KR20090023545A

KR20090023545A - 노광 장치 및 노광 방법

Info

Publication number: KR20090023545A
Application number: KR1020087021145A
Authority: KR
Inventors: 신이치 오키타
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2009-03-05
Also published as: EP2023379A1; WO2007138834A1; TW200815936A; JPWO2007138834A1; US20090073407A1; JP5218049B2; EP2023379A4

Abstract

노광 장치는, 제1 물체(M) 상의 패턴을 조명빔(EL)으로 조명하고, 그 패턴상으로 제2 물체(P) 상의 피노광 영역을 노광한다. 노광 장치는, 조명빔을 제1 물체 상에서, 소정의 주사 방향을 따라 주사시키는 주사 장치(22)와, 제1 물체를 주사한 조명빔을, 제2 물체 상의 피노광 영역 상에 유도하는 도광 장치(DK)를 구비한다.

Description

노광 장치 및 노광 방법{EXPOSURE APPARATUS AND EXPOSURE METHOD}

본 발명은 마스크에 형성된 패턴을 기판 상에 노광 전사하는 노광 장치 및 노광 방법에 관한 것이다.

본원은, 2006년 5월 31일에 출원된 일본 특허 출원 제2006-151208호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

반도체 소자, 액정 표시 소자, 촬상 장치[CCD(Charge Coupled Device) 등], 박막 자기 헤드 등의 마이크로 디바이스의 제조에서는, 마스크나 레티클(이하, 이들을 총칭하는 경우는 마스크라고 함)에 형성된 패턴을 포토레지스트 등의 감광제가 도포된 웨이퍼나 유리판 등(이하, 이들을 총칭하는 경우는 기판이라고 함)에 전사하는 노광 장치가 이용된다. 최근에는, 스텝 앤드 리피트 방식의 축소 투영 노광 장치(소위, 스테퍼) 또는 스텝 앤드 스캔 방식의 노광 장치(소위, 스캐닝 스테퍼)가 다용되고 있다.

상기 스테퍼는, 기판을 이차원적으로 이동 가능한 기판 스테이지 상에 적재하고, 이 기판 스테이지에 의해 기판을 보진(스텝)시켜, 마스크의 패턴의 축소상을 기판 상의 각 쇼트 영역에 일괄 노광하는 동작을 순차 반복하는 노광 장치이다. 스캐닝 스테퍼는 가늘고 긴 직사각형(슬릿형)의 펄스 노광광을 마스크에 조사하고 있 는 상태에서, 마스크를 적재하는 마스크 스테이지와 기판을 적재하는 기판 스테이지를 서로 동기 이동(주사)시키면서 마스크에 형성된 패턴의 일부를 기판의 쇼트 영역에 축차 전사하는 노광 장치이다. 이 노광 장치에서는, 하나의 쇼트 영역에 대한 패턴의 전사가 종료되면, 주사 장치와 교차하는 방향으로 기판을 스테핑시켜 다른 쇼트 영역에 패턴을 전사한다.

상기 스캐닝 스테퍼에 있어서는, 하나의 쇼트 영역의 노광을 끝낼 때마다 마스크 스테이지 및 기판 스테이지의 주사 방향이 역방향으로 되어 순차 노광 처리가 행해진다. 즉, 쇼트 영역마다 플러스 스캔과 마이너스 스캔이 교대로 반복된다. 이 때문에, 스캐닝 스테퍼에서는, 쇼트 영역을 노광할 때마다 마스크 스테이지 및 기판 스테이지의 가감속이 행해지게 된다.

여기서, 노광 정밀도를 향상시키기 위해서는, 가속 종료 후에 생기는 진동이 수속되어 양스테이지가 함께 일정 속도로 되어 충분한 동기가 취해지고 나서 노광 처리를 개시하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 정정 시간(가속을 종료하고 나서 각 스테이지의 진동이 수속되어 속도가 일정하게 될 때까지 소요되는 시간)을 어느 정도 확보할 필요가 있다. 그러나, 스캐닝 스테퍼에 있어서는, 가감속이 반복되기 때문에, 정정 시간이 길어지면 작업 처리량(단위 시간에 처리할 수 있는 웨이퍼의 매수) 저하로 직결된다. 이 때문에, 스캐닝 스테퍼에서는, 노광 정밀도 및 작업 처리량을 함께 향상시키는 것은 용이하지 않았다. 최근에는, 디바이스의 제조 효율을 향상시켜, 디바이스의 제조 비용을 저감시키기 위해 기판을 대면적화하는 경향이 있기 때문에, 스테이지의 가감속 횟수를 저감하는 것이 요구되고 있다.

이하의 특허 문헌 1에는, 서로 다른 쇼트 영역에 전사해야 하는 복수의 패턴이 형성된 레티클을 이용하여, 패턴의 배열 방향으로 레티클을 동기 이동시켜 한번의 주사로 복수의 쇼트 영역을 노광하는 노광 장치가 개시되어 있다. 이러한 노광 장치에서는, 스테이지의 가감속 횟수를 레티클에 형성된 패턴의 수 분의 1(예컨대, 2개의 패턴이 형성되어 있는 경우에는 1/2)로 할 수 있다. 그 때문에, 스테이지의 가감속에 기인하는 동기 정밀도 등의 저하를 감소시키고, 또한 작업 처리량을 향상시킬 수 있다.

또한, 이하의 특허 문헌 2에는, 제1, 제2 레티클 스테이지를 설치하여, 제1 레티클 스테이지가 주사 중에 제2 레티클 스테이지를 반대 방향으로 이동시키고, 제1 레티클 스테이지의 주사 종료 후에 웨이퍼 스테이지의 연속 이동과 연동시키며 제2 레티클 스테이지를 이용하여 노광하는 노광 방법이 개시되어 있다. 이러한 노광 방법에서는, 웨이퍼 상에 설정된 쇼트 영역 중 1열분의 쇼트 영역의 노광을 웨이퍼 스테이지의 가감속 없이 행할 수 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평 제10-284411호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 제3531297호 공보

상기 특허 문헌 1에서는, 스테이지의 가감속 횟수를 저감시키기 위해서는, 많은 패턴을 레티클에 형성해야 한다. 이 때문에, 레티클이 대면적화되어 레티클 작성에 필요한 비용이 매우 많이 든다고 하는 문제가 있을 수 있다. 또한, 이 대면적의 레티클을 이용하기 위해, 레티클 스테이지의 대형화를 초래하고, 노광 장치의 비용 상승을 초래한다고 하는 문제도 있을 수 있다.

레티클의 크기는, 축소 투영계의 투영 광학계가 많이 이용되기 때문에, 웨이퍼의 크기와 비교하여 커지고(예컨대 4∼5배), 레티클을 이동시키기 위한 레티클 스테이지에서는, 이동 스트로크가 커진다. 그 때문에, 레티클 스테이지를 구동하기 위한 리니어 모터의 고정자가 대형화되어 레티클 스테이지가 중량화되거나, 스테이지 구동에 따른 발열량이 많아져, 공기 요동 등, 위치 결정 정밀도가 저하하는 요인이 증가한다고 하는 문제가 생긴다.

또한, 상기 특허 문헌 2에서는, 복수의 레티클 스테이지를 설치하고, 각각의 레티클 스테이지에 적재되는 레티클을 형성해야 한다. 또한, 각 레티클 스테이지 상에 얹어 놓는 레티클의 패턴상을 웨이퍼 상에 투영하기 위한 광학계를 설치할 필요가 있다. 또한, 각 레티클 스테이지 간의 동기를 취하는 것은 물론, 이들 레티클 스테이지와 웨이퍼 스테이지의 동기도 취해야 한다. 이 때문에, 노광 장치의 대폭적인 비용 상승을 초래하고, 레티클 작성의 비용도 배가 된다고 하는 문제가 있을 수 있다.

본 발명은 레티클 스테이지의 중량화를 억제할 수 있는 노광 장치 및 노광 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 비용의 대폭적인 상승을 초래하지 않고서 스테이지의 가감속 횟수를 저감시킬 수 있고, 그 결과로서 노광 정밀도를 향상시킬 수 있는 노광 장치 및 노광 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 실시형태를 도시한 도 1 내지 도 23에 대응시킨 이하의 구성을 채용하고 있다.

본 발명의 제1 형태에 따르면, 제1 물체(M) 상의 패턴을 조명빔(EL)으로 조명하여, 그 패턴상으로 제2 물체(P) 상의 피노광 영역(SA1∼SAn)을 노광하는 노광 장치(EX)에 있어서, 조명빔(EL)을, 제1 물체(M) 상에서, 소정의 주사 방향을 따라 주사시키는 주사 장치(22)와, 제1 물체(M)를 주사한 조명빔(EL)을, 제2 물체(P) 상의 피노광 영역(SA1∼SAn) 상에 도광하는 도광 장치(DK)를 구비하는 노광 장치가 제공된다.

본 발명의 제2 형태에 따르면, 제1 물체(M) 상의 패턴을 조명빔(EL)으로 조명하여, 그 패턴상으로 제2 물체(P) 상의 피노광 영역(SA1∼SAn)을 노광하는 노광 방법에 있어서, 조명빔(EL)을, 제1 물체(M) 상에, 소정의 주사 방향을 따라 주사시키는 주사 단계와, 제1 물체(M)를 주사한 조명빔(EL)을, 제2 물체(P) 상의 피노광 영역(SA1∼SAn) 상에 도광하는 도광 단계를 갖는 노광 방법이 제공된다.

제1 또는 제2 형태에 따르면, 조명빔(EL)에 대해 마스크 등의 제1 물체(M)가 이동하는 것이 아니라, 조명빔(EL)을 제1 물체(M) 상에서 소정의 주사 방향을 따라 주사시켜, 제2 물체(P) 상의 피노광 영역(SA1∼SAn) 상에 도광하기 때문에, 제1 물체(M)를 구동할 필요가 없어진다. 그 때문에, 큰 이동 스트로크를 갖는 구동 장치를 설치할 필요가 없어져, 스테이지의 중량화를 억제할 수 있다.

본 발명의 제3 형태에 따르면, 제1 물체(M) 상에 형성된 패턴을 조명빔(EL)으로 조명하여, 그 패턴상으로 제2 물체(P) 상의 피노광 영역(SA1∼SAn)을 노광하는 노광 장치(EX)로서, 조명빔(EL)을 제1 물체(M) 상에 주사하는 주사 장치(22)와, 제2 물체(P)를 얹어 놓을 수 있고, 또한 조명빔(EL)의 제1 물체(M) 상에서의 상기 주사와 동기하여 제2 물체(P)를 주사 이동시키는 스테이지 장치(2)를 구비하는 노광 장치가 제공된다.

본 발명의 제4 형태에 따르면, 제1 물체(M) 상에 형성된 패턴을 조명빔(EL)으로 조명하여, 그 패턴상으로 제2 물체(P) 상의 피노광 영역(SA1∼SAn)을 노광하는 노광 방법으로서, 조명빔(EL)을, 제1 물체(M) 상에서 주사하는 주사 단계와, 제2 물체(P)를 얹어 놓을 수 있는 스테이지 장치(2)를, 조명빔(EL)의 제1 물체(M) 상에서의 상기 주사와 동기하여 주사 이동시키는 이동 단계를 갖는 노광 방법이 제공된다.

제3 또는 제4 형태에 따르면, 조명빔(EL)에 대해 마스크 등의 제1 물체(M)가 이동하는 것이 아니라, 조명빔(EL)을 제1 물체(M) 상에서 소정의 주사 방향을 따라 주사시키기 때문에, 스테이지 장치(2)를 큰 스트로크로 구동할 필요가 없어진다. 그 때문에, 큰 이동 스트로크를 갖는 구동 장치를 설치할 필요가 없어져, 스테이지의 중량화를 억제할 수 있다.

본 발명의 제5 형태에 따르면, 제1 물체(M) 상에 형성된 패턴을 조명빔(EL)으로 조명하여, 그 패턴상으로 제2 물체(P) 상의 피노광 영역을 노광하는 노광 장치(EX)로서, 조명빔을, 제1 물체 상에서 소정의 주사 방향을 따라 주사시키는 주사 장치(22)와, 제1 물체(M)를 주사한 조명빔(EL)을 제2 물체(P) 상에 도광하는 도광 장치(DK)와, 제2 물체(P)를 얹어 놓을 수 있고, 또한 조명빔(EL)의 제1 물체(M) 상에서의 상기 주사와 동기하여 제2 물체(P)를 주사 이동시키는 스테이지 장치(2)를 구비하는 노광 장치가 제공된다.

본 발명의 제6 형태에 따르면, 제1 물체(M) 상에 형성된 패턴을 조명빔(EL)으로 조명하여, 그 패턴상으로 제2 물체(P) 상의 피노광 영역(SA1∼SAn)을 노광하는 노광 방법으로서, 조명빔(EL)을, 제1 물체(M) 상에서 소정의 주사 방향을 따라 주사시키는 주사 단계와, 제1 물체(M)를 주사한 조명빔(EL)을 제2 물체(P) 상에 도광하는 도광 단계와, 제2 물체(P)를 얹어 놓을 수 있는 스테이지 장치(2)를, 조명빔(EL)의 제1 물체(M) 상에서의 주사와 동기하여 주사 이동시키는 이동 단계를 갖는 노광 방법이 제공된다.

제5 또는 제6 형태에 따르면, 조명빔(EL)에 대해 마스크 등의 제1 물체(M)가 이동하는 것이 아니라, 조명빔(EL)을 제1 물체(M) 상에서 소정의 주사 방향을 따라 주사시켜, 제2 물체(P) 상의 피노광 영역(SA1∼SAn) 상에 도광하기 때문에, 스테이지 장치(2)를 큰 스트로크로 구동할 필요가 없어진다. 그 때문에, 큰 이동 스트로크를 갖는 구동 장치를 설치할 필요가 없어져, 스테이지의 중량화를 억제할 수 있다.

또한, 본 발명을 알기 쉽게 설명하기 위해, 일 실시예를 나타낸 도면의 부호에 대응시켜 설명하지만, 본 발명이 실시예에 한정되는 것이 아닌 것은 말할 필요도 없다.

[발명의 효과]

본 발명의 형태에서는, 장치의 소형 경량화에 기여할 수 있고, 대폭적인 비용 상승을 초래하지 않으며, 노광 정밀도의 향상을 도모할 수 있게 된다.

도 1은 제1 실시형태에 따른 노광 장치를 도시하는 개략 구성도이다.

도 2는 도 1의 노광 장치의 개략 구성을 도시하는 외관 사시도이다.

도 3은 마스크의 패턴을 기판에 전사하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 4는 기판의 평면도의 일례를 도시하는 도면이다.

도 5는 노광 처리 시의 동작을 나타내는 도면이다.

도 6은 제2 실시형태에 따른 노광 장치를 도시하는 개략 구성도이다.

도 7은 제3 실시형태에 따른 노광 장치의 개략 구성을 도시하는 외관 사시도이다.

도 8은 제4 실시형태에 따른 노광 장치의 개략 구성을 도시하는 외관 사시도이다.

도 9는 노광 처리 시의 동작을 나타내는 도면이다.

도 10은 제5 실시형태에 따른 노광 장치의 개략 구성을 도시하는 외관 사시도이다.

도 11은 노광 처리 시의 동작을 나타내는 도면이다.

도 12a는 노광 처리 시의 동작을 나타내는 도면이다.

도 12b는 노광 처리 시의 동작을 나타내는 도면이다.

도 12c는 노광 처리 시의 동작을 나타내는 도면이다.

도 13은 제6 실시형태에 따른 노광 장치의 개략 구성을 도시하는 외관 사시도이다.

도 14는 도 13에 도시하는 노광 장치의 변형예를 도시하는 도면이다.

도 15는 제7 실시형태에 따른 노광 장치의 개략 구성을 도시하는 외관 사시도이다.

도 16은 노광 처리 시의 동작을 나타내는 도면이다.

도 17은 노광 처리 시의 동작을 나타내는 도면이다.

도 18a은 마스크에 배치되는 패턴예를 도시하는 도면이다.

도 18b는 마스크에 배치되는 패턴예를 도시하는 도면이다.

도 18c는 마스크에 배치되는 패턴예를 도시하는 도면이다.

도 18d는 마스크에 배치되는 패턴예를 도시하는 도면이다.

도 19는 제8 실시형태에 따른 노광 장치의 개략 구성을 도시하는 외관 사시도이다.

도 20은 본 발명의 제8 실시형태에 따른 노광 장치가 구비하는 투영 광학계의 구성을 도시하는 측면도이다.

도 21은 제9 실시형태에 따른 노광 장치의 개략 구성을 도시하는 외관 사시도이다.

도 22는 마이크로 디바이스의 제조 공정의 일례를 나타내는 흐름도이다.

도 23은 도 22에서의 단계 S13의 상세 공정의 일례를 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

EL:노광광(조명빔, 슬릿광) EL': 노광광(제2 조명빔, 슬릿광)

EX: 노광 장치 E1: 위치(제1 위치)

E2: 위치(제2 위치) DK: 도광 장치

DK': 제2 도광 장치 LD, LD': 입사 장치

M: 마스크(제1 물체, 레티클) M': 마스크(제3 물체, 레티클)

P: 기판(제2 물체) PL: 투영 광학계

SA1∼SAn: 쇼트 영역(피노광 영역) 2: 기판 스테이지(스테이지 장치)

3: 제어 장치(방향 전환 장치, 조정 장치)

22: 폴리곤 미러(주사 장치) 22a: 반사면(제3 반사면)

22e: 반사면(제4 반사면) 22': 폴리곤 미러(제2 주사 장치)

30, 30': 반사 미러(이동 반사 부재) 32: 반사 미러(제2 이동 반사 부재)

33a: 반사면(제1 반사면) 33b: 반사면(제2 반사면)

40, 40': 보정 광학계(보정 장치) 70: 집약 광학계(집약 장치)

71, 72: 사다리꼴 광학 부재(변위 부재)

122: 폴리곤 미러(제2 폴리곤 미러)

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명하지만, 본 발명은 여기에 한정되지 않는다. 또한, 이하의 설명에서는, XYZ 직교 좌표계를 설정하여, 이 XYZ 직교 좌표계를 참조하면서 각 부재의 위치 관계에 대해 설명한다. 그리고, 수평면 내에서의 소정 방향을 X축 방향, 수평면 내에서 X축 방향과 직교하는 방향을 Y축 방향, X축 방향 및 Y축 방향의 각각에 직교하는 방향(즉 수직 방향)을 Z축 방향으로 한다. 또한, X축, Y축 및 Z축 주위의 회전(경사) 방향을 각각, θX, θY 및 θZ 방향으로 한다.

<제1 실시형태>

제1 실시형태에 대해 설명한다. 도 1은 제1 실시형태에 따른 노광 장치(EX)를 도시하는 개략 구성도이다. 도 1에 있어서, 노광 장치(EX)는 제1 물체로서의 마스크(M)를 유지하여 이동할 수 있는 마스크 스테이지(1)와, 제2 물체로서의 기판(P)을 유지하여 이동할 수 있는 기판 스테이지(스테이지 장치)(2)와, 마스크(M)의 패턴을 노광광(조명빔)(EL)으로 조명하는 조명계(IL)와, 마스크(M)를 조명한 노광광(EL)을 기판(P) 상의 쇼트 영역(피노광 영역)으로 도광하는 도광 장치(DK)와, 노광 장치(EX) 전체의 동작을 제어하는 제어 장치(3)를 구비하고 있다. 도광 장치(DK)는 노광광(EL)으로 조명된 마스크(M)의 패턴상을 기판(P) 상에 투영하는 투영 광학계(PL)와, 마스크(M)를 조명한 노광광(EL)을 투영 광학계(PL)에 입사시키는 입사 장치(LD)를 구비하고 있다(상세한 설명은 후술한다).

또한, 노광 장치(EX)는 적어도 투영 광학계(PL)를 수용하는 챔버 장치(19)를 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서, 챔버 장치(19)에는, 적어도 마스크 스테이지(1), 기판 스테이지(2), 조명계(IL), 투영 광학계(PL) 및 도광 장치(DK)가 수용되어 있다.

또한, 여기서 말하는 기판은, 예컨대 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 웨이퍼 등의 기재 상에 감광재(포토레지스트)를 도포한 것을 포함하고, 감광막과는 별도로 보호막(탑코트막) 등의 각종 막을 도포한 것도 포함한다. 마스크는 기판 상에 축소 투영되는 디바이스 패턴이 형성된 레티클을 포함한다. 마스크는, 유리판 등의 투명 판 부재 상에 크롬 등의 차광막을 이용하여 소정의 패턴이 형성된 것이다. 또한, 본 실시형태에서는, 마스크로서 투과형 마스크를 이용하지만, 반사형 마스크를 이용하여도 좋다. 투과형 마스크는 차광막으로 패턴이 형성되는 바이너리 마스크에 한정되지 않고, 예컨대 하프톤형, 혹은 공간 주파수 변조형 등의 위상 시프트 마스크도 포함한다.

또한, 본 실시형태의 노광 장치(EX)는 마스크(M)의 패턴 영역에 대해 노광광(EL)을 소정의 주사 방향으로 주사하면서, 이 노광광(EL)의 주사와 동기하여 기판(P)을 이동시켜, 마스크(M)의 패턴상을 기판(P) 상에 투영하는 주사형 노광 장치(소위, 스캐닝 스테퍼)이다. 본 실시형태에서는, 기판(P)의 주사 방향을 Y축 방향으로 하고, 마스크(M)의 주사 방향(동기 이동 방향)도 Y축 방향으로 한다. 즉, 노광 장치(EX)는 기판(P)의 쇼트 영역을 투영 광학계(PL)의 투영 영역(AR)에 대해 Y축 방향으로 이동시키고, 그 기판(P)의 Y축 방향으로의 이동과 동기하여, 마스크(M)의 패턴 형성 영역에 대해 조명계(IL)의 조명 영역(IA)을 Y축 방향으로 이동시키면서, 투영 광학계(PL)를 통해 투영 영역(AR)에 노광광(EL)을 조사함으로써, 투영 영역(AR)에 형성되는 패턴상으로 기판(P) 상의 쇼트 영역을 노광한다. 또한, 조명계(IL)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.

노광 장치(EX)는 예컨대 클린 룸 내의 바닥면(FL) 상에 설치된 제1 칼럼(CL1) 및 제1 칼럼(CL1) 상에 설치된 제2 칼럼(CL2)을 포함하는 보디(BD)를 구비하고 있다. 제1 칼럼(CL1)은 복수의 제1 지주(11)와, 이들 제1 지주(11)에 방진 장치(9)를 통해 지지된 경통 정반(7)을 구비하고 있다. 제2 칼럼(CL2)은 경통 정 반(7) 상에 설치된 복수의 제2 지주(12)와, 이들 제2 지주(12)에 방진 장치(도시 생략)를 통해 지지된 마스크 스테이지 정반(6)을 구비하고 있다.

마스크 스테이지(1)는 리니어 모터 등의 액츄에이터를 포함하는 마스크 스테이지 구동 장치(1D)의 구동에 의해, 마스크(M)를 유지한 상태에서, 마스크 스테이지 정반(6) 상에서, X축, Y축 및 θZ 방향으로 이동 가능하다. 단, 각 방향에서의 이동량은 마스크(M)를 얼라이먼트할 정도의 미소량이기 때문에, 마스크 스테이지 구동 장치의 구동량도 동일하게, 미소량으로 억제되어 있다.

마스크 스테이지(1)는 기판(P)의 노광 시에 노광광(EL)을 통과시키기 위한 제1 개구(1K)를 갖고 있다. 마스크 스테이지 정반(6)은 노광광(EL)을 통과시키기 위한 제2 개구(6K)를 갖고 있다. 이들 제1 개구(1K) 및 제2 개구(6K)는 마스크(M)의 패턴 형성 영역을 주사한 노광광(EL)이 지장없이 통과할 수 있는 크기로 형성되어 있다.

조명계(IL)에서 사출되어, 마스크(M)의 패턴 형성 영역을 조명한 노광광(EL)은 마스크 스테이지(1)의 제1 개구(1K) 및 마스크 스테이지 정반(6)의 제2 개구(6K)를 통과한 후, 투영 광학계(PL)에 입사한다.

마스크 스테이지(1)[나아가서는 마스크(M)]의 위치 정보는 레이저 간섭계(13)에 의해 계측된다. 레이저 간섭계(13)는 마스크 스테이지(1) 상에 설치된 이동 거울의 반사면(14)을 이용하여 마스크 스테이지(1)의 위치 정보를 계측한다. 제어 장치(3)는 레이저 간섭계(13)의 계측 결과에 기초하여 마스크 스테이지 구동 장치(1D)를 구동하고, 마스크 스테이지(1)에 유지되어 있는 마스크(M)를 위치 제어한 다.

투영 광학계(PL)는 마스크(M)의 패턴상을 소정의 투영 배율로 기판(P)에 투영하는 것으로, 복수의 광학 소자를 갖고 있고, 이들 광학 소자는 경통(5)으로 유지되어 있다. 경통(5)은 플랜지(5F)를 갖고 있고, 투영 광학계(PL)는 플랜지(5F)를 통해 경통 정반(7)에 지지되어 있다. 경통 정반(7)과 경통(5) 사이에 방진 장치를 설치할 수 있다. 본 실시형태의 투영 광학계(PL)는 그 투영 배율이 예컨대 1/4, 1/5, 1/8 등의 축소계이고, 기판 상의 노광 영역에 패턴의 축소상을 형성한다. 또한, 투영 광학계(PL)는 축소계, 등배계 및 확대계 중 어느 것이라도 좋다. 또한, 투영 광학계(PL)는 반사 광학 소자를 포함하지 않는 굴절계, 굴절 광학 소자를 포함하지 않는 반사계, 반사 광학 소자와 굴절 광학 소자를 포함하는 반사 굴절계 중 어느 것이라도 좋다. 또한, 투영 광학계(PL)는 도립상(倒立像)과 정립상 중 어느 쪽을 형성하여도 좋다(본 실시형태에서는, 도립상을 형성하는 구성을 채용하고 있음).

기판 스테이지(2)는 기판(P)을 유지하며, 리니어 모터 등의 액츄에이터를 포함하는 기판 스테이지 구동 장치(2D)의 구동에 의해, 기판(P)을 유지한 상태에서, 기판 스테이지 정반(8) 상에서, X축, Y축, Z축, θX, θY 및 θZ 방향의 6자유도의 방향으로 이동 가능하다. 기판 스테이지(2)는 에어베어링에 의해 기판 스테이지 정반(8)의 상면(가이드면)에 대해 비접촉 지지되어 있다. 기판 스테이지 정반(8)은 바닥면(FL) 상에 방진 장치(10)를 통해 지지되어 있다. 기판 스테이지(2)[나아가서는 기판(P)]의 위치 정보는 레이저 간섭계(15)에 의해 계측된다. 레이저 간섭 계(15)는 기판 스테이지(2)에 설치된 반사면(16)을 이용하여 기판 스테이지(2)의 X축, Y축 및 θZ 방향에 관한 위치 정보를 계측한다. 또한, 노광 장치(EX)는 기판 스테이지(2)에 유지되어 있는 기판(P) 표면의 면위치 정보(Z축, θX 및 θY 방향에 관한 위치 정보)를 검출할 수 있는 도시되지 않은 포커스 레벨링 검출계를 구비하고 있다. 제어 장치(3)는 레이저 간섭계(15)의 계측 결과 및 포커스 레벨링 검출계의 검출 결과에 기초하여 기판 스테이지 구동 장치(2D)를 구동하고, 기판 스테이지(2)에 유지되어 있는 기판(P)을 위치 제어한다.

포커스 레벨링 검출계는, 예컨대 미국 특허 제6,608,681호 등에 개시되어 있는 바와 같이, 그 복수의 계측점에서 각각 기판(P)의 Z축 방향의 위치 정보를 계측함으로써, 기판(P)의 면위치 정보를 검출할 수 있다. 레이저 간섭계(15)는 기판 스테이지(2)의 Z축, θX 및 θY 방향의 위치 정보를 계측할 수 있게 하여도 좋고, 그 상세 내용은, 예컨대 일본 특허 공표 제2001-510577호 공보(대응 국제 공개 제1999/28790호 팜플렛)에 개시되어 있다.

조명계(IL)는 마스크(M) 상의 소정의 조명 영역(IA)을 균일한 조도 분포의 슬릿형 노광광(EL)으로 조명한다. 조명계(IL)에서 사출되는 노광광(EL)으로서는, 예컨대 수은 램프로부터 사출되는 휘선(g선, h선, i선) 및 KrF 엑시머 레이저광(파장 248 nm) 등의 원자외광(DUV광)이나, ArF 엑시머 레이저광(파장 193 nm) 및 F₂ 레이저광(파장 157 nm) 등의 진공 자외광(VUV광) 등이 이용된다. 본 실시형태에서는 ArF 엑시머 레이저광이 이용된다.

또한, 조명계(IL)에는, 도 2에 도시한 바와 같이, X축 주위를 회전하여, 보정용 렌즈(21)를 통해 조사된 노광광(EL)인 슬릿형 레이저광을 마스크(M)를 향해 반사하는 폴리곤 미러(32), 상고(像高)를 입사각(주사각)과 비례시키는 fθ 렌즈(23), fθ 렌즈(23)를 투과한 노광광(EL)을 텔레센트릭(Z축에 평행한 광)하게 변환하는 텔레센트릭 렌즈(24)가 설치된다.

폴리곤 미러(22)는 외주에 복수(도 2에서는 8개)의 반사면(22a∼22h)을 갖고 있고, 그 회전 구동은 제어 장치(3)에 의해 제어된다.

입사 장치(LD)는 마스크(M)의 -Z측에 설치되어, 마스크(M)를 투과한 노광광(EL)을 -Y 방향으로 절곡하는 반사 미러(30)와, 노광광(EL)의 광로 길이의 변동을 보정하는 보정 광학계(40)와, 보정 광학계(40)를 거친 노광광(EL)을 절곡하여 투영 광학계(PL)에 입사시키는 반사 미러(50)를 구비하고 있다.

반사 미러(30)는 제어 장치(3)의 제어 하에 폴리곤 미러(22)의 회전 구동과 동기하여 Y축 방향으로 이동하는 구성으로 되어 있다.

보정 광학계(40)는 교차각이 직각인 정면에서 보아 거의 V자형인 반사 미러(41, 42)를 갖고 있다. 각 반사 미러(41, 42)는 서로가 대향하는 위치에 입사한 노광광(EL)이 90° 절곡되는 반사면(41a, 41b) 및 반사면(42a, 42b)을 갖고 있다. 반사 미러(30)에서 반사된 슬릿형 노광광(EL)은 반사 미러(41)의 반사면(41a), 반사 미러(42)의 반사면(42a, 42b) 및 반사 미러(41)의 반사면(41b)에서 순차 반사하여 반사 미러(50)에 입사한다. 또한, 반사 미러(42)는 제어 장치(3)의 제어 하에, Z축 방향으로 이동하여 반사 미러(41)에 대해 이격·접근 가능하게 되어 있다.

다음으로, 상기 구성의 노광 장치(EX)를 이용하여 마스크(M)의 패턴을 기판(P)에 전사하는 노광 방법에 대해, 도 3에 나타내는 흐름도를 참조하여 설명한다.

여기서는, 설명의 편의상, 마스크의 패턴 형성 영역에 기판(P)에 전사해야 할 문자 「F」의 패턴(도 4 참조)이, 예컨대 크롬(Cr) 등으로 이루어지는 금속막을 소정 형상으로 패터닝함으로써 형성되어 있는 것으로 한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 노광 방법을 나타내는 흐름도이다.

우선, 노광 시퀀스가 개시되면, 기판(P)이 기판 스테이지(2)에 로드된다(단계 S11). 또한, 기판(P) 로드 시에, 필요하면 마스크(M)를 교환할 수도 있다.

다음으로, EGA(인핸스트 글로벌 얼라이먼트) 계측이 행해진다(단계 S12). 여기서, EGA 계측이란, 기판(P) 상에 미리 설정된 대표적인 일부(3∼9개)의 쇼트 영역의 각각에 부수적으로 형성된 마크(얼라이먼트 마크)의 위치 정보와, 그 설계 정보에 기초하여 기판(P) 상에 설정된 모든 쇼트 영역의 배열의 규칙성을 통계적인 수법으로 결정하는 연산 방법을 말한다. 구체적으로는, 기판 스테이지(2)에 로드된 기판(P)에 형성된 대표적인 여러개의 마크의 위치 정보가 얼라이먼트 센서를 이용하여 계측되고, 이 계측 결과에 기초하여 주제어계(MC)가 EGA 연산을 행하여, 기판(P) 상에 설정된 모든 쇼트 영역의 배열의 규칙성을 결정한다.

계속해서, 제어 장치(3)는 기판 스테이지(2)를 구동하여 최초의 노광 개시 위치에 기판(P)을 스텝 이동시킨다(단계 S14). 여기서, 피노광체로서의 기판(P)에 대해 설명한다. 도 4는 기판(P)의 평면도의 일례를 도시하는 도면이다. 도 4에 도 시한 바와 같이, 기판(P) 상에는 X 방향 및 Y 방향으로 복수의 쇼트 영역(피노광 영역)[SA1∼SAn(n은 2 이상의 자연수)]이 배열되어 있다. 또한, 도 4에서는 설명의 편의상, Y 방향(주사 방향)에 있어서의 쇼트 영역의 최대수를 4로 하고 있다. 기판(P)을 노광하는 경우에는, 도 4에 도시하는 쇼트 영역(SA1∼SAn)의 순서대로 노광이 행해지는 것으로 한다. 이 때문에, 상기 단계 S14에서는, 쇼트 영역(SA1)이 투영 광학계(PL)의 투영 영역의 +Y측의 근방(노광 동작 개시 위치)에 배치되도록 기판 스테이지(2)가 구동된다.

기판(P)의 노광 동작 개시 위치에의 이동이 완료되면, 제어 장치(3)는 기판 스테이지(2)에 제어 신호를 출력하여 -Y 방향으로의 가속을 개시시키고, 폴리곤 미러(22)의 회전 구동 장치(도시되지 않음)에 제어 신호를 출력하여 X축 주위(여기서는, 도 2에서의 반시계 방향)에서 폴리곤 미러(22)의 회전을 개시시킨다. 또한, 제어 장치(3)는 폴리곤 미러(22)의 회전과 동기하여 반사 미러(30)를 -Y 방향으로 이동시킨다.

또한, 이 폴리곤 미러(22)의 회전 동작은, 단계 S14 이전의 시점(예컨대 단계 S12의 EGA 계측과 병행하여)에서 개시해 두도록 하여도 좋다.

여기서, 폴리곤 미러(22)의 반사면(22a)에서 반사된 슬릿형 노광광(조명빔)(EL)[이하, 적절하게 슬릿광(EL)이라고 칭함]은 fθ 렌즈(23) 및 텔레센트릭 렌즈(24)를 투과하여, 마스크(M)의 패턴 영역을 텔레센트릭하게 조명한다. 이 때, 폴리곤 미러(22)가 일정한 속도(등속)로 회전함으로써, 마스크(M)를 조명하는 슬릿광(EL)의 위치는, -Y 방향으로 일정한 속도로 이동하고, 그 결과, 마스크(M)의 패 턴 영역의 전체 영역이 슬릿광(EL)에 의해 주사된다. 이 슬릿광(EL)에 의한 마스크(M)의 주사와 동기하여, 제어 장치(3)는 반사 미러(30) 및 보정 광학계(40)의 반사 미러(42)를 구동한다.

이하, 슬릿광(EL)에 의한 마스크(M)의 주사에 따르는, 반사 미러(30) 및 보정 광학계(40)의 반사 미러(42)의 동작에 대해, 도 5를 참조하여 설명한다.

여기서는, 마스크(M)의 패턴 영역을 도 2 및 도 5에 있어서 좌측으로부터 우측을 향해 일정 속도(등속도)로 주사할 때의 주사 개시 위치[여기서는 기판 스테이지(2)의 가속 공정이나 정정 공정이 종료하여, 실제로 마스크(M)의 패턴 영역이 기판(P)에 투영되기 개시하는 위치를 주사 개시 위치라고 칭함(주사 종료 위치도 동일)]에 대응하는 반사 미러(30) 및 보정 광학계(40)의 반사 미러(42)의 위치를 첨자 s를 붙여 표시한다. 주사 종료 위치에 대응하는 반사 미러(30) 및 보정 광학계(40)의 반사 미러(42)의 위치를 첨자 e를 붙여 표시한다. 마스크 중심에 대응하는 반사 미러(30) 및 보정 광학계(40)의 반사 미러(42)의 위치를 첨자 c를 붙여 표시한다.

우선, 슬릿광(EL)이 마스크(M)의 패턴 영역에 대해 주사 개시 위치(Ms)에 있을 때에는, 반사 미러(30)는 슬릿광(EL)의 광로 상에서 상기 슬릿광(EL)을 반사하여 반사 미러(41)의 반사면(41a)에 입사되는 위치(30s)에 있다. 슬릿광(EL)이 마스크(M)의 패턴 영역을 조명하는 위치가 주사 개시 위치(Ms)로부터 마스크 중심(Mc)을 지나 주사 종료 위치(Me)로 등속도로 이동하는 것에 따라(동기하여), 반사 위치(30s)로부터 반사 위치(30c)를 지나 주사 종료 위치(30e)로 등속도로 이동한다. 이 슬릿광(EL)의 주사와 동기하는 반사 미러(30)의 이동에 의해, 슬릿광(EL)은 항상 반사 미러(41)의 반사면(41a)에 입사하는 것이 된다.

또한, 반사 미러(30)의 동기 이동에 따라, 슬릿광(EL)의 광로 길이가 변동하기 때문에, 반사 미러(42)는 이 변동분을 보정하여 광로 길이가 일정하게 되도록 Z축 방향으로 이동한다. 구체적으로는, 반사 미러(30)가 위치(30s)에 있을 때[슬릿광(EL)이 주사 개시 위치(Ms)를 조명할 때]에는 슬릿광(EL)의 광로 길이가 길어진다. 반대로 반사 미러(30)가 위치(30e)에 있을 때[슬릿광(EL)이 주사 종료 위치(Me)를 조명할 때]에는 슬릿광(EL)의 광로 길이가 짧아진다.

그 때문에, 반사 미러(42)는 슬릿광(EL)이 마스크 중심(Mc)을 조명하여 반사 미러(30)가 센터 위치(30c)에 있을 때의 슬릿광(EL)의 광로 길이를 기준으로 하여, 이 기준 길이를 실현하기 위해, 반사 미러(41)에 대한 Z축 방향의 왕복 이동의 중심 위치(기준 위치)(42c)로 한다. 그리고, 반사 미러(42)는 슬릿광(EL)이 주사 개시 위치(Ms)를 조명하여 반사 미러(30)가 반사 미러(41)와 가장 먼 위치(30s)에 있고, 슬릿광(EL)의 광로 길이가 최대일 때에 반사 미러(41)에 가장 많이 접근하여 반사 미러(41, 42) 사이의 거리가 짧아지는 위치(42s)와, 슬릿광(EL)이 주사 종료 위치(Me)를 조명하여 반사 미러(30)가 반사 미러(41)와 가장 가까운 위치(30e)에 있어, 슬릿광(EL)의 광로 길이가 최소일 때에, 반사 미러(41)와 가장 많이 이격되어 반사 미러(41, 42) 사이의 거리가 길어지는 위치(42e)와의 사이를 등속도로 왕복 이동한다. 이에 따라, 슬릿광(EL)은 마스크(M)를 조명하는 위치가 이동하더라도, 항상 일정한 광로 길이로 반사 미러(50)를 통해 투영 광학계(PL)에 입사하여, 마스크(M)의 패턴상이, 도 4에 도시하는 기판(P) 상의 쇼트 영역(SA1)에 축차 투영된다.

최초에 노광해야 할 쇼트 영역(SA1)에 대한 주사 노광이 종료되면, 기판 스테이지(2)를 감속시키지 않고서 기판 스테이지(2)의 -Y 방향으로의 이동을 계속한다. 또한, 쇼트 영역(SA2)에 대해, 반사면(22a)에 이어지는 폴리곤 미러(22)의 반사면(22b)에서 반사된 슬릿광(EL)에 의한 마스크(M)의 주사가 개시되기 전에, 위치(30e, 42e)에 있는 반사 미러(30, 42)를 주사 개시 위치(30s, 42s)로 이동시켜 둔다. 그리고, 상기와 동일하게 슬릿광(EL)에 의해 마스크(M)의 패턴 영역을 주사하고, 반사 미러(30, 42)를 동기 이동시킨다. 이에 따라, 마스크(M)의 패턴상이 기판(P) 상의 쇼트 영역(SA1)의 +Y측에 배치되어 있는 쇼트 영역(SA2)에 축차 투영된다. 즉, 본 실시형태에서는, 한 번의 주사로 Y 방향으로 배열된 1열분의 쇼트 영역의 노광이 계속해서 행해지게 된다(단계 S15).

쇼트 영역(SA2)의 노광을 끝내면, 제어 장치(3)는 기판 스테이지(2)를 감속시킨다. 그리고, 1장의 기판(P)의 노광이 종료했는지의 여부, 즉 기판(P) 상의 모든 노광을 끝냈는지의 여부를 판단한다(단계 S16). 여기서는, 쇼트 영역(SA1, SA2)의 노광만을 끝냈을 뿐이고, 그 외에 노광해야 할 쇼트 영역이 남아 있기 때문에, 단계 S16의 판단 결과는 「NO」가 된다. 계속해서, 제어 장치(3)는 폴리곤 미러(22)의 회전 방향을 반전시킨다(단계 S17). 즉, 도 2 및 도 5에서, 시계 방향으로 폴리곤 미러(22)를 회전시킨다. 다음으로, 제어 장치(3)는 기판 스테이지(2)를 구동하여 다음 노광 개시 위치로 기판(P)을 스텝 이동시킨다(단계 S18). 구체적으 로는, 다음에 노광해야 할 쇼트 영역(SA3)이 투영 광학계(PL)의 투영 영역의 -Y측의 근방에 위치하도록 기판 스테이지(2)를 구동한다. 또한, 작업 처리량 향상을 위해, 단계 S18의 기판 스테이지(2)를 이동시키는 중에 단계 S17의 폴리곤 미러(22)의 회전 방향을 반전시키는 것이 바람직하다. 또한, 폴리곤 미러(22)의 회전 방향의 반전 동작 중에는, 마스크(M)에 대한 슬릿광(EL)의 조사를 행하지 않도록[기판(P)의 노광을 일단 정지하도록, 예컨대 조명 광원의 발광 자체를 정지하거나, 혹은 차광용 셔터를 이용하여 차광하거나] 해 두는 것이 바람직하다.

또한, 제어 장치(3)는 마스크(M)에 대한 노광광(EL)의 주사 방향이 역회전하는 것에 따라서, 주사 개시 위치에 대응하는 위치(30e) 및 위치(42e)로 반사 미러(30, 42)를 각각 이동시킨다. 즉, 제2 열의 각 쇼트 영역(SA3∼SA6)을 노광할 때의 반사 미러(30)는 도 5에서의 위치(30e)로부터 +Y 방향으로 위치(30s)까지 이동하고, 반사 미러(42)는 위치(42e)에서 +Z 방향으로 위치(42s)까지 이동한다.

이상의 기판(P)의 이동이 완료되면, 제어 장치(3)는 방향 전환 장치로서, 제2 열에 위치하는 쇼트 영역(SA3∼SA6)에의 노광을 행하도록, 기판 스테이지(2), 반사 미러(30, 42)의 이동 방향을 역방향으로 설정하며, 기판 스테이지(2) 및 반사 미러(30)에 +Y 방향으로의 이동을 개시시키고, 반사 미러(42)에 +Z 방향으로의 이동을 개시시킨다(단계 S19). 기판(P)의 +Y 방향으로의 이동 속도 및 폴리곤 미러(22)의 각속도가 일정하게 되어 동기가 취해진 후에, 쇼트 영역(SA3)의 +Y측의 단부가 투영 영역에 도달하면, 제어 장치(3)는 조명 광학계(ILS)로부터 슬릿광(EL)을 사출시켜 폴리곤 미러(22)의 반사면(22b)을 통해 마스크(M)를 주사하여, 마스 크(M)의 패턴상을 투영 광학계(PL)를 통해 기판(P) 상에 투영한다.

이 때에는, 투영 영역에 마스크(M)의 일부의 패턴상이 투영되어 있는 상태에서, 투영 광학계(PL)에 대해, 슬릿광(EL)이 마스크(M) 상을 +Y 방향으로 속도 V로 이동하는 것에 동기하여, 기판(P)이 +Y 방향으로 속도 β·V로 이동한다. 그리고, Y 방향으로 배열된 쇼트 영역(SA3∼SA6)을 순차 노광한다. 또한, 이 때에는, 쇼트 영역(SA3∼SA6)은 각각 폴리곤 미러(22)의 반사면(22b, 22a, 22h, 22g)의 순서로 반사된 슬릿광(EL)으로 노광되게 된다.

또한, 이 제2 열의 쇼트 영역(SA3∼SA6)에의 노광에 있어서도, 반사 미러(30)가 위치(30e)로부터 위치(30s)로 이동하는 것에 따라서, 반사 미러(42)가 위치(42e)로부터 위치(42s)로 이동함으로써, 슬릿광(EL)의 광로 길이가 일정하게 보정된다.

이하 동일하게, Y 방향으로 배열된 1열의 쇼트 영역의 노광을 끝낼 때에, 폴리곤 미러(22)의 회전 방향을 반전하고, 기판 스테이지(2) 및 반사 미러(30, 42)의 이동 방향(주사 방향)을 역방향로 하여, 열 단위에서의 노광 처리가 행해진다(단계 S15∼S19). 이상의 동작을 반복한다. 제어 장치(3)가 기판(P) 상의 모든 노광을 끝냈다고 판단한 경우(단계 S16의 판단 결과가 「YES」인 경우)에는, 제어 장치(3)는 기판 스테이지(2) 상에 적재되어 있는 기판(P)을 언로드한다(단계 S20). 그리고, 다음에 노광해야 할 기판(P)의 유무를 판단한다(단계 S21). 노광해야 할 기판(P)이 있는 경우에는 판단 결과가 「YES」가 되고, 단계 S11 이후의 처리를 반복한다. 한편, 노광해야 할 기판(P)이 없는 경우에는, 판단 결과가 「NO」가 되고, 일련의 노 광 처리가 종료된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 마스크(M)의 패턴 영역에 대해 슬릿광(EL)이 이동하여 주사한다. 그 때문에, 주사 노광에 있어서는 마스크 스테이지(1)를 큰 스트로크로 구동하기 위한 구동 장치를 설치할 필요가 없어져 [마스크(M)를 주사 이동시키지 않고서 고정(정지)시킨 상태에서 좋기 때문에], 장치의 소형 경량화 및 장치 상에 발생하는 진동의 저감에 기여할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 종래와 같이 쇼트 영역마다 기판 스테이지(2)의 주사 방향을 빈번하게 바꾸면서 노광하고 있는 것이 아니라, 기판 스테이지(2)의 주사 방향을 바꾸지 않고서 주사 방향(Y 방향)에 배열된 1열분의 쇼트 영역을 연속하여 노광하고 있기 때문에, 노광 정밀도의 향상 및 작업 처리량의 향상을 도모할 수 있게 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 반사 미러(30)가 폴리곤 미러(22)와 동기 이동한다고 하는 간단한 구성에 의해, 마스크(M)가 주사 이동하지 않고서 주사 노광이 가능한 전술한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 기판(P)에 도달하는 슬릿광(EL)의 광로 길이의 변동분을 보정 광학계(40)에 의해 일정하게 보정하고 있기 때문에, 광로 길이의 변동에 따라 기판(P)에 조사되는 에너지량의 변동을 억제할 수 있고, 패턴 선폭의 변동 등, 기판(P)에 형성되는 패턴의 품질 불량을 억제할 수 있다.

<제2 실시형태>

다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 대해 도 6을 참조하여 설명한다. 본 실시형태의 노광 장치의 전체 구성은, 도 2 및 도 5에 도시하는 제1 실시형태의 노광 장치(EX)와 거의 동일한 구성이지만, 반사 미러(30)의 구성이 다르다.

도 6은 제2 실시형태에 따른 노광 장치의 개략 구성도이다. 도 6에 있어서, 도 2 및 도 5에 도시하는 제1 실시형태의 구성 요소와 동일한 요소에 대해서는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 노광 장치(EX)에는, 복수의 반사 미러(30) 및 복수의 반사 미러(40)가 설치된다. 보다 상세하게는, 노광 장치(EX)에는, 기판(P)에 주사 방향으로 배열된 1열분의 쇼트 영역의 최대수(여기서는 4개)와 동일 수(여기서는 4개)로 반사 미러(30 및 40)가 설치되어 있다.

폴리곤 미러(22)가 반시계 방향 방향으로 회전할 때는, 반사 미러(30)는 도 6에서의 +Y측 위치(도 6에 3장 표시되어 있는 위치)에 대기하고, 반사 미러(42)는 도 6에서의 위치(42s)의 +X측 위치(도 6에 3장 표시되는 위치)에 대기한다. 또한, 폴리곤 미러(22)가 시계 방향으로 회전할 때에는, 반사 미러(30)는 위치(30e)의 하측(-Z 방향)에 대기하고, 반사 미러(42)는 위치(42e)의 +X측 위치에 대기하는 것으로 한다.

각 반사 미러(30 및 40)는 제어 장치(3)의 제어 하에서 독립적으로 이동하는 구성이 된다.

상기 구성에서는, 마스크(M)에 대한 주사마다(쇼트 영역마다) 사용하는 반사 미러(30 및 40)를 전환하면서, 각 반사 미러(30 및 40)를 슬릿광(EL)에 의한 주사에 순차 동기 이동시켜, 마스크(M)를 조명한 슬릿광(EL)을 반사 미러(50)에 향해 반사시킬 수 있다.

즉, 본 실시형태에서는, 1개의 반사 미러(30)를 이용하는 경우와 같이, 예컨대 쇼트 영역(SA1)에의 노광 후에 쇼트 영역(SA2)을 노광할 때에, 마스크(M)의 주사가 개시되기 전에, 위치(30e, 42e)에 있는 반사 미러(30, 42)를 주사 개시 위치(30s, 42s)로 이동시킬 필요가 없다. 그 때문에, 폴리곤 미러(22)의 회전 속도 및 반사 미러(30, 42), 기판 스테이지(2)의 이동 속도를 높여 작업 처리량을 향상시킬 수 있게 된다[단, 이 경우 반사 미러(30)가 주사 종료 위치(30e)에 도달하기 전에, 직전의 주사에서 이용한 반사 미러를 주사 종료 위치(30e)에서 후퇴시켜 둔다].

또한, 상기 제2 실시형태에서는, 반사 미러(30)를 주사 방향의 쇼트열의 수, 설치하는 구성으로 하고 있지만, 여기에 한정되지 않는다. 예컨대 2개의 반사 미러(30)를 설치하여, 슬릿광(EL)의 주사와 동기 이동한 후에, 이 동기 이동 경로와는 다른 이동 경로를 이동시키는 것으로 주사 개시 위치에 복귀하여 순환시키는 구성으로 하여도 좋다. 이 구성을 채용한 경우에도, 상기 제2 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

<제3 실시형태>

계속해서, 본 발명의 제3 실시형태에 대해 도 7을 참조하여 설명한다. 본 실시형태의 노광 장치의 전체 구성은 도 2 및 도 5에 도시하는 제1 실시형태의 노광 장치(EX)에 대해 동시 이중 노광(다중 노광)을 행하도록, 폴리곤 미러, 마스크, 도광 장치 등의 구성 기기가 별도로 한 세트 설치된 것으로 되어 있다. 이하, 이것에 대해 상술한다. 또한, 도 7에 있어서, 도 2 및 도 5에 도시하는 제1 실시형태의 구 성 요소와 동일한 요소에 대해서는 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 실시형태의 노광 장치(EX)에는, 보정용 렌즈(21), 폴리곤 미러(22), fθ 렌즈(23), 텔레센트릭 렌즈(24), 마스크(M)[마스크 스테이지(1)], 도광 장치(DK)[입사 장치(LD)]와 동일한 구성을 갖는 보정용 렌즈(21'), 폴리곤 미러(22')(제2 주사 장치), fθ 렌즈(23'), 텔레센트릭 렌즈(24'), 마스크(M')[마스크 스테이지(1'), 제3 물체], 제2 도광 장치(DK')[입사 장치(LD')]가 병설되어 있다.

보정용 렌즈(21')를 통해 조사된 슬릿광(제2 조명빔)(EL')은 폴리곤 미러(22')의 반사면에서 반사되어, fθ 렌즈(23') 및 텔레센트릭 렌즈(24')를 통해 마스크(M')를 텔레센트릭하게 조명한다. 폴리곤 미러(22')는 지지축(18)에 의해 지지되어 폴리곤 미러(22)와 함께 일체적으로 회전한다.

마스크(M')에는, 마스크(M)의 패턴과 함께 기판(P) 상의 쇼트 영역에 노광되는 패턴이 동일 방향을 향하도록 배치되어 있다. 마스크(M, M')에 형성되는 패턴으로서는, (1) 노광 파라미터가 다른 라인 앤드 스페이스, 고립선을 따로따로 마스크에 형성하여, 각각 최적 노광 조건에 따라 동일 기판(P) 상에 이중으로 노광되는 것, (2) 위상 시프트법 등을 도입했을 때에는 고립선보다 라인 앤드 스페이스쪽이 동일 DOF(초점 심도)로써 한계 해상도가 높은 것을 이용하여, 한쪽의 마스크에서 모든 패턴을 라인 앤드 스페이스로 형성하고, 다른쪽의 마스크에서 라인 앤드 스페이스를 추출함으로써 고립선을 형성하는 것, (3) 일반적으로, 라인 앤드 스페이스보다 고립선은, 작은 N.A.로 높은 해상도를 얻을 수 있기(단, DOF는 작아짐) 때문 에, 모든 패턴을 고립선으로 형성하고, 마스크(M, M')에 의해 각각 형성한 고립선의 조합에 의해, 라인 앤드 스페이스를 형성하는 것 등을 이용할 수 있다. 또한, 기판(P)에 이중 노광하여 패턴을 형성하는 기술에 대해서는, 예컨대 일본 특허 공개 평 제10-214783호 등에 개시되어 있다.

입사 장치(LD')는 마스크(M')의 -Z측에 설치되어, 마스크(M')를 투과한 슬릿광(EL')이 -Y 방향으로 절곡되는 반사 미러(이동 반사 부재)(30')와, 슬릿광(EL')의 광로 길이의 변동을 보정하는 보정 광학계(보정 장치)(40')와, 보정 광학계(40')를 거친 슬릿광(EL')을 절곡시켜 투영 광학계(PL)의 직전에 배치된 편광빔 분할기(51)에 입사되는 반사 미러(50a, 50b)를 구비하고 있다. 반사 미러(30')는 제어 장치(3)의 제어 하에 폴리곤 미러(22')의 회전 구동과 동기하여 Y축 방향으로 이동하는 구성으로 되어 있다.

보정 광학계(40')는 반사 미러(41', 42')를 갖고 있다. 각 반사 미러(41', 42')는 서로가 대향하는 위치에 입사한 슬릿광(EL')을 90°절곡하는 반사면(41a', 42b') 및 반사면(42a', 42b')을 갖고 있다. 반사 미러(30')에서 반사된 슬릿광(EL')은 반사 미러(41')의 반사면(41a'), 반사 미러(42')의 반사면(42a', 42b') 및 반사 미러(41')의 반사면(41b'), 그리고 반사 미러(50a)의 반사면 및 반사 미러(50b)의 반사면에서 순차 반사되어 편광빔 분할기(또는 하프 미러)(51)에 입사한다. 또한, 상기 보정 광학계(40)와 동일하게, 반사 미러(42')는 제어 장치(3)의 제어 하에서, Z축 방향으로 이동하여 반사 미러(41')에 대해 이격·접근하여 슬릿광(EL')의 광로 길이를 보정한다.

또한, 편광빔 분할기(51)에는, 반사 미러(50)에서 반사된 마스크(M)의 패턴광도 입사된한다.

상기 구성의 노광 장치(EX)에서는, 기판(P)을 이동시키면서, 폴리곤 미러(22)의 회전에 따라 마스크(M)의 패턴 영역을 슬릿광(EL)에 의해 -Y 방향으로 주사하고, 반사 미러(30, 42)가 이 주사와 동기하여 이동한다. 이에 따라, 슬릿광(EL)의 광로 길이가 일정하게 유지된 상태에서 마스크(M)의 패턴상이 기판(P)의 쇼트 영역 상에 축차 노광된다. 또한, 폴리곤 미러(22')의 회전에 따라 마스크(M')의 패턴 영역을 슬릿광(EL')에 의해 -Y 방향으로 주사하고, 반사 미러(30', 42')가 이 주사와 동기하여 이동한다. 이에 따라, 슬릿광(EL')의 광로 길이가 일정하게 유지된 상태에서 마스크(M')의 패턴상이 기판(P)의 쇼트 영역 상에, 1열분 연속하여 축차 노광된다.

또한, 반사 미러(50)에서 반사된 마스크(M)의 패턴상에 의한 기판(P) 상의 쇼트 영역 내에서의 노광 영역과, 반사 미러(50b)에서 반사된 마스크(M')의 패턴상에 의한 기판(P) 상의 쇼트 영역 내에서의 노광 영역이 겹쳐지도록 하여 투영되도록 하여도 좋고(슬릿 합성 방식), 혹은 쇼트 내에서 각 노광 영역이 주사 방향(Y 방향)으로 조금만 틀어지도록 하여 투영되도록 하여도 좋다(슬릿 분리 방식). 이 경우, 편광빔 분할기(51)가 불필요해지고, 편광 방향의 제약이 없어지는 장점이 있다.

따라서, 본 실시형태에서는, 복수의 패턴을 이용하여 이중 노광하는 경우에도, 마스크를 큰 스트로크로 이동시키기 위한 구동 장치를 설치할 필요가 없고, 장 치의 소형 경량화에 기여할 수 있다. 기판 스테이지(2)의 주사 방향을 바꾸지 않고서 주사 방향(Y 방향)에 배열된 1열분의 쇼트 영역을 연속하여 노광하고 있기 때문에, 노광 장치(EX)의 대폭적인 비용 상승을 초래하지 않고, 노광 정밀도의 향상을 도모할 수 있게 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 동시 이중 노광으로 형성하는 패턴을 2장의 마스크(M, M')로써 구성하였지만, 다중 노광되는 패턴을 한 장의 마스크에 각각 형성하는 구성으로 하여도 좋다.

<제4 실시형태>

계속해서, 본 발명의 제4 실시형태에 대해 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다. 본 실시형태의 노광 장치의 전체 구성은, 도 2 및 도 5에 도시하는 제1 실시형태의 노광 장치(EX)에 대해, 마스크를 주사한 슬릿광을 집약하는 집약 광학계가 입사 장치(LD)에 설치된 것이다. 이하, 이것에 대해 상술한다. 또한, 도 8 및 도 9에 있어서, 도 2 및 도 5에 도시하는 제1 실시형태의 구성 요소와 동일한 요소에 대해서는 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 본 실시형태의 노광 장치(EX)에서의 입사 장치(LD)에는, 마스크(M)를 Y축 방향으로 주사한 슬릿광(EL)을 상기 Y축 방향의 소정 위치에 집약하는 집약 광학계(집약 장치)(70)가 설치되어 있다.

집약 광학계(70)는 Z축 방향을 따라 배치된 정면에서 볼 때 사다리꼴인 한 쌍의 사다리꼴 광학 부재(변위 부재)(71, 72)를 갖고 있다. 사다리꼴 광학 부재(71)는 슬릿광(EL)의 입사측에 XY 평면과 평행한 면(71a)를 갖고 있고, 슬릿 광(EL)의 출사측에 XY 평면과 평행한 면을 +Y측이 -Z측을 향하도록 X축 주위에 경사시킨 면(71b)을 갖고 있다.

동일하게, 사다리꼴 광학 부재(72)는 슬릿광(EL)의 출사측에 XY 평면과 평행한 면(72a)를 갖고 있고, 슬릿광(EL)의 입사측에 면(72b)과 평행하게 대향하는 면(72b)을 갖고 있다. 또한, 사다리꼴 광학 부재(72)는 제어 장치(3)의 제어 하에 폴리곤 미러(22)의 회전 구동과 동기하여 Z축 방향으로 이동함으로써, 사다리꼴 광학 부재(71)와의 상대 위치 관계에 따른 변위량으로 슬릿광의 광로를 Y축 방향으로 변위시키는 구성으로 되어 있다.

그리고, 사다리꼴 광학 부재(72)의 -Z측에는, 마스크(M) 및 집약 광학계(70)를 투과한 노광광(EL)을 보정 광학계(40)를 향해 -Y 방향으로 절곡하는 반사 미러(31)가 고정 배치되어 있다.

다른 구성은 상기 제1 실시형태와 동일하다.

상기 구성의 노광 장치(EX)에서는, 우선, 슬릿광(EL)이 마스크(M)의 패턴 영역에 대해 주사 개시 위치(Ms)에 있을 때에는, 사다리꼴 광학 부재(72)는 면(72b)이 사다리꼴 광학 부재(71)의 면(71b)과 접촉하는 위치(72s)(도 9에서, 이점 쇄선으로 나타내는 위치)에 위치 결정된다. 이 때, 마스크(M)의 주사 개시 위치(Ms)를 조명한 슬릿광(EL)은 일체적으로 접촉하는 사다리꼴 광학 부재(71, 72)를 면(71a)에 입사하고, 굴절하지 않고 면(72a)으로부터 출사하여 반사 미러(31)에서 반사된다. 그리고, 폴리곤 미러(22)가 회전하여, 슬릿광(EL)이 마스크(M)의 패턴 영역을 조명하는 위치가 주사 개시 위치(Ms)로부터 마스크 중심(Mc)을 지나 주사 종료 위 치(Me)에 등속도로 이동하는 것에 따라(동기하여), 제어 장치(3)는 사다리꼴 광학 부재(72)를, 위치(72s)로부터 마스크 중심(Mc)에 대응하는 위치(72c)를 지나, 주사 종료 위치(Me)에 대응하는 72e를 향해 -Z측으로 등속 이동시킨다.

위치(72s)로부터 사다리꼴 광학 부재(72)가 이동함으로써, 사다리꼴 광학 부재(71, 72) 사이에는 간극이 생긴다. 슬릿광(EL)은 사다리꼴 광학 부재(71)의 면(71b)에서 굴절하여 출사하고, 사다리꼴 광학 부재(72)의 면(72b)에 굴절하여 입사한다. 이에 따라, 슬릿광(EL)의 면(71a)에서의 입사 위치와, 면(72a)에서의 출사 위치가 사다리꼴 광학 부재(71, 72) 사이의 간극량에 따라 변화된다. 즉, 사다리꼴 광학 부재(72)의 Z 방향에서의 위치를 조정함으로써, 면(72a)에서 출사하는 슬릿광(EL)의 위치를 일정한 위치로 집약할 수 있다. 반사 미러(31)에 입사하는 위치를 항상 일정하게 함으로써, 주사에 의해 이동하는 슬릿광(EL)의 집약 광학계(70)에 대한 입사 위치가 변화하더라도, 반사 미러(31)에서 반사된 슬릿광(EL)의 광로를 일정하게 할 수 있다.

또한, 반사 미러(31)에서 반사된 슬릿광(EL)의 광로 길이는, 사다리꼴 광학 부재(71, 72)를 투과하는 위치[사다리꼴 광학 부재(71)에 입사하는 위치와, 사다리꼴 광학 부재(72)로부터 출사하는 위치와의 변위]에 따라 변화한다. 상기 실시형태와 동일하게, 반사 미러(31)에서 반사되어 보정 광학계(40)에 입사한 슬릿광(EL)은 반사 미러(42)가 Z축 방향으로 이동함으로써, 일정한 광로 길이로 보정되어, 패턴 선폭의 변동 등, 기판(P)에 형성되는 패턴의 품질 불량을 억제할 수 있다. 이 때, 사다리꼴 광학 부재(72)가 위치(72s)에 있어 슬릿광(EL)의 변위량이 적고 광로 길 이가 짧아질 때에는, 상기 제1 실시형태와는 반대로, 반사 미러(42)는 반사 미러(41)와 가장 많이 이격된 위치(42s)에서 슬릿광(EL)의 광로 길이를 길게 한다. 사다리꼴 광학 부재(72)가 위치(72e)에 있어 슬릿광(EL)의 변위량이 크며 광로 길이가 길어질 때에는, 반사 미러(42)는 반사 미러(41)와 가장 많이 접근한 위치(42e)에 있어 슬릿광(EL)의 광로 길이를 짧게 한다. 이에 따라, 슬릿광(EL)은 마스크(M)를 주사하는(조명하는) 위치에 상관없이, 일정한 광로 길이로 투영 광학계(PL)에 입사하게 된다.

또한, 최초에 노광해야 할 쇼트 영역(SA1)에 대한 주사 노광이 종료되면, 기판 스테이지(2)를 감속시키지 않고서 기판 스테이지(2)의 -Y 방향으로의 이동을 계속한다. 쇼트 영역(SA2)에 대해, 반사면(22a)에 이어지는 폴리곤 미러(22)의 반사면(22b)에서 반사된 슬릿광(EL)에 의한 마스크(M)의 주사가 개시되기 전에, 위치(72e, 42e)에 있는 사다리꼴 광학 부재(72) 및 반사 미러(42)를 주사 개시 위치(72s, 42s)로 이동시켜 두는 것이 필요하다.

본 실시형태에서는, 상기 제1 실시형태와 동일한 작용·효과를 얻을 수 있는 것에 부가하여, 마스크(M)를 주사한 슬릿광(EL)이 집약되어 반사 미러(31)에 입사한다. 그 때문에, 주사와 동기하여 반사 미러(31)를 이동시킬 필요가 없어져, 장치의 간소화에 기여할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 집약 광학계(70)에 의해 슬릿광(EL)을 소정 위치에 집약시키는 구성으로 하였지만, 여기에 한정되지 않는다. 예컨대 집약 광학계(70)에 의해 슬릿광(EL)을 소정 영역 내에 집약시켜, 이 영역 내에서 반사 미 러(31)를 이동시켜 슬릿광(EL)을 보정 광학계(40)에 입사하는 구성으로 하여도 좋다. 이 구성에서도, 본 실시형태와 같은 작용·효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시형태의 집약 광학계(70)를 이용하는 경우에도, 동일한 구성을 1개 더 설치함으로써 상기 제3 실시형태에서 설명한 동시 이중 노광을 실시하는 것이 가능하다.

<제5 실시형태>

계속해서, 본 발명의 제5 실시형태에 대해 도 10 내지 도 12c를 참조하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 제4 실시형태에서 설명한 집약 광학계(70)의 다른 형태에 대해 설명한다.

또한, 도 10 내지 도 12c에 있어서, 도 8 및 도 9에 도시하는 제4 실시형태의 구성 요소와 동일한 요소에 대해서는 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 집약 광학계(70)는 Z축 방향을 따라 배치된 볼록형 부재(73) 및 오목형 부재(74)를 갖고 있다. 볼록형 부재(73)는 슬릿광(EL)의 입사측에 XY 평면과 평행한 면(73a)을 갖고 있고, 슬릿광(EL)의 출사측에, Y축 방향에 관해 마스크(M)(패턴 영역)의 중심 위치에 X축 방향으로 연장되는 능선을 갖는 꼭대기부(73b)와, 꼭대기부(73b)를 기단으로 하여 +Y측을 향함에 따라 +Z측을 향하는 경사면(73c)과, 꼭대기부(73b)를 기단으로 하여 -Y측을 향함에 따라 +Z측을 향하는 경사면(73d)을 갖고 있다.

오목형 부재(74)는 슬릿광(EL)의 출사측에 XY 평면과 평행한 면(74a)을 갖고 있고, 슬릿광(EL)의 입사측에 경사면(73c, 73d)과 각각 평행하게 대향하는 경사면(74c, 74d)을 갖고 있다. 경사면(74c, 74d)은 꼭대기부(73b)와 대향하는 능선을 갖는 오목선(74b)를 기단으로 하여 설치되어 있다. 또한, 오목형 부재(74)는 제어 장치(3)의 제어 하에 폴리곤 미러(22)의 회전 구동과 동기하여 Z축 방향으로 이동함으로써, 볼록형 부재(73)와의 상대 위치 관계에 따른 변위량으로 슬릿광(EL)의 광로를 Y축 방향으로 변위시키는 구성으로 되어있다. 오목선(74b), 경사면(74c, 74d)이 볼록형 부재(73)의 꼭대기부(73b), 경사면(73c, 73d)와 접촉함으로써, 오목형 부재(74)와 볼록형 부재(73)가 일체적으로 직사각형의 광학 소자를 형성한다.

또한, 이들 볼록형 부재(73) 및 오목형 부재(74)는 서로 간극을 두고 배치되었을 때에, 마스크 중심보다도 +Y측의 영역(제1 영역)에서 입사된 슬릿광(EL)을 -Y측으로 변위시키고, 마스크 중심보다도 -Y측의 영역(제2 영역)에서 입사된 슬릿광(EL)을 +Y측으로 변위시킨다.

오목형 부재(74)의 -Z측에는, 마스크(M) 및 집약 광학계(70)를 투과한 노광광(EL)을 보정 광학계(40)를 향해 -Y 방향으로 절곡하는 반사 미러(32)가 제어 장치(3)의 제어 하에 Y축 방향으로 이동 가능하게 배치되어 있다.

다른 구성은 상기 제4 실시형태와 동일하다.

상기 구성의 노광 장치(EX)에서는, 우선, 슬릿광(EL)이 마스크(M)의 패턴 영역에 대해 주사 개시 위치(Ms)에 있을 때에는, 도 12a에 도시한 바와 같이, 오목형 부재(74)를 볼록형 부재(73)에 대해 이격하고, 또한 위치(74s)에 오목형 부재(74)를 배치한다. 위치(74s)에 있어서, 오목형 부재(74)는, 슬릿광(EL)의 폭을 L이라고 하면, Y축 방향의 마스크 중심에 대해 +Y 방향으로 L/2 떨어진 위치(제1 위치)(E1)[즉, 폭 L의 슬릿광(EL)이 오목선(74b)에 걸리지 않는 위치]에 슬릿광(EL)을 굴절하여 집약시킨다. 또한, 위치(E1)에 입사한 슬릿광(EL)이 보정 광학계(40)를 향해 반사되는 위치(32s)에 반사 미러(32)를 위치 결정한다.

폴리곤 미러(22)가 회전하여, 슬릿광(EL)이 마스크(M)의 패턴 영역을 조명하는 위치가 주사 개시 위치(Ms)로부터 마스크 중심(Mc)을 향해 -Y 방향으로 등속도로 이동한다. 이것에 따라(동기하여), 슬릿광(EL)의 집약 위치가 유지되도록, 오목형 부재(74)는 위치(74s)로부터 볼록형 부재(73)에 접근하는 방향(+Z 방향)으로 점차 이동한다.

주사가 진행하여, 슬릿광(EL)이 오목형 부재(74)의 오목선(74b)에 도달하면, 도 12b에 도시한 바와 같이, 오목형 부재(74)는 오목선(74b), 경사면(74c, 74d)이 각각 볼록형 부재(73)의 꼭대기부(73b), 경사면(73c, 73d)과 접촉한다. 이 때, 슬릿광(EL)은 볼록형 부재(73), 오목형 부재(74)를 굴절하지 않고 투과하기 때문에, 마스크(M)에의 주사와 동기하여, 오목형 부재(74)로부터 출사하는 위치도 이동한다. 그래서, 제어 장치(3)는 슬릿광(EL)의 이동과 동기하여, 슬릿광(EL)의 이동 속도와 등속도로 반사 미러(32)를 위치(32s)로부터 -Y축 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 슬릿광(EL)은 반사 미러(32)에서 반사되어, 반사 미러(32)가 위치(32s)에 위치 결정되었을 때와 동일한 광로(Z축 방향의 광로)로 보정 광학계(40)에 입사한다.

주사가 진행하여, 슬릿광(EL)이 오목형 부재(74)의 오목선(74b)에서 이격되는, 마스크 중심에 대해 -Y 방향으로 L/2 떨어진 위치(제2 위치)(E2)에 도달하면, 반사 미러(32)는 위치(32e)에 위치 결정된다. 위치(32e)에 있어서, 반사 미러(32)는 위치(E2)에서 오목형 부재(74)로부터 출사하는 슬릿광(EL)을 보정 광학계(40)를 향해 반사시킨다. 또한 주사가 진행하면, 제어 장치(3)는 슬릿광(EL)의 집약 위치(E2)가 유지되도록, 도 12c에 도시된 바와 같이, 오목형 부재(74)를 볼록형 부재(73)와의 접촉 위치로부터 이격되는 방향(-Z 방향)으로 점차 이동시킨다.

본 실시형태에 있어서도, 반사 미러(32)에서 반사된 슬릿광(EL)의 광로 길이는, 보정 광학계(40)에서의 반사 미러(42)가 Z축 방향으로 이동함으로써, 일정한 광로 길이로 보정된다. 슬릿광(EL)은 마스크(M)를 주사하는(조명하는) 위치에 상관없이, 일정한 광로 길이로 투영 광학계(PL)에 입사한다. 그 때문에, 상기 제4 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 슬릿광(EL)이 오목선(74b)을 투과할 때에는, 볼록형 부재(73)와 오목형 부재(74)가 접촉하고 있기 때문에, 슬릿광(EL)의 폭이 변동하는 등의 문제점이 생기는 것을 회피할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서도, 최초에 노광해야 할 쇼트 영역(SA1)에 대한 주사 노광이 종료되면, 기판 스테이지(2)를 감속시키지 않고서 기판 스테이지(2)의 -Y 방향으로의 이동을 계속한다. 쇼트 영역(SA2)에 대해, 반사면(22a)에 이어지는 폴리곤 미러(22)의 반사면(22b)에서 반사된 슬릿광(EL)에 의한 마스크(M)의 주사가 개시되기 전에, 위치(32e)에 있는 반사 미러(32)를 주사 개시 위치(32s)에 이동시켜 두는 것이 필요하다[오목형 부재(74)는 주사 개시 위치와 주사 종료 위치가 동일하기 때문에, 이동시킬 필요가 없다]. 또한, 본 실시형태의 집약 광학계(70)를 이용하는 경우에도, 동일한 구성의 것을 1개 더 설치함으로써, 상기 제3 실시형태에서 설명한 동시 이중 노광을 실시할 수 있음도 물론이다.

<제6 실시형태>

계속해서, 본 발명의 제6 실시형태에 대해 도 13을 참조하여 설명한다.

본 실시형태의 노광 장치의 전체 구성은, 도 2 및 도 5에 도시하는 제1 실시형태의 노광 장치(EX)에 대해, 입사 장치(LD)로서 폴리곤 미러가 설치된 구성으로 되어 있다.

이하, 이것에 대해 상술한다. 또한, 도 13에 있어서, 도 2 및 도 5에 도시하는 제1 실시형태의 구성 요소와 동일한 요소에 대해서는 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

도 13에 도시한 바와 같이, 본 실시형태의 노광 장치(EX)에서의 입사 장치(LD)에는, 마스크(M)를 주사한 슬릿광(EL)을, 보정용 렌즈(121) 및 반사 미러(50)를 통해 투영 광학계(PL)에 입사시키는 폴리곤 미러(제2 폴리곤 미러)(122)가 설치되어 있다. 마스크(M)과 폴리곤 미러(122) 사이에는, fθ 렌즈(23), 텔레센트릭 렌즈(24)와 동일한 구성을 갖는 fθ 렌즈(123), 텔레센트릭 렌즈(124)가 배치되어 있다.

폴리곤 미러(122)는 외주에 복수(도 13에서는 8개)의 반사면(122a∼122h)를 갖고 있고, 그 회전 구동은 제어 장치(3)에 의해 제어된다. 이들 반사면(122a∼122h)은 마스크(M)의 패턴 영역과 공역인 위치를 포함하는 면을 갖게 형성되어 있다. 다른 구성은, 광로 길이 보정 광학계가 설치되지 않는 점을 제외하고, 상기 제1 실시형태와 동일하다.

상기 구성의 노광 장치(EX)에서는, 폴리곤 미러(22)의 반시계 방향의 회전과 동기하여, 폴리곤 미러(122)가 시계 방향으로 회전하고, 마스크(M)를 주사한 슬릿 광(EL)이 보정용 렌즈(121) 및 반사 미러(50)를 통해 투영 광학계(PL)에 입사한다. 이 때, 마스크(M)에의 주사에 따라 슬릿광(EL)은 -Y축 방향으로 이동하여, 텔레센트릭 렌즈(124), fθ 렌즈(123)를 통해 폴리곤 미러(122)의 반사면[예컨대, 반사면(122a)]에 입사각이 변화하면서 입사한다. 폴리곤 미러(122)의 회전에 의해, 슬릿광(EL)을 반사하는 반사면(122a∼122h)의 경사 각도도 슬릿광(EL)의 입사각에 따라 변하기 때문에, 슬릿광(EL)은 항상 일정한 광로로 반사 미러(50)에서 반사되어 투영 광학계(PL)에 입사한다.

본 실시형태에서도, 상기 제1 실시형태와 동일한 작용·효과를 얻을 수 있는 것에 부가하여, 폴리곤 미러(122)의 반사면(122a∼122h)이 마스크(M)의 패턴 영역과 공역의 위치에 설정되어 있다. 그 때문에, 투영 광학계(PL)에 입사하는 슬릿광(EL)의 광로 길이를 일정하게 유지하는 것이 가능하게 된다. 또한 본 실시형태에서는, 상기 실시형태에서 설치한 보정 광학계(40) 등이 불필요하게 되어, 장치의 소형화, 저가격화를 실현할 수 있고, 반사 미러의 구동에 따르는 발열의 악영향(공기 요동 등에 기인하는 위치 계측 정밀도의 저하 등)을 배제할 수 있다.

또한, 상기 제6 실시형태에서는, 폴리곤 미러(122)의 반사면(122a∼122h)이 마스크(M)의 패턴 영역과 공역의 위치에 설정되는 구성으로 하였지만, 여기에 한정되지 않고, 공역의 위치란 이격되어 반사면(122a∼122h)이 배치되는 구성이라도 좋다. 이 경우, 마스크(M)에의 주사에 의해 슬릿광(EL)의 광로 길이가 변하게 된다. 그 때문에, 도 14에 도시한 바와 같이, 폴리곤 미러(122)에서 반사되어 투영 광학계(PL)에 입사하는 슬릿광(EL)의 광로 길이를 보정하는 보정 광학계(40)를 배치하 는 것이 바람직하다. 보정 광학계(40)의 동작에 대해서는 상기 실시형태와 동일하다.

또한, 본 실시형태에 있어서도, 동일한 구성의 것을 1개 더 설치함으로써, 제3 실시형태에서 설명한 바와 동일한 동시 이중 노광을 실시하는 것이 가능하다.

<제7 실시형태>

계속해서, 본 발명의 제7 실시형태에 대해 도 15 내지 도 18d를 참조하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 상기 제3 실시형태와 동일하게, 폴리곤 미러, 마스크, 도광 장치 등의 구성 기기가 별도 한 세트 설치된 것으로 되어 있지만, 도광 장치에 있어서의 입사 장치 및 보정 광학계의 구성이 다르다. 이하, 이것에 대해 상술한다. 또한, 도 15 내지 도 18d에 있어서, 도 7에 도시하는 제3 실시형태의 구성 요소와 동일한 요소에 대해서는 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

도 15 내지 도 17에 도시한 바와 같이, 본 실시형태의 노광 장치(EX)에는, 보정용 렌즈(21), 폴리곤 미러(22), fθ 렌즈(23), 텔레센트릭 렌즈(24), 마스크(M)[마스크 스테이지(1)], 도광 장치(DK)[입사 장치(LD)]와 동일한 구성을 갖는 보정용 렌즈(21'), 폴리곤 미러(22')(제2 주사 장치), fθ 렌즈(23'), 텔레센트릭 렌즈(24'), 마스크(M')[마스크 스테이지(1'), 제3 물체], 제2 도광 장치(DK')[입사 장치(LD')]가 X축 방향으로 간격을 두고 병설되어 있다.

마스크(M, M')에는, 도 18a에 도시한 바와 같이, 기판(P)에 도립상으로 전사되는 패턴이 서로 동일 방향을 향하도록 형성되어 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 입사 장치(LD, LD')[즉 도광 장치(DK, DK')]에 공 용되는 복수(도 15에서는 8개)의 반사 미러(이동 반사 부재)(33)와, 슬릿광(EL)의 광로 길이를 보정하는 보정 광학계(40)와, 슬릿광(EL')의 광로 길이를 보정하는 보정 광학계(40')가 설치되어 있다.

각 반사 미러(33)는 제어 장치(3)의 제어 하에 Y축 방향으로 각각 이동 가능하고, -Y측에 향하는 마스크(M)를 주사한 슬릿광(EL)을 -Y 방향(이동 방향의 한쪽 측)으로 반사시키는 반사면(제1 반사면)(33a)과, +Y측에 향하는 마스크(M')를 주사한 슬릿광(EL')을 +Y 방향(이동 방향의 다른쪽측)으로 반사시키는 반사면(제2 반사면)(33b)을 갖고 정면에서 볼 때 삼각형으로 형성되어 있다. 이들 반사면(33a, 33b)은 마스크(M, M')의 패턴 영역을 포함하는 길이로 X축 방향으로 연장 배치되어 있다. 또한, 이들 반사 미러(33)는 후술하는 보정 광학계(40, 40')의 일부를 구성하고 있다.

보정 광학계(40)는 도 15 및 도 16에 도시한 바와 같이, 마스크(M)의 -Y측에 배치되어 교차각이 직각인 정면에서 볼 때 거의 V자형의 반사 미러(43)와, 반사 미러(43)의 -Z측에 배치되어 반사 미러(43)에서 반사된 슬릿광(EL)을 반사 미러(50)를 향해 반사시키는 반사 미러(44)를 구비하고 있다. 반사 미러(43)는 반사 미러(33)가 후술하는 -Y측의 보정 위치에 위치 결정되어 +Z 방향으로 반사된 슬릿광(EL)을 -Z 방향으로 순차 절곡하는 반사면(43a, 43b)을 갖고 있다. 또한, 반사 미러(43)는 제어 장치(3)의 제어 하에, Z축 방향으로 이동하여 반사 미러(33, 44)에 대해 이격·접근이 가능하게 되어 있다.

또한, 반사 미러(50)에서 반사된 광은, 편광빔 분할기(또는 하프 미러)(51) 를 통해 투영 광학계(PL)에 입사하도록 되어 있다.

동일하게, 보정 광학계(40')는 도 15 및 도 17에 도시한 바와 같이, 마스크(M')의 +Y측에 배치되어 교차각이 직각인 정면에서 볼 때 거의 V자형의 반사 미러(45)와, 반사 미러(45)의 -Z측에 배치되어 반사 미러(45)로 반사된 슬릿광(EL')을 반사 미러(50a)를 향해 반사시키는 반사 미러(46)를 구비하고 있다. 반사 미러(45)는 반사 미러(33)가 후술하는 +Y측의 보정 위치에 위치 결정되어 +Z 방향으로 반사된 슬릿광(EL')을 -Z 방향으로 순차 절곡하는 반사면(45a, 45b)을 갖고 있다. 반사 미러(45)도, 제어 장치(3)의 제어 하에, Z축 방향으로 이동하여 반사 미러(33, 46)에 대해 이격·접근 가능하게 되어 있다. 상기 보정 광학계(40)는 제1 반사계를 구성하고, 보정 광학계(40')는 제2 반사계를 구성하고 있다. 반사 미러(50a)에서 반사된 광은, 반사 미러(50b)에서 반사된 후에 편광빔 분할기(또는 하프 미러)(51)에 입사된다.

상기 구성의 노광 장치(EX)에 있어서, 도 4에 도시하는 기판(P) 상의 쇼트 영역(SA1)을 노광할 때에는, 도 16에 도시한 바와 같이, 미리 슬릿광(EL)의 마스크(M)에 대한 주사 개시 위치(Ms)에 대응하는 위치에 반사 미러(33)[도 16에서는 부호 33A로서 표시]를 위치 결정한다. 이 때, 적어도 쇼트 영역(SA1) 이후의 쇼트 영역의 수(여기서는 3가지)만큼의 반사 미러(33)를 대기 위치(T1)에 배치한다. 또한, 반사 미러(43)의 하측(-Z 방향)에는, 반사 미러(33A)에서 반사된 슬릿광(EL)을 반사면(33b)에서 반사 미러(43)를 향해 반사하는 위치에 반사 미러(33)[도 16에서는 부호 33E로서 표시]를 배치한다. 이 반사 미러(33E)의 -Y 방향측의 대기 위 치(T2)에는, 다음 열의 쇼트 영역(SA3∼SA6)을 노광할 때에 이용되는 반사 미러(33)를 배치한다.

대기 위치(T2)는 슬릿광(EL)의 반사 미러(43, 44) 사이의 광로에서 이격된 위치에 설정되어 있다. 동일하게, 대기 위치(T1)는 슬릿광(EL')의 반사 미러(45, 46) 사이의 광로에서 이격된 위치에 설정되어 있다.

또한, 쇼트 영역(SA1∼SA2)을 포함하는 홀수열의 쇼트 영역을 노광할 때에는 마스크(M)를 주사한다. 쇼트 영역(SA3∼SA6)을 포함하는 짝수열의 쇼트 영역을 노광할 때에는 마스크(M')를 주사한다. 그 때문에, 쇼트열마다 슬릿광(EL, EL')을 전환한다. 이 전환은, 주사하지 않은 측의 슬릿광(EL, EL')의 광원을 정지시키더라도 좋고, 블라인드 제어에 의해 주사하지 않은 측의 슬릿광(EL, EL')의 광로를 차광하여도 좋다. 광원을 정지시킨 경우에는, 복귀 후에 안정되기까지의 시간이 필요하기 때문에, 블라인드 제어에 의해 슬릿광(EL, EL')의 전환을 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 폴리곤 미러(22, 22')에 대해서도, 주사하지 않은 측의 폴리곤 미러(22, 22')는 회전을 정지시켜도 좋지만, 복귀시킨 후에 안정된 등속 회전에 도달할 때까지 시간이 필요하기 때문에 회전 동작을 계속시키는 것이 바람직하다.

이와 같이 슬릿광(EL')이 차광된 상태에서, 제어 장치(3)는 폴리곤 미러(22)를 반시계 방향으로 회전시키고, 폴리곤 미러(22)의 회전과 동기하여 반사 미러(33A)를 -Y 방향으로 이동시킨다. 마스크(M)를 주사한 슬릿광(EL)은 도 16에 도시한 바와 같이, 반사 미러(33A)의 반사면(33a)에서 반사되어 -Y 방향으로 절곡된 후에, 반사 미러(33E)의 반사면(33b)에서 반사되어 +Z 방향으로 절곡된다. 반사 미 러(33E)에서 반사된 슬릿광(EL)은 반사 미러(43)의 반사면(43a, 43b) 및 반사 미러(44), 그리고, 반사 미러(50a)의 반사면 및 반사 미러(50b), 반사 미러(50)의 제1 반사계에서 순차 반사되어 투영 광학계(PL)에 입사한다.

이 때, 반사 미러(33A)의 이동과 동기하여, 보정 광학계(40)의 반사 미러(43)가 Z축 방향으로 이동하여, 슬릿광(EL)의 광로 길이를 일정하게 유지한다. 이것을 간단하게 설명하면, 슬릿광(EL)이 마스크(M)의 중심을 조명할 때의 광로 길이를 기준으로 하여, 주사 개시 위치에서는 반사 미러(33A, 33E) 사이의 광로가 길어지기 때문에, 반사 미러(43)를 반사 미러(44)에 접근시킨다. 반대로 주사 종료 위치에서는 반사 미러(33A, 33E) 사이의 광로가 줄어들기 때문에, 반사 미러(43)를 반사 미러(44)로부터 이격시킨다. 이와 같이, 반사 미러(33A)의 이동과 동기하여 반사 미러(43)를 반사 미러(44)에 대해 접근·이격시킴으로써, 슬릿광(EL)은 일정한 광로 길이로 투영 광학계(PL)에 입사될 수 있다. 이에 따라, 슬릿광(EL)은 항상 일정한 광로 길이로 반사 미러(50)를 통해 투영 광학계(PL)에 입사하여, 마스크(M)의 패턴상이, 도 4에 도시하는 기판(P) 상의 쇼트 영역(SA1)에 축차 투영된다.

쇼트 영역(SA1)에 대한 주사 노광이 종료되면, 반사 미러(33A)가 도달하기 전에 반사 미러(33E)를 대기 위치(T2)에 이동시켜 두고, 반사 미러(33E)가 있었던 위치에, 이동하여 온 반사 미러(33A)를 위치 결정한다. 또한, 대기 위치(T1)에 위치하는 반사 미러(33)의 최전부(最前部)의 하나[반사 미러(33B)로 표시]를 주사 개시 위치에 이동시킨다. 이 최전부의 반사 미러(33)를 주사 개시 위치에 이동시키는 타이밍은, 쇼트 영역(SA1)에의 노광이 종료될 때까지 대기할 필요는 없고, 슬릿 광(EL)의 광로가 주사 개시 위치로부터 떨어진 후에, 즉시 실시하여도 좋다.

최초에 노광해야 할 쇼트 영역(SA1)에 대한 주사 노광이 종료되면, 기판 스테이지(2)를 감속시키지 않고서 기판 스테이지(2)의 -Y 방향으로의 이동을 계속한다. 또한, 쇼트 영역(SA2)에 대해, 반사면(22a)에 이어지는 폴리곤 미러(22)의 반사면(22b)에서 반사된 슬릿광(EL)에 의해 마스크(M)를 주사하고, 반사 미러(33B, 43)를 동기 이동시킨다. 이에 따라, 마스크(M)의 패턴상이 기판(P) 상의 쇼트 영역(SA1)의 +Y측에 배치되어 있는 쇼트 영역(SA2)에 축차 투영된다.

또한, 이 주사 종료 시에도, 반사 미러(33B)가 도달하기 전에 반사 미러(33 A)를 대기 위치(T2)에 이동시켜 둔다.

쇼트 영역(SA2)의 노광을 끝내면, 제어 장치(3)는 기판 스테이지(2)의 이동 방향을 역방향으로 전환하고, 마스크(M')의 패턴이 쇼트 영역(SA3)에 투영되는 위치로 스텝 이동시킨다. 또한, 제어 장치(3)는 이동하여 온 반사 미러(33B)를, 도 17에 도시한 바와 같이, 마스크(M')에 대한 주사 개시 위치(Me)에 대응하는 위치에 위치 결정하고, 대기 위치(T1)의 최전부에 위치하고 있었던 반사 미러(33)[도 17에서는, 부호 33C로서 표시]를, 반사 미러(33B)에서 반사된 슬릿광(EL')을 반사면(33a)에서 반사 미러(45)를 향해 반사하는 위치에 배치한다.

또한, 블라인드 제어에 의해, 슬릿광(EL)을 차광하고, 또한 슬릿광(EL')의 차광을 해제한 상태에서, 폴리곤 미러(22')를 시계 방향으로 회전시키고, 폴리곤 미러(22')의 회전과 동기하여 반사 미러(33B)를 +Y 방향으로 이동시킨다. 마스크(M')를 주사한 슬릿광(EL')은 도 17에 도시한 바와 같이, 반사 미러(33B)의 반사 면(33b)에서 반사되어 +Y 방향으로 절곡된 후에, 반사 미러(33C)의 반사면(33a)에서 반사되어 +Z 방향으로 절곡된다. 반사 미러(33C)에서 반사된 슬릿광(EL')은 반사 미러(45)의 반사면(45a, 45b) 및 반사 미러(46, 51)의 제2 반사계에서 순차 반사되어 투영 광학계(PL)에 입사한다.

본 실시형태에 있어서, 마스크(M)의 조명광, 즉 반사 미러(50)로부터의 반사광 및 마스크(M')의 조명광, 즉 반사 미러(51)로부터의 반사광을, 투영 광학계(PL)의 중심(광축)으로부터 주사 방향(Y 방향)으로 서로 약간 변이된 위치에 입사시켜, 각각 기판(P) 상에 결상시키고 있다.

다른 실시형태에 있어서, 반사 미러(50)로부터의 반사광과, 반사 미러(51)로부터의 반사광을 미러에서 전환하여, 투영 광학계(PL)의 중심(광축)에 입사되어도 좋고, 도 7과 동일하게, 편광빔 분할기 또는 하프 미러를 이용하여 투영 광학계(PL)의 중심(광축)에 입사되어도 좋다.

이 때도, 보정 광학계(40)의 경우와 동일하게, 반사 미러(33B)의 이동과 동기하여, 보정 광학계(40')의 반사 미러(45)가 Z축 방향으로 이동하여, 슬릿광(EL')의 광로 길이를 일정하게 유지한다. 이에 따라, 슬릿광(EL')은 항상 일정한 광로 길이로 반사 미러(51)를 통해 투영 광학계(PL)에 입사하고, 마스크(M)의 패턴상이, 도 4에 도시하는 기판(P) 상의 쇼트 영역(SA3)에 축차 투영된다.

본 실시형태에 있어서, 쇼트 영역(SA3)에 대한 주사 노광이 종료되면, 반사 미러(33B)가 도달하기 전에 반사 미러(33C)를 대기 위치(T1)에 이동시켜 두고, 반사 미러(33C)가 있었던 위치에, 이동해 온 반사 미러(33B)를 위치 결정한다. 또한, 대기 위치(T2)에 위치하는 반사 미러(33A)를 주사 개시 위치로 이동시킨다. 이 후, 쇼트 영역(SA3)에 대한 노광 동작과 동일한 동작을 반복함으로써, 2번째 열의 쇼트 영역(SA3∼SA6)을 한번의 주사로 계속해서 노광할 수 있다.

이와 같이, 본 실시형태에서는, 서로 반대의 주사 방향에서 마스크(M, M')를 주사하는 폴리곤 미러(22, 22')를 설치하여, 이 주사 방향에 따라, 기판(P)에 도광되는 슬릿광(EL, EL')을 전환한다. 따라서, 쇼트 영역의 열 사이에서 동작을 정지시키거나 변경시키지 않고, 연속적이면서 원활한 노광 처리를 실시하는 것이 가능하게 된다.

<제8 실시형태>

계속해서, 본 발명의 제8 실시형태에 대해 도 19 및 도 20을 참조하여 설명한다.

본 실시형태에서는, 도 7에 도시한 상기 제3 실시형태와 동일하게, 제2 도광 장치(DK')[입사 장치(LD')]가 병설되고, 또한 도 13에 도시한 상기 제6 실시형태와 동일하게, 각 입사 장치에 폴리곤 미러가 각각 설치되는 구성으로 되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 이들 제3, 제6 실시형태에 대해 투영 광학계(PL)의 구성이 다르다.

이하, 이것에 대해 상술한다. 또한, 이들 도면에 있어서, 도 7 및 도 13에 도시한 실시형태의 구성 요소와 동일한 요소에 대해서는 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

도 19에 도시한 바와 같이, 본 실시형태의 노광 장치(EX)에 있어서의 입사 장치(LD)에는, 마스크(M)를 주사하여 폴리곤 미러(122)에서 -Y 방향으로 반사된 슬릿광(EL)을 +Z 방향으로 반사해서 절곡하여 릴레이 렌즈(128)에 입사시키는 반사 미러(125), 릴레이 렌즈(128)를 투과한 슬릿광(EL)을 반사 미러(50)를 향해 반사하여 절곡하는 반사 미러(129)가 설치되어 있다.

또한, 본 실시형태의 노광 장치(EX)에는, 폴리곤 미러(22)의 슬릿광(EL)을 반사하는 면[도 19에서는 반사면(제3 반사면)(22a)]과 마주 대한 면[도 19에서는 반사면(제4 반사면)(22e)]에서 반사되어 마스크(M')를 주사한 슬릿광(EL')을 투영 광학계(PL)에 입사시키는 제2 도광 장치(DK')[입사 장치(LD')]가 설치되어 있다. 입사 장치(LD')에는, 마스크(M')를 주사한 슬릿광(EL')을, 보정용 렌즈(121'), 반사 미러(125', 126', 127') 및 릴레이 렌즈(128')를 통해 투영 광학계(PL)에 입사시키는 폴리곤 미러(제2 폴리곤 미러)(122')가 설치되어 있다. 마스크(M')와 폴리곤 미러(122') 사이에는, fθ 렌즈(123), 텔레센트릭 렌즈(124)와 동일한 구성을 갖는 fθ 렌즈(123'), 텔레센트릭 렌즈(124')가 배치되어 있다. 폴리곤 미러(122')는 외주에 복수(도 19에서는 8개)의 반사면(122a'∼122h')을 갖고 있고, 그 회전 구동은 제어 장치(3)에 의해 제어된다. 이들 반사면(122a'∼122h')은 마스크(M')의 패턴 영역과 공역의 위치를 포함하는 면을 갖게 형성되어 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 마스크(M)에는, 도 18b에 도시한 바와 같이, 기판(P)에 도립상으로 전사되는 패턴이 형성되어 있다. 마스크(M')에는, 도 18c에 슬릿광(EL')의 진행 방향에서 볼 때 도면에 도시한 바와 같이, 기판(P)에 정립상으로 전사되는 패턴이 형성되어 있다.

도 20은 투영 광학계(PL)의 구성을 도시하는 측면도이다. 도 20에 도시한 바와 같이, 본 실시형태의 투영 광학계(PL)는 투영 렌즈(150), 1/2 파장판(61), 편광빔 분할기(52), 정립상 형성 렌즈(53), 절곡 미러(54, 55), 정립상 형성 렌즈(56), 편광빔 분할기(57), 1/2 파장판(58) 및 투영 렌즈(59)를 포함하여 구성된다. 이들 광학 소자 및 제어 장치(3)에 의해, 기판(P)에 투영되는 상을 도립상과 정립상으로 전환하는 상전환 장치가 구성된다.

또한, 도 20에 있어서, 투영 광학계(PL)의 입사측에 굵은 선으로 나타낸 영역은 슬릿광(EL)이 조사되는 조명 영역(IA)이고, 기판(P) 상에 굵은 선으로 나타낸 영역은 슬릿광(EL)이 조사되는 노광 영역(EA)이다.

투영 렌즈(150)는 마스크(M, M')에서의 슬릿광(EL, EL')을 평행광으로 변환한다. 1/2 파장판(61, 58)은 입사하는 광의 편광 방향을 변화시키는 것이고, 광축(AX)의 주위에서 회전 가능하게 구성되어 있다. 또한, 이들 1/2 파장판(61, 58)의 회전량의 제어는 제어 장치(3)에 의해 행해진다. 구체적으로는, 제어 장치(3)는 1/2 파장판(58)이 1/2 파장판(61)의 회전에 부가하여 회전하도록 1/2 파장판(61, 58)의 각각의 회전량을 제어한다. 편광빔 분할기(52, 57)는 편광 방향이 Y축 방향인 광만을 투과시켜, 편광 방향이 X축 방향인 광을 반사한다. 정립상 형성 렌즈(53)는 중간 결상점(MP)에 중간상을 형성하고, 정립상 형성 렌즈(56)는 중간 결상점(MP)을 거친 광을 평행광으로 변환한다. 투영 렌즈(59)는 1/2 파장판(58)을 투과한 광을 웨이퍼(W) 상에 집광한다.

상기 구성에 있어서, 조명 영역(IA) 내의 1점에서의 슬릿광은, 투영 렌 즈(150)에 입사하여 평행광으로 변환된 후에 1/2 파장판(61)에 입사한다. 여기서, 슬릿광(EL, EL')이 1/2 파장판(61)을 통과함으로써, 슬릿광(EL, EL')의 편광 방향은 X 방향 또는 Y 방향 중 어느 하나가 된다. 1/2 파장판(61)을 통과한 슬릿광(EL, EL')은 편광빔 분할기(52)에 입사한다. 여기서, 1/2 파장판(61)을 통과하는 슬릿광(EL, EL')의 편광 방향이 Y 방향인 경우에는 슬릿광(EL, EL')은 편광빔 분할기(52)를 투과하고, X축 방향인 경우에는 슬릿광(EL, EL')은 편광빔 분할기(52)에서 반사된다.

편광빔 분할기(52)를 투과한 슬릿광(EL, EL')은, 편광빔 분할기(57)에 이른다. 전술한 바와 같이, 편광빔 분할기(52)와 편광빔 분할기(57)는, 투과되는 광의 편광 방향이 동일하게 되도록 배치되어 있기 때문에, 편광빔 분할기(52)로부터 편광빔 분할기(57)에 입사한 슬릿광(EL, EL')은 편광빔 분할기(57)를 투과한다. 편광빔 분할기(57)를 투과한 슬릿광(EL, EL')은, 1/2 파장판(58)을 통과할 때에 그 편광 방향이, 1/2 파장판(61)에 입사하기 전의 방향으로 복귀되어, 투영 렌즈(59)에 입사한다. 투영 렌즈(59)는, 조명 영역(IA) 상의 1점에서 생겨, 투영 광학계(PL)의 상기 각 광학 소자를 통과한 슬릿광(EL, EL')을 굴절시키며, 기판(P) 상의 노광 영역(EA)의 1점에 집광시킨다.

한편, 편광빔 분할기(52)에서 반사된 슬릿광(EL, EL')은 정립상 형성 렌즈(53)에 입사하여 굴절하고, 절곡 미러(54)에서 절곡된 후, 중간 결상점(MP)에 도달한다. 이 중간 결상점(MP)에는, 조명 영역(IA) 내의 패턴의 도립상이 결상된다. 이 중간 결상점을 통과한 슬릿광(EL, EL')은, 절곡 미러(55)에서 절곡된 후에 정립 상 형성 렌즈(56)를 통해 편광빔 분할기(57)에 입사한다. 여기서, 편광빔 분할기(52)와 편광빔 분할기(57)는, 반사시키는 광의 편광 방향이 동일하게 되도록 배치되어 있기 때문에, 편광빔 분할기(57)는 정립상 형성 렌즈(56)로부터의 슬릿광(EL, EL')을 반사한다. 편광빔 분할기(57)에서 반사된 슬릿광(EL, EL')은, 1/2 파장판(58)을 통과할 때에 그 편광 방향이, 1/2 파장판(61)에 입사하기 전의 방향으로 복귀되어, 투영 렌즈(59)에 입사한다. 투영 렌즈(59)는, 조명 영역(IA) 상의 1점에서 생겨, 투영 광학계(PL)의 상기 각 광학 소자를 통과한 슬릿광(EL, EL')을 굴절시키며, 기판(P) 상의 노광 영역(EA)의 1점에 집광시킨다.

그런데, 도 20에서는, 조명 영역(IA) 내의 +Y측의 점 Q1으로부터의 슬릿광(EL, EL')의 주광선을 파선 또는 이점차선으로 나타내고 있다. 슬릿광(EL, EL')의 경로는, 편광빔 분할기(52)를 투과하거나, 또는 편광빔 분할기(52)에서 반사되는 것에 따라 다르다. 편광빔 분할기(52)를 투과한 경우의 주광선을 파선으로 나타내고, 편광빔 분할기(52)에서 반사되는 경우의 주광선을 이점차선으로 나타내고 있다. 도 20에 도시한 바와 같이, 편광빔 분할기(52)를 투과하는 경우에는, 점(Q1)으로부터의 슬릿광(EL, EL')의 주광선은, 파선으로 나타내는 경로를 통해 노광 영역(EA) 내의 점(Q2)에 도달한다. 즉, 이러한 경우에는, 조명 영역(IA) 내의 점(Q1)의 상이 노광 영역(EA) 내의 점(Q2)에 결상한다. 한편, 편광빔 분할기(52)에서 반사되는 경우에는, 점(Q1)으로부터의 슬릿광(EL, EL')의 주광선은, 이점차선으로 나타내는 경로를 통해 노광 영역(EA) 내의 점(Q3)에 도달한다. 즉, 이러한 경우에는, 조명 영역(IA) 내의 점(Q1)의 상이 노광 영역(EA) 내의 점(Q3)에 결상한다.

이상으로부터, 조명 영역(IA) 내에서 전체적으로 보았을 때, 슬릿광(EL, EL')이 편광빔 분할기(52)를 통과한 경우에는, 노광 영역(EA)에는 조명 영역(IA) 내의 패턴의 도립상이 결상되고, 편광빔 분할기(52)에서 반사된 경우에는, 노광 영역(EA)에는 조명 영역(IA) 내의 패턴의 정립상이 결상된다. 즉, 슬릿광(EL, EL')이 편광빔 분할기(52)를 투과하거나 또는 반사되는 것에 따라, 조명 영역(IA) 내의 패턴상이 도립상이 되거나 또는 정립상이 되는 것이 결정된다. 투영 광학계(PL) 내의 슬릿광(EL, EL')의 편광 방향은 1/2 파장판(61)의 회전량에 따라 결정되기 때문에, 제어 장치(3)가 1/2 파장판(61)의 회전량을 조정함으로써, 도립상을 기판(P) 상에 투영하거나, 또는 정립상을 기판(P) 상에 투영하는 것을 제어할 수 있다.

상기 구성의 노광 장치(EX)에 있어서, 도 4에 도시한 기판(P) 상의 첫번째 열의 쇼트 영역(SA1∼SA2)을 노광할 때에는, 제어 장치(3)는 전술한 블라인드 제어에 의해 슬릿광(EL')을 차광하고, 또한 투영 광학계(PL)에서의 1/2 파장판(61)의 회전량을 조정하여 기판(P) 상에 도립상이 투영되는 상태에서 폴리곤 미러(22)를 반시계 방향으로 회전시킨다. 이에 따라, 폴리곤 미러(22)의 반사면(22a)에서 반사된 슬릿광(EL)은 폴리곤 미러(22)의 회전과 동기하여 -Y 방향으로 마스크(M)를 주사하고, 기판(P) 상의 쇼트 영역(SA1)에 도립상을 투영한다. 그리고, 계속해서 기판 스테이지(2)의 -Y 방향으로의 이동을 계속하여, 폴리곤 미러(22)의 반사면(22b)에서 반사된 슬릿광(EL)에 의해 마스크(M)를 주사하고, 기판(P) 상의 쇼트 영역(SA2)에 패턴의 도립상을 투영한다.

쇼트 영역(SA2)의 노광을 끝내면, 제어 장치(3)는 기판 스테이지(2)의 이동 방향을 역방향으로 전환하고, 마스크(M')의 패턴이 쇼트 영역(SA3)에 투영되는 위치로 스텝 이동시킨다. 또한, 제어 장치(3)는 전술한 블라인드 제어에 의해 슬릿광(EL)을 차광하고, 슬릿광(EL')의 차광을 해제하며, 또한 투영 광학계(PL)에서의 1/2 파장판(61)의 회전량을 조정하여 기판(P) 상에 정립상을 투영시키도록 설정을 변경한다.

이에 따라, 폴리곤 미러(22)의 반사면(22e)에서 반사된 슬릿광(EL')은 폴리곤 미러(22)의 회전과 동기하여 +Y 방향으로 마스크(M')를 주사하고, 기판(P) 상의 쇼트 영역(SA3)에 패턴의 정립상을 투영한다. 계속해서 기판 스테이지(2)의 +Y 방향으로의 이동을 계속하여, 폴리곤 미러(22)의 반사면(22f)에서 반사된 슬릿광(EL')에 의해 마스크(M')를 주사하고, 기판(P) 상의 쇼트 영역(SA4)에 패턴의 정립상을 투영한다. 이 후, 쇼트 영역(SA4)에 대한 노광 동작과 동일한 동작을 반복함으로써, 2번째 열의 쇼트 영역(SA3∼SA6)을 한번의 주사로 계속하여 노광할 수 있다.

이와 같이, 본 실시형태에서도, 쇼트 영역의 열 사이에서 동작을 정지시키거나, 변경시키지 않고, 또한 폴리곤 미러(22)의 회전 방향도 일정하게 연속적이면서 원활한 노광 처리를 실시하는 것이 가능하게 된다.

<제9 실시형태>

계속해서, 본 발명의 제9 실시형태에 대해 도 21을 참조하여 설명한다.

본 실시형태에서는, 도 19 및 도 20에 도시한 상기 제8 실시형태에 대해, 슬릿광(EL, EL')에 의해 마스크(M, M')를 주사하는 폴리곤 미러가 개별적으로 설치되 어 있다. 이하, 이것에 대해 상술한다. 또한, 이 도면에 있어서, 도 19 및 도 20에 도시한 제8 실시형태의 구성 요소와 동일한 요소에 대해서는 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

도 21에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 주사 장치로서의 폴리곤 미러(22)와, 제2 주사 장치로서의 폴리곤 미러(22')가 지지축(18)에 의해 지지되어, X축 주위에 서로 역방향으로 회전한다. 도면에서, 반시계 방향으로 회전하는 폴리곤 미러(22)에서 거의 -Z 방향으로 반사된 슬릿광(EL)은 폴리곤 미러(22)의 회전에 따라 마스크(M)를 -Y 방향으로 주사하며, 입사 장치(LD)를 구성하고, 이 주사와 동기하여 회전하는 폴리곤 미러(122)에서 반사되어 반사 미러(50)를 통해 투영 광학계(PL)에 입사한다.

한편, 도면에서, 시계 방향으로 회전하는 폴리곤 미러(22')에서 거의 +Z 방향으로 반사된 슬릿광(EL')은 폴리곤 미러(22')의 회전에 따라 마스크(M')를, 슬릿광(EL)과 동일하게 -Y 방향으로 주사하며, 입사 장치(LD')를 구성하고, 이 주사와 동기하여 회전하는 폴리곤 미러(122')에서 반사되어 반사 미러(125a', 125b', 125c') 및 릴레이 렌즈(128')를 통해 투영 광학계(PL)에 입사한다.

본 실시형태에 있어서, 마스크(M)의 조명광, 즉 반사 미러(50)로부터의 반사광, 및 마스크(M')의 조명광, 즉 반사 미러(125c')로부터의 반사광을, 투영 광학계(PL)의 중심(광축)으로부터 주사 방향(Y 방향)으로 서로 약간 변이된 위치에 입사시켜, 각각 기판(P) 상에 결상시키고 있다.

다른 실시형태에 있어서, 반사 미러(50)로부터의 반사광과, 반사 미 러(125c')로부터의 반사광을 미러에서 전환하여, 투영 광학계(PL)의 중심(광축)에 입사시켜도 좋고, 도 7과 동일하게, 편광빔 분할기 또는 하프 미러를 이용하여 투영 광학계(PL)의 중심(광축)에 입사시켜도 좋다.

본 실시형태에서는, 마스크(M)에는, 도 18b에 도시한 바와 같이, 기판(P)에 도립상으로 전사되는 패턴이 형성되어 있다. 또한, 마스크(M')에는, 도 18d에 슬릿광(EL')의 진행 방향에서 본 도면으로서 도시한 바와 같이, 마스크(M)에 대해 서로의 패턴이 180° 다른 방향을 향하도록, 기판(P)에 도립상으로 전사되는 패턴이 배치되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 기판(P)에 대해 도립상을 투영하는 투영 광학계(PL)가 이용되고 있다.

상기 구성의 노광 장치(EX)에 있어서, 도 4에 도시한 기판(P) 상의 첫번째 열의 쇼트 영역(SA1∼SA2)을 노광할 때에는, 제어 장치(3)는 전술한 블라인드 제어에 의해 슬릿광(EL')을 차광하고, 슬릿광(EL)의 차광을 해제한 상태에서 마스크(M)를 주사시킨다. 이에 따라, 폴리곤 미러(22)의 반사면(22a)에서 반사된 슬릿광(EL)은 폴리곤 미러(22)의 회전과 동기하여 -Y 방향으로 마스크(M)를 주사하고, 기판(P) 상의 쇼트 영역(SA1)에 도립상을 투영한다. 계속해서 기판 스테이지(2)의 -Y 방향으로의 이동을 계속하여, 폴리곤 미러(22)의 반사면(22b)에서 반사된 슬릿광(EL)으로 마스크(M)를 주사하고, 기판(P) 상의 쇼트 영역(SA2)에 도립상의 패턴을 투영한다.

한편, 첫번째 열의 쇼트 영역에의 노광이 종료되어, 2번째 열의 쇼트 영역(SA3∼SA6)에의 노광을 행할 때에, 제어 장치(3)는 기판 스테이지(2)의 이동 방 향을 역방향으로 전환하고, 마스크(M')의 패턴이 쇼트 영역(SA3)에 투영되는 위치로 스텝 이동시킨다. 또한, 제어 장치(3)는 전술한 블라인드 제어에 의해 슬릿광(EL)을 차광하고, 슬릿광(EL')의 차광을 해제한다. 이에 따라, 폴리곤 미러(22')의 반사면(22a')(도 21에서는 도시하지 않음)에서 반사된 슬릿광(EL')은 폴리곤 미러(22')의 회전과 동기하여 -Y 방향으로 마스크(M)를 주사하고, 폴리곤 미러(122')에서 반사되어 투영 광학계(PL)에 입사하며, 기판(P) 상의 쇼트 영역(SA3)에 도립상의 패턴을 투영한다. 이 후, 쇼트 영역(SA4)에 대한 노광 동작과 동일한 동작을 반복함으로써, 2번째 열의 쇼트 영역(SA3∼SA6)을 한번의 주사로 계속하여 노광할 수 있다.

이와 같이, 본 실시형태에서도, 쇼트 영역의 열 사이에서 동작을 정지시키거나 변경시키지 않고, 또한 폴리곤 미러(22, 22')의 회전 방향도 각각 일정하게 연속적이면서 원활한 노광 처리를 실시하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상기 제9 실시형태에서는, 마스크(M, M')에 실질적으로 동일한 패턴을 배치하는 구성으로 하였지만, 여기에 한정되지 않는다. 예컨대 상기 제3 실시형태에서 설명한 동시 이중 노광(다중 노광)을 행하도록, 다른 패턴을 배치하는 것도 가능하다.

이 경우, 상기 제9 실시형태에서는 서로 역방향으로 회전하는 폴리곤 미러(22와 22') 및 폴리곤 미러(122와 122')를 각각 동일 방향으로 회전시킴으로써, 기판(P) 상에 동일한 방향으로 동시 이중 노광하는 것이 가능하게 된다. 이 때, 폴리곤 미러(22와 22')의 회전 방향은, 폴리곤 미러(122와 122')의 회전 방향과는 역 방향이 된다.

따라서, 도 21에 도시한 노광 장치(EX)에서는, 폴리곤 미러(22, 22')[및 폴리곤 미러(122, 122')]의 한쪽을 일정한 방향으로 회전시키고, 다른쪽의 회전 방향을 전환함으로써, 주사 방향으로서의 폴리곤 미러(22, 22')의 회전을 반전시키지 않는 쇼트 영역의 열 사이가 연속적인 노광 처리와, 동시 이중 노광 처리를 용이하게 전환·선택하는 것이 가능하게 된다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 적합한 실시형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 물론이다. 전술한 예에 있어서 도시한 각 구성 부재의 여러 가지 형상이나 조합 등은 일례로서, 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않는 범위에서 설계 요구 등에 기초하여 여러 가지 변경이 가능하다.

예컨대, 또한, 주사 방향으로서의 폴리곤 미러의 회전을 반전시키지 않는 쇼트 영역 열 사이가 연속적인 노광 처리는 상기 제1∼제6 실시형태의 노광 장치(EX)에서도 실현 가능하다. 이 경우, 마스크(M)에, 도 18b에 도시한 바와 같은 제1 패턴과, 도 18d에 도시한 바와 같은 제1 패턴과는 점대칭인(180°다른 방향을 향함) 제2 패턴을 비주사 방향(X축 방향)으로 이격하여 배치[도 7에 도시하는 제3 실시형태의 경우, 마스크(M')에 제2 패턴을 배치]하고, 또한 투영 광학계(PL)에는 도 20에 도시한 상전환 장치가 설치되어 있다.

그리고, 블라인드 제어에 의해 제1 패턴을 첫번째 열의 쇼트 영역에 도립상으로 노광하고, 제2 패턴을 2번째 열의 쇼트 영역에 정립상으로 노광하면 좋다. 이 도립상과 정립상의 전환은, 제어 장치(3)의 제어에 의해 행해진다. 이에 따라, 폴리곤 미러의 반전을 따르지 않는 쇼트 영역 열 사이가 연속적인 노광 처리를 실현할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 슬릿광을 주사시키는 광학 소자로서 폴리곤 미러를 이용하는 구성으로 하였지만, 여기에 한정되지 않고, 예컨대 반사 미러를 요동시키는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 상기 실시형태에서는, 다중 노광의 예로서, 동시 이중 노광에 대해 설명하였지만, 3개 이상의 패턴을 노광하는 구성으로 하여도 좋다.

또한, 상기 각 실시형태의 기판(P)으로서는, 반도체 디바이스 제조용의 반도체 웨이퍼뿐만 아니라, 디스플레이 디바이스용의 유리 기판이나, 박막 자기 헤드용의 세라믹 웨이퍼, 혹은 노광 장치에서 이용되는 마스크 또는 레티클의 원판(합성 석영, 실리콘 웨이퍼), 또는 필름 부재 등이 적용된다. 또한, 기판은 그 형상이 원형에 한정되지 않고, 사각형 등 다른 형상이라도 좋다.

노광 장치(EX)로서는, 마스크(M)과 기판(P)을 동기 이동시켜 마스크(M)의 패턴을 주사 노광하는 스텝 앤드 스캔 방식의 주사형 노광 장치(스캐닝 스테퍼) 외에, 마스크(M)와 기판(P)을 정지한 상태에서 마스크(M)의 패턴을 일괄 노광하여, 기판(P)을 순차 스텝 이동시키는 스텝 앤드 리피트 방식의 투영 노광 장치(스테퍼)에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 기판(P) 상에 적어도 2개의 패턴을 부분적으로 거듭 전사하는 스텝 앤드 스티치 방식의 노광 장치에도 적용할 수 있다.

노광 장치(EX)의 종류로서는, 기판(P)에 반도체 소자 패턴을 노광하는 반도 체 소자 제조용의 노광 장치에 한정되지 않고, 액정 표시 소자 제조용 또는 디스플레이 제조용의 노광 장치, 박막 자기 헤드, 촬상 소자(CCD), 마이크로 머신, MEMS, DNA칩, 혹은 레티클 또는 마스크 등을 제조하기 위한 노광 장치 등에도 널리 적용할 수 있다.

또한, 본 발명이 적용되는 노광 장치의 광원에는, KrF 엑시머 레이저(248 nm), ArF 엑시머 레이저(193 nm), F₂ 레이저(157 nm) 등 뿐만 아니라, g선(436 nm) 및 i 선(365 nm)을 이용할 수 있다. 또한, 투영 광학계의 배율은 축소계 뿐만 아니라 등배 및 확대계 중 어느 것이라도 좋다. 또한, 상기 실시형태에서는, 반사 굴절형의 투영 광학계를 예시했지만, 여기에 한정되지 않고, 투영 광학계의 광축(레티클 중심)과 투영 영역의 중심이 다른 위치로 설정되는 굴절형의 투영 광학계에도 적용 가능하다.

다른 실시형태에 있어서, 가변 패턴을 생성하는 전자 마스크(가변 성형 마스크, 액티브 마스크, 혹은 패턴 제너레이터라고도 불림)를 이용할 수 있다. 전자 마스크로서, 예컨대 비발광형 화상 표시 소자[공간 광변조기: Spatial Light Modulator(SLM)라고도 불림]의 일종인 DMD(Deformable Micro-mirror Device 또는 Digital Micro-mirror Device)를 이용하여 얻는다. DMD는, 소정의 전자 데이터에 기초하여 구동하는 복수의 반사 소자(미소 미러)를 가지고, 복수의 반사 소자는, DMD의 표면에 2차원 매트릭스형으로 배열되며, 또한 소자 단위로 구동되어 노광광을 반사, 편향한다. 각 반사 소자는 그 반사면의 각도가 조정된다. DMD의 동작은, 제어 장치에 의해 제어될 수 있다. 제어 장치는 기판 상에 형성해야 할 패턴에 따른 전자 데이터(패턴 정보)에 기초하여 각각의 DMD의 반사 소자를 구동하고, 조명계에 의해 조사되는 노광광을 반사 소자에서 패턴화한다. DMD를 사용함으로써, 패턴이 형성된 마스크(레티클)를 이용하여 노광하는 경우에 비해, 패턴이 변경되었을 때에, 마스크의 교환 작업 및 마스크 스테이지에서의 마스크의 위치 맞춤 조작이 불필요하게 된다. 또한, 전자 마스크를 이용하는 노광 장치에서는, 마스크 스테이지를 설치하지 않고, 기판 스테이지에 의해 기판을 X축 및 Y축 방향으로 이동시키는 것이어도 좋다. 또한, 기판 상에서의 패턴상(像)의 상대 위치를 조정하기 때문에, 예컨대 액츄에이터 등으로써, 패턴을 각각 생성하는 전자 마스크의 상대 위치를 조정하여도 좋다. 또한, DMD를 이용한 노광 장치는, 예컨대 일본 특허 공개 평 제8-313842호 공보, 일본 특허 공개 제2004-304135호 공보, 미국 특허 제6,778,257호 공보에 개시되어 있다.

또한, 본 발명은 투영 광학계와 기판 사이에 국소적으로 액체를 채워, 상기 액체를 통해 기판을 노광하는, 소위 액침 노광 장치에도 적용할 수 있다. 액침 노광 장치에 대해서는, 국제 공개 제99/49504호 팜플렛, 일본 특허 공개 제2004-289126호(대응 미국 특허 공개 제2004/0165159호 공보)에 개시되어 있다. 또한, 본 발명은 일본 특허 공개 평 제6-124873호 공보, 일본 특허 공개 평 제10-303114호 공보, 미국 특허 제5,825,043호 등에 개시되어 있는 것과 같은 노광 대상 기판의 표면 전체가 액체 중에 침수되어 있는 상태에서 노광하는 액침 노광 장치에도 적용 가능하다. 액침 시스템은, 예컨대 투영 광학계의 종단 광학 소자와 기판 사이의 노 광광의 광로 근방에 설치되고, 그 광로에 대해 액체를 공급하기 위한 공급구를 갖는 공급 부재 및 액체를 회수하기 위한 회수구를 갖는 회수 부재를 가질 수 있다. 또한, 액침 시스템은, 그 일부(예컨대, 액체 공급 부재 및/또는 액체 회수 부재)가 노광 장치에 설치될 필요는 없고, 예컨대 노광 장치가 설치되는 공장 등의 설비를 대용하여도 좋다. 또한, 액침 시스템의 구조는 전술한 구조에 한정되지 않고, 예컨대 유럽 특허 공개 제1420298호 공보, 국제 공개 제2004/055803호 팜플렛, 국제 공개 제2004/057590호 팜플렛, 국제 공개 제2005/029559호 팜플렛(대응 미국 특허 공개 제2006/0231206호), 국제 공개 제2004/086468호 팜플렛(대응 미국 특허 공개 제2005/0280791호), 일본 특허 공개 제2004-289126호 공보(대응 미국 특허 제6,952,253호) 등에 기재되어 있는 것을 이용할 수 있다.

액침법에 이용하는 액체로서는, 물(순수)을 이용하여도 좋고, 물 이외의 것, 예컨대 과불화폴리에테르(PFPE)나 불소계 오일 등의 불소계 유체, 혹은 세다 오일 등을 이용하여도 좋다. 또한, 액체로서는, 물보다도 노광광에 대한 굴절율이 높은 액체, 예컨대 굴절율이 1.6∼1.8 정도의 것을 사용하여도 좋다. 여기서, 순수보다도 굴절율이 높은(예컨대 1.5 이상) 액체(LQ)로서는, 예컨대 굴절율이 약 1.50인 이소프로판올, 굴절율이 약 1.61인 글리세롤(글리세린)이라고 하는 C-H 결합 혹은 O-H 결합을 갖는 소정 액체, 헥산, 헵탄, 데칸 등의 소정 액체(유기 용제), 혹은 굴절율이 약 1.60인 데카린(Decalin: Decahydronaphthalene) 등을 들 수 있다. 또한, 액체(LQ)는 이들 액체 중 임의의 두 가지 이상의 액체를 혼합한 것이라도 좋고, 순수에 이들 액체 중 적어도 하나를 첨가(혼합)한 것이라도 좋다. 또한, 액 체(LQ)는 순수에 H⁺, Cs⁺, K⁺, Cl^-, SO₄ ² ^-, PO₄ ² ^-등의 염기 또는 산을 첨가(혼합)한 것이라도 좋고, 순수에 Al 산화물 등의 미립자를 첨가(혼합)한 것이라도 좋다. 또한, 액체로서는, 광의 흡수 계수가 작고, 온도 의존성이 적으며, 투영 광학계 및/또는 기판의 표면에 도포되어 있는 감광재(또는 탑코트막 혹은 반사 방지막 등)에 대해 안정적인 것이 바람직하다. 액체로서, 초임계 유체를 이용하는 것도 가능하다. 또한, 기판에는, 액체로부터 감광재나 기재를 보호하는 탑코트막 등을 설치할 수 있다. 또한, 종단 광학 소자를, 예컨대 석영(실리카), 혹은 불화칼슘(형석), 불화바륨, 불화스트론튬, 불화리튬 및 불화나트륨 등의 불화화합물의 단결정 재료로 형성하여도 좋고, 석영이나 형석보다도 굴절율이 높은(예컨대 1.6 이상) 재료로 형성하여도 좋다. 굴절율이 1.6 이상인 재료로서는, 예컨대 국제 공개 제2005/059617호 팜플렛에 개시되는 사파이어, 이산화게르마늄 등, 혹은 국제 공개 제2005/059618호 팜플렛에 개시되는 염화칼륨(굴절율은 약 1.75) 등을 이용할 수 있다.

액침법을 이용하는 경우, 예컨대 국제 공개 제2004/019128호 팜플렛(대응 미국 특허 공개 제2005/0248856호)에 개시되어 있는 바와 같이, 종단 광학 소자의 상면측의 광로에 부가하여, 종단 광학 소자의 물체면측의 광로도 액체로 채우도록 하여도 좋다. 또한, 종단 광학 소자의 표면의 일부(적어도 액체와의 접촉면을 포함함) 또는 전부에, 친액성 및/또는 용해 방지 기능을 갖는 박막을 형성하여도 좋다. 또한, 석영은 액체와의 친화성이 높고, 또한 용해 방지막도 불필요하지만, 형석은 적어도 용해 방지막을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 실시형태에서는, 간섭계 시스템을 이용하여, 마스크 스테이지 및 기판 스테이지의 위치 정보를 계측하는 것으로 하였지만, 여기에 한정되지 않고, 예컨대 기판 스테이지의 상면에 설치되는 스케일(회절격자)을 검출하는 인코더 시스템을 이용하여도 좋다. 이 경우, 간섭계 시스템과 인코더 시스템의 양쪽을 구비하는 하이브리드 시스템에서는, 간섭계 시스템의 계측 결과를 이용하여 인코더 시스템의 계측 결과를 교정(캘리브레이션)하는 것이 바람직하다. 또한, 간섭계 시스템과 인코더 시스템을 전환하여 이용하거나, 혹은 그 양쪽을 이용하여, 기판 스테이지를 위치 제어하도록 하여도 좋다.

또한, 본 발명은 기판 스테이지(웨이퍼 스테이지)가 복수 설치되는 트윈 스테이지형의 노광 장치에도 적용할 수 있다. 트윈 스테이지형의 노광 장치의 구조 및 노광 동작은, 예컨대 일본 특허 공개 평 제10-163099호 공보 및 일본 특허 공개 평 제10-214783호 공보(대응 미국 특허 제6,341,007호, 제6,400,441호, 제6,549,269호 및 제6,590,634호), 일본 특허 공표 제2000-505958호(대응 미국 특허 제5,969,441호)혹은 미국 특허 제6,208,407호에 개시되어 있다. 또한, 본 발명을 본원 출원인이 먼저 출원한 일본 특허 출원 제2004-168481호의 웨이퍼 스테이지에 적용하여도 좋다.

또한, 법령으로 허용되는 한에 있어서, 상기 각 실시형태 및 변형예에서 인용한 노광 장치 등에 관한 모든 공개공보 및 미국 특허 등의 개시를 원용하여 본문의 기재의 일부로 한다.

상기 실시형태의 노광 장치는, 각 구성 요소를 포함하는 각종 서브 시스템을, 소정의 기계적 정밀도, 전기적 정밀도, 광학적 정밀도를 유지하도록, 조립하는 것으로 제조된다. 이들 각종 정밀도를 확보하기 위해, 이 조립의 전후에는, 각종 광학계에 대해서는 광학적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 기계계(系)에 대해서는 기계적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 전기계에 대해서는 전기적 정밀도를 달성하기 위한 조정이 행해진다. 각종 서브 시스템으로부터 노광 장치에의 조립 공정은, 각종 서브 시스템 상호의, 기계적 접속, 전기 회로의 배선 접속, 기압 회로의 배관 접속 등이 포함된다. 이 각종 서브 시스템으로부터 노광 장치에의 조립 공정 전에, 각 서브 시스템 개개의 조립 공정이 있는 것은 물론이다. 각종 서브 시스템의 노광 장치에의 조립 공정이 종료되면, 종합 조정이 행해져, 노광 장치 전체로서의 각종 정밀도가 확보된다. 또한, 노광 장치의 제조는 온도 및 클린도 등이 관리된 클린 룸에서 이루어지는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 발명의 실시형태에 따른 노광 장치 및 노광 방법을 리소그래피공정에서 사용한 마이크로 디바이스의 제조 방법의 실시형태에 대해 설명한다. 도 22는, 마이크로 디바이스(IC나 LSI 등의 반도체 칩, 액정 패널, CCD, 박막 자기 헤드, 마이크로 머신 등)의 제조예의 흐름도를 나타내는 도면이다.

우선, 단계 S10(설계 단계)에서, 마이크로 디바이스의 기능·성능 설계(예컨대, 반도체 디바이스의 회로 설계 등)를 행하고, 그 기능을 실현하기 위한 패턴 설계를 행한다. 계속해서, 단계 S11(마스크 제작 단계)에서, 설계한 회로 패턴을 형성한 마스크(레티클)를 제작한다. 한편, 단계 S12(웨이퍼 제조 단계)에서, 실리콘 등의 재료를 이용하여 웨이퍼를 제조한다.

다음으로, 단계 S13(웨이퍼 처리 단계)에서는, 단계 S10∼단계 S12에서 준비한 마스크와 웨이퍼를 사용하여, 후술하는 바와 같이, 리소그래피 기술 등으로써 웨이퍼 상에 실제의 회로 등을 형성한다. 계속해서, 단계 S14(디바이스 조립 단계)에서는, 단계 S13에서 처리된 웨이퍼를 이용하여 디바이스 조립을 행한다. 이 단계 S14에서는, 다이싱 공정, 본딩 공정 및 패키징 공정(칩 봉입) 등의 공정이 필요에 따라 포함된다. 마지막으로, 단계 S15(검사 단계)에서는, 단계 S14에서 제작된 마이크로 디바이스의 동작 확인 테스트, 내구성 테스트 등을 검사한다. 이러한 공정을 거친 후에 마이크로 디바이스가 완성되며, 이것이 출하된다.

도 23은 반도체 디바이스의 경우에서의 단계 S13의 상세 공정의 일례를 나타내는 도면이다.

단계 S21(산화 단계)에서는, 웨이퍼의 표면을 산화시킨다. 단계 S22(CVD 단계)에서는, 웨이퍼 표면에 절연막을 형성한다. 단계 S23(전극 형성 단계)에서는, 웨이퍼 상에 전극을 증착에 의해 형성한다. 단계 S24(이온 주입 단계)에서는, 웨이퍼에 이온을 주입한다. 이상의 단계 S21∼단계 S24의 각각은, 웨이퍼 처리의 각 단계의 전(前)처리 공정을 구성하므로, 각 단계에서 필요한 처리에 따라 선택되어 실행된다.

웨이퍼 프로세스의 각 단계에서, 전술한 전처리 공정이 종료되면, 이하와 같이 하여 후처리 공정이 실행된다. 이 후처리 공정에서는, 우선, 단계 S25(레지스트 형성 단계)에서, 웨이퍼에 감광제를 도포한다. 계속해서, 단계 S26(노광 단계)에 서, 전술한 리소그래피 시스템(노광 장치) 및 노광 방법으로써 마스크의 회로 패턴을 웨이퍼에 전사한다. 다음으로, 단계 S27(현상 단계)에서는 노광된 웨이퍼를 현상하고, 단계 S28(에칭 단계)에서는, 레지스트가 잔존하고 있는 부분 이외의 부분의 노출 부재를 에칭에 의해 제거한다. 그리고, 단계 S29(레지스트 제거 단계)에서는, 에칭이 끝나 불필요해진 레지스트를 제거한다. 이들 전처리 공정과 후처리 공정을 반복 행함으로써, 웨이퍼 상에 다중으로 회로 패턴이 형성된다.

또한, 반도체 소자 등의 마이크로 디바이스뿐만 아니라, 광노광 장치, EUV 노광 장치, X선 노광 장치 및 전자선 노광 장치 등에 사용되는 레티클 또는 마스크를 제조하기 위해, 마더 레티클로부터 유리 기판이나 실리콘 웨이퍼 등에 회로 패턴을 전사하는 노광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 여기서, DUV(심자외)나 VUV(진공 자외)광 등을 이용하는 노광 장치에서는, 일반적으로 투과형 레티클이 이용되고, 레티클 기판으로서는 석영 유리, 불소가 도핑된 석영 유리, 형석, 불화 마그네슘, 또는 수정 등이 이용된다. 또한, 프록시미티 방식의 X선 노광 장치나 전자선 노광 장치 등에서는, 투과형 마스크(스텐실 마스크, 멤브레인 마스크)가 이용되고, 마스크 기판으로서는 실리콘 웨이퍼 등이 이용된다. 또한, 이러한 노광 장치는, WO99/34255호, WO99/50712호, WO99/66370호, 일본 일본 특허 공개 평 제11-194479호, 일본 특허 공개 제2000-12453호, 일본 특허 공개 제2000-29202호 등에 개시되어 있다.

Claims

제1 물체 상(上)의 패턴을 조명빔으로 조명하여, 그 패턴상(像)으로 제2 물체 상의 피노광 영역을 노광하는 노광 장치에 있어서,

상기 조명빔을, 상기 제1 물체 상에서, 소정의 주사 방향을 따라 주사시키는 주사 장치와,

상기 제1 물체를 주사한 상기 조명빔을 상기 제2 물체 상의 상기 피노광 영역 상에 유도하는 도광 장치

를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제1 물체 상에 형성된 패턴을 조명빔으로 조명하여, 그 패턴상으로 제2 물체 상의 피노광 영역을 노광하는 노광 장치에 있어서,

상기 조명빔을 상기 제1 물체 상에서 주사하는 주사 장치와,

상기 제2 물체를 적재할 수 있고, 또한 상기 조명빔의 상기 제1 물체 상에서의 상기 주사와 동기하여 상기 제2 물체를 이동시키는 스테이지 장치

를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제1 물체 상에 형성된 패턴을 조명빔으로 조명하여, 그 패턴상으로 제2 물체 상의 피노광 영역을 노광하는 노광 장치에 있어서,

상기 조명빔을, 상기 제1 물체 상에서 소정의 주사 방향을 따라 주사시키는 주사 장치와,

상기 제1 물체를 주사한 상기 조명빔을 상기 제2 물체 상에 유도하는 도광 장치와,

상기 제2 물체를 적재할 수 있고, 또한 상기 조명빔의 상기 제1 물체 상에서의 상기 주사와 동기하여 상기 제2 물체를 이동시키는 스테이지 장치

를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 스테이지 장치는, 상기 조명빔의 상기 제1 물체 상에서의 주사 방향과는 반대 방향으로, 상기 제2 물체를 이동시키는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 도광 장치는,

상기 조명빔이 입사하여 상기 패턴상을 상기 피노광 영역에 투영하는 투영 광학계와,

상기 제1 물체를 주사한 상기 조명빔을 반사하여 상기 투영 광학계에 입사시키는 입사 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제5항에 있어서, 상기 입사 장치는, 상기 제1 물체에 대한 상기 조명빔의 주사와 동기하여 이동하는 이동 반사 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제6항에 있어서, 상기 조명빔의 주사 방향을 따라 상기 이동 반사 부재의 이동 방향을 전환하는 방향 전환 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제7항에 있어서, 상기 이동 반사 부재는, 상기 제1 물체를 주사한 상기 조명빔을 상기 이동 방향의 한쪽측으로 반사하는 제1 반사면과, 상기 이동 방향의 다른쪽측으로 반사하는 제2 반사면을 갖고,

상기 입사 장치는, 상기 제1 반사면에서 반사된 상기 조명빔을 상기 투영 광학계에 입사시키는 제1 반사계와, 상기 제2 반사면에서 반사된 상기 조명빔을 상기 투영 광학계에 입사시키는 제2 반사계를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피노광 영역은, 상기 조명빔의 주사 방향을 따라 복수 설치되고,

상기 이동 반사 부재는, 상기 복수의 피노광 영역의 각각에 따라 설치되는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 물체는, 제1 패턴과, 그 제1 패턴과 점대칭으로 배치된 제2 패턴을 갖고,

상기 투영 광학계는, 상기 제1 패턴 또는 상기 제2 패턴에 따라, 상기 피노광 영역에 투영하는 상을 도립상과 정립상으로 전환하는 상전환 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제5항에 있어서, 상기 입사 장치는, 상기 제1 물체를 주사한 상기 조명빔을 소정 위치에 집약하는 집약 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제11항에 있어서, 상기 집약 장치는,

상기 조명빔의 광축 방향으로 이동하며, 입사한 상기 조명빔의 광로를 서로의 상대 위치 관계에 따른 변위량으로 변위시키는 한 쌍의 변위 부재와,

상기 제1 물체를 주사한 상기 조명빔의 위치에 따라, 상기 한 쌍의 변위 부재의 상대 위치 관계를 조정하는 조정 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제12항에 있어서, 상기 한 쌍의 변위 부재는, 상기 조명빔의 광로의 변위 방향이 다른 제1 영역과 제2 영역을 갖고,

상기 조정 장치는, 상기 제1 영역에서 변위된 상기 조명빔의 광로를 제1 위치에 집약시키고, 상기 제2 영역에서 변위된 상기 조명빔의 광로를 제2 위치에 집약시키며,

상기 입사 장치는, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치의 사이에서 이동하며, 집약된 상기 조명빔을 상기 투영 광학계를 향해 반사하는 제2 이동 반사 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주사 장치는 폴리곤 미러 를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제5항에 있어서, 상기 입사 장치는, 상기 제1 물체에 대한 상기 조명빔의 주사와 동기하여 회전하는 제2 폴리곤 미러를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 물체와는 독립되어 있고 또한 상기 제2 물체 상에 전사되어야 하는 패턴을 구비하는 제3 물체 상에서, 상기 제1 물체를 조명하는 제1 조명빔과는 다른 제2 조명빔을, 상기 제1 조명빔의 주사 방향과는 역방향으로 주사시키는 제2 주사 장치와,

상기 제3 물체를 주사한 상기 제2 조명빔을 상기 피노광 영역에 유도하는 제2 도광 장치

를 포함하고,

상기 제2 물체의 이동 방향이 변경되는 것에 따라, 상기 제2 물체 상에 유도되는 조명빔으로서, 상기 제1 조명빔과 상기 제2 조명빔을 전환하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제16항에 있어서, 상기 주사 장치에서의 상기 조명빔이 반사되는 제3 반사면 및 상기 제2 주사 장치에서의 상기 제2 조명빔이 반사되는 제4 반사면을 각각 갖는 폴리곤 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 물체와는 독립되어 있고 또한 상기 제2 물체 상에 전사되어야 하는 패턴을 구비하는 제3 물체 상에서, 상기 제1 물체를 조명하는 제1 조명빔과는 다른 제2 조명빔을 주사시키는 제2 주사 장치와,

상기 제3 물체를 주사한 상기 제2 조명빔을 상기 피노광 영역에 유도하는 제2 도광 장치

를 포함하고,

상기 제3 물체를 주사한 상기 제2 조명빔을, 상기 제1 물체를 주사한 상기 제1 조명빔과 함께, 상기 제2 물체 상의 상기 피노광 영역 상에 유도하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제18항에 있어서, 상기 제1 물체와 상기 제3 물체는 서로의 패턴이 동일 방향을 향하도록 배치되어 있고,

상기 제2 주사 장치는 상기 제2 조명빔을, 상기 주사 장치가 상기 제1 조명빔을 상기 제1 물체 상에서 주사시키는 방향과 동일한 방향으로 동기하여 주사시키는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제18항에 있어서, 상기 제1 물체와 상기 제3 물체는 서로의 패턴이 180° 다른 방향을 향하도록 배치되어 있고,

상기 제2 주사 장치는 상기 제2 조명빔을 상기 제3 물체 상에서, 상기 주사 장치가 상기 제1 조명빔을 상기 제1 물체 상에서 주사시키는 방향과는 반대 방향으로 동기하여 주사시키는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제20항에 있어서, 상기 주사 장치, 상기 제2 주사 장치, 상기 도광 장치 및 상기 제2 도광 장치는 각각 폴리곤 미러를 포함하고 있고,

상기 각 주사 장치의 폴리곤 미러는 동일 방향으로 회전하며,

상기 각 도광 장치의 폴리곤 미러는 서로 동일 방향으로 회전하고, 또한 상기 각 주사 장치의 폴리곤 미러와는 반대 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 물체를 주사하여 상기 피노광 영역을 조명하는 상기 조명빔의 광로 길이의 변동을 보정하는 보정 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제1 물체 상의 패턴을 조명빔으로 조명하여, 그 패턴상으로 제2 물체 상의 피노광 영역을 노광하는 노광 방법에 있어서,

상기 조명빔을, 상기 제1 물체 상에서, 소정의 주사 방향을 따라 주사시키는 공정과,

상기 제1 물체를 주사한 상기 조명빔을, 상기 제2 물체 상의 상기 피노광 영역 상에 유도하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제1 물체 상에 형성된 패턴을 조명빔으로 조명하여, 그 패턴상으로 제2 물체 상의 피노광 영역을 노광하는 노광 방법에 있어서,

상기 조명빔을 상기 제1 물체 상에서 주사하는 공정과,

상기 제2 물체를 적재할 수 있는 스테이지 장치를, 상기 조명빔의 상기 제1 물체 상에서의 상기 주사와 동기하여 이동시키는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제1 물체 상에 형성된 패턴을 조명빔으로 조명하여, 그 패턴상으로 제2 물체 상의 피노광 영역을 노광하는 노광 방법에 있어서,

상기 조명빔을, 상기 제1 물체 상에서 소정의 주사 방향을 따라 주사시키는 공정과,

상기 제1 물체를 주사한 상기 조명빔을 상기 제2 물체 상에 유도하는 공정과,

상기 제2 물체를 적재할 수 있는 스테이지 장치를, 상기 조명빔의 상기 제1 물체 상에서의 상기 주사와 동기하여 이동시키는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제24항 또는 제25항에 있어서, 상기 스테이지 장치 이동 공정은, 상기 조명 빔의 상기 제1 물체 상에서의 주사 방향과는 반대 방향으로 상기 제2 물체를 이동시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제23항 또는 제25항에 있어서, 상기 조명빔 도광은,

상기 제1 물체에 대한 상기 조명빔의 주사와 동기하여, 상기 제1 물체를 주사한 상기 조명빔의 광로를 이동시키는 공정과,

상기 패턴상을 상기 피노광 영역에 투영하는 투영 광학계에 입사시키는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제27항에 있어서, 상기 조명빔의 주사 방향을 따라, 상기 조명빔의 광로의 이동 방향을 전환하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제28항에 있어서, 상기 조명빔의 주사 방향을 따라, 상기 제1 물체를 주사한 상기 조명빔을, 상기 조명빔의 광로의 이동 방향의 한쪽측 또는 다른쪽측으로 반사시키는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 물체는, 제1 패턴과, 그 제1 패턴과 점대칭으로 배치된 제2 패턴을 갖고,

상기 제1 패턴에 대한 주사 또는 상기 제2 패턴에 대한 주사에 따라, 상기 투영 광학계가 상기 피노광 영역에 투영하는 상을 도립상과 정립상으로 전환하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제27항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 물체를 주사한 상기 조명빔을 소정 위치에 집약시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제31항에 있어서, 한 쌍의 변위 부재 중 적어도 한쪽을, 상기 조명빔의 광축 방향으로 이동시켜, 입사한 상기 조명빔의 광로를 서로의 상대 위치 관계에 따른 변위량으로 변위시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제32항에 있어서, 상기 한 쌍의 변위 부재는, 상기 조명빔의 광로의 변위 방향이 다른 제1 영역과 제2 영역을 갖고,

상기 제1 영역에서 변위된 상기 조명빔의 광로를 제1 위치에 집약시키는 공정과,

상기 제2 영역에서 변위된 상기 조명빔의 광로를 제2 위치에 집약시키는 공정과,

상기 조명빔의 광로에 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역의 교차부가 포함될 때에, 상기 조명빔의 광로를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이의 제3 위치에 집약시키는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제23항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조명빔 주사 공정은, 폴리곤 미러를 회전시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제23항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 물체와는 독립되어 있고 또한 상기 제2 물체 상에 전사되어야 하는 패턴을 구비하는 제3 물체 상에서, 상기 제1 물체를 조명하는 제1 조명빔과는 다른 제2 조명빔을, 상기 제1 조명빔의 주사 방향과는 역방향으로 주사시키는 공정과,

상기 제3 물체를 주사한 상기 제2 조명빔을 상기 피노광 영역에 유도하는 공정과,

상기 제2 물체의 주사 방향이 변경되는 것에 따라, 상기 제2 물체 상에 유도되는 조명빔으로서, 상기 제1 조명빔과 상기 제2 조명빔을 전환하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제35항에 있어서, 상기 제1 조명빔과 상기 제2 조명빔을, 폴리곤 미러의 서로 다른 반사면에서 반사시키는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제23항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 물체와는 독립되어 있고 또한 상기 제2 물체 상에 전사되어야 하는 패턴을 구비하는 제3 물체 상에서, 상기 제1 물체를 조명하는 제1 조명빔과는 다른 제2 조명빔을 주사시키는 공정과,

상기 제3 물체를 주사한 상기 제2 조명빔을 상기 피노광 영역으로 유도하는 공정과,

상기 제3 물체를 주사한 상기 제2 조명빔을, 상기 제1 물체를 주사한 상기 제1 조명빔과 함께, 상기 제2 물체 상의 상기 피노광 영역 상으로 유도하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제37항에 있어서, 상기 제1 물체와 상기 제3 물체는 서로의 패턴이 동일 방향을 향하도록 배치되고,

상기 제2 조명빔 주사 공정은, 상기 제2 조명빔을, 상기 제1 조명빔을 상기 제1 물체 상에서 주사시키는 방향과 동일한 방향으로 동기하여 주사시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제37항에 있어서, 상기 제1 물체와 상기 제3 물체는 서로의 패턴이 180° 다른 방향을 향하도록 배치되고,

상기 제2 조명빔 주사 공정은, 상기 제2 조명빔을 상기 제3 물체 상에서, 상기 제1 조명빔을 상기 제1 물체 상에서 주사시키는 방향과는 반대 방향으로 동기하여 주사시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제39항에 있어서, 상기 제1 조명빔의 주사, 상기 제2 조명빔의 주사, 상기 제1 조명빔의 도광 및 상기 제2 조명빔의 도광의 각각에서 폴리곤 미러가 이용되 고,

상기 제1 및 제2 조명빔의 주사에서는, 상기 폴리곤 미러가 동일 방향으로 회전하며,

상기 제1 및 제2 조명빔의 도광에서는, 상기 폴리곤 미러가 서로 동일 방향으로 회전하고, 또한 상기 주사 공정에서의 상기 폴리곤 미러와는 반대 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제23항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 물체를 주사하여 상기 피노광 영역을 조명하는 상기 조명빔의 광로 길이의 변동을 보정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.