KR20110137309A

KR20110137309A - 노광장치, 노광방법 및 디바이스 제조방법

Info

Publication number: KR20110137309A
Application number: KR1020117021229A
Authority: KR
Inventors: 도루 기우치; 히데오 미즈타니
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2010-03-05
Publication date: 2011-12-22
Also published as: US20100265483A1; JP5534176B2; TW201035698A; CN102362227B; WO2010104162A1; TWI453547B; US8264666B2; JP2010217877A; CN102362227A

Abstract

본 발명의 한 형태의 노광장치는 제1 방향(X방향)을 따라서 제1 측(-X방향)으로 감광성을 가지는 띠 모양의 기판(SH)의 제1 부분을 이동시키고, 제1 방향을 따라서 제2 측(+X방향)으로 기판의 제2 부분을 이동시키는 이동기구(SC)와, 마스크(M)를 유지하고, 기판의 이동에 동기하여 제2 방향(Y방향)을 따라서 제3 측(+Y방향)으로 마스크(M)를 이동시키는 스테이지 기구(MS) 및 투영광학계(PL)를 구비한다. 상기 투영광학계(PL)는, 마스크상의 제3 측과 제1 부분상의 제1 측이 광학적으로 상응하도록 제1 부분에 패턴의 제1 투영상을 형성하고, 마스크상의 제3 측과 제2 부분상의 제2 측이 광학적으로 상응하도록 제2 부분에 패턴의 제2 투영상을 형성한다.

Description

노광장치, 노광방법 및 디바이스 제조방법 {EXPOSURE APPARATUS, EXPOSURE METHOD, AND METHOD OF MANUFACTURING DEVICE}

본 발명은 감광성을 가지는 기판상에 패턴을 전사(轉寫)하는 주사형 노광장치에 관한 것이다.

본 발명은, 2009년 3월 13일 출원된 미국 가출원 No. 61/202,580 및 2010년 1월 22일 출원된 미국 특허출원 No. 12/692,443에 근거하여 우선권 주장하여 그 내용을 참고적으로 여기에 포함한다.

개인용 컴퓨터 및 디스플레이와 같은 디스플레이 장치로서, 액정 디스플레이 패널이 널리 사용되고 있다. 최근, 가요성의 폴리머 시트(감광성 기판)상에 투명박막전극을 포토리소그래피 수법으로 패터닝함으로써 디스플레이 패널을 제조하는 방법이 고안되어 있다. 이 포토리소그래피 단계에서 사용되는 노광장치로서, 롤-투-롤(roll-to-roll)에 의해 반송되는 띠 모양(스트립 모양)의 감광성 기판에 마스크 패턴을 전사하는 노광장치(이하, 롤-투-롤 타입 노광장치라고 함)가 제안되었다(예를 들면, 일본국 특개2007-114385호 공보 참조).

롤-투-롤 타입 노광장치에 있어서, 띠 모양의 감광성 기판상으로의 패턴의 전사 수율의 향상을 도모하는 것이 요구되고 있다.

본 발명은, 예를 들면 롤-투-롤에 의해 반송되는 띠 모양의 감광성 기판으로의 주사노광에 관한 수율의 향상을 달성할 수 있는 노광장치, 노광방법 및 디바이스 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 형태에 따르면, 노광장치는, 제1 방향을 따라서 제1 측으로 감광성을 가지는 제1 기판을 이동시키고, 제1 방향을 따라서 제1 측과 반대되는 제2 측으로 감광성을 가지는 제2 기판을 이동시키는 이동기구, 패턴을 가지는 마스크를 유지하고, 제1 기판과 제2 기판의 제1 방향으로의 이동에 동기하여 제2 방향을 따라서 제3 측으로 이동시키는 스테이지 기구, 및 패턴을 통하여 광을 수광하여, 마스크상의 제3 측과 제1 기판상의 제1 측이 광학적으로 상응하도록 제1 기판에 패턴의 제1 투영상을 형성하고, 마스크상의 제3 측과 제2 기판상의 제2 측이 광학적으로 상응하도록 제2 기판에 패턴의 제2 투영상을 형성하는 투영광학계를 포함한다.

본 발명의 제2 형태에 따르면, 노광장치는, 제1 방향을 따라서 제1 측으로 감광성을 가지는 띠 모양의 기판의 제1 부분을 이동시키고, 제1 방향을 따라서 제1 측과 반대되는 제2 측으로 기판의 제2 부분을 이동시키는 이동기구, 패턴을 가지는 마스크를 유지하고, 제1 부분과 제2 부분의 제1 방향으로의 이동에 동기하여 제2 방향을 따라서 제3 측으로 이동시키는 스테이지 기구, 및 패턴을 통하여 광을 수광하여, 마스크상의 제3 측과 제1 부분상의 제1 측이 광학적으로 상응하도록 제1 부분에 패턴의 제1 투영상을 형성하고, 마스크상의 제3 측과 제2 부분상의 제2 측이 광학적으로 상응하도록 제2 부분에 패턴의 제2 투영상을 형성하는 투영광학계를 포함한다.

본 발명의 제3 형태에 따르면, 노광방법은, 제1 방향을 따라서 제1 측으로 감광성을 가지는 제1 기판을 이동시키고, 제1 방향을 따라서 제1 측과 반대되는 제2 측으로 감광성을 가지는 제2 기판을 이동시키는 단계, 제1 기판과 제2 기판의 제1 방향으로의 이동에 동기하여 제2 방향을 따라서 제3 측으로 패턴을 가지는 마스크를 이동시키는 단계, 그리고, 패턴으로부터의 광을 수광하여, 마스크상의 제3 측과 제1 기판상의 제1 측이 광학적으로 상응하도록 제1 기판에 패턴의 제1 투영상을 형성하고, 마스크상의 제3 측과 제2 기판상의 제2 측이 광학적으로 상응하도록 제2 기판에 패턴의 제2 투영상을 형성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 제4 형태에 따르면, 노광방법은, 제1 방향을 따라서 제1 측으로 감광성을 가지는 띠 모양의 기판의 제1 부분을 이동시키고, 제1 방향을 따라서 제1 측과 반대되는 제2 측으로 기판의 제2 부분을 이동시키는 단계, 제1 부분과 제2 부분의 제1 방향으로의 이동에 동기하여 제2 방향을 따라서 제3 측으로 패턴을 가지는 마스크를 이동시키는 단계, 패턴으로부터의 광을 수광하여, 마스크상의 제3 측과 제1 부분상의 제1 측이 광학적으로 상응하도록 제1 부분에 패턴의 제1 투영상을 형성하는 단계, 그리고, 패턴으로부터의 광을 수광하여, 마스크상의 제3 측과 제2 부분상의 제2 측이 광학적으로 상응하도록 제2 부분에 패턴의 제2 투영상을 형성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 제5 형태에 따르면, 디바이스 제조방법은, 본 발명의 노광장치를 이용하여, 기판에 패턴을 전사하는 단계, 패턴이 전사된 기판을 현상(develpoment)시켜, 패턴에 상응하는 모양의 전사패턴층을 기판에 형성하는 단계, 그리고, 전사패턴층을 통하여 기판을 처리하는 단계를 포함하여 구비된다.

본 발명의 한 형태에 따르면, 마스크를 제3 측으로 한 번 이동시킴으로써 제1 측으로 이동하는 띠 모양의 감광성 기판의 제1 부분으로의 제1 투영상의 주사노광과, 제2 측으로 이동하는 띠 모양의 감광성 기판의 제2 부분으로의 제1 투영상의 주사노광을 동시에 행할 수 있다. 또한, 제1 방향을 따라서 마스크의 왕복이동을 복수 회 반복함으로써, 소정의 경로를 따라서 연속적으로 이동하는 기판상에, 제1 투영상이 전사된 영역과 제2 투영상이 전사된 영역을 교호로 연속적으로 형성할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 노광장치에서는, 예를 들면, 롤-투-롤에 의해 운반되는 띠 모양의 감광성 기판으로의 주사노광 수율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예의 노광장치의 구조를 계략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 롤-투-롤에 의해 띠 모양의 감광성 기판을 운반하는 이동기구의 필수 구성을 계략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 실시예의 투영광학계의 구조를 계략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 편향부재의 그룹의 동작을 설명하는 도면이다.
도 5는 일렬로 형성된 제1 촬상영역 및 제2 촬상영역을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 실시예에서 분할반사부의 구조 및 동작을 설명하는 도면이다.
도 7은 조명동공에서 분할반사부의 복수의 반사부와 복수의 광원과의 대응관계를 설명하는 도면이다.
도 8은 본 실시예에서 주사노광동작을 설명하는 도면이다.
도 9는 제1 변형예에서 분할반사부의 구조 및 동작을 설명하는 도면이다.
도 10은 제2 변형예에서 분할반사부의 구조 및 동작을 설명하는 도면이다.
도 11은 제3 변형예에서 분할반사부의 구조 및 동작을 설명하는 도면이다.
도 12는 반도체 장치의 제조공정을 나타내는 플로우차트이다.
도 13은 액정장치의 제조공정을 나타내는 플로우차트이다.

본 발명의 실시예에 대해서, 첨부된 도면을 기초로 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예의 노광장치의 구조를 계략적으로 나타내는 도면이다. 본 실시예에 있어서, 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명은, 투영광학계(PL)에 대해서 마스크(M)와 띠 모양의 시트(SH)를 상대적으로 이동시켜, 시트(SH)상에 마스크(M)의 패턴을 투영-노광(전사)하는 롤-투-롤 타입 노광장치를 제공한다. 도 1에서, Z축은 감광성 기판으로서의 시트(SH)의 전사면(감광면, 노광면)에 대해 법선방향으로 설정되고, Y축은 시트(SH)의 전사면과 평행한 평면에서 도 1의 지면과 평행한 방향으로 설정되며, X축은 시트(SH)의 전사면과 평행한 평면에서 도 1의 지면과 수직인 방향으로 설정된다.

본 실시예의 노광장치는, 마스크(M)의 패턴영역을 조명하는 조명광학계(IL), 패턴을 가지는 마스크(M)를 유지하여 이동시키는 마스크 스테이지(MS), 시트(SH)상에 마스크(M) 패턴의 확대상을 형성하는 투영광학계(PL), 롤-투-롤 형식에 따라 상기 시트(SH)를 이동(운반)시키는 이동기구(SC), 상기 마스크 스테이지(MS) 및 상기 이동기구(SC)를 구동하는 구동시스템(DR), 및 상기 구동시스템(DR) 등의 동작을 총괄적으로 제어하는 주제어시스템(CR)을 구비하고 있다. 상기 시트(SH)는 포토레지스트(감광성 재료)가 도포된 가요성(플렉서블)의 띠 모양 폴리머 시트이다.

조명광학계(IL)에는 광원(LS)으로부터 노광용 조명광(노광광)이 공급된다. 노광광으로서, 초고압 수은램프의 사출광으로부터 선택된 i선광(365㎚ 파장), YAG 레이저(355㎚ 파장)의 제3 고조파인 펄스광, KrF 엑시머(excimer) 레이저광(248㎚ 파장) 등을 이용할 수 있다. 조명광학계(IL)는, 입사광의 순서에 따라, 콜리메이터(collimator) 렌즈(20), 플라이-아이(fly-eye) 렌즈(21), 콘덴서 광학계(22), 가변시야 조리개로서의 마스크 블라인드(23) 및 조명결상 광학계(24)(24a 및 24b)를 구비하고 있다.

광원(LS)으로부터 출사된 광은 조명광학계(IL)를 통하여 마스크(M)상으로 조명영역(IR)을 조사한다. 조명영역(IR)은 X방향을 따라 가늘고 길게 연장하는 소정의 외형형상을 가진다. 마스크(M)의 조명영역(IR)으로부터의 광은 투영광학계(PL)를 통하여 제1 촬상영역(ER1)에 조명영역(IR) 내의 패턴의 제1 투영상을 형성하고, 또한 제1 촬상영역(ER1)으로부터 Y방향으로 간격을 둔 제2 촬상영역(ER2)에 조명영역(IR) 내의 패턴의 제2 투영상을 형성한다. 즉, 후술하는 바와 같이, 투영광학게(PL)는, 패턴의 제1 투영상이 형성되어 있는 제1 촬상영역(ER1)을 -X방향으로 이동하는 시트(SH)상에 형성하고, 패턴의 제2 투영상이 형성되어 있는 제2 촬상영역(ER2)을 +X방향으로 이동하는 시트(SH)상에 형성한다.

투영광학계(PL)는 마스크(M) 측 및 시트(SH) 측과 텔레센트릭(telecentric)이고, 마스크(M) 측으로부터 시트(SH) 측으로 확대배율을 가진다. 촬상영역(ER1 및 ER2)의 모양은 투영광학계(PL)의 투영배율(β)에 의해 조명영역(IR)의 모양을 확대하는 모양이다. 이하, 설명의 이해를 용이하게 하기 위해, 조명영역(IR)은 X방향을 따라 가늘고 길게 연장하는 직사각형 모양의 영역인 것으로 한다. 이 경우, 후술하는 바와 같이, 제1 촬상영역(ER1) 및 제2 촬상영역(ER2)은 조명영역(IR)의 길이방향인 X방향에 직각인 Y방향을 따라서 가늘고 길게 연장하는 직사각형의 영역이 된다. 그러나, 조명영역(IR)의 모양은, 나아가서는 촬상영역(ER1 및 ER2)의 모양은 조명광학계(IL)에서의 마스크 블라인드(23)의 가변개구부(광투과부)의 모양에 따라 가변적으로 설정된다.

마스크(M)는 마스크 홀더(도시생략)를 통하여 마스크 스테이지(MS)상에 흡착 유지되어 있다. 주지의 구성을 가진 마스크 측 레이저 간섭계(도시생략)는 마스크 스테이지(MS)에 배치되어 있다. 마스크 측 레이저 간섭계는 마스크 스테이지(MS)의 X방향의 위치, Y방향의 위치 및 Z축에 대한 회전각을 계측하고, 계측결과를 주제어시스템(CR)에 공급한다. 주제어시스템(CR)은 그 계측값에 근거하여, 구동 시스템(DR)을 통하여 마스크 스테이지(MS)의 X방향의 위치, 주사방향으로서의 Y방향의 위치와 속도, 그리고 Z축에 대한 회전각을 제어한다.

시트(SH)는 일련의 롤을 구비한 주지의 구성을 가지는 이동기구(SC)의 작용에 의해, 소정의 경로를 따라서 운반된다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 이동기구(SC)는, X방향을 따라서 직선 모양으로 연장하는 제1 직선경로(SCa), 제1 직선경로(SCa)로부터 Y방향으로 간격을 두고 떨어진 X방향을 따라서 직선 모양으로 연장하는 제2 직선경로(SCb) 및 제1 직선경로(SCa)와 제2 직선경로(SCb)를 연결하는 반전경로(inverted path)(SCc)를 가지고 있다. 가요성의 띠 모양 시트(SH)는, 제1 직선경로(SCa)를 따라서 -X방향 측으로 이동한 후에, 반전경로(SCc)로 진행한다. 제1 촬상영역(ER1)은 제1 직선경로(SCa)를 따라서 -X방향 측으로 이동하는 시트(SH)에 형성되어 있다.

반전경로(SCc)에 들어간 시트(SH)는, 반전경로(SCc)의 중앙에 배치되고 Z방향으로 연장하는 축선을 중심으로 회전하는 반전롤(SCd)을 통과한 후, 제2 직선경로(SCb)로 들어간다. 제2 직선경로(SCb)에 들어간 시트(SH)는 +X방향 측으로 이동한다. 제2 촬상영역(ER2)은 제2 직선경로(SCb)를 따라 +X방향 측으로 이동하는 시트(SH)에 형성된다. 주사노광중에는, +Y방향 측으로 속도 V/β로 구동되고 있는 마스크 스테이지(MS)와 동기하여, 시트(SH)가 제1 직선경로(SCa)에서 -X방향 측으로 속도 V로 이동하게 되며, 시트(SH)가 제2 직선경로(SCb)에서 +X방향 측으로 속도 V로 이동하게 된다.

도 3은 본 실시예의 투영광학계의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 투영광학계(PL)는, 마스크(M)의 패턴영역 내의 조명영역(IR)에 의해 조사되는 패턴의 제1 중간상(I1)과 제2 중간상(I2)을 형성하는 중간 결상광학계(GM), 제1 중간상(I1)으로부터의 광에 근거하여 시트(SH)의 제1 촬상영역(ER1)에 패턴의 제1 투영상을 형성하는 제1 결상광학계(G1), 및 제2 중간상(I2)으로부터의 광에 근거하여 시트(SH)의 제2 촬상영역(ER2)에 패턴의 제2 투영상을 형성하는 제2 결상광학계(G2)를 가진다.

즉, 중간 결상광학계(GM)는 마스크(M)의 패턴영역의 위치와, 제1 중간상(I1)의 형성위치와, 제2 중간상(I2)의 형성위치를 광학적으로 공역(共役, conjugate)시킨다. 제1 결상광학계(G1)는 제1 중간상(I1)의 형성위치와 제1 촬상영역(ER1)의 위치를 광학적으로 공역시켜, 제1 직선경로(SCa)를 따라서 -X방향으로 이동하는 시트(SH)의 제1 촬상영역(ER1)에 패턴의 제1 투영상을 형성한다. 제2 결상광학계(G2)는 제2 중간상(I2)의 형성위치와 제2 촬상영역(ER2)의 위치를 광학적으로 공역시켜, 제2 직선경로(SCb)를 따라서 +X방향으로 이동하는 시트(SH)의 제2 촬상영역(ER2)에 패턴의 제2 투영상을 형성한다.

마스크(M)는 그 패턴영역이 투영광학계(PL)의 물체면(OBJ)에 대략 일치하도록 마스크 스테이지(MS)에 배치된다. 시트(SH)는 그 표면(감광표면)이 투영광학계(PL)의 상면(像面, image plane)(IMG)에 대략 일치하도록 궤적을 따라 이동기구(SC)에 의해 운반된다. 중간 결상광학계(GM)는, 조명영역(IR)에 의해 조사되는 패턴영역으로부터의 광이 입사하는 정(正)렌즈그룹(Lp)과, 상기 정렌즈그룹(Lp)으로부터의 광을, 정렌즈그룹(Lp)의 광축(AXp)을 사이에 두고 서로 이간하는 방향으로 진행하는 제1 광 및 제2 광으로 분할하고, 상기 정렌즈그룹(Lp) 측으로 제1 광 및 제2 광을 반사하는 분할반사부(10)를 가진다. 상기 분할반사부(10)의 구체적인 구조 및 작용은 후술한다.

중간 결상광학계(GM)와 제1 결상광학계(G1) 사이의 광로에는, 제1 편향부재(M1), 제2 편향부재(M2) 및 제3 편향부재(M3)가 광의 입사 순서에 따라 배치된다. 중간 결상광학계(GM)와 제2 결상광학계(G2) 사이의 광로에는, 제4 편향부재(M4), 제5 편향부재(M5) 및 제6 편향부재(M6)가 광의 입사 순서에 따라 배치된다. 편향부재(M1 내지 M6)는, 예를 들면, 평면반사면을 가진 반사거울이다. 이하, 투영광학계(PL)의 구조의 이해를 용이하게 하기 위해, 조명영역(IR)으로부터 광축(AXp)을 따라 출사되는 광(L1)에 초점을 맞추어 편향부재(M1 내지 M6)의 작용에 대해 설명한다.

도 3을 참조하면, 조명영역(IR)으로부터 광축(AXp)을 따라 출사되는 광(L1)은 정렌즈그룹(Lp)을 통과한 뒤, 분할반사부(10)에 의해 반사되고, 도 3의 지면에서 오른쪽 위쪽 측(제1 측)으로 비스듬하게 진행하는 제1 광(L11)과 왼쪽 위쪽 측(제2 측)으로 비스듬하게 진행하는 제2 광(L12)으로 분할된다. 분할반사부(10)에 의해 반사된 제1 광(L11)은 정렌즈그룹(Lp)을 통과한 후 +Z방향을 따라 편향부재(M1)에 입사하여, 편향부재(M1)에 의해 +Y방향으로 편향된다.

편향부재(M1)에 의해 +Y방향으로 편향된 제1 광(L11)은, 제1 중간상(I1)으로서, 예를 들면 마스크 패턴과 거의 동일한 확대상을 형성한다. 제1 중간상(I1)으로부터 +Y방향을 따라 진행하는 제1 광은, 도 4에 도시된 바와 같이, 편향부재(M2)에 의해 +X방향으로 편향된 후, 편향부재(M3)에 의해 -Z방향으로 편향되고, 제1 결상광학계(G1)를 통하여 제1 직선경로(SCa)를 따라 -X방향을 이동하는 시트(SH)상의 제1 촬상영역(ER1)에 도달한다. 마스크 패턴의 확대상은 Y방향을 따라 가늘고 길게 연장된 직사각형 모양을 가진 제1 촬상영역(ER1)에 제1 투영상을 형성한다. 참고로, 도 4에서는, 정렌즈그룹(Lp) 중에서, 마스크 측에 가장 가깝게 배치된 렌즈(LP1)만을 나타내고 있다.

분할반사부(10)에 의해 반사된 제2 광(L12)은, 정렌즈그룹(Lp)을 통과한 후, +Z방향을 따라 편향부재(M4)에 입사하고, 편향부재(M4)에 의해 -Y방향으로 편향된다. 편향부재(M4)에 의해 -Y방향으로 편향된 제2 광(L12)은, 제1 중간상(I1)과 마찬가지로, 마스크 패턴과 거의 동일한 확대상을 형성한다. 제2 중간상(I2)으로부터 -Y방향을 따라 진행하는 제2 광은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 편향부재(M5)에 의해 +X방향으로 편향된 후, 편향부재(M6)에 의해 -Z방향으로 편향되고, 제2 결상광학계(G2)를 통하여 제2 직선경로(SCb)를 따라 +X방향으로 이동하는 시트(SH)상의 제2 촬상영역(ER2)에 도달한다. 마스크 패턴의 확대상은 Y방향을 따라 가늘고 길게 연장된 직사각형 모양을 가진 제2 촬상영역(ER2)에 제2 투영상을 형성한다.

제1 투영상 및 제2 투영상은 투영광학계(PL)의 투영배율 β에 의해 마스크 패턴을 확대하는 모양을 가진다. 그 후, 도 4에 명확하게 도시된 바와 같이, 제1 투영상은 Z축에 대해 +90도로 마스크 패턴을 회전시키는 방향으로 형성되고, 제2 투영상은 -90도로 마스크 패턴을 회전시키는 방향으로 형성된다. 즉, 제1 투영상 및 제2 투영상은 동일한 형상 및 크기를 가지지만, X방향 및 Y방향에 관하여 서로 반대이다.

투영광학계(PL)에서는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 광축(AXp)을 따라 조명영역(IR)으로부터 출사되어 제3 편향부재(M3)에 의해 -Z방향으로 편향되는 광의 위치(C1)는, 제1 결상광학계(G1)의 광축(AX1)과 일치하고, 광축(AXp)을 따라 조명영역(IR)으로부터 출사되어 제6 편향부재(M6)에 의해 -Z방향으로 편향된 광의 위치(C2)는, 제2 결상광학계(G2)의 광축(AX2)과 일치한다. 그 결과, 제1 촬상영역(ER1) 및 제2 촬상영역(ER2)은 Y방향으로 일렬로 형성된다. 도 5에서, 점선원(IF0)은 투영광학계(PL)의 입사 측 시야를 나타내며, 점선원(IF1 및 IF2)은 결상광학계(G1 및 G2)의 입사 측 시야를 나타내고, 점선원(EF1 및 EF2)은 결상광학계(G1 및 G2)의 출사 측 시야를 나타냄을 주지한다.

분할반사부(10)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 정렌즈그룹(Lp)의 초점위치 또는 그 부근에 배치된 복수의 제1 반사부(10a) 및 복수의 제2 반사부(10b)를 가진다. 여기서, 마스크(M) 측으로부터 정렌즈그룹(Lp)으로 투입되어 있는 평행광인 경우, 정렌즈그룹(Lp)의 초점위치는 평행광들이 집광되는 위치(즉, 후측(後側) 초점위치)이다. 제1 반사부(10a) 및 제2 반사부(10b)는 정렌즈그룹(Lp)과 마주보는 오목한 곡면(예를 들면, 구형 표면)에 배치되거나 또는 Y방향으로 마련된다. 또는, 제1 반사부(10a) 및 제2 반사부(10b)는 XY평면에 평행한 면을 따라 배치되거나, 또는 Y방향을 따라 마련된다. 제1 반사부(10a)는, 예를 들면, 평면형상의 반사면을 가지고, 그 반사면으로부터 바깥쪽으로 연장하는 법선이 도 6에서 오른쪽 위쪽으로 비스듬하게 향한다. 제2 반사부(10b)는, 예를 들면, 평면형상의 반사면을 가지며, 그 반사면으로부터 바깥쪽으로 연장하는 법선이 도 6에서 왼쪽 위쪽으로 비스듬하게 향한다.

따라서, 정렌즈그룹(Lp)의 광축(AXp)(나아가서는, 중간 결상광학계(GM)의 광축)과 평행한 제1 반사부(10a)에 입사된 광은 그 반사면에 의해 도 6에서 오른쪽 위쪽으로 비스듬하게 반사된다. 복수의 제1 반사부(10a)에 의해 반사된 광은 상술한 제1 광으로 전환되어, 정렌즈그룹(Lp)과 제1 편향부재(M1)를 통과하여 제1 중간상(I1)을 형성한다. 한편, 광축(AXp)에 평행한 제2 반사부(10b)에 입사된 광은 그 반사면에 의해 도 6에서 왼쪽 위쪽으로 비스듬하게 반사된다. 복수의 제2 반사부(10b)에 의해 반사된 광은 상술한 제2 광으로 전환되어, 정렌즈그룹(Lp)과 제4 평향부재(M4)를 통과하여 제2 중간상(I2)을 형성한다. 즉, 분할반사부(10)에서, 제1 반사부(10a)는 정렌즈그룹(Lp)으로부터 입사된 광을 도 6에서 오른쪽 위쪽으로 비스듬하게 반사함으로써 제1 광을 발생시키고, 제2 반사부(10b)는 정렌즈그룹(Lp)으로부터 입사된 광을 도 6에서 왼쪽 위쪽으로 비스듬하게 반사함으로써 제2 광을 발생시킨다.

분할반사부(10)의 반사부(10a 및 10b)는 정렌즈그룹(Lp)의 후측 초점위치 또는 그 근처에 배치되며(즉, 투영광학계(PL)의 동공위치 또는 그 근처), 그 결과, 조명광학계(IL)의 플라이-아이 렌즈(21)의 후측 초점위치(즉, 조명광학계(IL)의 조명동공의 위치)와 광학적으로 공역하는 위치 또는 그 근처에 배치된다. 플라이-아이 렌즈(21)는 정반사력을 가진 복수의 렌즈요소(21a), 예를 들면, 도 7의 상측에 나타내는 바와 같이, 수직 수평으로 조밀하게 배치되는 렌즈요소(21a)로 구성되는 광학소자이다. 각 렌즈요소(21a)는, X방향으로 가늘고 길게 연장된 직사각형 모양의 직사각형 조명영역(IR)에 대응하여, 동일하게 X방향으로 가늘고 길게 연장된 직사각형 모양의 단면 모양을 가진다. 각 렌즈요소(21a)의 입사 직사각형 평면은 파면분할형 광학 인테그레이터로서 플라이-아이 렌즈(21)의 단위 파면분할면을 구성한다.

플라이-아이 렌즈(21)에 입사되어 있는 광속은 복수의 렌즈요소(21a)에 의해 2차원으로 분할되고, 각 렌즈요소(21a)의 후측 초점면(나아가서는, 플라이-아이 렌즈(21)의 후측 초점면) 또는 그 근처에서 하나의 광원(21b)을 형성한다. 본 실시예의 노광장치에서는, 제2 광원으로서, 플라이-아이 렌즈(21)의 후측 초점평면 또는 그 근처에서 조명동공에 형성되는 복수의 광원(21b)으로 구성되는 실질적으로 평면광원을 포함하며, 조명광학계(IL)의 조사표면(투영광학계(PL)의 물체면)에 배치된 마스크(M)(나아가서는, 투영광학계(PL)의 상면(像面)에 배치된 시트(SH))는 쾰러(Koehler) 조사된다.

이와 같이, 복수의 광원(21b)의 상은, 정렌즈그룹(Lp)의 후측 초점위치 또는 그 근처에 배치된 분할반사부(10)의 복수의 반사부(10a 및 10b)의 반사면상에 형성된다. 분할반사부(10)의 반사부(10a 및 10b)에서의 반사효율을 향상시키기 위해서, 복수의 광원(21b)의 상은 반사부(10a 및 10b)의 반사면상에서 X방향으로 일렬로 형성되도록 형성되는 것이 바람직하다. 환언하면, 조명광학계(IL)는 복수의 제1 반사부(10a) 및 복수의 제1 반사부(10b)의 배열에 따라 복수의 광원(21b)을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 달리 표현하면, 반사부(10a 및 10b)는 광원(21b)의 반사부(10a 및 10b)상에서의 공역면을 포함하는 크기의 반사영역을 가지는 것이 바람직하다.

이하, 도 8을 참조하여, 본 실시예에서의 주사노광의 작동에 대해서 설명한다. 도 8을 참조하면, 예를 들면, 디스플레이 패널의 회로패턴이 형성되는 직사각형의 패턴영역(PA)은, 마스크(M)에 제공된다. 본 실시예에서는, 띠 모양(스트립 모양)의 감광성 기판인 시트(SH)는 이동기구(SC)의 작동에 의해 소정의 경로를 따라 일정한 속도로 운반된다. 그런 다음, 투영광학계(PL)의 투영배율 β에 의해 마스크(M)의 패턴영역(PA)이 확대된 직사각형의 쇼트(shot)영역(SR1 및 SR2)이 시트(SH)상에 일정 간격으로 번갈아 형성된다.

도 8에서, 마스크(M)의 패턴이 투영광학계(PL)의 제1 결상광학계(G1)를 통하여 전사되었거나 전사될 쇼트영역은 참조번호 SR1으로 나타내고, 마스크(M)의 패턴이 제2 결상광학계(G2)를 통하여 전사되었거나 전사될 쇼트영역은 참조번호 SR2로 나타낸다. 쇼트영역 SR1 및 쇼트영역 SR2는, 후술하는 바와 같이, 시트(SH)의 길이방향을 따라 교호로 형성된다. 시트(SH)의 길이방향에 따른 각 쇼트영역(SR1 및 SR2)의 크기는 Sx이고, 서로 인접한 한 쌍의 쇼트영역(SR1 및 SR2) 사이의 간격은 Gx이다. 또한, 주사노광작동의 설명의 이해를 용이하게 하기 위해, 마스크(M)의 주사동작 방향인 Y방향 및 시트(SH)의 주사동작 방향인 X방향은 도 8의 지면의 수평방향과 일치시킨다.

본 실시예에서는, 투영광학계(PL)의 제1 결상광학계(G1)의 바로 아래를 통과하는 쇼트영역(SR1), 즉, 제1 직선경로(SCa)를 따라 -X방향으로 이동하는 시트(SH)상의 쇼트영역(SR1)에 마스크(M)의 패턴을 주사노광한다. 또한, 제1 직선경로(SCa)상의 쇼트영역(SR1)에 주사노광하는 것과 동시에, 투영광학계(PL)의 제2 결상광학계(G2)의 바로 아래를 통과하는 쇼트영역(SR2), 즉, 제2 직선경로(SCb)를 따라 +X방향으로 이동하는 시트(SH)상의 쇼트영역(SR2)에 마스크(M)의 패턴을 주사노광한다.

구체적으로, 한 쌍의 쇼트영역(SR1 및 SR2)으로 동시에 주사노광할 때에, 조명영역(IR)이 패턴영역(PA)의 +Y방향 측의 단부에 위치된 시동위치로부터 -Y방향 측의 단부에 위치하는 종료위치에 이를 때까지, 패턴영역(PA)이 조명영역(IR)에 의해 주사되도록, 마스크(M)(나아가서는, 마스크 스테이지(MS))는 +Y방향으로 소망의 속도로 이동한다. 마스크(M)의 +Y방향으로의 이동에 동기하여, 제1 촬상영역(ER1)이 쇼트영역(SR1)의 -X방향 측의 단부에 위치하는 시동위치로부터 +X방향 측의 단부에 위치하는 종료위치에 이를 때까지, 쇼트영역(SR1)이 제1 촬상영역(ER1)에 의해 주사되도록, 시트(SH)가 제1 직선경로(SCa)를 따라서 +X방향으로 이동한다.

또한, 마스크(M)의 +Y방향으로의 주사이동에 동기하여, 제2 촬상영역(ER2)이 쇼트영역(SR2)의 +X방향 측의 단부에 위치하는 시동위치로부터 -X방향 측의 단부에 위치하는 종료위치에 이를 때까지, 쇼트영역(SR2)이 제2 촬상영역(ER2)에 의해 주사되도록, 시트(SH)가 제2 직선경로(SCb)를 따라서 +X방향으로 이동한다. 즉, 조명영역(IR)에 의해 패턴영역(PA)의 주사에 동기하여, 쇼트영역(SR1)으로의 주사노광 및 쇼트영역(SR2)으로의 주사노광이 병행하여 동시에 이루어진다. 환언하면, 마스크(M)가 +Y방향 측으로 이동하고 있는 동안, 마스크(M) 패턴의 제1 투영상 및 제2 투영상은 쇼트영역(SR1 및 SR2)에 개별적으로 형성된다.

다음으로, 조명영역(IR)이 패턴영역(PA)의 -Y방향 측의 단부로부터 패턴영역(PA)의 +Y방향 측의 단부로 이동하도록, 즉, 조명영역(IR)이 주사노광의 종료위치로부터 시동위치로 되돌아 가도록, 마스크(M)를 -Y방향으로 역으로 이동시킨다. 마스크(M)의 -Y방향으로의 역방향 이동 동안에, 예를 들면 마스크(M)의 바로 뒤의 광로에 상의 흐름을 차단하기 위한 셔터(도시생략)가 삽입되어, 촬상영역(ER1 및 ER2)에 마스크 패턴의 투영상이 형성되지 않도록 한다. 또는, 조명광학계(IL)의 마스크 블라인드(23)의 가변개구부를 닫음으로써, 촬상영역(ER1 및 ER2)에 마스크 패턴의 투영상이 형성되지 않도록 할 수 있다.

그 결과, 마스크(M)의 역방향 이동 동안에, 제1 직선경로(SCa)에서 주사노광이 완료되어 마스크 패턴의 제2 투영상의 전사를 위해 설정된 직후에 쇼트영역(SR1)에 뒤따르는 쇼트영역인 쇼트영역(SR2)은 주사노광을 행하지 않고 제1 결상광학계(G1) 바로 아래로 통과한다. 도 8에서, 제1 직선경로(SCa)에서 주사노광하는 중의 쇼트영역(SR1)과 주사노광 후의 쇼트영역(SR1)을 실선으로 표시하고, 주사노광을 행하지 않고 제1 결상광학계(G1) 바로 아래로 통과할 쇼트영역(SR2)과 주사노광을 행하지 않고 제1 결상광학계(G1) 바로 아래로 통과한 쇼트영역(SR2)은 파선으로 표시했다.

마찬가지로, 마스크(M)의 역방향 이동 동안에, 제2 직선경로(SCb)에서, 주사노광이 완료되어 마스크 패턴의 제1 투영상이 이미 전사된 직후의 쇼트영역(SR2)에 뒤따르는 쇼트영역인 쇼트영역(SR1)은 주사노광을 행하지 않고 제2 결상광학계(G2) 바로 아래로 통과한다. 도 8에서, 제2 직선경로(SCb)에서 주사노광 중의 쇼트영역(SR2) 및 주사노광 후의 쇼트영역(SR2)는 점선으로 표시하고, 주사노광을 행하지 않고 제2 결상광학계(G2) 바로 아래로 통과할 쇼트영역(SR1) 및 주사노광을 행하지 않고 제2 결상광학계(G2) 바로 아래를 통과한 쇼트영역(SR1)은 실선으로 표시했다.

마스크(M)의 -Y방향으로 역방향 이동이 종료하여, 조명영역(IR)이 패턴영역(PA)의 +Y방향 측의 시동위치로 되돌려져 마스크의 +Y방향으로의 주사이동이 가능하게 된 시점에서, 마스크(M)의 바로 뒤쪽의 셔터가 광로로부터 퇴피하고, 제1 촬상영역(ER1)이 다음으로 주사노광될 쇼트영역(SR1)의 -X방향 측의 시동위치에 형성되고, 제2 촬상영역(ER2)이 다음으로 주사노광될 쇼트영역(SR2)의 +X방향 측의 시동위치에 형성된다. 혹은, 마스크(M)의 역방향 이동이 종료하게 된 시점에서, 마스크 블라인드(23)의 가변개구부가 열림으로써, 촬상영역(ER1 및 ER2)이 다음으로 주사노광될 쇼트영역(SR1 및 SR2)의 시동위치에 형성된다.

이렇게 하여, 마스크(M)의 다음 주사이동에 동기하여, 제1 결상광학계(G1) 바로 아래로 통과하는 쇼트영역(SR1)으로의 주사노광과, 제2 결상광학계(G2) 바로 아래로 통과하는 쇼트영역(SR2)으로의 주사노광이 동시에 행해진다. 그런 다음, 마스크(M)의 Y방향에 따른 왕복이동(주사이동 및 역방향 이동)을 복수 회 반복함으로써, 소정의 경로를 따라서 연속적으로 이동하는 시트(SH)상에 마스크(M)의 패턴이 전사된 쇼트영역(SR1)과 쇼트영역(SR2)이 교호로 형성된다.

즉, 마스크 패턴의 제1 투영상이 제1 결상광학계(G1)를 통하여 형성된 쇼트영역(SR1)과, 마스크 패턴의 제2 투영상이 제2 결상광학계(G2)를 통하여 형성된 쇼트영역(SR2)은 띠 모양의 시트(SH)의 길이방향에 따라 서로 인접하게 된다. 도 8에서, 제1 촬상영역(ER1)의 중심으로부터 제2 촬상영역(ER2)의 중심으로의 운반경로에 따른 되돌림 거리는 X방향 크기(Sx)와 각 쇼트영역의 간격(Gx)의 합(Sx + Gx)의 홀수배이다. 또한, X방향 크기(Sx)와 간격(Gx)의 합(Sx + Gx)은 마스크(M)의 주사이동기간에 대응하며, 마스크(M)의 역방향 이동기간에 대응한다.

본 실시예의 투영광학계(PL)에서는, 중간 결상광학계(GM), 편향부재(M1 내지 M3)그룹 및 제1 결상광학계(G1)는 시트(SH)의 제1 촬상영역(ER1)상에 마스크(M) 패턴의 제1 투영상을 형성하는 제1 촬상계를 구성한다. 제1 촬상계(GM, M1 내지 M3, G1)는 제1 직선경로(SCa)를 따라서 -X방향으로 이동하는 시트(SH)상에, 조명광학계(IL)에 의해 마스크(M)의 패턴영역에 형성된 조명영역(IR)과 광학적으로 공역하는 제1 촬상영역(ER1)을 형성한다.

한편, 중간 결상광학계(GM), 편향부재(M4 내지 M6)그룹 및 제2 결상광학계(G2)는, 제1 촬상영역(ER1)으로부터 Y방향으로 간격을 두고 제2 촬상영역(ER2)상에 마스크(M) 패턴의 제2 투영상을 형성하는 제2 촬상계를 구성한다. 제2 촬상계(GM, M4 내지 M6, G2)는 제1 직선경로(SCa)로부터 Y방향으로 간격을 두고 제2 직선경로(SCb)를 따라서 +X방향으로 이동하는 시트(SH)상에, 조명영역(IR)과 광학적으로 공역하는 제2 촬상영역(ER2)을 형성한다.

본 실시예에서는, 띠 모양의 시트(SH)의 제1 직선경로(SCa)상의 부분(제1 부분)은 -X방향으로 이동하고, 시트(SH)의 제2 직선경로(SCb)상의 부분(제2 부분)은 +X방향으로 이동하며, 마스크(M)는 X방향으로의 시트(SH)의 이동에 동기하여 +Y방향으로 이동한다. 한 쌍의 촬상영역(ER1 및 ER2)은, 시트(SH)의 제1 직선경로(SCa)상의 제1 부분과 시트(SH)의 제2 직선경로(SCb)상의 제2 부분에서, 시트(SH)의 주사방향인 X방향에 수직한 Y방향으로 간격을 두고 떨어져 일렬로 형성된다.

또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 마스크(M) 패턴의 제1 투영상은, 제1 직선경로(SCa)에서 마스크(M)의 주사방향인 +Y방향과 시트(SH)의 이동방향(주사방향)인 -X방향에 광학적으로 상응하도록 제1 직선경로(Sca)를 따라서 이동하는 시트(SH)상의 제1 촬상영역(ER1)에 형성된다. 마스크(M) 패턴의 제2 투영상은, 제2 직선경로에서 마스크(M)의 주사방향인 +Y방향과 시트(SH)의 이동방향인 +X방향에 광학적으로 상응하도록 제2 직선경로(SCb)를 따라서 이동하는 시트(SH)상의 제2 촬상영역(ER2)에 형성된다.

이렇게 하여, 본 실시예의 노광장치에서는, +Y방향으로 마스크(M)의 주사이동이 한 번 행해짐으로써, 제1 직선경로(Sca)를 따라서 -X방향으로 이동하는 시트(SH)상의 쇼트영역(SR1)으로의 제1 투영상의 주사노광 및 제2 직선경로를 따라서 +X방향으로 이동하는 시트(SH)상의 쇼트영역(SR2)으로의 제2 투영상의 주사노광은 동시에 행해질 수 있다. 또한, Y방향으로 따라서 마스크(M)의 왕복이동을 복수 회 반복함으로써, 소정의 경로를 따라 계속적으로 이동하는 시트(SH)상에 마스크(M) 패턴의 제1 투영상이 전사된 쇼트영역(SR1)과 제2 투영상이 전사된 쇼트영역(SR2)을 교호로 계속적으로 형성할 수 있다. 즉, 본 실시예의 노광장치에서는, 롤-투-롤에 의해 운반되는 띠 모양의 시트(SH)로의 주사노광의 수율을 향상시킬 수 있다.

상술한 실시예는 본 발명을 도 2 내지 도 7에 나타낸 특정의 구조를 가진 투영광학계(PL)에 기초하여 설명한 것이다. 그러나, 투영광학계의 구조에 관하여, 여러 가지 형태가 가능하다. 구체적으로, 상술한 실시예에서는, 분할반사부(10)는 정렌즈그룹(Lp)의 후측 초점위치 또는 그 근처에 고정되어 배치된 복수의 제1 반사부(10a) 및 복수의 제2 반사부(10b)를 가진다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 분할반사부(10) 대신에, 도 9에 나타낸 바와 같이, 복수의 거울요소(11a)가 2차원적으로 배치되어 그 자세가 개별적으로 가변되는 공간광 변조기(11)를 사용할 수 있다.

공간광 변조기(11)는 정렌즈그룹(Lp)의 후측 초점위치 또는 그 근처에 2차원적으로 배치된 복수의 거울요소(11a), 복수의 거울요소(11a)를 유지하는 베이스(11b) 및 베이스(11b)에 연결된 케이블(도시생략)을 통하여 복수의 거울요소의 자세를 개별적으로 구동하는 구동부(11c)를 구비한다. 구동부(11c)는 주제어계(CR)로부터의 명령에 따라 복수의 거울요소(11a)의 자세를 개별적으로 제어한다.

복수의 거울요소(11a)는 예를 들면 평면 모양의 반사면을 가지고, XY평면에 평행한 평면을 따라 배치된다. 또는, 복수의 거울요소(11a)는 정렌즈그룹(Lp) 측으로 오목한 곡면(예를 들면, 구면)을 따라 배치된다. 도 9의 변형예에서는, 쇼트영역(SR1)으로의 주사노광 및 쇼트영역(SR2)으로의 주사노광을 동시에 행할 때, 복수의 거울요소(11a)의 자세는 도 9의 A의 부분 상세도에 나타낸 상태로 설정된다.

도 9의 A의 부분 상세도에 나타낸 상태에서는, 반사면으로부터 바깥쪽으로 연장하는 법선이 도 9에서 오른쪽 위쪽으로 비스듬하게 향하도록 자세 제어된 거울요소(11aa)와, 반사면으로부터 바깥쪽으로 연장하는 법선이 도 9에서 왼쪽 위쪽을 비스듬하게 향하도록 자세 제어된 거울요소(11ab)가 Y방향으로 교호로 배치되어 있도록 설정된다. 따라서, 제1 반사부로서 작용하는 거울요소(11aa)에 입사되는 정렌즈그룹(Lp)의 광축(AXp)에 평행한 광은 그 반사면에 의해 도 9의 오른쪽 위쪽으로 비스듬하게 반사된다. 복수의 거울요소(11aa)에 의해 반사된 광은 제1 광이 되며, 정렌즈그룹(Lp)과 제1 편향부재(M1)를 통과하여 제1 중간상(I1)을 형성한다. 제2 반사부로서 작용하는 거울요소(11ab)에 입사되는 광축(AXp)에 평행한 광은 그 반사면에 의해 도 9에서 왼쪽 위쪽으로 비스듬하게 반사된다. 복수의 거울요소(11ab)에 의해 반사된 광은 제2 광이 되며, 정렌즈그룹(Lp)과 제4 편향부재(M4)를 통과하여 제2 중간상(I2)을 형성한다.

또한, 띠 모양의 시트(SH)로의 주사노광 직후에 쇼트영역(SR1)으로만 주사노광을 행하는 경우에는, 모든 거울요소(11a)의 자세는 도 9의 B의 부분 상세도에 나타낸 상태로 설정된다. 도 9의 B의 부분 상세도에 나타낸 상태에서는, 모든 거울요소(11a)의 자세는 반사면으로부터 바깥쪽으로 연장하는 법선이 도 9에서 오른쪽 위쪽으로 비스듬하게 향하도록 일률적으로 설정된다. 이와 같은 경우, 모든 거울요소(11a)는 정렌즈그룹(Lp)의 광축(AXp)에 평행하게 입사된 반사광을 도 9에서 오른쪽 위쪽으로 비스듬하게 반사하는 제1 반사부로서 기능한다. 따라서, 공간광 변조기(11)에 의해 반사된 모든 광은 제1 광이 되며, 정렌즈그룹(Lp)과 제1 편향부재(M1)를 통과하여 제1 중간상(I1)을 형성한다.

도시는 생략하고 있지만, 띠 모양의 시트(SH)로의 주사노광이 종료하기 바로 전에 쇼트영역(SR2)으로의 주사노광만을 행하는 경우, 모든 거울요소(11a)의 자세는 반사면으로부터 바깥쪽으로 연장하는 법선이 왼쪽 위쪽으로 비스듬하게 향하도록 일률적으로 제어된다. 이러한 경우, 모든 거울요소(11a)는 정렌즈그룹(Lp)의 광축(AXp)에 평행하게 입사된 광을 도 9에서 왼쪽 위쪽으로 비스듬하게 반사하는 제2 반사부로서 기능한다. 따라서, 공간광 변조기(11)에 의해 반사된 모든 광은 제2 광이 되며, 정렌즈그룹(Lp)과 제4 편향부재(M4)를 통과하여 제2 중간상(I2)을 형성한다.

도 9의 변형예에서는, 예를 들면 플라이-아이 렌즈(21)의 후측 초점평면 또는 그 근처에서 조명동공에 형성되는 광강도분포(동공강도분포)의 모양에 따라 각각의 거울요소(11a)의 자세를 개별적으로 제어할 수 있고, 나아가서는 사용되는 거울요소(11a)의 선택, 거울요소(11a)로부터의 반사광의 방향 선택 및 거울요소(11a)로부터의 반사광의 양의 분포를 적절히 변경할 수 있다. 그 결과, 예를 들면 투영광학계(PL)의 동공위치에서 광강도분포를 조정할 수 있고, 촬상영역(ER1 및 ER2)의 형성위치를 세밀하게 조정할 수 있으며, 촬상영역(ER1 및 ER2)에서 광량 분포를 조정할 수 있고, 투영광학계(PL)의 수차를 보정할 수 있다.

또한, 도 9의 변형예에서, 공간광 변조기(11)의 거울요소(11a)에서의 반사효율을 향상시키기 위해, 하나의 광원(21b)의 상이 각 거울요소(11a)의 반사면에 형성될 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 공간광 변조기(11)로서, 일본국 공개특허공보 No. H10-503300A 및 대응 유럽 공개특허공보 No. 779530, 일본국 공개특허공보 No. 2004-78136A 및 대응 미국 특허 No. 6,900,915, 일본국 공개특허공보 No. 2006-524349A 및 대응 미국 특허 No. 7,095,546, 및 일본국 공개특허공보 No. 2006-113437에 개시된 공간광 변조기를 사용할 수 있다.

중간 결상광학계(GM)가 마스크(M)의 패턴영역으로부터의 광이 입사하는 렌즈그룹으로서 정렌즈그룹(Lp)을 구비하고 있지만, 이 렌즈그룹은 정렌즈그룹(전체적으로 정의 굴절력을 가지는 렌즈그룹)에 한정되지 않으며, 부(負)렌즈그룹(전체적으로 부의 굴절력을 가지는 렌즈그룹)으로 할 수 있다. 예를 들면, 이러한 렌즈그룹은, 평면을 따라 배치되어 있는 분할반사부(10)의 복수의 제1 반사부(10a) 및 복수의 제2 반사부(10b)인 경우 및 평면을 따라서 배치되어 있는 공간광 변조기(11)의 복수의 거울요소(11a)인 경우에는 바람직하게 정렌즈그룹이다. 또한, 예를 들면 이러한 렌즈그룹은, 복수의 제1 반사부(10a) 및 제2 반사부(10b) 또는 복수의 거울요소(11a)가 중간 결상광학계(GM)를 향하는 오목면을 따라서 배치되어 있으며, 중간 결상광학계(GM)(도 9 참조)의 후측 초점위치 측에 가장 가까운 렌즈(Lp2)가 오목렌즈인 경우에는 바람직하게 부렌즈그룹이다.

한편, 도 10에 나타낸 바와 같이, 분할반사부(10) 대신에, 편광 빔스플리터(12a) 및 한 쌍의 오목반사거울(12b 및 12c)을 구성하는 분할반사부(12)를 이용할 수 있다. 분할부로서 작용하는 편광 빔스플리터(12a)는 정렌즈그룹(Lp)으로부터의 광(L1)을 P편광 투과광(제1 광)(L11)과, S편광 반사광(제2 광)(L2)으로 분할한다. 편광 빔스플리터(12a)를 통하여 투과된 P편광광(L11)은 정렌즈그룹(Lp)의 초점위치 또는 그 근처에 위치된 제1 오목반사거울(12b)에 의해 반사되어, 편광 빔스플리터(12a)에 입사된다.

편광 빔스플리터(12a)에 입사된 P편광광(L11)은, 편광 빔스플리터(12a)를 통하여 투과된 후, 정렌즈그룹(Lp) 및 제1 편향부재(M1)를 통과하여 제1 중간상(I1)을 형성한다. 한편, 편광 빔스플리터(12a)에 의해 반사된 S편광광(L12)에 관해서는, 정렌즈그룹(Lp)의 초점위치 또는 그 근처에 배치된 제2 오목반사거울(12c)에 의해 반사되어 편광 빔스플리터(12a)에 입사한다. 편광 빔스플리터(12a)에 입사된 S편광광(L12)은, 편광 빔스플리터(12a)에 의해 반사된 후, 정렌즈그룹(Lp) 및 제4 편향부재(M4)에 의해서 제2 중간상(I2)을 형성한다.

도 10의 구성에 대신하여, 편광 빔스플리터를 통하여 투과된 P편광광이 제2 중간상(I2)을 형성하는 제2 광이 되고, 편광 빔스플리터에 의해 반사된 S편광광이 제1 중간상(I1)을 형성하는 제1 광이 되는 구성으로도 할 수 있다. 이와 같은 경우, 편광 빔스플리터를 통하여 투과된 P편광광은, 하나의 오목반사거울에 의해 반사된 후, 편광 빔스플리터, 정렌즈그룹 및 제4 편향부재(M4)를 통과하여 제2 중간상(I2)을 형성한다. 편광 빔스플리터에 의해 반사된 S편광광은, 다른 오목반사거울에 의해 반사된 후, 편광 빔스플리터, 정렌즈그룹(Lp) 및 제1 편향부재(M1)를 통하여 제1 중간상(I1)을 형성한다.

또한, 도 11에 나타낸 바와 같이, 분할반사부(10) 대신에, 반사형 회절격자를 가진 분할반사부(13)를 이용할 수 있다. 분할반사부(13)는 예를 들면 XY평면에 평행한 평면을 따라(또는 정렌즈그룹(Lp)을 향하는 오목한 곡면을 따라(예를 들면, 구면을 따라)) 형성된 회절광학면(13a)을 가진다. 회절광학면(13a)은, 도 11에서 왼쪽 위쪽으로 비스듬하게 +1차 회절광(L+1) 및 도 12에서 오른쪽 위쪽으로 비스듬하게 -1차 회절광(L-1)을 발생시키도록 정렌즈그룹(Lp)의 광축(AXp)에 따라서 입사된 광(Li)을 반사하도록 설계되어, 실질적으로 0차 반사광을 생성하지 않는다. 즉, 회절광학면(13a)은, 입사광의 대부분을 +1차 회절광 및 -1차 회절광으로 분산-회절시키는 위상격자인 것이 바람직하다. 구체적으로, 회절광학면(13a)은 평면이 아닌 위상격자이며, 오목부 및 볼록부에 의한 각 반사광의 위상차가 π/2(180°)의 홀수배가 되는 것이 바람직하다.

또한, 회절광학면(13a)의 오목부 및 볼록부의 듀티비(duty ratio)(오목부 및 볼록부의 배치방향(도 11에서 Y방향)에서의 폭의 비)는 바람직하게 대략 50%이다. 듀티비가 대략 50%인 것에 의해, +1차 회절광(L+1) 및 -1차 회절광(L-1)을 효율적으로 회절시킬 수 있다. 회절광학면(13a)의 오목부(또는 볼록부)의 배치 피치(P)는, +1차 회절광(L+1)과 -1차 회절광(L-1)이 형성하는 각도(θ)와, 회절광학면(13a)에 입사한 광의 파장길이(λ) 사이에 있으며, sinθ = λ/P의 관계를 만족한다. 이런 이유 때문에, 형성된 각도(θ)가 광축(AXp)과 제1 광(L1)(또는 제2 광(L12))에 의해 형성된 각도에 상당하도록 배치피치(P)를 설정할 수 있다(도 3 참조).

또한, 상술한 실시예에서는, 제1 편향부재(M1)는 중간 결상광학계(GM)와 제1 중간상(I1)의 형성위치 사이의 광로에 배치되고, 제2 편향부재(M2)는 제1 중간상(I1)의 형성위치와 제1 결상광학계(G1) 사이의 광로에 배치되며, 제3 편향부재(M3)는 제2 편향부재(M2)와 제1 결상광학계(G1) 사이의 광로에 배치된다. 또한, 제4 편향부재(M4)는 중간 결상광학계(GM)와 제2 중간상(I2)의 형성위치 사이의 광로에 배치되고, 제5 편향부재(M5)는 제2 중간상(I2)의 형성위치와 제2 결상광학계(G2) 사이의 광로에 배치되며, 제6 편향부재(M6)는 제5 편향부재(M5)와 제2 결상광학계(G2) 사이의 광로에 배치된다.

제1 편향부재(M1)는 정렌즈그룹(Lp)으로부터희 제1 광을 마스크(M)의 주사방향인 Y방향으로 편향시키고, 제2 편향부재(M2)는 제1 편향부재(M1)로부터의 광을 시트(SH)의 주사방향인 X방향으로 편향시키며, 제3 편향부재(M3)는 제2 편향부재(M2)로부터의 광을 중간 결상광학계(GM)의 광축(AXp)에 평행한 Z방향으로 편향시킨다. 마찬가지로, 제4 편향부재(M4)는 정렌즈그룹(Lp)으로부터의 제2 광을 Y방향으로 편향시키고, 제5 편향부재(M5)는 제4 편향부재(M4)로부터의 광을 X방향으로 편향시키며, 제6 편향부재(M6)는 제5 편향부재(M5)로부터의 광을 Z방향으로 편향시킨다.

게다가, 제4 편향부재(M4)는 제1 편향부재(M1)(+Y방향)에 의해 광의 편향방향과 반대방향(-Y방향)으로 광을 편향시키고, 제5 편향부재(M5)는 제2 편향부재(M2)(+X방향)에 의해 광의 편향방향과 동일한 방향(+X방향)으로 제4 편향부재(M4)로부터의 광을 편향시키며, 제6 편향부재(M6)는 제3 편향부재(M3)(-Z방향)에 의해 광의 편향방향과 동일한 방향(-Z방향)으로 제5 편향부재(M5)로부터의 광을 편향시킨다. 그러나, 중간 결상광학계(GM)와 제1 결상광학계(G1) 사이의 광로에 배치된 편향부재의 제1 그룹 및 중간 결상광학계(GM)와 제2 결상광학계(G2) 사이의 광로에 배치된 편향부재의 제2 그룹의 구조는 여러 가지로 형성할 수 있다.

예를 들면, 정렌즈그룹(Lp)으로부터의 제1 광을 시트(SH)의 주사방향인 X방향으로 편향시키는 제1 편향부재, 이 제1 편향부재로부터의 광을 마스크(M)의 주사방향인 Y방향으로 편향시키는 제2 편향부재 및 이 제2 편향부재로부터의 광을 중간 결상광학계(GM)의 광축(AXp)에 평행한 Z방향으로 편향시키는 제3 편향부재를 가지는 편향부재의 제1 그룹을 구성할 수 있다. 마찬가지로, 정렌즈그룹(Lp)으로부터의 제2 광을 X방향으로 편향시키는 제4 편향부재, 이 제4 편향부재로부터의 광을 Y방향으로 편향시키는 제5 편향부재 및 이 제5 편향부재로부터의 광을 Z방향으로 편향시키는 제6 편향부재를 가지는 편향부재의 제2 그룹을 구성할 수 있다.

그러므로, 정렌즈그룹(Lp)으로부터의 제1 광을 Y방향, X방향 및 Z방향으로 번갈아, 또는 X방향, Y방향 및 Z방향으로 번갈아 편향시키도록 편향부재의 제1 그룹을 구성함으로써, 마스크(M)의 패턴영역상에서 +Y방향에 광학적으로 상응하는 제1 투영상의 방향을 -X방향으로 일치시킬 수 있다. 마찬가지로, 정렌즈그룹(Lp)으로부터의 제2 광을 Y방향, X방향 및 Z방향으로 번갈아, 또는 X방향, Y방향 및 Z방향으로 번갈아 편향시키도록 편향부재의 제2 그룹을 구성함으로써, 마스크(M)의 패턴영역상에서 +Y방향에 광학적으로 상응하는 제2 투영상의 방향을 +X방향에 일치시킬 수 있다.

즉, 정렌즈그룹(Lp)으로부터의 제1 광을 X방향, Y방향 및 Z방향으로 번갈아 편향시키도록 편향부재의 제1 그룹을 구성할 수 있고, 정렌즈그룹(Lp)으로부터의 제2 광을 X방향, Y방향 및 Z방향으로 번갈아 편향시키도록 편향부재의 제2 그룹을 구성할 수 있다. 여기서, "번갈아 편향한다"라는 말은, 각 방향이 번갈아 편향한다는 것을 의미하며, 상술한 순서에 한정되지 않고, 구체적으로 X방향으로의 편향 및 Y방향으로의 편향의 순서는 대체될 수 있음을 의미한다. 따라서, 편향부재의 제1 그룹에 공존하는 X방향(Y방향), Y방향(X방향) 및 Z방향의 순서로 편향하는 구조를 가질 수 있고, 편향부재의 제2 그룹에 공존하는 Y방향(X방향), X방향(Y방향) 및 Z방향의 순서로 편향하는 구조를 가질 수 있다.

또한, 제1 편향부재(M1)와 제1 중간상(I1)의 형성위치 사이의 광로에 중간 결상광학계(GM) 부분을 구성하는 렌즈들을 배치할 수 있고, 제4 편향부재(M4)와 제2 중간상(I2)의 형성위치 사이의 광로에 중간 결상광학계(GM)의 부분을 구성하는 렌즈들을 배치하는 구조가 가능하다. 이러한 구조에서는, 중간 결상광학계(GM)의 전체가 아닌 일부는 제1 촬상계와 제2 촬상계와 공통된다.

게다가, 상술한 실시예는 조명광학계(IL)의 마스크 블라인드(23)에 의해 마스크(M)에 형성된 조명영역(IR)의 모양을 특정하고, 나아가서는 시트(SH)에 형성된 촬상영역(ER1 및 ER2)의 모양을 특정하고 있다. 그러나, 마스크 블라인드(23) 대신에, 예를 들면 제1 중간상(I1)의 형성위치 또는 그 근처에 제1 가변시야 조리개(도시생략) 및 제2 중간상(I2)의 형성위치 또는 그 근처에 제2 가변시야 조리개(도시생략)를 배치할 수 있다.

이와 같은 경우, 투영광학계(PL)의 마스크 측 투영시야의 모양은 제1 가변시야 조리개 및 제2 가변시야 조리개에 의해 특정되며, 이러한 마스크 측 투영시야는 마스크(M)에 형성된 조명영역(IR)과 일치시킬 필요는 없다. 예를 들면, 조명영역(IR)은 마스크 측 투영시야를 포함하는 필요한 마진(margin) 영역을 가지는 모양으로 설정된다. 투영광학계(PL)의 시트 측의 제1 투영시야인 제1 촬상영역(ER1)은 제1 가변시야 조리개에 의해 마스크 측 투영시야를 광학적으로 공역하는 영역으로서 특정된다. 마찬가지로, 투영광학계(PL)의 시트 측의 제2 투영시야인 제2 촬상영역(ER2)은 제2 가변시야 조리개에 의해 마스크 측 투영시야를 광학적으로 공역하는 영역으로서 특정된다.

또한, 마스크 블라인드(23)에 더하여, 예를 들면 제1 중간상(I1)의 형성위치 또는 그 근처에서 제1 가변시야 조리개를 배치할 수도 있고, 제2 중간상(I2)의 형성위치 또는 그 근처에서 제2 가변시야 조리개를 배치할 수도 있다. 제1 가변시야 조리개 및 제2 가변시야 조리개를 배치하는 구조에서는, 상술한 셔터의 배치가 불필요하게 되며, 제1 가변시야 조리개 및 제2 가변시야 조리개의 개구부의 개폐동작에 의해 셔터 기능을 달성할 수 있다.

또한, 상술한 실시예에서는, 마스크(M)의 주사방향(Y방향)과 시트(SH)의 주사방향(X방향)이 직각이다. 그러나, 마스크의 주사방향과 기판의 주사방향이 반드시 직각일 필요가 없고, 투영광학계의 구조에 따라 여러 가지 형태가 가능하다.

또한, 상술한 실시예에서는, 제1 직선경로(SCa) 및 제2 직선경로(SCb)는 서로 평행하게 구비되며, 나아가서는 띠 모양의 시트(SH)가 제1 직선경로(SCa)를 따라서 이동하는 방향(-X방향)과, 그것이 제2 직선경로(SCb)에 따라 이동하는 방향(+X방향)이 반대이다. 그러나, 제1 직선경로와 제2 직선경로는 정확하게 평행일 필요는 없으며, 따라서 띠 모양의 기판의 제1 위치의 이동방향과 제2 위치의 이동방향이 정확하게 반대일 필요가 없다.

또한, 상술한 실시예에서는, 본 발명은 가요성을 가진 띠 모양의 감광성 기판의 제1 부분으로의 주사노광과 제2 부분으로의 주사노광을 동시에 행하는 노광장치에 적용되고 있다. 그러나, 이것에 한정하지 않고, 제1 방향에 따라서 제1 측으로 이동하는 제1 기판으로의 주사노광과, 제1 방향에 따라 제1 측의 반대인 제2 측으로 이동하는 제2 기판으로의 주사노광을 동시에 행하는 노광장치에 마찬가지로 본 발명을 적용시킬 수 있다. 이와 같은 경우, 이동기구는 제1 방향에 수직인 방향으로 제1 기판으로부터 간격을 두고 제2 측으로 제2 기판을 이동시킨다. 제1 기판 및 제2 기판은 가요성을 가지는 소정의 형상의 기판일 수 있으며, 또한 가요성을 가지지 않는 소정의 형상의 기판일 수도 있다.

또한, 상술한 실시예는 확대배율을 가지는 투영광학계(PL)에 장착된 노광장치에 본 발명을 적용하고 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 동일한 배율을 가진 투영광학계 또는 축소배율을 가진 투영광학계가 구비되는 노광장치에 본 발명을 마찬가지로 적용시킬 수 있다.

상술한 실시예의 노광장치는, 소정의 기계 정밀도, 전기적 정밀도 및 광학적 정밀도를 유지하도록, 본 출원서의 청구범위에 기재된 각 구성요소를 포함하는 여러 가지의 서브-시스템을 조합함으로써 제조된다. 이러한 조합의 전후에, 정밀도를 보증하기 위해, 여러 가지 광학계에서의 광학 정밀도를 이루기 위한 조정, 여러 가지 기계시스템에서의 기계적 정밀도를 이루기 위한 조정 및 여러 가지 전기시스템에서의 전기적 정밀도를 이루기 위한 조정이 행해진다. 각 서브 시스템으로부터 노광장치로의 조립에 있어서, 여러 가지 서브 시스템간의 기계적 연결, 전기적 회로의 선연결 및 공기압 회로의 파이프 연결이 포함된다. 각 서브 시스템으로부터 노광장치로의 조립에 앞서, 각 서브 시스템의 조립 공정을 행하는 것은 말할 필요도 없다. 노광장치로의 각 서브 시스템의 조립 공정이 종료하면, 일반적인 조정이 행해져, 전체 노광장치로서 여러 가지 정밀도가 보장된다. 노광장치의 제조는 온도와 청결도가 제어된 클린룸에서 바람직하게 행해진다.

상술한 실시예의 노광장치를 이용하면, 반도체 장치 및 액정 장치 또는 그와 유사한 것을 제조할 수 있다. 도 12는 반도체 장치의 제조 공정을 나타내는 플로우차트이다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 반도체 장치의 제조 공정은, 반도체 장치의 기판으로서 작용하는 웨이퍼상에 금속막을 진공 증착하는 단계(스텝 S40), 이 진공-증착된 금속막에 감광성 재료로 이루어진 포토레지스트를 도포하는 단계(스텝 S42)로 구성된다. 다음으로, 상술한 실시예의 노광장치를 이용하여, 마스크에 형성된 패턴을 웨이퍼상의 각 쇼트영역에 전사시키고(스텝 S44 : 노광공정), 전사가 종료한 웨이퍼의 현상, 즉, 패턴이 전사된 포토레지스트의 현상이 행해진다(스텝 S46 : 현상공정).

다음으로, 스텝 S46에 의해 웨이퍼 표면에 생성된 레지스트 패턴을 가지고, 에칭 등과 같은 처리가 웨이퍼 표면에 행해진다(스텝 S48 : 처리공정). 여기에서, 레지스트 패턴은, 포토레지스트층을 통과하는 그 오목부들을 가지며, 상술한 실시예의 노광장치에 의해 전사된 패턴에 상응하는 모양의 불균일이 생성된 포토레지스트층(전사패턴층)을 가리킨다. 스텝 S48에서는, 웨이퍼의 표면 처리가 이러한 레지스트 패턴에 의해 행해진다. 스텝 S48에서 행해진 처리에서는, 웨이퍼의 표면의 에칭 또는 금속막의 형성을 중 적어도 하나를 포함한다. 스텝 S44에서, 상술한 실시예의 노광장치는 포토레지스트가 도포되어 감광성 기판으로서 작용하는 웨이퍼에 패턴의 전사를 행한다.

도 13은 액정 디스플레이와 같은 액정장치의 제조공정을 나타내는 플로우차트이다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 액정장치의 제조공정에서, 패턴형성단계(스텝 S50), 컬러필터 형성단계(스텝 S52), 셀조립단계(스텝 S54) 및 모듈조립단계(스텝 S56)가 순차적으로 행해진다. 스텝 S50의 패턴형성단계에서는, 회로패턴, 전극패턴 등과 같은 소정의 패턴이 감광성 기판으로서 작용하는 포토레지스트가 도포된 유리기판상에 상술한 실시예의 노광장치를 이용하여 형성된다. 패턴형성단계는 상술한 실시예의 노광장치를 이용함으로써 포토레지스트층상에 패턴을 전사하는 노광단계, 패턴이 전사된 감광성 기판을 현상시키는, 환언하면, 유리기판에 포토레지스트층을 패턴에 따른 포토레지스트층(전사 패턴 층) 모양으로 현상시키는 현상단계 및 현상된 포토레지스트층에 의해 유리기판의 표면을 처리하는 처리단계를 포함한다.

스텝 S52의 컬러필터 형성단계에서는, 컬러필터를 형성하기 위해, R(적), G(녹), B(청)에 상응하는 3개의 점으로 이루어진 다수의 세트가 매트릭스로 배치되거나, 3개의 스트라이프 필터 R, G 및 B로 이루진 다수의 세트가 가로 주사방향에서 서로 인접하도록 배치된다. 스텝 S54의 셀조립단계에서는, 액정패널(액정셀)은 스텝 S50에서 형성된 소정의 패턴과 스텝 S52에서 형성된 컬러필터가 있는 유리기판을 이용하여 조립된다. 구체적으로 말하면, 예를 들어, 액정패널을 형성하기 위해서 유리기판과 컬러필터 사이에 액정이 주입된다. 스텝 S56의 모듈조립단계에서, 스텝 S54에서 조립된 액정 패널은 디스플레이 조작 및 백라이트를 포함하는 각종 구성요소들을 실행하게 하는 전기적 회로가 제공된다.

또한, 본 발명은 반도체 장치 또는 액정장치의 제조 공정에 대한 노광장치로의 적용에 한정되지 않는다. 예를 들면, 플라즈마 디스플레이와 같은 디스플레이 장치의 제조용 노광장치 및 촬상소자(CCDs 등), 마이크로 전자 기계 시스템, 박막자기헤드 및 DNA칩과 같은 여러 가지 장치의 제조용 노광장치에 널리 적용시킬 수 있다. 게다가, 본 발명은, 포토리소그래피 기술을 이용함으로써 그 내부에 형성된 각종 장치의 마스크 패턴을 가지는 마스크(포토마스크, 래티클 등)를 제조할 때, 노광공정(노광장치)에도 적용시킬 수 있다.

상기에 설명된 각 실시예, 변형예 등 각각에서 언급된 문헌의 개시는 허용되는 범위 내에서 여기에 참조적으로 원용된다.

10, 11, 12, 13, 14 : 분할반사부 21 : 플라이-아이 렌즈
23 : 마스크 블라인드 LS : 광원
IL : 조명광학계 IR : 조명영역
ER1, ER2 : 촬상영역 M : 마스크
MS : 마스크 스테이지 PL : 투영광항계
GM, Gl, G2 : 결상광학계 SH : 띠 모양의 시트
SC : 이동기구 DR : 구동시스템
CR : 제어시스템

Claims

제1 방향을 따라서 제1 측으로 감광성을 가지는 제1 기판을 이동시키고, 제1 방향을 따라서 제1 측과 반대되는 제2 측으로 감광성을 가지는 제2 기판을 이동시키는 이동기구;
마스크 패턴을 가지는 마스크를 유지하고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 제1 방향으로의 이동에 동기하여 제2 방향을 따라서 제3 측으로 이동시키는 스테이지 기구; 및
상기 패턴을 통하여 광을 수광하고, 상기 마스크상의 제3 측과 상기 제1 기판상의 제1 측이 광학적으로 상응하도록 상기 제1 기판에 상기 패턴의 제1 투영상을 형성하며, 상기 마스크상의 제3 측과 상기 제2 기판상의 제2 측이 광학적으로 상응하도록 상기 제2 기판에 상기 패턴의 제2 투영상을 형성하는 투영광학계를 포함하는 노광장치.
제1 방향을 따라서 제1 측으로 감광성을 가지는 띠 모양의 기판의 제1 부분을 이동시키고, 제1 방향을 따라서 제1 측에 반대되는 제2 측으로 상기 기판의 제2 부분을 이동시키는 이동기구;
패턴을 가지는 마스크를 유지하고, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분의 제1 방향으로의 이동에 동기하여 제2 방향을 따라서 제3 측으로 이동시키는 스테이지 기구; 및
상기 패턴을 통하여 광을 수광하여, 상기 마스크상의 제3 측과 상기 제1 부분상의 제1 측이 광학적으로 상응하도록 상기 제1 부분에 상기 패턴의 제1 투영상을 형성하며, 상기 마스크상의 제3 측과 상기 제2 부분상의 제2 측이 광학적으로 상응하도록 상기 제2 부분에 상기 패턴의 제2 투영상을 형성하는 투영광학계를 포함하는 노광장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 직각인 노광장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 투영상 및 상기 제2 투영상은 상기 제1 방향에 직각인 방향으로 일렬로 형성된 노광장치.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 투영광학계는 상기 패턴의 제1 중간상과 제2 중간상을 형성하는 중간 결상광학계, 상기 제1 중간상과 상기 제1 투영상을 광학적으로 공역시키는 제1 결상광학계 및 상기 제2 중간상과 상기 제2 투영상을 광학적으로 공역시키는 제2 결상광학계를 가지는 노광장치.
청구항 5에 있어서,
상기 중간 결상광학계는 상기 패턴의 광이 입사하는 렌즈그룹 및 상기 렌즈그룹으로부터의 광을 상기 렌즈그룹의 광축을 사이에 두고 서로 떨어지는 방향으로 진행하는 제1 광과 제2 광으로 분할하고, 상기 렌즈그룹으로 상기 제1 광과 상기 제2 광을 반사하는 분할반사부를 가지는 노광장치.
청구항 6에 있어서,
상기 분할반사부는, 상기 렌즈그룹의 후측 초점위치 또는 그 근처에 배치되고, 렌즈그룹으로부터 제4 측으로 입사된 광을 반사하여 제1 광을 발생시키는 복수의 제1 반사부 및 렌즈그룹으로부터 제5 측으로 입사된 광을 반사하여 제2 광을 발생시키는 복수의 제2 반사부를 가지는 노광장치.
청구항 7에 있어서,
상기 제1 반사부 및 상기 제2 반사부는 상기 제2 방향을 따라서 교호로 마련되는 노광장치.
청구항 7 또는 8에 있어서,
상기 복수의 제1 반사부 및 상기 복수의 제2 반사부는 2차원적으로 배치되며 그 자세를 개별적으로 변화시킬 수 있는 복수의 거울요소를 가지는 노광장치.
청구항 7 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스테이지 기구가 유지된 상기 마스크의 패턴상에 광을 조사하는 조명광학계를 더 포함하고,
상기 조명광학계는, 상기 분할반사부의 위치에 의해 광학적으로 공역하는 위치에서 복수의 제1 반사부 및 복수의 제2 반사부의 배치에 상응하는 복수의 광원을 구비하는 노광장치.
청구항 6에 있어서,
상기 분할반사부는 상기 렌즈그룹으로부터의 광을 제1 광 및 제2 광으로 분할하는 분할부와, 상기 렌즈그룹의 후측 초점위치 또는 그 근처에 배치되며, 상기 분할부로부터의 광을 반사함으로써 상기 분할부를 통하여 상기 렌즈그룹으로 광이 재입사하게 하는 반사부를 가지는 노광장치.
청구항 11에 있어서,
상기 분할부는 편광 빔스플리터를 가지고,
상기 반사부는 상기 편광 빔스플리터를 통하여 투과됨으로써 발생된 제1 광을 상기 편광 빔스플리터 쪽으로 반사하는 제1 반사부재와, 상기 편광 빔스플리터를 통하여 반사됨으로써 발생된 제2 광을 상기 편광 빔스플리터 쪽으로 반사하는 제2 반사부재를 가지는 노광장치.
청구항 6에 있어서,
상기 분할반사부는 상기 렌즈그룹의 후측 초점위치 또는 그 근처에 배치되며, 상기 렌즈그룹으로부터 입사된 광에 근거하여 제1 광으로서 +1차 회절광 및 제2 광으로서 -1차 회절광을 발생시키는 회절광학면을 가지는 노광장치.
청구항 6 내지 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 투영광학계는 상기 제1 광을 상기 제1 방향, 상기 제2 방향 및 상기 중간 결상광학계의 광축에 평행한 방향으로 번갈아 편향시키는 편향부재의 제1 그룹과, 상기 제2 광을 상기 제1 방향, 상기 제2 방향 및 상기 중간 결상광학계의 광축에 평행한 방향으로 번갈아 편향시키는 편향부재의 제2 그룹을 가지는 노광장치.
청구항 6 내지 13에 있어서,
상기 투영광학계는 상기 중간 결상광학계와 상기 제1 결상광학계 사이의 광로에 배치된 편향부재의 제1 그룹과, 상기 중간 결상광학계와 상기 제2 결상광학계 사이의 광로에 배치된 편향부재의 제2 그룹을 가지는 노광장치.
청구항 14 또는 15에 있어서,
편향부재의 상기 제1 그룹은 상기 제1 광을 상기 제2 방향으로 편향시키는 제1 편향부재, 상기 제1 평향부재로부터의 상기 제1 광을 상기 제1 방향으로 편향시키는 제2 편향부재 및 상기 제2 편향부재로부터의 상기 제1 광을 상기 중간 결상광학계의 광축에 평행한 방향으로 편향시키는 제3 편향부재를 가지는 노광장치.
청구항 14 또는 15에 있어서,
편향부재의 상기 제1 그룹은 상기 제1 광을 상기 제1 방향으로 편향시키는 제1 편향부재, 상기 제1 편향부재로부터의 상기 제1 광을 상기 제2 방향으로 편향시키는 제2 편향부재 및 상기 제2 편향부재로부터의 상기 제1 광을 상기 중간 결상광학계의 광축에 평행한 방향으로 편향시키는 제3 편향부재를 가지는 노광장치.
청구항 14 내지 17 중 어느 한 항에 있어서,
편향부재의 상기 제2 그룹은, 상기 제2 광을 상기 제2 방향으로 편향시키는 제4 편향부재, 상기 제4 편향부재로부터의 상기 제2 광을 상기 제1 방향으로 편향시키는 제5 편향부재 및 상기 제5 편향부재로부터의 상기 제2 광을 상기 중간 결상광학계의 광축에 평행한 방향으로 편향시키는 제6 편향부재를 가지는 노광장치.
청구항 14 내지 17 중 어느 한 항에 있어서,
편향부재의 상기 제2 그룹은, 상기 제2 광을 상기 제1 방향으로 편향시키는 제4 편향부재, 상기 제4 편향부재로부터의 상기 제2 광을 상기 제2 방향으로 편향시키는 제5 편향부재 및 상기 제5 편향부재로부터의 상기 제2 광을 상기 중간 결상광학계의 광축에 평행한 방향으로 편향시키는 제6 편향부재를 가지는 노광장치.
청구항 16 또는 17에 있어서,
편향부재의 상기 제2 그룹은, 상기 제2 광을 상기 제1 편향부재에 의한 상기 제1 광의 편향방향의 반대 측으로 편향시키는 제4 편향부재, 상기 제4 편향부재로부터의 상기 제2 광을 상기 제2 편향부재에 의한 제1 광의 편향방향과 동일한 측으로 편향시키는 제5 편향부재 및 상기 제5 편향부재로부터의 상기 제2 광을 상기 제3 편향부재에 의한 상기 제1 광의 편향방향과 동일한 측으로 편향시키는 제6 편향부재를 가지는 노광장치.
청구항 16 또는 17에 있어서,
상기 제1 편향부재는 상기 중간 결상광학계와 상기 제1 중간상의 형성위치 사이의 광로에 배치되고, 상기 제2 편향부재는 상기 제1 중간상의 형성위치와 상기 제1 결상광학계 사이의 광로에 배치되며, 그리고, 상기 제3 편향부재는 상기 제2 편향부재와 상기 제1 결상광학계 사이의 광로에 배치되는 노광장치.
청구항 18 내지 20에 있어서,
상기 제4 편향부재는 상기 중간 결상광학계와 상기 제2 중간상의 형성위치 사이의 광로에 배치되고, 상기 제5 편향부재는 상기 제2 중간상의 형성위치와 상기 제2 결상광학계 사이의 광로에 배치되며, 상기 제6 편향부재는 상기 제5 편향부재와 상기 제2 결상광학계 사이의 광로에 배치되는 노광장치.
제1 방향을 따라서 제1 측으로 감광성을 가지는 제1 기판을 이동시키고, 제1 방향을 따라서 제1 측과 반대되는 제2 측으로 감광성을 가지는 제2 기판을 이동시키며,
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 제1 방향으로의 이동에 동기하여 제2 방향을 따라서 제3 측으로 패턴을 가지는 마스크를 이동시키며, 그리고
상기 패턴으로부터 광을 수광하여, 상기 마스크상의 제3 측과 상기 제1 기판상의 제1 측이 광학적으로 상응하도록 상기 제1 기판에 상기 패턴의 제1 투영상을 형성하고, 상기 마스크상의 제3 측과 상기 제2 기판상의 제2 측이 광학적으로 상응하도록 상기 제2 기판에 상기 패턴의 제2 투영상을 형성하는 노광방법.
제1 방향을 따라서 감광성을 가지는 띠 모양의 기판의 제1 부분을 이동시키고, 제1 방향을 따라서 제1 측과 반대되는 제2 측으로 상기 기판의 제2 부분을 이동시키며,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분의 제1 방향으로의 이동에 동기하여 제2 방향을 따라서 제3 측으로 패턴을 가지는 마스크를 이동시키고,
상기 패턴으로부터 광을 수광하여, 상기 마스크상의 제3 측과 상기 제1 부분상의 제1 측이 광학적으로 상응하도록 상기 제1 부분에 상기 패턴의 제1 투영상을 형성하며, 그리고
상기 패턴으로부터 광을 수광하여, 상기 마스크상의 제3 측과 상기 제2 부분상의 제2 측이 광학적으로 상응하도록 상기 제2 부분에 상기 패턴의 제2 투영상을 형성하는 노광방법.
청구항 24에 있어서,
상기 제1 투영상의 형성과 상기 제2 투영상의 형성은 상기 마스크가 상기 제3 측으로 이동되는 동안, 개별적으로 상기 제1 투영상과 상기 제2 투영상을 형성하는 것을 포함하는 노광방법.
청구항 24 또는 25에 있어서,
상기 제2 투영상의 형성은 상기 제1 투영상이 상기 기판의 상기 제2 부분에 형성되지 않는 영역에 상기 제2 투영상을 형성하는 것을 포함하는 노광방법.
청구항 24 내지 26 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 이동은 상기 제1 방향을 따라서 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 연속적으로 이동시키는 것을 포함하고, 그리고
상기 마스크의 이동은 상기 제2 방향을 따라서 복수 회 마스크를 왕복이동시키는 것을 포함하는 노광방법.
청구항 23 내지 27에 있어서,
상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 직각인 노광방법.
청구항 1 내지 22 중 어느 한 항에 따른 노광장치를 이용하여 기판상에 패턴을 전사하고,
상기 패턴이 전사된 상기 기판을 현상시키고, 상기 패턴에 상응하는 모양의 전사패턴층을 상기 기판에 형성하며, 그리고
상기 전사패턴층을 통하여 기판을 처리하는 디바이스 제조방법.