KR101949117B1

KR101949117B1 - 주사 노광 장치 및 디바이스 제조 방법

Info

Publication number: KR101949117B1
Application number: KR1020187029271A
Authority: KR
Inventors: 고이치로 고마츠
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2012-08-06
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2019-02-15
Also published as: JP2017151489A; KR20180114254A; KR20150040885A; JP6332530B2; WO2014024594A1; CN104520771A; JP6160620B2; CN104520771B; JP2018124574A; KR101909427B1; KR101880794B1; JP6493595B2; JPWO2014024594A1; KR20180072872A

Abstract

주사 노광 장치는, 제1 중심축과 제2 중심축을 포함하는 중심면에 대해서 제1 회전 드럼의 둘레 방향으로 경사진 제1 광축을 가지며, 제1 회전 드럼의 외주면 상의 중심면과의 교차 위치로부터 둘레 방향으로 어긋난 위치에 설정되는 조명 영역 내의 마스크 패턴에 대응한 중간상(中間像)을, 조명 영역의 접평면(接平面)과 중간상의 접평면이 비(非)평행한 배치의 상태로 형성하는 제1 투영 광학계와, 중심면에 대해서 제2 회전 드럼의 둘레 방향으로 경사진 제2 광축을 가지며, 중간상을, 기판 상에 설정되는 투영 영역의 접평면과 중간상의 접평면이 비평행한 배치의 상태로 투영 영역으로 투영하는 제2 투영 광학계와, 제1 투영 광학계와 제2 투영 광학계와의 사이에 배치되며, 제1 광축을 따라서 진행한 광을 제2 광축을 따라서 편향시키도록, 제1 회전 드럼의 일정 반경에 따라서 설정되는 초점 거리를 가지는 렌즈 부재를 구비한다.

Description

주사 노광 장치 및 디바이스 제조 방법{SCANNING EXPOSURE APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은, 주사 노광 장치 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.

본원은, 2012년 8월 6일에 출원된 일본특허출원 2012－173982호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

최근, 텔레비전 등의 표시 장치로서, 예를 들면 액정 표시 패널 등의 플랫 패널 디스플레이가 많이 이용되고 있다. 플랫 패널 디스플레이와 같은 각종의 디바이스는, 예를 들면, 노광 처리 및 에칭 기술을 이용하여, 유리 플레이트 등의 기판 상(上)에 투명 박막 전극 등의 각종의 막 패턴을 형성하는 것에 의해서 제조된다.

상기의 노광 처리는, 예를 들면, 노광 패턴이 형성된 마스크 패턴 상에 설정되는 조명 영역에 따른 상(像)을, 기판 상에 설정되는 투영 영역에 전사(轉寫)함으로써 행해진다. 이러한 노광 처리를 행하는 노광 장치로서는, 예를 들면, 원통면 모양의 마스크 패턴을 회전시키면서 노광을 행하는 노광 장치가 제안되어 있다(하기의 특허 문헌 1 참조).

또, 디바이스 제조 방법으로서는, 송출용의 롤로부터 회수용의 롤로 필름 등의 기판을 반송하면서, 반송 경로 상에서 기판에 노광 처리 등의 각종 처리를 행하는 롤·투·롤 방식의 제조 방법이 제안되어 있다(하기의 특허 문헌 2 참조).

특허 문헌 1 : 국제공개 제2008/029917호 특허 문헌 2 : 국제공개 제2008/129819호

그런데, 노광 처리는, 투영 영역이 조명 영역에 대해서 비평행한 상태에서 행해지는 경우가 있다. 예를 들면, 원통면 모양으로 만곡(灣曲)한 마스크 패턴을 이용하는 노광 장치에서, 마스크 패턴 상의 조명 영역의 위치에 따라서는, 투영 영역이 조명 영역에 대해서 비평행하게 된다.

또, 롤·투·롤 방식에서, 예를 들면 롤 상에서 만곡하고 있는 기판을 노광하는 경우에, 기판 상의 투영 영역의 위치에 따라서는, 투영 영역이 조명 영역에 대해서 비평행하게 된다. 이와 같이, 투영 영역과 조명 영역이 서로 비평행한 관계이면, 노광의 정밀도가 저하하는 경우가 있다.

본 발명의 형태는, 투영 영역과 조명 영역이 서로 비평행한 관계라도 정밀도 좋게 노광할 수 있는 주사 노광 장치, 디바이스 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 형태에 따르면, 제1 중심축으로부터 일정 반경의 외주면을 따라서 마스크 패턴이 형성된 제1 회전 드럼을 상기 제1 중심축의 둘레로 회전시킴과 아울러, 가요성을 가지는 장척의 시트 모양의 기판의 일부를, 상기 제1 중심축과 평행한 제2 중심축의 둘레로 회전 가능한 제2 회전 드럼의 원통면 모양의 외주면에서 지지하고 장척 방향으로 반송하여, 상기 마스크 패턴의 투영상을 상기 기판 상에 주사 노광하는 주사 노광 장치로서, 상기 제1 중심축과 상기 제2 중심축을 포함하는 중심면에 대해서 상기 제1 회전 드럼의 둘레 방향으로 경사진 제1 광축을 가지며, 상기 제1 회전 드럼의 외주면 상의 상기 중심면과의 교차 위치로부터 둘레 방향으로 어긋난 위치에 설정되는 조명 영역 내의 마스크 패턴에 대응한 중간상(中間像)을, 상기 조명 영역의 접평면(接平面)과 상기 중간상의 접평면이 비(非)평행한 배치의 상태로 형성하는 제1 투영 광학계와, 상기 중심면에 대해서 상기 제2 회전 드럼의 둘레 방향으로 경사진 제2 광축을 가지며, 상기 중간상을, 상기 기판 상에 설정되는 투영 영역의 접평면과 상기 중간상의 접평면이 비평행한 배치의 상태로 상기 투영 영역으로 투영하는 제2 투영 광학계와, 상기 제1 투영 광학계와 상기 제2 투영 광학계와의 사이에 배치되며, 상기 제1 광축을 따라서 진행한 광을 상기 제2 광축을 따라서 편향시키도록, 상기 제1 회전 드럼의 상기 일정 반경에 따라서 설정되는 초점 거리를 가지는 렌즈 부재를 구비하는 주사 노광 장치가 제공된다.

본 발명의 제2 형태에 따르면, 가요성을 가지는 장척의 기판 상에 회로나 배선의 패턴을 형성하는 디바이스 제조 방법으로서, 전(前)처리 공정에서 감광성 기능층이 형성된 상기 기판을, 본 발명의 제1 형태에 따르는 상기 주사 노광 장치의 상기 제2 회전 드럼의 외주면에 장척의 방향으로 감아 소정의 반송 속도로 이동시키는 단계와, 상기 주사 노광 장치에 마련되어, 상기 회로나 배선의 패턴에 대응한 마스크 패턴을 가지는 상기 제1 회전 드럼을, 상기 기판의 상기 반송 속도에 따른 속도로 회전시켜, 상기 주사 노광 장치의 상기 제1 투영 광학계, 상기 렌즈 부재, 및 상기 제2 투영 광학계에 의해서 상기 마스크 패턴의 투영상을 상기 기판의 상기 감광성 기능층에 주사 노광하는 단계와, 상기 주사 노광된 상기 기판의 상기 감광성 기능층의 변화를 이용하여, 상기 회로나 배선을 형성하기 위한 후속 처리를 실시하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 형태에 의하면, 투영 영역과 조명 영역이 서로 비평행한 관계라도 정밀도 좋게 노광할 수 있는 주사 노광 장치, 디바이스 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 디바이스 제조 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 제1 실시 형태에 의한 노광 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 양측 텔레센트릭(telecentric) 광학계에서 샤인 프루프(shine proof)의 조건을 나타내는 도면이다.
도 4는 중간상 형성 광학계의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 중간상 형성 광학계의 제원의 일례를 나타내는 표 1이다.
도 6은 제2 실시 형태에 의한 처리 장치(노광 장치)를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6과 다른 방향으로부터 본 노광 장치를 나타내는 사시도이다.
도 8은 필드 렌즈(field lens)의 일례를 나타내는 분해 사시도이다.
도 9는 조리개부의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 10은 제3 실시 형태에 의한 노광 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11a는 조명계의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11b는 조명계의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 조명계의 제원의 일례를 나타내는 표 2이다.
도 13은 제4 실시 형태에 의한 노광 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 14는 투영 영역의 배치예를 나타내는 평면도이다.
도 15는 제5 실시 형태에 의한 노광 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 16은 제6 실시 형태에 의한 노광 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 17은 제7 실시 형태에 의한 노광 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 18은 디바이스 제조 방법의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.

[제1 실시 형태]

도 1은, 디바이스 제조 시스템(SYS)(플렉시블·디스플레이 제조 라인)의 구성예를 나타내는 도면이다. 여기에서는, 공급롤(FR1)로부터 인출된 가요성의 기판(P)(시트, 필름 등)이, 차례로, n대의 처리 장치(U1, U2, U3, U4, U5, - Un)를 거쳐, 회수롤(FR2)에 감아 올려지기까지의 예를 나타내고 있다.

도 1에서, XYZ 직교좌표계는, 기판(P)의 표면(또는 이면)이 XZ면과 수직하게 되도록 설정되며, 기판(P)의 반송 방향(장척(長尺) 방향)과 직교하는 방향(폭 방향)이 Y축 방향으로 설정된다. Z축 방향은, 예를 들면 연직 방향으로 설정되며, X축 방향 및 Y축 방향은 수평 방향으로 설정된다.

공급롤(FR1)에 감겨 있는 기판(P)은, 닙(nip)된 구동 롤러(DR1)에 의해서 인출되어 처리 장치(U1)로 반송된다. 기판(P)의 Y축 방향(폭 방향)의 중심은, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC1)에 의해서, 목표 위치에 대해서 ±십수 ㎛ 내지 수십 ㎛ 정도의 범위에 들어가도록 서보(servo) 제어된다.

처리 장치(U1)는, 예를 들면 도포 장치로서, 기판(P)의 표면에 감광성(感應性) 기능액(포토레지스트(photoresist), 감광성 커플링재, UV경화 수지액 등)을 인쇄 방식으로 도포한다. 처리 장치(U1)에서, 예를 들면, 도포 기구(Gp1)는, 기판(P)이 감겨지는 실린더 롤러(DR2) 상에서, 기판(P)의 표면에 감광성 기능액을 균일하게 도포한다. 건조 기구(Gp2)는, 기판(P)에 도포된 감광성 기능액에 포함되는 용제 또는 수분을 급속히 제거한다.

처리 장치(U2)는, 예를 들면 가열 장치로서, 처리 장치(U1)로부터 반송되어 온 기판(P)을 소정 온도(예를 들면, 수 10℃ 내지 120℃ 정도)까지 가열하여, 표면에 도포된 감광성 기능층을 안정적으로 정착한다. 처리 장치(U2)에서, 예를 들면, 복수의 롤러와 에어·턴·바는, 기판(P)을 되접어 반송한다. 가열 챔버부(HA1)는, 반입되어 온 기판(P)을 가열한다. 냉각 챔버부(HA2)는, 기판(P)을 후공정의 환경 온도와 일치하도록 냉각한다. 닙된 구동 롤러(DR3)는, 기판(P)을 반출한다.

처리 장치(U3)는, 노광 장치를 포함하며, 예를 들면 처리 장치(U2)로부터 반송되어 온 기판(P)의 감광성 기능층에 대해서, 디스플레이용의 회로 패턴이나 배선 패턴에 대응한 자외선의 패터닝 광을 조사한다. 처리 장치(U3)에서, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC2)는, 기판(P)의 Y방향(폭 방향)의 중심을 일정 위치로 제어한다. 닙된 구동 롤러(DR4)는, 노광 장치에 기판(P)을 반입한다. 2조(組)의 구동 롤러(DR6, DR7)는, 기판(P)에 소정의 늘어짐(DL)을 부여하면서 기판(P)을 반출한다.

처리 장치(U3)에서, 회전 드럼(DM)(마스크 유지 부재)은, 외주면에 시트 모양의 마스크 패턴(M)(마스크 기판)을 유지한다. 조명계(IU)는, 회전 드럼(DM)에 유지되어 있는 마스크 패턴(M)의 일부를 조명한다. 처리 장치(U3)에서, 투영계(PL)는, 마스크 패턴(M)의 조명되고 있는 부분의 상(像)을 투영 영역에 투영한다. 회전 드럼(DP)(기판 지지 부재)은, 소정의 텐션으로 X축 방향으로 반송되는 기판(P)을 투영 영역에서 지지한다.

얼라이먼트 현미경(AM)은, 노광(전사)되는 패턴과 기판(P)을 상대적으로 위치 맞춤(얼라이먼트)하기 위해서, 기판(P)에 미리 형성된 얼라이먼트 마크 등을 검출한다.

처리 장치(U4)는, 예를 들면 웨트(wet) 처리 장치로서, 처리 장치(U3)로부터 반송되어 온 기판(P)의 감광성 기능층에 대해서, 습식에 의한 현상(現像) 처리, 무전해 도금 처리 등과 같은 각종의 습식 처리 중 적어도 하나를 행한다. 처리 장치(U4)에서, 예를 들면, 복수의 롤러는, 기판(P)을 절곡하여 반송한다. 반송되어 있는 기판(P)은, Z방향으로 계층화된 3개의 처리조(處理槽)(BT1, BT2, BT3)에 침지된다. 닙된 구동 롤러(DR8)는, 기판(P)을 반출한다.

처리 장치(U5)는, 예를 들면 가열 건조 장치로서, 처리 장치(U4)로부터 반송되어 온 기판(P)을 따뜻하게 하여, 습식 프로세스에서 습해진 기판(P)의 수분 함유량을 소정값으로 조정한다.

상술과 같은 몇 개의 처리 장치를 거쳐, 일련의 프로세스의 최후의 처리 장치(Un)를 통과한 기판(P)은, 닙된 구동 롤러(DR9)를 매개로 하여 회수롤(FR2)에 감아 올려진다. 그 감아 올릴 때에도, 기판(P)의 Y축 방향(폭 방향)의 중심, 혹은 Y축 방향의 기판단(基板端)이, Y축 방향으로 어긋나지 않도록, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC3)에 의해서, 구동 롤러(DR9)와 회수롤(FR2)의 Y축 방향의 상대 위치가 축차(逐次, 차례대로) 보정 제어된다.

상위(上位) 제어 장치(CONT)는, 제조 라인을 구성하는 각 처리 장치(U1 내지 Un)의 운전을 통괄 제어한다. 상위 제어 장치(CONT)는, 각 처리 장치(U1 내지 Un)에서의 처리 상황이나 처리 상태의 감시, 처리 장치 사이에서의 기판(P)의 반송 상태의 모니터, 사전·사후의 검사·계측의 결과에 기초하여 피드백 보정이나 피드포워드 보정 등도 행한다.

본 실시 형태에서 사용되는 기판(P)은, 예를 들면, 수지 필름, 스테인리스강 등의 금속 또는 합금으로 이루어지는 박(箔, 호일) 등이다. 수지 필름의 재질은, 예를 들면, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르 수지, 에틸렌 비닐 공중합체 수지, 폴리염화비닐 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 초산비닐수지 중 하나 또는 둘 이상을 포함한다.

기판(P)은, 각종의 처리 공정에서 받은 열에 의한 변형량을 실질적으로 무시할 수 있도록, 열팽창 계수가 현저히 크지 않은 것을 선정할 수 있다. 열팽창 계수는, 예를 들면, 무기 필러(filler)를 수지 필름에 혼합하는 것에 의해서, 프로세스 온도 등에 따른 문턱값 보다도 작게 설정되어 있어도 괜찮다. 무기 필러는, 예를 들면, 산화 티탄, 산화 아연, 알루미나, 산화 규소 등이라도 좋다.

또, 기판(P)은, 플로트법(float法) 등으로 제조된 두께 100㎛ 정도의 매우 얇은 유리의 단층체라도 좋다. 기판(P)은, 이 매우 얇은 유리에 상기의 수지 필름, 박 등을 접합시킨 적층체라도 괜찮다. 기판(P)은, 미리 소정의 전(前)처리에 의해서, 그 표면을 개질(改質)하여 활성화한 것, 혹은, 표면에 정밀 패터닝을 위한 미세한 격벽 구조(요철 구조)를 형성한 것이라도 괜찮다. 상기의 두께는 일례로서, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.

본 실시 형태의 디바이스 제조 시스템(SYS)은, 디바이스(디스플레이 패널 등) 제조를 위한 각종의 처리를, 기판(P)에 대해서 반복하거나, 혹은 연속하여 실행한다. 각종의 처리가 실시된 기판(P)은, 디바이스마다 분할(다이싱(dicing))되어, 복수개의 디바이스가 된다.

기판(P)의 치수는, 예를 들면, 폭 방향(단척(短尺)이 되는 Y축 방향)의 치수가 10cm 내지 2m 정도이며, 길이 방향(장척이 되는 X축 방향)의 치수가 10m 이상이다. 상기의 치수는 일례로서, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 기판(P)의 폭 방향의 치수는, 10cm 이하, 또는 2m 이상이라도 괜찮다. 기판(P)의 길이 방향의 치수는, 10m 미만이라도 괜찮다.

다음으로, 본 실시 형태의 처리 장치(U3)(노광 장치)의 구성에 대해 설명한다. 도 2는, 본 실시 형태에 의한 노광 장치(EX)를 나타내는 도면이다. 도 2에 나타내는 노광 장치(EX)는, 이른바 주사(走査) 노광 장치이며, 기판(P)(감광 시트)과 마스크 패턴(M)을 이동시키고, 마스크 패턴(M)으로부터의 노광광(L2)으로 기판(P)을 주사함으로써, 마스크 패턴(M)에 형성되어 있는 노광 패턴을 기판(P)에 전사(투영 노광)한다.

노광 장치(EX)는, 마스크 패턴(M)을 만곡한 상태로 유지하는 회전 드럼(DM)(마스크 유지 부재)과, 기판(P)을 지지하는 회전 드럼(DP)(기판 지지 부재)과, 마스크 패턴(M)의 일부를 조명하는 조명계(IU)와, 마스크 패턴(M) 상에 형성되는 조명 영역(IR)에 대응한 중간상(IM)을 형성하는 제1 투영 광학계(PL1)(중간상 형성 광학계)와, 회전 드럼(DP)에 지지되어 있는 기판(P) 상에 배치되는 투영 영역(PR)에 중간상(IM)을 투영하는 제2 투영 광학계(PL2)(투영 광학계)와, 노광 장치(EX)의 각 부를 제어하는 제어 장치(10)를 구비한다.

회전 드럼(DM)은, 마스크 패턴(M)을 유지하는 마스크 유지 부재이다. 회전 드럼(DM)은, 원통면 모양의 외주면(이하, '원통면(DMa)'이라고도 함)을 가지며, 마스크 패턴(M)을 원통면(DMa)을 따르도록 원통면 모양으로 만곡시켜 유지한다. 원통면은, 소정의 중심선의 둘레로 소정 반경으로 만곡한 면이며, 예를 들면, 원기둥 또는 원통의 외주면의 적어도 일부이다.

마스크 패턴(M)은, 예를 들면, 투과형의 마스크 패턴이며, 회전 드럼(DM)에 크롬 등의 차광 부재에 의해 형성된 패턴을 포함한다. 마스크 패턴(M)은, 예를 들면 평면적으로 형성된 시트 모양의 마스크 기판으로서, 원통면 모양으로 만곡시키는 것이 가능한 플렉시빌리티(flexibility, 가요성)를 가지며, 회전 드럼(DM)의 원통면(DMa)에 감겨짐으로써 회전 드럼(DM)에 유지되어도 괜찮다. 이와 같이, 회전 드럼(DM)은, 마스크 패턴(M)을 릴리스 가능(교환 가능)하게 유지해도 괜찮다.

회전 드럼(DM)은, 회전 중심축(AX1)의 둘레로 회전 가능하도록 마련되어 있으며, 구동부(11)로부터 공급되는 토크에 의해서 회전한다. 회전 드럼(DM)의 회전 위치는, 검출부(12)에 의해서 검출되며, 검출부(12)에 의한 검출의 결과에 기초하여 제어된다. 제어 장치(10)는, 검출부(12)로부터 취득한 검출 결과에 기초하여 구동부(11)를 제어하는 것에 의해, 회전 드럼(DM)의 회전 위치를 제어한다. 즉, 제어 장치(10)는, 회전 드럼(DM)에 유지되어 있는 마스크 패턴(M)의 회전 위치를 제어할 수 있다.

회전 드럼(DP)은, 기판(P)을 유지하는 기판 유지 부재(기판 지지 부재)이다. 회전 드럼(DP)은, 원통면 모양의 외주면(DPa)(지지면)을 가지며, 회전 중심축(AX2)의 둘레로 회전 가능하도록 마련되어 있다. 회전 드럼(DP)의 회전 중심축(AX2)은, 예를 들면 회전 드럼(DM)의 회전 중심축(AX1)과 실질적으로 평행하게 설정된다. 이하의 설명에서, 회전 드럼(DM)의 회전 중심축(AX1) 및 회전 드럼(DP)의 회전 중심축(AX2)을 포함하는 면을, 적절히, 중심면(13)이라고 한다.

회전 드럼(DP)의 외주면(DPa)은, 기판(P)을 지지하는 지지면이다. 기판(P)은, 회전 드럼(DP)이 회전함으로써, 회전 드럼(DP)에 감겨지도록 반송된다. 그 때문에, 회전 드럼(DP)의 외주면(DPa) 상에서 반송되고 있을 때의 기판(P)에 있어서, 투영 영역(PR)은, 회전 드럼(DP)의 외주면(DPa)을 따라서 만곡한다.

기판(P)의 반송 경로에 있어서 회전 드럼(DP)의 전후에는, 가이드 롤러(14a) 및 가이드 롤러(14b)가 마련되어 있다. 가이드 롤러(14a) 및 가이드 롤러(14b)는, 기판(P)이 회전 드럼(DP)에 늘어짐 없이 밀착하도록, 기판(P)의 장력을 조정한다.

제어 장치(10)는, 검출부(16)가 검출한 회전 드럼(DP)의 회전 위치에 기초하여 구동부(15)를 제어하고, 구동부(15)에 의해서 회전 드럼(DP)을 회전시킨다. 즉, 제어 장치(10)는, 회전 드럼(DP)이 지지하고 있는 기판(P)의 위치를 제어할 수 있다. 제어 장치(10)는, 구동부(11) 및 구동부(15)를 제어하는 것에 의해서, 마스크 패턴(M)과 기판(P)과의 상대 위치를 제어한다.

노광 장치(EX)에서, 회전 드럼(DM)이 구동부(11)에 의해 회전하면, 마스크 패턴(M)이 조명 영역(IR)에 대해서 상대적으로 이동(회전)한다. 회전 드럼(DP)이 구동부(15)에 의해 회전하면, 기판(P)이 투영 영역(PR)에 대해서 상대적으로 이동(회전)한다. 환언하면, 회전 드럼(DM), 구동부(11), 회전 드럼(DP), 및 구동부(15)는, 마스크 패턴(M)과 기판(P)을 이동시키는 이동 장치로서 기능을 한다.

회전 드럼(DM)의 회전 속도(마스크 패턴(M)의 둘레 속도), 및 회전 드럼(DP)의 회전 속도(기판(P)의 반송 속도)는, 회전 드럼(DM)의 외경과 회전 드럼(DP)의 외경의 비율, 투영계(PL)의 배율 등에 따라서 설정된다. 예를 들면, 회전 드럼(DM)의 외경이 회전 드럼(DP)의 외경과 실질적으로 동일한 것으로서, 투영계(PL)가 등배인 경우에, 제어 장치(10)는, 기판(P) 상의 소정의 위치에 노광 패턴이 투영되도록, 회전 드럼(DM)과 회전 드럼(DP)을 실질적으로 동일 속도로 회전시킨다.

노광 장치(EX)에서 노광광(L2)에 의해 기판(P)이 주사되는 주사 방향은, 회전 중심축(AX1)과 실질적으로 수직인 방향이다. 이하의 설명에서, 회전 중심축(AX1)(Y축 방향)과 수직인 방향(X축 방향)을 주사 방향, Y축 방향을 비(非)주사 방향이라고 하는 것이 있다.

구동부(11)는, X축 방향과 Y축 방향과 Z축 방향 중 적어도 일 방향에서, 회전 드럼(DM)을 이동 가능하게 해도 괜찮다. 이 경우에, 검출부(12)는, 구동부(11)가 회전 드럼(DM)을 이동시키는 방향에서, 회전 드럼(DM)의 위치를 검출해도 괜찮다. 제어 장치(10)는, 검출부(12)의 검출 결과에 기초하여 구동부(11)를 제어함으로써, 임의의 방향에서의 회전 드럼(DM)의 위치를 제어해도 괜찮다.

이러한 회전 드럼(DM)의 위치 조정은, 회전 드럼(DP)에 적용해도 괜찮다. 노광 장치(EX)는, 회전 드럼(DM)과 회전 드럼(DP) 중 일방 또는 쌍방의 위치를 제어 함으로써, 회전 드럼(DM)과 회전 드럼(DP)의 상대 위치를 제어할 수 있다. 이것에 의해, 노광 장치(EX)는, 예를 들면, 조명 영역(IR)과 투영 영역(PR)과의 상대 위치를 조정할 수 있다.

조명계(IU)는, 회전 드럼(DM)에 유지되어 있는 마스크 패턴(M)을 조명광(L1)으로 조명하는 것에 의해서, 마스크 패턴(M)에 형성되어 있는 패턴에 따른 노광광(L2)을 발생시킨다. 조명계(IU)는, 쾰러 조명 등에 의해서 조명 영역(IR)을 균일한 밝기로 조명한다. 조명계(IU)는, 예를 들면, 광원(20) 및 조명 광학계(21)를 구비한다.

광원(20)은, 예를 들면, g선, h선, i선 등의 휘선광을 방사하는 램프 광원, 레이저 다이오드(LD) 혹은 발광 다이오드(LED) 등의 고체 광원 중 적어도 하나를 포함한다. 조명 광학계(21)는, 예를 들면, 조명 영역(IR)에서의 조도를 균일화하기 위한 인티그레이터(integrator) 광학계 등의 조도 균일화 광학계를 포함한다.

조명 영역(IR)은, 마스크 패턴(M)(회전 드럼(DM)) 중 기판(P)(회전 드럼(DP))에 가장 가까운 위치(근접 위치(CP))로부터 원통면(DMa)의 둘레 방향으로 어긋난 위치에 형성된다. 조명 영역(IR)은, 마스크 패턴(M)의 형상에 대응하여, 원통면 모양으로 만곡하고 있다. 이하의 설명에서, 조명 영역(IR)에서의 임의의 점(예를 들면, 조명 영역(IR)의 중심)에서 조명 영역(IR)에 접하는 평면을, 조명 영역(IR)의 접평면(接平面, IRa)이라고 한다.

또, 조명 영역(IR)은, 예를 들면, 회전 드럼(DM)의 둘레 방향에서의 치수(호(弧) 길이)가 회전 드럼(DM)의 둘레 길이에 대해서 충분히 작게 설정되며, 실질적으로 평면으로서 취급할 수 있다. 그 때문에, 이하의 설명에서 참조하는 각 도면에서, 조명 영역(IR)을 접평면(IRa)의 일부로서 근사적으로 나타내는 경우가 있다. 조명 영역(IR)의 다른 만곡면에 대해서도 마찬가지이다.

도 2의 마스크 패턴(M)은 투과형이며, 조명계(IU)는, 회전 드럼(DM)의 내측으로부터 마스크 패턴(M)에 조명광(L1)을 조사한다. 회전 드럼(DM)은, 그 내부에 조명계(IU)를 수용할 수 있도록, 원통 모양으로 형성되어 있다. 조명계(IU)는, 회전 드럼(DM)이 회전하고 있는 동안에 회전 드럼(DM)의 외부에 대해서 회전하지 않도록, 회전 드럼(DM)의 외부로부터 지지되어 있다.

마스크 패턴(M)의 둘레 방향의 각 부는, 회전 드럼(DM)이 조명 영역(IR)에 대해서 회전함으로써, 조명 영역(IR)을 순서대로 통과한다. 마스크 패턴(M)을 통과(투과)한 조명광(L1)은, 노광광(L2)이 된다. 마스크 패턴(M)으로부터 출사한 노광광(L2)은, 투영계(PL)에 입사한다.

다음으로, 투영계(PL)에 대해 상세하게 설명한다. 도 2의 투영계(PL)는, 조명 영역(IR)에서의 마스크 패턴(M)의 상(像)을, 등배의 정립정상(正立正像)으로서 기판(P)에 투영(전사)한다. 투영계(PL)의 제1 투영 광학계(PL1)와 제2 투영 광학계(PL2)는, 모두 동일한 구성이며, 회전 드럼(DM)과 회전 드럼(DP)의 사이의 중심을 통과하고 중심면(13)에 수직인 면(22)에 관하여, 대칭적으로 배치되어 있다.

투영계(PL)의 시야(물체면)는, 조명 영역(IR)의 적어도 일부에 설정된다. 투영계(PL)의 시야에 공역인 투영 영역(PR)(상면(像面))은, 면(22)에 관하여 조명 영역(IR)과 대칭적으로 배치된다. 조명 영역(IR)은, 상술한 바와 같이, 중심면(13)으로부터 회전 드럼(DM)의 둘레 방향으로 어긋난 위치에 설정된다. 조명 영역(IR)의 접평면(IRa)은, 면(22)과 비평행이다.

그 때문에, 투영계(PL)의 투영 영역(PR)은, 중심면(13)으로부터 회전 드럼(DP)의 둘레 방향으로 어긋난 위치에 배치된다. 투영 영역(PR)의 접평면(PRa)은, 면(22)과 비평행한 관계가 된다. 또, 투영 영역(PR)의 접평면(PRa)은, 투영 영역(PR)에서의 임의의 점(예를 들면, 투영 영역(PR)의 중심)에서 투영 영역(PR)에 접하는 평면이다.

투영계(PL)의 제1 투영 광학계(PL1)는, 조명 영역(IR)에서의 마스크 패턴(M)을 따른 중간상(IM)을, 중간상(IM)의 일부가 면(22) 상에 배치되도록 형성한다. 중간상(IM)이 형성되는 중간 결상면(23)은, 조명 영역(IR)의 형상에 대응하여 원통면 모양으로 만곡하고 있다. 중간 결상면(23)의 일부는, 면(22)을 통과하도록 배치된다. 중간 결상면(23)의 접평면(23a)은, 면(22)과 실질적으로 평행이다. 중간 결상면(23)의 접평면(23a)은, 조명 영역(IR)의 접평면(IRa)과 비평행한 관계이다.

중간 결상면(23)의 접평면(23a)에 합초(合焦, 초점을 맞춤)시키기 위해서, 투영계(PL)의 제1 투영 광학계(PL1)(중간상 형성 광학계)는, 조명 영역(IR)의 접평면(IRa)과 중간 결상면(23)의 접평면(23a)이 샤인 프루프(shine proof)의 조건을 만족하도록, 구성되어 있다. 중간 결상면(23)의 접평면(23a)은, 중간 결상면(23) 상의 임의의 점(예를 들면, 중간 결상면(23)의 중심)에서 중간 결상면(23)에 접하는 면이다.

투영계(PL)의 제2 투영 광학계(PL2)(투영 광학계)는, 제1 투영 광학계(PL1)가 형성한 중간상(IM)을 투영 영역(PR)에 투영한다. 중간 결상면(23)의 접평면(23a)은, 투영 영역(PR)의 접평면(PRa)과 비평행한 관계이다. 투영 영역(PR)의 접평면(PRa)에 합초시키기 위해서, 투영계(PL)의 제2 투영계 광학계(PL2)는, 중간 결상면(23)의 접평면(23a)과 투영 영역(PR)의 접평면(PRa)이 샤인 프루프의 조건을 만족하도록 구성되어 있다.

투영계(PL)에서, 제2 투영 광학계(PL2)에서의 노광광(L2)의 광로는, 제1 투영 광학계(PL1)에서의 노광광(L2)의 광로에 대해서 절곡된다. 예를 들면, 제1 투영 광학계(PL1)와 제2 투영 광학계(PL2)는, 각각이 축대칭인 광학계로서 구성되며, 제1 투영 광학계(PL1)의 광축(40)과 제2 투영 광학계(PL2)의 광축(45)이 면(22)에서 교차하도록 배치된다.

제1 투영 광학계(PL1)와 제2 투영 광학계(PL2)와의 사이에는, 제1 투영 광학계(PL1)로부터의 조명광(L1)을 편향하여 제2 투영 광학계(PL2)를 향하게 하도록, 필드 렌즈(field lens, 24)가 배치되어 있다. 필드 렌즈(24)는, 그 일부가 중간 결상면(23)에 배치되도록, 중간 결상면(23)의 근방에 배치되어 있다.

다음으로, 샤인 프루프의 조건에 대해 설명한다. 도 3은, 양측 텔레센트릭 광학계(30)에서의 샤인 프루프의 조건을 나타내는 도면이다.

도 3에서, 부호 31은 물체면, 부호 32는 상면(像面), 부호 θ는 물체면(31)과 상면(32)이 이루는 각도를 나타낸다. 광학계(30)가 제1 투영 광학계(PL1)인 경우에, 물체면(31)은 투영계(PL)의 시야(조명 영역(IR))에 대응하고, 상면(32)은 중간 결상면(23)에 대응한다. 광학계(30)가 제2 투영 광학계(PL2)인 경우에, 물체면(31)은 중간 결상면(23)에 대응하고, 상면(32)은 투영 영역(PR)에 대응한다.

여기에서는, 설명의 편의상, 광학계(30)가, 렌즈군(lens群, 33) 및 렌즈군(34)으로 이루어지며, 렌즈군(33) 및 렌즈군(34)이 소정의 축(광축(30a))에 관하여 축대칭(회전 대칭)인 것으로 한다. 도 3에서, 부호 f1은 렌즈군(33)(제1 렌즈군)의 초점 거리, 부호 f2는 렌즈군(34)(제2 렌즈군)의 초점 거리를 나타낸다. 광학계(30)의 상배율(像倍率)(결상 배율, 투영 배율)을 k로 하면, 상배율 k는, 제1 렌즈군의 초점 거리 f1에 대한 제2 렌즈군의 초점 거리 f2의 비(k=f2/f1)가 된다.

광학계(30)는, 렌즈군(33)의 후측 초점 위치와 렌즈군(34)의 전측 초점 위치가 실질적으로 일치하도록 구성된다. 광학계(30)에서, 렌즈군(33)의 전측 초점 위치를 통과하는 물체면(31)에 대해서, 렌즈군(33)의 후측 초점 위치를 통과하고 광축(30a)에 수직인 면이 이른바 동면(瞳面, 35)이 되며, 렌즈군(34)의 후측 초점 위치에 물체면(31)과 공역인 상면(32)이 배치된다.

여기서, 물체면(31)과 동면(35)이 이루는 각도를 α로 하고, 적절히, sinα를 α로 근사한다. 축외물점(軸外物点, 36)은, 광축(30a)에 수직인 방향에서 축상물점(軸上物点, 37)으로부터 물체 높이 h만큼 떨어져 있다고 하면, 광축(30a)에 평행한 방향에서, 축상물점(37)으로부터 h×sinα(근사적인 어긋남량이 αh)만큼 떨어지게 된다.

축외물점(36)이 결상하는 축외상점(軸外像点, 38)은, 광축(30a)에 수직인 방향에서, 이 방향의 광학계(30)의 배율(횡배율)을 물체 높이 h에 곱한 양(kh)만큼 축상상점(軸上像点, 39)로부터 떨어지게 된다. 또, 축외상점(38)은, 광축(30a)에 평행한 방향에서, 이 방향의 광학계(30)의 배율(종배율)을, 어긋남량 αh에 곱한 어긋남량만큼 축상상점(39)으로부터 떨어지게 된다.

광학계(30)의 횡배율을 k로 하면, 종배율은 횡배율의 2승(乘)(k²)과 같다. 이 때문에, 축외물점(36)은, 광축(30a)에 수직인 방향에서 축상상점(39)으로부터 kh만큼 떨어진 위치로서, 광축(30a)에 평행한 방향에서 축상상점(39)으로부터 k²α만큼 떨어진 위치(축외상점(38))에 결상한다. 이것은, 상면(32)과 동면(35)이 이루는 각도 β가 kα가 되는 것을 나타낸다.

여기서, 광학계(30)와 광학적으로 등가인 1매의 렌즈를 상정(想定)하면, 이 렌즈로부터 상면(32)까지의 거리는, 물체면(31)으로부터 렌즈까지의 거리에 상배율 k를 곱한 값이다. 따라서, 렌즈의 주면(主面)(동면(35))을 연장한 평면과 물체면(31)과의 교선(交線)은, 렌즈의 주면(동면(35))을 연장한 평면과 상면(32)과의 교선과 일치하는 것이 된다.

여기서, 도 2에 나타낸 투영계(PL)의 시야의 중심이, 중심면(13)으로부터 각도 θ만큼 회전한 위치에 배치되어 있다고 한다. 이 경우에, 도 3에 나타내는 상면(32)이 물체면(31)과 이루는 각도(α+β)가 각도 θ가 된다. θ= α+β, β=kα, k=f2/f1의 3식(式)으로부터, 동면(35)과 물체면(31)이 이루는 각도 α는, 각도 θ를, 렌즈군(33)의 초점 거리 f1과 렌즈군(34)의 초점 거리 f2로 내분(內分)하는 각도, 즉 α=θ×f1/(f1＋f2)가 된다.

이러한 광학계(30)에서 제1 투영 광학계(PL1)를 구성하려면, 제1 투영 광학계(PL1)의 광축(40)을 중심면(13)에 대해서 각도(θ-α), 즉 θ×f2/(f1＋f2)만큼 기울이면 된다. 예를 들면, 렌즈군(33)과 렌즈군(34)에서 초점 거리가 동일한 경우에는, 제1 투영 광학계(PL1)의 광축(40)이 중심면(13)과 이루는 각도는, θ/2가 된다.

다음으로, 제1 투영 광학계(PL1)의 구성예에 대해 설명한다. 도 4는, 제1 투영 광학계(PL1)의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5는 제1 투영 광학계(PL1)의 제원의 일례를 나타내는 표 1이다. 도 4의 제1 투영 광학계(PL1)는, 광축(40)의 둘레로 축대칭(회전 대칭)인 광학계이다. 도 4에서, 제1 투영 광학계(PL1)를 통과하는 광선을 알기 쉽게 하기 위해서, 물체면(41) 및 상면(42)이 광축(40)과 수직하게 설정되어 있다.

도 4의 제1 투영 광학계(PL1)는, 렌즈군(33), 렌즈군(34), 및 개구 조리개(43)를 구비한다. 개구 조리개(43)는, 예를 들면, 제1 투영 광학계(PL1)의 동면(35)의 위치 또는 그 근방에 배치된다. 렌즈군(33) 및 렌즈군(34)은, 모두 동일한 구성이며, 개구 조리개(43)에 관하여 대칭적(면대칭적)으로 배치되어 있다. 그 때문에, 도 5의 표 1에는, 렌즈군(33)에 대한 제원을 기재하고, 렌즈군(34)에 대한 제원을 생략한다.

도 5의 표 1에서의 면번호는, 개구 조리개(43)(동면(35))를 기점(起点)(면번호 0)으로 하고, 개구 조리개(43)로부터 물체면(41)에 가까워질수록, 오름차순 하는 번호이다. 예를 들면, 면번호 1에 대응하는 제1 광학면은, 동면(35)의 다음으로 물체면(41)측에 배치되어 있는 광학면이다. 제1 광학면을 부호 A1, 제2 광학면을 부호 A2로 하는 것과 같이, 0 이상의 정수 n에 대해서 제n 광학면을 부호 An으로 나타낸다.

제n 광학면(An)의 「곡률 반경」은, 동면(35)을 향해 볼록한 경우에 정(正, 양)으로 하고, 물체면(41)을 향해 볼록한 경우에 부(負, 음)로 한다. 또, 제n 광학면(An)의 「중심간(間) 거리」는, 제n 광학면(An)으로부터 제(n＋1) 광학면A(n＋1)까지의 거리를 나타낸다. 예를 들면, 제0 광학면(A0)에 대한 「중심간 거리」는, 제0 광학면(A0)(동면(35))으로부터 제1 광학면(A1)까지의 거리를 나타낸다.

제1 광학면(A1)으로부터 제10 광학면(A10)의 각각은, 렌즈의 표면이다. 제1 광학면(A1)으로부터 제2 광학면(A2)까지의 중심간 거리는, 이 렌즈의 중심의 두께를 나타낸다. 또, 제10 광학면(A10)에 대한 「중심간 거리」는, 제10 광학면(A10)으로부터 물체면(41)까지의 거리를 나타낸다.

렌즈군(33)은, 개구 조리개(43)로부터 물체면(41)을 향하는 순서대로, 렌즈(44a) 내지 렌즈(44e)가 광축(40)을 따라서 배열된 구성이다.

렌즈(44a)는, 동면(35)측을 향하는 제1 광학면(A1), 및 물체면(41)측을 향하는 제2 광학면(A2)을 가진다. 렌즈(44a)는, 이른바 평(平)볼록 렌즈와 같은 형상이다. 렌즈(44a)는, 제1 광학면(A1)이 동면(35)을 향해 볼록(곡률 반경이 정(正))함과 아울러, 제2 광학면(A2)이 실질적으로 평면 모양(물체면(41)을 향해 약간 볼록)이다.

렌즈(44b)는, 동면(35)측을 향하는 제3 광학면(A3), 및 물체면(41)측을 향하는 제4 광학면(A4)을 가진다. 렌즈(44b)는, 이른바 메니스커스(meniscus) 렌즈와 같은 형상이다. 렌즈(44b)는, 제3 광학면(A3)이 동면(35)을 향해 볼록함과 아울러, 제4 광학면(A4)이 물체면(41)을 향해 오목하다.

렌즈(44c)는, 동면(35)측을 향하는 제5 광학면(A5), 및 물체면(41)측을 향하는 제6 광학면(A6)을 가진다. 렌즈(44c)는, 이른바 양 오목 렌즈와 같은 형상이다. 렌즈(44c)는, 제5 광학면(A5)이 동면(35)을 향해 오목함과 아울러, 제6 광학면(A6)이 물체면(41)을 향해 오목하다.

렌즈(44d)는, 동면(35)측을 향하는 제7 광학면(A7), 및 물체면(41)측을 향하는 제8 광학면(A8)을 가진다. 렌즈(44d)는, 이른바 평볼록 렌즈와 같은 형상이다. 렌즈(44d)는, 제7 광학면(A7)이 실질적으로 평면 모양(동면(35)을 향해 약간 오목)임과 아울러, 제8 광학면(A8)이 물체면(41)을 향해 볼록하다.

렌즈(44e)는, 동면(35)측을 향하는 제9 광학면(A9), 및 물체면(41)측을 향하는 제10 광학면(A10)을 가진다. 렌즈(44e)는, 이른바 양 볼록 렌즈와 같은 형상이다. 렌즈(44e)는, 제9 광학면(A9)이 동면(35)을 향해 볼록함과 아울러, 제10 광학면(A10)이 물체면(41)을 향해 볼록하다.

상술의 렌즈군(33)은, 일례이며, 렌즈군(33)을 구성하는 렌즈의 매수와 렌즈 형상 중 일방 또는 쌍방은, 적절히 변경할 수 있다. 또, 렌즈군(33)은, 유리 평판 등의 굴절력을 갖지 않는 광학 부재를 포함하고 있어도 괜찮다.

또, 도 4의 렌즈군은, 반사 부재를 포함하지 않는 굴절계의 광학계이지만, 반사 부재 및 렌즈를 포함하는 반사 굴절계의 광학계라도 좋고, 반사 부재를 포함하고 렌즈를 포함하지 않는 반사계의 광학계라도 괜찮다. 렌즈군(34)은, 렌즈군(33)과 다른 구성이라도 괜찮다. 예를 들면, 렌즈군(34)의 초점 거리 f2가 렌즈군(33)의 초점 거리 f1와 달라도 괜찮다(도 3 참조).

그런데, 도 2에 나타낸 조명계(IU)는, 조명광(L1)을 사출하는 방향(출사축(IUa))이 제1 투영 광학계(PL1)의 광축(40)과 실질적으로 동축이 되도록 배치되어 있다. 조명계(IU)는, 조명 영역(IR)의 접평면(IRa)에 대해서 비수직인 방향으로부터 조명 영역(IR)을 조명한다.

환언하면, 조명 영역(IR)의 접평면(IRa)에 수직인 방향은, 회전 드럼(DM)의 회전 중심축(AX1)에 수직인 평면(XZ평면)에서 회전 중심축(AX1)을 통과하는 방향(회전 드럼(DM)의 지름 방향)이다. 조명계(IU)는, 회전 중심축(AX1)과 어긋난 위치로부터 조명광(L1)을 조명 영역(IR)에 조사한다.

도 2에서, 근접 위치(CP)를 통과하는 원통면(DMa)의 지름 방향(중심면(13))과 조명계(IU)의 출사축과의 교점(46)은, 근접 위치(CP)를 기점으로 하여 회전 중심축(AX1) 보다도 떨어진 위치에 배치된다. 예를 들면, 제1 투영 광학계(PL1)의 렌즈군(33)과 렌즈군(34)이 모두 등배의 광학계인 경우에, 근접 위치(CP)로부터 교점(46)까지의 거리는, 근접 위치(CP)로부터 회전 중심축(AX1)까지의 거리의 약 2배로 설정된다.

이상과 같은 구성의 노광 장치(EX)에서, 제1 투영 광학계(PL1)는, 중간상(IM)의 접평면(IMa)과 마스크 패턴(M) 상의 조명 영역(IR)의 접평면(IRa)을 샤인 프루프의 조건을 만족하여 공역 관계로 한다. 그 때문에, 노광 장치(EX)는, 조명 영역(IR)이 중심면(13)으로부터 어긋난 위치에 설정되어 있는 경우라도, 조명 영역(IR)에서의 마스크 패턴(M)의 상(像)을 정밀도 좋게 기판(P)에 투영 노광할 수 있다.

또, 제2 투영 광학계(PL2)는, 중간상(IM)의 접평면(IMa)과 기판(P) 상의 투영 영역(PR)의 접평면(PRa)을 샤인 프루프의 조건을 만족하여 공역 관계로 한다. 그 때문에, 노광 장치(EX)는, 조명 영역(IR)에서의 마스크 패턴(M)의 상(像)을 정밀도 좋게 기판(P)에 투영 노광할 수 있다.

이와 같이, 노광 장치(EX)는, 조명 영역(IR)을 중심면(13)으로부터 어긋난 위치에 배치할 수 있으므로, 조명계(IU) 및 투영계(PL)의 배치의 자유도가 높게 되어, 예를 들면 멀티 렌즈형의 노광 장치 등에 적용하면서 노광 정밀도를 확보할 수 있다.

또, 노광 장치(EX)에서, 필드 렌즈(24)는, 제1 투영 광학계(PL1)로부터의 조명광(L1)을 편향하여 제2 투영 광학계(PL2)를 향하게 하므로, 투영 영역(PR)의 주변이 중앙 보다도 어둡게 되는 것 등이 억제된다.

또, 제1 투영 광학계(PL1)는, 렌즈군(33)과 렌즈군(34)의 구성이 동일하므로, 예를 들면 설계 코스트, 장치의 제조 코스트를 내리는 것 등이 가능하다. 또, 제2 투영 광학계(PL2)는, 제1 투영 광학계(PL1)와 구성이 동일하므로, 설계 코스트, 노광 장치(EX)의 제조 코스트를 내리는 것 등이 가능하다.

또, 조명계(IU)의 적어도 일부는, 회전 드럼(DM)의 외측에 배치되어 있어도 괜찮다. 예를 들면, 조명계(IU)는, 광원(20)이 회전 드럼(DM)의 외부에 배치되어 있으며, 광원(20)으로부터의 광을 조명 광학계(21)로 광 파이버 등에 의해 도광(導光)(전송)하는 구성이라도 괜찮다.

또, 본 실시 형태에서는, 조명 영역(IR) 등의 만곡면에 대응하는 평면(이하, '근사 평면'이라고 함)으로서 접평면을 이용하여, 샤인 프루프의 조건을 설명했지만, 근사 평면은, 만곡면을 평면으로 근사했을 때의 오차에 의한 디포커스(defocus)가 초점 심도(深度) 이하가 되도록, 적절히 선택할 수 있다.

예를 들면, 투영계(PL)는, 조명 영역(IR)의 중심에서의 접평면(IRa)에 평행 으로서, 조명 영역(IR) 상의 임의의 점을 통과하는 평면을 상기의 근사 평면으로 이용하여, 샤인 프루프의 조건을 만족하도록 구성되어 있어도 괜찮다. 또, 예를 들면, 투영계(PL)는, 조명 영역(IR) 상의 임의의 점을 통과하는 평면으로서, 그 기울기가 조명 영역(IR)의 둘레 방향의 각각의 단부에서의 접평면의 기울기 사이에 들어가는 평면을 상기의 근사 평면으로 이용하여, 샤인 프루프의 조건을 만족하도록 구성되어 있어도 괜찮다.

이러한 근사 평면의 정의는, 중간 결상면(23), 투영 영역(IR) 등의 만곡면에도 적용할 수 있고, 이하의 실시 형태에서도 적용할 수 있다.

[제2 실시 형태]

다음으로, 제2 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서, 상기의 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 그 설명을 간략화 혹은 생략하는 것이 있다.

도 6 및 도 7은, 본 실시 형태에 의한 노광 장치(EX)를 나타내는 사시도이다. 도 7은, 도 6과 다른 시점으로부터 본 도면이다. 이 노광 장치(EX)는, 이른바 멀티 렌즈 방식의 노광 장치로서, 주사 방향(X축 방향)에 수직인 비주사 방향(Y축 방향)으로 배열된 복수의 투영 모듈(PM)을 구비한다. 노광 장치(EX)는, 복수의 투영 모듈(PM)의 각각에 따라 노광되는 기판(P) 상의 영역(노광 영역)을 Y축 방향으로 이어붙임으로써, 투영 모듈(PM)의 수가 1개인 경우 보다도 넓은 노광 영역을 노광할 수 있다.

도 6에 나타내는 복수의 투영 모듈(PM)은, Y축 방향으로부터 본 투영 모듈(PM)의 위치가, Y축 방향으로 늘어서는 순서로 교호(交互)로 어긋나도록 배치되어 있다. 예를 들면, 복수의 투영 모듈(PM) 중, Y축 방향의 일방으로부터 타방을 향하여 늘어서는 순서가 홀수번째인 제1 투영 모듈(PMa)은, 중심면(13)에 대해서 -X측에 배치되어 있다. 복수의 투영 모듈(PM) 중, Y축 방향의 일방으로부터 타방을 향하여 늘어서는 순서가 짝수번째인 제2 투영 모듈(PMb)은, 중심면(13)에 대해서 ＋X측에 배치되어 있다.

도 7에 나타내는 복수의 투영 모듈(PM)은, 주사에 의해서 제1 투영 모듈(PMa)의 투영 영역(PR1)을 통과하는 기판(P) 상의 영역의 Y축 방향의 단부와, 주사에 의해서 제2 투영 모듈(PMb)의 투영 영역(PR2)을 통과하는 기판(P) 상의 영역의 Y축 방향의 단부가 겹치도록, Y축 방향의 위치가 어긋나도록 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 복수의 투영 모듈(PM)은, 주사 방향(X축 방향)으로부터 보아 비주사 방향(Y축 방향)으로 소정의 피치로 늘어서도록 배치되어 있다. 또, 도 2에 나타낸 조명계(IU)는, 예를 들면, 투영 모듈(PM)마다 마련된다.

도 6의 필드 렌즈(24)는, 제1 투영 모듈(PMa)의 중간 결상면(23c)과 제2 투영 모듈(PMb)의 중간 결상면(23d)에 걸쳐서, 일체적으로 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 투영 모듈(PMa)이 피(被)주사 방향(Y축 방향)으로 복수 배치되어 있으며, 필드 렌즈(24)는, 복수의 제1 투영 모듈(PMa)의 중간 결상면(23c)에 걸쳐서, 일체적으로 마련되어 있다. 필드 렌즈(24)는, 복수의 제2 투영 모듈(PMb)에 대해서도 마찬가지로 중간 결상면(23d)에 걸쳐서, 일체적으로 마련되어 있다.

그런데, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 제1 투영 광학계(PL1)의 광축(40)이 중심면(13)에 대해서 경사지는 각도는,θ×f2/(f1＋f2)이며, 회전 드럼(DM)의 회전 중심축(AX1)으로부터 제1 투영 광학계(PL1)의 시야 중심을 보는 각도 θ에 비례하고 있다.

여기서, 회전 드럼(DM)의 반경을 R로 하면, 필드 렌즈(24)의 초점 거리는, R×(f1＋f2)/(2×f1)이 되며, 제1 투영 광학계(PL1)의 시야(조명 영역(IR))의 위치에 따르지 않는다. 그 때문에, 필드 렌즈(24)는, 예를 들면 Y축 방향에서의 초점 거리의 분포가 균일한 실린드리칼(cylindrical) 렌즈에 의해서 구성할 수 있다.

도 8은, 필드 렌즈(24)의 일례를 나타내는 분해 사시도이다. 도 8의 필드 렌즈(24)는, 중간상(IM)(도 2 참조)의 접평면(IMa)에 관하여 조명 영역(IR)과 동일측에 배치된 광학 부재(47)(제1 광학 부재)와, 중간상(IM)의 접평면(IMa)에 관하여 조명 영역(IR)과 반대측에 배치된 광학 부재(48)(제2 광학 부재)와, 광학 부재(47)와 광학 부재(48) 사이에 끼워진 조리개부(49)를 구비한다.

광학 부재(47)는, 평볼록 모양의 실린드리칼 렌즈로서, 제1 투영 광학계(PL1)를 향하는 면(47a)과, 면(47a)의 반대를 향하는 면(47b)을 가진다. 면(47a)은, 필드 렌즈(24)의 초점 거리가 R×(f1＋f2)/(2×f1)가 되도록 만곡하고 있다. 면(47b)은, 실질적으로 평면 모양이다.

필드 렌즈(24)의 초점 거리는, 렌즈군(33)의 초점 거리 f1과 렌즈군(34)의 초점 거리 f2가 동일한 경우에, 회전 드럼(DM)의 반경(R)과 실질적으로 동일하게 된다. 따라서, 예를 들면, 회전 드럼(DM)의 반경(R)을 약 250mm로 하면, 필드 렌즈(24)의 곡률 반경은, 예를 들면 약 339mm가 된다.

본 실시 형태에서는, 제1 투영 광학계(PL1)와 제2 투영 광학계(PL2)로 구성이 동일함에 따라서, 광학 부재(48)는, 광학 부재(47)와 실질적으로 동일한 형상을 가진다. 광학 부재(48)는, 제2 투영 광학계(PL2)를 향하는 면(48a)과, 면(48a)의 반대를 향하는 면(48b)을 가진다. 광학 부재(47)와 광학 부재(48)는, 평면 모양의 면(47b)과 면(48b)이 접합됨으로써, 일체화되어 있다.

조리개부(49)는, 이른바 시야 조리개이며, 투영 영역(PR)의 형상을 규정한다. 조리개부(49)는, 예를 들면, 필드 렌즈(24)의 두께 방향(Z축 방향)의 실질적으로 중앙에 배치된다. 조리개부(49)는, 예를 들면, 광학 부재(47)의 면(47b)과 광학 부재(48)의 면(48b) 중 일방 또는 쌍방에 크롬 등으로 형성된 차광막(차광 부재)으로 구성된다.

조리개부(49)는, 제1 투영 광학계(PL1)로부터의 노광광(L2)의 적어도 일부가 통과하는 개구(50)를 가진다. 개구(50)는, 투영 모듈(PM)마다 마련되어 있으며, 각 투영 모듈(PM)에서 중간상(IM)이 형성되는 위치 또는 그 근방에 배치되어 있다.

개구(50)는, 제1 투영 모듈(PMa)에 대응하는 개구(50a)와 제2 투영 모듈(PMb)에 대응하는 개구(50b)에서 X축 방향의 위치가 어긋나도록 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 투영 모듈(PM)이 Y축 방향으로 일정한 피치로 늘어서 있는 것에 대응하여, 개구(50)는, Y축 방향으로 일정한 피치 dy로 늘어서 있다.

제1 투영 모듈(PMa)(도 6 및 도 7 참조)에 대응하는 개구(50a)와, 제2 투영 모듈(PMb)에 대응하는 개구(50b)는, 주사 방향(X축 방향)으로부터 보아 비주사 방향(Y축 방향)의 단부가 서로 겹치도록 배치되어 있다. 도 8의 개구(50a)와 개구(50b)는, 각각 사다리꼴 모양으로서, 서로 평행한 한 쌍의 대변(對邊)(상부 바닥, 하부 바닥)이 주사 방향과 실질적으로 수직이다.

개구(50a)와 개구(50b)는, 주사 방향으로부터 보았을 때에, 상부 바닥과 하부 바닥 중 짧은 쪽의 변이 개구(50a)와 개구(50b)에서 겹치지 않도록 배치되며, 사다리꼴의 사변(斜邊)(다리)이 개구(50a)와 개구(50b)에서 겹치도록 배치되어 있다.

도 9는, 조리개부(49)의 예를 나타내는 평면도이다. 여기에서는, 설명의 편의상, 노광 장치(EX)의 해상도가 4㎛ 내지 5㎛ 정도인 것으로 한다. 조명계(IU)로부터의 조명광(L1)으로서, 예를 들면 i선(파장이 약 365nm)의 광을 이용하는 경우, 투영계(PL)의 개구수는, 예를 들면 약 0.06 정도로 설정되고, 이 개구수에서의 초점 심도는 100㎛ 정도가 된다. 이 초점 심도의 절반(약 50㎛)을 물체면의 위치의 허용 오차로 하고, 회전 드럼의 반경(R)을 약 250mm로 하면, 투영계(PL)의 시야의 크기는, 주사 방향의 치수가 약 10mm 정도가 된다.

이러한 조건에서, 각 투영 모듈(PM)은, 예를 들면, 렌즈의 최대 지름이 약 22mm 정도, 전체 길이가 약 180mm 정도, 시야의 직경 υφ이 약 14.2mm 정도가 된다.

도 9의 예에서, 조리개부(49)의 개구(50)는, 각 투영 모듈(PM)의 시야와 실질적으로 동일 형상이며, 비주사 방향(Y축 방향)으로 정점(頂点)을 가지는 육각형으로 설정되어 있다. 개구(50)는, 비주사 방향에 평행한 한 쌍의 변을 가지는 직사각형부(50c)와, 직사각형부(50c)의 Y축 방향의 양단에 인접하는 삼각형부(50d)를 포함한다. 직사각형부(50c)는, 예를 들면, 주사 방향(X축 방향)의 치수 u1이 약 10mm 정도, 비주사 방향의 치수 u2가 약 10mm 정도로 설정된다. 삼각형부(50d)는, 예를 들면, 비주사 방향의 치수 u3가 2mm 정도로 설정된다.

조리개부(49)에서, 개구(50)(예를 들면 개구(50b))의 삼각형부(50d)는, 투영 모듈의 투영 영역(PR)을 통과하는 영역을 Y축 방향으로 잇기 위한 부분(화면 이음부)으로서 기능을 한다. 예를 들면, 기판(P)을 주사 방향(X축 방향)으로 이동시키면, 개구(50b)의 삼각형부(50d)에 대응하는 투영 영역(PR)을 통과한 기판(P) 상의 영역은, 주사 방향으로부터 보아 개구(50b)의 옆에 배치되어 있는 개구(50a)의 삼각형부(50d)에 대응하는 기판(P) 상의 영역을 통과하게 된다.

이와 같이 하여, 기판(P) 중, 삼각형부(50d)에 대응하는 투영 영역(PR)을 통과하는 영역과 직사각형부(50c)에 대응하는 투영 영역(PR)을 통과하는 영역에서, 노광광(L2)의 광량을 일치시킬 수 있다. 환언하면, 개구(50)는, 기판(P)에 입사하는 노광광(L2)의 광량을 Y축 방향에서 일치시킬 수 있도록 배치되어 있다. 또, 상술한 바와 같은 개구(50)의 형상 및 치수는, 일례이며, 적절히 변경할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

이상과 같은 구성의 노광 장치(EX)는, 복수의 투영 모듈(PM)이 비주사 방향으로 배열되어 있으므로, 비주사 방향에서의 처리 범위를 넓힐 수 있고, 예를 들면 대형의 디바이스용의 대형의 기판, 다면(多面)을 얻기 위한 대형의 기판 등에 노광할 수 있다. 또, 노광 장치(EX)는, 제1 투영 모듈(PM)과 제2 투영 모듈(PM)에서 동일하므로, 예를 들면 설계 코스트, 장치의 제조 코스트를 내리는 것 등이 가능하다.

또, 투영 모듈(PM)의 수는, 적절히 선택할 수 있으며, 제1 실시 형태와 같이 1개라도 좋고, 제2 실시 형태와 같이 2개 이상이라도 괜찮다.

또, 노광 장치(EX)에서, 필드 렌즈(24)는, 제1 투영 모듈(PMa)과 제2 투영 모듈(PMb)에서 공통화되어 있으므로 부품의 수를 줄일 수 있으며, 예를 들면 위치 맞춤의 코스트를 줄이는 것 등이 가능하다.

또, 필드 렌즈(24)는, 복수의 제1 투영 모듈(PMa)에서 공통화되며, 복수의 제2 투영 모듈(PMb)에서 공통화되고 있으므로, 부품의 수를 줄일 수 있으며, 예를 들면 위치 맞춤의 코스트를 줄이는 것 등이 가능하다.

또, 상술의 실시 형태에서, 제1 투영 광학계(PL1)는, 등배계의 광학계이지만, 확대계의 광학계와 축소계의 광학계 중 어느 것이라도 괜찮다.

또, 제2 투영 광학계(PL2)는, 확대계의 광학계와 축소계의 광학계 중 어느 것이라도 괜찮고, 제1 투영 광학계(PL1)와 배율이 달라도 괜찮다. 예를 들면, 제1 투영 광학계(PL1)가 확대계의 광학계라도, 제2 투영 광학계(PL2)가 축소계의 광학계라도 좋고, 이 경우에, 확대된 중간상(IM)의 위치에 시야 조리개를 마련함으로써, 투영 영역(PR)의 범위를 정밀도 좋게 규정할 수 있다.

또, 투영계(PL)는, 등배계의 광학계, 확대계의 광학계, 축소계의 광학계 중 어느 것이라도 좋다.

[제3 실시 형태]

다음으로, 제3 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서, 상기의 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 그 설명을 간략화 혹은 생략하는 것이 있다. 도 10은, 본 실시 형태에 의한 노광 장치(EX)를 개략적으로 나타내는 도면이며, 제2 투영 광학계(PL2) 등의 도시가 생략되어 있다. 도 10의 노광 장치(EX)는, 조명계(IU)의 구성이 상술의 실시 형태와 다르다.

조명계(IU)는, 광원으로부터의 조명광을 조명 광학계(21)로 안내(전송)하기 위한 도광 로드(51)를 구비한다. 도 10의 도광 로드(51)는, 회전 드럼(DM)의 회전 중심축(AX1)과 실질적으로 평행(여기에서는, 실질적으로 동축)인 원기둥 모양의 부재이다. 도광 로드(51)는, 그 내면에서 광이 반사하도록 형성된다. 도광 로드(51)는, 광을 내면 반사에 의해서 회전 중심축(AX1)과 실질적으로 평행한 방향으로 도광한다.

도광 로드(51)는, 광원으로부터 광이 입사하는 입사부(도시 생략)와, 도광 로드(51)의 내부를 전파한 광을, 회전 중심축(AX1)과 교차(직교)하는 방향으로 취출하기 위한 사출부(52)를 가진다. 본 실시 형태에서는, 도 6의 노광 장치(EX)와 같이 복수의 투영 모듈(PM)이 마련되어 있으며, 사출부(52)는, 투영 모듈(PM)마다 마련되어 있다. 사출부(52)는, 예를 들면 노치부(52a)를 마련함으로써, 도광 로드(51)의 내면 반사의 조건을 부분적으로 무너뜨림으로써 실현할 수 있다.

노치부(52a)는, 도광 로드(51)의 중심선 둘레의 둘레 방향에서 국소적으로 마련되어 있다. 노치부(52a)의 내면에서 반사한 광은, 도광 로드(51)의 중심선에 관하여 노치부(52a)와 반대측의 내면에서 반사 조건이 무너짐으로써, 노치부(52a)와 반대측의 내면을 통과하여 도광 로드(51)의 외부로 취출된다. 노치부(52a)는, 도광 로드(51)의 중심선과 평행한 방향에서, 각 투영 모듈(PM)의 위치에 따라서 국소적으로 마련되어 있다.

도 10의 도광 로드(51)는, 회전 드럼(DM)의 회전 중심축(AX1)과 실질적으로 동축에 배치되어 있다. 조명광(L1)은, 도광 로드(51)로부터 회전 드럼(DM)의 지름 방향으로 출사한다. 조명 광학계(21)는, 도광 로드(51)로부터 출사한 조명광(L1)을 편향하고, 또 조명 영역(IR)에 대한 입사측에서 텔레센트릭으로 한다.

도 11a, 11b는, 조명계(IU)의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 11a는 주사 방향(X축 방향)으로부터 본 정면도이다. 도 11b는 비주사 방향(Y축 방향)으로부터 본 측면도이다. 도 12는, 조명계(IU)의 제원의 일례를 나타내는 표 2이다.

도 11a, 11b의 조명 광학계(21)는, 도광 로드(51)로부터의 조명광(L1)을 편향하는 실린드리칼 렌즈(143)(편향 부재), 및 실린드리칼 렌즈(143)로부터의 조명광(L1)을 조명 영역(IR)의 입사측에서 텔레센트릭으로 하는 콘덴서(condenser) 렌즈(144)를 구비한다.

실린드리칼 렌즈(143)는, 조명 영역(IR)에 입사할 때의 조명광(L1)의 주광선의 방향이 투영계(PL)(제1 투영 광학계(PL1))의 광축(40)과 실질적으로 평행하게 되도록, 조명광(L1)을 회전 중심축(AX1)에 실질적으로 수직인 면내에서 편향한다. 실린드리칼 렌즈(143)는, 예를 들면, 주사 방향에 수직인 면(도 11a의 YZ면)을 따라서 전파하는 광을 실질적으로 집광하지 않고, 비주사 방향에 수직인 면(도 11b의 XZ면)을 따라서 전파하는 광을 집광하도록 구성된다.

실린드리칼 렌즈(143)의 초점 거리 fi는, 도광 로드(51)의 중심선으로부터 실린드리칼 렌즈(143)까지의 거리를 b(도 10 참조)로 하면, 하기의 식 (1)로 나타내어진다.

fi=b(f2×R＋f1×b)/(f2×R)　 - 식 (1)　　　　　

본 실시 형태에서는, 노광 장치(EX)에 복수의 투영 모듈(PM)이 마련되어 있으며, 실린드리칼 렌즈(143)는, 복수의 투영 모듈(PM)에서 공통화할 수 있도록, 비주사 방향에서의 기판(P)의 치수(폭)를 커버할 만큼의 길이를 가진다. 환언하면, 실린드리칼 렌즈(143)는, 복수의 투영 모듈(PM)로부터의 조명광(L1)을 일괄하여 편향 하도록, 복수의 투영 모듈(PM)에 의한 복수의 시야가 비주사 방향으로 분포하는 범위의 전역에 걸쳐서 마련되어 있다.

도 11a, 11b의 콘덴서 렌즈(144)는, 렌즈(53a), 렌즈(53b), 및 렌즈(53c)를 포함한다. 콘덴서 렌즈(144)의 각 렌즈의 예에 대해서는, 도 12의 표 2에 나타낸다.

이하, 표 2에서 면번호가 n인 광학면을, 제n 광학면(An)으로 나타내는 것으로 한다. 제11 광학면(A11) 및 제12 광학면(A12)은 렌즈(53a)의 표면이다. 제13 광학면(A13) 및 제14 광학면(A14)은 렌즈(53b)의 표면이다. 제15 광학면(A15) 및 제16 광학면(A16)은 렌즈(53c)의 표면이다.

표 2에, 각 광학면의 곡률 반경 및 치수를, 주사 방향과 비주사 방향의 각각에 대해 기재한다. 표 2의 「중심간 거리」는, 광학면의 중심으로부터 다음의 광학면의 중심까지의 거리를 나타낸다. 예를 들면 면번호 11에 대응하는 「중심간 거리」는, 제11 광학면(A11)의 중심으로부터 제12 광학면(A12)의 중심까지의 거리를 나타내며, 렌즈(53a)의 중심의 두께에 상당한다.

또, 면번호 16에 대응하는 「중심간 거리」는, 제16 광학면(A16)의 중심으로부터 조명 영역(IR)(마스크 패턴(M))의 중심까지의 거리를 나타낸다.

콘덴서 렌즈(144)는, 조명광(L1)이 조명 영역(IR)(마스크 패턴(M))을 텔레센트릭으로 조명하도록 구성되어 있다. 여기서, 콘덴서 렌즈(144) 및 실린드리칼 렌즈(143)와 광학적으로 등가인 등가 렌즈를 상정(想定)한다. 이 등가 렌즈의 전측 초점 위치는, 도광 로드(51)의 내부에 형성되는 광원상(光源像, 54)(도 10 참조)과 실질적으로 동일 위치에 설정된다. 이 등가 렌즈의 후측 초점 위치는, 조명 영역(IR)과 실질적으로 동일 위치에 설정된다.

또, 광원상(54)은, 예를 들면, 도광 로드(51)의 중심선 상 혹은 그 근방에 형성된다.

실린드리칼 렌즈(143)는, 비주사 방향(Y축 방향)의 굴절력을 실질적으로 가지고 있지 않으므로, 콘덴서 렌즈(144)는, 예를 들면, 제1 투영계 광학계(PL1)의 광축(40) 및 비주사 방향(Y축 방향)을 포함하는 면내에서의 초점 거리가, 회전 드럼(DM)의 반경(R)의 약 절반(R/2)으로 설정된다. 콘덴서 렌즈(144)는, 주사 방향의 실린드리칼 렌즈(143)의 굴절력을 가미하여, 비주사 방향에 수직인 면내의 초점 거리가, R×(f1＋f2/f1)/4와 다른 값으로 설정된다.

도 11a, 11b의 콘덴서 렌즈(144)에서, 렌즈(53a) ~ 렌즈(53c)는, 콘덴서 렌즈(144)의 렌즈 매수를 줄일 수 있도록, 도 12의 표 2에 나타내는 바와 같이, 주사 방향과 비주사 방향으로 곡률이 다른 토릭면(toric面)으로 구성되어 있다. 콘덴서 렌즈(144)에서, 렌즈(53a) 및 렌즈(53b)로 이루어지는 렌즈군은 정(正)의 굴절력을 가지며, 렌즈(53c)로 이루어지는 렌즈군은 부(負)의 굴절력을 가지고 있다.

상기의 조명계(IU)에서, 예를 들면, 회전 드럼(DM)의 반경(R)이 250mm로서, 광원상(54)으로부터 실린드리칼 렌즈(143)까지의 거리 b(도 10 참조)가 약 80mm의 위치에 실린드리칼 렌즈(143)가 배치되어 있다고 하면, 실린드리칼 렌즈(143)의 초점 거리는, 상기의 식 (1)로부터 약 105.6mm가 된다. 이러한 실린드리칼 렌즈(143)에 의해, 도광 로드(51)로부터의 조명광(L1)(빔)은, 주사 방향에서 약 4.125배로 넓혀진다.

이러한 조건 하에서, 표 2의 예에 대응하는 콘덴서 렌즈(144)는, 예를 들면, 실린드리칼 렌즈(143)로부터 약 9mm의 위치에 배치된다. 렌즈(53a) 및 렌즈(53b)로 이루어지는 렌즈군은, 수차(收差) 보정을 위해 복수의 렌즈로 구성되며, 그 합성 초점 거리는, 예를 들면 주사 방향에서 약 197.41mm, 비주사 방향에서 약 130.77mm이다. 그리고, 콘덴서 렌즈(144)와 실린드리칼 렌즈(143)를 합성했을 때의 주사 방향(XZ면)에서의 초점 거리는, 예를 들면 47.86mm가 된다.

또, 상술한 바와 같은 콘덴서 렌즈(144)의 형상 및 치수는, 일례이며, 적절히 변경할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

그런데, 실린드리칼 렌즈(143)가 조명광(L1)을 넓히는 배율은, 주사 방향과 비주사 방향에서 다르며, 실린드리칼 렌즈(143)에 입사할 때의 조명광(L1)의 퍼짐이 등방적이면, 조명 영역(IR)에 입사할 때의 조명광(L1)의 퍼짐이 이방성을 가지는 것이 있다.

본 실시 형태에서는, 조명 영역(IR)에 입사할 때의 조명광(L1)의 퍼짐이 등방적이 되도록, 도광 로드(51)의 노치부(52a)(도 10)는, 예를 들면 타원 모양으로 형성되며, 주사 방향에 대응하는 방향의 치수(Y축 둘레의 둘레 길이)와, 비주사 방향에 대응하는 방향의 치수(Y축 방향의 폭)가 다르다.

이상과 같은 구성의 노광 장치(EX)는, 광원으로부터의 조명광(L1)을 도광 로드(51)에 의해서 조명 광학계(21)로 안내하므로, 예를 들면, 광원의 배치 혹은 광원에 전력을 공급하기 위한 전력선의 배치의 자유도가 높게 된다. 그 때문에, 노광 장치(EX)는, 예를 들면 복수의 투영 모듈(PM)을 구비하는 경우 등에 조명계(IU)를 회전 드럼(DM)의 내측에 수용하기 쉽게 된다.

또, 도 6 등에 나타낸 노광 장치(EX)는, 제1 투영 광학계(PL1)로부터의 노광광(L2)을 필드 렌즈(24)에서 편향하여 제2 투영 광학계(PL2)를 향하게 하는 구성이지만, 필드 렌즈(24)를 대신하여 프리즘 등으로 노광광(L2)을 편향해도 괜찮다.

또, 도광 로드(51)의 입사부는, 적절히 선택되는 위치에 마련되며, 회전 드럼(DM)의 내부와 외부 중 어느 곳에 배치되어 있어도 괜찮다. 예를 들면, 광원이 회전 드럼(DM)의 외부에 배치되어 있음과 아울러, 도광 로드(51)가 회전 드럼(DM)의 외부와 내부에 걸쳐서 마련되어 있으며, 도광 로드(51)의 입사부는, 광원으로부터 광이 입사하도록 회전 드럼(DM)의 외부에 마련되어 있어도 괜찮다.

또, 광원이 회전 드럼(DM)의 내부에 배치되어 있으며, 도광 로드(51)의 입사부는, 회전 드럼(DM)의 내부에 마련되어 있어도 괜찮다.

또, 도광 로드(51)의 입사부의 수는, 1개라도 좋고, 2개 이상이라도 괜찮다. 예를 들면, 광원이 Y축 방향의 일단부에만 마련되어 있으며, 이 일단부에 도광 로드(51)의 입사부가 마련되어 있어도 괜찮다.

또, 광원이 Y축 방향의 양단부에 마련되어 있으며, 양단부의 각각에 도광 로드(51)의 입사부가 마련되어 있어도 괜찮다.

[제4 실시 형태]

다음으로, 제4 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서, 상기의 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 그 설명을 간략화 혹은 생략하는 것이 있다. 도 13은 본 실시 형태에 의한 노광 장치(EX)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 14는, 투영 영역(PR)의 배치예를 나타내는 평면도이다.

도 7의 노광 장치(EX)에서는, 복수의 투영 모듈(PM)이 2열로 배열되어 있었지만, 투영 모듈(PM)의 열의 수는 2열보다 많아도 좋다. 도 13의 노광 장치(EX)에서, 투영 모듈(PM)은, 비주사 방향(Y축 방향)으로부터 보아 주사 방향의 4개소에 배치되어 있다. 이들 투영 모듈(PM)은, 제1 투영 광학계(PL1)의 광축(40)이 서로 다른 방향으로 설정되어 있음과 아울러, 제2 투영 광학계(PL2)의 광축(45)이 서로 다른 방향으로 설정되어 있다.

도 13의 필드 렌즈(24)는, 복수의 투영 모듈(PM)의 각각이 중간상을 형성하는 위치에 걸치도록 마련되어 있다. 필드 렌즈(24)는, 각 제1 투영 광학계(PL1)로부터의 노광광(L2)을 제2 투영 광학계(PL2)를 향하게 하도록 편향한다.

복수의 투영 모듈(PM)의 위치가 주사 방향(X축 방향)에서 어긋나 있는 것에 대응하여, 각 투영 모듈(PM)에 의한 투영 영역(PR)의 위치(도 14 참조)는, 주사 방향에서 복수의 투영 모듈(PM)에서 어긋나 있다. 주사 방향의 위치가 서로 다른 투영 모듈(PM)은, 비주사 방향의 위치도 어긋나도록 배치되어 있으며, 투영 영역(PR)의 위치가 비주사 방향에서도 어긋나 있다.

[제5 실시 형태]

다음으로, 제5 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서, 상기의 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 그 설명을 간략화 혹은 생략하는 것이 있다. 도 15는, 본 실시 형태에 의한 노광 장치(EX)를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 15의 노광 장치(EX)는, 비주사 방향(Y축 방향)으로부터 보아 주사 방향(X축 방향)으로 복수의 투영 모듈(PM)이 늘어서 있으며, 복수의 투영 모듈(PM)의 광로에 걸쳐져 렌즈 어레이가 배치되어 있다. 예를 들면, 렌즈 어레이(55)는, 제1 투영 모듈(PMa)의 광로와 제2 투영 모듈(PMb)의 광로에 걸쳐서 배치되어 있다. 렌즈 어레이(55)에는, 제1 투영 모듈(PMa)의 렌즈 요소(56a)와 제2 투영 모듈(PMb)의 렌즈 요소(56b)가 배열되어 있다.

본 실시 형태에서는, 비주사 방향으로부터 보아 4개소에 투영 모듈(PM)이 배치되어 있으며, 필드 렌즈(24)는, 4개소의 투영 모듈(PM)에 걸쳐서 마련되어 있다.

렌즈 어레이(55)는, 예를 들면 석영 등의 판에 에칭 등을 이용하여 복수의 렌즈 요소를 형성함으로써 실현할 수 있다. 렌즈 어레이(55)의 렌즈 요소는, 투영 모듈(PM)의 위치에 따라서, 곡률(초점 거리)이나 광축의 기울기가 다르다. 광축의 기울기는, 각 렌즈 요소의 상측과 하측에서 곡률 중심의 위치를 어긋나게 함으로써 실현할 수 있다. 곡률(초점 거리)은, 에칭 깊이의 제어로 실현할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 비주사 방향(Y축 방향)으로부터 보아 주사 방향(X축 방향)으로 늘어서는 투영 모듈(PM)의 렌즈 요소가 배열된 렌즈 어레이(55)를 설명했지만, 주사 방향으로부터 보아 비주사 방향으로 늘어서는 투영 모듈(PM)의 렌즈 요소가 배열된 렌즈 어레이(55)를 이용할 수도 있다.

예를 들면, 도 15의 제1 투영 모듈(PMa)은, Y축 방향으로 복수 배열되어 있으며, 렌즈 어레이(55)는, 복수의 제1 투영 모듈(PM)의 광로에 걸쳐져 마련되어 있으며, 복수의 제1 투영 모듈(PM)의 렌즈 요소가 배열되어 있어도 괜찮다.

또, 도 15에는, 투영 모듈(PM)의 렌즈 요소가 각각 렌즈 어레이(55)에 마련되어 있는 예를 나타내고 있지만, 투영 모듈(PM)의 렌즈 요소 중 렌즈 어레이(55)에 마련되는 렌즈 요소의 수는, 1개라도 괜찮다. 즉, 투영 모듈(PM)은, 렌즈 어레이(55)에 마련되어 있는 렌즈 요소와, 렌즈 어레이(55)에 마련되어 있지 않은 렌즈 요소를 포함하고 있어도 괜찮다.

또, 투영 모듈(PM)에, 렌즈 이외의 개구 조리개 등의 광학 부재를 마련하는 경우에, 이 광학 부재를 복수의 투영 모듈(PM)의 광로에 걸쳐서 배치함으로써, 복수의 투영 모듈(PM)에서 공통화해도 괜찮다.

[제6 실시 형태]

다음으로, 제6 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서, 상기의 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 그 설명을 간략화 혹은 생략하는 것이 있다. 도 16은, 본 실시 형태에 의한 노광 장치(EX)를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 2 등에서 설명한 노광 장치(EX)는, 투과형의 마스크 패턴(M)을 이용하여 노광하지만, 도 16의 노광 장치(EX)는, 회전 드럼(DM)의 외부에 배치된 조명계(IU)에서 반사형의 마스크 패턴(M)을 조명하고, 마스크 패턴(M)에서 반사 회절한 광속(노광광(L2))으로 노광한다.

도 16의 조명계(IU)는, 광원 장치(57) 및 광 분리부(58)를 구비한다. 광원 장치(57)는, 예를 들면, 도 2에 나타낸 광원(20) 및 조명 광학계(21)를 구비하며, 조명광(L1)을 사출한다. 광 분리부(58)는, 편광 빔 스플리터 프리즘(이하, 'PBS 프리즘(59)'이라고 함), 및 PBS 프리즘(59)과 회전 드럼(DM)(조명 영역(IR))과의 사이의 광로에 배치된 1/4 파장판(波長板, 60)을 포함한다.

광원 장치(57)는, PBS 프리즘(59)의 편광 분리막(PBS막(59a))에 대한 S편광을 조명광(L1)으로서 사출한다. 광원 장치(57)로부터 출사한 조명광(L1)은, PBS 프리즘(59)의 편광 분리막에서 반사하여 진행 방향이 절곡되고, 1/4 파장판(60)을 통과하여 실질적으로 원(圓) 편향이 되어 조명 영역(IR)에 입사한다.

조명광(L1)에 의해서 조명되고 있는 마스크 패턴(M)에서 발생한 반사 광속(노광광(L2))은, 1/4 파장판(60)을 통과함으로써 PBS막(59a)에 대한 P편향이 되고, PBS막(59a)을 통과하여 투영계(PL)에 입사한다. 투영계(PL)는, 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 제1 투영 광학계(PL1)가 중간상(IM)을 형성하고, 제2 투영 광학계(PL2)가 중간상(IM)을 기판(P)에 투영한다.

PBS 프리즘(59) 및 광원 장치(57)는, 예를 들면, 마스크 패턴(M)에서 반사 회절한 노광광(L2)의 진행 방향이 제1 투영 광학계(PL1)의 광축(40)과 실질적으로 평행(동축)이 되도록, 배치되어 있다.

[제7 실시 형태]

다음으로, 제7 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서, 상기의 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일 부호를 부여하여 그 설명을 간략화 혹은 생략하는 것이 있다. 도 17은, 본 실시 형태에 의한 노광 장치(EX)를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 2 등에서 설명한 노광 장치(EX)는, 만곡한 투영 영역(PR)에 투영 노광하지만, 도 17의 노광 장치(EX)는, 평면 모양의 투영 영역(PR)에 투영 노광한다. 도 17에서, 기판(P)은, 반송 롤러(61a)와 반송 롤러(61b)에 걸쳐 지지되어 있다. 투영 영역(PR)은, 반송 롤러(61a)와 반송 롤러(61b)와의 사이에서 평면적으로 반송되는 기판(P) 상에 설정되어 있다.

본 실시 형태에서는, 기판(P) 중 투영 영역(PR)을 통과하는 부분을 지지하는 지지 부재(62)가 마련되어 있다. 지지 부재(62)는, 예를 들면 가스를 취출(吹出)하는 취출구와, 취출구로부터의 가스를 흡인하는 흡인구가 배열된 에어 패드면(62a)을 가진다. 지지 부재(62)는, 투영 영역(PR)에서 기판(P)을 평면 모양으로 유지하도록, 에어 패드면(62a)에서 기판(P)을 비접촉으로 지지한다.

또, 도 17에서는, 기판(P)이 반송 롤러(61b)와 반송 롤러(61c)에 걸쳐 지지되어 있으며, 기판(P)은, 중심면(13)에 관하여 대칭적으로 반송된다. 노광 장치(EX)는, 반송 롤러(61b)와 반송 롤러(61c)와의 사이의 반송 경로에, 투영계(PL)(투영 모듈(PM))를 추가함으로써, 멀티 렌즈 방식의 노광 장치로 할 수도 있다.

또, 반송 롤러(61b)와 반송 롤러(61c)와의 사이의 반송 경로는, 중심면(13)에 관하여, 반송 롤러(61a)와 반송 롤러(61b)와의 사이의 반송 경로와 비대칭이라도 괜찮다. 이 경우에는, 추가하는 투영 모듈(PM)의 광축의 기울기, X축 방향의 위치 등은, 투영 영역(PR)의 기울기에 따라 적절히 설정할 수 있다.

이와 같이, 노광 장치(EX)는, 평면 모양으로 지지되는 기판(P)을 노광하는 구성이라도 괜찮다.

또, 상술의 실시 형태에서, 마스크 패턴(M)이 원통면 모양으로 만곡한 상태로 유지되어 노광 처리가 행해지는 구성을 설명했지만, 마스크 패턴(M)이 평면 모양으로 유지되어 있으며, 기판(P)이 원통면 모양으로 만곡한 상태로 지지되어 노광 처리되는 구성이라도 괜찮다. 이 구성에서, 제2 투영 광학계(PL2)는, 중간상(IM)의 접평면(IMa)과 투영 영역(PR)의 접평면(PRa)을 샤인 프루프의 조건을 만족하여 공역 관계로 함으로써, 제1 투영 광학계(PL1)가 형성한 중간상을 정밀도 좋게 투영 할 수 있다.

[디바이스 제조 방법]

다음으로, 디바이스 제조 방법에 대해 설명한다. 도 18은, 본 실시 형태의 디바이스 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다.

도 18에 나타내는 디바이스 제조 방법에서는, 먼저, 예를 들면 액정 표시 패널, 유기 EL표시 패널 등의 디바이스의 기능·성능 설계를 행한다(스텝 201). 다음으로, 디바이스의 설계에 기초하여, 마스크 패턴(M)을 제작한다(스텝 202). 또, 디바이스의 기재인 투명 필름이나 시트, 혹은 매우 얇은 금속박 등의 기판을, 구입이나 제조 등에 의해서 준비해 둔다(스텝 203).

다음으로, 준비한 기판을 롤식, 패치식의 제조 라인에 투입하고, 그 기판 상에 디바이스를 구성하는 전극이나 배선, 절연막, 반도체막 등의 TFT 백플레인층(backplane層)이나, 화소부가 되는 유기 EL발광층을 형성한다(스텝 204). 스텝 204에는, 전형적으로는, 기판 상의 막(膜)의 위에 레지스터 패턴을 형성하는 공정과, 이 레지스터 패턴을 마스크로 하여 상기 막을 에칭하는 공정이 포함된다.

레지스터 패턴의 형성에는, 레지스터막을 기판 표면에 균일하게 형성하는 공정, 상기의 각 실시 형태에 따라서, 마스크 패턴(M)을 경유하여 패턴화된 노광광(L2)으로 기판의 레지스터막을 노광하는 공정, 그 노광에 의해서 마스크 패턴의 잠상(潛像)이 형성된 레지스터막을 현상하는 공정이 실시된다.

인쇄 기술 등을 병용한 플렉시블·디바이스 제조의 경우는, 기판 표면에 기능성 감광층(감광성 실란(silane) 커플링재 등)을 도포식에 의해 형성하는 공정, 상기의 각 실시 형태에 따라서, 마스크 패턴(M)을 경유하여 패턴화된 노광광(L2)을 기능성 감광층에 조사하고, 기능성 감광층에 패턴 형상에 따라 친수화(親水化)한 부분과 발수화(撥水化)한 부분을 형성하는 공정, 기능성 감광층의 친수성이 높은 부분에 도금 기초액 등을 코팅하고, 무전해 도금에 의해 금속성의 패턴을 석출 형성하는 공정 등이 실시된다.

다음으로, 제조하는 디바이스에 따라서, 예를 들면, 기판을 다이싱, 혹은 컷하는 것이나, 다른 공정에서 제조된 다른 기판, 예를 들면 씰링 기능을 가진 시트 모양의 칼라 필터나 얇은 유리 기판 등을 접합시키는 공정이 실시되며, 디바이스를 조립한다(스텝 205). 다음으로, 디바이스에 검사 등의 후처리를 행한다(스텝 206). 이상과 같이 하여, 디바이스를 제조할 수 있다.

또, 본 발명의 기술 범위는, 상기의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기의 실시 형태에서 설명한 요소 중 하나 이상은, 생략되는 것이 있다. 또, 상기의 실시 형태에서 설명한 요소는, 적절히 조합시킬 수 있다.

M - 마스크 패턴 P - 기판
23 - 중간 결상면 23a - 접평면
24 - 필드 렌즈 47, 48 - 광학 부재
49 - 조리개부 55 - 렌즈 어레이
56a, 56b - 렌즈 요소 DM - 회전 드럼(마스크 유지 부재)
DP - 회전 드럼(기판 지지 부재) DPa - 외주면(지지면)
EX - 노광 장치 IM - 중간상
IMa - 접평면 IR - 조명 영역
IRa - 접평면 IU - 조명계
L1 - 조명광 L2 - 노광광
PL1 - 제1 투영 광학계(중간상 형성 광학계)
PL2 - 제2 투영 광학계(투영 광학계)
PM - 투영 모듈 PR - 투영 영역
PRa - 접평면 U3 - 처리 장치

Claims

제1 중심축으로부터 일정 반경의 외주면을 따라서 마스크 패턴이 형성된 제1 회전 드럼을 상기 제1 중심축의 둘레로 회전시킴과 아울러, 가요성을 가지는 장척의 시트 모양의 기판의 일부를, 상기 제1 중심축과 평행한 제2 중심축의 둘레로 회전 가능한 제2 회전 드럼의 원통면 모양의 외주면에서 지지하고 장척 방향으로 반송하여, 상기 마스크 패턴의 투영상을 상기 기판 상에 주사 노광하는 주사 노광 장치로서,
상기 제1 중심축과 상기 제2 중심축을 포함하는 중심면에 대해서 상기 제1 회전 드럼의 둘레 방향으로 경사진 제1 광축을 가지며, 상기 제1 회전 드럼의 외주면 상의 상기 중심면과의 교차 위치로부터 둘레 방향으로 어긋난 위치에 설정되는 조명 영역 내의 마스크 패턴에 대응한 중간상(中間像)을, 상기 조명 영역의 접평면(接平面)과 상기 중간상의 접평면이 비(非)평행한 배치의 상태로 형성하는 제1 투영 광학계와,
상기 중심면에 대해서 상기 제2 회전 드럼의 둘레 방향으로 경사진 제2 광축을 가지며, 상기 중간상을, 상기 기판 상에 설정되는 투영 영역의 접평면과 상기 중간상의 접평면이 비평행한 배치의 상태로 상기 투영 영역으로 투영하는 제2 투영 광학계와,
상기 제1 투영 광학계와 상기 제2 투영 광학계와의 사이에 배치되며, 상기 제1 광축을 따라서 진행한 광을 상기 제2 광축을 따라서 편향시키도록, 상기 제1 회전 드럼의 상기 일정 반경에 따라서 설정되는 초점 거리를 가지는 렌즈 부재를 구비하는 주사 노광 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 투영 광학계는 상기 제1 광축과 수직인 제1 동면(瞳面)을 가지며,
상기 제1 투영 광학계의 상배율(像倍率)을 k로 했을 때, 상기 조명 영역의 접평면과 상기 제1 동면의 접평면이 이루는 각도 α와, 상기 제1 동면의 접평면과 상기 중간상의 접평면이 이루는 각도 β가, β=kα의 관계로 설정되는 주사 노광 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제2 투영 광학계는 상기 제2 광축과 수직인 제2 동면(瞳面)을 가지며,
상기 제2 투영 광학계의 상배율(像倍率)을 k로 했을 때, 상기 중간상의 접평면과 상기 제2 동면의 접평면이 이루는 각도 α와, 상기 제2 동면의 접평면과 상기 투영 영역의 접평면이 이루는 각도 β가, β=kα의 관계로 설정되는 주사 노광 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 투영 광학계는,
상기 조명 영역과 상기 제1 동면의 사이에 배치되는 초점 거리 f1의 제1 렌즈군과, 상기 제1 동면과 상기 중간상의 접평면의 사이에 배치되는 초점 거리 f2의 제2 렌즈군으로 구성되며,
상기 상배율 k는, 상기 초점 거리 f1과 상기 초점 거리 f2의 비 f2/f1으로 설정되는 주사 노광 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제2 투영 광학계는,
상기 중간상의 접평면과 상기 제2 동면의 사이에 배치되는 초점 거리 f1의 제1 렌즈군과, 상기 제2 동면과 상기 투영 영역의 접평면의 사이에 배치되는 초점 거리 f2의 제2 렌즈군으로 구성되며,
상기 상배율 k는, 상기 초점 거리 f1과 상기 초점 거리 f2의 비 f2/f1으로 설정되는 주사 노광 장치.
청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 제1 회전 드럼의 외주면의 상기 일정 반경을 R로 했을 때,
상기 렌즈 부재는, R×(f1+f2)/(2×f1)으로 정해지는 초점 거리를 가지는 필드 렌즈(field lens)로 구성되는 주사 노광 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 필드 렌즈는, 상기 제1 회전 드럼의 제1 중심축의 방향에 있어서의 초점 거리의 분포가 균일한 실린드리칼 렌즈로 구성되는 주사 노광 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 실린드리칼 렌즈는,
상기 중간상의 접평면에 대해서 상기 제1 투영 광학계의 측에 배치되는 제1 실린드리칼 렌즈와, 상기 중간상의 접평면에 대해서 상기 제2 투영 광학계의 측에 배치되는 제2 실린드리칼 렌즈를 포함하는 주사 노광 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 제1 실린드리칼 렌즈는, 상기 제1 투영 광학계를 향한 면이 상기 R×(f1+f2)/(2×f1)으로 정해지는 초점 거리가 되도록 만곡되며, 상기 제1 투영 광학계와 반대측을 향한 면이 평면이 되는 평볼록 모양으로 구성되며,
상기 제2 실린드리칼 렌즈는, 상기 제2 투영 광학계를 향한 면이 상기 R×(f1+f2)/(2×f1)으로 정해지는 초점 거리가 되도록 만곡되며, 상기 제2 투영 광학계와 반대측을 향한 면이 평면이 되는 평볼록 모양으로 구성되는 주사 노광 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 제1 실린드리칼 렌즈와 상기 제2 실린드리칼 렌즈는, 상기 제1 실린드리칼 렌즈의 평면측과 상기 제2 실린드리칼 렌즈의 평면측과의 사이에 상기 중간상의 접평면이 위치하도록 배치되며,
상기 중간상의 접평면의 위치 또는 그 근방의 위치에 배치되어, 상기 투영 영역의 형상을 규정하는 시야 조리개부를 가지는 주사 노광 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 시야 조리개부는, 상기 제1 중심축 또는 상기 제2 중심축이 연장하는 방향인 비(非)주사 방향으로 정점(頂点)을 가짐과 아울러, 상기 비주사 방향에 평행한 1쌍의 변을 가지는 육각형의 개구를 가지며, 상기 투영 영역의 형상을 육각형으로 규정하는 주사 노광 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 제1 렌즈군의 상기 초점 거리 f1과 상기 제2 렌즈군의 상기 초점 거리 f2를 동일하게 설정하는 것에 의해, 상기 필드 렌즈의 초점 거리를 상기 제1 회전 드럼의 반경과 동일하게 하는 주사 노광 장치.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제1 투영 광학계와 상기 제2 투영 광학계로 구성되는 투영 모듈이, 상기 제1 중심축 또는 상기 제2 중심축의 방향을 따라서 소정의 피치로 복수 배치되는 주사 노광 장치.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제1 회전 드럼, 상기 제1 투영 광학계, 상기 제2 투영 광학계, 및 상기 제2 회전 드럼은, 상기 조명 영역의 접평면, 상기 중간상의 접평면, 및 상기 투영 영역의 접평면 각각의 연장이 서로 1개소에서 교차하도록 배치되는 주사 노광 장치.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제1 투영 광학계와 상기 제2 투영 광학계는, 상기 조명 영역 내의 상기 마스크 패턴이 상기 투영 영역 내의 등배의 정립정상(正立正像)으로 투영되도록 구성되며,
상기 제1 회전 드럼의 외경과 상기 제2 회전 드럼의 원통면 모양의 외주면의 외경은 동일하게 설정되는 주사 노광 장치.
가요성을 가지는 장척의 기판 상에 회로나 배선의 패턴을 형성하는 디바이스 제조 방법으로서,
전(前)처리 공정에서 감광성 기능층이 형성된 상기 기판을, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 기재된 주사 노광 장치의 상기 제2 회전 드럼의 외주면에 장척의 방향으로 감아 소정의 반송 속도로 이동시키는 단계와,
상기 주사 노광 장치에 마련되어, 상기 회로나 배선의 패턴에 대응한 마스크 패턴을 가지는 상기 제1 회전 드럼을, 상기 기판의 상기 반송 속도에 따른 속도로 회전시켜, 상기 주사 노광 장치의 상기 제1 투영 광학계, 상기 렌즈 부재, 및 상기 제2 투영 광학계에 의해서 상기 마스크 패턴의 투영상을 상기 기판의 상기 감광성 기능층에 주사 노광하는 단계와,
상기 주사 노광된 상기 기판의 상기 감광성 기능층의 변화를 이용하여, 상기 회로나 배선을 형성하기 위한 후속 처리를 실시하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법.
청구항 16에 있어서,
상기 전처리 공정에서는, 도포 장치에 의해서 상기 감광성 기능층으로서 포토 레지스터, 감광성 커플링재, UV 경화 수지액 중 어느 하나가 상기 기판의 표면에 도포되고,
상기 후속 처리에서는, 웨트 처리 장치에 의해서 상기 주사 노광된 상기 감광성 기능층에 대해서 습식 처리가 행하여지는 디바이스 제조 방법.