TWI641919B - Pattern forming method - Google Patents

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TWI641919B
TWI641919B TW106116321A TW106116321A TWI641919B TW I641919 B TWI641919 B TW I641919B TW 106116321 A TW106116321 A TW 106116321A TW 106116321 A TW106116321 A TW 106116321A TW I641919 B TWI641919 B TW I641919B
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木內徹
水谷英夫
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尼康股份有限公司
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Abstract

對已收縮之片材亦能進行高精度之曝光。
藉由控制裝置，在暫時保持片體S之狀態下將六個輔助片體保持具SH2,SH3微幅驅動於-Z方向，並將該等之保持面定位於較輔助片體保持具SH1之保持面略為下方(-Z側)，藉此，可對片體S施加在寬度方向(Y軸方向)及長邊方向之適當張力，而能使片體S之中央部固定於片體保持具SH1之保持面上。亦即，在對片體S之區劃區域SAi賦予XY二維方向之張力之狀態下，使片體S之與區劃區域SAi對應之背面部分緊貼於片體保持具SH1之平坦狀保持面。接著，在對既定區域賦予在長邊方向、寬度方向之張力之狀態下，使片體S之與既定區域對應之背面部分緊貼於平坦狀之基準面而平坦化。接著，對已平坦化狀態之片體之既定區域照射能量束而形成圖案。

Description

圖案形成方法
本發明，係關於圖案形成裝置及圖案形成方法、以及元件製造方法，更詳言之，係關於在長條狀片材表面之複數區域形成圖案之圖案形成裝置及圖案形成方法、以及使用該圖案形成方法製造電子元件之元件製造方法。
本申請案，係基於2009年7月17日申請之美國專利暫時申請61/226,330號、2009年7月17日提出申請之美國專利暫時申請61/226,458號、以及2010年6月24日提出申請之美國專利申請12/822,773號主張優先權，將其內容援用於此。
液晶顯示器面板、電漿顯示器面板等之平面顯示器面板係逐漸大型化中。例如液晶顯示器面板，用於其製造之玻璃基板(大型基板)，係為了一次以良好效率生產複數個畫面之量而使用一邊之長度超過3m之大型基板。因此，保持基板之載台裝置，隨著基板之大型化而隨之巨大化，用以處理十幾kg之基板之載台裝置，其可動部之重量接近十噸，裝置整體之重量超過100噸。因此，可確實預見在不久的將來，基板會趨於更大型，其製造及搬送亦會更加困難，且載台裝置亦趨於大型，而須在基礎設備上花費巨額投資。
另一方面，主要雖係採用於配線基板之製造領域，但已知有將圓筒片狀記錄媒體作為被曝光物體之曝光裝置。若將此種曝光裝置運用於例如液晶顯示元件之製造，由於即可解決因上述玻璃基板之大型化所伴隨之各種 問題，因此係被期待作為將來液晶顯示元件製造用之曝光裝置之一個選擇。
作為製造習知片狀記錄媒體之曝光裝置，雖已知有例如專利文獻1~3所揭示之曝光裝置，但即使將此等曝光裝置直接使用於液晶顯示元件之製造，亦難以製造出所欲精度之液晶顯示元件。舉例而言，液晶顯示元件雖藉由曝光將圖案疊合複數層來製造，但經過層間之製程後，會因加熱等使片體產生收縮等現象，而須有對應此種現象之對策。
[專利文獻1]美國專利第5652645號說明書
[專利文獻2]美國專利申請公開第2006/0066715號說明書
[專利文獻3]美國專利第6243160號說明書
根據本發明之第1態樣，提供一種圖案形成裝置，係於長條狀片材之既定區域形成既定圖案，其具備：張力賦予裝置，係對前述片材之包含前述既定區域之部分賦予二維張力；吸附裝置，包含具有平坦狀基準面之基準面構件，用以將被賦予前述二維張力之前述片材之與前述既定區域對應之背面部分吸附於前述基準面；以及照射裝置，對被吸附於前述基準面之前述片材之前述既定區域照射與前述圖案對應之能量束。
藉此，係藉由張力賦予裝置對片材之包含既定區域之部分賦予二維張力，並藉由吸附裝置將被賦予二維張力之前述片材之與前述既定區域對應之背面部分吸附於平坦狀基準面。接著，藉由照射裝置，對被吸附於基準面而成為平坦化狀態之片材之前述既定區域照射與圖案對應之能量束，使片材曝光，而形成圖案。是以，即使係藉由製程之處理例如施加熱等而收縮之片材亦能進行高精度之曝光。
根據本發明之第2態樣，提供一種圖案形成方法，係於長條狀片材表面之既定區域形成既定圖案，其包含：對前述片材之包含前述既定區域之部分賦予二維張力之動作；將被賦予前述二維張力之前述片材之與前述既 定區域對應之背面部分吸附於平坦狀基準面之動作；以及對被吸附於前述基準面之前述片材之前述既定區域照射與前述圖案對應之能量束之動作。
藉此，即使係藉由製程之處理例如施加熱等而收縮之片材亦能進行高精度之曝光。
根據本發明之第3態樣，提供一種元件製造方法，其包含：使用本發明之圖案形成裝置於長條狀片材上形成圖案之動作；以及對形成有圖案之前述片材施以處理之動作。
根據本發明之第4態樣，提供一種圖案形成方法，係於長條狀片材表面之既定區域形成既定圖案，其包含：拘束前述片材在長邊方向之至少兩處，在前述長邊方向對前述既定區域賦予第1張力之動作；在前述片材之與前述長邊方向交叉之寬度方向兩側拘束前述片材，在前述寬度方向對前述既定區域賦予第2張力之動作；在對前述既定區域賦予前述第1及第2張力之狀態下，使前述片材之與前述既定區域對應之背面部分緊貼於平坦狀基準面之動作；以及對成平坦化狀態之前述片材之前述既定區域照射與前述圖案對應之能量束之動作。
藉此，即使係藉由製程之處理例如施加熱等而收縮之片材亦能進行高精度之曝光。
根據本發明之第5態樣，提供一種元件製造方法，其包含：使用本發明之圖案形成方法於長條狀片材上形成圖案之動作；以及對形成有圖案之前述片材施以處理之動作。
根據本發明之第6態樣，提供一種圖案形成裝置，係於長條狀片材表面之既定區域形成既定圖案，其具備：第1張力賦予裝置，係拘束前述片材在長邊方向之至少兩處，在前述長邊方向對前述既定區域賦予第1張力；第2張力賦予裝置，係在前述片材之與前述長邊方向交叉之寬度方向兩側拘束前述片材，在前述寬度方向對前述既定區域賦予第2張力；平坦化裝 置，包含具有平坦狀基準面之基準面構件，在對前述既定區域賦予前述第1及第2張力之狀態下，使前述片材之與前述既定區域對應之背面部分緊貼於前述基準面；以及照射裝置，係對成平坦化狀態之前述片材之前述既定區域照射與前述圖案對應之能量束。
藉此，可藉由第1張力賦予裝置，拘束片材在長邊方向之至少兩處，在長邊方向對既定區域賦予第1張力，藉由第2張力賦予裝置，在寬度方向兩側拘束片材，在寬度方向對既定區域賦予第2張力。接著，藉由平坦化裝置，在對片材之既定區域賦予第1及第2張力之狀態下，使片材之與既定區域對應之背面部分緊貼於基準面構件之平坦狀基準面。接著，藉由照射裝置，對成平坦化狀態之片材之前述既定區域照射與圖案對應之能量束，使片材曝光，形成圖案。藉此，即使係藉由製程之處理例如施加熱等而收縮之片材亦能進行高精度之曝光。
根據本發明之第7態樣，提供一種元件製造方法，其包含：使用本發明之圖案形成裝置於長條狀片材上形成圖案之動作；以及對形成有圖案之前述片材施以處理之動作。
15X,15Y‧‧‧反射面
16‧‧‧光罩載台干涉儀系統
16X,16Y‧‧‧干涉儀
17X,17Y‧‧‧反射面
18‧‧‧載台干涉儀系統
18X1,18X2,18Y1,18Y2‧‧‧干涉儀
30‧‧‧粗動裝置
301,302‧‧‧線性馬達
311,312‧‧‧固定件
321,322‧‧‧可動件
38‧‧‧Z調平裝置
38a,38b,38c‧‧‧Z驅動機構
40‧‧‧片體搬送系統
401‧‧‧滾輪
402‧‧‧捲取滾輪
41,42,43,44‧‧‧搬送滾輪部
411,421,431,441‧‧‧壓接滾輪
412,422,432,442‧‧‧驅動滾輪
45‧‧‧夾具部
451,452‧‧‧夾具構件
46a‧‧‧圓筒狀滾輪
46b‧‧‧臂構件
50‧‧‧主控制裝置
60‧‧‧保持具驅動裝置
601‧‧‧基底
602‧‧‧定位構件
61‧‧‧平行連桿機構
62‧‧‧致動器
63‧‧‧驅動機構
641‧‧‧槓桿連桿
642‧‧‧可動連桿
643‧‧‧彈簧構件(拉伸彈簧)
644,645‧‧‧擺動連桿
661‧‧‧固定具
662‧‧‧安裝構件
663,664‧‧‧連桿支撐構件
665,666‧‧‧一端部
667‧‧‧安裝構件
680‧‧‧驅動點
681‧‧‧力點
682‧‧‧支撐點
683‧‧‧作用點
100,1000‧‧‧曝光裝置
AL’,AL1~AL12‧‧‧對準系統
AM‧‧‧對準標記
AX1~AX5‧‧‧光軸
BS‧‧‧基底構件
IA1~IA5‧‧‧投影區域
IAM1~IAM5‧‧‧照明區域
IL1~IL5‧‧‧照明光
IOP(IOP1~IOP5)‧‧‧照明系統
LC‧‧‧透鏡控制器
M‧‧‧光罩
MSD‧‧‧光罩載台驅動系統
MST‧‧‧光罩載台
PL,PL1~PL5‧‧‧投影光學系統
S‧‧‧片體
SAi‧‧‧區劃區域
SH1‧‧‧片體保持具
SH2,SH3‧‧‧輔助片體保持具
SSD‧‧‧載台驅動系統
SST‧‧‧載台
ST‧‧‧載台本體
TB‧‧‧平台
圖1係概略顯示第1實施形態之曝光裝置之構成的圖。
圖2係顯示圖1之曝光裝置所具備之光罩載台之概略構成及照明區域之配置之俯視圖。
圖3係顯示圖1之曝光裝置所具備之投影光學系統及片體上之投影區域(曝光區域)配置之俯視圖。
圖4(A)及圖4(B)係分別顯示載台之概略構成之側視圖及俯視圖。
圖5(A)係輔助片體保持具及保持具驅動裝置附近之平台之截面圖，圖5(B)係圖5(A)之B-B線截面圖。
圖6係顯示圖1之曝光裝置所具備之片體搬送系統及載台裝置之俯視 圖。
圖7(A)係顯示搬送滾輪部41,42附近之俯視圖，圖7(B)係顯示搬送滾輪部41之側視圖，圖7(C)~圖7(G)係說明片體搬送系統之功能之圖。
圖8係顯示附設於片體S之各區劃區域之對準標記之配置一例之圖。
圖9係顯示圖1之曝光裝置所具備之主控制裝置之輸出入關係之方塊圖。
圖10係用以說明圖1之曝光裝置中用以使片體曝光之動作流程之圖(其1)。
圖11係用以說明使用輔助片體保持具暫時保持片體之圖。
圖12係用以說明圖1之曝光裝置中用以使片體曝光之動作流程之圖(其2)。
圖13係用以說明圖1之曝光裝置中用以使片體曝光之動作流程之圖(其3)。
圖14係用以說明使用輔助片體保持具進行片體之定位之圖。
圖15係用以說明圖1之曝光裝置中用以使片體曝光之動作流程之圖(其4)。
圖16係用以說明圖1之曝光裝置中用以使片體曝光之動作流程之圖(其5)。
圖17係用以說明圖1之曝光裝置中用以使片體曝光之動作流程之圖(其6)。
圖18係用以說明圖1之曝光裝置中用以使片體曝光之動作流程之圖(其7)。
圖19係用以說明圖1之曝光裝置中用以使片體曝光之動作流程之圖(其8)。
圖20係顯示變形例之對準系統之配置之圖。
圖21係概略顯示第2實施形態之曝光裝置之構成的圖。
圖22係顯示圖21之曝光裝置所具備之光罩載台之概略構成及照明區域之配置之俯視圖。
圖23係顯示圖21之曝光裝置所具備之投影光學系統及片體上之投影區域(曝光區域)配置之俯視圖。
圖24(A)及圖24(B)係分別顯示載台之概略構成之側視圖及俯視圖。
圖25(A)係輔助片體保持具及保持具驅動裝置附近之平台之截面圖，圖25(B)係圖25(A)之B-B線截面圖。
圖26係顯示圖21之曝光裝置所具備之片體搬送系統及載台裝置之俯視圖。
圖27(A)係顯示搬送滾輪部41,42附近之俯視圖，圖27(B)係顯示搬送滾輪部41之側視圖，圖27(C)~圖27(G)係說明片體搬送系統之功能之圖。
圖28係顯示附設於片體S之各區劃區域之對準標記之配置一例之圖。
圖29係顯示圖21之曝光裝置所具備之主控制裝置之輸出入關係之方塊圖。
圖30係用以說明圖21之曝光裝置中用以使片體曝光之動作流程之圖(其1)。
圖31係用以說明使用輔助片體保持具暫時保持片體之圖。
圖32係用以說明圖21之曝光裝置中用以使片體曝光之動作流程之圖(其2)。
圖33係用以說明圖21之曝光裝置中用以使片體曝光之動作流程之圖(其3)。
圖34係用以說明使用輔助片體保持具進行片體之定位之圖。
圖35係用以說明圖21之曝光裝置中用以使片體曝光之動作流程之圖(其4)。
圖36係用以說明圖21之曝光裝置中用以使片體曝光之動作流程之圖(其5)。
圖37係用以說明圖21之曝光裝置中用以使片體曝光之動作流程之圖(其6)。
圖38係用以說明圖21之曝光裝置中用以使片體曝光之動作流程之圖(其7)。
圖39係用以說明圖21之曝光裝置中用以使片體曝光之動作流程之圖(其8)。
圖40係顯示變形例之對準系統之配置之圖。
《第1實施形態》
以下，基於圖1~圖19說明本發明之第1實施形態。
圖1係顯示第1實施形態之曝光裝置100之概略構成。曝光裝置100係將具有可撓性之片體或膜(以下總稱為片體)作為被曝光物體之多透鏡型投影曝光裝置、即所謂掃描器。本實施形態中，例如係使用約100μm厚之片體。
曝光裝置100，具備照明系統IOP、保持光罩M之光罩載台MST、將形成於光罩M之圖案之像投影於片體S上之投影光學系統PL、包含保持片體S之片體載台(以下簡稱為載台)SST之載台裝置SS、搬送片體S之片體搬送系統40、以及此等之控制系統等。
此外，本實施形態之曝光裝置100中所使用之片體S係連續長條狀片體。片體S捲繞成圓筒狀設置於滾輪401。如後所述，片體S係藉由片體搬送系統40(所具備之搬送滾輪部41~44)從滾輪401拉出，通過緊埃投影光學系統PL下方之區域，藉由捲取滾輪402被捲取。又，於片體S表面塗布有感光劑(光阻)。本實施形態中，作為一例，雖係由滾輪401送出並藉由捲取 滾輪402予以捲取，但並不限於此，亦可在曝光前之處理、例如從進行光阻塗布之光阻塗布裝置送出，並在曝光後之處理、朝向例如進行顯影之顯影裝置運送之片體亦可藉由曝光裝置100進行曝光。
以下說明中，將與投影光學系統PL之物體面側及像面側部分之光軸(不過去除兩部分之中間部分)平行之垂直方向(圖1中之紙面內之上下方向)設為Z軸方向，將在與此正交之面內光罩M與片體S相對投影光學系統PL掃描之掃描方向(圖1中之紙面內之左右方向)設為X軸方向、將與Z軸及X軸正交之方向設為Y軸方向、將繞X軸、Y軸、以及Z軸之旋轉(傾斜)方向分別設為θ x、θ y、θ z方向來進行說明。
照明系統IOP，具備複數個、此處為五個照明系統模組(以下單稱為照明系統)IOP1~IOP5。照明系統IOP1~IOP5，分別具備發出紫外光之超高壓水銀燈(光源)、以及包含使來自光源之紫外光聚光之橢圓鏡、配置於經聚光之紫外光光路上之波長選擇過濾器、光學積分器、以及視野光闌等之照明光學系統(均未圖示)。經由波長選擇過濾器，從紫外光抽出紫外區之亮線、例如i線(波長365nm)、g線(波長436nm)、或h線(波長405nm)等作為照明光IL1~IL5。被抽出之照明光IL1~IL5分別沿光軸AX1~AX5射出至照明系統IOP(IOP1~IOP5)外(朝向光罩M)(參照圖2)。
此外，光軸AX1,AX3,AX5如圖2所示，係在XY平面(光罩M之圖案面)內，於Y軸方向相隔既定間隔配置。又，光軸AX2,AX4係從光軸AX1,AX3,AX5往+X側相隔既定距離分別配置於AX1,AX3之間及AX3,AX5之間。亦即，光軸AX1~AX5在XY平面內配置成交錯狀。
照明系統IOP1~IOP5係藉由照明光IL1~IL5分別以光軸AX1~AX5為中心以均一照度照明光罩M上之照明區域IAM1~IAM5。各照明區域具有藉由照明光學系統內之視野光闌(未圖示)規定之等腰梯形形狀。照明系統IOP(IOP1~IOP5)之詳細構成揭示於例如美國專利第6,552,775號說明書等。
光罩載台MST如圖1所示配置於照明系統IOP下方(-Z側)。於光罩載台MST上，例如藉由真空吸附固定有矩形圖案區域形成於其圖案面(-Z側之面)的矩形光罩M。光罩載台MST，可藉由包含線性馬達等之光罩載台驅動系統MSD(圖1中未圖示，參照圖9)在XY平面內微幅驅動，且能以既定行程及以既定掃描速度驅動於掃描方向(X軸方向)。
光罩載台MST在XY平面內之位置資訊係藉由分別構成光罩載台干涉儀系統16(參照圖9)之一部分之雷射干涉儀(以下簡稱為干涉儀)16X,16Y，常時以例如0.25~1nm程度之分析能力檢測。於光罩載台MST之+X側面及-Y側面分別被施以鏡面加工，而如圖2所示形成有反射面15X,15Y。干涉儀16X，係沿與X軸平行之光路將複數個測距光束照射於反射面15X，並接收來自各反射面15X之反射光，藉以測量光罩載台MST在X軸方向之位置(X位置)及θ z方向之旋轉。干涉儀16X之實質測距軸，係平行於與光軸AX3正交之X軸之軸。干涉儀16Y，係沿分別與光軸AX1與AX2正交之Y軸之平行光路將兩個測距光束照射於反射面15Y，並接收來自反射面15Y之反射光，以測量光罩載台MST在Y軸方向之位置(Y位置)。此外，亦可取代上述反射面15X,15Y而將由平面鏡構成之移動鏡固定於光罩載台MST。
干涉儀16X,16Y之測量資訊供應至主控制裝置50(參照圖9)。主控制裝置50係根據干涉儀16X,16Y之測量資訊(光罩載台MST之位置資訊)透過光罩載台驅動系統MSD控制光罩載台MST。
投影光學系統PL如圖1所示配置於光罩載台MST之下方(-Z側)。本實施形態之投影光學系統PL例如圖3所示，包含對應光軸AX1~AX5之配置配置成交錯狀之五個投影光學系統模組(以下單稱為投影光學系統)PL1~PL5。圖1中，投影光學系統PL3,PL5及PL4分別位於投影光學系統PL1及PL2之紙面內側。投影光學系統PL1~PL5係使用例如將等倍正立像形成於像面 上之兩側遠心之反折射系統。
藉由上述投影光學系統PL1~PL5(光軸AX1~AX5)之配置，藉由投影光學系統PL1~PL5被投影圖案像之片體S上之投影區域IA1~IA5，係與照明區域IAM1~IAM5同樣地配置成交錯狀。此處之投影區域IA1~IA5具有與照明區域IAM1~IAM5同樣之等腰梯形。藉由投影區域IA1~IA5之配置與形狀，一邊將光罩M上之照明區域IAM1~IAM5內之圖案像(部分像)分別經由投影光學系統PL1~PL5投影至片體S上之投影區域IA1~IA5，一邊將光罩M及片體S同步驅動於掃描方向(X軸方向)，藉此投影至片體S上之圖案之部分像係合成為與形成於光罩M之圖案相等之一個像(合成像)。因此，藉由掃描曝光，將光罩M之圖案經由投影光學系統PL1~PL5轉印至片體S上(之一個掃描區域(區劃區域)SAi內)。此外，關於掃描曝光之詳細情形，留待後述。
本實施形態中，由於採用投影等倍正立像之光學系統作為投影光學系統PL1~PL5，因此投影區域IA1~IA5之形狀及配置(位置關係)係分別與照明區域IAM1~IAM5之形狀及配置(位置關係)相等。本實施形態之投影光學系統PL之詳細構成揭示於例如美國專利第6,552,775號說明書等。
曝光裝置100具備透鏡控制器LC(參照圖9)，其用以修正藉由投影光學系統PL1~PL5投影於片體S上之投影像之扭曲(位置偏移及/或形狀誤差)。透鏡控制器LC係將分別構成投影光學系統PL1~PL5之光學元件群(透鏡群)之至少一部分驅動於與光軸AX1~AX5平行之方向及相對垂直於光軸AX1~AX5之XY平面之任意傾斜方向。藉此修正分別投影於片體S上之投影區域IA1~IA5之圖案之部分像扭曲(位移、旋轉、倍率(比例)等)。此外，透鏡控制器LC亦可取代上述光學元件群之驅動、或除此之外進一步增加變更形成於投影光學系統PL1~PL5內部之氣密室內氣體之壓力之方式，或與此等同時地變更照明光之波長等。
載台裝置SS如圖1所示，配置於投影光學系統PL(PL1~PL5)之下方(- Z側)。載台裝置SS包含藉由防振機構(未圖示)大致水平地支撐於地面上之基底構件BS、在基底構件BS上保持片體S並移動之載台SST、驅動載台SST之載台驅動系統SSD(圖1中未圖示、參照圖9)、測量載台SST之位置資訊之載台干涉儀系統18(參照圖9)等。此外，圖1中係於載台SST上吸附保持片體S。
載台SST如圖1所示，具有藉由設於底面之複數個非接觸軸承(例如空氣軸承(未圖示))懸浮支撐於基底構件BS上之載台本體ST、配置於載台本體ST上之Z調平裝置38(參照圖4(A))、以及藉由Z調平裝置38以三點支撐之平台TB。
Z調平裝置38如圖4(B)所示具有三個Z驅動機構38a,38b,38c，其包含配置於不在載台本體ST上之一直線上之三點之例如音圈馬達等。藉由Z調平裝置38能在載台本體ST上將平台TB微幅驅動於Z軸方向、θ x方向、θ y方向之三自由度方向。
載台SST(載台本體ST)係藉由載台驅動系統SSD在基底構件BS上被掃描驅動於X軸方向(掃描方向)，且亦被微幅驅動於Y軸方向及θ z方向。載台驅動系統SSD包含將載台SST微幅驅動於Y軸方向之微動裝置(未圖示)與將微動裝置(未圖示)驅動於掃描方向(X軸方向)之粗動裝置30(參照圖9)。
粗動裝置30如圖4(B)及圖6所示，包含分別設於載台SST之Y軸方向一側與另一側之一對線性馬達301,302。一線性馬達301，包含配置於基底構件BS之-Y側之延伸於X軸方向之固定件311、以及沿其長邊方向可移動地安裝於固定件311之可動件321。另一線性馬達302，包含配置於基底構件BS之+Y側之延伸於X軸方向之固定件312、以及沿其長邊方向可移動地安裝於固定件312之可動件322。固定件311,312分別具有沿X軸方向排列之複數個磁石(或線圈)，可動件321,322分別具有線圈(或磁石)。可動件321,322透過將該等微幅驅動於Y軸方向之微動裝置(未圖示)分別固定於載台本體 ST之-Y側面及+Y側面。此外，亦可藉由使線性馬達301,302產生不同之推力，將載台本體ST微幅驅動於θ z方向。此外，亦可取代粗動裝置30及微動裝置，藉由例如美國專利第5,196,745號說明書等所揭示之勞倫茲電磁力驅動方式之平面馬達、可變磁阻驅動方式之平面馬達、磁浮型之平面馬達等構成將載台SST沿基底構件BS上面(導引面)二維驅動之載台驅動系統。
平台TB，藉由包含上述粗動裝置30、微動裝置(未圖示)、以及Z調平裝置38之載台驅動系統SSD(參照圖9)，在基底構件BS上被驅動於X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θ x方向、θ y方向、θ z方向之六自由度方向。
於平台TB上面之中央部設有如圖4(A)及圖4(B)所示之用以吸附保持片體S之片體保持具SH1。片體保持具SH1具有與XY平面大致平行且較排列於片體S上之區劃區域略大之矩形保持面，於該保持面上將片體S保持成平坦。此處，為了吸附保持片體S，係採用銷之排列間隔(節距)非常細且銷之高度低、例如200μm左右之銷夾具保持具作為片體保持具SH1。
又，於平台TB上面設有六個輔助片體保持具SH2,SH3，用以吸附保持排列於片體S上之區劃區域周圍之背面。具體而言，係於片體保持具SH1之±Y側，在X軸方向相隔既定距離配置各兩個在X軸方向細長延伸之輔助片體保持具SH2。又，於片體保持具SH1之±X側，配置各一個在Y軸方向細長延伸之輔助片體保持具SH3。輔助片體保持具SH2,SH3分別具有矩形保持面，可藉由設於平台TB內之保持具驅動裝置將該保持面分別微幅驅動於與長邊方向正交之方向及Z軸方向。
圖5(A)係以俯視圖顯示設於平台TB內部之保持具驅動裝置60之構成，圖5(B)係顯示圖5(A)之B-B線截面圖。此處，作為一例，係顯示用以驅動位於平台TB之+Y側端部且+X側端部之輔助片體保持具SH2之保持具驅動裝置60。
保持具驅動裝置60包含：Y驅動部，包含設置在形成於平台TB之中空部內部之四節連桿機構之一種即平行連桿機構61與驅動平行連桿機構61(之驅動節)之驅動機構63；以及Z驅動部(未圖示)，係將其上面固定有輔助片體保持具SH2之長方形基底601支撐於平台TB之底面上，且微幅驅動於Z軸方向，其例如藉由驅動元件、音圈馬達等構成。於基底601之一端部(-X端部)一體設有位在平行連桿機構61之固定連桿相反側之連桿(以下為了說明方便，稱為平行移動連桿)。
進一步詳述此點，平行連桿機構61包含一對擺動連桿644,645，其一端分別連接於平台TB之中空部+X側壁所固定之一對連桿支撐構件663,664，其另一端分別連接於上述平行移動連桿之一端部665與666。此情形下，連桿支撐構件663,664由於固定於平台TB，因此構成固定連桿。該固定連桿與擺動連桿644,645與平行移動連桿，係彼此相鄰之連桿，構成旋轉對偶。
驅動機構63包含：致動器62，一端固定於平台TB之中空部之側壁一部分；L字狀之槓桿連桿641，可旋動地支撐於一端(驅動點680)壓接於致動器62、中間部之支撐點682固定於平台TB之底壁之固定具661；以及可動連桿642，連接於一端連接在槓桿連桿641之另一端(作用點683)、另一端固定於上述平行移動連桿之一部分之安裝構件667。槓桿連桿641與可動連桿642構成旋轉對偶，可動連桿642與安裝構件667構成旋轉對偶。
又，安裝構件667經由彈簧構件(拉伸彈簧)643連接於平台TB之中空部之-Y側側壁一部分所固定之安裝構件662。此情形下，安裝構件667與彈簧構件(拉伸彈簧)643構成旋轉對偶，彈簧構件(拉伸彈簧)643與安裝構件662構成旋轉對偶。
如上述構成之Y驅動部，係藉由彈簧構件(拉伸彈簧)643使槓桿連桿641之一端(驅動點680)常時按壓於致動器62。接著，致動器62係克服彈簧構件643之按壓力將槓桿連桿641之一端(驅動點680)驅動於圖5(A)中白箭頭所示 之方向(+X方向)，藉此經由可動連桿642將安裝構件667驅動於黑箭頭所示之方向(+Y方向)。亦即，將輔助片體保持具SH2與基底601一體地驅動於+Y方向。此情形下，輔助片體保持具SH2之移動量係取決於致動器62所產生之力。又，如上所述，雖藉由配置於基底601下方之Z驅動部將輔助片體保持具SH2與基底601一起驅動於Z軸方向，但以下係藉由基底601將輔助片體保持具SH2驅動於Z軸方向。亦即，基底601係Z驅動部。
平台TB之+X側端部且-Y側端部所設置之輔助片體保持具SH2之驅動裝置，雖在X軸方向成對稱但與上述保持具驅動裝置60為相同構成。又，設置於平台TB之±X側之一對輔助片體保持具SH3之驅動裝置，雖與上述保持具驅動裝置60之面向不同(以旋轉±90°後之面向配置)，但為相同構成。
槓桿連桿641之力點681與支撐點682之間之長度，支撐點682與作用點683之間之長度例如為1比3。因此，藉由保持具驅動裝置60(驅動機構63)之致動器62以驅動點680將槓桿連桿641之一端往+X方向驅動10μm後，將槓桿連桿641之彎曲部(力點681)往-Y方向驅動10μm，藉此，槓桿連桿641之另一端(作用點683)被往+Y方向驅動30μm。因此，可藉由保持具驅動裝置60(驅動機構63)將輔助片體保持具SH2往+Y方向驅動30μm。又，藉由於平台TB上在Y軸方向分離配置之一對輔助片體保持具SH2保持片體S在Y軸方向之兩端部，並將輔助片體保持具SH2往彼此相反之方向(分離之方向)驅動，藉此能將片體S拉伸至最大60μm。同樣地，藉由兩個輔助片體保持具SH3保持片體S之區劃區域之X軸方向兩側之區劃區域外之部分之背面，並將兩個輔助片體保持具SH3往彼此相反之方向(分離之方向)驅動，藉此能將片體S於X軸方向拉伸至最大60μm。
平台TB之-X側端部且+Y側、-Y側所設置之輔助片體保持具SH2之驅動裝置，雖在Y軸方向成對稱但與上述保持具驅動裝置60為相同構成。
輔助片體保持具SH2,SH3係如後所述，在將片體S於片體保持具SH1保 持成平坦時輔助性地使用。此外，於基底601上之+Y端部，長方體之定位構件602接觸固定於輔助片體保持具SH2。定位構件602係在將片體S吸附固定於輔助片體保持具SH2之保持面時發揮按壓片體S之+Y端(或-Y端)而將片體S定位於Y軸方向之功能。
又，於平台TB之+X側面及-Y側面如圖4(B)所示分別施有鏡面加工，而形成有反射面17X及17Y。此等反射面17X,17Y用於後述載台干涉儀系統對載台SST之位置測量。此外，亦可取代上述反射面17Y，而將平面鏡所構成之移動鏡固定於平台TB。又，亦可取代反射面17X而將後向反射鏡或平面鏡所構成之移動鏡固定於平台TB。
載台干涉儀系統18(參照圖9)係如圖6所示包含干涉儀18X1,18X2,18Y1,18Y2，常時以例如0.25~1nm左右之分析能力測量載台SST(平台TB)在XY平面內之位置資訊(包含θ z方向之旋轉資訊)。
干涉儀18X1,18X2及18Y1,18Y2於投影光學系統PL之+X側及-Y側配置成能分別與平台TB之反射面17X及17Y對向。
干涉儀18X1,18X2係對平台TB之反射面17X分別照射與X軸平行之測距光束，並接收來自反射面17X之反射光，而分別測量載台SST之X位置。干涉儀18Y1,18Y2，係對反射面17Y分別照射與Y軸平行之兩個測距光束，並接收來自反射面17Y之反射光，而分別測量載台SST之Y位置。此處之干涉儀18Y2之兩個測距光束之一方係沿與光軸AX1,AX3,AX5正交之與Y軸平行之光路，另一方則沿與光軸AX2,AX4正交之與Y軸平行之光路，照射於反射面17Y。又，干涉儀18Y1之兩個測距光束係分別沿通過後述對準系統AL11,AL12各自之檢測中心之與Y軸平行之兩個光路照射於反射面17Y。
載台干涉儀系統18(干涉儀18X1,18X2,18Y1,18Y2)之測量資訊供應至主控制裝置50(參照圖9)。此外，載台SST當位於基底構件BS上時，不論其X位置為何，干涉儀18Y1,18Y2之至少一方之測距光束必定會照射於載台 SST之反射面17Y。因此，主控制裝置50係根據載台SST之X位置，使用干涉儀18Y1,18Y2之任一者之測量資訊。又，主控制裝置50係根據18X1,18X2之測量資訊測量載台SST在θ z方向之旋轉。
此外，干涉儀18X1,18X2,18Y1,18Y2均亦可使用將在Z軸方向分離之複數個測距光束照射於反射面之多軸干涉儀。此情形下，主控制裝置50不僅可取得載台SST(平台TB)在XY平面內之位置資訊(旋轉資訊(包含偏搖量(θ z方向之旋轉量θ z)))，亦可取得相對XY平面之傾斜資訊(包含縱搖量(θ x方向之旋轉量θ x)及橫搖量(θ y方向之旋轉量θ y))。
片體搬送系統40，如圖1及圖6所示，具備隔著投影光學系統PL排列於X軸方向之四個搬送滾輪部41~44。
搬送滾輪部41,42,43,44，例如圖7(A)~圖7(G)所示包含位於上下之一對壓接滾輪與驅動滾輪。位於下側之驅動滾輪412,422,432,442，其兩端藉由未圖示支撐構件可旋轉地支撐成其上端位於載台SST上面(片體保持具SH1之保持面)之略上方(+Z側)(參照圖1)。驅動滾輪412,422,432,442係藉由旋轉馬達(未圖示)而被旋轉驅動。位於上側之壓接滾輪411,421,431,441，藉由彈簧機構(未圖示)從上方(+Z側)被按壓於對應之驅動滾輪。
其中，圖7(B)中，例如舉出搬送滾輪部41所示，壓接滾輪411係長邊方向兩端部以外之部分之直徑較兩端部小之具段部之圓柱狀滾輪，驅動滾輪412係具有一定直徑之圓柱狀滾輪。
搬送滾輪部41,42,43,44，例如代表性地舉出搬送滾輪部41而如圖7(B)所示，雖藉由壓接滾輪(411)與驅動滾輪(412)挾持片體S，但此時壓接滾輪(411)不接觸於片體S表面之形成圖案之區劃區域。搬送滾輪部41,42,43,44，均可設定成藉由壓接滾輪(411)與驅動滾輪(412)挾持片體S之第1狀態、以及克服彈簧機構之按壓力而使壓接滾輪(411)從驅動滾輪(412)分離、而能解除片體S之挾持之第2狀態。搬送滾輪部41,42,43,44各自之第1狀態與第2狀態 之切換係藉由主控制裝置50進行。此外，亦可將至少一部分之驅動滾輪與壓接滾輪411同樣地形成為具段部之圓柱狀。
驅動滾輪412,422,432,442係與滾輪401,402一起藉由主控制裝置50被控制其旋轉及停止。片體S，例如代表性地舉出搬送滾輪部41而如圖7(B)所示，在搬送滾輪部之第1狀態下，驅動滾輪(412)繞與Y軸平行之軸旋轉(同時壓接滾輪411往反向旋轉)，而沿其旋轉方向送出。
片體搬送系統40如圖7(C)所示，藉由搬送滾輪部41之各滾輪411,412旋轉於箭頭方向，而將片體S從滾輪411拉出於白箭頭所示之-X方向，而朝向搬送滾輪部42送出。此處，當搬送滾輪部42之各滾輪421,422之旋轉以既定時序停止時，既定長度(搬送滾輪部42,43間之分離距離程度)之片體S係於搬送滾輪部41,42間撓曲成環路狀。又，片體搬送系統40如圖7(D)所示，藉由在搬送滾輪部41之各滾輪411,412之旋轉停止之狀態下使搬送滾輪部42之各滾輪421,422(及搬送滾輪部43之各滾輪431,432)旋轉於箭頭方向，撓曲於環路上之片體S係朝向緊挨投影光學系統PL下方之區域沿白箭頭所示之-X方向送出。
片體搬送系統40與上述同樣地，藉由搬送滾輪部43,44之各滾輪之旋轉及停止，將片體S從緊挨投影光學系統PL下方之區域拉出。亦即，如圖7(E)所示，在搬送滾輪部44之各滾輪441,442之旋轉停止之狀態下使搬送滾輪部43之各滾輪431,432旋轉於箭頭方向後，片體S從緊挨投影光學系統PL下方之區域拉出，被拉出之片體S係於搬送滾輪部43,44間撓曲成環路狀。接著，如圖7(F)所示，藉由在搬送滾輪部43之各滾輪431,432之旋轉停止之狀態下使搬送滾輪部44之各滾輪441,442旋轉於箭頭方向，撓曲於環路上之片體S係沿搬送滾輪部44之-X側送出，而被捲取滾輪402捲取。
又，片體搬送系統40，如圖7(G)所示，藉由在搬送滾輪部41,42之各滾輪之旋轉停止之狀態下使搬送滾輪部43之各滾輪旋轉於片體S之運送方 向，或相反地藉由在搬送滾輪部43,44之各滾輪之旋轉停止之狀態下使搬送滾輪部42之各滾輪反向旋轉，而使片體S在搬送滾輪部42,43間於X軸方向被賦予既定之張力而伸張。如上述地伸張之片體S係吸附保持於載台SST上之片體保持具SH1。
片體搬送系統40，進一步具備測量片體S之運送量之測量裝置(未圖示)、例如用以測量驅動滾輪412,422,432,442各自之旋轉量之旋轉編碼器等。
此外，在曝光步驟中片體搬送系統40對片體S之搬送、片體S於載台SST上之保持等詳細情形，留待後述。
再者，於本實施形態之曝光裝置100設有用以檢測附設於片體S上各區劃區域之對準標記之複數、此處為12個之離軸方式之對準系統AL1~AL12。對準系統AL1~AL6係如圖6所示，於投影光學系統PL之+X側位置，沿X軸排列成與片體S上之各區劃區域外部之+Y側端部區域對向。又，對準系統AL7~AL12係如圖6所示，在與投影區域IA3之光軸正交之X軸相對準系統AL1~AL6配置成對稱。對準系統AL7~AL12能與片體S上之各區劃區域外部之-Y側端部區域對向。
本實施形態中，作為一例，係如圖8所示於片體S上之各區劃區域SAi之Y軸方向兩外側之區域，形成有各6個、合計為12個之對準標記AM，且設有用以個別且同時檢測此等12個對準標記AM之對準系統AL1~AL12。然而，並不限於此，只要對準系統能移動於X軸方向，即亦可取代準系統AL1~AL6而具備至少一個對準系統，且亦可取代準系統AL7~AL12而具備至少各一個對準系統。
作為對準系統AL1~AL12例如採用影像處理方式之FIA(Field Image Alignment)系統。對準系統AL1~AL12之檢測結果(指標標記與檢測對象標記之影像資訊)係經由對準訊號處理系統(未圖示)送至主控制裝置50。此外，不限於FIA系統，亦能單獨或適當組合使用能將同調檢測光照射於對象標 記以檢測從該對象標記產生之散射光或繞射光的對準感測器，或是干涉從該對象標記產生之兩繞射光(例如同階數)來加以檢測的對準感測器。
圖9係顯示以曝光裝置100之控制系統為中心之構成，顯示統籌控制構成各部分之主控制裝置50之輸出入關係之方塊圖。
其次，根據圖10~圖18說明本實施形態之曝光裝置100中，使用載台SST之用以曝光片體S之動作流程。又，以下之動作說明雖使用多數個圖式進行，但於各圖式會對同一構件賦予符號或不賦予。亦即，各圖式所記載之符號雖不同，但無論該等圖式有無符號均為相同之構成。此點在至此為止之說明中所使用之各圖式亦同。
圖10，係顯示對排列於片體S上之複數個區劃區域中最初之(i-1)個區劃區域SA1~SAi-1之曝光已結束、而用以對次一區劃區域SAi之曝光之處理開始前一刻之狀態。圖10之狀態中，用以在對區劃區域SAi之曝光時移動片體S之載台SST係在基底構件BS上之+X端部之位置(待機位置)待機。
此外，光罩M對光罩載台MST之裝載及標記對準(光罩之對齊)由於通常係在對片體S上最初之區劃區域SA1之曝光開始前進行，因此圖10之狀態下，當然光罩M之裝載及光罩對準已結束。又，光罩載台MST係往用以對區劃區域SAi之曝光之掃描開始位置(加速開始位置)移動。
a.首先，依照如下之a1.~a4.之程序，將包含區劃區域SAi之片體S之中央部保持於載台SST。
a1.具體而言，主控制裝置50例如先前使用圖7(C)所說明般，在停止片體搬送系統40之搬送滾輪部42之各滾輪之旋轉之狀態下使搬送滾輪部41之各滾輪旋轉，而將片體S從滾輪401拉出。或者，主控制裝置50在停止搬送滾輪部43,41之各滾輪之旋轉之狀態下使搬送滾輪部42反向旋轉，而將片體S從緊挨投影光學系統PL下方之區域拉回。不論係何者，既定長度之片體S係在搬送滾輪部41,42間撓曲成環路狀。既定長度係搬送滾輪部 42,43間之分離距離程度之長度。
a2.其次，主控制裝置50根據來自干涉儀系統18(18X1,18X2,18Y1,18Y2)之載台SST之位置資訊，控制片體搬送系統40，將片體S上之區劃區域SAi定位於載台SST之片體保持具SH1(之保持面)上。此處，如先前使用圖7(G)所說明般，係在停止搬送滾輪部41,42,44之各滾輪之旋轉之狀態下使搬送滾輪部42之各滾輪旋轉，或者在停止片體搬送系統41,43,44之各滾輪之旋轉之狀態下使搬送滾輪部42之各滾輪反向旋轉，而對片體S在搬送滾輪部42,43間於X軸方向賦予既定張力而伸張。主控制裝置50進一步微幅驅動載台SST，以將片體保持具SH1(之保持面)對齊於片體S上之區劃區域SAi。此外，在此狀態下，片體S與載台SST之片體保持具SH1(之保持面)之間設有些許之空間。
於待機位置中載台SST與片體S已對齊之狀態下，將附設於區劃區域SAi之對準標記AM定位於對準系統AL1~AL12各自之檢測視野內。
a3.位置對齊後，主控制裝置50透過載台驅動系統SSD(Z調平裝置38)將載台SST之平台TB保持成水平，將平台TB上之合計6個輔助片體保持具SH2,SH3透過各自之保持具驅動裝置60(基底601)微幅驅動往+Z方向，使用4個輔助片體保持具SH2吸附保持與區劃區域SAi之±Y側對應之部分之片體S之背面，且使用兩個輔助片體保持具SH3吸附保持與區劃區域SAi之±X側對應之部分之片體S之背面。
具體而言，主控制裝置50係如圖11所示，將分別配置於平台TB上之+Y側端部、-Y側端部之各兩個輔助片體保持具SH2微幅驅動於白箭頭所示之方向(+Y方向或-Y方向)，以擴開平台TB上於Y軸方向分離之各對輔助片體保持具SH2之分離距離。接著，主控制裝置50透過基底601將各輔助片體保持具SH2驅動於+Z方向，使片體S之Y軸方向兩側之端部背面接觸於4個輔助片體保持具SH2之保持面。接觸後，主控制裝置50將+Y側 之兩個輔助片體保持具SH2微幅驅動於黑箭頭所示之-Y方向，使定位構件602抵接於片體S之+Y端，且將-Y側之兩個輔助片體保持具SH2微幅驅動於黑箭頭所示之+Y方向，使定位構件602抵接於片體S之-Y端，以定位片體S。在定位後，主控制裝置50將片體S之區劃區域SAi之Y軸方向兩側部分之背面吸附保持於4個輔助片體保持具SH2，且將片體S之區劃區域SAi之X軸方向兩側部分之背面吸附保持於輔助片體保持具SH3。
圖12係顯示如上述般片體S藉由輔助片體保持具SH2,SH3暫時保持之狀態。
a4.在片體S之暫時保持後，主控制裝置50係在暫時保持片體S之狀態下，將各輔助片體保持具SH2,SH3透過基底601微幅驅動往-Z方向，並使包含區劃區域SAi之片體S中央部之背面接觸於片體保持具SH1之保持面上。接著，主控制裝置50將各輔助片體保持具SH2,SH3之保持面定位於較片體保持具SH1之保持面些微下方(-Z側)。藉此，對片體S施加在Y軸方向及X軸方向之適當張力，使片體S之中央部固定於片體保持具SH1之保持面上。在此狀態下，主控制裝置50如圖12所示將片體S吸附保持於片體保持具SH1。藉此，使包含區劃區域SAi之片體S中央部於載台SST上保持成與XY平面平行且平坦。
b.其次，對片體S之對準測量係藉由如下b1.~b5.之程序進行。
b1.如前所述，在載台SST定位於待機位置之狀態下，附設於區劃區域SAi之對準標記定位於對準系統AL1~AL12各自之檢測視野內。因此，主控制裝置50係如圖13所示，使用對準系統AL1~AL12檢測出附設於片體S上之區劃區域SAi之對準標記(測量對準標記自指標中心起之位置)。接著，主控制裝置50根據對準標記之檢測結果與該檢測時來自載台干涉儀系統18之載台SST之位置資訊，求出在XY座標系統上之12個對準標記之位置座標。
b2.其次，主控制裝置50根據上述求出之12個對準標記之位置座標，判斷片體S上之形成有圖案之區劃區域SAi之Y軸方向及X軸方向之收縮量是否在既定範圍內。
b3.接著，其結果，當判斷例如區劃區域SAi內部之至少一部分有超過既定範圍之收縮時，即解除片體保持具SH1對片體S之吸附保持，並將各輔助片體保持具SH2,SH3透過基底601微幅驅動於+Z方向，使片體S之背面從片體保持具SH1之保持面離開。
此處，當判斷例如片體S上之區劃區域SAi內部之-X端部在Y軸方向超過既定範圍收縮，進而區劃區域SAi在X軸方向超過既定範圍收縮時，即如圖14所示，將平台TB上之-X側之兩個輔助片體保持具SH2驅動於彼此分離之方向(圖14中白箭頭所示之方向)，進一步對片體S之區劃區域SAi之-X端部賦予在Y軸方向之張力，且將兩個輔助片體保持具SH3驅動於彼此分離之方向(黑箭頭所示之方向)，進一步對片體S之區劃區域SAi賦予在X軸方向之張力，以修正(調整)圖案之扭曲。
調整後，主控制裝置50將各輔助片體保持具SH2,SH3透過基底601驅動於-Z方向，使片體S之背面接觸於片體保持具SH1之保持面，並再度吸附保持。
b4.接著，主控制裝置50使用對準系統AL1~AL12檢測出附設於片體S上之區劃區域SAi之對準標記，並根據其檢測結果與該檢測時來自載台干涉儀系統18之載台SST之位置資訊，再度求出在XY座標系統上之12個對準標記之位置座標。
b5.接著，主控制裝置50使用12個對準標記之位置座標之全部或一部分，使用最小自乘法進行既定運算，求出已形成於片體S上之區劃區域SAi內之圖案之扭曲、亦即XY位移、旋轉、XY定標、正交度。
此處，當上述b2.之判斷結果係區劃區域SAi之在Y軸方向及X軸方向 之收縮量在既定範圍內時，主控制裝置50係跳過b3.及b4.之處理進行b5.之處理。
其後，主控制裝置50解除用以對片體S在X軸方向賦予既定張力之片體搬送系統40之既定搬送滾輪部對片體S之拘束(固定)。
此外，當對準系統之數目較待檢測之對準標記之數目少時，須一邊使保持有片體S之載台SST步進移動於X軸方向，一邊進行對準測量。此時，主控制裝置50係配合載台SST之移動，控制片體搬送系統40之各驅動滾輪之旋轉、停止。
c.其次，對片體S上之區劃區域SAi進行掃描曝光。
c1.具體而言，主控制裝置50係根據對準測量之結果、特別是XY位移將保持有片體S之載台SST移動至用以曝光之掃描開始位置(加速開始位置)，以進行對保持有光罩M之光罩載台MST之位置對齊。此處，本實施形態中之載台SST之加速開始位置由於係設定於與前述待機位置相同之位置(或其附近)，因此係進行載台SST在XY平面內之微調整。
c2.其次，主控制裝置50開始載台SST之掃描方向(-X方向)之加速。藉此，開始載台SST之-X方向之移動，在該移動之途中，具體而言係載台SST加速結束前，由於如圖15所示來自干涉儀18Y2之測距光束開始照射於反射面17Y，因此在其後一刻，主控制裝置50係將測量載台SST之Y位置之雷射干涉儀從干涉儀18Y1切換至干涉儀18Y2。
c3.接著，在兩載台SST,MST之加速結束，兩載台SST,MST達到等速同步狀態後，係藉由照明光IL2,IL4開始照明光罩M上之圖案區域，而開始曝光。接著，藉由兩載台SST,MST之等速同步移動之進行，如圖16所示藉由照明光IL1~IL5分別照明光罩M上之照明區域IAM1~IAM5(參照圖2)，照明區域IAM1~IAM5內之圖案之部分像分別經由投影光學系統PL1~PL5(參照圖3)投影至保持於載台SST上之片體S上之投影區域IA1~IA5。
藉由照明光IL1~IL5照明光罩M之圖案區域全區後，亦即使光罩M之圖案區域通過照明區域IAM1~IAM5後，即結束對區劃區域SAi之掃描曝光。藉此，於區劃區域SAi內轉印光罩M之圖案。亦即，在形成於片體S表面之光阻層形成光罩M之圖案之潛像。
在掃描曝光中，主控制裝置50係一邊將載台SST之平台TB保持成水平一邊驅動於Z軸方向，將保持於平台TB(片體保持具SH1)上之片體S之表面定位於投影光學系統PL之焦點位置(焦深內)。又，在掃描曝光中，主控制裝置50係根據對準測量之結果，控制載台SST與光罩載台MST之同步驅動(相對位置及相對速度)，以修正投影至片體S上之圖案之整體像之扭曲。進而，主控制裝置50透過透鏡控制器LC驅動控制分別構成投影光學系統PL1~PL5之光學元件群(透鏡群)，以修正分別投影於片體S上之投影區域IA1~IA5之圖案之部分像之扭曲。藉此，光罩M之圖案之投影像高精度地疊合於已形成於區劃區域SAi內之圖案。
在對區劃區域SAi之掃描曝光結束後，使兩載台SST,MST減速，當如圖17所示到達各自之掃描結束位置(減速結束位置)時即停止。此外，本實施形態中，載台SST之掃描時之減速結束位置係決定為與基底構件BS之-X端一致。
此外，在掃描曝光中，主控制裝置50在將保持有片體S之載台SST驅動於-X方向時，係與前述同樣地，配合載台SST之移動適當地使片體搬送系統40之各驅動滾輪旋轉、停止，以避免該載台SST之移動受到作用於片體S之張力阻礙。
d.如圖17所示，當載台SST停止於減速結束位置即基底構件BS正面之-X端時，主控制裝置50係解除片體保持具SH1與輔助片體保持具SH2對片體S之吸附保持，使片體S從載台SST釋放。進而，主控制裝置50使載台SST之平台TB退離至下方(-Z方向)。藉此，片體S成為在與載台SST 之片體保持具SH1之間隔著些許空間伸張於搬送滾輪部42,43間之狀態。
e.在釋放片體S後，主控制裝置50如圖18所示，將片體載台SST如黑箭頭所示地驅動於+X方向，而返回至基底構件BS上之+X端之前述待機位置。此處，係視片體載台SST之X位置將測量其Y位置之干涉儀從干涉儀18Y2切換至干涉儀18Y1。又，主控制裝置50係使光罩載台MST以高速返回驅動往掃描開始位置(加速開始位置)。又，與載台驅動並行地，主控制裝置50係如圖18所示使片體S如白箭頭所示返回往+X方向。
f.當上述之載台SST及光罩載台MST之返回驅動與片體S之返回結束後，如圖19所示，載台SST於待機位置待機，並使包含次一區劃區域SAi+1之片體S之中央部對齊於待機中之載台SST上。在此狀態下，除了片體S已送出一區劃區域SAi量這點外，其他係與圖10所示狀態相同。
其後，主控制裝置50與前述同樣地開始對區劃區域SAi+1之曝光。其後亦同樣地，主控制裝置50反覆上述a.~f.之程序，而對片體S上之所有區劃區域曝光。
如以上所詳細說明，藉由主控制裝置50在使片體搬送系統40之搬送滾輪部41,42,44之各滾輪之旋轉停止之狀態下使搬送滾輪部43之各滾輪(或在使搬送滾輪部41,43,44之各滾輪之旋轉停止之狀態下使搬送滾輪部42之各滾輪反向旋轉)旋轉，而使片體S在搬送滾輪部42,43間於X軸方向被賦予既定之張力而伸張。接著，藉由合計6個輔助片體保持具SH2,SH3暫時保持片體S後，藉由主控制裝置50將暫時保持有片體S之6個輔助片體保持具SH2,SH3微幅驅動於-Z方向，以使包含區劃區域SAi之片體S中央部之背面接觸於片體保持具SH1之保持面上。接著，藉由主控制裝置50將6個輔助片體保持具SH2,SH3之保持面定位於較片體保持具SH1之保持面些微下方(-Z側)，藉此，在對片體S施加在寬度方向(Y軸方向)及長邊方向之適當張力之狀態下，使片體S之中央部固定於片體保持具SH1之保持面上。亦 即，係在對片體S之區劃區域SAi賦予XY二維方向之張力之狀態下，使片體S之對應區劃區域SAi之背面部分吸附於片體保持具SH1之平坦狀保持面。接著，藉由照明系統IOP，對吸附於片體保持具SH1之保持面而成平坦化狀態之片體S之區劃區域SAi照射經由光罩M之圖案之照明光IL1~IL5，對片體S進行掃描曝光而形成圖案。因此，即使係藉由製程之處理例如施加熱等而收縮之片體S亦能進行高精度之曝光。因此，不致導致裝置之大型化，而可對可撓性之大畫面顯示器等之電子元件之製造作出貢獻。
此外，上述實施形態中，雖說明了藉由片體搬送系統40之搬送滾輪部，在對片體S賦予在X軸方向之既定張力之狀態下，進而使包含區劃區域SAi之片體S中央部之背面吸附於片體保持具SH1之保持面時，將兩個輔助片體保持具SH3之保持面定位於較片體保持具SH1之保持面略為下方(-Z側)，藉此進一步對片體S賦予在X軸方向之張力。然而並不限於此，亦可僅藉由吸附保持有片體S之兩個輔助片體保持具SH3之-Z方向及彼此分離之方向之移動，對片體S賦予在X軸方向之張力，或不設置輔助片體保持具SH3，而藉由片體搬送系統40之構成部分對片體之拘束來對片體S賦予在X軸方向之張力。此情形下，亦可於片體搬送系統40進一步設置圖21所示之夾具部45。關於設置有夾具部45之實施例，留後詳述。
此外，上述實施形態之曝光裝置100，係使用在Y軸方向分離且沿X軸方向分別排列之對準系統AL1~AL12對片體S進行對準測量。然而並不限於此，亦可例如將對準標記以既定間隔配置於片體S上之區劃區域SAi之周圍，並與此對準標記之配置對應地將對準系統AL’如圖20所示設成與區劃區域SAi之周圍部對應之配置，而同時檢測所有對準標記。此情形下，當根據此對準標記位置之測量結果得知區劃區域SAi已在X軸方向收縮時，主控制裝置50，可將吸附保持有片體S之兩個輔助片體保持具SH3驅動於彼此分離之方向，對片體S賦予在X軸方向之張力，以調整區劃區域在X軸 方向之定標誤差。又，亦可將輔助片體保持具SH3於X軸方向隔著片體保持具SH1配置複數對，根據對準標記位置之測量結果，個別使用各對之輔助片體保持具SH3，調整視區劃區域內部之Y位置而不同之X軸方向之定標誤差。
《第2實施形態》
以下，基於圖21~圖39說明本發明之第2實施形態。
圖21係顯示第2實施形態之曝光裝置1000之概略構成。曝光裝置1000係將具有可撓性之片體或膜(以下總稱為片體)作為被曝光物體之多透鏡型投影曝光裝置、即所謂掃描器。本實施形態中，例如係使用約100μm厚之片體。
曝光裝置1000，具備照明系統IOP、保持光罩M之光罩載台MST、將形成於光罩M之圖案之像投影於片體S上之投影光學系統PL、包含保持片體S之片體載台(以下簡稱為載台)SST之載台裝置SS、搬送片體S之片體搬送系統40、以及此等之控制系統等。
此外，本實施形態之曝光裝置1000中所使用之片體S係連續長條狀片體。片體S捲繞成圓筒狀設置於滾輪401。如後所述，片體S係藉由片體搬送系統40(所具備之搬送滾輪部41~44)從滾輪401拉出，通過緊埃投影光學系統PL下方之區域，藉由捲取滾輪402被捲取。又，於片體S表面塗布有感光劑(光阻)。本實施形態中，作為一例，雖係由滾輸401拉出(送出)並藉由捲取滾輪402予以捲取，但並不限於此，亦可在曝光前之處理、例如從進行光阻塗布之光阻塗布裝置送出，並在曝光後之處理、朝向例如進行顯影之顯影裝置運送之片體亦可藉由曝光裝置1000進行曝光。
以下說明中，將與投影光學系統PL之物體面側及像面側部分之光軸(不過去除兩部分之中間部分)平行之垂直方向(圖21中之紙面內之上下方向)設為Z軸方向，將在與此正交之面內光罩M與片體S相對投影光學系統PL 掃描之掃描方向(圖21中之紙面內之左右方向)設為X軸方向、將與Z軸及X軸正交之方向設為Y軸方向、將繞X軸、Y軸、以及Z軸之旋轉(傾斜)方向分別設為θ x、θ y、θ z方向來進行說明。
照明系統IOP，具備複數個、此處為五個照明系統模組(以下單稱為照明系統)IOP1~IOP5。照明系統IOP1~IOP5，分別具備發出紫外光之超高壓水銀燈(光源)、以及包含使來自光源之紫外光聚光之橢圓鏡、配置於經聚光之紫外光光路上之波長選擇過濾器、光學積分器、視野光闌等之照明光學系統(均未圖示)。經由波長選擇過濾器，從紫外光抽出紫外區之亮線、例如i線(波長365nm)、g線(波長436nm)、或h線(波長405nm)等作為照明光IL1~IL5。被抽出之照明光IL1~IL5分別沿光軸AX1~AX5射出至照明系統IOP(IOP1~IOP5)外(朝向光罩M)(參照圖22)。
此外，光軸AX1,AX3,AX5如圖22所示，係在XY平面(光罩M之圖案面)內，於Y軸方向相隔既定間隔配置。又，光軸AX2,AX4係從光軸AX1,AX3,AX5往+X側相隔既定距離分別配置於AX1,AX3之間及AX3,AX5之間。亦即，光軸AX1~AX5在XY平面內配置成交錯狀。
照明系統IOP1~IOP5係藉由照明光IL1~IL5分別以光軸AX1~AX5為中心以均一照度照明光罩M上之照明區域IAM1~IAM5。各照明區域具有藉由照明光學系統內之視野光闌(未圖示)規定之等腰梯形形狀。照明系統IOP(IOP1~IOP5)之詳細構成揭示於例如美國專利第6,552,775號說明書等。光罩載台MST如圖21所示配置於照明系統IOP下方(-Z側)。於光罩載台MST上，例如藉由真空吸附固定有矩形圖案區域形成於其圖案面(-Z側之面)的矩形光罩M。光罩載台MST，可藉由包含線性馬達等之光罩載台驅動系統MSD(圖21中未圖示，參照圖29)在XY平面內微幅驅動，且能以既定行程及以既定掃描速度驅動於掃描方向(X軸方向)。
光罩載台MST在XY平面內之位置資訊係藉由分別構成光罩載台干涉 儀系統16(參照圖29)之一部分之雷射干涉儀(以下簡稱為干涉儀)16X,16Y，常時以例如0.25~1nm程度之分析能力檢測。於光罩載台MST之+X側面及-Y側面分別被施以鏡面加工，而如圖22所示形成有反射面15X,15Y。干涉儀16X，係沿與X軸平行之光路將複數個測距光束照射於反射面15X，並接收來自各反射面15X之反射光，藉以測量光罩載台MST在X軸方向之位置(X位置)及θ z方向之旋轉。干涉儀16X之實質測距軸，係平行於與光軸AX3正交之X軸之軸。干涉儀16Y，係沿分別與光軸AX1與AX2正交之Y軸之平行光路將兩個測距光束照射於反射面15Y，並接收來自反射面15Y之反射光，以測量光罩載台MST在Y軸方向之位置(Y位置)。此外，亦可取代上述反射面15X,15Y而將由平面鏡構成之移動鏡固定於光罩載台MST。
干涉儀16X,16Y之測量資訊供應至主控制裝置50(參照圖29)。主控制裝置50係根據干涉儀16X,16Y之測量資訊(光罩載台MST之位置資訊)透過光罩載台驅動系統MSD控制光罩載台MST。
投影光學系統PL如圖21所示配置於光罩載台MST之下方(-Z側)。本實施形態之投影光學系統PL例如圖23所示，包含對應光軸AX1~AX5之配置配置成交錯狀之五個投影光學系統模組(以下單稱為投影光學系統)PL1~PL5。圖21中，投影光學系統PL3,PL5及PL4分別位於投影光學系統PL1及PL2之紙面內側。投影光學系統PL1~PL5係使用例如將等倍正立像形成於像面上之兩側遠心之反折射系統。
藉由上述投影光學系統PL1~PL5(光軸AX1~AX5)之配置，藉由投影光學系統PL1~PL5被投影圖案像之片體S上之投影區域IA1~IA5，係與照明區域IAM1~IAM5同樣地配置成交錯狀。此處之投影區域IA1~IA5具有與照明區域IAM1~IAM5同樣之等腰梯形。藉由投影區域IA1~IA5之配置與形狀，一邊將光罩M上之照明區域IAM1~IAM5內之圖案像(部分像)分別經由投影 光學系統PL1~PL5投影至片體S上之投影區域IA1~IA5，一邊將光罩M及片體S同步驅動於掃描方向(X軸方向)，藉此投影至片體S上之圖案之部分像係合成為與形成於光罩M之圖案相等之一個像(合成像)。因此，藉由掃描曝光，將光罩M之圖案經由投影光學系統PL1~PL5轉印至片體S上(之一個掃描區域(區劃區域)SAi內)。此外，關於掃描曝光之詳細情形，留待後述。
本實施形態中，由於採用投影等倍正立像之光學系統作為投影光學系統PL1~PL5，因此投影區域IA1~IA5之形狀及配置(位置關係)係分別與照明區域IAM1~IAM5之形狀及配置(位置關係)相等。本實施形態之投影光學系統PL之詳細構成揭示於例如美國專利第6，552,775號說明書等。
曝光裝置1000具備透鏡控制器LC(參照圖29)，其用以修正藉由投影光學系統PL1~PL5投影於片體S上之投影像之扭曲(位置偏移及/或形狀誤差)。透鏡控制器LC係將分別構成投影光學系統PL1~PL5之光學元件群(透鏡群)之至少一部分驅動於與光軸AX1~AX5平行之方向及相對垂直於光軸AX1~AX5之XY平面之任意傾斜方向。藉此修正投影於片體S上之投影區域IA1~IA5之圖案之部分像扭曲(位移、旋轉、倍率(比例)等)。此外，透鏡控制器LC亦可取代上述光學元件群之驅動或除此之外進一步增加變更形成於投影光學系統PL1~PL5內部之氣密室內氣體之壓力之方式，或與此等同時地變更照明光之波長等。
載台裝置SS如圖21所示，配置於投影光學系統PL(PL1~PL5)之下方(-Z側)。載台裝置SS包含藉由防振機構(未圖示)大致水平地支撐於地面上之基底構件BS、在基底構件BS上保持片體S並移動之載台SST、驅動載台SST之載台驅動系統SSD(圖21中未圖示、參照圖29)、測量載台SST之位置資訊之載台干涉儀系統18(參照圖29)等。此外，圖21中係於載台SST上吸附保持片體S。
載台SST如圖21所示，具有藉由設於底面之複數個非接觸軸承(例如空 氣軸承(未圖示))懸浮支撐於基底構件BS上之載台本體ST、配置於載台本體ST上之Z調平裝置38(參照圖24(A))、以及藉由Z調平裝置38以三點支撐之平台TB。
Z調平裝置38如圖24(B)所示具有三個Z驅動機構38a,38b,38c，其包含配置於不在載台本體ST上之同一直線上之三點之例如音圈馬達等。藉由Z調平裝置38能在載台本體ST上將平台TB微幅驅動於Z軸方向、θ x方向、θ y方向之三自由度方向。
載台SST(載台本體ST)係藉由載台驅動系統SSD在基底構件BS上被掃描驅動於X軸方向(掃描方向)，且亦被微幅驅動於Y軸方向及θ z方向。載台驅動系統SSD包含將載台SST微幅驅動於Y軸方向之微動裝置(未圖示)與將微動裝置(未圖示)驅動於掃描方向(X軸方向)之粗動裝置30(參照圖29)。
粗動裝置30如圖24(B)及圖26所示，包含分別設於載台SST之Y軸方向一側與另一側之一對線性馬達301,302。一線性馬達301，包含配置於基底構件BS之-Y側之延伸於X軸方向之固定件311、以及沿其長邊方向可移動地安裝於固定件311之可動件321。另一線性馬達302，包含配置於基底構件BS之+Y側之延伸於X軸方向之固定件312、以及沿其長邊方向可移動地安裝於固定件312之可動件322。固定件311,312分別具有沿X軸方向排列之複數個磁石(或線圈)，可動件321,322分別具有線圈(或磁石)。可動件321,322透過將該等微幅驅動於Y軸方向之微動裝置(未圖示)分別固定於載台本體ST之-Y側面及+Y側面。此外，亦可藉由使線性馬達301,302產生不同之推力，將載台本體ST微幅驅動於θ z方向。此外，亦可取代粗動裝置30及微動裝置，藉由例如美國專利第5,196,745號說明書等所揭示之勞倫茲電磁力驅動方式之平面馬達、可變磁阻驅動方式之平面馬達、磁浮型之平面馬達等構成將載台SST沿基底構件BS上面(導引面)二維驅動之載台驅動系統。
平台TB，藉由包含上述粗動裝置30、微動裝置(未圖示)、以及Z調平裝置38之載台驅動系統SSD(參照圖29)，在基底構件BS上被驅動於X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θ x方向、θ y方向、θ z方向之六自由度方向。
於平台TB上面之中央部設有如圖24(A)及圖24(B)所示之用以吸附保持片體S之片體保持具SH1。片體保持具SH1具有與XY平面大致平行且較排列於片體S上之區劃區域略大之矩形保持面，於該保持面上將片體S保持成平坦。此處，為了吸附保持片體S，係採用銷之排列間隔(節距)非常細且銷之高度低、例如200μm左右之銷夾具保持具作為片體保持具SH1。
又，於平台TB上面設有四個輔助片體保持具SH2，用以吸附保持排列於片體S之寬度方向(正交於長邊方向之Y軸方向)之兩端部背面。具體而言，係於片體保持具SH1之±Y側，在X軸方向相隔既定距離配置各兩個在X軸方向細長延伸之輔助片體保持具SH2。各輔助片體保持具SH2具有長方形保持面，可藉由設於平台TB內之保持具驅動裝置被微幅驅動於與Y軸方向及Z軸方向。
圖25(A)係以俯視圖顯示設於平台TB內部之保持具驅動裝置60之構成，圖25(B)係顯示圖25(A)之B-B線截面圖。此處，作為一例，係顯示用以驅動位於平台TB之+Y側端部且+X側端部之輔助片體保持具SH2之保持具驅動裝置60。
保持具驅動裝置60包含：Y驅動部，包含設置在形成於平台TB之中空部內部之四節連桿機構之一種即平行連桿機構61與驅動平行連桿機構61(之驅動節)之驅動機構63；以及Z驅動部(未圖示)，係將其上面固定有輔助片體保持具SH2之長方形基底601支撐於平台TB之底面上，且微幅驅動於Z軸方向，其例如藉由驅動元件、音圈馬達等構成。於基底601之一端部(-X端部)一體設有位在平行連桿機構61之固定連桿相反側之連桿(以下為了說明方便，稱為平行移動連桿)。
進一步詳述此點，平行連桿機構61包含一對擺動連桿644,645，其一端分別連接於平台TB之中空部+X側壁所固定之一對連桿支撐構件663,664，其另一端分別連接於上述平行移動連桿之一端部665與663。此情形下，連桿支撐構件663,664由於固定於平台TB，因此構成固定連桿。該固定連桿與擺動連桿644,645與平行移動連桿，係彼此相鄰之連桿，構成旋轉對偶。
驅動機構63包含：致動器62，一端固定於平台TB之中空部之側壁一部分；L字狀之槓桿連桿641，可旋動地支撐於一端(驅動點680)壓接於致動器62、中間部之支撐點682固定於平台TB之底壁之固定具661；以及可動連桿642，連接於一端連接在槓桿連桿641之另一端(作用點683)、另一端固定於上述平行移動連桿之一部分之安裝構件667。槓桿連桿641與可動連桿642構成旋轉對偶，可動連桿642與安裝構件667構成旋轉對偶。
又，安裝構件667經由彈簧構件(拉伸彈簧)643連接於平台TB之中空部之-Y側側壁一部分所固定之安裝構件662。此情形下，安裝構件667與彈簧構件(拉伸彈簧)643構成旋轉對偶，彈簧構件(拉伸彈簧)643與安裝構件662構成旋轉對偶。
如上述構成之Y驅動部，係藉由彈簧構件(拉伸彈簧)643使槓桿連桿641之一端(驅動點680)常時按壓於致動器62。接著，致動器62係克服彈簧構件643之按壓力將槓桿連桿641之一端(驅動點680)驅動於圖25(A)中白箭頭所示之方向(+X方向)，藉此經由可動連桿642將安裝構件667驅動於黑箭頭所示之方向(+Y方向)。亦即，將輔助片體保持具SH2與基底601一體地驅動於+Y方向。此情形下，輔助片體保持具SH2之移動量係取決於致動器62所產生之力。又，如上所述，雖藉由配置於基底601下方之Z驅動部將輔助片體保持具SH2與基底601一起驅動於Z軸方向，但以下係藉由基底601將輔助片體保持具SH2驅動於Z軸方向。亦即，基底601係Z驅動部。
平台TB之+X側端部且-Y側端部所設置之輔助片體保持具SH2之驅 動裝置，雖在X軸方向成對稱但與上述保持具驅動裝置60為相同構成。
槓桿連桿641之力點681與支撐點682之間之長度，支撐點682與作用點683之間之長度例如為1比3。因此，藉由保持具驅動裝置60(驅動機構63)之致動器62以驅動點680將槓桿連桿641之一端往+X方向驅動10μm後，將槓桿連桿641之彎曲部(力點681)往-Y方向驅動10μm，藉此，槓桿連桿641之另一端(作用點683)被往+Y方向驅動30μm。因此，可藉由保持具驅動裝置60(驅動機構63)將輔助片體保持具SH2往+Y方向驅動30μm。又，藉由於平台TB上在Y軸方向分離配置之一對輔助片體保持具SH2保持片體S在Y軸方向之兩端部，並將輔助片體保持具SH2往彼此相反之方向(分離之方向)驅動，藉此能將片體S拉伸至最大60μm。
平台TB之-X側端部且+Y側、-Y側所設置之輔助片體保持具SH2之驅動裝置，雖在Y軸方向成對稱但與上述保持具驅動裝置60為相同構成。
輔助片體保持具SH2係如後所述，在將片體S於片體保持具SH1保持成平坦時輔助性地使用。此外，於基底601上之+Y端部，長方體之定位構件602接觸固定於輔助片體保持具SH2。定位構件602係在將片體S吸附固定於輔助片體保持具SH2之保持面時發揮按壓片體S之+Y端(或-Y端)而將片體S定位於Y軸方向之功能。
又，於平台TB之+X側面及-Y側面如圖24(B)所示分別施有鏡面加工，而形成有反射面17X及17Y。此等反射面17X,17Y用於後述載台干涉儀系統對載台SST之位置測量。此外，亦可取代上述反射面17Y，而將平面鏡所構成之移動鏡固定於平台TB。又，亦可取代反射面17X而將後向反射鏡或平面鏡所構成之移動鏡固定於平台TB。
載台干涉儀系統18(參照圖29)係如圖26所示包含干涉儀18X1,18X2,18Y1,18Y2，常時以例如0.25~1nm左右之分析能力測量載台SST(平台TB)在XY平面內之位置資訊(包含θ z方向之旋轉資訊)。
干涉儀18X1,18X2及18Y1,18Y2於投影光學系統PL之+X側及-Y側配置成能分別與平台TB之反射面17X及17Y對向。
干涉儀18X1,18X2係對平台TB之反射面17X分別照射與X軸平行之測距光束，並接收來自反射面17X之反射光，而分別測量載台SST之X位置。干涉儀18Y1,18Y2，係對反射面17Y分別照射與Y軸平行之兩個測距光束，並接收來自反射面17Y之反射光，而分別測量載台SST之Y位置。此處之干涉儀18Y2之兩個測距光束之一方係沿與光軸AX1,AX3,AX5正交之與Y軸平行之光路，另一方則沿與光軸AX2,AX4正交之與Y軸平行之光路，照射於反射面17Y。又，干涉儀18Y1之兩個測距光束係分別沿通過後述對準系統AL11,AL12各自之檢測中心之與Y軸平行之兩個光路照射於反射面17Y。
載台干涉儀系統18(干涉儀18X1,18X2,18Y1,18Y2)之測量資訊供應至主控制裝置50(參照圖29)。此外，載台SST當位於基底構件BS上時，不論其X位置為何，干涉儀18Y1,18Y2之至少一方之測距光束必定會照射於載台SST之反射面17Y。因此，主控制裝置50係根據載台SST之X位置，使用干涉儀18Y1,18Y2之任一者之測量資訊。又，主控制裝置50係根據18X1,18X2之測量資訊測量載台SST在θ z方向之旋轉。
此外，干涉儀18X1,18X2,18Y1,18Y2均亦可使用將在Z軸方向分離之複數個測距光束照射於反射面之多軸干涉儀。此情形下，主控制裝置50不僅可取得載台SST(平台TB)在XY平面內之位置資訊(旋轉資訊(包含偏搖量(θ z方向之旋轉量θ z)))，亦可取得相對XY平面之傾斜資訊(包含縱搖量(θ x方向之旋轉量θ x)及橫搖量(θ y方向之旋轉量θ y))。
片體搬送系統40，如圖21及圖26所示，具備隔著投影光學系統PL排列於X軸方向之四個搬送滾輪部41~44及夾具部45。
搬送滾輪部41,42,43,44，例如圖27(A)~圖27(G)所示包含位於上下之一對壓接滾輪與驅動滾輪。位於下側之驅動滾輪412,422,432,442，其兩端藉 由未圖示支撐構件可旋轉地支撐成其上端位於載台SST上面(片體保持具SH1之保持面)之略上方(+Z側)(參照圖21)。驅動滾輪412,422,432,442係藉由旋轉馬達(未圖示)而被旋轉驅動。位於上側之壓接滾輪411,421,431,441，藉由彈簧機構(未圖示)從上方(+Z側)被按壓於對應之驅動滾輪。
其中，圖27(B)中，例如舉出搬送滾輪部41所示，壓接滾輪411，壓接滾輪412均係形成為長邊方向兩端部以外之部分之直徑較兩端部小之具段部之圓柱狀。
因此，搬送滾輪部41,42,43,44中，例如代表性地舉出搬送滾輪部41而如圖27(B)所示，係藉由壓接滾輪(411)與驅動滾輪(412)之兩端部挾持片體S，而不接觸於片體S表面之形成圖案之區劃區域。搬送滾輪部41,42,43,44，均可設定成藉由壓接滾輪(411)與驅動滾輪(412)挾持片體S之第1狀態、以及克服彈簧機構之按壓力而使壓接滾輪(411)從驅動滾輪(412)分離、而能解除片體S之挾持之第2狀態。搬送滾輪部41,42,43,44各自之第1狀態與第2狀態之切換係藉由主控制裝置50進行。此外，接觸於片體S之背面之驅動滾輪亦可係具有一定直徑之圓柱狀滾輪。
驅動滾輪412,422,432,442係與滾輪401,402一起藉由主控制裝置50被控制其旋轉及停止。片體S，例如代表性地舉出搬送滾輪部41而如圖27(B)所示，在搬送滾輪部之第1狀態下，驅動滾輪(412)繞與Y軸平行之軸旋轉(同時壓接滾輪411往反向旋轉)，而沿其旋轉方向送出。
片體搬送系統40如圖27(C)所示，藉由搬送滾輪部41之各滾輪411,412旋轉於箭頭方向，而將片體S從滾輪411拉出於白箭頭所示之-X方向，而朝向搬送滾輪部42送出。此處，當搬送滾輪部42之各滾輪421,422之旋轉以既定時序停止時，既定長度(搬送滾輪部42,43間之分離距離程度)之片體S係於搬送滾輪部41,42間撓曲成環路狀。又，片體搬送系統40如圖27(D)所示，藉由在搬送滾輪部41之各滾輪411,412之旋轉停止之狀態下使搬送滾 輪部42之各滾輪421,422(及搬送滾輪部43之各滾輪431,432)旋轉於箭頭方向，撓曲於環路上之片體S係朝向緊挨投影光學系統PL下方之區域沿白箭頭所示之-X方向送出。
片體搬送系統40與上述同樣地，藉由搬送滾輪部43,44之各滾輪之旋轉及停止，將片體S從緊挨投影光學系統PL下方之區域拉出。亦即，如圖27(E)所示，在搬送滾輪部44之各滾輪441,442之旋轉停止之狀態下使搬送滾輪部43之各滾輪431,432旋轉於箭頭方向後，片體S從緊挨投影光學系統PL下方之區域拉出，被拉出之片體S係於搬送滾輪部43,44間撓曲成環路狀。接著，如圖27(F)所示，藉由在搬送滾輪部43之各滾輪431,432之旋轉停止之狀態下使搬送滾輪部44之各滾輪441,442旋轉於箭頭方向，撓曲於環路上之片體S係沿搬送滾輪部44之-X側送出，而被捲取滾輪402捲取。
夾具部45如圖27(A)等所示設置於搬送滾輪部42之-X側。夾具部45包含可設定成從上下挾持片體S之第1狀態與解除該挾持之第2狀態之一對夾具構件451,452。
位於上側之夾具構件451，包含以較片體S寬度略長之長度沿Y軸方向配置之圓筒狀滾輪46a與將該滾輪46a兩端支撐成旋轉自如之一對臂構件46b。一對臂構件46b，係被未圖示之支撐構件支撐成能以平行於Y軸之旋轉軸為中心旋動。又，於一對臂構件46b之旋動端部安裝有滾輪46a。因此，夾具構件451，藉由以一對臂構件46b之旋轉軸為中心順時針旋轉，滾輪46a即接觸於片體S表面(參照圖27(G))，藉由以一對臂構件46b之旋轉軸為中心逆時針旋轉，滾輪46a即從片體S分離。
位於下側之夾具構件452與夾具構件451雖為上下對稱但為相同構成。夾具部45之狀態切換係藉由主控制裝置50進行。
片體搬送系統40，如圖27(G)所示，將夾具部45之一對夾具構件451,452設定於第1狀態，藉由一對夾具構件451,452拘束(固定)片體S，且在搬送滾 輪部41,42之各滾輪之旋轉停止之狀態下使搬送滾輪部43之各滾輪旋轉於片體S之運送方向，藉此使片體S之夾具部45與搬送滾輪部43間之部分於X軸方向被賦予既定之張力而伸張。
此處，主控制裝置50係如圖27(A)所示，以滾輪46a不接觸於片體S表面之形成圖案之區劃區域部分之方式，亦即使夾具部45之一對夾具構件451,452之滾輪46a接觸於片體S之相鄰區劃區域間之區域，而將片體S拘束(固定)。如上述地伸張之片體S係吸附保持於載台SST上之片體保持具SH1。
片體搬送系統40，進一步具備測量片體S之運送量之測量裝置(未圖示)、例如用以測量驅動滾輪412,422,432,442各自之旋轉量之旋轉編碼器等。
此外，在曝光步驟中片體搬送系統40對片體S之搬送、片體S於載台SST上之保持等詳細情形，留待後述。
再者，於本實施形態之曝光裝置1000設有用以檢測附設於片體S上各區劃區域之對準標記之複數、此處為12個之離軸方式之對準系統AL1~AL12。對準系統AL1~AL6係如圖26所示，於投影光學系統PL之+X側位置，沿X軸排列成與片體S上之各區劃區域外部之+Y側端部區域對向。又，對準系統AL7~AL12係如圖26所示，在與投影區域IA3之光軸正交之X軸相對準系統AL1~AL6配置成對稱。對準系統AL7~AL12能與片體S上之各區劃區域外部之-Y側端部區域對向。
本實施形態中，作為一例，係如圖28所示於片體S上之各區劃區域SAi之Y軸方向兩外側之區域，形成有各6個、合計為12個之對準標記AM，且設有用以個別且同時檢測此等12個對準標記AM之對準系統AL1~AL12。因此，並不限於此，只要對準系統能移動於X軸方向，即亦可取代準系統AL1~AL6而具備至少一個對準系統，且亦可取代準系統AL7~AL12而具備至少一各一個對準系統。
作為對準系統AL1~AL12例如採用影像處理方式之FIA(Field Image Alignment)系統。對準系統AL1~AL12之檢測結果(指標標記與檢測對象標記之影像資訊)係經由對準訊號處理系統(未圖示)送至主控制裝置50。此外，不限於FIA系統，亦能單獨或適當組合使用能將同調檢測光照射於對象標記以檢測從該對象標記產生之散射光或繞射光的對準感測器，或是干涉從該對象標記產生之兩繞射光(例如同階數)來加以檢測的對準感測器。
圖29係顯示以曝光裝置1000之控制系統為中心之構成，顯示統籌控制構成各部分之主控制裝置50之輸出入關係之方塊圖。
其次，根據圖30~圖38說明本實施形態之曝光裝置1000中，使用載台SST之用以曝光片體S之動作流程。又，以下之動作說明雖使用多數個圖式進行，但於各圖式會對同一構件賦予符號或不賦予。亦即，各圖式所記載之符號雖不同，但無論該等圖式有無符號均為相同之構成。此點在至此為止之說明中所使用之各圖式亦同。
圖30，係顯示對排列於片體S上之複數個區劃區域中最初之(i-1)個區劃區域SA1~SAi-1之曝光已結束、而用以對次一區劃區域SAi之曝光之處理開始前一刻之狀態。圖30之狀態中，用以在對區劃區域SAi之曝光時移動片體S之載台SST係在基底構件BS上之+X端部之位置(待機位置)待機。
此外，光罩M對光罩載台MST之裝載及標記對準(光罩之對齊)由於通常係在對片體S上最初之區劃區域SA1之曝光開始前進行，因此圖30之狀態下，當然光罩M之裝載及光罩對準已結束。又，光罩載台MST係往用以對區劃區域SAi之曝光之掃描開始位置(加速開始位置)移動。
p.首先，依照如下之p1.~p4.之程序，將包含區劃區域SAi之片體S之中央部保持於載台SST。
p1.具體而言，主控制裝置50例如先前使用圖27(C)所說明般，在停止片體搬送系統40之搬送滾輪部42之各滾輪之旋轉之狀態下使搬送滾輪部41之各滾輪旋轉，而將片體S從滾輪401拉出。或者，主控制裝置50在停 止搬送滾輪部43,41之各滾輪之旋轉之狀態下使搬送滾輪部42反向旋轉，而將片體S從緊挨投影光學系統PL下方之區域拉回。不論係何者，既定長度之片體S係在搬送滾輪部41,42間撓曲成環路狀。既定長度係搬送滾輪部42,43間之分離距離程度之長度。
p2.其次，主控制裝置50根據來自干涉儀系統18(18X1,18X2,18Y1,18Y2)之載台SST之位置資訊，控制片體搬送系統40，將片體S上之區劃區域SAi定位於載台SST之片體保持具SH1(之保持面)上。此處，如先前使用圖27(G)所說明般，係使用夾具部45挾持片體S之區劃區域SAi+1,SAi+2間以拘束(固定)片體S，且在停止搬送滾輪部41,42,44之各滾輪之旋轉之狀態下使搬送滾輪部43之各滾輪旋轉，而對片體S在夾具部45與搬送滾輪部43間於X軸方向賦予既定張力而伸張。主控制裝置50進一步微幅驅動載台SST，以將片體保持具SH1(之保持面)對齊於片體S上之區劃區域SAi。此外，在此狀態下，片體S與載台SST之片體保持具SH1(之保持面)之間設有些許之空間。
於待機位置中載台SST與片體S已對齊之狀態下，將附設於區劃區域SAi之對準標記AM定位於對準系統AL1~AL12各自之檢測視野內。
p3.位置對齊後，主控制裝置50透過載台驅動系統SSD(Z調平裝置38)將載台SST之平台TB保持成水平，將平台TB上之4個輔助片體保持具SH2透過基底601微幅驅動往+Z方向，使用4個輔助片體保持具SH2吸附保持片體S之區劃區域SAi之±Y側之外部部分背面。
具體而言，主控制裝置50係如圖31所示，將分別配置於平台TB上之+Y側端部、-Y側端部之各兩個輔助片體保持具SH2微幅驅動於白箭頭所示之方向(+Y方向或-Y方向)，以擴開平台TB上於Y軸方向分離之各對輔助片體保持具SH2之分離距離。接著，主控制裝置50透過基底601將各輔助片體保持具SH2驅動於+Z方向，使片體S之Y軸方向兩側之端部背面接 觸於4個輔助片體保持具SH2之保持面。接觸後，主控制裝置50將+Y側之兩個輔助片體保持具SH2微幅驅動於黑箭頭所示之-Y方向，使定位構件602抵接於片體S之+Y端，且將-Y側之兩個輔助片體保持具SH2微幅驅動於黑箭頭所示之+Y方向，使定位構件602抵接於片體S之-Y端，以定位片體S。在定位後，主控制裝置50將片體S之Y軸方向兩側部分之背面吸附保持於4個輔助片體保持具SH2圖32係顯示如上述般片體S藉由輔助片體保持具SH2暫時保持之狀態。
p4.在片體S之暫時保持後，主控制裝置50係在暫時保持片體S之狀態下，將4個輔助片體保持具SH2透過基底601微幅驅動於-Z方向，並使包含區劃區域SAi之片體S中央部之背面接觸於片體保持具SH1之保持面上。接著，主控制裝置50將4個輔助片體保持具SH2之保持面定位於較片體保持具SH1之保持面些微下方(-Z側)。藉此，對片體S施加在Y軸方向之適當張力，使片體S之中央部固定於片體保持具SH1之保持面上。在此狀態下，主控制裝置50如圖32所示將片體S吸附保持於片體保持具SH1。藉此，使包含區劃區域SAi之片體S中央部於載台SST上保持成與XY平面平行且平坦。
q.其次，對片體S之對準測量係藉由如下q1.~q5.之程序進行。
q1.如前所述，在載台SST定位於待機位置之狀態下，附設於區劃區域SAi之對準標記定位於對準系統AL1~AL12各自之檢測視野內。因此，主控制裝置50係如圖33所示，使用對準系統AL1~AL12檢測出附設於片體S上之區劃區域SAi之對準標記(測量對準標記自指標中心起之位置)。接著，主控制裝置50根據對準標記之檢測結果與該檢測時來自載台干涉儀系統18之載台SST之位置資訊，求出在XY座標系統上之12個對準標記之位置座標。
q2.其次，主控制裝置50根據上述求出之12個對準標記之位置座標， 判斷片體S上之形成有圖案之區劃區域SAi內部之Y軸方向之收縮量是否在既定範圍內。
q3.接著，其結果，當判斷例如區劃區域SAi內部之至少一部分有超過既定範圍之在Y軸方向之收縮時，即解除片體保持具SH1對片體S之吸附保持，並將輔助片體保持具SH2透過基底601微幅驅動於+Z方向，使片體S之背面從片體保持具SH1之保持面離開。
此處，當判斷例如片體S上之區劃區域SAi內部之-X端部在Y軸方向超過既定範圍收縮時，即如圖34所示，將平台TB上之-X側之兩個輔助片體保持具SH2驅動於彼此分離之方向(圖34中白箭頭所示之方向)，進一步對片體S之區劃區域SAi之-X端部賦予在Y軸方向之張力，以修正(調整)圖案之扭曲。
調整後，主控制裝置50將各輔助片體保持具SH2透過基底601驅動於-Z方向，使片體S之背面接觸於片體保持具SH1之保持面，並再度吸附保持。
q4.接著，主控制裝置50使用對準系統AL1~AL12檢測出附設於片體S上之區劃區域SAi之對準標記，並根據其檢測結果與該檢測時來自載台干涉儀系統18之載台SST之位置資訊，再度求出在XY座標系統上之12個對準標記之位置座標。
q5.接著，主控制裝置50使用12個對準標記之位置座標之全部或一部分，使用最小自乘法進行既定運算，求出已形成於片體S上之區劃區域SAi內之圖案之扭曲、亦即XY位移、旋轉、XY定標、正交度。
此處，當上述q2.之判斷結果係區劃區域SAi內部之一部分無在Y軸方向超過既定比率之收縮時，主控制裝置50係跳過q3.及q4.之處理進行q5.之處理。
其後，主控制裝置50解除夾具部45對片體S之固定。
此外，當對準系統之數目較待檢測之對準標記之數目少時，須一邊使 保持有片體S之載台SST步進移動於X軸方向，一邊進行對準測量。此時，主控制裝置50係配合載台SST之移動，控制片體搬送系統40之各驅動滾輪之旋轉、停止。
r.其次，對片體S上之區劃區域SAi進行掃描曝光。
r1.具體而言，主控制裝置50係根據對準測量之結果、特別是XY位移將保持有片體S之載台SST移動至用以曝光之掃描開始位置(加速開始位置)，以進行對保持有光罩M之光罩載台MST之位置對齊。此處，本實施形態中之載台SST之加速開始位置由於係設定於與前述待機位置相同之位置(或其附近)，因此係進行載台SST在XY平面內之微調整。
r2.其次，主控制裝置50開始載台SST之掃描方向(-X方向)之加速。藉此，開始載台SST之-X方向之移動，在該移動之途中，具體而言係載台SST加速結束前，由於如圖35所示來自干涉儀18Y2之測距光束開始照射於反射面17Y，因此在其後一刻，主控制裝置50係將測量載台SST之Y位置之雷射干涉儀從干涉儀18Y1切換至干涉儀18Y2。
r3.接著，在兩載台SST,MST之加速結束，兩載台SST,MST達到等速同步狀態後，藉由照明光IL2,IL4開始照明光罩M上之圖案區域，而開始曝光。接著，藉由兩載台SST,MST之等速同步移動之進行，如圖36所示藉由照明光IL1~IL5分別照明光罩M上之照明區域IAM1~IAM5(參照圖22)，照明區域IAM1~IAM5內之圖案之部分像分別經由投影光學系統PL1~PL5(參照圖23)投影至保持於載台SST上之片體S上之投影區域IA1~IA5。
藉由照明光IL1~IL5照明光罩M之圖案區域全區後，亦即使光罩M之圖案區域通過照明區域IAM1~IAM5後，即結束對區劃區域SAi之掃描曝光。藉此，於區劃區域SAi內轉印光罩M之圖案。亦即，在形成於片體S表面之光阻層形成光罩M之圖案之潛像。
在掃描曝光中，主控制裝置50係一邊將載台SST之平台TB保持成水 平一邊驅動於Z軸方向，將保持於平台TB(片體保持具SH1)上之片體S之表面定位於投影光學系統PL之焦點位置(焦深內)。又，在掃描曝光中，主控制裝置50係根據對準測量之結果，控制載台SST與光罩載台MST之同步驅動(相對位置及相對速度)，以修正投影至片體S上之圖案之整體像之扭曲。進而，主控制裝置50透過透鏡控制器LC驅動控制分別構成投影光學系統PL1~PL5之光學元件群(透鏡群)，以修正分別投影於片體S上之投影區域IA1~IA5之圖案之部分像之扭曲。藉此，光罩M之圖案之投影像高精度地疊合於已形成於區劃區域SAi內之圖案。
在對區劃區域SAi之掃描曝光結束後，使兩載台SST,MST減速，當如圖37所示到達各自之掃描結束位置(減速結束位置)時即停止。此外，本實施形態中，載台SST之掃描時之減速結束位置係決定為與基底構件BS之-X端一致。
此外，在掃描曝光中，主控制裝置50在將保持有片體S之載台SST驅動於-X方向時，係與前述同樣地，配合載台SST之移動適當地使片體搬送系統40之各驅動滾輪旋轉、停止，以避免該載台SST之移動受到作用於片體S之張力阻礙。
s.如圖37所示，當載台SST停止於減速結束位置即基底構件BS正面之-X端時，主控制裝置50係解除片體保持具SH1與輔助片體保持具SH2對片體S之吸附保持，使片體S從載台SST釋放。進而，主控制裝置50使載台SST之平台TB退離至下方(-Z方向)。藉此，片體S成為在與載台SST之片體保持具SH1之間隔著些許空間伸張於搬送滾輪部42,43間之狀態。
t.在釋放片體S後，主控制裝置50如圖38所示，將片體載台SST如黑箭頭所示地驅動於+X方向，而返回至基底構件BS上之+X端之前述待機位置。此處，係視片體載台SST之X位置將測量其Y位置之干涉儀從干涉儀18Y2切換至干涉儀18Y1。又，主控制裝置50係使光罩載台MST以高速 返回驅動往掃描開始位置(加速開始位置)。又，與載台驅動並行地，主控制裝置50係如圖38所示使片體S如白箭頭所示返回往+X方向。
u.當上述之載台SST及光罩載台MST之返回驅動與片體S之返回結束後，如圖39所示，載台SST於待機位置待機，並使包含次一區劃區域SAi+1之片體S之中央部對齊於待機中之載台SST上。在此狀態下，除了片體S已送出一區劃區域量這點外，其他係與圖30所示狀態相同。
其後，主控制裝置50與前述同樣地開始對區劃區域SAi+1之曝光。其後亦同樣地，主控制裝置50反覆上述p.~u.之程序，而對片體S上之所有區劃區域曝光。
如以上所詳細說明，藉由主控制裝置50，使用片體搬送系統40之夾具部45挾持片體S之區劃區域SAi+1,SAi+2間，以拘束(固定)片體S，且在使搬送滾輪部41,42,44之各滾輪之旋轉停止之狀態下使搬送滾輪部43之各滾輪旋轉，而使片體S在夾具部45與搬送滾輪部43間於X軸方向被賦予既定之張力。接著，藉由4個輔助片體保持具SH2暫時保持片體S後，藉由主控制裝置50將暫時保持有片體S之4個輔助片體保持具SH2,SH3微幅驅動於-Z方向，以使包含區劃區域SAi之片體S中央部之背面接觸於片體保持具SH1之保持面上。接著，藉由主控制裝置50將4個輔助片體保持具SH2之保持面定位於較片體保持具SH1之保持面些微下方(-Z側)，藉此，片體S在寬度方向(Y軸方向)亦被施加適當張力，使片體S之中央部固定於片體保持具SH1之保持面上。亦即，係在對片體S之區劃區域SAi賦予XY二維方向之張力之狀態下，使片體S之對應區劃區域SAi之背面部分緊貼於片體保持具SH1之平坦狀保持面。接著，藉由照明系統IOP，對成平坦化狀態之片體S之區劃區域SAi照射經由光罩M之圖案之照明光IL1~IL5，對片體S進行掃描曝光而形成圖案。因此，即使係藉由製程之處理例如施加熱等而收縮之片體S亦能進行高精度之曝光。因此，不致導致裝置之大型化，而可對 可撓性之大畫面顯示器等之電子元件之製造作出貢獻。此外，上述實施形態之曝光裝置1000，係使用在Y軸方向分離且沿X軸方向分別排列之對準系統AL1~AL12對片體S進行對準測量。然而並不限於此，亦可例如將對準標記以既定間隔配置於片體S上之區劃區域SAi之周圍，並與此對準標記之配置對應地將對準系統AL’如圖40所示設成與區劃區域SAi之周圍部對應之配置，而同時檢測所有對準標記。此情形下，當根據此對準標記位置之測量結果得知區劃區域SAi已在X軸方向收縮時，主控制裝置50，可使用夾具部45與搬送滾輪部43對片體S賦予在X軸方向之張力，以調整區劃區域在X軸方向之定標誤差。
此外，上述各實施形態中，係例示了將於複數個區劃區域分別已形成有圖案之片體S作為曝光對象，藉由曝光裝置100,1000進行第2層以後之曝光之情形，但並不限於此，當然亦可以未曝光之片體S作為曝光對象，並藉由曝光裝置100,1000進行第1層之曝光。又，上述各實施形態中，雖說明了將載台SST及光罩載台MST掃描驅動於-X方向以進行對片體S之掃描曝光(稱為負掃描，minus scan)之情形，但亦可進一步地，採用能將將載台SST及光罩載台MST掃描驅動於+X方向以進行對片體S之掃描曝光(正掃描，plus scan)之構成，交互反覆負掃描曝光與正掃描曝光，以將片體S上之複數個區劃區域SAk-1,SAk,SAk+1…曝光。如此，即不需要光罩載台MST及載台SST之捲繞返回。此情形下，為了在基底構件BS上之-X端將片體S保持於載台SST上，最好係於搬送滾輪43,44之+X側配置追加之夾具。又，亦可於投影光學系統PL之-X側配置對準系統。
又，上述各實施形態中，雖採用了僅使用一個載台SST之構成，但亦可採用使用兩個或兩個以上之載台依序吸附片體之曝光對象之區劃區域背面之構成。此情形下，載台係構成可在基底構件上旋繞於包含掃描曝光區間之封閉路徑上之載台裝置SS。藉此，在對一個區劃區域之曝光結束後， 史所使用之載台退離至掃描曝光區間外，即可立刻使用其他載台對次一區劃區域開始曝光。又，亦可採用使用複數個載台同時對複數片片體進行曝光之構成。
此外，上述各實施形態之曝光裝置中，雖於載台(平台)之上面設有可微幅驅動於Z軸方向之輔助片體保持具，但亦可取代此或進一步增加地將片體保持具構成為可微幅驅動於Z軸方向。藉此，可將暫時保持片體之輔助片體保持具與片體保持具相對驅動於Z軸方向，而亦能將片體拆裝於載台(片體保持具)上。又，上述各實施形態中，亦可將片體搬送系統40所具備之搬送滾輪部構成為能升降於Z軸方向。藉此，升降使片體伸張之搬送滾輪部，而亦能將片體拆裝於載台(片體保持具)上。
又，上述各實施形態中，雖例示了載台SST相對通過中心之Y軸為非對稱之情形，但並不限於此，當然亦可使用相對通過中心之X軸及Y軸為對稱之載台。此情形下，由於即無法在掃描曝光後一刻藉干涉儀18Y2測量載台之位置，因此最好係設置用以測量其Y位置之測量裝置。
又，上述各實施形態中，雖採用了干涉儀系統18作為載台SST之位置測量系統，但亦可取代此而採用編碼器(或由複數個編碼器構成之編碼器系統)。或者，亦可併用干涉儀系統18與編碼器。又，雖採用了干涉儀系統作為光罩載台MST之位置測量系統，但亦可取代此而採用編碼器(或由複數個編碼器構成之編碼器系統)。或者，亦可併用干涉儀系統與編碼器。
又，上述各實施形態中之曝光裝置100,1000中雖使用等倍多透鏡型之投影光學系統，但並不限於此，亦可使用例如美國專利申請公開第2008/0165334號說明書等所揭示之放大多透鏡型之投影光學系統。又，投影光學系統當然不限於多透鏡類型。又，投影光學系統不限於等倍系統、放大系統，亦可係縮小系統，並不限於反折射系統，亦可係折射系統、反射系統，其投影像可為正立像、倒立像之任一者。
又，作為曝光裝置100,1000之光源，不僅可發出g線(波長436nm)、h線(波長405nm)、i線(波長365nm)等之亮線之超高壓水銀燈，亦可使用固態雷射(例如YAG雷射之3倍諧波：波長355nm)、KrF準分子雷射(248nm)、ArF準分子雷射(193nm)、F2雷射(157nm)。
又，上述各實施形態中，雖例示了使用於具光透射性之基板上形成既定遮光圖案(或相位圖案，減光圖案)的光透射性光罩，並將該光罩之圖案經由投影光學系統投影於片體上之情形。但並不限於此，亦可使用電子光罩(亦稱為可變成形光罩、主動光罩、或影像產生器)來代替此光罩，該電子光罩，係使用在空間上調變往既定方向行進之光之振幅(強度)、相位或偏光狀態之元件即空間光調變器(SLM：Spatial Light Modulator)、例如反射型空間光調變器亦即非發光型影像顯示元件，例如DMD(Digital Micro-mirror Device)，反射型液晶顯示元件、電泳顯示器(EPD：Electro Phonetic Display)、電子紙(或電子墨)、光繞射型光閥(Grating Light Valve)等，根據圖案之電子資料形成透射圖案、反射圖案、或發光圖案。關於此種電子光罩揭示於例如美國專利第6,778,257號說明書。又，亦可採用使用了透射型液晶顯示元件(LCD：Liquid Crystal Display)、電色顯示器(ECS)等之透射型空間光調變器之電子光罩。例如在使用DMD等之電子光罩時，與待形成於片材上之圖案對應之能量束係從電子光罩經由投影光學系統投射至片材上，而於片材上形成與該圖案對應之像。此情形下，當不使用投影光學系統時，係藉由電子光罩將與上述圖案對應之能量束照射於片體上，而於該片體上形成圖案。
關於曝光裝置之用途，並不限定於液晶顯示元件用之曝光裝置，例如亦可廣泛適用於用以製造作為有機EL顯示元件之可撓顯示器及電子紙、以及印刷配線基板等之曝光裝置。
又，於片體上形成圖案之裝置不限於前述之曝光裝置(微影系統)，亦可將本發明應用於例如藉由噴墨方式於片體上形成圖案之裝置。此情形下， 可取代上述之將複數個投影光學系統PL1~PL5沿Y軸方向排列之方式，而將複數個(或大型的一個)噴墨用頭沿Y軸方向配置。
《元件製造方法》
藉由使用上述各實施形態之曝光裝置於片體上形成既定之圖案，而能製造電子元件例如液晶顯示元件。
<圖案形成步驟>
首先，係執行使用上述各實施形態之曝光裝置將與待形成於片體上之圖案對應之像經由投影光學系統依序形成於塗布有光阻之片體上、即所謂光微影步驟。藉由此光微影步驟，於片體上形成包含多數個電極等之既定圖案。其後，經曝光之片體，藉由經過顯影步驟、蝕刻步驟、光阻剝離步驟等各步驟於片體上形成既定圖案。
<彩色濾光器形成步驟>
其次，形成與R(Red)、G(Green)、B(Blue)對應之三個點之組多數排列成矩陣狀、或將R、G、B之三條條紋之濾光器組複數個排列於水平掃描線方向之彩色濾光器。
<單元組裝步驟>
在彩色濾光器形成步驟後，執行使用在圖案形成步驟製得之具有既定圖案的片體、以及在彩色濾光片形成步驟製得之彩色濾光片等組裝液晶單元之單元組裝步驟。於單元組裝步驟中，例如於在圖案形成步驟製得之具有既定圖案的片體與在彩色濾光片形成步驟製得之彩色濾光片之間注入液晶，而製造液晶面板(液晶單元)。
<模組組裝步驟>
其後，安裝用以進行已組裝完成之液晶單元之顯示動作的電路、背光等各零件，而完成液晶顯示元件。是以，在此微型元件之製造方法之圖案形成步驟中，能將所欲線寬之圖案像以良好精度形成於所欲位置，其結果 能以良好良率製造液晶顯示元件。
又，上述各實施形態之曝光裝置及曝光方法，適於製造以可撓性顯示器為首之可撓性電子元件(微型元件)。例如，前述第1實施形態中，亦可在片體之長邊方向上，於滾輪401與曝光裝置100,1000之間配置於片體S表面塗布光阻之光阻塗布裝置等、於曝光裝置100,1000與捲取滾輪402之間配置使形成有圖案之片體S顯影之顯影裝置，以建構製造電子元件之生產線。
此外，一般而言，可使用上述實施形態之曝光裝置及曝光方法，經由於片體S形成圖案之動作與將形成有圖案之片體S根據其圖案加以處理之動作，來製造至少包含片體S之一部分之電子元件。此處，根據所形成之圖案處理片體S之動作，可適當運用根據該形成之圖案使片體S顯影之動作、蝕刻之動作、或印刷之動作等。又，關於印刷之動作，可運用根據所形成之圖案將例如導電性墨等既定材料塗布於片體S之方式等。此外，此印刷之動作，可運用將機能性材料(例如會因紫外線照射使材料之撥水性、親水性或疏水性等之性質變化者)之層預先形成於片體S，並於此機能性材料之層形成曝光圖案，與此已形成之曝光圖案對應地將導電性墨等材料塗布於片體S之方式等。
本發明之曝光裝置及曝光方法適於在長條狀片體上形成圖案。又，本發明之元件製造方法適於製造電子元件(微型元件)。

Claims (4)

  1. 一種圖案形成方法，係於具有可撓性之長條狀片材上之長邊方向所設定之複數個區劃區域之各個依序形成顯示器面板或電子元件用之圖案，其包含：使具有基準面構件與第1保持具而能移動於前述長邊方向之載台裝置與前述長條狀片材對向之步驟，該基準面構件係用以將與前述區劃區域對應之前述長條狀片材之背側部分保持成平坦，該第1保持具係用以吸附保持與前述區劃區域之周邊區域對應之前述長條狀片材之背側部分且為至少在與前述長條狀片材之長邊方向正交之寬度方向分離之兩處；在前述第1保持具吸附保持前述長條狀片材之背側部分之狀態下使前述第1保持具在前述載台裝置上往前述寬度方向移動既定量以對前述長條狀片材賦予寬度方向之張力的步驟；在被賦予前述寬度方向之既定張力之狀態下，將與前述長條狀片材上之前述區劃區域對應之前述長條狀片材之背側部分以前述基準面構件保持成平坦之步驟；以及為了以對應前述圖案之能量束將前述長條狀片材上之前述區劃區域掃描曝光，而使將前述長條狀片材保持成平坦之前述載台裝置以既定速度移動於前述長邊方向的步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項之圖案形成方法，其中，在前述賦予張力之步驟中，前述載台裝置進一步具有：第2保持具，係吸附保持與前述區劃區域之周邊區域對應之前述長條狀片材之背側部分且為在前述長條狀片材之長邊方向分離之兩處，且藉由在前述長邊方向移動既定量以對前述長條狀片材賦予長邊方向之張力；藉由使前述第1保持具與前述第2保持具之各個在前述載台裝置上移 動既定量，以對前述長條狀片材上之前述區劃區域賦予二維張力。
  3. 如申請專利範圍第2項之圖案形成方法，其中，於前述長條狀片材，在前述區劃區域周邊之複數個既定位置之各個形成有對準標記；前述賦予張力之步驟，包含使用檢測各個前述對準標記之對準系統求出前述區劃區域之因二維收縮或扭曲導致之形狀誤差的步驟，在為了前述掃描曝光之前述長條狀片材之移動前，根據前述求出之形狀誤差調整前述二維張力。
  4. 如申請專利範圍第3項之圖案形成方法，其中，在調整前述二維張力後，再度實施求出前述形狀誤差之步驟。
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