TW201643558A - 曝光裝置、平面顯示器之製造方法、元件製造方法、及曝光方法 - Google Patents

曝光裝置、平面顯示器之製造方法、元件製造方法、及曝光方法 Download PDF

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TW201643558A
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長島雅幸
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尼康股份有限公司
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Abstract

透過投影光學系(30)對基板(P)照射照明光(IL)，並對基板(P)相對驅動投影光學系(PL)以進行掃描曝光之液晶曝光裝置(10)，具備進行設於基板(P)之標記(Mk)之標記檢測的對準系(60)、驅動對準系(60)的第1驅動系、驅動投影光學系(PL)的第2驅動系、以及以在投影光學系(PL)之驅動前先進行對準系(60)之驅動之方式控制第1及第2驅動系的控制裝置。如此，即能抑制曝光處理所需之生產時間。

Description

曝光裝置、平面顯示器之製造方法、元件製造方法、及曝光方法
本發明係關於曝光裝置、平面顯示器之製造方法、元件製造方法及曝光方法，詳言之，係關於藉由對物體進行將能量束掃描於既定掃描方向之掃描曝光，將既定圖案形成在物體上之曝光裝置及方法、以及包含前述曝光裝置或方法之平面顯示器或元件之製造方法。
一直以來，於製造液晶顯示元件、半導體元件(積體電路等)等電子元件(微元件)之微影製程，係使用曝光裝置，此曝光裝置使用能量束將形成在光罩或標線片(以下，統稱為「光罩」)之圖案轉印至玻璃板或晶圓(以下，統稱為「基板」)上。
作為此種曝光裝置，已知有一種在使光罩與基板實質靜止之狀態下，將曝光用照明光(能量束)掃描於既定掃描方向，據以在基板上形成既定圖案之線束掃描式的掃描曝光裝置(例如參照專利文獻1)。
於上述專利文獻1中記載之曝光裝置，為修正基板上之曝光對象區域與光罩之位置誤差，係一邊使投影光學系往與曝光時之掃描方向相反方向移動、一邊透過投影光學系以對準顯微鏡進行基板上及光罩上之 標記之測量(對準測量)，根據該測量結果修正基板與光罩之位置誤差。此處，由於係透過投影光學系測量基板上之對準標記，因此對準動作與曝光動作係依序(serially)實施，欲抑制所有基板之曝光處理所需之處理時間(生產時間)是非常困難的。
先行技術文獻
[專利文獻1]日本特開2000-12422號公報
本發明在上述情事下完成，第1觀點之曝光裝置，係透過投影光學系對物體照射照明光，並相對該物體驅動該投影光學系以進行掃描曝光，其具備：標記檢測部，用以進行設在該物體之標記之標記檢測；第1驅動系，係驅動該標記檢測部；第2驅動系，係驅動該投影光學系；以及控制裝置，係以在該投影光學系之驅動前先進行該標記檢測部之驅動之方式控制該第1及第2驅動系。
本發明第2觀點之平面顯示器之製造方法，其包含使用本發明之曝光裝置使該物體曝光之動作、以及使曝光後之該物體顯影之動作。
本發明第3觀點之元件製造方法，其包含使用本發明之曝光裝置使該物體曝光之動作、以及使曝光後之該物體顯影之動作。
本發明第4觀點之曝光方法，係透過投影光學系對物體照射照明光，並相對該物體驅動該投影光學系以進行掃描曝光，其包含：使用標記檢測部進行之設於該物體之標記之標記檢測；使用第1驅動系之該標 記檢測部之驅動；使用第2驅動系之該投影光學系之驅動；以及以在該投影光學系之驅動前先進行該標記檢測部之驅動之方式進行該第1及第2驅動系之控制。
本發明第5觀點之平面顯示器之製造方法，其包含使用本發明之曝光方法使該物體曝光之動作、以及使曝光後之該物體顯影之動作。
本發明第6觀點之元件製造方法，其包含使用本發明之曝光方法使該物體曝光之動作、以及使曝光後之該物體顯影之動作。
10、10A、10B‧‧‧液晶曝光裝置
12M‧‧‧照明系模組
14M‧‧‧光罩載台模組
16M‧‧‧投影光學系模組
18M‧‧‧基板載台模組
18AM‧‧‧基板載台模組
20‧‧‧照明系
20M‧‧‧對準系模組
22‧‧‧照明系本體
28A~28G‧‧‧架台
30‧‧‧光罩載台裝置
32‧‧‧載台本體
40、40A、40B‧‧‧投影光學系
42‧‧‧投影系本體
44‧‧‧驅動系
46‧‧‧測量系
50‧‧‧基板載台裝置
52‧‧‧載台本體
60、60A、60B‧‧‧對準系
62、64‧‧‧對準顯微鏡
66‧‧‧驅動系
80‧‧‧導件
82‧‧‧標尺
84、86‧‧‧讀頭
IA‧‧‧曝光區域
IAM‧‧‧照明區域
IL‧‧‧照明光
M‧‧‧光罩
Mk‧‧‧標記
P‧‧‧基板
S1~S4‧‧‧照射區域
圖1係第1實施形態之液晶曝光裝置的概念圖。
圖2係顯示以圖1之液晶曝光裝置之控制系為中心構成之主控制裝置之輸出入關係的方塊圖。
圖3係用以說明投影系本體、及對準顯微鏡之測量系之構成的圖。
圖4(a)~圖4(d)係用以說明曝光動作時之液晶曝光裝置之動作的圖(其1~其4)。
圖5(a)~圖5(d)係用以說明曝光動作時之液晶曝光裝置之動作的圖(其5~其8)。
圖6(a)~圖6(c)係用以說明曝光動作時之液晶曝光裝置之動作的圖(其9~其11)。
圖7(a)~圖7(c)係用以說明曝光動作時之液晶曝光裝置之動作的圖(其12~其15)。
圖8(a)~圖8(d)係用以說明第2實施形態之對準系之動作的圖(其 1~其4)。
圖9(a)及圖9(b)係用以說明第3實施形態之對準系、及投影光學系之動作的圖(其1及其2)。
圖10係顯示投影光學系、及對準系之驅動系之變形例(其1)的圖。
圖11係顯示投影光學系、及對準系之驅動系之變形例(其2)的圖。
圖12係液晶曝光裝置之模組更換的概念圖。
《第1實施形態》
以下，使用圖1~圖7(c)說明第1實施形態。
圖1中顯示了第1實施形態之液晶曝光裝置10的概念圖。液晶曝光裝置10，係以例如用於液晶顯示裝置(平面顯示器)等之矩形(方型)之玻璃基板P(以下，僅簡稱基板P)為曝光對象物之步進掃描(step & scan)方式之投影曝光裝置，所謂的掃描機。
液晶曝光裝置10，具有照射作為曝光用能量束之照明光IL的照明系20、與投影光學系40。以下，將與從照明系20透過投影光學系40照射於基板P之照明光IL之光軸平行之方向稱為Z軸方向，並設定在與Z軸正交之平面內彼此正交之X軸及Y軸以進行說明。又，本實施形態之座標系中，Y軸係與重力方向實質平行。因此，XZ平面與水平面實質平行。此外，以繞Z軸之旋轉(傾斜)方向為θ z方向進行說明。
此處，於本實施形態，一片基板P上設定有複數個曝光對象區域(適當的稱區劃區域、或照射(shot)區域來進行說明)，於此等複數個照射區域依序轉印光罩圖案。又，本實施形態，雖係針對基板P上設定 有4個區劃區域之情形(所謂取4面之情形)進行說明，但區劃區域之數量不限定於此，可適當變更。
又，於液晶曝光裝置10，雖係進行所謂的步進掃描方式之曝光動作，但於掃描曝光動作時，光罩M及基板P實質為靜止狀態，而照明系20及投影光學系40(照明光IL)相對光罩M及基板P分別於X軸方向(適當的稱掃描方向)以長行程移動(參照圖1之白箭頭)。相對於此，於為了變更曝光對象之區劃區域而進行之步進動作時，光罩M於X軸方向以既定行程步進移動，基板P於Y軸方向以既定行程步進移動(分別參照圖1之黑箭頭)。
圖2中，顯示了統籌控制液晶曝光裝置10之構成各部之主控制裝置90之輸出入關係的方塊圖。如圖2所示，液晶曝光裝置10具備照明系20、光罩載台裝置30、投影光學系40、基板載台裝置50、對準系60等。
照明系20，具備包含照明光IL(參照圖1)之光源(例如，水銀燈)等之照明系本體22。於掃描曝光動作時，由主控制裝置90控制例如包含線性馬達等之驅動系24，據以將照明系本體22於X軸方向以既定長行程掃描驅動。主控制裝置90，透過例如包含線性編碼器等之測量系26求出照明系本體22之X軸方向之位置資訊，根據該位置資訊進行照明系本體22之位置控制。於本實施形態中，作為照明光IL，係使用例如g線、h線、i線等。
光罩載台裝置30具備保持光罩M之載台本體32。載台本體32，可藉由例如包含線性馬達等之驅動系34於X軸方向及Y軸方向適當的 步進移動。於X軸方向為變更曝光對象之區劃區域的步進動作時，主控制裝置90藉由控制驅動系34，將載台本體32步進驅動於X軸方向。又，如後所述，於Y軸方向為變更曝光對象之區劃區域內進行掃描曝光之區域(位置)的步進動作時，主控制裝置90藉由控制驅動系34，將載台本體32步進驅動於Y軸方向。驅動系34，能在後述對準動作時將光罩M適當的微幅驅動於XY平面內之3自由度(X、Y、θ z)方向。光罩M之位置資訊，例如以包含線性編碼器等之測量系36加以求出。
投影光學系40，具備包含以等倍系在基板P(參照圖1)上形成光罩圖案之正立正像之光學系等的投影系本體42。投影系本體42配置在基板P與光罩M之間形成之空間內(參照圖1)。於掃描曝光動作時，主控制裝置90藉由例如控制包含線性馬達等之驅動系44，以和照明系本體22同步之方式，於X軸方向以既定長行程掃描驅動投影系本體42。主控制裝置90，透過例如包含線性編碼器等之測量系46求出投影系本體42於X軸方向之位置資訊，根據該位置資訊進行投影系本體42之位置控制。
回到圖1，於液晶曝光裝置10，當以來自照明系20之照明光IL照明光罩M上之照明區域IAM時，以通過光罩M之照明光IL，透過投影光學系40將該照明區域IAM內之光罩圖案之投影像(部分正立像)，形成在基板P上與照明區域IAM共軛之照明光IL之照射區域(曝光區域IA)。並相對光罩M及基板P，使照明光IL(照明區域IAM及曝光區域IA)相對移動於掃描方向據以進行掃描曝光動作。亦即，於液晶曝光裝置10，係以照明系20及投影光學系40在基板P上生成光罩M之圖案，藉由照明光IL使基板P上之感應層(抗蝕層)之曝光，於基板P上形成該圖案。
此處，於本實施形態，以照明系20在光罩M上生成之照明區域IAM，包含於Y軸方向分離之一對矩形區域。一個矩形區域之Y軸方向長度，係設定為光罩M之圖案面之Y軸方向長度(亦即設定在基板P上之各區劃區域之Y軸方向長度)之例如1/4。又，一對矩形區域間之間隔亦同樣的設定為光罩M之圖案面之Y軸方向之長度之例如1/4。因此，生成在基板P上之曝光區域IA，亦同樣的包含於Y軸方向分離之一對矩形區域。本實施形態，為將光罩M之圖案完全地轉印至基板P，雖須針對一區劃區域進行二次掃描曝光動作，但具有可使照明系本體22及投影系本體42小型化之優點。關於掃描曝光動作之具體例，留待後敘。
基板載台裝置50，具被保持基板P之背面(與曝光面相反之面)之載台本體52。回到圖2，於Y軸方向變更曝光對象之區劃區域的步進動作時，主控制裝置90藉由控制例如包含線性馬達等之驅動系54，將載台本體52往Y軸方向步進驅動。驅動系54，可在後述之基板對準動作時將基板P微幅驅動於XY平面內之3自由度(X、Y、θ z)方向。基板P(載台本體52)之位置資訊，係以例如包含線性編碼器等之測量系56加以求出。
回到圖1，對準系60例如具備2個對準顯微鏡62、64。對準顯微鏡62、64，被配置在基板P與光罩M之間形成之空間內(於Z軸方向之基板P與光罩M間之位置)，檢測形成在基板P之對準標記Mk(以下，僅稱標記Mk)、及形成在光罩M之標記(未圖示)。本實施形態中，標記Mk在各區劃區域之四個角落附近分別形成有1個(1個區劃區域、例如4個)，光罩M之標記，透過投影光學系40形成在與標記Mk對應之位置。又，標記Mk及光罩M之標記之數量及位置，不限定於此，可適當變更。 此外，於各圖面中，為便於理解，標記Mk係顯示的較實際大。
其中之一對準顯微鏡62配置在投影系本體42之+X側，另一對準顯微鏡64則配置在投影系本體42之-X側。對準顯微鏡62、64，分別具有在Y軸方向分離之一對檢測視野(檢測區域)，可同時檢測一個區劃區域內於Y軸方向分離之例如2個標記Mk。
又，對準顯微鏡62、64，可同時(換言之，在不改變對準顯微鏡62、64之位置之情形下)檢測形成在光罩M之標記、與形成在基板P之標記Mk。主控制裝置90，例如在光罩M每次進行X步進動作、或基板P進行Y步進動作時，求出形成在光罩M之標記與形成在基板P之標記Mk之相對位置偏移資訊，並進行基板P與光罩M在沿XY平面之方向之相對的定位，以修正該位置偏移(抵消、或減少)。又，對準顯微鏡62、64，係由檢測(觀察)光罩M之標記的光罩檢測部、與檢測(觀察)基板P之標記Mk的基板檢測部藉由共通之箱體等一體構成，透過該共通之箱體由驅動系66加以驅動。或者，亦可以是光罩檢測部與基板檢測部由個別之箱體等構成，此場合，最好是構成為例如光罩檢測部與基板檢測部可藉由實質共通之驅動系66以同等之動作特性來進行移動光罩M。
主控制裝置90(參照圖2)，係藉由控制例如包含線性馬達等之驅動系66，將對準顯微鏡62、64以既定長行程分別獨立的驅動於X軸方向。又，主控制裝置90，透過例如包含線性編碼器等之測量系68求出對準顯微鏡62、64各自之X軸方向之位置資訊，根據該位置資訊分別獨立的進行對準顯微鏡62、64之位置控制。此外，投影系本體42及對準顯微鏡62、64，其Y軸方向之位置幾乎相同，彼此之可移動範圍部分重複。
此處，對準系60之對準顯微鏡62、64與上述投影光學系40之投影系本體42雖係物理上(機械上)獨立(分離)的要素，由主控制裝置90(參照圖2)以彼此獨立之方式進行驅動(速度、及位置)控制，但驅動對準顯微鏡62、64之驅動系66與驅動投影系本體42之驅動系44，於X軸方向之驅動係共用例如線性馬達、線性導件等之一部分，對準顯微鏡62、64及投影系本體42之驅動特性、或由主控制裝置90進行之控制特性是實質同等的。
具體的舉一例而言，在例如以動圈式線性馬達將對準顯微鏡62、64、投影系本體42分別驅動於X軸方向之情形時，上述驅動系66與驅動系44係共用固定子磁性體(例如永久磁石等)單元。相對於此，可動子線圈單元則係對準顯微鏡62、64、投影系本體42分別獨立具有，主控制裝置90(參照圖2)藉由個別進行對該線圈單元之電力供應，獨立的控制對準顯微鏡62、64往X軸方向之驅動(速度、及位置)、與投影系本體42往X軸方向之驅動(速度、及位置)。因此，主控制裝置90可變更(任意變更)於X軸方向之對準顯微鏡62、64與投影系本體42之間隔(距離)。此外，主控制裝置90，亦可於X軸方向使對準顯微鏡62、64與投影系本體42以不同的速度移動。
主控制裝置90(參照圖2)，使用對準顯微鏡62(或對準顯微鏡64)檢測形成在基板P上之複數個標記Mk，根據該檢測結果(複數個標記Mk之位置資訊)以公知之全晶圓加強型對準(EGA)方式，算出形成有檢測對象之標記Mk之區劃區域之排列資訊(包含與區劃區域之位置(座標值)、形狀等相關之資訊)。
具體而言，於掃描曝光動作中，在投影系本體42係被驅動於+X方向時，主控制裝置90(參照圖2)，於該掃描曝光動作之前，先使用配置在投影系本體42之+X側之對準顯微鏡62進行複數個標記Mk之位置檢測，以算出曝光對象之區劃區域之排列資訊。又，於掃描曝光動作中，在投影系本體42係被驅動於-X方向時，於該掃描曝光動作之前，先使用配置在投影系本體42之-X側之對準顯微鏡64進行複數個標記Mk之位置檢測，以算出曝光對象之區劃區域之排列資訊。主控制裝置90根據算出之排列資訊，一邊進行基板P之XY平面內之3自由度方向之慎密的定位(基板對準動作)、一邊適當控制照明系20及投影光學系40進行對對象區劃區域之掃描曝光動作(光罩圖案之轉印)。
其次，說明用以求出投影光學系40具有之投影系本體42之位置資訊的測量系46(參照圖2)、及用以求出對準系60具有之對準顯微鏡62之位置資訊的測量系68之具體構成。
如圖3所示，液晶曝光裝置10具有用以將投影系本體42導向掃描方向之導件80。導件80由與掃描方向平行延伸之構件構成。導件80亦具有引導對準顯微鏡62往掃描方向之移動的功能。又，圖7中，導件80雖係圖示在光罩M與基板P之間，但實際上，導件80係於Y軸方向配置在避開照明光IL之光路的位置。
於導件80，固定有至少包含以和掃描方向平行之方向(X軸方向)為週期方向之反射型繞射光柵的標尺82。又，投影系本體42具有與標尺82對向配置之讀頭84。於本實施形態，形成有藉由上述標尺82與讀頭84構成用以求出投影系本體42之位置資訊之測量系46(參照圖2)的 編碼器系統。此外，對準顯微鏡62、64，分別具有與標尺82對向配置之讀頭86(圖3中，對準顯微鏡64未圖示)。於本實施形態，形成有藉由上述標尺82與讀頭86構成用以求出對準顯微鏡62、64之位置資訊之測量系68(參照圖2)的編碼器系統。此處，讀頭84、86可分別對標尺82照射編碼器測量用光束，並接收透過標尺82之光束(於標尺82之反射光束)，根據該受光結果輸出對標尺82之相對位置資訊。
如以上所述，於本實施形態，標尺82構成用以求出投影系本體42之位置資訊的測量系46(參照圖2)、亦構成用以求出對準顯微鏡62、64之位置資訊的測量系68(參照圖2)。亦即，投影系本體42與對準顯微鏡62、64係根據以形成在標尺82之繞射光柵所設定之共通的座標系(測長軸)來進行位置控制。又，用以驅動投影系本體42之驅動系44(參照圖2)、及用以驅動對準顯微鏡62、64之驅動系66(參照圖2)，其要素可一部分共通、亦可以完全獨立之要素構成。
又，構成上述測量系46、68之編碼器系統，可以是測長軸僅為例如X軸方向(掃描方向)之線性(1DOF)編碼器系統、亦可具有多數測長軸。例如，可藉由將讀頭84、86於Y軸方向以既定間隔配置複數個，據以求出投影系本體42、對準顯微鏡62、64之θ z方向之旋轉量。又，亦可以是於標尺82形成XY2維繞射光柵，於X、Y、θ z方向之3自由度方向具有測長軸之3DOF編碼器系統。再者，亦可作為讀頭84、86使用複數個除繞射光柵之週期方向外亦能進行與標尺面正交之方向之測長之公知的2維讀頭，以求出投影系本體42、對準顯微鏡62、64之6自由度方向之位置資訊。
其次，使用圖4(a)~圖7(c)說明掃描曝光動作時之液晶曝光裝置10之動作之一例。以下之曝光動作(包含對準測量動作)係在主控制裝置90(圖4(a)~圖7(c)中未圖示。參照圖2)之管理下進行。
本實施形態中，曝光順序最先之區劃區域(以下，稱第1照射區域S1)係設定在基板P之-X側且-Y側。又，賦予在基板P上之區劃區域之符號S2~S4，係分別代表曝光順序為第2~4個之照射區域。
如圖4(a)所示，於曝光開始前，投影系本體42及對準顯微鏡62、64之各個，係俯視下配置在設定於第1照射區域S1之-X側之初期位置。此時，投影系本體42與對準顯微鏡62、64係於X軸方向彼此近接配置。又，對準顯微鏡62之檢測視野之Y軸方向位置與形成在第1及第4照射區域S1、S4內之標記Mk之Y軸方向位置幾乎一致。
接著，主控制裝置90，如圖4(b)所示，將對準顯微鏡62驅動於+X方向，檢測形成在第1照射區域S1內之例如4個標記Mk中、形成在-X側端部近旁之例如2個標記Mk(參照圖4(b)中之粗線圓標記。以下同)。又，主控制裝置90，如圖4(c)所示，進一步將對準顯微鏡62驅動於+X方向，以檢測形成在第1照射區域S1內之例如4個標記Mk中、形成在+X側端部近旁之例如2個標記Mk。又，圖4(b)中，投影系本體42雖係停止中，但可在對準顯微鏡62開始進行第1照射區域S1內之標記Mk之檢測後、正在進行該標記Mk之檢測中，例如在檢測-X側之標記Mk後移動至+X側之標記Mk之期間中(具體而言，在檢測+X側之標記Mk之前一刻)，開始投影系本體42之加速。
主控制裝置90，根據形成在上述第1照射區域S1內之例如 4個標記Mk之檢測結果(位置資訊)，求出第1照射區域S1之排列資訊。主控制裝置90，如圖4(d)所示，一邊根據第1照射區域S1之該排列資訊進行基板P之XY平面內之3自由度方向之精密定位(基板對準動作)、一邊將投影系本體42與照明系20之照明系本體22(圖4(d)中未圖示。參照圖1)同步驅動於+X方向，以進行對第1照射區域S1之第1次的掃描曝光。
又，主控制裝置90，與對第1照射區域S1之第1次掃描曝光動作之開始並行，使用對準顯微鏡62檢測形成在第4照射區域S4(第1照射區域S1之+X側之區劃區域)內之例如4個標記Mk中、形成在-X側端部近旁之例如2個標記Mk。
主控制裝置90，可根據新取得之第4照射區域S4內之例如2個標記Mk之檢測結果、與之前取得(儲存在未圖示之記憶體裝置內)之第1照射區域S1內之例如4個標記之檢測結果，進行EGA計算以更新第1照射區域S1之排列資訊。主控制裝置90，可一邊根據此經更新之排列資訊適當進行基板P之XY平面內之3自由度方向之精密定位、一邊續行第1照射區域S1之掃描曝光動作。為求出第1照射區域S1之排列資訊而使用第4照射區域S4內之標記位置資訊，與僅根據設在第1照射區域S1之4個標記Mk來求出排列資訊相較，可求出就廣範圍考慮了統計上傾向之排列資訊，而能提升關於第1照射區域S1之對準精度。
又，主控制裝置90，如圖5(a)所示，一邊將投影系本體42驅動於+X方向以進行掃描曝光動作、一邊進一步將對準顯微鏡62驅動於+X方向以檢測形成在第4照射區域S4內之例如4個標記Mk中、形成在 +X側端部近旁之例如2個標記Mk。主控制裝置90，可根據新取得之第4照射區域S4內之例如2個標記Mk之檢測結果、與之前取得之標記Mk(本例中，係第1照射區域S1內之例如4個標記Mk、及第4照射區域S4內之例如2個標記Mk)之檢測結果進行EGA計算，以更新第1照射區域S1之排列資訊。主控制裝置90，可一邊根據此經更新之排列資訊進行基板P之XY平面內之3自由度方向之精密定位、一邊續行第1照射區域S1之掃描曝光動作。
如以上所述，於本實施形態，可使用相對投影系本體42配置在掃描方向前方(+X方向)之對準顯微鏡62，同時(並行)實施檢測較曝光區域IA(照明光IL)形成在掃描方向前方(+X方向)之標記Mk的動作、與使投影系本體42掃描於+X方向的掃描曝光動作中之至少一部分。如此，即能縮短包含對準動作與掃描曝光動作之一連串動作所需之時間。此外，主控制裝置90，可在每次依序測量例如設在不同位置之標記Mk時適當進行EGA計算，以更新曝光對象之區劃區域之排列資訊。據此，能提升曝光對象之區劃區域之對準精度。
又，主控制裝置90，在為進行掃描曝光動作而將投影系本體42驅動於+X方向時，可將相對投影系本體42配置在掃描方向後方(-X方向)之對準顯微鏡64，以追循投影系本體42之方式驅動於+X方向(參照圖5(a)及圖5(b))。此時，主控制裝置90，可使用對準顯微鏡64檢測較曝光區域IA(照明光IL)形成在掃描方向後方(-X方向)之標記Mk，將此檢測結果用於EGA計算。
如以上所述，本實施形態中，由於光罩M上生成之照明區 域IAM(參照圖1)、及基板P上生成之曝光區域IA，係於Y軸方向分離之一對矩形區域，因此以一次掃描曝光動作轉印至基板P之光罩M之圖案像，是形成在於Y軸方向分離之一對延伸於X軸方向之帶狀區域(一個區劃區域之全面積中之一半面積)內。
接著，主控制裝置90，如圖5(b)所示，為進行第1照射區域S1之第2次(復路)掃描曝光動作，使基板P及光罩M往-Y方向步進移動(參照圖5(b)之黑箭頭)。此時之基板P之步進移動量係一個區劃區域於Y軸方向之長度之例如1/4之長度。此時，在基板P與光罩M往-Y方向之步進移動中，最好是能以基板P與光罩M之相對位置關係不會變化之方式(或、以可修正該相對位置關係之方式)使其步進移動較佳。
本實施形態中，第1照射區域S1之第2次掃描曝光動作，如圖5(c)所示，係使投影系本體42往-X方向移動來進行。主控制裝置90，將對準顯微鏡64驅動於-X方向，以檢測形成在第1照射區域S1內之例如+X側端部近旁之標記Mk(未圖示)。主控制裝置90，一邊根據此對準顯微鏡64之檢測結果及上述第1照射區域S1之排列資訊進行基板P之XY平面內之3自由度方向之精密定位、一邊進行第1照射區域S1之第2次掃描曝光動作。據此，如圖5(d)所示，藉由第1次掃描曝光動作轉印之光罩圖案、與藉由第2次掃描曝光動作轉印之光罩圖案即在第1照射區域S1內接合，光罩M之圖案全體被轉印至第1照射區域S1。又，對應第1照射區域S1之第2次掃描曝光之對準動作，由於僅需根據光罩M之標記與基板P之標記Mk之各2點的標記(+X側標記)測量XY平面內之3自由度(X、Y、θ z)方向之位置偏差，因此與第1次對準動作相較，能實質縮短 對準所需之時間。
當對第1照射區域S1之掃描曝光結束時，主控制裝置90，在為進行對第2照射區域S2(第1照射區域S1之+Y側之區劃區域)之掃描曝光動作而使基板P往-Y方向步進移動後，以和上述對第1照射區域S1之掃描曝光動作相同之程序進行對第2照射區域S2之掃描曝光。
亦即，對第2照射區域S2之第1次掃描曝光動作，如圖6(a)所示，係根據以對準顯微鏡62檢測之第2照射區域S2、及第3照射區域S3(第2照射區域S2之+X側之區劃區域)內之標記Mk之檢測結果求出第2照射區域S2之排列資訊，根據此排列資訊進行基板P之XY平面內之3自由度方向之精密定位。其中，第3照射區域S3內之標記Mk之檢測動作(及排列資訊之更新)與對第2照射區域S2之掃描曝光動作之至少一部分是並行的。又，主控制裝置90，在使基板P及光罩M往-Y方向步進移動後，以對準顯微鏡64檢測例如形成在+X側端部近旁之第2照射區域S2內之標記Mk(未圖示)。主控制裝置90，一邊根據此對準顯微鏡64之檢測結果與第2照射區域S2之排列資訊進行基板P之XY平面內之3自由度方向之精密定位、一邊如圖6(b)所示，在使投影系本體42往-X方向移動之同時、進行對第2照射區域S2之第2次掃描曝光動作。
當對第2照射區域S2之掃描曝光結束時，主控制裝置90，藉由使光罩M(參照圖1)往+X方向步進移動，以使光罩M與基板P上之第3照射區域S3對向。主控制裝置90，以對準顯微鏡62檢測例如形成在第3照射區域S3內之-X側端部近旁之標記Mk。主控制裝置90，在此狀態下，如圖6(c)所示，一邊使投影系本體42往+X方向移動、一邊進行對 第3照射區域S3之第1次的掃描曝光動作。此時之對準(基板P之精密定位)控制，係視第3照射區域S3之排列資訊及對準顯微鏡62之檢測結果進行。第3照射區域S3之排列資訊係根據使第2照射區域S2曝光時所求出之第2及第3照射區域S2、S3內之標記Mk之位置加以計算，於對準顯微鏡62，僅需根據在使第3照射區域S3與光罩M對向配置之狀態下之光罩M之標記與基板P之標記Mk的各2點之標記，測量XY平面內之3自由度(X、Y、θ z)方向之位置偏差即可。因此，與第2照射區域S2之對準相較，能實質縮短第3照射區域S3之對準所需之時間。
之後，主控制裝置90，為進行對第3照射區域S3之第2次掃描曝光動作，如圖7(a)所示，使基板P及光罩M於+Y方向步進移動。據此，對準顯微鏡64之檢測視野之Y軸方向之位置、與形成在第2及第3照射區域S2、S3內之標記Mk之Y軸方向之位置即幾乎一致。
主控制裝置90，以和上述對第1照射區域S1之第1次掃描曝光動作相同之程序(惟，用於標記Mk之檢測之對準顯微鏡不同)，進行對第3照射區域S3之第2次掃描曝光動作。亦即，主控制裝置90，對第3照射區域S3之第2次掃描曝光動作，如圖7(b)所示，在投影系本體42之前，由對準顯微鏡64檢測形成在第3照射區域S3內之例如4個標記Mk，視此檢測結果，主控制裝置90更新第3照射區域S3之排列資訊。主控制裝置90，一邊根據此經更新之排列資訊進行基板P之XY平面內之3自由度方向之精密定位、一邊進行對第3照射區域S3之掃描曝光動作。又，與此掃描曝光動作並行，對準顯微鏡64，如圖7(c)所示，檢測形成在第2照射區域S2內之例如4個標記Mk。主控制裝置90，一邊根據新取得之標記 Mk之位置資訊更新第3照射區域S3之排列資訊、一邊與此並行對第3照射區域S3之第2次掃描曝光動作。
以下，雖未圖示，但主控制裝置90係一邊適當進行基板P之Y步進動作、一邊進行對第4照射區域S4之掃描曝光。對此第4照射區域S4之掃描曝光動作，因與對第3照射區域S3之掃描曝光動作大致相同，故省略說明。
又，在對第3及第4照射區域S3、S4之掃描曝光動作時，可與對準顯微鏡64一起使用對準顯微鏡62進行標記Mk之檢測，使用此等對準顯微鏡62、64之輸出更新區劃區域之排列資訊。此外，為使第2照射區域S2以後之區劃區域曝光而在求該區劃區域之排列資訊時，可使用之前為使區劃區域曝光時所求出之標記Mk之位置資訊。具體而言，例如在求第4照射區域S4之排列資訊時，主控制裝置90雖係使用第1及第4照射區域S1、S4內之標記Mk之位置資訊，但亦可與此併用之前求出之第2及第3照射區域S2、S3內之標記Mk之位置資訊。
根據以上說明之本實施形態，由於對準顯微鏡62、64係與投影系本體42分開獨立的往掃描方向移動，因此掃描曝光動作與對準動作之至少一部分可同時進行(並行)。從而，能謀求包含對準動作與掃描曝光動作之一連串動作所需之時間、亦即謀求基板P之曝光處理所需之一連串處理時間(生產時間)之縮短。
又，由於係在掃描方向於投影系本體42之一側及另一側分別配置有對準顯微鏡62、64，因此能與掃描曝光動作時之掃描方向(往路掃描與復路掃描)無關的，縮短包含對準動作與掃描曝光動作之一連串動 作所需之時間。
《第2實施形態》
接著，使用圖8(a)~圖8(d)，說明第2實施形態之液晶曝光裝置。第2實施形態之液晶曝光裝置之構成，除對準系之構成及動作不同外，皆與上述第1實施形態相同，因此，以下，僅說明相異點，而針對與上述第1實施形態具有相同構成及功能之要素，則賦予與上述第1實施形態相同之符號並省略其說明。
上述第1實施形態中，係對投影系本體42在掃描方向之前後(+X側及-X側)分別配置了對準顯微鏡62、64(參照圖1)，相對於此，本第2實施形態中，如圖8(a)所示，僅在投影系本體42之+X側設有對準顯微鏡162。
又，相較於上述第1實施形態之對準顯微鏡62、64具有在Y軸方向分離之一對檢測視野(參照圖4(b)等)，對準顯微鏡162則具有在Y軸方向分離之例如4個檢測視野。對準顯微鏡162所具有之例如4個檢測視野，其彼此之間隔係設定為能同時檢測橫跨形成在Y軸方向相鄰之例如2個區劃區域之標記Mk。
本第2實施形態中，主控制裝置90(參照圖2)，如圖8(b)及圖8(c)所示，在第1照射區域S1之掃描曝光動作之前，一邊將對準顯微鏡162驅動於+X方向、一邊進行形成在基板P之例如合計16個標記Mk之檢測，根據此標記Mk之檢測結果求出第1照射區域S1之排列資訊，並一邊視該排列資訊進行基板P之精密位置控制、一邊如圖8(d)所示將投影系本體42驅動於+X方向進行第1照射區域S1之掃描曝光動作。
本第2實施形態中，由於對準顯微鏡162在Y軸方向具有例如4個檢測視野，因此藉由使對準顯微鏡62往+X方向移動一次，即能檢測形成在基板P之更大範圍處之標記Mk(此第2實施形態中，係所有標記Mk)。因此，與第1實施形態相較，能謀求基板P之曝光處理所需之一連串處理時間(生產時間)之更進一步的縮短。
本第2實施形態中，亦與上述第1實施形態同樣的，係藉由進行基板P之Y步進動作、及/或光罩M(參照圖1)之X步進動作，以進行曝光對象之區劃區域之移動。又，於本第2實施形態，由於係在第1照射區域S1之掃描曝光前，檢測形成在基板P之所有標記Mk，因此在第2照射區域S2以後之掃描曝光時，無需再次進行EGA計算。當然，亦可在第2照射區域S2以後之掃描曝光時，重新進行對準測量(EGA計算)以更新各區劃區域之排列資訊。
《第3實施形態》
接著，使用圖9(a)及圖9(b)說明第3實施形態之液晶曝光裝置。第3實施形態之液晶曝光裝置之構成，除對準系之構成及動作不同外，皆與上述第1實施形態相同，因此，以下，僅說明相異點，而針對與上述第1實施形態具有相同構成及功能之要素，則賦予與上述第1實施形態相同之符號並省略其說明。
上述第1實施形態中，對準系60係在投影系本體42之掃描方向前後(+X側及-X側)具有對準顯微鏡62、64，相對於此，本第3實施形態中之不同點在於，僅在投影系本體42之+X側設有對準顯微鏡62。
本第3實施形態中，主控制裝置90(參照圖2)，在使基板 P相對投影系本體42進行Y步進時，係使對準顯微鏡62與投影系本體42回歸到既定初期位置。具體而言，例如圖9(a)所示，當第1照射區域S1之掃描曝光動作結束時，主控制裝置90，與上述第1實施形態同樣的，如圖9(b)所示，使基板P往-Y方向Y步進動作(參照圖9(b)之黑箭頭)。
又，主控制裝置90，與上述基板P往-Y方向之Y步進動作並行，分別將對準顯微鏡62與投影系本體42驅動於-X方向，使其回歸(參照圖9(b)之白箭頭)至初期位置(參照圖4(a))。本實施形態中，對準顯微鏡62及投影系本體42之初期位置，係各自之可移動範圍之-X側端部近旁。之後，主控制裝置90，分別將對準顯微鏡62及投影系本體42驅動於+X方向，據以進行對第1照射區域S1之第2次掃描曝光動作。此外，亦可在此第2次掃描曝光動作前，以對準顯微鏡62進行形成在基板P之標記Mk之檢測動作，根據其輸出，更新第1照射區域S1之排列資訊。
根據本第3實施形態，即使對準顯微鏡62只有一個，亦能獲得與上述第1實施形態同樣的效果。
又，以上說明之第1~第3各實施形態之構成，可適當加以變更。例如，於上述第2實施形態，可與上述第1實施形態同樣的，於掃描方向在投影系本體42之兩側(+X側及-X側)配置對準顯微鏡162。此場合，即使掃描方向是-X方向亦能在投影系本體42之移動前，先進行對準測量。
又，上述第1實施形態，雖係在第1照射區域S1之所有標記Mk之檢測結束後，開始該第1照射區域S1之掃描曝光動作，但不限於此，亦可在形成於第1照射區域S1內之複數個標記Mk之測量中，開始該 第1照射區域S1之掃描曝光動作。
又，上述各實施形態中，對準測量動作與掃描曝光動作雖係對單一基板P並行，但不限於此，亦可例如準備二片基板P，一邊進行對其中之一基板P之掃描曝光、一邊進行對另一基板P之對準測量。
又，上述各實施形態中，雖係在第1照射區域S1之掃描曝光後，進行設定在該第1照射區域S1之+Y(上)側之第2照射區域S2之掃描曝光，但不限於此，亦可在第1照射區域S1之掃描曝光之其次，進行對第4照射區域S4之掃描曝光。此場合，可藉由使用例如與第1照射區域S1對向之光罩、以及與第4照射區域S4對向之光罩(合計二枚光罩)，對第1及第4照射區域S1、S4連續進行掃描曝光。此外，亦可在第1照射區域S1之掃描曝光後，使光罩M往+X方向步進移動以進行第4照射區域S4之掃描曝光。
又，於上述各實施形態，標記Mk雖係形成在各區劃區域(第1~第4照射區域S1~S4)內，但不限於此，亦可形成在相鄰區劃區域間之區域(所謂的劃線(scribe line))內。
又，上述各實施形態中，雖係將在Y軸方向分離之一對照明區域IAM、曝光區域IA分別生成在光罩M、基板P上(參照圖1)，但照明區域IAM及曝光區域IA之形狀、長度不限於此，可適當加以變更。例如，照明區域IAM、曝光區域IA之Y軸方向長度，可分別與光罩M之圖案面、基板P上之一個區劃區域之Y軸方向長度相等。此場合，對各區劃區域進行1次掃描曝光動作即結束光罩圖案之轉印。或者，照明區域IAM、曝光區域IA，可以是Y軸方向長度分別為光罩M之圖案面、基板P上之一 個區劃區域之Y軸方向長度之一半的一個區域。此場合，與上述實施形態同樣的，必須對一個區劃區域進行2次掃描曝光動作。
又，如上述實施形態般，為將一個光罩圖案形成在區劃區域，而使投影系本體42往復以進行接合曝光之情形時，可將具有互異之檢測視野之往路用及復路用對準顯微鏡於掃描方向(X方向)配置在投影系本體42之前後。此場合，例如可使用往路用(第1次曝光動作用)之對準顯微鏡檢測區劃區域四角之標記Mk，使用復路用(第2次曝光動作用)之對準顯微鏡檢測接合部近旁之標記Mk。此處，所謂接合部，係指以往路之掃描曝光曝光之區域(圖案轉印之區域)與以復路之掃描曝光曝光之區域(圖案轉印之區域)的接合部分。作為接合部近旁之標記Mk，可預先於基板P形成標記Mk、亦可將曝光完成之圖案作為標記Mk。於上述各實施形態，在將投影系本體42驅動於+X方向以進行掃描曝光動作時，往路用對準顯微鏡係對準顯微鏡62、復路用對準顯微鏡則係對準顯微鏡64。此外，在將投影系本體42驅動於-X方向以進行掃描曝光動作時，往路用對準顯微鏡係對準顯微鏡64、復路用對準顯微鏡則係對準顯微鏡62。
又，上述實施形態(及第1、第2變形例)中，雖係針對用以驅動照明系20之照明系本體22的驅動系24、用以驅動光罩載台裝置30之載台本體32的驅動系34、用以驅動投影光學系40之投影光學系本體42的驅動系44、用以驅動基板載台裝置50之載台本體52的驅動系54、及用以驅動對準系60之對準顯微鏡62的驅動系66(分別參照圖2)分別為線性馬達之情形做了說明，但用以驅動上述照明系本體22、載台本體32、投影光學系本體42、載台本體52及對準顯微鏡62之致動器之種類不限於此， 可適當變更，例如可適當使用進給螺桿(滾珠螺桿)裝置、皮帶驅動裝置等之各種致動器。
又，上述各實施形態中，投影系本體42與對準顯微鏡62雖係共用往掃描方向之驅動系之一部分(例如線性馬達、導件等)，但只要能個別驅動投影系本體42與對準顯微鏡62的話，不限於此，用以驅動對準顯微鏡62之驅動系66、與用以驅動投影光學系40之投影系本體42之驅動系44可以是完全獨立的構成。亦即，如圖10所示之曝光裝置10A般，可將投影光學系40A具有之投影光學系本體42與對準系60A具有之對準顯微鏡62，以Y位置彼此不重複之方式配置，以使用以驅動對準顯微鏡62之驅動系66(例如包含線性馬達、導件等)與用以驅動投影系本體42之驅動系44(例如包含線性馬達、導件等)，成為完全獨立之構成。此場合，藉由在曝光對象之區劃區域之掃描曝光動作開始前，使基板P往Y軸方向步進移動(往復移動)，據以進行該區劃區域之對準測量。又，亦可如圖11所示之曝光裝置10B般，藉由將用以驅動投影光學系40B具有之投影光學系本體42的驅動系44(例如包含線性馬達、導件等)、與將用以驅動對準系60B具有之對準顯微鏡62的驅動系66(例如包含線性馬達、導件等)配置成Y位置不重複，使驅動系44與驅動系66成為完全獨立之構成。
又，上述各實施形態中，雖係針對用以進行照明系20之照明系本體22之位置測量的測量系26、用以進行光罩載台裝置30之載台本體32之位置測量的測量系36、用以進行投影光學系40之投影光學系本體42之位置測量的測量系46、用以進行基板載台裝置50之載台本體52之位置測量的測量系56、及用以進行對準系60之對準顯微鏡62之位置測量的 測量系68(分別參照圖2)，皆包含線性編碼器之情形做了說明，但用以進行上述照明系本體22、載台本體32、投影系投影光學系本體42、載台本體52及對準顯微鏡62之位置測量之測量系統之種類不限於此，可適當變更，例如可適當使用光干涉儀、或並用線性編碼器與光干涉儀之測量系等的各種測量系統。
此處，照明系20、光罩載台裝置30、投影光學系40、基板載台裝置50、對準系60可以被模組化。以下，將照明系20稱照明系模組12M、光罩載台裝置30稱光罩載台模組14M、投影光學系40稱投影光學系模組16M、基板載台裝置50稱基板載台模組18M、對準系60稱對準系模組20M。以下，雖適當的稱為「各模組12M~20M」，但係藉由載置於對應之架台28A~28E上，而將彼此在物理上獨立配置。
因此，如圖12所示，於液晶曝光裝置10，可將上述各模組12M~20M(圖12中，例如係基板載台模組18M)中之任意(1個、或複數個)模組，與其他模組獨立的加以更換。此時，更換對象之模組係與支承該模組之架台28A~28E(圖12中係架台28E)一體更換。
於上述各模組12M~20M之更換動作時，作為更換對象之各模組12M~20M(及支承該模組之架台28A~28E)，係沿地面26之面往X軸方向移動。因此，於架台28A~28E，以設有例如能在地面26上容易移動之例如車輪、或氣浮式裝置等較佳。如上所述，於本實施形態之液晶曝光裝置10，由於能使各模組12M~20M中之任意模組個別地與其他模組容易地分離，因此保養維修性優異。又，圖12中，雖係顯示基板載台模組18M與架台28E一起相對其他要素(投影光學系模組16M等)往+X方向(紙 面內側)移動，據以與他要素分離之態樣，但移動對象模組(及架台)之移動方向不限定於此，例如可以是-X方向(紙面前)、亦可以是+Y方向(紙面上方)。此外，亦可設置用以確保各架台28A~28E在地面26上之設置後位置再現性的定位裝置。該定位裝置可設於各架台28A~28E，亦可藉由設在各架台28A~28E之構件與設在地面26之構件的協力動作，來再現各架台28A~28E之設置位置。
又，本實施形態之液晶曝光裝置10，由於係可獨立分離上述各模組12M~20M之構成，因此能個別地將各模組12M~20M加以升級。所謂升級，除例如用以因應曝光對象基板P之大型化等的升級外，亦包含雖然基板P大小相同，但將各模組12M~20M更換為性能更佳者之情形。
此處，例如在使基板P大型化時，僅是基板P之面積(本實施形態中，係X軸及Y軸方向之尺寸)變大，通常基板P之厚度(Z軸方向之尺寸)實質上不會變化。因此，例如在因應基板P之大型化而將液晶曝光裝置10之基板載台模組18M加以升級時，如圖12所示，取代基板載台模組18M，新插入之基板載台模組18AM及支承基板載台模組18AM之架台28G，雖然X軸及/或Y軸方向之尺寸會改變，但Z軸方向之尺寸實質上不會變化。同樣的，光罩載台模組14M亦不會因為因應光罩M之大型化之升級，使Z軸方向之尺寸實質變化。
又，例如為擴大照明區域IAM、曝光區域IA(分別參照圖1等)，可藉由增加照明系模組12M所具有之照明光學系之數量、投影光學系模組16M所具有之投影透鏡模組之數量，來將照明系模組12M、投影光學系模組16M分別加以升級。升級後之照明系模組、投影光學系模組(皆 未未圖示)與升級前相較，僅X軸及/或Y軸方向之尺寸變化，Z軸方向之尺寸實質上不會變化。
因此，本實施形態之液晶曝光裝置10，支承各模組12M~20M之架台28A~28E、及支承升級後各模組之架台(參照支承圖12所示之基板載台模組18AM之架台28G)，其Z軸方向之尺寸是固定的。此處，所謂尺寸固定，係指更換前之架台與更換後之架台，其Z軸方向之尺寸共通，亦即支承功能相同之模組之架台之Z軸方向尺寸大致一定。如此，本實施形態之液晶曝光裝置10，由於各架台28A~28E之Z軸方向尺寸固定，因此能謀求設計各模組時之時間縮短。
又，於液晶曝光裝置10，由於基板P之曝光面、及光罩M之圖案面分別與重力方向平行(所謂的縱列配置)，因此可將照明系模組12M、光罩載台模組14M、投影光學系模組16M及基板載台模組18M之各模組，在地面26面上直列設置。如此，由於上述各模組不會有彼此自重之作用，因此，無需如將例如相當於上述各模組之基板載台裝置、投影光學系、光罩載台裝置及照明系於重力方向重疊配置之習知曝光裝置般，設置支承各要素之高剛性主機架(機體)。此外，由於構造簡單，裝置之設置工程、各模組12M~20M之維修保養作業、更換作業等皆能容易、且在短時間內進行。又，由於能沿地面26配置上述各模組，因此能降低裝置全體之高度。如此，可使收容上述各模組之腔室小型化，謀求成本降低且縮短設置工期。
又，上述各實施形態中，於照明系20使用之光源、及從該光源照射之照明光IL之波長並無特別限定，可以是例如ArF準分子雷射光 (波長193nm)、KrF準分子雷射光(波長248nm)等之紫外光、或F2雷射光(波長157nm)等真空紫外光。
又，上述實施形態中，雖係包含光源之照明系本體22被驅動於掃描方向，但不限於此，亦可與例如特開2000-12422號公報所揭示之曝光裝置同樣的，將光源固定，僅使照明光IL掃描於掃描方向。
又，照明區域IAM、曝光區域IA，於上述實施形態中係形成為延伸於Y軸方向之帶狀，但不限於此，可例如美國專利第5,729,331號說明書所揭示，將配置成鋸齒狀之複數個區域加以組合。
又，上述各實施形態中，光罩M及基板P雖係配置成與水平面正交(所謂的縱列配置)，但不限於此，亦可將光罩M及基板P配置成與水平面平行。此場合，照明光IL之光軸與重力方向大致平行。
又，雖係在掃描曝光動作時根據對準測量之結果進行基板P之XY平面內之微幅定位，但亦可與此並行，於掃描曝光動作前(或與掃描曝光動作並行)求出基板P之面位置資訊，於掃描曝光動作中進行基板P之面位置控制(所謂的自動對焦控制)。
又，曝光裝置之用途不限於將液晶顯示元件圖案轉印至方型玻璃板之液晶用曝光裝置，亦能廣泛地適用於例如有機EL(Electro-Luminescence)面板製造用之曝光裝置、半導體製造用之曝光裝置、用以製造薄膜磁頭、微機器及DNA晶片等之曝光裝置。此外，不僅是半導體元件等之微元件，亦能適用於為製造於光曝光裝置、EUV曝光裝置、X線曝光裝置及電子線曝光裝置等使用之光罩或標線片，將電路圖案轉印至玻璃基板或矽晶圓等之曝光裝置。
又，曝光對象之物體不限於玻璃板，亦可以是例如晶圓、陶瓷基板、薄膜構件、或光罩母板等其他物體。此外，在曝光對象物係平面顯示器用基板之情形時，該基板之厚度並無特別限定，亦包含例如片狀物(具可撓性之片狀構件)。又，本實施形態之曝光裝置，在曝光對象物係一邊長度、或對角長在500mm以上之基板時尤為有效。此外，在曝光對象之基板為具有可撓性之片狀(片材)之情形時，該片材可以是形成為捲筒狀。此場合，無需依賴載台裝置之步進動作，只要使捲筒旋轉(捲繞)即能容易的相對照明區域(照明光)變更(步進移動)曝光對象之區劃區域。
液晶顯示元件(或半導體元件)等之電子元件，係經由進行元件之功能、性能設計的步驟、根據此設計步驟製作光罩(或標線片)的步驟、製作玻璃基板(或晶圓)的步驟、以上述各實施形態之曝光裝置及其曝光方法將光罩(標線片)圖案轉印至玻璃基板的微影步驟、使曝光後之玻璃基板顯影的顯影步驟、將殘存有光阻之部分以外部分之露出構件藉蝕刻加以去除的蝕刻步驟、將蝕刻完成後無需之光阻加以除去的光阻除去步驟、元件組裝步驟、檢査步驟等而被製造。此場合，於微影步驟使用上述實施形態之曝光裝置實施前述曝光方法，於玻璃基板上形成元件圖案，因此能以良好生產性製造高積體度之元件。
產業上之可利用性
如以上之說明，本發明之曝光裝置及方法適於對物體進行掃描曝光。又，本發明之平面顯示器之製造方法適於平面顯示器之生產。此外，本發明之元件製造方法適於微元件之生產。
10‧‧‧液晶曝光裝置
20‧‧‧照明系
22‧‧‧照明系本體
30‧‧‧光罩載台裝置
40‧‧‧投影光學系
42‧‧‧投影系本體
50‧‧‧基板載台裝置
52‧‧‧載台本體
62、64‧‧‧對準顯微鏡
IA‧‧‧曝光區域
IAM‧‧‧照明區域
IL‧‧‧照明光
M‧‧‧光罩
Mk‧‧‧對準標記
P‧‧‧基板

Claims (36)

  1. 一種曝光裝置，係透過投影光學系對物體照射照明光，並相對該物體驅動該投影光學系以進行掃描曝光，其具備：標記檢測部，用以進行設在該物體之標記之標記檢測；第1驅動系，係驅動該標記檢測部；第2驅動系，係驅動該投影光學系；以及控制裝置，係以在該投影光學系之驅動前先進行該標記檢測部之驅動之方式控制該第1及第2驅動系。
  2. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中，該控制裝置，係以該標記檢測部進行之至少一部分之該標記檢測結束後，驅動該投影光學系之方式控制該第1及第2驅動系。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之曝光裝置，其中，該標記檢測部，具有在相對該物體驅動該投影光學系之掃描方向，設在該投影光學系之一側的第1檢測裝置、與設在該投影光學系之另一側的第2檢測裝置：該控制裝置，係以在從該另一側往該一側之該掃描曝光中，根據該第1檢測裝置之檢測結果驅動該投影光學系，而在從該一側往該另一側之該掃描曝光中，則根據該第2檢測裝置之檢測結果驅動該投影光學系之方式控制該第1及第2驅動系。
  4. 如申請專利範圍第3項之曝光裝置，其中，該物體至少具有位置互異之第1及第2區劃區域；該控制裝置，係以在進行對該第2區劃區域之從該一側往另一側之該掃描曝光之前，將該第2檢測裝置驅動控制至可檢測該第2區劃區域內之 該標記之位置的方式控制該第2驅動系。
  5. 如申請專利範圍第3或4項之曝光裝置，其中，該控制裝置係以在從該另一側往一側之該掃描曝光中，一邊將該第1檢測裝置及該投影光學系從該另一側往該一側驅動、一邊將該第2檢測裝置從該另一側往該一側驅動之方式控制該第1及第2驅動系。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之曝光裝置，其中，該控制裝置，係以包含該標記檢測之標記檢測動作與包含該掃描曝光之掃描曝光動作之至少部分動作並行之方式進行控制。
  7. 如申請專利範圍第6項之曝光裝置，其中，該標記檢測動作包含該標記檢測部往進行該標記檢測動作之位置之移動的檢測位置移動動作；該掃描曝光動作包含該掃描曝光開始前之該投影光學系之移動動作。
  8. 如申請專利範圍第6或7項之曝光裝置，其中，該控制裝置，係在該標記檢測動作及該掃描曝光動作之至少一方之動作中，使該投影光學系之驅動速度與該標記檢測部之驅動速度相異。
  9. 如申請專利範圍第8項之曝光裝置，其中，該標記檢測部之驅動速度，與僅進行該標記檢測動作時相較，在與該掃描曝光動作並列進行該標記檢測動作時較慢。
  10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之曝光裝置，其中，該標記檢測部係設置成可檢測在與相對該物體驅動該投影光學系之掃描方向交叉之方向，與該照明光照射之區域之長度相較，設在該物體上之複數個該標記間之距離較長之標記。
  11. 如申請專利範圍第10項之曝光裝置，其中，該物體具有在與該掃 描方向交叉之方向並排設置之第1及第2區劃區域；該標記檢測部被設置成能在與該掃描方向交叉之方向，同時檢測該第1區劃區域上之至少1個該標記與該第2區劃區域上之至少1個該標記。
  12. 如申請專利範圍第11項之曝光裝置，其中，該控制裝置，在將進行該曝光動作之區域從該第1區劃區域變更為第2區劃區域之情形時，使該物體與該投影光學系往與該掃描方向交叉之方向相對移動，與該相對移動並行，使該標記檢測部與該投影光學系移動至檢測開始位置。
  13. 如申請專利範圍第1至12項中任一項之曝光裝置，其中，該投影光學系之光軸與水平面平行；該物體係以被該照明光照射之曝光面相對該水平面成正交之狀態配置。
  14. 如申請專利範圍第13項之曝光裝置，其中，該標記檢測部與該投影光學系配置成彼此可分離。
  15. 如申請專利範圍第1至14項中任一項之曝光裝置，其中，該物體係用於平面顯示器裝置之基板。
  16. 如申請專利範圍第15項之曝光裝置，其中，該基板之至少一邊之長度或對角長為500mm以上。
  17. 一種平面顯示器之製造方法，其包含：使用申請專利範圍第1至16項中任一項之曝光裝置使該物體曝光之動作；以及使曝光後之該物體顯影之動作。
  18. 一種元件製造方法，其包含： 使用申請專利範圍第1至16項中任一項之曝光裝置使該物體曝光之動作；以及使曝光後之該物體顯影之動作。
  19. 一種曝光方法，係透過投影光學系對物體照射照明光，並相對該物體驅動該投影光學系以進行掃描曝光，其包含：使用標記檢測部進行之設於該物體之標記之標記檢測；使用第1驅動系之該標記檢測部之驅動；使用第2驅動系之該投影光學系之驅動；以及以該標記檢測部之驅動較該投影光學系之驅動先之方式進行之該第1及第2驅動系之控制。
  20. 如申請專利範圍第19項之曝光方法，其中，於該控制，係以該標記檢測部進行之至少一部分之該標記檢測結束後，驅動該投影光學系之方式控制該第1及第2驅動系。
  21. 如申請專利範圍第19或20項之曝光方法，其中，該標記檢測部，具有在相對該物體驅動該投影光學系之掃描方向，設在該投影光學系一側之第1檢測裝置與設在該投影光學系另一側之第2檢測裝置；於該控制，係以在從該另一側往該一側之該掃描曝光中，根據該第1檢測裝置之檢測結果驅動該投影光學系，而在從該一側往該另一側之該掃描曝光中，則根據該第2檢測裝置之檢測結果驅動該投影光學系之方式控制該第1及第2驅動系。
  22. 如申請專利範圍第21項之曝光方法，其中，該物體至少具有位置互異之第1及第2區劃區域； 於該控制，係以在進行對該第2區劃區域之從該一側往另一側之該掃描曝光之前，將該第2檢測裝置驅動控制至可檢測該第2區劃區域內之該標記之位置的方式控制該第2驅動系。
  23. 如申請專利範圍第21或22項之曝光方法，其中，於該控制，係以在從該另一側往一側之該掃描曝光中，一邊將該第1檢測裝置及該投影光學系從該另一側往該一側驅動、一邊將該第2檢測裝置從該另一側往該一側驅動之方式控制該第1及第2驅動系。
  24. 如申請專利範圍第19至23項中任一項之曝光方法，其中，於該控制，係以包含該標記檢測之標記檢測動作與包含該掃描曝光之掃描曝光動作之至少部分動作並行之方式進行控制。
  25. 如申請專利範圍第24項之曝光方法，其中，該標記檢測動作包含該標記檢測部往進行該標記檢測動作之位置之移動的檢測位置移動動作；該掃描曝光動作包含該掃描曝光開始前之該投影光學系之移動動作。
  26. 如申請專利範圍第24或25項之曝光方法，其中，於該控制，係在該標記檢測動作及該掃描曝光動作之至少一方之動作中，使該投影光學系之驅動速度與該標記檢測部之驅動速度相異。
  27. 如申請專利範圍第26項之曝光方法，其中，該標記檢測部之驅動速度，與僅進行該標記檢測動作時相較，與該掃描曝光動作並列進行該標記檢測動作時較慢。
  28. 如申請專利範圍第19至27項中任一項之曝光方法，其中，該標記檢測部係設置成可檢測在與相對該物體驅動該投影光學系之掃描方向交叉之方向，與該照明光照射之區域之長度相較，設在該物體上之複數個該標 記間之距離較長之標記。
  29. 如申請專利範圍第28項之曝光方法，其中，該物體具有在與該掃描方向交叉之方向並排設置之第1及第2區劃區域；該標記檢測部被設置成能在與該掃描方向交叉之方向，同時檢測該第1區劃區域上之至少1個該標記與該第2區劃區域上之至少1個該標記。
  30. 如申請專利範圍第29項之曝光方法，其中，於該控制，在將進行該曝光動作之區域從該第1區劃區域變更為第2區劃區域之情形時，使該物體與該投影光學系往與該掃描方向交叉之方向相對移動，與該相對移動並行，使該標記檢測部與該投影光學系移動至檢測開始位置。
  31. 如申請專利範圍第19至30項中任一項之曝光方法，其中，該投影光學系之光軸與水平面平行；該物體係以被該照明光照射之曝光面相對該水平面成正交之狀態配置。
  32. 如申請專利範圍第31項之曝光方法，其中，該標記檢測部與該投影光學系配置成彼此可分離。
  33. 如申請專利範圍第19至32項中任一項之曝光方法，其中，該物體係用於平面顯示器裝置之基板。
  34. 如申請專利範圍第33項之曝光方法，其中，該基板之至少一邊之長度或對角長為500mm以上。
  35. 一種平面顯示器之製造方法，其包含：使用申請專利範圍第19至34項中任一項之曝光方法使該物體曝光之動作；以及 使曝光後之該物體顯影之動作。
  36. 一種元件製造方法，其包含：使用申請專利範圍第19至34項中任一項之曝光方法使該物體曝光之動作；以及使曝光後之該物體顯影之動作。
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