하고 있다. 여기서, 복수의 홀수열 패턴 영역(M101)은 예를 들어 동일 도면에 나타낸 바와 같번째 방향(비주사 방향)으로 왼쪽으로부터 세어 홀수 번째, 즉 1번째, 3번째, 5번째 패턴 영역을 말하고, 복수의 짝수열 패턴 영역(M102)은 동양(同樣)으로 Y축 방향(비주사 방향)으로 왼쪽으로부터 세어 짝수 번째, 즉 2번째, 4번째, 6번째 패턴 영역을 말하는 것으로 한다.

또, 적어도 한 쌍의 인접하는 홀수열 패턴 영역(M101)과 짝수열 패턴 영 역(M102)은 Y축 방향(비주사 방향)의 단부에 동일한 패턴을 갖는 공통 영역을 갖고 있다. 여기서, 공통 영역은 적어도 한 쌍의 인접하는 홀수열 패턴 영역(M101)과 짝수열 패턴 영역(M102)의 인접하는 측에 각각 형성된다. 예를 들어 도 10에 나타내는 바와 같이, 공통 영역(C1, C2, C3, C4, C5)이 각각 형성되어 있다.

도 11은 예를 들어 상술한 노광 장치에 구비되어 있는 투영 광학계(PL10, PL11, PL12)가 도립상을 형성하는 광학계에 의해 구성되는 경우의 마스크를 나타내는 도면이다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 마스크는 복수의 홀수열 패턴 영역(M101, 여기서는 3개의 패턴 영역)과, 복수의 짝수열 패턴 영역(M102, 여기서는 3개의 패턴 영역)을 구비하고 있다. 여기서, 복수의 홀수열 패턴 영역(M101)은 예를 들어 동일 도면에 나타낸 바와 같이, Y축 방향(비주사 방향)으로 왼쪽으로부터 세어 홀수 번째, 즉 1번째, 3번째, 5번째 패턴 영역을 말하고, 복수의 짝수열 패턴 영역(M102)은 동양으로 Y축 방향(비주사 방향)으로 왼쪽으로부터 세어 짝수 번째, 즉 2번째, 4번째, 6번째 패턴 영역을 말하는 것으로 한다.

또, 적어도 한 쌍의 인접하는 홀수열 패턴 영역(M101)과 짝수열 패턴 영역(M102)은 Y축 방향(비주사 방향)의 단부에 동일한 패턴을 갖는 공통 영역이 형성되어 있다. 여기서, 공통 영역은 적어도 한 쌍의 인접하는 홀수열 패턴 영역(M101)과 짝수열 패턴 영역(M102)의 인접하는 측과는 반대측에 각각 형성된다. 예를 들어 도 11에 나타내는 바와 같이, 공통 영역(C1, C2, C3, C4, C5)이 각각 형성되어 있다.

도 10에 나타내는 마스크(M10) 및 도 11에 나타내는 마스크(M11)에 있어서는 적어도 한 쌍의 인접하는 홀수열 패턴 영역(M101)과 짝수열 패턴 영역(M102)의 공통 영역은 서로 겹쳐서 목적으로 하는 하나의 패턴을 형성하도록, 공통 영역(C1 ~ C5)의 전부 또는 일부가 중첩하여 전사 노광된다. 도 12는 마스크(M10(M11))를 플레이트위에 노광 전사한 상태를 나타내는 도면이다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 플레이트(P10)에는 홀수열 패턴 영역(M101)이 전사 노광된 영역(P101)과 짝수열 패턴 영역(M102)이 전사 노광된 영역(P102)과 공통 영역(C1 ~ C5)이 전사 노광된 영역(P11, P12, P13, P14, P15)이 형성된다. 또한, 도면 중의 EA1, EA2, EA3은 각각 투영 광학계(P11, P12, P13)의 노광 영역을 나타내고 있고, PLP는 인접하는 노광 영역의 중심 간격을 나타내고 있다.

또한, 이 한 쌍의 공통 영역(C1 ~ C5)은 서로 겹쳐 하나의 패턴을 형성시키는 패턴이면 되고, 한 쌍의 공통 영역(C1 ~ C5)에 형성되는 패턴이 완전히 동일할 필요는 없다. 예를 들어 한 쌍의 인접하는 홀수열 패턴 영역(M101)과 짝수열 패턴 영역(M102)의 공통 영역 중, 홀수열 패턴 영역(M101)의 공통 영역 또는 짝수열 패턴 영역(M102)의 공통 영역 중 어느 한 쪽에, 전혀 사용하지 않는 불필요한 패턴이 있어도 된다.

또, 도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이, 마스크(M10(M11))는 홀수열 패턴 영역(M101)과 소정의 위치 관계로 형성된 복수의 제1 기준 마크(m101)와, 짝수열 패턴 영역(M102)과 소정의 위치 관계로 형성된 복수의 제2 기준 마크(m102)를 구비하고 있다. 여기서, 제1 기준 마크(m101)와 제2 기준 마크(m102)는 마스크(M10(M11))를 장치(예를 들어 마스크 스테이지(MST))에 위치 맞춤하기 위한 얼라 인먼트 마크, 투영 광학계(PL10, PL11, PL12)의 배치 조정을 하기 위한 배치 조정용 마크, 마스크의 패턴면의 Z축 방향의 변형을 검출하기 위한 초점 위치 검출용 마크, 투영 광학계(PL10, PL11, PL12)의 각각에 의해 형성되는 홀수열 패턴 영역(M101) 또는 짝수열 패턴 영역(M102)위의 상대적인 위치 차이(이음 오차)를 검출하기 위한 얼라인먼트 마크 등이다. 또한, 제1 기준 마크는 짝수열 패턴 영역(M102)과 소정의 위치 관계로 마스크(M10(M11))위에 형성되어도 되고, 제2 기준 마크는 홀수열 패턴 영역(M101)과 소정의 위치 관계로 마스크(M10(M11))위에 형성되어도 된다.

제1 기준 마크(m101)는 홀수열 패턴 영역(M101)에 대하여 소정 거리만큼 이간한 위치에 배치된다(예를 들어 도 10 또는 도 11에 있어서, 왼쪽으로부터 1번째 홀수열 패턴 영역(M101)으로부터 X축 방향의 거리 X1 떨어진 제1 기준 마크(m101)). 동양으로, 제2 기준 마크(m102)는 짝수열 패턴 영역(M102)에 대하여 소정 거리만큼 이간한 위치에 배치된다(예를 들어 도 10 또는 도 11에 있어서, 왼쪽으로부터 6번째 짝수열 패턴 영역(M102)으로부터 X축 방향의 거리 X2 떨어진 제2 기준 마크(m102)). 또한, 제1 기준 마크(m101) 및 제2 기준 마크(m102)는 홀수열 패턴 영역(M101)과 짝수열 패턴 영역(M102) 사이, 홀수열 패턴 영역(M101) 또는 짝수열 패턴 영역(M102)이나 마스크위의 다른 부분에 배치되어도 된다.

또한, 도 13에 투영 광학계(PL10, PL11, PL12)가 정립상을 형성하는 광학계에 의해 구성되는 경우의 마스크(M10)를 나타낸다. 도 14에 투영 광학계(PL10, PL11, PL12)가 도립상을 형성하는 광학계에 의해 구성되는 경우의 마스크(M11)를 나타낸다. 도 13 및 도 14에 나타내는 바와 같이, 적어도 하나의 제1 기준 마크(m101)는 홀수열 패턴 영역(M101, 예를 들어 왼쪽으로부터 1번째 홀수열 패턴 영역(M101))의 Y축 방향에 관한 좌표 범위내에 배치된다. 동양으로, 적어도 하나의 제2 기준 마크(m102)는 제1 기준 마크(m101)가 배치된 홀수열 패턴 영역(M101)과는 다른 홀수열 패턴 영역(M101, 예를 들어 왼쪽으로부터 5번째 홀수열 패턴 영역(M101))의 Y축 방향에 관한 좌표 범위내에 배치된다. 예를 들어 마스크를 주사하기 전에 얼라인먼트를 행하는 경우, 얼라인먼트 후에 마스크를 Y축 방향으로 이동시지지 않고 마스크를 주사하는 것이 가능하게 된다. 또한, 제1 기준 마크 또는 제2 기준 마크는 짝수열 패턴 영역(M102)의 Y축 방향에 관한 좌표 범위내에 배치되어도 된다.

예를 들어 제1 기준 마크를 마스크의 X 및 Y 방향의 위치 맞춤을 하는 얼라인먼트 마크로 하고, 제2 기준 마크를 마스크의 θ 방향의 위치 맞춤하는 얼라인먼트 마크로 한 경우, 제1 기준 마크와 제2 기준 마크는 Y축 방향으로 가능한 한 떨어트려서 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 도 13 및 도 14에 나타내는 바와 같이, 제1 기준 마크는 왼쪽으로부터 1번째 홀수열 패턴 영역(M101)의 Y축 방향에 관한 좌표 범위내에 배치되고, 제2 기준 마크는 왼쪽으로부터 5번째 홀수열 패턴 영역(M101)의 Y축 방향에 관한 좌표 범위내에 배치되는 것이 바람직하다. 여기서, θ 방향은 X 및 Y 방향에 대한 마스크의 이동 방향(기울기 방향)을 말한다.

또, 도 15에 투영 광학계(PL10, PL11, PL12)가 정립상을 형성하는 광학계에 의해 구성되는 경우의 마스크(M10)를 나타내고, 도 16에 투영 광학계(PL10, PL11, PL12)가 도립상을 형성하는 광학계에 의해 구성되는 경우의 마스크(M11)를 나타낸다. 도 15 및 도 16에 나타내는 바와 같이, 제1 기준 마크(m101)는 홀수열 패턴 영역(M101)의 공통 영역(C11)의 Y축 방향에 관한 좌표 범위내에 배치되는 것이 바람직하다. 동양으로, 제2 기준 마크(m102)는 짝수열 패턴 영역(M102)의 공통 영역(C12)의 Y축 방향에 관한 좌표 범위내에 배치되는 것이 바람직하다. 이 배치에 의해, 예를 들어 제1 기준 마크(m101) 또는 제2 기준 마크(m102)는 마스크를 장치에 위치 맞춤하기 위한 얼라인먼트 마크 또는 투영 광학계의 배치 조정을 하기 위한 배치 조정용 마크로서의 기능도 가질 뿐만 아니라, 투영 광학계(PL10, PL11, PL12)의 각각에 의해 형성되는 홀수열 패턴 영역(M101) 또는 짝수열 패턴 영역(M102)위의 상대적인 위치 차이(이음 오차)를 검출하기 위한 얼라인먼트 마크로서의 기능을 갖는다. 즉, 이음 노광한 경우에, 제1 기준 마크(m101)와 제2 기준 마크(m102)의 상대적인 위치 차이를 계측하면 이음 오차의 좋고 나쁨을 판정을 할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 플레이트위에 형성되는 제1 기준 마크(m101a)와 제2 기준 마크(m102a)의 일례를 도 17에 나타낸다. 예를 들어 마스크(M)위에 형성하는 제1 기준 마크(m101)를 십자형으로 하고, 제2 기준 마크를 정방형으로 한다. 십자형의 제1 기준 마크(m101)와 정방형의 제2 기준 마크(m102)를 플레이트(P)위에서 서로 겹치도록 노광하면, 플레이트(P)위에서는 도 17과 같은 마크가 형성된다. 플레이트(P)위에 형성된 제1 기준 마크(m101a)와 제2 기준 마크(102a)의 상대적인 위치 차이를 플레이트 외관 검사 장치 등으로 계측하여 이음 오차의 좋고 나쁨을 판 정을 행한다. 또한, 이음 오차가 허용치를 넘는 경우에는 에칭 공정으로 진행되지 않고, 레지스터 박리 후에 재차 마스크(M)의 패턴을 플레이트위에 노광한다. 이에 의해, 불필요한 에칭 공정을 줄일 수 있다. 여기서, 플레이트 외관 검사 장치는 플레이트위의 패턴 차이나 이음 오차 등을 광학 현미경으로 검출하는 장치이다.

도 15 및 도 16에 있어서, 적어도 한 쌍의 홀수열 패턴 영역(M101) 중, 한 쪽의 홀수열 패턴 영역(M101)과 다른 쪽의 홀수열 패턴 영역(M101)의 Y축 방향(비주사 방향)의 배치 간격을 제1 배치 간격(L1)으로 한다. 또한, 적어도 한 쌍의 짝수열 패턴 영역(M102) 중, 한 쪽의 짝수열 패턴 영역(M102)과 다른 쪽의 짝수열 패턴 영역(M102)의 Y축 방향(비주사 방향)의 배치 간격을 제2 배치 간격(L2)으로 한다. 여기서, 제1 배치 간격(L1)과 제2 배치 간격(L2)은 거의 동일하다. 예를 들어 도 15 또는 도 16에 있어서, 왼쪽으로부터 세어 홀수 번째인 1번째와 3번째 홀수열 패턴 영역(M101)의 Y축 방향의 배치 간격(L1)과, 동양으로 왼쪽으로부터 세어 짝수 번째인 2번째와 4번째 짝수열 패턴 영역(M102)의 Y축 방향의 배치 간격(L2)은 거의 같은 거리로 배치되어 있다. 여기서, 예를 들어 도 15 또는 도 16에 있어서, 제1 배치 간격(L1)은 왼쪽으로부터 세어 1번째 홀수열 패턴 영역(M101)의 중심 위치와 3번째 홀수열 패턴 영역(M101)의 중심 위치의 Y축 방향에 있어서 간격이다. 동양으로, 예를 들어 도 15 또는 도 16에 있어서, 제2 배치 간격(L2)은 왼쪽으로부터 세어 2번째 짝수열 패턴 영역(M102)의 중심 위치와, 4번째 짝수열 패턴 영역(M102)의 중심 위치의 Y축 방향에 있어서 간격이다.

또한, 본 실시 형태의 마스크위의 패턴 영역(홀수열 패턴 영역(M101) 또는 짝수열 패턴 영역(M102))이, 예를 들어 도 4에 나타내는 바와 같이, 확대 배율을 갖는 복수의 투영 광학계(PL10, PL11, PL12)를 통하여 기판에 패턴을 노광하기 위한 원화 패턴인 경우, 제1 배치 간격(L1) 또는 제2 배치 간격(L2)은 이 복수의 투영 광학계(PL10, PL11, PL12)의 시야 영역의 Y축 방향에 있어서 간격과 거의 같은 것이 바람직하다.

상술한 본 실시 형태의 마스크의 설명에 있어서, 인접한다는 것은 홀수열 패턴 영역(M101)과 짝수열 패턴 영역(M102)이 접하고 있을 필요는 없으며, 소정의 거리 떨어져 있어도 된다. 홀수열 패턴 영역끼리 및 짝수열 패턴 영역끼리의 경우도 동양으로, 인접한다는 것은 홀수열 패턴 영역끼리 또는 짝수열 패턴 영역끼리가 접하고 있을 필요는 없으며, 소정의 거리 떨어져 있어도 된다.

여기서, 본 실시 형태에 나타낸 마스크의 패턴 영역의 Y축 방향에 관한 길이에 대하여 설명한다. 예를 들어 플레이트위의 노광 영역 전(全)면에 걸쳐 균일한 노광량 분포를 얻을 수 있도록 구성된 노광 장치를 사용하는 경우, 본 실시 형태(도 10, 도 11, 도 13 ~ 도 16)에 나타낸 마스크(M)는 Y축 방향의 양단에 형성되는 패턴 영역(예를 들어 도 10에 있어서는 왼쪽으로부터 1번째 홀수열 패턴 영역(M101)과, 왼쪽으로부터 6번째 짝수열 패턴 영역(M102)이다)의 Y축 방향에 관한 패턴 영역의 길이를, 다른 패턴 영역의 Y축 방향에 관한 길이보다 짧게 해도 된다. 예를 들어 도 10에 있어서, 왼쪽으로부터 1번째 홀수열 패턴 영역(M101)의 공통 영역(C1)과는 반대측인 단부는 공통 영역(C1)의 길이 부분을 짧게 하는 것이 바람직하다. 동양으로 도 10에 있어서, 왼쪽으로부터 6번째 짝수열 패턴 영역(M102)의 공 통 영역(C5)과는 반대측인 단부는 공통 영역(C5)의 길이 부분을 짧게 하는 것이 바람직하다.

또, 본 실시 형태의 마스크에는 마스크위의 주변 또는 일부에 형성된 불필요한 패턴의 노광이나 플레이트로부터 누출되는 광에 의한 오(誤)노광을 방지하는 등을 위해서, 홀수열 패턴 영역 및 짝수열 패턴 영역과 공통 영역의 주변 또는 일부에, 예를 들어 차광 시트 등으로 차광대를 형성시켜도 된다.

이어서, 상술한 마스크의 제조 방법을 설명한다. 먼저, 정립상을 형성하는 촬상 광학계를 구비하는 노광 장치에 사용되는 마스크의 제조 방법을 설명한다. 도 18에 나타내는 바와 같이, 먼저 마스크위에 형성하는 모든 패턴에 대응하는 모든 패턴 데이터를 비주사 방향인 Y 방향으로 분할한다. 즉, 예를 들어 모든 패턴에 대응하는 모든 패턴 데이터를 3개 홀수열 패턴 영역(M101)과 3개 짝수열 패턴 영역(M102)의 6개 패턴 데이터로 분할한다.

다음에, 도 19에 나타내는 바와 같이, 분할한 패턴 데이터의 Y축 방향의 단부에, 공통 영역에 대응하는 패턴 데이터(C1 ~ C5)를 부가하고, 홀수열 패턴 영역(M101) 및 짝수열 패턴 영역(M102)에 대응하는 묘화 데이터를 작성한다. 또한, 이 경우에 공통 영역은 인접하는 홀수열 패턴 영역(M101)과 짝수열 패턴 영역(M102)의 인접하는 측에 각각 형성된다.

뒤이어서, 작성한 묘화 데이터에 따라서 EB 노광 장치 등을 사용하여, 마스크 기판(블랭크스)위의 소정 위치에, 복수의 홀수열 패턴 영역(M101) 및 복수의 짝수열 패턴 영역(M102)의 패턴과, 기준 마크(m101 ~ m104)를 묘화한다. 이와 같이 하여, 정립상을 형성하는 투영 광학계를 구비한 노광 장치에 사용되는 마스크(M10(도 10 등))의 제조가 행해진다.

다음에, 도립상을 형성하는 투영 광학계를 구비한 주사형 노광 장치에 사용되는 마스크의 제조 방법을 설명한다. 도 18에 나타내는 바와 같이, 먼저 마스크위에 형성하는 모든 패턴에 대응하는 모든 패턴 데이터를 비주사 방향인 Y 방향으로 분할한다. 즉, 예를 들어 모든 패턴에 대응하는 모든 패턴 데이터를 3개 홀수열 패턴 영역(M101)과 3개 짝수열 패턴 영역(M102)의 6개 패턴 데이터로 분할한다. 다음에, 홀수열 패턴 영역(M101)과 짝수열 패턴 영역(M102)의 패턴 데이터를 Y축 방향으로 반전시키고, 도 20에 나타내는 바와 같이, 분할한 패턴 데이터의 Y축 방향의 단부에 공통 영역에 대응하는 패턴 데이터(C1 ~ C5)를 부가하여, 홀수열 패턴 영역(M101) 및 짝수열 패턴 영역(M102)에 대응하는 묘화 데이터를 작성한다. 또한, 이 경우에, 공통 영역은 인접하는 홀수열 패턴 영역(M101)과 짝수열 패턴 영역(M102)의 인접하는 측과는 반대측에 각각 형성된다.

다음에, 작성한 묘화 데이터를 따라서, EB 노광 장치 등을 사용하여, 마스크 기판(블랭크스)위의 소정 위치에, 복수의 홀수열 패턴 영역(M101) 및 복수의 짝수열 패턴 영역(M102)과 기준 마크(m101 ~ m104)를 묘화한다. 이와 같이 하여, 도립상을 형성하는 투영 광학계를 구비한 노광 장치에 사용되는 마스크(M11, 도 11 등)의 제조가 행해진다.

또한, 상술한 마스크의 제조 방법에 있어서는 모든 패턴에 대응하는 모든 패턴 데이터를 분할하고, 그 후에 공통 영역에 대응하는 패턴 데이터를 부가하였으 나, 공통 영역에 대응하는 패턴 데이터를 갖는 모든 패턴 데이터를 분할하고, 분할한 패턴 데이터에 따라서 EB 노광 장치 등을 사용하여 마스크 기판(블랭크스)위에 묘화해도 된다.

상술한 실시 형태에 관한 노광 방법을 사용하여, 마이크로 디바이스(반도체 소자, 촬상 소자, 액정 표시 소자, 박막 자기 헤드 등)를 제조할 수 있다. 이하, 상술한 실시 형태에 관한 노광 방법을 사용하여 감광성 기판으로서의 플레이트 등에 소정의 회로 패턴을 형성하는 것에 의해, 마이크로 디바이스로서의 액정 표시 소자(플랫ㆍ패널ㆍ디스플레이)를 얻을 때 방법의 일례에 대하여 도 21의 플로우차트를 참조하여 설명한다.

도 21에 있어서, 패턴 형성 공정 S401에서는 본 실시 형태에 관한 노광 장치를 사용하여 마스크의 패턴을 감광성 기판(레지스터가 도포된 유리 기판 등)에 전사 노광하는 흔히 말하는 광 리소그래피 공정이 실행된다. 이 광 리소그래피 공정에 의해, 감광성 기판위에는 다수의 전극 등을 포함한 소정 패턴이 형성된다. 그 후, 노광된 기판은 현상 공정, 에칭 공정, 레지스터 박리 공정 등의 각 공정을 거침으로써 기판위에 소정의 패턴이 형성되고, 다음의 컬러 필터 형성 공정 S402로 이행한다.

이어서, 컬러 필터 형성 공정 S402에서는 R(Red), G(Green), B(Blue)에 대응한 3개의 도트(dot)의 세트가 매트릭스 형상으로 다수 배열되거나, 또는 R, G, B의 3개의 스트라이프 필터의 세트가 복수 수평 주사선 방향으로 배열된 컬러 필터를 형성한다. 그리고, 컬러 필터 형성 공정 S402 이후에 셀 조립 공정 S403이 실행된 다. 셀 조립 공정 S403에서는 패턴 형성 공정 S401에서 얻어진 소정 패턴을 갖는 기판 및 컬러 필터 형성 공정 S402에서 얻어진 컬러 필터 등을 사용하여 액정 패널(액정 셀)를 조립한다. 셀 조립 공정 S403에서는 예를 들어 패턴 형성 공정 S401에서 얻어진 소정 패턴을 갖는 기판과 컬러 필터 형성 공정 S402에서 얻어진 컬러 필터 사이에 액정을 주입하고 액정 패널(액정 셀)을 제조한다.

그 후, 모듈 조립 공정 S404에서, 조립된 액정 패널(액정 셀)의 표시 동작을 행하게 하는 전기 회로, 백라이트 등의 각 부품을 장착하여 액정 표시 소자로서 완성시킨다. 상술한 액정 표시 소자의 제조 방법에 의하면, 넓은 노광 영역을 사용하여 노광을 행하고 있기 때문에, 높은 쓰루풋(throughput)하에서 플랫ㆍ패널ㆍ디스플레이로서의 액정 표시 소자를 얻을 수 있다.

본 발명의 투영 광학계에 의하면, 확대 배율을 가져 양호하게 수차 보정이 이루어진 투영 광학계를 제공할 수 있다.

또, 본 발명의 노광 장치에 의하면, 마스크 사이즈의 대형화를 동반하지 않고 넓은 노광 영역을 가져 양호한 노광을 행할 수 있다.

또, 본 발명의 노광 방법에 의하면, 마스크 사이즈의 대형화를 동반하지 않고 넓은 노광 영역에 대하여 양호한 노광을 행할 수 있다.

또, 본 발명의 디스플레이의 제조 방법에 의하면, 본 발명의 노광 장치 또는 본 발명의 노광 방법을 사용하여 노광을 행하기 때문에, 양호한 디스플레이를 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 마스크에 의하면, 대형의 플레이트에 대하여 마스크의 패턴을 전사할 경우에 있어서도 마스크의 대형화를 피할 수 있기 때문에 마스크의 제조 비용을 저하시킬 수 있다.

또, 본 발명의 마스크의 제조 방법에 의하면, 확대 배율을 갖는 투영 광학계를 구비한 노광 장치로 사용할 수 있어 마스크의 제조 비용을 저감시킬 수 있다.

또한, 이상 설명한 실시 형태는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서 기재된 것으로, 본 발명을 한정하기 위해서 기재된 것은 아니다. 따라서, 실시 형태에 개시된 각 요소는 본 발명의 기술적 범위에 속하는 모든 설계 변경이나 균등물도 포함하는 취지이다.

또, 본 개시는 2006년 2월 16일에 제출된 일본 특허출원 2006-39446호 및 2007년 1월 25일에 제출된 일본 특허출원 2007-14631호에 포함된 주제에 관한 것으로, 그 명시된 모두는 여기에 참조 사항으로서 명백히 포함된다.

실시예

이하에 실시예 1 ~ 실시예 3에 대하여 설명하였으나, 실시예 1 ~ 실시예 3에 관한 반사 굴절 광학계의 구성은 도 1 ~ 도 3에 나타낸 제1 ~ 제3 실시 형태에 관한 반사 굴절 광학계의 구성과 각각 동일하기 때문에, 실시예 1 ~ 실시예 3에 관한 반사 굴절 광학계의 설명에는 제1 ~ 제3 실시 형태에 관한 반사 굴절 광학계의 설명에서 사용한 부호를 사용한다. 또, 실시예 1 ~ 실시예 3에 관한 반사 굴절 광학계(PL1 ~ PL3)의 광학 부재 제원(諸元)을 표 1 ~ 표 3에 나타낸다. 표 1 ~ 표 3의 광학 부재 제원에 있어서는 제1 컬럼의 면 번호는 물체측으로부터의 광선 진행 방향을 따른 면의 순서, 제2 컬럼은 각 면의 곡률 반경(㎜), 제3 컬럼의 면 간격은 광축위의 면 간격(㎜), 제4 컬럼은 광학 부재의 초재(硝材)의 g선에 대한 굴절률, 제5 컬럼은 광학 부재의 초재의 h선에 대한 굴절률, 제6 컬럼은 광학 부재의 초재의 i선에 대한 굴절률, 제7 컬럼은 렌즈의 명칭을 각각 나타내고 있다.

(실시예 1)

실시예 1에 관한 반사 굴절 광학계(PL1)의 제원의 값을 나타낸다.

(제원)

물체측(유리 기판측) 개구수(NA): O.065

투영 배율: 1.5배

조건식의 대응값:

제1 렌즈 그룹의 초점 거리 FPG1=906.5㎜

제3 렌즈 그룹의 초점 거리 FPG3=1429.8㎜

|FPG3/FPG1|=1429.8/906.5

=1.6

(표 1)

(광학 부재 제원)

각 파장(g선, h선, i선)에서의 파면(波面) 수차의 rms값을 Wrms(g), Wrms(h), Wrms(i)로 할 때, 각 상 높이에 있어서 값을 나타낸다.

이 실시예 1에 관한 투영 광학계는 각 파장에서의 파면수차가 양호하게 보정되어 있다.

(실시예 2)

실시예 2에 관한 반사 굴절 광학계(PL2)의 제원의 값을 나타낸다.

(제원)

물체측(유리 기판측) 개구수(NA): O.056

투영 배율: 2배

조건 식의 대응값:

제1 렌즈 그룹의 초점거리 FPG1=707㎜

제3 렌즈 그룹의 초점 거리 FPG3=1649㎜

|FPG3/FPG1|=1649/707

=2.3

(표 2)

(광학 부재 제원)

각 파장(g선, h선, i선)에서의 파면수차의 rms값을 Wrms(g), Wrms(h), Wrms(i)라고 할 때, 각 상 높이에 있어서 값을 나타낸다.

이 실시예 2에 관한 투영 광학계는 각 파장에서의 파면수차가 양호하게 보정되어 있다

(실시예 3)

실시예 3에 관한 반사 굴절 광학계(PL3)의 제원의 값을 나타낸다.

(제원)

물체측(유리 기판측) 개구수(NA): 0.085

투영 배율: 1.25배

조건식의 대응값:

제1 렌즈 그룹의 초점 거리 FPG1=741.7㎜

제3 렌즈 그룹의 초점 거리 FPG3=861.1㎜

|FPG3/FPG1|=861.1/741.7

=1.2

(표 3)

(광학 부재 제원)

각 파장(g선, h선, i선)에서의 파면수차의 rms값을 Wrms(g), Wrms(h), Wrms(i)로 할 때, 각 상 높이에 있어서 값을 나타낸다.

이 실시예 3에 관한 투영 광학계는 각 파장에서의 파면수차가 양호하게 보정되어 있다

본 발명은 마스크, 레티클 등의 상을 기판 등의 위에 투영하는 투영 광학계, 이 투영 광학계를 구비한 노광 장치, 이 노광 장치를 사용한 노광 방법, 이 노광 장치를 사용한 디스플레이의 제조 방법, 마스크 및 마스크의 제조 방법에 바람직하게 사용할 수 있다.

Claims

제1 물체와 제2 물체를 주사 방향을 따라 이동시키면서 상기 제1 물체에 마련된 패턴 상을 상기 제2 물체 위에 투영 노광하는 노광 장치에 있어서,

상기 주사 방향과 교차하는 비주사 방향으로 소정의 간격을 두고 이웃하여 배치되고, 각각 확대비율을 가지는 제1 투영 광학계 및 제2 투영 광학계와,

상기 비주사 방향에 따라 상기 소정의 간격을 두고 마련되는 제1 패턴 영역 및 제2 패턴 영역과, 상기 제1 패턴 영역과 상기 제2 패턴 영역 사이에 마련되는 제3 패턴 영역을 가지는 상기 제1 물체를 홀딩하고, 상기 주사 방향 및 상기 비주사 방향으로 이동 가능한 제1 스테이지와,

상기 제2 물체를 홀딩하고, 이동 가능한 제2 스테이지와,

상기 제1 스테이지 및 제2 스테이지의 이동을 제어하는 제어부를 구비하고,

상기 제어부는,

상기 제1 투영 광학계가 상기 제1 패턴 영역의 확대상을 상기 제2 물체의 제1 영역에 투영 노광함과 아울러, 상기 제2 투영 광학계가 상기 제2 패턴 영역의 확대상을 상기 제2 물체의 상기 제1 영역으로부터 상기 비주사 방향을 따라서 상기 소정의 간격을 두고 마련된 제2 영역에 투영 노광하도록 상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지를 이동시키는 것과,

상기 제1 패턴 영역의 확대상이 투영 노광된 상기 제1 영역과 상기 제2 패턴 영역의 확대상이 투영 노광된 상기 제2 영역 사이에 마련되는 상기 제2 물체의 제3 영역에 상기 제1 투영 광학계 또는 상기 제2 투영 광학계가 상기 제3 패턴 영역의 확대상을 투영 노광하도록 상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지를 적어도 상기 비주사 방향에 대하여 이동시키는 것을 포함하는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제어부는,

상기 제1 투영 광학계가 상기 제1 패턴 영역의 확대상을 상기 제1 영역에 투영하고, 상기 제2 투영 광학계가 상기 제2 패턴영역의 확대상을 상기 제2 영역에 투영하는 상태에서, 상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지를 상기 주사 방향을 따라서 이동시키는 것과,

상기 제1 투영 광학계 또는 상기 제2 투영 광학계가 상기 제3 패턴 영역의 확대상을 상기 제3 영역에 투영하는 상태에서 상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지를 상기 주사 방향을 따라서 이동시키는 것을 제어하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
청구항 2에 있어서,

상기 제어부는,

상기 제1 투영 광학계가 상기 제1 패턴 영역의 확대상을 상기 제1 영역에 투영하고, 상기 제2 투영 광학계가 상기 제2 패턴 영역의 확대상을 상기 제2 영역에 투영하는 상태에서 상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지를 상기 주사 방향을 따라서 이동시킨 후,

상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지의 상기 비주사 방향에 대한 위치를 이동시켜, 상기 제1 투영 광학계 또는 상기 제2 투영 광학계가 상기 제3 패턴 영역의 확대상을 상기 제3 영역에 투영할 수 있는 상태로 하는 것을 포함하는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제어부는,

상기 제1 및 제2 스테이지를 상기 제1 및 제2 투영 광학계의 확대 배율에 따른 속도비로 상기 주사 방향을 따라서 이동시키는 것을 포함하는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제어부는,

상기 제1 및 제2 스테이지의 상기 비주사 방향에 대한 위치를 상기 제1 및 제2 투영 광학계의 확대 배율에 따른 이동량비로 이동시키는 것을 포함하는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제3 패턴 영역의 확대상은, 이 확대상의 일부가, 상기 제1 패턴 영역의 확대상이 투영 노광된 상기 제1 영역과 상기 제2 패턴 영역의 확대상이 투영 노광된 상기 제2 영역에 겹치도록, 상기 제3 영역에 투영되는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 소정의 간격은,

상기 제2 물체에 대한 상기 제1 투영 광학계 및 상기 제2 투영 광학계의 상기 비주사 방향을 따른 실효 노광 폭의 2배와 동일한 것을 특징으로 하는 노광 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 투영 광학계 및 제2 투영 광학계는, 상기 제1 물체에 마련된 상기 패턴의 확대상을 상기 제2 물체에 투영하기 위한 적어도 하나의 반사 굴절 광학계를 가지며,

상기 반사 굴절 광학계는,

상기 제1 물체와 상기 제2 물체 사이의 광로 중에 배치되는 오목면(凹面) 반사경과,

상기 제1 물체와 상기 오목면 반사경 사이의 광로 중에 배치되고, 정(正)의 굴절력을 갖는 제1 렌즈 그룹과,

상기 제1 렌즈 그룹과 상기 오목면 반사경 사이의 광로 중에 배치되어 광로를 편향하는 제1 광로 편향면과,

상기 제1 광로 편향면과 상기 오목면 반사경 사이의 광로 중에 배치되는 제2 렌즈 그룹과,

상기 제2 렌즈 그룹과 상기 제2 물체 사이의 광로 중에 배치되어 광로를 편향하는 제2 광로 편향면과,

상기 제2 광로 편향면과 상기 제2 물체 사이의 광로 중에 배치되고, 정의 굴절력을 갖는 제3 렌즈 그룹을 구비하고,

상기 제1 렌즈 그룹의 초점 거리를 FPG1로 하고, 상기 제3 렌즈 그룹의 초점 거리를 FPG3으로 할 때,

1 < FPG3/FPG1 < 2.5

의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
청구항 8에 있어서,

상기 제1 렌즈 그룹은 제1 및 제2 정 렌즈를 구비하고,

상기 제3 렌즈 그룹은 제3 및 제4 정 렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
청구항 8에 있어서,

상기 제2 렌즈 그룹은 적어도 하나의 부(負) 렌즈와 정 렌즈를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
청구항 8에 있어서,

상기 제3 렌즈 그룹은 가장 상기 제2 광로 편향면측에 배치된 부 렌즈를 갖는 것을 특징으로 하는 투영 광학계.
청구항 8에 있어서,

상기 제1 투영 광학계 및 제2 투영 광학계는 각각 한 쌍의 상기 반사 굴절 광학계를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 투영 광학계.
청구항 1에 있어서,

상기 제2 물체는 외경이 500㎜보다 큰 기판인 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제1 물체와 제2 물체를 주사 방향을 따라 이동시키면서 상기 제1 물체에 마련된 패턴 상을 상기 제2 물체 위에 투영 노광하는 노광 방법에 있어서,

상기 주사 방향과 교차하는 비주사 방향으로 소정의 간격을 두고 마련되는 제1 패턴 영역 및 제2 패턴 영역과, 상기 제1 패턴 영역과 상기 제2 패턴 영역 사이에 마련되는 제3 패턴 영역을 가지는 상기 제1 물체를 준비하는 것과,

상기 제1 패턴 영역의 확대상을 제1 투영 광학계를 통해 상기 제2 물체의 제1 영역에 투영 노광함과 아울러, 상기 제1 투영 광학계에 대해 상기 비주사 방향으로 상기 소정의 간격을 두고 이웃하게 배치된 제2 투영 광학계를 통해 상기 제2 패턴 영역의 확대상을 상기 제2 물체의 상기 제1 영역으로부터 상기 비주사 방향을 따라서 상기 소정의 간격을 둔 제2 영역에 투영 노광하도록 상기 제1 물체 및 상기 제2 물체를 이동시키는 것과,

상기 제1 패턴 영역의 확대상이 투영 노광된 상기 제1 영역과 상기 제2 패턴 영역의 확대상이 투영 노광된 상기 제2 영역 사이의 상기 제2 물체의 제3 영역에 상기 제1 투영 광학계 또는 상기 제2 투영 광학계를 통해 상기 제3 패턴 영역의 확대상을 투영 노광하도록 상기 제1 물체 및 상기 제2 물체를 적어도 상기 비주사 방향에 대하여 이동시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
청구항 14에 있어서,

상기 제1 투영 광학계를 통해 상기 제1 패턴 영역의 확대상을 상기 제1 영역에 투영하고, 상기 제2 투영 광학계를 통해 상기 제2 패턴영역의 확대상을 상기 제2 영역에 투영하는 상태에서, 상기 제1 물체 및 상기 제2 물체를 상기 주사 방향을 따라서 이동시키는 것과,

상기 제1 투영 광학계 또는 상기 제2 투영 광학계를 통해 상기 제3 패턴 영역의 확대상을 상기 제3 영역에 투영하는 상태에서, 상기 제1 물체 및 상기 제2 물체를 상기 주사 방향을 따라서 이동시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
청구항 14에 있어서,

상기 제1 투영 광학계를 통해 상기 제1 패턴 영역의 확대상을 상기 제1 영역에 투영하고, 상기 제2 투영 광학계를 통해 상기 제2 패턴 영역의 확대상을 상기 제2 영역에 투영하는 상태에서 상기 제1 물체 및 상기 제2 물체를 상기 주사 방향을 따라서 이동시킨 후,

상기 제1 물체 및 상기 제2 물체의 상기 비주사 방향에 대한 위치를 이동시켜, 상기 제1 투영 광학계 또는 상기 제2 투영 광학계를 통해 상기 제3 패턴 영역의 확대상을 상기 제3 영역에 투영할 수 있는 상태로 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
청구항 14에 있어서,

상기 제1 물체 및 제2 물체를 상기 제1 및 제2 투영 광학계의 확대 배율에 따른 속도비로 상기 주사 방향을 따라서 이동시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
청구항 14에 있어서,

상기 제1 물체 및 제2 물체의 상기 비주사 방향에 대한 위치를 상기 제1 및 제2 투영 광학계의 확대 배율에 따른 이동량비로 이동시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
청구항 14에 있어서,

상기 제3 패턴 영역의 확대상은, 이 확대상의 일부가, 상기 제1 패턴 영역의 확대상이 투영 노광된 상기 제1 영역과 상기 제2 패턴 영역의 확대상이 투영 노광된 상기 제2 영역에 겹치도록, 상기 제3 영역에 투영되는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
청구항 14에 있어서,

상기 소정의 간격은,

상기 제2 물체에 대한 상기 제1 투영 광학계 및 상기 제2 투영 광학계의 상기 비주사 방향에 따른 실효 노광 폭의 2배와 동일한 것을 특징으로 하는 노광 방법.
청구항 14에 있어서,

상기 제2 물체는 외경이 500㎜보다 큰 감광 기판인 것을 특징으로 하는 노광 방법.
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청구항 14 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 기재된 노광 방법을 사용하여 마스크에 형성된 패턴의 확대상을 감광성 기판 위에 노광하는 노광 공정과,

상기 노광 공정에 의해 노광된 상기 감광성 기판을 현상하는 현상 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이의 제조 방법.
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