KR20120038446A - 패턴 형성 장치, 패턴 형성 방법 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

패턴 형성 장치, 패턴 형성 방법 및 디바이스 제조 방법 Download PDF

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도루 기우치
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가부시키가이샤 니콘
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Abstract

시트(S)의 분할 영역(SAi)이 주사-노광될 때, 스테이지(SST1)는, 주사 영역(AS)의 +X단부에 위치하는 대기 위치에서, 시트(S)의 분할 영역(SAi)에 대응하는 후면부를 시트 홀더(SH1)의 유지면 상에 흡착하고, X축 방향으로(-X방향) 소정의 스트로크를 가지고 마스크(마스크 스테이지)와 동기화되어 이동한다. 이때, 마스크의 패턴 부분에 대응하는 조명빔이 투영 광학계를 통해 시트(S)상에 조사된다. 이로 인해, 패턴이 전사(형성)된다. 분할 영역(SAi)에 대한 주사-노광 후, 스테이지(SST2)는 XY평면 내의 대기 위치로 이동한다. 스테이지(SST2)가 시트(S)의 다음 분할 영역(SAi +1)에 대응하는 후면부를 시트 홀더(SH1)의 유지면 상에 흡착한 후, 위와 유사한 주사-노광 방법에 의해 노광이 수행되어 패턴을 형성한다

Description

패턴 형성 장치, 패턴 형성 방법 및 디바이스 제조 방법{PATTERN FORMATION APPARATUS, PATTERN FORMATION METHOD, AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 패턴 형성 장치, 패턴 형성 방법 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 주사 노광에 의해 길이가 긴 시트재 표면의 복수 영역에 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치 및 패턴 제조 방법, 그리고 전자 디바이스 제조를 위하여 위 패턴 형성 방법을 이용하는 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
2009년 7월 17일에 출원된 미국 가출원 제61/226,433호 및 2010년 7월 9일에 출원된 미국 출원 제12/833,632에 근거로 하여 우선권을 주장하고, 이들은 참조로써 그 내용이 여기에 통합된다.
액정 디스플레이 패널 및 플라즈마 디스플레이 패널과 같은 평면 디스플레이 패널은 크기가 점점 더 커지고 있다. 예를 들어, 액정 디스플레이 패널의 경우, 다수의 스크린 세그먼트를 일괄적으로 높은 효율로 제조하기 위해서 3m 이상 길이의 모서리를 가지는 유리 기판(대면적 기판)이 사용되어 왔다. 그 결과 기판을 유지하는 스테이지 장치에서 기판이 더 커질수록 스테이지 장치가 더 커지게 된다. 기판을 처리하는 스테이지 장치의 무게는 수십 킬로그램이고, 이동 부분의 무게는 10톤 가까이 되며, 그리고 전체 장치의 무게는 100톤 이상이 된다. 그러므로 가까운 장래에, 기판은 더 커질 것으로 기대되고, 이는 제조 및 전송의 어려움을 야기할 것이다. 게다가, 스테이지 장치는 더욱 커질 것이 확실하므로, 기반시설을 건설하는데 많은 투자가 요구된다.
한편, 말려진 시트와 같은 기록 매체를 노광될 물질로 사용하는 노광 장치가 알려져 있다. 이 노광 장치는 인쇄 배선판의 제조 분야에서 주로 채용된다. 예를 들어 만약 이러한 노광 장치가 액정 디스플레이 소자의 제조에 사용되는 경우, 전술한 유리 기판의 확대에 수반되는 다양한 문제점들이 제거된다. 그러므로 이 노광 장치는 액정 소자의 제조를 위한 미래의 노광 장치의 옵션 중 하나로 기대된다.
종래 시트와 같은 기록 매체를 위한 노광 장치는 특허 문헌들(미국 특허 No.5652645, 미국 특허 출원 No.2006/0066715, 및 미국 특허 No.6243160)에 개시되어 있다. 그러나 이들 노광 장치 중 어떤 것이 액정 디스플레이 소자의 제조를 위해 사용되는 경우, 원하는 정밀도와 처리량을 달성하기 어렵다.
따라서, 본 발명의 목적은 긴 시트에 패턴을 형성하는데 적합하고, 또한, 전자 디바이스(마이크로 디바이스)의 제조에 적합한 패턴 형성 장치, 패턴 형성 방법 및 디바이스 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 길이가 긴 시트재 표면의 복수의 영역에 주사 노광을 이용하여 소정의 패턴을 형성하고, 상기 패턴에 대응하는 에너지 빔이 상기 시트재상에 조사되는 동안 상기 시트재가 상기 시트재의 길이 방향에 평행한 제1 축을 따라 주사-이동되는 제1 패턴 형성 장치로서, 상기 시트재의 후면부를 흡착할 수 있는 참조 표면을 각각 가지며, 상기 제1 축을 포함하는 상기 참조 표면과 평행한 2차원 평면 내에서 이동 제1 및 제2 이동 스테이지를 구비하며, 상기 제1 이동 스테이지는 소정의 흡착 위치에서 상기 시트재의 제1 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면 상에 흡착하고, 소정의 스트로크를 가지고 상기 제1 축과 평행한 방향으로 이동하며, 상기 제2 이동 스테이지는 상기 2차원적 평면 내에서 상기 소정의 흡착 위치로 이동하고, 상기 시트재의 제2 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면 상에 흡착하는 것을 특징으로 한다.
이에 따르면, 상기 제1 이동 스테이지는, 소정의 흡착 위치에서, 상기 시트재의 제 1 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면상에 흡착하고, 상기 제1축과 평행한 방향으로 이동한다. 이때, 상기 소정의 패턴에 대응하는 에너지 빔이 상기 시트재상에 조사된다. 이는 상기 시트재의 제1 영역을 노광시켜 그 위에 패턴을 형성한다. 상기 제 2 이동 스테이지는 상기 2차원 평면 내의 상기 소정 흡착 위치로 이동하고, 상기 시트재의 제2 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면 상에 흡착한다. 상기 시트재의 상기 제2 영역에 대응되는 후면부를 상기 참조 표면 상에 흡착한 후, 상기 시트재는 상기 제1축과 평행한 방향으로 소정의 스트로크를 가지고 이동한다. 그 결과, 이동하는 동안, 상기 시트재의 상기 제2 영역을 노광시켜 그 위에 패턴을 형성할 수 있다. 이는 상기 시트재의 제1 및 제2 영역에 연속적으로 상기 패턴을 형성하는 것을 가능케 한다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 길이가 긴 시트재 표면의 복수의 영역에 소정의 패턴을 형성하며, 이 패턴 형성은, 상기 패턴에 대응하는 에너지 빔이 상기 시트재 상에 조사되는 동안 상기 소정의 패턴을 형성하는 제2 패턴 형성 장치로서, 길이가 긴 제1 시트재를 제1 측으로부터 제2 측으로 2차원 평면내에서 제1 축에 평행한 방향으로 공급하는 제1 공급 장치와, 상기 2차원 평면내에서 상기 제1 시트재로부터 상기 제1 축과 교차하는 제2 축에 평행한 방향으로 떨어진 위치에서 길이가 긴 제2 시트재를 상기 제2 측으로부터 상기 제1 측으로 상기 제1 축과 평행한 방향으로 공급하는 제2 공급 장치와, 상기 제1 및 제2 시트재의 후면부를 흡착할 수 있는 참조 표면을 각각 가지고, 상기 제1 축을 포함하는 상기 참조 표면과 평행하게 상기 2차원 평면 내에서 이동 제1 및 제2 이동 스테이지를 구비하며, 상기 제1 이동 스테이지가 소정의 제1 흡착 위치에서, 상기 제1 시트재의 제1 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면상에 흡착하고, 소정의 스트로크를 가지고 상기 제1 축과 평행한 방향으로 이동하며, 상기 제2 이동 스테이지가 상기 소정의 제2 흡착 위치에서, 상기 제2 시트재의 제2 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면상에 흡착하고, 상기 제2 시트재의 공급 방향으로 소정의 스트로크를 가지고 이동하는 것을 특징으로 한다.
이에 따르면, 상기 제1 이동 스테이지는, 소정의 제1 흡착 위치에서, 상기 제1 시트재의 상기 제1 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면 상에 흡착하고, 소정의 스트로크를 가지고 상기 제1 시트재의 공급 방향으로 이동하며, 그동안 상기 제2 이동 스테이지는, 소정의 제2 흡착 위치에서, 상기 제2 시트재의 상기 제2 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면상에 흡착하고, 소정의 스트로크를 가지고 상기 제2 시트재의 공급방향으로 이동한다. 그러므로 제1 및 제2 이동 스테이지의 상기 제1 및 제2 시트재가 그들의 공급 방향으로 이동될 때, 소정의 패턴에 대응하는 에너지 빔을 제1 및 제2 시트재 상에 조사함으로써, 상기 제1 시트재의 상기 제1 영역과, 상기 제2 시트재의 상기 제2 영역이 실질적으로 동시에 노광되고, 상기 패턴이 상기 두 영역에서 형성된다.
본 발명에 따른 제3 측면에 따르면, 길이가 긴 시트재 표면의 복수의 영역에 주사 노광을 이용하여 소정의 패턴을 형성하는 패턴 형성 방법으로, 상기 패턴에 대응하는 에너지 빔이 상기 시트재 상에 조사되는 동안, 상기 시트재가 상기 시트재의 길이 방향에 평행한 제1 축을 따라 주사-이동되며, 제1 이동 스테이지는, 소정의 흡착 위치에서, 상기 시트재의 제1 영역에 대응하는 후면부를 참조 표면 상에 흡착하고, 소정의 스트로크를 가지고 상기 제1 축에 평행한 방향으로 이동하며, 제2 이동 스테이지는 2차원 평면 내의 상기 소정의 흡착 위치로 이동하고, 상기 시트재의 제2 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면 상에 흡착하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법을 제공한다.
이에 따르면, 상기 시트재의 상기 제1 및 제2 영역에 패턴을 연속적으로 형성하는 것이 가능하다.
본 발명의 제4 측면에 따르면, 길이가 긴 시트재에 패턴을 형성하는 본 발명의 패턴 형성 방법을 이용하고, 상기 패턴이 형성된 시트재를 처리하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 노광 장치 및 노광 방법은 긴 시트에 패턴을 형성하는데 적합하다. 또한, 본 발명에 따른 디바이스 제조 방법은 전자 디바이스(마이크로 디바이스)의 제조에 적합하다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 노광 장치를 나타내는 개략도.
도 2는 도 1의 노광 장치에 마련되는 마스크 스테이지의 개략적인 구조와 조명 영역의 배치를 나타내는 평면도.
도 3은 도 1의 노광 장치에 마련되는 광학 투영계의 배치와 시트의 투영 영역(노광 영역)을 나타내는 평면도.
도 4a 및 도 4b는 스테이지의 개략적인 구조를 나타내는 측면도 및 평면도.
도 5는 도 1의 노광 장치에 마련되는 스테이지 장치의 개략적인 구조를 나타내는 단면도.
도 6a는 전송 롤러부(41, 42)와 인접한 부분을 나타내는 평면도.
도 6b는 전송 롤러부(41, 42)를 나타내는 측면도.
도 6c 내지 도 6g는 시트 전송계의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 7은 시트(S)의 각 분할 영역에 부착된 얼라인먼트 마크의 배치의 일례를 나타내는 도면.
도 8은 도 1의 노광 장치에 마련되는 주 제어 장치의 입/출력 관계를 나타내는 블록도.
도 9는 도 1의 노광 장치의 시트 노광 동작의 순서를 설명하기 위한 도면(NO. 1).
도 10은 도 1의 노광 장치의 시트 노광 동작의 순서를 설명하기 위한 도면(NO. 2).
도 11은 도 1의 노광 장치의 시트 노광 동작의 순서를 설명하기 위한 도면(NO. 3).
도 12는 도 1의 노광 장치의 시트 노광 동작의 순서를 설명하기 위한 도면(NO. 4).
도 13은 도 1의 노광 장치의 시트 노광 동작의 순서를 설명하기 위한 도면(NO. 5).
도 14는 도 1의 노광 장치의 시트 노광 동작의 순서를 설명하기 위한 도면(NO. 6).
도 15는 도 1의 노광 장치의 시트 노광 동작의 순서를 설명하기 위한 도면(NO. 7).
도 16은 도 1의 노광 장치의 시트 노광 동작의 순서를 설명하기 위한 도면(NO. 8).
도 17은 도 1의 노광 장치의 시트 노광 동작의 순서를 설명하기 위한 도면(NO. 9).
도 18은 변형에 따른 얼라인먼트 시스템의 배치를 나타내는 도면.
도 19는 제2 실시 형태에 따른 노광 장치의 -Y방향에서 본 측면도.
도 20은 제2 실시 형태에 따른 노광 장치의 +Y방향에서 본 측면도.
도 21은 제2 실시 형태의 노광 장치에 마련되는 마스크 스테이지의 개략적인 구조를 나타내는 평면도.
도 22는 제2 실시 형태의 노광 장치에 마련되는 투영 광학계의 배치와 시트의 투영 영역(노광 영역)을 나타내는 평면도.
도 23a 및 도 23b는 스테이지의 개략적인 구조를 나타내는 측면도 및 평면도.
도 24a 내지 도 24c는 스테이지 전송계의 구조와 스테이지의 전송 처리를 설명하기 위한 도면(No. 1).
도 25a 내지 도 25c는 스테이지의 전송 처리를 설명하기 위한 도면(No. 2).
도 26은 제2 실시 형태의 노광 장치에 마련되는 스테이지 장치의 개략적인 구조를 나타내는 평면도.
도 27은 제2 실시 형태의 노광 장치에 마련되는 주 제어 장치의 입/출력관계를 나타내는 블록도.
도 28은 제2 실시 형태에 따른 노광 장치에서 2개의 스테이지를 이용하여 동시 처리 동작을 설명하기 위한 도면(No. 1).
도 29는 제2 실시 형태에 따른 노광 장치에서 2개의 스테이지를 이용하여 동시 처리 동작을 설명하기 위한 도면(No. 2).
도 30은 제2 실시 형태에 따른 노광 장치에서 2개의 스테이지를 이용하여 동시 처리 동작을 설명하기 위한 도면(No. 3).
도 31은 제2 실시 형태에 따른 노광 장치에서 2개의 스테이지를 이용하여 동시 처리 동작을 설명하기 위한 도면(No. 4).
도 32는 제2 실시 형태에 따른 노광 장치에서 2개의 스테이지를 이용하여 동시 처리 동작을 설명하기 위한 도면(No. 5).
도 33은 제2 실시 형태에 따른 노광 장치에서 2개의 스테이지를 이용하여 동시 처리 동작을 설명하기 위한 도면(No. 6).
도 34는 제2 실시 형태에 따른 노광 장치에서 2개의 스테이지를 이용하여 동시 처리 동작을 설명하기 위한 도면(No. 7).
도 35는 제2 실시 형태에 따른 노광 장치에서 2개의 스테이지를 이용하여 동시 처리 동작을 설명하기 위한 도면(No. 8).
도 36은 제2 실시 형태에 따른 노광 장치에서 2개의 스테이지를 이용하여 동시 처리 동작을 설명하기 위한 도면(No. 9).
도 37은 제2 실시 형태에 따른 노광 장치에서 2개의 스테이지를 이용하여 동시 처리 동작을 설명하기 위한 도면(No. 10).
<제1 실시 형태>
이하, 본 발명에 따른 제1 실시형태를 도 1 내지 도 18을 참조하여 설명한다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 노광 장치(100)를 나타내는 평면도이다. 노광 장치(100)는 노광될 가요성의 대상물로서 시트 또는 필름(이후, '시트'라고 함)을 사용하는 멀티 렌즈 타입의 투영 노광 장치이다. 즉, 노광 장치(100)는 소위 스캐너라고도 불린다. 본 실시 형태에서는, 대략 100μm의 두께를 가지는 시트를 일 예로서 사용한다.
노광 장치(100)는 조명계(IOP)와; 마스크(M)를 유지하는 마스크 스테이지(MST)와; 마스크(M)에 형성된 패턴 이미지를 시트(S)상에 투영하기 위한 투영 광학계(PL)와; 시트(S)를 유지하기 위한 두 개의 시트 스테이지(SST1, SST2)(스테이지(SST2)는 도 1에서는 생략됨. 도 5참조)(이후, 각각을 간단히 '스테이지'라고 함)를 포함하는 스테이지 장치(SS)와; 시트(S)를 전송하기 위한 시트 전송계(40); 및 이들의 제어 시스템을 포함한다.
본 실시 형태의 노광 장치(100)에 사용되는 시트(S)는 연속적이고 길이가 긴 시트이다. 시트(S)는 롤러(401)에 말려 감긴 상태이다. 후술하는 바에 의하면, 시트(S)는 시트 전송계(40)(시트 전송계(40)에 마련된 전송 롤러부(41 내지 44))에 의하여 롤러(401)로부터 취출되고, 투영 광학계(PL) 바로 아래 영역을 지난 후 롤러(402)에 의하여 감긴다. 이에 더해, 시트(S)의 표면은 감광성 물질(레지스트)로 도포된다. 본 실시 형태에서, 시트(S)는 일 예로써 롤러(401)로부터 취출(공급)되고, 롤러(402)에 의하여 감긴다. 그러나 위 구성은 이에 한정되지 않는다. 사전 노광 처리를 위한 장치, 예를 들면 레지스트를 도포하는 레지스트 도포 장치로부터 공급되고, 후 노광 처리를 위한 장치, 예를 들면 현상(現像)을 실행하는 현상장치로 공급되는 시트가, 노광 장치(100)에 의해 노광될 수 있다.
이하의 설명에서, 투영 광학계(PL)의 대상 평면 측 부분과 이미지 평면 측 부분의 광축(光軸)에 평행한 수직 방향을 Z축 방향으로 하고(두 부분의 중간 부분은 제외함)(도 1의 상-하 방향), Z축 방향에 직교하는 평면내의 투영 광학계(PL)에 대해서 마스크(M)와 시트(S)가 상대적으로 주사되는 주사 방향(도 1에서 좌우 방향)을 X축 방향으로 하고, Z축과 X축에 모두에 직교하는 방향을 Y축 방향으로 한다. 그리고 X축, Y축, 및 Z축에 대한 회전(기울기)방향을 각각 θX, θY, 및 θZ로 한다.
조명계(IOP)는 복수(이 실시형태에서는 다섯 개)의 조명계 모듈(IOP1 내지 IOP5)을 포함한다(이하, 간단히 '조명계'라고 함). 각 조명계(IOP1 내지 IOP5)는 자외선 빔을 방출하는 초-고 전압 수은 등(광원)과; 광원으로부터의 빔을 모으는 타원형 거울과; 모은 자외선 빔의 광로(光路)상에 배열되는 파장 선택 필터; 광적분기; 및 시야 조리개가 포함된 조명 광학계를 포함한다(이들 모두는 도면에 도시하지 않음). 파장 선택 필터를 통하여, 자외선 영역에서의 휘선, 예를 들면 i-선(파장: 365nm), g-선(파장: 436nm), h-선(파장: 405nm)등은 조명빔들(IL1 내지 IL5)중 하나로서 추출된다. 추출된 조명빔(IL1 내지 IL5)은 광축(AX1 내지 AX5)을 따라(마스크(M)을 향하여) 조명계(IOP)(IOP1에서 IOP5)의 외부로 방출된다(도 2참조).
광축(AX1 , AX3, AX5)은, 도 2에 도시된 바와 같이, XY 평면(마스크(M)의 패턴 면)내에서 Y축 방향으로 서로 소정 간격 떨어져 위치한다. 광축(AX2, AX4)은 광축(AX1 , AX3)과 광축(AX3, AX5)의 사이에 각각 배치되며, 광축(AX1 , AX3, AX5)으로부터 +X측으로 소정 간격 떨어져 위치한다. 즉, 광축(AX1 내지 AX5)이 XY 평면 내에서 지그재그 방식으로 배치된다.
조명계(IOP1 내지 IOP5)는 조명빔(IL1 내지 IL5)을 각각 이용하여 광축(AX1 내지 AX5)주위의 마스크(M)의 조명 영역(IAM1 내지 IAM5)으로 균일한 휘도로 조사 한다. 각 조명 영역은 대응되는 조명 광학계(도면 미도시)의 시야 조리개로 정의되는 이등변 사다리꼴 형태를 가진다. 광학계(IOP(IOP1 내지 IOP5))의 자세한 구조는 예를 들어, 미국 특허 No.6,552,775등에 개시되어있다.
마스크 스테이지(MST)는, 도 1에 도시된 바와 같이 조명계(IOP) 아래(-Z측)에 배치된다. 마스크 스테이지(MST)에, 패턴 표면(-Z측의 표면)에 형성된 직사각형의 패턴 영역을 가진 직사각형 마스크(M)가 예를 들면 진공 흡입에 의해 고정된다. 마스크 스테이지(MST)는 XY평면에서 정교하게 구동될 수 있으며, 또한 선형 모터 등이 포함된 마스크 스테이지 구동계(MSD)(도 1 미도시; 도 8참조)에 의해 소정 스트로크를 가지고 소정의 주사 속도로 주사방향(X축 방향)으로 구동될 수 있다.
XY 평면 내에서의 마스크 스테이지(MST)의 위치 정보는 마스크 스테이지 간섭계(16)(도 8 참조)의 일부를 구성하는 레이저 간섭계(이하, 각각은 간단히 '간섭계'라고 함)(16X, 16Y)에 의해 예를 들어 대략 0.25 내지 1nm의 해상도로 항상 측정된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 마스크 스테이지(MST)의 +X측 표면과 -Y측 표면은 경면 처리되어 반사면(15X, 15Y)을 형성한다. 간섭계(16X)는 반사면(15X)상에 X축에 평행한 광로를 따라 복수의 길이 측정 빔을 조사하고, 반사면(15X)으로부터 반사된 빔을 받아 마스크 스테이지(MST)의 X축 방향에서의 위치(X 위치)와 θZ 방향에서의 회전을 측정한다. 간섭계(16)의 실질적인 길이 측정 축은 광축(AX3)에 직교하는 X축에 평행하다. 간섭계(16Y)는 반사면(15Y)의 광축(AX1, AX2)에 각각 직교하는 Y축에 평행한 광로를 따라 두 개의 길이 측정 빔을 조사하고, 반사면(15Y)로부터 반사된 빔을 받아 마스크 스테이지(MST)의 Y축 방향에서의 위치(Y 위치)를 측정한다. 전술한 반사면(15X, 15Y) 대신, 평면거울로 구성되는 이동 거울이 마스크 스테이지(MST)에 고정될 수 있다.
간섭계(16X, 16Y)로부터의 측정 정보는 주 제어 장치(50)로 제공된다(도 8 참조). 간섭계(16X, 16Y)로부터의 측정 정보(마스크 스테이지(MST)의 위치 정보)를 근거로 하여, 주 제어 장치(50)는 마스크 스테이지 구동계(MSD)를 통하여 마스크 스테이지(MST)를 제어한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 투영 광학계(PL)는 마스크 스테이지(MST) 아래(-Z측)에 배치된다. 도 3에 예시로 도시된 바와 같이, 본 실시 형태에서의 투영 광학계(PL)는 광축(AX1내지 AX5)의 배치에 대응되어 서로 엇갈리는 다섯 개의 투영 광학계 모듈(PL1내지 PL5)(이하, 각각은 간단히 '투영 광학계'로 함)을 포함한다. 도 1에서, 투영 광학계(PL3, PL5 및 PL4)는 투영 광학계(PL1, PL2)의 뒤에 위치한다. 각 투영 광학계(PL1내지 PL5)는 예를 들면 이미지 평면위에 동일한 크기의 정립된 이미지를 형성하는, 대칭 텔레센트릭(bilateral telecentric) 반사-굴절 광학계가 사용된다.
전술한 투영 광학계(PL1내지 PL5)(광축(AX1내지 AX5))의 배치에 의해, 패턴의 이미지가 투영되는 시트(S)의 투영 영역(IA1 내지 IA5)이 조명 영역(IAM1내지 IAM5)과 유사하게 지그재그 방식으로 배치된다. 여기에서, 투영 영역(IA1 내지 IA5)은 조명 영역(IAM1내지 IAM5)과 유사하게 이등변 사다리꼴 형태를 갖는다. 투영 영역(IA1 내지 IA5)의 배치 및 형태에 의해, 마스크(M)의 조명 영역(IAM1내지 IAM5)에서의 패턴의 이미지(부분 이미지)는, 마스크(M)와 시트(S)가 주사 방향(X축 방향)으로 동기되어 구동되는 동안 투영 광학계(PL1내지 PL5)에 의해 시트(S)의 투영 영역(IA1 내지 IA5)으로 투영된다. 이에, 시트(S)에 투영된 부분 이미지는 마스크(M)에 형성된 패턴과 동일한 싱글 이미지(통합 이미지)로 통합된다. 따라서 주사 노광을 통하여, 마스크(M)의 패턴은 투영 광학계(PL1내지 PL5)에 의해 시트(S)(시트(S)의 단안정(單安定) 영역(분할된 영역)(SAi)의)에 전사된다. 자세한 주사 노광은 후술한다.
본 실시 형태에서, 동일한 크기의 정립된 이미지를 투영하는 광학계가 투영 광학계(PL1내지 PL5)로서 채용된다. 그러므로 투영 영역(IA1내지 IA5)의 형태와 배치(위치 관계)는 조명 영역(IAM1내지 IAM5)의 형태와 배치(위치 관계)와 동일하다. 본 실시 형태의 투영 광학계(PL)의 자세한 구성은 미국 특허 No.6,552,775등에 개시되어 있다.
노광 장치(100)는 투영 광학계(PL1내지 PL5)에 의하여 시트(S)에 투영된 투영이미지의 왜곡(위치 이동 및/또는 형태 오류)을 보정하는 렌즈 제어기(LC)(도 8 참조)를 포함한다. 렌즈 제어기(LC)는 투영 광학계(PL1내지 PL5)를 각각 구성하는 광학 요소 그룹(렌즈 그룹)의 적어도 하나를 광축(AX1내지 AX5)에 평행한 방향으로, 그리고 광축(AX1내지 AX5)에 수직한 XY평면에 대하여 선택적으로 기울어진 방향으로 구동한다. 이것은 시트(S)상의 투영 영역(IA1내지 IA5)으로 투영된 패턴의 부분 이미지의 왜곡(변위, 회전, 확대(비례 축소)등)을 보정한다. 전술한 광학 그룹(들)의 구동에 추가하거나 대신하여, 렌즈 제어기(LC)는 각 투영 광학계(PL1내지 PL5) 내부에 형성된 기밀 챔버 내의 가스 압력을 변화시키거나, 추가적으로 조명빔의 파장을 변화시킬 수 있다.
스테이지 장치(SS)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 투영 광학계(PL, (PL1내지 PL5)) 아래(-Z측)에 배치된다. 스테이지 장치(SS)는 진동 흡수 기구(미도시)에 의하여 실질적으로 수평하게 바닥에 유지되는 베이스 부재(BS)와; 시트(S)를 유지하는 동안 베이스 부재(BS)위를 이동하는 두 개의 스테이지(SST1, SST2)(스테이지(SST2)는 도 1에 도시되지 않음; 도 5등을 참조)와; 스테이지(SST1, SST2)를 구동하는 스테이지 구동계(SSD)(도 1에 도시되지 않음; 도 8 참조)와; 스테이지(SST1, SST2)의 위치 정보를 측정하는 스테이지 간섭계(18a)(도 8 참조)와 보조 스테이지 간섭계(18b)(도 8 참조)를 포함한다. 도 1에서, 시트(S)는 스테이지(SST1)에 흡착되어 유지된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 각 스테이지(SST1, SST2)는 바닥면에 마련되는 복수의 비-접촉 베어링(예를 들어, 에어 베어링(도면 미도시))에 의하여 베이스 부재(BS)에 부유하듯 유지되는 스테이지 주 유니트(ST)와; 스테이지 주 유니트(ST)위에 배치되는 Z 레벨링(leveling)장치(38)(도 4a 참조): 및 Z 레벨링 장치(38)에 의해 세 군데에서 유지되는 테이블(TB)을 포함한다.
도 4b에 도시된 바와 같이, Z 레벨링 장치(38)는 각각 예를 들면 보이스 코일 모터등을 포함하며, 스테이지 주 유니트(ST)위의 세 곳에 일렬이 되지 않도록 배치된 세 개의 Z 구동 기구(38a, 38b, 38c)를 가진다. Z 레벨링 장치(38)는 테이블(TB)이 스테이지 주 유니트(ST)에서 3 자유도 방향; Z 방향, θX방향 및 θY방향으로 정교하게 구동되도록 한다.
스테이지(SST1, SST2)는 도 1에 도시된 플랫 모터(30)에 의해 베이스 부재(BS)에서 X축 방향과, Y축 방향 및 θZ 방향으로 구동된다.
플랫 모터(30)는 베이스 부재(BS) 내부에 배치된 고정자(301)와; 스테이지(SST1, SST2)의 스테이지 주 유니트(ST)의 바닥 부분에 고정된 가동자(302)로 이루어진다. 고정자(301)는 베이스 부재(BS) 내부에 매트릭스로 배열된 복수의 전기자 코일(코일 유니트(CU))을 포함한다. 가동자(302)는 베이스 부재(BS)의 상면과 마주하도록 각 스테이지(SST1, SST2)의 스테이지 주 유니트(ST) 바닥 부분에 매트릭스로 배열된 복수의 영구 자석(자석 유니트(MU))을 포함한다. 여기에서, 복수의 영구 자석은 인접한 자성 표면이 반대 극성이 되도록 배열된다. 복수의 전기자 코일(코일 유니트(CU))과 복수의 영구 자석(자석 유니트(MU))에 의해, 예를 들어, 미국 특허 No.5,196,745등에 개시된 것과 같은 로렌쯔(Lorentz) 전자기력 구동계의 플랫 모터(30)가 구성된다.
코일 유니트(CU)는 베이스 부재(BS)의 상면으로서 기능하는 평면-판과 같은 부재(도면 미도시)에 의해 커버된다. 평면-판과 같은 부재의 상면은 스테이지(SST1, SST2)가 움직일 때, 가이드면으로서 기능한다.
플랫 모터(30)는 이동하는 자석 타입에 한정되지 않고, 이동하는 코일 타입도 가능하다. 또한, 플랫 모터(30)는 로렌쯔 전자기력 구동계의 플랫 모터에 한정되지 않고, 가변 자기 저항 구동계 혹은 자기 부상계와 같은 시스템의 플랫 모터도 가능하다. 후자의 경우, 스테이지 주 유니트(ST)의 바닥면에 비-접촉 베어링이 필요하지 않다.
스테이지(SST1, SST2)의 테이블(TB)은 플랫 모터(30)와 Z 레벨링 장치(38)(도 8 참조)를 포함하는 스테이지 구동계(SSD)에 의해 베이스 부재(BS)에서 여섯 자유도 방향; X 축 방향, Y축 방향, Z축 방향, θX 방향, θY 방향, θZ 방향으로 독립적으로 구동된다.
각 테이블(TB)의 중심부에는, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 시트(S)를 흡착 유지하는 시트 홀더(SH1)가 마련된다. 시트 홀더(SH1)는 실질적으로 XY 평면과 평행하고, 시트(S)상에 배열된 분할 영역보다 약간 큰 사각형의 유지면을 가진다. 시트 홀더(SH1)는 유지면에 평면적으로 시트(S)를 유지한다. 여기서, 시트(S)를 흡착 유지하기 위해서, 예를 들어 높이가 대략 200μm로 낮은 핀들 사이(피치)에 충분히 좁은 간격을 가진 핀척 홀더(pinchuck holder)가 시트 홀더(SH1)로 채용된다.
테이블(TB)의 상면에는, 시트(S)의 폭 방향(길이 방향에 수직한 Y축 방향) 양 측에 시트(S)의 후면을 흡착 유지하는 네 개의 보조 시트 홀더(SH2)가 마련된다. 보다 자세하게, 시트 홀더(SH2)의 ±Y측에는, X축 방향으로 연장된 두 개의 보조 시트 홀더(SH2)가 X축 방향으로 소정 간격만큼 이격되어 마련된다. 각 보조 시트 홀더(SH2)는 직사각형의 유지면을 가지고, 테이블(TB)에 마련된 홀더 구동계(HD1,HD2)(도 8 참조)에 의해 Y축 방향과 X축 방향으로 정교하게 구동될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 보조 시트 홀더(SH2)는 시트(S)가 시트 홀더(SH1)에 평면적으로 유지될 때 보조적 수단으로 사용된다. 여기서, 홀더 구동계(HD1)는 스테이지(SST1)에 마련되고, 홀더 구동계(HD2)는 스테이지(SST2)에 마련된다.
테이블(TB)의 +X측면, -Y측면, -X측면 및 +Y측면에는 경면 처리된 반사면(17X1, 17Y1₁17X2 및 17Y2)이 형성되어 있다. 반사면(17X1, 17Y1₁17X2 및 17Y2)은 후술할 스테이지 간섭계와 보조 간섭계에 의해 스테이지(SST1, SST2)의 위치 측정을 위해 사용된다. 전술한 반사면(17Y1, 17Y2)대신에, 평면거울로 만들어진 이동 거울이 테이블(TB)에 고정될 수 있다. 또한, 반사면(17X1, 17X2)대신에 역반사체나 평면 거울로 만들어진 이동 거울이 테이블(TB)에 고정될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 스테이지 간섭계(18a)(도 8 참조)는 간섭계(18Xa1, 18Xa2, 18Ya1 및 18Ya2)를 포함하고, 베이스 부재(BS) 상면의 -Y측으로 절반 영역인 영역(AS)(이후, '주사 영역'이라 함)(도 5 참조)에 위치하는 스테이지(SST1, SST2)(테이블(TB))의 XY 평면내에서의 위치 정보(θZ방향으로의 회전 정보도 포함)를 예를 들면 0.25 내지 1nm의 해상도로 항상 측정한다. 도 5에서, 스테이지(SST1)는 주사 영역(AS)에 위치한다.
한편, 보조 간섭계(18b)(도 8 참조)는 간섭계(18Xb1, 18Xb2, 18Yb1 및 18Yb2)를 포함하고, 베이스 부재(BS) 상면의 +Y측으로 절반 영역인 영역(AR)(이후, '회피 영역(후퇴 영역)'이라 함)(도 5 참조)에 위치하는 스테이지(SST1, SST2)(테이블(TB))의 XY평면 내에서의 위치 정보(θZ방향으로의 회전 정보도 포함)를 예를 들어 0.25 내지 1nm의 해상도로 항상 측정한다. 도 5에서, 스테이지(SST2)는 회피 영역(AR)에 위치한다.
간섭계(18Xa1, 18Xa2) 및 간섭계(18Ya1, 18Ya2)는 주사 영역(AS)에 위치한 스테이지(SST1 또는 SST2)의 반사면(17X1 및 17Y1)과 각각 마주볼 수 있도록 주사 영역(AS)(투영 광학계(PL))의 +X측과 -Y측에 각각 배치된다. 간섭계(18Xb1, 18Xb2) 및 간섭계(18Yb1, 18Yb2)는 회피 영역(AR)에 위치한 스테이지(SST1 또는 SST2)반사면(17X2 및 17Y2)과 마주볼 수 있도록 회피 영역(AR)의 -X측과 +Y측에 각각 배치된다.
간섭계(18Xa1, 18Xa2)는 각각 길이 측정 빔을 주사 영역(AS)에 위치하는 스테이지(SST1)의 반사면(17X1)상에 X축에 평행하게 조사하고, 반사면(17X1)으로부터 반사된 빔을 받아 스테이지(SST1)의 X 위치를 측정한다. 간섭계(18Ya1, 18Ya2)는 각각 두 개의 길이 측정 빔을 반사면(17Y1)상에 Y축에 평행하게 조사하고, 반사면(17Y1)으로부터 반사된 빔을 받아 스테이지(SST1)의 Y위치를 측정한다. 여기서, 간섭계(18Ya2)의 두 개의 길이 측정빔 중 하나는 광축(AX1, AX3, AX5)에 직교하는 Y축에 평행한 광로를 따라 반사면(17Y1)상에 조사된다. 간섭계(18Ya2)의 두 개의 길이 측정빔 중 다른 하나는 광축(AX2, AX4)에 직교하는 Y축에 평행한 광로를 따라 반사면(17Y1)상에 조사된다. 간섭계(18Ya1)의 두 개의 길이 측정 빔은 얼라인먼트 시스템들 중 인접한 얼라인먼트 시스템의 중심을 통과하는 Y축에 평행한 광로를 따라 반사면(17Y1)상에 조사된다(이에 대해서는, 후술한다).
스테이지 간섭계(18a)(18Xa1, 18Xa2, 18Ya1 및 18Ya2)로부터의 측정 정보는 주 제어 장치(50)로 제공된다(도 8 참조). 스테이지(SST1)가 주사 영역(AS)에 위치하는 경우, 간섭계(18Ya1, 18Ya2) 또는 간섭계(18Yb1)중 적어도 하나의 길이 측정 빔은 불가피하게 스테이지(SST1)의 대응되는 반사면(17Y1 또는 17Y2)상에 스테이지(SST1)의 X 위치에 무관하게 조사된다. 그러므로 주 제어 장치(50)는 간섭계(18Ya1, 18Ya2 및 18Yb1)중 스테이지(SST1)의 X 위치에 부합하는 어느 하나로부터의 측정 정보를 사용한다. 이에 더해, 주 제어 장치(50)는 간섭계(18Xa1, 18Xa2)로부터의 측정 정보를 근거로 하여 스테이지(SST1)의 θZ방향으로의 회전을 측정한다. 스테이지(SST2)가 주사 영역(AS)에 위치하는 경우, 위치 정보가 유사하게 측정된다.
간섭계(18Xb1, 18Xb2)는 각각 길이 측정빔을 회피 영역(AR)에 위치하는 스테이지(SST2)의 반사면(17X2)상에 X축에 평행하게 조사하고, 반사면(17X2)으로부터 반사된 빔을 받아, 스테이지(SST2)의 X위치를 측정한다. 간섭계(18Yb1, 18Yb2)는 각각 두 개의 길이 측정 빔을 Y축에 평행하게 반사면(17Y2)상에 조사하고, 반사면(17Y2)로부터 반사된 빔을 받아, 스테이지(SST2)의 Y위치를 측정한다.
보조 간섭계(18b)(간섭계(18Xb1, 18Xb2, 18Yb1 및 18Yb2))로부터의 측정 정보는 주 제어 장치(50)로 제공된다(도 8 참조). 스테이지(SST2)가 회피 영역(AR)에 위치하는 경우, 간섭계(18Yb1, 18Yb2)중 적어도 하나의 길이 측정 빔은 불가피하게 스테이지(SST2)의 반사면(17Y2)상에 스테이지(SST2)의 X위치와는 무관하게 조사된다. 그러므로 주 제어 장치(50)는 각 간섭계(18Yb1, 18Yb2)중 스테이지(SST2)의 X 위치에 부합하는 하나로부터의 측정 정보를 사용한다. 이에 더해, 주 제어 장치(50)는 간섭계(18Xb1 , 18Xb2)로부터의 측정 정보를 근거로 하여 스테이지(SST2)의 θZ 방향으로의 회전을 측정한다. 스테이지(SST1)가 회피 영역(AR)에 위치하는 경우, 위치 정보가 유사하게 측정된다.
주 제어 장치(50)는 스테이지 간섭계(18a)와 보조 간섭계(18b)로부터의 정보를 근거로 하여 스테이지 구동계(SSD)를 통해 스테이지(SST1, SST2)를 제어한다.
각 간섭계(18Xa1, 18Xa2, 18Ya1 및 18Ya2)와, 각 간섭계(18Xb1, 18Xb2, 18Yb1및 18Yb2)와 같이, 복수의 길이 측정 빔을 Z축 방향으로 거리를 두고 반사면 상에 조사하는 다축성 간섭계가 사용될 수 있다. 이 경우, 주 제어 장치(50)는 XY 평면내의 스테이지(SST1, SST2)(테이블(TB)의 위치 정보(회전 정보(요잉(yawing)량(θZ방향으로의 회전량(θZ))포함)뿐만 아니라, XY 평면에 대한 스테이지(SST1, SST2)(테이블(TB))의 기울기 정보(피칭(pitching)량(θX방향으로의 회전량(θX))과, 롤링(rolling)량(θY방향으로의 회전량(θY))) 또한 수집할 수 있다.
시트 전송계(40)는, 도 1과 도 5에 도시된 바와 같이, X축 방향으로 배치되고 투영 광학계(PL)을 가로지르는 네 개의 전송 롤러부(41, 42, 43 및 44)를 포함한다.
각 전송 롤러부(41, 42, 43 및 44)는 예를 들어, 도 6a 내지 도 6g에 도시된 바와 같이, 수직으로 위치하는 한 쌍의 압력 롤러와 구동 롤러를 포함한다. 하측에 위치되는 구동 롤러(412, 422, 432 및 442)는 양단이 유지 부재(도면 미도시)에 의해 회전가능하게 유지되어 그 상단이 스테이지(SST1, (SST2))의 상면(시트 홀더(SH1)의 유지면) 보다 약간 상부(+Z측)에 위치한다(도 1참조). 구동 롤러(412, 422, 432 및 442)는 회전 모터(도면 미도시)에 의하여 구동된다. 상측에 위치하는 압력 롤러(411, 421, 431 및 441)는 대응되는 구동 롤러에 대향하여 스프링 기구(도면 미도시)에 의해 위(+Z측)로부터 가압된다.
전송 롤러부(41)를 나타내는 도 6b를 보면, 압력 롤러(411)는 길이 방향으로의 단부 이외의 부분이 단부보다 작은 직경을 갖는 작은 단차부를 가지는 원통형의 롤러이다. 구동 롤러(412)는 일정한 직경을 가진 원통형의 롤러이다.
각 전송 롤러부(41, 42, 43 및 44)에서, 시트(S)는 대표적으로 전송 롤러부(41)를 나타내고 있는 도 6b에 도시된 것과 같이, 압력 롤러(411)와 구동 롤러(412) 사이에 끼워진다. 시트(S)가 사이에 끼워졌을 때, 압력 롤러(411)는 패턴이 형성될 시트(S) 표면상의 분할 영역과 접촉하지 않는다. 각 전송 롤러부(41, 42, 43 및 44)는 다음과 같은 상태: 시트(S)가 압력 롤러(411)와 구동 롤러(412)사이에 끼워지도록 하는 제1 상태; 그리고 시트(S)가 스프링 기구의 가압력에 저항하여 압력 롤러(411)가 구동 롤러(412)로부터 떨어짐으로써, 끼워진 상태로부터 해제되도록 하는 제2 상태로 설정될 수 있다. 각 전송 롤러부(41, 42, 43 및 44)에서의 제1 상태와 제2 상태의 사이의 전환은 주 제어 장치(50)에 의해 실행된다. 적어도 하나의 구동 롤러가 압력 롤러(411)와 유사하게 단차부를 가지는 원통 형상으로 형성될 수 있다.
구동 롤러(412, 422, 432 및 442)는 롤러(401, 402)와 함께 회전과 정지가 주 제어 장치(50)에 의해 제어된다. 전송 롤러부(41)를 대표하여 도시한 도 6b에 도시된 바와 같이, 전송 롤러부의 제1 상태이며, 구동 롤러(412)가 Y축에 평행한 축 주위로 회전할 때(동시에, 압력 롤러(411)는 반대 방향으로 회전됨) 시트(S)는 회전 방향으로 공급된다.
도 6c에 도시된 바와 같이, 시트 전송계(40)에서, 전송 롤러부(41)의 롤러(411,, 412)가 화살표 방향으로 회전될 때, 시트(S)는 윤곽을 가지는 화살표로 도시된 -X 방향으로 롤러(401)로부터 취출되고, 전송 롤러부(42)로 공급된다. 여기서, 전송 롤러부(42)의 롤러(421, 422)의 회전이 미리 설정된 시기에 정지될 때, 시트(S)의 소정 길이(대략 전송 롤러부(42, 43)사이의 거리)는 전송 롤러부(41,42) 사이에서 고리모양으로 늘어지게 된다. 또한, 도 6d에 도시된 바와 같이, 시트 전송계(40)에서, 전송 롤러부(41)의 롤러(411, 412)의 회전이 정지된 상태에서 전송 롤러부(42)의 롤러(421, 422)(및 전송 롤러부(43)의 롤러(431 ,432))가 화살표의 방향으로 회전될 때, 고리모양으로 늘어진 시트(S)는 윤곽을 가지는 화살표로 도시된 -X방향으로 투영 광학계(PL)의 바로 아래 영역을 향해 공급된다.
시트 전송계(40)에서, 시트(S)는 전송 롤러부(43, 44)의 롤러의 회전과 정지에 의해, 전술한 바와 유사하게 투영 광학계(PL)의 바로 아래 영역으로부터 추출된다. 즉, 도 6c에 도시된 바와 같이, 전송 롤러부(44)의 롤러(441, 442)의 회전이 정지된 상태에서 전송 롤러부(43)의 롤러(431 ,432)가 화살표의 방향으로 회전될 때, 투영 광학계(PL)의 바로 아래 영역으로부터 시트(S)는 취출되고, 시트(S)의 취출된 부분은 전송 롤러부(43, 44) 사이에서 고리모양으로 늘어지게 된다. 이어서, 도 6f에 도시된 바와 같이, 전송 롤러부(43)의 롤러(431 ,432)의 회전이 정지된 상태에서, 전송 롤러부(44)의 롤러(441, 442)가 화살표 방향으로 회전될 때, 고리 모양으로 늘어진 시트(S)는 전송 롤러부(44)의 -X측으로 공급되고, 권취 롤러(402)에 의해 감긴다.
또한, 도 6g에 도시된 바와 같이, 시트 전송계(40)에서, 전송 롤러부(42)의 롤러의 회전이 정지된 상태에서 전송 롤러부(43)의 롤러가 회전될 때, 또는 전송 롤러부(43)의 롤러의 회전이 정지된 상태에서 전송 롤러부(42)의 롤러가 도 6d 도시된 것과 반대 방향(이후, '역방향'이라 함)으로 회전될 때, 시트(S)는 X축 방향으로 소정의 인장력이 작용되어 연장된다. 이 후, 연장된 시트(S)는 스테이지(SST1₁(SST2))상의 시트 홀더(SH1)에 흡착 유지된다.
시트 전송계(40)는 시트(S)의 공급량을 측정하기 위한 측정 장치(도면 미도시), 예를 들면, 구동 롤러(412, 422, 432 및 442)등의 회전량을 측정하는 회전 인코더를 더 포함한다.
시트 전송계(40)에 의한 시트(S)의 전송, 노광 단계 동안 스테이지(SST1₁SST2)에 의해 시트(S)의 유지 등은 다음에 상세히 설명한다.
또한, 본 실시 형태에 따른 노광 장치(100)는 시트(S)의 분할 영역에 부착된 얼라인먼트 마크를 검출하기 위한 복수의(여기서는, 12개) 축-외-타입(off-axis-type) 얼라인먼트 시스템(AL1내지 AL12)이 마련된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 얼라인먼트 시스템(AL1내지 AL6)은 투영 광학계(PL)의 +X상의 위치에서 X축을 따라 배치되어, 시트(S)의 각 분할 영역의 외측 +Y측 단부를 따른 영역과 마주 본다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 얼라인먼트 시스템(AL7 내지 AL12)은 얼라인먼트 시스템(AL1내지 AL6)과 투영 영역(IA3)의 광축에 수직한 X축에 대하여 대칭되어 배치된다. 얼라인먼트 시스템(AL7 내지 AL12)는 시트(S)의 분할영역의 외측 -Y측 단부를 따른 영역과 마주볼 수 있다.
본 실시 형태에서, 각 분할 영역의 외측 Y축 방향으로 시트(S)의 양측 영역을 따라서 여섯 개의 얼라인먼트 마크(AM)가 형성되므로, 도 7에 도시된 것과 같이, 일 예로써 총 12개의 얼라인먼트 마크(AM)가 형성된다. 개별적으로 그리고 동시에 얼라인먼트 마크(12)를 검출하기 위해, 얼라인먼트 시스템(AL1 내지 AL12)이 마련된다. 그러나 배치는 이에 한정되지 않는다. 얼라인먼트 시스템이 X축 방향으로 이동 가능하다면, 적어도 하나의 얼라인먼트 시스템이 얼라인먼트 시스템(AL1 내지 AL6) 대신에 마련되고, 적어도 하나의 얼라인먼트 시스템이 얼라인먼트 시스템(AL7 내지 AL12) 대신에 마련되는 것은 허용된다.
얼라인먼트 시스템(AL1 내지 AL12)으로서, 이미지 처리 스킴(scheme)에서의 필드 이미지 얼라인먼트 시스템(FIA)이 일 예로서 채용된다. 얼라인먼트 시스템(AL1 내지 AL12)으로부터의 검출 결과(인덱스 마크와 검출 대상 마크의 이미지 정보)는 주 제어 장치(50)로 얼라인먼트 신호 처리 시스템(도면 미도시)을 통해 보내진다. 그러나 FIA 시스템을 대신하여, 일관성 있는 광을 대상 마크상에 조사하고 대상 마크로부터의 산란광 또는 회절광을 검출하거나, 또는 대상 마크로부터의 두 개의 회절광 빔(예를 들어, 동일한 회절 차수를 가짐)을 간섭 및 검출하는 얼라인먼트 센서를 단독으로 또는 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
도 8은 노광 장치(100)의 제어 시스템의 주 요소이고, 각각의 구성 부분을 제어하는 주 제어 장치(50)의 입력과 출력 관계를 도시한 블록도이다.
다음은 도 9 내지 도 17을 참조하여, 본 실시 형태에 따른 노광 장치(100)에서 두 개의 스테이지(SST1, SST2)를 사용하는 동시 처리 동작을 포함하는, 시트(S)의 노광을 위한 동작 순서를 설명한다. 후술하는 동작의 설명에서, 다수의 도면이 사용된다. 도면에 따라 동일한 부재에는 동일한 참조 부호가 부여되지 않을 수 있다. 즉, 다른 도면에서 동일한 부재에 다른 참조 부호가 사용될 수 있다. 그러나 도면은 참조 부호의 표시나 미표시에 상관없이 동일한 구성을 나타낸다. 이는 위 설명을 위해 사용된 도면에서도 마찬가지이다.
도 9는 시트(S)에 배열된 분할 영역들 중 제 1(i-1) 분할 영역(SA1 내지 SAi -1)에 대한 노광이 완료된 후, 다음 분할 영역(SAi)에 대한 노광 처리가 개시되려는 상태를 보여준다. 도 9의 상태에서, 분할 영역(SAi)이 노광될 때 시트(S)를 이동시키는데 사용된 스테이지(SST1)는 주사 영역(AS)의 +X 단부의 위치(대기 위치)에서 대기한다. 분할 영역(SAi)의 바로 전에 놓여있는 분할 영역(SAi -1)이 노광되었을 때 시트(S)를 이동시키는데 사용된 스테이지(SST2)는 회피 영역(AR)의 -X 단부의 위치로 회피된다.
마스크 스테이지(MST)상으로의 마스크(M)의 로딩과, 마스크(M)의 마스크 얼라인먼트(마스크의 위치 설정)는 시트(S)의 제 1 분할 영역(SAi)에 대한 노광이 개시되기 전에 통상적으로 수행된다. 그러므로 도 9의 상태에서, 마스크(M)의 로딩과 얼라인먼트는 확실히 완료된다. 또한, 마스크 스테이지(MST)는 분할 영역(SAi)에 대한 노광을 위한 주사 개시 위치(가속 개시 위치)로 이동된 상태이다.
a. 먼저, 분할 영역(SAi)을 포함하는 시트(S)의 중심부는 다음의 a1. 내지 a4.의 순서에 따라 스테이지(SST1)에 의해 유지된다.
a1. 좀 더 상세하게, 주 제어 장치(50)는, 도 6c를 참조로 설명하였던 것처럼, 시트 전송계(40)의 전송 롤러부(42)의 롤러 회전을 정지하고, 전송 롤러부(41)의 롤러의 회전이나 다른 방법에 의해 시트(S)를 롤러(401)로부터 취출한다. 혹은, 주 제어 장치(50)는 전송 롤러부(43, 41)의 롤러의 회전을 정지하고, 전송 롤러부(42)를 역방향으로 회전하여 시트(S)를 투영 광학계(PL)의 바로 아래 영역으로부터 후퇴시킨다. 두 경우, 시트(S)의 소정 길이는 전송 롤러부(41, 42) 사이에서 고리모양으로 늘어지게 된다. 소정 길이는 대략 전송 롤러부(42, 43) 사이의 거리이다.
a2. 다음으로, 주 제어 장치(50)는 스테이지 간섭계(18a(18Xa1, 18Xa2, 18Ya1 및 18Ya2))로부터의 스테이지(SST1)의 위치 정보를 근거로 하여 시트 전송계(40)를 제어하고, 시트(S)를 +X 방향으로 후퇴시키거나, 시트를 -X 방향으로 공급하여, 스테이지(SST1)의 시트 홀더(SH1)(의 유지면)에 시트(S)의 분할 영역(SAi)을 정렬시킨다. 여기서, 도 6g를 참조로 설명하였던 것처럼, 시트(S)는 적절히 가해지는 인장력에 의해 전송 롤러부(42, 43) 사이에서 연장된 후 위치된다.
또한, 주 제어 장치(50)는 시트(S)의 분할 영역(SAi)을 시트 홀더(SH1)(의 유지면)에 정렬하기 위해 스테이지(SST1)를 정교하게 구동한다. 이러한 경우, 시트(S)와 스테이지(SST1)의 시트 홀더(SH1)(의 유지면) 사이에는 약간의 공간이 마련된다.
스테이지(SST1)와 시트(S)가 대기 위치에서 서로 간에 정렬된 상태에서, 분할 영역(SAi)상에 부착된 각 얼라인먼트 마크(AM)는 각 얼라인먼트 시스템(AL1 내지 AL12)의 검출 시야 내에 위치한다.
a3. 얼라인먼트 후, 스테이지 구동계(SSD)(Z 레벨링 장치(38))를 통해 스테이지(SST1)의 테이블(TB)을 수평하게 유지하는 동안, 주 제어 장치(50)는 테이블(TB)의 네 개의 보조 시트 홀더(SH2)를 +Z 방향으로 정교하게 구동하고, 시트(S)의 분할 영역(SAi)의 ±Y측 외측 부분에 있는 후면을 보조 시트 홀더(SH2)의 사용에 의해 흡착 유지한다. 도 10은 이러한 방법으로 시트(S)가 보조 시트 홀더(SH2)에 의해 일시적으로 유지되는 상태를 보여준다.
a4. 시트(S)의 일시적 유지 후, 주 제어 장치(50)는 시트(S)가 일시적으로 유지되는 동안 네 개의 보조 시트 홀더(SH2)를 -Z 방향으로 정교하게 구동하여, 분할 영역(SAi)을 포함하는 시트(S)의 중심부의 후면을 시트 홀더(SH1)의 유지면과 접촉하도록 한다. 그리고 나서 주 제어 장치(50)는 네 개의 보조 시트 홀더(SH2)의 유지면을 시트 홀더(SH1)의 유지면의 약간 아래(-Z 측)에 위치시킨다. 그 결과, 적절한 인장력이 시트(S)에 가해지고, 시트(S)의 중심부는 시트 홀더(SH1)의 유지면에 고정된다. 이러한 상태에서, 주 제어 장치(50)는 도 11에 도시된 바와 같이, 시트 홀더(SH1)에 시트(S)를 흡착 유지한다. 이로 인해서, 분할 영역(SAi)를 포함하는 시트(S)의 중심부는 스테이지(SST1)상에 XY 평면에 대하여 평행하게 그리고 평평하게 유지된다.
b. 다음으로, 시트(S)에 대해서 얼라인먼트 측정이 수행된다.
전술한 바와 같이, 스테이지(SST1)가 대기 위치에 위치하는 상태에서, 분할 영역(SAi)에 부착된 각 얼라인먼트 마크는 각 얼라인먼트 시스템(AL1 내지 AL12)의 검출 시야 내에 위치한다. 그러므로 도 11에 도시된 바와 같이, 주 제어 장치(50)는 얼라인먼트 시스템(AL1 내지 AL12)을 사용하여 시트(S)의 분할 영역(SAi)위에 부착된 얼라인먼트 마크를 검출한다(인덱스 마크의 중심으로부터 얼라인먼트의 위치를 측정). 얼라인먼트 마크의 검출 결과와, 검출될 때의 스테이지 간섭계(18a)로부터의 스테이지(SST1)의 위치 정보를 근거로 하여, XY 좌표 시스템의 12개의 얼라인먼트 마크의 위치 좌표가 얻어진다. 12개의 얼라인먼트 마크 위치 정보의 전부 또는 일부를 사용하여, 주 제어 장치(50)는 최소자승법(Least Squares Method)을 사용하는 소정의 연산을 수행하여, 시트(S)의 분할 영역(SAi)에 이미 형성된 패턴의 XY변위, 회전, XY 비례 축소 및 직교 정도와 같은 왜곡을 찾는다.
만약 얼라인먼트 시스템의 수가 검출될 얼라인먼트 마크의 수보다 작다면, 시트(S)를 유지하는 스테이지(SST1)가 X축 방향으로 순차적으로 움직이는 동안에 얼라인먼트 측정을 수행할 필요가 있다. 이 때, 주 제어 장치(50)는 시트 전송계(40)의 롤러의 회전과 정지를 스테이지(SST1)의 이동과 동기화하여 제어한다.
c. 다음으로, 주사 노광이 시트(S)의 분할 영역(SAi)에 대해서 수행된다.
c1. 좀 더 상세하게는, 얼라인먼트 측정 결과, 특히 XY변위를 근거로 하여, 주 제어 장치(50)는 시트(S)를 유지하는 스테이지(SST1)를 노광을 위한 주사 개시 위치(가속 개시 위치)로 이동시키고, 마스크를(M) 유지하는 마스크 스테이지(MST)에 스테이지(SST1)를 정렬한다. 여기서, 본 실시 형태에서, 스테이지(SST1)(및 SST2)의 가속 개시 위치가 전술한 주사 영역(AS)내의 대기 위치와 동일한 위치(또는 근접한 위치)로 설정된다. 그러므로 XY평면에서 스테이지(SST1)(및 SST2)의 정교한 위치 조절이 수행된다.
c2. 다음으로, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST1, MST)의 주사 방향(-X 방향)으로의 가속을 개시한다. 그 결과, 스테이지(SST1, MST)는 -X 방향으로 이동하기 시작한다. 이동 중 어느 때에, 구체적으로, 스테이지(SST1, MST)의 가속이 끝나기 전에, 도 12에 도시된 바와 같이, 간섭계(18Ya2)로부터의 길이 측정 빔 중 하나가 반사면(17Y1)에 부딪치기 시작한다. 그러므로 그 이후 즉각 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST1)의 Y위치를 측정하기 위한 간섭계를 간섭계(18Ya1)에서 간섭계(18Ya2)로 전환한다.
c3. 스테이지(SST1, MST)의 가속이 완료된 후 스테이지(SST1, MST)가 동기화된 균일한 이동 상태에 도달할 때, 조명빔(IL2, IL4)은 마스크(M)의 패턴 영역에 조사하기 시작하여, 노광을 개시한다. 스테이지(SST1, MST)의 동기화된 균일한 이동이 진행됨에 따라, 조명빔(IL1 내지 IL5)은 도 13에 도시된 바와 같이, 마스크(M)의 조명 영역(IAM1 내지 IAM5)을 각각 조사한다. 조명 영역(IAM1 내지 IAM5)의 패턴의 부분 이미지는 각각 투영 광학계(PL1 내지 PL5)를 통해 스테이지(SST1)에 의해 유지되는 시트(S)의 투영 영역(IA1 내지 IA5)상에 투영된다(도 3 참조).
마스크(M)의 패턴 영역의 전체 부분이 조명빔(IL1 내지 IL5)에 의해 조사될 때, 즉, 마스크(M)의 패턴 영역이 조명 영역(IAM1 내지 IAM5)을 통과할 때, 분할 영역(SAi)에 대한 주사 노광이 완료된다. 그 결과, 마스크(M)의 패턴은 분할 영역(SAi)으로 전사된다. 즉, 마스크(M)의 패턴의 잠상(latent image)이 시트(S) 표면에 형성되는 레지스트(resist)층에 형성된다.
주사 노광동안, 주 제어 장치(50)는 테이블(TB)이 수평을 유지하는 동안 스테이지(SST1)의 테이블(TB)을 Z 방향으로 구동하여, 테이블(TB)(시트 홀더(SH1))에 의해 유지되는 시트(S)의 표면을 투영 광학계(PL)의(초점 심도 내의) 초점 위치에 위치시킨다. 또한, 주사 노광동안, 주 제어 장치(50)는 얼라인먼트 측정 결과(즉, 위에서 설명하는 XY변위, 회전, XY 비례 축소 및 직교 정도 등)를 근거로 하여 스테이지(SST1)와 마스크 스테이지(MST)(사이의 상대 위치와 상대 속도)의 동기 구동을 제어하여, 시트(S)에 투영된 패턴의 전체 이미지의 왜곡을 보정한다. 동시에, 주 제어 장치(50)는 렌즈 제어기(LC)를 통해 투영 광학계(PL1 내지 PL5)를 각각 구성하는 광학 요소 그룹(렌즈 그룹)의 구동을 제어하여, 시트(S)의 투영 영역(IA1 내지 IA5)상에 투영되는 부분 이미지의 왜곡을 보정한다. 그 결과, 마스크(M) 패턴의 투영 이미지는 분할 영역(SAi)내에 이미 형성되어 있던 패턴에 고 정밀도로 겹쳐진다.
분할 영역(SAi)에 대한 주사 노광이 완료된 후, 스테이지(SST1, MST)는 감속되고, 도 14에 도시된 바와 같이, 주사 정지 위치(감속 정지 위치)에 각각 도달하면 멈추게 된다. 여기서, 분할 영역(SAi)에 대한 주사 노광 동안, 간섭계(18Yb1)로부터의 길이 측정 빔이 스테이지(SST1)에 부딪치기 시작한다. 그러므로 분할 영역(SAi)에 대한 주사 조광이 완료된 후, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST1, MST)의 감속을 개시한다. 동시에, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST1)의 Y위치를 측정하기 위한 간섭계를 간섭계(18Ya2)로부터 간섭계(18Yb1)로 전환한다(도 14 참조). 본 실시 형태에서, 주사 상태의 스테이지(SST1, SST2)의 감속이 끝나는 위치는 베이스 부재(BS)의 -X 단부와 일치하도록 설정된다.
주사 노광동안 시트(S)를 유지하는 스테이지(SST1)를 -X방향으로 구동할 때, 전술한 바와 유사하게, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST1)가 이동함에 따라 시트 전송계(40)의 구동 롤러를 적절하게 회전하고 정지시켜, 스테이지(SST1)의 이동이 시트(S)에 작용하는 인장력에 의해 방해되지 않도록 한다.
전술한 얼라인먼트 측정 및 주사 노광과 동시에, 도 12와 도 13에 도시된 바와 같이, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST2)를 회피 영역(AR)에서 -X단부로부터 +X단부로 이동시킨다. 보조 간섭계(18b)로부터의 위치 정보를 근거로 하여, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST2)를 도 12 및 도 13에서의 윤곽을 가지는 화살표 방향으로 구동시킨다. 여기서, 스테이지(SST2)의 X위치에 따라, Y위치를 측정하기 위한 간섭계는 간섭계(18Yb1)에서 간섭계(18Yb2)로 전환된다. 또한, 도 14에 도시된 바와 같이, 스테이지(SST2)가 회피 영역(AR)의 +X단부로 이동될 때, Y위치를 측정하기 위한 간섭계는 간섭계(18Yb2)에서 간섭계(18Ya1)로 전환된다.
d. 다음으로, 다음 분할 영역(SAi +1)의 노광을 위한 전처리로서, 스테이지(SST1, SST2)는 다음 d1 내지 d3의 처리에 따라 교체된다.
d1. 스테이지(SST1)가 감속 정지 위치로서 주사 영역(AS)의 -X 단부에서 멈출 때, 주 제어 장치(50)는 시트 홀더(SH1)와 보조 시트 홀더(SH2)에 의한 시트(S)의 흡착 유지를 해제하여, 도 15에 도시된 바와 같이, 시트(S)는 스테이지(SST1)로부터 자유로워진다. 또한, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST1)의 테이블(TB)을 하부(-Z 방향)로 퇴피시킨다. 이는 시트(S)가 스테이지(SST1)의 시트 홀더(SH1)와의 사이에서 약간의 공간을 가지고 전송 롤러부(42, 43) 사이에서 연장된 상태가 되도록 한다.
d2. 다음으로, 도 15에 도시된 바와 같이, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST1)를 베이스 부재(BS)의 -X 단부의 윤곽을 가지는 화살표로 나타낸 방향(+Y 방향)으로 구동하여, 스테이지(SST1)를 회피 영역(AR)안으로 퇴피시킨다. 여기서, 도 15와 도 16에 도시된 바와 같이, 스테이지(SST1)의 Y 위치에 따라, X 위치를 측정하기 위한 간섭계는 간섭계(18Xa1, 18Xa2)로부터 간섭계(18Xb1, 18Xb2)로 전환된다(간섭계는 간섭계(18Xa1, 18Xa2)와 간섭계(18Xb1, 18Xb2)사이를 왔다 갔다 한다).
d3. 스테이지(SST1)의 퇴피와 동시에, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST2)를 도 15에 도시된 베이스 부재의 +X 단부의 윤곽을 가지는 화살표로 나타낸 방향(-Y 방향)으로 구동하여, 스테이지(SST2)를 전술한 주사 영역(AS)내의 대기 위치로 이동시킨다. 여기서, 도 15와 도 16에 도시된 바와 같이, 스테이지(SST2)의 Y 위치에 따라, X 위치를 측정하기 위한 간섭계는 간섭계(18Xb1, 18Xb2)로부터 간섭계(18Xa1, 18Xa2)로 전환된다(간섭계는 간섭계(18Xb1, 18Xb2)와 간섭계(18Xa1, 18Xa2)사이를 왔다 갔다 한다).
e. 또한, 전술한 스테이지(SST1, SST2) 사이의 전환과 동시에, 주 제어 장치(50)는 마스크 스테이지(MST)를 주사 개시 위치(가속 개시 위치)로 고속으로 복귀시킨다. 이에 더해, 전술한 스테이지(SST1, SST2) 사이의 전환과 동시에, 주 제어 장치(50)는 도 16에 도시된 것과 같이 채워진 화살표 방향(+X 방향)으로 시트(S)를 후퇴시키도록 제어한다.
스테이지(SST1, SST2) 사이의 전환과, 시트(S)의 후퇴가 완료된 후, 스테이지(SST2)는 대기 위치에서 대기 상태로 있고, 도 17에 도시된 바와 같이, 다음 분할 영역(SAi +1)을 포함하는 시트(S)의 중심부는 대기 상태의 스테이지(SST2)와 정렬된다. 또한, 스테이지(SST1)는 회피 영역(AR)으로 퇴피된다. 이 상태는 스테이지(SST1, SST2)가 전환되어 있으며, 시트(S)가 하나의 분할 영역 공급되어 있다는 것을 제외하면 도 9에 도시된 바와 동일한 상태이다.
스테이지 사이의 전환이 완료된 후, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST1) 대신에 스테이지(SST2)를 사용하여 위에서와 유사하게 분할 영역(SAi +1)에 대한 노광을 개시한다. 이후, 주 제어 장치(50)는 전술한 a.부터 e.의 처리를 유사하게 반복하여, 스테이지(SST1, SST2)의 교대 사용에 의하여 시트(S)의 모든 분할 영역을 노광한다.
상세하게 설명된 바와 같이, 시트(S)의 분할 영역(SAi)에 대한 주사 노광중에, 스테이지(SST1)는 전술한 주사 영역(AS)의 +X 단부의 대기 위치에서, 시트(S)의 분할 영역(SAi)에 대응되는 후면부를 시트 홀더(SH1)의 유지면상에 흡착한다. 그후, 마스크(M)(마스크 스테이지(MST))와 동기화되어, 스테이지(SST1)는 X축 방향(-X 방향)으로 소정 스트로크를 가지고 이동한다. 이 때, 마스크(M)의 패턴 영역 내에 형성된 패턴의 부분과 각각 대응되는 조명빔(IL1 내지 IL5)은 각각 투영 광학계(PL1 내지 PL5)를 통해 시트(S)의 레지스트-도포면상에 각각 조사된다. 그 결과, 시트(S)의 분할 영역(SAi)은 조명 영역(IAM1 내지 IAM5)의 패턴의 이미지(부분 이미지)로 노광된다. 패턴 영역의 전체 구역에 대한 조명 영역(IAM1 내지 IAM5)의 통과에 의해, 패턴은 전사(형성)된다. 시트(S)의 분할 영역(SAi)에 대한 주사 노광이 완료된 후에, 스테이지(SST2)는 XY 평면의 전술한 대기 위치로 이동되고, 시트 홀더(SH1)의 유지면 상에 시트(S)의 다음 분할 영역(SAi +1)에 대응되는 후면부를 흡착한다. 그러므로 시트(S)의 흡착 후, 스테이지(SST2)는 마스크(M)(마스크 스테이지(MST))와 동기화하여 소정의 스트로크를 가지고 X축 방향(-X 방향)으로 이동될 수 있다. 이동하는 동안, 시트(S)의 분할 영역(SAi +1)은 위 설명한 방법과 유사하게 주사 노광에 의하여 패턴을 형성하도록 노광될 수 있다. 이는 시트(S)의 분할 영역(SAi, SAi +1)에 대한 연속적인 패턴 형성을 가능하게 한다. 시트(S)에 대한 주사 노광; 대기 위치로 스테이지의 이동; 및 스테이지(SST1, SST2)의 선택적 사용에 의해 시트 홀더(SH1)의 유지면 상에 시트(S)의 분할영역에 대응하는 후면의 흡착; 이들을 반복하는 방식으로, 시트(S)상의 모든 분할 영역에 패턴을 형성하도록 높은 처리량으로 노광할 수 있다. 그러므로 장치를 더 크게 만들지 않고 가요성의 대 면적-스크린 디스플레이와 같은 전자 디바이스를 제조하는데 기여할 수 있다.
상술한 실시 형태에서, 주사 노광이 완료된 후 제1 스테이지가 퇴피되고, 동시에, 제2 스테이지가 주사 영역의(대기 위치)으로 이동하는 것이 일 예로써 설명되었다. 그러나 실시 형태는 이에 제한되지 않는다. 제1 스테이지의 사용에 의한 적어도 한 부분의 주사 노광과 동시에, 제2 스테이지는 주사 영역의 대기위치로 이동하는 것이 가능하다. 그 결과, 제2 스테이지의 대기 위치로의 이동이 제1 스테이지의 사용에 의한 주사 노광의 완료된 후 개시되는 경우와 대비하여 제2 스테이지의 보다 빠른 사용에 의한 이후 동작의 개시가 가능하여, 처리량을 개선할 수 있다.
상술한 실시 형태의 노광 장치(100)에서, X축 방향을 따라 배치되고 Y축 방향으로 간격을 두고 위치하는 얼라인먼트 시스템(AL1 내지 AL12)은 시트(S)에 대한 얼라인먼트 측정 수행에 사용된다. 그러나 구성은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 얼라인먼트 마크는 시트(S)의 분할 영역(SAi)의 각각 소정 거리 만큼 서로 떨어져서 주위에 배치될 수 있다. 얼라인먼트 마크의 배치에 대응하여, 얼라인먼트 시스템은 도 18에 도시된 바와 같이, 분할 영역(SAi)의 주변부를 따라 배치될 수 있다. 그러면, 모든 얼라인먼트 마크는 동시에 검출될 수 있다.
<제2 실시 형태>
다음으로, 도 19내지 도 37을 참조로 하여 본 발명에 따른 제 2 실시 형태를 설명한다. 여기서, 전술한 제1 실시 형태와 동일하거나 유사한 구성들은 동일하거나 유사한 참조 부호로 표시되고, 설명들은 간략화하거나 생략한다.
도 19 및 도 20은 제2 실시 형태에 따른 노광 장치(1000) 구조의 개략도이다. 도 19는 노광 장치(100)의 -Y 방향에서 본 측면도이다. 도 20은 노광장치(1000)의 +Y 방향에서 본 측면도이다. 노광 장치(1000)는 두 개의 시트(Sa, Sb)상에 각각 두 개의 마스크(Ma, Mb)에 형성된 패턴을 전사하는 노광 장치(스캐너)이다.
노광 장치(1000)는 조명계(IOPa, IOPb)와; 마스크(Ma, Mb)를 각각 유지하는 마스크 스테이지(MSTa, MSTb)와; 마스크(Ma, Mb)에 형성된 패턴의 이미지를 시트(Sa, Sb)상에 각각 투영하기 위한 투영 광학계(PLa, PLb)와; 시트(Sa, Sb)를 유지하기 위한 스테이지(SST1, SST2)를 포함하는 스테이지 장치(SS)와; 시트(Sa, Sb)를 각각 전송하기 위한 시트 전송계(40a, 40b)와; 이들의 제어 시스템을 포함한다. 도 19에서, 조명계(IOPa), 마스크 스테이지(MSTa), 투영 광학계(PLa), 스테이지(SST1), 시트 전송계(40a)가 도시된다. 또한, 시트(Sa)의 +Y(도면의 뒤쪽)측에 위치하는 조명계(IOPb), 마스크 스테이지(MSTb), 투영 광학계(PLb), 스테이지(SST2), 시트 전송계(40b) 및 시트(Sb)는 생략되었다.
본 실시 형태의 노광 장치(1000)에서 사용되는 시트(Sa, Sb)는 각각 롤러(40a1, 40b1) 주위에 말려 감긴 상태이다. 시트(Sa)는 전술한 제1 실시 형태의 시트 전송계(40)와 유사하게 구성되는 제1 시트 전송계(40a)에 마련되는 전송 롤러부(41a 내지 44a)에 의하여 롤러(40a1)로부터 취출된다. 이어서 시트(Sa)는 투영 광학계(PLa)의 바로 아래 영역을 통과하고, 그 후 롤러(40a2)에 의하여 감긴다.
유사하게, 시트(Sb)는 시트 전송계(40)와 유사하게 구성되는 제2 시트 전송계(40b)에 마련되는 전송 롤러부(41b 내지 44b)에 의하여 롤러(40b1)로부터 취출된다. 이어서, 시트(Sb)는 투영 광학계(PLb)의 바로 아래 영역을 퉁과하고, 그 후 롤러(40b2)에 의하여 감긴다. 또한, 시트(Sa, Sb)의 표면은 감광성재료(레지스트)로 도포된다. 제 2 실시 형태에서, 일 예로서, 시트(Sa, Sb)는 롤러(40a1, 40b1)로부터 취출되고, 권취 롤러(40a2, 40b2)에 의하여 각각 감긴다. 그러나 구성은 이에 한정되지 않는다. 사전-노광 처리를 수행하기 위한 장치, 예를 들면, 레지스트를 도포하기 위한 레지스트 도포 장치로부터 공급되며, 후-노광 처리를 수행하기 위한 장치, 예를 들면, 현상을 수행하는 현상 장치로 제공되는 각 시트가 노광 장치(1000)에 의해 노광될 수 있다.
각 조명계(IOPa, IOPb)는 복수의(여기서는, 다섯 개) 조명계 모듈(이후, 간단히 '조명계'라고 함)(IOPa1 내지 IOPa5, IOPb1 내지 IOPb5)을 포함한다. 각 조명계(IOPa1 내지 IOPa5, IOPb1 내지 IOPb5)는 제1 실시 형태의 조명계(IOP1 내지 IOP5)와 유사하게 구성된다. 도 19에 도시된 바와 같이, 조명빔(ILa1 내지 ILa5)은 조명계(IOPa(IOPa1 내지 IOPa5,))로부터 마스크(Ma)를 향해 각각의 광축(AXa1 내지 AXa5)을 따라 조사된다. 유사하게, 도 20에 도시된 바와 같이, 다섯 개의 조명빔(ILb1 내지 ILb5)은 조명계(IOPb(IOPb1 내지 IOPb5))로부터 마스크(Mb)를 향해 각각의 광축(AXb1 내지 AXb5)을 따라 조사된다.
도 21에 도시된 바와 같이, 광축(AXa1 내지 AXa5)과 광축(AXb1 내지 AXb5)은 XY 평면(각각 마스크(Ma)의 패턴 표면과 마스크(Mb)의 패턴 표면)에서 지그재그 방식으로 배치된다. 그러나 광축(AXa1 내지 AXa5)과 광축(AXb1 내지 AXb5)은 Y축에 대하여 서로 대칭되도록 배치된다.
조명계(IOPa1 내지 IOPa5)는 각각 조명빔(ILa1 내지 ILa5)을 사용하여 광축(AXa1 내지 AXa5) 주위의 마스크(Ma)의 조명 영역(IAMa1 내지 IAMa5)을 균일한 조도로 조사한다. 한편, 조명계(IOPb1 내지 IOPb5)는 각각 조명빔(ILb1 내지 ILb5)을 사용하여 광축(AXb1 내지 AXb5)주위의 마스크(Mb)의 조명 영역(IAMb1 내지 IAMb5)을 균일한 조도로 조사한다.
마스크 스테이지(MSTa, MSTb)는 조명계(IOPa, IOPb)의 아래(-Z측)에 Y축방향으로 서로 떨어져서 배치된다. 마스크 스테이지(MSTa, MSTb)에는, 패턴 표면(-Z측 표면)에 직사각형의 패턴 영역이 각각 형성된 직사각형의 마스크(Ma, Mb)가 예를 들면 진공 흡착에 의하여 각각 고정된다. 마스크 스테이지(MSTa, MSTb)는 XY평면 내에서 정교하게 구동될 수 있으며, 또한 각각 제1 와 제2 마스크 스테이지 구동계(MSDa, MSDb)에 의해 소정의 스트로크를 가지고 소정의 주사 속도로 주사 방향(X축 방향)으로 구동될 수 있다(도 27 참조).
XY평면 내에서 마스크 스테이지(MSTa)의 위치 정보는 예를 들면, 대략 0.25 내지 1nm의 해상도를 가지고 제1 마스크 스테이지 간섭계(16a)의 일부를 구성하는 간섭계(16Xa, 16Ya)에 의해 항상 측정된다. 유사하게, XY평면 내에서 마스크 스테이지(MSTb)의 위치 정보는 예를 들면, 대략 0.25 내지 1nm의 해상도를 가지고 제2 마스크 스테이지 간섭계(16b)의 일부를 구성하는 간섭계(16Xb, 16Yb)에 의해 항상 측정된다.
마스크 스테이지(MSTa)의 +X 측 표면과 -Y측 표면은 경면 처리되어, 도 21에 도시된 바와 같이 반사면(15Sa, 15Ya)을 형성한다. 간섭계(16Xa)는 복수의 길이 측정 빔을 광로를 따라 X축에 평행하게 반사면(15Xa)상에 조사하고, 반사면(15Xa)으로부터 반사된 빔을 받아, 마스크 스테이지(MSTa)의 X위치와 θZ방향으로의 회전을 측정한다. 간섭계(16Xa)의 실질적인 길이 측정 축은 광축(AXa3)에 직교하는 X축에 평행하다. 간섭계(16Ya)는 두 개의 길이 측정 빔을 광축(AXa1 및 AXa2)에 각각 직교하는 Y축에 평행한 광로를 따라 반사면(15Ya)상에 조사하고, 반사면(15Ya)으로부터 반사된 빔을 받아, 마스크 스테이지(MSTa)의 Y위치를 측정한다. 전술한 반사면(15Xa, 15Ya) 대신에, 평면 거울로 구성되는 이동 거울이 마스크 스테이지(MSTa)에 고정될 수 있다.
한편, 마스크 스테이지(MSTb)의 +X측 표면과 +Y측 표면은 경면 처리되어 반사면(15Xb, 15Yb)을 형성한다. 간섭계(16Xb)는 복수의 길이 측정 빔을 광로를 따라 X축에 평행하게 반사면(15Xb)상에 조사하고, 반사면(15Xb)로부터 반사되는 빔을 받아, 마스크 스테이지(MSTb)의 X위치와 θZ방향으로의 회전을 측정한다. 간섭계(16Xb)의 실질적인 길이 측정빔 축은 광축(AXb3)에 직교하는 X축에 평행하다. 간섭계(16Yb)는 두 개의 길이 측정빔을 광로를 따라 광축(AXb4 및 AXb5)에 각각 직교하는 Y축에 평행하게 반사면(15Yb)상에 조사하고, 반사면(15Yb)로부터 반사되는 빔을 받아, 마스크 스테이지(MSTb)의 Y위치를 측정한다. 전술한 반사면(15Xb, 15Yb) 대신에, 평면 거울로 구성되는 이동 거울이 마스크 스테이지(MSTa, MSTb)에 고정될 수 있다.
제1 및 제2 마스크 스테이지 간섭계(16a, 16b)로부터의 측정 정보는 주 제어 장치(50)로 제공된다(도 27 참조). 제공된 위치 정보를 근거로 하여, 주 제어 장치(50)는 각각 제1 와 제2 마스크 스테이지 구동계(MSDa, MSDb)를 통해 마스크 스테이지(MSTa, MSTb)를 독립적으로 제어한다.
투영 광학계(PLa, PLb)는 각각 마스크 스테이지(MSTa, MSTb) 아래(-Z측)에 배치된다. 여기서, 마스크 스테이지(MSTa, MSTb)의 배치에 대응되도록, 투영 광학계(PLa. PLb)는 Y축 방향으로 서로 떨어져 위치하고, X축 방향에 대해 대향하여 배치된다.
도 22에 예로써 도시된 바와 같이, 투영 광학계(PLa)는 광축(AXa1 내지 AXa5)의 배치에 대응되어 서로 엇갈리는 다섯 개의 광학계 모듈(이후, 각각은 간단히 '투영 광학계'라고 함)(PLa1 내지 PLa5)을 포함한다. 유사하게, 투영 광학계(PLb)는 광축(AXb1 내지 AXb5)의 배치에 대응되어 서로 엇갈리는 다섯 개의 광학계 모듈(PLb1 내지 PLb5)을 포함한다. 각 투영 광학계(PLa1 내지 PLa5, PLb1 내지 PLb5)로서, 동일한 크기의 정립된 이미지를 형성하는 대칭 텔레센트릭 반사-굴절 광학계가, 제1 실시 형태의 경우와 유사하게 사용된다.
투영 광학계(PLa1 내지 PLa5,)를 통해, 마스크(Ma)의 조명 영역(IAMa1 내지 IAMa5)의 패턴의 부분 이미지가 시트(Sa)의 투영 영역(IAMa1 내지 IAMa5)상에 각각 투영된다. 그 후, 위 설명과 유사하게, 주사 노광은 마스크(Ma)의 패턴을 투영 광학계(PLa1 내지 PLa5)를 통해 시트(Sa)(의 단일 분할 영역(SAi))로 전사시킨다.
유사하게, 투영 광학계(PLb1 내지 PLb5)를 통해, 마스크(Mb)의 조명 영역(IAM1 내지 IAM5)의 패턴의 부분 이미지가 시트(Sb)의 투영 영역(IAMb1 내지 IAMb5)상에 각각 투영된다. 그 후, 위 설명과 유사하게, 주사 노광은 마스크(Mb)의 패턴을 투영 광학계(PLb1 내지 PLb5)를 통해 시트(Sb)(의 단일 분할 영역(SAi))로 전사시킨다. 자세한 주사 노광에 대한 설명은 후술한다.
노광 장치(1000)는 투영 광학계(PLa1 내지 PLa5, PLb1 내지 PLb5) 각각에 의한 왜곡(위치이동 또는 형태오류)을 보정하는 제1 및 제2의 렌즈 제어기(LCa, LCb)를 포함한다(도 27 참조). 제1 및 제2 렌즈 제어기(LCa, LCb)는 전술한 렌즈 제어기(LC)와 유사하게 구성된다.
스테이지 장치(SS)는 도 19와 도 20에 도시된 바와 같이 투영 광학계(PLa, PLb)의 아래(-Z측)에 배치된다. 스테이지 장치(SS)는 진동 흡수 장치(도면 미도시)에 의해 실질적으로 평행하게 바닥면에 유지되는 베이스 부재(BS)와; 시트(Sa 또는 Sb)가 유지되는 동안 베이스 부재(BS)상에서 이동하는 두 개의 스테이지(SST1, SST2)와; 도 26에 도시된, 제1 및 제2 주사 영역(AS1, AS2)에서 스테이지(SST1, SST2)를 각각 주사 구동하는 제1 및 제2 스테이지 구동계(SSDz, SSDb)(도 27 참조)와; 제1 및 제2 주사 영역(AS1, AS2) 사이에서 스테이지(SST1, SST2)를 전송하는 스테이지 전송계(36a, 36b)(도 27 참조)와; 제1 및 제2 주사 영역(AS1, AS2)에서 각각의 스테이지(SST1, SST2) 위치 정보를 측정하는 제1 스테이지 간섭계(18a) 및 제2 스테이지 간섭계(18b)(도 27 참조)를 포함한다.
여기서, 도 26에 예로써 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 주사 영역(AS1, AS2)은 투영 광학계(PLa, PLb)의 바로 아래 영역을 포함하는 베이스 부재(BS)의 상면(가이드면)상의 각각 -Y측으로 절반 영역 및 +Y측으로 절반 영역이다. 도 26에서, 스테이지(SST1)는 제1 주사 영역(AS1)에 위치하고, 스테이지(SST2)는 제2 주사영역(AS2)에 위치한다.
도 23a에 도시된 바와 같이, 각각의 스테이지(AS1, AS2)는 스테이지 주 유니트(ST): 테이블(TB)과; Z 레벨링 장치(38)(3개의 구동 기구(38a, 38b 및 38c))를 포함한다. 스테이지(SST1, SST2)는 전술한 제1 실시 형태의 스테이지(SST1, SST2)와 유사하게 구성된다. 따라서 Z 레벨링 장치(38)의 제어를 통하여, 테이블(TB)을 스테이지 주 유니트(ST)에서 3 자유도 방향: Z축방향, θX방향 및 θY방향으로 정교하게 구동할 수 있다. 그러나 어떤 가동자도 스테이지 주 유니트(ST)의 바닥 부분에 마련되지 않는다. 결과적으로, 베이스 부재(BS)의 내부에 고정자가 마련되지 않는다. 즉, 제 2 실시 형태에서는, 베이스 부재(BS)의 상면(가이드면)을 따라 스테이지(SST1, SST2)를 구동하는 플랫 모터가 마련되지 않는다. 그러므로 노광 장치(1000)는 제1 및 제2 주사 영역(AS1, AS2)에서 각각의 스테이지(SST1, SST2)를 구동하는 전술한 제1 와 제2 스테이지 구동계(SSDa, SSDb)(도 27 참조)가 마련된다.
도 23b와 도 26에 예로써 도시된 바와 같이, 제1 스테이지 구동계(SSDa)는 XY평면 내에서 스테이지(SST1(SST2))의 정교한 이동을 위한 파인(fine) 이동 장치(34a); 및 제1 주사 영역(AS1)에서 주사 방향(-X 방향)으로 파인 이동 장치(34a)를 구동하기 위한 러프(rough) 이동 장치(32a)를 포함한다.
러프 이동 장치(32a)는 선형 모터의 한 종류이다. 도 26에 도시된 바와 같이, 러프 이동 장치(32a)는 고정자(32a1)와; 가동자(32a2)를 포함한다. 고정자(32a1)는 U자-모양 단면(+Y측으로 개방된)의 자석 유니트(혹은 코일 유니트)를 가진다. 자석 유니트는 베이스 부재(BS)의 -Y측에 설치되고, X축 방향으로 길이 방향을 가진다. 가동자(32a2)는 고정자(32a1)와 비-접촉 방식으로 결합하는 코일 유니트(혹은 자석 유니트)를 가지고, 길이 방향(X축 방향)으로 가동자(32a2)와 고정자(32a1) 사이에 발생되는 구동력(전자기력)에 의해 구동된다.
파인 이동 장치(34a)는 플랫 모터의 한 종류이다. 도 23a와 도 23b에 도시된 바와 같이, 파인 이동 장치(34a)는 직사각형-판-형상의 돌출부로 구성되며 가동자(32a2)의 +Y측에 마련되는 고정자(34a1); 및 스테이지 주 유니트(ST)의 스테이지(SST1(SST2))의 -Y측 측면에 마련되는 가동자(34a2)를 포함한다.
고정자(34a1)는 소정의 위치 관계를 가지고 돌출부에 수용되는 복수개의 X 코일과 Y코일로 구성된 코일 유니트(CUa)를 포함한다.
도 23a와 도 23b에 도시된 바와 같이, 각 스테이지(SST1, SST2)(스테이지 주 유니트(ST))의 -Y측 표면에는, 고정자(34a1)가 비-접촉 방식으로 삽입될 수 있는 오목부(35a)가 형성된다.
한편, 도 23a에 도시된 바와 같이, 가동자(34a2)는 각 스테이지(SST1, SST2)(스테이지 주 유니트(ST))의 오목부(35a)의 대향하는 상면 및 바닥면에 배치되는 한쌍의 자석 유니트(MUa1, MUa2)를 포함한다.
여기서, 자석, 코일등의 배치등에 대한 설명이 생략되었지만, 가동자(34a2)(스테이지 주 유니트(ST))는 가동자(34a2)의 자석 유니트(MUa1, MUa2)와 코일 유니트(CUa) 사이의 상호 간의 전자기력에 의해, 고정자(34a1)에 대하여 X축 방향과, Y축 방향, 및 θZ방향으로 정교하게 구동되도록 구성된다. 상호간의 전자기력은 고정자(34a1)의 코일 유니트(CUa)를 구성하는 각 코일의 전류에 대한 크기와 방향의 적절한 제어에 의해 생성된다.
한편, 제2 스테이지 구동계(SSDb)는 XY평면 내에서 스테이지(SST1(SST2))의 정교한 구동을 위한 파인 이동 장치(34b); 및 제2 주사 영역(AS2)에서 주사 방향(+X 방향)으로의 파인 이동 장치(34b)를 구동하기 위한 러프 이동 장치(32b)를 포함한다.
러프 이동 장치(32b)는 러프 이동 장치(32a)와 유사한 선형 모터이다. 도 26에 도시된 바와 같이, 러프 이동 장치(32b)는 고정자(32b1)와 가동자(32b2)를 포함하고, 러프 이동 장치(32a)와 유사하게 구성되며, X축에 대하여 두 개의 장치가 대칭된다.
파인 이동 장치(34b)는 파인 이동 장치(34a)와 유사한 플랫 모터이다. 도 25a에 예로써 도시된 바에 의하면, 파인 이동 장치(34b)는 고정자(34b1)와 가동자(34b2)를 포함하고, 파인 이동 장치(34a)와 유사하게 구성되며, X축에 대하여 두 개의 장치가 대칭된다.
그러므로 파인 이동 장치(34a)와 유사하게, 가동자(34b2)(스테이지 주 유니트(ST))는 파인 이동 장치(34b)를 구성하는 고정자(34b1)에 구동될 수 있다.
앞서 전술한 바와 같이, 스테이지(SST1, SST2)는 3자유도의 방향(X방향, Y방향 및 θZ방향)으로 독립적으로 구동되고, 제1 주사 영역(AS1)에서는 제1 스테이지 구동계(SSDa)에 의하여 구동되고(도 27 참조), 제2 주사 영역(AS2)에서는 제2 스테이지 구동계(SSDb)에 의하여 구동된다(도 27 참조).
스테이지 전송계(36a)(도 27 참조)는 스테이지(SST1, SST2)를 제1 주사 영역(AS1)에서 제2 주사 영역(AS2)으로 전송한다. 스테이지 전송계(36b)(도 27 참조)는 스테이지(SST1, SST2)를 제2 주사 영역(AS2)에서 제1 주사 영역(AS1)으로 전송한다.
도 26에 도시된 바와 같이, 스테이지 전송계(36a)는 베이스 부재(BS)의 -X 측 단부 표면에 인접하게 배치되고, 시트(Sa)의 폭 보다 약간 길고, Y축 방향으로 연장하는 가이드(36a1)와; 길이방향이 X축과 Y축으로부터 45°각도로 형성되고, 가이드(36a1)의 길이방향으로 미끄러짐 가능하게 가이드(36a1)에 부착되는 직사각형 슬라이더(36a2)와; 슬라이더(36a2)의 길이방향으로 이동 가능하게 슬라이더(36a2)에 부착되는 L-모양 아암(arm) 부재(36a3)를 포함한다.
이를 더 상세히 설명하면, 가이드(36a1)의 상면에는 길이방향(Y축 방향)을 따라 가이드 홈이 형성된다. 가이드 홈의 측면에는, 제1 선형 모터의 고정자로 기능하는 복수개의 자석(혹은 코일)이 길이방향을 따라 소정 간격 서로 이격되어 배치된다. 가동자로 기능하는 코일(혹은 자석)은 슬라이더(36a2)의 하단부에 고정된다. 코일(혹은 자석)은 가이드 홈의 내부에 결합된다. 슬라이더(36a2)는 제1 선형 모터에 의해 Y축 방향으로 구동된다.
슬라이더(36a2)의 상면에는 길이방향을 따라 가이드 홈이 형성된다. 가이드 홈의 측면에는, 제2 선형 모터의 고정자로 기능하는 복수개의 자석(혹은 코일)이 길이방향을 따라 소정 간격 이격되어 배치된다. 가동자로 기능하는 코일(혹은 자석)은 아암 부재(36a3)의 하단부에 고정된다. 코일(혹은 자석)은 가이드 홈의 내부에 결합된다. 아암 부재(36a3)는 제2 선형 모터에 의해 X축과 Y축으로부터 45°각도를 이루는 방향으로 구동된다.
도 23a와 도 23b에 도시된 바와 같이, 스테이지(SST1, SST2)(스테이지 주 유니트(ST)) 각각의 -X측 단부와 -Y측 단부의 모서리 부분에는, L-모양의 오목부(37a)가 형성되며, 이는 아암 부재(36a3)에 의해 결합된다.
스테이지 전송계(36)의 슬라이더(36a2)와 아암 부재(36a3)는 제1 및 제2 선형 모터(도 27 참조)를 통해 주 제어 장치(50)에 의해 제어된다.
여기서, 주 제어 장치(50)가 스테이지 전송계(36a)를 사용하여 스테이지(SST1(SST2))를 제1 주사 영역(AS1)에서 제2 주사 영역(AS2)으로 전송할 때의 순서를 설명한다.
먼저, 도 24a에 도시된 바와 같이, 아암 부재(36a3)가 제1 주사 영역(AS1)의 -X 단부에서 정지하고 있는 스테이지(SST1(SST2))를 향해서, 도면에서는 채워진 화살표 방향으로 슬라이더(36a2)상을 미끄러진다. 이로 인해 도 24b에 도시된 바와 같이, 아암 부재(36a3)의 모서리가 스테이지(SST1, (SST2))의 오목부에 결합된다.
다음으로, 제1 스테이지 구동계(SSDa)의 파인 이동 장치(34a)로써 기능하는 고정자(34a1)(코일 유니트(CUa))로의 전력 공급이 멈춰진다. 이로 인해 고정자(34a1)와 가동자(34a2) 사이의 전자기력에 의한 구속이 해제된다. 다음으로, 도 24c에 도시된 바와 같이, 슬라이더(36a2)는 홈(36a1)에서 채워진 화살표 방향(+Y방향)으로 구동된다. 이로 인해 스테이지(SST1(SST2))가 제2 주사 영역(AS2)을 향해 즉, +Y방향으로 전송된다. 전송 도중에, 고정자(34a1)는 스테이지(SST1(SST2))의 오목부(35a)로부터 분리된다.
이때, 도 25a에 도시된 바와 같이, 제2 스테이지 구동계(SSDb)의 러프 이동 장치(32b)의 가동자(32b2)와 일체로 형성된 파인 이동 장치(34b)의 고정자(34b1)는 스테이지(SST1(SST2))의 오목부(35b)와 마주보는 위치에 대기한다.
스테이지(SST1(SST2))가 베이스 부재(BS)의 +Y 단부(상면)로 전송될 때, 고정자(34b1)는 스테이지(SST1(SST2))의 오목부(35b)에, 도 25b에 도시된 바와 같이, 비-접촉 방식으로 결합(삽입)된다. 결합 후, 고정자(34b1)(코일 유니트(CUb))로 전류가 공급된다. 이로 인해 고정자(34b1)와 가동자(34b2)는 전자기력에 의해 구속되어 제2 스테이지 구동계(SSDb)의 파인 이동 장치(34b)를 구성한다. 이후, 도 25b에 도시된 바와 같이, 아암 부재(36a3)는 채워진 화살표가 나타내는 방향으로 퇴피된다. 퇴피 후, 도 25c에 도시된 바와 같이, 슬라이더(36a2)는 채워진 화살표가 나타내는 방향(-Y방향)으로 구동되고, 이로 인해 슬라이더(36a2)는 제1 주사 영역(AS1)으로 되돌아갈 수 있다. 그 결과, 스테이지(SST1(SST2))는 제2 주사 영역(AS2)에서 제2 스테이지 구동계(SSDb)에 의해 구동될 수 있다.
한편, 스테이지 전송계(36b)는 도 26에 도시된 바와 같이, 베이스 부재(BS)의 +X단부의 +Y측 절반부에 인접하게 마련된다. 스테이지 전송계(36b)는 가이드(36b1), 슬라이더(36b2) 및 아암 부재(36b3)를 포함한다. 스테이지 전송계(36b)는 스테이지 전송계(36a)와 베이스 부재(BS)의 중심에 대하여 대칭되지만, 유사하게 구성된다. 따라서 각 스테이지(SST1,SST2)(스테이지 주 유니트(ST))의 +X측 단부와 +Y측 단부에서 모서리 부분에는 도 23a, 도 23b등에 도시된 바와 같이, 아암 부재(36b3)에 의해 결합되는 오목부(37b)가 형성된다. 진공 척(chuck)이 아암 부재(36a3, 36b3)의 내표면에 마련될 수 있다. 이러한 경우, 스테이지 주 유니트(ST)에 오목부(37a, 37b)를 형성할 필요가 없다.
스테이지 전송계(36a)의 사용에 의한 제1 주사 영역(AS1)으로부터 제2 주사 영역(AS2)로의 스테이지(SST1, SST2)전송과 유사하게, 주 제어 장치(50)는 스테이지 전송계(36b)를 사용하여 스테이지(SST1, SST2)를 제2 주사 영역(AS2)으로부터 제1 주사 영역(AS1)으로 전송할 수 있다.
도 26에 도시된 바와 같이, 제1 스테이지 간섭계(18a)는 간섭계(18Xa1, 18Xa2, 18Ya1 및 18Ya2)를 포함하고, 제1 주사 영역(AS1)에 위치하는 스테이지(SST1 또는 SST2)(테이블(TB))의 XY평면 내에서의 위치 정보(θZ방향으로의 회전 정보를 포함함)를 예를 들어 0.25 내지 1nm의 해상도를 가지고 항상 측정한다.
한편, 제2 스테이지 간섭계(18b)는 간섭계(18Xb1, 18Xb2, 18Yb1 및 18Yb2)를 포함하고, 제2 주사 영역(AS2)에 위치하는 스테이지(SST1 또는 SST2)(테이블(TB))의 XY평면 내에서의 위치 정보(θZ방향으로의 회전 정보를 포함함)를 예를 들어 0.25 내지 1nm의 해상도를 가지고 항상 측정한다.
도 26에 도시된 바와 같이, 간섭계(18Xa1, 18Xa2) 및 간섭계(18Ya1 , 18Ya2)는 제1 주사 영역(AS1)(투영 광학계(PL))의 +X측과 -Y측에 각각 배치되어, 주사 영역(AS)에 위치하는 스테이지(SST1 또는 SST2)의 반사면(17X1 및 17Y1)과 각각 마주 보는 것이 가능하다. 간섭계(18Xb1, 18Xb2) 및 간섭계(18Yb1, 18Yb2)는 제2 주사 영역(AS2)의 -X측과 +Y측에 각각 배치되어, 제2 주사 영역(AS2)에 위치하는 스테이지(SST1 또는 SST2)의 반사면(17X2 및 17Y2)과 각각 마주볼 수 있다.
간섭계(18Xa1, 18Xa2)는 각각 길이 측정빔을 X축에 평행하게 제1 주사 영역(AS1)에 위치한 스테이지(SST1)의 반사면(17X1)상에 조사하고, 반사면(17X1)으로부터 반사된 빔을 받아, 스테이지(SST1)의 X위치를 측정한다. 간섭계(18Ya1, 18Ya2)는 각각 두 개의 길이 측정빔을 Y축에 평행하게 반사면(17Y1)상에 조사하고, 반사면(17Y1)으로부터 반사된 빔을 받아 스테이지(SST1)의 Y위치를 측정한다. 여기서, 간섭계(18Ya2)의 두 개의 길이 측정 빔 중 하나는 광축(AXa1, Axa3 및 AXa5)과 직교하는 Y축에 평행한 광로를 따라 반사면(17Y1)상에 조사된다. 간섭계(18Ya2)의 두 개의 길이 측정 빔 중 다른 하나는 광축(AXa2, AXa4)과 직교하는 Y축에 평행한 광로를 따라 반사면(17Y1)상에 조사된다. 간섭계(18Ya1)의 두 개의 길이 측정 빔은 얼라인먼트 시스템들 중 인접한 얼라인먼트 시스템의 검출 중심을 통과하는 Y축에 평행한 광로를 따라 반사면(17Y1)상에 조사된다(이에 관해서는 후술함).
제1 스테이지 간섭계(18a(18Xa1, 18Xa2, 18Ya1 및 18Ya2))로부터의 측정 정보는 주 제어 장치(50)로 제공된다(도 27 참조). 스테이지(SST1)가 제1 주사 영역(AS1)에 위치하는 경우, 간섭계(18Ya1, 18Ya2) 또는 간섭계(18Yb1)중 적어도 하나의 길이 측정 빔은 스테이지(SST1)의 X 위치와 무관하게 스테이지(SST1)의 대응하는 반사면(17Y1 또는 17Y2)상에 반드시 조사된다. 그러므로 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST1)의 간섭계(18Ya1, 18Ya2 및 18Yb1)중 X위치에 부합하는 어느 하나로부터의 측정 정보를 사용한다. 또한, 주 제어 장치(50)는 간섭계(18Xa1, 18Xa2)로부터의 측정 정보를 근거로 하여 스테이지(SST1)의 θZ방향으로의 회전을 측정한다. 스테이지(SST2)가 제1 주사 영역(AS1)에 위치하는 경우, 스테이지(SST2)의 위치 정보는 유사하게 측정된다.
간섭계(18Xb1, 18Xb2)는 각각 길이 측정 빔을 X축에 평행하게 제2 주사 영역(AS2)에 위치하는 스테이지(SST2)의 반사면(17X2)상에 각각 조사하고, 반사면(17X2)으로부터 반사되는 빔을 받아, 스테이지(SST2)의 X위치를 측정한다. 간섭계(18Yb1, 18Yb2)는 각각 두 개의 길이 측정빔을 Y축에 평행하게 반사면(17Y2)상에 각각 조사하고 반사면(17Y2)로부터 반사되는 빔을 받아 스테이지(SST2)의 Y위치를 측정한다. 여기서, 간섭계(18Yb1, 18Yb2)로부터의 길이 측정 빔은 간섭계(18Ya1, 18Ya2)의 길이 측정빔과 유사한 광로를 따라 반사면(17Y2)상에 조사된다.
제2 스테이지 간섭계(18b(18Xb1, 18Xb2, 18Yb1 및 18Yb2))로부터의 측정 정보는 주 제어 장치(50)(도 27 참조)로 제공된다. 스테이지(SST2)가 제2 주사 영역(AS2)에 위치하는 경우, 간섭계(18Yb1, 18Yb2) 또는 간섭계(18Yb1)중 하나의 길이 측정 빔은 스테이지(SST1)의 X 위치와 무관하게, 스테이지(SST1)의 대응하는 반사면(17Y2 또는 17Y1)상에 반드시 조사된다. 그러므로 주 제어 장치(50)는 간섭계(18Yb1, 18Yb2 및 18Ya1)중 스테이지(SST2)의 X위치에 부합하는 어느 하나로부터의 측정 정보를 사용한다. 또한, 주 제어 장치(50)는 간섭계(18Xb1, 18Xb2)로부터의 측정 정보를 근거로 하여 스테이지(SST2)의 θZ방향으로의 회전을 측정한다. 스테이지(SST1)가 제2 주사 영역(AS2)에 위치하는 경우, 스테이지(SST1)의 위치 정보는 유사하게 측정된다.
주 제어 장치(50)는 제1 및 제2 스테이지 간섭계(18a, 18b)로부터의 위치 정보를 근거로 하여 제1 및 제2 스테이지 구동계(SSDa, SSDb)를 통해 스테이지(SST1, SST2)를 구동한다.
각 간섭계(18Xa1, 18Xa2, 18Ya1, 18Ya2, 18Xb1, 18Xb2, 18Yb1 및 18Yb2)로서, Z축 방향으로 이격된 복수개의 길이 측정 빔을 반사면상에 조사하는 다축 간섭계가 사용될 수 있다. 이러한 경우, 주 제어 장치(50)는 XY평면내의 스테이지(SST1, SST2)(테이블(TB))의 위치정보(회전 정보(요잉양(θZ방향으로의 회전량(θZ))를 포함함))할 뿐만 아니라, XY평면에 대한 스테이지(SST1, SST2)(테이블(TB))의 기울기 정보((피칭량(θX방향으로의 회전량(θX)) 및 롤링량(θY 방향으로의 회전량(θY))) 또한 얻을 수 있다.
또한, 제 2 실시 형태에 따른 노광 장치(1000)에는 12개의 얼라인먼트 시스템(ALa1 내지 ALa12)과 12개의 얼라인먼트 시스템(ALb1 내지 ALb12)이 각각 투영 광학계(PLa)의 +X측과 투영 광학계(PLb)의 -X측에 각각 마련된다. 얼라인먼트 시스템(ALa1 내지 ALa12)과 얼라인먼트 시스템(ALb1 내지 ALb12)은 시트(Sa 및 Sb)의 분할 영역 각각에 부착된 얼라인먼트 마크를 검출한다. 얼라인먼트 시스템((ALa1내지 ALa12)과 얼라인먼트 시스템(ALb1 내지 ALb12)은 제1 실시 형태의 얼라인먼트 시스템(AL1 내지 AL12)와 유사하게 구성되고 배치된다.
도 27은 노광 장치(1000)의 제어 시스템의 주 구성이며 각각의 구성 부분을 제어하는, 주 제어 장치(50)의 입력과 출력 관계를 도시한 블록도이다.
다음으로, 도 28 내지 도 37을 참조로 하여, 본 실시 형태의 노광 장치(1000)에서의 두 개의 스테이지(SST1, SST2)를 이용한 동시 처리 동작을 설명한다. 이하, 동작의 설명에는 다수의 도면이 사용된다. 도면에 따라 동일한 부재에 동일한 참조 부호가 부여되지 않을 수 있다. 즉, 다른 참조 부호가 다른 도면에서 동일한 부재에 사용될 수 있다. 그러나 도면은 참조 부호의 표시나 미표시에 상관없이 동일한 구성을 나타낸다. 이는 전술한 설명에 사용되었던 도면에도 동일하게 적용된다.
도 28은 시트(Sa)에 배열된 분할 영역들 중 제1(i-1) 분할 영역(SAa1 내지 SAai-1)에 대한 노광이 완료되고, 시트(Sb)에 배열된 분할 영역들 중 제1(i-1) 분할 영역((SAb1 내지 SAbi -1)에 대한 노광이 완료된 후, 다음 분할 영역(SAai, SAbi)에 대한 노광 처리가 개시되려는 상태이다. 도 28의 상태에서, 분할 영역(SAai)이 노광될 때, 시트(Sa)를 이동시키기 위해 사용된 스테이지(SST1)는 제1 주사 영역(AS1)의 +X단부에서의 위치(제1 대기위치)에 대기 상태로 있다. 분할 영역(SAbi)이 노광될 때 시트(Sb)를 이동시키기 위해 사용된 스테이지(SST2)는 제2 주사 영역(AS2)의 -X단부에서의 위치(제2 대기위치)에 대기 상태로 있다.
마스크(Ma, Mb)의 마스크 스테이지(MSTa, MSTb)로의 로딩과 마스크(Ma, Mb)의 마스크 얼라인먼트(마스크의 위치 결정)는 시트(Sa, Sb)의 제1 분할 영역(SAa1, SAb1)에 대한 노광이 개시되기 전에 통상적으로 수행된다. 그러므로 도 28의 상태에서 마스크(Ma, Mb)의 로딩과 마스크 얼라인먼트는 완료되었다. 또한, 마스크 스테이지(MSTa, MSTb)는 분할 영역(SAai, SAbi)의 노광을 위해 주사 개시 위치(가속 개시 위치)로 이동되었다.
f. 먼저, 분할 영역(SAai, SAbi)을 포함하는 시트(Sa, Sb)의 중심부는 이하의 f1. 내지 f4.의 순서에 따라 스테이지(SST1, SST2)에 각각 유지된다.
f1. 더 상세하게, 전술한 제1 실시 형태의 a1.과 유사하게, 주 제어 장치(50)는 시트(Sa)의 소정 길이가 전송 롤러부(41a, 42a) 사이에서 고리모양으로 늘어지도록 제1 시트 전송계(40a)를 제어한다. 동시에, 주 제어 장치(50)는 시트(Sb)의 소정 길이가 전송 롤러부(41b, 42b) 사이에서 고리모양으로 늘어지도록 제2 시트 전송계(40b)를 제어한다. 소정 길이는 대략적으로 전송 롤러부(42a, 43a(42b,43b)) 사이의 거리이다.
f2. 다음으로, 주 제어 장치(50)는 제1 스테이지 간섭계(18a((18Xa1, 18Xa2, 18Ya1 및 18Ya2))로부터의 스테이지(SST1)의 위치 정보를 근거로 하여 시트 전송계(40a)를 제어하고, 시트(Sa)를 +X방향으로 후퇴시키거나, 시트(Sa)를 -X방향으로 공급하여, 시트(Sa)의 분할 영역(SAai)을 스테이지(SST1)의 시트 홀더(SH1)(의 유지면)에 정렬시킨다. 여기서, 시트(Sa)가 가해지는 적절한 인장력에 의해 전송 롤러부(42a, 43a) 사이에서 연장된 후 위치된다. 또한, 주 제어 장치(50)는 시트(Sa)의 분할 영역(SAai)에 시트 홀더(SH1)(의 유지면)를 정렬시키도록 스테이지(SST1)를 정교하게 구동한다.
시트(Sa)의 정렬과 동시에, 주 제어 장치(50)는 제2 스테이지 간섭계(18b(18Xb1, 18Xb2, 18Yb1 및 18Yb2))로부터의 스테이지(SST2)에 대한 위치 정보를 근거로 하여 제2 시트 전송계(40b)를 유사하게 제어하여, 스테이지(SST2)의 시트 홀더(SH1)(의 유지면)에 시트(Sb)의 분할 영역(SAbi)을 정렬한다. 또한 주 제어 장치(50)는 시트(Sb)의 분할 영역(SAbi)을 시트 홀더(SH2)(의 유지면)에 정렬시키도록 스테이지(SST2)를 정교하게 구동한다.
이러한 상태에서, 시트(Sa)와 스테이지(SST1)의 시트 홀더(SH1)(의 유지면) 사이에는 약간의 공간이 마련된다. 유사하게, 시트(Sb)와 스테이지(SST2)의 시트 홀더(SH2)(의 유지면) 사이에는 약간의 공간이 마련된다.
스테이지(SST1)와 시트(Sa)가 제1 대기 위치에서 서로 정렬된 상태에서, 분할 영역(SAai)에 부착된 각 얼라인먼트 마크는 각 얼라인먼트 시스템(ALa1 내지 ALa12)의 검출된 시야 내에 위치된다. 유사하게, 스테이지(SST2)와 시트(Sb)가 제2 대기 위치에서 서로 정렬된 상태에서, 분할 영역(SAbi)에 부착된 각 얼라인먼트 마크는 각 얼라인먼트 시스템(ALb1 내지 ALb12)의 검출된 시야 내에 위치한다.
f3. 얼라인먼트 후, 스테이지(SST1)의 테이블(TB)을 제1 스테이지 구동계(SSD)(Z 레벨링 장치(38))를 통해 수평하게 유지하는 동안, 주 제어 장치(50)는 테이블(TB)상의 4개의 보조 시트 홀더(SH2)를 +Z방향으로 정교하게 구동하고, 보조 시트 홀더(SH2)를 사용하여 시트(Sa)의 분할 영역(SAai) ±Y측 외측부분에 있는 후면을 흡착 유지한다. 유사하게, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST2)(테이블(TB))상의 보조 시트 홀더(SH2)를 사용하여 시트(Sb)의 분할 영역(SAbi)의 ±Y측 외측부분에 있는 후면을 흡착 유지한다. 도 29는 이러한 방법으로 시트(Sa, Sb)가 스테이지(SST1, SST2)(보조 시트 홀더(SH2))에 각각 임시로 유지되는 것을 보여준다.
f4. 시트(Sa, Sb)의 임시 유지 후, 주 제어 장치(50)는 시트(Sa)가 임시로 유지되는 동안 스테이지(SST1)상의 4개의 보조 시트 홀더(SH2)를 -Z방향으로 정교하게 구동하여, 분할 영역(SAai)을 포함하는 시트(Sa)의 중심부의 후면을 시트 홀더(SH1)의 유지면과 접촉하도록 한다. 그 후 주 제어 장치(50)는 4개의 보조 시트 홀더(SH2)의 유지면을 시트 홀더(SH1)의 유지면의 약간 아래(-Z측)에 위치시킨다. 그 결과, 적절한 인장력이 시트(Sa)에 가해지고, 시트(Sa)의 중심부는 시트 홀더(SH1)의 유지면에 고정된다. 이 상태에서, 주 제어 장치(50)는 도 30에 도시된 바와 같이, 시트(Sa)를 시트 홀더(SH1)에 흡착 유지한다. 이로 인해 분할 영역(SAai)을 포함하는 시트(Sa)의 중심부는 XY 평면에 대하여 평행하게 그리고 평평하게 스테이지(SST1)에 유지된다.
시트(Sa)의 유지와 동시에, 주 제어 장치(50)는 분할 영역(SAbi)을 포함하는 시트(Sb)의 중심부는 스테이지(SST2)의 시트 홀더(SH1)에 유사한 방법으로 흡착 유지된다.
g. 다음으로, 얼라인먼트 측정이 시트(Sa, Sb)에 대해 수행된다.
g1. 전술한 바와 같이, 스테이지(SST1)가 제1 대기 위치에 위치하는 상태에서, 분할 영역(SAai)에 부착된 각각의 얼라인먼트 마크는 각 얼라인먼트 시스템(ALa1 내지 ALa12)의 검출된 시야 내에 위치한다. 또한, 스테이지(SST2)가 제2 대기 위치에 위치하는 상태에서, 분할 영역(SAbi)에 부착된 각각의 얼라인먼트 마크는 각 얼라인먼트 시스템(ALb1 내지 ALb12)의 검출된 시야 내에 위치한다. 그러므로 도 30에 도시된 바와 같이, 주 제어 장치(50)는 얼라인먼트 시스템(ALa1 내지 ALa12)를 사용하여 시트(Sa)의 분할 영역(SAai)에 부착된 얼라인먼트 마크를 검출(인덱스 마크의 중심으로부터 얼라인먼트의 위치를 측정)한다. 얼라인먼트 마크의 검출 결과와 검출 시에 제1 스테이지 간섭계(18a)로부터의 스테이지(SST1)의 위치 정보를 근거로 하여, XY좌표계에서의 12개의 얼라인먼트 마크의 좌표 위치를 얻는다. 12개의 얼라인먼트 마크의 위치 좌표의 전부 또는 일부를 사용함으로써, 주 제어 장치(50)는 최소 자승법을 이용하는 소정의 연산을 수행하여, 시트(Sa)상의 분할 영역(SAai)에 이미 형성된 패턴의 왜곡, 즉 XY변위, 회전, XY 비례 축소 및 직교정도를 찾는다.
시트(Sa)의 얼라인먼트 측정과 동시에, 주 제어 장치(50)는 얼라인먼트 시스템(ALb1 내지 ALb12)를 유사하게 사용하여 시트(Sb)의 분할 영역(SAbi)에 부착된 얼라인먼트 마크를 검출한다. 얼라인먼트 마크의 검출 결과와 검출 시에 제2 스테이지 간섭계(18b)로부터의 스테이지(SST2)의 위치 정보를 근거로 하여, 주 메인 장치(50)는 XY좌표계에서의 12개의 얼라인먼트 마크의 좌표 위치를 얻는다. 전술한 바와 유사하게, 얼라인먼트 마크의 위치 좌표를 사용함으로써, 주 제어 장치(50)는 소정의 연산을 수행하여, 시트(Sb)의 분할 영역(SAbi)에 이미 형성된 패턴의 왜곡, 즉 XY변위, 회전, XY 비례 축소 및 직교정도를 찾는다.
만약 얼라인먼트 시스템의 수가 검출될 얼라인먼트 마크의 수보다 작다면, 시트(Sa)를 유지하는 스테이지(SST1)와 시트(Sb)를 유지하는 스테이지(SST2)가 X축 방향으로 순차적으로 이동하는 동안 얼라인먼트 측정을 수행할 필요가 있다. 이때, 주 제어 장치(50)는 시트 전송계(40a, 40b)의 롤러의 회전과 정지를 스테이지(SST1, SST2)의 이동과 동기화하여 제어한다.
h. 다음으로, 시트(Sa)의 분할 영역(SAai)과 시트(Sb)의 분할 영역(Sabi)에 대해 주사 노광이 수행된다.
h1. 좀더 상세하게, 시트(Sa)의 얼라인먼트 측정 결과 특히, XY 변위를 근거로 하여, 주 제어 장치(50)는 시트(Sa)를 유지하는 스테이지(SST1)를 노광을 위한 주사 개시 위치(가속 개시 위치)로 이동시키고, 스테이지(SST1)를 마스크(Ma)를 유지하는 마스크 스테이지(MSTa)에 정렬시킨다. 여기서, 제 2 실시 형태에서 역시, 스테이지(SST1)(및 SST2)의 가속 개시 위치는 제1 주사 영역(AS1)의 제1 대기 위치와 동일한 위치(혹은 인접한 위치)로 설정된다. 그러므로 XY평면에서의 스테이지(SST1)의 정교한 위치 조정이 수행된다.
h2. 다음으로, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST1, MSTa)의 주사 방향(-X 방향)으로의 가속을 개시한다. 그 결과, 스테이지(SST1, MSTa)는 -X 방향으로 이동하기 시작한다. 이동 중 어느 때에, 구체적으로 스테이지(SST1, MSTa)의 가속이 끝나기 전에, 간섭계(18Ya2)로부터의 길이 측정 빔 중 하나가 도 31에 도시된 바와 같이 반사면(17Y1)에 부딪치기 시작한다. 따라서 그 직후, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST1)의 Y위치를 측정하기 위한 간섭계를 간섭계(18Ya1)로부터 간섭계(18Ya2)로 전환한다.
h3. 스테이지(SST1, MSTa)의 가속이 완료된 후 스테이지(SST1, MSTa)가 동기화된 균일한 이동 상태에 도달할 때, 조명빔(ILa1 내지 ILa5)은 마스크(Ma)의 패턴 영역을 조사하기 시작하여, 노광을 시작한다. 스테이지(SST1, MSTa)의 동기화된 균일한 이동의 진행에 따라, 도 32에 도시된 바와 같이, 조명빔(ILa1 내지 ILa5)은 마스크(M)의 조명 영역(IAMa1 내지 IAMa5)을 각각 조사한다. 조명 영역(IAMa1 내지 IAMa5)의 패턴의 부분 이미지는 스테이지(SST1)에 유지되는 시트(Sa)의 투영 영역(IAa1 내지 IAa5)상에 각각 투영 광학계(PLa1 내지 PLa5)를 통해 투영된다(도 22 참조).
h4. 전술한 h1. 내지 h3. 동작과 동시에, 주 제어 장치(50)는 시트(Sb)를 유지하는 스테이지(SST2)를 노광을 위한 주사 개시 위치(가속 개시 위치)로 이동시키고, 스테이지(SST1)를 마스크(Mb)를 유지하는 마스크 스테이지(MSTb)에 정렬시키고, 주사 방향(+X 방향)으로의 스테이지(SST1, MSTb)의 가속을 개시하며, 가속이 완료되기 전에 스테이지(SST2)의 Y위치를 측정하기 위한 간섭계를 간섭계(18Yb1)에서 간섭계(18Yb2)로 전환하고, 다른 동작들을, 상술한 바와 유사하게 수행한다. 스테이지(SST2, MSTb)의 가속이 완료된 후 스테이지(SST2, MSTb)가 동기화된 균일한 이동 상태에 도달할 때, 조명빔(ILb1 내지 ILb5)은 마스크(Mb)의 패턴 영역을 조사하기 시작함으로써, 노광이 시작된다. 스테이지(SST1, MSTb)의 동기화된 균일한 이동의 진행에 따라, 다섯 개의 조명빔은 각각 마스크(M)의 조명 영역(IAMb1 내지 IAMb5)(도 21 참조)을 도 32에 도시된 바와 같이, 조사한다. 조명 영역(IAMb1 내지 IAMb5)의 패턴의 부분 이미지는 스테이지(SST2)에 유지되는 시트(Sb)의 투영 영역(IAb1 내지 IAb5)상에 각각 투영 광학계(PLb1 내지 PLb5)를 통해 투영된다(도 22 참조).
마스크(Ma) 패턴 영역의 전체 구역이 조명빔(ILa1 내지 ILa5)에 의해 조사될 때, 즉, 마스크(Ma) 패턴 영역이 조명 영역(IAMa1 내지 IAMa5)을 통과할 때, 시트(Sa)의 분할 영역(SAai)에 대한 주사 노광이 완료된다. 유사하게, 마스크(Mb) 패턴 영역의 전체 구역이 조명빔(ILb1 내지 ILb5)에 의해 조사될 때, 시트(Sb)의 분할 영역(SAbi)에 대한 주사 노광이 완료된다. 그 결과, 마스크(Ma, Mb) 패턴은 시트(Sa, Sb)의 분할 영역(SAai, SAbi)에 각각 전사된다.
주사 노광 동안, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST1(SST2))의 테이블(TB)을 Z축 방향으로 테이블(TB)의 수평을 유지하면서 구동하여, 테이블(TB)(시트 홀더(SH1))에 유지되는 시트(Sa(Sb))의 표면이 투영 광학계(PLa(PLb))의(초점 심도 내의) 초점 위치에 위치되게 한다. 또한, 주사 노광 중에, 주 제어 장치(50)는 얼라인먼트 측정(즉, XY변위, 회전, XY 비례 축소 및 직교정도 등) 결과를 근거로 하여 스테이지(SST1(SST2))와 마스크 스테이지(MSTa(MSTb))(사이의 상대 위치 및 상대 속도) 동기화 구동을 제어하여, 시트(Sa(Sb))상에 투영된 전체 패턴 이미지의 왜곡을 보정한다. 또한, 주 제어 장치(50)는 제1 렌즈 제어기(LCa(제2 렌즈 제어기(LCb)))를 통해 광학 투영계(PLa1 내지 PLa5(PLb1 내지 PLb5)) 각각을 구성하는 광학 요소 그룹(렌즈 그룹)의 구동을 제어하여, 시트(Sa(Sb))의 투영 영역(IAa1 내지 IAa5(IAb1 내지 IAb5))상에 각각 투영되는 부분 이미지의 왜곡을 보정한다. 그 결과, 마스크(Ma(Mb)) 패턴의 투영 이미지는 분할 영역(SAai(SAbi))에 이미 형성된 패턴에 고 정밀도로 겹쳐진다.
분할 영역(SAai)에 대한 주사 노광이 완료된 후, 스테이지(SST1, MSTa)는 감속되고, 도 33에 도시된 바와 같이, 각각의 주사 정지 위치(감속 정지 위치)에 도달할 때 멈추게 된다. 유사하게, 분할 영역(SAbi)의 주사 노광이 완료된 후, 스테이지(SST2, MSTb)는 감속되고, 도 33에 도시된 바와 같이, 각각의 주사 정지 위치(감속 정지 위치)에 도달할 때 멈추게 된다. 여기서, 분할 영역(SAai, SAbi)에 대해 주사 노광이 동시에 수행되는 동안, 간섭계(18Yb1)로부터의 길이 측정빔은 스테이지(SST2)에 부딪치는 것을 멈추고, 동시에, 스테이지(SST1)에 부딪친다. 반면, 간섭계(18Ya1)로부터의 길이 측정 빔은 스테이지(SST1)에 부딪치는 것을 멈추고, 동시에, 스테이지(SST2)에 부딪친다. 그러므로 분할 영역(SAai)에 대한 주사 노광이 완료된 후, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST1, MSTa)를 감속하기 시작한다. 동시에, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST1)의 Y위치를 측정하기 위한 간섭계를 간섭계(18Ya2)로부터 간섭계(18Yb1)로 전환한다. 이와 병행하여, 분할 영역(SAbi)에 대한 주사 노광이 완료된 후, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST2, MSTb)의 감속을 시작한다. 동시에, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST2)의 Y위치를 측정하기 위한 간섭계를 간섭계(18Yb2)로부터 간섭계(18Ya1)로 전환한다. 제 2 실시 형태에서, 주사에 있어서 스테이지(SST1, SST2)의 감속 정지 위치는, 베이스 부재(BS)의 -X단부와 +X단부에 각각 일치하도록 설정된다.
시트(Sb)를 유지하는 스테이지(SST1)를 -X방향(+X방향)으로 주사 노광 동안 구동할 때, 주 제어 장치(50)는 시트 전송계(40a(40b)의 구동 롤러를 스테이지(SST1(SST2))의 이동에 따라 적절하게 회전 및 정지하여, 전술한 바와 유사하게, 스테이지(SST1(SST2))의 이동이 시트(Sa(Sb))에 작용하는 인장력에 의해 방해되지 않도록 한다.
다음으로, 시트(Sa,Sb)의 다음 분할 영역(SAai +1, SAbi +1)의 노광을 위한 사전 처리로서, 스테이지(SST1, SST2)는 이하 i1. 내지 i5.의 순서에 따라 교환된다.
i1. 도 34에 도시된 바와 같이, 스테이지(SST1)가 감속 정지 위치로서, 제1 주사 영역(AS1)의 -X 단부에서 멈출 때, 주 제어 장치(50)는 시트 홀더(SH1) 및 보조 시트 홀더(SH2)에 의한 시트(Sa)의 흡착 유지를 해제한다. 유사하게, 스테이지(SST2)가 감속 정지 위치로서, 제2 주사 영역(AS2)의 +X 단부에서 멈출 때, 주 제어 장치(50)는 시트 홀더(SH1) 및 보조 시트 홀더(SH2)에 의한 시트(Sa)의 흡착 유지를 해제한다. 또한, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST1, SST2)의 테이블(TB)을 아래 방향(-Z측)으로 퇴피시킨다. 이는 시트(Sa)를 전송 롤러(42a, 43a) 사이에서 연장된 상태로 만들며, 시트(Sa)와 스테이지(SST1)의 시트 홀더(SH1) 사이에 약간의 공간을 가지게 한다. 유사하게, 이는 시트(Sb)를 전송 롤러(42b, 43b) 사이에서 연장된 상태로 만들며, 시트(Sb)와 스테이지(SST2)의 시트 홀더(SH1) 사이에 약간의 공간을 가지게 한다.
i2. 다음으로, 도 24a 내지 도 24c 및 도 25a 내지 도 25c를 참조하여 전술한 바와 같이, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST1)를 제1 주사 영역(AS1)으로부터 제2 주사 영역(AS2)의 제2 대기 위치로 전송하기 위하여 스테이지 전송계(36a)를 사용한다. 더 상세하게, 주 제어 장치(50)는 먼저 도 34에 도시된 바와 같이, 아암 부재(36a3)를 스테이지(SST1)의 오목부(37a)에 결합하게 한다. 다음으로, 주 제어 장치(50)는 제1 스테이지 구동계(SSDa)의 파인 이동 장치(34a)를 구성하는 고정자(34a1)와 가동자(34a2)사이의 구속을 해제한다. 그리고나서 주 제어 장치(50)는 도 34에 채워진 화살표로 도시된 방향(+Y방향)으로 슬라이더(36a2)를 구동한다. 그 결과, 스테이지(SST1)는 도 34에 채워진 화살표로 도시된 +Y방향으로 제2 주사 영역(AS2)을 향해 전송(구동)되고, 고정자(34a1)가 스테이지(SST2)의 오목부(35a)로부터 제거된다.
스테이지(SST1)의 전송과 동시에, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST1)를 제2 주사 영역(AS2)으로부터 제1 주사 영역(AS1)의 제1 대기 위치로 전송하기 위하여 스테이지 전송계(36b)를 사용한다. 주 제어 장치(50)는 먼저 도 34에 도시된 바와 같이, 아암 부재(36b3)를 스테이지(SST2)의 오목부(37b)에 결합하게 한다. 다음으로, 주 제어 장치(50)는 제2 스테이지 구동계(SSDb)의 파인 이동 장치(34b)를 구성하는 고정자(34b1)와 가동자(34b2) 사이의 구속을 해제한다. 그리고나서 주 제어 장치(50)는 도 34에 윤곽을 가지는 화살표로 도시된 방향(-Y방향)으로 슬라이더(36b2)를 구동한다. 그 결과, 스테이지(SST2)는 도 34에 윤곽을 가지는 화살표로 도시된 -Y방향으로 제1 주사 영역(AS1)을 향해 전송(구동)되고, 고정자(34b1)가 스테이지(SST2)의 오목부(35b)로부터 제거된다.
도 34 내지 도 35에 도시된 바와 같이, 스테이지(SST1)의 전송 동안, 스테이지(SST1)의 X위치에 따라, Y위치를 측정하기 위한 간섭계는 간섭계(18Xa1, 18Xa2)로부터 간섭계(18Xb1, 18Xb2)로 전환된다(사용될 간섭계는 간섭계(18Xa1, 18Xa2) 및 간섭계(18Xb1, 18Xb2) 사이를 왔다 갔다 한다). 유사하게, 스테이지(SST2)의 전송동안, 스테이지(SST2)의 Y위치에 따라, X위치를 측정하기 위한 간섭계는 간섭계(18Xb1, 18Xb2)로부터 간섭계18Xa1, 18Xa2)로 전환된다(사용될 간섭계는 간섭계((18Xa1, 18Xa2)및 간섭계(18Xb1, 18Xb2) 사이를 왔다 갔다 한다).
i3. 스테이지(SST1)의 전송 동안, 주 제어 장치(50)는 제2 스테이지 구동계(SSDb)의 러프 이동 장치(32b)를 구성하는 가동자(32b2)를 도 35에 윤곽을 가지는 화살표로 도시된 -X방향으로 구동하고, 가동자(32b2)에 고정된 고정자(34b1)를 전송되는 스테이지(SST1)의 오목부(356b)와 마주보게 위치시킨다. 유사하게, 주 제어 장치(50)는 제1 스테이지 구동계(SSDa)의 러프 이동 장치(32a)를 구성하는 가동자(32a2)를 도 35에 채워진 화살표로 도시된 +X방향으로 구동하고, 가동자(32a2)에 고정된 고정자(34a1)를 전송되는 스테이지(SST2)의 오목부(35a)와 마주보게 위치시킨다.
도 36에 도시된 바와 같이, 스테이지 전송계(36a)에 의해 스테이지(SST1)가 베이스 부재(BS)(상면의) +Y단부에 위치하는 제2 대기 위치로 전송될 때, 제2 스테이지 구동계(SSDb)의 러프 이동 장치(32b)의 가동자(32b2)에 고정된 고정자(34b1)는 스테이지(SST1)의 오목부(35b)에 비-접촉 방식으로 결합(삽입)된다. 유사하게, 스테이지 전송계(36a)에 의해 스테이지(SST2)가 베이스 부재(BS)(상면의) -Y단부에 위치하는 제2 대기 위치로 전송될 때, 제1 스테이지 구동계(SSDa)의 러프 이동 장치(32a)의 가동자(32a2)에 고정된 고정자(34a1)는 스테이지(SST2)의 오목부(35a)에 비-접촉 방식으로 결합(삽입)된다.
i4. 스테이지(SST1)의 오목부(35b)와의 고정자(34b1)의 결합 후, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST1)에 마련된 고정자(34b1)와 가동자(34b2)를 구속한다. 그 결과, 제2 스테이지 구동계(SSDb)의 파인 이동 장치(34b)가 구성된다. 유사하게, 스테이지(SST2)의 오목부(35a)와의 고정자(34a1)의 결합 후, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST2)에 마련된 고정자(34a1)와 가동자(34a2)를 구속한다. 그 결과, 스테이지 구동계(SSDa)의 파인 이동 장치(34b)가 구성된다.
i5. 그 후, 주 제어 장치(50)는 도 36에 채워진 화살표로 도시된 -Y방향으로 슬라이더(36a2)를 구동하여, 슬라이더(36a2)를 원래 위치로 되돌려 놓는다. 동시에, 주 제어 장치(50)는 도 36에 윤곽을 가지는 화살표로 도시된 +Y방향으로 슬라이더(36b2)를 구동하여 슬라이더(36b2)를 원래 위치로 되돌려 놓는다.
그 결과, 스테이지(SST1)는 제2 스테이지 구동계(SSDb)에 의해서 제2 주사 영역(AS2)에서 구동 가능하게 되고, 스테이지(SST2)는 제1 스테이지 구동계(SSDa)에 의해서 제1 주사 영역(AS1)에서 구동 가능하게 된다.
j. 또한, 스테이지(SST1, SST2)(의 전송) 사이의 전환과 동시에, 주 제어 장치(50)는 시트 전송계(40a)를 도 35에 도시된 채워진 화살표 방향(+X방향)으로 시트(Sa)를 당기도록 제어하고, 시트 전송계(40b)를 도 35에 도시된 윤곽을 가지는 화살표로 도시된 방향(-X방향)으로 시트(Sb)를 당기도록 제어한다.
k. 또한, 스테이지(SST1, SST2) 사이의 전환과 동시에, 주 제어 장치(50)는 마스크 스테이지(MSTa, MSTb)를 각각의 주사 개시 위치(가속 개시 위치)로 고속으로 되돌려 놓는다.
도 37에 도시된 바와 같이, 스테이지(SST1, SST2) 사이의 전환과 시트(Sa, Sb)의 뒤로 당겨짐이 완료된 후, 스테이지(SST1)는 제2 주사 영역(AS2)의 제2 대기 위치에 대기하고, 다음 분할 영역(SAbi +1)을 포함하는 시트(Sb)의 중심부는 스테이지(SST1)와 정렬하여 대기한다. 또한, 스테이지(SST2)는 제 1 주사 영역(AS1)의 제1 대기 위치에 대기하고, 다음 분할 영역(SAai +1)을 포함하는 시트(Sa)의 중심부는 스테이지(SST2)와 정렬하여 대기한다. 이 상태는 스테이지(SST1, SST2)가 전환되고 시트(Sa, Sb)가 하나의 분할 영역 공급되는 것을 제외하고 도 28에 도시된 상태와 동일하다.
전술한 바와 유사하게, 스테이지 사이의 전환이 완료된 후, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST1)를 대신하여 스테이지(SST2)를 사용하여 시트(Sa)의 분할 영역(SAai +1)에 대한 노광을 시작한다. 또한, 주 제어 장치(50)는 스테이지(SST2)를 대신하여 스테이지(SST1)를 사용하여 시트(Sb)의 분할 영역(SAbi +1)에 대한 노광을 시작한다. 이 후, 주 제어 장치(50)는 f.로부터 k의 과정을 유사하게 반복하여, 스테이지(SST1, SST2)의 교대 사용에 의하여 시트(Sa, Sb)의 모든 분할 영역을 노광한다.
상세하게 전술한 바와 같이, 제2 실시 형태의 노광 장치(1000)에 따르면, 제1 대기 위치에서 스테이지(SST1)는 시트(Sa)의 분할 영역(SAai)에 대응하는 후면을 시트 홀더(SH1)의 유지면에 흡착하고, 시트(Sa)의 공급 방향(-X방향)으로 소정의 스트로크를 가지고 이동시킨다. 이와 동시에, 스테이지(SST2)는 전술한 제2 대기 위치에서, 시트(Sb)의 분할 영역(SAbi)에 대응하는 후면을 시트 홀더(SH1)의 유지면에 흡착하고, 시트(Sb)의 공급 방향(+X방향)으로 소정의 스트로크를 가지고 이동시킨다. 그러므로 시트(Sa, Sb)의 공급 방향으로의 스테이지(SST1, SST2)의 이동에 있어서, 마스크(Ma, Mb)의 패턴 영역에 각각 형성된 패턴 부분에 대응되는 조명빔(ILa1 내지 ILa5, ILb1 내지 ILb5)은 표면이 레지스트로 도포된 시트(Sa, Sb)상에 투영 광학계(PLa1 내지 PLa5, PLb1 내지 PLb5)를 통해 조사된다. 이로 인해서, 시트(Sa)의 분할 영역(SAai)과 시트(Sb)의 분할 영역(SAbi)은 실질적으로 동기화되어 노광되어 패턴이 형성되게 한다. 이는 동시 처리에 의해 시트에 대한 노광(패턴 형성)을 높은 처리량으로 가능하게 한다.
제2 실시 형태에서, 플랫 모터는 제1 실시 형태와 유사하게 제1 스테이지 구동계(SSDa), 제2 스테이지 구동계(SSDb) 및 스테이지 전송계(36a, 36b)를 대신하여 마련될 수 있다. 이 경우, 플랫 모터는 베이스 부재(BS)의 상면에서 스테이지(SST1, SST2)를 2차원 XY평면에서 자유롭게 구동하는데 사용될 수 있다.
이와 반대로, 제1 실시 형태에서, 제1 스테이지 구동계(SSDa), 제2 스테이지 구동계(SSDb) 및 스테이지 전송계(36a, 36b)는 제 2 실시 형태와 유사하게 플랫 모터를 대신하여 마련될 수 있다. 이 경우, 제 2 실시 형태와 유사하게, 스테이지(SST1, SST2)는 베이스 부재(BS) 상에서 구동될 수 있다.
전술한 실시 형태의 노광 장치에서, Z축 방향으로 정교한 이동이 가능한 보조 시트 홀더가 스테이지(테이블)의 상면에 마련된다. 그러나 Z축 방향으로 정교하게 이동할 수 있음에 추가하거나 또는 대신하여, 시트 홀더(SH1)가 Z축 방향으로 정교한 이동이 가능하도록 만들어질 수 있다. 그 결과, 일시적으로 시트를 유지하는 보조 시트 홀더와 시트 홀더는 Z축 방향으로 상대적으로 이동하여, 시트가 스테이지(시트 홀더)에 부착되거나 스테이지로부터 이탈된다. 또한 전술한 실시 형태에서, 시트 전송계(40, 40a, 40b)에 마련된 전송 롤러부는 Z축 방향으로 위 아래로 이동가능하게 구성될 수 있다. 그 결과 시트를 연장하기 위한 전송 롤러부가 위 아래로 이동되며, 시트가 스테이지(시트 홀더)에 부착되거나 스테이지로부터 이탈되게 한다.
전술한 실시 형태에서는, 노광 장치가, 복수의 분할 영역이 패턴이 이미 형성된 시트에 제2 및 그 이후의 층을 위한 노광을 수행하는 경우를 일 예로써 설명되었다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 전술한 실시 형태의 노광장치를 노광되지 않은 시트(S)에 제 1 층의 노광을 수행하는데 사용할 수 있음은 당연하다.
전술한 실시 형태에서, 간섭계(18a 및 18b)는 스테이지(SST1, SST2)의 위치 측정시스템으로서 채택된다. 그러나 이를 대신하여, 인코더(encoder)(또는 복수의 인코더로 구성된 인코더 시스템)가 채용될 수 있다. 다른 방안으로, 간섭계(18a 및 18b)는 인코더와 함께 사용될 수 있다. 또한, 간섭계는 마스크 스테이지의 위치 측정시스템으로 채용될 수 있다. 그러나 이들을 대신하여, 인코더(또는 복수의 인코더로 구성된 인코더 시스템)가 채용될 수 있다. 다른 방안으로, 간섭계는 인코더와 함께 사용될 수 있다.
전술한 실시 형태의 노광 장치(100, 1000)는 동일-크기 다중-렌즈 타입 투영 광학계이다. 그러나 타입은 이에 한정되지 않는다. 미국 출원 No.2008/0165334에 개시된 것과 같은 확대 다중-렌즈 타입 투영 광학계가 사용될 수 있다. 당연히, 투영 광학계는 다중-렌즈 타입에 한정되지 않는다. 또한 투영 광학계는 동일 시스템과 확대 시스템에 한정되지 않고, 축소 시스템도 가능하다. 더욱이 투영 광학계는 반사-굴절 시스템에 한정되지 않고, 굴절 시스템 또는 반사 시스템도 사용 가능하다. 또한 투영되는 이미지는 정립 이미지와 도립 이미지 모두일 수 있다.
노광 장치(100)를 위한 광원으로, g-선(파장: 436nm), h-선(파장: 405nm), i-선(파장: 365nm)과 같은 휘선을 방출하는 초-고 전압 수은등뿐만 아니라, 고체-레이저(제3 고조파 생성의 YAG 레이저; 파장: 355nm), KrF 엑시머 레이저(excimer laser)(248nm), ArF 엑시머 레이저(193nm), F₂레이저(157nm)도 사용될 수 있다.
전술한 실시 형태에서, 광 전송기판 상에 소정의 차광 패턴(또는 위상 패턴 또는 조광 패턴)이 형성된 광 전송 타입 마스크가 투영 광학계를 통하여 시트(S)상에 마스크의 패턴을 투영하는데 사용되는 경우를 설명하였다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 마스크를 대신하여, 예를 들면, 디지털 마이크로-미러 디바이스(DMD, digital micro-mirror device), 전기 영동 디스플레이(EPD, electrophoretic display), 전자 종이(또는 전자 잉크), 회절 광 밸브 등의 비 발광성 이미지 디스플레이 소자를 소정 방향으로 운반하는 광의 진폭(강도)의 상태, 위상, 또는 극성을 공간적으로 개선하기 위한 소자인 공간 광 변조기(SLM, spatial light modulate)를 사용하여 얻어진 패턴에 대한 전자 데이터를 기초로 하여 전송 패턴, 또는 반사 패턴 또는 발광 패턴을 형성하는 전자 마스크(가변 주형 마스크, 활성 마스크, 또는 이미지 발생기라고도 함)가 사용될 수 있다. 이러한 전자 마스크는 미국 특허 No.6,778,257에 개시되어 있다. 또한, 투과형 액정 디스플레이(LCD, liquid crystal display) 또는 일렉트로크로믹 디스플레이(eletrochfomic display)와 같은 투과형 공간 광 변조기를 사용하는 전자 마스크가 사용될 수 있다. 예를 들어, DMD 또는 이와 유사한 것을 사용하는 전자 마스크가 사용될 때, 시트재에 형성될 패턴에 대응하는 에너지 빔은 전자 마스크로부터 투영 광학계를 통해 시트재에 투영되고, 패턴에 대응하는 이미지가 시트재에 형성된다. 이러한 경우, 만약 투영 광학계가 사용되지 않을 때, 패턴에 대응하는 에너지 빔은 전자 마스크로부터 시트상에 조사되어, 시트에 패턴이 형성된다.
노광 장치의 적용은 액정 디스플레이 소자에 한정되지 않는다. 노광 장치는 예를 들면 유기 EL디스플레이 소자, 전자 종이, 및 배선판과 같은 가요성 디스플레이의 제조에 폭넓게 사용될 수 있다.
시트에 패턴을 형성하기 위한 장치는 전술한 노광 장치(리소그래피 시스템)에 한정되지 않는다. 본 발명은 예를 들어 잉크 제트(ink jet)시스템으로 시트에 패턴을 형성하는 장치에도 적용될 수 있다. 이러한 경우, Y축 방향을 따라 배치되는 전술한 투영 광학계(PL1 내지 PL5)를 대신하여, 잉크 제트 인쇄를 위한 복수의 헤드(혹은 하나의 큰 헤드)가 Y축 방향을 따라 배치될 수 있다.
<디바이스 제조 방법>
전술한 실시 형태 어느 하나에 따른 노광 장치를 이용하여 시트(S)에 소정의 패턴을 형성함으로써, 예를 들면 액정 디스플레이 소자와 같은 전자 디바이스의 제조가 가능하다.
[패턴 형성 단계]
먼저, 전술한 실시 형태 어느 하나에 따른 노광 장치는, 시트에 형성될 패턴에 대응하는 이미지가 투영 광학계에 의해서 레지스트가 도포된 시트에 연속적으로 형성되는 소위 광학 리소그래피를 수행한다. 광학 리소그래피 단계를 통해, 다수의 전극을 포함하는 소정의 패턴이 시트에 형성된다. 그 후, 노광된 시트는 현상 단계, 에칭(etching) 단계, 레지스트 제거 단계 등을 포함하는 단계를 거친다. 이로 인해, 소정의 패턴이 시트에 형성된다.
[컬러 필터 형성 단계]
다음으로, 적(R), 녹(G), 청(B)에 대응하는 3점으로 이루어진 다수의 세트가 매트릭스로 배치된 컬러필터 또는 다수의 세트 또는 R, G, B의 3개의 스트라이프로 이루어진 다수의 세트가 수평 주사선 방향으로 배치되는 컬러 필터가 형성된다.
[셀 조립 단계]
컬러 필터 형성 단계에 연속하여, 패턴 형성 단계에서 얻어진 소정의 패턴과, 컬러 필터 형성 단계에서 얻어진 컬러 필터 등을 구비하는 시트가 액정 셀 내부에 조립되는 셀 조립 단계가 수행된다. 셀 조립 단계에서, 예를 들면 액정이 패턴 형성 단계에서 얻어진 소정의 패턴과 컬러 필터 형성 단계에서 얻어진 컬러 필터를 구비하는 시트 사이에 삽입된다. 이를 통해 액정 패널(액정 셀)은 제조된다.
[모듈 조립 단계]
이어서, 조립된 액정 셀의 디스플레이 동작을 활성화하기 위한 전기 회로 및 백라이트와 같은 요소가 부착되어, 액정 디스플레이 소자가 완성된다. 그러므로 마이크로 디바이스 제조 방법의 패턴 형성 단계에서, 요구되는 위치에서 요구되는 선 두께를 가지고 패턴 이미지를 정밀하게 형성할 수 있다. 그 결과, 액정 디스플레이 소자를 높은 효율로 제조할 수 있다.
전술한 실시 형태에 따른 노광 장치와 노광 방법은 가요성의 디스플레이를 포함하는 가요성의 전자 디바이스(마이크로 디바이스)제조에 적합하다. 예를 들어, 제1 실시 형태에서, 시트(S)의 표면에 레지스트를 도포하기 위한 레지스트 도포 장치, 또는 다른 장치가 시트의 길이 방향에 대해서 롤러(401)와 노광 장치(100) 사이에 배치될 수 있고, 패턴이 형성된 시트(S)를 현상하기 위한 현상장치가 시트의 길이 방향에 대해서 노광 장치(100)와 권취 롤러(402) 사이에 배치될 수 있어, 이로 인해 전자 디바이스를 제조하기 위한 생산 라인이 구성된다.
통상적으로, 전술한 실시 형태의 어느 하나에 따른 노광 장치 및 노광 방법에 의하여 시트(S)에 패턴을 형성하고, 패턴이 형성된 시트(S)를 패턴을 근거로 하여 처리함으로써, 시트(S)의 적어도 한 부분을 포함하는 전자 디바이스를 제조할 수 있다. 여기서 형성된 패턴을 근거로 한 시트(S)의 처리는 형성된 패턴을 근거로 한 시트(S)를 적절하게 현상, 에칭, 및 인쇄하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 형성된 패턴을 기반으로 한 시트(S)에 인쇄하는 것은 전도성 잉크와 같은 소정의 물질을 도포하는 것을 포함할 수 있다. 인쇄는 : 사전에 기능성 물질(예를 들면, 방수성, 친수성, 및 소수성등의 성질이 자외선 층의 조사를 통하여 변하는 물질)층을 시트(S)에 형성하는 것; 기능성 물질 층에 노광 패턴을 형성하는 것; 및 형성된 노광 패턴에 대응하여 전도성 잉크와 같은 물질로 시트(S)를 도포하는 것을 포함할 수 있다.
18a: 스테이지 간섭계(제1 스테이지 간섭계)
18b: 보조 간섭계(제2 스테이지 간섭계)
30: 플랫 모터 32a, 32b: 러프 이동 장치
32a1, 32b1: 고정자 32a2, 32b2: 가동자
34a, 34b: 파인 이동 장치 34a1, 34b1: 고정자
34a2, 34b2: 가동자 36a, 36b: 스테이지 전송계
40, 40a, 40b: 시트 전송 장치 411 내지 441: 압력 롤러
412 내지 442: 구동 롤러 50: 주 제어 장치
100, 1000: 노광 장치 IL1 내지 IL5: 조명빔
S, Sa, Sb: 시트 SAi -1, SAi, SAai, SAbi, SAi +1: 분할 영역
SH1: 시트 홀더 SST1, SST2: 스테이지
SSD: 스테이지 구동계 SSDa: 제1 스테이지 구동계
SSDb: 제2 스테이지 구동계
PL, PLa, PLb(PL1내지 PL5, PLa1 내지 PLa5, PLb1 내지 PLb5): 투영 광학계
AL1 내지 AL12, ALa1 내지 ALa12, ALb1 내지 ALb12: 얼라인먼트 시스템
LC, LCa, LCb: 렌즈 제어기

Claims (40)

  1. 길이가 긴 시트재 표면의 복수의 영역에 주사 노광을 이용하여 소정의 패턴을 형성하고, 상기 패턴에 대응하는 에너지 빔이 상기 시트재상에 조사되는 동안 상기 시트재가 상기 시트재의 길이 방향에 평행한 제1 축을 따라 주사-이동되는 패턴 형성 장치로서,
    상기 시트재의 후면부를 흡착할 수 있는 참조 표면을 각각 가지며, 상기 제1 축을 포함하는 상기 참조 표면과 평행한 2차원 평면 내에서 이동 제1 및 제2 이동 스테이지를 구비하며,
    상기 제1 이동 스테이지는, 소정의 흡착 위치에서, 상기 시트재의 제1 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면 상에 흡착하고, 소정의 스트로크를 가지고 상기 제1 축과 평행한 방향으로 이동하며,
    상기 제2 이동 스테이지는, 상기 2차원적 평면 내에서 상기 소정의 흡착 위치로 이동하고, 상기 시트재의 제2 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면 상에 흡착하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 이동 스테이지는 상기 제2 영역에 대응하는 상기 후면부를 상기 참조 표면 상에 흡착하고, 상기 소정의 스트로크를 가지고 상기 제1 축에 평행한 방향으로 이동하며,
    상기 제1 이동 스테이지는 상기 2차원 평면내에서 상기 소정의 흡착 위치로 이동하고, 상기 시트재의 제3 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면 상에 흡착하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 제1 축에 평행한 방향으로의 상기 제1 이동 스테이지의 이동 동작과, 상기 소정의 흡착 위치를 향하는 상기 제2 이동 스테이지의 이동 동작은 적어도 부분적으로 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  4. 청구항 1 내지 3중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 소정의 흡착 위치에서의 상기 시트재의 흡착 및 상기 제1 축에 평행한 방향으로의 이동 동작 후, 상기 제1 및 제2 이동 스테이지는 상기 시트재의 흡착을 해제하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동 스테이지는 상기 이동 동작의 루트와는 다른 루트를 따라 상기 소정 흡착 위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  6. 청구항 1 내지 5중 어느 하나의 항에 있어서,
    2차원 평면내에서 상기 제1 및 제2 이동 스테이지를 구동하는 플랫 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 다른 루트를 따라 상기 제1 및 제2 이동 스테이지를 전송하는 전송 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  8. 청구항 1 내지 5, 및 7중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동 스테이지가 상기 소정의 스트로크를 가지고 상기 제1 축에 평행한 방향으로 이동될 때, 상기 제1 및 제2 이동 스테이지를 구동하는 구동 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 구동 장치는
    상기 제1 및 제2 이동 스테이지를 상기 2차원 평면과 평행한 방향으로 정교하게 구동하는 제1 구동 장치와,
    상기 제1 축에 평행한 방향으로 상기 구동 장치를 구동하는 제2 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동 스테이지 각각은 상기 제1 구동 장치의 고정자를 통해 상기 제2 구동 장치에 부착되거나 상기 제2 구동 장치로부터 이탈되고,
    상기 제1 구동 장치는 상기 제1 및 제2 이동 스테이지 각각에 마련된 가동자 및 상기 고정자로 구성되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  11. 청구항 1 내지 10중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동 스테이지는 상기 2차원 평면에 평행한 가이드면 위에 부유하여 유지되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  12. 청구항 1 내지 11중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 시트재를 제1 측으로부터 제2 측으로 상기 제1 축과 평행한 방향으로 공급하는 공급 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 공급 장치는 구동 롤러와 압력 롤러를 포함하며, 상기 구동 롤러와 상기 압력 롤러는 상기 시트재를 끼워 넣을 수 있는 제1 상태와 상기 시트재의 끼워 넣음을 해제할 수 있는 제2 상태로 설정되며, 상기 제1 상태에서 상기 2차원 평면 내에서의 상기 제1 축에 수직한 제2 축에 대하여 서로 역방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  14. 청구항 1 내지 13중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 패턴에 대응하는 에너지 빔을 상기 시트재 상에 투영하여 상기 시트재에 상기 패턴에 대응하는 이미지를 형성하는 투영 광학계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 2차원 평면 내에서의 상기 제1 및 제2 이동 스테이지의 위치 정보를 측정하는 측정계; 및
    상기 측정계로부터의 측정 결과를 근거로 하여 상기 제1 및 제2 이동 스테이지를 구동하는 제어 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 시트재의 복수의 마크를 검출하는 마크 검출계: 및
    상기 투영 광학계의 광학 특성을 조절하는 조절 장치를 더 포함하고,
    상기 시트재의 상기 소정영역에 대응하는 후면부가 상기 제1 이동 스테이지에 의해 상기 참조 표면에 흡착되어 있는 상태에서, 상기 제어 장치는 상기 마크 검출계를 이용하여 주사 노광에 앞서 상기 시트재의 상기 소정 영역에 부착된 복수의 얼라인먼트 마크의 적어도 일부를 검출하고, 상기 검출 결과와 검출시 상기 측정계로부터의 측정 결과를 근거로 하여 상기 조절 장치 및 상기 제1 이동 스테이지 중 적어도 하나를 통해 이미지의 형성 상태를 조절하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  17. 청구항 1 내지 11중 어느 하나의 항에 있어서,
    또 다른 시트재가 마련되며,
    상기 두 개의 시트재 중 제1 시트재를 제1 측으로부터 제2 측으로 상기 제1 축에 평행한 방향으로 공급하는 제1 공급 장치;
    상기 두 개의 시트재 중 제2 시트재를 상기 제2 측으로부터 상기 제1 측으로 상기 제1 축에 평행한 방향으로 공급하는 제2 공급 장치를 더 포함하고,
    상기 제1 이동 스테이지가 상기 소정의 흡착 위치에서, 상기 제1 시트재의 소정 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면에 흡착하고, 상기 제1 측으로부터 상기 제2 측으로 상기 제1 축과 평행한 방향으로 상기 소정의 스트로크를 가지고 이동하며, 그 동안에 상기 제2 이동 스테이지가 다른 흡착 위치에서, 상기 제2 시트재의 상기 소정 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면에 흡착하고, 상기 제2 측으로부터 상기 제1 측으로 상기 제1 축과 평행한 방향으로 상기 소정의 스트로크를 가지고 이동하고,
    상기 제1 축과 평행한 방향으로의 이동 후, 상기 제2 이동 스테이지는 상기 2차원 평면 내의 상기 소정의 흡착 위치로 이동하고, 그 동안에 상기 제1 이동 스테이지는 상기 2차원 평면 내의 상기 다른 소정의 흡착 위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  18. 길이가 긴 시트재 표면의 복수의 영역에 소정의 패턴을 형성하되, 상기 패턴에 대응하는 에너지 빔이 상기 시트재 상에 조사되는 동안 상기 소정의 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치에 있어서,
    길이가 긴 제1 시트재를 제1 측으로부터 제2 측으로 2차원 평면내에서 제1 축에 평행한 방향으로 공급하는 제1 공급 장치와;
    상기 2차원 평면 내에서 상기 제1 시트재로부터 상기 제1 축과 교차하는 제2 축에 평행한 방향으로 떨어진 위치에서 길이가 긴 제2 시트재를 상기 제2 측으로부터 상기 제1 측으로 상기 제1 축에 평행한 방향으로 공급하는 제2 공급 장치와; 상기 제1 및 제2 시트재의 후면부를 흡착할 수 있는 참조 표면을 각각 가지고, 상기 제1 축을 포함하는 상기 참조 표면에 평행한 상기 2차원 평면 내에서 이동 가능한 제1 및 제2 이동 스테이지를 구비하며,
    상기 제1 이동 스테이지가 소정의 제1 흡착 위치에서, 상기 제1 시트재의 제1 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면상에 흡착하고, 소정의 스트로크를 가지고 상기 제1 축과 평행한 방향으로 이동하며, 그 동안 상기 제2 이동 스테이지가 상기 소정의 제2 흡착 위치에서, 상기 제2 시트재의 제2 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면상에 흡착하고, 상기 제2 시트재의 공급 방향으로 소정의 스트로크를 가지고 이동하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 제2 이동 스테이지가 상기 제2 시트재의 공급 방향으로의 이동 후 상기 제1흡착 위치로 2차원 평면내에서 이동하며, 그동안 상기 제1 이동 스테이지가 상기 제2 흡착 위치로 2차원 평면내에서 이동하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  20. 청구항 18 또는 19에 있어서,
    상기 제1 이동 스테이지는 상기 제1 시트재의 공급 방향으로의 이동 후 상기 제1 시트재의 흡착을 해제하고, 상기 제2 이동 스테이지는 상기 제2 시트재의 공급 방향으로의 이동 후 상기 제2 시트재의 흡착을 해제하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  21. 청구항 18 내지 20중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동 스테이지는
    상기 제1 시트재의 공급 방향으로의 소정의 스트로크를 가지는 이동을 위한 제1 루트와;
    상기 제2 시트재의 공급 방향으로의 소정의 스트로크를 가지는 이동을 위한 제2 루트를 포함하는 폐루프를 순환하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  22. 청구항 18 내지 21중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동 스테이지를 상기 2차원 평면 내에서 구동하는 플랫 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  23. 청구항 21에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동 스테이지를 상기 제1 및 제2 루트를 따라 구동하는 구동 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  24. 청구항 23에 있어서, 상기 구동 장치는
    상기 제1 및 제2 이동 스테이지를 상기 2차원 평면에 평행한 방향으로 정교하게 구동하는 두 개의 제1 구동 장치; 및
    상기 제1 및 제2 루트 각각을 따라 상기 두 개의 제1 구동 장치를 각각 구동하는 두 개의 제2 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동 스테이지 각각은 상기 두 개의 제1 구동장치의 고정자에 의해 상기 두 개의 제2 구동 장치에 부착되거나 상기 두 개의 제2 구동 장치로부터 이탈되며,
    상기 두 개의 제1 구동 장치 각각은 상기 제1 및 제2 이동 스테이지에 각각 마련되는 가동자 중 하나와 고정자 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  26. 청구항 23 내지 26중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동 스테이지를 상기 제1 및 제2 루트 사이에서 전송하는 전송 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  27. 청구항 18 내지 26중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동 스테이지는 상기 2차원 평면에 평행한 가이드면 위에 부유하여 유지되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  28. 청구항 18 내지 27중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 공급 장치 각각은 구동 롤러와 압력 롤러를 구비하며, 상기 구동 롤러와 상기 압력 롤러는 상기 제1 및 제2 시트재를 각각 끼워 넣을 수 있는 제1 상태와, 상기 제1 및 제2 시트재의 끼워 넣음을 각각 해제하는 제2 상태로 설정되고, 상기 제1 상태에서 상기 2차원 평면 내의 상기 제1축과 수직인 제2 축에 대하여 서로 역방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  29. 청구항 18 내지 28중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동 스테이지의 2차원 평면내에서의 위치 정보를 측정하는 측정계와;
    상기 제1 및 제2 이동 스테이지를 상기 측정계의 측정 결과를 근거로 하여 구동하는 제어 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  30. 청구항 18 내지 29중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 패턴에 대응하는 에너지 빔을 상기 제1및 제2 시트재상에 투영하여 상기 제1 및 제2 시트재에 상기 패턴에 대응하는 이미지를 각각 형성하는 제1 및 제2 투영 광학계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  31. 청구항 30에 있어서,
    상기 제1 및 제2 시트재에 각각 형성된 복수의 마크를 검출하는 제1 및 제2 마크 검출계와;
    상기 제1 및 제2 투영 광학계의 광학 특성을 개별적인 방법으로 조절하는 조절 장치를 더 포함하고,
    상기 제1 시트재의 상기 제1 영역에 대응하는 상기 후면부가 상기 제1 이동 스테이지에 의해 상기 참조 표면에 흡착되어 있는 상태에서, 상기 제어 장치는 상기 제1 마크 검출계를 이용하여 상기 제1 영역에 부착된 복수의 얼라인먼트 마크의 적어도 일부를 검출하고, 상기 검출 결과와 검출시 상기 측정계로부터의 측정 결과를 근거로 하여 상기 조절 장치 및 상기 제1 이동 스테이지 중 적어도 하나를 통해 상기 제1 시트재의 이미지의 형성 상태를 조절하고,
    상기 제1 시트재의 상기 제2 영역에 대응하는 상기 후면부가 상기 제2 이동 스테이지에 의해 상기 참조 표면에 흡착되어 있는 상태에서, 상기 제어 장치는 상기 제2 마크 검출계를 이용하여 상기 제2 영역에 부착된 복수의 얼라인먼트 마크의 적어도 일부를 검출하고, 상기 검출 결과 및 검출시 상기 측정계로부터의 측정 결과를 근거로 하여 상기 조절 장치와 제2 이동 스테이지 중 적어도 하나를 통해 제2 시트재의 이미지의 형성 상태를 조절하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
  32. 길이가 긴 시트재 표면의 복수의 영역에 주사 노광을 이용하여 소정의 패턴을 형성하고, 상기 패턴에 대응하는 에너지 빔이 상기 시트재 상에 조사되는 동안 상기 시트재가 상기 시트재의 길이 방향에 평행한 제1 축을 따라 주사-이동되는 패턴 형성 방법에 있어서,
    제1 이동 스테이지는, 상기 소정의 흡착 위치에서, 상기 시트재의 제1 소정 영역에 대응하는 후면부를 참조 표면 상에 흡착하고, 소정의 스트로크를 가지고 상기 제1 축에 평행한 방향으로 이동하며,
    제2 이동 스테이지는 상기 2차원 평면 내에서 상기 소정의 흡착 위치로 이동하고, 상기 시트재의 제2 소정 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면 상에 흡착하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  33. 청구항 32에 있어서,
    상기 제2 이동 스테이지는 상기 제2 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면 상에 흡착하고, 소정의 스트로크를 가지고 상기 제1 축에 평행한 방향으로 이동하며,
    상기 제1 이동 스테이지는 상기 2차원 평면 내에서 상기 소정의 흡착 위치로 이동하고, 상기 시트재의 제3 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면 상에 흡착하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  34. 청구항 32 또는 33에 있어서,
    상기 제1 축에 평행한 방향으로의 상기 제1 이동 스테이지의 이동 동작과 상기 소정의 흡착 위치를 향하는 상기 제2 이동 스테이지의 이동 동작은 적어도 부분적으로 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  35. 청구항 32 내지 34중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 소정 흡착 위치에서의 상기 시트재의 흡착 및 상기 제1 축에 평행한 방향으로의 이동 동작 후, 상기 제1 및 제2 이동 스테이지에 의한 상기 시트재의 흡착은 해제되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  36. 청구항 35에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동 스테이지는 상기 이동 동작의 루트와 다른 루트를 따라 상기 소정 흡착 위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  37. 청구항 32 내지 36중 어느 하나의 항에 있어서,
    또 다른 시트재가 마련되며,
    상기 제1 이동 스테이지가 상기 소정의 흡착 위치에서, 상기 제1 시트재의 소정 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면 상에 흡착하고, 상기 제1 측으로부터 상기 제2 측으로 상기 제1 축에 평행한 방향으로 상기 소정의 스트로크를 가지고 이동하며, 그 동안에 상기 제2 이동 스테이지가 다른 흡착 위치에서, 상기 제2 시트재의 상기 소정 영역에 대응하는 후면부를 상기 참조 표면 상에 흡착하고, 상기 제2 측으로부터 상기 제1 측으로 상기 제1 축에 평행한 방향으로 상기 소정의 스트로크를 가지고 이동하고,
    그 후, 상기 제2 이동 스테이지는 상기 2차원 평면 내의 상기 소정의 흡착 위치로 이동하고, 그 동안에 상기 제1 이동 스테이지는 상기 2차원 평면 내의 상기 다른 소정의 흡착 위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  38. 청구항 37에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동 스테이지의 2차원 평면내에서의 위치 정보가 측정되고, 상기 제1 및 제2 이동 스테이지는 상기 측정 결과를 근거로 하여 구동되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  39. 청구항 37 또는 38에 있어서,
    상기 패턴에 대응하는 이미지가 제1 및 제2 투영 광학계를 통해 각각 상기 두 개의 시트재에 형성되며,
    상기 두 개의 시트재 중 제1 시트재의 상기 소정 영역에 대응하는 후면부가 상기 제1 및 제2 이동 스테이지 중 하나에 의하여 상기 참조 표면 상에 흡작되어 있는 상태에서, 상기 제1 시트재의 상기 소정 영역에 부착된 복수의 얼라인먼트 마크 중 적어도 일부가 주사 노광에 앞서 검출되고,
    상기 검출결과와 상기 제1 및 제2 이동 스테이지 중 하나의 위치 정보를 근거로 하여, 상기 제1 시트재에 대응하는 상기 투영 광학계의 광학 특성과 상기 이동 스테이지 중 하나 중 적어도 하나가 조절되어, 상기 제1 시트재의 상기 이미지 형성 상태가 조절되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  40. 청구항 32 내지 39 중 어느 하나의 항에 따른 패턴 형성 방법을 사용하여 길이가 긴 시트재에 패턴을 형성하고;
    상기 패턴이 형성된 상기 시트재를 처리하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.
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