KR20230150879A - 노광 장치, 디바이스 제조 방법 및 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

복수의 소자를 갖고 노광 패턴에 따라 복수의 소자가 제어되는 공간 광변조기와, 공간 광변조기를 조명하는 조명 광학계와, 공간 광변조기의 이미지를 기판에 투영하는 투영 광학계를 갖는 노광 유닛과, 제 2 노광 패턴에 따라 복수의 소자를 제어하는 제어 데이터를 생성하는 데이터 생성부와, 노광 유닛에 의해 제 2 노광 패턴을 기판 상에 노광하기 전에, 제 1 노광 패턴과 함께 노광된 마크를 계측하는 계측계와, 계측계에 의한 마크의 계측 결과에 따라, 투영 광학계, 공간 광변조기, 및 데이터 생성부 중 적어도 어느 하나를 제어하고, 투영 광학계에 의한 기판 상의 투영 위치를 제어하는 제어부를 구비하고, 노광 유닛은, 복수 형성되고, 복수로 분할된 제 2 노광 패턴을 각각 상기 기판 상에 노광하고, 제어부는, 노광 유닛마다, 투영 위치를 제어한다.

Description

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

본 발명은, 노광 장치, 디바이스 제조 방법 및 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법에 관한 것이다.

본원은, 2021년 4월 9일에 출원된 일본 특허출원 2021-066818호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, 광학계를 개재하여 기판에 조명광을 조사하는 노광 장치로서, 공간 광변조기를 이용하여 변조한 광을 투영 광학계에 통과시켜, 이 광에 의한 이미지를 기판에 도포되어 있는 레지스트 상에 결상시켜 노광하는 노광 장치가 알려져 있다 (예를 들어 특허문헌 1 참조).

일본 공개특허공보 2007-108559호

본 발명의 일 양태는, 제 1 노광 패턴이 노광된 기판을 주사 방향으로 이동시키면서, 제 2 노광 패턴을 겹쳐 노광하는 노광 장치로서, 복수의 소자를 갖고 노광 패턴에 따라 상기 복수의 소자가 제어되는 공간 광변조기와, 상기 공간 광변조기를 조명하는 조명 광학계와, 상기 공간 광변조기의 이미지를 상기 기판에 투영하는 투영 광학계를 갖는 노광 유닛과, 상기 제 2 노광 패턴에 따라 상기 복수의 소자를 제어하는 제어 데이터를 생성하는 데이터 생성부와, 상기 노광 유닛에 의해 상기 제 2 노광 패턴을 상기 기판 상에 노광하기 전에, 상기 제 1 노광 패턴과 함께 노광된 마크를 계측하는 계측계와, 상기 계측계에 의한 상기 마크의 계측 결과에 따라, 상기 투영 광학계, 상기 공간 광변조기, 및 상기 데이터 생성부 중 적어도 어느 하나를 제어하고, 상기 투영 광학계에 의한 상기 기판 상의 투영 위치를 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 노광 유닛은, 복수 형성되고, 복수로 분할된 상기 제 2 노광 패턴을 각각 상기 기판 상에 노광하고, 상기 제어부는, 상기 노광 유닛마다, 상기 투영 위치를 제어한다.

본 발명의 다른 일 양태는, 제 1 노광 패턴이 노광된 기판을 주사 방향으로 이동시키면서, 제 2 노광 패턴을 겹쳐 노광하는 노광 장치로서, 복수의 소자를 갖고 노광 패턴에 따라 상기 복수의 소자가 제어되는 공간 광변조기와, 상기 공간 광변조기를 조명하는 조명 광학계와, 상기 공간 광변조기의 이미지를 상기 기판에 투영하는 투영 광학계를 갖는 노광 유닛과, 상기 제 2 노광 패턴에 따라 상기 복수의 소자를 제어하는 제어 데이터를 생성하는 데이터 생성부와, 상기 제 1 노광 패턴의 노광 방향과 상기 주사 방향이 교차하는 방향으로 반송된 기판을 유지하는 기판 스테이지와, 상기 노광 유닛에 의해 상기 제 2 노광 패턴을 상기 기판 상에 노광하기 전에, 상기 제 1 노광 패턴과 함께 노광된 마크를 계측하는 계측계와, 상기 기판 스테이지를 상기 노광 유닛에 대해 상기 주사 방향으로 상대 이동시키고, 상기 계측계에 의한 상기 마크의 계측 결과에 따라, 상기 제 2 노광 패턴을 상기 제 1 노광 패턴에 겹쳐 노광하는 구동부를 구비한다.

본 발명 다른 일 양태는, 복수의 소자를 갖고 노광 패턴에 따라 상기 복수의 소자가 제어되는 공간 광변조기와, 상기 공간 광변조기를 조명하는 조명 광학계와, 상기 공간 광변조기의 이미지를 상기 기판에 투영하는 투영 광학계를 갖는 노광 유닛과, 상기 노광 패턴에 따라 상기 복수의 소자를 제어하는 제어 데이터를 생성하는 데이터 생성부와, 상기 노광 패턴이 노광된 상기 기판에 대해 겹침 노광을 실시하는 노광기에 관한 정보를 수신하는 수신부를 구비하고, 상기 데이터 생성부는, 상기 정보에 기초하여, 상기 제어 데이터를 보정한다.

본 발명의 일 양태는, 상기 서술한 노광 장치를 사용하여 상기 기판을 노광하는 것과, 노광된 상기 기판을 현상하는 것을 포함한다.

본 발명의 일 양태는, 상기 서술한 노광 장치를 사용하여 플랫 패널 디스플레이용의 기판을 노광하는 것과, 노광된 상기 기판을 현상하는 것을 포함한다.

도 1 은, 실시형태에 관련된 노광 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 노광 장치의 개략 구성을 나타내는 측면도이다.
도 3 은, 노광 장치의 조명·투영 모듈의 개략 구성을 나타내는 측면도이다.
도 4 는, 공간 광변조 소자의 ON/OFF 동작을 나타내는 사시도이다.
도 5a 는, 공간 광변조 소자의 동작을 나타내는 도면으로서, 전원 OFF 상태의 도면이다.
도 5b 는, 공간 광변조 소자의 동작을 나타내는 도면으로서, 공간 광변조 소자의 ON 상태의 도면이다.
도 5c 는, 공간 광변조 소자의 동작을 나타내는 도면으로서, 공간 광변조 소자의 OFF 상태의 도면이다.
도 6 은, 기판 스테이지에 형성되는 제 1 얼라인먼트계의 개략 구성을 나타내는 측면도이다.
도 7 은, 마스크 노광기의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 8 은, 마스크 노광기의 스캔 레이아웃의 도면을 나타내고 있다.
도 9a 는, 노광 장치에 있어서의 모듈 에어리어를 나타내는 도면이다.
도 9b 는, 노광 장치에 있어서의 모듈 에어리어를 나타내는 도면이다.
도 10 은, 마스크 노광기와 노광 장치에 의한 기판의 노광 상태를 나타낸 평면도이다.
도 11a 는, 도 10 에 있어서 1st 노광과 2nd 노광을 동일 방향으로 중첩 노광을 실시한 레이아웃으로서, 회전 오차가 발생하고 있지 않은 도면이다.
도 11b 는, 도 10 에 있어서 1st 노광과 2nd 노광을 동일 방향으로 중첩 노광을 실시한 레이아웃으로서, 회전 오차가 발생한 도면이다.
도 12 는, 노광 장치에 의한 기판을 회전시켜 노광 상태를 나타낸 평면도이다.
도 13a 는, 도 12 에 있어서 1st 노광과 2nd 노광을 동일 방향으로 중첩 노광을 실시한 레이아웃으로서, 회전 오차가 발생하고 있지 않은 도면이다.
도 13b 는, 도 12 에 있어서 1st 노광과 2nd 노광을 동일 방향으로 중첩 노광을 실시한 레이아웃으로서, 회전 오차가 발생한 도면이다.
도 14 는, 제 1 실시예에 의한 마스크 노광시의 얼라인먼트 현미경의 위치를 나타낸 평면도이다.
도 15 는, 제 1 실시예에 의한 중첩 노광시의 얼라인먼트 현미경의 위치를 나타낸 평면도이다.
도 16 은, 제 2 실시예에 의한 중첩 노광시의 얼라인먼트 현미경의 위치를 나타낸 평면도이다.

이하, 도면을 참조하면서 실시형태에 대해 상세하게 설명한다.

도 1 은, 본 실시형태에 관련된 노광 장치의 일례를 나타내는 사시도이다. 노광 장치 (1) 는, 광학계를 개재하여 기판 (10) 에 조명광을 조사하는 장치이다. 노광 장치 (1) 는, 공간 광변조기 (75) (도 2 참조) 로 변조한 광을 투영 광학계 (후술하는 투영 모듈 (7B)) 에 통과시켜, 이 광에 의한 이미지를 감광 재료 (레지스트) 상에 결상시켜 노광하는 것이다. 기판 (10) 은, 표면에 예를 들어 레지스트를 도포한 디스플레이용의 유리 기판이다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 노광 장치 (1) 는, 기판 (10) 을 지지하는 기판 스테이지 (4) 와, 기판 (10) 에 대해 소정의 노광 패턴을 노광하기 위해서 주사 노광을 실시하는 노광 장치 본체 (2) 와, 기판 스테이지 (4) 에 기판 (10) 을 반송·재치하기 위한 기판 교환부 (3) 를 구비하고 있다.

여기서, 기판 (10) 에 대한 주사 노광시에 기판 스테이지 (4) 가 이동되는 방향을 제 1 방향 (X1) 으로 나타낸다. 제 1 방향에 직교 (교차) 하는 방향을 제 2 방향 (X2) 으로 한다. 또, 제 1 방향 (X1) 과 제 2 방향 (X2) 에 직교하는 방향을 제 3 방향 (X3) 으로 한다.

기판 스테이지 (4) 는, 평면에서 보아 직사각형인 기판 (10) 을 유지한다.

도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 노광 장치 본체 (2) 는, 노광 유닛 (20) 과, 광학 정반 (21) 과, 얼라인먼트계 (5) 와, 오토 포커스계 (23) 를 갖고 있다. 노광 유닛 (20) 은, 상기 서술한 공간 광변조기 (75) 를 내장하고 있고, 광원 (61) 으로부터 광이 공급되어, 미리 설정된 노광 패턴으로 광을 조사하는 것이다.

노광 유닛 (20) 은, 칼럼 (22) 에 의해 고정되는 광학 정반 (21) 에 의해 지지되어 있다. 광학 정반 (21) 은, 평판 형상으로 형성되어, 기판 스테이지 (4) 를 재치시킨 제 1 방향 (X1) 으로 연장되는 베이스 플레이트 (11) 를 올라타듯이 형성된 문형의 칼럼 (22) 의 상부에 고정되어 있다. 광학 정반 (21) 은, 베이스 플레이트 (11) 의 제 1 방향 (X1) 의 중앙 부분에 배치되어 있다.

베이스 플레이트 (11) 는, 플로어면에 복수의 방진대 (111) 를 개재하여 설치되어 있다. 베이스 플레이트 (11) 는, 제 1 방향 (X1) 으로 연장된 기반이며, 상면 (11a) 에 후술하는 기판 스테이지 (4) 가 탑재되어 있다. 베이스 플레이트 (11) 의 상면 (11a) 에는, 제 1 방향 (X1) 을 따라 기판 스테이지 (4) 를 안내하는 안내 가이드 (도시 생략) 가 형성되어 있다.

칼럼 (22) 은, 제 2 방향 (X2) 으로 연장되는 1 쌍의 횡가재 (221) 와, 횡가재 (221) 의 양단으로부터 하방으로 연장되어 베이스 플레이트 (11) 에 연결되는 다리부 (222) 를 갖고 있다. 또한, 다리부 (222) 에는, 광학 정반 (21) 에 탑재되는 하중이 가해지는 점에서, 베이스 플레이트 (11) 와 다리부 (222) 의 연결부에 방진대 (도시 생략) 를 배치해도 된다. 횡가재 (221) 의 상면에는, 3 개의 V 홈이 적절한 위치에 형성되어 있다. 광학 정반 (21) 은, 1 쌍의 횡가재 (221) 상에 상면 (21a) 을 수평 방향으로 향하게 한 상태에서 3 점의 볼을 개재하여 상기 V 홈에 재치된다.

광학 정반 (21) 에는, 후술하는 조명·투영 모듈 (7), AF 계 (23), 제 2 얼라인먼트계 (5B) 가 탑재되어 있다. 그리고, 광학 정반 (21) 에는, 노광광을 기판 (10) 상에 유도하기 위해, 두께 방향으로 관통되는 복수의 제 1 관통공 (21b) (도 2 참조) 이 형성되어 있다. 광학 정반 (21) 의 칼럼 (22) 에 대한 고정 방법은, 강성을 확보할 수 있는 수법이면 적절히 적용 가능하다.

기판 스테이지 (4) 는, 후술하는 투영 모듈 (7B) 을 개재하여 투영되는 노광 패턴의 복수의 부분 이미지에 대해 기판 (10) 을 고정밀도로 위치 결정하기 위한 것이다. 기판 스테이지 (4) 는 6 자유도 (제 1 방향 (X1), 제 2 방향 (X2), 제 3 방향 (X3) 과, 각 축 (X1, X2, X3) 둘레로 회전하는 θX1, θX2 및 θX3 방향) 로 구동한다.

도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 기판 스테이지 (4) 는, 평판 형상으로 형성되고, 상면 (4a) 에서 예를 들어 진공 흡착 등의 방법에 의해 기판 (10) 을 흡착 유지한다.

기판 스테이지 (4) 는, 베이스 플레이트 (11) 상의 도시 생략의 안내 가이드에 안내되고, 간섭계 (53) 나 인코더에 의해 기판 스테이지 (4) 의 위치를 계측, 제어하여, 제 1 방향 (X1) 이나 제 2 방향 (X2) 으로 이동된다. 이 때의 기판 스테이지 (4) 의 이동 기구로는, 예를 들어, 에어에 의해 기판 스테이지 (4) 를 부상시킴과 함께 자력에 의해 이동시키는 리니어 모터 방식 등을 채용할 수 있다.

기판 스테이지 (4) 의 이동 경로는, 노광 유닛 (20) 의 하방을 통과하도록 설정되어 있다. 즉, 기판 스테이지 (4) 는, 노광 유닛 (20) 에 의한 광의 조사 위치로 반송되고, 그 조사 위치를 통과시키도록 구성되어 있다. 그리고, 기판 스테이지 (4) 가 노광 유닛 (20) 을 통과하는 과정에서, 노광 유닛 (20) 에 의해 형성된 이미지의 노광 패턴이 기판 (10) 에 노광된다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 기판 스테이지 (4) 의 상면 (4a) 에는, 기판 (10) 을 교환할 때에 사용되는 복수의 교환 핀 (도시 생략) 이 상하 방향 (제 3 방향 (X3)) 으로 출몰 가능하게 형성되어 있다. 이들 교환 핀은, 기판 스테이지 (4) 의 상면 (4a) 중 기판 (10) 이 배치되는 영역에 있어서, 제 1 방향 (X1) 과 제 2 방향 (X2) 으로 소정의 간격을 두고 배열되어 있다. 교환 핀이 상방으로 돌출되면, 핀 선단에 기판 (10) 의 하면이 지지된 상태가 된다. 즉, 교환 핀을 출몰시킴으로써 기판 (10) 을 상승, 하강시킬 수 있다. 교환 핀에 있어서의 상면 (4a) 으로부터의 돌출 길이는, 적어도 후술하는 교환 아암 (3A) 의 기판 지지부 (31) 가 상승한 기판 (10) 의 하방으로 진출 가능한 길이로 설정되어 있다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 기판 교환부 (3) 는, 기판 스테이지 (4) 상의 노광이 끝난 기판 (10) 을 기판 스테이지 (4) 의 바깥쪽으로 반출하고, 다음으로 노광하는 기판 (10) 을 노광이 끝난 기판 (10) 이 반출된 기판 스테이지 (4) 상으로 반입한다. 기판 교환부 (3) 는, 기판 스테이지 (4) 상의 기판 (10) 을 고속으로 교환하기 위한 교환 아암 (3A) 을 구비하고 있다. 교환 아암 (3A) 은, 기판 (10) 을 기판 스테이지 (4) 에 대해 반입시키는 반입 아암과, 기판 (10) 을 반출시키는 반출 아암이 형성되어 있다. 교환 아암 (3A) 은, 아암 선단에 기판 지지부 (31) 를 갖고 있다. 교환 아암 (3A) 은, 기판 스테이지 (4) 의 제 2 방향 (X2) 의 측방에 배치되고, 제 1 방향 (X1), 제 2 방향 (X2), 및 제 3 방향 (X3) 으로 이동 가능하게 형성되어 있다. 교환 아암 (3A) 은, 제 2 방향 (X2) 으로 이동시켜 기판 지지부 (31) 를 기판 (10) 의 하방으로 진출시키고, 나아가 상승시킴으로써 기판 (10) 을 하방으로부터 지지하고, 나아가 제 2 방향 (X2) 에서 기판 스테이지 (4) 로부터 멀어지는 방향으로 이동함으로써, 기판 (10) 을 기판 스테이지 (4) 상으로부터 취출하는 동작을 실시할 수 있다.

기판 (10) 은, 감광성의 레지스트가 도포되어 노광 장치 (1) 내에 반입되고, 교환 아암 (3A) 에 의해 기판 스테이지 (4) 에 형성되는 복수의 상기 교환 핀 상에 재치된다. 그리고, 교환 핀을 강하시켜, 기판 스테이지 (4) 상의 기판 홀더에 흡착시켜 유지된다.

도 2 는, 노광 유닛 (20) 의 구성을 나타낸 도면이다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 노광 유닛 (20) 은, 광원 유닛 (6) (도 1 참조) 과, 광원 유닛 (6) 의 광원 (61) 과 광원 (61) 으로부터의 광을 공간 광변조기 (75) (후술한다) 를 사용하여 노광하기 위한 조명·투영 모듈 (7) 을 구비하고 있다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 광원 유닛 (6) 은, 1 쌍으로 형성되어 있다. 광원 유닛 (6) 으로는, 간섭성이 높은 레이저를 광원 (61) 으로 하는 광원 유닛, 반도체 레이저 타입의 UV-LD 와 같은 광원 (61) 을 사용한 광원 유닛, 및 렌즈 릴레이식의 리타더에 의한 광원 유닛을 채용할 수 있다. 즉, 광원 (61) 은, 405 ㎚ 나 365 ㎚ 와 같은 파장을 출사하는 램프나 레이저 다이오드로 된다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 조명·투영 모듈 (7) 의 광학계는, 조명 모듈 (7A) 과 투영 모듈 (7B) 과 변조부 (7C) 를 구비하고 있다.

조명 모듈 (7A) 은, 투영 모듈 (7B) 과 1 대 1 의 관계로 동일 수이다. 조명 모듈 (7A) 은, 레이저광 (L) 을 광파이버 (71) 로 조명 모듈 (7A) 내에 도입하고, 콜리메이트 렌즈 (721), 플라이아이 렌즈 (723), 및 메인 콘덴서 렌즈 (724) 에 의해 공간 광변조기 (75) 에 대해 레이저광 (L) 을 거의 균일하게 조명한다.

조명 모듈 (7A) 에는, 광파이버 (71) 를 사출한 레이저광 (L) 에 대해, 조명 모듈 (7A) 및 투영 모듈 (7B) 마다 고속으로 ON/OFF 할 수 있는 모듈 셔터 (73) 가 배치되어 있다.

조명 모듈 (7A) 은, 도 1 에 나타내는 광원 유닛 (6) 의 광원 (61) 으로부터 출력된 레이저광 (L) 을 노광용 조명광으로서 공간 광변조기 (75) 에 입사시키는 것이다. 조명 모듈 (7A) 은, 상기 서술한 바와 같이, 광파이버 (71) 와, 콜리메이트 렌즈 (721) 와, 조명 웨지 (722) 와, 플라이아이 렌즈 (723) 와, 메인 콘덴서 렌즈 (724) 를 구비하고 있다. 광파이버 (71) 는, 예를 들어 석영의 파이버가 사용된다. 광원 (61) 의 출력광 (레이저광 (L)) 은, 광파이버 (71) 로 유도되어 콜리메이트 렌즈 (721) 에 입사된다. 콜리메이트 렌즈 (721) 는, 광파이버 (71) 로부터 출사하여 퍼지는 광을 평행광으로 변환하여 출사한다. 조명 웨지 (722) 는, 광파이버 (71) 로부터 사출되는 광의 강도 (파워) 를 조정한다. 콜리메이트 렌즈 (721) 를 통과한 광은, 플라이아이 렌즈 (723) 와, 메인 콘덴서 렌즈 (724) 를 통과하여 미러 (725) 에 의해 반사되고, 소정의 반사 각도로 공간 광변조기 (75) 에 입사한다. 또한, 조명 모듈 (7A) 과 광원 유닛 (6) 은, 양자에 의해 공간 광변조 소자 (75) 를 조명하는 것이라고 생각할 수도 있어, 2 개를 합쳐 조명계라고 표현을 해도 된다.

변조부 (7C) 는, 조명광을 변조하여 패턴을 만드는 것이고, 공간 광변조기 (75) 와 OFF 광흡수판 (74) 을 구비한다. 공간 광변조기 (75) 는, 일례로서 디지털 미러 디바이스가 채용되고 있다. 공간 광변조 소자 (75) 는, 복수의 소자 (디지털 미러 디바이스에서는 미러) 를 구비하고 있다. 공간 광변조기 (75) 는, 개개의 미러의 구동을 필요로 하기 때문에, 연속광보다 일정 주기의 펄스 발광이나, 소정의 동안만 펄스적으로 발광 가능한 광원인 것이 바람직하다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 공간 광변조기 (75) 는, 제 1 방향 (X1), 제 2 방향 (X2) 으로 이동 가능한 스테이지에 유지되어, 예를 들어 기판 스테이지 (4) 의 목표치에 대한 편차분의 보정을 실시하고 있다.

도 5a 는 공간 광변조기 (75) 의 전원이 OFF 인 상태를 나타내고 있다. 도 5b 에 나타내는 공간 광변조기 (75) 는, X2 축 둘레로 미러를 경사시킴으로써 조명 모듈 (7A) 로부터의 기판 (10) 을 향하여 광을 반사시키는 ON 상태를 나타내고 있다. 또, 도 5c 에 나타내는 공간 광변조기 (75) 는, X1 축 둘레로 미러를 경사시킴으로써 조명 모듈 (7A) 로부터의 광을 OFF 광 (L2) 으로 하고, 기판 (10) 이 아닌 OFF 광흡수판 (74) 으로 광을 유도하는 OFF 상태를 나타내고 있다. 이와 같이, 공간 광변조 (75) 는, 개개의 미러의 ON 상태와 OFF 상태를 제어 데이터에 기초하여 미러마다 제어하여, 패턴을 형성할 수 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 투영 모듈 (7B) 은, 광학 정반 (21) 에 지지되고, 변조부 (7C) 인 공간 광변조기 (75) 의 하방에 배치되어 있다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 공간 광변조기 (75) 의 1 화소를 소정의 크기로 투영하기 위한 배율을 조정하는 배율 조정부 (76) 와, 렌즈의 제 3 방향 (X3) 으로의 구동에 의한 포커스를 조정하는 포커스 조정부 (77) 를 구비하고 있다. 투영 모듈 (7B) 은, 패턴의 이미지를 기판 (10) 상에 투영, 노광, 형성하는 것이다.

배율 조정부 (76) 에서는, 일부의 렌즈를 구동하는 것에 의한 배율을 약간 보정하는 것을 가능하게 하고 있다. 배율 조정부 (76) 는, 공간 광변조기 (75) 로부터의 이미지를 예를 들어 1/2 배에서 1/10 배로 축소하여 포커스 조정부 (77) 상에 투영하는 배율 조정 렌즈 (761) 를 구비하고 있다. 또한, 배율 조정부 (76) 의 배율 조정으로는, 축소로 한정되지 않고 확대여도 된다.

포커스 조정부 (77) 는, 배율 조정부 (76) 의 이미지를 스폿상으로 집광하여 초점면인 기판면 (10a) 상에 투영하는 복수의 포커스 렌즈 (771) 를 구비하고 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 투영 모듈 (7B) 은, 광학 정반 (21) 에 있어서 제 1 방향 (X1) 을 따라 복수열 형성되어 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 광학 정반 (21) 에는, 제 1 방향 (X1) 에 관하여, 투영 모듈 (7B) 을 사이에 둔 양측으로 오토 포커스계 (23) 가 배치되어 있다 (도 7 참조). 오토 포커스계 (23) 는, 기판 (10) 의 주사 방향 (제 1 방향 (X1)) 에 관계없이, 노광 처리에 선행하여 기판 (10) 의 X3 방향의 위치를 계측할 수 있다. 포커스 조정부 (77) 는, 오토 포커스계 (23) 의 계측 결과에 기초하여, 포커스 렌즈 (771) 를 구동하여, 공간 광변조 소자 (75) 의 패턴 이미지의 포커스를 조정한다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 광학 정반 (21) 에는, 제 1 방향 (X1) 에서 투영 모듈 (7B) 을 사이에 둔 양측으로 오토 포커스계 (23) 가 배치되어 있다 (도 7 참조). 오토 포커스계 (23) 는, 기판 (10) 의 주사 방향 (제 1 방향 (X1)) 에 관계없이 선행하여 계측할 수 있도록 한 것이다.

도 2 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 얼라인먼트계 (5) 는, 기판 스테이지 (4) 에 형성되는 제 1 얼라인먼트계 (5A) (도 6 참조) 와, 광학 정반 (21) 에 형성되는 제 2 얼라인먼트계 (5B) (도 2 참조) 를 구비하고 있다.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 1 얼라인먼트계 (5A) 는, 기판 스테이지 (4) 의 소정의 위치에 매설되어 있다. 제 1 얼라인먼트계 (5A) 는, 기판 스테이지 (4) 에 대한 도시 생략의 홀더에 흡착되어 있는 기판 (10) 의 위치를 계측하는 것이다. 제 1 얼라인먼트계 (5A) 는, 기판 스테이지 (4) 의 적어도 네 코너에 배치되어 있다. 기판 스테이지 (4) 에는, 제 1 얼라인먼트계 (5A) 가 형성되는 네 코너의 지점에 스테이지 두께 방향으로 관통하는 관통공 (42) 이 형성되어 있다.

제 1 얼라인먼트계 (5A) 는, 기판 스테이지 (4) 의 관통공 (42) 내에 배치된 렌즈 (511) 와, 렌즈 (511) 의 하방에 배치되어 계측광을 기판 스테이지 (4) 상의 소정 위치에 재치된 기판 (10) 의 얼라인먼트 마크 (12) 를 향하여 조사하는 LED 와 같은 광원 (513) 과, 얼라인먼트 마크 (12) 에 반사하는 광을 검출하는 측정부 (512) 를 갖고 있다.

제 1 얼라인먼트계 (5A) 에서는, 기판 스테이지 (4) 상에 기판 (10) 이 재치되었을 경우에, 기판 (10) 의 예를 들어 네 코너의 위치를 계측하고, X1 방향 위치, X2 방향 위치, 회전량 (θX3), X1 방향의 축소/확대 배율, X2 방향의 축소/확대 배율, 직교도의 6 개의 파라미터 (위치 정보) 를 계측함으로써 산출할 수 있다.

또한, 기판 스테이지 (4) 에 있어서의 제 1 얼라인먼트계 (5A) 의 배치로는, 상기 서술한 바와 같이 네 코너인 것으로 제한되는 경우는 없다. 예를 들어, 기판 (10) 의 비선형 형상 등의 프로세스에 기인하여 발생하는 경우에는, 4 개 지점 × 4 열 등 상당수의 제 1 얼라인먼트계 (5A) 가 배치된다.

제 1 얼라인먼트계 (5A) 는, 오프 액시스의 얼라인먼트계이다. 제 1 얼라인먼트계 (5A) 는, 촬상을 실시하는 CCD, 혹은 CMOS 의 화소를 기준으로 기판 (10) 의 얼라인먼트 마크 (12) 를 계측한다.

또, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 기판 스테이지 (4) 에는, 교정용 계측계 (52) 와, 기판 스테이지 (4) 의 위치를 계측하는 간섭계 (53) 와, 조도 계측기 (54) 를 갖고 있다. 교정용 계측계 (52) 와, 간섭계 (53) 와, 조도 계측기 (54) 는, 기판 (10) 의 노광 중 또는 노광 전에, 노광 유닛 (20) 의 광에 관한 정보를 취득하는 취득부이다.

교정용 계측계 (52) 는, 각종 복수의 모듈의 위치의 계측 및 교정을 위해서 사용된다. 교정용 계측계 (52) 는, 광학 정반 (21) 상에 배치된 제 2 얼라인먼트계 (5B) 의 교정에도 사용된다.

이와 같이 본 실시형태의 노광 장치 (1) 에서는, 노광을 실시하는 공간 광변조기 (75) 에서 생성되는 패턴의 결상 위치를 기판 스테이지 (4) 내의 제 1 얼라인먼트계 (5A) 로 계측함으로써, 기판 스테이지 (4) 의 위치를 계측하는 간섭계 (53) 와 얼라인먼트계 (5) 의 화상 위치에 의해 결상계에 대한 기판 스테이지 (4) 에 있어서의 제 1 얼라인먼트계 (5A) 의 위치를 계측할 수 있다.

또, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 광학 정반 (21) 에는, 기판 스테이지 (4) 의 상방의 위치에 제 2 얼라인먼트계 (5B) 가 배치되어 있다.

제 2 얼라인먼트계 (5B) 는, 기판 스테이지 (4) 에 대한 도시 생략의 홀더에 흡착되어 있는 기판 (10) 의 위치를 계측하는 것이다. 제 2 얼라인먼트계 (5B) 는, 광학 정반 (21) 을 두께 방향으로 관통하여 형성되는 제 2 관통공 (21c) 에 배치되어 있다.

제 2 얼라인먼트계 (5B) 는, 광학 정반 (21) 의 제 2 관통공 (21c) 의 하방에 배치된 렌즈 (551) 와, 렌즈 (551) 의 상방에 배치되어 기판 스테이지 (4) 상의 소정 위치에 재치된 기판 (10) 의 얼라인먼트 마크 (12) 를 향하여 계측광을 조사하는 광 센서 (552) 와, 얼라인먼트 마크 (12) 에 반사하는 광을 검출하는 측정부 (553) 를 갖고 있다.

제 2 얼라인먼트계 (5B) 는, 제 1 얼라인먼트계 (5A) 와 마찬가지로, 기판 스테이지 (4) 상에 기판 (10) 이 재치되었을 경우에, 기판 (10) 에 관한, X1 방향 위치, X2 방향 위치, 회전량 (θX3), X1 방향의 축소/확대 배율, X2 방향의 축소/확대 배율, 직교도의 6 개의 파라미터 (위치 정보) 를 계측함으로써 산출할 수 있다.

광학 정반 (21) 은, 제 1 방향 (X1) 으로 연장되어 형성되어 있다. 제 2 얼라인먼트 (5B) 는, 제 1 방향 (X1) 에 관하여, 조명 모듈 (7) 과 떨어져 광학 정반 (21) 에 형성된다. 기판 스테이지 (4) 는, 기판 (10) 상의 얼라인먼트 마크 (12) 를 제 2 얼라인먼트 (5B) 를 계측할 수 있는 위치로 이동한다. 기판 스테이지 (4) 의 구동에 의해, 기판 (10) 에 배치된 얼라인먼트 마크 (12) 를 계측할 수 있기 때문에, 거의 기판 (10) 전체면에서 계측 가능해진다.

제 1 얼라인먼트계 (5A) 는, 기판 (10) 을 기판 스테이지 (4) 상에 재치하고, 기판 (10) 에 관한 위치 정보를 계측하는 것이 가능해진다. 제 1 얼라인먼트계 (5A) 는, 제 1 방향 (X1) 에 관하여, 조명 모듈 (7) 과 떨어져 광학 정반 (21) 에 형성되도록 해도 된다.

다음으로, 기판 (10) 을 노광하는 방법에 대해, 도면에 기초하여 설명한다.

먼저, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 노광 장치 (1) 에 노광하기 위한 레시피가 투입되면, 노광하기 위한 마스크 데이터가 마스크 패턴 서버로부터 선택된다. 그리고, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 마스크 데이터를 조명 모듈 (7A) 의 수로 분할하고, 분할한 마스크 데이터를 생성하여, 각 모듈에 형성된 메모리에 격납한다. 이 때, 공간 광변조기 (75) 는, 예를 들어 대략 10 kHz 정도의 갱신 레이트로 4 Mpixel 을 갱신하기 때문에, 메모리는 대용량의 마스크 데이터를 고속으로 격납한다. 모듈은, 마스크 데이터의 준비 (메모리로의 송신) 에 맞추어, 각종 노광 준비를 실시한다. 즉, 미리 노광 전에 필요한 등록된 공간 광변조기 (75) 의 패턴을 로드한다.

먼저, 노광 장치 (1) 는, 레시피에 따라서 조도 (광의 정보) 의 계측, 교정을 실시한다. 예를 들어, 기판 스테이지 (4) 에 배치된 조도 계측기 (54) 는, 공간 광변조기 (75) 상에 생성된 조도 계측용 패턴으로부터의 광의 조도를 계측한다. 조명 모듈 (7A) 및 투영 모듈 (7B) 을 계측함으로써, 조명 모듈 (7A) 내에 배치된 조명 웨지 (722) 에 의해 모듈 (7A, 7B) 간의 차를 포함시켜 조도의 조정을 실시한다. 이로써, 계측한 조도 (광의 상태) 에 의해 조명 모듈 (7A) 을 보정할 수 있다.

다음으로, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 광학 정반 (21) 에 배치된 제 2 얼라인먼트계 (5B) 와, 조명 모듈 (7A) 및 투영 모듈 (7B) 의 노광 위치를 교정용 계측계 (52) 에 의해 계측한다.

즉, 교정용 계측계 (52) 는, 조명 모듈 (7A) 및 투영 모듈 (7B) 의 배치와 현미경의 위치를 계측하고, 이들 조명 모듈 (7A) 및 투영 모듈 (7B) 과 현미경의 상대 위치 관계를 산출한다. 또, 기판 스테이지 (4) 에 형성되어 있는 제 1 얼라인먼트계 (5A) 의 위치는, 투영 모듈 (7B) 에 의해 투영된 공간 광변조기 (75) 의 노광 패턴을 사용하여 계측함으로써 산출된다. 이와 같이, 제 1 얼라인먼트계 (5A) 및 각 모듈 (7A, 7B) 의 노광 위치를 산출한다.

다음으로, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 노광하기 위한 기판 (10) 을 기판 스테이지 (4) 상에 재치한다. 이 때, 제 1 얼라인먼트계 (5A) 에 의해 기판 (10) 의 얼라인먼트 마크 (12) 를 관찰·계측한다. 이로써, 조명 모듈 (7A) 및 투영 모듈 (7B) 과 현미경의 상대 위치 관계에 기초하여, 기판 (10) 상의 어느 위치에 노광 패턴이 배치되어 있는지를 확인할 수 있다. 그 계측 정보에 기초하여, 후술하는 데이터 제어부에서 보정 데이터를 생성한다. 조명 모듈 (7A) 및 투영 모듈 (7B) 에 대한 기판 스테이지 (4) 의 위치에 X1 방향, X2 방향, θX3 방향으로 이동시켜 보정하도록 해도 된다.

이 동작으로, 레시피 상에서 노광해야 할 위치와, 현상의 기판 (10) 과 투영 모듈 (7B) 의 배치 관계로 기판 (10) 상에 노광되는 위치의 어긋남량을 알 수 있다. 본 실시형태에서는, 이 어긋남량을 보정하기 위해서, 노광 데이터를 보정한다. 또한, 노광 데이터로 보정할 뿐만 아니라, 기판 스테이지 (4) 자체를 움직여서, 어긋남량을 작게 한 다음에, 보정 데이터를 생성해도 된다. 이 경우에는, 데이터로 보정하는 양이 적어진다. 공간 광변조기 (75) 를 움직여서, 기판 (10) 상의 노광 위치를 변경해도 된다. 데이터 보정과 기판 스테이지 (4) 를 이동함으로써 어긋남량을 보정해도 되고, 데이터 보정과 공간 광변조기 (75) 를 이동함으로써 어긋남량을 보정해도 되고, 데이터 보정과 기판 스테이지 (4) 를 이동하는 것과 공간 광변조기 (75) 를 이동하는 것에 의해, 어긋남량을 보정해도 된다.

또한, 노광 장치 (1) 에서는, 기판 (10) 에 액정 텔레비전 등의 패널 단위로 보정치를 산출하고, 기판 스테이지 (4) 의 보정치를 구하는 것도 가능하다. 이와 같이 기판 (10) 을 부분적으로 보정하는 경우에는, 조명 모듈 (7A) 및 투영 모듈 (7B) 별로 보정치가 상이한 경우가 대부분이고, 조명 모듈 (7A) 및 투영 모듈 (7B) 마다 보정치를 산출하여, 노광하는 디지털 노광 데이터를 보정한다.

다음으로, 기판 스테이지 (4) 에 있어서, 노광 동작과 보정 데이터를 작성하는 보정 데이터 작성 동작의 양 동작에 대해 설명한다.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 기판 스테이지 (4) 는, 기판 교환부 (3) 의 교환 아암 (3A) (도 1 참조) 을 사용하여 기판 스테이지 (4) 상에 기판 (10) 을 재치한다. 그 후, 제 1 얼라인먼트계 (5A) 에 의해 기판 (10) 의 얼라인먼트 마크 (12) 를 계측한다.

노광 장치 (1) 는, 메모리를 갖는 데이터 제어부에 접속되어 제어되고 있다. 데이터 제어부는, 노광 장치 (1) 의 각 부위 (얼라인먼트계 (5) (5A, 5B), 기판 스테이지 (4), 광학계 (조명 모듈 (7A), 투영 모듈 (7B) 및 변조부 (7C))) 에 접속되어, 측정치의 송수신이나 데이터 제어부로부터 노광 장치 (1) 로의 제어 동작의 지령 등이 실시된다. 메모리는, 계측에 의해 공간 광변조기 (75) 를 구동하기 위한 디지털 노광 데이터를 생성하고, 보정하는 기능을 갖고, 디지털 노광 데이터의 보정 데이터를 격납한다. 데이터 제어부는, 퍼스널 컴퓨터에 내장되어 있다.

다음으로, 상기 서술한 데이터 제어부에서는, 디지털 노광 데이터의 보정치 (보정 데이터) 를 산출한다. 그리고, 데이터 제어부에서는, 얻어진 보정 데이터를 메모리에 격납한다. 그 후, 노광 장치 (1) 는, 송신된 기판 (10) 의 보정 데이터와 레시피의 정보에 기초하여 기판 스테이지 (4) 상의 기판 (10) 에 대해 겹침 노광을 실시한다.

기판 스테이지 (4) 에 있어서의 데이터 보정을 실시하는 동작에서는, 데이터의 보정 중에 캘리브레이션 등을 실시하는 것도 가능하다.

데이터 제어부에서는, 예를 들어, 노광 중의 기판 스테이지 (4) 에 형성되는 조도 계측기 (54) 나 교정용 계측계 (52) 로 계측된 조도 등의 광의 정보를 보정 데이터로 하고, 이 보정 데이터에 기초하여 조명·투영 모듈 (7) 의 조도를 조정할 수 있다. 이 때의 광의 정보는, 기판 스테이지 (4) 의 데이터 보정의 개시 전에 조명·투영 모듈 (7) 에 송신된다. 또한, 기판 스테이지 (4) 에서 데이터 보정을 실시하고 있는 도중에 상기 광의 정보를 조명·투영 모듈 (7) 에 송신할 수도 있다.

또, 노광 장치 (1) 에서는, 복수의 조명 모듈 (7A) 및 투영 모듈 (7B) 의 배열 계측과 아울러 노광 위치와 데이터 보정에 관한 계측을 선행하여 실시하고, 그 후에 조도 계측이나, 기판 스테이지 (4) 에 형성되는 이동경 (13) 의 굽힘 (진직도) 보정 등을 실시함으로써, 데이터에 의한 보정치의 산출과 보정 데이터의 송신을 노광 동작 중에 실시할 수 있다. 이렇게 하여 기판 (10) 의 얼라인먼트나 모듈의 배열을 고려한 데이터를 택트에 영향을 미치지 않고 송신 가능하다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 마스크 노광기 (8) 는, 마스크 (M) (도 8 참조) 상에 형성된 패턴을 기판 (10) 상에 노광하는 노광 장치이다. 마스크 노광기 (8) 는, 광을 조사하는 파이버 (81) 와, 조명 광학계 (82) 와, 마스크 (M) 를 지지하여 이동시키는 마스크 스테이지 (83) 와, 투영 광학계 (84) 와, 기판을 지지하여 이동시키는 기판 스테이지 (84) 를 구비하고 있다.

본 실시형태에서는, 1 회째의 노광 (이하, 1st 노광이라고 한다) 은 마스크 노광기 (8) 로 실시하고, 2 회째 이후의 노광 (이하, 2nd 노광이라고 한다) 은 공간 광변조기 (75) 를 사용한 노광 장치 (1) 로 실시한다. 노광 장치 (1) 는, 마스크 노광기 (8) 로 1st 노광이 실시된 기판 (10) 을 기판 스테이지 (4) 상에서 지지하여 이동하면서, 기판 (10) 에 대해 2nd 노광이 되는 중첩 노광을 실시한다.

도 8 은, 마스크 노광기 (8) 의 스캔 레이아웃을 나타내고 있다. 부호 85 는, 투영 광학계 (82) 에 의한 제 1 노광 영역을 나타내고 있다 (도 7 참조). 제 1 노광 영역 (85) 은, 상면에서 보아 사다리꼴의 형상을 하고 있다. 마스크 노광기 (8) 는, 제 2 방향 (X2) 에 이웃하는 제 1 노광 영역 (85) 의 단부끼리를 이어, 기판 (10) 을 노광한다. 이 제 1 노광 영역 (85) 이 이어져 노광된 기판 (10) 상의 영역을, 제 1 이음 영역이라고 칭한다. 마스크 노광기 (8) 는, 마스크의 크기가 유한하기 때문에, 스캔 레이아웃이 제약을 받는 경우가 있다.

도 8 에 나타내는 바와 같이, 구체적으로 마스크 노광기 (8) 는, 기판 (10) 의 1/4 의 크기의 마스크를 사용하는 경우, 예를 들어 7 개의 제 1 노광 영역 (85) 을 잇대어 기판 (10) 의 1/4 의 영역과 동일한 정도가 되도록 배치된다. 또, 도 7 에 나타내는 마스크 스테이지 (83) 도, 기판 (10) 의 1/4 의 크기의 마스크 (M) 를 지지 가능한 크기로 설계된다. 이와 같이, 마스크 (M) 의 크기나 1 회의 노광 동작에 의해 노광되는 기판 (10) 상의 면적에 따라, 마스크 노광기 (8) 내의 구성이 결정되고, 요컨대 마스크 노광기 (8) 가 제약을 받게 된다.

마스크 노광기 (8) 에서는, 기판 스테이지 (84) 와 마스크 스테이지 (83) 를 투영 광학계 (82) 에 대해 제 1 방향 (X1) 으로 상대 이동시키는 스캔 동작과, 마스크 스테이지 (83) 에 대해 기판 스테이지 (84) 를 제 2 방향 (X2) 이나 제 1 방향 (X1) 으로 상대 이동시키는 스텝 이동을 반복하면서, 기판 전체면을 노광하게 된다. 또한, 마스크 (M) 는, 기판 (10) 의 1/4 배의 크기로 설명했지만, 이것으로 한정되지 않고, 1/6 배나 1/8 배의 크기로 할 수도 있다.

본 실시형태에 의한 노광 장치 (1) 는, 공간 광변조기에 의해 형성된 노광 패턴을 기판 (10) 상에 노광하기 때문에, 마스크 노광기 (8) 와는 달리, 마스크 (M) 를 사용하지 않고 기판 (10) 을 노광할 수 있다. 이후의 설명에서, 노광 장치 (1) 를, 마스크 (M) 를 사용하지 않는 점에서 마스크리스 노광기라고 칭해 설명을 하는 경우가 있다.

도 9a, 도 9b 는, 마스크리스 노광기 (노광 장치 (1)) 의 스캔 레이아웃을 나타내고 있다. 마스크리스 노광기에서는, 상기 서술한 마스크 노광기 (8) 와 같은 마스크 사이즈나 장치 상의 제약이 없고, 자유롭게 레이아웃을 배치하는 것이 가능하다.

예를 들어, 도 9b 에 나타내는 바와 같이 기판 (10) 의 장변이 제 2 방향 (X2) 과 평행이 되도록 기판 스테이지 (4) 에 재치했을 (세로 배치의) 경우, 도 9a 에 나타내는 바와 같이 기판 (10) 의 단변이 제 2 방향 (X2) 과 평행하도록 기판 스테이지 (4) 에 재치했을 (가로 배치의) 경우와 비교하여, 스캔 길이, 요컨대 기판 전체면을 노광하기 위해서 노광 모듈에 대해 기판 스테이지 (84) 가 이동하는 거리를 짧게 할 수 있고, 기판 전체면을 노광하기 위해서 필요한 시간도 단축할 수 있다. 예를 들어, 유리 기판이 6 세대의 유리 (1850 ㎜ × 1500 ㎜) 인 경우, 기판 스테이지 (84) 상에 유리 기판이 세로 배치로 놓여졌을 때의 노광 시간은, 기판 스테이지 (84) 상에 가로 배치로 유리 기판이 놓여졌을 때의 노광 시간과 비교하여 1500/1850 이 되어, 대략 23 ％ 의 노광 시간의 단축을 도모할 수 있다. 또한, 부호 86 은, 투영 모듈 (7B) 에 의한 제 2 노광 영역을 나타내고 있다.

노광기 (1) 는, 제 2 방향 (X2) 에 이웃하는 제 2 노광 영역 (86) 의 단부끼리를 이어, 기판 (10) 을 노광한다. 이 제 2 노광 영역 (86) 이 이어져 노광된 기판 (10) 상의 영역을, 제 2 이음 영역이라고 칭한다.

도 10 에 나타내는 바와 같이, 기판 (10) 은, 제 1 방향 (X1) 과 제 2 방향 (X2) 의 각각에서 2 분할되어 전체로 4 개의 노광 영역으로서 노광된다. 도 10 에 나타내는 기판 (10) 중 지면 우측 절반의 레이아웃 (R1) 은 마스크 노광기 (8) 에 의한 1st 노광의 노광 결과를 나타내고, 지면 좌측 절반의 레이아웃 (R2) 은 노광기 (1) 에 의한 2nd 노광의 노광 결과를 나타내고 있다.

도 11a 는, 기판 (10) 중 1 개의 노광 영역 (R1, R2) 에 있어서, 마스크 노광기 (8) 에 의한 1st 노광과, 노광기 (1) 에 의해 2nd 노광에 의해 중첩 노광을 실시한 결과를 나타내고 있다. 이 때, 마스크 노광기 (8) 는, 기판 스테이지 (4) 와 마스크 스테이지 (83) 를 투영 광학계 (82) 에 대해 제 1 방향 (X1) 으로 이동시키면서 노광한다.

노광기 (1) 는, 기판 스테이지 (4) 를 노광 모듈에 대해 제 1 방향 (X1) 으로 이동시켜 노광한다. 요컨대, 도 11a 는, 1st 노광시의 마스크 노광기 (8) 에 의한 노광시의 기판 스테이지 (84) 의 이동 방향과, 2nd 노광시의 노광기 (1) 에 의한 노광시의 기판 스테이지 (4) 의 이동 방향이 일치 (평행) 하여 기판 (10) 이 노광된 결과이다. 도 11a 에서는, 1st 노광시의 기판 (10) 의 이동 방향과 2nd 노광시의 기판 (10) 의 이동 방향의 어긋남 (회전 오차) 이 없는 노광 상태로 되어 있다. 여기서는, 1st 노광의 이음 영역의 폭에 대해, 2nd 노광의 모듈폭을 1/2 로 하고 있다.

다음으로, 2nd 노광시에 회전 오차가 발생했을 경우, 요컨대 1st 노광시의 기판 (10) 의 이동 방향에 대해 2nd 노광시의 기판 (10) 의 이동 방향이 회전 어긋난 경우에 대해, 도 11b 에 기초하여 설명한다. 1st 노광과 2nd 노광에서 회전 오차가 발생하면, 제 1 이음 영역이 형성되는 방향과 제 2 이음 영역이 형성되는 방향에 회전 오차가 발생하고, 무아레 (간섭 줄무늬) 와 같은 불균일 현상이 발생한다. 이 무아레 현상은, 1st 노광의 제 1 노광 영역 (85) 에 대해 2nd 노광의 제 2 노광 영역 (86) 이 작거나, 제 1 이음 영역의 폭이 제 2 이음 영역의 폭보다 좁거나 하는 경우에 현저하게 발생한다.

본 실시형태에서는, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 노광기 (1) 는, 2nd 노광시의 기판 (10) 의 이동 방향을, 1st 노광시의 기판 (10) 의 이동 방향에 대해 90°회전시켜, 기판 (10) 을 노광한다. 즉, 노광기 (1) 는, 이음부의 방향이 1st 노광시의 주사 방향이 제 1 방향 (X1) 과 평행인 경우에 2nd 노광시의 주사 방향이 제 2 방향 (X2) 과 평행이 되도록, 기판 (10) 이 기판 스테이지 (4) 에 배치된다. 2nd 노광시의 주사 방향은, 1st 노광시의 주사 방향과 직교한다. 기판 스테이지 (84, 4) 는, 기판 (10) 이 세로 배치, 혹은 가로 배치로 반송되어도, 지지할 수 있는 크기를 갖는다. 예를 들어, 유리 기판이 6 세대의 유리 (1850 ㎜ × 1500 ㎜) 인 경우가 기판 스테이지 (84, 4) 에 재치되는 경우, 기판 스테이지 (84, 4) 는, 1850 ㎜ × 1850 ㎜ 의 사이즈 (혹은 그보다 큰 사이즈) 를 갖고 있으면 된다. 기판 스테이지 (84, 4) 는, 세로 배치여도 가로 배치여도 기판 (10) 을 지지할 수 있다.

도 13a 는, 1st 노광과, 2nd 노광에서 주사 방향을 90°회전시켜 중첩 노광을 실시한 레이아웃을 나타내고, 회전 오차가 없는 노광 상태, 요컨대 1st 노광의 주사 방향과 2nd 노광의 주사 방향이 직교하여 기판 (10) 이 노광된 상태를 나타내고 있다. 도 13b 는, 1st 노광과, 2nd 노광에서 주사 방향을 90°로부터 약간 회전 각도가 어긋난 상태, 요컨대 회전 오차가 발생했을 경우에, 기판 (10) 이 노광된 상태를 나타내고 있다.

도 13a 에 나타내는 바와 같이, 1st 노광과, 2nd 노광에서 주사 방향을 90°회전시킴으로써, 상기 서술한 바와 같은 1st 노광과 2nd 노광에서 주사 방향을 일치시켜 회전 오차가 발생한 도 11b 에 나타내는 레이아웃에 비해 무아레와 같은 불균일 현상을 저감할 수 있다. 또, 도 13b 에 나타내는 바와 같이, 1st 노광과, 2nd 노광에서 주사 방향을 대략 90°회전하였다고 해도, 무아레와 같은 현상은 저감된다.

또한, 모듈의 이음부와 같이 위치 어긋남에 의한 변곡점이 발생하는 지점에서는, 급준하게 변화하거나, 이음부에서 걸치는 1st 노광과 2nd 노광의 각 모듈의 중첩 노광의 차가 커진다. 이로써 전기 특성적으로도 불균일해는 점에서, 1st 노광과 2nd 노광이 동일 방향인 스캔인 경우에는, 1st 노광과 2nd 노광에서 발생하는 모듈의 이음 오차의 합만큼 오차가 발생한다. 한편, 1st 노광과 2nd 노광의 주사 방향을 90°회전시킨 경우에는, 1st 노광과 2nd 노광의 각각에서 발생하는 오차를 고려하면 되는 점에서, 전기적으로도 90°회전시킴으로써 노광 불균일을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 1st 노광시에 기판 (10) 이 가로 배치로 기판 스테이지 (84) 에 배치되어 노광된 예, 요컨대 2nd 노광시에 기판 (10) 이 세로 배치로 기판 스테이지 (4) 에 배치되어 노광된 예를 나타냈지만, 이것으로 한정되는 경우는 없다. 예를 들어, 1st 노광시에 기판 (10) 이 세로 배치로 기판 스테이지 (84) 에 배치되어 노광되고, 요컨대 2nd 노광시에 기판 (10) 이 가로 배치로 기판 스테이지 (4) 에 배치되어, 기판 (10) 이 노광 장치 (1) 에 의해 노광되어도 된다. 이 경우, 투영 모듈 (7B) 이, 도 13a, 도 13b 에 나타내는 수량보다 적은 수로, 영역의 변을 채울 수 있다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 노광에 사용하지 않는 투영 모듈 (7B) 은, 모듈 셔터 (73) 에 의해, 광파이버 (71) 로부터 사출되는 광을 차광한다. 모듈 셔터 (73) 이 아니라, 공간 광변조기 (75) 의 하나 하나의 소자를 모두 OFF 상태로 설정하도록 해도 된다. 혹은, 투영 모듈 (7B) 내에 별도로 셔터 기구를 마련하고, 공간 광변조기 (75) 로부터 기판 (10) 으로 향하는 광을 차광하는 부재를 설치해도 된다. 광원 유닛 (6) 은, 2nd 노광에 필요한 모듈에만 광파이버 (71) 를 개재하여 조명광을 도광하도록 해도 된다.

(제 1 실시예)

다음으로, 제 1 실시예로서, 1st 노광과 2nd 노광의 주사 방향을 90°회전시켰을 경우의, 노광 장치 (1) 에 의한 얼라인먼트 동작에 대해 설명한다. 얼라인먼트 동작이란, 2nd 노광을 하기 전에 행해지고, 1st 노광의 위치를, 얼라인먼트 마크 (12) 를 개재하여 계측함으로써, 2nd 노광의 노광 위치를 1st 노광의 노광 위치에 겹치기 위한 동작이다.

도 14 에 나타내는 바와 같이, 노광에 사용되는 기판 (10) 은, 마스크 노광기 (8) 에 가로 배치로 기판 스테이지 (84) 상에 재치되어 노광된 일례를 나타내고 있다. 마스크 노광기 (8) 는, 1st 노광시에 기판 (10) 에, 길이 방향 (제 1 방향 (X1)) 의 양단부 (10c) 에 있어서 폭 방향 (제 2 방향 (X2)) 으로 간격을 두고 복수 (여기서는 6 개) 의 얼라인먼트 마크 (12) 를 노광한다. 또, 마스크 노광기 (8) 는, 제 2 방향 (X2) 의 양단부 (10d) 에 있어서, 제 1 방향 (X1) 의 중심부에도 얼라인먼트 마크 (12) 가 노광되어 있다.

또한, 마스크 노광기 (8) 에서는, 4 개의 레이아웃의 경계 부분에도, 그 경계선을 따라 복수의 얼라인먼트 마크 (12) 를 노광하도록 해도 된다. 얼라인먼트 마크 (12) 는, 마스크 상에 형성된 얼라인먼트 마크를, 마스크 노광기 (8) 의 투영 렌즈를 개재하여, 1st 노광시에 기판 (10) 상에 노광되어 형성되는 것이다. 얼라인먼트 마크 (12) 는, 2nd 노광에서 사용되는 노광 장치 내의 얼라인먼트 현미경 (55) 으로 관찰할 수 있는 위치에 형성되어 있다.

또한, 기판 (10) 에는, 방향을 나타내도록 노광 영역 (R) 에「F」가 표시되어 있다. 즉,「F」는, 기판 (10) 의 길이 방향을 가로 방향 (제 1 방향 (X1)) 으로 한 상태로 표시되어 있다.

도 14 는, 마스크 노광기 (8) 가 구비하는 얼라인먼트 현미경 (55) 의 배치를 나타내고 있다. 얼라인먼트 현미경 (55) 은, 제 2 방향 (X2) 을 따라 소정의 간격을 두고 배치되고, 기판 (10) 상의 얼라인먼트 마크 (12) 를 관찰/계측하는 위치에 형성되어 있다. 이는, 마스크 노광기 (8) 에 의해 1st 노광된 기판 (10) 에 대해, 2nd 노광도 동일한 마스크 노광 장치 (8), 동일한 종류의 마스크 노광 장치 (8), 혹은 얼라인먼트 현미경 (55) 이 동일한 위치에 형성된 다른 종류의 마스크 노광 장치 (8) 로 노광하기 때문이다.

도 15 는, 도 14 에 나타낸 바와 같이 마스크 노광기 (8) 에 의해 1st 노광된 기판 (10) 이, (마스크리스) 노광 장치 (1) 내의 기판 스테이지 (4) 에 세로 배치 (길이 방향을 제 2 방향 (X2) 으로 향하게 한 방향) 로 재치된 상태를 나타내고 있다.

노광 장치 (1) 는, 주사 방향 (제 2 방향 (X2)) 을 따라 소정의 간격을 두고 복수 (여기서는 6 개) 배열된 얼라인먼트 현미경 (56) 을 구비하고 있다. 얼라인먼트 현미경 (56) 은, 마스크 노광기 (8) 의 얼라인먼트 현미경 (55) 이 배치되는 간격과는 상이한 간격으로, 노광 장치 (1) 내에 형성되어 있다. 이는, 노광기 (1) 에 의해 1st 노광된 기판 (10) 에 대해, 2nd 노광도 동일한 노광 장치 (1), 동일한 종류의 노광 장치 (1), 혹은 얼라인먼트 현미경 (56) 이 동일한 위치에 형성된 다른 종류의 노광 장치 (1) 로 노광하기 때문에, 얼라인먼트 현미경 (55) 과는 상이한 배치 간격으로, 얼라인먼트 현미경 (56) 이 설치되는 경우가 있기 때문이다. 얼라인먼트 현미경 (56) 은, 얼라인먼트 마크 (12) 를 관찰/계측할 수 없는 배치로 형성되어 있다.

얼라인먼트 현미경 (56) 은, 이동 불가능한 상태로 위치가 고정되어 있는 제 1 현미경 (56A) (제 3 계측계) 과, 세로 방향 (제 2 방향 (X2)) 으로 소정의 이동 거리로 이동 가능하게 형성된 제 2 현미경 (56B) (제 4 계측계) 을 갖고 있다. 제 1 현미경 (56A) 은, 예를 들어 배치되는 6 개 중 양측을 제외한 4 개이다. 제 2 현미경 (56B) 은, 배치되는 6 개 중 제 2 방향 (X2) 의 양측의 2 개이다. 제 2 방향 (X2) 의 양측으로 배치되는 제 2 현미경 (56B) 은, 세로 배치로 배치된 기판 (10) 의 얼라인먼트 마크 (12) 를 관찰할 수 있는 위치로 이동하도록, 제 2 방향 (X2) 의 위치가 제어된다. 제 2 현미경 (56B) 은, 제 2 방향 (X2) 에 관하여, 제 1 현미경 (56A) 과의 간격을 변경하도록 이동된다. 이로써, 얼라인먼트 현미경 (56) 은, 1st 노광으로 기판 (10) 상에 노광된 얼라인먼트 마크 (12) 를 관찰/계측할 수 있다. 그 결과, 노광 장치 (1) 는, 1st 노광으로 노광된 노광 영역에 중첩하도록, 2nd 노광으로 원하는 패턴을 기판 (10) 상에 노광할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 세로 방향 (제 2 방향 (X2)) 으로 배열되는 6 개의 얼라인먼트 현미경 (56) 중 제 2 방향 (X2) 의 양측의 2 개의 제 2 현미경 (56B) 만이 이동 가능하게 되어 있지만, 이것으로 한정되는 경우는 없다. 예를 들어, 6 개 모든 얼라인먼트 현미경 (56) 이 제 2 방향 (X2) 으로 이동 가능하게 형성되고, 각각의 얼라인먼트 현미경 (56) 이 제 2 방향 (X2) 의 간격을 변경할 수 있는 구성이어도 된다.

도 15 에서는, 노광 영역 (R) 의 제 2 방향 (X2) 의 양단에만 얼라인먼트 마크 (12) 가 1st 노광으로 형성된 예를 나타내고 있지만, 도 14 로 나타내는 얼라인먼트 마크 (12) 와 마찬가지로, 노광 영역 (R) 의 제 1 방향 (X1) 측에도 얼라인먼트 마크 (12) 가 형성된 경우나, 노광 영역 (R) 의 경계 영역에 얼라인먼트 마크 (12) 가 형성된 경우에, 그들 얼라인먼트 마크 (12) 를 얼라인먼트 현미경 (56) 이 관찰/계측할 때에 유용하다. 또한, 기준 마크 검출부는, 얼라인먼트 현미경 (56) 의 제 2 방향 (X2) 의 이동 거리를 계측할 수 있도록 해도 된다.

또, 본 실시예에서는, 얼라인먼트 현미경 (56) 중 제 2 현미경 (56B) 이 이동 가능하게 되어 있지만, 이와 같이 이동 가능한 것으로 한정되는 경우는 없다. 예를 들어, 얼라인먼트 현미경 (56) 은, 마스크 노광기 (8) 로 노광된 얼라인먼트 마크 (12) 를 측정 가능한 위치에 형성되는 현미경을 추가로 구비하도록 해도 된다.

또, 노광 장치 (1) 는, 얼라인먼트 현미경 (56) 을 이동시키지 않고 얼라인먼트 마크 (12) 를 관찰할 수 있도록, 기판 (10) 을 유지하는 기판 스테이지 (4) 를 제 2 방향 (X2) 으로 이동시켜도 된다.

또, 본 제 1 실시예에서는, 마스크 노광기 (8) 로 1st 노광을 실시하고, 노광 장치 (1) 로 2nd 노광을 실시하는 방법으로 하고 있지만, 이것으로 한정되는 경우는 없다. 예를 들어, 마스크 노광기 (8) 로 1st 노광 및 2nd 노광을 실시하고, 마스크리스 노광기 (노광 장치 (1)) 로 3 rd 노광을 실시하는 방법이어도 상관없다.

또한, 제 1 실시예와 같이, 1st 노광이 마스크 노광기 (8) 에 의한 노광인 것으로 한정되는 경우는 없고, 1st 노광이 노광 장치 (1) 에 의한 것이어도 된다.

또, 마스크 노광기 (8) 는, 이음 노광을 실시하지 않는 노광기여도 된다. 이와 같은 경우에도, 마스크 노광기 (8) 로 노광된 얼라인먼트 마크 (12) 를, 마스크리스 노광기 (노광 장치 (1)) 의 얼라인먼트 현미경 (56) 에서는 관찰/계측할 수 없다. 그 때문에, 얼라인먼트 현미경 (56) 을 움직이는 것으로 한정되는 경우는 없고, 예를 들어, 마스크리스 노광기 (노광 장치 (1)) 에 마스크리스 노광기용의 얼라인먼트 현미경 (56) 과 마스크 노광기 (8) 용의 얼라인먼트 현미경 (55) 를 병설하거나, 기판 스테이지 (4) 를 움직여 마스크리스 노광기의 얼라인먼트 현미경 (56) 으로 얼라인먼트 마크 (12) 를 관찰/계측하거나 해도 된다.

또, 마스크 노광기 (8) 로 노광한 패턴은, 복수의 투영 렌즈에 의한 이음 노광에 의해 노광 영역 전체면을 노광하기 때문에, 가령 각 투영 렌즈의 노광 개시 위치가 어긋나 버리면, 노광 영역의 단부 (시단, 종단) 의 위치가 어긋나 버린다. 그 때문에, 마스크리스 노광기 (노광 장치 (1)) 는, 이 단부가 어긋나 노광된 노광 영역에 대해 겹침 노광을 실시한다. 마스크리스 노광기는, 마스크 노광기 (8) 의 주사 방향과 평행한 방향에서 (마스크 노광기 (8) 로 패턴이 노광된) 기판 (10) 을 노광함으로써, 단부가 어긋나 노광된 노광 영역에 대해서도, 겹쳐 노광할 수 있다.

마스크리스 노광기 (노광 장치 (1)) 는, 얼라인먼트 현미경 (56) 에 의해, 노광 영역의 단부의 어긋남량을 계측한다.

계측 방법의 하나 (제 1 계측 방법) 로서, 계측한 어긋남량에 기초하여, 공간 광변조기 (75) 에 보내는 패턴 데이터를 보정하는 방법이 있다. 구체적으로는, 공간 광변조기 (75) 마다, 패턴 데이터를 주사 방향의 ＋ 측으로 시프트시키는 보정이나 - 측으로 시프트시키는 보정을 실시한다. 또, 다른 계측 방법 (제 2 계측 방법) 으로서, 계측한 어긋남량에 기초하여, 노광 모듈마다, 투영 광학계 내의 광학 부재를 이동시켜, 기판 (10) 상의 투영 영역의 (노광 개시) 위치를, 노광 모듈마다 조정하는 계측 방법으로 해도 된다. 또 다른 계측 방법 (제 3 계측 방법) 으로서, 계측한 어긋남량에 기초하여, 노광 모듈마다, 공간 광변조기 (75) 를 이동시켜, 기판 (10) 상의 투영 영역의 위치를, 노광 모듈마다 조정하는 측정 방법으로 해도 된다. 또한, 상기 서술한 제 1 계측 방법, 제 2 계측 방법, 및 제 3 계측 방법 중 적어도 1 개의 계측 방법을 채용함으로써, 노광 모듈마다 노광 개시 위치를 조정함으로써, 단부가 어긋나 노광된 노광 영역에 대해서도, 겹쳐 노광할 수 있다.

얼라인먼트 현미경 (55, 56) 에 의해 얼라인먼트 마크를 관찰할 때에, 마스크 노광기 (8) 와 마스크리스 노광기 (노광 장치 (1)) 에서 배치가 다르기 때문에, 마스크리스 노광기로 노광된 얼라인먼트 마크 (12) 를 관찰 할 수 없다. 그 때문에, 제 1 실시예에 기재한 바와 같이, 얼라인먼트 현미경 (56) 의 일부를 가동으로 하여 계측한다. 혹은, 기판 스테이지를 비주사 방향 (주사 방향과 교차하는 방향) 으로 이동시켜, 얼라인먼트 마크 (12) 를 관찰해도 된다.

다음으로, 본 제 1 실시예 및 후술하는 제 2 실시예에 관계없이, 마스크리스 노광기 (노광 장치 (1)) 로 노광된 노광 패턴에 대해, 추가로 겹침 노광을 실시하는 경우에 있어서, 노광하는 노광기의 종류의 정보 (마스크리스 노광기인지, 혹은 마스크 노광기 (8) 인지의 종별의 정보) 를 마스크리스 노광기가 수신한다. 이 정보에는, 다음으로 노광하는 노광기의 얼라인먼트 현미경의 배치 정보가 포함되어 있어도 된다. 이 경우, 마스크 노광기 (8) 및 노광 장치 (1) 에는, 상기 서술한 노광기의 정보를 수신하는 수신부가 형성되어 있다.

마스크리스 노광기 (노광 장치 (1)) 는, 다음으로 노광하는 노광기의 얼라인먼트 현미경 (56) 이, 마스크리스 노광기로 노광한 얼라인먼트 마크 (12) 를 관찰할 수 있는 위치에, 얼라인먼트 마크 (12) 를 노광한다. 즉, 데이터 생성부에서는, 얼라인먼트 현미경 (56) 의 배치 정보에 기초하여, 패턴 데이터를 보정하여, 얼라인먼트 현미경 (56) 으로 관찰할 수 있는 기판 (10) 상의 적절한 위치에 얼라인먼트 마크 (12) 를 노광할 수 있도록 한다.

또한, 겹침 노광을 실시하는 노광 장치가 마스크리스 노광기여도 되고 마스크 노광기여도 될 수 있도록, 마스크리스 노광기는, 마스크리스 노광기용의 얼라인먼트 마크와 마스크리스 노광기용의 얼라인먼트 마크를 각각 기판 상에 노광하도록 해도 된다. 이 경우에도, 패턴 데이터를 보정하여, 적절한 위치에 얼라인먼트 마크를 노광한다.

(제 2 실시예)

제 2 실시예는, 노광 패턴으로서, 1st 노광과 2nd 노광의 주사 방향을 평행하게 한 것이다. 즉, 마스크 노광기 (8) 로 노광한 주사 방향 (여기서는 제 1 방향 (X1)) 과 동일 방향으로 주사시켜 중첩 노광을 실시하여 중첩 노광부를 형성한다.

도 14 에 나타내는 바와 같이, 노광에 사용되는 기판 (10) 은, 마스크 노광기 (8) 에 가로 배치로 기판 스테이지 (84) 상에 재치되어 노광된 일례를 나타내고 있다. 마스크 노광기 (8) 는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 1st 노광시에 기판 (10) 에, 길이 방향 (제 1 방향 (X1)) 의 양단부 (10c) 에 있어서 폭 방향 (제 2 방향 (X2)) 으로 간격을 두고 복수 (여기서는 6 개) 의 얼라인먼트 마크 (12) 를 노광한다. 얼라인먼트 마크 (12) 는, 2nd 노광에서 사용되는 노광 장치 (1) 내의 얼라인먼트 현미경 (56) 으로 관찰할 수 있는 위치에 형성되어 있다.

또한, 기판 (10) 에는, 방향을 나타내도록 노광 영역 (R) 에「F」가 표시되어 있다. 즉,「F」는, 기판 (10) 의 길이 방향을 가로 방향 (제 1 방향 (X1)) 으로 한 상태로 표시되어 있다.

도 16 은, 도 14 로 나타낸 바와 같이 마스크 노광기 (8) 에 의해 1st 노광된 기판 (10) 이, (마스크리스) 노광 장치 (1) 내의 기판 스테이지 (4) 에 가로 배치 (길이 방향을 제 1 방향 (X1) 으로 향하게 한 방향) 로 재치된 상태를 나타내고 있다.

노광 장치 (1) 는, 주사 방향 (제 1 방향 (X1)) 을 따라 소정의 간격을 두고 복수 (여기서는 6 개) 배열된 얼라인먼트 현미경 (56) 을 구비하고 있다. 얼라인먼트 현미경 (56) 은, 마스크 노광기 (8) 의 얼라인먼트 현미경 (55) 이 배치되는 간격과 동일한 간격으로 노광 장치 (1) 내에 형성되어 있다.

제 2 실시예에서는, 마스크 노광기 (8) 로 노광한 주사 방향과 동일 방향으로, 공간 광변조기 (75) 를 갖는 노광 장치 (1) 로 주사시켜 중첩 노광을 실시하여 중첩 노광부를 형성할 수 있다. 2nd 노광에 있어서 마스크의 제약이 없어지기 때문에, 기판 (10) 전체에 걸쳐서 노광하는 것이 가능해진다. 또, 미리 주사 노광된 1st 노광에 의한 노광 패턴에 대해, 중첩 노광을 실시하는 경우의 이음 영역을 일치시킬 수 있으므로, 1st 노광에 의한 노광 패턴의 이음 영역에 맞추어 2nd 노광에 의한 중첩 노광을 실시하는 것이 가능해진다. 요컨대, 기판 (10) 에 대해 동일 방향으로 함으로써 1st 노광에 의한 이음 영역의 보정을 실시할 수 있고, 또한 1st 노광시의 주사, 마스크에 의한 패터닝 영역을 동일하게 함으로써, 2nd 노광에 의한 중첩도 정확하게 실시할 수 있다.

또한, 1st 노광과 2nd 노광의 주사 방향이 평행이어도, 마스크 노광기 (8) 의 얼라인먼트 현미경 (55) 의 배치와, 마스크리스 노광기 (노광 장치 (1)) 의 얼라인먼트 현미경 (56) 의 배치가 상이한 경우가 있다. 그 경우에는, 얼라인먼트 현미경 (56) 을 움직이는 것으로 한정되지 않고, 예를 들어, 마스크리스 노광기 (노광 장치 (1)) 에 마스크리스 노광기용의 얼라인먼트 현미경 (56) 과 마스크 노광기 (8) 용의 얼라인먼트 현미경 (55) 을 병설하거나, 기판 스테이지 (4) 를 움직여 마스크리스 노광기의 얼라인먼트 현미경 (56) 으로 얼라인먼트 마크 (12) 를 관찰/계측하거나 해도 된다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명했지만, 여기서 본 발명과 상기 실시형태에 있어서의 대응 관계에 대해 보충하여 설명한다.

(1) 상기 실시형태에 있어서, 제 1 노광 패턴이 노광된 기판 (10) 을 주사 방향으로 이동시키면서, 제 2 노광 패턴을 겹쳐 노광하는 노광 장치 (1) 로서, 복수의 소자를 갖고 노광 패턴에 따라 상기 복수의 소자가 제어되는 공간 광변조기 (75) 와, 공간 광변조기 (75) 를 조명하는 조명 모듈 (7A) (조명 광학계) 과, 공간 광변조기 (75) 의 이미지를 기판 (10) 에 투영하는 투영 모듈 (7B) (투영 광학계) 을 갖는 노광 유닛 (20) 과, 제 2 노광 패턴에 따라 복수의 소자를 제어하는 제어 데이터를 생성하는 데이터 생성부와, 노광 유닛 (20) 에 의해 제 2 노광 패턴을 기판 (10) 상에 노광하기 전에, 제 1 노광 패턴과 함께 노광된 얼라인먼트 마크 (12) 를 계측하는 계측계와, 계측계에 의한 얼라인먼트 마크 (12) 의 계측 결과에 따라, 투영 모듈 (7B), 공간 광변조기 (75), 및 데이터 생성부 중 적어도 어느 하나를 제어하여, 투영 모듈 (7B) 에 의한 기판 (10) 상의 투영 위치를 제어하는 제어부를 구비하고 있다. 노광 유닛 (20) 은, 복수 형성되고, 복수로 분할된 제 2 노광 패턴을 각각 기판 (10) 상에 노광하고, 제어부는, 노광 유닛 (20) 마다, 투영 위치를 제어한다.

이와 같은 구성의 노광 장치 (1) 에서는, 데이터 생성부에 의해 제 2 노광 패턴에 따라 제어 데이터를 생성하고, 계측계에 의해 제 1 노광 패턴과 함께 노광된 얼라인먼트 마크 (12) 를 계측하고, 제어부에 의해, 계측계에 의한 얼라인먼트 마크 (12) 의 계측 결과에 따라, 투영 모듈 (7B), 공간 광변조기 (75), 및 데이터 생성부 중 적어도 1 개를 제어하고, 노광 유닛 (20) 마다 투영 모듈 (7B) 에 의한 기판 (10) 상의 투영 위치를 제어하여, 복수로 분할된 제 2 노광 패턴을 각각 기판 (10) 상에 노광함으로써, 무아레와 같은 불균일 현상을 저감할 수 있다.

(2) 또, 상기 실시형태에 있어서, 제어부는, 데이터 생성부를 제어하고, 계측 결과에 기초하여 제어 데이터를 보정할 수 있다.

(3) 또, 상기 실시형태에 있어서, 제어부는, 공간 광변조기 (75) 를 조명하는 조명 모듈 (7A) (조명 광학계) 의 조명광에 대해, 공간 광변조기 (75) 를 상대적으로 이동시키도록 해도 된다.

(4) 또, 상기 실시형태에 있어서, 제어부는, 투영 모듈 (7B) (투영 광학계) 내의 광학 소자를 일부 이동시키는 것도 가능하다.

(5) 또, 상기 실시형태에 있어서, 제 1 노광 패턴의 노광 방향과 주사 방향이 대략 평행이 되는 방향으로 반송된 기판 (10) 을 유지 가능한 기판 스테이지 (4) 를 구비할 수 있다.

(6) 또, 상기 실시형태에 있어서, 제 1 노광 패턴이 노광된 기판 (10) 을 주사 방향으로 이동시키면서, 제 2 노광 패턴을 겹쳐 노광하는 노광 장치 (1) 로서, 복수의 소자를 갖고 노광 패턴에 따라 복수의 소자가 제어되는 공간 광변조기 (75) 와, 공간 광변조기 (75) 를 조명하는 조명 모듈 (7A) (조명 광학계) 과, 공간 광변조기 (75) 의 이미지를 상기 기판에 투영하는 투영 모듈 (7B) (투영 광학계) 을 갖는 노광 유닛 (20) 과, 제 2 노광 패턴에 따라 복수의 소자를 제어하는 제어 데이터를 생성하는 데이터 생성부와, 제 1 노광 패턴의 노광 방향과 주사 방향이 교차하는 방향으로 반송된 기판 (10) 을 유지하는 기판 스테이지 (4) 와, 노광 유닛 (20) 에 의해 제 2 노광 패턴을 기판 (10) 상에 노광하기 전에, 제 1 노광 패턴과 함께 노광된 얼라인먼트 마크 (12) 를 계측하는 계측계와, 기판 스테이지 (4) 를 노광 유닛 (20) 에 대해 주사 방향으로 상대 이동시키고, 계측계에 의한 얼라인먼트 마크 (12) 의 계측 결과에 따라, 제 2 노광 패턴을 제 1 노광 패턴에 겹쳐 노광하는 구동부를 구비한다.

(7) 또, 상기 실시형태에 있어서, 노광 유닛 (20) 은, 복수 형성되고, 복수로 분할된 제 2 노광 패턴을 각각 기판 (10) 상에 노광할 수 있다.

이와 같은 구성에 의해, 복수의 노광 유닛 (20) 의 각각의 공간 광변조기 (75) 에 의해 분할 노광할 수 있다. 이 경우에는, 투영 모듈 (7B) 마다 얼라인먼트와 보정을 실시할 수 있어, 보다 정밀도가 높은 노광을 실시할 수 있다.

(8) 또, 상기 실시형태에 있어서, 계측계는, 주사 방향과 교차하는 비주사 방향으로 간격을 두고 복수 형성되어 있다. 계측계는, 제 1 노광 패턴의 노광 방향이 주사 방향과 평행한 방향으로 반송된 기판 (10) 상의 얼라인먼트 마크 (12) 를 계측 가능한 제 1 계측계와, 제 1 노광 패턴의 노광 방향이 주사 방향과 교차하는 방향으로 반송된 기판 (10) 상의 얼라인먼트 마크 (12) 를 계측 가능한 제 2 계측계를 갖는다.

(9) 또, 상기 실시형태에 있어서, 제 2 노광 패턴이 노광된 기판 (10) 에 대해 겹침 노광을 실시하는 노광기에 관한 정보를 수신하는 수신부를 구비하고 있다. 데이터 생성부는, 정보에 기초하여, 제어 데이터를 보정하는 것이 가능하다.

(10) 또, 상기 실시형태에 있어서, 데이터 생성부는, 노광기의 얼라인먼트 현미경의 배치에 관한 정보에 기초하여, 그리고, 얼라인먼트 현미경이 관찰할 수 있는 위치에 얼라인먼트 마크 (12) 를 기판 (10) 상에 형성하도록 제어 데이터를 보정할 수 있다.

(11) 또, 상기 실시형태에 있어서, 데이터 생성부는, 계측계 및 얼라인먼트 현미경 중 어느 일방에서 관찰할 수 있는 위치에 얼라인먼트 마크 (12) 를 기판 (10) 상에 형성하도록 제어 데이터를 보정할 수 있다.

(12) 또, 상기 실시형태에 있어서, 계측계는, 주사 방향으로 교차하는 비주사 방향에 관하여 소정 간격을 두고 형성되는 제 3 계측계와 제 4 계측계를 갖고, 제 3 계측계와 제 4 계측계는, 소정 간격을 변경시켜, 얼라인먼트 마크 (12) 를 계측 가능한 위치로 이동 가능하다.

(13) 또, 상기 실시형태에 있어서, 복수의 소자를 갖고 노광 패턴에 따라 복수의 소자가 제어되는 공간 광변조기 (75) 와, 공간 광변조기 (75) 를 조명하는 조명 모듈 (7A) (조명 광학계) 과, 공간 광변조기 (75) 의 이미지를 기판 (10) 에 투영하는 투영 모듈 (투영 광학계) 을 갖는 노광 유닛 (20) 과, 노광 패턴에 따라 복수의 소자를 제어하는 제어 데이터를 생성하는 데이터 생성부와, 노광 패턴이 노광된 기판 (10) 에 대해 겹침 노광을 실시하는 노광기에 관한 정보를 수신하는 수신부를 구비하고 있다. 데이터 생성부는, 정보에 기초하여, 제어 데이터를 보정한다.

(14) 또, 상기 실시형태에 있어서, (1) ∼ (13) 중 어느 하나에 기재된 노광 장치 (1) 를 사용하여 기판 (10) 을 노광하는 것과, 노광된 기판 (10) 을 현상하는 것을 포함한다.

이와 같은 구성에 의해, 노광 장치 (1) 를 사용하여 노광된 기판 (10) 을 현상함으로써, 무아레와 같은 불균일 현상을 저감한 디바이스를 제조할 수 있다.

(15) 또, 상기 실시형태에 있어서, 청구항 (1) ∼ (13) 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치 (1) 를 사용하여 플랫 패널 디스플레이용의 기판 (10) 을 노광하는 것과, 노광된 기판 (10) 을 현상하는 것을 포함한다.

이와 같은 구성에 의해, 노광 장치 (1) 를 사용하여 노광된 기판 (10) 을 현상함으로써, 무아레와 같은 불균일 현상을 저감한 플랫 패널 디스플레이를 제조할 수 있다.

이상, 도면을 참조하여 이 발명의 일 실시형태에 대해 상세하게 설명해 왔지만, 구체적인 구성은 상기 서술한 것으로 한정되는 경우는 없고, 이 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 다양한 설계 변경 등을 하는 것이 가능하다.

1 : 노광 장치
2 : 노광 장치 본체
3 : 기판 교환부
4 : 기판 스테이지
5 : 얼라인먼트계
5A : 제 1 얼라인먼트계
5B : 제 2 얼라인먼트계
6 : 광원 유닛
7 : 조명·투영 모듈
7A : 조명 모듈 (조명 광학계)
7B : 투영 모듈 (투영 광학계)
8 : 마스크 노광기
10 : 기판
11 : 베이스 플레이트
20 : 노광 유닛
21 : 광학 정반
22 : 칼럼
23 : 오토 포커스계
61 : 광원
75 : 공간 광변조기
X1 : 제 1 방향
X2 : 제 2 방향
X3 : 제 3 방향

Claims (15)

1. 제 1 노광 패턴이 노광된 기판을 주사 방향으로 이동시키면서, 제 2 노광 패턴을 겹쳐 노광하는 노광 장치로서,
   복수의 소자를 갖고 노광 패턴에 따라 상기 복수의 소자가 제어되는 공간 광변조기와, 상기 공간 광변조기를 조명하는 조명 광학계와, 상기 공간 광변조기의 이미지를 상기 기판에 투영하는 투영 광학계를 갖는 노광 유닛과,
   상기 제 2 노광 패턴에 따라 상기 복수의 소자를 제어하는 제어 데이터를 생성하는 데이터 생성부와,
   상기 노광 유닛에 의해 상기 제 2 노광 패턴을 상기 기판 상에 노광하기 전에, 상기 제 1 노광 패턴과 함께 노광된 마크를 계측하는 계측계와,
   상기 계측계에 의한 상기 마크의 계측 결과에 따라, 상기 투영 광학계, 상기 공간 광변조기, 및 상기 데이터 생성부 중 적어도 어느 하나를 제어하고, 상기 투영 광학계에 의한 상기 기판 상의 투영 위치를 제어하는 제어부를 구비하고,
   상기 노광 유닛은, 복수 형성되고, 복수로 분할된 상기 제 2 노광 패턴을 각각 상기 기판 상에 노광하고,
   상기 제어부는, 상기 노광 유닛마다, 상기 투영 위치를 제어하는, 노광 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 데이터 생성부를 제어하고, 상기 계측 결과에 기초하여 상기 제어 데이터를 보정하는, 노광 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 공간 광변조기를 조명하는 상기 조명 광학계의 조명광에 대해, 상기 공간 광변조기를 상대적으로 이동시키는, 노광 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 투영 광학계 내의 광학 소자를 일부 이동시키는, 노광 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 노광 패턴의 노광 방향과 상기 주사 방향이 대략 평행이 되는 방향으로 반송된 기판을 유지 가능한 기판 스테이지를 구비하는, 노광 장치.
6. 제 1 노광 패턴이 노광된 기판을 주사 방향으로 이동시키면서, 제 2 노광 패턴을 겹쳐 노광하는 노광 장치로서,
   복수의 소자를 갖고 노광 패턴에 따라 상기 복수의 소자가 제어되는 공간 광변조기와, 상기 공간 광변조기를 조명하는 조명 광학계와, 상기 공간 광변조기의 이미지를 상기 기판에 투영하는 투영 광학계를 갖는 노광 유닛과,
   상기 제 2 노광 패턴에 따라 상기 복수의 소자를 제어하는 제어 데이터를 생성하는 데이터 생성부와,
   상기 제 1 노광 패턴의 노광 방향과 상기 주사 방향이 교차하는 방향으로 반송된 기판을 유지하는 기판 스테이지와,
   상기 노광 유닛에 의해 상기 제 2 노광 패턴을 상기 기판 상에 노광하기 전에, 상기 제 1 노광 패턴과 함께 노광된 마크를 계측하는 계측계와,
   상기 기판 스테이지를 상기 노광 유닛에 대해 상기 주사 방향으로 상대 이동시키고, 상기 계측계에 의한 상기 마크의 계측 결과에 따라, 상기 제 2 노광 패턴을 상기 제 1 노광 패턴에 겹쳐 노광하는 구동부를 구비하는, 노광 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 노광 유닛은, 복수 형성되고, 복수로 분할된 상기 제 2 노광 패턴을 각각 상기 기판 상에 노광하는, 노광 장치.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
   상기 계측계는, 상기 주사 방향과 교차하는 비주사 방향으로 간격을 두고 복수 형성되고,
   상기 계측계는, 상기 제 1 노광 패턴의 노광 방향이 상기 주사 방향과 평행한 방향으로 반송된 상기 기판 상의 상기 마크를 계측 가능한 제 1 계측계와, 상기 제 1 노광 패턴의 노광 방향이 상기 주사 방향과 교차하는 방향으로 반송된 상기 기판 상의 상기 마크를 계측 가능한 제 2 계측계를 갖는, 노광 장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 2 노광 패턴이 노광된 상기 기판에 대해 겹침 노광을 실시하는 노광기에 관한 정보를 수신하는 수신부를 구비하고,
   상기 데이터 생성부는, 상기 정보에 기초하여, 상기 제어 데이터를 보정하는, 노광 장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 데이터 생성부는, 상기 노광기의 얼라인먼트 현미경의 배치에 관한 상기 정보에 기초하여, 상기 얼라인먼트 현미경이 관찰할 수 있는 위치에 얼라인먼트 마크를 상기 기판 상에 형성하도록 상기 제어 데이터를 보정하는, 노광 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 데이터 생성부는, 상기 계측계 및 상기 얼라인먼트 현미경 중 어느 일방에서 관찰할 수 있는 위치에 얼라인먼트 마크를 기판 상에 형성하도록 상기 제어 데이터를 보정하는, 노광 장치.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 계측계는, 상기 주사 방향에 교차하는 비주사 방향에 관하여 소정 간격을 두고 형성되는 제 3 계측계와 제 4 계측계를 갖고,
    상기 제 3 계측계와 상기 제 4 계측계는, 상기 소정 간격을 변경시켜, 상기 마크를 계측 가능한 위치로 이동 가능한, 노광 장치.
13. 복수의 소자를 갖고 노광 패턴에 따라 상기 복수의 소자가 제어되는 공간 광변조기와, 상기 공간 광변조기를 조명하는 조명 광학계와, 상기 공간 광변조기의 이미지를 기판에 투영하는 투영 광학계를 갖는 노광 유닛과,
    상기 노광 패턴에 따라 상기 복수의 소자를 제어하는 제어 데이터를 생성하는 데이터 생성부와,
    상기 노광 패턴이 노광된 상기 기판에 대해 겹침 노광을 실시하는 노광기에 관한 정보를 수신하는 수신부를 구비하고,
    상기 데이터 생성부는, 상기 정보에 기초하여, 상기 제어 데이터를 보정하는, 노광 장치.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 상기 기판을 노광하는 것과, 노광된 상기 기판을 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법.
15. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 플랫 패널 디스플레이용의 기판을 노광하는 것과,
    노광된 상기 기판을 현상하는 것을 포함하는 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법.