JP2005092137A - 露光装置及び露光方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 露光処理対象である基板が大型化しても、装置の大型化を抑え、高い露光精度を維持しつつ円滑に露光処理できる露光装置を提供する。
【解決手段】 露光装置EXは、感光基板Pを露光可能な第1露光ステーションST1及び第2露光ステーションST2と、第1露光ステーションST1で第1の露光を行った後、この第1の露光を行った感光基板Pに対して第2露光ステーションST2で第2の露光を連続して行うように制御する制御系CONTとを備えている。
【選択図】 図1
【解決手段】 露光装置EXは、感光基板Pを露光可能な第1露光ステーションST1及び第2露光ステーションST2と、第1露光ステーションST1で第1の露光を行った後、この第1の露光を行った感光基板Pに対して第2露光ステーションST2で第2の露光を連続して行うように制御する制御系CONTとを備えている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、パターンを基板に露光する露光装置及び露光方法に関するものである。
液晶表示デバイスや半導体デバイスはマスク上に形成されたパターンを感光性の基板上に転写するいわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、マスクを露光光で照明し、マスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写するものである。この種の露光装置においては、製造するデバイスの低コスト化を実現するために生産性の向上が要求されている。従来より、生産性を向上するために、例えばマスクを支持するマスクステージや基板を支持する基板ステージの駆動を高速化したり、露光光の光量を高めることで、スループットを向上することが行われている。また、下記特許文献1には、生産性を向上するために、マスク及び基板をそれぞれ保持する第1及び第2の保持手段を設け、第1の保持手段に保持されているマスクのパターンを基板に転写している間に、第2の保持手段に保持されているマスクと基板とをアライメントする技術が開示されている。
特開平9−251952号公報
液晶表示デバイスを製造する際には、生産性向上の観点や表示領域の大型化の要求から、基材となるガラス基板の更なる大型化が要求されている。例えば40インチの液晶表示デバイスを量産する場合、1枚のガラス基板に6画面分を形成しようとすると、1800×2000mm程度のガラス基板が必要となる。一方で、投影光学系の投影領域の大きさには限界があるため、大型のガラス基板を露光する際、投影光学系の投影領域に対して基板を走査移動しつつマスクのパターンを連続的に基板上に転写する走査型露光装置が主に用いられる。
図18は、従来における走査型露光装置でガラス基板P上に4画面分の液晶表示デバイス(ショット領域)を製造する工程の一例を示す模式図である。図18において、投影光学系の投影領域ARはY軸方向に延びるスリット状に設定されている。また、破線で示す移動領域Bは、基板ステージに支持されている基板Pの移動範囲を示している。図18(a)は、基板Pの図中、左上に設定された第1ショット領域SH1を走査露光するときの走査露光開始時における投影領域ARと基板P(第1ショット領域SH1)との位置関係を示す図である。図18(a)に示す状態から、投影領域ARに対して基板Pを−X方向に走査移動することで、第1ショット領域SH1が露光される。図18(b)には、第1ショット領域SH1に対する走査露光終了時における投影領域ARと基板Pとの位置関係が示されている。図18(c)は、基板Pの図中、右上に設定された第2ショット領域SH2を走査露光するときの走査露光開始時における投影領域ARと基板Pとの位置関係を示す図である。そして、図18(c)に示す状態から、投影領域ARに対して基板Pを−X方向に走査移動することで、第2ショット領域SH2が露光され、走査露光終了時には、図18(d)に示す状態となる。図18(e)は、基板Pの図中、左下に設定された第3ショット領域SH3を走査露光するときの走査露光開始時における状態を示す図であり、図18(f)は、第3ショット領域SH3を走査露光したときの走査露光終了時における状態を示す図である。また、不図示ではあるが上記の動作を継続することで第4ショット領域SH4が走査露光される。
ところで、上記従来技術には以下に述べる問題が存在する。
例えば1800×2000mm程度の大型のガラス基板Pに4つの液晶表示デバイス(ショット領域)を製造する場合について考える。この場合、1つのショット領域は900×1000mm程度の大きさになる。投影領域ARの中心を座標原点とすると、この原点に対して基板Pの端面が移動する範囲は、X軸方向に関して最低でも−1800mm〜+1800mmであり、Y軸方向に関して−1500mm〜+1500mmとなる。すなわち、3.6m×3.0mの範囲を基板P(基板ステージ)が移動することになる。したがって、基板Pを支持する基板ステージや投影光学系、あるいは基板ステージと同期移動するマスクステージを支持するコラム(架台)は、当然のことながら少なくとも基板Pの移動範囲より大きいものとなる。例えばこのコラムの柱の太さを0.5m×0.5mとすると、コラムの占有面積は少なくとも4.6m×4.0mとなり非常に大きいものとなる。このような大きい露光装置を一体で構成することは非常に困難である。また、露光装置を大型化することで基板ステージやマスクステージを移動した際に重心位置が変化してコラムが撓み易くなるため所望の露光精度を維持できなくなる可能性が生じる。特に、投影光学系が正立等倍系である場合、マスクステージと基板ステージとは同じ方向に移動するため、重心位置の変化が顕著である。一方、剛性を高めようとするとコラムをはじめとする各部材の更なる大型化・大重量化を招くことになる。また、露光装置を大型化すると、輸送も非常に困難となる。仮に陸路を使って輸送しようとすると、夜間輸送せざるを得なかったり特別な許可が必要である等、物流上の制約が多く、例えば露光装置製造工場で製造した露光装置を、液晶デバイス製造メーカー等のユーザに円滑に輸送することが困難となる。露光装置製造工場で製造した露光装置を一旦、複数のエレメントに分割し、これらエレメント毎に輸送し、ユーザ先において組み立てることも考えられるが、高い露光精度を維持するためには、装置の高い剛性や安定性が必要であり、複数のエレメントをボルト締結などにより単に組み合わせるだけでは、上記剛性や安定性を維持することは困難である。また、仮に複数のエレメントを組み合わせた場合で所望の露光精度を維持できたとしても、露光装置製造工場での複数のエレメントへの分割作業や、ユーザ先での組み立て作業が必要となるため、ユーザが露光装置を使用可能な状態となるまでに多大な時間を要することになる。
例えば1800×2000mm程度の大型のガラス基板Pに4つの液晶表示デバイス(ショット領域)を製造する場合について考える。この場合、1つのショット領域は900×1000mm程度の大きさになる。投影領域ARの中心を座標原点とすると、この原点に対して基板Pの端面が移動する範囲は、X軸方向に関して最低でも−1800mm〜+1800mmであり、Y軸方向に関して−1500mm〜+1500mmとなる。すなわち、3.6m×3.0mの範囲を基板P(基板ステージ)が移動することになる。したがって、基板Pを支持する基板ステージや投影光学系、あるいは基板ステージと同期移動するマスクステージを支持するコラム(架台)は、当然のことながら少なくとも基板Pの移動範囲より大きいものとなる。例えばこのコラムの柱の太さを0.5m×0.5mとすると、コラムの占有面積は少なくとも4.6m×4.0mとなり非常に大きいものとなる。このような大きい露光装置を一体で構成することは非常に困難である。また、露光装置を大型化することで基板ステージやマスクステージを移動した際に重心位置が変化してコラムが撓み易くなるため所望の露光精度を維持できなくなる可能性が生じる。特に、投影光学系が正立等倍系である場合、マスクステージと基板ステージとは同じ方向に移動するため、重心位置の変化が顕著である。一方、剛性を高めようとするとコラムをはじめとする各部材の更なる大型化・大重量化を招くことになる。また、露光装置を大型化すると、輸送も非常に困難となる。仮に陸路を使って輸送しようとすると、夜間輸送せざるを得なかったり特別な許可が必要である等、物流上の制約が多く、例えば露光装置製造工場で製造した露光装置を、液晶デバイス製造メーカー等のユーザに円滑に輸送することが困難となる。露光装置製造工場で製造した露光装置を一旦、複数のエレメントに分割し、これらエレメント毎に輸送し、ユーザ先において組み立てることも考えられるが、高い露光精度を維持するためには、装置の高い剛性や安定性が必要であり、複数のエレメントをボルト締結などにより単に組み合わせるだけでは、上記剛性や安定性を維持することは困難である。また、仮に複数のエレメントを組み合わせた場合で所望の露光精度を維持できたとしても、露光装置製造工場での複数のエレメントへの分割作業や、ユーザ先での組み立て作業が必要となるため、ユーザが露光装置を使用可能な状態となるまでに多大な時間を要することになる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、露光処理対象である基板が大型化しても、装置の大型化を抑え、高い露光精度を維持しつつ円滑に露光処理できる露光装置及び露光方法を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため本発明は、実施の形態に示す図1〜図17に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光装置(EX)は、パターンを基板(P)に露光する露光装置において、基板(P)を露光可能な第1露光ステーション(ST1)及び第2露光ステーション(ST2)と、第1露光ステーション(ST1)で第1の露光(SA2)を行った後、該第1の露光を行った基板(P)に対して第2露光ステーション(ST2)で第2の露光(SA4)を連続して行うように制御する制御系(CONT)とを備えたことを特徴とする。
本発明の露光方法は、パターンを基板(P)に露光する露光方法において、基板(P)を露光可能な第1露光ステーション(ST1)で基板(P)の第1の領域(SH1、SH2)を露光する第1工程(SA2)と、該第1工程で露光した基板(P)の第2の領域(SH3、SH4)を第2露光ステーション(ST2)で連続して露光する第2工程(SA4)とを有することを特徴とする。
本発明の露光装置(EX)は、パターンを基板(P)に露光する露光装置において、基板(P)を露光可能な第1露光ステーション(ST1)及び第2露光ステーション(ST2)と、第1露光ステーション(ST1)で第1の露光(SA2)を行った後、該第1の露光を行った基板(P)に対して第2露光ステーション(ST2)で第2の露光(SA4)を連続して行うように制御する制御系(CONT)とを備えたことを特徴とする。
本発明の露光方法は、パターンを基板(P)に露光する露光方法において、基板(P)を露光可能な第1露光ステーション(ST1)で基板(P)の第1の領域(SH1、SH2)を露光する第1工程(SA2)と、該第1工程で露光した基板(P)の第2の領域(SH3、SH4)を第2露光ステーション(ST2)で連続して露光する第2工程(SA4)とを有することを特徴とする。
本発明によれば、基板を露光可能な露光ステーションを少なくとも2つ設け、第1露光ステーションで基板に対して第1の露光を行った後、この第1の露光を行った基板に対して第2露光ステーションで第2の露光を連続して行うことにより、装置の大型化を抑えることができるとともに、ステージの移動範囲を抑えることができる。したがって、ステージの移動に伴う重心位置の変化に起因する装置(コラム)の撓みの発生を抑えて精度良い露光処理を行うことができる。
例えば、図18に示した基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜SH4を露光する場合について考える。第1、第2ショット領域SH1、SH2を第1露光ステーションで露光し、第3、第4ショット領域SH3、SH4を第2露光ステーションで露光するものとすると、第1、第2露光ステーションのそれぞれで基板が移動する範囲は、X軸方向に関して3.6mであり、Y軸方向に関して2.0mとなる。この場合、装置(コラム)の大きさやステージ移動範囲がY軸方向に関して小型化されることになる。
例えば、図18に示した基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜SH4を露光する場合について考える。第1、第2ショット領域SH1、SH2を第1露光ステーションで露光し、第3、第4ショット領域SH3、SH4を第2露光ステーションで露光するものとすると、第1、第2露光ステーションのそれぞれで基板が移動する範囲は、X軸方向に関して3.6mであり、Y軸方向に関して2.0mとなる。この場合、装置(コラム)の大きさやステージ移動範囲がY軸方向に関して小型化されることになる。
また、本発明によれば、露光装置のコストやランニングコストを低減することも可能である。例えば、図18に示したように1枚の基板上の4つのショット領域を露光する場合、基板1枚当たりの処理時間(所謂タクト)を例えば60秒に設定したとすると、従来では1つの露光装置が60秒で4つのショット領域を露光しなければならなかったものが、本発明では、第1露光ステーションで例えば第1、第2の2つのショット領域を60秒で露光し、第2露光ステーションで第3、第4の2つのショット領域を60秒で露光したとしても、全体として60秒タクトを実現できる。したがって、各露光ステーションの処理に余裕が生じ、各露光ステーションのそれぞれでタクトに影響する機構や装置に高い性能を付与しなくても所望のタクトを実現でき、露光装置自体のコストを低減でき、且つランニングコストも低減できる。例えば、露光処理に時間をかけることができるため、露光光を射出する光源の出力を低下した状態でマスクや基板(ステージ)の走査速度を低減して露光しても、予め設定されたタクト(設定時間)内で、所望のドーズ量(露光量)を得ることができる。したがって、光源の寿命を延ばすことができたり、安価な小出力光源を使用することができ、コストを低減できる。また、ステージの移動速度(加速度)を低減できることで、ステージを駆動する駆動装置を安価に構成できたり、装置の剛性を低減できることで、コストを低減できる。そして、1つの露光装置では実現するのに困難であった短時間のタクトであっても、2つ以上の露光ステーションを設けることで、所望のタクトを比較的容易に実現できる。
本発明によれば、基板を露光可能な露光ステーションを少なくとも2つ設け、第1露光ステーションで基板に対して第1の露光を行った後、この第1の露光を行った基板に対して第2の露光ステーションで第2の露光を連続して行うことにより、装置の大型化を抑えることができるとともに、ステージの移動範囲を抑えることができ、ステージの移動に伴う重心位置の変化に起因する装置(コラム)の撓みの発生を抑えて精度良い露光処理を行うことができる。また、露光装置のコストやランニングコストを低減することもできる。
以下、本発明の第1実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は本発明の露光装置の一実施形態を示す正面図、図2は概略斜視図である。図1及び図2において、露光装置EXは、マスクMのパターンを感光性の基板である感光基板Pに露光可能な第1露光ステーションST1及び第2露光ステーションST2と、これら第1、第2露光ステーションST1、ST2の露光動作を制御する制御系CONTとを備えている。第1露光ステーションST1と第2露光ステーションST2とはY軸方向に関して並んで設けられ、ほぼ同じ構成を有しており、制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれの露光動作を個別に制御可能となっている。
図1は本発明の露光装置の一実施形態を示す正面図、図2は概略斜視図である。図1及び図2において、露光装置EXは、マスクMのパターンを感光性の基板である感光基板Pに露光可能な第1露光ステーションST1及び第2露光ステーションST2と、これら第1、第2露光ステーションST1、ST2の露光動作を制御する制御系CONTとを備えている。第1露光ステーションST1と第2露光ステーションST2とはY軸方向に関して並んで設けられ、ほぼ同じ構成を有しており、制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれの露光動作を個別に制御可能となっている。
以下、第1露光ステーションST1について説明する。
第1露光ステーションST1は、パターンが形成されたマスクMを支持するマスクステージMSTと、感光基板Pを支持する基板ステージPSTと、マスクステージMSTに支持されたマスクMを露光光ELで照明する照明光学系ILと、露光光ELで照明されたマスクMのパターンの像を基板ステージPSTに支持されている感光基板Pに投影する投影光学系PLと、投影光学系PLを定盤1を介して支持するコラム100とを備えている。コラム100は、上部プレート部100Aと、上部プレート部100Aの4隅のそれぞれより下方に延びる脚部100Bとを有しており、床面に水平に載置されたベースプレート110上に設置されている。本実施形態において、投影光学系PLは複数(7つ)並んだ投影光学モジュールPLa〜PLgを有しており、照明光学系ILも投影光学モジュールの数及び配置に対応して複数(7つ)の照明光学モジュールを有している。感光基板Pはガラス基板に感光剤(フォトレジスト)を塗布したものである。
第1露光ステーションST1は、パターンが形成されたマスクMを支持するマスクステージMSTと、感光基板Pを支持する基板ステージPSTと、マスクステージMSTに支持されたマスクMを露光光ELで照明する照明光学系ILと、露光光ELで照明されたマスクMのパターンの像を基板ステージPSTに支持されている感光基板Pに投影する投影光学系PLと、投影光学系PLを定盤1を介して支持するコラム100とを備えている。コラム100は、上部プレート部100Aと、上部プレート部100Aの4隅のそれぞれより下方に延びる脚部100Bとを有しており、床面に水平に載置されたベースプレート110上に設置されている。本実施形態において、投影光学系PLは複数(7つ)並んだ投影光学モジュールPLa〜PLgを有しており、照明光学系ILも投影光学モジュールの数及び配置に対応して複数(7つ)の照明光学モジュールを有している。感光基板Pはガラス基板に感光剤(フォトレジスト)を塗布したものである。
ここで、本実施形態に係る露光装置EXは、投影光学系PLに対してマスクMと感光基板Pとを同期移動して走査露光する走査型露光装置であって、所謂マルチレンズスキャン型露光装置を構成している。以下の説明において、マスクM及び感光基板Pの同期移動方向をX軸方向(走査方向)、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向(非走査方向)、X軸方向及びY軸方向と直交する方向をZ軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりのそれぞれの方向をθX、θY、及びθZ方向とする。
照明光学系ILは、不図示ではあるが、複数の光源と、複数の光源から射出された光束を一旦集合した後に均等分配して射出するライトガイドと、ライトガイドからの光束を均一な照度分布を有する光束(露光光)に変換するオプティカルインテグレータと、オプティカルインテグレータからの露光光をスリット状に整形するための開口を有するブラインド部と、ブラインド部を通過した露光光をマスクM上に結像するコンデンサレンズとを備えている。コンデンサレンズからの露光光はマスクMを複数のスリット状の照明領域で照明する。本実施形態における光源には水銀ランプが用いられ、露光光としては、不図示の波長選択フィルタにより、露光に必要な波長であるg線(436nm)、h線(405nm)、i線(365nm)などが用いられる。
マスクステージMSTは、マスクMを支持した状態でリニアモータ等の駆動装置によりX軸、Y軸、及びθZ方向に移動可能である。リニアモータとしては、固定子をコイルユニット(電機子ユニット)で構成し可動子を磁石ユニットで構成した所謂ムービングマグネット型リニアモータでもよいし、固定子を磁石ユニットで構成し可動子をコイルユニットで構成した所謂ムービングコイル型リニアモータでもよい。そして、可動子が固定子との間の電磁気的相互作用により駆動することでマスクステージMSTが移動する。マスクステージMSTには真空吸着孔を有するチャック機構が設けられており、マスクステージMSTはチャック機構を介してマスクMを保持する。また、マスクステージMSTの中央部には、マスクMを透過した露光光ELを通過可能な開口部3(図2参照)が設けられている。
マスクステージMSTの+X側の端縁及び−Y側の端縁のそれぞれに移動鏡70が設けられており、これら移動鏡70に対向する位置にはレーザ干渉計71が設けられている。なお、レーザ干渉計71はコラム100の上部プレート部100Aに設置されている。マスクステージMST上のマスクMの2次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計71によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御系CONTに出力される。制御系CONTはレーザ干渉計71の計測結果に基づいてマスクステージ駆動装置を駆動することでマスクステージMSTに支持されているマスクMの位置決めを行う。
投影光学系PLは複数(7つ)並んだ投影光学モジュールPLa〜PLgを有しており、これら複数の投影光学モジュールPLa〜PLgは1つの定盤1に支持されている。複数の投影光学モジュールPLa〜PLgのうち投影光学モジュールPLa、PLc、PLe、PLgがY軸方向に並んで配置され、投影光学モジュールPLb、PLd、PLfがY軸方向に並んで配置されている。また、Y軸方向に並んだ投影光学モジュールPLa、PLc、PLe、PLgと、Y軸方向に並んだ投影光学モジュールPLb、PLd、PLfとはX軸方向において対向するように配置されており、全体で千鳥状に配置されている。すなわち、千鳥状に配置されている投影光学モジュールPLa〜PLgのそれぞれは、隣合う投影光学モジュールどうし(例えば投影光学モジュールPLaとPLb、PLbとPLc)をY軸方向に所定量変位させて配置されている。
各投影光学モジュールPLa〜PLgは、複数の光学素子により構成されており、投影領域を設定する視野絞り、及び結像特性調整装置などを備えている。結像特性調整装置は、複数の光学素子のうち特定の光学素子を駆動することでパターン像の結像特性を調整するものであって、像シフト、スケーリング、ローテーション、及び像面位置(像面傾斜)などを調整可能である。また、投影光学モジュールPLa〜PLgのそれぞれを構成する光学素子(レンズ)は鏡筒の内部に配置されている。なお、結像特性調整装置としては、一部の光学素子(レンズ)間を密封して内部圧力を調整する機構であってもよい。
定盤1はコラム100の上部プレート部100Aに対して支持部2を介してキネマティックに支持されている。ここで、上部プレート部100Aの中央部には開口部100Cが設けられており、定盤1は上部プレート部100Aのうち開口部100Cの周縁部上に支持されている。そして、投影光学モジュールPLa〜PLgの下部が開口部100Cに配置されている。また、定盤1の中央部には開口部が形成されており、この開口部により投影光学モジュールPLa〜PLgそれぞれの露光光ELの光路が確保されている。定盤1は、例えばメタルマトリクス複合材(MMC:Metal Matrix Composites)により形成されている。メタルマトリクス複合材は金属をマトリクス材としてその中にセラミックス強化材を複合した複合材であり、ここでは金属としてアルミニウムを含むものが用いられている。なお、図1では、開口部100Cの周縁部に段部が形成されこの段部に支持部2が設けられているが、上部プレート部100Aは平坦面であってもよい。
基板ステージPSTはベースプレート110上に設けられており、感光基板Pを支持した状態でリニアモータ等の駆動装置によりX軸、Y軸、及びθZ方向に移動可能である。更に、基板ステージPSTは、Z軸方向や、θX、θY方向にも移動可能である。リニアモータとしては、ムービングマグネット型リニアモータでもよいし、ムービングコイル型リニアモータでもよい。そして、可動子が固定子との間の電磁気的相互作用により駆動することで基板ステージPSTが移動する。基板ステージPSTには真空吸着孔を有するチャック機構が設けられており、基板ステージPSTはチャック機構を介して感光基板Pを保持する。
基板ステージPSTの+X側の端縁及び−Y側の端縁のそれぞれに移動鏡80が設けられており、これら移動鏡80に対向する位置にはレーザ干渉計81が設けられている。なお、レーザ干渉計81はコラム100の上部プレート部100Aの下部に取り付けられている。基板ステージPST上の感光基板Pの2次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計81によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御系CONTに出力される。制御系CONTはレーザ干渉計81の計測結果に基づいて基板ステージ駆動装置を駆動することで基板ステージPSTに支持されている感光基板Pの位置決めを行う。
また、不図示ではあるが、例えば−X側の投影光学モジュールPLa、PLc、PLe、PLgと、+X側の投影光学モジュールPLb、PLd、PLfとの間には、マスクMのパターン形成面及び感光基板Pの被露光面のZ軸方向における位置を検出するオートフォーカス検出系が設けられている。オートフォーカス検出系の検出結果に基づいて、投影光学系PLの像面と感光基板Pの被露光面(表面)とが合致するように、基板ステージPSTが駆動される。
以上、第1露光ステーションST1について説明した。第2露光ステーションST2は第1露光ステーションST1とほぼ同等の構成を有するため、その説明を省略する。
ここで、図1に示すように、第1露光ステーションST1のうち、基板ステージPSTに支持されている感光基板Pの上方には、感光基板Pの位置調整をするアライメント系60の一部を構成するマーク形成装置61が設けられている。このマーク形成装置61は第1露光ステーションST1のコラム100の上部プレート部100Aの下部に取り付けられており、感光基板P上に、この感光基板Pを所定位置に対して位置合わせする際に用いるマークを形成する。本実施形態では、マーク形成装置61は2つ設けられている。一方、第2露光ステーションST2には、第1露光ステーションST1に設けられているマーク形成装置61で感光基板P上に形成されたマークを検出するマーク検出装置62が設けられている。このマーク検出装置62は第2露光ステーションST2のコラム100の上部プレート部100Aの下部に取り付けられており、感光基板P上に形成されたマークを検出することで、第1露光ステーションST1で露光された感光基板P上のショット領域の位置を検出可能となっている。本実施形態では、マーク検出装置62は、マーク形成装置61に対応して2つ設けられている。
図2に示すように、露光装置EXは、感光基板Pを搬送する搬送系(ローダ系)90を備えている。搬送系90は、感光基板Pを保持可能なハンド部91と、ハンド部91を駆動する第1駆動部92と、ハンド部91を第1駆動部92とともに移動する第2駆動部93とを備えている。第2駆動部93はY軸方向に延在するガイド部93Aに沿ってハンド部91を第1駆動部92とともにY軸方向に移動する。そして、搬送系(ローダ系)90は、不図示のコータ装置から搬送された露光処理前の感光基板Pを第1、第2露光ステーションST1、ST2のいずれか一方の基板ステージPSTに搬入可能であるとともに、第1露光ステーションST1の基板ステージPSTと第2露光ステーションST2の基板ステージPSTとの間で感光基板Pを搬送可能である。すなわち、搬送系90は、第1露光ステーションST1(あるいは第2露光ステーションST2)で露光処理された感光基板Pを基板ステージPSTからアンロードし、第2露光ステーションST2(あるいは第1露光ステーションST1)の基板ステージPSTにロード可能である。
なお、図2では1つの搬送系90(ハンド部91)が図示されているが、露光装置EXは複数の搬送系90を備えている。複数の搬送系90により、第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれの基板ステージPSTに対して、例えば複数の感光基板Pを同時にロードあるいはアンロードすることができる。
次に、上述した露光装置EXを使った露光方法の一実施形態について図3及び図4を参照しながら説明する。図3は本実施形態の露光方法を示すフローチャート図、図4は第1、第2露光ステーションST1、ST2における露光動作を示す模式図である。以下、図4に示すように、感光基板P上に予め設定された4つのショット領域(露光領域)SH1〜SH4のそれぞれに対してマスクMのパターンを走査露光する場合について説明する。
ここで、図4(a)には、第1露光ステーションST1において感光基板P上の第1、第2ショット領域SH1、SH2が露光される状態が示されており、図4(b)には、第2露光ステーションST2において感光基板P上の第3、第4ショット領域SH3、SH4が露光される状態が示されている。そして、図4(a)に示すように、第1露光ステーションST1の投影光学系PLの投影領域AR1に対して感光基板PがX軸方向に走査移動することで、制御系CONTは、感光基板P上に予め設定された複数のショット領域SH1〜SH4のうち、一部のショット領域である第1、第2ショット領域SH1、SH2を第1露光ステーションST1で露光し、図4(b)に示すように、第2露光ステーションST2の投影光学系PLの投影領域AR2に対して感光基板PがX軸方向に走査移動することで、残りの(他の一部の)ショット領域である第3、第4ショット領域SH3、SH4を第2露光ステーションST2で露光する。
なお、投影光学モジュールPLa〜PLgの各投影領域は例えば台形形状であって実際には感光基板P上で千鳥状に配列されるが、図4では簡単のため、これら投影光学モジュールPLa〜PLgの各投影領域を合成し、Y軸方向を長手方向とするスリット状の投影領域AR(AR1、AR2)として説明する。
なお、投影光学モジュールPLa〜PLgの各投影領域は例えば台形形状であって実際には感光基板P上で千鳥状に配列されるが、図4では簡単のため、これら投影光学モジュールPLa〜PLgの各投影領域を合成し、Y軸方向を長手方向とするスリット状の投影領域AR(AR1、AR2)として説明する。
不図示のコータ装置から搬送された露光処理前の感光基板(第1の感光基板)Pが、搬送系90により第1露光ステーションST1の基板ステージPSTにロード(搬入)される(ステップSA1)。
制御系CONTは、第1露光ステーションST1において、第1の感光基板Pを支持した基板ステージPSTと、マスクMを支持するマスクステージMSTとをX軸方向に同期走査しつつ、照明光学系ILによりマスクMを露光光ELで照明し、マスクMのパターンを第1の感光基板Pに露光する。ここで、制御系CONTは、感光基板P上の第1の領域としての第1ショット領域SH1及び第2ショット領域SH2を露光(第1の露光)する(ステップSA2:第1工程)。
第1露光ステーションST1において、第1の感光基板Pの第1、第2ショット領域SH1、SH2に対する露光を行った後、制御系CONTは、搬送系90を使って、第1の感光基板Pを第1露光ステーションST1の基板ステージPSTよりアンロード(搬出)する。そして、制御系CONTは、この第1の感光基板Pを、第2露光ステーションST2の基板ステージPSTにロード(搬入)する(ステップSA3)。
そして、制御系CONTは、第1露光ステーションST1で露光(第1の露光)した第1の感光基板Pを、第2露光ステーションST2で連続して露光(第2の露光)する(ステップSA4:第2工程)。
このとき、制御系CONTは、第2露光ステーションST2において、第1、第2ショット領域SH1、SH2とは異なる、感光基板P上の第2の領域としての第3ショット領域SH3及び第4ショット領域SH4を露光する。そして、制御系CONTは、第1〜第4ショット領域SH1〜SH4を露光された感光基板Pを、第2露光ステーションST2より搬出し、例えばデベロッパ装置等に搬送する。
このとき、制御系CONTは、第2露光ステーションST2において、第1、第2ショット領域SH1、SH2とは異なる、感光基板P上の第2の領域としての第3ショット領域SH3及び第4ショット領域SH4を露光する。そして、制御系CONTは、第1〜第4ショット領域SH1〜SH4を露光された感光基板Pを、第2露光ステーションST2より搬出し、例えばデベロッパ装置等に搬送する。
第2露光ステーションST2における第1の感光基板Pの第3、第4ショット領域SH3、SH4に対する露光処理と並行して、露光処理前の感光基板(第2の感光基板)Pが、搬送系90により第1露光ステーションST1の基板ステージPSTにロード(搬入)される(ステップSA5)。
そして、制御系CONTは、第1露光ステーションST1において、第2の感光基板P上の第1の領域としての第1ショット領域SH1及び第2ショット領域SH2を露光(第1の露光)する(ステップSA6)。
つまり、制御系CONTは、第1露光ステーションST1における露光処理(ステップSA6)と、第2露光ステーションST2における露光処理(ステップSA4)とを同時に行うように制御し、第1の感光基板及び第2の感光基板に対する露光を並行して行う。
そして、制御系CONTは、第1露光ステーションST1において、第2の感光基板P上の第1の領域としての第1ショット領域SH1及び第2ショット領域SH2を露光(第1の露光)する(ステップSA6)。
つまり、制御系CONTは、第1露光ステーションST1における露光処理(ステップSA6)と、第2露光ステーションST2における露光処理(ステップSA4)とを同時に行うように制御し、第1の感光基板及び第2の感光基板に対する露光を並行して行う。
第1露光ステーションST1において、第2の感光基板Pの第1、第2ショット領域SH1、SH2に対する露光を行った後、制御系CONTは、搬送系90を使って、第2の感光基板Pを第1露光ステーションST1の基板ステージPSTよりアンロードし、第2露光ステーションST2の基板ステージPSTにロード(搬入)する(ステップSA7)。
そして、制御系CONTは、第1露光ステーションST1で露光した第2の感光基板Pの第3、第4ショット領域SH3、SH4に対する露光を第2露光ステーションST2において行う(ステップSA8)。
そして、制御系CONTは、第1露光ステーションST1で露光した第2の感光基板Pの第3、第4ショット領域SH3、SH4に対する露光を第2露光ステーションST2において行う(ステップSA8)。
以下、同様の手順で、複数の感光基板(第3の感光基板、第4の感光基板、…)を第1及び第2露光ステーションST1、ST2を用いて順次露光する。
第1露光ステーションST1において、感光基板P(基板ステージPST)は、図4(a)に破線で示す移動領域B1を移動し、第2露光ステーションST2において、図4(b)に破線で示す移動領域B2を移動する。このとき、第1、第2露光ステーションST1、ST2のそれぞれでは、感光基板P(基板ステージPST)はY軸方向へのステップ移動を行わない構成であるため、移動領域B1、B2を小さく抑えることができる。例えば、感光基板Pの大きさが1800mm×2000mmである場合、移動領域B1、B2を3.6m×2.0m程度に抑えることができ、従来の1つの露光装置で露光する場合に比べて、ステージの移動領域を小さくできる。
ところで、第1露光ステーションST1で感光基板P上の第1、第2ショット領域SH1、SH2にマスクMのパターンを露光するときに、制御系CONTは、第1露光ステーションST1の基板ステージPSTに載置された感光基板P上の所定位置にマーク形成装置61を使って位置合わせ用のマークを形成する。
図5(a)は、第1露光ステーションST1に設けられているマーク形成装置61を使って感光基板P上の所定位置にマークを形成している状態を示す模式図である。図5(a)に示すように、制御系CONTは、感光基板P上のショット領域以外の位置にマーク形成装置61を使ってマーク63を形成する。本実施形態では、感光基板PのX軸方向両端部のそれぞれにマーク63が形成される。なお図5ではマーク63は2箇所に形成されているが、3箇所以上の任意の複数箇所に形成することができる。本実施形態において、マーク形成装置61は、感光基板P上の感光剤(フォトレジスト)に対して光束を照射する照射装置により構成されている。制御系CONTは、予め設定されている第1、第2ショット領域SH1、SH2に対する露光を行う前又は後に、マーク形成装置61よりレーザ光等のスポット状の光束を感光基板P上のフォトレジストに照射してこの照射位置のフォトレジストを除去することで、マーク63を形成する。このとき、制御系CONTは、マーク形成装置61を使って、ショット領域に対して所定の位置関係でマーク63を形成する。
図5(a)は、第1露光ステーションST1に設けられているマーク形成装置61を使って感光基板P上の所定位置にマークを形成している状態を示す模式図である。図5(a)に示すように、制御系CONTは、感光基板P上のショット領域以外の位置にマーク形成装置61を使ってマーク63を形成する。本実施形態では、感光基板PのX軸方向両端部のそれぞれにマーク63が形成される。なお図5ではマーク63は2箇所に形成されているが、3箇所以上の任意の複数箇所に形成することができる。本実施形態において、マーク形成装置61は、感光基板P上の感光剤(フォトレジスト)に対して光束を照射する照射装置により構成されている。制御系CONTは、予め設定されている第1、第2ショット領域SH1、SH2に対する露光を行う前又は後に、マーク形成装置61よりレーザ光等のスポット状の光束を感光基板P上のフォトレジストに照射してこの照射位置のフォトレジストを除去することで、マーク63を形成する。このとき、制御系CONTは、マーク形成装置61を使って、ショット領域に対して所定の位置関係でマーク63を形成する。
図5(b)は、第2露光ステーションST2に設けられているマーク検出装置62を使って、第1露光ステーションST1において感光基板P上に形成されているマーク63を検出している状態を示す模式図である。制御系CONTは、予め設定されている第3、第4ショット領域SH3、SH4に対する露光を行う前に、感光基板P上に形成されているマーク63をマーク検出装置62を使って光学的に検出する。ここで、マーク検出装置62はマーク形成装置61(マーク63)に応じて配置されており、感光基板P上に配置された複数のマーク63を略同時に検出可能である。マーク検出装置62の検出結果は制御系CONTに出力され、制御系CONTは、マーク検出装置62の検出結果に基づいてマーク63の位置情報を求める。ここで、マーク63は第1、第2ショット領域SH1、SH2に対して所定の位置関係で形成されているため、制御系CONTはマーク63の位置情報に基づいて、第1露光ステーションST1で露光された感光基板Pの第1、第2ショット領域SH1、SH2の位置情報を求めることができる。
制御系CONTは、前記求めた第1、第2ショット領域SH1、SH2の位置情報に基づいて、第1露光ステーションST1で露光された感光基板P上の第1、第2ショット領域SH1、SH2に対して、第2露光ステーションST2で露光する第3、第4ショット領域SH3、SH4の位置を、例えば基板ステージPSTを駆動することで調整する。そして、露光すべき第3、第4ショット領域SH3、SH4の位置、すなわち感光基板Pの位置調整をした後、制御系CONTは、第3、第4ショット領域SH3、SH4に対してマスクMのパターンを露光する。これにより、感光基板P上において第1〜第4ショット領域SH1〜SH4を所望の状態(位置関係)で配列することができる。
以上説明したように、第1露光ステーションST1での露光と、第2露光ステーションST2での露光との間で、例えば現像処理等の露光処理以外のプロセス処理を行わずに、1つの感光基板Pに対して第1露光ステーションST1で露光した後、第2露光ステーションST2で連続して露光するようにしたので、装置の大型化を抑えることができるとともに、ステージの移動範囲を抑えることができる。したがって、ステージの移動に伴う重心位置の変化に起因する装置(コラム)の撓みの発生を抑えて精度良い露光処理を行うことができる。
そして、感光基板Pのサイズが大型化しても、各露光ステーションのそれぞれで露光するショット領域を分担して持たせることで、各露光ステーションを比較的小型化でき、露光装置自体の製造を容易に行うことができ、輸送も円滑に行うことができるようになる。また、第1、第2露光ステーションST1、ST2の間で搬送系90を共有することで、第1、第2露光ステーションST1、ST2で感光基板Pを連続して露光する際の処理効率を向上することができる。
そして、本実施形態では、第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれの基板ステージPSTは、X軸方向に走査移動するだけでY軸方向にはステップ移動しない構成であるため、基板ステージPSTをY軸方向に移動するための駆動装置の設置を省略でき、装置構成を簡略化できる。
マーク形成装置61及びマーク検出装置62を含むアライメント系60を設けたことにより、複数のショット領域SH1〜SH4を第1、第2露光ステーションST1、ST2で跨って露光する場合であっても、これらショット領域SH1〜SH4を所望の状態に配列することができる。感光基板P上に複数のパターンを順次積層する場合、2層目以降のパターンを形成する場合には、例えばマスクMに形成されたアライメントマークを感光基板P上に露光して現像処理することで感光基板P上にアライメントマークを形成し、先に感光基板P上に形成されたアライメントマークを使って次のパターンを所望の位置に精度良く形成することができるが、第1層目のパターンを感光基板P上に露光する場合、感光基板P上にはアライメントマークがないため、複数のショット領域を複数の露光ステーションで跨って露光する場合にショット領域に配列誤差が生じる可能性がある。第1層目のパターンを形成する場合、感光基板Pのエッジに例えばピン部材を当てて感光基板Pの位置を機械的に計測する外形計測(ポテンショ計測)を行い、ショット領域の配列(位置)を調整することも考えられるが、感光基板Pのエッジ形状誤差(製造誤差)等により計測誤差が大きくなる可能性がある。しかしながら、感光基板Pのフォトレジストに光束を照射し、このフォトレジストの一部を除去してマーク63を形成し、このマーク63をマーク検出装置62で光学的に検出することで、第1露光ステーションST1と第2露光ステーションST2とで跨って露光する場合であっても、第1露光ステーションST1で露光された感光基板P上のショット領域SH1、SH2に対して第2露光ステーションST2で露光するショット領域SH3、SH4を所望の位置に調整することができる。
そして、例えば液晶表示デバイスを製造するために、各ショット領域SH1〜SH4に薄膜トランジスタ等のスイッチング素子を設けた後、この感光基板Pと、別の工程で製造したカラーフィルタ等の別の素子を有する基板とを重ね合わせ、所定のサイズに分割する作業が行われる場合があるが、感光基板P上においてショット領域を所望の状態に配列することにより、カラーフィルタとスイッチング素子とを精度良く重ね合わせることができる。このように、ショット領域が所望の状態で配列されることで、後工程を円滑に行うこともできる。
なお、感光基板P上に第2層目以降のパターンを形成する場合には、上述したように、例えばマスクMに形成されているアライメントマークを感光基板P上に転写することで形成したアライメントマークを使って精度良くアライメントすることができる。もちろん、マーク形成装置61で形成したマーク63を使って、第2層目以降のパターンを形成する際のアライメントを行うこともできる。
なお、上記実施形態において、制御系CONTは、感光基板P上に予め設定された複数のショット領域SH1〜SH4のうち一部のショット領域である第1、第2ショット領域SH1、SH2を第1露光ステーションST1で露光し、他の一部のショット領域である第3、第4ショット領域SH3、SH4を第2露光ステーションSH2で露光する構成であるが、第1露光ステーションST1での露光と第2露光ステーションST2の露光とで、同じショット領域(露光領域)を露光するようにしてもよい。つまり、第1露光ステーションST1で感光基板P上に転写したパターンに対して、第2露光ステーションST2で、第1露光ステーションST1で転写したパターンの上に次のパターンを重ね合わせるようにしてもよい。また、第2露光ステーションST2でパターンを重ね合わせる際には、第1露光ステーションST1で感光基板P上に転写したパターンに対してその全部を重ね合わせるようにして露光してもよいし、一部を重ね合わせるようにして露光(継ぎ露光)してもよい。
なお、本実施形態では、マーク形成装置61により感光基板Pのフォトレジストに光束を照射してマーク63を形成し、このマーク63を検出することで位置合わせを行っているが、マーク63を形成せずに、第2露光ステーションST2において、第1露光ステーションST1で露光したパターン(ショット領域)の位置を検出し、この検出結果に基づいて、第2露光ステーションST2で露光するショット領域の位置を調整するようにしてもよい。すなわち、感光基板Pにパターンを露光した際、フォトレジストには潜像が形成される。露光光ELが紫外光である場合、一旦露光された領域のフォトレジストの紫外光に対する反射特性は、露光された以外の領域に対して異なった特性を有する。したがって、第2露光ステーションST2で感光基板Pに紫外光を照射し、この反射光を検出することで第1露光ステーションST1で露光されたパターン(第1、第2ショット領域SH1、SH2)の位置を求めることができる。パターンの位置を検出するための紫外光の光強度(照度)を、パターンを露光するための露光光ELより十分に低い値に設定し、照射時間を短くすれば、パターン(フォトレジスト)に対する影響を抑えることができる。このように、第1露光ステーションST1で露光されたパターンの位置を第2露光ステーションST2で検出する際、感光基板Pに対して露光光ELと略同じ波長の照射光を照射したときの反射光の受光結果に基づいて、第1露光ステーションST1で露光されたパターンの位置を求めることができる。
なお、本実施形態において、制御系CONTは、第1露光ステーションST1で第1、第2ショット領域SH1、SH2を露光した後、第2露光ステーションST2で第3、第4ショット領域SH3、SH4を露光するように説明したが、もちろん、第1露光ステーションST1で第3、第4ショット領域SH3、SH4を露光した後、第2露光ステーションST2で第1、第2ショット領域SH1、SH2を露光するようにしてもよい。
あるいは、制御系CONTは、感光基板Pを第2露光ステーションST2で露光した後、第1露光ステーションST1で露光するようにしてもよい。この場合、第2露光ステーションST2にマーク形成装置61が設けられ、第1露光ステーションST1にマーク検出装置62が設けられる。
なお、上記第1実施形態では、感光基板P上に4つのショット領域(露光領域)SH1〜SH4を設定した場合について説明したが、もちろん任意の数だけショット領域を設定し、露光することができる。
ところで、感光基板P上に4つのショット領域SH1〜SH4を設定して露光する場合、感光基板Pの1枚当たりの処理時間(タクト、設定時間)を例えば60秒に設定したとする。なお、露光装置EXのタクトはこの露光装置EXと接続されるコータ装置やデベロッパ装置の処理時間(タクト)に応じて設定することができる。すると、第1露光ステーションST1での第1、第2ショット領域SH1、SH2を露光するための処理時間は60秒でよく、同様に、第2露光ステーションST2での第3、第4ショット領域SH3、SH4を露光するための処理時間も60秒でよい。更に、例えば感光基板P上に2つのショット領域SH1、SH2を設定し、第1露光ステーションST1で第1ショット領域SH1を露光し、第2露光ステーションST2で第2ショット領域SH2を露光する場合には、1つのショット領域SH1(SH2)を露光するのに60秒の時間をかけることができる。このように、各露光ステーションST1、ST2の処理に余裕が生じ、例えば、露光処理に時間をかけることができるため、露光光ELを射出する光源の出力を低下した状態でマスクMや感光基板Pの走査速度を低減しても、予め設定されたタクト(設定時間)内で、所望のドーズ量(露光量)を得ることができる。したがって、光源の寿命を延ばすことができたり、安価な小出力光源を使用することができ、コストを低減できる。また、基板ステージPSTやマスクステージMSTの移動速度(加速度)を低減できることで、ステージを駆動する駆動装置を安価に構成できたり装置の剛性を低減でき、コストを低減できる。
このように、第1、第2露光ステーションST1、ST2を用いて複数の感光基板Pを順次露光する際、制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれの、露光光の照射条件(光源出力)やステージ移動条件(ステージ移動速度)を含む露光動作を予め設定されたタクト(設定時間)に基づいて制御することで、露光装置のコストやランニングコストを低減することができる。
本実施形態において、第1露光ステーションST1の露光で用いるマスクMのパターンと、第2露光ステーションST2の露光で用いるマスクMのパターンとは、同じパターンでもよいし、異なるパターンでもよい。第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれのマスクステージMSTに載置するマスクMのパターンを同じパターンにすることにより、感光基板P上の第1〜第4ショット領域SH1〜SH4のそれぞれに同じパターンを露光することができる。一方、第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれのマスクステージMSTに載置するマスクMのパターンを互いに異なるパターンにすることにより、第1、第2ショット領域SH1、SH2(第1の領域)に対する露光と、第3、第4ショット領域SH3、SH4(第2の領域)に対する露光とで、互いに異なるパターンを感光基板P上に露光することができる。
図6は、第1露光ステーションST1での露光と、第2露光ステーションST2での露光とで、互いに異なるパターンPa、Pbを感光基板P上に露光した状態を示す模式図である。図6(a)に示すように、第1露光ステーションST1のマスクステージMSTにはパターンPaを有するマスクMが支持され、制御系CONTはこのパターンPaを感光基板Pの第1、第2ショット領域SH1、SH2に露光する。また、図6(b)に示すように、第2露光ステーションST2のマスクステージMSTにはパターンPbを有するマスクMが支持され、制御系CONTはこのパターンPbを感光基板Pの第3、第4ショット領域SH3、SH4に露光する。これにより、1つの感光基板P上に、パターンPa、Pbをそれぞれ有する互いに異なるデバイスが製造される。
なお図6では、感光基板P上に互いに異なる2種類のデバイスを製造しているが、もちろん3種類以上の任意の複数種類のデバイスを1つの感光基板P上に製造することができる。
なお図6では、感光基板P上のパターンPaとパターンPbとはほぼ同じ大きさを有するように示されているが、互いに異なる大きさであってもよい。例えば、感光基板P上の液晶表示デバイス(ディスプレイ)を製造する場合、第1の大きさを有する第1のパターンを所定の数だけ感光基板P上に形成し、第1の大きさより小さい第2の大きさを有する第2のパターンを、感光基板P上のうち第1のパターンが形成された以外の領域に形成することで、パターンが形成されない領域を少なくし感光基板Pを有効利用できる。
図7(a)に示す例では、第1の感光基板P1に、パターンPaが第1露光ステーションST1によって所定の位置に1つ形成され、パターンPaとは異なる大きさ(形状)を有するパターンPbが第2露光ステーションST2によって4つ形成されている。一方、図7(b)に示す例では、前記第1の感光基板P1とは異なる大きさ(形状)を有する第2の感光基板P2上に、パターンPcが第1露光ステーションST1によって所定の位置に4つ形成され、パターンPcとは異なる大きさ(形状)を有するパターンPdが第2露光ステーションST2によって3つ形成されている。このように、制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれの露光する領域を、デバイスを製造するための感光基板Pに応じて変更することができる。
感光基板P上に互いに異なるデバイスを複数種類(図6では2種類)する際、制御系CONTは、複数のショット領域SH1〜SH4に対して、第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれの露光動作を個別に制御し、デバイスを製造するための感光基板Pに応じて変更するようにしてもよい。例えば、パターン(デバイス)Pa、Pbのそれぞれに要求されるパターン転写精度が互いに異なり、パターンPaを露光する場合のほうがパターンPbを露光する場合より高いパターン転写精度を要求されるような場合、パターンPaを露光する際のアライメント処理時間をパターンPbを露光する際のアライメント処理時間より長く設定したり(具体的には検出するアライメントマークの数を多くする等)、パターンPa、Pbのそれぞれを露光するときの感光基板Pの走査速度を互いに異なる速度に設定したりする等、第1露光ステーションST1での露光動作と、第2露光ステーションST2での露光動作とを互いに異なる露光動作となるように、制御系CONTは制御することができる。
この場合、制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれの露光動作を予め設定されたタクト(設定時間)に基づいて制御し、タクトが所定時間(例えば60秒)に設定されている場合、タクト内において、パターンPaを露光するときの処理時間をパターンPbを露光するときの処理時間より長く設定し、パターンPa、Pbのそれぞれを第1、第2露光ステーションST1、ST2のそれぞれで露光する。
この場合、制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれの露光動作を予め設定されたタクト(設定時間)に基づいて制御し、タクトが所定時間(例えば60秒)に設定されている場合、タクト内において、パターンPaを露光するときの処理時間をパターンPbを露光するときの処理時間より長く設定し、パターンPa、Pbのそれぞれを第1、第2露光ステーションST1、ST2のそれぞれで露光する。
なお、上記実施形態では、露光ステーションを2つ設けた例について説明したが、もちろん、露光ステーションを3つ以上の任意の複数設けた構成であってもよい。
なお、上記実施形態では、投影光学系PLに対して基板ステージPSTが移動するように説明したが、投影光学系PL(及びマスクステージMST)が移動するようにしてもよい。こうすることによっても、基板ステージPSTの移動範囲を小さくすることができる。なお、投影光学系PLを移動するには、例えばコラム100(100A)に、投影光学系PLの移動を案内するガイド部を設け、リニアモータ等の駆動装置を使って移動したり、あるいは定盤1とともに移動することができる。また、投影光学系PLが移動可能である場合には、例えば走査露光時においては投影光学系PLの位置を固定した状態で基板ステージPSTをX軸方向に走査移動し、1回の走査露光が終了した後、投影光学系PLをY軸方向にステップ移動するようにしてもよい。投影光学系PLがステップ移動する場合、基板ステージPSTはY軸方向に移動しなくてよい(あるいは微動するだけでよい)。
なお、第1、第2露光ステーションST1、ST2のそれぞれのマスクステージMSTに取り付けられた移動鏡70は、一次元スキャン動作で良いのなら、コーナーキューブを用いて位置計測を行うように構成してもよい。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。ここで、以下の説明において、上述した第1実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。
図8は、感光基板P上に設定された6つのショット領域SH1〜SH6のそれぞれを露光する状態を示す模式図である。
図8(a)に示すように、第1露光ステーションST1において、制御系CONTは、感光基板P上の第1〜第4ショット領域SH1〜SH4を露光する。次いで、図8(b)に示すように、第2露光ステーションST2において、制御系CONTは、感光基板P上の第5、第6ショット領域SH5、SH6を露光する。例えば感光基板Pの大きさが2000mm×1800mmであって、1つのショット領域が1.0m×0.6mに設定されている場合、第1露光ステーションST1での感光基板P(基板ステージPST)のY軸方向のステップ移動距離は0.6m程度でよいため、移動領域B1は、4.0m×2.4m程度であればよい。一方、第2露光ステーションST2において感光基板P(基板ステージPST)はY軸方向にステップ移動する必要がなく、X軸方向に走査移動するだけで第5、第6ショット領域SH5、SH6を露光できる。
図8は、感光基板P上に設定された6つのショット領域SH1〜SH6のそれぞれを露光する状態を示す模式図である。
図8(a)に示すように、第1露光ステーションST1において、制御系CONTは、感光基板P上の第1〜第4ショット領域SH1〜SH4を露光する。次いで、図8(b)に示すように、第2露光ステーションST2において、制御系CONTは、感光基板P上の第5、第6ショット領域SH5、SH6を露光する。例えば感光基板Pの大きさが2000mm×1800mmであって、1つのショット領域が1.0m×0.6mに設定されている場合、第1露光ステーションST1での感光基板P(基板ステージPST)のY軸方向のステップ移動距離は0.6m程度でよいため、移動領域B1は、4.0m×2.4m程度であればよい。一方、第2露光ステーションST2において感光基板P(基板ステージPST)はY軸方向にステップ移動する必要がなく、X軸方向に走査移動するだけで第5、第6ショット領域SH5、SH6を露光できる。
ところで、複数の感光基板Pを順次露光する際、第1露光ステーションST1で第1〜第4ショット領域SH1〜SH4を露光した後、第2露光ステーションST2で第5、第6ショット領域SH5、SH6を露光すると、第1露光ステーションST1で露光するショット領域の数が、第2露光ステーションST2で露光するショット領域の数より多いため、第2露光ステーションでは露光処理の停止時間(待ち時間)が多くなり、生産性が低下する。
そこで、図9に示すように、制御系CONTは、第1露光ステーションST1の基板ステージPSTに露光処理前の第1の感光基板Pを搬送系90を使ってロードし(ステップSB1)、第1露光ステーションST1において、第1の感光基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜HS4を露光する(ステップSB2)。次いで、制御系CONTは、第1露光ステーションST1で露光された第1の感光基板Pを搬送系90を使って第1露光ステーションST1の基板ステージPSTからアンロードし、第2露光ステーションST2の基板ステージPSTにロードする(ステップSB3)。そして、第2露光ステーションST2において、制御系CONTは第1の感光基板Pの第5、第6ショット領域SH5、SH6を露光する(ステップSB4)。
ここで、制御系CONTは、ステップSB3及びステップSB4と並行して、第1露光ステーションST1の基板ステージPSTに露光処理前の第2の感光基板Pを搬送系90を使ってロードし(ステップSB5)、第1露光ステーションST1において、第2の感光基板Pの第5、第6ショット領域SH5、SH6を露光する(ステップSB6)。そして、第1露光ステーションST1で第2の感光基板Pを露光した後、制御系CONTは第2の感光基板Pを搬送系90を使って第1露光ステーションST1の基板ステージPSTからアンロードし、第2露光ステーションST2の基板ステージPSTにロードする(ステップSB7)。このとき、第2露光ステーションST2での露光が終了した第1の感光基板Pは搬送系90によりアンロードされている。そして、制御系CONTは、第2露光ステーションST2において、第2の感光基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜SH4を露光する(ステップSB8)。
制御系CONTは、ステップSB7及びステップSB8と並行して、第1露光ステーションST1の基板ステージPSTに露光処理前の第3の感光基板Pを搬送系90を使ってロードし(ステップSB9)、第1露光ステーションST1において、第3の感光基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜SH4を露光する(ステップSB10)。次いで、制御系CONTは第3の感光基板Pを搬送系90を使って第2露光ステーションST2の基板ステージPSTにロードする(ステップSB11)。このとき、第2露光ステーションST2における第2の感光基板Pの露光は終了しており、第2の感光基板Pはアンロードされている。そして、制御系CONTは、第3の感光基板Pの第5、第6ショット領域SH5、SH6を露光する(ステップSB12)。
更に、制御系CONTは、ステップSB11及びステップSB12と並行して、第1露光ステーションST1の基板ステージPSTに露光処理前の第4の感光基板Pを搬送系90を使ってロードし(ステップSB13)、第1露光ステーションST1において、第4の感光基板Pの第5、第6ショット領域SH5、SH6を露光する(ステップSB14)。次いで、制御系CONTは第4の感光基板Pを搬送系90を使って第2露光ステーションST2の基板ステージPSTにロードし(ステップSB15)、第4の感光基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜SH4を露光する(ステップSB16)。
以下、同様の手順で、複数の感光基板Pを第1及び第2露光ステーションST1、ST2を用いて順次露光する。
以上説明したように、第1露光ステーションST1及び第2露光ステーションST2を用いて複数の感光基板Pを順次露光する際、制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれの露光する領域(ショット領域)を、感光基板Pに応じて変更することができる。そして、制御系CONTは、感光基板P上に予め設定された複数のショット領域(露光領域)SH1〜SH6のうち、第1、第2露光ステーションST1、ST2のそれぞれで露光する露光動作を、ここでは、第1〜第4ショット領域SH1〜SH4を露光するときと第5、第6ショット領域SH5、SH6を露光するときとでの感光基板Pの移動動作を、ロードされた感光基板Pに応じて変更することで、露光処理の待ち時間を短縮あるいは無くすことができ、効率良く露光処理できる。
なお、図9を参照して説明した実施形態の場合、第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれの露光処理時において、感光基板P(基板ステージPST)はY軸方向にステップ移動することになるが、後に図16を参照して説明するように、例えば第1の感光基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜SH4を第1露光ステーションST1で露光するときの基板ステージPSTに対する第1の感光基板Pの載置状態と、第2の感光基板Pの第5、第6ショット領域SH5、SH6を露光するときの基板ステージPSTに対する第2の感光基板Pの載置状態とを異ならせることで、感光基板P(基板ステージPST)の移動領域を抑えることができる。
なお、制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2のそれぞれで露光するショット領域の組み合わせを任意に設定可能である。例えば、制御系CONTは、第1露光ステーションST1で感光基板P上の第1〜第3ショット領域SH1〜SH3を露光し、第2露光ステーションST2で第4〜第6ショット領域SH4〜SH6を露光するようにしてもよい。この場合、第1露光ステーションST1での露光処理時間と第2露光ステーションST2での露光処理時間とは略同じになるため、第1及び第2露光ステーションのうちいずれか一方の待ち時間を無くす、あるいは短縮することができる。
次に、本発明の第3実施形態について図10を参照しながら説明する。
制御系CONTは、第1露光ステーションST1の基板ステージPSTに露光処理前の第1の感光基板Pを搬送系(ローダ系)90を使ってロードする(ステップSC1)。
そして、制御系CONTは、第1露光ステーションST1において、第1の感光基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜HS4を露光する(ステップSC2)。
制御系CONTは、第1露光ステーションST1の基板ステージPSTに露光処理前の第1の感光基板Pを搬送系(ローダ系)90を使ってロードする(ステップSC1)。
そして、制御系CONTは、第1露光ステーションST1において、第1の感光基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜HS4を露光する(ステップSC2)。
ここで、第1露光ステーションST1で第1の感光基板Pに対する露光処理が行われている間、第2露光ステーションST2の基板ステージPSTには感光基板Pが載置されておらず、露光停止状態となっている。つまり、第1露光ステーションST1は稼働しており、第2露光ステーションST2は停止している。そこで、制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2の稼働状況に応じて、第1、第2露光ステーションST1、ST2のうち感光基板Pをロード(搬入)する露光ステーションを選択し、選択結果に基づいて、搬送系(ローダ系)90を制御する。具体的には、制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2のうち、露光停止状態である第2露光ステーションST2を選択し、搬送系90を使って、露光処理前の第2の感光基板Pを第2露光ステーションST2の基板ステージPSTにロードする(ステップSC3)。
制御系CONTは、感光基板P上の複数のショット領域に対する第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれの露光動作を個別に制御可能であるため、第2露光ステーションST2において、第2の感光基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜HS4を露光する(ステップSC4)。
制御系CONTは、感光基板P上の複数のショット領域に対する第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれの露光動作を個別に制御可能であるため、第2露光ステーションST2において、第2の感光基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜HS4を露光する(ステップSC4)。
やがて、第1露光ステーションST1での第1の感光基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜SH4に対する露光処理が終了する。このとき、第2露光ステーションST2での第2の感光基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜SH4に対する露光処理は継続している。つまり、第1露光ステーションST1はその露光動作を停止しており、第2露光ステーションST2は稼働中である。制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2の稼働状況を判断し、搬送系90を制御して、第1露光ステーションST1の基板ステージPSTから第1の感光基板Pをアンロードする。
搬送系90が第1の感光基板Pをアンロードしている動作中に、第2露光ステーションST2での第2の感光基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜SH4に対する露光処理が終了する。制御系CONTは、第2露光ステーションST1、ST2の稼働状況を判断し、搬送系90を制御して、第2露光ステーションST2の基板ステージPSTから第2の感光基板Pをアンロードする。なお、上述したように、搬送系90は複数設けられており、第2露光ステーションST2の基板ステージPSTから第2の感光基板Pをアンロードする搬送系90は、第1露光ステーションST1の基板ステージPSTから第1の感光基板Pをアンロードし保持している搬送系90とは別の搬送系90である。
次いで、制御系CONTは、第1露光ステーションST1で露光され、アンロードされた第1の感光基板Pを第2露光ステーションST2の基板ステージPSTにロードする(ステップSC5)。そして、第2露光ステーションST2において、制御系CONTは第1の感光基板Pの第5、第6ショット領域SH5、SH6を露光する(ステップSC6)。
また、制御系CONTは、第2露光ステーションST2で露光され、アンロードされた第2の感光基板Pを第1露光ステーションST1の基板ステージPSTにロードする(ステップSC7)。そして、第1露光ステーションST1において、制御系CONTは第2の感光基板Pの第5、第6ショット領域SH5、SH6を露光する(ステップSC8)。
また、制御系CONTは、第2露光ステーションST2で露光され、アンロードされた第2の感光基板Pを第1露光ステーションST1の基板ステージPSTにロードする(ステップSC7)。そして、第1露光ステーションST1において、制御系CONTは第2の感光基板Pの第5、第6ショット領域SH5、SH6を露光する(ステップSC8)。
第1露光ステーションST1における第2の感光基板Pの露光が終了したら、制御系CONTは搬送系90を使って第2の感光基板Pをアンロードする。このとき、第2露光ステーションST2では第1の感光基板Pに対する露光が継続している。制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2の稼働状況を判断し、露光処理前の第3の感光基板Pを第1露光ステーションST1の基板ステージPSTにロードする(ステップSC9)。そして、第1露光ステーションST1において、制御系CONTは第3の感光基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜SH4を露光する(ステップSC10)。
やがて、第2露光ステーションST2における第1の感光基板Pの露光が終了する。制御系CONTは搬送系90を使って第1の感光基板Pをアンロードする。そして、制御系CONTは、露光処理前の第4の感光基板Pを第2露光ステーションST2の基板ステージPSTにロードする(ステップSC11)。そして、第2露光ステーションST2において、制御系CONTは第4の感光基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜SH4を露光する(ステップSC12)。
やがて、第2露光ステーションST2における第1の感光基板Pの露光が終了する。制御系CONTは搬送系90を使って第1の感光基板Pをアンロードする。そして、制御系CONTは、露光処理前の第4の感光基板Pを第2露光ステーションST2の基板ステージPSTにロードする(ステップSC11)。そして、第2露光ステーションST2において、制御系CONTは第4の感光基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜SH4を露光する(ステップSC12)。
やがて、第1露光ステーションST1での第2の感光基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜SH4に対する露光処理が終了する。制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2の稼働状況を判断し、搬送系90を制御して、第1露光ステーションST1の基板ステージPSTから第3の感光基板Pをアンロードする。更に、制御系CONTは、第2露光ステーションST2での第4の感光基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜SH4に対する露光処理が終了した後、搬送系90を制御して、第2露光ステーションST2の基板ステージPSTから第4の感光基板Pをアンロードする。そして、制御系CONTは、第1露光ステーションST1の基板ステージPSTからアンロードされた第3の感光基板Pを第2露光ステーションST2の基板ステージPSTにロードし(ステップSC13)、第2露光ステーションST2において、第3の感光基板Pの第5、第6ショット領域SH5、SH6を露光する(ステップSC14)。
また、制御系CONTは、第2露光ステーションST2で露光され、アンロードされた第4の感光基板Pを第1露光ステーションST1の基板ステージPSTにロードし(ステップSC15)、第1露光ステーションST1において、第4の感光基板Pの第5、第6ショット領域SH5、SH6を露光する(ステップSC16)。
また、制御系CONTは、第2露光ステーションST2で露光され、アンロードされた第4の感光基板Pを第1露光ステーションST1の基板ステージPSTにロードし(ステップSC15)、第1露光ステーションST1において、第4の感光基板Pの第5、第6ショット領域SH5、SH6を露光する(ステップSC16)。
以上説明したように、制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2の稼働状況に応じて、感光基板Pをロードする露光ステーションを選択し、この選択結果に基づいて搬送系90を制御することができる。そして、例えば第1、第2露光ステーションST1、ST2の双方が稼働中(露光処理中)である場合には、制御系CONTは搬送系90を待機させ、第1、第2露光ステーションST1、ST2の双方が停止中である場合には、搬送系90を使って第1、第2露光ステーションST1、ST2のそれぞれに露光処理前の感光基板Pをロードするといった制御をすることができる。あるいは、一方の露光ステーションが、例えば長時間アライメント処理や露光処理を行っていたり、あるいは故障など稼働不能状態であって感光基板Pを受け入れ不能である場合には、制御系CONTは、搬送系90を制御し、他方の露光ステーションのみに対して感光基板Pをロードするといった制御を行うことも可能である。
また、第1、第2露光ステーションST1、ST2を用いて複数の感光基板Pを順次露光する際、制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれの露光動作を、第1、第2露光ステーションST1、ST2の稼働状況に応じて制御することができる。
例えば、図7(a)を参照して説明したように、第1露光ステーションST1で1つのパターンPaを露光し、第2露光ステーションST2で4つのパターンPbを露光するときに、第2露光ステーションST2における処理時間のほうが第1露光ステーションST1における処理時間より長い場合について考える。ここで、上記処理時間とは、露光処理時間及びアライメント処理時間を含む。この場合、第1露光ステーションST1におけるパターンPaの露光処理が終了したとしても、第2露光ステーションST2におけるパターンPbの露光処理が継続中であるため、制御系CONTは、搬送系90を使って第1露光ステーションST1から第2露光ステーションST2に感光基板Pを搬送できない。そこで、制御系CONTは、第2ステーションST2での処理が終了する時まで(第1露光ステーションST1から第2露光ステーションST2に感光基板Pを搬送可能状態となるまで)、第1露光ステーションST1における感光基板Pに対する露光動作を制御する。具体的には、例えば第1露光ステーションST1における感光基板Pに対するアライメント処理時間を長く設定したり、露光処理時間を長く設定することができる。アライメント処理時間を長く設定することにより感光基板Pに露光するパターンを所定の位置に精度良く位置決めでき、また露光処理時間を長く設定することにより露光光ELの光源出力を低下できたりステージ移動速度を低減することができる。
例えば、図7(a)を参照して説明したように、第1露光ステーションST1で1つのパターンPaを露光し、第2露光ステーションST2で4つのパターンPbを露光するときに、第2露光ステーションST2における処理時間のほうが第1露光ステーションST1における処理時間より長い場合について考える。ここで、上記処理時間とは、露光処理時間及びアライメント処理時間を含む。この場合、第1露光ステーションST1におけるパターンPaの露光処理が終了したとしても、第2露光ステーションST2におけるパターンPbの露光処理が継続中であるため、制御系CONTは、搬送系90を使って第1露光ステーションST1から第2露光ステーションST2に感光基板Pを搬送できない。そこで、制御系CONTは、第2ステーションST2での処理が終了する時まで(第1露光ステーションST1から第2露光ステーションST2に感光基板Pを搬送可能状態となるまで)、第1露光ステーションST1における感光基板Pに対する露光動作を制御する。具体的には、例えば第1露光ステーションST1における感光基板Pに対するアライメント処理時間を長く設定したり、露光処理時間を長く設定することができる。アライメント処理時間を長く設定することにより感光基板Pに露光するパターンを所定の位置に精度良く位置決めでき、また露光処理時間を長く設定することにより露光光ELの光源出力を低下できたりステージ移動速度を低減することができる。
また、例えば第1ショット領域SH1にパターンを5層重ね合わせて第1のデバイスを製造し、第2ショット領域SH2に7層重ね合わせて第2のデバイスを製造する際、図11(a)に示す模式図のように、制御系CONTは、第1露光ステーションST1で第1ショット領域SH1を露光し、第2露光ステーションST2で第2ショット領域SH2を露光し、第1、第2ショット領域SH1、SH2のそれぞれに第5層目までパターンを形成する。
次いで、図11(b)に示すように、制御系CONTは、第1、第2ショット領域SH1、SH2のそれぞれに第5層目までパターンが形成された複数の感光基板Pのうちの1つの感光基板Pを搬送系90を使って第1露光ステーションST1にロードし、別の1つの感光基板Pを第2露光ステーションST2にロードする。そして、制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2のそれぞれで、感光基板Pの第2ショット領域SH2に対して第6、第7層目のパターンを露光する。このとき、制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2における感光基板Pの第2ショット領域SH2に対する第6、第7層目のパターンの露光動作を同時に行うことができる。なお、第1、第2露光ステーションST1、ST2の双方のマスクステージMSTに、第6、第7層目を形成するためのパターンを有するマスクMがそれぞれ載置される。また、第1露光ステーションST1において、第2ショット領域SH2が投影光学系PLの下に配置されるように、搬送系90が基板ステージPSTに感光基板Pをロードする。また、制御系CONTは、第1露光ステーションST1で第2のデバイスを製造するために、例えば光源出力やステージ移動速度、あるいは投影光学系PLの結像特性を調整する等、第1のデバイスを製造するための露光条件から、第2のデバイスを製造するための最適な露光条件(露光動作)に変更する。
次いで、図11(b)に示すように、制御系CONTは、第1、第2ショット領域SH1、SH2のそれぞれに第5層目までパターンが形成された複数の感光基板Pのうちの1つの感光基板Pを搬送系90を使って第1露光ステーションST1にロードし、別の1つの感光基板Pを第2露光ステーションST2にロードする。そして、制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2のそれぞれで、感光基板Pの第2ショット領域SH2に対して第6、第7層目のパターンを露光する。このとき、制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2における感光基板Pの第2ショット領域SH2に対する第6、第7層目のパターンの露光動作を同時に行うことができる。なお、第1、第2露光ステーションST1、ST2の双方のマスクステージMSTに、第6、第7層目を形成するためのパターンを有するマスクMがそれぞれ載置される。また、第1露光ステーションST1において、第2ショット領域SH2が投影光学系PLの下に配置されるように、搬送系90が基板ステージPSTに感光基板Pをロードする。また、制御系CONTは、第1露光ステーションST1で第2のデバイスを製造するために、例えば光源出力やステージ移動速度、あるいは投影光学系PLの結像特性を調整する等、第1のデバイスを製造するための露光条件から、第2のデバイスを製造するための最適な露光条件(露光動作)に変更する。
次に、本発明の第4実施形態として、1枚の感光基板Pから様々な大きさのデバイス(液晶表示デバイス)を製造する場合における第1、第2露光ステーションST1、ST2での露光動作の具体例について図12及び図13を参照しながら説明する。以下、1800mm×2000mmの感光基板(ガラス基板)Pから縦横比16:9の液晶表示デバイス(ディスプレイ)を製造する場合について説明する。
図12(a)は、21インチディスプレイを製造する場合の感光基板P上に設定されるデバイス(ディスプレイ)レイアウトの一例を示す図である。この場合、感光基板Pから24面のディスプレイDが製造可能である。図12(b)は、24インチディスプレイを製造する場合の感光基板P上に設定されるデバイスレイアウトの一例を示す図であって、18面のディスプレイDが製造可能である。以下同様に、図12(c)〜図12(f)には、26インチ、28インチ、37インチ、及び43インチディスプレイを製造する場合のデバイスレイアウトの一例が示されており、それぞれ15面、12面、8面、及び6面のディスプレイDを製造可能である。なお、43インチ以上のサイズのディスプレイを製造する場合には3面製造できる。
図12(a)は、21インチディスプレイを製造する場合の感光基板P上に設定されるデバイス(ディスプレイ)レイアウトの一例を示す図である。この場合、感光基板Pから24面のディスプレイDが製造可能である。図12(b)は、24インチディスプレイを製造する場合の感光基板P上に設定されるデバイスレイアウトの一例を示す図であって、18面のディスプレイDが製造可能である。以下同様に、図12(c)〜図12(f)には、26インチ、28インチ、37インチ、及び43インチディスプレイを製造する場合のデバイスレイアウトの一例が示されており、それぞれ15面、12面、8面、及び6面のディスプレイDを製造可能である。なお、43インチ以上のサイズのディスプレイを製造する場合には3面製造できる。
図12に示したデバイスレイアウトに基づいてディスプレイDを製造する際の、第1、第2露光ステーションST1、S2の露光動作について説明する。露光装置EX全体のタクトが例えば60秒に設定されている場合、1つの露光ステーションは60秒で感光基板Pに対する処理を行えばよい。なお露光装置EXのタクトは、上述したように、この露光装置EXと接続されるコータ装置やデベロッパ装置のタクトに応じて設定される。1つの露光ステーションでのショット数(走査露光の回数)が多いとタクトが低下するため、露光装置EXが60秒タクトを実現するためには1つの露光ステーションで露光するショット数をある程度制限する必要がある。
図13は、図12に示したデバイスレイアウトに基づいてデバイスを製造するに際し、第1、第2露光ステーションST1、ST2のうち少なくともいずれか一方でのショット数を4以下に設定した場合の露光動作の一例を示す模式図である。図13において、破線L1で囲んだ領域が、第1露光ステーションST1において1回の走査露光で露光するショット領域であり、実線L2で囲んだ領域が、第2露光ステーションST2において1回の走査露光で露光するショット領域である。
例えば、21インチディスプレイを製造する場合、図13(a)に示すように、第1露光ステーションST1では1回の走査露光(1ショット)でX軸方向に並んだ3つのデバイスを露光し、これを4回行い、第2露光ステーションST2では1回の走査露光(1ショット)でX軸方向に並んだ3つのデバイスを露光し、これを4回行う。このときマスクMにはデバイス形成用パターンがX軸方向に3つ並んで形成されている。
同様に、24インチディスプレイを製造する場合、図13(b)に示すように、第1露光ステーションST1では1回の走査露光(1ショット)で2つのデバイスを露光し、これを5回行い、第2露光ステーションST2では1回の走査露光(1ショット)で2つのデバイスを露光し、これを4回行う。
26インチディスプレイを製造する場合、図13(c)に示すように、第1露光ステーションST1では1ショットで2つ(または1つ)のデバイスを露光し、これを5回行い、第2露光ステーションST2では1ショットで2つ(または1つ)のデバイスを露光し、これを4回行う。
28インチディスプレイを製造する場合、図13(d)に示すように、第1露光ステーションST1では1ショットでY軸方向に並んだ2つのデバイスを露光し、これを3回行い、第2露光ステーションST2では1ショットでY軸方向に並んだ2つのデバイスを露光し、これを3回行う。このときマスクMにはデバイス形成用パターンがY軸方向に2つ並んで形成されている。
37インチディスプレイを製造する場合、図13(e)に示すように、第1露光ステーションST1では1ショットで1つのデバイスを露光し、これを4回行い、第2露光ステーションST2では1ショットで1つのデバイスを露光し、これを4回行う。43インチディスプレイを製造する場合、図13(f)に示すように、第1露光ステーションST1では1ショットで1つのデバイスを露光し、これを3回行い、第2露光ステーションST2では1ショットで1つのデバイスを露光し、これを3回行う。
なお、21インチ、26インチ、及び37インチディスプレイを露光する場合には、図13に示すように、感光基板Pの長手方向とY軸方向とが平行になるように感光基板Pが基板ステージPSTに載置され、24インチ、28インチ、及び43インチディスプレイを露光する場合には、感光基板Pの長手方向とX軸方向とが平行になるように基板ステージPSTに載置される。
例えば、21インチディスプレイを製造する場合、図13(a)に示すように、第1露光ステーションST1では1回の走査露光(1ショット)でX軸方向に並んだ3つのデバイスを露光し、これを4回行い、第2露光ステーションST2では1回の走査露光(1ショット)でX軸方向に並んだ3つのデバイスを露光し、これを4回行う。このときマスクMにはデバイス形成用パターンがX軸方向に3つ並んで形成されている。
同様に、24インチディスプレイを製造する場合、図13(b)に示すように、第1露光ステーションST1では1回の走査露光(1ショット)で2つのデバイスを露光し、これを5回行い、第2露光ステーションST2では1回の走査露光(1ショット)で2つのデバイスを露光し、これを4回行う。
26インチディスプレイを製造する場合、図13(c)に示すように、第1露光ステーションST1では1ショットで2つ(または1つ)のデバイスを露光し、これを5回行い、第2露光ステーションST2では1ショットで2つ(または1つ)のデバイスを露光し、これを4回行う。
28インチディスプレイを製造する場合、図13(d)に示すように、第1露光ステーションST1では1ショットでY軸方向に並んだ2つのデバイスを露光し、これを3回行い、第2露光ステーションST2では1ショットでY軸方向に並んだ2つのデバイスを露光し、これを3回行う。このときマスクMにはデバイス形成用パターンがY軸方向に2つ並んで形成されている。
37インチディスプレイを製造する場合、図13(e)に示すように、第1露光ステーションST1では1ショットで1つのデバイスを露光し、これを4回行い、第2露光ステーションST2では1ショットで1つのデバイスを露光し、これを4回行う。43インチディスプレイを製造する場合、図13(f)に示すように、第1露光ステーションST1では1ショットで1つのデバイスを露光し、これを3回行い、第2露光ステーションST2では1ショットで1つのデバイスを露光し、これを3回行う。
なお、21インチ、26インチ、及び37インチディスプレイを露光する場合には、図13に示すように、感光基板Pの長手方向とY軸方向とが平行になるように感光基板Pが基板ステージPSTに載置され、24インチ、28インチ、及び43インチディスプレイを露光する場合には、感光基板Pの長手方向とX軸方向とが平行になるように基板ステージPSTに載置される。
以上説明したように、様々な大きさのデバイスを製造する場合であっても第1、第2露光ステーションST1、ST2での感光基板P(基板ステージPST)の移動範囲を抑えることができる。
ところで、図13を参照して説明したように、マスクMに複数のデバイス形成用パターンを並べて形成しておき、このマスクMに対する露光光ELの照明領域及び感光基板Pに対する投影光学系PLの投影領域を調整しつつ露光することで、1回の走査露光(1ショット)で複数のデバイスを感光基板P上に形成することができる。なお、マスクMに対する照明領域の調整あるいは感光基板Pに対する投影領域の調整は、例えば照明光学系ILに設けられたブラインド部(照明領域設定装置)や、マスクMのパターン形成領域の周りに設けられた遮光帯により調整することができる。
そして、制御系CONTは、投影光学系PLの投影領域と、感光基板P上に予め設定されたデバイス形成領域であるショット領域(露光領域)とに基づいて、第1、第2露光ステーションST1、ST2における感光基板Pの移動を制御することができる。
そして、制御系CONTは、投影光学系PLの投影領域と、感光基板P上に予め設定されたデバイス形成領域であるショット領域(露光領域)とに基づいて、第1、第2露光ステーションST1、ST2における感光基板Pの移動を制御することができる。
例えば、感光基板PのY軸方向の長さをLとし、ショット領域をY軸方向に2つ並べて設定した場合、第1露光ステーションST1で一方のショット領域を露光し、第2露光ステーションST2でもう一方のショット領域を露光すれば、第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれの基板ステージPSTはY軸方向にステップ移動しなくてよい。
図14(a)は、感光基板P上にY軸方向に3つ並んだショット領域SH1〜SH3を設定し、これを露光する状態を示す模式図である。この場合、制御系CONTは、第1露光ステーションST1において、感光基板P上での投影光学系PLの投影領域のY軸方向の大きさをL/3に設定し、第1ショット領域SH1を露光(1行露光)した後、感光基板PをY軸方向にL/3ステップ移動し、第2ショット領域SH2を露光(1行露光)する。次に、制御系CONTは、搬送系90を使って感光基板Pを第2露光ステーションST2に搬送し、第2露光ステーションST2において、感光基板P上での投影光学系PLの投影領域をL/3に設定し、第3ショット領域SH3を露光(1行露光)する。このように、露光ステーションを2つ設けたことにより、第1露光ステーションST1において感光基板PはL/3だけステップ移動すればよく、第2露光ステーションST2においては感光基板Pをステップ移動しなくてよい。この場合、露光ステーションが1つであると、感光基板Pを2L/3ステップ移動する必要が生じる。
図14(b)は、感光基板P上にY軸方向に4つ並んだショット領域SH1〜SH4を設定し、これを露光する状態を示す模式図である。この場合、制御系CONTは、第1露光ステーションST1において、感光基板P上での投影光学系PLの投影領域をL/4に設定し、第1ショット領域SH1を露光(1行露光)した後、感光基板PをY軸方向にL/4ステップ移動し、第2ショット領域SH2を露光(1行露光)する。次に、制御系CONTは、搬送系90を使って感光基板Pを第2露光ステーションST2に搬送し、第2露光ステーションST2において、感光基板P上での投影光学系PLの投影領域をL/4に設定し、第3ショット領域SH3を露光(1行露光)した後、感光基板PをY軸方向にL/4ステップ移動し、第4ショット領域SH4を露光(1行露光)する。このように、露光ステーションが1つである場合には感光基板Pを3L/4ステップ移動する必要があるのに対し、露光ステーションを2つ設けたことにより、感光基板Pは第1、第2露光ステーションST1、ST2のそれぞれにおいてL/4だけステップ移動すればよい。
図14(c)は、感光基板P上にY軸方向に5つ並んだショット領域SH1〜SH5を設定し、これを露光する状態を示す模式図である。この場合、制御系CONTは、第1露光ステーションST1において、感光基板P上での投影光学系PLの投影領域をL/5に設定し、第1ショット領域SH1を露光(1行露光)した後、感光基板PをY軸方向にL/5ステップ移動し、第2ショット領域SH2を露光(1行露光)する。更にこの後、制御系CONTは、感光基板PをY軸方向にL/5ステップ移動し、第3ショット領域SH3を露光(1行露光)する。次に、制御系CONTは、搬送系90を使って感光基板Pを第2露光ステーションST2に搬送し、第2露光ステーションST2において、感光基板P上での投影光学系PLの投影領域をL/5に設定し、第4ショット領域SH4を露光(1行露光)した後、感光基板PをY軸方向にL/5ステップ移動し、第5ショット領域SH5を露光(1行露光)する。このように、第1露光ステーションST1において感光基板Pは2L/5だけステップ移動すればよく、第2露光ステーションST2においては感光基板PをL/5だけステップ移動すればよい。
更に、制御系CONTは、投影光学系PLの投影領域を調整し、Y軸方向に並んだ複数のショット領域を同時に露光することで、感光基板Pのステップ移動距離を更に小さくすることができる。
例えば、図14(c)において、制御系CONTは、第1露光ステーションST1において、感光基板P上での投影光学系PLの投影領域を2L/5に設定し、第1、第2ショット領域SH1、SH2を同時に露光(2行露光)した後、感光基板PをY軸方向にL/5ステップ移動するとともに、投影領域をL/5に設定し、第3ショット領域SH3を露光(1行露光)する。次に、制御系CONTは、搬送系90を使って感光基板Pを第2露光ステーションST2に搬送し、第2露光ステーションST2において、感光基板P上での投影光学系PLの投影領域をL/5に設定し、第4ショット領域SH4を露光(1行露光)した後、感光基板PをY軸方向にL/5ステップ移動し、第5ショット領域SH5を露光(1行露光)する。このように、投影光学系PLの投影領域の大きさを調整することで、第1、第2露光ステーションST1、ST2のそれぞれにおいて感光基板PはL/5だけステップ移動すればよい。
図14(d)は、感光基板P上にY軸方向に6つ並んだショット領域SH1〜SH6を設定し、これを露光する状態を示す模式図である。制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2のそれぞれにおいて、感光基板P上に予め設定されたショット領域SH1〜SH6に応じて、投影光学系PLの投影領域の大きさを調整しつつ露光することにより、上述した手順同様、第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれでの感光基板PのY軸方向へのステップ移動距離を調整することができる。そして、図14(d)に示す例では、1行露光(あるいは2行露光)することで感光基板PはY軸方向にL/3だけステップ移動すればよい。同様に、図14(e)に示すように、Y軸方向に7つ並んだショット領域SH1〜SH7を露光する場合には、制御系CONTは、感光基板P上に予め設定されたショット領域SH1〜SH7に応じて、第1、第2露光ステーションST1、ST2において投影光学系PLの投影領域の大きさを調整しつつ露光することにより、例えば1行露光した場合にはステップ移動距離を3L/7にすることができ、2行露光した場合にはステップ移動距離を2L/7にすることができる。
図14(b)は、感光基板P上にY軸方向に4つ並んだショット領域SH1〜SH4を設定し、これを露光する状態を示す模式図である。この場合、制御系CONTは、第1露光ステーションST1において、感光基板P上での投影光学系PLの投影領域をL/4に設定し、第1ショット領域SH1を露光(1行露光)した後、感光基板PをY軸方向にL/4ステップ移動し、第2ショット領域SH2を露光(1行露光)する。次に、制御系CONTは、搬送系90を使って感光基板Pを第2露光ステーションST2に搬送し、第2露光ステーションST2において、感光基板P上での投影光学系PLの投影領域をL/4に設定し、第3ショット領域SH3を露光(1行露光)した後、感光基板PをY軸方向にL/4ステップ移動し、第4ショット領域SH4を露光(1行露光)する。このように、露光ステーションが1つである場合には感光基板Pを3L/4ステップ移動する必要があるのに対し、露光ステーションを2つ設けたことにより、感光基板Pは第1、第2露光ステーションST1、ST2のそれぞれにおいてL/4だけステップ移動すればよい。
図14(c)は、感光基板P上にY軸方向に5つ並んだショット領域SH1〜SH5を設定し、これを露光する状態を示す模式図である。この場合、制御系CONTは、第1露光ステーションST1において、感光基板P上での投影光学系PLの投影領域をL/5に設定し、第1ショット領域SH1を露光(1行露光)した後、感光基板PをY軸方向にL/5ステップ移動し、第2ショット領域SH2を露光(1行露光)する。更にこの後、制御系CONTは、感光基板PをY軸方向にL/5ステップ移動し、第3ショット領域SH3を露光(1行露光)する。次に、制御系CONTは、搬送系90を使って感光基板Pを第2露光ステーションST2に搬送し、第2露光ステーションST2において、感光基板P上での投影光学系PLの投影領域をL/5に設定し、第4ショット領域SH4を露光(1行露光)した後、感光基板PをY軸方向にL/5ステップ移動し、第5ショット領域SH5を露光(1行露光)する。このように、第1露光ステーションST1において感光基板Pは2L/5だけステップ移動すればよく、第2露光ステーションST2においては感光基板PをL/5だけステップ移動すればよい。
更に、制御系CONTは、投影光学系PLの投影領域を調整し、Y軸方向に並んだ複数のショット領域を同時に露光することで、感光基板Pのステップ移動距離を更に小さくすることができる。
例えば、図14(c)において、制御系CONTは、第1露光ステーションST1において、感光基板P上での投影光学系PLの投影領域を2L/5に設定し、第1、第2ショット領域SH1、SH2を同時に露光(2行露光)した後、感光基板PをY軸方向にL/5ステップ移動するとともに、投影領域をL/5に設定し、第3ショット領域SH3を露光(1行露光)する。次に、制御系CONTは、搬送系90を使って感光基板Pを第2露光ステーションST2に搬送し、第2露光ステーションST2において、感光基板P上での投影光学系PLの投影領域をL/5に設定し、第4ショット領域SH4を露光(1行露光)した後、感光基板PをY軸方向にL/5ステップ移動し、第5ショット領域SH5を露光(1行露光)する。このように、投影光学系PLの投影領域の大きさを調整することで、第1、第2露光ステーションST1、ST2のそれぞれにおいて感光基板PはL/5だけステップ移動すればよい。
図14(d)は、感光基板P上にY軸方向に6つ並んだショット領域SH1〜SH6を設定し、これを露光する状態を示す模式図である。制御系CONTは、第1、第2露光ステーションST1、ST2のそれぞれにおいて、感光基板P上に予め設定されたショット領域SH1〜SH6に応じて、投影光学系PLの投影領域の大きさを調整しつつ露光することにより、上述した手順同様、第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれでの感光基板PのY軸方向へのステップ移動距離を調整することができる。そして、図14(d)に示す例では、1行露光(あるいは2行露光)することで感光基板PはY軸方向にL/3だけステップ移動すればよい。同様に、図14(e)に示すように、Y軸方向に7つ並んだショット領域SH1〜SH7を露光する場合には、制御系CONTは、感光基板P上に予め設定されたショット領域SH1〜SH7に応じて、第1、第2露光ステーションST1、ST2において投影光学系PLの投影領域の大きさを調整しつつ露光することにより、例えば1行露光した場合にはステップ移動距離を3L/7にすることができ、2行露光した場合にはステップ移動距離を2L/7にすることができる。
表1に、露光ステーションが1つである場合(従来)と、2つである場合(本発明)とにおいて、感光基板P上に予め設定されたショット領域のY軸方向に関する数(行数)と、1回の走査露光(1つの投影領域)で露光するショット領域の数と、感光基板PのY軸方向へのステップ移動の最小距離との関係を示す。
なお、ステップ回数が多いとタクトが大幅に低下するため、ステップ回数は3回以下であることが実用上好ましい。したがって、1行露光をする場合には、予め設定するショット領域のY軸方向に関する数(行数)は3以下であることが好ましく、2行露光をする場合には、行数は6以下であることが好ましく、3行露光をする場合には、行数は9以下であることが好ましい。
なお、ステップ回数が多いとタクトが大幅に低下するため、ステップ回数は3回以下であることが実用上好ましい。したがって、1行露光をする場合には、予め設定するショット領域のY軸方向に関する数(行数)は3以下であることが好ましく、2行露光をする場合には、行数は6以下であることが好ましく、3行露光をする場合には、行数は9以下であることが好ましい。
以上説明したように、投影光学系PLの投影領域の大きさ、及び感光基板P上に予め設定されたショット領域に応じて、ステージの移動を含む第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれの露光動作を調整することができる。
図15(a)及び図15(b)は、第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれの基板ステージPSTに感光基板Pが支持されている状態の一例を示す模式図である。図15において、第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれの投影光学系PLの投影領域AR1、AR2のY軸方向の長さはL/3に設定されている。また、第1、第2露光ステーションST1、ST2の基板ステージPSTのそれぞれは、破線で示す移動領域Bs1、Bs2を移動可能である。そして、制御系CONTは、第1露光ステーションST1で感光基板P上の第1、第2ショット領域SH1、SH2(すなわち感光基板Pの+X側の2L/3の領域)を露光可能であり、第2露光ステーションST2で第2、第3ショット領域SH2、SH3(すなわち感光基板Pの−X側の2L/3の領域)を露光可能である。
図15に示す例では、第1、第2露光ステーションST1、ST2それぞれでの基板ステージPSTに対する感光基板Pの載置状態が互いに異なっている。すなわち、第1露光ステーションST1の基板ステージPSTは、感光基板Pの第1、第2ショット領域SH1、SH2に対応する領域のみを良好に支持するようになっている。換言すれば、第1露光ステーションST1の基板ステージPSTのうち、感光基板Pの第1、第2ショット領域SH1、SH2に対応する領域のみが基板支持面(例えば高精度な平坦面)となっている。同様に、第2露光ステーションST2の基板ステージPSTは、感光基板Pの第2、第3ショット領域SH2、SH3に対応する領域のみを良好に支持するようになっている。このように、第1、第2露光ステーションST1、ST2のそれぞれで感光基板Pを露光する領域を異ならせることで、基板ステージPST(基板ホルダ)の上面全面を例えば高精度な平坦面に仕上げなくても、ショット領域に対応する感光基板Pの裏面のみを良好に支持可能なように、基板ステージPST(基板ホルダ)を製造すればよい。これにより、基板ステージPSTを製造する際の製造時間やコストを下げることができる。
なお、図15では、感光基板Pの一部の領域が基板ステージに支持されていないように図示されているが、基板ステージを感光基板Pの全面を支持可能な程度の大きさに製造し、この基板ステージのうち感光基板Pの露光されない領域に対応する領域(第1露光ステーションでは第3ショット領域SH3に対応する領域、第2露光ステーションでは第1ショット領域SH1に対応する領域)を例えば平坦化処理しないようにすることによっても、基板ステージを製造する際の製造時間やコストを下げることができる。
なお、図15では、感光基板Pの一部の領域が基板ステージに支持されていないように図示されているが、基板ステージを感光基板Pの全面を支持可能な程度の大きさに製造し、この基板ステージのうち感光基板Pの露光されない領域に対応する領域(第1露光ステーションでは第3ショット領域SH3に対応する領域、第2露光ステーションでは第1ショット領域SH1に対応する領域)を例えば平坦化処理しないようにすることによっても、基板ステージを製造する際の製造時間やコストを下げることができる。
ところで、図9や図10を参照して説明した実施形態では、基板ステージPSTに対してロードされる複数の感光基板Pを順次露光する際、第1〜第4ショット領域SH1〜SH4に対する露光と、第5、第6ショット領域SH5、SH6に対する露光とを交互に繰り返す構成であって、基板ステージPSTをY軸方向に大きくステップ移動する必要が生じるが、図16に示すように、第1〜第4ショット領域SH1〜SH4に対する露光を行う場合と、第5、第6ショット領域SH5、SH6に対する露光を行う場合とで、基板ステージPSTに対する感光基板Pの載置状態を変えることで、基板ステージPSTの移動領域を抑えることができる。例えば、第1露光ステーションST1において、第1の感光基板Pの第1〜第4ショット領域SH1〜SH4を露光する場合(つまり図9のステップSB2を行う場合)、図16(a)に示すように、第1の感光基板Pのうち第1〜第4ショット領域SH1〜SH4に対応する領域を基板ステージPSTの支持面に支持させ、第1〜第4ショット領域SH1〜SH4が投影光学系PLの下に配置されるようにこの感光基板Pを基板ステージPSTに載置する。一方、第1露光ステーションST1において、第2の感光基板Pの第5、第6ショット領域SH5、SH6を露光する場合(つまり図9のステップSB6を行う場合)、図16(b)に示すように、第2の感光基板Pのうち第5、第6ショット領域SH5、SH6に対応する領域を基板ステージPSTの支持面に支持させ、第5、第6ショット領域SH5、SH6が投影光学系PLの下に配置されるようにこの感光基板Pを基板ステージPSTに載置する。こうすることにより、基板ステージPSTの移動領域Bを小さく抑えることができる。
なお本実施形態の露光装置EXは複数並んだ投影光学系(投影光学モジュール)を有するマルチレンズスキャン型露光装置であるが、投影光学系を1つ備えた走査型露光装置であってもよい。あるいは、マスクMと基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを露光し、基板Pを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート型の露光装置にも適用することができる。
なお本実施形態における露光装置EXの用途としては角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば、半導体製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。
本実施形態の露光装置EXの光源は、g線(436nm)、h線(405nm)、i線(365nm)のみならず、KrFエキシマレーザ(248nm)、ArFエキシマレーザ(193nm)、F2レーザ(157nm)を用いることができる。
投影光学系PLの倍率は等倍系のみならず、縮小系及び拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系PLとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、F2レーザを用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にする。
基板ステージPSTやマスクステージMSTにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。
ステージの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニットと電機子ユニットのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側(ベース)に設ければよい。
基板ステージPSTの移動により発生する反力は、特開平8−166475号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
マスクステージMSTの移動により発生する反力は、特開平8−330224号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
本願実施形態の露光装置EXは、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
半導体デバイスは、図17に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製作するステップ202、デバイスの基材となる基板(ウエハ、ガラスプレート)を製造するステップ203、前述した実施形態の露光装置によりレチクルのパターンをウエハに露光するウエハ処理ステップ204、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)205、検査ステップ206等を経て製造される。
60…アライメント系、61…マーク形成装置、62…マーク検出装置(検出装置)、
63…マーク、90…搬送系(ローダ系)、AR(AR1、AR2)…投影領域、
CONT…制御系、EX…露光装置、P…感光基板(基板)、PL…投影光学系、
SH1〜SH6…ショット領域(露光領域)、ST1…第1露光ステーション、
ST2…第2露光ステーション
63…マーク、90…搬送系(ローダ系)、AR(AR1、AR2)…投影領域、
CONT…制御系、EX…露光装置、P…感光基板(基板)、PL…投影光学系、
SH1〜SH6…ショット領域(露光領域)、ST1…第1露光ステーション、
ST2…第2露光ステーション
Claims (17)
- パターンを基板に露光する露光装置において、
前記基板を露光可能な第1露光ステーション及び第2露光ステーションと、
前記第1露光ステーションで第1の露光を行った後、該第1の露光を行った基板に対して前記第2露光ステーションで第2の露光を連続して行うように制御する制御系とを備えたことを特徴とする露光装置。 - 前記制御系は、前記第1の露光で前記基板上の第1の領域を露光し、前記第2の露光で前記第1の領域とは異なる前記基板上の第2の領域を露光するように制御することを特徴とする請求項1記載の露光装置。
- 前記制御系は、前記第1露光ステーションにおける露光と、前記第2露光ステーションにおける露光とを同時に行うように制御することを特徴とする請求項1又は2記載の露光装置。
- 前記第1露光ステーションと前記第2露光ステーションとの間で前記基板を搬送する搬送系を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記制御系は、前記基板上に予め設定された複数の露光領域に対して、前記第1及び第2露光ステーションそれぞれの露光動作を個別に制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記制御系は、前記複数の露光領域のうち一部の露光領域を前記第1露光ステーションで露光し、他の一部の露光領域を前記第2露光ステーションで露光することを特徴とする請求項5記載の露光装置。
- 前記第1及び第2露光ステーションを用いて複数の基板を順次露光する際、前記制御系は、前記第1及び第2露光ステーションそれぞれの露光する領域を前記基板に応じて変更することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記複数の基板のそれぞれは複数の露光領域を予め設定されており、
前記制御系は、前記複数の露光領域のうち前記第1及び第2露光ステーションのそれぞれで露光する露光動作を前記基板に応じて変更することを特徴とする請求項7記載の露光装置。 - 前記第1及び第2露光ステーションを用いて複数の基板を順次露光する際、前記制御系は、前記第1及び第2露光ステーションそれぞれの露光動作を予め設定された設定時間に基づいて制御することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記第1及び第2露光ステーションを用いて複数の基板を順次露光する際、前記制御系は、前記第1及び第2露光ステーションそれぞれの露光動作を該第1及び第2露光ステーションの稼働状況に応じて制御することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項記載の露光装置。
- 露光処理前の基板を前記第1及び第2露光ステーションのいずれか一方に搬入するローダ系を備え、
前記第1及び第2露光ステーションを用いて複数の基板を順次露光する際、前記制御系は、前記第1及び第2露光ステーションの稼働状況に応じて前記第1及び第2露光ステーションのうち前記基板を搬入する露光ステーションを選択し、該選択結果に基づいて前記ローダ系を制御することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記第1露光ステーションで露光された基板上の露光領域に対して、前記第2露光ステーションで露光する露光領域の位置を調整するアライメント系を備えることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記アライメント系は、前記第1露光ステーションで露光された基板上の露光領域の位置を検出する検出装置を有することを特徴とする請求項12記載の露光装置。
- 前記アライメント系は、前記第1露光ステーションに設けられ、前記基板を所定位置に対して位置合わせする際に用いるマークを該基板上に形成するマーク形成装置を有することを特徴とする請求項12又は13記載の露光装置。
- 前記第1及び第2露光ステーションは投影光学系をそれぞれ有するとともに前記基板と前記投影光学系とを相対移動させながら前記投影光学系を介して前記パターンを前記基板に露光し、
前記制御系は、前記投影光学系の投影領域と前記基板上に予め設定された露光領域とに基づいて、前記第1及び第2露光ステーションそれぞれにおける前記移動を制御することを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項記載の露光装置。 - パターンを基板に露光する露光方法において、
前記基板を露光可能な第1露光ステーションで前記基板の第1の領域を露光する第1工程と、
該第1工程で露光した基板の第2の領域を第2露光ステーションで連続して露光する第2工程とを有することを特徴とする露光方法。 - 前記第1の領域に対する露光と前記第2の領域に対する露光とで互いに異なるパターンを前記基板に露光することを特徴とする請求項16記載の露光方法。
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