CN105425553A - 基底处理装置、器件制造***、以及器件制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基底处理装置、器件制造***、以及器件制造方法,该基底处理装置,将反射性光掩膜图案像投影曝光于感应基底,具备:光掩膜保持构件,保持光掩膜图案;投影光学***,将从设定于光掩膜图案上一部分照明区域产生的反射光束往感应基底投射;光学构件包含:为对照明区域落斜照明而配置于投影光学***的光路内、使往照明区域的照明光与从照明区域产生的反射光束中的一方通过的部分与使另一方反射的部分;以及照明光学***,生成作为照明光的源的光源像,经由投影光学***的一部分光路与光学构件使来自光源像的照明光往所述照明区域,且将与光源像在共轭面形成于光学构件的反射或通过部分的位置或近旁。本发明能忠实曝光较大光掩膜图案。
Description
本案是申请日为2012年10月11日,申请号为201280063563.4,发明名称为“基底处理装置、器件制造***、以及器件制造方法”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明是关于基底处理装置、器件制造***、以及器件制造方法。
本申请案根据2011年12月20日申请的日本特愿2011-278290号及2012年2月7日申请的日本特愿2012-024058号主张优先权,将其内容援引用于此。
背景技术
曝光装置等基底处理装置,例如下述的专利文献1所记载,用于各种器件的制造。基底处理装置,能将配置于照明区域的光掩膜M上所形成的图案像投影于配置在投影区域的基底上等。用于基底处理装置的光掩膜M有平面状的、圆筒状的。
又,作为制造器件的方法之一,已知有例如下述的专利文献2所记载的卷对卷(rolltoroll)方式。卷对卷方式,是一边从送出用卷筒往回收用卷筒搬送膜等基底,一边在搬送路径上对基底进行各种方式的处理。基底有时会例如在搬送滚筒之间等以实质上平面的状态被施以处理。又,基底亦有例如在滚筒表面上等以弯曲的状态被施以处理的情形。
现有技术文献:
[专利文献1]日本特开2007-299918号公报;
[专利文献2]国际公开第2008/129819号。
发明内容
发明欲解决的课题:
如上述的基底处理装置(曝光装置),在例如光掩膜上的照明区域与基底上的投影区域的一方或双方以既定曲率弯曲的情形,若考量用于曝光的投影光学***的成像性能,则特别是会在成像光束的主光线的设定上产生限制。例如,试假定将形成于半径R的圆筒状旋转光掩膜的外周圆筒面的光掩膜图案通过投影光学***成像投影于卷绕在半径R的圆筒旋转卷筒(滚筒)的基底(膜、片、网等)表面的情形。此情形下,一般而言,只要设置从光掩膜图案(圆筒面状)至基底表面(圆筒面状)的成像光束的主光线会形成将圆筒状旋转光掩膜的旋转中心轴与圆筒旋转卷筒的旋转中心轴直线连结的光路的投影光学***即可。
然而,当在圆筒状旋转光掩膜的旋转轴方向,光掩膜图案的尺寸较大的情形,有时需将此种投影光学***于旋转轴的方向设置多个而多个化。此种多个化的情形,即使将多个投影光学***于旋转轴的方向紧密地排成一列,各投影光学***的投影视野(投影区域)彼此必定会分离镜筒等金属物的厚度,如此已无法将大光掩膜图案忠实地曝光。
又,如上述的基底处理装置在例如装置的构成复杂时,则有可能有装置成本提高、装置尺寸变大的情形。其结果,有可能使器件的制造成本提高。
例如,当必须施以精密图案化时,作为基底处理装置,使用照明描绘有电子器件或显示器件的图案的光掩膜、并将来自光掩膜的图案的光投影曝光于形成有感光层(光阻等)的基底上的曝光装置。在通过卷对卷方式将光掩膜的图案反复曝光于连续搬送的柔性长条基底(膜、片、网等)的情形,若亦使用以长条基底的搬送方向作为扫描方向、采用圆筒状旋转光掩膜作为光掩膜的扫描型曝光装置,则可期待生产性跳跃性地提高。
此种旋转光掩膜,有于玻璃等透明圆筒体外周面以遮光层形成有图案的透射方式与于金属性圆筒体(亦可为圆柱体)的外周面以反射部与吸收部形成有图案的反射方式。透射型的圆筒光掩膜,必须于该圆筒光掩膜内部组装用以照射朝向外周面的图案的照明光的照明光学***(反射镜、透镜等光学构件),难以将旋转轴通过圆筒光掩膜的内部中心,而亦有圆筒光掩膜的保持构造或旋转驱动***的构成变得复杂的情形。
另一方面,反射型的圆筒光掩膜的情形,由于能使用金属制的圆筒体(或圆柱体),因此虽能廉价地作成光掩膜,但必须于圆筒光掩膜的外周空间设置照射曝光用的照明光的照明光学***与将来自形成于外周面的图案的反射光往基底投影的投影光学***,而有为了满足被要求的解像力或转印忠实度等的曝光装置侧的构成变得复杂的情形。
本发明的形态,其目的在于提供一种基底处理装置,搭载有即使光掩膜或基底(膜、片、网等柔性基底)的一方或双方配置成圆筒面状亦能将较大光掩膜图案忠实地曝光所使用的投影光学***。其他目的,为提供能将较大光掩膜图案忠实地曝光的器件制造***及器件制造方法。
又,其他目的为提供能将装置的构成简化的基底处理装置。又,其他目的为能提供能减低制造成本的器件制造***及器件制造方法。
用以解决课题的手段:
依据本发明的一形态,提供一种基底处理装置,具备:投影光学***,将来自第1物体(光掩膜)上的照明区域的光束投射于第2物体(基底)上的投影区域;第1支承构件,以在照明区域与投影区域中的一方区域中沿着以既定曲率弯曲成圆筒状的第1面的方式支承第1物体与第2物体中的一方;以及第2支承构件,以在照明区域与投影区域中的另一方区域中沿着既定第2面的方式支承第1物体与第2物体中的另一方;投影光学***具备偏向构件,该偏向构件以从照明区域至投影区域的成像光束的主光线中第1面与投影光学***间的主光线朝向第1面的径方向中与第2面为非垂直的径方向的方式使成像光束传播。
依据本发明其他形态,提供一种器件制造***,具备上述形态的基底处理装置。
依据本发明其他形态,提供一种器件制造方法,包含:通过上述形态的基底处理装置使第2物体曝光;以及通过处理曝光后的第2物体来形成第1物体的图案。
依据本发明其他形态,提供一种基底处理装置,将反射性的光掩膜图案的像投影曝光于感应基底上,其具备:光掩膜保持构件,保持光掩膜图案;投影光学***,将从设定于光掩膜图案上一部分的照明区域产生的反射光束往感应基底投射,借此将光掩膜图案一部分的像成像于感应基底;光学构件,包含:为了对照明区域进行落斜照明而配置于投影光学***的光路内、使往照明区域的照明光与从照明区域产生的反射光束中的一方通过的部分与使另一方反射的部分;以及照明光学***,生成作为照明光的源的光源像,经由投影光学***的一部分光路与光学构件使来自光源像的照明光往照明区域,且将与光源像在光学上共轭的共轭面形成于光学构件的反射部分或通过部分的位置或近旁。
依据本发明其他形态,提供一种基底处理装置,将反射性的光掩膜图案的像投影曝光于感应基底上,其具备:光掩膜保持构件,保持光掩膜图案;投影光学***,将从设定于光掩膜图案上一部分的照明区域产生的反射光束往感应基底投射,借此将光掩膜图案一部分的像成像于感应基底;光学构件,包含:为了对照明区域进行落斜照明而配置于投影光学***的光路内、使往照明区域的照明光与从照明区域产生的反射光束中的一方通过的部分与使另一方反射的部分;以及照明光学***,将作为照明光的源的多个光源像规则地或乱数地形成于光学构件的反射部分或通过部分的位置或其近旁。
依据本发明其他形态,提供一种器件制造***,具备上述形态的基底处理装置。
依据本发明其他形态,提供一种器件制造方法,包含:通过上述形态的基底处理装置使物体曝光;以及使曝光后的物体显影。
依据本发明其他形态,提供一种器件制造方法,将柔性片状基底连续地于长边方向移送、同时于该片状基底上形成器件用的图案,其包含:使沿从第1中心线起为一定半径的圆筒面形成有与器件的图案对应的透射型或反射型的光掩膜图案的圆筒光掩膜绕第1中心线旋转;通过具有从与第1中心线平行的第2中心线起为一定半径的圆筒状外周面的圆筒体,使片状基底一部分弯曲并支承、同时将片状基底移送于长条方向;通过一组投影光学***将光掩膜图案的投影像曝光于片状基底,该一组投影光学***构成为相对包含第1中心线与第2中心线的中心面配置成大致对称,且在以圆筒光掩膜的光掩膜图案作为物面、将以圆筒体支承的片状基底的表面作为像面时从物面往像面的成像光束的主光线中通过物面的主光线的延长线朝向第1中心线、通过像面的主光线的延长线朝向第2中心线。
依据本发明其他形态,提供另一种基底处理装置,使在离第1中心线既定半径处圆筒面状地形成图案面的圆筒光掩膜绕所述第1中心线旋转,并借由使长条片状基底沿长边方向移动,将形成于所述圆筒光掩膜的图案面的图案曝光于所述片状基底,其具备:旋转卷筒,其具备在离与所述第1中心线平行的第2中心线既定的半径处圆筒状地形成的外周面,于所述外周面将所述片状基底的所述长边方向的一部分圆筒状地支持,并绕所述第2中心线旋转并将长条片状基底沿长边方向搬送,及投影光学***,其射入于将照明光照射于设定于所述圆筒光掩膜的图案面上的一部分的照明区域时,从所述第1照明区域发生的所述图案的成像光束,借由朝设定于以所述旋转卷筒支持的所述片状基底的表面的一部分的投影区域投射,将所述图案成像于所述片状基底上;所述投影光学***,将包含所述第1中心线及所述第2中心线的平面作为中心面时,其具备:第1偏向构件,以所述成像光束的主光线中通过所述照明区域的中心朝所述照明区域的法线方向前进的第1主光线,对所述中心面于所述圆筒光掩膜的周方向成既定的倾斜角的方式将所述成像光束偏向,及第2偏向构件,以所述成像光束的主光线中通过所述投影区域的中心朝所述投影区域的法线方向前进的第2主光线,对所述中心面于所述旋转卷筒的周方向成既定的倾斜角的方式将所述成像光束偏向。
发明效果
根据本发明的形态,即使光掩膜与基底的一方或双方为圆筒面状的情形,亦能通过具备小型的投影光学***的基底处理装置(曝光装置)忠实地曝光较大光掩膜图案。又,根据本发明的形态,能提供能忠实地曝光较大光掩膜图案的器件制造***及器件制造方法。
又,根据本发明的形态,能提供能将装置的构成简化的基底处理装置。又,根据本发明的形态,能提供能减低制造成本的器件制造***及器件制造方法。
附图说明
图1显示第1实施形态的器件制造***构成图。
图2显示第1实施形态的基底处理装置(曝光装置)的整体构成图。
图3显示图2所示的曝光装置的光掩膜保持装置的构成图。
图4显示图2所示的曝光装置的第1卷筒构件及照明光学***的构成图。
图5显示图2所示的曝光装置的照明区域及投影区域的配置图。
图6显示适用于图2所示的曝光装置的投影光学***的构成图。
图7显示第2实施形态的曝光装置的整体构成图。
图8显示第3实施形态的曝光装置的整体构成图。
图9说明图8所示的曝光装置的照明区域的投影区域的位置关系条件图。
图10显示以图9说明的条件随圆筒光掩膜半径变化的图表。
图11显示第4实施形态的曝光装置的整体构成图。
图12显示第5实施形态的曝光装置的落斜照明方式构成图。
图13显示第6实施形态的投影光学***的构成图。
图14显示将图13所示的投影光学***多个化后的情形的构成图。
图15显示从其他方向观看图14所示的多个化后的投影光学***图。
图16显示第7实施形态的投影光学***的构成图。
图17显示第8实施形态的投影光学***的构成图。
图18显示第9实施形态的投影光学***的构成图。
图19显示第10实施形态的投影光学***的构成图。
图20显示第11实施形态的器件制造***的构成图。
图21显示第11实施形态的基底处理装置(曝光装置)的构成图。
图22显示第11实施形态的光学构件的构成图。
图23显示从照明区域至投影区域的光路示意图。
图24显示第11实施形态的光源装置的构成例的图。
图25显示第11实施形态的复眼透镜阵列的构成例的图。
图26显示第11实施形态的照明光学***中的光阑的构成例的图。
图27显示第11实施形态的光学构件的构成例的图。
图28显示第12实施形态的复眼透镜阵列的构成例的图。
图29显示第13实施形态的复眼透镜阵列的构成例的图。
图30显示第14实施形态的复眼透镜阵列的构成例的图。
图31显示第15实施形态的光源像形成部的构成例的图。
图32A显示第16实施形态的照明光学***的构成例的图。
图32B显示第16实施形态的照明光学***的构成例的图。
图33A显示第16实施形态的照明光学***各部的图。
图33B显示第16实施形态的照明光学***各部的图。
图33C显示第16实施形态的照明光学***各部的图。
图34显示第17实施形态的基底处理装置(曝光装置)的构成图。
图35显示第17实施形态的照明区域及投影区域的配置图。
图36显示第17实施形态的曝光装置的构成例的图。
图37显示第18实施形态的投影光学***的构成例的图。
图38显示第19实施形态的投影光学***的构成例的图。
图39显示本实施形态的器件制造方法的流程图。
具体实施方式
[第1实施形态]
图1显示本实施形态的器件制造***1001的构成的图。图1所示的器件制造***1001,具备供应基底P的基底供应装置1002、对通过基底供应装置1002供应的基底P执行既定处理的处理装置1003、回收已通过处理装置1003处理的基底P的基底回收装置1004、以及控制器件制造***1001的各部的上位控制装置1005。
本实施形态中,基底P如所谓柔性基底等的具有柔性(flexibility)的(片)基底。本实施形态的器件制造***1001,能通过具有柔性的基底P制造具有柔性的器件。基底P例如被选择为具有在器件制造***1001弯曲时不会破断的程度的柔性。
此外,在器件制造时的基底P的柔性,例如可依基底P的材质、大小、厚度等来调整,且可依器件制造时的湿度、温度等环境条件等来调整。又,基底P亦可如所谓硬质基底等的不具有柔性的基底。又,基底P亦可将柔性基底与硬质基底组合而成的复合基底。
具有柔性的基底P,可使用例如树脂薄膜、不锈钢等金属或合金所构成的箔(foil)。树脂薄膜的材质例如包含用聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂、乙烯乙烯基共聚物树脂、聚氯乙烯树脂、纤维素树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂中的一或二以上。
基底P例如热膨胀系数等的特性被设定为可实质上忽视施加于基底P的各种处理步骤中所受的热导致的变形量。基底P,例如能选定热膨胀系数非显著大的。热膨胀系数,例如亦可通过将无机填料混合于树脂薄膜而设定成比制造工艺温度等对应的临限值小。无机填料,例如有氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化硅等。此外,基底P可以是以浮式法等制造的厚度为100μm的极薄玻璃单体、或于该极薄玻璃贴合上述树脂薄膜及铝箔的沉积层。
本实施形态中,基底P是所谓多面撷取用的基底。本实施形态的器件制造***1001,对基底P反复执行用以对一个器件进行各种处理。被施以各种处理的基底P被分割(Dicing)成各器件,而成为多个器件。基底P的尺寸,例如宽度方向(短边方向)尺寸为1m~2m,长度方向(长边方向)尺寸则为例如10m以上。
此外,基底P的尺寸可视所制造的器件的尺寸等来适当设定。例如,基底P的尺寸亦可是宽度方向尺寸为1m以下或2m以上,长边方向尺寸亦可为10m以下。又,当基底P是所谓多面撷取用的基底时,亦可是一片带状的基底,亦可是多个基底连接而成的基底。又,器件制造***1001亦可通过依每一个器件独立的基底来制造器件。此情形下,基底P亦可相当于一个器件的尺寸的基底。
本实施形态的基底供应装置1002,通过送出卷于供应用卷轴1006的基底P,将基底P供应至处理装置1003。基底供应装置1002包含例如卷绕基底P的轴部、使此轴部旋转的旋转驱动部等。本实施形态中,基底P被往其长边方向搬送,送往处理装置1003。亦即,本实施形态中,基底P的搬送方向与基底P的长边方向实质上相同。
此外,基底供应装置1002亦可包含将覆盖卷于供应用卷轴1006的基底P的罩部等。又,基底供应装置1002亦可包含例如夹持式的驱动滚筒等将基底P往其长边方向依序送出的机构。
本实施形态的基底回收装置1004,是借由将通过处理装置1003的基底P卷取于回收用卷轴1007来回收基底P。基底回收装置1004例如与基底供应装置1002同样地包含卷绕基底P的轴部、使此轴部旋转的旋转驱动部、将覆盖卷于回收用卷轴1007的基底P的罩部等。
此外,被处理后的基底P被切断装置切断,基底回收装置1004亦可回收被切断的基底。此情形下,基底回收装置1004亦可是重叠切断后的基底来回收的装置。上述的切断装置亦可是处理装置1003的一部分,亦可与处理装置1003为不同的装置,例如亦可是基底回收装置1004的一部分。
处理装置1003将从基底供应装置1002供应的基底P往基底回收装置1004搬送,且在搬送过程中对基底P的被处理面进行处理。处理装置1003具备对基底P的被处理面进行加工处理的加工处理装置1010、以及包含以对应加工处理条件移送基底P的搬送滚筒1008等的搬送装置1009。
加工处理装置1010包含一或二以上的装置,其用以对基底P的被处理面执行用以形成构成器件的要件的各种处理。本实施形态的器件制造***1001中,执行各种处理的装置沿基底P的搬送路径适当地设置,能以所谓卷对卷方式生产柔性显示器等器件。通过卷对卷方式,能以良好效率生产器件。
本实施形态中,加工处理装置1010的各种装置包含成膜装置、曝光装置、涂布显影装置、以及刻蚀装置。成膜装置,例如镀金装置、蒸镀装置、溅射装置等。成膜装置,将导电膜、半导体膜、绝缘膜等功能膜形成于基底P上。涂布显影装置于通过成膜装置而形成有功能膜的基底P上形成光阻膜等感光材。曝光装置,通过将与构成器件的膜图案对应的图案像投影于形成有感光材的基底P,来对基底P施加曝光处理。涂布显影装置,使曝光后的基底P显影。刻蚀装置,将显影后的基底P的感光材作为光掩膜M来刻蚀功能膜。以此方式,加工处理装置1010将所欲图案的功能膜形成于基底P。
此外,加工处理装置1010亦可具备如压印方式的成膜装置、液滴吐出装置等不通过刻蚀而直接形成膜图案的装置。加工处理装置1010的各种装置中的至少一个亦可省略。
本实施形态中,上位控制装置1005控制基底供应装置1002而使基底供应装置1002执行将基底P往加工处理装置1010供应的处理。上位控制装置1005控制加工处理装置1010而使加工处理装置1010执行对基底P的各种处理。上位控制装置1005控制基底回收装置1004而使基底回收装置1004执行将加工处理装置1010已施加各种处理的基底P回收的处理。
其次,参照图2、图3、图4说明本实施形态的基底处理装置的构成。图2显示本实施形态的基底处理装置1011的整体构成图。图2所示的基底处理装置1011如上述的加工处理装置1010的至少一部分。本实施形态中,基底处理装置1011包含执行曝光处理的曝光装置EX与搬送装置1009的至少一部分。
本实施形态的曝光装置EX是所谓扫描曝光装置,一边同步驱动圆筒状光掩膜(圆筒光掩膜)M的旋转与柔性基底P的移送,一边将形成于光掩膜M的图案的像通过投影倍率为等倍(×1)的投影光学***PL(PL1001~PL1006)投影于基底P。此外,图2~图4中,将正交坐标系XYZ的Y轴设定为与圆筒状的光掩膜M的旋转中心线(第1中心线)AX1001平行,将X轴设定为扫描曝光的方向、以及在曝光位置的基底P的搬送方向。
如图2所示,曝光装置EX具备光掩膜保持装置1012、照明装置1013、投影光学***PL、以及控制装置1014。基底处理装置1011使保持于光掩膜保持装置1012的光掩膜M旋转移动,且通过搬送装置1009搬送基底P。照明装置1013,通过照明光束EL1以均一的亮度照明光掩膜保持装置1012所保持的光掩膜M的一部分(照明区域IR)。投影光学***PL,将光掩膜M上的照明区域IR的图案像投影于以搬送装置1009搬送的基底P的一部分(投影区域PA)。伴随着光掩膜M的移动,配置于照明区域IR的光掩膜M上的部位亦变化,且伴随基底P的移动,配置于投影区域PA的基底P上的部位亦变化,借此将光掩膜M上的既定图案(光掩膜图案)的像投影于基底P上。控制装置1014控制曝光装置EX的各部,使各部执行处理。又,本实施形态中,控制装置1014控制搬送装置1009的至少一部分。
此外,控制装置1014亦可是器件制造***1001的上位控制装置1005的一部分或全部。又,控制装置1014亦可是被上位控制装置1005控制、与上位控制装置1005为不同的装置。控制装置1014包含例如电脑***。电脑***包含例如CPU及各种存储器或OS、周边机器等硬件。基底处理装置1011的各部的操作过程,是通过程序的形式存储于电脑可读取记录媒体,并由电脑***读出此程序来加以执行,借此进行各种处理。电脑***在能连接于网际网络或网际网络***的情形,亦包含网页提供环境(或显示环境)。又,电脑可读取记录媒体包含软盘、光磁盘、ROM、CD-ROM等可携媒体、内藏于电脑***的硬盘等存储装置。电脑可读取记录媒体,亦包含如通过网际网络等网络或电话线路等通信线路发送程序时的通信线路,可在短时间动态保持程序,亦包含如在此情形下的作为服务器客户端的电脑***内部的易失性存储器,保持有一定时间的程序。又,程序亦可用以实现基底处理装置1011功能的一部分,亦可与已记录于电脑***的程序组合来实现基底处理装置1011的功能。上位控制装置1005能与控制装置1014同样地利用电脑***来实现。
其次,参照图3、图4详细说明图2的曝光装置EX的各部。图3显示光掩膜保持装置1012的构成图,图4显示第1卷筒构件1021及照明光学***IL的构成图。
如图3(图2)所示,光掩膜保持装置1012具备保持光掩膜M的第1构件(以下称为第1卷筒构件1021)、支承第1卷筒构件1021的导引滚筒1023、驱动第1卷筒构件1021的驱动滚筒1024、检测出第1卷筒构件1021的位置的第1检测器1025、以及第1驱动部1026。
如图4(图2或图3)所示,第1卷筒构件1021形成配于光掩膜M上的照明区域IR配置的第1面p1001。本实施形态中,第1面p1001包含使线段(母线)绕与此线段平行的轴(第1中心轴AX1001)旋转的面(以下称为圆筒面)。圆筒面例如是圆筒的外周面、圆柱的外周面等。第1卷筒构件1021例如以玻璃或石英等构成,具有一定厚度的圆筒状,其外周面(圆筒面)形成第1面p1001。亦即,本实施形态中,光掩膜M上的照明区域IR从旋转中心线AX1001弯曲成具有一定半径r1001(参照图1)的圆筒面状。第1卷筒构件1021中从第1卷筒构件1021径方向观看为与光掩膜M的图案重叠的部分、例如图3所示第1卷筒构件1021的Y轴方向的两端侧以外的中央部分对照明光束EL1001具有透光性。
光掩膜M被制作成例如于平坦性佳的短条状极薄玻璃板(例如厚度100~500μm)的一面以铬等遮光层形成有图案的透射型平面状片光掩膜,使其沿第1卷筒构件1021外周面弯曲,并在卷绕(贴附)于此外周面的状态下被使用。光掩膜M,具有未形成有图案的图案非形成区域,在图案非形成区域中安装有第1卷筒构件1021。光掩膜M能对第1卷筒构件1021装卸(释放)。
此外,亦可取代将光掩膜M以极薄玻璃板构成并将该光掩膜M卷绕于透明圆筒母材的第1卷筒构件1021的方式,于透明圆筒母材的第1卷筒构件1021的外周面直接描绘形成以铬等遮光层所形成的光掩膜图案而做成一体。此情形下,第1卷筒构件1021亦发挥光掩膜(第1物体)的支承构件的功能。
此外,第1卷筒构件1021亦可作成使薄板状的光掩膜M弯曲而安装于其内周面的构造。又,光掩膜M亦可形成有对应一个显示器件的面板用图案的整体或一部分,亦可形成有对应多个显示器件的面板用图案。再者,于光掩膜M,亦可于绕第1中心轴AX1001的周方向反复配置多个面板用图案,亦可将小型面板用图案于与第1中心轴AX1001平行的方向反复配置多个。又,光掩膜M亦可包含第1显示器件的面板用图案及尺寸等与第1显示器件不同的第2显示器件的面板用图案。又,于第1卷筒构件1021的外周面(或内周面),亦可设置在与第1中心轴AX1001平行的方向或周方向个别安装多个分离的薄板状的光掩膜M的构造。
图3所示的导引滚筒1023及驱动滚筒1024延伸于相对第1卷筒构件1021的第1中心轴AX1001为平行的Y轴方向。导引滚筒1023及驱动滚筒1024设置成能绕与第1中心轴AX1001平行的轴旋转。导引滚筒1023及驱动滚筒1024,轴方向端部的外径较其他部分的外形大,此端部外接于第1卷筒构件1021。如上述,导引滚筒1023及驱动滚筒1024设置成不接触于第1卷筒构件1021所保持的光掩膜M。驱动滚筒1024通过将从第1驱动部1026供应的力矩传递至第1卷筒构件1021,使第1卷筒构件1021绕第1中心轴AX1001旋转。
此外,光掩膜保持装置1012虽具备一个导引滚筒1023与一个驱动滚筒1024,但导引滚筒1023的数目亦可为两个以上,驱动滚筒1024的数目亦可为两个以上。导引滚筒1023与驱动滚筒1024中的至少一个亦可配置于第1卷筒构件1021内侧,与第1卷筒构件1021内接。又,第1卷筒构件1021中从第1卷筒构件1021径方向观看为与光掩膜M的图案不重叠的部分(Y轴方向两端侧),可对照明光束EL1001具有透光性,亦可不具有透光性。又,导引滚筒1023及驱动滚筒1024的一方或双方,亦可是例如圆锥台状,其中心轴(旋转轴)相对第1中心轴AX1001为非平行。
第1检测器1025以光学方式检测第1卷筒构件1021的旋转位置。第1检测器1025包含例如旋转编码器。第1检测器1025将显示所检测出的第1卷筒构件1021的旋转位置的信息供应至控制装置1014。包含电动马达等致动器的第1驱动部1026依据从控制装置1014供应的控制信号,调整用以使驱动滚筒1024旋转的力矩。控制装置1014通过根据第1检测器1025的检测结果控制第1驱动部1026,来控制第1卷筒构件1021的旋转位置。换言之,控制装置1014控制保持于光掩膜保持装置1012的光掩膜M的旋转位置与旋转速度的一方或双方。
此外,于第1检测器1025亦能附加以光学方式测量在图3中的Y轴方向的第1卷筒构件1021位置的感测器(以下称为Y方向位置测量感测器)。虽图2、图3所示的第1卷筒构件1021的Y方向位置基本上被限制成不变动,但为了进行基底P上的被曝光区域或对准标记与光掩膜M的图案的相对位置对齐,亦可考虑组装使第1卷筒构件1021(光掩膜M)微动于Y方向的机构(致动器)。此种情形下,亦能利用来自Y方向位置测量感测器的测量信息,控制第1卷筒构件1021的Y方向微动机构。
如图2所示,搬送装置1009具备第1搬送滚筒1030、第1导引构件1031、形成配置基底P上的投影区域PA的第2面p1002的第2支承构件(以下称为第2卷筒构件1022)、第2导引构件1033、第2搬送滚筒1034、第2检测器1035、以及第2驱动部1036。此外,图1所示的搬送滚筒1008包含第1搬送滚筒1030及第2搬送滚筒1034。
本实施形态中,从搬送路径上游往第1搬送滚筒1030搬送来的基底P,经由第1搬送滚筒1030往第1导引构件1031搬送。经由第1导引构件1031的基底P,被半径r1002支援筒状或圆柱状的第2卷筒构件(圆筒体)1022表面支承,往第2导引构件1033搬送。经由第2导引构件1033的基底P,经由第2搬送滚筒1034往搬送路径的下游搬送。此外,第2卷筒构件1022的旋转中心线(第2中心线)AX1002与第1搬送滚筒1030与第2搬送滚筒1034的各旋转中心线,均设定为与Y轴平行。
第1导引构件1031及第2导引构件1033例如通过移动于与基底P的宽度方向交叉的方向移动(在图2中的XZ面内移动),而在搬送路径上调整作用于基底P的张力等。又,第1导引构件1031(及第1搬送滚筒1030)与第2导引构件1033(及第2搬送滚筒1034)例如能通过构成为能移动于基底P的宽度方向(Y方向),来调整卷绕于第2卷筒构件1022外周的基底P的Y方向位置等。此外,搬送装置1009只要能沿投影光学***PL的投影区域PA搬送基底P即可,能适当变更其构成。
第2卷筒构件1022形成第2面p1002,该第2面p1002将包含来自投影光学***PL的成像光束所投射的基底P上的投影区域PA的一部分支承成圆弧状。本实施形态中,第2卷筒构件1022是搬送装置1009的一部分,且兼作为支承曝光对象基底P的支承构件(基底载台)。亦即,第2卷筒构件1022亦可是曝光装置EX的一部分。
第2卷筒构件1022能绕其中心轴(以下称为第2中心轴AX1002)旋转,基底P沿第2搬送滚筒1034上的外周面(圆筒面)弯曲成圆筒面状,于所弯曲的一部分配置投影区域PA。
此外,本实施形态中,第1卷筒构件1021外周面中卷绕光掩膜M的部分的半径r1001与第2卷筒构件1022外周面中卷绕基底P的部分的半径r1002设定为实质上相同。此因假定薄板状的光掩膜M的厚度与基底P的厚度大致相等的情形。
另一方面,例如当于第1卷筒构件1021(透射圆筒母材)的外周面通过铬层直接形成图案时,由于能忽视该铬层的厚度,因此相对于光掩膜的图案面半径仍保持为r1001,若基底P的厚度为200μm程度,则在投影区域PA的基底P的表面的半径为r1002+200μm。此种情形,亦可将第2卷筒构件1022外周面中卷绕基底P的部分的半径r1002缩小基底P的厚度的量。
由上述可知,为了严格地进行条件设定,亦可将第1卷筒构件1021与第2卷筒构件1022的各半径设定成第1卷筒构件1021的外周面所支承的光掩膜的图案面(圆筒面)的半径与第2卷筒构件1022的外周面所支承的基底P的表面的半径相等。
本实施形态中,第2卷筒构件1022通过从包含电动马达等致动器的第2驱动部1036供应的力矩而旋转。第2检测器1035包含例如旋转编码器,第2检测器1035以光学方式检测第2卷筒构件1022的旋转位置。第2检测器1035将显示所检测出的第2卷筒构件1022的旋转位置的信息供应至控制装置1014。第2驱动部1026依据从控制装置1014供应的控制信号,调整用以使第2卷筒构件1022旋转的力矩。控制装置1014通过根据第2检测器1035的检测结果控制第2驱动部1036,来控制第2卷筒构件1022的旋转位置,使第1卷筒构件1021与第2卷筒构件1022同步移动(同步旋转)。
此外,当基底P为薄的柔性膜时,亦有在卷于第2卷筒构件1022时产生皱纹或扭曲的情形。因此,使基底P尽可能笔直地进入至与第2卷筒构件1022外周面的接触位置、以及使赋予基底P的搬送方向(X方向)的张力尽可能为一定值是重要的。在此种观点下,控制装置1014将第2驱动部1036控制成第2卷筒构件1022的旋转速度不均极度地小。
此外,本实施形态中,若将包含第1卷筒构件1021的第1中心轴AX1001、以及第2卷筒构件1022的第2中心轴AX1002的平面设为中心面p1003(与YZ面平行),则在中心面p1003与圆筒状的第1面p1001交叉的位置附近,中心面p1003与第1面p1001会成为近似地正交的关系,同样地,在中心面p1003与圆筒状的第2面p1002交叉的位置附近,中心面p1003与第2面p1002会成为近似地正交的关系。
本实施形态的曝光装置EX假定为搭载所谓多透镜方式的投影光学***的曝光装置。投影光学***PL具备投影光掩膜M的图案中一部分的像的多个投影模组。例如,图2中,于中心面p1003左侧有三个投影模组(投影光学***)PL1001,PL1003,PL1005于Y方向以一定间隔配置,于中心面p1003右侧亦有三个投影模组(投影光学***)PL1002,PL1004,PL1006于Y方向以一定间隔配置。
此种多透镜方式的曝光装置EX中,通过扫描使被以多个投影模组PL1001~PL1006曝光的区域(投影区域PA1001~PA1006)的Y方向端部彼此叠合,借此投影所欲图案的整体像。此种曝光装置EX,即使在处理光掩膜M上的图案的Y方向尺寸变大而必然地Y方向宽度较大的基底P的必要性产生时,由于仅要于Y方向增设投影模组与对应其的照明装置1013侧的模组即可,因此有能容易地适用于面板尺寸(基底P的宽度)的大型化的优点。
此外,曝光装置EX亦可非为多透镜方式。例如,当基底P的宽度方向尺寸小至某程度时,曝光装置EX亦可通过一个投影模组将图案全宽的像投影于基底P。又,多个投影模组PL1001~PL1006,亦可分别投影对应一个器件的图案。亦即,曝光装置EX亦可通过多个投影模组并行地投影多个器件用的图案。
本实施形态的照明装置1013具备光源装置(图示略)及照明光学***IL。如图4所示,照明光学***IL具备与多个投影模组PL1001~PL1006的各自对应而于Y轴方向排列的多个(例如六个)照明模组IL1001~IL1006。光源装置包含例如水银灯等灯光源、或激光二极管、发光二极管(LED)等固态光源。光源装置射出的照明光是例如从灯光源射出的辉线(g线、h线、i线)、KrF准分子激光(波长248nm)等远紫外光(DUV光)、ArF准分子激光(波长193nm)等。从光源装置射出的照明光,照度分布被均一化,通过例如光纤等导光构件分配至多个照明模组IL1001~IL1006。
此外,光源装置亦可配置于第1卷筒构件1021内侧,亦可配置于第1卷筒构件1021外侧。又,光源装置亦可是与曝光装置EX不同的装置(外部装置)。
多个照明模组IL1001~IL1006分别包含透镜等多个光学构件。本实施形态中,将从光源装置射出而通过多个照明模组IL1001~IL1006的任一光称为照明光束EL1。多个照明模组IL1001~IL1006的各个包含例如积分器光学***、杆透镜、复眼透镜等,以均一照度分布的照明光束EL1照明区域IR。本实施形态中,多个照明模组IL1001~IL1006配置于第1卷筒构件1021内侧。多个照明模组IL1001~IL1006的各自从第1卷筒构件1021内侧通过第1卷筒构件1021而照明保持于第1卷筒构件1021外周面的光掩膜M上的各照明区域IR(IR1001~IR1006)。
本实施形态中,将各照明模组依-Y侧(图2纸面向外)往+Y侧(图2纸面向内)的顺序分别称为第1照明模组IL1001、第2照明模组IL1002、第3照明模组IL1003、第4照明模组IL1004、第5照明模组IL1005、第6照明模组IL1006。亦即,多个照明模组IL1001~IL1006中配置于最-Y侧者为第1照明模组IL1001,配置于最+Y侧者为第6照明模组IL1006。此外,投影光学***PL具备的投影模组的数目亦可为一个以上,五个以下,亦可为七个以上。
多个照明模组IL1001~IL1006在与第1中心轴AX1001交叉的方向(例如X轴方向)分离配置成彼此不干涉。第1照明模组IL1001、第3照明模组IL1003、以及第5照明模组IL1005配置于从Y轴方向观看时为彼此重叠的位置。第1照明模组IL1001、第3照明模组IL1003、以及第5照明模组IL1005于Y轴方向彼此分离配置。
本实施形态中,第2照明模组IL1002配置成从Y轴方向观看时相对中心面p1003与第1照明模组IL1001成对称。第4照明模组IL1004及第6照明模组IL1006配置于从Y轴方向观看时为与第2照明模组IL1002重叠的位置。第2照明模组IL1002、第4照明模组IL1004、以及第6照明模组IL1006于Y轴方向彼此分离配置。
多个照明模组IL1001~IL1006,均往相对第1卷筒构件1021的第1中心轴AX1001的放射方向(径方向)中与中心面p1003交叉的第1径方向D1001或第2径方向D1002照射照明光束EL1。各照明模组的照明光束EL1的照射方向,依照明模组于Y轴方向排列的顺序交互变化。例如来自第1照明模组IL1001的照明光束的照射方向(第1径方向D1001)较Z轴方向往-X侧倾斜,来自第2照明模组IL1002的照明光束的照射方向(第2径方向D1002)较-Z轴方向往+X侧倾斜。同样地,来自第3照明模组IL1003及第5照明模组IL1005的各个的照明光束的照射方向,与第1照明模组IL1001的照射方向实质上平行,来自第4照明模组IL1004及第6照明模组IL1006的各个的照明光束的照射方向,与第2照明模组IL1002的照射方向实质上平行。
图5显示本实施形态的照明区域IR及投影区域PA的配置的图。此外,图5图示从-Z侧观看配置于第1卷筒构件1021的光掩膜M上的照明区域IR的俯视图(图5中的左图)与从+Z侧观看配置于第2卷筒构件1022的基底P上的投影区域PA的俯视图(图5中的右图)。图5中的符号Xs显示第1卷筒构件1021或第2卷筒构件1022的移动方向(旋转方向)。
第1至第6照明模组IL1001~IL1006,分别照明光掩膜M上的第1至第6照明区域IR1001~IR1006。例如,第1照明模组IL1001照明第1照明区域IR1001,第2照明模组IL1002照明第2照明区域IR1002。
本实施形态的第1照明区域IR1001,虽说明其是在Y方向的细长的梯形区域,但依的后说明的投影光学***(投影模组)PL构成的不同,亦可为包含此梯形区域的长方形区域。第3照明区域IR1003及第5照明区域IR1005均为与第1照明区域IR1001相同形状的区域,于Y轴方向分隔一定间隔配置。又,第2照明区域IR1002相对中心面p1003为与第1照明区域IR1001对称的梯形(或长方形)的区域。第4照明区域IR1004及第6照明区域IR1006均为与第2照明区域IR1002相同形状的区域,于Y轴方向分隔一定间隔配置。
如图5所示,第1至第6照明区域IR1001~IR1006的各个配置成沿第1面p1001的周方向观看时相邻的梯形照明区域的斜边部的三角部重叠(overlap)。因此,例如通过第1卷筒构件1021的旋转而通过第1照明区域IR1001的光掩膜M上的第1区域A1001,与通过第1卷筒构件1021的旋转而通过第2照明区域IR1002的光掩膜M上的第2区域A1002一部分重叠。
本实施形态中,光掩膜M具有形成有图案的图案形成区域A1003、与未形成有图案的图案非形成区域A1004。该图案非形成区域A1004配置成框状包围图案形成区域A1003,具有遮蔽照明光束EL1的特性。光掩膜M的图案形成区域A1003伴随第1卷筒构件1021的旋转往方向Xs移动,图案形成区域A1003中的Y轴方向的各部分区域通过第1至第6照明区域IR1001~IR1006的任一者。换言之,第1至第6照明区域IR1001~IR1006配置成涵盖图案形成区域A1003的Y轴方向全宽。
如图2所示,投影光学***PL具备排列于Y轴方向的多个投影模组PL1001~PL1006。多个投影模组PL1001~PL1006的各个,与第1至第6照明区域IR1001~IR1006的各个一一应,将被对应的照明模组照明的照明区域IR内所出现的光掩膜M的局部图案的像投影于基底P上的各投影区域PA。
例如,第1投影模组PL1001对应于第1照明模组IL1001,将被第1照明模组IL1001照明的第1照明区域IR1001(参照图5)中的光掩膜M的图案像投影于基底P上的第1投影区域PA1001。第3投影模组PL1003、第5投影模组PL1005分别与第3照明模组IL1003、第5照明模组IL1005对应。第3投影模组PL1003及第5投影模组PL1005配置于从Y轴方向观看时不与第1投影模组PL1001重叠的位置。
又,第2投影模组PL1002对应于第2照明模组IL1002,将被第2照明模组IL1002照明的第2照明区域IR1002(参照图5)中的光掩膜M的图案像投影于基底P上的第2投影区域PA1002。第2投影模组PL1002配置于从Y轴方向观看时相对第1投影模组PL1001夹着中心面p1003成对称的位置。
第4投影模组PL1004、第6投影模组PL1006分别与第4照明模组IL1004、第6照明模组IL1006对应配置,第4投影模组PL1004及第6投影模组PL1006配置于从Y轴方向观看时不与第2投影模组PL1002重叠的位置。
此外,本实施形态中,将从照明装置1013的各照明模组IL1001~IL1006到达光掩膜M上的各照明区域IR1001~IR1006的光称为照明光束EL1,将受到与各照明区域IR1001~IR1006中出现的光掩膜M的局部图案对应的强度分布调整而射入各投影模组PL1001~PL1006并到达各投影区域PA1001~PA1006的光称为成像光束EL2。
如图5中的右图所示,第1照明区域IR1001中的图案像被投影于第1投影区域PA1001,第3照明区域IR1003中的图案像被投影于第3投影区域PA1003,第5照明区域IR1005中的图案像被投影于第5投影区域PA1005。本实施形态中,第1投影区域PA1001、第3投影区域PA1003、以及第5投影区域PA1005配置成于Y轴方向排列成一列。
又,第2照明区域IR1002中的图案像被投影于第2投影区域PA1002。本实施形态中,第2投影区域PA1002配置成从Y轴方向观看时相对中心面p1003与第1投影区域PA1001成对称。又,第4照明区域IR1004中的图案像被投影于第4投影区域PA1004,第6照明区域IR1006中的图案像被投影于第6投影区域PA1006。本实施形态中,第2投影区域PA1002、第4投影区域PA1004、以及第6投影区域PA1006配置成于Y轴方向排列成一列。
第1至第6投影区域PA1001~PA1006的各个配置成沿第2面p1002的周方向观看时在与第2中心轴AX1002平行的方向相邻的投影区域与端部(梯形的三角部分)重叠。因此,例如通过第2卷筒构件1022的旋转而通过第1投影区域PA1001的基底P上的第3区域A1005,与通过第2卷筒构件1022的旋转而通过第2投影区域PA1002的基底P上的第4区域A1006一部分重叠。
第1投影区域PA1001与第2投影区域PA1002,各自的形状等被设定为在第3区域A1005与第4区域A1006重叠的区域的曝光量与不重叠的区域的曝光量实质上相同。
本实施形态中,在基底P的曝光对象的区域(以下称为曝光区域A1007)如图5中的右图所示,伴随第2卷筒构件1022的旋转往方向Xs移动,曝光区域A1007中Y轴方向的各部分区域通过第1至第6投影区域PA1001~PA1006的任一个。换言之,第1至第6投影区域PA1001~PA1006配置成涵盖曝光区域A1007的Y轴方向全宽。
此外,相对第1投影模组PL1001的照明光束EL1的照射方向,例如亦可为通过第1照明区域IR1001内的任一位置的主光线的行进方向,亦可为通过第1照明区域IR1001中心的主光线的行进方向。相对第2至第6投影模组PL1002~PL1006的照明光束EL1的照射方向亦相同。
此外,第1至第6投影区域PA1001~PA1006亦可配置成通过其任一个的基底P上的区域彼此在端部不重叠。例如,通过第1投影区域PA1001的第3区域A1005亦可不与通过第2投影区域PA1002的第4区域A1006的一部分重叠。亦即,即使是多透镜方式,亦能不进行各投影模组的连续曝光。此情形下,第3区域A1005亦可是被投影对应第1器件的图案的区域,第4区域A1006亦可是被投影对应第2器件的图案的区域。上述的第2器件亦可是与第1器件同种的器件,于第4区域A1006投影与第3区域A1005相同的图案。上述的第2器件亦可是与第1器件不同种类的器件,于第4区域A1006投影与第3区域A1005不同的图案。
其次,参照图6说明本实施形态的投影光学***PL的详细构成。此外,本实施形态中,第2至第6投影模组PL1002~PL1006的各个是与第1投影模组PL1001相同的构成。因此,说明第1投影模组PL1001的构成来代表投影光学***PL。
图6所示的第1投影模组PL1001具备将配置于第1照明区域IR1001的光掩膜M的图案像成像于中间像面p1007的第1光学***1041、将第1光学***1041形成的中间像的至少一部分再成像于基底P的第1投影区域PA1001的第2光学***1042、以及配置于形成中间像的中间像面p1007的第1视野光阑1043。
又,第1投影模组PL1001具备用以微调形成于基底P上的光掩膜的图案像(以下称为投影像)的聚焦状态的聚焦修正光学构件1044、用以在像面内使投影像微横移的像移修正光学构件1045、微修正投影像的倍率的倍率修正用光学构件1047、以及用以在像面内使投影像微旋转的旋转修正机构1046。
聚焦修正光学构件1044配置于从第1照明区域IR1001射出的成像光束EL2所射入的位置,像移修正光学构件1045配置于从聚焦修正光学构件1044射出的成像光束EL2所射入的位置。倍率修正用光学构件1047配置于从第2光学***1042射出的成像光束EL2所射入的位置。
来自光掩膜M的图案的成像光束EL2从第1照明区域IR1001沿法线方向射出,通过聚焦修正光学构件1044射入像移修正光学构件1045。透射过像移修正光学构件1045的成像光束EL2在第1光学***1041的要件即第1偏向构件1050的第1反射面(平面镜)p1004反射,通过第1透镜群1051而在第1凹面镜1052反射,再度通过第1透镜群1051而在第1偏向构件1050的第2反射面(平面镜)p1005反射,射入第1视野光阑1043。
通过第1视野光阑1043的成像光束EL2在第2光学***1042的要件即第2偏向构件1057的第3反射面(平面镜)p1008反射,通过第2透镜群1058而在第2凹面镜1059反射,再度通过第2透镜群1058而在第2偏向构件1057的第4反射面(平面镜)p1009反射,射入倍率修正用光学构件1047。
从倍率修正用光学构件1047射出的成像光束EL2,射入基底P上的第1投影区域PA1001,出现于第1照明区域IR1001内的图案像以等倍(×1)投影于第1投影区域PA1001。
第1光学***1041与第2光学***1042例如是将戴森(Dyson)***变形后的远心反折射光学***。本实施形态中,第1光学***1041的光轴(以下称为第1光轴AX1003)与中心面p1003实质上正交。第1光学***1041具备第1偏向构件1050、第1透镜群1051、以及第1凹面镜1052。从像移修正光学构件1045射出的成像光束EL2在第1偏向构件1050的第1反射面p1004反射而往第1光轴AX1003的一侧(-X侧)行进,通过第1透镜群1051射入配置于瞳面的第1凹面镜1052。在第1凹面镜1052反射的成像光束EL2,往第1光轴AX1003的另一侧(+X侧)行进而通过第1透镜群1051,在第1偏向构件1050的第2反射面p1005反射而射入第1视野光阑1043。
第1偏向构件1050延伸于Y轴方向的三角棱镜。本实施形态中,第1反射面p1004与第2反射面p1005的各个包含形成于三角棱镜表面的镜面(反射膜的表面)。通过第1照明区域IR1001中心的成像光束EL2的主光线EL3,沿相对中心面p1003在XZ面内倾斜的第1径方向D1001行进而射入第1投影模组PL1001。
第1偏向构件1050将成像光束EL2偏向成,从第1照明区域IR1001到达第1反射面p1004的主光线EL3与从第2反射面p1005到达中间像面p1007的主光线EL3(与中心面p1003平行)在XY面内成为非平行。
为了形成如以上的光路,本实施形态中,包含第1偏向构件1050的第1反射面p1004与第2反射面p1005所交会的棱线与第1光轴AX1003,将与XY面平行的面设为p1006,相对此面p1006,第1反射面p1004与第2反射面p1005以非对称的角度配置。
当将第1反射面p1004相对于面p1006的角度设为θ1001、将第2反射面p1005相对于面p1006的角度设为θ1002时,本实施形态中,角度(θ1001+θ1002)设定为小于90°,角度θ1001设定为小于45°,角度θ1002设定为实质上45°。
通过将在第1反射面p1004反射而射入第1透镜群1051的主光线EL3设定为与光轴AX1003平行,该主光线EL3能通过第1凹面镜1052的中心、亦即瞳面与光轴AX1003的交点,能确保远心的成像状态。因此,图6中,当将从第1照明区域IR1001到达第1反射面p1004的主光线EL3(第1径方向D1001)相对于中心面p1003的倾角设为θd时,第1反射面p1004的角度θ1001只要设定成满足下式(1)即可。
θ1001=45°-(θd/2)...(1)
本实施形态中,属于第1透镜群1051的多个透镜的各个是绕第1光轴AX1003成轴对称的形状。在第1反射面p1004反射的成像光束EL2从相对面p1006的一侧(+Z侧)射入第1透镜群1051。第1凹面镜1052配置于第1光学***1041的瞳面的位置或其近旁。
通过第1透镜群1051的成像光束EL2的主光线EL3,射入第1光轴AX1003与第1凹面镜1052的交点。在第1凹面镜1052反射的成像光束EL2,与往第1凹面镜1052射入前比较,在第1透镜群1051中沿相对面p1006为对称的光路行进。在第1凹面镜1052反射的成像光束EL2,从第1透镜群1051的另一方侧(-Z侧)射出,在第1偏向构件1050的第2反射面p1005反射,沿与中心面p1003平行的主光线EL3行进。
第1视野光阑1043具有规定第1投影区域PA1001的形状的开口。亦即,第1视野光阑1043的开口形状规定第1投影区域PA1001的形状。因此,如图6所示,当能于中间像面p1007配置第1视野光阑1043时,能使此第1视野光阑1043的开口形状成为如先前图5的右图所示的梯形,此情形下,第1至第6照明区域IR1006各自的形状,可不与第1至第6投影区域PA1001~PA1006各自的形状(梯形)相似,可为包含各投影区域(第1视野光阑1043的开口)的梯形形状的长方形。
第2光学***1042与第1光学***1041为相同构成,设置成相对包含第1视野光阑1043的中间像面p1007与第1光学***1041成对称。第2光学***1042的光轴(以下称为第2光轴AX1004)与中心面p1003实质上正交。第2光学***1042具备第2偏向构件1057、第2透镜群1058、以及第2凹面镜1059。从第1光学***1041射出而通过第1视野光阑1043的成像光束EL2在第2偏向构件1057的第3反射面p1008反射,通过第2透镜群1058射入第2凹面镜1059。在第2凹面镜1059反射的成像光束EL2,再度通过第2透镜群1058,在第2偏向构件1057的第4反射面p1009反射而射入倍率修正用光学构件1047。
第2光学***1042的第2偏向构件1057、第2透镜群1058、第2凹面镜1059分别与第1光学***1041的第1偏向构件1050、第1透镜群1051、第1凹面镜1052相同。第2偏向构件1057的第3反射面p1008与第2光轴AX1004所构成的角度θ1003,与第1偏向构件1050的第2反射面p1005与第1光轴AX1003所构成的角度θ1002实质上相同。又,第2偏向构件1057的第4反射面p1009与第2光轴AX1004所构成的角度θ1004,与第1偏向构件1050的第1反射面p1004与第1光轴AX1003所构成的角度θ1001实质上相同。属于第2透镜群1058的多个透镜的各个是绕第2光轴AX1004为轴对称的形状。
第2凹面镜1059配置于第2光学***1042的瞳面的位置或其近旁。
通过第1视野光阑1043的成像光束EL2,往沿与中心面p1003平行的主光线的方向行进而射入第3反射面(平面)p1008。第3反射面p1008相对第2光学***1042的第2光轴AX1004(或面p1006或中间像面p1007)的倾斜角度θ1003在XZ面内为45°,在此处反射的成像光束EL2,射入第2透镜群1058的上半部分的视野区域。射入该第2透镜群1058的成像光束EL2的主光线EL3,成为与第2光轴AX1004平行,射入第2光轴AX1004与第2凹面镜1059的交点。
在第2凹面镜1059反射的成像光束EL2,与往第2凹面镜1059射入前比较,相对第2光轴AX1004对称地行进。在第2凹面镜1059反射的成像光束EL2,再度通过第2透镜群1058的下半部分的视野区域,在第2偏向构件1057的第4反射面p1009反射,往与中心面p1003交叉的方向行进。
从第2光学***1042射出并往第1投影区域PA1001的成像光束EL2的主光线EL3的行进方向,设定为相对包含第1视野光阑1043的中间像面p1007与从第1照明区域IR1001射入第1光学***1041的成像光束EL2的主光线EL3的行进方向成对称。亦即,在XZ面内观看时,第2偏向构件1057的第4反射面p1009相对第2光轴AX1004的角度θ1004,与先前的式(1)同样地设定成满足下式(2)。
θ1004=45°-(θd/2)...(2)
借此,从第2光学***1042射出的成像光束EL2的主光线EL3,往基底P上的第1投影区域PA1001(圆筒面状)的法线方向(往图2中的旋转中心线AX1002的方向)行进。
本实施形态中,聚焦修正光学构件1044、像移修正光学构件1045、旋转修正机构1046及倍率修正用光学构件1047,构成调整第1投影模组PL1001的成像特性的成像特性调整机构。通过控制成像特性调整机构,而能就每个投影模组调整在基底P上的投影像的投影条件。此处所指的投影条件,包含在基底P上的投影区域的并进位置或旋转位置、倍率、聚焦中的1个以上的项目。投影条件,能就同步扫描时相对基底P的投影区域的每一个位置来决定。通过调整投影像的投影条件,而能修正与光掩膜M的图案比较时的投影像的歪斜。此外,成像特性调整机构的构成能适当变更,能省略其至少一部分。
聚焦修正光学构件1044例如是将两片楔形的棱镜逆向(图6中于X方向为逆向)叠合成整体为透明的平行平板。通过使此一对棱镜不改变彼此对向面间的间隔而于斜面方向滑动,即能改变作为平行平板的厚度。借此微调第1光学***1041的实效光路长度,并微调形成于中间像面p1007及投影区域PA1001的图案像的聚焦状态。
像移修正光学构件1045以能在图6中的XZ面内倾斜的透明平行平板玻璃与能倾斜于与其正交的方向的透明平行平板玻璃构成。通过调整该两片平行平板玻璃的各倾斜量,而能使形成于中间像面p1007及投影区域PA1001的图案像于X方向或Y方向微幅位移。
倍率修正用光学构件1047,构成为例如将凹透镜、凸透镜、凹透镜的三片以既定间隔同轴配置,前后凹透镜为固定,使其间的凸透镜移动于光轴(主光线)方向。借此,形成于投影区域PA1001的图案像,可一边维持远心的成像状态、一边等方地扩大或缩小微小量。此外,构成倍率修正用光学构件1047的三片透镜群的光轴,在XZ面内倾斜成与通过此处的主光线EL3平行。
旋转修正机构1046,例如通过致动器(图示略)使第1偏向构件1050绕与第1光轴AX1003平行的轴微幅旋转。能通过此旋转修正机构1046,使形成于中间像面p1007的像在该中间像面p1007内微幅旋转。
如上述,从第1投影模组PL1001射出的成像光束EL2,于配置于第2卷筒构件1022外周面的基底P的第1投影区域PA1001形成出现于第1照明区域IR1001的图案的像。本实施形态中,通过第1照明区域IR1001中心的成像光束EL2的主光线EL3,从第1照明区域IR1001往法线方向射出,对第1投影区域PA1001从法线方向射入。以此方式,出现于圆筒面状的第1照明区域IR1001的光掩膜M的图案像,被投影于圆筒面状的基底P上的第1投影区域PA1001。又,出现于第2至第6照明区域IR1002~IR1006各自的图案像,亦同样地被投影于圆筒面状的基底P上的第2至第6投影区域PA1002~PA1006的各个。
本实施形态中,如图2、图5所示,奇数照明区域IR1001、IR1003、IR1005与偶数照明区域IR1002、IR1004、IR1006,配置于相对中心面p1003为对称的距离,且奇数投影区域PA1001、PA1003、PA1005与偶数投影区域PA1002、PA1004、PA1006,亦配置于相对中心面p1003为对称的距离。因此,能将六个投影模组的各个全部作成相同构成,能共通化投影光学***的零件,简化组装步骤、检查步骤,且能将各投影模组的成像特性(像差等)汇整成一样。此点,特别是在通过多透镜方式在各个投影模组的投影区域间进行连续曝光的情形,形成于基底P上的面板用图案的品质(转印忠实度)可不取决于面板内的位置或区域而保持为一定,是有利的。
又,一般的曝光装置,若投影区域弯曲成圆筒面状,例如在成像光束从非垂直的方向射入投影区域时等,有时会因投影区域位置的不同而使散焦变大。其结果,有时会产生曝光不良,产生不良器件。
本实施形态中,投影光学***PL(例如第1投影模组PL1001)的第1偏向构件1050(第1反射面p1004)及第2偏向构件1057(第4反射面p1009),将主光线EL3偏向成从第1照明区域IR1001往法线方向射出的主光线EL3从法线方向被投射于第1投影区域PA1001。因此,基底处理装置1011,能减少在投影区域PA1001内的投影像的聚焦误差、特别是在图5所示的各投影区域PA1001~PA1006内的投影像的最佳聚焦面整体从各投影模组PL1001~PL1006的焦深(DepthofFocus)的宽度大幅偏移,抑制曝光不良等的产生。其结果,可抑制器件制造***1001的不良器件的产生。
本实施形态中,投影光学***PL由于包含配置于形成中间像的位置的第1视野光阑1043,因此能高精度地管理投影像的形状等。因此,基底处理装置1011,能减少例如第1至第6投影区域PA1001~PA1006的重叠误差,抑制曝光不良等的产生。又,第1偏向构件1050的第2反射面p1005将来自第1照明区域IR1001的主光线EL3偏向成与视野光阑1043正交。因此,基底处理装置1011,能更高精度地管理投影像的形状等。
又,本实施形态中,第1至第6投影模组PL1001~PL1006的各个,系将光掩膜M的图案像投影为正立像。因此,在基底处理装置1011将光掩膜M的图案分成第1至第6投影模组PL1001~PL1006来投影时,由于能进行将被投影的投影像的区域(例如第3区域A1005及第4区域A1006)一部分重叠的连续曝光,因此光掩膜M的设计变得容易。
本实施形态中,基底处理装置1011,由于是由搬送装置1009一边沿第2面p1002以一定速度连续搬送基底P、一边由曝光装置EX将基底P曝光,因此能提高曝光处理的生产性。其结果,器件制造***1001能以良好效率制造器件。
此外,本实施形态中,第1反射面p1004与第2反射面p1005虽配置于相同的偏向构件(第1偏向构件1050)表面,但亦可配置于不同构件的表面。又,第1反射面p1004与第2反射面p1005的一方或双方亦可配置于第1偏向构件1050的内面,而具有例如通过全反射条件反射光的特性。
再者,如上述的与第1反射面p1004、第2反射面p1005相关的变形亦能适用于第3反射面p1008与第4反射面p1009的一方或双方。例如在将第2面p1002的半径r1002变更的情形等,第2偏向构件1057的第4反射面p1009,将角度θ1004设定成成像光束EL2对第1投影区域PA1001从法线方向射入,并将配置设定成,第1投影区域PA1001与第2投影区域PA1002的中心点之间的圆弧状周长,与光掩膜M(半径r1001)上的对应的照明区域IR1001的中心点与照明区域IR1002的中心点之间的圆弧状周长一致。
[第2实施形态]
其次,说明第2实施形态。本实施形态中,有时会对与上述实施形态相同的构成要件赋予与上述实施形态相同的符号,简化或省略其说明。
图7显示本实施形态的基底处理装置1011构成图。本实施形态的搬送装置1009,具备第1搬送滚筒1030、第1导引构件(空气旋转杆等)1031、第4搬送滚筒1071、第5搬送滚筒1072、第6搬送滚筒1073、第2导引构件(空气旋转杆等)1033、以及第2搬送滚筒1034。
从搬送路径上游往第1搬送滚筒1030搬送来的基底P,经由第1搬送滚筒1030往第1导引构件1031搬送。经由第1导引构件1031的基底P,经由第4搬送滚筒1071往第5搬送滚筒1072搬送。第5搬送滚筒1072其中心轴配置于中心面p1003上。经由第5搬送滚筒1072的基底P,经由第6搬送滚筒1073往第2导引构件1033搬送。
第6搬送滚筒1073相对中心面p1003配置成与第4搬送滚筒1071对称。经由第2导引构件1033的基底P经由第2搬送滚筒1034往搬送路径的下游搬送。第1导引构件1031及第2导引构件1033与先前图2所示的第1导引构件1031及第2导引构件1033同样地,在搬送路径中调整作用于基底P的张力。
图7中的第1投影区域PA1001,设定于在第4搬送滚筒1071与第5搬送滚筒1072间被直线搬送的基底P上。在第4搬送滚筒1071与第5搬送滚筒1072之间,基底P被支承成于搬送方向被赋予既定张力,基底P沿平面状的第2面p1002被移送。
第1投影区域PA1001(第2面p1002)倾斜成相对中心面p1003为非垂直。第1投影区域PA1001的法线方向(以下称为第1法线方向D1003),配置成相对与中心面p1003正交的面、例如图6亦有显示中间像面p1007而与第1径方向D1001成对称。从第1投影模组PL1001射出的成像光束EL2的主光线EL3,对第1投影区域PA1001从第1法线方向D1003射入。换言之,第4搬送滚筒1071与第5搬送滚筒1072被配置成,架设于第4搬送滚筒1071与第5搬送滚筒1072的基底P的第1法线方向D1003,相对与中心面p1003正交的中间像面p1007而与第1径方向D1001成对称。
第2投影区域PA1002,设定于在第5搬送滚筒1072与第6搬送滚筒1073间被直线搬送的基底P上。基底P在第5搬送滚筒1072与第6搬送滚筒1073之间,被支承成被赋予一定张力,基底P沿平面状的第2面p1002被移送。
第2投影区域PA1002倾斜成相对中心面p1003为非垂直。第2投影区域PA1002的法线方向(以下称为第2法线方向D1004),配置成相对与中心面p1003正交的中间像面p1007而与第2径方向D1002成对称。从第2投影模组PL1002射出的成像光束EL2的主光线EL3,对第2投影区域PA1002从第2法线方向D1004射入。换言之,第5搬送滚筒1072与第6搬送滚筒1073被配置成,架设于第5搬送滚筒1072与第6搬送滚筒1073的基底P的第2法线方向D1004,相对与中心面p1003正交的中间像面p1007而与第2径方向D1002成对称。
本实施形态的基底处理装置1011通过第4搬送滚筒1071、第5搬送滚筒1072、以及第6搬送滚筒1073使先前图2所示的圆筒面状的第2面p1002接近近似的平面,各投影区域PA1001~PA1006中投影于基底P上的图案像的转印忠实度,从焦深(DOF)的观点来看更为提升。又,如先前图2所示,与为了支承与搬送基底P而使用半径r1002的第2卷筒构件1022的情形相比,能将搬送装置1009整体的Z方向高度抑制地更低,能使装置整体小型。
又,图7的装置构成中,第4搬送滚筒1071、第5搬送滚筒1072、以及第6搬送滚筒1073是搬送装置1009的一部分,且兼作为支承曝光对象的基底P的支承构件(曝光装置EX侧的基底载台)。此外,亦可于第4搬送滚筒1071与第5搬送滚筒1072之间、第5搬送滚筒1072与第6搬送滚筒1073之间,设置通过流体轴承以非接触方式平面支承基底P的背面侧的贝努伊方式的垫板,使各投影区域PA1001~PA1006所位于的基底P的局部区域的平坦性更加提高。
再者,图7所示的搬送装置1009的搬送滚筒至少一个,亦可对投影光学***PL为固定,亦可为可动。例如,第5搬送滚筒1072亦可在包含平行于X轴方向的并进方向、平行于Y轴方向的并进方向、以及平行于Z轴方向的并进方向的三个并进方向与绕平行于X轴方向的轴的旋转方向、绕平行于Y轴方向的轴的旋转方向、以及绕平行于Z轴方向的轴的旋转方向的三个旋转方向的六方向中(六自由度)的至少一方向(一自由度)微幅移动。或者,亦可通过相对第5搬送滚筒1072调整第4搬送滚筒1071与第6搬送滚筒1073的一方或双方的Z轴方向的相对位置,来微调第1投影区域PA1001的第1法线方向D1003或第2投影区域PA1002的第2法线方向D1004与被平面化支承的基底P的表面所构成的角度。如此,通过使被选择的滚筒微幅移动,而能高精度地使相对各投影区域PA1001~PA1006中的图案投影像面的基底P的表面姿势一致。
[第3实施形态]
其次,说明第3实施形态。本实施形态中,有时会对与上述各实施形态相同的构成要件赋予与上述各实施形态相同的符号,简化或省略其说明。
图8显示本实施形态的作为基底处理装置1011的曝光装置EX的构成,基本构成与先前的图7相同。不过,与图7的构成相比差异点在于,设于投影光学***PL的各投影模组PL1001~PL1006内的第2偏向构件1057的第4反射面p1009相对光轴AX1004的角度θ1004设定为45°、通过搬送装置1009搬送的基底P在各投影区域PA1001~PA1006的位置被支承于与中心面p1003正交的平面(与图8中的XY面平行)。
图8的构成中,基底P从搬送路径上游经由第1搬送滚筒1030、第1导引构件1031(空气旋转杆等)、第4搬送滚筒1071而往第8搬送滚筒1076搬送。经由第8搬送滚筒1076的基底P经由第2导引构件1033(空气旋转杆等)与第2搬送滚筒1034往搬送路径的下游搬送。
如图8所示,在第4搬送滚筒1071与第8搬送滚筒1076之间,基底P伴随既定张力被支承、搬送成与XY面平行。此情形下,支承基底P的第2面p1002为平面,于该第2面p1002内配置各投影区域PA1001~PA1006。
又,在构成各投影模组PL1001~PL1006的第2光学***1042中,第2偏向构件1057的第3反射面p1008与第4反射面p1009配置成从第2光学***1042射出至基底P的成像光束EL2的主光线EL3实质上平行于中心面p1003。亦即,投影光学***PL(投影模组PL1001~PL1006)的第1偏向构件1050及第2偏向构件1057,将成像光路偏向成从圆筒面状的各照明区域IR1001~IR1006射出于法线方向的各主光线EL3,从法线方向射入设定于共通平面上的各投影区域PA1001~PA1006。
本实施形态中,在从平行于光掩膜M的第1中心轴AX1001的方向观看的XZ面内,投影区域PA1001(及PA1003,PA1005)的中心点至投影区域PA1002(及PA1004,PA1006)的中心点的沿第2面p1002(基底P的表面)的距离DFx,设定为与照明区域IR1001(及IR1003,IR1005)的中心点至照明区域IR1002(及IR1004,IR1006)的中心点的沿第1面p1001(半径r1001的圆筒面)的距离(弦长或周长)DMx实质上相等。
此处,参照示意表示的图9说明照明区域IR相互的位置关系与投影区域PA相互位置关系。此外,图9中,符号α显示第1径方向D1001与第2径方向D1002所构成的角度(孔径角)[°],符号r显示第1面p1001的半径[mm]。
图9中,在XZ面内的照明区域IR1001的中心点至照明区域IR1002的中心点的周长DMx[mm],使用角度α及半径r以下式(3)表示。
DMx=π·α·r/180...(3)
又,照明区域IR1001的中心点至照明区域IR1002的中心点的直线距离Ds以下式(4)表示。
Ds=2·r·sin(π·α/360)...(4)
例如,在角度α为30°,半径r为180mm时,周长DMx为约94.248mm,距离Ds为约93.175mm。亦即,若假定照明区域IR1001的中心点的X坐标与投影区域PA1001的中心点的X坐标一致、照明区域IR1002的中心点的X坐标与投影区域PA1002的中心点的X坐标一致,则在将在光掩膜M的图案内于周方向分离周长DMx的两点分别通过投影区域PA1001、PA1002投影于基底P时,该两点会在基底P上于X方向以距离Ds(Ds<DMx)被曝光。亦即,若根据先前的数值例,其意指通过奇数的投影区域PA1001、PA1003、PA1005曝光于基底P上的图案与通过偶数的投影区域PA1002、PA1004、PA1006曝光于基底P上的图案,在X方向会偏移最大1.073mm程度。
因此,本实施形态中,从先前图6所示的条件改变投影光学***PL内的特定光学构件的配置条件,以在被平面化的基底P上投影区域PA1001的中心点与投影区域PA1002的中心点之间的直线距离DFx与周长DMx实质上相等。
具体而言,将第2偏向构件1057的第4反射面p1009从先前图6所示的位置往与光轴AX1004(X轴)平行的方向些许错开,其结果设置成直线距离DFx与周长DMx一致。根据先前举出的数值例,周长DMx与距离Ds的差值为1.073mm,可容易地将奇数投影模组PL1001、PL1003、PL1005的各个所含的第2偏向构件1057的第4反射面p1009的位置沿光轴AX1004往第2凹面镜1059侧平行移动1mm程度来配置。
然而,若如此配置,关于第2偏向构件1057的构成(第4反射面p1009的配置)有时必须有与偶数的投影模组PL1002、PL1004、PL1006不同的零件。
因此,只要将搭载于所有投影模组PL1001~PL1006的第2偏向构件1057的第4反射面p1009的位置沿光轴AX1004往第2凹面镜1059侧平行移动上述1mm的一半的0.5mm程度,即可谋求零件的共通化。
图10显示图9说明的沿光掩膜M的图案面(第1面p1001)的周长DMx与奇数与偶数的照明区域中心间的直线距离Ds的差值与角度α的相关的图表,纵轴表示差值,横轴表示孔径角α。又,图10的图表中的多条曲线,表示将光掩膜M的图案面(圆筒面状的第1面p1001)的半径r改变为180mm、210mm、240mm、300mm的情形。如先前所举出的数值例说明一样,角度α为30°、半径r为180mm的情形,周长DMx为约94.248mm,距离Ds为约93.175mm,因此图10的图表的纵轴所示的差值为约1.073mm。
如图10所示,光掩膜M的图案面(第1面p1001)上的周长DMx与照明区域IR1001的中心点至照明区域IR1002的中心点的直线距离Ds的差值量,由于会依第1面p1001的半径r与角度α而变化,因此只要根据图10的图表关系设定第2偏向构件1057的第4反射面p1009的位置即可。
此外,为了使基底P上的直线距离DMx与光掩膜M上的周长DMx实质上相等,由于即使将第2偏向构件1057的第4反射面p1009的X方向位置配置成最佳,最终仍难以在超微米等级下一致,因此数μm~数十μm以下的剩余差值,能通过利用先前图6中所示的像移修正光学构件1045来使投影像于X方向微幅位移,而能以充分的精度使直线距离DMx与周长DMx一致。
如上述,利用像移修正光学构件1045来使投影像于X方向微幅位移,将各投影区域PA1001~PA1006调整成在光掩膜图案面内的扫描曝光方向的两物点的间隔距离(周长)与在该两物点投影于基底P上时的各像点的扫描曝光方向的间隔距离(周长)在超微米等级下相等的方法,亦同样地能在先前图2~图6的装置构成、图7的装置构成中适用。
[第4实施形态]
其次,说明第4实施形态。图11中,有时会对与上述各实施形态相同的构成要件赋予与上述各实施形态相同的符号,简化或省略其说明。
图11显示本实施形态的作为基底处理装置1011的曝光装置EX构成的图。本实施形态中,基底P的搬送装置1009的构成与先前图2所示的搬送装置1009的构成相同。图11所示的基底处理装置1011的构成与先前图2、图7、图8的各装置构成的差异点在于,光掩膜M并非为旋转圆筒光掩膜而为通常的透射型平面光掩膜、设于投影光学***PL的各投影模组PL1001~PL1006内的第1偏向构件1050的第1反射面p1004相对光轴AX1003(面p1006)的角度θ1001设定为45°等。
图11中,光掩膜保持装置1012具备保持平面状的光掩膜M的光掩膜载台1078、以及使光掩膜载台1078在与中心面p1003正交的面内沿X方向扫描移动的移动装置(图示略)。
由于图11的光掩膜M的图案面实质上是与XY面平行的平面,因此投影模组PL1001~PL1006的光掩膜M侧的各主光线EL3与XY面成垂直,照明光掩膜M上的各照明区域IR1001~IR1006的照明模组IL1001~IL1006的光轴(主光线)亦相对XY面成垂直。
本实施形态中,投影模组PL1001~PL1006的第1光学***1041所包含的第1偏向构件1050的第1反射面p1004与第2反射面p1005配置成从第1光学***1041射出的成像光束EL2的主光线EL3实质上与中心面p1003平行。亦即,投影模组PL1001~PL1006的各个所包含的第1偏向构件1050及第2偏向构件1057,将成像光束EL2偏向成从光掩膜M上的各照明区域IR1001~IR1006往法线方向行进的主光线EL3从法线方向射入沿圆筒面的基底P上所形成的各投影区域PA1001~PA1006。
为此,第1偏向构件1050的第1反射面p1004与第2反射面p1005配置成正交,第1反射面p1004与第2反射面p1005均设定成相对第1光轴AX1003(XY面)实质上成45°。
又,第2偏向构件1057的第3反射面p1008配置成相对包含第2光轴AX1004且正交于中心面p1003的面(与XY面平行)与第4反射面p1009为非面对称。又,第3反射面p1008与第2光轴AX1004所构成的角度θ1003实质上为45°,第4反射面p1009与第2光轴AX1004所构成的角度θ1004实质上小于45°,关于其角度θ1004的设定,如先前图6所说明。
再者,本实施形态亦与先前图9同样地,在XZ面内观看时,光掩膜M(第1面p1001)上的照明区域IR1001(及IR1003,IR1005)的中心点至照明区域IR1002(及IR1004,IR1006)的中心点的距离,设定为与圆筒面状的基底P上的投影区域PA1001(及PA1003,PA1005)的中心点至第2投影区域PA1002(及PA1004,PA1006)的中心点的沿第2面p1002的沿圆筒面状的第2面p1002的长度(周长)实质上相等。
图11所示的基底处理装置1011亦同样地,由先前图2所示的控制装置1014控制光掩膜保持装置1012的移动装置(扫描曝光用的线性马达或微动用的致动器等),与第2卷筒构件1022的旋转同步地驱动光掩膜载台1078。图11所示的基底处理装置1011,在以光掩膜M的往+X方向的同步移动进行扫描曝光后,必须有使光掩膜M返回-X方向初期位置的操作(卷回)。因此在使第2卷筒构件1022以一定速度连续旋转而将基底P以等速连续移送时,在光掩膜M的卷回操作期间,不对基底P上进行图案曝光,而会在基底P的搬送方向分散地(分离)形成面板用图案。然而,于实用上,由于扫描曝光时的基底P的速度(此处为周速)与光掩膜M的速度假定为50~100mm/s,因此在光掩膜M的卷回时只要将光掩膜载台1078以例如500mm/s的最高速驱动,则能缩小形成于基底P上的面板用图案间在基底搬送方向的空白。
[第5实施形态]
其次,说明第5实施形态。图12中,有时会对与上述各实施形态相同的构成要件赋予与上述各实施形态相同的符号,简化或省略其说明。
图12的光掩膜M虽使用与先前的图2、图7、图8相同的圆筒状的光掩膜M,但其构成为在对照明光为高反射部分与低反射(光吸收)部分作成有图案的反射型光掩膜。因此,无法利用如先前各实施形态的透射型的照明装置1013(照明光学***IL),必须有如从各投影模组PL1001~PL1006侧往反射型光掩膜M投射照明光的落斜照明***的构成。
图12中,于构成第1光学***1041的第1偏向构件1050的第1反射面p1004与反射型的光掩膜M之间,设置偏光分束器PBS与1/4波长板PK。在先前图6所示的各投影模组的构成中,虽于该位置设有聚焦修正光学构件1044与像移修正光学构件1045,但本实施形态中,聚焦修正光学构件1044、像移修正光学构件1045移至中间像面p1007(视野光阑1043)的前方或后方的空间。
偏光分束器PBS的波面分割面,依第1偏向构件1050的第1反射面p1004相对光轴AX1003(面p6)的角度θ1001(<45°),配置成相对中心面p1003倾斜角度α/2(θd)而相对从反射型的光掩膜M上的照明区域IR1001往径方向(法线方向)行进的主光线EL3约为45°。
照明光束EL1例如从偏光特性佳的激光光源射出,通过光束整形光学***或照度均一化光学***(复眼透镜或棒状器件等)等成为直线偏光(S偏光)射入偏光分束器PBS。在偏光分束器PBS的波面分割面反射照明光束EL1的大部分,照明光束EL1通过1/4波长板PK被转换为圆偏光,将反射型光掩膜M上的照明区域IR1001照射成梯形或长方形。
在光掩膜M的图案面(第1面p1001)反射的光(成像光束),再度通过1/4波长板PK被转换为直线偏光(P偏光),大部分透射过偏光分束器PBS的波面分割面,射向第1偏向构件1050的第1反射面p1004。该第1反射面p1004以后的构成或成像光束(主光线EL3)的光路与以先前图6所说明者相同,在反射型光掩膜M上的照明区域IR1001内出现的反射部所形成的图案的像被投影于投影区域PA1001内。
如以上所述,本实施形态中,仅于投影模组PL1001(及PL1002~PL1006)的第1光学***1041追加偏光分束器PBS与1/4波长板PK,即使反射型的圆筒状光掩膜,亦能简单地实现落斜照明***。又,照明光束EL1构成为从相对在反射型光掩膜M反射的成像光束的主光线EL3方向为交叉的方向射入偏光分束器PBS,并射向反射型光掩膜M。因此,即使在多少有较小的偏光分束器PBS的P偏光与S偏光的消光比(分离特性)的情形,亦可避免成为杂光,使照明光束EL1的一部分从偏光分束器PBS的波面分割面直接射向第1偏向构件1050的第1反射面p1004、基底P的投影区域PA1001,能良好地保持投影曝光于基底P上的像质(对比等),进行光掩膜图案的忠实转印。
[第6实施形态]
图13显示第6实施形态的投影光学***PL(第1投影模组PL1001)构成图。第1投影模组PL1001具备第3偏向构件(平面镜)1120、第1透镜群(等倍投影)1051、配置于瞳面的第1凹面镜1052、第4偏向构件(平面镜)1121、以及第5光学***(放大投影***)1122。配置照明区域IR(第1照明区域IR1001)的第1面p1001,保持于圆筒面状的第1卷筒构件1021的光掩膜M(透射型或反射型)的图案面,为圆筒面。又,配置投影区域PA(第1投影区域PA1001)的基底P上的第2面p1002,在此处为平面。
此外,保持于第1卷筒构件1021(光掩膜支承构件)的光掩膜M,当为如先前的图12的反射型的情形,于光掩膜M与第3偏向构件1120之间设有偏光分束器与1/4波长板。
图13中,从第1照明区域IR1001射出的成像光束EL2,在第3偏向构件1120的第5反射面p1017反射,射入第1透镜群1051。射入第1透镜群1051的成像光束EL2,在第1凹面镜1052反射而被折返从第1透镜群1051射出,射入第4偏向构件1121的第6反射面p1018。通过第1透镜群1051及第1凹面镜1052,与上述实施形态同样地以等倍形成出现于第1照明区域IR1001的光掩膜M的图案的中间像。
在第6反射面p1018反射的成像光束EL2,通过中间像的形成位置而射入第5光学***1122,通过第5光学***1122到达第1投影区域PA1001。第5光学***1122将通过第1透镜群1051及第1凹面镜1052形成的中间像以既定放大倍率(例如2倍以上)再成像于第1投影区域PA1001。
图13中,第3偏向构件1120的第5反射面p1017,相当于在图6说明的第1偏向构件1050的第1反射面p1004,第4偏向构件1121的第6反射面p1018,相当于在图6说明的第1偏向构件1050的第2反射面p1005。
在图13所示的投影光学***,第3偏向构件1120与光掩膜M(圆筒面状的第1面p1001)之间的主光线EL3的延长线设定成通过光掩膜M的旋转中心线AX1001,具有与被平面支承的基底P的表面(第2面p1002)垂直的光轴AX1008的第5光学***1122与基底P上的投影区域PA1001间的成像光束EL2的主光线EL3被设定成与第2面p1002垂直、亦即满足远心的成像条件。为了维持此种条件,图13的投影光学***,具备使第3偏向构件1120或第4偏向构件1121在图13中的XZ面内微幅旋转的调整机构。
此外,第3偏向构件1120或第4偏向构件1121除了能在图13中的YZ面内微幅旋转以外,亦可构成为能往X轴方向或Z轴方向微幅移动、绕与Z轴平行的轴微幅旋转。此情形下,能使被投影至投影区域PA1001内的像微幅位移于X方向或在XY面内微幅旋转。
此外,投影模组PL1001整体虽为放大投影光学***,但亦可整体为等倍投影光学***,亦可为缩小投影光学***。此情形下,由于由第1透镜群1051与第1凹面镜1052构成的第1光学***为等倍***,因此只要将其后段的第5光学***1122的投影倍率改变为等倍或缩小即可。
[第6实施形态的变形例]
图14显示从Y轴方向观看利用第6实施形态的投影光学***的变形例的构成图,图15是从X轴方向观看图14的构成图。图14、图15所示的投影光学***,显示将图13的放大投影光学***于Y轴方向亦即圆筒面状的光掩膜M的旋转中心线AX1001的轴方向配置多个而成为多个化的情形的变形例。
本变形例的投影光学***PL,如图15所示,具备第1投影模组PL1001及第2投影模组PL1002。第2投影模组PL1002与第1投影模组PL1001相同的构成,如图14所示,虽相对中心面p1003配置成与第1投影模组PL1001对称,但于图14中的Y轴方向,如图15所示是彼此分离的。
第1投影模组PL1001,如图14所示,具备接收来自光掩膜M上的照明区域IR1001的成像光束的第3偏向构件1120A、第1透镜群1051A、第1凹面镜1052A、第4偏向构件1121A、以及第5光学***(放大成像系)1122A。
图14、图15所示的投影模组PL1001,与先前的各投影光学***(图6或图13)相较,改变了光掩膜M与第3偏向构件1120A间的主光线的倾斜方向。亦即,图6的第1偏向构件1050的反射面p1004或图13的第3偏向构件1120的反射面,使来自光掩膜M的照明区域IR1001的主光线EL3以钝角(90°以上)偏向成与以第1透镜群1051(1051A)与第1凹面镜1052(1052A)构成的第1光学***的光轴AX1003成平行,相对于此,图14的构成中,是以钝角(90°以下)偏向成来自照明区域IR1001的主光线EL3与第1光学***的光轴成平行。
第2投影模组PL1002,同样地如图14所示,具备接收来自光掩膜M上的照明区域IR1002的成像光束的第3偏向构件1120B、第1透镜群1051B、第1凹面镜1052B、第4偏向构件1121B、以及第5光学***(放大成像系)1122B。
图14、图15所示的投影模组PL1001,PL1002,整体为放大投影光学***,如图15所示,配置第1照明区域IR1001的光掩膜M(第1卷筒构件1021)上的第1区域A1001与配置第2照明区域IR1002的光掩膜M(第1卷筒构件1021)上的第2区域A1002在Y方向彼此分离。然而,通过将投影模组PL1001,PL1002的放大倍率适当地设定,来将投影于基底P上的投影区域PA1001的第1区域A1001的第3区域A1005(像区域)与投影于基底P上的投影区域PA1002的第2区域A1002的第4区域A1006(像区域)设定为在YZ面内观看时于Y方向一部分重叠的关系。借此,光掩膜M(第1卷筒构件1021)上的第1区域A1001与第2区域A1002,在基底P上连结于Y方向而形成,而能投影曝光大面板用图案。
如以上所述,具备图14、图15所示的投影光学***PL的基底处理装置,将以先前图13所示的投影光学***相对中心面p1003配置成对称,而与于Y轴方向配置多个的情形相比,能使投影光学***整体的X方向宽度尺寸较小,作为处理装置亦能使X方向尺寸较小。
此外,在先前的图9亦有说明,在XZ面内观看的图14中,规定于光掩膜M(第1卷筒构件1021)上的照明区域IR1001与照明区域IR1002的各中心点间的周长DMx与基底P上的对应的投影区域PA1001、PA1002的各中心点的距离DFx,在将投影光学***的放大倍率设为Mp时,设定为DFx=Mp·DMx的关系。
[第7实施形态]
图16显示第7实施形态的投影光学***构成的图。来自形成于圆筒状的第1面p1001(光掩膜图案面)的第1照明区域IR1001的成像光束EL2射入第6光学***1131,通过第6光学***1131而在第7偏向构件(平面镜)1132的第9反射面p1022反射的成像光束EL2,到达配置第1视野光阑1043的中间像面p1007,于此中间像面p1007形成光掩膜M的图案像。
通过中间像面p1007的成像光束EL2在第8偏向构件(平面镜)1133的第10反射面p1023反射,通过第7光学***1134到达沿圆筒状的第2面p1002被支承的基底P上的第1投影区域PA1001。图16的第1投影模组PL1001,将在第1照明区域IR1001的光掩膜M的图案像作为正立像投影于第1投影区域PA1001。
图16中,第6光学***1131是等倍的成像光学***,其光轴AX1010与通过第1照明区域IR1001中心的成像光束EL2的主光线实质上同轴。换言之,光轴AX1010与图4或图7~9所示的第1径方向D1001实质上平行。
第7光学***1134是等倍的成像光学***,将第6光学***1131所形成的中间像再成像于第1投影区域PA1001。第7光学***1134的光轴AX1011与通过第1投影区域PA1001中心的圆筒状的第2面p1002的第1法线方向(径方向)D1003实质上平行。
本实施形态中,两个偏向构件1132、1133,在图16中的XZ面中隔着中间像面p1007配置成对称。为了说明简便,亦考量于第6光学***1131的光轴AX1010与第7光学***1134的光轴AX1011交叉的位置形成中间像面,于该中间像面的位置配置具有与YZ面平行的反射面的一片平面镜,而将光路弯折的情形。然而,当能以一片平面镜来处理时,在图16的XZ面内,第6光学***1131的光轴AX1010与第7光学***1134的光轴AX1011所构成的角度较90°大的情形,该以一片平面镜与各光轴AX1010、AX1011所构成的角度成为45°以下的锐角,成像特性并不大好。例如,若光轴AX1010、AX1011所构成的角度成为140°左右,一片平面镜的反射面与各光轴AX1010、AX1011所构成的角度成为20°。因此,若如图16所示使用两片偏向构件(平面镜)1132、1133将光路弯折,则可缓和此种问题。
此外,图16的构成中,亦可将第6光学***1131作为放大Mf倍的成像透镜,将第7光学***1134作为缩小1/Mf倍的成像透镜,整体为等倍的投影***。相反地,亦可将第6光学***1131作为缩小1/Mf倍的成像透镜,将第7光学***1134作为放大Mf倍的成像透镜,整体为等倍的投影***。
[第8实施形态]
图17显示第8实施形态的投影光学***PL(第1投影模组PL1001)的构成图。基本的光学***的构成虽与先前图16所示者相同,但相异点在于进一步追加了两个偏向构件(平面镜)1140、1143。
图17中,相当于图16中的成像光学***1131的第8光学***1135以第3透镜1139与第4透镜1141构成,其光轴,设定为与从沿圆筒面状的第1面p1001被支承的光掩膜M上的第1照明区域IR1001中心往法线方向射出的成像光束EL2的主光线实质上平行。于第3透镜1139与第4透镜1141之间形成第8光学***1135的瞳面,于该位置设有第11偏向构件(平面镜)1140。
从第1照明区域IR1001射出而通过第3透镜1139的成像光束EL2,在第11偏向构件1140的第13反射面p1026以90°或接近其的角度被弯折,射入第4透镜1141,在相当于图16中的偏向构件1132的第9偏向构件(平面镜)1136的第11反射面p1024反射,到达配置于中间像面p1007的视野光阑1043。借此,第8光学***1135将出现于第1照明区域IR1001内的光掩膜M的图案像形成于中间像面p1007的位置。
此外,第8光学***1135是等倍的成像光学***,中间像面p1007构成为与中心面p1003正交。又,第3透镜1139的光轴与从第1照明区域IR1001中心往法线方向(圆筒状的第1面p1001的半径方向)射出的成像光束EL2的主光线实质上同轴或平行。
图17的第9光学***1138与第8光学***1135为相同构成,配置成相对包含第1视野光阑1043且与中心面p1003实质上正交的中间像面p1007与第8光学***1135成对称。第8光学***1135的光轴(以下称为第2光轴AX1004)与中心面p1003实质上正交。经由第8光学***1135与第9偏向构件1136而通过视野光阑1043的成像光束EL2,在第10偏向构件(平面镜)1137的第12反射面p1025被反射,通过构成第9光学***1138的第5透镜1142、配置于瞳位置的第12偏向构件1143、以及第6透镜1144,到达沿圆筒状的第2面p1002被支承的基底P上的第1投影区域PA1001。图17的构成中,第6透镜1144的光轴设定为与相对第1投影区域PA1001往法线方向(圆筒状的第2面p1002的半径方向)行进的成像光束EL2的主光线实质上同轴或平行。
[第9实施形态]
图18显示第9实施形态的投影光学***PL(第1投影模组PL1001)构成图。图18的第1投影模组PL1001是所谓线上型的反折射型的投影光学***。第1投影模组PL1001具备以第4凹面镜1146与第5凹面镜1147的两片构成的等倍的第10光学***1145、第1视野光阑1043(中间像面p1007)、以及如图13、14所示的第5光学***1122。
第10光学***1145,将沿圆筒状的第1面p1001被支承的光掩膜M上的第1照明区域IR1001内所出现的图案的中间像形成于视野光阑1043的位置。本实施形态中,第10光学***1145是等倍的光学***。第4凹面镜1146及第5凹面镜1147的各个例如构成为旋转椭圆面的一部分。此旋转椭圆面,是通过使椭圆绕椭圆的长轴(X轴方向)或短轴(Z轴方向)旋转而形成的面。
图18的构成中,从第1照明区域IR1001中央往圆筒状的第1面p1001的法线方向(径方向)射出的成像光束EL2的主光线,被设定为在XZ面内观看时射向第1面p1001(第1卷筒构件1021)的旋转中心轴AX1001。亦即,从光掩膜M(第1面p1001)射往投影模组PL1001的第4凹面镜1146的成像光束EL2的主光线相对中心面p1003在XZ面内倾斜。
第5光学***1122,例如在图13中所说明的折射形放大投影光学***,将通过第10光学***1145形成于视野光阑1043的位置的中间像投影于沿平面状的第2面p1002被支承的基底P上的第1投影区域PA1001。
第10光学***1145的第4凹面镜1146及第5凹面镜1147,将成像光束EL2偏向成从第1照明区域IR1001往法线方向射出的成像光束EL2通过第5光学***1122从法线方向射入第1投影区域PA1001。具备此种投影光学***PL的基底处理装置,与上述实施形态所说明的基底处理装置1011同样地,能抑制曝光不良的产生,进行忠实的投影曝光。此外,第5光学***1122亦可是等倍的投影光学***,亦可是缩小的光学***。
[第10实施形态]
图19显示第10实施形态的投影光学***PL(第1投影模组PL1001)的构成图。图19的第1投影模组PL1001,不含具有功率的反射构件的折射光学***。第1投影模组PL1001具备第11光学***1150、第13偏向构件1151、第1视野光阑1043、第14偏向构件1152、以及第12光学***1153。
本实施形态中,从沿圆筒状的第1面p1001被保持的光掩膜M上的第1照明区域IR1001射出的成像光束EL2,通过第11光学***1150被楔形的棱镜构成的第13偏向构件1151在XZ面内偏向而到达配置于中间像面p1007的第1视野光阑1043,于此处形成光掩膜图案的中间像。进而,通过第1视野光阑1043的成像光束EL2被楔形的棱镜构成的第14偏向构件1152在XZ面内偏向而射入第12光学***1153,通过第12光学***1153,到达沿圆筒面状的第2面p1002被支承的基底P上的第1投影区域PA1001。
第11光学***1150的光轴例如与从第1照明区域IR1001中心往法线方向(圆筒面状的第1面p1001的半径方向)射出的成像光束EL2的主光线实质上同轴或平行。又,第12光学***1153与第11光学***1150为相同构成,配置成相对配置第1视野光阑1043的中间像面p1007(与中心面p1003正交)与第11光学***1150成对称。第12光学***1153的光轴,设定成与沿平面状的第2面p1002的法线射入第1投影区域PA1001的成像光束EL2的主光线实质上平行。
第13偏向构件1151具有通过第11光学***1150的成像光束EL2所射入的第9面p1028与射出从第9面p1028射入的成像光束的第10面p1029,配置于第1视野光阑1043(中间像面p1007)的前方或紧邻的前方。本实施形态中,构成既定顶角的第9面p1028及第10面p1029的各个是以相对正交于中心面p1003的面(XY面)倾斜、延伸于Y轴方向的平面构成。
第14偏向构件1152是与第13偏向构件1151同样的棱镜构件,相对第1视野光阑1043所位于的中间像面p1007与第13偏向构件1151对称配置。第14偏向构件1152具有通过第1视野光阑1043的成像光束EL2所射入的第11面p1030与射出从第11面p1030射入的成像光束EL2的第12面p1031,配置于第1视野光阑1043(中间像面p1007)的后方或紧邻的后方。
本实施形态中,第13偏向构件1151及第14偏向构件1152,将从第1照明区域IR1001往法线方向射出的成像光束EL2偏向成从法线方向射入第1投影区域PA1001。具备此种投影光学***PL的基底处理装置,与上述实施形态所说明的基底处理装置1011同样地,能抑制曝光不良的产生,进行忠实的投影曝光。
此外,第11光学***1150或第12光学***1153虽亦可是等倍的投影光学***,亦可是缩小系的光学***,但在将光掩膜M或基底P的任一方沿圆筒面(或圆弧面)支承的状态下投影曝光时,在圆筒面的周长方向分离的两个投影模组之间,在物面侧的视野间隔(周长距离)与在最终像面侧的投影视野的间隔(周长距离)的比亦可设定为与投影倍率一致。
[第11实施形态]
图20显示第11实施形态的器件制造***(柔性显示器制造线)的一部的分构成图。此处,显示从供应滚筒FR1拉出的柔性基底P(片、膜等)依序经过n台处理装置U1,U2,U3,U4,U5,...Un,而被卷至回收滚筒FR2的例。上位控制装置2005,统筹控制构成制造线的各处理装置U1~Un。
图20中,正交坐标系XYZ,设定成基底P的表面(或背面)与XZ面垂直,与基底P的搬送方向(长度方向)正交的宽度方向设定为Y方向。此外,该基底P,亦可预先通过既定的前处理而将其表面改质并活性化、或于表面形成有为了精密图案化的微细分隔壁构造(凹凸构造)。
被卷于供应滚筒FR1的基底P,通过被夹持的驱动滚筒DR1拉出而搬送至处理装置U1,基底P的Y方向(宽度方向)的中心,通过边缘位置控制器EPC1服务控制成相对目标位置在±十数μm~数十μm程度的范围。
处理装置U1,是以印刷方式在基底P的搬送方向(长度方向)上连续地或选择性地于基底P的表面涂布感光性功能液(光阻、感光性硅烷耦合材、UV硬化树脂液等)的涂布装置。于处理装置U1内,设有卷绕有基底P的压胴滚筒DR2、包含在此压胴滚筒DR2上将感光性功能液均一地涂布于基底P的表面的涂布用滚筒等的涂布机构Gp1、用以急速地除去涂布于基底P的感光性功能液所含的溶剂或水分的干燥机构Gp2等。
处理装置U2,是用以将从处理装置U1搬送来的基底P加热至既定温度(例如数10~120℃)、使涂布于表面的感光性功能层稳定的加热装置。于处理装置U2内,设有用以翻折搬送基底P的多个滚筒与空气旋转杆、用以加热搬入的基底P的加热室部HA1、用以将加热后的基底P的温度下降至与后步骤(处理装置U3)的环境温度一致的冷却室部HA2、被挟持的驱动滚筒DR3等。
作为基底处理装置的处理装置U3,是对从处理装置U2搬送来的基底P的感光性功能层照射与显示器用的电路图案或配线图案对应的紫外线的图案化光的曝光装置。于处理装置U3内,设有将基底P的Y方向(宽度方向)中心控制于一定位置的边缘位置控制器EPC、被挟持的驱动滚筒DR4、将基底P以既定张力局部地卷绕并将基底P上的图案曝光部分支承成均一的圆筒面状的旋转卷筒DR5、以及用以对基底P赋予既定松弛(空隙)DL的两组驱动滚筒DR6、DR7等。
进而,于处理装置U3内,设有圆筒状的光掩膜M、于被旋转卷筒DR5支承成圆筒面状的基底P的一部分投影圆筒状的光掩膜M的光掩膜图案的一部分的像的投影光学***PL、为了将被投影的光掩膜图案的一部分的像与基底P相对对齐(对准)而检测出预先形成于基底P的对准标记等的对准显微镜AM1、AM2。
本实施形态中,由于是将圆筒状的光掩膜M设为反射型(外周面的图案以高反射部与无反射部构成),因此亦设有通过投影光学***PL的一部分光学器件将曝光用照明光照射于圆筒状的光掩膜M的落斜照明光学***。关于该落斜照明光学***的构成,详细留待后述。
处理装置U4是对从处理装置U3搬送来的基底P的感光性功能层进行湿式的显影处理、无电解镀敷处理等干燥处理装置。于处理装置U4内设有于Z方向阶层化的三个处理槽BT1、BT2、BT3、将基底P弯折搬送的多个滚筒、以及被夹持的驱动滚筒DR8等。
处理装置U5虽是将从处理装置U4搬送来的基底P暖化,并将在湿式制造工艺润湿的基底P的水分含有量调整至既定值的加热干燥装置,但其详细构造省略。其后,经过几个处理装置,通过一连串制造工艺的最后处理装置Un后的基底P,通过被夹持的驱动滚筒DR1被卷至回收滚筒FR2。在此卷绕时,亦通过边缘位置控制器EPC2逐次修正控制驱动滚筒DR1与回收滚筒FR2的Y方向相对位置使基底P的Y方向(宽度方向)的中心或Y方向的基底端于Y方向不会不均一。
本实施形态所使用的基底P,能使用与以第1实施形态所例示的相同,此处省略说明。
本实施形态的器件制造***2001,对基底P反复执行用以对一个器件进行各种处理。被施加各种处理的基底P,依各器件被分割(切割),成为多个器件。基底P的尺寸,例如宽度方向(作为短边的Y方向)的尺寸为10cm~2m程度,长度方向(作为长边的X方向)的尺寸为10m以上。
其次,虽说明本实施形态的处理装置U3(曝光装置)的构成,但在此之前,参照图21~图23说明本实施形态的曝光装置的基本构成。
图21所示的曝光装置U3是所谓扫描曝光装置,具备从旋转中心轴AX2001起具有半径r2001的圆周面的反射型圆筒状的光掩膜M与从旋转中心轴AX2002起具有半径r2002的圆周面的旋转卷筒2030(图1中的DR5)。接着,通过使圆筒状的光掩膜M与旋转卷筒2030以既定旋转速度比同步旋转,圆筒状的光掩膜M的外周所形成的图案像,即被连续地反复投影曝光至卷绕于旋转卷筒2030的外周面一部分的基底P的表面(沿圆筒面弯曲的面)。
于该曝光装置U3设有搬送机构2009、光掩膜保持装置2012、照明光学***IL、投影光学***PL、以及控制装置2013,通过控制装置2013控制保持于光掩膜保持装置2012的圆筒状的光掩膜M的旋转驱动或旋转中心轴AX2001方向的微动、或者构成将基底P的搬送于长度方向的搬送机构2009一部分的旋转卷筒2030的旋转驱动或旋转中心轴AX2002方向的微动。
光掩膜保持装置2012具备:滚筒、齿轮、皮带等驱动传达机构2021、2022,对于外周面形成有反射型的光掩膜M(光掩膜图案)的旋转卷筒2020赋予绕旋转中心轴AX2001的旋转驱动力或使旋转卷筒2020微动于与Y轴平行的旋转中心轴AX2001的方向;以及第1驱动部2024,包含用以对此等驱动传达机构2021、2022赋予必要驱动力的旋转马达、微动用的线性马达或压电元件等。又,旋转卷筒2020(光掩膜M)的旋转角度位置或旋转中心轴AX2001方向的位置,通过包含旋转编码器、激光干涉仪、间隙感测器等的第1检测器2023来测量,其测量信息被即时送至控制装置2013,使用于第1驱动部2024的控制。
同样地,旋转卷筒2030,通过包含旋转马达、微动用的线性马达或压电元件等的第2驱动部2032被赋予绕与Y轴平行的旋转中心轴AX2002的旋转驱动力或往旋转中心轴AX2002方向的微动力。旋转卷筒2030的旋转角度位置或旋转中心轴AX2002方向的位置,是通过包含旋转编码器、激光干涉仪、间隙感测器等的第2检测器2031来测量,其测量信息被即时送至控制装置2013,使用于第2驱动部2032的控制。
此处,本实施形态中,圆筒状的光掩膜M的旋转中心轴AX2001与旋转卷筒2030的旋转中心轴AX2002相互平行,位于与YZ面平行的中心面pc内。
接着,于形成有圆筒状的光掩膜M的圆筒状的图案面p2001上与中心面pc相交的部分设定有曝光用照明光的照明区域IR,于沿旋转卷筒2030外周面p2002卷绕成圆筒状的基底P上的与中心面pc相交的部分设定有用以投影出现于照明区域IR内的光掩膜图案一部分的像的投影区域PA。
本实施形态中,投影光学***PL往圆筒状的光掩膜M上的照明区域IR射出照明光束EL1,且以射入在照明区域IR内的光掩膜图案反射绕射的光束(成像光束)EL2、于基底P上的投影区域PA成像出图案的像的方式,照明光学***IL以共用投影光学***PL的一部分光路的落斜方式构成。
如图21所示,投影光学***PL具备:相对中心面pc在XZ面内倾斜45°且具备彼此正交的反射平面2041a、2041b的棱镜反射镜2041、以及具有与中心面pc正交的光轴2015a且以配置于瞳面pd的凹面镜2040与多片透镜构成的第2光学***2015。
此处,若将包含光轴2015a且与XY面平行的平面设为p2005,则以该平面p2005为基准的反射平面2041a的角度θ2001为+45°,以该平面p2005为基准的反射平面2041b的角度θ2002为-45°。
投影光学***PL例如作为将圆形图像视野以棱镜反射镜2041上下的反射平面2041a、2041b分割的半图像视野类型的反折射型投影光学***(戴森光学***的变形类型)而构成为远心。因此,在照明区域IR内的图案反射、折射的成像光束EL2,在棱镜反射镜2041上侧的反射平面2041a反射,通过多片透镜到达配置于瞳面pd的凹面镜2040(亦可是平面镜)。接着,在凹面镜2040反射的成像光束EL2通过相对平面p2005为对称的光路而到达棱镜反射镜2041的反射平面2041b,在该处被反射而到达基底P上的投影区域PA,光掩膜图案的像被以等倍(×1)成像于基底P上。
为了使此种投影光学***PL适用落斜照明方式,本实施形态中,构成为于配置于瞳面pd的凹面镜2040的反射面p2004的一部分形成通过部分(窗),透过通过部分从面p2003(玻璃面)使照明光束EL1射入。
图21中,仅表示本实施形态的照明光学***IL中配置于凹面镜2040背后的第1光学***2014的一部分,仅显示来自后述的光源、复眼透镜、照明视野光阑等的照明光中生成于瞳面pd的多数个点光源像的一个点光源像Sf的照明光束EL1。
点光源像Sf,由于例如设定为与构成复眼透镜的多个透镜器件的各射出侧所形成的点光源像(光源的发光点)光学上共轭的关系,因此圆筒状的光掩膜M上的照明区域IR,借由通过投影光学***PL的第2光学***2015与棱镜反射镜2041上侧的反射平面2041a的照明光束EL1,利用凯拉照明法被以均一照度分布照明。
此外,图21中,照明光学***IL的第1光学***2014的光轴2014a,配置成与投影光学***PL的光轴2015a同轴,圆筒状的光掩膜M上的照明区域IR,设定成圆筒状的图案面p2001的周方向宽度狭窄,于旋转中心轴AX2001的方向较长的狭缝状。
例如,当将圆筒状的光掩膜M的图案面p2001的半径r2001设为200mm,将基底P的厚度tf设为0.2mm,用以投影曝光的条件,能设定为旋转卷筒2030的外周面的半径r2002为r2002=r2001-tf(199.8mm)。
又,虽照明区域IR(或投影区域PA)的周方向宽度(扫描曝光方向的宽度)越狭窄则越能忠实地投影曝光至微细的图案,但与此成反比地需提高照明区域IR内的每单位面积的照度。要将照明区域IR(或投影区域PA)的宽度设定为何种程度,能通过考量圆筒状的光掩膜M或旋转卷筒2030的半径r2001,r2002、待转印图案的微细度(线宽等)、投影光学***PL的焦深等后再加以决定。
接着,图21中,当将光轴2015a所通过的凹面镜2040的反射面p2004上的位置作为中心点2044时,由于点光源像Sf会形成于从中心点2044在纸面(XZ面)内往-Z方向偏移的位置,因此在圆筒状的光掩膜M上的照明区域IR反射的成像光束EL2(包含绕射光)中的正规反射光(0次绕射光),是收敛成于相对反射面p2004上的中心点2044为点对称的位置形成点光源像Sf’。因此,只要先将包含反射面p2004上的点光源像Sf’所位于的部分与其周围±1次绕射光所分布的部分的区域设为反射部,则来自照明区域IR的成像光束EL2即大致不损失地通过第2光学***2015的多片透镜与棱镜反射镜2041的反射平面2041b到达投影区域PA。
该凹面镜2040,是于以透射性的光学玻璃材(石英等)作成的凹透镜的凹面蒸镀铝等金属性的反射膜而作成反射面p2004,通常,该反射膜的光透射率极小。因此,本实施形态中,为了从反射面p2004背侧的面p2003使照明光束EL1射入,而通过刻蚀等除去构成反射面p2004的反射膜一部分,形成已收敛的照明光束EL1能通过(透射过)的窗。
图22是从X方向观看此种凹面镜2040的反射面p2004样子的图。图22中,为了使说明简单,在反射面p2004上从包含光轴2015a的平面p2005(与XY面平行)往-Z方向偏移一定量的位置,于Y方向分离设有三个窗部2042a、2042b、2042c。此窗部2042a、2042b、2042c,是通过选择性的刻蚀除去构成反射面p2004的反射膜而作成,此处,虽作成不遮蔽各点光源像Sfa,Sfb,Sfc(照明光束EL1a,EL1b,EL1c)程度的小矩形状,但亦可是其他形状(圆、椭圆、多角形等)。三个点光源像Sfa,Sfb,Sfc,例如通过设于照明光学***IL内的复眼透镜的多个透镜器件中排列于Y方向的三个透镜器件而作成者。
在反射面p2004内观看时,各窗部2042a、2042b、2042c相互的位置关系,设定为相对中心点2044(光轴2015a)为非为点对称、亦即非点对称的关系。此处虽仅显示三个窗部,但制作更多窗部的情形,窗部彼此亦设定为相对中心点2044为非点对称的位置关系。
又,来自生成于窗部2042a内的点光源像Sfa的照明光束EL1a成为大致平行光束而照射于圆筒状的光掩膜M的照明区域IR后,其反射绕射光的成像光束EL2a则在凹面镜2040的反射面p2004上于相对中心点2044与窗部2042a为点对称的位置收敛成点光源像Sfa’。
同样地,虽来自生成于窗部2042b、2042c内的各点光源像Sfb,Sfc的照明光束EL1b,EL1c亦成为大致平行光束而照射于圆筒状的光掩膜M的照明区域IR,但其反射光的成像光束EL2b,EL2c则在凹面镜2040的反射面p2004上于相对中心点2044与窗部2042b,2042c的各个为点对称的位置收敛成点光源像Sfb’,Sfc’。
又,如图22所示,于作为点光源像Sfa’,Sfb’,Sfc’的成像光束EL2a,EL2b,EL2c,虽包含0次绕射光(正反射光)与±1次绕射光,但各±1次绕射光DLa,DLb,DLc隔着0次绕射光于Z轴方向与X轴方向扩展并分布。
进而,形成于反射面p2004上的点光源像Sfa’,Sfb’,Sfc’(特别是0次绕射光),由于圆筒状的光掩膜M的照明区域IR为圆筒面,因此在图22的纸面(YZ面)内,使点光源像Sfa,Sfb,Sfc的形状成为拉伸于Z方向(圆筒光掩膜的周方向)的形状而分布。
如图22所示,在各点光源像Sfa,Sfb,Sfc位于较包含中心点2044(光轴2015a)的平面p2005更下侧(-Z方向)时,在图21所示的纸面内(XZ面内),照明光束EL1(EL1a,EL1b,EL1c)通过第2光学***2015与棱镜反射镜2041上侧的反射平面2041a到达圆筒状的光掩膜M。该等照明光束EL1(EL1a,EL1b,EL1c),虽在圆筒状的光掩膜M的极近前方均为平行光束,但相对中心面pc些微倾斜。其倾斜量,对应于在反射面p2004内(瞳面pd)的点光源像Sf(Sfa,Sfb,Sfc)自中心点2044(光轴2015a)起的Z方向位移量。
在照明区域IR反射、折射的成像光束EL2(EL2a,EL2b,EL2c),在XZ面内相对中心面pc以与照明光束EL1(EL1a,EL1b,EL1c)对称的倾斜到达棱镜反射镜2041上侧的反射平面2041a,在此处反射而射入第2光学***2015,到达凹面镜2040的反射面p2004的较平面p2005(中心点2044)上方的部分。
以上的图21、图22所示的一例中,虽在凹面镜2040的反射面p2004内,使照明光束EL1的点光源像(集光点)Sf分布于与包含投影光学***PL的光轴2015a的XY面平行的平面p2005下侧(-Z方向),但只要设定为先前说明的条件,亦即通过照明光束的点光源像的反射面p2004内的窗部2042相互的位置关系相对中心点2044为不是点对称的关系(非点对称的关系),则反射面p2004上的点光源像Sf(窗部2042)的位置能自由设定。
若至少在此种条件下,将作为照明光束EL1源的多数个点光源像Sf所通过的窗部2042形成于凹面镜2040的反射面p2004,则能在反射面p2004(瞳面pd)上,使照明光束与成像光束有效率地在空间上分离。
为了一边使多数个窗部2042(照明光束的点光源像Sfa,Sfb,Sfc...)均一地分布于反射面p2004内,一边良好地保持照明光束与成像光束的空间上的分离,可将通过成像光束EL2的收敛而形成的各点光源像Sfa’,Sfb’,Sfc’...在反射面p2004上的大小(亦包含±1次绕射光DLa,DLb,DLc的大小)设定为较相邻的窗部2042的Y方向与Z方向的间隔尺寸小即可。换言之,尽可能地缩小照明光束EL1的各点光源像Sfa,Sfb,Sfc...在瞳面pd(反射面p2004)内的尺寸,以尽可能地缩小窗部2042a、2042b、2042c...各个的尺寸,此方法有效。
本实施形态中,作为光源,虽能利用水银放电灯、卤素灯、紫外LED等,但为了缩小照明光束EL1的各点光源像Sfa,Sfb,Sfc...,能利用高辉度且放射震荡波长带狭窄的光的激光光源。
此处,参照图23说明图21、图22所示的照明光学***IL(第1光学***2014)的构成一例。此外,图23中,对与在图21、图22所说明的构件等相同者赋予相同符号,省略说明。又,图23中,省略图21中的棱镜反射镜2041,将圆筒状的光掩膜M与圆筒状的图案面p2001上的照明区域IR与第2光学***2015间的光路、以及旋转卷筒2030的外周面(或基底P的表面)p2002上的投影区域PA与第2光学***2015间的光路展开显示。
如先前所说明,于照明光学***IL设有来自光源的光束EL0(照明光束EL0)射入而生成多数个点光源像的复眼透镜2062、使来自多数个点光源像的各个的光束在照明视野光阑(blind)2064上重叠的聚光透镜2065、以及将通过照明视野光阑2064的开口的照明光导至投影光学***PL(第2光学***2015)的凹面镜2040的透镜系2066。由于适用凯拉照明法,因此在复眼透镜2062的射出侧生成点光源像的面Ep,通过构成聚光透镜2065、透镜系2066、凹面镜2040的玻璃材(凹透镜状)设定成与凹面镜2040的反射面所位于的瞳面pd共轭。
在YZ面内,复眼透镜2062的射出端中心配置于聚光透镜2065的光轴2065a上,于该光轴2065a上配置照明视野光阑2064(开口部)的中心。进而,照明视野光阑2064,通过构成透镜系2066、凹面镜2040的玻璃材(凹透镜状)、第2光学***2015的多片透镜,配置于与圆筒状的光掩膜M上的照明区域IR(图案面p2001)光学上共轭的面2014b。
又,照明光学***IL的第1光学***2014的光轴2014a虽配置成与投影光学***PL(第2光学***2015)的光轴2015a同轴,但聚光透镜2065的光轴2065a配置成相对第1光学***2014的光轴2014a在图23的纸面(XZ面)内往-Z方向偏心。
此处,以生成于复眼透镜2062射出侧的面Ep的多个点光源像中位于隔着光轴2065a于Z方向为非对称的位置的两个点光源像SPa、SPd为例,说明照明光束的现象。
来自点光源像SPa的光束,通过聚光透镜2065成为大致平行的光束照射照明视野光阑2064。透射照明视野光阑2064的开口部(于Y方向为细长的狭缝状)的照明光束EL1a,通过透镜系2066而于形成于投影光学***PL的凹面镜2040反射面的窗内收敛成点光源像Sfa。
来自点光源像Sfa的照明光束EL1a,如在图21所说明,通过投影光学***PL的第2光学***2015照明圆筒状的光掩膜M的圆筒状的图案面p2001上的照明区域IR。通过来自该点光源像Sfa的照明光束EL1a的照射而在图案面p2001产生的成像光束EL2a,于第2光学***2015逆行进而于凹面镜2040上再度成像出点光源像Sfa’。通过来自照明光学***IL的光束而作成的点光源像Sfa与通过成像光束EL2a而作成的点光源像Sfa’于瞳面pd内位于点对称的关系的位置。
同样地,来自点光源像SPd的光束,通过聚光透镜2065成为大致平行的光束照射照明视野光阑2064。透射照明视野光阑2064的开口部的照明光束EL1d,通过透镜系2066而于形成于凹面镜2040反射面的窗内收敛成点光源像Sfd。来自点光源像Sfd的照明光束EL1d,通过第2光学***2015照明圆筒状的图案面p2001上的照明区域IR。通过来自该点光源像Sfd的照明光束的照射而在图案面p2001产生的成像光束EL2a,于第2光学***2015逆行进而于凹面镜2040上再度成像出点光源像Sfd’。通过来自照明光学***IL的光束而作成的点光源像Sfd与通过成像光束EL2d而作成的点光源像Sfd’于瞳面pd内位于点对称的关系的位置。
在凹面镜2040的反射面形成有点光源像Sfa’、Sfd’的成像光束EL2a、EL2d,投射于基底P上的圆筒状的投影区域PA内,照明区域IR内的光掩膜图案的像成像投影于基底P的投影区域PA内。
图24显示射入图23所示的生成照明光学***IL的复眼透镜2062的照明光束EL0的光源装置2055的构成。光源装置2055具备固态光源2057、扩展透镜(凹透镜)2058、聚光透镜2059、以及导光构件2060。固态光源2057包含例如激光二极管(LD)、发光二极体(LED)等。从固态光源2057射出的照明光束LB通过扩展透镜2058转换成发散光束,通过聚光透镜2059以既定的收敛比例(NA)聚光于导光构件2060的射入端面2060a。
导光构件2060是例如光纤等,射入射入端面2060a的照明光束LB,保存NA(数值孔径)而从射出端面2060b射出,通过透镜系2061(准直器)被转换为大致平行的照明光束EL0。透镜系2061,将照明光束EL0的光束径调整成照射复眼透镜2062的射入侧的面整体。此外,单一的光纤的直径虽为例如300μm,但当来自固态光源2057的照明光束LB的光强度较大时,亦可将多条光纤紧密地捆束。
图25是从聚光透镜2065侧观看图23中的复眼透镜2062的射出侧的面Ep(与YZ面平行)所形成的多数个点光源像SP的排列状态。当在YZ面内,将复眼透镜2062的射出侧的面Ep的中心点设为2062a时,此中心点2062a位于聚光透镜2065的光轴2065a上。
如图25所示,本实施形态的复眼透镜2062包含排列在与聚光透镜2065的光轴2065a正交的面的多个透镜要件2062E。多个透镜要件2062E的各个具有于Y方向细长的矩形的剖面,于Y方向与Z方向紧密捆束。于各透镜要件2062E射出端的中心虽形成点光源像(点)SP,但此为图24中的导光构件2060(光纤)的射出端面2060b的共轭像。又,在YZ面内观看时,多个透镜要件2062E被捆束成各点光源像SP相对中心点2062a(光轴2065a)为彼此非点对称。
图25所示的例中,当将包含聚光透镜2065的光轴2065a、与XY面平行的面设为p2006时,若较此面p2006更位于+Z侧的透镜要件2062E的组为上部透镜要件群2062U、较此面p2006更位于-Z侧的透镜要件2062E的组为下部透镜要件群2062D,则在上部透镜要件群2062U与下部透镜要件群2062D之间,是将位置错开透镜要件2062E的Y方向尺寸的1/2。其结果,分散在上部透镜要件群2062U内的多个点光源像SP与分散在下部透镜要件群2062D内的多个点光源像SP,相对与通过中心点2062a的与Y轴平行的线亦为非对称的配置。
之所以复眼透镜2062的各透镜要件2062E在YZ面内的剖面形状构成为延伸于Y方向的长方形,是为了配合图23中的照明视野光阑2064的狭缝状开口形状之故。亦参照图26说明其样子。
图26是在YZ面内观看图23中的照明视野光阑2064的图。于照明视野光阑2064形成有于Y方向为细长的矩形状(或梯形状)的开口部2064A,来自复眼透镜2062的各点光源像SP的光束通过聚光透镜2065而在照明视野光阑2064上成为包含开口部2064A的矩形状照明光束EL1被重叠。当已将开口部2064A的开口中心配置于聚光透镜2065的光轴2065a上时,照明光学***IL的第1光学***2014的光轴2014a,通过自开口部2064A的开口中心往+Z方向偏心的位置。
图27是从投影光学***PL的第2光学***2015侧观看能使用于通过图25的复眼透镜2062生成的点光源像SP分布的凹面镜2040的反射面p2004(配置于瞳面pd)的样子。凹面镜2040的反射面p2004由于与复眼透镜2062的射出侧的面Ep共轭,因此图25所示的多个点光源像SP(透镜要件2062E)的分布为如图27所示在反射面p2004(瞳面pd)内左右、上下反转的点光源像Sf(黑圆圈)的分布。
如先前以图22所说明,于凹面镜2040的反射面p2004,用以使多个点光源像Sf透射的窗部2042相对中心点2044(光轴2015a)配置成非点对称。在图27的例,窗部2042形成为于Z方向细长延伸的狭缝状以使来自于Z方向排列成一列的多个点光源像Sf的各照明光束汇整透射。又,反射面p2004内的狭缝状窗部2042以外处,为使来自圆筒状的光掩膜M的照明区域IR内的图案的成像光束有效率地反射的高反射部。
多个点光源像Sf,相对包含第2光学***2015的光轴2015a且与中心面pc(图21)正交的平面p2005配置成非面对称,狭缝状的各窗部2042的Y方向尺寸,较窄地设定为不遮蔽点光源像Sf的程度。如以图23所说明,来自通过各窗部2042的多个点光源像Sf各个的光束(照明光束EL1)通过第2光学***2015而重叠照射圆筒状的光掩膜M的图案面p2001上的照明区域IR。借此,照明区域IR被以均一的照度分布照明。
来自图案面p2001的照明区域IR内所出现的光掩膜图案的反射光(成像光束EL2)虽会返回至凹面镜2040的反射面p2004,但该成像光束EL2,在反射面p2004再度成为点光源像Sf’而成为分离的分布。如以图22所说明,通过成像光束EL2而生成于反射面p2004上的多数个点光源像Sf’(特别是0次绕射光)的分布,是相对中心点2044而与作为照明光束EL1的多数个点光源像Sf的分布为点对称的关系。
如图27所示,与作为照明光束EL1源的多数个点光源像Sf所分布的多个窗部2042为点对称的关系的反射面p2004上的区域,由于均为高反射部,因此再度成像于反射面p2004上的点光源像Sf’(亦包含1次绕射光)几乎不损失地被反射,到达基底P。
[第11实施形态的变形例1]
此外,图27中,即使在凹面镜2040的反射面p2004中与包含投影光学***PL(第2光学***2015)的光轴2015a的平面p2005(与XY面平行)交叉的线上的部分有作为照明光束源的点光源像Sf的情形,只要如先前的配置条件般将点光源像Sf所位于的部分设为窗部2042,并将相对中心点2044与该窗部2042为点对称的区域设为反射部(遮光部)即可。
不过,在点光源像Sf(窗部2042)位于中心点2044的位置,若以该点光源像Sf为源头的照明光束照射圆筒状的光掩膜M上的照明区域IR,则由于在该处反射的成像光束会收敛成在反射面p2004的中心点2044(窗部2042)形成点光源像Sf’,因此有不成为射往基底P的成像光束的情形。因此,可以在反射面p2004的中心点2044附近无点光源像Sf的方式,改变构成复眼透镜2062的多数个透镜要件2062E的排列,或于与中心点2044位置对应的透镜要件2062E施加遮光膜(涂墨)。
又,本实施形态中,如以图25与图27所示,虽将形成于复眼透镜2062的射出侧的面Ep的点光源像SP的配置(透镜要件2062E的排列)与形成于凹面镜2040的反射面p2004的窗部2042的配置一对一地配合,但不一定有其必要。亦即,对于形成于复眼透镜2062的射出侧的面Ep的多数个点光源像SP中从凹面镜2040背侧的面p2003射入而能到达反射面p2004(瞳面pd)的一部分点光源像Sf,亦可不设置窗部2042而保持反射面的状态来遮光。该遮光,亦可通过在凹面镜2040背侧的面p2003内于应遮蔽的点光源像Sf所位于的区域形成遮光膜或光吸收层来同样地实现。
[第11实施形态的变形例2]
从构成投影光学***PL的第2光学***2015射入凹面镜2040的成像光束EL2(多数个点光源像Sf’),亦可不一定要在凹面镜2040完全反射。例如,于凹面镜2040的反射面p2004,除了透射性的窗部2042与反射部以外,亦可设置遮蔽作为照明光束EL1源的多个点光源像Sf与通过成像光束EL2的收敛而形成的多个点光源像Sf’的一方或双方的一部分点光源像的遮光部。
以上,说明了第11实施形态,本实施形态中,如图21或图22所示,来自照明光学***IL的照明光,从配置于投影光学***PL的瞳面pd的凹面镜2040背侧射入,通过构成投影光学***PL的第2光学***2015与棱镜反射镜2041上侧的反射平面2041a,作为照明光束EL1到达圆筒状的光掩膜M上的照明区域IR。
若将本实施形态中的投影光学***PL的成像光路试区分为照明区域IR(物体面)至凹面镜2040(瞳面pd)的第1光路与凹面镜2040(瞳面pd)至投影区域PA(像面)的第2光路,则该第1光路兼作为用以将来自照明光学***IL的照明光束导至照明区域IR的落斜照明用的光路。
如上述,本实施形态的处理装置U3(曝光装置),由于是以配置于投影光学***PL的瞳面或其近旁的反射镜有效率地在空间上分离照明光束与成像光束的落斜照明方式,因此能使装置构成简单。又,与通过偏光状态的差异分离照明光束与成像光束的方式比较,无需使用较大的偏光分束器或波长板等,能使装置构成简单。
再者,在使照明光束与成像光束偏光分离的方式下,虽有需对应因波长板导致的波面动乱、或因在偏光分束器的消光比的问题导致投影像特性(对比、像差等)劣化的情形,但在本实施形态中,几乎没有因该等原因导致的投影像的特性劣化,能抑制曝光不良的发生。又,本实施形态的处理装置U3由于组装有通过投影光学***一部分将照明光照射于反射型光掩膜M的落斜照明方式,因此与于透射型的光掩膜内部组装照明光学***的情形相比,特别在照明光学***的设计自由度提高。
本实施形态中,图24所示的光源装置2055,由于能缩小点光源像的尺寸,因而假定了使用放射光指向性强的激光光源(例如KrF、ArF、XeF等准分子激光),但不限定于此。例如,亦可使用放射g线、h线、i线等辉线光的灯光源、或放射光指向性弱的激光二极管或发光二极体(LED)等。
本实施形态的器件制造***2001(图20),由于能使处理装置U3(曝光装置)的构成简单,因此能减低器件的制造成本。又,由于处理装置U3是一边将基底P沿旋转卷筒2030的外周面p2002搬送一边扫描曝光的方式,因此能效率良好地执行曝光处理。其结果,器件制造***2001能以良好效率制造器件。
[第12实施形态]
其次,参照图28说明第12实施形态。本实施形态是将以先前的图25、图27所说明的复眼透镜2062构成与形成于凹面镜2040的反射面p2004内的点光源像Sf的配置变更,对与上述实施形态相同的构成要件赋予与上述实施形态相同的符号,简化或省略其说明。
图28,是在与投影光学***PL的光轴2015a正交的YZ面内,观看凹面镜2040的反射面p2004内复眼透镜2062的多个透镜要件2062E如何等价地配置的图。以多个透镜要件2062E(点光源像Sf)相对凹面镜2040的反射面p2004的中心点2044(光轴2015a)成为彼此非点对称的排列方式,最接近中心点2044的透镜要件2062E的中心从中心点2044往Y方向及Z方向位移。
本实施形态中,复眼透镜2062的各透镜要件2062E的剖面形状(在YZ面内的形状)如以先前图26所说明般,设定为与包含照明视野光阑2064的矩形开口部2064A的长方形相似的形状,但此处,Y方向剖面尺寸Py与Z方向剖面尺寸Pz的比Py/Pz设定为大致4。因此,分布于反射面p2004(瞳面pd)内的多数个点光源像Sf亦于Y方向以剖面尺寸Py的间距(节距)排列,于Z方向以剖面尺寸Pz的间距排列。
只要是通常的复眼透镜,各透镜要件2062E中心虽会往Y方向与Z方向的两方笔直地排列配置,但本实施形态中,使于Z方向相邻的透镜要件2062E彼此于Y方向各位移ΔY来配置。若将此位移量ΔY设为透镜要件2062E的Y方向剖面尺寸(排列的间距)Py的1/4左右,则各点光源像Sf会位于在YZ面内彼此往±45度、±135度的任一方向分离的位置。
图28中,当特定出位于反射面p2004的中心点2044的极近处、包围中心点2044的四个点光源像Sf时,以该四个点光源像Sf包围的区域(此处为倾斜的长方形)的重心位置是从中心点2044位移。换言之,以该四个点光源像Sf包围的区域的重心位置位于与中心点2044不同的位置。通过将凹面镜2040与复眼透镜2062在YZ面内的位置关系设定为会产生此种位移,而能将所有点光源像Sf的各个以相对中心点2044彼此为非点对称的关系来配置。此事意指能随时使相对中心点2044与各点光源像Sf为点对称的关系的反射面p2004上的区域成为反射部。
虽对应于如以上所配置的点光源像Sf的分布而于凹面镜2040的反射面p2004内形成使各点光源像Sf透射的窗部2042,但该窗部的形状、尺寸、配置能考量几种形态。单纯而言,如图28所示,使仅使一个点光源像Sf透射的圆形的窗部2042H配合点光源像Sf的排列而分布于反射面p2004全面的形态。
作为其他形态,亦可是使在反射面p2004上相对Y方向倾斜45度的方向排列成一列的所有点光源像Sf汇整透射的槽状窗部2042K。当以位于此窗部2042K内的一连串点光源像Sf作为源头的照明光束照射圆筒状的光掩膜M的照明区域IR时,该反射光束(成像光束),是凹面镜2040的反射面p2004上成为点光源像Sf’(亦包含1次绕射像)收敛于从使点光源像Sf透射的窗部位移的反射区域2042K’。此外,亦可是使相对Y方向倾斜45度的方向所排列的两个点光源像Sf为一组汇整透射的椭圆形(或葫芦形)的窗部2042L。不论是哪一种窗部2042H,2042K,2042L,都是将来自各点光源像Sf的照明光局部不遮蔽的范围内极力地缩小形成。
以上的第12实施形态中,复眼透镜2062的透镜要件2062E的Y方向位移量ΔY可任意设定,透镜要件2062E的剖面尺寸的比Py/Pz亦不一定要设为整数倍。
[第13实施形态]
其次,参照图29说明第13实施形态。本实施形态亦与图28同样地,是关于复眼透镜2062的构成与形成于凹面镜2040的反射面p2004内的点光源像Sf配置的变形。图29的构成中,复眼透镜2062的多个透镜要件2062E的中心在YZ面内直线排列于Y方向与Z方向。
在此种复眼透镜2062的情形,形成于各透镜要件2062E的射出侧的点光源像Sf,于Y方向以剖面尺寸Py的间距排列,于Z方向以剖面尺寸Pz的间距排列。此种情形亦与图28的第12实施形态所说明一般,当着眼于位在凹面镜2040的反射面p2004的中心点2044(光轴2015a)的极近处、包围中心点2044的四个点光源像Sfv1,Sfv2,Sfv3,Sfv4时,以该四个点光源像Sfv1~Sfv4包围的区域(长方形)的重心位置Gc是从中心点2044位移。换言之,重心位置Gc位于与中心点2044不同的位置。
通过将凹面镜2040与复眼透镜2062在YZ面内的位置关系设定为会产生此种位移,而能将所有点光源像Sf的各个以相对中心点2044彼此为非点对称的关系来配置。因此,能随时使相对中心点2044与各点光源像Sf为点对称的关系的反射面p2004上的区域成为反射部。
此外,于本实施形态的凹面镜2040的反射面p2004,是配合透镜要件2062E(点光源像Sf)的排列间距形成有用以使点光源像Sf个别透射的圆形窗部2042H。
[第14实施形态]
其次,参照图30说明第14实施形态。本实施形态亦与图28、图29同样地,是关于复眼透镜2062的构成与形成于凹面镜2040的反射面p2004内的点光源像Sf配置的变形。图30的构成中,虽复眼透镜2062的多个透镜要件2062E(剖面形状为于Y方向细长的长方形)于Y方向以剖面尺寸Py的间距排列,于Z方向以剖面尺寸Pz的间距紧密地排列,但排列于Y方向的一列量的透镜要件2062E群,于Z方向的每一列交互在Y方向改变(错开)位置地排列。
在复眼透镜2062的情形,点光源像Sf虽生成于接收来自光源的照明光(例如图24中的EL0)的所有各透镜要件2062E的射出端侧,但为了遮蔽于该点光源像Sf中相对凹面镜2040的反射面p2004的中心点2044为彼此点对称的配置关系的两个点光源像Sf的一方,而于对应的透镜要件2062E形成遮光体2062s。
在图30的构成中,于对应的透镜要件2062E形成遮光体2062s(金属薄膜等)以于凹面镜2040的反射面p2004内被选择的点光源像Sf乱数且均一地分布。在使用此种复眼透镜2062时,亦如图30所示于凹面镜2040的反射面p2004形成用以使点光源像Sf透射的圆形窗部2042H。
[第15实施形态]
其次,参照图31说明第15实施形态。在本实施形态,不使用至此为止所说明的复眼透镜2062,而通过光源像形成部于凹面镜2040的反射面p2004内形成多数个点光源像Sf。图31显示包含凹面镜2040在与XZ面平行且包含光轴2015a(中心点2044)的面的剖面,在点光源像Sf(Sfa)所位于的反射面p2004上形成有各窗部2042H。
凹面镜2040,例如是于低热膨胀率的精密陶瓷或玻璃陶瓷制的母材的凹面侧形成有反射膜者。于该反射膜以与先前的各实施形态相同的条件形成多个窗部2042H,在本实施形态中,于该窗部2042H后方的母材形成使照明光学***IL一部分即光纤Fbs通过的贯通孔(1mm程度的直径)。
各光纤Fbs的射出端发挥点光源像的功能,设置于与反射面p2004大致相同的面。照射于各光纤Fbs的射入端的照明光,被设定成从光纤Fbs的射出端投射的照明光束(例如EL1a)具有既定数值孔径(发散角度特性)。又,来自各光纤Fbs射出端的照明光束的方向设定于与通过该射出端(点光源像)的主光线的方向一致。
在图31所示的构成,由于不使用复眼透镜2062而在光纤Fbs的射出端生成多数个点光源像Sf的各个,因此虽需要对应窗部2042H数目的光纤,但能使光源至凹面镜2040的***、亦即照明光学***IL整体小型化。
又,于凹面镜2040虽设有光纤Fbs的射出端贯通的小孔,但亦可于该小孔的各个埋设石英制的细光管(圆柱状杆)等,于该光管各个的射入端侧设置具有聚光透镜的紫外线发光二极体(LED),而使各光管的射出端侧与凹面镜2040的反射面p2004一致。
[第16实施形态]
其次,参照图32A、32B、图33A、33B、33C说明第16实施形态。在本实施形态中,是取代照明光学***IL内的复眼透镜2062,而使用杆透镜(角柱状的玻璃或石英)来均一地照明圆筒状的光掩膜M上的照明区域IR。
图32A是从Y轴方向观看导引光源的光的导光构件2060(光纤)至投影光学***PL(第2光学***2015)的光路的俯视图,图32B是从Z轴方向观看图32A的光路的俯视图。图32A、32B中,从照明视野光阑2064至投影光学***PL的光路构成,由于与先前的图23的构成相同,因此该部分的说明省略。
图32A、32B所示的照明光学***IL,具备以图24说明的导光构件2060、聚光透镜2093、杆透镜2094、照明视野光阑2064、透镜系2066等。凹面镜2040之后的投影光学***PL(第2光学***2015)的构成与先前的图21、图23相同。
从导光构件(光纤)2060射出的照明光束EL0,通过聚光透镜2093而收敛于杆透镜2094的射入端面2094a或其近旁。杆透镜2094沿YZ面的剖面形状(射入端面2094a、射出端面2094b),形成为包含照明视野光阑2064的梯形或长方形的开口部2064A(图26)的长方形。其剖面形状,与先前的图25、图28~图30所示的复眼透镜2062的透镜要件2062E的剖面形状大致相似形状。
在使用杆透镜2094的情形,在射入端面2094a收敛的照明光束EL0,是在杆透镜2094内部,在与XZ面平行的侧面2094c及与XY面平行的侧面2094d之间多数次移动而反复内部反射后进至射出端面2094b。在杆透镜的情形,虽照明光的照度分布最为均一的为射出端面2094b,但其均一性会随着内部反射的反复数越多而越好。因此,使该射出端面2094b和与圆筒状的光掩膜M上的照明区域IR共轭的面2014b一致地配置。
由于本实施形态的杆透镜2094的剖面为长方形,因此在对向的侧面2094c间的照明光的反射次数,较在对向的侧面2094d间的照明光的反射次数少。照明光束EL0在杆透镜2094内面反射的次数,从提高照度均一性的观点来看以为两次以上的方式设定杆透镜2094的长度等。此外,由于杆透镜2094的射出端面2094b的形状界定照明区域IR的外缘,因此照明视野光阑2064亦可省略。
接着,若将连结杆透镜2094的射入端面2094a在YZ面内的中心点与射入端面2094b在YZ面内的中心点的线设为中心轴AX2003,则此中心轴AX2003虽与投影光学***PL的光轴2015a(透镜系2066的光轴2014a)平行,但往Z方向偏心。进而,导光构件2060的射出端虽配置于聚光透镜2093的光轴2093a上,但该光轴2093a相对杆透镜2094的中心轴AX2003往-Y方向位移配置。
通过该往-Y方向的位移,而能将生成于凹面镜2040的反射面p2004内的多数个点光源像Sf配置成相对反射面p2004的中心点2044(光轴2015a)为非点对称。依据图33A~33C详述此事。图33A是从杆透镜2094的射出端面2094b侧往X轴方向观看聚光透镜2093的图,图33B是从透镜系2066侧往X轴方向观看杆透镜2094的图,图33C是从X轴方向观看凹面镜2040的反射面p2004的图。
如图33A所示,杆透镜2094的剖面是以与XY面平行的侧面2094d及与XZ面平行的侧面2094c规定的矩形,杆透镜2094的中心轴AX2003与聚光透镜2093的光轴2093a是相对地往Y方向偏心。又,如图33B所示,相对于透镜系2066的光轴2014a(2015a),杆透镜2094的中心轴AX2003往Z方向偏心。
在此种构成中,作为凹面镜2040的母材的凹透镜与透镜系2066,是将杆透镜2094的射出端面2094b所位于的面2014b的傅立叶转换面(瞳面pd)形成于凹面镜2040的反射面p2004上。因此,如图33C所示,于凹面镜2040的反射面p2004上多数个点光源像Sf于Y方向以间距DSy、于Z方向以间距DSz形成。该等点光源像Sf,是作为在杆透镜2094的射入端面2094a收敛的照明光束EL0的点像的虚像出现。
多个点光源像Sf,由于杆透镜2094的剖面为长方形,因此与其剖面长边平行的方向(Y方向)的点光源像Sf的排列间距DSy,较与短边平行的方向(Z方向)的点光源像Sf的排列间距DSz长。又,如图32A、32B所示,在杆透镜2094内的照明光的内部反射次数,由于Z方向比Y方向多,因此生成于凹面镜2040的反射面p2004上的点光源像Sf的数目,亦是Z方向比Y方向多。图33C的例中,于Z方向排列五个点光源像Sf,于Y方向排列三个点光源像Sf。
再者,通过使杆透镜2094的中心轴AX2003与聚光透镜2093的光轴2093a相对地于Y方向偏心,而生成于凹面镜2040的反射面p2004上的点光源像Sf的分布,相对中心点2044(光轴2015a)整体往Y方向偏心,能将点光源像Sf的各个配置成相对中心点2044为彼此非点对称的关系。
与先前图27所示的实施形态同样,于凹面镜2040的反射面p2004,使于Z方向排列成一列的多个点光源像Sf汇整透射的槽状窗部2042是在Y方向以间距DSy形成有三列。各窗部2042的Y方向宽度,是在不遮蔽以点光源像Sf为源头的照明光束的范围设定成尽可能小。此等槽状的窗部2042亦形成为相对中心点2044为彼此非点对称的配置。
在图33C的构成,杆透镜2094的中心轴AX2003与聚光透镜2093的光轴2093a的Y方向偏心量被设定为,在凹面镜2040的反射面p2004(瞳面pd)上,最接近中心点2044(光轴2015a)的点光源像Sf至中心点2044的Y方向距离(设为Yk)设定成排列于Y方向的窗部2042的间隔(设为Yw)的一半以下、亦即Yk<(Yw/2)。
如上述,若将作为照射圆筒状的光掩膜M的照明区域IR的照明光束EL1的源的点光源像Sf配置于凹面镜2040的反射面p2004(瞳面pd)上,则从圆筒状的光掩膜M上的照明区域IR产生的成像光束EL2,是如图33C所示,在反射面p2004上成为点光源像Sf的绕射像Sf’(包含0次光与±1次绕射光等)而分布。在反射面p2004上,绕射像Sf’与照明光束EL1源即点光源像Sf位于相对中心点2044为点对称的位置。
本实施形态中,由于上述的距离Yk与间隔Yw的关系设定为Yk<(Yw/2),因此通过成像光束EL2而生成于凹面镜2040(瞳面pd)上的多个绕射像Sf’,均形成于从窗部2042偏移的反射部上。如此,成像光束EL2几乎不损失地在凹面镜2040的反射部反射,而如先前的图21所示,投射于沿外周面p2002保持的基底P上的投影区域PA。
如上所述,即使是使用杆透镜2094的情形,仍能通过使在杆透镜2094的射入端面2094a上的照明光束EL0的收敛位置从中心轴AX2003位移,来将多数个点光源像Sf的各个设定为相对凹面镜2040的反射面p2004的中心点2044为彼此非点对称的关系。
[第17实施形态]
其次,参照图34、图35说明第17实施形态的处理装置(曝光装置)U3的构成。本实施形态的曝光装置,是为了对应基底P上的图案曝光区域的Y方向尺寸比先前图21所示的投影光学***PL的照明区域IR或投影区域PA的Y方向尺寸大,而将多个投影光学***于Y方向排列,以于Y方向扩展实效曝光可能范围。
因此,必须将圆筒状的光掩膜M的图案作为正立像投影于基底P上。在先前图21所示的投影光学***PL,投影于基底P上的光掩膜图案像的X方向虽为正立,但在Y方向是反转的。因此,通过将相同构成的投影光学***一前一后(串列)地设置,即可使Y方向反转的投影像再度于Y方向反转,其结果在基底P上的投影区域PA内,在X方向与Z方向两方使之为正立像。
图34显示本实施形态的曝光装置整体的概略构成,图35显示多个投影光学***的各个形成的照明区域IR与投影区域PA的配置关系,各图的正交坐标系XYZ,与先前图21的实施形态中所设定的坐标***一致。又,对与先前图21、图23所示的曝光装置的构件或要件同等者赋予相同符号。
从搬送路径上游搬送来的基底P,通过未图示的搬送滚筒或导引构件等卷绕于旋转卷筒2030的外周面一部分后,通过未图示的导引构件或搬送滚筒往下游搬送。第2驱动部2032,是将旋转卷筒2030绕旋转中心轴AX2002顺时针旋转驱动,基底P以一定的速度被移送。六个投影光学***PL2001~PL2006的各投影区域PA2001~PA2006位于旋转卷筒2030的圆筒状的外周面中卷绕有基底P的部分。与该六个投影区域PA2001~PA2006的各个对应,于圆筒状的光掩膜M的外周面(圆筒状的光掩膜图案面)上设定六个照明区域IR2001~PA2006。
该六个投影光学***PL2001~PL2006均为相同的光学构成,分为相对包含圆筒状的光掩膜M的旋转中心轴AX2001与旋转卷筒2030的旋转中心轴AX2002的中心面pc(与YZ面平行)设置于左侧(-X方向)的投影光学***PL2001、PL2003、PL2005(亦总称为奇数的投影光学***PLo),与设置于右侧(+X方向)的投影光学***PL2002、PL2004、PL2006(亦总称为偶数的投影光学***PLe)。
本实施形态的投影光学***PL2001~PL2006,具备图21所示的投影光学***PL与落斜照明用的照明光学***IL2001~IL2006。由于其构成与图21相同,因此代表性地简单说明投影光学***PL2001与照明光学***IL2001。照明光学***IL2001,是射入来自光源装置2055的照明光束EL0,从投影光学***PL2001上段的单元(与图21相同的投影光学***PL)的瞳面所配置的凹面镜2040背侧于反射面p2004生成多数个点光源像Sf。以该点光源像Sf为源头的照明光束EL1,在棱镜反射镜2041上侧的反射平面2041a被反射,照射圆筒状的光掩膜M的外周面上的照明区域IR2001。
从照明区域IR2001内的光掩膜图案反射的成像光束EL2,在反射平面2041a被反射后,在凹面镜2040反射,在棱镜反射镜2041下侧的反射面(2041b)反射,于面p2007(中间像面p2007)形成光掩膜图案的空间像(中间像)。
投影光学***PL2001后段的投影单元亦是具备棱镜反射镜、多片透镜器件、配置于瞳面的凹面镜2078等的半视野的等倍反折射投影***,在中间像面p2007形成中间像的成像光束EL2在凹面镜2078反射后,在棱镜反射镜(2076)下侧的反射平面2076b反射,到达基底P上的投影区域PA2001,于投影区域PA2001内生成光掩膜图案的正立正像。此外,投影光学***PL2001后段(中间像面至投影区域)的投影单元,由于只要使形成于中间像面p2007的中间像再度成像于基底P上的投影区域PA2001即可,因此于凹面镜2078的反射面未设有形成于凹面镜2040的反射面p2004的窗部2042。
如以上构成的投影光学***PL2001(其他的投影光学***PL2002~PL2006亦相同),由于是所谓多透镜方式的一个投影***,因此有时会有如图21的投影光学***PL般无法将通过照明区域IR内的中心点的主光线与通过投影区域PA2001内的中心点的主光线配置于中心面pc内的情形。
因此,如图34所示,投影光学***PL2001(PL2003,PL2005亦相同)上侧的投影单元的棱镜反射镜2041的反射平面2041a的角度θ2001(参照图21)设定为45°以外的值,以使通过照明区域IR2001内的中心点的主光线的延长线D2001往圆筒状的光掩膜M的旋转中心轴AX2001。同样地,投影光学***PL2001下侧的投影单元的棱镜反射镜2076的反射平面2076b的角度设定为相对XY面为45°以外的值,以使通过投影区域PA2001内的中心点的主光线的延长线D2001往圆筒状的光掩膜M的旋转中心轴AX2002。
相对中心面pc而与投影光学***PL2001对称配置的投影光学***PL2002(PL2004,PL2006亦相同)亦同样地,上侧的投影单元的棱镜反射镜2041的反射平面2041a的角度θ2001设定为45°以外的值,以使通过照明区域IR2002内的中心点的主光线的延长线D2002往圆筒状的光掩膜M的旋转中心轴AX2001,在后段的投影单元的棱镜反射镜2076的反射平面2076b的角度设定为相对XY面为45°以外的值,以使通过投影区域PA2002内的中心点的主光线的延长线D2002往圆筒状的光掩膜M的旋转中心轴AX2002。
如以上所述,主光线的延长线D2001、D2002相对中心面pc对称地倾斜的奇数的投影光学***PLo与偶数的投影光学***PLe,在XZ面内观看时虽是相对中心面pc对称配置,但在XY面观看时则为于Y方向偏移配置。具体而言,各投影光学***PL2001~PL2006被设置成,形成于圆筒状的光掩膜M的图案面上的照明区域IR2001~PA2006与形成于基底P上的投影区域PA2001~PA2006成为图35的配置关系。
图35,是在XY面内观看照明区域IR2001~IR2006与投影区域PA2001~PA2006的配置的图,左侧的图从形成中间像的中间像面p2007侧观看圆筒状的光掩膜M上的照明区域IR2001~IR2006,右侧的图是从中间像面p2007侧观看支承于旋转卷筒2030的基底P上的投影区域PA2001~PA2006者。又,图35中的符号Xs,是显示圆筒状的光掩膜M(旋转卷筒2020)与旋转卷筒2030的移动方向(旋转方向)。
图35中,各照明区域IR2001~IR2006具有与中心面pc(与Y轴平行)的上底边与下底边的细长梯形状。此意指图34所示的照明光学***IL2001~IL2006的各个具备如先前图26所示的照明视野光阑2064。此外,图34的各投影光学***PL2001~PL2006由于是在中间像面p2007形成中间像,因此当于该处配置具有梯形开口的视野光阑时,亦可将各照明区域IR2001~IR2006的形状构成为单纯的长方形状(包含梯形开口的大小)。
在圆筒状的光掩膜M的外周面上,通过奇数的投影光学***Plo形成的照明区域IR2001、IR2003、IR2005各自的中心点位于与中心面pc平行的面Lo(垂直于XY面)上,通过偶数的投影光学***PLe形成的照明区域IR2002、IR2004、IR2006各自的中心点位于与中心面pc平行的面Le(垂直于XY面)上。
若使各照明区域IR2001~IR2006为梯形,使其下底边的Y方向尺寸为A2002a,使其上底边的Y方向尺寸为A2002b,则奇数的照明区域IR2001、IR2003、IR2005各自的中心点于Y方向以间隔(A2002a+A2002b)配置,偶数的照明区域IR2002、IR2004、IR2006各自的中心点亦于Y方向以间隔(A2002a+A2002b)配置。不过,相对于奇数的照明区域IR2001、IR2003、IR2005,偶数的照明区域IR2002、IR2004、IR2006于Y方向相对偏移尺寸(A2002a+A2002b)/2。此外,面Lo与面Le自中心面pc起的X方向距离设定为彼此相等。
本实施形态中,照明区域IR2001~IR2006的各个构成为沿圆筒状的光掩膜M外周面的周方向(Xs方向)观看时相邻于Y方向的照明区域的端部彼此(梯形的斜边部)互相重叠(overlap)。借此,即使圆筒状的光掩膜M的图案区域A2003的Y方向尺寸较大时,亦能确保涵盖其的有效曝光区域。此外,图案区域A2003虽被框状的图案非形成区域A2004包围,但图案非形成区域A2004是以对照明光具有极低的反射率(或高光吸收率)的材质构成。
另一方面,如图35右侧所示,基底P上的投影区域PA2001~PA2006,当于各照明光学***IL2001~IL2006中设有如图26的照明视野光阑2064时,会成为反映形成于圆筒状光掩膜M外周面上的照明区域IR2001~IR2006的配置与形状(相似的关系)。因此,奇数的投影区域PA2001、PA2003、PA2005各中心点位于面Lo上,偶数的投影区域PA2002、PA2004、PA2006各中心点位于面Le上。
此外,在图35右侧的图中,基底P虽沿旋转卷筒2030的外周面于周方向(Xs方向)以一定速度移送,但该图中的斜线所示区域A2007,是通过六个投影区域PA2001~PA2006相对于目标曝光量(剂量)以100%被曝光的部分。
又,通过例如对应于照明区域IR2001的投影区域PA2001曝光的区域A2005中在+Y方向的端部(三角形部分)被曝光的部分区域A2005a,未达目标曝光量。然而,在基底P被移送于Xs方向(周方向),通过对应于照明区域IR2002的投影区域PA2002对区域A006曝光时,加算不足的曝光量,其结果部分区域A2005a亦相对于目标曝光量(剂量)以100%被曝光。
以此方式,形成于圆筒状的光掩膜M外周面的图案区域A2003整体的投影像,每于圆筒状的光掩膜M一旋转即反复以等倍转印于基底P上的长边方向。
此外,虽将从圆筒状的光掩膜M上的各照明区域IR2001~IR2006射向投影光学***PL2001~PL2006的各成像光束EL2的主光线中通过各照明区域IR2001~IR2006内的中心点的主光线的延长线D2001,D2002设为与圆筒状的光掩膜M的旋转中心轴AX2001交叉,但不一定有其必要,只要通过各照明区域IR2001~IR2006内的任一点的主光线与旋转中心轴AX2001交叉即可。同样地,从各投影光学***PL2001~PL2006射向基底P上的的各投影区域PA2001~PA2006的成像光束EL2亦同样地,只要使其主光线中任一主光线一致于与旋转卷筒2030的旋转中心轴AX2002交叉的延长线D2001,D2002即可。
其次,使用图36说明图34所示的投影光学***PL2001~PL2006与照明光学***IL2001~IL2006的具体构成。图36,虽代表性地显示投影光学***PL2001及照明光学***IL2001的详细构成,但其他的投影光学***PL2002~PL2006及照明光学***IL2002~IL2006的构成亦相同。
如图36所示,来自包含导光构件2060与透镜系2061的光源装置2055(参照图24)的照明光束EL0,射入照明光学***IL2001的复眼透镜2062(参照图25、图28~30)。以生成于复眼透镜2062射出侧的面Ep的多数个点光源像为源头的照明光束,通过聚光透镜2065而在与配置照明视野光阑2064的光掩膜共轭的面2014b成为均一的照度分布。通过照明视野光阑2064的开口部的照明光束,透射透镜系2066、投影光学***PL2001上侧(第1段)的第2光学***2015的凹面镜2040的母材(石英等)、形成于凹面镜2040的反射面p2004的窗部(2042)、第2光学***2015,进而在棱镜反射镜2041上侧的反射平面2041a被反射往沿延长线D2001的方向,到达圆筒状的光掩膜M上的照明区域IR。
与先前的图23的构成同样地,由于凹面镜2040的反射面p2004配置于投影光学***PL2001的成像光束中的瞳面pd,其反射面p2004配置成与复眼透镜2062射出侧的面Ep实质上共轭,因此将生成于复眼透镜2062射出侧的面Ep的多数个点光源像中继者,生成于形成在反射面p2004的窗部2042内。
又,图36的具体构成中,于棱镜反射镜2041上侧的反射平面2041a与圆筒状的光掩膜M的图案面p2001之间,沿倾斜的延长线D2001设有聚焦修正光学构件2080与像移光学构件2081。聚焦修正光学构件2080,例如将两片楔形的棱镜逆向(图36中于X方向为逆向)叠合成整体为透明的平行平板。通过使此一对棱镜滑动,即能改变作为平行平板的厚度,以成像光束的实效光路长,并微调形成于中间像面p2007及投影区域PA2001的图案像的聚焦状态。
像移修正光学构件2081以能在图36中的XZ面内倾斜的透明平行平板玻璃与能倾斜于与其正交的方向的透明平行平板玻璃构成。通过调整该两片平行平板玻璃的各倾斜量,而能使形成于中间像面p2007及投影区域PA2001的图案像微幅位移于X方向或Y方向。
接着,出现于照明区域IR2001内的光掩膜图案的像,通过聚焦修正光学构件2080、像移修正光学构件2081、棱镜反射镜2041的反射平面2041a、投影光学***PL2001上侧(第一段)的第2光学***2015、棱镜反射镜2041的反射平面2041b,成像于中间像面p2007,于此中间像面p2007能配置使投影区域PA201形状成为如图35所示的梯形的视野光阑2075。此情形下,设于照明光学***IL2001的照明视野光阑2064的开口部亦可为包含视野光阑2075的梯形开口部的矩形(长方形)。
在视野光阑2075的开口部成为中间像的成像光束,通过构成投影光学***PL2001的下侧(第二段)棱镜反射镜2076的反射平面2076a、第2光学***2077、棱镜反射镜2076的反射平面2076b,投影于卷绕于旋转卷筒2030的外周面p2002的基底P上的投影区域PA2001。第2光学***2077所含的凹面镜2078的反射面配置于瞳面pd,棱镜反射镜2076下侧的反射平面2076b,相对XY面的角度设定为45°以下,以使成像光束的主光线沿相对中心面pc倾斜的延长线D2001行进。
接着,图36的具体构成中,于棱镜反射镜2076下侧的反射平面2076b与卷绕于旋转卷筒2030的基底P上的投影区域PA2001之间设有倍率修正光学构件2083,其将凹透镜、凸透镜、凹透镜的三片以既定间隔同轴配置,前后凹透镜为固定,使其间的凸透镜移动于光轴(主光线)方向。借此,形成于投影区域PA2001的图案像,可一边维持远心的成像状态、一边等方地扩大或缩小微小量。
此外,图36中虽未显示,但亦设有能使棱镜反射镜2041或棱镜反射镜2076的任一方微幅旋转于绕与Z轴平行的轴旋转的旋转修正机构。此旋转修正机构,例如是使图35所示的多个投影区域PA2001~PA2006(及被投影的光掩膜图案像)的各个在XY面内微幅旋转。
以上,在第17实施形态中,如图34、图36所示,六组的投影光学***PL2001~PL2006的各个,能以具有与圆筒状的光掩膜M的旋转中心轴AX2001交叉的主光线的照明光,对圆筒状的光掩膜M外周面(图案面)上的各照明区域IR2001~IR2006进行落斜照明。
进而,成像光束被偏向成,从各照明区域IR2001~IR2006往圆筒状的光掩膜M的图案面p2001的法线方向行进的主光线从法线方向亦射入沿着外周面p2002的基底P上的投影区域PA2001~PA2006。因此,能减少投影像的散焦,抑制曝光不良等处理不良产生,其结果可抑制不良器件产生。
又,投影光学***PL2001~PL2006的各个,由于是在圆筒状的光掩膜M的外周面至棱镜反射镜2041(反射平面2041a)之间构成为成像光束的主光线相对中心面pc倾斜,因此于各投影光学***PL2001~PL2006的空间上的配置,彼此干涉(冲撞)的条件被缓和。
此外,棱镜反射镜2041下侧的反射平面2076b与棱镜反射镜2076上侧的反射平面2076a相对XY面以45°的角度设定成通过投影光学***PL2001~PL2006的各个的中间像面p2007的成像光束的主光线与中心面pc平行。
[第17实施形态的变形例]
在图34~36所示的具备多透镜方式的投影光学***的曝光装置中,虽是将圆筒面状的光掩膜图案的像投影曝光至被支承为圆筒面状的基底P的表面,但光掩膜M或基底P亦可作成将任一方平面支承,或亦可将两方平面支承的构成。例如,可为基底P如图34所示卷绕于旋转卷筒2030而支承成圆筒面状,光掩膜M如现有般形成于平行的平面玻璃(石英)而直线移动于X方向的扫描曝光方式,或相反地,光掩膜M可支承于如图34的旋转卷筒2020,基底P可以平坦的平面载台或空气垫式的保持具支承而直线移送于X方向的扫描曝光方式,可为上述两方式的任一者。
又,虽不论光掩膜M或基底P的支承形态为圆筒面状或平面状,均能适用先前各实施形态的投影光学***与照明光学***,但只要于被支承为与XY面平行的平面状之侧,将棱镜反射镜2041上侧的反射平面2041a或棱镜反射镜2076下侧的反射平面2076b的相对XY面的倾斜角度设为45°即可。换言之,只要配合通过光掩膜M上的照明区域IR(物体面)中心的法线或通过基底P上的投影区域PA(像面)中心的法线,将投影光学***的物体面侧的主光线或像面侧的主光线在XZ面内倾斜即可。
[第18实施形态]
图37是显示第18实施形态的投影光学***PL(在多透镜方式的情形为PL2001)构成图。本实施形态的投影光学***PL(PL2001),使来自圆筒状光掩膜M外周面的照明区域IR(IR2001)内的光掩膜图案的成像光束EL2(将主光线设为EL6)在平面反射镜2100的反射面2100a反射,通过具有于瞳面配置反射面p2004的凹面镜2040的第2光学***2015(半视野类型的反折射成像***),在平面反射镜2101的反射面2101a使之反射,于中间像面Im形成出现于照明区域IR(IR2001)内的光掩膜图案的等倍中间像。
进而,形成于中间像面Im的中间像,通过具有例如两倍以上倍率的放大成像***2102(具有与Z轴平行的光轴2102a)投影于沿与XY面平行的外周面p2002被支承的基底P上的投影区域PA(PA2001)。基底P,通过流体轴承层被支承于具有表面为平坦的流体轴承用的垫的平面保持具HH上。本实施形态亦同样地,于构成投影光学***PL(PL2001)的凹面镜2040的反射面p2004,形成有使通过来自背后的照明光学***IL(IL2001)的照明光而生成的多数个点光源像Sf透射的窗部2042。
使如图37的放大投影光学***多透镜化,在曝光Y方向尺寸大的光掩膜图案时,是将包含照明光学***IL(IL2001)与平面反射镜2100、2101的投影光学***PL(PL1)组于如先前的图34、图35所示,在XZ面内配置成相对中心面pc成对称,于Y方向分离配置成在投影区域PA(PA2001)的Y方向端部(三角形部分)投影像一部分重叠。
本实施形态中,当中心面pc为包含圆筒状的光掩膜M的旋转中心轴AX2001且与XY面(外周面p2002)垂直的面时,奇数的投影光学***PL2001,PL2003...的照明区域IR2001,IR2003...的各中心点(例如主光线EL6通过的点),由于光掩膜侧的主光线EL6相对中心面pc倾斜,因此从圆筒状的光掩膜M的外周面与中心面pc的交线起在周长分离距离DMx。因此,偶数的投影光学***PL2002,PL2004...的照明区域IR2002,IR2004...的各中心点亦从圆筒状的光掩膜M的外周面与中心面pc的交线起在周长分离距离DMx。因此,奇数的照明区域IR2001...与偶数的照明区域IR2002...是于圆筒状的光掩膜M上的周长方向分离距离(2DMx)。
另一方面,由于奇数的投影光学***PL2001,PL2003...的投影区域PA2001,PA2003...的各中心点(例如主光线EL6通过的点)在基底P上从中心面pc往X方向分离距离DFx,因此奇数的投影区域PA2001...与偶数的投影区域PA2002...,在基底P上于X方向分离距离(2DFx)。因此,在将形成于圆筒状的光掩膜M上的各照明区域IR2001,IR2002...各自的光掩膜图案一致地形成于周方向时,若将投影光学***PL2001,PL2002...的放大倍率设为Mp,则需设定为满足Mp·(2DMx)=2DFx的关系。若因机构上的问题而无法以上述条件构成时,则只要将形成于圆筒状的光掩膜M上的奇数的照明区域IR2001,IR2003...用的光掩膜图案与偶数的照明区域IR2002,IR2004...用的光掩膜图案于周方向相对错开形成即可。
[第19实施形态]
图38显示第19实施形态的投影光学***PL的构成图。本实施形态的投影光学***PL,是以透镜系2103、透镜系2104、配置于瞳面的凹面镜(反射光学构件)2040、偏向镜2106、2107、以及透镜系2108构成。
本实施形态中,来自圆筒状的光掩膜M的外周面上的照明区域IR的成像光束EL2,是在透镜系2103的光轴2103a,通过-X侧的一半视野射入透镜系2103,并射入透镜系2104(其光轴2104a与光轴2103a同轴)。通过透镜系2103的成像光束EL2,在凹面镜2040(其光轴为2104a)的反射面p2004反射,在偏向镜2106的反射面p2106a反射往-X方向,被导至透镜系2103、2104、凹面镜2040所形成的光路外之后,在偏向镜2107的反射面2107a反射往-Z方向。
在偏向镜2107反射的成像光束EL2,通过透镜系2108照射于投影区域PA。通过以上的光路,投影光学***PL将出现于光掩膜M上的照明区域IR内的光掩膜图案像成像于通过与图37相同的构成而被平面支承的基底P上的投影区域PA内。本实施形态的投影光学***,特别是为了以小型的***实现放大投影,而设计成不形成中间像面。又,此投影光学***PL的圆筒状的光掩膜M侧的主光线EL6的延长线D2001,设定为与圆筒状的光掩膜M的旋转中心轴AX2001交叉,基底P侧的主光线EL6设定为与被平面支承的基底P的表面垂直。
图38中,来自照明区域IR的成像光束EL2能设计成通过赋予主要的放大倍率的透镜系2108的光轴2108a(与Z轴平行且相对基底P为垂直)的-X侧。因此,切除从透镜系2108的光轴2108a起+X侧的部分、且是对光掩膜图案的投影无帮助的部分。借此,能缩小投影光学***PL的X方向(基底P的扫描方向)的尺寸。
本实施例亦与先前的图21、图23、图31、图32A、32B、图37同样地,照明光学***IL与光源装置2055配置于凹面镜2040的背侧,多数个点光源像Sf生成于形成于凹面镜2040的反射面p2004(配置于瞳面)的窗部(2042)内。在该点光源像的反射面p2004上的分布与反射面p2004内的窗部的形状或配置,依据先前图22所说明的条件,设定成如图27~30、或图33A~33C所示。
如上述的各实施形态或变形例(图12、图21、图34~38)中,圆筒状的光掩膜M虽假定将反射部与非反射部形成的图案直接形成于金属、陶瓷、玻璃等圆筒母材的表面,但亦可为作成于平坦性佳的短条状极薄玻璃板(例如厚度100~500μm)的一面以反射膜形成有图案的片状的反射型光掩膜,使其沿金属性的旋转卷筒2020外周面弯曲卷绕。
上述片状的反射型光掩膜,亦可恒久地贴附于旋转卷筒2020的外周面,亦可固定成能释放(能交换)。此种片状的反射型光掩膜,例如包含铝等具有对照明光束EL1具有高反射率的材质的膜或介电体多层膜等。此情形下,旋转卷筒2020,亦可设有吸收通过片状的反射型光掩膜的透明部的照明光束EL1的遮光层(膜),该遮光层亦抑制杂光的产生。
又,圆筒状的光掩膜M亦可为涵盖全周仅形成有对应一个器件(一个显示器件)的图案者,亦可为形成有对应一个器件(一个显示器件)的多个图案者。进而,圆筒状的光掩膜M上的器件图案亦可于外周面的周方向反复配置,亦可于与旋转中心轴AX2001平行的方向配置多个。又,亦可于圆筒状的光掩膜M设置第1器件制造用的图案与用以制造与第1器件不同的第2器件的图案。
[器件制造方法]
其次,说明器件制造方法。图39是显示本实施形态的器件制造方法的流程图。
图39所示的器件制造方法中,首先例如进行有机EL等自发光器件的显示面板等的器件功能、性能设计,以CAD等设计必要的电路图案或配线图案(步骤201)。其次,根据以CAD等设计的各种层的每个图案等器件的设计,制作必要的各层部分的光掩膜M(圆筒状或平面状)(步骤202)。又,先通过购买或制造等准备卷有器件基材即透明膜或片、或极薄的金属箔等基底、或作为显示器件基材的柔性基底(树脂膜、金属箔膜、塑胶等)的卷轴(步骤203)。
此外,在步骤203准备的卷轴状的基底,亦可视需要将其表面改质、事前形成有基底层(例如通过压印方式形成的微小凹凸)、预先沉积有光感应性的功能膜或透明膜(绝缘材料)。
其次,将所准备的基底投入卷轴式、批次式的制造线,于该基底上形成构成显示面板器件等器件的电极或配线、绝缘膜、半导体膜(薄膜半导体)等的TFT等所构成的底板层,以沉积于该底板层的方式形成作为显示像素部的有机EL等自发光器件的发光层(步骤204)。于步骤204典型地包含于基底上的膜上形成抗蚀剂图案的步骤、以此抗蚀剂图案作为光掩膜而刻蚀上述膜的步骤。抗蚀剂图案的形成,实施将抗蚀剂膜于基底表面均一地形成的步骤、依据上述各实施形态以经由光掩膜M而被图案化的曝光用光使基底的抗蚀剂膜曝光的步骤、使通过该曝光而形成有光掩膜图案的潜像的步骤。
在并用了印刷技术等的柔性器件制造的情形,是实施于基底表面通过涂布式形成功能性感光层(感光性硅烷耦合材)的步骤、依据上述各实施形态将经由光掩膜M而被图案化的曝光用光照射于功能性感光层且于功能性感光层依据图案形状形成亲水化的部分与疏水化(拨水化)的部分来形成图案的曝光步骤、于功能性感光层的亲水性高的部分涂布镀敷基底液等并通过无电解镀敷析出形成金属性的图案的步骤等。
又,于此步骤204,虽亦包含使用在先前各实施形态说明的曝光装置使光阻层曝光的现有光刻步骤,但亦包含对光感应性的催化剂层进行图案曝光而通过无电解镀敷法形成金属膜的图案(配线、电极等)的湿式步骤、或者以含有银纳米粒子的导电性墨等描绘图案的印刷步骤等的处理。
其次,依据所制造的器件,就以例如卷轴方式于长条基底上连续制造的显示器件的每一个,实施将基底切割或切断,或将在其他步骤制造的其他基底、例如保护膜(对环境遮蔽层)、具有密封功能的片状彩色滤光器、或薄玻璃基底等贴合于各显示面板器件的表面等的步骤,以组装器件(步骤205)。其次,进行显示面板器件是否正常发挥功能、或是否满足所欲的性能或特性等对器件的检查等后处理(步骤)(步骤206)。以上述方式,能制造显示面板(柔性显示器)等器件。
此外,本发明的技术范围并非限定于上述实施形态或变形例。例如,亦可省略在上述实施形态或变形例中说明的构成要件的一个以上。又,在上述实施形态或变形例中说明的构成要件亦可适当组合。
符号说明:
1001器件制造***
1009搬送装置
1011基底处理装置
1021第1卷筒构件
1022第2卷筒构件
1050第1偏向构件
1057第2偏向构件
1078光掩膜载台
1120第3偏向构件
1121第4偏向构件
1132第7偏向构件
1133第8偏向构件
1136第9偏向构件
1137第10偏向构件
1140第11偏向构件
1143第12偏向构件
1151第13偏向构件
1152第14偏向构件
AX1001第1中心轴
AX1002第2中心轴
D1001第1径方向
D1002第2径方向
D1003第1法线方向
D1004第2法线方向
DFx距离
DMx周长
IR照明区域
M光掩膜
P基底
PA投影区域
PL投影光学***
PL1001~PL1006投影模组
p1001第1面
p1002第2面
p1003中心面
p1007中间像面
2001器件制造***
2005上位控制装置
2013控制装置
2014第1光学***
2015第2光学***
2020旋转卷筒
2030旋转卷筒
2040凹面镜
2094杆透镜
U3处理装置(基底处理装置、曝光装置)
Claims (29)
1.一种基底处理装置,是将反射性的光掩膜图案的像投影曝光于感应基底上,其特征在于,其具备:光掩膜保持构件,保持所述光掩膜图案;投影光学***,将从设定于所述光掩膜图案上一部分的照明区域产生的反射光束往所述感应基底投射,借此将所述光掩膜图案一部分的像成像于所述感应基底;光学构件,包含:为了对所述照明区域进行落斜照明而配置于所述投影光学***的光路内、使往所述照明区域的照明光与从所述照明区域产生的反射光束中的一方通过的部分与使另一方反射的部分;以及照明光学***,生成作为所述照明光的源的光源像,经由所述投影光学***的一部分光路与所述光学构件使来自所述光源像的照明光往所述照明区域,且将与所述光源像在光学上共轭的共轭面形成于所述光学构件的反射部分或通过部分的位置或近旁。
2.一种基底处理装置,是将反射性的光掩膜图案的像投影曝光于感应基底上,其特征在于,其具备:光掩膜保持构件,保持所述光掩膜图案;投影光学***,将从设定于所述光掩膜图案上一部分的照明区域产生的反射光束往所述感应基底投射,借此将所述光掩膜图案一部分的像成像于所述感应基底;光学构件,包含:为了对所述照明区域进行落斜照明而配置于所述投影光学***的光路内、使往所述照明区域的照明光与从所述照明区域产生的反射光束中的一方通过的部分与使另一方反射的部分;以及照明光学***,将作为所述照明光的源的多个光源像规则地或随机地形成于所述光学构件的反射部分或通过部分的位置或其近旁。
3.如权利要求1的基底处理装置,其特征在于,所述光学构件配置于所述投影光学***的瞳面的位置或近旁,相对所述投影光学***的光轴通过的所述瞳面上的中心点,所述反射部分与所述通过部分在所述瞳面内配置于点对称的区域。
4.如权利要求2的基底处理装置,其特征在于,所述光学构件的通过部分,在形成所述光源像的面内离散地形成多个,且各通过部分相对所述面上的中心点配置于彼此为非点对称的区域。
5.如权利要求1至4中任一项的基底处理装置,其特征在于,所述光学构件具有多个所述通过部分;在所述光学构件中所述反射光束射入的射入端面中,所述多个通过部分的间隔比所述反射光束的点大。
6.如权利要求1至4中任一项的基底处理装置,其特征在于,所述照明光学***具备:第1光学***,对所述光学构件中朝向所述反射光束射入的射入端面的相反侧的相反面照射所述照明光,于所述通过部分形成光源像;以及第2光学***,将相对于所述光源像的与所述第1光学***的瞳面共轭的面形成于所述照明区域。
7.如权利要求6的基底处理装置,其特征在于,所述第1光学***具备:透镜阵列,包含形成光源像的多个透镜要件;以及中继透镜,将形成于所述透镜要件的光源像中继至所述通过部分。
8.如权利要求7的基底处理装置,其特征在于,所述中继透镜具备:第1透镜,形成相对于形成于所述透镜要件的光源像的瞳面;以及第2透镜,相对所述第1透镜的中心轴为偏心。
9.如权利要求8的基底处理装置,其特征在于,所述多个透镜要件,相对所述第1透镜的中心轴配置于彼此为非对称的区域。
10.如权利要求8的基底处理装置,其特征在于,所述第2透镜的中心轴与所述第2光学***的光轴为同轴。
11.如权利要求6的基底处理装置,其特征在于,所述第1光学***具备杆透镜;所述杆透镜具有:从光源射入所述照明光的射入端面;射入所述杆透镜的所述射入端面的所述照明光反射的内面;以及配置于与所述照明区域共轭的位置、在所述杆透镜的所述内面反射的所述照明光射出的射出端面。
12.如权利要求11的基底处理装置,其特征在于,连结所述杆透镜的所述射入端面的中心与所述杆透镜的所述射出端面的中心的中心轴相对所述第2光学***的光轴为偏心。
13.如权利要求6的基底处理装置,其特征在于,所述投影光学***包含所述第2光学***的至少一部分。
14.如权利要求13的基底处理装置,其特征在于,所述第2光学***形成所述照明区域的中间像;所述投影光学***具备将所述第2光学***所形成的中间像投影于所述感应基底的第3光学***。
15.如权利要求1或2的基底处理装置,其特征在于,其具备:第1构件,形成配置所述照明区域与所述感应基底中的一方的圆筒状的第1面;以及第2构件,形成配置所述照明区域与所述感应基底中的另一方的第2面;所述投影光学***配置成以所述投影光学***形成所述照明区域的像的成像光束的主光线于所述第1面与所述投影光学***之间朝向所述第1面的径方向中与所述第2面为非垂直的径方向。
16.如权利要求15的基底处理装置,其特征在于,所述投影光学***具备偏向构件,该偏向构件将所述主光线偏向成所述成像光束中从所述照明区域射出于法线方向的主光线从法线方向射入所述感应基底。
17.如权利要求15的基底处理装置,其特征在于,所述投影光学***具备形成所述照明区域的中间像且将所述中间像投影于所述感应基底、配置于形成所述中间像的位置的光阑。
18.如权利要求15的基底处理装置,其特征在于,所述投影光学***具备将来自所述照明区域的主光线偏向成与所述光阑正交的偏向构件。
19.如权利要求15的基底处理装置,其特征在于,所述投影光学***配置成通过所述成像光束中所述一方区域中心的主光线传播于所述径方向。
20.如权利要求15的基底处理装置,其特征在于,所述投影光学***包含:第1投影光学***,投影第1所述照明区域的像;第2投影光学***,将与所述第1照明区域在所述第1面的轴方向位置相异的第2所述照明区域的像,投影于与被投影所述第1照明区域的像的区域的一部分重叠的区域。
21.如权利要求20的基底处理装置,其特征在于,所述第1投影光学***,相对包含与所述第1面的轴方向及所述径方向的面,配置成从所述第1构件的轴方向观看时与所述第1投影光学***对称。
22.如权利要求20的基底处理装置,其特征在于,从所述第1构件的轴方向观看时所述第2面中对应所述第1投影光学***的第1所述另一方区域至对应所述第2投影光学***的第2所述另一方区域的沿着所述第2面的距离,与所述第1面中对应所述第1投影光学***的第1所述一方区域至对应所述第2投影光学***的第2所述一方区域的沿着所述第1面的距离相同。
23.如权利要求20的基底处理装置,其特征在于,所述投影光学***具备距离调整部,该距离调整部调整从所述第1构件的轴方向观看时所述第2面中对应所述第1投影光学***的第1所述另一方区域至对应所述第2投影光学***的第2所述另一方区域的沿着所述第2面的距离。
24.如权利要求15的基底处理装置,其特征在于,所述投影光学***将所述照明区域的像以等倍投影于所述感应基底;所述第2面包含曲率半径与所述第1面相同的圆筒状的面。
25.如权利要求15的基底处理装置,其特征在于,所述第2面包含平面。
26.如权利要求15的基底处理装置,其特征在于,所述第1构件能将形成有图案的光掩膜保持于所述第1面并绕所述第1面的轴方向旋转。
27.如权利要求15的基底处理装置,其特征在于,所述第2构件沿所述第2面搬送曝光对象的物体;一边搬送所述物体、一边通过所述投影光学***将所述照明区域的像投影于所述物体。
28.一种器件制造***,其特征在于,具备权利要求1至27中任一项的基底处理装置。
29.一种器件制造方法,其特征在于,包含:通过权利要求1至27中任一项的基底处理装置使物体曝光;以及使所述曝光后的物体显影。
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