KR20180012270A - Illumination apparatus for exposure, exposure apparatus and exposure method - Google Patents

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KR20180012270A KR1020177033992A KR20177033992A KR20180012270A KR 20180012270 A KR20180012270 A KR 20180012270A KR 1020177033992 A KR1020177033992 A KR 1020177033992A KR 20177033992 A KR20177033992 A KR 20177033992A KR 20180012270 A KR20180012270 A KR 20180012270A
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Abstract

램프 유닛 (60) 과, p 행, q 열의 매트릭스상으로 배열된 복수의 렌즈 소자 (65a) 를 갖는 플라이아이 렌즈 (65) 와, 반사면의 형상을 변경하는 미러 변형 유닛 (70) 을 구비하는 평면 미러 (68) 와, p - 2 ∼ p ＋ 2 행, q - 2 ∼ q ＋ 2 열의 매트릭스상으로 배열되고, 각각 동일한 광 투과율 분포를 가진 복수의 셀 (91) 을 갖고, 램프 유닛 (60) 과 플라이아이 렌즈 (65) 사이에 배치되어 광로 (EL) 에 직교하는 방향으로 이동 가능한 광학 필터 (90) 를 구비한다.A fly's eye lens 65 having a plurality of lens elements 65a arranged in a matrix of p rows and q columns and a mirror deforming unit 70 for changing the shape of the reflecting surface Plane mirrors 68 and a plurality of cells 91 arranged in a matrix of p-2 to p + 2 rows and q-2 to q + 2 columns and each having the same light transmittance distribution, And an optical filter 90 disposed between the fly-eye lens 65 and the fly-eye lens 65 and movable in a direction orthogonal to the optical path EL.

Description

노광용 조명 장치, 노광 장치 및 노광 방법Illumination apparatus for exposure, exposure apparatus and exposure method

본 발명은, 노광용 조명 장치, 노광 장치 및 노광 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an illumination device for exposure, an exposure device and an exposure method.

종래의 노광 장치에서는, 반사경의 곡률을 보정하는 곡률 보정 기구가 조명 장치에 형성된 것으로, 반사경을 만곡시켜 반사경의 데클리네이션각을 변화시킴으로써, 노광 패턴의 형상을 보정하고, 고정밀도의 노광 결과를 얻는 것이 고안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).In the conventional exposure apparatus, a curvature correcting mechanism for correcting the curvature of the reflecting mirror is formed in the illumination device. By changing the declination angle of the reflecting mirror by bending the reflecting mirror, the shape of the exposure pattern is corrected, (See, for example, Patent Document 1).

또, 특허문헌 2 에 기재된 노광 장치에서는, 광학계의 시간 경과적인 열화에 대응하기 위해서, 복수의 액정 셀을 구비한 조도 분포 보정 필터를 구비하고, 각 액정 셀을 제어하여 조도 분포 보정 필터의 광 투과율 분포를 보정하고, 플라이아이 렌즈의 복수의 렌즈 소자에 조사되는 광의 조도 분포를 신속히 갱신하여, 레티클에 조사되는 광의 조도 분포를 균일하게 하는 것이 개시되어 있다.In the exposure apparatus described in Patent Document 2, in order to cope with deterioration over time of the optical system, an illuminance distribution correction filter provided with a plurality of liquid crystal cells is provided, and the light transmittance of the illuminance distribution correction filter Discloses that the distribution is corrected and the illuminance distribution of the light irradiated to the plurality of lens elements of the fly-eye lens is quickly updated to uniform the illuminance distribution of the light irradiated to the reticle.

일본 공개특허공보 2012-155086호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2012-155086 일본 공개특허공보 2006-210553호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-210553

그런데, 곡률 보정 기구 (미러 굽힘 기구) 에 의해 반사경의 곡률을 보정하면, 반사경의 반사면이 볼록면상이 된 부분에서는, 반사광이 확산되어 조도가 저하되고 (어두워지고), 반사경의 반사면이 오목면상이 된 부분에서는, 반사광이 수속되어 조도가 높아져 (밝아져), 노광면에서의 조도 분포가 불균일해져, 노광 정밀도에 영향을 미칠 가능성이 있다. 특허문헌 2 에 기재된 노광 장치는, 조도 분포 보정 필터의 각 액정 셀을 제어하여 레티클에 조사하는 광의 조도 분포를 균일하게 하는 장치이며, 반사경의 곡률 보정에서 기인하는 조도 분포의 불균일에 대해 언급되어 있지 않다.However, if the curvature of the reflecting mirror is corrected by the curvature correcting mechanism (mirror bending mechanism), the reflected light is diffused at the portion where the reflecting surface of the reflecting mirror has become convex, the illuminance is lowered (darkened) The reflected light is converged to increase the illuminance (brightens) at the portion that becomes the surface, and the illuminance distribution on the exposure surface becomes uneven, which may affect the exposure accuracy. The exposure apparatus described in Patent Document 2 is a device for uniformizing the illuminance distribution of light irradiated to the reticle by controlling each liquid crystal cell of the illuminance distribution correction filter and is not mentioned about the unevenness of the illuminance distribution caused by the curvature correction of the reflector not.

본 발명은, 전술한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 미러 굽힘에서 기인하는 노광면에서의 조도 분포의 불균일을, 광학 필터에 의해 억제할 수 있는 노광용 조명 장치, 노광 장치 및 노광 방법을 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an illumination device for exposure, an exposure apparatus, and an exposure method capable of suppressing unevenness in illuminance distribution on an exposure surface due to mirror bending by an optical filter .

본 발명의 상기 목적은, 하기의 구성에 의해 달성된다.The above object of the present invention is achieved by the following arrangement.

(1) 광원과,(1) a light source,

p 행, q 열 (p, q 는, 정수) 의 매트릭스상으로 배열된 복수의 렌즈 소자를 갖고, 상기 광원으로부터의 광을 균일하게 하여 출사하는 플라이아이 렌즈와,a fly's eye lens having a plurality of lens elements arranged in a matrix of p rows and q columns (p, q is an integer), uniformly emitting light from the light source,

반사면의 형상을 변경 가능한 미러 굽힘 기구를 구비하고, 상기 플라이아이 렌즈로부터 출사된 상기 광을 반사하는 반사경을 구비하고,And a reflecting mirror for reflecting the light emitted from the fly-eye lens, the reflecting mirror having a mirror bending mechanism capable of changing the shape of the reflecting surface,

노광 패턴이 형성된 마스크를 개재하여 상기 광원으로부터의 노광광을 워크 상에 조사하여 상기 노광 패턴을 상기 워크에 노광 전사하는 노광용 조명 장치로서,There is provided an illumination apparatus for exposure which irradiates exposure light from a light source through a mask having an exposure pattern formed thereon and transfers the exposure pattern onto the work,

상기 광원과 상기 플라이아이 렌즈 사이에 배치되고 노광면에서의 조도 분포를 변경 가능한 광학 필터를 추가로 구비하고,Further comprising an optical filter disposed between the light source and the fly-eye lens and capable of changing an illuminance distribution on an exposure surface,

상기 광학 필터는, p - 2 ∼ p ＋ 2 행, q - 2 ∼ q ＋ 2 열의 매트릭스상으로 배열되고, 각각 광 투과율 분포를 가진 복수의 셀을 갖고,Wherein the optical filter has a plurality of cells arranged in a matrix of p-2 to p + 2 rows and q-2 to q + 2 columns, each having a light transmittance distribution,

상기 광학 필터는, 상기 광의 광축에 직교하는 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 노광용 조명 장치.Wherein the optical filter is movable in a direction orthogonal to an optical axis of the light.

(2) 상기 광학 필터는, p ＋ 2 행, q ＋ 2 열의 매트릭스상으로 배열된 상기 복수의 셀을 갖는 것을 특징으로 하는 (1) 에 기재된 노광용 조명 장치.(2) The illumination device for exposure according to (1), wherein the optical filter has the plurality of cells arranged in a matrix of p + 2 rows and q + 2 columns.

(3) 상기 광학 필터의 주위에 배치되는 2 행의 상기 셀은, 열 방향의 사이즈에 있어서, 상기 광학 필터의 내부에 배치되는 상기 셀의 절반 이상이 되도록 설계되고,(3) The cell of two rows arranged around the optical filter is designed to be more than half of the cells arranged in the optical filter in the column direction size,

상기 광학 필터의 주위에 배치되는 2 열의 상기 셀은, 행 방향의 사이즈에 있어서, 상기 광학 필터의 내부에 배치되는 상기 셀의 절반 이상이 되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 (2) 에 기재된 노광용 조명 장치.The two rows of the cells arranged around the optical filter are designed to be at least half of the cells arranged in the optical filter in the size in the row direction. .

(4) 상기 광학 필터는, p ＋ 1 행, q ＋ 1 열의 매트릭스상으로 배열된 상기 복수의 셀을 갖는 것을 특징으로 하는 (1) 에 기재된 노광용 조명 장치.(4) The illumination device for exposure according to (1), wherein the optical filter has the plurality of cells arranged in a matrix of p + 1 row and q + 1 columns.

(5) 상기 각 셀은, 각각 동일한 광 투과율 분포를 갖고,(5) Each of the cells has the same light transmittance distribution,

상기 광학 필터는, 상기 노광면에서의 조도 분포가 균일해지도록, 상기 반사경의 반사면의 형상에 따라, 상기 광의 광축에 직교하는 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 (1) ∼ (4) 중 어느 하나에 기재된 노광용 조명 장치.(1) to (4), wherein the optical filter is moved in a direction perpendicular to the optical axis of the light according to the shape of the reflecting surface of the reflecting mirror so that the illuminance distribution on the exposure surface becomes uniform. The illumination device for exposure described in one.

(6) 상기 각 셀은, 중심부에서 주변부를 향해, 점차 광 투과율이 높아지는 광 투과율 분포를 갖는 것을 특징으로 하는 (5) 에 기재된 노광용 조명 장치.(6) The illumination device for exposure according to (5), wherein each of the cells has a light transmittance distribution in which a light transmittance is gradually increased from a central portion toward a peripheral portion.

(7) 상기 광학 필터는, 상기 광의 광축을 따라 이동 가능한 것을 특징으로 하는 (1) ∼ (6) 중 어느 하나에 기재된 노광용 조명 장치.(7) The illumination device for exposure according to any one of (1) to (6), wherein the optical filter is movable along the optical axis of the light.

(8) 복수의 상기 광학 필터를 상기 광의 광축을 따라 나열하여 배치하는 것을 특징으로 하는 (1) ∼ (7) 중 어느 한 항에 기재된 노광용 조명 장치.(8) The illumination device for exposure according to any one of (1) to (7), wherein a plurality of the optical filters are arranged along the optical axis of the light.

(9) 마스크를 지지하는 마스크 지지부와,(9) a mask support portion for supporting the mask,

워크를 지지하는 워크 지지부와,A work supporting portion for supporting the work,

(1) ∼ (8) 중 어느 하나에 기재된 노광용 조명 장치를 구비하고,An illumination device for exposure according to any one of (1) to (8)

상기 광원으로부터의 노광광을 상기 마스크를 개재하여 상기 워크에 조사하여 상기 마스크의 노광 패턴을 상기 워크에 노광 전사하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.Irradiating the work with exposure light from the light source through the mask, and exposing the exposed pattern of the mask to the work.

(10) (9) 에 기재된 노광 장치를 사용하여, 상기 광원으로부터의 노광광을 상기 마스크를 개재하여 상기 워크에 조사하여 상기 마스크의 노광 패턴을 상기 워크에 노광 전사하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.(10) The exposure method according to (9), wherein the exposure light from the light source is irradiated to the work through the mask, and the exposure pattern of the mask is exposed and transferred to the work.

(11) 상기 광원으로부터의 노광광을 상기 마스크를 개재하여 상기 워크에 조사하고 있는 동안에, 상기 광학 필터를 상기 광의 광축에 직교하는 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 (10) 에 기재된 노광 방법.(11) The exposure method according to (10), wherein the optical filter is moved in a direction perpendicular to the optical axis of the light while the exposure light from the light source is irradiated to the work via the mask.

본 발명의 노광용 조명 장치에 의하면, 광원과, p 행, q 열의 매트릭스상으로 배열된 복수의 렌즈 소자를 갖는 플라이아이 렌즈와, 반사면의 형상을 변경하는 미러 굽힘 기구를 구비하는 반사경과, p - 2 ∼ p ＋ 2 행, q - 2 ∼ q ＋ 2 열의 매트릭스상으로 배열되고, 각각 광 투과율 분포를 가진 복수의 셀을 갖고, 광원과 플라이아이 렌즈 사이에 배치되고 광축에 직교하는 방향으로 이동 가능한 광학 필터를 구비한다. 이로써, 광학 필터를 광축에 직교하는 방향으로 이동시켜, 노광면에 있어서의 조도 분포의 불균일을 보정할 수 있다. 이 결과, 미러 굽힘 기구에 의한 반사면의 형상 변경에서 기인하는 노광면에서의 조도 분포의 불균일을, 광학 필터에 의해 억제할 수 있다.According to the illumination device for exposure of the present invention, there are provided a light source, a reflector including a fly-eye lens having a plurality of lens elements arranged in a matrix of p rows and q columns, a mirror bending mechanism for changing the shape of the reflection surface, A plurality of cells arranged in a matrix of 2 to p + 2 rows and q - 2 to q + 2 columns and each having a light transmittance distribution, arranged in a direction orthogonal to the optical axis, And has a possible optical filter. Thereby, the optical filter can be moved in the direction orthogonal to the optical axis to correct the unevenness of the illuminance distribution on the exposure surface. As a result, it is possible to suppress the unevenness of the illuminance distribution on the exposure surface caused by the shape change of the reflecting surface by the mirror bending mechanism by the optical filter.

또, 본 발명의 노광 장치 및 노광 방법에 의하면, 마스크 지지부로 지지되는 마스크와, 워크 지지부로 지지되는 워크와, 미러 굽힘 기구에 의한 반사면의 형상 변경에서 기인하는 노광면에서의 조도 분포의 불균일을 보정 가능한 광학 필터를 갖는 노광용 조명 장치를 구비하고, 광학 필터로 보정된 광원으로부터의 노광광을, 마스크를 개재하여 워크에 조사하여 노광 패턴을 워크에 노광 전사하므로, 고정밀도의 노광 결과가 얻어진다.Further, according to the exposure apparatus and the exposure method of the present invention, the mask supported by the mask support, the work supported by the work support, and the unevenness of the illuminance distribution on the exposure surface caused by the shape change of the reflection surface by the mirror bending mechanism The exposure light from the light source corrected by the optical filter is irradiated to the work via the mask, and the exposure pattern is transferred to the work, so that a high-precision exposure result is obtained Loses.

도 1 은 본 발명에 관련된 노광 장치의 정면도이다.
도 2 는 본 발명에 관련된 조명 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3(a) 는 조명 장치의 플라이아이 렌즈와 광학 필터를 나타내는 사시도이고, 도 3(b) 는 동일한 광 투과율 분포를 갖고, 매트릭스 배치된 복수의 셀로 이루어지는 광학 필터의 평면도이다.
도 4(a) 는 조명 장치의 반사경 지지 구조를 나타내는 평면도이고, 도 4(b) 는 도 4(a) 의 IV-IV 선을 따른 단면도이고, 도 4(c) 는 도 4(a) 의 IV'-IV' 선을 따른 단면도이다.
도 5(a) 는 광원부로부터 출사된 대략 균일한 조도의 광을 광학 필터에 의해 보정하여 플라이아이 렌즈의 각 렌즈 소자에 입사한 경우의 각 렌즈 소자로부터 출사된 광의 노광면에서의 조도를 나타내는 도면이고, 도 5(b) 는 노광면에서의 전체 조도의 이미지를 나타내는 도면이다.
도 6(a) 는 미러 굽힘 기구가 조사 영역을 사다리꼴 보정한 경우의 노광면의 조도 분포를 나타내는 평면도, 도 6(b) 는 보정된 노광면의 조도 분포를 나타내는 평면도이다.
도 7 은 도 6(a) 에 나타내는 조도 분포를 보정하기 위한 광학 필터와 플라이아이 렌즈의 위치 관계를 나타내는 평면도이다.
도 8(a) 는 미러 굽힘 기구가 조사 영역을 통형 보정한 경우의 노광면의 조도 분포를 나타내는 평면도, 도 8(b) 는 보정된 노광면의 조도 분포를 나타내는 평면도이다.
도 9 는 도 8(a) 에 나타내는 조도 분포를 보정하기 위한 광학 필터와 플라이아이 렌즈의 위치 관계를 나타내는 평면도이다.
도 10(a) 는 미러 굽힘 기구가 조사 영역을 실패형 보정한 경우의 노광면의 조도 분포를 나타내는 평면도, 도 10(b) 는 보정된 노광면의 조도 분포를 나타내는 평면도이다.
도 11 은 도 10(a) 에 나타내는 조도 분포를 보정하기 위한 광학 필터와 플라이아이 렌즈의 위치 관계를 나타내는 확대도이다.
도 12(a) 는 반사면의 곡률 반경이 작은 영역에 대응하는 부분의 조도가 높아진 노광면의 조도 분포를 나타내는 평면도, 도 12(b) 는 보정된 노광면의 조도 분포를 나타내는 평면도이다.
도 13 은 광학 필터의 제 1 변형예를 플라이아이 렌즈의 위치 관계와 함께 나타내는 평면도이다.
도 14 는 광학 필터의 제 2 변형예를 플라이아이 렌즈의 위치 관계와 함께 나타내는 평면도이다.
도 15(a) 는 광학 필터의 제 3 변형예를 플라이아이 렌즈의 위치 관계와 함께 나타내는 평면도, 도 15(b) 는 광학 필터의 제 4 변형예를 플라이아이 렌즈의 위치 관계와 함께 나타내는 평면도이다.
도 16 은 광학 필터의 제 5 변형예의 평면도이다.1 is a front view of an exposure apparatus according to the present invention.
2 is a view showing a configuration of a lighting apparatus according to the present invention.
Fig. 3 (a) is a perspective view showing a fly-eye lens and an optical filter of an illumination device, and Fig. 3 (b) is a plan view of an optical filter having a plurality of cells arranged in a matrix with the same light transmittance distribution.
Fig. 4A is a plan view showing a structure for supporting a reflector of the illumination device, Fig. 4B is a sectional view taken along line IV-IV in Fig. 4A, Sectional view taken along line IV'-IV '.
5A is a view showing the illuminance on the exposure surface of the light emitted from each lens element in the case of correcting the light of substantially uniform illuminance emitted from the light source portion by the optical filter and entering each lens element of the fly's eye lens And FIG. 5 (b) is a view showing an image of total illuminance on the exposure surface.
Fig. 6 (a) is a plan view showing the illuminance distribution of the exposure surface when the mirror bending mechanism corrects the illuminated area trapezoidally, and Fig. 6 (b) is a plan view showing the illuminance distribution of the corrected exposure surface.
Fig. 7 is a plan view showing the positional relationship between the optical filter and the fly-eye lens for correcting the illuminance distribution shown in Fig. 6 (a). Fig.
Fig. 8 (a) is a plan view showing the illuminance distribution of the exposure surface when the mirror bending mechanism performs cylindrical correction on the irradiation area, and Fig. 8 (b) is a plan view showing the illuminance distribution of the corrected exposure surface.
Fig. 9 is a plan view showing the positional relationship between the optical filter and the fly-eye lens for correcting the illuminance distribution shown in Fig. 8 (a). Fig.
Fig. 10 (a) is a plan view showing the illuminance distribution of the exposure surface when the mirror bending mechanism corrects the irradiation area to failure type, and Fig. 10 (b) is a plan view showing the illuminance distribution of the corrected exposure surface.
Fig. 11 is an enlarged view showing the positional relationship between the optical filter and the fly-eye lens for correcting the illuminance distribution shown in Fig. 10 (a). Fig.
Fig. 12 (a) is a plan view showing an illuminance distribution of an exposure surface where the illuminance of a portion corresponding to a small radius of curvature of the reflection surface is high, and Fig. 12 (b) is a plan view showing the illuminance distribution of the corrected exposure surface.
13 is a plan view showing the first modification of the optical filter together with the positional relationship of the fly-eye lens.
14 is a plan view showing a second modification of the optical filter together with the positional relationship of the fly-eye lens.
FIG. 15A is a plan view showing a third modification of the optical filter together with the positional relationship of the fly-eye lens, and FIG. 15B is a plan view showing a fourth modification of the optical filter together with the positional relationship of the fly- .
16 is a plan view of a fifth modification of the optical filter.

이하, 본 발명에 관련된 노광 장치의 일 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 근접 노광 장치 (PE) 는, 피노광재로서의 워크 (W) 보다 작은 마스크 (M) 를 사용하고, 마스크 (M) 를 마스크 스테이지 (마스크 지지부) (1) 로 유지함과 함께, 워크 (W) 를 워크 스테이지 (워크 지지부) (2) 로 유지하고, 마스크 (M) 와 워크 (W) 를 근접시켜 소정의 노광 갭으로 대향 배치한 상태로, 조명 장치 (3) 로부터 패턴 노광용의 광을 마스크 (M) 를 향하여 조사함으로써, 마스크 (M) 의 패턴을 워크 (W) 상에 노광 전사한다. 또, 워크 스테이지 (2) 를 마스크 (M) 에 대해 X 축 방향과 Y 축 방향의 2 축 방향으로 스텝 이동시켜, 스텝마다 노광 전사가 실시된다.Hereinafter, one embodiment of an exposure apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in Fig. 1, the near-field exposure apparatus PE uses a mask M smaller than the workpiece W as an object to be exposed, holds the mask M in a mask stage (mask supporting section) 1 The work W is held by the work stage 2 and the mask M and the work W are brought close to each other with a predetermined exposure gap so as to be exposed from the illumination device 3 for pattern exposure And the pattern of the mask M is exposed and transferred onto the work W. The pattern of the mask M is transferred onto the work W by the exposure. Further, the workpiece carrier 2 is stepwise moved in the two axial directions of the X and Y axes with respect to the mask M, and exposure transfer is performed step by step.

워크 스테이지 (2) 를 X 축 방향으로 스텝 이동시키기 위해서, 장치 베이스 (4) 상에는, X 축 이송대 (5a) 를 X 축 방향으로 스텝 이동시키는 X 축 스테이지 이송 기구 (5) 가 설치되어 있다. X 축 스테이지 이송 기구 (5) 의 X 축 이송대 (5a) 상에는, 워크 스테이지 (2) 를 Y 축 방향으로 스텝 이동시키기 위해서, Y 축 이송대 (6a) 를 Y 축 방향으로 스텝 이동시키는 Y 축 스테이지 이송 기구 (6) 가 설치되어 있다. Y 축 스테이지 이송 기구 (6) 의 Y 축 이송대 (6a) 상에는, 워크 스테이지 (2) 가 설치되어 있다. 워크 스테이지 (2) 의 상면에는, 워크 (W) 가 워크 척 등으로 진공 흡인된 상태로 유지된다. 또, 워크 스테이지 (2) 의 측부에는, 마스크 (M) 의 하면 높이를 측정하기 위한 기판측 변위 센서 (15) 가 배치 형성되어 있다. 따라서, 기판측 변위 센서 (15) 는, 워크 스테이지 (2) 와 함께 X, Y 축 방향으로 이동 가능하다.An X-axis stage feed mechanism 5 for stepping the X-axis feed belt 5a in the X-axis direction is provided on the apparatus base 4 in order to move the workpiece stage 2 in the X-axis direction. A Y-axis feed stage 6a is disposed on the X-axis feed stage 5a of the X-axis stage feed mechanism 5 so as to move the Y-axis feed stage 6a in the Y-axis direction in order to move the work stage 2 in the Y- A stage feed mechanism 6 is provided. A workpiece stage 2 is provided on the Y-axis transfer table 6a of the Y-axis stage transfer mechanism 6. On the upper surface of the workpiece stage 2, the workpiece W is held in a vacuum chucked state by a work chuck or the like. On the side of the workpiece stage 2, a substrate-side displacement sensor 15 for measuring the bottom height of the mask M is disposed. Therefore, the substrate-side displacement sensor 15 is movable in the X and Y axis directions together with the workpiece stage 2. [

장치 베이스 (4) 상에는, 복수 (도면에 나타내는 실시형태에서는 4 개) 의 X 축 리니어 가이드의 가이드 레일 (51) 이 X 축 방향으로 배치되고, 각각의 가이드 레일 (51) 에는, X 축 이송대 (5a) 의 하면에 고정된 슬라이더 (52) 가 걸쳐서 가설되어 있다. 이로써, X 축 이송대 (5a) 는, X 축 스테이지 이송 기구 (5) 의 제 1 리니어 모터 (20) 로 구동되고, 가이드 레일 (51) 을 따라 X 축 방향으로 왕복 이동 가능하다. 또, X 축 이송대 (5a) 상에는, 복수의 Y 축 리니어 가이드의 가이드 레일 (53) 이 Y 축 방향으로 배치되고, 각각의 가이드 레일 (53) 에는, Y 축 이송대 (6a) 의 하면에 고정된 슬라이더 (54) 가 걸쳐서 가설되어 있다. 이로써, Y 축 이송대 (6a) 는, Y 축 스테이지 이송 기구 (6) 의 제 2 리니어 모터 (21) 로 구동되고, 가이드 레일 (53) 을 따라 Y 축 방향으로 왕복 이동 가능하다.A plurality of (four in the embodiment shown in the drawings) X-axis linear guides 51 are arranged in the X-axis direction on the apparatus base 4, and the X- A slider 52 fixed to the lower surface of the base 5a is straddled. The X-axis feed belt 5a is driven by the first linear motor 20 of the X-axis stage feed mechanism 5 and is reciprocally movable along the guide rails 51 in the X-axis direction. The guide rails 53 of the plurality of Y-axis linear guides are arranged in the Y-axis direction on the X-axis transfer table 5a and the Y- And a fixed slider 54 is staggered. Thus, the Y-axis feed belt 6a is driven by the second linear motor 21 of the Y-axis stage feed mechanism 6 and is reciprocally movable along the guide rails 53 in the Y-axis direction.

Y 축 스테이지 이송 기구 (6) 와 워크 스테이지 (2) 사이에는, 워크 스테이지 (2) 를 상하 방향으로 이동시키기 위해서, 비교적 위치 결정 분해능은 엉성하지만, 이동 스트로크 및 이동 속도가 큰 상하 조동 (粗動) 장치 (7) 와, 상하 조동 장치 (7) 와 비교하여 고분해능에서의 위치 결정이 가능하고, 워크 스테이지 (2) 를 상하로 미동 (微動) 시켜 마스크 (M) 와 워크 (W) 의 대향면 간의 갭을 소정량으로 미조정하는 상하 미동 장치 (8) 가 설치되어 있다.Although the positioning resolution is comparatively small in order to move the workpiece stage 2 in the vertical direction between the Y-axis stage feed mechanism 6 and the workpiece stage 2, the vertical movement of the workpiece stage 2 The apparatus can be positioned at a high resolution compared to the apparatus 7 and the upper and lower roughening devices 7 and the workpiece stage 2 can be moved up and down to move the mask M and the work W And an upper / lower fine motion device 8 for fine-tuning the gap between them.

상하 조동 장치 (7) 는 후술하는 미동 스테이지 (6b) 에 형성된 적절한 구동 기구에 의해 워크 스테이지 (2) 를 미동 스테이지 (6b) 에 대해 상하동시킨다. 워크 스테이지 (2) 의 바닥면의 4 개 지점에 고정된 스테이지 조동축 (14) 은, 미동 스테이지 (6b) 에 고정된 직동 베어링 (14a) 에 걸어맞춰져, 미동 스테이지 (6b) 에 대해 상하 방향으로 안내된다. 또한, 상하 조동 장치 (7) 는, 분해능이 낮아도, 반복 위치 결정 정밀도가 높은 것이 바람직하다.The vertical chopper 7 vertically moves the workpiece stage 2 with respect to the fine motion stage 6b by an appropriate driving mechanism provided on the fine motion stage 6b to be described later. The stage driving shaft 14 fixed at four points on the bottom surface of the workpiece stage 2 is engaged with the linear bearing 14a fixed to the fine stage 6b and is moved in the vertical direction with respect to the fine moving stage 6b Guidance. Further, it is preferable that the vertical positioning device 7 has high repeat positioning accuracy even if the resolution is low.

상하 미동 장치 (8) 는, Y 축 이송대 (6a) 에 고정된 고정대 (9) 와, 고정대 (9) 에 그 내단측을 기울어진 하방으로 경사시킨 상태로 장착된 리니어 가이드의 안내 레일 (10) 을 구비하고 있고, 그 안내 레일 (10) 에 걸쳐서 가설된 슬라이더 (11) 를 통하여 안내 레일 (10) 을 따라 왕복 이동하는 슬라이드체 (12) 에 볼 나사의 너트 (도시 생략) 가 연결됨과 함께, 슬라이드체 (12) 의 상단면은 미동 스테이지 (6b) 에 고정된 플랜지 (12a) 에 대해 수평 방향으로 자유롭게 슬라이딩하도록 접하고 있다.The upper and lower fine motion apparatus 8 includes a fixing table 9 fixed to the Y axis conveying table 6a and guide rails 10 of a linear guide mounted on the fixing table 9 with its inner end side inclined downward And a nut (not shown) of a ball screw is connected to the slide body 12 which reciprocates along the guide rail 10 through the slider 11 suspended over the guide rail 10 , The upper end surface of the slide body 12 is in contact with the flange 12a fixed to the fine movement stage 6b so as to freely slide in the horizontal direction.

그리고, 고정대 (9) 에 장착된 모터 (17) 에 의해 볼 나사의 나사축을 회전 구동시키면, 너트, 슬라이더 (11) 및 슬라이드체 (12) 가 일체가 되어 안내 레일 (10) 을 따라 경사 방향으로 이동하고, 이로써, 플랜지 (12a) 가 상하 미동한다.When the screw shaft of the ball screw is rotationally driven by the motor 17 mounted on the fixing table 9, the nut, the slider 11 and the slide body 12 are integrally joined together in the slanting direction along the guide rail 10 Thereby moving the flange 12a upward and downward.

또한, 상하 미동 장치 (8) 는, 모터 (17) 와 볼 나사에 의해 슬라이드체 (12) 를 구동하는 대신에, 리니어 모터에 의해 슬라이드체 (12) 를 구동하도록 해도 된다.The upper and lower fine motion apparatus 8 may be configured such that the slide body 12 is driven by a linear motor instead of driving the slide body 12 by the motor 17 and the ball screw.

이 상하 미동 장치 (8) 는, Z 축 이송대 (6a) 의 Y 축 방향의 일단측 (도 1 의 좌단측) 에 1 대, 타단측에 2 대, 합계 3 대 설치되고 각각이 독립적으로 구동 제어되게 되어 있다. 이로써, 상하 미동 장치 (8) 는, 갭 센서 (27) 에 의한 복수 지점에서의 마스크 (M) 와 워크 (W) 의 갭량의 계측 결과에 기초하여, 3 개 지점의 플랜지 (12a) 의 높이를 독립적으로 미조정하여 워크 스테이지 (2) 의 높이 및 기울기를 미조정한다.One of the upper and lower fine moving devices 8 is provided on the one end side (the left end side in Fig. 1) of the Z axis conveying belt 6a in the Y axis direction and the other two are provided on the other end side, It is controlled. The upper and lower fine motion apparatus 8 can detect the height of the flanges 12a at three points based on the measurement results of the gap amount of the mask M and the work W at a plurality of points by the gap sensor 27 And fine adjustment of the height and tilt of the workpiece stage 2 independently.

또한, 상하 미동 장치 (8) 에 의해 워크 스테이지 (2) 의 높이를 충분히 조정할 수 있는 경우에는, 상하 조동 장치 (7) 를 생략해도 된다.In the case where the height of the workpiece stage 2 can be sufficiently adjusted by the vertically moving device 8, the up-and-down chopper 7 may be omitted.

또, Y 축 이송대 (6a) 상에는, 워크 스테이지 (2) 의 Y 방향의 위치를 검출하는 Y 축 레이저 간섭계 (18) 에 대향하는 바 미러 (19) 와, 워크 스테이지 (2) 의 X 축 방향의 위치를 검출하는 X 축 레이저 간섭계에 대향하는 바 미러 (모두 도시 생략) 가 설치되어 있다. Y 축 레이저 간섭계 (18) 에 대향하는 바 미러 (19) 는, Y 축 이송대 (6a) 의 일측에서 X 축 방향을 따라 배치되어 있고, X 축 레이저 간섭계에 대향하는 바 미러는, Y 축 이송대 (6a) 의 일단측에서 Y 축 방향을 따라 배치되어 있다.A bar mirror 19 facing the Y-axis laser interferometer 18 for detecting the position of the workpiece stage 2 in the Y direction is provided on the Y-axis transfer belt 6a. (Not shown) opposite to the X-axis laser interferometer for detecting the position of the X-axis laser interferometer. The bar mirror 19 opposed to the Y axis laser interferometer 18 is arranged along the X axis direction at one side of the Y axis conveyance belt 6a and the bar mirror facing the X axis laser interferometer is conveyed along the Y axis Axis direction on one end side of the base 6a.

Y 축 레이저 간섭계 (18) 및 X 축 레이저 간섭계는, 각각 항상 대응하는 바 미러에 대향하도록 배치되어 장치 베이스 (4) 에 지지되어 있다. 또한, Y 축 레이저 간섭계 (18) 는, X 축 방향으로 이간되어 2 대 설치되어 있다. 2 대의 Y 축 레이저 간섭계 (18) 에 의해, 바 미러 (19) 를 통하여 Y 축 이송대 (6a), 나아가서는 워크 스테이지 (2) 의 Y 축 방향의 위치 및 요잉 오차를 검출한다. 또, X 축 레이저 간섭계에 의해, 대향하는 바 미러를 통하여 X 축 이송대 (5a), 나아가서는 워크 스테이지 (2) 의 X 축 방향의 위치를 검출한다.The Y-axis laser interferometer 18 and the X-axis laser interferometer are always arranged so as to oppose the corresponding bar mirrors and are supported by the apparatus base 4. Further, two Y-axis laser interferometers 18 are provided apart from each other in the X-axis direction. The two Y-axis laser interferometers 18 detect the position of the Y-axis transfer belt 6a and further the position in the Y-axis direction of the workpiece stage 2 and the yawing error via the bar mirror 19. Further, the position of the X-axis feed belt 5a and further the position of the workpiece stage 2 in the X-axis direction is detected by the X-axis laser interferometer through the opposing bar mirror.

마스크 스테이지 (1) 는, 대략 장방 형상의 프레임체로 이루어지는 마스크 베이스 프레임 (24) 과, 그 마스크 베이스 프레임 (24) 의 중앙부 개구에 갭을 개재하여 삽입되고 X, Y, θ 방향 (X, Y 평면 내) 으로 이동 가능하게 지지된 마스크 프레임 (25) 을 구비하고 있고, 마스크 베이스 프레임 (24) 은 장치 베이스 (4) 로부터 돌출 형성된 지주 (4a) 에 의해 워크 스테이지 (2) 의 상방의 정위치에 유지되어 있다.The mask stage 1 is composed of a mask base frame 24 formed of a substantially rectangular frame body and a mask base frame 24 interposed in a central opening of the mask base frame 24 with a gap therebetween and extending in X, And the mask base frame 24 is supported at a predetermined position above the workpiece stage 2 by a strut 4a protruding from the apparatus base 4 .

마스크 프레임 (25) 의 중앙부 개구의 하면에는, 프레임상의 마스크 홀더 (26) 가 형성되어 있다. 즉, 마스크 프레임 (25) 의 하면에는, 도시되지 않은 진공식 흡착 장치에 접속되는 복수의 마스크 홀더 흡착홈이 형성되어 있고, 마스크 홀더 (26) 가 복수의 마스크 홀더 흡착홈을 통하여 마스크 프레임 (25) 에 흡착 유지된다.A mask holder 26 on the frame is formed on the lower surface of the central opening of the mask frame 25. That is, a plurality of mask holder suction grooves connected to a vacuum adsorption device (not shown) are formed on the lower surface of the mask frame 25, and the mask holder 26 is fixed to the mask frame 25 .

마스크 홀더 (26) 의 하면에는, 마스크 (M) 의 마스크 패턴이 그려져 있지 않은 주연부를 흡착하기 위한 복수의 마스크 흡착홈 (도시 생략) 이 개방 형성되어 있고, 마스크 (M) 는, 마스크 흡착홈을 통하여 도시되지 않은 진공식 흡착 장치에 의해 마스크 홀더 (26) 의 하면에 자유롭게 착탈되도록 유지된다.A plurality of mask adsorption grooves (not shown) for adsorbing the peripheral portion of the mask M on which the mask pattern of the mask M is not drawn are formed in the lower surface of the mask holder 26. The mask M has, And is freely detachably attached to the lower surface of the mask holder 26 by a vacuum adsorption device (not shown).

도 2 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 노광 장치 (PE) 의 조명 장치 (3) 는, 자외선 조사용의 광원인, 예를 들어 고압 수은 램프 (61) 및 이 고압 수은 램프 (61) 로부터 조사된 광을 집광하는 리플렉터 (62) 를 각각 갖는 복수의 램프 유닛 (60) 과, 광로 (EL) 의 방향을 바꾸기 위한 평면 미러 (63) 와, 각각이 동일한 광 투과율 분포를 갖고 매트릭스상으로 배열된 복수의 셀 (91) 을 구비하는 광학 필터 (90) (도 3 참조) 와, 조사 광로를 개폐 제어하는 노광 제어용 셔터 유닛 (64) 과, 노광 제어용 셔터 유닛 (64) 의 하류측에 배치되고, 매트릭스상으로 배열된 복수의 렌즈 소자 (65a) 를 구비하고 리플렉터 (62) 로 집광된 광을 조사 영역에 있어서 가능한 한 균일한 조도 분포가 되도록 하여 출사하는 플라이아이 렌즈 (65) 와, 플라이아이 렌즈 (65) 로부터 출사된 광로 (EL) 의 방향을 바꾸기 위한 평면 미러 (66) 와, 고압 수은 램프 (61) 로부터의 광을 평행광으로서 조사하는 콜리메이션 미러 (67) 와, 그 평행광을 마스크 (M) 를 향하여 조사하는 평면 미러 (68) 를 구비한다.2, the illumination device 3 of the exposure apparatus (PE) of the present embodiment is provided with a high-pressure mercury lamp 61, which is a light source for ultraviolet irradiation, for example, A plurality of lamp units 60 each having a reflector 62 for condensing the emitted light and a plane mirror 63 for changing the direction of the optical path EL, An optical filter 90 (see FIG. 3) having a plurality of cells 91, an exposure control shutter unit 64 for controlling the opening and closing of the irradiation light path, A fly's eye lens 65 which has a plurality of lens elements 65a arranged in a matrix and emits the light condensed by the reflector 62 so as to have an illuminance distribution as uniform as possible in the irradiation area, (EL) emitted from the light source (65) A collimation mirror 67 for irradiating the light from the high-pressure mercury lamp 61 as parallel light, a plane mirror (not shown) for irradiating the parallel light toward the mask M 68).

도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 광학 필터 (90) 는, 광로 (EL) 에 직교하는 평면을 따른 2 방향, 또한, 광로 (EL) 를 따른 방향으로 이동 가능하다. 구체적으로, 광학 필터 (90) 는, 주위에 형성된 프레임 (92) 을 구동 장치 (93) 에 의해 구동시킴으로써, 각 방향으로 이동 가능하다. 또, 구동 장치 (93) 는, 광학 필터 (90) 를 광로 (EL) 로부터 퇴피시키는 미사용 상태의 위치로 이동시킬 수도 있다. 또한, 광학 필터 (90) 는, 광로 (EL) 를 따라 이동시킴으로써, 노광면에 있어서의 조도의 강도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 광학 필터 (90) 를 플라이아이 렌즈 (65) 에 접근시킬수록, 각 셀 (91) 의 광 투과율이 낮아져 있는 부분에 의해 노광면에 있어서의 조도를 더욱 저하시킬 수 있다.3 (a), the optical filter 90 is movable in two directions along a plane orthogonal to the optical path EL, and in a direction along the optical path EL. Specifically, the optical filter 90 is movable in each direction by driving the frame 92 formed around the optical filter 90 by the driving device 93. [ The driving device 93 may also move the optical filter 90 to an unused position to retract the optical filter 90 from the optical path EL. Further, the optical filter 90 can adjust the intensity of the illuminance on the exposure surface by moving along the optical path EL. For example, as the optical filter 90 approaches the fly-eye lens 65, the illuminance on the exposure surface can be further reduced by the portion where the light transmittance of each cell 91 is lowered.

또, 광학 필터 (90) 는, 플라이아이 렌즈 (65) 에 대해 경사시킬 수도 있다. 구체적으로, 광학 필터 (90) 는, 광로 (EL) 에 직교하는 방향으로 연장되는 임의의 축선 (CL) 을 중심으로 하여 요동시킴으로써, 경사시킬 수 있다. 광학 필터 (90) 는, 플라이아이 렌즈 (65) 에 대해 경사시킴으로써, 플라이아이 렌즈 (65) 에 가까워진 부분에 의한 노광면에 있어서의 조도에 대한 영향이 강해지고, 플라이아이 렌즈 (65) 로부터 멀어진 부분에 의한 노광면에 있어서의 조도에 대한 영향이 약해진다.The optical filter 90 may be inclined with respect to the fly-eye lens 65. Specifically, the optical filter 90 can be tilted by pivoting about an arbitrary axis CL extending in a direction orthogonal to the optical path EL. The optical filter 90 has a stronger influence on the illuminance on the exposure surface due to the portion closer to the fly-eye lens 65 by being inclined with respect to the fly-eye lens 65, The influence on the illuminance on the exposure surface by the portion becomes weak.

또한, 광학 필터 (90) 를 굽힘으로써, 노광면에 있어서의 조도에 대한 영향을 바꾸도록 해도 된다.Further, by bending the optical filter 90, the influence on the illuminance on the exposure surface may be changed.

도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 광학 필터 (90) 의 복수의 셀 (91) 은 각각, 중심부의 광 투과율이 주변부의 광 투과율보다 낮은, 구체적으로는, 중심부로부터 주변부를 향해 점차 광 투과율이 높아지는 동일한 광 투과율 분포를 갖고 있다.3B, each of the plurality of cells 91 of the optical filter 90 has a light transmittance at the central portion that is lower than a light transmittance at the peripheral portion, specifically, a light transmittance gradually decreases from the central portion toward the peripheral portion And has the same light transmittance distribution.

중심부로부터 주변부를 향하는 광 투과율의 변화는, 선형적 변화, 정현파적 변화, 지수 함수적 변화, 가우스 함수적 변화 등, 임의로 설정 가능하다. 광 투과율 분포는, 광학 필터 (90) 의 석영 기판에 크롬의 도트 패턴을 증착하는 것이나, 증착 다층막에 의해 중심으로부터 방사상으로 투과율이 변화하는 광학 필터 등에 의해 형성할 수 있다. 광 투과율은, 도트 패턴의 크기나 밀도를 변경함으로써 임의로 설정할 수 있다. 도트 패턴의 형상은, 사각형, 원형, 타원형 등, 임의로 설정할 수 있다. 또한, 광학 필터 (90) 의 재료는, 석영 기판이 바람직하지만, 소다 유리여도 된다.The change of the light transmittance from the central portion toward the peripheral portion can be arbitrarily set, such as a linear change, a sinusoidal change, an exponential change, a Gaussian function change, and the like. The light transmittance distribution can be formed by depositing a dot pattern of chromium on the quartz substrate of the optical filter 90 or by an optical filter or the like in which the transmittance varies radially from the center by the vapor deposition multilayer film. The light transmittance can be arbitrarily set by changing the size or density of the dot pattern. The shape of the dot pattern can be arbitrarily set, such as a square, a circle, and an ellipse. The material of the optical filter 90 is preferably a quartz substrate, but may be a soda glass.

광학 필터 (90) 의 셀 (91) 은, 플라이아이 렌즈 (65) 의 렌즈 소자 (65a) 의 크기와 대략 동일한 크기로 되어 있다. 매트릭스상으로 배열된 광학 필터 (90) 의 복수의 셀 (91) 은, 매트릭스상으로 배열된 플라이아이 렌즈 (65) 의 복수의 렌즈 소자 (65a) 보다, 2 행, 2 열만큼 커져 있다. 즉, 플라이아이 렌즈 (65) 의 렌즈 소자 (65a) 가 p 행, q 열 (p, q 는, 정수) 의 매트릭스상으로 배열되어 있는 경우, 광학 필터 (90) 의 셀 (91) 은, p ＋ 2 행, q ＋ 2 열의 매트릭스상으로 배열되어 있다.The cell 91 of the optical filter 90 is approximately the same size as the size of the lens element 65a of the fly's eye lens 65. [ The plurality of cells 91 of the optical filter 90 arranged in a matrix form are two rows and two columns larger than the plurality of lens elements 65a of the fly-eye lens 65 arranged in a matrix. That is, when the lens elements 65a of the fly-eye lens 65 are arranged in a matrix of p rows and q columns (p and q are integers), the cells 91 of the optical filter 90 are p + 2 rows, and (q + 2) columns.

또한, 플라이아이 렌즈 (65) 의 렌즈 소자 (65a) 와 광학 필터 (90) 의 셀 (91) 은, 서로의 행과 열의 방향이 각각 일치하도록 배치되어 있다.The lens element 65a of the fly-eye lens 65 and the cell 91 of the optical filter 90 are arranged such that the row and column directions of the lens element 65a and the optical filter 90 coincide with each other.

따라서, 셀 (91) 이 5 열, 5 행의 매트릭스상으로 배열된 도 3(b) 에 나타내는 광학 필터 (90) 는, 렌즈 소자 (65a) 가 3 열, 3 행의 매트릭스상으로 배열된 플라이아이 렌즈 (65) 에 대응 가능하다. 이로써, 광학 필터 (90) 를 광로 (EL) 에 직교하는 방향으로 1 셀분의 범위에서 이동시켜도, 플라이아이 렌즈 (65) 의 렌즈 소자 (65a) 의 전체면이, 광학 필터 (90) 의 셀 (91) 과 대향하고 있다.3 (b) in which the cells 91 are arranged in a matrix of five columns and five rows is formed by arranging the lens elements 65a in a matrix of three rows and three columns, It is applicable to the eye lens 65. This allows the entire surface of the lens element 65a of the fly-eye lens 65 to pass through the cell (not shown) of the optical filter 90 even when the optical filter 90 is moved in the range of one cell in the direction orthogonal to the optical path EL 91).

또한, 광학 필터 (90) 는, 도시를 생략한 전환 기구에 의해 다른 광 투과율 분포를 갖는 광학 필터 (90) 로 변경 가능하게 해도 된다. 또, 필요에 따라, 도시를 생략한 노즐로부터 냉각 공기를 분사하여 광학 필터 (90) 를 냉각시킬 수도 있다. 광학 필터 (90) 의 주변부를 냉각시키는 경우에는, 광학 필터 (90) 의 주위에 형성된 프레임 (92) 에 냉각수를 순환시켜 냉각시키도록 해도 된다.The optical filter 90 may be changed to an optical filter 90 having a different light transmittance distribution by a switching mechanism (not shown). If necessary, the optical filter 90 may be cooled by injecting cooling air from a nozzle (not shown). When the peripheral portion of the optical filter 90 is cooled, the cooling water may be circulated through the frame 92 formed around the optical filter 90 to be cooled.

그 밖에, 조명 장치 (3) 에서는, 고압 수은 램프 (61) 는, 단일의 램프여도 되고, 혹은 LED 에 의해 구성되어도 된다. 또, 광학 필터 (90) 와 노광 제어용 셔터 유닛 (64) 의 설치 순서는 반대여도 된다. 또한, 플라이아이 렌즈 (65) 와 노광면 사이에는, DUV 컷 필터, 편광 필터, 밴드 패스 필터가 배치되어도 된다.In addition, in the lighting apparatus 3, the high-pressure mercury lamp 61 may be a single lamp or an LED. The installation order of the optical filter 90 and the exposure control shutter unit 64 may be reversed. A DUV cut filter, a polarization filter, and a band-pass filter may be disposed between the fly-eye lens 65 and the exposure surface.

또, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 평면 미러 (68) 는, 정면에서 봤을 때 사각 형상으로 형성된 유리 소재로 이루어진다. 평면 미러 (68) 는, 평면 미러 (68) 의 이면측에 형성된 복수의 미러 변형 유닛 (미러 굽힘 기구) (70) 에 의해 미러 변형 유닛 유지 프레임 (71) 에 지지되어 있다.As shown in Fig. 4, the flat mirror 68 is made of a glass material formed in a rectangular shape when viewed from the front. The plane mirror 68 is supported on the mirror deforming unit holding frame 71 by a plurality of mirror deforming units (mirror bending mechanism) 70 formed on the back side of the plane mirror 68.

각 미러 변형 유닛 (70) 은, 평면 미러 (68) 의 이면에 접착제에 의해 고정되는 패드 (72) 와, 일단이 패드 (72) 에 고정된 지지 부재 (73) 와, 지지 부재 (73) 를 구동시키는 액추에이터 (74) 를 구비한다.Each mirror deforming unit 70 includes a pad 72 fixed to the back surface of the plane mirror 68 by an adhesive, a support member 73 whose one end is fixed to the pad 72, and a support member 73 And an actuator 74 for driving the actuator.

지지 부재 (73) 에는, 유지 프레임 (71) 에 대해 패드 (72) 근처의 위치에, ±0·5 deg 이상의 굴곡을 허용하는 굴곡 기구로서의 볼 조인트 (76) 가 형성되어 있고, 유지 프레임 (71) 에 대해 반대측이 되는 타단에는, 액추에이터 (74) 가 장착되어 있다.The support member 73 is provided with a ball joint 76 as a bending mechanism that allows bending of more than ± 0 · 5 deg at a position near the pad 72 with respect to the holding frame 71, And an actuator 74 is mounted on the other end of the arm 74,

또한, 마스크측의 얼라인먼트 마크 (도시 생략) 의 위치에 노광광을 반사하는 평면 미러 (68) 의 각 위치의 이면에는, 복수의 접촉식 센서 (77) 가 장착되어 있다.A plurality of contact type sensors 77 are mounted on the back surface of each position of the plane mirror 68 that reflects the exposure light at the position of the alignment mark (not shown) on the mask side.

이로써, 평면 미러 (68) 는, 신호선 (81) 에 의해 각 액추에이터 (74) 에 접속된 미러 제어부 (80) 로부터의 지령에 기초하여 (도 2 참조), 접촉식 센서 (77) 에 의해 평면 미러 (68) 의 변위량을 센싱하면서, 각 미러 변형 유닛 (70) 의 액추에이터 (74) 를 구동시키고, 각 지지 부재 (73) 의 길이를 변경함으로써, 평면 미러 (68) 의 형상을 변경하고, 반사면의 곡률을 국부적으로 변경함으로써, 평면 미러 (68) 의 데클리네이션각을 보정할 수 있다.2), the plane mirror 68 is rotated by the contact type sensor 77 on the basis of a command from the mirror control unit 80 connected to each actuator 74 by the signal line 81, The shape of the plane mirror 68 is changed by driving the actuator 74 of each mirror modification unit 70 while changing the length of each support member 73 while sensing the amount of displacement of the mirror 68, The decurl angle of the plane mirror 68 can be corrected by locally changing the curvature of the plane mirror 68. [

그 때, 각 미러 변형 유닛 (70) 에는, 볼 조인트 (76) 가 형성되어 있으므로, 지지부측의 부분을 삼차원적으로 회동 (回動) 가능하게 할 수 있고, 각 패드 (72) 를 평면 미러 (68) 의 표면을 따라 경사시킬 수 있다. 이 때문에, 각 패드 (72) 와 평면 미러 (68) 의 접착 박리를 방지함과 함께, 이동량이 상이한 각 패드 (72) 간에 있어서의 평면 미러 (68) 의 응력이 억제되어, 평균 파괴 응력값이 작은 유리 소재로 이루어지는 경우라도, 평면 미러 (68) 의 형상을 국부적으로 변경할 때, 평면 미러 (68) 를 파손하지 않고, 10 ㎜ 오더로 평면 미러 (68) 를 굽힐 수 있어, 곡률을 크게 변경할 수 있다.Since the ball joint 76 is formed in each mirror deforming unit 70 at this time, the portion on the support portion side can be rotated three-dimensionally, and each pad 72 can be rotated by a plane mirror 68). ≪ / RTI > Therefore, it is possible to prevent peeling of the pads 72 and the flat mirror 68 from each other and to suppress the stress of the flat mirror 68 between the pads 72 having different moving amounts, It is possible to bend the flat mirror 68 with a 10 mm order without damaging the flat mirror 68 when the shape of the flat mirror 68 is locally changed even if it is made of a small glass material so that the curvature can be changed greatly have.

이와 같이 구성된 노광 장치 (PE) 에서는, 조명 장치 (3) 에 있어서, 노광시에 노광 제어용 셔터 유닛 (64) 이 개방 제어되면, 고압 수은 램프 (61) 로부터 조사된 광이, 평면 미러 (63) 에서 반사되어 플라이아이 렌즈 (65) 의 입사면에 입사된다. 그리고, 플라이아이 렌즈 (65) 의 출사면으로부터 발하여진 광은, 평면 미러 (66), 콜리메이션 미러 (67) 및 평면 미러 (68) 에 의해 그 진행 방향이 변경됨과 함께 평행광으로 변환된다. 그리고, 이 평행광은, 마스크 스테이지 (1) 에 유지되는 마스크 (M), 나아가서는 워크 스테이지 (2) 에 유지되는 워크 (W) 의 표면에 대해 대략 수직으로 패턴 노광용의 광으로서 조사되어, 마스크 (M) 의 패턴이 워크 (W) 상에 노광 전사된다.In the exposure apparatus PE configured as described above, when the exposure control shutter unit 64 is controlled to open during exposure in the illumination device 3, the light irradiated from the high-pressure mercury lamp 61 is reflected by the plane mirror 63, And is incident on the incident surface of the fly-eye lens 65. [ The light emitted from the exit surface of the fly-eye lens 65 is converted into parallel light while its traveling direction is changed by the plane mirror 66, the collimation mirror 67, and the plane mirror 68. This parallel light is irradiated as light for pattern exposure substantially vertically to the mask M held on the mask stage 1 and further to the surface of the work W held on the workpiece stage 2, The pattern of the mask M is exposed and transferred onto the work W.

여기서, 워크 (W) 의 노광이 완료된 패턴에 대응하여 워크 (W) 상에 노광 전사되는 마스크 (M) 의 패턴을 보정하기 위해서, 미러 제어부 (80) 로부터 평면 미러 (68) 의 각 액추에이터 (74) 에 대해 구동 신호를 전달하면, 각 미러 변형 유닛 (70) 의 액추에이터 (74) 는, 각 지지 부재 (73) 의 길이를 바꾸어, 평면 미러 (68) 의 형상을 국부적으로 변경하고, 평면 미러 (68) 의 데클리네이션각을 보정한다.Here, in order to correct the pattern of the mask M to be exposed and transferred onto the workpiece W corresponding to the pattern in which the exposure of the work W is completed, the position of each of the actuators 74 The actuator 74 of each mirror modification unit 70 changes the length of each of the support members 73 to change the shape of the plane mirror 68 locally and change the shape of the plane mirror 68 68 are corrected.

이 때, 평면 미러 (68) 의 국부적인 형상 변경에 의해, 마스크 (M) 에 조사되는 노광광의 조도도 국부적으로 변화된다. 즉, 노광면에 있어서의 조도 분포가 악화되어, 워크 (W) 의 노광 정밀도에 영향을 미칠 가능성이 있다. 구체적으로는, 액추에이터 (74) 에 의해 평면 미러 (68) 가 이면으로부터 가압되어, 평면 미러 (68) 의 반사면이 볼록면상이 된 부분에서는, 반사광이 확산되어 조도가 저하된다 (어두워진다). 또, 액추에이터 (74) 에 의해 평면 미러 (68) 의 이면이 당겨져, 평면 미러 (68) 의 반사면이 오목면상이 된 부분에서는, 반사광이 수속되어 조도가 높아진다 (밝아진다).At this time, the illuminance of the exposure light irradiated on the mask M is locally changed by the local shape change of the plane mirror 68. [ That is, the illuminance distribution on the exposure surface is deteriorated, which may affect the exposure accuracy of the work W. Specifically, the flat mirror 68 is pressed from the rear surface by the actuator 74, and the reflected light is diffused at the portion where the reflecting surface of the flat mirror 68 becomes convex, whereby the illuminance is lowered (darkened). Further, the back surface of the flat mirror 68 is pulled by the actuator 74, and the reflected light is converged at the portion where the reflecting surface of the flat mirror 68 is concave, so that the illuminance is increased (brightened).

한편, 중심부의 광 투과율이 주변부의 것보다 낮은 복수의 셀 (91) 을 구비한 광학 필터 (90) 는, 도 5(a) 에 나타내는 바와 같이, 광로 (EL) 에 직교하는 방향으로 이동시키면, 각 셀 (91) 의 광 투과율이 낮은 부분 (중앙 근방) 을 지난 광이, 플라이아이 렌즈 (65) 의 각 렌즈 소자 (65a) 를 지나 중첩됨으로써 노광면에서의 조도 분포가 변화되어, 노광면에서의 일부의 조도가 저하된다 (도 5(b)).On the other hand, as shown in Fig. 5 (a), when the optical filter 90 having a plurality of cells 91 whose light transmittance in the central portion is lower than that in the peripheral portion is moved in a direction orthogonal to the optical path EL, The light having passed through a portion having a low light transmittance (near the center) of each cell 91 is superimposed over each lens element 65a of the fly-eye lens 65, so that the illuminance distribution on the exposure surface changes, (FIG. 5 (b)).

이 때문에, 광학 필터 (90) 를 광로 (EL) 상에 배치하고, 평면 미러 (68) 의 형상 변경에 의해, 노광면에 있어서의 조도가 높은 부분에 대응하는 각 렌즈 소자 (65a) 의 부분에, 셀 (91) 의 광 투과율이 낮은 중심부를 대향시키도록, 광학 필터 (90) 를 이동시킨다. 이로써, 노광면에 있어서의 조도 분포의 불균일은, 조도가 높은 부분의 조도를 광학 필터 (90) 를 사용하여 저하시킴으로써 보정할 수 있어, 조도 분포를 개선시킬 수 있다.Therefore, by disposing the optical filter 90 on the optical path EL and by changing the shape of the plane mirror 68, a portion of each lens element 65a corresponding to the portion with high illuminance on the exposure surface , The optical filter 90 is moved so that the center portion of the cell 91 with low light transmittance is opposed. Thus, the unevenness of the illuminance distribution on the exposure surface can be corrected by lowering the illuminance of the illuminated portion using the optical filter 90, and the illuminance distribution can be improved.

또한, 플라이아이 렌즈 (65) 의 매트릭스 배치된 렌즈 소자 (65a) 의 수 (눈의 수) 가 많아지면 평균화되어 노광면에서의 조도 분포의 변화도 작아진다. 렌즈 소자 (65a) 는, 종방향으로 3 개 이상, 횡방향으로 3 개 이상으로 나열되도록 배치되는 것부터 적절히 설정되면 되고, 광학 필터 (90) 의 셀 (91) 의 수도, 플라이아이 렌즈 (65) 의 렌즈 소자 (65a) 의 수에 따라 적절히 설계된다.In addition, when the number (number of eyes) of the lens elements 65a arranged in the matrix of the fly-eye lens 65 increases, the average is averaged, and the variation of the illuminance distribution on the exposure surface also becomes small. The number of the lens elements 65a may be appropriately set to be three or more in the longitudinal direction and three or more in the lateral direction so that the number of the cells 91 of the optical filter 90, And the number of lens elements 65a of the lens element 65a.

이하, 도 6 ∼ 도 12 를 사용하여, 평면 미러 (68) 를 형상 변경시킨 경우에, 광학 필터 (90) 를 사용하여 조도 분포를 보정한 시뮬레이션 결과에 대해 설명한다.Hereinafter, simulation results obtained by correcting the illuminance distribution using the optical filter 90 when the shape of the plane mirror 68 is changed will be described with reference to Figs. 6 to 12. Fig.

예를 들어, 도 6(a) 는, 평면 미러 (68) 의 형상 변경에 의해 조사 영역이 대략 사다리꼴이 되고, 노광면 (워크 (W) 상) 에 있어서의 노광광의 조도 분포가, 노광면의 좌우 방향에서는 대략 균등하지만, 상하 방향에서는 하방 부분이 저하되어 있다. 이와 같은 조도 분포의 보정은, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 플라이아이 렌즈 (65) 에 대하여, 광학 필터 (90) 를 셀 (91) 의 대략 3/4 피치만큼 도면 중 하방으로 상대 이동시켜, 광 투과율이 낮아져 있는 각 셀 (91) 의 중심부를, 플라이아이 렌즈 (65) 의 각 렌즈 소자 (65a) 의 상부에 대향시킨다.For example, Fig. 6A shows a case where the irradiation area becomes substantially trapezoidal by changing the shape of the plane mirror 68, and the illuminance distribution of the exposure light on the exposure surface (work W) But the lower portion is lowered in the vertical direction. 7, relative to the fly-eye lens 65, the optical filter 90 is relatively moved downward in the figure by approximately ¾ of the pitch of the cell 91, The center portion of each cell 91 having a lower transmittance is made to face the upper portion of each lens element 65a of the fly-eye lens 65. [

이로써, 노광면에 있어서의 조도 분포는, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 조도가 높은 부분의 조도가 저하되어 전체적으로 대략 균등해져, 노광 정밀도가 향상된다. 또한, 필요에 따라, 광학 필터 (90) 를 광로 (EL) 를 따라 이동시킴으로써 조도를 떨어뜨리고 싶은 장소의 노광광의 강도가 조절 가능하다.As a result, as shown in Fig. 6B, the illuminance distribution on the exposed surface decreases in roughness of the portion with high illuminance, and becomes substantially uniform throughout, thereby improving the exposure accuracy. Further, if necessary, the intensity of the exposure light at a place where the illuminance is to be lowered can be adjusted by moving the optical filter 90 along the optical path EL.

도 8(a) 는, 평면 미러 (68) 의 형상 변경에 의해 조사 영역이 대략 통형이 되고, 노광면에 있어서의 노광광의 조도 분포가 노광면의 중앙 부분이 저하되어 있다. 이와 같은 조도 분포의 보정은, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 플라이아이 렌즈 (65) 에 대하여, 광학 필터 (90) 를 도면 중 상하 방향으로 대략 1/2 피치, 좌우 방향으로 대략 1/2 피치 상대 이동시켜, 각 셀 (91) 의 광 투과율이 낮아져 있는 중심부를, 플라이아이 렌즈 (65) 의 각 렌즈 소자 (65a) 의 주변부에 대향시킨다. 이로써, 노광면에 있어서의 조도 분포는, 도 8(b) 에 나타내는 바와 같이, 조도가 높은 주변부의 조도가 저하되어 전체적으로 대략 균등해진다.8 (a) shows that the irradiation region is substantially cylindrical by changing the shape of the plane mirror 68, and the illuminance distribution of the exposure light on the exposure surface is lowered at the central portion of the exposure surface. 9, the optical filter 90 is provided on the fly's eye lens 65 at an approximately 1/2 pitch in the vertical direction and approximately 1/2 pitch relative to the horizontal direction in the figure And the central portion where the light transmittance of each cell 91 is lowered is made to face the peripheral portion of each lens element 65a of the fly-eye lens 65. [ Thus, as shown in Fig. 8 (b), the illuminance distribution on the exposure surface is lowered in the illuminance of the peripheral portion with high illuminance and becomes substantially uniform throughout the illuminance.

도 10(a) 는, 평면 미러 (68) 의 형상 변경에 의해 조사 영역이 대략 실패형이 되고, 노광면에 있어서의 노광광의 조도 분포가 노광면의 중앙 부분에서 높아져 있다. 이와 같은 조도 분포의 보정은, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 플라이아이 렌즈 (65) 의 각 렌즈 소자 (65a) 와 광학 필터 (90) 의 각 셀 (91) 의 위치를 일치시킨다. 이로써, 노광면에 있어서의 조도 분포는, 도 10(b) 에 나타내는 바와 같이, 조도가 높은 중앙 부분의 조도가 저하되어 전체적으로 대략 균등해진다.10 (a) shows that the irradiation region is substantially failure type due to the change of the shape of the plane mirror 68, and the illuminance distribution of the exposure light on the exposure surface becomes higher at the central portion of the exposure surface. 11, the positions of the respective lens elements 65a of the fly-eye lens 65 and the respective cells 91 of the optical filter 90 are made to coincide with each other. Thus, as shown in Fig. 10 (b), the illuminance distribution on the exposed surface decreases in roughness of the central portion with high illuminance and becomes substantially uniform throughout.

도 12(a) 에서는, 평면 미러 (68) 의 형상 변경에 의해, 곡률 반경이 작은 오목 곡면상의 부분에 의해 조사된 노광면의 좌상 부분 (도면 중, 원 C 로 둘러싸는 부분) 의 조도 분포가 높아져 있다. 이와 같은 조도 분포의 보정은, 평면 미러 (68) 의 곡률 반경이 작은 부분을 조사하는 플라이아이 렌즈 (65) 의 각 렌즈 소자 (65a) 의 위치에, 광학 필터 (90) 의 각 셀 (91) 의 광 투과율이 낮아져 있는 부분이 일치하도록 광학 필터 (90) 를 이동한다. 이로써, 노광면에 있어서의 조도 분포는, 도 12(b) 에 나타내는 바와 같이, 조도가 높은 좌상 부분의 조도가 저하되어 전체적으로 대략 균등해진다.12A, the shape of the flat mirror 68 changes the illuminance distribution of the upper left portion (the portion surrounded by the circle C in the drawing) of the exposure surface irradiated by the concave curved surface portion having a small radius of curvature It is increasing. Such correction of the illuminance distribution is performed by changing the position of each lens 91 of the optical filter 90 at the position of each lens element 65a of the fly's eye lens 65 irradiating a portion having a small radius of curvature of the plane mirror 68. [ The optical filter 90 is moved so that the portion where the light transmittance of the optical filter 90 is lower is the same. As a result, as shown in Fig. 12 (b), the illuminance distribution on the exposed surface decreases in roughness of the upper left portion of the illuminance and becomes substantially uniform throughout.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 조명 장치 (3) 에 의하면, 램프 유닛 (60) 과, p 행, q 열의 매트릭스상으로 배열된 복수의 렌즈 소자 (65a) 를 갖는 플라이아이 렌즈 (65) 와, 반사면의 형상을 변경하는 미러 변형 유닛 (70) 을 구비하는 평면 미러 (68) 와, p ＋ 2 행, q ＋ 2 열의 매트릭스상으로 배열되고, 각각 광 투과율 분포를 가진 복수의 셀 (91) 을 갖고, 램프 유닛 (60) 과 플라이아이 렌즈 (65) 사이에 배치되고 광로 (EL) 에 직교하는 방향으로 이동 가능한 광학 필터 (90) 를 구비한다. 이로써, 광학 필터 (90) 를 광로 (EL) 에 직교하는 방향으로 이동시켜 노광면에 있어서의 조도를 변경하여, 조도 분포의 불균일을 보정할 수 있다. 이 결과, 미러 변형 유닛 (70) 에 의한 반사면의 형상 변경에서 기인하는 노광면에서의 조도 분포의 불균일을, 광학 필터 (90) 에 의해 억제할 수 있다.As described above, according to the lighting apparatus 3 of the present embodiment, the lamp unit 60, the fly-eye lens 65 having a plurality of lens elements 65a arranged in a matrix of p rows and q columns, A plane mirror 68 having a mirror deforming unit 70 for changing the shape of the reflecting surface and a plurality of cells 91 arranged in a matrix of p + 2 rows and q + 2 columns and each having a light transmittance distribution And an optical filter 90 disposed between the lamp unit 60 and the fly's eye lens 65 and movable in a direction orthogonal to the optical path EL. Thereby, the optical filter 90 can be moved in a direction orthogonal to the optical path EL to change the illuminance on the exposure surface, thereby correcting the unevenness of the illuminance distribution. As a result, the optical filter 90 can suppress the unevenness of the illuminance distribution on the exposure surface due to the change of the shape of the reflecting surface by the mirror deformation unit 70.

또, 각 셀 (91) 은, 동일한 광 투과율 분포를 갖고, 노광면에서의 조도 분포가 균일해지도록, 반사면의 형상에 따라, 광학 필터 (90) 를 광로 (EL) 에 직교하는 방향으로 이동시키므로, 반사면의 굽힘 방향 (요철) 이나 곡률 보정의 크기 등에 관계없이, 조도 분포를 보정하여 워크 (W) 를 균일하게 노광할 수 있다.Each cell 91 has the same light transmittance distribution and moves the optical filter 90 in a direction orthogonal to the optical path EL according to the shape of the reflecting surface so that the illuminance distribution on the exposure surface becomes uniform It is possible to uniformly expose the work W by correcting the illuminance distribution irrespective of the bending direction (concavity and convexity) of the reflecting surface or the magnitude of the curvature correction.

또, 각 셀 (91) 은, 중심부로부터 주변부를 향해, 점차 광 투과율이 높아지는 광 투과율 분포를 가지므로, 반사면의 형상 변경에 의해 조도가 높아진 부분에, 각 셀 (91) 의 중심부를 일치시켜, 조도가 높은 부분의 조도를 저하시켜, 노광면에 있어서의 조도 분포를 균일하게 할 수 있다.Since each cell 91 has a light transmittance distribution in which the light transmittance is gradually increased from the central portion toward the peripheral portion, the central portion of each cell 91 is made to coincide with the portion where the illuminance is increased by changing the shape of the reflecting surface , The illuminance of the portion with high illuminance is lowered, and the illuminance distribution on the exposure surface can be made uniform.

또, 광학 필터 (90) 는, 광로 (EL) 를 따라 이동 가능하므로, 노광면에 있어서의 조도의 강도를 조절할 수 있다.Since the optical filter 90 can move along the optical path EL, the intensity of the illuminance on the exposure surface can be adjusted.

또한, 본 실시형태의 노광 장치 (PE) 및 노광 방법에 의하면, 마스크 스테이지 (1) 로 지지되는 마스크 (M) 와, 워크 스테이지 (2) 로 지지되는 워크 (W) 와, 미러 변형 유닛 (70) 에 의한 반사면의 형상 변경에서 기인하는 노광면에서의 조도 분포의 불균일을 보정 가능한 광학 필터 (90) 를 갖는 조명 장치 (3) 를 구비하고, 램프 유닛 (60) 으로부터의 노광광을 광학 필터 (90) 로 보정하고, 마스크 (M) 를 개재하여 워크 (W) 에 조사하여 노광 패턴을 워크 (W) 에 노광 전사하므로, 고정밀도의 노광 결과가 얻어진다.According to the exposure apparatus (PE) and the exposure method of the present embodiment, the mask M supported by the mask stage 1, the work W supported by the workpiece stage 2, The illumination device 3 has an optical filter 90 capable of correcting the unevenness of the illuminance distribution on the exposure surface caused by the change of the shape of the reflecting surface by the optical filter 90. The illumination light from the lamp unit 60 is passed through the optical filter 90, And the exposure pattern is irradiated to the workpiece W through the mask M to perform exposure and transfer to the workpiece W. Thus, a high-precision exposure result is obtained.

또한, 상기 실시형태에서는, 광학 필터 (90) 의 각 셀 (91) 은, 각각 동일한 사이즈로 설계되어 있다. 그러나, 본 발명에서는, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 광학 필터 (90) 의 주위에 배치되는 상하의 2 행의 셀 (91) 은, 열 방향 (상하 방향) 의 사이즈에 있어서, 광학 필터 (90) 의 내부에 배치되는 셀 (91) 의 절반 이상 (도 12 에서는, 절반) 이 되도록 설계되면 된다. 또, 광학 필터 (90) 의 주위에 배치되는 좌우의 2 열의 셀 (91) 은, 행 방향 (좌우 방향) 의 사이즈에 있어서, 광학 필터 (90) 의 내부에 배치되는 셀 (91) 의 절반 이상 (도 12 에서는, 절반) 이 되도록 설계되면 된다. 이로써, 도 13 에 나타내는 광학 필터 (90) 는, 도 3(b) 에 나타내는 것에 비하여, 상하 방향 및 좌우 방향에 있어서 1 셀분씩 작게 할 수 있다. 이 경우, 광학 필터 (90) 의 주위에 배치되는 각 셀 (91) 은, 내부에 배치되는 셀 (91) 과 동일한 광 투과율 분포를 갖는 것을 소정의 사이즈로 절단함으로써 부여된다.In the above embodiment, each cell 91 of the optical filter 90 is designed to have the same size. However, in the present invention, as shown in Fig. 13, the upper and lower two rows of cells 91 disposed in the periphery of the optical filter 90 have a size in the column direction (vertical direction) (Half in FIG. 12) of the cells 91 disposed inside the cell. The left and right two rows of cells 91 disposed in the periphery of the optical filter 90 are arranged such that at least half of the cells 91 disposed inside the optical filter 90 (Half in Fig. 12). Thus, the optical filter 90 shown in Fig. 13 can be made smaller by one cell in the up-and-down direction and the left-right direction than the one shown in Fig. 3 (b). In this case, each cell 91 disposed around the optical filter 90 is given by cutting the cell 91 having the same light transmittance distribution as that of the cell 91 disposed therein, into a predetermined size.

또, 본 발명에서는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 광학 필터 (90) 는, p ＋ 1 행, q ＋ 1 열의 매트릭스상으로 배열되고, 각각 동일한 광 투과율 분포를 가진 복수의 셀 (91) 을 갖는 것이어도 된다. 즉, 광학 필터 (90) 는, 플라이아이 렌즈 (65) 의 p 행의 렌즈 소자 (65a) 에 대응하는 p 행의 셀 (91) 에 대하여, 행 방향 (좌우 방향) 의 어느 일방 (도 14 에서는, 우측) 에 1 행의 셀 (91) 이 배치되고, 또한, 플라이아이 렌즈 (65) 의 q 열의 렌즈 소자 (65a) 에 대응하는 q 열의 셀 (91) 에 대하여, 열 방향 (상하 방향) 의 어느 일방 (도 14 에서는, 하방) 에 1 열의 셀 (91) 이 배치되는 구성이어도 된다. 이 경우도, 상기 실시형태의 광학 필터 (90) 와 마찬가지로, 플라이아이 렌즈 (65) 에 대하여, 광학 필터 (90) 를 광로 (EL) 에 직교하는 방향으로 이동시킴으로써, 노광면에 있어서의 조도를 변경할 수 있다.14, the optical filter 90 has a plurality of cells 91 arranged in a matrix of p + 1 row and q + 1 column and each having the same light transmittance distribution . That is, the optical filter 90 is arranged so as to be movable in either one of the row direction (left-right direction) with respect to the p-row cell 91 corresponding to the p-row lens element 65a of the fly- And the cell 91 in the q-th column corresponding to the q-th row of lens elements 65a of the fly's eye lens 65 is arranged in a column direction (up-and-down direction) A configuration may be employed in which one row of cells 91 is disposed in either one (in Fig. 14, downward). In this case, the optical filter 90 is moved in the direction orthogonal to the optical path EL with respect to the fly's eye lens 65 in the same manner as the optical filter 90 of the above embodiment, Can be changed.

또, 본 발명에서는, 도 15(a) 에 나타내는 바와 같이, 광학 필터 (90) 는, p - 2 행, q - 2 열의 매트릭스상으로 배열되고, 각각 동일한 광 투과율 분포를 가진 복수의 셀 (91) 을 갖는 것이어도 된다. 이 경우, 광학 필터 (90) 의 셀 (91) 은, 플라이아이 렌즈 (65) 의 p 행, q 열의 렌즈 소자 (65a) 중, 상하 2 행, 좌우 2 열에 위치하는 렌즈 소자 (65a) 는, 그 렌즈 소자 (65a) 에 대응하는 셀 (91) 이 없어, 조도를 저감시킬 수 없다. 그러나, 중심부의 렌즈 소자 (65a) 와 비교하여, 외주부의 렌즈 소자 (65a) 로부터 조사되는 조사광의 조도는 어둡기 때문에 실용상의 영향은 작다. 이 때문에, 그 변형예의 경우도, 상기 실시형태의 광학 필터 (90) 와 마찬가지로, 플라이아이 렌즈 (65) 에 대하여, 광학 필터 (90) 를 광로 (EL) 에 직교하는 방향으로 이동시킴으로써, 노광면에 있어서의 조도를 변경할 수 있다.15 (a), the optical filter 90 is arranged in a matrix of p - 2 rows and q - 2 columns and has a plurality of cells 91 ). In this case, in the cell 91 of the optical filter 90, the lens element 65a located in the upper two rows and the left and right two columns of the p-row and q-column lens elements 65a of the fly- There is no cell 91 corresponding to the lens element 65a, and the illuminance can not be reduced. However, as compared with the lens element 65a in the central portion, the illuminance of the irradiation light irradiated from the lens element 65a in the outer peripheral portion is dark, so that the practical effect is small. Therefore, in the modified example, the optical filter 90 is moved with respect to the fly's eye lens 65 in the direction orthogonal to the optical path EL similarly to the optical filter 90 of the above-described embodiment, Can be changed.

또한, 도 15(b) 에 나타내는 바와 같이, 광학 필터 (90) 는, p - 1 행, q - 1 열의 매트릭스상으로 배열되고, 각각 동일한 광 투과율 분포를 가진 복수의 셀 (91) 을 갖는 것이어도 된다. 이 경우도, 광학 필터 (90) 의 셀 (91) 은, 플라이아이 렌즈 (65) 의 p 행, q 열의 렌즈 소자 (65a) 중, 상하 1 행, 좌우 1 열에 위치하는 렌즈 소자 (65a) 는, 그 렌즈 소자 (65a) 에 대응하는 셀 (91) 이 없어, 조도를 저감시킬 수 없다. 그러나, 중앙부의 렌즈 소자 (65a) 와 비교하여, 외주부의 렌즈 소자 (65a) 로부터 조사되는 조사광의 조도는 어둡기 때문에 실용상의 영향은 작다. 이 때문에, 그 변형예의 경우도, 상기 실시형태의 광학 필터 (90) 와 마찬가지로, 플라이아이 렌즈 (65) 에 대하여, 광학 필터 (90) 를 광로 (EL) 에 직교하는 방향으로 이동시킴으로써, 노광면에 있어서의 조도를 변경할 수 있다.15 (b), the optical filter 90 has a plurality of cells 91 arranged in a matrix of p-1 row and q-1 column and each having the same light transmittance distribution It is acceptable. In this case as well, the cell 91 of the optical filter 90 has the lens elements 65a located in the upper and lower rows and the left and right columns of the p-row and q-column lens elements 65a of the fly- , There is no cell 91 corresponding to the lens element 65a, and the illuminance can not be reduced. However, as compared with the central lens element 65a, the illuminance of the irradiation light irradiated from the lens element 65a in the outer peripheral portion is dark, so that the practical effect is small. Therefore, in the modified example, the optical filter 90 is moved with respect to the fly's eye lens 65 in the direction orthogonal to the optical path EL similarly to the optical filter 90 of the above-described embodiment, Can be changed.

또한, 광학 필터 (90) 의 셀 (91) 은, 플라이아이 렌즈 (65) 의 렌즈 소자 (65a) 와 동일하고, p 행, q 열의 매트릭스상으로 배열된 것이어도 된다.The cells 91 of the optical filter 90 are the same as the lens elements 65a of the fly-eye lens 65 and may be arranged in a matrix of p rows and q columns.

또, 도 16 에 나타내는 바와 같이, 광학 필터 (90) 는, 중앙부 (도면에서는, 3 행 × 3 열) 에 위치하는 각 셀 (91A) 과, 외주부 (도면에서는, 상하 2 행, 좌우 2 열) 에 위치하는 셀 (91B) 에 의해 구성되어도 된다. 각 셀 (91A, 91B) 은, 중심부로부터 주변부를 향해, 점차 광 투과율이 높아지는 광 투과율 분포를 가짐과 함께, 중앙부의 각 셀 (91A) 의 중심부보다 외주부의 셀 (91B) 의 중심부 쪽이 광 투과율이 높아지도록 설정한다. 상기 서술한 바와 같이, 중앙부의 렌즈 소자 (65a) 로부터 조사되는 조사광의 조도가 강하고, 외주부의 렌즈 소자 (65a) 로부터 조사되는 조사광의 조도가 약해지기 때문에, 상기의 광학 필터 (90) 를 형성함으로써, 각 렌즈 소자 (65a) 로부터 조사되는 조사광에 의한 조도의 영향을 평균화할 수 있다.16, each of the optical filters 90 includes respective cells 91A located at the center (three rows and three columns in the figure) And a cell 91B located at the center of the cell. Each of the cells 91A and 91B has a light transmittance distribution in which the light transmittance is gradually increased from the central portion toward the peripheral portion and the center portion of the cell 91B on the outer peripheral portion is closer to the light transmittance . As described above, since the illuminance of the illuminating light emitted from the lens element 65a at the central portion is strong and the illuminance of the illuminating light emitted from the lens element 65a at the outer circumferential portion is weakened, the optical filter 90 is formed , It is possible to average the influence of illuminance caused by the irradiation light irradiated from each lens element 65a.

또, 상기 실시형태에서는, 광학 필터 (90) 의 장 수는, 1 장으로 설계되어 있지만, 2 장 이상의 광학 필터 (90) 를 광의 광축을 따라 나열하여 배치하도록 해도 된다. 이로써, 예를 들어, 상기 실시형태의 2 장의 광학 필터 (90) 를, 광 투과율이 낮아져 있는 중심부의 위치를 어긋나게 하여 배치함으로써, 노광면에 있어서의 복수 개 지점의 조도 분포를 조절하여 노광면에 있어서의 조도 분포를 균일하게 할 수 있다.In the above embodiment, the number of optical filters 90 is designed to be one, but two or more optical filters 90 may be arranged along the optical axis of light. Thus, for example, by arranging the two optical filters 90 of the above-described embodiment in such a manner that the positions of the central portions where the light transmittance is low are shifted from each other, the illuminance distribution of a plurality of points on the exposure surface is adjusted, It is possible to make the illumination distribution uniform.

또한, 노광면에 있어서의 복수 개 지점의 조도 분포의 조절은, 노광 제어용 셔터 유닛 (64) 이 개방되어 있는 동안에, 광학 필터 (90) 를 이동시킴으로써도 달성 가능하다.The adjustment of the illuminance distribution at a plurality of points on the exposure surface can also be achieved by moving the optical filter 90 while the exposure control shutter unit 64 is opened.

또한, 본 발명은, 전술한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 적절히, 변형, 개량 등이 가능하다.Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be appropriately modified, improved, and the like.

예를 들어, 상기 실시형태의 광학 필터의 광 투과율 분포는, 중심부의 광 투과율이 주변부의 광 투과율보다 낮다고 하여 설명했지만, 이것과는 반대로, 중심부의 광 투과율이 주변부의 광 투과율보다 높은 광 투과율 분포를 갖는 광학 필터여도 된다. 이 경우도, 노광면에 있어서의 조도가 높은 부분에, 광학 필터의 광 투과율이 낮은 부분을 대향하여 배치함으로써, 노광면에 있어서의 조도 분포를 균일하게 할 수 있다.For example, the optical transmittance distribution of the optical filter of the above-described embodiment is described such that the light transmittance at the central portion is lower than the light transmittance at the peripheral portion. Contrary to this, the light transmittance at the central portion is higher than the light transmittance Or the like. In this case as well, it is possible to make the illuminance distribution on the exposure surface uniform by disposing a portion having a low light transmittance of the optical filter so as to oppose to the portion having high illuminance on the exposure surface.

또, 광학 필터의 위치는, 플라이아이 렌즈의 램프 유닛측으로 했지만, 2 장의 플라이아이 렌즈의 사이에 배치할 수도 있다.The position of the optical filter is the lamp unit side of the fly-eye lens, but it may be arranged between the two fly-eye lenses.

또한, 광학 필터의 셀의 피치는, 일정하다고 하여 설명했지만, 램프 유닛으로부터의 광이 평행광이 아니라, 약간 집광하면서, 혹은 확산하면서 광학 필터를 지나 플라이아이 렌즈에 입사하는 경우에는, 평행광과 광로의 각도에 맞춰, 광학 필터의 각 셀의 피치를 어긋나게 해도 된다.In the case where the pitch of the cells of the optical filter is constant, when the light from the lamp unit is incident on the fly-eye lens through the optical filter while being slightly condensed or diffusing instead of parallel light, The pitch of each cell of the optical filter may be shifted in accordance with the angle of the optical path.

또한, 본 발명은, 2015년 5월 26일 출원된 일본 특허출원 (일본 특허출원 2015-106049) 에 기초하는 것으로, 그 내용은 여기에 참조로서 받아들여진다.Further, the present invention is based on Japanese Patent Application (Japanese Patent Application No. 2015-106049) filed on May 26, 2015, the content of which is incorporated herein by reference.

1 : 마스크 스테이지 (마스크 지지부)
2 : 워크 스테이지 (워크 지지부)
3 : 조명 장치 (노광용 조명 장치)
60 : 램프 유닛 (광원)
65 : 플라이아이 렌즈
65a : 렌즈 소자
68 : 평면 미러 (반사경)
70 : 미러 변형 유닛 (미러 굽힘 기구)
90 : 광학 필터
91 : 셀
EL : 광로 (광축)
M : 마스크
PE : 근접 노광 장치
W : 워크1: mask stage (mask supporting portion)
2: Workpiece stage (workpiece support)
3: Lighting device (illuminating device for exposure)
60: Lamp unit (light source)
65: fly eye lens
65a: Lens element
68: plane mirror (reflector)
70: Mirror deformation unit (mirror bending mechanism)
90: Optical filter
91: cell
EL: Optical path (optical axis)
M: Mask
PE: Proximity exposure device
W: Walk

Claims (11)

광원과,
p 행, q 열 (p, q 는, 정수) 의 매트릭스상으로 배열된 복수의 렌즈 소자를 갖고, 상기 광원으로부터의 광을 균일하게 하여 출사하는 플라이아이 렌즈와,
반사면의 형상을 변경 가능한 미러 굽힘 기구를 구비하고, 상기 플라이아이 렌즈로부터 출사된 상기 광을 반사하는 반사경을 구비하고,
노광 패턴이 형성된 마스크를 개재하여 상기 광원으로부터의 노광광을 워크 상에 조사하여 상기 노광 패턴을 상기 워크에 노광 전사하는 노광용 조명 장치로서,
상기 광원과 상기 플라이아이 렌즈 사이에 배치되고 노광면에서의 조도 분포를 변경 가능한 광학 필터를 추가로 구비하고,
상기 광학 필터는, p - 2 ∼ p ＋ 2 행, q - 2 ∼ q ＋ 2 열의 매트릭스상으로 배열되고, 각각 광 투과율 분포를 가진 복수의 셀을 갖고,
상기 광학 필터는, 상기 광의 광축에 직교하는 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 노광용 조명 장치.A light source,
a fly's eye lens having a plurality of lens elements arranged in a matrix of p rows and q columns (p, q is an integer), uniformly emitting light from the light source,
And a reflecting mirror for reflecting the light emitted from the fly-eye lens, the reflecting mirror having a mirror bending mechanism capable of changing the shape of the reflecting surface,
There is provided an illumination apparatus for exposure which irradiates exposure light from a light source through a mask having an exposure pattern formed thereon and transfers the exposure pattern onto the work,
Further comprising an optical filter disposed between the light source and the fly-eye lens and capable of changing an illuminance distribution on an exposure surface,
Wherein the optical filter has a plurality of cells arranged in a matrix of p-2 to p + 2 rows and q-2 to q + 2 columns, each having a light transmittance distribution,
Wherein the optical filter is movable in a direction orthogonal to an optical axis of the light. 제 1 항에 있어서,
상기 광학 필터는, p ＋ 2 행, q ＋ 2 열의 매트릭스상으로 배열된 상기 복수의 셀을 갖는 것을 특징으로 하는 노광용 조명 장치.The method according to claim 1,
Wherein the optical filter has the plurality of cells arranged in a matrix of p + 2 rows and q + 2 columns. 제 2 항에 있어서,
상기 광학 필터의 주위에 배치되는 2 행의 상기 셀은, 열 방향의 사이즈에 있어서, 상기 광학 필터의 내부에 배치되는 상기 셀의 절반 이상이 되도록 설계되고,
상기 광학 필터의 주위에 배치되는 2 열의 상기 셀은, 행 방향의 사이즈에 있어서, 상기 광학 필터의 내부에 배치되는 상기 셀의 절반 이상이 되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 노광용 조명 장치.3. The method of claim 2,
The two rows of the cells arranged around the optical filter are designed to be at least half of the cells arranged in the optical filter in the column direction size,
Wherein the two rows of the cells arranged around the optical filter are designed to be at least half of the cells arranged in the optical filter in the size in the row direction. 제 1 항에 있어서,
상기 광학 필터는, p ＋ 1 행, q ＋ 1 열의 매트릭스상으로 배열된 상기 복수의 셀을 갖는 것을 특징으로 하는 노광용 조명 장치.The method according to claim 1,
Wherein the optical filter has the plurality of cells arranged in a matrix of p + 1 rows and q + 1 columns. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각 셀은, 각각 동일한 광 투과율 분포를 갖고,
상기 광학 필터는, 상기 노광면에서의 조도 분포가 균일해지도록, 상기 반사경의 반사면의 형상에 따라, 상기 광의 광축에 직교하는 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 노광용 조명 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein each of the cells has the same light transmittance distribution,
Wherein the optical filter is moved in a direction perpendicular to the optical axis of the light according to the shape of the reflecting surface of the reflecting mirror so that the illuminance distribution on the exposure surface becomes uniform. 제 5 항에 있어서,
상기 각 셀은, 중심부에서 주변부를 향해, 점차 광 투과율이 높아지는 광 투과율 분포를 갖는 것을 특징으로 하는 노광용 조명 장치.6. The method of claim 5,
Wherein each of the cells has a light transmittance distribution in which a light transmittance is gradually increased from a central portion toward a peripheral portion. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 필터는, 상기 광의 광축을 따라 이동 가능한 것을 특징으로 하는 노광용 조명 장치.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the optical filter is movable along an optical axis of the light. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 상기 광학 필터를 상기 광의 광축을 따라 나열하여 배치하는 것을 특징으로 하는 노광용 조명 장치.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the plurality of optical filters are arranged along the optical axis of the light. 마스크를 지지하는 마스크 지지부와,
워크를 지지하는 워크 지지부와,
상기 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 노광용 조명 장치를 구비하고,
상기 광원으로부터의 노광광을 상기 마스크를 개재하여 상기 워크에 조사하여 상기 마스크의 노광 패턴을 상기 워크에 노광 전사하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.A mask support for supporting the mask,
A work supporting portion for supporting the work,
An illumination device for exposure according to any one of claims 1 to 8,
Irradiating the work with exposure light from the light source through the mask, and exposing the exposed pattern of the mask to the work. 제 9 항에 기재된 노광 장치를 사용하여, 상기 광원으로부터의 노광광을 상기 마스크를 개재하여 상기 워크에 조사하여 상기 마스크의 노광 패턴을 상기 워크에 노광 전사하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.12. An exposure method according to claim 9, wherein the exposure light from the light source is irradiated to the work through the mask, and the exposure pattern of the mask is exposed and transferred to the work. 제 10 항에 있어서,
상기 광원으로부터의 노광광을 상기 마스크를 개재하여 상기 워크에 조사하고 있는 동안에, 상기 광학 필터를 상기 광의 광축에 직교하는 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 노광 방법.11. The method of claim 10,
And the optical filter is moved in a direction perpendicular to the optical axis of the light while the exposure light from the light source is irradiated to the work via the mask.
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