KR20170128599A

KR20170128599A - 노광 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 디바이스 제조 방법, 및 노광 방법

Info

Publication number: KR20170128599A
Application number: KR1020177030842A
Authority: KR
Inventors: 가즈오 나이토; 야스오 아오키; 마사유키 나가시마
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2017-11-22
Also published as: CN107430357B; WO2016159295A1; JP6727554B2; TW202041977A; TWI741654B; CN107430357A; TW201704892A; JPWO2016159295A1; KR102558072B1

Abstract

투영 광학계 (40) 를 통해서 기판 (P) 에 조명계 (20) 로부터의 광 (IL) 을 사출하고, 기판 (P) 에 대하여 조명계 (20) 및 투영 광학계 (40) 를 주사 방향으로 상대 구동하여 주사 노광을 실시하고, 소정 패턴을 기판 (P) 상에 형성하는 액정 노광 장치 (10) 는, 조명계 (20) 및 투영 광학계 (40) 를 주사 방향으로 구동하기 위한 위치에 관한 정보를 취득하는 취득부와, 주사 노광에 있어서, 정보에 기초하여 조명계 (20) 및 투영 광학계 (40) 의 위치 관계의 변화가 소정 범위 내에 들어가도록 투영 광학계 (40) 를 제어하는 제어계를 구비한다.

Description

노광 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 디바이스 제조 방법, 및 노광 방법{EXPOSURE DEVICE, METHOD FOR PRODUCING FLAT PANEL DISPLAY, METHOD FOR PRODUCING DEVICE, AND EXPOSURE METHOD}

본 발명은 노광 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 디바이스 제조 방법, 및 노광 방법에 관련되며, 더욱 상세하게는, 물체에 대하여 에너지 빔을 소정의 주사 방향으로 주사하는 주사 노광에 의해, 소정의 패턴을 물체 상에 형성하는 노광 장치 및 방법, 그리고 상기 노광 장치 또는 방법을 포함하는 플랫 패널 디스플레이 또는 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 액정 표시 소자, 반도체 소자 (집적 회로 등) 등의 전자 디바이스 (마이크로 디바이스) 를 제조하는 리소그래피 공정에서는, 마스크 또는 레티클 (이하, 「마스크」 라고 총칭한다) 에 형성된 패턴을 에너지 빔을 사용하여 유리 플레이트 또는 웨이퍼 (이하, 「기판」 이라고 총칭한다) 상에 전사하는 노광 장치가 사용되고 있다.

이런 종류의 노광 장치로는, 마스크와 기판을 실질적으로 정지 (靜止) 시킨 상태에서, 노광용 조명광 (에너지 빔) 을 소정의 주사 방향으로 주사함으로써 기판 상에 소정의 패턴을 형성하는 빔 스캔식의 주사 노광 장치가 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).

상기 특허문헌 1 에 기재된 노광 장치에서는, 기판 상의 노광 대상의 영역과 마스크의 위치 오차를 보정하기 위해서, 투영 광학계를 노광시의 주사 방향과 역방향으로 이동시키면서 투영 광학계를 통해서 얼라인먼트 현미경에 의해 기판 상 및 마스크 상의 마크의 계측 (얼라인먼트 계측) 을 실시하고, 그 계측 결과에 기초하여 기판과 마스크의 위치 오차를 보정하고 있다. 이 경우, 얼라인먼트 계측 중에 투영 광학계와 얼라인먼트 현미경을 이동시킴으로써, 그 상대 위치가 변동함으로써 얼라인먼트 계측 정밀도가 악화될 우려가 있다.

일본 공개특허공보 2000-12422호

본 발명은, 상기 서술한 사정하에 이루어진 것으로, 제 1 관점에서 보면, 투영 광학계를 통해서 물체에 조명계로부터의 광을 사출하고, 상기 물체에 대하여 상기 조명계 및 상기 투영 광학계를 주사 방향으로 상대 구동하여 주사 노광을 실시하고, 소정 패턴을 상기 물체 상에 형성하는 노광 장치로서, 상기 조명계 및 상기 투영 광학계를 상기 주사 방향으로 구동하기 위한 위치에 관한 정보를 취득하는 취득부와, 상기 주사 노광에 있어서, 상기 정보에 기초하여 상기 조명계 및 상기 투영 광학계의 위치 관계의 변화가 소정 범위 내에 들어가도록 상기 투영 광학계를 제어하는 제어계를 구비하는 제 1 노광 장치이다.

본 발명은, 제 2 관점에서 보면, 물체에 대하여 에너지 빔을 주사 방향으로 주사하는 주사 노광 동작에 의해, 패턴을 상기 물체 상에 형성하는 노광 장치로서, 상기 주사 방향으로 이동 가능하도록 형성되고, 상기 패턴을 갖는 패턴 유지체가 갖는 패턴측 마크를 검출 가능한 제 1 마크 검출계와, 상기 제 1 마크 검출계를 상기 주사 방향으로 구동하는 제 1 구동계와, 상기 주사 방향으로 이동 가능하도록 형성되고, 상기 물체에 형성된 물체측 마크를 검출 가능한 제 2 마크 검출계와, 상기 제 2 마크 검출계를 상기 주사 방향으로 구동하는 제 2 구동계와, 상기 제 1 및 제 2 마크 검출계의 출력에 기초하여, 상기 패턴 유지체와 상기 물체의 상대적인 위치 맞춤을 실시하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제 1 구동계를 구성하는 요소와 상기 제 2 구동계를 구성하는 요소가, 적어도 일부 공통인 제 2 노광 장치이다.

본 발명은, 제 3 관점에서 보면, 본 발명의 제 1 또는 제 2 노광 장치를 사용하여 상기 물체를 노광하는 것과, 노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법이다.

본 발명은, 제 4 관점에서 보면, 본 발명의 제 1 또는 제 2 노광 장치를 사용하여 상기 물체를 노광하는 것과, 노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이다.

본 발명은, 제 5 관점에서 보면, 투영 광학계를 통해서 물체에 조명계로부터의 광을 사출하고, 상기 물체에 대하여 상기 조명계 및 상기 투영 광학계를 주사 방향으로 상대 구동하여 주사 노광을 실시하고, 소정 패턴을 상기 물체 상에 형성하는 노광 방법으로서, 상기 조명계 및 상기 투영 광학계를 상기 주사 방향으로 구동하기 위한 위치에 관한 정보를 취득부를 사용하여 취득하는 것과, 상기 주사 노광에 있어서, 상기 정보에 기초하여 상기 조명계 및 상기 투영 광학계의 위치 관계의 변화가 소정 범위 내에 들어가도록 상기 투영 광학계를 제어하는 것을 포함하는 제 1 노광 방법이다.

본 발명은, 제 6 관점에서 보면, 물체에 대하여 에너지 빔을 주사 방향으로 주사하는 주사 노광 동작에 의해, 패턴을 상기 물체 상에 형성하는 노광 방법으로서, 상기 주사 방향으로 이동 가능하도록 형성된 제 1 마크 검출계를 사용하여, 상기 패턴을 갖는 패턴 유지체가 갖는 패턴측 마크를 검출하는 것과, 상기 제 1 마크 검출계를 상기 주사 방향으로 제 1 구동계를 사용하여 구동하는 것과, 상기 주사 방향으로 이동 가능하도록 형성된 제 2 마크 검출계를 사용하여, 상기 물체에 형성된 물체측 마크를 검출하는 것과, 상기 제 2 마크 검출계를 상기 주사 방향으로 제 2 구동계를 사용하여 구동하는 것과, 상기 제 1 및 제 2 마크 검출계의 출력에 기초하여, 상기 패턴 유지체와 상기 물체의 상대적인 위치 맞춤을 실시하는 것을 포함하고, 상기 제 1 구동계를 구성하는 요소와 상기 제 2 구동계를 구성하는 요소가, 적어도 일부 공통인 제 2 노광 방법이다.

본 발명은, 제 7 관점에서 보면, 본 발명의 제 1 또는 제 2 노광 방법을 이용하여 상기 물체를 노광하는 것과, 노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법이다.

본 발명은, 제 8 관점에서 보면, 본 발명의 제 1 또는 제 2 노광 방법을 이용하여 상기 물체를 노광하는 것과, 노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이다.

도 1 은, 일 실시형태에 관련된 액정 노광 장치의 개념도이다.
도 2 는, 도 1 의 액정 노광 장치의 제어계를 중심적으로 구성하는 주제어 장치의 입출력 관계를 나타내는 블록도이다.
도 3(a) ∼ 도 3(c) 는, 도 1 의 액정 노광 장치가 갖는 캘리브레이션 센서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4(a) ∼ 도 4(d) 는, 노광 동작시에 있어서의 액정 노광 장치의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 ∼ 그 4) 이다.
도 5 는, 조명계와 투영 광학계의 캘리브레이션에 있어서 생성되는 그래프이다.
도 6 은, 조명계와 투영 광학계의 캘리브레이션에 있어서 투영 영역 내에 형성되는 마크 이미지를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 조명계와 투영 광학계의 캘리브레이션의 다른 예를 나타내는 도면이다.

이하, 일 실시형태에 대해, 도 1 ∼ 도 4(d) 를 사용하여 설명한다.

도 1 에는, 일 실시형태에 관련된 액정 노광 장치 (10) 의 개념도가 도시되어 있다. 액정 노광 장치 (10) 는, 예를 들어 액정 표시 장치 (플랫 패널 디스플레이) 등에 사용되는 사각형 (각형 (角型)) 의 유리 기판 (P) (이하, 간단히 기판 (P) 이라고 칭한다) 을 노광 대상물로 하는 스텝·앤드·스캔 방식의 투영 노광 장치, 소위 스캐너이다.

액정 노광 장치 (10) 는, 노광용의 에너지 빔인 조명광 (IL) 을 조사하는 조명계 (20) 와, 투영 광학계 (40) 를 갖고 있다. 이하, 조명계 (20) 로부터 투영 광학계 (40) 를 통해서 기판 (P) 에 조사되는 조명광 (IL) 의 광축과 평행한 방향을 Z 축 방향이라고 칭함과 함께, Z 축에 직교하는 평면 내에 서로 직교하는 X 축 및 Y 축을 설정하여 설명을 실시한다. 또, 본 실시형태의 좌표계에 있어서, Y 축은, 중력 방향에 실질적으로 평행한 것으로 한다. 따라서, XZ 평면은, 수평면에 실질적으로 평행하다. 또, Z 축 둘레의 회전 (경사) 방향을 θz 방향으로서 설명한다.

여기서, 본 실시형태에서는, 1 매의 기판 (P) 상에 복수의 노광 대상 영역 (적절히, 구획 영역 또는 쇼트 영역이라고 칭하여 설명한다) 이 설정되고, 이들 복수의 쇼트 영역에 순차 마스크 패턴이 전사된다. 또한, 본 실시형태에서는, 기판 (P) 상에 4 개의 구획 영역이 설정되어 있는 경우 (소위 4 면 나누기인 경우) 에 대해 설명하지만, 구획 영역의 수는, 이것에 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하다.

또, 액정 노광 장치 (10) 에서는, 소위 스텝·앤드·스캔 방식의 노광 동작이 실시되지만, 스캔 노광 동작시에는, 마스크 (M) 및 기판 (P) 이 실질적으로 정지 상태가 되고, 조명계 (20) 및 투영 광학계 (40) (조명광 (IL)) 가 마스크 (M) 및 기판 (P) 에 대하여 각각 X 축 방향 (적절히, 주사 방향이라고 칭한다) 으로 장스트로크로 상대 이동한다 (도 1 의 백색 화살표 참조). 이에 대해, 노광 대상의 구획 영역을 변경하기 위한 스텝 동작시에는, 마스크 (M) 가 X 축 방향으로 소정의 스트로크로 스텝 이동하고, 기판 (P) 이 Y 축 방향으로 소정의 스트로크로 스텝 이동한다 (각각 도 1 의 흑색 화살표 참조).

도 2 에는, 액정 노광 장치 (10) 의 구성 각 부를 통괄 제어하는 주제어 장치 (90) 의 입출력 관계를 나타내는 블록도가 도시되어 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 액정 노광 장치 (10) 는, 조명계 (20), 마스크 스테이지 장치 (30), 투영 광학계 (40), 기판 스테이지 장치 (50), 얼라인먼트계 (60), 캘리브레이션 센서 (70) 등을 구비하고 있다.

조명계 (20) 는, 조명광 (IL) (도 1 참조) 의 광원 (예를 들어, 수은 램프) 등을 포함하는 조명계 본체 (22) 를 구비하고 있다. 스캔 노광 동작시에 있어서, 주제어 장치 (90) 는, 예를 들어 리니어 모터 등을 포함하는 구동계 (24) 를 제어함으로써, 조명계 본체 (22) 를 X 축 방향으로 소정의 장스트로크로 스캔 구동한다. 주제어 장치 (90) 는, 예를 들어 리니어 인코더 등을 포함하는 계측계 (26) 를 통해서 조명계 본체 (22) 의 X 축 방향의 위치 정보를 구하고, 그 위치 정보에 기초하여 조명계 본체 (22) 의 위치 제어를 실시한다. 본 실시형태에 있어서, 조명광 (IL) 으로는, 예를 들어 g 선, h 선, i 선 등이 사용된다.

마스크 스테이지 장치 (30) 는, 마스크 (M) 를 유지하는 스테이지 본체 (32) 를 구비하고 있다. 스테이지 본체 (32) 는, 예를 들어 리니어 모터 등을 포함하는 구동계 (34) 에 의해 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 적절히 스텝 이동 가능하도록 구성되어 있다. X 축 방향에 관해서 노광 대상의 구획 영역을 변경하기 위한 스텝 동작시에 있어서, 주제어 장치 (90) 는, 구동계 (34) 를 제어함으로써, 스테이지 본체 (32) 를 X 축 방향으로 스텝 구동한다. 또, 후술하는 바와 같이, 노광 대상의 구획 영역 내에서 스캔 노광하는 영역 (위치) 을 Y 축 방향에 관해서 변경하기 위한 스텝 동작시에는, 주제어 장치 (90) 는, 구동계 (34) 를 제어함으로써, 스테이지 본체 (32) 를 Y 축 방향으로 스텝 구동한다. 구동계 (34) 는, 후술하는 얼라인먼트 동작시에 마스크 (M) 를 XY 평면 내의 3 자유도 (X, Y,θz) 방향으로 적절히 미소 구동하는 것도 가능하다. 마스크 (M) 의 위치 정보는, 예를 들어 리니어 인코더 등을 포함하는 계측계 (36) 에 의해 구해진다.

투영 광학계 (40) 는, 등배계로 기판 (P) (도 1 참조) 상에 마스크 패턴의 정립정상 (正立正像) 을 형성하는 광학계 등을 포함하는 투영계 본체 (42) 를 구비하고 있다. 투영계 본체 (42) 는, 기판 (P) 과 마스크 (M) 사이에 형성되는 공간 내에 배치되어 있다 (도 1 참조). 스캔 노광 동작시에 있어서, 주제어 장치 (90) 는, 예를 들어 리니어 모터 등을 포함하는 구동계 (44) 를 제어함으로써, 투영계 본체 (42) 를, 조명계 본체 (22) 와 동기하도록, X 축 방향으로 소정의 장스트로크로 스캔 구동한다. 주제어 장치 (90) 는, 예를 들어 리니어 인코더 등을 포함하는 계측계 (46) 를 통해서 투영계 본체 (42) 의 X 축 방향으로 위치 정보를 구하고, 그 위치 정보에 기초하여 투영계 본체 (42) 의 위치 제어를 실시한다.

도 1 로 되돌아와, 액정 노광 장치 (10) 에서는, 조명계 (20) 로부터의 조명광 (IL) 에 의해 마스크 (M) 상의 조명 영역 (IAM) 이 조명되면, 마스크 (M) 를 통과한 조명광 (IL) 에 의해, 투영 광학계 (40) 를 통해서 그 조명 영역 (IAM) 내의 마스크 패턴의 투영 이미지 (부분 정립상) 가, 기판 (P) 상의 조명 영역 (IAM) 에 공액인 조명광 (IL) 의 조사 영역 (노광 영역 (IA)) 에 형성된다. 그리고, 마스크 (M) 및 기판 (P) 에 대하여, 조명광 (IL) (조명 영역 (IAM) 및 노광 영역 (IA)) 이 주사 방향으로 상대 이동함으로써 주사 노광 동작이 실시된다. 즉, 액정 노광 장치 (10) 에서는, 조명계 (20) 및 투영 광학계 (40) 에 의해 기판 (P) 상에 마스크 (M) 의 패턴이 생성되고, 조명광 (IL) 에 의한 기판 (P) 상의 감응층 (레지스트층) 의 노광에 의해 기판 (P) 상에 그 패턴이 형성된다.

여기서, 본 실시형태에 있어서, 조명계 (20) 에 의해 마스크 (M) 상에 생성되는 조명 영역 (IAM) 은, Y 축 방향으로 이간하는 1 쌍의 사각형의 영역을 포함한다. 하나의 사각형의 영역의 Y 축 방향의 길이는, 마스크 (M) 의 패턴면의 Y 축 방향의 길이 (즉, 기판 (P) 상에 설정되는 각 구획 영역의 Y 축 방향의 길이) 의, 예를 들어 1/4 로 설정되어 있다. 또, 1 쌍의 사각형의 영역간의 간격도, 마찬가지로 마스크 (M) 의 패턴면의 Y 축 방향의 길이의, 예를 들어 1/4 로 설정되어 있다. 따라서, 기판 (P) 상에 생성되는 노광 영역 (IA) 도, 마찬가지로 Y 축 방향으로 이간하는 1 쌍의 사각형의 영역을 포함한다. 본 실시형태에서는, 마스크 (M) 의 패턴을 기판 (P) 에 완전히 전사하기 위해서는, 하나의 구획 영역에 대하여, 2 회의 주사 노광 동작을 실시할 필요가 있지만, 조명계 본체 (22) 및 투영계 본체 (42) 를 소형화할 수 있는 메리트가 있다. 주사 노광 동작의 구체예에 대해서는, 후술한다.

기판 스테이지 장치 (50) 는, 기판 (P) 의 이면 (노광면과는 반대의 면) 을 유지하는 스테이지 본체 (52) 를 구비하고 있다. 도 2 로 되돌아와, Y 축 방향에 관해서 노광 대상의 구획 영역을 변경하기 위한 스텝 동작시에 있어서, 주제어 장치 (90) 는, 예를 들어 리니어 모터 등을 포함하는 구동계 (54) 를 제어함으로써, 스테이지 본체 (52) 를 Y 축 방향으로 스텝 구동한다. 구동계 (54) 는, 후술하는 기판 얼라인먼트 동작시에 기판 (P) 을 XY 평면 내의 3 자유도 (X, Y,θz) 방향으로 미소 구동하는 것도 가능하다. 기판 (P) (스테이지 본체 (52)) 의 위치 정보는, 예를 들어 리니어 인코더 등을 포함하는 계측계 (56) 에 의해 구해진다.

도 1 로 되돌아와, 얼라인먼트계 (60) 는, 얼라인먼트 현미경 (62) 을 구비하고 있다. 얼라인먼트 현미경 (62) 은, 기판 (P) 과 마스크 (M) 사이에 형성되는 공간 내 (Z 축 방향에 관해서 기판 (P) 과 마스크 (M) 사이의 위치) 에 배치되어 있고, 기판 (P) 에 형성된 얼라인먼트 마크 (Mk) (이하, 간단히 마크 (Mk) 라고 칭한다), 및 마스크 (M) 에 형성된 마크 (도시하지 않음) 를 검출한다. 본 실시형태에 있어서, 마크 (Mk) 는, 각 구획 영역의 네 모퉁이부 근방 각각에 1 개 (1 개의 구획 영역에 대해, 예를 들어 4 개) 형성되어 있고, 마스크 (M) 의 마크는, 투영 광학계 (40) 를 통해서 마크 (Mk) 와 대응하는 위치에 형성되어 있다. 또한, 마크 (Mk), 및 마스크 (M) 의 마크의 수, 및 위치에 대해서는, 이것에 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하다. 또, 각 도면에 있어서, 마크 (Mk) 는, 이해를 용이하게 하기 위해서, 실제보다 크게 도시되어 있다.

얼라인먼트 현미경 (62) 은, 투영계 본체 (42) 의 ＋X 측에 배치되어 있다. 얼라인먼트 현미경 (62) 은, Y 축 방향으로 이간한 1 쌍의 검출 시야 (검출 영역) 를 갖고 있고, 하나의 구획 영역 내의 Y 축 방향으로 이간한, 예를 들어 2 개의 마크 (Mk) 를 동시에 검출할 수 있도록 되어 있다.

또, 얼라인먼트 현미경 (62) 은, 마스크 (M) 에 형성된 마크와, 기판 (P) 에 형성된 마크 (Mk) 를 동시에 (바꾸어 말하면, 얼라인먼트 현미경 (62) 의 위치를 바꾸지 않고) 검출하는 것이 가능하도록 되어 있다. 주제어 장치 (90) 는, 예를 들어 마스크 (M) 가 X 스텝 동작, 또는 기판 (P) 이 Y 스텝 동작을 실시할 때마다, 마스크 (M) 에 형성된 마크와 기판 (P) 에 형성된 마크 (Mk) 의 상대적인 위치 어긋남 정보를 구하고, 그 위치 어긋남을 보정하도록 (없애도록 또는 저감하도록) 기판 (P) 과 마스크 (M) 의 XY 평면을 따른 방향의 상대적인 위치 결정을 실시한다. 또한, 얼라인먼트 현미경 (62) 은, 마스크 (M) 의 마크를 검출 (관찰) 하는 마스크 검출부와, 기판 (P) 의 마크 (Mk) 를 검출 (관찰) 하는 기판 검출부가, 공통의 케이싱 등에 의해 일체적으로 구성되어 있고, 그 공통의 케이싱을 통해서 구동계 (66) (도 2 참조) 에 의해 구동된다. 혹은, 마스크 검출부와 기판 검출부가 개별의 케이싱 등에 의해 구성되어 있어도 되고, 그 경우에는, 예를 들어 마스크 검출부와 기판 검출부가 실질적으로 공통의 구동계 (66) 에 의해 동등한 동작 특성을 갖고 이동할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

주제어 장치 (90) (도 2 참조) 는, 예를 들어 리니어 모터 등을 포함하는 구동계 (66) 를 제어함으로써, 얼라인먼트 현미경 (62) 을 X 축 방향으로 소정의 장스트로크로 구동한다. 또, 주제어 장치 (90) 는, 예를 들어 리니어 인코더 등을 포함하는 계측계 (68) 를 통해서 얼라인먼트 현미경 (62) 의 X 축 방향의 위치 정보를 구하고, 그 위치 정보에 기초하여 얼라인먼트 현미경 (62) 의 위치 제어를 실시한다. 또, 투영계 본체 (42) 및 얼라인먼트 현미경 (62) 은, Y 축 방향의 위치가 거의 동일하고, 서로의 이동 가능 범위가 일부 중복하고 있다. 또, 얼라인먼트 현미경 (62) 을 구동하는 구동계 (66) 와, 투영계 본체 (42) 를 구동하는 구동계 (44) 는, X 축 방향의 구동에 관해서, 예를 들어 리니어 모터, 리니어 가이드 등의 일부를 공용하고 있고, 구동 특성, 혹은 주제어 장치 (90) 에 의한 제어 특성이, 실질적으로 동등해지도록 구성되어 있다.

주제어 장치 (90) (도 2 참조) 는, 얼라인먼트 현미경 (62) 을 사용하여 기판 (P) 상에 형성된 복수의 마크 (Mk) 를 검출하고, 그 검출 결과 (복수의 마크 (Mk) 의 위치 정보) 에 기초하여, 공지된 인핸스드·글로벌·얼라인먼트 (EGA) 방식에 의해, 검출 대상의 마크 (Mk) 가 형성된 구획 영역의 배열 정보 (구획 영역의 위치 (좌표치), 형상 등에 관한 정보를 포함한다) 를 산출한다.

구체적으로는, 주사 노광 동작에 있어서, 주제어 장치 (90) (도 2 참조) 는, 그 주사 노광 동작에 앞서, 투영계 본체 (42) 의 ＋X 측에 배치된 얼라인먼트 현미경 (62) 을 사용하여, 적어도 노광 대상의 구획 영역 내에 형성된, 예를 들어 4 개의 마크 (Mk) 의 위치 검출을 실시하여 그 구획 영역의 배열 정보를 산출한다. 주제어 장치 (90) 는, 산출한 노광 대상의 구획 영역의 배열 정보에 기초하여, 기판 (P) 의 XY 평면 내의 3 자유도 방향의 정밀한 위치 결정 (기판 얼라인먼트 동작) 을 실시하면서, 조명계 (20) 및 투영 광학계 (40) 를 적절히 제어하여, 대상의 구획 영역에 대한 주사 노광 동작 (마스크 패턴의 전사) 을 실시한다.

다음으로, 투영 광학계 (40) 가 갖는 투영계 본체 (42) 의 위치 정보를 구하기 위한 계측계 (46) (도 2 참조), 및 얼라인먼트계 (60) 가 갖는 얼라인먼트 현미경 (62) 의 위치 정보를 구하기 위한 계측계 (68) 의 구체적인 구성에 대해 설명한다.

도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 액정 노광 장치 (10) 는, 투영계 본체 (42) 를 주사 방향으로 안내하기 위한 가이드 (80) 를 갖고 있다. 가이드 (80) 는, 주사 방향으로 평행하게 연장되는 부재로 이루어진다. 가이드 (80) 는, 얼라인먼트 현미경 (62) 의 주사 방향으로의 이동을 안내하는 기능도 갖는다. 또, 도 3(a) 에서는, 가이드 (80) 가 마스크 (M) 와 기판 (P) 사이에 도시되어 있지만, 실제로는, 가이드 (80) 는, Y 축 방향에 관해서 조명광 (IL) 의 광로를 피한 위치에 배치되어 있다.

가이드 (80) 에는, 적어도 주사 방향으로 평행한 방향 (X 축 방향) 을 주기 방향으로 하는 반사형의 회절 격자를 포함하는 스케일 (82) 이 고정되어 있다. 또, 투영계 본체 (42) 는, 스케일 (82) 에 대향하여 배치된 헤드 (84) 를 갖고 있다. 본 실시형태에서는, 상기 스케일 (82) 과 헤드 (84) 에 의해, 투영계 본체 (42) 의 위치 정보를 구하기 위한 계측계 (46) (도 2 참조) 를 구성하는 인코더 시스템이 형성되어 있다. 또, 얼라인먼트 현미경 (62) 은, 스케일 (82) 에 대향하여 배치된 헤드 (86) 를 갖고 있다. 본 실시형태에서는, 상기 스케일 (82) 과 헤드 (86) 에 의해, 얼라인먼트 현미경 (62) 의 위치 정보를 구하기 위한 계측계 (68) (도 2 참조) 를 구성하는 인코더 시스템이 형성되어 있다. 여기서, 헤드 (84, 86) 는, 각각 스케일 (82) 에 대하여 인코더 계측용의 빔을 조사하고, 스케일 (82) 을 통한 빔 (스케일 (82) 에 의한 반사 빔) 을 수광하여, 그 수광 결과에 기초하여 스케일 (82) 에 대한 상대적인 위치 정보를 출력 가능하도록 되어 있다.

이와 같이, 본 실시형태에 있어서, 스케일 (82) 은, 투영계 본체 (42) 의 위치 정보를 구하기 위한 계측계 (46) (도 2 참조) 를 구성하고, 얼라인먼트 현미경 (62) 의 위치 정보를 구하기 위한 계측계 (68) (도 2 참조) 를 구성한다. 즉, 투영계 본체 (42) 와 얼라인먼트 현미경 (62) 은, 스케일 (82) 에 형성된 회절 격자에 의해 설정되는 공통의 좌표계 (측장축 (測長軸)) 에 기초하여 위치 제어가 실시된다. 또한, 투영계 본체 (42) 를 구동하기 위한 구동계 (44) (도 2 참조), 및 얼라인먼트 현미경 (62) 을 구동하기 위한 구동계 (66) (도 2 참조) 는, 요소가 일부 공통이어도 되고, 완전히 독립된 요소에 의해 구성되어 있어도 된다.

또한, 상기 계측계 (46, 68) (각각 도 2 참조) 를 구성하는 인코더 시스템은, 측장축이, 예를 들어 X 축 방향 (주사 방향) 뿐인 리니어 (1DOF) 인코더 시스템이어도 되고, 보다 많은 측장축을 가져도 된다. 예를 들어, 헤드 (84, 86) 를 Y 축 방향으로 소정 간격으로 복수 배치함으로써, 투영계 본체 (42), 얼라인먼트 현미경 (62) 의 θz 방향의 회전량을 구해도 된다. 또, 스케일 (82) 에 XY 2 차원 회절 격자를 형성하고, X, Y, θz 방향의 3 자유도 방향으로 측장축을 갖는 3DOF 인코더 시스템으로 해도 된다. 또한, 헤드 (84, 86) 로서, 회절 격자의 주기 방향과 아울러 스케일면에 직교하는 방향의 측장이 가능한 공지된 2 차원 헤드를 복수 사용함으로써, 투영계 본체 (42), 얼라인먼트 현미경 (62) 의 6 자유도 방향의 위치 정보를 구해도 된다.

도 1 로 되돌아와, 캘리브레이션 센서 (70) 는, 기판 스테이지 장치 (50) 의 ―X 측에, 그 기판 스테이지 장치 (50) 와는 독립적으로 배치되어 있다. 캘리브레이션 센서 (70) 의 위치는, 가이드 (80) 및 스케일 (82) (각각 도 3(a) 참조) 에 대하여 고정이다. 캘리브레이션 센서 (70) 는, 복수의 기준 지표, 관찰 광학계, 및 카메라 등 (각각 도시하지 않음) 을 갖고 있다. 주제어 장치 (90) 는, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 마스크 (M) 및/또는 투영계 본체 (42) 를 통해서, 조명계 (IL) 및/또는 투영계 본체 (42) 에 관해서 공지된 캘리브레이션 동작 (조도 캘리브레이션, 포커스 캘리브레이션 등) 을 실시한다.

여기서, 본 실시형태에 있어서, 투영계 본체 (42) 및 얼라인먼트 현미경 (62) 은, 공통의 가이드 (80) 에 의해 안내되기 때문에, 일련의 주사 노광 동작 (얼라인먼트 계측 동작을 포함한다) 시에 있어서의 이동 범위 (이동 경로) 가 중복 (공통) 하고 있다. 그리고, 캘리브레이션 센서 (70) 는, 투영계 본체 (42) 및 얼라인먼트 현미경 (62) 의 이동 경로 상 (주사 노광을 위한 이동 경로의 연장상) 에 캘리브레이션 포지션이 설정되도록 배치되어 있다. 즉, 액정 노광 장치 (10) 에서는, 일련의 주사 노광 동작시에 투영계 본체 (42) 및 얼라인먼트 현미경 (62) 을 각각 이동 경로를 따라 이동시키는 도중에, 캘리브레이션 센서 (70) 를 사용한 캘리브레이션 동작을 실시할 수 있다.

여기서, 주제어 장치 (90) 는, 도 3(a) 에 나타내는 위치에서, 마스크 (M) 및 투영계 본체 (42) (렌즈) 를 통해서, 마스크 (M) 에 형성된 마크와 캘리브레이션 센서 (70) 가 갖는 기준 마크 (72) 의 위치 어긋남량을, 캘리브레이션 센서 (70) 의 출력에 기초하여 구한다. 이 후, 주제어 장치 (90) 는, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 마스크 (M) 를 이동시키지 않고 투영계 본체 (42) 와 얼라인먼트 현미경 (62) 을 ―X 방향으로 이동시키고, 마스크 (M) 와 캘리브레이션 센서 (70) 사이에 얼라인먼트 현미경 (62) 을 배치한다. 그리고, 주제어 장치 (90) 는, 마스크 (M) 에 형성된 마크와 기준 마크 (72) 를 얼라인먼트 현미경 (62) 에 계측시키고, 투영계 본체 (42) 를 통해서 계측한 상기 위치 어긋남량과, 얼라인먼트 현미경 (62) 의 출력에 기초하여, 투영계 본체 (42) 에 대한 얼라인먼트 현미경 (62) 의 캘리브레이션을 실시한다.

캘리브레이션 센서 (70) 는, 도 3(c) 에 나타내는 바와 같이, 투영계 본체 (42) 에 형성된 마크 (74) 를 검출 가능한 도시하지 않는 센서 (예를 들어, 카메라) 를 갖고 있다. 주제어 장치 (90) 는, 상기 캘리브레이션 동작시 (도 3(a) 참조) 에, 그 도시하지 않는 센서를 사용하여 마크 (74) 의 위치 검출을 실시한다. 또, 도 3(b) 에 나타내는 상태에서, 주제어 장치 (90) 는, 얼라인먼트 현미경 (62) 의 위치 검출을 실시한다. 상기 기준 마크 (72) 와, 캘리브레이션 센서 (70) 가 갖는 센서의 검출 시야의 중심 사이의 거리는 이미 알려진 것으로 한다. 주제어 장치 (90) 는, 도 3(b) 및 도 3(c) 각각에 나타내는 상태에 있어서의 헤드 (84, 86) 의 출력에 기초하여, 투영계 본체 (42) 와 얼라인먼트 현미경 (62) 의 위치 관계 (즉, 스케일 (82) 에 기초하는 각각의 좌표계의 원점) 의 대응짓기를 실시한다.

이하, 주사 노광 동작시에 있어서의 액정 노광 장치 (10) 의 동작의 일례를, 도 4(a) ∼ 도 4(d) 를 사용하여 설명한다. 이하의 노광 동작은, 주제어 장치 (90) (도 4(a) ∼ 도 4(d) 에서는 도시하지 않음. 도 2 참조) 의 관리하에서 실시된다.

본 실시형태에 있어서, 노광 순서가 최초인 구획 영역 (이하, 제 1 쇼트 영역 (S₁) 이라고 칭한다) 은, 기판 (P) 의 ―X 측 또한 ―Y 측에 설정되어 있다. 또, 도 4(a) ∼ 도 4(d) 에 있어서, 부호 A 가 붙은 사각형의 영역은, 주사 노광 동작시에 있어서의 투영계 본체 (42) 의 이동 범위 (이동 경로) 를 나타내고, 부호 CP 가 붙은 사각형의 영역은, 캘리브레이션 센서 (70) (도 1 참조) 에 의해 캘리브레이션 동작이 실시되는 위치 (캘리브레이션 포지션) 를 나타낸다. 투영계 본체 (42) 의 이동 범위 (A) 는, 예를 들어 기계적 및/또는 전기적으로 설정된다. 또, 기판 (P) 상의 구획 영역에 붙은 S₂ ∼ S₄ 의 부호는, 각각 노광 순서가 2 ∼ 4 번째의 쇼트 영역인 것을 나타낸다.

주제어 장치 (90) 는, 일련의 주사 노광 동작의 개시에 앞서, 캘리브레이션 센서 (70) 를 사용한 조명계 (IL), 및/또는 투영계 본체 (42) 에 관한 캘리브레이션 동작 (조도 캘리브레이션, 포커스 캘리브레이션 등) 을 실시한다 (도 3(a) 참조).

또, 주제어 장치 (90) 는, 상기 캘리브레이션 동작과 함께, 캘리브레이션 센서 (70) 를 사용하여 얼라인먼트 현미경 (62), 및 투영계 본체 (42) 각각의 위치 정보를 구하고 (각각 도 3(b) 및 도 3(c) 참조), 양자의 위치 관계를 대응짓는다. 이하의 일련의 주사 노광 동작시에 있어서의 얼라인먼트 현미경 (62) 및 투영계 본체 (42) 의 위치는, 이 때에 구한 얼라인먼트 현미경 (62) 및 투영계 본체 (42) 상호의 위치 관계에 기초하여 제어된다.

주제어 장치 (90) 는, 도 4(a) 에 나타내는 바와 같이, 얼라인먼트 현미경 (62) 을 ＋X 방향으로 구동하여, 제 1 쇼트 영역 (S₁) 내 및 제 4 쇼트 영역 (S₄) (제 1 쇼트 영역 (S₁) 의 ＋X 측의 구획 영역) 내에 형성된, 예를 들어 8 개의 마크 (Mk) 를 검출하고, 그 검출 결과에 기초하여, 제 1 쇼트 영역 (S₁) 의 배열 정보를 구한다. 이와 같이, 8 개의 마크 (Mk) 에 기초하여 제 1 쇼트 영역 (S₁) 의 배열 정보를 구함으로써, 제 1 쇼트 영역 (S₁) 에 형성된 4 개의 마크 (Mk) 에만 기초하여 배열 정보를 구하는 것보다도, 넓은 범위에 걸친 통계적인 경향을 고려한 배열 정보를 구할 수 있고, 제 1 쇼트 영역 (S₁) 에 관한 얼라인먼트 정밀도의 향상이 가능해진다. 또한, 필요한 얼라인먼트 정밀도를 고려하여, 적절히, 제 1 쇼트 영역 (S₁) 내의 4 개의 마크 (Mk) 만을 사용하여 제 1 쇼트 영역 (S₁) 의 배열 정보를 구하도록 해도 상관없다.

제 1 쇼트 영역 (S₁) 의 배열 정보를 산출한 후, 주제어 장치 (90) 는, 도 4(b) 에 나타내는 바와 같이, 투영계 본체 (42) 와 조명계 (20) 의 조명계 본체 (22) (도 4(b) 에서는 도시하지 않음. 도 1 참조) 를 동기하여 ＋X 방향으로 구동하여, 제 1 쇼트 영역 (S₁) 에 대한 1 회째의 주사 노광을 실시한다.

주제어 장치 (90) 는, 상기 배열 정보의 산출 결과에 따라 기판 (P) 의 미소 위치 제어를 실시하면서, 조명계 (20) 를 제어하여 조명광 (IL) 을 마스크 (M) (도 4(b) 에서는 도시하지 않음. 도 1 참조) 및 투영계 본체 (42) 를 통해서 기판 (P) 상에 투사하고, 그 조명광 (IL) 에 의해 기판 (P) 상에 생성되는 노광 영역 (IA) 내에 마스크 패턴의 일부를 형성한다. 상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서, 마스크 (M) 상에 생성되는 조명 영역 (IAM) (도 1 참조), 및 기판 (P) 상에 생성되는 노광 영역 (IA) 은, Y 축 방향으로 이간하는 1 쌍의 사각형의 영역이므로, 1 회의 주사 노광 동작에 의해 기판 (P) 에 전사되는 마스크 (M) 의 패턴 이미지는, Y 축 방향으로 이간한 1 쌍의 X 축 방향으로 연장되는 띠 형상의 영역 (하나의 구획 영역의 전체 면적 중 절반의 면적) 내에 형성된다.

이어서, 주제어 장치 (90) 는, 제 1 쇼트 영역 (S₁) 의 2 회째의 주사 노광 동작을 위해서, 도 4(c) 에 나타내는 바와 같이, 기판 (P) 및 마스크 (M) 를 ―Y 방향으로 스텝 이동시킨다 (도 4(c) 의 흑색 화살표 참조). 이 때의 기판 (P) 의 스텝 이동량은, 하나의 구획 영역의 Y 축 방향의 길이의, 예를 들어 1/4 의 길이이다. 또, 이 경우, 기판 (P) 과 마스크 (M) 의 ―Y 방향으로의 스텝 이동에 있어서, 기판 (P) 과 마스크 (M) 의 상대적인 위치 관계를 변화시키지 않도록 (혹은, 그 상대 위치 관계를 보정 가능하도록) 스텝 이동시키는 것이 바람직하다.

이하, 도 4(d) 에 나타내는 바와 같이, 주제어 장치 (90) 는, 투영계 본체 (42) 를 ―X 방향으로 구동하여 제 1 쇼트 영역 (S₁) 의 2 회째 (귀로) 의 주사 노광 동작을 실시한다. 이에 따라, 1 회째의 주사 노광 동작에 의해 전사된 마스크 패턴과, 2 회째의 주사 노광 동작에 의해 전사된 마스크 패턴이 제 1 쇼트 영역 (S₁) 내에서 서로 연결되고, 마스크 (M) 의 패턴의 전체가 제 1 쇼트 영역 (S1) 에 전사된다. 또한, 도 4(c) 에 나타내는 바와 같이 기판 (P) 및 마스크 (M) 를 ―Y 방향으로 스텝 이동한 후, 2 회째의 주사 노광을 개시할 때까지, 기판 (P) 과 마스크 (M) 의 얼라인먼트 계측을 재차 실시하고, 그 결과에 기초하여 상호의 위치 맞춤을 실시하도록 해도 된다. 이에 따라, 제 1 쇼트 영역 (S₁) 전체의 얼라인먼트 정밀도, 나아가서는 제 1 쇼트 영역 (S₁) 에 대한 마스크 (M) 의 패턴의 전사 정밀도의 향상이 가능해진다.

이하, 도시하지 않지만, 주제어 장치 (90) 는, 제 2 쇼트 영역 (S₂) (제 1 쇼트 영역 (S₁) 의 ＋Y 측의 구획 영역) 에 대하여 주사 노광 동작을 실시하기 위해서, 기판 (P) 을 ―Y 방향으로 스텝 이동시켜 제 2 쇼트 영역 (S₂) 과 마스크 (M) 를 대향시킨다. 제 2 쇼트 영역 (S₂) 에 대한 주사 노광 동작은, 상기 서술한 제 1 쇼트 영역 (S₁) 에 대한 주사 노광 동작과 동일하므로 설명을 생략한다. 이하, 주제어 장치 (90) 는, 마스크 (M) 의 X 스텝 동작과 기판 (P) 의 Y 스텝 동작 중 적어도 일방을 적절히 실시하면서, 제 3 및 제 4 쇼트 영역 (S₃, S₄) 에 대한 주사 노광 동작을 실시한다. 또한, 제 2 ∼ 제 4 쇼트 영역 (S₂ ∼ S₄) 에 대하여 주사 노광 동작을 실시하기 전에도 캘리브레이션 센서 (70) 를 사용하여 상기 얼라인먼트 현미경 (62) 및 투영계 본체 (42) 의 위치 관계를 구해도 된다. 또, 제 4 쇼트 영역 (S₄) 에 대한 얼라인먼트를 실시할 때에, 상기 서술한 제 1 쇼트 영역 (S₁) 의 얼라인먼트 계측 결과 (EGA 계산의 결과) 를 이용해도 된다. 그 경우, 제 4 쇼트 영역 (S₄) 과 마스크 (M) 를 대향 배치시켰을 때에는, 마스크 (M) 의 마크와 기판 (P) 의 마크 (Mk) 의 각 2 점의 마크에 기초하여 XY 평면 내의 3 자유도 (X, Y,θz) 방향의 위치 어긋남을 계측하는 것만이어도 되어, 제 4 쇼트 영역 (S₄) 의 얼라인먼트에 걸리는 시간을 실질적으로 짧게 할 수 있다.

여기서, 상기 서술한 바와 같이 주사 노광 동작에 있어서, 주제어 장치 (90) 는, 조명계 본체 (22) 와 투영계 본체 (42) 를 독립적으로 또한 동기하여 스캔 방향으로 장스트로크로 이동시키기 때문에, 주사 노광 동작의 개시 전에, 조명계 본체 (22) 와 투영계 본체 (42) 의 스캔 방향의 상대 위치에 관해서 위치 맞춤 (캘리브레이션) 동작을 실시한다. 캘리브레이션 동작에 있어서, 주제어 장치 (90) 는, 도 3(c) 에 나타내는 바와 같이, 투영계 본체 (42) 에 형성된 마크 (74) 를 사용하여, 투영계 본체 (42) 를 소정의 위치 (투영계 본체 (42) 를 통해서 형성되는 이미지가 캘리브레이션 센서 (70) 상에 결상되는 위치) 에 위치 결정한 후, 조명계 본체 (22) 를 스캔 방향으로 이동시키면서, 소정의 캘리브레이션용의 마크 (도시하지 않음) 에 조명광 (IL) 을 조사하고, 그 마크의 이미지를 투영계 본체 (42) (투영 렌즈) 를 통해서 캘리브레이션 센서 (70) 상에 결상시킨다 (도 3(a) 참조). 캘리브레이션용의 마크로는, 예를 들어 슬릿상의 마크, 주기적인 패턴을 갖는 마크 등을 사용할 수 있다. 또한, 캘리브레이션용의 마크는, 마스크 (M) 에 형성되어 있어도 되고, 마스크 (M) 이외의 부재 (예를 들어, 캘리브레이션 전용의 부재) 에 형성되어 있어도 된다.

캘리브레이션용의 마크로서 슬릿상의 마크를 사용한 경우, 캘리브레이션 센서 (70) 의 출력으로부터는, 일례로서 도 5 에 나타내는 바와 같은 그래프가 얻어진다. 도 5 의 그래프에 있어서, 세로축은, 조명광 (IL) 의 광 강도를 나타내고, 가로축은, 조명계 본체 (22) 의 X 축 방향의 위치를 나타내고 있다. 주제어 장치 (90) 는, 도 5 에 나타내는 그래프로부터, 광 강도의 피크 근방에 대응하는 X 위치의 정보를 취득하여 조명계 본체 (22) 의 위치 결정을 실시한다. 정보는, 조명계 본체 (22) 의 X 위치의 정보, 조명계 본체 (22) 의 투영계 본체 (42) 에 대한 X 위치의 정보, 조명계 본체 (22) 와 투영계 본체 (42) 의 X 위치의 차에 관한 정보, 조명계 본체 (22) 의 위치를 투영계 본체 (42) 와의 X 위치에 맞추는 위치 보정 정보 등이다. 그리고 이하의 주사 노광 동작시에는, 상기 위치 결정 완료시에 있어서의 투영계 본체 (42) 와 조명계 본체 (22) 의 상대 위치 관계가 대체로 유지되도록, 투영계 본체 (42) 와 조명계 본체 (22) 의 위치 제어를 실시한다. 또한, 본 캘리브레이션 동작에 있어서, 투영계 본체 (42) 와 조명계 본체 (22) 의 상대 위치 관계는, 엄밀하게 재현되지 않아도 되고, 피크시의 광 강도가 대체로 유지되는 (원하는 광 강도가 얻어지는) 범위 내이면, 투영계 본체 (42) 와 조명계 본체 (22) 의 상대 위치 관계의 미소한 위치 어긋남은 허용된다.

또, 상기 캘리브레이션시에 있어서의 상대 위치 결정 동작과 마찬가지로, 주사 노광 동작시에 있어서, 조명계 본체 (22) 와 투영계 본체 (42) 는, 엄밀하게 동기하여 (동속도이고 동방향으로) 이동할 필요는 없고, 소정의 상대 위치 오차가 허용된다. 즉, 만일 주사 노광 동작 중에 조명계 본체 (22) 와 투영계 본체 (42) 의 상대 위치가 어긋난 경우에는, 기판 (P) 상에 마스크 패턴의 이미지를 형성하기 위한 투영계 본체 (42) (투영 렌즈) 의 결상 특성에 변화가 발생하지만, 이 결상 특성의 변화에 기인하여 마스크 패턴의 이미지 붕괴가 발생하지 않으면, 그 결상 특성의 변화는, 패턴끼리의 겹침 정밀도에는 영향이 없는 것으로서 허용된다. 도 6 에는, 투영계 본체 (42) 에 의해 형성되는 투영 영역 (IA) (이미지 필드) 내에 투영된 캘리브레이션용의 마크가 도시되어 있다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 투영계 본체 (42) 의 결상 특성이 변화하고, 그 변화 전후 (도 6 의 화살표 참조) 로 이미지 필드 내에 형성되는 캘리브레이션용의 마크의 이미지에 위치 어긋남이 발생해도, 실제로 마스크 패턴을 기판 (P) 에 전사할 때에 이미지 붕괴가 발생하지 않으면, 그 결상 특성의 변화 범위를 허용 범위로 간주할 수 있고, 따라서, 주사 노광 동작시에 있어서의 조명계 본체 (22) 와 투영계 본체 (42) 의 미소한 상대 위치 오차가 허용된다.

또, 주제어 장치 (90) 는, 상기 조명계 본체 (22) 와 투영계 본체 (42) 의 캘리브레이션 동작 (상대 위치 맞춤 동작) 과 아울러, 투영계 본체 (42) 의 파면 수차 보정, 요컨대 결상 성능의 보정을 실시한다. 주제어 장치 (90) 는, 조명계 본체 (22) 와 투영계 본체 (42) 의 상대 위치 맞춤이 완료한 상태 (즉, 도 5 의 그래프에서 광 강도가 피크가 된 상태) 에서, 투영계 본체 (42) 의 파면 수차를 제르니케 다항식을 이용하여 구한다. 또한, 파면 수차의 계측 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 마스크 (M) 가 갖는 파면 수차 계측용 마크를 사용하여 계측해도 되고, 샤크 하트만형 파면 센서 등을 사용해도 된다. 주제어 장치 (90) 는, 투영계 본체 (42) (투영 렌즈) 가 갖는 보정 광학계 (도시하지 않음) 를 사용하여 상기 수차를 보정한다. 또한, 본 실시형태에서는, 파면 수차를 계측, 보정하지만, 그 밖의 수차 (예를 들어, 자이델 수차) 를 계측, 보정해도 된다.

또, 조명계 본체 (22) 와 투영계 본체 (42) 의 상대 위치 관계를 조정하는 (위치 맞춤하는) 캘리브레이션 수법은, 상기 서술한 것에 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하다. 즉, 상기 서술한 바와 같이, 조명계 본체 (22) 와 투영계 본체 (42) 는, 미소한 위치 어긋남이 허용되기 때문에, 양자의 위치 결정 정밀도는, 비교적 러프해도 되는 경우가 있다. 이 때문에, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 위치 결정용의 고정 부재인 메카블록 (78) 에 대하여 조명계 본체 (22) 및 투영계 본체 (42) 각각을 맞닿게 (도 7 의 백색 화살표 참조) 함으로써, 기계적으로 조명계 본체 (22) 와 투영계 본체 (42) 의 캘리브레이션 (위치 맞춤) 을 실시하는 것도 가능하다.

상기 캘리브레이션 동작을 실시하는 타이밍은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 기판 (P) 의 처리 매수에 따라 소정의 타이밍으로 실시해도 되고, 혹은 조명계 본체 (22), 투영계 본체 (42) 의 총 이동 거리에 따라 실시해도 된다. 또, 노광 장치 (10) 내에 온도 센서를 설치하고, 온도 변화에 기인한 조명계 본체 (22), 투영계 본체 (42) 의 위치 계측 오차가 발생할 가능성이 있는 경우에, 캘리브레이션을 실시해도 된다.

이상 설명한 일 실시형태에 관련된 액정 노광 장치 (10) 에 의하면, 마스크 (M) 상의 마크를 검출하는 검출계와, 기판 (P) 상의 마크 (Mk) 를 검출하는 검출계가, 주사 방향에 관해서 실질적으로 공통의 구동계에 의해 이동하기 때문에, 본 실시형태의 액정 노광 장치 (10) 와 같은, 빔 스캔식의 주사 노광 장치에 있어서의 얼라인먼트 계측 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또, 투영계 본체 (42) 와 얼라인먼트 현미경 (62) 도, 주사 방향에 관해서 실질적으로 공통의 구동계에 의해 이동하기 때문에, 얼라인먼트 현미경 (62) 에 의한 얼라인먼트 계측 결과에 기초하는 노광 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또, 캘리브레이션 센서 (70) 에 의한 캘리브레이션 포지션은, 얼라인먼트 현미경 (62), 및 투영계 본체 (42) 의 이동 경로 상에 형성되어 있으므로 (도 4(a) ∼ 도 4(d) 참조), 캘리브레이션 동작을 실시하는 것에 의한 시간적인 로스 (소위 택트 타임의 저하) 를 억제할 수 있다.

또한, 이상 설명한 일 실시형태의 구성은, 적절히 변경이 가능하다. 예를 들어 캘리브레이션 센서 (70) (캘리브레이션 포지션) 는, 기판 스테이지 장치 (50) 의 ―X 측에도 아울러 형성되어 있어도 된다.

또, 상기 실시형태에서는, 투영계 본체 (42) 및 얼라인먼트 현미경 (62) 의 위치 정보를, 스케일 (82) 에 의해 좌표계가 정의되는 인코더 시스템에 의해 구했지만, 계측계의 구성은, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 광 간섭계 시스템 등의 다른 계측 시스템을 사용해도 된다.

또, 상기 실시형태에서는, 투영계 본체 (42) 의 ＋X 측에 1 쌍의 검출 시야를 갖는 1 세트의 얼라인먼트 현미경 (62) 이 배치되었지만, 얼라인먼트 현미경의 수는, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 얼라인먼트 현미경은, 2 세트여도 되고, 예를 들어 투영계 본체 (42) 의 ＋X 측 및 ―X 측 (스캔 방향의 일측 및 타측) 에, 각각 얼라인먼트 현미경 (62) 을 배치해도 된다. 이 경우, 각 구획 영역에 대한 2 회째의 주사 노광 동작 (즉, 투영계 본체 (42) 를 ―X 방향으로 이동시켜 실시하는 주사 노광 동작) 전에, ―X 측의 얼라인먼트 현미경 (62) 을 사용하여 마크 (Mk) 를 검출함으로써, 시간적인 로스를 억제하면서 제 1 쇼트 영역 (S₁) 전체의 얼라인먼트 정밀도, 나아가서는 제 1 쇼트 영역 (S₁) 에 대한 마스크 (M) 의 패턴의 전사 정밀도의 향상이 가능해진다.

또, 상기 실시형태에서는, 제 1 쇼트 영역 (S₁) 의 주사 노광 후, 그 제 1 쇼트 영역 (S₁) 의 ＋Y (상) 측에 설정된 제 2 쇼트 영역 (S₂) 의 주사 노광을 실시했지만, 이것에 한정되지 않고, 제 1 쇼트 영역 (S₁) 의 주사 노광의 다음에 제 4 쇼트 영역 (S₄) 의 주사 노광을 실시해도 된다. 이 경우, 예를 들어 제 1 쇼트 영역 (S₁) 에 대향하는 마스크와, 제 4 쇼트 영역 (S4) 에 대응하는 마스크 (합계 2 매의 마스크) 를 사용함으로써, 제 1 및 제 4 쇼트 영역 (S₁, S₄) 을 연속해서 주사 노광할 수 있다. 또, 제 1 쇼트 영역 (S₁) 의 주사 노광 후에 마스크 (M) 를 ＋X 방향으로 스텝 이동시켜 제 4 쇼트 영역 (S₄) 의 주사 노광을 실시해도 된다.

또, 상기 실시형태에서는, 마크 (Mk) 는, 각 구획 영역 (제 1 ∼ 제 4 쇼트 영역 (S₁ ∼ S₄)) 내에 형성되었지만, 이것에 한정되지 않고, 인접하는 구획 영역간의 영역 (소위 스크라이브 라인) 내에 형성되어 있어도 된다.

또, 상기 실시형태에서는, Y 축 방향으로 이간한 1 쌍의 조명 영역 (IAM), 노광 영역 (IA) 을 각각 마스크 (M), 기판 (P) 상에 생성했지만 (도 1 참조), 조명 영역 (IAM), 및 노광 영역 (IA) 의 형상, 길이는, 이것에 한정되지 않고 적절히 변경 가능하다. 예를 들어, 조명 영역 (IAM), 노광 영역 (IA) 의 Y 축 방향의 길이는, 각각 마스크 (M) 의 패턴면, 기판 (P) 상의 하나의 구획 영역의 Y 축 방향의 길이와 같아도 된다. 이 경우, 각 구획 영역에 대하여 1 회의 주사 노광 동작으로 마스크 패턴의 전사가 종료한다. 혹은, 조명 영역 (IAM), 노광 영역 (IA) 은, Y 축 방향의 길이가 각각 마스크 (M) 의 패턴면, 기판 (P) 상의 하나의 구획 영역의 Y 축 방향의 길이의 절반인 하나의 영역이어도 된다. 이 경우에는, 상기 실시형태와 마찬가지로, 하나의 구획 영역에 대하여 2 회의 주사 노광 동작을 실시할 필요가 있다.

또, 상기 실시형태와 같이, 하나의 마스크 패턴을 구획 영역에 형성하기 위해서, 투영계 본체 (42) 를 왕복시켜 이어맞춤 노광을 실시하는 경우, 서로 상이한 검출 시야를 갖는 왕로용 및 귀로용의 얼라인먼트 현미경을 주사 방향 (X 방향) 에 관해서 투영계 본체 (42) 의 전후에 배치해도 된다. 이 경우, 예를 들어 왕로용 (1 회째의 노광 동작용) 의 얼라인먼트 현미경에 의해, 구획 영역의 네 모퉁이의 마크 (Mk) 를 검출하고, 귀로용 (2 회째의 노광 동작용) 의 얼라인먼트 현미경에 의해, 이음부 근방의 마크 (Mk) 를 검출해도 된다. 여기서, 이음부란, 왕로의 주사 노광으로 노광된 영역 (패턴이 전사된 영역) 과 귀로의 주사 노광으로 노광된 영역 (패턴이 전사된 영역) 의 맞이은 부분을 의미한다. 이음부 근방의 마크 (Mk) 로는, 미리 기판에 마크 (Mk) 를 형성해도 되고, 노광이 끝난 패턴을 마크 (Mk) 로 해도 된다.

또, 상기 실시형태에서는, 조명계 (20) 의 조명계 본체 (22) 를 구동하기 위한 구동계 (24), 마스크 스테이지 장치 (30) 의 스테이지 본체 (32) 를 구동하기 위한 구동계 (34), 투영 광학계 (40) 의 투영계 본체 (42) 를 구동하기 위한 구동계 (44), 기판 스테이지 장치 (50) 의 스테이지 본체 (52) 를 구동하기 위한 구동계 (54), 및 얼라인먼트계 (60) 의 얼라인먼트 현미경 (62) 을 구동하기 위한 구동계 (66) (각각 도 2 참조) 가, 각각 리니어 모터를 포함하는 경우에 대해 설명했지만, 상기 조명계 본체 (22), 스테이지 본체 (32), 투영계 본체 (42), 스테이지 본체 (52), 및 얼라인먼트 현미경 (62) 을 구동하기 위한 액추에이터의 종류는, 이것에 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하고, 예를 들어 이송 나사 (볼 나사) 장치, 벨트 구동 장치 등의 각종 액추에이터를 적절히 사용하는 것이 가능하다.

또, 상기 실시형태에서는, 조명계 (20) 의 조명계 본체 (22) 의 위치 계측을 실시하기 위한 계측계 (26), 마스크 스테이지 장치 (30) 의 스테이지 본체 (32) 의 위치 계측을 실시하기 위한 계측계 (36), 투영 광학계 (40) 의 투영계 본체 (42) 의 위치 계측을 실시하기 위한 계측계 (46), 기판 스테이지 장치 (50) 의 스테이지 본체 (52) 의 위치 계측을 실시하기 위한 계측계 (56), 및 얼라인먼트계 (60) 의 얼라인먼트 현미경 (62) 의 위치 계측을 실시하기 위한 계측계 (68) (각각 도 2 참조) 가, 각각 리니어 인코더를 포함하는 경우에 대해 설명했지만, 상기 조명계 본체 (22), 스테이지 본체 (32), 투영계 본체 (42), 스테이지 본체 (52), 및 얼라인먼트 현미경 (62) 의 위치 계측을 실시하기 위한 계측 시스템의 종류는, 이것에 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하고, 예를 들어 광 간섭계, 혹은 리니어 인코더와 광 간섭계를 병용한 계측계 등의 각종 계측 시스템을 적절히 사용하는 것이 가능하다.

또, 상기 실시형태에서는, 조명계 (20) 에서 사용되는 광원, 및 그 광원으로부터 조사되는 조명광 (IL) 의 파장은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 ArF 엑시머 레이저 광 (파장 193 ㎚), KrF 엑시머 레이저 광 (파장 248 ㎚) 등의 자외광이나, F₂ 레이저 광 (파장 157 ㎚) 등의 진공 자외광이어도 된다.

또, 상기 실시형태에서는, 광원을 포함하는 조명계 본체 (22) 가 주사 방향으로 구동되었지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 일본 공개특허공보 2000-12422호에 개시되는 노광 장치와 마찬가지로, 광원을 고정으로 하고, 조명광 (IL) 만이 주사 방향으로 주사되도록 해도 된다.

또, 조명 영역 (IAM), 노광 영역 (IA) 은, 상기 실시형태에서는 Y 축 방향으로 연장되는 띠 형상으로 형성되었지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 미국 특허 제5,729,331호 명세서에 개시되는 바와 같이, 지그재그 형상으로 배치된 복수의 영역을 조합해도 된다.

또, 상기 각 실시형태에서는, 마스크 (M) 및 기판 (P) 이, 수평면에 직교하도록 배치 (소위 세로 두기 배치) 되었지만, 이것에 한정되지 않고, 마스크 (M) 및 기판 (P) 은, 수평면에 평행하게 배치되어도 된다. 이 경우, 조명광 (IL) 의 광축은, 중력 방향과 거의 평행하게 된다.

또 주사 노광 동작시에 얼라인먼트 계측의 결과에 따라 기판 (P) 의 XY 평면 내의 미소 위치 결정을 실시했지만, 이것과 아울러, 주사 노광 동작 전에 (혹은 주사 노광 동작과 병행하여) 기판 (P) 의 면 위치 정보를 구하고, 주사 노광 동작 중에 기판 (P) 의 면 위치 제어 (소위 오토포커스 제어) 를 실시해도 된다.

또, 노광 장치의 용도로는, 각형의 유리 플레이트에 액정 표시 소자 패턴을 전사하는 액정용의 노광 장치에 한정되는 일 없이, 예를 들어 유기 EL (Electro-Luminescence) 패널 제조용의 노광 장치, 반도체 제조용의 노광 장치, 박막 자기 헤드, 마이크로 머신 및 DNA 칩 등을 제조하기 위한 노광 장치에도 널리 적용할 수 있다. 또, 반도체 소자 등의 마이크로 디바이스 뿐만 아니라, 광 노광 장치, EUV 노광 장치, X 선 노광 장치, 및 전자선 노광 장치 등에서 사용되는 마스크 또는 레티클을 제조하기 위해서, 유리 기판 또는 실리콘 웨이퍼 등에 회로 패턴을 전사하는 노광 장치에도 적용할 수 있다.

또, 노광 대상이 되는 물체는 유리 플레이트에 한정되지 않고, 예를 들어 웨이퍼, 세라믹 기판, 필름 부재, 혹은 마스크 블랭크스 등, 다른 물체여도 된다. 또, 노광 대상물이 플랫 패널 디스플레이용의 기판인 경우, 그 기판의 두께는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 필름상 (가요성을 갖는 시트상의 부재) 의 것도 포함된다. 또한, 본 실시형태의 노광 장치는, 한 변의 길이, 또는 대각 길이가 500 ㎜ 이상인 기판이 노광 대상물인 경우에 특히 유효하다. 또, 노광 대상의 기판이 가요성을 갖는 시트상인 경우에는, 그 시트가 롤상으로 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 스테이지 장치의 스텝 동작에 상관없이, 롤을 회전시킴 (권취함) 으로써, 용이하게 조명 영역 (조명광) 에 대하여 노광 대상의 구획 영역을 변경할 (스텝 이동시킬) 수 있다.

액정 표시 소자 (혹은 반도체 소자) 등의 전자 디바이스는, 디바이스의 기능·성능 설계를 실시하는 스텝, 이 설계 스텝에 기초한 마스크 (혹은 레티클) 를 제조하는 스텝, 유리 기판 (혹은 웨이퍼) 을 제조하는 스텝, 상기 서술한 각 실시형태의 노광 장치, 및 그 노광 방법에 의해 마스크 (레티클) 의 패턴을 유리 기판에 전사하는 리소그래피 스텝, 노광된 유리 기판을 현상하는 현상 스텝, 레지스트가 잔존하고 있는 부분 이외의 부분의 노출 부재를 에칭에 의해 제거하는 에칭 스텝, 에칭이 끝나 불필요해진 레지스트를 제거하는 레지스트 제거 스텝, 디바이스 조립 스텝, 검사 스텝 등을 거쳐 제조된다. 이 경우, 리소그래피 스텝에서, 상기 실시형태의 노광 장치를 사용하여 전술한 노광 방법이 실행되고, 유리 기판 상에 디바이스 패턴이 형성되므로, 고집적도의 디바이스를 양호한 생산성으로 제조할 수 있다.

산업상 이용가능성

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 노광 장치는, 물체를 주사 노광하는 데에 적합하다. 또, 본 발명의 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법은, 플랫 패널 디스플레이의 생산에 적합하다. 또, 본 발명의 디바이스 제조 방법은, 마이크로 디바이스의 생산에 적합하다.

10 : 액정 노광 장치
20 : 조명계
30 : 마스크 스테이지 장치
40 : 투영 광학계
50 : 기판 스테이지 장치
60 : 얼라인먼트계
70 : 캘리브레이션 센서
M : 마스크
P : 기판

Claims

투영 광학계를 통해서 물체에 조명계로부터의 광을 사출하고, 상기 물체에 대하여 상기 조명계 및 상기 투영 광학계를 주사 방향으로 상대 구동하여 주사 노광을 실시하고, 소정 패턴을 상기 물체 상에 형성하는 노광 장치로서,
상기 조명계 및 상기 투영 광학계를 상기 주사 방향으로 구동하기 위한 위치에 관한 정보를 취득하는 취득부와,
상기 주사 노광에 있어서, 상기 정보에 기초하여 상기 조명계 및 상기 투영 광학계의 위치 관계의 변화가 소정 범위 내에 들어가도록 상기 투영 광학계를 제어하는 제어계를 구비하는, 노광 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 소정 범위는, 상기 조명계로부터의 광이 상기 투영 광학계 내를 통과하는 영역의 변화에 기초하는, 상기 투영 광학계의 결상 성능의 변화가 허용 범위 내에 들어가는 범위인, 노광 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 소정 범위는, 상기 결상 성능의 변화에 기초하는 상기 물체 상에 형성되는 소정 패턴의 이미지의 변화가, 상기 허용 범위 내에 들어가는 범위인, 노광 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명계를 구동하는 제 1 구동계와,
상기 투영 광학계를 구동하는 제 2 구동계를 추가로 구비하고,
상기 제어계는, 상기 주사 노광에 있어서, 상기 변화가 상기 소정 범위 내에 들어가도록 상기 제 1 및 제 2 구동계를 구동 제어하는, 노광 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 투영 광학계를 통과하는 광을 수광하는 수광부를 추가로 구비하고,
상기 제 1 구동계는, 상기 투영 광학계에 대한 상기 조명계로부터의 광의 입사 위치를 제 1 위치로부터 제 2 위치로 구동하고,
상기 취득부는, 상기 광의 입사 위치가 상기 제 1 및 제 2 위치일 때의 상기 수광부의 수광 결과에 기초하여 상기 정보를 취득하는, 노광 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 수광부는, 기준 마크를 갖고,
상기 기준 마크를 검출하는 마크 검출계와,
상기 마크 검출계를 상기 기준 마크의 검출 위치로 구동하는 제 3 구동계를 추가로 구비하고,
상기 제어계는, 상기 제 2 및 제 3 구동계를 제어하여, 상기 기준 마크를 통해서 상기 투영 광학계와 상기 마크 검출계의 상대적인 제 1 위치 관계를 구하는, 노광 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 마크 검출계는, 상기 물체에 형성된 마크를 검출하는 제 1 마크 검출계와 상기 소정 패턴을 갖는 마스크에 형성된 마크를 검출하는 제 2 마크 검출계를 갖고,
상기 제어계는, 상기 제 1 및 제 2 마크 검출계의 일방의 마크 검출계가 상기 기준 마크를 검출할 때의 상기 일방의 마크 검출계의 검출 결과와 타방의 마크 검출계의 검출 결과에 기초하여, 상기 제 1 및 제 2 마크 검출계의 상대적인 제 2 위치 관계를 구하는, 노광 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 마크 검출계를 구성하는 요소와 상기 제 2 마크 검출계를 구성하는 요소가, 적어도 일부 공통인, 노광 장치.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 제어계는, 상기 기준 마크와, 상기 투영 광학계에 의해 상기 수광부에 투영된 소정 마크의 투영 이미지의 상대적인 제 3 위치 관계를 구하는, 노광 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 제어계는, 상기 투영 광학계와 상기 기준 마크의 상대적인 제 4 위치 관계를 구하고, 상기 제 2, 제 3, 제 4 위치 관계에 기초하여 상기 제 1 위치 관계를 구하는, 노광 장치.
제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 타방의 마크 검출계는, 상기 일방의 마크 검출계가 상기 기준 마크를 검출할 때 상기 마스크 상에 형성된 마크를 검출하는, 노광 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 제어계는, 상기 마스크 상에 형성된 마크를 상기 투영 광학계에 의해 투영된 상기 투영 이미지와 상기 기준 마크에 의해 제 3 위치 관계를 구하는, 노광 장치.
제 6 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기준 마크는, 상기 투영 광학계의 이동 경로 상에 형성되는, 노광 장치.
물체에 대하여 에너지 빔을 주사 방향으로 주사하는 주사 노광 동작에 의해, 패턴을 상기 물체 상에 형성하는 노광 장치로서,
상기 주사 방향으로 이동 가능하도록 형성되고, 상기 패턴을 갖는 패턴 유지체가 갖는 패턴측 마크를 검출 가능한 제 1 마크 검출계와,
상기 제 1 마크 검출계를 상기 주사 방향으로 구동하는 제 1 구동계와,
상기 주사 방향으로 이동 가능하도록 형성되고, 상기 물체에 형성된 물체측 마크를 검출 가능한 제 2 마크 검출계와,
상기 제 2 마크 검출계를 상기 주사 방향으로 구동하는 제 2 구동계와,
상기 제 1 및 제 2 마크 검출계의 출력에 기초하여, 상기 패턴 유지체와 상기 물체의 상대적인 위치 맞춤을 실시하는 제어 장치를 구비하고,
상기 제 1 구동계를 구성하는 요소와 상기 제 2 구동계를 구성하는 요소가, 적어도 일부 공통인, 노광 장치.
제 14 항에 있어서,
상기 제 1 및 상기 제 2 마크 검출계는, 상기 패턴측 마크와 상기 물체측 마크를 동시 검출 가능한, 노광 장치.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 투영 광학계의 광축이 수평면에 평행이고,
상기 물체는, 상기 조명광이 조사되는 노광면이 상기 수평면에 대하여 직교한 상태로 배치되는, 노광 장치.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물체는, 플랫 패널 디스플레이 장치에 사용되는 기판인, 노광 장치.
제 17 항에 있어서,
상기 기판은, 적어도 한 변의 길이 또는 대각 길이가 500 ㎜ 이상인, 노광 장치.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 상기 물체를 노광하는 것과,
노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 상기 물체를 노광하는 것과,
노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는, 디바이스 제조 방법.
투영 광학계를 통해서 물체에 조명계로부터의 광을 사출하고, 상기 물체에 대하여 상기 조명계 및 상기 투영 광학계를 주사 방향으로 상대 구동하여 주사 노광을 실시하고, 소정 패턴을 상기 물체 상에 형성하는 노광 방법으로서,
상기 조명계 및 상기 투영 광학계를 상기 주사 방향으로 구동하기 위한 위치에 관한 정보를 취득부를 사용하여 취득하는 것과,
상기 주사 노광에 있어서, 상기 정보에 기초하여 상기 조명계 및 상기 투영 광학계의 위치 관계의 변화가 소정 범위 내에 들어가도록 상기 투영 광학계를 제어하는 것을 포함하는, 노광 방법.
제 21 항에 있어서,
상기 소정 범위는, 상기 조명계로부터의 광이 상기 투영 광학계 내를 통과하는 영역의 변화에 기초하는, 상기 투영 광학계의 결상 성능의 변화가 허용 범위 내에 들어가는 범위인, 노광 방법.
제 22 항에 있어서,
상기 소정 범위는, 상기 결상 성능의 변화에 기초하는 상기 물체 상에 형성되는 소정 패턴의 이미지의 변화가, 상기 허용 범위 내에 들어가는 범위인, 노광 방법.
제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명계를 제 1 구동계를 사용하여 구동하는 것과,
상기 투영 광학계를 제 2 구동계를 사용하여 구동하는 것을 추가로 포함하고,
상기 제어하는 것에서는, 상기 주사 노광에 있어서, 상기 변화가 상기 소정 범위 내에 들어가도록 상기 제 1 및 제 2 구동계를 구동 제어하는, 노광 방법.
제 24 항에 있어서,
상기 투영 광학계를 통과하는 광을 수광부를 사용하여 수광하는 것을 추가로 포함하고,
상기 제 1 구동계는, 상기 투영 광학계에 대한 상기 조명계로부터의 광의 입사 위치를 제 1 위치로부터 제 2 위치로 구동하고,
상기 취득부는, 상기 광의 입사 위치가 상기 제 1 및 제 2 위치일 때의 상기 수광부의 수광 결과에 기초하여 상기 정보를 취득하는, 노광 방법.
제 25 항에 있어서,
상기 수광부는, 기준 마크를 갖고,
상기 기준 마크를 마크 검출계를 사용하여 검출하는 것과,
상기 마크 검출계를 상기 기준 마크의 검출 위치에 제 3 구동계를 사용하여 구동하는 것을 추가로 포함하고,
상기 제어하는 것에서는, 상기 제 2 및 제 3 구동계를 제어하여, 상기 기준 마크를 통해서 상기 투영 광학계와 상기 마크 검출계의 상대적인 제 1 위치 관계를 구하는, 노광 방법.
제 26 항에 있어서,
상기 마크 검출계는, 상기 물체에 형성된 마크를 검출하는 제 1 마크 검출계와 상기 소정 패턴을 갖는 마스크에 형성된 마크를 검출하는 제 2 마크 검출계를 갖고,
상기 제어하는 것에서는, 상기 제 1 및 제 2 마크 검출계의 일방의 마크 검출계가 상기 기준 마크를 검출할 때의 상기 일방의 마크 검출계의 검출 결과와 타방의 마크 검출계의 검출 결과에 기초하여, 상기 제 1 및 제 2 마크 검출계의 상대적인 제 2 위치 관계를 구하는, 노광 방법.
제 27 항에 있어서,
상기 제 1 마크 검출계를 구성하는 요소와 상기 제 2 마크 검출계를 구성하는 요소가, 적어도 일부 공통인, 노광 방법.
제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
상기 제어하는 것에서는, 상기 기준 마크와, 상기 투영 광학계에 의해 상기 수광부에 투영된 소정 마크의 투영 이미지의 상대적인 제 3 위치 관계를 구하는, 노광 방법.
제 29 항에 있어서,
상기 제어하는 것에서는, 상기 투영 광학계와 상기 기준 마크의 상대적인 제 4 위치 관계를 구하고, 상기 제 2, 제 3, 제 4 위치 관계에 기초하여 상기 제 1 위치 관계를 구하는, 노광 방법.
제 27 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 타방의 마크 검출계는, 상기 일방의 마크 검출계가 상기 기준 마크를 검출할 때 상기 마스크 상에 형성된 마크를 검출하는, 노광 방법.
제 31 항에 있어서,
상기 제어하는 것에서는, 상기 마스크 상에 형성된 마크를 상기 투영 광학계에 의해 투영된 상기 투영 이미지와 상기 기준 마크에 의해 제 3 위치 관계를 구하는, 노광 방법.
제 26 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기준 마크는, 상기 투영 광학계의 이동 경로 상에 형성되는, 노광 방법.
물체에 대하여 에너지 빔을 주사 방향으로 주사하는 주사 노광 동작에 의해, 패턴을 상기 물체 상에 형성하는 노광 방법으로서,
상기 주사 방향으로 이동 가능하도록 형성된 제 1 마크 검출계를 사용하여, 상기 패턴을 갖는 패턴 유지체가 갖는 패턴측 마크를 검출하는 것과,
상기 제 1 마크 검출계를 상기 주사 방향으로 제 1 구동계를 사용하여 구동하는 것과,
상기 주사 방향으로 이동 가능하도록 형성된 제 2 마크 검출계를 사용하여, 상기 물체에 형성된 물체측 마크를 검출하는 것과,
상기 제 2 마크 검출계를 상기 주사 방향으로 제 2 구동계를 사용하여 구동하는 것과,
상기 제 1 및 제 2 마크 검출계의 출력에 기초하여, 상기 패턴 유지체와 상기 물체의 상대적인 위치 맞춤을 실시하는 것을 포함하고,
상기 제 1 구동계를 구성하는 요소와 상기 제 2 구동계를 구성하는 요소가, 적어도 일부 공통인, 노광 방법.
제 34 항에 있어서,
상기 제 1 및 상기 제 2 마크 검출계는, 상기 패턴측 마크와 상기 물체측 마크를 동시 검출 가능한, 노광 방법.
제 21 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 투영 광학계의 광축이 수평면에 평행이고,
상기 물체는, 상기 조명광이 조사되는 노광면이 상기 수평면에 대하여 직교한 상태로 배치되는, 노광 방법.
제 21 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물체는, 플랫 패널 디스플레이 장치에 사용되는 기판인, 노광 방법.
제 37 항에 있어서,
상기 기판은, 적어도 한 변의 길이 또는 대각 길이가 500 ㎜ 이상인, 노광 방법.
제 21 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 방법을 이용하여 상기 물체를 노광하는 것과,
노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법.
제 21 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 방법을 이용하여 상기 물체를 노광하는 것과,
노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는, 디바이스 제조 방법.