KR20110074856A - 노광 장치, 노광 방법, 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

노광 장치, 노광 방법, 및 디바이스 제조 방법 Download PDF

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KR20110074856A
KR20110074856A KR1020117007318A KR20117007318A KR20110074856A KR 20110074856 A KR20110074856 A KR 20110074856A KR 1020117007318 A KR1020117007318 A KR 1020117007318A KR 20117007318 A KR20117007318 A KR 20117007318A KR 20110074856 A KR20110074856 A KR 20110074856A
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야스히로 히다카
다다시 나가야마
도루 기우치
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가부시키가이샤 니콘
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Abstract

본 발명의 일 양태에 따른 노광 장치는, 패턴이 형성된 마스크 (M) 를 유지하면서 제 1 방향 (X 방향) 으로 이동가능한 마스크 이동부 (MS); 제 1 방향으로 간격을 두고 서로 이격된 제 1 조명 영역 (IR1) 및 제 2 조명 영역 (IR2) 을 형성하는 조명계 (IL1, IL2); 감광성 기판 (W) 을 유지하면서, 제 2 방향 (X 방향) 으로 이동가능한 기판 이동부 (WS); 제 1 조명 영역의 패턴의 제 1 투영 이미지 및 제 2 조명 영역의 패턴의 제 2 투영 이미지를 형성하는 투영 광학계 (PL); 및 제 1 투영 이미지 및 제 2 투영 이미지를 각각 제 1 투영 영역 (ER1) 및 제 2 투영 영역 (ER2) 내로 제한하는 제한부 (MB, MD, CR) 를 포함한다. 제 1 투영 영역과 공액인 제 1 공액 영역과 제 2 투영 영역과 공액인 제 2 공액 영역 사이의 제 1 방향에서의 간격은, 제 2 방향으로 인접하게 형성된 제 1 전사 영역 및 제 2 전사 영역 각각에 대해 주사 노광이 순차적으로 수행되는 간격으로 설정된다. 이를 통해, 주사 노광에 관한 스루풋이 향상될 수 있다.

Description

노광 장치, 노광 방법, 및 디바이스 제조 방법{EXPOSURE APPARATUS, EXPOSURE METHOD, AND METHOD FOR PRODUCING DEVICE}
본 발명은 마스크의 패턴을 감광성 기판에 전사하는 주사형 노광 장치, 노광 방법, 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스 또는 소자 등을 제조하기 위한 포토리소그래피 공정에 있어서, 마스크 (또는 레티클) 의 이미지의 패턴 (패턴 이미지) 을, 투영 광학계를 통해, 감광성 기판 (포토레지스트가 도포된 웨이퍼 등) 상으로 투영하여 노광을 수행하는 노광 장치가 사용되고 있다. 통상의 노광 장치에서는, 하나의 패턴을 감광성 기판 상의 하나의 쇼트 (shot) 영역에 형성하고 있다. 이에 반해, 스루풋을 향상시키기 위해, 소위 쌍두형 (two-headed type) 의 투영 광학계를 이용하여, 2 개의 패턴을 감광성 기판 상의 동일 쇼트 영역에 주사 노광하는 이중 노광 시스템의 노광 장치가 제안되어 있다 (예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
[특허 문헌 1]
일본 공개특허공보 제 2007-201457 호
최근, 포토리소그래피 공정에 이용되는 감광성 기판의 대형화가 검토되고 있다. 하지만, 전술한 종래 기술에서는, 감광성 기판의 대형화에 따라 감광성 기판 상에 형성된 쇼트 영역의 수가 증가하면, 그 증가율에 거의 비례하여 포토리소그래피 공정의 스루풋이 저하된다.
본 발명의 양태들은, 주사 노광에 관한 스루풋의 향상을 달성할 수 있는 노광 장치, 노광 방법, 및 디바이스 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 패턴이 형성된 마스크를 유지하여 제 1 방향으로 이동가능한 마스크 이동부; 마스크 이동부에 의해 유지된 마스크 상으로 노광 광을 조사하여 제 1 방향으로 간격을 두고 서로 이격된 제 1 조명 영역 및 제 2 조명 영역을 형성하는 조명계; 감광성 기판을 유지하고, 제 1 방향에 대응하는 제 2 방향으로 마스크 이동부와 동기하여 이동가능한 기판 이동부; 제 1 조명 영역에 위치하는 패턴의 제 1 투영 이미지 및 제 2 조명 영역에 위치하는 패턴의 제 2 투영 이미지를, 기판 이동부에 의해 유지되는 감광성 기판 상에 형성하는 투영 광학계; 및 감광성 기판 상의 제 1 투영 이미지 및 제 2 투영 이미지를 각각 제 1 투영 영역 및 제 2 투영 영역 내로 제한하는 제한부를 포함하는 노광 장치로서, 투영 광학계를 통해 제 1 투영 영역과 광학적으로 공액인 제 1 공액 영역과 투영 광학계를 통해 제 2 투영 영역과 광학적으로 공액인 제 2 공액 영역 사이의 제 1 방향에서의 영역-대-영역 간격은, 감광성 기판 상에서 제 2 방향으로 인접하게 형성된 제 1 전사 영역 및 제 2 전사 영역에 대한 패턴의 주사 노광이, 마스크 이동부와 기판 이동부의 동기 이동에 대응하여 순차적으로 수행되는 간격으로 설정되는, 상기 노광 장치가 제공된다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 마스크 상에 형성된 패턴의 이미지로 기판을 노광하는 노광 장치로서, 마스크와 동일면 상에 간격을 두고 제 1 조명 영역 및 제 2 조명 영역을 형성하는 조명계; 패턴을 제 1 조명 영역 및 제 2 조명 영역을 통해 순차적으로 통과시키기 위해, 마스크를 유지하면서 연속적으로 이동가능한 마스크 이동부; 패턴이 제 1 조명 영역 및 제 2 조명 영역을 통과할 때 각각 형성되는 제 1 이미지 및 제 2 이미지를 기판 상에 투영하는 투영계; 및 제 1 이미지 및 제 2 이미지를 각각 기판 상의 상이한 영역에 순차적으로 형성하기 위해, 기판을 유지하면서 마스크 이동부의 이동에 대응하는 방향으로, 마스크 이동부의 이동과 동기하여 연속적으로 이동가능한 기판 이동부를 포함하는, 노광 장치가 제공된다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 패턴이 형성된 마스크 상으로 노광 광을 조사하여, 제 1 방향으로 간격을 두고 서로 이격된 제 1 조명 영역 및 제 2 조명 영역을 형성하는 단계; 제 1 조명 영역에 위치하는 패턴의 제 1 투영 이미지 및 제 2 조명 영역에 위치하는 패턴의 제 2 투영 이미지를 감광성 기판 상에 형성하는 단계; 및 마스크 및 감광성 기판을 제 1 방향 및 제 1 방향에 대응하는 제 2 방향으로 각각 동기 이동시켜, 감광성 기판 상에 제 2 방향으로 인접하게 형성된 제 1 전사 영역 및 제 2 전사 영역에 대해 패턴으로 순차적으로 주사 노광 동작을 수행하는 단계를 포함하는, 노광 방법이 제공된다.
본 발명의 제 4 양태에 따르면, 마스크 상에 형성된 패턴의 이미지로 기판을 노광하는 노광 방법으로서, 마스크와 동일면 상에 간격을 두고 제 1 조명 영역 및 제 2 조명 영역을 형성하는 단계; 마스크를 제 1 조명 영역 및 제 2 조명 영역에 대해 상대적으로 연속적으로 이동시켜, 패턴을 제 1 조명 영역 및 제 2 조명 영역을 통해 순차적으로 통과시키는 단계; 패턴이 제 1 조명 영역 및 제 2 조명 영역을 통과할 때 각각 형성되는 제 1 이미지 및 제 2 이미지를 기판 상에 투영하는 단계; 및 기판을, 마스크의 이동에 대응하는 방향으로, 마스크의 이동과 동기하여 연속적으로 이동시켜, 제 1 이미지 및 제 2 이미지를 각각 기판 상의 상이한 영역에 순차적으로 형성하는 단계를 포함하는, 노광 방법이 제공된다.
본 발명의 제 5 양태에 따르면, 본 발명의 제 1 양태 또는 제 2 양태에 따른 노광 장치 또는 본 발명의 제 3 양태 또는 제 4 양태에 따른 노광 방법을 이용하여 마스크의 패턴을 감광성 기판으로 전사하는 단계; 및 패턴이 전사된 감광성 기판을 패턴에 기초하여 프로세싱하는 단계를 포함하는, 디바이스 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 양태들에 따르면, 주사 노광에 관한 스루풋의 향상을 달성하는 것이 가능하다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 노광 장치의 구성을 나타낸다.
도 2 는 투영 광학계의 물체면에 형성된 한 쌍의 조명 영역을 도시한다.
도 3 은 웨이퍼 상에 형성된 한 쌍의 투영 영역을 도시한다.
도 4 는 제 1 실시형태에서 제 1 쇼트 영역에 대한 주사 노광의 개시 시점 및 종료 시점에서의 조명 영역과 패턴 영역 간의 위치 관계를 나타낸다.
도 5 는 제 1 실시형태에서 제 1 쇼트 영역에 대한 주사 노광의 개시 시점 및 종료 시점에서의 투영 영역과 쇼트 영역 간의 위치 관계를 나타낸다.
도 6 은 제 1 실시형태에서 제 2 쇼트 영역에 대한 주사 노광의 개시 시점 및 종료 시점에서의 조명 영역과 패턴 영역 간의 위치 관계를 나타낸다.
도 7 은 제 1 실시형태에서 제 2 쇼트 영역에 대한 주사 노광의 개시 시점 및 종료 시점에서의 투영 영역과 쇼트 영역 간의 위치 관계를 나타낸다.
도 8 은 제 1 실시형태에서 이웃하는 2 개의 쇼트 영역에 대해 연속적으로 주사 노광을 수행하는데 필요한 조건을 설명하는 제 1 도이다.
도 9 는 제 1 실시형태에서 이웃하는 2 개의 쇼트 영역에 대해 연속적으로 주사 노광을 수행하는데 필요한 조건을 설명하는 제 2 도이다.
도 10 은 제 1 실시형태에서의 주사 수순을 도시한다.
도 11 은 종래 기술에서의 주사 수순을 도시한다.
도 12 는 제 1 실시형태의 변형예에 따른 노광 장치의 구성을 나타낸다.
도 13 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 노광 장치의 구성을 나타낸다.
도 14 는 제 2 실시형태에서 제 1 쇼트 영역에 대한 주사 노광의 개시 시점 및 종료 시점에서의 조명 영역과 패턴 영역 간의 위치 관계를 나타낸다.
도 15 는 제 2 실시형태에서 제 1 쇼트 영역에 대한 주사 노광의 개시 시점 및 종료 시점에서의 투영 영역과 쇼트 영역 간의 위치 관계를 나타낸다.
도 16 은 제 2 실시형태에서 제 2 쇼트 영역에 대한 주사 노광의 개시 시점 및 종료 시점에서의 조명 영역과 패턴 영역 간의 위치 관계를 나타낸다.
도 17 은 제 2 실시형태에서 제 2 쇼트 영역에 대한 주사 노광의 개시 시점 및 종료 시점에서의 투영 영역과 쇼트 영역 간의 위치 관계를 나타낸다.
도 18 은 제 2 실시형태에서 이웃하는 2 개의 쇼트 영역에 대해 연속적으로 주사 노광을 수행하는데 필요한 조건을 설명하는 제 1 도이다.
도 19 는 제 2 실시형태에서 이웃하는 2 개의 쇼트 영역에 대해 연속적으로 주사 노광을 수행하는데 필요한 조건을 설명하는 제 2 도이다.
도 20 은 제 2 실시형태의 변형예에 따른 노광 장치의 구성을 나타낸다.
도 21 은 제 2 실시형태에 적용가능한 반사굴절 광학계의 일예로서, 모든 투과 광학 부재가 공축 배치된 예를 도시한다.
도 22 는 제 2 실시형태에 적용가능한 반사 굴절 광학계의 다른 예로서, 모든 투과 광학 부재가 공축 배치된 예를 도시한다.
도 23 은 본 발명의 노광 방법의 개략을 나타내는 플로 차트이다.
도 24 는 반도체 디바이스 제조 공정을 나타내는 플로 차트이다.
도 25 는 액정 디바이스의 제조 공정을 나타내는 플로 차트이다.
본 발명의 실시형태를, 첨부 도면에 기초하여 설명한다. 도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 노광 장치의 구성을 나타낸다. 도 1 에서, Z 축은 투영 광학계 (PL) 의 기준 광축 (AX) 의 방향으로 정의되고, X 축은 광축 (AX) 에 수직인 면 내에서 도 1 의 지면에 평행하게 정의되며, Y 축은 광축 (AX) 에 수직인 면 내에서 도 1 의 지면에 수직으로 정의된다.
제 1 실시형태의 노광 장치 (EX) 는 광원 또는 광원들 (미도시) 로부터 사출된 노광 광 (조명 광) 으로, 소정의 패턴으로 형성된 마스크 (M) 를 조명하는 한 쌍의 조명계 (IL1, IL2) 를 포함한다. 한 쌍의 조명계 (IL1, IL2) 는 서로 동일한 방식으로 구성되고, 투영 광학계 (PL) 의 기준 광축 (AX) 을 포함하는 YZ 평면에 관해 대칭으로 형성된다. 제 2 조명계 (IL2) 는 제 1 조명계 (IL1) 로 부터 +X 방향의 측에 간격을 두고 이격되어 배치되어 있다. 각 조명계 (IL1, IL2) 는 개별 광원을 포함하거나, 공통 광원이 조명계 (IL1, IL2) 에 대해 제공되며, 각 조명계 (IL1, IL2) 는 옵티컬 인티그레이터 (optical integrator), 필드 다이어프램 (field diaphragm), 콘덴서 렌즈 등으로 구성된다. 광원으로서, 예를 들어, ArF 엑시머 레이저를 이용할 수 있다. ArF 엑시머 레이저 대신에, 다른 광원, 예를 들어, 국제 공개공보 제 1999/46835 호 (미국 특허 제 7,023,610 호에 대응) 에 개시되어 있는 바와 같이, DFB 반도체 레이저 또는 파이버 레이저 등의 고체 레이저 광원, 파이버 증폭기 등을 갖는 광 증폭부, 및 파장 변환부 등을 포함하고, 파장 193nm 의 펄스 광 빔을 출력하는 고조파 발생 장치를 이용하는 것 또한 가능하다.
조명계 (IL1, IL2) 는 조명계 (IL1, IL2) 로부터 각각 조사된 노광 광 (조명 광) (EL1, EL2) 에 의해 투영 광학계 (PL) 의 물체면 (PLo) (마스크 표면 또는 마스크의 표면과 동일면) 상에, 조명 영역 (IR1, IR2) 을 각각 형성한다. 주사 노광에 관한 기준 상태에서, 도 2 에 도시된 바와 같이, 각 조명 영역 (IR1, IR2) 은 Y 방향으로 긴 직사각형 외형 형상을 갖고, 조명 영역 (IR1, IR2) 은 기준 광축 (AX) 을 포함하는 YZ 평면에 관해 대칭으로 형성된다. 제 2 조명 영역 (IR2) 은 제 1 조명 영역 (IR1) 으로부터 +X 방향의 측에 간격을 두고 이격되어 형성되어 있다. 하지만, 주사 노광 동안의 조명 영역 (IR1, IR2) 의 형상 및 크기는, 조명계 (IL1, IL2) 에서 물체면 (PLo) 과 광학적으로 거의 공액인 위치에 배치된 필드 다이어프램으로서의 마스크 블라인드 (MB1, MB2) 에 의해 규정된다.
각 마스크 블라인드 (MB1, MB2) 는, 노광 광의 광로와 교차하는 방향 (예를 들어, 광로와 직교하는 방향) 으로 이동가능하게 형성된 차광 부재 (가동 블라인드) 를 이용하여 구성되고, 각 마스크 블라인드 (MB1, MB2) 는 차광 부재를 이동시켜 차광 부재에 의해 규정된 개구 (투광부) 의 면적을 제어한다. 마스크 블라인드 (MB1, MB2) 의 동작은 제어기 (CR) 로부터의 명령에 기초하여 블라인드 구동계 (BD1, BD2) 에 의해 제어된다. 마스크 블라인드 (MB1, MB2) 의 구체적인 구성 및 동작에 관해서는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 제 2007-287760 호 (미국 공개특허공보 제 2007/0242363 호에 대응) 를 참조할 수 있다. 미국 공개특허공보 제 2007/0242363 호의 내용은 이 국제 출원에서 지정된 지정국 또는 이 국제 출원에서 선택된 선택국의 국내 법 또는 조례의 허용 범위 내에서 참조에 의해 본원에 통합된다.
마스크 (M) 는 마스크 스테이지 (MS) 상에서 XY 평면에 평행하게 유지된다. 마스크 (M) 는, 그 마스크 (M) 의 패턴 영역 (PA) 이 투영 광학계 (PL) 의 물체면 (PLo) 과 거의 일치하도록 위치결정된다. 도 1 에서는, 도면의 명확화를 위해, 마스크 스테이지 (MS) 가 마스크 (M) 로부터 이간된 상태를 도시한다. 마스크 스테이지 (MS) 는 제어기 (CR) 로부터의 명령에 기초하여 마스크 구동계 (MD) 의 작용에 의해 XY 평면을 따라 2 차원적으로 이동가능하다. 마스크 스테이지 (MS) 의 위치 좌표는 마스크 간섭계 (미도시) 에 의해 계측되고, 마스크 스테이지 (MS) 의 위치는 마스크 간섭계에 의해 제어된다.
제 1 조명 영역 (IR1) 및 패턴 영역 (PA) 을 투과한 광 (EL1) 은, 소위 쌍두형 투영 광학계 (PL) 를 통과하고, 광 (EL1) 은 감광성 기판인 웨이퍼 (W) 상 (더 나아가 투영 광학계 (PL) 의 이미지면 상) 의 제 1 투영 영역 (ER1) 에 패턴의 투영 이미지를 형성한다. 한편, 제 2 조명 영역 (IR2) 및 패턴 영역 (PA) 을 투과한 광 (EL2) 은, 투영 광학계 (PL) 를 통과하고, 광 (EL2) 은 웨이퍼 (W) 상의 제 2 투영 영역 (ER2) 에 패턴의 투영 이미지를 형성한다.
투영 영역 (ER1, ER2) 은, 조명 영역 (IR1, IR2) 과 광학적으로 공액인 영역이다. 따라서, 투영 영역 (ER1, ER2) 은, 도 3 에 도시된 바와 같이, Y 방향으로 긴 외형 형상을 갖고, 투영 광학계 (PL) 의 이미지 필드 (IF) 내에서 기준 광축 (AX) 을 포함하는 YZ 평면에 관해 대칭으로 형성된다. 하지만, 제 2 투영 영역 (ER2) 은, 제 1 투영 영역 (ER1) 으로부터 -X 방향의 측에 간격을 두고 이격되어 형성된다. 투영 광학계 (PL) 의 구체적인 구성 및 작용에 대해서는 후술한다.
웨이퍼 (W) 는 웨이퍼 스테이지 (WS) 상에서 XY 평면에 평행하게 유지된다. 웨이퍼 (W) 의 표면 (전사면; 감광면) 이 투영 광학계 (PL) 의 이미지면과 거의 일치하도록 웨이퍼 (W) 가 위치결정된다. 웨이퍼 스테이지 (WS) 는 제어기 (CR) 로부터 공급된 명령에 기초하여 웨이퍼 구동계 (WD) 의 작용에 따라 XY 평면을 따라 2 차원적으로 이동가능하다. 웨이퍼 스테이지 (WS) 의 위치 좌표는 웨이퍼 간섭계 (미도시) 에 의해 계측되고, 웨이퍼 스테이지 (WS) 의 위치는 웨이퍼 간섭계에 의해 제어된다.
노광 장치 (EX) 에는, 웨이퍼 (W) 의 각 쇼트 영역에 형성된 얼라인먼트 (alignment) 마크를 검출하는 웨이퍼 얼라인먼트계, 및 마스크 (M) 상에 형성된 얼라인먼트 마크를 검출하여 웨이퍼 스테이지 (WS) 상의 웨이퍼 (W) 상의 각 쇼트 영역과 마스크 (M) 상에 형성된 패턴 (PA) 을 위치결정하는 웨이퍼 얼라인먼트계가 제공된다. 이들 얼라인먼트계의 예로서, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평4-65603 호 (미국 특허 제 5,493,403 호에 대응), 미국 특허 제 5,646,413 호 등에 개시된 것과 같은 얼라인먼트계들을 이용하는 것이 허용가능하다. 본원에서, 얼라인먼트계의 구체적인 구성 및 동작들에 관한 임의의 설명은 생략될 것이다.
제 1 실시형태에서, 마스크 스테이지 (MS) 및 웨이퍼 스테이지 (WS) 는 투영 광학계 (PL) 의 투영 배율의 크기 (절대값) β 에 대응하는 속도 비로 X 방향으로 동기 이동된다. 따라서, 제 1 조명 영역 (IR1) 에서 조명된 패턴 영역 (PA) 의 패턴 (패턴에 의해 형성된 제 1 이미지) 은 웨이퍼 (W) 상의 제 1 쇼트 영역 (제 1 전사 영역) 으로 전사되고, 제 2 조명 영역 (IR2) 에서 조명된 패턴 영역 (PA) 의 패턴 (패턴에 의해 형성된 제 2 이미지) 은 제 1 쇼트 영역에 X 방향으로 인접하게 배치된 제 2 쇼트 영역 (제 2 전사 영역) 으로 전사된다. 2 개의 서로 접한 또는 인접한 쇼트 영역에 대해 주사 노광이 연속적으로 수행되는 노광 동작에 관한 상세한 내용은 후술한다.
다시 도 1 을 참조하면, 투영 광학계 (PL) 는, 제 1 조명 영역 (IR1) 에서 조명된 패턴의 제 1 중간 이미지를 형성하는 제 1 이미징 시스템 (G1), 제 2 조명 영역 (IR2) 에서 조명된 패턴의 제 2 중간 이미지를 형성하는 제 2 이미징 시스템 (G2), 및 제 1 중간 이미지에 기초하여 제 1 투영 영역 (ER1) 에 패턴의 투영된 이미지를 형성하고, 제 2 중간 이미지에 기초하여 제 2 투영 영역 (ER2) 에 패턴의 투영된 이미지를 형성하는 제 3 이미징 시스템 (G3) 을 갖는다. 제 3 이미징 시스템 (G3) 은 굴절 광학계이고, 제 3 이미징 시스템 (G3) 의 광축 (AX3) 은 투영 광학계 (PL) 의 기준 광축 (AX) 과 일치한다.
제 1 이미징 시스템 (G1) 및 제 2 이미징 시스템 (G2) 은 서로 동일한 방식으로 구성되고, 제 3 이미징 시스템 (G3) 의 광축 (AX3) (및 기준 광축 (AX)) 을 포함하는 YZ 평면에 관해 대칭으로 형성된 반사굴절 광학계이다. 구체적으로, 제 1 이미징 시스템 (G1) (제 2 이미징 시스템 (G2)) 에는, 광의 입사 순서에 따라, 필드 렌즈 (L11) (필드 렌즈 (L21)), 평면 반사경 (FM1) (평면 반사경 (FM2)), 정렌즈군 (L12) (정렌즈군 (L22)), 및 오목 반사경 (CM1) (오목 반사경 (CM2)) 이 구비되어 있다. 제 1 및 제 2 이미징 시스템 (G1, G2) 과 제 3 이미징 시스템 (G3) 사이의 광로에는 반사면 (R1, R2) 을 갖는 편향 부재 (PM) 가 배치되어 있다.
투영 광학계 (PL) 에서, 제 1 조명 영역 (IR1) 에서 조명된 패턴으로부터의 광은 필드 렌즈 (L11), 평면 반사경 (FM1), 정렌즈군 (L12) 을 따라 통과하고, 그 광은 오목 반사경 (CM1) 으로 입사한다. 오목 반사경 (CM1)에 의해 반사된 광은 정렌즈군 (L12) 을 통해 제 1 중간 이미지를 형성한다. 제 1 중간 이미지는, 예를 들어, 마스크 패턴의 거의 등배의 이미지이고, 그 이미지는 X 방향으로 정립 이미지이고, Y 방향으로 도립 이미지이다. 제 1 중간 이미지로부터의 광은 편향 부재 (PM) 의 반사면 (R1) 에 의해 반사되고, 그 광은 제 3 이미징 시스템 (G3) 을 통해 웨이퍼 (W) 상에 제 1 투영 영역 (ER1) 에서 패턴의 투영된 이미지 (제 1 투영 이미지) 를 형성한다. 제 1 투영 이미지는, 예를 들어, 마스크 패턴의 약 1/4 축소 이미지이고, 그 이미지는 X 방향으로 도립 이미지이고, Y 방향으로 정립 이미지이다.
유사하게, 제 2 조명 영역 (IR2) 에서 조명된 패턴으로부터의 광은 필드 렌즈 (L21), 평면 반사경 (FM2), 정렌즈군 (L22) 을 따라 통과하고, 그 광은 오목 반사경 (CM2) 으로 입사한다. 오목 반사경 (CM2)에 의해 반사된 광은 정렌즈군 (L22) 을 통해 제 2 중간 이미지를 형성한다. 제 2 중간 이미지는, 예를 들어, 마스크 패턴의 거의 등배의 이미지이고, 그 이미지는 제 1 중간 이미지와 동일한 방식으로, X 방향으로 정립 이미지이고, Y 방향으로 도립 이미지이다. 제 2 중간 이미지로부터의 광은 편향 부재 (PM) 의 반사면 (R2) 에 의해 반사되고, 그 광은 제 3 이미징 시스템 (G3) 을 통해 웨이퍼 (W) 상에 제 2 투영 영역 (ER2) 에서 패턴의 투영된 이미지를 형성한다. 제 2 투영 이미지는, 예를 들어, 마스크 패턴의 약 1/4 축소 이미지이고, 그 이미지는 제 1 투영 이미지와 동일한 방식으로, X 방향으로 도립 이미지이고, Y 방향으로 정립 이미지이다.
이와 같이, 제 1 실시형태에서, 마스크 스테이지 (MS) 에서의 +X 방향 (또는 -X 방향) 과 웨이퍼 스테이지 (WS) 에서의 -X 방향 (또는 +X 방향) 은 투영 광학계 (PL) 를 통해 서로 광학적으로 대응한다. 따라서, 각 쇼트 영역에 대해 주사 노광이 수행될 때, 마스크 스테이지 (MS) 는 패턴이 형성된 마스크 (M) 를 유지하면서 +X 방향으로 (또는 -X 방향) 으로 이동하고, 웨이퍼 스테이지 (WS) 는, 웨이퍼 (W) 를 유지하면서 -X 방향으로 (또는 +X 방향으로) (즉, 마스크 스테이지 (MS) 의 방향과는 반대 방향으로), 마스크 스테이지 (MS) 와 동기하여 이동한다.
즉, 제 1 실시형태에서는, 마스크 스테이지 (MS) 가 X 방향에서 제 1 조명 영역 (제 1 공액 영역) (IR1) 으로부터 제 2 조명 영역 (제 2 공액 영역 ) (IR2) 으로 향하는 방향으로 (+X 방향의 방향으로) 이동하는 움직임과 동기하여, 웨이퍼 스테이지 (WS) 는, X 방향에서 제 1 투영 영역 (ER1) 으로부터 제 2 투영 영역 (ER2) 으로 향하는 방향으로 (-X 방향의 방향으로) 이동한다. 다른 상황에서, 웨이퍼 스테이지 (WS) 는, 마스크 스테이지 (MS) 가 -X 방향의 방향으로 이동하는 움직임과 동기하여, +X 방향의 방향으로 이동한다. 각 쇼트 영역에 대한 주사 노광 수행 전에, 마스크 (M) 에 형성된 얼라인먼트 마크와 웨이퍼 (W) 에 형성된 얼라인먼트 마크가 얼라인먼트계에 의해 검출되어, 마스크 스테이지 (MS) 의 위치와 웨이퍼 스테이지 (WS) 의 위치를 제어하고, 각 쇼트 영역에 대한 마스크 (M) 의 패턴 영역 (PA) 을 위치결정한다.
이하, 도 4 내지 도 7 을 참조하여, 제 1 실시형태에서 2 개의 인접한 또는 서로 접한 쇼트 영역에 대해 주사 노광이 연속적으로 수행되는 노광 동작에 관해 설명한다. 도 4 내지 도 7 은 예시적인 방식으로 마스크 스테이지 (MS) 가 +X 방향으로 이동하고 웨이퍼 스테이지 (WS) 가 -X 방향으로 이동하는 주사 노광의 예시적인 경우를 나타내고 있다. 도 4 에서 실선으로 도시된 바와 같이, 마스크 (M) 의 패턴 영역 (PA) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (PAPX) 가 제 1 조명 영역 (IR1) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (IR1MX) 와 일치하는 시점에서 제 1 쇼트 영역 (SR1) 에 대한 주사 노광이 시작된다. 제 1 쇼트 영역 (SR1) 에 대한 주사 노광의 개시 시점에서, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 과 패턴 (PA) 은 노광의 개시 전에 얼라인먼트계를 통해 서로에 대해 이미 위치맞춤되어 있기 때문에, 도 5 에서 실선으로 도시된 바와 같이, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (SR1MX) 는 제 1 투영 영역 (ER1) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (ER1PX) 와 일치한다.
후속하여, 도 4 에서 점선으로 도시된 바와 같이, 패턴 영역 (PA) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (PAMX) 가 제 1 조명 영역 (IR1) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (IR1PX) 로 이동하는 시점에서, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 에 대한 주사 노광이 완료된다. 제 1 쇼트 영역 (SR1) 에 대한 주사 노광이 완료되는 시점에서는, 도 5 에서 점선으로 도시된 바와 같이, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (SR1PX) 는 제 1 투영 영역 (ER1) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (ER1MX) 와 일치한다.
하지만, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 에 대해 주사 노광이 수행될 때, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 이 제 2 투영 영역 (ER2) 에 의해 영향을 받지 않도록, 제 2 조명 영역 (IR2) (및 제 2 투영 영역 (ER2)) 은 제 2 조명계 (IL2) 에 포함된 마스크 블라인트 (MB2) 의 작용에 따라 형성되지 않는다 (블라인드가 폐쇄된다). 환언하면, 조명계 (IL1, IL2) 는 제 1 조명 영역 (IR1) (및 제 1 투영 영역 (ER1)) 및 제 2 조명 영역 (IR2) (및 제 2 투영 영역 (ER2)) 을 순차 형성한다. 이 절차에서, 마스크 블라인드 (MB1, MB2) 는, 제 1 투영 영역 (ER1) 의 X 방향의 사이즈와 제 2 투영 영역 (ER2) 의 X 방향의 사이즈를 각각 순차적으로 증가시킴으로써, 블라인드들의 개구 면적을 감소시킨다.
또한, 제 1 조명 영역 (IR1) (및 제 1 투영 영역 (ER1)) 의 X 방향의 사이즈는, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 다음의 제 2 쇼트 영역 (SR2) 이 제 1 쇼트 영역 (SR1) 에 대한 주사 노광 동안 제 1 투영 영역 (ER1) 에 의해 영향을 받지 않도록, 제 1 조명계 (IL1) 에 포함된 마스크 블라인드 (MB1) 의 작용에 따라 기준 상태에서의 소정 값으로부터 제로 (0) 까지 점차 감소된다. 구체적으로, 제 1 조명 영역 (IR1) (및 제 1 투영 영역 (ER1)) 의 X 방향의 사이즈는, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (SR1PX) 가 제 1 투영 영역 (ER1) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (ER1PX) 를 통과하는 시점에서 감소하기 시작하고, 제 1 조명 영역 (IR1) (및 제 1 투영 영역 (ER1)) 의 X 방향의 사이즈는, 제 2 쇼트 영역 (SR2) 이 제 1 투영 영역 (ER1) 에 의해 영향을 받지 않도록 제로까지 감소한다.
제 2 쇼트 영역 (SR2) 에 대한 주사 노광은, 마스크 스테이지 (MS) 가 +X 방향으로 더 이동되는 시점에서 시작되고, 도 6 에서 실선으로 도시된 바와 같이, 패턴 영역 (PA) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (PAPX) 는, 제 2 조명 영역 (IR2) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (IR2MX) 와 일치한다. 제 2 쇼트 영역 (SR2) 에 대한 주사 노광이 개시되는 시점에서, 도 7 에서 실선으로 도시된 바와 같이, 제 2 쇼트 영역 (SR2) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (SR2MX) 는 제 2 투영 영역 (ER2) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (ER2PX) 와 일치한다. 하지만, 제 2 쇼트 영역 (SR2) 에 대한 주사 노광의 개시 이전에, 제 2 조명 영역 (IR2) (및 제 2 투영 영역 (ER2)) 의 X 방향의 사이즈는, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 이 제 2 투영 영역 (ER2) 에 의해 영향 받는 것을 방지하면서 마스크 블라인드 (MB2) 의 작용에 따라 제로로부터 기준 상태에서의 소정 값까지 점진적으로 증가한다.
후속하여, 도 6 에서 점선으로 도시된 바와 같이, 패턴 영역 (PA) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (PAMX) 가 제 2 조명 영역 (IR2) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (IR2PX) 로 이동하는 시점에서 제 2 쇼트 영역 (SR2) 에 대한 주사 노광이 종료된다. 제 2 쇼트 영역 (SR2) 에 대한 주사 노광이 종료되는 시점에서, 도 7 에서 점선으로 도시한 바와 같이, 제 2 쇼트 영역 (SR2) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (SR2PX) 는 제 2 투영 영역 (ER2) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (ER2MX) 와 일치한다.
제 2 쇼트 영역 (SR2) 에 대한 주사 노광 동안 또는 그 주사 노광의 종료 후에, 제 2 쇼트 영역 (SR2) 다음의 제 3 쇼트 영역 (미도시) 이 제 2 투영 영역 (ER2) 에 의해 영향을 받지 않도록, 제 2 조명 영역 (IR2) (및 제 2 투영 영역 (ER2)) 의 X 방향의 사이즈는 제 2 조명계 (IL2) 에 포함된 마스크 블라인드 (MB2) 의 작용에 따라 기준 상태에서의 소정 값으로부터 제로까지 점진적으로 감소한다. 구체적으로, 제 2 조명 영역 (IR2) (및 제 2 투영 영역 (ER2)) 의 X 방향의 사이즈는, 제 2 쇼트 영역 (SR2) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (SR2PX) 가 제 2 투영 영역 (ER2) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (ER2PX) 를 통과하는 시점에서 감소하기 시작하고, 제 2 조명 영역 (IR2) (및 제 2 투영 영역 (ER2)) 의 X 방향의 사이즈는, 제 3 쇼트 영역이 제 2 투영 영역 (ER2) 에 의해 영향을 받지 않도록 제로까지 감소한다.
이 절차에서, 제 1 조명 영역 (IR1) (및 제 1 투영 영역 (ER1) 의 X 방향의 사이즈는, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 에 대한 주사 노광 동안 다음의 제 2 쇼트 영역 (SR2) 이 제 1 투영 영역 (ER1) 에 의해 영향을 받지 않도록, 마스크 블라인드 (MB1) 에 의해 기준 상태에서의 소정 값으로부터 제로까지 점진적으로 감소하고, 또한, 제 2 조명 영역 (IR2) (및 제 2 투영 영역 (ER2)) 의 X 방향의 사이즈는, 제 2 쇼트 영역 (SR2) 에 대한 주사 노광의 시작 이전에 제 1 쇼트 영역 (SR1) 이 제 2 투영 영역 (ER2) 에 의해 영향을 받지 않도록, 마스크 블라인드 (MB2) 에 의해 제로로부터 기준 상태에서의 소정 값까지 점진적으로 증가한다. 하지만, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 과 제 2 쇼트 영역 (SR2) 사이의 간격이 충분히 넓은 경우, 마스크 블라인드 (MB1, MB2) 를 각각 개방된 채로 유지하는 것 또한 허용된다.
다음으로, 제 1 실시형태에서 2 개의 인접한 쇼트 영역 (SR1, SR2) 에 대해 연속적으로 주사 노광을 수행하는데 필요한 조건에 관해 도 8 및 도 9 를 참조하여 설명할 것이다. 설명을 간단하게 하기 위해, 도 8 은 패턴 영역 (PA) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (PAMX) 가 제 1 조명 영역 (IR1) 의 중심 (IR1C) 에 도착한 상태를 도시한다. 도 9 는, 도 8 의 패턴 (PA) 과 제 1 조명 영역 (IR1) 간의 위치 관계에 대응하여, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (SR1PX) 가 제 1 투영 영역 (ER1) 의 중심 (ER1C) 에 도착한 상태를 도시한다.
도 8 을 참조하면, 참조 부호 "U" 는 제 1 조명 영역 (IR1) 의 중심 (IR1C) 과 제 2 조명 영역 (IR2) 의 중심 (IR2C) 사이의 X 방향에서의 중심-대-중심 간격을 나타낸다. 참조 부호 "P" 는 패턴 영역 (PA) 의 X 방향의 사이즈를 나타내고, 참조 부호 "D" 는 제 1 조명 영역 (IR1) 과 제 2 조명 영역 (IR2) 의 각각의 X 방향의 사이즈를 나타낸다. 참조 부호 "ΔX" 는 도 8 의 상태에서 패턴 영역 (PA) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (PAPX) 와 제 2 조명 영역 (IR2) 의 중심 (IR2C) 사이의 X 방향의 거리를 나타낸다.
도 9 를 참조하면, 참조 부호 "S" 는 제 1 쇼트 영역 (SR1) 과 제 2 쇼트 영역 (SR2) 의 각각의 X 방향의 사이즈를 나타내고, 참조 부호 "K" 는 제 1 쇼트 영역 (SR1) 과 제 2 쇼트 영역 (SR2) 사이의 X 방향의 간격을 나타낸다. 참조 부호 "V" 는 제 1 투영 영역 (ER1) 의 중심 (ER1C) 과 제 2 투영 영역 (ER2) 의 중심 (ER2C) 사이의 X 방향의 중심-대-중심 간격을 나타내고, 참조 부호 "T" 는 제 1 투영 영역 (ER1) 과 제 2 투영 영역 (ER2) 사이의 X 방향의 간격을 나타낸다.
이 경우, 이하 식 (1) 내지 식 (4) 에 의해 나타낸 관계가 성립한다.
U = P+ΔX (1)
P = S/β (2)
ΔX = (V+K)/β (3)
V = β×D+T (4)
여기서, 식 (1), 식 (2), 및 식 (4) 은 제 1 조명 영역 (IR1) 과 제 2 조명 영역 (IR2) 사이의 X 방향의 거리, 제 1 조명 영역 (IR1) 및 제 2 조명 영역 (IR2) 의 각각의 X 방향의 길이 (폭), 패턴 영역 (PA) 의 X 방향의 길이, 제 1 투영 영역 (ER1) 과 제 2 투영 영역 (ER2) 사이의 X 방향의 거리, 및 제 1 투영 영역 (ER1) 과 제 2 투영 영역 (ER2) 의 각각의 X 방향의 길이 (폭) 으로부터 도출된 관계를 규정한다. 식 (3) 은 제 1 쇼트 영역 (SR1) 과 제 2 쇼트 영역 (SR2) 의 각각의 X 방향의 길이, 패턴 영역 (PA) 의 X 방향의 길이, 및 투영 배율 β 등에 대한 제 1 쇼트 영역 (SR1) 과 제 2 쇼트 영역 (SR2) 사이의 X 방향의 간격 간의 관계를 나타내고, 식 (3) 은 다음의 조건을 규정한다. 즉, 도 8 에 도시한 제 2 조명 영역 (IR2) 에 대한 패턴 (PA) 의 위치로부터 패턴 (PA) 이 주사 방향 (+X 방향) 으로 거리 ΔX 만큼 더 이동하고, 패턴 영역 (PA) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (PAPX) 가 제 2 조명 영역 (IR2) 의 중심 (IR2C) 에 도달한 상황이 가정된다. 이러한 상황에서, 패턴 (PA) 의 제 2 쇼트 영역 (SR2) 상으로의 전사가 시작될 필요가 있다. 즉, 제 2 쇼트 영역 (SR2) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (SR2MX) 가 제 2 투영 영역 (ER2) 의 중심 (ER2C) 에 도달할 필요가 있다. 그렇지 않은 경우, 패턴 (PA) 의 이미지가 제 2 쇼트 영역 (SR2) 상으로 정확하게 전사되지 않는다. 따라서, 마스크의 패턴 (PA) 이 ΔX 만큼 이동하는 동안에 제 2 쇼트 영역 (SR2) 은 V+K 만큼 이동할 필요가 있고, 투영 배율 β 을 고려하면, ΔX = (V+K)/β 의 관계가 성립될 필요가 있다. 제 1 쇼트 영역 (SR1) 은 얼라인먼트 동작에 의해 마스크 (M) 의 패턴 (PA) 에 대해 위치결정되고, 이에 대해, 제 2 쇼트 영역 (SR2) 은 제 1 쇼트 영역 (SR1) 에 대한 관계에서 식 (3) 의 관계를 통해 정렬되는 것으로 고려될 수 있다.
다음의 조건식 (A), (B), (C) 이 식 (1) 내지 식 (4) 에서 표현된 관계로부터 획득된다. 조건식 (A), (B), (C) 는 표현 형태만 상이할 뿐이고, 조건식들 중 하나의 조건식이 만족되는 경우, 다른 2 개의 조건식도 만족된다.
U = (S+K+V)/β (A)
U = P+(K+V)/β (B)
U = P+D+(T+K)/β (C)
전술한 바와 같이, 제 1 실시형태는, 투영 광학계 (PL) 를 통해 제 1 투영 영역 (ER1) 과 광학적으로 공액인 제 1 공액 영역으로서의 제 1 조명 영역 (IR1) 의 중심 (IR1C) 과 투영 광학계 (PL) 를 통해 제 2 투영 영역 (ER2) 과 광학적으로 공액인 제 2 공액 영역으로서의 제 2 조명 영역 (IR2) 의 중심 (IR2C) 사이의 X 방향에서의 중심-대-중심 간격 U 가 조건식 (A) 및 조건식 (B) 및 (C) 를 만족하도록 구성된다. 이와 같이, 마스크 스테이지 (MS) 와 웨이퍼 스테이지 (WS) 의 X 방향으로의 한 번의 동기 이동 (Y 방향으로의 스텝 이동을 포함하지 않는 동기 이동) 의 수행에 의해, X 방향으로 서로 인접한 2 개의 쇼트 영역 (SR1, SR2) 에 대해 주사 노광이 연속적으로 수행될 수 있다.
제 1 실시형태의 노광 장치에서, 2 개의 인접한 쇼트 영역에서 주사 노광이 연속적으로 수행될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 도 10 에 도시된 바와 같은 단순한 주사 절차에 기초하여, 주사 노광에 관련된 스루풋에서의 향상을 달성하는 것이 가능하게 된다. 도 10 에서는, 예시로서, 6 개의 쇼트 영역 (SR1 내지 SR6) 에 대한 투영 광학계 (PL) 의 기준 광축 (AX) 의 궤적을 모식적으로 나타낸다. 도 10 에서, 실선은 쇼트 영역 쌍에 대한 주사 노광 동안 마스크 스테이지 (MS) 와 웨이퍼 스테이지 (WS) 의 동기 이동에 따라 수반되는 기준 광축 (AX) 의 궤적을 나타내고, 점선은 한 쌍의 쇼트 영역에 대한 주사 노광과 다음 쌍의 쇼트 영역에 대한 주사 노광 사이의 웨이퍼 스테이지 (WS) 의 스텝 이동에 따라 수반되는 기준 광축 (AX) 의 궤적을 나타낸다. 이들 궤적은 각 쇼트 영역에 대한 기준 광축 (AX) 의 상대적인 궤적을 나타낸다.
구체적으로, 도 10 에 도시된 제 1 실시형태의 주사 절차에서, 마스크 스테이지 (MS) 를 +X 방향으로 이동시키고 웨이퍼 스테이지 (WS) 를 -X 방향으로 이동시킴으로써 제 1 쌍의 쇼트 영역 (SR1, SR2) 에 대한 주사 노광이 수행된다. 그 후에, 마스크 스테이지 (MS) 와 웨이퍼 스테이지 (WS) 의 이동이 X 방향에 관해 감속되고, 이동 방향을 바꾸어 이동이 다시 가속되는 동안에, 다음 쌍의 쇼트 영역 (SR3, SR4) 에 대한 주사 노광을 수행하기 위해 웨이퍼 스테이지 (WS) 를 +Y 방향으로 스텝 이동시킨다. 후속하여, 마스크 스테이지 (MS) 는 -X 방향으로 이동되고, 제 2 쌍의 쇼트 영역 (SR3, SR4) 에 대해 주사 노광을 수행하기 위해 웨이퍼 스테이지 (WS) 는 +X 방향으로 이동된다.
또한, 웨이퍼 스테이지 ((WS) 는 다음 쌍의 쇼트 영역 (SR5, SR6) 에 대한 주사 노광을 수행하기 위해 +Y 방향으로 스텝 이동된다. 그 후, 마스크 스테이지 (MS) 는 +X 방향으로 이동되고, 웨이퍼 스테이지 (WS) 는 제 3 쌍의 쇼트 영역 (SR5, SR6) 에 대한 주사 노광을 수행하기 위해 -X 방향으로 이동된다. 이와 같이, 제 1 실시형태의 노광 장치에서, 한 쌍의 쇼트 영역에 대한 주사 노광의 동작과 다음 쌍의 쇼트 영역에 대한 주사 노광을 수행하기 위한 스텝 이동의 동작은 교대로 반복된다. 본 발명의 노광 장치에서는, 한 번의 주사에 의해 또는 원-웨이 (one-way) 주사에 의해 2 개의 쇼트 영역이 동시에 (연속적으로) 노광되는 점에 착안하고 있다 (1-주사 2-쇼트 노광). 또한, 2 개의 쇼트 영역에 대한 패턴 (PA) 의 위치결정 (얼라인먼트) 은 2 개의 쇼트 영역 중 먼저 노광될 쇼트 영역에 대해서만 수행되는 것으로 족하다.
반면, 전술한 바와 같이, 종래의 주사 노광 기술의 경우에는, 한 번의 주사에 의해 오직 하나의 쇼트 영역만이 노광된다. 따라서, 기본적으로, 주사가 수행될 때마다 스텝-이동이 필요하다. 즉, 하나의 쇼트 영역에 대한 주사 노광의 동작과 다음 쇼트 영역에 대한 주사 노광을 수행하기 위한 스텝 이동의 동작이 교대로 반복된다. 따라서, 도 11 에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 종래의 주사 노광 기술은 많은 수의 스텝 이동의 동작을 필요로 하고, 주사 절차가 상대적으로 복잡하여, 높은 스루풋을 달성하기 어렵다. 또한, 쇼트 영역에 대한 패턴 (PA) 의 위치 결정 (얼라인먼트) 이 각 쇼트 영역에 대해 수행될 필요가 있다. 도 11 에서도, 도 10 에 도시된 절차와 동일한 방식으로, 실선은 각 쇼트 영역에 대한 주사 노광 동안 수반되는 투영 광학계의 기준 광축의 궤적을 나타내고, 점선은 하나의 쇼트 영역에서 다음 쇼트 영역으로의 스텝 이동에 따라 수반되는 기준 광축의 궤적을 나타낸다.
구체적으로 도 11 에 도시된 종래의 주사 노광 기술의 주사 절차의 경우, 쇼트 영역 (SR1) 에 대한 주사 노광, 쇼트 영역 (SR2) 에 대한 주사 노광을 수행하기 위한 스텝 이동, 쇼트 영역 (SR2) 에 대한 주사 노광, 쇼트 영역 (SR3) 에 대한 주사 노광을 수행하기 위한 스텝 이동, 및 제 3 쇼트 영역 (SR3) 에 대한 주사 노광이 순차적으로 수행된다. 후속하여, 쇼트 영역 (SR4) 에 대한 주사 노광을 수행하기 위한 선형 스텝 이동 후에, 다음의 것들이 순차적으로 수행된다: 쇼트 영역 (SR4) 에 대한 주사 노광; 그 다음, 쇼트 영역 (SR5) 에 대한 주사 노광을 수행하기 위한 스텝 이동 , 및 그 다음 쇼트 영역 (SR5) 에 대한 주사 노광; 및 그 다음 쇼트 영역 (SR6) 에 대한 주사 노광을 수행하기 위한 스텝 이동, 및 그 다음 쇼트 영역 (SR6) 에 대한 주사 노광.
도 10 및 도 11 에서 도시된 바와 같이 스텝-이동에 수반되는 기준 광축 (AX) 의 궤적들로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 주사 노광 방법은 종래의 주사 노광 방법에 비해, 노광 광으로 기판 (웨이퍼) 상의 쇼트 영역을 주사하는 경로가 단순하고, 스텝 이동을 수행하는 횟수 (결과적으로 웨이퍼 스테이지 (WS) 의 감속 횟수 및 가속 횟수) 가 작아진다. 따라서, 스루풋을 향상시킬 수 있다. 도 23 은 본 발명의 노광 방법의 개략을 나타내는 플로 차트를 도시한다. 패턴 (PA) 이 형성된 마스크 (M) 상에, 조명계 (IL1, IL2) 으로부터의 노광 광 (ER1, ER2) 을 X 방향으로 간격을 두고 그 마스크 (M) 상으로 조사함으로써, 제 1 조명 영역 (IR1) 및 제 2 조명 영역 (IR2) 이 형성된다 (S1).
그 다음, 마스크 (M) 상의 패턴 (PA) 과 웨이퍼 (W) 상의 쇼트 여역 (SR1) (쇼트 영역 (SR2)) 은, 노광이 개시되기 전에 패턴 (PA) 과 쇼트 영역 (SR1) 을 서로에 대해 위치결정되도록, 얼라인먼트 동작을 통해 서로에 대해 위치결정된다. 후속하여, 마스크 스테이지 (MS) 는 제 1 조명 영역 (IR1) 및 제 2 조명 영역 (IR2) 에 대해 +X 방향 (또는 -X 방향) 으로 이동하고, 웨이퍼 스테이지 (WS) 는, 마스크 스테이지 (MS) 의 이동에 동기하여, 제 1 조명 영역 (IR1) 및 제 2 조명 영역 (IR2) 에 대해 -X 방향 (또는 +X 방향) 으로 이동한다 (S2). 이들 스테이지의 동기화된 이동에 의해, 마스크 (M) 상의 패턴 (PA) 과 웨이퍼 (W) 상의 쇼트 영역 (SR1, SR2) 또한 제 1 조명 영역 (IR1) 및 제 2 조명 영역 (IR2) 에 대해 이동한다. 이 이동 프로세스에서, 패턴 (PA) 이 제 1 조명 영역 (IR1) 을 통과할 때, 패턴 (PA) 의 이미지는 투영 광학계 (PL) 를 통해 쇼트 영역 (SR1) 상으로 투영되고 (또는 투영 광학계에 의한 패턴 (PA) 의 이미지가 쇼트 영역 (SR1) 상으로 투영된다), 패턴 (PA) 이제 2 조명 영역 (IR2) 을 통과할 때, 패턴 (PA) 의 이미지가 투영 광학계 (PL) 를 통해 쇼트 영역 (SR2) 상으로 투영된다.
그 다음, 웨이퍼 스테이지 (WS) 는, 웨이퍼 (W) 상의 다음 쇼트 영역 (SR3 및 SR4) 이 조명계 (IL1, IL2) 로부터의 노광 광 (EL1, EL2) 으로 각각 조사되도록, Y 방향으로 스텝-이동된다 (S3). 또한, 쇼트 영역 (SR3 및 SR4) 에서, 마스크 스테이지 (MS) 및 웨이퍼 스테이지 (WS) 는, 쇼트 영역 (SR1 및 SR2) 에 대해 수행된 동작과 동일한 방식으로 (하지만, 쇼트 영역 (SR1 및 SR2) 에 관한 것과는 반대의 방향으로) 제 1 조명 영역 (IR1) 및 제 2 조명 영역 (IR2) 에 대해 동기하여 이동된다 (S4). 이러한 방식으로, 웨이퍼 (W) 상의 쇼트 영역은 동기 이동 및 스텝 이동을 반복함으로써 순차적으로 노광된다.
제 1 실시형태에서, 마스크 스테이지 (MS) 는 마스크 (M) 를 유지하면서 X 방향으로 이동가능한 마스크-이동부를 구성하고, 웨이퍼 스테이지 (WS) 는 웨이퍼 (감광성 기판) (W) 를 유지하면서 마스크 스테이지 (MS) 와 동기하여 X 방향으로 이동가능한 기판-이동부를 구성한다. 마스크 블라인드 쌍 (MB1, MB2), 블라인드-구동계 (BD1, BD2), 및 제어기 (CR) 는, 웨이퍼 (W) 상으로 투영된 마스크 (M) 의 패턴의 제 1 투영 이미지 및 제 2 투영 이미지를 제 1 투영 영역 (ER1) 및 제 2 투영 영역 (ER2) 내로 각각 제한하는 제한부를 구성한다.
제 1 실시형태에서, 제한부 (MB1, MB2, BD1, BD2, CR) 는, 마스크 스테이지 (MS) 의 X 방향 (주사 방향) 에서의 이동 위치 및 웨이퍼 스테이지 (WS) 의 X 방향 (일반적으로, 마스크 스테이지 (MS) 의 주사 방향에 대응하는 방향) 에서의 이동 위치에 대응하는 이동 정보에 기초하여, 제 1 투영 영역 (ER1) 및 제 2 투영 영역 (ER2) 의 사이즈 (X 방향의 사이즈) 를 설정 또는 규정한다. 제한부 (MB1, MB2, BD1, BD2, CR) 는, 노광 광에 대한 광로와 교차하는 방향으로 이동가능하게 설치된 차광 부재로서의 마스크 블라인드 (MB1, MB2), 이동 정보에 기초하여 노광 광에 대한 광로에 대한 차광 부재의 위치를 설정 또는 규정하는 차광 제어부로서의 블라인드-구동계 (BD1, BD2) 및 제어기 (CR) 를 포함한다.
제 1 실시형태에서, 투영 광학계 (PL) 는, 제 1 쇼트 영역 (SR1) (또는 제 2 쇼트 영역 (SR2)) 의 X 방향에서의 사이즈 S 와, 제 1 투영 영역 (ER1) 과 제 2 투영 영역 (ER2) 간의 X 방향에서의 간격 T 와, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 과 제 2 쇼트 영역 (SR2) 간의 X 방향에서의 간격 K 와, 투영 광학계 (PL) 의 투영 배율의 크기 β 에 기초하여 간격을 X 방향으로 이격하여, 제 1 투영 영역 (ER1) 과 광학적으로 공액인 제 1 조명 영역 (제 1 공액 영역) (IR1) 및 제 2 투영 영역 (ER2) 과 광학적으로 공액인 제 2 조명 영역 (제 2 공액 영역) (IR2) 을 형성한다. 조명계 (IL1, IL2) 는 각각 제 1 조명 영역 (IR1) 과 제 2 조명 영역 (IR2) 을 통해 노광 광 (EL1 및 EL2) 을 웨이퍼 (W) 상으로 조사한다.
도 12 는 제 1 실시형태의 변형예에 따른 노광 장치의 구성을 도시한다. 도 12 에 도시된 변형예에서, 제 1 실시형태에서 제공된 조명계 (IL1, IL2) 의 쌍은 제 1 조명 영역 (IR1) 및 제 2 조명 영역 (IR2) 에 공통인 조명계 (IL) 내로 통합된다. 또한, 제 1 실시형태에서 제공된 필드 렌즈 (L11, L21) 는 제 1 이미징 시스템 (G1) 및 제 2 이미징 시스템 (G2) 에 공통인 필드 렌즈 (LC1) 내로 통합된다. 또한, 제 1 실시형태에서 제공된 평면 반사경 (FM1, FM2) 은 제 1 이미징 시스템 (G1) 에 대한 반사면 (R3) 및 제 2 이미징 시스템 (G2) 에 대한 반사면 (R4) 을 갖는 하나의 편향 부재 (PM2) 내로 통합된다.
도 13 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 노광 장치의 구성을 도시한다. 제 2 실시형태는 제 1 실시형태와 유사하게 구성된다. 하지만, 제 2 실시형태에서, 투영 광학계 (PL) 의 구성은 제 1 실시형태의 투영 광학계 (PL) 의 구성과 상이하고, 결과적으로 주사 노광 동작 또한 제 1 실시형태의 주사 노광 동작과 상이하다. 도 13 에서, 도 1 에서 도시된 제 1 실시형태의 것들과 동일 또는 균등의 기능을 갖는 구성 부분 또는 컴포넌트는 도 1 에서 사용된 것과 동일한 참조 부호에 의해 지정된다. 이하, 제 2 실시형태의 구성 및 기능을 제 1 실시형태의 것과 상이한 특징에 주목하면서 설명할 것이다.
제 2 실시형태의 투영 광학계 (PL) 는, 제 1 조명 영역 (IR1) 에서 노광 광 (EL1) 으로 조명된 패턴의 제 1 전방측 (front side) 중간 이미지를 형성하는 제 1 전방측 이미징 시스템 (GF1), 제 2 조명 영역 (IR2) 에서 노광 광 (EL2) 으로 조명된 패턴의 제 2 전방측 중간 이미지를 형성하는 제 2 전방측 이미징 시스템 (GF2), 제 1 전방측 중간 이미지에 기초하여 제 1 후방측 (rear side) 중간 이미지를 형성하는 제 1 후방측 이미징 시스템 (GR1), 제 2 전방측 중간 이미지에 기초하여 제 2 후방측 중간 이미지를 형성하는 제 2 후방측 이미징 시스템 (GR2), 및 제 1 후방측 중간 이미지에 기초하여 제 1 투영 영역 (ER1) 에 패턴의 투영 이미지를 형성하고 또한 제 2 후방측 중간 이미지에 기초하여 제 2 투영 영역 (ER2) 에 패턴의 투영 이미지를 형성하는 제 3 이미징 시스템 (G3) 을 포함한다. 제 3 이미징 시스템 (G3) 은 굴절 광학계이고, 그 광축 (AX3) 은 투영 광학계 (PL) 의 기준 광축 (AX) 과 일치한다.
제 1 전방측 이미징 시스템 (GF1) 및 제 2 전방측 이미징 시스템 (GF2) 은 서로 동일한 방식으로 구성되고, 제 3 이미징 시스템 (G3) 의 광축 (AX3) (및 기준 광축 (AX)) 을 포함하는 YZ 평면에 관하여 대칭으로 형성된 굴절 광학계이다. 제 1 후방측 이미징 시스템 (GR1) 및 제 2 후방측 이미징 시스템 (GR2) 은 서로 동일한 방식으로 구성되고, 제 3 이미징 시스템 (G3) 의 광축 (AX3) 을 포함하는 YZ 평면에 관해 대칭으로 형성된 반사굴절 광학계이다. 구체적으로, 제 1 후방측 이미징 시스템 (GR1) (제 2 후방측 이미징 시스템 (GR2)) 에는, 광의 입사 순으로, 렌즈군 및 오목 반사경 (CM1) (오목 반사경 (CM2)) 이 제공된다.
제 1 전방측 이미징 시스템 (GF1) 과 제 1 후방측 이미징 시스템 (GR1) 사이의 광로에 반사면 (R5) 을 갖는 편향 부재 (PM3) 가 배치된다. 제 2 전방측 이미징 시스템 (GF2) 과 제 2 후방측 이미징 시스템 (GR2) 사이의 광로에 반사면 (R6) 을 갖는 편향 부재 (PM4) 가 배치된다. 반사면 (R1, R2) 을 갖는 편향 부재 (PM) 가 제 1 및 제 2 후방측 이미징 시스템 (GR1, GR2) 과 제 3 이미징 시스템 (G3) 사이의 광로에 배치된다.
제 2 실시형태의 투영 광학계 (PL) 에서, 제 1 조명 영역 (IR1) 에서 노광 광 (EL1) 으로 조명된 패턴으로부터의 광은, 제 1 전방측 이미징 시스템 (GF1) 을 통해 제 1 전방측 중간 이미지를 형성한다. 제 1 전방측 중간 이미지는, 예를 들어, 마스크 패턴의 축소 이미지이고, 그 이미지는 X 방향 및 Y 방향에서 도립 이미지이다. 제 1 전방측 중간 이미지로부터의 광은, 편향 부재 (PM3) 의 반사면 (R5) 에 의해 반사되어 제 1 후방측 이미징 시스템 (GR1) 을 통해 제 1 후방측 중간 이미지를 형성한다. 제 1 후방측 중간 이미지는, 예를 들어, 제 1 전방측 중간 이미지와 거의 등배의 이미지이다. 제 1 후방측 중간 이미지로부터의 광은, 편향 부재 (PM) 의 반사면 (R1) 에 의해 반사되어 제 3 이미징 시스템 (G3) 을 통해 웨이퍼 (W) 상에 제 1 투영 영역 (ER1) 에서 패턴의 투영된 이미지를 형성한다. 제 1 투영 이미지는, 예를 들어, 마스크 패턴의 약 1/4 축소 이미지이고, 그 이미지는 X 방향에서 정립 이미지이고, Y 방향에서 도립 이미지이다.
유사하게, 제 2 조명 영역 (IR2) 에서 노광 광 (EL2) 으로 조명된 패턴으로부터의 광은, 제 2 전방측 이미징 시스템 (GF2) 을 통해 제 2 전방측 중간 이미지를 형성한다. 제 2 전방측 중간 이미지는, 전술한 제 1 전방측 중간 이미지와 동일한 방식으로, 예를 들어, 마스크 패턴의 축소 이미지이고, 그 이미지는 X 방향 및 Y 방향에서 도립 이미지이다. 제 2 전방측 중간 이미지로부터의 광은, 편향 부재 (PM4) 의 반사면 (R6) 에 의해 반사되어 제 2 후방측 이미징 시스템 (GR2) 을 통해 제 2 후방측 중간 이미지를 형성한다. 제 2 후방측 중간 이미지는, 전술한 제 1 후방측 중간 이미지와 동일한 방식으로, 예를 들어, 제 2 전방측 중간 이미지와 거의 등배의 이미지이다. 제 2 후방측 중간 이미지로부터의 광은, 편향 부재 (PM) 의 반사면 (R2) 에 의해 반사되어 제 3 이미징 시스템 (G3) 을 통해 웨이퍼 (W) 상에 제 2 투영 영역 (ER2) 에서 패턴의 투영된 이미지를 형성한다. 제 2 투영 이미지는, 제 1 투영 이미지와 동일한 방식으로, 예를 들어, 마스크 패턴의 약 1/4 축소 이미지이고, 그 이미지는 X 방향에서 정립 이미지이고, Y 방향에서 도립 이미지이다.
전술한 바와 같이, 제 2 실시형태에서는 제 1 실시형태에서와 달리, 마스크 스테이지 (MS) 에 관한 +X 방향 (또는 -X 방향) 및 웨이퍼 스테이지 (WS) 에 관한 +X 방향 (또는 -X 방향) 은 투영 광학계 (PL) 를 통해 서로 광학적으로 대응한다. 따라서, 제 2 실시형태에서, 각 쇼트 영역에 대해 주사 노광이 수행되는 경우, 마스크 스테이지 (MS) 는 패턴이 형성된 마스크 (M) 를 유지하면서 +X 방향 (또는 -X 방향) 으로 이동하고, 웨이퍼 스테이지 (WS) 또한 웨이퍼 (W) 를 유지하면서 +X 방향 (또는 -X 방향) 으로 (즉, 마스크 스테이지 (MS) 의 이동 방향과 동일한 방향으로), 마스크 스테이지 (MS) 와 동기하여 이동한다.
즉, 제 2 실시형태에서는 제 1 실시형태의 경우와 반대로, 마스크 스테이지 (MS) 가 X 방향에서 제 1 조명 영역 (제 1 공액 영역) (IR1) 으로부터 제 2 조명 영역 (제 2 공액 영역) (IR2) 으로 향하는 방향으로 (+X 방향의 방향으로) 이동하는 움직임과 동기하여, 웨이퍼 스테이지 (WS) 는 X 방향에서 제 2 투영 영역 (ER2) 으로부터 제 1 투영 영역 (ER1) 으로 향하는 방향으로 (+X 방향의 방향으로) 이동한다. 다른 상황에서, 마스크 스테이지 (MS) 가 -X 방향의 방향으로 이동하는 움직임과 동기하여 웨이퍼 스테이지 (WS) 는 -X 방향의 방향으로 이동된다.
이하 도 14 내지 도 17 을 참조하여, 제 2 실시형태에서 인접하는 2 개의 쇼트 영역에 대해 주사 노광이 연속적으로 수행되는 노광 동작에 관해 설명할 것이다. 도 14 내지 도 17 은, 예시로서 마스크 스테이지 (MS) 가 +X 방향으로 이동하고, 웨이퍼 스테이지 (WS) 가 +X 방향으로 이동하는 주사 노광의 예시적인 경우를 나타낸다. 도 14 에서 실선으로 도시된 바와 같이, 마스크 (M) 의 패턴 영역 (PA) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (PAPX) 가 제 1 조명 영역 (IR1) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (IR1MX) 와 일치하는 시점에서 제 1 쇼트 영역 (SR1) 에 대한 주사 노광이 개시된다. 제 1 쇼트 영역 (SR1) 에 대한 주사 노광의 개시 시점에서, 도 15 에서 실선으로 도시된 바와 같이, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (SR1PX) 는 제 1 투영 영역 (ER1) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (ER1MX) 와 일치한다.
후속하여, 도 14 에서 점선으로 도시된 바와 같이, 패턴 영역 (PA) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (PAMX) 가 제 1 조명 영역 (IR1) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (IR1PX) 로 이동하는 시점에서, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 에 대한 주사 노광이 완료된다. 제 1 쇼트 영역 (SR1) 에 대한 주사 노광이 완료되는 시점에서는, 도 15 에서 점선으로 도시된 바와 같이, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (SR1MX) 는 제 1 투영 영역 (ER1) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (ER1PX) 와 일치한다.
하지만, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 에 대해 주사 노광이 수행될 때, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 이 제 2 투영 영역 (ER2) 에 의해 영향을 받지 않도록, 적어도 제 1 쇼트 영역 (SR1) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (SR1MX) 가 기준 상태에서의 제 2 투영 영역 (ER2) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (ER2MX) 를 지나갈 (통과할) 때까지, 제 2 조명 영역 (IR2) (및 제 2 투영 영역 (ER2)) 은 제 2 조명계 (IL2) 에 포함된 마스크 블라인트 (MB2) 의 작용에 따라 형성되지 않는다. 환언하면, 조명계 (IL1, IL2) 는 제 1 조명 영역 (IR1) (및 제 1 투영 영역 (ER1)) 및 제 2 조명 영역 (IR2) (및 제 2 투영 영역 (ER2)) 을 순차 형성한다.
또한, 제 1 조명 영역 (IR1) (및 제 1 투영 영역 (ER1)) 의 X 방향의 사이즈는, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 에 대한 주사 노광 동안 제 1 투영 영역 (ER1) 에 의해 다음의 제 2 쇼트 영역 (SR2) 이 영향을 받지 않도록, 제 1 조명계 (IL1) 에 포함된 마스크 블라인드 (MB1) 의 작용에 따라 기준 상태에서의 소정 값으로부터 제로까지 점차 감소된다. 구체적으로, 제 1 조명 영역 (IR1) (및 제 1 투영 영역 (ER1)) 의 X 방향의 사이즈는, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (SR1MX) 가 제 1 투영 영역 (ER1) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (ER1MX) 를 통과하는 시점에서 감소하기 시작하고, 제 1 조명 영역 (IR1) (및 제 1 투영 영역 (ER1)) 의 X 방향의 사이즈는, 제 2 쇼트 영역 (SR2) 이 제 1 투영 영역 (ER1) 에 의해 영향을 받지 않도록 제로까지 감소한다.
제 2 쇼트 영역 (SR2) 에 대한 주사 노광은, 마스크 스테이지 (MS) 가 +X 방향으로 더 이동되는 시점에서 시작되고, 도 16 에서 실선으로 도시된 바와 같이, 패턴 영역 (PA) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (PAPX) 는, 제 2 조명 영역 (IR2) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (IR2MX) 와 일치한다. 제 2 쇼트 영역 (SR2) 에 대한 주사 노광이 개시되는 시점에서, 도 17 에서 실선으로 도시된 바와 같이, 제 2 쇼트 영역 (SR2) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (SR2PX) 는 제 2 투영 영역 (ER2) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (ER2MX) 와 일치한다. 하지만, 제 2 쇼트 영역 (SR2) 에 대한 주사 노광의 개시 이전에, 제 2 조명 영역 (IR2) (및 제 2 투영 영역 (ER2)) 의 X 방향의 사이즈는, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 이 제 2 투영 영역 (ER2) 에 의해 영향 받는 것을 방지하면서 마스크 블라인드 (MB2) 의 작용에 따라 제로로부터 기준 상태에서의 소정 값까지 점진적으로 증가한다.
후속하여, 도 16 에서 점선으로 도시된 바와 같이, 패턴 영역 (PA) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (PAMX) 가 제 2 조명 영역 (IR2) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (IR2PX) 로 이동하는 시점에서 제 2 쇼트 영역 (SR2) 에 대한 주사 노광이 종료된다. 제 2 쇼트 영역 (SR2) 에 대한 주사 노광이 종료되는 시점에서, 도 17 에서 점선으로 도시한 바와 같이, 제 2 쇼트 영역 (SR2) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (SR2MX) 는 제 2 투영 영역 (ER2) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (ER2PX) 와 일치한다.
제 2 쇼트 영역 (SR2) 에 대한 주사 노광 동안 또는 그 주사 노광의 종료 후에, 다음의 제 3 쇼트 영역 (미도시) 이 제 2 투영 영역 (ER2) 에 의해 영향을 받지 않도록, 제 2 조명 영역 (IR2) (및 제 2 투영 영역 (ER2)) 의 X 방향의 사이즈는 제 2 조명계 (IL2) 에 포함된 마스크 블라인드 (MB2) 의 작용에 따라 기준 상태에서의 소정 값으로부터 제로까지 점진적으로 감소한다. 구체적으로, 제 2 조명 영역 (IR2) (및 제 2 투영 영역 (ER2)) 의 X 방향의 사이즈는, 제 2 쇼트 영역 (SR2) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (SR2MX) 가 제 2 투영 영역 (ER2) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (ER2MX) 를 통과하는 시점에서 감소하기 시작하고, 제 2 조명 영역 (IR2) (및 제 2 투영 영역 (ER2)) 의 X 방향의 사이즈는, 제 3 쇼트 영역이 제 2 투영 영역 (ER2) 에 의해 영향을 받지 않도록 제로까지 감소한다.
다음으로, 제 2 실시형태에서 2 개의 인접한 쇼트 영역 (SR1, SR2) 에 대해 연속적으로 주사 노광을 수행하는데 필요한 조건에 관해 도 18 및 도 19 를 참조하여 설명할 것이다. 설명을 간단하게 하기 위해, 도 18 은 패턴 영역 (PA) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (PAMX) 가 제 1 조명 영역 (IR1) 의 중심 (IR1C) 에 도착한 상태를 도시한다. 도 19 는, 제 1 쇼트 영역 (SR1) 의 -X 방향의 측 상의 에지 (SR1MX) 가 도 18 에 대응하는 제 1 투영 영역 (ER1) 의 중심 (ER1C) 에 도착한 상태를 도시한다.
도 18 을 참조하면, 참조 부호 "U" 는 제 1 조명 영역 (IR1) 의 중심 (IR1C) 과 제 2 조명 영역 (IR2) 의 중심 (IR2C) 사이의 X 방향에서의 중심-대-중심 간격을 나타낸다. 참조 부호 "P" 는 패턴 영역 (PA) 의 X 방향의 사이즈를 나타내고, 참조 부호 "D" 는 제 1 조명 영역 (IR1) 과 제 2 조명 영역 (IR2) 의 각각의 X 방향의 사이즈를 나타낸다. 참조 부호 "ΔX" 는 도 18 의 상태에서 패턴 영역 (PA) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (PAPX) 와 제 2 조명 영역 (IR2) 의 중심 (IR2C) 사이의 X 방향의 거리를 나타낸다.
도 19 를 참조하면, 참조 부호 "S" 는 제 1 쇼트 영역 (SR1) 과 제 2 쇼트 영역 (SR2) 의 각각의 X 방향의 사이즈를 나타내고, 참조 부호 "K" 는 제 1 쇼트 영역 (SR1) 과 제 2 쇼트 영역 (SR2) 사이의 X 방향의 간격을 나타낸다. 참조 부호 "V" 는 제 1 투영 영역 (ER1) 의 중심 (ER1C) 과 제 2 투영 영역 (ER2) 의 중심 (ER2C) 사이의 X 방향의 중심-대-중심 간격을 나타내고, 참조 부호 "T" 는 제 1 투영 영역 (ER1) 과 제 2 투영 영역 (ER2) 사이의 X 방향의 간격을 나타낸다.
이 경우, 이하 식 (5) 내지 식 (8) 에 의해 나타낸 관계가 성립한다.
U = P-ΔX (5)
P = S/β (6)
ΔX = (V-K)/β (7)
V = β×D+T (8)
여기서, 식 (5), 식 (6), 및 식 (8) 은 제 1 조명 영역 (IR1) 과 제 2 조명 영역 (IR2) 사이의 X 방향의 거리, 제 1 조명 영역 (IR1) 및 제 2 조명 영역 (IR2) 의 각각의 X 방향의 길이 (폭), 패턴 영역 (PA) 의 X 방향의 길이, 제 1 투영 영역 (ER1) 과 제 2 투영 영역 (ER2) 사이의 X 방향의 거리, 및 제 1 투영 영역 (ER1) 과 제 2 투영 영역 (ER2) 의 각각의 X 방향의 길이 (폭) 로부터 도출된 관계를 규정한다. 식 (7) 은 제 1 쇼트 영역 (SR1) 과 제 2 쇼트 영역 (SR2) 의 각각의 X 방향의 길이, 패턴 영역 (PA) 의 X 방향의 길이, 및 투영 배율 β 에 대한 제 1 쇼트 영역 (SR1) 과 제 2 쇼트 영역 (SR2) 사이의 X 방향의 간격 간의 관계를 나타내고, 식 (7) 은 다음의 조건을 규정한다. 즉, 도 18 및 도 19 에 도시된 배치에서, 패턴 영역 (PA) 이 제 1 조명 영역 (IR1) 을 통과하고 제 1 투영 영역 (ER1) 에 의한 제 1 쇼트 영역 (SR1) 에 대한 주사 노광이 종료되기 전에, 패턴 (PA) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (PAPX) 가 이미 제 2 조명 영역 (IR2) 의 중심 (IR2C) 에 도달하여야 한다. 패턴 (PA) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (PAPX) 가 제 2 조명 영역 (IR2) 의 중심 (IR2C) 에 도달할 때, 제 2 조명 영역 (IR2) 의 +X 방향의 측 상의 에지 (SR2PX) 는 제 2 투영 영역 (ER2) 의 중심 (ER2C) 에 위치할 필요가 있다. 즉, 패턴 (PA) 의 이미지가 제 2 쇼트 영역 (SR2) 상으로 정확하게 전사되도록 하기 위해, 제 2 쇼트 영역 (SR2) 과 패턴 (PA) 이 서로에 대해 정렬되어야 한다. 따라서, 마스크 (M) 상의 패턴 (PA) 이 도 18 에서 도시된 바와 같이 ΔX 만큼 이동하는 동안에, 웨이퍼 (W) 상의 제 2 쇼트 영역 (SR2) 은 도 18 에 도시된 바와 같이 V-K 만큼 이동된다. 따라서, 투영 배율 β 를 고려하면, ΔX = (V-K)/β 의 관계가 결정된다.
다음의 조건식 (D), (E), (F) 가 식 (5) 내지 식 (8) 에서 표현된 관계로부터 획득된다. 조건식 (D), (E), (F) 는 표현 형태만 상이할 뿐이다. 조건식들 중 하나의 조건식이 만족되는 경우, 다른 2 개의 조건식들도 만족된다.
U = (S+K-V)/β (D)
U = P+(K-V)/β (E)
U = P-D-(T-K)/β (F)
전술한 바와 같이, 제 2 실시형태는, 투영 광학계 (PL) 를 통해 제 1 투영 영역 (ER1) 과 광학적으로 공액인 제 1 공액 영역으로서의 제 1 조명 영역 (IR1) 의 중심 (IR1C) 과, 투영 광학계 (PL) 를 통해 제 2 투영 영역 (ER2) 과 광학적으로 공액인 제 2 공액 영역으로서의 제 2 조명 영역 (IR2) 의 중심 (IR2C) 사이의 X 방향에서의 중심-대-중심 간격 U 가 조건식 (D) 및 조건식 (E) 및 (F) 를 만족하도록 구성된다. 이와 같이, 마스크 스테이지 (MS) 와 웨이퍼 스테이지 (WS) 의 X 방향으로의 한 번의 동기 이동 (Y 방향으로의 스텝 이동을 포함하지 않는 동기 이동) 의 수행에 의해, X 방향으로 서로 인접한 (상이한) 2 개의 쇼트 영역 (SR1, SR2) 에 대해 주사 노광이 연속적으로 수행될 수 있다. 그 결과, 제 2 실시형태의 노광 장치에서도, 제 1 실시형태에서와 동일한 방식으로 2 개의 인접한 쇼트 영역에 대해 주사 노광이 연속적으로 수행될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 도 10 에 도시된 바와 같은 단순한 주사 절차에 기초하여, 주사 노광에 관련된 스루풋에서의 향상을 달성하는 것이 가능하게 된다. 제 2 실시형태에서, 공액 영역의 쌍 간의 X 방향에서의 중심-대-중심 간격 U 은 제 1 실시형태에서의 것보다 작다. 따라서, 조명계 (IL1, IL2) 를 하나의 유닛 내로 통합하는 것이 용이하다.
도 20 은 제 2 실시형태의 변형예에 따른 노광 장치의 구성을 도시한다. 도 13 에 도시된 제 2 실시형태에서, 제 1 조명 영역 (IR1) 의 중심과 제 1 전방측 이미징 시스템 (GF1) 의 광축 (AXF1) 은 거의 서로 일치하고, 제 2 조명 영역 (IR2) 의 중심과 제 2 전방측 이미징 시스템 (GF2) 의 광축 (AXF2) 은 거의 서로 일치한다. 반면, 도 20 의 변형예에서, 제 1 조명 영역 (IR1) 의 중심은 광축 (AXF1) 으로부터 +X 방향으로 편심하여 위치하고, 제 2 조명 영역 (IR2) 의 중심은 광축 (AXF2) 으로부터 -X 방향으로 편심하여 위치한다. 환언하면, 제 1 조명 영역 (IR1) 의 중심과 제 2 조명 영역 (IR2) 의 중심은 기준 광축 (AX) 을 향하여 내측으로 편심되어 위치한다. 이러한 구성으로 인해, 제 1 전방측 이미징 시스템 (GF1) 과 제 2 전방측 이미징 시스템 (GF2) 을 서로 기계적으로 간섭하지 않도록 하면서 배치하는 것이 용이하게 된다.
제 2 실시형태에서, X 방향으로 정립한 마스크 패턴 이미지 (투영된 이미지) 를 형성하기 위한 투영 광학계로서, 도 13 에 도시된 바와 같이 기준 광축 (AX) 에 대해 편심으로 배치된 렌즈들 (투과 광학 부재) 을 포함하는, 3 회 이미징 타입 반사굴절 광학계가 이용된다. 하지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 21 및 도 22 에 도시된 바와 같이, 모든 투과 광학 부재가 기준 광축 (AX) 을 따라 공축으로 배치된 반사굴절 광학계 또한 제 2 실시형태의 투영 광학계에 적용될 수 있다.
도 21 에 도시된 반사굴절 광학계는, 제 1 조명계 (IL1) 에서 조명된 마스크 (M) 의 패턴의 제 1 중간 이미지를 형성하는 제 1 이미징 시스템 (G1), 제 2 조명계 (IL2) 에서 조명된 패턴의 제 2 중간 이미지를 형성하는 제 2 이미징 시스템 (G2), 및 제 1 중간 이미지에 기초하여 제 1 투영 영역 (ER1) 에 패턴의 투영 이미지를 형성하고 또한 제 2 중간 이미지에 기초하여 제 2 투영 영역 (ER2) 에 패턴의 투영 이미지를 형성하는 제 3 이미징 시스템 (G3) 을 포함한다. 제 3 이미징 시스템 (G3) 은 굴절 광학계이고, 그 광축 (AX3) 은 기준 광축 (AX) 과 일치한다.
제 1 이미징 시스템 (G1) 및 제 2 이미징 시스템 (G2) 은 서로 동일한 방식으로 구성되고, 제 3 이미징 시스템 (G3) 의 광축 (AX3) (및 기준 광축 (AX)) 을 포함하는 YZ 평면에 관하여 대칭으로 형성된 반사굴절 광학계이다. 구체적으로, 제 1 이미징 시스템 (G1) (제 2 이미징 시스템 (G2)) 에는, 광의 입사 순으로, 제 1 이미징 시스템 (G1) 및 제 2 이미징 시스템 (G2) 에 공통인 정렌즈군 (LC), 오목 반사경 (CM11) (오목 반사경 (CM21)), 및 오목 반사경 (CM12) (오목 반사경 (CM22)) 이 구비된다. 이 경우, 정렌즈군 (LC) 은 기준 광축 (AX) 을 따라 배치된다. 하지만, 오목 반사경 (CM11) (오목 반사경 (CM21)) 및 오목 반사경 (CM12) (오목 반사경 (CM22)) 은 기준 광축 (AX) 에 대해 편심되어 배치된다.
도 21 에 도시된 반사굴절 광학계에서, 제 1 조명 영역 (IR1) 에서 조명된 패턴으로부터의 광 (EL1) 은 정렌즈군 (LC), 오목 반사경 (CM11), 및 오목 반사경 (CM12) 을 통해 제 1 중간 이미지를 형성한다. 제 1 중간 이미지는 X 방향 및 Y 방향에서 도립 이미지이다. 제 1 중간 이미지로부터의 광은 제 3 이미징 시스템 (G3) 을 통과하여 웨이퍼 (W) 상의 제 1 투영 영역 (ER1) 에 패턴의 투영된 이미지를 형성한다. 제 1 투영 이미지는, 예를 들어, 마스크 패턴의 약 1/4 축소 이미지이고, 그 이미지는 X 방향 및 Y 방향에서 정립 이미지이다.
유사하게, 제 2 조명 영역 (IR2) 에서 조명된 패턴으로부터의 광 (EL2) 은 정렌즈군 (LC), 오목 반사경 (CM21), 및 오목 반사경 (CM22) 을 통해 제 2 중간 이미지를 형성한다. 제 2 중간 이미지는 제 1 중간 이미지와 동일한 방식으로, X 방향 및 Y 방향에서 도립 이미지이다. 제 2 중간 이미지로부터의 광은 제 3 이미징 시스템 (G3) 을 통과하여 웨이퍼 (W) 상의 제 2 투영 영역 (ER2) 에 패턴의 투영된 이미지를 형성한다. 제 2 투영 이미지는, 예를 들어, 마스크 패턴의 약 1/4 축소 이미지이고, 그 이미지는 제 1 투영 이미지와 동일한 방식으로 X 방향 및 Y 방향에서 정립 이미지이다.
도 22 에 도시된 반사굴절 광학계는 도 21 에 도시된 반사굴절 광학계와 유사한 구성을 갖는다. 하지만, 도 21 에 도시된 반사굴절 광학계에서, 제 3 이미징 시스템 (G3) 은 굴절 광학계이다. 반면, 도 22 에서 도시된 반사굴절 광학계에서, 제 3 이미징 시스템 (G3) 은 반사굴절 광학계이다. 도 21 에 도시된 반사굴절 광학계에 형성된, 웨이퍼 (W) 상에 형성된 제 1 투영 영역 (ER1) 과 제 2 투영 영역 (ER2) 간의 X 방향에서의 위치 관계는, 도 22 에 도시된 반사굴절 광학계에 형성된 것과 반대이다.
구체적으로, 도 22 의 반사굴절 광학계에서, 제 3 이미징 시스템 (G3) 은, 광의 입사 순으로, 기준 광축 (AX) 을 중심으로 하여 형성된 중앙 개구를 갖는 오목 반사경 (CM31), 오목반사경 (CM32), 및 정렌즈군 (L3) 을 구비하고 있다. 이 경우, 오목 반사경 (CM31), 오목반사경 (CM32), 및 정렌즈군 (L3) 은 편심되어 위치되지 않고 기준 광축 (AX) (광축 (AX3)) 을 따라 배치된다.
도 22 에 도시된 반사굴절 광학계에서, 제 1 조명 영역 (IR1) 에서 조명된 패턴으로부터의 광 (EL1) 은 정렌즈군 (LC), 오목 반사경 (CM11), 및 오목 반사경 (CM12) 을 통해 제 1 중간 이미지를 형성한다. 제 1 중간 이미지는 X 방향 및 Y 방향에서 도립 이미지이다. 제 1 중간 이미지로부터의 광은 오목 반사경 (CM31), 오목 반사경 (CM32), 및 정렌즈군 (L3) 을 따라 통과하여, 웨이퍼 (W) 상의 제 1 투영 영역 (ER1) 에 패턴의 투영된 이미지를 형성한다. 제 1 투영 이미지는, 예를 들어, 마스크 패턴의 약 1/4 축소 이미지이고, 그 이미지는 X 방향 및 Y 방향에서 정립 이미지이다.
유사하게, 제 2 조명 영역 (IR2) 에서 조명된 패턴으로부터의 광 (EL2) 은 정렌즈군 (LC), 오목 반사경 (CM21), 및 오목 반사경 (CM22) 을 통해 제 2 중간 이미지를 형성한다. 제 2 중간 이미지는 제 1 중간 이미지와 동일한 방식으로, X 방향 및 Y 방향에서 도립 이미지이다. 제 2 중간 이미지로부터의 광은 오목 반사경 (CM31), 오목 반사경 (CM32), 및 정렌즈군 (L3) 을 따라 통과하여, 웨이퍼 (W) 상의 제 2 투영 영역 (ER2) 에 패턴의 투영된 이미지를 형성한다. 제 2 투영 이미지는, 예를 들어, 마스크 패턴의 약 1/4 축소 이미지이고, 그 이미지는 제 1 투영 이미지와 동일한 방식으로 X 방향 및 Y 방향에서 정립 이미지이다.
도 21 및 도 22 에서 도시된 반사굴절 광학계의 각각에서, 제 1 이미징 시스템 (G1) 및 제 2 이미징 시스템 (G2) 에 공통인 렌즈군 (하나의 렌즈를 포함하는 넓은 개념) 은, 오목 반사경 (CM11, CM21) 과 오목 반사경 (CM12, CM22) 사이의 광로에서 기준 광축 (AX) 을 따라 배치될 수 있다.
전술한 각각의 실시형태에서, 조명계 (IL1, IL2; IL) 의 광로에서 마스크 (M) 의 패턴면과 광학적으로 공액인 패턴 공액면 상에 배치된 가동 필드 다이어프램 (MB1,MB2) 의 작용에 따라, 투영 광학계 (PL) 의 물체면 (PLo) 상에 형성된 조명 영역 (IR1, IR2) 의 형상이 규정되고, 웨이퍼 (W) 상에 형성된 투영 영역 (ER1, ER2) 의 형상이 결과적으로 규정된다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 투영 광학계의 광로에서 마스크의 패턴면과 광학적으로 공액인 패턴 공액면 (중간 이미지가 형성된 위치) 상에 가동 필드 다이어프램을 배치하여, 감광성 기판 상에 형성된 투영 영역의 형상을 규정하도록 하는 것도 허용가능하다. 이 경우, 조명 영역은 투영 영역과 광학적으로 공액인 공액 영역과 반드시 일치할 필요는 없다. 따라서, 각 조건식에서 조명 영역 대신에 공액 영역이 사용된다. 다르게는, 다음과 같은 해석이 허용될 수도 있다. 즉, 조명 영역은 조명계로부터의 광속이 투영 광학계의 물체면에 도달하는 영역이 아니라, 조명 영역은 조명계로부터 투영 광학계를 통해 감광성 기판에 도달하는 유효 광속이 투영 광학계의 물체면을 통과하는 영역 (즉, 공액 영역) 이다. 기계적으로 구동 (이동) 되는 필드 다이어프램 메커니즘에는 제한이 없다. 가동 필드 다이어프램으로서, 예를 들어, 명/암 영역이 전기적으로 변경될 수 있는 액정 필터와 같은 소자 등을 이용 가능하다.
전술한 각 실시형태에서, 쇼트 영역의 각각의 X 방향에서의 사이즈 S 및 각각의 쇼트 영역들 간의 X 방향에서의 간격 K 중 적어도 하나가 변경되는 상황이 가정된다. 이 경우, 제 1 공액 영역 (실시형태에서의 제 1 조명 영역 (IR1)) 의 중심과 제 2 공액 영역 (실시형태에서의 제 2 조명 영역 (IR2)) 의 중심 사이에 제공되는, X 방향에서의 중심-대-중심 간격 U 가 요구되는 조건식 또는 조건식들을 만족하도록 임의의 광학적 조정이 수행될 필요가 있다. 예를 들어, 제 1 실시형태에서는, 예를 들어, 이미징 시스템 (G1, G2) 및 편향 부재 (PM) 중 적어도 하나에 관한 광학적 조정에 의해, 제 1 투영 영역과 제 2 투영 영역 사이의 X 방향에서의 간격 T 가 변화되고, 결과적으로 공액 영역 쌍 간의 중심-대-중심 간격 U 가 요구되는 값으로 변화되는 것이 고려된다.
각각의 실시형태에서, 마스크 블라인드 (MB1, MB2) 는 제 1 쇼트 영역 (SR1) (또는 제 2 쇼트 영역 (SR2)) 이 제 2 투영 영역 (ER2) (또는 제 1 투영 영역 (ER1)) 에 의해 노광되는 것을 방지하도록 동작한다. 이 대신에, 조명 영역 (IR1) 또는 조명 영역 (IR2) 이 조명되지 않도록 조명계 (IL1, IL2) 에 대해 온/오프 제어를 수행하는 것도 허용가능하다. 이 경우, 마스크 블라인드 (MB1, MB2) 는 생략될 수 있다.
전술한 각 실시형태의 노광 장치는 본원의 특허청구범위에 정의된 바와 같은 각 구성 요소들을 포함하는 다양한 서브시스템들을 소정의 기계적 정도 (精度), 전기적 정도 및 광학적 정도가 유지되도록 조립함으로써 제조된다. 각종 정도를 확보하기 위해, 이 조립 전후에, 각종 광학 시스템에 대한 광학적 정도를 달성하기 위한 조정, 각종 기계적 시스템에 대한 기계적 정도를 달성하기 위한 조정, 및 각종 전기적 시스템에 대한 전기적 정도를 달성하기 위한 조정 등이 수행된다. 각종 서브시스템들을 노광 장치 내로 조립하는 단계들은, 예를 들어, 각종 서브시스템들 상호간의 기계적 접속, 전기 회로의 배선 접속, 및 기압 회로의 배관 접속 등을 포함한다. 각종 서브시스템들의 노광 장치 내로의 조립 단계들을 수행하기 전에 각각의 개별 서브시스템들을 조립하는 단계들이 수행됨은 말할 필요도 없다. 각종 서브시스템들을 노광 장치 내로 조립하는 단계들이 완료되면, 전체 노광 장치로서 각종 정도를 확보하기 위해 전반적인 조정이 수행된다. 노광 장치는 온도, 청정도 등이 관리되는 클린 룸에서 제조되는 것이 바람직하다.
다음으로, 전술한 실시형태에 따른 노광 장치 또는 노광 방법을 이용하여 디바이스를 제조하는 방법에 관해 설명할 것이다. 도 24 는 반도체 디바이스를 제조하는 단계들을 나타내는 플로 차트를 도시한다. 도 24 에 도시된 바와 같이, 반도체를 제조하는 단계들에서, 반도체 디바이스의 기판으로서 기능하는 웨이퍼 (W) 상에 금속막이 증착되고 (단계 S40), 증착된 금속막의 표면에는 감광성 재료로서 포토레지스트가 도포된다 (단계 S42). 후속하여, 도 23 의 플로 차트에 도시된 바와 같이 마스크 (M) 상에 형성된 패턴이 전술한 실시형태의 노광 장치 또는 노광 방법을 이용하여 웨이퍼 (W) 상의 각 쇼트 영역들로 전사되고 (단계 S44: 노광 단계), 전사가 완료된 웨이퍼 (W) 에 대해 현상이 수행된다, 즉, 패턴이 전사된 포토레지스트에 대해 현상이 수행된다 (단계 S46: 현상 단계).
그 후에, 단계 S46 에서 웨이퍼 (W) 의 표면 상에 형성된 레지스트 패턴을 웨이퍼 프로세싱을 위한 마스크로 이용하여, 웨이퍼 (W) 의 표면에 대해 에칭 등과 같은 프로세싱을 수행한다 (단계 S48: 프로세싱 단계). 본원에서 "레지스트 패턴" 이라는 용어는, 전술한 실시형태의 노광 장치 또는 노광 방법에 의해 전사된 패턴에 대응하는 형상들을 갖는 볼록부 및 오목부들로 형성된 포토레지스트층 (전사 패턴층) 을 지칭하고, 여기서, 오목부들은 포토레지스트층을 관통한다. 단계 S48 에서, 웨이퍼 (W) 의 표면은 레지스트 패턴을 통해 프로세싱된다. 단계 S48 에서 수행되는 프로세싱은, 예를 들어, 웨이퍼 (W) 의 표면에 대한 에칭 및 금속막 등과 같은 막의 형성 중 적어도 하나를 포함한다. 단계 S44 에서, 전술한 실시형태의 노광 장치 또는 노광 방법은 감광성 기판으로서, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼 (W) 를 이용하여 패턴을 전사한다.
도 25 는 액정 디스플레이 소자 등과 같은 액정 디바이스를 제조하는 단계들을 나타내는 플로 차트를 도시한다. 도 25 에 도시된 바와 같이, 액정 디바이스를 제조하는 단계들에서, 패턴 형성 단계 (단계 S50), 컬러 필터 형성 단계 (단계 S52), 셀 조립 단계 (단계 S54), 및 모듈 조립 단계 (단계 S56) 가 순차적으로 수행된다. 단계 S50 의 패턴 형성 단계에서, 예를 들어, 회로 패턴 및 전극 패턴을 포함하는 소정의 패턴이 전술한 실시형태의 노광 장치 또는 노광 방법을 이용하여 포토레지스트 기판으로서 포토레지스트가 도포된 유리 기판 상에 형성된다. 패턴 형성 단계는, 전술한 실시형태의 노광 장치 또는 노광 방법을 이용하여 패턴을 포토레지스트층으로 전사하는 노광 단계, 패턴이 전사된 감광성 기판의 현상, 즉, 패턴에 대응하는 형상을 갖는 포토레지스트층 (전사 패턴 영역) 을 형성하기 위한 유리 기판 상의 포토레지스트층의 현상을 수행하는 현상 단계, 및 현상된 포토레지스트층을 통해 유리 기판의 표면을 프로세싱하는 프로세싱 단계를 포함한다.
단계 S52 의 컬러 필터 형성 단계에서, R (적), G (녹), 및 B (청) 에 대응하는 3 개의 도트 (dot) 들의 다수의 집합들이 매트릭스 형태로 배열되거나, R, G, 및 B 의 3 개의 필터 스트라이프 (stripe) 의 복수의 집합들이 수평 주사 방향으로 배열된 컬러 필터가 형성된다. 단계 S54 의 셀 조립 단계에서, 단계 S50 에서 소정의 패턴으로 형성된 유리 기판 및 단계 S52 에서 형성된 컬러 필터를 이용하여 액정 패널 (액정 셀) 이 조립된다. 구체적으로, 예를 들어, 유기 기판과 컬러 필터 사이의 공간 내로 액정을 주입함으로써 액정 패널이 형성된다. 단계 S56 의 모듈 조립 단계에서, 백라이트, 액정 패널의 디스플레이 동작을 수행하기 위한 전자 회로 등을 포함하는 각종 부품들이 단계 S54 에서 조립된 액정 패널에 부착된다.
본 발명은 반도체 디바이스 또는 액정 디바이스를 제조하기 위한 노광 장치에의 적용에 한정되지 않는다. 본 발명은, 예를 들어, 플라즈마 디스플레이를 포함하는 디스플레이 장치를 위한 노광 장치, 및 예를 들어 촬상 소자 (CCD 등), 마이크로머신, 박막 자기 헤드, 및 DNA 칩을 포함하는 각종 디바이스들을 제조하기 위한 노광 장치 등에도 폭넓게 적용가능하다. 또한, 본 발명은, 각종 디바이스들의 마스크 패턴이 형성된 마스크 (포토마스크, 레티클 등) 가 포토리소그래피 공정을 이용하여 제조될 때 채택되는 노광 공정 (노광 장치) 에도 적용가능하다.
전술한 각 실시형태에서, 예를 들어, 국제공개공보 제 1999/49504 호, 일본 공개특허공보 제 2004-289126 호 (미국 공개특허공보 제 2004/0165159 호에 대응) 등에 개시된 액침법 (liquid immersion method) 을 적용하는 것도 가능하다. 즉, 액침 영역이 제 1 및 제 2 투영 영역 (ER1, ER2) 을 덮도록 기판 (P) (웨이퍼 (W) 상에 액침 시스템을 이용하여 액체의 액침 영역을 형성하고, 그 액침 영역의 액체를 통해 기판 (P) 상으로 제 1 및 제 2 노광 광 (EL1, EL2) 을 조사하는 것도 허용가능하다. 액침 시스템은, 예를 들어, 투영 광학계 (PL) 의 최종 광학 소자 (종단 광학 소자) 와 기판 (P) 사이에 노광 광의 광로 부근에 배치될 수도 있고, 액침 시스템은, 광로에 대해 액체를 공급하기 위한 공급 포트를 갖는 액체 공급 부재 및 광로로부터 액체를 회수하기 위해 회수 포트를 갖는 액체 회수 부재를 구비할 수도 있다. 액침 시스템의 일부 (예를 들어, 액체 공급 부재 및/또는 액체 회수 부재) 는 반드시 노광 장치 상에 형성될 필요는 없다. 예를 들어, 노광 장치가 설치된 공장의 설비 등을 대용하는 것도 허용가능하다. 또한, 액침 시스템의 구성은 전술한 것에 제한되지 않고, 예를 들어, 유럽 공개특허공보 제 1420298 호, 국제공개공보 제 2004/055803 호, 국제공개공보 제 2004/057590 호, 국제공개공보 제 2005/029559 호 (미국 공개특허공보 제 2006/0231206 호에 대응), 국제공개공보 제 2004/086468 호 (미국 공개특허공보 제 2005/0280791 호에 대응), 일본 공개특허공보 제 2004-289126 호 (미국 특허 제 6,952,253 호에 대응) 등에 개시된 것을 이용하는 것도 허용가능하다. 액침법에 이용되는 액체로서, 물 (순수 또는 정제수) 을 이용하는 것도 허용가능하고, 물 이외의, 예를 들어, 플루오린계 오일 및 퍼플루오로폴리에테르 (PFPE) 등과 같은 플루오린계 유체, 또는 세다 (cedar) 오일 등을 이용하는 것도 허용가능하다.
또한, 본 발명은, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평10-163099 호, 일본 공개특허공보 평10-214783 호 (미국 특허 제 6,341,007 호, 제 6,400,441 호, 제 6,549,269 호, 및 제 6,590,634 호에 대응), 일본 공표특허공보 제 2000-505958 호 (미국 특허 제 5,969,441 호에 대응) 등에 개시된 바와 같은 복수의 기판 스테이지가 제공된 멀티-스테이지 타입의 노광 장치에도 적용가능하다. 또한, 본 발명은, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평11-135400 호 (국제공개공보 제 1999/23692 호에 대응) 및 일본 공개특허공보 제 2000-164504 호 (미국 특허 제 6,897,963 호에 대응) 에 개시된 것과 같은, 기판을 유지하는 기판 스테이지 및 계측 부재 (예를 들어, 기준 마크가 형성된 기준 부재 및/또는 각종 광전 센서) 가 설치된 계측 스테이지를 포함하는 노광 장치에도 적용가능하다.
본원의 명세서에 게재된 각종 미국 특허 및 미국 공개특허공보에 대해서는, 구체적으로 및 명시적으로 참조에 의해 본원에 통합된 것 외에도, 본 국제출원에서 지정된 지정국 또는 이 국제출원에서 선택된 선택국의 국내 법령 및 조례가 허용하는 범위 내에서 이들 미국 특허 및 미국 공개특허공보의 내용이 참조로 본원에 통합된다.
산업상 이용가능성
본 발명에 의하면, 기판 (웨이퍼) 이 높은 효율로 노광될 수 있다. 따라서, 액정 디스플레이 소자, 마이크로머신 등에 사용되는 고밀도 및 복잡한 패턴을 갖는 디바이스가 높은 스루풋으로 제조될 수 있다. 따라서, 본 발명은 반도체 산업을 포함하는 정밀 기기 산업의 국제적인 발전에 현저하게 공헌할 것이다.
IL1, IL2: 조명계, MB1, MB2: 마스크 블라인드, IR1, IR2: 조명 영역, ER1, ER2: 투영 영역, M: 마스크, PA: 패턴 영역, MS: 마스크 스테이지, PL: 투영 광학계, G1, G2, G3: 이미징 시스템, W: 웨이퍼, WS: 웨이퍼 스테이지, CR: 제어기

Claims (34)

  1. 패턴이 형성된 마스크를 유지하여 제 1 방향으로 이동가능한 마스크 이동부;
    상기 마스크 이동부에 의해 유지된 상기 마스크 상으로 노광 광을 조사하여 상기 제 1 방향으로 간격을 두고 서로 이격된 제 1 조명 영역 및 제 2 조명 영역을 형성하는 조명계;
    감광성 기판을 유지하고, 상기 제 1 방향에 대응하는 제 2 방향으로 상기 마스크 이동부와 동기하여 이동가능한 기판 이동부;
    상기 제 1 조명 영역에 위치하는 상기 패턴의 제 1 투영 이미지 및 상기 제 2 조명 영역에 위치하는 상기 패턴의 제 2 투영 이미지를, 상기 기판 이동부에 의해 유지되는 상기 감광성 기판 상에 형성하는 투영 광학계; 및
    상기 감광성 기판 상의 상기 제 1 투영 이미지 및 상기 제 2 투영 이미지를 각각 상기 감광성 기판 상의 제 1 투영 영역 및 제 2 투영 영역 내로 제한하는 제한부를 포함하고,
    상기 투영 광학계를 통해 상기 제 1 투영 영역과 광학적으로 공액인 제 1 공액 영역과 상기 투영 광학계를 통해 상기 제 2 투영 영역과 광학적으로 공액인 제 2 공액 영역 사이의 상기 제 1 방향에서의 영역-대-영역 간격은, 상기 감광성 기판 상에서 상기 제 2 방향으로 인접하게 형성된 제 1 전사 영역 및 제 2 전사 영역에 대한 상기 패턴의 주사 노광이, 상기 마스크 이동부와 상기 기판 이동부의 동기 이동에 대응하여 순차적으로 수행되는 간격으로 설정되는, 노광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영역-대-영역 간격은, 상기 제 1 전사 영역 또는 상기 제 2 전사 영역의 상기 제 2 방향에서의 사이즈, 상기 제 1 투영 영역과 상기 제 2 투영 영역 사이의 상기 제 2 방향에서의 간격, 상기 제 1 전사 영역과 상기 제 2 전사 영역 사이의 상기 제 2 방향에서의 간격, 및 상기 투영 광학계의 투영 배율에 기초한 간격으로 설정되는, 노광 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 공액 영역의 중심과 상기 제 2 공액 영역의 중심 사이의 상기 제 1 방향에서의 중심-대-중심 간격 U, 상기 제 1 전사 영역 또는 상기 제 2 전사 영역의 상기 제 2 방향에서의 사이즈 S, 상기 제 1 투영 영역의 중심과 상기 제 2 투영 영역의 중심 사이의 상기 제 2 방향에서의 중심-대-중심 간격 V, 상기 제 1 전사 영역과 상기 제 2 전사 영역 사이의 상기 제 2 방향에서의 간격 K, 및 상기 투영 광학계의 투영 배율의 절대값 β 는 다음 관계:
    U = (S+K+V)/β
    를 만족하는, 노광 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 공액 영역의 중심과 상기 제 2 공액 영역의 중심 사이의 상기 제 1 방향에서의 중심-대-중심 간격 U, 상기 마스크 상의 상기 패턴이 형성된 패턴 영역의 상기 제 1 방향에서의 사이즈 P, 상기 제 1 투영 영역의 중심과 상기 제 2 투영 영역의 중심 사이의 상기 제 2 방향에서의 중심-대-중심 간격 V, 상기 제 1 전사 영역과 상기 제 2 전사 영역 사이의 상기 제 2 방향에서의 간격 K, 및 상기 투영 광학계의 투영 배율의 절대값 β 는 다음 관계:
    U = P+(K+V)/β
    를 만족하는, 노광 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 조명 영역의 중심과 상기 제 2 조명 영역의 중심 사이의 상기 제 1 방향에서의 중심-대-중심 간격 U, 상기 마스크 상의 상기 패턴이 형성된 패턴 영역의 상기 제 1 방향에서의 사이즈 P, 상기 제 1 조명 영역 또는 상기 제 2 조명 영역의 상기 제 1 방향에서의 사이즈 D, 상기 제 1 투영 영역과 상기 제 2 투영 영역 사이의 상기 제 2 방향에서의 간격 T, 상기 제 1 전사 영역과 상기 제 2 전사 영역 사이의 상기 제 2 방향에서의 간격 K, 및 상기 투영 광학계의 투영 배율의 절대값 β 는 다음 관계:
    U = P+D+(T+K)/β
    를 만족하는, 노광 장치.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 이동부는, 상기 제 1 방향에서 상기 제 1 공액 영역으로부터 상기 제 2 공액 영역으로 향하는 방향으로의 상기 마스크 이동부의 이동에 동기하여, 상기 제 2 방향에서 상기 제 1 투영 영역으로부터 상기 제 2 투영 영역으로 향하는 방향으로 이동하는, 노광 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 공액 영역의 중심과 상기 제 2 공액 영역의 중심 사이의 상기 제 1 방향에서의 중심-대-중심 간격 U, 상기 제 1 전사 영역 또는 상기 제 2 전사 영역의 상기 제 2 방향에서의 사이즈 S, 상기 제 1 투영 영역의 중심과 상기 제 2 투영 영역의 중심 사이의 상기 제 2 방향에서의 중심-대-중심 간격 V, 상기 제 1 전사 영역과 상기 제 2 전사 영역 사이의 상기 제 2 방향에서의 간격 K, 및 상기 투영 광학계의 상기 투영 배율의 절대값 β 는 다음 관계:
    U = (S+K-V)/β
    를 만족하는, 노광 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 공액 영역의 중심과 상기 제 2 공액 영역의 중심 사이의 상기 제 1 방향에서의 중심-대-중심 간격 U, 상기 마스크 상의 상기 패턴이 형성된 패턴 영역의 상기 제 1 방향에서의 사이즈 P, 상기 제 1 투영 영역의 중심과 상기 제 2 투영 영역의 중심 사이의 상기 제 2 방향에서의 중심-대-중심 간격 V, 상기 제 1 전사 영역과 상기 제 2 전사 영역 사이의 상기 제 2 방향에서의 간격 K, 및 상기 투영 광학계의 투영 배율의 절대값 β 는 다음 관계:
    U = P+(K-V)/β
    를 만족하는, 노광 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 조명 영역의 중심과 상기 제 2 조명 영역의 중심 사이의 상기 제 1 방향에서의 중심-대-중심 간격 U, 상기 마스크 상의 상기 패턴이 형성된 패턴 영역의 상기 제 1 방향에서의 사이즈 P, 상기 제 1 조명 영역 또는 상기 제 2 조명 영역의 상기 제 1 방향에서의 사이즈 D, 상기 제 1 투영 영역과 상기 제 2 투영 영역 사이의 상기 제 2 방향에서의 간격 T, 상기 제 1 전사 영역과 상기 제 2 전사 영역 사이의 상기 제 2 방향에서의 간격 K, 및 상기 투영 광학계의 투영 배율의 절대값 β 는 다음 관계:
    U = P-D-(T-K)/β
    를 만족하는, 노광 장치.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 이동부는, 상기 제 1 방향에서 상기 제 1 공액 영역으로부터 상기 제 2 공액 영역으로 향하는 방향으로의 상기 마스크 이동부의 이동에 동기하여, 상기 제 2 방향에서 상기 제 2 투영 영역으로부터 상기 제 1 투영 영역으로 향하는 방향으로 이동하는, 노광 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제한부는, 상기 마스크 이동부와 상기 기판 이동부의 동기 이동에 대응하여, 상기 제 1 투영 영역의 상기 제 2 방향에서의 제 1 사이즈 및 상기 제 2 투영 영역의 상기 제 2 방향에서의 제 2 사이즈를 설정하는, 노광 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제한부는, 상기 마스크 이동부의 상기 제 1 방향에서의 이동 위치 및 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향에서의 이동 위치에 대응하는 이동 정보에 기초하여, 상기 제 1 사이즈 및 상기 제 2 사이즈를 설정하는, 노광 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제한부는, 상기 노광 광의 광로와 교차하는 방향으로 이동가능하게 설치된 차광 부재, 및 상기 이동 정보에 기초하여 상기 노광 광의 광로에 대한 상기 차광 부재의 위치를 설정하는 차광 제어부를 포함하는, 노광 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투영 광학계는, 상기 패턴의 제 1 중간 이미지를 형성하는 제 1 이미징 시스템, 상기 패턴의 제 2 중간 이미지를 형성하는 제 2 이미징 시스템, 및 상기 제 1 중간 이미지에 기초하여 상기 제 1 투영 영역에 상기 제 1 투영 이미지를 형성하고 상기 제 2 중간 이미지에 기초하여 상기 제 2 투영 영역에 상기 제 2 투영 이미지를 형성하는 제 3 이미징 시스템을 포함하는, 노광 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 이미징 시스템 및 상기 제 2 이미징 시스템은 상기 제 3 이미징 시스템의 광축에 관해 대칭으로 형성된 반사굴절 광학계인, 노광 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 이미징 시스템은, 상기 패턴의 제 3 중간 이미지를 형성하는 제 1 전방측 이미징 시스템, 및 상기 제 3 중간 이미지에 기초하여 상기 제 1 중간 이미지를 형성하는 제 1 후방측 이미징 시스템을 갖고,
    상기 제 2 이미징 시스템은, 상기 패턴의 제 4 중간 이미지를 형성하는 제 2 전방측 이미징 시스템, 및 상기 제 4 중간 이미지에 기초하여 상기 제 2 중간 이미지를 형성하는 제 2 후방측 이미징 시스템을 갖는, 노광 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 후방측 이미징 시스템 및 상기 제 2 후방측 이미징 시스템은, 상기 제 3 이미징 시스템의 광축에 관해 대칭으로 형성된 반사굴절 광학계인, 노광 장치.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명계는, 제 1 광원으로부터의 광에 기초하여 상기 제 1 조명 영역을 형성하는 제 1 조명 광학계, 및 제 2 광원으로부터의 광에 기초하여 상기 제 2 조명 영역을 형성하는 제 2 조명 광학계를 갖는, 노광 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 광원 및 상기 제 2 광원은 상기 제 1 조명 광학계 및 상기 제 2 조명 광학계에 공통인 광원을 갖는, 노광 장치.
  20. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명계는, 공통의 광원으로부터의 광에 기초하여 상기 제 1 조명 영역 및 상기 제 2 조명 영역을 형성하는 공통의 조명 광학계를 갖는, 노광 장치.
  21. 마스크 상에 형성된 패턴의 이미지로 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    상기 마스크와 동일면 상에 간격을 두고 제 1 조명 영역 및 제 2 조명 영역을 형성하는 조명계;
    상기 패턴을 상기 제 1 조명 영역 및 상기 제 2 조명 영역을 통해 순차적으로 통과시키기 위해, 상기 마스크를 유지하면서 연속적으로 이동가능한 마스크 이동부;
    상기 패턴이 상기 제 1 조명 영역 및 상기 제 2 조명 영역을 통과할 때 각각 형성되는 제 1 이미지 및 제 2 이미지를 상기 기판 상에 투영하는 투영계; 및
    상기 제 1 이미지 및 상기 제 2 이미지를 각각 상기 기판 상의 상이한 영역에 순차적으로 형성하기 위해, 상기 기판을 유지하면서 상기 마스크 이동부의 이동에 대응하는 방향으로, 상기 마스크 이동부의 이동과 동기하여 연속적으로 이동가능한 기판 이동부를 포함하는, 노광 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 이미지 및 상기 제 2 이미지가 각각 상기 기판 상의 상이한 영역에 순차적으로 형성될 때, 상기 제 1 조명 영역 및 상기 제 2 조명 영역을 제한하는 제 1 블라인드 및 제 2 블라인드를 추가로 포함하는, 노광 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 기판 상의 상이한 영역은, 상기 제 1 이미지 및 상기 제 2 이미지가 각각 형성되는 제 1 영역 및 제 2 영역이고,
    상기 제 1 블라인드는 상기 제 1 이미지가 상기 제 2 영역에 형성되는 것을 방지하고, 상기 제 2 블라인드는 상기 제 2 이미지가 상기 제 1 영역에 형성되는 것을 방지하는, 노광 장치.
  24. 패턴이 형성된 마스크 상으로 노광 광을 조사하여, 제 1 방향으로 간격을 두고 서로 이격된 제 1 조명 영역 및 제 2 조명 영역을 형성하는 단계;
    상기 제 1 조명 영역에 위치하는 상기 패턴의 제 1 투영 이미지 및 상기 제 2 조명 영역에 위치하는 상기 패턴의 제 2 투영 이미지를 감광성 기판 상에 형성하는 단계; 및
    상기 마스크 및 상기 감광성 기판을 상기 제 1 방향 및 상기 제 1 방향에 대응하는 제 2 방향으로 각각 동기 이동시켜, 상기 감광성 기판 상에 상기 제 2 방향으로 인접하게 형성된 제 1 전사 영역 및 제 2 전사 영역에 대해 상기 패턴으로 순차적으로 주사 노광을 수행하는 단계를 포함하는, 노광 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 전사 영역 및 제 2 전사 영역에 대해 상기 패턴으로 순차적으로 주사 노광을 수행하는 단계는, 상기 제 1 전사 영역 또는 상기 제 2 전사 영역의 상기 제 2 방향에서의 사이즈, 상기 제 1 투영 영역과 상기 제 2 투영 영역 사이의 상기 제 2 방향에서의 간격, 상기 제 1 전사 영역과 상기 제 2 전사 영역 사이의 상기 제 2 방향에서의 간격, 및 투영 광학계의 투영 배율에 기초한 간격만큼 상기 제 1 방향으로 서로 이격된 채로, 상기 제 1 조명 영역 및 상기 제 2 조명 영역에 각각 형성된 제 1 영역 및 제 2 영역으로 상기 마스크를 순차적으로 이동시키는 단계를 포함하는, 노광 방법.
  26. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 전사 영역 및 제 2 전사 영역에 대해 상기 패턴으로 순차적으로 주사 노광을 수행하는 단계는, 상기 마스크와 상기 감광성 기판의 동기 이동에 대응하여, 상기 감광성 기판 상에서의, 상기 제 1 투영 이미지의 상기 제 2 방향에서의 제 1 사이즈 및 상기 제 2 투영 이미지의 상기 제 2 방향에서의 제 2 사이즈를 설정하는 단계를 포함하는, 노광 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 1 투영 이미지의 상기 제 2 방향에서의 제 1 사이즈 및 상기 제 2 투영 이미지의 상기 제 2 방향에서의 제 2 사이즈를 설정하는 단계는, 상기 마스크의 상기 제 1 방향에서의 이동 위치 및 상기 감광성 기판의 상기 제 2 방향에서의 이동 위치에 대응하는 이동 정보에 기초하여 상기 제 1 사이즈 및 상기 제 2 사이즈를 설정하는 단계를 포함하는, 노광 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 투영 이미지의 상기 제 2 방향에서의 제 1 사이즈 및 상기 제 2 투영 이미지의 상기 제 2 방향에서의 제 2 사이즈를 설정하는 단계는, 상기 이동 정보에 기초하여, 상기 노광 광의 광로에 대해, 상기 노광 광을 차광하는 차광 부재의 위치를 설정하는 단계를 포함하는, 노광 방법.
  29. 마스크 상에 형성된 패턴의 이미지로 기판을 노광하는 노광 방법으로서,
    상기 마스크와 동일면 상에 간격을 두고 제 1 조명 영역 및 제 2 조명 영역을 형성하는 단계;
    상기 마스크를 상기 제 1 조명 영역 및 상기 제 2 조명 영역에 대해 상대적으로 연속적으로 이동시켜, 상기 패턴을 상기 제 1 조명 영역 및 상기 제 2 조명 영역을 통해 순차적으로 통과시키는 단계;
    상기 패턴이 상기 제 1 조명 영역 및 상기 제 2 조명 영역을 통과할 때 각각 형성되는 제 1 이미지 및 제 2 이미지를 상기 기판 상에 투영하는 단계; 및
    상기 기판을, 상기 마스크의 이동에 대응하는 방향으로, 상기 마스크의 이동과 동기하여 연속적으로 이동시켜, 상기 제 1 이미지 및 상기 제 2 이미지를 각각 상기 기판 상의 상이한 영역에 순차적으로 형성하는 단계를 포함하는, 노광 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 조명 영역 및 상기 제 2 조명 영역은 제 1 방향에서 정렬되고,
    상기 제 1 및 제 2 조명 영역의 각각의 상기 제 1 방향에서의 폭은 상기 패턴의 상기 제 1 방향에서의 폭보다 작은, 노광 방법.
  31. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    상기 제 1 이미지 및 상기 제 2 이미지가 각각 상기 기판 상의 상이한 영역 상에 순차적으로 형성된 후에, 상기 기판을 상기 기판이 순차적으로 이동되는 방향과는 상이한 방향으로 이동시키고, 상기 마스크를 상기 제 2 조명 영역 및 상기 제 1 조명 영역에 대해 상대적으로 연속적으로 이동시켜, 상기 패턴을 상기 제 2 조명 영역 및 상기 제 1 조명 영역을 통해 연속적으로 통과시키는 단계;
    상기 패턴이 상기 제 2 조명 영역 및 상기 제 1 조명 영역을 통해 통과할 때 형성되는 제 3 이미지 및 제 4 이미지를 각각 상기 기판 상에 투영하는 단계; 및
    상기 기판을, 상기 마스크의 이동에 대응하는 방향으로, 상기 마스크의 이동에 동기하여, 연속적으로 이동시켜, 상기 제 3 이미지 및 상기 제 4 이미지를 각각 상기 기판 상의 상이한 영역에 순차적으로 형성하는 단계를 더 포함하는, 노광 방법.
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 기판 상의 상이한 영역은 상기 제 1 이지미 및 상기 제 2 이미지가 각각 형성되는 제 1 영역 및 제 2 영역이고;
    상기 제 1 이미지 및 상기 제 2 이미지가 상기 기판 상의 상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역에 각각 순차적으로 형성될 때, 상기 제 1 조명 영역은 상기 제 1 이미지가 상기 제 2 영역에 형성되는 것을 방지하도록 제한되고, 상기 제 2 조명 영역은 상기 제 2 이미지가 상기 제 1 영역에 형성되는 것을 방지하도록 제한되는, 노광 방법.
  33. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 이용하여 상기 마스크의 패턴을 상기 감광성 기판으로 전사하는 단계; 및
    상기 패턴이 전사된 상기 감광성 기판을 상기 패턴에 기초하여 프로세싱하는 단계를 포함하는, 디바이스 제조 방법.
  34. 제 24 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 방법을 이용하여 상기 마스크의 패턴을 상기 감광성 기판으로 전사하는 단계; 및
    상기 패턴이 전사된 상기 감광성 기판을 상기 패턴에 기초하여 프로세싱하는 단계를 포함하는, 디바이스 제조 방법.
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