KR20090007277A - 노광 장치, 디바이스 제조 방법 및 노광 방법 - Google Patents

노광 장치, 디바이스 제조 방법 및 노광 방법 Download PDF

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Abstract

비교적 컴팩트한 구성에 기초하여, 예를 들어 2 종류의 패턴을 감광성 기판상의 동일 쇼트 영역에 이중 프린팅하여 1 개의 합성 패턴을 형성할 수 있는 이중 노광 방식의 노광 장치. 제 1 마스크 (Ma) 에 형성된 패턴 영역 중, Y 방향을 따라 가늘고 길게 연장되는 제 1 영역을 조명하는 제 1 조명계 (ILa) 와, X 방향을 따라 제 1 마스크로부터 간격을 둔 제 2 마스크 (Mb) 에 형성된 패턴 영역 중, Y 를 따라 가늘고 길게 연장되는 제 2 영역을 조명하는 제 2 조명계 (ILb) 와, 제 1 영역의 패턴 이미지와 제 2 영역의 패턴 이미지를 제 2 방향을 따라 병렬적으로 감광성 기판상에 형성하는 투영 광학계 (PL) 를 구비하고 있다. 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축 (AXa) 및 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축 (AXb) 은, YZ 평면을 따라 각각 설정되어 있다.
노광 장치, 패턴 이미지, 조명계, 광학계, 마스크, 감광성 기판

Description

노광 장치, 디바이스 제조 방법 및 노광 방법{EXPOSURE DEVICE, DEVICE-MANUFACTURING METHOD, AND EXPOSING METHOD}
기술분야
본 발명은 노광 장치, 디바이스 제조 방법 및 노광 방법에 관한 것으로서, 특히 반도체 소자, 촬상 소자, 액정 표시 소자, 박막 자기 헤드 등의 디바이스를 리소그래피 공정에서 제조하기 위한 노광 장치에 관한 것이다.
배경기술
반도체 소자 등을 제조하기 위한 포토리소그래피 공정에 있어서, 마스크 (또는 레티클) 의 패턴 이미지를, 투영 광학계를 통하여 감광성 기판 (포토레지스트가 도포된 웨이퍼, 유리 플레이트 등) 상에 투영 노광하는 노광 장치가 사용되고 있다. 통상적인 노광 장치에서는 1 종류의 패턴을 감광성 기판상의 1 개의 쇼트 영역 (단위 노광 영역) 에 형성하고 있다.
이것에 반해, 스루풋을 향상시키기 위해서, 2 종류의 패턴을 감광성 기판상의 동일 쇼트 영역에 이중 프린팅 (doubly printing) 하여 1 개의 합성 패턴을 형성하는 이중 노광 방식의 노광 장치가 제안되어 있다 (특허 문헌 1 을 참조).
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2000-21748호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
특허 문헌 1 에 개시된 이중 노광 방식의 노광 장치에서는, 예를 들어 서로 이간된 2 개의 마스크상의 영역을, 필요한 조명 조건에서 개별적으로 조명하는 2 개의 조명계가 필요하다. 이 경우, 특히 2 개의 조명계의 레이아웃으로 배려하고, 장치의 대형화를 회피하여 컴팩트한 구성을 실현하는 것이 중요하다.
본 발명은, 상기 서술한 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 비교적 컴팩트한 구성에 기초하여, 예를 들어 2 종류의 패턴을 감광성 기판상의 동일 쇼트 영역에 이중 프린팅하여 1 개의 합성 패턴을 형성할 수 있는 이중 노광 방식의 노광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제 1 형태에서는, 제 1 마스크에 형성된 패턴 영역 중, 제 1 방향을 따라 가늘고 길게 연장되는 제 1 영역을 조명하는 제 1 조명계와,
상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향을 따라 상기 제 1 마스크로부터 간격을 둔 제 2 마스크에 형성된 패턴 영역 중, 상기 제 1 방향을 따라 가늘고 길게 연장되는 제 2 영역을 조명하는 제 2 조명계와,
상기 제 1 영역의 패턴 이미지와 상기 제 2 영역의 패턴 이미지를 상기 제 2 방향을 따라 병렬적으로 감광성 기판상에 형성하거나, 또는 상기 제 1 영역의 패턴 이미지와 상기 제 2 영역의 패턴 이미지를 합치시켜 상기 감광성 기판상에 형성하는 투영 광학계를 구비하고,
상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축 및 상기 제 2 조명계의 사 출측의 부분 광학계의 광축은, 상기 제 1 방향에 평행한 평면을 따라 각각 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치를 제공한다.
본 발명의 제 2 형태에서는, 제 1 마스크에 형성된 패턴 영역 중, 제 1 방향을 따라 가늘고 길게 연장되는 제 1 영역을 조명하는 제 1 조명계와,
상기 제 1 방향을 따라 상기 제 1 마스크로부터 간격을 둔 제 2 마스크에 형성된 패턴 영역 중, 상기 제 1 방향을 따라 가늘고 길게 연장되는 제 2 영역을 조명하는 제 2 조명계와,
상기 제 1 영역의 패턴 이미지와 상기 제 2 영역의 패턴 이미지를 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향을 따라 병렬적으로 감광성 기판상에 형성하거나, 또는 상기 제 1 영역의 패턴 이미지와 상기 제 2 영역의 패턴 이미지를 합치시켜 상기 감광성 기판상에 형성하는 투영 광학계를 구비하고,
상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축 및 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축은, 상기 제 2 방향에 평행한 평면을 따라 각각 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치를 제공한다.
본 발명의 제 3 형태에서는, 제 1 마스크를 조명하는 제 1 조명계와,
상기 제 1 마스크에 대해 제 1 방향을 따라 간격을 두고 배치된 제 2 마스크를 조명하는 제 2 조명계와,
상기 제 1 마스크의 패턴 이미지와 상기 제 2 마스크의 패턴 이미지를 병렬적으로 감광성 기판상에 형성하거나, 또는 상기 제 1 영역의 패턴 이미지와 상기 제 2 영역의 패턴 이미지를 합치시켜 상기 감광성 기판상에 형성하는 투영 광학계 를 구비하고,
상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계와, 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계는, 서로 인접하여 병렬적으로 배치되고,
상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축 및 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축은, 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향에 평행한 평면을 따라 각각 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치를 제공한다.
본 발명의 제 4 형태에서는, 제 1 형태, 제 2 형태 또는 제 3 형태의 노광 장치를 이용하여, 상기 제 1 마스크의 패턴 및 상기 제 2 마스크의 패턴을 상기 감광성 기판에 노광하는 노광 공정과,
상기 노광 공정을 거친 상기 감광성 기판을 현상하는 현상 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 제 5 형태에서는, 제 1 형태, 제 2 형태 또는 제 3 형태의 노광 장치를 이용하여, 상기 제 1 마스크의 패턴 및 상기 제 2 마스크의 패턴을 상기 감광성 기판에 노광하는 노광 방법으로서,
상기 제 1 마스크, 상기 제 2 마스크 및 상기 감광성 기판을 상기 제 2 방향을 따라 이동시키면서, 상기 감광성 기판상의 1 개의 단위 노광 영역에 상기 제 1 마스크의 패턴 및 상기 제 2 마스크의 패턴을 주사 노광하는 것을 특징으로 하는 노광 방법을 제공한다.
본 발명의 제 6 형태에서는, 제 1 형태, 제 2 형태 또는 제 3 형태의 노광 장치를 이용하여, 상기 제 1 마스크의 패턴 및 상기 제 2 마스크의 패턴을 상기 감 광성 기판에 노광하는 노광 방법으로서,
상기 제 1 마스크, 상기 제 2 마스크 및 상기 감광성 기판을 상기 제 2 방향을 따라 이동시키면서, 상기 감광성 기판상의 1 개의 단위 노광 영역에 상기 제 1 마스크의 패턴을 주사 노광하고, 상기 제 2 방향을 따라 상기 1 개의 노광 영역으로부터 간격을 둔 다른 단위 노광 영역에 상기 제 2 마스크의 패턴을 주사 노광하는 것을 특징으로 하는 노광 방법을 제공한다.
본 발명의 제 7 형태에서는, 제 1 마스크에 형성된 패턴 영역 중, 제 1 방향을 따라 가늘고 길게 연장되는 제 1 영역을 조명하는 제 1 조명계와,
상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향을 따라 상기 제 1 마스크로부터 간격을 둔 제 2 마스크에 형성된 패턴 영역 중, 상기 제 1 방향을 따라 가늘고 길게 연장되는 제 2 영역을 조명하는 제 2 조명계를 구비하고,
상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축 및 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축은, 상기 제 1 방향에 평행한 평면을 따라 각각 설정되고,
상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계와 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계는, 서로 인접하여 병렬 배치되는 것을 특징으로 하는 조명 장치를 제공한다.
본 발명의 제 8 형태에서는, 제 1 마스크에 형성된 패턴 영역 중, 제 1 방향을 따라 가늘고 길게 연장되는 제 1 영역을 조명하는 제 1 조명계와,
상기 제 1 방향을 따라 상기 제 1 마스크로부터 간격을 둔 제 2 마스크에 형 성된 패턴 영역 중, 상기 제 1 방향을 따라 가늘고 길게 연장되는 제 2 영역을 조명하는 제 2 조명계를 구비하고,
상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축 및 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축은, 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향에 평행한 평면을 따라 각각 설정되고,
상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계와 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계는, 서로 인접하여 병렬 배치되는 것을 특징으로 하는 조명 장치를 제공한다.
본 발명의 제 9 형태에서는, 제 7 형태 또는 제 8 형태의 조명 장치를 이용하여, 상기 제 1 마스크의 패턴 및 상기 제 2 마스크의 패턴을 상기 감광성 기판에 노광하는 노광 공정과,
상기 노광 공정을 거친 상기 감광성 기판을 현상하는 현상 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법을 제공한다.
발명의 효과
본 발명에서는, 각 마스크상에 형성되는 조명 영역의 길이 방향인 제 1 방향에 평행한 평면을 따라, 2 개의 조명계의 사출측의 광축이 각각 설정되어 있다. 이 경우, 예를 들어 각 조명계의 사출단의 근방에 있어서 광로를 절곡하는 반사경의 유효 반사 영역이 커지기 쉽지만, 투영 광학계 및 1 쌍의 마스크에 대해 2 개의 조명계를 컴팩트한 형태로 병렬 배치할 수 있게 된다. 그 결과, 본 발명의 노광 장치에서는, 비교적 컴팩트한 구성에 기초하여, 예를 들어 2 종류의 패턴을 감 광성 기판상의 동일 쇼트 영역에 이중 프린팅하여 1 개의 합성 패턴을 형성할 수 있고, 나아가서는 디바이스를 고스루풋으로 제조할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 본 발명의 실시형태에 관련된 노광 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 는 도 1 의 노광 장치에 있어서 1 쌍의 조명계가 병렬 배치되어 있는 모습을 나타내는 도면이다.
도 3 은 도 1 및 도 2 에 나타내는 실시형태에 관련된 노광 장치의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 4 는 쌍두형 투영 광학계와 2 개의 마스크의 위치 관계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5(a) 는 제 1 마스크 및 제 2 마스크에 각각 형성되는 직사각형상의 조명 영역을, 도 5(b) 는 투영 광학계를 통하여 형성되는 제 1 마스크의 패턴 이미지 및 제 2 마스크의 패턴 이미지를 나타내는 도면이다.
도 6(a) 는 본 실시형태와 상이한 레이아웃의 변형예에 있어서의 1 쌍의 직사각형상의 조명 영역을, 도 6(b) 는 이 변형예에 있어서 투영 광학계를 통하여 형성되는 1 쌍의 패턴 이미지를 나타내는 도면이다.
도 7 은 본 실시형태의 변형예에 관련된 조명계의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8 은 도 7 에 나타내는 변형예에 관련된 노광 장치의 모습을 나타내는 사 시도이다.
도 9 는 굴절계와 편향 미러로 이루어지는 쌍두형 투영 광학계의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10 은 반사 굴절형으로 쌍두형 투영 광학계의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11 은 빔 스플리터를 사용하는 쌍두형 투영 광학계의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12 는 마이크로 디바이스로서 반도체 디바이스를 얻을 때의 수법인 플로우 차트이다.
도 13 은 마이크로 디바이스로서 액정 표시 소자를 얻을 때의 수법의 플로우 차트이다.
부호의 설명
1a, 1b 광원
2a, 2b 제 1 광학계
3a, 3b 플라이 아이 렌즈
4a, 4b 제 2 광학계
4aa, 4ba, 7 광로 절곡 반사경
5a, 5b 개구 조리개
6 광 분할부 (편광 빔 스플리터)
ILa, ILb 조명계
Ma, Mb 마스크
PL 투영 광학계
W 웨이퍼
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 실시형태를 첨부 도면에 기초하여 설명한다. 도 1 은 본 발명의 실시형태에 관련된 노광 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2 는 도 1 의 노광 장치에 있어서 1 쌍의 조명계가 병렬 배치되어 있는 모습을 나타내는 도면이다. 도 3 은 도 1 및 도 2 에 나타내는 실시형태에 관련된 노광 장치의 모습을 나타내는 사시도이다. 도 1 에 있어서 감광성 기판인 웨이퍼 (W) 의 법선 방향을 따라 Z 축을, 웨이퍼 (W) 의 면내에 있어서 도 1 의 지면에 평행한 방향으로 Y 축을, 웨이퍼 (W) 의 면내에 있어서 도 1 의 지면에 수직인 방향으로 X 축을 각각 설정하고 있다.
도 1, 도 2 및 도 3 을 참조하면, 본 실시형태의 노광 장치는 YZ 평면 (Y 방향에 평행하고 또한 X 방향에 수직인 평면) 을 따라 설정된 광축 (AXa 및 AXb) 을 각각 갖는 2 개의 조명계 (ILa 및 ILb) 를 구비하고 있다. 이하, 병렬 배치된 제 1 조명계 (ILa) 와 제 2 조명계 (ILb) 는 서로 동일한 구성을 갖기 때문에, 제 1 조명계 (ILa) 에 주목하여 각 조명계의 구성 및 작용을 설명하고, 대응하는 제 2 조명계의 참조 부호 및 그 구성 요소의 참조 부호를 괄호 내에 나타낸다.
제 1 조명계 (ILa) (제 2 조명계 (ILb)) 는, 노광광 (조명광) 을 공급하기 위한 광원 (1a, 1b) 과, 제 1 광학계 (2a, 2b) 와, 플라이 아이 렌즈 (또는 마이크 로 플라이 아이 렌즈) (3a, 3b) 와, 제 2 광학계 (4a, 4b) 를 구비하고 있다. 광원 (1a, 1b) 으로서, 예를 들어 약 193㎚ 의 파장을 갖는 광을 공급하는 ArF 엑시머 레이저 광원이나, 약 248㎚ 의 파장을 갖는 광을 공급하는 KrF 엑시머 레이저 광원을 사용할 수 있다.
광원 (1a, 1b) 으로부터 사출된 거의 평행한 광속은 제 1 광학계 (2a, 2b) 를 통하여 플라이 아이 렌즈 (3a, 3b) 에 입사된다. 제 1 광학계 (2a, 2b) 는 예를 들어 주지된 구성을 갖는 빔 송광계 (送光系) (도시하지 않음), 편광 상태 가변부 (도시하지 않음) 등을 갖는다. 빔 송광계는 입사 광속을 적절한 크기 및 형상의 단면을 갖는 광속으로 변환시키면서 편광 상태 가변부로 유도함과 함께, 편광 상태 가변부에 입사되는 광속의 위치 변동 및 각도 변동을 액티브하게 보정하는 기능을 갖는다.
편광 상태 가변부는, 플라이 아이 렌즈 (3a, 3b) 에 입사되는 조명광의 편광 상태를 변화시키는 기능을 갖는다. 구체적으로, 편광 상태 가변부는 광원측으로부터 순서대로, 예를 들어 수정에 의해 형성된 1/2 파장판과, 수정에 의해 형성된 편각 프리즘, 즉, 수정 프리즘과, 석영 유리에 의해 형성된 편각 프리즘, 즉, 석영 프리즘에 의해 구성되어 있다. 1/2 파장판, 수정 프리즘 및 석영 프리즘은, 광축 (AXa, AXb) 을 중심으로 하여 각각 회전할 수 있도록 구성되어 있다. 수정 프리즘은 편광 해소 작용을 갖고, 석영 프리즘은 수정 프리즘의 편각 작용에 의한 광선의 휘어짐을 보정하는 기능을 갖는다.
편광 상태 가변부에서는 1/2 파장판의 결정 광학축의 방향 및 수정 프리즘의 결정 광학축의 방향을 적절히 설정함으로써, 빔 송광계로부터 입사된 직선 편광인 광을 진동 방향이 상이한 직선 편광으로 변환하거나, 입사된 직선 편광인 광을 비편광인 광으로 변환하거나, 입사된 직선 편광인 광을 변환하지 않고 그대로 사출하거나 한다. 편광 상태 가변부에 의해 필요에 따라 편광 상태가 변환된 광속은 플라이 아이 렌즈 (3a, 3b) 에 입사된다.
플라이 아이 렌즈 (3a, 3b) 에 입사된 광속은 다수의 미소 렌즈 요소에 의해 이차원적으로 분할되고, 광속이 입사된 각 미소 렌즈 요소의 후측 초점면에는 소 (小) 광원이 각각 형성된다. 이렇게 해서, 플라이 아이 렌즈 (3a, 3b) 의 후측 초점면에는 다수의 소광원으로 이루어지는 실질적인 면광원이 형성된다. 플라이 아이 렌즈 (3a, 3b) 로부터의 광속은, 제 2 광학계 (4a, 4b) 를 통하여 제 1 마스크 (Ma) (제 2 마스크 (Mb)) 에 유도된다.
제 2 광학계 (4a, 4b) 는 예를 들어 주지된 구성을 갖는 콘덴서 광학계 (도시하지 않음), 마스크 블라인드 (도시하지 않음), 결상 광학계 (도시하지 않음), 편향 부재로서의 광로 절곡 반사경 (4aa, 4ba) 등을 갖는다. 이 경우, 플라이 아이 렌즈 (3a, 3b) 로부터의 광속은 콘덴서 광학계를 통과한 후, 마스크 블라인드를 중첩적으로 조명한다. 조명 시야 조리개로서의 마스크 블라인드에는 플라이 아이 렌즈 (3a, 3b) 를 구성하는 각 미소 렌즈 요소의 형상에 따른 직사각형상의 조명 영역이 형성된다.
마스크 블라인드의 직사각형상의 개구부 (광 투과부) 를 통과한 광속은, 결상 광학계 및 광로 절곡 반사경 (4aa, 4ba) 을 통하여, 제 1 마스크 (Ma) (제 2 마 스크 (Mb)) 를 중첩적으로 조명한다. 또한, 플라이 아이 렌즈 (3a, 3b) 의 사출면의 근방에는, 플라이 아이 렌즈 (3a, 3b) 로부터의 광속을 제한하기 위한 개구 조리개 (5a, 5b) 가 배치되어 있다. 개구 조리개 (5a, 5b) 는 플라이 아이 렌즈 (3a, 3b) 의 사출면의 근방, 즉, 조명 동공에서의 광 강도 분포 (이하, 「동공 (瞳) 강도 분포」 라고 한다) 의 크기 및 형상을 변화시키는 기능을 갖는다.
제 1 마스크 (Ma) 를 투과한 광속 및 제 2 마스크 (Mb) 를 투과한 광속은, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 굴절계와 편향 미러로 이루어지는 쌍두형 투영 광학계 (PL) 를 통하여, 웨이퍼 (감광성 기판) (W) 상에 제 1 마스크 (Ma) 의 패턴 이미지 및 제 2 마스크 (Mb) 의 패턴 이미지를 각각 형성한다. 쌍두형 투영 광학계 (PL) 는, 서로 이간된 2 개의 유효 시야와 1 개의 유효 결상 영역을 갖는 광학계이다.
본 실시형태에서는, 제 1 조명계 (ILa) 가 도 5(a) 의 좌측에 나타내는 바와 같이, 제 1 마스크 (Ma) 상에 있어서 Y 방향으로 가늘고 길게 연장되는 직사각형상의 조명 영역 (IRa) 을 형성한다. 또, 제 2 조명계 (ILb) 는 도 5(a) 의 우측에 나타내는 바와 같이, 제 2 마스크 (Mb) 상에 있어서 Y 방향으로 가늘고 길게 연장되는 직사각형상의 조명 영역 (IRb) 을 형성한다. 제 1 조명 영역 (IRa) 및 제 2 조명 영역 (IRb) 은 예를 들어, 제 1 조명계 (ILa) 의 광축 (AXa) 및 제 2 조명계 (ILb) 의 광축 (AXb) 을 중심으로 하여 각각 형성된다.
즉, 제 1 마스크 (Ma) 의 패턴 영역 (PAa) 중, 제 1 조명 영역 (IRa) 에 대응하는 패턴이 제 1 조명계 (ILa) 중의 편광 상태 가변부에 의해 설정된 편광 상태 와 개구 조리개 (5a) 에 의해 설정된 동공 강도 분포의 크기 및 형상에 의해 규정되는 조명 조건에서 조명된다. 또, X 방향을 따라 제 1 마스크 (Ma) 로부터 간격을 둔 제 2 마스크 (Mb) 의 패턴 영역 (PAb) 중, 제 2 조명 영역 (IR2) 에 대응하는 패턴이, 제 2 조명계 (ILb) 중의 편광 상태 가변부에 의해 설정된 편광 상태와 개구 조리개 (5b) 에 의해 설정된 동공 강도 분포의 크기 및 형상에 의해 규정되는 조명 조건에 의해 조명된다. 이와 같이, 제 1 조명계 (ILa) 중의 편광 상태 가변부 및 개구 조리개 (5a) 는 제 1 조명 영역 (IRa) 을 제 1 조명 조건으로 설정하는 제 1 설정부를, 제 2 조명계 (ILb) 중의 편광 상태 가변부 및 개구 조리개 (5b) 는 제 2 조명 영역 (IRb) 을 제 2 조명 조건으로 설정하는 제 2 설정부를 구성하고 있다. 또, 편광 상태 가변부 및 개구 조리개 (5a, 5b) 는 제 1 조명 영역 (IRa) 및 제 2 조명 영역 (IR2) 을 조명하는 조명 조건을 가변으로 하는 조명 조건 가변부를 구성하고 있다.
이렇게 해서, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 투영 광학계 (PL) 의 유효 결상 영역 (ER) 내에 있어서 Y 방향으로 가늘고 길게 연장되는 직사각형상의 제 1 영역 (ERa) 에는 제 1 조명 영역 (IRa) 에 의해 조명된 제 1 마스크 (Ma) 의 패턴 이미지가 형성되고, 유효 결상 영역 (ER) 내에 있어서 동일하게 Y 방향으로 가늘고 길게 연장되는 직사각형상의 외형 형상을 갖고 또한 제 1 영역 (ERa) 과 X 방향으로 나란히 위치하는 제 2 영역 (ERb) 에는 제 2 조명 영역 (IRb) 에 의해 조명된 제 2 마스크 (Mb) 의 패턴 이미지가 형성된다. 더욱 상세하게는, 투영 광학계 (PL) 를 연직 방향인 Z 방향을 따라 바로 위에서 보았을 때에, 제 1 조명계 (ILa) 에 의해 형성되는 제 1 조명 영역 (IRa) 과, 제 2 조명계 (ILb) 에 의해 형성되는 제 2 조명 영역 (IRb) 사이의 영역에, 제 1 마스크 (Ma) 의 제 1 조명 영역 (IRa) 의 패턴 이미지 및 제 2 마스크 (Mb) 의 제 2 조명 영역 (IRb) 의 패턴 이미지가 병렬적으로 형성된다.
본 실시형태에서는, 투영 광학계 (PL) 에 대해 제 1 마스크 (Ma), 제 2 마스크 (Mb) 및 웨이퍼 (W) 를 X 방향을 따라 동기적으로 이동시키면서, 웨이퍼 (W) 상의 1 개의 쇼트 영역에, 제 1 마스크 (Ma) 의 패턴과 제 2 마스크 (Mb) 의 패턴을 중첩시켜 주사 노광하여 1 개의 합성 패턴을 형성한다. 그리고, 투영 광학계 (PL) 에 대해 웨이퍼 (W) 를 XY 평면을 따라 이차원적으로 스텝 이동시키면서, 상기 서술한 중첩 주사 노광을 반복함으로써, 웨이퍼 (W) 상의 각 쇼트 영역에 제 1 마스크 (Ma) 의 패턴과 제 2 마스크 (Mb) 의 패턴의 합성 패턴이 순서대로 형성된다.
이상과 같이, 본 실시형태에서는 X 방향을 따라 간격을 둔 제 1 마스크 (Ma) 및 제 2 마스크 (Mb) 에 Y 방향으로 가늘고 길게 연장되는 직사각형상의 조명 영역 (IRa 및 IRb) 이 형성되고, 제 1 마스크 (Ma) 의 제 1 조명 영역 (IRa) 의 패턴 이미지와 제 2 마스크 (Mb) 의 제 2 조명 영역 (IRb) 의 패턴 이미지가 X 방향을 따라 병렬적으로 웨이퍼 (W) 상에 형성된다. 그리고, 마스크 (Ma, Mb) 상에 형성되는 조명 영역 (IRa, IRb) 의 길이 방향인 Y 방향 (제 1 방향) 에 평행하고 또한 X 방향 (제 2 방향) 에 수직인 YZ 평면을 따라 서로 평행한 광축 (AXa, AXb) 을 갖고 또한 서로 동일한 구성을 갖는 2 개의 조명계 (ILa, ILb) 가 병렬적으로 배치되 어 있다.
이 경우, 조명계 (ILa, ILb) 의 사출단의 근방에 있어서 광로를 절곡하는 반사경 (4aa, 4ba) 의 유효 반사 영역이 커지기 쉽고, 나아가서는 광로 절곡 반사경 (4aa, 4ba) 이 대형화되기 쉽지만, 투영 광학계 (PL) 및 마스크 (Ma, Mb) 에 대해서 2 개의 조명계 (ILa, ILb) 를 컴팩트한 형태로 병렬 배치할 수 있게 된다. 그 결과, 본 실시형태의 노광 장치에서는, 비교적 컴팩트한 구성에 기초하여, 2 종류의 마스크 패턴을 웨이퍼 (감광성 기판) (W) 상의 동일 쇼트 영역에 이중 프린팅하여 1 개의 합성 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 제 1 마스크 (Ma) 및 제 2 마스크 (Mb) 에 형성되는 직사각형상의 조명 영역 (IRa, IRb) 의 길이 방향 (Y 방향) 에 평행한 평면 (YZ 평면) 을 따라 2 개의 조명계 (ILa, ILb) 의 광축 (AXa, AXb) 이 각각 설정되고, 제 1 마스크 (Ma) 와 제 2 마스크 (Mb) 가 조명 영역 (IRa, IRb) 의 폭 방향 (X 방향) 을 따라 간격을 두고 있다. 그러나, 여기에 한정되지 않고, 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이, 2 개의 조명계 (ILa, ILb) 의 광축 (AXa, AXb) 이 설정되어 있는 YZ 평면을 따라 단변을 갖는 직사각형상의 조명 영역 (IRa, IRb) 이 마스크 (Ma, Mb) 에 각각 형성되고, 마스크 (Ma 와 Mb) 가 조명 영역 (IRa, IRb) 의 길이 방향 (X 방향) 을 따라 간격을 두고 있는 레이아웃의 변형예도 가능하다.
도 6 에 나타내는 레이아웃의 변형예에서는, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 도시를 생략한 투영 광학계 (PL) 의 유효 결상 영역 (ER) 내에 있어서 X 방향으로 가늘고 길게 연장되는 직사각형상의 제 1 영역 (ERa) 에는 제 1 조명 영역 (IRa) 에 의해 조명된 제 1 마스크 (Ma) 의 패턴 이미지가 형성되고, 유효 결상 영역 (ER) 내에 있어서 동일하게 X 방향으로 가늘고 길게 연장되는 직사각형상의 외형 형상을 갖고 또한 제 1 영역 (ERa) 과 Y 방향으로 나란히 위치하는 제 2 영역 (ERb) 에는 제 2 조명 영역 (IRb) 에 의해 조명된 제 2 마스크 (Mb) 의 패턴 이미지가 형성된다. 더욱 상세하게는, 투영 광학계 (PL) 를 연직 방향인 Z 방향을 따라 바로 위에서 보았을 때에, 제 1 조명계 (ILa) 에 의해 형성되는 제 1 조명 영역 (IRa) 과 제 2 조명계 (ILb) 에 의해 형성되는 제 2 조명 영역 (IRb) 사이의 영역에, 제 1 마스크 (Ma) 의 제 1 조명 영역 (IRa) 의 패턴 이미지 및 제 2 마스크 (Mb) 의 제 2 조명 영역 (IRb) 의 패턴 이미지가 병렬적으로 형성된다.
도 6 의 변형예에서는, 투영 광학계 (PL) 에 대해서 제 1 마스크 (Ma), 제 2 마스크 (Mb) 및 웨이퍼 (W) 를 Y 방향을 따라 동기적으로 이동시키면서, 웨이퍼 (W) 상의 1 개의 쇼트 영역에, 제 1 마스크 (Ma) 의 패턴과 제 2 마스크 (Mb) 의 패턴을 중첩시켜 주사 노광하여 1 개의 합성 패턴을 형성한다. 도 6 의 변형예에서는, 상기 서술한 실시형태의 경우와 동일하게, 투영 광학계 (PL) 및 마스크 (Ma, Mb) 에 대해서 2 개의 조명계 (ILa, ILb) 를 컴팩트한 형태로 병렬 배치할 수 있다. 또, 도 6 의 변형예에서는, 상기 서술한 실시형태의 경우와는 달리, 마스크 (Ma, Mb) 상에 형성되는 조명 영역 (IRa, IRb) 의 길이 방향에 평행한 YZ 평면을 따라 조명계 (ILa, ILb) 의 광축 (AXa, AXb) 이 설정되어 있으므로, 광로 절곡 반사경 (4aa, 4ba) 을 비교적 소형화할 수 있다.
또, 상기 서술한 실시형태 및 도 6 의 변형예에서는 2 개의 조명계 (ILa 와 ILb) 가 서로 동일한 구성을 갖고, 제 1 조명계 (ILa) 의 모든 계 (系) 의 광축 (AXa) 및 제 2 조명계 (ILb) 의 모든 계의 광축 (AXb) 은 YZ 평면을 따라 각각 설정되어 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 도 7 에 나타내는 바와 같이 제 1 조명계 및 제 2 조명계가 공통된 광원 (1) 과, 이 공통된 광원 (1) 으로부터의 광을 제 1 조명계의 광로로 진행되는 광과, 제 2 조명계의 광로로 진행되는 광으로 분할하는 광 분할부 (6) 를 갖는 변형예도 가능하다. 도 8 은, 도 7 에 나타내는 변형예에 관련된 노광 장치의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 7 및 도 8 의 변형예에서는, 예를 들어 ArF 엑시머 레이저 광원이나 KrF 엑시머 레이저 광원과 같은 공통된 광원 (1) 으로부터 Y 방향을 따라 사출된 거의 평행 광속이, 편광 빔 스플리터와 같은 광 분할부 (6) 에 입사된다. 편광 빔스플리터 (6) 를 투과한 P 편광의 광속은 제 1 조명계의 제 1 광학계 (2a) 로 유도된다. 한편, 편광 빔 스플리터 (6) 에 의해 -X 방향으로 반사된 S 편광의 광속은 광로 절곡 반사경 (7) 에서 +Y 방향으로 반사된 후, 제 2 조명계의 제 1 광학계 (2b) 로 유도된다.
이렇게 해서, 도 7 및 도 8 의 변형예에서는 광 분할부 (6) 와 제 1 마스크 (Ma) 사이에 배치된 제 1 조명계의 부분 광학계 (ILa') 의 광축 (AXa) 및 광 분할부 (6) 와 제 2 마스크 (Mb) 사이에 배치된 제 2 조명계의 부분 광학계 (ILb') 의 광축 (AXb) 은 Y 방향에 평행한 YZ 평면을 따라 각각 설정되어 있다. 그 결과, 도 7 및 도 8 의 변형예에서는 상기 서술한 실시형태 및 도 6 의 변형예와 동일하게, 투영 광학계 (PL) 및 마스크 (Ma, Mb) 에 대해서 2 개의 조명계를 컴팩트한 형 태로 병렬 배치할 수 있다.
또, 상기 서술한 실시형태 및 도 6 의 변형예에서는, 직사각형상의 제 1 조명 영역 (IRa) 및 제 2 조명 영역 (IRb) 이 제 1 조명계 (ILa) 의 광축 (AXa) 및 제 2 조명계 (ILb) 의 광축 (AXb) 을 중심으로 하여 각각 형성되어 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 조명 영역 (IRa, IRb) 의 외형 형상, 광축 (AXa), 광축 (AXb) 에 대한 조명 영역 (IRa, IRb) 의 위치 관계 등에 대해서는 여러가지 형태가 가능하다.
또, 상기 서술한 실시형태 및 도 6 의 변형예에서는, 2 종류의 패턴을 감광성 기판 (웨이퍼) 상의 동일 쇼트 영역에 이중 프린팅하여 1 개의 합성 패턴을 형성하는 이중 노광에 관련하여 본 발명을 설명하고 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 3 종류 이상의 패턴을 감광성 기판상의 동일 쇼트 영역에 다중 프린팅하여 1 개의 합성 패턴을 형성하는 다중 노광에 대해서도 동일하게 본 발명을 적용할 수 있다.
또, 상기 서술한 실시형태 및 도 6 의 변형예에서는, 감광성 기판상의 1 개의 쇼트 영역에, 제 1 패턴과 제 2 패턴을 중첩시켜 주사 노광함으로써 1 개의 합성 패턴을 형성하고 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 제 1 패턴을 감광성 기판상의 제 1 쇼트 영역에 주사 노광 또는 일괄 노광하고, 제 2 패턴을 감광성 기판상의 제 2 쇼트 영역에 주사 노광 또는 일괄 노광할 수도 있다.
또, 상기 서술한 실시형태 및 도 6 의 변형예에서는, 제 1 마스크의 제 1 조명 영역의 패턴 이미지와 제 2 마스크의 제 2 조명 영역의 패턴 이미지가 감광성 기판상에 있어서 병렬적으로 형성되어 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고 제 1 마스크의 제 1 조명 영역의 패턴 이미지와, 제 2 마스크의 제 2 조명 영역의 패턴 이미지를 합치시켜 감광성 기판상에 형성하는 투영 광학계를 이용하여, 감광성 기판상의 1 개의 쇼트 영역에 제 1 패턴과 제 2 패턴을 중첩시켜 주사 노광 또는 일괄 노광함으로써 1 개의 합성 패턴을 형성할 수도 있다.
또, 도 1 의 실시형태 및 도 6 의 실시형태에서는, 굴절계와 편향 미러로 이루어지는 쌍두형 투영 광학계를 이용하고 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 도 9 에 나타내는 바와 같이 굴절계와 편향 미러로 이루어지는 다른 타입의 쌍두형 투영 광학계 (PL) 나, 도 10 에 나타내는 바와 같은 반사 굴절형으로 쌍두형 투영 광학계 (PL) 를 사용할 수 있다. 또, 제 1 마스크의 제 1 조명 영역의 패턴 이미지와, 제 2 마스크의 제 2 조명 영역의 패턴 이미지를 합치시켜 감광성 기판상에 형성하는 투영 광학계로서, 도 11 에 나타내는 같은 빔 스플리터를 사용하는 쌍두형 투영 광학계 (PL) 를 이용할 수 있다.
또한, 이상에서 설명한 각 실시형태에 있어서는, 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계는 옵티컬 인티그레이터로서의 플라이 아이 렌즈 (3a) 또는 개구 조리개 (5a) 보다 하류인 광학계 (4a, 4aa) 이고, 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계는 옵티컬 인티그레이터로서의 플라이 아이 렌즈 (3b) 또는 개구 조리개 (5b) 보다 하류인 광학계 (4b, 4ba) 이다. 그리고, 제 1 및 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계는 제 1 마스크 (Ma) 와 제 2 마스크 (Mb) 가 간격을 두고 배치되는 X 방향과 직교하는 Y 방향을 따라 병렬적으로 인접하여 배치되고, 제 1 및 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축 (AXa, AXb) 은 제 1 마스크 (Ma) 와 제 2 마스크 (Mb) 가 간격을 두고 배치되는 X 방향과 직교하는 Y 방향에 평행한 평면 (YZ 평면에 평행한 평면) 을 따라 각각 배치된다. 이렇게 구성함으로써, 이중 노광 장치 구성으로 하면서도 제 1 및 제 2 조명계를 컴팩트하게 집약 배치할 수 있다. 특히, 제 1 조명계와 제 2 조명계를 서로 인접시켜 병렬 배치함으로써, 이중 노광 장치의 조명계의 구성을 한층 더 컴팩트하게 할 수 있다.
상기 서술한 실시형태에 관련된 노광 장치에서는, 조명 광학 장치에 의해 마스크 (레티클) 를 조명하고 (조명 공정), 투영 광학계를 이용하여 마스크에 형성된 전사용의 패턴을 감광성 기판에 노광함으로써 (노광 공정), 마이크로 디바이스 (반도체 소자, 촬상 소자, 액정 표시 소자, 박막 자기 헤드 등) 를 제조할 수 있다. 이하, 본 실시형태의 노광 장치를 이용하여 감광성 기판으로서의 웨이퍼 등에 소정의 회로 패턴을 형성함으로써, 마이크로 디바이스로서의 반도체 디바이스를 얻을 때의 수법의 일례에 대해 도 12 의 플로우 차트를 참조하여 설명한다.
먼저, 도 12 의 단계 301 에 있어서, 1 로트의 웨이퍼상에 금속막이 증착된다. 다음의 단계 302 에 있어서, 그 1 로트의 웨이퍼상의 금속막상에 포토레지스트가 도포된다. 그 후, 단계 303 에 있어서, 본 실시형태의 노광 장치를 이용하여, 마스크상의 패턴 이미지가 그 투영 광학계를 통하여 그 1 로트의 웨이퍼상의 각 쇼트 영역에 순차적으로 노광 전사된다. 그 후, 단계 304 에 있어서, 그 1 로트의 웨이퍼상의 포토레지스트의 현상이 실시된 후, 단계 305 에 있어서, 그 1 로트의 웨이퍼상에서 레지스트 패턴을 마스크로 하여 에칭을 실시함으로써, 마스크 상의 패턴에 대응하는 회로 패턴이 각 웨이퍼상의 각 쇼트 영역에 형성된다.
그 후, 추가로 위의 레이어의 회로 패턴의 형성 등을 실시함으로써, 반도체 소자 등의 디바이스가 제조된다. 상기 서술한 반도체 디바이스 제조 방법에 의하면, 매우 미세한 회로 패턴을 갖는 반도체 디바이스를 고스루풋으로 얻을 수 있다. 또한, 단계 301 ∼ 단계 305 에서는 웨이퍼상에 금속을 증착하고, 그 금속막상에 레지스트를 도포, 그리고 노광, 현상, 에칭의 각 공정을 실시하고 있는데, 이들의 공정에 앞서, 웨이퍼상에 실리콘의 산화막을 형성 후, 그 실리콘의 산화막상에 레지스트를 도포, 그리고 노광, 현상, 에칭 등의 각 공정을 실시해도 되는 것은 말할 필요도 없다.
또, 본 실시형태의 노광 장치에서는, 플레이트 (유리 기판) 상에 소정의 패턴 (회로 패턴, 전극 패턴 등) 을 형성함으로써, 마이크로 디바이스로서의 액정 표시 소자를 얻을 수도 있다. 이하, 도 13 의 플로우 차트를 참조하여 이 때의 수법의 일례에 대해 설명한다. 도 13 에 있어서, 패턴 형성 공정 401 에서는, 본 실시형태의 노광 장치를 이용하여 마스크의 패턴을 감광성 기판 (레지스트가 도포된 유리 기판 등) 에 전사 노광하는, 소위 광 리소그래피 공정이 실행된다. 이 광 리소그래피 공정에 의해 감광성 기판상에는 다수의 전극 등을 포함한 소정 패턴이 형성된다. 그 후, 노광된 기판은 현상 공정, 에칭 공정, 레지스트 박리 공정 등의 각 공정을 거침으로써 기판상에 소정의 패턴이 형성되고, 다음 컬러 필터 형성 공정 402 으로 이행된다.
다음으로, 컬러 필터 형성 공정 402 에서는, R (Red), G (Green), B (Blue) 에 대응한 3 개의 도트 세트가 매트릭스형으로 다수 배열되거나 또는 R, G, B 3 개의 스트라이프 필터의 세트를 복수 수평 주사선 방향으로 배열되거나 한 컬러 필터를 형성한다. 그리고, 컬러 필터 형성 공정 402 이후에, 셀 조립 공정 403 이 실행된다. 셀 조립 공정 403 에서는, 패턴 형성 공정 401 에서 얻어진 소정 패턴을 갖는 기판, 및 컬러 필터 형성 공정 402 에서 얻어진 컬러 필터 등을 이용하여 액정 패널 (액정 셀) 을 조립한다.
셀 조립 공정 403 에서는, 예를 들어, 패턴 형성 공정 401 에서 얻어진 소정 패턴을 갖는 기판과 컬러 필터 형성 공정 402 에서 얻어진 컬러 필터 사이에 액정을 주입하여 액정 패널 (액정 셀) 을 제조한다. 그 후, 모듈 조립 공정 404 에서, 조립된 액정 패널 (액정 셀) 의 표시 동작을 실시하게 하는 전기 회로, 백라이트 등의 각 부품을 장착하여 액정 표시 소자로서 완성시킨다. 상기 서술한 액정 표시 소자의 제조 방법에 의하면, 매우 미세한 회로 패턴을 갖는 액정 표시 소자를 고스루풋으로 얻을 수 있다.
또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 광원으로서 KrF 엑시머 레이저 광원 또는 ArF 엑시머 레이저 광원을 이용하고 있는데, 이것에 한정되지 않고 예를 들어 F2 레이저 광원과 같이 다른 적당한 광원을 사용하는 노광 장치에 대해서 본 발명을 적용할 수도 있다.

Claims (42)

  1. 제 1 면상의 제 1 방향을 따라 가늘고 길게 연장되는 제 1 영역을 조명하는 제 1 조명계와,
    상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향을 따라 상기 제 1 영역으로부터 간격을 둔 제 1 면상의 영역으로서, 상기 제 1 방향을 따라 가늘고 길게 연장되는 제 2 영역을 조명하는 제 2 조명계와,
    상기 제 1 영역의 이미지와 상기 제 2 영역의 이미지를 상기 제 2 방향을 따라 병렬적으로 제 2 면상에 형성하거나, 또는 상기 제 1 영역의 이미지와 상기 제 2 영역의 이미지를 합치시켜 상기 제 2 면상에 형성하는 투영 광학계를 구비하고,
    상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축 및 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축은, 상기 제 1 방향에 평행한 평면을 따라 각각 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 광학계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계와 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계는, 서로 인접하여 병렬 배치되는 것을 특징으로 하는 광학계.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계 및 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계는, 광로를 편향하는 편향 부재를 각각 갖는 것을 특징으로 하는 광학계.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계와 상기 제 2 조명계는 서로 동일한 구성을 갖고,
    상기 제 1 조명계의 모든 계의 광축 및 상기 제 2 조명계의 모든 계의 광축은, 상기 제 1 방향에 평행한 평면을 따라 각각 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 광학계.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계 및 상기 제 2 조명계는, 공통의 광원으로부터의 광을 상기 제 1 조명계의 광로로 진행되는 광과 상기 제 2 조명계의 광로로 진행되는 광으로 분할하는 광 분할부를 갖고,
    상기 광 분할부와 상기 제 1 영역 사이에에 배치된 상기 제 1 조명계의 부분 광학계의 광축 및 상기 광 분할부와 상기 제 2 영역 사이에 배치된 상기 제 2 조명계의 부분 광학계의 광축은, 상기 제 1 방향에 평행한 평면을 따라 각각 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 광학계.
  6. 제 1 면상의 제 1 방향을 따라 가늘고 길게 연장되는 제 1 영역을 조명하는 제 1 조명계와,
    상기 제 1 방향을 따라 상기 제 1 영역으로부터 간격을 둔 제 1 면상의 영역으로서, 상기 제 1 방향을 따라 가늘고 길게 연장되는 제 2 영역을 조명하는 제 2 조명계와,
    상기 제 1 영역의 이미지와 상기 제 2 영역의 이미지를 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향을 따라 병렬적으로 제 2 면상에 형성하거나, 또는 상기 제 1 영역의 이미지와 상기 제 2 영역의 이미지를 합치시켜 상기 제 2 면상에 형성하는 투영 광학계를 구비하고,
    상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축 및 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축은, 상기 제 2 방향에 평행한 평면을 따라 각각 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 광학계.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계와 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계는, 서로 인접하여 병렬 배치되는 것을 특징으로 하는 광학계.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계 및 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계는, 광로를 편향하는 편향 부재를 각각 갖는 것을 특징으로 하는 광학계.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계와 상기 제 2 조명계는 서로 동일한 구성을 갖고,
    상기 제 1 조명계의 모든 계의 광축 및 상기 제 2 조명계의 모든 계의 광축은, 상기 제 2 방향에 평행한 평면을 따라 각각 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 광학계.
  10. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계 및 상기 제 2 조명계는, 공통된 광원으로부터의 광을 상기 제 1 조명계의 광로로 진행되는 광과 상기 제 2 조명계의 광로로 진행되는 광으로 분할하는 광 분할부를 갖고,
    상기 광 분할부와 상기 제 1 영역 사이에 배치된 상기 제 1 조명계의 부분 광학계의 광축 및 상기 광 분할부와 상기 제 2 영역 사이에 배치된 상기 제 2 조명계의 부분 광학계의 광축은, 상기 제 2 방향에 평행한 평면을 따라 각각 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 광학계.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계 및 상기 제 2 조명계는, 상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역을 조명하는 조명 조건을 가변으로 하는 조명 조건 가변부를 각각 갖는 것을 특징으로 하는 광학계.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계의 조명 조건 가변부는, 상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계보다 광입사측에 배치되고,
    상기 제 2 조명계의 조명 조건 가변부는, 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계보다 광입사측에 배치되는 것을 특징으로 하는 광학계.
  13. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계는, 상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광입사측에 배치되며 상기 제 1 영역을 제 1 조명 조건으로 설정하는 제 1 설정부를 갖고,
    상기 제 2 조명계는, 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광입사측에 배치되며 상기 제 2 영역을 제 2 조명 조건으로 설정하는 제 2 설정부를 갖는 것을 특징으로 하는 광학계.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 설정부는, 상기 제 1 영역에서의 조명 조건을 가변으로 하는 제 1 조명 조건 가변부를 갖고,
    상기 제 2 설정부는, 상기 제 2 영역에서의 조명 조건을 가변으로 하는 제 2 조명 조건 가변부를 갖는 것을 특징으로 하는 광학계.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 조명 조건 가변부는, 상기 제 1 영역에서의 편광 상태 및 상기 제 1 조명계의 조명 동공에서의 광 강도 분포를 설정하고,
    상기 제 2 조명 조건 가변부는, 상기 제 2 영역에서의 편광 상태 및 상기 제 2 조명계의 조명 동공에서의 광 강도 분포를 설정하는 것을 특징으로 하는 광학계.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 영역의 이미지 및 상기 제 2 영역의 이미지는, 상기 제 1 방향을 따라 가늘고 길게 연장되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 광학계.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투영 광학계를 연직 방향을 따라 바로 위에서 보았을 때에, 상기 제 1 조명계에 의해 형성되는 상기 제 1 영역과 상기 제 2 조명계에 의해 형성되는 상기 제 2 영역 사이의 영역에, 상기 제 1 영역의 이미지 및 상기 제 2 영역의 이미지가 형성되는 것을 특징으로 하는 광학계.
  18. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계의 사출측의 광축과 상기 제 2 조명계의 사출측의 광축은, 상기 제 1 방향에 평행하고 또한 상기 제 2 방향에 수직인 평면을 따라 각각 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 광학계.
  19. 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계의 사출측의 광축과 상기 제 2 조명계의 사출측의 광축은, 상기 제 2 방향에 평행하고 또한 상기 제 1 방향에 수직인 평면을 따라 각각 설정되는 것을 특징으로 하는 광학계.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 기재된 광학계를 구비하며,
    상기 제 1 면에 배치되는 제 1 패턴을 상기 제 1 영역에서 조명하고, 또한 상기 제 1 면에 배치되는 제 2 패턴을 상기 제 2 영역에서 조명하고,
    상기 제 1 영역의 패턴 이미지와 상기 제 2 영역의 패턴 이미지를 상기 제 2 방향을 따라 병렬적으로 상기 제 2 면에 배치되는 감광성 기판상에 형성하거나, 또는 상기 제 1 영역의 패턴 이미지나 상기 제 2 영역의 패턴 이미지를 합치시켜 상기 감광성 기판상에 형성하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 패턴은 제 1 마스크상의 패턴 영역에 형성되고, 상기 제 2 패턴은 제 2 마스크상의 패턴 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  22. 제 1 마스크를 조명하는 제 1 조명계와,
    상기 제 1 마스크에 대해서 제 1 방향을 따라 간격을 두고 배치된 제 2 마스크를 조명하는 제 2 조명계와,
    상기 제 1 마스크의 패턴 이미지와 상기 제 2 마스크의 패턴 이미지를 병렬적으로 감광성 기판상에 형성하거나, 또는 상기 제 1 영역의 패턴 이미지와 상기 제 2 영역의 패턴 이미지를 합치시켜 상기 감광성 기판상에 형성하는 투영 광학계를 구비하고,
    상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계와 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계는, 서로 인접하여 병렬적으로 배치되고,
    상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축 및 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축은, 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향에 평행한 평면을 따라 각각 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계 및 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계는, 광로를 편향하는 편향 부재를 각각 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계는, 상기 제 1 조명 조건 하에서 상기 제 1 마스크를 조명하고, 상기 제 2 조명계는, 상기 제 1 조명 조건과는 상이한 제 2 조명 조건 하에서 상기 제 2 마스크를 조명하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  25. 제 22 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계는, 상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광입사측에, 상기 제 1 마스크를 조명하는 조명 조건을 가변으로 하는 제 1 조명 조건 가변부를 갖고,
    상기 제 2 조명계는, 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광입사측에, 상기 제 2 마스크를 조명하는 조명 조건을 가변으로 하는 제 2 조명 조건 가변부를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  26. 제 22 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계는, 상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광입사측에, 상기 제 1 마스크를 조명하는 조명 조건을 설정하는 제 1 설정부를 갖고,
    상기 제 2 조명계는, 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광입사측에, 상기 제 2 마스크를 조명하는 조명 조건을 설정하는 제 2 설정부를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 1 설정부는, 상기 제 1 마스크를 조명하는 조명 조건을 가변으로 하는 제 1 조명 조건 가변부를 갖고,
    상기 제 2 설정부는, 상기 제 2 마스크를 조명하는 조명 조건을 가변으로 하는 제 2 조명 조건 가변부를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 조명 조건 가변부는, 상기 제 1 마스크에서의 편광 상태 및 상기 제 1 조명계의 조명 동공에서의 광 강도 분포를 설정하고,
    상기 제 2 조명 조건 가변부는, 상기 제 2 마스크에서의 편광 상태 및 상기 제 2 조명계의 조명 동공에서의 광 강도 분포를 설정하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  29. 제 22 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    광을 공급하는 광원과, 상기 광원으로부터의 광을 상기 제 1 조명계로 진행되는 광과 상기 제 2 조명계로 진행되는 광으로 분할하는 광 분할부를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  30. 제 22 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계에 광을 유도하는 제 1 광원과, 상기 제 2 조명계에 광을 유도하는 제 2 광원을 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  31. 제 22 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계와 제 2 조명계는, 서로 인접하여 병렬 배치되고 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  32. 제 21 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 이용하여, 상기 제 1 마스크의 패턴 및 상기 제 2 마스크의 패턴을 상기 감광성 기판에 노광하는 노광 공정과,
    상기 노광 공정을 거친 상기 감광성 기판을 현상하는 현상 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.
  33. 제 21 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 이용하여, 상기 제 1 마스크의 패턴 및 상기 제 2 마스크의 패턴을 상기 감광성 기판에 노광하는 노광 방법으로서,
    상기 제 1 마스크, 상기 제 2 마스크 및 상기 감광성 기판을 상기 제 2 방향을 따라 이동시키면서, 상기 감광성 기판상의 1 개의 단위 노광 영역에 상기 제 1 마스크의 패턴 및 상기 제 2 마스크의 패턴을 주사 노광하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  34. 제 21 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 이용하여, 상기 제 1 마스크의 패턴 및 상기 제 2 마스크의 패턴을 상기 감광성 기판에 노광하는 노광 방법으로서,
    상기 제 1 마스크, 상기 제 2 마스크 및 상기 감광성 기판을 상기 제 2 방향을 따라 이동시키면서, 상기 감광성 기판상의 1 개의 단위 노광 영역에 상기 제 1 마스크의 패턴을 주사 노광하고, 상기 제 2 방향을 따라 상기 1 개의 노광 영역으로부터 간격을 둔 다른 단위 노광 영역에 상기 제 2 마스크의 패턴을 주사 노광하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  35. 제 1 면상의 제 1 방향을 따라 가늘고 길게 연장되는 제 1 영역을 조명하는 제 1 조명계와,
    상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향을 따라 상기 제 1 영역으로부터 간격을 둔 제 1 면상의 영역으로서, 상기 제 1 방향을 따라 가늘고 길게 연장되는 제 2 영역을 조명하는 제 2 조명계를 구비하고,
    상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축 및 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축은, 상기 제 1 방향에 평행한 평면을 따라 각각 설정되고,
    상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계와 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계는, 서로 인접하여 병렬 배치되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  36. 제 1 면상의 제 1 방향을 따라 가늘고 길게 연장되는 제 1 영역을 조명하는 제 1 조명계와,
    상기 제 1 방향을 따라 상기 제 1 영역으로부터 간격을 둔 제 1 면상의 영역으로서, 상기 제 1 방향을 따라 가늘고 길게 연장되는 제 2 영역을 조명하는 제 2 조명계를 구비하고,
    상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축 및 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광축은, 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향에 평행한 평면을 따라 각각 설정되고,
    상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계와 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계는, 서로 인접하여 병렬 배치되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  37. 제 35 항 또는 제 36 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계 및 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계는, 광로를 편향하는 편향 부재를 각각 갖는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  38. 제 35 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계는, 상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계보다 광입사측에 배치되며 상기 제 1 영역을 조명하는 조명 조건을 가변으로 하는 제 1 조명 조건 가변부를 갖고,
    상기 제 2 조명계는, 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계보다 광입사측에 배치되며 상기 제 1 영역을 조명하는 조명 조건을 가변으로 하는 제 2 조명 조건 가변부를 갖는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  39. 제 35 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계는, 상기 제 1 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광입사측에 배치되며 상기 제 1 영역을 제 1 조명 조건으로 설정하는 제 1 설정부를 갖고,
    상기 제 2 조명계는, 상기 제 2 조명계의 사출측의 부분 광학계의 광입사측에 배치되며 상기 제 2 영역을 제 2 조명 조건으로 설정하는 제 2 설정부를 갖는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 제 1 설정부는, 상기 제 1 영역에서의 조명 조건을 가변으로 하는 제 1 조명 조건 가변부를 갖고,
    상기 제 2 설정부는, 상기 제 2 영역에서의 조명 조건을 가변으로 하는 제 2 조명 조건 가변부를 갖는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 제 1 조명 조건 가변부는, 상기 제 1 영역에서의 편광 상태 및 상기 제 1 조명계의 조명 동공에서의 광 강도 분포를 설정하고,
    상기 제 2 조명 조건 가변부는, 상기 제 2 영역에서의 편광 상태 및 상기 제 2 조명계의 조명 동공에서의 광 강도 분포를 설정하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  42. 제 35 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 기재된 조명 장치를 이용하여, 상 기 제 1 면에 배치되는 제 1 마스크의 패턴 및 상기 제 1 면에 배치되는 제 2 마스크의 패턴을 상기 감광성 기판에 노광하는 노광 공정과,
    상기 노광 공정을 거친 상기 감광성 기판을 현상하는 현상 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.
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