KR101578385B1 - Proximity exposure device, proximity exposure method and illumination optical system - Google Patents

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KR101578385B1
KR101578385B1 KR1020140011098A KR20140011098A KR101578385B1 KR 101578385 B1 KR101578385 B1 KR 101578385B1 KR 1020140011098 A KR1020140011098 A KR 1020140011098A KR 20140011098 A KR20140011098 A KR 20140011098A KR 101578385 B1 KR101578385 B1 KR 101578385B1
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도모노리 하라다
다쿠미 도가시
겐이치 고바야시
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가부시키가이샤 브이엔시스템즈
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Abstract

[과제] 노광용 광을 플라이 아이 렌즈에 집광시키도록, 조명 광학계를 구성하는 부품의 위치를 조정하여, 소정의 조도가 얻어지는 근접 노광 장치, 근접 노광 방법 및 조명 광학계를 제공한다.
[해결수단] 기판 (W) 과 마스크 (M) 를 근접시킨 상태에서, 조명 광학계 (70) 로부터의 광을 마스크 (M) 를 개재하여 기판 (W) 에 조사하고, 기판 (W) 에 노광된 노광면 (A) 에 마스크 (M) 의 패턴을 전사하는 근접 노광 장치 (PE) 로서, 집광 거울 (72) 의 위치를 조정하고, 광을 플라이 아이 렌즈 (74) 에 집광시킴으로써, 노광면 (A) 에서 소정의 조도가 얻어지는 것을 특징으로 한다.[PROBLEMS] To provide a proximity exposure apparatus, a proximity exposure method, and an illumination optical system by which a position of a component constituting an illumination optical system is adjusted so that exposure light is focused on a fly-eye lens.
The light from the illumination optical system 70 is irradiated onto the substrate W via the mask M in a state in which the substrate W and the mask M are brought close to each other, The position of the condensing mirror 72 is adjusted and the light is condensed on the fly's eye lens 74 as a proximity exposure apparatus PE for transferring the pattern of the mask M onto the exposure surface A, ), The predetermined roughness is obtained.

Description

근접 노광 장치, 근접 노광 방법 및 조명 광학계{PROXIMITY EXPOSURE DEVICE, PROXIMITY EXPOSURE METHOD AND ILLUMINATION OPTICAL SYSTEM}[PROXIMITY EXPOSURE DEVICE, PROXIMITY EXPOSURE METHOD AND ILLUMINATION OPTICAL SYSTEM]

본 발명은 근접 노광 장치, 근접 노광 방법 및 조명 광학계에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정 디스플레이 장치의 TFT 어레이 기판이나 컬러 필터 기판의 노광 전사에 바람직한 근접 노광 장치 및 조명 광학계에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a proximity exposure apparatus, a proximity exposure method, and an illumination optical system, and more particularly to a proximity exposure apparatus and an illumination optical system suitable for exposure transfer of a TFT array substrate or a color filter substrate of a liquid crystal display apparatus.

종래, 플랫 패널 디스플레이 장치의 컬러 필터 등의 패널을 제조하는 장치로서 여러 가지의 근접 노광 장치가 고안되어 있다. 예를 들어, 분할 축차 근접 노광 장치에서는, 기판보다 작은 마스크를 마스크 스테이지에서 유지함과 함께, 기판을 워크 스테이지에서 유지하고 양자를 근접시켜 대향 배치한 후, 워크 스테이지를 마스크에 대해서 단계 이동시키고, 각 단계마다 마스크측으로부터 기판에 패턴 노광용 광을 조사함으로써, 마스크에 그려진 복수의 패턴을 기판 상에 노광 전사하여 1 장의 기판에 복수의 패널을 제작한다.2. Description of the Related Art Conventionally, various near-field exposure apparatuses have been devised as apparatuses for producing panels such as color filters of flat panel display apparatuses. For example, in the divided-stage close-up exposure apparatus, a mask smaller than the substrate is held on the mask stage, and the substrate is held on the work stage and disposed opposite to each other, A plurality of patterns drawn on the mask are exposed and transferred onto the substrate by irradiating the substrate with the pattern exposure light for each step from the mask side to produce a plurality of panels on one substrate.

또, 근접 노광 장치에 사용되는 조명 광학계에서는, 노광면에서 소정의 조도를 얻기 위해서, 램프로부터 발해지는 광의 휘점을 조정하는 수법이 여러 가지 고안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1, 2 참조).In addition, in an illumination optical system used in a near-field exposure apparatus, various methods for adjusting the luminous point of light emitted from a lamp have been devised in order to obtain a predetermined illuminance on the exposure surface (see, for example, Patent Documents 1 and 2) .

특허문헌 1 에 기재된 노광용 램프에서는, 노광용 램프에 내부의 전극 선단 또는 휘도 중심의 위치의 제조 오차에 관한 정보를 기록하고, 노광용 램프에 기록되어 있는 제조 오차에 관한 정보에 기초하여, 광축 조정 수단에 의해서 상기 노광용 램프의 광축을 조정할 수 있다.In the exposure lamp described in Patent Document 1, information about the manufacturing error of the position of the electrode tip or the luminance center inside the exposure lamp is recorded, and based on the information about the manufacturing error recorded in the exposure lamp, The optical axis of the exposure lamp can be adjusted.

또, 특허문헌 2 에 기재된 광원 장치에 있어서는, 2 이상의 결상 광학계와, 그 결상 광학계의 이미지점의 위치에 형성되고, 복수의 세그먼트로 분할된 입사면을 갖는 광전 변환 소자와, 각각의 세그먼트로부터의 전기 신호를 비교하는 비교 수단을 구비하고, 방전 등의 아크 위치가 집광 거울의 초점에 대해서 어느 위치에 있는지를 표시한다. 그리고, 표시된 결과에 기초하여, 수동으로 방전 등의 휘점 위치를 조정할 수 있다.In the light source device described in Patent Document 2, there are two or more imaging optical systems, a photoelectric conversion element formed at a position of an image point of the imaging optical system and having an incident surface divided into a plurality of segments, And comparison means for comparing the electric signals to indicate the position of the arc such as discharge with respect to the focal point of the condensing mirror. Then, based on the displayed result, it is possible to manually adjust the position of the spots such as the discharge.

일본공개특허공보2000-299270호Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2000-299270 평3-115828호 공보Bulletin 3-115828

그런데, 노광 전사 패턴의 정밀도에 맞추어 플라이 아이 렌즈의 사이즈를 변경하는 것이 검토되고 있다. 통상, 기판의 노광면에 있어서의 조도는 택트 타임과의 밸런스를 고려하여 최대의 조도가 되도록 설계되고, 이를 위해서 플라이 아이 렌즈의 입사면에서의 조도가 최대가 되도록 설계되어 있다. 플라이 아이 렌즈의 사이즈가 변경되면 플라이 아이 렌즈에 입사되는 광량도 변화되기 때문에, 기판의 노광면에 있어서의 조도도 플라이 아이 렌즈의 사이즈에 따라서 변화된다. 그러나, 예를 들어, 통상적인 플라이 아이 렌즈에 대해서 사이즈가 작은 고정밀도용의 플라이 아이 렌즈로 변경되면, 상정한 것보다 플라이 아이 렌즈에 광이 집광되지 않아 기판의 노광면에서 소정의 조도를 얻을 수 없다는 과제가 발생하였다. 특허문헌 1 에 기재된 노광용 램프의 광축 조정 및 특허문헌 2 에 기재된 방전 등의 휘점 위치의 조정은 이와 같은 과제를 인식하는 것은 아니다.However, it has been studied to change the size of the fly-eye lens in accordance with the precision of the exposure transfer pattern. Normally, the illuminance on the exposure surface of the substrate is designed so as to have the maximum illuminance in consideration of the balance with the tact time, and for this purpose, the illuminance on the incident surface of the fly-eye lens is maximized. When the size of the fly-eye lens is changed, the amount of light incident on the fly-eye lens also changes. Therefore, the illuminance on the exposure surface of the substrate also changes according to the size of the fly-eye lens. However, for example, when the fly-eye lens is changed to a fly-eye lens having a small size and a small size for a conventional fly-eye lens, light is not condensed on the fly's eye lens as expected and a predetermined illuminance can be obtained on the exposure surface of the substrate There is a problem that there is no problem. The adjustment of the optical axis of the exposure lamp described in Patent Document 1 and the adjustment of the spot position of the discharge lamp described in Patent Document 2 do not recognize such a problem.

본 발명은 전술한 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 플라이 아이 렌즈의 사이즈를 변경해도 노광용 광을 플라이 아이 렌즈에 집광시켜 소정의 조도가 얻어지는 근접 노광 장치, 근접 노광 방법 및 조명 광학계를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a near-field exposure apparatus, a proximity exposure method, and an illumination optical system in which even when the size of a fly-eye lens is changed, light for exposure is condensed on a fly- It is on.

출원인은 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토한 결과, 플라이 아이 렌즈의 사이즈를 교환했을 때, 플라이 아이 렌즈에 입사되는 광의 초점이 플라이 아이 렌즈의 각 렌즈의 입사면에서 어긋나 버리기 때문에, 노광면에 있어서 소정의 조도가 얻어지지 않는다는 것을 알아내었다. 이를 위해서, 출원인은 하기의 구성에 의해서 상기 과제를 해결하는 수법을 알아내었다.As a result of intensive studies to solve the above problems, the applicant has found that, when the size of the fly-eye lens is changed, the focus of light incident on the fly-eye lens deviates from the incident surface of each lens of the fly-eye lens, It was found that a predetermined roughness was not obtained. To this end, the applicant has found a method of solving the above problems by the following constitution.

본 발명의 상기 목적은, 하기의 구성에 의해서 달성된다.The above object of the present invention is achieved by the following arrangement.

(1) 기판을 유지하는 기판 유지부와, (1) A substrate holding apparatus for holding a substrate,

상기 기판과 대향하도록, 마스크를 유지하는 마스크 유지부와, A mask holding section for holding the mask so as to face the substrate;

상기 마스크를 향하여 패턴 노광용 광을 조사하는 조명 광학계를 구비하고,And an illumination optical system for irradiating the pattern exposure light toward the mask,

상기 기판과 상기 마스크를 근접시킨 상태에서, 상기 조명 광학계로부터의 노광용 광을 상기 마스크를 통해 상기 기판에 조사하여, 상기 기판의 노광면에 상기 마스크의 패턴을 노광 전사하는 근접 노광 장치로서, A proximity exposure apparatus for irradiating light for exposure from the illumination optical system onto the substrate through the mask and transferring the pattern of the mask onto the exposure surface of the substrate in a state in which the substrate and the mask are in proximity to each other,

상기 조명 광학계를 구성하는 부품으로서, 집광 거울과, 램프와, 교환 가능한 복수의 플라이 아이 렌즈를 갖고, A light condensing mirror, a lamp, and a plurality of exchangeable fly-eye lenses as components constituting the illumination optical system,

사용되는 상기 플라이 아이 렌즈에 맞추어 상기 조명 광학계를 구성하는 부품의 적어도 하나의 위치를 조정하고, 상기 노광용 광을 상기 플라이 아이 렌즈에 집광시킴으로써, 상기 노광면에서 소정의 조도가 얻어지는 것을 특징으로 하는 근접 노광 장치.A predetermined illuminance is obtained on the exposure surface by adjusting at least one position of the components constituting the illumination optical system in accordance with the fly-eye lens to be used and focusing the exposure light onto the fly-eye lens Exposure apparatus.

(2) 사용되는 상기 플라이 아이 렌즈에 맞추어 상기 집광 거울의 위치를 조정하고, 상기 노광용 광을 상기 플라이 아이 렌즈에 집광시킴으로써, 상기 노광면에서 소정의 조도가 얻어지는 것을 특징으로 하는 (1) 에 기재된 근접 노광 장치.(2) The light source according to (1), wherein a predetermined illuminance is obtained on the exposure surface by adjusting the position of the condensing mirror in accordance with the fly-eye lens to be used and focusing the light for exposure on the fly- Proximity exposure device.

(3) 사용되는 상기 플라이 아이 렌즈에 맞추어 상기 플라이 아이 렌즈의 위치를 조정하고, 상기 노광용 광을 상기 플라이 아이 렌즈에 집광시킴으로써, 상기 노광면에서 소정의 조도가 얻어지는 것을 특징으로 하는 (1) 에 기재된 근접 노광 장치.(3) According to (1), a predetermined illuminance is obtained on the exposure surface by adjusting the position of the fly-eye lens in accordance with the fly-eye lens to be used and focusing the light for exposure on the fly- A near-field exposure apparatus as described.

(4) 사용되는 상기 플라이 아이 렌즈에 맞추어 상기 램프의 위치를 조정하고, 상기 노광용 광을 상기 플라이 아이 렌즈에 집광시킴으로써, 상기 노광면에서 소정의 조도가 얻어지는 것을 특징으로 하는 (1) 에 기재된 근접 노광 장치.(4) The proximity described in (1), wherein a predetermined illuminance is obtained on the exposure surface by adjusting the position of the lamp in accordance with the fly-eye lens to be used and focusing the light for exposure on the fly- Exposure apparatus.

(5) 기판과 마스크를 근접시킨 상태에서, 노광용 광을 상기 마스크를 통해 상기 기판에 조사하여, 상기 기판의 노광면에 상기 마스크의 패턴을 전사하는 근접 노광 장치에 사용되고, 상기 마스크를 향하여 패턴 노광용 광을 조사하는 조명 광학계로서, (5) a near-field exposure apparatus for irradiating the substrate with an exposure light onto the substrate through the mask and transferring the pattern of the mask onto an exposure surface of the substrate in a state in which the substrate and the mask are in proximity to each other, As an illumination optical system for irradiating light,

상기 조명 광학계를 구성하는 부품으로서, 집광 거울과, 램프와, 교환 가능한 복수의 플라이 아이 렌즈를 갖고, A light condensing mirror, a lamp, and a plurality of exchangeable fly-eye lenses as components constituting the illumination optical system,

사용되는 상기 플라이 아이 렌즈에 맞추어 상기 조명 광학계를 구성하는 부품의 적어도 하나의 위치를 조정하고, 상기 노광용 광을 상기 플라이 아이 렌즈에 집광시킴으로써, 상기 노광면에서 소정의 조도가 얻어지는 것을 특징으로 하는 조명 광학계.A predetermined illuminance is obtained on the exposure surface by adjusting at least one position of a component constituting the illumination optical system in accordance with the fly-eye lens to be used and focusing the exposure light onto the fly-eye lens Optical system.

(6) 사용되는 상기 플라이 아이 렌즈에 맞추어 상기 집광 거울의 위치를 조정하는 것에 의해, 상기 노광용 광을 상기 플라이 아이 렌즈에 집광시킴으로써, 상기 노광면에서 소정의 조도가 얻어지는 것을 특징으로 하는 (5) 에 기재된 조명 광학계.(6) The light source according to (5), wherein a predetermined illuminance is obtained on the exposure surface by condensing the light for exposure on the fly-eye lens by adjusting the position of the condensing mirror in accordance with the fly- ≪ / RTI >

(7) 사용되는 상기 플라이 아이 렌즈에 맞추어 상기 플라이 아이 렌즈의 위치를 조정하고, 상기 노광용 광을 상기 플라이 아이 렌즈에 집광시킴으로써, 상기 노광면에서 소정의 조도가 얻어지는 것을 특징으로 하는 (5) 에 기재된 조명 광학계.(7) According to (5), a predetermined illuminance is obtained on the exposure surface by adjusting the position of the fly-eye lens in accordance with the fly-eye lens to be used and focusing the light for exposure on the fly- ≪ / RTI >

(8) 사용되는 상기 플라이 아이 렌즈에 맞추어 상기 집광 거울과, 상기 램프와, 상기 플라이 아이 렌즈 중 적어도 하나의 위치를 조정하고, 상기 노광용 광을 상기 플라이 아이 렌즈에 집광시킴으로써, 상기 노광면에서 소정의 조도가 얻어지는 것을 특징으로 하는 (5) 에 기재된 조명 광학계.(8) Adjusting the position of at least one of the condensing mirror, the lamp, and the fly-eye lens in accordance with the fly-eye lens to be used, and focusing the light for exposure on the fly- Of the illumination optical system according to (5).

(9) 기판을 유지하는 기판 유지부와, (9) a substrate holding unit for holding a substrate,

상기 기판과 대향하도록, 마스크를 유지하는 마스크 유지부와,A mask holding section for holding the mask so as to face the substrate;

상기 마스크를 향하여 패턴 노광용 광을 조사하는 조명 광학계를 구비하고,And an illumination optical system for irradiating the pattern exposure light toward the mask,

상기 기판과 상기 마스크를 근접시킨 상태에서, 상기 조명 광학계로부터의 노광용 광을 상기 마스크를 통해 상기 기판에 조사하여, 상기 기판의 노광면에 상기 마스크의 패턴을 노광 전사하는 근접 노광 방법으로서, A proximity exposure method for irradiating light for exposure from the illumination optical system onto the substrate through the mask while exposing the pattern of the mask to an exposure surface of the substrate in a state in which the substrate and the mask are in proximity to each other,

상기 조명 광학계를 구성하는 부품으로서, 집광 거울과, 램프와, 교환 가능한 복수의 플라이 아이 렌즈를 갖고, A light condensing mirror, a lamp, and a plurality of exchangeable fly-eye lenses as components constituting the illumination optical system,

사용되는 상기 플라이 아이 렌즈에 맞추어 상기 조명 광학계를 구성하는 부품의 적어도 하나의 위치를 조정하고, 상기 노광용 광을 상기 플라이 아이 렌즈에 집광시킴으로써, 상기 노광면에서 소정의 조도가 얻어지는 것을 특징으로 하는 근접 노광 방법.A predetermined illuminance is obtained on the exposure surface by adjusting at least one position of the components constituting the illumination optical system in accordance with the fly-eye lens to be used and focusing the exposure light onto the fly-eye lens Exposure method.

본 발명의 근접 노광 장치, 근접 노광 방법 및 조명 광학계에 의하면, 플라이 아이 렌즈 등의 사이즈를 변경해도, 사용되는 플라이 아이 렌즈에 맞추어 조명 광학계를 구성하는 부품의 적어도 하나의 위치를 조정하여, 플라이 아이 렌즈 등에 광을 집광시킬 수 있기 때문에 기판의 노광면에서 소정의 조도를 얻을 수 있다.According to the proximity exposure apparatus, the proximity exposure method, and the illumination optical system of the present invention, even if the size of the fly-eye lens or the like is changed, at least one position of the components constituting the illumination optical system is adjusted in accordance with the fly- Since light can be condensed on a lens or the like, a predetermined illuminance can be obtained on the exposure surface of the substrate.

도 1 은, 본 발명에 관련된 근접 노광 장치를 설명하기 위한 일부 분해 사시도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 근접 노광 장치의 정면도이다.
도 3 은, 마스크 스테이지의 단면도이다.
도 4 는, 도 1 에 나타내는 근접 노광 장치의 조명 광학계와 마스크와 기판의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 도 1 에 나타낸 가 화살표도에 나타낸 플라이 아이 렌즈를 슬라이드하여 교환하는 것을 나타내는 도면이다.
도 6 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 조명 광학계의 모식도이다.
도 7 은, 플라이 아이 렌즈를 교환했을 때의 노광면에서의 조도에 대해서 설명하는 도면이다.
도 8 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 조명 광학계의 모식도이다.
도 9 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 조명 광학계의 모식도이다.
도 10 은, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 조명 광학계의 모식도이다.1 is a partially exploded perspective view for explaining a proximity exposure apparatus according to the present invention.
Fig. 2 is a front view of the proximity exposure apparatus shown in Fig. 1. Fig.
3 is a cross-sectional view of the mask stage.
Fig. 4 is a diagram showing the relationship between the illumination optical system of the near-field exposure apparatus shown in Fig. 1, the mask and the substrate.
Fig. 5 is a view showing that the fly-eye lens shown in the arrows in Fig. 1 is slid and replaced.
6 is a schematic diagram of an illumination optical system according to the first embodiment of the present invention.
Fig. 7 is a view for explaining the illuminance on the exposure surface when the fly-eye lens is replaced. Fig.
8 is a schematic diagram of an illumination optical system according to a second embodiment of the present invention.
9 is a schematic diagram of an illumination optical system according to a third embodiment of the present invention.
10 is a schematic diagram of an illumination optical system according to a fourth embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 각 실시형태에 관련된 근접 노광 장치 및 근접 노광 방법을 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a near-exposure apparatus and a near-exposure method according to each embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(제 1 실시형태) (First Embodiment)

도 l 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태의 근접 노광 장치 (PE) 는, 마스크 (M) 를 유지하는 마스크 스테이지 (10) 와, 유리 기판 (이하, 간단히「기판 (W) 」이라고도 한다.) (W) 을 유지하는 기판 스테이지 (20) 와, 패턴 노광용 광을 조사하는 조명 광학계 (70) (도 4 참조) 를 구비하고 있다.As shown in Figs. 1 and 2, the near-field exposure apparatus PE of the first embodiment includes a mask stage 10 for holding a mask M, and a mask stage (not shown) A substrate stage 20 for holding the substrate W, and an illumination optical system 70 (see FIG. 4) for irradiating the pattern exposure light.

또한, 기판 (W) 은 마스크 (M) 에 대향 배치되어 있고, 이 마스크 (M) 에 그려진 마스크 패턴을 노광 전사하기 위해서, 표면 (마스크 (M) 의 대향면측) 에 레지스트가 도포되고 있다.The substrate W is disposed opposite to the mask M and a resist is applied to the surface (the opposite surface side of the mask M) in order to expose and transfer the mask pattern drawn on the mask M.

마스크 스테이지 (10) 는 중앙부에 사각 형상의 개구 (11a) 가 형성되는 마스크 스테이지 베이스 (11) 와, 마스크 스테이지 베이스 (11) 의 개구 (11a) 에 X 축, Y 축, θ 방향으로 이동 가능하게 장착되는 마스크 유지부인 마스크 유지 프레임 (12) 과, 마스크 스테이지 베이스 (11) 의 상면에 형성되고, 마스크 유지 프레임 (12) 을 X 축, Y 축, θ 방향으로 이동시켜 마스크 (M) 의 위치를 조정하는 마스크 구동 기구 (16) 를 구비한다.The mask stage 10 has a mask stage base 11 in which a rectangular opening 11a is formed at the center and an opening 11a in the mask stage base 11 so as to be movable in the X axis, A mask holding frame 12 which is a mask holding unit to be mounted and a mask holding frame 12 which is formed on the upper surface of the mask stage base 11 and which moves the mask holding frame 12 in the X axis, And a mask drive mechanism (16) for adjusting the mask.

마스크 스테이지 베이스 (11) 는, 장치 베이스 (50) 상에 세워져 형성되는 지주 (支柱) (51), 및 지주 (51) 의 상단부에 형성되는 Z 축 이동 장치 (52) 에 의해서 Z 축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 (도 2 참조), 기판 스테이지 (20) 의 상방에 배치된다.The mask stage base 11 is moved in the Z axis direction by a support 51 formed upright on the apparatus base 50 and a Z axis moving device 52 formed at the upper end of the support 51 (Refer to Fig. 2), and is disposed above the substrate stage 20. [

도 3 에 나타내는 바와 같이, 마스크 스테이지 베이스 (11) 의 개구 (11a) 의 주연부의 상면에는, 평면 베어링 (13) 이 복수 지점 배치되어 있고, 마스크 유지 프레임 (12) 은, 그 상단 외주연부에 형성되는 플랜지 (12a) 를 평면 베어링 (13) 에 탑재하고 있다. 이로써, 마스크 유지 프레임 (12) 은, 마스크 스테이지 베이스 (11) 의 개구 (11a) 에 소정의 간극을 개재하여 삽입되기 때문에, 이 간극만큼 X 축, Y 축, θ 방향으로 이동 가능해진다.3, a plurality of planar bearings 13 are arranged on the upper surface of the periphery of the opening 11a of the mask stage base 11, and the mask holding frame 12 is formed on its upper outer peripheral edge portion And the flange 12a is mounted on the flat bearing 13. Thus, the mask holding frame 12 is inserted into the opening 11a of the mask stage base 11 via a predetermined gap, so that the mask holding frame 12 can move in the X, Y, and θ directions by the gap.

또, 마스크 유지 프레임 (12) 의 하면에는, 마스크 (M) 를 유지하는 척부 (14) 가 스페이서 (15) 를 개재하여 고정되어 있다. 이 척부 (14) 에는, 마스크 (M) 의 마스크 패턴이 그려져 있지 않은 주연부를 흡착하기 위한 복수의 흡인 노즐 (14a) 이 개방 형성되어 있고, 마스크 (M) 는 흡인 노즐 (14a) 을 개재하여 도시되지 않은 진공식 흡착 장치에 의해서 척부 (14) 에 자유롭게 착탈할 수 있도록 유지된다. 또, 척부 (14) 는, 마스크 유지 프레임 (12) 과 함께 마스크 스테이지 베이스 (11) 에 대해서 X 축, Y 축, θ 방향으로 이동 가능하다.On the lower surface of the mask holding frame 12, a chuck portion 14 for holding the mask M is fixed via a spacer 15. A plurality of suction nozzles 14a for sucking the peripheral portion on which the mask pattern of the mask M is not drawn is formed in the chuck portion 14 and the mask M is opened by the suction nozzle 14a And is freely detachable to and from the chuck portion 14 by a vacuum adsorption device which is not provided. The chuck portion 14 is movable in the X-axis, Y-axis, and? Directions with respect to the mask stage base 11 together with the mask holding frame 12.

마스크 구동 기구 (l6) 는, 마스크 유지 프레임 (l2) 의 X 축 방향을 따른 1 변에 장착되는 2 대의 Y 축 방향 구동 장치 (16y) 와, 마스크 유지 프레임 (12) 의 Y 축 방향을 따른 1 변에 장착되는 1 대의 X 축 방향 구동 장치 (16x) 를 구비한다.The mask driving mechanism 16 includes two Y-axis direction driving devices 16y mounted on one side along the X-axis direction of the mask holding frame 12 and two Y- And one X-axis direction driving device 16x mounted on the side.

Y 축 방향 구동 장치 (16y) 는, 마스크 스테이지 베이스 (11) 상에 설치되고, Y 축 방향으로 신축되는 로드 (16b) 를 갖는 구동용 액츄에이터 (예를 들어, 전동 액츄에이터 등)(16a) 와, 로드 (16b) 의 선단에 핀 지지 기구 (16c) 를 개재하여 연결되는 슬라이더 (16d) 와, 마스크 유지 프레임 (12) 의 X 축 방향을 따른 변부에 장착되어 슬라이더 (16d) 를 이동 가능하게 장착하는 안내 레일 (16e) 을 구비한다. 또한, X 축 방향 구동 장치 (16x) 도 Y 축 방향 구동 장치 (16y) 와 동일한 구성을 갖는다.The Y-axis direction driving device 16y includes a driving actuator (for example, an electric actuator or the like) 16a provided on the mask stage base 11 and having a rod 16b extending and contracted in the Y-axis direction, A slider 16d that is connected to the tip of the rod 16b via a pin support mechanism 16c and a slider 16d mounted on the edge of the mask holding frame 12 along the X axis direction to movably mount the slider 16d And a guide rail 16e. The X-axis direction driving device 16x also has the same configuration as the Y-axis direction driving device 16y.

그리고, 마스크 구동 기구 (16) 에서는, 1 대의 X 축 방향 구동 장치 (16x) 를 구동시킴으로써, 마스크 유지 프레임 (12) 을 X 축 방향으로 이동시키고, 2 대의 Y 축 방향 구동 장치 (16y) 를 동등하게 구동시킴으로써 마스크 유지 프레임 (12) 을 Y 축 방향으로 이동시킨다. 또, 2 대의 Y 축 방향 구동 장치 (16y) 의 어느 일방을 구동시킴으로써 마스크 유지 프레임 (12) 을 θ 방향으로 이동 (Z 축 둘레의 회전) 시킨다.The mask driving mechanism 16 drives the one X-axis direction driving device 16x to move the mask holding frame 12 in the X-axis direction and move the two Y-axis direction driving devices 16y in the same Thereby moving the mask holding frame 12 in the Y-axis direction. The mask holding frame 12 is moved in the? Direction (rotation around the Z axis) by driving either one of the two Y axis direction driving devices 16y.

또한, 마스크 스테이지 베이스 (11) 의 상면에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 마스크 (M) 와 기판 (W) 의 대향면 간의 갭 (g) 을 측정하는 갭 센서 (l7) 와, 척부 (14) 에 유지되는 마스크 (M) 의 장착 위치를 확인하기 위한 얼라이먼트 카메라 (18) 가 형성된다. 이들 갭 센서 (17) 및 얼라이먼트 카메라 (18) 는 이동 기구 (19) 를 개재하여 X 축, Y 축 방향으로 이동 가능하게 유지되고, 마스크 유지 프레임 (12) 내에 배치된다.1, the upper surface of the mask stage base 11 is provided with a gap sensor 17 for measuring a gap g between the opposing surfaces of the mask M and the substrate W, An alignment camera 18 for confirming the mounting position of the mask M to be held on the mask M is formed. The gap sensor 17 and the alignment camera 18 are movably held in the X-axis and Y-axis directions via the moving mechanism 19, and are arranged in the mask holding frame 12.

또, 마스크 유지 프레임 (12) 상에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 마스크 스테이지 베이스 (11) 의 개구 (11a) 의 X 축 방향의 양단부에, 마스크 (M) 의 양단부를 필요에 따라서 차폐하는 애퍼처 블레이드 (38) 가 형성된다. 이 애퍼처 블레이드 (38) 는 모터, 볼나사 및 리니어 가이드 등으로 이루어지는 애퍼처 블레이드 구동 기구 (39) 에 의해서 X 축 방향으로 이동 가능하게 되어 마스크 (M) 의 양단부의 차폐 면적을 조정한다. 또한, 애퍼처 블레이드 (38) 는 개구 (11a) 의 X 축 방향의 양단부뿐만 아니라, 개구 (11a) 의 Y 축 방향의 양단부에 동일하게 형성되어 있다.As shown in Fig. 1, on both sides in the X-axis direction of the opening 11a of the mask stage base 11, there are provided, on the mask holding frame 12, The blade 38 is formed. The aperture blade 38 is movable in the X-axis direction by an aperture blade driving mechanism 39 such as a motor, a ball screw, and a linear guide so as to adjust the shielding area of both ends of the mask M. The aperture blades 38 are formed at both end portions of the opening 11a in the Y-axis direction as well as at both ends in the X-axis direction of the opening 11a.

기판 스테이지 (20) 는, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 을 유지하는 기판 유지부 (21) 와, 기판 유지부 (21) 를 장치 베이스 (50) 에 대해서 X 축, Y 축, Z 축 방향으로 이동하는 기판 구동 기구 (22) 를 구비한다. 기판 유지부 (21) 는, 도시되지 않은 진공 흡착 기구에 의해서 기판 (W) 을 자유롭게 착탈할 수 있도록 유지한다. 기판 구동 기구 (22) 는, 기판 유지부 (21) 의 하방에, Y 축 테이블 (23), Y 축 이송 기구 (24), X 축 테이블 (25), X 축 이송 기구 (26) 및 Z-틸트 조정 기구 (27) 를 구비한다.1 and 2, the substrate stage 20 includes a substrate holding portion 21 for holding a substrate W and a holding portion 21 for holding the substrate holding portion 21 in the X-axis, Y And a substrate driving mechanism (22) moving in the Z-axis direction. The substrate holding portion 21 holds the substrate W so that it can be freely attached and detached by a vacuum suction mechanism (not shown). The substrate driving mechanism 22 includes a Y-axis table 23, a Y-axis feed mechanism 24, an X-axis table 25, an X-axis feed mechanism 26, and a Z- And a tilt adjusting mechanism (27).

Y 축 이송 기구 (24) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 리니어 가이드 (28) 와, 이송 구동 기구 (29) 를 구비하여 구성되고, Y 축 테이블 (23) 의 이면에 장착 슬라이더 (30) 가, 장치 베이스 (50) 상에 연장되는 2 개의 안내 레일 (31) 에 도시 생략된 전동체를 개재하여 걸쳐서 설치됨과 함께, 모터 (32) 와 볼나사 장치 (33) 에 의해서 Y 축 테이블 (23) 을 안내 레일 (31) 을 따라서 구동한다.2, the Y-axis feed mechanism 24 includes a linear guide 28 and a feed drive mechanism 29. The Y-axis feed mechanism 24 includes a mounting slider 30 Axis table 23 by means of a motor 32 and a ball screw device 33. The Y-axis table 23 and the Y-axis table 23 are mounted on the two guide rails 31 extending on the apparatus base 50, Is driven along the guide rails (31).

또한, X 축 이송 기구 (26) 도 Y 축 이송 기구 (24) 와 동일한 구성을 갖고, X 축 테이블 (25) 을 Y 축 테이블 (23) 에 대해서 X 방향으로 구동한다. 또, z-틸트 조정 기구 (27) 는, 쐐기상의 이동체 (34, 35) 와 이송 구동 기구 (36) 를 조합하여 이루어지는 가동 쐐기 기구를 X 방향의 일단측에 1 대, 타단측에 2 대 배치함으로써 구성된다. 또한, 이송 구동 기구 (29, 36) 는 모터와 볼나사 장치를 조합한 구성이어도 되고, 고정자와 가동자를 갖는 리니어 모터여도 된다. 또, Z-틸트 조정 기구 (27) 의 설치수는 임의이다.The X-axis feed mechanism 26 also has the same configuration as the Y-axis feed mechanism 24 and drives the X-axis table 25 in the X-direction with respect to the Y-axis table 23. The z-tilt adjusting mechanism 27 is provided with one movable wedge mechanism formed by combining the moving bodies 34 and 35 on the wedge and the conveyance driving mechanism 36 on one end side in the X direction and two . The feed drive mechanisms 29 and 36 may be a combination of a motor and a ball screw device, or may be a linear motor having a stator and a mover. Further, the number of the Z-tilt adjusting mechanisms 27 may be arbitrarily set.

이로써, 기판 구동 기구 (22) 는, 기판 유지부 (21) 을 X 방향 및 Y 방향으로 이송 구동함과 함께, 마스크 (M) 와 기판 (W) 의 대향면 간의 갭을 미세 조정하도록 기판 유지부 (21) 를 Z 축 방향으로 미동 그리고 틸트하게 조정한다.The substrate driving mechanism 22 drives and drives the substrate holding section 21 in the X and Y directions and controls the substrate holding section 21 to finely adjust the gap between the facing surfaces of the mask M and the substrate W. [ (21) in the Z-axis direction.

기판 유지부 (21) 의 X 방향측부와 Y 방향측부에는 각각 바 미러 (61, 62) 가 장착되고, 또, 장치 베이스 (50) 의 Y 방향 단부와 X 방향 단부에는 합계 3 대의 레이저 간섭계 (63, 64, 65) 가 형성되어 있다. 이로써, 레이저 간섭계 (63, 64, 65) 로부터 레이저 광을 바 미러 (61, 62) 에 조사하고, 바 미러 (61, 62) 에 의해서 반사된 레이저 광을 수광하여, 레이저 광과 바 미러 (61, 62) 에 의해서 반사된 레이저 광의 간섭을 측정하여 기판 스테이지 (20) 의 위치를 검출한다.Bar mirrors 61 and 62 are mounted on the X and Y side portions of the substrate holding portion 21 and three laser interferometers 63 are provided on the Y direction end portion and the X direction end portion of the apparatus base 50, , 64, and 65 are formed. Thus, the laser beams are irradiated from the laser interferometers 63, 64 and 65 to the bar mirrors 61 and 62, the laser beams reflected by the bar mirrors 61 and 62 are received, And 62, and detects the position of the substrate stage 20. [0052]

도 4 에 나타내는 바와 같이, 조명 광학계 (70) 를 구성하는 부품으로는, 발광부로서의 초고압 수은 램프 (71) 와, 이 램프 (71) 로부터 발생된 노광용 광에 지향성을 갖게 하여 사출하는 집광 거울 (72) 을 포함하는 광원부 (73) 와, 광원부 (73) 로부터의 노광용 광을 플라이 아이 렌즈 (74) 쪽으로 광로의 방향을 바꾸는 평면 거울 (75) 과, 입사된 광의 강도를 균일화하는 복수의 렌즈 셀로 이루어지는 플라이 아이 렌즈 (74) 와, 입사된 노광용 광에 대해서 소정의 콜리메이션각을 갖게 하는 콜리메이션 미러 (76) 를 갖는다.As shown in Fig. 4, the components constituting the illumination optical system 70 include an ultra-high pressure mercury lamp 71 as a light emitting portion, a condensing mirror (not shown) for directing the light for exposure generated from the lamp 71 A plane mirror 75 for changing the direction of the optical path from the light source 73 to the fly's eye lens 74 and a plurality of lens cells 75 for uniformizing the intensity of the incident light, Eye lens 74 and a collimation mirror 76 which has a predetermined collimation angle with respect to the incident light for exposure.

광원부 (73) 로부터의 광은, 평면 거울 (75) 에 의해서, 강도를 균일화하는 복수의 렌즈 셀로 이루어지는 플라이 아이 렌즈 (74) 쪽으로 광로의 방향을 바꾸어 집광된다. 플라이 아이 렌즈 (74) 의 출사면으로부터 출사된 노광용 광은, 콜리메이션 미러 (76) 에 의해서 반사되어 소정의 콜리메이션각을 갖고 마스크 (M) 에 입사된다.The light from the light source unit 73 is condensed by the planar mirror 75 by changing the direction of the optical path to the fly-eye lens 74 consisting of a plurality of lens cells for equalizing the intensity. The light for exposure, which is emitted from the exit surface of the fly-eye lens 74, is reflected by the collimation mirror 76 and enters the mask M with a predetermined collimation angle.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 조명 광학계 (70) 는 각각 사이즈가 상이한 플라이 아이 렌즈 (74a, 74b, 74c) 를 3 장 구비하고 있다. 3 장의 플라이 아이 렌즈 (74a, 74b, 74c) 는 각각 슬라이드하여 교환할 수 있도록 한다. 또한, 제 1 실시형태에 있어서, 조명 광학계 (70) 에서 플라이 아이 렌즈 (74) 는 3 장으로 하고 있다. 그러나, 플라이 아이 렌즈의 장수는 3 장에 한정되지 않고, 복수 있으면 된다.As shown in Fig. 5, the illumination optical system 70 has three fly-eye lenses 74a, 74b and 74c of different sizes. The three fly-eye lenses 74a, 74b and 74c are respectively slidable and exchangeable. In addition, in the first embodiment, the number of fly-eye lenses 74 in the illumination optical system 70 is three. However, the number of fly-eye lenses is not limited to three, and a plurality of fly-eye lenses may be used.

이와 같은 근접 노광 장치 (PE) 에 있어서, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 기판 스테이지 (20) 상에 재치된 기판 (W) 과, 마스크 유지 프레임 (12) 에 유지된, 마스크 패턴을 갖는 마스크 (M) 가, 이들의 대향면 간의 갭을 예를 들어 100 ~ 300 ㎛ 정도의 간극으로 조정되어 근접 대향 배치된다. 그리고, 광원부 (73) 로부터의 노광용 광이 평면 거울 (75) 에 의해서 플라이 아이 렌즈 (74) 에서 집광된다. 플라이 아이 렌즈 (74) 로부터 출사되는 노광용 광은 콜리메이션 미러 (76) 에서 반사되어 소정의 콜리메이션각을 갖는 평행광으로 되어 마스크 (M) 에 입사된다. 그리고, 마스크 (M) 를 투과한 노광용 광은, 기판 (W) 의 표면에 도포된 레지스트를 감광시켜 마스크 (M) 의 마스크 패턴이 기판 (W) 에 노광 전사된다.4, a substrate W placed on the substrate stage 20 and a mask M (not shown) held by the mask holding frame 12 and having a mask pattern ) Are arranged close to each other in such a manner that the gap between the opposed surfaces thereof is adjusted to a gap of, for example, about 100 to 300 占 퐉. The light for exposure from the light source unit 73 is condensed by the fly-eye lens 74 by the plane mirror 75. The light for exposure which is emitted from the fly's eye lens 74 is reflected by the collimation mirror 76 and becomes parallel light having a predetermined collimation angle and is incident on the mask M. [ The exposure light transmitted through the mask M exposes the resist coated on the surface of the substrate W so that the mask pattern of the mask M is exposed to the substrate W. [

따라서, 입사되는 노광용 광을 플라이 아이 렌즈 (74) 에 집광시킴으로써, 소정의 조도 (즉, 실시형태에서는 최대의 조도) 를 갖는 광이 노광해야 할 대상이 되는 기판 (W) 의 노광면 (A) 에 전사된다.Therefore, by focusing the incident light for exposure on the fly's eye lens 74, the exposure surface A of the substrate W, to which light having a predetermined roughness (that is, the maximum illuminance in the embodiment) / RTI >

여기서, 제 1 실시형태의 조명 광학계 (70) 에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 집광 거울 (72) 의 위치를 조정할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고, 플라이 아이 렌즈 (74) 의 사이즈를 교환했을 때, 노광면 (A) 에 설치되어 있는 도시 생략된 센서에 의해서 노광용 광의 조도를 측정하고, 평면 거울 (75) 로부터 입사된 광 (점선) 이 플라이 아이 렌즈 (74) 에 집광되지 않는 경우에는, 이 센서가 소정의 조도를 검출할 때까지, 노광용 광 (일점 쇄선) 이 플라이 아이 렌즈 (74) 에 집광되도록, 도시 생략된 제어부에 의해서 집광 거울 (72) 의 위치를 조정한다. 즉, 광원부 (73) 로부터 조사된 광의 초점이, 플라이 아이 렌즈 (74) 의 각 렌즈의 입사면에 위치하도록 집광 거울 (72) 의 위치를 조정한다. 예를 들어, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 사이즈가 큰 플라이 아이 렌즈 (74a) 에 있어서의 노광면 (A) 에서의 조도 I1 에 대해서, 단지 사이즈가 작은 플라이 아이 렌즈 (74b) 로 교환하면, 노광면 (A) 에서의 조도가 I2 까지 저하되어 버린다. 이 때문에, 상기 서술한 수법에 의해서, 노광면 (A) 에서의 조도가 최대치 I3 이 되도록 집광 거울 (72) 의 위치를 조정하고 있다. 이로써, 플라이 아이 렌즈 (74) 는 상이한 사이즈로 교환되어도, 기판 (W) 과 마스크 (M) 를 소정의 갭 (g) 으로 근접시킨 상태에서, 조명 광학계 (70) 로부터의 노광용 광이 노광면 (A) 에서 소정의 조도를 얻을 수 있다.Here, in the illumination optical system 70 of the first embodiment, as shown in Fig. 6, the position of the condensing mirror 72 can be adjusted. When the size of the fly-eye lens 74 is changed, the illuminance of the light for exposure is measured by a sensor (not shown) provided on the exposure surface A, and light (dotted line) incident from the plane mirror 75 When the light is not condensed on the fly's eye lens 74, the light is condensed on the fly's eye lens 74 by a control unit (not shown) so that the light for exposure (one-dot chain line) (72). That is, the position of the condensing mirror 72 is adjusted so that the focal point of the light emitted from the light source unit 73 is positioned on the incident surface of each lens of the fly's eye lens 74. For example, as shown in Fig. 7, when the fly's eye lens 74a having a large size is replaced with a fly's eye lens 74b whose size is only small with respect to the illuminance I 1 on the exposure surface A, The illuminance on the exposure surface A is lowered to I 2 . Therefore, the position of the condensing mirror 72 is adjusted so that the illuminance on the exposure surface A becomes the maximum value I 3 by the above-described technique. Thus, even when the fly-eye lens 74 is exchanged for a different size, the light for exposure from the illumination optical system 70 is incident on the exposure surface (light source) 70 in a state in which the substrate W and the mask M are close to each other with a predetermined gap g A), a predetermined roughness can be obtained.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 근접 노광 장치, 근접 노광 방법 및 조명 광학계 (70) 에 의하면, 조명 광학계 (70) 를 구성하는 부품으로서 집광 거울 (72) 과, 램프 (71) 와, 교환 가능한 복수의 플라이 아이 렌즈 (74a, 74b, 74c) 를 갖고, 사용되는 플라이 아이 렌즈 (74a, 74b, 74c) 에 맞추어 집광 거울 (72) 의 위치를 조정하고, 노광용 광을 플라이 아이 렌즈 (74a, 74b, 74c) 에 집광시킴으로써, 노광면 (A) 에서 소정의 조도를 얻는다. 따라서, 노광 정밀도에 맞추어 어떠한 플라이 아이 렌즈 (74a, 74b, 74c) 를 사용한 경우라도, 노광면 (A) 에서 소정의 조도를 얻을 수 있어 택트 타임의 단축을 도모한 노광을 실현할 수 있다.As described above, according to the near-field exposure apparatus, the near-field exposure method, and the illumination optical system 70 of the present embodiment, the condensing mirror 72, the lamp 71, The position of the condensing mirror 72 is adjusted in accordance with the fly's eye lenses 74a, 74b and 74c used and the light for exposure is projected onto the fly's eye lenses 74a and 74b , And 74c to obtain a predetermined roughness on the exposure surface (A). Therefore, even when any of the fly-eye lenses 74a, 74b, and 74c is used in accordance with the exposure accuracy, it is possible to obtain a predetermined roughness on the exposure surface A, thereby realizing exposure in which the tact time is shortened.

(제 2 실시형태) (Second Embodiment)

다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 근접 노광 장치에 대해서, 도 8 을 참조하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 조명 광학계 (70) 에 있어서, 노광용 광을 플라이 아이 렌즈 (74) 에 집광시키기 위해서, 플라이 아이 렌즈 (74) 의 위치를 조정하는 점에서 제 1 실시형태의 근접 노광 장치와 상이하다.Next, a proximity exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. In this embodiment, in order to adjust the position of the fly-eye lens 74 in order to converge the light for exposure on the fly-eye lens 74 in the illumination optical system 70, .

즉, 제 2 실시형태의 조명 광학계 (70) 에서는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 플라이 아이 렌즈 (74) 의 위치를 조정할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고, 플라이 아이 렌즈 (74) 의 사이즈를 교환했을 때, 노광면 (A) 에 설치되어 있는 도시 생략된 센서에 의해서 노광용 광의 조도를 측정하고, 평면 거울 (75) 로부터 입사된 노광용 광 (점선) 이 플라이 아이 렌즈 (74) 에 집광되지 않는 경우에는, 이 센서가 소정의 조도를 검출할 때까지, 노광용 광 (일점 쇄선) 이 플라이 아이 렌즈 (74) 에 집광되도록, 도시 생략된 제어부에 의해서 플라이 아이 렌즈 (74) 의 위치를 조정한다. 즉, 광원부 (73) 로부터 조사된 광의 초점이, 플라이 아이 렌즈 (74) 의 각 렌즈의 입사면에 위치하도록 플라이 아이 렌즈 (74) 의 위치를 조정한다. 이로써, 플라이 아이 렌즈 (74) 는 상이한 사이즈로 교환되어도, 기판 (W) 과 마스크 (M) 를 소정의 갭 (g) 으로 근접시킨 상태에서, 조명 광학계 (70) 로부터의 노광용 광이 노광면 (A) 에서 소정의 조도를 얻을 수 있다.That is, in the illumination optical system 70 of the second embodiment, as shown in Fig. 8, the position of the fly-eye lens 74 can be adjusted. When the size of the fly-eye lens 74 is changed, the illuminance of the light for exposure is measured by a sensor (not shown) provided on the exposure surface A, and the light for exposure (dotted line) (Not shown) is focused on the fly-eye lens 74 until the sensor detects a predetermined illuminance by the control unit (not shown) so that the light for exposure (one-dot chain line) The position of the eye lens 74 is adjusted. That is, the position of the fly's eye lens 74 is adjusted such that the focal point of the light emitted from the light source portion 73 is positioned on the incident surface of each lens of the fly's eye lens 74. Thus, even when the fly-eye lens 74 is exchanged for a different size, the light for exposure from the illumination optical system 70 is incident on the exposure surface (light source) 70 in a state in which the substrate W and the mask M are close to each other with a predetermined gap g A), a predetermined roughness can be obtained.

그 밖의 구성 및 작용에 대해서는, 제 1 실시형태의 것과 동일하다.Other configurations and actions are the same as those of the first embodiment.

(제 3 실시형태) (Third Embodiment)

다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 근접 노광 장치에 대해서, 도 9 를 참조하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 조명 광학계 (70) 에 있어서, 노광용 광을 플라이 아이 렌즈 (74) 에 집광시키기 위해서 램프 (71) 의 위치를 조정하는 점에서, 제 1 및 제 2 실시형태의 근접 노광 장치와 상이하다.Next, a proximity exposure apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. In this embodiment, in the illumination optical system 70, since the position of the lamp 71 is adjusted so as to focus the light for exposure on the fly-eye lens 74, the near-field exposure of the first and second embodiments Device.

즉, 제 3 실시형태의 조명 광학계 (70) 에서는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 램프 (71) 의 위치를 조정할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고, 플라이 아이 렌즈 (74) 의 사이즈를 교환했을 때, 노광면 (A) 에 설치되어 있는 도시 생략된 센서에 의해서 노광용 광의 조도를 측정하고, 평면 거울 (75) 로부터 입사된 노광용 광 (점선) 이 플라이 아이 렌즈 (74) 에 집광되지 않는 경우에는, 이 센서가 소정의 조도를 검출할 때까지, 광 (일점 쇄선) 이 플라이 아이 렌즈 (74) 에 집광되도록, 도시 생략된 제어부에 의해서 램프 (71) 의 위치를 조정한다. 즉, 광원부 (73) 로부터 조사된 광의 초점이, 플라이 아이 렌즈 (74) 의 각 렌즈의 입사면에 위치하도록 램프 (71) 의 위치를 조정한다. 이로써, 플라이 아이 렌즈 (74) 는 상이한 사이즈로 교환되어도, 기판 (W) 과 마스크 (M) 를 소정의 갭 (g) 으로 근접시킨 상태에서, 조명 광학계 (70) 로부터의 노광용 광이 노광면 (A) 에서 소정의 조도를 얻을 수 있다.That is, in the illumination optical system 70 of the third embodiment, as shown in Fig. 9, the position of the lamp 71 can be adjusted. When the size of the fly-eye lens 74 is changed, the illuminance of the light for exposure is measured by a sensor (not shown) provided on the exposure surface A, and the light for exposure (dotted line) Eye lens 74 is focused by the control unit (not shown) so that light (one-dot chain line) is focused on the fly-eye lens 74 until the sensor detects a predetermined illuminance, 71). That is, the position of the lamp 71 is adjusted so that the focal point of the light emitted from the light source unit 73 is positioned on the incident surface of each lens of the fly's eye lens 74. Thus, even when the fly-eye lens 74 is exchanged for a different size, the light for exposure from the illumination optical system 70 is incident on the exposure surface (light source) 70 in a state in which the substrate W and the mask M are close to each other with a predetermined gap g A), a predetermined roughness can be obtained.

그 밖의 구성 및 작용에 대해서는, 제 1 실시형태의 것과 동일하다.Other configurations and actions are the same as those of the first embodiment.

(제 4 실시형태) (Fourth Embodiment)

다음으로, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 근접 노광 장치에 대해서, 도 10 을 참조하여 설명한다. 본 실시 형태는, 램프 (71) 와, 집광 거울 (72) 과, 플라이 아이 렌즈 (74) 의 모든 위치를 조정할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고, 플라이 아이 렌즈 (74) 의 사이즈를 교환했을 때, 노광면 (A) 에 설치되어 있는 도시 생략된 센서에 의해서 노광용 광의 조도를 측정하고, 평면 거울 (75) 로부터 입사된 노광용 광 (점선) 이 플라이 아이 렌즈 (74) 에 집광되지 않는 경우에는, 이 센서가 소정의 조도를 검출할 때까지, 노광용 광 (일점 쇄선) 이 플라이 아이 렌즈 (74) 에 집광되도록, 도시 생략된 제어부에 의해서 램프 (71) 와, 집광 거울 (72) 과, 플라이 아이 렌즈 (74) 의 위치를 조정한다. 즉, 광원부 (73) 로부터 조사된 광의 초점이 플라이 아이 렌즈 (74) 의 각 렌즈의 입사면에 위치하도록 램프 (71) 와, 집광 거울 (72) 과, 플라이 아이 렌즈 (74) 의 위치를 조정한다. 이로써, 플라이 아이 렌즈 (74) 는 슬라이드하여 교환되어도, 기판 (W) 과 마스크 (M) 를 소정의 갭에 근접시킨 상태에서, 조명 광학계 (70) 로부터의 노광용 광이 노광면 (A) 에서 소정의 조도를 얻을 수 있다.Next, a proximity exposure apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. The present embodiment is configured so that all positions of the lamp 71, the condensing mirror 72, and the fly-eye lens 74 can be adjusted. When the size of the fly-eye lens 74 is changed, the illuminance of the light for exposure is measured by a sensor (not shown) provided on the exposure surface A, and the light for exposure (dotted line) Eye lens 74 is focused by the control unit (not shown) so that the light for exposure (one-dot chain line) is focused on the fly-eye lens 74 until the sensor detects a predetermined illuminance, The condenser lens 72, and the fly-eye lens 74 are adjusted. The positions of the lamp 71, the condensing mirror 72, and the fly-eye lens 74 are adjusted so that the focal point of the light emitted from the light source unit 73 is positioned on the incident surface of each lens of the fly's eye lens 74 do. Thus, even when the fly-eye lens 74 is slid and replaced, the exposure light from the illumination optical system 70 is focused on the exposure surface A in a state in which the substrate W and the mask M are close to a predetermined gap, Can be obtained.

그 밖의 구성 및 작용에 대해서는, 제 1 실시형태의 것과 동일하다.Other configurations and actions are the same as those of the first embodiment.

또한, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 적절한 변경, 개량 등이 가능하다.Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be appropriately modified or improved.

예를 들어, 본 발명에서는, 사용되는 플라이 아이 렌즈 (74a, 74b, 74c) 에 맞추어 조명 광학계 (70) 을 구성하는 부품의 적어도 하나의 위치를 조정하고, 노광용 광을 플라이 아이 렌즈 (74) 에 집광시킴으로써, 노광면 (A) 에서 소정의 조도가 얻어지도록 설정하면 된다.For example, in the present invention, at least one position of the components constituting the illumination optical system 70 is adjusted in accordance with the fly-eye lenses 74a, 74b, and 74c used, and the light for exposure is projected onto the fly- It is only necessary to set the exposure surface A so as to obtain a predetermined roughness.

또, 상기 실시형태에서는, 본 발명의 마스크를 근접 노광 장치에 적용한 예에 대해서 설명했지만, 이에 한정되지 않고, 근접 스캔 노광 장치에도 동일하게 적용할 수 있고, 동일한 효과를 발휘한다. 근접 스캔 노광 장치는, 마스크 (M) 에 근접하여 부상·지지되면서, 소정 방향으로 반송되는 대략 사각 형상의 기판 (W) 에 대해서, 마스크 패턴을 형성한 복수의 마스크 (M) 를 개재하여 노광용 광을 조사하고, 기판 (W) 에 마스크 패턴을 노광 전사하는 것으로서, 기판 (W) 이 복수인 마스크 (M) 에 대해서 상대 이동하면서 노광 전사를 하는 스캔 노광 방식을 채용하고 있다.In the above embodiment, an example in which the mask of the present invention is applied to the near-field exposure apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this example, and the present invention can be similarly applied to the near-scan exposure apparatus. The proximity scan exposure apparatus is configured to irradiate a substrate W having a substantially rectangular shape, which is transported in a predetermined direction, while being lifted and supported in proximity to the mask M, via a plurality of masks M having a mask pattern formed thereon, And employs a scan exposure method in which the substrate W is subjected to exposure transfer while relatively moving relative to a plurality of masks M as a result of exposure and transfer of the mask pattern onto the substrate W. [

12 : 마스크 유지 프레임 (마스크 유지부)
21 : 기판 유지부
70 : 조명 광학계
71 : 램프
72 : 집광 거울
73 : 광원부
74 : 플라이 아이 렌즈
g : 마스크와 기판의 대향면 간의 갭
M : 마스크
PE : 근접 노광 장치
W : 유리 기판 (기판)
A : 노광면12: mask holding frame (mask holding portion)
21:
70: illumination optical system
71: Lamp
72: condensing mirror
73: Light source
74: fly eye lens
g: gap between mask and opposed surface of substrate
M: Mask
PE: Proximity exposure device
W: glass substrate (substrate)
A: Exposure surface

Claims (9)

기판을 유지하는 기판 유지부와,
상기 기판과 대향하도록, 마스크를 유지하는 마스크 유지부와,
상기 마스크를 향하여 패턴 노광용 광을 조사하는 조명 광학계를 구비하고,
상기 기판과 상기 마스크를 근접시킨 상태에서, 상기 조명 광학계로부터의 노광용 광을 상기 마스크를 통해 상기 기판에 조사하여, 상기 기판의 노광면에 상기 마스크의 패턴을 노광 전사하는 근접 노광 장치로서,
상기 조명 광학계를 구성하는 부품으로서, 집광 거울과, 램프와, 교환 가능한 복수의 플라이 아이 렌즈를 갖고,
노광 전사 패턴의 정밀도에 맞추어 상기 플라이 아이 렌즈의 사이즈가 변경되며, 사용되는 상기 플라이 아이 렌즈의 사이즈가 변경됨에 따라, 상기 조명 광학계를 구성하는 부품의 적어도 하나의 위치를 조정하고, 상기 노광용 광을 상기 플라이 아이 렌즈에 집광시킴으로써, 상기 노광면에서 소정의 조도가 얻어지는 것을 특징으로 하는 근접 노광 장치.A substrate holding portion for holding a substrate;
A mask holding section for holding the mask so as to face the substrate;
And an illumination optical system for irradiating the pattern exposure light toward the mask,
A proximity exposure apparatus for irradiating light for exposure from the illumination optical system onto the substrate through the mask and transferring the pattern of the mask onto the exposure surface of the substrate in a state in which the substrate and the mask are in proximity to each other,
A light condensing mirror, a lamp, and a plurality of exchangeable fly-eye lenses as components constituting the illumination optical system,
The size of the fly-eye lens is changed in accordance with the accuracy of the exposure transfer pattern, and as the size of the fly-eye lens used is changed, at least one position of the components constituting the illumination optical system is adjusted, And a condensing lens for condensing the light onto the fly-eye lens, whereby a predetermined illuminance is obtained on the exposure surface. 제 1 항에 있어서,
사용되는 상기 플라이 아이 렌즈에 맞추어 상기 집광 거울의 위치를 조정하고, 상기 노광용 광을 상기 플라이 아이 렌즈에 집광시킴으로써, 상기 노광면에서 소정의 조도가 얻어지는 것을 특징으로 하는 근접 노광 장치.The method according to claim 1,
Wherein a predetermined illuminance is obtained on the exposure surface by adjusting the position of the condensing mirror in accordance with the fly-eye lens used and focusing the light for exposure on the fly-eye lens. 제 1 항에 있어서,
사용되는 상기 플라이 아이 렌즈에 맞추어 상기 플라이 아이 렌즈의 위치를 조정하고, 상기 노광용 광을 상기 플라이 아이 렌즈에 집광시킴으로써, 상기 노광면에서 소정의 조도가 얻어지는 것을 특징으로 하는 근접 노광 장치.The method according to claim 1,
Wherein a predetermined illuminance is obtained on the exposure surface by adjusting the position of the fly-eye lens in accordance with the fly-eye lens used and focusing the light for exposure on the fly-eye lens. 제 1 항에 있어서,
사용되는 상기 플라이 아이 렌즈에 맞추어 상기 램프의 위치를 조정하고, 상기 노광용 광을 상기 플라이 아이 렌즈에 집광시킴으로써, 상기 노광면에서 소정의 조도가 얻어지는 것을 특징으로 하는 근접 노광 장치.The method according to claim 1,
Wherein a predetermined illuminance is obtained on the exposure surface by adjusting the position of the lamp in accordance with the fly-eye lens used and focusing the light for exposure on the fly-eye lens. 기판과 마스크를 근접시킨 상태에서, 노광용 광을 상기 마스크를 통해 상기 기판에 조사하여, 상기 기판의 노광면에 상기 마스크의 패턴을 전사하는 근접 노광 장치에 사용되고, 상기 마스크를 향하여 패턴 노광용 광을 조사하는 조명 광학계로서,
상기 조명 광학계를 구성하는 부품으로서, 집광 거울과, 램프와, 교환 가능한 복수의 플라이 아이 렌즈를 갖고,
노광 전사 패턴의 정밀도에 맞추어 상기 플라이 아이 렌즈의 사이즈가 변경되며, 사용되는 상기 플라이 아이 렌즈의 사이즈가 변경됨에 따라, 상기 조명 광학계를 구성하는 부품의 적어도 하나의 위치를 조정하고, 상기 노광용 광을 상기 플라이 아이 렌즈에 집광시킴으로써, 상기 노광면에서 소정의 조도가 얻어지는 것을 특징으로 하는 조명 광학계.Wherein the mask is used in a proximity exposure apparatus that irradiates light to the substrate through the mask and transfers the pattern of the mask onto an exposure surface of the substrate while the substrate and the mask are in close proximity to each other, As the illumination optical system,
A light condensing mirror, a lamp, and a plurality of exchangeable fly-eye lenses as components constituting the illumination optical system,
The size of the fly-eye lens is changed in accordance with the accuracy of the exposure transfer pattern, and as the size of the fly-eye lens used is changed, at least one position of the components constituting the illumination optical system is adjusted, And the illumination light is condensed on the fly-eye lens to obtain a predetermined illuminance on the exposure surface. 제 5 항에 있어서,
사용되는 상기 플라이 아이 렌즈에 맞추어 상기 집광 거울의 위치를 조정하는 것에 의해, 상기 노광용 광을 상기 플라이 아이 렌즈에 집광시킴으로써, 상기 노광면에서 소정의 조도가 얻어지는 것을 특징으로 하는 조명 광학계.6. The method of claim 5,
Wherein a predetermined illuminance is obtained on the exposure surface by focusing the light for exposure on the fly-eye lens by adjusting the position of the condensing mirror in accordance with the fly-eye lens used. 제 5 항에 있어서,
사용되는 상기 플라이 아이 렌즈에 맞추어 상기 플라이 아이 렌즈의 위치를 조정하고, 상기 노광용 광을 상기 플라이 아이 렌즈에 집광시킴으로써, 상기 노광면에서 소정의 조도가 얻어지는 것을 특징으로 하는 조명 광학계.6. The method of claim 5,
Wherein a predetermined illuminance is obtained on the exposure surface by adjusting the position of the fly-eye lens in accordance with the fly-eye lens to be used and focusing the light for exposure on the fly-eye lens. 제 5 항에 있어서,
사용되는 상기 플라이 아이 렌즈에 맞추어 상기 집광 거울과, 상기 램프와, 상기 플라이 아이 렌즈 중 적어도 하나의 위치를 조정하고, 상기 노광용 광을 상기 플라이 아이 렌즈에 집광시킴으로써, 상기 노광면에서 소정의 조도가 얻어지는 것을 특징으로 하는 조명 광학계.6. The method of claim 5,
The position of at least one of the condenser mirror, the lamp, and the fly-eye lens is adjusted in accordance with the fly-eye lens to be used, and the exposure light is condensed on the fly-eye lens, And an illumination optical system for illuminating the illumination optical system. 기판을 유지하는 기판 유지부와,
상기 기판과 대향하도록, 마스크를 유지하는 마스크 유지부와,
상기 마스크를 향하여 패턴 노광용 광을 조사하는 조명 광학계를 구비하고,
상기 기판과 상기 마스크를 근접시킨 상태에서, 상기 조명 광학계로부터의 노광용 광을 상기 마스크를 통해 상기 기판에 조사하여, 상기 기판의 노광면에 상기 마스크의 패턴을 노광 전사하는 근접 노광 방법으로서,
상기 조명 광학계를 구성하는 부품으로서, 집광 거울과, 램프와, 교환 가능한 복수의 플라이 아이 렌즈를 갖고,
노광 전사 패턴의 정밀도에 맞추어 상기 플라이 아이 렌즈의 사이즈가 변경되며, 사용되는 상기 플라이 아이 렌즈의 사이즈가 변경됨에 따라, 상기 조명 광학계를 구성하는 부품의 적어도 하나의 위치를 조정하고, 상기 노광용 광을 상기 플라이 아이 렌즈에 집광시킴으로써,상기 노광면에서 소정의 조도가 얻어지는 것을 특징으로 하는 근접 노광 방법.A substrate holding portion for holding a substrate;
A mask holding section for holding the mask so as to face the substrate;
And an illumination optical system for irradiating the pattern exposure light toward the mask,
A proximity exposure method for irradiating light for exposure from the illumination optical system onto the substrate through the mask while exposing the pattern of the mask to an exposure surface of the substrate in a state in which the substrate and the mask are in proximity to each other,
A light condensing mirror, a lamp, and a plurality of exchangeable fly-eye lenses as components constituting the illumination optical system,
The size of the fly-eye lens is changed in accordance with the accuracy of the exposure transfer pattern, and as the size of the fly-eye lens used is changed, at least one position of the components constituting the illumination optical system is adjusted, And converging the light onto the fly-eye lens, whereby a predetermined illuminance is obtained on the exposure surface.
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