KR101880794B1

KR101880794B1 - Processing apparatus and device manufacturing method

Info

Publication number: KR101880794B1
Application number: KR1020157002446A
Authority: KR
Inventors: 고이치로 고마츠
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2012-08-06
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2018-07-20
Also published as: CN104520771B; WO2014024594A1; JPWO2014024594A1; JP2018124574A; JP6332530B2; JP2017151489A; CN104520771A; JP6493595B2; JP6160620B2; KR20150040885A; KR101909427B1; KR20180114254A; KR101949117B1; KR20180072872A

Abstract

처리 장치(EX)는, 마스크 패턴(M)에 형성된 패턴을 기판(P)에 투영 노광하는 처리 장치이다. 처리 장치는, 마스크 패턴을 만곡한 상태로 유지하는 마스크 유지 부재(DM)와, 기판을 지지하는 기판 지지 부재(DP)와, 마스크 패턴의 일부를 조명하는 조명계(IU)와, 조명계에 의해서 마스크 패턴 상에 형성되는 조명 영역(IR)에 대응한 중간상(IM)을 형성함과 아울러, 중간상의 접평면(IMa)과 마스크 패턴 상의 조명 영역의 접평면(IRa)을 샤인 프루프의 조건을 만족하여 공역 관계로 하는 중간상 형성 광학계(PL1)와, 중간상을, 기판 지지 부재에 지지되어 있는 기판 상의 투영 영역(PR)에 투영하는 투영 광학계(PL2)를 구비한다. The processing apparatus EX is a processing apparatus for projecting and exposing a pattern formed on a mask pattern M onto a substrate P. [ The processing apparatus includes a mask holding member DM for holding the mask pattern in a curved state, a substrate support member DP for supporting the substrate, an illumination system IU for illuminating a part of the mask pattern, The intermediate image IMa corresponding to the illumination area IR formed on the pattern and the tangential plane IRa of the illumination area on the mask pattern satisfy the condition of the Shine proof, And a projection optical system PL2 for projecting the intermediate image onto the projection area PR on the substrate supported by the substrate support member.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a processing apparatus,

본 발명은, 처리 장치 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a processing apparatus and a device manufacturing method.

본원은, 2012년 8월 6일에 출원된 일본특허출원 2012－173982호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다. The present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2012-173982 filed on August 6, 2012, the contents of which are incorporated herein by reference.

최근, 텔레비전 등의 표시 장치로서, 예를 들면 액정 표시 패널 등의 플랫 패널 디스플레이가 많이 이용되고 있다. 플랫 패널 디스플레이와 같은 각종의 디바이스는, 예를 들면, 노광 처리 및 에칭 기술을 이용하여, 유리 플레이트 등의 기판 상(上)에 투명 박막 전극 등의 각종의 막 패턴을 형성하는 것에 의해서 제조된다. 2. Description of the Related Art In recent years, flat panel displays such as liquid crystal display panels have been widely used as display devices for televisions and the like. Various devices such as a flat panel display are manufactured by forming various film patterns such as a transparent thin film electrode on a substrate such as a glass plate by using, for example, an exposure process and an etching technique.

상기의 노광 처리는, 예를 들면, 노광 패턴이 형성된 마스크 패턴 상에 설정되는 조명 영역에 따른 상(像)을, 기판 상에 설정되는 투영 영역에 전사(轉寫)함으로써 행해진다. 이러한 노광 처리를 행하는 노광 장치로서는, 예를 들면, 원통면 모양의 마스크 패턴을 회전시키면서 노광을 행하는 노광 장치가 제안되어 있다(하기의 특허 문헌 1 참조).The above-described exposure process is performed, for example, by transferring an image according to an illumination area set on a mask pattern on which an exposure pattern is formed, to a projection area set on the substrate. As an exposure apparatus for performing such exposure processing, for example, there has been proposed an exposure apparatus for performing exposure while rotating a cylindrical mask pattern (see Patent Document 1 below).

또, 디바이스 제조 방법으로서는, 송출용의 롤로부터 회수용의 롤로 필름 등의 기판을 반송하면서, 반송 경로 상에서 기판에 노광 처리 등의 각종 처리를 행하는 롤·투·롤 방식의 제조 방법이 제안되어 있다(하기의 특허 문헌 2 참조).As a device manufacturing method, there has been proposed a roll-to-roll manufacturing method in which a substrate such as a film is transported from a delivery roll to a rotation roll and various treatments such as an exposure process are performed on the substrate on a transport path (Refer to Patent Document 2 below).

[특허 문헌 1] 국제공개 제2008/029917호[Patent Document 1] International Publication No. 2008/029917 [특허 문헌 2] 국제공개 제2008/129819호[Patent Document 2] International Publication No. 2008/129819

그런데, 노광 처리는, 투영 영역이 조명 영역에 대해서 비평행한 상태에서 행해지는 경우가 있다. 예를 들면, 원통면 모양으로 만곡(灣曲)한 마스크 패턴을 이용하는 노광 장치에서, 마스크 패턴 상의 조명 영역의 위치에 따라서는, 투영 영역이 조명 영역에 대해서 비평행하게 된다. Incidentally, the exposure process may be performed in a state in which the projection area is not parallel to the illumination area. For example, in an exposure apparatus using a mask pattern which is curved in a cylindrical surface shape, depending on the position of the illumination region on the mask pattern, the projection region is not parallel to the illumination region.

또, 롤·투·롤 방식에서, 예를 들면 롤 상에서 만곡하고 있는 기판을 노광하는 경우에, 기판 상의 투영 영역의 위치에 따라서는, 투영 영역이 조명 영역에 대해서 비평행하게 된다. 이와 같이, 투영 영역과 조명 영역이 서로 비평행한 관계이면, 노광의 정밀도가 저하하는 경우가 있다. Also, in the roll-to-roll system, for example, when the substrate curved on the roll is exposed, the projection area is not parallel to the illumination area depending on the position of the projection area on the substrate. Thus, if the projection area and the illumination area are in a non-parallel relationship, the accuracy of exposure may be lowered.

본 발명의 형태는, 투영 영역과 조명 영역이 서로 비평행한 관계라도 정밀도 좋게 노광할 수 있는 처리 장치, 디바이스 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. An aspect of the present invention is to provide a processing apparatus and a device manufacturing method capable of precisely exposing a projection region and an illumination region even if they are non-parallel to each other.

본 발명의 제1 형태에 따르면, 마스크 패턴에 형성된 패턴을 기판에 투영 노광하는 처리 장치로서, 상기 마스크 패턴을 만곡(灣曲)한 상태로 유지하는 마스크 유지 부재와, 상기 기판을 지지하는 기판 지지 부재와, 상기 마스크 패턴의 일부를 조명하는 조명계와, 상기 조명계에 의해서 상기 마스크 패턴 상(上)에 형성되는 조명 영역에 대응한 중간상(中間像)을 형성함과 아울러, 상기 중간상의 접평면(接平面)과 상기 마스크 패턴 상의 조명 영역의 접평면을 샤인 프루프(shine proof)의 조건을 만족하여 공역(共役) 관계로 하는 중간상 형성 광학계와, 상기 중간상을, 상기 기판 지지 부재에 지지되어 있는 기판 상의 투영 영역에 투영하는 투영 광학계를 구비하는 처리 장치가 제공된다. According to a first aspect of the present invention, there is provided a processing apparatus for projecting and exposing a pattern formed on a mask pattern onto a substrate, comprising: a mask holding member for holding the mask pattern in a curved state; And an illumination system for illuminating a part of the mask pattern and an intermediate image corresponding to an illumination area formed on the mask pattern by the illumination system and forming an intermediate image on the tangential plane of the intermediate phase And a tangential plane of the illumination area on the mask pattern satisfies a condition of shine proof and forms a conjugate relation between the intermediate image and the projection image on the substrate supported on the substrate support member, There is provided a processing apparatus having a projection optical system for projecting an image onto an area.

본 발명의 제2 형태에 따르면, 마스크 패턴에 형성되어 있는 패턴을 기판에 투영 노광하는 처리 장치로서, 상기 마스크 패턴을 유지하는 마스크 유지 부재와, 상기 기판을 만곡한 상태로 지지하는 기판 지지 부재와, 상기 마스크 패턴의 일부를 조명하는 조명계와, 상기 조명계에 의해서 상기 마스크 패턴 상에 형성되는 조명 영역에 대응한 중간상을 형성하는 중간상 형성 광학계와, 상기 중간상을, 상기 기판 지지 부재에 지지되어 있는 기판 상의 투영 영역에 투영함과 아울러, 상기 중간상의 접평면과 상기 투영 영역의 접평면을 샤인 프루프의 조건을 만족하여 공역 관계로 하는 투영 광학계를 구비하는 처리 장치가 제공된다. According to a second aspect of the present invention, there is provided a processing apparatus for projecting and exposing a pattern formed on a mask pattern onto a substrate, comprising: a mask holding member for holding the mask pattern; a substrate support member for supporting the substrate in a curved state; An intermediate image forming optical system for forming an intermediate image corresponding to an illumination area formed on the mask pattern by the illumination system; and a substrate holding mechanism for holding the intermediate image on a substrate And a projection optical system for projecting the tangential plane of the intermediate image and the tangential plane of the projection area in a conjugate relationship while satisfying the condition of the Shine proof.

본 발명의 제3 형태에 따르면, 감응층(感應層)을 가지는 기판과 마스크 패턴을 이동시키면서, 제1 형태 또는 제2 형태의 처리 장치에 의해서, 상기 마스크 패턴에 형성되어 있는 패턴을 상기 기판에 투영 노광하는 것과, 상기 투영 노광된 상기 기판의 상기 감응층의 변화를 이용하여 후속의 처리를 실시하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다. According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming a pattern on a mask pattern by a processing apparatus of a first or second type while moving a mask pattern with a substrate having a sensitive layer There is provided a device manufacturing method comprising performing projection exposure and performing subsequent processing using a change in the sensitive layer of the substrate that has been projected and exposed.

본 발명의 형태에 의하면, 투영 영역과 조명 영역이 서로 비평행한 관계라도 정밀도 좋게 노광할 수 있는 처리 장치, 디바이스 제조 방법을 제공할 수 있다. According to the aspect of the present invention, it is possible to provide a processing apparatus and a device manufacturing method which can precisely expose a projection region and an illumination region even if they are not parallel to each other.

도 1은 디바이스 제조 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 제1 실시 형태에 의한 노광 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 양측 텔레센트릭(telecentric) 광학계에서 샤인 프루프(shine proof)의 조건을 나타내는 도면이다.
도 4는 중간상 형성 광학계의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 중간상 형성 광학계의 제원의 일례를 나타내는 표 1이다.
도 6은 제2 실시 형태에 의한 처리 장치(노광 장치)를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6과 다른 방향으로부터 본 노광 장치를 나타내는 사시도이다.
도 8은 필드 렌즈(field lens)의 일례를 나타내는 분해 사시도이다.
도 9는 조리개부의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 10은 제3 실시 형태에 의한 노광 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11a는 조명계의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11b는 조명계의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 조명계의 제원의 일례를 나타내는 표 2이다.
도 13은 제4 실시 형태에 의한 노광 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 14는 투영 영역의 배치예를 나타내는 평면도이다.
도 15는 제5 실시 형태에 의한 노광 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 16은 제6 실시 형태에 의한 노광 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 17은 제7 실시 형태에 의한 노광 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 18은 디바이스 제조 방법의 일례를 나타내는 플로우 차트이다. 1 is a diagram showing an example of a device manufacturing system.
2 is a view showing an exposure apparatus according to the first embodiment.
Fig. 3 is a diagram showing conditions of shine proof in a telecentric optical system on both sides. Fig.
4 is a diagram showing an example of the configuration of the intermediate image forming optical system.
5 is a table 1 showing an example of the specifications of the intermediate image forming optical system.
6 is a perspective view showing a processing apparatus (exposure apparatus) according to the second embodiment.
7 is a perspective view showing an exposure apparatus viewed from a direction different from that of Fig.
8 is an exploded perspective view showing an example of a field lens.
9 is a plan view showing an example of the diaphragm.
10 is a view schematically showing an exposure apparatus according to the third embodiment.
11A is a diagram showing an example of the configuration of the illumination system.
11B is a diagram showing an example of the configuration of the illumination system.
12 is Table 2 showing an example of the specifications of the illumination system.
13 is a view schematically showing an exposure apparatus according to the fourth embodiment.
14 is a plan view showing an example of the arrangement of projection regions.
15 is a view schematically showing an exposure apparatus according to the fifth embodiment.
16 is a view schematically showing an exposure apparatus according to the sixth embodiment.
17 is a view schematically showing an exposure apparatus according to the seventh embodiment.
18 is a flowchart showing an example of a device manufacturing method.

[제1 실시 형태][First Embodiment]

도 1은, 디바이스 제조 시스템(SYS)(플렉시블·디스플레이 제조 라인)의 구성예를 나타내는 도면이다. 여기에서는, 공급롤(FR1)로부터 인출된 가요성의 기판(P)(시트, 필름 등)이, 차례로, n대의 처리 장치(U1, U2, U3, U4, U5, - Un)를 거쳐, 회수롤(FR2)에 감아 올려지기까지의 예를 나타내고 있다. 1 is a diagram showing a configuration example of a device manufacturing system SYS (flexible display manufacturing line). Here, the flexible substrate P (sheet, film, etc.) drawn out from the supply roll FR1 passes through the n processing units U1, U2, U3, U4, U5, Up to the frame FR2.

도 1에서, XYZ 직교좌표계는, 기판(P)의 표면(또는 이면)이 XZ면과 수직하게 되도록 설정되며, 기판(P)의 반송 방향(장척(長尺) 방향)과 직교하는 방향(폭 방향)이 Y축 방향으로 설정된다. Z축 방향은, 예를 들면 연직 방향으로 설정되며, X축 방향 및 Y축 방향은 수평 방향으로 설정된다. 1, the XYZ orthogonal coordinate system is set so that the front side (or back side) of the substrate P is perpendicular to the XZ plane, and the direction perpendicular to the carrying direction (long side direction) of the substrate P Direction) is set in the Y-axis direction. The Z-axis direction is set, for example, to the vertical direction, and the X-axis direction and the Y-axis direction are set to the horizontal direction.

공급롤(FR1)에 감겨 있는 기판(P)은, 닙(nip)된 구동 롤러(DR1)에 의해서 인출되어 처리 장치(U1)로 반송된다. 기판(P)의 Y축 방향(폭 방향)의 중심은, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC1)에 의해서, 목표 위치에 대해서 ±십수 ㎛ 내지 수십 ㎛ 정도의 범위에 들어가도록 서보(servo) 제어된다. The substrate P wound on the supply roll FR1 is taken out by the niped drive roller DR1 and transported to the processing apparatus U1. The center of the substrate P in the Y-axis direction (width direction) is servo-controlled by the edge position controller EPC1 so as to fall within a range of about 10 mu m to about 10 mu m with respect to the target position.

처리 장치(U1)는, 예를 들면 도포 장치로서, 기판(P)의 표면에 감광성(感應性) 기능액(포토레지스트(photoresist), 감광성 커플링재, UV경화 수지액 등)을 인쇄 방식으로 도포한다. 처리 장치(U1)에서, 예를 들면, 도포 기구(Gp1)는, 기판(P)이 감겨지는 실린더 롤러(DR2) 상에서, 기판(P)의 표면에 감광성 기능액을 균일하게 도포한다. 건조 기구(Gp2)는, 기판(P)에 도포된 감광성 기능액에 포함되는 용제 또는 수분을 급속히 제거한다. The processing apparatus U1 is a coating apparatus for applying a photosensitive functional liquid (a photoresist, a photosensitive coupling agent, a UV curable resin liquid, etc.) to the surface of the substrate P by a printing method do. In the processing unit U1, for example, the coating mechanism Gp1 uniformly applies the photosensitive functional liquid to the surface of the substrate P on the cylinder roller DR2 on which the substrate P is wound. The drying mechanism (Gp2) rapidly removes the solvent or moisture contained in the photosensitive functional liquid applied to the substrate (P).

처리 장치(U2)는, 예를 들면 가열 장치로서, 처리 장치(U1)로부터 반송되어 온 기판(P)을 소정 온도(예를 들면, 수 10℃ 내지 120℃ 정도)까지 가열하여, 표면에 도포된 감광성 기능층을 안정적으로 정착한다. 처리 장치(U2)에서, 예를 들면, 복수의 롤러와 에어·턴·바는, 기판(P)을 되접어 반송한다. 가열 챔버부(HA1)는, 반입되어 온 기판(P)을 가열한다. 냉각 챔버부(HA2)는, 기판(P)을 후공정의 환경 온도와 일치하도록 냉각한다. 닙된 구동 롤러(DR3)는, 기판(P)을 반출한다. The processing apparatus U2 is a heating apparatus that heats the substrate P conveyed from the processing apparatus U1 to a predetermined temperature (for example, several degrees Celsius to about 120 degrees Celsius) Thereby stably fixing the photosensitive functional layer. In the processing apparatus U2, for example, a plurality of rollers and air-turn bars fold the substrate P back. The heating chamber portion HA1 heats the substrate P that has been brought in. The cooling chamber portion HA2 cools the substrate P to coincide with the environmental temperature of the post-process. The nipped driving roller DR3 unloads the substrate P.

처리 장치(U3)는, 노광 장치를 포함하며, 예를 들면 처리 장치(U2)로부터 반송되어 온 기판(P)의 감광성 기능층에 대해서, 디스플레이용의 회로 패턴이나 배선 패턴에 대응한 자외선의 패터닝 광을 조사한다. 처리 장치(U3)에서, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC2)는, 기판(P)의 Y방향(폭 방향)의 중심을 일정 위치로 제어한다. 닙된 구동 롤러(DR4)는, 노광 장치에 기판(P)을 반입한다. 2조(組)의 구동 롤러(DR6, DR7)는, 기판(P)에 소정의 늘어짐(DL)을 부여하면서 기판(P)을 반출한다. The processing apparatus U3 includes an exposure apparatus and is configured to perform patterning of ultraviolet radiation corresponding to a circuit pattern for display or a wiring pattern on the photosensitive functional layer of the substrate P transported from the processing apparatus U2, Light is irradiated. In the processing apparatus U3, the edge position controller EPC2 controls the center of the substrate P in the Y direction (width direction) to a constant position. The nipped driving roller DR4 loads the substrate P into the exposure apparatus. The pair of driving rollers DR6 and DR7 carry out the substrate P while giving the substrate P a predetermined sag DL.

처리 장치(U3)에서, 회전 드럼(DM)(마스크 유지 부재)은, 외주면에 시트 모양의 마스크 패턴(M)(마스크 기판)을 유지한다. 조명계(IU)는, 회전 드럼(DM)에 유지되어 있는 마스크 패턴(M)의 일부를 조명한다. 처리 장치(U3)에서, 투영계(PL)는, 마스크 패턴(M)의 조명되고 있는 부분의 상(像)을 투영 영역에 투영한다. 회전 드럼(DP)(기판 지지 부재)은, 소정의 텐션으로 X축 방향으로 반송되는 기판(P)을 투영 영역에서 지지한다. In the processing apparatus U3, the rotary drum DM (mask holding member) holds a sheet-like mask pattern M (mask substrate) on its outer peripheral surface. The illumination system IU illuminates a part of the mask pattern M held by the rotary drum DM. In the processing apparatus U3, the projection system PL projects an image of the illuminated portion of the mask pattern M onto the projection region. The rotary drum DP (substrate supporting member) supports the substrate P conveyed in the X-axis direction with a predetermined tension in the projection area.

얼라이먼트 현미경(AM)은, 노광(전사)되는 패턴과 기판(P)을 상대적으로 위치 맞춤(얼라이먼트)하기 위해서, 기판(P)에 미리 형성된 얼라이먼트 마크 등을 검출한다. The alignment microscope AM detects an alignment mark or the like formed on the substrate P in advance in order to relatively align (align) the pattern to be exposed (transferred) and the substrate P. [

처리 장치(U4)는, 예를 들면 웨트(wet) 처리 장치로서, 처리 장치(U3)로부터 반송되어 온 기판(P)의 감광성 기능층에 대해서, 습식에 의한 현상(現像) 처리, 무전해 도금 처리 등과 같은 각종의 습식 처리 중 적어도 하나를 행한다. 처리 장치(U4)에서, 예를 들면, 복수의 롤러는, 기판(P)을 절곡하여 반송한다. 반송되어 있는 기판(P)은, Z방향으로 계층화된 3개의 처리조(處理槽)(BT1, BT2, BT3)에 침지된다. 닙된 구동 롤러(DR8)는, 기판(P)을 반출한다. The processing apparatus U4 is a wet processing apparatus for performing a wet processing process on a photosensitive functional layer of a substrate P transported from the processing apparatus U3, And various wet processes such as treatment. In the processing apparatus U4, for example, a plurality of rollers bend the substrate P and carry it. The transferred substrate P is immersed in three treatment tanks (BT1, BT2, BT3) layered in the Z direction. The nipped driving roller DR8 carries the substrate P out.

처리 장치(U5)는, 예를 들면 가열 건조 장치로서, 처리 장치(U4)로부터 반송되어 온 기판(P)을 따뜻하게 하여, 습식 프로세스에서 습해진 기판(P)의 수분 함유량을 소정값으로 조정한다. The processing device U5 is a heating and drying device for warming the substrate P transported from the processing device U4 to adjust the moisture content of the substrate P wetted in the wet process to a predetermined value .

상술과 같은 몇 개의 처리 장치를 거쳐, 일련의 프로세스의 최후의 처리 장치(Un)를 통과한 기판(P)은, 닙된 구동 롤러(DR9)를 매개로 하여 회수롤(FR2)에 감아 올려진다. 그 감아 올릴 때에도, 기판(P)의 Y축 방향(폭 방향)의 중심, 혹은 Y축 방향의 기판단(基板端)이, Y축 방향으로 어긋나지 않도록, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC3)에 의해서, 구동 롤러(DR9)와 회수롤(FR2)의 Y축 방향의 상대 위치가 축차(逐次, 차례대로) 보정 제어된다. The substrate P having passed through the last processing unit Un of the series of processes via several processing apparatuses as described above is wound up on the recovery roll FR2 via the nipped driving roller DR9. The edge position controller EPC3 controls the edge position controller EPC3 so that the base of the substrate P in the Y axis direction (width direction) or the base judgment in the Y axis direction (substrate edge) The relative positions of the roller DR9 and the recovery roll FR2 in the Y-axis direction are sequentially (successively and sequentially) corrected and controlled.

상위(上位) 제어 장치(CONT)는, 제조 라인을 구성하는 각 처리 장치(U1 내지 Un)의 운전을 통괄 제어한다. 상위 제어 장치(CONT)는, 각 처리 장치(U1 내지 Un)에서의 처리 상황이나 처리 상태의 감시, 처리 장치 사이에서의 기판(P)의 반송 상태의 모니터, 사전·사후의 검사·계측의 결과에 기초하여 피드백 보정이나 피드포워드 보정 등도 행한다. The upper level control device CONT controls the operation of each of the processing devices U1 to Un constituting the manufacturing line in an integrated manner. The upper control device CONT monitors the processing status and processing status in each of the processing units U1 to Un, monitors the conveying state of the substrate P between the processing units, The feedforward correction, and the like are also performed.

본 실시 형태에서 사용되는 기판(P)은, 예를 들면, 수지 필름, 스테인리스강 등의 금속 또는 합금으로 이루어지는 박(箔, 호일) 등이다. 수지 필름의 재질은, 예를 들면, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르 수지, 에틸렌 비닐 공중합체 수지, 폴리염화비닐 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 초산비닐수지 중 하나 또는 둘 이상을 포함한다. The substrate P used in the present embodiment is, for example, a foil or foil made of a resin film, a metal such as stainless steel, or an alloy. The material of the resin film is, for example, polyethylene resin, polypropylene resin, polyester resin, ethylene vinyl copolymer resin, polyvinyl chloride resin, cellulose resin, polyamide resin, polyimide resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, And one or more of vinyl acetate resin.

기판(P)은, 각종의 처리 공정에서 받은 열에 의한 변형량을 실질적으로 무시할 수 있도록, 열팽창 계수가 현저히 크지 않은 것을 선정할 수 있다. 열팽창 계수는, 예를 들면, 무기 필러(filler)를 수지 필름에 혼합하는 것에 의해서, 프로세스 온도 등에 따른 문턱값 보다도 작게 설정되어 있어도 괜찮다. 무기 필러는, 예를 들면, 산화 티탄, 산화 아연, 알루미나, 산화 규소 등이라도 좋다. The substrate P can be selected so that the coefficient of thermal expansion is not significantly large so that the amount of deformation due to heat received in various processing steps can be substantially ignored. The thermal expansion coefficient may be set to be smaller than a threshold value according to the process temperature or the like, for example, by mixing an inorganic filler with a resin film. The inorganic filler may be, for example, titanium oxide, zinc oxide, alumina, silicon oxide, or the like.

또, 기판(P)은, 플로트법(float法) 등으로 제조된 두께 100㎛ 정도의 매우 얇은 유리의 단층체라도 좋다. 기판(P)은, 이 매우 얇은 유리에 상기의 수지 필름, 박 등을 접합시킨 적층체라도 괜찮다. 기판(P)은, 미리 소정의 전(前)처리에 의해서, 그 표면을 개질(改質)하여 활성화한 것, 혹은, 표면에 정밀 패터닝을 위한 미세한 격벽 구조(요철 구조)를 형성한 것이라도 괜찮다. 상기의 두께는 일례로서, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. Further, the substrate P may be a very thin glass single layer having a thickness of about 100 mu m manufactured by a float method or the like. The substrate P may be a laminate obtained by bonding the resin film, foil or the like to the extremely thin glass. The substrate P may be one obtained by modifying the surface of the substrate P by a predetermined pretreatment in advance and activating the substrate P or by forming a fine barrier rib structure (concavo-convex structure) on the surface for precision patterning Okay. The above thickness is an example, and the present invention is not limited to this.

본 실시 형태의 디바이스 제조 시스템(SYS)은, 디바이스(디스플레이 패널 등) 제조를 위한 각종의 처리를, 기판(P)에 대해서 반복하거나, 혹은 연속하여 실행한다. 각종의 처리가 실시된 기판(P)은, 디바이스마다 분할(다이싱(dicing))되어, 복수개의 디바이스가 된다. The device manufacturing system SYS of the present embodiment repeatedly executes various processes for manufacturing a device (display panel or the like) with respect to the substrate P or continuously. The substrate P on which various processes are performed is divided (diced) for each device into a plurality of devices.

기판(P)의 치수는, 예를 들면, 폭 방향(단척(短尺)이 되는 Y축 방향)의 치수가 10cm 내지 2m 정도이며, 길이 방향(장척이 되는 X축 방향)의 치수가 10m 이상이다. 상기의 치수는 일례로서, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 기판(P)의 폭 방향의 치수는, 10cm 이하, 또는 2m 이상이라도 괜찮다. 기판(P)의 길이 방향의 치수는, 10m 미만이라도 괜찮다. The dimension of the substrate P is, for example, about 10 cm to 2 m in the width direction (Y-axis direction as a short axis) and 10 m or more in the longitudinal direction (X axis direction as the elongation) . The above dimensions are merely examples, and the present invention is not limited thereto. The dimension of the substrate P in the width direction may be 10 cm or less, or 2 m or more. The dimension in the longitudinal direction of the substrate P may be less than 10 m.

다음으로, 본 실시 형태의 처리 장치(U3)(노광 장치)의 구성에 대해 설명한다. 도 2는, 본 실시 형태에 의한 노광 장치(EX)를 나타내는 도면이다. 도 2에 나타내는 노광 장치(EX)는, 이른바 주사(走査) 노광 장치이며, 기판(P)(감광 시트)과 마스크 패턴(M)을 이동시키고, 마스크 패턴(M)으로부터의 노광광(L2)으로 기판(P)을 주사함으로써, 마스크 패턴(M)에 형성되어 있는 노광 패턴을 기판(P)에 전사(투영 노광)한다. Next, the structure of the processing apparatus U3 (exposure apparatus) of the present embodiment will be described. 2 is a view showing the exposure apparatus EX according to the present embodiment. The exposure apparatus EX shown in Fig. 2 is a so-called scanning exposure apparatus which moves the substrate P (photosensitive sheet) and the mask pattern M and exposes the exposure light L2 from the mask pattern M, (Projection exposure) of the exposure pattern formed on the mask pattern M onto the substrate P by scanning the substrate P.

노광 장치(EX)는, 마스크 패턴(M)을 만곡한 상태로 유지하는 회전 드럼(DM)(마스크 유지 부재)과, 기판(P)을 지지하는 회전 드럼(DP)(기판 지지 부재)과, 마스크 패턴(M)의 일부를 조명하는 조명계(IU)와, 마스크 패턴(M) 상에 형성되는 조명 영역(IR)에 대응한 중간상(IM)을 형성하는 제1 투영 광학계(PL1)(중간상 형성 광학계)와, 회전 드럼(DP)에 지지되어 있는 기판(P) 상에 배치되는 투영 영역(PR)에 중간상(IM)을 투영하는 제2 투영 광학계(PL2)(투영 광학계)와, 노광 장치(EX)의 각 부를 제어하는 제어 장치(10)를 구비한다. The exposure apparatus EX includes a rotary drum DM (mask holding member) for holding the mask pattern M in a curved state, a rotary drum DP (substrate support member) for supporting the substrate P, A first projection optical system PL1 for forming an intermediate image IM corresponding to an illumination area IR formed on the mask pattern M A second projection optical system PL2 (projection optical system) for projecting the intermediate image IM onto a projection area PR disposed on the substrate P supported on the rotary drum DP, EX) for controlling each part of the vehicle.

회전 드럼(DM)은, 마스크 패턴(M)을 유지하는 마스크 유지 부재이다. 회전 드럼(DM)은, 원통면 모양의 외주면(이하, '원통면(DMa)'이라고도 함)을 가지며, 마스크 패턴(M)을 원통면(DMa)을 따르도록 원통면 모양으로 만곡시켜 유지한다. 원통면은, 소정의 중심선의 둘레로 소정 반경으로 만곡한 면이며, 예를 들면, 원기둥 또는 원통의 외주면의 적어도 일부이다. The rotary drum DM is a mask holding member for holding the mask pattern M. [ The rotary drum DM has a cylindrical outer peripheral surface (hereinafter also referred to as a cylindrical surface DMa) and holds the mask pattern M in a cylindrical surface shape along the cylindrical surface DMa . The cylindrical surface is a surface curved at a predetermined radius around a predetermined center line, and is, for example, at least a part of a cylindrical or cylindrical outer peripheral surface.

마스크 패턴(M)은, 예를 들면, 투과형의 마스크 패턴이며, 회전 드럼(DM)에 크롬 등의 차광 부재에 의해 형성된 패턴을 포함한다. 마스크 패턴(M)은, 예를 들면 평면적으로 형성된 시트 모양의 마스크 기판으로서, 원통면 모양으로 만곡시키는 것이 가능한 플렉시빌리티(flexibility, 가요성)를 가지며, 회전 드럼(DM)의 원통면(DMa)에 감겨짐으로써 회전 드럼(DM)에 유지되어도 괜찮다. 이와 같이, 회전 드럼(DM)은, 마스크 패턴(M)을 릴리스 가능(교환 가능)하게 유지해도 괜찮다. The mask pattern M is, for example, a transmissive mask pattern and includes a pattern formed by a light shielding member such as chromium in the rotary drum DM. The mask pattern M is a sheet-like mask substrate formed, for example, in a planar shape. The mask pattern M has a flexibility capable of bending in a cylindrical surface shape. The mask pattern M has a cylindrical surface DMa of the rotary drum DM, It may be held in the rotary drum DM. In this way, the rotary drum DM may keep the mask pattern M releasable (exchangeable).

회전 드럼(DM)은, 회전 중심축(AX1)의 둘레로 회전 가능하도록 마련되어 있으며, 구동부(11)로부터 공급되는 토크에 의해서 회전한다. 회전 드럼(DM)의 회전 위치는, 검출부(12)에 의해서 검출되며, 검출부(12)에 의한 검출의 결과에 기초하여 제어된다. 제어 장치(10)는, 검출부(12)로부터 취득한 검출 결과에 기초하여 구동부(11)를 제어하는 것에 의해, 회전 드럼(DM)의 회전 위치를 제어한다. 즉, 제어 장치(10)는, 회전 드럼(DM)에 유지되어 있는 마스크 패턴(M)의 회전 위치를 제어할 수 있다. The rotary drum DM is provided so as to be rotatable around the rotation center axis AX1 and rotates by the torque supplied from the driving unit 11. [ The rotational position of the rotary drum DM is detected by the detecting unit 12 and controlled based on the result of detection by the detecting unit 12. [ The control device 10 controls the drive unit 11 based on the detection result obtained from the detection unit 12 to thereby control the rotational position of the rotary drum DM. That is, the control device 10 can control the rotational position of the mask pattern M held by the rotary drum DM.

회전 드럼(DP)은, 기판(P)을 유지하는 기판 유지 부재(기판 지지 부재)이다. 회전 드럼(DP)은, 원통면 모양의 외주면(DPa)(지지면)을 가지며, 회전 중심축(AX2)의 둘레로 회전 가능하도록 마련되어 있다. 회전 드럼(DP)의 회전 중심축(AX2)은, 예를 들면 회전 드럼(DM)의 회전 중심축(AX1)과 실질적으로 평행하게 설정된다. 이하의 설명에서, 회전 드럼(DM)의 회전 중심축(AX1) 및 회전 드럼(DP)의 회전 중심축(AX2)을 포함하는 면을, 적절히, 중심면(13)이라고 한다. The rotary drum DP is a substrate holding member (substrate holding member) for holding the substrate P. [ The rotary drum DP has a cylindrical outer peripheral surface DPa (supporting surface) and is provided so as to be rotatable around the rotation center axis AX2. The rotation center axis AX2 of the rotary drum DP is set substantially parallel to the rotation center axis AX1 of the rotary drum DM, for example. In the following description, the plane including the rotation center axis AX1 of the rotary drum DM and the rotation center axis AX2 of the rotary drum DP is appropriately referred to as the center plane 13.

회전 드럼(DP)의 외주면(DPa)은, 기판(P)을 지지하는 지지면이다. 기판(P)은, 회전 드럼(DP)이 회전함으로써, 회전 드럼(DP)에 감겨지도록 반송된다. 그 때문에, 회전 드럼(DP)의 외주면(DPa) 상에서 반송되고 있을 때의 기판(P)에 있어서, 투영 영역(PR)은, 회전 드럼(DP)의 외주면(DPa)을 따라서 만곡한다. The outer peripheral surface DPa of the rotary drum DP is a supporting surface for supporting the substrate P. [ The substrate P is conveyed so as to be wound on the rotary drum DP by rotating the rotary drum DP. The projection area PR curves along the outer circumferential surface DPa of the rotary drum DP on the substrate P when it is being conveyed on the outer circumferential surface DPa of the rotary drum DP.

기판(P)의 반송 경로에 있어서 회전 드럼(DP)의 전후에는, 가이드 롤러(14a) 및 가이드 롤러(14b)가 마련되어 있다. 가이드 롤러(14a) 및 가이드 롤러(14b)는, 기판(P)이 회전 드럼(DP)에 늘어짐 없이 밀착하도록, 기판(P)의 장력을 조정한다. A guide roller 14a and a guide roller 14b are provided on the front and rear of the rotary drum DP in the conveying path of the substrate P. [ The guide roller 14a and the guide roller 14b adjust the tension of the substrate P such that the substrate P is closely contacted to the rotary drum DP without sagging.

제어 장치(10)는, 검출부(16)가 검출한 회전 드럼(DP)의 회전 위치에 기초하여 구동부(15)를 제어하고, 구동부(15)에 의해서 회전 드럼(DP)을 회전시킨다. 즉, 제어 장치(10)는, 회전 드럼(DP)이 지지하고 있는 기판(P)의 위치를 제어할 수 있다. 제어 장치(10)는, 구동부(11) 및 구동부(15)를 제어하는 것에 의해서, 마스크 패턴(M)과 기판(P)과의 상대 위치를 제어한다. The control device 10 controls the driving portion 15 based on the rotational position of the rotary drum DP detected by the detecting portion 16 and rotates the rotary drum DP by the driving portion 15. [ That is, the control device 10 can control the position of the substrate P supported by the rotary drum DP. The control device 10 controls the relative positions of the mask pattern M and the substrate P by controlling the driving part 11 and the driving part 15. [

노광 장치(EX)에서, 회전 드럼(DM)이 구동부(11)에 의해 회전하면, 마스크 패턴(M)이 조명 영역(IR)에 대해서 상대적으로 이동(회전)한다. 회전 드럼(DP)이 구동부(15)에 의해 회전하면, 기판(P)이 투영 영역(PR)에 대해서 상대적으로 이동(회전)한다. 환언하면, 회전 드럼(DM), 구동부(11), 회전 드럼(DP), 및 구동부(15)는, 마스크 패턴(M)과 기판(P)을 이동시키는 이동 장치로서 기능을 한다. In the exposure apparatus EX, when the rotary drum DM is rotated by the driving unit 11, the mask pattern M is moved (rotated) relative to the illumination area IR. When the rotary drum DP is rotated by the driving unit 15, the substrate P moves (rotates) relative to the projection area PR. In other words, the rotary drum DM, the driving section 11, the rotary drum DP, and the driving section 15 function as a moving device for moving the mask pattern M and the substrate P.

회전 드럼(DM)의 회전 속도(마스크 패턴(M)의 둘레 속도), 및 회전 드럼(DP)의 회전 속도(기판(P)의 반송 속도)는, 회전 드럼(DM)의 외경과 회전 드럼(DP)의 외경의 비율, 투영계(PL)의 배율 등에 따라서 설정된다. 예를 들면, 회전 드럼(DM)의 외경이 회전 드럼(DP)의 외경과 실질적으로 동일한 것으로서, 투영계(PL)가 등배인 경우에, 제어 장치(10)는, 기판(P) 상의 소정의 위치에 노광 패턴이 투영되도록, 회전 드럼(DM)과 회전 드럼(DP)을 실질적으로 동일 속도로 회전시킨다. The rotational speed of the rotary drum DM (the peripheral speed of the mask pattern M) and the rotational speed of the rotary drum DP (the conveying speed of the substrate P) DP, the magnification of the projection system PL, and the like. For example, when the projection system PL is the same size as the outer diameter of the rotary drum DM, the control apparatus 10 can be provided with a predetermined The rotary drum DM and the rotary drum DP are rotated at substantially the same speed so that the exposure pattern is projected to the position.

노광 장치(EX)에서 노광광(L2)에 의해 기판(P)이 주사되는 주사 방향은, 회전 중심축(AX1)과 실질적으로 수직인 방향이다. 이하의 설명에서, 회전 중심축(AX1)(Y축 방향)과 수직인 방향(X축 방향)을 주사 방향, Y축 방향을 비(非)주사 방향이라고 하는 것이 있다. The scanning direction in which the substrate P is scanned by the exposure light L2 in the exposure apparatus EX is a direction substantially perpendicular to the rotation center axis AX1. In the following description, a direction perpendicular to the rotational center axis AX1 (Y axis direction) (X axis direction) is referred to as a scanning direction and a Y axis direction is referred to as a non-scanning direction.

구동부(11)는, X축 방향과 Y축 방향과 Z축 방향 중 적어도 일 방향에서, 회전 드럼(DM)을 이동 가능하게 해도 괜찮다. 이 경우에, 검출부(12)는, 구동부(11)가 회전 드럼(DM)을 이동시키는 방향에서, 회전 드럼(DM)의 위치를 검출해도 괜찮다. 제어 장치(10)는, 검출부(12)의 검출 결과에 기초하여 구동부(11)를 제어함으로써, 임의의 방향에서의 회전 드럼(DM)의 위치를 제어해도 괜찮다. The driving unit 11 may be capable of moving the rotary drum DM in at least one of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction. In this case, the detecting section 12 may detect the position of the rotary drum DM in the direction in which the driving section 11 moves the rotary drum DM. The control device 10 may control the position of the rotary drum DM in an arbitrary direction by controlling the driving unit 11 based on the detection result of the detection unit 12. [

이러한 회전 드럼(DM)의 위치 조정은, 회전 드럼(DP)에 적용해도 괜찮다. 노광 장치(EX)는, 회전 드럼(DM)과 회전 드럼(DP) 중 일방 또는 쌍방의 위치를 제어 함으로써, 회전 드럼(DM)과 회전 드럼(DP)의 상대 위치를 제어할 수 있다. 이것에 의해, 노광 장치(EX)는, 예를 들면, 조명 영역(IR)과 투영 영역(PR)과의 상대 위치를 조정할 수 있다. The position adjustment of the rotary drum DM may be applied to the rotary drum DP. The exposure apparatus EX can control the relative positions of the rotary drum DM and the rotary drum DP by controlling the position of one or both of the rotary drum DM and the rotary drum DP. Thereby, the exposure apparatus EX can adjust, for example, the relative positions of the illumination region IR and the projection region PR.

조명계(IU)는, 회전 드럼(DM)에 유지되어 있는 마스크 패턴(M)을 조명광(L1)으로 조명하는 것에 의해서, 마스크 패턴(M)에 형성되어 있는 패턴에 따른 노광광(L2)을 발생시킨다. 조명계(IU)는, 쾰러 조명 등에 의해서 조명 영역(IR)을 균일한 밝기로 조명한다. 조명계(IU)는, 예를 들면, 광원(20) 및 조명 광학계(21)를 구비한다. The illumination system IU illuminates the mask pattern M held by the rotary drum DM with the illumination light L1 to generate the exposure light L2 according to the pattern formed on the mask pattern M . The illumination system IU illuminates the illumination area IR with uniform brightness by Koehler illumination or the like. The illumination system IU includes, for example, a light source 20 and an illumination optical system 21.

광원(20)은, 예를 들면, g선, h선, i선 등의 휘선광을 방사하는 램프 광원, 레이저 다이오드(LD) 혹은 발광 다이오드(LED) 등의 고체 광원 중 적어도 하나를 포함한다. 조명 광학계(21)는, 예를 들면, 조명 영역(IR)에서의 조도를 균일화하기 위한 인티그레이터(integrator) 광학계 등의 조도 균일화 광학계를 포함한다. The light source 20 includes at least one of a lamp light source that emits fluorescent light such as g line, h line, and i line, and a solid light source such as a laser diode (LD) or a light emitting diode (LED). The illumination optical system 21 includes, for example, an illumination uniformizing optical system such as an integrator optical system for uniformizing the illuminance in the illumination area IR.

조명 영역(IR)은, 마스크 패턴(M)(회전 드럼(DM)) 중 기판(P)(회전 드럼(DP))에 가장 가까운 위치(근접 위치(CP))로부터 원통면(DMa)의 둘레 방향으로 어긋난 위치에 형성된다. 조명 영역(IR)은, 마스크 패턴(M)의 형상에 대응하여, 원통면 모양으로 만곡하고 있다. 이하의 설명에서, 조명 영역(IR)에서의 임의의 점(예를 들면, 조명 영역(IR)의 중심)에서 조명 영역(IR)에 접하는 평면을, 조명 영역(IR)의 접평면(接平面, IRa)이라고 한다. The illumination area IR is located at a position closest to the substrate P (rotary drum DP) (proximate position CP) of the mask pattern M (rotary drum DM) As shown in Fig. The illumination region IR is curved in a cylindrical surface shape corresponding to the shape of the mask pattern M. A plane tangent to the illumination region IR at any point in the illumination region IR (for example, the center of the illumination region IR) is referred to as a tangent plane (tangent plane) of the illumination region IR, IRa).

또, 조명 영역(IR)은, 예를 들면, 회전 드럼(DM)의 둘레 방향에서의 치수(호(弧) 길이)가 회전 드럼(DM)의 둘레 길이에 대해서 충분히 작게 설정되며, 실질적으로 평면으로서 취급할 수 있다. 그 때문에, 이하의 설명에서 참조하는 각 도면에서, 조명 영역(IR)을 접평면(IRa)의 일부로서 근사적으로 나타내는 경우가 있다. 조명 영역(IR)의 다른 만곡면에 대해서도 마찬가지이다. The illumination area IR is set such that the dimension (arc length) in the circumferential direction of the rotary drum DM is sufficiently small with respect to the circumferential length of the rotary drum DM, As shown in Fig. Therefore, in each of the drawings referred to in the following description, the illumination region IR may be approximated as a part of the tangent plane IRa. The same applies to other curved surfaces of the illumination area IR.

도 2의 마스크 패턴(M)은 투과형이며, 조명계(IU)는, 회전 드럼(DM)의 내측으로부터 마스크 패턴(M)에 조명광(L1)을 조사한다. 회전 드럼(DM)은, 그 내부에 조명계(IU)를 수용할 수 있도록, 원통 모양으로 형성되어 있다. 조명계(IU)는, 회전 드럼(DM)이 회전하고 있는 동안에 회전 드럼(DM)의 외부에 대해서 회전하지 않도록, 회전 드럼(DM)의 외부로부터 지지되어 있다. The mask pattern M in Fig. 2 is of a transmission type, and the illumination system IU irradiates the illumination light L1 onto the mask pattern M from the inside of the rotary drum DM. The rotary drum DM is formed into a cylindrical shape so as to accommodate the illumination system IU therein. The illumination system IU is supported from the outside of the rotary drum DM so as not to rotate with respect to the outside of the rotary drum DM while the rotary drum DM is rotating.

마스크 패턴(M)의 둘레 방향의 각 부는, 회전 드럼(DM)이 조명 영역(IR)에 대해서 회전함으로써, 조명 영역(IR)을 순서대로 통과한다. 마스크 패턴(M)을 통과(투과)한 조명광(L1)은, 노광광(L2)이 된다. 마스크 패턴(M)으로부터 출사한 노광광(L2)은, 투영계(PL)에 입사한다. The circumferential portions of the mask pattern M are sequentially passed through the illumination region IR by rotating the rotary drum DM with respect to the illumination region IR. The illumination light L1 that has passed through (transmitted) the mask pattern M becomes the exposure light L2. The exposure light L2 emitted from the mask pattern M enters the projection system PL.

다음으로, 투영계(PL)에 대해 상세하게 설명한다. 도 2의 투영계(PL)는, 조명 영역(IR)에서의 마스크 패턴(M)의 상(像)을, 등배의 정립정상(正立正像)으로서 기판(P)에 투영(전사)한다. 투영계(PL)의 제1 투영 광학계(PL1)와 제2 투영 광학계(PL2)는, 모두 동일한 구성이며, 회전 드럼(DM)과 회전 드럼(DP)의 사이의 중심을 통과하고 중심면(13)에 수직인 면(22)에 관하여, 대칭적으로 배치되어 있다. Next, the projection system PL will be described in detail. The projection system PL shown in Fig. 2 projects (transfers) the image of the mask pattern M in the illumination area IR onto the substrate P as an erect normal image of equal magnification. The first projection optical system PL1 and the second projection optical system PL2 of the projection system PL are all of the same structure and pass through the center between the rotary drum DM and the rotary drum DP, With respect to the plane 22 perpendicular to the plane of Fig.

투영계(PL)의 시야(물체면)는, 조명 영역(IR)의 적어도 일부에 설정된다. 투영계(PL)의 시야에 공역인 투영 영역(PR)(상면(像面))은, 면(22)에 관하여 조명 영역(IR)과 대칭적으로 배치된다. 조명 영역(IR)은, 상술한 바와 같이, 중심면(13)으로부터 회전 드럼(DM)의 둘레 방향으로 어긋난 위치에 설정된다. 조명 영역(IR)의 접평면(IRa)은, 면(22)과 비평행이다. The field of view (object plane) of the projection system PL is set to at least a part of the illumination area IR. The projection area PR (image surface), which is conjugate to the field of view of the projection system PL, is arranged symmetrically with the illumination area IR with respect to the plane 22. [ The illumination area IR is set at a position shifted from the center face 13 in the circumferential direction of the rotary drum DM as described above. The tangential plane IRa of the illumination area IR is not parallel to the plane 22. [

그 때문에, 투영계(PL)의 투영 영역(PR)은, 중심면(13)으로부터 회전 드럼(DP)의 둘레 방향으로 어긋난 위치에 배치된다. 투영 영역(PR)의 접평면(PRa)은, 면(22)과 비평행한 관계가 된다. 또, 투영 영역(PR)의 접평면(PRa)은, 투영 영역(PR)에서의 임의의 점(예를 들면, 투영 영역(PR)의 중심)에서 투영 영역(PR)에 접하는 평면이다. Therefore, the projection area PR of the projection system PL is disposed at a position shifted from the center face 13 in the circumferential direction of the rotary drum DP. The tangent plane PRa of the projection area PR has a non-parallel relationship with the plane 22. [ The tangent plane PRa of the projection area PR is a plane tangent to the projection area PR at an arbitrary point (for example, the center of the projection area PR) in the projection area PR.

투영계(PL)의 제1 투영 광학계(PL1)는, 조명 영역(IR)에서의 마스크 패턴(M)을 따른 중간상(IM)을, 중간상(IM)의 일부가 면(22) 상에 배치되도록 형성한다. 중간상(IM)이 형성되는 중간 결상면(23)은, 조명 영역(IR)의 형상에 대응하여 원통면 모양으로 만곡하고 있다. 중간 결상면(23)의 일부는, 면(22)을 통과하도록 배치된다. 중간 결상면(23)의 접평면(23a)은, 면(22)과 실질적으로 평행이다. 중간 결상면(23)의 접평면(23a)은, 조명 영역(IR)의 접평면(IRa)과 비평행한 관계이다. The first projection optical system PL1 of the projection system PL is configured to project the intermediate image IM along the mask pattern M in the illumination area IR such that a part of the intermediate image IM is placed on the surface 22. [ . The intermediate image forming surface 23 on which the intermediate image IM is formed is curved in a cylindrical surface shape corresponding to the shape of the illumination area IR. A part of the intermediate imaging plane 23 is arranged so as to pass through the plane 22. The tangent plane 23a of the intermediate imaging plane 23 is substantially parallel to the plane 22. [ The tangent plane 23a of the intermediate imaging plane 23 has a non-planar relationship with the tangential plane IRa of the illumination area IR.

중간 결상면(23)의 접평면(23a)에 합초(合焦, 초점을 맞춤)시키기 위해서, 투영계(PL)의 제1 투영 광학계(PL1)(중간상 형성 광학계)는, 조명 영역(IR)의 접평면(IRa)과 중간 결상면(23)의 접평면(23a)이 샤인 프루프(shine proof)의 조건을 만족하도록, 구성되어 있다. 중간 결상면(23)의 접평면(23a)은, 중간 결상면(23) 상의 임의의 점(예를 들면, 중간 결상면(23)의 중심)에서 중간 결상면(23)에 접하는 면이다. The first projection optical system PL1 of the projection system PL (intermediate image formation optical system) of the projection optical system PL is arranged so as to converge (focus on) the tangent plane 23a of the intermediate imaging plane 23, The tangential plane IRa and the tangential plane 23a of the intermediate image plane 23 satisfy the condition of shine proof. The tangent plane 23a of the intermediate imaging plane 23 is a plane that is in contact with the intermediate imaging plane 23 at an arbitrary point on the intermediate imaging plane 23 (for example, the center of the intermediate imaging plane 23).

투영계(PL)의 제2 투영 광학계(PL2)(투영 광학계)는, 제1 투영 광학계(PL1)가 형성한 중간상(IM)을 투영 영역(PR)에 투영한다. 중간 결상면(23)의 접평면(23a)은, 투영 영역(PR)의 접평면(PRa)과 비평행한 관계이다. 투영 영역(PR)의 접평면(PRa)에 합초시키기 위해서, 투영계(PL)의 제2 투영계 광학계(PL2)는, 중간 결상면(23)의 접평면(23a)과 투영 영역(PR)의 접평면(PRa)이 샤인 프루프의 조건을 만족하도록 구성되어 있다. The second projection optical system PL2 (projection optical system) of the projection system PL projects the intermediate image IM formed by the first projection optical system PL1 onto the projection area PR. The tangent plane 23a of the intermediate imaging plane 23 is a non-planar relationship with the tangential plane PRa of the projection area PR. The second projection system optical system PL2 of the projection system PL is a projection optical system PL2 of the tangential plane 23a of the intermediate imaging plane 23 and a projection plane PR of the projection area PR, (PRa) satisfies the condition of the Shine Proof.

투영계(PL)에서, 제2 투영 광학계(PL2)에서의 노광광(L2)의 광로는, 제1 투영 광학계(PL1)에서의 노광광(L2)의 광로에 대해서 절곡된다. 예를 들면, 제1 투영 광학계(PL1)와 제2 투영 광학계(PL2)는, 각각이 축대칭인 광학계로서 구성되며, 제1 투영 광학계(PL1)의 광축(40)과 제2 투영 광학계(PL2)의 광축(45)이 면(22)에서 교차하도록 배치된다. In the projection system PL, the optical path of the exposure light L2 in the second projection optical system PL2 is bent with respect to the optical path of the exposure light L2 in the first projection optical system PL1. For example, the first projection optical system PL1 and the second projection optical system PL2 are configured as an optical system that is axially symmetric with each other, and the optical axis 40 of the first projection optical system PL1 and the second projection optical system PL2 Are arranged so as to intersect on the surface 22. [0050] As shown in Fig.

제1 투영 광학계(PL1)와 제2 투영 광학계(PL2)와의 사이에는, 제1 투영 광학계(PL1)로부터의 조명광(L1)을 편향하여 제2 투영 광학계(PL2)를 향하게 하도록, 필드 렌즈(field lens, 24)가 배치되어 있다. 필드 렌즈(24)는, 그 일부가 중간 결상면(23)에 배치되도록, 중간 결상면(23)의 근방에 배치되어 있다. A field lens (field lens) PL2 is arranged between the first projection optical system PL1 and the second projection optical system PL2 so as to deflect the illumination light L1 from the first projection optical system PL1 to direct the second projection optical system PL2. lens 24 is disposed. The field lens 24 is disposed in the vicinity of the intermediate imaging plane 23 so that a part of the field lens 24 is disposed on the intermediate imaging plane 23.

다음으로, 샤인 프루프의 조건에 대해 설명한다. 도 3은, 양측 텔레센트릭 광학계(30)에서의 샤인 프루프의 조건을 나타내는 도면이다. Next, the conditions of the shine proof will be described. Fig. 3 is a diagram showing conditions of the Shine Proof in the both-side telecentric optical system 30. Fig.

도 3에서, 부호 31은 물체면, 부호 32는 상면(像面), 부호 θ는 물체면(31)과 상면(32)이 이루는 각도를 나타낸다. 광학계(30)가 제1 투영 광학계(PL1)인 경우에, 물체면(31)은 투영계(PL)의 시야(조명 영역(IR))에 대응하고, 상면(32)은 중간 결상면(23)에 대응한다. 광학계(30)가 제2 투영 광학계(PL2)인 경우에, 물체면(31)은 중간 결상면(23)에 대응하고, 상면(32)은 투영 영역(PR)에 대응한다. 3, reference numeral 31 denotes an object surface, reference numeral 32 denotes an upper surface (image surface), and reference sign θ denotes an angle formed by the object surface 31 and the upper surface 32. The object plane 31 corresponds to the field of view (illumination area IR) of the projection system PL and the image plane 32 corresponds to the intermediate image plane 23 ). The object plane 31 corresponds to the intermediate imaging plane 23 and the upper plane 32 corresponds to the projection area PR when the optical system 30 is the second projection optical system PL2.

여기에서는, 설명의 편의상, 광학계(30)가, 렌즈군(lens群, 33) 및 렌즈군(34)으로 이루어지며, 렌즈군(33) 및 렌즈군(34)이 소정의 축(광축(30a))에 관하여 축대칭(회전 대칭)인 것으로 한다. 도 3에서, 부호 f1은 렌즈군(33)(제1 렌즈군)의 초점 거리, 부호 f2는 렌즈군(34)(제2 렌즈군)의 초점 거리를 나타낸다. 광학계(30)의 상배율(像倍率)(결상 배율, 투영 배율)을 k로 하면, 상배율 k는, 제1 렌즈군의 초점 거리 f1에 대한 제2 렌즈군의 초점 거리 f2의 비(k=f2/f1)가 된다. Here, for convenience of explanation, the optical system 30 includes a lens group (lens group 33) and a lens group 34, and the lens group 33 and the lens group 34 are arranged on a predetermined axis (optical axis 30a (Rotational symmetry). 3, reference symbol f1 denotes a focal length of the lens group 33 (first lens group), and symbol f2 denotes a focal length of the lens group 34 (second lens group). (K) of the focal length f2 of the second lens group with respect to the focal length f1 of the first lens group is represented by k, where k is an image magnification (imaging magnification, projection magnification) of the optical system 30, = f2 / f1).

광학계(30)는, 렌즈군(33)의 후측 초점 위치와 렌즈군(34)의 전측 초점 위치가 실질적으로 일치하도록 구성된다. 광학계(30)에서, 렌즈군(33)의 전측 초점 위치를 통과하는 물체면(31)에 대해서, 렌즈군(33)의 후측 초점 위치를 통과하고 광축(30a)에 수직인 면이 이른바 동면(瞳面, 35)이 되며, 렌즈군(34)의 후측 초점 위치에 물체면(31)과 공역인 상면(32)이 배치된다. The optical system 30 is configured so that the rear focal position of the lens group 33 and the front focal position of the lens group 34 substantially coincide with each other. The surface of the optical system 30 passing through the rear focal point position of the lens group 33 and perpendicular to the optical axis 30a with respect to the object plane 31 passing through the front focal position of the lens group 33 is the so- And the upper surface 32, which is conjugate with the object surface 31, is disposed at the rear focal position of the lens group 34. [

여기서, 물체면(31)과 동면(35)이 이루는 각도를 α로 하고, 적절히, sinα를 α로 근사한다. 축외물점(軸外物点, 36)은, 광축(30a)에 수직인 방향에서 축상물점(軸上物点, 37)으로부터 물체 높이 h만큼 떨어져 있다고 하면, 광축(30a)에 평행한 방향에서, 축상물점(37)으로부터 h×sinα(근사적인 어긋남량이 αh)만큼 떨어지게 된다. Here, the angle formed by the object plane 31 and the coplanar surface 35 is defined as?, And sin? Is appropriately approximated by?. Assuming that the axial object point 36 is away from the axial object point 37 by an object height h in a direction perpendicular to the optical axis 30a, , And h x sin? (The approximate shift amount is? H) from the axial object point 37.

축외물점(36)이 결상하는 축외상점(軸外像点, 38)은, 광축(30a)에 수직인 방향에서, 이 방향의 광학계(30)의 배율(횡배율)을 물체 높이 h에 곱한 양(kh)만큼 축상상점(軸上像点, 39)로부터 떨어지게 된다. 또, 축외상점(38)은, 광축(30a)에 평행한 방향에서, 이 방향의 광학계(30)의 배율(종배율)을, 어긋남량 αh에 곱한 어긋남량만큼 축상상점(39)으로부터 떨어지게 된다. (Axial magnification) of the optical system 30 in this direction in the direction perpendicular to the optical axis 30a is set to the object height h in the direction perpendicular to the optical axis 30a And is separated from the on-axis image point (39) by the multiplied amount (kh). The axial in-phase point 38 is set such that the magnification (longitudinal magnification) of the optical system 30 in this direction in a direction parallel to the optical axis 30a is deviated from the axial stage shop 39 by the displacement amount multiplied by the displacement amount? do.

광학계(30)의 횡배율을 k로 하면, 종배율은 횡배율의 2승(乘)(k²)과 같다. 이 때문에, 축외물점(36)은, 광축(30a)에 수직인 방향에서 축상상점(39)으로부터 kh만큼 떨어진 위치로서, 광축(30a)에 평행한 방향에서 축상상점(39)으로부터 k²α만큼 떨어진 위치(축외상점(38))에 결상한다. 이것은, 상면(32)과 동면(35)이 이루는 각도 β가 kα가 되는 것을 나타낸다. Assuming that the lateral magnification of the optical system 30 is k, the longitudinal magnification is equal to the square of the lateral magnification (k ² ). Therefore, the shaft oemul point 36, k ² α from the optical axis (30a), the optical axis (30a) axially store (39) in a direction parallel to a position spaced kh from the axial store 39 in the direction perpendicular to the (The inboard point 38). This indicates that the angle? Formed by the upper surface 32 and the coplanar surface 35 becomes k ?.

여기서, 광학계(30)와 광학적으로 등가인 1매의 렌즈를 상정(想定)하면, 이 렌즈로부터 상면(32)까지의 거리는, 물체면(31)으로부터 렌즈까지의 거리에 상배율 k를 곱한 값이다. 따라서, 렌즈의 주면(主面)(동면(35))을 연장한 평면과 물체면(31)과의 교선(交線)은, 렌즈의 주면(동면(35))을 연장한 평면과 상면(32)과의 교선과 일치하는 것이 된다. Here, assuming a lens optically equivalent to the optical system 30, the distance from the lens to the image plane 32 is a value obtained by multiplying the distance from the object plane 31 to the lens by the phase magnification k to be. Therefore, the plane of extension of the principal plane (the coplanar plane 35) of the lens and the intersection of the plane of the object plane 31 and the plane of the principal plane (the coplanar plane 35) 32). &Lt; / RTI >

여기서, 도 2에 나타낸 투영계(PL)의 시야의 중심이, 중심면(13)으로부터 각도 θ만큼 회전한 위치에 배치되어 있다고 한다. 이 경우에, 도 3에 나타내는 상면(32)이 물체면(31)과 이루는 각도(α+β)가 각도 θ가 된다. θ= α+β, β=kα, k=f2/f1의 3식(式)으로부터, 동면(35)과 물체면(31)이 이루는 각도 α는, 각도 θ를, 렌즈군(33)의 초점 거리 f1과 렌즈군(34)의 초점 거리 f2로 내분(內分)하는 각도, 즉 α=θ×f1/(f1＋f2)가 된다. Here, it is assumed that the center of the field of view of the projection system PL shown in Fig. 2 is disposed at a position rotated from the center plane 13 by an angle?. In this case, the angle? +? Formed by the upper surface 32 shown in FIG. 3 and the object surface 31 becomes the angle?. the angle? formed by the coexistent surface 35 and the object surface 31 can be obtained from the formula (expression) of? =? + ?,? = k ?, k = f2 / The angle? Is divided by the distance f1 and the focal length f2 of the lens group 34, i.e.,? =? F1 / (f1 + f2).

이러한 광학계(30)에서 제1 투영 광학계(PL1)를 구성하려면, 제1 투영 광학계(PL1)의 광축(40)을 중심면(13)에 대해서 각도(θ-α), 즉 θ×f2/(f1＋f2)만큼 기울이면 된다. 예를 들면, 렌즈군(33)과 렌즈군(34)에서 초점 거리가 동일한 경우에는, 제1 투영 광학계(PL1)의 광축(40)이 중심면(13)과 이루는 각도는, θ/2가 된다. To constitute the first projection optical system PL1 in this optical system 30, the optical axis 40 of the first projection optical system PL1 is inclined at an angle? -?, That is,? F2 / ( f1 + f2). For example, when the focal lengths of the lens group 33 and the lens group 34 are the same, the angle formed by the optical axis 40 of the first projection optical system PL1 and the center plane 13 is? / 2 do.

다음으로, 제1 투영 광학계(PL1)의 구성예에 대해 설명한다. 도 4는, 제1 투영 광학계(PL1)의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5는 제1 투영 광학계(PL1)의 제원의 일례를 나타내는 표 1이다. 도 4의 제1 투영 광학계(PL1)는, 광축(40)의 둘레로 축대칭(회전 대칭)인 광학계이다. 도 4에서, 제1 투영 광학계(PL1)를 통과하는 광선을 알기 쉽게 하기 위해서, 물체면(41) 및 상면(42)이 광축(40)과 수직하게 설정되어 있다. Next, a configuration example of the first projection optical system PL1 will be described. 4 is a diagram showing an example of the configuration of the first projection optical system PL1. 5 is a table 1 showing an example of the specifications of the first projection optical system PL1. The first projection optical system PL1 in Fig. 4 is an optical system that is axisymmetric (rotationally symmetric) around the optical axis 40. [ 4, the object surface 41 and the upper surface 42 are set perpendicular to the optical axis 40 in order to facilitate understanding of the light rays passing through the first projection optical system PL1.

도 4의 제1 투영 광학계(PL1)는, 렌즈군(33), 렌즈군(34), 및 개구 조리개(43)를 구비한다. 개구 조리개(43)는, 예를 들면, 제1 투영 광학계(PL1)의 동면(35)의 위치 또는 그 근방에 배치된다. 렌즈군(33) 및 렌즈군(34)은, 모두 동일한 구성이며, 개구 조리개(43)에 관하여 대칭적(면대칭적)으로 배치되어 있다. 그 때문에, 도 5의 표 1에는, 렌즈군(33)에 대한 제원을 기재하고, 렌즈군(34)에 대한 제원을 생략한다. The first projection optical system PL1 of FIG. 4 includes a lens group 33, a lens group 34, and an aperture diaphragm 43. The aperture stop 43 is disposed, for example, at or near the position of the coplanar surface 35 of the first projection optical system PL1. The lens group 33 and the lens group 34 all have the same structure and are disposed symmetrically (plane-symmetrically) with respect to the aperture stop 43. Therefore, Table 1 of FIG. 5 describes the specifications of the lens group 33, and the specifications of the lens group 34 are omitted.

도 5의 표 1에서의 면번호는, 개구 조리개(43)(동면(35))를 기점(起点)(면번호 0)으로 하고, 개구 조리개(43)로부터 물체면(41)에 가까워질수록, 오름차순 하는 번호이다. 예를 들면, 면번호 1에 대응하는 제1 광학면은, 동면(35)의 다음으로 물체면(41)측에 배치되어 있는 광학면이다. 제1 광학면을 부호 A1, 제2 광학면을 부호 A2로 하는 것과 같이, 0 이상의 정수 n에 대해서 제n 광학면을 부호 An으로 나타낸다. The surface number in Table 1 in Fig. 5 is set such that the closer the aperture stop 43 (the surface 35) is from the aperture stop 43 to the object surface 41 , Ascending number. For example, the first optical surface corresponding to the surface number 1 is the optical surface disposed on the object surface 41 side next to the coincident surface 35. [ An n-th optical surface is denoted by an An with respect to an integer n equal to or larger than 0, such that the first optical surface is denoted by A1 and the second optical surface is denoted by A2.

제n 광학면(An)의 「곡률 반경」은, 동면(35)을 향해 볼록한 경우에 정(正, 양)으로 하고, 물체면(41)을 향해 볼록한 경우에 부(負, 음)로 한다. 또, 제n 광학면(An)의 「중심간(間) 거리」는, 제n 광학면(An)으로부터 제(n＋1) 광학면A(n＋1)까지의 거리를 나타낸다. 예를 들면, 제0 광학면(A0)에 대한 「중심간 거리」는, 제0 광학면(A0)(동면(35))으로부터 제1 광학면(A1)까지의 거리를 나타낸다. The " radius of curvature " of the n-th optical surface An is made positive when it is convex toward the coaxial plane 35 and negative when it is convex toward the object plane 41 . The "center-to-center distance" of the n-th optical surface An represents the distance from the n-th optical surface An to the (n + 1) -th optical surface A (n + 1). For example, the " center-to-center distance " for the zeroth optical surface A0 indicates the distance from the zeroth optical surface A0 (the hibernation 35) to the first optical surface A1.

제1 광학면(A1)으로부터 제10 광학면(A10)의 각각은, 렌즈의 표면이다. 제1 광학면(A1)으로부터 제2 광학면(A2)까지의 중심간 거리는, 이 렌즈의 중심의 두께를 나타낸다. 또, 제10 광학면(A10)에 대한 「중심간 거리」는, 제10 광학면(A10)으로부터 물체면(41)까지의 거리를 나타낸다. Each of the first optical surface A1 to the tenth optical surface A10 is the surface of the lens. The center-to-center distance from the first optical surface A1 to the second optical surface A2 represents the thickness of the center of the lens. The "center-to-center distance" with respect to the tenth optical surface A10 represents the distance from the tenth optical surface A10 to the object surface 41.

렌즈군(33)은, 개구 조리개(43)로부터 물체면(41)을 향하는 순서대로, 렌즈(44a) 내지 렌즈(44e)가 광축(40)을 따라서 배열된 구성이다. The lens group 33 has a configuration in which the lenses 44a to 44e are arranged along the optical axis 40 in the order from the aperture stop 43 to the object surface 41. [

렌즈(44a)는, 동면(35)측을 향하는 제1 광학면(A1), 및 물체면(41)측을 향하는 제2 광학면(A2)을 가진다. 렌즈(44a)는, 이른바 평(平)볼록 렌즈와 같은 형상이다. 렌즈(44a)는, 제1 광학면(A1)이 동면(35)을 향해 볼록(곡률 반경이 정(正))함과 아울러, 제2 광학면(A2)이 실질적으로 평면 모양(물체면(41)을 향해 약간 볼록)이다. The lens 44a has a first optical surface A1 directed toward the coaxial plane 35 side and a second optical plane A2 directed toward the object plane 41 side. The lens 44a has the same shape as a so-called flat convex lens. The lens 44a is configured so that the first optical surface A1 is convex (the radius of curvature is positive) toward the concave surface 35 and the second optical surface A2 is substantially planar 41).

렌즈(44b)는, 동면(35)측을 향하는 제3 광학면(A3), 및 물체면(41)측을 향하는 제4 광학면(A4)을 가진다. 렌즈(44b)는, 이른바 메니스커스(meniscus) 렌즈와 같은 형상이다. 렌즈(44b)는, 제3 광학면(A3)이 동면(35)을 향해 볼록함과 아울러, 제4 광학면(A4)이 물체면(41)을 향해 오목하다. The lens 44b has a third optical surface A3 directed toward the coaxial plane 35 side and a fourth optical plane A4 directed toward the object plane 41 side. The lens 44b has the same shape as a so-called meniscus lens. The third optical surface A3 of the lens 44b is convex toward the concave surface 35 and the fourth optical surface A4 is concave toward the object surface 41. [

렌즈(44c)는, 동면(35)측을 향하는 제5 광학면(A5), 및 물체면(41)측을 향하는 제6 광학면(A6)을 가진다. 렌즈(44c)는, 이른바 양 오목 렌즈와 같은 형상이다. 렌즈(44c)는, 제5 광학면(A5)이 동면(35)을 향해 오목함과 아울러, 제6 광학면(A6)이 물체면(41)을 향해 오목하다. The lens 44c has a fifth optical surface A5 directed toward the coplanar surface 35 side and a sixth optical surface A6 directed toward the object surface 41 side. The lens 44c has the same shape as a so-called concave lens. The fifth optical surface A5 of the lens 44c is concave toward the coplanar surface 35 and the sixth optical surface A6 is concave toward the object surface 41. [

렌즈(44d)는, 동면(35)측을 향하는 제7 광학면(A7), 및 물체면(41)측을 향하는 제8 광학면(A8)을 가진다. 렌즈(44d)는, 이른바 평볼록 렌즈와 같은 형상이다. 렌즈(44d)는, 제7 광학면(A7)이 실질적으로 평면 모양(동면(35)을 향해 약간 오목)임과 아울러, 제8 광학면(A8)이 물체면(41)을 향해 볼록하다. The lens 44d has a seventh optical surface A7 facing the coaxial plane 35 side and an eighth optical surface A8 facing the object plane 41 side. The lens 44d has the same shape as a so-called flat convex lens. The lens 44d has the seventh optical surface A7 substantially in a planar shape (slightly concave toward the concave surface 35) and the eighth optical surface A8 is convex toward the object surface 41. [

렌즈(44e)는, 동면(35)측을 향하는 제9 광학면(A9), 및 물체면(41)측을 향하는 제10 광학면(A10)을 가진다. 렌즈(44e)는, 이른바 양 볼록 렌즈와 같은 형상이다. 렌즈(44e)는, 제9 광학면(A9)이 동면(35)을 향해 볼록함과 아울러, 제10 광학면(A10)이 물체면(41)을 향해 볼록하다. The lens 44e has a ninth optical surface A9 directed toward the coaxial plane 35 side and a tenth optical surface A10 directed toward the object plane 41 side. The lens 44e has the same shape as a so-called biconvex lens. The ninth optical surface A9 of the lens 44e is convex toward the concave surface 35 and the tenth optical surface A10 is convex toward the object surface 41. [

상술의 렌즈군(33)은, 일례이며, 렌즈군(33)을 구성하는 렌즈의 매수와 렌즈 형상 중 일방 또는 쌍방은, 적절히 변경할 수 있다. 또, 렌즈군(33)은, 유리 평판 등의 굴절력을 갖지 않는 광학 부재를 포함하고 있어도 괜찮다. The above-described lens group 33 is an example, and one or both of the number of lenses constituting the lens group 33 and the lens shape can be appropriately changed. Incidentally, the lens group 33 may include an optical member having no refractive power such as a glass plate.

또, 도 4의 렌즈군은, 반사 부재를 포함하지 않는 굴절계의 광학계이지만, 반사 부재 및 렌즈를 포함하는 반사 굴절계의 광학계라도 좋고, 반사 부재를 포함하고 렌즈를 포함하지 않는 반사계의 광학계라도 괜찮다. 렌즈군(34)은, 렌즈군(33)과 다른 구성이라도 괜찮다. 예를 들면, 렌즈군(34)의 초점 거리 f2가 렌즈군(33)의 초점 거리 f1와 달라도 괜찮다(도 3 참조).The lens group in Fig. 4 is an optical system of a refracting system not including a reflecting member, but may be an optical system of a reflective refracting system including a reflecting member and a lens, or an optical system of a reflecting system including a reflecting member and not including a lens . The lens group 34 may be configured differently from the lens group 33. For example, the focal length f2 of the lens group 34 may be different from the focal length f1 of the lens group 33 (see Fig. 3).

그런데, 도 2에 나타낸 조명계(IU)는, 조명광(L1)을 사출하는 방향(출사축(IUa))이 제1 투영 광학계(PL1)의 광축(40)과 실질적으로 동축이 되도록 배치되어 있다. 조명계(IU)는, 조명 영역(IR)의 접평면(IRa)에 대해서 비수직인 방향으로부터 조명 영역(IR)을 조명한다. The illumination system IU shown in Fig. 2 is arranged so that the direction in which the illumination light L1 is emitted (the emission axis IUa) is substantially coaxial with the optical axis 40 of the first projection optical system PL1. The illumination system IU illuminates the illumination area IR from a direction not perpendicular to the tangential plane IRa of the illumination area IR.

환언하면, 조명 영역(IR)의 접평면(IRa)에 수직인 방향은, 회전 드럼(DM)의 회전 중심축(AX1)에 수직인 평면(XZ평면)에서 회전 중심축(AX1)을 통과하는 방향(회전 드럼(DM)의 지름 방향)이다. 조명계(IU)는, 회전 중심축(AX1)과 어긋난 위치로부터 조명광(L1)을 조명 영역(IR)에 조사한다. In other words, the direction perpendicular to the tangent plane IRa of the illumination area IR is a direction (the XZ plane) perpendicular to the rotation center axis AX1 of the rotary drum DM (Radial direction of the rotary drum DM). The illumination system IU irradiates the illumination light L1 from the position shifted from the rotation center axis AX1 to the illumination area IR.

도 2에서, 근접 위치(CP)를 통과하는 원통면(DMa)의 지름 방향(중심면(13))과 조명계(IU)의 출사축과의 교점(46)은, 근접 위치(CP)를 기점으로 하여 회전 중심축(AX1) 보다도 떨어진 위치에 배치된다. 예를 들면, 제1 투영 광학계(PL1)의 렌즈군(33)과 렌즈군(34)이 모두 등배의 광학계인 경우에, 근접 위치(CP)로부터 교점(46)까지의 거리는, 근접 위치(CP)로부터 회전 중심축(AX1)까지의 거리의 약 2배로 설정된다. 2, an intersection point 46 between the radial direction (center plane 13) of the cylindrical surface DMa passing through the proximal position CP and the exit axis of the illumination system IU is defined as a point And is disposed at a position apart from the rotation center axis AX1. For example, when the lens group 33 and the lens group 34 of the first projection optical system PL1 are both equal optical systems, the distance from the proximity position CP to the intersection 46 is the proximity position CP ) To the rotation center axis AX1.

이상과 같은 구성의 노광 장치(EX)에서, 제1 투영 광학계(PL1)는, 중간상(IM)의 접평면(IMa)과 마스크 패턴(M) 상의 조명 영역(IR)의 접평면(IRa)을 샤인 프루프의 조건을 만족하여 공역 관계로 한다. 그 때문에, 노광 장치(EX)는, 조명 영역(IR)이 중심면(13)으로부터 어긋난 위치에 설정되어 있는 경우라도, 조명 영역(IR)에서의 마스크 패턴(M)의 상(像)을 정밀도 좋게 기판(P)에 투영 노광할 수 있다. In the exposure apparatus EX configured as described above, the first projection optical system PL1 is configured to project the tangential plane IMa of the intermediate image IM and the tangential plane IRa of the illumination region IR on the mask pattern M to the Shine Proof And the air-gap relation is satisfied. Therefore, even when the illumination area IR is set at a position shifted from the center plane 13, the exposure apparatus EX can correct the image of the mask pattern M in the illumination area IR with accuracy The substrate P can be projected and exposed.

또, 제2 투영 광학계(PL2)는, 중간상(IM)의 접평면(IMa)과 기판(P) 상의 투영 영역(PR)의 접평면(PRa)을 샤인 프루프의 조건을 만족하여 공역 관계로 한다. 그 때문에, 노광 장치(EX)는, 조명 영역(IR)에서의 마스크 패턴(M)의 상(像)을 정밀도 좋게 기판(P)에 투영 노광할 수 있다. The second projection optical system PL2 has a tangential plane PRa between the tangential plane IMa of the intermediate phase IM and the projection area PR on the substrate P in a conjugate relationship satisfying the condition of the Shine proof. Therefore, the exposure apparatus EX can project and expose the image of the mask pattern M in the illumination region IR onto the substrate P with high precision.

이와 같이, 노광 장치(EX)는, 조명 영역(IR)을 중심면(13)으로부터 어긋난 위치에 배치할 수 있으므로, 조명계(IU) 및 투영계(PL)의 배치의 자유도가 높게 되어, 예를 들면 멀티 렌즈형의 노광 장치 등에 적용하면서 노광 정밀도를 확보할 수 있다. Thus, the exposure apparatus EX can arrange the illumination region IR at a position shifted from the central plane 13, so that the degree of freedom in arrangement of the illumination system IU and the projection system PL becomes high, The exposure accuracy can be secured while being applied to a multi-lens type exposure apparatus or the like.

또, 노광 장치(EX)에서, 필드 렌즈(24)는, 제1 투영 광학계(PL1)로부터의 조명광(L1)을 편향하여 제2 투영 광학계(PL2)를 향하게 하므로, 투영 영역(PR)의 주변이 중앙 보다도 어둡게 되는 것 등이 억제된다. In addition, in the exposure apparatus EX, the field lens 24 deflects the illumination light L1 from the first projection optical system PL1 and directs the second projection optical system PL2, so that the periphery of the projection area PR Becomes darker than the center, and the like is suppressed.

또, 제1 투영 광학계(PL1)는, 렌즈군(33)과 렌즈군(34)의 구성이 동일하므로, 예를 들면 설계 코스트, 장치의 제조 코스트를 내리는 것 등이 가능하다. 또, 제2 투영 광학계(PL2)는, 제1 투영 광학계(PL1)와 구성이 동일하므로, 설계 코스트, 노광 장치(EX)의 제조 코스트를 내리는 것 등이 가능하다. Since the first projection optical system PL1 has the same structure as the lens group 33 and the lens group 34, for example, it is possible to reduce the design cost and the manufacturing cost of the apparatus. Since the second projection optical system PL2 has the same configuration as the first projection optical system PL1, the design cost and the manufacturing cost of the exposure apparatus EX can be reduced.

또, 조명계(IU)의 적어도 일부는, 회전 드럼(DM)의 외측에 배치되어 있어도 괜찮다. 예를 들면, 조명계(IU)는, 광원(20)이 회전 드럼(DM)의 외부에 배치되어 있으며, 광원(20)으로부터의 광을 조명 광학계(21)로 광 파이버 등에 의해 도광(導光)(전송)하는 구성이라도 괜찮다. At least a part of the illumination system IU may be disposed outside the rotary drum DM. For example, the illumination system IU includes a light source 20 disposed outside the rotary drum DM, and guides the light from the light source 20 to the illumination optical system 21 by an optical fiber or the like, (Transmission) may be used.

또, 본 실시 형태에서는, 조명 영역(IR) 등의 만곡면에 대응하는 평면(이하, '근사 평면'이라고 함)으로서 접평면을 이용하여, 샤인 프루프의 조건을 설명했지만, 근사 평면은, 만곡면을 평면으로 근사했을 때의 오차에 의한 디포커스(defocus)가 초점 심도(深度) 이하가 되도록, 적절히 선택할 수 있다. In the present embodiment, the condition of the shine proof is described using a tangent plane as a plane corresponding to a curved surface of the illumination area IR or the like (hereinafter referred to as an "approximate plane"). However, The depth of focus can be appropriately selected so that the defocus due to the error when approximating to the plane is less than or equal to the depth of focus.

예를 들면, 투영계(PL)는, 조명 영역(IR)의 중심에서의 접평면(IRa)에 평행 으로서, 조명 영역(IR) 상의 임의의 점을 통과하는 평면을 상기의 근사 평면으로 이용하여, 샤인 프루프의 조건을 만족하도록 구성되어 있어도 괜찮다. 또, 예를 들면, 투영계(PL)는, 조명 영역(IR) 상의 임의의 점을 통과하는 평면으로서, 그 기울기가 조명 영역(IR)의 둘레 방향의 각각의 단부에서의 접평면의 기울기 사이에 들어가는 평면을 상기의 근사 평면으로 이용하여, 샤인 프루프의 조건을 만족하도록 구성되어 있어도 괜찮다. For example, the projection system PL uses a plane passing through an arbitrary point on the illumination region IR as the approximate plane, parallel to the tangent plane IRa at the center of the illumination region IR, It may be configured to satisfy the condition of the shin proof. For example, the projection system PL is a plane passing through an arbitrary point on the illumination area IR, and the slope thereof is located between the slopes of the tangent plane at each end in the circumferential direction of the illumination area IR It may be configured to satisfy the condition of the Shine Proof by using the entering plane as the above approximate plane.

이러한 근사 평면의 정의는, 중간 결상면(23), 투영 영역(IR) 등의 만곡면에도 적용할 수 있고, 이하의 실시 형태에서도 적용할 수 있다. This definition of the approximate plane can be applied to curved surfaces such as the intermediate image-forming surface 23 and the projection area IR, and is also applicable to the following embodiments.

[제2 실시 형태][Second Embodiment]

다음으로, 제2 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서, 상기의 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 그 설명을 간략화 혹은 생략하는 것이 있다. Next, the second embodiment will be described. In this embodiment, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.

도 6 및 도 7은, 본 실시 형태에 의한 노광 장치(EX)를 나타내는 사시도이다. 도 7은, 도 6과 다른 시점으로부터 본 도면이다. 이 노광 장치(EX)는, 이른바 멀티 렌즈 방식의 노광 장치로서, 주사 방향(X축 방향)에 수직인 비주사 방향(Y축 방향)으로 배열된 복수의 투영 모듈(PM)을 구비한다. 노광 장치(EX)는, 복수의 투영 모듈(PM)의 각각에 따라 노광되는 기판(P) 상의 영역(노광 영역)을 Y축 방향으로 이어붙임으로써, 투영 모듈(PM)의 수가 1개인 경우 보다도 넓은 노광 영역을 노광할 수 있다. 6 and 7 are perspective views showing the exposure apparatus EX according to the present embodiment. Fig. 7 is a view seen from a different point from Fig. 6. Fig. This exposure apparatus EX is a so-called multi-lens type exposure apparatus and includes a plurality of projection modules PM arranged in a non-scanning direction (Y-axis direction) perpendicular to the scanning direction (X-axis direction). The exposure apparatus EX is configured to attach an area (exposure area) on the substrate P exposed according to each of the plurality of projection modules PM in the Y axis direction so that the number of the projection modules PM A wide exposure area can be exposed.

도 6에 나타내는 복수의 투영 모듈(PM)은, Y축 방향으로부터 본 투영 모듈(PM)의 위치가, Y축 방향으로 늘어서는 순서로 교호(交互)로 어긋나도록 배치되어 있다. 예를 들면, 복수의 투영 모듈(PM) 중, Y축 방향의 일방으로부터 타방을 향하여 늘어서는 순서가 홀수번째인 제1 투영 모듈(PMa)은, 중심면(13)에 대해서 -X측에 배치되어 있다. 복수의 투영 모듈(PM) 중, Y축 방향의 일방으로부터 타방을 향하여 늘어서는 순서가 짝수번째인 제2 투영 모듈(PMb)은, 중심면(13)에 대해서 ＋X측에 배치되어 있다. The plurality of projection modules PM shown in Fig. 6 are arranged so that the positions of the projection modules PM viewed from the Y-axis direction are alternately shifted in the order in which they are arranged in the Y-axis direction. For example, among the plurality of projection modules PM, the first projection module PMa in which the order from one side in the Y-axis direction toward the other is odd-numbered is arranged on the -X side with respect to the center plane 13 . The second projection module PMb is arranged on the + X side with respect to the center plane 13, among the plurality of projection modules PM, in which the order from one side in the Y-axis direction toward the other is even.

도 7에 나타내는 복수의 투영 모듈(PM)은, 주사에 의해서 제1 투영 모듈(PMa)의 투영 영역(PR1)을 통과하는 기판(P) 상의 영역의 Y축 방향의 단부와, 주사에 의해서 제2 투영 모듈(PMb)의 투영 영역(PR2)을 통과하는 기판(P) 상의 영역의 Y축 방향의 단부가 겹치도록, Y축 방향의 위치가 어긋나도록 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 복수의 투영 모듈(PM)은, 주사 방향(X축 방향)으로부터 보아 비주사 방향(Y축 방향)으로 소정의 피치로 늘어서도록 배치되어 있다. 또, 도 2에 나타낸 조명계(IU)는, 예를 들면, 투영 모듈(PM)마다 마련된다. A plurality of projection modules PM shown in Fig. 7 are arranged in the Y-axis direction of the region on the substrate P passing through the projection area PR1 of the first projection module PMa by scanning, Axis direction so that the end portions in the Y-axis direction of the region on the substrate P passing through the projection area PR2 of the projection module PMb are overlapped with each other. In the present embodiment, the plurality of projection modules PM are arranged so as to lie at a predetermined pitch in the non-scanning direction (Y-axis direction) as viewed from the scanning direction (X-axis direction). The illumination system IU shown in Fig. 2 is provided for each projection module PM, for example.

도 6의 필드 렌즈(24)는, 제1 투영 모듈(PMa)의 중간 결상면(23c)과 제2 투영 모듈(PMb)의 중간 결상면(23d)에 걸쳐서, 일체적으로 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 투영 모듈(PMa)이 피(被)주사 방향(Y축 방향)으로 복수 배치되어 있으며, 필드 렌즈(24)는, 복수의 제1 투영 모듈(PMa)의 중간 결상면(23c)에 걸쳐서, 일체적으로 마련되어 있다. 필드 렌즈(24)는, 복수의 제2 투영 모듈(PMb)에 대해서도 마찬가지로 중간 결상면(23d)에 걸쳐서, 일체적으로 마련되어 있다. The field lens 24 of FIG. 6 is integrally provided over the intermediate imaging plane 23c of the first projection module PMa and the intermediate imaging plane 23d of the second projection module PMb. In the present embodiment, a plurality of first projection modules PMa are arranged in the scanning direction (Y-axis direction), and the field lens 24 is arranged in the middle of the plurality of first projection modules PMa, And is integrally provided over the upper surface 23c. The field lens 24 is integrally provided for the plurality of second projection modules PMb over the intermediate imaging plane 23d as well.

그런데, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 제1 투영 광학계(PL1)의 광축(40)이 중심면(13)에 대해서 경사지는 각도는,θ×f2/(f1＋f2)이며, 회전 드럼(DM)의 회전 중심축(AX1)으로부터 제1 투영 광학계(PL1)의 시야 중심을 보는 각도 θ에 비례하고 있다. 2 and 3, the angle of inclination of the optical axis 40 of the first projection optical system PL1 with respect to the center plane 13 is θ × f2 / (f1 + f2) Of the first projection optical system PL1 from the rotation center axis AX1 of the first projection optical system DM.

여기서, 회전 드럼(DM)의 반경을 R로 하면, 필드 렌즈(24)의 초점 거리는, R×(f1＋f2)/(2×f1)이 되며, 제1 투영 광학계(PL1)의 시야(조명 영역(IR))의 위치에 따르지 않는다. 그 때문에, 필드 렌즈(24)는, 예를 들면 Y축 방향에서의 초점 거리의 분포가 균일한 실린드리칼(cylindrical) 렌즈에 의해서 구성할 수 있다. When the radius of the rotary drum DM is R, the focal length of the field lens 24 becomes R x (f1 + f2) / (2 x f1), and the field of view IR)). Therefore, the field lens 24 can be constituted by, for example, a cylindrical lens in which the focal distance distribution in the Y-axis direction is uniform.

도 8은, 필드 렌즈(24)의 일례를 나타내는 분해 사시도이다. 도 8의 필드 렌즈(24)는, 중간상(IM)(도 2 참조)의 접평면(IMa)에 관하여 조명 영역(IR)과 동일측에 배치된 광학 부재(47)(제1 광학 부재)와, 중간상(IM)의 접평면(IMa)에 관하여 조명 영역(IR)과 반대측에 배치된 광학 부재(48)(제2 광학 부재)와, 광학 부재(47)와 광학 부재(48) 사이에 끼워진 조리개부(49)를 구비한다. 8 is an exploded perspective view showing an example of the field lens 24. As shown in Fig. The field lens 24 of Fig. 8 includes an optical member 47 (first optical member) arranged on the same side as the illumination area IR with respect to the tangential plane IMa of the intermediate image IM (see Fig. 2) An optical member 48 (second optical member) disposed on the side opposite to the illumination area IR with respect to the tangential plane IMa of the intermediate image IM, and a diaphragm 48 interposed between the optical member 47 and the optical member 48 (49).

광학 부재(47)는, 평볼록 모양의 실린드리칼 렌즈로서, 제1 투영 광학계(PL1)를 향하는 면(47a)과, 면(47a)의 반대를 향하는 면(47b)을 가진다. 면(47a)은, 필드 렌즈(24)의 초점 거리가 R×(f1＋f2)/(2×f1)가 되도록 만곡하고 있다. 면(47b)은, 실질적으로 평면 모양이다. The optical member 47 is a cylindrical convex lens and has a surface 47a facing the first projection optical system PL1 and a surface 47b facing the surface 47a. The surface 47a curves so that the focal length of the field lens 24 is R x (f1 + f2) / (2 x f1). The surface 47b is substantially planar.

필드 렌즈(24)의 초점 거리는, 렌즈군(33)의 초점 거리 f1과 렌즈군(34)의 초점 거리 f2가 동일한 경우에, 회전 드럼(DM)의 반경(R)과 실질적으로 동일하게 된다. 따라서, 예를 들면, 회전 드럼(DM)의 반경(R)을 약 250mm로 하면, 필드 렌즈(24)의 곡률 반경은, 예를 들면 약 339mm가 된다. The focal length of the field lens 24 becomes substantially equal to the radius R of the rotary drum DM when the focal length f1 of the lens group 33 and the focal distance f2 of the lens group 34 are the same. Therefore, for example, when the radius R of the rotary drum DM is about 250 mm, the radius of curvature of the field lens 24 is, for example, about 339 mm.

본 실시 형태에서는, 제1 투영 광학계(PL1)와 제2 투영 광학계(PL2)로 구성이 동일함에 따라서, 광학 부재(48)는, 광학 부재(47)와 실질적으로 동일한 형상을 가진다. 광학 부재(48)는, 제2 투영 광학계(PL2)를 향하는 면(48a)과, 면(48a)의 반대를 향하는 면(48b)을 가진다. 광학 부재(47)와 광학 부재(48)는, 평면 모양의 면(47b)과 면(48b)이 접합됨으로써, 일체화되어 있다. The optical member 48 has substantially the same shape as the optical member 47 as the first projection optical system PL1 and the second projection optical system PL2 are the same in the present embodiment. The optical member 48 has a surface 48a facing the second projection optical system PL2 and a surface 48b facing away from the surface 48a. The optical member 47 and the optical member 48 are integrated by bonding the planar surface 47b and the surface 48b.

조리개부(49)는, 이른바 시야 조리개이며, 투영 영역(PR)의 형상을 규정한다. 조리개부(49)는, 예를 들면, 필드 렌즈(24)의 두께 방향(Z축 방향)의 실질적으로 중앙에 배치된다. 조리개부(49)는, 예를 들면, 광학 부재(47)의 면(47b)과 광학 부재(48)의 면(48b) 중 일방 또는 쌍방에 크롬 등으로 형성된 차광막(차광 부재)으로 구성된다. The diaphragm 49 is a so-called field stop, and defines the shape of the projection area PR. The diaphragm portion 49 is disposed substantially at the center in the thickness direction (Z-axis direction) of the field lens 24, for example. The diaphragm portion 49 is constituted by, for example, a light blocking film (light blocking member) formed of chrome or the like on one or both of the surface 47b of the optical member 47 and the surface 48b of the optical member 48.

조리개부(49)는, 제1 투영 광학계(PL1)로부터의 노광광(L2)의 적어도 일부가 통과하는 개구(50)를 가진다. 개구(50)는, 투영 모듈(PM)마다 마련되어 있으며, 각 투영 모듈(PM)에서 중간상(IM)이 형성되는 위치 또는 그 근방에 배치되어 있다. The diaphragm portion 49 has an opening 50 through which at least a part of the exposure light L2 from the first projection optical system PL1 passes. The opening 50 is provided for each projection module PM and is disposed at or near the position where the intermediate phase IM is formed in each projection module PM.

개구(50)는, 제1 투영 모듈(PMa)에 대응하는 개구(50a)와 제2 투영 모듈(PMb)에 대응하는 개구(50b)에서 X축 방향의 위치가 어긋나도록 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 투영 모듈(PM)이 Y축 방향으로 일정한 피치로 늘어서 있는 것에 대응하여, 개구(50)는, Y축 방향으로 일정한 피치 dy로 늘어서 있다. The opening 50 is arranged so that the position in the X axis direction is shifted from the opening 50a corresponding to the first projection module PMa and the opening 50b corresponding to the second projection module PMb. In the present embodiment, the openings 50 are arranged at a constant pitch dy in the Y-axis direction corresponding to the projection modules PM arranged at a constant pitch in the Y-axis direction.

제1 투영 모듈(PMa)(도 6 및 도 7 참조)에 대응하는 개구(50a)와, 제2 투영 모듈(PMb)에 대응하는 개구(50b)는, 주사 방향(X축 방향)으로부터 보아 비주사 방향(Y축 방향)의 단부가 서로 겹치도록 배치되어 있다. 도 8의 개구(50a)와 개구(50b)는, 각각 사다리꼴 모양으로서, 서로 평행한 한 쌍의 대변(對邊)(상부 바닥, 하부 바닥)이 주사 방향과 실질적으로 수직이다. The opening 50a corresponding to the first projection module PMa (see FIGS. 6 and 7) and the opening 50b corresponding to the second projection module PMb are arranged in a direction And the end portions in the scanning direction (Y-axis direction) overlap with each other. The opening 50a and the opening 50b in Fig. 8 are each in a trapezoidal shape, and a pair of opposite sides (an upper floor and a lower floor) parallel to each other are substantially perpendicular to the scanning direction.

개구(50a)와 개구(50b)는, 주사 방향으로부터 보았을 때에, 상부 바닥과 하부 바닥 중 짧은 쪽의 변이 개구(50a)와 개구(50b)에서 겹치지 않도록 배치되며, 사다리꼴의 사변(斜邊)(다리)이 개구(50a)와 개구(50b)에서 겹치도록 배치되어 있다. The opening 50a and the opening 50b are arranged so that the shorter side of the upper floor and the lower floor does not overlap the opening 50a and the opening 50b when viewed from the scanning direction and is a trapezoid Legs are arranged so as to overlap each other at the opening 50a and the opening 50b.

도 9는, 조리개부(49)의 예를 나타내는 평면도이다. 여기에서는, 설명의 편의상, 노광 장치(EX)의 해상도가 4㎛ 내지 5㎛ 정도인 것으로 한다. 조명계(IU)로부터의 조명광(L1)으로서, 예를 들면 i선(파장이 약 365nm)의 광을 이용하는 경우, 투영계(PL)의 개구수는, 예를 들면 약 0.06 정도로 설정되고, 이 개구수에서의 초점 심도는 100㎛ 정도가 된다. 이 초점 심도의 절반(약 50㎛)을 물체면의 위치의 허용 오차로 하고, 회전 드럼의 반경(R)을 약 250mm로 하면, 투영계(PL)의 시야의 크기는, 주사 방향의 치수가 약 10mm 정도가 된다. Fig. 9 is a plan view showing an example of the diaphragm 49. Fig. Here, for convenience of explanation, it is assumed that the resolution of the exposure apparatus EX is about 4 占 퐉 to 5 占 퐉. When the light of the i-line (wavelength about 365 nm) is used as the illumination light L1 from the illumination system IU, the numerical aperture of the projection system PL is set to, for example, about 0.06, The depth of focus in the water is about 100 mu m. When the half of the depth of focus (about 50 mu m) is defined as the tolerance of the position of the object surface and the radius R of the rotary drum is about 250 mm, the size of the field of view of the projection system PL is About 10 mm.

이러한 조건에서, 각 투영 모듈(PM)은, 예를 들면, 렌즈의 최대 지름이 약 22mm 정도, 전체 길이가 약 180mm 정도, 시야의 직경 υφ이 약 14.2mm 정도가 된다. Under these conditions, each projection module PM, for example, has a maximum diameter of about 22 mm, a total length of about 180 mm, and a diameter of view υφ of about 14.2 mm.

도 9의 예에서, 조리개부(49)의 개구(50)는, 각 투영 모듈(PM)의 시야와 실질적으로 동일 형상이며, 비주사 방향(Y축 방향)으로 정점(頂点)을 가지는 육각형으로 설정되어 있다. 개구(50)는, 비주사 방향에 평행한 한 쌍의 변을 가지는 직사각형부(50c)와, 직사각형부(50c)의 Y축 방향의 양단에 인접하는 삼각형부(50d)를 포함한다. 직사각형부(50c)는, 예를 들면, 주사 방향(X축 방향)의 치수 u1이 약 10mm 정도, 비주사 방향의 치수 u2가 약 10mm 정도로 설정된다. 삼각형부(50d)는, 예를 들면, 비주사 방향의 치수 u3가 2mm 정도로 설정된다. 9, the aperture 50 of the diaphragm 49 has substantially the same shape as the field of view of each projection module PM and is a hexagon having a vertex in the non-scanning direction (Y-axis direction) Is set. The opening 50 includes a rectangular portion 50c having a pair of sides parallel to the non-scanning direction and a triangular portion 50d adjacent to both ends in the Y-axis direction of the rectangular portion 50c. The rectangular portion 50c is set to have, for example, a dimension u1 in the scanning direction (X-axis direction) of about 10 mm and a dimension u2 in the non-scanning direction of about 10 mm. In the triangular portion 50d, for example, the dimension u3 in the non-scanning direction is set to about 2 mm.

조리개부(49)에서, 개구(50)(예를 들면 개구(50b))의 삼각형부(50d)는, 투영 모듈의 투영 영역(PR)을 통과하는 영역을 Y축 방향으로 잇기 위한 부분(화면 이음부)으로서 기능을 한다. 예를 들면, 기판(P)을 주사 방향(X축 방향)으로 이동시키면, 개구(50b)의 삼각형부(50d)에 대응하는 투영 영역(PR)을 통과한 기판(P) 상의 영역은, 주사 방향으로부터 보아 개구(50b)의 옆에 배치되어 있는 개구(50a)의 삼각형부(50d)에 대응하는 기판(P) 상의 영역을 통과하게 된다. In the diaphragm portion 49, the triangular portion 50d of the opening 50 (for example, the opening 50b) has a portion for connecting the region passing through the projection region PR of the projection module in the Y- Joints). For example, when the substrate P is moved in the scanning direction (X-axis direction), an area on the substrate P that has passed through the projection area PR corresponding to the triangular part 50d of the opening 50b, Passes through a region on the substrate P corresponding to the triangular portion 50d of the opening 50a disposed next to the opening 50b as seen from the direction of the opening 50a.

이와 같이 하여, 기판(P) 중, 삼각형부(50d)에 대응하는 투영 영역(PR)을 통과하는 영역과 직사각형부(50c)에 대응하는 투영 영역(PR)을 통과하는 영역에서, 노광광(L2)의 광량을 일치시킬 수 있다. 환언하면, 개구(50)는, 기판(P)에 입사하는 노광광(L2)의 광량을 Y축 방향에서 일치시킬 수 있도록 배치되어 있다. 또, 상술한 바와 같은 개구(50)의 형상 및 치수는, 일례이며, 적절히 변경할 수 있는 것은 말할 필요도 없다. In this way, in the area of the substrate P passing through the projection area PR corresponding to the triangular part 50d and the projection area PR corresponding to the rectangular part 50c, L2 can be made coincident with each other. In other words, the opening 50 is arranged so that the light amount of the exposure light L2 incident on the substrate P can coincide with the Y-axis direction. It should be noted that the shape and dimensions of the opening 50 as described above are merely examples and needless to say can be changed appropriately.

이상과 같은 구성의 노광 장치(EX)는, 복수의 투영 모듈(PM)이 비주사 방향으로 배열되어 있으므로, 비주사 방향에서의 처리 범위를 넓힐 수 있고, 예를 들면 대형의 디바이스용의 대형의 기판, 다면(多面)을 얻기 위한 대형의 기판 등에 노광할 수 있다. 또, 노광 장치(EX)는, 제1 투영 모듈(PM)과 제2 투영 모듈(PM)에서 동일하므로, 예를 들면 설계 코스트, 장치의 제조 코스트를 내리는 것 등이 가능하다.In the exposure apparatus EX configured as described above, since the plurality of projection modules PM are arranged in the non-scanning direction, the processing range in the non-scanning direction can be widened. For example, It is possible to expose a substrate, a large substrate for obtaining multiple faces, and the like. Since the exposure apparatus EX is the same in the first projection module PM and the second projection module PM, for example, the design cost and the manufacturing cost of the apparatus can be reduced.

또, 투영 모듈(PM)의 수는, 적절히 선택할 수 있으며, 제1 실시 형태와 같이 1개라도 좋고, 제2 실시 형태와 같이 2개 이상이라도 괜찮다. The number of the projection modules PM may be appropriately selected and may be one as in the first embodiment or two or more as in the second embodiment.

또, 노광 장치(EX)에서, 필드 렌즈(24)는, 제1 투영 모듈(PMa)과 제2 투영 모듈(PMb)에서 공통화되어 있으므로 부품의 수를 줄일 수 있으며, 예를 들면 위치 맞춤의 코스트를 줄이는 것 등이 가능하다. In the exposure apparatus EX, since the field lens 24 is common to the first projection module PMa and the second projection module PMb, the number of parts can be reduced. For example, And so on.

또, 필드 렌즈(24)는, 복수의 제1 투영 모듈(PMa)에서 공통화되며, 복수의 제2 투영 모듈(PMb)에서 공통화되고 있으므로, 부품의 수를 줄일 수 있으며, 예를 들면 위치 맞춤의 코스트를 줄이는 것 등이 가능하다. Since the field lenses 24 are common to a plurality of first projection modules PMa and common to a plurality of second projection modules PMb, the number of parts can be reduced. For example, It is possible to reduce the cost.

또, 상술의 실시 형태에서, 제1 투영 광학계(PL1)는, 등배계의 광학계이지만, 확대계의 광학계와 축소계의 광학계 중 어느 것이라도 괜찮다. In the above-described embodiment, the first projection optical system PL1 is an optical system of an equi-system, but any of an optical system of an enlargement system and an optical system of a reduction system may be used.

또, 제2 투영 광학계(PL2)는, 확대계의 광학계와 축소계의 광학계 중 어느 것이라도 괜찮고, 제1 투영 광학계(PL1)와 배율이 달라도 괜찮다. 예를 들면, 제1 투영 광학계(PL1)가 확대계의 광학계라도, 제2 투영 광학계(PL2)가 축소계의 광학계라도 좋고, 이 경우에, 확대된 중간상(IM)의 위치에 시야 조리개를 마련함으로써, 투영 영역(PR)의 범위를 정밀도 좋게 규정할 수 있다. The second projection optical system PL2 may be any of an optical system of an enlargement system and an optical system of a reduction system, and may have a different magnification from the first projection optical system PL1. For example, the first projection optical system PL1 may be an optical system of an enlargement system, or the second projection optical system PL2 may be an optical system of a reduction system. In this case, a field stop may be provided at the position of the enlarged intermediate image IM The range of the projection area PR can be precisely defined.

또, 투영계(PL)는, 등배계의 광학계, 확대계의 광학계, 축소계의 광학계 중 어느 것이라도 좋다. Further, the projection system PL may be any of an optical system of an equal optical system, an optical system of a magnifying system, and an optical system of a reduction system.

[제3 실시 형태][Third embodiment]

다음으로, 제3 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서, 상기의 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 그 설명을 간략화 혹은 생략하는 것이 있다. 도 10은, 본 실시 형태에 의한 노광 장치(EX)를 개략적으로 나타내는 도면이며, 제2 투영 광학계(PL2) 등의 도시가 생략되어 있다. 도 10의 노광 장치(EX)는, 조명계(IU)의 구성이 상술의 실시 형태와 다르다. Next, the third embodiment will be described. In this embodiment, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted. Fig. 10 is a view schematically showing the exposure apparatus EX according to the present embodiment, and the second projection optical system PL2 and the like are omitted. The exposure apparatus EX in Fig. 10 differs from the above-described embodiment in the configuration of the illumination system IU.

조명계(IU)는, 광원으로부터의 조명광을 조명 광학계(21)로 안내(전송)하기 위한 도광 로드(51)를 구비한다. 도 10의 도광 로드(51)는, 회전 드럼(DM)의 회전 중심축(AX1)과 실질적으로 평행(여기에서는, 실질적으로 동축)인 원기둥 모양의 부재이다. 도광 로드(51)는, 그 내면에서 광이 반사하도록 형성된다. 도광 로드(51)는, 광을 내면 반사에 의해서 회전 중심축(AX1)과 실질적으로 평행한 방향으로 도광한다. The illumination system IU includes a light guide rod 51 for guiding (transmitting) the illumination light from the light source to the illumination optical system 21. The light guide rod 51 of Fig. 10 is a cylindrical member substantially parallel (here, substantially coaxial) to the rotation center axis AX1 of the rotary drum DM. The light guide rod 51 is formed so that light is reflected from the inner surface thereof. The light guide rod 51 guides light in a direction substantially parallel to the rotation center axis AX1 by inner surface reflection.

도광 로드(51)는, 광원으로부터 광이 입사하는 입사부(도시 생략)와, 도광 로드(51)의 내부를 전파한 광을, 회전 중심축(AX1)과 교차(직교)하는 방향으로 취출하기 위한 사출부(52)를 가진다. 본 실시 형태에서는, 도 6의 노광 장치(EX)와 같이 복수의 투영 모듈(PM)이 마련되어 있으며, 사출부(52)는, 투영 모듈(PM)마다 마련되어 있다. 사출부(52)는, 예를 들면 노치부(52a)를 마련함으로써, 도광 로드(51)의 내면 반사의 조건을 부분적으로 무너뜨림으로써 실현할 수 있다. The light guiding rod 51 has an incident portion (not shown) in which light is incident from a light source and a light guiding portion 51 for guiding the light propagating inside the light guiding rod 51 in a direction crossing (orthogonal to) the rotational center axis AX1 And an injection part 52 for the injection molding. In the present embodiment, a plurality of projection modules PM are provided as in the exposure apparatus EX of FIG. 6, and the projecting sections 52 are provided for each projection module PM. The injection portion 52 can be realized by, for example, providing the notched portion 52a, thereby partially collapsing the condition of the inner surface reflection of the light guide rod 51. [

노치부(52a)는, 도광 로드(51)의 중심선 둘레의 둘레 방향에서 국소적으로 마련되어 있다. 노치부(52a)의 내면에서 반사한 광은, 도광 로드(51)의 중심선에 관하여 노치부(52a)와 반대측의 내면에서 반사 조건이 무너짐으로써, 노치부(52a)와 반대측의 내면을 통과하여 도광 로드(51)의 외부로 취출된다. 노치부(52a)는, 도광 로드(51)의 중심선과 평행한 방향에서, 각 투영 모듈(PM)의 위치에 따라서 국소적으로 마련되어 있다. The notch portion 52a is provided locally in the circumferential direction around the center line of the light guide rod 51. [ The light reflected by the inner surface of the notched portion 52a passes through the inner surface on the opposite side of the notched portion 52a by collapsing the reflection condition on the inner surface opposite to the notched portion 52a with respect to the center line of the light guide rod 51 And is taken out to the outside of the light guide rod 51. The notch portion 52a is locally provided in the direction parallel to the center line of the light guide rod 51 in accordance with the position of each projection module PM.

도 10의 도광 로드(51)는, 회전 드럼(DM)의 회전 중심축(AX1)과 실질적으로 동축에 배치되어 있다. 조명광(L1)은, 도광 로드(51)로부터 회전 드럼(DM)의 지름 방향으로 출사한다. 조명 광학계(21)는, 도광 로드(51)로부터 출사한 조명광(L1)을 편향하고, 또 조명 영역(IR)에 대한 입사측에서 텔레센트릭으로 한다. The light guide rod 51 of Fig. 10 is disposed substantially coaxial with the rotation center axis AX1 of the rotary drum DM. The illumination light L1 is emitted from the light guide rod 51 in the radial direction of the rotary drum DM. The illumination optical system 21 deflects the illumination light L1 emitted from the light guide rod 51 and makes the illumination region IR telecentric on the incident side.

도 11a, 11b는, 조명계(IU)의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 11a는 주사 방향(X축 방향)으로부터 본 정면도이다. 도 11b는 비주사 방향(Y축 방향)으로부터 본 측면도이다. 도 12는, 조명계(IU)의 제원의 일례를 나타내는 표 2이다. 11A and 11B are diagrams showing an example of the configuration of the illumination system IU. 11A is a front view seen from the scanning direction (X-axis direction). 11B is a side view seen from the non-scanning direction (Y-axis direction). 12 is Table 2 showing an example of the specifications of the illumination system IU.

도 11a, 11b의 조명 광학계(21)는, 도광 로드(51)로부터의 조명광(L1)을 편향하는 실린드리칼 렌즈(143)(편향 부재), 및 실린드리칼 렌즈(143)로부터의 조명광(L1)을 조명 영역(IR)의 입사측에서 텔레센트릭으로 하는 콘덴서(condenser) 렌즈(144)를 구비한다. The illumination optical system 21 of Figs. 11A and 11B includes a cylindrical lens 143 (deflecting member) for deflecting the illumination light L1 from the light guide rod 51 and illumination light L1 as a telecentric lens at the incidence side of the illumination region IR.

실린드리칼 렌즈(143)는, 조명 영역(IR)에 입사할 때의 조명광(L1)의 주광선의 방향이 투영계(PL)(제1 투영 광학계(PL1))의 광축(40)과 실질적으로 평행하게 되도록, 조명광(L1)을 회전 중심축(AX1)에 실질적으로 수직인 면내에서 편향한다. 실린드리칼 렌즈(143)는, 예를 들면, 주사 방향에 수직인 면(도 11a의 YZ면)을 따라서 전파하는 광을 실질적으로 집광하지 않고, 비주사 방향에 수직인 면(도 11b의 XZ면)을 따라서 전파하는 광을 집광하도록 구성된다. The cylindrical lens 143 is arranged so that the direction of the principal ray of the illumination light L1 at the time of entering the illumination region IR is substantially parallel to the optical axis 40 of the projection system PL (first projection optical system PL1) The illumination light L1 is deflected in a plane substantially perpendicular to the rotation center axis AX1 so as to be parallel. The cylindrical lens 143 does not substantially condense the light propagating along the plane perpendicular to the scanning direction (the YZ plane in Fig. 11A), and does not substantially converge the plane perpendicular to the non-scanning direction (I.e., a surface).

실린드리칼 렌즈(143)의 초점 거리 fi는, 도광 로드(51)의 중심선으로부터 실린드리칼 렌즈(143)까지의 거리를 b(도 10 참조)로 하면, 하기의 식 (1)로 나타내어진다. The focal distance fi of the cylindrical lens 143 is represented by the following equation (1) when the distance from the center line of the light guide rod 51 to the cylindrical lens 143 is b .

fi=b(f2×R＋f1×b)/(f2×R)　 - 식 (1)　　　　　fi = b (f2 x R + f1 x b) / (f2 x R)

본 실시 형태에서는, 노광 장치(EX)에 복수의 투영 모듈(PM)이 마련되어 있으며, 실린드리칼 렌즈(143)는, 복수의 투영 모듈(PM)에서 공통화할 수 있도록, 비주사 방향에서의 기판(P)의 치수(폭)를 커버할 만큼의 길이를 가진다. 환언하면, 실린드리칼 렌즈(143)는, 복수의 투영 모듈(PM)로부터의 조명광(L1)을 일괄하여 편향 하도록, 복수의 투영 모듈(PM)에 의한 복수의 시야가 비주사 방향으로 분포하는 범위의 전역에 걸쳐서 마련되어 있다. In this embodiment, a plurality of projection modules PM are provided in the exposure apparatus EX. The cylindrical lenses 143 are provided on the substrate in the non-scanning direction so as to be common to the plurality of projection modules PM. (Width) of the projection P as shown in Fig. In other words, the cylindrical lens 143 is configured so that a plurality of fields of view by the plurality of projection modules PM are distributed in the non-scanning direction so as to collectively deflect the illumination light L1 from the plurality of projection modules PM And is provided throughout the range.

도 11a, 11b의 콘덴서 렌즈(144)는, 렌즈(53a), 렌즈(53b), 및 렌즈(53c)를 포함한다. 콘덴서 렌즈(144)의 각 렌즈의 예에 대해서는, 도 12의 표 2에 나타낸다. The condenser lens 144 of Figs. 11A and 11B includes a lens 53a, a lens 53b, and a lens 53c. An example of each lens of the condenser lens 144 is shown in Table 2 in Fig.

이하, 표 2에서 면번호가 n인 광학면을, 제n 광학면(An)으로 나타내는 것으로 한다. 제11 광학면(A11) 및 제12 광학면(A12)은 렌즈(53a)의 표면이다. 제13 광학면(A13) 및 제14 광학면(A14)은 렌즈(53b)의 표면이다. 제15 광학면(A15) 및 제16 광학면(A16)은 렌즈(53c)의 표면이다. Hereinafter, the optical surface with the surface number n in Table 2 is denoted by the n-th optical surface An. The eleventh optical surface A11 and the twelfth optical surface A12 are surfaces of the lens 53a. The thirteenth optical surface A13 and the fourteenth optical surface A14 are surfaces of the lens 53b. The fifteenth optical surface A15 and the sixteenth optical surface A16 are surfaces of the lens 53c.

표 2에, 각 광학면의 곡률 반경 및 치수를, 주사 방향과 비주사 방향의 각각에 대해 기재한다. 표 2의 「중심간 거리」는, 광학면의 중심으로부터 다음의 광학면의 중심까지의 거리를 나타낸다. 예를 들면 면번호 11에 대응하는 「중심간 거리」는, 제11 광학면(A11)의 중심으로부터 제12 광학면(A12)의 중심까지의 거리를 나타내며, 렌즈(53a)의 중심의 두께에 상당한다. In Table 2, the radius of curvature and the size of each optical surface are described for each of the scanning direction and the non-scanning direction. "Inter-center distance" in Table 2 indicates the distance from the center of the optical surface to the center of the next optical surface. For example, the " center-to-center distance " corresponding to plane number 11 indicates the distance from the center of the eleventh optical surface A11 to the center of the twelfth optical surface A12, .

또, 면번호 16에 대응하는 「중심간 거리」는, 제16 광학면(A16)의 중심으로부터 조명 영역(IR)(마스크 패턴(M))의 중심까지의 거리를 나타낸다. The "inter-center distance" corresponding to the surface No. 16 represents the distance from the center of the sixteenth optical surface A16 to the center of the illumination region IR (mask pattern M).

콘덴서 렌즈(144)는, 조명광(L1)이 조명 영역(IR)(마스크 패턴(M))을 텔레센트릭으로 조명하도록 구성되어 있다. 여기서, 콘덴서 렌즈(144) 및 실린드리칼 렌즈(143)와 광학적으로 등가인 등가 렌즈를 상정(想定)한다. 이 등가 렌즈의 전측 초점 위치는, 도광 로드(51)의 내부에 형성되는 광원상(光源像, 54)(도 10 참조)과 실질적으로 동일 위치에 설정된다. 이 등가 렌즈의 후측 초점 위치는, 조명 영역(IR)과 실질적으로 동일 위치에 설정된다. The condenser lens 144 is configured such that the illumination light L1 illuminates the illumination region IR (mask pattern M) telecentric. Here, an equivalent lens optically equivalent to the condenser lens 144 and the cylindrical lens 143 is assumed. The front focal position of the equivalent lens is set substantially at the same position as the light source image (light source image) 54 (see Fig. 10) formed inside the light guide rod 51. [ The rear focal position of the equivalent lens is set substantially at the same position as the illumination area IR.

또, 광원상(54)은, 예를 들면, 도광 로드(51)의 중심선 상 혹은 그 근방에 형성된다. The light source image 54 is formed, for example, on the center line of the light guide rod 51 or in the vicinity thereof.

실린드리칼 렌즈(143)는, 비주사 방향(Y축 방향)의 굴절력을 실질적으로 가지고 있지 않으므로, 콘덴서 렌즈(144)는, 예를 들면, 제1 투영계 광학계(PL1)의 광축(40) 및 비주사 방향(Y축 방향)을 포함하는 면내에서의 초점 거리가, 회전 드럼(DM)의 반경(R)의 약 절반(R/2)으로 설정된다. 콘덴서 렌즈(144)는, 주사 방향의 실린드리칼 렌즈(143)의 굴절력을 가미하여, 비주사 방향에 수직인 면내의 초점 거리가, R×(f1＋f2/f1)/4와 다른 값으로 설정된다. The cylindrical lens 143 does not substantially have the refracting power in the non-scanning direction (Y-axis direction), and therefore the condenser lens 144 is arranged on the optical axis 40 of the first projection system optical system PL1, And the focal length in the plane including the non-scanning direction (Y-axis direction) is set to about half (R / 2) of the radius R of the rotary drum DM. The condenser lens 144 is set to a value different from R x (f1 + f2 / f1) / 4 in consideration of the refracting power of the cylindrical lens 143 in the scanning direction, and the focal length in the plane perpendicular to the non- .

도 11a, 11b의 콘덴서 렌즈(144)에서, 렌즈(53a) ~ 렌즈(53c)는, 콘덴서 렌즈(144)의 렌즈 매수를 줄일 수 있도록, 도 12의 표 2에 나타내는 바와 같이, 주사 방향과 비주사 방향으로 곡률이 다른 토릭면(toric面)으로 구성되어 있다. 콘덴서 렌즈(144)에서, 렌즈(53a) 및 렌즈(53b)로 이루어지는 렌즈군은 정(正)의 굴절력을 가지며, 렌즈(53c)로 이루어지는 렌즈군은 부(負)의 굴절력을 가지고 있다. 12A and 12B, in order to reduce the number of lenses of the condenser lens 144, the lenses 53a to 53c in the condenser lens 144 of Figs. And a toric surface having a different curvature in the scanning direction. In the condenser lens 144, the lens group consisting of the lens 53a and the lens 53b has a positive refractive power and the lens group made up of the lens 53c has a negative refractive power.

상기의 조명계(IU)에서, 예를 들면, 회전 드럼(DM)의 반경(R)이 250mm로서, 광원상(54)으로부터 실린드리칼 렌즈(143)까지의 거리 b(도 10 참조)가 약 80mm의 위치에 실린드리칼 렌즈(143)가 배치되어 있다고 하면, 실린드리칼 렌즈(143)의 초점 거리는, 상기의 식 (1)로부터 약 105.6mm가 된다. 이러한 실린드리칼 렌즈(143)에 의해, 도광 로드(51)로부터의 조명광(L1)(빔)은, 주사 방향에서 약 4.125배로 넓혀진다. In the above illumination system IU, for example, when the radius R of the rotary drum DM is 250 mm and the distance b (see FIG. 10) from the light source image 54 to the cylindrical lens 143 is about The focal distance of the cylindrical lens 143 is about 105.6 mm from the above equation (1). By this cylindrical lens 143, the illumination light L1 (beam) from the light guide rod 51 is expanded to about 4.125 times in the scanning direction.

이러한 조건 하에서, 표 2의 예에 대응하는 콘덴서 렌즈(144)는, 예를 들면, 실린드리칼 렌즈(143)로부터 약 9mm의 위치에 배치된다. 렌즈(53a) 및 렌즈(53b)로 이루어지는 렌즈군은, 수차(收差) 보정을 위해 복수의 렌즈로 구성되며, 그 합성 초점 거리는, 예를 들면 주사 방향에서 약 197.41mm, 비주사 방향에서 약 130.77mm이다. 그리고, 콘덴서 렌즈(144)와 실린드리칼 렌즈(143)를 합성했을 때의 주사 방향(XZ면)에서의 초점 거리는, 예를 들면 47.86mm가 된다. Under these conditions, the condenser lens 144 corresponding to the example of Table 2 is arranged at, for example, a position about 9 mm from the cylindrical lens 143. The lens group consisting of the lens 53a and the lens 53b is composed of a plurality of lenses for correcting aberration and the combined focal length is about 197.41 mm in the scanning direction, 130.77 mm. The focal length in the scanning direction (XZ plane) when the condenser lens 144 and the cylindrical lens 143 are combined is, for example, 47.86 mm.

또, 상술한 바와 같은 콘덴서 렌즈(144)의 형상 및 치수는, 일례이며, 적절히 변경할 수 있는 것은 말할 필요도 없다. Note that the shape and dimensions of the condenser lens 144 as described above are merely examples, and it goes without saying that they can be suitably changed.

그런데, 실린드리칼 렌즈(143)가 조명광(L1)을 넓히는 배율은, 주사 방향과 비주사 방향에서 다르며, 실린드리칼 렌즈(143)에 입사할 때의 조명광(L1)의 퍼짐이 등방적이면, 조명 영역(IR)에 입사할 때의 조명광(L1)의 퍼짐이 이방성을 가지는 것이 있다. If the spreading of the illumination light L1 at the time of incidence on the cylindrical lens 143 is isotropic, the magnification of the cylindrical lens 143 that widens the illumination light L1 is different in the scanning direction and the non- , And the spread of the illumination light L1 when entering the illumination area IR has anisotropy.

본 실시 형태에서는, 조명 영역(IR)에 입사할 때의 조명광(L1)의 퍼짐이 등방적이 되도록, 도광 로드(51)의 노치부(52a)(도 10)는, 예를 들면 타원 모양으로 형성되며, 주사 방향에 대응하는 방향의 치수(Y축 둘레의 둘레 길이)와, 비주사 방향에 대응하는 방향의 치수(Y축 방향의 폭)가 다르다. In the present embodiment, the notch portion 52a (FIG. 10) of the light guide rod 51 is formed in an elliptical shape, for example, so that the spread of the illumination light L1 at the time of entering the illumination region IR is isotropic (The circumferential length around the Y axis) in the direction corresponding to the scanning direction and the dimension (the width in the Y axis direction) in the direction corresponding to the non-scanning direction.

이상과 같은 구성의 노광 장치(EX)는, 광원으로부터의 조명광(L1)을 도광 로드(51)에 의해서 조명 광학계(21)로 안내하므로, 예를 들면, 광원의 배치 혹은 광원에 전력을 공급하기 위한 전력선의 배치의 자유도가 높게 된다. 그 때문에, 노광 장치(EX)는, 예를 들면 복수의 투영 모듈(PM)을 구비하는 경우 등에 조명계(IU)를 회전 드럼(DM)의 내측에 수용하기 쉽게 된다. The exposure apparatus EX having the above-described configuration guides the illumination light L1 from the light source to the illumination optical system 21 by the light guide rod 51. For example, when the light source is arranged or power is supplied to the light source The degree of freedom of disposition of the power line for the power line becomes high. Therefore, the exposure apparatus EX can easily accommodate the illumination system IU inside the rotary drum DM, for example, when a plurality of projection modules PM are provided.

또, 도 6 등에 나타낸 노광 장치(EX)는, 제1 투영 광학계(PL1)로부터의 노광광(L2)을 필드 렌즈(24)에서 편향하여 제2 투영 광학계(PL2)를 향하게 하는 구성이지만, 필드 렌즈(24)를 대신하여 프리즘 등으로 노광광(L2)을 편향해도 괜찮다. The exposure apparatus EX shown in Fig. 6 or the like has a configuration in which the exposure light L2 from the first projection optical system PL1 is deflected by the field lens 24 and directed toward the second projection optical system PL2, The exposure light L2 may be deflected by a prism or the like instead of the lens 24.

또, 도광 로드(51)의 입사부는, 적절히 선택되는 위치에 마련되며, 회전 드럼(DM)의 내부와 외부 중 어느 곳에 배치되어 있어도 괜찮다. 예를 들면, 광원이 회전 드럼(DM)의 외부에 배치되어 있음과 아울러, 도광 로드(51)가 회전 드럼(DM)의 외부와 내부에 걸쳐서 마련되어 있으며, 도광 로드(51)의 입사부는, 광원으로부터 광이 입사하도록 회전 드럼(DM)의 외부에 마련되어 있어도 괜찮다. The incident portion of the light guide rod 51 is provided at a properly selected position and may be disposed either inside or outside the rotary drum DM. For example, a light source is disposed outside the rotary drum DM, and a light guide rod 51 is provided outside and inside the rotary drum DM. The light incidence portion of the light guide rod 51, It may be provided outside the rotary drum DM so that light is incident on the rotary drum DM.

또, 광원이 회전 드럼(DM)의 내부에 배치되어 있으며, 도광 로드(51)의 입사부는, 회전 드럼(DM)의 내부에 마련되어 있어도 괜찮다. Further, the light source is disposed inside the rotary drum DM, and the incident portion of the light guide rod 51 may be provided inside the rotary drum DM.

또, 도광 로드(51)의 입사부의 수는, 1개라도 좋고, 2개 이상이라도 괜찮다. 예를 들면, 광원이 Y축 방향의 일단부에만 마련되어 있으며, 이 일단부에 도광 로드(51)의 입사부가 마련되어 있어도 괜찮다. Incidentally, the number of incident portions of the light guide rod 51 may be one or two or more. For example, the light source may be provided only at one end in the Y-axis direction, and the incident portion of the light guide rod 51 may be provided at the one end.

또, 광원이 Y축 방향의 양단부에 마련되어 있으며, 양단부의 각각에 도광 로드(51)의 입사부가 마련되어 있어도 괜찮다. It is also possible that the light sources are provided at both ends in the Y-axis direction, and the incident portions of the light guide rod 51 are provided at both ends.

[제4 실시 형태][Fourth Embodiment]

다음으로, 제4 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서, 상기의 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 그 설명을 간략화 혹은 생략하는 것이 있다. 도 13은 본 실시 형태에 의한 노광 장치(EX)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 14는, 투영 영역(PR)의 배치예를 나타내는 평면도이다. Next, the fourth embodiment will be described. In this embodiment, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted. 13 is a view schematically showing the exposure apparatus EX according to the present embodiment. 14 is a plan view showing an example of the arrangement of the projection area PR.

도 7의 노광 장치(EX)에서는, 복수의 투영 모듈(PM)이 2열로 배열되어 있었지만, 투영 모듈(PM)의 열의 수는 2열보다 많아도 좋다. 도 13의 노광 장치(EX)에서, 투영 모듈(PM)은, 비주사 방향(Y축 방향)으로부터 보아 주사 방향의 4개소에 배치되어 있다. 이들 투영 모듈(PM)은, 제1 투영 광학계(PL1)의 광축(40)이 서로 다른 방향으로 설정되어 있음과 아울러, 제2 투영 광학계(PL2)의 광축(45)이 서로 다른 방향으로 설정되어 있다. In the exposure apparatus EX in Fig. 7, the plurality of projection modules PM are arranged in two rows, but the number of rows of the projection modules PM may be larger than two columns. In the exposure apparatus EX in Fig. 13, the projection modules PM are arranged at four positions in the scanning direction as viewed from the non-scanning direction (Y-axis direction). In these projection modules PM, the optical axis 40 of the first projection optical system PL1 is set in different directions, and the optical axis 45 of the second projection optical system PL2 is set in different directions have.

도 13의 필드 렌즈(24)는, 복수의 투영 모듈(PM)의 각각이 중간상을 형성하는 위치에 걸치도록 마련되어 있다. 필드 렌즈(24)는, 각 제1 투영 광학계(PL1)로부터의 노광광(L2)을 제2 투영 광학계(PL2)를 향하게 하도록 편향한다. The field lens 24 of Fig. 13 is provided such that each of the plurality of projection modules PM extends over a position where the intermediate image is formed. The field lens 24 deflects the exposure light L2 from each first projection optical system PL1 toward the second projection optical system PL2.

복수의 투영 모듈(PM)의 위치가 주사 방향(X축 방향)에서 어긋나 있는 것에 대응하여, 각 투영 모듈(PM)에 의한 투영 영역(PR)의 위치(도 14 참조)는, 주사 방향에서 복수의 투영 모듈(PM)에서 어긋나 있다. 주사 방향의 위치가 서로 다른 투영 모듈(PM)은, 비주사 방향의 위치도 어긋나도록 배치되어 있으며, 투영 영역(PR)의 위치가 비주사 방향에서도 어긋나 있다. The position of the projection area PR by each projection module PM (refer to FIG. 14) corresponds to the position of the plurality of projection modules PM shifted in the scanning direction (X-axis direction) Of the projection module PM. The projection modules PM having different positions in the scanning direction are arranged so as to be shifted in position in the non-scanning direction, and the position of the projection area PR is also deviated in the non-scanning direction.

[제5 실시 형태][Fifth Embodiment]

다음으로, 제5 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서, 상기의 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 그 설명을 간략화 혹은 생략하는 것이 있다. 도 15는, 본 실시 형태에 의한 노광 장치(EX)를 개략적으로 나타내는 도면이다. Next, the fifth embodiment will be described. In this embodiment, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted. 15 is a view schematically showing the exposure apparatus EX according to the present embodiment.

도 15의 노광 장치(EX)는, 비주사 방향(Y축 방향)으로부터 보아 주사 방향(X축 방향)으로 복수의 투영 모듈(PM)이 늘어서 있으며, 복수의 투영 모듈(PM)의 광로에 걸쳐져 렌즈 어레이가 배치되어 있다. 예를 들면, 렌즈 어레이(55)는, 제1 투영 모듈(PMa)의 광로와 제2 투영 모듈(PMb)의 광로에 걸쳐서 배치되어 있다. 렌즈 어레이(55)에는, 제1 투영 모듈(PMa)의 렌즈 요소(56a)와 제2 투영 모듈(PMb)의 렌즈 요소(56b)가 배열되어 있다. The exposure apparatus EX shown in Fig. 15 has a plurality of projection modules PM arranged in the scanning direction (X-axis direction) as viewed from the non-scanning direction (Y-axis direction) and extends over the optical paths of the plurality of projection modules PM A lens array is disposed. For example, the lens array 55 is disposed over the optical path of the first projection module PMa and the optical path of the second projection module PMb. A lens element 56a of the first projection module PMa and a lens element 56b of the second projection module PMb are arranged in the lens array 55. [

본 실시 형태에서는, 비주사 방향으로부터 보아 4개소에 투영 모듈(PM)이 배치되어 있으며, 필드 렌즈(24)는, 4개소의 투영 모듈(PM)에 걸쳐서 마련되어 있다. In this embodiment, projection modules PM are arranged at four positions in the non-scanning direction, and the field lenses 24 are provided over four projection modules PM.

렌즈 어레이(55)는, 예를 들면 석영 등의 판에 에칭 등을 이용하여 복수의 렌즈 요소를 형성함으로써 실현할 수 있다. 렌즈 어레이(55)의 렌즈 요소는, 투영 모듈(PM)의 위치에 따라서, 곡률(초점 거리)이나 광축의 기울기가 다르다. 광축의 기울기는, 각 렌즈 요소의 상측과 하측에서 곡률 중심의 위치를 어긋나게 함으로써 실현할 수 있다. 곡률(초점 거리)은, 에칭 깊이의 제어로 실현할 수 있다. The lens array 55 can be realized, for example, by forming a plurality of lens elements by etching or the like on a plate of quartz or the like. The lens elements of the lens array 55 have different curvatures (focal lengths) and slopes of the optical axis depending on the position of the projection module PM. The inclination of the optical axis can be realized by shifting the position of the center of curvature from the upper side and the lower side of each lens element. The curvature (focal length) can be realized by controlling the etching depth.

본 실시 형태에서는, 비주사 방향(Y축 방향)으로부터 보아 주사 방향(X축 방향)으로 늘어서는 투영 모듈(PM)의 렌즈 요소가 배열된 렌즈 어레이(55)를 설명했지만, 주사 방향으로부터 보아 비주사 방향으로 늘어서는 투영 모듈(PM)의 렌즈 요소가 배열된 렌즈 어레이(55)를 이용할 수도 있다. Although the lens array 55 in which the lens elements of the projection module PM are arranged in the scanning direction (X-axis direction) as viewed from the non-scanning direction (Y-axis direction) is described in the present embodiment, A lens array 55 in which lens elements of the projection module PM arranged in the scanning direction are arranged may be used.

예를 들면, 도 15의 제1 투영 모듈(PMa)은, Y축 방향으로 복수 배열되어 있으며, 렌즈 어레이(55)는, 복수의 제1 투영 모듈(PM)의 광로에 걸쳐져 마련되어 있으며, 복수의 제1 투영 모듈(PM)의 렌즈 요소가 배열되어 있어도 괜찮다. For example, a plurality of the first projection modules PMa in FIG. 15 are arranged in the Y-axis direction, and the lens array 55 is provided over the optical paths of the plurality of first projection modules PM, The lens elements of the first projection module PM may be arranged.

또, 도 15에는, 투영 모듈(PM)의 렌즈 요소가 각각 렌즈 어레이(55)에 마련되어 있는 예를 나타내고 있지만, 투영 모듈(PM)의 렌즈 요소 중 렌즈 어레이(55)에 마련되는 렌즈 요소의 수는, 1개라도 괜찮다. 즉, 투영 모듈(PM)은, 렌즈 어레이(55)에 마련되어 있는 렌즈 요소와, 렌즈 어레이(55)에 마련되어 있지 않은 렌즈 요소를 포함하고 있어도 괜찮다. 15 shows an example in which the lens elements of the projection module PM are provided in the lens array 55. The number of lens elements provided in the lens array 55 in the lens elements of the projection module PM One may be fine. That is, the projection module PM may include a lens element provided in the lens array 55 and a lens element not provided in the lens array 55.

또, 투영 모듈(PM)에, 렌즈 이외의 개구 조리개 등의 광학 부재를 마련하는 경우에, 이 광학 부재를 복수의 투영 모듈(PM)의 광로에 걸쳐서 배치함으로써, 복수의 투영 모듈(PM)에서 공통화해도 괜찮다. In the case where an optical member such as an aperture diaphragm other than a lens is provided in the projection module PM, by arranging the optical member over the optical paths of the plurality of projection modules PM, It may be common.

[제6 실시 형태][Sixth Embodiment]

다음으로, 제6 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서, 상기의 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 그 설명을 간략화 혹은 생략하는 것이 있다. 도 16은, 본 실시 형태에 의한 노광 장치(EX)를 개략적으로 나타내는 도면이다. Next, a sixth embodiment will be described. In this embodiment, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted. 16 is a view schematically showing the exposure apparatus EX according to the present embodiment.

도 2 등에서 설명한 노광 장치(EX)는, 투과형의 마스크 패턴(M)을 이용하여 노광하지만, 도 16의 노광 장치(EX)는, 회전 드럼(DM)의 외부에 배치된 조명계(IU)에서 반사형의 마스크 패턴(M)을 조명하고, 마스크 패턴(M)에서 반사 회절한 광속(노광광(L2))으로 노광한다. The exposure apparatus EX shown in Fig. 2 or the like exposes using a transmissive mask pattern M, but the exposure apparatus EX shown in Fig. 16 has a structure in which, in the illumination system IU disposed outside the rotary drum DM, Type mask pattern M and exposes it with a light beam (exposure light L2) which is reflected and diffracted by the mask pattern M. [

도 16의 조명계(IU)는, 광원 장치(57) 및 광 분리부(58)를 구비한다. 광원 장치(57)는, 예를 들면, 도 2에 나타낸 광원(20) 및 조명 광학계(21)를 구비하며, 조명광(L1)을 사출한다. 광 분리부(58)는, 편광 빔 스플리터 프리즘(이하, 'PBS 프리즘(59)'이라고 함), 및 PBS 프리즘(59)과 회전 드럼(DM)(조명 영역(IR))과의 사이의 광로에 배치된 1/4 파장판(波長板, 60)을 포함한다. The illumination system IU of Fig. 16 includes a light source device 57 and a light separation part 58. [ The light source device 57 includes, for example, the light source 20 and the illumination optical system 21 shown in Fig. 2, and emits the illumination light L1. The optical isolator 58 is provided with a polarizing beam splitter prism (hereinafter referred to as a PBS prism 59) and an optical path between the PBS prism 59 and the rotary drum DM (illumination area IR) Wave plate (wavelength plate) 60 disposed at a predetermined position.

광원 장치(57)는, PBS 프리즘(59)의 편광 분리막(PBS막(59a))에 대한 S편광을 조명광(L1)으로서 사출한다. 광원 장치(57)로부터 출사한 조명광(L1)은, PBS 프리즘(59)의 편광 분리막에서 반사하여 진행 방향이 절곡되고, 1/4 파장판(60)을 통과하여 실질적으로 원(圓) 편향이 되어 조명 영역(IR)에 입사한다. The light source device 57 emits the S polarized light to the polarization separation film (PBS film 59a) of the PBS prism 59 as the illumination light L1. The illumination light L1 emitted from the light source device 57 is reflected by the polarization splitting film of the PBS prism 59 and bent in the proceeding direction and passes through the quarter wave plate 60 to be substantially circularly deflected And enters the illumination area IR.

조명광(L1)에 의해서 조명되고 있는 마스크 패턴(M)에서 발생한 반사 광속(노광광(L2))은, 1/4 파장판(60)을 통과함으로써 PBS막(59a)에 대한 P편향이 되고, PBS막(59a)을 통과하여 투영계(PL)에 입사한다. 투영계(PL)는, 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 제1 투영 광학계(PL1)가 중간상(IM)을 형성하고, 제2 투영 광학계(PL2)가 중간상(IM)을 기판(P)에 투영한다. The reflected light flux (exposure light L2) generated in the mask pattern M illuminated by the illumination light L1 passes through the quarter wave plate 60 to be P deflected with respect to the PBS film 59a, Passes through the PBS film 59a, and enters the projection system PL. The projection system PL is configured so that the first projection optical system PL1 forms the intermediate image IM and the second projection optical system PL2 projects the intermediate image IM onto the substrate P similarly to the above- .

PBS 프리즘(59) 및 광원 장치(57)는, 예를 들면, 마스크 패턴(M)에서 반사 회절한 노광광(L2)의 진행 방향이 제1 투영 광학계(PL1)의 광축(40)과 실질적으로 평행(동축)이 되도록, 배치되어 있다. The PBS prism 59 and the light source 57 are arranged such that the traveling direction of the exposure light L2 that is reflected and diffracted by the mask pattern M is substantially parallel to the optical axis 40 of the first projection optical system PL1 (Coaxial) with each other.

[제7 실시 형태][Seventh Embodiment]

다음으로, 제7 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서, 상기의 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 그 설명을 간략화 혹은 생략하는 것이 있다. 도 17은, 본 실시 형태에 의한 노광 장치(EX)를 개략적으로 나타내는 도면이다. Next, the seventh embodiment will be described. In this embodiment, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted. Fig. 17 is a view schematically showing the exposure apparatus EX according to the present embodiment.

도 2 등에서 설명한 노광 장치(EX)는, 만곡한 투영 영역(PR)에 투영 노광하지만, 도 17의 노광 장치(EX)는, 평면 모양의 투영 영역(PR)에 투영 노광한다. 도 17에서, 기판(P)은, 반송 롤러(61a)와 반송 롤러(61b)에 걸쳐 지지되어 있다. 투영 영역(PR)은, 반송 롤러(61a)와 반송 롤러(61b)와의 사이에서 평면적으로 반송되는 기판(P) 상에 설정되어 있다. The exposure apparatus EX described in FIG. 2 and the like performs projection exposure on the curved projection area PR, but the exposure apparatus EX of FIG. 17 projects and exposes the projection area PR in a planar shape. In Fig. 17, the substrate P is supported over a conveying roller 61a and a conveying roller 61b. The projection area PR is set on the substrate P which is transported in a plane between the transport roller 61a and the transport roller 61b.

본 실시 형태에서는, 기판(P) 중 투영 영역(PR)을 통과하는 부분을 지지하는 지지 부재(62)가 마련되어 있다. 지지 부재(62)는, 예를 들면 가스를 취출(吹出)하는 취출구와, 취출구로부터의 가스를 흡인하는 흡인구가 배열된 에어 패드면(62a)을 가진다. 지지 부재(62)는, 투영 영역(PR)에서 기판(P)을 평면 모양으로 유지하도록, 에어 패드면(62a)에서 기판(P)을 비접촉으로 지지한다. In the present embodiment, a support member 62 for supporting a portion of the substrate P passing through the projection region PR is provided. The support member 62 has, for example, a blow-out port for blowing out gas and an air pad surface 62a on which a suction port for sucking gas from the blow-out port is arranged. The support member 62 supports the substrate P in the air pad surface 62a in a noncontact manner so as to maintain the substrate P in a planar shape in the projection area PR.

또, 도 17에서는, 기판(P)이 반송 롤러(61b)와 반송 롤러(61c)에 걸쳐 지지되어 있으며, 기판(P)은, 중심면(13)에 관하여 대칭적으로 반송된다. 노광 장치(EX)는, 반송 롤러(61b)와 반송 롤러(61c)와의 사이의 반송 경로에, 투영계(PL)(투영 모듈(PM))를 추가함으로써, 멀티 렌즈 방식의 노광 장치로 할 수도 있다. 17, the substrate P is supported on the conveying rollers 61b and the conveying rollers 61c, and the substrate P is conveyed symmetrically with respect to the center surface 13. [ The exposure apparatus EX can be used as a multi-lens type exposure apparatus by adding a projection system PL (projection module PM) to the conveyance path between the conveyance roller 61b and the conveyance roller 61c have.

또, 반송 롤러(61b)와 반송 롤러(61c)와의 사이의 반송 경로는, 중심면(13)에 관하여, 반송 롤러(61a)와 반송 롤러(61b)와의 사이의 반송 경로와 비대칭이라도 괜찮다. 이 경우에는, 추가하는 투영 모듈(PM)의 광축의 기울기, X축 방향의 위치 등은, 투영 영역(PR)의 기울기에 따라 적절히 설정할 수 있다. The conveying path between the conveying roller 61b and the conveying roller 61c may be asymmetric with respect to the conveying path between the conveying roller 61a and the conveying roller 61b with respect to the center surface 13. [ In this case, the inclination of the optical axis of the projection module PM to be added, the position in the X-axis direction, and the like can be appropriately set in accordance with the inclination of the projection area PR.

이와 같이, 노광 장치(EX)는, 평면 모양으로 지지되는 기판(P)을 노광하는 구성이라도 괜찮다. Thus, the exposure apparatus EX may be configured to expose the substrate P supported in a planar shape.

또, 상술의 실시 형태에서, 마스크 패턴(M)이 원통면 모양으로 만곡한 상태로 유지되어 노광 처리가 행해지는 구성을 설명했지만, 마스크 패턴(M)이 평면 모양으로 유지되어 있으며, 기판(P)이 원통면 모양으로 만곡한 상태로 지지되어 노광 처리되는 구성이라도 괜찮다. 이 구성에서, 제2 투영 광학계(PL2)는, 중간상(IM)의 접평면(IMa)과 투영 영역(PR)의 접평면(PRa)을 샤인 프루프의 조건을 만족하여 공역 관계로 함으로써, 제1 투영 광학계(PL1)가 형성한 중간상을 정밀도 좋게 투영 할 수 있다. In the above-described embodiment, the mask pattern M is held in a curved cylindrical shape to perform the exposure process. However, the mask pattern M is maintained in a planar shape, and the substrate P May be supported in a curved shape in the form of a cylindrical surface and subjected to exposure processing. In this configuration, the second projection optical system PL2 makes the tangential plane PRa of the intermediate image IM IM and the tangential plane PRa of the projection area PR satisfy the condition of the Shine proof, The intermediate image formed by the projection optical system PL1 can be accurately projected.

[디바이스 제조 방법][Device Manufacturing Method]

다음으로, 디바이스 제조 방법에 대해 설명한다. 도 18은, 본 실시 형태의 디바이스 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다. Next, a device manufacturing method will be described. 18 is a flowchart showing a device manufacturing method according to the present embodiment.

도 18에 나타내는 디바이스 제조 방법에서는, 먼저, 예를 들면 액정 표시 패널, 유기 EL표시 패널 등의 디바이스의 기능·성능 설계를 행한다(스텝 201). 다음으로, 디바이스의 설계에 기초하여, 마스크 패턴(M)을 제작한다(스텝 202). 또, 디바이스의 기재인 투명 필름이나 시트, 혹은 매우 얇은 금속박 등의 기판을, 구입이나 제조 등에 의해서 준비해 둔다(스텝 203).In the device manufacturing method shown in Fig. 18, the functions and performance of devices such as a liquid crystal display panel and an organic EL display panel are first designed (step 201). Next, based on the design of the device, a mask pattern M is produced (step 202). In addition, a substrate such as a transparent film or a sheet as a base of the device or a very thin metal foil is prepared by purchase, manufacture, or the like (step 203).

다음으로, 준비한 기판을 롤식, 패치식의 제조 라인에 투입하고, 그 기판 상에 디바이스를 구성하는 전극이나 배선, 절연막, 반도체막 등의 TFT 백플레인층(backplane層)이나, 화소부가 되는 유기 EL발광층을 형성한다(스텝 204). 스텝 204에는, 전형적으로는, 기판 상의 막(膜)의 위에 레지스터 패턴을 형성하는 공정과, 이 레지스터 패턴을 마스크로 하여 상기 막을 에칭하는 공정이 포함된다. Next, the prepared substrate is put into a production line of a roll type or patch type, and a TFT backplane layer (backplane layer) such as an electrode or wiring, an insulating film, or a semiconductor film constituting a device, or an organic EL light- (Step 204). Step 204 typically includes a step of forming a resist pattern on a film (film) on the substrate, and a step of etching the film using the resist pattern as a mask.

레지스터 패턴의 형성에는, 레지스터막을 기판 표면에 균일하게 형성하는 공정, 상기의 각 실시 형태에 따라서, 마스크 패턴(M)을 경유하여 패턴화된 노광광(L2)으로 기판의 레지스터막을 노광하는 공정, 그 노광에 의해서 마스크 패턴의 잠상(潛像)이 형성된 레지스터막을 현상하는 공정이 실시된다. The resist pattern is formed by uniformly forming a resist film on the substrate surface, a step of exposing the resist film of the substrate with the exposure light L2 patterned via the mask pattern M, A step of developing the resist film in which a latent image of the mask pattern is formed is performed by the exposure.

인쇄 기술 등을 병용한 플렉시블·디바이스 제조의 경우는, 기판 표면에 기능성 감광층(감광성 실란(silane) 커플링재 등)을 도포식에 의해 형성하는 공정, 상기의 각 실시 형태에 따라서, 마스크 패턴(M)을 경유하여 패턴화된 노광광(L2)을 기능성 감광층에 조사하고, 기능성 감광층에 패턴 형상에 따라 친수화(親水化)한 부분과 발수화(撥水化)한 부분을 형성하는 공정, 기능성 감광층의 친수성이 높은 부분에 도금 기초액 등을 코팅하고, 무전해 도금에 의해 금속성의 패턴을 석출 형성하는 공정 등이 실시된다. (A photosensitive silane coupling material or the like) is formed on the surface of a substrate by a coating method. According to each of the above-described embodiments, a mask pattern M) to the functional photosensitive layer to form a hydrophilic (hydrophilic) portion and a water-repellent (hydrophobic) portion in the functional photosensitive layer according to the pattern shape A step of coating a plating base liquid or the like on a portion having high hydrophilicity of the functional and photosensitive layer, and a step of precipitating and forming a metallic pattern by electroless plating.

다음으로, 제조하는 디바이스에 따라서, 예를 들면, 기판을 다이싱, 혹은 컷하는 것이나, 다른 공정에서 제조된 다른 기판, 예를 들면 씰링 기능을 가진 시트 모양의 칼라 필터나 얇은 유리 기판 등을 접합시키는 공정이 실시되며, 디바이스를 조립한다(스텝 205). 다음으로, 디바이스에 검사 등의 후처리를 행한다(스텝 206). 이상과 같이 하여, 디바이스를 제조할 수 있다. Next, depending on the device to be manufactured, for example, the substrate may be diced or cut, or another substrate manufactured by another process, for example, a sheet-like color filter having a sealing function or a thin glass substrate may be bonded And the device is assembled (step 205). Next, post-processing such as inspection is performed on the device (step 206). As described above, a device can be manufactured.

또, 본 발명의 기술 범위는, 상기의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기의 실시 형태에서 설명한 요소 중 하나 이상은, 생략되는 것이 있다. 또, 상기의 실시 형태에서 설명한 요소는, 적절히 조합시킬 수 있다. The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment. For example, one or more of the elements described in the above embodiments may be omitted. The elements described in the above embodiments can be appropriately combined.

M - 마스크 패턴 P - 기판
23 - 중간 결상면 23a - 접평면
24 - 필드 렌즈 47, 48 - 광학 부재
49 - 조리개부 55 - 렌즈 어레이
56a, 56b - 렌즈 요소 DM - 회전 드럼(마스크 유지 부재)
DP - 회전 드럼(기판 지지 부재) DPa - 외주면(지지면)
EX - 노광 장치 IM - 중간상
IMa - 접평면 IR - 조명 영역
IRa - 접평면 IU - 조명계
L1 - 조명광 L2 - 노광광
PL1 - 제1 투영 광학계(중간상 형성 광학계)
PL2 - 제2 투영 광학계(투영 광학계)
PM - 투영 모듈 PR - 투영 영역
PRa - 접평면 U3 - 처리 장치M - mask pattern P - substrate
23 - intermediate image plane 23a - tangent plane
24-field lens 47, 48 - optical member
49 - Aperture 55 - Lens array
56a, 56b - Lens element DM - Rotary drum (mask holding member)
DP - rotating drum (substrate supporting member) DPa - outer peripheral surface (supporting surface)
EX - Exposure device IM - Intermediate phase
IMa - tangential plane IR - illumination area
IRa - tangential plane IU - illumination system
L1 - Illumination L2 - Exposure light
PL1 - first projection optical system (intermediate image forming optical system)
PL2 - second projection optical system (projection optical system)
PM - projection module PR - projection area
PRa - Contact plane U3 - Processing unit

Claims

A processing apparatus for projecting and exposing a pattern formed on a mask pattern to a substrate,
A mask holding member which holds the mask pattern in a state of being curved along a cylindrical surface having a predetermined radius from a first central axis and is rotatable around the first central axis,
A substrate support member having a surface that curves and supports the substrate in a cylindrical surface shape,
An illumination system for illuminating a part of the mask pattern,
Wherein the mask is configured as an imaging optical system having a first aspherical surface to form an intermediate image corresponding to an illumination area formed on the mask pattern by the illumination system, Wherein a condition of a shine proof where a line of intersection of a line connecting the touched surface of the illumination region on the pattern and a tangential plane of the intermediate phase coincides with a line extending the first lens surface, (Cooperative) relationship with the intermediate image forming optical system,
And a projection optical system configured to project the intermediate image onto a projection area on the substrate supported by the substrate support member, the projection optical system having a second moving surface, And a projection optical system that satisfies a condition of a sharp proof where a line of intersection between the plane of extension of the second aspherical surface and a tangential plane of the projection area satisfies a conjugate relationship between the intermediate image and the projection area.

The method according to claim 1,
Wherein the illumination system illuminates the illumination area from a direction that is not perpendicular to the tangent plane of the illumination area.

The method of claim 2,
The mask pattern is a transmissive mask pattern,
Wherein the illumination system is disposed inside the mask holding member.

The method of claim 3,
Wherein the mask holding member holds the mask pattern in a curved shape in a cylindrical shape rotationally symmetrical around the first center line,
The diameter direction of the cylindrical surface of the mask holding member passing through the nearest point of the mask pattern closest to the substrate on the surface perpendicular to the first center line of the mask holding member is set so that, Is arranged so as to intersect with an emission direction of light from the illumination system.

The method according to claim 1,
And a field lens which is disposed at or near a position where the intermediate image is formed and which deflects light from the intermediate image formation optical system and directs the light to the projection optical system.

The method of claim 5,
The field lens includes:
A first optical member disposed on the same side as the illumination area with respect to the tangent plane of the intermediate image,
A second optical member disposed on the opposite side of the illumination area with respect to the tangent plane of the intermediate image,
And a diaphragm portion sandwiched between the first optical member and the second optical member.

The method of claim 5,
Wherein the field lens includes a cylindrical lens having a constant focal distance distribution in a direction in which the first central axis of the mask holding member extends.

The method of claim 5,
Wherein the field lens is set to a focal distance equal to a radius of the mask pattern held along the cylindrical surface of the mask holding member.

The method according to any one of claims 1 to 8,
The intermediate image forming optical system and the projection optical system each include a refractive optical system not including a reflecting member but composed only of a lens, a reflecting and refracting optical system including a reflecting member and a lens, and a reflecting optical system including only a reflecting member One processing device.

The method of claim 5,
Wherein the substrate support member has an outer circumferential surface for supporting the substrate by curving the substrate into a cylindrical shape with a predetermined radius from a second central axis disposed in parallel relationship with the first central axis, And a rotary drum,
Further comprising a driving unit for rotating the mask holding member and the rotary drum about the first central axis and the second central axis, respectively.

Claim 10
When a combination of the intermediate image forming optical system and the projection optical system is used as one projection module,
A first projection module configured by a combination of a first intermediate image forming optical system and a first projection optical system;
A second projection module disposed at a position different from the first projection module with respect to the rotation direction of the mask holding member and the rotary drum and configured by a combination of a second intermediate image forming optical system and a second projection optical system, Respectively,
Wherein the first projection module and the second projection module are arranged such that a portion of the area on the substrate passing through the projection area by the first projection module and a part of the area of the second projection through the projection area by the rotation of the mask holding member and the rotary drum, And the second central axis is disposed at another position with respect to the direction of the first central axis or the second central axis so that a part of the area on the substrate passing through the projection area by the module overlaps.

The method of claim 11,
Wherein the field lens has an intermediate upper surface formed between the first intermediate image forming optical system and the first projection optical system in the first projection module and the intermediate image formed between the second intermediate image forming optical system and the second projection optical system in the second projection module And an intermediate surface formed between the optical system and the optical system.

The method of claim 12,
Wherein the first projection module or the second projection module is arranged in a plurality of directions with respect to the first central axis or the second central axis,
Wherein the field lens is provided over the intermediate upper surface formed in each of the plurality of first projection modules or the intermediate upper surface formed in each of the plurality of second projection modules.

The method according to any one of claims 11 to 13,
Wherein the first projection module is constituted by arranging a plurality of lens elements at predetermined intervals along an optical path and the second projection module is composed of a plurality of lens elements arranged in the same manner as the first projection module,
And the lens elements arranged at the same position along the optical path among the lens elements of the first projection module and the second projection module constitute one lens array.

The method according to any one of claims 11 to 13,
A plurality of first projection modules are arranged in relation to the first central axis or the second central axis,
Each of the plurality of first projection modules is constituted by arranging a plurality of lens elements at predetermined intervals along an optical path,
Wherein the lens elements arranged at the same position along the optical path among the lens elements of each of the plurality of first projection modules are configured as one lens array.

The mask holding member held on the mask holding member while moving the substrate and the mask holding member which are known to the substrate supporting member are moved by the processing apparatus according to any one of claims 1 to 8 and claim 10 to 13, Projecting and exposing the sensitive layer formed on the substrate,
And performing a subsequent process using the change of the responsive layer of the substrate exposed to the projection.

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