KR20180075532A - Substrate processing apparatus, method of adjusting substrate processing apparatus, device manufacturing system, and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
장척의 기판(P)을 장척 방향으로 보내면서, 기판(P) 상에 소정의 패턴을 형성하는 노광 장치(EX)로서, 기판(P)을 지지하는 회전 드럼(DR)과, 회전 드럼(DR)을 축지지하는 제1 지지 부재로서의 본체 프레임(21) 및 제1 광학 정반(23)과, 기판(P)을 사이에 두고 회전 드럼(DR)과 대향하여 배치되고, 기판(P) 상에 패턴을 형성하는 묘화 장치(11)와, 묘화 장치(11)를 유지하는 제2 지지 부재로서의 제2 광학 정반(25)과, 제1 광학 정반(23)과 제2 광학 정반(25)을 회전 가능하게 연결하는 회전 기구(24)와, 회전 드럼(DR)의 위치 변화를 계측하기 위한 스케일부(GPa, GPb)와, 제2 광학 정반(25)측에 마련되어, 스케일부(GPa, GPb)의 눈금을 검출하는 엔코더 헤드(EN1, EN2)를 구비한다. An exposure apparatus EX for forming a predetermined pattern on a substrate P while sending a long substrate P in a long direction includes a rotary drum DR for supporting the substrate P, And a second optical table 23 which is disposed so as to face the rotary drum DR with the substrate P interposed therebetween and which is provided on the substrate P A second optical system 25 as a second support member for holding the imaging apparatus 11 and a second optical system 25 for rotating the first optical system 23 and the second optical system 25 A scale part GPa and GPb for measuring a change in position of the rotary drum DR and a scraper part GPa and GPb provided on the second optical disk 25 side, And encoder heads EN1 and EN2 for detecting scales of the encoder heads.
Description
본 발명은, 기판 처리 장치, 기판 처리 장치의 조정 방법, 디바이스 제조 시스템 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate processing apparatus, a method of adjusting a substrate processing apparatus, a device manufacturing system, and a device manufacturing method.
종래, 기판 처리 장치로서, 시트 모양의 워크(work)(기판)를 반송하는 노광(露光) 롤러와, 노광 롤러의 상부에 배치되는 포토마스크(photomask)와, 노광 광원으로부터의 광을 회전 폴리곤 미러에 의해 주사(走査)하여 노광용 포토마스크에 조사하는 조명부를 구비하는 프록시미티(proximity) 방식의 패턴 노광 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 이 패턴 노광 장치는, 노광 롤러에 의해 시트 모양의 워크를 반송하면서, 조명부로부터 포토마스크에 광을 조사함으로써, 포토마스크의 마스크 패턴이 워크에 노광된다. 특허 문헌 1에 기재된 패턴 노광 장치는, 워크를 노광 롤러에 감아 반송하지만, 노광 롤러의 회전에 의한 진동 등의 영향에 의해, 포토마스크와 워크와의 배치 관계가 변화해 버릴 가능성이 있다. 이 경우, 노광 롤러에 감겨진 워크와 포토마스크와의 배치 관계가, 노광에 적절한 소정의 배치 관계로부터 변위해 버리기 때문에, 포토마스크의 마스크 패턴이 워크에 정밀도 좋게 노광되는 것이 곤란해진다. 2. Description of the Related Art Conventionally, as a substrate processing apparatus, there are an exposure roller for carrying a sheet-like work (substrate), a photomask disposed on the top of the exposure roller, and a light- And a lighting unit for irradiating the photomask for exposure with a light beam emitted from a light source (not shown) to the exposure photomask (see, for example, Patent Document 1). In this pattern exposure apparatus, a mask pattern of a photomask is exposed to a work by irradiating the photomask with light from the illumination section while conveying the sheet-shaped work by the exposure roller. In the pattern exposure apparatus described in
본 발명의 제1 형태에 따르면, 장척(長尺)의 시트 기판을 장척 방향으로 보냄과 아울러, 상기 시트 기판 상에 소정의 패턴을 순차적으로 형성하는 기판 처리 장치로서, 상기 장척 방향과 교차한 방향으로 연장되는 중심선으로부터 일정 반경의 원통 모양의 외주면을 가지고, 상기 외주면의 일부에 의해 상기 시트 기판을 지지하는 원통 드럼과, 상기 원통 드럼을 상기 중심선 둘레로 회전 가능하게 축지지하는 제1 지지 부재와, 상기 원통 드럼의 외주면 중 상기 시트 기판을 지지하는 부분과 대향하여 배치되고, 상기 시트 기판 상에 상기 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치와, 상기 패턴 형성 장치를 유지하는 제2 지지 부재와, 상기 원통 드럼과 상기 패턴 형성 장치와의 상대적인 배치 관계를 조정 가능하게 연결하는 연결 기구와, 상기 원통 드럼과 함께 상기 중심선 둘레로 회전하고, 상기 원통 드럼의 회전 방향 또는 상기 중심선 방향의 위치 변화를 계측하기 위한 지표가 마련된 기준 부재와, 상기 제2 지지 부재측에 마련되어, 상기 기준 부재의 지표를 검출하여 상기 원통 드럼의 회전 방향 또는 상기 중심선 방향의 위치 변화를 검출하는 제1 검출 장치를 구비하는 기판 처리 장치가 제공된다. According to a first aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus for sending a long sheet substrate in a long direction and sequentially forming a predetermined pattern on the sheet substrate, A cylindrical supporting member having a cylindrical outer circumferential surface having a predetermined radius from a center line extending from the center line and supporting the sheet substrate by a part of the outer circumferential surface of the cylindrical drum and a first supporting member for rotatably supporting the cylindrical drum about the center line A pattern forming device arranged to face the portion of the outer circumferential surface of the cylindrical drum that supports the sheet substrate and to form the pattern on the sheet substrate; a second supporting member for holding the pattern forming device; A connecting mechanism for adjustably connecting a relative arrangement of the drum and the pattern forming apparatus with each other, A reference member rotatable about a center line and provided with an index for measuring a change in position of the cylindrical drum in the rotational direction or in the centerline direction of the cylindrical drum and a second member provided on the second support member side for detecting an index of the reference member, And a first detecting device for detecting a change in position in the direction of rotation of the center line or in the direction of the center line.
본 발명의 제2 형태에 따르면, 중심선으로부터 일정 반경의 원통 모양의 외주면에 의해 시트 기판을 지지하고, 상기 중심선 둘레로 회전하도록 제1 지지 부재에 지지되는 원통 드럼과, 상기 원통 드럼에 지지되는 상기 시트 기판에 소정의 패턴을 형성하도록 제2 지지 부재에 지지되는 패턴 형성 장치를 가지는 기판 처리 장치의 조정 방법으로서, 상기 원통 드럼의 상기 중심선의 방향의 양측에 마련되는 회전 계측용 엔코더의 한 쌍의 스케일부 각각을, 상기 제2 지지 부재측에 배치되는 한 쌍의 독취(讀取, 읽어냄) 헤드에 의해 읽어내는 것과, 상기 원통 드럼과 상기 패턴 형성 장치와의 소정의 상대 배치 관계로부터의 편차를, 상기 한 쌍의 독취 헤드의 검출 결과로부터 구하는 것과, 상기 구하여진 편차가 감소하도록, 상기 제1 지지 부재와 제2 지지 부재를 상대 변위 가능하게 연결하는 연결 기구를 조정하는 것을 포함하는 기판 처리 장치의 조정 방법이 제공된다. According to a second aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a cylindrical drum supported by a first support member for supporting a sheet substrate by a cylindrical outer peripheral surface having a predetermined radius from a center line and rotating about the centerline; A method of adjusting a substrate processing apparatus having a pattern forming apparatus supported on a second support member so as to form a predetermined pattern on a sheet substrate, comprising: a pair of rotation measuring encoders provided on both sides of the centerline of the cylindrical drum Reading each of the scales by a pair of reading (read) heads disposed on the side of the second support member, reading out the deviation from a predetermined relative arrangement relationship between the cylindrical drum and the pattern forming apparatus Is obtained from the detection result of the pair of reading heads, and that the deviation between the first and second supporting parts The adjustment method of a substrate processing apparatus, comprising adjusting the connection mechanism for connecting to enable relative displacement is provided.
본 발명의 제3 형태에 따르면, 중심선으로부터 일정 반경의 원통 모양의 외주면에 의해 시트 기판을 지지하고, 상기 중심선 둘레로 회전하도록 제1 지지 부재에 지지되는 원통 드럼과, 상기 원통 드럼에 지지되는 상기 시트 기판에 소정의 패턴을 형성하도록 제2 지지 부재에 지지되는 패턴 형성 장치를 가지는 기판 처리 장치의 조정 방법으로서, 상기 원통 드럼의 상기 중심선의 방향의 양측에 마련되는 회전 계측용 엔코더의 한 쌍의 스케일부 각각을, 상기 제2 지지 부재측에 배치되는 한 쌍의 독취 헤드에 의해 읽어내는 것과, 상기 원통 드럼과 상기 패턴 형성 장치와의 소정의 상대 배치 관계로부터의 편차를, 상기 한 쌍의 독취 헤드의 검출 결과로부터 구하는 것과, 상기 구하여진 편차에 따라서, 상기 패턴 형성 장치가 상기 시트 기판 상에 패턴을 형성하는 영역의 공간적인 위치를, 상기 원통 드럼에 대해서 상대적으로 조정하는 것을 포함하는 기판 처리 장치의 조정 방법이 제공된다. According to a third aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a cylindrical drum supported by a first support member for supporting a sheet substrate by a cylindrical outer peripheral surface having a predetermined radius from a center line and rotating around the centerline; A method of adjusting a substrate processing apparatus having a pattern forming apparatus supported on a second support member so as to form a predetermined pattern on a sheet substrate, comprising: a pair of rotation measuring encoders provided on both sides of the centerline of the cylindrical drum And a control unit that reads each of the scales from a predetermined relative arrangement relationship between the cylindrical drum and the pattern forming apparatus by a pair of reading heads disposed on the side of the second supporting member, And the pattern forming apparatus forms a pattern on the sheet substrate in accordance with the obtained deviation A spatial position of the castle regions, the adjustment method of a substrate processing apparatus, comprising relatively adjusted with respect to the cylindrical drum is provided.
본 발명의 제4 형태에 따르면, 본 발명의 제1 형태에 관한 기판 처리 장치를 구비하는 디바이스 제조 시스템이 제공된다. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing system including the substrate processing apparatus according to the first aspect of the present invention.
본 발명의 제5 형태에 따르면, 본 발명의 제1 형태에 관한 기판 처리 장치의 패턴 형성 장치는, 상기 시트 기판에 소정의 패턴의 형상에 따른 광 에너지를 조사하는 노광 장치이며, 표면에 감광성 기능층이 형성된 상기 시트 기판을, 상기 원통 드럼의 외주면의 일부에 의해 지지한 상태에서, 상기 장척 방향으로 보내는 것과, 상기 시트 기판의 상기 원통 드럼에 의해 지지되는 부분을 향해서, 상기 노광 장치로부터의 광 에너지를 조사하는 것과, 상기 조사된 상기 시트 기판을 처리하는 것에 의해, 상기 시트 기판 상에 소정의 패턴의 형상에 대응한 층을 형성하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an apparatus for patterning a substrate processing apparatus according to the first aspect of the present invention, which is an exposure apparatus for irradiating the sheet substrate with light energy corresponding to a shape of a predetermined pattern, Wherein the sheet substrate having the layer formed thereon is conveyed in the longitudinal direction while being supported by a portion of the outer circumferential surface of the cylindrical drum and a portion of the sheet substrate supported by the cylindrical drum is irradiated with light from the exposure apparatus And forming a layer corresponding to a shape of a predetermined pattern on the sheet substrate by processing the irradiated sheet substrate.
본 발명의 제6 형태에 따르면, 장척의 시트 기판을 장척 방향으로 보내면서, 상기 시트 기판 상에 소정의 패턴을 순차적으로 형성하는 기판 처리 장치로서, 상기 장척 방향과 교차한 방향으로 연장되는 중심선으로부터 일정 반경의 원통 모양의 외주면을 가지고, 상기 외주면의 일부에 의해 상기 시트 기판을 지지하면서 상기 중심선 둘레로 회전 가능한 원통 드럼을 축지지하는 제1 지지 부재와, 상기 시트 기판 상에 상기 패턴을 형성하기 위해, 상기 원통 드럼의 외주면 중 상기 시트 기판을 지지하는 부분과 대향하여 배치되는 패턴 형성부의 복수를, 상기 시트 기판의 폭방향으로 늘어놓아 유지하는 제2 지지 부재와, 상기 시트 기판 상에 형성해야 할 상기 패턴의 기울기를 조정하기 위해, 상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재와의 상대적인 각도 관계를 조정 가능하게 하는 제1 회전 기구와, 상기 원통 드럼과 함께 상기 중심선 둘레로 회전하고, 상기 원통 드럼의 회전 방향 또는 상기 중심선 방향의 위치 변화를 계측하기 위한 지표가 마련된 기준 부재와, 상기 제2 지지 부재측에 마련되어, 상기 기준 부재의 지표를 검출하여 상기 원통 드럼의 회전 방향의 위치 변화를 검출함과 아울러, 상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재와의 상대적인 각도 변화를 검출하는 제1 검출 장치를 구비하는 기판 처리 장치가 제공된다.According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus for sequentially forming a predetermined pattern on a sheet substrate while feeding a long sheet substrate in a long direction, the substrate processing apparatus comprising: a center line extending in a direction intersecting the longitudinal direction A first support member having a cylindrical outer circumferential surface having a predetermined radius and supporting the sheet substrate by a part of the outer circumferential surface while axially supporting a cylindrical drum rotatable about the center line; A second supporting member for holding a plurality of pattern forming portions arranged in a direction opposite to a portion for supporting the sheet substrate out of the outer circumferential surface of the cylindrical drum in a width direction of the sheet substrate; The relative angle of the first support member and the second support member is adjusted to adjust the inclination of the pattern, A reference member rotatable about the center line together with the cylindrical drum and provided with an index for measuring a change in position in the rotational direction or the center line direction of the cylindrical drum, A second detecting member for detecting a change in the rotational direction of the cylindrical drum by detecting an index of the reference member and detecting a change in relative angle between the first supporting member and the second supporting member, 1 detection apparatus is provided.
도 1은, 제1 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는, 도 1의 노광 장치의 주요부의 배치를 나타내는 사시도이다.
도 3은, 기판 상에서의 얼라이먼트 현미경과 묘화 라인과의 배치 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는, 도 1의 노광 장치의 회전 드럼 및 묘화 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는, 도 1의 노광 장치의 주요부의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 6은, 도 1의 노광 장치의 분기 광학계의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7은, 도 1의 노광 장치의 복수의 주사기(走査器)의 배치 관계를 나타내는 도면이다.
도 8은, 기판 상에서의 얼라이먼트 현미경과 묘화 라인과 엔코더 헤드와의 배치 관계를 나타내는 사시도이다.
도 9는, 도 1의 노광 장치의 회전 드럼의 표면 구조를 나타내는 사시도이다.
도 10은, 도 1의 노광 장치의 엔코더 헤드의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 11은, 도 1의 노광 장치의 회전 드럼과 묘화 장치와의 배치 관계를 나타내는 평면도이다.
도 12는, 제1 실시 형태의 노광 장치의 조정 방법에 관한 플로우차트이다.
도 13은, 제2 실시 형태의 노광 장치의 주요부의 배치를 나타내는 사시도이다.
도 14는, 제3 실시 형태의 노광 장치의 주요부의 배치를 나타내는 사시도이다.
도 15는, 제4 실시 형태의 노광 장치의 회전 드럼 및 묘화 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 16은, 제5 실시 형태의 노광 장치의 엔코더 헤드의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 17은, 제6 실시 형태의 노광 장치의 스케일 원반의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 18은, 제1 ~ 제5 실시 형태의 디바이스 제조 방법을 나타내는 플로우차트이다. Fig. 1 is a diagram showing the entire configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the first embodiment.
Fig. 2 is a perspective view showing the arrangement of main parts of the exposure apparatus of Fig. 1;
3 is a diagram showing the arrangement relationship between an alignment microscope and a drawing line on a substrate.
Fig. 4 is a view showing a configuration of a rotary drum and an image drawing apparatus of the exposure apparatus shown in Fig. 1. Fig.
Fig. 5 is a plan view showing the arrangement of main parts of the exposure apparatus of Fig. 1. Fig.
Fig. 6 is a perspective view showing a configuration of a branch optical system of the exposure apparatus of Fig. 1;
Fig. 7 is a diagram showing the arrangement relationship of a plurality of scanners (scanners) in the exposure apparatus of Fig. 1. Fig.
8 is a perspective view showing the alignment microscope on the substrate and the arrangement relationship between the imaging line and the encoder head.
Fig. 9 is a perspective view showing the surface structure of the rotary drum of the exposure apparatus of Fig. 1;
10 is a plan view showing the arrangement of an encoder head of the exposure apparatus of FIG.
Fig. 11 is a plan view showing the arrangement relationship between the rotary drum and the painting apparatus in the exposure apparatus of Fig. 1; Fig.
12 is a flowchart related to an adjusting method of the exposure apparatus according to the first embodiment.
13 is a perspective view showing the arrangement of main parts of the exposure apparatus according to the second embodiment.
14 is a perspective view showing the arrangement of main parts of the exposure apparatus according to the third embodiment.
Fig. 15 is a view showing a configuration of a rotary drum and an image drawing apparatus of the exposure apparatus according to the fourth embodiment.
16 is a plan view showing the arrangement of the encoder head of the exposure apparatus according to the fifth embodiment.
Fig. 17 is a plan view showing the arrangement of a scale original of the exposure apparatus according to the sixth embodiment. Fig.
18 is a flowchart showing a device manufacturing method according to the first to fifth embodiments.
본 발명을 실시하기 위한 형태(실시 형태)에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시 형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 이하에 기재한 구성요소에는, 당업자가 용이하게 상정(想定)할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 게다가, 이하에 기재한 구성요소는 적절히 조합시키는 것이 가능하다. 또, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성요소의 여러 가지의 생략, 치환 또는 변경을 행할 수 있다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A mode (embodiment) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art, and substantially the same ones. In addition, the constituent elements described below can be suitably combined. In addition, various omissions, substitutions or alterations of the constituent elements can be made without departing from the gist of the present invention.
[제1 실시 형태][First Embodiment]
도 1은, 제1 실시 형태의 노광 장치(기판 처리 장치)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 제1 실시 형태의 기판 처리 장치는, 기판(P)에 노광 처리를 실시하는 노광 장치(EX)이며, 노광 장치(EX)는, 노광 후의 기판(P)에 각종 처리를 실시하여 디바이스를 제조하는 디바이스 제조 시스템(1)에 조립되어 있다. 먼저, 디바이스 제조 시스템(1)에 대해 설명한다. Fig. 1 is a diagram showing the entire configuration of an exposure apparatus (substrate processing apparatus) according to the first embodiment. The substrate processing apparatus of the first embodiment is an exposure apparatus EX for performing exposure processing on a substrate P and the exposure apparatus EX is a substrate processing apparatus that performs various processes on a post- And is assembled in the
<디바이스 제조 시스템><Device Manufacturing System>
디바이스 제조 시스템(1)은, 디바이스로서의 플렉시블·디스플레이를 제조하는 라인(플렉시블·디스플레이 제조 라인)이다. 플렉시블·디스플레이로서는, 예를 들면 유기 EL디스플레이 등이 있다. 이 디바이스 제조 시스템(1)은, 가요성(플렉시블)의 기판(P)을 롤 모양으로 권회(卷回)한 도시하지 않은 공급용 롤로부터, 상기 기판(P)이 송출되고, 송출된 기판(P)에 대해서 각종 처리를 연속적으로 실시한 후, 처리 후의 기판(P)을 가요성의 디바이스로서 도시하지 않은 회수용 롤에 권취하는, 이른바 롤·투·롤(Roll to Roll) 방식으로 되어 있다. 제1 실시 형태의 디바이스 제조 시스템(1)에서는, 필름 모양의 시트인 기판(P)이 공급용 롤로부터 송출되고, 공급용 롤로부터 송출된 기판(P)이, 순차적으로, 프로세스 장치(U1), 노광 장치(EX), 프로세스 장치(U2)를 거쳐, 회수용 롤에 권취될 때까지의 예를 나타내고 있다. 여기서, 디바이스 제조 시스템(1)의 처리 대상이 되는 기판(P)에 대해 설명한다. The
기판(P)은, 예를 들면, 수지 필름, 스테인리스강 등의 금속 또는 합금으로 이루어지는 박(포일) 등이 이용된다. 수지 필름의 재질로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르 수지, 에틸렌 비닐 공중합체 수지, 폴리염화비닐 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스틸렌 수지, 아세트산 비닐 수지 중 하나 또는 둘 이상을 포함하고 있다. As the substrate P, for example, a foil or the like made of a resin film, a metal such as stainless steel or an alloy is used. Examples of the material of the resin film include polyethylene resin, polypropylene resin, polyester resin, ethylene vinyl copolymer resin, polyvinyl chloride resin, cellulose resin, polyamide resin, polyimide resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, And a vinyl acetate resin.
기판(P)은, 예를 들면, 기판(P)에 실시되는 각종 처리에서 받는 열에 의한 변형량을 실질적으로 무시할 수 있도록, 열팽창 계수가 현저하게 크지 않은 것을 선정하는 것이 바람직하다. 열팽창 계수는, 예를 들면, 무기 필러를 수지 필름에 혼합하는 것에 의해서, 프로세스 온도 등에 따른 문턱값보다도 작게 설정되어 있어도 괜찮다. 무기 필러는, 예를 들면, 산화 티탄, 산화 아연, 알루미나, 산화 규소 등이라도 좋다. 또, 기판(P)은, 플로트법(float法) 등에 의해 제조된 두께 100μm 정도의 매우 얇은 유리의 단층체라도 좋고, 이 매우 얇은 유리에 상기의 수지 필름, 박 등을 접합시킨 적층체라도 좋다. It is preferable that the substrate P be selected so as not to have a significantly large thermal expansion coefficient so as to substantially neglect the deformation amount due to heat which is subjected to various treatments to be performed on the substrate P. For example, The thermal expansion coefficient may be set to be smaller than a threshold value according to the process temperature or the like, for example, by mixing the inorganic filler with a resin film. The inorganic filler may be, for example, titanium oxide, zinc oxide, alumina, silicon oxide, or the like. Further, the substrate P may be a very thin glass single layer having a thickness of about 100 mu m manufactured by a float method or the like, or a laminate obtained by bonding the above resin film, foil, or the like to the extremely thin glass .
이와 같이 구성된 기판(P)은, 롤 모양으로 권회됨으로써 공급용 롤이 되고, 이 공급용 롤이, 디바이스 제조 시스템(1)에 장착된다. 공급용 롤이 장착된 디바이스 제조 시스템(1)은, 디바이스를 제조하기 위한 각종의 처리를, 공급용 롤로부터 송출되는 기판(P)에 대해서 반복하여 실행한다. 이 때문에, 처리 후의 기판(P)은, 복수의 디바이스가 늘어선 상태가 된다. 즉, 공급용 롤로부터 송출되는 기판(P)은, 다면취용(多面取用) 기판으로 되어 있다. 또, 기판(P)은, 미리 소정의 전(前)처리에 의해서, 그 표면을 개질(改質)하여 활성화한 것, 혹은, 표면에 정밀 패터닝을 위한 미세한 격벽 구조(요철 구조)를 형성한 것이라도 좋다. The substrate P thus constituted is wound into a roll to form a supply roll, and this supply roll is mounted on the
처리 후의 기판(P)은, 롤 모양으로 권회됨으로써 회수용 롤로서 회수된다. 회수용 롤은, 도시하지 않은 다이싱 장치에 장착된다. 회수용 롤이 장착된 다이싱 장치는, 처리 후의 기판(P)을, 디바이스마다로 분할(다이싱)함으로써, 복수개의 디바이스로 한다. 기판(P)의 치수는, 예를 들면, 폭방향(단척(短尺)이 되는 방향)의 치수가 10cm~2m 정도이며, 길이 방향(장척(長尺)이 되는 방향)의 치수가 10m 이상이다. 또, 기판(P)의 치수는, 상기한 치수에 한정되지 않는다. The processed substrate P is recovered as a recovery roll by being wound in a roll shape. The rotating roll is mounted on a dicing device (not shown). The dicing device equipped with the rotation rollers divides (dices) the processed substrate P into devices, thereby forming a plurality of devices. The dimension of the substrate P is, for example, about 10 cm to 2 m in the width direction (direction in which the substrate is short), and the dimension in the length direction (long direction) is 10 m or more . The dimensions of the substrate P are not limited to the above dimensions.
이어서, 도 1을 참조하여, 디바이스 제조 시스템(1)에 대해 설명한다. 디바이스 제조 시스템(1)은, 프로세스 장치(U1)와, 노광 장치(EX)와, 프로세스 장치(U2)를 구비한다. 또, 도 1에서는, X방향, Y방향 및 Z방향이 직교하는 직교 좌표계로 되어 있다. X방향은, 수평면 내에서, 프로세스 장치(U1)로부터 노광 장치(EX)를 거쳐 프로세스 장치(U2)로 향하는 방향이다. Y방향은, 수평면 내에서 X방향으로 직교하는 방향이며, 기판(P)의 폭방향으로 되어 있다. Z방향은, X방향과 Y방향에 직교하는 방향(연직 방향)이다. Next, the
프로세스 장치(U1)는, 노광 장치(EX)에서 노광 처리되는 기판(P)에 대해서 전(前)공정의 처리(전처리)를 행한다. 프로세스 장치(U1)는, 전처리를 행한 기판(P)을 노광 장치(EX)로 향하여 보낸다. 이 때, 노광 장치(EX)로 보내어지는 기판(P)은, 그 표면에 감광성 기능층(광 감응층)이 형성된 기판(감광 기판)(P)으로 되어 있다. The process apparatus U1 performs the process of the previous process (preprocessing) on the substrate P subjected to the exposure process in the exposure apparatus EX. The processing apparatus U1 sends the preprocessed substrate P toward the exposure apparatus EX. At this time, the substrate P to be sent to the exposure apparatus EX is a substrate (photosensitive substrate) P having a photosensitive functional layer (photosensitive layer) formed on its surface.
여기서, 감광성 기능층은, 용액으로서 기판(P) 상에 도포되고, 건조되는 것에 의해서 층(막)이 된다. 감광성 기능층의 전형적인 것은 포토레지스트(photoresist)이지만, 현상 처리가 불필요한 재료로서, 자외선의 조사를 받는 부분의 친발액성(親撥液性)이 개질되는 감광성 실란커플링재(SAM), 혹은 자외선의 조사를 받은 부분에 도금 환원기가 드러나는 감광성 환원재 등이 있다. 감광성 기능층으로서 감광성 실란커플링재를 이용하는 경우는, 기판(P) 상의 자외선에 의해 노광된 패턴 부분이 발액성으로부터 친액성으로 개질되기 때문에, 친액성이 된 부분 위에 도전성 잉크(은이나 동 등의 도전성 나노 입자를 함유하는 잉크)를 선택 도포하여, 패턴층을 형성한다. 감광성 기능층으로서, 감광성 환원재를 이용하는 경우는, 기판(P) 상의 자외선에 의해 노광된 패턴 부분에 도금 환원기가 드러나기 때문에, 노광 후, 기판(P)을 즉시 팔라듐 이온 등을 포함하는 도금액 중에 일정 시간 침지함으로써, 팔라듐에 의한 패턴층이 형성(석출)된다. Here, the photosensitive functional layer is formed as a layer (film) by being coated on the substrate P as a solution and dried. A typical example of the photosensitive functional layer is a photoresist, but a photosensitive silane coupling material (SAM) in which the liquid repellency of a portion irradiated with ultraviolet rays is modified is used as a material which does not require development processing, And a photosensitive reducer in which a plating reduction unit is exposed at the portion where the plating is performed. When a photosensitive silane coupling material is used as the photosensitive functional layer, a pattern portion exposed by ultraviolet rays on the substrate P is modified from lyophobic to lyophilic, so that a conductive ink (silver or copper An ink containing conductive nanoparticles) is selectively applied to form a pattern layer. In the case of using the photosensitive reducer as the photosensitive functional layer, since the plating reductant is exposed on the pattern portion exposed by the ultraviolet ray on the substrate P, the substrate P is immediately exposed to the plating liquid containing palladium ions or the like By soaking for a time, a pattern layer of palladium is formed (precipitated).
노광 장치(EX)는, 프로세스 장치(U1)로부터 공급된 기판(P)에 대해서, 디스플레이용 회로 또는 배선 등의 패턴을 묘화하고 있다. 상세는 후술하지만, 이 노광 장치(EX)는, 복수의 묘화 빔(LB)의 각각을 소정의 주사 방향으로 주사함으로써 얻어지는 복수의 묘화 라인(LL1~LL5)에 의해서, 기판(P)에 대해 노광한다. The exposure apparatus EX draws a pattern such as a circuit for display or wiring on the substrate P supplied from the processing apparatus U1. The exposure apparatus EX will be described later in detail with respect to the exposure of the substrate P by the plurality of imaging lines LL1 to LL5 obtained by scanning each of the plurality of imaging beams LB in a predetermined scanning direction do.
프로세스 장치(U2)는, 노광 장치(EX)에서 노광 처리된 기판(P)에 대한 후공정의 처리(후처리)를 행한다. 프로세스 장치(U2)는, 노광 장치(EX)에서 노광 처리가 행하여진 기판(P)이 보내어진다. 프로세스 장치(U2)는, 노광 처리가 행하여진 기판(P)에 대해, 소정의 처리를 실시함으로써, 기판(P) 상에 디바이스의 패턴층을 형성한다. The process apparatus U2 performs a post-process (post-process) on the substrate P subjected to the exposure process in the exposure apparatus EX. In the processing apparatus U2, the substrate P subjected to the exposure process in the exposure apparatus EX is sent. The process apparatus U2 forms a pattern layer of the device on the substrate P by subjecting the substrate P subjected to the exposure process to a predetermined process.
<노광 장치(기판 처리 장치)>≪ Exposure Apparatus (Substrate Processing Apparatus) >
이어서, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 노광 장치(EX)에 대해 설명한다. 도 2는, 도 1의 노광 장치의 주요부의 배치를 나타내는 사시도이다. 도 3은, 기판 상에서의 얼라이먼트 현미경과 묘화 라인과의 배치 관계를 나타내는 도면이다. 도 4는, 도 1의 노광 장치의 회전 드럼 및 묘화 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 도 5는, 도 1의 노광 장치의 주요부의 배치를 나타내는 평면도이다. 도 6은, 도 1의 노광 장치의 분기 광학계의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 7은, 도 1의 노광 장치의 복수의 주사기(走査器)의 배치 관계를 나타내는 도면이다. 도 8은, 기판 상에서의 얼라이먼트 현미경과 묘화 라인과 엔코더 헤드와의 배치 관계를 나타내는 사시도이다. 도 9는, 도 1의 노광 장치의 회전 드럼의 표면 구조를 나타내는 사시도이다. Next, the exposure apparatus EX will be described with reference to Figs. 1 to 9. Fig. Fig. 2 is a perspective view showing the arrangement of main parts of the exposure apparatus of Fig. 1; 3 is a diagram showing the arrangement relationship between an alignment microscope and a drawing line on a substrate. Fig. 4 is a view showing a configuration of a rotary drum and an image drawing apparatus of the exposure apparatus shown in Fig. 1. Fig. Fig. 5 is a plan view showing the arrangement of main parts of the exposure apparatus of Fig. 1. Fig. Fig. 6 is a perspective view showing a configuration of a branch optical system of the exposure apparatus of Fig. 1; Fig. 7 is a diagram showing the arrangement relationship of a plurality of scanners (scanners) in the exposure apparatus of Fig. 1. Fig. 8 is a perspective view showing the alignment microscope on the substrate and the arrangement relationship between the imaging line and the encoder head. Fig. 9 is a perspective view showing the surface structure of the rotary drum of the exposure apparatus of Fig. 1;
도 1에 나타내는 바와 같이, 노광 장치(EX)는, 마스크를 이용하지 않는 노광 장치, 이른바 래스터(raster) 스캔식의 묘화 노광 장치이며, 기판(P)을 반송 방향으로 반송하면서, 묘화 빔(LB)을 소정의 주사 방향으로 주사함으로써, 기판(P)의 표면에 묘화를 행하여, 기판(P) 상에 소정의 패턴을 형성하고 있다. 1, the exposure apparatus EX is an exposure apparatus that does not use a mask, that is, a so-called raster scanning type imaging exposure apparatus. While transporting the substrate P in the carrying direction, ) Is scanned in a predetermined scanning direction to perform drawing on the surface of the substrate P to form a predetermined pattern on the substrate P. [
도 1에 나타내는 바와 같이, 노광 장치(EX)는, 묘화 장치(11)와, 기판 반송 기구(12)와, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)과, 제어 장치(16)를 구비하고 있다. 묘화 장치(11)는, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)을 가지고, 기판 반송 기구(12)에 의해서 반송되는 기판(P)의 일부분에, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)에 의해서, 소정의 패턴을 묘화한다. 기판 반송 기구(12)는, 전공정(前工程)의 프로세스 장치(U1)로부터 반송되는 기판(P)을, 후공정의 프로세스 장치(U2)로 소정의 속도로 반송하고 있다. 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)은, 기판(P) 상에 묘화되는 패턴과 기판(P)을 상대적으로 위치 맞춤(얼라이먼트)하기 위해, 기판(P)에 미리 형성된 얼라이먼트 마크 등을 검출한다. 제어 장치(16)는, 노광 장치(EX)의 각 부를 제어하고, 각 부에 처리를 실행시킨다. 제어 장치(16)는, 디바이스 제조 시스템(1)을 제어하는 상위의 제어 장치의 일부 또는 전부라도 괜찮다. 또, 제어 장치(16)는, 상위의 제어 장치에 의해 제어되는, 상위의 제어 장치와는 다른 장치라도 좋다. 제어 장치(16)는, 예를 들면, 컴퓨터를 포함한다. 1, the exposure apparatus EX includes an
또, 노광 장치(EX)는, 묘화 장치(11) 및 기판 반송 기구(12)를 지지하는 장치 프레임(13)(도 2 참조)과, 회전 위치 검출 기구(도 4 및 도 8 참조)(14)를 구비하고 있다. 게다가, 노광 장치(EX) 내에는, 묘화 빔(LB)으로서의 레이저광(펄스 광)을 사출하는 광원 장치(CNT)가 마련되어 있다. 이 노광 장치(EX)는, 광원 장치(CNT)로부터 사출된 묘화 빔(LB)을, 묘화 장치(11)로 안내하여, 기판 반송 기구(12)에 의해 반송되는 기판(P)에 투사한다. The exposure apparatus EX includes an apparatus frame 13 (see Fig. 2) for supporting the
도 1에 나타내는 바와 같이, 노광 장치(EX)는, 온조(溫調, 온도 조절) 챔버(EVC) 내에 격납되어 있다. 온조 챔버(EVC)는, 패시브 또는 액티브한 방진(防振) 유닛(SU1, SU2)을 매개로 하여 제조 공장의 설치면(E)에 설치된다. 방진 유닛(SU1, SU2)은, 설치면(E) 상에 마련되어 있고, 설치면(E)으로부터의 진동을 저감한다. 온조 챔버(EVC)는, 내부를 소정의 온도로 유지함으로써, 내부에서 반송되는 기판(P)의 온도에 의한 형상 변화를 억제하고 있다. As shown in Fig. 1, the exposure apparatus EX is stored in a temperature control (EVC) chamber EVC. The heating chamber EVC is installed on the mounting surface E of the manufacturing factory via passive or active vibration isolating units SU1 and SU2. The dustproof units SU1 and SU2 are provided on the mounting surface E to reduce the vibration from the mounting surface E. [ The inside of the temperature control chamber (EVC) is maintained at a predetermined temperature, thereby suppressing a change in shape due to the temperature of the substrate (P) conveyed in the inside thereof.
다음으로, 도 1을 참조하여, 노광 장치(EX)의 기판 반송 기구(12)에 대해 설명한다. 기판 반송 기구(12)는, 기판(P)의 반송 방향의 상류측으로부터 순서대로, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC), 구동 롤러(DR4), 텐션 조정 롤러(RT1), 회전 드럼(원통 드럼)(DR), 텐션 조정 롤러(RT2), 구동 롤러(DR6), 및 구동 롤러(DR7)를 가지고 있다. Next, the
엣지 포지션 컨트롤러(EPC)는, 프로세스 장치(U1)로부터 반송되는 기판(P)의 폭방향에서의 위치를 조정한다. 엣지 포지션 컨트롤러(EPC)는, 프로세스 장치(U1)로부터 보내어지는 기판(P)의 폭방향의 단부(엣지)에서의 위치가, 목표 위치에 대해서 ±십수μm~수십μm 정도의 범위에 들어가도록, 기판(P)을 폭방향으로 이동시켜, 기판(P)의 폭방향에서의 위치를 수정한다. The edge position controller (EPC) adjusts the position in the width direction of the substrate P conveyed from the processing apparatus U1. The edge position controller EPC controls the position of the edge of the substrate P in the width direction of the substrate P fed from the processing apparatus U1 so as to fall within a range of about ten to several tens of micrometers with respect to the target position. The substrate P is moved in the width direction to correct the position of the substrate P in the width direction.
구동 롤러(DR4)는, 엣지 포지션 컨트롤러(EPC)로부터 반송되는 기판(P)의 표리 양면을 사이에 끼워 지지하면서 회전하여, 기판(P)을 반송 방향의 하류측으로 송출함으로써, 기판(P)을 회전 드럼(DR)을 향하여 반송한다. 회전 드럼(DR)은, 기판(P) 상에서 패턴 노광되는 부분을 원통면 모양으로 지지하면서, Y방향으로 연장되는 회전 중심선(AX2)을 중심으로 하여, 회전 중심선(AX2) 둘레로 회전함으로써, 기판(P)을 반송한다. 이러한 회전 드럼(DR)을 회전 중심선(AX2) 둘레로 회전시키기 위해, 회전 드럼(DR)의 양측에는 회전 중심선(AX2)과 동축의 샤프트부(Sf2)가 마련된다. 이 샤프트부(Sf2)에는, 도시하지 않은 구동원(모터나 감속 기어 기구 등)으로부터의 회전 토크가 부여된다. 또, 회전 중심선(AX2)을 통과하여, Z방향으로 연장되는 면은, 중심면(p3)으로 되어 있다. 2조(組)의 텐션 조정 롤러(RT1, RT2)는, 회전 드럼(DR)에 감겨져 지지되는 기판(P)에, 소정의 텐션을 부여하고 있다. 2조의 구동 롤러(DR6, DR7)는, 기판(P)의 반송 방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어 있고, 노광후의 기판(P)에 소정의 늘어짐(여유)(DL)을 부여하고 있다. 구동 롤러(DR6)는, 반송되는 기판(P)의 상류측을 사이에 끼워 지지하여 회전하고, 구동 롤러(DR7)는, 반송되는 기판(P)의 하류측을 사이에 끼워 지지하여 회전함으로써, 기판(P)을 프로세스 장치(U2)로 향하여 반송한다. 이 때, 기판(P)은, 늘어짐(DL)이 부여되고 있기 때문에, 구동 롤러(R6)보다도 반송 방향의 하류측에서 발생하는 기판(P)의 반송 속도의 변동을 흡수할 수 있어, 반송 속도의 변동에 의한 기판(P)으로의 노광 처리의 영향을 절연할 수 있다. The drive roller DR4 rotates while sandwiching the both sides of the front and back sides of the substrate P carried from the edge position controller EPC and sends the substrate P to the downstream side in the carrying direction, And is conveyed toward the rotary drum DR. The rotary drum DR rotates about the rotation center line AX2 about the rotation center line AX2 extending in the Y direction while supporting the pattern exposed portion on the substrate P in the cylindrical surface shape, (P). In order to rotate the rotary drum DR about the rotation center line AX2, shaft portions Sf2 coaxial with the rotation center line AX2 are provided on both sides of the rotary drum DR. The shaft portion Sf2 is provided with a rotational torque from a driving source (a motor, a reduction gear mechanism or the like) (not shown). The plane passing through the rotation center line AX2 and extending in the Z direction is the center plane p3. The pair of tension adjustment rollers RT1 and RT2 apply a predetermined tension to the substrate P wound and held by the rotary drum DR. The two sets of driving rollers DR6 and DR7 are arranged at a predetermined interval in the conveying direction of the substrate P to give a predetermined elongation (clearance) DL to the substrate P after exposure. The drive roller DR6 rotates while sandwiching the upstream side of the substrate P to be transported and the drive roller DR7 rotates while sandwiching the downstream side of the substrate P to be transported, And transports the substrate P toward the processing apparatus U2. At this time, since the substrate P is given slack DL, the fluctuation of the conveying speed of the substrate P generated on the downstream side in the conveying direction with respect to the driving roller R6 can be absorbed, It is possible to insulate the influence of the exposure process on the substrate P due to the variation of the exposure time.
따라서, 기판 반송 기구(12)는, 프로세스 장치(U1)로부터 반송되어 온 기판(P)을, 엣지 포지션 롤러(EPC)에 의해서 폭방향에서의 위치를 조정한다. 기판 반송 기구(12)는, 폭방향의 위치가 조정된 기판(P)을, 구동 롤러(DR4)에 의해 텐션 조정 롤러(RT1)로 반송하고, 텐션 조정 롤러(RT1)를 통과한 기판(P)을, 회전 드럼(DR)으로 반송한다. 기판 반송 기구(12)는, 회전 드럼(DR)을 회전시킴으로써, 회전 드럼(DR)에 지지되는 기판(P)을, 텐션 조정 롤러(RT2)로 향하여 반송한다. 기판 반송 기구(12)는, 텐션 조정 롤러(RT2)로 반송된 기판(P)을, 구동 롤러(DR6)로 반송하고, 구동 롤러(DR6)로 반송된 기판(P)을, 구동 롤러(DR7)로 반송한다. 그리고, 기판 반송 기구(12)는, 구동 롤러(DR6) 및 구동 롤러(DR7)에 의해, 기판(P)에 늘어짐(DL)을 부여하면서, 기판(P)을 프로세스 장치(U2)로 향하여 반송한다. The
다음으로, 도 2를 참조하여, 노광 장치(EX)의 장치 프레임(13)에 대해 설명한다. 도 2에서는, X방향, Y방향 및 Z방향이 직교하는 직교 좌표계로 되어 있고, 도 1과 동일한 직교 좌표계로 되어 있다. 노광 장치(EX)는, 도 1에 나타내는 묘화 장치(11)와, 기판 반송 기구(12)의 회전 드럼(DR)을 지지하는 장치 프레임(13)을 구비하고 있다. Next, the
도 2에 나타내는 장치 프레임(13)은, Z방향의 하부측으로부터 순서대로, 본체 프레임(21)과, 3점 시트(지지 기구)(22)와, 제1 광학 정반(定盤)(23)과, 회전 기구(24)와, 제2 광학 정반(25)을 가지고 있다. 본체 프레임(21)은, 방진 유닛(SU1, SU2)을 매개로 하여 설치면(E) 상에 설치되어 있다. 본체 프레임(21)은, 회전 드럼(DR) 및 텐션 조정 롤러((RT1(미도시), RT2)를 회전 가능하게 축지지하고 있다. 제1 광학 정반(23)은, 회전 드럼(DR)의 연직 방향의 상부측에 마련되고, 3점 시트(22)를 매개로 하여 본체 프레임(21)에 설치되어 있다. 3점 시트(22)는, 제1 광학 정반(23)을 3개의 지지점(22a)에서 지지하고 있고, 각 지지점(22a)에서의 Z방향의 길이를 조정 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 3점 시트(22)는, 수평면에 대한 제1 광학 정반(23)의 반면(盤面)의 기울기를 소정의 기울기로 조정할 수 있다. 또, 장치 프레임(13)의 조립시에, 본체 프레임(21)과 3점 시트(22)와의 사이는, XY면 내에서, X방향 및 Y방향에서의 위치를 조정 가능하게 되어 있다. 한편으로, 장치 프레임(13)의 조립 후에, 본체 프레임(21)과 3점 시트(22)와의 사이는 고정된 상태(리지드(rigid)한 상태)가 된다. 이와 같이, 3점 시트(22)를 매개로 하여 연결되는 본체 프레임(21)과 제1 광학 정반(23)은, 제1 지지 부재로서 기능한다. The
제2 광학 정반(25)은, 제1 광학 정반(23)의 연직 방향의 상부측에 마련되고, 회전 기구(24)를 매개로 하여 제1 광학 정반(23)에 마련되어 있다. 제2 광학 정반(25)은, 그 반면이 제1 광학 정반(23)의 반면과 거의 평행하게 되어 있다. 제2 광학 정반(25)에는, 묘화 장치(11)의 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)이 설치된다. 회전 기구(24)는, 제1 광학 정반(23) 및 제2 광학 정반(25)의 각각의 반면을 거의 평행하게 유지한 상태에서, 연직 방향으로 연장되는 소정의 회전축(I)을 중심으로, 제1 광학 정반(23)에 대해서 제2 광학 정반(25)을 회전시키고 있다. 이 회전축(I)은, 중심면(p3) 내에서 연직 방향으로 연장됨과 아울러, 회전 드럼(DR)에 감겨진 기판(P)의 표면(원주면을 따라서 만곡한 묘화면) 내의 소정점을 통과하고 있다(도 3 참조). 그리고, 회전 기구(24)는, 제1 광학 정반(23)에 대해서 제2 광학 정반(25)을 회전시킴으로써, 회전 드럼(DR)에 감겨진 기판(P)에 대한 복수의 묘화 모듈(UW1~5)의 위치를 조정할 수 있다. The second
이어서, 도 1 및 도 5를 참조하여, 광원 장치(CNT)에 대해 설명한다. 광원 장치(CNT)는, 장치 프레임(13)의 본체 프레임(21) 상에 설치되어 있다. 광원 장치(CNT)는, 기판(P)에 투사되는 묘화 빔(LB)으로서의 레이저광을 사출한다. 광원 장치(CNT)는, 기판(P) 상의 감광성 기능층의 노광에 적절한 소정의 파장역의 광이며, 광 활성 작용이 강한 자외역의 광을 사출하는 광원을 가진다. 광원으로서는, 예를 들면, YAG의 제3 고조파 레이저광(파장 355nm)을 사출하는 레이저 광원, 혹은 반도체 레이저 광원으로부터의 적외 파장역의 종광(種光)을 파이버 증폭기에서 증폭한 후에 파장 변환 소자(고조파를 발생하는 결정 소자 등)에 의해서 파장 400nm 이하의 자외 파장역의 레이저광을 사출하는 파이버 앰프 레이저 광원 등을 이용할 수 있다. 그 경우, 사출되는 자외 레이저광은, 연속 발진이라도 좋고, 1펄스당 발광 시간이 수십 피코초 이하이고, 100MHz 이상의 주파수로 발진하는 펄스 레이저광이라도 좋다. 그 외, 광원으로서는, 예를 들면, 자외역의 휘선(g선, h선, i선 등)을 가지는 수은 램프 등의 램프 광원, 파장 450nm 이하의 자외역에 발진 피크를 가지는 레이저 다이오드, 발광 다이오드(LED) 등의 고체 광원, 또는 원자외광(DUV 광)을 발진하는 KrF 엑시머 레이저광(파장 248nm), ArF 엑시머 레이저광(파장 193nm), XeCl 엑시머 레이저광(파장 308nm) 등을 발생하는 기체 레이저 광원을 이용할 수 있다. Next, the light source device CNT will be described with reference to Figs. 1 and 5. Fig. The light source device CNT is provided on the
여기서, 광원 장치(CNT)로부터 사출된 묘화 빔(LB)은, 후술의 편광빔 스플리터(PBS)에 입사한다. 묘화 빔(LB)은, 편광빔 스플리터(PBS)에 의한 묘화 빔(LB)의 분리에 의해서 에너지 로스가 생기는 것을 억제할 수 있도록, 입사되는 묘화 빔(LB)이 편광빔 스플리터(PBS)에서 거의 전부 반사하는 광속(光束)으로 하는 것이 바람직하다. 편광빔 스플리터(PBS)는, S편광의 직선 편광이 되는 광속을 반사하고, P편광의 직선 편광이 되는 광속을 투과한다. 이 때문에, 광원 장치(CNT)에서는, 편광빔 스플리터(PBS)에 입사하는 묘화 빔(LB)이 직선 편광(S편광)의 광속이 되는 레이저광을 사출하는 것이 바람직하다. 또, 레이저광은, 에너지 밀도가 높기 때문에, 기판(P)에 투사되는 광속의 조도를 적절히 확보할 수 있다. Here, the imaging beam LB emitted from the light source device CNT is incident on a polarizing beam splitter PBS described later. The imaging beam LB is a beam of light that is incident on the polarizing beam splitter PBS in such a manner that the imaging beam LB is incident on the polarizing beam splitter PBS so that energy loss can be prevented from being caused by separation of the imaging beam LB by the polarizing beam splitter PBS. It is preferable to use a light flux (light flux) which is totally reflected. The polarizing beam splitter PBS reflects a light flux that becomes linearly polarized light of S polarized light and transmits the light flux that becomes linearly polarized light of P polarized light. Therefore, in the light source device CNT, it is preferable that the imaging beam LB incident on the polarizing beam splitter PBS emits a laser beam that becomes a light flux of linearly polarized light (S polarized light). Since the energy density of the laser beam is high, the illuminance of the light beam projected onto the substrate P can be appropriately secured.
다음으로, 노광 장치(EX)의 묘화 장치(11)에 대해 설명한다. 묘화 장치(11)는, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)을 이용한, 이른바 멀티 빔형의 묘화 장치(11)로 되어 있다. 이 묘화 장치(11)는, 광원 장치(CNT)로부터 사출된 묘화 빔(LB)을 복수로 분기시키고, 분기시킨 복수의 묘화 빔(LB)을, 기판(P) 상의 복수(제1 실시 형태에서는 예를 들면 5개)의 묘화 라인(LL1~LL5)을 따라서 각각 주사시키고 있다. 그리고, 묘화 장치(11)는, 복수의 묘화 라인(LL1~LL5)의 각각에 의해서 기판(P) 상에 묘화되는 패턴끼리를, 기판(P)의 폭방향으로 서로 잇고 있다. 먼저, 도 3을 참조하여, 묘화 장치(11)에 의해 복수의 묘화 빔(LB)을 주사함으로써 기판(P) 상에 형성되는 복수의 묘화 라인(LL1~LL5)에 대해 설명한다. Next, the
도 3에 나타내는 바와 같이, 복수의 묘화 라인(LL1~LL5)은, 중심면(p3)을 사이에 두고 회전 드럼(DR)의 둘레 방향으로 2열로 배치된다. 회전 방향의 상류측의 기판(P) 상에는, 홀수번째의 제1 묘화 라인(LL1), 제3 묘화 라인(LL3) 및 제5 묘화 라인(LL5)이 배치된다. 회전 방향의 하류측의 기판(P) 상에는, 짝수번째의 제2 묘화 라인(LL2) 및 제4 묘화 라인(LL4)이 배치된다. As shown in Fig. 3, the plurality of drawing lines LL1 to LL5 are arranged in two rows in the circumferential direction of the rotary drum DR with the center plane p3 therebetween. The odd-numbered first drawing line LL1, the third drawing line LL3, and the fifth drawing line LL5 are arranged on the substrate P on the upstream side in the rotational direction. On the substrate P on the downstream side in the rotating direction, the even-numbered second drawing line LL2 and the fourth drawing line LL4 are arranged.
각 묘화 라인(LL1~LL5)은, 기판(P)의 폭방향(Y방향), 즉 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)을 따라서 형성되어 있고, 폭방향에서의 기판(P)의 길이보다도 짧게 되어 있다. 보다 엄밀하게는, 각 묘화 라인(LL1~LL5)은, 기판 반송 기구(12)에 의해 기준 속도로 기판(P)을 반송했을 때에, 복수의 묘화 라인(LL1~LL5)에 의해 얻어지는 패턴의 이음 오차가 최소가 되도록, 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)에 대해, 소정의 각도분만큼 약간 기울어진다. Each drawing line LL1 to LL5 is formed along the width direction (Y direction) of the substrate P, that is, along the rotation center line AX2 of the rotary drum DR, and the length of the substrate P in the width direction . More precisely, each of the rendering lines LL1 to LL5 is a pattern of a pattern obtained by a plurality of rendering lines LL1 to LL5 when the substrate P is transported at the reference speed by the
홀수번째의 제1 묘화 라인(LL1), 제3 묘화 라인(LL3) 및 제5 묘화 라인(LL5)은, 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)이 연장되는 방향(축방향)으로, 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 또, 짝수번째의 제2 묘화 라인(LL2) 및 제4 묘화 라인(LL4)은, 회전 드럼(DR)의 축방향으로, 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 이 때, 제2 묘화 라인(LL2)은, 축방향에서, 제1 묘화 라인(LL1)과 제3 묘화 라인(LL3)과의 사이에 배치된다. 마찬가지로, 제3 묘화 라인(LL3)은, 축방향에서, 제2 묘화 라인(LL2)과 제4 묘화 라인(LL4)과의 사이에 배치된다. 제4 묘화 라인(LL4)은, 축방향에서, 제3 묘화 라인(LL3)과 제5 묘화 라인(LL5)과의 사이에 배치된다. 그리고, 제1 ~ 제5 묘화 라인(LL1~LL5)은, 기판(P) 상에 묘화되는 노광 영역(A7)의 폭방향(축방향)의 전체 폭을 커버하도록, 배치되어 있다. The odd-numbered first drawing line LL1, the third drawing line LL3 and the fifth drawing line LL5 are arranged in the direction (axial direction) in which the rotation center line AX2 of the rotary drum DR extends Respectively. In addition, the even-numbered second drawing line LL2 and the fourth drawing line LL4 are arranged at a predetermined interval in the axial direction of the rotary drum DR. At this time, the second drawing line LL2 is disposed between the first drawing line LL1 and the third drawing line LL3 in the axial direction. Similarly, the third rendering line LL3 is disposed between the second rendering line LL2 and the fourth rendering line LL4 in the axial direction. The fourth rendering line LL4 is disposed between the third rendering line LL3 and the fifth rendering line LL5 in the axial direction. The first to fifth drawing lines LL1 to LL5 are arranged so as to cover the entire width in the width direction (axial direction) of the exposure area A7 to be drawn on the substrate P. [
홀수번째의 제1 묘화 라인(LL1), 제3 묘화 라인(LL3) 및 제5 묘화 라인(LL5)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)의 주사 방향은, 1차원 방향으로 되어 있고, 동일 방향으로 되어 있다. 또, 짝수번째의 제2 묘화 라인(LL2) 및 제4 묘화 라인(LL4)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)의 주사 방향은, 1차원 방향으로 되어 있고, 동일 방향으로 되어 있다. 이 때, 홀수번째의 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)의 주사 방향과, 짝수번째의 묘화 라인(LL2, LL4)을 따라서 주사되는 묘화 빔(LB)의 주사 방향은, 반대 방향으로 되어 있다. 이 때문에, 기판(P)의 반송 방향으로부터 보아, 홀수번째의 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)의 묘화 개시 위치와, 짝수번째의 묘화 라인(LL2, LL4)의 묘화 개시 위치는 인접하고, 마찬가지로, 홀수번째의 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)의 묘화 종료 위치와, 짝수번째의 묘화 라인(LL2, LL4)의 묘화 종료 위치는 인접한다. The scanning direction of the imaging beam LB scanned along the odd-numbered first imaging line LL1, the third imaging line LL3, and the fifth imaging line LL5 is in the one-dimensional direction, . The scanning direction of the imaging beam LB scanned along the even-numbered second imaging line LL2 and the fourth imaging line LL4 is in the one-dimensional direction and in the same direction. At this time, the scanning direction of the imaging beam LB scanned along the odd-numbered imaging lines LL1, LL3 and LL5 and the scanning direction of the imaging beam LB scanned along the even-numbered imaging lines LL2 and LL4 The direction is opposite. Therefore, the drawing start positions of the odd-numbered drawing lines LL1, LL3, and LL5 and the drawing start positions of the even-numbered drawing lines LL2 and LL4 are adjacent to each other in the conveying direction of the substrate P , The drawing end positions of the odd-numbered drawing lines LL1, LL3, and LL5 are adjacent to the drawing end positions of the even-numbered drawing lines LL2 and LL4.
다음으로, 도 4 내지 도 7을 참조하여, 묘화 장치(11)에 대해 설명한다. 묘화 장치(11)는, 상기한 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)과, 광원 장치(CNT)로부터의 묘화 빔(LB)을 분기하여 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)로 안내하는 빔 분배 광학계(SL)와, 캘리브레이션을 행하기 위한 캘리브레이션 검출계(31)를 가진다. Next, the
빔 분배 광학계(SL)는, 광원 장치(CNT)로부터 사출된 묘화 빔(LB)을 복수로 분기하고, 분기한 복수의 묘화 빔(LB)을 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)로 향하여 각각 안내되어 있다. 빔 분배 광학계(SL)는, 광원 장치(CNT)로부터 사출된 묘화 빔(LB)을 2개로 분기하는 제1 광학계(41)와, 제1 광학계(41)에 의해 분기된 일방의 묘화 빔(LB)이 조사되는 제2 광학계(42)와, 제1 광학계(41)에 의해 분기된 타방의 묘화 빔(LB)이 조사되는 제3 광학계(43)를 가진다. 또, 빔 분배 광학계(SL)는, XY 하빙(HALVING) 조정 기구(44)와, XY 하빙 조정 기구(45)를 포함하고 있다. 빔 분배 광학계(SL)는, 광원 장치(CNT)측의 일부가 본체 프레임(21)에 설치되는 한편으로, 묘화 모듈(UW1~UW5)측의 다른 일부가 제2 광학 정반(25)에 설치되어 있다. The beam distribution optical system SL divides a plurality of imaging beams LB emitted from the light source device CNT into a plurality of imaging beams LB toward the plurality of imaging modules UW1 to UW5 . The beam distribution optical system SL includes a first
제1 광학계(41)는, 1/2 파장판(51)과, 편광 미러(52)와, 빔 디퓨저(53)와, 제1 반사 미러(54)와, 제1 릴레이 렌즈(55)와, 제2 릴레이 렌즈(56)와, 제2 반사 미러(57)와, 제3 반사 미러(58)와, 제4 반사 미러(59)와, 제1 빔 스플리터(60)를 가진다. The first
광원 장치(CNT)로부터 +X방향으로 사출된 묘화 빔(LB)은, 1/2 파장판(51)에 조사된다. 1/2 파장판(51)은, 묘화 빔(LB)의 조사면 내에서 회전 가능하게 되어 있다. 1/2 파장판(51)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 그 편광 방향이, 1/2 파장판(51)의 회전량에 따른 소정의 편광 방향이 된다. 1/2 파장판(51)을 통과한 묘화 빔(LB)은, 편광 미러(편향 빔 스플리터)(52)에 조사된다. 편광 미러(52)는, 소정의 편광 방향이 되는 묘화 빔(LB)을 투과하는 한편으로, 소정의 편광 방향 이외의 묘화 빔(LB)을 +Y방향으로 반사한다. 이 때문에, 편광 미러(52)에서 반사되는 묘화 빔(LB)은, 1/2 파장판(51)을 통과하고 있기 때문에, 1/2 파장판(51) 및 편광 미러(52)의 협동에 의해서, 1/2 파장판(51)의 회전량에 따른 빔 강도가 된다. 즉, 1/2 파장판(51)을 회전시키고, 묘화 빔(LB)의 편광 방향을 변화시킴으로써, 편광 미러(52)에서 반사되는 묘화 빔(LB)의 빔 강도를 조정할 수 있다. The imaging beam LB emitted from the light source device CNT in the + X direction is irradiated to the 1/2
편광 미러(52)를 투과한 묘화 빔(LB)은, 빔 디퓨저(53)에 조사된다. 빔 디퓨저(53)는, 묘화 빔(LB)을 흡수하고 있고, 빔 디퓨저(53)에 조사되는 묘화 빔(LB)의 외부로의 누출을 억제하고 있다. 편광 미러(52)에서 +Y방향으로 반사된 묘화 빔(LB)은, 제1 반사 미러(54)에 조사된다. 제1 반사 미러(54)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 제1 반사 미러(54)에 의해 +X방향으로 반사되어, 제1 릴레이 렌즈(55) 및 제2 릴레이 렌즈(56)를 거쳐, 제2 반사 미러(57)에 조사된다. 제2 반사 미러(57)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 제2 반사 미러(57)에 의해 -Y방향으로 반사되어, 제3 반사 미러(58)에 조사된다. 제3 반사 미러(58)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 제3 반사 미러(58)에 의해 -Z방향으로 반사되어, 제4 반사 미러(59)에 조사된다. 제4 반사 미러(59)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 제4 반사 미러(59)에 의해 +Y방향으로 반사되어, 제1 빔 스플리터(60)에 조사된다. 제1 빔 스플리터(60)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 그 일부가 -X방향으로 반사되어 제2 광학계(42)에 조사되는 한편으로, 그 외의 일부가 투과하여 제3 광학계(43)에 조사된다. The imaging beam LB transmitted through the
여기서, 제3 반사 미러(58)와 제4 반사 미러(59)는, 회전 기구(24)의 회전축(I) 상에서 소정의 간격을 두고 마련되어 있다. 또, 제3 반사 미러(58)를 포함하는 광원 장치(CNT)까지의 구성(도 4의 Z방향의 상부측에서 2점 쇄선으로 둘러싼 부분)은, 본체 프레임(21)측에 설치되는 한편으로, 제4 반사 미러(59)를 포함하는 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)까지의 구성(도 4의 Z방향의 하부측에서 2점 쇄선으로 둘러싼 부분)은, 제2 광학 정반(25)측에 설치된다. 이 때문에, 회전 기구(24)에 의해 제1 광학 정반(23)에 대해서 제2 광학 정반(25)가 회전해도, 회전축(I) 상에 제3 반사 미러(58)와 제4 반사 미러(59)가 마련되어 있기 때문에, 묘화 빔(LB)의 광로가 변경되지는 않는다. 따라서, 회전 기구(24)에 의해 제1 광학 정반(23)에 대해서 제2 광학 정반(25)이 회전해도, 본체 프레임(21)측에 설치된 광원 장치(CNT)로부터 사출되는 묘화 빔(LB)을, 제2 광학 정반(25)측에 설치된 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)로 바람직하게 안내하는 것이 가능해진다. Here, the
제2 광학계(42)는, 제1 광학계(41)에서 분기된 일방의 묘화 빔(LB)을, 후술하는 홀수번째의 묘화 모듈(UW1, UW3, UW5)로 향하여 분기하여 안내하고 있다. 제2 광학계(42)는, 제5 반사 미러(61)와, 제2 빔 스플리터(62)와, 제3 빔 스플리터(63)와, 제6 반사 미러(64)를 가진다. The second
제1 광학계(41)의 제1 빔 스플리터(60)에서 -X방향으로 반사된 묘화 빔(LB)은, 제5 반사 미러(61)에 조사된다. 제5 반사 미러(61)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 제5 반사 미러(61)에 의해 -Y방향으로 반사되어, 제2 빔 스플리터(62)에 조사된다. 제2 빔 스플리터(62)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 그 일부가 반사되어, 홀수번째 중 하나의 묘화 모듈(UW5)에 조사된다(도 5 참조). 제2 빔 스플리터(62)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 그 외의 일부가 투과하여, 제3 빔 스플리터(63)에 조사된다. 제3 빔 스플리터(63)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 그 일부가 반사되어, 홀수번째 중 하나의 묘화 모듈(UW3)에 조사된다(도 5 참조). 제3 빔 스플리터(63)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 그 외의 일부가 투과하여, 제6 반사 미러(64)에 조사된다. 제6 반사 미러(64)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 제6 반사 미러(64)에 의해 반사되어, 홀수번째 중 하나의 묘화 모듈(UW1)에 조사된다(도 5 참조). 또, 제2 광학계(42)에서, 홀수번째의 묘화 모듈(UW1, UW3, UW5)에 조사되는 묘화 빔(LB)은, -Z방향(Z축)에 대해서 약간 경사지게 되어 있다. The imaging beam LB reflected in the -X direction by the
제3 광학계(43)는, 제1 광학계(41)에서 분기된 타방의 묘화 빔(LB)을, 후술하는 짝수번째의 묘화 모듈(UW2, UW4)로 향하여 분기하여 안내하고 있다. 제3 광학계(43)는, 제7 반사 미러(71)와, 제8 반사 미러(72)와, 제4 빔 스플리터(73)와, 제9 반사 미러(74)를 가진다. The third
제1 광학계(41)의 제1 빔 스플리터(60)에서 Y방향으로 투과한 묘화 빔(LB)은, 제7 반사 미러(71)에 조사된다. 제7 반사 미러(71)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 제7 반사 미러(71)에 의해 X방향으로 반사되어, 제8 반사 미러(72)에 조사된다. 제8 반사 미러(72)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 제8 반사 미러(72)에 의해 -Y방향으로 반사되어, 제4 빔 스플리터(73)에 조사된다. 제4 빔 스플리터(73)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 그 일부가 반사되어, 짝수번째 중 하나의 묘화 모듈(UW4)에 조사된다(도 5 참조). 제4 빔 스플리터(73)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 그 외의 일부가 투과하여, 제9 반사 미러(74)에 조사된다. 제9 반사 미러(74)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 제9 반사 미러(74)에 의해 반사되어, 짝수번째 중 하나의 묘화 모듈(UW2)에 조사된다. 또, 제3 광학계(43)에서도, 짝수번째의 묘화 모듈(UW2, UW4)에 조사되는 묘화 빔(LB)은, -Z방향(Z축)에 대해서 약간 경사지게 되어 있다. The imaging beam LB transmitted in the Y direction by the
이와 같이, 빔 분배 광학계(SL)에서는, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)로 향하여, 광원 장치(CNT)로부터의 묘화 빔(LB)을 복수로 분기시키고 있다. 이 때, 제1 빔 스플리터(60), 제2 빔 스플리터(62), 제3 빔 스플리터(63) 및 제4 빔 스플리터(73)는, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)에 조사되는 묘화 빔(LB)의 빔 강도가 동일 강도가 되도록, 그 반사율(투과율)을, 묘화 빔(LB)의 분기수(分岐數)에 따라 적절한 반사율로 하고 있다. As described above, in the beam distribution optical system SL, a plurality of imaging beams LB from the light source device CNT are branched toward the plurality of imaging modules UW1 to UW5. At this time, the
XY 하빙 조정 기구(44)는, 제2 릴레이 렌즈(56)와 제2 반사 미러(57)와의 사이에 배치되어 있다. XY 하빙 조정 기구(44)는, 기판(P) 상에 형성되는 묘화 라인(LL1~LL5) 전부를, 기판(P)의 묘화면 내에서 미소 이동 가능하게 조정한다. XY 하빙 조정 기구(44)는, 도 6의 XZ면 내에서 경사 가능한 투명한 평행 평판 유리와, 도 6의 YZ면 내에서 경사 가능한 투명한 평행 평판 유리로 구성된다. 그 2매의 평행 평판 유리의 각 경사량을 조정함으로써, 기판(P) 상에 형성되는 묘화 라인(LL1~LL5)을 X방향이나 Y방향으로 미소 시프트시킬 수 있다. The XY
XY 하빙 조정 기구(45)는, 제7 반사 미러(71)와 제8 반사 미러(72)와의 사이에 배치되어 있다. XY 하빙 조정 기구(45)는, 기판(P) 상에 형성되는 묘화 라인(LL1~LL5) 중, 짝수번째의 제2 묘화 라인(LL2) 및 제4 묘화 라인(LL4)을, 기판(P)의 묘화면 내에서 미소 이동 가능하게 조정한다. XY 하빙 조정 기구(45)는, XY 하빙 조정 기구(44)와 마찬가지로, 도 6의 XZ면 내에서 경사 가능한 투명한 평행 평판 유리와, 도 6의 YZ면 내에서 경사 가능한 투명한 평행 평판 유리로 구성된다. 그 2매의 평행 평판 유리의 각 경사량을 조정함으로써, 기판(P) 상에 형성되는 묘화 라인(LL2, LL4)을 X방향이나 Y방향으로 미소 시프트시킬 수 있다. The XY
이어서, 도 4, 도 5 및 도 7을 참조하여, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)에 대해 설명한다. 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)은, 복수의 묘화 라인(LL1~LL5)을 따라서 마련되어 있다. 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)에는, 빔 분배 광학계(SL)에 의해 분기된 복수의 묘화 빔(LB)이 각각 조사된다. 각 묘화 모듈(UW1~UW5)은, 복수의 묘화 빔(LB)을, 각 묘화 라인(LL1~LL5)으로 각각 안내한다. 즉, 제1 묘화 모듈(UW1)은, 묘화 빔(LB)을 제1 묘화 라인(LL1)으로 안내하고, 마찬가지로, 제2 ~ 제5 묘화 모듈(UW2~UW5)은, 묘화 빔(LB)을 제2 ~ 제5 묘화 라인(LL2~LL5)으로 안내한다. 도 4(및 도 1)에 나타내는 바와 같이, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)은, 중심면(p3)을 사이에 두고 회전 드럼(DR)의 둘레 방향으로 2열로 배치된다. 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)은, 중심면(p3)을 사이에 두고, 제1, 제3, 제5 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)이 배치되는 측(도 5의 - X방향측)에, 제1 묘화 모듈(UW1), 제3 묘화 모듈(UW3) 및 제5 묘화 모듈(UW5)이 배치된다. 제1 묘화 모듈(UW1), 제3 묘화 모듈(UW3) 및 제5 묘화 모듈(UW5)은, Y방향으로 소정의 간격을 두고 배치된다. 또, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)은, 중심면(p3)을 사이에 두고, 제2, 제4 묘화 라인(LL2, LL4)이 배치되는 측(도 5의 +X방향측)에, 제2 묘화 모듈(UW2) 및 제4 묘화 모듈(UW4)이 배치된다. 제2 묘화 모듈(UW2) 및 제4 묘화 모듈(UW4)은, Y방향으로 소정의 간격을 두고 배치된다. 이 때, 제2 묘화 모듈(UW2)은, Y방향에서, 제1 묘화 모듈(UW1)과 제3 묘화 모듈(UW3)과의 사이에 위치하고 있다. 마찬가지로, 제3 묘화 모듈(UW3)은, Y방향에서, 제2 묘화 모듈(UW2)과 제4 묘화 모듈(UW4)과의 사이에 위치하고 있다. 제4 묘화 모듈(UW4)은, Y방향에서, 제3 묘화 모듈(UW3)과 제5 묘화 모듈(UW5)과의 사이에 위치하고 있다. 또, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 묘화 모듈(UW1), 제3 묘화 모듈(UW3) 및 제5 묘화 모듈(UW5)과, 제2 묘화 모듈(UW2) 및 제4 묘화 모듈(UW4)은, Y방향으로부터 보아 중심면(p3)을 중심으로 대칭으로 배치되어 있다. Next, with reference to Figs. 4, 5 and 7, a plurality of drawing modules UW1 to UW5 will be described. A plurality of drawing modules UW1 to UW5 are provided along a plurality of drawing lines LL1 to LL5. The plurality of imaging modules UW1 to UW5 are irradiated with a plurality of imaging beams LB which are branched by the beam distribution optical system SL, respectively. Each of the imaging modules UW1 to UW5 guides the plurality of imaging beams LB to the respective imaging lines LL1 to LL5. That is, the first drawing module UW1 guides the drawing beam LB to the first drawing line LL1, and similarly, the second to fifth drawing modules UW2 to UW5 form the drawing beam LB To the second to fifth drawing lines LL2 to LL5. As shown in Fig. 4 (and Fig. 1), the plurality of imaging modules UW1 to UW5 are arranged in two rows in the circumferential direction of the rotary drum DR with the center plane p3 interposed therebetween. The plurality of drawing modules UW1 to UW5 are arranged on the side on which the first, third and fifth drawing lines LL1, LL3 and LL5 are arranged , The first drawing module UW1, the third drawing module UW3, and the fifth drawing module UW5 are arranged. The first drawing module UW1, the third drawing module UW3, and the fifth drawing module UW5 are arranged at a predetermined interval in the Y direction. The drawing modules UW1 to UW5 are provided on the side (the + X direction side in Fig. 5) on which the second and fourth drawing lines LL2 and LL4 are disposed, with the center plane p3 therebetween, 2 drawing module UW2 and the fourth drawing module UW4 are arranged. The second drawing module UW2 and the fourth drawing module UW4 are arranged at a predetermined interval in the Y direction. At this time, the second drawing module UW2 is positioned between the first drawing module UW1 and the third drawing module UW3 in the Y direction. Likewise, the third rendering module UW3 is located between the second rendering module UW2 and the fourth rendering module UW4 in the Y direction. The fourth rendering module UW4 is located between the third rendering module UW3 and the fifth rendering module UW5 in the Y direction. 4, the first drawing module UW1, the third drawing module UW3, and the fifth drawing module UW5, the second drawing module UW2, and the fourth drawing module UW4, , And arranged symmetrically with respect to the center plane p3 as viewed from the Y direction.
다음으로, 도 4를 참조하여, 각 묘화 모듈(UW1~UW5)에 대해 설명한다. 또, 각 묘화 모듈(UW1~UW5)은, 동일한 구성으로 되어 있기 때문에, 제1 묘화 모듈(UW1)(이하, 간단히 '묘화 모듈(UW1)'이라고 함)를 예로 설명한다. Next, the drawing modules UW1 to UW5 will be described with reference to Fig. Each drawing module UW1 to UW5 has the same configuration, and therefore, the first drawing module UW1 (hereinafter, simply referred to as a drawing module UW1) will be described as an example.
도 4에 나타내는 묘화 모듈(UW1)은, 묘화 라인(LL1)(제1 묘화 라인(LL1))을 따라서 묘화 빔(LB)을 주사할 수 있도록, 광 편향기(81)와, 편광빔 스플리터(PBS)와, 1/4 파장판(82)과, 주사기(走査器)(83)와, 절곡 미러(84)와, 텔레센트릭 f-θ렌즈계(85)와, Y배율 보정용 광학 부재(86)를 구비한다. 또, 편향 빔 스플리터(PBS)에 인접하여, 캘리브레이션 검출계(31)가 마련되어 있다. The imaging module UW1 shown in FIG. 4 includes an
광 편향기(81)는, 예를 들면, 음향 광학 변조 소자(AOM)가 이용되고 있다. 광 편향기(81)는, 제어 장치(16)에 의해 ON/OFF로 스위칭됨으로써, 묘화 빔(LB)의 기판(P)으로의 투사/비투사를 고속으로 전환한다. 구체적으로, 광 편향기(81)에는, 빔 분배 광학계(SL)로부터의 묘화 빔(LB)이, 제2 광학계(42) 중의 릴레이 렌즈(91)를 거쳐, -Z방향에 대해서 약간 경사지게 조사된다. 광 편향기(81)는, OFF로 스위칭되면, 묘화 빔(LB)이 경사진 상태로 직진하고, 광 편향기(81)를 통과한 앞에 마련되는 차광판(92)에 의해 차광된다. 한편으로, 광 편향기(81)는, ON으로 스위칭되면, 광 편향기(81)에 입사하는 묘화 빔(LB)이 1차 회절 빔이 되어 -Z방향으로 편향되어, 광 편향기(81)로부터 사출되고, 광 편향기(81)의 Z방향 상에 마련되는 편향 빔 스플리터(PBS)에 조사된다. 이 때문에, 광 편향기(81)는, ON으로 스위칭되면, 묘화 빔(LB)을 기판(P)에 투사하고, OFF로 스위칭되면, 묘화 빔(LB)을 기판(P)에 비투사(非投射)인 상태로 한다. As the
편향 빔 스플리터(PBS)는, 광 편향기(81)로부터 릴레이 렌즈(93)를 거쳐 조사된 묘화 빔(LB)을 반사한다. 한편으로, 편향 빔 스플리터(PBS)는, 편향 빔 스플리터(PBS)와 주사기(83)와의 사이에 마련되는 1/4 파장판(82)과 협동하여, 묘화 빔(LB)(스폿 광)의 조사에 의해서 기판(P)(또는 회전 드럼(DR)의 외주면)에서 발생하는 반사광을 투과하고 있다. 즉, 광 편향기(81)로부터 편광빔 스플리터(PBS)에 조사되는 묘화 빔(LB)은, S편광의 직선 편광이 되는 레이저광이고, 편광빔 스플리터(PBS)에 의해 반사된다. 또, 편광빔 스플리터(PBS)에 의해 반사된 묘화 빔(LB)은, 1/4 파장판(82)을 통과하여 기판(P)에 조사되고, 기판(P)으로부터 1/4 파장판(82)을 다시 통과함으로써, P편광의 직선 편광이 되는 레이저광이 된다. 이 때문에, 기판(P)(또는 회전 드럼(DR)의 외주면)으로부터 발생하여 편광빔 스플리터(PBS)에 조사되는 반사광은, 편광빔 스플리터(PBS)를 투과한다. 또, 편광빔 스플리터(PBS)를 투과한 반사광은, 릴레이 렌즈(94)를 매개로 하여 캘리브레이션 검출계(31)에 조사된다. 한편으로, 편향 빔 스플리터(PBS)에서 반사된 묘화 빔(LB)은, 1/4 파장판(82)을 통과하여 주사기(83)에 조사된다. The deflection beam splitter PBS reflects the imaging beam LB irradiated from the
도 4 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 주사기(83)는, 반사 미러(96)와, 회전 폴리곤 미러(회전 다면경)(97)와, 원점 검출기(98)를 가진다. 1/4 파장판(82)을 통과한 묘화 빔(LB)은, 릴레이 렌즈(95)를 거쳐 반사 미러(96)에 조사된다. 반사 미러(96)에서 반사된 묘화 빔(LB)은, 회전 폴리곤 미러(97)를 향한다. 회전 폴리곤 미러(97)는, Z방향으로 연장되는 회전축(97a)과, 회전축(97a) 둘레에 형성되는 복수의 반사면(예를 들면 8면)(97b)을 포함하여 구성되어 있다. 회전 폴리곤 미러(97)는, 회전축(97a)을 중심으로 소정의 회전 방향으로 회전시킴으로써, 반사면(97b)에 조사되는 묘화 빔(LB)의 반사각을 연속적으로 변화시키고, 이것에 의해, 반사한 묘화 빔(LB)을 기판(P) 상의 묘화 라인(LL1)을 따라서 주사시키고 있다. 회전 폴리곤 미러(97)에서 반사된 묘화 빔(LB)은, 절곡 미러(84)에 조사된다. 원점 검출기(98)는, 기판(P)의 묘화 라인(LL1)을 따라서 주사하는 묘화 빔(LB)의 원점을 검출하고 있다. 원점 검출기(98)는, 각 반사면(97b)에서 반사하는 묘화 빔(LB)을 사이에 두고, 반사 미러(96)의 반대측에 배치되어 있다. 이 때문에, 원점 검출기(98)는, f-θ렌즈계(85)에 조사되기 전의 묘화 빔(LB)을 검출하고 있다. 즉, 원점 검출기(98)는, 기판(P) 상의 묘화 라인(LL1)의 묘화 개시 위치에 조사되기 직전의 타이밍에 묘화 빔(LB)의 통과를 검출하고 있다. 4 and 7, the
주사기(83)로부터 절곡 미러(84)에 조사된 묘화 빔(LB)은, 절곡 미러(84)에 의해 반사되어, f-θ렌즈계(85)에 조사된다. f-θ렌즈계(85)는, 텔레센트릭 f-θ렌즈를 포함하고 있고, 절곡 미러(84)를 매개로 하여 회전 폴리곤 미러(97)로부터 반사된 묘화 빔(LB)을, 기판(P)의 묘화면에 대해 수직으로 투사한다. 이 때, 회전 폴리곤 미러(97)의 각 반사면(97b)과, 기판(P)의 묘화면이, 묘화 라인(LL1)과 직교한 부주사 방향(기판(P)의 장척 방향)에 관하여 광학적으로 공역(共役)이 되도록, 회전 폴리곤 미러(97)를 향하는 묘화 빔(LB)의 광로 중과, f-θ렌즈계(85)로부터 사출하는 묘화 빔(LB)의 광로 중 각각에 실린드리칼 렌즈(미도시)가 배치되며, f-θ렌즈계(85)과 협동하는 면쓰러짐 보정 광학계도 마련되어 있다. The imaging beam LB irradiated from the
여기서, 도 7에 나타내는 바와 같이, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)에서의 복수의 주사기(83)는, 중심면(p3)을 사이에 두고, 좌우 대칭인 구성으로 되어 있다. 복수의 주사기(83)는, 묘화 모듈(UW1, UW3, UW5)에 대응하는 3개의 주사기(83)가, 회전 드럼(DR)의 회전 방향의 상류측(도 7의 - X방향측)에 배치되고, 묘화 모듈(UW2, UW4)에 대응하는 2개의 주사기(83)가, 회전 드럼(DR)의 회전 방향의 하류측(도 7의 +X방향측)에 배치되어 있다. 그리고, 상류측의 3개의 주사기(83)와, 하류측의 2개의 주사기(83)는, 중심면(p3)을 사이에 두고, 대향하여 배치되어 있다. 이 때, 상류측에 배치한 각 주사기(83)와, 하류측에 배치한 각 주사기(83)는, 회전축(I)을 중심으로, 180°점대칭인 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 상류측의 3개의 회전 폴리곤 미러(97)가 좌측 방향(XY면 내에서 반시계 회전)으로 회전하면서, 회전 폴리곤 미러(97)에 묘화 빔(LB)이 조사되면, 회전 폴리곤 미러(97)에 의해 반사된 묘화 빔(LB)은, 묘화 개시 위치로부터 묘화 종료 위치를 향하여 소정의 주사 방향(예를 들면 도 7의 +Y방향)으로 주사된다. 한편으로, 하류측의 2개의 회전 폴리곤 미러(97)가 좌측 방향으로 회전하면서, 회전 폴리곤 미러(97)에 묘화 빔(LB)이 조사되면, 회전 폴리곤 미러(97)에 의해 반사된 묘화 빔(LB)은, 묘화 개시 위치로부터 묘화 종료 위치로 향하여, 상류측의 3개의 회전 폴리곤 미러(97)와는 반대가 되는 주사 방향(예를 들면 도 7의 -Y방향)으로 주사된다. Here, as shown in Fig. 7, the plurality of
여기서, 도 4의 XZ면 내에서 보았을 때, 홀수번째의 묘화 모듈(UW1, UW3, UW5)로부터 기판(P)에 이르는 묘화 빔(LB)의 축선은, 설치 방위선(Le1)과 일치한 방향으로 되어 있다. 즉, 설치 방위선(Le1)은, XZ면 내에서, 홀수번째의 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)과, 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선으로 되어 있다. 마찬가지로, 도 4의 XZ면 내에서 보았을 때, 짝수번째의 묘화 모듈(UW2, UW4)로부터 기판(P)에 이르는 묘화 빔(LB)의 축선은, 설치 방위선(Le2)과 일치한 방향으로 되어 있다. 즉, 설치 방위선(Le2)은, XZ면 내에서, 짝수번째의 묘화 라인(LL2, LL4)과, 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선으로 되어 있다. 4, the axis of the imaging beam LB extending from the odd-numbered imaging modules UW1, UW3, UW5 to the substrate P is aligned in the direction coinciding with the mounting diagonal line Le1 . That is, the mounting diagonal line Le1 is a line connecting the odd-numbered drawing lines LL1, LL3, LL5 and the rotational center line AX2 in the XZ plane. Likewise, the axis of the imaging beam LB from the even-numbered imaging modules UW2, UW4 to the substrate P in the XZ plane of Fig. 4 is aligned with the mounting diagonal line Le2 . That is, the mounting diagonal line Le2 is a line connecting the even-numbered drawing lines LL2 and LL4 and the rotational center line AX2 in the XZ plane.
Y배율 보정용 광학 부재(86)는, f-θ렌즈계(85)와 기판(P)과의 사이에 배치되어 있다. Y배율 보정용 광학 부재(86)는, 각 묘화 모듈(UW1~UW5)에 의해서 형성되는 묘화 라인(LL1~LL5)의 Y방향의 치수를, 미소량만큼 확대 또는 축소시킨다. The Y magnification correction
이와 같이 구성된 묘화 장치(11)는, 제어 장치(16)에 의해 각 부가 제어됨으로써, 기판(P) 상에 소정의 패턴이 묘화된다. 즉, 제어 장치(16)는, 기판(P)에 투사되는 묘화 빔(LB)이 주사 방향으로 주사하고 있는 기간 중, 기판(P)에 묘화해야 할 패턴의 CAD 정보(예를 들면 비트 맵 형식)에 근거하여, 광 편향기(81)를 ON/OFF 변조하는 것에 의해서 묘화 빔(LB)을 편향시키고, 기판(P)의 광 감응층 상에 패턴을 묘화해 간다. 또, 제어 장치(16)는, 묘화 라인(LL1)을 따라서 주사하는 묘화 빔(LB)의 주사 방향과 회전 드럼(DR)의 회전에 의한 기판(P)의 반송 방향의 이동을 동기시킴으로써, 노광 영역(A7) 중의 묘화 라인(LL1)에 대응한 부분에 소정의 패턴을 묘화한다. In the
이 때, 각 묘화 모듈(UW1~UW5)로부터 투사되는 묘화 빔(LB)의 기판(P) 상에서의 사이즈(스폿 지름)를 D(μm), 묘화 빔(LB)의 묘화 라인(LL1~LL5)을 따른 주사 속도를 V(μm/초)로 한 경우, 광원 장치(CNT)가 펄스 레이저 광원인 경우는, 펄스 광의 발광 반복 주기 T(초)를, T<D/V인 관계로 하고 있다. (Spot diameter) on the substrate P of the imaging beam LB projected from each of the imaging modules UW1 to UW5 is represented by D (μm), the imaging lines LL1 to LL5 of the imaging beam LB, (T / D) when the light source device CNT is a pulsed laser light source and the scanning speed V (占 퐉 / sec) along the scanning direction of the light source device CNT.
다음으로, 도 3 및 도 8을 참조하여, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)에 대해 설명한다. 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)은, 기판(P) 상에 미리 형성된 얼라이먼트 마크, 또는 회전 드럼(DR) 상에 형성된 기준 마크나 기준 패턴 등을 검출한다. 이하, 기판(P)의 얼라이먼트 마크 및 회전 드럼(DR)의 기준 마크나 기준 패턴을, 간단히 마크로 칭한다. 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)은, 기판(P)과 기판(P) 상에 묘화되는 소정의 패턴을 위치 맞춤(얼라이먼트)하거나, 회전 드럼(DR)과 묘화 장치(11)를 캘리브레이션하거나 하기 위해서 이용된다. Next, the alignment microscopes AM1 and AM2 will be described with reference to Figs. 3 and 8. Fig. The alignment microscopes AM1 and AM2 detect alignment marks formed on the substrate P in advance or reference marks and reference patterns formed on the rotary drum DR. Hereinafter, the alignment marks of the substrate P and reference marks and reference patterns of the rotary drum DR are simply referred to as marks. The alignment microscopes AM1 and AM2 are used to align the predetermined pattern to be drawn on the substrate P and the substrate P or to calibrate the rotary drum DR and the
얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)은, 묘화 장치(11)에서 형성되는 묘화 라인(LL1~LL5)보다도, 회전 드럼(DR)의 회전 방향의 상류측에 마련되어 있다. 또, 얼라이먼트 현미경(AM1)은, 얼라이먼트 현미경(AM2)에 비교하여 회전 드럼(DR)의 회전 방향의 상류측에 배치되어 있다. The alignment microscopes AM1 and AM2 are provided upstream of the drawing lines LL1 to LL5 formed in the
얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)은, 조명광을 기판(P) 또는 회전 드럼(DR)에 투사함과 아울러, 마크에서 발생한 광이 입사하는 검출 프로브로서의 대물 렌즈계(GA), 대물 렌즈계(GA)를 거쳐 수광한 마크의 상(像)(명시야상(明視野像), 암시야상(暗視野像), 형광상(螢光像) 등)을 2차원 CCD, CMOS 등으로 촬상하는 촬상계(GD) 등으로 구성된다. 또, 얼라이먼트용의 조명광은, 기판(P) 상의 광 감응층에 대해서 거의 감도를 가지지 않는 파장역의 광, 예를 들면 파장 500~800nm 정도의 광이다. The alignment microscopes AM1 and AM2 project the illumination light onto the substrate P or the rotary drum DR and are then passed through the objective lens system GA and the objective lens system GA as detection probes, An image pickup system GD for picking up an image of a received mark (a bright field image, a dark field image, a fluorescence image, and the like) with a two-dimensional CCD, CMOS, etc. . The illumination light for alignment is light in a wavelength range which has little sensitivity to the photosensitive layer on the substrate P, for example, light having a wavelength of about 500 to 800 nm.
얼라이먼트 현미경(AM1)은, Y방향(기판(P)의 폭방향)으로 일렬로 늘어서 복수(예를 들면 3개) 마련된다. 마찬가지로, 얼라이먼트 현미경(AM2)은, Y방향(기판(P)의 폭방향)으로 일렬로 늘어서 복수(예를 들면 3개) 마련된다. 즉, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)은, 합계 6개 마련되어 있다. The alignment microscopes AM1 are provided in a plurality of (for example, three) in a row in the Y direction (the width direction of the substrate P). Similarly, the alignment microscopes AM2 are provided in a plurality (for example, three) in a line in the Y direction (the width direction of the substrate P). That is, a total of six alignment microscopes AM1 and AM2 are provided.
도 3에서는, 알기 쉽게하기 위해, 6개의 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)의 각 대물 렌즈계(GA) 중, 3개의 얼라이먼트 현미경(AM1)의 각 대물 렌즈계(GA1~GA3)의 배치를 나타낸다. 3개의 얼라이먼트 현미경(AM1)의 각 대물 렌즈계(GA1~GA3)에 의한 기판(P)(또는 회전 드럼(DR)의 외주면) 상의 관찰 영역(Vw1~Vw3)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 회전 중심선(AX2)과 평행한 Y방향으로, 소정의 간격으로 배치된다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 각 관찰 영역(Vw1~Vw3)의 중심을 통과하는 각 대물 렌즈계(GA1~GA3)의 광축(La1~La3)은, 모두 XZ면과 평행하게 되어 있다. 마찬가지로, 3개의 얼라이먼트 현미경(AM2)의 각 대물 렌즈계(GA)에 의한 기판(P)(또는 회전 드럼(DR)의 외주면) 상의 관찰 영역(Vw4~Vw6)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 회전 중심선(AX2)과 평행한 Y방향으로, 소정의 간격으로 배치된다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 각 관찰 영역(Vw4~Vw6)의 중심을 통과하는 각 대물 렌즈계(GA)의 광축(La4~La6)도, 모두 XZ면과 평행하게 되어 있다. 그리고, 관찰 영역(Vw1~Vw3)과, 관찰 영역(Vw4~Vw6)은, 회전 드럼(DR)의 회전 방향으로, 소정의 간격으로 배치된다. 3 shows the arrangement of the objective lens systems GA1 to GA3 of the three alignment microscopes AM1 among the objective lenses GA of the six alignment microscopes AM1 and AM2 for the sake of simplicity. The observation areas Vw1 to Vw3 on the substrate P (or the outer peripheral surface of the rotary drum DR) by the objective lenses GA1 to GA3 of the three alignment microscopes AM1 are arranged in the order of rotation Are arranged at predetermined intervals in the Y direction parallel to the center line AX2. As shown in Fig. 8, the optical axes La1 to La3 of the objective lens systems GA1 to GA3 passing through the centers of the observation regions Vw1 to Vw3 are all in parallel with the XZ plane. Similarly, observation regions Vw4 to Vw6 on the substrate P (or the outer peripheral surface of the rotary drum DR) by the objective lens system GA of the three alignment microscopes AM2 are rotated Are arranged at predetermined intervals in the Y direction parallel to the center line AX2. As shown in Fig. 8, the optical axes La4 to La6 of each objective lens system GA passing through the centers of the observation regions Vw4 to Vw6 are all parallel to the XZ plane. The observation regions Vw1 to Vw3 and the observation regions Vw4 to Vw6 are arranged at predetermined intervals in the rotation direction of the rotary drum DR.
이 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)에 의한 마크의 관찰 영역(Vw1~Vw6)은, 기판(P)이나 회전 드럼(DR) 상에서, 예를 들면, 200~500μm각(角) 정도의 범위로 설정된다. 여기서, 얼라이먼트 현미경(AM1)의 광축(La1~La3), 즉, 대물 렌즈계(GA)의 광축(La1~La3)은, 회전 중심선(AX2)으로부터 회전 드럼(DR)의 지름 방향으로 연장되는 설치 방위선(Le3)과 동일 방향으로 설정된다. 즉, 설치 방위선(Le3)은, 도 4의 XZ면 내에서 보았을 때, 얼라이먼트 현미경(AM1)의 관찰 영역(Vw1~Vw3)과, 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선으로 되어 있다. 마찬가지로, 얼라이먼트 현미경(AM2)의 광축(La4~La6), 즉, 대물 렌즈계(GA)의 광축(La4~La6)은, 회전 중심선(AX2)으로부터 회전 드럼(DR)의 지름 방향으로 연장되는 설치 방위선(Le4)과 동일 방향으로 설정된다. 즉, 설치 방위선(Le4)은, 도 4의 XZ면 내에서 보았을 때, 얼라이먼트 현미경(AM2)의 관찰 영역(Vw4~Vw6)과 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선으로 되어 있다. 이 때, 얼라이먼트 현미경(AM1)은, 얼라이먼트 현미경(AM2)에 비교하여 회전 드럼(DR)의 회전 방향의 상류측에 배치되어 있기 때문에, 중심면(p3)과 설치 방위선(Le3)이 이루는 각도는, 중심면(p3)과 설치 방위선(Le4)이 이루는 각도에 비교하여 크게 되어 있다.The observation regions Vw1 to Vw6 of the marks by the alignment microscopes AM1 and AM2 are set in the range of about 200 to 500 占 퐉 on the substrate P and the rotary drum DR . Here, the optical axes La1 to La3 of the alignment microscope AM1, that is, the optical axes La1 to La3 of the objective lens system GA are set so that the optical axes La1 to La3 of the alignment microscope AM1, (Le3). That is, the installation diagonal line Le3 is a line connecting the observation regions Vw1 to Vw3 of the alignment microscope AM1 and the rotation center line AX2 when viewed in the XZ plane of Fig. Likewise, the optical axes La4 to La6 of the alignment microscope AM2, that is, the optical axes La4 to La6 of the objective lens system GA are inclined from the rotation center line AX2 to the mounting diagonal line AX2, (Le4). That is, the mounting diagonal line Le4 is a line connecting the observation regions Vw4 to Vw6 of the alignment microscope AM2 and the rotation center line AX2 when viewed in the XZ plane of Fig. At this time, since the alignment microscope AM1 is disposed on the upstream side of the rotation direction of the rotary drum DR as compared with the alignment microscope AM2, the angle formed by the center plane p3 and the mounting diagonal line Le3 is And the angle formed by the center plane p3 and the mounting diagonal line Le4 is larger.
기판(P) 상에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 5개의 묘화 라인(LL1~LL5)의 각각에 의해서 묘화되는 노광 영역(A7)이, X방향으로 소정의 간격을 두고 배치된다. 기판(P) 상의 노광 영역(A7)의 주위에는, 위치 맞춤을 위한 복수의 얼라이먼트 마크(Ks1~Ks3)(이하, '마크'라고 대략 칭함)가, 예를 들면 십자 모양으로 형성되어 있다. On the substrate P, as shown in Fig. 3, the exposure areas A7 drawn by each of the five drawing lines LL1 to LL5 are arranged at a predetermined interval in the X direction. A plurality of alignment marks Ks1 to Ks3 (hereinafter referred to as "marks") for alignment are formed, for example, in a cross shape around the exposure area A7 on the substrate P.
도 3에서, 마크 Ks1는, 노광 영역(A7)의 -Y측의 주변 영역에, X방향으로 일정한 간격으로 마련되고, 마크 Ks3는, 노광 영역(A7)의 +Y측의 주변 영역에, X방향으로 일정한 간격으로 마련된다. 게다가, 마크(Ks2)는, X방향으로 서로 이웃하는 2개의 노광 영역(A7)의 사이의 여백 영역에서, Y방향의 중앙에 마련된다. 3, the mark Ks1 is provided at regular intervals in the X direction in the peripheral region on the -Y side of the exposure region A7 and the mark Ks3 is provided in the peripheral region on the + Y side of the exposure region A7 in the X direction At regular intervals. In addition, the mark Ks2 is provided at the center in the Y direction in the margin area between the two exposure areas A7 adjacent to each other in the X direction.
그리고, 마크 Ks1는, 얼라이먼트 현미경(AM1)의 대물 렌즈계(GA1)의 관찰 영역(Vw1) 내, 및 얼라이먼트 현미경(AM2)의 대물 렌즈계(GA)의 관찰 영역(Vw4) 내에서, 기판(P)이 보내어지고 있는 동안, 순차적으로 포착되도록 형성된다. 또, 마크 Ks3는, 얼라이먼트 현미경(AM1)의 대물 렌즈계(GA3)의 관찰 영역(Vw3) 내, 및 얼라이먼트 현미경(AM2)의 대물 렌즈계(GA)의 관찰 영역(Vw6) 내에서, 기판(P)이 보내어지고 있는 동안, 순차적으로 포착되도록 형성된다. 게다가, 마크(Ks2)는, 각각, 얼라이먼트 현미경(AM1)의 대물 렌즈계(GA2)의 관찰 영역(Vw2) 내, 및 얼라이먼트 현미경(AM2)의 대물 렌즈계(GA)의 관찰 영역(Vw5) 내에서, 기판(P)이 보내어지고 있는 동안, 순차적으로 포착되도록 형성된다. The mark Ks1 is displayed on the substrate P in the observation region Vw1 of the objective lens system GA1 of the alignment microscope AM1 and in the observation region Vw4 of the objective lens system GA of the alignment microscope AM2. Are sequentially captured while they are being sent. The mark Ks3 is displayed on the substrate P in the observation region Vw3 of the objective lens system GA3 of the alignment microscope AM1 and in the observation region Vw6 of the objective lens system GA of the alignment microscope AM2. Are sequentially captured while they are being sent. In addition, the mark Ks2 is formed in the observation region Vw2 of the objective lens system GA2 of the alignment microscope AM1 and in the observation region Vw5 of the objective lens system GA of the alignment microscope AM2, Are formed so as to be sequentially captured while the substrate P is being sent.
이 때문에, 3개의 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2) 중, 회전 드럼(DR)의 Y방향의 양측의 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)은, 기판(P)의 폭방향의 양측에 형성된 마크(Ks1, Ks3)를 상시 관찰 또는 검출할 수 있다. 또, 3개의 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2) 중, 회전 드럼(DR)의 Y방향의 중앙의 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)은, 기판(P) 상에 묘화되는 노광 영역(A7)끼리의 사이의 여백부 등에 형성되는 마크(Ks2)를 상시 관찰 또는 검출할 수 있다. Therefore, among the three alignment microscopes AM1 and AM2, the alignment microscopes AM1 and AM2 on both sides in the Y direction of the rotary drum DR are aligned with marks Ks1 and Ks3 formed on both sides in the width direction of the substrate P ) Can be constantly observed or detected. Of the three alignment microscopes AM1 and AM2, the alignment microscopes AM1 and AM2 in the center in the Y direction of the rotary drum DR are arranged so that the exposure area A7 between the exposure areas A7 drawn on the substrate P It is possible to constantly observe or detect the mark (Ks2) formed on the margin portion or the like.
여기서, 노광 장치(EX)는, 이른바 멀티 빔형의 묘화 장치(11)를 적용하고 있기 때문에, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)의 각 묘화 라인(LL1~LL5)에 의해서, 기판(P) 상에 묘화되는 복수의 패턴끼리를, Y방향으로 바람직하게 서로 이을 수 있도록, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)에 의한 이음 정밀도를 허용 범위 내로 억제하기 위한 캘리브레이션이 필요하다. 또, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)의 각 묘화 라인(LL1~LL5)에 대한 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)의 관찰 영역(Vw1~Vw6)의 상대적인 배치 관계(혹은, 설계상의 배치 간격에 대한 오차량)는 베이스라인이라고 부르고, 상대적인 배치 관계나 오차량은, 베이스라인 관리에 의해서 정밀하게 요구될 필요가 있다. 그 베이스라인 관리를 위해서도, 캘리브레이션이 필요하다. Here, since the exposure apparatus EX employs the so-called multi-beam
복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)에 의한 이음 정밀도를 확인하기 위한 캘리브레이션, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)의 베이스라인 관리를 위한 캘리브레이션에서는, 기판(P)을 지지하는 회전 드럼(DR)의 외주면의 적어도 일부에, 기준 마크나 기준 패턴을 마련할 필요가 있다. 그래서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 노광 장치(EX)에서는, 외주면에 기준 마크나 기준 패턴을 마련한 회전 드럼(DR)을 이용하고 있다. Calibration for confirming the connection accuracy by the plurality of imaging modules UW1 to UW5 and calibration for the baseline management of the alignment microscopes AM1 and AM2 are performed in the same manner as in the first embodiment except that the outer peripheral surface of the rotary drum DR supporting the substrate P It is necessary to provide a reference mark or reference pattern at least in part. Thus, as shown in Fig. 9, in the exposure apparatus EX, a rotary drum DR provided with a reference mark and a reference pattern on its outer peripheral surface is used.
회전 드럼(DR)은, 그 외주면의 양단측에, 후술하는 회전 위치 검출 기구(14)의 일부를 구성하는 스케일부(GPa, GPb)가 형성되어 있다. 또, 회전 드럼(DR)은, 스케일부(GPa, GPb)의 내측에, 오목 모양의 홈, 혹은 볼록 모양의 림(rim)에 의한 좁은 폭의 규제대(規制帶)(CLa, CLb)가 전체 둘레에 걸쳐서 새겨 마련되어 있다. 기판(P)의 Y방향의 폭은, 그 2개의 규제대(CLa, CLb)의 Y방향의 간격보다도 작게 설정되고, 기판(P)은 회전 드럼(DR)의 외주면 중, 규제대(CLa, CLb) 사이에 위치한 내측의 영역에 밀착하여 지지된다. Scale parts GPa and GPb constituting a part of a rotational
회전 드럼(DR)은, 규제대(CLa, CLb) 사이에 위치한 외주면에, 회전 중심선(AX2)에 대해서 +45도로 기울어진 복수의 선 패턴(RL1)과, 회전 중심선(AX2)에 대해서 -45도로 기울어진 복수의 선 패턴(RL2)을, 일정한 피치(주기)(Pf1, Pf2)로 반복하여 새겨 마련한 메쉬 모양의 기준 패턴(기준 마크로서도 이용 가능)(RMP)이 마련된다. The rotary drum DR has a plurality of line patterns RL1 inclined at +45 degrees to the rotational center line AX2 and a plurality of line patterns RL1 inclined at an angle of -45 degrees with respect to the rotational center line AX2 on the outer peripheral surface positioned between the restraints CLa, There is provided a mesh-shaped reference pattern (also usable as a reference mark) RMP in which a plurality of slanted line patterns RL2 are repeatedly engraved at predetermined pitches (periods) Pf1 and Pf2.
기준 패턴(RMP)은, 기판(P)과 회전 드럼(DR)의 외주면이 접촉하는 부분에서, 마찰력이나 기판(P)의 장력 등의 변화가 생기지 않도록, 전면 균일한, 경사 패턴(경사 격자 모양 패턴)으로 되어 있다. 또, 선 패턴(RL1, RL2)은, 반드시 기울기 45도일 필요는 없고, 선 패턴(RL1)을 Y축과 평행하게 하고, 선 패턴(RL2)을 X축과 평행하게 한 종횡의 메쉬 모양 패턴으로 해도 괜찮다. 게다가, 선 패턴(RL1, RL2)을 90도로 교차시킬 필요는 없고, 인접하는 2개의 선 패턴(RL1)과 인접하는 2개의 선 패턴(RL2)에 의해 둘러싸여진 직사각형 영역이, 정방형(또는 장방형) 이외의 능형(菱形)이 되는 각도로, 선 패턴(RL1, RL2)을 교차시켜도 좋다. The reference pattern RMP is formed in such a manner that a uniform inclined pattern (oblique lattice pattern) is formed on the front surface of the rotary drum DR so as to prevent the frictional force and the tension of the substrate P from being changed, Pattern). It should be noted that the line patterns RL1 and RL2 do not necessarily have to be inclined at 45 degrees and the line pattern RL1 may be parallel to the Y axis and the line pattern RL2 may be parallel to the X axis, I do not mind. It is not necessary to intersect the line patterns RL1 and RL2 at 90 degrees and a rectangular area surrounded by two adjacent line patterns RL1 and two adjacent line patterns RL2 is a square (or rectangular) The line patterns RL1 and RL2 may be intersected with each other at an angle of a rhombic shape.
다음으로, 도 3, 도 4 및 도 8을 참조하여, 회전 위치 검출 기구(14)에 대해 설명한다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 회전 위치 검출 기구(14)는, 회전 드럼(DR)의 회전 위치를 광학적으로 검출하는 것이며, 예를 들면 로터리 엔코더 등을 이용한 엔코더 시스템이 적용되어 있다. 회전 위치 검출 기구(14)는, 회전 드럼(DR)의 양단부에 마련되는 스케일부(지표)(GPa, GPb)와, 스케일부(GPa, GPb)의 각각과 대향하는 복수의 엔코더 헤드(독취 헤드)(EN1, EN2, EN3, EN4)를 가진다. 도 4 및 도 8에서는, 스케일부(GPa)에 대향한 4개의 엔코더 헤드(EN1, EN2, EN3, EN4)만이 나타내어져 있지만, 스케일부(GPb)에도 동일한 엔코더 헤드(EN1, EN2, EN3, EN4)가 대향하여 배치된다(도 10 참조).Next, the rotational
스케일부(GPa, GPb)는, 회전 드럼(DR)의 외주면의 둘레 방향의 전체에 걸쳐서 고리 모양으로 각각 형성되어 있다. 스케일부(GPa, GPb)의 눈금은, 회전 드럼(DR)의 외주면의 둘레 방향으로 일정한 피치(예를 들면 20μm)로 오목 모양 또는 볼록 모양의 격자선을 새겨 마련한 회절 격자이며, 인크리멘탈형(incremental型) 스케일로서 구성된다. 이 때문에, 스케일부(GPa, GPb)는, 회전 중심선(AX2) 둘레로 회전 드럼(DR)과 일체로 회전한다. The scale parts GPa and GPb are formed annularly over the whole circumferential direction of the outer circumferential surface of the rotary drum DR. The scale of the scale parts GPa and GPb is a diffraction grating having a concave or convex grid line engraved with a constant pitch (for example, 20 占 퐉) in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the rotary drum DR, (incremental type) scale. Therefore, the scale parts GPa and GPb rotate integrally with the rotary drum DR around the rotation center line AX2.
기판(P)은, 회전 드럼(DR)의 양단의 스케일부(GPa, GPb)를 피한 내측, 즉, 규제대(CLa, CLb)의 내측에 감겨지도록 구성된다. 엄밀한 배치 관계를 필요로 하는 경우, 스케일부(GPa, GPb)의 외주면과, 회전 드럼(DR)에 감긴 기판(P)의 부분의 외주면이 동일면(중심선(AX2)으로부터 동일 반경)이 되도록 설정한다. 이를 위해서는, 스케일부(GPa, GPb)의 외주면을, 회전 드럼(DR)의 기판 감음용 외주면에 대해서, 지름 방향으로 기판(P)의 두께분만큼 높게 해 두면 좋다. 이 때문에, 회전 드럼(DR)에 형성되는 스케일부(GPa, GPb)의 외주면을, 기판(P)의 외주면과 거의 동일한 반경으로 설정할 수 있다. 그 때문에, 엔코더 헤드(EN1, EN2, EN3, EN4)는, 회전 드럼(DR)에 감긴 기판(P) 상의 묘화면과 동일 지름 방향 위치에서 스케일부(GPa, GPb)를 검출할 수 있고, 계측 위치와 처리 위치가 회전계의 지름 방향으로 다른 것에 의해 생기는 아베(Abbe) 오차를 작게 할 수 있다. The substrate P is configured so as to be wound inside the regulating bases CLa and CLb inside the scraper portions GPa and GPb at both ends of the rotary drum DR. The outer circumferential surface of the part of the schedules GPa and GPb and the outer circumferential surface of the part of the substrate P wound around the rotary drum DR are set to be the same surface (same radius from the center line AX2) . To this end, the outer peripheral surface of the scale parts GPa and GPb may be made as large as the thickness of the substrate P in the radial direction with respect to the peripheral surface for substrate coating of the rotary drum DR. The outer circumferential surface of the schedules GPa and GPb formed on the rotary drum DR can be set to have substantially the same radius as the outer circumferential surface of the substrate P. [ Therefore, the encoder heads EN1, EN2, EN3, and EN4 can detect the schedules GPa and GPb at the same position in the radial direction as that of the embroidery image on the substrate P wound around the rotary drum DR, The Abbe error caused by the difference in position and processing position in the radial direction of the rotation system can be reduced.
엔코더 헤드(EN1, EN2, EN3, EN4)는, 회전 중심선(AX2)으로부터 보아 스케일부(GPa, GPb)의 둘레에 각각 배치되어 있고 회전 드럼(DR)의 둘레 방향에서 다른 위치로 되어 있다. 이 엔코더 헤드(EN1, EN2, EN3, EN4)는, 제어 장치(16)에 접속되어 있다. 엔코더 헤드(EN1, EN2, EN3, EN4)는, 스케일부(GPa, GPb)를 향해서 계측용 광빔을 투사하고, 그 반사 광속(회절광)을 광전 검출하는 것에 의해, 스케일부(GPa, GPb)의 둘레 방향의 위치 변화에 따른 검출 신호(예를 들면, 90도의 위상차를 가진 2상(相) 신호)를 제어 장치(16)에 출력한다. 제어 장치(16)는, 엔코더 헤드(EN1~EN4)의 각각으로부터의 검출 신호(2상 신호)를 미도시의 카운터 회로에서 내삽(內揷) 보간(補間)하여 디지털 처리하는 것에 의해, 회전 드럼(DR)의 각도 변화, 즉, 엔코더 헤드(EN1~EN4)의 각각의 설치 위치에서의 회전 드럼(DR)의 외주면의 둘레 방향의 위치 변화를 서브 미크론의 분해능으로 계측할 수 있다. 이 때, 제어 장치(16)는, 회전 드럼(DR)의 각도 변화로부터, 회전 드럼(DR)에서의 기판(P)의 반송 속도나 둘레 방향의 이동량도 계측할 수 있다. The encoder heads EN1, EN2, EN3 and EN4 are respectively arranged around the scale parts GPa and GPb from the rotation center line AX2 and are located at different positions in the circumferential direction of the rotary drum DR. The encoder heads EN1, EN2, EN3 and EN4 are connected to the
또, 도 4 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 엔코더 헤드(EN1)는, 설치 방위선(Le1) 상에 배치된다. 설치 방위선(Le1)은, XZ면 내에서, 엔코더 헤드(EN1)에 의한 계측용 광빔의 스케일부(GPa(GPb)) 상으로의 투사 영역(검출 위치)과, 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선으로 되어 있다. 또, 상기한 바와 같이, 설치 방위선(Le1)은, XZ면 내에서, 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)과, 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선으로 되어 있다. 이상으로부터, 엔코더 헤드(EN1)의 독취 위치와 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선과, 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)과 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선은, 동일한 방위선으로 되어 있다. 4 and 8, the encoder head EN1 is disposed on the mounting diagonal line Le1. The mounting diagonal line Le1 connects the projection area (detection position) onto the scale part (GPa (GPb)) of the measurement light beam by the encoder head EN1 and the rotation center line AX2 in the XZ plane Line. In addition, as described above, the mounting diagonal line Le1 is a line connecting the drawing lines LL1, LL3, LL5 and the rotation center line AX2 in the XZ plane. The line connecting the read position of the encoder head EN1 with the rotation center line AX2 and the line connecting the rendering lines LL1, LL3, LL5 and the rotation center line AX2 are the same diagonal line.
마찬가지로, 도 4 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 엔코더 헤드(EN2)는, 설치 방위선(Le2) 상에 배치된다. 설치 방위선(Le2)은, XZ면 내에서, 엔코더 헤드(EN2)에 의한 계측용 광빔의 스케일부(GPa(GPb)) 상으로의 투사 영역과, 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선으로 되어 있다. 또, 상기한 바와 같이, 설치 방위선(Le2)은, XZ면 내에서, 묘화 라인(LL2, LL4)과, 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선으로 되어 있다. 이상으로부터, 엔코더 헤드(EN2)의 독취 위치와 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선과, 묘화 라인(LL2, LL4)과 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선은, 동일 방위선으로 되어 있다. Similarly, as shown in Figs. 4 and 8, the encoder head EN2 is disposed on the mounting diagonal line Le2. The mounting diagonal line Le2 is a line connecting the projection area onto the scale part GPa (GPb) of the measurement light beam by the encoder head EN2 and the rotation center line AX2 in the XZ plane . In addition, as described above, the mounting diagonal line Le2 is a line connecting the drawing lines LL2 and LL4 and the rotation center line AX2 in the XZ plane. The line connecting the read position of the encoder head EN2 with the rotation center line AX2 and the line connecting the drawing lines LL2 and LL4 and the rotation center line AX2 are the same diagonal lines.
또, 도 4 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 엔코더 헤드(EN3)는, 설치 방위선(Le3) 상에 배치된다. 설치 방위선(Le3)은, XZ면 내에서, 엔코더 헤드(EN3)에 의한 계측용 광빔의 스케일부(GPa(GPb)) 상으로의 투사 영역과, 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선으로 되어 있다. 또, 상기한 바와 같이, 설치 방위선(Le3)은, XZ면 내에서, 얼라이먼트 현미경(AM1)에 의한 기판(P)의 관찰 영역(Vw1~Vw3)과, 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선으로 되어 있다. 이상으로부터, 엔코더 헤드(EN3)의 독해 위치와 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선과, 얼라이먼트 현미경(AM1)의 관찰 영역(Vw1~Vw3)과 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선은, 동일 방위선으로 되어 있다. As shown in Figs. 4 and 8, the encoder head EN3 is disposed on the mounting diagonal line Le3. The installation diagonal line Le3 is a line connecting the projection area onto the scale part GPa (GPb) of the measurement light beam by the encoder head EN3 and the rotation center line AX2 in the XZ plane . As described above, the mounting diagonal line Le3 is a line connecting the observation regions Vw1 to Vw3 of the substrate P by the alignment microscope AM1 and the rotation center line AX2 in the XZ plane . The line connecting the reading position of the encoder head EN3 with the rotation center line AX2 and the line connecting the observation regions Vw1 to Vw3 and the rotation center line AX2 of the alignment microscope AM1 are set to the same diagonal line .
마찬가지로, 도 4 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 엔코더 헤드(EN4)는, 설치 방위선(Le4) 상에 배치된다. 설치 방위선(Le4)은, XZ면 내에서, 엔코더 헤드(EN4)에 의한 계측용 광빔의 스케일부(GPa(GPb)) 상으로의 투사 영역과, 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선으로 되어 있다. 또, 상기한 바와 같이, 설치 방위선(Le4)은, XZ면 내에서, 얼라이먼트 현미경(AM2)에 의한 기판(P)의 관찰 영역(Vw4~Vw6)과, 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선으로 되어 있다. 이상으로부터, 엔코더 헤드(EN3)의 독해 위치와 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선과, 얼라이먼트 현미경(AM2)의 관찰 영역(Vw4~Vw6)과 회전 중심선(AX2)을 연결하는 선은, 동일 방위선으로 되어 있다. Similarly, as shown in Figs. 4 and 8, the encoder head EN4 is disposed on the mounting diagonal line Le4. The installation diagonal line Le4 is a line connecting the projection area onto the scale part GPa (GPb) of the measurement light beam by the encoder head EN4 and the rotation center line AX2 in the XZ plane . As described above, the mounting diagonal line Le4 is a line connecting the observation regions Vw4 to Vw6 of the substrate P by the alignment microscope AM2 and the rotation center line AX2 in the XZ plane . The line connecting the reading position of the encoder head EN3 to the rotational center line AX2 and the line connecting the observation regions Vw4 to Vw6 and the rotational center line AX2 of the alignment microscope AM2 are set to the same diagonal line .
엔코더 헤드(EN1, EN2, EN3, EN4)의 설치 방위(회전 중심선(AX2)을 중심으로 한 XZ면 내에서의 각도 방향)를 설치 방위선(Le1, Le2, Le3, Le4)으로 나타내는 경우, 도 4에 나타내는 바와 같이, 설치 방위선(Le1, Le2)이, 중심면(P3)에 대해서 각도 ±θ°가 되도록, 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5) 및 엔코더 헤드(EN1, EN2)가 배치된다. Le 2, Le 3, and Le 4) of the encoder heads
여기서, 제어 장치(16)는, 엔코더 헤드(EN1, EN2)에 의해서 스케일부(회전 드럼(DR))(GPa, GPb)의 회전 각도 위치를 검출하여, 검출한 회전 각도 위치에 근거하여 기판(P)의 이동 위치를 특정하면서, 홀수번째 및 짝수번째의 묘화 모듈(UW1~UW5)에 의한 묘화 제어를 행하고 있다. 즉, 제어 장치(16)는, 기판(P)에 투사되는 묘화 빔(LB)이 주사 방향으로 주사하고 있는 기간 중, 기판(P)에 묘화해야 할 패턴의 CAD 정보에 근거하여, 광 편향기(81)를 ON/OFF 변조하지만, 광 편향기(81)에 의한 ON/OFF 변조의 타이밍을, 검출한 회전 각도 위치(기판(P)의 이동 위치)에 근거하여 행함으로써, 기판(P)의 광 감응층 상에 패턴을 정밀도 좋게 묘화 할 수 있다. Here, the
또, 제어 장치(16)는, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)에 의해 기판(P) 상의 얼라이먼트 마크(Ks1~Ks3)가 검출되었을 때의, 엔코더 헤드(EN3, EN4)에 의해서 검출되는 스케일부(GPa, GPb)(회전 드럼(DR))의 회전 각도 위치를 기억하는 것에 의해, 기판(P) 상의 얼라이먼트 마크(Ks1~Ks3)의 위치와 회전 드럼(DR)의 회전 각도 위치와의 대응 관계를 구할 수 있다. 마찬가지로, 제어 장치(16)는, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)에 의해 회전 드럼(DR) 상의 기준 패턴(RMP)이 검출되었을 때의, 엔코더 헤드(EN3, EN4)에 의해서 검출되는 스케일부(GPa, GPb(회전 드럼(DR)))의 회전 각도 위치를 기억하는 것에 의해, 회전 드럼(DR) 상의 기준 패턴(RMP)의 위치와 회전 드럼(DR)의 회전 각도 위치와의 대응 관계를 구할 수 있다. 이와 같이, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)은, 관찰 영역(Vw1~Vw6) 내에서, 마크를 샘플링한 순간의 회전 드럼(DR)의 회전 각도 위치(또는 둘레 방향 위치)를 정밀하게 계측할 수 있다. 그리고, 노광 장치(EX)에서는, 이 계측 결과에 근거하여, 기판(P)과 기판(P) 상에 묘화되는 소정의 패턴을 위치 맞춤(얼라이먼트)하거나, 회전 드럼(DR)과 묘화 장치(11)를 캘리브레이션하거나 한다. The
그런데, 멀티 빔형의 노광 장치(EX)에서는, 회전 드럼(DR)에 의해서 기판(P)이 반송 방향(장척 방향)으로 반송되면서, 기판(P) 상의 복수의 묘화 라인(LL1~LL5)을 따라서 묘화 빔(LB)이 주사된다. 여기서, 기판(P)은, 회전 드럼(DR)의 외주면의 일부에 감겨 반송되지만, 회전 드럼(DR)의 회전에 의한 진동 등의 영향에 의해서, 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 배치 관계가 상대적으로 변위하는 경우가 있다. 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 배치 관계의 변위로서는, 예를 들면, XY면 내에서, 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)이, Y방향에 대해서 경사져 버리는 경우가 있다. 이 경우, 회전 드럼(DR)의 위치가 변위하는 것에 의해, 회전 드럼(DR)에 감겨진 기판(P)과, 제2 광학 정반(25) 상에 설치된 묘화 장치(11)와의 상대 배치 관계가, 노광에 적합한 소정의 상대 배치 관계(초기 설정 상태)로부터 변위해 버린다. 이 때문에, 제1 실시 형태의 노광 장치(EX)에서는, 회전 드럼(DR)과 묘화 장치(11)와의 상대적인 배치 관계를 계측하기 위해, 엔코더 헤드(EN1~EN4)의 장착을 도 10에 나타내는 구성으로 한다. In the exposure apparatus EX of the multi-beam type, the substrate P is conveyed along the plurality of drawing lines LL1 to LL5 on the substrate P while being conveyed in the conveying direction (longitudinal direction) by the rotary drum DR The imaging beam LB is scanned. Here, the substrate P is wound around a part of the outer circumferential surface of the rotary drum DR, but is rotated by the rotation of the rotary drum DR and the second optical surface plate 25 ) May be displaced relative to each other. As a displacement of the arrangement relationship between the rotary drum DR and the second
도 10은, 도 1의 노광 장치의 엔코더 헤드의 배치를 나타내는 평면도이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 엔코더 헤드(제1 검출 장치)(EN1, EN2)는, 장착 부재(100)를 매개로 하여, 제2 광학 정반(25)에 장착되어 있다. 한편으로, 엔코더 헤드(제2 검출 장치)(EN3, EN4)는, 장착 부재(101)를 매개로 하여, 본체 프레임(21)에 장착되고, 또, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)도 본체 프레임(21)에 장착되어 있다. 엔코더 헤드(EN1, EN2)는, 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)의 양측에 마련되는 한 쌍의 스케일부(GPa, GPb)에 대응시켜 한 쌍 마련되어 있다. 이 때문에, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN1, EN2)는, 스케일부(GPa, GPb)의 각각의 회전 위치를 검출하고 있다. 10 is a plan view showing the arrangement of an encoder head of the exposure apparatus of FIG. As shown in Fig. 10, the encoder heads (first detecting devices) EN1 and EN2 are mounted on the second
또, 제1 광학 정반(23)과 제2 광학 정반(25)과의 사이에는, 회전 기구(24)에 의한 회전량을 계측하는 회전량 계측 장치(105)가 마련되어 있다. 회전량 계측 장치(105)는, 예를 들면, 리니어 엔코더가 이용되고, 직동(直動)하는 방향이 회전축(I)의 둘레 방향을 따르도록, 회전축(I)으로부터 먼 측에 배치되어 있다. 제어 장치(16)는, 회전량 계측 장치(105)에 의해 검출된 회전축(I)의 둘레 방향에서의 미소 이동량에 근거하여, 제1 광학 정반(23)에 대한 제2 광학 정반(25)의 회전량을 검출한다. 또, 회전 기구(24)는, 구동부(106)를 포함하며, 구동부(106)가 제어 장치(16)에 의해 구동 제어됨으로써, 제2 광학 정반(25)을 회전시킨다. 이 때, 제어 장치(16)는, 회전량 계측 장치(105)에 의해서 검출되는 회전량이, 소정의 회전량이 되도록, 구동부(106)의 구동 제어를 행하여, 제2 광학 정반(25)을 회전시키고 있다. A rotation
도 11은, 도 10의 구성에서, 회전 드럼(DR)과 묘화 장치(11)(특히 제2 광학 정반(25))가 XY면 내에서 상대적으로 미소 회전한 경우를 설명하는 평면도이다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)은 Y방향으로 연장되어 있고, 회전 중심선(AX2)이 정지 좌표계 XYZ의 Y축과 정확히 평행한 상태일 때, 회전 중심선(AX2)이 기준 위치에 있는 것으로 한다. 여기서, XY면 내에서, 회전 중심선(AX2)이, 바닥 진동이나 장치 내의 구동원으로부터의 진동 등의 영향에 의해서, 기준 위치로부터 소정의 각도 θz분만큼 기울어진 것으로 한다. 또, 도 11에서는, 좌회전의 변위를 +θz로 하고, 우회전의 변위를 -θz로 한다. XY면 내에서, 회전 중심선(AX2)이 기준 위치로부터 소정의 각도분(分)만큼 기울어지면, 회전 드럼(DR)의 축방향에서의 일단부가, 소정의 방향(예를 들면 도 11의 - X방향)으로 이동하는 한편으로, 회전 드럼(DR)의 축방향에서의 타단부가, 회전 드럼(DR)의 일단부와는 반대의 방향(예를 들면 도 11의 +X방향)으로 이동한다. 11 is a plan view for explaining a case in which the rotary drum DR and the imaging apparatus 11 (particularly, the second optical surface plate 25) are relatively slightly rotated in the XY plane in the configuration of Fig. 11, the rotation center line AX2 of the rotary drum DR extends in the Y direction. When the rotation center line AX2 is exactly parallel to the Y axis of the stationary coordinate system XYZ, the rotation center line AX2 ) Is assumed to be at the reference position. Here, in the XY plane, it is assumed that the rotation center line AX2 is inclined by a predetermined angle? Z from the reference position due to the bottom vibration or the vibration from the driving source in the apparatus. In addition, in Figure 11, the displacement of the left turn as + θ z, and the displacement of the right turn by -θ z. In the XY plane, when the rotational center line AX2 is inclined by a predetermined angle (min) from the reference position, one end in the axial direction of the rotary drum DR is moved in a predetermined direction (for example, -X While the other end in the axial direction of the rotary drum DR moves in a direction opposite to the one end of the rotary drum DR (for example, the + X direction in Fig. 11).
이 때문에, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN1, EN2)는, 회전 중심선(AX2)이 기준 위치로부터 소정의 각도 θz분만큼 기울어짐으로써, 스케일부(GPa)측의 엔코더 헤드(EN1, EN2)에 의해 검출되는 회전 위치(스케일부(GPa)의 이동 위치)와, 스케일부(GPb)측의 엔코더 헤드(EN1, EN2)에 의해 검출되는 회전 위치(스케일부(GPb)의 이동 위치)에, 각도 θz에 따른 차이가 생긴다. 따라서, 제어 장치(16)는, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN1, EN2)에 의해 검출되는 회전 위치에 근거하여, XY면 내에서의 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)의 경사 각도(θz)를 검출할 수 있다. 구체적으로는, 스케일부(GPa)측의 엔코더 헤드(EN1)에 대응한 카운터 회로에서 계수(計數)되는 계수치(스케일(GPa)의 이동 위치)를 CD1a, 스케일부(GPb)측의 엔코더 헤드(EN1)에 대응한 카운터 회로에서 계수되는 계수치(스케일(GPb)의 이동 위치)를 CD1b로 했을 때, 계수치(CD1a)와 계수치(CD1b)와의 차분치를, 회전 드럼(DR)(스케일부(GPa, GPb))가 일정한 각도만큼 회전할 때마다, 혹은 일정한 시간마다, 순차적으로 구하고, 그 차분치의 변화를 모니터함으로써, 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)의 XY면 내에서의 기울기 변동(각도 θz)을 계측할 수 있다. 한 쌍의 엔코더 헤드(EN2)에 대해서도 마찬가지로 하여, 스케일부(GPa)측의 엔코더 헤드(EN2)에 대응한 카운터 회로에서 계수되는 계수치(스케일(GPa)의 이동 위치)를 CD2a, 스케일부(GPb)측의 엔코더 헤드(EN2)에 대응한 카운터 회로에서 계수되는 계수치(스케일(GPb)의 이동 위치)를 CD2b로 하여, 그 차분치의 변화를 모니터하면 된다. The pair of encoder heads EN1 and EN2 are arranged such that the rotation center line AX2 is inclined by a predetermined angle? Z from the reference position to the encoder heads EN1 and EN2 on the side of the scale part GPa (The movement position of the scale part GPa) detected by the encoder heads EN1 and EN2 on the side of the scale part GPb and the rotation position there is a difference according to? z. The
또, 기울기 변동(각도 θz)의 계측시에는, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN1)와, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN2)가, 앞의 도 4와 같이 X방향에 관해서 중심면(p3)을 사이에 두고 대칭적인 위치에 설치되므로, 스케일부(GPa)와 대향하는 엔코더 헤드(EN1)에 의한 계수치(CD1a)와, 스케일부(GPb)와 대향하는 엔코더 헤드(EN2)에 의한 계수치(CD2b)와의 차분치의 변화, 혹은 스케일부(GPa)와 대향하는 엔코더 헤드(EN2)에 의한 계수치(CD2a)와, 스케일부(GPb)와 대향하는 엔코더 헤드(EN1)에 의한 계수치(CD1b)와의 차분치의 변화를 모니터해도 좋다. In measuring the tilt variation (angle? Z), a pair of encoder heads EN1 and a pair of encoder heads EN2 are disposed between the center faces p3 in the X direction The coefficient value CD1a by the encoder head EN1 and the coefficient value CD2b by the encoder head EN2 opposed to the scale portion GPb are different from each other in the symmetrical position A change in the difference value between the coefficient value CD2a by the encoder head EN2 and the coefficient value CD1b by the encoder head EN1 opposite to the scale part GPb is represented by the change of the difference value, You can monitor.
여기서, 제어 장치(16)는, 회전 드럼(DR)에 의해 반송되는 기판(P)에 대해, 묘화 장치(11)에 의한 묘화를 바람직하게 행할 수 있도록, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)의 검출 결과에 근거하여, 기판(P)에 대한 묘화 장치(11)의 위치를 보정하고 있다. 즉, 제어 장치(16)는, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)에 의해 검출한 마크(Ks1~Ks3)의 위치에 근거하여, 기판(P)의 형상이나 기판(P) 상에 이미 형성된 디바이스 패턴(기초 패턴) 영역의 변형 등의 상태를 검출하고, 검출한 변형 상태(특히 경사 등)에 대응하는 상대적인 보정 회전량(θ2)을 구한다. 또, 보정 회전량(θ2)은, X방향으로 연장되는 기준선으로부터의 각도이다. 또, 도 11에서는, 좌회전의 변위를 +θ2로 하고, 우회전의 변위를 -θ2로 한다. 그리고, 제어 장치(16)는, 구한 보정 회전량(θ2)에 근거하여, 회전 기구(24)의 구동부(106)를 제어하는 것에 의해, 회전 드럼(DR)에 대한 제2 광학 정반(25)의 배치 관계를 보정한다. The
이 때, 제어 장치(16)는, 구한 상대적인 보정 회전량(θ2)에 근거하여, 회전 기구(24)(제2 광학 정반(25))를 초기 위치로부터 회전 보정시키면, 엔코더 헤드(EN1, EN2)도 회전해 버리므로, 회전 보정 후에 계측되는 회전 중심선(AX2)의 기울기(θz)를 고려할 수 없게, 즉 의미를 만들어내지 않게 된다. 이 때문에, 제어 장치(16)는, 사전(또는 직전)에 계측된 회전 중심선(AX2)의 기울기(θz)를 고려하고, 보정 회전량(θ2)에 근거하여, 회전 기구(24)를 회전시키고 있다. At this time, the
구체적으로, 제어 장치(16)는, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)의 검출 결과에 근거하여 계측된 상대적인 보정 회전량(θ2)이 제로가 되도록, 즉, 「θ2-θz(=0°)」가 제로가 되도록, 회전량 계측 장치(105)에 의해 회전 기구(24)에 의한 회전량을 계측하면서, 회전 기구(24)를 회전시킨다. Specifically, the
이와 같이, 제어 장치(16)는, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN1, EN2)의 각 검출 결과에 근거하여, 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 소정의 상대 배치 관계로부터, 어긋남 정보인 XY면 내에서의 회전 중심선(AX2)의 기울기(XY면 내에서의 회전 드럼(DR)의 기울기)(θz)를 구하고, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)에 의해서 구한 기판(P)의 XY면 내에서의 기울기에 대응한 보정 회전량(θ2)과 회전 중심선(AX2)의 기울기(θz)와의 편차가 감소하도록, 즉, 소정의 상대 배치 관계를 유지하도록, 회전 기구(24)의 구동부(106)를 제어한다. In this way, based on the detection results of the pair of encoder heads EN1 and EN2, the
이어서, 도 12를 참조하여, 노광 장치(EX)의 조정 방법에 대해 설명한다. 도 12는, 제1 실시 형태의 노광 장치의 조정 방법에 관한 플로우차트이다. 제어 장치(16)는, 기판(P)에 대해 묘화 장치(11)에 의해 바람직하게 묘화할 수 있도록, 회전 기구(24)에 의해 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)의 배치 관계를 보정하는 경우, 먼저, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)에 의해 검출한 검출 결과(기판(P) 상의 디바이스 패턴 영역의 기울기 등)를 취득한다(스텝 S1). 제어 장치(16)는, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)에 의해 검출한 검출 결과에 근거하여, 회전 기구(24)에 의해서 조정해야 할 보정 회전량(θ2)을 구한다(스텝 S2). 이 후, 제어 장치(16)는, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN1, EN2)의 검출 결과의 비교로부터, 기울기(θz)에 관한 정보를 취득한다(스텝 S3). 제어 장치(16)는, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN1, EN2)에 의해서 검출되는 스케일부(GPa, GPb) 각각의 회전 각도 위치(계수치(CD1a, CD1b, CD2a, CD2b))에 근거하여, 회전 중심선(AX2)의 기울기(θz)를 구한다(스텝 S4). 그리고, 제어 장치(16)는, 구한 보정 회전량(θ2) 및 회전 중심선(AX2)의 기울기(θz)의 편차, 즉, 「θ2-θz」가 제로가 되도록, 회전 기구(24)를 피드백 제어 등에 의해 회전시킨다(스텝 S5). 또, 이 스텝 S5 후, 제어 장치(16)는, 재차, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN1, EN2)에 의해서 검출되는 스케일부(GPa, GPb)의 각각의 회전 각도 위치(계수치(CD1a, CD1b, CD2a, CD2b))에 근거하여, 회전 중심선(AX2)의 새로운 기울기(θ'z)를 적당한 시간 간격으로 구한다. 그리고, 장치의 진동 등에 의해서, 새로운 기울기(θ'z)가 변화해 온 경우는, 그 새로운 기울기(θ'z)가 유지되도록, 회전 기구(24)가 피드백 제어된다. Next, a method of adjusting the exposure apparatus EX will be described with reference to FIG. 12 is a flowchart related to an adjusting method of the exposure apparatus according to the first embodiment. The
이상, 제1 실시 형태는, 엔코더 헤드(EN1, EN2)를, 제2 광학 정반(25)에 장착했으므로, 노광 장치(EX)는, 엔코더 헤드(EN1, EN2)의 검출 결과에 근거하여, XY면 내에서의, 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 소정의 상대 배치 관계로부터의 어긋남 정보(회전 중심선(AX2)의 기울기(θz))를 구할 수 있다. 그리고, 노광 장치(EX)는, 구한 어긋남 정보에 근거하여, 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 상대 배치 관계를 보정하는 것이 가능해진다. 따라서, 노광 장치(EX)는, 회전 드럼(DR)의 회전에 의한 진동 등의 영향에 의해, 회전 드럼(DR)의 위치가 변위해도, 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 소정의 상대 배치 관계를 유지할 수 있기 때문에, 기판(P)에 대해서 정밀도 좋게 묘화 장치(11)에 의한 묘화를 행할 수 있다. As described above, in the first embodiment, since the encoder heads EN1 and EN2 are mounted on the second
또, 제1 실시 형태는, 엔코더 헤드(EN1, EN2)를, 설치 방위선(Le1, Le2) 상에 마련할 수 있다. 이 때문에, 엔코더 헤드(EN1)와 회전 중심선(AX2)을 연결하는 방향과, 홀수번째의 묘화 라인(LL1, LL3, LL5)과 회전 중심선(AX2)을 연결하는 방향을 동일 방향으로 할 수 있다. 마찬가지로, 엔코더 헤드(EN2)와 회전 중심선(AX2)을 연결하는 방향과, 짝수번째의 묘화 라인(LL2, LL4)과 회전 중심선(AX2)을 연결하는 방향을 동일 방향으로 할 수 있다. 이 때문에, 엔코더 헤드(EN1, EN2)와, 묘화 라인(LL1~LL5)과의 배치 관계를 맞출 수 있다. 따라서, 회전 드럼(DR)의 위치가 변위해도, 회전 드럼(DR)에 대한 묘화 라인(LL1~LL5)의 배치 관계를, 엔코더 헤드(EN1, EN2)에 의해서 정밀도 좋게 계측할 수 있기 때문에, 외란(外亂)에 의한 영향을 받기 어려운 계측을 행할 수 있다. In the first embodiment, the encoder heads EN1 and EN2 can be provided on the mounting diagonal lines Le1 and Le2. Therefore, the direction in which the encoder head EN1 and the rotational center line AX2 are connected and the direction in which the odd-numbered drawing lines LL1, LL3, LL5 and the rotational center line AX2 are connected to each other can be the same direction. Similarly, the direction in which the encoder head EN2 and the rotation center line AX2 are connected to each other and the direction in which the even-numbered drawing lines LL2 and LL4 and the rotation center line AX2 are connected to each other can be the same direction. Therefore, the arrangement relationship between the encoder heads EN1 and EN2 and the drawing lines LL1 to LL5 can be matched. Therefore, even if the position of the rotary drum DR is displaced, the arrangement relationship of the drawing lines LL1 to LL5 with respect to the rotary drum DR can be accurately measured by the encoder heads EN1 and EN2, It is possible to perform measurement which is less susceptible to the influence of external disturbance.
또, 제1 실시 형태는, 엔코더 헤드(EN3, EN4)를, 본체 프레임(21)에 장착할 수 있다. 이 때문에, 노광 장치(EX)는, 엔코더 헤드(EN3, EN4)의 검출 결과에 근거하여, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)에 의한 마크(Ks1~Ks3)의 계측을, 본체 프레임(21)(회전 드럼(DR)의 베어링부)을 정지 기준으로 하여 행할 수 있다. 그리고, 노광 장치(EX)는, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)의 검출 결과에 근거하여, 회전 기구(24)에 의해서 보정해야 할 상대적인 보정 회전량(θ2)을 구할 수 있다. 따라서, 노광 장치(EX)는, 구한 보정 회전량(θ2)과 어긋남 정보인 회전 중심선(AX2)의 기울기(θz)와의 편차에 근거하여, 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 배치 관계를 정밀하게 보정하는 것이 가능해진다. In the first embodiment, the encoder heads EN3 and EN4 can be mounted on the
또, 제1 실시 형태는, 엔코더 헤드(EN3, EN4)를, 설치 방위선(Le3, Le4) 상에 마련할 수 있다. 이 때문에, 엔코더 헤드(EN3)와 회전 중심선(AX2)을 연결하는 방향과, 관찰 영역(Vw1~Vw3)과 회전 중심선(AX2)을 연결하는 방향을, 동일 방향으로 할 수 있다. 또, 엔코더 헤드(EN4)와 회전 중심선(AX2)을 연결하는 방향과, 관찰 영역(Vw4~Vw6)과 회전 중심선(AX2)을 연결하는 방향을, 동일 방향으로 할 수 있다. 이 때문에, 엔코더 헤드(EN3, EN4)의 배치 관계와, 관찰 영역(Vw1~Vw6)과의 배치 관계를 맞출 수 있다. 따라서, 회전 드럼(DR)의 위치가 변위해도, 회전 드럼(DR)에 대한 관찰 영역(Vw1~Vw6)의 배치 관계를, 엔코더 헤드(EN3, EN4)에 의해서 정밀도 좋게 계측할 수 있기 때문에, 외란에 의한 영향을 받기 어려운 계측을 행할 수 있다. In the first embodiment, the encoder heads EN3 and EN4 can be provided on the mounting diagonal lines Le3 and Le4. Therefore, the direction in which the encoder head EN3 and the rotation center line AX2 are connected to each other and the direction in which the observation regions Vw1 to Vw3 and the rotation center line AX2 are connected to each other can be the same direction. The direction in which the encoder head EN4 and the rotation center line AX2 are connected to each other and the direction in which the observation regions Vw4 to Vw6 and the rotation center line AX2 are connected to each other can be the same direction. Therefore, the arrangement relationship of the encoder heads EN3 and EN4 and the arrangement relationship of the observation regions Vw1 to Vw6 can be matched. Therefore, even if the position of the rotary drum DR is displaced, the arrangement relationship of the observation regions Vw1 to Vw6 with respect to the rotary drum DR can be precisely measured by the encoder heads EN3 and EN4, It is possible to perform the measurement which is less susceptible to the influence by the sensor.
또, 제1 실시 형태는, 회전 기구(24)에 의해 제1 광학 정반(23)에 대해 제 2광학 정반(25)을 회전시킴으로써, 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 배치 관계를 보정할 수 있다. 이 때문에, 노광 장치(EX)는, 제2 광학 정반(25)에 설치된 묘화 장치(11)에 의해 형성되는 묘화 라인(LL1~LL5)을, 회전 드럼(DR)에 감겨지는 기판(P)에 대해서 적절한 위치로 보정할 수 있어, 기판(P)에 정밀도 좋게 묘화 장치(11)에 의한 묘화를 행할 수 있다. The first embodiment differs from the first embodiment in that the
또, 제1 실시 형태에서는, 보정 회전량(θ2)을 구하기 위한 스텝 S1 및 스텝 S2를 실행한 후, 어긋남 정보를 구하기 위한 스텝 S3 및 스텝 S4를 실행했지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 보정 회전량(θ2)을 구하기 위한 스텝 S1 및 스텝 S2와, 어긋남 정보를 구하기 위한 스텝 S3 및 스텝 S4를 병행하여 행해도 괜찮고, 어긋남 정보를 구하기 위한 스텝 S3 및 스텝 S4를 실행한 후, 보정 회전량(θ2)을 구하기 위한 스텝 S1 및 스텝 S2를 실행해도 괜찮다. In the first embodiment, steps S1 and S2 for obtaining the correction rotation amount? 2 are executed, and then steps S3 and S4 for obtaining shift information are executed. However, the present invention is not limited to this configuration. Steps S1 and S2 for obtaining the correction rotation amount? 2 and steps S3 and S4 for obtaining shift information may be performed in parallel. After executing steps S3 and S4 for obtaining shift information, The steps S1 and S2 for obtaining the rotation amount [theta] 2 may be executed.
[제2 실시 형태][Second Embodiment]
다음으로, 도 13을 참조하여, 제2 실시 형태의 노광 장치(EX)에 대해 설명한다. 도 13은, 제2 실시 형태의 노광 장치의 주요부의 배치를 나타내는 사시도이다. 또, 제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 중복하는 기재를 피할 수 있도록, 제1 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 제1 실시 형태와 동일한 구성요소에 대해서는, 제1 실시 형태와 동일한 부호를 부여하여 설명한다. 제1 실시 형태의 노광 장치(EX)에서는, 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 배치 관계의 변위로서, XY면 내에서, 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)이 X방향(기준 위치)에 대해서 기울어지는 경우에 대해 설명했다. 제2 실시 형태의 노광 장치(EX)에서는, 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 배치 관계의 변위로서, YZ면 내에서, 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)이 Y방향(기준 위치)에 대해서 기울어지는 경우에 대해 설명한다. Next, the exposure apparatus EX of the second embodiment will be described with reference to Fig. 13 is a perspective view showing the arrangement of main parts of the exposure apparatus according to the second embodiment. In the second embodiment, only parts different from those of the first embodiment will be described so as to avoid overlapping with the first embodiment. The same components as those of the first embodiment are the same as those of the first embodiment And a description thereof will be given. In the exposure apparatus EX of the first embodiment, as the displacement of the arrangement relationship between the rotary drum DR and the second
도 13에 나타내는 바와 같이, 3점 시트(22)는, 본체 프레임(21)과, 제1 광학 정반(23) 및 제2 광학 정반(25)을 연결하는 연결 기구로서 기능하고 있다. 여기서, 제1 실시 형태에서는, 3점 시트(22)를 매개로 하여 연결되는 본체 프레임(21)과 제1 광학 정반(23)을 제1 지지 부재로서 기능시키고, 제 2광학 정반(25)을 제2 지지 부재로서 기능시키며, 회전 기구(24)를 연결 기구로서 기능시키고 있었다. 제2 실시 형태에서는, 본체 프레임(21)을 제1 지지 부재로서 기능시키고, 회전 기구(24)를 매개로 하여 연결되는 제1 광학 정반(23)과 제2 광학 정반(25)을 제2 지지 부재로서 기능시키며, 3점 시트(22)를 연결 기구로서 기능시키고 있다. As shown in Fig. 13, the three-
3점 시트(22)는, 모터나 피에조 소자 등을 포함하는 구동부(110)를 포함하며, 구동부(110)가 제어 장치(16)에 의해 구동 제어됨으로써, 각 지지점(22a)에서의 Z방향의 길이(높이)를 독립하여 조정하고, 이것에 의해, 본체 프레임(21)에 대한 제1 광학 정반(23)의 기울기를 조정한다. 여기서, 회전 중심선(AX2)은 Y방향으로 연장되어 있고, Y방향으로 연장되는 회전 중심선(AX2)의 위치를 기준 위치로 한다. YZ면 내에서, 기준 위치가 되는 회전 중심선(AX2)이, 회전에 의한 진동 등의 영향에 의해서, 기준 위치로부터 소정의 각도분만큼 기울어진다. 회전 중심선(AX2)이 기준 위치로부터 소정의 각도분만큼 기울어지면, 회전 드럼(DR)의 축방향에서의 일단부가, 소정의 방향(예를 들면 도 13의 -Z방향)으로 이동하는 한편으로, 회전 드럼(DR)의 축방향에서의 타단부가, 회전 드럼(DR)의 일단부와는 반대의 방향(예를 들면 도 13의 +Z방향)으로 상대 이동하게 된다. The three-
이 때문에, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN1, EN2)가, 제2 광학 정반(25)(또는 제1 광학 정반(23))측에 장착되어 있는 경우는, 회전 중심선(AX2)이 기준 위치로부터 소정의 각도분만큼 YZ면 내에서 기울어짐으로써, 스케일부(GPa)측의 엔코더 헤드(EN1, EN2)에 의해 검출되는 회전 각도 위치(계수치(CD1a, CD2a))와, 스케일부(GPb)측의 엔코더 헤드(EN1, EN2)에 의해 검출되는 회전 각도 위치(계수치(CD1b, CD2b))에 차이가 생길 수 있다. 따라서, 제어 장치(16)는, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN1, EN2)에 의해 검출되는 회전 각도 위치에 근거하여, YZ면 내에서의, 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)의 YZ면 내에서의 기울기 변화를 검출할 수 있다. 단, 스케일부(GPa)측의 엔코더(EN1, EN2)나, 스케일부(GPb)측의 엔코더 헤드(EN1, EN2)에 의해 검출되는 회전 각도 위치의 정보에는, 회전 중심선(AX2)(회전 드럼(DR))의 Z방향의 변위에 대해서는, 거의 감도를 가지지 않고, 제1 실시 형태와 같이, 회전 중심선(AX2)(회전 드럼(DR))의 X방향의 변위에 대해서 감도를 가지는 구성으로 되어 있다. Therefore, when the pair of encoder heads EN1 and EN2 are mounted on the side of the second optical surface plate 25 (or the first optical surface plate 23), the rotational center line AX2 is moved (Count values CD1a and CD2a) detected by the encoder heads EN1 and EN2 on the side of the scale part GPa and the rotational angular positions There may be a difference in rotational angular positions (the count values CD1b and CD2b) detected by the encoder heads EN1 and EN2. Therefore, the
그래서, 제2 실시 형태에서는, 도 4, 도 8, 도 10, 도 11에서 나타낸 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)의 설치 방위로 배치된 한 쌍의 엔코더 헤드(EN3, EN4) 방향을 이용하여, 회전 중심선(AX2)(회전 드럼(DR))의 양단측의 Z방향의 변위를 계측한다. 이 때문에, 도 10, 도 11과 같이, 본체 프레임(21)에 장착되어 있었던 엔코더 헤드(EN3, EN4)를 제1 광학 정반(23) 또는 제2 광학 정반(25)에 장착하고, 스케일부(GPa)와 대향하는 한 쌍의 엔코더 헤드(EN3, EN4)에 의해 검출되는 회전 각도 위치(대응하는 카운터 회로의 계수치(CD3a, CD4a))와, 스케일부(GPb)와 대향하는 한 쌍의 엔코더 헤드(EN3, EN4)에 의해 검출되는 회전 각도 위치(대응하는 카운터 회로의 계수치(CD3b, CD4b))와의 차분에 근거하여, YZ면 내에서의, 기준 위치의 회전 중심선(AX2)에 대한, 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)의 기울기를 검출해도 괜찮다. Thus, in the second embodiment, by using the directions of the pair of encoder heads EN3 and EN4 arranged with the mounting orientations of the alignment microscopes AM1 and AM2 shown in Figs. 4, 8, 10 and 11, The displacement of the both ends of the center line AX2 (rotary drum DR) in the Z direction is measured. Therefore, as shown in Figs. 10 and 11, the encoder heads EN3 and EN4 mounted on the
그리고, 제어 장치(16)는, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN3, EN4)의 각 검출 결과(계수치(CD3a, CD3b, CD4a, CD4b))에 근거하여, 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 소정의 상대 배치 관계로부터, 어긋남 정보인 YZ면 내에서의 회전 중심선(AX2)의 기울기를 구하고, 구한 회전 중심선(AX2)의 기울기가 감소하도록, 즉, 소정의 상대 배치 관계를 유지하도록, 3점 시트(22)의 구동부(110)를 제어하여, 제2 광학 정반(25) 전체의 기울기를 보정한다. The
이상, 제2 실시 형태는, 엔코더 헤드(EN3, EN4)(또는 엔코더 헤드(EN1, EN2))를, 제2 광학 정반(25)에 장착하는 것에 의해, 엔코더 헤드(EN3, EN4)(또는 엔코더 헤드(EN1, EN2))의 검출 결과(회전 각도 위치의 차분)에 근거하여, YZ면 내에서의, 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 소정의 상대 배치 관계로부터의 어긋남 정보(Z방향의 변위나 YZ면 내에서의 기울기)를 구할 수 있다. 그리고, 노광 장치(EX)는, 구한 어긋남 정보에 근거하여, 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 상대 배치 관계를 보정하는 것이 가능해진다. 따라서, 노광 장치(EX)는, 진동 등의 영향에 의해 회전 드럼(DR)의 위치가 변위해도, 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 소정의 상대 배치 관계를 유지할 수 있기 때문에, 기판(P)에 대해서 정밀도 좋게 노광을 행할 수 있다. As described above, in the second embodiment, by mounting the encoder heads EN3 and EN4 (or the encoder heads EN1 and EN2) on the second
[제3 실시 형태][Third embodiment]
다음으로, 도 14를 참조하여, 제3 실시 형태의 노광 장치(EX)에 대해 설명한다. 도 14는, 제3 실시 형태의 노광 장치의 주요부의 배치를 나타내는 사시도이다. 또, 제3 실시 형태에서도, 제1 및 제2 실시 형태와 중복하는 기재를 피할 수 있도록, 제1 및 제2 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 제1 및 제2 실시 형태와 동일한 구성요소에 대해서는, 제1 및 제2 실시 형태와 동일한 부호를 부여하여 설명한다. 제1 및 제2 실시 형태의 노광 장치(EX)에서는, 회전 기구(24) 및 3점 시트(22)에 의해서, 묘화 장치(11)측(제2 지지 부재측)의 위치를 변위시키고 있었다. 제3 실시 형태의 노광 장치(EX)에서는, X이동 기구(121) 및 Z이동 기구(122)에 의해서, 회전 드럼(DR)(회전 중심축(AX2))의 양단측의 위치를 X방향과 Z방향으로 변위시키고 있다. Next, the exposure apparatus EX of the third embodiment will be described with reference to Fig. 14 is a perspective view showing the arrangement of main parts of the exposure apparatus according to the third embodiment. In the third embodiment, only the parts different from those of the first and second embodiments will be described so as to avoid the overlapping description with the first and second embodiments, and the same constituent elements as those of the first and second embodiments Are denoted by the same reference numerals as those of the first and second embodiments. The position of the
도 14에 나타내는 바와 같이, 회전 드럼(DR)은, 축방향의 양측에 샤프트부(Sf2)가 마련되고, 각 샤프트부(Sf2)는, 베어링(123)을 매개로 하여 본체 프레임(21)에 회전 가능하게 축지지되어 있다. 양측의 베어링(123)에는, X이동 기구(121) 및 Z이동 기구(122)가 각각 인접하여 마련되고, 각 X이동 기구(121) 및 각 Z이동 기구(122)는, 베어링(123)을 X방향 및 Z방향으로 이동(미동(微動))시킬 수 있다. 14, the rotary drum DR is provided with shaft portions Sf2 on both sides in the axial direction and each shaft portion Sf2 is rotatably supported on the
여기서, 제3 실시 형태에서는, 베어링(123)을 제1 지지 부재로서 기능시키고, 장치 프레임(13)을 제2 지지 부재로서 기능시키며, 각 X이동 기구(121) 및 각 Z이동 기구(122)를 연결 기구로서 기능시키고 있다. Here, in the third embodiment, the bearing 123 functions as a first supporting member, the
양측의 한 쌍의 X이동 기구(121)는, 양측의 한 쌍의 베어링(123)을 X방향으로 각각 이동시키는 것이 가능하게 되어 있고, XY면 내에서, 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)의 기울기와 X방향 위치를 미세 조정하고 있다. 여기서, 회전 중심선(AX2)은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, Y방향으로 연장되어 있고, Y방향으로 연장되는 회전 중심선(AX2)의 위치를 기준 위치로 한다. XY면 내에서, 기준 위치가 되는 회전 중심선(AX2)이, 진동 등의 영향에 의해서, 기준 위치로부터 소정의 각도분만큼 기울어진 경우, 양측의 한 쌍의 X이동 기구(121)의 구동량을 조정함으로써, 회전 드럼(DR)의 XY면 내에서의 기울기를 보정할 수 있다. The pair of
또, 양측의 한 쌍의 Z이동 기구(122)는, 양측의 한 쌍의 베어링(123)을 Z방향으로 각각 이동시키는 것이 가능하게 되어 있고, YZ면 내에서, 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)의 기울기와 Z방향 위치를 미세 조정하고 있다. 여기서, 회전 중심선(AX2)은, 제2 실시 형태와 마찬가지로, Y방향으로 연장되어 있고, Y방향으로 연장되는 회전 중심선(AX2)의 위치를 기준 위치로 한다. YZ면 내에서, 기준 위치가 되는 회전 중심선(AX2)이, 진동 등의 영향에 의해서, 기준 위치로부터 소정의 각도분만큼 기울어진 경우, 양측의 한 쌍의 Z이동 기구(122)의 구동량을 조정함으로써, 회전 드럼(DR)의 YZ면 내에서의 기울기를 보정할 수 있다. The pair of
한 쌍의 엔코더 헤드(EN1, EN2)는, 제1 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 제2 광학 정반(25)과 회전 드럼(DR)(회전 중심선(AX2))과의 XY면 내에서의 상대적인 기울기 오차를 계측할 수 있다. 또, 제3 실시 형태에서도, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 엔코더 헤드(EN3, EN4)를 제2 광학 정반(25)(또는 제1 광학 정반(23))에 장착한 경우, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN3, EN4)는, 제2 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 제2 광학 정반(25)과 회전 드럼(DR)(회전 중심선(AX2))과의 YZ면 내에서의 상대적인 기울기 오차를 계측할 수 있다. As described in the first embodiment, the pair of encoder heads EN1 and EN2 has a relative inclination in the XY plane between the second
그래서, 제어 장치(16)는, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN1, EN2)의 각 검출 결과(계수치(CD1a, CD1b, CD2a, CD2b))에 근거하여, 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 소정의 상대 배치 관계로부터의 어긋남 정보(XY면 내에서의 회전 중심선(AX2)의 상대적인 기울기(θz))를 구한다. 게다가 제어 장치(16)는, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)의 검출 결과에 근거하여, 기판(P) 상의 디바이스 패턴 영역의 기울기 등을 계측하고, X이동 기구(121)에 의한 보정 회전량(θ2)을 구한다. 제어 장치(16)는, 구한 보정 회전량(θ2)과 회전 중심선(AX2)의 기울기(θz)와의 편차가 감소하도록, 즉, 소정의 상대 배치 관계를 유지하도록, 양측의 X이동 기구(121)의 구동량을 제어한다. 마찬가지로, 제어 장치(16)는, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN3, EN4)의 각 검출 결과(계수치(CD3a, CD3b, CD4a, CD4b))에 근거하여, 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 소정의 상대 배치 관계로부터, 어긋남 정보인 YZ면 내에서의 회전 중심선(AX2)의 기울기(θX로 함)를 구하고, 구한 회전 중심선(AX2)의 기울기(θX)가 감소하도록, 즉, 소정의 상대 배치 관계를 유지하도록, 양측의 Z이동 기구(122)의 구동량을 제어한다. Thus, the
이상, 제3 실시 형태는, XY면 내에서 X이동 기구(121)에 의해 본체 프레임(21)에 대해 회전 드럼(DR)을 Z축과 평행한 축 둘레로 회전시키고, 또, YZ면 내에서 Z이동 기구(122)에 의해 본체 프레임(21)에 대해 회전 드럼(DR)을 X축과 평행한 축 둘레로 회전시킴으로써, 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 상대적인 배치 관계를 조정할 수 있다. 이 때문에, 노광 장치(EX)는, 제2 광학 정반(25)에 설치된 묘화 장치(11)에 의해 형성되는 묘화 라인(LL1~LL5)을, 회전 드럼(DR)에 감겨지는 기판(P)에 대해서 적절한 위치로 보정할 수 있고, 기판(P)에 정밀도 좋게 디바이스 패턴을 노광할 수 있다. As described above, in the third embodiment, the rotating drum DR is rotated about the axis parallel to the Z axis with respect to the
[제4 실시 형태][Fourth Embodiment]
다음으로, 도 15를 참조하여, 제4 실시 형태의 노광 장치(EX)에 대해 설명한다. 도 15는, 제4 실시 형태의 노광 장치의 회전 드럼 및 묘화 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 또, 제4 실시 형태에서도, 제1 내지 제3 실시 형태와 중복하는 기재를 피할 수 있도록, 제1 내지 제3 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 제1 내지 제3 실시 형태와 동일한 구성요소에 대해서는, 제1 내지 제3 실시 형태와 동일 부호를 부여하여 설명한다. 제3 실시 형태의 노광 장치(EX)에서는, 베어링(123)을 이동시키는 X이동 기구(121) 및 Z이동 기구(122)에 의해서, 회전 드럼(DR)의 위치를 변위시키고 있었다. 제4 실시 형태의 노광 장치(EX)에서는, 장치 프레임(13)과는 별체의 드럼 지지 프레임(130)에 의해서, 회전 드럼(DR)의 위치를 변위시키고 있다. Next, the exposure apparatus EX of the fourth embodiment will be described with reference to Fig. Fig. 15 is a view showing a configuration of a rotary drum and an image drawing apparatus of the exposure apparatus according to the fourth embodiment. In the fourth embodiment, only the parts different from those of the first to third embodiments are explained so as to avoid the description overlapping with the first to third embodiments, and the same components as those of the first to third embodiments Will be described with the same reference numerals as those of the first to third embodiments. The position of the rotary drum DR is displaced by the
도 15에 나타내는 바와 같이, 드럼 지지 프레임(130)은, Z방향의 하부측으로부터 순서대로, 드럼 회전 기구(131)와, 드럼 지지 부재(132)를 가지고 있다. 드럼 회전 기구(131)는, 방진 유닛(SU3)을 매개로 하여 설치면(E) 상에 설치되어 있다. 드럼 지지 부재(132)는, 드럼 회전 기구(131) 상에 설치되고, 회전 드럼(DR)의 샤프트를 양쪽 지지에 의해 회전 가능하게 축지지하고 있다. 드럼 회전 기구(131)는, XY면 내에서, Z축과 평행한 회전축(Ia)(회전 중심축(AX2)과 교차함)을 중심으로 드럼 지지 부재(132)를 회전시킴으로써, 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)의 XY면 내에서의 기울기를 조정한다. As shown in Fig. 15, the
또, 회전 드럼(DR)을 장치 프레임(13)과는 별체의 드럼 지지 프레임(130)에 마련하도록 했으므로, 본 실시 형태는, 앞의 제1 ~ 제3 실시 형태에서의 3점 시트(22), 제1 광학 정반(23) 및 회전 기구(24)가 생략되어 있고, 본체 프레임(21) 상에는, 제2 광학 정반(25)과 그것에 지지되는 묘화 장치(11)만이 설치된다. 여기서, 제4 실시 형태에서는, 드럼 지지 프레임(130)을 제1 지지 부재로서 기능시키고, 장치 프레임(13)을 제2 지지 부재로서 기능시키며, 드럼 회전 기구(131)를 연결 기구로서 기능시키고 있다Since the rotary drum DR is provided on the
여기서, 제어 장치(16)는, 제2 광학 정반(25)에 장착된 한 쌍의 엔코더 헤드(EN1, EN2)의 각 검출 결과(계수치(CD1a, CD1b, CD2a, CD2b))에 근거하여, Y방향으로 연장되는 기준 위치의 회전 중심선(AX2)에 대한, 회전 드럼(DR)(회전 중심선(AX2))과 제2 광학 정반(25)과의 XY면 내에서의 상대적인 기울기(θz)를 검출한다. 게다가 제어 장치(16)는, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)의 검출 결과에 근거하여, 기판(P) 상의 디바이스 패턴 영역의 기울기 등을 계측하고, 드럼 회전 기구(131)에 의한 보정 회전량(θ2)를 구한다. 제어 장치(16)는, 구한 보정 회전량(θ2)과 회전 중심선(AX2)의 기울기(θz)와의 편차가 감소하도록, 즉, 소정의 상대 배치 관계를 유지하도록, 드럼 회전 기구(131)를 제어한다. 또, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)의 설치 방위와 동일 방향으로 배치되는 한 쌍의 엔코더 헤드(EN3, EN4)는, 제2 광학 정반(25)에 장착되지만, 드럼 지지 부재(132)측에 장착해도 좋다. Here, the
이상, 제4 실시 형태는, 드럼 회전 기구(131)에 의해 드럼 지지 프레임(130)을 회전시킴으로써, 제2 광학 정반(25)에 대해서 회전 드럼(DR)을 회전시킬 수 있기 때문에, 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 상대 배치 관계를 보정할 수 있다. 이 때문에, 노광 장치(EX)는, 회전 드럼(DR)에 감겨지는 기판(P)을, 제2 광학 정반(25)에 설치된 묘화 장치(11)에 의해 형성되는 묘화 라인(LL1~LL5)에 대해서 적절한 위치로 조정할 수 있어, 기판(P)에 정밀도 좋게 디바이스 패턴을 노광할 수 있다. As described above, in the fourth embodiment, since the rotary drum DR can be rotated with respect to the second
[제5 실시 형태][Fifth Embodiment]
다음으로, 도 16을 참조하여, 제5 실시 형태의 노광 장치(EX)에 대해 설명한다. 도 16은, 제5 실시 형태의 노광 장치의 엔코더 헤드의 배치를 나타내는 평면도이다. 또, 제5 실시 형태에서도, 제1 내지 제4 실시 형태와 중복하는 기재를 피할 수 있도록, 제1 내지 제4 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 제1 내지 제4 실시 형태와 동일한 구성요소에 대해서는, 제1 내지 제4 실시 형태와 동일 부호를 부여하여 설명한다. 제1 실시 형태의 노광 장치(EX)에서는, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN1, EN2)에 의해서 회전 드럼(DR)의 기울기를 검출했다. 제5 실시 형태에서는, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN1, EN2)와, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN5, EN6)에 의해서 회전 드럼(DR)의 기울기를 검출하고 있다. Next, the exposure apparatus EX of the fifth embodiment will be described with reference to Fig. 16 is a plan view showing the arrangement of the encoder head of the exposure apparatus according to the fifth embodiment. In the fifth embodiment, only parts different from those of the first to fourth embodiments will be described so as to avoid a description overlapping with the first to fourth embodiments, and the same components as those of the first to fourth embodiments Will be described with the same reference numerals as those of the first to fourth embodiments. In the exposure apparatus EX of the first embodiment, the inclination of the rotary drum DR is detected by the pair of encoder heads EN1 and EN2. In the fifth embodiment, the inclination of the rotary drum DR is detected by the pair of encoder heads EN1 and EN2 and the pair of encoder heads EN5 and EN6.
도 16에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN1, EN2)는, 장착 부재(100)를 매개로 하여 제2 광학 정반(25)에 장착되어 있다. 또, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN5, EN6)는, 장착 부재(141)를 매개로 하여 본체 프레임(21)에 장착되어 있다. 여기서, 각 엔코더 헤드(EN1)와, 각 엔코더 헤드(EN5)는, Y방향으로 일정한 간극을 두고 인접하여 마련되어 있다. 그리고, Y방향으로 인접하는 2개의 엔코더 헤드(EN1) 및 엔코더 헤드(EN5)의 각각이, 함께 각 스케일부(GPa, GPb)를 검출할 수 있도록, 스케일부(GPa, GPb)는 Y방향의 폭을 넓게 설정해 둔다. As shown in Fig. 16, the pair of encoder heads EN1 and EN2 are attached to the second
여기서, 회전 드럼(DR)은, 본체 프레임(21)에 장착되어 있기 때문에, 제어 장치(16)는, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN5, EN6)의 각각에 의해 검출되는 회전 각도 위치(대응하는 카운터 회로의 계수치(CD5a, CD5b, CD6a, CD6b)로 함)에 근거하여, 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)의 XY면 내에서의 기울기(θZR)를 검출하고, 검출된 기울기(θZR)를 기준 위치로 한다. 즉, 회전 중심축(AX2)의 일방측에서 스케일부(GPa)와 대향하는 엔코더 헤드(EN5)에 의한 계수치(CD5a)와, 회전 중심축(AX2)의 타방측에서 스케일부(GPb)와 대향하는 엔코더 헤드(EN5)에 의한 계수치(CD5b)와의 차분치의 변화, 혹은, 스케일부(GPa)와 대향하는 엔코더 헤드(EN6)에 의한 계수치(CD6a)와, 회전 중심축(AX2)의 타방측에서 스케일부(GPb)와 대향하는 엔코더 헤드(EN6)에 의한 계수치(CD56)와의 차분치의 변화에 의해서, 본체 프레임(21)을 기준으로 한 회전 드럼(DR)의 XY면 내에서의 기울기(θZR)의 변동을 계측할 수 있다. Since the rotary drum DR is mounted on the
또, 제어 장치(16)는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN1, EN2)에 의해 검출되는 회전 각도 위치(계수치(CD1a, CD1b, CD2a, CD2b))에 근거하여, 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 XY면 내에서의 상대적인 기울기(θz)를 구한다. 따라서, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN5, EN6)의 각각에 의해 검출되는 회전 각도 위치에 근거하여 계측되는 기울기(θZR)와, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN1, EN2)에 의해 검출되는 회전 각도 위치에 근거하여 계측되는 기울기(θz)에 근거하여, 제2 광학 정반(25)을 회전 기구(24)에 의해서 회전시킴으로써, 제2 광학 정반(25)과 그것에 지지되어 있는 묘화 장치(11)를, 본체 프레임(21)(정지 기준)에 대해서 회전 오차 없이 설정할 수 있다. 단, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 기판(P) 상에 형성하는 디바이스 패턴 영역의 기울기 오차에 대응하는 경우는, 얼라이먼트 현미경(AM1, AM2)의 검출 결과에 근거하여 계측된 디바이스 패턴 영역의 상대적인 기울기(θ2)에 따른 보정량을 가미하여 회전 기구(24)를 구동한다. The
이상, 제5 실시 형태는, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN5, EN6)에 의해 검출되는 회전 위치에 근거하여, 본체 프레임(21)을 기준으로 한 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)의 XY면 내에서의 기울기(θZR)를 검출할 수 있다. 이 때문에, 제어 장치(16)는, 회전 드럼(DR)의 회전 중심선(AX2)의 기준 위치를 계측할 수 있고, 이것에 의해, 회전 드럼(DR)과 제2 광학 정반(25)과의 소정의 상대 배치 관계를 정밀도 좋게 계측할 수 있다. 특히, 기판(P) 상에 디바이스 패턴 영역의 제1층용 패턴을 묘화 하는 퍼스트(first) 노광시에는, 정지 기준이 되는 본체 프레임(21)에 대해서 회전 드럼(DR)이 XY면 내에서 기울어져도, 퍼스트 노광의 패턴이 기판(P) 상에서 기울어져 전사되는 것이 보정된다. As described above, in the fifth embodiment, on the basis of the rotational positions detected by the pair of encoder heads EN5 and EN6, the XY values of the rotational center line AX2 of the rotary drum DR on the basis of the
[제6 실시 형태][Sixth Embodiment]
다음으로, 도 17을 참조하여, 제6 실시 형태의 노광 장치(EX)에 대해 설명한다. 도 17은, 제6 실시 형태의 노광 장치의 스케일 원반의 배치를 나타내는 평면도이다. 또, 제6 실시 형태에서도, 제1 내지 제5 실시 형태와 중복하는 기재를 피할 수 있도록, 제1 내지 제5 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 제1 내지 제5 실시 형태와 동일한 구성요소에 대해서는, 제1 내지 제5 실시 형태와 동일 부호를 부여하여 설명한다. 제1 내지 제5 실시 형태의 노광 장치(EX)에서는, 회전 드럼(DR)의 외주면에 형성된 스케일부(GPa, GPb)를 이용하여, 회전 드럼(DR)의 회전 위치를 검출했다. 제6 실시 형태의 노광 장치(EX)에서는, 회전 드럼(DR)에 장착된 고진원도(高眞圓度)의 스케일 원반(SD)을 이용하여, 회전 드럼(DR)의 회전 위치를 검출하고 있다. Next, the exposure apparatus EX of the sixth embodiment will be described with reference to Fig. Fig. 17 is a plan view showing the arrangement of a scale original of the exposure apparatus according to the sixth embodiment. Fig. In the sixth embodiment, only the parts different from those of the first to fifth embodiments are explained so as to avoid the overlapping description with the first to fifth embodiments, and the same components as those of the first to fifth embodiments Will be described with the same reference numerals as in the first to fifth embodiments. In the exposure apparatus EX according to the first to fifth embodiments, the rotation position of the rotary drum DR is detected by using the schedules GPa and GPb formed on the outer peripheral surface of the rotary drum DR. In the exposure apparatus EX of the sixth embodiment, the rotation position of the rotary drum DR is detected by using a scale original SD having a high degree of circularity mounted on the rotary drum DR .
도 17에 나타내는 바와 같이, 이 스케일 원반(SD)은, 외주면에 스케일부(GPa, GPb)가 새겨 마련되고, 회전 드럼(DR)의 단부에 회전 중심선(AX2)과 직교 하도록 고정되어 있다. 이 때문에, 스케일 원반(SD)은, 회전 중심선(AX2) 둘레로 회전 드럼(DR)과 함께 일체로 회전한다. 또, 스케일 원반(SD)은, 저열팽창의 금속, 유리, 세라믹스 등을 모재(母材)로 하고, 계측 분해능을 높이기 위해서, 가능한 한 큰 직경(예를 들면 직경 20cm 이상)이 되도록 만들어진다. 도 17에서는, 스케일 원반(SD)의 외주면의 직경을 감광 드럼(DR)의 외주면의 직경보다도 작게 나타냈지만, 스케일 원반(SD)의 스케일부(GP)의 직경을, 회전 드럼(DR)에 감겨지는 기판(P)의 외주면의 직경과 일치시킴(거의 일치시킴)으로써, 소위, 계측 아베 오차를 더 작게 할 수 있다. As shown in Fig. 17, this scale original disk SD is provided with scales GPa and GPb on its outer circumferential surface and is fixed to the end portion of the rotary drum DR so as to be orthogonal to the rotational center line AX2. Therefore, the original scale SD rotates integrally with the rotary drum DR around the rotation center line AX2. The scale original disk SD is made to have a diameter as large as possible (for example, 20 cm or more in diameter) in order to increase measurement resolution by using metal, glass, ceramics, or the like having low thermal expansion as a base material. 17 shows that the diameter of the outer peripheral surface of the scale original SD is smaller than the diameter of the peripheral surface of the photosensitive drum DR but the diameter of the scale GP of the scale original SD is wound around the rotary drum DR (Substantially coincides with) the diameter of the outer circumferential surface of the substrate P, so-called measurement aberration can be further reduced.
이상, 제6 실시 형태는, 회전 드럼(DR)에 별체의 스케일 원반(SD)을 장착할 수 있기 때문에, 회전 드럼(DR)에 적절한 스케일 원반(SD)을 선택할 수 있다. 또, 스케일 원반(SD)으로서, 둘레 방향의 복수 개소에 진원도를 미세 조정할 수 있는 기구(누름 나사 등)를 탑재한 것을 이용할 수 있으므로, 스케일부(GP)의 회전 중심축(AX2)으로부터의 편심 오차나 스케일(회절 격자)의 피치 오차 등에 의한 계측 오차(누적 오차)를 더 작게 할 수 있다. As described above, in the sixth embodiment, since the original scale master SD can be mounted on the rotary drum DR, an appropriate scale master SD can be selected for the rotary drum DR. It is also possible to use a scale original SD having a mechanism (finishing screw or the like) which can finely adjust the roundness at a plurality of positions in the circumferential direction so that the eccentricity from the rotational center axis AX2 of the scale part GP It is possible to further reduce the measurement error (cumulative error) due to the pitch error of the error or scale (diffraction grating).
또, 제1 내지 제6 실시 형태는, 스폿 광을 주사하는 묘화 장치(11)를 이용하여 기판(P)에 패턴을 형성했지만, 이 구성에 한정되지 않고, 기판(P)에 패턴을 형성하는 장치이면 좋고, 예를 들면, 투과형 또는 반사형의 평탄, 혹은 원통 모양의 마스크를 이용하여, 마스크로부터의 투영 광속을 기판(P)에 투영 노광하여, 기판(P)에 패턴을 형성하는 투영 노광계라도 좋다. 게다가, 마스크 대신에 경사 가능한 다수의 마이크로 미러를 매트릭스 모양으로 늘어놓은 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD)에 의해서, 묘화해야 할 패턴에 대응한 광 분포를 기판(P)에 투영하는 마스크가 없는 방식의 노광 장치라도 좋다. 또, 기판(P)에 패턴을 형성하는 장치로서는, 예를 들면, 잉크 등의 액적(液滴)을 토출하는 잉크젯 헤드를 이용하여, 기판(P)에 패턴을 형성하는 잉크젯 방식의 묘화 장치라도 좋다. 그러한 마스크가 없는 방식의 노광기나 잉크젯 방식의 묘화 장치의 경우도, 예를 들면 일본특허공개 제2010-091990호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, DMD로 만들어지는 패턴에 대응한 광 분포를 기판(P)에 투영하는 노광부(패턴 형성부)의 복수를 기판(P)의 폭방향으로 늘어놓은 구성, 혹은 잉크젯 방식의 잉크 노즐을 구비한 액적 도포부(패턴 형성부)의 복수를 기판(P)의 폭방향으로 늘어놓은 구성으로 하여, 복수의 노광부 전체, 혹은 복수의 액적 도포부 전체를 기판(P)에 대해서 XY면 내에서 상대 회전 가능한 구성으로 해도 좋다. In the first to sixth embodiments, the pattern is formed on the substrate P by using the
또, 제1 내지 제6 실시 형태에서는, 묘화 장치(11)를 구성하는 복수의 묘화 모듈(UW1~UW5)이 고정되는 제2 광학 정반(25)을 회전 기구(24)에 의해서 XY면 내에서 회전시키는 구성으로 했지만, 묘화 라인(LL1~LL5)의 각각을 XY면 내에서 평행하게 조정하거나, XY면 내에서 소정의 기울기를 갖게 하도록 조정하거나 하기 위해서, 묘화 모듈(UW1~UW5)의 각각을, 제2 광학 정반(25) 상에서 XY면 내에서 개별로 미소 회전 가능하게 하는 액추에이터(구동 기구)를 마련해도 좋다. 그 경우, 제2 광학 정반(25)에 대한 묘화 모듈(UW1~UW5)(패턴 형성부)의 각각의 회전 각도 위치(경사량 등)를 계측하는 개별 각도 계측 센서를 마련하고, 한 쌍의 엔코더 헤드(EN1, 또는 EN2) 등에 의해서 계측되는 제2 광학 정반(25)의 XY면 내에서의 경사량과, 개별 각도 계측 센서(제2 검출 장치)에서 계측되는 묘화 모듈(UW1~UW5)의 각각의 경사량 양쪽 모두에 근거하여, 묘화 라인(LL1~LL5)의 각각의 기판(P) 상에서의 기울기를 조정할 수 있다. 따라서, 회전 드럼(DR)을 회전시켜 기판(P)을 장척 방향(X방향)으로 일정한 속도로 반송하고 있는 동안에, 기판(P)이 회전 드럼(DR) 상에서 Y방향으로 약간 시프트하는 사행(蛇行) 현상에 따라서 기판(P)의 이송 방향이 약간 기울어진 경우에도, 얼라이먼트 현미경(AM1)(또는 AM2)에 의한 얼라이먼트 마크(Ks1~Ks3)의 위치 검출에 의해서, 그 기울기를 순차적으로 계측 가능하므로, 그 기울기에 맞추어 묘화 라인(LL1~LL5)의 각각이 기울어지도록, 묘화 모듈(UW1~UW5) 각각의 액추에이터(구동 기구)를 제어할 수 있다. 이것에 의해서, 기판(P) 상의 노광 영역(A7)에 이미 형성되어 있는 전자 디바이스용 기초 패턴(예를 들면, 제1층 패턴)에 대해서 새로운 패턴을 겹쳐 노광할 때, 기판(P)의 반송 중에 사행이 생겼다고 해도, 겹침 정밀도를 기판(P) 상의 노광 영역(A7)의 전면(全面)에서 양호하게 유지할 수 있다. In the first to sixth embodiments, the second
게다가, 제1 내지 제6 실시 형태에서는, 묘화 장치(11)를 지지하는 제2 광학 정반(25)과 회전 드럼(DR)을 지지하는 본체 프레임(21)을, XY면 내(또는 YZ면 내)에서 상대적으로 미소 회전시키는 모터 등을 포함하는 구동 기구(회전 기구(24), 3점 시트(22)의 구동부(110), X이동 기구(121), Z이동 기구(122))를 마련했다. 그렇지만, 모터 등에 의한 전동 조작이 아니고, 조정 나사, 마이크로 게이지, 두께가 다른 와셔(washer)의 교체 등의 수동 조작에 의해서, 묘화 장치(11)와 회전 드럼(DR)과의 공간적인 배치 관계를 상대적으로 미세 조정하도록 제2 광학 정반(25)과 본체 프레임(21)을 연결하는 연결 기구라도 좋다. 이러한 수동 조작에 의한 조정부를 가진 연결 기구는, 예를 들면, 장치의 조립시나 보수 점검시에, 묘화 장치(11)를 탑재한 제2 광학 정반(25)(제1 광학 정반(23))를 본체 프레임(21)으로부터 떼어내어, 재차, 3점 시트(22)를 매개로 하여 본체 프레임(21)에 장착하는 경우 등에, 3점 시트(22)의 각각의 XYZ 방향의 위치를 미세 조정할 때에 유용하다. In addition, in the first to sixth embodiments, the second
<디바이스 제조 방법><Device Manufacturing Method>
다음으로, 도 18을 참조하여, 디바이스 제조 방법에 대해 설명한다. 도 18은, 각 실시 형태의 디바이스 제조 방법을 나타내는 플로우차트이다. Next, a device manufacturing method will be described with reference to Fig. 18 is a flowchart showing a device manufacturing method according to each embodiment.
도 18에 나타내는 디바이스 제조 방법에서는, 먼저, 예를 들면 유기 EL 등의 자발광 소자에 의한 표시 패널의 기능·성능 설계를 행하고, 필요한 회로 패턴이나 배선 패턴을 CAD 등으로 설계한다(스텝 S201). 또, 표시 패널의 기재가 되는 가요성의 기판(P)(수지 필름, 금속 박막, 플라스틱 등)이 감겨진 공급용 롤을 준비해 둔다(스텝 S202). 또, 이 스텝 S202에서 준비해 두는 롤 모양의 기판(P)은, 필요에 따라서 그 표면을 개질한 것, 기초층(예를 들면 임프린트(imprint) 방식에 의한 미소(微小) 요철)을 사전 형성한 것, 광 감응성의 기능막이나 투명막(절연 재료)을 미리 래미네이트한 것이라도 좋다. In the device manufacturing method shown in Fig. 18, the function and performance of the display panel are first performed by self-luminous elements such as organic EL, for example, and necessary circuit patterns and wiring patterns are designed by CAD or the like (step S201). In addition, a supply roll on which a flexible substrate P (a resin film, a metal thin film, a plastic or the like) to be a base of the display panel is wound is prepared (step S202). The roll-shaped substrate P prepared in this step S202 can be obtained by modifying the surface of the substrate P if necessary, or by pre-forming a base layer (for example, fine irregularities by an imprint method) , A photosensitive film or a transparent film (insulating material) may be laminated in advance.
다음으로, 기판(P) 상에 표시 패널 디바이스를 구성하는 전극이나 배선, 절연막, TFT(박막 반도체) 등에 의해서 구성되는 백플랜층을 형성함과 아울러, 그 백플랜에 적층되도록, 유기 EL 등의 자발광(自發光) 소자에 의한 발광층(표시 화소 부)이 형성된다(스텝 S203). 이 스텝 S203에는, 앞의 각 실시 형태에서 설명한 노광 장치(EX)를 이용하여, 포토레지스트층을 노광하는 종래의 포토리소그래피 공정도 포함되지만, 포토레지스트 대신에 감광성 실란커플링재를 도포한 기판(P)을 패턴 노광하여 표면에 친발수성에 의한 패턴을 형성하는 노광 공정, 광 감응성의 촉매층을 패턴 노광하여 무전해 도금법에 의해서 금속막의 패턴(배선, 전극 등)을 형성하는 습식 공정, 혹은, 은나노 입자를 함유한 도전성 잉크 등에 의해서 패턴을 묘화 하는 인쇄 공정 등에 의한 처리도 포함된다. Next, a back plan layer composed of an electrode or wiring, an insulating film, a TFT (thin film semiconductor) or the like constituting the display panel device is formed on the substrate P, and an organic EL A light emitting layer (display pixel portion) formed by a self-luminous element is formed (step S203). In this step S203, a conventional photolithography process for exposing a photoresist layer using the exposure apparatus EX described in each of the above embodiments is also included. However, in place of the photoresist, a substrate P ), A wet process for forming a pattern (wiring, electrode, etc.) of a metal film by an electroless plating method by exposing a photosensitive catalyst layer to a pattern exposure, or a wet process for forming a silver nanoparticle And a printing process for drawing a pattern by a conductive ink containing a conductive ink or the like.
다음으로, 롤 방식으로 장척의 기판(P) 상에 연속적으로 제조되는 표시 패널 디바이스마다로, 기판(P)을 다이싱하거나, 각 표시 패널 디바이스의 표면에, 보호 필름(내환경 배리어층)이나 칼라 필터 시트 등을 접합시키거나 하여, 디바이스를 조립한다(스텝 S204). 다음으로, 표시 패널 디바이스가 정상적으로 기능하는지, 소망의 성능이나 특성을 만족하고 있는지의 검사 공정이 행해진다(스텝 S205). 이상과 같이 하여, 표시 패널(플렉시블·디스플레이)을 제조할 수 있다. 또, 도 18과 같은 표시 패널의 제조 이외에도, 정밀한 배선 패턴(고밀도 배선)이 필요하게 되는 플렉시블 프린트 기판, TFT 등의 반도체 소자와 센싱용 전극 패턴을 가지는 화학적 센서 시트, 혹은 DNA 칩 등을 유연한 기판(P) 상에 제조할 때에도, 상기의 각 실시 형태에 의한 노광 장치를 사용할 수 있다. Next, for each display panel device that is continuously produced on the substrate P in a roll manner, the substrate P is diced or a protective film (an environmental barrier layer) is formed on the surface of each display panel device Color filter sheet, or the like are bonded to each other to assemble the device (step S204). Next, an inspection process is performed to determine whether the display panel device normally functions and satisfies the desired performance or characteristics (step S205). In this way, a display panel (flexible display) can be manufactured. In addition to manufacturing the display panel as shown in Fig. 18, it is also possible to use a flexible printed circuit board or a chemical sensor sheet having a sensing electrode pattern, such as a flexible printed circuit board or TFT, which requires a precise wiring pattern (high density wiring) (P), the exposure apparatus according to each of the above embodiments can be used.
1 : 디바이스 제조 시스템
11 : 묘화 장치
12 : 기판 반송 기구
13 : 장치 프레임
14 : 회전 위치 검출 기구
16 : 제어 장치
21 : 본체 프레임
22 : 3점 시트
23 : 제1 광학 정반
24 : 회전 기구
25 : 제2 광학 정반
31 : 캘리브레이션 검출계
44, 45 : XY 하빙 조정 기구
51 : 1/2 파장판
52 : 편광 미러
53 : 빔 디퓨저
60 : 제1 빔 스플리터
62 : 제2 빔 스플리터
63 : 제3 빔 스플리터
73 : 제4 빔 스플리터
81 : 광 편향기
82 : 1/4 파장판
83 : 주사기
84 : 절곡 미러
85 : f-θ 렌즈계
86 : Y배율 보정용 광학 부재
92 : 차광판
96 : 반사 미러
97 : 회전 폴리곤 미러
98 : 원점 검출기
100 : 엔코더 헤드(EN1, EN2)의 장착 부재
101 : 엔코더 헤드(EN3, EN4)의 장착 부재
105 : 회전량 계측 장치
106 : 회전 기구의 구동부
110 : 3점 시트의 구동부
121 : X이동 기구
122 : Z이동 기구
123 : 베어링
130 : 드럼 지지 프레임
131 : 드럼 회전 기구
132 : 드럼 지지 부재
141 : 엔코더 헤드(EN5, EN6)의 장착 부재
P : 기판
U1, U2 : 프로세스 장치
EX : 노광 장치
AM1, AM2 : 얼라이먼트 현미경
EVC : 온조 챔버
SU1, SU2 : 방진 유닛
E : 설치면
EPC : 엣지 포지션 컨트롤러
RT1, RT2 : 텐션 조정 롤러
DR : 회전 드럼
AX2 : 회전 중심선
Sf2 : 샤프트부
p3 : 중심면
DL : 늘어짐
UW1~UW5 : 묘화 모듈
CNT : 광원 장치
LB : 묘화 빔
I : 회전축
LL1~LL5 : 묘화 라인
PBS : 편광빔 스플리터
A7 : 노광 영역
SL : 빔 분배 광학계
Le1~Le4 : 설치 방위선
Vw1~Vw6 : 관찰 영역
Ks1~Ks3 : 얼라이먼트 마크
GPa, GPb : 스케일부
EN1~EN6 : 엔코더 헤드
SD : 스케일 원반1: Device manufacturing system 11: Drawing device
12: substrate transport mechanism 13: device frame
14: rotation position detecting mechanism 16: control device
21: Main frame 22: 3 point sheet
23: first optical surface plate 24: rotation mechanism
25: Second optical plate 31: Calibration detector
44, 45: XY hemispherical adjustment mechanism 51: 1/2 wave plate
52: polarizing mirror 53: beam diffuser
60: first beam splitter 62: second beam splitter
63: Third beam splitter 73: Fourth beam splitter
81: Optical deflector 82: 1/4 wavelength plate
83: Syringe 84: Bending mirror
85: f-theta lens system 86: Optical member for Y magnification correction
92: Shading plate 96: Reflecting mirror
97: rotating polygon mirror 98: origin detector
100: mounting member of the encoder heads (EN1, EN2)
101: mounting member of the encoder head (EN3, EN4)
105: Rotation amount measuring device 106: Driving part of rotation mechanism
110: driving part of three-point sheet 121: X moving mechanism
122: Z moving mechanism 123: bearing
130: drum support frame 131: drum rotation mechanism
132: drum supporting member
141: Mounting member of encoder heads (EN5, EN6)
P: substrate U1, U2: process device
EX: Exposure device AM1, AM2: Alignment microscope
EVC: Temperature chamber SU1, SU2: Dust prevention unit
E: Mounting surface EPC: Edge position controller
RT1, RT2: tension adjusting roller DR: rotary drum
AX2: rotation center line Sf2: shaft portion
p3: center plane DL: sagging
UW1 to UW5: drawing module CNT: light source device
LB: Drawing beam I:
LL1 to LL5: drawing line PBS: polarizing beam splitter
A7: exposure area SL: beam distribution optical system
Le1 to Le4: Installation diagonal line Vw1 to Vw6: Observation area
Ks1 to Ks3: Alignment mark GPa, GPb: Scale part
EN1 to EN6: Encoder head SD: Scale disc
Claims (15)
상기 장척 방향과 교차한 방향으로 연장되는 중심선으로부터 일정 반경의 원통 모양의 외주면을 가지고, 상기 외주면의 일부에 의해 상기 시트 기판을 지지하는 원통 드럼과,
상기 원통 드럼을 상기 중심선 둘레로 회전 가능하게 축지지하는 제1 지지 부재와,
상기 원통 드럼의 외주면 중 상기 시트 기판을 지지하는 부분과 대향하여 배치되고, 상기 시트 기판 상에 상기 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치와,
상기 패턴 형성 장치를 유지하는 제2 지지 부재와,
상기 원통 드럼과 상기 패턴 형성 장치와의 상대적인 배치 관계를 조정 가능하게 연결하는 연결 기구와,
상기 원통 드럼과 함께 상기 중심선 둘레로 회전하고, 상기 원통 드럼의 회전 방향 또는 상기 중심선 방향의 위치 변화를 계측하기 위한 지표가 마련된 기준 부재와,
상기 제2 지지 부재측에 마련되어, 상기 기준 부재의 지표를 검출하여 상기 원통 드럼의 회전 방향 또는 상기 중심선 방향의 위치 변화를 검출하는 제1 검출 장치를 구비하는 기판 처리 장치.1. A substrate processing apparatus for feeding a long sheet substrate in a longitudinal direction and sequentially forming a predetermined pattern on the sheet substrate,
A cylindrical drum having a cylindrical outer circumferential surface having a predetermined radius from a center line extending in a direction intersecting the longitudinal direction and supporting the sheet substrate by a part of the outer circumferential surface,
A first support member for rotatably supporting the cylindrical drum about the center line,
A pattern forming device arranged on the outer circumferential surface of the cylindrical drum so as to face a portion for supporting the sheet substrate and forming the pattern on the sheet substrate;
A second supporting member for holding the pattern forming apparatus,
A connecting mechanism for adjustably connecting the relative arrangement of the cylindrical drum and the pattern forming apparatus,
A reference member which is rotated about the center line together with the cylindrical drum and is provided with an index for measuring a change in position of the cylindrical drum in the rotational direction or the centerline direction,
And a first detection device provided on the second support member side for detecting an index of the reference member and detecting a change in position in the rotational direction or the centerline direction of the cylindrical drum.
상기 제1 검출 장치는, 상기 중심선이 연장되는 방향으로부터 보아, 상기 패턴 형성 장치에 의한 상기 시트 기판으로의 패턴 형성 위치가, 상기 제1 검출 장치에 의한 상기 기준 부재의 지표의 검출 위치와 상기 중심선을 연결하는 방향과 거의 일치하도록, 상기 제2 지지 부재에 배치되는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first detection device detects a position at which a pattern is formed on the sheet substrate by the pattern formation device as viewed from a direction in which the center line extends from a detection position of an index of the reference member by the first detection device, Is substantially aligned with the direction in which the first support member (30) is connected.
상기 제1 지지 부재측에 마련되어, 상기 기준 부재의 지표를 검출하는 제2 검출 장치를 더 구비하는 기판 처리 장치.The method according to claim 1 or 2,
And a second detection device provided on the first support member side for detecting an index of the reference member.
상기 제1 지지 부재측에 마련되어, 상기 시트 기판 상에 형성되는 마크를 검출하는 검출 프로브를 가지는 마크 검출 장치를 더 구비하며,
상기 제2 검출 장치는, 상기 중심선이 연장되는 방향으로부터 보아, 상기 제2 검출 장치에 의한 상기 기준 부재의 지표의 검출 위치가, 상기 검출 프로브에 의한 상기 마크의 검출 위치와 상기 중심선을 연결하는 방향과 거의 일치하도록, 상기 제1 지지 부재에 배치되는 기판 처리 장치.The method of claim 3,
Further comprising a mark detection device provided on the first support member side and having a detection probe for detecting a mark formed on the sheet substrate,
The second detection device detects the position of detection of the index of the reference member by the second detection device in a direction connecting the detection position of the mark by the detection probe and the center line Is substantially aligned with the first supporting member.
상기 연결 기구는, 상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재와의 사이에 마련되고, 상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재가 대향하는 방향으로 교차하는 면 내의 소정점을 중심으로 하여, 상기 제1 지지 부재에 대해 상기 제2 지지 부재를 회전 가능하게 연결하는 기판 처리 장치.The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the connection mechanism is provided between the first support member and the second support member and is disposed at a predetermined point in a plane intersecting the first support member and the second support member in the opposite directions, And the second support member is rotatably connected to the first support member.
상기 연결 기구는, 상기 원통 드럼의 회전축이 되는 상기 중심선과 상기 패턴 형성 장치가 상대적으로 기울어지도록, 상기 원통 드럼의 상기 회전축을 경사 가능하게 연결하는 기판 처리 장치.The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the connection mechanism tiltably connects the rotation axis of the cylindrical drum so that the center line serving as the rotation axis of the cylindrical drum and the pattern forming apparatus are inclined relative to each other.
상기 제1 지지 부재는, 설치면 상에 배치되는 본체 프레임과, 상기 본체 프레임 상에 마련되는 제1 정반(定盤)과, 상기 본체 프레임과 상기 제1 정반과의 사이에 마련되는 지지 기구를 가지며,
상기 제2 지지 부재는, 상기 제1 정반 상에 배치되는 제2 정반을 가지는 기판 처리 장치.The method according to any one of claims 1 to 6,
The first support member includes a main body frame disposed on an installation surface, a first support plate provided on the main body frame, and a support mechanism provided between the main body frame and the first support plate And,
And the second support member has a second platen disposed on the first platen.
상기 연결 기구는, 상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재를 상대 변위시키는 구동부를 포함하며,
상기 기준 부재의 지표는, 상기 원통 드럼의 상기 중심선의 방향의 양측에 한 쌍 마련된 회전 계측용 엔코더의 스케일부이고,
상기 제1 검출 장치는, 상기 한 쌍의 스케일부 각각에 대향하여 배치되는 한 쌍의 독취(讀取, 읽어냄) 헤드인 기판 처리 장치.The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the connection mechanism includes a driving unit that relatively displaces the first supporting member and the second supporting member,
Wherein the index of the reference member is a part of a scale of an encoder for rotation measurement which is provided on both sides in the direction of the center line of the cylindrical drum,
Wherein the first detecting device is a pair of reading (read) heads arranged to face each of the pair of scales.
상기 구동부를 제어하는 제어 장치를 더 구비하며,
상기 제어 장치는, 상기 한 쌍의 독취 헤드의 각 검출 결과에 근거하여, 상기 원통 드럼과 상기 제2 지지 부재와의 소정의 상대 배치 관계로부터의 어긋남 정보를 구하고, 상기 어긋남 정보에 근거하여, 소정의 상대 배치 관계를 유지하도록 상기 구동부를 제어하는 기판 처리 장치.The method of claim 8,
Further comprising a control unit for controlling the driving unit,
Wherein the control device obtains shift information from a predetermined relative arrangement relationship between the cylindrical drum and the second support member based on the detection results of the pair of read heads, And controls the driving unit to maintain the relative arrangement relationship of the driving unit.
상기 원통 드럼의 상기 중심선의 방향의 양측에 마련되는 회전 계측용 엔코더의 한 쌍의 스케일부 각각을, 상기 제2 지지 부재측에 배치되는 한 쌍의 독취 헤드에 의해 읽어내는 것과,
상기 원통 드럼과 상기 패턴 형성 장치와의 소정의 상대 배치 관계로부터의 편차를, 상기 한 쌍의 독취 헤드의 검출 결과로부터 구하는 것과,
상기 구하여진 편차가 감소하도록, 상기 제1 지지 부재와 제2 지지 부재를 상대 변위 가능하게 연결하는 연결 기구를 조정하는 것을 포함하는 기판 처리 장치의 조정 방법.A cylindrical drum supported on the first supporting member to support the sheet substrate at a cylindrical outer circumferential surface having a predetermined radius from a center line and rotated around the center line; 2. A method of adjusting a substrate processing apparatus having a pattern forming apparatus supported by a supporting member,
A pair of scales of a rotation measuring encoder provided on both sides in the direction of the center line of the cylindrical drum are read by a pair of reading heads disposed on the second supporting member side,
A deviation from a predetermined relative arrangement relationship between the cylindrical drum and the pattern forming apparatus is obtained from the detection results of the pair of reading heads,
And adjusting a connection mechanism for relatively displacing the first support member and the second support member such that the deviation obtained is reduced.
상기 원통 드럼의 상기 중심선의 방향의 양측에 마련되는 회전 계측용 엔코더의 한 쌍의 스케일부 각각을, 상기 제2 지지 부재측에 배치되는 한 쌍의 독취 헤드에 의해 읽어내는 것과,
상기 원통 드럼과 상기 패턴 형성 장치와의 소정의 상대 배치 관계로부터의 편차를, 상기 한 쌍의 독취 헤드의 검출 결과로부터 구하는 것과,
상기 구하여진 편차에 따라서, 상기 패턴 형성 장치가 상기 시트 기판 상에 패턴을 형성하는 영역의 공간적인 위치를, 상기 원통 드럼에 대해서 상대적으로 조정하는 것을 포함하는 기판 처리 장치의 조정 방법.A cylindrical drum supported by the first supporting member for supporting the sheet substrate by a cylindrical outer peripheral surface having a predetermined radius from the center line and rotating about the center line; A method of adjusting a substrate processing apparatus having a pattern forming apparatus supported by a second support member,
A pair of scales of a rotation measuring encoder provided on both sides in the direction of the center line of the cylindrical drum are read by a pair of reading heads disposed on the second supporting member side,
A deviation from a predetermined relative arrangement relationship between the cylindrical drum and the pattern forming apparatus is obtained from the detection results of the pair of reading heads,
And adjusting the spatial position of a region where the pattern forming apparatus forms a pattern on the sheet substrate relative to the cylindrical drum, in accordance with the obtained deviation.
표면에 감광성 기능층이 형성된 상기 시트 기판을, 상기 원통 드럼의 외주면의 일부에 의해 지지한 상태에서, 상기 장척 방향으로 보내는 것과,
상기 시트 기판의 상기 원통 드럼에 의해 지지되는 부분을 향해서, 상기 노광 장치로부터의 광 에너지를 조사하는 것과,
상기 조사된 상기 시트 기판을 처리하는 것에 의해, 상기 시트 기판 상에 소정의 패턴의 형상에 대응한 층을 형성하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법.The pattern forming apparatus according to any one of claims 1 to 9 is an exposure apparatus for irradiating the sheet substrate with light energy corresponding to a shape of a predetermined pattern,
The sheet substrate in which the photosensitive functional layer is formed on its surface is supported by a part of the outer circumferential surface of the cylindrical drum,
Irradiating light energy from the exposure apparatus toward a portion of the sheet substrate supported by the cylindrical drum,
And processing the irradiated sheet substrate to form a layer corresponding to a shape of a predetermined pattern on the sheet substrate.
상기 장척 방향과 교차한 방향으로 연장되는 중심선으로부터 일정 반경의 원통 모양의 외주면을 가지고, 상기 외주면의 일부에 의해 상기 시트 기판을 지지하면서 상기 중심선 둘레로 회전 가능한 원통 드럼을 축지지하는 제1 지지 부재와,
상기 시트 기판 상에 상기 패턴을 형성하기 위해, 상기 원통 드럼의 외주면 중 상기 시트 기판을 지지하는 부분과 대향하여 배치되는 패턴 형성부의 복수를, 상기 시트 기판의 폭방향으로 늘어놓아 유지하는 제2 지지 부재와,
상기 시트 기판 상에 형성해야 할 상기 패턴의 기울기를 조정하기 위해, 상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재와의 상대적인 각도 관계를 조정 가능하게 하는 제1 회전 기구와,
상기 원통 드럼과 함께 상기 중심선 둘레로 회전하고, 상기 원통 드럼의 회전 방향 또는 상기 중심선 방향의 위치 변화를 계측하기 위한 지표가 마련된 기준 부재와,
상기 제2 지지 부재측에 마련되어, 상기 기준 부재의 지표를 검출하여 상기 원통 드럼의 회전 방향의 위치 변화를 검출함과 아울러, 상기 제1 지지 부재와 상기 제2 지지 부재와의 상대적인 각도 변화를 검출하는 제1 검출 장치를 구비하는 기판 처리 장치.1. A substrate processing apparatus for sequentially forming a predetermined pattern on a sheet substrate while feeding a long sheet substrate in a long direction,
A first supporting member having a cylindrical outer circumferential surface having a predetermined radius from a center line extending in a direction intersecting with the longitudinal direction and supporting the sheet substrate by a part of the outer circumferential surface while axially supporting a cylindrical drum rotatable about the center line, Wow,
A plurality of pattern forming portions arranged to face the portion of the outer circumferential surface of the cylindrical drum that supports the sheet substrate to form the pattern on the sheet substrate, A member,
A first rotation mechanism for adjusting a relative angle relationship between the first support member and the second support member so as to adjust a tilt of the pattern to be formed on the sheet substrate,
A reference member which is rotated about the center line together with the cylindrical drum and is provided with an index for measuring a change in position of the cylindrical drum in the rotational direction or the centerline direction,
And detecting an index of the reference member to detect a change in position in the rotational direction of the cylindrical drum and detecting a change in relative angle between the first and second support members, And a second detecting device for detecting the position of the substrate.
상기 제2 지지 부재는, 상기 복수의 패턴 형성부의 각각을 상기 제2 지지 부재에 대해서 개별적으로 회전시키는 제2 회전 기구와, 상기 복수의 패턴 형성부의 각각의 회전 위치를 계측하는 제2 검출 장치를 포함하는 기판 처리 장치.15. The method of claim 14,
Wherein the second support member includes a second rotation mechanism for rotating each of the plurality of pattern formation portions individually with respect to the second support member and a second detection device for measuring the rotation position of each of the plurality of pattern formation portions And the substrate processing apparatus.
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