KR102045713B1 - Polarization beam splitter, substrate processing apparatus, device manufacturing system, and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
조명 광학 모듈과, 투영 광학 모듈과, 편광 빔 스플리터와, 기판 지지 부재를 구비하며, 편광 빔 스플리터는, 제1 프리즘과, 제1 프리즘의 1개의 면과 대향한 면을 가지는 제2 프리즘과, 제1 프리즘으로부터 제2 프리즘을 향하는 광속을, 편광 상태에 따라서 제1 프리즘측으로 반사하는 반사 광속, 또는 제2 프리즘측으로 투과하는 투과 광속으로 분리하기 위해서, 제1 프리즘과 제2 프리즘과의 상기 대향한 면의 사이에 마련되는 편광막을 가지며, 편광막은, 조명 광속의 중심 파장 λ에 있어서의 브루스터 각(Brewster 角)이 50°이상이 되도록 중심 파장 λ에 있어서 제1 프리즘 및 제2 프리즘의 굴절률보다도 큰 제1 굴절률을 가지는 제1 막체와, 파장 λ에 있어서 제1 굴절률보다도 작은 제2 굴절률을 가지는 제2 막체를 막 두께 방향으로 복수 반복 적층하여 구성되며, 제1 축 및 제2 축을 통과하는 중심면과, 조명 광속의 주광선 중 조명 영역의 중심점을 통과하는 주광선과의 제1 원주면의 둘레 방향으로 이루어지는 각도를 θ(θ≠0)로 했을 때, 편광 빔 스플리터에 입사하는 조명 광속의 주광선 중 조명 영역의 중심점을 통과하는 주광선의 입사각 β를, 45°≤β≤(45°+θ/2)의 범위 내로 설정하는 기판 처리 장치를 제공한다.An illumination optical module, a projection optical module, a polarization beam splitter, and a substrate support member, wherein the polarization beam splitter includes a first prism, a second prism having a surface opposite to one surface of the first prism, The opposing of the first prism and the second prism in order to separate the light beam from the first prism toward the second prism into the reflected light beam reflecting to the first prism side or the transmitted light beam transmitted to the second prism side according to the polarization state. It has a polarizing film provided between one surface, and the polarizing film is larger than the refractive index of a 1st prism and a 2nd prism at center wavelength (lambda) so that Brewster angle in the center wavelength (lambda) of an illumination light beam may be 50 degrees or more. The first film body having a large first refractive index and the second film body having a second refractive index smaller than the first refractive index at a wavelength? Are repeatedly formed in a film thickness direction. When the angle formed in the circumferential direction of the first circumferential surface between the center plane passing through the first axis and the second axis and the chief ray passing through the center point of the illumination area among the chief rays of the illumination light beam is θ (θ ≠ 0), Provided is a substrate processing apparatus for setting an incidence angle β of a chief ray passing through a center point of an illumination region of the chief rays of illumination light incident on a polarizing beam splitter within a range of 45 ° ≦ β ≦ (45 ° + θ / 2).
Description
본 발명은, 편광 빔 스플리터, 기판 처리 장치, 디바이스 제조 시스템 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a polarizing beam splitter, a substrate processing apparatus, a device manufacturing system, and a device manufacturing method.
종래, 기판 처리 장치로서, 반사형의 원통 모양의 레티클(reticle)(마스크)에 노광광(露光光)을 조사하고, 마스크로부터 반사한 노광광을 감광 기판(웨이퍼) 상(上)에 투영하는 노광 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 특허 문헌 1의 노광 장치는, 마스크로부터 반사한 노광광을 웨이퍼에 투영하는 투영 광학계를 가지며, 투영 광학계는, 입사하여 오는 노광광의 편광 상태에 따라서, 결상(結像) 광로 중에서 노광광을 투과시키거나 반사시키거나 하는 편광 빔 스플리터(splitter)를 포함하여 구성되어 있다. BACKGROUND ART Conventionally, as a substrate processing apparatus, exposure light is irradiated onto a reflective cylindrical reticle (mask), and the exposure light reflected from the mask is projected onto a photosensitive substrate (wafer). Exposure apparatus is known (for example, refer patent document 1). The exposure apparatus of
특허 문헌 1의 노광 장치에서, 조명 광학계로부터의 조명 광속(光束)은 투영 광학계와는 다른 방향으로부터 원통 모양의 마스크 상(上)에 경사지게 조사되고, 마스크에서 반사한 노광광(투영 광속)이 투영 광학계에 입사하도록 구성되어 있다. 조명 광학계와 투영 광학계를 특허 문헌 1과 같은 배치로 하면, 조명 광속의 이용 효율이 낮고, 또 감광 기판(웨이퍼) 상에 투영되는 마스크 패턴의 상질(像質)도 그다지 바람직하지 않다고 하는 문제가 있다. 효율적이고 상질을 양호하게 유지하는 조명 형태로서, 동축(同軸) 낙사(落射) 조명 방식이 있다. 이것은, 하프 미러나 빔 스플리터 등의 광 분할 소자를 투영 광학계에 의한 결상 광로 중에 배치하고, 그 광 분할 소자를 매개로 하여 조명 광속을 마스크에 조사함과 아울러, 마스크에서 반사한 투영 광속도 광 분할 소자를 매개로 하여 감광 기판으로 안내하는 방식이다. In the exposure apparatus of
낙사 조명 방식에 의해, 마스크를 향하는 조명 광속과 마스크로부터의 투영 광속을 분리하는 경우, 광 분할 소자로서 편광 빔 스플리터를 이용함으로써, 조명 광속과 투영 광속의 광량 손실을 낮게 억제한 효율적인 노광이 가능하다. When the illumination light beam toward the mask is separated from the projection light beam from the mask by the fall-off illumination method, by using a polarizing beam splitter as the light splitting element, efficient exposure with low light amount loss of the illumination light beam and the projection light beam is possible. .
그렇지만, 편광 빔 스플리터에 의해, 예를 들면 조명 광속을 반사(또는 투과)하고, 투영 광속을 투과(또는 반사)하는 경우, 조명 광학계 및 투영 광학계에서 편광 빔 스플리터가 공유되게 되기 때문에, 조명 광학계와 투영 광학계가 물리적으로 간섭할 가능성이 있다. However, when the polarizing beam splitter reflects (or transmits) the illumination light beam, for example, and transmits (or reflects) the projection light beam, the polarization beam splitter is shared between the illumination optical system and the projection optical system, so that the polarization beam splitter is shared with the illumination optical system. There is a possibility that the projection optical system interferes physically.
또, 특허 문헌 1의 노광 장치에서 편광 빔 스플리터를 사용하는 경우, 편광 빔 스플리터의 편광막은, 입사하는 입사 광속의 일부를 반사하여 반사 광속으로 하고, 일부를 투과하여 투과 광속으로 한다. 이 때, 반사 광속 또는 투과 광속은, 분리됨으로써 에너지 로스(loss)가 생긴다. 이 때문에, 분리에 의한 반사 광속 또는 투과 광속의 에너지 로스를 억제하도록, 편광막에 입사하는 입사 광속은, 파장 및 위상이 일치한 레이저광으로 하는 것이 바람직하다. Moreover, when using a polarizing beam splitter in the exposure apparatus of
그렇지만, 레이저광은 에너지 밀도가 높다. 이 때문에, 입사 광속을 레이저광으로 하는 경우, 편광막에서의 반사 광속의 반사율 및 투과 광속의 투과율이 낮으면, 편광막에서 레이저광의 에너지가 흡수되고, 편광막에 부여되는 부하가 커져 버린다. 이것에 의해, 레이저광 등의 에너지 밀도가 높은 광을 입사 광속으로서 이용하는 경우, 편광 빔 스플리터의 편광막의 내성이 저하하기 쉬워지기 때문에, 입사 광속을 바람직하게 분리하는 것이 곤란하게 될 가능성이 있다. However, laser light has a high energy density. For this reason, when making incident light beam into a laser beam, when the reflectance of the reflected light beam in a polarizing film and the transmittance of a transmission light beam are low, the energy of a laser beam will be absorbed in a polarizing film, and the load provided to a polarizing film will become large. Thereby, when light with high energy density, such as a laser beam, is used as an incident light beam, since tolerance of the polarizing film of a polarizing beam splitter will fall easily, it may become difficult to isolate | separate an incident light beam suitably.
본 발명의 형태는, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 편광 빔 스플리터에 의해 조명 광속과 투영 광속을 분리하는 경우라도, 조명 광학계 및 투영 광학계의 물리적인 간섭을 억제하고, 조명 광학계 및 투영 광학계를 용이하게 배치할 수 있는 편광 빔 스플리터, 기판 처리 장치(노광 장치), 디바이스 제조 시스템 및 디바이스 제조 방법을 제공하는 것에 있다. Embodiments of the present invention have been made in view of the above problems, and an object thereof is to suppress physical interference between the illumination optical system and the projection optical system even when the illumination light beam and the projection light beam are separated by a polarizing beam splitter, thereby suppressing the illumination optical system and It is providing the polarizing beam splitter, the substrate processing apparatus (exposure apparatus), the device manufacturing system, and the device manufacturing method which can arrange | position a projection optical system easily.
또, 본 발명의 형태는, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 에너지 밀도가 높은 입사 광속이라도, 편광막에 가해지는 부하를 저감하면서, 입사 광속의 일부를 반사시켜 반사 광속으로 하고, 입사 광속의 일부를 투과시켜 투과 광속으로 하는 편광 빔 스플리터, 기판 처리 장치, 디바이스 제조 시스템 및 디바이스 제조 방법을 제공하는 것에 있다. Moreover, the form of this invention was made | formed in view of the said subject, The objective is to make a reflected light beam by reflecting a part of incident light beam, reducing the load applied to a polarizing film, even the incident light beam with high energy density, A polarizing beam splitter, a substrate processing apparatus, a device manufacturing system, and a device manufacturing method which transmit a part of incident light beam to make a transmitted light beam.
본 발명의 제1 형태에 따르면, 반사형의 마스크를 유지하는 마스크 유지 부재와, 입사하는 조명 광속(光束)을 상기 마스크로 향하여 반사하는 한편으로, 상기 조명 광속이 상기 마스크에 의해 반사됨으로써 얻어지는 투영 광속을 투과하는 빔 스플리터와, 상기 조명 광속을 상기 빔 스플리터로 입사시키는 조명 광학 모듈과, 상기 빔 스플리터를 투과한 상기 투영 광속을 광 감응성(感應性)의 기판에 투영하는 투영 광학 모듈을 구비하며, 상기 조명 광속을 상기 마스크로 안내하는 조명 광학계는, 상기 조명 광학 모듈과 상기 빔 스플리터를 포함하고, 상기 투영 광속을 상기 기판으로 안내하는 투영 광학계는, 상기 투영 광학 모듈과 상기 빔 스플리터를 포함하며, 상기 조명 광학 모듈 및 상기 빔 스플리터는, 상기 마스크와 상기 투영 광학 모듈과의 사이에 마련되어 있는 기판 처리 장치(노광 장치)가 제공된다. According to the first aspect of the present invention, a projection is obtained by reflecting a mask holding member holding a reflective mask and an incident illumination light beam toward the mask, while the illumination light beam is reflected by the mask. A beam splitter for transmitting light beams, an illumination optical module for injecting the illumination light beams into the beam splitters, and a projection optical module for projecting the projection light beams passing through the beam splitters onto a light-sensitive substrate; The illumination optical system for guiding the illumination light beam to the mask includes the illumination optical module and the beam splitter, and the projection optical system for guiding the projection light beam to the substrate includes the projection optical module and the beam splitter. And the illumination optical module and the beam splitter are between the mask and the projection optical module. The substrate processing apparatus (exposure apparatus) which is provided is provided.
본 발명의 제2 형태에 따르면, 본 발명의 제1 형태에 관한 기판 처리 장치와, 상기 기판 처리 장치에 상기 기판을 공급하는 기판 공급 장치를 구비하는 디바이스 제조 시스템이 제공된다. According to the 2nd aspect of this invention, the device manufacturing system provided with the substrate processing apparatus which concerns on the 1st aspect of this invention, and the substrate supply apparatus which supplies the said board | substrate to the said substrate processing apparatus are provided.
본 발명의 제3 형태에 따르면, 본 발명의 제1 형태에 관한 기판 처리 장치를 이용하여 상기 기판을 투영 노광하는 것과, 투영 노광된 상기 기판을 처리하는 것에 의해, 상기 마스크의 패턴을 상기 기판 상(上)에 형성하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다. According to the 3rd aspect of this invention, the pattern of the said mask is formed on the said board | substrate by carrying out the projection exposure of the said board | substrate using the substrate processing apparatus which concerns on the 1st aspect of this invention, and processing the said projection-exposed board | substrate. There is provided a device manufacturing method comprising forming on the above.
본 발명의 제4 형태에 따르면, 반사형의 마스크를 유지하는 마스크 유지 부재와, 입사하는 조명 광속을 상기 마스크를 향하여 투과하는 한편으로, 상기 조명 광속이 상기 마스크에 의해 반사됨으로써 얻어지는 투영 광속을 반사하는 빔 스플리터와, 상기 조명 광속을 상기 빔 스플리터로 입사시키는 조명 광학 모듈과, 상기 빔 스플리터에서 반사한 상기 투영 광속을 광 감응성의 기판에 투영하는 투영 광학 모듈을 구비하며, 상기 조명 광속을 상기 마스크로 안내하는 조명 광학계는, 상기 조명 광학 모듈과 상기 빔 스플리터를 포함하고, 상기 투영 광속을 상기 기판으로 안내하는 투영 광학계는, 상기 투영 광학 모듈과 상기 빔 스플리터를 포함하며, 상기 조명 광학 모듈 및 상기 빔 스플리터는, 상기 마스크와 상기 투영 광학 모듈과의 사이에 마련되어 있는 기판 처리 장치(노광 장치)가 제공된다. According to the fourth aspect of the present invention, a mask holding member for holding a reflective mask and a light beam incident therethrough are transmitted toward the mask while reflecting the projection light beam obtained by reflecting the illumination light beam by the mask. A beam splitter, an illumination optical module for injecting the illumination light beam into the beam splitter, and a projection optical module for projecting the projection light beam reflected by the beam splitter onto a light-sensitive substrate, wherein the illumination light beam is used as the mask. The illumination optical system for guiding to the light includes the illumination optical module and the beam splitter, and the projection optical system for guiding the projection light beam to the substrate includes the projection optical module and the beam splitter, and the illumination optical module and the The beam splitter is provided between the mask and the projection optical module. It is provided a substrate processing apparatus (exposure apparatus).
본 발명의 제5 형태에 따르면, 제1 프리즘과, 상기 제1 프리즘의 하나의 면과 대향한 면을 가지는 제2 프리즘과, 상기 제1 프리즘으로부터 상기 제2 프리즘을 향하는 입사 광속을, 편광 상태에 따라서, 상기 제1 프리즘측으로 반사하는 반사 광속, 또는 상기 제2 프리즘측으로 투과하는 투과 광속으로 분리하기 위해, 상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘과의 대향하는 면의 사이에 마련되며, 이산화규소를 주성분으로 하는 제1 막체와 산화하프늄을 주성분으로 하는 제2 막체를 막 두께 방향으로 적층한 편광막을 구비하는 편광 빔 스플리터가 제공된다. According to the fifth aspect of the present invention, there is provided a polarization state of a first prism, a second prism having a surface opposite to one surface of the first prism, and an incident light beam directed from the first prism toward the second prism. The silicon dioxide is disposed between the surface facing the first prism and the second prism so as to be separated into the reflected light beam reflected toward the first prism side or the transmitted light beam transmitted to the second prism side. There is provided a polarizing beam splitter comprising a polarizing film obtained by laminating a first film having a main component and a second film having a hafnium oxide as a main component in the film thickness direction.
본 발명의 제6 형태에 따르면, 제1 축으로부터 제1 곡률 반경이 되는 제1 원주면을 따라서 반사형의 마스크 패턴이 형성된 원통 마스크를 상기 제1 축의 둘레로 회전시켜, 상기 마스크 패턴의 상(像)을 광감응성의 기판에 투영 노광하는 기판 처리 장치로서, 상기 원통 마스크의 상기 마스크 패턴 상(上)에 설정되는 조명 영역을 향하여 조명 광속(光束)을 조사하기 위한 조명 광학 모듈과, 상기 조명 광속의 조사에 의해서 상기 마스크 패턴 상(上)의 상기 조명 영역으로부터 반사된 투영 광속을 입사시켜 상기 기판 상(上)에 설정되는 투영 영역에 상기 마스크 패턴의 상(像)을 결상하기 위한 투영 광학 모듈과, 상기 조명 광학 모듈로부터 상기 마스크 패턴의 사이의 광로중에 있음과 아울러, 상기 마스크 패턴으로부터 상기 투영 광학 모듈의 사이의 광로중에 배치되며, 상기 조명 광학 모듈로부터의 상기 조명 광속을 입사시켜 상기 마스크 패턴을 향하여 반사시키는 한편으로, 상기 마스크 패턴으로부터의 상기 투영 광속을 입사시켜 상기 투영 광학 모듈을 향하여 투과시키는 편광 빔 스플리터와, 상기 원통 마스크의 상기 제1 축과 평행하게 배치되는 제2 축을 가지며, 상기 제2 축으로부터 제2 곡률 반경이 되는 제2 원주면을 따라서 상기 기판을 만곡시켜 지지함과 아울러, 상기 제2 축의 둘레로 회전하여 상기 기판을 상기 제2 원주면을 따른 둘레 방향으로 이동시키는 원통 모양의 기판 지지 부재를 구비하며, 상기 제1 축과 상기 제2축을 통과하는 면을 중심면이라고 했을 때, 상기 조명 광학 모듈과 상기 편광 빔 스플리터는, 상기 원통 마스크와 상기 투영 광학 모듈과의 사이에 있으며, 또한 상기 중심면에 대해서 일방측으로 비켜 놓여져 배치되고, 상기 편광 빔 스플리터는, 제1 프리즘과, 상기 제1 프리즘의 1개의 면과 대향한 면을 가지는 제2 프리즘과, 상기 제1 프리즘으로부터 상기 제2 프리즘을 향하는 광속을, 편광 상태에 따라서 상기 제1 프리즘측으로 반사하는 반사 광속, 또는 상기 제2 프리즘측으로 투과하는 투과 광속으로 분리하기 위해서, 상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘과의 상기 대향한 면의 사이에 마련되는 편광막을 가지며, 상기 편광막은, 상기 조명 광속의 중심 파장 λ에 있어서의 브루스터 각(Brewster 角)이 50°이상이 되도록 상기 중심 파장 λ에 있어서 상기 제1 프리즘 및 상기 제2 프리즘의 굴절률보다도 큰 제1 굴절률을 가지는 제1 막체와, 상기 파장 λ에 있어서 상기 제1 굴절률보다도 작은 제2 굴절률을 가지는 제2 막체를 막 두께 방향으로 복수 반복 적층하여 구성되며, 상기 조명 광속의 주광선 중 상기 조명 영역의 중심점을 통과하는 주광선과 상기 중심면과의 상기 제1 원주면의 둘레 방향으로 이루어지는 각도를 θ(θ≠0)로 했을 때, 상기 편광 빔 스플리터에 입사하는 상기 조명 광속의 주광선 중 상기 조명 영역의 중심점을 통과하는 주광선의 입사각 β를, 45°≤β≤(45°+θ/2)의 범위 내로 설정한 기판 처리 장치가 제공된다. According to the sixth aspect of the present invention, a cylindrical mask in which a reflective mask pattern is formed along a first circumferential surface that becomes a first radius of curvature from a first axis is rotated around the first axis, thereby forming an image of the mask pattern ( A substrate processing apparatus for projecting and exposing i) to a photosensitive substrate, comprising: an illumination optical module for irradiating an illumination light beam toward an illumination region set on the mask pattern of the cylindrical mask, and the illumination Projection optics for injecting the projection light beam reflected from the illumination region on the mask pattern image by the irradiation of the light beam to form an image of the mask pattern in the projection region set on the substrate In the optical path between the module and the illumination optical module and the mask pattern, and in the optical path between the mask pattern and the projection optical module. A polarizing beam splitter disposed to reflect the illumination light beam from the illumination optical module and reflect it toward the mask pattern, while injecting the projection light beam from the mask pattern and transmitting it toward the projection optical module; A second axis disposed parallel to the first axis of the cylindrical mask, the substrate being bent and supported along a second circumferential surface which becomes a second radius of curvature from the second axis, and around the second axis The illumination optical module having a cylindrical substrate support member which rotates to move the substrate in a circumferential direction along the second circumferential surface, and wherein a surface passing through the first axis and the second axis is a center plane. And the polarizing beam splitter are between the cylindrical mask and the projection optical module, and on the center plane. The polarizing beam splitter is arranged so as to deviate to one side, and the polarizing beam splitter includes a first prism, a second prism having a surface opposite to one surface of the first prism, and a light beam directed from the first prism to the second prism. Is provided between the opposing surface of the first prism and the second prism in order to separate the light into the reflected light beam reflected to the first prism side or the transmitted light beam transmitted to the second prism side according to the polarization state. The polarizing film is larger than the refractive index of the said 1st prism and the said 2nd prism in the said center wavelength (lambda) so that Brewster angle in the center wavelength (lambda) of the said illumination light beam may be 50 degrees or more. A film thickness direction between the first film body having a first refractive index and the second film body having a second refractive index smaller than the first refractive index at the wavelength? And a plurality of repetitive layers, wherein the angle formed in the circumferential direction of the first circumferential surface between the chief ray passing through the center point of the illumination region and the center plane among the chief rays of the illumination light beam is θ (θ ≠ 0). The substrate processing apparatus which set the incidence angle β of the chief ray passing through the center point of the illumination region among the chief rays of the illumination light beam incident on the polarizing beam splitter within the range of 45 ° ≦ β ≦ (45 ° + θ / 2) Is provided.
본 발명의 제7 형태에 따르면, 본 발명의 제6 형태에 관한 기판 처리 장치와, 상기 기판 처리 장치에 상기 피투영체를 공급하는 기판 공급 장치를 구비하는 디바이스 제조 시스템이 제공된다. According to the 7th aspect of this invention, the device manufacturing system provided with the substrate processing apparatus which concerns on the 6th aspect of this invention, and the substrate supply apparatus which supplies the said to-be-projected object to the said substrate processing apparatus are provided.
본 발명의 제8 형태에 따르면, 본 발명의 제6 형태에 관한 기판 처리 장치를 이용하여 상기 피투영체에 투영 노광을 하는 것과, 투영 노광된 상기 피투영체를 처리하는 것에 의해, 상기 마스크의 패턴을 형성하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다. According to the eighth aspect of the present invention, a pattern of the mask is formed by subjecting the projected object to the projection object using the substrate processing apparatus according to the sixth aspect of the present invention and by processing the projected object. A device manufacturing method is provided that includes forming.
본 발명의 형태에 의하면, 조명 광학계와 투영 광학계에서 공용되는 빔 스플리터에 의해서 조명 광속과 투영 광속을 분리하는 경우라도, 조명 광학계 및 투영 광학계의 물리적인 간섭을 억제하고, 조명 광학계 및 투영 광학계를 용이하게 배치하는 것이 가능한 편광 빔 스플리터, 기판 처리 장치, 디바이스 제조 시스템 및 디바이스 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the aspect of the present invention, even when the illumination light beam and the projection light beam are separated by a beam splitter shared by the illumination optical system and the projection optical system, physical interference between the illumination optical system and the projection optical system is suppressed, and the illumination optical system and the projection optical system are easily provided. It is possible to provide a polarizing beam splitter, a substrate processing apparatus, a device manufacturing system, and a device manufacturing method which can be arranged in such a way.
또, 본 발명의 형태에 의하면, 편광막에 가해지는 부하를 저감하면서, 입사 광속의 일부를 반사시켜 반사 광속으로 하고, 입사 광속의 일부를 투과시켜 투과 광속으로 하는 편광 빔 스플리터, 기판 처리 장치, 디바이스 제조 시스템 및 디바이스 제조 방법을 제공할 수 있다Moreover, according to the aspect of this invention, the polarizing beam splitter, a substrate processing apparatus, which reflects a part of incident light beam as a reflected light beam, and transmits a part of incident light beam as a transmitted light beam, reducing the load applied to a polarizing film, A device manufacturing system and a device manufacturing method can be provided.
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 5a는, 마스크에서의 조명 광속 및 투영 광속을 나타내는 도면이다.
도 5b는, 편광 빔 스플리터로부터 본 제4 릴레이 렌즈를 나타내는 도면이다.
도 6은, 편광 빔 스플리터에서의 조명 광속 및 투영 광속을 나타내는 도면이다.
도 7은, 조명 광학계의 배치가 가능한 배치 영역을 나타내는 도면이다.
도 8은, 제1 실시 형태의 편광 빔 스플리터의 편광막 주위의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9는, 제1 실시 형태에 대한 비교예의 편광 빔 스플리터의 편광막 주위의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은, 도 8에 나타내는 편광 빔 스플리터의 투과 특성 및 반사 특성을 나타내는 그래프이다.
도 11은, 도 9에 나타내는 편광 빔 스플리터의 투과 특성 및 반사 특성을 나타내는 그래프이다.
도 12는, 제1 실시 형태의 디바이스 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 13은, 제2 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 14는, 제3 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 15는, 제4 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 16은, 제5 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 17은, 제6 실시 형태의 편광 빔 스플리터의 편광막 주위의 구성을 나타내는 도면이다.
도 18은, 도 17에 나타내는 편광 빔 스플리터의 투과 특성 및 반사 특성을 나타내는 그래프이다.
도 19는, 제7 실시 형태의 편광 빔 스플리터의 편광막 주위의 구성을 나타내는 도면이다.
도 20은, 도 19에 나타내는 편광 빔 스플리터의 투과 특성 및 반사 특성을 나타내는 그래프이다.
도 21은, 제8 실시 형태의 편광 빔 스플리터의 편광막 주위의 구성을 나타내는 도면이다.
도 22는, 도 21에 나타내는 편광 빔 스플리터의 투과 특성 및 반사 특성을 나타내는 그래프이다. FIG. 1: is a figure which shows the structure of the device manufacturing system of 1st Embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating an entire configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the first embodiment.
3 is a diagram illustrating an arrangement of an illumination region and a projection region of the exposure apparatus shown in FIG. 2.
4 is a diagram illustrating the configuration of an illumination optical system and a projection optical system of the exposure apparatus shown in FIG. 2.
It is a figure which shows the illumination light beam and projection light beam by a mask.
5B is a diagram illustrating a fourth relay lens viewed from the polarization beam splitter.
6 is a diagram showing the illumination light flux and the projection light flux in the polarization beam splitter.
7 is a diagram showing an arrangement area in which the illumination optical system can be arranged.
FIG. 8: is a figure which shows the structure around the polarizing film of the polarizing beam splitter of 1st Embodiment.
It is a figure which shows the structure around the polarizing film of the polarizing beam splitter of the comparative example which concerns on 1st Embodiment.
FIG. 10 is a graph showing the transmission characteristics and the reflection characteristics of the polarization beam splitter shown in FIG. 8.
FIG. 11 is a graph showing the transmission characteristics and the reflection characteristics of the polarization beam splitter shown in FIG. 9.
12 is a flowchart illustrating a device manufacturing method of the first embodiment.
FIG. 13: is a figure which shows the whole structure of the exposure apparatus (substrate processing apparatus) of 2nd Embodiment.
FIG. 14: is a figure which shows the structure of the exposure apparatus (substrate processing apparatus) of 3rd Embodiment.
FIG. 15: is a figure which shows the whole structure of the exposure apparatus (substrate processing apparatus) of 4th Embodiment.
FIG. 16: is a figure which shows the structure of the exposure apparatus (substrate processing apparatus) of 5th Embodiment.
It is a figure which shows the structure around the polarizing film of the polarizing beam splitter of 6th Embodiment.
FIG. 18 is a graph showing transmission characteristics and reflection characteristics of the polarization beam splitter shown in FIG. 17.
FIG. 19: is a figure which shows the structure around the polarizing film of the polarizing beam splitter of 7th Embodiment.
20 is a graph showing transmission characteristics and reflection characteristics of the polarization beam splitter shown in FIG. 19.
FIG. 21: is a figure which shows the structure around the polarizing film of the polarizing beam splitter of 8th Embodiment.
FIG. 22 is a graph showing transmission characteristics and reflection characteristics of the polarization beam splitter shown in FIG. 21.
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 조합 시키는 것이 가능하다. 또, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성요소의 여러 가지의 생략, 치환 또는 변경을 행할 수 있다. EMBODIMENT OF THE INVENTION The form (embodiment) for implementing this invention is demonstrated in detail, referring drawings. This invention is not limited by the content described in the following embodiment. In addition, the component described below includes the thing which a person skilled in the art can easily think, and the substantially same thing. In addition, the components described below can be appropriately combined. Moreover, various omission, substitution, or a change of a component can be made in the range which does not deviate from the summary of this invention.
[제1 실시 형태][First Embodiment]
제1 실시 형태의 편광 빔 스플리터는, 피투영체인 광 감응성(感應性)의 기판에 노광 처리를 실시하는 기판 처리 장치로서의 노광 장치에 마련되어 있다. 또, 노광 장치는, 노광후의 기판에 각종 처리를 실시하여 디바이스를 제조하는 디바이스 제조 시스템에 조립되어 있다. 먼저, 디바이스 제조 시스템에 대해 설명한다. The polarizing beam splitter of 1st Embodiment is provided in the exposure apparatus as a substrate processing apparatus which exposes to the photosensitive substrate which is a to-be-projected body. Moreover, the exposure apparatus is assembled to the device manufacturing system which manufactures a device by giving various processes to the board | substrate after exposure. 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 플렉시블·디스플레이를 제조하는 라인(플렉시블·디스플레이 제조 라인)이다. 플렉시블·디스플레이로서는, 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, 처리후의 기판(P)을 가요성의 디바이스로서 회수용 롤(FR2)에 권취하는, 이른바 롤·투·롤(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. FIG. 1: is a figure which shows the structure of the device manufacturing system of 1st Embodiment. The
기판(P)은, 예를 들면, 수지(樹脂) 필름, 스테인리스강 등의 금속 또는 합금으로 이루어지는 박(포일(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 board | substrate P, foil (foil) etc. which consist of metals or alloys, such as a resin film and stainless steel, are used, for example. 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, It contains one or two or more of vinyl acetate resins.
기판(P)은, 예를 들면, 기판(P)에 실시되는 각종 처리에서 받는 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, 산화티탄, 산화아연, 알루미나, 산화규소 등이라도 괜찮다. 또, 기판(P)은, 플로트법(float法) 등으로 제조된 두께 100㎛ 정도의 매우 얇은 유리의 단층체라도 좋고, 이 매우 얇은 유리에 상기의 수지 필름, 박 등을 접합시킨 적층체라도 좋다. The substrate P is preferably selected such that the coefficient of thermal expansion is not remarkably large so that the amount of deformation due to heat received in various processes performed on the substrate P can be substantially ignored. The thermal expansion coefficient may be set smaller than the threshold value according to the process temperature, for example, by mixing an inorganic filler into the resin film. The inorganic filler may be titanium oxide, zinc oxide, alumina, silicon oxide or the like, for example. Moreover, the board | substrate P may be the single layer body of the very thin glass of about 100 micrometers thickness manufactured by the float method, etc., or the laminated body which bonded the said resin film, foil, etc. to this very thin glass may be sufficient. good.
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, 처리후의 기판(P)은, 복수의 디바이스가 이어진 상태가 된다. 즉, 공급용 롤(FR1)로부터 송출되는 기판(P)은, 다면을 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 것이라도 괜찮다. The board | substrate P comprised in this way is wound in roll shape, and becomes supply roll FR1, and this supply roll FR1 is attached to the
처리후의 기판(P)은, 롤 모양으로 감겨짐으로써 회수용 롤(FR2)로서 회수된다. 회수용 롤(FR2)은, 도시하지 않는 다이싱(dicing) 장치에 장착된다. 회수용 롤(FR2)이 장착된 다이싱 장치는, 처리후의 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 정도이고, 길이 방향(장척(長尺)이 되는 방향)의 치수가 10m 이상이다. 또, 기판(P)의 치수는, 상기한 치수에 한정되지 않는다. The board | substrate P after a process is wound up in roll shape, and is collect | recovered as roll for recovery FR2. The recovery roll FR2 is attached to a dicing apparatus (not shown). The dicing apparatus equipped with the collection roll FR2 sets a plurality of devices by dividing (dicing) the substrate P after processing for each device. The dimension of the board | substrate P is about 10 cm-about 2m in the width direction (the direction which becomes short), for example, and the dimension of the longitudinal direction (the direction which becomes long) is 10 m or more. . In addition, the dimension of the board | substrate P is not limited to said dimension.
도 1을 참조하여, 이어서 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. With reference to FIG. 1, the device manufacturing system is demonstrated next. In FIG. 1, it is a rectangular coordinate system which a X direction, a Y direction, and a Z direction orthogonally cross. 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 in the horizontal plane. The Y direction is an axial direction of the supply roll FR1 and the recovery roll FR2. Z direction is the direction (vertical direction) orthogonal to a X direction and a Y 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 양면을 사이에 끼워 지지하면서 회전하여, 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 들도록, 기판(P)을 폭방향으로 이동시켜, 기판(P)의 폭방향에서의 위치를 수정한다. The supply roll FR1 is rotatably attached to the board |
기판 회수 장치(4)에는, 회수용 롤(FR2)이 회전 가능하게 장착된다. 기판 회수 장치(4)는, 처리후의 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 사이에 끼워 지지하면서 회전하여, 기판(P)을 반송 방향으로 끌어 당김과 아울러, 회수용 롤(FR2)을 회전시킴으로써, 기판(P)을 감아 올린다. 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. The recovery roll FR2 is rotatably mounted to 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(photoresist), 감광성 실란 커플링재, UV경화 수지액 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 실린더 롤러(DR1)와, 실린더 롤러(DR1)에 대향하는 도포 롤러(DR2)를 가진다. 도포 기구(Gp1)는, 공급된 기판(P)을 실린더 롤러(DR1)에 감은 상태에서, 실린더 롤러(DR1) 및 도포 롤러(DR2)에 의해 기판(P)을 사이에 끼워 지지한다. 그리고, 도포 기구(Gp1)는, 실린더 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) 상(上)에 감광성 기능층을 형성한다. The processing apparatus U1 is a coating apparatus which applies a photosensitive functional liquid to the surface of the board | substrate P supplied from the board |
처리 장치(U2)는, 기판(P)의 표면에 형성된 감광성 기능층을 안정되게 하도록, 처리 장치(U1)로부터 반송된 기판(P)을 소정 온도(예를 들면, 수10 ~ 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 에어·턴바가 마련되어 있고, 복수의 롤러 및 복수의 에어·턴바는, 기판(P)의 반송 경로를 구성하고 있다. 복수의 롤러는, 기판(P)의 이면에 구름 접촉하여 마련되고, 복수의 에어·턴바는, 기판(P)의 표면측에 비접촉 상태로 마련된다. 복수의 롤러 및 복수의 에어·턴바는, 기판(P)의 반송 경로를 길게 하도록, 사행(구불구불한) 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 길고 하도록, 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 마련되고, 구동 롤러(R3)는, 냉각 챔버(HA2)를 통과한 기판(P)을 사이에 끼워 지지하면서 회전함으로써, 기판(P)을 처리 장치(U3)로 향하여 공급한다. The processing apparatus U2 sets the substrate P conveyed from the processing apparatus U1 at a predetermined temperature (for example, several tens to about 120 degrees Celsius) so as to stabilize the photosensitive functional layer formed on the surface of the substrate P. It is a heating device to heat up. The processing apparatus U2 is provided with the heating chamber HA1 and the cooling chamber HA2 in order from the upstream side of the conveyance direction of the board | substrate P. As shown in FIG. The heating chamber HA1 is provided with the some roller and the some air turn bar inside, and the some roller and the some air turn bar comprise the conveyance path | route of the board | substrate P. As shown in FIG. The plurality of rollers are provided in rolling contact with the rear surface of the substrate P, and the plurality of air turn bars are provided in a non-contact state on the surface side of the substrate P. FIG. The plurality of rollers and the plurality of air turn bars are arranged to form a meandering (tortuous) conveying path so as to lengthen the conveying path of the substrate P. The board | substrate P which passes through the inside of heating chamber HA1 is heated to predetermined temperature, conveyed along a meandering conveyance path | route. The cooling chamber HA2 cools the board | substrate P to environmental temperature so that the temperature of the board | substrate P heated by the heating chamber HA1 may match the environmental temperature of a post process (processing apparatus U3). In the cooling chamber HA2, a plurality of rollers are provided therein, and the plurality of rollers are arranged in a meandering conveying path so as to lengthen the conveying path of the substrate P, similarly to the heating chamber HA1. It is. The board | substrate P passing through the cooling chamber HA2 is cooled, conveying along a meandering conveyance path | route. On the downstream side in the conveyance direction of the cooling chamber HA2, the drive roller R3 is provided, and the drive roller R3 rotates while holding the board | substrate P which passed through the cooling chamber HA2, and rotates, The board | substrate P is supplied toward the processing apparatus 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 주사형(走査型)의 노광 장치이다. 상세는 후술하지만, 처리 장치(U3)는, 반사형의 원통 모양의 마스크(M)에 조명 광속을 조명하고, 조명 광속이 마스크(M)에 의해 반사됨으로써 얻어지는 투영 광속을, 회전 가능한 기판 지지 드럼(25)의 외주면에 지지되는 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 사이에 끼워 지지하면서 회전하여, 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. The processing apparatus (substrate processing apparatus) U3 projects a pattern such as a circuit or wiring for a display onto the substrate (photosensitive substrate) P supplied with the photosensitive functional layer on the surface supplied from the processing apparatus U2. It is a scanning exposure apparatus to expose. Although the details will be described later, the processing apparatus U3 illuminates the illumination light flux on the reflective cylindrical mask M, and the substrate support drum which can rotate the projection light flux obtained by reflecting the illumination light flux by the mask M. Projection exposure is performed on the board | substrate P supported by the outer peripheral surface of (25). The processing apparatus U3 adjusts the position in the width direction (Y direction) of the drive roller R4 and the board | substrate P which send the board | substrate P supplied from the processing apparatus U2 to the downstream side of a conveyance direction. It has an edge position controller (EPC3). The driving roller R4 rotates while sandwiching both front and back sides of the substrate P, and sends the substrate P toward the downstream side in the conveying direction, thereby feeding the substrate P toward the exposure position. Edge position controller EPC3 is comprised similarly to edge position controller EPC1, and corrects the position in the width direction of board | substrate P so that the width direction of board | substrate P at an exposure position may become a target position. .
또, 처리 장치(U3)는, 노광후의 기판(P)에 늘어짐을 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 사이에 끼워 지지하여 회전하고, 구동 롤러(R6)는, 반송되는 기판(P)의 하류측을 사이에 끼워 지지하여 회전함으로써, 기판(P)을 처리 장치(U4)로 향하여 공급한다. 이 때, 기판(P)은, 늘어짐이 부여되고 있기 때문에, 구동 롤러(R6) 보다도 반송 방향의 하류측에서 생기는 반송 속도의 변동을 흡수할 수 있고, 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. Moreover, the processing apparatus U3 has two sets of drive rollers R5 and R6 which send the board | substrate P to the downstream side of a conveyance direction, in the state which gave the board | substrate P after exposure. Two sets of driving rollers R5 and R6 are arranged at predetermined intervals in the conveyance direction of the substrate P. As shown in FIG. The drive roller R5 clamps and rotates the upstream side of the board | substrate P to be conveyed, and the drive roller R6 clamps and rotates the downstream side of the board | substrate P to be conveyed, and rotates it, The substrate P is supplied toward the processing apparatus U4. At this time, since the sagging of the board | substrate P is provided, it can absorb the fluctuation | variation of the conveyance speed which generate | occur | produces in the downstream side of a conveyance direction rather than the drive roller R6, The influence of the exposure treatment can be insulated. Moreover, in the processing apparatus U3, the alignment mark etc. previously formed in the board | substrate P, etc. in order to relatively position (align) the image of a part of the mask pattern of the mask M, and the board | substrate P. Alignment microscopes AM1 and AM2 which detect this are provided.
처리 장치(U4)는, 처리 장치(U3)로부터 반송된 노광후의 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 사이에 끼워 지지하면서 회전함으로써, 기판(P)을 처리 장치(U5)로 향하여 공급한다. The processing apparatus U4 is a wet processing apparatus that performs wet development, electroless plating, and the like on the substrate P after exposure conveyed from the processing apparatus U3. The processing apparatus U4 has three processing tanks BT1, BT2, BT3 layered in the vertical direction (Z direction), and the some roller which conveys the board | substrate P inside. The some roller is arrange | positioned so that it may become the conveyance path | route which the board | substrate P passes in order inside the three process tanks BT1, BT2, and BT3. On the downstream side in the conveyance direction of the processing tank BT3, the drive roller R7 is provided, and the driving roller R7 is rotated while holding the board | substrate P which passed the processing tank BT3 between, The board | substrate P is supplied toward the processing apparatus 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 illustration is abbreviate | omitted, the processing apparatus U5 is a drying apparatus which dries the board | substrate P conveyed from the processing apparatus U4. The processing apparatus U5 adjusts the moisture content which adheres to the board | substrate P wet-processed by the processing apparatus U4 to predetermined moisture content. The board | substrate P dried by the processing apparatus U5 is conveyed to the processing apparatus Un through several processing apparatuses. And after processing by the processing apparatus Un, the board | substrate P is wound up by the collection roll FR2 of the board |
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 7을 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. 도 5a는, 마스크에서의 조명 광속 및 투영 광속을 나타내는 도면이다. 도 5b는, 편광 빔 스플리터로부터 본 제4 릴레이 렌즈를 나타내는 도면이다. 도 6은, 편광 빔 스플리터에서의 조명 광속 및 투영 광속을 나타내는 도면이다. 도 7은, 조명 광학계의 배치가 가능한 배치 영역을 나타내는 도면이다. Next, the structure of the exposure apparatus (substrate processing apparatus) as the processing apparatus U3 of 1st Embodiment is demonstrated with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram illustrating an entire configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the first embodiment. 3 is a diagram illustrating an arrangement of an illumination region and a projection region of the exposure apparatus shown in FIG. 2. 4 is a diagram illustrating the configuration of an illumination optical system and a projection optical system of the exposure apparatus shown in FIG. 2. It is a figure which shows the illumination light beam and projection light beam by a mask. 5B is a diagram illustrating a fourth relay lens viewed from the polarization beam splitter. 6 is a diagram showing the illumination light flux and the projection light flux in the polarization beam splitter. 7 is a diagram showing an arrangement area in which the illumination optical system can be arranged.
도 2에 나타내는 노광 장치(U3)는, 이른바 주사 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 4 ~ 도 7에서는, X방향, Y방향 및 Z방향이 직교하는 직교좌표계로 되어 있고, 도 1과 동일한 직교좌표계로 되어 있다. The exposure apparatus U3 shown in FIG. 2 is what is called a scanning exposure apparatus, The image of the mask pattern formed in the outer peripheral surface of the cylindrical mask M, conveying the board | substrate P to a conveyance direction (scanning direction). This is projected and exposed on the surface of the substrate P. 2 and 4 to 7, the X-direction, the Y-direction, and the Z-direction are orthogonal to the rectangular coordinate system, and the rectangular coordinate system is the same as that of FIG.
먼저, 노광 장치(U3)에 이용되는 마스크(M)에 대해 설명한다. 마스크(M)는, 예를 들면 금속제의 원통체를 이용한 반사형의 원통 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 패턴이 형성된 마스크면(P1)으로 되어 있다. 마스크면(P1)은, 소정 방향으로 광속을 높은 효율로 반사하는 고반사부와, 소정 방향으로 광속을 반사하지 않거나 또는 낮은 효율로 반사하는 반사 억제부(혹은 광 흡수부)를 포함하며, 마스크 패턴은, 고반사부 및 반사 억제부에 의해 형성되어 있다. 이러한 마스크(M)는, 금속제의 원통체이기 때문에, 염가로 작성할 수 있다. First, the mask M used for the exposure apparatus U3 is demonstrated. The mask M is, for example, a reflective cylindrical mask using a metal cylindrical body. The mask M is formed from a cylindrical body having an outer circumferential surface (circumferential surface) that is 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 peripheral surface of the mask M is the mask surface P1 in which the predetermined | prescribed mask pattern was formed. The mask surface P1 includes a high reflection portion that reflects light fluxes in a predetermined direction with high efficiency, and a reflection suppressing portion (or light absorbing portion) that does not reflect light fluxes in a predetermined direction or reflects at low efficiency, and includes a mask pattern. Is formed of a high reflection portion and a reflection suppression portion. Since this mask M is a cylindrical metal body, it can be produced in low cost.
또, 마스크(M)는, 1개의 표시 디바이스에 대응하는 패널용 패턴의 전체 또는 일부가 형성되어 있어도 괜찮고, 복수개의 표시 디바이스에 대응하는 패널용 패턴이 형성된 다면을 얻기 위한 것이라도 좋다. 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 좋고, 원통체의 형상으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 마스크(M)는, 원주면을 가지는 원호 모양의 판재라도 좋다. 또, 마스크(M)는 얇은 판 모양이라도 좋고, 얇은 판 모양의 마스크(M)를 만곡시켜, 원주면을 가지도록 원기둥 모양의 모재(母材)나 원통 모양의 프레임에 붙여도 괜찮다. In addition, the mask M may be provided with all or part of the panel pattern corresponding to one display device, or may obtain the surface if the panel pattern corresponding to a some display device was formed. In the mask M, a plurality of panel patterns may be repeatedly formed in the circumferential direction around the first axis AX1, and a plurality of small panel patterns may be repeated in a direction parallel to the first axis AX1. The plurality may be formed. In addition, the mask M may be provided with a panel pattern of the first display device and a panel pattern of a second display device having a different size from the first display device. In addition, the mask M should just have the peripheral surface used as the curvature radius Rm centering on the 1st axis | shaft AX1, and is not limited to the shape of a cylindrical body. For example, the mask M may be a circular plate having a circumferential surface. Moreover, the mask M may be a thin plate shape, and may be attached to a cylindrical base material or a cylindrical frame so that the thin plate-shaped mask M may be curved and have a circumferential surface.
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)에서 안내함으로써, 마스크 유지 기구(11)에 의해 유지한 마스크(M)의 마스크 패턴의 상(像)을, 기판 지지 기구(12)에 의해 지지한 기판(P)에 투사한다. Next, the exposure apparatus U3 shown in FIG. 2 is demonstrated. The exposure apparatus U3 includes the
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 제어되고, 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)에의해 유지했지만, 이 구성으로 한정되지 않는다. 마스크 유지 기구(11)는, 마스크 유지 드럼(21)의 외주면을 따라서 얇은 판 모양의 마스크(M)를 감아 유지해도 괜찮다. 또, 마스크 유지 기구(11)는, 원호 모양의 판재가 되는 마스크(M)를 마스크 유지 드럼(21)의 외주면에서 유지해도 괜찮다. In addition, although the
기판 지지 기구(12)는, 기판(P)을 지지하는 원통 모양의 기판 지지 드럼(기판 지지 부재)(25)과, 기판 지지 드럼(25)을 회전시키는 제2 구동부(26)와, 한 쌍의 에어·턴바(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 Rfa가 되는 외주면(원주면)을 가지는 원통형 모양으로 형성되어 있다. 여기서, 제1 축(AX1)과 제2 축(AX2)은 서로 평행하게 되어 있으며, 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 접속되고, 제2 축(AX2)을 회전 중심으로 기판 지지 드럼(25)을 회전시킨다. 한 쌍의 에어·턴바(ATB1, ATB2)는, 기판 지지 드럼(25)을 사이에 두고, 기판(P)의 반송 방향의 상류측 및 하류측에 각각 마련되어 있다. 한 쌍의 에어·턴바(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 에어·턴바(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 에어·턴바(ATB1)로 안내하고, 그 타방의 가이드 롤러(28)가 에어·턴바(ATB2)로부터 반송된 기판(P)을 구동 롤러(R5)로 안내한다. The board |
따라서, 기판 지지 기구(12)는, 구동 롤러(R4)로부터 반송된 기판(P)을, 가이드 롤러(27)에 의해 에어·턴바(ATB1)로 안내하고, 에어·턴바(ATB1)를 통과한 기판(P)을, 기판 지지 드럼(25)에 도입(導入)한다. 기판 지지 기구(12)는, 제2 구동부(26)에 의해 기판 지지 드럼(25)을 회전시킴으로써, 기판 지지 드럼(25)에 도입한 기판(P)을, 기판 지지 드럼(25)의 지지면(P2)에서 지지하면서, 에어·턴바(ATB2)로 향하여 반송한다. 기판 지지 기구(12)는, 에어·턴바(ATB2)로 반송된 기판(P)을, 에어·턴바(ATB2)에 의해 가이드 롤러(28)로 안내하고, 가이드 롤러(28)를 통과한 기판(P)을, 구동 롤러(R5)로 안내한다. Therefore, the board |
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 따라 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, 광원(31)과 도광 부재(32)를 가진다. 광원(31)은, 기판(P)의 표면에 형성된 광 감응층에 화학적인 작용을 부여하는 소정의 파장의 광을 사출하는 광원이다. 광원(31)에는, 예를 들면 수은 램프 등의 램프 광원, 또는 레이저 다이오드, 발광 다이오드(LED) 등이 이용된다. 광원(31)이 사출하는 조명광은, 예를 들면 램프 광원으로부터 사출되는 휘선(g선, h선, i선), KrF 엑시머 레이저광(파장 248nm) 등의 원자외광(DUV광), ArF 엑시머 레이저광(파장 193nm) 등이다. 여기서, 광원(31)은, i선(365nm의 파장) 이하의 파장을 포함하는 조명 광속(EL1)을 사출하는 것이 바람직하다. i선 이하의 파장이 되는 조명 광속(EL1)을 발생하는 광원(31)으로서, 파장 355nm의 레이저광을 사출하는 YAG의 제3 고조파 레이저, 파장 266nm의 레이저광을 사출하는 YAG의 제4 고조파 레이저, 또는 파장 248nm의 레이저광을 사출하는 KrF 엑시머 레이저 등을 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 로스가 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)는, 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사하는 조명 광속(EL1)이 직선 편광(S편광)의 광속이 되는 조명 광속(EL1)을 출사한다. 따라서, 광원 장치(13)는, 편광 빔 스플리터(PBS)에 파장 및 위상이 일치한 편광 레이저광을 출사한다. Here, the illumination light beam EL1 radiate | emitted from the
도광 부재(32)는, 광원(31)으로부터 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, 광원(31)으로부터의 조명 광속(EL1)을 복수로 분리하고, 복수의 조명 광속(EL1)을 복수의 조명 광학계(IL)로 안내한다. 또, 도광 부재(32)는, 예를 들면 광원(31)으로부터 사출되는 광속이 편광 레이저광인 경우, 광 파이버로서 편파(偏波) 유지 파이버(편파면(偏波面) 보존 파이버)를 이용하고, 편파 유지 파이버에 의해 편광 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 상정(想定)한 노광 장치이다. 또, 도 3에는, 마스크 유지 드럼(21)에 유지된 원통 마스크(M) 상(上)의 조명 영역(IR)을 -Z측으로부터 본 평면도(도 3의 좌측 도면)와, 기판 지지 드럼(25)에 의해 지지된 기판(P) 상(上)의 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) 상(上)의 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)에 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 1st Embodiment is the exposure apparatus which assumed what is called a multi-lens system. 3, the top view (left figure of FIG. 3) which looked at illumination region IR on the cylindrical mask M hold | maintained by the
먼저, 조명 광학계(IL)에 의해 조명되는 복수의 조명 영역(IR1 ~ IR6)에 대해 설명한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 복수의 조명 영역(IR1 ~ IR6)은, 중심면(CL)을 사이에 두고 회전 방향으로 2열로 배치되고, 회전 방향의 상류측의 마스크(M) 상(上)에 홀수번째의 제1 조명 영역(IR1), 제3 조명 영역(IR3) 및 제5 조명 영역(IR5)이 배치되며, 회전 방향의 하류측의 마스크(M) 상(上)에 짝수번째의 제2 조명 영역(IR2), 제4 조명 영역(IR4) 및 제6 조명 영역(IR6)이 배치된다. 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. 제1 조명 영역(IR1), 제3 조명 영역(IR3) 및 제5 조명 영역(IR5)은, 축방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 또, 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 영역(IR)의 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. First, the some illumination area | regions IR1-IR6 illuminated by illumination optical system IL are demonstrated. As shown in FIG. 3, the some illumination area | regions IR1-IR6 are arrange | positioned in two rows in the rotation direction with the center plane CL interposed, and are located on the mask M on the upstream side of a rotation direction. The odd first illumination region IR1, the third illumination region IR3, and the fifth illumination region IR5 are disposed, and the even second second illumination region is disposed on the mask M on the downstream side in the rotational direction. Illumination area IR2, 4th illumination area IR4, and 6th illumination area IR6 are arrange | positioned. Each illumination area | region IR1-IR6 becomes an elongate trapezoidal shape (rectangular shape) which has the parallel short side and long side extended in the axial direction (Y direction) of the mask M. As shown to FIG. At this time, each of the trapezoidal illumination regions IR1 to IR6 is a region where the short side is located on the center plane CL side and the long side is located on the outside. The 1st illumination area | region IR1, the 3rd illumination area | region IR3, and the 5th illumination area | region IR5 are arrange | positioned at the axial direction at predetermined intervals. Moreover, 2nd illumination area | region IR2, 4th illumination area | region IR4, and 6th illumination area | region IR6 are arrange | positioned at the axial direction at predetermined intervals. At this time, 2nd illumination area | region IR2 is arrange | positioned between 1st illumination area | region IR1 and 3rd illumination area | region IR3 in an axial direction. Similarly, 3rd illumination area | region IR3 is arrange | positioned between 2nd illumination area | region IR2 and 4th illumination area | region IR4 in an axial direction. 4th illumination area | region IR4 is arrange | positioned between 3rd illumination area | region IR3 and 5th illumination area | region IR5 in an axial direction. 5th illumination area | region IR5 is arrange | positioned between 4th illumination area | region IR4 and 6th illumination area | region IR6 in an axial direction. Each illumination area | region IR1-IR6 is arrange | positioned so that the triangular part of the quadrilateral part of the trapezoid-shaped illumination area | region IR next to each other may overlap (overlap), seeing from the circumferential direction of the mask M. FIG. have. In addition, in 1st Embodiment, although each illumination area | region IR1-IR6 was made into the trapezoidal area | region, you may be a rectangular area | region.
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. Moreover, the mask M has the pattern formation area | region A3 in which the mask pattern is formed, and the pattern non-formation area | region A4 in which the mask pattern is not formed. The pattern non-formation area | region A4 is an area which is hard to reflect which absorbs illumination light beam EL1, and is arrange | positioned surrounding the pattern formation area | region A3 in frame shape. The first to sixth illumination regions IR1 to IR6 are disposed 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)가 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 in plurality (for example, six pieces in 1st Embodiment) according to some illumination area | regions IR1-IR6. The illumination light beams 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, 간단히 '조명 광학계(IL)'라고 함)를 예로 설명한다. Next, with reference to FIG. 4, each illumination optical system IL1-IL6 is demonstrated. In addition, since each illumination optical system IL1-IL6 has the same structure, the 1st illumination optical system IL1 (henceforth simply called "lighting optical system IL") is demonstrated as an example.
조명 광학계(IL)는, 조명 영역(IR)(제1 조명 영역(IR1))을 조사하는 조명 광속(EL1)이 균일한 조도 분포가 되도록, 쾰러(Koehler) 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 applies the Koehler illumination method so that illumination light beam EL1 which irradiates illumination area | region IR (1st illumination area | region IR1) may become uniform illuminance distribution. Moreover, illumination optical system IL is a fall-off illumination system using polarizing beam splitter PBS. The illumination optical system IL has an illumination optical module ILM, a polarizing beam splitter PBS, and a quarter wave plate in order from the incidence side of the illumination light beam EL1 from the
도 4에 나타내는 바와 같이, 조명 광학 모듈(ILM)은, 조명 광속(EL1)의 입사측으로부터 순서대로, 콜리메이터 렌즈(51)와, 플라이아이(flyeye) 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) 상(上)에 마련되어 있다. 콜리메이터 렌즈(51)는, 광원 장치(13)의 도광 부재(32)의 출사측에 마련되어 있다. 콜리메이터 렌즈(51)의 광축은, 제1 광축(BX1) 상(上)에 배치된다. 콜리메이터 렌즈(51)는, 플라이아이 렌즈(52)의 입사측의 면 전체를 조사한다. 플라이아이 렌즈(52)는, 콜리메이터 렌즈(51)의 출사측에 마련되어 있다. 플라이아이 렌즈(52)의 출사측의 면의 중심은, 제1 광축(BX1) 상(上)에 배치된다. 플라이아이 렌즈(52)는, 콜리메이터 렌즈(51)로부터의 조명 광속(EL1)을, 다수의 점광원상(点光原像)의 각각으로부터 발산하는 광속으로 분할한다. 이 때, 점광원상이 생성되는 플라이아이 렌즈(52)의 출사측의 면은, 플라이아이 렌즈(52)로부터 조명 시야 조리개(55)를 통하여 후술하는 투영 광학계(PL)의 제1 오목면 거울(72)에 이르는 각종 렌즈에 의해서, 제1 오목면 거울(72)의 반사면이 위치하는 동면(瞳面)과 광학적으로 공역(共役)이 되도록 배치된다. As shown in FIG. 4, the illumination optical module ILM comprises a
콘덴서 렌즈(53)는, 플라이아이 렌즈(52)의 출사측에 마련되어 있다. 콘덴서 렌즈(53)의 광축은, 제1 광축(BX1) 상(上)에 배치된다. 콘덴서 렌즈(53)는, 플라이아이 렌즈(52)에서 분할된 조명 광속(EL1)의 각각을, 실린드리컬 렌즈(54)를 통하여 조명 시야 조리개(55) 상(上)에서 중첩시킨다. 그것에 의해서, 조명 광속(EL1)은 조명 시야 조리개(55) 상(上)에서 균일한 조도(照度) 분포가 된다. 실린드리컬 렌즈(54)는, 입사측이 평면이 되고 출사측이 볼록하게 되는 평볼록 실린드리컬 렌즈이다. 실린드리컬 렌즈(54)는, 콘덴서 렌즈(53)의 출사측에 마련되어 있다. 실린드리컬 렌즈(54)의 광축은, 제1 광축(BX1) 상(上)에 배치된다. The
실린드리컬 렌즈(54)는, 도 4 중의 XZ면 내에서 제1 광축(BX1)에 직교하는 방향으로, 조명 광속(EL1)의 주광선을 수렴시킨다. 실린드리컬 렌즈(54)는, 조명 시야 조리개(55)의 입사측에 인접하여 마련되어 있다. 조명 시야 조리개(55)의 개구부는, 조명 영역(IR)와 동일한 형상이 되는 사다리꼴 모양 또는 장방형 등의 직사각형 모양으로 형성되어 있고, 조명 시야 조리개(55)의 개구부의 중심은, 제1 광축(BX1) 상(上)에 배치된다. 이 때, 조명 시야 조리개(55)는, 조명 시야 조리개(55)로부터 마스크(M)에 이르는 각종 렌즈에 의해서, 마스크(M) 상(上)의 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) 상(上)에 배치된다. 릴레이 렌즈(56)는, 조명 시야 조리개(55)로부터의 조명 광속(EL1)을 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사시킨다. The
조명 광학 모듈(ILM)에 조명 광속(EL1)이 입사하면, 조명 광속(EL1)은, 콜리메이터 렌즈(51)에 의해 플라이아이 렌즈(52)의 입사측의 면 전체를 조사하는 광속이 된다. 플라이아이 렌즈(52)에 입사한 조명 광속(EL1)은, 다수의 점광원상으로 분할된 조명 광속(EL1)이 되어, 콘덴서 렌즈(53)를 통해서 실린드리컬 렌즈(54)에 입사한다. 실린드리컬 렌즈(54)에 입사한 조명 광속(EL1)은, XZ면 내에서 제1 광축(BX1)에 직교하는 방향으로 수렴한다. 실린드리컬 렌즈(54)를 통과한 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 개구부(사다리꼴 또는 장방형 등의 직사각형 모양)를 통과하고, 릴레이 렌즈(56)를 통해서 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사한다. When the illumination light beam EL1 enters the illumination optical module ILM, the illumination light flux EL1 becomes a light flux that irradiates the entire incident side surface of the fly's
편광 빔 스플리터(PBS)는, 조명 광학 모듈(ILM)과 중심면(CL)과의 사이에 배치되어 있다. 편광 빔 스플리터(PBS)는, 조명 광학 모듈(ILM)로부터의 조명 광속(EL1)을 반사하는 한편으로, 마스크(M)에서 반사된 투영 광속(EL2)을 투과하고 있다. 즉, 조명 광학 모듈(ILM)로부터의 조명 광속(EL1)을 S편광의 직선 편광으로 함으로써, 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사하는 투영 광속(EL2)은, 1/4 파장판(41)의 작용에 의해서, P편광의 직선 편광이 되어 편광 빔 스플리터(PBS)를 투과한다. Polarizing beam splitter PBS is arrange | positioned between illumination optical module ILM and center plane CL. The polarizing beam splitter PBS reflects the illumination light flux EL1 from the illumination optical module ILM, and transmits the projection light flux EL2 reflected by the mask M. As shown in FIG. That is, by making the illumination light beam EL1 from the illumination optical module ILM into linearly polarized light of S polarization, the projection light beam EL2 incident on the polarization beam splitter PBS acts as a
또, 편광 빔 스플리터(PBS)의 상세에 대하여는 후술하지만, 도 6에 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 편광막(파면 분할면)(93)을 가지고 있다. 제1 프리즘(91) 및 제2 프리즘(92)은, 석영 유리로 구성되며, XZ면 내에서 삼각형 모양의 삼각 프리즘으로 되어 있다. 그리고, 편광 빔 스플리터(PBS)는, 삼각형 모양의 제1 프리즘(91)과 제2 프리즘(92)이 편광막(93)을 사이에 끼워 접합됨으로써, XZ면 내에서 사각형 모양이 된다. In addition, although the detail of polarizing beam splitter PBS is mentioned later, as shown in FIG. 6, the polarizing beam splitter PBS is the
제1 프리즘(91)은, 조명 광속(EL1) 및 투영 광속(EL2)이 입사하는 측의 프리즘이다. 제2 프리즘(92)은, 편광막(93)을 투과하는 투영 광속(EL2)이 출사하는 측의 프리즘이다. 편광막(93)에는, 제1 프리즘(91)으로부터 제2 프리즘(92)으로 향하는 조명 광속(EL1)이 입사한다. 편광막(93)은, S편광(직선 편광)의 조명 광속(EL1)을 반사하고, P편광(직선 편광)의 투영 광속(EL2)을 투과한다. The
편광 빔 스플리터(PBS)는, 편광막(파면 분할면)(93)에 이르는 조명 광속(EL1)의 대부분을 반사함과 아울러, 투영 광속(EL2)의 대부분을 투과하는 것이 바람직하다. 편광 빔 스플리터(PBS)의 파면 분할면에서의 편광 분리 특성은 소광비(消光比)로 나타내어지지만, 그 소광비는 파면 분할면을 향하는 광선의 입사각에 의해도 변하기 때문에, 파면 분할면의 특성은, 실용상의 결상 성능에의 영향이 문제가 되지 않도록, 조명 광속(EL1)이나 투영 광속(EL2)의 NA(개구수)도 고려하여 설계된다. It is preferable that the polarizing beam splitter PBS reflects most of the illumination light beam EL1 reaching the polarizing film (wavefront dividing surface) 93 and transmits most of the projection light beam EL2. The polarization splitting characteristic of the wavefront splitting surface of the polarizing beam splitter (PBS) is represented by the extinction ratio, but since the extinction ratio is also changed by the incident angle of the light beam toward the wavefront splitting surface, the characteristics of the wavefront splitting surface are practical. In order that the influence on the imaging performance of an image does not become a problem, it is designed in consideration of NA (the number of openings) of illumination light beam EL1 and projection light beam EL2.
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 원(圓) 편광으로 변환한다. 원 편광의 조명 광속(EL1)의 조사에 의해서 마스크(M)에서 반사한 광(원 편광)은, 1/4 파장판(41)에 의해서 P편광(직선 편광)의 투영 광속(EL2)으로 변환된다. The
도 5a는, 마스크(M) 상(上)의 조명 영역(IR)에 조사되는 조명 광속(EL1)과, 조명 영역(IR)에서 반사된 투영 광속(EL2)과의 거동을, XZ면(제1 축(AX1)과 수직인 면)내에서 과장하여 나타낸 도면이다. 도 5a에 나타내는 바와 같이, 상기한 조명 광학계(IL)는, 마스크(M)의 조명 영역(IR)에서 반사되는 투영 광속(EL2)의 주광선이 텔레센트릭(평행계(平行系))이 되도록, 마스크(M)의 조명 영역(IR)에 조사되는 조명 광속(EL1)의 주광선을, XZ면(제1 축(AX1)와 수직인 면) 내에서는 의도적으로 비(非)텔레센트릭 상태로 하고, YZ면(중심면(CL)과 평행)내에서는 텔레센트릭 상태로 한다. 조명 광속(EL1)의 그러한 특성은, 도 4 중에 나타낸 실린드리컬 렌즈(54)에 의해서 부여된다. 구체적으로는, 마스크면(P1) 상(上)의 조명 영역(IR)의 둘레 방향의 중앙의 점(Q1)을 통과하여 제1 축(AX1)을 향하는 선과, 마스크면(P1)의 반경 Rm의 1/2의 원과의 교점(Q2)을 설정했을 때, 조명 영역(IR)을 통과하는 조명 광속(EL1)의 각 주광선이, XZ면에서는 교점(Q2)을 향하도록, 실린드리컬 렌즈(54)의 볼록 원통 렌즈면의 곡률을 설정한다. 이와 같이 하면, 조명 영역(IR) 내에서 반사한 투영 광속(EL2)의 각 주광선은, XZ면 내에서는, 제1 축(AX1), 점(Q1), 교점(Q2)을 통과하는 직선과 평행(텔레센트릭)한 상태가 된다. FIG. 5A shows the behavior of the illumination light beam EL1 irradiated to the illumination region IR on the mask M and the projection light flux EL2 reflected from the illumination region IR in terms of the XZ plane (first). The figure which exaggerated in one axis (surface perpendicular | vertical to AX1) is shown. As shown to FIG. 5A, the said illumination optical system IL is made so that the chief ray of the projection light beam EL2 reflected by the illumination area | region IR of the mask M may be telecentric (parallel system). , The chief ray of the illumination light beam EL1 irradiated to the illumination region IR of the mask M is intentionally non-telecentric in the XZ plane (surface perpendicular to the first axis AX1). In the YZ plane (parallel to the center plane CL), a telecentric state is obtained. Such characteristics of the illumination light beam EL1 are imparted by the
다음으로, 투영 광학계(PL)에 의해 투영 노광되는 복수의 투영 영역(PA1 ~ PA6)에 대해 설명한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 기판(P) 상(上)의 복수의 투영 영역(PA1 ~ PA6)은, 마스크(M) 상(上)의 복수의 조명 영역(IR1 ~ IR6)과 대응시켜서 배치되어 있다. 즉, 기판(P) 상(上)의 복수의 투영 영역(PA1 ~ PA6)은, 중심면(CL)을 사이에 두고 반송 방향으로 2열로 배치되고, 반송 방향의 상류측의 기판(P) 상(上)에 홀수번째의 제1 투영 영역(PA1), 제3 투영 영역(PA3) 및 제5 투영 영역(PA5)이 배치되며, 반송 방향의 하류측의 기판(P) 상(上)에 짝수번째의 제2 투영 영역(PA2), 제4 투영 영역(PA4) 및 제6 투영 영역(PA6)이 배치된다. 각 투영 영역(PA1 ~ PA6)은, 기판(P)의 폭방향(Y방향)으로 연장하는 단변 및 장변을 가지는 가늘고 긴 사다리꼴 모양(직사각형 모양)의 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. 제1 투영 영역(PA1), 제3 투영 영역(PA3) 및 제5 투영 영역(PA5)은, 폭방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 또, 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 않는 영역에서의 노광량과 실질적으로 동일하게 되는 형상으로 되어 있다. 그리고, 제1 ~ 제6 투영 영역(PA1 ~ PA6)은, 기판(P) 상(上)에 노광되는 노광 영역(A7)의 Y방향의 전체 폭을 커버하도록, 배치되어 있다. Next, the some projection area | regions PA1-PA6 exposed by projection by the projection optical system PL are demonstrated. As shown in FIG. 3, the some projection area | region PA1-PA6 on the board | substrate P is arrange | positioned in correspondence with the some illumination area | region IR1-IR6 of the mask M image upper side, and is arrange | positioned have. That is, the several projection area | regions PA1-PA6 on the board | substrate P are arrange | positioned in two rows in a conveyance direction across the center surface CL, and the board | substrate P on the upstream side of a conveyance direction The odd first projection area PA1, the third projection area PA3, and the fifth projection area PA5 are disposed above and are even on the downstream substrate P in the conveying direction. Second projection area PA2, fourth projection area PA4, and sixth projection area PA6 are disposed. Each projection area | region PA1-PA6 becomes an elongate trapezoidal shape (rectangular shape) which has the short side and long side extended in the width direction (Y direction) of the board | substrate P. As shown in FIG. At this time, in each projection area | region PA1-PA6 of trapezoid shape, the short side is located in the center plane CL side, and the long side is an area | region located outside. 1st projection area | region PA1, 3rd projection area | region PA3, and 5th projection area | region PA5 are arrange | positioned at the width direction at predetermined intervals. Moreover, 2nd projection area | region PA2, 4th projection area | region PA4, and 6th projection area | region PA6 are arrange | positioned at the width direction at predetermined intervals. At this time, 2nd projection area | region PA2 is arrange | positioned between 1st projection area | region PA1 and 3rd projection area | region PA3 in an axial direction. Similarly, 3rd projection area | region PA3 is arrange | positioned between 2nd projection area | region PA2 and 4th projection area | region PA4 in an axial direction. 4th projection area | region PA4 is arrange | positioned between 3rd projection area | region PA3 and 5th projection area | region PA5. 5th projection area | region PA5 is arrange | positioned between 4th projection area | region PA4 and 6th projection area | region PA6. Each projection area | region PA1-PA6 is similar to each illumination area | region IR1-IR6, so that the triangular part of the quadrilateral part of the trapezoid-shaped projection area | region PA which mutually adjoin is mutually seen from the conveyance direction of the board | substrate P ( To overlap). At this time, the projection area PA has a shape in which the exposure amount in the overlapping areas of the adjacent projection areas PA is substantially the same as the exposure amount in the non-overlapping area. And 1st-6th projection area | region PA1-PA6 is arrange | positioned so that the whole width | variety of the Y direction of exposure area | region A7 exposed on the board | substrate P may be covered.
여기서, 도 2에서, XZ면 내에서 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) 상(上)의 투영 영역(PA1(및 PA3, PA5))의 중심점으로부터 투영 영역(PA2(및 PA4, PA6))의 중심점까지의 둘레 길이와, 실질적으로 동일하게 설정되어 있다. Here, in FIG. 2, when viewed in the XZ plane, the circumferential length from the center point of the illumination region IR1 (and IR3, IR5) on the mask M to the center point of the illumination region IR2 (and IR4, IR6) The circumferential 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 projection area PA2 (and PA4, PA6), It is set substantially the same.
투영 광학계(PL)는, 복수의 투영 영역(PA1 ~ PA6)에 따라 복수(제1 실시 형태에서는 예를 들면 6개) 마련되어 있다. 복수의 투영 광학계(PL1 ~ PL6)에는, 복수의 조명 영역(IR1 ~ IR6)으로부터 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. 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 투영 광학계(PL1 ~ PL6)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 projection optical system PL is provided in plurality (for example, six in the first embodiment) along the plurality of projection regions PA1 to PA6. The plurality of projection light beams EL2 reflected from the plurality of illumination regions IR1 to IR6 enter the plurality of projection optical systems PL1 to PL6, respectively. Each projection optical system PL1-PL6 guides each projection light beam EL2 reflected by the mask M to each projection area | region PA1-PA6, respectively. That is, the first projection optical system PL1 guides the projection light beam EL2 from the first illumination region IR1 to the first projection region PA1, and similarly, the second to sixth projection optical systems PL2 to PL6. ) Guides each projection light beam EL2 from the second to sixth illumination regions IR2 to IR6 to the second to sixth projection regions PA2 to PA6. 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 interposed therebetween. The plurality of projection optical systems PL1 to PL6 are disposed on the side (left side in FIG. 2) where the first, third, and fifth projection regions PA1, PA3, and PA5 are disposed with the center plane CL interposed therebetween. The 1st projection optical system PL1, the 3rd projection optical system PL3, and the 5th projection optical system PL5 are arrange | positioned. The 1st projection optical system PL1, the 3rd projection optical system PL3, and the 5th projection optical system PL5 are arrange | positioned at the Y direction at predetermined intervals. Moreover, the some projection optical system PL1-PL6 has the center surface CL in between, and the 2nd, 4th, 6th projection area | region PA2, PA4, PA6 is arrange | positioned (right side of FIG. 2). The 2nd projection optical system PL2, the 4th projection optical system PL4, and the 6th projection optical system PL6 are arrange | positioned. 2nd projection optical system PL2, 4th projection optical system PL4, and 6th projection optical system PL6 are arrange | positioned at the Y direction at predetermined intervals. 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, 3rd projection optical system PL3 is arrange | positioned between 2nd projection optical system PL2 and 4th projection optical system PL4 in an axial direction. 4th projection optical system PL4 is arrange | positioned between 3rd projection optical system PL3 and 5th projection optical system PL5. 5th projection optical system PL5 is arrange | positioned between 4th projection optical system PL4 and 6th projection optical system PL6. Moreover, 1st projection optical system PL1, 3rd projection optical system PL3, and 5th projection optical system PL5, 2nd projection optical system PL2, 4th projection optical system PL4, and 6th projection optical system PL6 Are arranged symmetrically about the center plane CL as viewed from the Y direction.
다시, 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, 간단히 '투영 광학계(PL)'라고 함)를 예로 설명한다. Again, with reference to FIG. 4, each projection optical system PL1-PL6 is demonstrated. In addition, since each projection optical system PL1-PL6 has the same structure, the 1st projection optical system PL1 (henceforth simply "projection optical system PL") is demonstrated as an example.
투영 광학계(PL)는, 마스크(M) 상(上)의 조명 영역(IR)(제1 조명 영역(IR1))에서의 마스크 패턴의 상(像)을, 기판(P) 상(上)의 투영 영역(PA)에 투영한다. 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 uses an image of the mask pattern in the illumination region IR (first illumination region IR1) on the mask M to form an image on the substrate P. Project onto the projection area PA. The projection optical system PL is 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
도 5a에서 설명한 바와 같이, 조명 영역(IR)에서 반사된 투영 광속(EL2)은, 텔레센트릭 광속(주광선이 서로 평행한 상태)이 되어, 투영 광학계(PL)에 입사한다. 조명 영역(IR)에서 반사된 원 편광이 되는 투영 광속(EL2)은, 1/4 파장판(41)에 의해 원 편광으로부터 직선 편광(P편광)으로 변환된 후, 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사한다. 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사한 투영 광속(EL2)은, 편광 빔 스플리터(PBS)를 투과한 후, 투영 광학 모듈(PLM)에 입사한다. As described with reference to FIG. 5A, the projection light beam EL2 reflected by the illumination region IR becomes a telecentric light beam (a state in which the principal rays are parallel to each other) and enters the projection optical system PL. The projection light beam EL2 that becomes the circularly polarized light reflected by the illumination region IR is converted into linearly polarized light (P polarized light) from circularly polarized light by the
투영 광학 모듈(PLM)은, 조명 광학 모듈(ILM)에 대응하여 마련되어 있다. 즉, 제1 투영 광학계(PL1)의 투영 광학 모듈(PLM)은, 제1 조명 광학계(IL1)의 조명 광학 모듈(ILM)에 의해서 조명되는 제1 조명 영역(IR1)의 마스크 패턴의 상(像)을, 기판(P) 상(上)의 제1 투영 영역(PA1)에 투영한다. 마찬가지로, 제2 ~ 제6 투영 광학계(PL2 ~ PL6)의 투영 광학 모듈(PLM)은, 제2 ~ 제6 조명 광학계(IL2 ~ IL6)의 조명 광학 모듈(ILM)에 의해서 조명되는 제2 ~ 제6 조명 영역(IR2 ~ IR6)의 마스크 패턴의 상(像)을, 기판(P) 상(上)의 제2 ~ 제6 투영 영역(PA2 ~ PA6)에 투영한다. Projection optical module PLM is provided corresponding to illumination optical module ILM. That is, the projection optical module PLM of the first projection optical system PL1 is an image of the mask pattern of the first illumination region IR1 illuminated by the illumination optical module ILM of the first illumination optical system IL1. ) Is projected onto the first projection area PA1 on the substrate P. Similarly, the projection optical modules PLM of the second to sixth projection optical systems PL2 to PL6 are second to fifth illuminated by the illumination optical modules ILM of the second to sixth illumination optical systems IL2 to IL6. The image of the mask pattern of 6 illumination area | regions IR2-IR6 is projected on the 2nd-6th projection area | regions PA2-PA6 of the board | substrate P image.
도 4에 나타내는 바와 같이, 투영 광학 모듈(PLM)은, 조명 영역(IR)에서의 마스크 패턴의 상(像)을 중간상면(中間像面)(P7)에 결상하는 제1 광학계(61)와, 제1 광학계(61)에 의해 결상한 중간상의 적어도 일부를 기판(P)의 투영 영역(PA)에 재결상하는 제2 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(편광 조정 수단)(68)를 구비한다. As shown in FIG. 4, the projection optical module PLM includes a first
제1 광학계(61) 및 제2 광학계(62)는, 예를 들면 다이슨계(Dyson系)를 변형한 텔레센트릭 반사 굴절 광학계이다. 제1 광학계(61)는, 그 광축(이하, '제2 광축(BX2)'이라고 함)이 중심면(CL)에 대해서 실질적으로 직교한다. 제1 광학계(61)는, 제1 편향 부재(70)와, 제1 렌즈군(71)과, 제1 오목면 거울(72)을 구비한다. 제1 편향 부재(70)는, 제1 반사면(P3)과 제2 반사면(P4)을 가지는 삼각 프리즘이다. 제1 반사면(P3)은, 편광 빔 스플리터(PBS)로부터의 투영 광속(EL2)을 반사시키고, 반사시킨 투영 광속(EL2)을 제1 렌즈군(71)을 통과하여 제1 오목면 거울(72)에 입사시키는 면으로 되어 있다. 제2 반사면(P4)은, 제1 오목면 거울(72)에서 반사된 투영 광속(EL2)이 제1 렌즈군(71)을 통과하여 입사하고, 입사한 투영 광속(EL2)을 투영 시야 조리개(63)로 향하여 반사하는 면으로 되어 있다. 제1 렌즈군(71)은, 각종 렌즈를 포함하며, 각종 렌즈의 광축은, 제2 광축(BX2) 상에 배치되어 있다. 제1 오목면 거울(72)은, 제1 광학계(61)의 동면에 배치되며, 플라이아이 렌즈(52)에 의해 생성되는 다수의 점광원상과 광학적으로 공역인 관계로 설정된다. The 1st
편광 빔 스플리터(PBS)로부터의 투영 광속(EL2)은, 제1 편향 부재(70)의 제1 반사면(P3)에서 반사되고, 제1 렌즈군(71)의 상반분(上半分)의 시야 영역을 통과하여 제1 오목면 거울(72)에 입사한다. 제1 오목면 거울(72)에 입사한 투영 광속(EL2)은, 제1 오목면 거울(72)에서 반사되고, 제1 렌즈군(71)의 하반분(下半分)의 시야 영역을 통과하여 제1 편향 부재(70)의 제2 반사면(P4)에 입사한다. 제2 반사면(P4)에 입사한 투영 광속(EL2)은, 제2 반사면(P4)에서 반사되고, 포커스 보정 광학 부재(64) 및 상(像)시프트용 광학 부재(65)를 통과하여, 투영 시야 조리개(63)에 입사한다. The projection light beam EL2 from the polarizing beam splitter PBS is reflected by the first reflecting surface P3 of the
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
제2 광학계(62)는, 제1 광학계(61)와 동일한 구성이며, 중간상면(P7)을 사이에 두고 제1 광학계(61)와 대칭으로 마련되어 있다. 제2 광학계(62)는, 그 광축(이하, '제3 광축(BX3)'이라고 함)이 중심면(CL)에 대해서 실질적으로 직교하고, 제2 광축(BX2)과 평행하게 되어 있다. 제2 광학계(62)는, 제2 편향 부재(80)와, 제2 렌즈군(81)과, 제2 오목면 거울(82)을 구비한다. 제2 편향 부재(80)는, 제3 반사면(P5)과 제4 반사면(P6)을 가진다. 제3 반사면(P5)은, 투영 시야 조리개(63)로부터의 투영 광속(EL2)을 반사시키고, 반사시킨 투영 광속(EL2)을 제2 렌즈군(81)을 통과하여 제2 오목면 거울(82)에 입사시키는 면으로 되어 있다. 제4 반사면(P6)은, 제2 오목면 거울(82)에서 반사된 투영 광속(EL2)이 제2 렌즈군(81)을 통과하여 입사하고, 입사한 투영 광속(EL2)을 투영 영역(PA)으로 향하여 반사하는 면으로 되어 있다. 제2 렌즈군(81)은, 각종 렌즈를 포함하며, 각종 렌즈의 광축은, 제3 광축(BX3) 상(上)에 배치되어 있다. 제2 오목면 거울(82)은, 제2 광학계(62)의 동면에 배치되며, 제1 오목면 거울(72)에 결상한 다수의 점광원상과 광학적으로 공역인 관계로 설정된다. The 2nd
투영 시야 조리개(63)로부터의 투영 광속(EL2)은, 제2 편향 부재(80)의 제3 반사면(P5)에서 반사되고, 제2 렌즈군(81)의 상반분의 시야 영역을 통과하여 제2 오목면 거울(82)에 입사한다. 제2 오목면 거울(82)에 입사한 투영 광속(EL2)은, 제2 오목면 거울(82)에서 반사되고, 제2 렌즈군(81)의 하반분의 시야 영역을 통과하여 제2 편향 부재(80)의 제4 반사면(P6)에 입사한다. 제4 반사면(P6)에 입사한 투영 광속(EL2)은, 제4 반사면(P6)에서 반사되고, 배율 보정용 광학 부재(66)를 통과하여, 투영 영역(PA)에 투사된다. 이것에 의해, 조명 영역(IR)에서의 마스크 패턴의 상(像)은, 투영 영역(PA)에 등배(×1)로 투영된다. The projection light beam EL2 from the
포커스 보정 광학 부재(64)는, 제1 편향 부재(70)와 투영 시야 조리개(63)와의 사이에 배치되어 있다. 포커스 보정 광학 부재(64)는, 기판(P) 상(上)에 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 1쌍의 프리즘을 서로 대향하는 면 사이의 간격을 변화시키지 않고 경사면 방향으로 슬라이드시키는 것에 의해, 평행 평판으로서의 두께를 가변으로 한다. 이것에 의해서 제1 광학계(61)의 실효적인 광로 길이를 미세 조정하고, 중간상면(P7) 및 투영 영역(PA)에 형성되는 마스크 패턴의 상(像)의 핀트(초점) 상태가 미세 조정된다. The focus correction
상(像)시프트용 광학 부재(65)는, 제1 편향 부재(70)와 투영 시야 조리개(63)와의 사이에 배치되어 있다. 상(像)시프트용 광학 부재(65)는, 기판(P) 상(上)에 투영되는 마스크 패턴의 상(像)을 상면(像面) 내에서 이동 가능하게 조정한다. 상(像)시프트용 광학 부재(65)는, 도 4의 XZ면 내에서 경사 가능한 투명한 평행 평판 유리와, 도 4의 YZ면 내에서 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(微小) 시프트시킬 수 있다. The image shift
배율 보정용 광학 부재(66)는, 제2 편향 부재(80)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, 텔레센트릭 결상 상태를 유지하면서, 등방적으로 미소량만큼 확대 또는 축소된다. 또, 배율 보정용 광학 부재(66)를 구성하는 3매의 렌즈군의 광축은, 투영 광속(EL2)의 주광선과 평행하게 되도록 XZ면 내에서는 경사져 있다. The magnification correction
로테이션 보정 기구(67)는, 예를 들면, 액추에이터(도시 생략)에 의해서, 제1 편향 부재(70)를 Z축과 평행한 축 둘레로 미소 회전시키는 것이다. 이 로테이션 보정 기구(67)는, 제1 편향 부재(70)를 회전시키는 것에 의해서, 중간상면(P7)에 형성되는 마스크 패턴의 상(像)을, 그 중간상면(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)의 조도를 조정할 수 있다. The
이와 같이 구성된 투영 광학계(PL)에서, 마스크(M)로부터의 투영 광속(EL2)은, 조명 영역(IR)으로부터 마스크면(P1)의 법선 방향으로 출사하고, 1/4 파장판(41) 및 편광 빔 스플리터(PBS)를 통과하여 제1 광학계(61)에 입사한다. 제1 광학계(61)에 입사한 투영 광속(EL2)은, 제1 광학계(61)의 제1 편향 부재(70)의 제1 반사면(평면 거울)(P3)에서 반사되고, 제1 렌즈군(71)을 통과하여 제1 오목면 거울(72)에서 반사된다. 제1 오목면 거울(72)에서 반사된 투영 광속(EL2)은, 다시 제1 렌즈군(71)을 통과하여 제1 편향 부재(70)의 제2 반사면(평면 거울)(P4)에서 반사되어, 포커스 보정 광학 부재(64) 및 상(像)시프트용 광학 부재(65)를 투과하여, 투영 시야 조리개(63)에 입사한다. 투영 시야 조리개(63)를 통과한 투영 광속(EL2)은, 제2 광학계(62)의 제2 편향 부재(80)의 제3 반사면(평면 거울)(P5)에서 반사되고, 제2 렌즈군(81)을 통과하여 제2 오목면 거울(82)에서 반사된다. 제2 오목면 거울(82)에서 반사된 투영 광속(EL2)은, 다시 제2 렌즈군(81)을 통과하여 제2 편향 부재(80)의 제4 반사면(평면 거울)(P6)에서 반사되어, 배율 보정용 광학 부재(66)에 입사한다. 배율 보정용 광학 부재(66)로부터 출사한 투영 광속(EL2)은, 기판(P) 상(上)의 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 configured as described above, the projection light beam EL2 from the mask M is emitted from the illumination region IR in the normal direction of the mask surface P1, and the
본 실시 형태에서, 제1 편향 부재(70)의 제2 반사면(평면 거울)(P4)과, 제2 편향 부재(80)의 제3 반사면(평면 거울)(P5)은, 중심면(CL)(혹은 광축(BX2, BX3))에 대해서 45°경사진 면으로 되어 있지만, 제1 편향 부재(70)의 제1 반사면(평면 거울)(P3)과, 제2 편향 부재(80)의 제4 반사면(평면 거울)(P6)은, 중심면(CL)(혹은 광축(BX2, BX3))에 대해서 45°이외의 각도로 설정된다. 제1 편향 부재(70)의 제1 반사면(P3)의 중심면(CL)(혹은 광축(BX2))에 대한 각도 α°(절대값)는, 도 6에서, 점(Q1), 교점(Q2), 제1 축(AX1)을 통과하는 직선과 중심면(CL)과의 이루는 각도를θ°로 했을 때,α°=45°+ θ°/2의 관계로 정해진다. 마찬가지로, 제2 편향 부재(80)의 제4 반사면(P6)의 중심면(CL)(혹은 광축(BX2))에 대한 각도 β°(절대값)는, 기판 지지 드럼(25)의 외주면의 둘레 방향에 관한 투영 영역(PA) 내의 중심점을 통과하는 투영 광속(EL2)의 주광선과 중심면(CL)과의 ZX면 내에서의 각도를 ε°로 했을 때, β°=45°+ ε°/2의 관계로 정해진다. In the present embodiment, the second reflective surface (planar mirror) P4 of the
<조명 광학계 및 투영 광학계의 구성><Configuration of Illumination Optical System and Projection Optical System>
게다가, 도 4와 함께, 도 6 및 도 7을 참조하여, 제1 실시 형태의 노광 장치(U3)의 조명 광학계(IL) 및 투영 광학계(PL)의 구성에 대해 상세하게 설명한다. In addition, with reference to FIG. 4, the structures of the illumination optical system IL and the projection optical system PL of the exposure apparatus U3 of the first embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7.
상기와 같이, 도 4에 나타내는 조명 광학계(IL)는, 조명 광학 모듈(ILM)을 가지고, 투영 광학계(PL)는, 투영 광학 모듈(PLM)을 가지며, 조명 광학계(IL) 및 투영 광학계(PL)는, 편광 빔 스플리터(PBS) 및 1/4 파장판(41)을 공유하고 있다. 조명 광학 모듈(ILM) 및 편광 빔 스플리터(PBS)는, 중심면(CL)이 연장하는 방향(Z방향)에서, 마스크(M)와 투영 광학 모듈(PLM)과의 사이에 마련되어 있다. 구체적으로, 편광 빔 스플리터(PBS)는, Z방향에서, 마스크(M)와 투영 광학 모듈(PLM)의 제1 편향 부재(70)와의 사이에 마련되며, X방향에서, 중심면(CL)과 조명 광학 모듈(ILM)과의 사이에 마련된다. 또, 조명 광학 모듈(ILM)은, Z방향에서, 마스크(M)와 투영 광학 모듈(PLM)의 제1 렌즈군(71)과의 사이에 마련되며, X방향에서, 편광 빔 스플리터(PBS)를 사이에 두고 중심면(CL)측의 반대측에 마련된다. As above, the illumination optical system IL shown in FIG. 4 has the illumination optical module ILM, the projection optical system PL has the projection optical module PLM, and the illumination optical system IL and the projection optical system PL ) Share a polarization beam splitter (PBS) and a
여기서, 도 7을 참조하여, 조명 광학 모듈(ILM)을 배치 가능한 배치 영역(E)에 대해 설명한다. XZ면 내에서의 배치 영역(E)은, 제1 라인(L1)과, 제2 라인(L2)과, 제3 라인(L3)으로 구획된 영역이다. 제2 라인(L2)은, 마스크(M)에서 반사된 투영 광속(EL2)의 주광선(예를 들면 도 5a 중의 점(Q1)을 통과함)이다. 제1 라인(L1)은, 마스크(M)에서 반사된 투영 광속(EL2)의 주광선과 마스크면(P1)이 교차하는 교점(예를 들면 도 5a 중의 점(Q1))에서의, 마스크면(P1)의 접선(접면)이다. 제3 라인(L3)은, 투영 광학 모듈(PLM)과 공간적으로 간섭하지 않도록, 제1 광학계(61)의 제2 광축(BX2)과 평행하게 설정되는 선이다. 조명 광학 모듈(ILM)은, 제1 라인(L1), 제2 라인(L2) 및 제3 라인(L3)에 의해 둘러싸인 배치 영역(E) 내에 배치된다. 마스크(M)를 원통으로 한 경우, 도 7과 같이, 제3 라인(L3)과 제1 라인(L1)의 Z방향의 간격이 중심면(CL)으로부터 떨어짐에 따라서 커지도록, 제1 라인(L1)을 경사시킬 수 있다. 그 때문에, 조명 광학 모듈(ILM)의 설치가 용이하게 된다. Here, with reference to FIG. 7, the arrangement | positioning area | region E which can arrange illumination optical module ILM is demonstrated. The arrangement area E in the XZ plane is a region partitioned by the first line L1, the second line L2, and the third line L3. The second line L2 is the chief ray of the projection light beam EL2 reflected by the mask M (for example, passes through the point Q1 in FIG. 5A). The first line L1 is a mask surface (at the intersection (for example, the point Q1 in FIG. 5A) where the main light ray of the projection light beam EL2 reflected by the mask M and the mask surface P1 intersect each other. It is the tangent (contact) of P1). The third line L3 is a line set in parallel with the second optical axis BX2 of the first
또, 조명 광학 모듈(ILM)은, 조명 광학 모듈(ILM)로부터 편광 빔 스플리터(PBS)의 편광막(93)에 입사하는 조명 광속(EL1)의 주광선의 입사각 β에 의해서도, 그 배치가 규정된다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 조명 영역(IR)에서 반사된 투영 광속(EL2)의 주광선(예를 들면 도 5a 중의 점(Q1)을 통과함)과 중심면(CL)이 이루는 각도를 θ(θ≠0)로 한다. 이 때, 조명 광학 모듈(ILM)은, 편광 빔 스플리터(PBS)의 편광막(93)에 입사하는 조명 광속(EL1)의 주광선의 입사각 β(후술에서는 θ1으로서 설명하고 있음)가, 45°×0.8≤β≤(45°±θ/2)×1.2의 범위 내가 되도록 배치된다. 즉, 이 입사각 β의 각도 범위는, 편광 빔 스플리터(PBS)의 편광막(93)에 적절한 입사각 β로 조명 광속(EL1)을 입사시키면서도, 마스크(M) 및 투영 광학 모듈(PLM)에 물리적으로 간섭하지 않도록 조명 광학 모듈(ILM)을 배치 가능한 범위로 되어 있다. 또, 상기의 입사각 β의 각도 범위는, 조명 광속(EL1)의 개구수(NA)에 의해 정해지는 각도 분포도 고려하여 결정되지만, 45°≤β≤(45°±θ/2)가 보다 바람직하다. 또, 최적이 되는 입사각 β는, 조명 광학 모듈(ILM)의 제1 광축(BX1)이 투영 광학 모듈(PLM)의 제2 광축(BX2)과 평행하게 된 상태에서, 편광 빔 스플리터(PBS)의 편광막(93)에 조명 광속(EL1)을 입사시켰을 때의 입사각이다. In addition, the arrangement of the illumination optical module ILM is also defined by the incident angle β of the chief ray of the illumination light beam EL1 incident on the
편광 빔 스플리터(PBS)는, 편광막(93)을 사이에 끼워 접합되는 2개의 삼각 프리즘(예를 들면 석영제)(91, 92)으로 구성된다. 조명 광학 모듈(ILM)로부터의 조명 광속(EL1)을 입사하는 프리즘(제1 프리즘)(91)의 입사면은, 조명 광학 모듈(ILM)의 광축(BX1)과 수직으로 설정되고, 조명 광속(EL1)을 마스크(M)를 향해서 사출하는 면은, 투영 광속(EL2)의 주광선(예를 들면 도 5a 중의 점(Q1)과 회전 중심축(제1 축)(AX1)을 연결하는 선)과 수직으로 설정된다. 또, 마스크(M)로부터의 투영 광속(EL2)을, 프리즘(91), 편광막(93)을 통해서 투영 광학 모듈(PLM)을 향해서 투과하는 프리즘(제2 프리즘)(92)의 사출면도, 투영 광속(EL2)의 주광선(예를 들면 도 5a 중의 점(Q1)과 회전 중심축(AX1)을 연결하는 선)과 수직으로 설정된다. 따라서, 편광 빔 스플리터(PBS)는, 텔레센트릭 주광선을 가지는 투영 광속(EL2)에 대해서, 일정한 두께를 가지는 광학 평행 평판으로 되어 있다. The polarizing beam splitter PBS is composed of two triangular prisms (for example, quartz) 91 and 92 joined by sandwiching the
도 4에 나타내는 바와 같이, 조명 광학 모듈(ILM)은, 편광 빔 스플리터(PBS) 측에서, 투영 광학 모듈(PLM)과 물리적으로 간섭하기 쉬워지기 때문에, 조명 광학 모듈(ILM)에 포함되는 각종 렌즈(제1 렌즈)의 일부를 노치하고 있다. 또, 제1 실시 형태에서는, 조명 광학 모듈(ILM)의 각종 렌즈의 일부를 노치한 경우에 대해 설명하지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 즉, 투영 광학 모듈(PLM)도, 편광 빔 스플리터(PBS)측에서, 조명 광학 모듈(ILM)과 물리적으로 간섭하기 쉬워지기 때문에, 투영 광학 모듈(PLM)에 포함되는 각종 렌즈(제2 렌즈)의 일부를 노치해도 괜찮다. 따라서, 조명 광학 모듈(ILM) 및 투영 광학 모듈(PLM)의 양쪽 모두에 포함되는 각종 렌즈의 일부를 노치해도 괜찮다. 그렇지만, 일반적으로, 조명 광학 모듈(ILM)은, 투영 광학 모듈(PLM)에 비하여 요구되는 광학적인 정밀도가 낮기 때문에, 조명 광학 모듈(ILM)의 각종 렌즈의 일부를 노치하는 것이, 간단하여 바람직하다. As shown in FIG. 4, since the illumination optical module ILM becomes easy to physically interfere with the projection optical module PLM on the polarizing beam splitter PBS side, various lenses contained in the illumination optical module ILM. A part of the (first lens) is notched. In addition, although 1st Embodiment demonstrates notch of a part of various lenses of illumination optical module ILM, it is not limited to this structure. That is, since the projection optical module PLM also easily interferes with the illumination optical module ILM physically on the polarizing beam splitter PBS side, various lenses (second lenses) included in the projection optical module PLM. It's okay to notch part of it. Therefore, you may notch part of the various lenses contained in both illumination optical module ILM and projection optical module PLM. However, in general, since the illumination optical module ILM has a low optical precision required in comparison with the projection optical module PLM, it is preferable to simply notch a part of various lenses of the illumination optical module ILM. .
조명 광학 모듈(ILM)은, 편광 빔 스플리터(PBS)측에 마련된 복수의 릴레이 렌즈(56)의 일부가 노치되어 있다. 복수의 릴레이 렌즈(56)는, 조명 광속(EL1)의 입사측으로부터 순서대로, 제1 릴레이 렌즈(56a), 제2 릴레이 렌즈(56b), 제3 릴레이 렌즈(56c), 제4 릴레이 렌즈(56d)로 되어 있다. 제4 릴레이 렌즈(56d)는, 편광 빔 스플리터(PBS)에 인접하여 마련되어 있다. 제3 릴레이 렌즈(56c)는, 제4 릴레이 렌즈(56d)에 인접하여 마련되어 있다. 제2 릴레이 렌즈(56b)는, 제3 릴레이 렌즈(56c)에 소정의 간격을 두고 마련되어 있고, 제2 릴레이 렌즈(56b)와 제3 릴레이 렌즈(56c)와의 사이는, 제2 릴레이 렌즈(56b)와 제1 릴레이 렌즈(56a)와의 사이에 비하여 길게 되어 있다. 제1 릴레이 렌즈(56a)는, 제2 릴레이 렌즈(56b)에 인접하여 마련되어 있다. 편광 빔 스플리터(PBS)에 먼 측의 제1 릴레이 렌즈(56a) 및 제2 릴레이 렌즈(56b)는, 광축을 중심으로 하여 원형으로 형성되어 있다. 한편, 편광 빔 스플리터(PBS)에 가까운 측의 제3 릴레이 렌즈(56c) 및 제4 릴레이 렌즈(56d)는, 원형의 일부를 노치한 형상으로 되어 있다. In the illumination optical module ILM, a part of the plurality of
제3 릴레이 렌즈(56c) 및 제4 릴레이 렌즈(56d)에 조명 광속(EL1)이 입사하면, 제3 릴레이 렌즈(56c) 및 제4 릴레이 렌즈(56d)에는, 조명 광속(EL1)이 입사하는 입사 영역(S2)과, 조명 광속(EL1)이 입사하지 않는 비(非)입사 영역(S1)이 형성된다. 제3 릴레이 렌즈(56c) 및 제4 릴레이 렌즈(56d)는, 비입사 영역(S1)의 일부를 결손하여 형성함으로써, 원형의 일부를 노치한 형상으로 형성된다. 구체적으로, 제3 릴레이 렌즈(56c) 및 제4 릴레이 렌즈(56d)는, XZ면 내에서 제1 광축(BX1)에 직교하는 직교 방향의 양측을, 직교 방향에 수직인 면으로 자른 형상으로 되어 있다. 이 때문에, 제3 릴레이 렌즈(56c) 및 제4 릴레이 렌즈(56d)는, 제1 광축(BX1) 상(上)으로부터 보면, 대략 타원형, 대략 장원(長圓)형 모양, 대략 소판형(小判刑) 등을 포함하는 형상으로 되어 있다. When the illumination light beam EL1 is incident on the
여기서, 도 4 중의 편광 빔 스플리터(PBS)에 가장 가까운 제4 릴레이 렌즈(56d)의 외형의 일례를, 도 5b를 참조하여 설명한다. 이 도 5b는, 편광 빔 스플리터(PBS)측으로부터 제4 릴레이 렌즈(56d)를 본 것으로, 조명 광속(EL1)이 통과하는 입사 영역(S2)을 사이에 두고, Z방향의 상하에 조명 광속(EL1)이 통과하지 않는 비입사 영역(S1)이 존재한다. 제4 릴레이 렌즈(56d)는, 소정 직경의 원형 렌즈로서 제조된 후, 비입사 영역(S1)에 상당하는 부분을 컷하여 만들어진다. Here, an example of the external appearance of the
그 원형 렌즈의 직경은, 마스크(M) 상(上)의 조명 영역(IR)의 크기, 워킹 디스턴스(working distance), 조명 광속(EL1)의 개구수(NA), 및 도 5a에서 설명한 조명 광속(EL1)의 주광선의 비(非)텔레센트릭 정도에 따라서 결정된다. 도 5b에서, 마스크(M) 상(上)에 설정되는 조명 영역(IR)(여기에서는 광축(BX1)이 통과하는 점(Q1)을 중심으로 하는 Y방향을 장변으로 하는 장방형으로 함)의 네 모퉁이에 주목한다. 그 네 모퉁이 중 하나의 점을 FFa로 하면, 조명 영역(IR) 중의 점 FFa는, 제4 릴레이 렌즈(56d)를 통과하는 조명 광속(EL1) 중, 거의 원형의 부분 조명 광속(EL1a)에 의해서 조사된다. 부분 조명 광속(EL1a)의 제4 릴레이 렌즈(56d) 상(上)에서의 원형 분포의 치수는, 워킹 디스턴스(초점 거리)나 조명 광속(EL1)의 개구수(NA)에 의해 정해진다. The diameter of the circular lens is the size of the illumination area IR on the mask M, the working distance, the numerical aperture NA of the illumination light flux EL1, and the illumination light flux described in Fig. 5A. Determined by the non-telecentric degree of the chief ray of (EL1). In FIG. 5B, four of the illumination region IR set on the mask M (here, a rectangular shape having a long side in the Y direction centering on the point Q1 through which the optical axis BX1 passes) is shown. Note the corners. If one point among the four corners is FFa, the point FFa in the illumination region IR is caused by a substantially circular partial illumination beam EL1a among the illumination beams EL1 passing through the
또, 도 5a에서 설명한 바와 같이, 마스크(M) 상(上)에서의 조명 광속(EL1)의 각 주광선은, XZ면 내에서는 비텔레센트릭한 상태가 되므로, 마스크(M) 상(上)의 점 FFa를 통과하는 부분 조명 광속(EL1a)의 주광선은, 제4 릴레이 렌즈(56d) 상(上)에서는, Z방향으로 일정량 시프트하게 된다. 이와 같이, 조명 영역(IR)의 네 모퉁이(및 바깥 가장자리의 위)의 각 점을 조사하는 부분 조명 광속의 제4 릴레이 렌즈(56d) 상(上)에서의 분포의 모두를 중첩한 것이, 제4 릴레이 렌즈(56d) 상(上)의 입사 영역(S2)에 분포하는 조명 광속(EL1)이 된다. 따라서, 조명 광속(EL1)의 제4 릴레이 렌즈(56d) 상(上)에서의 분포(퍼짐)를, 조명 광속(EL1)의 XZ면 내에서의 비텔레센트릭한 상태도 가미하여 구하고, 입사 영역(S2)(조명 광속(EL1)의 분포 영역)을 커버하는 크기가 되도록, 제4 릴레이 렌즈(56d)의 형상과 치수를 결정하면 된다. In addition, as described with reference to FIG. 5A, since the chief rays of the illumination light beam EL1 on the mask M are in a non-telecentric state within the XZ plane, the mask M is on the image. The chief ray of the partial illumination light beam EL1a passing through the point FFa is shifted by a certain amount in the Z direction on the
제4 릴레이 렌즈(56d)와 마찬가지로, 도 4 중의 다른 렌즈(56c), 또는 렌즈(56a, 56b)에 대해서도, 실질적인 조명 광속(EL1)의 분포 영역을 고려하여, 그것을 커버하는 크기가 되도록, 렌즈의 외형과 치수를 결정할 수 있다. Similarly to the
일반적으로, 파워(굴절력)를 가지는 고정밀한 렌즈는, 광학 유리나 석영 등의 원형의 초재(硝材)의 표면을 연마하여 만들어지지만, 처음부터, 예를 들면 도 5b와 같이 하여 결정된 입사 영역(S2)에 상당하는 크기의 대략 소판형, 대략 타원형, 대략 장원형 모양, 또는 대략 장방형의 초재를 준비하고, 그 표면을 연마하여 소망의 렌즈면을 형성해도 좋다. 그 경우는, 비입사 영역(S1)에 상당하는 부분을 컷하는 공정이 불필요하게 된다. In general, a high-precision lens having power (refractive power) is made by polishing a surface of a circular base material such as optical glass or quartz, but from the beginning, the incident region S2 determined as shown in Fig. 5B, for example. An approximately platelet, approximately elliptical, approximately oblong, or approximately rectangular base material having a size corresponding to the above may be prepared, and the surface may be polished to form a desired lens surface. In that case, the process which cuts the part corresponded to non-incidence area | region S1 becomes unnecessary.
<편광 빔 스플리터><Polarization beam splitter>
다음으로, 제1 실시 형태의 노광 장치(U3)에 마련된 편광 빔 스플리터(PBS)의 구성에 대해서, 도 6, 도 8 내지 도 11을 참조하여 설명한다. 도 8은, 제1 실시 형태의 편광 빔 스플리터의 편광막 주위의 구성을 나타내는 도면이다. 도 9는, 제1 실시 형태에 대한 비교예의 편광 빔 스플리터의 편광막 주위의 구성을 나타내는 도면이다. 도 10은, 도 8에 나타내는 편광 빔 스플리터의 투과 특성 및 반사 특성을 나타내는 그래프이다. 도 11은, 도 9에 나타내는 편광 빔 스플리터의 투과 특성 및 반사 특성을 나타내는 그래프이다. Next, the structure of the polarizing beam splitter PBS provided in the exposure apparatus U3 of 1st Embodiment is demonstrated with reference to FIG. 6, FIG. FIG. 8: is a figure which shows the structure around the polarizing film of the polarizing beam splitter of 1st Embodiment. It is a figure which shows the structure around the polarizing film of the polarizing beam splitter of the comparative example which concerns on 1st Embodiment. FIG. 10 is a graph showing the transmission characteristics and the reflection characteristics of the polarization beam splitter shown in FIG. 8. FIG. 11 is a graph showing the transmission characteristics and the reflection characteristics of the polarization beam splitter shown in FIG. 9.
도 6에 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 편광막(93)을 가지고 있다. 제1 프리즘(91) 및 제2 프리즘(92)은, 석영 유리로 구성되며, XZ면 내에서 다른 삼각형 모양의 삼각 프리즘으로 되어 있다. 그리고, 편광 빔 스플리터(PBS)는, 삼각형 모양의 제1 프리즘(91)과 제2 프리즘(92)이 편광막(93)을 사이 끼워 접합됨으로써, XZ면 내에서 사각형 모양이 된다. As shown in FIG. 6, the polarizing beam splitter PBS includes a polarizing film provided between the
제1 프리즘(91)은, 조명 광속(EL1) 및 투영 광속(EL2)이 입사하는 측의 프리즘이다. 제1 프리즘(91)은, 조명 광학 모듈(ILM)로부터의 조명 광속(EL1)이 입사하는 제1 면(D1)과, 마스크(M)로부터의 투영 광속(EL2)이 입사하는 제2 면(D2)을 가지고 있다. 제1 면(D1)은, 조명 광속(EL1)의 주광선에 대해서 수직면으로 되어 있다. 또, 제2 면(D2)은, 투영 광속(EL2)의 주광선에 대해서 수직면으로 되어 있다. The
제2 프리즘(92)은, 편광막(93)을 투과하는 투영 광속(EL2)이 출사하는 측의 프리즘이다. 제2 프리즘(92)은, 제1 프리즘(91)의 제1 면(D1)에 대향하는 제3 면(D3)과, 제1 프리즘(91)의 제2 면(D2)에 대향하는 제4 면(D4)을 가지고 있다. 제4 면(D4)은, 제1 프리즘(91)에 입사한 투영 광속(EL2)이 편광막(93)을 투과하여 출사하는 면으로 되어 있고, 출사하는 투영 광속(EL2)의 주광선에 대해서 수직면으로 되어 있다. 이 때, 제1 면(D1)은, 대향하는 제3 면(D3)과 비평행하게 되는 한편으로, 제2 면(D2)은, 대향하는 제4 면(D4)과 평행하게 된다. The
편광막(93)에는, 제1 프리즘(91)으로부터 제2 프리즘(92)으로 향하는 조명 광속(EL1)이 입사한다. 편광막(93)은, S편광(직선 편광)의 조명 광속(EL1)을 반사하고, P편광(직선 편광)의 투영 광속(EL2)을 투과한다. 편광막(93)은, 주성분이 이산화규소(SiO2)인 막체와, 주성분이 산화하프늄(HfO2)인 막체를 막 두께 방향으로 적층하여 형성되어 있다. 산화하프늄은, 석영과 동등하게 광속의 흡수가 적은 재료이며, 광속의 흡수에 의한 변화가 생기기 어려운 재료이다. 이 편광막(93)은, 소정의 브루스터 각(Brewster 角) θB가 되는 막으로 되어 있다. 여기서, 브루스터 각 θB는, P편광의 반사율이 제로가 되는 각이다. The illumination light beam EL1 which is directed from the
브루스터 각 θB는, 하기의 식으로부터 산출된다. 또, nh는 산화하프늄의 굴절률이고, nL는 이산화규소의 굴절률이며, ns는 프리즘(석영 유리)의 굴절률이다. Brewster angle (theta) B is computed from the following formula. Nh is the refractive index of hafnium oxide, nL is the refractive index of silicon dioxide, and ns is the refractive index of prism (quartz glass).
θB=arcsin([(nh2×nL2)/{ns2(nh2+nL2)}]0.5) θB = arcsin ([(nh 2 × nL 2 ) / {ns 2 (nh 2 + nL 2 )}] 0.5 )
여기서, nh=2.07(HfO2), nL=1.47(SiO2), ns=1.47(석영 유리)로 하면, 상기의 식으로부터, 편광막(93)의 브루스터 각 θB는, 대략 54.6°가 된다. If nh = 2.07 (HfO 2 ), nL = 1.47 (SiO 2 ) and ns = 1.47 (quartz glass), the Brewster angle θB of the
단, 각 재료의 굴절률 nh, nL, ns는, 상기 수치에 일의적으로 한정되는 것은 아니다. 굴절률은, 대체로 자외로부터 가시광까지의 사용 파장에 대해서 변화하고, 다소의 범위를 가진다. 또, 각종 재료에 약간의 첨가를 행하는 것에 의해서 굴절률이 변화하는 경우도 있다. 예를 들면, 산화하프늄의 굴절률 nh는, 2.00 ~ 2.15의 범위, 이산화규소의 굴절률 nL은, 1.45 ~ 1.48의 범위에 분포한다. 또 사용 파장에 의해 굴절이 변화하는 것을 고려하면, 프리즘(석영 유리)의 굴절률 ns도 변화하게 된다. 굴절률 ns는 상기 SiO2와 마찬가지로 1.45 ~ 1.48의 범위에 있다고 하면, 상기의 식으로부터 도출되는 편광막(93)의 브루스터 각 θB는, 52.4°~ 57.3°의 범위를 가지게 된다. However, the refractive indices nh, nL and ns of each material are not limited to the above numerical values. The refractive index generally varies with the wavelengths of use from ultraviolet to visible light, and has a somewhat range. Moreover, a refractive index may change by adding a little to various materials. For example, the refractive index nh of hafnium oxide is in the range of 2.00 to 2.15, and the refractive index nL of silicon dioxide is distributed in the range of 1.45 to 1.48. In addition, when the refractive index changes depending on the wavelength used, the refractive index ns of the prism (quartz glass) also changes. If the refractive index ns is in the range of 1.45 to 1.48 similarly to the SiO 2 described above, the Brewster angle θB of the
이와 같이, 각 재료의 굴절률 nh, nL, ns가 재료 조성이나 사용 파장에 의해서 약간 변하기 때문에, 브루스터 각 θB도 변할 수 있지만, 이하의 구체예에서는, θB=54.6°로 하여 설명한다. As described above, since the refractive indices nh, nL, and ns of each material change slightly depending on the material composition and the use wavelength, the Brewster angle θB may also change, but in the following specific examples, θB = 54.6 °.
이 때, 도 6에 나타내는 바와 같이 보조선(점선)(L1)을 그으면, 편광막(93)과 제1 면(D1)과의 이루는 각도 θ2는, 편광막(93)에 입사하는 조명 광속(EL1)의 주광선의 입사각(θ1)과 동일 각도가 되는 것을 알 수 있다. 즉, 제1 프리즘(91)은, 제1 면(D1)과 편광막(93)이 이루는 각도 θ2가, 조명 광속(EL1)의 주광선의 입사각(θ1)과 동일 각도가 되도록 형성된다. At this time, as shown in FIG. 6, when the auxiliary line (dotted line) L1 is drawn, the angle θ2 formed between the
또, 도 6에서는, 조명 광속(EL1)을 편광막(93)에서 반사시키고, 마스크(M)로부터의 반사광(투영 광속(EL2))은 편광막(93)을 투과시키도록, 편광 빔 스플리터(PBS)를 구성했지만, 편광막(93)에 대한 조명 광속(EL1)과 투영 광속(EL2)의 반사ㆍ투과 특성은 역으로 해도 좋다. 즉, 조명 광속(EL1)은 편광막(93)을 투과시키고, 마스크(M)로부터의 반사광(투영 광속(EL2))은 편광막(93)에서 반사시키도록 해도 좋다. 그러한 실시 형태에 대해서는 후술한다. In addition, in FIG. 6, the illumination light beam EL1 is reflected by the
도 8에 나타내는 바와 같이, 편광막(93)은, 제1 프리즘(91)과 제2 프리즘(92)을 연결하는 방향이 막 두께 방향으로 되어 있다. 편광막(93)은, 이산화규소의 제1 막체(H1)와 산화하프늄의 제2 막체(H2)를 가지고 있으며, 제1 막체(H1)와 제2 막체(H2)가 막 두께 방향으로 적층되어 있다. 구체적으로, 편광막(93)은, 제1 막체(H1)와 제2 막체(H2)로 이루어지는 층체(H)를, 막 두께 방향으로 주기적으로 복수 적층한 주기층(周期層)으로 되어 있다. 여기서, 편광막(93)에 입사하는 조명 광속(EL1)의 주광선의 입사각(θ1)이 54.6°의 브루스터 각 θB가 되는 경우, 편광막(93)은, 층체(H)를 18주기 이상 30주기 이하로 하는 주기층으로 형성된다. 층체(H)는, 조명 광속(EL1)의 파장 λ에 대해서 λ/4 파장이 되는 막 두께의 제1 막체(H1)와, 제1 막체(H1)를 사이에 두고 막 두께 방향의 양측에 마련되며, 조명 광속(EL1)의 파장 λ에 대해서 λ/8 파장이 되는 막 두께의 한 쌍의 제2 막체(H2)를 포함하여 구성된다. 이와 같이 구성된 층체(H)는, 막 두께 방향으로 복수 적층됨으로써, 층체(H)의 각 제2 막체(H2)가, 인접하는 층체(H)의 각 제2 막체(H2)와 일체가 되며, λ/4 파장의 막 두께가 되는 제2 막체(H2)가 형성된다. 이 때문에, 편광막(93)은, 막 두께 방향의 양측의 막체가, λ/8 파장의 막 두께가 되는 한 쌍의 제2 막체(H2)가 되고, λ/8 파장의 막 두께가 되는 한 쌍의 제2 막체(H2)의 사이에서, λ/4 파장의 막 두께가 되는 제1 막체(H1)와 λ/4 파장의 막 두께가 되는 제2 막체(H2)가 교호(交互)로 마련된다. As shown in FIG. 8, in the
또, 편광막(93)은, 접착제 또는 옵티컬 컨택트에 의해서, 제1 프리즘(91) 및 제2 프리즘(92)의 사이에 고정된다. 예를 들면, 편광 빔 스플리터(PBS)는, 제1 프리즘(91) 상(上)에 편광막(93)이 형성된 후, 접착제를 매개로 하여 제2 프리즘(92)이 편광막(93) 상(上)에 접합하여 형성된다. Moreover, the
다음으로, 도 10을 참조하여, 상기의 편광 빔 스플리터(PBS)의 투과 특성 및 반사 특성에 대해 설명한다. 도 10에서는, 편광 빔 스플리터(PBS)의 편광막(93)에 입사하는 조명 광속(EL1)의 주광선의 입사각(θ1)을, 54.6°의 브루스터 각 θB로 하고, 편광막(93)은, 21주기층으로 하고, 조명 광속(EL1)은, 제3(3배) 고조파의 YAG 레이저를 이용하고 있다. 도 10에 나타내는 그래프는, 그 가로축이 입사각(θ1)으로 되어 있고, 그 세로축이, 투과율ㆍ반사율로 되어 있다. 도 10에 나타내는 그래프에서, Rs는, 편광막(93)에 입사하는 S편광의 반사 광속이고, Rp는, 편광막(93)에 입사하는 P편광의 반사 광속이고, Ts는, 편광막(93)에 입사하는 S편광의 투과 광속이며, Tp는, 편광막(93)에 입사하는 P편광의 투과 광속이다. Next, with reference to FIG. 10, the transmission characteristic and the reflection characteristic of said polarizing beam splitter PBS are demonstrated. In FIG. 10, the incidence angle θ1 of the chief ray of the illumination light beam EL1 incident on the
여기서, 편광 빔 스플리터(PBS)의 편광막(93)은, S편광의 반사 광속(조명 광속)을 반사하고, P편광의 투과 광속(투영 광속)을 투과하는 구성으로 되어 있기 때문에, 반사 광속(Rs)의 반사율이 높고, 투과 광속(Tp)의 투과율이 높은 막 특성이 뛰어난 편광막(93)이 된다. 환언하면, 반사 광속 Rp의 반사율이 낮고, 투과 광속 Ts의 투과율이 낮은 막 특성이 뛰어난 편광막이 된다. 도 10에서, 최적으로 사용 가능한 편광막(93)의 투과율ㆍ반사율의 범위는, 54.6°의 브루스터 각 θB에서의 반사 광속(Rs)의 반사율 및 투과 광속(Tp)의 투과율에 대해, 투과율ㆍ반사율이 5%의 저하를 허용하는 범위이다. 즉, 브루스터 각 θB에서의 투과율ㆍ반사율은 100%이기 때문에, 반사 광속(Rs)의 반사율 및 투과 광속(Tp)의 투과율이 95% 이상이 되는 범위가, 최적으로 사용할 수 있는 편광막(93)의 투과율ㆍ반사율의 범위이다. 도 10에 나타내는 경우에서는, 반사 광속(Rs)의 반사율 및 투과 광속(Tp)의 투과율이 95% 이상이 되는 범위에서, 입사각(θ1)의 범위는, 46.8°이상 61.4°이하가 된다. Here, since the
이상으로부터, 도 10에서는, 편광 빔 스플리터(PBS)의 편광막(93)에 입사하는 조명 광속(EL1)의 주광선의 입사각(θ1)을, 54.6°의 브루스터 각 θB로 한 경우, 조명 광속(EL1)의 주광선 이외의 광선의 입사각의 범위를, 46.8°이상 61.4° 이하로 할 수 있기 때문에, 편광막(93)에 입사시키는 조명 광속(EL1)의 입사각의 각도 범위를 14.6°의 범위로 할 수 있는 것을 알 수 있다. As described above, in FIG. 10, when the incident angle θ1 of the chief ray of the illumination light beam EL1 incident on the
따라서, 노광 장치(U3)의 조명 광학 모듈(ILM)은, 편광 빔 스플리터(PBS)의 편광막(93)에 입사하는 조명 광속(EL1)의 입사각(θ1)의 각도 범위가, 46.8°이상 61.4° 이하로 됨과 아울러, 조명 광속(EL1)의 주광선이 54.6°의 브루스터 각 θB가 되도록, 조명 광속(EL1)을 출사할 수 있다. Therefore, in the illumination optical module ILM of the exposure apparatus U3, the angle range of the incident angle θ1 of the illumination light beam EL1 incident on the
다음으로, 도 9를 참조하여, 도 8에 나타내는 제1 실시 형태의 편광 빔 스플리터(PBS)에 대한 비교예로서의 편광 빔 스플리터(PBS)에 대해 설명한다. 비교예가 되는 편광 빔 스플리터(PBS)는, 제1 실시 형태와 대략 동일한 구성으로 되어 있고, 제1 프리즘(91)과, 제2 프리즘(92)과, 제1 프리즘(91) 및 제2 프리즘(92)의 사이에 마련된 편광막(100)을 가지고 있다. 제1 프리즘(91) 및 제2 프리즘(92)은, 제1 실시 형태와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다. Next, with reference to FIG. 9, the polarization beam splitter PBS as a comparative example with respect to the polarization beam splitter PBS of 1st Embodiment shown in FIG. 8 is demonstrated. The polarizing beam splitter PBS used as a comparative example has the structure substantially the same as 1st Embodiment, and the
비교예가 되는 편광 빔 스플리터(PBS)의 편광막(100)에는, 편광막(100)에 입사하는 조명 광속(EL1)의 주광선이 45°의 입사각(θ1)이 되는 막으로 되어 있다. 구체적으로, 편광막(100)에 입사하는 조명 광속(EL1)의 주광선이 45°의 입사각(θ1)이 되는 경우, 편광막(100)은, 제1 실시 형태와 동일한 층체(H)를 막 두께 방향으로 31주기 이상 40주기 이하로 하는 주기층으로 되어 있다. In the
다음으로, 도 11을 참조하여, 비교예의 편광 빔 스플리터(PBS)의 투과 특성 및 반사 특성에 대해 설명한다. 도 11에서는, 편광 빔 스플리터(PBS)의 편광막(100)에 입사하는 조명 광속(EL1)의 주광선의 입사각(θ1)을, 45°의 입사각으로 하고, 편광막(100)은, 33주기층으로 하며, 조명 광속(EL1)은, 제3(3배) 고조파의 YAG 레이저를 이용하고 있다. 도 11에 나타내는 그래프는, 도 10과 마찬가지로, 그 가로축이 입사각, 그 세로축이 투과율ㆍ반사율, Rs가 편광막(100)에 입사하는 S편광의 반사 광속, Rp가 편광막(100)에 입사하는 P편광의 반사 광속, Ts가 편광막(100)에 입사하는 S편광의 투과 광속, Tp가 편광막(100)에 입사하는 P편광의 투과 광속이다. Next, with reference to FIG. 11, the transmission characteristic and the reflection characteristic of the polarizing beam splitter PBS of a comparative example are demonstrated. In FIG. 11, the incident angle θ1 of the chief ray of the illumination light beam EL1 incident on the
도 11에서, 최적으로 사용 가능한 편광막(100)의 투과율ㆍ반사율의 범위는, 반사 광속(Rs)의 반사율 및 투과 광속(Tp)의 투과율이 95% 이상이 되는 범위이다. 도 11에 나타내는 경우에서는, 반사 광속(Rs)의 반사율 및 투과 광속(Tp)의 투과율이 95% 이상이 되는 범위에서, 입사각(θ1)의 범위는, 41.9°이상 48.7°이하가 된다. In FIG. 11, the range of the transmittance | permeability and the reflectance of the
이상으로부터, 도 11에서는, 편광 빔 스플리터(PBS)의 편광막(100)에 입사하는 조명 광속(EL1)의 주광선의 입사각(θ1)을, 45°로 한 경우, 조명 광속(EL1)의 주광선 이외의 광선의 입사각(θ1)의 각도 범위를, 41.9°이상 48.7°이하로 할 수 있기 때문에, 편광막(100)에 입사시키는 조명 광속(EL1)의 입사각(θ1)의 각도 범위를 6.8°의 범위로 할 수 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 도 8에 나타내는 편광 빔 스플리터(PBS)는, 도 9에 나타내는 편광 빔 스플리터(PBS)에 비하여, 조명 광속(EL1)의 입사각(θ1)의 각도 범위를, 2배 정도 넓게 할 수 있다. As mentioned above, in FIG. 11, when the incident angle (theta) 1 of the chief ray of the illumination light beam EL1 which injects into the
<디바이스 제조 방법><Device manufacturing method>
다음으로, 도 12를 참조하여, 디바이스 제조 방법에 대해 설명한다. 도 12는, 제1 실시 형태의 디바이스 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다. Next, with reference to FIG. 12, a device manufacturing method is demonstrated. 12 is a flowchart illustrating a device manufacturing method of the first embodiment.
도 12에 나타내는 디바이스 제조 방법에서는, 먼저, 예를 들면 유기 EL 등의 자발광(自發光) 소자에 의한 표시 패널의 기능ㆍ성능 설계를 행하고, 필요한 회로 패턴이나 배선 패턴을 CAD 등으로 설계한다(스텝 S201). 다음으로, CAD 등으로 설계된 각종 레이어(layaer)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)를 준비해 둔다(스텝 S203). 또, 이 스텝 S203에서 준비해 두는 롤 모양의 기판(P)은, 필요에 따라서 그 표면을 개질한 것, 기초층(예를 들면 임프린트(imprint) 방식에 의한 미소 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. 12, first, the function and performance design of the display panel by the self-luminous element, such as organic electroluminescent element, are performed, for example, and the necessary circuit pattern and wiring pattern are designed by CAD etc. ( Step S201). Next, based on the pattern for every layer designed by CAD etc., the mask M of the required layer is produced (step S202). Moreover, the supply roll FR1 by which the flexible board | substrate P (resin film, a metal thin film, a plastics, etc.) which become a base material of a display panel was wound is prepared (step S203). In addition, the roll-shaped board | substrate P prepared in this step S203 has modified the surface as needed, the base layer (for example, the minute unevenness | corrugation by imprint system), and the light The sensitive functional film or transparent film (insulating material) may be laminated in advance.
다음으로, 기판(P) 상(上)에 표시 패널 디바이스를 구성하는 전극이나 배선, 절연막, TFT(박막 반도체) 등에 의해서 구성되는 백플레인층(backplane層)을 형성함과 아울러, 그 백플레인층에 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, 포토레지스트(photoresist)층을 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 노광하여 무전해 도금법에 따라 금속막의 패턴(배선, 전극 등)을 형성하는 습식 공정, 혹은, 은나노 입자를 함유한 도전성 잉크 등에 의해서 패턴을 묘화(描畵)하는 인쇄 공정 등에 의한 처리도 포함된다. Next, a backplane layer formed of electrodes, wirings, insulating films, TFTs (thin film semiconductors), and the like constituting the display panel device is formed on the substrate P, and laminated on the backplane layer. As such, a light emitting layer (display pixel portion) made of a self-light emitting element such as an organic EL is formed (step S204). This step S204 also includes a conventional photolithography step of exposing a photoresist layer using the exposure apparatus U3 described in each of the foregoing embodiments, but the photosensitive silane coupling material is applied instead of the photoresist. The exposure process of pattern exposing the board | substrate P to form a pattern by hydrophilicity on the surface, and pattern-exposing a photosensitive catalyst layer and forming the pattern (wiring, electrode, etc.) of a metal film by the electroless-plating method. The process by a wet process or the printing process which draws a pattern by the conductive ink containing silver nanoparticles, etc. are also included.
다음으로, 롤 방식으로 장척(長尺)의 기판(P) 상(上)에 연속적으로 제조되는 표시 패널 디바이스마다, 기판(P)을 다이싱하거나, 각 표시 패널 디바이스의 표면에, 보호 필름(대(對)환경 배리어층(barrier層))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 continuously manufactured on a long substrate P in a roll method, the substrate P is diced, or a protective film (on the surface of each display panel device). A device is assembled by attaching a large environmental barrier layer, a color filter sheet, or the like (step S205). Next, an inspection process is performed to see whether the display panel device functions normally or satisfies the desired performance and characteristics (step S206). As described above, a display panel (flexible display) can be manufactured.
이상, 제1 실시 형태는, 편광 빔 스플리터(PBS)를 이용한 낙사 조명이 되는 조명 광학계(IL)에서, 편광 빔 스플리터(PBS)에 의해 조명 광속(EL1)을 반사하고, 투영 광속(EL2)을 투과하는 경우, 편광 빔 스플리터(PBS)를 조명 광학계(IL) 및 투영 광학계(PL)에서 공유하며, 조명 광학 모듈(ILM) 내의 적어도 편광 빔 스플리터(PBS)에 가까운 렌즈 소자의 외형을, 조명 광속(EL1)의 분포에 따른 형상으로 설정하는 것에 의해, 조명 광학 모듈(ILM) 및 편광 빔 스플리터(PBS)를, 마스크(M)와 투영 광학 모듈(PLM)과의 사이에 마련할 수 있다. 이 때문에, 조명 광학계(IL) 및 투영 광학계(PL)의 물리적인 간섭, 특히, 조명 광학 모듈(ILM)과 투영 광학 모듈(PLM)과의 물리적인 간섭 조건을 완화하고, 조명 광학 모듈(ILM)과 편광 빔 스플리터(PBS)와의 배치의 자유도, 투영 광학 모듈(PLM)과 편광 빔 스플리터(PBS)와의 배치의 자유도를 높일 수 있으며, 조명 광학계(IL) 및 투영 광학계(PL)를 용이하게 배치하는 것이 가능해진다. As described above, the first embodiment reflects the illumination light beam EL1 by the polarization beam splitter PBS in the illumination optical system IL, which is a fall light illumination using the polarization beam splitter PBS, and the projection light beam EL2 is reflected. In the case of transmission, the polarizing beam splitter PBS is shared between the illumination optical system IL and the projection optical system PL, and the shape of the lens element close to the polarization beam splitter PBS in the illumination optical module ILM is at least the illumination light flux. By setting to the shape according to distribution of EL1, illumination optical module ILM and polarizing beam splitter PBS can be provided between mask M and projection optical module PLM. For this reason, physical interference of the illumination optical system IL and the projection optical system PL, in particular, the physical interference condition between the illumination optical module ILM and the projection optical module PLM is alleviated, and the illumination optical module ILM Degree of freedom of arrangement with the polarizing beam splitter PBS and the arrangement of the projection optical module PLM and the polarizing beam splitter PBS can be increased, and the illumination optical system IL and the projection optical system PL can be easily disposed. It becomes possible.
또, 제1 실시 형태는, 편광 빔 스플리터(PBS)에 인접하는 제4 릴레이 렌즈(56d)나 제3 릴레이 렌즈(56c)가, 실질적으로 조명 광속(EL1)이 통과하는 부분(입사 영역(S2))을 포함하며, 실질적으로 조명 광속(EL1)이 통과하지 않는 부분(비입사 영역(S1))이 없는 렌즈 외형으로 했기 때문에, 컴팩트한 조명 광학 모듈(ILM)로 하면서도, 조명 광속(EL1)을 거의 로스(loss)하지 않고, 조명 영역(IR)의 조명 조건(텔레센트릭성, 조도 균일성 등)을 고정밀도로 유지하면서, 조명 광학 모듈(ILM) 및 투영 광학 모듈(PLM)의 배치의 자유도를 높일 수 있다. In the first embodiment, a portion of the
또, 제1 실시 형태에서는, 조명 광학 모듈(ILM)에 포함되는 렌즈의 일부를 결손시켜 외형을 작게 했지만, 투영 광학 모듈(PLM)에 포함되는 렌즈의 일부를 결손시켜 외형을 작게 해도 괜찮다. 이 경우도, 조명 광학 모듈(ILM)과 마찬가지로, 편광 빔 스플리터(PBS)에 가까운 측의 렌즈, 예를 들면, 제1 렌즈군(71)의 제1 편향 부재(70)측에 있는 렌즈의 일부를 결손시켜 외형을 작게 할 수 있다. In addition, in the first embodiment, a part of the lens included in the illumination optical module ILM is missing to reduce the appearance, but a part of the lens included in the projection optical module PLM may be missing to reduce the appearance. Also in this case, like the illumination optical module ILM, a part of the lens on the side near the polarization beam splitter PBS, for example, the lens on the side of the
또, 제1 실시 형태는, 편광 빔 스플리터(PBS)의 편광막(93)을, 이산화규소의 제1 막체(H1)와 산화하프늄의 제2 막체(H2)를 막 두께 방향으로 적층하여 형성할 수 있다. 이 때문에, 편광막(93)은, 편광막(93)에 입사하는 S편광의 반사 광속(조명 광속)의 반사율, 및 편광막(93)에 입사하는 P편광의 투과 광속(투영 광속)의 투과율을 높은 것으로 할 수 있다. 이것에 의해, 편광 빔 스플리터(PBS)는, i선 이하의 파장이 되는 에너지 밀도가 높은 조명 광속(EL1)이 편광막(93)에 입사한 경우라도, 편광막(93)에 가해지는 부하를 억제할 수 있고, 반사 광속과 투과 광속에 바람직하게 분리할 수 있다. In the first embodiment, the
또, 제1 실시 형태는, 편광막(93)을, 편광막(93)에 입사하는 조명 광속(EL1)의 주광선의 입사각(θ1)이 54.6°의 브루스터 각 θB가 되는 막으로 형성할 수 있다. 환언하면, 편광막(93)에 입사하는 조명 광속(EL1)의 주광선을 54.6°의 브루스터 각 θB로 함으로써, 편광막(93)에 입사하는 조명 광속(EL1)의 입사각(θ1)의 각도 범위를, 46.8° 이상 61.4°이하로 할 수 있다. 이 때문에, 편광막(93)에 입사하는 조명 광속(EL1)의 입사각(θ1)의 각도 범위를 넓게 할 수 있다. 이것에 의해, 조명 광속(EL1)의 입사각(θ1)의 각도 범위를 넓게 할 수 있는 만큼, 편광 빔 스플리터(PBS)에 인접하여 마련되는 렌즈의 개구수 NA를 크게 하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 개구수 NA가 큰 렌즈를 이용하는 것이 가능해짐으로써, 노광 장치(U3)의 해상도를 높일 수 있고, 기판(P)에 대해 미세한 마스크 패턴을 노광하는 것이 가능해진다. Further, in the first embodiment, the
또, 편광막(93)을 구성하는 재료(막체)의 굴절률의 편차에 의해, 제1 실시 형태에서의 편광막(93)의 브루스터 각 θB는, 52.4°~ 57.3°의 범위를 취할 수 있기 때문에, 그 범위를 고려하여, 편광막(93)에 입사하는 조명 광속(EL1)의 입사각(θ1)의 각도 범위를 설정하면 된다. Moreover, since the Brewster angle (theta) B of the
또, 제1 실시 형태는, 편광 빔 스플리터(PBS)의 제1 면(D1)과 제3 면(D3)을 비평행하게 하고, 제2 면(D2)과 제4 면(D4)을 평행하게 할 수 있다. 또, 제1 실시 형태는, 제1 면(D1)과 편광막(93)과의 이루는 각도 θ2를, 편광막(93)에 입사하는 조명 광속(EL1)의 주광선의 입사각(θ1)과 동일하게 할 수 있다. 이 때문에, 제1 면(D1)에 입사하는 조명 광속(EL1)의 주광선에 대해, 제1 면(D1)을 수직면으로 할 수 있고, 또, 제2 면(D2)에 입사하는 투영 광속(EL2)의 주광선에 대해, 제2 면(D2)을 수직면으로 할 수 있다. 이것에 의해, 편광 빔 스플리터(PBS)는, 제1 면(D1)에서의 조명 광속(EL1)의 반사를 억제할 수 있고, 또, 제2 면(D2)에서의 투영 광속(EL2)의 반사를 억제할 수 있다. In addition, in the first embodiment, the first surface D1 and the third surface D3 of the polarizing beam splitter PBS are made to be non-parallel, and the second surface D2 and the fourth surface D4 are parallel to each other. Can be. In the first embodiment, the angle θ2 formed between the first surface D1 and the
또, 제1 실시 형태는, 소정의 층체(H)를 막 두께 방향으로 주기적으로 복수 적층함으로써, 주기층이 되는 편광막(93)을 형성할 수 있다. 이 때, 일례로서 든, 조명 광속(EL1)의 주광선의 입사각(θ1)이 54.6°의 브루스터 각 θB가 되는 편광막(93)(도 8)은, 조명 광속(EL1)의 주광선의 입사각(θ1)이 45°가 되는 편광 빔 스플리터(PBS)의 편광막(100)(도 9)에 비하여, 주기층을 적게 할 수 있다. 이 때문에, 도 8의 편광막(93)은, 도 9의 편광막(100)에 비하여 주기층이 적은 만큼, 간이한 구조로 할 수 있고, 편광 빔 스플리터(PBS)의 제조 코스트를 저감할 수 있다. Moreover, in 1st Embodiment, the
또, 제1 실시 형태는, 접착제 또는 옵티컬 컨택트에 의해서, 편광막(93)을 제1 프리즘(91)과 제2 프리즘(92)과의 사이에 바람직하게 고정할 수 있다. 또, 제1 실시 형태에서, 편광 빔 스플리터(PBS)와 1/4 파장판(41)을, 접착제 또는 옵티컬 컨택트에 의해서 일체로 고정해도 괜찮다. 이 경우, 편광 빔 스플리터(PBS)와 1/4 파장판(41)과의 상대적인 위치 어긋남의 발생을 억제할 수 있다. Moreover, in 1st Embodiment, the
또, 제1 실시 형태는, 조명 광속(EL1)으로서, i선 이하의 파장을 이용할 수 있고, 예를 들면, 고조파 레이저나 엑시머 레이저를 이용할 수 있기 때문에, 노광 처리에 적절한 조명 광속(EL1)을 이용하는 것이 가능해진다. Further, in the first embodiment, since the i-line or less wavelength can be used as the illumination light flux EL1, and a harmonic laser or an excimer laser can be used, for example, the illumination light flux EL1 suitable for the exposure process is selected. It becomes possible to use.
또, 제1 실시 형태는, 편광 조정 기구(68)에 의해 1/4 파장판(41)의 편광 방향을 조정함으로써, 투영 영역(PA)의 조도를 조정할 수 있기 때문에, 복수의 투영 영역(PA1 ~ PA6)의 조도를 균일하게 할 수 있다. Moreover, since 1st Embodiment can adjust the illuminance of projection area | region PA by adjusting the polarization direction of the
[제2 실시 형태]Second Embodiment
다음으로, 도 13을 참조하여, 제2 실시 형태의 노광 장치(U3)에 대해 설명한다. 또, 중복하는 기재를 피하도록, 제1 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 제1 실시 형태와 동일한 구성요소에 대해서는, 제1 실시 형태와 동일 부호를 부여하여 설명한다. 도 13은, 제2 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 제1 실시 형태의 노광 장치(U3)는, 원통 모양의 반사형의 마스크(M)를, 회전 가능한 마스크 유지 드럼(21)에 의해 유지하는 구성이었지만, 제2 실시 형태의 노광 장치(U3)는, 평판 모양의 반사형 마스크(MA)를, 이동 가능한 마스크 유지 기구(11)에 의해 유지하는 구성으로 되어 있다. Next, with reference to FIG. 13, the exposure apparatus U3 of 2nd Embodiment is demonstrated. In addition, only the part different from 1st Embodiment is demonstrated so that the description which overlaps, and the same component as 1st Embodiment is attached | subjected and demonstrated with the same code | symbol as 1st Embodiment. FIG. 13: is a figure which shows the whole structure of the exposure apparatus (substrate processing apparatus) of 2nd Embodiment. The exposure apparatus U3 of the first embodiment was configured to hold the cylindrical reflective mask M by the rotatable
제2 실시 형태의 노광 장치(U3)에서, 마스크 유지 기구(11)는, 평면 모양의 마스크(MA)를 유지하는 마스크 스테이지(110)와, 마스크 스테이지(110)를 중심면(CL)과 직교하는 면 내에서 X방향을 따라서 주사 이동시키는 이동 장치(도시 생략)를 구비한다. In the exposure apparatus U3 of 2nd Embodiment, the
도 13의 마스크(MA)의 마스크면(P1)은 실질적으로 XY면과 평행한 평면이므로, 마스크(MA)로부터 반사된 투영 광속(EL2)의 주광선은, XY면과 수직이 된다. 이 때문에, 마스크(MA) 상(上)의 각 조명 영역(IR1 ~ IR6)을 조명하는 조명 광학계(IL1 ~ IL6)로부터의 조명 광속(EL1)의 주광선도 XY면에 대해서 수직이 되도록 배치된다. Since the mask surface P1 of the mask MA of FIG. 13 is a plane substantially parallel to the XY plane, the main light ray of the projection light beam EL2 reflected from the mask MA becomes perpendicular to the XY plane. For this reason, the main light ray of illumination light beam EL1 from illumination optical system IL1-IL6 which illuminates each illumination area | region IR1-IR6 on mask MA is also arrange | positioned so that it may become perpendicular | vertical with respect to an XY plane.
마스크(MA)에서 반사되는 투영 광속(EL2)의 주광선이 XY면과 수직이 되는 경우, 투영 광속(EL2)의 주광선에 따라서, 배치 영역(E)을 구획하는 제1 라인(L1) 및 제2 라인(L2)도 변화한다. 즉, 제2 라인(L2)은, 마스크(MA)와 투영 광속(EL2)의 주광선이 교차하는 교점으로부터 XY면에 수직인 방향이 되고, 제1 라인(L1)은, 마스크(MA)와 투영 광속(EL2)의 주광선이 교차하는 교점으로부터 XY면에 평행한 방향이 된다. 이 때문에, 조명 광학 모듈(ILM)의 배치는, 배치 영역(E)의 변경에 따라서 적절히 변경되며, 조명 광학 모듈(ILM)의 배치의 변경에 따라서, 편광 빔 스플리터(PBS)의 배치도 적절히 변경된다. When the main light beam of the projection light beam EL2 reflected by the mask MA is perpendicular to the XY plane, the first line L1 and the second line partitioning the placement area E according to the main light beam of the projection light beam EL2. Line L2 also changes. In other words, the second line L2 is a direction perpendicular to the XY plane from the intersection where the main rays of the mask MA and the projection light beam EL2 intersect, and the first line L1 projects the mask MA and the projection line. From the intersection where the chief rays of light beam EL2 intersect, the direction becomes parallel to the XY plane. For this reason, the arrangement of the illumination optical module ILM is appropriately changed in accordance with the change of the arrangement area E, and the arrangement of the polarization beam splitter PBS is also appropriately changed in accordance with the change of the arrangement of the illumination optical module ILM. .
또, 마스크(MA)로부터 반사되는 투영 광속(EL2)의 주광선이 XY면과 수직이 되는 경우, 투영 광학 모듈(PLM)의 제1 광학계(61)에 포함되는 제1 편향 부재(70)의 제1 반사면(P3)은, 편광 빔 스플리터(PBS)로부터의 투영 광속(EL2)을 반사시키고, 반사시킨 투영 광속(EL2)을 제1 렌즈군(71)을 통과하여 제1 오목면 거울(72)에 입사시키는 각도가 된다. 구체적으로, 제1 편향 부재(70)의 제1 반사면(P3)은, 제2 광축(BX2)(XY면)에 대해서 실질적으로 45°로 설정된다. Moreover, when the chief ray of the projection light beam EL2 reflected from the mask MA becomes perpendicular to the XY plane, the
또, 제2 실시 형태에서도, 앞의 도 2와 마찬가지로, XZ면 내에서 보았을 때, 마스크(MA) 상(上)의 조명 영역(IR1(및 IR3, IR5))의 중심점으로부터 조명 영역(IR2(및 IR4, IR6))의 중심점까지의 둘레 길이는, 지지면(P2)을 따른 기판(P) 상(上)의 투영 영역(PA1(및 PA3, PA5))의 중심점으로부터 제2 투영 영역(PA2(및 PA4, PA6))의 중심점까지의 둘레 길이와, 실질적으로 동일하게 설정되어 있다. In addition, also in 2nd Embodiment, similarly to FIG. 2, from the center point of illumination area | region IR1 (and IR3, IR5) on the mask MA, when viewed in XZ plane, illumination area | region IR2 ( And the circumferential length to the center point of IR4, IR6) is the second projection area PA2 from the center point of the projection area PA1 (and PA3, PA5) on the substrate P along the support surface P2. (And PA4, PA6)) are set substantially the same as the circumferential length to the center point.
도 13의 노광 장치(U3)에서도, 하위 제어 장치(16)가, 마스크 유지 기구(11)의 이동 장치(주사 노광용 리니어 모터나 미동(微動)용 액추에이터 등)를 제어하고, 기판 지지 드럼(25)의 회전과 동기하여 마스크 스테이지(110)를 구동한다. 도 13의 노광 장치(U3)에서는, 마스크(MA)의 +X방향으로의 동기 이동으로 주사 노광을 행한 후, -X방향의 초기 위치로 마스크(MA)를 되돌리는 동작(되감기)이 필요하게 된다. 그 때문에, 기판 지지 드럼(25)을 일정 속도로 연속 회전시켜 기판(P)을 등속으로 계속 보내는 경우, 마스크(MA)의 되감기 동작 동안, 기판(P) 상(上)에는 패턴 노광이 행해지지 않고, 기판(P)의 반송 방향에 관해서 패널용 패턴이 띄엄띄엄(이간하여) 형성되게 된다. 그렇지만, 실용상, 주사 노광시의 기판(P)의 속도(여기에서는 둘레 속도)와 마스크(MA)의 속도는 50mm/s ~ 100mm/s로 생각되어지기 때문에, 마스크(MA)를 되감을 때에 마스크 스테이지(110)를, 예를 들면 500mm/s의 최고속으로 구동하면, 기판(P) 상(上)에 형성되는 패널용 패턴 사이의 반송 방향에 관한 여백을 좁게 할 수 있다. Also in the exposure apparatus U3 of FIG. 13, the lower-
[제3 실시 형태][Third Embodiment]
다음으로, 도 14를 참조하여, 제3 실시 형태의 노광 장치(U3)에 대해 설명한다. 또, 중복하는 기재를 피하도록, 제1 실시 형태(또는 제2 실시 형태)와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 제1 실시 형태(또는 제2 실시 형태)와 동일한 구성요소에 대해서는, 제1 실시 형태(또는 제2 실시 형태)와 동일 부호를 부여하여 설명한다. 도 14는, 제3 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 14의 노광 장치(U3)는, 앞의 각 실시 형태와 마찬가지로, 반사형의 원통 마스크(M)로부터의 반사광(투영 광속(EL2))을, 평면 모양으로 반송되는 가요성의 기판(P) 상(上)에 투영하면서, 원통 마스크(M)의 회전에 의한 둘레 속도와 기판(P)의 반송 속도를 동기시키는 주사 노광 장치이다. Next, with reference to FIG. 14, the exposure apparatus U3 of 3rd Embodiment is demonstrated. In addition, only the parts different from 1st Embodiment (or 2nd Embodiment) are demonstrated so that the description which overlaps, and about 1st Embodiment (or 2nd Embodiment), the same component as 1st Embodiment It demonstrates by attaching | subjecting the same code | symbol as (or 2nd Embodiment). FIG. 14: is a figure which shows the structure of the exposure apparatus (substrate processing apparatus) of 3rd Embodiment. The exposure apparatus U3 of FIG. 14 is similar to each of the previous embodiments, on the flexible substrate P to which the reflected light (projection light beam EL2) from the reflective cylindrical mask M is conveyed in a planar shape. It is a scanning exposure apparatus which synchronizes the circumferential speed by rotation of the cylindrical mask M, and the conveyance speed of the board | substrate P, projecting to the upper surface.
제3 실시 형태의 노광 장치(U3)는, 편광 빔 스플리터(PBS)에서의 조명 광속(EL1)과 투영 광속(EL2)의 반사ㆍ투과 특성을 역으로 한 경우의 노광 장치의 일례로 되어 있다. 도 14에서, 조명 광학 모듈(ILM)의 광축(BX1)을 따라서 배치되는 릴레이 렌즈(56) 중, 적어도 가장 편광 빔 스플리터(PBS)에 가까운 릴레이 렌즈(56)는, 조명 광속(EL1)이 통과하지 않는 부분(비입사 영역(S1))을 없게 한 형상으로 하는 것에 의해, 투영 광학 모듈(PLM)과의 공간적인 간섭을 피하고 있다. 또, 조명 광학 모듈(ILM)의 광축(BX1)의 연장선은 제1 축(AX1)(회전 중심이 되는 선)과 교차한다. The exposure apparatus U3 according to the third embodiment is an example of an exposure apparatus in the case where the reflection / transmission characteristics of the illumination light beam EL1 and the projection light beam EL2 in the polarization beam splitter PBS are reversed. In FIG. 14, among the
편광 빔 스플리터(PBS)는, 서로 평행한 제2 면(D2)과 제4 면(D4)이, 조명 광학 모듈(ILM)의 광축(BX1)(제1 광축)과 수직이 되도록 배치되고, 제1 면(D1)이 투영 광학 모듈(PLM)의 광축(BX4)(제4 광축)과 수직이 되도록 배치된다. 광축(BX1)과 광축(BX4)과의 XZ면 내에서의 교차 각도는, 편광막(93)의 앞의 도 6의 조건과 동일하지만, 여기에서는 투영 광속(EL2)을 브루스터 각 θB(52.4°~ 57.3°)으로 반사시키도록, 90°이외의 각도로 설정된다. The polarizing beam splitter PBS is arranged such that the second surface D2 and the fourth surface D4 parallel to each other are perpendicular to the optical axis BX1 (first optical axis) of the illumination optical module ILM, and One surface D1 is disposed to be perpendicular to the optical axis BX4 (fourth optical axis) of the projection optical module PLM. The intersection angle in the XZ plane between the optical axis BX1 and the optical axis BX4 is the same as the condition of FIG. 6 before the
본 실시 형태에서의 편광 빔 스플리터(PBS)의 편광막(93)(파면 분할면)은, 이산화규소의 제1 막체와 산화하프늄의 제2 막체를 막 두께 방향으로 복수 적층하여 형성할 수 있다. 그 때문에, 편광막(93)은, 편광막(93)에 입사하는 S편광의 반사율, 및 편광막(93)에 입사하는 P편광의 투과율을 높은 것으로 할 수 있다. 이것에 의해, 편광 빔 스플리터(PBS)는, i선 이하의 파장이 되는 에너지 밀도가 높은 조명 광속(EL1)이 편광막(93)에 입사한 경우라도, 편광막(93)에 가해지는 부하를 억제할 수 있고, 반사 광속과 투과 광속으로 바람직하게 분리할 수 있다. 편광막(93)을 이산화규소의 제1 막체(H1)와 산화하프늄의 제2 막체(H2)와의 적층 구조로 하는 것은, 앞의 제1 실시 형태, 또는 제2 실시 형태에서 이용하는 편광 빔 스플리터(PBS)에도 동일하게 적용할 수 있다. The polarizing film 93 (wavefront dividing surface) of the polarizing beam splitter PBS in this embodiment can be formed by laminating a plurality of first film bodies of silicon dioxide and a second film body of hafnium oxide in the film thickness direction. Therefore, the
제3 실시 형태의 경우, 편광 빔 스플리터(PBS)의 제4 면(D4)으로부터는, P편광의 조명 광속(EL1)이 입사한다. 그 때문에, 조명 광속(EL1)은, 편광막(93)을 투과하여 제2 면(D2)으로부터 사출하고, 1/4 파장판(41)을 통과하여 원 편광으로 변환되어, 마스크(M)의 마스크면(P1) 상(上)의 조명 영역(IR)에 조사된다. 마스크(M)의 회전에 따라서, 조명 영역(IR) 내에 나타나는 마스크 패턴으로부터 발생(반사)하는 투영 광속(EL2)(원 편광)은, 1/4 파장판(41)에 의해서 S편광으로 변환되며, 편광 빔 스플리터(PBS)의 제2 면(D2)에 입사한다. S편광이 된 투영 광속(EL2)은, 편광막(93)에서 반사되어, 편광 빔 스플리터(PBS)의 제1 면(D1)으로부터 투영 광학 모듈(PLM)을 향해서 사출한다. In the third embodiment, the illumination light beam EL1 of P-polarized light enters from the fourth surface D4 of the polarization beam splitter PBS. Therefore, the illumination light beam EL1 passes through the
본 실시 형태에서는, 투영 광속(EL2) 중, 마스크(M) 상의 조명 영역(IR)의 중심(점(Q1))을 통과하는 주광선(Ls)이, 투영 광학 모듈(PLM)의 광축(BX4)으로부터 편심한 위치에서, 투영 광학 모듈(PLM)의 최초의 렌즈계(G1)에 입사한다. 투영 광속(EL2)의 퍼짐(개구수 NA)이 작은 경우, 렌즈계(G1) 중, 투영 광속(EL2)이 실질적으로 통과하지 않는 부분을 없게 한 형상으로 하는 것에 의해서, 편광 빔 스플리터(PBS)를 원통 마스크(M)에 가깝게 한 경우에, 투영 광학 모듈(PLM)의 일부(렌즈계(G1))가, 원통 마스크(M)나 조명 광학 모듈(ILM)의 일부(렌즈(56))와 공간적으로 간섭하는 것이 피해진다. In the present embodiment, among the projection light beams EL2, the chief ray Ls passing through the center (point Q1) of the illumination region IR on the mask M is the optical axis BX4 of the projection optical module PLM. At the position eccentric from the side, it enters the first lens system G1 of the projection optical module PLM. When the spread (aperture number NA) of the projection light beam EL2 is small, the polarizing beam splitter PBS is formed by removing the portion of the lens system G1 from which the projection light beam EL2 does not substantially pass. In the case of bringing it closer to the cylindrical mask M, a part of the projection optical module PLM (lens system G1) is spatially separated from a part of the cylindrical mask M or the illumination optical module ILM (lens 56). Interference is avoided.
도 14에서, 투영 광학 모듈(PLM)은, 렌즈계(G1)와 렌즈계(G2)를 광축(BX4)을 따라서 배치한 전(全)굴절계의 투영 광학계로서 설명하지만, 이러한 계로 한정되지 않고, 오목면, 볼록면, 혹은 평면의 미러와 렌즈를 조합시킨 반사 굴절형의 투영 광학계라도 괜찮다. 또, 렌즈계(G1)는 전(全)굴절계로 하고, 렌즈계(G2)를 반사 굴절계로 해도 좋고, 마스크면(P1) 상(上)의 조명 영역(IR) 내의 패턴의 상(像)을, 기판(P) 상(上)의 투영 영역(PA)에 결상할 때의 배율도, 등배(×1) 이외의 확대나 축소 중 어느 것이라도 좋다. In FIG. 14, the projection optical module PLM is described as a projection optical system of an all refractive system in which the lens system G1 and the lens system G2 are disposed along the optical axis BX4. However, the projection optical module PLM is not limited to this system. Or a convex surface, or a reflection-optical projection optical system in which a planar mirror and a lens are combined. The lens system G1 may be a full refractometer, and the lens system G2 may be a reflective refractometer, and an image of a pattern in the illumination region IR on the mask surface P1 may be used. The magnification at the time of forming an image on the projection area PA on the substrate P may be either enlargement or reduction other than equal magnification (× 1).
도 14에서는, 기판(P)을 지지하는 기판 지지 부재(PH)를, 평탄한 표면으로 하여, 그 표면과 기판(P)의 이면과의 사이에, 수㎛ 정도의 에어 베어링층(기체 베어링)이 형성되는 구성으로 하며, 기판(P)의 적어도 투영 영역(PA)을 포함하는 소정 범위 내에서는, 닙식(nip式)의 구동 롤러 등을 이용하여, 기판(P)에 일정한 텐션을 부여하여 평탄하게 하면서, 기판(P)을 장척 방향(X방향)으로 보내는 반송 기구가 마련된다. 물론, 본 실시 형태에서도, 기판(P)을 앞의 도 2에 나타낸 바와 같은 기판 지지 드럼(25)과 같은 원통체의 일부에 감아 반송하는 구성이라도 괜찮다. In FIG. 14, the board | substrate support member PH which supports the board | substrate P is made into the flat surface, and the air bearing layer (gas bearing) about several micrometers is provided between the surface and the back surface of the board | substrate P. In FIG. In a predetermined range including at least the projection area PA of the substrate P, a predetermined tension is applied to the substrate P by using a nip drive roller or the like to be flat. The conveyance mechanism which sends the board | substrate P to a long direction (X direction) is provided. Of course, also in this embodiment, the structure which winds and conveys the board | substrate P around a part of cylindrical bodies like the board |
또, 도 14와 같은, 조명 광학 모듈(ILM), 편광 빔 스플리터(PBS), 1/4 파장판(41), 투영 광학 모듈(PLM)로 구성되는 노광 유닛을, 마스크(M)의 회전 중심축(제1 축)(AX1)의 방향으로 복수 마련하여, 멀티화하는 경우는, 마스크(M)의 회전 중심선인 제1 축(AX1)을 포함하고, ZY면과 평행한 중심면(CL)을 사이에 두고 대칭적으로 노광 유닛을 배치하면 좋다. Moreover, as shown in FIG. 14, the exposure unit comprised from the illumination optical module ILM, the polarizing beam splitter PBS, the
이상의 제3 실시 형태에서는, 산화하프늄의 막체와 이산화규소의 막체와의 적층 구조에 의한 편광막(다층막)(93)을 구비한 편광 빔 스플리터(PBS)를 사용하는 것에 의해서, 조명 광속(EL1)로서 자외 파장역의 고휘도의 레이저광을 사용하는 경우에도, 고해상의 패턴 노광을 안정적으로 계속할 수 있다. 이러한 편광막(93)을 구비한 편광 빔 스플리터(PBS)는, 앞의 제1 실시 형태, 제2 실시 형태에서도 동일하게 이용 가능하다. In the above 3rd Embodiment, the illumination light beam EL1 is used by using the polarizing beam splitter PBS provided with the polarizing film (multilayer film) 93 by the laminated structure of the film | membrane of hafnium oxide and the film | membrane of silicon dioxide. Even in the case of using a laser beam having a high luminance in the ultraviolet wavelength range, the high-resolution pattern exposure can be continued stably. The polarizing beam splitter PBS provided with such a
[제4 실시 형태][4th Embodiment]
다음으로, 도 15를 참조하여, 제4 실시 형태의 노광 장치(U3)에 대해 설명한다. 또, 중복하는 기재를 피하도록, 제1 실시 형태(내지 제3 실시 형태)와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 제1 실시 형태(내지 제3 실시 형태)와 동일한 구성요소에 대해서는, 제1 실시 형태(내지 제3 실시 형태)와 동일 부호를 부여하여 설명한다. 도 15는, 제4 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 제1 실시 형태의 노광 장치(U3)는, 원통 모양의 반사형의 마스크(M)를, 회전 가능한 마스크 유지 드럼(21)에 의해 유지하는 구성이었지만, 제4 실시 형태의 노광 장치(U3)는, 평판 모양의 반사형의 마스크(MA)를, 이동 가능한 마스크 유지 기구(11)에 의해 유지하는 구성으로 되어 있다. Next, with reference to FIG. 15, the exposure apparatus U3 of 4th Embodiment is demonstrated. In addition, only the parts different from 1st Embodiment (to 3rd Embodiment) are demonstrated, and about the same component as 1st Embodiment (to 3rd Embodiment), 1st Embodiment is described so that overlapping description may be avoided. The same code | symbol as (the 3rd embodiment) is attached | subjected and it demonstrates. FIG. 15: is a figure which shows the whole structure of the exposure apparatus (substrate processing apparatus) of 4th Embodiment. Although the exposure apparatus U3 of 1st Embodiment was a structure which holds the mask M of cylindrical reflection type by the rotatable
제4 실시 형태의 노광 장치(U3)에서, 마스크 유지 기구(11)는, 평면 모양의 마스크(MA)를 유지하는 마스크 스테이지(110)와, 마스크 스테이지(110)를 중심면(CL)과 직교하는 면 내에서 X방향을 따라서 주사 이동시키는 이동 장치(도시 생략)를 구비한다. In the exposure apparatus U3 of 4th Embodiment, the
도 15의 마스크(MA)의 마스크면(P1)은 실질적으로 XY면과 평행한 평면이므로, 마스크(MA)로부터 반사된 투영 광속(EL2)의 주광선은, XY면과 수직이 된다. 이 때문에, 마스크(MA) 상(上)의 각 조명 영역(IR1 ~ IR6)을 조명하는 조명 광학계(IL1 ~ IL6)로부터의 조명 광속(EL1)의 주광선도 XY면에 대해서 수직이 되도록 배치된다. Since the mask surface P1 of the mask MA of FIG. 15 is a plane substantially parallel to the XY plane, the main light ray of the projection light beam EL2 reflected from the mask MA becomes perpendicular to the XY plane. For this reason, the main light ray of illumination light beam EL1 from illumination optical system IL1-IL6 which illuminates each illumination area | region IR1-IR6 on mask MA is also arrange | positioned so that it may become perpendicular | vertical with respect to an XY plane.
마스크(MA)에 조명되는 조명 광속(EL1)의 주광선이 XY면과 수직이 되는 경우, 편광 빔 스플리터(PBS)는, 편광막(93)에 입사하는 조명 광속(EL1)의 주광선의 입사각(θ1)이 브루스터 각 θB(52.4°~ 57.3°)이 되고, 편광막(93)에서 반사한 조명 광속(EL1)의 주광선이 XY면과 수직이 되도록 배치된다. 이 편광 빔 스플리터(PBS)의 배치의 변경에 따라서, 조명 광학 모듈(ILM)의 배치도 적절히 변경된다. When the main light beam of the illumination light beam EL1 illuminated by the mask MA is perpendicular to the XY plane, the polarization beam splitter PBS has an incident angle θ1 of the main light beam of the illumination light beam EL1 incident on the polarization film 93. ) Is the Brewster angle θB (52.4 ° to 57.3 °), and the main rays of the illumination light beam EL1 reflected by the
또, 마스크(MA)로부터 반사되는 투영 광속(EL2)의 주광선이 XY면과 수직이 되는 경우, 투영 광학 모듈(PLM)의 제1 광학계(61)에 포함되는 제1 편향 부재(70)의 제1 반사면(P3)은, 편광 빔 스플리터(PBS)로부터의 투영 광속(EL2)을 반사시키고, 반사시킨 투영 광속(EL2)을 제1 렌즈군(71)을 통과하여 제1 오목면 거울(72)에 입사시키는 각도가 된다. 구체적으로, 제1 편향 부재(70)의 제1 반사면(P3)은, 제2 광축(BX2(XY면))에 대해서 실질적으로 45°로 설정된다. Moreover, when the chief ray of the projection light beam EL2 reflected from the mask MA becomes perpendicular to the XY plane, the
또, 제4 실시 형태에서도, 앞의 도 2와 마찬가지로, XZ면 내에서 보았을 때, 마스크(MA) 상(上)의 조명 영역(IR1(및 IR3, IR5))의 중심점으로부터 조명 영역(IR2(및 IR4, IR6))의 중심점까지의 둘레 길이는, 지지면(P2)을 따른 기판(P) 상(上)의 투영 영역(PA1(및 PA3, PA5))의 중심점으로부터 투영 영역(PA2(및 PA4, PA6))의 중심점까지의 둘레 길이와, 실질적으로 동일하게 설정되어 있다. Moreover, also in 4th Embodiment, similarly to FIG. 2, from the center point of illumination area | region IR1 (and IR3, IR5) on the mask MA, when viewed in XZ plane, illumination area | region IR2 ( And the circumferential length to the center point of the IR4, IR6) is the projection area PA2 (and the center point of the projection area PA1 (and PA3, PA5) on the substrate P along the support surface P2. PA4 and PA6) are set substantially the same as the circumferential length to the center point.
도 15의 노광 장치(U3)에서도, 하위 제어 장치(16)가, 마스크 유지 기구(11)의 이동 장치(주사 노광용 리니어 모터나 미동용 액추에이터 등)를 제어하고, 기판 지지 드럼(25)의 회전과 동기하여 마스크 스테이지(110)를 구동한다. 도 15의 노광 장치(U3)에서는, 마스크(MA)의 +X방향으로의 동기 이동으로 주사 노광을 행한 후, -X방향의 초기 위치로 마스크(MA)를 되돌리는 동작(되감기)이 필요하게 된다. 그 때문에, 기판 지지 드럼(25)을 일정 속도로 연속 회전시켜 기판(P)을 등속으로 계속 보내는 경우, 마스크(MA)의 되감기 동작 동안, 기판(P) 상에는 패턴 노광이 행해지지 않고, 기판(P)의 반송 방향에 관해서 패널용 패턴이 띄엄띄엄(이간하여) 형성되게 된다. 그렇지만, 실용상, 주사 노광시의 기판(P)의 속도(여기에서는 둘레 속도)와 마스크(MA)의 속도는 50mm/s ~ 100mm/s로 생각되어지기 때문에, 마스크(MA)를 되감을 때에 마스크 스테이지(110)를, 예를 들면 500mm/s의 최고속으로 구동하면, 기판(P) 상(上)에 형성되는 패널용 패턴 사이의 반송 방향에 관한 여백을 좁게 할 수 있다. Also in the exposure apparatus U3 of FIG. 15, the
[제5 실시 형태][The fifth embodiment]
다음으로, 도 16을 참조하여, 제5 실시 형태의 노광 장치(U3)에 대해 설명한다. 또, 중복하는 기재를 피하도록, 제1 실시 형태(내지 제4 실시 형태)와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 제1 실시 형태(내지 제4 실시 형태)와 동일한 구성요소에 대해서는, 제1 실시 형태(내지 제4 실시 형태)와 동일 부호를 부여하여 설명한다. 도 16은, 제5 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 구성을 나타내는 도면이다. 제5 실시 형태의 노광 장치(U3)는, 편광 빔 스플리터(PBS)에서의 조명 광속(EL1)과 투영 광속(EL2)의 반사ㆍ투과 특성을 역으로 한 경우의 노광 장치의 일례로 되어 있다. 도 16에서, 조명 광학 모듈(ILM)의 광축(BX1)을 따라서 배치되는 릴레이 렌즈(56) 중, 적어도 가장 편광 빔 스플리터(PBS)에 가까운 릴레이 렌즈(56)는, 조명 광속(EL1)이 통과하지 않는 부분을 노치하는 것에 의해, 투영 광학 모듈(PLM)과의 공간적인 간섭을 피하고 있다. 또, 조명 광학 모듈(ILM)의 광축(BX1)의 연장선은 제1 축(AX1)(회전 중심이 되는 선)과 교차한다. Next, with reference to FIG. 16, the exposure apparatus U3 of 5th Embodiment is demonstrated. In addition, only the parts different from 1st Embodiment (to 4th Embodiment) are demonstrated, and about the same component as 1st Embodiment (to 4th Embodiment) so that the description which overlaps is 1st Embodiment. The same code | symbol as (the 4th embodiment) is attached | subjected and it demonstrates. FIG. 16: is a figure which shows the structure of the exposure apparatus (substrate processing apparatus) of 5th Embodiment. The exposure apparatus U3 of 5th Embodiment is an example of the exposure apparatus in the case where the reflection / transmission characteristic of illumination light beam EL1 and projection light beam EL2 in polarizing beam splitter PBS is reversed. In FIG. 16, among the
편광 빔 스플리터(PBS)는, 서로 평행한 제2 면(D2)과 제4 면(D4)이, 조명 광학 모듈(ILM)의 광축(BX1)(제1 광축)과 수직이 되도록 배치되고, 제1 면(D1)이 투영 광학 모듈(PLM)의 광축(BX4)(제4 광축)과 수직이 되도록 배치된다. 광축(BX1)과 광축(BX4)과의 XZ면 내에서의 교차 각도는, 편광막(93)의 앞의 도 6의 조건과 동일하며, 여기에서는 투영 광속(EL2)을 브루스터 각 θB(52.4°~ 57.3°)으로 반사시키도록, 90°이외의 각도로 설정된다. The polarizing beam splitter PBS is arranged such that the second surface D2 and the fourth surface D4 parallel to each other are perpendicular to the optical axis BX1 (first optical axis) of the illumination optical module ILM, and One surface D1 is disposed to be perpendicular to the optical axis BX4 (fourth optical axis) of the projection optical module PLM. The crossing angle in the XZ plane between the optical axis BX1 and the optical axis BX4 is the same as that in FIG. 6 in front of the
본 실시 형태의 경우, 편광 빔 스플리터(PBS)의 제4 면(D4)으로부터는, P편광의 조명 광속(EL1)이 입사한다. 그 때문에, 조명 광속(EL1)은, 편광막(93)을 투과하여 제2 면(D2)으로부터 사출하고, 1/4 파장판(41)을 통과하여 원 편광으로 변환되어, 마스크(M)의 마스크면(P1) 상(上)의 조명 영역(IR)에 조사된다. 마스크(M)의 회전에 따라서, 조명 영역(IR) 내에 나타나는 마스크 패턴으로부터 발생(반사)하는 투영 광속(EL2)(원 편광)은, 1/4 파장판(41)에 의해서 S편광으로 변환되며, 편광 빔 스플리터(PBS)의 제2 면(D2)에 입사한다. S편광이 된 투영 광속(EL2)은, 편광막(93)에서 반사되어, 편광 빔 스플리터(PBS)의 제1 면(D1)으로부터 투영 광학 모듈(PLM)을 향해서 사출한다. In the case of this embodiment, the illumination light beam EL1 of P polarization | polarized-light enters from the 4th surface D4 of polarizing beam splitter PBS. Therefore, the illumination light beam EL1 passes through the
본 실시 형태에서는, 투영 광속(EL2) 중, 마스크(M) 상(上)의 조명 영역(IR)의 중심을 통과하는 주광선(Ls)이, 투영 광학 모듈(PLM)의 광축(BX4)으로부터 편심 한 위치에서, 투영 광학 모듈(PLM)의 최초의 렌즈계(G1)에 입사한다. 투영 광속(EL2)의 퍼짐(개구수 NA)이 작은 경우, 렌즈계(G1) 중, 투영 광속(EL2)이 통과하지 않는 부분을 노치하는 것에 의해서, 조명 광학 모듈(ILM)의 렌즈(56)와의 공간적인 간섭을 피할 수 있다. In the present embodiment, the main light beam Ls passing through the center of the illumination region IR on the mask M is eccentric from the optical axis BX4 of the projection optical module PLM in the projection light beam EL2. At one position, it enters the first lens system G1 of the projection optical module PLM. When the spread (aperture number NA) of the projection luminous flux EL2 is small, by notching a portion of the lens system G1 where the projection luminous flux EL2 does not pass, with the
도 16에서, 투영 광학 모듈(PLM)은, 렌즈계(G1)와 렌즈계(G2)를 광축(BX4)을 따라서 배치한 전(全)굴절계의 투영 광학계로서 설명하지만, 이러한 계로 한정되지 않고, 오목면, 볼록면, 혹은 평면의 미러와 렌즈를 조합시킨 반사 굴절형의 투영 광학계라도 괜찮다. 또, 렌즈계(G1)는 전(全)굴절계로 하고, 렌즈계(G2)를 반사 굴절계로 해도 좋으며, 마스크면(P1) 상(上)의 조명 영역(IR) 내의 패턴의 상(像)을, 기판(P) 상(上)의 투영 영역(PA)에 결상할 때의 배율도, 등배(×1) 이외의 확대나 축소 중 어느 것이라도 좋다. In FIG. 16, the projection optical module PLM is described as the projection optical system of the all-refractive system in which the lens system G1 and the lens system G2 are disposed along the optical axis BX4. However, the projection optical module PLM is not limited to this system. Or a convex surface, or a reflection-optical projection optical system in which a planar mirror and a lens are combined. The lens system G1 may be a full refractometer, and the lens system G2 may be a reflective refractometer, and an image of a pattern in the illumination region IR on the mask surface P1 may be used. The magnification at the time of forming an image on the projection area PA on the substrate P may be either enlargement or reduction other than equal magnification (× 1).
도 16에서는, 기판(P)을 지지하는 기판 지지 부재(PH)를, 평탄한 표면으로 하여, 그 표면과 기판(P)의 이면과의 사이에, 수㎛ 정도의 에어 베어링층(기체 베어링)이 형성되는 구성으로 하며, 기판(P)의 적어도 투영 영역(PA)을 포함하는 소정 범위 내에서는, 기판(P)에 일정한 텐션을 부여하여 평탄하게 하면서, 기판(P)을 장척 방향(X방향)으로 보내는 반송 기구가 마련된다. 물론, 본 실시 형태에서도, 기판(P)을 앞의 도 2에 나타낸 바와 같은 기판 지지 드럼(25)과 같은 원통체의 일부에 감아 반송하는 구성이라도 괜찮다. In FIG. 16, the board | substrate support member PH which supports the board | substrate P is made into the flat surface, and the air bearing layer (gas bearing) about several micrometers is provided between the surface and the back surface of the board | substrate P. In FIG. In the predetermined range including at least the projection area PA of the substrate P, the substrate P is elongated in the long direction (X direction) while giving a constant tension to the substrate P and making it flat. The conveyance mechanism to send by is provided. Of course, also in this embodiment, the structure which winds and conveys the board | substrate P around a part of cylindrical bodies like the board |
또, 도 16과 같은, 조명 광학 모듈(ILM), 편광 빔 스플리터(PBS), 1/4 파장판(41), 투영 광학 모듈(PLM)로 구성되는 노광 유닛을, 마스크(M)의 회전 중심축(제1 축)(AX1)의 방향으로 복수 마련하여, 멀티화하는 경우는, 마스크(M)의 회전 중심선인 제1 축(AX1)을 포함하며, ZY면과 평행한 중심면(CL)을 사이에 두고 대칭적으로 노광 유닛을 배치하면 좋다. Moreover, as shown in FIG. 16, the exposure unit comprised from the illumination optical module ILM, the polarizing beam splitter PBS, the
이상의 제5 실시 형태와 같은 노광 장치(U3)라도, 산화하프늄의 막체와 이산화규소의 막체와의 적층 구조에 의한 편광막(다층막)(93)을 구비한 편광 빔 스플리터(PBS)를 사용하는 것에 의해서, 조명 광속(EL1)으로서 자외 파장역의 고휘도의 레이저광을 사용하는 경우에도, 고해상의 패턴 노광을 안정적으로 계속할 수 있다. Even in the exposure apparatus U3 like 5th Embodiment mentioned above, using the polarizing beam splitter PBS provided with the polarizing film (multilayer film) 93 by the laminated structure of the film | membrane body of hafnium oxide and the film | membrane body of silicon dioxide. Thereby, even when using the laser beam of the high luminance of an ultraviolet wavelength range as illumination light beam EL1, high-resolution pattern exposure can be continued stably.
이상의 각 실시 형태에서 설명한 노광 장치(U3)는, 미리 정해진 마스크 패턴을 평면 모양 또는 원통 모양으로 고정한 마스크(M)를 사용하는 것으로 했지만, 가변의 마스크 패턴을 투영 노광하는 장치, 예를 들면, 특허 제4223036호에 개시된 마스크가 없는 노광 장치의 빔 스플리터로서, 동일하게 이용 가능하다. Although the exposure apparatus U3 demonstrated in each embodiment mentioned above uses the mask M which fixed the predetermined mask pattern to planar shape or cylinder shape, the apparatus which projects and exposes a variable mask pattern, for example, a patent As the beam splitter of the maskless exposure apparatus disclosed in heading 4203036, the same can be used.
그 마스크가 없는 노광 장치는, 빔 스플리터에서 반사된 노광용의 조명광을 받는 프로그램 가능한 미러ㆍ어레이와, 이 미러ㆍ어레이에서 패턴화된 빔(반사 광속)을, 빔 스플리터와 투영 시스템(마이크로 렌즈 어레이를 포함하는 것도 있음)을 매개로 하여, 기판 상(上)에 투영하는 구성으로 되어 있다. 이러한 마스크가 없는 노광 장치의 빔 스플리터로서, 앞의 도 8에 나타낸 바와 같은 편광 빔 스플리터(PBS)를 이용하면, 조명광으로서 자외 파장역의 고휘도의 레이저광을 사용해도, 고해상의 패턴 노광을 안정적으로 계속할 수 있다. The exposure apparatus without the mask includes a programmable mirror array that receives illumination light for exposure reflected by the beam splitter, and a beam (reflected light beam) patterned by the mirror array, and a beam splitter and a projection system (microlens array). It may be included), the configuration is projected on the substrate. As the beam splitter of the exposure apparatus without such a mask, using a polarizing beam splitter (PBS) as shown in FIG. 8 above, high-resolution pattern exposure can be stably performed even when high-intensity laser light in the ultraviolet wavelength range is used as illumination light. You can continue.
앞의 각 실시 형태에서 이용하는 편광 빔 스플리터(PBS)는, 편광막(93)으로서, 주성분이 이산화규소(SiO2)인 막체와, 주성분이 산화하프늄(HfO2)인 막체를 막 두께 방향으로 반복하여 적층한 것으로 구성했지만, 다른 재료라도 괜찮다. 예를 들면, 석영이나 이산화규소(SiO2)와 마찬가지로, 파장 355nm부근의 자외선에 대해서 저굴절률로서, 자외 레이저광에 대해서 내성이 높은 재료인 플루오르화 마그네슘(MgF2)도 이용할 수 있다. 또, 산화하프늄(HfO2)과 마찬가지로, 파장 355nm부근의 자외선에 대해서 고굴절률로서, 자외 레이저광에 대해서 내성이 높은 재료인 산화지르코늄(ZrO2)을 이용할 수 있다. 여기서, 이들의 재료의 조합을 변화시킬 수 있는 편광막(93)의 특성에 대해 시뮬레이션 한 결과를, 이하의 도 17 내지 도 22에 근거하여 설명한다. The polarizing beam splitter (PBS) used in each of the above embodiments is a
도 17은, 고굴절률의 재료로서 산화하프늄(HfO2)의 막체를 사용하고, 저굴절률의 재료로서 플루오르화 마그네슘(MgF2)의 막체를 사용하는 경우의 편광막(93)의 구성을 모식적으로 나타내다 단면이다. 산화하프늄의 굴절률 nh를 2.07, 플루오르화 마그네슘의 굴절률 nL을 1.40, 프리즘(석영 유리)의 굴절률 ns를 1.47로 하면, 브루스터 각 θB는,FIG. 17 schematically shows the configuration of a
θB=arcsin([(nh2×nL2)/{ns2(nh2+nL2)}]0.5)로부터 , 약 52.1°가 된다. from θB = arcsin ([(nh 2 × nL 2) / {ns 2 (
여기서, 두께 78.6nm인 플루오르화 마그네슘의 막체의 상하에, 두께 22.8nm인 산화하프늄의 막체를 적층한 것을 주기층으로 하여, 이것을 21주기분(分) 적층한 편광막(93)을, 제1 프리즘(91)과 제2 프리즘(92)과의 접합면의 사이에 마련한다. 이 도 17에 나타내는 편광막(93)을 구비한 편광 빔 스플리터(PBS)에서는, 시뮬레이션의 결과, 도 18과 같은 광학 특성이 얻어졌다. 시뮬레이션 상(上)의 조명광의 파장을 355nm로 하면, P편광에 대한 반사율 Rp가 5% 이하(투과율 Tp가 95% 이상)가 되는 입사각(θ1)은 43.5°이상이 되고, S편광에 대한 반사율 Rs가 95% 이상(투과율 Ts가 5% 이하)이 되는 입사각(θ1)은 59.5°이하가 된다. 본 예의 경우도, 브루스터 각 θB(52.1°)에 대해서, -8.6°~ +7.4°의 약 15°의 범위에서, 양호한 편광 분리 특성을 얻을 수 있다. Here, the
또, 도 19는, 고굴절률의 재료로서 산화지르코늄(ZrO2)의 막체를 사용하고, 저굴절률의 재료로서 이산화규소(SiO2)의 막체를 사용하는 경우의 편광막(93)의 구성을 모식적으로 나타내는 단면이다. 산화지르코늄의 굴절률 nh를 2.12, 이산화규소의 굴절률 nL를 1.47, 프리즘(석영 유리)의 굴절률 ns를 1.47로 하면, 브루스터 각 θB는, 상기의 식으로부터, 약 55.2°가 된다. 19 shows the structure of the
여기서, 두께 88.2nm인 이산화규소의 막체의 상하에, 두께 20.2nm인 산화지르코늄의 막체를 적층한 것을 주기층으로 하여, 이것을 21주기분(分) 적층한 편광막(93)을, 제1 프리즘(91)과 제2 프리즘(92)과의 접합면의 사이에 마련한다. 이 도 19에 나타내는 편광막(93)을 구비한 편광 빔 스플리터(PBS)에서는, 시뮬레이션의 결과, 도 20과 같은 광학 특성이 얻어졌다. 시뮬레이션 상(上)의 조명광의 파장을 355nm로 하면, P편광에 대한 반사율 Rp가 5% 이하(투과율 Tp가 95% 이상)가 되는 입사각(θ1)은 47.7°가 되고, S편광에 대한 반사율 Rs가 95% 이상(투과율 Ts가 5%이하)이 되는 입사각(θ1)은 64.1°가 된다. 본 예의 경우도, 브루스터 각 θB(55.2°)에 대해서 -7.5°~ +8.9°의 약 16.4°의 범위에서, 양호한 편광 분리 특성을 얻을 수 있다. Here, the
게다가, 도 21은, 고굴절률의 재료로서 산화지르코늄(ZrO2)의 막체를 사용하고, 저굴절률의 재료로서 플루오르화 마그네슘(MgF2)의 막체를 사용하는 경우의 편광막(93)의 구성을 모식적으로 나타내는 단면이다. 산화지르코늄의 굴절률 nh를 2.12, 플루오르화 마그네슘의 굴절률 nL를 1.40, 프리즘(석영 유리)의 굴절률 ns를 1.47로 하면, 브루스터 각 θB는, 상기의 식으로부터, 약 52.6°가 된다. 21 shows the structure of the
여기서, 두께 77.3nm인 플루오르화 마그네슘의 막체의 상하에, 두께 22.1nm인 산화지르코늄의 막체를 적층한 것을 주기층으로 하여, 이것을 21주기분(分) 적층한 편광막(93)을, 제1 프리즘(91)과 제2 프리즘(92)과의 접합면의 사이에 마련한다. 이 도 21에 나타내는 편광막(93)을 구비한 편광 빔 스플리터(PBS)에서는, 시뮬레이션의 결과, 도 22와 같은 광학 특성이 얻어졌다. 시뮬레이션 상(上)의 조명광의 파장을 355nm로 하면, P편광에 대한 반사율 Rp가 5% 이하(투과율 Tp가 95% 이상)가 되는 입사각(θ1)은 43.1°가 되고, S편광에 대한 반사율 Rs가 95% 이상(투과율 Ts가 5% 이하)이 되는 입사각(θ1)은 60.7°가 된다. 본 예의 경우도, 브루스터 각 θB(52.6°)에 대해서 -9.5°~ +8.1°의 약 17.6°의 범위에서, 양호한 편광 분리 특성을 얻을 수 있다. Here, the
앞의 도 4에서 나타낸 바와 같이, 마스크(M)에서 반사한 투영 광속(EL2)은, 등배의 투영 광학계(PL)의 개구수(NA)로 제한되는 퍼짐각 θna를 따라서, 기판(P)에 투영된다. 개구수 NA는, NA=sin(θna)로 정의되고, 조명 광속(EL1)의 파장 λ과 함께, 투영 광학계(PL)에 의한 투영상(投影像)의 해상력(解像力) RS를 결정한다. 조명 광속(EL1)의 개구수도, 마스크(M)가 도 15에 나타낸 마찬가지로, 평탄한 마스크면(P1)인 경우는, 투영 광학계(PL)의 마스크(M)측의 개구수 NA와 동일하거나, 그것 이하로 설정된다. As shown in FIG. 4, the projection light beam EL2 reflected by the mask M is applied to the substrate P along the spread angle θna, which is limited to the numerical aperture NA of the projection optical system PL of equal magnification. Projected. The numerical aperture NA is defined by NA = sin (θna), and determines the resolution RS of the projected image by the projection optical system PL together with the wavelength λ of the illumination light flux EL1. The numerical aperture of the illumination light beam EL1 is also the same as the numerical aperture NA on the mask M side of the projection optical system PL when the mask M is a flat mask surface P1 as shown in FIG. It is set as follows.
예를 들면, 조명 광속(EL1)의 파장 λ를 355nm, 프로세스 팩터 k를 0.5로 하여, 해상력 RS로서 3㎛를 얻는 경우, RS=kㆍ(λ/NA)로부터, 등배의 투영 광학계(PL)의 마스크측의 개구수 NA는 약 0.06(θna≒3.4°)이 된다. 조명 광학계(IL)로부터의 조명 광속(EL1)의 개구수는, 일반적으로 투영 광학계(PL)의 마스크(M)측의 개구수 NA 보다도 약간 작지만, 여기에서는 동일한 것으로 가정한다. For example, when the wavelength? Of the illumination light beam EL1 is 355 nm and the process factor k is 0.5 and 3 µm is obtained as the resolution RS, the projection optical system PL is multiplied by RS = k · (λ / NA). The numerical aperture NA on the side of the mask is about 0.06 (θna ≒ 3.4 °). The numerical aperture of the illumination light beam EL1 from the illumination optical system IL is generally slightly smaller than the numerical aperture NA on the mask M side of the projection optical system PL, but is assumed to be the same here.
그런데 , 앞의 도 5a에서 설명한 바와 같이, 마스크면(P1)이 반경 Rm인 원통면을 따라서 형성되는 원통 마스크(M)인 경우, 조명 광속(EL1)의 주광선은, 원통 마스크(M)의 둘레 방향에 관해서는, 더 넓은 각도로 퍼져 있다. 여기서, 도 3 중에 나타낸 마스크 상(上)의 조명 영역(IR)의 둘레 방향의 노광폭을 De로 하면, 도 5a 중의 점(Q1)을 통과하는 조명 광속(EL1)의 주광선에 대해서, 노광폭 De의 둘레 방향의 가장 단부를 통과하는 조명 광속(EL1)의 주광선은, 대체로, 이하와 같은 각도φ만큼 경사져 있다. By the way, as previously demonstrated in FIG. 5A, when the mask surface P1 is the cylindrical mask M formed along the cylindrical surface of radius Rm, the principal ray of the illumination light beam EL1 is the circumference | surroundings of the cylindrical mask M. FIG. As for the direction, it is spread out at a wider angle. Here, if the exposure width in the circumferential direction of the illumination region IR on the mask image shown in FIG. 3 is De, exposure width with respect to the main light ray of the illumination light beam EL1 which passes through the point Q1 in FIG. 5A is exposed. The chief ray of illumination light beam EL1 which passes through the most end part in the circumferential direction of De is generally inclined by the following angle (phi).
sinφ≒(De/2)/(Rm/2)sinφ ≒ (De / 2) / (Rm / 2)
여기서, 원통 마스크(M)의 곡률 반경 Rm을 150mm, 노광폭 De를 10mm로 하면, 각도 φ는 약 3.8°가 된다. 게다가, 노광폭 De의 둘레 방향의 가장 단부를 통과하는 조명 광속(EL1)의 주광선에 대해서, 조명 광속(EL1)의 개구수분(分)의 각도 θna(약 3.4°)분(分)이 더해지기 때문에, 조명 영역(IR)으로의 조명 광속(EL1)의 퍼짐각은, 점(Q1)을 통과하는 조명 광속(EL1)의 주광선에 대해서, ±(φ+θna)의 범위를 취한다. 즉, 상기의 수치예에서는, ±7.2°가 되며, 조명 광속(EL1)은 원통 마스크면의 둘레 방향에 관해서 14.4°의 각도 범위에 걸쳐 분포하게 된다. Here, when the radius of curvature Rm of the cylindrical mask M is 150 mm and the exposure width De is 10 mm, the angle φ is about 3.8 °. In addition, the angle θna (about 3.4 °) of the numerical aperture of the illumination light flux EL1 is added to the main light beam of the illumination light flux EL1 passing through the most end portion in the circumferential direction of the exposure width De. Therefore, the spread angle of the illumination light beam EL1 to the illumination region IR takes the range of +/- (na) +/- na with respect to the chief ray of the illumination light beam EL1 which passes through the point Q1. That is, in the numerical example described above, it becomes ± 7.2 °, and the illumination light flux EL1 is distributed over an angle range of 14.4 ° with respect to the circumferential direction of the cylindrical mask surface.
이와 같이, 조명 광속(EL1)은, 비교적 큰 각도 범위를 따라서 원통 마스크면(P1)에 입사하도록 설정되지만, 그러한 각도 범위라도, 앞의 도 8, 도 10에 나타낸 실시 형태의 편광 빔 스플리터(PBS), 및, 도 17 ~ 22에 나타낸 실시예의 편광 빔 스플리터(PBS)라면, 조명 광속(EL1)과 투영 광속(EL2)을 양호하게 편광 분리할 수 있다. Thus, although the illumination light beam EL1 is set so that it may inject into the cylindrical mask surface P1 along a comparatively large angle range, even if it is such an angle range, the polarization beam splitter PBS of embodiment shown in FIG. 8, FIG. 10 mentioned above. ) And the polarization beam splitter PBS of the embodiment shown in FIGS. 17-22, the illumination light beam EL1 and the projection light beam EL2 can be polarized-separated favorably.
또, 투영 광학계(PL)가 마스크면(P1)의 패턴을 기판(P) 상(上)에 확대 투영하는 노광 장치에서는, 투영 광학계(PL)의 마스크면(P1)측의 개구수 NAm가, 기판(P)측의 개구수 NAp에 대해서, 확대 배율 Mp분만큼 증대한다. 예를 들면, 앞서 예시한 등배의 투영 광학계에서 얻어지는 해상력 RS와 동일 해상력을 얻으면, 확대 배율 Mp가 2배의 투영 광학계에서의 마스크측의 개구수 NA는 약 0.12가 되며, 그 만큼 투영 광속(EL2)의 퍼짐각 θna도 ±6.8°(폭으로 14.6°)로 크게 된다. 그렇지만, 편광 빔 스플리터(PBS)에서 양호하게 편광 분리할 수 있는 입사 각도 범위가, 도 10의 경우는 약 14.6°, 도 18의 경우는 약 16°, 도 20의 경우는 약 16.4°, 그리고 도 22의 경우는 약 17.6°가 되며, 어느 경우에도, 그 퍼짐각 θna를 커버하고 있기 때문에, 양호한 상질로 확대 투영 노광을 할 수 있다. In the exposure apparatus in which the projection optical system PL enlarges and projects the pattern of the mask surface P1 onto the substrate P, the numerical aperture NAm on the mask surface P1 side of the projection optical system PL is The numerical aperture NAp on the substrate P side is increased by the magnification Mp. For example, if the same resolution is obtained as the resolution RS obtained in the projection optical system of equal magnification described above, the numerical aperture NA on the mask side of the projection optical system with an enlarged magnification Mp is about 0.12, and the projection light flux EL2 The spread angle θna of) is also increased to ± 6.8 ° (14.6 ° in width). However, the incidence angle range that can be satisfactorily polarized in the polarization beam splitter PBS is about 14.6 ° in FIG. 10, about 16 ° in FIG. 18, about 16.4 ° in FIG. 20, and FIG. In the case of 22, it becomes about 17.6 degrees, and since it covers the spreading angle (theta) na in any case, an enlarged projection exposure can be performed with favorable image quality.
이상과 같이, 마스크(M)를 원통 마스크로 하는 경우는, 마스크면(P1) 상(上)의 조명 영역(IR)에 조사되는 조명 광속(EL1)의 둘레 방향에 관한 최대의 각도 범위가 커버되도록, 편광 분리 특성이 양호한 브루스터 각 θB를 포함하는 입사 각도 범위의 편광 빔 스플리터(PBS)가 선정된다. 또, 도 17 ~ 22에 예시한 편광 빔 스플리터(PBS)의 브루스터 각 θB는, 모두 50°이상이며, 도 4, 도 6에 나타낸 바와 같이, 조명 광학계(IL)의 광축(BX1)과 투영 광학계(PL)의 광축(BX2(또는 BX3))을 평행하게 하는 경우에도, 원통 마스크(M)를 향하는 조명 광속(EL1)과 마스크면에서 반사하는 투영 광속(EL2)의 XZ면 내에서의 각 진행 방향을, 중심면(CL)에 대해서 경사지게 할 수 있고, 양호한 결상 성능을 확보할 수 있다. As mentioned above, when making mask M into a cylindrical mask, the largest angle range regarding the circumferential direction of illumination light beam EL1 irradiated to illumination area | region IR on mask surface P1 is covered. Preferably, the polarization beam splitter PBS in the incidence angle range including the Brewster angle θB having good polarization separation characteristics is selected. The Brewster angles θB of the polarizing beam splitters PBS illustrated in FIGS. 17 to 22 are all 50 ° or more, and as shown in FIGS. 4 and 6, the optical axis BX1 and the projection optical system of the illumination optical system IL are shown. Even when the optical axis BX2 (or BX3) of the PL is made parallel, the illumination light flux EL1 directed to the cylindrical mask M and the projection in the XZ plane of the projection light flux EL2 reflected from the mask surface The direction can be inclined with respect to the center plane CL, and good imaging performance can be ensured.
또, 이상의 각 실시 형태에서, 편광막(93)을 구성하는 산화하프늄의 막체, 또는 산화지르코늄의 막체는, 자외역(파장 400nm 이하)의 광에 대해서 높은 굴절률 nh를 나타내지만, 그 굴절률 nh와 기재(프리즘(91, 92))의 굴절률 ns와의 비(比) nh/ns가 1.3 이상이면 좋고, 고굴절률 재료로서는, 이산화티탄(TiO2)의 막체, 오산화탄탈(Ta2O5)의 막체도 이용 가능하다. In each of the above embodiments, the film of hafnium oxide or film of zirconium oxide constituting the
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 : 광원 32 : 도광 부재
41 : 1/4 파장판 51 : 콜리메이터 렌즈
52 : 플라이아이 렌즈 53 : 콘덴서 렌즈
54 : 실린드리컬 렌즈 55 : 조명 시야 조리개
56a ~ 56d : 릴레이 렌즈 61 : 제1 광학계
62 : 제2 광학계 63 : 투영 시야 조리개
64 : 포커스 보정 광학 부재 65 : 상(像)시프트용 광학 부재
66 : 배율 보정용 광학 부재 67 : 로테이션 보정 기구
68 : 편광 조정 기구 70 : 제1 편향 부재
71 : 제1 렌즈군 72 : 제1 오목면 거울
80 : 제2 편향 부재 81 : 제2 렌즈군
82 : 제2 오목면 거울 91 : 제1 프리즘
92 : 제2 프리즘 93 : 편광막
110 ; 마스크 스테이지(제2 실시 형태) P : 기판
FR1 : 공급용 롤 FR2 : 회수용 롤
U1 ~ Un : 처리 장치
U3 : 노광 장치(기판 처리 장치)
M : 마스크 MA : 마스크(제2 실시 형태)
AX1 : 제1 축 AX2 : 제2 축
P1 : 마스크면 P2 : 지지면
P7 : 중간상면 EL1 : 조명 광속
EL2 : 투영 광속 Rm : 곡률 반경
Rfa : 곡률 반경 CL : 중심면
PBS : 편광 빔 스플리터 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 광축 BX3 : 제3 광축
D1 : 편광 빔 스플리터(PBS)의 제1 면
D2 : 편광 빔 스플리터(PBS)의 제2 면
D3 : 편광 빔 스플리터(PBS)의 제3 면
D4 : 편광 빔 스플리터(PBS)의 제4 면
θ : 각도 θ1(β) : 입사각
θB : 브루스터 각 S1 : 비입사 영역
S2 : 입사 영역 H : 층체
H1 : 제1 막체 H2 : 제2 막체1
4
11
13
21
31: light source 32: light guide member
41: 1/4 wave plate 51: collimator lens
52: fly's eye lens 53: condenser lens
54: cylindrical lens 55: illumination field of view aperture
56a to 56d: relay lens 61: first optical system
62: second optical system 63: projection field aperture
64: focus correction optical member 65: optical member for image shift
66: optical member for magnification correction 67: rotation correction mechanism
68: polarization adjusting mechanism 70: first deflection member
71: first lens group 72: first concave mirror
80: second deflection member 81: second lens group
82: second concave mirror 91: first prism
92: second prism 93: polarizing film
110; Mask stage (2nd embodiment) P: substrate
FR1: Roll for Supply FR2: Roll for Recovery
U1 ~ Un: processing unit
U3: exposure apparatus (substrate processing apparatus)
M: Mask MA: Mask (2nd Embodiment)
AX1: 1st axis AX2: 2nd axis
P1: mask surface P2: support surface
P7: Middle Top EL1: Illumination Beam
EL2: Projected luminous flux Rm: Curvature radius
Rfa: radius of curvature CL: center plane
PBS: Polarizing Beam Splitter IR1-IR6: Illumination Area
IL1 ~ IL6: Illumination Optics ILM: Illumination Optics Module
PA1 to PA6: Projection Area PL1 to PL6: Projection Optical System
PLM: projection optical module BX1: first optical axis
BX2 Second optical axis BX3: Third optical axis
D1: first side of the polarizing beam splitter (PBS)
D2: second side of polarizing beam splitter (PBS)
D3: third side of the polarizing beam splitter (PBS)
D4: fourth side of the polarizing beam splitter (PBS)
θ: angle θ1 (β): incident angle
θB: Brewster angle S1: nonincident area
S2: incident region H: layered
H1: first membrane H2: second membrane
Claims (4)
상기 원통 마스크의 상기 마스크 패턴 상(上)에 설정되는 조명 영역을 향하여 조명 광속(光束)을 조사하기 위한 조명 광학 모듈과,
상기 조명 광속의 조사에 의해서 상기 마스크 패턴 상(上)의 상기 조명 영역으로부터 반사된 투영 광속을 입사시켜 상기 기판 상(上)에 설정되는 투영 영역에 상기 마스크 패턴의 상(像)을 결상하기 위한 투영 광학 모듈과,
상기 조명 광학 모듈로부터 상기 마스크 패턴의 사이의 광로중에 있음과 아울러, 상기 마스크 패턴으로부터 상기 투영 광학 모듈의 사이의 광로중에 배치되며, 상기 조명 광학 모듈로부터의 상기 조명 광속을 입사시켜 상기 마스크 패턴을 향하여 반사시키는 한편으로, 상기 마스크 패턴으로부터의 상기 투영 광속을 입사시켜 상기 투영 광학 모듈을 향하여 투과시키는 편광 빔 스플리터와,
상기 원통 마스크의 상기 제1 축과 평행하게 배치되는 제2 축을 가지며, 상기 제2 축으로부터 제2 곡률 반경이 되는 제2 원주면을 따라서 상기 기판을 만곡시켜 지지함과 아울러, 상기 제2 축의 둘레로 회전하여 상기 기판을 상기 제2 원주면을 따른 둘레 방향으로 이동시키는 원통 모양의 기판 지지 부재를 구비하며,
상기 제1 축과 상기 제2축을 통과하는 면을 중심면이라고 했을 때, 상기 조명 광학 모듈과 상기 편광 빔 스플리터는, 상기 원통 마스크와 상기 투영 광학 모듈과의 사이에 있으며, 또한 상기 중심면에 대해서 일방측으로 비켜 놓여져 배치되고,
상기 편광 빔 스플리터는, 제1 프리즘과, 상기 제1 프리즘의 1개의 면과 대향한 면을 가지는 제2 프리즘과, 상기 제1 프리즘으로부터 상기 제2 프리즘을 향하는 광속을, 편광 상태에 따라서 상기 제1 프리즘측으로 반사하는 반사 광속, 또는 상기 제2 프리즘측으로 투과하는 투과 광속으로 분리하기 위해서, 상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘과의 상기 대향한 면의 사이에 마련되는 편광막을 가지며,
상기 편광막은, 상기 조명 광속의 중심 파장 λ에 있어서의 브루스터 각(Brewster 角)이 50°이상이 되도록 상기 중심 파장 λ에 있어서 상기 제1 프리즘 및 상기 제2 프리즘의 굴절률보다도 큰 제1 굴절률을 가지는 제1 막체와, 상기 파장 λ에 있어서 상기 제1 굴절률보다도 작은 제2 굴절률을 가지는 제2 막체를 막 두께 방향으로 복수 반복 적층하여 구성되며,
상기 조명 광속의 주광선 중 상기 조명 영역의 중심점을 통과하는 주광선과 상기 중심면과의 상기 제1 원주면의 둘레 방향으로 이루어지는 각도를 θ(θ≠0)로 했을 때, 상기 편광 빔 스플리터에 입사하는 상기 조명 광속의 주광선 중 상기 조명 영역의 중심점을 통과하는 주광선의 입사각 β를, 45°≤β≤(45°+θ/2)의 범위 내로 설정한 기판 처리 장치.A cylindrical mask having a reflective mask pattern formed along a first circumferential surface that becomes a first radius of curvature from a first axis is rotated around the first axis to project the image of the mask pattern onto a photosensitive substrate. As a substrate processing apparatus to expose,
An illumination optical module for irradiating an illumination light beam toward an illumination region set on the mask pattern of the cylindrical mask;
For forming an image of the mask pattern in a projection area set on the substrate by injecting a projection light beam reflected from the illumination area on the mask pattern by irradiation of the illumination light beam. Projection optical module,
In addition to being in the optical path between the illumination optical module and the mask pattern, disposed in the optical path between the mask pattern and the projection optical module, the illumination light beam from the illumination optical module is incident to the mask pattern A polarizing beam splitter which reflects and transmits the projection light beam from the mask pattern toward the projection optical module;
The substrate has a second axis disposed in parallel with the first axis of the cylindrical mask, and is bent and supported along a second circumferential surface that becomes a second radius of curvature from the second axis. A cylindrical substrate support member which rotates to move the substrate in a circumferential direction along the second circumferential surface,
When the surface which passes the said 1st axis | shaft and said 2nd axis | shaft is a center plane, the said illumination optical module and the said polarization beam splitter are between the said cylindrical mask and the said projection optical module, and with respect to the said center plane I am placed on one side and placed,
The polarizing beam splitter includes a first prism, a second prism having a surface opposite to one surface of the first prism, and a light beam directed from the first prism toward the second prism according to the polarization state. It has a polarizing film provided between the said 1st prism and the said opposing surface of a said 2nd prism, in order to isolate | separate into the reflected light beam reflected to a 1st prism side, or the transmitted light beam transmitted to a said 2nd prism side,
The polarizing film has a first refractive index greater than the refractive indices of the first prism and the second prism at the center wavelength λ such that the Brewster angle at the center wavelength λ of the illumination light beam is 50 ° or more. A first film body and a second film body having a second refractive index smaller than the first refractive index at the wavelength? Are repeatedly stacked in a film thickness direction,
When the angle formed in the circumferential direction of the first circumferential surface between the main light ray passing through the center point of the illumination region and the center plane among the chief rays of the illumination light beam is θ (θ ≠ 0), the incident light enters the polarizing beam splitter. The substrate processing apparatus which set the incidence angle (beta) of the chief ray which passes through the center point of the said illumination area among the chief rays of the said illumination light beam in the range of 45 degrees <= (beta) <= (45 degrees + (theta) / 2).
상기 조명 영역은, 상기 제1 축과 수직인 면 내에서 보았을 때, 상기 중심면에 관하여 상기 제1 원주면의 둘레 방향으로 상기 각도 θ로 대칭적으로 상기 중심점이 위치하도록 설정되는 제1 조명 영역과 제2 조명 영역을 포함하고,
상기 조명 광학 모듈은, 상기 제1 조명 영역에 대응한 제1 조명 광학 모듈과 상기 제2 조명 영역에 대응한 제2 조명 광학 모듈을 포함하며,
상기 편광 빔 스플리터는, 상기 제1 조명 영역에 대응한 제1 편광 빔 스플리터와 상기 제2 조명 영역에 대응한 제2 편광 빔 스플리터를 포함하고,
상기 투영 광학 모듈은, 상기 제1 편광 빔 스플리터를 매개로 하여 상기 제1 조명 영역으로부터의 상기 투영 광속을 입사시키는 제1 투영 광학 모듈과, 상기 제2 편광 빔 스플리터를 매개로 하여 상기 제2 조명 영역으로부터의 상기 투영 광속을 입사시키는 제2 투영 광학 모듈을 포함하는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
The illumination area is set so that the center point is symmetrically positioned at the angle θ in the circumferential direction of the first circumferential surface with respect to the center plane when viewed in a plane perpendicular to the first axis. And a second lighting area,
The illumination optical module includes a first illumination optical module corresponding to the first illumination region and a second illumination optical module corresponding to the second illumination region,
The polarization beam splitter includes a first polarization beam splitter corresponding to the first illumination region and a second polarization beam splitter corresponding to the second illumination region,
The projection optical module includes a first projection optical module for injecting the projection light beam from the first illumination region through the first polarization beam splitter and the second illumination via the second polarization beam splitter. And a second projection optical module for injecting the projection light beam from an area.
상기 제1 조명 광학 모듈과 상기 제1 편광 빔 스플리터와 상기 제1 투영 광학 모듈에 의한 구성과, 상기 제2 조명 광학 모듈과 상기 제2 편광 빔 스플리터와 상기 제2 투영 광학 모듈에 의한 구성은, 상기 제1 축과 수직인 면 내에서 보았을 때에 상기 중심면을 사이에 두고 대칭으로 배치되는 기판 처리 장치.The method according to claim 2,
The configuration by the first illumination optical module, the first polarization beam splitter, and the first projection optical module, and the configuration by the second illumination optical module, the second polarization beam splitter, and the second projection optical module, The substrate processing apparatus of this invention arrange | positioned symmetrically with the said center surface as seen from the surface perpendicular | vertical to a said 1st axis.
상기 마스크 패턴 상(上)에 설정되는 상기 제1 조명 영역과 상기 제2 조명 영역은, 상기 제1 축의 방향에 관하여 소정의 간격을 두고 배치되는 기판 처리 장치.The method according to claim 3,
The substrate processing apparatus of claim 1, wherein the first illumination region and the second illumination region set on the mask pattern are arranged at a predetermined interval with respect to the direction of the first axis.
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