KR101903941B1 - Exposure processing device, device manufacturing system and method for manufacturing device - Google Patents
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Abstract
마스크(M)로부터의 제1 투영 광속(EL2a)을 결상하여 중간상을 형성하고, 중간상이 형성되는 중간상면(P7)으로부터의 제2 투영 광속(EL2b)을 기판(P) 상에 재결상하여 투영상을 형성하는 투영 광학계(PL)와, 제1 투영광(EL2a)으로부터 생기는 기판(P) 상에 투사되는 누설광의 광량을 저감하는 광량 저감부를 구비하며, 투영 광학계(PL)는, 마스크(M)로부터의 제1 투영광(EL2a)을 결상하여, 중간상면(P7)에 투사하는 부분 광학계(61)와, 부분 광학계(61)로부터 투사된 제1 투영광(EL2a)을 중간상면(P7)으로 안내함과 아울러, 중간상면(P7)으로부터의 제2 투영광(EL2b)을 부분 광학계(61)로 안내하는 반사 광학계(62)를 가지며, 부분 광학계(61)는, 중간상면(P2)으로부터의 제2 투영광(EL2b)을 재결상하여 기판(P) 상에 투영상을 형성한다. An intermediate image is formed by imaging the first projected luminous flux EL2a from the mask M and the second projected luminous flux EL2b from the intermediate top plane P7 on which the intermediate image is formed is re- And a light amount reduction unit that reduces the amount of light that is projected onto the substrate P resulting from the first projection light EL2a. The projection optical system PL includes a projection optical system PL, And a first projection light EL2a projected from the partial optical system 61 as an intermediate image plane P7 to form an image of the first projection light EL2a on the intermediate image plane P7 And a reflecting optical system 62 for guiding the second projection light EL2b from the intermediate top plane P7 to the partial optical system 61. The partial optical system 61 has a reflecting optical system 62 for guiding the second projection light EL2b from the intermediate top plane P7 to the partial optical system 61, And the second projection light EL2b is recombined to form a projected image on the substrate P. [
Description
본 발명은, 노광 장치, 디바이스 제조 시스템 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an exposure apparatus, a device manufacturing system, and a device manufacturing method.
종래, 기판 처리 장치로서, 마스크와 플레이트(plate)(기판)와의 사이에 투영 광학계를 배치한 노광 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 이 투영 광학계는, 렌즈군(群), 평면 반사경, 2개의 편광 빔 스플리터(splitter), 2개의 반사경, λ/4 파장판 및 시야 조리개를 포함하여 구성되어 있다. 이 노광 장치에서, 마스크를 매개로 하여 투영 광학계에 조명된 S편광의 투영광은, 일방의 편광 빔 스플리터에 의해서 반사된다. 반사된 S편광의 투영광은, λ/4 파장판을 통과함으로써 원(圓)편광으로 변환된다. 원편광의 투영광은, 렌즈군을 통과하여 평면 반사경에 의해 반사된다. 반사된 원편광의 투영광은, λ/4 파장판을 통과함으로써 P편광으로 변환된다. P편광의 투영광은, 타방의 편광 빔 스플리터를 투과하고, 일방의 반사경에 의해 반사된다. 일방의 반사경에 의해 반사된 P편광의 투영광은, 시야 조리개에서 중간상(中間像)을 형성한다. 시야 조리개를 통과한 P편광의 투영광은, 타방의 반사경에 의해 반사되어, 다시, 일방의 편광 빔 스플리터에 입사한다. P편광의 투영광은, 일방의 편광 빔 스플리터를 투과한다. 투과한 P편광의 투영광은, λ/4 파장판을 통과함으로써 원편광으로 변환된다. 원편광의 투영광은, 렌즈군을 통과하여 평면 반사경에 의해 반사된다. 반사된 원편광의 투영광은, λ/4 파장판을 통과함으로써 S편광으로 변환된다. S편광의 투영광은, 타방의 편광 빔 스플리터로 반사되어, 플레이트 상에 도달한다. 2. Description of the Related Art Conventionally, as a substrate processing apparatus, an exposure apparatus in which a projection optical system is disposed between a mask and a plate (substrate) is known (see, for example, Patent Document 1). This projection optical system includes a lens group (group), a plane mirror, two polarizing beam splitters, two mirrors, a quarter wave plate, and a field stop. In this exposure apparatus, the projection light of the S-polarized light illuminated to the projection optical system via the mask is reflected by one of the polarization beam splitters. The reflected S-polarized light is converted into circularly polarized light by passing through the? / 4 wave plate. The projection light of the circularly polarized light passes through the lens group and is reflected by the plane reflecting mirror. The reflected circularly polarized light is converted into P polarized light by passing through the? / 4 wave plate. P polarized light transmits through the other polarizing beam splitter and is reflected by one of the reflecting mirrors. The projection light of the P-polarized light reflected by the one-side reflector forms an intermediate image in the field stop. The projection light of the P-polarized light that has passed through the field stop is reflected by the other reflecting mirror and again enters the one polarizing beam splitter. P polarized light transmits the one polarizing beam splitter. The transmitted P-polarized light is converted into circularly polarized light by passing through the? / 4 wave plate. The projection light of the circularly polarized light passes through the lens group and is reflected by the plane reflecting mirror. The reflected circularly polarized light is converted into S polarized light by passing through the? / 4 wave plate. The S polarized light is reflected by the other polarizing beam splitter and reaches the plate.
여기서, 편광 빔 스플리터에서 반사 및 투과한 투영광은, 그 일부가 누설광이 된다. 즉, 편광 빔 스플리터에서 반사되는 투영광의 일부가 분리되고, 분리된 투영광의 일부가 누설광이 되어 편광 빔 스플리터를 투과하거나, 또는, 편광 빔 스플리터에서 투과되는 투영광의 일부가 분리되고, 분리된 투영광의 일부가 누설광이 되어 편광 빔 스플리터에서 반사되거나 한다. 이 경우, 누설광이 기판 상에서 결상하는 것에 의해, 기판 상에 불량상(不良像)이 형성될 가능성이 있다. 이 경우, 기판 상에서, 투영광에 의해 투영상이 형성되고, 누설광에 의해 불량상이 형성되기 때문에, 2중 노광이 되어 버릴 가능성이 있다. Here, a part of the projection light reflected and transmitted by the polarizing beam splitter becomes a leakage light. That is, a part of the projection light reflected by the polarizing beam splitter is separated, a part of the separated projection light is leaked and transmitted through the polarizing beam splitter, or part of the transmission light transmitted through the polarizing beam splitter is separated, A part of the separated projection light is reflected by the polarizing beam splitter as leakage light. In this case, there is a possibility that a defective image (defective image) is formed on the substrate due to the imaging of the leakage light on the substrate. In this case, since a projected image is formed on the substrate by the projection light, and a defective image is formed by the leakage light, there is a possibility that the double exposure occurs.
본 발명의 형태는, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 기판 상에 형성되는 투영상에 대한 누설광의 영향을 저감하고, 기판 상에 투영상을 바람직하게 투영할 수 있는 노광 장치, 디바이스 제조 시스템 및 디바이스 제조 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an exposure apparatus and a device capable of reducing the influence of leakage light on a projected image formed on a substrate and projecting the projected image onto a substrate, A manufacturing system and a device manufacturing method.
본 발명의 제1 형태에 따르면, 가요성을 가지는 장척의 기판 상에 마스크 패턴을 투영 노광하는 노광 장치로서, 제1 축의 둘레로 회전 가능하게 마련되며, 상기 제1 축으로부터 일정의 곡률 반경의 원통 모양의 패턴면을 따라서 상기 마스크 패턴을 유지하는 마스크 유지 드럼과, 상기 제1 축에 평행한 제2 축의 둘레로 회전 가능하게 마련되며, 상기 제2 축으로부터 일정한 곡률 반경의 원통 모양의 지지면의 일부에 의해 상기 기판을 지지하면서, 상기 기판을 장척 방향으로 이동시키는 기판 지지 드럼과, 상기 마스크 유지 드럼에 유지된 상기 마스크 패턴으로부터의 제1 투영광을 입사하여, 소정의 중간상면에 상기 마스크 패턴의 중간상을 형성하는 부분 광학계와, 상기 부분 광학계로부터 사출하는 상기 제1 투영광을 상기 중간상면으로 안내함과 아울러, 상기 중간상면을 통과한 후의 상기 제1 투영광을 제2 투영광으로서 다시 상기 부분 광학계로 안내하는 도광 광학계를 가지고, 상기 제2 투영광을 입사하는 상기 부분 광학계에 의해서, 상기 중간상이 재결상한 투영상을 상기 기판 지지 드럼에 의해서 지지된 상기 기판 상에 투영하는 투영 광학계와, 상기 제1 투영광의 일부가 누설광으로서 상기 기판 상에 투사되는 광량을 저감하기 위해서, 상기 제2 투영광에 의해서 형성되는 상기 투영상의 결상 위치와, 상기 제1 투영광의 일부의 누설광에 의해서 형성되는 불량상(不良像)의 결상 위치를, 상기 기판의 표면을 따른 방향, 혹은 초점 심도의 방향으로 다르게 하는 광량 저감부를 구비하는 노광 장치가 제공된다. According to a first aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus for projecting and exposing a mask pattern onto a long substrate having flexibility, the apparatus comprising: a cylindrical body having a predetermined curvature radius from the first axis, A mask holding drum for holding the mask pattern along a pattern surface of a cylindrical shape having a predetermined curvature radius from the second axis, the mask holding drum being rotatable about a second axis parallel to the first axis, A substrate support drum for supporting the substrate by a part thereof and moving the substrate in a longitudinal direction and a second projection optical system for projecting a first projection light from the mask pattern held by the mask holding drum, A second optical system for guiding the first projection light emitted from the partial optical system to the intermediate upper surface, And a light guiding optical system for guiding the first projection light after passing through the intermediate upper surface to the partial optical system as second projection light, wherein the partial optical system incident on the second projection light causes the intermediate image to be reconstructed A projection optical system for projecting a projected image onto the substrate supported by the substrate support drum; and a second projection optical system for projecting a part of the first projection light onto the substrate as leakage light, (Defective image) formed by the leakage light of a part of the first projection light is formed in the direction along the surface of the substrate or in the direction of the depth of focus There is provided an exposure apparatus provided with a light amount reducing section that performs different operations.
본 발명의 제2 형태에 따르면, 본 발명의 제1 형태에 관한 노광 장치와, 상기 기판을 롤 방식으로 상기 노광 장치에 공급하는 기판 공급 장치를 구비하는 디바이스 제조 시스템이 제공된다. According to a second aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing system including an exposure apparatus according to the first aspect of the present invention and a substrate supply device for supplying the substrate to the exposure apparatus in a roll manner.
본 발명의 제3 형태에 따르면, 본 발명의 제1 형태에 관한 노광 장치를 이용하여 상기 기판에 상기 마스크 패턴을 투영 노광하는 것과, 투영 노광된 상기 기판을 처리하는 것에 의해, 상기 마스크 패턴에 따른 디바이스를 형성하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다. According to a third aspect of the present invention, there is provided a projection exposure apparatus for projecting and exposing a mask pattern onto a substrate using the exposure apparatus according to the first aspect of the present invention, A device manufacturing method comprising forming a device is provided.
본 발명의 형태에 의하면, 기판 상에 투사되는 누설광의 광량을 저감하고, 기판 상에 투영상을 바람직하게 투영할 수 있는 노광 장치, 디바이스 제조 시스템 및 디바이스 제조 방법을 제공할 수 있다. According to the aspect of the present invention, it is possible to provide an exposure apparatus, a device manufacturing system, and a device manufacturing method that can reduce the amount of light that is projected onto a substrate and can project projected images onto a substrate.
도 1은, 제1 실시 형태의 디바이스 제조 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는, 제1 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은, 도 2에 나타내는 노광 장치의 조명 영역 및 투영 영역의 배치를 나타내는 도면이다.
도 4는, 도 2에 나타내는 노광 장치의 조명 광학계 및 투영 광학계의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는, 투영 광학 모듈에 의한 원형의 전(全)결상 시야를 YZ면에 전개(展開)한 도면이다.
도 6은, 제1 실시 형태의 디바이스 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 7은, 제2 실시 형태의 노광 장치의 조명 광학계 및 투영 광학계의 구성을 나타내는 도면이다.
도 8은, 제3 실시 형태의 노광 장치의 투영 광학계의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9는, 제4 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 1 is a diagram showing a configuration of a device manufacturing system according to the first embodiment.
2 is a diagram showing the entire configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the first embodiment.
3 is a diagram showing the arrangement of an illumination area and a projection area of the exposure apparatus shown in Fig.
4 is a diagram showing the configuration of an illumination optical system and a projection optical system of the exposure apparatus shown in Fig.
Fig. 5 is a development (expansion) of a circular full imaging field of view by the projection optical module on the YZ plane. Fig.
6 is a flowchart showing a device manufacturing method according to the first embodiment.
7 is a diagram showing the configuration of an illumination optical system and a projection optical system of the exposure apparatus according to the second embodiment.
8 is a diagram showing a configuration of a projection optical system of the exposure apparatus according to the third embodiment.
Fig. 9 is a diagram showing the entire configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the fourth embodiment.
본 발명을 실시하기 위한 형태(실시 형태)에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시 형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 이하에 기재한 구성요소에는, 당업자가 용이하게 생각할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 게다가, 이하에 기재한 구성요소는 적절히 조합시키는 것이 가능하다. 또, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성요소의 여러 가지의 생략, 치환 또는 변경을 행할 수 있다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A mode (embodiment) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments. Incidentally, the constituent elements described below include those that can be easily conceived by those skilled in the art, and substantially the same ones. In addition, the constituent elements described below can be suitably combined. In addition, various omissions, substitutions or alterations of the constituent elements can be made without departing from the gist of the present invention.
[제1 실시 형태][First Embodiment]
제1 실시 형태의 노광 장치는, 기판에 노광 처리를 실시하며, 노광 후의 기판에 각종 처리를 실시하여 디바이스를 제조하는 디바이스 제조 시스템에 조립되어 있다. 먼저, 디바이스 제조 시스템에 대해 설명한다. The exposure apparatus of the first embodiment is assembled in a device manufacturing system that performs exposure processing on a substrate and performs various processing on the substrate after exposure to manufacture a device. First, a device manufacturing system will be described.
<디바이스 제조 시스템><Device Manufacturing System>
도 1은, 제1 실시 형태의 디바이스 제조 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 도 1에 나타내는 디바이스 제조 시스템(1)은, 디바이스로서의 플렉시블ㆍ디스플레이를 제조하는 라인(플렉시블ㆍ디스플레이 제조 라인)이다. 플렉시블ㆍ디스플레이로서는, 예를 들면 유기 EL디스플레이 등이 있다. 이 디바이스 제조 시스템(1)은, 가요성의 기판(P)을 롤 모양으로 감은 공급용 롤(FR1)로부터, 해당 기판(P)이 송출되고, 송출된 기판(P)에 대해서 각종 처리를 연속적으로 실시한 후, 처리 후의 기판(P)을 가요성의 디바이스로서 회수용 롤(FR2)에 권취하는, 이른바 롤ㆍ투ㆍ롤(Roll to Roll) 방식으로 되어 있다. 제1 실시 형태의 디바이스 제조 시스템(1)에서는, 필름 모양의 시트인 기판(P)이 공급용 롤(FR1)로부터 송출되고, 공급용 롤(FR1)로부터 송출된 기판(P)이, 순차적으로, n대의 처리 장치(U1), U2, U3, U4, U5,…, Un)를 거쳐, 회수용 롤(FR2)에 권취될 때까지의 예를 나타내고 있다. 먼저, 디바이스 제조 시스템(1)의 처리 대상이 되는 기판(P)에 대해 설명한다. 1 is a diagram showing a configuration of a device manufacturing system according to the first embodiment. The
기판(P)은, 예를 들면, 수지(樹脂) 필름, 스테인리스강 등의 금속 또는 합금으로 이루어지는 박(箔)(호일(foil)) 등이 이용된다. 수지 필름의 재질로서는, 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 포함하고 있다. As the substrate P, foil (foil) made of a metal or alloy such as a resin film, stainless steel, or the like is used. Examples of the material of the resin film include 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, 예를 들면, 기판(P)에 실시되는 각종 처리에서 받은 열에 의한 변형량을 실질적으로 무시할 수 있도록, 열팽창 계수가 현저하게 크지 않은 것을 선정하는 것이 바람직하다. 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. 또, 기판(P)은, 플로트법(float法) 등으로 제조된 두께 100㎛ 정도의 매우 얇은 유리의 단층체라도 좋고, 이 극박 유리에 상기의 수지 필름, 박 등을 접합시킨 적층체라도 좋다. It is preferable that the substrate P be selected so as not to have a significantly large thermal expansion coefficient so that the amount of deformation due to heat received in various treatments performed on the substrate P, for example, 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. The substrate P may be a very thin glass single layer having a thickness of about 100 占 퐉 manufactured by a float method or the like and may be a laminate obtained by bonding the resin film, .
이와 같이 구성된 기판(P)은, 롤 모양으로 감겨짐으로써 공급용 롤(FR1)이 되고, 이 공급용 롤(FR1)이, 디바이스 제조 시스템(1)에 장착된다. 공급용 롤(FR1)이 장착된 디바이스 제조 시스템(1)은, 디바이스를 제조하기 위한 각종의 처리를, 공급용 롤(FR1)로부터 송출되는 기판(P)에 대해서 반복하여 실행한다. 이 때문에, 처리 후의 기판(P)은, 복수의 디바이스가 이어진 상태가 된다. 즉, 공급용 롤(FR1)로부터 송출되는 기판(P)은, 다면(多面)을 얻기 위한 기판으로 되어 있다. 또, 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 것 이라도 괜찮다. The substrate P thus configured is rolled into a roll to become a supply roll FR1 and this supply roll FR1 is mounted in the
처리 후의 기판(P)은, 롤 모양으로 감겨짐으로써 회수용 롤(FR2)로서 회수된다. 회수용 롤(FR2)은, 도시하지 않은 다이싱(dicing) 장치에 장착된다. 회수용 롤(FR2)이 장착된 다이싱 장치는, 처리 후의 기판(P)을, 디바이스마다 분할(다이싱)함으로써, 복수개의 디바이스로 한다. 기판(P)의 치수는, 예를 들면, 폭방향(단척(短尺)이 되는 방향)의 치수가 10cm ~ 2m 정도이며, 길이 방향(장척(長尺)이 되는 방향)의 치수가 10m 이상이다. 또, 기판(P)의 치수는, 상기한 치수로 한정되지 않는다. The substrate P after the treatment is recovered as the recovery roll FR2 by being wound in a roll shape. The rotating roll FR2 is mounted on a dicing device (not shown). The dicing apparatus to which the rotation roll FR2 is mounted divides (dices) the processed substrate P for each device to obtain a plurality of devices. The dimension of the substrate P is, for example, about 10 cm to 2 m in the width direction (direction in which the substrate is short), and the dimension in the length direction (long direction) is 10 m or more . The dimensions of the substrate P are not limited to the above dimensions.
이어서, 도 1을 참조하여, 디바이스 제조 시스템에 대해 설명한다. 도 1에서는, X방향, Y방향 및 Z방향이 직교하는 직교 좌표계로 되어 있다. X방향은, 수평면내에서 공급용 롤(FR1) 및 회수용 롤(FR2)을 연결하는 방향이다. Y방향은, 수평면내에서 X방향에 직교하는 방향이다. Y방향은, 공급용 롤(FR1) 및 회수용 롤(FR2)의 축방향으로 되어 있다. Z방향은, X방향과 Y방향에 직교하는 방향(연직 방향)이다. Next, a device manufacturing system will be described with reference to Fig. In Fig. 1, the coordinate system is an orthogonal coordinate system in which the X direction, the Y direction, and the Z direction are orthogonal. The X direction is a direction connecting the supply roll FR1 and the recovery roll FR2 in the horizontal plane. The Y direction is a direction orthogonal to the X direction within the horizontal plane. The Y direction is the axial direction of the supply roll FR1 and the recovery roll FR2. The Z direction is a direction orthogonal to the X direction and the Y direction (vertical direction).
디바이스 제조 시스템(1)은, 기판(P)을 공급하는 기판 공급 장치(2)와, 기판 공급 장치(2)에 의해서 공급된 기판(P)에 대해서 각종 처리를 실시하는 처리 장치(U1 ~ Un)와, 처리 장치(U1 ~ Un)에 의해서 처리가 실시된 기판(P)을 회수하는 기판 회수 장치(4)와, 디바이스 제조 시스템(1)의 각 장치를 제어하는 상위(上位) 제어 장치(5)를 구비한다. The
기판 공급 장치(2)에는, 공급용 롤(FR1)이 회전 가능하게 장착된다. 기판 공급 장치(2)는, 장착된 공급용 롤(FR1)로부터 기판(P)을 송출하는 구동 롤러(R1)와, 기판(P)의 폭방향(Y방향)에서의 위치를 조정하는 엣지 포지션 컨트롤러(EPC1)를 가진다. 구동 롤러(R1)는, 기판(P)의 표리(表裏) 양면을 끼워 지지하면서 회전하고, 기판(P)을 공급용 롤(FR1)로부터 회수용 롤(FR2)로 향하는 반송 방향으로 송출함으로써, 기판(P)을 처리 장치(U1 ~ Un)에 공급한다. 이 때, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC1)는, 기판(P)의 폭방향의 단부(엣지)에서의 위치가, 목표 위치에 대해서 ±십수 ㎛ ~ 수십㎛ 정도의 범위에 들어가도록, 기판(P)을 폭방향으로 이동시켜, 기판(P)의 폭방향에서의 위치를 수정한다. In the
기판 회수 장치(4)에는, 회수용 롤(FR2)이 회전 가능하게 장착된다. 기판 회수 장치(4)는, 처리 후의 기판(P)을 회수용 롤(FR2)측으로 끌어 당기는 구동 롤러(R2)와, 기판(P)의 폭방향(Y방향)에서의 위치를 조정하는 엣지 포지션 컨트롤러(EPC2)를 가진다. 기판 회수 장치(4)는, 구동 롤러(R2)에 의해 기판(P)의 표리 양면을 끼워 지지하면서 회전하고, 기판(P)을 반송 방향으로 끌어 당김과 아울러, 회수용 롤(FR2)을 회전시킴으로써, 기판(P)을 감아올린다. 이 때, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC2)는, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC1)와 동일하게 구성되며, 기판(P)의 폭방향의 단부(엣지)가 폭방향에서 어긋나지 않도록, 기판(P)의 폭방향에서의 위치를 수정한다. In the
처리 장치(U1)는, 기판 공급 장치(2)로부터 공급된 기판(P)의 표면에 감광성(感光性) 기능액을 도포하는 도포 장치이다. 감광성 기능액으로서는, 예를 들면, 포토레지스트, 감광성 실란 커플링재, UV경화 수지액, 그 외의 감광성 도금 촉매용 용액 등이 이용된다. 처리 장치(U1)는, 기판(P)의 반송 방향의 상류측으로부터 순서대로, 도포 기구(Gp1)와 건조 기구(Gp2)가 마련되어 있다. 도포 기구(Gp1)는, 기판(P)이 감겨지는 압동(壓胴, impression cylinder) 롤러(DR1)와, 압동 롤러(DR1)에 대향하는 도포 롤러(DR2)를 가진다. 도포 기구(Gp1)는, 공급된 기판(P)을 압동 롤러(DR1)에 감은 상태에서, 압동 롤러(DR1) 및 도포 롤러(DR2)에 의해 기판(P)을 끼워 지지한다. 그리고, 도포 기구(Gp1)는, 압동 롤러(DR1) 및 도포 롤러(DR2)를 회전시킴으로써, 기판(P)을 반송 방향으로 이동시키면서, 도포 롤러(DR2)에 의해 감광성 기능액을 도포한다. 건조 기구(Gp2)는, 열풍 또는 드라이 에어 등의 건조용 에어를 내뿜어, 감광성 기능액에 포함되는 용질(용제 또는 물)을 제거하고, 감광성 기능액이 도포된 기판(P)을 건조시킴으로써, 기판(P) 상에 감광성 기능층을 형성한다. The processing apparatus U1 is a coating apparatus for applying a photosensitive (photosensitive) functional liquid to the surface of the substrate P supplied from the
처리 장치(U2)는, 기판(P)의 표면에 형성된 감광성 기능층을 안정적으로 하기 위해, 처리 장치(U1)로부터 반송된 기판(P)을 소정 온도(예를 들면, 수 10 ~ 120℃ 정도)까지 가열하는 가열 장치이다. 처리 장치(U2)는, 기판(P)의 반송 방향의 상류측으로부터 순서대로, 가열 챔버(HA1)와 냉각 챔버(HA2)가 마련되어 있다. 가열 챔버(HA1)는, 그 내부에 복수의 롤러 및 복수의 에어ㆍ턴 바가 마련되어 있으며, 복수의 롤러 및 복수의 에어ㆍ턴 바는, 기판(P)의 반송 경로를 구성하고 있다. 복수의 롤러는, 기판(P)의 이면에 구름 접촉하여 마련되며, 복수의 에어ㆍ턴 바는, 기판(P)의 표면측에 비접촉 상태로 마련된다. 복수의 롤러 및 복수의 에어ㆍ턴 바는, 기판(P)의 반송 경로를 길게 하기 위해, 사행(蛇行, 구불구불함) 모양의 반송 경로가 되는 배치로 되어 있다. 가열 챔버(HA1) 내를 통과하는 기판(P)은, 사행 모양의 반송 경로를 따라서 반송되면서 소정 온도까지 가열된다. 냉각 챔버(HA2)는, 가열 챔버(HA1)에서 가열된 기판(P)의 온도가, 후공정(처리 장치(U3))의 환경 온도와 일치하도록, 기판(P)을 환경 온도까지 냉각한다. 냉각 챔버(HA2)는, 그 내부에 복수의 롤러가 마련되며, 복수의 롤러는, 가열 챔버(HA1)와 마찬가지로, 기판(P)의 반송 경로를 길게 하기 위해, 사행 모양의 반송 경로가 되는 배치로 되어 있다. 냉각 챔버(HA2) 내를 통과하는 기판(P)은, 사행 모양의 반송 경로를 따라서 반송되면서 냉각된다. 냉각 챔버(HA2)의 반송 방향에서의 하류측에는, 구동 롤러(R3)가 마련되며, 구동 롤러(R3)는, 냉각 챔버(HA2)를 통과한 기판(P)을 끼워 지지하면서 회전함으로써, 기판(P)을 처리 장치(U3)를 향하여 공급한다. The processing apparatus U2 is a processing apparatus for transferring the substrate P conveyed from the processing apparatus U1 to a predetermined temperature (for example, several tens to 120 degrees centigrade) to stabilize the photosensitive functional layer formed on the surface of the substrate P. [ ). The processing apparatus U2 is provided with a heating chamber HA1 and a cooling chamber HA2 in this order from the upstream side in the carrying direction of the substrate P. [ In the heating chamber HA1, a plurality of rollers and a plurality of air-turn bars are provided therein, and a plurality of rollers and a plurality of air-turn bars constitute a conveying path of the substrate P. The plurality of rollers are provided in a rolling contact with the back surface of the substrate P, and a plurality of air-turn bars are provided in a non-contact state on the surface side of the substrate P. The plurality of rollers and the plurality of air-turn bars are arranged to be a conveying path of a meandering (serpentine) shape in order to lengthen the conveying path of the substrate P. The substrate P passing through the heating chamber HA1 is heated to a predetermined temperature while being conveyed along a serpentine conveying path. The cooling chamber HA2 cools the substrate P to the ambient temperature so that the temperature of the substrate P heated in the heating chamber HA1 coincides with the environmental temperature of the subsequent process (processing device U3). The cooling chamber HA2 is provided with a plurality of rollers therein and the plurality of rollers are arranged in a row in the form of a serpentine conveying path in order to lengthen the conveying path of the substrate P, . The substrate P passing through the inside of the cooling chamber HA2 is cooled while being conveyed along a serpentine conveyance path. A driving roller R3 is provided on the downstream side in the conveying direction of the cooling chamber HA2 and the driving roller R3 rotates while holding the substrate P passing through the cooling chamber HA2, P to the processing unit U3.
처리 장치(기판 처리 장치)(U3)는, 처리 장치(U2)로부터 공급된, 표면에 감광성 기능층이 형성된 기판(감광 기판)(P)에 대해서, 디스플레이용의 회로 또는 배선 등의 패턴을 투영 노광하는 노광 장치이다. 상세는 후술하지만, 처리 장치(U3)는, 반사형의 마스크(M)에 조명 광속(光束)을 조명하고, 조명 광속이 마스크(M)에 의해 반사됨으로써 얻어지는 투영 광속을 기판(P)에 투영 노광한다. 처리 장치(U3)는, 처리 장치(U2)로부터 공급된 기판(P)을 반송 방향의 하류측으로 보내는 구동 롤러(R4)와, 기판(P)의 폭방향(Y방향)에서의 위치를 조정하는 엣지 포지션 컨트롤러(EPC3)를 가진다. 구동 롤러(R4)는, 기판(P)의 표리 양면을 끼워 지지하면서 회전하고, 기판(P)을 반송 방향의 하류측으로 송출함으로써, 기판(P)을 노광 위치로 향하여 공급한다. 엣지 포지션 컨트롤러(EPC3)는, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC1)와 동일하게 구성되며, 노광 위치에서의 기판(P)의 폭방향이 목표 위치가 되도록, 기판(P)의 폭방향에서의 위치를 수정한다. 또, 처리 장치(U3)는, 노광 후의 기판(P)에 느슨함을 부여한 상태에서, 기판(P)을 반송 방향의 하류측으로 보내는 2조(組)의 구동 롤러(R5, R6)를 가진다. 2조의 구동 롤러(R5, R6)는, 기판(P)의 반송 방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 구동 롤러(R5)는, 반송되는 기판(P)의 상류측을 끼워 지지하여 회전하고, 구동 롤러(R6)는, 반송되는 기판(P)의 하류측을 끼워 지지하여 회전함으로써, 기판(P)을 처리 장치(U4)로 향하여 공급한다. 이 때, 기판(P)은, 느슨함이 부여되어 있기 때문에, 구동 롤러(R6) 보다도 반송 방향의 하류측에서 발생하는 반송 속도의 변동을 흡수할 수 있어, 반송 속도의 변동에 의한 기판(P)으로의 노광 처리의 영향을 절연할 수 있다. 또, 처리 장치(U3) 내에는, 마스크(M)의 마스크 패턴의 일부분의 상(像)과 기판(P)을 상대적으로 위치 맞춤(얼라이먼트)하기 위해, 기판(P)에 미리 형성된 얼라이먼트 마크 등을 검출하는 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)이 마련되어 있다. The processing apparatus (substrate processing apparatus) U3 projects a pattern such as a circuit for display or wiring on a substrate (photosensitive substrate) P provided with a photosensitive functional layer on its surface supplied from the processing apparatus U2 And is an exposure device for exposing the wafer. The processing apparatus U3 illuminates the reflection type mask M with an illumination light flux and projects the projection light flux obtained by reflecting the illumination light flux by the mask M onto the substrate P Exposure. The processing apparatus U3 includes a driving roller R4 for feeding the substrate P supplied from the processing apparatus U2 to the downstream side in the carrying direction and a driving roller R4 for adjusting the position in the width direction And an edge position controller (EPC3). The driving roller R4 rotates while sandwiching both the front and back surfaces of the substrate P and feeds the substrate P toward the exposure position by delivering the substrate P to the downstream side in the carrying direction. The edge position controller EPC3 is constructed in the same manner as the edge position controller EPC1 and corrects the position in the width direction of the substrate P so that the width direction of the substrate P at the exposure position becomes the target position . The processing apparatus U3 has two sets of driving rollers R5 and R6 for sending the substrate P to the downstream side in the conveying direction in a state in which the substrate P after being exposed is loosened. The two sets of driving rollers R5 and R6 are arranged at a predetermined interval in the conveying direction of the substrate P. [ The drive roller R5 rotates while sandwiching the upstream side of the substrate P to be transported and the drive roller R6 rotates while sandwiching the downstream side of the transported substrate P, To the processing unit U4. At this time, since the substrate P is loosened, it is possible to absorb the fluctuation of the conveying speed occurring on the downstream side in the conveying direction with respect to the driving roller R6, and the substrate P ) Can be insulated. In order to relatively align (align) the substrate P with a part of the mask pattern of the mask M, alignment marks or the like previously formed on the substrate P are formed in the processing apparatus U3 The alignment microscopes AM1 and AM2 are provided.
처리 장치(U4)는, 처리 장치(U3)로부터 반송된 노광 후의 기판(P)에 대해서, 습식에 의한 현상(現像) 처리, 무전해 도금 처리 등을 행하는 습식 처리 장치이다. 처리 장치(U4)는, 그 내부에, 연직 방향(Z방향)으로 계층화된 3개의 처리조(處理槽)(BT1, BT2, BT3)와, 기판(P)을 반송하는 복수의 롤러를 가진다. 복수의 롤러는, 3개의 처리조(BT1, BT2, BT3)의 내부를, 기판(P)이 순서대로 통과하는 반송 경로가 되도록 배치된다. 처리조(BT3)의 반송 방향에서의 하류측에는, 구동 롤러(R7)가 마련되며, 구동 롤러(R7)는, 처리조(BT3)를 통과한 기판(P)을 끼워 지지하면서 회전함으로써, 기판(P)을 처리 장치(U5)로 향하여 공급한다. The processing apparatus U4 is a wet processing apparatus for carrying out a development processing (current image processing) by wet processing, electroless plating processing, and the like on the post-exposure substrate P carried from the processing apparatus U3. The processing apparatus U4 has three processing tanks BT1, BT2, and BT3 layered in the vertical direction (Z direction) and a plurality of rollers for transporting the substrate P in the processing apparatus U4. The plurality of rollers are disposed so as to be the conveying paths through which the substrates P pass through the inside of the three treatment tanks BT1, BT2, and BT3 in order. A drive roller R7 is provided on the downstream side of the treatment tank BT3 in the transport direction and the drive roller R7 rotates while sandwiching the substrate P that has passed through the treatment tank BT3, P to the processing unit U5.
도시는 생략하지만, 처리 장치(U5)는, 처리 장치(U4)로부터 반송된 기판(P)을 건조시키는 건조 장치이다. 처리 장치(U5)는, 처리 장치(U4)에서 습식 처리된 기판(P)에 부착하는 수분 함유량을, 소정의 수분 함유량으로 조정한다. 처리 장치(U5)에 의해 건조된 기판(P)은, 몇 개의 처리 장치를 거쳐, 처리 장치(Un)로 반송된다. 그리고, 처리 장치(Un)에서 처리된 후, 기판(P)은, 기판 회수 장치(4)의 회수용 롤(FR2)에 감아 올려진다. Although not shown, the processing apparatus U5 is a drying apparatus for drying the substrate P carried from the processing apparatus U4. The processing apparatus U5 adjusts the water content adhering to the substrate P subjected to the wet processing in the processing apparatus U4 to a predetermined water content. The substrate P dried by the processing unit U5 is conveyed to the processing unit Un via several processing units. Then, after being processed in the processing unit Un, the substrate P is wound up on the recovery roll FR2 of the
상위 제어 장치(5)는, 기판 공급 장치(2), 기판 회수 장치(4) 및 복수의 처리 장치(U1 ~ Un)를 통괄 제어한다. 상위 제어 장치(5)는, 기판 공급 장치(2) 및 기판 회수 장치(4)를 제어하여, 기판(P)을 기판 공급 장치(2)로부터 기판 회수 장치(4)로 향하여 반송시킨다. 또, 상위 제어 장치(5)는, 기판(P)의 반송에 동기(同期)시키면서, 복수의 처리 장치(U1 ~ Un)를 제어하여, 기판(P)에 대한 각종 처리를 실행시킨다. The
<노광 장치(기판 처리 장치)>≪ Exposure Apparatus (Substrate Processing Apparatus) >
다음으로, 제1 실시 형태의 처리 장치(U3)로서의 노광 장치(기판 처리 장치)의 구성에 대해서, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 도 2는, 제1 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 도 3은, 도 2에 나타내는 노광 장치의 조명 영역 및 투영 영역의 배치를 나타내는 도면이다. 도 4는, 도 2에 나타내는 노광 장치의 조명 광학계 및 투영 광학계의 구성을 나타내는 도면이다. Next, a configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) as the processing apparatus U3 of the first embodiment will be described with reference to Figs. 2 to 4. Fig. 2 is a diagram showing the entire configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the first embodiment. 3 is a diagram showing the arrangement of an illumination area and a projection area of the exposure apparatus shown in Fig. 4 is a diagram showing the configuration of an illumination optical system and a projection optical system of the exposure apparatus shown in Fig.
도 2에 나타내는 노광 장치(U3)는, 이른바 주사(走査) 노광 장치이며, 기판(P)을 반송 방향(주사 방향)으로 반송하면서, 원통 모양의 마스크(M)의 외주면에 형성된 마스크 패턴의 상(像)을, 기판(P)의 표면에 투영 노광한다. 또, 도 2 및 도 3에서는, X방향, Y방향 및 Z방향이 직교하는 직교 좌표계로 되어 있고, 도 1과 동일한 직교 좌표계로 되어 있다. The exposure apparatus U3 shown in Fig. 2 is a so-called scanning exposure apparatus and is a so-called scanning exposure apparatus in which an image of a mask pattern formed on the outer peripheral surface of a cylindrical mask M while conveying the substrate P in the carrying direction (scanning direction) (Image) onto the surface of the substrate P by projection exposure. In Figs. 2 and 3, an orthogonal coordinate system in which the X direction, the Y direction, and the Z direction are orthogonal is used, and the same rectangular coordinate system as that in Fig. 1 is used.
먼저, 노광 장치(U3)에 이용되는 마스크(마스크 부재)(M)에 대해 설명한다. 마스크(M)는, 예를 들면 금속제의 원통체를 이용한 반사형의 마스크로 되어 있다. 마스크(M)는, Y방향으로 연장하는 제1 축(AX1)을 중심으로 하는 곡률 반경 Rm이 되는 외주면(원주면)을 가지는 원통체로 형성되며, 지름 방향으로 일정한 두께를 가지고 있다. 마스크(M)의 원주면은, 소정의 마스크 패턴(패턴)이 형성된 마스크면(패턴면)(P1)으로 되어 있다. 마스크면(P1)은, 소정 방향으로 광속을 높은 효율로 반사하는 고반사부(高反射部)와, 소정 방향으로 광속을 반사하지 않거나 또는 낮은 효율로 반사하는 반사 억제부를 포함하며, 마스크 패턴은, 고반사부 및 반사 억제부에 의해 형성되어 있다. 이러한 마스크(M)는, 금속제의 원통체이기 때문에, 염가로 작성할 수 있고, 고정밀의 레이저 빔 묘화(描畵) 장치를 이용함으로써, 마스크 패턴(패널용의 각종 패턴 외에, 위치 맞춤용의 기준 마크, 엔코더 계측용의 스케일 등을 포함하는 것도 있음)을 원통 모양의 외주면에 정밀하게 형성할 수 있다. First, the mask (mask member) M used in the exposure apparatus U3 will be described. The mask M is, for example, a reflection type mask using a metal cylindrical body. The mask M is formed as a cylindrical body having an outer circumferential surface (circumferential surface) having a radius of curvature Rm around the first axis AX1 extending in the Y direction, and has a constant thickness in the radial direction. The circumferential surface of the mask M is a mask surface (pattern surface) P1 on which a predetermined mask pattern (pattern) is formed. The mask surface P1 includes a highly reflective portion that reflects the light beam in a predetermined direction with high efficiency and a reflection suppressing portion that does not reflect the light beam in a predetermined direction or reflects the light beam with low efficiency, And is formed by the high reflection part and the reflection restraining part. Since the mask M is a cylindrical metal member, it can be manufactured at low cost and can be manufactured by using a laser beam drawing apparatus of a high precision. In addition to the mask patterns (various patterns for the panel, , A scale for measuring an encoder, etc.) can be precisely formed on the cylindrical outer circumferential surface.
또, 마스크(M)는, 1개의 표시 디바이스에 대응하는 패널용 패턴의 전체 또는 일부가 형성되어 있어도 괜찮고, 복수개의 표시 디바이스에 대응하는 패널용 패턴이 형성되어 있어도 괜찮다. 또, 마스크(M)에는, 패널용 패턴이 제1 축(AX1)의 둘레의 둘레 방향으로 반복하여 복수개 형성되어 있어도 괜찮고, 소형의 패널용 패턴이 제1 축(AX1)에 평행한 방향으로 반복하여 복수 형성되어 있어도 괜찮다. 게다가, 마스크(M)는, 제1 표시 디바이스의 패널용 패턴과, 제1 표시 디바이스와 사이즈 등이 다른 제2 표시 디바이스의 패널용 패턴이 형성되어 있어도 괜찮다. 또, 마스크(M)는, 제1 축(AX1)을 중심으로 하는 곡률 반경 Rm이 되는 원주면을 가지고 있으면 좋으며, 원통체의 형상으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 마스크(M)는, 원주면을 가지는 원호 모양의 판재라도 괜찮다. 또, 마스크(M)는 박판(薄板) 모양이라도 좋고, 박판 모양의 마스크(M)를 만곡(灣曲)시켜, 원주면을 가지도록 해도 괜찮다. All or part of the panel pattern corresponding to one display device may be formed on the mask M, and a pattern for a panel corresponding to a plurality of display devices may be formed. A plurality of patterns for the panel may be repeatedly formed on the mask M in the circumferential direction around the first axis AX1 and the small pattern for the panel is repeated in the direction parallel to the first axis AX1 It is also possible to form a plurality thereof. In addition, the mask M may be formed with a pattern for a panel of the first display device and a pattern for a panel of the second display device having a different size from the first display device. The mask M may have a circumferential surface having a radius of curvature Rm around the first axis AX1 and is not limited to a cylindrical shape. For example, the mask M may be an arc plate having a circumferential surface. The mask M may be a thin plate, or may have a circular surface by curving the mask M in a thin plate shape.
다음으로, 도 2에 나타내는 노광 장치(U3)에 대해 설명한다. 노광 장치(U3)는, 상기한 구동 롤러(R4 ~ R6), 엣지 포지션 컨트롤러(EPC3) 및 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2) 외에, 마스크 유지 기구(11)와, 기판 지지 기구(12)와, 조명 광학계(IL)와, 투영 광학계(PL)와, 하위(下位) 제어 장치(16)를 가진다. 노광 장치(U3)는, 광원 장치(13)로부터 사출된 조명 광속(EL1)을, 조명 광학계(IL) 및 투영 광학계(PL)에 의해 안내함으로써, 마스크 유지 기구(11)에 의해 유지된 마스크(M)의 마스크 패턴의 상(像)을, 기판 지지 기구(12)에 의해 지지된 기판(P)에 투사한다. Next, the exposure apparatus U3 shown in Fig. 2 will be described. The exposure apparatus U3 is provided with a
하위 제어 장치(16)는, 노광 장치(U3)의 각 부를 제어하고, 각 부에 처리를 실행시킨다. 하위 제어 장치(16)는, 디바이스 제조 시스템(1)의 상위 제어 장치(5)의 일부 또는 전부라도 괜찮다. 또, 하위 제어 장치(16)는, 상위 제어 장치(5)에 의해 제어되며, 상위 제어 장치(5)와는 다른 장치라도 괜찮다. 하위 제어 장치(16)는, 예를 들면, 컴퓨터를 포함한다. The
마스크 유지 기구(11)는, 마스크(M)를 유지하는 마스크 유지 드럼(마스크 유지 부재)(21)과, 마스크 유지 드럼(21)을 회전시키는 제1 구동부(22)를 가지고 있다. 마스크 유지 드럼(21)은, 마스크(M)의 제1 축(AX1)이 회전 중심이 되도록 마스크(M)를 유지한다. 제1 구동부(22)는, 하위 제어 장치(16)에 접속되며, 제1 축(AX1)을 회전 중심으로 마스크 유지 드럼(21)을 회전시킨다. The
또, 마스크 유지 기구(11)는, 원통체의 마스크(M)를 마스크 유지 드럼(21)에 의해 유지했지만, 이 구성으로 한정되지 않는다. 마스크 유지 기구(11)는, 마스크 유지 드럼(21)의 외주면을 따라서 박판 모양의 마스크(M)를 감아 유지해도 괜찮다. 또, 마스크 유지 기구(11)는, 원호 모양으로 만곡한 판재의 표면에 패턴을 형성한 마스크(M)를 마스크 유지 드럼(21)의 외주면에서 유지해도 괜찮다. In the
기판 지지 기구(12)는, 기판(P)을 지지하는 기판 지지 드럼(25)과, 기판 지지 드럼(25)을 회전시키는 제2 구동부(26)와, 한 쌍의 에어ㆍ턴 바(ATB1, ATB2)와, 한 쌍의 가이드 롤러(27, 28)를 가지고 있다. 기판 지지 드럼(25)은, Y방향으로 연장하는 제2 축(AX2)을 중심으로 하는 곡률 반경(Rfa)이 되는 외주면(원주면)을 가지는 원통 형상으로 형성되어 있다. 여기서, 제1 축(AX1)과 제2 축(AX2)은 서로 평행하게 되어 있고, 제1 축(AX1) 및 제2 축(AX2)을 통과하는 면을 중심면(CL)으로 하고 있다. 기판 지지 드럼(25)의 원주면의 일부는, 기판(P)을 지지하는 지지면(P2)으로 되어 있다. 즉, 기판 지지 드럼(25)은, 그 지지면(P2)에 기판(P)이 감겨짐으로써, 기판(P)을 지지한다. 제2 구동부(26)는, 하위 제어 장치(16)에 접속되며, 제2 축(AX2)을 회전 중심으로 기판 지지 드럼(25)을 회전시킨다. 한 쌍의 에어ㆍ턴 바(ATB1, ATB2)는, 기판 지지 드럼(25)을 사이에 두고, 기판(P)의 반송 방향의 상류측 및 하류측에 각각 마련되어 있다. 한 쌍의 에어ㆍ턴 바(ATB1, ATB2)는, 기판(P)의 표면측에 마련되며, 연직 방향(Z방향)에서 기판 지지 드럼(25)의 지지면(P2) 보다도 하부측에 배치되어 있다. 한 쌍의 가이드 롤러(27, 28)는, 한 쌍의 에어ㆍ턴 바(ATB1, ATB2)를 사이에 두고, 기판(P)의 반송 방향의 상류측 및 하류측에 각각 마련되어 있다. 한 쌍의 가이드 롤러(27, 28)는, 그 일방의 가이드 롤러(27)가 구동 롤러(R4)로부터 반송된 기판(P)을 에어ㆍ턴 바(ATB1)로 안내하고, 그 타방의 가이드 롤러(28)가 에어ㆍ턴 바(ATB2)로부터 반송된 기판(P)을 구동 롤러(R5)로 안내한다. The
따라서, 기판 지지 기구(12)는, 구동 롤러(R4)로부터 반송된 기판(P)을, 가이드 롤러(27)에 의해 에어ㆍ턴 바(ATB1)로 안내하고, 에어ㆍ턴 바(ATB1)를 통과한 기판(P)을, 기판 지지 드럼(25)에 도입한다. 기판 지지 기구(12)는, 제2 구동부(26)에 의해 기판 지지 드럼(25)을 회전시킴으로써, 기판 지지 드럼(25)에 도입된 기판(P)을, 기판 지지 드럼(25)의 지지면(P2)에 의해 지지하면서, 에어ㆍ턴 바(ATB2)로 향하여 반송한다. 기판 지지 기구(12)는, 에어ㆍ턴 바(ATB2)로 반송된 기판(P)을, 에어ㆍ턴 바(ATB2)에 의해 가이드 롤러(28)로 안내하고, 가이드 롤러(28)를 통과한 기판(P)을, 구동 롤러(R5)로 안내한다. The
이 때, 제1 구동부(22) 및 제2 구동부(26)에 접속된 하위 제어 장치(16)는, 마스크 유지 드럼(21)과 기판 지지 드럼(25)을 소정의 회전 속도비로 동기 회전시키는 것에 의해서, 마스크(M)의 마스크면(P1)에 형성된 마스크 패턴의 상(像)이, 기판 지지 드럼(25)의 지지면(P2)에 감겨진 기판(P)의 표면(원주면을 따라서 만곡한 면)에 연속적으로 반복하여 투영 노광된다. At this time, the
광원 장치(13)는, 마스크(M)에 조명되는 조명 광속(EL1)을 출사한다. 광원 장치(13)는, 광원부(31)와 도광 부재(32)를 가진다. 광원부(31)는, 기판(P) 상의 감광성 기능층의 노광에 적합한 소정의 파장역의 광으로서, 광 활성 작용이 강한 자외역의 광을 사출하는 광원이다. 광원부(31)로서는, 예를 들면 자외역의 휘선(g선, h선, i선 등)을 가지는 수은 램프 등의 램프 광원, 파장 450nm 이하의 자외역에 발진(發振) 피크를 가지는 레이저 다이오드, 발광 다이오드(LED) 등의 고체 광원, 또는 원자외광(DUV광)을 발진하는 KrF 엑시머 레이저광(파장 248nm), ArF 엑시머 레이저광(파장 193nm), XeCl 엑시머 레이저(파장 308nm) 등의 기체 레이저 광원을 이용할 수 있다. The
여기서, 광원 장치(13)로부터 출사된 조명 광속(EL1)은, 후술의 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사한다. 조명 광속(EL1)은, 편광 빔 스플리터(PBS)에 의한 조명 광속(EL1)의 분리에 의해서 에너지 로스(loss)가 생기는 것을 억제하도록, 입사되는 조명 광속(EL1)이 편광 빔 스플리터(PBS)에서 거의 모두 반사하는 광속으로 하는 것이 바람직하다. 편광 빔 스플리터(PBS)는, S편광의 직선 편광이 되는 광속을 반사하고, P편광의 직선 편광이 되는 광속을 투과한다. 이 때문에, 광원 장치(13)의 광원부(31)는, 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사하는 조명 광속(EL1)이 직선 편광(S편광)의 광속이 되는 레이저광을 출사하는 것이 바람직하다. 또, 레이저광은, 에너지 밀도가 높기 때문에, 기판(P)에 투사되는 광속의 조도(照度)를 적절히 확보할 수 있다. Here, the illumination luminous flux EL1 emitted from the
도광 부재(32)는, 광원부(31)로부터 출사된 조명 광속(EL1)을 조명 광학계(IL)로 안내한다. 도광 부재(32)는, 광 파이버, 또는 미러를 이용한 릴레이 모듈 등으로 구성된다. 또, 도광 부재(32)는, 조명 광학계(IL)가 복수 마련되어 있는 경우, 광원부(31)로부터의 조명 광속(EL1)을 복수로 분리하고, 복수의 조명 광속(EL1)을 복수의 조명 광학계(IL)로 안내한다. 또, 도광 부재(32)는, 예를 들면 광원부(31)로부터 사출되는 광속이 레이저광인 경우, 광 파이버로서 편파(偏派) 유지 파이버(편파면 보존 파이버)를 이용하여, 편파 유지 파이버에 의해 레이저광의 편광 상태를 유지한 채로 도광해도 괜찮다. The
여기서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 실시 형태의 노광 장치(U3)는, 이른바 멀티 렌즈 방식을 상정한 노광 장치이다. 또, 도 3에는, 마스크 유지 드럼(21)에 의해 유지된 마스크(M) 상의 조명 영역(IR)을 -Z측으로부터 본 평면도(도 3의 좌측 도면)와, 기판 지지 드럼(25)에 의해 지지된 기판(P) 상의 투영 영역(PA)을 +Z측으로부터 본 평면도(도 3의 우측 도면)가 도시되어 있다. 도 3의 부호 Xs는, 마스크 유지 드럼(21) 및 기판 지지 드럼(25)의 이동 방향(회전 방향)을 나타낸다. 멀티 렌즈 방식의 노광 장치(U3)는, 마스크(M) 상의 복수(제1 실시 형태에서는 예를 들면 6개)의 조명 영역(IR1 ~ IR6)에 조명 광속(EL1)을 각각 조명하고, 각 조명 광속(EL1)이 각 조명 영역(IR1 ~ IR6)으로 반사됨으로써 얻어지는 복수의 투영 광속(EL2)을, 기판(P) 상의 복수(제1 실시 형태에서는 예를 들면 6개)의 투영 영역(PA1 ~ PA6)에 투영 노광한다. Here, as shown in Fig. 3, the exposure apparatus U3 of the first embodiment is an exposure apparatus on the assumption of a so-called multi-lens system. 3 shows a plan view (left side view in Fig. 3) of the illumination area IR on the mask M held by the
먼저, 조명 광학계(IL)에 의해 조명되는 복수의 조명 영역(IR1 ~ IR6)에 대해 설명한다. 도 3의 좌측 도면에 나타내는 바와 같이, 복수의 조명 영역(IR1 ~ IR6)은, 중심면(CL)을 사이에 두고 회전 방향으로 2열로 배치되며, 회전 방향의 상류측의 마스크(M) 상에는 홀수번째의 제1 조명 영역(IR1), 제3 조명 영역(IR3) 및 제5 조명 영역(IR5)이 배치되고, 회전 방향의 하류측의 마스크(M) 상에는 짝수번째의 제2 조명 영역(IR2), 제4 조명 영역(IR4) 및 제6 조명 영역(IR6)이 배치된다. First, a plurality of illumination regions IR1 to IR6 illuminated by the illumination optical system IL will be described. 3, the plurality of illumination regions IR1 to IR6 are arranged in two rows in the rotational direction with the center plane CL therebetween, and on the mask M on the upstream side in the rotational direction, Th second illumination region IR2, the third illumination region IR3 and the fifth illumination region IR5 are arranged on the mask M on the downstream side in the rotation direction, A fourth illumination region IR4, and a sixth illumination region IR6.
각 조명 영역(IR1 ~ IR6)은, 마스크(M)의 축방향(Y방향)으로 연장하는 평행한 단변 및 장변을 가지는 가늘고 긴 사다리꼴 모양(직사각형 모양)의 영역으로 되어 있다. 이 때, 사다리꼴 모양의 각 조명 영역(IR1 ~ IR6)은, 그 단변이 중심면(CL)측에 위치하고, 그 장변이 외측에 위치하는 영역으로 되어 있다. 홀수번째의 제1 조명 영역(IR1), 제3 조명 영역(IR3) 및 제5 조명 영역(IR5)은, 축방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 또, 짝수번째의 제2 조명 영역(IR2), 제4 조명 영역(IR4) 및 제6 조명 영역(IR6)은, 축방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 이 때, 제2 조명 영역(IR2)은, 축방향에서, 제1 조명 영역(IR1)과 제3 조명 영역(IR3)과의 사이에 배치된다. 마찬가지로, 제3 조명 영역(IR3)은, 축방향에서, 제2 조명 영역(IR2)과 제4 조명 영역(IR4)과의 사이에 배치된다. 제4 조명 영역(IR4)은, 축방향에서, 제3 조명 영역(IR3)과 제5 조명 영역(IR5)과의 사이에 배치된다. 제5 조명 영역(IR5)은, 축방향에서, 제4 조명 영역(IR4)과 제6 조명 영역(IR6)과의 사이에 배치된다. 각 조명 영역(IR1 ~ IR6)은, 마스크(M)의 둘레 방향으로부터 보아, 서로 이웃하는 사다리꼴 모양의 조명 영역의 사변부(斜邊部)의 삼각부가 겹치도록(오버랩하도록) 배치되어 있다. 또, 제1 실시 형태에서, 각 조명 영역(IR1 ~ IR6)은, 사다리꼴 모양의 영역으로 했지만, 장방형 모양의 영역이라도 좋다. Each of the illumination regions IR1 to IR6 has a parallel long side extending in the axial direction (Y direction) of the mask M and an elongated trapezoidal (rectangular) region having a long side. At this time, each of the trapezoidal illumination regions IR1 to IR6 has its short side located on the center plane CL side and its long side located on the outer side. The odd-numbered first illumination region IR1, the third illumination region IR3, and the fifth illumination region IR5 are arranged at predetermined intervals in the axial direction. In addition, the even-numbered second illumination region IR2, the fourth illumination region IR4, and the sixth illumination region IR6 are arranged at predetermined intervals in the axial direction. At this time, the second illumination region IR2 is disposed between the first illumination region IR1 and the third illumination region IR3 in the axial direction. Likewise, the third illumination region IR3 is disposed between the second illumination region IR2 and the fourth illumination region IR4 in the axial direction. The fourth illumination region IR4 is disposed between the third illumination region IR3 and the fifth illumination region IR5 in the axial direction. The fifth illumination region IR5 is arranged between the fourth illumination region IR4 and the sixth illumination region IR6 in the axial direction. Each of the illumination regions IR1 to IR6 is arranged such that the triangular portions of the oblique side portions of the trapezoidal illumination regions adjacent to each other overlap with each other when viewed from the circumferential direction of the mask M. [ In the first embodiment, each of the illumination areas IR1 to IR6 is a trapezoidal area, but may be a rectangular area.
또, 마스크(M)는, 마스크 패턴이 형성되는 패턴 형성 영역(A3)과, 마스크 패턴이 형성되지 않은 패턴 비형성 영역(A4)을 가진다. 패턴 비형성 영역(A4)은, 조명 광속(EL1)을 흡수하는 반사하기 어려운 영역이며, 패턴 형성 영역(A3)을 프레임 모양으로 둘러싸서 배치되어 있다. 제1 ~ 제6 조명 영역(IR1 ~ IR6)은, 패턴 형성 영역(A3)의 Y방향의 전체 폭을 커버하도록, 배치되어 있다. The mask M has a pattern formation area A3 in which a mask pattern is formed and a pattern non-formation area A4 in which no mask pattern is formed. The pattern non-formation area A4 is an area which is difficult to reflect, which absorbs the illumination light flux EL1, and is arranged so as to surround the pattern formation area A3 in a frame shape. The first to sixth illumination regions IR1 to IR6 are arranged so as to cover the entire width of the pattern formation region A3 in the Y direction.
조명 광학계(IL)는, 복수의 조명 영역(IR1 ~ IR6)에 따라 복수(제1 실시 형태에서는 예를 들면 6개) 마련되어 있다. 복수의 조명 광학계(IL1 ~ IL6)에는, 광원 장치(13)로부터의 조명 광속(EL1)이 각각 입사한다. 각 조명 광학계(IL1 ~ IL6)는, 광원 장치(13)로부터 입사된 각 조명 광속(EL1)을, 각 조명 영역(IR1 ~ IR6)으로 각각 안내한다. 즉, 제1 조명 광학계(IL1)는, 조명 광속(EL1)을 제1 조명 영역(IR1)으로 안내하고, 마찬가지로, 제2 ~ 제6 조명 광학계(IL2 ~ IL6)는, 조명 광속(EL1)을 제2 ~ 제6 조명 영역(IR2 ~ IR6)으로 안내한다. 복수의 조명 광학계(IL1 ~ IL6)는, 중심면(CL)을 사이에 두고 마스크(M)의 둘레 방향으로 2열로 배치된다. 복수의 조명 광학계(IL1 ~ IL6)는, 중심면(CL)을 사이에 두고, 제1, 제3, 제5 조명 영역(IR1, IR3, IR5)이 배치되는 측(도 2의 좌측)에, 제1 조명 광학계(IL1), 제3 조명 광학계(IL3) 및 제5 조명 광학계(IL5)가 배치된다. 제1 조명 광학계(IL1), 제3 조명 광학계(IL3) 및 제5 조명 광학계(IL5)는, Y방향으로 소정의 간격을 두고 배치된다. 또, 복수의 조명 광학계(IL1 ~ IL6)는, 중심면(CL)을 사이에 두고, 제2, 제4, 제6 조명 영역(IR2, IR4, IR6)이 배치되는 측(도 2의 우측)에, 제2 조명 광학계(IL2), 제4 조명 광학계(IL4) 및 제6 조명 광학계(IL6)가 배치된다. 제2 조명 광학계(IL2), 제4 조명 광학계(IL4) 및 제6 조명 광학계(IL6)는, Y방향으로 소정의 간격을 두고 배치된다. 이 때, 제2 조명 광학계(IL2)는, 축방향에서, 제1 조명 광학계(IL1)와 제3 조명 광학계(IL3)와의 사이에 배치된다. 마찬가지로, 제3 조명 광학계(IL3)는, 축방향에서, 제2 조명 광학계(IL2)와 제4 조명 광학계(IL4)와의 사이에 배치된다. 제4 조명 광학계(IL4)는, 축방향에서, 제3 조명 광학계(IL3)와 제5 조명 광학계(IL5)와의 사이에 배치된다. 제5 조명 광학계(IL5)는, 축방향에서, 제4 조명 광학계(IL4)와 제6 조명 광학계(IL6)와의 사이에 배치된다. 또, 제1 조명 광학계(IL1), 제3 조명 광학계(IL3) 및 제5 조명 광학계(IL5)와, 제2 조명 광학계(IL2), 제4 조명 광학계(IL4) 및 제6 조명 광학계(IL6)는, Y방향으로부터 보아 중심면(CL)을 중심으로 대칭으로 배치되어 있다. The illumination optical system IL is provided with a plurality of (six in the first embodiment, for example) according to the plurality of illumination regions IR1 to IR6. The illumination luminous flux EL1 from the
다음으로, 도 4를 참조하여, 각 조명 광학계(IL1 ~ IL6)에 대해 설명한다. 또, 각 조명 광학계(IL1 ~ IL6)는, 동일한 구성으로 되어 있기 때문에, 제1 조명 광학계(IL1)(이하, 간단하게 '조명 광학계(IL)'라고 함)를 예로 설명한다. Next, the respective illumination optical systems IL1 to IL6 will be described with reference to Fig. Since each of the illumination optical systems IL1 to IL6 has the same configuration, the first illumination optical system IL1 (hereinafter simply referred to as 'illumination optical system IL') will be described as an example.
조명 광학계(IL)는, 조명 영역(IR)(제1 조명 영역(IR1))을 균일한 조도로 조명하도록, 광원 장치(13)에 의한 광원상(光源像)(실상 또는 허상)을, 조명 광학계(IL)의 눈동자 위치(푸리에(Fourier) 변환면 상당)에 형성하는 쾰러(Kohler) 조명법을 적용하고 있다. 또, 조명 광학계(IL)는, 편광 빔 스플리터(PBS)를 이용한 낙사(落射) 조명계로 되어 있다. 조명 광학계(IL)는, 광원 장치(13)로부터의 조명 광속(EL1)의 입사측으로부터 순서대로, 조명 광학 모듈(ILM)과, 편광 빔 스플리터(PBS)와, 1/4 파장판(波長板)(41)을 가진다. The illumination optical system IL illuminates the light source image (light source image) (real image or virtual image) by the
도 4에 나타내는 바와 같이, 조명 광학 모듈(ILM)은, 조명 광속(EL1)의 입사측으로부터 순서대로, 콜리메이터(collimator) 렌즈(51)와, 플라이 아이(fly eye) 렌즈(52)와, 복수의 콘덴서 렌즈(53)와, 실린드리컬 렌즈(54)와, 조명 시야 조리개(55)와, 복수의 릴레이 렌즈(56)를 포함하고 있으며, 제1 광축(BX1) 상에 마련되어 있다. 콜리메이터 렌즈(51)는, 광원 장치(13)의 도광 부재(32)의 출사측에 마련되어 있다. 콜리메이터 렌즈(51)의 광축은, 제1 광축(BX) 상에 배치된다. 콜리메이터 렌즈(51)는, 플라이 아이 렌즈(52)의 입사측의 면 전체를 조사한다. 플라이 아이 렌즈(52)는, 콜리메이터 렌즈(51)의 출사측에 마련되어 있다. 플라이 아이 렌즈(52)의 출사측의 면의 중심은, 제1 광축(BX1) 상에 배치된다. 다수의 로드(rod) 렌즈 등으로 구성되는 플라이 아이 렌즈(52)는, 콜리메이터 렌즈(51)로부터의 조명 광속(EL1)을, 개개의 로드 렌즈마다 세분화하여 다수의 점광원상(点光源像)(집광 스폿(spot))을 플라이 아이 렌즈(52)의 출사측의 면에 생성함과 아울러, 로드 렌즈에 의해서 세분화된 조명 광속(EL1)이 되어 콘덴서 렌즈(53)에 입사한다. 이 때, 점광원상이 생성되는 플라이 아이 렌즈(52)의 출사측의 면은, 플라이 아이 렌즈(52)로부터 조명 시야 조리개(55)를 매개로 하여 후술하는 투영 광학계(PL)의 제1 오목면 거울(72)에 이르는 각종 렌즈에 의해서, 제1 오목면 거울(72)의 반사면이 위치하는 투영 광학계(PL(PLM))의 동면(瞳面)과 광학적으로 공역(共役)이 되도록 배치된다. 콘덴서 렌즈(53)는, 플라이 아이 렌즈(52)의 출사측에 마련되어 있다. 콘덴서 렌즈(53)의 광축은, 제1 광축(BX1) 상에 배치된다. 콘덴서 렌즈(53)는, 플라이 아이 렌즈(52)로부터의 조명 광속(EL1)을 실린드리컬 렌즈(54)에 집광한다. 실린드리컬 렌즈(54)는, 입사측이 평면이 되고 출사측이 볼록하게 되는 평면 볼록 실린드리컬 렌즈이다. 실린드리컬 렌즈(54)는, 콘덴서 렌즈(53)의 출사측에 마련되어 있다. 실린드리컬 렌즈(54)의 광축은, 제1 광축(BX1) 상에 배치된다. 실린드리컬 렌즈(54)는, XZ면내에서 제1 광축(BX1)에 직교하는 방향으로, 조명 광속(EL1)을 발산시킨다. 조명 시야 조리개(55)는, 실린드리컬 렌즈(54)의 출사측에 인접하여 마련되어 있다. 조명 시야 조리개(55)의 개구부는, 조명 영역(IR)과 동일한 형상이 되는 사다리꼴 모양 또는 장방형 모양으로 형성되어 있으며, 조명 시야 조리개(55)의 개구부의 중심은, 제1 광축(BX1) 상에 배치된다. 이 때, 조명 시야 조리개(55)는, 조명 시야 조리개(55)로부터 마스크(M)에 이르는 각종 렌즈에 의해서, 마스크(M) 상의 조명 영역(IR)과 광학적으로 공역인 면에 배치된다. 릴레이 렌즈(56)는, 조명 시야 조리개(55)의 출사측에 마련되어 있다. 릴레이 렌즈(56)의 광축은, 제1 광축(BX1) 상에 배치된다. 릴레이 렌즈(56)는, 조명 시야 조리개(55)로부터의 조명 광속(EL1)을 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사시킨다. 4, the illumination optical module ILM includes a
조명 광학 모듈(ILM)에 조명 광속(EL1)이 입사하면, 조명 광속(EL1)은, 콜리메이터 렌즈(51)에 의해 플라이 아이 렌즈(52)의 입사측의 면 전체를 조사하는 광속이 된다. 플라이 아이 렌즈(52)에 입사한 조명 광속(EL1)은, 다수의 점광원상의 각각으로부터의 조명 광속(EL1)이 되어, 콘덴서 렌즈(53)를 매개로 하여 실린드리컬 렌즈(54)에 입사한다. 실린드리컬 렌즈(54)에 입사한 조명 광속(EL1)은, XZ면내에서 제1 광축(BX1)에 직교하는 방향으로 발산한다. 실린드리컬 렌즈(54)에 의해 발산한 조명 광속(EL1)은, 조명 시야 조리개(55)에 입사한다. 조명 시야 조리개(55)에 입사한 조명 광속(EL1)은, 조명 시야 조리개(55)의 개구부를 통과함으로써, 조명 영역(IR)과 동일한 형상의 강도 분포를 가지는 광속이 된다. 조명 시야 조리개(55)를 통과한 조명 광속(EL1)은, 릴레이 렌즈(56)를 매개로 하여 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사한다. When the illumination luminous flux EL1 enters the illumination optical module ILM, the illumination luminous flux EL1 becomes a luminous flux that illuminates the entire surface of the fly-
편광 빔 스플리터(PBS)는, X축 방향에 관해서, 조명 광학 모듈(ILM)과 중심면(CL)과의 사이에 배치되어 있다. 편광 빔 스플리터(PBS)는, 1/4 파장판(41)과 협동하여, 조명 광학 모듈(ILM)로부터의 조명 광속(EL1)을 반사하는 한편으로, 마스크(M)에서 반사된 투영 광속(EL2)을 투과하고 있다. 환언하면, 조명 광학 모듈(ILM)로부터의 조명 광속(EL1)은, 편광 빔 스플리터(PBS)에 반사 광속으로서 입사하고, 마스크(M)로부터의 투영 광속(반사광)(EL2)은, 편광 빔 스플리터(PBS)에 투과 광속으로서 입사한다. 즉, 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사하는 조명 광속(EL1)은, S편광의 직선 편광이 되는 반사 광속이며, 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사하는 투영 광속(EL2)은, P편광의 직선 편광이 되는 투과 광속이다. The polarizing beam splitter PBS is disposed between the illumination optical module ILM and the center plane CL with respect to the X axis direction. The polarization beam splitter PBS cooperates with the
도 4에 나타내는 바와 같이, 편광 빔 스플리터(PBS)는, 제1 프리즘(91)과, 제2 프리즘(92)과, 제1 프리즘(91) 및 제2 프리즘(92)의 사이에 마련된 편광 분리면(93)을 가지고 있다. 제1 프리즘(91) 및 제2 프리즘(92)은, 석영 유리로 구성되며, XZ면내에서 삼각형 모양의 삼각 프리즘으로 되어 있다. 그리고, 편광 빔 스플리터(PBS)는, 삼각형 모양의 제1 프리즘(91)과 제2 프리즘(92)이 편광 분리면(93)을 사이에 두고 접합됨으로써, XZ면내에서 사각형 모양이 된다. 4, the polarizing beam splitter PBS includes a
제1 프리즘(91)은, 조명 광속(EL1) 및 투영 광속(EL2)이 입사하는 측의 프리즘이다. 제2 프리즘(92)은, 편광 분리면(93)을 투과하는 투영 광속(EL2)이 출사하는 측의 프리즘이다. 편광 분리면(93)에는, 제1 프리즘(91)으로부터 제2 프리즘(92)으로 향하는 조명 광속(EL1) 및 투영 광속(EL2)이 입사한다. 편광 분리면(93)은, S편광(직선 편광)의 조명 광속(EL1)을 반사하고, P편광(직선 편광)의 투영 광속(EL2)을 투과한다. The
1/4 파장판(41)은, 편광 빔 스플리터(PBS)와 마스크(M)와의 사이에 배치되어 있다. 1/4 파장판(41)은, 편광 빔 스플리터(PBS)에서 반사된 조명 광속(EL1)을 직선 편광(S편광)으로부터 원편광으로 변환한다. 원편광된 조명 광속(EL1)은, 마스크(M)에 조사된다. 1/4 파장판(41)은, 마스크(M)에서 반사된 원편광의 투영 광속(EL2)을 직선 편광(P편광)으로 변환한다. The
다음으로, 투영 광학계(PL)에 의해 투영 노광되는 복수의 투영 영역(PA1 ~ PA6)에 대해 설명한다. 도 3의 우측 도면에 나타내는 바와 같이, 기판(P) 상의 복수의 투영 영역(PA1 ~ PA6)은, 마스크(M) 상의 복수의 조명 영역(IR1 ~ IR6)과 대응시켜서 배치되어 있다. 즉, 기판(P) 상의 복수의 투영 영역(PA1 ~ PA6)은, 중심면(CL)을 사이에 두고 반송 방향으로 2열로 배치되며, 반송 방향의 상류측의 기판(P) 상에는 홀수번째의 제1 투영 영역(PA1), 제3 투영 영역(PA3) 및 제5 투영 영역(PA5)이 배치되고, 반송 방향의 하류측의 기판(P) 상에는 짝수번째의 제2 투영 영역(PA2), 제4 투영 영역(PA4) 및 제6 투영 영역(PA6)이 배치된다. Next, a plurality of projection areas PA1 to PA6 to be projected and exposed by the projection optical system PL will be described. 3, a plurality of projection areas PA1 to PA6 on the substrate P are arranged so as to correspond to a plurality of illumination areas IR1 to IR6 on the mask M. [ That is, the plurality of projection areas PA1 to PA6 on the substrate P are arranged in two rows in the conveying direction with the center plane CL therebetween, and on the substrate P on the upstream side in the conveying direction, The first projection area PA1, the third projection area PA3 and the fifth projection area PA5 are arranged on the substrate P on the downstream side in the transport direction, and the second projection area PA2, the fourth projection area PA3, The projection area PA4 and the sixth projection area PA6 are arranged.
각 투영 영역(PA1 ~ PA6)은, 기판(P)의 폭방향(Y방향)으로 연장하는 단변 및 장변을 가지는 가늘고 긴 사다리꼴 모양의 영역으로 되어 있다. 이 때, 사다리꼴 모양의 각 투영 영역(PA1 ~ PA6)은, 그 단변이 중심면(CL)측에 위치하고, 그 장변이 외측에 위치하는 영역으로 되어 있다. 홀수번째의 제1 투영 영역(PA1), 제3 투영 영역(PA3) 및 제5 투영 영역(PA5)은, 폭방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 또, 짝수번째의 제2 투영 영역(PA2), 제4 투영 영역(PA4) 및 제6 투영 영역(PA6)은, 폭방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 이 때, 제2 투영 영역(PA2)은, 축방향에서, 제1 투영 영역(PA1)과 제3 투영 영역(PA3)과의 사이에 배치된다. 마찬가지로, 제3 투영 영역(PA3)은, 축방향에서, 제2 투영 영역(PA2)과 제4 투영 영역(PA4)과의 사이에 배치된다. 제4 투영 영역(PA4)은, 제3 투영 영역(PA3)과 제5 투영 영역(PA5)과의 사이에 배치된다. 제5 투영 영역(PA5)은, 제4 투영 영역(PA4)과 제6 투영 영역(PA6)과의 사이에 배치된다. 각 투영 영역(PA1 ~ PA6)은, 각 조명 영역(IR1 ~ IR6)과 마찬가지로, 기판(P)의 반송 방향으로부터 보아, 서로 이웃하는 사다리꼴 모양의 투영 영역(PA)의 사변부의 삼각부가 겹치도록(오버랩하도록) 배치되어 있다. 이 때, 투영 영역(PA)은, 서로 이웃하는 투영 영역(PA)의 중복하는 영역에서의 노광량이, 중복하지 않은 영역에서의 노광량과 실질적으로 동일하게 되는 형상으로 되어 있다. 그리고, 제1 ~ 제6 투영 영역(PA1 ~ PA6)은, 기판(P) 상에 노광되는 노광 영역(A7)의 Y방향의 전체 폭을 커버하도록, 배치되어 있다. Each projection area PA1 to PA6 is an elongated trapezoidal area having a short side extending in the width direction (Y direction) of the substrate P and a long side. At this time, each of the projection areas PA1 to PA6 in the trapezoidal shape is located on the side of the center plane CL with its short side being located on the outer side. The odd-numbered first projection area PA1, the third projection area PA3 and the fifth projection area PA5 are arranged at a predetermined interval in the width direction. In addition, the even-numbered second projection area PA2, the fourth projection area PA4, and the sixth projection area PA6 are arranged at a predetermined interval in the width direction. At this time, the second projection area PA2 is disposed between the first projection area PA1 and the third projection area PA3 in the axial direction. Similarly, the third projection area PA3 is disposed between the second projection area PA2 and the fourth projection area PA4 in the axial direction. The fourth projection area PA4 is disposed between the third projection area PA3 and the fifth projection area PA5. The fifth projection area PA5 is disposed between the fourth projection area PA4 and the sixth projection area PA6. The projection areas PA1 to PA6 are arranged such that the triangular portions of the oblique projection portions of the trapezoidal projection area PA adjacent to each other are overlapped with each other as viewed from the conveying direction of the substrate P as in each of the illumination areas IR1 to IR6 Overlap). At this time, the projection area PA has such a shape that the exposure amount in the overlapping areas of the adjacent projection areas PA is substantially equal to the exposure amount in the non-overlapping areas. The first to sixth projection areas PA1 to PA6 are arranged so as to cover the entire width of the exposure area A7 exposed on the substrate P in the Y direction.
여기서, 도 2에서, XZ면내에서 보았을 때, 마스크(M) 상의 조명 영역(IR1(및 IR3, IR5))의 중심점으로부터 조명 영역(IR2(및 IR4, IR6))의 중심점까지의 둘레 길이는, 지지면(P2)을 따른 기판(P) 상의 투영 영역(PA1(및 PA3, PA5))의 중심점으로부터 제2 투영 영역(PA2(및 PA4, PA6))의 중심점까지의 둘레 길이와, 실질적으로 동일하게 설정되어 있다. 2, the circumferential length from the center point of the illumination area IR1 (and IR3, IR5) on the mask M to the center point of the illumination area IR2 (and IR4, IR6), as viewed from the XZ plane, And the peripheral length from the center point of the projection area PA1 (and PA3, PA5) on the substrate P along the support surface P2 to the center point of the second projection area PA2 (and PA4, PA6) .
이상의 제1 실시 형태에서의 투영 광학계(PL)는, 6개의 투영 영역(PA1 ~ PA6)에 따라 6개 마련되어 있다. 투영 광학계(PL1 ~ PL6)에는, 대응하는 조명 영역(IR1 ~ IR6)의 각각에 위치하는 마스크 패턴에서 반사된 복수의 투영 광속(EL2)이 각각 입사한다. 각 투영 광학계(PL1 ~ PL6)는, 마스크(M)에서 반사된 각 투영 광속(EL2)을, 각 투영 영역(PA1 ~ PA6)으로 각각 안내한다. 즉, 제1 투영 광학계(PL1)는, 제1 조명 영역(IR1)으로부터의 투영 광속(EL2)을 제1 투영 영역(PA1)으로 안내하고, 마찬가지로, 제2 ~ 제6 투영 광학계(PL2 ~ PL6)는, 제2 ~ 제6 조명 영역(IR2 ~ IR6)으로부터의 각 투영 광속(EL2)을 제2 ~ 제6 투영 영역(PA2 ~ PA6)으로 안내한다. Six projection optical systems PL in the first embodiment are provided according to the six projection areas PA1 to PA6. A plurality of projected luminous fluxes EL2 reflected by the mask patterns located in the corresponding illumination areas IR1 to IR6 respectively enter the projection optical systems PL1 to PL6. Each of the projection optical systems PL1 to PL6 guides each of the projected luminous fluxes EL2 reflected by the mask M to the respective projection areas PA1 to PA6. That is, the first projection optical system PL1 guides the projected luminous flux EL2 from the first illumination area IR1 to the first projection area PA1, and similarly, the second to sixth projection optical systems PL2 to PL6 ) Guides the respective projected luminous fluxes EL2 from the second to sixth illumination areas IR2 to IR6 to the second to sixth projection areas PA2 to PA6.
복수의 투영 광학계(PL1 ~ PL6)는, 중심면(CL)을 사이에 두고 마스크(M)의 둘레 방향으로 2열로 배치된다. 복수의 투영 광학계(PL1 ~ PL6)는, 중심면(CL)을 사이에 두고, 제1, 제3, 제5 투영 영역(PA1, PA3, PA5)이 배치되는 측(도 2의 좌측)에, 제1 투영 광학계(PL1), 제3 투영 광학계(PL3) 및 제5 투영 광학계(PL5)가 배치된다. 제1 투영 광학계(PL1), 제3 투영 광학계(PL3) 및 제5 투영 광학계(PL5)는, Y방향으로 소정의 간격을 두고 배치된다. 또, 복수의 조명 광학계(IL1 ~ IL6)는, 중심면(CL)을 사이에 두고, 제2, 제4, 제6 투영 영역(PA2, PA4, PA6)이 배치되는 측(도 2의 우측)에, 제2 투영 광학계(PL2), 제4 투영 광학계(PL4) 및 제6 투영 광학계(PL6)가 배치된다. 제2 투영 광학계(PL2), 제4 투영 광학계(PL4) 및 제6 투영 광학계(PL6)는, Y방향으로 소정의 간격을 두고 배치된다. 이 때, 제2 투영 광학계(PL2)는, 축방향에서, 제1 투영 광학계(PL1)와 제3 투영 광학계(PL3)와의 사이에 배치된다. 마찬가지로, 제3 투영 광학계(PL3)는, 축방향에서, 제2 투영 광학계(PL2)와 제4 투영 광학계(PL4)와의 사이에 배치된다. 제4 투영 광학계(PL4)는, 제3 투영 광학계(PL3)와 제5 투영 광학계(PL5)와의 사이에 배치된다. 제5 투영 광학계(PL5)는, 제4 투영 광학계(PL4)와 제6 투영 광학계(PL6)와의 사이에 배치된다. 또, 제1 투영 광학계(PL1), 제3 투영 광학계(PL3) 및 제5 투영 광학계(PL5)와, 제2 투영 광학계(PL2), 제4 투영 광학계(PL4) 및 제6 투영 광학계(PL6)는, Y방향으로부터 보아 중심면(CL)을 중심으로 대칭으로 배치되어 있다. The plurality of projection optical systems PL1 to PL6 are arranged in two rows in the circumferential direction of the mask M with the center plane CL therebetween. The plurality of projection optical systems PL1 to PL6 are arranged on the side where the first, third and fifth projection areas PA1, PA3 and PA5 are disposed (left side in Fig. 2) with the center plane CL therebetween, A first projection optical system PL1, a third projection optical system PL3, and a fifth projection optical system PL5. The first projection optical system PL1, the third projection optical system PL3, and the fifth projection optical system PL5 are arranged at a predetermined interval in the Y direction. The plurality of illumination optical systems IL1 to IL6 are arranged on the side on which the second, fourth and sixth projection areas PA2, PA4 and PA6 are arranged (the right side in Fig. 2) A second projection optical system PL2, a fourth projection optical system PL4, and a sixth projection optical system PL6 are arranged. The second projection optical system PL2, the fourth projection optical system PL4, and the sixth projection optical system PL6 are arranged at a predetermined interval in the Y direction. At this time, the second projection optical system PL2 is disposed between the first projection optical system PL1 and the third projection optical system PL3 in the axial direction. Similarly, the third projection optical system PL3 is disposed between the second projection optical system PL2 and the fourth projection optical system PL4 in the axial direction. The fourth projection optical system PL4 is disposed between the third projection optical system PL3 and the fifth projection optical system PL5. The fifth projection optical system PL5 is disposed between the fourth projection optical system PL4 and the sixth projection optical system PL6. The second projection optical system PL2, the fourth projection optical system PL4 and the sixth projection optical system PL6 constitute a first projection optical system PL1, a third projection optical system PL3 and a fifth projection optical system PL5, Are arranged symmetrically with respect to the center plane CL as viewed from the Y direction.
또한, 도 4를 참조하여, 각 투영 광학계(PL1 ~ PL6)에 대해 설명한다. 또, 각 투영 광학계(PL1 ~ PL6)는, 동일한 구성으로 되어 있기 때문에, 제1 투영 광학계(PL1)(이하, 간단하게 '투영 광학계(PL)'라고 함)를 예로 설명한다. The projection optical systems PL1 to PL6 will be described with reference to Fig. Since each of the projection optical systems PL1 to PL6 has the same configuration, the first projection optical system PL1 (hereinafter, simply referred to as a 'projection optical system PL') will be described as an example.
투영 광학계(PL)는, 마스크(M)의 마스크면(P1)의 조명 영역(IR)(제1 조명 영역(IR1))으로부터 반사되는 투영 광속(EL2)을 입사하여, 중간상면(P7)에 마스크면(P1)에 나타나는 패턴의 중간상을 형성한다. 또, 마스크면(P1)으로부터 중간상면(P7)에 이르는 투영 광속(EL2)을, 제1 투영 광속(EL2a)으로 한다. 중간상면(P7)에 형성된 중간상은, 조명 영역(IR)의 마스크 패턴의 상(像)에 대해, 180° 점대칭이 되는 도립상(倒立像)이 된다. The projection optical system PL enters the projection luminous flux EL2 reflected from the illumination area IR (the first illumination area IR1) of the mask surface P1 of the mask M, Thereby forming an intermediate image of the pattern appearing on the mask surface P1. The projected luminous flux EL2 from the mask surface P1 to the intermediate top surface P7 is referred to as a first projected luminous flux EL2a. The intermediate image formed on the intermediate upper surface P7 becomes an inverted image which is 180 degrees point symmetrical with respect to the image of the mask pattern of the illumination area IR.
또, 투영 광학계(PL)는, 중간상면(P7)으로부터 출사되는 투영 광속(EL2)을 기판(P)의 투영상면(投影像面)의 투영 영역(PA)에서 재결상하여 투영상을 형성한다. 또, 중간상면(P7)으로부터 기판(P)의 투영상면에 이르는 투영 광속(EL2)을, 제2 투영 광속(EL2b)으로 한다. 투영상은, 중간상면(P7)의 중간상에 대해, 180° 점대칭이 되는 도립상, 환언하면, 조명 영역(IR)의 마스크 패턴의 상(像)에 대해, 동일 상(像)이 되는 정립상(正立像)이 된다. 이 투영 광학계(PL)는, 마스크(M)로부터의 투영 광속(EL2)의 입사측으로부터 순서대로, 상기의 1/4 파장판(41)과, 상기의 편광 빔 스플리터(PBS)와, 투영 광학 모듈(PLM)을 가진다. The projection optical system PL forms a projected image by re-projecting the projected luminous flux EL2 emitted from the intermediate top plane P7 in the projection area PA of the projected image plane (projection image plane) of the substrate P. [ The projected luminous flux EL2 from the intermediate top surface P7 to the projection top surface of the substrate P is referred to as a second projected luminous flux EL2b. The projected image is formed on the intermediate image of the intermediate image plane P7 with respect to the image of the mask pattern of the illumination region IR in an inverted phase that is 180 degrees point symmetrical, in other words, (Erect image). The projection optical system PL includes the
1/4 파장판(41) 및 편광 빔 스플리터(PBS)는, 조명 광학계(IL)와 겸용으로 되어 있다. 환언하면, 조명 광학계(IL) 및 투영 광학계(PL)는, 1/4 파장판(41) 및 편광 빔 스플리터(PBS)를 공유하고 있다. The 1/4
조명 영역(IR)에서 반사된 제1 투영 광속(EL2a)은, 마스크 유지 드럼(21)의 제1 축(AX1)의 지름 방향의 외측으로 향하는 텔레센트릭(telecentric)한 광속으로 되어, 투영 광학계(PL)에 입사한다. 조명 영역(IR)에서 반사된 원편광의 제1 투영 광속(EL2a)은, 투영 광학계(PL)에 입사하면, 1/4 파장판(41)에 의해 원편광으로부터 직선 편광(P편광)으로 변환된 후, 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사한다. 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사한 제1 투영 광속(EL2a)은, 편광 빔 스플리터(PBS)를 투과한 후, 투영 광학 모듈(PLM)에 입사한다. The first projected luminous flux EL2a reflected by the illumination area IR becomes a telecentric luminous flux directed to the outside in the radial direction of the first axis AX1 of the
도 4에 나타내는 바와 같이, 투영 광학 모듈(PLM)은, 중간상면(P7)에 중간상을 결상함과 아울러 기판(P) 상에 투영상을 결상하는 부분 광학계(61)와, 부분 광학계(61)에 제1 투영 광속(EL2a) 및 제2 투영 광속(EL2b)을 입사시키는 반사 광학계(도광(導光) 광학계)(62)와, 중간상이 형성되는 중간상면(P7)에 배치된 투영 시야 조리개(63)를 구비한다. 또, 투영 광학 모듈(PLM)은, 포커스 보정 광학 부재(64)와, 상(像)시프트용 광학 부재(65)와, 배율 보정용 광학 부재(66)와, 로테이션 보정 기구(67)와, 편광 조정 기구(68)를 구비한다. 4, the projection optical module PLM includes a partial
부분 광학계(61) 및 반사 광학계(62)는, 예를 들면 다이슨계(Dyson系)를 변형한 텔레센트릭한 반사 굴절 광학계이다. 부분 광학계(61)는, 그 광축(이하, '제2 광축(BX2)'이라고 함)이 중심면(CL)에 대해서 실질적으로 직교한다. 부분 광학계(61)는, 제1 렌즈군(71)과, 제1 오목면 거울(반사 광학 부재)(72)을 구비한다. 제1 렌즈군(71)은, 중심면(CL)측에 마련된 굴절 렌즈(렌즈 부재)(71a)를 포함하는 복수의 렌즈 부재를 가지며, 복수의 렌즈 부재의 광축은, 제2 광축(BX2) 상에 배치되어 있다. 제1 오목면 거울(72)은, 플라이 아이 렌즈(52)에 의해 생성된 다수의 점광원이, 플라이 아이 렌즈(52)로부터 조명 시야 조리개(55)를 매개로 하여 제1 오목면 거울(72)에 이르는 각종 렌즈에 의해서 결상하는 동면(瞳面)에 배치되어 있다. The partial
반사 광학계(62)는, 제1 편향 부재(제1 광학 부재 및 제1 반사 부재)(76)와, 제2 편향 부재(제2 광학 부재 및 제3 반사부)(77)와, 제3 편향 부재(제3 광학 부재 및 제4 반사부)(78)와, 제4 편향 부재(제4 광학 부재 및 제2 반사 부재)(79)를 구비한다. 제1 편향 부재(76)는, 제1 반사면(P3)을 가지는 반사 미러이다. 제1 반사면(P3)은, 편광 빔 스플리터(PBS)로부터의 제1 투영 광속(EL2a)을 반사시키고, 반사시킨 제1 투영 광속(EL2a)을 제1 렌즈군(71)의 굴절 렌즈(71a)에 입사시킨다. 제2 편향 부재(77)는, 제2 반사면(P4)을 가지는 반사 미러이다. 제2 반사면(P4)은, 굴절 렌즈(71a)로부터 출사된 제1 투영 광속(EL2a)을 반사시키고, 반사시킨 제1 투영 광속(EL2a)을 중간상면(P7)에 마련된 투영 시야 조리개(63)에 입사시킨다. 제3 편향 부재(78)는, 제3 반사면(P5)을 가지는 반사 미러이다. 제3 반사면(P5)은, 투영 시야 조리개(63)로부터의 제2 투영 광속(EL2b)을 반사시키고, 반사시킨 제2 투영 광속(EL2b)을 제1 렌즈군(71)의 굴절 렌즈(71a)에 입사시킨다. 제4 편향 부재(79)는, 제4 반사면(P6)을 가지는 반사 미러이다. 제4 반사면(P6)은, 굴절 렌즈(71a)로부터 출사된 제2 투영 광속(EL2b)을 반사시키고, 반사시킨 제2 투영 광속(EL2b)을 기판(P) 상에 입사시킨다. 이와 같이, 제2 편향 부재(77)와 제3 편향 부재(78)는, 부분 광학계(61)로부터의 제1 투영 광속(EL2a)이, 다시 부분 광학계(61)를 향해서 꺾이도록 반사시키는 플랩 반사경으로서 기능을 하고 있다. 제1 ~ 제4 편향 부재(76, 77, 78, 79)의 각 반사면(P3 ~ P6)은, 모두 도 4에서의 Y축과 평행한 평면이며, XZ면내에서 소정 각도로 경사져 배치된다. The reflecting
투영 시야 조리개(63)는, 투영 영역(PA)의 형상을 규정하는 개구를 가진다. 즉, 투영 시야 조리개(63)의 개구의 형상이 투영 영역(PA)의 형상을 규정하게 된다. The
편광 빔 스플리터(PBS)로부터의 제1 투영 광속(EL2a)은, 상(像)시프트용 광학 부재(65)를 통과하여, 제1 편향 부재(76)의 제1 반사면(P3)에서 반사된다. 제1 반사면(P3)에서 반사된 제1 투영 광속(EL2a)은, 제1 렌즈군(71)에 입사하여, 굴절 렌즈(71a)를 포함하는 복수의 렌즈 부재를 통과한 후, 제1 오목면 거울(72)에 입사한다. 이 때, 제1 투영 광속(EL2a)은, 제1 렌즈군(71)에서, 굴절 렌즈(71a)의 제2 광축(BX2)으로부터 +Z방향의 상부측의 시야 영역을 통과한다. 제1 오목면 거울(72)에 입사한 제1 투영 광속(EL2a)은, 제1 오목면 거울(72)에서 반사된다. 제1 오목면 거울(72)에서 반사된 제1 투영 광속(EL2a)은, 제1 렌즈군(71)에 입사하여, 굴절 렌즈(71a)를 포함하는 복수의 렌즈 부재를 통과한 후, 제1 렌즈군(71)으로부터 출사한다. 이 때, 제1 투영 광속(EL2a)은, 제1 렌즈군(71)에서, 굴절 렌즈(71a)의 제2 광축(BX2)으로부터 -Z방향의 하부측의 시야 영역을 통과한다. 제1 렌즈군(71)으로부터 출사한 제1 투영 광속(EL2a)은, 제2 편향 부재(77)의 제2 반사면(P4)에서 반사된다. 제2 반사면(P4)에서 반사된 제1 투영 광속(EL2a)은, 투영 시야 조리개(63)에 입사한다. 투영 시야 조리개(63)에 입사한 제1 투영 광속(EL2a)은, 조명 영역(IR)에서의 마스크 패턴의 도립상이 되는 중간상을 형성한다. The first projection light flux EL2a from the polarizing beam splitter PBS passes through the
투영 시야 조리개(63)로부터의 제2 투영 광속(EL2b)은, 제3 편향 부재(78)의 제3 반사면(P5)에서 반사된다. 제3 반사면(P5)에서 반사된 제2 투영 광속(EL2b)은, 제1 렌즈군(71)에 다시 입사하여, 굴절 렌즈(71a)를 포함하는 복수의 렌즈 부재를 통과한 후, 제1 오목면 거울(72)에 입사한다. 이 때, 제2 투영 광속(EL2b)은, 제1 렌즈군(71)에서, 굴절 렌즈(71a)의 제2 광축(BX2)으로부터 +Z방향의 상부측이고, 또한, 제1 투영 광속(EL2a)의 입사측과 출사측과의 사이의 시야 영역을 통과한다. 제1 오목면 거울(72)에 입사한 제2 투영 광속(EL2b)은, 제1 오목면 거울(72)에서 반사된다. 제1 오목면 거울(72)에서 반사된 제2 투영 광속(EL2b)은, 제1 렌즈군(71)에 입사하여, 굴절 렌즈(71a)를 포함하는 복수의 렌즈 부재를 통과한 후, 제1 렌즈군(71)으로부터 출사한다. 이 때, 제2 투영 광속(EL2b)은, 제1 렌즈군(71)에서, 굴절 렌즈(71a)의 제2 광축(BX2)으로부터 -Z방향의 하부측이고, 또한, 제1 투영 광속(EL2a)의 입사측과 출사측과의 사이의 시야 영역을 통과한다. 제1 렌즈군(71)으로부터 출사한 제2 투영 광속(EL2b)은, 제4 편향 부재(79)의 제4 반사면(P6)에서 반사된다. 제4 반사면(P6)에서 반사된 제2 투영 광속(EL2b)은, 포커스 보정 광학 부재(64) 및 배율 보정용 광학 부재(66)를 통과하고, 기판(P) 상의 투영 영역(PA)에 투사된다. 투영 영역(PA)에 투사된 제2 투영 광속(EL2b)은, 조명 영역(IR)에서의 마스크 패턴의 정립상이 되는 투영상을 형성한다. 이 때, 조명 영역(IR)에서의 마스크 패턴의 상(像)은, 투영 영역(PA)에 등배(×1)로 투영된다. The second projection luminous flux EL2b from the
여기서, 굴절 렌즈(71a)를 포함하는 제1 렌즈군(71)과 제1 오목면 거울(72)에 의해서 구성되는 투영 광학 모듈(PLM)의 시야 영역에 대해서, 도 5를 참조하여 간단하게 설명한다. 도 5는, 투영 광학 모듈(PLM)에 의한 원형의 전(全)결상 시야(기준면)(CIF)를 도 5 중의 YZ면에 전개(展開)한 상태를 나타내고, 마스크(M) 상의 직사각형 모양의 조명 영역(IR), 중간상면(P7)의 투영 시야 조리개(63) 상에 결상하는 중간상(Img1), 중간상면(P7)의 투영 시야 조리개(63)에 의해서 사다리꼴 모양으로 정형(整形)된 중간상(Img2), 및 기판(P) 상의 사다리꼴 모양의 투영 영역(PA)의 각각은, Y축 방향으로 가늘고 길게 설정되며, Z축 방향으로 분리하여 나열된다. Here, a view area of the projection optical module PLM constituted by the
먼저, 마스크(M) 상의 직사각형 모양의 조명 영역(IR)의 중심은, 전결상 시야(CIF)의 중심점(광축(BX2)이 통과함)으로부터 +Z방향으로, 상고(像高)값 k1이 편심한 위치(제1 위치)에 설정된다. 그 때문에, 투영 광학 모듈(PLM) 내를 통과하는 최초의 결상 광로(제1 투영 광속(EL2a))에 의해서, 투영 시야 조리개(63)(중간상면(P7)) 상에 형성되는 중간상(Img1)은, YZ면내에서 보면, 조명 영역(IR)을 상하(Z방향)와 좌우(Y방향)로 반전시킨 상태에서, 전결상 시야(CIF)의 중심점으로부터 -Z방향으로 편심한 상고값 k1의 위치(제2 위치)에 결상한다. First, the center of the rectangular illumination area IR on the mask M is shifted in the + Z direction from the center point (the optical axis BX2 passes through) of the solidified upper field of view CIF so that the image height value k1 becomes eccentric And is set at one position (first position). Therefore, the intermediate image Img1 formed on the projection field stop 63 (intermediate intermediate image plane P7) by the first imaging light path (first projection light beam EL2a) passing through the projection optical module PLM, The position of the elevation value k1 which is eccentric in the -Z direction from the central point of the solidification upper visual field CIF in the state in which the illumination region IR is inverted up and down (Z direction) and left and right (Second position).
중간상(Img2)은, 중간상(Img1)을 투영 시야 조리개(63)의 사다리꼴 모양의 개구에서 제한한 것이다. 그리고 중간상(Img2)은, 투영 시야 조리개(63)의 전후에 배치되는 2개의 편향 부재(77, 78)에 의해서 광로가 절곡되기 때문에, YZ면내에서 보면, 전결상 시야(CIF)의 중심점으로부터 +Z방향의 상고값 k2(k2<k1)의 위치(제3 위치)에 결상한다. 게다가, 투영 시야 조리개(63)에서 제한된 중간상(Img2)은, 투영 광학 모듈(PLM) 내를 통과하는 2회째의 결상 광로(제2 투영 광속(EL2b))에 의해서, 기판(P) 상에 형성되는 투영 영역(PA) 내에 재결상된다. The intermediate image Img2 is obtained by limiting the intermediate image Img1 in the trapezoidal opening of the
투영 영역(PA) 내에 재결상되는 상(像)의 중심점은, YZ면내에서 보면, 전결상 시야(CIF)의 중심점으로부터 -Z방향의 상고값 k2(k2<k1)에 위치한다. 그리고, 투영 영역(PA) 내에 재결상되는 상(像)은, 조명 영역(IR) 내의 마스크 패턴에 대해서, 좌우 방향(Y방향)이 반전하지 않고, 등배(×1)로 형성된다. The center point of the image re-formed in the projection area PA is located at the height value k2 (k2 < k1) in the -Z direction from the central point of the solidification visual field CIF in the YZ plane. The image reconstructed in the projection area PA is formed in the mask pattern in the illumination area IR in the same direction (x1) without inversion in the lateral direction (Y direction).
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 마스크 패턴으로부터의 결상 광속을 원형의 결상 시야(CIF) 내에서 공간적으로 분리하기 쉽도록, 조명 영역(IR)을 가늘고 긴 직사각형 모양 또는 사다리꼴 모양의 영역으로 제한하면서, 통상의 전반사(全反射) 거울에 의한 4개의 편향 부재(76, 77, 78, 79)에 의해서, 더블 패스(double pass)의 결상 광로를 투영 광학 모듈(PLM) 내에 형성했다. 그 때문에, 마스크(M) 상의 패턴을, 기판(P) 상에서는 적어도 Y축 방향(투영 광학 모듈(PL1 ~ PL6)에 의한 각 투영상의 이음 방향)에 관해서는, 등배의 정립상으로서 투영할 수 있다. As described above, in the present embodiment, the illumination region IR is limited to the rectangular or trapezoidal shape that is long and narrow so that the imaging light flux from the mask pattern can be spatially separated in the circular imaging field CIF, A double pass imaging optical path was formed in the projection optical module PLM by the four deflecting
이와 같이, 제1 편향 부재(76), 제2 편향 부재(77), 제3 편향 부재(78) 및 제4 편향 부재(79)는, 제1 투영 광속(EL2a)의 입사측의 시야(제1 입사 시야)와, 제1 투영 광속(EL2a)의 출사측의 시야(제1 출사 시야)와, 제2 투영 광속(EL2b)의 입사측의 시야(제2 입사 시야)와, 제2 투영 광속(EL2b)의 출사측의 시야(제2 출사 시야)를, 반사 광학계(62)에서 분리한다. 이 때문에, 반사 광학계(62)는, 제1 투영 광속(EL2a)의 도광시에 누설광이 생기기 어려운 구성으로 되기 때문에, 반사 광학계(62)가, 기판(P) 상에 투사되는 누설광의 광량을 저감하는 광량 저감부로서 기능을 한다. 또, 누설광은, 예를 들면, 제1 투영 광속(EL2a)이 산란하는 것에 의해서 생기는 산란광이었거나, 제1 투영 광속(EL2a)이 분리하는 것에 의해서 생기는 분리 광이었거나, 제1 투영 광속(EL2a)의 일부가 반사하는 것에 의해서 생기는 반사광이었거나 한다. As described above, the first deflecting
여기서, 반사 광학계(62)는, Z방향에서, 상부측으로부터 제1 편향 부재(76), 제3 편향 부재(78), 제4 편향 부재(79), 제2 편향 부재(77)의 순서대로 마련되어 있다. 이 때문에, 제1 렌즈군(71)의 굴절 렌즈(71a)에 입사하는 제1 투영 광속(EL2a)은, 조명 영역(IR)에 가까운 쪽(굴절 렌즈(71a)의 상부측)에 입사한다. 또, 제1 렌즈군(71)의 굴절 렌즈(71a)로부터 출사하는 제2 투영 광속(EL2b)은, 투영 영역(PA)에 가까운 쪽(굴절 렌즈(71a)의 하부측)으로부터 출사한다. 따라서, 조명 영역(IR)과 제1 편향 부재(76)와의 사이의 거리를 짧게 할 수 있고, 또, 투영 영역(PA)과 제4 편향 부재(79)와의 사이의 거리를 짧게 할 수 있기 때문에, 투영 광학계(PL)의 컴팩트화를 도모할 수 있다. 또, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제3 편향 부재(78)는, 전결상 시야(CIF)를 따른 방향(Z방향)에 관해서, 제1 편향 부재(76)와 제4 편향 부재(79)와의 사이에 배치된다. 또, 제1 편향 부재(76) 및 제4 편향 부재(79)의 위치와, 제2 편향 부재(77) 및 제3 편향 부재(78)의 위치는, 제2 광축(BX2)의 방향에 관해서, 다른 위치가 된다. Here, the reflecting
또, 반사 광학계(62)는, 제1 입사 시야와, 제1 출사 시야와, 제2 입사 시야와, 제2 출사 시야와의 4개의 시야(도 5 중에 나타낸 IR, Img1, Img2, PA에 상당)를 가지기 때문에, 투영 광속(EL2)을 4개의 시야에서 중복시키지 않기 위해, 투영 영역(PA)의 크기를 소정의 크기로 하는 것이 바람직하다. 즉, 투영 영역(PA)은, 기판(P)의 주사 방향에서의 길이와, 주사 방향에 직교하는 기판(P)의 폭방향의 길이가, 주사 방향의 길이/폭방향의 길이≤1/4로 되어 있다. 이 때문에, 반사 광학계(62)는, 4개의 시야에서, 투영 광속(EL2)을 중복시키지 않고, 투영 광속(EL2)을 분리하여 부분 광학계(61)로 안내할 수 있다. The reflection
게다가, 제1 편향 부재(76), 제2 편향 부재(77), 제3 편향 부재(78), 및 제4 편향 부재(79)는, 슬릿 모양의 제1 입사 시야, 제1 출사 시야, 제2 입사 시야, 및 제2 출사 시야의 4개의 시야(도 5 중에 나타낸 IR, Img1, Img2, PA에 상당) 중 어느 것에도 대응하는 장방형으로 형성됨과 아울러, 전결상 시야(CIF)를 따른 슬릿의 폭방향(Z방향)에 관해서 서로 분리하여 배치된다. In addition, the first deflecting
포커스 보정 광학 부재(64)는, 제4 편향 부재(79)와 기판(P)과의 사이에 배치되어 있다. 포커스 보정 광학 부재(64)는, 기판(P) 상에 투영되는 마스크 패턴의 상(像)의 포커스 상태를 조정한다. 포커스 보정 광학 부재(64)는, 예를 들면, 2매의 쐐기 모양의 프리즘을 역방향(도 4에서는 X방향에 대해 역방향)으로 하여, 전체로서 투명한 평행 평판이 되도록 서로 겹친 것이다. 이 한 쌍의 프리즘을 서로 대향하는 면 사이의 간격을 변화시키지 않고 사면(斜面) 방향으로 슬라이드시키는 것에 의해, 평행 평판으로서의 두께를 가변으로 한다. 이것에 의해서 부분 광학계(61)의 실효적인 광로 길이를 미세 조정하고, 중간상면(P7) 및 투영 영역(PA)에 형성되는 마스크 패턴의 상(像)의 초점 상태가 미세 조정된다. The focus correcting
상시프트용 광학 부재(65)는, 편광 빔 스플리터(PBS)와 제1 편향 부재(76)와의 사이에 배치되어 있다. 상시프트용 광학 부재(65)는, 기판(P) 상에 투영되는 마스크 패턴의 상(像)을 상면(像面) 내에서 이동 가능하게 조정한다. 상시프트용 광학 부재(65)는, 도 4의 XZ면내에서 경사 가능한 투명한 평행 평판 유리와, 도 4의 YZ면내에서 경사 가능한 투명한 평행 평판 유리로 구성된다. 그 2매의 평행 평판 유리의 각 경사량을 조정함으로써, 중간상면(P7) 및 투영 영역(PA)에 형성되는 마스크 패턴의 상(像)을 X방향이나 Y방향으로 미소 시프트시킬 수 있다. The phase shift
배율 보정용 광학 부재(66)는, 제4 편향 부재(79)와 기판(P)과의 사이에 배치되어 있다. 배율 보정용 광학 부재(66)는, 예를 들면, 오목 렌즈, 볼록 렌즈, 오목 렌즈의 3매를 소정 간격으로 동축에 배치하고, 전후의 오목 렌즈는 고정하여, 사이의 볼록 렌즈를 광축(주광선) 방향으로 이동시키도록 구성한 것이다. 이것에 의해서, 투영 영역(PA)에 형성되는 마스크 패턴의 상(像)은, 텔레센트릭한 결상 상태를 유지하면서, 등방적으로 미소량만큼 확대 또는 축소된다. 또, 배율 보정용 광학 부재(66)를 구성하는 3매의 렌즈군의 광축은, 투영 광속(EL2)(제2 투영 광속(EL2b))의 주광선과 평행하게 되도록 XZ면내에서는 경사져 있다. The magnification correction
로테이션 보정 기구(67)는, 예를 들면, 액추에이터(도시 생략)에 의해서, 제2 편향 부재(77)를 제2 광축(BX2)에 평행(혹은 수직)인 축 둘레로 미소 회전시키는 것이다. 이 로테이션 보정 기구(67)는, 제2 편향 부재(77)를 회전시키는 것에 의해서, 중간상면(P7)에 형성되는 마스크 패턴의 상(像)을, 그 면(P7) 내에서 미소 회전시킬 수 있다. The
편광 조정 기구(68)는, 예를 들면, 액추에이터(도시 생략)에 의해서, 1/4 파장판(41)을, 판면에 직교하는 축 둘레로 회전시켜, 편광 방향을 조정하는 것이다. 편광 조정 기구(68)는, 1/4 파장판(41)을 회전시키는 것에 의해서, 투영 영역(PA)에 투사되는 투영 광속(EL2)(제2 투영 광속(EL2b))의 조도를 조정할 수 있다. The
이와 같이 구성된 투영 광학계(PL)에서, 마스크(M)로부터의 제1 투영 광속(EL2a)은, 조명 영역(IR)으로부터 마스크면(P1)의 법선 방향(제1 축(AX1)을 중심으로 하는 지름 방향)으로 출사하고, 1/4 파장판(41), 편광 빔 스플리터(PBS) 및 상시프트용 광학 부재(65)를 통과하여 반사 광학계(62)에 입사한다. 반사 광학계(62)에 입사한 제1 투영 광속(EL2a)은, 반사 광학계(62)의 제1 편향 부재(76)의 제1 반사면(P3)에서 반사되고, 부분 광학계(61)에 입사한다. 부분 광학계(61)에 입사한 제1 투영 광속(EL2a)은, 부분 광학계(61)의 제1 렌즈군(71)을 통과하여 제1 오목면 거울(72)에서 반사된다. 제1 오목면 거울(72)에서 반사된 제1 투영 광속(EL2a)은, 다시 제1 렌즈군(71)을 통과하여 부분 광학계(61)로부터 출사한다. 부분 광학계(61)로부터 출사한 제1 투영 광속(EL2a)은, 반사 광학계(62)의 제2 편향 부재(77)의 제2 반사면(P4)에서 반사되어, 투영 시야 조리개(63)에 입사한다. 투영 시야 조리개(63)를 통과한 제2 투영 광속(EL2b)은, 반사 광학계(62)의 제3 편향 부재(78)의 제3 반사면(P5)에서 반사되어, 부분 광학계(61)에 다시 입사한다. 부분 광학계(61)에 입사한 제2 투영 광속(EL2b)은, 부분 광학계(61)의 제1 렌즈군(71)을 통과하여 제1 오목면 거울(72)에서 반사된다. 제1 오목면 거울(72)에서 반사된 제2 투영 광속(EL2b)은, 다시 제1 렌즈군(71)을 통과하여 부분 광학계(61)로부터 출사한다. 부분 광학계(61)로부터 출사한 제2 투영 광속(EL2b)은, 반사 광학계(62)의 제4 편향 부재(79)의 제4 반사면(P6)에서 반사되어, 포커스 보정 광학 부재(64) 및 배율 보정용 광학 부재(66)에 입사한다. 배율 보정용 광학 부재(66)로부터 출사한 제2 투영 광속(EL2b)은, 기판(P) 상의 투영 영역(PA)에 입사하고, 조명 영역(IR) 내에 나타나는 마스크 패턴의 상(像)이 투영 영역(PA)에 등배(×1)로 투영된다. In the projection optical system PL constructed as described above, the first projected flux of light EL2a from the mask M is changed from the illumination area IR to the normal direction of the mask plane P1 (centering on the first axis AX1) And enters the reflective
<디바이스 제조 방법><Device Manufacturing Method>
다음으로, 도 6을 참조하여, 디바이스 제조 방법에 대해 설명한다. 도 6은, 제1 실시 형태의 디바이스 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다. Next, a device manufacturing method will be described with reference to Fig. 6 is a flowchart showing a device manufacturing method according to the first embodiment.
도 6에 나타내는 디바이스 제조 방법에서는, 먼저, 예를 들면 유기 EL 등의 자발광 소자에 의한 표시 패널의 기능ㆍ성능 설계를 행하고, 필요한 회로 패턴이나 배선 패턴을 CAD 등으로 설계한다(스텝 S201). 다음으로, CAD 등으로 설계된 각종 레이어(layer)마다의 패턴에 근거하여, 필요한 레이어분(分)의 마스크(M)를 제작한다(스텝 S202). 또, 표시 패널의 기재(基材)가 되는 가요성의 기판(P)(수지 필름, 금속 박막, 플라스틱 등)이 감겨진 공급용 롤(FR1)을 준비해 둔다(스텝 S203). 또, 이 스텝 S203에서 준비해 둔 롤 모양의 기판(P)은, 필요에 따라서 그 표면을 개질(改質)한 것, 기초층(예를 들면 임프린트(imprint) 방식에 의한 미소(微小) 요철)을 사전 형성한 것, 광 감응성의 기능막이나 투명막(절연 재료)을 미리 라미네이트 한 것이라도 좋다. In the device manufacturing method shown in Fig. 6, the function and performance of the display panel is first performed by self-luminous elements such as organic EL, for example, and necessary circuit patterns and wiring patterns are designed by CAD or the like (step S201). Next, on the basis of a pattern for each of various layers designed by a CAD or the like, a mask M of necessary layers is produced (step S202). A supply roll FR1 on which a flexible substrate P (a resin film, a metal thin film, a plastic or the like) to be a base material of the display panel is wound is prepared (step S203). The roll-shaped substrate P prepared in this step S203 may be obtained by modifying the surface of the substrate P if necessary, by using a base layer (for example, fine irregularities by an imprint method) Or a laminate of a photosensitive film or a transparent film (insulating material) laminated in advance.
다음으로, 기판(P) 상에 표시 패널 디바이스를 구성하는 전극이나 배선, 절연막, TFT(박막 반도체) 등에 의해서 구성되는 백플레인(backplane)층을 형성함과 아울러, 그 백플레인에 적층되도록, 유기 EL 등의 자발광 소자에 의한 발광층(표시 화소부)이 형성된다(스텝 S204). 이 스텝 S204에는, 앞의 각 실시 형태에서 설명한 노광 장치(U3)를 이용하여, 포토레지스트층을 노광하는 종래의 포토리소그래피 공정도 포함되지만, 포토레지스트 대신에 감광성 실란 커플링재를 도포한 기판(P)을 패턴 노광하여 표면에 친발수성(親撥水性)에 의한 패턴을 형성하는 노광 공정, 광 감응성의 촉매층을 패턴 노광하고 무전해(無電解) 도금법에 따라 금속막의 패턴(배선, 전극 등)을 형성하는 습식 공정, 혹은, 은나노 입자를 함유한 도전성 잉크 등에 의해서 패턴을 묘화하는 인쇄 공정 등에 의한 처리도 포함된다. Next, a backplane layer constituted by an electrode or wiring, an insulating film, a TFT (thin film semiconductor) or the like constituting the display panel device is formed on the substrate P, and an organic EL Emitting layer (display pixel portion) by the self-luminous element of the light-emitting element is formed (step S204). This step S204 includes a conventional photolithography process for exposing the photoresist layer using the exposure apparatus U3 described in each of the above embodiments, but it is also possible to use a photoresist layer on which a photosensitive silane coupling material ), Patterning the photosensitive catalyst layer and exposing the pattern (wiring, electrode, etc.) of the metal film according to the electroless plating method Or a printing process for drawing a pattern by a conductive ink containing silver nanoparticles or the like.
다음으로, 롤 방식으로 장척(長尺)의 기판(P) 상에 연속적으로 제조되는 표시 패널 디바이스마다, 기판(P)을 다이싱하거나 각 표시 패널 디바이스의 표면에, 보호 필름(내환경 배리어층)이나 칼라 필터 시트 등을 접합시키거나 하여, 디바이스를 조립한다(스텝 S205). 다음으로, 표시 패널 디바이스가 정상적으로 기능을 하는지, 소망의 성능이나 특성을 만족하고 있는지의 검사 공정이 행해진다(스텝 S206). 이상과 같이 하여, 표시 패널(플렉시블ㆍ디스플레이)을 제조할 수 있다. Next, for each display panel device which is continuously manufactured on a long substrate P in a roll manner, the substrate P is diced or a protective film (inner environmental barrier layer ) Or a color filter sheet or the like are bonded to each other to assemble the device (step S205). Next, an inspection process is performed to determine whether the display panel device functions normally or satisfies the desired performance or characteristics (step S206). In this manner, a display panel (flexible display) can be manufactured.
이상, 제1 실시 형태는, 투영 광학계(PL)(투영 광학 모듈(PLM))와 협동하는 반사 광학계(62)에 의해서, 제1 입사 시야, 제1 출사 시야, 제2 입사 시야 및 제2 출사 시야를 서로 분리할 수 있기 때문에, 제1 투영 광속(EL2a)으로부터의 누설광의 발생을 억제할 수 있다. 이 때문에, 반사 광학계(62)는, 기판(P) 상에 누설광이 투사되기 어려운 구성으로 할 수 있기 때문에, 기판(P) 상에 투영 노광되는 상(像)의 품질 열화(劣化)를 방지할 수 있다. As described above, in the first embodiment, the first incident view, the first outgoing view, the second incident view, and the second outgoing view are obtained by the reflective
또, 제1 실시 형태는, 투영 영역(PA)을, 주사 방향의 길이/폭방향의 길이≤1/4로 할 수 있기 때문에, 반사 광학계(62)에서의 제1 투영 광속(EL2a) 및 제2 투영 광속(EL2b)의 시야, 즉, 제1 입사 시야, 제1 출사 시야, 제2 입사 시야 및 제2 출사 시야를 중복하지 않게 분리하는 것이 가능해진다. In the first embodiment, the projection area PA can be set to be 1/4 in the length direction / width direction in the scanning direction. Therefore, the first projection luminous flux EL2a in the reflection
또, 제1 실시 형태는, 조명 광속(EL1)을, 레이저광으로 할 수 있기 때문에, 투영 영역(PA)에 투사되는 제2 투영 광속(EL2b)의 조도를 바람직하게 확보할 수 있다. In the first embodiment, since the illumination luminous flux EL1 can be used as the laser light, the illuminance of the second projected luminous flux EL2b projected onto the projection area PA can be preferably secured.
또, 제1 실시 형태에서는, 굴절 렌즈(71a)에 입사하는 제1 투영 광속(EL2a) 및 제2 투영 광속(EL2b)을, 굴절 렌즈(71a)의 상부측으로 하고, 굴절 렌즈(71a)로부터 출사하는 제1 투영 광속(EL2a) 및 제2 투영 광속(EL2b)을, 굴절 렌즈(71a)의 하부측으로 했다. 그렇지만, 제1 입사 시야, 제1 출사 시야, 제2 입사 시야 및 제2 출사 시야를 상호로 분리할 수 있으면, 굴절 렌즈(71a)에 대한 제1 투영 광속(EL2a) 및 제2 투영 광속(EL2b)의 입사 위치 및 출사 위치는 특별히 한정되지 않는다. In the first embodiment, the first projection luminous flux EL2a and the second projection luminous flux EL2b incident on the
[제2 실시 형태][Second Embodiment]
다음으로, 도 7을 참조하여, 제2 실시 형태의 노광 장치(U3)에 대해 설명한다. 또, 제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 중복하는 기재를 피하도록, 제1 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 제1 실시 형태와 동일한 구성요소에 대해서는, 제1 실시 형태와 동일 부호를 부여하여 설명한다. 도 7은, 제2 실시 형태의 노광 장치의 조명 광학계 및 투영 광학계의 구성을 나타내는 도면이다. 제1 실시 형태의 노광 장치(U3)는, 투영 광학계(PL)의 반사 광학계(62)에서 시야 분리를 행함으로써, 누설광을 일으키기 어렵게 했다. 제2 실시 형태의 노광 장치(U3)는, 투영 광학계(PL)의 반사 광학계(100)에서, 투영 광속(EL2)에 의해 형성되는 투영상의 결상 위치와, 누설광에 의해 형성되는 불량상의 결상 위치를, 기판(P)의 주사 방향에서 다르게 하고 있다.Next, the exposure apparatus U3 of the second embodiment will be described with reference to Fig. In the second embodiment, only parts different from those of the first embodiment are described so as to avoid the description overlapping with the first embodiment, and the same constituent elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment . 7 is a diagram showing the configuration of an illumination optical system and a projection optical system of the exposure apparatus according to the second embodiment. The exposure apparatus U3 of the first embodiment makes visibility separation by the reflective
제2 실시 형태의 노광 장치(U3)에서, 투영 광학계(PL)는, 마스크(M)로부터의 투영 광속(EL2)의 입사측으로부터 순서대로, 1/4 파장판(41)과, 편광 빔 스플리터(PBS)와, 투영 광학 모듈(PLM)을 가지며, 투영 광학 모듈(PLM)은, 부분 광학계(61)와, 반사 광학계(도광 광학계)(100)와, 투영 시야 조리개(63)를 포함한다. 또, 투영 광학 모듈(PLM)은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 포커스 보정 광학 부재(64), 상시프트용 광학 부재(65), 배율 보정용 광학 부재(66), 로테이션 보정 기구(67) 및 편광 조정 기구(68)를 포함한다. 또, 1/4 파장판(41), 편광 빔 스플리터(PBS), 부분 광학계(61), 투영 시야 조리개(63), 포커스 보정 광학 부재(64), 상시프트용 광학 부재(65), 배율 보정용 광학 부재(66), 로테이션 보정 기구(67) 및 편광 조정 기구(68)는, 동일한 구성이기 때문에, 설명을 생략한다. In the exposure apparatus U3 according to the second embodiment, the projection optical system PL includes, in order from the incident side of the projected luminous flux EL2 from the mask M, a
반사 광학계(100)는, 제1 편광 빔 스플리터(제1 반사 부재)(PBS1)와, 제2 편광 빔 스플리터(제2 반사 부재)(PBS2)와, 1/2 파장판(104)과, 제1 편향 부재(제1 광학 부재 및 제3 반사부)(105)와, 제2 편향 부재(제2 광학 부재 및 제4 반사부)(106)와, 제1 차광판(111)과, 제2 차광판(112)을 구비한다. 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)는, 제1 편광 분리면(P10)을 가지고 있다. 제1 편광 분리면(P10)은, 편광 빔 스플리터(PBS1)로부터의 제1 투영 광속(EL2a)을 반사시키고, 반사시킨 제1 투영 광속(EL2a)을 제1 렌즈군(71)의 굴절 렌즈(71a)에 입사시킨다. 또, 제1 편광 분리면(P10)은, 중간상면(P7)으로부터의 제2 투영 광속(EL2b)을 투과시키기고, 투과시킨 제2 투영 광속(EL2b)을 제1 렌즈군(71)의 굴절 렌즈(71a)에 입사시킨다. 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)는, 제2 편광 분리면(P11)을 가지고 있다. 제2 편광 분리면(P11)은, 제1 렌즈군(71)의 굴절 렌즈(71a)로부터의 제1 투영 광속(EL2a)을 투과시키고, 투과시킨 제1 투영 광속(EL2a)을 제1 편향 부재(105)에 입사시킨다. 또, 제2 편광 분리면(P11)은, 제1 렌즈군(71)의 굴절 렌즈(71a)로부터의 제2 투영 광속(EL2b)을 반사시키고, 반사시킨 제2 투영 광속(EL2b)을 기판(P) 상에 입사시킨다. 1/2 파장판(104)은, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)에서 반사된 S편광의 제1 투영 광속(EL2a)을, P편광의 제1 투영 광속(EL2a)으로 변환한다. 또, 1/2 파장판(104)은, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)를 투과한 P편광의 제2 투영 광속(EL2b)을, S편광의 제2 투영 광속(EL2b)으로 변환한다. 제1 편향 부재(105)는, 제1 반사면(P12)을 가지는 반사 미러이다. 제1 반사면(P12)은, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)를 투과한 제1 투영 광속(EL2a)을 반사시키고, 반사시킨 제1 투영 광속(EL2a)을 중간상면(P7)에 마련된 투영 시야 조리개(63)에 입사시킨다. 제2 편향 부재(106)는, 제2 반사면(P13)을 가지는 반사 미러이다. 제2 반사면(P13)은, 투영 시야 조리개(63)로부터의 제2 투영 광속(EL2b)을 반사시키고, 반사시킨 제2 투영 광속(EL2b)을 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)에 입사시킨다. 이와 같이, 제1 편향 부재(105)와 제2 편향 부재(106)는, 부분 광학계(61)로부터의 제1 투영 광속(EL2a)이, 다시 부분 광학계(61)를 향해서 꺾이도록 반사시키는 플랩 반사경으로서 기능을 하고 있다. The reflecting
또, 반사 광학계(100)에 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)를 마련한 것이기 때문에, 편광 빔 스플리터(PBS)를 투과한 P편광의 투영 광속을, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)에서 반사시키도록, 편광 빔 스플리터(PBS)와 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)와의 사이에, 1/2 파장판(107)이 마련되어 있다. Since the first polarizing beam splitter PBS1 is provided in the reflecting
제1 차광판(111)은, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)와 기판(P)과의 사이에 마련되어 있다. 제1 차광판(111)은, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)에 입사한 제1 투영 광속(EL2a)의 일부가, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)의 제2 편광 분리면(P11)을 투과하지 않고 반사한 반사광(누설광)을 차광 가능한 위치에 마련되어 있다. The first
제2 차광판(112)은, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)와 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)와의 사이에 마련되어 있다. 제2 차광판(112)은, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)로부터 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)로 누설하는 누설광을 차광하고 있다. The second
편광 빔 스플리터(PBS)로부터의 P편광의 제1 투영 광속(EL2a)은, 상시프트용 광학 부재(65)를 통과하여, 1/2 파장판(107)을 투과한다. 1/2 파장판(107)을 투과한 제1 투영 광속(EL2a)은, S편광으로 변환된 후, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)에 입사한다. 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)에 입사한 S편광의 제1 투영 광속(EL2a)은, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)의 제1 편광 분리면(P10)에서 반사된다. 제1 편광 분리면(P10)에서 반사된 S편광의 제1 투영 광속(EL2a)은, 1/2 파장판(104)을 투과한다. 1/2 파장판(104)을 투과한 제1 투영 광속(EL2a)은, P편광으로 변환된 후, 제1 렌즈군(71)에 입사한다. 제1 렌즈군(71)에 입사한 제1 투영 광속(EL2a)은, 굴절 렌즈(71a)를 포함하는 복수의 렌즈 부재를 통과한 후, 제1 오목면 거울(72)에 입사한다. 이 때, 제1 투영 광속(EL2a)은, 제1 렌즈군(71)에서, 굴절 렌즈(71a)의 상부측의 시야 영역(제1 입사 시야)을 통과한다. 제1 오목면 거울(72)에 입사한 제1 투영 광속(EL2a)은, 제1 오목면 거울(72)에서 반사된다. 제1 오목면 거울(72)에서 반사된 제1 투영 광속(EL2a)은, 제1 렌즈군(71)에 입사하여, 굴절 렌즈(71a)를 포함하는 복수의 렌즈 부재를 통과한 후, 제1 렌즈군(71)으로부터 출사한다. 이 때, 제1 투영 광속(EL2a)은, 제1 렌즈군(71)에서, 굴절 렌즈(71a)의 하부측의 시야 영역(제1 출사 시야)을 통과한다. 제1 렌즈군(71)으로부터 출사한 제1 투영 광속(EL2a)은, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)에 입사한다. 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)에 입사한 P편광의 제1 투영 광속(EL2a)은, 제2 편광 분리면(P11)을 투과한다. 제2 편광 분리면(P11)을 투과한 제1 투영 광속(EL2a)은, 제1 편향 부재(105)에 입사하고, 제1 편향 부재(105)의 제1 반사면(P12)에서 반사된다. 제1 반사면(P12)에서 반사된 제1 투영 광속(EL2a)은, 투영 시야 조리개(63)에 입사한다. 투영 시야 조리개(63)에 입사한 제1 투영 광속(EL2a)은, 조명 영역(IR)에서의 마스크 패턴의 도립상이 되는 중간상을 형성한다. The first projecting luminous flux EL2a of P polarized light from the polarizing beam splitter PBS passes through the phase shift
투영 시야 조리개(63)로부터의 제2 투영 광속(EL2b)은, 제2 편향 부재(106)의 제2 반사면(P13)에서 반사된다. 제2 반사면(P13)에서 반사된 제2 투영 광속(EL2b)은, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)에 입사한다. 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)에 입사한 P편광의 제2 투영 광속(EL2b)은, 제1 편광 분리면(P10)을 투과한다. 제1 편광 분리면(P10)을 투과한 P편광의 제2 투영 광속(EL2b)은, 1/2 파장판(104)을 투과한다. 1/2 파장판(104)을 투과한 제2 투영 광속(EL2b)은, S편광으로 변환된 후, 제1 렌즈군(71)에 입사한다. 제1 렌즈군(71)에 입사한 제2 투영 광속(EL2b)은, 굴절 렌즈(71a)를 포함하는 복수의 렌즈 부재를 통과한 후, 제1 오목면 거울(72)에 입사한다. 이 때, 제2 투영 광속(EL2b)은, 제1 렌즈군(71)에서, 굴절 렌즈(71a)의 상부측의 시야 영역(제2 입사 시야)을 통과한다. 제1 오목면 거울(72)에 입사한 제2 투영 광속(EL2b)은, 제1 오목면 거울(72)에서 반사된다. 제1 오목면 거울(72)에서 반사된 제2 투영 광속(EL2b)은, 제1 렌즈군(71)에 입사하여, 굴절 렌즈(71a)를 포함하는 복수의 렌즈 부재를 통과한 후, 제1 렌즈군(71)으로부터 출사한다. 이 때, 제2 투영 광속(EL2b)은, 제1 렌즈군(71)에서, 굴절 렌즈(71a)의 하부측의 시야 영역(제2 출사 시야)을 통과한다. 제1 렌즈군(71)으로부터 출사한 제2 투영 광속(EL2b)은, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)에 입사한다. 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)에 입사한 S편광의 제2 투영 광속(EL2b)은, 제2 편광 분리면(P11)에서 반사된다. 제2 편광 분리면(P11)에서 반사된 제2 투영 광속(EL2b)은, 포커스 보정 광학 부재(64) 및 배율 보정용 광학 부재(66)을 통과하여, 기판(P) 상의 투영 영역(PA)에 투사된다. 투영 영역(PA)에 투사된 제2 투영 광속(EL2b)은, 조명 영역(IR)에서의 마스크 패턴의 정립상이 되는 투영상을 형성한다. 이 때, 조명 영역(IR)에서의 마스크 패턴의 상(像)은, 투영 영역(PA)에 등배(×1)로 투영된다. The second projected light flux EL2b from the
여기서, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1), 제2 편광 빔 스플리터(PBS2), 제1 편향 부재(105) 및 제2 편향 부재(106)는, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)에서 반사된 제2 투영 광속(EL2b)에 의해서 형성되는 투영상의 결상 위치와, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)에서 반사된 제1 투영 광속(EL2a)의 일부인 누설광에 의해서 형성되는 불량상의 결상 위치가, 기판(P)의 주사 방향에서 다르게 하는 배치로 되어 있다. 구체적으로는, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)의 제1 편광 분리면(P10)에 대해서, 제1 투영 광속(EL2a)의 입사 위치와, 제2 투영 광속(EL2b)의 입사 위치가 다르도록, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1), 제2 편광 빔 스플리터(PBS2), 제1 편향 부재(105) 및 제2 편향 부재(106)를 배치하고 있다. 이러한 배치로 함으로써, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)의 제2 편광 분리면(P11)에 대해서, 제2 투영 광속(EL2b)의 입사 위치와, 제1 투영 광속(EL2a)의 입사 위치를 다르게 할 수 있다. 따라서, 제2 편광 분리면(P11)에서 반사한 제2 투영 광속(EL2b)의 투영상의 결상 위치와, 제2 편광 분리면(P11)에서 반사한 제1 투영 광속(EL2a)의 일부가 되는 누설광의 불량상의 결상 위치를, 기판(P)의 주사 방향에서 다르게 할 수 있다. Here, the first polarizing beam splitter PBS1, the second polarizing beam splitter PBS2, the first polarizing beam splitter PBS2, the first polarizing beam splitter PBS2, the first polarizing beam splitter PBS2, the first polarizing beam splitter PBS2, The imaging position of the projected image formed by the projected luminous flux EL2b and the defective position of the defective image formed by the leakage light that is a part of the first projected luminous flux EL2a reflected by the second polarizing beam splitter PBS2, P in the scanning direction. More specifically, with respect to the first polarized light separation surface P10 of the first polarized beam splitter PBS1, the incident position of the first projected luminous flux EL2a is different from the incident position of the second projected luminous flux EL2b, The first polarizing beam splitter PBS1, the second polarizing beam splitter PBS2, the first deflecting
이 경우, 제1 차광판(111)은, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)로부터 기판(P)으로 향하는 누설광을 차광하는 위치에 마련된다. 이 때문에, 제1 차광판(111)은, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)로부터 기판(P)으로 향하는 제2 투영 광속(EL2b)의 기판(P)에 대한 투영을 허용하면서, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)로부터 기판(P)으로 향하는 누설광을 차광한다. In this case, the first
이와 같이, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1), 제2 편광 빔 스플리터(PBS2), 제1 편향 부재(105), 제2 편향 부재(106) 및 제1 차광판(111)은, 기판(P)의 주사 방향에서, 투영상의 결상 위치와 불량상의 결상 위치를 다르게 하며, 제1 차광판(111)에 의해 누설광을 차광한다. 그 때문에, 반사 광학계(100)는, 기판(P) 상에 투사되는 누설광의 광량을 저감하는 광량 저감부로서 기능을 한다. As described above, the first polarizing beam splitter PBS1, the second polarizing beam splitter PBS2, the first deflecting
또, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)의 제1 편광 분리면(P10)에서의 제1 투영 광속(EL2a)의 입사 위치와, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)의 제2 편광 분리면(P11)에서의 제1 투영 광속(EL2a)의 입사 위치는, 제2 광축(BX2)을 사이에 두고 대칭인 위치가 된다. 또, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)의 제1 편광 분리면(P10)에서의 제2 투영 광속(EL2b)의 입사 위치와, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)의 제2 편광 분리면(P11)에서의 제2 투영 광속(EL2b)의 입사 위치는, 제2 광축(BX2)을 사이에 두고 대칭인 위치가 된다. 환언하면, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)의 제1 편광 분리면(P10)에서의 제1 투영 광속(EL2a)의 입사 위치와, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)의 제2 편광 분리면(P11)에서의 제2 투영 광속(EL2b)의 입사 위치는, 제2 광축(BX2)을 사이에 두고 비대칭인 위치가 된다. The incident position of the first projecting luminous flux EL2a on the first polarized light separation surface P10 of the first polarized beam splitter PBS1 and the incident position of the second polarized light separation surface P11 of the second polarized light beam splitter PBS2, The incident position of the first projecting luminous flux EL2a at the second optical axis BX2 is a symmetrical position with the second optical axis BX2 therebetween. The incident position of the second projected luminous flux EL2b on the first polarized light separation surface P10 of the first polarized beam splitter PBS1 and the incident position of the second polarized light separation surface P11 of the second polarized light beam splitter PBS2, The incident position of the second projection luminous flux EL2b at the second optical axis BX2 becomes a symmetrical position with the second optical axis BX2 therebetween. In other words, the incident position of the first projected luminous flux EL2a on the first polarized light separation surface P10 of the first polarized beam splitter PBS1 and the incident position of the second polarized light separation surface P11 of the second polarized light beam splitter PBS2 , The incident position of the second projecting luminous flux EL2b becomes asymmetrical with respect to the second optical axis BX2.
제1 편광 분리면(P10)에서의 제1 투영 광속(EL2a)의 입사 위치와, 제2 편광 분리면(P11)에서의 제2 투영 광속(EL2b)의 입사 위치는, 제2 광축(BX2)을 사이에 두고 비대칭인 위치가 되는 경우, 투영 영역(PA)은, 조명 영역(IR)에 대해서 X방향(제2 광축방향)으로 시프트한 위치가 된다. 이 경우, 마스크(M) 상의 조명 영역(IR1(및 IR3, IR5))의 중심점으로부터 조명 영역(IR2(및 IR4, IR6))의 중심점까지의 둘레 길이와, 기판(P) 상의 투영 영역(PA1(및 PA3, PA5))의 중심점으로부터 제2 투영 영역(PA2(및 PA4, PA6))의 중심점까지의 둘레 길이를 동일 길이로 하기 위해서, 제1 투영 광학계(PL1(및 PL3, PL5))와 제2 투영 광학계(PL2(및 PL4, PL6))를 일부 다른 구성으로 하고 있다. The incident position of the first projected luminous flux EL2a on the first polarized light separation surface P10 and the incident position of the second projected luminous flux EL2b on the second polarized light separation surface P11 are located on the second optical axis BX2, The projection area PA is shifted to the X direction (second optical axis direction) with respect to the illumination area IR. In this case, the peripheral length from the center point of the illumination area IR1 (and IR3, IR5) on the mask M to the center point of the illumination area IR2 (and IR4, IR6) and the peripheral area of the projection area PA1 The first projection optical system PL1 (and PL3 and PL5) and the second projection optical system PL2 (and PL3 and PL5) are provided so as to have the same length from the center point of the first projection area PA2 (and PA3 and PA5) to the center point of the second projection area PA2 And the second projection optical systems PL2 (and PL4 and PL6) have a different configuration.
홀수번째(도 7의 좌측)의 제1 투영 광학계(PL1(및 PL3, PL5))는, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)의 제1 편광 분리면(P10)에서, 제1 투영 광속(EL2a)의 입사 위치가, 제2 투영 광속(EL2b)의 입사 위치에 비하여, Z방향의 상부측이고, 또한, X방향의 중심측에 위치하도록, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1), 제2 편광 빔 스플리터(PBS2), 제1 편향 부재(105) 및 제2 편향 부재(106)를 배치하고 있다. 이 때문에, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)의 제2 편광 분리면(P11)에서, 제2 투영 광속(EL2b)의 입사 위치는, 제1 투영 광속(EL2a)의 입사 위치에 비하여, Z방향의 상부측이고, 또한, X방향의 외측에 위치하게 된다. The first projection optical system PL1 (and PL3 and PL5) at the odd-numbered (left side in Fig. 7) is configured so that the first projection luminous flux EL2a at the first polarization separation plane P10 of the first polarization beam splitter PBS1, The first polarizing beam splitter PBS1 and the second polarizing beam splitter PBS2 are disposed such that the incident positions of the first polarized beam splitter PBS1 and the second polarized beam splitter PBS2 are positioned on the upper side in the Z direction and on the center side in the X direction, (PBS2), a
즉, 제1 투영 광학계(PL1)는, Z방향에서, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)의 반사 부분, 제2 편향 부재(106)의 반사 부분, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)의 반사 부분, 제1 편향 부재(105)의 반사 부분의 순서로 되어 있다. 이 때문에, 도 7에 나타내는 바와 같이, 제2 편향 부재(106)는, 전결상 시야(CIF)를 따른 방향(Z방향)에 관해서, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)의 반사 부분과 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)의 반사 부분과의 사이에 배치된다. 또, 제1 투영 광학계(PL1)에서는, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1) 및 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)의 반사 부분의 위치와, 제1 편향 부재(105) 및 제2 편향 부재(106)의 위치가, 제2 광축(BX2)의 방향에 관해서, 다른 위치가 된다. In other words, the first projection optical system PL1 is arranged in the Z direction such that the reflection portion of the first polarizing beam splitter PBS1, the reflection portion of the second
짝수번째(도 7의 우측)의 제2 투영 광학계(PL2(및 PL4, PL6))는, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)의 제1 편광 분리면(P10)에서, 제1 투영 광속(EL2a)의 입사 위치가, 제2 투영 광속(EL2b)의 입사 위치에 비하여, Z방향의 하부측이고, 또한, X방향의 외측에 위치하도록, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1), 제2 편광 빔 스플리터(PBS2), 제1 편향 부재(105) 및 제2 편향 부재(106)를 배치하고 있다. 이 때문에, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)의 제2 편광 분리면(P11)에서, 제2 투영 광속(EL2b)의 입사 위치는, 제1 투영 광속(EL2a)의 입사 위치에 비하여, Z방향의 하부측이고, 또한, X방향의 중심측에 위치하게 된다. The second projection optical systems PL2 (and PL4 and PL6) at the even-numbered positions (the right side in Fig. 7) are arranged at the first polarized light separation surface P10 of the first polarized beam splitter PBS1, The first polarized beam splitter PBS1 and the second polarized beam splitter PBS2 are disposed such that the incident positions of the first polarized beam splitter PBS1 and the second polarized beam splitter PBS2 are positioned on the lower side in the Z direction and on the outer side in the X direction, PBS2, a
즉, 제2 투영 광학계(PL2)는, Z방향에서, 제2 편향 부재(106)의 반사 부분, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)의 반사 부분, 제1 편향 부재(105)의 반사 부분, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)의 반사 부분의 순서로 되어 있다. 이 때문에, 도 7에 나타내는 바와 같이, 제1 편향 부재(105)는, 전결상 시야(CIF)를 따른 방향(Z방향)에 관해서, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)의 반사 부분과 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)의 반사 부분과의 사이에 배치된다. 또, 제2 투영 광학계(PL2)에서는, 제1 투영 광학계(PL1)와 마찬가지로, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1) 및 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)의 반사 부분의 위치와, 제1 편향 부재(105) 및 제2 편향 부재(106)의 위치가, 제2 광축(BX2)의 방향에 관해서, 다른 위치가 된다. In other words, the second projection optical system PL2 is arranged so that, in the Z direction, the reflection portion of the
게다가, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)의 반사 부분, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)의 반사 부분, 제1 편향 부재(105), 및 제2 편향 부재(106)는, 슬릿 모양의 제1 입사 시야, 제1 출사 시야, 제2 입사 시야, 및 제2 출사 시야의 4개의 시야(도 5 중에 나타낸 IR, Img1, Img2, PA에 상당) 중 어느 것에도 대응하는 장방형으로 형성됨과 아울러, 전결상 시야(CIF)를 따른 슬릿의 폭방향(Z방향)에 관해서 서로 분리하여 배치된다. 또, 도 5에서, 홀수번째의 제1 투영 광학계(PL1(및 PL3, PL5))의 경우는, Z방향의 상부로부터 순서대로, 조명 영역(IR), 중간상(Img2), 투영 영역(PA), 중간상(Img1)이 된다. 한편으로, 짝수번째의 제2 투영 광학계(PL2(및 PL4, PL6))의 경우는, Z방향의 상부로부터 순서대로, 중간상(Img2), 조명 영역(IR), 중간상(Img1), 투영 영역(PA)이 된다. In addition, the reflection portion of the first polarizing beam splitter PBS1, the reflection portion of the second polarizing beam splitter PBS2, the first deflecting
상기와 같이, 제1 투영 광학계(PL1(및 PL3, PL5))와 제2 투영 광학계(PL2(및 PL4, PL6))를 일부 다른 구성으로 함으로써, 마스크(M) 상의 조명 영역(IR1(및 IR3, IR5))의 중심점으로부터 조명 영역(IR2(및 IR4, IR6))의 중심점까지의 둘레 길이 ΔDm과, 기판(P) 상의 투영 영역(PA1(및 PA3, PA5))의 중심점으로부터 제2 투영 영역(PA2(및 PA4, PA6))의 중심점까지의 둘레 길이 ΔDs를 동일 길이로 할 수 있다. 이 때, 투영 영역(PA)은, 조명 영역(IR)에 대해서 X방향(제2 광축(BX2) 방향)으로 시프트한 위치가 되기 때문에, 마스크 유지 드럼(21)의 제1 축(AX1)과 기판 지지 드럼(25)의 제2 축(AX2)은, 조명 영역(IR)에 대한 투영 영역(PA)의 둘레 방향에서의 시프트량에 따라서, 제2 광축(BX2) 방향으로 시프트된다. As described above, by configuring the first projection optical systems PL1 (and PL3 and PL5) and the second projection optical systems PL2 (and PL4 and PL6) to be different from each other, the illumination areas IR1 (and IR3 IR5 and IR5 from the center point of the projection area PA1 (and PA3, PA5) on the substrate P to the center point of the illumination area IR2 (and IR4, IR6) (PA2 (and PA4, PA6)) to the center point can be the same length. At this time, since the projection area PA is shifted to the X direction (second optical axis BX2) with respect to the illumination area IR, the projection area PA is shifted from the first axis AX1 of the
이상, 제2 실시 형태는, 반사 광학계(100)에서, 제2 투영 광속(EL2b)에 의해 형성되는 투영상의 결상 위치와, 제1 투영 광속(EL2a)으로부터의 누설광에 의해 형성되는 불량상의 결상 위치를, 기판(P)의 주사 방향에서 다르게 하여, 제1 차광판(111)에 의해 누설광을 차광할 수 있다. 이 때문에, 반사 광학계(100)는, 기판(P) 상에 투사되는 누설광을 차광할 수 있기 때문에, 기판(P) 상에 투영상을 바람직하게 투영할 수 있다. As described above, in the second embodiment, in the reflective
또, 제2 실시 형태는, 반사 광학계(100)에서, 제1 투영 광속(EL2a) 및 제2 투영 광속(EL2b)의 시야, 즉, 제1 입사 시야, 제1 출사 시야, 제2 입사 시야 및 제2 출사 시야를 분할해도 좋고, 일부가 중복해도 괜찮다. 즉, 제2 실시 형태는, 제1 투영 광속(EL2a) 및 제2 투영 광속(EL2b)의 시야를, 제1 실시 형태와 같이 분리할 필요가 없기 때문에, 반사 광학계(100)의 각종 광학 부재의 배치에 관한 자유도를 높일 수 있다. The second embodiment differs from the first embodiment in that the field of view of the first projected luminous flux EL2a and the second projected luminous flux EL2b in the reflective
또, 제2 실시 형태에서는, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)와 굴절 렌즈(71a)와의 사이에 1/2 파장판(104)을 마련했지만, 이 구성으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)와 굴절 렌즈(71a)와의 사이에 제1의 1/4 파장판을 마련하고, 또한 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)와 굴절 렌즈(71a)와의 사이에 제2의 1/4 파장판을 마련해도 좋다. 이 경우, 제1의 1/4 파장판과 제2의 1/4 파장판을 일체로 해도 괜찮다. In the second embodiment, the half-
[제3 실시 형태][Third embodiment]
다음으로, 도 8을 참조하여, 제3 실시 형태의 노광 장치(U3)에 대해 설명한다. 또, 제3 실시 형태에서도, 제2 실시 형태와 중복하는 기재를 피하도록, 제2 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 제2 실시 형태와 동일한 구성요소에 대해서는, 제2 실시 형태와 동일 부호를 부여하여 설명한다. 도 8은, 제3 실시 형태의 노광 장치의 투영 광학계의 구성을 나타내는 도면이다. 제2 실시 형태의 노광 장치(U3)는, 투영 광학계(PL)의 반사 광학계(100)에서, 제2 투영 광속(EL2b)에 의해 형성되는 투영상의 결상 위치와, 누설광에 의해 형성되는 불량상의 결상 위치를, 기판(P)의 주사 방향으로 다르게 했다. 제3 실시 형태의 노광 장치(U3)는, 투영 광학계(PL)의 반사 광학계(130)에서, 투영 광속(EL2)에 의해 형성되는 투영상의 결상 위치와, 누설광에 의해 형성되는 불량상의 결상 위치를, 심도(深度) 방향(포커스 방향)에서 다르게 하고 있다. 또, 도 8에서는, 제3 실시 형태에서의 설명을 간단하게 하기 위해서, 부분 광학계(131) 및 반사 광학계(130)만을 도시한다. 또, 도 8에서는, 마스크면(P1)과 기판(P)을 XY면에 평행하게 배치하고, 마스크면(P1)으로부터의 제1 투영 광속(EL2a)의 주광선을 XY면에 수직으로 하고, 기판(P)으로의 제2 투영 광속(EL2b)의 주광선을 XY면에 수직으로 하고 있다. Next, the exposure apparatus U3 according to the third embodiment will be described with reference to Fig. In the third embodiment, only parts different from those of the second embodiment are described so as to avoid a description overlapping with the second embodiment, and the same constituent elements as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the second embodiment . 8 is a diagram showing a configuration of a projection optical system of the exposure apparatus according to the third embodiment. The exposure apparatus U3 according to the second embodiment differs from the exposure apparatus U3 according to the second embodiment in that the imaging position of the projected image formed by the second projected luminous flux EL2b in the reflective
제3 실시 형태의 투영 광학계(PL)에서, 부분 광학계(131)는, 굴절 렌즈(71a)와, 제1 오목면 거울(72)을 구비한다. 또, 굴절 렌즈(71a) 및 제1 오목면 거울(72)은, 제1 실시 형태와 제2 실시 형태와 동일한 구성이기 때문에 설명을 생략한다. 또, 부분 광학계(131)에서, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 굴절 렌즈(71a)와 제1 오목면 거울(72)과의 사이에, 복수의 렌즈 부재를 배치해도 괜찮다. In the projection optical system PL of the third embodiment, the partial
반사 광학계(130)는, 제1 편광 빔 스플리터(제1 반사 부재)(PBS1)와, 제2 편광 빔 스플리터(제2 반사 부재)(PBS2)와, 1/2 파장판(104)과, 제1 편향 부재(제1 광학 부재 및 제3 반사부)(105)와, 제2 편향 부재(제2 광학 부재 및 제4 반사부)(106)를 구비한다. 또, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1), 제2 편광 빔 스플리터(PBS2), 1/2 파장판(104), 제1 편향 부재(105) 및 제2 편향 부재(106)는, 제2 실시 형태와 일부 각도 등이 다르지만, 거의 동일한 구성이기 때문에 설명을 생략한다. The reflecting
여기서, 도 8에는, 마스크면(P1)으로부터 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)에 입사하는 제1 투영 광속(EL2a)을, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)의 제1 편광 분리면(P10)을 중심으로 면대칭으로 한 가상 상(上)의 제1 투영 광속(EL3)을 도시하고 있다. 이 때, 가상 상의 제1 투영 광속(EL3)을 결상한 면이 가상적인 마스크면(P15)이 된다. 또, 도 8에는, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)로부터 제1 편향 부재(105)에 입사하는 제1 투영 광속(EL2a)을, 제1 편향 부재(105)의 제1 반사면(P12)을 중심으로 면대칭으로 한 가상 상의 제1 투영 광속(EL4)을 도시하고 있다. 이 때, 가상 상의 제1 투영 광속(EL4)을 결상한 면이 가상적인 중간상면(P16)이 된다. 8 shows a case where the first projection light flux EL2a incident on the first polarizing beam splitter PBS1 from the mask plane P1 is reflected by the first polarized light separation surface P10 of the first polarizing beam splitter PBS1 And a first projected luminous flux EL3 in a hypothetical image plane-symmetrical with respect to the center. At this time, the surface on which the imaginary first projected luminous flux EL3 is imaged becomes a virtual mask surface P15. 8 shows the first projection light flux EL2a incident on the first deflecting
제1 편광 빔 스플리터(PBS1), 제2 편광 빔 스플리터(PBS2), 제1 편향 부재(105) 및 제2 편향 부재(106)는, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)에서 반사된 제2 투영 광속(EL2b)에 의해서 형성되는 투영상의 결상 위치와, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)에서 반사된 제1 투영 광속(EL2a)의 일부인 누설광에 의해서 형성되는 불량상의 결상 위치가, 포커스의 심도 방향(즉, 결상 광속의 주광선을 따른 방향)에서 다른 배치로 되어 있다. 구체적으로는, 가상 상의 제1 투영 광속(EL3)의 가상적인 마스크면(P15)에서의 투영상의 결상 위치를 심도 방향으로 깊게 하고, 가상 상의 제1 투영 광속(EL4)의 가상적인 중간상면(P16)에서의 불량상의 결상 위치를 심도 방향으로 얕게 하도록, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1), 제2 편광 빔 스플리터(PBS2), 제1 편향 부재(105) 및 제2 편향 부재(106)를 배치하고 있다. The first polarizing beam splitter PBS1, the second polarizing beam splitter PBS2, the first polarizing beam splitter PBS2, the first polarizing beam splitter PBS2, the first polarizing beam splitter PBS2, the first polarizing beam splitter PBS2, The imaging position of the projection image formed by the first projection light beam EL2b and the imaging position of the defective image formed by the leakage light which is a part of the first projection light beam EL2a reflected by the second polarization beam splitter PBS2, (That is, the direction along the principal ray of the imaging light flux). Specifically, the imaging position of the projected image on the hypothetical mask plane P15 of the hypothetical first projected luminous flux EL3 is deepened in the depth direction, and the virtual intermediate image plane of the hypothetical first projection luminous flux EL4 The first polarizing beam splitter PBS2, the first
이러한 배치로 함으로써, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)의 제2 편광 분리면(P11)에서 반사되는 제2 투영 광속(EL2b)에 의해서, 기판(P) 상에서 양호한 투영상이 형성된다. 또, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)의 제2 편광 분리면(P11)에서 반사되는 제1 투영 광속(EL2a)의 일부인 누설광은, 기판(P)의 바로 앞측에서 마스크 패턴의 불량상을 형성한다. 즉, 제2 투영 광속(EL2b)에 의해서 형성되는 투영상의 결상 위치는 기판(P) 상의 투영 영역(PA)이 되고, 누설광에 의해서 형성되는 불량상의 결상 위치는 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)와 기판(P)과의 사이의 위치가 된다. 따라서, 불량상의 결상 위치가 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)와 기판(P)과의 사이에 있기 때문에, 기판(P) 상에 투사되는 누설광에 의해서 생성되는 불량상은, 매우 희미해진 상태가 된다. With this arrangement, a good projected image is formed on the substrate P by the second projected luminous flux EL2b reflected by the second polarized light separation surface P11 of the second polarized beam splitter PBS2. The leakage light which is a part of the first projected luminous flux EL2a reflected by the second polarized light separation surface P11 of the second polarized beam splitter PBS2 forms a defective image of the mask pattern immediately in front of the substrate P do. That is, the imaging position of the projection image formed by the second projection light beam EL2b becomes the projection area PA on the substrate P, and the defective image forming position formed by the leakage light is the second polarizing beam splitter PBS2 And the substrate P, as shown in Fig. Therefore, since the imaging position of the defective image is between the second polarizing beam splitter PBS2 and the substrate P, the defective image produced by the leakage light projected onto the substrate P is in a very blurry state.
이와 같이, 제1 편광 빔 스플리터(PBS1), 제2 편광 빔 스플리터(PBS2), 제1 편향 부재(105), 제2 편향 부재(106)는, 심도 방향에서, 투영상의 결상 위치와 불량상의 결상 위치를 다르게 하기 위해, 반사 광학계(130)가, 기판(P) 상에 투사되는 누설광의 광량을 저감하는 광량 저감부로서 기능을 한다. As described above, the first polarization beam splitter PBS1, the second polarizing beam splitter PBS2, the first deflecting
또, 가상 상의 제1 투영 광속(EL3)의 가상적인 마스크면(P15)에서의 투영상의 결상 위치를 심도 방향으로 깊게 하고, 가상 상의 제1 투영 광속(EL4)의 가상적인 중간상면(P16)에서의 불량상의 결상 위치를 심도 방향으로 얕게 함으로써, 마스크면(P1)으로부터 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)에 이르는 광로를 길게 하고, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)로부터 중간상면(P7)에 이르는 광로를 짧게 하고 있다. 이 때문에, 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)로부터 중간상면(P7)을 매개로 하여 제1 편광 빔 스플리터(PBS1)로 꺾이는 광로를 짧게 할 수 있다. The imaging position of the projected image on the hypothetical mask plane P15 of the hypothetical first projected flux of light EL3 is deepened in the depth direction and the hypothetical intermediate top plane P16 of the hypothetical first projected flux of light EL4, The optical path from the mask plane P1 to the first polarizing beam splitter PBS1 is made long and the optical path extending from the second polarizing beam splitter PBS2 to the intermediate top plane P7 The optical path is shortened. Therefore, the optical path bent by the first polarizing beam splitter PBS1 from the second polarizing beam splitter PBS2 via the intermediate top surface P7 can be shortened.
이상, 제3 실시 형태는, 반사 광학계(130)에서, 제2 투영 광속(EL2b)에 의해 형성되는 투영상의 결상 위치와, 제1 투영 광속(EL2a)으로부터의 누설광에 의해 형성되는 불량상의 결상 위치를, 초점 심도의 방향(결상 광속의 주광선을 따른 방향)에서 다르게 할 수 있다. 이 때문에, 반사 광학계(130)는, 기판(P) 상에 투사되는 누설광을 매우 희미한 상태로 할 수 있기 때문에, 기판(P) 상에 투사되는 누설광의 광량을 저감할 수 있고, 기판(P) 상에 투사되는 투영상에 주는 영향을 저감 할 수 있다. As described above, in the third embodiment, in the reflective
또, 제3 실시 형태는, 제1 실시 형태와 같이 시야를 분리하거나, 제2 실시 형태와 같이 제2 편광 분리면(P11)에 대한 입사 위치를 다르게 하거나 할 필요가 없기 때문에, 반사 광학계(130)에서의 설계의 자유도를 보다 높일 수 있다. In the third embodiment, it is not necessary to separate the field of view as in the first embodiment, or to make the incident positions on the second polarized light separation surface P11 different from each other like the second embodiment. Therefore, It is possible to further increase the degree of freedom of design in the case of the present invention.
[제4 실시 형태][Fourth Embodiment]
다음으로, 도 9를 참조하여, 제4 실시 형태의 노광 장치(U3)에 대해 설명한다. 또, 제4 실시 형태에서도, 중복하는 기재를 피하도록, 제1 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 대해서는, 제1 실시 형태와 동일 부호를 부여하여 설명한다. 도 9는, 제4 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 제1 실시 형태의 노광 장치(U3)는, 기판(P)을, 원주면이 되는 지지면(P2)을 가지는 기판 지지 드럼(25)에 의해 지지하는 구성이었지만, 제4 실시 형태의 노광 장치(U3)는, 기판(P)을 평면 모양으로 지지하는 구성으로 되어 있다. Next, the exposure apparatus U3 according to the fourth embodiment will be described with reference to Fig. In the fourth embodiment, only parts different from those of the first embodiment are described so as to avoid overlapping description, and the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment . Fig. 9 is a diagram showing the entire configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the fourth embodiment. The exposure apparatus U3 of the first embodiment has a configuration in which the substrate P is supported by the
제4 실시 형태의 노광 장치(U3)에서, 기판 지지 기구(150)는, 기판(P)이 걸쳐 놓여진 한 쌍의 구동 롤러(151)를 가지고 있다. 한 쌍의 구동 롤러(151)는, 제2 구동부(26)에 의해 회전하고, 기판(P)을 주사 방향으로 이동시킨다. In the exposure apparatus U3 of the fourth embodiment, the
따라서, 기판 지지 기구(150)는, 구동 롤러(R4)로부터 반송된 기판(P)을, 일방의 구동 롤러(151)로부터 타방의 구동 롤러(151)로 안내함으로써, 한 쌍의 구동 롤러(151)에 기판(P)이 걸쳐 놓여진다. 기판 지지 기구(150)는, 제2 구동부(26)에 의해 한 쌍의 구동 롤러(151)를 회전시킴으로써, 한 쌍의 구동 롤러(151)에 걸쳐 놓여진 기판(P)을, 구동 롤러(R5)로 안내한다. The
이 때, 도 9의 기판(P)은, 실질적으로 XY면과 평행한 평면이 되므로, 기판(P)에 투사되는 제2 투영 광속(EL2b)의 주광선은, XY면과 수직이 된다. 기판(P)에 투사되는 제2 투영 광속(EL2b)의 주광선이 XY면과 수직이 되는 경우, 제2 투영 광속(EL2b)의 주광선에 따라서, 투영 광학계(PL)의 제2 편광 빔 스플리터(PBS2)의 제2 편광 분리면(P11)에서의 각도도 적절히 변경된다. At this time, since the substrate P in Fig. 9 is substantially parallel to the XY plane, the principal ray of the second projected luminous flux EL2b projected on the substrate P becomes perpendicular to the XY plane. When the principal ray of the second projected luminous flux EL2b projected onto the substrate P becomes perpendicular to the XY plane, the second polarized beam splitter PBS2 (of the projection optical system PL) of the projection optical system PL, along with the principal ray of the second projected luminous flux EL2b, ) On the second polarized light separating surface P11 is also appropriately changed.
또, 제4 실시 형태에서도, 앞의 도 2와 마찬가지로, XZ면내에서 보았을 때, 마스크(M) 상의 조명 영역(IR1(및 IR3, IR5))의 중심점으로부터 조명 영역(IR2(및 IR4, IR6))의 중심점까지의 둘레 길이는, 지지면(P2)을 따른 기판(P) 상의 투영 영역(PA1(및 PA3, PA5))의 중심점으로부터 제2 투영 영역(PA2(및 PA4, PA6))의 중심점까지의 둘레 길이와, 실질적으로 동일하게 설정되어 있다. In the fourth embodiment, similarly to FIG. 2, the illumination regions IR2 (and IR4 and IR6) are formed from the center points of the illumination regions IR1 (and IR3 and IR5) on the mask M, Of the second projection area PA2 (and PA4, PA6)) from the center point of the projection area PA1 (and PA3, PA5) on the substrate P along the support surface P2 to the center point of the second projection area PA2 Is set to be substantially equal to the circumferential length.
도 9의 노광 장치(U3)에서도, 하위 제어 장치(16)가, 마스크 유지 드럼(21)과 한 쌍의 구동 롤러(151)를 소정의 회전 속도비로 동기 회전시키는 것에 의해서, 마스크(M)의 마스크면(P1)에 형성된 마스크 패턴의 상(像)이, 한 쌍의 구동 롤러(151)에 걸쳐 놓여진 기판(P)의 표면에 연속적으로 반복하여 투영 노광된다. 9, the
이상, 제4 실시 형태는, 기판(P)이 평면 모양으로 지지되는 경우라도, 기판(P) 상에 형성되는 투영상에 대한 누설광의 영향을 저감할 수 있기 때문에, 기판(P) 상에 투영상을 바람직하게 투영할 수 있다. As described above, in the fourth embodiment, even when the substrate P is supported in a planar shape, since the influence of the leakage light on the projected image formed on the substrate P can be reduced, The image can be projected preferably.
또, 이상의 각 실시 형태에서는, 원통 모양의 마스크(M)로서 반사형을 이용했지만, 투과형의 원통 마스크라도 괜찮다. 그 경우는, 일정한 두께의 투과 원통체(석영관 등)의 외주면에 차광막에 의한 패턴을 형성하고, 투과 원통체의 내부로부터 외주면을 향해서, 도 3의 좌측에 나타내는 복수의 조명 영역(IR1 ~ IR6)의 각각에 조명광을 투사하는 조명 광학계나 광원부를, 투과 원통체의 내부에 마련하면 좋다. 그러한 투과 조명을 행하는 경우는, 도 2, 도 4, 도 7에 나타낸 편향 빔 스플리터(PBS)나 1/4 파장판(41) 등을 생략할 수 있다. In each of the above embodiments, the reflection type is used as the cylindrical mask M, but a transmission type cylindrical mask may be used. In this case, a pattern of the light-shielding film is formed on the outer circumferential surface of a transparent cylindrical body (quartz tube or the like) having a constant thickness, and a plurality of illumination regions IR1 to IR6 The light source and the illumination optical system for projecting the illumination light may be provided inside the transparent cylindrical body. In the case of carrying out such transmission illumination, the deflection beam splitter (PBS), the 1/4
게다가, 각 실시 형태에서는 원통 모양의 마스크(M)를 이용했지만, 전형적인 평면 마스크라도 괜찮다. 그 경우는, 도 2에서 설명한 원통형 마스크(M)의 반경 Rm을 무한대라고 생각하여, 마스크 패턴으로부터의 결상 광속의 주광선이 마스크면과 수직이 되도록, 예를 들면, 도 2 중의 제1 편향 부재(76)의 반사면(P3)의 각도를 설정하면 된다. In addition, although the cylindrical mask M is used in each of the embodiments, a typical plane mask may be used. In this case, the radius Rm of the cylindrical mask M described in Fig. 2 is considered to be infinite, and the first deflecting member (for example, The angle of the reflecting surface P3 of the reflecting
또, 이상의 각 실시 형태에서는, 기판(P) 상에 투영할 패턴에 대응한 정적(靜的)인 패턴이 형성된 마스크(하드 마스크)를 이용했지만, 복수의 투영 광학 모듈(PL1 ~ PL6)의 각 조명 영역(IR1 ~ IR6)의 위치(각 투영 광학 모듈의 물면(物面) 위치)에, 다수의 가동 미소 미러로 구성되는 DMD(마이크로ㆍ미러ㆍ디바이스)나 SLM(공간 광 변조 소자) 등을 배치하고, 기판(P)의 반송 이동과 동기하여 DMD나 SLM에 의해서 동적인 패턴광을 생성하면서, 기판(P)에 패턴을 전사하는 마스크가 없는 노광 방식이라도 좋다. 이 경우, 동적인 패턴을 생성하는 DMD나 SLM가, 마스크 부재에 상당한다. Although a mask (hard mask) in which a static pattern corresponding to a pattern to be projected is formed on the substrate P is used in each of the embodiments described above, A DMD (micro-mirror device) or an SLM (spatial light modulating element) composed of a plurality of movable micromirrors, or the like is provided at the position of the illumination areas IR1 to IR6 (the object surface position of each projection optical module) And there is no mask for transferring the pattern to the substrate P while generating dynamic pattern light by the DMD or SLM in synchronism with the conveyance movement of the substrate P. In this case, the DMD or SLM that generates the dynamic pattern corresponds to the mask member.
1 : 디바이스 제조 시스템 2 : 기판 공급 장치
4 : 기판 회수 장치 5 : 상위 제어 장치
11 : 마스크 유지 기구 12 : 기판 지지 기구
13 : 광원 장치 16 : 하위 제어 장치
21 : 마스크 유지 드럼 25 : 기판 지지 드럼
31 : 광원부 32 : 도광 부재
41 : 1/4 파장판 51 : 콜리메이터 렌즈
52 : 플라이 아이 렌즈 53 : 콘덴서 렌즈
54 : 실린드리컬 렌즈 55 : 조명 시야 조리개
56 : 릴레이 렌즈 61 : 부분 광학계
62 : 반사 광학계 63 : 투영 시야 조리개
64 : 포커스 보정 광학 부재 65 : 상시프트용 광학 부재
66 : 배율 보정용 광학 부재 67 : 로테이션 보정 기구
68 : 편광 조정 기구 71 : 제1 렌즈군
72 : 제1 오목면 거울 76 : 제1 편향 부재
77 : 제2 편향 부재 78 : 제3 편향 부재
79 : 제4 편향 부재 91 : 제1 프리즘
92 : 제2 프리즘 93 : 편광 분리면
100 : 반사 광학계(제2 실시 형태)
104 : 1/2 파장판(제2 실시 형태)
105 : 제1 편향 부재(제2 실시 형태)
106 : 제2 편향 부재(제2 실시 형태)
107 : 1/2 파장판(제2 실시 형태)
111 : 제1 차광판(제2 실시 형태)
112 : 제2 차광판(제2 실시 형태)
130 : 반사 광학계(제3 실시 형태)
131 : 부분 광학계(제3 실시 형태)
150 : 기판 지지 기구(제4 실시 형태)
151 : 구동 롤러(제4 실시 형태)
P : 기판 FR1 : 공급용 롤
FR2 : 회수용 롤 U1 ~ Un : 처리 장치
U3 : 노광 장치(기판 처리 장치) M : 마스크
AX1 : 제1 축 AX2 : 제2 축
P1 : 마스크면 P2 : 지지면
P3 : 제1 반사면 P4 : 제2 반사면
P5 : 제3 반사면 P6 : 제4 반사면
P7 : 중간상면
P10 : 제1 편광 분리면(제2 실시 형태)
P11 : 제2 편광 분리면(제2 실시 형태)
P12 : 제1 반사면(제2 실시 형태)
P13 : 제2 반사면(제2 실시 형태)
P15 : 가상 상의 마스크면(제3 실시 형태)
P16 : 가상 상의 중간상면(제3 실시 형태)
EL1 : 조명 광속 EL2a : 제1 투영 광속
EL2b : 제2 투영 광속
EL3 : 가상 상의 제1 투영 광속(제3 실시 형태)
EL4 : 가상 상의 제1 투영 광속(제3 실시 형태)
Rm : 곡률 반경 Rfa : 곡률 반경
CL : 중심면 PBS : 편광 빔 스플리터
PBS1 : 제1 편광 빔 스플리터(제2 실시 형태)
PBS2 : 제2 편광 빔 스플리터(제2 실시 형태)
IR1 ~ IR6 : 조명 영역 IL1 ~ IL6 : 조명 광학계
ILM : 조명 광학 모듈 PA1 ~ PA6 : 투영 영역
PL1 ~ PL6 : 투영 광학계 PLM : 투영 광학 모듈
BX1 : 제1 광축 BX2 : 제2 광축1: Device manufacturing system 2: Substrate supply device
4: Substrate collection device 5: Higher control device
11: mask holding mechanism 12: substrate holding mechanism
13: light source device 16: lower control device
21: mask holding drum 25: substrate holding drum
31: light source part 32: light guiding member
41: 1/4 wavelength plate 51: collimator lens
52: fly-eye lens 53: condenser lens
54: Cylindrical lens 55: Illumination field aperture
56: Relay lens 61: Partial optical system
62: reflection optical system 63: projection field aperture
64: focus correction optical member 65: phase shift optical member
66: optical member for magnification correction 67: rotation correction mechanism
68: polarization adjusting mechanism 71: first lens group
72: first concave mirror 76: first deflection member
77: second biasing member 78: third biasing member
79: fourth deflecting member 91: first prism
92: second prism 93: polarized light separating surface
100: reflection optical system (second embodiment)
104: 1/2 wavelength plate (second embodiment)
105: first biasing member (second embodiment)
106: second biasing member (second embodiment)
107: half-wave plate (second embodiment)
111: First Shade Plate (Second Embodiment)
112: Second Shade Plate (Second Embodiment)
130: reflection optical system (third embodiment)
131: partial optical system (third embodiment)
150: substrate holding mechanism (fourth embodiment)
151: drive roller (fourth embodiment)
P: substrate FR1: supply roll
FR2: Recovery roll U1 to Un: Processing device
U3: exposure apparatus (substrate processing apparatus) M: mask
AX1: 1st axis AX2: 2nd axis
P1: mask surface P2: support surface
P3: first reflection surface P4: second reflection surface
P5: Third reflection plane P6: Fourth reflection plane
P7: intermediate surface
P10: first polarized light separating surface (second embodiment)
P11: Second polarized light separating surface (Second Embodiment)
P12: first reflection surface (second embodiment)
P13: second reflecting surface (second embodiment)
P15: mask face of imaginary phase (third embodiment)
P16: Intermediate upper surface of virtual image (third embodiment)
EL1: illumination luminous flux EL2a: first projection luminous flux
EL2b: second projection beam speed
EL3: first projected luminous flux in virtual phase (third embodiment)
EL4: first projection light flux in virtual phase (third embodiment)
Rm: radius of curvature Rfa: radius of curvature
CL: center plane PBS: polarizing beam splitter
PBS1: first polarizing beam splitter (second embodiment)
PBS2: second polarizing beam splitter (second embodiment)
IR1 to IR6: illumination area IL1 to IL6: illumination optical system
ILM: illumination optical module PA1 to PA6: projection area
PL1 to PL6: projection optical system PLM: projection optical module
BX1: first optical axis BX2: second optical axis
Claims (13)
제1 축의 둘레로 회전 가능하게 마련되며, 상기 제1 축으로부터 일정한 곡률 반경의 원통 모양의 패턴면을 따라서 상기 마스크 패턴을 유지하는 마스크 유지 드럼과,
상기 제1 축과 평행한 제2 축의 둘레로 회전 가능하게 마련되며, 상기 제2 축으로부터 일정한 곡률 반경의 원통 모양의 지지면의 일부에 의해 상기 기판을 지지하면서, 상기 기판을 장척 방향으로 이동시키는 기판 지지 드럼과,
상기 마스크 유지 드럼에 유지된 상기 마스크 패턴으로부터의 제1 투영광을 입사하여, 소정의 중간상면에 상기 마스크 패턴의 중간상을 형성하는 부분 광학계와, 상기 부분 광학계로부터 사출되는 상기 제1 투영광을 상기 중간상면으로 안내함과 아울러, 상기 중간상면을 통과한 후의 상기 제1 투영광을 제2 투영광으로서 다시 상기 부분 광학계로 안내하는 도광 광학계를 가지고, 상기 제2 투영광을 입사하는 상기 부분 광학계에 의해서, 상기 중간상이 재결상된 투영상을 상기 기판 지지 드럼에 의해서 지지된 상기 기판 상에 투영하는 투영 광학계와,
상기 제1 투영광의 일부가 누설광으로서 상기 기판 상에 투사되는 광량을 저감하기 위해서, 상기 제2 투영광에 의해서 형성되는 상기 투영상의 결상 위치와, 상기 제1 투영광의 일부의 누설광에 의해서 형성되는 불량상(不良像)의 결상 위치를, 상기 기판의 표면을 따른 방향, 혹은 초점 심도의 방향으로 다르게 하는 광량 저감부를 구비하는 노광 장치.An exposure apparatus for projecting and exposing a mask pattern onto a long substrate having flexibility,
A mask holding drum which is rotatable about a first axis and holds the mask pattern along a cylindrical pattern surface having a predetermined radius of curvature from the first axis,
Wherein the substrate is supported by a part of a cylindrical supporting surface having a constant radius of curvature from the second shaft while being rotatable about a second axis parallel to the first axis, A substrate support drum,
A partial optical system for projecting a first projection light from the mask pattern held on the mask holding drum and forming an intermediate image of the mask pattern on a predetermined intermediate top surface and a second projection optical system for projecting the first projection light, And a light guiding optical system for guiding the first projection light after having passed through the intermediate top surface to the partial optical system as second projection light, and a light guiding optical system for guiding the first projection light to the partial optical system, A projection optical system for projecting the projected image of the intermediate image onto the substrate supported by the substrate support drum,
And a second projection optical system configured to project an image of the projection image formed by the second projection light and a part of the leakage light of the first projection light so as to reduce an amount of light projected onto the substrate as a part of the first projection light, (Defective image) formed by the light-shielding portion in the direction along the surface of the substrate or in the direction of the depth of focus.
상기 부분 광학계는, 상기 제1 투영광 및 상기 제2 투영광이 입사하는 렌즈 부재와, 상기 렌즈 부재를 통과한 상기 제1 투영광 및 상기 제2 투영광을 반사하는 반사 광학 부재를 포함하며,
상기 마스크 패턴으로부터의 상기 제1 투영광은, 상기 렌즈 부재에 입사하고, 상기 반사 광학 부재에서 반사된 후, 상기 렌즈 부재로부터 출사하여, 상기 중간상면에 도달하고,
상기 중간상면으로부터의 상기 제2 투영광은, 상기 렌즈 부재에 입사하고, 상기 반사 광학 부재에서 반사된 후, 상기 렌즈 부재로부터 출사하여, 상기 기판 상에 도달하도록 구성되는 노광 장치.The method according to claim 1,
Wherein the partial optical system includes a lens member into which the first and second projection lights enter and a reflection optical member that reflects the first and second projection lights passing through the lens member,
The first projection light from the mask pattern is incident on the lens member, is reflected by the reflecting optical member, and then exits from the lens member to reach the intermediate upper surface,
And the second projection light from the intermediate top surface is made incident on the lens member, is reflected by the reflection optical member, and is emitted from the lens member to reach onto the substrate.
상기 광량 저감부는, 상기 도광 광학계로서 구성되며,
상기 마스크 패턴으로부터의 상기 제1 투영광을 반사하여 상기 렌즈 부재에 입사시키고, 또한, 상기 중간상면으로부터의 상기 제2 투영광을 투과하여 상기 렌즈 부재에 입사시키는 제1 편광 빔 스플리터(splitter)와,
상기 제1 편광 빔 스플리터로부터 출사하는 상기 제1 투영광 및 상기 제2 투영광을 편광하는 파장판과,
상기 렌즈 부재로부터 출사하여 상기 파장판을 통과한 상기 제1 투영광을 투과시켜 상기 중간상면에 입사시키고, 또한, 상기 렌즈 부재로부터 출사하여 상기 파장판을 통과한 상기 제2 투영광을 반사시켜 상기 기판 상을 향하게 하는 제2 편광 빔 스플리터와,
상기 제2 편광 빔 스플리터를 투과한 상기 제1 투영광을 상기 중간상면에 입사시키는 제1 광학 부재와,
상기 중간상면으로부터의 상기 제2 투영광을 상기 제1 편광 빔 스플리터에 입사시키는 제2 광학 부재를 포함하는 노광 장치.The method of claim 2,
The light amount reduction unit is configured as the light-guiding optical system,
A first polarizing beam splitter which reflects the first projection light from the mask pattern and enters the lens member and further transmits the second projection light from the intermediate upper surface to enter the lens member; ,
A wave plate for polarizing the first and second polarized light beams emitted from the first polarization beam splitter,
Wherein the first projection light emitted from the lens member passes through the wave plate and is incident on the intermediate upper surface and is reflected by the second projection light emitted from the lens member and passed through the wave plate, A second polarizing beam splitter for directing light onto the substrate,
A first optical member that makes the first projection light transmitted through the second polarization beam splitter enter the intermediate top surface,
And a second optical member for causing the second projection light from the intermediate top surface to enter the first polarization beam splitter.
상기 광량 저감부는,
상기 제2 편광 빔 스플리터와 상기 기판과의 사이에 마련되는 제1 차광판을 포함하고,
상기 제2 편광 빔 스플리터에서 반사된 상기 제2 투영광에 의해 상기 기판 상에 형성되는 상기 투영상의 결상 위치와, 상기 제2 편광 빔 스플리터에서 투과되지 않고 반사되어 상기 제1 투영광의 일부의 누설광에 의해 상기 기판 상에 형성되는 상기 불량상의 결상 위치를, 상기 기판의 표면을 따른 방향에서 다르게 하며,
상기 제1 차광판은, 상기 제2 편광 빔 스플리터로부터 상기 기판을 향하는 상기 누설광을 차광하는 위치에 마련되는 노광 장치.The method of claim 3,
The light-
And a first light blocking plate provided between the second polarizing beam splitter and the substrate,
An imaging position of the projection image formed on the substrate by the second projection light reflected by the second polarization beam splitter, and an imaging position of the projection light reflected by the second polarization beam splitter without being transmitted therethrough, The defective image forming position formed on the substrate by the leakage light is different in the direction along the surface of the substrate,
Wherein the first light blocking plate is provided at a position for shielding the leakage light from the second polarization beam splitter toward the substrate.
상기 광량 저감부는,
상기 제1 편광 빔 스플리터로부터 상기 제2 편광 빔 스플리터로 향하는 상기 누설광을 차광하는 제2 차광판을 더 포함하는 노광 장치.The method of claim 4,
The light-
And a second light blocking plate that shields the leakage light from the first polarization beam splitter to the second polarization beam splitter.
상기 광량 저감부는,
상기 제2 편광 빔 스플리터에서 반사된 상기 제2 투영광에 의해 상기 기판 상에 형성되는 상기 투영상의 결상 위치와, 상기 제2 편광 빔 스플리터에서 투과되지 않고 반사되어 상기 제1 투영광의 일부의 누설광에 의해 형성되는 상기 불량상의 결상 위치를, 초점 심도의 방향에서 다르게 하도록 구성되는 노광 장치.The method of claim 3,
The light-
An imaging position of the projection image formed on the substrate by the second projection light reflected by the second polarization beam splitter, and an imaging position of the projection light reflected by the second polarization beam splitter without being transmitted therethrough, And the imaging position of the defective image formed by the leakage light is different in the direction of the depth of focus.
상기 마스크 패턴으로부터 상기 제1 편광 빔 스플리터에 이르는 상기 제1 투영광의 광로는, 상기 제2 편광 빔 스플리터로부터 상기 중간상면에 이르는 상기 제1 투영광의 광로에 비해 길게 설정되는 노광 장치.The method of claim 6,
Wherein an optical path of the first projection light from the mask pattern to the first polarization beam splitter is set longer than an optical path of the first projection light from the second polarization beam splitter to the intermediate top surface.
상기 기판은, 상기 기판 지지 드럼의 회전에 의해서 상기 투영상에 대해서 주사되고,
상기 투영상은, 상기 기판을 주사시키는 주사 방향의 길이와 상기 주사 방향에 직교하는 폭방향의 길이와의 비(比)인, 주사 방향의 길이/폭방향의 길이가, 1/4 이하가 되는 가늘고 긴 영역으로 제한되어 있는 노광 장치.The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the substrate is scanned with respect to the projected image by rotation of the substrate support drum,
Wherein the projected image has a length in a length / width direction in a scanning direction, which is a ratio of a length in a scanning direction for scanning the substrate to a length in a width direction orthogonal to the scanning direction, The exposure apparatus being limited to an elongated region.
레이저 광원으로부터의 레이저 광을 조명광으로 하여 상기 마스크 유지 드럼의 상기 패턴면으로 안내하는 조명 광학계를 더 구비하는 노광 장치.The method according to any one of claims 1 to 7,
And an illumination optical system for guiding the laser light from the laser light source to the pattern surface of the mask holding drum as illumination light.
상기 투영 광학계는, 상기 마스크 유지 드럼의 상기 패턴면에 배치되는 복수의 조명 영역 각각에 대응시켜 복수 마련되며,
복수의 상기 투영 광학계는, 상기 패턴면의 복수의 상기 조명 영역으로부터의 복수의 상기 제1 투영광을, 복수의 상기 중간상면으로 안내하고, 복수의 상기 중간상면으로부터의 복수의 상기 제2 투영광을, 상기 기판 상에 배치되는 복수의 투영 영역 각각으로 안내하는 노광 장치.The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the projection optical system includes a plurality of projection optical systems corresponding to each of a plurality of illumination regions arranged on the pattern surface of the mask holding drum,
Wherein the plurality of projection optical systems are configured to guide a plurality of the first projection lights from the plurality of illumination areas of the pattern surface to the plurality of intermediate top surfaces and to project the plurality of second projection light from the plurality of intermediate top surfaces To each of a plurality of projection regions disposed on the substrate.
상기 마스크 유지 드럼 및 상기 기판 지지 드럼은,
복수의 상기 투영 광학계가 상기 마스크 유지 드럼의 상기 패턴면의 둘레 방향으로 2열로 늘어서 배치되고, 상기 각 투영 광학계에서 상기 패턴면의 상기 조명 영역에 대한 상기 기판의 상기 투영 영역이 둘레 방향에서 시프트(shift)하는 경우, 상기 제1 축에 대한 상기 제2 축의 위치가, 상기 조명 영역에 대한 상기 투영 영역의 둘레 방향에서의 시프트량에 따라 다른 위치가 되도록 배치되며,
1열째의 상기 투영 광학계에 대응하는 상기 조명 영역의 중심과 2열째의 상기 투영 광학계에 대응하는 상기 조명 영역의 중심을 상기 마스크 유지 드럼의 상기 패턴면 상에서 둘레 방향을 따라서 연결한 둘레 길이는, 1열째의 상기 투영 광학계에 대응하는 상기 투영 영역의 중심과 2열째의 상기 투영 광학계에 대응하는 상기 투영 영역의 중심을 상기 기판 지지 드럼의 상기 지지면에 의해 지지되는 상기 기판 상에서 둘레 방향을 따라서 연결한 둘레 길이와 동일한 길이로 설정되는 노광 장치.The method of claim 10,
Wherein the mask holding drum and the substrate supporting drum are arranged such that,
Wherein a plurality of the projection optical systems are arranged in two rows in a circumferential direction of the pattern surface of the mask holding drum and the projection area of the substrate with respect to the illumination area of the pattern surface in each projection optical system is shifted in the circumferential direction the position of the second axis with respect to the first axis is located at a different position according to the shift amount in the circumferential direction of the projection area with respect to the illumination area,
The circumferential length connecting the center of the illumination region corresponding to the projection optical system of the first row and the center of the illumination region corresponding to the projection optical system of the second row along the circumferential direction on the pattern surface of the mask holding drum is 1 The center of the projection area corresponding to the projection optical system of the tenth and the center of the projection area corresponding to the projection optical system of the second column are connected along the circumferential direction on the substrate supported by the support surface of the substrate support drum And the length is set equal to the circumferential length.
상기 기판을 롤 방식으로 상기 노광 장치에 공급하는 기판 공급 장치를 구비하는 디바이스 제조 시스템.An exposure apparatus comprising: the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 7;
And a substrate supply device for supplying the substrate to the exposure apparatus in a roll manner.
투영 노광된 상기 기판을 처리하는 것에 의해, 상기 마스크 패턴에 따른 디바이스를 형성하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법.There is provided a method of projecting and exposing a mask pattern onto a substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 7,
And forming the device according to the mask pattern by processing the projection-exposed substrate.
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