KR20150143741A - Substrate processing apparatus, device manufacturing method, scanning exposure method, exposure apparatus, device manufacturing system, and device manufacturing method - Google Patents

Substrate processing apparatus, device manufacturing method, scanning exposure method, exposure apparatus, device manufacturing system, and device manufacturing method Download PDF

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Abstract

소정 곡률로 원통면 모양으로 만곡한 제1 면을 따르도록, 마스크와 기판 중 일방을 지지하는 제1 지지 부재와, 소정의 제2 면을 따르도록 마스크와 기판 중 타방을 지지하는 제2 지지 부재와, 제1 지지 부재를 회전시키고, 또한, 제2 지지 부재를 이동시켜, 마스크와 기판을 주사 노광 방향으로 이동시키는 이동 기구를 구비하며, 투영 광학계는, 투영 영역의 주사 노광 방향의 중심에 수직인 선에 대략 평행한 주광선을 포함하는 투영 광속에 의해서 패턴의 상(像)을 소정의 투영상면에 형성하고, 이동 기구는, 제1 지지 부재의 이동 속도 및 제2 지지 부재의 이동 속도를 설정하고, 패턴의 투영상면과 기판의 노광면 중 곡률이 보다 큰 면 또는 평면이 되는 측의 이동 속도를 타방의 이동 속도 보다도 상대적으로 작게 한다. A first support member for supporting one of the mask and the substrate so as to follow a first surface curved in a cylindrical surface shape with a predetermined curvature and a second support member for supporting the other of the mask and the substrate along the predetermined second surface, And a moving mechanism for rotating the first supporting member and moving the second supporting member so as to move the mask and the substrate in the scanning exposure direction. The projection optical system includes a projection optical system An image of a pattern is formed on a predetermined projection upper surface by a projected luminous flux including a principal ray substantially parallel to a line in which the moving speed of the first supporting member and the moving speed of the second supporting member are set And the moving speed of the projection upper surface of the pattern and the exposure surface of the substrate on the side where the curvature is larger or the plane becomes relatively smaller than the other moving speed.

Description

기판 처리 장치, 디바이스 제조 방법, 주사 노광 방법, 노광 장치, 디바이스 제조 시스템 및 디바이스 제조 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, DEVICE MANUFACTURING METHOD, SCANNING EXPOSURE METHOD, EXPOSURE APPARATUS, DEVICE MANUFACTURING SYSTEM, AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a substrate processing apparatus, a device manufacturing method, a scanning exposure method, an exposure apparatus, a device manufacturing system, and a device manufacturing method,

본 발명은, 마스크의 패턴을 기판에 투영하고, 해당 기판에 해당 패턴을 노광하는 기판 처리 장치, 디바이스 제조 방법, 주사(走査) 노광 방법, 노광 장치, 디바이스 제조 시스템 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, a device manufacturing method, a scanning exposure method, an exposure apparatus, a device manufacturing system, and a device manufacturing method which project a pattern of a mask onto a substrate and expose the pattern on the substrate.

액정 디스플레이 등의 표시 디바이스나, 반도체 등, 각종 디바이스를 제조하는 디바이스 제조 시스템이 있다. 디바이스 제조 시스템은, 노광 장치 등의 기판 처리 장치를 구비하고 있다. 특허 문헌 1에 기재된 기판 처리 장치는, 조명 영역에 배치된 마스크에 형성되어 있는 패턴의 상(像)을, 투영 영역에 배치되어 있는 기판 등에 투영하고, 기판에 해당 패턴을 노광한다. 기판 처리 장치에 이용되는 마스크는, 평면 모양인 것, 원통 모양인 것 등이 있다. A display device such as a liquid crystal display, and a device manufacturing system for manufacturing various devices such as a semiconductor. The device manufacturing system includes a substrate processing apparatus such as an exposure apparatus. The substrate processing apparatus disclosed in Patent Document 1 projects an image of a pattern formed on a mask disposed in an illumination area onto a substrate disposed in a projection area, and exposes the pattern on a substrate. The mask used in the substrate processing apparatus may be a flat shape, a cylindrical shape, or the like.

포토리소그래피 공정에서 이용되는 노광 장치에서, 하기 특허 문헌에 개시되어 있는 바와 같은, 원통 모양 또는 원기둥 모양의 마스크(이하, 총칭하여 '원통 마스크'라고도 함)를 이용하여 기판을 노광하는 노광 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 2). 또, 원통 마스크를 이용하여, 가요성(플렉시블)을 가지는 장척(長尺)의 시트 기판 상(上)에 표시 패널용의 디바이스 패턴을 연속하여 노광하는 노광 장치도 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 3).In an exposure apparatus used in a photolithography process, an exposure apparatus for exposing a substrate using a cylindrical or cylindrical mask (hereinafter collectively referred to as a "cylindrical mask") as disclosed in the following patent documents is known (For example, Patent Document 2). There is also known an exposure apparatus that continuously exposes a device pattern for a display panel on a long sheet substrate having a flexible structure using a cylindrical mask (see, for example, Patent Literature 3).

특허 문헌 1 : 일본특허공개 제2007-299918호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-299918 특허 문헌 2 : 국제공개 WO2008/029917호Patent Document 2: WO2008 / 029917 특허 문헌 3 : 일본특허공개 제2011-221538호 공보Patent Document 3: Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2011-221538

여기서, 기판 처리 장치는, 주사 노광 방향에서의 노광 영역(슬릿 모양의 투영 영역)을 크게 함으로써, 기판 상의 1개의 쇼트(short) 영역, 혹은 디바이스 영역에 대한 주사 노광 시간을 짧게 할 수 있어, 단위시간당 기판의 처리 매수 등의 생산성을 향상시킬 수 있다. 그렇지만, 특허 문헌 1에 기재된 바와 같이, 생산성의 향상을 도모하기 위해 회전 가능한 원통 모양 마스크를 이용하면, 마스크 패턴이 원통 모양으로 만곡하고 있기 때문에, 마스크 패턴(원통 모양)의 둘레 방향을 주사 노광의 방향으로 하고, 슬릿 모양의 투영 영역의 주사 노광 방향의 치수를 크게 하면, 기판에 투영 노광되는 패턴의 품질(상질(像質))이 저하하는 경우가 있다. Here, the substrate processing apparatus can shorten the scan exposure time for one short (short) area or device area on the substrate by enlarging the exposure area (projection area in a slit shape) in the scanning exposure direction, Productivity such as the number of substrates processed per hour can be improved. However, as described in Patent Document 1, when a rotatable cylindrical mask is used to improve the productivity, the mask pattern is curved in a cylindrical shape, so that the circumferential direction of the mask pattern (cylindrical shape) Direction and the size of the slit-shaped projection area in the scanning exposure direction is increased, the quality (image quality) of the pattern projected and exposed on the substrate may be lowered.

전술한 특허 문헌 2에 나타내어지는 바와 같이, 원통 모양 또는 원기둥 모양의 마스크는, 소정의 회전 중심축(중심선)으로부터 일정 반경의 외주면(원통면)을 가지며, 그 외주면에 전자 디바이스(예를 들면 반도체 IC 칩 등)의 마스크 패턴이 형성되어 있다. 감광성(感光性)의 기판(웨이퍼) 상에 마스크 패턴을 전사(轉寫)할 때에는, 기판을 소정 속도로 일방향으로 이동시키면서, 원통 마스크를 회전 중심축 둘레로 동기(同期) 회전시킨다. 그 경우, 원통 마스크의 외주면의 전체 둘레 길이가 기판의 길이에 대응하도록 원통 마스크의 직경을 설정하면, 기판의 길이에 걸쳐 연속하여 마스크 패턴을 주사 노광할 수 있다. 또, 특허 문헌 3과 같이, 그러한 원통 마스크를 이용하면, 장척의 플렉시블한 시트 기판(감광층 부착)을 장척 방향으로 소정 속도로 보내면서, 그 속도에 동기시켜 원통 마스크를 회전시키는 것만으로, 시트 기판 상에 표시 패널용 패턴을 반복하여 연속해서 노광할 수 있다. 이와 같이, 원통 마스크를 이용한 경우, 기판의 노광 처리의 효율이나 택트(tact)가 향상하여, 전자 디바이스, 표시 패널 등의 생산성이 높아지는 것이 기대된다. As shown in the above-described Patent Document 2, the cylindrical or cylindrical mask has an outer peripheral surface (cylindrical surface) with a certain radius from a predetermined central axis of rotation (center line), and an electronic device IC chip or the like) is formed on the substrate. When the mask pattern is transferred onto a photosensitive (photosensitive) substrate (wafer), the cylindrical mask is rotated synchronously (synchronously) around the rotation center axis while moving the substrate at a predetermined speed in one direction. In this case, if the diameter of the cylindrical mask is set so that the entire peripheral length of the cylindrical mask corresponds to the length of the substrate, the mask pattern can be scanned and exposed continuously over the length of the substrate. In addition, as in Patent Document 3, by using such a cylindrical mask, only by rotating the cylindrical mask in synchronism with its speed while sending a long flexible sheet substrate (with a photosensitive layer) in a long direction at a predetermined speed, The display panel pattern can be repeatedly and continuously exposed on the substrate. As described above, in the case of using a cylindrical mask, it is expected that the efficiency of the exposure processing of the substrate and the tact are improved and the productivity of electronic devices, display panels, and the like is increased.

그렇지만, 특히 표시 패널용 마스크 패턴을 노광하는 경우, 표시 패널의 화면 사이즈는 수인치 ~ 수십 인치로 다종 다양하고, 그를 위한 마스크 패턴의 영역의 치수나 어스펙트비(aspect比)도 다종 다양하다. 그 경우, 노광 장치에 장착 가능한 원통 마스크의 직경이나 회전 중심축 방향의 치수가 일의적(一義的)으로 정해져 있으면, 여러가지 크기의 표시 패널에 대응하여, 원통 마스크의 외주면에 효율적으로 마스크 패턴 영역을 배치하는 것이 어려워진다. 예를 들면, 큰 화면 사이즈의 표시 패널의 경우는, 그 표시 패널의 1면분(面分)의 마스크 패턴 영역을 원통 마스크의 외주면의 거의 전체 둘레에 형성할 수 있어도, 그 사이즈 보다도 조금 작은 표시 패널의 경우는, 2면분의 마스크 패턴 영역을 형성할 수 없어, 둘레 방향(또는 회전 중심축 방향)의 여백이 증대하게 된다. However, in the case of exposing a mask pattern for a display panel in particular, the screen size of the display panel may vary from several inches to several tens of inches, and the dimensions and aspect ratios of the mask pattern for that range also vary. In this case, if the diameter of the cylindrical mask that can be mounted on the exposure apparatus or the dimension in the direction of the central axis of rotation is univocally defined, the mask pattern area can be effectively arranged on the outer peripheral surface of the cylindrical mask in correspondence with display panels of various sizes It becomes difficult to arrange them. For example, in the case of a display panel with a large screen size, even though a mask pattern area of one side (surface) of the display panel can be formed almost all around the outer circumferential surface of the cylindrical mask, The mask pattern region for two sides can not be formed and the margin in the circumferential direction (or in the direction of the rotation center axis) increases.

본 발명의 형태는, 높은 생산성으로 높은 품질의 기판을 생산할 수 있는 기판 처리 장치, 디바이스 제조 방법 및 주사 노광 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. An aspect of the present invention is to provide a substrate processing apparatus, a device manufacturing method, and a scanning exposure method capable of producing a high quality substrate with high productivity.

본 발명의 다른 형태는, 직경이 다른 원통 마스크를 장착할 수 있는 노광 장치, 디바이스 제조 시스템 및 그러한 노광 장치를 이용한 디바이스 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Another aspect of the present invention is to provide an exposure apparatus, a device manufacturing system, and a device manufacturing method using such an exposure apparatus capable of mounting cylindrical masks of different diameters.

본 발명의 제1 형태에 따르면, 조명광의 조명 영역에 배치되는 마스크의 패턴으로부터의 광속을, 기판이 배치되는 투영 영역에 투사하는 투영 광학계를 구비한 기판 처리 장치로서, 상기 조명 영역과 상기 투영 영역 중 일방의 영역에서 소정 곡률로 원통면 모양으로 만곡(灣曲)한 제1 면을 따르도록, 상기 마스크와 상기 기판 중 일방을 지지하는 제1 지지 부재와, 상기 조명 영역과 상기 투영 영역 중 타방의 영역에서 소정의 제2 면을 따르도록, 상기 마스크와 상기 기판 중 타방을 지지하는 제2 지지 부재와, 상기 제1 지지 부재를 회전시키며, 해당 제1 지지 부재가 지지하는 상기 마스크와 상기 기판 중 일방을 주사 노광 방향으로 이동시키고, 또한, 상기 제2 지지 부재를 이동시키며, 해당 제2 지지 부재가 지지하는 상기 마스크와 상기 기판 중 타방을 상기 주사 노광 방향으로 이동시키는 이동 기구를 구비하며, 상기 투영 광학계는, 상기 패턴의 상(像)을 소정의 투영상면(投影像面)에 형성하고, 상기 이동 기구는, 상기 제1 지지 부재의 이동 속도 및 상기 제2 지지 부재의 이동 속도를 설정하며, 상기 패턴의 투영상면과 상기 기판의 노광면 중 곡률이 보다 큰 면 또는 평면이 되는 측의 이동 속도를 타방의 이동 속도 보다도 상대적으로 작게 한 기판 처리 장치가 제공된다. According to a first aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus having a projection optical system for projecting a light flux from a pattern of a mask disposed in an illumination region of an illumination light onto a projection region on which a substrate is arranged, A first support member for supporting one of the mask and the substrate so as to follow a first surface curved in a cylindrical shape with a predetermined curvature in one of the two regions, A second support member for supporting the other of the mask and the substrate so as to follow a predetermined second surface in the region of the mask and the substrate, And the second supporting member is moved so that the other of the mask and the substrate supported by the second supporting member faces the image Wherein the projection optical system forms an image of the pattern on a predetermined projected image plane and the moving mechanism moves the first supporting member in a scanning exposure direction, And the moving speed of the second supporting member is set so that the moving speed of the projection upper surface of the pattern and the exposure surface of the substrate on the side where the curvature becomes larger or the plane becomes relatively smaller than the other moving speed, Processing apparatus is provided.

본 발명의 제2 형태에 따르면, 제1 형태에 기재된 기판 처리 장치를 이용하여 상기 기판에 상기 마스크의 패턴을 형성하는 것과, 상기 기판 처리 장치에 상기 기판을 공급하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다. According to a second aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method comprising: forming a pattern of the mask on a substrate using the substrate processing apparatus according to the first aspect; and supplying the substrate to the substrate processing apparatus do.

본 발명의 제3 형태에 따르면, 소정의 곡률 반경으로 원통 모양으로 만곡한 마스크의 일면에 형성된 패턴을, 투영 광학계를 매개로 하여 원통 모양 또는 평면 모양으로 지지되는 플렉시블한 기판의 표면에 투영함과 아울러, 마스크를 만곡한 일면을 따라서 소정의 속도로 이동시키면서, 원통 모양 또는 평면 모양으로 지지된 기판의 표면을 따라서 소정의 속도로 상기 기판을 이동시켜, 투영 광학계에 의한 패턴의 투영상을 기판 상에 주사 노광할 때, 투영 광학계에 의한 패턴의 투영상이 베스트 포커스 상태로 형성되는 투영상면의 곡률 반경을 Rm, 원통 모양 또는 평면 모양으로 지지된 기판의 표면의 곡률 반경을 Rp, 마스크의 이동에 의해 투영상면을 따라서 이동하는 패턴상(pattern傷)의 이동 속도를 Vm, 기판의 표면을 따른 소정의 속도를 Vp로 했을 때, Rm<Rp인 경우는 Vm>Vp로 설정하고, Rm>Rp인 경우는 Vm<Vp로 설정하는 주사 노광 방법이 제공된다. According to a third aspect of the present invention, there is provided a projection exposure apparatus for projecting a pattern formed on one surface of a mask curved in a cylindrical shape with a predetermined curvature radius onto a surface of a flexible substrate supported in a cylindrical shape or a plane shape through a projection optical system The substrate is moved at a predetermined speed along the surface of the substrate supported in a cylindrical shape or in a planar shape while moving the mask at a predetermined speed along one side of the curved surface so that the projected image of the pattern by the projection optical system is projected onto the substrate Rm represents the radius of curvature of the projected image on which the projected image of the pattern by the projection optical system is formed in the best focus state, Rp represents the radius of curvature of the surface of the substrate supported in a cylindrical or planar shape, Vm denotes a moving velocity of a pattern image moving along the projection image plane, and Vp denotes a predetermined velocity along the surface of the substrate, Rm ≪ Vp > Vp in the case of < Rp, and Vm < Vp in the case of Rm > Rp.

본 발명의 제4 형태에 따르면, 소정의 축선으로부터 일정한 곡률 반경으로 만곡한 곡면의 외주면에 패턴을 가지는 원통 마스크에 조명광을 안내하는 조명 광학계와, 기판을 지지하는 기판 지지 기구와, 상기 조명광에 의해 조명된 상기 원통 마스크의 상기 패턴을 상기 기판 지지 기구가 지지하는 상기 기판에 투영하는 투영 광학계와, 상기 원통 마스크를 교환하는 교환 기구와, 상기 교환 기구가, 상기 원통 마스크를 직경이 다른 원통 마스크로 교환했을 때에, 상기 조명 광학계의 적어도 일부와 상기 투영 광학계의 적어도 일부 중 적어도 일방을 조정하는 조정부를 포함하는 노광 장치가 제공된다. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an illumination optical system, comprising: an illumination optical system for guiding illumination light to a cylindrical mask having a pattern on an outer circumferential surface of a curved surface curved at a predetermined radius of curvature from a predetermined axis; a substrate support mechanism for supporting the substrate; A projection optical system for projecting the pattern of the illuminated cylindrical mask onto the substrate supported by the substrate support mechanism; an exchange mechanism for exchanging the cylindrical mask; and the exchange mechanism for transferring the cylindrical mask to a cylindrical mask And an adjustment unit that adjusts at least one of at least a part of the illumination optical system and at least a part of the projection optical system when the projection optical system is switched.

본 발명의 제5 형태에 따르면, 소정의 축선으로부터 일정 반경으로 원통 모양으로 만곡한 외주면에 패턴을 가지며, 서로 직경이 다른 복수의 원통 마스크 중 1개를 교환 가능하게 장착하여, 상기 소정의 축선의 둘레로 회전시키는 마스크 유지 기구와, 상기 원통 마스크의 패턴에 조명광을 조사하는 조명계와, 조명광에 의해 조사된 상기 원통 마스크의 상기 패턴으로부터의 광에 의해 노광되는 기판을, 만곡한 면 또는 평면을 따라서 지지하는 기판 지지 기구와, 상기 마스크 유지 기구에 장착되는 상기 원통 마스크의 직경에 따라서, 적어도 상기 소정의 축선과 상기 기판 지지 기구와의 거리를 조정하는 조정부를 포함하는 노광 장치가 제공된다. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a plurality of cylindrical masks having a pattern on an outer circumferential surface curved in a cylindrical shape with a predetermined radius from a predetermined axis and having different diameters, An illumination system for irradiating the pattern of the cylindrical mask with illumination light and a substrate exposed by light from the pattern of the cylindrical mask irradiated by the illumination light are arranged along a curved surface or a plane And an adjusting unit that adjusts a distance between at least the predetermined axis and the substrate supporting mechanism in accordance with the diameter of the cylindrical mask mounted on the mask holding mechanism.

본 발명의 제6 형태에 따르면, 전술한 노광 장치와, 상기 노광 장치에 상기 기판을 공급하는 기판 공급 장치를 구비하는 디바이스 제조 시스템이 제공된다. According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing system including the above-described exposure apparatus and a substrate supply apparatus for supplying the substrate to the exposure apparatus.

본 발명의 제7 형태에 따르면, 전술한 노광 장치를 이용하여, 상기 원통 마스크의 상기 패턴을 상기 기판에 노광을 하는 것과, 노광된 상기 기판을 처리하는 것에 의해, 상기 원통 마스크의 상기 패턴에 대응한 디바이스를 형성하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다. According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: exposing the substrate with the pattern of the cylindrical mask using the exposure apparatus described above; and processing the exposed substrate, A device manufacturing method is provided that includes forming a device.

본 발명의 형태에 의하면, 패턴상이 형성되는 투영상면과 패턴상이 전사되는 기판의 표면 중 어느 일방이, 기판의 주사 노광 방향에서 만곡하는 것에 의해서 생기는 상위치의 어긋남(상변위)을 억제하면서, 주사 노광시의 노광폭을 크게 취하는 것이 가능하게 되며, 고품질로 패턴상이 전사되는 기판을, 높은 생산성으로 얻을 수 있다. According to the aspect of the invention, it is possible to suppress the shift (phase displacement) of the image position caused by the projection top surface on which the pattern image is formed and the surface of the substrate onto which the pattern image is transferred, The exposure width at the time of exposure can be increased, and the substrate on which the pattern image is transferred with high quality can be obtained with high productivity.

본 발명의 다른 형태에 의하면, 소정의 범위 내에서 직경이 다른 원통 마스크가 장착된 경우에도, 고품질인 패턴 전사가 가능한 노광 장치, 디바이스 제조 시스템 및 디바이스 제조 방법을 제공할 수 있다. According to another aspect of the present invention, it is possible to provide an exposure apparatus, a device manufacturing system, and a device manufacturing method capable of high-quality pattern transfer even when a cylindrical mask having different diameters is mounted within a predetermined range.

도 1은, 제1 실시 형태의 디바이스 제조 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는, 제1 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은, 도 2에 나타내는 노광 장치의 조명 영역 및 투영 영역의 배치를 나타내는 도면이다.
도 4는, 도 2에 나타내는 노광 장치의 조명 광학계 및 투영 광학계의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는, 마스크에서의 조명 광속 및 투영 광속의 거동을 과장하여 나타내는 도면이다.
도 6은, 도 4 중의 편광 빔 스플리터에서의 조명 광속 및 투영 광속의 진행 방향을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 7은, 마스크의 패턴의 투영상면의 이동과 기판의 노광면의 이동과의 관계를 과장하여 나타내는 설명도이다.
도 8a는, 투영상면과 노광면과의 주속도(周速度, peripheral velocity)에 차이가 없을 때의 노광폭 내에서의 상(像)의 어긋남량, 차분량(差分量)의 변화의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 8b는, 투영상면과 노광면과의 주속도에 차이가 있을 때의 노광폭 내에서의 상의 어긋남량, 차분량의 변화의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 8c는, 노광면과 투영상면과 주속도의 차이를 변화시켰을 때의 노광폭 내에서의 상의 차분량의 변화의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 9는, 투영상면과 노광면과의 주속도의 차이의 유무에 의해서 변화하는 패턴 투영상의 노광폭 내에서의 콘트라스트비의 변화의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 10은, 제2 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 11은, 마스크의 패턴의 투영상면의 이동과 기판의 노광면의 이동과의 관계를 과장하여 나타내는 설명도이다.
도 12는, 제2 실시 형태에서의 투영상면과 노광면과의 주속도의 차이의 유무에 의해서 변화하는 노광폭 내에서의 상의 어긋남량의 변화의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 13a는, 마스크(M) 상의 L&S 패턴의 투영상의 광 강도 분포를 나타내는 도면이다.
도 13b는, 마스크(M) 상의 고립선(孤立線)(ISO) 패턴의 투영상의 광 강도 분포를 나타내는 도면이다.
도 14는, 주속도차가 없는(보정전) 상태에서, L&S 패턴의 투영상의 콘트라스트값과 콘트라스트비를 시뮬레이션한 그래프이다.
도 15는, 주속도차가 있는(보정후) 상태에서, L&S 패턴의 투영상의 콘트라스트값과 콘트라스트비를 시뮬레이션한 그래프이다.
도 16은, 주속도차가 없는(보정전) 상태에서, 고립(ISO) 패턴의 투영상의 콘트라스트값과 콘트라스트비를 시뮬레이션한 그래프이다.
도 17은, 주속도차가 있는(보정후) 상태에서, 고립(ISO) 패턴의 투영상의 콘트라스트값과 콘트라스트비를 시뮬레이션한 그래프이다.
도 18은, 기판 상의 노광면의 이동 속도에 대해서 마스크(M)의 투영상면의 주속도를 변화시켰을 때의 상변위량(어긋남량)과 노광폭과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 19는, 어긋남량과 해상력을 사용하여 구한 평가값 Q1, Q2에 의해서, 최적인 노광폭을 평가하는 시뮬레이션의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 20은, 제3 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 21은, 제4 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 22는, 마스크의 패턴의 투영상면의 이동과 기판의 노광면의 이동과의 관계를 나타내는 설명도이다.
도 23은, 제5 실시 형태에 관한 노광 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 24는, 노광 장치가 이용하는 마스크를 다른 마스크로 교환할 때의 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도 25는, 홀수번째의 제1 투영 광학계의 마스크측의 시야 영역의 위치와 짝수번째의 제2 투영 광학계의 마스크측의 시야 영역의 위치와의 관계를 나타내는 도면이다.
도 26은, 마스크의 정보를 기억한 정보 기억부를 표면에 가지는 마스크를 나타내는 사시도이다.
도 27은, 노광 조건이 기술된 노광 조건 설정 테이블의 모식도이다.
도 28은, 직경이 다른 마스크 사이에서의 조명 광속 및 투영 광속의 거동을, 앞의 도 5를 기초로 하여 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 29는, 직경이 다른 마스크로 교환한 경우에서의 인코더 헤드 등의 배치 변경을 나타내는 도면이다.
도 30은, 캘리브레이션(calibration) 장치의 도면이다.
도 31은, 캘리브레이션을 설명하기 위한 도면이다.
도 32는, 에어 베어링을 이용하여 마스크를 회전 가능하게 지지하는 예를 나타내는 측면도이다.
도 33은, 에어 베어링을 이용하여 마스크를 회전 가능하게 지지하는 예를 나타내는 사시도이다.
도 34는, 제6 실시 형태에 관한 노광 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 35는, 제7 실시 형태에 관한 노광 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 36은, 반사형의 원통 마스크(M)의 노광 장치 내에서의 지지 기구의 부분적인 구조예를 나타내는 사시도이다.
도 37은, 디바이스 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
1 is a diagram showing a configuration of a device manufacturing system according to the first embodiment.
2 is a diagram showing the entire configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the first embodiment.
3 is a diagram showing the arrangement of an illumination area and a projection area of the exposure apparatus shown in Fig.
4 is a diagram showing the configuration of an illumination optical system and a projection optical system of the exposure apparatus shown in Fig.
5 is a diagram showing exaggerated behaviors of illumination luminous flux and projected luminous flux in a mask.
Fig. 6 is a diagram schematically showing the advancing direction of the illumination luminous flux and the projected luminous flux in the polarizing beam splitter in Fig. 4. Fig.
Fig. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the movement of the projection top surface of the pattern of the mask and the movement of the exposure surface of the substrate. Fig.
8A shows an example of a change in the image shift amount and the difference amount in the exposure width when there is no difference in the peripheral velocity between the projection top surface and the exposure surface FIG.
8B is a graph showing an example of a change in the image shift amount and the difference amount in the exposure width when there is a difference in the peripheral speed between the projection top surface and the exposure surface.
8C is a graph showing an example of a change in the image difference amount in the exposure width when the difference between the exposure surface, the projection top surface, and the main speed is changed.
9 is a graph showing an example of the change in the contrast ratio within the exposure width of the pattern projection image which varies depending on whether there is a difference in the main speed between the projection top surface and the exposure surface.
10 is a diagram showing the entire configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the second embodiment.
Fig. 11 is an explanatory view showing exaggerated relation between movement of the projection top surface of the mask pattern and movement of the exposure surface of the substrate. Fig.
12 is a graph showing an example of a change in the image shift amount in the exposure width which varies depending on the presence or absence of a difference in the main speed between the projection top surface and the exposure surface in the second embodiment.
13A is a diagram showing the light intensity distribution of a projected image of the L & S pattern on the mask M. Fig.
13B is a diagram showing the light intensity distribution of the projected image of the isolated line (ISO) pattern on the mask M. Fig.
14 is a graph simulating the contrast value and the contrast ratio of the projected image of the L & S pattern in the state in which there is no main speed difference (before correction).
15 is a graph simulating the contrast value and the contrast ratio of the projected image of the L & S pattern in the state in which the main speed difference exists (after correction).
16 is a graph simulating the contrast value and the contrast ratio of a projected image of an isolated (ISO) pattern in a state in which there is no main speed difference (before correction).
Fig. 17 is a graph simulating the contrast value and the contrast ratio of a projected image of an isolated (ISO) pattern in a state in which the main speed difference exists (after correction).
18 is a graph showing the relationship between the amount of phase displacement (shift amount) and the exposure width when the main speed of the projection top surface of the mask M is changed with respect to the moving speed of the exposure surface on the substrate.
19 is a graph showing an example of a simulation for evaluating an optimal exposure width by the evaluation values Q1 and Q2 obtained by using the displacement amount and resolution.
20 is a diagram showing the entire configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the third embodiment.
Fig. 21 is a diagram showing the entire configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the fourth embodiment.
22 is an explanatory view showing the relationship between the movement of the projection top surface of the mask pattern and the movement of the exposure surface of the substrate.
23 is a view showing the entire configuration of an exposure apparatus according to the fifth embodiment.
Fig. 24 is a flowchart showing a procedure for replacing the mask used by the exposure apparatus with another mask. Fig.
Fig. 25 is a diagram showing the relationship between the position of the mask-side field-of-view region of the odd-numbered first projection optical system and the position of the mask-side field-of-view region of the even-numbered second projection optical system.
26 is a perspective view showing a mask having an information storage section storing information of the mask on its surface.
27 is a schematic diagram of an exposure condition setting table in which exposure conditions are described.
Fig. 28 is a diagram schematically showing the behavior of illumination luminous flux and projected luminous flux between masks having different diameters, based on the aforementioned Fig. 5.
29 is a diagram showing a change in arrangement of an encoder head or the like in the case of exchanging with a mask having a different diameter.
30 is a diagram of a calibration apparatus.
31 is a diagram for explaining the calibration.
32 is a side view showing an example in which a mask is rotatably supported using an air bearing.
33 is a perspective view showing an example in which a mask is rotatably supported using an air bearing.
34 is a diagram showing the entire configuration of an exposure apparatus according to the sixth embodiment.
Fig. 35 is a diagram showing the entire configuration of an exposure apparatus according to the seventh embodiment.
Fig. 36 is a perspective view showing an example of a partial structure of a support mechanism in the exposure apparatus of the reflection type cylindrical mask M. Fig.
37 is a flowchart showing a device manufacturing method.

본 발명을 실시하기 위한 형태(실시 형태)에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시 형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 이하에 기재한 구성요소에는, 당업자가 용이하게 생각할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 게다가, 이하에 기재한 구성요소는 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성요소의 여러 가지의 생략, 치환 또는 변경을 행할 수 있다. 예를 들면, 이하의 실시 형태에서는, 디바이스로서 플렉시블ㆍ디스플레이를 제조하는 경우로서 설명하지만 이것에 한정되지 않는다. 디바이스로서는, 동박(銅箔) 등에 의한 배선 패턴이 형성되는 배선 기판, 다수의 반도체 소자(트랜지스터, 다이오드 등)가 형성되는 기판 등을 제조할 수도 있다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A mode (embodiment) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments. Incidentally, the constituent elements described below include those that can be easily conceived by those skilled in the art, and substantially the same ones. In addition, the constituent elements described below can be appropriately combined. In addition, various omissions, substitutions or alterations of the constituent elements can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the following embodiments are described as a case of manufacturing a flexible display as a device, but the present invention is not limited to this. As the device, a wiring substrate on which a wiring pattern of copper foil or the like is formed, a substrate on which a plurality of semiconductor elements (transistors, diodes, etc.) are formed, or the like can be manufactured.

[제1 실시 형태][First Embodiment]

제1 실시 형태는, 기판에 노광 처리를 실시하는 기판 처리 장치가 노광 장치이다. 또, 노광 장치는, 노광 후의 기판에 각종 처리를 실시하여 디바이스를 제조하는 디바이스 제조 시스템에 조립되어 있다. 먼저, 디바이스 제조 시스템에 대해 설명한다. In the first embodiment, a substrate processing apparatus for performing exposure processing on a substrate is an exposure apparatus. The exposure apparatus is assembled in a device manufacturing system that manufactures devices by performing various processes on the exposed substrate. First, a device manufacturing system will be described.

<디바이스 제조 시스템><Device Manufacturing System>

도 1은, 제1 실시 형태의 디바이스 제조 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 도 1에 나타내는 디바이스 제조 시스템(1)은, 디바이스로서의 플렉시블ㆍ디스플레이를 제조하는 라인(플렉시블ㆍ디스플레이 제조 라인)이다. 플렉시블ㆍ디스플레이로서는, 예를 들면 유기 EL 디스플레이 등이 있다. 이 디바이스 제조 시스템(1)은, 가요성의 기판(P)을 롤 모양으로 권회(卷回)한 공급용 롤(FR1)로부터, 해당 기판(P)을 송출하고, 송출된 기판(P)에 대해서 각종 처리를 연속적으로 실시한 후, 처리 후의 기판(P)을 가요성의 디바이스로서 회수용 롤(FR2)에 권취하는, 이른바 롤ㆍ투ㆍ롤(Roll to Roll) 방식으로 되어 있다. 제1 실시 형태의 디바이스 제조 시스템(1)에서는, 필름 모양의 시트인 기판(P)이 공급용 롤(FR1)로부터 송출되고, 공급용 롤(FR1)로부터 송출된 기판(P)이, 순차적으로, n대의 처리 장치(U1, U2, U3, U4, U5,…,Un)를 거쳐, 회수용 롤(FR2)에 권취될 때까지의 예를 나타내고 있다. 먼저, 디바이스 제조 시스템(1)의 처리 대상이 되는 기판(P)에 대해 설명한다. 1 is a diagram showing a configuration of a device manufacturing system according to the first embodiment. The device manufacturing system 1 shown in Fig. 1 is a line (flexible display manufacturing line) for manufacturing a flexible display as a device. The flexible display includes, for example, an organic EL display. This device manufacturing system 1 is a device manufacturing system 1 in which a substrate P is fed from a feed roll FR1 obtained by winding a flexible substrate P in the form of a roll, Called roll-to-roll system in which various processes are continuously performed, and the processed substrate P is wound as a flexible device to the recovery roll FR2. In the device manufacturing system 1 of the first embodiment, the substrate P, which is a film-like sheet, is fed from the feed roll FR1 and the substrate P fed out from the feed roll FR1 is fed sequentially , until they are wound on the rotating roll FR2 via n processing devices U1, U2, U3, U4, U5, ..., Un. First, the substrate P to be processed by the device manufacturing system 1 will be described.

기판(P)은, 예를 들면, 수지(樹脂) 필름, 스테인리스강 등의 금속 또는 합금으로 이루어지는 박(箔)(포일(foil)) 등이 이용된다. 수지 필름의 재질로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르 수지, 에틸렌 비닐 공중합체 수지, 폴리염화비닐 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 초산비닐수지 중 1개 또는 2개 이상을 포함하고 있다. As the substrate P, for example, a foil (foil) made of a metal or an alloy such as a resin film, stainless steel or the like is used. Examples of the material of the resin film include polyethylene resin, polypropylene resin, polyester resin, ethylene vinyl copolymer resin, polyvinyl chloride resin, cellulose resin, polyamide resin, polyimide resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, And one or more vinyl acetate resins.

기판(P)은, 예를 들면, 기판(P)에 실시되는 각종 처리에서 받은 열에 의한 변형량을 실질적으로 무시할 수 있도록, 열팽창 계수가 현저하게 크지 않은 것을 선정하는 것이 바람직하다. 열팽창 계수는, 예를 들면, 무기(無機) 필러를 수지 필름에 혼합하는 것에 의해서, 프로세스 온도 등에 따른 문턱값 보다도 작게 설정되어 있어도 괜찮다. 무기 필러는, 예를 들면, 산화 티탄, 산화 아연, 알루미나, 산화 규소 등이라도 좋다. 또, 기판(P)은, 플로트법(float法) 등에 의해 제조된 두께 100㎛ 정도의 매우 얇은 유리의 단층체라도 좋고, 이 매우 얇은 유리에 상기의 수지 필름, 박 등을 접합시킨 적층체라도 좋다. It is preferable that the substrate P be selected so as not to have a significantly large thermal expansion coefficient so that the amount of deformation due to heat received in various treatments performed on the substrate P, for example, can be substantially ignored. The thermal expansion coefficient may be set to be smaller than a threshold value according to the process temperature or the like, for example, by mixing an inorganic (inorganic) filler with a resin film. The inorganic filler may be, for example, titanium oxide, zinc oxide, alumina, silicon oxide, or the like. The substrate P may be a very thin glass single layer having a thickness of about 100 mu m manufactured by a float method or the like and may be a laminate obtained by bonding the above resin film, good.

이와 같이 구성된 기판(P)은, 롤 모양으로 권회됨으로써 공급용 롤(FR1)이 되고, 이 공급용 롤(FR1)이, 디바이스 제조 시스템(1)에 장착된다. 공급용 롤(FR1)이 장착된 디바이스 제조 시스템(1)은, 1개의 디바이스를 제조하기 위한 각종의 처리를, 공급용 롤(FR1)로부터 송출되는 기판(P)에 대해서 반복하여 실행한다. 이 때문에, 처리 후의 기판(P)은, 복수의 디바이스가 이어진 상태가 된다. 즉, 공급용 롤(FR1)로부터 송출되는 기판(P)은, 다면(多面)을 얻기 위한 기판으로 되어 있다. 또, 기판(P)은, 미리 소정의 전(前)처리에 의해서, 그 표면을 개질(改質)하여 활성화한 것, 혹은, 표면에 정밀 패터닝을 위한 미세한 격벽 구조(요철 구조)를 임프린트법(imprint法) 등에 의해 형성한 것이라도 괜찮다. The substrate P constituted in this manner is wound in the form of a roll to become a supply roll FR1 and this supply roll FR1 is mounted in the device manufacturing system 1. [ The device manufacturing system 1 equipped with the supply roll FR1 repeatedly executes various processes for manufacturing one device on the substrate P fed out from the supply roll FR1. Therefore, the substrate P after processing becomes a state in which a plurality of devices are connected. That is, the substrate P fed out from the supply roll FR1 is a substrate for obtaining multiple faces. The substrate P may be formed by modifying the surface of the substrate P by a predetermined pretreatment beforehand or by activating a fine barrier rib structure (concavo-convex structure) for precision patterning on the surface by an imprint method (imprint method) or the like.

처리 후의 기판(P)은, 롤 모양으로 권회됨으로써 회수용 롤(FR2)로서 회수된다. 회수용 롤(FR2)은, 도시하지 않는 다이싱(dicing) 장치에 장착된다. 회수용 롤(FR2)이 장착된 다이싱 장치는, 처리 후의 기판(P)을, 디바이스마다 분할(다이싱)함으로써, 복수개의 디바이스로 한다. 기판(P)의 치수는, 예를 들면, 폭방향(단척(短尺)이 되는 방향)의 치수가 10cm ~ 2m 정도이고, 길이 방향(장척(長尺)이 되는 방향)의 치수가 10m 이상이다. 또, 기판(P)의 치수는, 상기한 치수에 한정되지 않는다. The processed substrate P is recovered as a recovery roll FR2 by being wound in a roll shape. The rotating roll FR2 is mounted on a dicing device (not shown). The dicing apparatus to which the rotation roll FR2 is mounted divides (dices) the processed substrate P for each device to obtain a plurality of devices. The dimension of the substrate P is, for example, about 10 cm to 2 m in the width direction (the short direction) and the dimension in the length direction (long direction) is 10 m or more . The dimensions of the substrate P are not limited to the above dimensions.

도 1에서는, X방향, Y방향 및 Z방향이 직교하는 직교 좌표계로 되어 있다. X방향은, 수평면내에서 공급용 롤(FR1) 및 회수용 롤(FR2)을 연결하는 방향이고, 도 1에서의 좌우 방향이다. Y방향은, 수평면내에서 X방향에 직교하는 방향이며, 도 1에서의 전후 방향이다. Y방향은, 공급용 롤(FR1) 및 회수용 롤(FR2)의 축 방향으로 되어 있다. Z방향은, 연직 방향이며, 도 1에서의 상하 방향이다. In Fig. 1, the coordinate system is an orthogonal coordinate system in which the X direction, the Y direction, and the Z direction are orthogonal. The X direction is a direction connecting the supply roll FR1 and the rotation roll FR2 in the horizontal plane, and is the left-right direction in Fig. The Y direction is a direction orthogonal to the X direction in the horizontal plane, and is the front-back direction in Fig. The Y direction is the axial direction of the supply roll FR1 and the recovery roll FR2. The Z direction is a vertical direction, and is a vertical direction in Fig.

디바이스 제조 시스템(1)은, 기판(P)을 공급하는 기판 공급 장치(2)와, 기판 공급 장치(2)에 의해서 공급된 기판(P)에 대해서 각종 처리를 실시하는 처리 장치(U1 ~ Un)와, 처리 장치(U1 ~ Un)에 의해서 처리가 실시된 기판(P)을 회수하는 기판 회수 장치(4)와, 디바이스 제조 시스템(1)의 각 장치를 제어하는 상위(上位) 제어 장치(5)를 구비한다. The device manufacturing system 1 includes a substrate supply device 2 for supplying a substrate P and processing devices U1 to Un for performing various processes on the substrate P supplied by the substrate supply device 2, A substrate collecting device 4 for collecting a substrate P processed by the processing devices U1 to Un and an upper control device for controlling each device of the device manufacturing system 1 5).

기판 공급 장치(2)에는, 공급용 롤(FR1)이 회전 가능하게 장착된다. 기판 공급 장치(2)는, 장착된 공급용 롤(FR1)로부터 기판(P)을 송출하는 구동 롤러(R1)와, 기판(P)의 폭방향(Y방향)에서의 위치를 조정하는 엣지 포지션 컨트롤러(EPC1)를 가진다. 구동 롤러(R1)는, 기판(P)의 표리 양면을 사이에 끼워 지지하면서 회전하고, 기판(P)을 공급용 롤(FR1)로부터 회수용 롤(FR2)로 향하는 반송 방향으로 송출함으로써, 기판(P)을 처리 장치(U1 ~ Un)에 공급한다. 이 때, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC1)는, 기판(P)의 폭방향의 단부(엣지)에서의 위치가, 목표 위치에 대해서 ±십수 μm ~ 수십㎛ 정도의 범위에 들어가도록, 기판(P)을 폭방향으로 이동시켜, 기판(P)의 폭방향에서의 위치를 수정한다. In the substrate feeder 2, a feed roll FR1 is rotatably mounted. The substrate feeder 2 includes a drive roller R1 for feeding the substrate P from the mounted supply roll FR1 and a drive roller R1 for moving the substrate P in the width direction (Y direction) Controller EPC1. The driving roller R1 rotates while sandwiching both the front and back surfaces of the substrate P and sends out the substrate P in the carrying direction from the supply roll FR1 to the rotation roll FR2, (P) to the processing units U1 to Un. At this time, the edge position controller EPC1 controls the position of the substrate P so that the position at the edge in the width direction of the substrate P falls within the range of about 占 10 占 퐉 to about 占 占 퐉 relative to the target position. And the position in the width direction of the substrate P is corrected.

기판 회수 장치(4)에는, 회수용 롤(FR2)이 회전 가능하게 장착된다. 기판 회수 장치(4)는, 처리 후의 기판(P)을 회수용 롤(FR2)측으로 끌어 당기는 구동 롤러(R2)와, 기판(P)의 폭방향(Y방향)에서의 위치를 조정하는 엣지 포지션 컨트롤러(EPC2)를 가진다. 기판 회수 장치(4)는, 구동 롤러(R2)에 의해 기판(P)의 표리 양면을 사이에 끼워 지지하면서 회전하고, 기판(P)을 반송 방향으로 끌어 당김과 아울러, 회수용 롤(FR2)을 회전시킴으로써, 기판(P)을 감아 올린다. 이 때, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC2)는, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC1)와 마찬가지로 구성되며, 기판(P)의 폭방향의 단부(엣지)가 폭방향에서 흐트러지지 않도록, 기판(P)의 폭방향에서의 위치를 수정한다. In the substrate collection apparatus 4, a rotation roll FR2 is rotatably mounted. The substrate recovery apparatus 4 includes a drive roller R2 for pulling the processed substrate P toward the recovery roller FR2 and an edge position Controller EPC2. The substrate recovery apparatus 4 rotates while sandwiching both the front and back surfaces of the substrate P by the drive roller R2 so as to pull the substrate P in the transport direction, The substrate P is wound up. At this time, the edge position controller EPC2 is constructed in the same manner as the edge position controller EPC1, and is arranged in the width direction of the substrate P so as not to be disturbed in the width direction .

처리 장치(U1)는, 기판 공급 장치(2)로부터 공급된 기판(P)의 표면에 감광성 기능액을 도포하는 도포 장치이다. 감광성 기능액으로서는, 예를 들면, 포토레지스트, 감광성 실란 커플링재(예를 들면, 감광성 친발액성(親撥液性) 개질재, 감광성 도금 환원재 등), UV경화 수지액 등이 이용된다. 처리 장치(U1)는, 기판(P)의 반송 방향의 상류측으로부터 순서대로, 도포 기구(Gp1)와 건조 기구(Gp2)가 마련되어 있다. 도포 기구(Gp1)는, 기판(P)이 감겨지는 실린더 롤러(DR1)와, 실린더 롤러(DR1)에 대향하는 도포 롤러(DR2)를 가진다. 도포 기구(Gp1)는, 공급된 기판(P)을 실린더 롤러(DR1)에 감은 상태에서, 실린더 롤러(DR1) 및 도포 롤러(DR2)에 의해 기판(P)을 사이에 끼워 지지한다. 그리고, 도포 기구(Gp1)는, 실린더 롤러(DR1) 및 도포 롤러(DR2)를 회전시킴으로써, 기판(P)을 반송 방향으로 이동시키면서, 도포 롤러(DR2)에 의해 감광성 기능액을 도포한다. 건조 기구(Gp2)는, 열풍 또는 드라이 에어 등의 건조용 에어를 내뿜어, 감광성 기능액에 포함되는 용질(용제 또는 물)을 제거하여, 감광성 기능액이 도포된 기판(P)을 건조시킴으로써, 기판(P) 상에 감광성 기능층을 형성한다. The processing apparatus U1 is a coating apparatus for applying the photosensitive functional liquid to the surface of the substrate P supplied from the substrate supply apparatus 2. [ As the photosensitive functional liquid, for example, a photoresist, a photosensitive silane coupling material (for example, a photosensitive lyophilic property modifying material, a photosensitive plating reducing material and the like), a UV curing resin liquid and the like are used. The processing apparatus U1 is provided with a dispensing mechanism Gp1 and a drying mechanism Gp2 in this order from the upstream side in the carrying direction of the substrate P. [ The application mechanism Gp1 has a cylinder roller DR1 on which the substrate P is wound and an application roller DR2 opposed to the cylinder roller DR1. The coating mechanism Gp1 holds the substrate P sandwiched by the cylinder roller DR1 and the application roller DR2 while the supplied substrate P is wound around the cylinder roller DR1. The application mechanism Gp1 applies the photosensitive functional liquid by the application roller DR2 while rotating the cylinder roller DR1 and the application roller DR2 while moving the substrate P in the transport direction. The drying mechanism Gp2 blows air for drying such as hot air or dry air to remove the solute (solvent or water) contained in the photosensitive functional liquid to dry the substrate P coated with the photosensitive functional liquid, A photosensitive functional layer is formed on the photosensitive layer (P).

처리 장치(U2)는, 기판(P)의 표면에 형성된 감광성 기능층을 안정되도록, 처리 장치(U1)로부터 반송된 기판(P)을 소정 온도(예를 들면, 수 10 ~ 120℃ 정도)까지 가열하는 가열 장치이다. 처리 장치(U2)는, 기판(P)의 반송 방향의 상류측으로부터 순서대로, 가열 챔버(HA1)와 냉각 챔버(HA2)가 마련되어 있다. 가열 챔버(HA1)는, 그 내부에 복수의 롤러 및 복수의 에어·턴 바가 마련되어 있으며, 복수의 롤러 및 복수의 에어ㆍ턴바는, 기판(P)의 반송 경로를 구성하고 있다. 복수의 롤러는, 기판(P)의 이면측으로 굴러 접촉하여 마련되고, 복수의 에어ㆍ턴바는, 기판(P)의 표면측에 비접촉 상태로 마련된다. 복수의 롤러 및 복수의 에어ㆍ턴바는, 기판(P)의 반송 경로를 길게 하도록, 사행(蛇行, 구불구불함) 모양의 반송 경로가 되는 배치로 되어 있다. 가열 챔버(HA1) 내를 통과하는 기판(P)은, 사행 모양의 반송 경로를 따라서 반송되면서 소정 온도까지 가열된다. 냉각 챔버(HA2)는, 가열 챔버(HA1)에서 가열된 기판(P)의 온도가, 후공정(처리 장치(U3))의 환경 온도와 일치하도록, 기판(P)을 환경 온도까지 냉각한다. 냉각 챔버(HA2)는, 그 내부에 복수의 롤러가 마련되며, 복수의 롤러는, 가열 챔버(HA1)와 마찬가지로, 기판(P)의 반송 경로를 길게 하도록, 사행 모양의 반송 경로가 되는 배치로 되어 있다. 냉각 챔버(HA2) 내를 통과하는 기판(P)은, 사행 모양의 반송 경로를 따라서 반송되면서 냉각된다. 냉각 챔버(HA2)의 반송 방향에서의 하류측에는, 구동 롤러(R3)가 마련되며, 구동 롤러(R3)는, 냉각 챔버(HA2)를 통과한 기판(P)을 사이에 끼워 지지하면서 회전함으로써, 기판(P)을 처리 장치(U3)로 향하여 공급한다. The processing device U2 is a device for transferring the substrate P conveyed from the processing device U1 to a predetermined temperature (for example, several tens to 120 degrees Celsius) so that the photosensitive functional layer formed on the surface of the substrate P is stabilized A heating device for heating. The processing apparatus U2 is provided with a heating chamber HA1 and a cooling chamber HA2 in this order from the upstream side in the carrying direction of the substrate P. [ The heating chamber HA1 is provided with a plurality of rollers and a plurality of air-turn bars inside thereof, and the plurality of rollers and the plurality of air-turn bars constitute a conveying path of the substrate P. The plurality of rollers are provided in rolling contact with the back side of the substrate P, and a plurality of air / turnbars are provided in a non-contact state on the front side of the substrate P. The plurality of rollers and the plurality of air / turnbars are arranged in a meandering (meandering, serpentine) transport path so as to lengthen the transport path of the substrate P. The substrate P passing through the heating chamber HA1 is heated to a predetermined temperature while being conveyed along a serpentine conveying path. The cooling chamber HA2 cools the substrate P to the ambient temperature so that the temperature of the substrate P heated in the heating chamber HA1 coincides with the environmental temperature of the subsequent process (processing device U3). Like the heating chamber HA1, the cooling chamber HA2 is provided with a plurality of rollers therein, and the plurality of rollers are arranged in the form of a serpentine conveying path so as to lengthen the conveying path of the substrate P . The substrate P passing through the inside of the cooling chamber HA2 is cooled while being conveyed along a serpentine conveyance path. A drive roller R3 is provided on the downstream side in the transport direction of the cooling chamber HA2 and the drive roller R3 rotates while sandwiching the substrate P passing through the cooling chamber HA2, And the substrate P is supplied toward the processing unit U3.

처리 장치(기판 처리 장치)(U3)는, 처리 장치(U2)로부터 공급된, 표면에 감광성 기능층이 형성된 기판(감광 기판)(P)에 대해서, 디스플레이용 회로 또는 배선등의 패턴을 투영 노광하는 노광 장치이다. 상세는 후술하지만, 처리 장치(U3)는, 반사형의 마스크(M)에 조명 광속을 조명하고, 조명 광속이 마스크(M)에 의해 반사됨으로써 얻어지는 투영 광속을 기판(P)에 투영 노광한다. 처리 장치(U3)는, 처리 장치(U2)로부터 공급된 기판(P)을 반송 방향의 하류측으로 보내는 구동 롤러(DR4)와, 기판(P)의 폭방향(Y방향)에서의 위치를 조정하는 엣지 포지션 컨트롤러(EPC3)를 가진다. 구동 롤러(DR4)는, 기판(P)의 표리 양면을 사이에 끼워 지지하면서 회전하여, 기판(P)을 반송 방향의 하류측으로 송출함으로써, 기판(P)을 노광 위치에서 지지하는 회전 드럼(DR5)으로 향하여 공급한다. 엣지 포지션 컨트롤러(EPC3)는, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC1)와 동일하게 구성되며, 노광 위치에서의 기판(P)의 폭방향이 목표 위치가 되도록, 기판(P)의 폭방향에서의 위치를 수정한다. 또, 처리 장치(U3)는, 노광 후의 기판(P)에 늘어짐을 부여한 상태에서, 기판(P)을 반송 방향의 하류측으로 보내는 2조(組)의 구동 롤러(DR6, DR7)를 가진다. 2조의 구동 롤러(DR6, DR7)는, 기판(P)의 반송 방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 구동 롤러(DR6)는, 반송되는 기판(P)의 상류측을 사이에 끼워 지지하여 회전하고, 구동 롤러(DR7)는, 반송되는 기판(P)의 하류측을 사이에 끼워 지지하여 회전함으로써, 기판(P)을 처리 장치(U4)로 향하여 공급한다. 이 때, 기판(P)은, 늘어짐이 부여되어 있기 때문에, 구동 롤러(DR7) 보다도 반송 방향의 하류측에서 발생하는 반송 속도의 변동을 흡수할 수 있어, 반송 속도의 변동에 의한 기판(P)에의 노광 처리의 영향을 절연할 수 있다. 또, 처리 장치(U3) 내에는, 마스크(M)의 마스크 패턴의 일부분의 상(像)과 기판(P)을 상대적으로 위치 맞춤(얼라이먼트)하기 위해, 기판(P)에 미리 형성된 얼라이먼트 마크 등을 검출하는 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)이 마련되어 있다. The processing apparatus (substrate processing apparatus) U3 is a projection exposure apparatus that applies a pattern such as a circuit for display or a wiring to a substrate (photosensitive substrate) P provided with a photosensitive functional layer on its surface supplied from the processing apparatus U2, . The processing apparatus U3 illuminates an illumination luminous flux on the reflection type mask M and projects and exposes the projection luminous flux obtained by reflecting the illumination luminous flux by the mask M onto the substrate P, The processing apparatus U3 includes a driving roller DR4 for feeding the substrate P supplied from the processing apparatus U2 to the downstream side in the carrying direction and a driving roller DR4 for adjusting the position in the width direction And an edge position controller (EPC3). The driving roller DR4 rotates while sandwiching the both sides of the front and back sides of the substrate P and feeds the substrate P to the downstream side in the carrying direction so that the rotary drum DR5 supporting the substrate P at the exposure position ). The edge position controller EPC3 is constructed in the same manner as the edge position controller EPC1 and corrects the position in the width direction of the substrate P so that the width direction of the substrate P at the exposure position becomes the target position . The processing unit U3 has two sets of driving rollers DR6 and DR7 for feeding the substrate P to the downstream side in the carrying direction in a state in which the substrate P after sag is given a slack. The two sets of driving rollers DR6 and DR7 are arranged at a predetermined interval in the conveying direction of the substrate P. [ The drive roller DR6 rotates while sandwiching the upstream side of the substrate P to be transported and the drive roller DR7 rotates while sandwiching the downstream side of the substrate P to be transported, And supplies the substrate P toward the processing unit U4. At this time, since the substrate P is given slack, it is possible to absorb the fluctuation of the conveying speed occurring on the downstream side in the conveying direction with respect to the driving roller DR7, It is possible to insulate the influence of the exposure process on the photoresist. In order to relatively align (align) the substrate P with a part of the mask pattern of the mask M, alignment marks or the like previously formed on the substrate P are formed in the processing apparatus U3 The alignment microscopes AM1 and AM2 are provided.

처리 장치(U4)는, 처리 장치(U3)로부터 반송된 노광 후의 기판(P)에 대해서, 습식(濕式)에 의한 현상(現像) 처리, 무전해 도금 처리 등을 행하는 습식 처리 장치이다. 처리 장치(U4)는, 그 내부에, 연직 방향(Z방향)으로 계층화된 3개의 처리조(BT1, BT2, BT3)와, 기판(P)을 반송하는 복수의 롤러를 가진다. 복수의 롤러는, 3개의 처리조(BT1, BT2, BT3)의 내부를, 기판(P)이 순서대로 통과하는 반송 경로가 되도록 배치된다. 처리조(BT3)의 반송 방향에서의 하류측에는, 구동 롤러가 마련되고, 구동 롤러(DR8)는, 처리조(BT3)를 통과한 기판(P)을 사이에 끼워 지지하면서 회전함으로써, 기판(P)을 처리 장치(U5)로 향하여 공급한다. The processing apparatus U4 is a wet processing apparatus for carrying out a development process (electromagnetism process), electroless plating process, etc. on the post-exposure substrate P conveyed from the processing apparatus U3. The processing apparatus U4 has therein three processing tanks BT1, BT2, and BT3 layered in the vertical direction (Z direction) and a plurality of rollers for transporting the substrate P therein. The plurality of rollers are disposed so as to be the conveying paths through which the substrates P pass through the inside of the three treatment tanks BT1, BT2, and BT3 in order. A drive roller DR8 is provided downstream of the treatment tank BT3 in the transport direction and rotates while holding the substrate P passing the treatment tank BT3 therebetween, ) To the processing unit U5.

도시는 생략하지만, 처리 장치(U5)는, 처리 장치(U4)로부터 반송된 기판(P)을 건조시키는 건조 장치이다. 처리 장치(U5)는, 처리 장치(U4)에서 습식 처리된 기판(P)에 부착하는 액적(液滴)을 제거함과 아울러, 기판(P)의 수분 함유량을 조정한다. 처리 장치(U5)에 의해 건조된 기판(P)은, 몇 개의 처리 장치를 더 거쳐, 처리 장치(Un)에 반송된다. 그리고, 처리 장치(Un)에서 처리된 후, 기판(P)은, 기판 회수 장치(4)의 회수용 롤(FR2)에 감아 올려진다. Although not shown, the processing apparatus U5 is a drying apparatus for drying the substrate P carried from the processing apparatus U4. The processing apparatus U5 removes droplets adhering to the substrate P processed in the processing apparatus U4 and adjusts the moisture content of the substrate P. [ The substrate P dried by the processing unit U5 is further conveyed to the processing unit Un via several processing units. Then, after being processed in the processing unit Un, the substrate P is wound up on the recovery roll FR2 of the substrate recovery apparatus 4. [

상위 제어 장치(5)는, 기판 공급 장치(2), 기판 회수 장치(4) 및 복수의 처리 장치(U1 ~ Un)를 통괄 제어한다. 상위 제어 장치(5)는, 기판 공급 장치(2) 및 기판 회수 장치(4)를 제어하여, 기판(P)을 기판 공급 장치(2)로부터 기판 회수 장치(4)로 향하여 반송시킨다. 또, 상위 제어 장치(5)는, 기판(P)의 반송에 동기시키면서, 복수의 처리 장치(U1 ~ Un)를 제어하여, 기판(P)에 대한 각종 처리를 실행시킨다. The upper control device 5 collectively controls the substrate feeding device 2, the substrate collecting device 4 and the plurality of processing devices U1 to Un. The upper control apparatus 5 controls the substrate supply apparatus 2 and the substrate collection apparatus 4 to transport the substrate P from the substrate supply apparatus 2 to the substrate collection apparatus 4. [ The upper control device 5 controls the plurality of processing devices U1 to Un while executing various processes for the substrate P while synchronizing with the transfer of the substrate P. [

<노광 장치(기판 처리 장치)>&Lt; Exposure Apparatus (Substrate Processing Apparatus) &gt;

다음으로, 제1 실시 형태의 처리 장치(U3)로서의 노광 장치(기판 처리 장치)의 구성에 대해서, 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 도 2는, 제1 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 도 3은, 도 2에 나타내는 노광 장치의 조명 영역 및 투영 영역의 배치를 나타내는 도면이다. 도 4는, 도 2에 나타내는 노광 장치의 조명 광학계 및 투영 광학계의 구성을 나타내는 도면이다. 도 5는, 마스크에 조사되는 조명 광속, 및 마스크로부터 사출하는 투영 광속 의 상태를 나타내는 도면이다. 도 6은, 도 4 중의 편광 빔 스플리터에서의 조명 광속 및 투영 광속의 진행 방향을 모식적으로 나타내는 도면이다. 이하, 처리 장치(U3)를 노광 장치(U3)라고 한다. Next, the configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) as the processing apparatus U3 of the first embodiment will be described with reference to Figs. 2 to 5. Fig. 2 is a diagram showing the entire configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the first embodiment. 3 is a diagram showing the arrangement of an illumination area and a projection area of the exposure apparatus shown in Fig. 4 is a diagram showing the configuration of an illumination optical system and a projection optical system of the exposure apparatus shown in Fig. Fig. 5 is a diagram showing the states of the illumination luminous flux irradiated to the mask and the projected luminous flux emitted from the mask. Fig. Fig. 6 is a diagram schematically showing the advancing direction of the illumination luminous flux and the projected luminous flux in the polarization beam splitter in Fig. 4; Hereinafter, the processing apparatus U3 is referred to as an exposure apparatus U3.

도 2에 나타내는 노광 장치(U3)는, 이른바 주사(走査) 노광 장치이며, 기판(P)을 반송 방향으로 반송하면서, 원통 모양의 마스크(M)의 외주면에 형성된 마스크 패턴의 상을, 기판(P)의 표면에 투영 노광한다. 또, 도 2에서는, X방향, Y방향 및 Z방향이 직교하는 직교 좌표계로 되어 있고, 도 1과 동일한 직교 좌표계로 되어 있다. The exposure apparatus U3 shown in Fig. 2 is a so-called scanning exposure apparatus, which conveys an image of a mask pattern formed on the outer peripheral surface of a cylindrical mask M onto a substrate P). In Fig. 2, the coordinate system is an orthogonal coordinate system in which the X direction, the Y direction, and the Z direction are orthogonal to each other.

먼저, 노광 장치(U3)에 이용되는 마스크(M)에 대해 설명한다. 마스크(M)는, 예를 들면 금속제의 원통체를 이용한 반사형의 마스크로 되어 있다. 마스크(M)는, Y방향으로 연장하는 제1 축(AX1)을 중심으로 하는 곡률 반경 Rm이 되는 외주면(원주면)을 가지는 원통체에 형성된다. 마스크(M)의 원주면은, 소정의 마스크 패턴이 형성된 마스크면(P1)으로 되어 있다. 마스크면(P1)은, 소정 방향으로 광속을 높은 효율로 반사하는 고반사부와 소정 방향으로 광속을 반사하지 않거나 또는 낮은 효율로 반사하는 반사 억제부를 포함한다. 마스크 패턴은, 고반사부 및 반사 억제부에 의해 형성되어 있다. 여기서, 반사 억제부는, 소정 방향으로 반사하는 광이 적게 되면 좋다. 이 때문에, 반사 억제부는, 광을 흡수해도, 투과해도, 소정 방향 이외로 반사(예를 들면 난반사(亂反射))해도 괜찮다. 여기서, 마스크(M)는, 반사 억제부를, 광을 흡수하는 재료나, 광을 투과하는 재료로 구성할 수 있다. 노광 장치(U3)는, 상기 구성의 마스크(M)로서, 알루미늄이나 SUS 등의 금속의 원통체로 작성한 마스크를 이용할 수 있다. 이 때문에, 노광 장치(U3)는, 염가의 마스크를 이용하여 노광을 행할 수 있다. First, the mask M used in the exposure apparatus U3 will be described. The mask M is, for example, a reflection type mask using a metal cylindrical body. The mask M is formed in a cylindrical body having an outer circumferential surface (circumferential surface) having a radius of curvature Rm around a first axis AX1 extending in the Y direction. The circumferential surface of the mask M is a mask surface P1 on which a predetermined mask pattern is formed. The mask surface P1 includes an antireflection portion that reflects the light flux in a predetermined direction with high efficiency and a reflection suppression portion that does not reflect the light flux in a predetermined direction or reflects the light flux with low efficiency. The mask pattern is formed by the high-reflection portion and the reflection suppressing portion. Here, the reflection suppressing portion may be made smaller in the amount of light reflected in a predetermined direction. Therefore, even if the light is absorbed or transmitted, the reflection suppressing portion may be reflected (for example, diffuse reflection) outside the predetermined direction. Here, the mask M may comprise the light-absorbing material or the light-transmitting material. As the mask M having the above-described configuration, the exposure apparatus U3 can use a mask made of a cylindrical metal such as aluminum or SUS. For this reason, the exposure apparatus U3 can perform exposure using an inexpensive mask.

또, 마스크(M)는, 1개의 표시 디바이스에 대응하는 패널용 패턴의 전체 또는 일부가 형성되어 있어도 괜찮고, 복수개의 표시 디바이스에 대응하는 패널용 패턴이 형성되어 있어도 괜찮다. 또, 마스크(M)는, 패널용 패턴이 제1 축(AX1) 둘레의 둘레 방향으로 반복하여 복수개 형성되어 있어도 괜찮고, 소형의 패널용 패턴이 제1 축(AX1)에 평행한 방향으로 반복하여 복수 형성되어도 괜찮다. 게다가, 마스크(M)는, 제1 표시 디바이스의 패널용 패턴과, 제1 표시 디바이스와 사이즈 등이 다른 제2 표시 디바이스의 패널용 패턴이 형성되어 있어도 괜찮다. 또, 마스크(M)는, 제1 축(AX1)을 중심으로 하는 곡률 반경 Rm이 되는 원주면을 가지고 있으면 좋으며, 원통체의 형상에 한정되지 않는다. 예를 들면, 마스크(M)는, 원주면을 가지는 원호 모양의 판재라도 괜찮다. 또, 마스크(M)는, 박판(薄板) 모양이라도 좋고, 박판 모양의 마스크(M)를 만곡시켜, 원주면을 가지도록 해도 괜찮다. All or part of the panel pattern corresponding to one display device may be formed on the mask M, and a pattern for a panel corresponding to a plurality of display devices may be formed. The mask M may be repeatedly formed in a plurality of patterns repeatedly in the circumferential direction around the first axis AX1 and the small pattern for the panel is repeated in the direction parallel to the first axis AX1 A plurality may be formed. In addition, the mask M may be formed with a pattern for a panel of the first display device and a pattern for a panel of the second display device having a different size from the first display device. The mask M may have a circumferential surface having a radius of curvature Rm around the first axis AX1 and is not limited to the shape of the cylindrical body. For example, the mask M may be an arc plate having a circumferential surface. The mask M may be in the form of a thin plate, or the thin plate-like mask M may be curved to have a circumferential surface.

다음으로, 도 2에 나타내는 노광 장치(U3)에 대해 설명한다. 노광 장치(U3)는, 상기한 구동 롤러(DR4, DR6, DR7), 회전 드럼(DR5), 엣지 포지션 컨트롤러(EPC3) 및 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2) 외에, 마스크 유지 기구(11)와, 기판 지지 기구(12)와, 조명 광학계(IL)와, 투영 광학계(PL)와, 하위 제어 장치(16)를 가진다. 노광 장치(U3)는, 광원 장치(13)로부터 사출된 조명광을, 조명 광학계(IL)와 투영 광학계(PL)의 일부를 매개로 하여, 마스크 유지 기구(11)에 의해 지지되는 마스크(M)의 패턴면(P1)에 조사하고, 마스크(M)의 패턴면(P1)에서 반사한 투영 광속(결상광(結像光))을, 투영 광학계(PL)를 매개로 하여 기판 지지 기구(12)에 의해 지지되는 기판(P)에 투사한다. Next, the exposure apparatus U3 shown in Fig. 2 will be described. The exposure apparatus U3 is provided with a mask holding mechanism 11 and a substrate holding mechanism 11 in addition to the driving rollers DR4, DR6 and DR7, the rotary drum DR5, the edge position controller EPC3 and the alignment microscopes AM1 and AM2, A supporting mechanism 12, an illumination optical system IL, a projection optical system PL, and a subordinate control device 16. The exposure apparatus U3 irradiates the illumination light emitted from the light source device 13 to the mask M supported by the mask holding mechanism 11 via the illumination optical system IL and a part of the projection optical system PL, And irradiates the projection light flux (imaging light) reflected by the pattern surface P1 of the mask M onto the pattern surface P1 of the substrate support mechanism 12 To the substrate P supported by the substrate P.

하위 제어 장치(16)는, 노광 장치(U3)의 각 부를 제어하고, 각 부에 처리를 실행시킨다. 하위 제어 장치(16)는, 디바이스 제조 시스템(1)의 상위 제어 장치(5)의 일부 또는 전부라도 괜찮다. 또, 하위 제어 장치(16)는, 상위 제어 장치(5)에 의해 제어되며, 상위 제어 장치(5)와는 별도의 장치라도 괜찮다. 하위 제어 장치(16)는, 예를 들면, 컴퓨터를 포함한다. The subordinate control device 16 controls each section of the exposure apparatus U3 and causes each section to execute processing. The lower control device 16 may be part or all of the upper control device 5 of the device manufacturing system 1. [ The lower control device 16 is controlled by the higher control device 5 and may be a device separate from the higher control device 5. [ The subordinate control device 16 includes, for example, a computer.

마스크 유지 기구(11)는, 마스크(M)를 유지하는 원통 드럼('마스크 유지 드럼'이라고도 함)(21)과, 원통 드럼(21)을 회전시키는 제1 구동부(22)를 가지고 있다. 원통 드럼(21)은, 마스크(M)의 제1 축(AX1)이 회전 중심이 되도록 마스크(M)를 유지한다. 제1 구동부(22)는, 하위 제어 장치(16)에 접속되고, 제1 축(AX1)을 회전 중심으로 원통 드럼(21)을 회전시킨다. The mask holding mechanism 11 has a cylindrical drum 21 (also referred to as a mask holding drum) for holding a mask M and a first driving part 22 for rotating the cylindrical drum 21. The cylindrical drum 21 holds the mask M such that the first axis AX1 of the mask M is the center of rotation. The first driving part 22 is connected to the lower control device 16 and rotates the cylindrical drum 21 around the first axis AX1 as a rotation center.

또, 마스크 유지 기구(11)의 원통 드럼(21)은, 그 외주면에 고반사부와 저반사부에 의해 마스크 패턴을 직접 형성했지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 마스크 유지 기구(11)로서의 원통 드럼(21)은, 그 외주면을 따라서 박판 모양의 반사형 마스크(M)를 감아 유지해도 괜찮다. 또, 마스크 유지 기구(11)로서의 원통 드럼(21)은, 미리 반경 Rm이고 원호 모양으로 만곡시킨 판 모양의 반사형 마스크(M)를 원통 드럼(21)의 외주면에 착탈 가능하게 유지해도 괜찮다. The cylindrical drum 21 of the mask holding mechanism 11 directly forms a mask pattern on its outer circumferential surface by a high-reflectance portion and a low-reflectivity portion, but the present invention is not limited to this configuration. The cylindrical drum 21 serving as the mask holding mechanism 11 may be wound around a reflective mask M of a thin plate shape along the outer circumferential surface thereof. The cylindrical drum 21 serving as the mask holding mechanism 11 may be configured to detachably retain a plate-shaped reflective mask M previously curved in an arc shape with a radius Rm in advance on the outer peripheral surface of the cylindrical drum 21. [

기판 지지 기구(12)는, 기판(P)을 지지하는 기판 지지 드럼(25)(도 1 중의 회전 드럼(DR5))과, 기판 지지 드럼(25)을 회전시키는 제2 구동부(26)와, 한 쌍의 에어ㆍ턴바(ATB1, ATB2)와, 한 쌍의 가이드 롤러(27, 28)를 가지고 있다. 기판 지지 드럼(25)은, Y방향으로 연장하는 제2 축(AX2)을 중심으로 하는 곡률 반경 Rp가 되는 외주면(원주면)을 가지는 원통 형상으로 형성되어 있다. 여기서, 제1 축(AX1)과 제2 축(AX2)은 서로 평행하게 되어 있고, 제1 축(AX1) 및 제2 축(AX2)을 통과하는 면을 중심면(CL)으로 하고 있다. 기판 지지 드럼(25)의 원주면의 일부는, 기판(P)을 지지하는 지지면(P2)으로 되어 있다. 즉, 기판 지지 드럼(25)은, 그 지지면(P2)에 기판(P)이 감겨짐으로써, 기판(P)을 원통면 모양으로 만곡시켜 지지한다. 제2 구동부(26)는, 하위 제어 장치(16)에 접속되고, 제2 축(AX2)을 회전 중심으로 기판 지지 드럼(25)을 회전시킨다. 한 쌍의 에어ㆍ턴바(ATB1, ATB2)와 한 쌍의 가이드 롤러(27, 28)가, 기판 지지 드럼(25)을 사이에 두고, 기판(P)의 반송 방향의 상류측 및 하류측에 각각 마련되어 있다. 가이드 롤러(27)은 구동 롤러(DR4)로부터 반송된 기판(P)을, 에어ㆍ턴바(ATB1)를 매개로 하여 기판 지지 드럼(25)으로 안내하고, 가이드 롤러(28)는 기판 지지 드럼(25)을 거쳐 에어ㆍ턴바(ATB2)로부터 반송된 기판(P)을 구동 롤러(DR6)로 안내한다. The substrate supporting mechanism 12 includes a substrate supporting drum 25 (rotating drum DR5 in Fig. 1) for supporting the substrate P, a second driving part 26 for rotating the substrate supporting drum 25, A pair of air / turn bars (ATB1, ATB2), and a pair of guide rollers (27, 28). The substrate supporting drum 25 is formed in a cylindrical shape having an outer circumferential surface (circumferential surface) having a radius of curvature Rp about a second axis AX2 extending in the Y direction. Here, the first axis AX1 and the second axis AX2 are parallel to each other, and the plane passing through the first axis AX1 and the second axis AX2 is the center plane CL. A part of the circumferential surface of the substrate supporting drum 25 is a supporting surface P2 for supporting the substrate P. [ That is, the substrate support drum 25 has the substrate P wound on the support surface P2 so as to support the substrate P in a cylindrical shape. The second driving part 26 is connected to the lower control device 16 and rotates the substrate supporting drum 25 about the second axis AX2 as a rotation center. A pair of air / turn bars ATB1 and ATB2 and a pair of guide rollers 27 and 28 are provided on the upstream side and the downstream side of the substrate P in the carrying direction with the substrate supporting drum 25 therebetween Lt; / RTI &gt; The guide roller 27 guides the substrate P conveyed from the driving roller DR4 to the substrate supporting drum 25 via the air turn bar ATB1 and the guide roller 28 guides the substrate to the substrate supporting drum 25 and the substrate P conveyed from the air / turn bar ATB2 to the drive roller DR6.

기판 지지 기구(12)는, 제2 구동부(26)에 의해 기판 지지 드럼(25)을 회전시킴으로써, 기판 지지 드럼(25)에 도입한 기판(P)을, 기판 지지 드럼(25)의 지지면(P2)에서 지지하면서, 소정 속도로 장척 방향(X방향)으로 보낸다. The substrate supporting mechanism 12 rotates the substrate supporting drum 25 by the second driving unit 26 to rotate the substrate P introduced into the substrate supporting drum 25 toward the supporting surface of the substrate supporting drum 25. [ (In the X direction) at a predetermined speed while being supported at the second position P2.

이 때, 제1 구동부(22) 및 제2 구동부(26)에 접속된 하위 제어 장치(16)는, 원통 드럼(21)과 기판 지지 드럼(25)을 소정의 회전 속도비로 동기 회전시키는 것에 의해서, 마스크(M)의 마스크면(P1)에 형성된 마스크 패턴의 상이, 기판 지지 드럼(25)의 지지면(P2)에 감겨진 기판(P)의 표면(원주면을 따라 만곡한 면)에 연속적으로 반복하여 투영 노광된다. 노광 장치(U3)는, 제1 구동부(22) 및 제2 구동부(26)가 본 실시 형태의 이동 기구가 된다. At this time, the lower control device 16 connected to the first driving part 22 and the second driving part 26 rotates the cylindrical drum 21 and the substrate supporting drum 25 synchronously at a predetermined rotation speed ratio , The mask pattern formed on the mask surface P1 of the mask M is successively formed on the surface of the substrate P wound around the support surface P2 of the substrate support drum 25 As shown in FIG. In the exposure apparatus U3, the first driving section 22 and the second driving section 26 are the moving mechanisms of the present embodiment.

광원 장치(13)는, 마스크(M)에 조명되는 조명 광속(EL1)을 출사한다. 광원 장치(13)는, 광원(31)과 도광 부재(32)를 가진다. 광원(31)은, 소정의 파장의 광을 사출하는 광원이다. 광원(31)은, 예를 들면 수은 램프 등의 램프 광원, 레이저 다이오드 또는 발광 다이오드(LED) 등이다. 광원(31)이 사출하는 조명광은, 예를 들면 램프 광원으로부터 사출되는 휘선(g선, h선, i선), KrF 엑시머 레이저광(파장 248nm) 등의 원자외광(DUV 광), ArF 엑시머 레이저광(파장 193nm) 등이다. 여기서, 광원(31)은, i선(365nm의 파장) 보다 짧은 파장을 포함하는 조명 광속(EL1)을 사출하는 것이 바람직하다. 그러한 조명 광속(EL1)으로서, YAG 레이저(제3 고조파 레이저)로부터 사출되는 레이저광(355nm의 파장), YAG 레이저(제4 고조파 레이저)로부터 사출되는 레이저광(266nm의 파장), 또는 KrF 엑시머 레이저로부터 사출되는 레이저광(248nm의 파장) 등을 이용할 수 있다. The light source device 13 emits the illumination luminous flux EL1 illuminated to the mask M. [ The light source device 13 has a light source 31 and a light guiding member 32. The light source 31 is a light source that emits light having a predetermined wavelength. The light source 31 is, for example, a lamp light source such as a mercury lamp, a laser diode or a light emitting diode (LED). The illumination light emitted by the light source 31 may be, for example, a bright line (g line, h line or i line) emitted from a lamp light source, an infrared light (DUV light) such as KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), an ArF excimer laser (Wavelength: 193 nm). Here, it is preferable that the light source 31 emits the illumination luminous flux EL1 including a wavelength shorter than the i-line (wavelength of 365 nm). (Wavelength of 355 nm) emitted from a YAG laser (third harmonic laser), laser light (wavelength of 266 nm) emitted from a YAG laser (fourth harmonic laser), or a KrF excimer laser And laser light (wavelength of 248 nm) emitted from the light source can be used.

도광 부재(32)는, 광원(31)으로부터 출사된 조명 광속(EL1)을 조명 광학계(IL)로 안내한다. 도광 부재(32)는, 광 파이버, 또는 미러를 이용한 릴레이 모듈등으로 구성된다. 또, 도광 부재(32)는, 조명 광학계(IL)가 복수 마련되어 있는 경우, 광원(31)으로부터의 조명 광속(EL1)을 복수로 분할하고, 복수의 조명 광속(EL1)을 복수의 조명 광학계(IL)로 안내한다. 본 실시 형태의 도광 부재(32)는, 광원(31)으로부터 사출된 조명 광속(EL1)을 소정의 편광 상태의 광으로서 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사시킨다. 편광 빔 스플리터(PBS)는, 마스크(M)를 낙사(落射) 조명하기 위해서 마스크(M)와 투영 광학계(PL)와의 사이에 마련되며, S편광의 직선 편광이 되는 광속을 반사하고, P편광의 직선 편광이 되는 광속을 투과한다. 이 때문에, 광원 장치(13)는, 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사하는 조명 광속(EL1)이 직선 편광(S편광)의 광속이 되는 조명 광속(EL1)을 출사한다. 광원 장치(13)는, 편광 빔 스플리터(PBS)에 파장 및 위상이 일치한 편광 레이저를 출사한다. 예를 들면, 광원 장치(13)는, 광원(31)으로부터 사출되는 광속이 편광된 광인 경우, 도광 부재(32)로서, 편파면(偏波面) 유지 파이버를 이용하여, 광원 장치(13)로부터 출력된 레이저광의 편광 상태를 유지한 채로 도광한다. 또, 예를 들면, 광원(31)으로부터 출력된 광속을 광 파이버로 안내하고, 광 파이버로부터 출력된 광을 편광판에서 편광시켜도 괜찮다. 즉 광원 장치(13)는, 랜덤 편광의 광속이 안내되어 있는 경우, 랜덤 편광의 광속을 편광판에서 편광해도 괜찮다. 또 광원 장치(13)는, 렌즈 등을 이용한 릴레이 광학계에 의해, 광원(31)으로부터 출력된 광속을 안내해도 괜찮다. The light guiding member 32 guides the illumination luminous flux EL1 emitted from the light source 31 to the illumination optical system IL. The light guiding member 32 is composed of an optical fiber or a relay module using a mirror or the like. The light guiding member 32 divides the illumination luminous flux EL1 from the light source 31 into a plurality of illumination luminous fluxes EL1 in a plurality of illumination optical systems IL). The light guide member 32 of the present embodiment causes the illumination luminous flux EL1 emitted from the light source 31 to enter the polarization beam splitter PBS as light in a predetermined polarization state. The polarizing beam splitter PBS is provided between the mask M and the projection optical system PL in order to illuminate the mask M and reflects the light flux that becomes the linearly polarized light of the S polarized light, And transmits the light flux that becomes linearly polarized light. Therefore, the light source device 13 emits the illumination luminous flux EL1 in which the illumination luminous flux EL1 incident on the polarization beam splitter PBS becomes a luminous flux of linearly polarized light (S polarized light). The light source device 13 emits a polarized laser beam whose wavelength and phase coincide with the polarization beam splitter PBS. For example, when the light flux emitted from the light source 31 is polarized light, the light source device 13 uses the polarization plane holding fiber as the light guiding member 32, And guides the light while maintaining the polarization state of the output laser light. Further, for example, the light flux output from the light source 31 may be guided to the optical fiber, and the light output from the optical fiber may be polarized in the polarizing plate. That is, in the case where the light flux of the random polarized light is guided, the light source device 13 may polarize the light flux of the random polarized light in the polarizing plate. The light source device 13 may guide the light beam output from the light source 31 by a relay optical system using a lens or the like.

여기서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 실시 형태의 노광 장치(U3)는, 이른바 멀티 렌즈 방식을 상정(想定)한 노광 장치이다. 또, 도 3에는, 원통 드럼(21)에 유지된 마스크(M) 상의 조명 영역(IR)을 -Z측으로부터 본 평면도(도 3의 좌측 도면)와, 기판 지지 드럼(25)에 지지된 기판(P) 상의 투영 영역(PA)을 +Z측으로부터 본 평면도(도 3의 우측 도면)가 도시되어 있다. 도 3의 부호 Xs는, 원통 드럼(21) 및 기판 지지 드럼(25)의 이동 방향(회전 방향)을 나타낸다. 멀티 렌즈 방식의 노광 장치(U3)는, 마스크(M) 상의 복수(제1 실시 형태에서는 예를 들면 6개)의 조명 영역(IR1 ~ IR6)에 조명 광속(EL1)을 각각 조명하고, 각 조명 광속(EL1)이 각 조명 영역(IR1 ~ IR6)에 반사됨으로써 얻어지는 복수의 투영 광속(EL2)을, 기판(P) 상의 복수(제1 실시 형태에서는 예를 들면 6개)의 투영 영역(PA1 ~ PA6)에 투영 노광한다. Here, as shown in Fig. 3, the exposure apparatus U3 of the first embodiment is an exposure apparatus that assumes a so-called multi-lens system. 3 shows a plan view (left side view in Fig. 3) of the illumination area IR on the mask M held on the cylindrical drum 21 as viewed from the -Z side, (Right side view in Fig. 3) of the projection area PA on the projection optical system P viewed from the + Z side. Symbol Xs in Fig. 3 indicates the moving direction (rotational direction) of the cylindrical drum 21 and the substrate supporting drum 25. [ The multi-lens-system exposure apparatus U3 illuminates an illumination luminous flux EL1 to a plurality of illumination regions IR1 to IR6 (for example, six in the first embodiment) on the mask M, A plurality of projected luminous fluxes EL2 obtained by reflecting the luminous flux EL1 to the respective illumination regions IR1 to IR6 can be divided into a plurality of projection regions PA1 to PA6 (for example, six in the first embodiment) PA6.

먼저, 조명 광학계(IL)에 의해 조명되는 복수의 조명 영역(IR1 ~ IR6)에 대해 설명한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 복수의 조명 영역(IR1 ~ IR6)은, 중심면(CL)을 사이에 두고, 회전 방향의 상류측의 마스크(M) 상에 제1 조명 영역(IR1), 제3 조명 영역(IR3) 및 제5 조명 영역(IR5)이 배치되고, 회전 방향의 하류측의 마스크(M) 상에 제2 조명 영역(IR2), 제4 조명 영역(IR4) 및 제6 조명 영역(IR6)이 배치된다. 각 조명 영역(IR1 ~ IR6)은, 마스크(M)의 축 방향(Y방향)으로 연장하는 평행한 단변 및 장변을 가지는 가늘고 긴 사다리꼴 모양의 영역으로 되어 있다. 이 때, 사다리꼴 모양의 각 조명 영역(IR1 ~ IR6)은, 그 단변이 중심면(CL)측에 위치하고, 그 장변이 외측에 위치하는 영역으로 되어 있다. 제1 조명 영역(IR1), 제3 조명 영역(IR3) 및 제5 조명 영역(IR5)은, 축 방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 또, 제2 조명 영역(IR2), 제4 조명 영역(IR4) 및 제6 조명 영역(IR6)은, 축 방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 이 때, 제2 조명 영역(IR2)는, 축 방향에서, 제1 조명 영역(IR1)과 제3 조명 영역(IR3)과의 사이에 배치된다. 마찬가지로, 제3 조명 영역(IR3)은, 축 방향에서, 제2 조명 영역(IR2)과 제4 조명 영역(IR4)과의 사이에 배치된다. 제4 조명 영역(IR4)은, 축 방향에서, 제3 조명 영역(IR3)과 제5 조명 영역(IR5)과의 사이에 배치된다. 제5 조명 영역(IR5)은, 축 방향에서, 제4 조명 영역(IR4)과 제6 조명 영역(IR6)과의 사이에 배치된다. 각 조명 영역(IR1 ~ IR6)은, Y방향으로 서로 이웃하는 사다리꼴 모양의 조명 영역의 사변부(斜邊部)의 삼각부끼리가, 마스크(M)의 둘레 방향(X방향)으로 회전했을 때에 서로 겹치도록(오버랩하도록) 배치되어 있다. 또, 제1 실시 형태에서, 각 조명 영역(IR1 ~ IR6)은, 사다리꼴 모양의 영역으로 했지만, 장방형 모양의 영역이라도 좋다. First, a plurality of illumination regions IR1 to IR6 illuminated by the illumination optical system IL will be described. As shown in Fig. 3, the plurality of illumination regions IR1 to IR6 include a first illumination region IR1 on the mask M on the upstream side in the rotational direction with the center plane CL therebetween, The second illumination region IR2, the fourth illumination region IR4 and the sixth illumination region IR4 are arranged on the mask M on the downstream side in the rotation direction, IR6 are arranged. Each of the illumination regions IR1 to IR6 is an elongated trapezoidal region having a parallel short side extending in the axial direction (Y direction) of the mask M and a long side. At this time, each of the trapezoidal illumination regions IR1 to IR6 has its short side located on the center plane CL side and its long side located on the outer side. The first illumination region IR1, the third illumination region IR3, and the fifth illumination region IR5 are arranged at predetermined intervals in the axial direction. The second illumination area IR2, the fourth illumination area IR4 and the sixth illumination area IR6 are arranged at predetermined intervals in the axial direction. At this time, the second illumination region IR2 is disposed between the first illumination region IR1 and the third illumination region IR3 in the axial direction. Likewise, the third illumination region IR3 is disposed between the second illumination region IR2 and the fourth illumination region IR4 in the axial direction. The fourth illumination region IR4 is disposed between the third illumination region IR3 and the fifth illumination region IR5 in the axial direction. The fifth illumination region IR5 is arranged between the fourth illumination region IR4 and the sixth illumination region IR6 in the axial direction. Each of the illumination regions IR1 to IR6 has a triangular shape in which the triangular portions of the oblique side portions of the trapezoidal illumination region adjacent to each other in the Y direction are rotated in the circumferential direction (X direction) (Overlapped) with each other. In the first embodiment, each of the illumination areas IR1 to IR6 is a trapezoidal area, but may be a rectangular area.

또, 마스크(M)는, 마스크 패턴이 형성되는 패턴 형성 영역(A3)과, 마스크 패턴이 형성되지 않은 패턴 비형성 영역(A4)을 가진다. 패턴 비형성 영역(A4)은, 조명 광속(EL1)을 흡수하는 반사하기 어려운 영역이며, 패턴 형성 영역(A3)을 프레임 모양으로 둘러싸서 배치되어 있다. 제1 ~ 제6 조명 영역(IR1 ~ IR6)은, 패턴 형성 영역(A3)의 Y방향의 전체 폭을 커버하도록, 배치되어 있다. The mask M has a pattern formation area A3 in which a mask pattern is formed and a pattern non-formation area A4 in which no mask pattern is formed. The pattern non-formation area A4 is an area which is difficult to reflect, which absorbs the illumination light flux EL1, and is arranged so as to surround the pattern formation area A3 in a frame shape. The first to sixth illumination regions IR1 to IR6 are arranged so as to cover the entire width of the pattern formation region A3 in the Y direction.

조명 광학계(IL)는, 복수의 조명 영역(IR1 ~ IR6)을 따라 복수(제1 실시 형태에서는 예를 들면 6개) 마련되어 있다. 복수의 조명 광학계(분할 조명 광학계)(IL1 ~ IL6)에는, 광원 장치(13)로부터의 조명 광속(EL1)이 각각 입사한다. 각 조명 광학계(IL1 ~ IL6)는, 광원 장치(13)로부터 입사된 각 조명 광속(EL1)을, 각 조명 영역(IR1 ~ IR6)으로 각각 안내한다. 즉, 제1 조명 광학계(IL1)는, 조명 광속(EL1)을 제1 조명 영역(IR1)으로 안내하고, 마찬가지로, 제2 ~ 제6 조명 광학계(IL2 ~ IL6)는, 조명 광속(EL1)을 제2 ~ 제6 조명 영역(IR2 ~ IR6)으로 안내한다. 복수의 조명 광학계(IL1 ~ IL6)는, 중심면(CL)을 사이에 두고, 제1, 제3, 제5 조명 영역(IR1, IR3, IR5)이 배치되는 측(도 2의 좌측)에, 제1 조명 광학계(IL1), 제3 조명 광학계(IL3) 및 제5 조명 광학계(IL5)가 배치된다. 제1 조명 광학계(IL1), 제3 조명 광학계(IL3) 및 제5 조명 광학계(IL5)는, Y방향으로 소정의 간격을 두고 배치된다. 또, 복수의 조명 광학계(IL1 ~ IL6)는, 중심면(CL)을 사이에 두고, 제2, 제4, 제6 조명 영역(IR2, IR4, IR6)이 배치되는 측(도 2의 우측)에, 제2 조명 광학계(IL2), 제4 조명 광학계(IL4) 및 제6 조명 광학계(IL6)가 배치된다. 제2 조명 광학계(IL2), 제4 조명 광학계(IL4) 및 제6 조명 광학계(IL6)는, Y방향으로 소정의 간격을 두고 배치된다. 이 때, 제2 조명 광학계(IL2)는, 축 방향에서, 제1 조명 광학계(IL1)와 제3 조명 광학계(IL3)와의 사이에 배치된다. 마찬가지로, 제3 조명 광학계(IL3), 제4 조명 광학계(IL4), 제5 조명 광학계(IL5)는, 축 방향에서, 제2 조명 광학계(IL2)와 제4 조명 광학계(IL4)와의 사이, 제3 조명 광학계(IL3)와 제5 조명 광학계(IL5)와의 사이, 제4 조명 광학계(IL4)와 제6 조명 광학계(IL6)와의 사이에 배치된다. 또, 제1 조명 광학계(IL1), 제3 조명 광학계(IL3) 및 제5 조명 광학계(IL5)와, 제2 조명 광학계(IL2), 제4 조명 광학계(IL4) 및 제6 조명 광학계(IL6)는, Y방향으로부터 보아 대칭으로 배치되어 있다. The illumination optical system IL is provided with a plurality of (six in the first embodiment, for example) along the plurality of illumination regions IR1 to IR6. The illumination luminous flux EL1 from the light source device 13 enters into each of a plurality of illumination optical systems (divisional illumination optical systems) IL1 to IL6. Each of the illumination optical systems IL1 to IL6 guides each illumination luminous flux EL1 incident from the light source device 13 to each of the illumination areas IR1 to IR6. That is, the first illumination optical system IL1 guides the illumination luminous flux EL1 to the first illumination area IR1, and similarly, the second to sixth illumination optical systems IL2 to IL6 guide the illumination luminous flux EL1 To the second to sixth illumination regions IR2 to IR6. The plurality of illumination optical systems IL1 to IL6 are arranged on the side where the first, third and fifth illumination regions IR1, IR3 and IR5 are disposed (left side in Fig. 2) with the center plane CL therebetween, The first illumination optical system IL1, the third illumination optical system IL3, and the fifth illumination optical system IL5 are arranged. The first illumination optical system IL1, the third illumination optical system IL3, and the fifth illumination optical system IL5 are arranged at a predetermined interval in the Y direction. The plurality of illumination optical systems IL1 to IL6 are arranged on the side where the second, fourth and sixth illumination regions IR2, IR4 and IR6 are disposed (the right side in Fig. 2) with the center plane CL therebetween, The second illumination optical system IL2, the fourth illumination optical system IL4, and the sixth illumination optical system IL6 are arranged. The second illumination optical system IL2, the fourth illumination optical system IL4, and the sixth illumination optical system IL6 are arranged at a predetermined interval in the Y direction. At this time, the second illumination optical system IL2 is disposed between the first illumination optical system IL1 and the third illumination optical system IL3 in the axial direction. Similarly, the third illumination optical system IL3, the fourth illumination optical system IL4, and the fifth illumination optical system IL5 are arranged in the axial direction, between the second illumination optical system IL2 and the fourth illumination optical system IL4, 3 illumination optical system IL3 and the fifth illumination optical system IL5 and between the fourth illumination optical system IL4 and the sixth illumination optical system IL6. The first illumination optical system IL1, the third illumination optical system IL3 and the fifth illumination optical system IL5, the second illumination optical system IL2, the fourth illumination optical system IL4 and the sixth illumination optical system IL6, Are arranged symmetrically with respect to the Y direction.

다음으로, 도 4를 참조하여, 각 조명 광학계(IL1 ~ IL6)에 대해 설명한다. 또, 각 조명 광학계(IL1 ~ IL6)는, 동일한 구성으로 되어 있기 때문에, 제1 조명 광학계(IL1)(이하, 간단하게 '조명 광학계(IL)'라고 함)를 예로 설명한다. Next, the respective illumination optical systems IL1 to IL6 will be described with reference to Fig. Since each of the illumination optical systems IL1 to IL6 has the same configuration, the first illumination optical system IL1 (hereinafter simply referred to as 'illumination optical system IL') will be described as an example.

조명 광학계(IL)는, 조명 영역(IR)(제1 조명 영역(IR1))을 균일한 조도로 조명하도록, 광원 장치(13)로부터의 조명 광속(EL1)을 마스크(M) 상의 조명 영역(IR)에 쾰러(Kohler) 조명한다. 또, 조명 광학계(IL)는, 편광 빔 스플리터(PBS)를 이용한 낙사 조명계로 되어 있다. 조명 광학계(IL)는, 광원 장치(13)로부터의 조명 광속(EL1)의 입사측으로부터 순서대로, 조명 광학 모듈(ILM)과, 편광 빔 스플리터(PBS)와, 1/4 파장판(41)을 가진다. The illumination optical system IL irradiates the illumination luminous flux EL1 from the light source device 13 to the illumination area on the mask M in order to illuminate the illumination area IR (the first illumination area IR1) IR) with Kohler illumination. The illumination optical system IL is a night illumination system using a polarization beam splitter (PBS). The illumination optical system IL includes an illumination optical module ILM, a polarization beam splitter PBS and a quarter wave plate 41 in this order from the incident side of the illumination luminous flux EL1 from the light source device 13. [ .

도 4에 나타내는 바와 같이, 조명 광학 모듈(ILM)은, 조명 광속(EL1)의 입사측으로부터 순서대로, 콜리메이터 렌즈(51)와, 플라이아이 렌즈(52)와, 복수의 콘덴서 렌즈(53)와, 실린드리칼 렌즈(54)와, 조명 시야 조리개(55)와, 복수의 릴레이 렌즈(56)를 포함하고 있으며, 제1 광축(BX1) 상에 마련되어 있다. 4, the illumination optical module ILM includes a collimator lens 51, a fly-eye lens 52, a plurality of condenser lenses 53, and a condenser lens 53 in this order from the incident side of the illumination luminous flux EL1 A cylindrical lens 54, an illumination field stop 55 and a plurality of relay lenses 56 and is provided on the first optical axis BX1.

콜리메이터 렌즈(51)는, 도광 부재(32)로부터 사출하는 광을 입사하여, 플라이아이 렌즈(52)의 입사측의 면 전체를 조사한다. The collimator lens 51 irradiates the entire surface on the incidence side of the fly-eye lens 52 with the light emitted from the light guiding member 32 incident thereon.

플라이아이 렌즈(52)는, 콜리메이터 렌즈(51)의 출사측에 마련되어 있다. 플라이아이 렌즈(52)의 출사측의 면의 중심은, 제1 광축(BX1) 상에 배치된다. 플라이아이 렌즈(52)는, 콜리메이터 렌즈(51)로부터의 조명 광속(EL1)을, 다수의 점광원상(点光源像)으로 분할한 면광원상(面光源像)을 생성한다. 조명 광속(EL1)은 그 면광원상으로부터 생성된다. 이 때, 점광원상이 생성되는 플라이아이 렌즈(52)의 출사측의 면은, 플라이아이 렌즈(52)로부터 조명 시야 조리개(55)를 매개로 하여 후술하는 투영 광학계(PL)의 제1 오목면 거울(72)에 이르는 각종 렌즈에 의해서, 제1 오목면 거울(72)의 반사면이 위치하는 동면(瞳面)과 광학적으로 공역(共役)이 되도록 배치된다. The fly-eye lens 52 is provided on the emission side of the collimator lens 51. The center of the exit-side surface of the fly-eye lens 52 is disposed on the first optical axis BX1. The fly-eye lens 52 generates a surface light source image (surface light source image) obtained by dividing the illumination luminous flux EL1 from the collimator lens 51 into a plurality of point light source images (point light source images). The illumination luminous flux EL1 is generated from the surface light source. The plane of the exit side of the fly's eye lens 52 from which the point light source image is generated is transmitted from the fly's eye lens 52 via the illumination field stop 55 to the first concave surface 52 of the projection optical system PL And is arranged so as to be optically conjugate with the pupil plane where the reflection surface of the first concave mirror 72 is located by various lenses reaching the mirror 72. [

콘덴서 렌즈(53)는, 플라이아이 렌즈(52)의 출사측에 마련되어 있다. 콘덴서 렌즈(53)의 광축은, 제1 광축(BX1) 상에 배치된다. 콘덴서 렌즈(53)는, 플라이아이 렌즈(52)의 출사측에 형성된 다수의 점광원상의 각각으로부터의 광을, 조명 시야 조리개(55) 상에서 중첩시켜, 균일한 조도 분포로 조명 시야 조리개(55)를 조사한다. 조명 시야 조리개(55)는, 도 3에 나타낸 조명 영역(IR)과 상사(相似)인 사다리꼴 또는 장방형의 직사각형 모양의 개구부를 가지며, 그 개구부의 중심은 제1 광축(BX1) 상에 배치된다. 조명 시야 조리개(55)로부터 마스크(M)에 이르는 광로 중에 마련되는 릴레이 렌즈(56), 편광 빔 스플리터(PBS), 1/4 파장판(41)에 의해서, 조명 시야 조리개(55)의 개구부는 마스크(M) 상의 조명 영역(IR)과 광학적으로 공역인 관계로 배치된다. 릴레이 렌즈(56)는, 조명 시야 조리개(55)의 개구부를 투과한 조명 광속(EL1)을 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사시킨다. 콘덴서 렌즈(53)의 출사측으로서, 조명 시야 조리개(55)에 인접한 위치에는, 실린드리칼 렌즈(54)가 마련되어 있다. 실린드리칼 렌즈(54)는, 입사측이 평면이 되고 출사측이 볼록 원통 렌즈면이 되는 평(平)볼록 실린드리칼 렌즈이다. 실린드리칼 렌즈(54)는, 실린드리칼 렌즈(54)의 광축이, 제1 광축(BX1) 상에 배치된다. 실린드리칼 렌즈(54)는, 마스크(M) 상의 조명 영역(IR)을 조사하는 조명 광속(EL1)의 각 주광선을, XZ면내에서는 수렴시키고, Y방향에 관해서는 평행 상태로 한다. The condenser lens 53 is provided on the emission side of the fly-eye lens 52. The optical axis of the condenser lens 53 is arranged on the first optical axis BX1. The condenser lens 53 superimposes the light from each of the plurality of point light source images formed on the emission side of the fly's eye lens 52 on the illumination field stop 55 to form the illumination field stop 55 in a uniform illumination distribution. . The illumination field stop 55 has a trapezoidal or rectangular rectangular opening similar to the illumination area IR shown in Fig. 3, and the center of the opening is disposed on the first optical axis BX1. The opening of the illumination field stop 55 is blocked by the relay lens 56, the polarization beam splitter PBS and the 1/4 wave plate 41 provided in the optical path from the illumination field stop 55 to the mask M And is arranged in an optically conjugate relationship with the illumination area IR on the mask M. [ The relay lens 56 allows the illumination luminous flux EL1 transmitted through the aperture of the illumination field stop 55 to enter the polarization beam splitter PBS. A cylindrical lens 54 is provided at a position adjacent to the illumination field stop 55 as an emission side of the condenser lens 53. [ The cylindrical lens 54 is a flat convex cylindrical dichroic lens whose incident side is a flat surface and the emitting side is a convex cylindrical lens surface. In the cylindrical lens 54, the optical axis of the cylindrical lens 54 is disposed on the first optical axis BX1. The cylindrical lens 54 converges each principal ray of the illumination luminous flux EL1 that irradiates the illumination area IR on the mask M in the XZ plane and makes it parallel to the Y direction.

편광 빔 스플리터(PBS)는, 조명 광학 모듈(ILM)과 중심면(CL)과의 사이에 배치되어 있다. 편광 빔 스플리터(PBS)는, 파면(波面) 분할면에서 S편광의 직선 편광이 되는 광속을 반사하고, P편광의 직선 편광이 되는 광속을 투과한다. 여기서, 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사하는 조명 광속(EL1)을 S편광의 직선 편광으로 하면, 조명 광속(EL1)은 편광 빔 스플리터(PBS)의 파면 분할면에서 반사하고, 1/4 파장판(41)을 투과하여 원편광이 되어 마스크(M) 상의 조명 영역(IR)을 조사한다. 마스크(M) 상의 조명 영역(IR)에서 반사한 투영 광속(EL2)은, 다시 1/4 파장판(41)을 통과하는 것에 의해서 원편광으로부터 직선 P편광으로 변환되며, 편광 빔 스플리터(PBS)의 파면 분할면을 투과하여 투영 광학계(PL)를 향한다. 편광 빔 스플리터(PBS)는, 파면 분할면에 입사된 조명 광속(EL1)의 대부분을 반사함과 아울러, 투영 광속(EL2)의 대부분을 투과하는 것이 바람직하다. 편광 빔 스플리터(PBS)의 파면 분할면에서의 편광 분리 특성은 소광비(消光比)로 나타내어지지만, 그 소광비는 파면 분할면을 향하는 광선의 입사각에 의해서도 변하기 때문에, 파면 분할면의 특성은, 실용상의 결상(結像) 성능에의 영향이 문제가 되지 않도록, 조명 광속(EL1)이나 투영 광속(EL2)의 NA(개구수)도 고려하여 설계된다. The polarizing beam splitter PBS is disposed between the illumination optical module ILM and the center plane CL. The polarization beam splitter PBS reflects a light flux that becomes linearly polarized light of S polarized light on the wavefront divided surface and transmits the light flux that becomes linearly polarized light of P polarized light. Here, when the illumination luminous flux EL1 incident on the polarizing beam splitter PBS is linearly polarized light of S polarized light, the illumination luminous flux EL1 is reflected by the wave-front divided surface of the polarizing beam splitter PBS, (41) to become circularly polarized light and irradiate the illumination region (IR) on the mask (M). The projection luminous flux EL2 reflected by the illumination area IR on the mask M is converted from circularly polarized light to linearly polarized P polarized light by passing through the 1/4 wave plate 41, And is directed to the projection optical system PL. It is preferable that the polarization beam splitter PBS reflects most of the illumination luminous flux EL1 incident on the wave-front divided surface and transmits most of the projected luminous flux EL2. Although the polarized light separating property of the polarizing beam splitter PBS is represented by the extinction ratio, the extinction ratio also varies depending on the incident angle of the light beam toward the wavefront dividing surface. Therefore, The numerical aperture (NA) of the illumination luminous flux EL1 and the projected luminous flux EL2 are also designed in consideration of the influence on the imaging performance.

도 5는, 마스크(M) 상의 조명 영역(IR)에 조사되는 조명 광속(EL1)과, 조명 영역(IR)에서 반사된 투영 광속(EL2)의 거동을, XZ면(제1 축(AX1)과 수직인 면) 내에서 과장하여 나타낸 도면이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기한 조명 광학계(IL)는, 마스크(M)의 조명 영역(IR)에서 반사되는 투영 광속(EL2)의 주광선이 텔레센트릭(평행계(平行系))이 되도록, 마스크(M)의 조명 영역(IR)에 조사되는 조명 광속(EL1)의 주광선을, XZ면(축(AX1)과 수직인 면) 내에서는 의도적으로 비텔레센트릭한 상태로 하고, YZ면(중심면(CL)과 평행) 내에서는 텔레센트릭한 상태로 한다. 조명 광속(EL1)의 그러한 특성은, 도 4 중에 나타낸 실린드리칼 렌즈(54)에 의해서 부여된다. 구체적으로는, 마스크면(P1) 상의 조명 영역(IR)의 둘레 방향의 중앙의 점 Q1을 통과하여 제1 축(AX1)을 향하는 선과, 마스크면(P1)의 반경 Rm의 1/2의 원과의 교점 Q2을 설정했을 때, 조명 영역(IR)을 통과하는 조명 광속(EL1)의 각 주광선이, XZ면에서는 교점 Q2을 향하도록, 실린드리칼 렌즈(54)의 볼록 원통 렌즈면의 곡률을 설정한다. 이와 같이 하면, 조명 영역(IR) 내에서 반사한 투영 광속(EL2)의 각 주광선은, XZ면내에서는, 제1 축(AX1), 점 Q1, 교점 Q2을 통과하는 직선과 평행(텔레센트릭)한 상태가 된다. 5 shows the behavior of the illumination luminous flux EL1 irradiated on the illumination area IR on the mask M and the projected luminous flux EL2 reflected on the illumination area IR on the XZ plane (the first axis AX1) And a plane orthogonal to the plane of FIG. 5, the illumination optical system IL is arranged so that the principal ray of the projected luminous flux EL2 reflected by the illumination area IR of the mask M becomes telecentric (parallel system) , The main ray of the illumination luminous flux EL1 irradiated onto the illumination area IR of the mask M is intentionally non-telecentric in the XZ plane (plane perpendicular to the axis AX1) (In parallel with the center plane CL). Such a characteristic of the illumination luminous flux EL1 is given by the cylindrical lens 54 shown in Fig. More specifically, a line passing through a point Q1 at the center in the circumferential direction of the illumination area IR on the mask plane P1 and being directed to the first axis AX1 and a line of 1/2 of the radius Rm of the mask plane P1 The curvature of the convex cylindrical lens surface of the cylindrical lens 54 is set such that each principal ray of the illumination luminous flux EL1 passing through the illumination area IR is directed to the intersection Q2 on the XZ plane, . In this way, each principal ray of the projected luminous flux EL2 reflected in the illumination area IR is parallel (telecentric) to a straight line passing through the first axis AX1, the point Q1, and the intersection Q2 in the XZ plane, It becomes a state.

다음으로, 투영 광학계(PL)에 의해 투영 노광되는 복수의 투영 영역(노광 영역)(PA1 ~ PA6)에 대해 설명한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 기판(P) 상의 복수의 투영 영역(PA1 ~ PA6)은, 마스크(M) 상의 복수의 조명 영역(IR1 ~ IR6)과 대응시켜서 배치되어 있다. 즉, 기판(P) 상의 복수의 투영 영역(PA1 ~ PA6)은, 중심면(CL)을 사이에 두고, 반송 방향의 상류측의 기판(P) 상에 제1 투영 영역(PA1), 제3 투영 영역(PA3) 및 제5 투영 영역(PA5)이 배치되고, 반송 방향의 하류측의 기판(P) 상에 제2 투영 영역(PA2), 제4 투영 영역(PA4) 및 제6 투영 영역(PA6)이 배치된다. 각 투영 영역(PA1 ~ PA6)은, 기판(P)의 폭방향(Y방향)으로 연장하는 단변 및 장변을 가지는 가늘고 긴 사다리꼴 모양(직사각형 모양)의 영역으로 되어 있다. 이 때, 사다리꼴 모양의 각 투영 영역(PA1 ~ PA6)은, 그 단변이 중심면(CL)측에 위치하고, 그 장변이 외측에 위치하는 영역으로 되어 있다. 제1 투영 영역(PA1), 제3 투영 영역(PA3) 및 제5 투영 영역(PA5)은, 폭방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 또, 제2 투영 영역(PA2), 제4 투영 영역(PA4) 및 제6 투영 영역(PA6)은, 폭방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 이 때, 제2 투영 영역(PA2)은, 축 방향에서, 제1 투영 영역(PA1)과 제3 투영 영역(PA3)과의 사이에 배치된다. 마찬가지로, 제3 투영 영역(PA3)은, 축 방향에서, 제2 투영 영역(PA2)과 제4 투영 영역(PA4)과의 사이에 배치된다. 제4 투영 영역(PA4)은, 축 방향에서, 제3 투영 영역(PA3)과 제5 투영 영역(PA5)과의 사이에 배치된다. 제5 투영 영역(PA5)은, 축 방향에서, 제4 투영 영역(PA4)과 제6 투영 영역(PA6)과의 사이에 배치된다. 각 투영 영역(PA1 ~ PA6)은, 각 조명 영역(IR1 ~ IR6)과 마찬가지로, Y방향으로 서로 이웃하는 사다리꼴 모양의 투영 영역(PA)의 사변부(斜邊部)의 삼각부끼리가, 기판(P)의 반송 방향에 관해서 겹치도록(오버랩하도록) 배치되어 있다. 이 때, 투영 영역(PA)은, 서로 이웃하는 투영 영역(PA)의 중복하는 영역에서의 노광량이, 중복하지 않은 영역에서의 노광량과 실질적으로 동일하게 되는 형상으로 되어 있다. 그리고, 제1 ~ 제6 투영 영역(PA1 ~ PA6)은, 기판(P) 상에 노광되는 노광 영역(A7)의 Y방향의 전체 폭을 커버하도록, 배치되어 있다. Next, a plurality of projection regions (exposure regions) PA1 to PA6 projected and exposed by the projection optical system PL will be described. 3, a plurality of projection areas PA1 to PA6 on the substrate P are arranged so as to correspond to a plurality of illumination areas IR1 to IR6 on the mask M. In other words, the plurality of projection areas PA1 to PA6 on the substrate P are divided into a first projection area PA1 on the upstream side of the substrate P in the carrying direction, The projection area PA3 and the fifth projection area PA5 are arranged and the second projection area PA2, the fourth projection area PA4 and the sixth projection area PA4 are arranged on the substrate P on the downstream side in the carrying direction PA6 are arranged. Each of the projection areas PA1 to PA6 has an elongated trapezoidal shape (rectangular shape) having a short side extending in the width direction (Y direction) of the substrate P and a long side. At this time, each of the projection areas PA1 to PA6 in the trapezoidal shape is located on the side of the center plane CL with its short side being located on the outer side. The first projection area PA1, the third projection area PA3 and the fifth projection area PA5 are arranged at a predetermined interval in the width direction. The second projection area PA2, the fourth projection area PA4 and the sixth projection area PA6 are arranged at a predetermined interval in the width direction. At this time, the second projection area PA2 is disposed between the first projection area PA1 and the third projection area PA3 in the axial direction. Similarly, the third projection area PA3 is disposed between the second projection area PA2 and the fourth projection area PA4 in the axial direction. The fourth projection area PA4 is disposed between the third projection area PA3 and the fifth projection area PA5 in the axial direction. The fifth projection area PA5 is disposed between the fourth projection area PA4 and the sixth projection area PA6 in the axial direction. Each of the projection areas PA1 to PA6 has triangular portions of oblique sides of a trapezoidal projection area PA adjacent to each other in the Y direction, as in each of the illumination areas IR1 to IR6, (Overlapped) with respect to the conveying direction of the sheets P. At this time, the projection area PA has such a shape that the exposure amount in the overlapping areas of the adjacent projection areas PA is substantially equal to the exposure amount in the non-overlapping areas. The first to sixth projection areas PA1 to PA6 are arranged so as to cover the entire width of the exposure area A7 exposed on the substrate P in the Y direction.

여기서, 도 2에서, XZ면내에서 볼 때, 마스크(M) 상의 조명 영역(IR1(및 IR3, IR5))의 중심점으로부터 조명 영역(IR2(및 IR4, IR6))의 중심점까지의 둘레 길이는, 지지면(P2)을 따른 기판(P) 상의 투영 영역(PA1(및 PA3, PA5))의 중심점으로부터 제2 투영 영역(PA2(및 PA4, PA6))의 중심점까지의 둘레 길이와, 실질적으로 동일하게 설정되어 있다. 2, the circumferential length from the center point of the illumination area IR1 (and IR3, IR5) on the mask M to the center point of the illumination area IR2 (and IR4, IR6) And the peripheral length from the center point of the projection area PA1 (and PA3, PA5) on the substrate P along the support surface P2 to the center point of the second projection area PA2 (and PA4, PA6) .

투영 광학계(PL)는, 복수의 투영 영역(PA1 ~ PA6)에 따라 복수(제1 실시 형태에서는 예를 들면 6개) 마련되어 있다. 복수의 투영 광학계(분할 투영 광학계)(PL1 ~ PL6)에는, 복수의 조명 영역(IR1 ~ IR6)으로부터 반사된 복수의 투영 광속(EL2)이 각각 입사한다. 각 투영 광학계(PL1 ~ PL6)는, 마스크(M)에서 반사된 각 투영 광속(EL2)을, 각 투영 영역(PA1 ~ PA6)으로 각각 안내한다. 즉, 제1 투영 광학계(PL1)는, 제1 조명 영역(IR1)으로부터의 투영 광속(EL2)을 제1 투영 영역(PA1)으로 안내하고, 마찬가지로, 제2 ~ 제6 투영 광학계(PL2 ~ PL6)는, 제2 ~ 제6 조명 영역(IR2 ~ IR6)으로부터의 각 투영 광속(EL2)을 제2 ~ 제6 투영 영역(PA2 ~ PA6)으로 안내한다. 복수의 투영 광학계(PL1 ~ PL6)는, 중심면(CL)을 사이에 두고, 제1, 제3, 제5 투영 영역(PA1, PA3, PA5)이 배치되는 측(도 2의 좌측)에, 제1 투영 광학계(PL1), 제3 투영 광학계(PL3) 및 제5 투영 광학계(PL5)가 배치된다. 제1 투영 광학계(PL1), 제3 투영 광학계(PL3) 및 제5 투영 광학계(PL5)는, Y방향으로 소정의 간격을 두고 배치된다. 또, 복수의 투영 광학계(PL1 ~ PL6)는, 중심면(CL)을 사이에 두고, 제2, 제4, 제6 투영 영역(PA2, PA4, PA6)이 배치되는 측(도 2의 우측)에, 제2 투영 광학계(PL2), 제4 투영 광학계(PL4) 및 제6 투영 광학계(PL6)가 배치된다. 제2 투영 광학계(PL2), 제4 투영 광학계(PL4) 및 제6 투영 광학계(PL6)는, Y방향으로 소정의 간격을 두고 배치된다. 이 때, 제2 투영 광학계(PL2)는, 축 방향에서, 제1 투영 광학계(PL1)와 제3 투영 광학계(PL3)와의 사이에 배치된다. 마찬가지로, 제3 투영 광학계(PL3), 제4 투영 광학계(PL4), 제5 투영 광학계(PL5)는, 축 방향에서, 제2 투영 광학계(PL2)와 제4 투영 광학계(PL4)와의 사이, 제3 투영 광학계(PL3)와 제5 투영 광학계(PL5)와의 사이, 제4 투영 광학계(PL4)와 제6 투영 광학계(PL6)와의 사이에 배치된다. 또, 제1 투영 광학계(PL1), 제3 투영 광학계(PL3) 및 제5 투영 광학계(PL5)와, 제2 투영 광학계(PL2), 제4 투영 광학계(PL4) 및 제6 투영 광학계(PL6)는, Y방향으로부터 보아 대칭으로 배치되어 있다. The projection optical system PL is provided with a plurality of (six in the first embodiment, for example) according to the plurality of projection areas PA1 to PA6. A plurality of projection luminous fluxes EL2 reflected from a plurality of illumination regions IR1 to IR6 respectively enter a plurality of projection optical systems (division projection optical systems) PL1 to PL6. Each of the projection optical systems PL1 to PL6 guides each of the projected luminous fluxes EL2 reflected by the mask M to the respective projection areas PA1 to PA6. That is, the first projection optical system PL1 guides the projected luminous flux EL2 from the first illumination area IR1 to the first projection area PA1, and similarly, the second to sixth projection optical systems PL2 to PL6 ) Guides the respective projected luminous fluxes EL2 from the second to sixth illumination areas IR2 to IR6 to the second to sixth projection areas PA2 to PA6. The plurality of projection optical systems PL1 to PL6 are arranged on the side where the first, third and fifth projection areas PA1, PA3 and PA5 are disposed (left side in Fig. 2) with the center plane CL therebetween, A first projection optical system PL1, a third projection optical system PL3, and a fifth projection optical system PL5. The first projection optical system PL1, the third projection optical system PL3, and the fifth projection optical system PL5 are arranged at a predetermined interval in the Y direction. The plurality of projection optical systems PL1 to PL6 are arranged on the side on which the second, fourth and sixth projection areas PA2, PA4 and PA6 are arranged (right side in Fig. 2) with the center plane CL therebetween, A second projection optical system PL2, a fourth projection optical system PL4, and a sixth projection optical system PL6 are disposed. The second projection optical system PL2, the fourth projection optical system PL4, and the sixth projection optical system PL6 are arranged at a predetermined interval in the Y direction. At this time, the second projection optical system PL2 is disposed between the first projection optical system PL1 and the third projection optical system PL3 in the axial direction. Similarly, the third projection optical system PL3, the fourth projection optical system PL4 and the fifth projection optical system PL5 are arranged in the axial direction between the second projection optical system PL2 and the fourth projection optical system PL4, 3 projection optical system PL3 and the fifth projection optical system PL5 and between the fourth projection optical system PL4 and the sixth projection optical system PL6. The second projection optical system PL2, the fourth projection optical system PL4 and the sixth projection optical system PL6 constitute a first projection optical system PL1, a third projection optical system PL3 and a fifth projection optical system PL5, Are arranged symmetrically with respect to the Y direction.

다시, 도 4를 참조하여, 각 투영 광학계(PL1 ~ PL6)에 대해 설명한다. 또, 각 투영 광학계(PL1 ~ PL6)는, 동일한 구성으로 되어 있기 때문에, 제1 투영 광학계(PL1)(이하, 간단하게 '투영 광학계(PL)'라고 함)를 예로 설명한다. Referring again to Fig. 4, the respective projection optical systems PL1 to PL6 will be described. Since each of the projection optical systems PL1 to PL6 has the same configuration, the first projection optical system PL1 (hereinafter simply referred to as a 'projection optical system PL') will be described as an example.

투영 광학계(PL)는, 마스크(M) 상의 조명 영역(IR)(제1 조명 영역(IR1))에서의 마스크 패턴의 상을, 기판(P) 상의 투영 영역(PA)에 투영한다. 투영 광학계(PL)는, 마스크(M)로부터의 투영 광속(EL2)의 입사측으로부터 순서대로, 상기의 1/4 파장판(41)과, 상기의 편광 빔 스플리터(PBS)와, 투영 광학 모듈(PLM)을 가진다. The projection optical system PL projects an image of the mask pattern in the illumination area IR (first illumination area IR1) on the mask M onto the projection area PA on the substrate P. [ The projection optical system PL includes the quarter wave plate 41, the polarizing beam splitter PBS, the projection optical system PL2, and the projection optical system PL in that order from the incident side of the projected luminous flux EL2 from the mask M. [ (PLM).

1/4 파장판(41) 및 편광 빔 스플리터(PBS)는, 조명 광학계(IL)와 겸용으로 되고 있다. 환언하면, 조명 광학계(IL) 및 투영 광학계(PL)는, 1/4 파장판(41) 및 편광 빔 스플리터(PBS)를 공유하고 있다. The 1/4 wave plate 41 and the polarization beam splitter PBS are also used as the illumination optical system IL. In other words, the illumination optical system IL and the projection optical system PL share a 1/4 wave plate 41 and a polarization beam splitter (PBS).

도 7에 나타내는 바와 같이, 조명 영역(IR)(도 3 참조)에서 반사된 투영 광속(EL2)은, 각 주광선이 서로 평행하게 된 텔레센트릭한 광속이 되어, 도 2에 나타내는 투영 광학계(PL)에 입사한다. 조명 영역(IR)에서 반사된 원편광이 되는 투영 광속(EL2)은, 1/4 파장판(41)에 의해 원편광으로부터 직선 편광(P편광)으로 변환된 후, 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사한다. 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사한 투영 광속(EL2)은, 편광 빔 스플리터(PBS)를 투과한 후, 도 4에 나타내는 투영 광학 모듈(PLM)에 입사한다. As shown in Fig. 7, the projected luminous flux EL2 reflected by the illumination area IR (see Fig. 3) becomes a telecentric luminous flux whose principal rays are parallel to each other, ). The projection luminous flux EL2 that is circularly polarized light reflected by the illumination area IR is converted from circularly polarized light to linearly polarized light (P polarized light) by the quarter wave plate 41 and then transmitted to the polarizing beam splitter PBS I will join. The projection luminous flux EL2 incident on the polarization beam splitter PBS is incident on the projection optical module PLM shown in Fig. 4 after passing through the polarizing beam splitter PBS.

일례로서, 편광 빔 스플리터(PBS)는, XZ면내에서 삼각형의 2개의 프리즘(석영제)을 접합하거나, 옵티컬 콘택트(optical contact)에 의해서 접촉 유지하거나 하여, 전체로서 직사각형 모양으로 한 것이다. 그 접합면에는, 편광 분리를 효율적으로 행하기 위해서, 산화 하프늄 등을 포함하는 다층막이 형성된다. 게다가, 마스크(M)로부터의 투영 광속(EL2)을 입사하는 편광 빔 스플리터(PBS)의 면과, 그 투영 광속(EL2)을 투영 광학계(PL)의 제1 편향 부재(70)의 제1 반사면(P3)을 향해서 사출하는 면은, 투영 광속(EL2)의 주광선에 대해서 수직이 되도록 설정된다. 게다가, 조명 광속(EL1)이 입사하는 편광 빔 스플리터(PBS)의 면은, 조명 광학계(IL)의 제1 광축(BX1)(도 4 참조)과 수직하게 설정된다. 또, 접착제를 이용하는 것에 의한 자외선 또는 레이저광에의 내성이 염려되는 경우, 편광 빔 스플리터(PBS)의 접합면은, 접착제를 사용하지 않은 옵티컬 콘택트에 의한 접합이 적용된다. As an example, the polarizing beam splitter (PBS) is formed by joining two prisms (made of quartz) of triangular shape in the XZ plane or holding them in contact with each other by optical contact so as to have a rectangular shape as a whole. In order to efficiently perform polarized light separation, a multilayer film including hafnium oxide or the like is formed on the bonding surface. The surface of the polarizing beam splitter PBS that receives the projection light flux EL2 from the mask M and the projection light flux EL2 are projected to the first half of the first deflecting member 70 of the projection optical system PL The surface that is projected toward the slope P3 is set to be perpendicular to the principal ray of the projected luminous flux EL2. In addition, the surface of the polarizing beam splitter PBS to which the illumination luminous flux EL1 is incident is set to be perpendicular to the first optical axis BX1 (see Fig. 4) of the illumination optical system IL. In the case where there is concern about resistance to ultraviolet rays or laser light by using an adhesive, bonding by optical contacts without using an adhesive is applied to the bonding surface of the polarizing beam splitter (PBS).

조명 영역(IR)에서 반사된 투영 광속(EL2)은, 텔레센트릭한 광속이 되어, 투영 광학계(PL)에 입사한다. 조명 영역(IR)에서 반사된 원편광이 되는 투영 광속(EL2)은, 1/4 파장판(41)에 의해 원편광으로부터 직선 편광(P편광)으로 변환된 후, 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사한다. 편광 빔 스플리터(PBS)에 입사한 투영 광속(EL2)은, 편광 빔 스플리터(PBS)를 투과한 후, 투영 광학 모듈(PLM)에 입사한다. The projected luminous flux EL2 reflected by the illumination area IR becomes a telecentric luminous flux and enters the projection optical system PL. The projection luminous flux EL2 that is circularly polarized light reflected by the illumination area IR is converted from circularly polarized light to linearly polarized light (P polarized light) by the quarter wave plate 41 and then transmitted to the polarizing beam splitter PBS I will join. The projection luminous flux EL2 incident on the polarizing beam splitter PBS is transmitted through the polarizing beam splitter PBS and is then incident on the projection optical module PLM.

투영 광학 모듈(PLM)은, 조명 광학 모듈(ILM)에 대응하여 마련되어 있다. 즉, 제1 투영 광학계(PL1)의 투영 광학 모듈(PLM)은, 제1 조명 광학계(IL1)의 조명 광학 모듈(ILM)에 의해서 조명되는 제1 조명 영역(IR1)의 마스크 패턴의 상을, 기판(P) 상의 제1 투영 영역(PA1)에 투영한다. 마찬가지로, 제2 ~ 제6 투영 광학계(PL2 ~ PL6)의 투영 광학 모듈(PLM)은, 제2 ~ 제6 조명 광학계(IL2 ~ IL6)의 투영 광학 모듈(ILM)에 의해서 조명되는 제2 ~ 제6 조명 영역(IR2 ~ IR6)의 마스크 패턴의 상을, 기판(P) 상의 제2 ~ 제6 투영 영역(PA2 ~ PA6)에 투영한다. The projection optical module PLM is provided corresponding to the illumination optical module ILM. That is, the projection optical module PLM of the first projection optical system PL1 projects the image of the mask pattern of the first illumination area IR1 illuminated by the illumination optical module ILM of the first illumination optical system IL1, And projected onto the first projection area PA1 on the substrate P. [ Similarly, the projection optical module PLM of the second to sixth projection optical systems PL2 to PL6 is provided with the second to sixth illumination optical systems IL1 to IL6 illuminated by the projection optical module ILM of the second to sixth illumination optical systems IL2 to IL6. 6 The image of the mask pattern of the illumination areas IR2 to IR6 is projected onto the second to sixth projection areas PA2 to PA6 on the substrate P. [

도 4에 나타내는 바와 같이, 투영 광학 모듈(PLM)은, 조명 영역(IR)에서의 마스크 패턴의 상을 중간상면(P7)에 결상하는 제1 광학계(61)와, 제1 광학계(61)에 의해 결상한 중간상의 적어도 일부를 기판(P)의 투영 영역(PA)에 재결상하는 제2 광학계(62)와, 중간상이 형성되는 중간상면(P7)에 배치된 투영 시야 조리개(63)를 구비한다. 또, 투영 광학 모듈(PLM)은, 포커스 보정 광학 부재(64)와, 상(像)시프트용 광학 부재(65)와, 배율 보정용 광학 부재(66)와, 로테이션 보정 기구(67)와, 편광 조정 기구(편광 조정 수단)(68)를 구비한다. 4, the projection optical module PLM includes a first optical system 61 that forms an image of the mask pattern in the illumination area IR on the intermediate image plane P7, A second optical system 62 for re-coupling at least a part of the intermediate image formed by the projection optical system 62 to the projection area PA of the substrate P and a projection field stop 63 disposed at the intermediate top plane P7 where the intermediate image is formed . The projection optical module PLM includes a focus correction optical member 64, an image shift optical member 65, a magnification correction optical member 66, a rotation correction mechanism 67, And an adjusting mechanism (polarization adjusting means) 68.

제1 광학계(61) 및 제2 광학계(62)는, 예를 들면 다이슨계(dyson系)를 변형한 텔레센트릭한 반사 굴절 광학계이다. 제1 광학계(61)는, 그 광축(이하, '제2 광축(BX2)'이라고 함)이 중심면(CL)에 대해서 실질적으로 직교한다. 제1 광학계(61)는, 제1 편향 부재(70)와, 제1 렌즈군(71)과, 제1 오목면 거울(72)을 구비한다. 제1 편향 부재(70)는, 제1 반사면(P3)과 제2 반사면(P4)을 가지는 삼각 프리즘이다. 제1 반사면(P3)은, 편광 빔 스플리터(PBS)로부터의 투영 광속(EL2)을 반사시키고, 반사시킨 투영 광속(EL2)을 제1 렌즈군(71)을 통과시켜 제1 오목면 거울(72)에 입사시키는 면으로 되어 있다. 제2 반사면(P4)은, 제1 오목면 거울(72)에서 반사된 투영 광속(EL2)이 제1 렌즈군(71)을 통과하여 입사하고, 입사한 투영 광속(EL2)을 투영 시야 조리개(63)로 향하여 반사하는 면으로 되어 있다. 제1 렌즈군(71)은, 각종 렌즈를 포함하며, 각종 렌즈의 광축은, 제2 광축(BX2) 상에 배치되어 있다. 제1 오목면 거울(72)은, 제1 광학계(61)의 동면에 배치되고, 플라이아이 렌즈(52)에 의해 생성되는 다수의 점광원상과 광학적으로 공역인 관계로 설정된다. The first optical system 61 and the second optical system 62 are, for example, a telecentric catadioptric optical system in which a Dyson system is modified. The optical axis of the first optical system 61 is substantially orthogonal to the center plane CL thereof (hereinafter referred to as the "second optical axis BX2"). The first optical system 61 includes a first deflecting member 70, a first lens group 71, and a first concave mirror 72. The first biasing member 70 is a triangular prism having a first reflecting surface P3 and a second reflecting surface P4. The first reflecting surface P3 reflects the projected luminous flux EL2 from the polarizing beam splitter PBS and passes the reflected projected luminous flux EL2 through the first lens group 71 to form a first concave mirror 72 as shown in FIG. The second reflective surface P4 is a surface on which the projected luminous flux EL2 reflected by the first concave mirror 72 passes through the first lens group 71 and is incident, (63). The first lens group 71 includes various lenses, and the optical axes of the various lenses are disposed on the second optical axis BX2. The first concave mirror 72 is set in the optical surface of the first optical system 61 and is set in an optically conjugate relationship with a plurality of point light source images generated by the fly-eye lens 52.

편광 빔 스플리터(PBS)로부터의 투영 광속(EL2)은, 제1 편향 부재(70)의 제1 반사면(P3)에서 반사되고, 제1 렌즈군(71)의 상반분(上半分)의 시야 영역을 통과하여 제1 오목면 거울(72)에 입사한다. 제1 오목면 거울(72)에 입사한 투영 광속(EL2)은, 제1 오목면 거울(72)에서 반사되고, 제1 렌즈군(71)의 하반분(下半分)의 시야 영역을 통과하여 제1 편향 부재(70)의 제2 반사면(P4)에 입사한다. 제2 반사면(P4)에 입사한 투영 광속(EL2)은, 제2 반사면(P4)에서 반사되고, 포커스 보정 광학 부재(64) 및 상시프트용 광학 부재(65)를 통과하여, 투영 시야 조리개(63)에 입사한다. The projected luminous flux EL2 from the polarizing beam splitter PBS is reflected by the first reflecting surface P3 of the first deflecting member 70 and is reflected by the view of the upper half of the first lens group 71 And is incident on the first concave mirror 72. The projection luminous flux EL2 incident on the first concave mirror 72 is reflected by the first concave mirror 72 and passes through the visual field in the lower half of the first lens group 71 Is incident on the second reflecting surface (P4) of the first biasing member (70). The projection luminous flux EL2 incident on the second reflection surface P4 is reflected by the second reflection surface P4 and passes through the focus correction optical member 64 and the phase shift optical member 65, Is incident on the diaphragm (63).

투영 시야 조리개(63)는, 투영 영역(PA)의 형상을 규정하는 개구를 가진다. 즉, 투영 시야 조리개(63)의 개구의 형상이 투영 영역(PA)의 실질적인 형상을 규정하게 된다. 따라서, 조명 광학계(IL) 내의 조명 시야 조리개(55)의 개구의 형상을, 투영 영역(PA)의 실질적인 형상과 상사(相似) 사다리꼴 모양으로 하는 경우는, 투영 시야 조리개(63)를 생략할 수 있다. The projection field stop 63 has an opening that defines the shape of the projection area PA. That is, the shape of the opening of the projection field stop 63 defines the substantial shape of the projection area PA. Therefore, in the case where the shape of the opening of the illumination field stop 55 in the illumination optical system IL is a substantially trapezoidal shape similar to the substantial shape of the projection area PA, the projection field stop 63 can be omitted have.

제2 광학계(62)는, 제1 광학계(61)와 동일한 구성이며, 중간상면(P7)을 사이에 두고 제1 광학계(61)와 대칭으로 마련되어 있다. 제2 광학계(62)는, 그 광축(이하, '제3 광축(BX3)'이라고 함)이 중심면(CL)에 대해서 실질적으로 직교하고, 제2 광축(BX2)과 평행하게 되어 있다. 제2 광학계(62)는, 제2 편향 부재(80)와, 제2 렌즈군(81)과, 제2 오목면 거울(82)을 구비한다. 제2 편향 부재(80)는, 제3 반사면(P5)과 제4 반사면(P6)을 가진다. 제3 반사면(P5)은, 투영 시야 조리개(63)로부터의 투영 광속(EL2)을 반사시키고, 반사시킨 투영 광속(EL2)을 제2 렌즈군(81)을 통과시켜 제2 오목면 거울(82)에 입사시키는 면으로 되어 있다. 제4 반사면(P6)은, 제2 오목면 거울(82)에서 반사된 투영 광속(EL2)이 제2 렌즈군(81)을 통과하여 입사하고, 입사한 투영 광속(EL2)을 투영 영역(PA)을 향하여 반사하는 면으로 되어 있다. 제2 렌즈군(81)은, 각종 렌즈를 포함하며, 각종 렌즈의 광축은, 제3 광축(BX3) 상에 배치되어 있다. 제2 오목면 거울(82)은, 제2 광학계(62)의 동면에 배치되고, 제1 오목면 거울(72)에 결상한 다수의 점광원상과 광학적으로 공역인 관계로 설정된다. The second optical system 62 has the same structure as the first optical system 61 and is provided symmetrically with the first optical system 61 with the intermediate top face P7 interposed therebetween. The second optical system 62 has its optical axis (hereinafter referred to as "third optical axis BX3") substantially orthogonal to the center plane CL and parallel to the second optical axis BX2. The second optical system 62 includes a second deflecting member 80, a second lens group 81, and a second concave mirror 82. The second biasing member 80 has a third reflecting surface P5 and a fourth reflecting surface P6. The third reflecting surface P5 reflects the projected luminous flux EL2 from the projection visual field diaphragm 63 and passes the reflected projected luminous flux EL2 through the second lens group 81 to form a second concave mirror 82, respectively. The fourth reflecting surface P6 is a surface on which the projected luminous flux EL2 reflected by the second concave mirror 82 passes through the second lens group 81 and is incident, PA. The second lens group 81 includes various lenses, and the optical axes of the various lenses are disposed on the third optical axis BX3. The second concave mirror 82 is set in a mutually optically conjugate relationship with a plurality of point light source images formed on the first concave mirror 72 and disposed on the coplanar surface of the second optical system 62.

투영 시야 조리개(63)로부터의 투영 광속(EL2)은, 제2 편향 부재(80)의 제3 반사면(P5)에서 반사되고, 제2 렌즈군(81)의 상반분의 시야 영역을 통과하여 제2 오목면 거울(82)에 입사한다. 제2 오목면 거울(82)에 입사한 투영 광속(EL2)은, 제2 오목면 거울(82)에서 반사되고, 제2 렌즈군(81)의 하반분의 시야 영역을 통과하여 제2 편향 부재(80)의 제4 반사면(P6)에 입사한다. 제4 반사면(P6)에 입사한 투영 광속(EL2)은, 제4 반사면(P6)에서 반사되고, 배율 보정용 광학 부재(66)를 통과하여, 투영 영역(PA)에 투사된다. 이것에 의해, 조명 영역(IR)에서의 마스크 패턴의 상(像)은, 투영 영역(PA)에 등배(×1)로 투영된다. The projected luminous flux EL2 from the projection field stop 63 is reflected by the third reflecting surface P5 of the second deflecting member 80 and passes through the view area of the upper half of the second lens group 81 Is incident on the second concave mirror (82). The projection luminous flux EL2 incident on the second concave mirror 82 is reflected by the second concave mirror 82 and passes through the field of view of the lower half of the second lens group 81, Is incident on the fourth reflecting surface (P6) of the reflecting mirror (80). The projection luminous flux EL2 incident on the fourth reflection surface P6 is reflected by the fourth reflection surface P6 and passes through the optical element 66 for magnification correction and is projected onto the projection area PA. As a result, the image of the mask pattern in the illumination area IR is projected in the projection area PA at the magnification (x1).

포커스 보정 광학 부재(64)는, 제1 편향 부재(70)와 투영 시야 조리개(63)와의 사이에 배치되어 있다. 포커스 보정 광학 부재(64)는, 기판(P) 상에 투영되는 마스크 패턴의 상의 포커스 상태를 조정한다. 포커스 보정 광학 부재(64)는, 예를 들면, 2매의 쐐기 모양의 프리즘을 반대 방향(도 4에서는 X방향에 대해 반대 방향)으로 하여, 전체로서 투명한 평행 평판이 되도록 서로 겹친 것이다. 이 1쌍의 프리즘을 서로 대향하는 면 사이의 간격을 변화시키지 않고 경사면 방향으로 슬라이드시키는 것에 의해, 평행 평판으로서의 두께를 가변시킨다. 이것에 의해서 제1 광학계(61)의 실효적인 광로 길이를 미세 조정하고, 중간상면(P7) 및 투영 영역(PA)에 형성되는 마스크 패턴의 상의 핀트(pint) 상태가 미세 조정된다. The focus correcting optical member 64 is disposed between the first deflecting member 70 and the projection field stop 63. The focus correction optical member 64 adjusts the focus state of the image of the mask pattern projected on the substrate P. [ The focus correction optical member 64 is formed by, for example, two wedge-shaped prisms in the opposite direction (in the direction opposite to the X direction in Fig. 4) and overlapping each other to form a transparent parallel plate as a whole. The pair of prisms are slid in the direction of the slope without changing the interval between the surfaces facing each other, thereby varying the thickness of the parallel plate. As a result, the effective optical path length of the first optical system 61 is finely adjusted, and the pint state on the mask pattern formed in the intermediate top plane P7 and the projection area PA is finely adjusted.

상시프트용 광학 부재(65)는, 제1 편향 부재(70)와 투영 시야 조리개(63)와의 사이에 배치되어 있다. 상시프트용 광학 부재(65)는, 기판(P) 상에 투영되는 마스크 패턴의 상을 상면내에서 이동 가능하게 조정한다. 상시프트용 광학 부재(65)는, 도 4의 XZ면내에서 경사 가능한 투명한 평행 평판 유리와, 도 4의 YZ면내에서 경사 가능한 투명한 평행 평판 유리로 구성된다. 그 2매의 평행 평판 유리의 각 경사량을 조정함으로써, 중간상면(P7) 및 투영 영역(PA)에 형성되는 마스크 패턴의 상을 X방향이나 Y방향으로 미소(微小) 시프트시킬 수 있다. The phase shift optical member 65 is disposed between the first deflecting member 70 and the projection field stop 63. The phase shift optical member 65 adjusts an image of the mask pattern projected on the substrate P so as to be movable within the image plane. The phase shift optical member 65 is composed of a transparent parallel flat glass that can tilt in the XZ plane of Fig. 4 and a transparent parallel flat glass that is tiltable in the YZ plane of Fig. The phase of the mask pattern formed in the intermediate top plane P7 and the projection area PA can be finely shifted in the X and Y directions by adjusting the angular amounts of the two parallel flat glass plates.

배율 보정용 광학 부재(66)는, 제2 편향 부재(80)와 기판(P)과의 사이에 배치되어 있다. 배율 보정용 광학 부재(66)는, 예를 들면, 오목 렌즈, 볼록 렌즈, 오목 렌즈의 3매를 소정 간격으로 동축에 배치하고, 전후의 오목 렌즈는 고정하며, 사이의 볼록 렌즈를 광축(주광선) 방향으로 이동시키도록 구성한 것이다. 이것에 의해서, 투영 영역(PA)에 형성되는 마스크 패턴의 상은, 텔레센트릭한 결상 상태를 유지하면서, 등방적으로 미소량만큼 확대 또는 축소된다. 또, 배율 보정용 광학 부재(66)를 구성하는 3매의 렌즈군의 광축은, 투영 광속(EL2)의 주광선과 평행이 되도록 XZ면내에서는 경사져 있다. The magnification correction optical member 66 is disposed between the second deflecting member 80 and the substrate P. [ The magnification-correcting optical member 66 includes, for example, a concave lens, a convex lens, and a concave lens arranged coaxially at predetermined intervals, the front and rear concave lenses fixed, and the convex lens between the optical axis (main ray) Direction. Thereby, the image of the mask pattern formed in the projection area PA is enlarged or reduced by a small amount isotropically while maintaining the telecentric image formation state. The optical axis of the three lens groups constituting the magnification-correcting optical member 66 is inclined in the XZ plane so as to be parallel to the principal ray of the projected luminous flux EL2.

로테이션 보정 기구(67)는, 예를 들면, 액추에이터(도시 생략)에 의해서, 제1 편향 부재(70)를 Z축과 평행한 축 둘레로 미소 회전시키는 것이다. 이 로테이션 보정 기구(67)는, 제1 편향 부재(70)의 회전에 의해서, 중간상면(P7)에 형성되는 마스크 패턴의 상을, 그 중간상면(P7) 내에서 미소 회전시킬 수 있다. The rotation correcting mechanism 67 slightly rotates the first biasing member 70 about an axis parallel to the Z axis by, for example, an actuator (not shown). The rotation correcting mechanism 67 can slightly rotate the image of the mask pattern formed on the intermediate top face P7 within the intermediate top face P7 by the rotation of the first deflecting member 70. [

편광 조정 기구(68)는, 예를 들면, 액추에이터(도시 생략)에 의해서, 1/4 파장판(41)을, 판면에 직교하는 축 둘레로 회전시켜, 편광 방향을 조정하는 것이다. 편광 조정 기구(68)는, 1/4 파장판(41)을 회전시키는 것에 의해서, 투영 영역(PA)에 투사되는 투영 광속(EL2)의 조도를 조정할 수 있다. The polarization adjusting mechanism 68 adjusts the polarization direction by rotating the quarter wave plate 41 around an axis orthogonal to the plate surface by, for example, an actuator (not shown). The polarization adjusting mechanism 68 can adjust the illuminance of the projected luminous flux EL2 projected onto the projection area PA by rotating the 1/4 wave plate 41. [

이와 같이 구성된 투영 광학계(PL)에서, 마스크(M)로부터의 투영 광속(EL2)은, 조명 영역(IR)으로부터 텔레센트릭한 상태(각 주광선이 서로 평행한 상태)로 출사 하고, 1/4 파장판(41) 및 편광 빔 스플리터(PBS)를 통과하여 제1 광학계(61)에 입사한다. 제1 광학계(61)에 입사한 투영 광속(EL2)은, 제1 광학계(61)의 제1 편향 부재(70)의 제1 반사면(평면 거울)(P3)에서 반사되어, 제1 렌즈군(71)을 통과하여 제1 오목면 거울(72)에서 반사된다. 제1 오목면 거울(72)에서 반사된 투영 광속(EL2)은, 다시 제1 렌즈군(71)을 통과하여 제1 편향 부재(70)의 제2 반사면(평면 거울)(P4)에서 반사되어, 포커스 보정 광학 부재(64) 및 상시프트용 광학 부재(65)를 투과하여, 투영 시야 조리개(63)에 입사한다. 투영 시야 조리개(63)를 통과한 투영 광속(EL2)은, 제2 광학계(62)의 제2 편향 부재(80)의 제3 반사면(평면 거울)(P5)에서 반사되어, 제2 렌즈군(81)을 통과하여 제2 오목면 거울(82)에서 반사된다. 제2 오목면 거울(82)에서 반사된 투영 광속(EL2)은, 다시 제2 렌즈군(81)을 통과하여 제2 편향 부재(80)의 제4 반사면(평면 거울)(P6)에서 반사되어, 배율 보정용 광학 부재(66)에 입사한다. 배율 보정용 광학 부재(66)로부터 출사한 투영 광속(EL2)은, 기판(P) 상의 투영 영역(PA)에 입사하고, 조명 영역(IR) 내에 나타내어지는 마스크 패턴의 상이 투영 영역(PA)에 등배(×1)로 투영된다. In the projection optical system PL constructed as described above, the projected luminous flux EL2 from the mask M is emitted from the illumination area IR in a telecentric state (each principal ray is parallel to each other) Passes through the wave plate 41 and the polarizing beam splitter PBS, and is incident on the first optical system 61. The projected luminous flux EL2 incident on the first optical system 61 is reflected by the first reflecting surface (flat mirror) P3 of the first deflecting member 70 of the first optical system 61, (71) and reflected by the first concave mirror (72). The projection luminous flux EL2 reflected by the first concave mirror 72 passes through the first lens group 71 again and is reflected by the second reflection surface (planar mirror) P4 of the first deflecting member 70 And passes through the focus correcting optical member 64 and the phase shift optical member 65 to be incident on the projection field stop 63. The projection luminous flux EL2 that has passed through the projection field stop 63 is reflected by the third reflection surface (flat mirror) P5 of the second deflecting member 80 of the second optical system 62, (81) and reflected by the second concave mirror (82). The projection luminous flux EL2 reflected by the second concave mirror 82 again passes through the second lens group 81 and is reflected by the fourth reflection plane (planar mirror) P6 of the second deflecting member 80 And enters the optical element 66 for magnification correction. The projection luminous flux EL2 emitted from the magnification correction optical member 66 is incident on the projection area PA on the substrate P and the image of the mask pattern shown in the illumination area IR is projected onto the projection area PA (X1).

본 실시 형태에서, 제1 편향 부재(70)의 제2 반사면(평면 거울)(P4)과, 제2 편향 부재(80)의 제3 반사면(평면 거울)(P5)은, 중심면(CL)(혹은 광축(BX2, BX3))에 대해서 45° 경사진 면으로 되어 있지만, 제1 편향 부재(70)의 제1 반사면(평면 거울)(P3)과, 제2 편향 부재(80)의 제4 반사면(평면 거울)(P6)은, 중심면(CL)(혹은 광축(BX2, BX3))에 대해서 45°이외의 각도로 설정된다. 제1 편향 부재(70)의 제1 반사면(P3)의 중심면(CL)(혹은 광축(BX2))에 대한 각도 α°(절대값)는, 도 5에서, 점 Q1, 교점 Q2, 제1 축(AX1)을 통과하는 직선과 중심면(CL)이 이루는 각도를 θ°로 했을 때, α°= 45°+ θ°/2인 관계로 정해진다. 마찬가지로, 제2 편향 부재(80)의 제4 반사면(P6)의 중심면(CL)(혹은 광축(BX2))에 대한 각도 β°(절대값)는, 기판 지지 드럼(25)의 외주면의 둘레 방향에 관한 투영 영역(PA) 내의 중심점을 통과하는 투영 광속(EL2)의 주광선과 중심면(CL)과의 ZX면내에서의 각도를 ε°로 했을 때, β°= 45°+ ε°/2인 관계로 정해진다. 또, 각도 ε는, 투영 광학계(PL)의 마스크(M)측, 기판(P)측의 구조상의 치수, 편광 빔 스플리터(PBS) 등의 치수, 조명 영역(IR)이나 투영 영역(PA)의 둘레 방향의 치수 등에 따라서는 다르지만, 10°~ 30°정도로 설정된다. In the present embodiment, the second reflecting surface (flat mirror) P4 of the first deflecting member 70 and the third reflecting surface (flat mirror) P5 of the second deflecting member 80 are arranged on the center plane (Planar mirror) P3 of the first deflecting member 70 and the second deflecting member 80 of the first deflecting member 70 are set to be inclined at 45 degrees with respect to the first deflecting member 70 (or the optical axes BX2 and BX3) (Plane mirror) P6 is set to an angle other than 45 DEG with respect to the center plane CL (or optical axis BX2, BX3). The angle? (Absolute value) with respect to the center plane CL (or the optical axis BX2) of the first reflecting surface P3 of the first deflecting member 70 is the point Q1, the point Q2, Is defined as a relationship of? DEG = 45 DEG +? DEG / 2 when the angle formed by the straight line passing through the first axis AX1 and the center plane CL is? Degrees. Similarly, the angle? (Absolute value) with respect to the center plane CL (or the optical axis BX2) of the fourth reflecting surface P6 of the second biasing member 80 is larger than the angle? When the angle between the principal ray of the projected luminous flux EL2 passing through the center point in the projection area PA with respect to the circumferential direction and the center plane CL in the ZX plane is defined as? 占 = 45 占 +? / Two-person relationship. It should be noted that the angle epsilon is a function of the size of the projection optical system PL on the side of the mask M side and the substrate P side, the dimensions of the polarization beam splitter (PBS), the size of the illumination region IR, But it is set to about 10 to 30 degrees, depending on the dimension in the circumferential direction and the like.

<마스크의 패턴의 투영상면과 기판의 노광면과의 관계>&Lt; Relation between the projection upper surface of the mask pattern and the exposure surface of the substrate &gt;

도 7은, 마스크(M)의 원통 모양의 패턴면(P1)의 투영상면(Sm)과 원통 모양으로 지지되는 기판(P)의 노광면(Sp)과의 관계를, 과장하여 나타내는 설명도이다. 다음으로, 제1 실시 형태의 노광 장치(U3)에서의 마스크의 패턴의 투영상면과 기판의 노광면과의 관계에 대해서, 도 7을 참조하여 설명한다. 7 is an explanatory diagram showing an exaggerated relationship between the projected image surface Sm of the cylindrical pattern surface P1 of the mask M and the exposure surface Sp of the substrate P supported in a cylindrical shape . Next, the relationship between the projection upper surface of the mask pattern in the exposure apparatus U3 of the first embodiment and the exposure surface of the substrate will be described with reference to FIG.

노광 장치(U3)는, 투영 광학계(PL)에 의해서 투영 광속(EL2)이 결상됨으로써, 마스크(M)의 패턴의 투영상면(Sm)이 형성된다. 투영상면(Sm)은, 마스크(M)의 패턴이 결상되는 위치이며, 베스트 포커스가 되는 위치이다. 또, 투영상면(Sm)을 바꾸어, 베스트 포커스 이외의 위치의 면을 이용해도 괜찮다. 예를 들면, 베스트 포커스로부터 일정 거리 떨어진 위치에서 형성되는 면으로 해도 좋다. 여기서, 마스크(M)는, 전술한 바와 같이 곡률 반경 Rm인 곡면(ZX평면에서 곡선)에 배치되어 있다. 투영 광학계(PL)의 투영 배율을 등배로 했으므로, 이것에 의해 투영상면(Sm)도, 투영 영역(PA)의 둘레 방향의 치수인 노광폭(2A)의 범위에서는, 근사적으로, Y방향으로 연장하는 중심선(AX1')을 중심으로 한 곡률 반경 Rm인 곡면의 일부로 간주할 수 있다. 또, 전술한 바와 같이, 기판(P)은 원통 형상의 기판 지지 드럼(25)의 지지면(P2)에 의해 유지되므로, 기판(P)의 표면의 노광면(Sp)은 곡률 반경 Rp인 곡면(ZX평면에서 곡선)의 일부가 된다. 게다가, 투영상면(Sm)의 곡률 중심인 중심선(AX1')과 기판 지지 드럼(25)의 중심축(AX2)과는 서로 평행이 되고, YZ면과 평행한 면 KS에 포함되는 것으로 하면, 면 KS는 노광폭(2A)의 중점에 위치하고, 게다가 반경 Rm인 투영상면(Sm)과 반경 Rp인 노광면(Sp)이 접하는 Y방향으로 연장된 접선(Cp)을 포함하도록 위치한다. 또, 설명을 위해, 노광면(Sp)의 반경 Rp와 투영상면(Sm)의 반경 Rm은, Rp>Rm인 관계로 설정한다. In the exposure apparatus U3, the projected luminous flux EL2 is imaged by the projection optical system PL, so that the projected image plane Sm of the pattern of the mask M is formed. The projected image plane Sm is a position at which the pattern of the mask M is imaged and is the best focus position. It is also possible to use a surface other than the best focus by changing the projected image plane Sm. For example, the surface may be formed at a position a certain distance from the best focus. Here, the mask M is arranged on a curved surface (curved line in the ZX plane) having a radius of curvature Rm as described above. The projected image plane Sm can be approximated in the Y direction in the range of the exposure width 2A which is the dimension in the circumferential direction of the projection area PA because the projection magnification of the projection optical system PL is equally multiplied. Can be regarded as a part of a curved surface having a radius of curvature Rm centered on the extending center line AX1 '. As described above, since the substrate P is held by the supporting surface P2 of the cylindrical substrate supporting drum 25, the exposure surface Sp of the surface of the substrate P is a curved surface having a radius of curvature Rp (The curve in the ZX plane). In addition, assuming that the center line AX1 ', which is the center of curvature of the projected image plane Sm, and the central axis AX2 of the substrate support drum 25 are parallel to each other and are included in a plane KS parallel to the YZ plane, KS is positioned so as to include a tangent line Cp extending in the Y direction where the projected image surface Sm having a radius Rm and the exposure surface Sp having a radius Rp are in contact with each other. For the sake of explanation, the radius Rp of the exposure surface Sp and the radius Rm of the projection image surface Sm are set to be Rp> Rm.

여기서, 마스크(M)를 유지하는 원통 드럼(21)은, 제1 구동부(22)에 의해서 각속도 ωm로 회전하고, 기판(P)(노광면(Sp))을 지지하는 기판 지지 드럼(25)은 제2 구동부(26)에 의해서 각속도 ωp로 회전하는 것으로 한다. 또, 면 KS와 직교하고, 투영상면(Sm)과 노광면(Sp)과의 접선(Cp)을 포함하는 면을 기준면(HP)로 한다. 이 기준면(HP)는 XY면과 평행이며, 기준면(HP)이 X방향으로 가상의 이동 속도 V(등속)로 이동하는 것으로 가정한다. 그 이동 속도 V는, 투영상면(Sm) 및 노광면(Sp)의 둘레 방향의 이동 속도(주속도)와 일치하고 있다. 본 실시 형태의 노광 영역(투영 영역(PA))은, 기준면(HP)에 평행한 방향에서, 해당 투영상면(Sm)과 노광면(Sp)과의 접선(Cp)을 중심으로 하여, 폭 2A가 되는 폭이다. 즉, 노광 영역(투영 영역(PA))은, 기준면(HP)의 이동 방향에서, 투영상면(Sm)과 노광면(Sp)과의 접선(Cp)로부터 +X방향과 -X방향의 각각에 거리 A 이동한 위치까지를 포함하는 영역이 된다. Here, the cylindrical drum 21 holding the mask M is rotated by the first driving part 22 at the angular speed? M, and the substrate supporting drum 25 supporting the substrate P (exposure surface Sp) Is rotated at the angular speed? P by the second driving unit 26. [ A plane perpendicular to the plane KS and including the tangent line Cp between the projected image plane Sm and the exposure plane Sp is defined as the reference plane HP. It is assumed that the reference plane HP is parallel to the XY plane, and the reference plane HP moves at a virtual moving velocity V (constant velocity) in the X direction. The movement speed V coincides with the moving speed (main speed) in the peripheral direction of the projection image plane Sm and the exposure surface Sp. The exposure area (projection area PA) of the present embodiment is configured such that the tangent line Cp between the projection top surface Sm and the exposure surface Sp is centered in the direction parallel to the reference plane HP and the width . That is, the exposure area (projection area PA) is a distance from the tangent line Cp between the projection top surface Sm and the exposure surface Sp in the + X direction and the -X direction in the moving direction of the reference plane HP, A It is an area including up to the moved position.

투영상면(Sm)은, 곡률 반경 Rm인 면 상(上)을 각속도 ωm로 회전하므로, 접선(Cp) 상에 존재하는 투영상면(Sm) 상의 특정점은, 시간 t경과후, θm= ωmㆍt만큼 회전한다. 이 때문에, 해당 특정점은, 기준면(HP) 상에서 보면, +X방향으로 Xm=Rmㆍsin(θm)만큼 이동한 점 Cp1에 위치한다. 한편, 접선(Cp) 상에 존재하는 상기의 특정점이 기준면(HP)을 따라서 이동 속도 V로 직선 이동하면, 해당 특정점은, 시간 t경과후에는 +X방향으로 Vㆍt만큼 이동한 점 Cp0에 위치한다. 따라서, 접선(Cp) 상의 특정점이, 시간 t경과후에 투영상면(Sm)을 따라서 이동했을 때의 X방향의 이동량과, 기준면(HP)을 따라서 직선 이동했을 때의 X방향의 이동량과의 어긋남량 Δ1은, Δ1=Vㆍt-Xm=Vㆍt-Rmㆍsin(θm)가 된다. Since the projected image plane Sm rotates on the plane with the radius of curvature Rm at an angular velocity? M, a specific point on the projected image plane Sm existing on the tangent line Cp after the elapse of the time t is expressed by? M = t. Therefore, the specific point is located at the point Cp1 shifted by Xm = Rm sin (? M) in the + X direction on the reference plane HP. On the other hand, when the above-mentioned specific point existing on the tangent line Cp linearly moves at the moving speed V along the reference plane HP, the specified point is shifted to the point Cp0 shifted by V · t in the + Located. Therefore, the shift amount between the movement amount in the X direction when the specific point on the tangent line Cp moves along the projected image plane Sm after the elapse of the time t and the movement amount in the X direction when the linear point moves along the reference plane HP ? 1 = V? T-Xm = V? T-Rm? Sin (? M).

마찬가지로, 노광면(Sp)은, 곡률 반경 Rp인 면 상을 각속도를 ωp로 회전하므로, 접선(Cp) 상에 존재하는 노광면(Sp) 상의 특정점은, 기준면(HP) 상에서 보면, 시간 t경과후, θp= ωpㆍt만큼 회전한다. 이 때문에, 해당 노광면(Sp) 상의 특정점은, +X방향으로 Xp=Rpㆍsin(θp)만큼 이동한 점 Cp2에 위치한다. 따라서, 접선(Cp) 상의 특정점이, 시간 t경과후에 노광면(Sp)을 따라서 이동했을 때의 X방향의 이동량과, 기준면(HP)을 따라서 직선 이동했을 때의 X방향의 이동량과의 어긋남량 Δ2는, Δ2=Vㆍt-Xp=Vㆍt-Rpㆍsin(θp)가 된다. 상기의 어긋남량 Δ1, Δ2는, 원통면 상의 점을 평면(기준면(HP))에 투영했을 때의 투영 오차라고도 한다. 앞서 도 5에서 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 도 7에 나타낸 노광폭(2A)의 투영 영역(PA) 내에서는, 마스크(M)의 패턴의 투영상이 텔레센트릭한 상태에서 노광면(Sp)에 투영된다. 즉, XZ면내에서, 투영상면(Sm) 상의 각 점은 면 KS와 평행한 선(기준면(HP)과 수직인 선)을 따라서 노광면(Sp) 상에 투영된다. 이 때문에, 기준면(HP) 상의 점 Cp0에 대응하는 투영상면(Sm) 상의 점 Cp1(위치 Xm)은, 노광면(Sp) 상에서도 동일한 X방향의 위치 Xm에 투영되게 되어, 기준면(HP) 상의 점 Cp0에 대응하는 노광면(Sp) 상의 점 Cp2의 위치 Xp와의 사이에서 어긋남이 발생한다. 이 어긋남의 주된 원인은, 투영상면(Sm)의 반경 Rm과 노광면(Sp)의 반경 Rp이 다르기 때문이다. Likewise, since the exposure surface Sp rotates the surface on the surface having the radius of curvature Rp by? P, the specific point on the exposure surface Sp existing on the tangent line Cp can be detected at time t After elapsed time, it rotates by? P =? P 占 t. Therefore, the specific point on the exposure surface Sp is located at the point Cp2 shifted by Xp = Rp-sin (? P) in the + X direction. Therefore, the displacement amount between the movement amount in the X direction when the specific point on the tangent line Cp moves along the exposure surface Sp after the elapse of the time t and the movement amount in the X direction when the linear point moves along the reference plane HP ? 2 = V? T-Xp = V? T-Rp? Sin (? P). The shift amounts? 1 and? 2 are also referred to as projection errors when a point on the cylindrical surface is projected on a plane (reference plane HP). 5, in the present embodiment, in the projection area PA of the exposure width 2A shown in Fig. 7, the projection image of the pattern of the mask M is projected in the telecentric state on the exposure surface Sp). That is, in the XZ plane, each point on the projected image plane Sm is projected onto the exposure surface Sp along a line parallel to the plane KS (a line perpendicular to the reference plane HP). Therefore, the point Cp1 (position Xm) on the projection image surface Sm corresponding to the point Cp0 on the reference plane HP is projected on the same X-direction position Xm on the exposure surface Sp, And a position Xp of the point Cp2 on the exposure surface Sp corresponding to Cp0. The main reason for this discrepancy is that the radius Rm of the projected image surface Sm is different from the radius Rp of the exposure surface Sp.

이와 같이, 반경 Rm과 반경 Rp에 차이가 있는 경우에는, 도 7 중에 나타낸 투영상면(Sm) 상의 점 Cp1의 어긋남량 Δ1과 노광면(Sp) 상의 점 Cp2의 어긋남량 Δ2와의 차분량 Δ(=Δ1-Δ2)이, 노광폭(2A) 내의 X방향의 위치에 따라 점차 변화한다. 그래서, 투영상면(Sm)과 노광면(Sp)의 반경차(Rm/Rp)에 의해 생기는 어긋남의 차분량 Δ를 노광폭(2A) 내에서 정량화(시뮬레이션)하는 것에 의해, 기판(P) 상에 투영 노광되는 패턴의 품질(투영상의 질)을 고려한 최적인 노광 조건을 설정할 수 있다. 또, 차분량 Δ는, 원통 모양의 투영상면(Sm)을 원통 모양의 노광면(Sp) 상에 전사할 때의 투영 오차라고도 한다. In this way, when there is a difference between the radius Rm and the radius Rp, the difference amount? (=?) Between the displacement amount? 1 of the point Cp1 on the projection image surface Sm shown in FIG. 7 and the displacement amount? 2 of the point Cp2 on the exposure surface Sp, DELTA 1 - DELTA 2) gradually changes in accordance with the position in the X direction within the exposure width 2A. Thus, by quantifying (simulating) the difference amount DELTA of the shift caused by the radial difference Rm / Rp between the projected image plane Sm and the exposure plane Sp within the exposure width 2A, The optimum exposure conditions can be set in consideration of the quality of the pattern (projection quality) to be projected and exposed. The amount of difference DELTA is also referred to as a projection error when the cylindrical projection surface Sm is transferred onto the cylindrical exposure surface Sp.

도 8a는, 일례로서, 투영상면(Sm)의 반경 Rm를 125mm, 노광면(Sp)의 반경 Rp를 200mm로 하고, 투영상면(Sm)의 주속도(Vm로 함)와 노광면(Sp)의 주속도(Vp로 함)를 이동 속도 V로 일치시킨 상태에서, 노광폭(2A)으로서 ±10mm의 범위 내에서, 상기의 어긋남량 Δ1, Δ2, 및 차분량 Δ의 변화를 산출한 그래프이다. 도 8a에서, 가로축은 투영 영역(PA)의 중심(면 KS가 통과하는 위치)을 원점으로 한 기준면(HP) 상의 좌표 위치[mm]를 나타내고, 세로축은 산출되는 어긋남량 Δ1, Δ2, 차분량 Δ[㎛]를 나타낸다. 도 8a와 같이, 투영상면(Sm)의 주속도 Vm과 노광면(Sp)의 주속도 Vp가 일치하고 있는 경우, 차분량 Δ의 절대값은, 투영상면(Sm)과 노광면(Sp)이 접하는 접선(Cp)의 위치(원점)로부터 ±X 방향으로 멀어짐에 따라서 점차 크게 된다. 예를 들면, 최소 선폭(船幅)이 수㎛ ~ 10㎛ 정도의 패턴의 충실한 전사를 위해, 차분량 Δ의 절대값을 1㎛정도로 억제하는 경우는, 도 8a의 계산 결과로부터, 투영 영역(PA)의 노광폭(2A)는 ±6mm(폭으로 12mm) 이하로 할 필요가 있다. 8A is a graph showing the relation between the main velocity Vm and the exposure surface Sp of the projection image surface Sm with the radius Rm of the projection top surface Sm being 125 mm and the radius Rp of the exposure surface Sp being 200 mm, 2 and the difference amount DELTA within the range of +/- 10 mm as the exposure width 2A in a state in which the main speed . 8A, the horizontal axis represents the coordinate position [mm] on the reference plane HP with the origin of the center of the projection area PA (the position through which the surface KS passes), and the vertical axis represents the calculated shift amounts? 1 and? 2, DELTA [mu m]. 8A, when the main speed Vm of the projection image surface Sm coincides with the main speed Vp of the exposure surface Sp, the absolute value of the difference amount DELTA is set so that the projection image surface Sm and the exposure surface Sp Becomes gradually larger as it moves away from the position (origin) of the tangent line Cp which is tangential to the + X direction. For example, in order to faithfully transfer a pattern having a minimum line width (ship width) of several mu m to 10 mu m, when the absolute value of the difference amount DELTA is suppressed to about 1 mu m, PA needs to be not more than ± 6 mm (12 mm in width).

또, 투영상면(Sm)의 주속도 Vm는, 원통 드럼(21)에 유지되는 마스크(M)의 패턴면의 주속도를 Vf로 하면, 투영 광학계(PL)의 투영 배율 β에 의해서, Vm=βㆍVf인 관계로 설정된다. 예를 들면, 투영 배율 β가 1.00(등배)이면, 마스크(M)의 패턴면의 주속도 Vf와 노광면(Sp)의 주속도 Vp는 동일하게 설정되고, 투영 배율 β가 2.00(2배 확대)이면, 2ㆍVf=Vp로 설정된다. 일반적으로, 도 8a에 나타낸 바와 같이, 투영상면(Sm)과 노광면(Sp)의 각 주속도는 Vm=Vp로 설정되므로, βㆍVf=Vp인 관계(기준의 속도 관계)가 되도록, 마스크(M)를 유지하는 원통 드럼(21)과 기판(P)을 지지하는 기판 지지 드럼(25)과의 회전 각속도가 정밀하게 제어된다. 그렇지만, 투영상면(Sm)의 주속도 Vm과 노광면(Sp)의 주속도 Vp에 약간의 차이를 부여하여, 도 8a 중의 차분량 Δ가 어떻게 변화할지를, 후술하는 도 8c와 같이 시뮬레이션하여 보았는데, 주속도 Vm과 주속도 Vp에 약간의 차이를 부여하는 것에 의해서, 차분량 Δ의 절대값을 작게 억제한 상태에서, 이용 가능한 노광폭(2A)을 확대할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 노광면(Sp)의 반경 Rp이 투영상면(Sm)의 반경 Rm 보다도 크다는 조건 아래에서, 노광면(Sp)의 주속도 Vp를 투영상면(Sm)의 주속도 Vm 보다도 상대적으로 낮게 했다. 구체적으로는, 노광면(Sp)의 주속도 Vp는 변화시키지 않고, 투영상면(Sm)의 주속도 Vm가 도 7에서 나타낸 기준면(HP)의 이동 속도 V 보다도 약간의 높게 되도록, 투영상면(Sm)(마스크(M))측의 회전 각속도 ωm만을 약간 변화시켰다. 변경 후의 각속도를 ωm'로 하고, 시간 t경과후의 투영상면(Sm)의 회전 각도는 θm'로 한다. 투영상면(Sm)의 주속도 Vm를 이동 속도 V에 대해서 약간만 높게 하여, 어긋남량 Δ1을 산출해 보면, 도 8a 중의 어긋남량 Δ1의 그래프의 곡선이 원점 0에서 부(負, -)의 기울기를 가지도록 변화한다. The main velocity Vm of the projected image plane Sm is obtained by multiplying the projection magnification? Of the projection optical system PL by Vm = beta. &amp;bull; Vf. For example, when the projection magnification? Is equal to 1.00 (equal magnification), the main speed Vf of the pattern surface of the mask M and the main speed Vp of the exposure surface Sp are set to be the same and the projection magnification? ), 2? Vf = Vp is set. In general, as shown in Fig. 8A, the main speeds of the projected image surface Sm and the exposure surface Sp are set to Vm = Vp, so that the relationship of? (Vf = Vp) The rotation angular velocity between the cylindrical drum 21 holding the substrate M and the substrate support drum 25 supporting the substrate P is precisely controlled. However, a slight difference is given to the main speed Vm of the projection image surface Sm and the main speed Vp of the exposure surface Sp to see how the difference amount? In FIG. 8A changes as shown in FIG. By providing a slight difference between the main speed Vm and the main speed Vp, the usable exposure width 2A can be expanded in a state in which the absolute value of the differential amount DELTA is suppressed to be small. The main speed Vp of the exposure surface Sp is set to be relatively higher than the main speed Vm of the projection top surface Sm under the condition that the radius Rp of the exposure surface Sp is larger than the radius Rm of the projection top surface Sm Lowered. Concretely, the main speed Vp of the exposure surface Sp is not changed, and the main surface of the projection image surface Sm is set to be slightly higher than the moving speed V of the reference surface HP shown in Fig. Only the rotational angular velocity omega m on the side (mask M) side is slightly changed. The angular velocity after the change is? M ', and the rotation angle of the projected image plane Sm after the elapse of time t is? M'. When calculating the shift amount? 1 by making the main speed Vm of the projected image surface Sm slightly higher than the moving speed V, the curve of the shift amount? 1 in FIG. 8A shows a slope of negative Change.

그래서 본 실시 형태에서는, 그러한 경향을 이용하여, 노광폭(2A) 내의 위치에서 원점 0를 사이에 둔 대칭적인 2개소에서 차분량 Δ가 제로가 되도록, 투영상면(Sm)의 주속도 Vm(각속도 ωm')를 설정했다. 도 8b는, 투영상면(Sm)의 주속도 Vm를 변경한 후에 얻어지는 차분량 Δ, 어긋남량 Δ1, Δ2의 각 계산 결과를 나타내는 그래프이며, 세로축과 가로축의 정의는 도 8a와 동일하다. 도 8b에서, 어긋남량 Δ2의 그래프는 도 8a 중의 것과 동일하지만, 어긋남량 Δ1의 그래프는, 노광폭 중의 +5mm, -5mm의 각 위치, 및 원점 0에서, 어긋남량 Δ1이 제로가 되도록 투영상면(Sm)의 각속도 ωm'(θm')를 설정한 것이다. 그 결과, 차분량 Δ는, 노광폭 중의 위치가 ±4mm의 범위 내에서는 부의 기울기로 변화하고, 그 외측의 범위에서는 정(正)의 기울기로 변화하게 되며, 노광폭 중의 원점 0, +6.4mm, -6.4mm인 각 위치에서 제로가 된다. Therefore, in the present embodiment, by using such a tendency, the main velocity Vm (the angular velocity Vm) of the projected image plane Sm is set such that the difference amount DELTA is zero at two symmetric positions with the origin 0 therebetween at the position within the exposure width 2A ? m '). 8B is a graph showing calculation results of the difference amount DELTA 1 and DELTA 2 obtained after changing the main speed Vm of the projection image surface Sm, and the definitions of the vertical and horizontal axes are the same as those in Fig. 8A. 8B, the graph of the shift amount? 2 is the same as that shown in FIG. 8A. However, the graph of the shift amount? 1 is the same as the graph of FIG. 8B except that the shift position? Sm) of the angular velocity? M '(? M'). As a result, the differential amount Δ changes to a negative slope within a range of ± 4 mm in a range of the exposure width, and to a positive slope in a range outside the range of ± 4 mm. , And becomes zero at each position of -6.4 mm.

차분량 Δ로서 허용할 수 있는 범위가, 예를 들면 ±1㎛정도인 경우, 앞의 도 8a의 조건에서의 노광폭은 ±6mm이었지만, 도 8b의 조건에서의 노광폭은 ±8mm정도까지 넓어진다. 이것은, 투영 영역(PA)의 주사 노광 방향(둘레 방향)의 치수를 12mm 내지 16mm로 증대(약 33% 증가)할 수 있는 것을 의미하고, 노광용의 조명광의 조도가 동일하면, 패턴 전사의 충실도를 떨어뜨리지 않고, 기판(P)의 반송 속도를 약 33% 빠르게 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 것을 의미한다. 또, 투영 영역(PA)의 치수를 33% 증대할 수 있는 것은, 기판(P)에 부여하는 노광량을 그만큼 늘릴 수 있는 것도 의미하여, 노광 조건을 완화시킬 수 있다. 또, 노광 장치(U3)는, 마스크(M)를 유지하는 원통 드럼(21)의 회전과 기판(P)을 지지하는 기판 지지 드럼(25)의 회전을, 각각, 고분해능의 로터리 인코더에 의해 계측하면서 서보 제어함으로써, 미소한 회전 속도의 차이를 발생하게 하면서, 정밀도가 높은 회전 제어를 행할 수 있다. When the allowable range of the difference amount DELTA is, for example, about +/- 1 mu m, the exposure width under the condition of FIG. 8A is +/- 6 mm, but the exposure width under the condition of FIG. All. This means that the dimension in the scanning exposure direction (circumferential direction) of the projection area PA can be increased (by about 33%) from 12 mm to 16 mm, and if the illuminance of the illumination light for exposure is the same, The substrate P can be conveyed at a speed of about 33% without dropping, and productivity can be improved. The reason why the dimension of the projection area PA can be increased by 33% means that the amount of exposure given to the substrate P can be increased correspondingly, and the exposure conditions can be relaxed. The exposure apparatus U3 measures the rotation of the cylindrical drum 21 holding the mask M and the rotation of the substrate support drum 25 supporting the substrate P by a high resolution rotary encoder So that the rotation control with high precision can be performed while causing a slight difference in the rotation speed.

노광면(Sp)의 주속도 Vp를 기준면(HP)의 이동 속도 V와 동일하게 하고, 투영상면(Sm)의 주속도 Vm를 기준면(HP)의 이동 속도 V 보다도 약간 높게 하는 경우, 도 8a 중에 나타낸 차분량 Δ는, 도 8c와 같이 변화한다. 도 8c는, 도 8a 중의 차분량 Δ의 그래프만에 대해서, 노광면(Sp)의 주속도 Vp(=V)에 대한 투영상면(Sm)의 주속도 Vm의 변화율을 α[=(Vm-Vp)/Vp〕%로 하여, ±0%로부터 +0.01%씩 변화시킨 경우의 경향을 나타낸다. 도 8c 중의 α=±0%인 차분량 Δ의 그래프는, 도 8a 중의 차분량 Δ의 그래프와 동일한 것이다. 변화율 α=±0%인 경우는 주속도 Vm과 주속도 Vp가 일치한 상태이며, 예를 들면, 변화율 α=+0.02%인 경우는, 주속도 Vp에 대해서 주속도 Vm가 0.02% 큰 상태이다. 이 도 8c와 같은 계산에 근거하여, 도 8b에서는, 투영상면(Sm)의 주속도 Vm을 기준면(HP)의 기준 속도 V(=Vp)에 대해서, 약 0.026% 증가시킨 상태에서 시뮬레이션을 행했다. 도 8c의 시뮬레이션 결과는, 투영상면(Sm)의 기준면(HP)에 대한 어긋남량 Δ1을 구하는 식에서의 Rmㆍsin(θm)의 θm를, (1+α)·θm으로 치환하고, 변화율 α를 여러 가지로 변화시킴으로써 얻어진다. 실제로는, Vㆍt를, 노광폭의 X방향의 위치(mm)를 나타내는 A로 치환하면, 이하의 식에 의해 간단하게 구해진다. When the main speed Vp of the exposure surface Sp is made equal to the moving speed V of the reference surface HP and the main speed Vm of the projected image surface Sm is made slightly higher than the moving speed V of the reference surface HP, The indicated difference amount Δ changes as shown in FIG. 8C. 8C shows the rate of change of the main speed Vm of the projected image plane Sm with respect to the main speed Vp (= V) of the exposure surface Sp with respect to only the graph of the amount of difference? ) / Vp]% from 0% to + 0.01%, respectively. 8C is the same as the graph of the difference amount? In Fig. 8A. When the rate of change α = ± 0%, the main speed Vm and the main speed Vp coincide. For example, when the rate of change α = +0.02%, the main speed Vm is 0.02% to be. 8B, simulation was performed in a state in which the principal velocity Vm of the projected image plane Sm was increased by about 0.026% with respect to the reference velocity V (= Vp) of the reference plane HP. The simulation result of Fig. 8C is obtained by substituting (1 +?) -? M of Rm-sin (? M) in the equation for obtaining the shift amount? 1 with respect to the reference plane HP of the projected image plane Sm, . &Lt; / RTI &gt; Actually, when V? T is substituted by A indicating the position (mm) of the exposure width in the X direction, it is simply obtained by the following expression.

Δ = Δ1- Δ2 = (A-Rmㆍsin[(1+α)·A/Rm])-Δ2? =? 1 -? 2 = A-Rm? Sin [(1 +?) A / Rm]

이상과 같이, 투영상면(Sm)의 반경 Rm과 노광면(Sp)의 반경 Rp이 다른 경우는, 투영상면(Sm)과 노광면(Sp)의 각 이동 속도(주속도 Vm, Vp)에 약간의 차이를 부여하는 것에 의해서, 주사 노광시의 각종 노광 조건(마스크(M)의 반경, 광 감응층의 감도, 기판(P)의 전송 속도, 조명용 광원의 파워, 투영 영역(PA)의 치수등)의 설정 범위를 넓게 하는 것이 가능하게 되어, 프로세스의 변경 등에 유연하게 대응할 수 있는 노광 장치를 얻을 수 있다. As described above, when the radius Rm of the projection top surface Sm is different from the radius Rp of the exposure surface Sp, the moving speeds (the main speeds Vm and Vp) of the projection top surface Sm and the exposure surface Sp are slightly (The radius of the mask M, the sensitivity of the photosensitive layer, the transfer speed of the substrate P, the power of the light source for illumination, the dimensions of the projection area PA, etc.) at the time of scanning exposure ) Can be widened, and an exposure apparatus capable of flexibly coping with a change in a process or the like can be obtained.

다음으로, 도 8b와 같이, 투영상면(Sm)과 노광면(Sp)의 각 주속도 Vm, Vp에 약간의 차이를 부여한 경우에, 노광면(Sp) 상에서 얻어지는 패턴상(pattern像)의 콘트라스트에 대해서, 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9는, 가로축에 도 8a, 도 7b 중의 원점 0를 0mm로 한 노광폭의 위치(절대값)를 취하고, 세로축에 원점 0에서의 값을 1.00(100%)으로 한 콘트라스트비를 취하여, 투영상면(Sm)과 노광면(Sp)에 주속도차가 없는 경우(도 8a)와 주속도차가 있는 경우(도 8b)에, 노광폭 내의 위치에 따른 콘트라스트비의 변화를 계산한 그래프이다. 본 실시 형태에서는, 조명 광속(EL1)(노광광)의 파장 λ를 365nm로 하고, 도 4에 나타낸 투영 광학계(PL(PLM))의 개구수 NA를 0.0875, 프로세스 정수 k를 0.6으로 했다. 이 조건 아래에서 얻어지는 최대의 해상력 Rs는, Rs=kㆍ(λ/NA)로부터, 2.5㎛가 되므로, 계산을 함에 있어서는 2.5㎛인 L&S(라인 앤드 스페이스(line and space)) 패턴을 이용했다. Next, as shown in FIG. 8B, when a slight difference is given to the main speeds Vm and Vp of the projected image surface Sm and the exposure surface Sp, the contrast of the pattern image obtained on the exposure surface Sp Will be described with reference to Fig. 9 is a graph showing the relationship between the contrast ratio in the horizontal axis and the horizontal axis in the case of taking the position (absolute value) of the exposure width in which the origin 0 is 0 mm in FIGS. 8A and 7B and taking the contrast ratio in the vertical axis at 1.00 8A is a graph showing changes in the contrast ratio according to the position in the exposure width in the case where there is no difference in principal speed between the upper surface Sm and the exposure surface Sp (Fig. In this embodiment, the wavelength lambda of the illumination luminous flux EL1 (exposure light) is 365 nm, the numerical aperture NA of the projection optical system PL (PLM) shown in Fig. 4 is 0.0875, and the process constant k is 0.6. The maximum resolving power Rs obtained under this condition is 2.5 mu m from Rs = k (lambda / NA), so that L & S (line and space) pattern of 2.5 mu m is used for calculation.

도 9에 나타내는 바와 같이, 마스크 패턴의 투영상면(Sm)과 기판(P) 상의 노광면(Sp) 중 곡률이 보다 큰 면측의 주속도 Vp를 타방의 주속도 Vm 보다도 약간 낮게 설정하는 것에 의해, 높은 콘트라스트비가 얻어지는 노광폭의 범위가 넓어진다. 예를 들면, 노광면(Sp) 상에 전사되는 패턴상의 품질을 유지하기 위해, 콘트라스트비 0.8 정도가 필요하게 되는 경우, 주속도차가 없는 상태(Vm=Vp)에서의 노광폭은 ±6mm 정도인데 대해, 주속도차가 있는 상태(Vm>Vp)에서의 노광폭은 ±8mm 이상 확보할 수 있다. 또, 콘트라스트비가 0.6 정도라도 괜찮은 것이면, 주속도차가 있는 상태(Vm>Vp)에서의 노광폭은 ±9.5mm 정도까지 넓어진다. 이상과 같이, 투영상면(Sm)의 주속도 Vm과 노광면(Sp)의 주속도 Vp에 약간의 차이를 부여하는 것에 의해서, 투영 영역(PA)의 주사 노광 방향의 치수(노광폭(2A))를 크게 해도, 투영되는 패턴상의 콘트라스트(상질)를 양호하게 유지한 패턴 노광을 할 수 있다. 또, 투영 영역(PA)의 주사 노광 방향의 노광폭(2A)을 크게 할 수 있기 때문에, 기판(P)의 전송 속도를 보다 높이거나, 혹은 투영 영역(PA) 내의 단위면적당 노광광(투영 광속(EL2))의 조도를 낮게 하거나 할 수 있다. As shown in Fig. 9, by setting the main speed Vp on the side of the larger curvature of the projection top surface Sm of the mask pattern and the exposure surface Sp on the substrate P to be slightly lower than the other main speed Vm, The range of the exposure width in which a high contrast ratio is obtained is widened. For example, when a contrast ratio of about 0.8 is required in order to maintain the quality of a pattern transferred onto the exposure surface Sp, the exposure width at a state where there is no main speed difference (Vm = Vp) is about 6 mm , The exposure width at a state where the main speed difference exists (Vm &gt; Vp) can be ensured by 8 mm or more. Further, if the contrast ratio is about 0.6, the exposure width in the state where the main speed difference exists (Vm &gt; Vp) widens to about 9.5 mm. As described above, by slightly varying the main speed Vm of the projection top surface Sm and the main speed Vp of the exposure surface Sp, the dimension of the projection area PA in the scanning exposure direction (exposure width 2A) , It is possible to perform pattern exposure in which the contrast (good quality) on the pattern to be projected is kept good. In addition, since the exposure width 2A in the scanning exposure direction of the projection area PA can be increased, the transfer speed of the substrate P can be increased or the exposure light per unit area in the projection area PA (EL2) can be lowered.

그런데, 앞의 도 8c와 같이, 주속도차(Vm-Vp)를 조금씩 변화시키면서, 노광폭의 위치에 대한 차분량 Δ을 시뮬레이션하는 경우, 투영 영역(PA) 내에서의 패턴의 투영상면(Sm)과 기판(P) 상의 노광면(Sp)과의 주사 노광 방향에서의 어긋남의 차분량 Δ의 평균값, 혹은 최대값이, 전사할 패턴상의 최소 선폭(최소 치수) 보다도 작게 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도 8b 중의 노광폭 중, 노광폭 0mm ~ +6mm까지의 범위에 주목하면, 그 범위 내에서의 차분량 Δ의 평균값은 약 -0.42㎛, 최대값은 약 -0.66㎛가 된다. 또, 노광폭 0mm ~ +8mm까지의 범위에 주목하면, 그 범위 내에서의 차분량 Δ의 평균값은 약 -0.18㎛, 최대값은 약 +1.2㎛가 된다. 전사할 패턴상의 최소 선폭을, 앞의 도 9의 시뮬레이션시에 설정한 2.5㎛로 하면, 노광폭 6mm까지의 범위와 노광폭 8mm까지의 범위 중 어느 것에서도, 차분량 Δ의 평균값, 최대값을 최소 선폭 2.5μm 보다도 작게 할 수 있다. However, in the case of simulating the difference amount? Relative to the position of the exposure width while gradually changing the main speed difference Vm-Vp as shown in FIG. 8C, the projected image plane Sm (Minimum dimension) on the pattern to be transferred is preferably set to be smaller than the minimum line width (minimum dimension) on the pattern to be transferred, and the average value or the maximum value of the difference Δ in the scanning exposure direction between the exposure surface Sp on the substrate P and the exposure surface Sp on the substrate P . For example, when attention is paid to the range of exposure from 0 mm to +6 mm among the exposure widths in FIG. 8B, the average value of the difference amounts? Within the range is about -0.42 占 퐉 and the maximum value is about -0.66 占 퐉. When attention is paid to the range from the exposure range of 0 mm to +8 mm, the average value of the difference amounts? Within the range is about -0.18 占 퐉 and the maximum value is about + 1.2 占 퐉. If the minimum line width on the pattern to be transferred is set to 2.5 mu m set in the simulation of Fig. 9, the average value and the maximum value of the difference amount DELTA The minimum line width can be made smaller than 2.5 占 퐉.

또, 앞의 도 8b와 같이, 시뮬레이션에서 구한 차분량 Δ의 변화 특성에서, 실제의 노광폭(투영 영역(PA)의 주사 노광 방향의 치수) 내에서 차분량 Δ가 제로가 되는 위치를 적어도 3개소 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 투영 영역(PA)이 ±8mm인 노광폭으로 설정되어 있는 경우, 주사 노광 사이, 투영 영역(PA)내에 투영되는 패턴상 중의 1점은, 노광폭 내의 -8mm의 위치로부터 +8mm의 위치로 이동한다. 그 사이, 패턴상 중의 1점은, 차분량 Δ가 제로가 되는 위치 -6.4mm, 위치 0mm(원점), 위치 +6.4mm 각각을 통과하여, 노광면(Sp) 상에 전사된다. 이와 같이, 투영 영역(PA)의 주사 노광 방향의 노광폭 내의 적어도 3개소에서 차분량 Δ가 제로가 되도록, 마스크(M)를 유지하는 원통 드럼(21)과 기판 지지 드럼(25)의 각 회전 속도를 정밀하게 제어하는 것에 의해, 투영 영역(PA) 내(노광면(Sp))에 노광되는 패턴상의 주사 노광 방향에서의 치수(선폭) 오차를 작게 억제할 수 있어, 충실한 패턴 전사가 가능해진다. As shown in FIG. 8B, the position where the difference Δ is zero within the actual exposure width (the dimension in the scanning exposure direction of the projection area PA) is at least 3 It is preferable to set the position. For example, when the projection area PA is set to the exposure width of ± 8 mm, one point in the pattern image projected in the projection area PA between the scan exposures is shifted from the position of -8 mm to +8 mm Position. In the meantime, one point in the pattern image is transferred onto the exposure surface Sp, passing through each of positions -6.4 mm, 0 mm (origin) and + 6.4 mm where the difference Δ is zero. As described above, each rotation of the cylindrical drum 21 holding the mask M and the substrate supporting drum 25 is performed so that the difference amount DELTA is zero at at least three points within the exposure width in the scanning exposure direction of the projection area PA. By precisely controlling the speed, the dimensional (line width) error in the scanning exposure direction on the pattern exposed in the projection area PA (exposure surface Sp) can be suppressed to be small, and faithful pattern transfer becomes possible .

앞에서도 설명한 바와 같이, 최대의 해상력 Rs는, 투영 광학계(PL)의 투영상면(Sm)측의 개구수 NA, 조명 광속(EL2)의 파장 λ, 프로세스 정수 k(통상 1 이하)에 의해서, Rs=kㆍ(λ/NA)로 규정된다. 이 경우, 기준면(HP)의 이동 속도를 V, 기준면(HP)의 이동거리를 x, A를 노광폭의 절대값으로 하면, 하기의 관계를 만족하는 것이 바람직하다. As described above, the maximum resolving power Rs is expressed by Rs (nm) by the numerical aperture NA on the projection top surface Sm side of the projection optical system PL, the wavelength lambda of the illumination luminous flux EL2 and the process constant k = k? (? / NA). In this case, when the moving speed of the reference plane HP is V, the moving distance of the reference plane HP is x, and A is the absolute value of the exposure width, it is preferable to satisfy the following relationship.

[수식 1][Equation 1]

Figure pct00001
Figure pct00001

[수식 2][Equation 2]

Figure pct00002
Figure pct00002

이 식 F(x)는, 기준면(HP) 상의 어느 점의 위치 x에서의 차분량 Δ를 나타내는 식이지만, 기준면(HP)의 이동 속도 V와 이동거리 x와의 관계는, 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 시간 t(=x/V)에 상당한다. 본 실시 형태에 의한 노광 장치(U3)는, 상기 식을 만족함으로써, 실효적인 투영 영역(PA)의 노광폭을 크게 해도, 투영되는 패턴상의 콘트라스트를 저하시키지 않고, 양호한 상질(像質)로 기판(P)에 패턴을 형성할 수 있다. This equation F (x) is an equation representing the difference amount? At a position x of a certain point on the reference plane HP, but the relationship between the moving velocity V of the reference plane HP and the moving distance x is not limited to that described with reference to Fig. 7 Corresponds to time t (= x / V). The exposure apparatus U3 according to the present embodiment satisfies the above-described formula, so that even if the exposure width of the effective projection area PA is increased, the exposure apparatus U3 according to the present embodiment does not deteriorate the contrast on the projected pattern, (P).

또, 본 실시 형태에 의한 노광 장치(U3)는, 마스크(M)를 유지하는 원통 드럼(21)을 교환 가능하게 할 수 있다. 반사형의 원통 마스크인 경우, 원통 드럼(21)의 외주면에 마스크 패턴으로서의 고반사부와 저반사부(광 흡수부)를 직접 형성할 수 있다. 그 경우, 마스크 교환은 원통 드럼(21)마다 행하여진다. 그 때, 새롭게 노광 장치에 장착되는 반사형 원통 마스크의 원통 드럼(21)의 반경(직경)을, 교환전에 장착되어 있던 원통 마스크의 반경과 다르게 하는 경우가 있다. 이것은, 기판(P) 상에 노광해야 할 디바이스의 치수(표시 패널의 사이즈 등)를 변화시키는 등의 경우에 일어날 수 있다. 본 실시 형태에서는, 그러한 경우에도, 교환후의 원통 드럼(21)의 마스크 패턴면의 반경에 근거하여, 도 8a ~ 도 7c, 도 9와 같은 계산(시뮬레이션)을 행하는 것에 의해, 원통 드럼(21)과 기판 지지 드럼(25)에 설정해야 할 회전 각속도차, 설정해야 할 투영 영역(PA)의 노광폭, 조정해야 할 조명 광속(EL2)의 조도, 혹은 조정할 기판(P)의 반송 속도(기판 지지 드럼(25)의 회전 속도) 등의 파라미터를, 사전에 결정할 수 있다. 또, 반경 Rm이, 예를 들면 밀리 단위, 또는 센치 단위로 다른 복수의 원통 드럼(21)을 교환 가능하게 장착하는 경우는, 원통 드럼(21)의 회전 중심축(AX1)을 지지하는 노광 장치측의 베어링부를 Z방향으로 조정하는 기구가 마련된다. 또, 조정하는 파라미터로서, 투영 영역(PA)의 주사 노광 방향의 노광폭을 변화시키는 경우는, 예를 들면, 도 4 중의 조명 시야 조리개(55), 또는 중간상면(P7)의 시야 조리개(63)에 의해 조정할 수 있다. 이상과 같이, 노광 장치(U3)(기판 처리 장치)는, 상기의 각종 파라미터를 조정함으로써, 마스크(M)에 따라 노광 조건을 적절히 조정할 수 있어, 마스크(M)에 적절한 노광을 행할 수 있다. In addition, the exposure apparatus U3 according to the present embodiment can exchange the cylindrical drum 21 holding the mask M. In the case of the cylindrical mask of the reflection type, a highly reflective portion as a mask pattern and a low reflection portion (light absorption portion) can be directly formed on the outer peripheral surface of the cylindrical drum 21. [ In this case, the mask replacement is performed for each cylinder 21. At this time, the radius (diameter) of the cylindrical drum 21 of the reflection type cylindrical mask newly mounted on the exposure apparatus may be made different from the radius of the cylindrical mask mounted before replacement. This may occur in the case of changing the dimensions (such as the size of the display panel) of the device to be exposed on the substrate P or the like. 8A to 7C and 9 (simulation) on the basis of the radius of the mask pattern surface of the cylindrical drum 21 after replacement, even in such a case, The illumination width of the projection area PA to be set, the illuminance of the illumination luminous flux EL2 to be adjusted or the conveyance speed of the substrate P to be adjusted The rotational speed of the drum 25) and the like can be determined in advance. When a plurality of cylindrical drums 21 different in radius Rm, for example, in millimeter units or centimeters, are replaceably mounted, an exposure device (not shown) for supporting the rotation center axis AX1 of the cylindrical drum 21 A mechanism for adjusting the bearing portion in the Z direction is provided. When the exposure range of the projection area PA in the scanning exposure direction is changed as the parameter to be adjusted, for example, the illumination field stop 55 in FIG. 4 or the field stop 63 in the intermediate top plane P7 ). &Lt; / RTI &gt; As described above, the exposure apparatus U3 (substrate processing apparatus) can appropriately adjust the exposure conditions according to the mask M by adjusting the above various parameters, so that the mask M can be exposed appropriately.

노광 장치(U3)는, 기판 유지 기구(12)(기판 지지 드럼(25))에 의한 기판(P)의 이동 속도, 및, 투영 영역(PA)의 주사 노광 방향의 폭 중 적어도 1개를, 투영상면(Sm)과 노광면(Sp)과의 관계에 의해 규정된 조건식에 근거하여 계산되는 값, 또는, 제조 공정 중의 기판(P)의 신축 등의 계측 결과를 가미하여 계산되는 값에 근거하여 조정하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 노광 장치(U3)는, 자동적으로 각종 조건을 조정할 수 있다. The exposure apparatus U3 is provided with at least one of the moving speed of the substrate P by the substrate holding mechanism 12 (substrate supporting drum 25) and the width of the scanning exposure direction of the projection area PA, On the basis of a value calculated on the basis of a conditional expression defined by the relationship between the projected image surface Sm and the exposure surface Sp or a value calculated by adding measurement results such as expansion and contraction of the substrate P in the manufacturing process It is preferable to adjust it. Thereby, the exposure apparatus U3 can automatically adjust various conditions.

본 실시 형태의 노광 장치(U3)는, 기판(P) 상에 형성하는 표시 패널 등의 모든 패턴 영역의 폭방향의 치수가, 투영 영역(PA)의 축(AX2)의 방향의 치수 보다도 크다는 전제에서, 1개의 투영 광학계(PL)에 의한 투영 영역(PA)이 도 3의 우측 도면과 같이 늘어서도록, 6개의 투영 광학계(PL1 ~ PL6)를 마련했지만, 그 수는, 기판(P)의 폭에 따라서는 1개라도 좋고, 7개 이상이라도 좋다. The exposure apparatus U3 of the present embodiment is provided on the assumption that the dimension in the width direction of all the pattern areas such as the display panel formed on the substrate P is larger than the dimension in the direction of the axis AX2 of the projection area PA Six projection optical systems PL1 to PL6 are provided so that the projection area PA by one projection optical system PL is arranged as shown in the right drawing of Fig. 3, But may be one or more than seven.

복수의 투영 광학계(PL)를 기판(P)의 폭방향으로 늘어놓는 경우, 주사 노광시에 각 투영 영역(PA)의 노광폭에 걸쳐 적산(積算)되는 노광량이, 주사 노광 방향과 직교하는 방향(기판(P)의 폭방향)에서, 어디라도 대략 일정(예를 들면 ±수% 이내)하게 하는 것이 바람직하다. When a plurality of projection optical systems PL are arranged in the width direction of the substrate P, the amount of exposure that is integrated over the exposure width of each projection area PA at the time of scanning exposure becomes larger in the direction orthogonal to the scanning exposure direction (For example, several percent or less) in any direction (in the width direction of the substrate P).

[제2 실시 형태][Second Embodiment]

다음으로, 도 10을 참조하여, 제2 실시 형태의 노광 장치(U3a)에 대해 설명한다. 또, 중복하는 기재를 피하도록, 제1 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 제1 실시 형태와 동일한 구성요소에 대해서는, 제1 실시 형태와 동일한 부호를 부여하여 설명한다. 도 10은, 제2 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 제1 실시 형태의 노광 장치(U3)는, 원통 모양의 기판 지지 드럼(25)에 의해, 투영 영역을 통과하는 기판(P)을 유지하는 구성이었지만, 제2 실시 형태의 노광 장치(U3a)는, 평판 모양의 기판(P)을, 이동 가능한 기판 지지 기구(12a)에 의해 유지하는 구성으로 되어 있다. Next, the exposure apparatus U3a according to the second embodiment will be described with reference to FIG. Only parts different from those of the first embodiment will be described so as to avoid overlapping description, and the same constituent elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment. 10 is a diagram showing the entire configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the second embodiment. The exposure apparatus U3 according to the first embodiment has a configuration in which the substrate P passing through the projection area is held by the cylindrical substrate supporting drum 25. The exposure apparatus U3a according to the second embodiment, And the substrate P in the form of a flat plate is held by the movable substrate supporting mechanism 12a.

제2 실시 형태의 노광 장치(U3a)에서, 기판 지지 기구(12a)는, 기판(P)을 평면 모양으로 유지하는 기판 스테이지(102)와, 기판 스테이지(102)를 중심면(CL)과 직교하는 면내(XY면)에서 X방향을 따라서 주사 이동시키는 이동 장치(도시 생략)를 구비한다. In the exposure apparatus U3a according to the second embodiment, the substrate supporting mechanism 12a includes a substrate stage 102 for holding the substrate P in a planar shape, (Not shown) for scanning movement along the X direction in the in-plane (XY plane).

도 10의 기판(P)의 지지면(P2)은 실질적으로 XY면과 평행한 평면이므로, 마스크(M)에서 반사하여 투영 광학 모듈(PLM(PL1 ~ PL6))에 입사한 투영 광속(EL2)은, 기판(P)에 투사될 때, 투영 광속(EL2)의 주광선이 XY면과 수직이 되도록 설정된다. Since the supporting surface P2 of the substrate P in Fig. 10 is a plane substantially parallel to the XY plane, the projected luminous flux EL2 reflected by the mask M and incident on the projection optical modules PLM1 to PL6, Is set so that the principal ray of the projected luminous flux EL2 is perpendicular to the XY plane when projected onto the substrate P. [

또, 제2 실시 형태에서도, 앞의 도 2와 마찬가지로, XZ면내에서 보았을 때, 마스크(M) 상의 조명 영역(IR1(및 IR3, IR5))의 중심점으로부터 조명 영역(IR2(및 IR4, IR6))의 중심점까지의 둘레 길이는, 지지면(P2)을 따른 기판(P) 상의 투영 영역(PA1(및 PA3, PA5))의 중심점으로부터 제2 투영 영역(PA2(및 PA4, PA6))의 중심점까지의 둘레 길이와, 실질적으로 동일하게 설정되어 있다. IR2 (and IR4 and IR6) from the center point of the illumination area IR1 (and IR3 and IR5) on the mask M as viewed in the XZ plane in the second embodiment, Of the second projection area PA2 (and PA4, PA6)) from the center point of the projection area PA1 (and PA3, PA5) on the substrate P along the support surface P2 to the center point of the second projection area PA2 Is set to be substantially equal to the circumferential length.

도 10의 노광 장치(U3a)에서도, 하위 제어 장치(16)가, 기판 지지 기구(12)의 이동 장치(주사 노광용 리니어 모터나 미동용(黴動用) 액추에이터 등)를 제어하여, 원통 드럼(21)의 회전과 동기하여 기판 스테이지(102)를 구동한다. 또, 본 실시 형태에서의 기판(P)은, 수지 필름 등의 플렉시블 기판이라도 좋고, 액정 표시 패널용 유리판이라도 좋다. 게다가, 기판 스테이지(102)의 정밀한 이동에 의해서 주사 노광을 실시하는 경우는, 지지면(P2)에 기판(P)을 진공 흡착하는 구조(예를 들면 핀 척(pin chuck) 방식, 다공질 방식의 평면 홀더 등)가 마련된다. 또, 기판 스테이지(102)는 이동시키지 않고, 기판(P)을 평면 모양으로 지지만 하는 경우는, 지지면(P2)에 기판(P)을 에어 베어링에 의한 기체층에 의해 저마찰 상태, 혹은 비접촉 상태로 지지하는 기구(예를 들면 베르누이 척 방식의 평면 홀더 등)와, 기판(P)에 소정의 텐션을 부여하여 평면성을 유지하기 위한 텐션 부여 기구가 마련된다. 10, the lower control device 16 controls the moving device of the substrate supporting mechanism 12 (such as a linear exposure motor for linear exposure and a fogging actuator) to drive the cylindrical drum 21 The substrate stage 102 is driven in synchronization with the rotation of the substrate stage 102. The substrate P in the present embodiment may be a flexible substrate such as a resin film or a glass plate for a liquid crystal display panel. In addition, when scanning exposure is performed by precise movement of the substrate stage 102, a structure for vacuum-attracting the substrate P to the supporting surface P2 (for example, a pin chuck system, a porous system A flat holder or the like). When the substrate P is not moved but the substrate P is flat, the substrate P is supported on the support surface P2 by a gas layer formed by an air bearing in a low friction state, (For example, a Bernoulli chuck type flat holder or the like), and a tension imparting mechanism for maintaining a flatness by applying a predetermined tension to the substrate P are provided.

다음으로, 제2 실시 형태의 노광 장치(U3a)에서의 마스크(M)의 패턴의 투영상면(Sm)의 이동과 기판(P)의 노광면(Sp)의 이동과의 관계에 대해서, 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11은, 앞의 도 7과 동일한 조건과 정의 아래에서, 마스크(M)의 패턴의 투영상면(Sm)과 기판(P) 상의 노광면(Sp)과의 관계를 과장하여 나타낸 설명도이다. Next, the relationship between the movement of the projected image plane Sm of the pattern of the mask M in the exposure apparatus U3a of the second embodiment and the movement of the exposure plane Sp of the substrate P is shown in Fig. 11 . 11 is an explanatory diagram showing an exaggerated relationship between the projected image plane Sm of the pattern of the mask M and the exposure plane Sp on the substrate P under the same conditions and definitions as in Fig.

노광 장치(U3a)는, 텔레센트릭한 투영 광학계(PL)에 의해서, 원통면 모양의 마스크(M)의 패턴의 투영상면(Sm)을 형성한다. 투영상면(Sm)은, 마스크(M)의 패턴이 결상되는 베스트 포커스면이기도 하다. 여기에서도, 마스크(M)의 패턴면이 곡률 반경 Rm인 곡면으로 형성되어 있기 때문에, 투영상면(Sm)도, 가상적인 선 AX1'를 중심으로 한 곡률 반경 Rm인 원통면(ZX평면에서 원호 곡선)의 일부가 된다. 한편, 기판(P)이 기판 스테이지(102)에 의해서 평면으로 유지되므로, 노광면(Sp)은 평면(ZX평면에서 직선)이 된다. 따라서, 본 실시 형태에서의 노광면(Sp)은, 앞의 도 7에서 나타낸 기준면(HP)과 일치한 면이 된다. 즉, 노광면(Sp)은 곡률 반경 Rp가 무한대(∞)인 면, 혹은, 투영상면(Sm)의 반경 Rm에 대해서 매우 큰 곡면으로 간주할 수 있다. The exposure apparatus U3a forms the projected image plane Sm of the pattern of the mask M of the cylindrical face shape by the telecentric projection optical system PL. The projected image plane Sm is also a best focus plane on which a pattern of the mask M is formed. Since the pattern surface of the mask M is also formed of a curved surface having a radius of curvature Rm, the projected image plane Sm is also a cylindrical surface having a curvature radius Rm centered on the imaginary line AX1 ' ). On the other hand, since the substrate P is held flat by the substrate stage 102, the exposure surface Sp becomes flat (straight line in the ZX plane). Therefore, the exposure surface Sp in this embodiment is a surface coinciding with the reference surface HP shown in Fig. 7. That is, the exposure surface Sp can be regarded as a surface with a curvature radius Rp of infinite (∞) or a very large surface with respect to a radius Rm of the projected image surface Sm.

투영상면(Sm)은, 곡률 반경 Rm인 면 상을 각속도 ωm로 회전하기 때문에, 투영상면(Sm)과 노광면(Sp)이 접하는 투영상면(Sm) 상의 점 Cp는, 시간 t경과후, 각도 θm= ωmㆍt만큼 회전한 점 Cp1에 위치한다. 따라서, 투영상면(Sm) 상의 점 Cp1의 기준면(HP)에 따른 방향(X방향)의 위치 Xm는, Xm=Rmㆍsin(θm)가 된다. 또, 노광면(Sp)은, 기준면(HP)과 일치한 평면이기 때문에, 투영상면(Sm)과 노광면(Sp)이 접하는 노광면(Sp) 상의 점 Cp는, 시간 t경과후, X방향으로 Xp=Vㆍt만큼 이동한 점 Cp0에 위치한다. 따라서, 앞의 도 7에서 설명한 바와 같이, 시간 t경과후의 투영상면(Sm) 상의 점 Cp1와 노광면(Sp) 상의 점 Cp0와의 X방향(주사 노광 방향)의 어긋남량 Δ1은, Δ1=Vㆍt-Rmㆍsin(θm)가 된다. The point Cp on the projected image plane Sm on which the projected image plane Sm and the exposure plane Sp are in contact with each other is rotated at an angle and is located at a point Cp1 rotated by? m =? m 占 t. Therefore, the position Xm in the direction (X direction) along the reference plane HP of the point Cp1 on the projected image plane Sm becomes Xm = Rm-sin (? M). Since the exposure surface Sp coincides with the reference surface HP, a point Cp on the exposure surface Sp on which the projected image surface Sm and the exposure surface Sp are in contact with each other is set to the X direction Is located at the point Cp0 shifted by Xp = V 占 t. 7, the shift amount? 1 in the X direction (scanning exposure direction) between the point Cp1 on the projection image surface Sm and the point Cp0 on the exposure surface Sp after the lapse of time t is? 1 = V? t-Rm-sin (&amp;thetas; m).

도 11의 어긋남량 Δ1은, 마스크(M) 또는 투영상면(Sm)이 등각속도도 이동하고, 기판(P) 또는 노광면(Sp)이 등속 직선 이동하는 것에 의해 생기는 투영 오차(sin 오차)이다. 그 어긋남량 Δ1은, 점 Cp가 노광폭(2A) 내의 중심이 되는 면 KS 상에 위치할 때를 제로로 하면, 그 위치로부터 ±방향으로 멀어짐에 따라서 점차 증대해 간다. 주사 노광시, 기판(P) 상의 노광면(Sp)에는, 노광폭(2A)의 범위에 걸쳐서, 투영상면(Sm)의 패턴상이 계속적으로 적산되어 전사된다. 그렇지만, 어긋남량 Δ1의 투영 오차의 영향에 의해, 전사된 패턴상의 주사 노광 방향의 치수는, 마스크(M) 상의 패턴의 치수에 대해서 오차를 가지게 되어, 전사 충실도가 저하해 버린다. 11 is a projection error (sin error) caused by the movement of the mask M or the projected image plane Sm at a constant velocity and the linear movement of the substrate P or the exposure surface Sp at a constant velocity . The shift amount? 1 increases gradually as it gets away from the position when the point Cp is set to zero when the point Cp is located on the center surface KS in the exposure width 2A. The pattern image of the projected image plane Sm is continuously accumulated and transferred onto the exposure surface Sp on the substrate P over the range of the exposure width 2A during the scanning exposure. However, due to the influence of the projection error of the shift amount? 1, the dimension in the scanning exposure direction on the transferred pattern has an error with respect to the dimension of the pattern on the mask M, and the transfer fidelity is lowered.

그래서, 본 실시 형태에서도, 투영상면(Sm)과 노광면(Sp) 중에서, 곡률 반경이 작은 쪽의 면의 주속도를 곡률 반경이 큰 쪽의 면의 주속도에 대해서, 약간 높게 설정함으로써, 앞의 제1 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 본 실시 형태에서는, 노광면(Sp)의 곡률 반경 Rp와 투영상면(Sm)의 곡률 반경 Rm이, Rp》Rm인 관계이기 때문에, 노광면(Sp)의 이동 속도 V에 대해서, 상대적으로 투영상면(Sm)의 주속도 Vm를 약간 높게 한다. In the present embodiment, therefore, by setting the main speed of the surface having the small radius of curvature to be slightly higher than the main speed of the surface having the larger radius of curvature among the projected image surface Sm and the exposure surface Sp, The same effects as those of the first embodiment can be obtained. In the present embodiment, since the curvature radius Rp of the exposure surface Sp and the curvature radius Rm of the projection top surface Sm are Rp &quot; Rm, the moving speed V of the exposure surface Sp is relatively relatively large, The main speed Vm of the smoothing portion Sm is slightly increased.

이하, 도 12 내지 도 18을 이용하여, 노광 장치(U3a)의 구성에 의해 각종 시뮬레이션을 실행한 일례에 대해 설명한다. 도 12는, 노광면(Sp)의 이동 속도 V(주속도 Vp와 동일)와 투영상면(Sm)의 주속도 Vm와의 차이의 유무에 의한 어긋남량 Δ1의 변화를 나타내는 그래프이며, 도 12의 세로축은 도 11 중의 어긋남량 Δ1을 나타내고, 가로축은 도 8a, 도 7b와 마찬가지로 노광폭을 나타낸다. 또, 도 12 이후의 각 시뮬레이션에서는, 마스크(M)의 반경 Rm, 즉 투영상면(Sm)의 반경 Rm를 150mm로 했다. 도 11에서 설명한 바와 같이, 노광면(Sp)의 이동 속도 V(주속도 Vp)와 투영상면(Sm)의 주속도 Vm를 동일하게 한 경우, 즉 주속도차가 없는 경우, 어긋남량 Δ1의 허용 범위를 ±1㎛ 정도로 하면, 노광폭은 ±5mm 정도의 범위가 된다. Hereinafter, an example in which various simulations are executed by the configuration of the exposure apparatus U3a will be described with reference to Figs. 12 to 18. Fig. 12 is a graph showing a change in the amount of shift DELTA 1 due to the presence or absence of a difference between the moving speed V (equal to the main speed Vp) of the exposure surface Sp and the main speed Vm of the projection top surface Sm, 11, and the horizontal axis represents the exposure width as in Figs. 8A and 7B. In each of the simulations shown in FIG. 12 and later, the radius Rm of the mask M, that is, the radius Rm of the projected image plane Sm is set to 150 mm. 11, when the moving speed V (main speed Vp) of the exposure surface Sp is equal to the main speed Vm of the projected image surface Sm, that is, when there is no main speed difference, the allowable range of the shift amount? Is about ± 1 μm, the exposure width is in the range of about ± 5 mm.

그래서, 노광면(Sp)의 이동 속도 V(주속도 Vp)에 대해서 투영상면(Sm)의 주속도 Vm를 약간 높게 하도록, 투영상면(Sm)의 각속도를 ωm으로부터 ωm'(ωm< ωm')로 조정하면, 어긋남량 Δ1'은, 원점 0을 중심으로 한 노광폭 ±4mm의 범위에서는 부의 기울기로 변화하고, 그 범위의 외측에서는 정의 기울기로 변화한다. 어긋남량 Δ1'이 제로가 되는 노광폭 상의 위치를 ±6.7mm 정도인 곳으로 하면, 어긋남량 Δ1'의 허용 범위가 ±1㎛ 정도에 들어가는 노광폭은 ±8mm 정도의 범위가 된다. 이것은, 주사 노광으로서 사용 가능한 노광폭을, 주속도차를 부여하지 않은 경우에 비해 60% 정도 확대한 것이 된다. Therefore, the angular speed of the projected image plane Sm is changed from? M to? M '(? M <? M') so that the main speed Vm of the projected image plane Sm is slightly higher than the moving speed V of the exposure surface Sp , The shift amount? 1 'changes to a negative slope in the range of the exposure width ± 4 mm around the origin 0, and to a positive slope outside the range. If the position of the exposure width at which the shift amount? 1 'is zero is located at about 6.7 mm, the exposure width at which the allowable range of the shift amount? 1' falls within about ± 1 μm is within a range of about ± 8 mm. This is because the exposure width that can be used as the scan exposure is enlarged by about 60% as compared with the case where the main speed difference is not provided.

다음으로, 앞의 도 9와 마찬가지로, 노광면(Sp)의 이동 속도 V(=주속도 Vp)와 투영상면(Sm)의 주속도 Vm를 일치시킨 경우(주속도차 없음)와, 약간의 차이를 부여한 경우(주속도차 있음)와의 패턴상의 콘트라스트값(또는 콘트라스트비)의 변화에 대해 설명한다. Next, as in the case of FIG. 9, the case where the moving speed V (= the main speed Vp) of the exposure surface Sp and the main speed Vm of the projected image surface Sm coincide (Or the contrast ratio) in the case of the case in which the difference (difference in the main speed) is given.

도 13a는, 투영 광학계(PL)의 노광면(Sp)측의 개구수 NA를 0.0875, 조명 광속(EL1)의 파장을 365nm, 프로세스 정수 0.6, 조명 δ를 0.7으로 했을 때에, 마스크(M) 상에 형성된 최대 해상력 Rs=2.5㎛의 L&S 패턴을 투영한 경우에 노광면(Sp) 상에서 얻어지는 상의 콘트라스트를 나타낸다. 도 13b는, 동일한 투영 조건에서 얻어지는 최대 해상력 Rs=2.5㎛의 고립선(ISO) 패턴을 투영한 경우에 노광면(Sp) 상에서 얻어지는 상의 콘트라스트를 나타낸다. 13A is a graph showing the relationship between the numerical aperture NA on the exposure surface Sp side of the projection optical system PL of 0.0875 and the wavelength of the illumination luminous flux EL1 of 365 nm, Represents the contrast of an image obtained on the exposure surface Sp when the L &amp; S pattern having the maximum resolution Rs = 2.5 mu m formed on the projection surface Sp is projected. 13B shows the contrast of an image obtained on the exposure surface Sp when an isolated line (ISO) pattern with a maximum resolution Rs of 2.5 m obtained under the same projection condition is projected.

2.5㎛인 L&S 패턴에서도 ISO 패턴에서도, 상의 명부분(明部分)은 콘트라스트값으로서 1.0에 가깝고, 암부분(暗部分)은 0에 가까운 강도 분포 CN1이 되는 것이 좋다. 콘트라스트값은, 명부분의 광 강도의 최대값 Imax와 암부분의 광강도의 최소치 Imin에 의해서, (Imax-Imin)/(Imax+Imin)에 의해서 구해진다. 강도 분포 CN1는 전체적으로 콘트라스트가 높은 상태이지만, 낮은 상태와는 강도 분포 CN2와 같이 최대값 Imax와 최소값 Imin와의 차이(진폭)가 작게 되는 것이다. 도 13a, 도 12b에서 나타낸 상의 강도 분포 CN1은, 2.5㎛의 L&S 패턴 또는 ISO 패턴의 정지(靜止)한 투영상의 콘트라스트이지만, 주사 노광의 경우, 설정된 노광폭에 걸쳐서 기판(P)이 이동하는 동안, 예를 들면 정지한 강도 분포 CN1를 주사 노광 방향으로, 도 8b에서 설명한 차분량 Δ, 혹은, 도 12에서 설명한 어긋남량 Δ1의 변화에 준하여 늦추면서 적산한 것이, 기판(P) 상에 전사되는 패턴상의 최종적인 콘트라스트가 된다. Even in the L &amp; S pattern of 2.5 mu m and the ISO pattern, it is preferable that the image portion (bright portion) of the image is close to 1.0 as the contrast value and the dark portion (dark portion) The contrast value is obtained by (Imax-Imin) / (Imax + Imin) by the maximum value Imax of the light intensity of the name portion and the minimum value Imin of the light intensity of the dark portion. The intensity distribution CN1 is in a state of high contrast as a whole, but the difference (amplitude) between the maximum value Imax and the minimum value Imin is small in the low state as in the intensity distribution CN2. The intensity distribution CN1 of the image shown in Figs. 13A and 12B is the contrast of a 2.5 占 퐉 L & S pattern or a still image of an ISO pattern, but in the case of scan exposure, the substrate P moves , The accumulated intensity distribution CN1, for example, is accumulated in the scanning exposure direction in accordance with the difference Δ described in FIG. 8B or the shift amount Δ1 described in FIG. 12, Resulting in a final contrast on the resulting pattern.

다음으로, 도 13a, 도 12b에서 설명한 투영 노광 조건(Rm=150mm, Rp=∞, NA=0.0875, λ=365nm, k=0.6) 하에서, 2.5㎛의 L&S 패턴의 투영상의 노광폭의 위치에 대한 콘트라스트값(콘트라스트비)의 변화를 시뮬레이션한 결과를 도 14, 도 15에 나타낸다. 도 14, 도 15의 가로축은 정측인 노광폭(A)의 위치를 나타내고, 세로축은 (Imax-Imin)/(Imax+Imin)로 구해지는 콘트라스트값과, 노광폭 0mm에서의 콘트라스트값을 1.0으로 규격화한 경우의 콘트라스트비를 나타낸다. 게다가, 도 14는 노광면(Sp)의 이동 속도 V(=주속도 Vp)와 투영상면(Sm)의 주속도 Vm을 일치시킨 주속도차가 없는 경우의 콘트라스트 변화를 나타내고, 도 15는, 도 12 중의 어긋남량 Δ1'과 같은 변화 특성이 되도록, 투영상면(Sm)의 주속도 Vm를 노광면(Sp)의 이동 속도 V(=주속도 Vp) 보다도 약간 크게 한 주속도차가 있는 경우의 콘트라스트 변화를 나타낸다. Next, under the projection exposure condition (Rm = 150 mm, Rp = ∞, NA = 0.0875, λ = 365 nm, k = 0.6) described in FIGS. 13A and 12B, the exposure width of the projected image of the L & Figs. 14 and 15 show the results of simulation of a change in the contrast value (contrast ratio). The abscissa of Figs. 14 and 15 represents the position of the exposure width A on the positive side, and the ordinate represents the contrast value obtained by (Imax-Imin) / (Imax + Imin) and the contrast value at the exposure width of 0 mm by 1.0 And the contrast ratio of the case. 14 shows a change in contrast in the case where there is no difference in principal speed between the moving speed V (= main speed Vp) of the exposure surface Sp and the main speed Vm of the projected image plane Sm, and Fig. The contrast change when the main speed Vm of the projected image surface Sm is slightly larger than the moving speed V (= the main speed Vp) of the exposure surface Sp is set to be a variation characteristic such as a shift amount? .

도 14와 같이, 주속도차가 없는(보정전) 경우, 콘트라스트비는, 노광폭의 위치가 원점 0으로부터 4mm 정도의 사이에서는 거의 일정하지만, 5mm 이상의 위치로부터 급격하게 저하한다. 그리고 노광폭의 위치가 8mm 이상에서는 콘트라스트비가 0.4 이하가 되어, 포토레지스트에 대한 노광에서는 콘트라스트 부족이 될 수 있다. 또, 시뮬레이션에서는, 노광폭의 위치 0mm에서의 콘트라스트값은 약 0.934가 되고, 콘트라스트비는 그 값을 1.0로 규격화하여 나타냈다.As shown in Fig. 14, when there is no main speed difference (before correction), the contrast ratio is steadily reduced from a position of 5 mm or more, although the position of the exposure width is almost constant in the range of about 4 mm from the origin 0. When the exposure width is 8 mm or more, the contrast ratio is 0.4 or less, and contrast may be insufficient in exposure to photoresist. In the simulation, the contrast value at the position 0 mm of the exposure width was about 0.934, and the contrast ratio was normalized to 1.0.

이것에 대해서, 도 15와 같이 주속도차가 있는(보정 후) 경우, 콘트라스트비는, 노광폭의 위치가 0 ~ 4mm의 사이에서 1.0에서 0.8 정도로 점차 저하하지만, 위치 4mm ~ 8mm의 사이에서는 0.8 정도를 유지하고 있다. 시뮬레이션상, 노광폭의 위치 5mm에서의 콘트라스트비는 약 0.77, 위치 7mm에서의 콘트라스트비는 약 0.82이다. On the other hand, in the case where the main speed difference exists (after correction) as shown in Fig. 15, the contrast ratio gradually decreases from 1.0 to 0.8 in the range of 0 to 4 mm in the exposure width position, . In terms of simulation, the contrast ratio at the exposure width of 5 mm is about 0.77, and the contrast ratio at the position 7 mm is about 0.82.

이와 같이, 평면 모양의 노광면(Sp)의 이동 속도 V(=주속도 Vp)에 대해서 투영상면(Sm)의 주속도 Vm를 약간 크게 하는 것에 의해서, 주사 노광시에 설정할 수 있는 투영 영역(PA)의 노광폭(2A)을 크게 할 수 있다. By setting the main velocity Vm of the projected image plane Sm to be slightly larger than the moving velocity V (= the main velocity Vp) of the planar exposure surface Sp, the projection area PA Can be increased.

또, 도 16에 나타내는 바와 같이, 주속도차가 없는(보정전) 경우의 2.5㎛의 ISO 패턴의 상의 콘트라스트비는, 노광폭의 위치가 5mm까지는 거의 일정하지만, 5mm 이상부터 서서히 저하하여, 위치 6mm에서 약 0.9, 위치 8mm에서 약 0.6, 위치 9mm에서 약 0.5, 그리고 위치 10mm에서 약 0.4가 된다. 또, 도 16에서의 콘트라스트비는, 도 14 중의 노광폭의 위치 0mm에서 얻어지는 2.5㎛의 L&S 패턴의 상의 콘트라스트값(약 0.934)을 기준으로 하여, 2.5㎛의 ISO 패턴의 상에서 얻어지는 콘트라스트값(위치 0mm에서 약 0.968)의 비를 취한 것이다. 그 때문에, 도 16에 나타내는 콘트라스트비의 초기값(위치 0mm에서의 값)은, 약 1.04가 된다. As shown in Fig. 16, the contrast ratio of the image of the ISO pattern of 2.5 mu m when there is no main speed difference (before correction) is gradually constant from 5 mm or more to 6 mm About 0.6 at position 8 mm, about 0.5 at position 9 mm, and about 0.4 at position 10 mm. The contrast ratio in Fig. 16 is a contrast value obtained on the ISO pattern of 2.5 占 퐉 (position (position)) based on the contrast value (about 0.934) of the image of the L & S pattern of 2.5 占 퐉 obtained at the exposure width position 0 mm in Fig. 0 mm to about 0.968). Therefore, the initial value (value at position 0 mm) of the contrast ratio shown in Fig. 16 becomes about 1.04.

이것에 대해서, 도 17과 같이 주속도차가 있는(보정후) 경우, 2.5㎛의 ISO 패턴의 상의 콘트라스트비는, 노광폭의 위치가 0 ~ 8mm의 범위에서는 0.9 이상을 유지하고, 위치 9mm에서 0.8 정도로 저하하지만, 위치 10mm에서도 약 0.67을 유지하고 있다. 이상과 같이, 평면 모양의 노광면(Sp)의 이동 속도 V(=주속도 Vp)에 대해서 투영상면(Sm)의 주속도 Vm를 상대적으로 약간 크게 하는 것에 의해서, 주사 노광시에 설정할 수 있는 투영 영역(PA)의 노광폭(2A)을 크게 할 수 있다. On the contrary, in the case where the main speed difference (after correction) as shown in Fig. 17, the contrast ratio of the image pattern of the ISO pattern of 2.5 mu m is 0.9 or more in the range of the exposure width in the range of 0 to 8 mm, , But it is maintained at about 0.67 even at a position of 10 mm. As described above, by relatively increasing the peripheral speed Vm of the projected image plane Sm relatively to the moving speed V (= the peripheral speed Vp) of the planar exposure surface Sp, The exposure width 2A of the area PA can be increased.

그런데, 투영상면(Sm)의 주속도 Vm와 노광면(Sp)의 주속도 Vp(또는 직선 이동 속도 V)와의 사이에 약간의 차이를 부여하여, 도 8b 중의 차분량 Δ, 혹은 도 12 중의 어긋남량 Δ1'과 같은 특성을 얻어, 최적인 노광폭(2A(또는 A))의 범위를 판별하기 위해서, 차분량 Δ 또는 어긋남량 Δ1'와 해상력 Rs와의 관계를 이용하는 평가법도 있다. 이하, 그 방법을 설명하지만, 간략화를 위해서, 도 8b 중의 차분량 Δ나 도 12 중의 어긋남량 Δ1'을 상변위량 Δ으로 바꾸어 읽기도 한다. However, a slight difference is given between the main speed Vm of the projection top surface Sm and the main speed Vp (or the linear movement speed V) of the exposure surface Sp, and the difference Δ in FIG. 8B or the deviation Δ in FIG. There is also an evaluation method that uses the relationship between the difference amount? Or the shift amount? 1 'and the resolution Rs to determine the range of the optimal exposure width 2A (or A) by obtaining the same characteristics as the amount? 1'. Hereinafter, the method will be described, but for the sake of simplicity, the difference Δ in FIG. 8B and the shift amount Δ1 'in FIG. 12 may be replaced with the upper displacement Δ.

그 평가법에서는, 상변위량 Δ의 평균값/Rs의 관계, 또는 상변위량 Δ2의 평균값/Rs의 관계를 노광폭의 위치마다 계산한다. 그래서, 상변위량 Δ의 평균값/Rs를 평가값 Q1, 상변위량 Δ2의 평균값/Rs를 평가값 Q2로 하여 시뮬레이션하는 예를, 도 18, 도 19에 근거하여 설명한다. 도 18은, 앞의 도 12에 나타낸 어긋남량 Δ1'의 그래프와 동일한 것이지만, 계산해야 할 노광폭을 ±12mm의 범위로 했다. 또, 어긋남량 Δ1'(상변위량 Δ)을 산출한 노광폭 상의 샘플점은 도 12와 마찬가지로 0.5mm 간격이다. In the evaluation method, the relationship of the average value / Rs of the phase displacement amount? Or the average value / Rs of the phase displacement amount? 2 is calculated for each position of the exposure width. An example of simulating the average value / Rs of the phase displacement amount? As the evaluation value Q1 and the average value / Rs of the phase displacement amount? 2 as the evaluation value Q2 will be described with reference to FIGS. 18 and 19. FIG. Fig. 18 is the same as the graph of the displacement amount? 1 'shown in Fig. 12, but the exposure width to be calculated is set within a range of 占 12 mm. In addition, the sample point on the exposure width obtained by calculating the shift amount? 1 '(the amount of phase shift?) Is 0.5 mm apart as in FIG.

상변위량 Δ의 평균값은, 노광폭의 원점 0mm로부터 주목하는 샘플점까지의 사이에서 얻어지는 각 어긋남량 Δ1'의 절대값을 가산 평균한 것이다. 예를 들면, 위치 -10mm인 샘플점에서의 상변위량 Δ의 평균값은, 위치 0mm로부터 위치 -10mm 사이의 각 샘플점(도 18에서는 21점)에서 얻어지는 어긋남량 Δ1'의 절대값을 가산하고, 그것을 샘플 점수로 나누어 구해진다. 도 18의 경우, 위치 0mm로부터 -10mm까지의 각 샘플점에서의 어긋남량 Δ1'의 절대값의 가산값은 20.86㎛가 되고, 샘플 점수 21로 나눈 평균값은 약 0.99㎛가 된다. 또, 시뮬레이션상에서의 해상력 Rs는, 여기에서는 NA=0.0875, λ=368nm, 프로세스 정수 k=0.5로서, 2.09㎛로 했다. 따라서, 노광폭의 위치 -10mm에서의 평가값 Q1(무단위)은 약 0.48이 된다. 이상과 같은 계산을 노광폭 내의 각 위치(샘플점)에서 행하면, 평가값 Q1의 변화 경향을 알 수 있다. The average value of the phase shift amounts? Is obtained by adding the absolute values of the shift amounts? 1 'obtained from the origin 0 mm of the exposure width to the sample point of interest. For example, the average value of the phase shift amount? At the sample point of position-10 mm is obtained by adding the absolute value of the shift amount? 1 'obtained at each sample point (21 points in FIG. 18) And dividing it by the sample points. 18, the added value of the absolute value of the shift amount? 1 'at each sample point from the position 0 mm to -10 mm is 20.86 占 퐉, and the average value divided by the sample point 21 becomes about 0.99 占 퐉. Here, the resolution Rs in the simulation is 2.09 탆, where NA = 0.0875,? = 368 nm and process constant k = 0.5. Therefore, the evaluation value Q1 (endless) at the position of the exposure width of -10 mm becomes about 0.48. When the above calculation is performed at each position (sample point) within the exposure width, the tendency of the evaluation value Q1 to change can be known.

또, (상변위량 Δ)2의 평균값은, 노광폭의 원점 0mm로부터 주목하는 샘플점까지의 사이에서 얻어지는 각 어긋남량 Δ1'의 절대값을 제곱한 값(㎛2)을 가산 평균한 것이다. 도 18의 경우, 예를 들면, 위치 0mm로부터 -10mm까지의 각 샘플점에서의 어긋남량 Δ1'의 절대값을 제곱하여 가산한 값은 42.47㎛2가 되고, 샘플 점수 21로 나눈 평균값은 약 2.02㎛2가 된다. 시뮬레이션상에서의 해상력 Rs를 2.09μm로 했으므로, 노광폭의 위치 -10mm에서의 평가값 Q2는 약 0.97㎛가 된다. 이상과 같은 계산을 노광폭 내의 각 위치(샘플점)에서 행하면, 평가값 Q2(㎛)의 변화 경향을 알 수 있다. Further, (the displacement amount Δ) the average value of the two, will average to a value (㎛ 2) squaring the absolute value of each displacement amount Δ1 'obtained among the sample points to which attention from the origin of the exposure width 0mm added. In the case of FIG. 18, for example, the absolute value of the shift amount? 1 'at each sample point from 0 mm to -10 mm from the position is squared and added to 42.47 占 퐉 2 , and the average value divided by the sample point 21 is about 2.02 Mu m &lt; 2 & gt ;. Since the resolution Rs in the simulation is 2.09 占 퐉, the evaluation value Q2 at the position of the exposure width of -10 mm is approximately 0.97 占 퐉. When the above calculation is performed at each position (sample point) in the exposure width, the change tendency of the evaluation value Q2 (占 퐉) can be known.

도 19는, 이상과 같이 하여 구한 평가값 Q1, Q2를 세로축에 취하고, 가로축에 노광폭의 위치를 취한 그래프이다. 평가값 Q1(상변위량 Δ의 평균값/해상력 Rs)는, 노광폭(절대값)이 커짐에 따라 완만하게 변화하여, 대략, 노광폭의 ±12mm의 위치에서, 거의 1.0이 된다. 이것은, ±12mm인 위치에서의 상변위량 Δ의 평균값이, 해상력 Rs와 거의 일치하고 있는 것을 의미한다. 한편, 평가값 Q2(상변위량 Δ2의 평균값/해상력 Rs)는, 노광폭의 위치 ±8mm까지의 범위에서는 평가값 Q1와 동일한 경향으로 변화하지만, 8mm 이상에서는 가파르게 증대하여, 노광폭의 위치 ±10mm에서 거의 1(㎛)로 되어 있다. 19 is a graph obtained by taking the evaluation values Q1 and Q2 obtained as described above on the vertical axis and taking the position of the exposure width on the horizontal axis. The evaluation value Q1 (average value of the amount of phase displacement? / Resolution Rs) changes gently as the exposure width (absolute value) increases, and becomes approximately 1.0 at a position of approximately ± 12 mm of the exposure width. This means that the average value of the amount of phase shift? At the position of 占 12 mm almost coincides with the resolving power Rs. On the other hand, the evaluation value Q2 (mean value / resolution Rs of the phase shift amount? 2 ) changes in the same manner as the evaluation value Q1 in the range of the exposure width ± 8 mm, but steeply increases in the range of 8 mm or more, (Mu m) at 10 mm.

여기서, 앞의 도 17에 나타낸 ISO 패턴의 콘트라스트 변화, 혹은 도 15에 나타낸 L&S 패턴의 콘트라스트 변화에 대해서는, 노광폭이 8mm 이상인 곳으부터 콘트라스트비가 크게 저하하고 있다. 도 15, 도 17에서 구한 콘트라스트비의 변화는, 해상력 Rs를 2.5㎛로 한 경우로서, Rs=2.09㎛에서 계산한 것은 아니지만, 경향은 대체로 동일하다. 이와 같이, 평가값 Q1, 또는 Q2를 지표로 하는 평가법에 의해서도, 콘트라스트 변화를 반영한 최적인 노광폭을 결정할 수 있다. Here, with respect to the contrast change of the ISO pattern shown in Fig. 17 or the contrast change of the L &amp; S pattern shown in Fig. 15, the contrast ratio significantly decreases from the exposure width of 8 mm or more. The change in the contrast ratio obtained in Figs. 15 and 17 is the case where the resolving power Rs is 2.5 占 퐉, which is not calculated at Rs = 2.09 占 퐉, but the tendency is substantially the same. In this manner, the optimum exposure width reflecting the contrast change can also be determined by the evaluation method using the evaluation value Q1 or Q2 as an index.

또, 본 실시 형태의 경우, 앞의 제1 실시 형태에서 이용한 식 F(x)는, 노광면(Sp)이 기준면(HP)과 평행하게 X방향으로 이동 속도 V(주속도 Vp)로 이동하고 있기 때문에, 이하와 같은 식 F'(x)로 치환된다. In the case of the present embodiment, the formula F (x) used in the first embodiment is such that the exposure surface Sp moves in the X direction in parallel with the reference plane HP to the moving speed V (main speed Vp) , It is substituted by the following expression F '(x).

[수식 3][Equation 3]

Figure pct00003
Figure pct00003

도 10에 나타낸 제2 실시 형태의 노광 장치(U3a)는, 이 식 F'(x)를 상기 제1 실시 형태의 식에 적용하고, 해당 관계를 만족함으로써 제1 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. The exposure apparatus U3a according to the second embodiment shown in Fig. 10 can obtain the same effect as that of the first embodiment by applying the formula F '(x) to the formula of the first embodiment and satisfying the relationship have.

[제3 실시 형태][Third embodiment]

다음으로, 도 20을 참조하여, 제3 실시 형태의 노광 장치(U3b)에 대해 설명한다. 또, 중복하는 기재를 피하도록, 제1, 제2 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 제1, 제2 실시 형태와 동일한 구성요소에 대해서는, 제1, 제2 실시 형태와 동일한 부호를 부여하여 설명한다. 도 20은, 제3 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 제3 실시 형태의 노광 장치(U3b)는, 마스크(M)의 패턴면에서 반사한 광이 투영 광속이 되는 반사형 마스크를 이용하는 구성이었지만, 제3 실시 형태의 노광 장치(U3b)는, 마스크의 패턴면을 투과한 광이 투영 광속이 되는 투과형 마스크를 이용하는 구성으로 되어 있다. Next, the exposure apparatus U3b of the third embodiment will be described with reference to Fig. Only parts different from those of the first and second embodiments will be described so as to avoid overlapping description, and the same constituent elements as those of the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals as those of the first and second embodiments . 20 is a diagram showing the entire configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the third embodiment. The exposure apparatus U3b according to the third embodiment uses a reflection type mask in which the light reflected by the pattern surface of the mask M becomes the projected light beam. However, in the exposure apparatus U3b according to the third embodiment, And a transmissive mask in which light transmitted through the pattern surface becomes a projected light flux is used.

제3 실시 형태의 노광 장치(U3b)에서, 마스크 유지 기구(11a)는, 마스크(M)를 유지하는 원통 드럼(마스크 유지 드럼)(21a)과, 원통 드럼(21a)을 지지하는 가이드 롤러(93)와, 원통 드럼(21a)을 구동하는 구동 롤러(94)와, 구동부(96)를 구비한다. In the exposure apparatus U3b of the third embodiment, the mask holding mechanism 11a includes a cylindrical drum (mask holding drum) 21a for holding the mask M, and a guide roller 93, a driving roller 94 for driving the cylindrical drum 21a, and a driving unit 96.

원통 드럼(21a)은, 마스크(MA) 상의 조명 영역(IR)이 배치되는 마스크면을 형성한다. 본 실시 형태에서, 마스크면은, 선분(모선)을 이 선분에 평행한 축(원통 형상의 중심축) 둘레로 회전한 면(이하, '원통면'이라고 함)을 포함한다. 원통면은, 예를 들면, 원통의 외주면, 원기둥의 외주면 등이다. 원통 드럼(21a)은, 예를 들면 유리나 석영 등으로 구성되며, 일정한 두께를 가지는 원통 모양이고, 그 외주면(원통면)이 마스크면을 형성한다. 즉, 본 실시 형태에서, 마스크(MA) 상의 조명 영역은, 중심선으로부터 곡률 반경 Rm를 가지는 원통면 모양으로 만곡하고 있다. 원통 드럼(21a) 중, 마스크 유지 드럼(21a)의 지름 방향으로부터 보아 마스크(M)의 패턴과 겹치는 부분, 예를 들면 원통 드럼(21a)의 Y축 방향의 양단측 이외의 중앙 부분은, 조명 광속(EL1)에 대해서 투광성을 가진다. The cylindrical drum 21a forms a mask surface on which the illumination area IR on the mask MA is disposed. In the present embodiment, the mask surface includes a surface (hereinafter referred to as a cylindrical surface) rotated around an axis (a central axis in the shape of a cylinder) parallel to the line segment (bus line). The cylindrical surface is, for example, an outer peripheral surface of a cylinder, an outer peripheral surface of a cylinder, and the like. The cylindrical drum 21a is made of, for example, glass or quartz, and has a cylindrical shape with a constant thickness, and its outer peripheral surface (cylindrical surface) forms a mask surface. That is, in the present embodiment, the illumination area on the mask MA curves into a cylindrical surface shape having a curvature radius Rm from the center line. The central portion of the cylindrical drum 21a other than both ends in the Y-axis direction of the cylindrical drum 21a, for example, a portion overlapping the pattern of the mask M as seen from the radial direction of the mask holding drum 21a, And has light transmittance to the light flux EL1.

마스크(MA)는, 예를 들면 평탄성이 좋은 직사각형 모양의 매우 얇은 유리판(예를 들면 두께 100 ~ 500㎛)의 일방의 면에 크롬 등의 차광층에 의해 패턴을 형성한 투과형의 평면 모양 시트 마스크로서 작성되며, 그것을 원통 드럼(21a)의 외주면을 따라서 만곡시키고, 이 외주면에 감은(붙인) 상태에서 사용된다. 마스크(MA)는, 패턴이 형성되어 있지 않은 패턴 비형성 영역을 가지며, 패턴 비형성 영역에서 원통 드럼(21a)에 장착되어 있다. 마스크(MA)는, 원통 드럼(21a)에 대해서 릴리스(release) 가능하다. 마스크(MA)는, 제1 실시 형태의 마스크(M)와 마찬가지로, 투명 원통 모재(母材)에 의한 원통 드럼(21a)에 감는 대신에, 투명 원통 모재에 의한 원통 드럼(21a)의 외주면에 직접 크롬 등의 차광층에 의한 마스크 패턴을 묘화(描畵) 형성하여 일체화해도 괜찮다. 이 경우도, 원통 드럼(21a)이 마스크 패턴의 유지 부재로서 기능을 한다. The mask MA is a transmissive planar sheet mask having a pattern formed by a light shielding layer such as chrome on one side of a very thin glass plate (for example, 100 to 500 mu m in thickness) And is used in a state in which it is curved along the outer circumferential surface of the cylindrical drum 21a and is wound around the outer circumferential surface. The mask MA has a pattern non-forming area where no pattern is formed, and is mounted on the cylindrical drum 21a in the pattern non-forming area. The mask MA is releasable with respect to the cylindrical drum 21a. The mask MA is wound around the cylindrical drum 21a by the transparent cylindrical mother material instead of being wound around the cylindrical drum 21a by the transparent cylindrical mother material in the same manner as the mask M of the first embodiment The mask pattern formed by the light shielding layer such as direct chromium may be formed and integrated. Also in this case, the cylindrical drum 21a functions as a holding member of the mask pattern.

가이드 롤러(93) 및 구동 롤러(94)는, 원통 드럼(21a)의 중심축에 대해 평행한 Y축 방향으로 연장하고 있다. 가이드 롤러(93) 및 구동 롤러(94)는, 중심축과 평행한 축 둘레로 회전 가능하게 마련되어 있다. 가이드 롤러(93) 및 구동 롤러(94)는, 원통 드럼(21a)에 의해 유지되어 있는 마스크(MA)에 접촉하지 않도록, 마련되어 있다. 구동 롤러(94)는, 구동부(96)와 접속되어 있다. 구동 롤러(94)는, 구동부(96)로부터 공급되는 토크를 원통 드럼(21a)에 전달하는 것에 의해서, 원통 드럼(21a)을 중심축 둘레로 회전시킨다. The guide roller 93 and the drive roller 94 extend in the Y-axis direction parallel to the central axis of the cylindrical drum 21a. The guide roller 93 and the drive roller 94 are rotatable about an axis parallel to the central axis. The guide roller 93 and the drive roller 94 are provided so as not to contact the mask MA held by the cylindrical drum 21a. The driving roller 94 is connected to the driving portion 96. The driving roller 94 rotates the cylindrical drum 21a about the central axis by transmitting the torque supplied from the driving unit 96 to the cylindrical drum 21a.

본 실시 형태의 조명 장치(13a)는, 광원(도시 생략) 및 조명 광학계(ILa)를 구비한다. 조명 광학계(ILa)는, 복수의 투영 광학계(PL1 ~ PL6)의 각각에 대응하여 Y축 방향으로 늘어선 복수(예를 들면 6개)의 조명 광학계(ILa1 ~ ILa6)를 구비한다. 광원은, 전술한 각종 조명 장치(13a)와 마찬가지로 각종 광원을 이용할 수 있다. 광원으로부터 사출된 조명광은, 조도 분포가 균일화되어, 예를 들면 광 파이버등의 도광 부재를 매개로 하여, 복수의 조명 광학계(ILa1 ~ ILa6)로 나누어진다. The illumination device 13a of this embodiment includes a light source (not shown) and an illumination optical system ILa. The illumination optical system ILa has a plurality of (for example, six) illumination optical systems ILa1 to ILa6 aligned in the Y-axis direction corresponding to each of the plurality of projection optical systems PL1 to PL6. As the light source, various light sources can be used in the same manner as the above-described various illumination devices 13a. The illuminating light emitted from the light source is divided into a plurality of illuminating optical systems (ILa1 to ILa6) through the light guide member such as an optical fiber, for example, with uniform illuminance distribution.

복수의 조명 광학계(ILa1 ~ ILa6) 각각은, 렌즈 등의 복수의 광학 부재, 인티그레이터(integrator) 광학계, 로드 렌즈, 플라이아이 렌즈 등을 포함하며, 균일한 조도 분포의 조명 광속(EL1)에 의해서 조명 영역(IR)을 조명한다. 본 실시 형태에서, 복수의 조명 광학계(ILa1 ~ ILa6)는, 원통 드럼(21a)의 내측에 배치되어 있다. 복수의 조명 광학계(IL1a ~ ILa6)의 각각은, 원통 드럼(21a)의 내측으로부터 원통 드럼(21a)을 통과하여, 원통 드럼(21a)의 외주면에 유지되어 있는 마스크(MA) 상의 각 조명 영역을 조명한다. Each of the plurality of illumination optical systems ILa1 to ILa6 includes a plurality of optical members such as a lens, an integrator optical system, a rod lens, a fly's eye lens, and the like, and is illuminated by an illumination luminous flux EL1 having a uniform illumination distribution And illuminates the illumination area IR. In the present embodiment, the plurality of illumination optical systems ILa1 to ILa6 are disposed inside the cylindrical drum 21a. Each of the plurality of illumination optical systems IL1a to ILa6 passes through the cylindrical drum 21a from the inside of the cylindrical drum 21a and passes through each illumination area on the mask MA held on the outer peripheral surface of the cylindrical drum 21a Illuminate.

조명 장치(13a)는, 조명 광학계(ILa1 ~ ILa6)에 의해서 광원으로부터 사출된 광을 안내하고, 안내된 조명 광속을 원통 드럼(21a) 내부로부터 마스크(MA)에 조사한다. 조명 장치(13a)는, 원통 드럼(21a)에 유지된 마스크(M)의 일부(조명 영역(IR))를, 조명 광속(EL1)에 의해서 균일한 밝기로 조명한다. 또, 광원은, 원통 드럼(21a)의 내측에 배치되어 있어도 괜찮고, 원통 드럼(21a)의 외측에 배치되어 있어도 괜찮다. 또, 광원은, 노광 장치(EX)와 별도의 장치(외부 장치)라도 좋다. The illumination device 13a guides the light emitted from the light source by the illumination optical systems ILa1 to ILa6 and irradiates the guided illumination light beam from the inside of the cylindrical drum 21a to the mask MA. The illumination device 13a illuminates a part (illumination area IR) of the mask M held by the cylindrical drum 21a with uniform brightness by the illumination luminous flux EL1. The light source may be disposed inside the cylindrical drum 21a and may be disposed outside the cylindrical drum 21a. The light source may be an apparatus (external apparatus) separate from the exposure apparatus EX.

노광 장치(U3b)는, 마스크로서 투과형 마스크를 이용한 경우도, 노광 장치(U3, U3a)와 마찬가지로, 투영상면(Sm)의 이동 속도(주속도 Vm)와 노광면(Sp)의 이동 속도(V, 또는 주속도 Vp)와의 관계를, 앞의 제2 실시 형태와 마찬가지로 조정(보정)하는 것에 의해서, 주사 노광시에 이용할 수 있는 노광폭을 확대할 수 있다. Similarly to the exposure apparatuses U3 and U3a, the exposure apparatus U3b also detects the movement speed (main speed Vm) of the projection image surface Sm and the movement speed V (Vm) of the exposure surface Sp when using a transmission mask as a mask, , Or the main speed Vp) is adjusted (corrected) in the same manner as in the second embodiment described above, the exposure width available for scanning exposure can be increased.

[제4 실시 형태][Fourth Embodiment]

다음으로, 도 21을 참조하여, 제4 실시 형태의 노광 장치(U3c)에 대해 설명한다. 또, 중복하는 기재를 피하도록, 앞의 각 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 앞의 각 실시 형태와 동일한 구성요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여 설명한다. 도 21은, 제4 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 앞의 각 실시 형태의 노광 장치(U3, U3a, U3b)는, 모두 회전 가능한 원통 드럼(21(또는 21a))에 유지되는 원통 모양 마스크(M)를 이용하는 구성이었다. 제4 실시 형태의 노광 장치(U3c)에서는, 평판 모양의 반사형 마스크(MB)를 유지하여, 주사 노광시에 XY면을 따른 X방향으로 이동하는 마스크 스테이지(110)를 구비한 마스크 유지 기구(11b)가 마련된다. Next, the exposure apparatus U3c of the fourth embodiment will be described with reference to Fig. Only parts different from those of the preceding embodiments will be described so as to avoid overlapping description, and the same constituent elements as those of the foregoing embodiments will be denoted by the same reference numerals. Fig. 21 is a diagram showing the entire configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the fourth embodiment. The exposure apparatuses U3, U3a and U3b of the respective embodiments described above were configured to use a cylindrical mask M held in a rotatable cylindrical drum 21 (or 21a). In the exposure apparatus U3c of the fourth embodiment, a mask retention mechanism (not shown) having a mask stage 110 for holding a flat reflective mask MB and moving in the X direction along the XY plane during scanning exposure 11b.

제4 실시 형태의 노광 장치(U3c)에서, 마스크 유지 기구(11b)는, 평판 모양의 반사형 마스크(MB)를 유지하는 마스크 스테이지(110)와, 마스크 스테이지(110)를 중심면(CL)과 직교하는 면내에서 X방향을 따라서 주사 이동시키는 이동 장치(도시 생략)를 구비한다. In the exposure apparatus U3c according to the fourth embodiment, the mask holding mechanism 11b includes a mask stage 110 for holding a flat reflective mask MB, a mask stage 110 for holding the mask stage 110 on the center plane CL, And a moving device (not shown) for performing scanning movement along the X direction within a plane orthogonal to the scanning direction.

도 21의 마스크(MB)의 마스크면(P1)은 실질적으로 XY면과 평행한 평면이므로, 마스크(MB)로부터 반사된 투영 광속(EL2)의 주광선은, XY면과 수직이 된다. 이 때문에, 마스크(MB) 상의 각 조명 영역(IR1 ~ IR6)을 조명하는 조명 광학계(IL1 ~ IL6)로부터의 조명 광속(EL1)의 주광선도 편광 빔 스플리터(PBS)를 매개로 하여 XY면에 대해서 수직이 되도록 배치된다. Since the mask surface P1 of the mask MB in Fig. 21 is a plane substantially parallel to the XY plane, the principal ray of the projected luminous flux EL2 reflected from the mask MB becomes perpendicular to the XY plane. Therefore, the principal ray of the illumination luminous flux EL1 from the illumination optical systems IL1 to IL6 for illuminating the illumination areas IR1 to IR6 on the mask MB is also incident on the XY plane through the polarizing beam splitter PBS Vertical.

또, 마스크(MB)로부터 반사되는 투영 광속(EL2)의 주광선이 XY면과 수직이 되는 경우, 투영 광학 모듈(PLM)의 제1 광학계(61)에 포함되는 제1 편향 부재(70)의 제1 반사면(P3)은, 편광 빔 스플리터(PBS)로부터의 투영 광속(EL2)을 반사시키고, 반사시킨 투영 광속(EL2)을 제1 렌즈군(71)을 통과시켜 제1 오목면 거울(72)에 입사시키는 각도로 된다. 구체적으로, 제1 편향 부재(70)의 제1 반사면(P3)은, 제2 광축(BX2)(XY면)에 대해서 실질적으로 45°로 설정된다. When the principal ray of the projected luminous flux EL2 reflected from the mask MB is perpendicular to the XY plane, the first optical system 61 of the projection optical module PLM, The one reflecting surface P3 reflects the projected luminous flux EL2 from the polarizing beam splitter PBS and passes the reflected projected luminous flux EL2 through the first lens group 71 to form the first concave mirror 72 As shown in Fig. Specifically, the first reflecting surface P3 of the first biasing member 70 is set at substantially 45 degrees with respect to the second optical axis BX2 (XY plane).

또, 제4 실시 형태에서도, 앞의 도 2와 마찬가지로, XZ면내에서 보았을 때, 마스크(MB) 상의 조명 영역(IR1(및 IR3, IR5))의 중심점으로부터 조명 영역(IR2(및 IR4, IR6))의 중심점까지의 X방향의 직선 거리는, 기판 지지 드럼(25)의 지지면(P2)을 따른 기판(P) 상의 투영 영역(PA1(및 PA3, PA5))의 중심점으로부터 제2 투영 영역(PA2(및 PA4, PA6))의 중심점까지의 둘레 길이 거리와, 실질적으로 동일하게 설정되어 있다. IR2 (and IR4 and IR6) from the center point of the illumination area IR1 (and IR3 and IR5) on the mask MB as seen in the XZ plane in the fourth embodiment, To the central point of the substrate support drum 25 is the distance from the center point of the projection area PA1 (and PA3, PA5) on the substrate P along the support surface P2 of the substrate support drum 25 to the second projection area PA2 (And PA4, PA6)) of the center of gravity.

도 21의 노광 장치(U3c)에서도, 하위 제어 장치(16)가, 마스크 유지 기구(11)의 이동 장치(주사 노광용 리니어 모터나 미동용 액추에이터 등)를 제어하고, 기판 지지 드럼(25)의 회전과 동기하여 마스크 스테이지(110)를 구동한다. 도 21의 노광 장치(U3c)에서는, 마스크(MB)의 +X방향으로의 동기 이동으로 주사 노광을 행한 후, -X방향의 초기 위치에 마스크(MB)를 되돌리는 동작(되감음)이 필요하다. 그 때문에, 기판 지지 드럼(25)을 일정 속도로 연속 회전시켜 기판(P)을 등속(주속도 Vp)으로 계속 보내는 경우, 마스크(MB)의 되감음 동작 동안, 기판(P) 상에는 패턴 노광이 행해지지 않고, 기판(P)의 반송 방향에 관해서 패널용 패턴이 띄엄띄엄(이간하여) 형성되게 된다. 그렇지만, 실용상, 주사 노광시의 기판(P)의 속도(주속도 Vp)와 마스크(MB)의 속도는 50 ~ 100mm/s로 상정되어 있기 때문에, 마스크(MB)의 되감음시에 마스크 스테이지(110)를, 예를 들면 500 ~ 1000mm/s의 최고속으로 구동하면, 기판(P) 상에 형성되는 패널용 패턴 사이의 반송 방향에 관한 여백을 좁게 할 수 있다. In the exposure apparatus U3c in Fig. 21, the lower control device 16 controls the moving device (the scanning exposure linear motor or the fine moving actuator, etc.) of the mask holding mechanism 11 and rotates the substrate supporting drum 25 The mask stage 110 is driven. In the exposure apparatus U3c in Fig. 21, it is necessary to carry out scanning exposure by synchronous movement in the + X direction of the mask MB, and then perform an operation (rewind) to return the mask MB to the initial position in the -X direction . Therefore, when the substrate P is continuously conveyed at a constant speed (main speed Vp) by continuously rotating the substrate supporting drum 25 at a constant speed, pattern exposure is performed on the substrate P during the rewinding operation of the mask MB And the panel pattern is spatially separated (spaced apart) with respect to the conveying direction of the substrate P. In practice, however, since the velocity of the substrate P (main velocity Vp) and the velocity of the mask MB at the time of scanning exposure are assumed to be 50 to 100 mm / s, when the mask MB is rewound, It is possible to narrow the margins in the transport direction between the panel patterns formed on the substrate P by driving the substrate 110 at the maximum speed of, for example, 500 to 1000 mm / s.

다음으로, 제4 실시 형태의 노광 장치(U3c)에서의 마스크의 패턴의 투영상면(Sm)과 기판(P) 상의 노광면(Sp)과의 관계에 대해서, 도 22를 참조하여 설명한다. 도 22는, 마스크의 패턴의 투영상면(Sm)의 이동과 기판(P)의 노광면(Sp)의 이동과의 관계이며, 앞의 도 11에서 설명한 투영상면(Sm)과 노광면(Sp)과의 관계를 반대로 한 것에 상당한다. 즉, 도 22에서는, 평면 모양(곡률 반경이 무한대)의 투영상면(Sm)에 형성되는 패턴상을, 곡률 반경 Rp인 노광면(Sp) 상에 전사한다. Next, the relationship between the projected image plane Sm of the pattern of the mask in the exposure apparatus U3c of the fourth embodiment and the exposure plane Sp on the substrate P will be described with reference to Fig. 22 shows the relationship between the movement of the projection top surface Sm of the pattern of the mask and the movement of the exposure surface Sp of the substrate P. The relationship between the projection top surface Sm and the exposure surface Sp described above with reference to Fig. To the opposite of the relationship. That is, in FIG. 22, a pattern image formed on a projected image plane Sm having a planar shape (infinite radius of curvature) is transferred onto an exposure surface Sp having a radius of curvature Rp.

여기서, 마스크(M)는 평면이기 때문에, 투영상면(Sm)(베스트 포커스면)도 평면이 된다. 따라서, 도 22 중의 투영상면(Sm)은, 앞의 도 7에서 나타낸 속도 V로 이동하는 기준면(HP)에 상당한다. 한편, 기판(P) 상의 노광면(Sp)은, 앞의 도 7에서 나타낸 것과 마찬가지로, 곡률 반경 Rp인 원통면(ZX평면에서는 원호)이 된다. Here, since the mask M is flat, the projected image plane Sm (the best focus plane) is also flat. Therefore, the projected image plane Sm in FIG. 22 corresponds to the reference plane HP moving at the velocity V shown in FIG. On the other hand, the exposure surface Sp on the substrate P becomes a cylindrical surface having a radius of curvature Rp (an arc in the ZX plane), similarly to the case shown in Fig.

본 실시 형태에서도, 기판 유지 드럼(25)(노광면(Sp))의 각속도를 ωp로 하면, 도 7과 마찬가지로 면 KS의 위치에서 투영상면(Sm)과 노광면(Sp)이 접하고 있는 것으로 하고, 그 접점 Cp가 반경 Rp인 노광면(Sp)을 따라서 시간 t경과후에 이동한 점 Cp2의 X방향의 위치 Xp를, Xp=Rpㆍsin(ωpㆍt)에 의해 구한다. 여기서, ωpㆍt는, 접점 Cp를 원점으로 하여, 그곳으로부터 시간 t경과후의 노광면(Sp)의 회전 각도 θp이다. 이것에 대해서, 투영상면(Sm)과 노광면(Sp)과의 접점 Cp가, 평탄한 투영상면(Sm)을 따라서 원점으로부터 시간 t경과후에 이동한 점 Cp0의 위치 Xm는, Xm=Vㆍt(단 V=Vm)로 나타내어지기 때문에, 앞의 각 실시 형태와 마찬가지로, 투영상면(Sm)과 노광면(Sp)과의 사이에 투영 오차(어긋남량, 혹은 상변위량)가 생긴다. In the present embodiment, when the angular speed of the substrate holding drum 25 (exposure surface Sp) is assumed to be? P, it is assumed that the projected image plane Sm and the exposure surface Sp are in contact with each other at the position of the surface KS , And the position Xp in the X direction of the point Cp2 moved after a lapse of time t along the exposure surface Sp with the contact Cp of the radius Rp is obtained by Xp = Rp-sin (? P? T). Here,? P 占 t is the rotation angle? P of the exposure surface Sp after the lapse of time t from the contact point Cp as the origin. The position Xm of the point Cp0 at which the contact point Cp between the projection top surface Sm and the exposure surface Sp has moved after elapse of time t from the origin along the flat projected image surface Sm is Xm = A projection error (displacement amount or an amount of upward displacement) is generated between the projected image plane Sm and the exposure surface Sp, as in the previous embodiments.

그 투영 오차(어긋남량, 혹은 상변위량)를 어긋남량 Δ2로 하면, 어긋남량 Δ2는 Δ2=Xm-Xp로 구해지며, Δ2=Vㆍt-Rpㆍsin(θp)가 된다. 이 어긋남량 Δ2의 특성은, 도 8a 중의 어긋남량 Δ2의 그래프와 동일하고, 투영상면(Sm)의 이동 속도 V와 노광면(Sp)의 주속도 Vp에 약간의 차이를 부여함으로써, 앞의 각 실시 형태와 마찬가지로, 주사 노광시에 이용할 수 있는 투영 영역(PA)의 노광폭을 확대할 수 있다. 그를 위해서는, 투영상면(Sm)과 노광면(Sp) 중 곡률 반경이 작은 쪽의 면의 속도(주속도)를 상대적으로 약간 크게 할 필요가 있다. 본 실시 형태에서는, 투영상면(Sm)의 속도 V(주속도 Vm)가 노광면(Sp)의 주속도 Vp에 대해서, 예를 들면, 도 8c 중에 예시한 변화율 α정도만큼 작게 되도록, 마스크(MB)의 주사 노광시의 속도 Vf를 투영 배율 β에 근거하여 정해지는 기준 속도 V보다 약간 작게 설정한다. The shift amount? 2 is obtained as? 2 = Xm-Xp, and? 2 = V? T-Rp? Sin (? P), where the projection error (displacement amount or the upward displacement amount) The characteristic of the shift amount? 2 is the same as the graph of the shift amount? 2 in FIG. 8A and gives a slight difference to the moving speed V of the projection top surface Sm and the main speed Vp of the exposure surface Sp, It is possible to enlarge the exposure width of the projection area PA that can be used at the time of scanning exposure similarly to the embodiment. For this purpose, it is necessary to relatively increase the speed (main speed) of the surface of the projected image surface Sm and the surface of the exposure surface Sp with a small radius of curvature relatively. In the present embodiment, the speed V (the main speed Vm) of the projected image surface Sm is set to be smaller than the main speed Vp of the exposure surface Sp by, for example, ) Is set to be slightly smaller than a reference speed V that is determined based on the projection magnification?.

여기서, 제1 실시 형태의 F(x)의 식은, 본 실시 형태의 노광 장치(U3c)의 경우, 하기의 F'(x)의 식으로 치환된다. Here, the formula of F (x) of the first embodiment is replaced with the following formula of F '(x) in the case of the exposure apparatus U3c of the present embodiment.

[수식 4][Equation 4]

Figure pct00004
Figure pct00004

여기서, 노광 장치(U3c)는, 이 식 F'(x)를 앞의 제1 실시 형태의 식에 적용하고, 해당 관계를 만족함으로써, 상기 각 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. Here, the exposure apparatus U3c can obtain the same effects as those of the above-described embodiments by applying the formula F '(x) to the formula of the first embodiment and satisfying the relationship.

또, 본 실시 형태의 노광 장치는, 마스크 유지 기구와 기판 지지 기구 중, 곡면으로 유지하는 쪽이 제1 지지 부재가 되고, 곡면 또는 평면으로 지지하는 쪽이 제2 지지 부재가 된다. In the exposure apparatus according to the present embodiment, one of the mask holding mechanism and the substrate holding mechanism which is held by the curved surface is the first supporting member, and the one supporting the curved surface or the plane becomes the second supporting member.

이상, 각 실시 형태에서는, 원통 모양 또는 평면 모양의 마스크(M)를 이용했지만, CAD 데이터에 근거하여, DMD(디지털 미러 디바이스)나 SLM(공간 광변조 소자) 등을 제어하여, 패턴에 대응한 광 분포를 투영 광학계(마이크로 렌즈 어레이를 포함해도 괜찮음)를 매개로 하여 노광면(Sp) 상에 투사하는 마스크레스(maskless) 노광 방식이라도, 동일한 효과를 얻을 수 있다. As described above, in each of the embodiments, the cylindrical or planar mask M is used. However, it is also possible to control the DMD (digital mirror device) or the SLM (spatial light modulation element) The same effect can be obtained even in a maskless exposure method in which the light distribution is projected onto the exposure surface Sp via a projection optical system (which may include a microlens array).

또, 각 실시 형태에서, 패턴의 투영상면(Sm)과 기판(P)의 노광면(Sp)과의 곡률 반경을 비교하여, 주사 노광시에는, 면 Sm과 면 Sp 중 곡률 반경이 작은 쪽의 주속도를 상대적으로 약간 크게 하는 것, 또는 면 Sm과 면 Sp 중 곡률 반경이 큰 쪽의 주속도(또는 직선 이동 속도)를 상대적으로 약간 작게 하는 것에 의해서, 주사 노광에 이용 가능한 노광폭을 확대할 수 있다. 상대적인 주속도(또는 직선 이동 속도)의 약간의 차이를 어느 정도로 할지는, 상변위량 Δ(차분량 Δ, 어긋남량 Δ1, Δ2)와 해상력 Rs에 따라 변할 수 있다. 예를 들면, 앞의 도 19의 평가값 Q1, Q2에 의한 평가법에서는, 해상력 Rs를 2.09㎛로 했지만, 이것은 투영 광학계(PL)의 개구수 NA, 노광 파장 λ, 프로세스 정수 k에 의해서 정해지는 것이다. 실제로 기판(P) 상에 노광되는 패턴의 최소 치수(선폭)는, 마스크(M) 상에 형성되는 패턴과 투영 배율 β에 의해서 정해진다. 만일, 기판(P) 상에 형성해야 할 표시 패널용 패턴에서, 최소의 실치수(실선폭)가 5㎛라도 괜찮으면, 그 실선폭의 값을 해상력 Rs로 하여, 허용되는 상변위량 Δ의 범위 내가 되는 주속도차(변화율 α 등)를 구하면 된다. 즉, 노광 장치의 구성(NA, λ)에 의해서 정해지는 해상력 Rs, 또는 기판(P) 상에 전사해야 할 패턴의 최소 치수에 따라서, 노광폭을 확대하기 위한 주속도차의 변화율 α가 정해진다. In each of the embodiments, the curvature radii of the projected image surface Sm of the pattern and the exposure surface Sp of the substrate P are compared, and at the time of scanning exposure, the surface Sm and the surface Sp have a smaller radius of curvature The main speed (or the linear movement speed) of the surface Sm and the surface Sp on the side having a larger radius of curvature is made relatively small, thereby increasing the exposure width available for the scanning exposure . The degree of the slight difference in the relative main speed (or linear movement speed) to some extent can be changed according to the phase shift amount? (Difference amount?, Shift amounts? 1 and? 2) and resolution Rs. For example, in the evaluation method using the evaluation values Q1 and Q2 shown in Fig. 19, the resolving power Rs is 2.09 mu m, which is determined by the numerical aperture NA of the projection optical system PL, the exposure wavelength lambda, and the process constant k . The minimum dimension (line width) of the pattern exposed on the substrate P is determined by the pattern formed on the mask M and the projection magnification?. If the minimum actual dimension (actual line width) may be 5 占 퐉 in the display panel pattern to be formed on the substrate P, the value of the actual line width is set as the resolution Rs, The main speed difference (rate of change [alpha] or the like) is obtained. That is, the rate of change? Of the main speed difference for enlarging the exposure width is determined according to the resolution Rs determined by the configuration (NA,?) Of the exposure apparatus or the minimum dimension of the pattern to be transferred on the substrate P .

이상, 각 실시 형태에서 나타낸 노광 장치를 이용하는 것에 의해, 이하와 같은 주사 노광 방법이 실시된다. 즉, 소정의 곡률 반경으로 원통 모양으로 만곡한 마스크(M, MB)의 일면에 형성된 패턴을, 투영 광학계(PL(PLM))를 매개로 하여 원통 모양 또는 평면 모양으로 지지되는 플렉시블한 기판(P)의 표면(노광면(Sp))에 투영함과 아울러, 마스크(M)를 만곡한 일면을 따라서 소정의 속도로 이동시키면서, 원통 모양 또는 평면 모양으로 지지된 기판의 표면(Sp)을 따라서 소정의 속도로 기판(P)을 이동시켜, 투영 광학계에 의한 패턴의 투영상을 기판 상에 주사 노광할 때에, 투영 광학계에 의한 패턴의 투영상이 베스트 포커스 상태로 형성되는 투영상면(Sm)의 곡률 반경을 Rm(Rm=∞도 포함), 원통 모양 또는 평면 모양으로 지지된 기판(P)의 표면(노광면)(Sp)의 곡률 반경을 Rp(Rm=∞도 포함)로 하고, 마스크(M, MB)의 이동에 의해 투영상면(Sm)을 따라서 이동하는 패턴상의 이동 속도를 Vm, 기판(P)의 표면(노광면)(Sp)에 따른 소정의 속도를 Vp로 했을 때, Rm<Rp인 경우는 Vm>Vp로 설정하고, Rm>Rp인 경우는 Vm<Vp로 설정한다. As described above, the following scanning exposure method is performed by using the exposure apparatus shown in each of the embodiments. That is, a pattern formed on one surface of a mask M or MB curved in a cylindrical shape with a predetermined radius of curvature is transferred onto a flexible substrate P (P) supported in a cylindrical or planar manner via a projection optical system PL Along the surface Sp of the substrate supported in a cylindrical shape or a planar shape while moving the mask M at a predetermined speed along one side of the curved surface of the mask M, And a projection optical system for projecting a pattern image of the pattern by the projection optical system onto the substrate so that the projection image of the pattern by the projection optical system is formed in the best focus state, Assuming that the radius of curvature of the surface (exposure surface) Sp of the substrate P supported with the radius Rm (including Rm = ∞) or the cylindrical or planar shape is Rp (including Rm = ∞) , MB), the moving speed on the pattern moving along the projected image plane Sm Vm> Vp when Vm is a predetermined speed along the surface (exposure surface) Sp of the substrate P, Vm> Vp when Rm <Rp, and Vm <Vp when Rm> Rp do.

[제5 실시 형태][Fifth Embodiment]

도 23은, 제5 실시 형태에 관한 노광 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 처리 장치(U3d)는, 도 1 및 도 2에 나타낸 처리 장치(U3)에 상당한다. 이하에서는, 처리 장치(U3d)를 노광 장치(U3d)라고 칭하여 설명한다. 이 노광 장치(U3d)는, 마스크(M)를 교환하는 기구를 가지고 있다. 노광 장치(U3d)는, 전술한 노광 장치(U3)와 동일한 구조이므로, 공통되는 구조는 원칙으로서 설명을 생략한다. 23 is a view showing the entire configuration of an exposure apparatus according to the fifth embodiment. The processing unit U3d corresponds to the processing unit U3 shown in Figs. 1 and 2. Hereinafter, the processing apparatus U3d will be referred to as an exposure apparatus U3d. The exposure apparatus U3d has a mechanism for exchanging the mask M. Since the exposure apparatus U3d has the same structure as that of the exposure apparatus U3 described above, a description of the common structure is omitted as a general rule.

노광 장치(U3d)는, 상기한 구동 롤러(R4 ~ R6), 엣지 포지션 컨트롤러(EPC3) 및 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2) 외에, 마스크 유지 기구(11)와, 기판 지지 기구(12)와, 조명 광학계(조명계)(IL)와, 투영 광학계(PL)와, 하위 제어 장치(16)를 가진다. The exposure apparatus U3d is provided with a mask holding mechanism 11, a substrate holding mechanism 12, a light source (not shown), and the like, in addition to the driving rollers R4 to R6, the edge position controller EPC3 and the alignment microscopes AM1 and AM2. An optical system (illumination system) IL, a projection optical system PL, and a sub-controller 16.

하위 제어 장치(16)는, 노광 장치(U3d)의 각 부를 제어하여, 각 부에 처리를 실행시킨다. 하위 제어 장치(16)는, 디바이스 제조 시스템(1)의 상위 제어 장치(5)의 일부 또는 전부라도 괜찮다. 또, 하위 제어 장치(16)는, 상위 제어 장치(5)에 의해 제어되여, 상위 제어 장치(5)와는 별도의 장치라도 괜찮다. 하위 제어 장치(16)는, 예를 들면, 컴퓨터를 포함한다. 본 실시 형태에서, 하위 제어 장치(16)는, 마스크(M)에 장착된 정보 기억부(예를 들면, 바코드, 자기(磁氣) 기억 매체 또는 정보를 기억할 수 있는 IC 태그 등)로부터 마스크(M)에 관한 정보를 판독하는 판독 장치(17)와, 마스크(M)의 형상, 치수 및 장착 위치 등을 계측하는 계측 장치(18)를 접속하고 있다. The subordinate control device 16 controls each section of the exposure apparatus U3d to execute processing on each section. The lower control device 16 may be part or all of the upper control device 5 of the device manufacturing system 1. [ The lower control device 16 may be controlled by the higher control device 5 and may be a device separate from the higher control device 5. [ The subordinate control device 16 includes, for example, a computer. In the present embodiment, the subordinate control device 16 reads out information from a mask (not shown) from an information storage unit (e.g., a bar code, a magnetic storage medium or an IC tag capable of storing information) M), and a measuring device 18 for measuring the shape, size, and mounting position of the mask M, and the like.

또, 마스크 유지 기구(11)는, 원통체의 마스크(M)(고반사부와 저반사부에 의한 마스크 패턴면)를 마스크 유지 드럼(21)에 의해 유지했지만, 이 구성에 한정되지 않는 것은 제1 실시 형태와 동일하다. 본 실시 형태에서, 마스크(M) 또는 원통 마스크라고 할 때에는, 마스크(M) 뿐만 아니라, 마스크(M)를 유지한 상태의 마스크 유지 드럼(21)(마스크(M)와 마스크 유지 드럼(21)과의 조립체)도 포함하는 것으로 한다. In the mask holding mechanism 11, the mask M of the cylindrical body (the mask pattern surface by the high-reflectance portion and the low-reflection portion) is held by the mask holding drum 21. However, This is the same as the one embodiment. In the present embodiment, when the mask M or the cylindrical mask is used, not only the mask M but also the mask holding drum 21 (the mask M and the mask holding drum 21) And the like).

기판 지지 기구(12)는, 조명광에 의해 조사된 마스크(M)의 패턴으로부터의 광에 의해 노광되는 기판(P)을, 만곡한 면 또는 평면을 따라서 지지한다. 기판 지지 드럼(25)은, Y방향으로 연장하는 제2 축(AX2)을 중심으로 하는 곡률 반경 Rfa가 되는 외주면(원주면)을 가지는 원통 형상으로 형성되어 있다. 여기서, 제1 축(AX1)과 제2 축(AX2)은 서로 평행하게 되어 있고, 제1 축(AX1) 및 제2 축(AX2)을 포함하며, 또한 양자에 평행한 평면을 중심면(CL)으로 하고 있다. 중심면(CL)은, 2개의 직선(이 예에서는 제1 축(AX1) 및 제2 축(AX2))에 의해서 정해지는 평면이다. 기판 지지 드럼(25)의 원주면의 일부는, 기판(P)을 지지하는 지지면(P2)으로 되어 있다. 즉, 기판 지지 드럼(25)은, 그 지지면(P2)에 기판(P)이 감겨짐으로써, 기판(P)을 지지하여 반송한다. 이와 같이, 기판 지지 드럼(25)은, 소정의 축선으로서의 제2 축(AX)으로부터 일정한 반경(곡률 반경 Rfa)으로 만곡하는 곡면(외주면)을 가지며, 외주면에 기판(P)의 일부분이 감겨져 제2 축(AX2)을 중심으로 회전한다. 제2 구동부(26)는, 하위 제어 장치(16)에 접속되어, 제2 축(AX2)을 회전 중심축으로 하여 기판 지지 드럼(25)을 회전시킨다. The substrate supporting mechanism 12 supports the substrate P exposed by the light from the pattern of the mask M irradiated by the illumination light along a curved surface or a plane. The substrate supporting drum 25 is formed in a cylindrical shape having an outer circumferential surface (circumferential surface) having a radius of curvature Rfa centering on a second axis AX2 extending in the Y direction. Here, the first axis AX1 and the second axis AX2 are parallel to each other, and the plane including the first axis AX1 and the second axis AX2 and parallel to them is the center plane CL ). The center plane CL is a plane defined by two straight lines (in this example, the first axis AX1 and the second axis AX2). A part of the circumferential surface of the substrate supporting drum 25 is a supporting surface P2 for supporting the substrate P. [ That is, the substrate support drum 25 supports and supports the substrate P by winding the substrate P on the support surface P2. As described above, the substrate supporting drum 25 has a curved surface (outer peripheral surface) that curves from a second axis AX as a predetermined axis to a predetermined radius (radius of curvature Rfa), and a part of the substrate P is wound on the outer peripheral surface, And rotates about the two axes AX2. The second driving section 26 is connected to the lower control device 16 and rotates the substrate supporting drum 25 about the second axis AX2 as a rotation center axis.

한 쌍의 에어ㆍ턴바(ATB1, ATB2)는, 기판 지지 드럼(25)을 사이에 두고, 기판(P)의 반송 방향의 상류측 및 하류측에 각각 마련되어 있다. 한 쌍의 에어ㆍ턴바(ATB1, ATB2)는, 기판(P)의 표면측에 마련되며, 연직 방향(Z방향)에서 기판 지지 드럼(25)의 지지면(P2) 보다도 하부측에 배치되어 있다. 한 쌍의 가이드 롤러(27, 28)는, 한 쌍의 에어ㆍ턴바(ATB1, ATB2)를 사이에 두고, 기판(P)의 반송 방향의 상류측 및 하류측에 각각 마련되어 있다. 한 쌍의 가이드 롤러(27, 28)는, 그 일방의 가이드 롤러(27)가 구동 롤러(R4)로부터 반송된 기판(P)을 에어ㆍ턴바(ATB1)로 안내하고, 그 타방의 가이드 롤러(28)가 에어ㆍ턴바(ATB2)로부터 반송된 기판(P)을 구동 롤러(R5)로 안내한다. The pair of air / turn bars ATB1 and ATB2 are provided on the upstream side and the downstream side, respectively, of the substrate P in the carrying direction with the substrate supporting drum 25 interposed therebetween. The pair of air / turn bars ATB1 and ATB2 is provided on the surface side of the substrate P and is disposed on the lower side of the support surface P2 of the substrate supporting drum 25 in the vertical direction (Z direction) . The pair of guide rollers 27 and 28 are provided on the upstream side and the downstream side of the substrate P in the carrying direction with a pair of air / turn bars ATB1 and ATB2 interposed therebetween. The pair of guide rollers 27 and 28 guides the substrate P conveyed from the driving roller R4 by one of the guide rollers 27 to the air turn bar ATB1, 28 guides the substrate P conveyed from the air / turn bar ATB2 to the driving roller R5.

따라서, 기판 지지 기구(12)는, 구동 롤러(R4)로부터 반송된 기판(P)을, 가이드 롤러(27)에 의해 에어ㆍ턴바(ATB1)로 안내하고, 에어ㆍ턴바(ATB1)를 통과한 기판(P)을, 기판 지지 드럼(25)에 도입한다. 기판 지지 기구(12)는, 제2 구동부(26)에 의해 기판 지지 드럼(25)을 회전시킴으로써, 기판 지지 드럼(25)에 도입한 기판(P)을, 기판 지지 드럼(25)의 지지면(P2)에서 지지하면서, 에어ㆍ턴바(ATB2)로 향하여 반송한다. 기판 지지 기구(12)는, 에어ㆍ턴바(ATB2)에 반송된 기판(P)을, 에어ㆍ턴바(ATB2)에 의해 가이드 롤러(28)로 안내하고, 가이드 롤러(28)를 통과한 기판(P)을, 구동 롤러(R5)로 안내한다. The substrate support mechanism 12 guides the substrate P conveyed from the driving roller R4 to the air turn bar ATB1 by the guide roller 27 and the substrate P The substrate P is introduced into the substrate supporting drum 25. Then, The substrate supporting mechanism 12 rotates the substrate supporting drum 25 by the second driving unit 26 to rotate the substrate P introduced into the substrate supporting drum 25 toward the supporting surface of the substrate supporting drum 25. [ And is transported toward the air / turn bar ATB2, while being supported at the second stage P2. The substrate support mechanism 12 guides the substrate P conveyed to the air turn bar ATB2 to the guide rollers 28 by the air turn bar ATB2, P to the drive roller R5.

이 때, 제1 구동부(22) 및 제2 구동부(26)에 접속된 하위 제어 장치(16)는, 마스크 유지 드럼(21)과 기판 지지 드럼(25)을 소정의 회전 속도비로 동기 회전시키는 것에 의해서, 마스크(M)의 마스크면(P1)에 형성된 마스크 패턴의 상이, 기판 지지 드럼(25)의 지지면(P2)에 감겨진 기판(P)의 표면(원주면을 따라서 만곡한 면)에 연속적으로 반복하여 투영 노광된다. At this time, the lower control device 16 connected to the first driving part 22 and the second driving part 26 is configured to synchronously rotate the mask holding drum 21 and the substrate supporting drum 25 at a predetermined rotation speed ratio The surface of the substrate P wound on the support surface P2 of the substrate support drum 25 (the surface curved along the circumferential surface) of the mask P formed on the mask surface P1 of the mask M And is repeatedly projected and exposed.

노광 장치(U3d)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 마스크(M)에 미리 형성된 얼라이먼트 마크 등을 검출하는 얼라이먼트 현미경(GS1, GS2)을, 마스크(M)의 외주면외측에 구비하고 있다. 또, 노광 장치(U3d)는, 마스크(M) 및 마스크 유지 드럼(21)의 회전 각도 등을 검출하기 위한 인코더 헤드(EH1, EH2)를 가지고 있다. 이들은, 마스크(M)(또는 마스크 유지 드럼(21))의 둘레 방향을 따라서 배치된다. 인코더 헤드(EH1, EH2)는, 예를 들면, 마스크 유지 드럼(21)의 제1 축(AX1) 방향의 양단부에 장착되어, 마스크 유지 드럼(21)과 함께 제1 축(AX1)을 중심으로 회전하는 스케일 원반(圓盤)(SD)의 외주면에 새겨서 마련된 스케일(둘레 방향으로 일정 피치로 새겨서 마련된 격자 모양의 패턴)을 판독한다. 게다가, 노광 장치(U3d)는, 회전하는 마스크(M)의 외주면(마스크면(P1))의 지름 방향에서의 미소 변위를 계측하여, 투영 광학계(PL)에 대한 마스크면(P1)의 핀트 어긋남을 검출하는 초점 계측 장치(AFM) 및 마스크면(P1) 상에 부착되는 이물(異物)을 검출하는 이물 검사 장치(CD)를 마련할 수 있다. 이들은, 마스크(M)의 외주면의 둘레의 임의의 방위(方位)에 배치하는 것이 가능하지만, 마스크 교환시의 마스크(M)의 삽탈(揷脫) 이동 공간을 피한 방향에 설치하는 것이 좋다. As shown in Fig. 2, the exposure apparatus U3d is provided with alignment microscopes GS1 and GS2 outside the outer peripheral surface of the mask M for detecting alignment marks or the like formed in advance on the mask M. As shown in Fig. The exposure apparatus U3d has encoder heads EH1 and EH2 for detecting the mask M and the rotation angle of the mask holding drum 21 and the like. These are arranged along the circumferential direction of the mask M (or the mask holding drum 21). The encoder heads EH1 and EH2 are attached to both ends of the mask holding drum 21 in the direction of the first axis AX1 and are arranged at the same positions together with the mask holding drum 21 about the first axis AX1 A scale (lattice pattern formed by engraving at a constant pitch in the circumferential direction) provided on the outer peripheral surface of the rotating scale disc SD is read. In addition, the exposure apparatus U3d measures minute displacements in the radial direction of the outer peripheral surface (mask surface P1) of the rotating mask M and detects a misalignment of the mask surface P1 with respect to the projection optical system PL (AFM) for detecting a foreign substance on the mask surface P1 and a foreign substance inspection device (CD) for detecting foreign substances adhering on the mask surface P1 can be provided. These can be disposed at arbitrary azimuths around the outer circumferential surface of the mask M. However, it is preferable to provide the space for moving the mask M in the direction of avoiding the removal of the mask M.

또, 인코더 헤드(EH1)의 스케일 판독 위치는, 제1 축(AX1)과 직교하는 XZ면에서는, 마스크(M) 상의 홀수번째의 조명 영역(IR1, IR3, IR5)의 둘레 방향의 중심 위치(도 5 또는 도 7 중의 교점 Q1)에 일치하도록 설치되고, 인코더 헤드(EH2)의 스케일 판독 위치는, XZ면에서는, 마스크(M) 상의 짝수번째의 조명 영역(IR2, IR4, IR6)의 둘레 방향의 중심 위치에 일치하도록 설치된다. 또, 인코더 헤드(EH1, EH2)에 의해서 계측되는 스케일은, 마스크 유지 드럼(21)(마스크(M))의 양단부의 외주면에 마스크 패턴과 함께 형성해도 좋다. The scale read position of the encoder head EH1 is set such that the center position in the circumferential direction of the odd-numbered illumination regions IR1, IR3, and IR5 on the mask M in the XZ plane orthogonal to the first axis AX1 The scale reading position of the encoder head EH2 is set so as to coincide with the intersection Q1 in Fig. 5 or Fig. 7 in the circumferential direction of the even numbered illumination regions IR2, IR4, IR6 on the mask M As shown in Fig. The scale measured by the encoder heads EH1 and EH2 may be formed on the outer peripheral surface of both ends of the mask holding drum 21 (mask M) together with the mask pattern.

노광 장치(U3d)는, 기판(P) 상의 마크 등을 검출하는 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2) 외에, 기판 지지 드럼(25)의 회전 각도 등을 검출하기 위한 인코더 헤드(EN1, EN2, EN3, EN4)를 가지고 있다. 이들은, 기판 지지 드럼(25)의 둘레 방향을 따라서 배치된다. 인코더 헤드(EN1, EN2, EN3, EN4)는, 예를 들면, 기판 지지 드럼(25)의 제2 축(AX2)의 방향에서의 양단부에 장착되어 기판 지지 드럼(25)과 함께 제2 축(AX2)을 중심으로 하여 회전하는 스케일 원반의 외주면 또는 기판 지지 드럼(25)의 제2 축(AX2)의 방향에서의 양단의 외주면에 새겨서 마련된 스케일(둘레 방향으로 일정 피치로 새겨서 마련된 격자 모양의 패턴)을 판독한다. In addition to the alignment microscopes AM1 and AM2 for detecting marks and the like on the substrate P, the exposure apparatus U3d includes encoder heads EN1, EN2, EN3 and EN4 for detecting the rotation angle of the substrate support drum 25, ). These are arranged along the circumferential direction of the substrate supporting drum 25. [ The encoder heads EN1, EN2, EN3 and EN4 are mounted at both ends in the direction of the second axis AX2 of the substrate supporting drum 25, for example, AX2 in the circumferential direction of the substrate support drum 25 or on the outer peripheral surface of both ends of the substrate support drum 25 in the direction of the second axis AX2 of the substrate support drum 25 ).

또, 인코더 헤드(EN1)의 스케일 판독 위치는, 제2 축(AX2)과 직교하는 XZ면에서는, 얼라이먼트 현미경(AM1)의 관찰 시야의 둘레 방향의 위치에 일치하도록 설치되고, 인코더 헤드(EN4)의 스케일 판독 위치는, XZ면에서는, 얼라이먼트 현미경(AM2)의 관찰 시야의 둘레 방향의 위치에 일치하도록 설치된다. 마찬가지로, 인코더 헤드(EN2)의 스케일 판독 위치는, 기판(P) 상의 홀수번째의 투영 영역(PA1, PA3, PA5)의 둘레 방향의 중심 위치에 일치하도록 설치되고, 인코더 헤드(EN3)의 스케일 판독 위치는, XZ면에서는, 기판(P) 상의 짝수번째의 투영 영역(PA2, PA4, PA6)의 둘레 방향의 중심 위치에 일치하도록 설치된다. The scale reading position of the encoder head EN1 is provided so as to coincide with the position in the circumferential direction of the observation field of view of the alignment microscope AM1 on the XZ plane orthogonal to the second axis AX2, Is set so as to coincide with the position in the circumferential direction of the observation field of view of the alignment microscope AM2 on the XZ plane. Similarly, the scale reading position of the encoder head EN2 is set so as to coincide with the center position in the circumferential direction of the odd-numbered projection areas PA1, PA3, PA5 on the substrate P, and the scale reading of the encoder head EN3 The positions are set so as to coincide with the center positions in the circumferential direction of the even-numbered projection areas PA2, PA4, and PA6 on the substrate P in the XZ plane.

게다가, 도 2에 나타내는 바와 같이, 노광 장치(U3d)는, 마스크(M)를 교환하기 위한 교환 기구(150)를 구비하고 있다. 교환 기구(150)는, 노광 장치(U3d)가 유지하고 있는 마스크(M)를, 곡률 반경 Rm이 동일한 다른 마스크(M)로 교환하거나, 곡률 반경 Rm이 다른 별도의 마스크(M)로 교환하거나 할 수 있다. 곡률 반경 Rm이 동일한 마스크(M)로 교환하는 경우, 교환 기구(150)는, 마스크(M)만을 마스크 유지 드럼(21)으로부터 떼어내어 교환해도 괜찮고, 마스크 유지 드럼(21)마다 마스크(M)를 노광 장치(U3d)로부터 떼어내어 교환해도 괜찮다. 곡률 반경 Rm이 다른 마스크(M)로 교환하는 경우, 교환 기구(150)는, 마스크 유지 드럼(21)마다 마스크(M)를 노광 장치(U3d)로부터 떼어내어 교환할 수 있다. 마스크(M)와 마스크 유지 드럼(21)이 일체로 되어 있는 경우도, 교환 기구(150)는 양자를 일체로 하여 교환한다. 교환 기구(150)는, 마스크(M) 또는 마스크(M)와 마스크 유지 드럼(21)과의 조립체를 노광 장치(U3d)에 장착 및 노광 장치(U3d)로부터 떼어낼 수 있으면, 어떠한 구조라도 괜찮다. 2, the exposure apparatus U3d is provided with an exchange mechanism 150 for exchanging the mask M. The exchange mechanism 150 is configured such that the mask M held by the exposure apparatus U3d is replaced with another mask M having the same radius of curvature Rm or replaced with another mask M having a different radius of curvature Rm can do. The exchange mechanism 150 may be configured to remove only the mask M from the mask holding drum 21 and exchange the mask M for each mask holding drum 21, May be removed from the exposure apparatus U3d and exchanged. The exchange mechanism 150 can remove the mask M from the exposure apparatus U3d and replace the mask M for each mask holding drum 21. In the case of replacing the mask M with another mask M having a radius of curvature Rm, Even when the mask M and the mask holding drum 21 are integrally formed, the exchange mechanism 150 exchanges both of them. The exchange mechanism 150 may be any structure as long as the assembly of the mask M or the mask M and the mask holding drum 21 can be attached to the exposure apparatus U3d and removed from the exposure apparatus U3d .

노광 장치(U3d)는, 교환 기구(150)를 구비하는 것에 의해서, 직경이 다른 마스크(M)를 자동적으로 장착하여 기판(P)에 마스크 패턴을 노광할 수 있다. 이 때문에, 노광 장치(U3d)를 구비하는 디바이스 제조 시스템(1)은, 제조할 디바이스(표시 패널)의 치수에 따라서 적절한 직경의 마스크(M)를 이용할 수 있다. 그 결과, 디바이스 제조 시스템(1)은, 기판(P)의 사용되지 않은 여백 부분의 발생을 억제할 수 있어, 기판(P)의 낭비를 억제하여, 디바이스의 제조 코스트를 저감할 수 있다. 이와 같이, 교환 기구(150)를 구비하는 노광 장치(U3d)는, 디바이스 제조 시스템(1)이 제조하는 디바이스(표시 패널) 치수의 선택의 자유도가 크기 때문에, 노광 장치 자체를 바꾸는 등의 과대한 설비 투자를 필요로 하지 않고, 다른 인치 사이즈의 표시 패널을 효율적으로 제조할 수 있다고 하는 이점이 있다. The exposure apparatus U3d includes the exchange mechanism 150 to automatically mount the mask M having a different diameter and expose the mask pattern on the substrate P. [ Therefore, in the device manufacturing system 1 including the exposure apparatus U3d, a mask M having an appropriate diameter can be used according to the dimensions of a device (display panel) to be manufactured. As a result, the device manufacturing system 1 can suppress the occurrence of an unused blank portion of the substrate P, thereby suppressing the waste of the substrate P, and reducing the manufacturing cost of the device. As described above, since the exposure apparatus U3d including the exchange mechanism 150 has a great degree of freedom in selecting the dimensions of the device (display panel) manufactured by the device manufacturing system 1, There is an advantage that a display panel of another inch size can be efficiently manufactured without requiring facility investment.

직경이 다른 마스크(M)로 교환한 경우, 양쪽 모두의 마스크(M) 사이에서는, 마스크면(P1)의 곡률 및 제1 축(AX1)의 Z방향에서의 위치 등이 다른 것에 의해, 조명 광속(EL1)과 마스크(M)와 투영 광속(EL2)과의 관계, 마스크(M) 상의 조명 영역(IR)의 위치 및 조명 광속(EL1)의 주광선의 비텔레센트릭의 정도 등이, 직경이 다른 마스크(M)끼리의 사이에서 변화하거나, 인코더 헤드(EH1, EH2)와 스케일 원반(SD)과의 위치 관계가 다르거나 한다. The curvature of the mask surface P1 and the position in the Z direction of the first axis AX1 are different between the both masks M when the mask is exchanged with the mask M having a different diameter, The position of the illumination area IR on the mask M and the degree of non-telecentricity of the principal ray of the illumination luminous flux EL1 and the like, and the relationship between the mask EL1, the mask M and the projected luminous flux EL2, The positional relationship between the different masks M or between the encoder heads EH1 and EH2 and the scale original SD may be different.

따라서, 노광 장치(U3d)의 마스크(M)를, 직경이 다른 마스크(M)로 교환한 경우, 마스크(M)의 마스크면(P1)에 형성된 마스크 패턴의 상을 기판(P)에 적절한 상질로 투영 노광함과 아울러, 멀티 렌즈 방식의 경우는, 복수의 투영 영역(PA1 ~ PA6)의 각각에 나타내어지는 마스크 패턴상을, 양호한 정밀도로 이어붙이도록, 노광 장치(U3d) 내의 관련 기구 및 이것에 관계하는 부분을 조정할 필요가 있다. Therefore, when the mask M of the exposure apparatus U3d is replaced with a mask M having a different diameter, an image of the mask pattern formed on the mask surface P1 of the mask M is applied to the substrate P In the case of the multi-lens system, the mask pattern shown in each of the plurality of projection areas PA1 to PA6 is connected with the associated mechanism in the exposure apparatus U3d and the mask To be adjusted.

본 실시 형태에서는, 직경이 다른 마스크(M)로 교환했을 때에는, 예를 들면, 하위 제어 장치(16)를 조정용 제어부(조정부)로서 이용하여, 노광 장치(U3d)의 각 부, 구체적으로는 조명 광학계(IL) 또는 투영 광학계(PL)를 구성하는 광학 부재의 적어도 일부의 위치를 변경하거나, 광학 부재의 일부를 다른 특성의 부재로 전환하거나 하는 등의 조정을 행한다. 이와 같이 함으로써, 마스크(M)의 교환후에, 노광 장치(U3d)는 기판(P)에 대해서 적절하게 또한 양호하게 노광할 수 있다. 즉, 노광 장치(U3d)는, 디바이스의 사이즈에 대해서 자유도가 큰 노광, 즉 지름이 다른 사이즈의 마스크(M)를 이용한 노광을 적절하게 또한 양호하게 실현할 수 있다. 다음으로, 노광 장치(U3d)가 사용하는 마스크(M)를, 직경이 다른 마스크(M) 또는 지름이 같은 별도의 마스크(M)로 교환하는 순서의 개략과 노광 장치(U3d)의 조정의 구체적인 예에 관해서 설명한다. In the present embodiment, when the masks M having different diameters are exchanged, for example, the lower control unit 16 is used as an adjustment control unit (adjusting unit), and each part of the exposure apparatus U3d, specifically, Adjustment is made such as changing the position of at least a part of the optical member constituting the optical system IL or the projection optical system PL or changing a part of the optical member to a member having another characteristic. By doing so, after the replacement of the mask M, the exposure apparatus U3d can appropriately and satisfactorily expose the substrate P to light. That is, the exposure apparatus U3d can appropriately and satisfactorily realize exposure with a large degree of freedom with respect to the size of the device, that is, exposure using a mask M having a different diameter. Next, an outline of a procedure for replacing the mask M used by the exposure apparatus U3d with another mask M having a different diameter or a different mask M having a different diameter and a specific example of adjustment of the exposure apparatus U3d An example will be described.

도 24는, 노광 장치가 이용하는 마스크를 다른 마스크로 교환할 때의 순서를 나타내는 플로우 차트이다. 도 25는, 홀수번째의 제1 투영 광학계의 마스크측의 시야 영역의 위치와 짝수번째의 제2 투영 광학계의 마스크측의 시야 영역의 위치와의 관계를 나타내는 도면이다. 도 26은, 마스크의 정보를 기억한 정보 기억부를 표면에 가지는 마스크를 나타내는 사시도이다. 도 27은, 노광 조건이 기술된 노광 조건 설정 테이블의 모식도이다. Fig. 24 is a flowchart showing a procedure for replacing the mask used by the exposure apparatus with another mask. Fig. Fig. 25 is a diagram showing the relationship between the position of the mask-side field-of-view region of the odd-numbered first projection optical system and the position of the mask-side field-of-view region of the even-numbered second projection optical system. 26 is a perspective view showing a mask having an information storage section storing information of the mask on its surface. 27 is a schematic diagram of an exposure condition setting table in which exposure conditions are described.

노광 장치(U3d)가 사용하는 마스크(M)를 다른 직경의 마스크(M)로 교환하는 경우, 스텝 S101에서, 도 23에 나타내는 하위 제어 장치(16)는, 마스크(M)의 교환 동작을 개시한다. 구체적으로는, 하위 제어 장치(16)는, 교환 기구(150)를 구동하여 현재 노광 장치(U3d)에 장착되어 있는 마스크(M)를 떼어낸 후, 교환 기구(150)를 구동하여 교환 대상의 마스크(M)를 노광 장치(U3d)에 장착한다. 이 교환에서는, 교환 기구(150)는, 마스크(M)를 가지는 마스크 유지 드럼(21)을, 제1 축(AX1)이 되는 샤프트마다 떼어내고, 직경이 다른 마스크(M) 및 마스크 유지 드럼(21)을 노광 장치(U3d)에 장착한다. 그 때, 마스크 유지 드럼(21)의 양단부에 스케일 원반(SD)이 제1 축(AX1)과 동축에 장착되어 있는 경우는, 그 스케일 원반(SD)마다 교환하는 것이 좋다. When the mask M used by the exposure apparatus U3d is replaced with a mask M of a different diameter, in the step S101, the lower control unit 16 shown in Fig. 23 starts the replacement operation of the mask M do. Specifically, the lower control device 16 drives the switching mechanism 150 to detach the mask M mounted on the current exposure apparatus U3d, and then drives the switching mechanism 150 to switch the position The mask M is mounted on the exposure apparatus U3d. In this exchange, the exchange mechanism 150 separates the mask holding drum 21 having the mask M for each shaft serving as the first axis AX1 and separates the mask M and the mask holding drum 21 having different diameters 21 are mounted on the exposure apparatus U3d. At this time, when the original scale SD is mounted on both ends of the mask holding drum 21 coaxially with the first axis AX1, it is preferable to exchange the scale original SD for each scale original SD.

본 실시 형태에서는, 직경이 다른 마스크(M)로 교환함에 있어서, 새롭게 노광 장치(U3d)에 장착되는 마스크(M)(마스크면(P1))의 직경에 근거하여, 마스크 유지 드럼(21)의 회전 중심축인 제1 축(AX1)의 Z축 방향에서의 샤프트 지지 위치가 변경된다. 이 때문에, 노광 장치(U3d)는, 마스크 유지 드럼(21)을 회전 가능하게 지지하는 베어링 장치를 Z축 방향으로 이동할 수 있는 기구를 가지고 있다. In the present embodiment, when the mask M is replaced with a mask M having a different diameter, the mask M is moved to the position where the mask M is held on the mask holding drum 21 based on the diameter of the mask M (mask surface P1) The shaft support position in the Z axis direction of the first axis AX1 as the rotation center axis is changed. Therefore, the exposure apparatus U3d has a mechanism capable of moving the bearing apparatus that rotatably supports the mask holding drum 21 in the Z-axis direction.

이 베어링 장치는, 마스크 유지 드럼(21)의 양단측으로 돌출하는 제1 축(AX1)이 되는 샤프트의 각각을 회전 가능하게 축 지지하는 베어링(볼 베어링, 니들 베어링 등의 접촉형 또는 에어·베어링 등의 비접촉형)을 가진다. 접촉형의 베어링은, 마스크 유지 드럼(21)의 샤프트에 고정되는 내륜(內輪)과, 노광 장치(U3d)의 본체측에 고정되는 외륜(外輪)과, 내륜과 외륜과의 사이에 끼워 넣어진 볼 또는 니들로 구성된다. The bearing device includes bearings (such as ball bearings, contact bearings such as needle bearings, air bearings or the like) for rotatably and shafting each of the shafts serving as the first shaft AX1 protruding from both ends of the mask holding drum 21 Non-contact type). The contact type bearing includes an inner ring fixed to the shaft of the mask holding drum 21, an outer ring fixed to the main body of the exposure apparatus U3d, and an outer ring fixed to the inner ring and the outer ring Or a needle or needle.

원활한 마스크 교환을 위해서는, 마스크 유지 드럼(21)의 샤프트측에 접촉형 베어링의 내륜과 외륜 양쪽 모두가 장착된 상태에서, 노광 장치(U3d)의 본체측의 베어링 장치로부터 접촉형 베어링의 외륜이 빠지는 구조로 하는 것이 좋다. 또, 노광 장치(U3d)의 본체측의 베어링 장치는, 제1 축(AX1)(샤프트)이 제2 축(AX2)(Y축)과 평행하게 되도록, YZ면내에서의 기울기를 조정하는 Z구동 기구를 포함함과 아울러, 제1 축(AX1)(샤프트)이 중심면(CL)과도 평행하게 되도록, XY면내에서의 기울기를 조정하기 위한 X구동 기구를 가진다. In order to exchange smooth masks, the outer ring of the contact bearing is removed from the bearing device on the body side of the exposure apparatus U3d in a state where both the inner ring and the outer ring of the contact type bearing are mounted on the shaft side of the mask holding drum 21 Structure. The bearing device on the main body side of the exposure apparatus U3d has a Z drive for adjusting the tilt in the YZ plane so that the first axis AX1 (shaft) is parallel to the second axis AX2 (Y axis) And an X drive mechanism for adjusting the inclination in the XY plane so that the first axis AX1 (shaft) is also parallel to the center plane CL.

도 25는, 마스크 유지 드럼(21)에 유지된 마스크(M)를, 이들 보다도 직경이 작은 마스크 유지 드럼(21a)에 유지된 마스크(Ma)로 교환하는 경우의 상태를 나타내고 있다. 마스크(M)는 곡률 반경이 Rm이며, 마스크(Ma)는 곡률 반경이 Rma(Rma<Rm)이다. 도 25의 IRa는, 제1 투영 광학계(도 23에 나타내는 제1 투영 광학계(PL1), 제3 투영 광학계(PL3) 및 제5 투영 광학계(PL5))의 마스크(M)측의 시야 영역(조명 광학계(IL)로부터의 조명 광속(EL1)이 마스크(M)에 조사되는 홀수번째의 조명 영역(IR1, IR3, IR5)에 상당)이며, IRb는, 제2 투영 광학계(도 23에 나타내는 제2 투영 광학계(PL2), 제4 투영 광학계(PL4) 및 제6 투영 광학계(PL6))의 마스크(M)측의 시야 영역(조명 광학계(IL)로부터의 조명 광속(EL1)이 마스크(M)에 조사되는 짝수번째의 조명 영역(IR2, IR4, IR6)에 상당)이다. 25 shows a state in which the mask M held by the mask holding drum 21 is replaced with a mask Ma held by the mask holding drum 21a whose diameter is smaller than these. The mask M has a radius of curvature Rm, and the mask Ma has a radius of curvature Rma (Rma &lt; Rm). IRa in FIG. 25 is a view area on the side of the mask M of the first projection optical system (the first projection optical system PL1, the third projection optical system PL3 and the fifth projection optical system PL5 shown in FIG. 23) The illumination luminous flux EL1 from the optical system IL is equivalent to the odd-numbered illumination regions IR1, IR3 and IR5 irradiated to the mask M, and IRb is the second projection optical system The illumination light flux EL1 from the illumination optical system IL on the side of the mask M of the projection optical system PL2, the fourth projection optical system PL4 and the sixth projection optical system PL6) (Corresponding to even-numbered illumination regions IR2, IR4, and IR6 to be irradiated).

본 실시 형태에서는, 마스크(M)를 마스크(Ma)로 교환하는 전후에서, Z축 방향에서의 제1 투영 광학계의 시야 영역(IRa)의 위치와, Z방향에서의 제2 투영 광학계의 시야 영역(IRb)의 위치가 변하지 않도록 하는 것이 바람직하다. Z축 방향은, 마스크(M)(마스크 유지 드럼(21))의 회전 중심축(제1축(AX))과 기판 지지 드럼(25)의 회전 중심축(제2 축(AX2))과의 양쪽 모두에 직교하고, 중심면(CL)을 따른 방향이다. Z축 방향에서의 시야 영역(IRa)과 시야 영역(IRb)과의 공간적인 배치 관계가 마스크(M)의 교환의 전후에서 변하지 않도록 함으로써, 조명 광학계(IL) 및 투영 광학계(PL)의 조정, 각종의 계측용 기기(인코더 헤드(EH1, EH2), 얼라이먼트 현미경(GS1, GS2) 등)의 위치 조정 또는 이들과 관련하는 부품의 변경 등을 최소한으로 억제할 수 있다. In the present embodiment, before and after the mask M is exchanged for the mask Ma, the position of the first projection optical system IRa in the Z-axis direction and the position of the second projection optical system in the Z- It is preferable that the position of the light source IRb is not changed. The Z axis direction is a direction in which the axis of rotation (first axis AX) of the mask M (mask holding drum 21) and the rotation axis of the substrate supporting drum 25 (second axis AX2) Are orthogonal to both, and are along the center plane CL. The adjustment of the illumination optical system IL and the projection optical system PL and the adjustment of the illumination optical system PL can be performed by preventing the spatial arrangement relationship between the viewing area IRa and the viewing area IRb in the Z axis direction from changing before and after the replacement of the mask M. [ It is possible to minimize the position adjustment of the various measuring instruments (the encoder heads EH1 and EH2, the alignment microscopes GS1 and GS2 and the like) and the change of the parts related to these.

본 실시 형태는, 도 23에서 나타낸 바와 같은 멀티 렌즈 방식을 전제로 하지만, 마스크(M)의 외주면의 둘레 방향의 1개소에 설정되는 조명 영역(IR) 내의 패턴을 투영 영역(PA) 내에 투영하는 투영 광학계를, Y방향으로 단일 또는 복수개 배열하는 노광 장치의 경우, 그 조명 영역(IR)과 투영 영역(PA)과의 둘레 방향의 각 중심을, 모두 중심면(CL) 상에 배치하는 것이 좋다. 그러한 노광 장치에서는, 반경(곡률 반경) Rm인 마스크(M)를 반경 Rma(Rma<Rm)인 원통 마스크(Ma)로 교환하는 경우, 마스크(Ma)의 회전 중심(샤프트)이 Z방향으로 반경차(Rma-Rm)만큼 위치 시프트하도록 베어링 장치를 Z구동시키면 된다. The present embodiment assumes a multi-lens system as shown in Fig. 23, but it is also possible to project a pattern in the illumination area IR set at one place in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the mask M into the projection area PA In the case of an exposure apparatus in which a single or a plurality of projection optical systems are arranged in the Y direction, it is preferable to arrange the centers of the circumferential directions of the illumination area IR and the projection area PA on the center plane CL . In such an exposure apparatus, when the mask M having a radius (radius of curvature) Rm is replaced with a cylindrical mask Ma having a radius Rma (Rma <Rm), the rotation center (shaft) And the bearing device is driven to be Z-driven so as to be shifted by the amount of the vehicle Rma-Rm.

그렇지만, 본 실시 형태의 멀티 렌즈 방식에서는, 마스크(M)의 외주면 상의 둘레 방향의 떨어진 2개소 중 일방에, 홀수번째의 투영 광학계의 시야 영역(IRa)(홀수번째의 투영 영역(PA)과 공역인 물면(物面))이 위치하고, 타방에 짝수번째의 투영 광학계의 시야 영역(IRb)(짝수번째의 투영 영역(PA)과 공역인 물면)이 위치하기 때문에, 단순히 반경차(Rma-Rm)만큼 마스크(Ma)를 Z방향으로 위치 변경해도, 반경차의 정도에 따라서는, 양호한 포커스 정밀도(또는 양호한 이음 위치 정밀도)가 얻어지지 않는 경우가 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 교환되는 원통 마스크의 외주면이, 홀수번째의 투영 광학계의 시야 영역(IRa)(물면)과 짝수번째의 투영 광학계의 시야 영역(IRb)(물면) 양쪽 모두에 정확하게 합치하도록 베어링 장치를 Z구동시킨다. However, in the multi-lens system of the present embodiment, the odd-numbered field of view (IRa) of the projection optical system (odd-numbered projection area PA and conjugate area (The object surface) of the even projection area PA and the view field IRb of the even-numbered projection optical system on the other side (the water surface in conjugation with the even projection area PA) , Good focus accuracy (or good joint positional accuracy) may not be obtained depending on the degree of the radial difference even when the mask Ma is moved in the Z direction. Therefore, in the present embodiment, the outer circumferential surface of the cylindrical mask to be exchanged is set so that the outer peripheral surface of the cylindrical mask can be accurately matched to both the view area IRa (water surface) of the odd-numbered projection optical system and the view area IRb Z drive the bearing device.

이상의 실시 형태에서는, 홀수번째의 투영 광학계(PL1, PL3, PL5)의 시야 영역(IRa)과, 짝수번째의 투영 광학계(PL2, PL4, PL6)의 시야 영역(IRb)과의 노광 장치 내에서의 위치(XYZ의 각 방향)가 변하지 않도록, 장착되는 원통 마스크의 직경에 따라서, 원통 마스크의 Z방향의 위치를 바꿀 수 있도록 했다. 이와 같이, 시야 영역(IRa, IRb)의 위치를 바꾸지 않도록 하면, 지름이 다른 원통 마스크에 대한 장치측의 변경 개소나 조정 개소가 적어도 된다고 하는 이점이 있다. 그렇지만, 그 경우, 원통 마스크를 회전시키는 모터 및 XYZ 방향으로 미동시키는 액추에이터 등의 구동계도 전체적으로 Z방향으로 이동시키게 되어, 구동계의 안정성을 해칠 가능성도 있다. In the above-described embodiment, in the exposure apparatus in which the view area IRa of the odd-numbered projection optical systems PL1, PL3, and PL5 and the view area IRb of the even-numbered projection optical systems PL2, PL4, The position in the Z direction of the cylindrical mask can be changed in accordance with the diameter of the cylindrical mask to be mounted so that the position (each direction of XYZ) does not change. By not changing the positions of the visual areas IRa and IRb in this way, there is an advantage that the number of change points and adjustment points on the apparatus side for the cylindrical mask having different diameters are minimized. However, in such a case, a driving system such as a motor for rotating the cylindrical mask and an actuator for fine moving in the X, Y, and Z directions may also be moved in the Z direction as a whole, thereby possibly impairing the stability of the driving system.

그래서, 구동계의 안정성을 유지할 수 있는 이점을 얻기 위해서, 노광 장치 내에서의 원통 마스크의 회전 중심(제1 축(AX1), 샤프트)의 Z위치(또는 X위치)는 변화시키지 않고, 지름이 다른 원통 마스크를 장착하도록 해도 괜찮다. 이와 같이 하면, 구동계의 안정성을 유지할 수 있는 이점 외에, 지름이 일정한 회전축에 대해서 외측에 장착되는 중공 모양의 원통 마스크(외주면의 반경이 다름)만을 교환하면 된다는 특징적인 효과가 얻어진다. 그것에 대응하기 위해, 노광 장치측에서는, 각 투영 광학계의 핀트 위치의 조정을 필두로, 각종 얼라이먼트 센서(현미경)의 원통 마스크에 대한 핀트 위치의 조정, 시야 영역(IRa, IRb) 및 얼라이먼트 센서의 검출 시야의 XYZ 방향으로의 위치 조정, 조명 광속(EL1)의 주광선의 기울기와 수렴 정도의 조정 또는 홀수번째의 투영 광학계(PL1, PL3, PL5)와 짝수번째의 투영 광학계(PL2, PL4, PL6)와의 간격 조정 등이 가능한 구성으로 해 두는 것이 바람직하다. Therefore, in order to obtain the advantage that the stability of the driving system can be maintained, the Z position (or X position) of the rotation center (first axis AX1, shaft) of the cylindrical mask in the exposure apparatus is not changed, It is okay to install a cylindrical mask. In this case, in addition to the advantage of being able to maintain the stability of the drive system, there is obtained a characteristic effect that only a hollow cylindrical mask (radius of the outer circumferential surface is different) to be mounted on the outer side with respect to the rotational axis of constant diameter can be obtained. In order to cope with this, on the side of the exposure apparatus, adjustment of the focus position with respect to the cylindrical mask of various alignment sensors (microscopes), adjustment of the focus areas IRa, IRb and the detection view of the alignment sensor The adjustment of the degree of convergence of the principal ray of the illumination luminous flux EL1 or the adjustment of the distance between the odd-numbered projection optical systems PL1, PL3, PL5 and the even-numbered projection optical systems PL2, PL4, PL6, It is preferable to make a configuration capable of adjustment and the like.

그런데, 본 실시 형태에서는, 도 23에서 나타낸 바와 같이, 교환 기구(150)에 의해서, 마스크(M)(및 마스크 유지 드럼(21))를 베어링 장치로부터 취출하여, 별도로 준비되어 있는 마스크(Ma)(마스크 유지 드럼(21a) 부착)를 베어링 장치에 장착한다. 마스크(M)의 취출시 및 마스크(Ma)의 장착시에, 도 23 중의 초점 계측 장치(AFM)나 이물 검사 장치(CD)가 마스크나 교환 기구(150)의 일부와 공간적으로 간섭하는 경우는, 그들을 일시적으로 회피시켜 둔다. 또, 도 23과 같이, 제1 축(AX1)을 지지하는 베어링 장치에 대해서, -Z방향으로는 투영 광학계(PL) 및 조명 광학계(IL)가 위치하고, -X방향으로는 얼라이먼트 현미경(GS1, GS2)이 위치하므로, 마스크(M)나 마스크(Ma)의 반출, 반입이 가능한 방향은, 베어링 장치에 대해서, +Z방향이나 +X방향 또는 ±Y방향(제1 축(AX1)의 방향)이 된다. 23, the mask M (and the mask holding drum 21) is taken out from the bearing device by the exchange mechanism 150, and the mask Ma, which is prepared separately, (With the mask holding drum 21a) is mounted on the bearing device. When the focus measurement device AFM and the foreign substance inspection device CD in FIG. 23 are spatially interfered with the mask or the replacement mechanism 150 at the time of taking out the mask M and at the time of mounting the mask Ma , And temporarily avoid them. 23, the projection optical system PL and the illumination optical system IL are positioned in the -Z direction and the alignment microscopes GS1 and GS2 are positioned in the -X direction with respect to the bearing device for supporting the first axis AX1, The direction in which the mask M or the mask Ma can be carried out or carried is the + Z direction or the + X direction or the 占 Y direction (the direction of the first axis AX1) with respect to the bearing apparatus .

마스크(M)가 직경이 다른 마스크(Ma)로 교환되면 스텝 S102로 진행되며, 하위 제어 장치(16)는, 교환후, 노광 장치(U3d)에 장착되어 있는 마스크(Ma)에 대한 정보(교환후 마스크 정보)를 취득한다. 교환후 마스크 정보는, 예를 들면, 직경, 둘레 길이, 폭, 두께 등의 치수, 공차, 패턴의 종류, 마스크면(P1)의 진원도, 편심 특성 또는 평탄도 등 마스크에 기인하는 각종의 제원값 및 보정값 등이다. If the mask M is exchanged for the mask Ma having a different diameter, the process proceeds to step S102. After the exchange, the lower control device 16 acquires information (replacement) of the mask Ma attached to the exposure apparatus U3d Quot;). The mask information after the replacement includes various kinds of mask parameters such as, for example, dimensions such as diameter, circumference, width, thickness, tolerance, kind of pattern, roundness of mask surface P1, eccentricity characteristic, And correction values.

이들 정보는, 예를 들면, 도 26에 나타내는 바와 같이, 마스크 유지 드럼(21a)의 표면에 마련한 정보 기억부(19)에 기억되어 있다. 정보 기억부(19)는, 예를 들면, 바코드, 홀로그램, 또는 IC태그 등이다. 본 실시 형태에서는, 정보 기억부(19)는, 마스크 유지 드럼(21a)의 표면에 마련되어 있지만, 마스크(Ma)에 디바이스용 패턴과 함께 마련되어 있어도 괜찮다. 본 실시 형태에서, 원통 마스크의 표면이라고 할 때에는, 마스크(Ma)의 표면 및 마스크 유지 드럼(21a)의 표면 모두 포함하는 것으로 한다. 도 26에서, 정보 기억부(19)는 마스크 유지 드럼(21a)의 원통 모양의 외주면에 마련되지만, 마스크 유지 드럼(21a)의 축선 방향의 단면부(端面部)에 마련해도 좋다. These pieces of information are stored in the information storage unit 19 provided on the surface of the mask holding drum 21a, for example, as shown in Fig. The information storage unit 19 is, for example, a bar code, a hologram, or an IC tag. In the present embodiment, the information storage unit 19 is provided on the surface of the mask holding drum 21a, but it may be provided on the mask Ma together with the device pattern. In the present embodiment, the surface of the cylindrical mask is assumed to include both the surface of the mask Ma and the surface of the mask holding drum 21a. 26, the information storage unit 19 is provided on the cylindrical outer circumferential surface of the mask holding drum 21a, but may be provided on the axial end surface of the mask holding drum 21a.

하위 제어 장치(16)는, 판독 장치(17)가 정보 기억부(19)로부터 판독한 교환후 마스크 정보를 취득한다. 판독 장치(17)는, 정보 기억부(19)가 바코드인 경우는 바코드 리더, IC태그인 경우는 IC태그 리더 등을 이용할 수 있다. 정보 기억부(19)는, 마스크(Ma)에 미리 정보가 써넣어진 부분이라도 좋다. The subordinate control device 16 acquires the post-exchange mask information read by the reading device 17 from the information storage 19. [ The reader 17 can be a bar code reader when the information storage unit 19 is a bar code, or an IC tag reader when it is an IC tag. The information storage unit 19 may be a part in which information is previously written in the mask Ma.

교환후 마스크 정보는, 노광 조건에 관한 노광 정보에 포함되어 있어도 괜찮다. 노광 정보는, 노광 대상인 기판(P)의 정보, 기판(P)의 주사 속도, 조명 광속(EL1)의 파워 등 노광 장치(U3d)가 기판(P)에 노광 처리를 실시할 때에 필요한 정보이다. 본 실시 형태에서는, 노광 정보에 교환후 마스크 정보를 가미하여, 각종의 조정 및 보정을 행함과 아울러, 노광시의 장치 운전 상의 레시피 조건 및 파라미터의 설정이 행하여진다. 노광 정보는, 예를 들면, 도 27에 나타내는 노광 정보 격납 테이블(TBL)에 기억되어 있으며, 하위 제어 장치(16)의 기억부 또는 상위 제어 장치(5)의 기억부에 기억되어 있다. 하위 제어 장치(16)는, 전술한 기억부로부터 노광 정보 격납 테이블(TBL)을 판독하여, 교환후 마스크 정보를 취득한다. 또, 교환후 마스크 정보는, 하위 제어 장치(16) 또는 상위 제어 장치(5)에의 입력장치(키보드 또는 마우스 등)를 매개로 하여 입력된 것이라도 좋다. 이 경우, 하위 제어 장치(16)는, 전술한 입력장치로부터 교환후 마스크 정보를 취득한다. 하위 제어 장치(16)가 교환후 마스크 정보를 취득하면, 스텝 S103으로 진행된다. The mask information after the exchange may be included in the exposure information related to the exposure conditions. The exposure information is information required when the exposure apparatus U3d performs exposure processing on the substrate P, such as information on the substrate P to be exposed, the scanning speed of the substrate P, and the power of the illumination light flux EL1. In the present embodiment, various kinds of adjustment and correction are performed by adding mask information after the exchange to the exposure information, and recipe conditions and parameters are set on the apparatus operation at the time of exposure. The exposure information is stored in, for example, the exposure information storage table TBL shown in Fig. 27, and is stored in the storage unit of the lower control unit 16 or the storage unit of the higher control unit 5. [ The subordinate control device 16 reads the exposure information storage table TBL from the above-mentioned storage unit and acquires the mask information after the exchange. The mask information after the replacement may be inputted via the input device (keyboard, mouse, or the like) to the lower control device 16 or the higher-level control device 5. [ In this case, the subordinate control device 16 acquires the mask information after the exchange from the above-described input device. When the subordinate control device 16 acquires the mask information after the exchange, the process proceeds to step S103.

스텝 S103에서, 하위 제어 장치(16)는, 교환후의 마스크(Ma)의 직경에 따라 노광 장치(U3d)의 조정이 필요한 부분 및 조정에 필요한 조건에 관한 데이터를 수집하거나 연산하거나 한다. 조정이 필요한 부분으로서는, 예를 들면, 마스크(M)의 Z축 방향에서의 위치, 조명 광학계(IL), 투영 광학계(PL), 마스크(M)의 회전 속도, 노광폭(조명 영역(IR)의 둘레 방향의 폭), 인코더 헤드(EH1, EH2)의 위치 또는 자세, 얼라이먼트 현미경(GS1, GS2)의 위치 또는 자세 등이다. 또, 본 실시 형태에서는, 교환후의 마스크(Ma)의 회전 중심축(제1 축(AX1a))이, 교환전의 마스크(M)의 회전 중심 위치로부터 Z축 방향으로 시프트하기 때문에, 마스크(Ma)를 구동하는 구동원(예를 들면, 전동기)의 출력축이 마스크(Ma)의 샤프트와 연결 가능하도록, 구동원의 노광 장치 본체 내에서의 장착 위치를 스텝 S103에서 조정(위치 시프트)해 둘 필요가 있다. 이 때문에, 노광 장치(U3d)는, 서로 직경이 다른 복수의 마스크 중 1개를 교환 가능하게 장착하여, 소정의 축선으로서의 제1 축(AX1)의 둘레로 회전시키는 마스크 유지 기구(11)에 장착되는 마스크(Ma)의 직경에 따라서, 적어도 제1 축(AX1)과 기판 지지 기구와의 거리를 조정하는 조정부를 가지고 있다. 이 조정부는, 마스크 유지 기구(11)에 장착된 마스크의 외주면과 기판 지지 기구에 의해 지지된 기판(P)과의 간격을, 미리 정해진 허용 범위 내로 설정한다. In step S103, the subordinate control device 16 collects or calculates data relating to a part necessary for adjustment of the exposure apparatus U3d and conditions necessary for adjustment according to the diameter of the mask Ma after replacement. The position of the mask M in the Z axis direction, the illumination optical system IL, the projection optical system PL, the rotation speed of the mask M, the exposure width (illumination area IR) The position or attitude of the encoder heads EH1 and EH2, and the position or attitude of the alignment microscopes GS1 and GS2. In the present embodiment, since the rotation center axis (first axis AX1a) of the mask Ma after replacement shifts from the rotation center position of the mask M before replacement to the Z axis direction, It is necessary to adjust (position shift) the mounting position of the driving source in the exposure apparatus main body in step S103 so that the output shaft of the driving source (e.g., electric motor) for driving the driving source can be connected to the shaft of the mask Ma. For this reason, the exposure apparatus U3d is mounted on a mask holding mechanism 11 which is replaceably mounted with one of a plurality of masks having different diameters and rotates around a first axis AX1 as a predetermined axis And an adjusting unit for adjusting at least the distance between the first axis AX1 and the substrate supporting mechanism in accordance with the diameter of the mask Ma. The adjustment section sets the interval between the outer peripheral surface of the mask mounted on the mask holding mechanism 11 and the substrate P supported by the substrate holding mechanism within a predetermined allowable range.

전술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, Z축 방향에서의 조명 시야(IR)의 위치는, 직경이 다른 마스크(Ma)로 교환된 전후에서, 변하지 않도록 이루어진다. 이 때문에, 예를 들면, 스텝 S101에서, 하위 제어 장치(16)는, 직경이 다른 마스크(Ma)로 교환할 뿐이며, 스텝 S102에서 교환후 마스크 정보를 취득하면, 이것에 근거하여 마스크(Ma)의 Z축 방향에서의 조명 시야(IR)의 위치를 교환전과 동일한 위치로 제어한다. 또, 마스크(Ma)로 교환하기 전에, 하위 제어 장치(16)가, 예를 들면 노광 정보 격납 테이블(TBL)로부터 마스크(Ma)의 정보를 취득하고, 이것에 근거하여, 마스크(Ma)로 교환하는 타이밍으로, 마스크(Ma)의 Z축 방향에서의 조명 시야(IR)의 위치를 교환전과 동일한 위치로 제어해도 괜찮다. 다음으로, 스텝 S103에서의 조정의 예에 대해 설명한다. As described above, in the present embodiment, the position of the illumination field IR in the Z-axis direction is made to remain unchanged before and after the wafer is exchanged for the masks Ma having different diameters. Therefore, for example, in the step S101, the lower control device 16 is merely exchanged for the masks Ma having different diameters. When the mask information after the exchange is acquired in the step S102, The position of the illumination visual field IR in the Z-axis direction is controlled to the same position as before the exchange. The lower control device 16 acquires the information of the mask Ma from the exposure information storage table TBL before replacing the mask Ma with the mask Ma, The position of the illumination visual field IR in the Z axis direction of the mask Ma may be controlled to the same position as before the replacement with the timing of replacing the mask. Next, an example of adjustment in step S103 will be described.

도 28은, 직경이 다른 마스크 사이에서의 조명 광속 및 투영 광속의 거동을, 앞의 도 5를 기초로 하여 개략적으로 나타내는 도면이다. 전술한 바와 같이, 마스크(M)의 교환의 전후에서, 조명 시야(IR)의 Z축 방향에서의 위치가 변화하지 않도록 하면, 도 25에 나타내는 바와 같이, 마스크(M) 및 마스크 유지 드럼(21)의 회전 중심축, 즉 제1 축(AX1)의 Z축 방향에서의 위치가 변화한다. 구체적으로는, 직경이 작은 마스크(Ma)의 회전 중심축(AX1a)은, 직경이 큰 마스크(M)의 제1 축(AX1) 보다도, 기판 지지 드럼(25)의 회전 중심축인 제2 축(AX2)에 접근한다. Fig. 28 is a diagram schematically showing the behavior of illumination luminous flux and projected luminous flux between masks having different diameters, based on the aforementioned Fig. 5. As described above, when the position of the illumination field IR in the Z-axis direction is not changed before and after the replacement of the mask M, the mask M and the mask holding drum 21 , That is, the position in the Z-axis direction of the first axis AX1 changes. Specifically, the rotation center axis AX1a of the mask Ma having a small diameter is larger than the rotation axis AX1 of the mask M having a large diameter, (AX2).

교환후의 마스크(Ma)가 교환전의 마스크(M) 보다도 직경이 작은 경우에도, 도 28에 나타내는 바와 같이, 마스크(Ma)(마스크면(P1a)) 상의 조명 영역(IR)의 둘레 방향의 중심인 교점 Q1의 XYZ 좌표 내에서의 절대 위치(노광 장치 내의 일의적인 위치)를 바꾸지 않는 것으로 한다. 이 때문에, 도 28에 나타내는 바와 같이, 교환전의 마스크(M)에 대해서 설정된 조명 광속(EL1)의 조명 조건, 즉, XZ면내에서 조명 광속(EL1)의 각 주광선을 반경(곡률 반경) Rm의 1/2의 점 Q2를 향해서 경사지는 등의 조건을 유지하면서, 직경이 작은 마스크(Ma)에 조명 광속(EL1)을 조사하면, 마스크(Ma) 상의 조명 영역(IR)에서 반사한 투영 광속(EL2a)의 각 주광선은, 서로 평행한 상태로부터 어긋나, XZ면내에서 발산하는 상태가 되어, 진행되는 방향도 어긋나 버린다. Even if the diameter of the mask Ma after replacement is smaller than the diameter of the mask M before the replacement, as shown in Fig. 28, the center Ma of the illumination area IR on the mask Ma (mask surface P1a) It is assumed that the absolute position within the XYZ coordinate of the intersection Q1 (a unique position in the exposure apparatus) is not changed. 28, the illumination condition of the illumination luminous flux EL1 set for the mask M before replacement, that is, the main luminous flux of the illumination luminous flux EL1 in the XZ plane is set to 1 (radius of curvature radius) Rm When the illumination light flux EL1 is irradiated to the mask Ma having a small diameter while maintaining the condition such as inclination toward the point Q2 of the mask Ma, Are deviated from the parallel state, and diverge in the XZ plane, and the direction in which the principal rays of light are shifted also deviates.

이 때문에, 조명 광학계(IL)로부터의 조명 광속(EL1)을, 마스크(Ma)에 적합한 조명 광속(EL1)으로 조정할 필요가 있다. 그래서, 스텝 S103에서, 조명 광학계(IL)가 가지는 실린드리칼 렌즈(54)(도 4 참조)를 다른 파워의 것으로 변경하여 배율 텔레센트릭의 상태를, 조명 광속(EL1)의 각 주광선이, XZ면내에서 마스크(Ma)의 반경 Rma의 1/2의 위치를 향해 수렴하도록 조정한다. 게다가, 도시하지 않은 편각(偏角) 프리즘을 이용하여 시야 영역(IRa)(조명 영역(IR))의 중심인 교점 Q1에서의 축 텔레센트릭의 상태를, 교점 Q1를 통과하는 조명 광속(EL1)의 주광선의 연장이 마스크(Ma)의 중심축(AX1a)을 통과하는 상태로 조정한다. Therefore, it is necessary to adjust the illumination luminous flux EL1 from the illumination optical system IL to the illumination luminous flux EL1 suitable for the mask Ma. Therefore, in step S103, the cylindrical lens 54 (see FIG. 4) of the illumination optical system IL is changed to a different power, and the state of magnification telecentricity is set such that each principal ray of the illumination luminous flux EL1, Is adjusted so as to converge toward the half of the radius Rma of the mask Ma in the XZ plane. Furthermore, the state of the axis telecentric at the intersection Q1, which is the center of the field of view IRa (illumination region IR), using the unshown angle prism is referred to as the illumination luminous flux EL1 ) Passes through the central axis AX1a of the mask Ma.

또, 마스크(Ma)로부터의 반사 광속, 즉 투영 광속(EL2a)의 각도를 조정한다. 이 경우, 조명 광속(EL1)과 투영 광속(EL2a)와의 축 각도(주광선의 XZ면내에서의 각도)는, 마스크(Ma)의 직경(주광선의 중심 위치)에 의해 변화하기 때문에, 공통의 광로인 편광 빔 스플리터(PBS)와 마스크(Ma)와의 사이에 편각 프리즘(입사면과 사출면이 비평행한 쐐기 모양의 프리즘)을 배치하여 투영 광속(EL2a)의 각도를 조정할 수 있다. The angle of the reflected light flux from the mask Ma, that is, the projected light flux EL2a, is adjusted. In this case, the axis angle (the angle in the XZ plane of the principal ray) between the illumination luminous flux EL1 and the projection luminous flux EL2a varies depending on the diameter of the mask Ma (center position of the principal ray) The angle of the projected luminous flux EL2a can be adjusted by disposing a declination prism (a wedge-shaped prism having an incident surface and an emission surface that are not parallel to each other) between the polarizing beam splitter PBS and the mask Ma.

또, 투영 광속(EL2a)만의 각도를 조정하는 경우는, 투영 광학계(PL)가 가지는 편광 부재(예를 들면, 제1 편향 부재(70)의 제1 반사면(P3), 또는 제2 편향 부재(80)의 제4 반사면(P6))의 각도를 조정해도 괜찮다. 이와 같이 함으로써, 직경이 다른 마스크(Ma)로 교환한 경우에(이 예에서는 교환후의 마스크(Ma)의 직경이 교환전보다도 작음), 마스크(Ma)에서 반사된 투영 광속(EL2a)의 각 주광선을 XZ면내에서 서로 평행광으로 할 수 있다. 즉, 교환후의 지름이 다른 마스크(Ma)에 대해서도, 조명 광학계(IL)는, 마스크(Ma)의 조명 영역(IR)에서 반사되는 투영 광속(EL2a)이 텔레센트릭한 상태가 되도록, 마스크(Ma) 상의 조명 영역(IR)에 조사되는 조명 광속(EL1)의 조명 조건이 조정된다. When the angle of only the projected luminous flux EL2a is to be adjusted, the angle of the polarizing member (for example, the first reflecting surface P3 of the first deflecting member 70, (The fourth reflecting surface P6 of the reflecting mirror 80). By doing so, when the masks Ma having different diameters are exchanged (in this example, the diameter of the mask Ma after the replacement is smaller than that before the replacement), each of the principal rays of the projected luminous flux EL2a reflected by the mask Ma, Can be made parallel to each other in the XZ plane. That is, even for the mask Ma having a different diameter after the replacement, the illumination optical system IL is configured so that the projection luminous flux EL2a reflected by the illumination area IR of the mask Ma becomes telecentric, Ma of the illumination luminous flux EL1 irradiated to the illumination area IR is adjusted.

전술한 조정을 실행하는 경우, 예를 들면, 조명 광학계(IL)의 조명 광학 모듈(ILM)에는, 파워가 다른 복수의 실린드리칼 렌즈(54) 중 1개를 교환 가능하게 광로 내에 설치하는 렌즈 교환 기구 등이 부설된다. 하위 제어 장치(16)로부터의 지령에 의해서, 그 렌즈 교환 기구를 제어하여, 가장 적합한 파워의 실린드리칼 렌즈(54)로 바꾸어도 괜찮다. 이 때, 하위 제어 장치(16)는, 교환후에서의 마스크(Ma)의 직경의 정보에 근거하여 실린드리칼 렌즈(54)를 바꾼다. 또, 전술한 편광 빔 스플리터(PBS)와 마스크(Ma)와의 사이의 편각 프리즘 또는 투영 광학 모듈(PLM)내의 편광 부재의 각도(및 XZ면내에서의 위치)를 조정하기 위한 액추에이터를 하위 제어 장치(16)에 의해서 제어하여, 마스크(Ma)에서 반사되는 투영 광속(EL2)의 광학 특성을 조정해도 괜찮다. 이 경우도, 하위 제어 장치(16)는, 교환후에서의 마스크(Ma)의 직경의 정보에 근거하여 편각 프리즘 또는 편광 부재의 각도를 조정한다. 또, 실린드리칼 렌즈(54)의 교환 및 편각 프리즘 등의 조정은, 노광 장치(U3d)의 오퍼레이터가 행해도 괜찮다. In the case of carrying out the above-described adjustment, for example, the illumination optical module ILM of the illumination optical system IL is provided with a lens (not shown) for interchangeably installing one of a plurality of cylindrical lenses 54, An exchange mechanism is installed. It is also possible to change the lens changing mechanism to the cylindrical lens 54 of the most suitable power by a command from the lower control unit 16. [ At this time, the subordinate control device 16 changes the cylindrical lens 54 based on the information of the diameter of the mask Ma after the exchange. An actuator for adjusting the angular prism between the polarizing beam splitter PBS and the mask Ma or the angle of the polarization member in the projection optical module PLM and the position in the XZ plane is referred to as a lower control device 16 so that the optical characteristics of the projected luminous flux EL2 reflected by the mask Ma may be adjusted. In this case as well, the lower control device 16 adjusts the angle of the declination prism or the polarization member based on the information of the diameter of the mask Ma after the exchange. The operator of the exposure apparatus U3d may also perform the adjustment of the replacement of the cylindrical lens 54 and the adjustment of the defocusing prism.

도 29는, 직경이 다른 마스크로 교환한 경우에서의 인코더 헤드 등의 배치 변경을 나타내는 도면이다. 스텝 S103에서의 조정에서는, 필요에 따라서, 추가로, 인코더 헤드(EH1, EH2), 얼라이먼트 현미경(GS1, GS2), 마스크(M)측의 초점 계측 장치(AFM) 및 이물을 검출하는 이물 검사 장치(CD)의 조정이 행하여진다. 도 29에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 반경(곡률 반경) Rm인 마스크(M) 및 마스크 유지 드럼(21)으로부터, 직경이 작은 반경 Rma인 마스크(Ma) 및 마스크 유지 드럼(21a)으로 교환된 경우, 마스크(M)의 주위에 배치되어 있던 인코더 헤드(EH1, EH2), 얼라이먼트 현미경(GS1, GS2), 초점 계측 장치(AFM) 및 이물 검사 장치(CD)는, 직경이 작게 된 마스크(Ma)의 주위에 다시 배치하거나, 자세를 조정하거나 할 필요가 있다. 이와 같이 함으로써, 마스크(Ma) 상의 얼라이먼트 마크의 위치, 마스크(Ma)의 회전 각도 등을 올바르게 계측할 수 있게 된다. 29 is a diagram showing a change in arrangement of an encoder head or the like in the case of exchanging with a mask having a different diameter. In the adjustment in the step S103, the encoder heads EH1 and EH2, the alignment microscopes GS1 and GS2, the focal measurement device AFM on the mask M side, and the foreign matter inspection device (CD) is adjusted. As shown in Fig. 29, for example, the mask Ma and the mask holding drum 21a each having a radius Rma smaller in diameter are exchanged from the mask M and the mask holding drum 21 having a radius (curvature radius) Rm The encoder heads EH1 and EH2, the alignment microscopes GS1 and GS2, the focus measuring apparatus AFM and the foreign substance inspection apparatus CD disposed around the mask M are arranged in a mask Ma, or adjust the posture. By doing so, it becomes possible to correctly measure the position of the alignment mark on the mask Ma, the rotation angle of the mask Ma, and the like.

도 29에 나타내는 예에서는, 얼라이먼트 현미경(GS1, GS2), 초점 계측 장치(AFM) 및 이물 검사 장치(CD)를, 직경이 작게 된 마스크(Ma)의 둘레에 다시 배치한다. 또, 이 예에서의 인코더 헤드(EH1, EH2)는, XZ면내에서는, 각각 제1 투영 광학계(홀수번째)의 시야 영역(IRa)의 위치, 제2 투영 광학계(짝수번째)의 시야 영역(IRb)의 위치의 근방에 배치되어 있다. 그 때문에, 마스크 교환후에, 인코더 헤드(EH1, EH2)의 위치를 XZ면내에서 크게 변경할 필요는 없다. In the example shown in Fig. 29, the alignment microscopes GS1 and GS2, the focus measuring device AFM and the foreign material inspection device CD are arranged around the mask Ma whose diameter is reduced. The encoder heads EH1 and EH2 in this example are arranged such that the positions of the first projection optical system (odd-numbered) IRa and the second projection optical system (even-numbered) In the present embodiment. Therefore, it is not necessary to largely change the positions of the encoder heads EH1 and EH2 in the XZ plane after the mask replacement.

그러나, 마스크(Ma)로 교환하는 것에 의해서, 인코더 헤드(EH1, EH2)가 판독하는 스케일 원반(SD)의 외주면의 스케일, 또는 마스크(Ma)와 함께 마스크 유지 드럼(21a)의 외주면에 형성된 스케일과, 각 인코더 헤드(EH1, EH2)와의 상대적인 판독 각도가 변화해 버린다. 이 때문에, 인코더 헤드(EH1, EH2)는, 정확하게 스케일면과 대향하도록 자세가 조정된다. 구체적으로는, 도 29에 나타내는 화살표 N1, N2와 같이, 각 헤드(EH1, EH2)를, 스케일면의 지름에 따라서, 그 위치에서 회전(경사)시킨다. 이와 같이 함으로써, 마스크(Ma)의 회전 각도의 정보를 고정밀도로 얻을 수 있다. However, by exchanging with the mask Ma, the scale of the outer circumferential surface of the scale disc SD read by the encoder heads EH1 and EH2, or the scale formed on the outer circumferential surface of the mask holding drum 21a together with the mask Ma, And the read angle relative to each of the encoder heads EH1 and EH2 changes. For this reason, the posture of the encoder heads EH1 and EH2 is adjusted so as to face the scale surface exactly. Concretely, as shown by the arrows N1 and N2 shown in Fig. 29, each of the heads EH1 and EH2 is rotated (inclined) at that position in accordance with the diameter of the scale surface. By doing so, information on the rotation angle of the mask Ma can be obtained with high accuracy.

마스크(Ma)로 교환할 때에는, 마스크(Ma) 및 마스크 유지 드럼(21a)과 함께 스케일 원반(SD)을 동시에 교환하고, 인코더 헤드(EH1, EH2)의 자세(경사)를 조정함과 아울러, 장착 위치 등을 조정해도 괜찮다. 스케일은, 마스크(Ma)의 표면 또는 마스크 유지 드럼(21a)의 외주면에 마련되어 있어도 괜찮다. 마스크(Ma)로 교환했을 때에, 인코더 헤드(EH1, EH2)가 판독하는 스케일의 둘레 방향의 격자 피치가, 교환전의 것과 다른 경우, 하위 제어 장치(16)는, 교환후에서의 스케일의 격자 피치와 인코더 헤드(EH1, EH2)의 검출값과의 대응 관계를 수정한다. 구체적으로는, 인코더 시스템의 디지털 카운터에 의한 1 카운트가, 교환후의 마스크(Ma)의 회전 각도 또는 마스크면(P1a)의 둘레 방향의 이동거리로서, 어느 정도의 값이 되는지의 변환 계수를 수정한다. The masks Ma and the mask original drum SD are simultaneously exchanged together with the mask holding drum 21a to adjust the posture (inclination) of the encoder heads EH1 and EH2, It is also possible to adjust the mounting position. The scale may be provided on the surface of the mask Ma or on the outer peripheral surface of the mask holding drum 21a. When the lattice pitch in the circumferential direction of the scale read by the encoder heads EH1 and EH2 is different from that before the exchange in the case of exchanging with the mask Ma, the subordinate control device 16 sets the lattice pitch And the detected values of the encoder heads EH1 and EH2. More specifically, the conversion coefficient of how much the one count by the digital counter of the encoder system becomes the rotation angle of the mask Ma after the replacement or the moving distance of the mask face P1a in the circumferential direction is modified .

초점 계측 장치(AFM) 및 이물 검사 장치(CD)는, 도 29 중에 상상선(想像線, 가상선)으로 나타내는 바와 같이, 마스크(M) 또는 마스크(Ma)의 회전 중심축(제1 축(AX1) 또는 제1 축(AX1a))의 Z축 방향에서의 바로 아래, 또한 제1 투영 광학계의 조명 시야(IRa)와 제2 투영 광학계의 조명 시야(IRb)와의 사이에 배치하고, 마스크(M) 또는 마스크(Ma)의 마스크면(P1) 또는 마스크면(P1a)을 아래로부터 검출하도록 해도 괜찮다. 이와 같이 하면, 마스크(Ma)의 교환전후에서, 초점 계측 장치(AFM) 및 이물 검사 장치(CD)로부터 마스크(M)의 표면 또는 마스크(Ma)의 표면까지의 거리의 변화를 작게 할 수 있다. 이 때문에, 초점 계측 장치(AFM) 및 이물 검사 장치(CD)의 광학계 또는 처리용 소프트 웨어의 수정 등으로 대응할 수 있을 가능성이 있다. 이 경우, 초점 계측 장치(AFM) 및 이물 검사 장치(CD)의 장착 위치를 변경하지 않아도 되다. The focus measuring apparatus AFM and the foreign substance inspection apparatus CD are arranged so that the center axis of the mask M or the rotation axis of the mask Ma (the first axis AX1) or the first axis AX1a) and between the illumination field IRa of the first projection optical system and the illumination field IRb of the second projection optical system, ) Or the mask surface P1 or the mask surface P1a of the mask Ma may be detected from below. This makes it possible to reduce the change in the distance from the focal point measuring device AFM and the foreign object inspection device CD to the surface of the mask M or the surface of the mask Ma before and after the replacement of the mask Ma . For this reason, there is a possibility that the optical system of the focal measurement device (AFM) and the foreign object inspection device (CD) or the processing software may be modified. In this case, it is not necessary to change the mounting positions of the focus measurement device AFM and the foreign matter inspection device CD.

마스크(Ma)로 교환함으로써, 곡률 반경이 작게 되는 것에 의해, 투영 영역(PA)의 노광폭(기판(P)의 주사 방향 또는 마스크(Ma)의 둘레 방향) 내의 디포커스(defocus)가 크게 될 가능성이 있다. 이러한 경우에는, 노광폭(경사 부분을 포함함), 조명 광학계(IL)의 조도 또는 주사 속도(마스크(Ma)의 회전 속도와 기판(P)의 전송 속도)의 조정이 필요하다. 이들은, 투영 시야 조리개(63)를 조정하거나, 하위 제어 장치(16)가 광원 장치(13)의 광원의 출력, 마스크 유지 드럼(21a) 및 기판 지지 드럼(25)의 회전을 조정하거나 하는 것에 의해서 조정할 수 있다. 이 경우, 노광폭과 조도와 주사 속도를 함께 변경하는 것이 바람직하다. The defocus in the projection area PA (the circumferential direction of the substrate P in the scanning direction or the mask Ma) becomes large because the radius of curvature becomes small by exchanging with the mask Ma There is a possibility. In this case, it is necessary to adjust the exposure width (including the inclined portion), the illuminance of the illumination optical system IL, or the scanning speed (the rotation speed of the mask Ma and the transfer speed of the substrate P). These are obtained by adjusting the projection field stop 63 or by adjusting the output of the light source of the light source device 13 and the rotation of the mask holding drum 21a and the substrate supporting drum 25 by the subordinate control device 16 Can be adjusted. In this case, it is preferable to change the exposure width, the illuminance and the scanning speed together.

게다가, 투영 광학계(PL)의 투영 영역(PA)의 위치, 투영 광학 모듈(PLM)의 상대 위치 관계, 및 마스크(Ma)의 둘레 길이가 변화하는 것에 의한 마스크(Ma)의 회전 방향에서의 배율 등을 조정할 필요가 있다. 예를 들면, 하위 제어 장치(16)는, 투영 광학계(PL)의 투영 광학 모듈(PLM)이 구비하는 상시프트용 광학 부재(65)또는 배율 보정용 광학 부재(66) 등을 제어하는 것에 의해, 투영 광학계(PL)의 투영 영역(PA) 또는 마스크(Ma)의 회전 방향에서의 배율 등을 조정할 수 있다. In addition, the magnification in the rotational direction of the mask Ma caused by the position of the projection area PA of the projection optical system PL, the relative positional relationship of the projection optical module PLM, and the circumferential length of the mask Ma changes And so on. The lower control unit 16 controls the phase shift optical member 65 or the magnification correction optical member 66 and the like provided in the projection optical module PLM of the projection optical system PL, The magnification of the projection area PA of the projection optical system PL or the magnification in the rotation direction of the mask Ma can be adjusted.

스텝 S103에서는, 마스크(Ma)의 Z축 방향에서의 위치의 조정, 조명 광학계(IL)가 가지는 광학 부품의 조정, 투영 광학계(PL)가 가지는 광학 부품의 조정, 및 인코더 헤드(EH1, EH2)의 조정 등이라고 하는 기계적인 조정이 행하여진다. 이들에는, 하위 제어 장치(16)와 조정용 구동 기구 등에 의해서 자동(또는 반자동)으로 조정 가능한 것도 있고, 노광 장치(U3d)의 오퍼레이터가 수동으로 조정하는 것도 있다. 이 외에, 스텝 S103에서, 하위 제어 장치(16)는, 교환후 마스크 정보 또는 노광 정보 등에 근거하여, 노광 장치(U3d)를 제어하기 위한 제어 데이터(각종 파라미터) 등을 변경한다. In step S103, adjustment of the position of the mask Ma in the Z-axis direction, adjustment of the optical components of the illumination optical system IL, adjustment of the optical components of the projection optical system PL, and adjustment of the positions of the encoder heads EH1, EH2, Or the like is performed. These may be adjusted automatically (or semiautomatically) by the subordinate control device 16 and the adjusting drive mechanism, and may be adjusted manually by the operator of the exposure apparatus U3d. In addition, in step S103, the subordinate control device 16 changes control data (various parameters) for controlling the exposure apparatus U3d or the like based on the mask information after the replacement or the exposure information or the like.

스텝 S103에서는, 스텝 S102에서 취득된 교환후 마스크 정보에 근거하여, 노광 장치(U3d)가 조정되었지만, 도 23에 나타내는 계측 장치(18)가 계측한 마스크(Ma)의 형상, 치수 및 장착 위치 등을 교환후 마스크 정보로 하고, 이것에 근거하여 노광 장치(U3d)가 조정되어도 괜찮다. 이 경우, 예를 들면, 하위 제어 장치(16)는, 마스크(Ma)로 교환된 후, 계측 장치(18)가 계측한 마스크(Ma)에 근거하여, 각종의 조정을 행한다. 또, 오퍼레이터가 조정, 교환해야만 하는 부품 등에 대해서는, 하위 제어 장치(16)는, 조정이 필요한 부품 등을, 예를 들면, 모니터 등에 표시하여 오퍼레이터에게 통지한다. 교환후에서의 마스크(Ma)의 계측값에 근거하여 노광 장치(U3d)가 조정되는 것에 의해, 예를 들면, 온도 또는 습도 등, 환경의 변화를 가미한 교환후 마스크 정보가 얻어지므로, 보다 실제의 상태에 입각하여 노광 장치(U3d)를 조정할 수 있다. 스텝 S103에서, 마스크(Ma)로 교환하는 것에 의한 조정이 종료하면, 스텝 S104로 진행된다. In step S103, the exposure apparatus U3d is adjusted based on the post-exchange mask information acquired in step S102, but the shape, dimensions, and mounting position of the mask Ma measured by the measuring apparatus 18 shown in Fig. Is set as the mask information, and the exposure apparatus U3d may be adjusted based on this information. In this case, for example, the lower control device 16 performs various adjustments based on the mask Ma measured by the measuring device 18 after being exchanged for the mask Ma. The lower control unit 16 displays parts or the like that need to be adjusted, for example, on a monitor or the like, and notifies the operator of the parts that the operator needs to adjust or replace. Since the exposure apparatus U3d is adjusted on the basis of the measured value of the mask Ma after the replacement, mask information after replacement with the change of the environment, such as temperature or humidity, is obtained, The exposure apparatus U3d can be adjusted based on the state. When the adjustment by the replacement with the mask Ma is completed in step S103, the process proceeds to step S104.

이상과 같이, 다른 지름의 마스크로 교환하면, 노광 장치 내의 관련한 광학계, 기구계, 검출계의 각 특성이 변동하는 경우가 있다. 본 실시 형태에서는, 마스크 교환후의 노광 장치로서의 특성이나 성능을 확인할 수 있도록, 도 30에 나타내는 바와 같은 캘리브레이션 장치를 마련한다. 도 30은, 캘리브레이션 장치의 도면이다. 도 31은, 캘리브레이션을 설명하기 위한 도면이다. 스텝 S103에서 노광 장치(U3d)는, 교환후의 마스크(Ma)에 적합한 상태로 되어 있지만, 스텝 S104에서 캘리브레이션을 행하는 것에 의해, 노광 장치(U3d)의 상태를 교환후의 마스크(Ma)에 더 적합한 상태로 한다. 캘리브레이션은, 도 30에 나타내는 캘리브레이션 장치(110)를 이용한다. 본 실시 형태에서의 캘리브레이션은, 하위 제어 장치(16)가 실행한다. 하위 제어 장치(16)는, 캘리브레이션 장치(110)에 의해서, 도 31에 나타내는 바와 같은 마스크 유지 드럼(21a)에 유지된 마스크(Ma)의 표면에 마련된 조정용 마크로서의 제1 마크(ALMM)와, 기판 지지 드럼(25)의 표면(기판 지지 드럼(25)의 기판(P)을 지지하는 부분)에 마련된 조정용 마크로서의 제2 마크(ALMR)를 검출한다. 그리고, 하위 제어 장치(16)는, 제1 마크(ALMM)와 제2 마크(ALMR)와의 상대 위치가 소정의 위치 관계가 되도록 조명 광학계(IL), 투영 광학계(PL), 마스크(Ma)의 회전 속도, 기판(P)의 반송 속도 또는 배율 등을 조정한다. 따라서, 캘리브레이션의 스텝 S104는, 기판 지지 드럼(25)에 기판(P)을 감기 전에 행하는 것이 바람직하지만, 기판(P)의 투과성이 높고, 기판(P) 상에 각종의 패턴이 형성되어 있지 않은 상태라면, 기판 지지 드럼(25)에 기판(P)을 감은 채로, 캘리브레이션을 행해도 괜찮다. As described above, when the mask is replaced with a mask of a different diameter, the respective characteristics of the optical system, the mechanical system, and the detection system in the exposure apparatus may fluctuate. In this embodiment, a calibration device as shown in Fig. 30 is provided so as to confirm the characteristics and performance as an exposure apparatus after mask replacement. 30 is a diagram of a calibration apparatus. 31 is a diagram for explaining the calibration. In step S103, the exposure apparatus U3d is in a state suitable for the mask Ma after replacement, but by performing the calibration in step S104, the state of the exposure apparatus U3d is changed to a state more suitable for the mask Ma after replacement . As the calibration, the calibration device 110 shown in Fig. 30 is used. The lower control device 16 executes the calibration in the present embodiment. The subordinate control device 16 controls the first mark ALMM as an adjustment mark provided on the surface of the mask Ma held by the mask holding drum 21a as shown in Fig. 31 by the calibration device 110, And detects the second mark ALMR as the adjustment mark provided on the surface of the substrate supporting drum 25 (the portion supporting the substrate P of the substrate supporting drum 25). The lower control device 16 controls the illumination optical system IL, the projection optical system PL and the mask Ma so that the relative positions of the first mark ALMM and the second mark ALMR are in a predetermined positional relationship. The rotational speed, the conveying speed or magnification of the substrate P, and the like. Therefore, it is preferable that the step S104 of the calibration is performed before the substrate P is wound on the substrate supporting drum 25. However, since the permeability of the substrate P is high and various patterns are not formed on the substrate P The substrate P may be calibrated while the substrate P is wound around the substrate supporting drum 25. [

도 30에 나타내는 바와 같이, 캘리브레이션 장치(110)는, 촬상 소자(예를 들면 CCD, CMOS)(111)와, 렌즈군(112)과, 프리즘 미러(113)와, 빔 스플리터(114)를 포함한다. 캘리브레이션 장치(110)는, 멀티 렌즈 방식의 경우, 각각의 조명 광학계(IL1 ~ IL6)에 대응하여 마련된다. 캘리브레이션을 실행하는 경우, 하위 제어 장치(16)는, 캘리브레이션 장치(110)의 빔 스플리터(114)를, 조명 광학계(IL)와 편광 빔 스플리터(PBS)와의 사이에서의 조명 광속(EL1)의 광로 중에 배치한다. 캘리브레이션을 실행하지 않은 경우, 빔 스플리터(114)는, 조명 광속(EL1)의 광로로부터 회피하고 있다. 30, the calibration apparatus 110 includes an imaging element (e.g., CCD, CMOS) 111, a lens group 112, a prism mirror 113, and a beam splitter 114 do. The calibration apparatus 110 is provided corresponding to each of the illumination optical systems IL1 to IL6 in the case of the multi-lens system. The lower control device 16 controls the beam splitter 114 of the calibration device 110 so that the beam splitter 114 is disposed between the illumination optical system IL and the polarization beam splitter PBS . When the calibration is not performed, the beam splitter 114 avoids the optical path of the illumination luminous flux EL1.

촬상 소자(111)의 감도는 충분히 높으므로, 광의 파워의 손실은 고려하지 않아도 된다. 이 때문에, 빔 스플리터(114)는, 예를 들면, 하프(half) 프리즘 등이라도 좋다. 또, 빔 스플리터(114)를, 조명 광학계(IL)와 편광 빔 스플리터(PBS)와의 사이에서의 조명 광속(EL1)의 광로에 출입하는 것에 의해, 캘리브레이션 장치(110)를 소형화할 수 있다. Since the sensitivity of the image pickup device 111 is sufficiently high, loss of optical power may not be considered. For this reason, the beam splitter 114 may be, for example, a half prism or the like. The calibration device 110 can be miniaturized by allowing the beam splitter 114 to enter and exit the optical path of the illumination luminous flux EL1 between the illumination optical system IL and the polarization beam splitter (PBS).

도 30에 나타내는 바와 같이, 캘리브레이션용 광원(115)으로부터의 광속을, 조명 광속(EL1)과 투영 광속(EL2)을 분리하기 위한 편광 빔 스플리터(PBS)의 조명 광속(EL1)이 입사하는 면의 반대면측으로부터 입사시키는 방법도 있다. 게다가, 기판 지지 드럼(25)의 제2 마크(ALMR)의 이면측에, 캘리브레이션용 광원(115)(발광부)를 배치하여, 제2 마크(ALMR)의 이면측으로부터 캘리브레이션용 광속을 조사하고, 제2 마크(ALMR)를 투과한 광을, 투영 광학계(PL)와 편광 빔 스플리터(PBS)를 매개로 하여, 교환후의 마스크(Ma)의 마스크면(P1a)에 투사해도 괜찮다. 이 경우, 캘리브레이션 장치(110)의 촬상 소자(111)는, 교환후의 마스크(Ma) 상에 역투영되는 기판 지지 드럼(25)의 제2 마크(ALMR)의 상(像)과, 마스크(Ma) 상의 제1 마크(ALMM)를 함께 촬상할 수 있다. As shown in Fig. 30, the light flux from the light source for calibration 115 is incident on the surface of the surface on which the illumination light flux EL1 of the polarization beam splitter PBS for separating the illumination light flux EL1 and the projected light flux EL2 enters And the incident light is incident from the opposite surface side. In addition, the calibration light source 115 (light emitting portion) is disposed on the back side of the second mark ALMR of the substrate supporting drum 25 to irradiate the calibration light flux from the back side of the second mark ALMR , The light transmitted through the second mark ALMR may be projected onto the mask surface P1a of the mask Ma after replacement via the projection optical system PL and the polarizing beam splitter PBS. In this case, the image pickup element 111 of the calibration apparatus 110 detects the image of the second mark ALMR of the substrate support drum 25, which is projected back onto the mask Ma after replacement, ) Can be picked up together with the first mark (ALMM)

조명 광학계(IL)와 편광 빔 스플리터(PBS)와의 사이에서의 조명 광속(EL1)의 광로에 빔 스플리터(114)를 배치함으로써, 마스크(Ma)로부터의 제1 마크(ALMM)의 상(像)과, 기판 지지 드럼(25)으로부터의 제2 마크(ALMR)의 상이, 빔 스플리터(114)를 매개로 하여 캘리브레이션 장치(110)의 프리즘 미러(113)로 안내된다. 프리즘 미러(113)에서 반사한 각 마크상(mark像)의 광은, 렌즈군(112)을 통과한 후, 1프레임분(分)의 촬상 시간(샘플링 시간)이 0.1 ~ 1 밀리초 정도로 매우 짧고, 고속 셔터 스피드를 가지는 촬상 소자(111)에 입사한다. 하위 제어 장치(16)는, 촬상 소자(111)로부터 출력된 제1 마크(ALMM)의 상, 및 제2 마크(ALMR)의 상에 대응한 화상 신호를 해석하고, 그 해석 결과와, 촬상시(샘플링시)의 각 인코더 헤드(EH1, EH2, EN2, EN3)의 계측값에 근거하여, 제1 마크(ALMM)와 제2 마크(ALMR)와의 상대 위치 관계를 구하며, 양자의 상대 위치가 소정의 상태가 되도록 조명 광학계(IL), 투영 광학계(PL), 마스크(Ma)의 회전 속도, 기판(P)의 반송 속도 또는 배율 등을 조정한다. The beam splitter 114 is arranged in the optical path of the illumination luminous flux EL1 between the illumination optical system IL and the polarizing beam splitter PBS so that the image of the first mark ALMM, And the image of the second mark ALMR from the substrate supporting drum 25 are guided to the prism mirror 113 of the calibration device 110 via the beam splitter 114. [ The light of each mark image reflected by the prism mirror 113 passes through the lens group 112 and then passes through the lens group 112 so that the imaging time (sampling time) of one frame is 0.1 to 1 millisecond And enters the imaging element 111 having a short, high-speed shutter speed. The lower control device 16 analyzes the image signal corresponding to the image of the first mark ALMM and the image of the second mark ALMR outputted from the image pickup device 111, The relative positional relationship between the first mark ALMM and the second mark ALMR is obtained on the basis of the measured values of the encoder heads EH1, EH2, EN2 and EN3 at the time of sampling (sampling) The rotation speed of the illumination optical system IL, the projection optical system PL, the mask Ma, the conveying speed or magnification of the substrate P,

도 31에 나타내는 바와 같이, 제1 마크(ALMM)는, 각각의 조명 광학계(IL(IL1 ~ IL6))에 대응하는 각각의 조명 영역(IR(IR1 ~ IR6))이 중심면(CL)을 사이에 두고 오버랩하는 위치(각 조명 영역(IR)의 Y방향에서의 양단의 삼각부)에 배치된다. 제2 마크(ALMR)는, 각각의 투영 광학계(PL(PL1 ~ PL6))에 대응하는 각각의 투영 영역(PA(PA1 ~ PA6))이 중심면(CL)을 사이에 두어 오버랩하는 위치(각 투영 영역(PA)의 Y방향에서의 양단의 삼각부)에 배치된다. 캘리브레이션에서, 각 투영 광학 모듈(PLM)마다 마련된 캘리브레이션 장치(110)는, 중심면(CL)을 사이에 두고 1열째(홀수번째), 2열째(짝수번째)의 순서대로, 순차적으로 제1 마크(ALMM)의 상과 제2 마크(ALMR)의 상을 수광한다. 31, the first mark ALMM is set such that each illumination region IR (IR1 to IR6) corresponding to each illumination optical system IL (IL1 to IL6) is located between the center plane CL (Triangular portions at both ends in the Y direction of each illumination region IR). The second mark ALMR is a position at which the projection areas PA (PA1 to PA6) corresponding to the respective projection optical systems PL (PL1 to PL6) overlap with each other with the center plane CL therebetween The triangular portions at both ends in the Y direction of the projection area PA). In the calibration, the calibration apparatus 110 provided for each projection optical module PLM sequentially arranges the first mark (odd-numbered) and the second-aligned (even-numbered) (ALMM) and the image of the second mark ALMR.

이상과 같이, 스텝 S103에서, 마스크(Ma)로 교환하는 것에 의한 조정(주로 기계적인 조정)이 종료하면, 하위 제어 장치(16)는, 교환후의 마스크(Ma)와 기판(P)을 반송하는 기판 지지 드럼(25)과의 사이의 위치 어긋남이 허용 범위 이하가 되도록, 노광 장치(U3d)를 조정한다. 이와 같이, 하위 제어 장치(16)는, 제1 마크(ALMM)의 상 및 제2 마크(ALMR)의 상을 적어도 이용하여, 노광 장치(U3d)를 조정한다. 이와 같이 함으로써, 기계적인 조정에 의해 수정할 수 없었던 오차를, 교환후의 마스크(Ma)와 기판 지지 드럼(25)으로부터 취득한 실제의 마크의 상에 근거하여 추가로 수정한다. 그 결과, 노광 장치(U3d)는, 적절하고 양호한 정밀도로, 교환후의 마스크(Ma)를 이용한 노광을 행하는 것이 가능하게 된다. As described above, when the adjustment (mainly the mechanical adjustment) by the replacement with the mask Ma is completed in the step S103, the lower control device 16 returns the mask Ma after the replacement and the substrate P The exposure apparatus U3d is adjusted such that the positional deviation between itself and the substrate supporting drum 25 is within the allowable range. Thus, the subordinate control device 16 adjusts the exposure apparatus U3d by using at least the image of the first mark ALMM and the image of the second mark ALMR. By doing so, an error which can not be corrected by the mechanical adjustment is further corrected based on the image of the actual mark obtained from the mask Ma after the replacement and the substrate supporting drum 25. [ As a result, the exposure apparatus U3d can perform exposure using the mask Ma after replacement with appropriate and good precision.

상기 예에서는, 마스크를 교환한 후, 주로 기계적으로 노광 장치(U3d)를 조정했지만, 마스크를 교환한 후의 조정은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 노광 장치(U3d)에 장착 가능한 원통 마스크의 직경의 차이가 작은 경우는, 그들의 원통 마스크 중에서 가장 직경이 작은 원통 마스크에 맞추어, 조명 광학계(IL) 및 투영 광학계(PL)의 유효 지름 및 편광 빔 스플리터(PBS)의 크기를 결정해 둠으로써, 조명 광속(EL1) 등의 각도 특성 등의 조정을 불필요로 할 수도 있다. 이와 같이 하면, 노광 장치(U3d)의 조정 작업을 간략화할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 노광 장치(U3d)가 사용 가능한 마스크를, 마스크의 직경마다 복수의 그룹으로 분류하고, 그룹 내에서 마스크의 직경이 변경되는 경우와, 그룹을 넘어 마스크의 직경을 변경시키는 경우에, 노광 장치(U3d)의 조정 대상 또는 부품 등을 변경해도 좋다. In the above example, the exposure apparatus U3d is mainly mechanically adjusted after the mask is exchanged, but the adjustment after the mask is exchanged is not limited to this. For example, when the difference in diameter of the cylindrical masks that can be mounted on the exposure apparatus U3d is small, the effective diameter of the illumination optical system IL and the effective diameter of the projection optical system PL can be set in accordance with the cylindrical mask having the smallest diameter among the cylindrical masks. And the size of the polarization beam splitter (PBS) are determined, it is possible to make the adjustment of the angular characteristics etc. of the illumination luminous flux EL1 unnecessary. In this way, the adjustment operation of the exposure apparatus U3d can be simplified. In the present embodiment, in the case where the masks usable in the exposure apparatus U3d are divided into a plurality of groups for each diameter of the mask, the diameter of the mask is changed in the group, and the diameter of the mask is changed beyond the group , The object of adjustment of the exposure apparatus U3d, or the like may be changed.

도 32는, 에어 베어링을 이용하여 마스크를 회전 가능하게 지지하는 예를 나타내는 측면도이다. 도 33은, 에어 베어링을 이용하여 마스크를 회전 가능하게 지지하는 예를 나타내는 사시도이다. 마스크(M)를 유지하는 마스크 유지 드럼(21)은, 양단부를 에어 베어링(160)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있어도 괜찮다. 에어 베어링(160)은, 복수의 지지 유닛(161)을 마스크 유지 드럼(21)의 외주부에 고리 모양으로 배치하여 만들어져 있다. 그리고, 에어 베어링(160)은, 각각의 지지 유닛(161)의 내주면으로부터 마스크 유지 드럼(21)의 외주면을 향해 공기(에어)를 분출하는 것에 의해서, 마스크 유지 드럼(21)을 회전 가능하게 지지한다. 이와 같이, 에어 베어링(160)은, 서로 직경이 다른 복수의 마스크(M) 중 1개를 교환 가능하게 장착하여, 소정의 축선(제1 축(AX1))의 둘레로 회전시키는 마스크 유지 기구로서 기능을 한다. 32 is a side view showing an example in which a mask is rotatably supported using an air bearing. 33 is a perspective view showing an example in which a mask is rotatably supported using an air bearing. Both ends of the mask holding drum 21 holding the mask M may be rotatably supported by air bearings 160. [ The air bearing 160 is formed by annularly arranging a plurality of support units 161 on the outer peripheral portion of the mask holding drum 21. [ The air bearing 160 ejects air (air) from the inner circumferential surface of each of the support units 161 toward the outer peripheral surface of the mask holding drum 21 to rotate the mask holding drum 21 rotatably do. As described above, the air bearing 160 is a mask holding mechanism in which one of a plurality of masks M having different diameters is replaceably mounted and rotated around a predetermined axis (first axis AX1) Function.

전술한 스텝 S103에서, 교환된 마스크(Ma)의 직경에 따라 에어 베어링(160)은 지지 유닛(161)이 교환된다. 또, 교환전후에서, 마스크(M)의 직경(2×Rm)의 차이가 작은 경우, 각각의 지지 유닛(161)의 지름 방향에서의 위치를 조정하여, 교환후의 마스크(M)에 대응시켜도 괜찮다. 이와 같이, 노광 장치(U3d)가, 에어 베어링(160)을 매개로 하여 마스크(M)를 회전 가능하게 지지하는 경우, 에어 베어링(160)은, 직경이 다른 마스크를 교환 가능하게 지지하는 노광 장치(U3d) 본체측의 베어링 장치로서 기능을 한다. In the above-described step S103, the air bearing 160 is replaced by the supporting unit 161 in accordance with the diameter of the replaced mask Ma. When the difference in diameter (2 x Rm) of the mask M is small before and after the replacement, the position in the radial direction of each support unit 161 may be adjusted to correspond to the mask M after replacement . In this way, when the exposure apparatus U3d rotatably supports the mask M via the air bearing 160, the air bearing 160 is provided with an exposure apparatus (U3d) functions as a bearing device on the main body side.

<제6 실시 형태>&Lt; Sixth Embodiment &

도 34는, 제6 실시 형태에 관한 노광 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 도 34를 이용하여, 노광 장치(U3e)에 대해 설명한다. 중복하는 기재를 피하도록, 전술한 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 실시 형태와 동일한 구성요소에 대해서는, 실시 형태와 동일한 부호를 부여하여 설명한다. 또, 제5 실시 형태의 노광 장치(U3d)의 각 구성은, 본 실시 형태에 적용할 수 있다. 34 is a diagram showing the entire configuration of an exposure apparatus according to the sixth embodiment. The exposure apparatus U3e will be described with reference to Fig. Only the portions different from the above-described embodiment will be described so as to avoid redundant description, and the same constituent elements as those of the embodiment will be described by giving the same reference numerals as those of the embodiment. The configuration of the exposure apparatus U3d according to the fifth embodiment can be applied to the present embodiment.

실시 형태의 노광 장치(U3)는, 마스크를 반사한 광이 투영 광속이 되는 반사형 마스크를 이용하는 구성이었지만, 본 실시 형태의 노광 장치(U3e)는, 마스크를 투과한 광이 투영 광속이 되는 투과형 마스크(투과형 원통 마스크)를 이용하는 구성으로 되어 있다. 노광 장치(U3e)에서, 마스크 유지 기구(11e)는, 마스크(MA)를 유지하는 마스크 유지 드럼(21e)과, 마스크 유지 드럼(21e)을 지지하는 가이드 롤러(93)와, 마스크 유지 드럼(21e)을 구동하는 구동 롤러(94)와, 구동부(96)를 구비한다. 도시는 하지 않지만, 노광 장치(U3e)는, 도 23에 나타내는 바와 같은, 마스크(MA)를 교환하기 위한 교환 기구(150)를 구비하고 있다. The exposure apparatus U3 of the embodiment uses a reflection type mask in which the light reflected by the mask becomes a projected light flux. However, in the exposure apparatus U3e of the present embodiment, the light transmitted through the mask is a transmission type A mask (transmissive cylindrical mask) is used. In the exposure apparatus U3e, the mask holding mechanism 11e is provided with a mask holding drum 21e for holding the mask MA, a guide roller 93 for holding the mask holding drum 21e, A driving roller 94 for driving the driving roller 21e, and a driving unit 96. Although not shown, the exposure apparatus U3e has an exchange mechanism 150 for exchanging the mask MA as shown in Fig.

마스크 유지 기구(11e)는, 서로 직경이 다른 복수의 마스크(MA) 중 1개를 교환 가능하게 장착하여, 소정의 축선(제1 축(AX1))의 둘레로 회전시킨다. 노광 장치(U3e)는, 서로 직경이 다른 복수의 마스크(MA) 중 1개를 교환 가능하게 장착하여, 소정의 축선으로서의 제1 축(AX1)의 둘레로 회전시키는 마스크 유지 기구(11e)에 장착되는 마스크(MA)의 직경에 따라서, 적어도 제1 축(AX1)과 기판 지지 기구와의 거리를 조정하는 조정부를 가지고 있다. 이 조정부는, 마스크 유지 기구(11e)에 장착된 마스크(MA)의 외주면과 기판 지지 기구에 지지된 기판(P)과의 간격을, 미리 정해진 허용 범위 내로 설정한다. The mask holding mechanism 11e replaceably mounts one of the plurality of masks MA having different diameters and rotates around a predetermined axis (first axis AX1). The exposure apparatus U3e is mounted on a mask holding mechanism 11e which is replaceably mounted with one of a plurality of masks MA having different diameters and rotates around a first axis AX1 as a predetermined axis And has an adjusting section for adjusting at least the distance between the first axis AX1 and the substrate supporting mechanism in accordance with the diameter of the mask MA. This adjustment section sets the interval between the outer peripheral surface of the mask MA mounted on the mask holding mechanism 11e and the substrate P supported by the substrate holding mechanism within a predetermined allowable range.

마스크 유지 드럼(21e)은, 예를 들면 유리 또는 석영 등으로 제조된, 일정한 두께를 가지는 원통 모양이며, 그 외주면(원통면)이 마스크(MA)의 마스크면을 형성한다. 즉, 본 실시 형태에서, 마스크(MA) 상의 조명 영역은, 중심선으로부터 일정한 곡률 반경 Rm를 가지는 원통면 모양으로 만곡하고 있다. 마스크 유지 드럼(21e) 중, 마스크 유지 드럼(21e)의 지름 방향으로부터 보아 마스크(MA)의 패턴과 겹치는 부분, 예를 들면 마스크 유지 드럼(21e)의 Y축 방향에서의 양단측 이외의 중앙 부분은, 조명 광속에 대해서 투광성을 가진다. 마스크면에는, 마스크(MA) 상의 조명 영역이 배치된다. The mask holding drum 21e is a cylindrical shape having a constant thickness, made of, for example, glass or quartz, and the outer circumferential surface (cylindrical surface) forms the mask surface of the mask MA. That is, in the present embodiment, the illumination area on the mask MA curves into a cylindrical surface shape having a constant radius of curvature Rm from the center line. A portion of the mask holding drum 21e that overlaps the pattern of the mask MA when viewed from the radial direction of the mask holding drum 21e, for example, a portion other than both ends in the Y axis direction of the mask holding drum 21e Has light transmittance with respect to the illumination luminous flux. On the mask surface, an illumination area on the mask MA is arranged.

마스크(MA)는, 예를 들면, 평탄성이 좋은 직사각형 모양의 매우 얇은 유리판(예를 들면 두께 100㎛ ~ 500㎛)의 일방의 면에 크롬 등의 차광층에 의해 패턴을 형성한 투과형의 평면 모양 시트 마스크로서 작성되고, 그것을 마스크 유지 드럼(21e)의 외주면을 따라서 만곡시켜, 이 외주면에 감은(붙인) 상태에서 사용된다. 마스크(MA)는, 패턴이 형성되어 있지 않은 패턴 비형성 영역을 가지며, 패턴 비형성 영역에서 마스크 유지 드럼(21e)에 장착되어 있다. 마스크(MA)는, 마스크 유지 드럼(21e)에 대해서 떼어낼 수 있다. 마스크(MA)는, 실시 형태의 마스크(M)와 마찬가지로, 투명 원통 모재에 의한 마스크 유지 드럼(21e)에 감는 대신에, 투명 원통 모재에 의한 마스크 유지 드럼(21e)의 외주면에 직접 크롬 등의 차광층에 의한 마스크 패턴을 묘화 형성하여 일체화해도 괜찮다. 이 경우도, 마스크 유지 드럼(21e)이 마스크의 지지 부재로서 기능을 한다. The mask MA may be a transmissive planar shape in which a pattern is formed by a light shielding layer such as chrome on one side of a very thin flat glass plate (for example, 100 mu m to 500 mu m in thickness) Is formed as a sheet mask, is bent along the outer circumferential surface of the mask holding drum 21e, and is used in a state of being wound (adhered) to the outer circumferential surface. The mask MA has a non-patterned area on which no pattern is formed and is mounted on the mask holding drum 21e in the non-patterned area. The mask MA can be detached from the mask holding drum 21e. The mask MA is wound around the outer peripheral surface of the mask holding drum 21e by the transparent cylindrical mother material in such a manner that the outer peripheral surface of the mask holding drum 21e is not directly wound around the mask holding drum 21e by the transparent cylindrical mother material, The mask pattern formed by the light shielding layer may be drawn and integrated. Also in this case, the mask holding drum 21e functions as a supporting member of the mask.

가이드 롤러(93) 및 구동 롤러(94)는, 마스크 유지 드럼(21e)의 중심축에 대해 평행한 Y축 방향으로 연장하고 있다. 가이드 롤러(93) 및 구동 롤러(94)는, 마스크(MA) 및 마스크 유지 드럼(21e)의 회전 중심축과 평행한 축선 둘레로 회전 가능하게 마련되어 있다. 가이드 롤러(93) 및 구동 롤러(94)는, 각각, 축선방향의 단부의 외경이 다른 부분의 외형 보다도 크게 되어 있으며, 이 단부가 마스크 유지 드럼(21e)에 외접하고 있다. 이와 같이, 가이드 롤러(93) 및 구동 롤러(94)는, 마스크 유지 드럼(21e)에 의해 유지되어 있는 마스크(MA)에 접촉하지 않도록 마련되어 있다. 구동 롤러(94)는, 구동부(96)와 접속되어 있다. 구동 롤러(94)는, 구동부(96)로부터 공급되는 토크를 마스크 유지 드럼(21e)에 전달하는 것에 의해서, 마스크 유지 드럼(21e)을, 그 회전 중심축 둘레로 회전시킨다. The guide roller 93 and the drive roller 94 extend in the Y axis direction parallel to the central axis of the mask holding drum 21e. The guide roller 93 and the drive roller 94 are provided so as to be rotatable about an axis parallel to the rotational center axis of the mask MA and the mask holding drum 21e. Each of the guide roller 93 and the drive roller 94 has an outer diameter larger than the outer diameter of the other end portion in the axial direction, and this end portion is in contact with the mask holding drum 21e. Thus, the guide roller 93 and the drive roller 94 are provided so as not to contact the mask MA held by the mask holding drum 21e. The driving roller 94 is connected to the driving portion 96. The driving roller 94 rotates the mask holding drum 21e around its rotational center axis by transmitting the torque supplied from the driving unit 96 to the mask holding drum 21e.

마스크 유지 기구(11e)는, 1개의 가이드 롤러(93)를 구비하고 있지만 수는 한정되지 않고, 2개 이상이라도 좋다. 마찬가지로 마스크 유지 기구(11e)는, 1개의 구동 롤러(94)를 구비하고 있지만 수는 한정되지 않고, 2개 이상이라도 좋다. 가이드 롤러(93)와 구동 롤러(94) 중 적어도 하나는, 마스크 유지 드럼(21e)의 내측에 배치되어 있으며, 마스크 유지 드럼(21e)과 내접하고 있어도 괜찮다. 또, 마스크 유지 드럼(21e) 중, 마스크 유지 드럼(21e)의 지름 방향으로부터 보아 마스크(MA)의 패턴과 겹치지 않는 부분(Y축 방향의 양단측)은, 조명 광속에 대해서 투광성을 가지고 있어도 괜찮고, 투광성을 가지지 않아도 좋다. 또, 가이드 롤러(93) 및 구동 롤러(94)의 일방 또는 쌍방은, 예를 들면 원뿔대 모양으로서, 그 중심축(회전축)이 중심축에 대해 비평행이라도 좋다. The mask holding mechanism 11e is provided with one guide roller 93, but the number is not limited and may be two or more. Similarly, although the mask holding mechanism 11e is provided with one driving roller 94, the number is not limited and may be two or more. At least one of the guide roller 93 and the drive roller 94 is disposed inside the mask holding drum 21e and may be in contact with the mask holding drum 21e. The portion of the mask holding drum 21e which does not overlap with the pattern of the mask MA as seen from the radial direction of the mask holding drum 21e (both ends in the Y-axis direction) may have light transmittance with respect to the illumination luminous flux , And it may not have a light transmitting property. One or both of the guide roller 93 and the drive roller 94 may have, for example, a truncated cone shape, and the central axis (rotation axis) thereof may not be parallel to the central axis.

노광 장치(U3e)는, 가이드 롤러(93)와 구동 롤러(94)와의 위치에, 도 25에 나타내는, 제1 투영 광학계의 시야 영역(조명 영역)(IRa)과 제2 투영 광학계의 시야 영역(조명 영역)(IRb)을 각각 배치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 마스크(MA)의 직경이 변화해도, 시야 영역(IRa, IRb) 각각의 Z축 방향에서의 위치를 일정하게 유지할 수 있다. 그 결과, 직경이 다른 마스크(MA)로 교환한 경우에, 시야 영역(IRa, IRb) 각각의 Z축 방향에서의 위치의 조정이 용이하게 된다. The exposure apparatus U3e is provided with a field of view (illumination region) IRa of the first projection optical system and a field of view region of the second projection optical system Illumination region) IRb are preferably arranged. In this way, even if the diameter of the mask MA changes, the position in the Z-axis direction of each of the visual areas IRa and IRb can be kept constant. As a result, when the masks MA having different diameters are exchanged, it is easy to adjust the position in the Z-axis direction of each of the visual field regions IRa and IRb.

본 실시 형태의 조명 장치(13e)는, 광원(도시 생략) 및 조명 광학계(조명계)(ILe)를 구비한다. 조명 광학계(ILe)는, 복수의 투영 광학계(PL1 ~ PL6)의 각각에 대응하여, Y축 방향으로 늘어선 복수(예를 들면 6개)의 조명 광학계(ILe1 ~ ILe6)를 구비한다. 광원은, 실시 형태의 광원 장치(13)와 마찬가지로, 각종의 광원을 이용할 수 있다. 광원으로부터 사출된 조명광은, 조도 분포가 균일화되어, 예를 들면 광 파이버 등의 도광 부재를 매개로 하여, 복수의 조명 광학계(ILe1 ~ ILe6)로 나누어진다. The illumination device 13e of this embodiment includes a light source (not shown) and an illumination optical system (illumination system) ILe. The illumination optical system ILe has a plurality of (for example, six) illumination optical systems ILe1 to ILe6 aligned in the Y-axis direction corresponding to each of the plurality of projection optical systems PL1 to PL6. As with the light source device 13 of the embodiment, various light sources can be used as the light source. The illumination light emitted from the light source is divided into a plurality of illumination optical systems (ILe1 to ILe6) through the light guide member such as an optical fiber, for example, with uniform illumination distribution.

복수의 조명 광학계(ILe1 ~ ILe6) 각각은, 렌즈 등의 복수의 광학 부재를 포함한다. 복수의 조명 광학계(ILe1 ~ ILe6) 각각은, 예를 들면 인티그레이터 광학계, 로드 렌즈 또는 플라이아이 렌즈 등을 포함하며, 균일한 조도 분포의 조명 광속에 의해서 마스크(MA)의 조명 영역을 조명한다. 본 실시 형태에서, 복수의 조명 광학계(ILe1 ~ ILe6)는, 마스크 유지 드럼(21e)의 내측에 배치되어 있다. 복수의 조명 광학계(ILe1 ~ ILe6) 각각은, 마스크 유지 드럼(21e)의 내측으로부터 마스크 유지 드럼(21e)을 통과하여, 마스크 유지 드럼(21e)의 외주면에 유지되어 있는 마스크(MA) 상의 각 조명 영역을 조명한다. Each of the plurality of illumination optical systems ILe1 to ILe6 includes a plurality of optical members such as a lens. Each of the plurality of illumination optical systems ILe1 to ILe6 includes, for example, an integrator optical system, a rod lens, or a fly's eye lens, and illuminates an illumination area of the mask MA with an illumination luminous flux of a uniform illumination distribution. In the present embodiment, the plurality of illumination optical systems ILe1 to ILe6 are disposed inside the mask holding drum 21e. Each of the plurality of illumination optical systems ILe1 to ILe6 passes through the mask holding drum 21e from the inside of the mask holding drum 21e and passes through the mask holding drum 21e, Illuminates the area.

조명 장치(13e)는, 조명 광학계(ILe1 ~ ILe6)에 의해서 광원으로부터 사출된 광을 안내하고, 안내된 조명 광속을 마스크 유지 드럼(21e) 내부로부터 마스크(MA)에 조사한다. 조명 장치(13e)는, 마스크 유지 드럼(21e)에 의해 유지된 마스크(MA)의 일부(조명 영역)를, 조명 광속에 의해서 균일한 밝기로 조명한다. 또, 광원은, 마스크 유지 드럼(21e)의 내측에 배치되어 있어도 괜찮고, 마스크 유지 드럼(21e)의 외측에 배치되어 있어도 괜찮다. 또, 광원은, 노광 장치(U3e)와는 별도의 장치(외부 장치)라도 괜찮다. The illumination device 13e guides the light emitted from the light source by the illumination optical systems ILe1 to ILe6 and irradiates the guided illumination light beam onto the mask MA from the inside of the mask holding drum 21e. The illumination device 13e illuminates a part (illumination area) of the mask MA held by the mask holding drum 21e with a uniform brightness by the illumination luminous flux. The light source may be disposed inside the mask holding drum 21e, or may be disposed outside the mask holding drum 21e. The light source may be an apparatus (external apparatus) separate from the exposure apparatus U3e.

조명 광학계(ILe1 ~ ILe6)는, 마스크(MA)의 내측으로부터 그 외주면을 향해서, 소정의 축선으로서의 제1 축(AX1)의 방향으로 슬릿 모양으로 연장된 조명 광속을 조사한다. 또, 노광 장치(U3e)는, 조명 광속의 마스크(MA)의 회전 방향에 관한 폭을, 장착되는 마스크(MA)의 직경에 따라 조정하는 조정부를 가지고 있다. The illumination optical systems ILe1 to ILe6 irradiate an illumination luminous flux extending in a slit shape in the direction of the first axis AX1 as a predetermined axis from the inside of the mask MA to the outer peripheral surface thereof. The exposure apparatus U3e has an adjustment section for adjusting the width of the illumination light flux in the rotational direction of the mask MA in accordance with the diameter of the mounted mask MA.

노광 장치(U3e)의 기판 지지 기구(12e)는, 평면 모양의 기판(P)을 유지하는 기판 스테이지(102)와, 기판 스테이지(102)를 중심면(CL)과 직교하는 면내에서 X방향을 따라서 주사 이동시키는 이동 장치(도시 생략)를 구비한다. 도 34에 나타내는 지지면(P2)측에서의 기판(P)의 표면은 실질적으로 XY면과 평행한 평면이므로, 마스크(MA)로부터 반사되고, 투영 광학계(PL)를 통과하여, 기판(P)에 투사되는 투영 광속의 주광선은, XY면과 수직하게 된다. 전술한 스텝 S104의 캘리브레이션에서는, 기판 스테이지(102)의 지지면(P2)의 표면에, 도 31에 나타낸 제2 마크(ALMR)가 마련된다. The substrate supporting mechanism 12e of the exposure apparatus U3e includes a substrate stage 102 for holding a substrate P in a planar shape and a stage support mechanism 12e for supporting the substrate stage 102 in the X direction in a plane perpendicular to the center plane CL Therefore, a moving device (not shown) for scanning movement is provided. The surface of the substrate P on the side of the support surface P2 shown in Fig. 34 is a plane substantially parallel to the XY plane and therefore is reflected from the mask MA and passes through the projection optical system PL, The principal ray of the projected light beam becomes perpendicular to the XY plane. In the calibration in step S104 described above, the second mark ALMR shown in Fig. 31 is provided on the surface of the support surface P2 of the substrate stage 102. [

노광 장치(U3e)는, 마스크(MA)로서 투과형 마스크를 이용하고 있지만, 이 경우도, 노광 장치(U3)와 마찬가지로, 다른 직경의 마스크(MA)와 교환할 수 있다. 그리고, 다른 직경의 마스크(MA)로 교환한 경우, 노광 장치(U3e)는, 노광 장치(U3)와 마찬가지로, 조명 광학계(ILe1 ~ ILe6)와 투영 광학계(PL1 ~ PL6) 중 적어도 일방이 적어도 조정된 후, 교환후의 마스크(MA)와 기판(P)을 반송하는 기판 스테이지(102)와의 사이의 상대 위치 관계가 소정의 허용 범위 내의 어긋남이 되도록 조정(설정)된다. 이와 같이 함으로써, 기계적인 조정에 의해 수정할 수 없었던 오차를, 마스크(MA)와 기판 스테이지(102)로부터 취득한 실제의 마크상 등에 근거하여 추가로 정밀하게 수정한다. 그 결과, 노광 장치(U3e)는, 적절하고 양호한 정밀도로 유지되어, 교환후의 마스크에 의한 노광을 행하는 것이 가능하게 된다. Although the exposure apparatus U3e uses a transmissive mask as the mask MA, it can be exchanged with the mask MA of another diameter in the same manner as the exposure apparatus U3 in this case. At least one of the illumination optical systems ILe1 to ILe6 and the projection optical systems PL1 to PL6 is adjusted at least in the same way as the exposure apparatus U3 when the exposure apparatus U3e is replaced with another mask MA having a different diameter (Set) so that the relative positional relationship between the mask MA after the replacement and the substrate stage 102 for carrying the substrate P is shifted within a predetermined allowable range. By doing so, the error that can not be corrected by the mechanical adjustment is further corrected accurately based on the mask MA and the actual mark image acquired from the substrate stage 102 or the like. As a result, the exposure apparatus U3e is maintained at an appropriate and good accuracy, and exposure with the mask after replacement can be performed.

또, 실시 형태의 노광 장치(U3)가 가지는 기판 지지 기구(12)를 대신하여, 본 실시 형태의 노광 장치(U3e)가 가지는 기판 지지 기구(12e)를 노광 장치(U3)에 적용해도 괜찮다. 또, 실시 형태의 노광 장치(U3)에, 가이드 롤러(93)와 구동 롤러(94)를 이용하여 기판 지지 드럼(25)을 회전 가능하게 지지하고, 또한 가이드 롤러(93)와 구동 롤러(94)와의 위치에, 도 25에 나타내는, 제1 투영 광학계의 시야 영역(조명 영역)(IRa)과 제2 투영 광학계의 시야 영역(조명 영역)(IRb)을 각각 배치해도 괜찮다. 이와 같이 함으로써, 직경이 다른 마스크(MA)로 교환한 경우에서, 시야 영역(IRa, IRb) 각각의 Z축 방향에서의 위치의 조정이 용이하게 된다. The substrate holding mechanism 12e of the exposure apparatus U3e of the present embodiment may be applied to the exposure apparatus U3 instead of the substrate holding mechanism 12 of the exposure apparatus U3 of the embodiment. The substrate supporting drum 25 is rotatably supported on the exposure apparatus U3 of the embodiment by using the guide roller 93 and the driving roller 94 and the guide roller 93 and the driving roller 94 (Illumination region) IRa of the first projection optical system and the visual field region (illumination region) IRb of the second projection optical system shown in Fig. 25 may be disposed at the position of the second projection optical system. This makes it easy to adjust the position in the Z-axis direction of each of the visual areas IRa and IRb when the mask MA is exchanged with a mask having a different diameter.

<제7 실시 형태>&Lt; Seventh Embodiment &

도 35는, 제7 실시 형태에 관한 노광 장치의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 도 35를 이용하여, 노광 장치(U3f)에 대해 설명한다. 중복하는 기재를 피하도록, 전술한 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 실시 형태와 동일한 구성요소에 대해서는, 실시 형태와 동일한 부호를 부여하여 설명한다. 또, 제5 실시 형태의 노광 장치(U3d) 및 제6 실시 형태 노광 장치(U3e)의 각 구성은, 본 실시 형태에 적용할 수 있다. Fig. 35 is a diagram showing the entire configuration of an exposure apparatus according to the seventh embodiment. The exposure apparatus U3f will be described with reference to Fig. Only the portions different from the above-described embodiment will be described so as to avoid redundant description, and the same constituent elements as those of the embodiment will be described by giving the same reference numerals as those of the embodiment. The respective configurations of the exposure apparatus U3d of the fifth embodiment and the exposure apparatus U3e of the sixth embodiment can be applied to the present embodiment.

노광 장치(U3f)는, 이른바 프록시미티(proximity) 노광을 기판(P)에 실시하는 기판 처리 장치이다. 노광 장치(U3f)는, 마스크(MA)와, 기판 지지 드럼(25f)과의 간극(프록시미티·갭)을 수㎛ ~ 수십㎛ 정도로 설정하여, 조명 광학계(ILc)가 직접 기판(P)에 조명 광속(EL)을 조사하고, 비접촉 노광한다. 마스크(MA)는, 마스크 유지 드럼(21f)의 표면에 마련되어 있다. 본 실시 형태의 노광 장치(U3f)는, 마스크(MA)를 투과한 광이 투영 광속(EL)이 되는 투과형 마스크를 이용하는 구성으로 되어 있다. 노광 장치(U3f)에서, 마스크 유지 드럼(21f)은, 예를 들면 유리 또는 석영 등으로 제조된, 일정한 두께를 가지는 원통 모양이며, 그 외주면(원통면)이 마스크(MA)의 마스크면을 형성한다. 도시는 하지 않지만, 노광 장치(U3f)는, 도 23에 나타내는 바와 같은, 마스크(MA)를 교환하기 위한 교환 기구(150)를 구비하고 있다. The exposure apparatus U3f is a substrate processing apparatus that performs so-called proximity exposure on a substrate P. [ The exposure apparatus U3f sets the gap (proximity gap) between the mask MA and the substrate support drum 25f to about several micrometers to several tens of micrometers so that the illumination optical system ILc directly irradiates the substrate P The illumination luminous flux EL is irradiated, and non-contact exposure is performed. The mask MA is provided on the surface of the mask holding drum 21f. The exposure apparatus U3f according to the present embodiment is configured to use a transmissive mask in which light transmitted through the mask MA becomes a projected light flux EL. In the exposure apparatus U3f, the mask holding drum 21f is formed of, for example, glass or quartz, and has a cylindrical shape with a constant thickness. The outer peripheral surface (cylindrical surface) do. Although not shown, the exposure apparatus U3f has an exchange mechanism 150 for exchanging the mask MA as shown in Fig.

본 실시 형태에서, 기판 지지 드럼(25f)은, 전동 모터 등의 액추에이터를 포함하는 제2 구동부(26f)로부터 공급되는 토크에 의해서 회전한다. 제2 구동부(26f)의 회전 방향과 반대 방향이 되도록, 예를 들면 자기 치차(齒車)에 의해 연결된 한 쌍의 구동 롤러(MGG, MGG)가 마스크 유지 드럼(21f)을 구동한다. 제2 구동부(26f)는, 기판 지지 드럼(25f)을 회전시키고, 또한 구동 롤러(MGG, MGG)와 마스크 유지 드럼(21f)을 회전시켜, 마스크 유지 드럼(21f)과 기판 지지 드럼(25f)을 동기 이동(동기 회전)시킨다. 기판(P)은, 그 일부가, 한 쌍의 에어ㆍ턴바(ATB1f, ATB2f)와, 한 쌍의 가이드 롤러(27f, 28f)를 매개로 하여 기판 지지 드럼(25f)에 감겨져 있으므로, 기판 지지 드럼(25f)이 회전하면, 기판(P)은, 마스크 유지 드럼(21f)과 동기하여 반송된다. 이와 같이, 한 쌍의 구동 롤러(MGG, MGG)는, 서로 직경이 다른 복수의 마스크 중 1개를 교환 가능하게 장착하여, 소정의 축선(제1 축(AX1))의 둘레로 회전시키는 마스크 유지 기구로서 기능을 한다. In the present embodiment, the substrate supporting drum 25f rotates by the torque supplied from the second driving portion 26f including an actuator such as an electric motor. A pair of driving rollers MGG and MGG connected by, for example, a magnetic gear, drives the mask holding drum 21f so as to be opposite to the rotating direction of the second driving portion 26f. The second driving portion 26f rotates the substrate supporting drum 25f and rotates the driving rollers MGG and MGG and the mask holding drum 21f to rotate the mask holding drum 21f and the substrate supporting drum 25f, (Synchronous rotation). The substrate P is partly wound around the substrate supporting drum 25f via a pair of air / turn bars ATB1f and ATB2f and a pair of guide rollers 27f and 28f, The substrate P is conveyed in synchronism with the mask holding drum 21f. As described above, the pair of drive rollers MGG and MGG are configured such that one of a plurality of masks having diameters different from each other is replaceably mounted and a mask holding (not shown) for rotating around a predetermined axis (first axis AX1) It functions as a mechanism.

조명 광학계(ILc)는, 한 쌍의 구동 롤러(MGG, MGG)와의 위치에서, 마스크(MA)의 외주면과 기판 지지 드럼(25f)에 의해 지지되는 기판(P)이 가장 접근하고 있는 위치에서, Y방향으로 슬릿 모양으로 연장된 조명 광속을 마스크(MA)의 내측으로부터 기판(P)을 향해서 투사한다. 이러한 프록시미티 노광 방식에서는, 기판(P)에의 마스크 패턴의 노광 위치(투영 영역(PA)에 상당)는, 마스크(MA)의 둘레 방향에 관해서 1개소가 되기 때문에, 직경이 다른 원통 마스크로 교환할 때에는, 프록시미티·갭을 소정값으로 유지하도록, 원통 마스크의 Z축 방향의 위치 또는 기판(P)을 지지하는 기판 지지 드럼(25f)의 Z축 방향의 위치를 조정하는 것만이라도 괜찮다. The illumination optical system ILc is arranged at a position where the substrate P supported by the substrate support drum 25f is closest to the outer peripheral surface of the mask MA at a position with respect to the pair of drive rollers MGG, And projects an illumination luminous flux extending in a slit shape in the Y direction toward the substrate P from the inside of the mask MA. In this proxy light exposure method, since the exposure position (corresponding to the projection area PA) of the mask pattern on the substrate P is one in the circumferential direction of the mask MA, it is exchanged to a cylindrical mask having a different diameter The position of the cylindrical mask in the Z axis direction or the position of the substrate supporting drum 25f supporting the substrate P in the Z axis direction may be adjusted so as to maintain the proximity gap at a predetermined value.

이와 같이, 노광 장치(U3f)는, 마스크(MA)로서 투과형 마스크를 이용하고, 또한 프록시미티 노광을 기판(P)에 실시하지만, 이 경우도, 노광 장치(U3)와 마찬가지로, 다른 직경의 마스크(MA)와 교환할 수 있다. 그리고, 다른 직경의 마스크(MA)로 교환한 경우, 노광 장치(U3f)는, 노광 장치(U3)와 동일한 캘리브레이션을 행하는 것에 의해, 교환후의 마스크(MA)와 기판(P)을 반송하는 기판 지지 드럼(25f)과의 사이의 상대적인 위치 어긋남(프록시미티·갭도 포함함)이 허용 범위 내가 되도록 조정할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 기계적인 조정에 의해 수정할 수 없었던 오차를, 마스크(MA)와 기판 지지 드럼(25f)으로부터 취득한 실제의 마크상에 근거하여 더 정밀하게 수정하고, 그 결과, 노광 장치(U3f)는 적절하고 양호한 정밀도를 유지하여 노광을 행하는 것이 가능하게 된다. In this way, the exposure apparatus U3f uses a transmissive mask as the mask MA and further performs proxy light exposure on the substrate P. In this case, as in the exposure apparatus U3, (MA). The exposure apparatus U3f performs the same calibration as that of the exposure apparatus U3 to exchange the mask MA after the replacement with the substrate MA The relative positional deviation (including the proximity gap) with respect to the drum 25f can be adjusted to be within the permissible range. By doing so, the error that can not be corrected by the mechanical adjustment is more precisely corrected based on the actual marks obtained from the mask MA and the substrate supporting drum 25f, and as a result, the exposure apparatus U3f It becomes possible to perform exposure while maintaining proper and good precision.

또, 도 35와 같은 노광 장치(U3f)의 조명 광학계(ILc)는, Y방향으로 가늘고 긴 X방향(마스크(MA)의 회전 방향)의 폭이 좁은 조명 광속을, 소정의 개구수(NA)로 마스크(MA)의 마스크면에 조사할 뿐이므로, 장착되는 원통 마스크의 지름이 달라도, 조명 광학계(ILc)로부터의 조명 광속의 배향 특성(주광선의 기울기 등)을 실질적으로 크게 조정할 필요는 없다. 다만, 마스크(MA)의 직경(반경)에 따라서, 마스크면에 조사되는 조명 광속의 X방향(마스크(MA)의 회전 방향)의 폭을 변화시키도록, 조명 광학계(ILc) 내에 폭 가변인 조명 시야 조리개(가변 블라인드)를 마련하거나, 조명 광속의 X방향(마스크(MA)의 회전 방향)의 폭만을 축소 또는 확대하는 굴절 광학계(예를 들면 실린드리칼 줌 렌즈 등)를 마련하거나 해도 괜찮다. The illumination optical system ILc of the exposure apparatus U3f as shown in Fig. 35 is a system in which an illumination light beam having a narrow width in the X direction (the rotation direction of the mask MA) It is not necessary to substantially adjust the alignment characteristic (inclination of the principal ray) of the illumination luminous flux from the illumination optical system ILc even if the diameter of the cylindrical mask to be mounted is different. However, in order to change the width of the illumination light beam irradiated on the mask surface in the X direction (the direction of rotation of the mask MA) in accordance with the diameter (radius) of the mask MA, A refractive optical system (for example, a cylindrical zoom lens or the like) for reducing or enlarging the width of the illumination light beam in the X direction (the rotation direction of the mask MA) may be provided.

또, 도 35의 노광 장치(U3f)에서는, 기판(P)을 기판 지지 드럼(25f)에 의해서 원통면 모양으로 지지했지만, 도 34의 노광 장치(U3e)와 같이 평면 모양으로 지지해도 괜찮다. 기판(P)이 평면 모양으로 지지되면, 원통면 모양으로 지지되는 경우와 비교해서, 마스크(MA)의 지름의 차이에 대응한 조명 광속의 X방향(마스크(MA)의 회전 방향)에서의 폭의 조정 범위를 넓게 할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 마스크(MA)의 지름에 따른 프록시미티·갭의 허용 범위 내에서, 조명 광속의 X방향(마스크(MA)의 회전 방향)의 폭을 최적으로 조정할 수 있고, 기판(P) 상에 전사되는 패턴 품질(충실도 등)의 유지와 생산성을 최적화시킬 수 있다. 그 경우, 가변 블라인드나 실린드리칼 줌 렌즈 등이, 투과형의 마스크(MA)의 직경에 따라 조명 광속의 폭을 조정하는 조정부에 포함된다. In the exposure apparatus U3f in Fig. 35, the substrate P is supported by the substrate support drum 25f in the form of a cylindrical surface, but it may be supported in a plane shape like the exposure apparatus U3e in Fig. The width of the illumination light flux in the X direction (the rotation direction of the mask MA) corresponding to the difference in the diameter of the mask MA can be reduced as compared with the case where the substrate P is supported in a planar shape, It is possible to broaden the range of adjustment of This makes it possible to optimally adjust the width of the illumination light flux in the X direction (rotation direction of the mask MA) within the allowable range of the proximity and gap according to the diameter of the mask MA, It is possible to optimize the maintenance of pattern quality (fidelity and the like) and productivity. In this case, a variable blind, a cylindrical zoom zoom lens, or the like is included in the adjustment portion for adjusting the width of the illumination luminous flux in accordance with the diameter of the transmissive mask MA.

이상의 각 실시 형태에서, 노광 장치에 장착 가능한 원통 마스크의 직경에는 일정한 범위가 있다. 예를 들면, 선폭이 2㎛ ~ 3㎛ 정도인 미세 패턴을 투영하는 투영 광학계를 구비한 노광 장치에서는, 그 투영 광학계의 초점 심도(DOF)가 폭에서 수십㎛ 정도로 좁고, 또 투영 광학계 내에서의 포커스 조정의 범위도 좁은 것이 일반적이다. 그러한 노광 장치에 있어서는, 규격으로서 정해진 직경으로부터 밀리 단위로 바뀐 직경의 원통 마스크는 장착이 곤란해진다. 다만, 노광 장치측에서, 당초부터 원통 마스크의 직경 변화에 대응하도록, 각 부, 각 기구에 큰 조정 범위를 갖게 하고 있는 경우는, 그 조정 범위를 근거로 하여, 장착 가능한 원통 마스크의 직경 범위가 정해진다. 또, 도 35와 같은 프록시미티 방식의 노광 장치에서는, 마스크(MA)의 외주면의 일부와 기판(P)과의 갭이 소정의 범위에 들어가 있으면 좋고, 원통 마스크의 지지 기구가 대응 가능한 구성이면, 직경이 0.5배, 1.5배, 2배 …로, 크게 다른 원통 마스크라도 장착 가능하다. In each of the above embodiments, the diameter of the cylindrical mask that can be attached to the exposure apparatus has a certain range. For example, in an exposure apparatus provided with a projection optical system for projecting a fine pattern having a line width of approximately 2 mu m to 3 mu m, the depth of focus (DOF) of the projection optical system is narrow from the width to several tens of mu m, It is general that the focus adjustment range is narrow. In such an exposure apparatus, it is difficult to mount a cylindrical mask having a diameter changed from a predetermined diameter to a millimeter unit. However, in the case where a large adjustment range is provided for each part and each mechanism so as to correspond to the diameter change of the cylindrical mask from the beginning on the side of the exposure apparatus, the diameter range of the mountable cylindrical mask is It is decided. 35, a gap between a part of the outer circumferential surface of the mask MA and the substrate P may be within a predetermined range, and if the support mechanism of the cylindrical mask can cope with this, 0.5 times diameter, 1.5 times diameter, 2 times diameter ... , And it is possible to mount a substantially different cylindrical mask.

도 36은, 반사형의 원통 마스크(M)의 노광 장치 내에서의 지지 기구의 부분적인 구조예를 나타내는 사시도이다. 도 36에서는, 원통 마스크(M)(마스크 유지 드럼(21))의 회전축(AX1)이 연장하는 방향(Y방향)의 일방측으로 돌출한 샤프트(21S)를 지지하는 기구만을 나타냈지만, 반대측에도 동일한 기구가 마련된다. 도 36의 경우, 스케일 원반(SD)은 원통 마스크(M)와 일체적으로 마련되지만, 원통 마스크(M)의 외주면의 Y방향의 양단측에, 디바이스용 마스크 패턴의 형성과 동시에, 인코더 헤드에 의해서 판독 가능한 스케일(격자)이 새겨서 마련되어도 괜찮다. Fig. 36 is a perspective view showing an example of a partial structure of a support mechanism in the exposure apparatus of the reflection type cylindrical mask M. Fig. 36 shows only the mechanism for supporting the shaft 21S projecting to one side in the direction (Y direction) in which the rotation axis AX1 of the cylindrical mask M (mask holding drum 21) extends, A mechanism is provided. 36, the original scale SD is provided integrally with the cylindrical mask M. At the same time as the mask pattern for the device is formed on both end sides in the Y direction of the outer peripheral surface of the cylindrical mask M, (Lattice) readable by the user.

샤프트(21S)의 선단부에는, 다른 직경의 마스크(M)(마스크 유지 드럼(21))라도, 항상 일정한 직경으로 정밀 가공된 원통체(21K)가 형성된다. 이 원통체(21K)는, 노광 장치 본체의 프레임(보디(body))(200)의 일부를 U자 모양으로 노치한 부분에서, 상하 방향(Z방향)으로 이동 가능한 Z가동체(204)에 의해서 지지된다. 프레임(200)의 U자 모양의 노치 부분의 Z방향으로 연장된 단부에는, Z방향으로 직선적으로 연장하는 가이드 레일부(201A, 201B)가 X방향으로 소정의 간격으로 대향하도록 형성되어 있다. A cylindrical body 21K precision-machined to a constant diameter is formed at the tip of the shaft 21S, even with a mask M (mask holding drum 21) of a different diameter. The cylindrical body 21K is provided with a Z movable body 204 movable in the vertical direction (Z direction) in a U-shaped notch portion of a frame (body) 200 of the exposure apparatus main body . At the end portion of the U-shaped notch portion of the frame 200 extending in the Z direction, guide rail portions 201A and 201B extending linearly in the Z direction are formed to face each other at a predetermined interval in the X direction.

Z가동체(204)에는, 원통체(21K)의 하반분 정도를 에어 베어링에 의해 지지하기 위한 반원 모양으로 움푹 패인 패드부(204P)와, 프레임(200)의 가이드 레일부(201A, 201B)와 걸리는 슬라이더부(204A, 204B)가 형성된다. 슬라이더부(204A, 204B)는, 가이드 레일부(201A, 201B)에 대해서, 기계적으로 접촉하는 베어링 또는 에어 베어링에 의해서, Z방향으로 매끄럽게 이동하도록 지지된다. The Z movable body 204 is provided with a semi-circular recessed pad portion 204P for supporting a lower half of the cylindrical body 21K by air bearings and a guide portion 201A, 201B of the frame 200, The slider portions 204A and 204B are formed. The slider portions 204A and 204B are supported by the guide rail portions 201A and 201B so as to move smoothly in the Z direction by a mechanical bearing or an air bearing.

프레임(200)에는, Z축과 평행한 축선의 둘레로 회전 가능하게 축 지지된 볼 나사(203)와, 이 볼 나사(203)를 회전시키는 구동원(모터, 감속 기어 등)(202)이 마련된다. 볼 나사(203)와 나사 결합하는 너트부는, Z가동체(204)의 하측에 마련되는 캠 부재(206) 내에 마련된다. 따라서, 볼 나사(203)의 회전에 의해서, 캠 부재(206)가 Z방향으로 직선 이동하고, 이것에 의해서 Z가동체(204)도 Z방향으로 직선 이동한다. 도 36에서는 나타내어져 있지 않지만, 볼 나사(203)의 선단부를 지지하는 부재에, 캠 부재(206)가 X방향이나 Y방향으로 변위하지 않고, Z방향으로 이동하도록 안내하는 가이드 부재를 마련해도 좋다. The frame 200 is provided with a ball screw 203 rotatably supported around an axis parallel to the Z axis and a driving source (motor, reduction gear, etc.) 202 for rotating the ball screw 203 do. The nut portion threadedly engaged with the ball screw 203 is provided in the cam member 206 provided on the lower side of the Z movable body 204. Therefore, by the rotation of the ball screw 203, the cam member 206 is linearly moved in the Z direction, whereby the Z movable member 204 also linearly moves in the Z direction. Although not shown in Fig. 36, a guide member for guiding the cam member 206 to move in the Z direction without being displaced in the X direction or Y direction may be provided on the member for supporting the tip end portion of the ball screw 203 .

캠 부재(206)와 Z가동체(204)는 일체로 고정되어 있어도 괜찮고, Z방향으로는 고강성이고, X방향이나 Y방향으로는 저강성인 판 스프링이나 플렉처(flexure) 등에 의해 연결되어도 괜찮다. 혹은, 캠 부재(206)의 상면과 Z가동체(204)의 하면 각각에 구면(球面) 시트를 형성하고, 그러한 구면 시트의 사이에 강구(綱球)를 마련해도 좋다. 이와 같이 하면, 캠 부재(206)와 Z가동체(204)를 Z방향으로는 고강성으로 지지하면서, 강구를 중심으로 한 캠 부재(206)와 Z가동체(204)와의 상대적으로 미소 경사를 허용할 수 있다. 게다가, 도 36의 지지 기구에서는, Z가동체(204)와 프레임(200)과의 사이에, 원통 마스크(M)(마스크 유지 드럼(21))의 자중의 대부분을 지지하기 위한 탄성 지지 부재(208A, 208B)가 마련된다. The cam member 206 and the Z movable member 204 may be integrally fixed to each other and may be connected by a plate spring or a flexure having a high rigidity in the Z direction and a low rigidity in the X direction or the Y direction . Alternatively, a spherical sheet may be formed on the upper surface of the cam member 206 and the lower surface of the Z movable member 204, respectively, and a steel ball may be provided between such spherical sheets. The cam member 206 and the Z movable member 204 are supported with high rigidity in the Z direction while the cam member 206 and the Z movable member 204 are relatively slightly inclined relative to the cam member 206 and the Z movable member 204 Can be accepted. 36 is provided between the Z movable member 204 and the frame 200 and an elastic supporting member (not shown) for supporting most of the self weight of the cylindrical mask M (mask holding drum 21) 208A, and 208B.

이 탄성 지지 부재(208A, 208B)는, 내부에 압착 기체를 공급함으로써 길이가 변화하는 에어 피스톤으로 구성되며, Z가동체(204)에 의해 지지되는 원통 마스크(M)(마스크 유지 드럼(21))의 하중을 공압에 의해서 지지한다. 원통 마스크(M)(마스크 유지 드럼(21))의 회전축으로서의 원통체(21K)를, Z가동체(204)의 패드부(204P)에서 지지하는 경우, 지름이 다른 원통 마스크(M)(마스크 유지 드럼(21))에서는, 당연히 자중도 다르다. 이 때문에, 그 자중에 따라서, 탄성 지지 부재(208A, 208B)로서의 에어 피스톤 내에 공급되는 압착 기체의 압력을 조정한다. 이와 같이 하면, 볼 나사(203)와 캠 부재(206) 중의 너트부와의 사이에 작용하는 Z방향의 하중이 큰 폭으로 저감되어, 볼 나사(203)도 매우 작은 토크로 회전시킬 수 있고, 따라서 구동원(202)도 소형으로 할 수 있으며, 발열 등에 의한 프레임(200)의 변형을 억제할 수 있다. The elastic supporting members 208A and 208B are constituted by an air piston whose length is changed by supplying a pressurized gas into the inside thereof and are constituted by a cylindrical mask M (mask holding drum 21) supported by the Z movable body 204, ) Is supported by air pressure. When the cylindrical body 21K as the rotating shaft of the cylindrical mask M (mask holding drum 21) is supported by the pad portion 204P of the Z movable member 204, the cylindrical mask M Maintenance drum 21), the weight of course is different. Therefore, the pressure of the pressurized gas supplied into the air piston as the elastic support members 208A, 208B is adjusted in accordance with the self weight. By doing so, the load in the Z direction acting between the ball screw 203 and the nut portion of the cam member 206 is reduced to a large width, and the ball screw 203 can be rotated with a very small torque, Therefore, the driving source 202 can be made small, and deformation of the frame 200 due to heat generation can be suppressed.

또, 도 36에는 나타내어 있지 않지만, Z가동체(204)의 Z방향의 위치는, 리니어 인코더와 같은 측장기(測長器)에 의해서 서브 미크론 이하의 계측 분해능으로 정밀하게 계측되고, 그 계측값에 근거하여 구동원(202)이 서보 제어된다. 게다가, Z가동체(204)와 캠 부재(206)와의 사이에 작용하는 하중의 변화를 계측하는 하중 센서 또는 캠 부재(206)의 Z방향 응력에 의한 변형을 계측하는 비틀림 센서 등을 마련하고, 각각의 센서로부터의 계측값에 따라서, 탄성 지지 부재(208A, 208B)로서의 에어 피스톤에 공급되는 압착(壓搾) 기체의 압력(기체의 공급과 배기)을 서보 제어해도 괜찮다. Although not shown in Fig. 36, the position of the Z movable element 204 in the Z direction is precisely measured with sub-micron measurement resolution by a measuring device such as a linear encoder, The drive source 202 is servo-controlled. A load sensor for measuring a change in load acting between the Z movable member 204 and the cam member 206 or a torsional sensor for measuring the deformation due to stress in the Z direction of the cam member 206 are provided, The pressure (gas supply and exhaust) of the pressurized gas supplied to the air pistons as the elastic support members 208A and 208B may be servo-controlled according to the measured values from the respective sensors.

게다가, 원통 마스크(M)(마스크 유지 드럼(21))를 Z가동체(204)의 패드부(204P)에 장착하고, 구동원(202)에 의한 Z방향의 높이가 소정의 위치에 설정된 후, 조명 광학계(IL)나 투영 광학계(PL)의 각종 조정이나 캘리브레이션을 행하는 도중(途中)에, 혹은 캘리브레이션의 결과에 근거하여, 재차, 원통 마스크(M)(마스크 유지 드럼(21))의 Z방향 위치를 미동시키는 것도 있다. 도 36의 Z가동체(204)를 포함하는 지지 기구는, 원통 마스크(M)(마스크 유지 드럼(21))의 반대측의 샤프트에도 마련되어 있고, 양측에 마련된 지지 기구의 각 Z가동체(204)의 Z방향 위치를 개별로 조정하는 것에 의해서, 회전 중심축(AX1)의 XY면에 대한 미소한 경사도 조정할 수 있다. 이상에 의해, 장착한 원통 마스크(M)(마스크 유지 드럼(21))의 Z방향의 위치 조정이나 경사 조정이 완료되면, Z가동체(204)를 가이드 레일부(201A, 201B)(즉, 프레임(200))에 기계적으로 클램프해도 괜찮다. In addition, after the cylindrical mask M (mask holding drum 21) is mounted on the pad portion 204P of the Z movable member 204 and the height in the Z direction by the driving source 202 is set to a predetermined position, (Mask holding drum 21) is moved again in the Z direction (in the middle) of the cylindrical mask M (mask holding drum 21) based on the results of the calibration or calibration of the illumination optical system IL and the projection optical system PL There is also a place to move. The supporting mechanism including the Z movable body 204 in Fig. 36 is also provided on the shaft on the opposite side of the cylindrical mask M (mask holding drum 21), and each Z movable body 204 of the supporting mechanism provided on both sides, It is possible to adjust the minute inclination of the rotation center axis AX1 with respect to the XY plane. As described above, when the position adjustment and the inclination adjustment of the mounted cylindrical mask M (mask holding drum 21) in the Z direction are completed, the Z movable body 204 is guided by the guide rail portions 201A and 201B Frame 200).

투영 노광 장치에 장착 가능한 원통 마스크(M)(마스크 유지 드럼(21))의 최대 직경을 DSa, 최소 직경을 DSb로 하면, Z가동체(204)의 Z방향의 이동 스트로크는, (DSa-DSb)/2라도 좋다. 일례로서, 장착 가능한 원통 마스크(M)(마스크 유지 드럼(21))의 최대 직경을 300mm, 최소 직경을 240mm로 하면, Z가동체(204)의 이동 스트로크는 30mm가 된다. The moving stroke of the Z movable member 204 in the Z direction is represented by DSa-DSb (DSa-DSb), where DSa is the maximum diameter of the cylindrical mask M (mask holding drum 21) ) / 2. For example, when the maximum diameter of the cylindrical mask M (mask holding drum 21) that can be mounted is 300 mm and the minimum diameter is 240 mm, the moving stroke of the Z movable member 204 is 30 mm.

직경 300mm인 원통 마스크(M)는, 직경 240mm인 원통 마스크(M)에 대해서, 마스크(M)로서의 패턴 형성 영역을, 원통 마스크의 둘레 방향(주사 노광 방향)으로, 60mm×π≒188mm만큼 넓힐 수 있는 것을 의미한다. 종래의 주사 노광 장치와 같이, 평면 마스크를 일차원으로 주사 이동시키는 경우, 주사 방향으로 패턴 형성 영역을 넓히는 것은, 평면 마스크의 180mm 이상의 치수 확대에 대응한 마스크 스테이지의 대형화, 마스크 스테이지의 이동 스트로크를 180mm 이상 확대시키기 위한 보디 구조체의 대형화를 초래한다. 이것에 대해서, 도 36과 같이, 원통 마스크(M)(마스크 유지 드럼(21))의 회전축(AX1)(샤프트(21S))을 지지하는 Z가동체(204)를 Z방향으로 정밀하게 이동 가능한 구성으로 하는 것만으로, 장치의 다른 부분을 대형화하지 않고, 용이하게 마스크의 패턴 형성 영역의 확대에 대응할 수 있다. The cylindrical mask M having a diameter of 300 mm is formed such that the pattern forming region as the mask M is widened by 60 mm x? 188 mm in the circumferential direction (scanning exposure direction) of the cylindrical mask with respect to the cylindrical mask M having a diameter of 240 mm It means that you can. When the planar mask is scanned and moved in a one-dimensional manner as in the conventional scanning exposure apparatus, the pattern forming region is widened in the scanning direction by increasing the size of the mask stage corresponding to the dimension enlargement of 180 mm or more of the flat mask, The size of the body structure is increased. On the other hand, as shown in Fig. 36, the Z movable body 204 supporting the rotary shaft AX1 (shaft 21S) of the cylindrical mask M (mask holding drum 21) can be moved accurately in the Z direction It is possible to easily cope with the enlargement of the pattern formation area of the mask without enlarging other parts of the apparatus.

<디바이스 제조 방법><Device Manufacturing Method>

다음으로, 도 37을 참조하여, 디바이스 제조 방법에 대해 설명한다. 도 37은, 디바이스 제조 시스템에 의한 디바이스 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다. 이 디바이스 제조 방법은, 제1 실시 형태 내지 제7 실시 형태 중 어느 것에 의해서도 실현할 수 있다. Next, a device manufacturing method will be described with reference to Fig. 37 is a flowchart showing a device manufacturing method by the device manufacturing system. This device manufacturing method can be realized by any of the first to seventh embodiments.

도 37에 나타내는 디바이스 제조 방법에서는, 먼저, 예를 들면 유기 EL 등의 자발광 소자에 의한 표시 패널의 기능·성능 설계를 행하고, 필요한 회로 패턴이나 배선 패턴을 CAD 등에 의해 설계한다(스텝 S201). 다음으로, CAD 등에 의해 설계된 각종 레이어(layer)마다의 패턴에 근거하여, 필요한 레이어분(分)의 마스크(M)를 제작한다(스텝 S202). 또, 표시 패널의 기재가 되는 가요성의 기판(P)(수지 필름, 금속 박막, 플라스틱 등)이 감겨진 공급용 롤(FR1)을 준비해 둔다(스텝 S203). 또, 이 스텝 S203에서 준비해 두는 롤 모양의 기판(P)은, 필요에 따라서 그 표면을 개질한 것, 기초층(예를 들면 임프린트 방식에 의한 미소 요철)을 사전 형성한 것, 광 감응성의 기능막이나 투명막(절연 재료)을 미리 라미네이트한 것이라도 좋다. In the device manufacturing method shown in Fig. 37, first, functional and performance design of a display panel by self-luminous elements such as organic EL is performed, and necessary circuit patterns and wiring patterns are designed by CAD or the like (step S201). Next, on the basis of a pattern for each of various layers designed by CAD or the like, a mask M of necessary layers is produced (step S202). In addition, a supply roll FR1 on which a flexible substrate P (a resin film, a metal thin film, a plastic film or the like) to be a base of the display panel is wound is prepared (step S203). The roll-shaped substrate P prepared in this step S203 may be one obtained by modifying the surface of the substrate P if necessary, by preforming a base layer (for example, fine irregularities by the imprinting method) Or a film or a transparent film (insulating material) laminated in advance.

다음으로, 기판(P) 상에 표시 패널 디바이스를 구성하는 전극이나 배선, 절연막, TFT(박막 반도체) 등에 의해서 구성되는 백 플레인(back plane)층을 형성 함과 아울러, 그 백 플레인층에 적층되도록, 유기 EL 등의 자발광 소자에 의한 발광층(표시 화소부)이 형성된다(스텝 S204). 이 스텝 S204에는, 앞의 각 실시 형태에서 설명한 노광 장치(U3)를 이용하여, 포토레지스트층을 노광하는 종래의 포토리소그래피 공정도 포함되지만, 포토레지스트 대신에 감광성 실란 커플링재를 도포한 기판(P)을 패턴 노광하여 표면에 친발수성(親撥水性)에 의한 패턴을 형성하는 노광 공정, 광 감응성의 촉매층을 패턴 노광하여 무전해 도금법에 의해서 금속막의 패턴(배선, 전극 등)을 형성하는 습식 공정, 혹은, 은나노 입자를 함유한 도전성 잉크 등에 의해서 패턴을 묘화하는 인쇄 공정 등에 의한 처리도 포함된다. Next, a back plane layer composed of an electrode or wiring, an insulating film, a TFT (thin film semiconductor) or the like constituting the display panel device is formed on the substrate P, and a back plane layer , A light emitting layer (display pixel portion) made of a self-luminous element such as an organic EL is formed (step S204). In this step S204, a conventional photolithography process for exposing the photoresist layer using the exposure apparatus U3 described in each of the above embodiments is also included. However, in place of the photoresist, a substrate P ), A wet process for forming patterns (wirings, electrodes, etc.) of a metal film by an electroless plating method by pattern-exposing a photo-sensitive catalyst layer to a pattern , Or a printing process for drawing a pattern by a conductive ink containing silver nanoparticles or the like.

다음으로, 롤 방식으로 장척의 기판(P) 상에 연속적으로 제조되는 표시 패널 디바이스마다, 기판(P)을 다이싱하거나, 각 표시 패널 디바이스의 표면에, 보호 필름(대(對)환경 배리어층)이나 칼라 필터 시트 등을 접합하거나 하여, 디바이스를 조립한다(스텝 S205). 다음으로, 표시 패널 디바이스가 정상적으로 기능을 하는지, 소망의 성능이나 특성을 만족하고 있는지의 검사 공정이 행하여진다(스텝 S206). 이상과 같이 하여, 표시 패널(플렉시블·디스플레이)을 제조할 수 있다. Next, for each of the display panel devices which are continuously produced on the substrate P in the roll form, the substrate P is diced or the protective film (the environmental barrier layer ) Or a color filter sheet, or the like, and assembles the device (step S205). Next, an inspection process is performed to determine whether the display panel device functions normally or satisfies the desired performance or characteristics (step S206). In this way, a display panel (flexible display) can be manufactured.

전술한 실시 형태 및 그 변형예에 관한 노광 장치는, 본원 청구 범위에 열거된 각 구성요소를 포함하는 각종 서브 시스템을, 소정의 기계적 정밀도, 전기적 정밀도 및 광학적 정밀도를 유지하도록, 조립함으로써 제조된다. 이들 각종 정밀도를 확보하기 위해서, 노광 장치의 조립 전후에는, 각종 광학계에 대해서는 광학적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 기계계에 대해서는 기계적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 전기계에 대해서는 전기적 정밀도를 달성하기 위한 조정이 행하여진다. 각종 서브 시스템으로부터 노광 장치에의 조립 공정은, 각종 서브 시스템 상호의 기계적 접속, 전기 회로의 배선 접속 및 기압 회로의 배관 접속 등이 포함된다. 이 각종 서브 시스템으로부터 노광 장치에의 조립 공정 전에, 각 서브 시스템 개개의 조립 공정이 있다는 것은 말할 필요도 없다. 각종 서브 시스템의 노광 장치에의 조립 공정이 종료하면, 총합 조정이 행하여지고, 노광 장치 전체로서의 각종 정밀도가 확보된다. 또, 노광 장치의 제조는 온도 및 클린도 등이 관리된 클린룸에서 행하는 것이 바람직하다. The exposure apparatus according to the above-described embodiment and its modifications are manufactured by assembling various subsystems including the respective components listed in the claims to maintain predetermined mechanical precision, electrical precision and optical precision. In order to assure these various accuracies, before and after the assembly of the exposure apparatus, adjustment is made to achieve optical precision for various optical systems, adjustment for achieving mechanical precision for various mechanical systems, and electrical precision for various machines Adjustment is performed. The assembling process from various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection of various subsystems, wiring connection of electric circuits, piping connection of air pressure circuits, and the like. Needless to say, there is an assembling process for each subsystem before the assembling process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembling process of various subsystems in the exposure apparatus is completed, the total adjustment is performed, and various precision of the entire exposure apparatus is ensured. The manufacturing of the exposure apparatus is preferably performed in a clean room where temperature, cleanliness and the like are managed.

또, 상기 실시 형태 및 그 변형예의 구성요소는 적절히 조합시킬 수 있다. 또, 일부의 구성요소를 이용하지 않는 경우도 있다. 게다가, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성요소의 치환 또는 변경을 행할 수도 있다. 또, 법령에서 허용되는 한에서, 전술의 실시 형태에서 인용한 노광 장치 등에 관한 모든 공개 공보 및 미국 특허의 기재를 원용하여 본 명세서의 기재의 일부로 한다. 이와 같이, 상기 실시 형태에 근거하여 당업자 등에 의해 이루어지는 다른 실시 형태 및 운용 기술 등은, 모두 본 발명의 범위에 포함된다. The constituent elements of the above-described embodiment and its modifications can be combined as appropriate. In addition, some components may not be used. In addition, the constituent elements may be replaced or changed within the scope not departing from the gist of the present invention. In addition, as far as the laws and ordinances permit, all publications relating to the exposure apparatus and the like cited in the above-mentioned embodiments and the description of the US patent are referred to as a part of the description of this specification. As described above, other embodiments and operating techniques, etc., made by those skilled in the art based on the above-described embodiments are included in the scope of the present invention.

1 : 디바이스 제조 시스템 2 : 기판 공급 장치
4 : 기판 회수 장치 5 : 상위 제어 장치
U3 : 노광 장치(기판 처리 장치) M : 마스크
IR1 ~ IR6 : 조명 영역 IL1 ~ IL6 : 조명 광학계
ILM : 조명 광학 모듈 PA1 ~ PA6 : 투영 영역
PLM : 투영 광학 모듈
1: Device manufacturing system 2: Substrate supply device
4: Substrate collection device 5: Higher control device
U3: exposure apparatus (substrate processing apparatus) M: mask
IR1 to IR6: illumination area IL1 to IL6: illumination optical system
ILM: illumination optical module PA1 to PA6: projection area
PLM: projection optics module

Claims (28)

조명광의 조명 영역에 배치되는 마스크의 패턴으로부터의 광속(光束)을, 기판이 배치되는 투영 영역에 투사하는 투영 광학계를 구비한 기판 처리 장치로서,
상기 조명 영역과 상기 투영 영역 중 일방의 영역에서 소정 곡률로 원통면 모양으로 만곡(灣曲)한 제1 면을 따르도록, 상기 마스크와 상기 기판 중 일방을 지지하는 제1 지지 부재와,
상기 조명 영역과 상기 투영 영역 중 어느 타방의 영역에서 소정의 제2 면을 따르도록, 상기 마스크와 상기 기판 중 타방을 지지하는 제2 지지 부재와,
상기 제1 지지 부재를 회전시키며, 해당 제1 지지 부재가 지지하는 상기 마스크와 상기 기판 중 일방을 주사(走査) 노광 방향으로 이동시키고, 또한, 상기 제2 지지 부재를 이동시키고, 해당 제2 지지 부재가 지지하는 상기 마스크와 상기 기판 중 타방을 상기 주사 노광 방향으로 이동시키는 이동 기구를 구비하며,
상기 투영 광학계는, 상기 패턴의 상(像)을 소정의 투영상면(投影像面)에 형성하고,
상기 이동 기구는, 상기 제1 지지 부재의 이동 속도 및 상기 제2 지지 부재의 이동 속도를 설정하고, 상기 패턴의 투영상면과 상기 기판의 노광면 중 곡률이 보다 큰 면 또는 평면이 되는 측의 이동 속도를 타방의 이동 속도 보다도 상대적으로 작게 한 기판 처리 장치.
1. A substrate processing apparatus having a projection optical system for projecting a light flux (light flux) from a pattern of a mask placed in an illumination region of an illumination light onto a projection region in which a substrate is arranged,
A first support member for supporting one of the mask and the substrate so as to follow a first surface curved in a cylindrical shape with a predetermined curvature in one of the illumination region and the projection region;
A second support member for supporting the other of the mask and the substrate so as to follow a predetermined second surface in any one of the illumination region and the projection region;
The first supporting member is rotated and the one of the mask and the substrate supported by the first supporting member is moved in the scanning exposure direction and the second supporting member is moved, And a moving mechanism for moving the other of the mask and the substrate in the scanning exposure direction,
Wherein the projection optical system forms an image of the pattern on a predetermined projection upper surface (projection image surface)
Wherein the moving mechanism is configured to set the moving speed of the first supporting member and the moving speed of the second supporting member and adjust the moving speed of the projection upper surface of the pattern and the exposure surface of the substrate, So that the speed is relatively smaller than the other moving speed.
청구항 1에 있어서,
상기 이동 기구는, 상기 투영 영역 내에서의 상기 패턴의 투영상면과 상기 기판의 노광면과의 곡률의 차이에 의해서, 상기 주사 노광 방향에 관해서 상기 투영상면과 상기 노광면이 상대적으로 어긋나는 상변위량(像變位量)의 절대값의 평균값이, 상기 투영상면에 형성되는 상기 패턴의 상의 최소 치수 보다도 작게 되도록, 상기 이동 속도의 상대차(相對差)를 설정하는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the moving mechanism moves the upper projection amount and the exposure surface relative to the scanning exposure direction by a difference in curvature between the projection upper surface of the pattern and the exposure surface of the substrate in the projection area Wherein the average value of the absolute values of the moving speeds of the plurality of image forming elements is set to be smaller than a minimum dimension of the image of the pattern formed on the projection image surface.
청구항 1에 있어서,
상기 이동 기구는, 상기 투영 영역 내에서의 상기 패턴의 투영상면과 상기 기판의 노광면과의 곡률의 차이에 의해서, 상기 주사 노광 방향에 관해서 상기 투영상면과 상기 노광면이 상대적으로 어긋나는 상변위량의 절대값의 평균값이, 상기 투영 광학계의 해상력에 의해서 정해지는 패턴상(pattern像)의 최소 치수 보다도 작게 되도록, 상기 이동 속도의 상대차를 설정하는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
The moving mechanism is configured to move the upper surface of the projection surface in the projection area with the upper surface of the substrate by the difference in curvature between the upper surface of the projection of the pattern and the exposure surface of the substrate, And sets the relative difference of the moving speed so that the average value of the absolute values becomes smaller than the minimum dimension of the pattern image determined by the resolving power of the projection optical system.
청구항 1에 있어서,
상기 이동 기구는, 상기 투영 영역 내에서의 상기 패턴의 투영상면과 상기 기판의 노광면과의 곡률의 차이에 의해서, 상기 주사 노광 방향에 관해서 상기 투영상면과 상기 노광면이 상대적으로 어긋나는 상변위량의 제곱의 평균값이, 상기 투영 광학계의 해상력에 의해서 정해지는 패턴상의 최소 치수, 또는 상기 투영상면에 형성되는 상기 패턴의 상의 최소 치수 보다도 작게 되도록, 상기 이동 속도의 상대차를 설정하는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
The moving mechanism is configured to move the upper surface of the projection surface in the projection area with the upper surface of the substrate by the difference in curvature between the upper surface of the projection of the pattern and the exposure surface of the substrate, Wherein the average value of the squares is set to be smaller than a minimum dimension on the pattern defined by the resolution power of the projection optical system or a minimum dimension of an image on the pattern formed on the projection surface.
청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동 기구는, 상기 주사 노광 동안에, 상기 투영 영역 내에서 어긋나는 상기 투영상면과 상기 노광면과의 상대적인 상변위량이, 상기 투영 영역의 상기 주사 노광 방향의 적어도 3개소에서 제로가 되도록, 상기 이동 속도의 상대차를 설정하는 기판 처리 장치.
The method according to any one of claims 2 to 4,
Wherein the moving mechanism moves the moving speed of the projection optical system such that the relative upward displacement amount between the projection top surface and the exposure surface shifted in the projection area during the scanning exposure is zero at at least three positions in the scanning exposure direction of the projection area, And sets the relative difference of the substrate.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 투영 광학계는, 동일 구성의 복수의 투영 광학 모듈로 구성되며,
상기 투영 광학 모듈은, 상기 주사 노광 방향에 직교하는 방향으로 열(列) 모양으로 배치되고, 각각이 대응하는 상기 투영 영역에 상기 광속을 투사하는 기판 처리 장치.
The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the projection optical system is composed of a plurality of projection optical modules having the same configuration,
Wherein the projection optical module is arranged in a column direction in a direction orthogonal to the scanning exposure direction and projects the light flux to the corresponding projection area.
청구항 6에 있어서,
상기 복수의 투영 광학 모듈은, 상기 주사 노광 방향으로 적어도 2열로 배치되고, 인접하는 상기 투영 광학 모듈의 상기 제1 지지 부재측의 간격과 상기 제2 지지 부재측의 간격이, 상기 제1 지지 부재의 이동 속도와 상기 제2 지지 부재의 이동 속도와의 비에 대응하여 설정되는 기판 처리 장치.
The method of claim 6,
Wherein the plurality of projection optical modules are arranged in at least two rows in the scanning exposure direction and the gap between the adjacent projection optical modules on the first support member side and the gap on the second support member side, Is set corresponding to a ratio between a moving speed of the first supporting member and a moving speed of the second supporting member.
청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
상기 복수의 투영 광학 모듈은, 상기 주사 노광 방향으로 적어도 2열로 배치되고, 상기 주사 노광 방향에 직교하는 방향에서, 인접하는 상기 투영 광학 모듈의 상기 투영 영역의 단부끼리가 일부 겹치는 기판 처리 장치.
The method according to claim 6 or 7,
Wherein the plurality of projection optical modules are arranged in at least two rows in the scanning exposure direction and the end portions of the projection region of the adjacent projection optical module partially overlap each other in a direction orthogonal to the scanning exposure direction.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 지지 부재는, 상기 마스크를 지지하고,
상기 제2 지지 부재는, 상기 기판을 지지하는 기판 처리 장치.
The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the first support member supports the mask,
And the second support member supports the substrate.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 지지 부재는, 상기 기판을 지지하고,
상기 제2 지지 부재는, 상기 마스크를 지지하는 기판 처리 장치.
The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the first support member supports the substrate,
And the second support member supports the mask.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 면은, 소정 곡률로 원통면 모양으로 만곡하고 있는 기판 처리 장치.
The method according to any one of claims 1 to 10,
And the second surface is curved in a cylindrical surface shape with a predetermined curvature.
청구항 11에 있어서,
상기 투영 영역의 상기 주사 노광 방향의 폭을 ±A, 상기 패턴의 상이 형성되는 상기 투영상면의 곡률 반경을 Rm, 상기 기판의 주사 노광 방향의 노광면의 곡률 반경을 Rp, 상기 주사 노광시의 상기 투영상면의 각속도를 ωm, 상기 주사 노광시의 상기 노광면의 각속도를 ωp, 상기 투영 광학계의 개구수를 NA, 노광 파장을 λ, 프로세스 정수를 k로 하고, 상기 주사 노광시의 상기 투영상면과 상기 노광면의 기준이 되는 이동 속도를 V, 상기 투영 영역의 폭 ±A 내에서의 이동 위치를 x로 했을 때, 하기 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
[수식 1]
Figure pct00005

[수식 2]
Figure pct00006
The method of claim 11,
The width of the projection area in the scan exposure direction is defined as ± A, the radius of curvature of the projection upper surface on which the image of the pattern is formed is Rm, the radius of curvature of the exposure surface in the scan exposure direction of the substrate is Rp, The angular speed of the projection top surface is? M, the angular speed of the exposure surface during the scanning exposure is? P, the numerical aperture of the projection optical system is NA, the exposure wavelength is?, And the process constant is k, Wherein when a moving speed as a reference of the exposure surface is V and a moving position within a width A of the projection area is x, the following expression is satisfied.
[Equation 1]
Figure pct00005

[Equation 2]
Figure pct00006
청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재 중 일방은, 지지하는 마스크를 교환할 수 있고,
교환된 마스크에 근거하여, 상기 제1 지지 부재의 이동 속도, 상기 제2 지지 부재의 이동 속도 및 상기 투영 영역의 상기 주사 노광 방향의 폭 중 적어도 1개를 조정하는 기판 처리 장치.
The method according to any one of claims 1 to 12,
One of the first supporting member and the second supporting member can exchange the supporting mask,
And adjusts at least one of a moving speed of the first supporting member, a moving speed of the second supporting member, and a width of the projection area in the scanning exposure direction based on the replaced mask.
청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 기재된 기판 처리 장치를 이용하여 상기 기판에 상기 마스크의 패턴을 형성하는 것과,
상기 기판 처리 장치에 상기 기판을 공급하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법.
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a pattern of the mask on the substrate using the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 13;
And supplying the substrate to the substrate processing apparatus.
소정의 곡률 반경으로 원통 모양으로 만곡한 마스크의 일면에 형성된 패턴을, 투영 광학계를 매개로 하여 원통 모양 또는 평면 모양으로 지지되는 플렉시블한 기판의 표면에 투영함과 아울러, 상기 마스크를 상기 만곡한 일면을 따라서 소정의 속도로 이동시키면서, 상기 원통 모양 또는 평면 모양으로 지지된 상기 기판의 표면을 따라서 소정의 속도로 상기 기판을 이동시켜, 상기 투영 광학계에 의한 상기 패턴의 투영상을 상기 기판 상(上)에 주사 노광하는 노광 방법으로서,
상기 투영 광학계에 의한 상기 패턴의 투영상이 베스트 포커스 상태로 형성되는 투영상면의 곡률 반경을 Rm, 상기 원통 모양 또는 평면 모양으로 지지된 상기 기판의 표면의 곡률 반경을 Rp로 하고, 상기 마스크의 이동에 의해 상기 투영상면을 따라서 이동하는 상기 패턴상의 이동 속도를 Vm, 상기 기판의 표면을 따른 소정의 속도를 Vp로 했을 때, Rm<Rp인 경우는 Vm>Vp로 설정하고, Rm>Rp인 경우는 Vm<Vp로 설정하는 주사 노광 방법.
A pattern formed on one surface of a mask curved in a cylindrical shape with a predetermined radius of curvature is projected onto the surface of a flexible substrate supported in a cylindrical shape or a plane shape via a projection optical system, Moving the substrate at a predetermined speed along the surface of the substrate held in the cylindrical or planar shape while moving the substrate at a predetermined speed along a predetermined plane, ) As an exposure light,
Rm is the radius of curvature of the projection top surface in which the projected image of the pattern is formed in the best focus state by the projection optical system, Rp is the radius of curvature of the surface of the substrate supported in the cylindrical or planar shape, Vm> Vp when Rm &lt; Rp, where Vm is a moving speed on the pattern moving along the projection image plane, and Vp is a predetermined speed along the surface of the substrate. Is set to Vm &lt; Vp.
청구항 15에 있어서,
상기 곡률 반경 Rm과 상기 곡률 반경 Rp는, Rm≠Rp인 조건 아래에서, 0<Rm≤∞, 0<Rp≤∞인 임의의 범위로 설정되는 주사 노광 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the curvature radius Rm and the curvature radius Rp are set in an arbitrary range of 0 <Rm?? And 0 <Rp? Infinite under the condition that Rm? Rp.
소정의 축선으로부터 일정한 곡률 반경으로 만곡한 곡면의 외주면에 패턴을 가지는 원통 마스크에 조명광을 안내하는 조명 광학계와,
기판을 지지하는 기판 지지 기구와,
상기 조명광에 의해 조명된 상기 원통 마스크의 상기 패턴을 상기 기판 지지 기구가 지지하는 상기 기판에 투영하는 투영 광학계와,
상기 원통 마스크를 교환하는 교환 기구와,
상기 교환 기구가, 상기 원통 마스크를 직경이 다른 원통 마스크로 교환했을 때에, 상기 조명 광학계의 적어도 일부와 상기 투영 광학계의 적어도 일부 중 적어도 일방을 조정하는 조정부를 포함하는 노광 장치.
An illumination optical system for guiding illumination light to a cylindrical mask having a pattern on an outer circumferential surface of a curved surface curved at a predetermined radius of curvature from a predetermined axis,
A substrate supporting mechanism for supporting the substrate,
A projection optical system for projecting the pattern of the cylindrical mask illuminated by the illumination light onto the substrate supported by the substrate supporting mechanism;
An exchange mechanism for exchanging the cylindrical mask,
Wherein the exchange mechanism includes an adjustment section that adjusts at least one of at least a part of the illumination optical system and at least a part of the projection optical system when the cylindrical mask is replaced with a cylindrical mask having a different diameter.
청구항 17에 있어서,
상기 기판 지지 기구는, 소정의 축선으로부터 일정한 반경으로 만곡하는 곡면을 가지며, 해당 곡면에 기판의 일부분이 감겨져 상기 축선을 중심으로 하여 회전하는 기판 지지 드럼이고,
상기 투영 광학계는, 상기 조명광에 의해 조명된 상기 원통 마스크의 상기 패턴을 상기 기판 지지 드럼의 상기 곡면에 배치된 상기 기판에 투영하는 노광 장치.
18. The method of claim 17,
Wherein the substrate supporting mechanism is a substrate supporting drum having a curved surface curved at a predetermined radius from a predetermined axis and a part of the substrate is wound on the curved surface and rotated about the axis,
Wherein the projection optical system projects the pattern of the cylindrical mask illuminated by the illumination light onto the substrate disposed on the curved surface of the substrate support drum.
청구항 17 또는 청구항 18에 있어서,
상기 교환 기구가 상기 직경이 다른 원통 마스크로 교환했을 때에,
상기 조정부는, 상기 직경이 다른 원통 마스크의 정보에 근거하여 상기 조명 광학계의 적어도 일부와 상기 투영 광학계의 적어도 일부 중 적어도 일방을 조정한 후, 상기 직경이 다른 원통 마스크의 외주면 및 상기 기판 지지 기구의 상기 기판을 지지하는 부분에 마련되는 조정용 패턴을 적어도 이용하여 상기 노광 장치를 조정하는 노광 장치.
The method according to claim 17 or 18,
When the exchange mechanism is replaced with a cylindrical mask having a different diameter,
Wherein the adjusting unit adjusts at least one of at least a part of the illumination optical system and at least a part of the projection optical system on the basis of the information of the cylindrical mask having different diameters, And adjusts the exposure apparatus using at least an adjustment pattern provided on a portion for supporting the substrate.
청구항 19에 있어서,
상기 직경이 다른 원통 마스크는, 정보를 기억하는 정보 기억부를 표면에 가지고,
상기 직경이 다른 원통 마스크의 정보는, 상기 정보 기억부에 기억되거나 또는 노광 조건에 관한 노광 정보에 포함되어 있으며,
상기 조정부는, 상기 정보 기억부 또는 상기 노광 정보로부터 상기 직경이 다른 원통 마스크의 정보를 취득하는 노광 장치.
The method of claim 19,
The cylindrical mask having different diameters has an information storage section for storing information on its surface,
The information of the cylindrical mask having different diameters is stored in the information storage unit or included in the exposure information related to the exposure conditions,
Wherein the adjustment unit acquires information on a cylindrical mask having a different diameter from the information storage unit or the exposure information.
청구항 19에 있어서,
교환 대상인 원통 마스크를 계측하여 상기 직경이 다른 원통 마스크의 정보를 취득하는 계측 장치를 가지는 노광 장치.
The method of claim 19,
And a measuring device for measuring the cylindrical mask to be exchanged and acquiring the information of the cylindrical mask having different diameters.
청구항 17 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
상기 투영 광학계는, 상기 원통 마스크의 회전 중심축과 상기 기판 지지 드럼의 회전 중심축 양쪽 모두를 포함하고, 또한 양쪽 모두에 평행한 평면을 사이에 두고 서로 배치되는 제1 투영 광학계 및 제2 투영 광학계를 가지며,
상기 교환 기구에 의해서 교환된 상기 직경이 다른 원통 마스크는, 상기 원통 마스크의 회전 중심축과 상기 기판 지지 드럼의 회전 중심축에 직교하는 방향에서의, 상기 제1 투영 광학계의 조명 시야의 위치와 상기 제2 투영 광학계의 조명 시야의 위치가 변하지 않도록 배치되는 노광 장치.
The method according to any one of claims 17 to 21,
Wherein the projection optical system includes a first projection optical system and a second projection optical system that include both the rotational central axis of the cylindrical mask and the rotational center axis of the substrate supporting drum, Lt; / RTI &gt;
Wherein the cylindrical mask having the different diameter exchanged by the exchange mechanism is arranged so that the position of the illumination visual field of the first projection optical system in the direction perpendicular to the rotational center axis of the cylindrical mask and the rotational center axis of the substrate supporting drum, And the position of the illumination field of the second projection optical system is not changed.
청구항 17 내지 청구항 22 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 상기 직경이 다른 원통 마스크에 대응하여, 부품을 교환할 수 있는 노광 장치.
The method according to any one of claims 17 to 22,
And the parts can be exchanged in correspondence with the plurality of cylindrical masks having different diameters.
소정의 축선으로부터 일정 반경으로 원통 모양으로 만곡한 외주면에 패턴을 가지며, 서로 직경이 다른 복수의 원통 마스크 중 1개를 교환 가능하게 장착하여, 상기 소정의 축선의 둘레로 회전시키는 마스크 유지 기구와,
상기 원통 마스크의 패턴에 조명광을 조사하는 조명계와,
상기 조명광에 의해 조사된 상기 원통 마스크의 상기 패턴으로부터의 광에 의해 노광되는 기판을, 만곡한 면 또는 평면을 따라서 지지하는 기판 지지 기구와,
상기 마스크 유지 기구에 장착되는 상기 원통 마스크의 직경에 따라서, 적어도 상기 소정의 축선과 상기 기판 지지 기구와의 거리를 조정하는 조정부를 포함하는 노광 장치.
A mask holding mechanism for interchangeably mounting one of a plurality of cylindrical masks having different diameters from one another and having a pattern on an outer circumferential surface curved in a cylindrical shape with a predetermined radius from a predetermined axis and rotating around the predetermined axis,
An illumination system for irradiating the pattern of the cylindrical mask with illumination light,
A substrate supporting mechanism for supporting the substrate exposed by the light from the pattern of the cylindrical mask irradiated by the illumination light along a curved surface or a plane,
And an adjusting unit that adjusts a distance between at least the predetermined axis and the substrate supporting mechanism in accordance with the diameter of the cylindrical mask mounted on the mask holding mechanism.
청구항 24에 있어서,
상기 직경이 다른 복수의 원통 마스크는, 상기 외주면에 투과형 패턴을 가지는 투과형 원통 마스크이며,
상기 조정부는, 상기 마스크 유지 기구에 장착된 상기 투과형 원통 마스크의 외주면과 상기 기판 지지 기구에 지지된 상기 기판과의 간격을, 미리 정해진 허용 범위 내로 설정하는 노광 장치.
27. The method of claim 24,
Wherein the plurality of cylindrical masks having different diameters are each a transmissive cylindrical mask having a transmissive pattern on the outer peripheral face,
Wherein the adjusting section sets the interval between the outer circumferential surface of the transmissive cylindrical mask mounted on the mask holding mechanism and the substrate supported by the substrate supporting mechanism within a predetermined allowable range.
청구항 25에 있어서,
상기 조명계는, 상기 투과형 원통 마스크의 내측으로부터 상기 외주면을 향해서, 상기 소정의 축선 방향으로 슬릿 모양으로 연장된 조명 광속을 조사하는 조명 광학계를 구비하며, 상기 조정부는, 상기 조명 광속의 상기 투과형 원통 마스크의 회전 방향에 관한 폭을, 상기 장착되는 투과형 원통 마스크의 직경에 따라 조정하는 노광 장치.
26. The method of claim 25,
Wherein the illumination system has an illumination optical system for irradiating illumination luminous flux that extends in a slit shape in the predetermined axial direction from the inside of the transmissive cylindrical mask to the outer circumferential surface, To adjust the width of the mask in accordance with the diameter of the transparent cylindrical mask to be mounted.
청구항 17 내지 청구항 26 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치와,
상기 노광 장치에 상기 기판을 공급하는 기판 공급 장치를 구비하는 디바이스 제조 시스템.
An exposure apparatus according to any one of claims 17 to 26,
And a substrate supply device for supplying the substrate to the exposure apparatus.
청구항 17 내지 청구항 26 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 이용하여, 상기 원통 마스크의 상기 패턴을 상기 기판에 노광을 하는 것과,
노광된 상기 기판을 처리하는 것에 의해, 상기 원통 마스크의 상기 패턴에 대응한 디바이스를 상기 기판 상에 형성하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법.
There is provided an exposure apparatus for exposing a pattern of a cylindrical mask onto a substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 17 to 26,
And forming a device corresponding to the pattern of the cylindrical mask on the substrate by processing the exposed substrate.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017073608A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 株式会社ニコン Substrate processing apparatus, substrate processing apparatus adjustment method, device production system, and device production method
CN108885289B (en) * 2016-03-04 2021-09-03 应用材料公司 Wire grid polarizer manufacturing method
US10541165B2 (en) * 2016-11-10 2020-01-21 Applied Materials, Inc. Systems, apparatus, and methods for an improved load port backplane
CN106950801A (en) * 2017-04-16 2017-07-14 合肥芯碁微电子装备有限公司 A kind of rapid edge exposure method without mask laser direct-write photoetching equipment
CN111566559B (en) * 2018-01-10 2023-12-12 凸版印刷株式会社 Photomask and method for manufacturing the same
JP7232586B2 (en) * 2018-07-31 2023-03-03 東京エレクトロン株式会社 SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, SUBSTRATE PROCESSING METHOD, AND STORAGE MEDIUM
JP7358970B2 (en) * 2018-12-26 2023-10-11 株式会社デンソーウェーブ optical information reader
CN109760407A (en) * 2019-03-09 2019-05-17 深圳市正鑫源实业有限公司 The control method and its letterpress system of intelligent letterpress force of impression
US10880528B1 (en) * 2019-10-31 2020-12-29 Christie Digital Systems Usa, Inc. Device, system and method for modulating light using a phase light modulator and a spatial light modulator
TWI724867B (en) * 2020-04-16 2021-04-11 光群雷射科技股份有限公司 Manufacturing method of transfer type roller and transfer type roller
CN111510141B (en) * 2020-06-03 2023-09-15 江苏集萃微纳自动化系统与装备技术研究所有限公司 Physical package of miniature atomic clock and miniature atomic clock
CN111965954B (en) * 2020-09-09 2022-12-30 中国科学院光电技术研究所 Exposure device with mask and substrate rotating coaxially relatively

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007299918A (en) 2006-04-28 2007-11-15 Nikon Corp Exposure system and method, exposure mask, and manufacturing method of device
WO2008029917A1 (en) 2006-09-08 2008-03-13 Nikon Corporation Mask, exposure apparatus and device manufacturing method
JP2008216653A (en) * 2007-03-05 2008-09-18 Fujifilm Corp Photomask holding structure of lithography, and holding method
JP2011221538A (en) 2010-04-13 2011-11-04 Nikon Corp Mask case, mask unit, exposure equipment, substrate processing apparatus and device manufacturing method
WO2013035661A1 (en) * 2011-09-07 2013-03-14 株式会社ニコン Substrate processing device
WO2013035696A1 (en) * 2011-09-05 2013-03-14 株式会社ニコン Substrate transfer apparatus and substrate processing apparatus

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3101473B2 (en) * 1993-11-05 2000-10-23 キヤノン株式会社 Exposure method and device manufacturing method using the exposure method
JP2000035677A (en) * 1998-07-17 2000-02-02 Adtec Engineeng:Kk Aligner
KR200214060Y1 (en) * 1998-12-31 2001-09-25 배진원 Belt tensioning device
EP1478010A4 (en) * 2002-01-29 2007-12-12 Nikon Corp Image formation state adjustment system, exposure method, exposure apparatus, program, and information recording medium
JP2007227438A (en) * 2006-02-21 2007-09-06 Nikon Corp Exposure apparatus and exposure method, and mask for light exposure
WO2007098935A2 (en) * 2006-02-28 2007-09-07 Micronic Laser Systems Ab Platforms, apparatuses, systems and methods for processing and analyzing substrates
JP5181451B2 (en) * 2006-09-20 2013-04-10 株式会社ニコン Mask, exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
JP5282895B2 (en) * 2009-03-06 2013-09-04 株式会社ニコン Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
JP2011033907A (en) * 2009-08-04 2011-02-17 Nikon Corp Illuminating device, exposure device, illuminating method, exposure method, and method for manufacturing device
JP2011104957A (en) * 2009-11-20 2011-06-02 Ihi Corp Method and apparatus for controlling printing pressure of printer
WO2011129369A1 (en) * 2010-04-13 2011-10-20 株式会社ニコン Exposure apparatus, substrate processing apparatus, and device manufacturing method
JP2011221536A (en) * 2010-04-13 2011-11-04 Nikon Corp Mask moving device, exposure device, substrate processor and device manufacturing method
WO2013035489A1 (en) * 2011-09-06 2013-03-14 株式会社ニコン Substrate processing device
JP2013213983A (en) * 2012-04-03 2013-10-17 Nikon Corp Exposure apparatus and device manufacturing method
WO2013157356A1 (en) * 2012-04-19 2013-10-24 株式会社ニコン Mask unit and substrate processing device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007299918A (en) 2006-04-28 2007-11-15 Nikon Corp Exposure system and method, exposure mask, and manufacturing method of device
WO2008029917A1 (en) 2006-09-08 2008-03-13 Nikon Corporation Mask, exposure apparatus and device manufacturing method
JP2008216653A (en) * 2007-03-05 2008-09-18 Fujifilm Corp Photomask holding structure of lithography, and holding method
JP2011221538A (en) 2010-04-13 2011-11-04 Nikon Corp Mask case, mask unit, exposure equipment, substrate processing apparatus and device manufacturing method
WO2013035696A1 (en) * 2011-09-05 2013-03-14 株式会社ニコン Substrate transfer apparatus and substrate processing apparatus
WO2013035661A1 (en) * 2011-09-07 2013-03-14 株式会社ニコン Substrate processing device

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