JPWO2011105461A1 - Light irradiation apparatus for exposure apparatus, exposure apparatus, exposure method, substrate manufacturing method, mask, and substrate to be exposed - Google Patents
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Abstract
高価なマスクを用いることなく、解像度を改善することが可能な露光装置用光照射装置、近接露光装置、及び近接露光方法、並びに基板の製造方法を提供する。また、カラーフィルタまたは液晶パネルを効率よく製造することができるマスク、被露光基板、露光装置及び露光方法を提供する。近接露光装置は、複数の光源部７３から出射される光の主光軸Ｌがインテグレータ７４の周辺部に分散して入射される。また、マスクは、被露光基板に露光するパターンが形成された露光パターンと、露光パターンの外縁の第１の辺に隣接した位置に形成された第１のアライメントマークと、露光パターンの外縁の第１の辺に対向する第２の辺に隣接した位置に形成された第２のアライメントマークと、を有し、第１のアライメントマークは、ステップ方向から見た場合において、第２のアライメントマークが形成されている位置とは、重ならない位置に配置されている。Provided are a light irradiation apparatus for an exposure apparatus, a proximity exposure apparatus, a proximity exposure method, and a substrate manufacturing method capable of improving resolution without using an expensive mask. In addition, a mask, a substrate to be exposed, an exposure apparatus, and an exposure method capable of efficiently producing a color filter or a liquid crystal panel are provided. In the proximity exposure apparatus, the main optical axis L of the light emitted from the plurality of light source units 73 is dispersedly incident on the peripheral portion of the integrator 74. The mask includes an exposure pattern in which a pattern to be exposed on the substrate to be exposed is formed, a first alignment mark formed at a position adjacent to the first edge of the outer edge of the exposure pattern, and a first edge of the outer edge of the exposure pattern. A second alignment mark formed at a position adjacent to the second side opposite to the first side, and the first alignment mark is a second alignment mark when viewed from the step direction. It is arranged at a position that does not overlap with the formed position.
Description
本発明は、露光装置用光照射装置、露光装置、露光方法、基板の製造方法、マスク、及び被露光基板に関し、より詳細には、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイの基板上にマスクのマスクパターンを露光転写する露光装置に適用可能な、露光装置用光照射装置、露光装置、露光方法、基板の製造方法、マスク、及び被露光基板に関する。 The present invention relates to a light irradiation apparatus for an exposure apparatus, an exposure apparatus, an exposure method, a substrate manufacturing method, a mask, and a substrate to be exposed, and more particularly, on a substrate of a large flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display. The present invention relates to a light irradiation apparatus for exposure apparatus, an exposure apparatus, an exposure method, a substrate manufacturing method, a mask, and a substrate to be exposed, which can be applied to an exposure apparatus that exposes and transfers a mask pattern of a mask.
従来、フラットパネルディスプレイ装置のカラーフィルタ等のパネルを製造する装置として、基板とマスクとの間に所定の隙間が設けられた状態で、基板に対して露光用の光をマスクを介して照射する近接露光装置が知られている。近接露光装置のうち、分割逐次近接露光装置では、基板より小さいマスクをマスクステージで保持すると共に基板をワークステージで保持して両者を近接して対向配置した後、ワークステージをマスクに対してステップ移動させて各ステップ毎にマスク側から基板にパターン露光用の光を照射することにより、マスクに描かれた複数のパターンを基板上に露光転写して、一枚の基板に複数のパネルを製作する。また、スキャン露光装置では、マスクに対して所定の隙間が設けられた状態で、一定速度で搬送されている基板に対して、露光用の光をマスクを介して照射し、基板上にマスクのパターンを露光転写する。 Conventionally, as a device for manufacturing a panel such as a color filter of a flat panel display device, exposure light is irradiated to the substrate through the mask in a state where a predetermined gap is provided between the substrate and the mask. Proximity exposure apparatuses are known. Among the proximity exposure apparatuses, the division sequential proximity exposure apparatus holds a mask smaller than the substrate on the mask stage, holds the substrate on the work stage, and places both of them in close proximity to each other, and then steps the work stage relative to the mask. By irradiating the pattern exposure light onto the substrate from the mask side at each step by moving it, multiple patterns drawn on the mask are exposed and transferred onto the substrate to produce multiple panels on a single substrate To do. Further, in the scanning exposure apparatus, the substrate is transported at a constant speed with a predetermined gap with respect to the mask, and the exposure light is irradiated through the mask. The pattern is exposed and transferred.
また、他の露光方法である投影露光装置において、オプチカルインテグレータの出射側にアパーチャーを設置し、２次光源形状を決定するようにしたものが考案されている（例えば、特許文献１参照。）。 Further, in a projection exposure apparatus that is another exposure method, an apparatus is devised in which an aperture is installed on the exit side of an optical integrator so as to determine a secondary light source shape (see, for example, Patent Document 1).
また、特許文献２には、マスクホルダに保持されたパターン形成用のマスクよりも大きな露光対象基板を搬入して露光チャックに保持し、該露光チャックを該マスクに対してステップ移動軸に沿う方向にステップ移動することにより、該露光対象基板を該マスクに対して複数回に分けて異なる露光位置に順次位置決めし、位置決めされた各露光位置でそれぞれ露光処理を行う露光装置が記載されている。
In
また、特許文献３には、１つのマスクを用いて、基板上に複数の着色パターンの露光を行うカラーフィルタ基板の露光装置であって、マスク及び基板が、着色パターン毎に異なる間隔で複数のアライメントマークを有し、マスクと基板との位置合わせを行う位置合わせ手段と、マスクのアライメントマーク及び基板のアライメントマークの画像を取得して、画像信号を出力する複数の画像取得手段と、前記複数の画像取得手段が出力した画像信号を処理して、マスクのアライメントマークの位置と基板のアライメントマークの位置とのずれ量を検出する画像信号処理手段と、前記画像信号処理手段の検出結果に基づき、マスクに設けた複数のアライメントマークの位置と基板に設けた複数のアライメントマークの位置とがそれぞれ合う様に前記位置合わせ手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするカラーフィルタ基板の露光装置が記載されている。
ところで、近接露光装置では、マスクと基板との間に１００μｍ程度の隙間があるため、露光光を結像することができないため、解像度には限界があり、投影光学系より解像度が低い。即ち、近接露光のようなインコヒーレント光学系の場合、レンズで結像して高解像度を得ることはできない。
また、いわゆるグレートーンやハーフトーンマスクを使用し、光の位相や透過率を積極的に工夫することにより露光面での光学像を改良することで、高解像度を得ることができるが、マスクのコストが嵩むという課題がある。
特許文献１に記載の露光装置では、アパーチャーをマスクパターンに応じて変更し、最適なＮＡに変更しているが、近接露光装置では、ＮＡという概念が存在しない。By the way, in the proximity exposure apparatus, since there is a gap of about 100 μm between the mask and the substrate, the exposure light cannot be imaged. Therefore, the resolution is limited and the resolution is lower than that of the projection optical system. That is, in the case of an incoherent optical system such as proximity exposure, high resolution cannot be obtained by imaging with a lens.
In addition, using a so-called gray-tone or half-tone mask, high resolution can be obtained by improving the optical image on the exposure surface by positively devising the phase and transmittance of light. There is a problem that the cost increases.
In the exposure apparatus described in
また、特許文献２及び特許文献３に記載されているように、露光装置は、アライメントマーク等を用いて、基板とマスクの位置合わせを行いつつ、露光を行うことで、カラーフィルタの形成される位置がずれることを抑制する。
Further, as described in
ここで、基板とマスクとを高い精度で位置合わせを行うためには、基板にアライメントマークを形成する必要があるが、アライメントマークを形成した領域はカラーフィルタとして利用することができない。そのため、アライメントマークを形成すると基板に無駄な領域が発生してしまう。 Here, in order to align the substrate and the mask with high accuracy, it is necessary to form an alignment mark on the substrate, but the region where the alignment mark is formed cannot be used as a color filter. Therefore, when the alignment mark is formed, a useless area is generated on the substrate.
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、高価なマスクを用いることなく、解像度を改善することが可能な露光装置用光照射装置、近接露光装置、及び近接露光方法、並びに基板の製造方法を提供することにある。また、第２の目的は、カラーフィルタまたは液晶パネルを効率よく製造することができるマスク、被露光基板、露光装置及び露光方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and a first object of the present invention is to provide a light irradiation apparatus for an exposure apparatus, a proximity exposure apparatus, and the like that can improve resolution without using an expensive mask. And a proximity exposure method and a substrate manufacturing method. A second object is to provide a mask, a substrate to be exposed, an exposure apparatus, and an exposure method that can efficiently produce a color filter or a liquid crystal panel.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 被露光材としての基板を保持する基板保持部と、
前記基板と対向するようにマスクを保持するマスク保持部と、
発光部と該発光部から発生された光に指向性をもたせて出射する反射光学系をそれぞれ含む複数の光源部、該複数の光源部からの光が入射するインテグレータ、該インテグレータから出射した光を略平行光に変換するコリメーションミラー、及び該光源部からの光を透過又は遮断するように開閉制御するシャッターを有する照明光学系と、
を備え、
前記基板と前記マスクとの間に所定の隙間が設けられた状態で、前記基板に対して前記照明光学系からの光を前記マスクを介して照射する近接露光装置であって、
前記複数の光源部の少なくとも一つから出射される光は、その主光軸が前記インテグレータの中心からずれた位置を通って前記インテグレータに入射されることを特徴とする近接露光装置。
（２） 前記照明光学系は、所定数の前記光源部をそれぞれ取り付け可能な複数のカセットと、該複数のカセットを取り付け可能な支持体と、を備え、
前記各カセットには、前記所定数の光源部から出射された光の各主光軸の交点がほぼ一致するように前記所定数の光源部が取り付けられ、
前記支持体には、前記各カセットの所定数の光源部から出射された光の各主光軸の交点が異なる位置となるように、前記複数のカセットが取り付けられることを特徴とする（１）に記載の近接露光装置。
（３） 被露光材としての基板を保持する基板保持部と、
前記基板と対向するようにマスクを保持するマスク保持部と、
発光部と該発光部から発生された光に指向性をもたせて出射する反射光学系を含む光源部、該光源部からの光が入射するインテグレータ、該インテグレータから出射した光を略平行光に変換するコリメーションミラー、及び該光源部からの光を透過又は遮断するように開閉制御するシャッターを有する照明光学系と、
を備え、
前記基板と前記マスクとの間に所定の隙間が設けられた状態で、前記基板に対して前記照明光学系からの光を前記マスクを介して照射する近接露光装置であって、
前記光源部の出射面近傍には、該出射面から出射される光の強度を調整する光強度調整部が設けられることを特徴とする近接露光装置。
（４） 前記光強度調整部は、前記出射面の中央部を含んで部分的に遮蔽するアパーチャーであることを特徴とする（３）に記載の近接露光装置。
（５） 前記光源部は、前記発光部と前記反射光学系をそれぞれ含む複数の光源部を備え、
前記光強度調整部は、前記複数の光源部にそれぞれ設けられることを特徴とする（３）又は（４）に記載の近接露光装置。
（６） 前記照明光学系は、所定数の前記光源部をそれぞれ取り付け可能な複数のカセットと、該複数のカセットを取り付け可能な支持体と、を備え、
前記光強度調整部は、前記カセット内に取り付けられた前記所定数の光源部全ての各出射面の中央部を含んで各出射面を部分的に遮蔽するアパーチャーであることを特徴とする（５）に記載の近接露光装置。
（７） 被露光材としての基板を保持する基板保持部と、
前記基板と対向するようにマスクを保持するマスク保持部と、
発光部と該発光部から発生された光に指向性をもたせて出射する反射光学系を含む光源部、該光源部からの光が入射するインテグレータ、該インテグレータから出射した光を略平行光に変換するコリメーションミラー、及び該光源部からの光を透過又は遮断するように開閉制御するシャッターを有する照明光学系と、
を備え、
前記基板と前記マスクとの間に所定の隙間が設けられた状態で、前記基板に対して前記照明光学系からの光を前記マスクを介して照射する近接露光装置であって、
前記インテグレータの入射面には、該入射面に入射される光の強度を調整する光強度調整部が設けられることを特徴とする近接露光装置。
（８） 前記インテグレータは、複数のレンズエレメントを縦横に配列したフライアイインテグレータ又はロッドインテグレータであり、
前記光強度調整部は、前記各レンズエレメントの入射面の中央部を含んで部分的に遮蔽する複数のアパーチャーであることを特徴とする（７）に記載の近接露光装置。
（９） 前記光源部と前記インテグレータの間には、前記光源部からの光を拡散させる拡散レンズが設けられることを特徴とする（１）〜（８）の何れか１つに記載の近接露光装置。
（１０） 発光部と該発光部から発生された光に指向性をもたせて出射する反射光学系をそれぞれ含む複数の光源部と、
所定数の前記光源部をそれぞれ取付可能な複数のカセットと、
該複数のカセットを取り付け可能な支持体と、
を備え、
前記各カセットには、前記所定数の光源部から出射された光の各主光軸の交点がほぼ一致するように前記所定数の光源部が取り付けられ、
前記支持体には、前記各カセットの所定数の光源部から出射された光の各主光軸の交点が異なる位置となるように、前記複数のカセットが取り付けられることを特徴とする露光装置用光照射装置。
（１１） 発光部と該発光部から発生された光に指向性をもたせて出射する反射光学系をそれぞれ含む複数の光源部と、
所定数の前記光源部をそれぞれ取付可能な複数のカセットと、
該複数のカセットを取り付け可能な支持体と、
前記各カセットにそれぞれ設けられ、前記カセット内に取り付けられた前記所定数の光源部全ての各出射面の中央部を含んで各出射面を部分的に遮蔽する複数のアパーチャーと、
を備えることを特徴とする露光装置用光照射装置。
（１２） 前記アパーチャーは、前記カセットに着脱自在に取り付けられることを特徴とする（１１）に記載の露光装置用光照射装置。
（１３） 被露光材としての基板を保持する基板保持部と、前記基板と対向するようにマスクを保持するマスク保持部と、発光部と該発光部から発生された光に指向性をもたせて出射する反射光学系をそれぞれ含む複数の光源部、該複数の光源部からの光が入射するインテグレータ、該インテグレータから出射した光を略平行光に変換するコリメーションミラー、及び該光源部からの光を透過又は遮断するように開閉制御するシャッターを有する照明光学系と、を備える近接露光装置を用いた近接露光方法であって、
前記複数の光源部の少なくとも一つから出射される光は、その主光軸が前記インテグレータの中心からずれた位置を通って前記インテグレータに入射されるように、前記複数の光源部を配置する工程と、
前記基板と前記マスクとの間に所定の隙間が設けられた状態で、前記基板に対して前記照明光学系からの光を前記マスクを介して照射する工程と、
を有することを特徴とする近接露光方法。
（１４） 被露光材としての基板を保持する基板保持部と、前記基板と対向するようにマスクを保持するマスク保持部と、発光部と該発光部から発生された光に指向性をもたせて出射する反射光学系を含む光源部、該光源部からの光が入射するインテグレータ、該インテグレータから出射した光を略平行光に変換するコリメーションミラー、及び該光源部からの光を透過又は遮断するように開閉制御するシャッターを有する照明光学系と、を備える近接露光装置を用いた近接露光方法であって、
前記光源部の出射面近傍に、該出射面から出射される光の強度を調整する光強度調整部が設けられる工程と、
前記基板と前記マスクとの間に所定の隙間が設けられた状態で、前記基板に対して前記照明光学系からの光を前記マスクを介して照射する工程と、
を有することを特徴とする近接露光方法。
（１５） 前記光強度調整部は、前記露光される基板に応じて、前記出射面の中央部を含んで部分的に遮蔽する遮蔽面積がそれぞれ異なる複数のアパーチャーを備え、
前記光源部の出射面近傍には、前記露光される基板に応じて所望の前記アパーチャーが設けられることを特徴とする（１４）に記載の近接露光方法。
（１６） 被露光材としての基板を保持する基板保持部と、前記基板と対向するようにマスクを保持するマスク保持部と、発光部と該発光部から発生された光に指向性をもたせて出射する反射光学系を含む光源部、該光源部からの光が入射するインテグレータ、該インテグレータから出射した光を略平行光に変換するコリメーションミラー、及び該光源部からの光を透過又は遮断するように開閉制御するシャッターを有する照明光学系と、を備える近接露光装置を用いた近接露光方法であって、
前記インテグレータの入射面に、該入射面に入射される光の強度を調整する光強度調整部が設けられる工程と、
前記基板と前記マスクとの間に所定の隙間が設けられた状態で、前記基板に対して前記照明光学系からの光を前記マスクを介して照射する工程と、
を有することを特徴とする近接露光方法。
（１７） 前記光源部と前記インテグレータの間には、前記光源部からの光を拡散させる拡散レンズが設けられることを特徴とする（１３）〜（１６）の何れか１つに記載の近接露光方法。
（１８） （１３）〜（１７）の何れか１つに記載の近接露光方法を用いて製造することを特徴とする基板の製造方法。
（１９） 被露光基板とステップ方向に相対移動することで前記被露光基板にパターンを露光するマスクであって、
前記被露光基板に露光するパターンが形成された露光パターンと、
前記露光パターンの外縁の第１の辺に隣接した位置に形成された第１のアライメントマークと、
前記露光パターンの外縁の前記第１の辺に対向する第２の辺に隣接した位置に形成された第２のアライメントマークと、を有し、
前記第１のアライメントマークは、前記ステップ方向から見た場合において、前記第２のアライメントマークが形成されている位置とは、重ならない位置に配置されていることを特徴とするマスク。
（２０） 前記第１の辺に隣接した位置に形成された第１測定窓と、
前記第２の辺に隣接した位置に形成された第２測定窓と、をさらに有することを特徴とする（１９）に記載のマスク。
（２１） 前記第１測定窓と、前記ステップ方向から見た場合において、前記第２測定窓が形成されている位置とは、重ならない位置に形成されていることを特徴とする（２０）に記載のマスク。
（２２） 被露光基板にパターンを露光するマスクにおいて、
前記被露光基板に露光するパターンが形成された露光パターンと、
前記露光パターンの外縁の第１の辺に隣接した位置に形成された第１のアライメントマークと、
前記露光パターンの外周の前記第１の辺とは異なる方向に伸びた第２の辺に隣接した位置に形成された第２のアライメントマークと、を有することを特徴とするマスク。
（２３） マスクとステップ方向に相対移動することでパターンが形成される被露光基板であって、
透明な板状部材と、
前記板状部材の表面にパターンが形成されたパターン部、前記板状部材の表面の、前記パターン部の外周の第１の辺に隣接した位置に形成された第１のアライメントマーク、及び、前記板状部材の表面の、前記パターン領域の外周の前記第１の辺に対向する第２の辺に隣接した位置に形成された第２のアライメントマーク、で構成されたショットユニットと、を有し、
前記第１のアライメントマークは、前記ステップ方向から見た場合において、前記第２のアライメントマークが形成されている位置とは、重ならない位置に形成されていることを特徴とする被露光基板。
（２４） 前記ショットユニットは、前記第１の辺に隣接した位置に形成された第１測定用領域と、
前記第２の辺に隣接した位置に形成された第２測定用領域と、をさらに有することを特徴とする（２３）に記載の被露光基板。
（２５） 前記第１測定用領域は、前記ステップ方向から見た場合において、前記第２測定窓が形成されている位置とは、重ならない位置に形成されていることを特徴とする（２４）に記載の被露光基板。
（２６） 透明な板状部材と、
前記板状部材の表面にパターンが形成されたパターン部、前記板状部材の表面の、前記パターン部の外周の第１の辺に隣接した位置に形成された第１のアライメントマーク、及び、前記板状部材の表面の、前記パターン領域の外周の前記第１の辺とは異なる方向に延在する第２の辺に隣接した位置に形成された第２のアライメントマーク、で構成されたショットユニットと、を有することを特徴とする被露光基板。
（２７） 前記ショットユニットを、複数有し、
前記パターン部と、前記第１の辺、または、前記第２の辺に隣接して配置されたパターン部と、の間隔をＬ１とし、
前記パターン部の端から前記アライメントマークの前記パターン部の端から離れている側の端までの距離をＬ２とすると、
０＜Ｌ１＜２Ｌ２であることを特徴とする（２３）から（２６）のいずれか１つに記載の被露光基板。
（２８） 前記アライメントマークは、対応するパターン部よりも隣接するパターンの方が近いことを特徴とする（２３）から（２７）のいずれか１つに記載の被露光基板。
（２９） （１９）から（２２）のいずれか１つに記載のマスクと、
前記マスクを支持するマスク支持機構と、
被露光基板を支持する基板保持機構と、
前記マスクと前記被露光基板とを相対的に移動させる移動機構と、
前記被露光基板に前記マスクを通過した光を照射する照射光学系と、
前記移動機構の移動及び前記照射光学系による光の照射を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記マスクの露光パターンの前記第１の辺が、前記被露光基板に露光されたパターン部の前記第２の辺に相当する辺に隣接し、かつ、前記露光パターンの露光位置と、前記露光されたパターン部との間隔をＬ１とし、前記パターン部の端から前記アライメントマークの前記パターン部の端から離れている側の端までの距離をＬ２とすると、０＜Ｌ１＜２Ｌ２となる位置に前記マスクと前記被露光基板とを相対的に移動させ、前記露光パターンを前記被露光基板に露光させることを特徴とする露光装置。
（３０） 前記被露光基板に形成されたアライメントマークと、前記マスクに形成されたアライメントマークとを撮影した画像を取得するアライメントカメラと、前記アライメントカメラを移動させるカメラ移動機構とをさらに有し、
前記制御装置は、前記アライメントカメラで取得した画像のアライメントマークの位置に基づいて、前記移動機構により前記マスクと前記被露光基板とを相対的に移動させることを特徴とする（２９）に記載の露光装置。
（３１） 前記マスクと前記被露光基板との距離を計測するギャップセンサをさらに有することを特徴とする（２９）または（３０）に記載の露光装置。
（３２） 前記マスク支持機構は、前記マスクを前記被露光基板に近接した位置に保持することを特徴とする（２９）から（３１）のいずれか１つに記載の露光装置。
（３３） 前記マスクと前記被露基板とをステップ方向に相対的に移動させて、マスクに形成された露光パターンを１枚の被露光基板の複数位置に露光する露光方法であって、
前記露光パターンの外縁の第１の辺に隣接した位置に形成された第１のアライメントマークと、前記露光パターンの外周の前記第１の辺に対向する第２の辺に隣接した位置に形成された第２のアライメントマークと、を有し、前記第１のアライメントマークが、ステップ方向から見た場合において、前記第２のアライメントマークが形成されている位置とは、重ならない位置に配置されているマスクを用い、
前記マスクの露光パターンの前記第１の辺が、前記被露光基板に露光されたパターン部の前記第２の辺に相当する辺に隣接し、かつ、前記露光パターンの露光位置と、前記露光されたパターン部との間隔をＬ１とし、前記パターン部の端から前記アライメントマークの前記パターン部の端から離れている側の端までの距離をＬ２とすると、０＜Ｌ１＜２Ｌ２となる位置に前記マスクと前記被露光基板とを相対的に前記ステップ方向に移動させ、前記露光パターンを前記被露光基板に露光させることを特徴とする露光方法。
（３４） 前記露光パターンを、前記被露光基板の、前記マスクのアライメントマークよりも前記被露光基板に露光されたパターン部に隣接するアライメントマークの近くに露光させることを特徴とする（３３）に記載の露光方法。The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) a substrate holding unit for holding a substrate as an exposed material;
A mask holding unit for holding a mask so as to face the substrate;
A plurality of light source units each including a light emitting unit and a reflection optical system that emits light with directivity emitted from the light emitting unit, an integrator to which light from the plurality of light source units is incident, light emitted from the integrator An illumination optical system having a collimation mirror for converting into substantially parallel light, and a shutter for controlling opening and closing so as to transmit or block light from the light source unit;
With
A proximity exposure apparatus that irradiates the substrate with light from the illumination optical system through the mask in a state where a predetermined gap is provided between the substrate and the mask,
The proximity exposure apparatus, wherein light emitted from at least one of the plurality of light source units is incident on the integrator through a position where a main optical axis thereof is shifted from a center of the integrator.
(2) The illumination optical system includes a plurality of cassettes to which a predetermined number of the light source units can be respectively attached, and a support body to which the plurality of cassettes can be attached.
The predetermined number of light source units is attached to each cassette so that the intersections of the main optical axes of the light emitted from the predetermined number of light source units substantially coincide with each other,
The plurality of cassettes are attached to the support so that intersections of main optical axes of light emitted from a predetermined number of light source units of the cassettes are at different positions (1) The proximity exposure apparatus according to 1.
(3) a substrate holding unit for holding a substrate as an exposed material;
A mask holding unit for holding a mask so as to face the substrate;
A light source unit including a light emitting unit and a reflection optical system that emits light with directivity emitted from the light emitting unit, an integrator that receives light from the light source unit, and converts light emitted from the integrator into substantially parallel light An illumination optical system having a collimation mirror, and a shutter that controls opening and closing so as to transmit or block light from the light source unit;
With
A proximity exposure apparatus that irradiates the substrate with light from the illumination optical system through the mask in a state where a predetermined gap is provided between the substrate and the mask,
A proximity exposure apparatus, wherein a light intensity adjusting unit for adjusting the intensity of light emitted from the light emitting surface is provided in the vicinity of the light emitting surface of the light source unit.
(4) The proximity exposure apparatus according to (3), wherein the light intensity adjustment unit is an aperture that partially shields including a central portion of the emission surface.
(5) The light source unit includes a plurality of light source units each including the light emitting unit and the reflective optical system,
The proximity exposure apparatus according to (3) or (4), wherein the light intensity adjustment unit is provided in each of the plurality of light source units.
(6) The illumination optical system includes a plurality of cassettes to which a predetermined number of the light source units can be respectively attached, and a support body to which the plurality of cassettes can be attached.
The light intensity adjusting unit is an aperture that partially includes a central portion of each of the emission surfaces of the predetermined number of light source units mounted in the cassette and partially shields each of the emission surfaces (5 ) Proximity exposure apparatus.
(7) a substrate holding unit for holding a substrate as an exposed material;
A mask holding unit for holding a mask so as to face the substrate;
A light source unit including a light emitting unit and a reflection optical system that emits light with directivity emitted from the light emitting unit, an integrator that receives light from the light source unit, and converts light emitted from the integrator into substantially parallel light An illumination optical system having a collimation mirror, and a shutter that controls opening and closing so as to transmit or block light from the light source unit;
With
A proximity exposure apparatus that irradiates the substrate with light from the illumination optical system through the mask in a state where a predetermined gap is provided between the substrate and the mask,
A proximity exposure apparatus, wherein an incident surface of the integrator is provided with a light intensity adjusting unit that adjusts the intensity of light incident on the incident surface.
(8) The integrator is a fly eye integrator or a rod integrator in which a plurality of lens elements are arranged vertically and horizontally,
The proximity exposure apparatus according to (7), wherein the light intensity adjusting unit is a plurality of apertures that partially shield including a central part of an incident surface of each lens element.
(9) The proximity exposure according to any one of (1) to (8), wherein a diffusion lens that diffuses light from the light source unit is provided between the light source unit and the integrator. apparatus.
(10) a plurality of light source units each including a light emitting unit and a reflective optical system that emits light having a directivity emitted from the light emitting unit;
A plurality of cassettes to which a predetermined number of the light source units can be respectively attached;
A support to which the plurality of cassettes can be attached;
With
The predetermined number of light source units is attached to each cassette so that the intersections of the main optical axes of the light emitted from the predetermined number of light source units substantially coincide with each other,
For the exposure apparatus, the plurality of cassettes are attached to the support so that the intersections of the main optical axes of light emitted from a predetermined number of light source units of the cassettes are at different positions. Light irradiation device.
(11) a plurality of light source units each including a light emitting unit and a reflective optical system that emits light having a directivity emitted from the light emitting unit;
A plurality of cassettes to which a predetermined number of the light source units can be respectively attached;
A support to which the plurality of cassettes can be attached;
A plurality of apertures that are provided in each of the cassettes and partially shield each of the emission surfaces including the central portion of each of the emission surfaces of all the predetermined number of light source units attached in the cassette;
A light irradiation apparatus for an exposure apparatus, comprising:
(12) The light irradiation apparatus for an exposure apparatus according to (11), wherein the aperture is detachably attached to the cassette.
(13) A substrate holding unit for holding a substrate as an exposed material, a mask holding unit for holding a mask so as to face the substrate, a light emitting unit, and directing light generated from the light emitting unit A plurality of light source units each including a reflection optical system to be emitted, an integrator on which light from the plurality of light source units is incident, a collimation mirror that converts light emitted from the integrator into substantially parallel light, and light from the light source unit A proximity exposure method using a proximity exposure apparatus comprising: an illumination optical system having a shutter that is controlled to be opened or closed so as to transmit or block;
The step of arranging the plurality of light source units so that light emitted from at least one of the plurality of light source units is incident on the integrator through a position where a main optical axis is shifted from the center of the integrator. When,
Irradiating the substrate with light from the illumination optical system through the mask in a state where a predetermined gap is provided between the substrate and the mask;
A proximity exposure method characterized by comprising:
(14) A substrate holding unit for holding a substrate as an exposed material, a mask holding unit for holding a mask so as to face the substrate, a light emitting unit, and directing light emitted from the light emitting unit A light source unit including a reflective optical system that emits light, an integrator that receives light from the light source unit, a collimation mirror that converts light emitted from the integrator into substantially parallel light, and a light that transmits or blocks light from the light source unit A proximity exposure method using a proximity exposure apparatus comprising: an illumination optical system having a shutter that controls opening and closing;
A step of providing a light intensity adjustment unit for adjusting the intensity of light emitted from the emission surface in the vicinity of the emission surface of the light source unit;
Irradiating the substrate with light from the illumination optical system through the mask in a state where a predetermined gap is provided between the substrate and the mask;
A proximity exposure method characterized by comprising:
(15) The light intensity adjusting unit includes a plurality of apertures having different shielding areas, each including a central portion of the exit surface, depending on the substrate to be exposed,
The proximity exposure method according to (14), wherein a desired aperture is provided in the vicinity of an emission surface of the light source unit according to the substrate to be exposed.
(16) A substrate holding unit for holding a substrate as an exposed material, a mask holding unit for holding a mask so as to face the substrate, a light emitting unit, and directing light generated from the light emitting unit A light source unit including a reflective optical system that emits light, an integrator that receives light from the light source unit, a collimation mirror that converts light emitted from the integrator into substantially parallel light, and a light that transmits or blocks light from the light source unit A proximity exposure method using a proximity exposure apparatus comprising: an illumination optical system having a shutter that controls opening and closing;
A step of providing a light intensity adjusting unit for adjusting the intensity of light incident on the incident surface on the incident surface of the integrator;
Irradiating the substrate with light from the illumination optical system through the mask in a state where a predetermined gap is provided between the substrate and the mask;
A proximity exposure method characterized by comprising:
(17) The proximity exposure according to any one of (13) to (16), wherein a diffusion lens that diffuses light from the light source unit is provided between the light source unit and the integrator. Method.
(18) A method for manufacturing a substrate, which is manufactured using the proximity exposure method according to any one of (13) to (17).
(19) A mask that exposes a pattern on the substrate to be exposed by moving relative to the substrate to be exposed in a step direction,
An exposure pattern in which a pattern to be exposed on the substrate to be exposed is formed;
A first alignment mark formed at a position adjacent to the first side of the outer edge of the exposure pattern;
A second alignment mark formed at a position adjacent to the second side opposite to the first side of the outer edge of the exposure pattern;
The mask, wherein the first alignment mark is arranged at a position that does not overlap with a position where the second alignment mark is formed when viewed from the step direction.
(20) a first measurement window formed at a position adjacent to the first side;
The mask according to (19), further comprising: a second measurement window formed at a position adjacent to the second side.
(21) In (20), the first measurement window and the position where the second measurement window is formed are not overlapped when viewed from the step direction. The mask described.
(22) In a mask for exposing a pattern to a substrate to be exposed,
An exposure pattern in which a pattern to be exposed on the substrate to be exposed is formed;
A first alignment mark formed at a position adjacent to the first side of the outer edge of the exposure pattern;
And a second alignment mark formed at a position adjacent to a second side extending in a direction different from the first side of the outer periphery of the exposure pattern.
(23) A substrate to be exposed on which a pattern is formed by relatively moving in a step direction with a mask,
A transparent plate member;
A pattern portion having a pattern formed on the surface of the plate-like member, a first alignment mark formed at a position adjacent to a first side of the outer periphery of the pattern portion on the surface of the plate-like member, and A shot unit composed of a second alignment mark formed on the surface of the plate-like member at a position adjacent to the second side opposite to the first side of the outer periphery of the pattern region. ,
The substrate to be exposed, wherein the first alignment mark is formed at a position that does not overlap with a position where the second alignment mark is formed when viewed from the step direction.
(24) The shot unit includes a first measurement region formed at a position adjacent to the first side;
The exposed substrate according to (23), further comprising a second measurement region formed at a position adjacent to the second side.
(25) The first measurement region is formed at a position that does not overlap with a position where the second measurement window is formed when viewed from the step direction (24). The to-be-exposed board | substrate of description.
(26) a transparent plate-like member;
A pattern portion having a pattern formed on the surface of the plate-like member, a first alignment mark formed at a position adjacent to a first side of the outer periphery of the pattern portion on the surface of the plate-like member, and A shot unit composed of a second alignment mark formed at a position adjacent to a second side extending in a direction different from the first side of the outer periphery of the pattern region on the surface of the plate member And a substrate to be exposed.
(27) having a plurality of the shot units,
L 1 is an interval between the pattern portion and the pattern portion disposed adjacent to the first side or the second side,
When the distance from the end of the pattern portion to the end of the side away from the end of the pattern portion of the alignment mark and L 2,
The substrate to be exposed according to any one of (23) to (26), wherein 0 <L 1 <2L 2 .
(28) The substrate to be exposed according to any one of (23) to (27), wherein the alignment mark is closer to an adjacent pattern than a corresponding pattern portion.
(29) The mask according to any one of (19) to (22);
A mask support mechanism for supporting the mask;
A substrate holding mechanism for supporting the substrate to be exposed;
A moving mechanism for relatively moving the mask and the substrate to be exposed;
An irradiation optical system for irradiating the substrate to be exposed with light that has passed through the mask;
A control device for controlling movement of the moving mechanism and light irradiation by the irradiation optical system,
The control device is configured such that the first side of the exposure pattern of the mask is adjacent to a side corresponding to the second side of the pattern portion exposed on the substrate to be exposed, and an exposure position of the exposure pattern If, when the distance between the exposed pattern portion and L 1, the distance from the end of the pattern portion to the end on the side where the away from the end of the pattern portion of the alignment mark and
(30) It further includes an alignment camera that acquires an image of the alignment mark formed on the substrate to be exposed and the alignment mark formed on the mask, and a camera moving mechanism that moves the alignment camera.
The control device moves the mask and the substrate to be exposed relatively by the moving mechanism based on the position of the alignment mark of the image acquired by the alignment camera. Exposure device.
(31) The exposure apparatus according to (29) or (30), further including a gap sensor that measures a distance between the mask and the substrate to be exposed.
(32) The exposure apparatus according to any one of (29) to (31), wherein the mask support mechanism holds the mask at a position close to the substrate to be exposed.
(33) An exposure method in which the mask and the substrate to be exposed are relatively moved in a step direction to expose an exposure pattern formed on the mask at a plurality of positions on one substrate to be exposed,
A first alignment mark formed at a position adjacent to the first side of the outer edge of the exposure pattern, and a position adjacent to the second side of the outer periphery of the exposure pattern facing the first side. A second alignment mark, and when the first alignment mark is viewed from the step direction, the second alignment mark is disposed at a position that does not overlap with the position where the second alignment mark is formed. Using the mask
The first side of the exposure pattern of the mask is adjacent to a side corresponding to the second side of the pattern portion exposed on the substrate to be exposed, and the exposure position of the exposure pattern is exposed. When the distance from the pattern portion is L 1 and the distance from the end of the pattern portion to the end of the alignment mark that is away from the end of the pattern portion is L 2 , 0 <L 1 <2L 2 An exposure method, wherein the mask and the substrate to be exposed are moved relative to each other in the step direction to expose the exposure pattern on the substrate to be exposed.
(34) The exposure pattern may be exposed closer to an alignment mark adjacent to a pattern portion exposed on the substrate to be exposed than to an alignment mark of the mask on the substrate to be exposed. The exposure method as described.
本発明の近接露光装置及び近接露光方法によれば、複数の光源部の少なくとも一つから出射される光は、その主光軸が前記インテグレータの中心からずれた位置を通って前記インテグレータに入射されるようにしたので、基板とマスクとの間に所定の隙間が設けられた状態で、基板に対して照明光学系からの光をマスクを介して照射する際、露光面における光のコリメーション角度内での照度分布が変化して、露光光の幅を細くすることができる。これにより、高価なマスクを用いることなく、解像度を改善することが可能である。 According to the proximity exposure apparatus and the proximity exposure method of the present invention, the light emitted from at least one of the plurality of light source units is incident on the integrator through a position whose main optical axis is shifted from the center of the integrator. As a result, when the substrate is irradiated with light from the illumination optical system through the mask in a state where a predetermined gap is provided between the substrate and the mask, it is within the collimation angle of light on the exposure surface. The illuminance distribution at can be changed, and the width of the exposure light can be narrowed. Thereby, the resolution can be improved without using an expensive mask.
また、本発明の近接露光装置用光照射装置によれば、各カセットには、所定数の光源部から出射された光の各主光軸の交点がほぼ一致するように所定数の光源部が取り付けられ、支持体には、各カセットの所定数の光源部から出射された光の各主光軸の交点が異なる位置となるように、複数のカセットが取り付けられるので、基板とマスクとの間に所定の隙間が設けられた状態で、基板に対して照明光学系からの光をマスクを介して照射する際、露光面における光のコリメーション角度内での照度分布が変化して、露光光の幅を細くすることができる。これにより、高価なマスクを用いることなく、解像度を改善することが可能であるとともに、光源部の交換をカセット毎に行っても上記効果を容易に達成することができる。 According to the light irradiation device for a proximity exposure apparatus of the present invention, each cassette has a predetermined number of light source units so that the intersections of the main optical axes of light emitted from the predetermined number of light source units substantially coincide. A plurality of cassettes are attached to the support so that the intersections of the main optical axes of the light emitted from the predetermined number of light source units of each cassette are at different positions. When the substrate is irradiated with light from the illumination optical system through a mask in a state where a predetermined gap is provided, the illuminance distribution within the collimation angle of the light on the exposure surface changes, and the exposure light The width can be reduced. Thereby, the resolution can be improved without using an expensive mask, and the above-described effect can be easily achieved even if the light source unit is replaced for each cassette.
また、本発明の近接露光装置及び近接露光方法によれば、光源部の出射面近傍には、出射面から出射される光の強度を調整する光強度調整部が設けられるので、基板とマスクとの間に所定の隙間が設けられた状態で、基板に対して照明光学系からの光をマスクを介して照射する際、露光面における光のコリメーション角度内での照度分布が変化して、露光光の幅を細くすることができる。これにより、高価なマスクを用いることなく、解像度を改善することが可能である。 Further, according to the proximity exposure apparatus and the proximity exposure method of the present invention, the light intensity adjustment unit that adjusts the intensity of light emitted from the emission surface is provided in the vicinity of the emission surface of the light source unit. When irradiating the substrate with light from the illumination optical system through a mask with a predetermined gap between them, the illuminance distribution within the collimation angle of the light on the exposure surface changes and exposure is performed. The width of light can be reduced. Thereby, the resolution can be improved without using an expensive mask.
また、本発明の近接露光装置及び近接露光方法によれば、インテグレータレンズの入射面には、該入射面に入射される光の強度を調整する光強度調整部が設けられるので、基板とマスクとの間に所定の隙間が設けられた状態で、基板に対して照明光学系からの光をマスクを介して照射する際、露光面における光のコリメーション角度内での照度分布が変化して、露光光の幅を細くすることができる。これにより、高価なマスクを用いることなく、解像度を改善することが可能である。 Further, according to the proximity exposure apparatus and the proximity exposure method of the present invention, the incident surface of the integrator lens is provided with a light intensity adjusting unit that adjusts the intensity of light incident on the incident surface. When irradiating the substrate with light from the illumination optical system through a mask with a predetermined gap between them, the illuminance distribution within the collimation angle of the light on the exposure surface changes and exposure is performed. The width of light can be reduced. Thereby, the resolution can be improved without using an expensive mask.
さらに、本発明の露光装置用光照射装置によれば、各カセットに設けられ、カセット内に取り付けられた所定数の光源部全ての各出射面の中央部を含んで各出射面を部分的に遮蔽するアパーチャーを備えるので、基板とマスクとの間に所定の隙間が設けられた状態で、基板に対して照明光学系からの光をマスクを介して照射する際、露光面における光のコリメーション角度内での照度分布が変化して、露光光の幅を細くすることができる。これにより、高価なマスクを用いることなく、解像度を改善することが可能であるとともに、アパーチャーの交換を容易に行うことができる。 Furthermore, according to the light irradiation device for an exposure apparatus of the present invention, each emission surface is partially provided including the central portion of each emission surface of all the predetermined number of light source units provided in each cassette and attached in the cassette. Since the aperture is shielded, the collimation angle of the light on the exposure surface when irradiating the substrate with the light from the illumination optical system through the mask with a predetermined gap between the substrate and the mask. The illuminance distribution inside changes, and the width of the exposure light can be narrowed. Accordingly, the resolution can be improved without using an expensive mask, and the aperture can be easily replaced.
また、本発明にかかるマスク、被露光基板、露光装置及び露光方法によれば、無駄なスペースを少なくして基板にカラーフィルタを形成することができ、カラーフィルタまたは液晶パネルを効率よく製造することができる。 In addition, according to the mask, the substrate to be exposed, the exposure apparatus, and the exposure method according to the present invention, it is possible to form a color filter on the substrate with less wasted space, and to efficiently manufacture the color filter or the liquid crystal panel. Can do.
以下、本発明の光照射装置、露光装置及び露光方法に係る各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments according to the light irradiation apparatus, the exposure apparatus, and the exposure method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
（第１実施形態）
図１及び図２に示すように、第１実施形態の分割逐次近接露光装置ＰＥは、マスクＭを保持するマスクステージ１０と、ガラス基板（被露光材）Ｗを保持する基板ステージ２０と、パターン露光用の光を照射する照明光学系７０と、を備えている。(First embodiment)
As shown in FIGS. 1 and 2, the divided successive proximity exposure apparatus PE of the first embodiment includes a
なお、ガラス基板Ｗ（以下、単に「基板Ｗ」と称する。）は、マスクＭに対向配置されており、このマスクＭに描かれたパターンを露光転写すべく表面（マスクＭの対向面側）に感光剤が塗布されている。 A glass substrate W (hereinafter simply referred to as “substrate W”) is disposed to face the mask M, and a surface (on the opposite surface side of the mask M) for exposing and transferring a pattern drawn on the mask M. A photosensitive agent is applied to the surface.
マスクステージ１０は、中央部に矩形形状の開口１１ａが形成されるマスクステージベース１１と、マスクステージベース１１の開口１１ａにＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動可能に装着されるマスク保持部であるマスク保持枠１２と、マスクステージベース１１の上面に設けられ、マスク保持枠１２をＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動させて、マスクＭの位置を調整するマスク駆動機構１６と、を備える。
The
マスクステージベース１１は、装置ベース５０上に立設される支柱５１、及び支柱５１の上端部に設けられるＺ軸移動装置５２によりＺ軸方向に移動可能に支持され（図２参照。）、基板ステージ２０の上方に配置される。
The
図３に示すように、マスクステージベース１１の開口１１ａの周縁部の上面には、平面ベアリング１３が複数箇所配置されており、マスク保持枠１２は、その上端外周縁部に設けられるフランジ１２ａを平面ベアリング１３に載置している。これにより、マスク保持枠１２は、マスクステージベース１１の開口１１ａに所定のすき間を介して挿入されるので、このすき間分だけＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動可能となる。
As shown in FIG. 3, a plurality of
また、マスク保持枠１２の下面には、マスクＭを保持するチャック部１４が間座１５を介して固定されている。このチャック部１４には、マスクＭのマスクパターンが描かれていない周縁部を吸着するための複数の吸引ノズル１４ａが開設されており、マスクＭは、吸引ノズル１４ａを介して図示しない真空式吸着装置によりチャック部１４に着脱自在に保持される。また、チャック部１４は、マスク保持枠１２と共にマスクステージベース１１に対してＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動可能である。
A
マスク駆動機構１６は、マスク保持枠１２のＸ軸方向に沿う一辺に取り付けられる２台のＹ軸方向駆動装置１６ｙと、マスク保持枠１２のＹ軸方向に沿う一辺に取り付けられる１台のＸ軸方向駆動装置１６ｘと、を備える。
The
Ｙ軸方向駆動装置１６ｙは、マスクステージベース１１上に設置され、Ｙ軸方向に伸縮するロッド１６ｂを有する駆動用アクチュエータ（例えば、電動アクチュエータ等）１６ａと、ロッド１６ｂの先端にピン支持機構１６ｃを介して連結されるスライダ１６ｄと、マスク保持枠１２のＸ軸方向に沿う辺部に取り付けられ、スライダ１６ｄを移動可能に取り付ける案内レール１６ｅと、を備える。なお、Ｘ軸方向駆動装置１６ｘも、Ｙ軸方向駆動装置１６ｙと同様の構成を有する。
The Y-axis
そして、マスク駆動機構１６では、１台のＸ軸方向駆動装置１６ｘを駆動させることによりマスク保持枠１２をＸ軸方向に移動させ、２台のＹ軸方向駆動装置１６ｙを同等に駆動させることによりマスク保持枠１２をＹ軸方向に移動させる。また、２台のＹ軸方向駆動装置１６ｙのどちらか一方を駆動することによりマスク保持枠１２をθ方向に移動（Ｚ軸回りの回転）させる。
In the
さらに、マスクステージベース１１の上面には、図１に示すように、マスクＭと基板Ｗとの対向面間のギャップを測定するギャップセンサ１７と、チャック部１４に保持されるマスクＭの取り付け位置を確認するためのアライメントカメラ１８と、が設けられる。これらギャップセンサ１７及びアライメントカメラ１８は、移動機構１９を介してＸ軸，Ｙ軸方向に移動可能に保持され、マスク保持枠１２内に配置される。
Further, on the upper surface of the
また、マスク保持枠１２上には、図１に示すように、マスクステージベース１１の開口１１ａのＸ軸方向の両端部に、マスクＭの両端部を必要に応じて遮蔽するアパーチャブレード３８が設けられる。このアパーチャブレード３８は、モータ、ボールねじ、及びリニアガイド等からなるアパーチャブレード駆動機構３９によりＸ軸方向に移動可能とされて、マスクＭの両端部の遮蔽面積を調整する。なお、アパーチャブレード３８は、開口１１ａのＸ軸方向の両端部だけでなく、開口１１ａのＹ軸方向の両端部に同様に設けられている。
On the
基板ステージ２０は、図１及び図２に示すように、基板Ｗを保持する基板保持部２１と、基板保持部２１を装置ベース５０に対してＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に移動する基板駆動機構２２と、を備える。基板保持部２１は、図示しない真空吸着機構によって基板Ｗを着脱自在に保持する。基板駆動機構２２は、基板保持部２１の下方に、Ｙ軸テーブル２３、Ｙ軸送り機構２４、Ｘ軸テーブル２５、Ｘ軸送り機構２６、及びＺ−チルト調整機構２７と、を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
Ｙ軸送り機構２４は、図２に示すように、リニアガイド２８と送り駆動機構２９とを備えて構成され、Ｙ軸テーブル２３の裏面に取り付けられたスライダ３０が、装置ベース５０上に延びる２本の案内レール３１に転動体（図示せず）を介して跨架されると共に、モータ３２とボールねじ装置３３とによってＹ軸テーブル２３を案内レール３１に沿って駆動する。
As shown in FIG. 2, the Y-
なお、Ｘ軸送り機構２６もＹ軸送り機構２４と同様の構成を有し、Ｘ軸テーブル２５をＹ軸テーブル２３に対してＸ方向に駆動する。また、Ｚ−チルト調整機構２７は、くさび状の移動体３４，３５と送り駆動機構３６とを組み合わせてなる可動くさび機構をＸ方向の一端側に１台、他端側に２台配置することで構成される。なお、送り駆動機構２９，３６は、モータとボールねじ装置とを組み合わせた構成であってもよく、固定子と可動子とを有するリニアモータであってもよい。また、Ｚ-チルト調整機構２７の設置数は任意である。
The
これにより、基板駆動機構２２は、基板保持部２１をＸ方向及びＹ方向に送り駆動するとともに、マスクＭと基板Ｗとの対向面間のギャップを微調整するように、基板保持部２１をＺ軸方向に微動且つチルト調整する。
Thereby, the
基板保持部２１のＸ方向側部とＹ方向側部にはそれぞれバーミラー６１，６２が取り付けられ、また、装置ベース５０のＹ方向端部とＸ方向端部には、計３台のレーザー干渉計６３，６４，６５が設けられている。これにより、レーザー干渉計６３，６４，６５からレーザー光をバーミラー６１，６２に照射し、バーミラー６１、６２により反射されたレーザー光を受光して、レーザー光とバーミラー６１，６２により反射されたレーザー光との干渉を測定して基板ステージ２０の位置を検出する。
Bar mirrors 61 and 62 are respectively attached to the X-direction side and Y-direction side of the
図２及び図４に示すように、照明光学系７０は、発光部としての超高圧水銀ランプ７１と、このランプ７１から発生された光に指向性をもたせて出射する反射光学系としての反射鏡７２と、をそれぞれ含む複数の光源部７３と、複数の光源部７３から出射された光束が入射されるインテグレータレンズ７４と、各光源部７３のランプ７１の点灯と消灯の切り替えを含む電圧制御可能な光学制御部７６と、インテグレータレンズ７４の出射面から出射された光を反射して、略平行光（より詳細には、所定の照射角度であるコリメーション角を有する光）に変換するコリメーションミラー７７と、複数の光源部７３とインテグレータレンズ７４との間に配置されて照射された光を透過・遮断するように開閉制御する露光制御用シャッター７８と、を備える。なお、インテグレータレンズ７４と露光面との間には、ＤＵＶカットフィルタ、偏光フィルタ、バンドパスフィルタが配置されてもよく、また、コリメーションミラー７７には、ミラーの曲率を手動または自動で変更可能なデクリネーション角補正手段が設けられてもよい。発光部としては、超高圧水銀ランプ７１の代わりに、ＬＥＤが適用されてもよい。また、インテグレータレンズ７４は、同じ光学機構を持って縦横に配列された複数のレンズエレメント７４Ａを構成するフライアイインテグレータ７４であってもよいが、ロッドインテグレータであってもよい。
As shown in FIGS. 2 and 4, the illumination
なお、照明光学系７０において、１６０Ｗの超高圧水銀ランプ７１を使用した場合、第６世代のフラットパネルを製造する露光装置では３７４個の光源部、第７世代のフラットパネルを製造する露光装置では５７２個の光源部、第８世代のフラットパネルを製造する露光装置では、７７４個の光源部が必要とされる。但し、本実施形態では、説明を簡略化するため、図４に示すように、α方向に４段、β方向に６列の計２４個の光源部７３が支持体８２に取り付けられたものとして説明する。なお、支持体８２は、光源部７３の配置をα、β方向に同数とした正方形形状も考えられるが、α、β方向に異なる数とした長方形形状が適用される。また、本実施形態の光源部７３では、反射鏡７２の開口部７２ｂが略正方形形状に形成されており、四辺がα、β方向に沿うように配置されている。
In the illumination
なお、各光源部７３には、後述する実施形態と同様、ランプ７１に電力を供給する点灯電源及び制御回路が個々に接続されており、光学制御部７６は、各ランプ７１の制御回路に制御信号を送信し、各ランプ７１の点灯又は消灯、及び該点灯時にランプ７１に供給する電圧又は電力を制御する電圧制御を行う。
Each
このように構成された露光装置ＰＥでは、照明光学系７０において、露光時に露光制御用シャッター７８が開制御されると、超高圧水銀ランプ７１から照射された光が、インテグレータレンズ７４の入射面に入射される。そして、インテグレータレンズ７４の出射面から発せられた光は、コリメーションミラー７７によってその進行方向が変えられるとともに平行光に変換される。そして、この平行光は、マスクステージ１０に保持されるマスクＭ、さらには基板ステージ２０に保持される基板Ｗの表面に対して略垂直にパターン露光用の光として照射され、マスクＭのパターンＰが基板Ｗ上に露光転写される。
In the exposure apparatus PE configured as described above, when the
ここで、支持体８２の光源部７３が取り付けられる面は、それぞれ傾斜して形成されており、図５及び図６に示すように、複数の光源部７３から出射される光の主光軸Ｌはインテグレータ７４の中心からずれた位置、即ち、インテグレータ７４の周辺に略均等に分散して入射されるように支持体８２に取り付けられている。
Here, the surface of the
このようにしてインテグレータ７４に入射された光は、該インテグレータ７４を通過して均一化され、露光面における光のコリメーション角内の照度分布は、図７に示すようになる。このような照度分布とすることで、後述の実施例で述べるように、露光光の幅が細くなるため高解像度化することができる。
The light incident on the
以上説明したように、本実施形態の近接露光装置によれば、複数の光源部７３から出射される光の主光軸Ｌはインテグレータ７４の中心からずれた位置に入射されるようにしたので、基板ＷとマスクＭとの間に所定の隙間が設けられた状態で、基板に対して照明光学系からの光をマスクＭを介して照射する際、露光面における光のコリメーション角度内での照度分布が変化して、露光光の幅を細くすることができる。これにより、高価なマスクを用いることなく、解像度を改善することが可能である。
As described above, according to the proximity exposure apparatus of the present embodiment, the main optical axis L of the light emitted from the plurality of
（第２実施形態）
次に、図８〜図２３を参照して、本発明の第２実施形態に係る分割逐次近接露光装置ＰＥについて説明する。なお、本実施形態は、照明光学系７０の複数の光源部７３がカセット８１によってユニット化された点で第１実施形態のものと異なるのみであるため、その他の構成については同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。(Second Embodiment)
Next, a divided sequential proximity exposure apparatus PE according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that this embodiment is different from that of the first embodiment only in that the plurality of
図８に示すように、照明光学系７０は、複数の光源部７３を備えた光照射装置８０と、複数の光源部７３から出射された光束が入射されるインテグレータレンズ７４と、各光源部７３のランプ７１の点灯と消灯の切り替えを含む電圧制御可能な光学制御部７６と、インテグレータレンズ７４の出射面から出射された光を反射して、略平行光（より詳細には、所定の照射角度であるコリメーション角を有する光）に変換するコリメーションミラー７７と、複数の光源部７３とインテグレータレンズ７４との間に配置されて照射された光を透過・遮断するように開閉制御する露光制御用シャッター７８と、を備える。なお、第１実施形態と同様、インテグレータレンズ７４と露光面との間には、ＤＵＶカットフィルタ、偏光フィルタ、バンドパスフィルタが配置されてもよく、また、コリメーションミラー７７には、ミラーの曲率を手動または自動で変更可能なデクリネーション角補正手段が設けられてもよい。
As shown in FIG. 8, the illumination
図８〜図１０に示すように、光照射装置８０は、発光部としての超高圧水銀ランプ７１と、このランプ７１から発生された光に指向性をもたせて出射する反射光学系としての反射鏡７２と、をそれぞれ含む複数の光源部７３と、複数の光源部７３のうち、所定数の光源部７３をそれぞれ取り付け可能な複数のカセット８１と、複数のカセット８１を取り付け可能な支持体８２と、を備える。発光部としては、超高圧水銀ランプ７１の代わりに、ＬＥＤが適用されてもよい。
As shown in FIGS. 8 to 10, the
なお、照明光学系７０において、本実施形態においても、説明を簡略化するため、図８に示すように、α方向に３段、β方向に２列の計６個の光源部７３が取り付けられたカセット８１を４段×３列の計１２個配した、７２個の光源部７３を有するものとして説明する。なお、カセット８１や支持体８２は、光源部７３の配置をα、β方向に同数とした正方形形状も考えられるが、α、β方向に異なる数とした長方形形状が適用される。また、本実施形態の光源部７３では、反射鏡７２の開口部７２ｂが略正方形形状に形成されており、四辺がα、β方向に沿うように配置されている。
In the illumination
各カセット８１は、所定数の光源部７３を支持する光源支持部８３と、光源支持部８３に支持された光源部７３を押さえて、該光源支持部８３に取り付けられる凹状のランプ押さえカバー（カバー部材）８４と、を備えた略直方体形状に形成されており、それぞれ同一構成を有する。
Each
光源支持部８３には、光源部７３の数に対応して設けられ、光源部７３からの光を発光する複数の窓部８３ａと、該窓部８３ａのカバー側に設けられ、反射鏡７２の開口部７２ａ（又は、反射鏡７２が取り付けられる反射鏡取り付け部の開口部）を囲うランプ用凹部８３ｂと、が形成される。また、該窓部８３ａの反カバー側には、複数のカバーガラス８５がそれぞれ取り付けられている。なお、カバーガラス８５の取り付けは任意であり、設けられなくてもよい。
The light
図９に示すように、各ランプ用凹部８３ｂの底面は、所定数の光源部７３から出射される光の各主光軸Ｌの交点ｐが、各α、β方向において単一の曲面、例えば、球面ｒ上に位置するように、平面又は曲面（本実施形態では、平面）に形成される。
As shown in FIG. 9, the bottom surface of each
ランプ押さえカバー８４の底面には、光源部７３の後部に当接する当接部８６が設けられており、各当接部８６には、モータやシリンダのようなアクチュエータ、ばね押さえ、ねじ止め等によって構成されるランプ押さえ機構８７が設けられている。これにより、各光源部７３は、反射鏡７２の開口部７２ａを光源支持部８３のランプ用凹部８３ｂに嵌合させ、ランプ押さえカバー８４を光源支持部８３に取り付け、ランプ押さえ機構８７によって光源部７３の後部を押さえつけることで、カセット８１に位置決めされる。従って、図９（ｃ）に示すように、カセット８１に位置決めされた所定数の光源部７３の光が照射する各照射面と、全ての光源部７３から照射される光のうち、略８０％〜１００％の光が入射されるインテグレータレンズ７４の入射面までの各主光軸Ｌの距離が略一定となる。また、光源支持部８３とランプ押さえカバー８４との間の収納空間内では、隣接する光源部７３の反射鏡７２の背面７２ｃは直接対向しており、光源部７３、ランプ押さえ機構８７等以外には該収納空間内の空気の流れを遮るものがなく、良好な空気の流動性が与えられる。
A
なお、ランプ押さえ機構８７は、当接部８６毎に設けられてもよいが、図１１に示すように、ランプ押さえカバー８４の側壁に形成されてもよい。この場合にも、当接部８６は、各光源部７３に個々に設けられてもよいが、２つ以上の光源部７３の後部に当接するようにしてもよい。
The lamp
また、支持体８２は、複数のカセット８１を取り付ける複数のカセット取り付け部９０を有する支持体本体９１と、該支持体本体９１に取り付けられ、各カセット８１の後部を覆う支持体カバー９２と、を有する。
The
図１２に示すように、各カセット取り付け部９０には、光源支持部８３が臨む開口部９０ａが形成され、該開口部９０ａの周囲には、光源支持部８３の周囲の矩形平面が対向する平面９０ｂを底面としたカセット用凹部９０ｃが形成される。また、支持体本体９１のカセット用凹部９０ｃの周囲には、カセット８１を固定するためのカセット固定手段９３が設けられており、本実施形態では、カセット８１に形成された凹部８１ａに係合されて、カセット８１を固定する。
As shown in FIG. 12, each
図１３に示すように、α方向或いはβ方向に並ぶカセット用凹部９０ｃの各平面９０ｂは、各カセット８１の所定数の光源部７３から出射された光の主光軸Ｌの交点ｐが異なる位置、即ち、インテグレータ７４の周辺部となるように形成されている。
As shown in FIG. 13, the
従って、各カセット８１は、これら光源支持部８３を各カセット取り付け部９０のカセット用凹部９０ｃに嵌合させて位置決めした状態で、カセット固定手段９３をカセット８１の凹部８１ａに係合させることで、支持体８２にそれぞれ固定される。そして、これら各カセット８１が支持体本体９１に取り付けられた状態で、該支持体本体９１に支持体カバー９２が取り付けられる。
Therefore, each
このように支持体８２内に各光源部７３を配置することで、第1実施形態と同様、複数の光源部７３から出射される光の主光軸Ｌはインテグレータ７４の中心からずれた位置、即ち、インテグレータ７４の周辺に略均等に分散して入射される。そして、インテグレータ７４に入射された光は、該インテグレータ７４を通過して均一化され、第１実施形態の図７で示したものと同様の照度分布とすることができ、露光光の幅が細くなるため高解像度化することができる。
By disposing each
また、図１４に示すように、各カセット８１の光源部７３には、ランプ７１に電力を供給する点灯電源９５及び制御回路９６が個々に接続されており、各光源部７３から後方に延びる各配線９７は、各カセット８１に設けられた少なくとも一つのコネクタ９８に接続されてまとめられている。そして、各カセット８１のコネクタ９８と、支持体８２の外側に設けられた光学制御部７６との間は、他の配線９９によってそれぞれ接続される。これにより、光学制御部７６は、各ランプ７１の制御回路９６に制御信号を送信し、各ランプ７１の点灯又は消灯、及び該点灯時にランプ７１に供給する電圧を制御する電圧制御を行う。
なお、各光源部７３の点灯電源９５及び制御回路９６は、カセット８１に集約して設けられてもよいし、カセットの外部に設けられてもよい。また、ランプ押さえカバー８４の当接部８６は、各光源部７３からの各配線９７と干渉しないように形成されている。Further, as shown in FIG. 14, a
Note that the
さらに、図１５に示すように、ランプ７１毎にヒューズ９４ａを含む寿命時間検出手段９４を設けて、タイマ９６ａによって点灯時間をカウントし、定格の寿命時間が来た段階でヒューズ９４ａに電流を流してヒューズ９４ａを切断する。従って、ヒューズ９４ａの切断の有無を確認することで、ランプ７１を定格の寿命時間使用しているかどうかを検出することができる。なお、寿命時間検出手段９４は、ヒューズ９４ａを含むものに限定されるものでなく、ランプ交換のメンテナンス時にランプ７１の定格の寿命時間が一目でわかるようなものであればよい。例えば、ランプ７１毎にＩＣタグを配置して、ＩＣタグによってランプ７１を定格の寿命時間使用したかどうか確認できるもの、或いは、ランプ７１の使用時間が確認できるようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 15, a life
また、光照射装置８０の各光源部７３、各カセット８１、及び支持体８２には、各ランプ７１を冷却するための冷却構造が設けられている。具体的に、図１０に示すように、各光源部７３のランプ７１と反射鏡７２が取り付けられるベース部７５には、冷却路７５ａが形成されており、カセット８１の各カバーガラス８５には、一つ又は複数の貫通孔８５ａが形成されている。また、カセット８１のランプ押さえカバー８４の底面には、複数の排気孔（連通孔）８４ａが形成され（図９（ｃ）参照。）、支持体８２の支持体カバー９２にも、複数の排気孔９２ａが形成されている（図８（ｃ）参照。）。また、各排気孔９２ａには、支持体８２の外部に形成されたブロアユニット（強制排気手段）７９が排気管７９ａを介して接続されている。従って、ブロアユニット７９によって支持体８２内のエアを引いて排気することで、カバーガラス８５の貫通孔８５ａから吸引された外部のエアが、矢印で示した方向へランプ７１と反射鏡７２との間の隙間ｓを通過し、光源部７３のベース部７５に形成された冷却路７５ａへ導かれて、エアにより各光源部７３の冷却を行っている。
In addition, each
なお、強制排気手段としては、ブロアユニット７９に限定されるものでなく、ファン、インバータ、真空ポンプ等、支持体８２内のエアを引くものであればよい。また、ブロアユニット７９によるエアの排気は、後方からに限らず、上方、下方、左方、右方のいずれの側方からでもよい。例えば、図１６に示すように、支持体の側方に接続された複数の排気管７９ａをダンパー７９ｂを介してブロアユニット７９にそれぞれ接続するようにしてもよい。
Note that the forced exhaust means is not limited to the
また、ランプ押さえカバー８４に形成される排気孔８４ａは、図９（ｃ）に示すように底面に複数形成されてもよいし、図１７（ａ）に示すように底面の中央に形成されてもよく、図１７（ｂ）、（ｃ）に示すように長手方向、短手方向の側面に形成されてもよい。また、排気孔８４ａの他、ランプ押さえカバー８４の開口縁から切欠いた連通溝を形成することで、光源支持部８３とランプ押さえカバー８４との間の収納空間と外部とを連通してもよい。 なお、ランプ押さえカバー８４は、複数の支持体により構成される骨組構造とし、該支持体に連通孔や連通溝が形成されたカバー板を別途取り付けることで、連通孔や連通溝を構成するようにしてもよい。
Further, a plurality of
さらに、支持体本体９１の周縁には、水冷管（冷却用配管）９１ａが設けられており、水ポンプ６９によって水冷管９１ａ内に冷却水を循環させることでも、各光源部７３を冷却している。なお、水冷管９１ａは、図８に示すように、支持体本体９１内に形成されてもよいし、支持体本体９１の表面に取り付けられても良い。また、上記排気式の冷却構造と水冷式の冷却構造は、いずれか一つのみ設けられてもよい。また、水冷管９１ａは、図４に示すような配置に限定されるものでなく、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示すように水冷管９１ａを全てのカセット８１の周囲を通るように配置、又は、全てのカセット８１の周囲の一部を通るようにジグザグに配置して、冷却水を循環させてもよい。
Further, a water cooling pipe (cooling pipe) 91a is provided at the periphery of the
このように構成された露光装置ＰＥでは、照明光学系７０において、露光時に露光制御用シャッター７８が開制御されると、超高圧水銀ランプ７１から照射された光が、インテグレータレンズ７４の入射面に入射される。そして、インテグレータレンズ７４の出射面から発せられた光は、コリメーションミラー７７によってその進行方向が変えられるとともに平行光に変換される。そして、この平行光は、マスクステージ１０に保持されるマスクＭ、さらには基板ステージ２０に保持される基板Ｗの表面に対して略垂直にパターン露光用の光として照射され、マスクＭのパターンＰが基板Ｗ上に露光転写される。
In the exposure apparatus PE configured as described above, when the
ここで、光源部７３を交換する際には、カセット８１毎に交換される。各カセット８１では、所定数の光源部７３が予め位置決めされ、且つ、各光源部７３からの配線９７がコネクタ９８に接続されている。このため、交換が必要なカセット８１を支持体８２の光が出射される方向とは逆方向から取り外し、新しいカセット８１を支持体８２のカセット用凹部９０ｃに嵌合させて支持体８２に取り付けることで、カセット８１内の光源部７３のアライメントを完了する。また、コネクタ９８に他の配線９９を接続することで、配線作業も完了するので、光源部７３の交換作業を容易に行うことができる。また、カセット交換の際には装置を止める必要がある。理由としては、カセット８１には複数のランプ（９個以上）が配置されており、カセット一つ一つが露光面での照度分布に大きく寄与するためである。しかしながら、前述したように複数のカセット８１を交換する場合であっても作業が容易で且つ交換時間自体も短くすることができるため、有用な方法である。
Here, when the
また、支持体８２のカセット取り付け部９０は、平面９０ｂを底面とした凹部９０ｃに形成され、カセット８１は、カセット取り付け部９０の凹部９０ｃに嵌合されるので、カセット８１を支持体８２にがたつきなく固定することができる。
Further, the
また、カセット８１は、光源支持部８３に支持された所定数の光源部７３を囲った状態で、光源支持部８３に取り付けられるランプ押さえカバー８４を有し、光源支持部８３とランプ押さえカバー８４との間の収納空間内において、隣接する光源部７３の反射鏡７２の背面７２ｃは直接対向しているので、収納空間内において良好な空気の流動性が与えられ、各光源部７３を冷却する際に、収納空間内のエアを効率的に排気することができる。
Further, the
また、ランプ押さえカバー８４には、収納空間とランプ押さえカバー８４の外部とを連通する連通孔８４ａが形成されているので、簡単な構成でカセット８１の外部へエアを排気することができる。
Further, since the
さらに、支持体８２には、各光源部７３を冷却するため、冷却水が循環する水冷管９１ａが設けられているので、冷却水によって各光源部７３を効率的に冷却することができる。
Furthermore, since the
また、各光源部７３の光が照射する各照射面に対して後方及び側方の少なくとも一方から支持体８２内のエアを強制排気するブロアユニット７９を有するので、支持体８２内のエアを循環させることができ、各光源部７３を効率的に冷却することができる。
Further, since the
また、露光する品種（着色層、ＢＭ、フォトスペーサ、光配向膜、ＴＦＴ層等）、または同品種でのレジストの種類によっては必要な露光量が異なるため、図１９に示すように、支持体８２の複数のカセット取り付け部９０にカセット８１をすべて取り付ける必要がない場合がある。この場合には、カセット８１が配置されないカセット取り付け部９０には、蓋部材８９が取り付けられ、蓋部材８９には、カバーガラス８５の貫通孔８５ａと同じ径で、同じ個数の貫通孔８９ａが形成される。これにより、外部のエアが、カバーガラス８５の貫通孔８５ａに加え、蓋部材８９の貫通孔８９ａからも吸引される。従って、カセット８１がすべてのカセット取り付け部９０に取り付けられない場合であっても、蓋部材８９を配置することでカセット８１がすべてのカセット取り付け部９０に配置された場合と同様の空気の流動性が与えられ、光源部７３の冷却が行われる。
なお、各光源部７３を確実に冷却するため、すべてのカセット取り付け部９０にカセット８１または蓋部材８９が取り付けられていない状態では、光照射装置８０を運転できないようにロックしてもよい。Further, as shown in FIG. 19, since the required exposure amount varies depending on the type of exposure (colored layer, BM, photo spacer, photo-alignment film, TFT layer, etc.) or the type of resist of the same type, In some cases, it is not necessary to attach all the
In addition, in order to cool each
したがって、本実施形態では、一部のカセット取り付け部９０にカセット８１を配置しないように工夫することで、残りのカセット取り付け部９０に配置した各カセット８１の光源部７３から出射される光の主光軸Ｌがインテグレータ７４の中心からずれた位置に入射されるようにしてもよい。
Therefore, in this embodiment, by devising not to arrange the
なお、上記実施形態では、説明を簡略化するため、α方向に３段、β方向に２列の計６個の光源部７３が取り付けられたカセット８１を例に挙げたが、実際にはカセット８１に配置される光源部７３は８個以上であり、図２０（ａ）及び（ｂ）に示されるような配置で点対称又は線対称でカセット８１に取り付けられる。即ち、光源部７３をα方向、β方向で異なる数として配置しており、カセット８１の光源支持部８３に取り付けられた最外周に位置する光源部７３の中心を四辺で結んだ線が長方形形状をなす。また、各カセット８１が取り付けられる支持体８２のカセット取り付け部９０は、図２１に示すように互いに直交するα、β方向に配置される各個数ｎ（ｎ：２以上の正の整数）を一致させて長方形形状に形成されている。ここで、この長方形形状は後述するインテグレータエレメントの各レンズエレメントの縦横毎の入射開口角比に対応させ、カセットの行数、列数を同数とした場合が最も効率が良いが異数でも良い。
In the above embodiment, in order to simplify the description, a
ここで、インテグレータレンズ７４の各レンズエレメントのアスペクト比（縦／横比）は、露光領域のエリアのアスペクト比に対応して決定されている。また、インテグレータレンズの各々のレンズエレメントは、その入射開口角以上の角度から入射される光を取り込むことができない構造となっている。つまり、レンズエレメントは長辺側に対して短辺側の入射開口角が小さくなる。このため、支持体８２に配置された光源部７３全体のアスペクト比（縦／横比）を、インテグレータレンズ７４の入射面のアスペクト比に対応した長方形形状の配置とすることで、光の使用効率が良好となる。
Here, the aspect ratio (length / width ratio) of each lens element of the
このように構成された分割逐次近接露光装置ＰＥでは、必要な照度に応じて、光学制御部７６によって各光源部７３のランプ７１をカセット８１毎に点灯、消灯、または電圧制御することにより照度を変化させる。即ち、光学制御部７６は、各カセット８１内における所定数の光源部７３のランプ７１が点対称に点灯するように制御するとともに、複数のカセット８１の所定数の光源部７３のランプ７１が同一の点灯パターンで点対称に点灯するように制御することで、支持体８２内の全ての光源部７３が点対称に点灯する。例えば、図２２（ａ）は、各カセット８１の１００％のランプ７１（本実施形態では、２４個）を点灯させる場合を示し、図２２（ｂ）は、各カセット８１の全てのランプ７１の７５％（本実施形態では、１８個）を点灯させる場合を示し、図２２（ｃ）は、各カセット８１の全てのランプ７１の５０％（本実施形態では、１２個）を点灯させる場合を示し、図２２（ｄ）は、各カセット８１の全てのランプ７１の２５％（本実施形態では、６個）を点灯させる場合を示している。これにより、露光面の照度分布を変化することなく、照度を変化させることができ、また、カセット毎に同時制御のため、基板の大きさ（世代）の変更やランプ灯数に関係なく、ランプ７１の点灯を容易に制御することができる。
なお、「照度」とは、１ｃｍ２の面積が１秒間に受けるエネルギー［ｍＷ／ｃｍ２］をいう。In the divided sequential proximity exposure apparatus PE configured as described above, the illuminance is controlled by turning on / off or voltage-controlling the
“Illuminance” refers to energy [mW / cm 2 ] received per second by an area of 1 cm 2 .
また、光学制御部７６は、全点灯の場合は別として、所望の照度に応じて点灯するランプ７１の数がそれぞれ異なる、カセット８１内の各光源部７３のランプ７１の点灯又は消灯を点対称に制御する複数（本実施形態では、４つ）の点灯パターンをそれぞれ有する複数（本実施形態では、３つ）の点灯パターン群を有する。具体的に、図２３（ａ）に示すように、カセット８１内の７５％のランプ７１を点灯する第１のパターン群は、Ａ１〜Ｄ１の４つのパターンを有する。また、図２３（ｂ）に示すように、カセット８１内の５０％のランプ７１を点灯する第２のパターン群は、Ａ２〜Ｄ２の４つのパターンを有する。さらに、図２３（ｃ）に示すように、カセット８１内の２５％のランプ７１を点灯する第３のパターン群は、Ａ３〜Ｄ３の４つの点灯パターンを有する。これら各点灯パターンＡ１〜Ｄ１、Ａ２〜Ｄ２、Ａ３〜Ｄ３はすべてカセット８１内のランプ７１が点対称に点灯するように設定されている。なお、図２２及び図２３において、光源部７３に斜線をいれたものは消灯したランプ７１を示している。
Moreover, the
そして、光学制御部７６は、所望の照度に応じて、第１〜第３点灯パターン群のいずれかの点灯パターン群を選択するとともに、選択された点灯パターン群のうちのいずれかの点灯パターンが選択される。この点灯パターンの選択は、選択された点灯パターン群の複数の点灯パターンを所定のタイミングで複数のカセット８１同時に順に切り替えるようにしてもよい。あるいは、該選択は、各光源部７３のランプ７１の点灯時間に基づいて、具体的には、点灯時間の最も少ない点灯パターンを選択するようにしてもよい。このような点灯パターンの切り替えや選択により、ランプの点灯時間を均一にすることができる。
Then, the
なお、点灯時間の最も少ない点灯パターンとは、点灯時間の最も少ない光源部７３のランプ７１を含む点灯パターンとしてもよいし、点灯すべき光源部７３のランプ７１の点灯時間の合計が最も少ない点灯パターンであってもよい。さらに、光学制御部７６は、各光源部７３のランプ７１の点灯時間、及び点灯時に供給された電圧に基づいて各光源部７３のランプ７１の残存寿命を計算し、該残存寿命に基づいて点灯パターンを選択するようにしてもよい。さらに、残存寿命が短いランプ７１を含む点灯パターンを避けるように、点灯パターンを切り替えるようにしてもよい。
The lighting pattern with the shortest lighting time may be a lighting pattern including the
また、所望の照度が、第１〜第３の点灯パターン群により得られる照度と異なるとき、所望の照度に近い照度が得られる点灯パターン群を選択するとともに、点灯する光源部７３のランプ７１に供給する電圧を定格以上又は定格以下に調整する。例えば、所望の照度が１００％点灯時の６０％の照度である場合には、５０％点灯の点灯パターン群のいずれかの点灯パターンを選択し、該点灯する光源部７３のランプ７１の電圧を上げることで与えられる。
In addition, when the desired illuminance is different from the illuminance obtained by the first to third lighting pattern groups, the lighting pattern group that obtains the illuminance close to the desired illuminance is selected, and the
さらに、全てのカセット８１の点灯するランプ７１の電圧を等しく調整すると所望の照度からずれてしまう場合には、点対称に配置された位置の各カセット８１のランプ７１の電圧は等しくなるように調整しつつ、カセット８１の位置に応じて異なる電圧を印加するようにしてもよい。具体的には、図２２において、周囲に位置する各カセット８１のランプ７１の電圧は等しく調整しつつ、中央に位置するカセット８１のランプの電圧を、周囲に位置する各カセット８１のランプ７１の電圧と異なるように調整する。これにより、露光面の照度分布を変化することなく、所望の照度に微調整することが可能である。
Further, if the voltages of the
また、一部のカセット８１のみを、新しいランプ７１を備えたカセット８１に交換した場合には、残りのカセット８１のランプ７１の点灯に併せて交換したカセット８１のランプ７１を点対称に点灯させる。その際、新しいカセット８１のランプ７１から出射される照度は残りのカセット８１のランプ７１から出射される照度よりも強い傾向がある。このため、点対称に配置された位置の各カセット８１のランプ７１から出射される照度が均一となるように、新しいカセット８１の各ランプ７１の電圧を下げるように調整する。
Further, when only a part of the
なお、ランプ７１の点灯又は消灯する制御としては、図示しない照度計で測定された実照度と予め設定された適正照度とを比較することによって実照度の過不足を判定するとともに、実照度の過不足を解消するようにランプ７１の電圧を上げるように、制御回路９６または光学制御部７６を制御してもよい。
また、本実施形態では、光学制御部７６は、ランプ７１に供給する電圧を制御するようにしたが、電力を制御するようにしてもよい。The control of turning on or off the
In the present embodiment, the
以上説明したように、本実施形態の近接露光装置及び近接露光装置用光照射装置８０によれば、各カセット８１には、所定数の光源部７３から出射された光の各主光軸Ｌの交点ｐがほぼ一致するように所定数の光源部７３が取り付けられ、支持体８２には、各カセット８１の所定数の光源部７３から出射された光の各主光軸Ｌの交点ｐが異なる位置となるように、複数のカセット８１が取り付けられるので、基板ＷとマスクＭとの間に所定の隙間が設けられた状態で、基板Ｗに対して照明光学系７０からの光をマスクＭを介して照射する際、露光面における光のコリメーション角度内での照度分布が変化して、露光光の幅を細くすることができる。これにより、高価なマスクを用いることなく、解像度を改善することが可能であるとともに、光源部７３の交換をカセット８１毎に行っても上記効果を容易に達成することができる。
As described above, according to the proximity exposure apparatus and the proximity exposure apparatus
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る分割逐次近接露光装置ＰＥについて説明する。なお、本実施形態は、照明光学系７０の光照射装置の構成において第１実施形態のものと異なるのみであるため、その他の構成については同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。(Third embodiment)
Next, a divided successive proximity exposure apparatus PE according to a third embodiment of the present invention will be described. Note that the present embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the light irradiation device of the illumination
図２４〜図２６に示すように、光照射装置８０は、発光部としての超高圧水銀ランプ７１と、このランプ７１から発生された光に指向性をもたせて出射する反射光学系としての反射鏡７２と、をそれぞれ含む複数の光源部７３と、複数の光源部７３のうち、所定数の光源部７３をそれぞれ取り付け可能な複数のカセット８１と、複数のカセット８１を取り付け可能な支持体８２と、を備える。発光部としては、超高圧水銀ランプ７１の代わりに、ＬＥＤが適用されてもよい。
As shown in FIGS. 24 to 26, the
なお、照明光学系７０は、本実施形態においても、説明を簡略化するため、図２４に示すように、α方向に３段、β方向に２列の計６個の光源部７３が取り付けられたカセット８１を３段×３列の計９個配した、５４個の光源部７３を有するものとして説明する。なお、カセット８１や支持体８２は、光源部７３の配置をα、β方向に同数とした正方形形状も考えられるが、α、β方向に異なる数とした長方形形状が適用される。また、本実施形態の光源部７３では、反射鏡７２の開口部７２ｂが略正方形形状に形成されており、四辺がα、β方向に沿うように配置されている。
In the present embodiment, in order to simplify the description of the illumination
各カセット８１は、所定数の光源部７３を支持する光源支持部８３と、光源支持部８３に支持された光源部７３を押さえて、該光源支持部８３に取り付けられる凹状のランプ押さえカバー（カバー部材）８４と、を備えた略直方体形状に形成されており、それぞれ同一構成を有する。
Each
光源支持部８３には、光源部７３の数に対応して設けられ、光源部７３からの光を発光する複数の窓部８３ａと、該窓部８３ａのカバー側に設けられ、反射鏡７２の開口部７２ａ（又は、反射鏡７２が取り付けられる反射鏡取り付け部の開口部）を囲うランプ用凹部８３ｂと、が形成される。また、該窓部８３ａの反カバー側には、複数のカバーガラス８５がそれぞれ取り付けられている。なお、カバーガラス８５の取り付けは任意であり、設けられなくてもよい。
The light
各ランプ用凹部８３ｂの底面は、光源部７３の光を照射する照射面（ここでは、反射鏡７２の開口部７２ｂ）と、光源部７３の光軸Ｌとの交点ｐが、各α、β方向において単一の曲面、例えば、球面ｒ上に位置するように、平面又は曲面（本実施形態では、平面）に形成される。
The bottom surface of each
ランプ押さえカバー８４の底面には、光源部７３の後部に当接する当接部８６が設けられており、各当接部８６には、モータやシリンダのようなアクチュエータ、ばね押さえ、ねじ止め等によって構成されるランプ押さえ機構８７が設けられている。これにより、各光源部７３は、反射鏡７２の開口部７２ａを光源支持部８３のランプ用凹部８３ｂに嵌合させ、ランプ押さえカバー８４を光源支持部８３に取り付け、ランプ押さえ機構８７によって光源部７３の後部を押さえつけることで、カセット８１に位置決めされる。従って、図２５（ｃ）に示すように、カセット８１に位置決めされた所定数の光源部７３の光が照射する各照射面と、全ての光源部７３から照射される光のうち、略８０％〜１００％の光が入射されるインテグレータレンズ７４の入射面までの各光軸Ｌの距離が略一定となる。また、光源支持部８３とランプ押さえカバー８４との間の収納空間内では、隣接する光源部７３の反射鏡７２の背面７２ｃは直接対向しており、光源部７３、ランプ押さえ機構８７等以外には該収納空間内の空気の流れを遮るものがなく、良好な空気の流動性が与えられる。
A
また、支持体８２は、複数のカセット８１を取り付ける複数のカセット取り付け部９０を有する支持体本体９１と、該支持体本体９１に取り付けられ、各カセット８１の後部を覆う支持体カバー９２と、を有する。
The
図２７に示すように、各カセット取り付け部９０には、光源支持部８３が臨む開口部９０ａが形成され、該開口部９０ａの周囲には、光源支持部８３の周囲の矩形平面が対向する平面９０ｂを底面としたカセット用凹部９０ｃが形成される。また、支持体本体９１のカセット用凹部９０ｃの周囲には、カセット８１を固定するためのカセット固定手段９３が設けられており、本実施形態では、カセット８１に形成された凹部８１ａに係合されて、カセット８１を固定する。
As shown in FIG. 27, each
α方向或いはβ方向に並ぶカセット用凹部９０ｃの各平面９０ｂは、各カセット８１の全ての光源部７３の光を照射する照射面と、光源部７３の光軸Ｌとの交点ｐが、各α、β方向において単一の曲面、例えば、球面ｒ上に位置するように（図２８参照。）、所定の角度γで交差するように形成される。
Each
従って、各カセット８１は、これら光源支持部８３を各カセット取り付け部９０のカセット用凹部９０ｃに嵌合させて位置決めした状態で、カセット固定手段９３をカセット８１の凹部８１ａに係合させることで、支持体８２にそれぞれ固定される。そして、これら各カセット８１が支持体本体９１に取り付けられた状態で、該支持体本体９１に支持体カバー９２が取り付けられる。従って、図２８に示すように、各カセット８１に位置決めされた全ての光源部７３の光が照射する各照射面と、全ての光源部７３から照射される光のうち、略８０％〜１００％の光が入射されるインテグレータレンズ７４の入射面までの各光軸Ｌの距離も略一定となる。このため、カセット８１を用いることで、支持体８２に大きな曲面加工を行うことなく、全ての光源部７３の照射面を単一の曲面上に配置することができる。
Therefore, each
具体的に、支持体８２の複数のカセット取り付け部９０は、カセット８１の光源支持部８３が臨む開口部９０ａと、光源支持部８３の周囲に形成された平面部と当接する平面９０ｂと、をそれぞれ備え、所定の方向に並んだ複数のカセット取り付け部９０の各平面９０ｂは、所定の角度で交差しているので、カセット取り付け部９０が簡単な加工で、所定数の光源部７３の光が照射する各照射面と、インテグレータレンズ７４の入射面までの各光軸Ｌの距離が略一定となるように形成することができる。
Specifically, the plurality of
また、図２５に示すように、各光源部７３の出射面近傍となる、反射鏡７２の開口部７２ｂには、出射面（開口部７２ｂ）の中央部を含んで部分的に遮蔽する複数のアパーチャー４０（光強度調整部）がそれぞれ取り付けられている。各アパーチャー４０には、このアパーチャー４０を固定するための複数（本実施形態では、４本）の腕部４１が設けられている。
In addition, as shown in FIG. 25, the
各アパーチャー４０は、露光すべき基板などに応じて容易に交換できるように、複数の腕部４１を反射鏡７２に着脱自在に直接取り付ける、または、反射鏡７２の開口部７２ｂと光源支持部８３の突き当て面との間に挟持することで、各光源部７３の出射面近傍に設置される。また、各アパーチャー４０は、各光源部７３からの熱による変形を防止するため、アルミニウム等の金属によって構成される。なお、アルミニウムによって構成される場合、表面を黒色アルマイト処理が施されてもよい。
In each
このようなアパーチャー４０を各光源部７３の出射面近傍に設けることで、インテグレータレンズ７４を通過して均一化された光は、露光面における光のコリメーション角度内での照度分布が変化する。即ち、アパーチャー４０により光の中心部が遮光されているので、照度は低下するが、露光光の幅が細くなるため高解像度化することができる。
By providing such an
なお、アパーチャー４０の略中央部分は、円形の他、楕円形や矩形など任意の形状に形成でき、また、露光すべき基板などに応じて、略中央部分の遮蔽面積を変更するようにしてもよい。また、アパーチャー４０の略中央部分には、孔が形成されていてもよい。さらに、アパーチャー４０は、図２９に示すように、腕部４１を有しない構成であってもよく、その場合、アパーチャー４０は、カバーガラス８５に取り付けられてもよいし、反射鏡７２の開口部７２ｂに光透過部材が設けられている場合には、該光透過部材に取り付けられてもよい。
The substantially central portion of the
また、図３０（ａ）及び（ｂ）に示すように、アパーチャー４０は、カセット８１内に取り付けられた所定数の光源部７３全ての各出射面の中央部を含んで各出射面を部分的に遮蔽するように構成され、カセット８１に対して着脱自在に取り付けられてもよい。この場合、カセット８１に対して１枚のアパーチャー４０を交換するだけで、全ての光源部７３から出射される光の照度を調整することができる。また、アパーチャー４０は、各出射面の中央部を２本の腕部４１でそれぞれ連結してもよいし、４本の腕部４１でそれぞれ連結してもよい。さらに、図３１に示すように、アパーチャー４０は、ロンキー格子によって構成されてもよい。
In addition, as shown in FIGS. 30A and 30B, the
さらに、光源部の出射面近傍には、出射面から出射される光の強度を調整する光強度調整部が設けられればよく、アパーチャー４０の代わりに、可変濃度フィルタが使用されてもよいし、特定波長を透過させない波長カットフィルターが使用されてもよい。また、これらのフィルターは、アパーチャー４０が遮光をしている部分に適用される。
Furthermore, a light intensity adjustment unit that adjusts the intensity of light emitted from the emission surface may be provided near the emission surface of the light source unit, and a variable density filter may be used instead of the
なお、各光源部７３の制御構成及び寿命時間検出手段（図３２及び図３３参照。）や、支持体内の冷却構造は、第２実施形態と同様に構成されており、また、ランプ７１の点灯制御方法も第２実施形態と同様である。ここで、アパーチャー４０や可変濃度フィルタ等の光強度調整部を用いる本実施形態においては、照度低下によって露光時間が長くなるのを防止するため、第２実施形態で示した制御を用いて、点灯するランプ７１の数を通常より増加したり、ランプ７１の電圧又は電力を上げるようにすればよい。
The control configuration of each
以上説明したように、本実施形態の近接露光装置によれば、光源部７３の出射面近傍には、出射面の中央部を含んで部分的に遮蔽することで、出射面から出射される光の強度を調整するアパーチャー４０が設けられるので、高価なマスクを用いることなく、解像度を改善することが可能となる。
As described above, according to the proximity exposure apparatus of the present embodiment, the light emitted from the emission surface is partially shielded in the vicinity of the emission surface of the
また、ランプ７１と反射鏡７２をそれぞれ含む複数の光源部７３には、複数のアパーチャー４０がそれぞれ設けられるので、高解像度が得られるとともに、光源部の出力も高めることができ、露光時間を短縮することができる。
In addition, since the plurality of
さらに、照明光学系７０は、所定数の光源部７３をそれぞれ取り付け可能な複数のカセット８１と、複数のカセット８１を取り付け可能な支持体８２と、を備え、アパーチャー４０は、カセット８１内に取り付けられた所定数の光源部全ての各出射面の中央部を含んで各出射面を部分的に遮蔽する一枚のアパーチャーで構成することで、アパーチャー４０の交換作業を容易に行うことができる。
Furthermore, the illumination
図３４（ａ）及び（ｂ）は、第３実施形態の変形例である光強度調整部を示している。即ち、この変形例では、フライアイインテグレータ７４を構成する、同じ光学機構を持って縦横に配列された複数のレンズエレメント７４Ａの各入射面７４Ａ１に、各レンズエレメント７４Ａの入射面７４Ａ１の中央部を含んで部分的に遮蔽する複数のアパーチャー４０が配置されている。
FIGS. 34A and 34B show a light intensity adjustment unit which is a modification of the third embodiment. That is, in this modified example, the central portion of the incident surface 74A1 of each
この変形例においても、上記実施形態と同様、露光面における光のコリメーション角度内での照度分布が変化して、露光光の幅を細くすることができ、高価なマスクを用いることなく、解像度を改善することが可能である。
なお、この変形例では、フライアイインテグレータに光強度調整部材であるアパーチャーを適用する場合について説明したが、インテグレータがロッドインテグレータである場合にも、アパーチャーが該ロッドインテグレータの入射面の中央部を含んで遮蔽するように構成すればよい。Also in this modified example, as in the above embodiment, the illuminance distribution within the collimation angle of the light on the exposure surface changes, and the width of the exposure light can be reduced, and the resolution can be reduced without using an expensive mask. It is possible to improve.
In this modified example, the case where the aperture which is the light intensity adjusting member is applied to the fly eye integrator has been described. However, even when the integrator is a rod integrator, the aperture includes the central portion of the incident surface of the rod integrator. What is necessary is just to comprise so that it may shield.
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る近接スキャン露光装置について、図３５〜図４０を参照して説明する。(Fourth embodiment)
Next, a proximity scan exposure apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
近接スキャン露光装置１０１は、図３８に示すように、マスクＭに近接しながら所定方向に搬送される略矩形状の基板Ｗに対して、パターンＰを形成した複数のマスクＭを介して露光用光Ｌを照射し、基板ＷにパターンＰを露光転写する。即ち、該露光装置１０１は、基板Ｗを複数のマスクＭに対して相対移動しながら露光転写が行われるスキャン露光方式を採用している。なお、本実施形態で使用されるマスクのサイズは、３５０ｍｍ×２５０ｍｍに設定されており、パターンＰのＸ方向長さは、有効露光領域のＸ方向長さに対応する。
As shown in FIG. 38, the proximity
近接スキャン露光装置１０１は、図３５及び図３６に示すように、基板Ｗを浮上させて支持すると共に、基板Ｗを所定方向（図において、Ｘ方向）に搬送する基板搬送機構１２０と、複数のマスクＭをそれぞれ保持し、所定方向と交差する方向（図において、Ｙ方向）に沿って千鳥状に二列配置される複数のマスク保持部１７１を有するマスク保持機構１７０と、複数のマスク保持部１７１の上部にそれぞれ配置され、露光用光Ｌを照射する照明光学系としての複数の照射部１８０と、複数の照射部１８０と複数のマスク保持部１７１との間にそれぞれ配置され、照射部１８０から出射された露光用光Ｌを遮光する複数の遮光装置１９０と、を備える。
As shown in FIGS. 35 and 36, the proximity
これら基板搬送機構１２０、マスク保持機構１７０、複数の照射部１８０、及び、遮光装置１９０は、レベルブロック（図示せず）を介して地面に設置される装置ベース１０２上に配置されている。ここで、図３６に示すように、基板搬送機構１２０が基板Ｗを搬送する領域のうち、上方にマスク保持機構１７０が配置される領域をマスク配置領域ＥＡ、マスク配置領域ＥＡに対して上流側の領域を基板搬入側領域ＩＡ、マスク配置領域ＥＡに対して下流側の領域を基板搬出側領域ＯＡと称す。
The
基板搬送機構１２０は、装置ベース１０２上に他のレベルブロック（図示せず）を介して設置された搬入フレーム１０５、精密フレーム１０６、搬出フレーム１０７上に配置され、エアで基板Ｗを浮上させて支持する基板保持部としての浮上ユニット１２１と、浮上ユニット１２１のＹ方向側方で、装置ベース１０２上にさらに他のレベルブロック１０８を介して設置されたフレーム１０９上に配置され、基板Ｗを把持すると共に、基板ＷをＸ方向に搬送する基板駆動ユニット１４０と、を備える。
The
浮上ユニット１２１は、図３７に示すように、搬入出及び精密フレーム１０５，１０６，１０７の上面から上方に延びる複数の連結棒１２２が下面にそれぞれ取り付けられる長尺状の複数の排気エアパッド１２３（図３６参照），１２４及び長尺状の複数の吸排気エアパッド１２５ａ，１２５ｂと、各エアパッド１２３，１２４，１２５ａ，１２５ｂに形成された複数の排気孔１２６からエアを排出するエア排出系１３０及びエア排出用ポンプ１３１と、吸排気エアパッド１２５ａ，１２５ｂに形成された吸気孔１２７からエアを吸引するためのエア吸引系１３２及びエア吸引用ポンプ１３３と、を備える。
As shown in FIG. 37, the
また、吸排気エアパッド１２５ａ，１２５ｂは、複数の排気孔１２６及び複数の吸気孔１２７を有しており、エアパッド１２５ａ，１２５ｂの支持面１３４と基板Ｗとの間のエア圧をバランス調整し、所定の浮上量に高精度で設定することができ、安定した高さで水平支持することができる。
The intake /
基板駆動ユニット１４０は、図３６に示すように、真空吸着により基板Ｗを把持する把持部材１４１と、把持部材１４１をＸ方向に沿って案内するリニアガイド１４２と、把持部材１４１をＸ方向に沿って駆動する駆動モータ１４３及びボールねじ機構１４４と、フレーム１０９の上面から突出するように、基板搬入側領域ＩＡにおけるフレーム１０９の側方にＺ方向に移動可能且つ回転自在に取り付けられ、マスク保持機構１７０への搬送待ちの基板Ｗの下面を支持する複数のワーク衝突防止ローラ１４５と、を備える。
As shown in FIG. 36, the
また、基板搬送機構１２０は、基板搬入側領域ＩＡに設けられ、この基板搬入側領域ＩＡで待機される基板Ｗのプリアライメントを行う基板プリアライメント機構１５０と、基板Ｗのアライメントを行う基板アライメント機構１６０と、を有している。
In addition, the
マスク保持機構１７０は、図３６及び図３７に示すように、上述した複数のマスク保持部１７１と、マスク保持部１７１毎に設けられ、マスク保持部１７１をＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向、即ち、所定方向、交差方向、所定方向及び交差方向との水平面に対する鉛直方向、及び、該水平面の法線回りに駆動する複数のマスク駆動部１７２と、を有する。
As shown in FIGS. 36 and 37, the
Ｙ方向に沿って千鳥状に二列配置される複数のマスク保持部１７１は、上流側に配置される複数の上流側マスク保持部１７１ａ（本実施形態では、６個）と、下流側に配置される複数の下流側マスク保持部１７１ｂ（本実施形態では、６個）と、で構成され、装置ベース２のＹ方向両側に立設した柱部１１２（図３５参照。）間で上流側と下流側に２本ずつ架設されたメインフレーム１１３にマスク駆動部１７２を介してそれぞれ支持されている。各マスク保持部１７１は、Ｚ方向に貫通する開口１７７を有すると共に、その周縁部下面にマスクＭが真空吸着されている。
The plurality of
マスク駆動部１７２は、メインフレーム１１３に取り付けられ、Ｘ方向に沿って移動するＸ方向駆動部１７３と、Ｘ方向駆動部１７３の先端に取り付けられ、Ｚ方向に駆動するＺ方向駆動部１７４と、Ｚ方向駆動部１７４に取り付けられ、Ｙ方向に駆動するＹ方向駆動部１７５と、Ｙ方向駆動部１７５に取り付けられ、θ方向に駆動するθ方向駆動部１７６と、を有し、θ方向駆動部１７６の先端にマスク保持部１７１が取り付けられている。
The
複数の照射部１８０は、図３９及び図４０に示すように、筐体１８１内に、第１実施形態と同様に構成される光照射装置８０Ａ、インテグレータレンズ７４、光学制御部７６、コリメーションミラー７７、及び、露光制御用シャッター７８、を備えると共に、光源部７３Ａと露光制御用シャッター７８間、及びインテグレータレンズ７４とコリメーションミラー７７間に配置される平面ミラー２８０，２８１，２８２を備える。なお、コリメーションミラー７７または折り返しミラーとしての平面ミラー２８２には、ミラーの曲率を手動または自動で変更可能なデクリネーション角補正手段が設けられてもよい。
As shown in FIGS. 39 and 40, the plurality of
光照射装置８０Ａは、超高圧水銀ランプ７１と反射鏡７２とをそれぞれ含む、例えば、３段２列の６個の光源部７３を含むカセット８１Ａを直線状に４個並べた支持体８２Ａを有している。第１実施形態と同様、カセット８１Ａでは、６個の光源部７３が支持された光源支持部８３にランプ押さえカバー８４を取り付けることで、６個の光源部７３の光が照射する各照射面と、６個の光源部７３から照射される光のうち、略８０％〜１００％の光が入射されるインテグレータレンズ７４の入射面までの各光軸Ｌの距離が略一定となるように、光源部７３が位置決めされる。
The
また、第２実施形態と同様、各カセット８１Ａには、所定数の光源部７３から出射された光の各主光軸Ｌの交点ｐがほぼ一致するように所定数の光源部７３が取り付けられる。また、各カセット８１の複数の光源部７３から出射される光の主光軸Ｌはインテグレータ７４の中心からずれた位置、即ち、インテグレータ７４の周辺に略均等に分散して入射されるように、カセット８１Ａが支持体８２に取り付けられる。これにより、インテグレータ７４に入射された光は、該インテグレータ７４を通過して均一化され、第１実施形態の図７で示したものと同様の照度分布とすることができ、露光光の幅が細くなるため高解像度化することができる。
なお、各光源部７３からの配線の取り回しや、支持体内の冷却構造は、第２実施形態と同様に構成されており、またランプ７１の点灯制御方法も第２実施形態と同様である。Similarly to the second embodiment, a predetermined number of
The wiring from each
複数の遮光装置１９０は、図３７に示すように、傾斜角度を変更する一対の板状のブラインド部材２０８，２０９を有し、ブラインド駆動ユニット１９２によって一対のブラインド部材２０８，２０９の傾斜角度を変更する。これにより、マスク保持部１７１に保持されたマスクＭの近傍で、照射部１８０から出射された露光用光Ｌを遮光するとともに、露光用光Ｌを遮光する所定方向における遮光幅、即ち、Ｚ方向から見た投影面積を可変とすることができる。
As shown in FIG. 37, the plurality of
なお、近接スキャン露光装置１０１には、マスクＭを保持する一対のマスクトレー部（図示せず）をＹ方向に駆動することで、上流側及び下流側マスク保持部１７１ａ，１７１ｂに保持されたマスクＭを交換するマスクチェンジャー２２０が設けられると共に、マスク交換の前に、マスクトレー部に対して浮上支持されるマスクＭを押さえつけながら、位置決めピン（図示せず）をマスクＭに当接させることでプリアライメントを行うマスクプリアライメント機構２４０が設けられている。
In the proximity
さらに、図３７に示すように、近接スキャン露光装置１０１には、レーザー変位計２６０、マスクアライメント用カメラ（図示せず）、追従用カメラ（図示せず）、追従用照明２７３等の各種検出手段が配置されている。
Further, as shown in FIG. 37, the proximity
次に、以上のように構成される近接スキャン露光装置１０１を用いて、基板Ｗの露光転写について説明する。なお、本実施形態では、下地パターン（例えば、ブラックマトリクス）が描画されたカラーフィルタ基板Ｗに対して、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかのパターンを描画する場合について説明する。
Next, exposure transfer of the substrate W will be described using the proximity
近接スキャン露光装置１０１は、図示しないローダ等によって、基板搬入領域ＩＡに搬送された基板Ｗを排気エアパッド１２３からのエアによって浮上させて支持し、基板Ｗのプリアライメント作業、アライメント作業を行った後、基板駆動ユニット１４０の把持部材１４１にてチャックされた基板Ｗをマスク配置領域ＥＡに搬送する。
After the proximity
その後、基板Ｗは、基板駆動ユニット１４０の駆動モータ１４３を駆動させることで、リニアガイド１４２に沿ってＸ方向に移動する。そして、基板Ｗがマスク配置領域ＥＡに設けられた排気エアパッド１２４及び吸排気エアパッド１２５ａ，１２５ｂ上に移動させ、振動を極力排除した状態で浮上させて支持される。そして、照射部１８０内の光源から露光用光Ｌを出射すると、かかる露光用光Ｌは、マスク保持部１７１に保持されたマスクＭを通過し、パターンを基板Ｗに露光転写する。
Thereafter, the substrate W moves in the X direction along the
また、当該露光装置１０１は追従用カメラ（図示せず）やレーザー変位計２６０を有しているので、露光動作中、マスクＭと基板Ｗとの相対位置ズレを検出し、検出された相対位置ズレに基づいてマスク駆動部１７２を駆動させ、マスクＭの位置を基板Ｗにリアルタイムで追従させる。同時に、マスクＭと基板Ｗとのギャップを検出し、検出されたギャップに基づいてマスク駆動部１７２を駆動させ、マスクＭと基板Ｗのギャップをリアルタイムで補正する。
Further, since the
以上、同様にして、連続露光することで、基板Ｗ全体にパターンの露光を行うことができる。マスク保持部１７１に保持されたマスクＭは、千鳥状に配置されているので、上流側或いは下流側のマスク保持部１７１ａ，１７１ｂに保持されるマスクＭが離間して並べられていても、基板Ｗに隙間なくパターンを形成することができる。
As described above, pattern exposure can be performed on the entire substrate W by performing continuous exposure in the same manner. Since the masks M held by the
また、基板Ｗから複数のパネルを切り出すような場合には、隣接するパネル同士の間に対応する領域に露光用光Ｌを照射しない非露光領域を形成する。このため、露光動作中、一対のブラインド部材２０８，２０９を開閉して、非露光領域にブラインド部材２０８，２０９が位置するように、基板Ｗの送り速度に合わせて基板Ｗの送り方向と同じ方向にブラインド部材２０８，２０９を移動させる。
Further, when a plurality of panels are cut out from the substrate W, a non-exposure area where the exposure light L is not irradiated is formed in a corresponding area between adjacent panels. For this reason, during the exposure operation, the pair of
従って、本実施形態のような近接スキャン露光装置及び露光装置用光照射装置８０においても、各カセット８１には、所定数の光源部７３から出射された光の各主光軸Ｌの交点ｐがほぼ一致するように所定数の光源部７３が取り付けられ、支持体８２には、各カセット８１の所定数の光源部７３から出射された光の各主光軸Ｌの交点ｐが異なる位置となるように、複数のカセット８１が取り付けられるので、基板ＷとマスクＭとの間に所定の隙間が設けられた状態で、基板Ｗに対して照明光学系７０からの光をマスクＭを介して照射する際、露光面における光のコリメーション角度内での照度分布が変化して、露光光の幅を細くすることができる。これにより、高価なマスクを用いることなく、解像度を改善することが可能であるとともに、光源部７３の交換をカセット８１毎に行っても上記効果を容易に達成することができる。
Therefore, also in the proximity scan exposure apparatus and exposure apparatus
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係る近接スキャン露光装置について、図４１及び４２を参照して説明する。なお、第５実施形態の近接スキャン露光装置１０１は、第４実施形態の近接スキャン露光装置に第３実施形態の光照射装置を適用したものである。したがって、本実施形態は、光照射装置８０Ａの構成において第４実施形態と異なるのみであるため、その他の構成については同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。(Fifth embodiment)
Next, a proximity scan exposure apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The proximity
図４１に示すように、光照射装置８０Ａは、超高圧水銀ランプ７１と反射鏡７２とをそれぞれ含む、例えば、４段２列の８個の光源部７３を含むカセット８１Ａを直線状に３個並べた支持体８２Ａを有している。第３実施形態と同様、カセット８１Ａでは、８個の光源部７３が支持された光源支持部８３にランプ押さえカバー８４を取り付けることで、８個の光源部７３の光が照射する各照射面と、８個の光源部７３から照射される光のうち、略８０％〜１００％の光が入射されるインテグレータレンズ７４の入射面までの各光軸Ｌの距離が略一定となるように、光源部７３が位置決めされる。また、本実施形態においても、光源部７３の出射面である反射鏡７２の開口部７２ｂ近傍には、出射面（開口部７２ｂ）の中央部を含んで部分的に遮蔽することで、出射面から出射される光の強度を調整するアパーチャー４０がそれぞれ設けられている。
As shown in FIG. 41, the
支持体８２Ａの複数のカセット取り付け部９０に各カセット８１Ａが取り付けられることで、全ての光源部７３の光が照射する各照射面と、該光源部７３の光が入射されるインテグレータレンズ７４の入射面までの各光軸Ｌの距離が略一定となるように、各カセット８１Ａが位置決めされる。なお、各光源部７３からの配線の取り回しや、支持体内の冷却構造は、第３実施形態と同様に構成されており、またランプ７１の点灯制御方法も第３実施形態と同様である。
By attaching each
従って、本実施形態のような近接スキャン露光装置においても、光源部７３の出射面近傍には、出射面の中央部を含んで部分的に遮蔽することで、出射面から出射される光の強度を調整するアパーチャー４０が設けられるので、高価なマスクを用いることなく、解像度を改善することが可能となる。
Therefore, also in the proximity scanning exposure apparatus as in this embodiment, the intensity of light emitted from the exit surface is partially shielded in the vicinity of the exit surface of the
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
例えば、本実施形態のランプ押さえカバー８４は、凹状のボックス形状としたが、これに限定されず、当接部によって光源部を位置決め固定できるものであれば、例えば、メッシュ形状であってもよい。また、各光源部７３を光源支持部８３に嵌合してさらに固定するようにした場合には、ランプ押さえカバー８４を設けないで構成することも可能である。
また、支持体カバー９２の形状も照明光学系７０の配置に応じて、任意に設計可能である。For example, the
Also, the shape of the
また、カセット８１に配置される光源部７３を８個以上とし、支持体８２に配置される全光源部は８個〜約８００個とする。８００個程度であれば、実用性及び効率が良くなる。さらに、支持体８２に装着されるカセット８１の数は全体の光源部７３の数の５％以下とすることが好ましく、この場合には、１つのカセット８１に配置される光源部７３の数が５％以上となる。
Further, the number of
また、第１実施形態の支持体８２の光源部７３が取り付けられる面形状や、第２及び第４実施形態の支持体８２，８２Ａにカセット８１が取り付けられるカセット取り付け部９０の平面９０ｂの形状は、複数の光源部７３から出射される光の主光軸Ｌがインテグレータ７４の中心からずれた位置に入射されるものであれば、任意に設定してもよい。
Further, the surface shape of the
また、第３実施形態及び第５実施形態における光強度調整部が設けられる光源部７３は、所定数の光源部７３が取り付けられる複数のカセット８１を支持体８２に設置した複数の光源部７３に適用する場合について説明したが、図４２に示すように、複数の光源部７３が単一の支持体８２に直接取り付けられる場合にも勿論適用可能である。また、単一の高圧水銀ランプ７１を用いた光源部７３に光強度調整部を適用する場合にも、本発明の効果を奏することが可能である。
The
また、第１実施形態のように単一の支持体８２に取り付けられた各光源部７３には、それぞれ光軸の向きを変えることができる機構を設けてもよく、第２〜５実施形態のように支持体８２に設置したカセット８１に取り付けられた各光源部７３に、それぞれ該機構を設けてもよい。
Moreover, each
また、図４３に示すように、照明光学系７０の光源部７３とインテグレータ７４の間には、光源部７３からの光を拡散させる拡散レンズ２１０が設けられてもよい。拡散レンズ２１０は、例えば、図示したように、光が入射する第１レンズ面２１２と、インテグレータ７４側に配置され、第１レンズ面２１２から入射した光を外部に拡散させる凹凸形状の第２レンズ面２１４と、を有するものが適用されるが、これに限定されず、公知の拡散レンズ（例えば、凹レンズ）を適用してもよい。このように光を拡散させる拡散レンズ２１０を、光源部７３とインテグレータ７４の間に設けたことによって、図４４に示すようにインテグレータ７４の端部にも光を入射させることが可能となる。
43, a diffusing
このように、拡散レンズ２１０を介してインテグレータ７４に入射された光は、該インテグレータ７４を通過して均一化され、露光面における光のコリメーション角内の照度分布は、図４５に示すように、中心付近の照度が低くなるように分布する。このような照度分布とすることで、露光光の幅が細くなるため高解像度化することができる。
Thus, the light incident on the
また、例えば、上記実施形態では、近接露光装置として分割逐次近接露光装置と走査式近接露光装置とを説明したが、これに限定されず、一括式、逐次式、走査式等のいずれの近接露光装置にも適用することができる。 For example, in the above-described embodiment, the divided sequential proximity exposure apparatus and the scanning proximity exposure apparatus are described as the proximity exposure apparatuses, but the proximity exposure apparatus is not limited to this, and any proximity exposure such as a batch type, a sequential type, or a scanning type is possible. It can also be applied to devices.
ここで、図４６及び図４７に示すような、複数の光源部７３から出射される光の主光軸Ｌがインテグレータ７４の中心に入射される比較例としての照明光学系を用いて、図６に示すような本発明の照明光学系を用いた場合との露光光の線幅の違いについて確認した。なお、マスクと基板との露光ギャップは１００μｍとし、マスク開口幅は８μｍ、コリメーション角は２°とする。また、図６及び図４７の網掛け部分は光が照射されている部分を示している。
46 and 47, an illumination optical system as a comparative example in which the main optical axis L of the light emitted from the plurality of
露光面における光のコリメーション角内の照度分布は、本発明の照明光学系では、図７に示すように、中心付近での照度が低くなる一方、比較例の照明光学系では、図４８に示すように中心付近での照度が高くなる。この結果、図４９に示すように、露光しきい値が０．５の時、本発明の照明光学系の場合には、露光光の幅は約９μｍであるのに対して、比較例の照明光学系の場合には、露光光の幅は約１１μｍとなった。これにより、本発明の照明光学系を用いることで、高解像度化を実現することができることが確認された。 The illuminance distribution within the collimation angle of light on the exposure surface is as shown in FIG. 48 in the illumination optical system of the present invention, while the illuminance near the center is low as shown in FIG. Thus, the illuminance near the center increases. As a result, as shown in FIG. 49, when the exposure threshold is 0.5, in the case of the illumination optical system of the present invention, the width of the exposure light is about 9 μm, whereas the illumination of the comparative example In the case of the optical system, the width of the exposure light is about 11 μm. Thus, it was confirmed that high resolution can be realized by using the illumination optical system of the present invention.
また、図５０（ａ）に示すような、単一の高圧水銀ランプ７１を用いた照明光学系７０において、アパーチャー４０を用いた場合と、アパーチャーを用いない場合とで露光した際、露光光の線幅の違いについて確認した。図５０（ｂ）に示すように、アパーチャー４０は、ランプ出射口の中央部を含んで、出射口の直径の４０％を遮蔽するものとする。また、マスクと基板との露光ギャップは１００μｍとし、マスク開口幅は８μｍ、コリメーション角は２°とする。
Further, in the illumination
図５１に示すように、露光しきい値が０．５の時、アパーチャーなしの場合には、露光光の幅は７．０μｍであるのに対して、アパーチャーありの場合には、露光光の幅は４．８μｍとなった。これにより、アパーチャーを用いることで、高解像度化を実現することができることが確認された。 As shown in FIG. 51, when the exposure threshold is 0.5, the width of the exposure light is 7.0 μm when there is no aperture, whereas the width of the exposure light when there is an aperture. The width was 4.8 μm. As a result, it was confirmed that high resolution can be realized by using an aperture.
ランプから出た光が、露光面まで到達するとき、光はランプカセットのカバー、フライアイレンズ、フォトマスク等いくつかの開口を通過する。この開口が大きいほど、開口の周辺部が広がることから、回折像の中心付近に回折光が集中する。また、図５２に示すように、開口の周辺を通る光の振幅は、回折像の中心付近の強度に寄与し、反対に開口の中心付近の光の振幅は、回折像の周辺の強度に寄与する。従って、開口の中心付近を通過する光を遮光板やフィルタで減少させると、強度分布の周辺部分における強度が減少する。開口のサイズは変わらないままなので、中心部の強度は変わらず、結果として、中心部を狭めることになり、光学像を改善することができる。 When the light emitted from the lamp reaches the exposure surface, the light passes through several openings such as a lamp cassette cover, a fly-eye lens, and a photomask. The larger the aperture, the wider the periphery of the aperture, so that the diffracted light is concentrated near the center of the diffraction image. As shown in FIG. 52, the amplitude of light passing through the periphery of the aperture contributes to the intensity near the center of the diffraction image, and conversely, the amplitude of light near the center of the aperture contributes to the intensity of the periphery of the diffraction image. To do. Therefore, if the light passing through the vicinity of the center of the opening is reduced by the light shielding plate or the filter, the intensity in the peripheral portion of the intensity distribution is reduced. Since the size of the opening remains unchanged, the intensity of the central portion does not change, and as a result, the central portion is narrowed, and the optical image can be improved.
（第６実施形態）
図５３は、本発明の第６実施形態に係る露光装置を一部分解して示す斜視図である。図５３に示すように、露光装置３０１は、露光時にマスク３００Ｍを介してガラス基板３００Ｗに光（露光のための光）を照射する照明光学系３０３と、マスク３００Ｍを保持するマスクステージ３０４と、ガラス基板（被露光材）３００Ｗを保持するワークステージ３０５と、マスクステージ３０４及びワークステージ３０５を支持する装置ベース３０６とを備える。露光装置３０１は、マスクステージ３０４とワークステージ３０５とを相対的に移動させつつ、マスク３００Ｍを用いてガラス基板３００Ｗに複数回（つまり複数の位置に）露光を行うことで、１つのガラス基板３００Ｗにマスク３００Ｍを転写（露光）したパターンを複数、作製する分割逐次露光装置である。また、露光装置３０１は、ガラス基板３００Ｗとマスク３００Ｍとを近接させて露光を行う。(Sixth embodiment)
FIG. 53 is a partially exploded perspective view showing an exposure apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 53, the
ここで、ガラス基板３００Ｗ（以下、単に「基板３００Ｗ」という。）は、透光性を備える板であり、露光装置３０１への装着時にマスク３００Ｍに対向する面に感光剤（感光材料）が塗布されている。基板３００Ｗの感光剤とマスク３００Ｍとが対向している状態で、露光を行うことで、感光剤にマスク３００Ｍに描かれたマスクパターンを露光転写することができる。
Here, the glass substrate 300 </ b> W (hereinafter simply referred to as “substrate 300 </ b> W”) is a light-transmitting plate, and a photosensitive agent (photosensitive material) is applied to the surface facing the mask 300 </ b> M when mounted on the
まず、照明光学系３０３は、紫外線照射用の光源である高圧水銀ランプ３３１と、高圧水銀ランプ３３１から照射された光を集光する凹面鏡３３２と、凹面鏡３３２の焦点近傍に切替え自在に配置された二種類のオプチカルインテグレータ３３３と、オプチカルインテグレータ３３３を通過した照射光の光路上に配置され開閉制御する露光制御用シャッター３３４と、露光制御用シャッター３３４を通過した光を露光位置まで案内する、平面ミラー３３５、平面ミラー３３６及び球面ミラー３３７とを備える。
First, the illumination
照明光学系３０３は、露光制御用シャッター３３４を開とすることで、高圧水銀ランプ３３１から照射された光が、図５３に示す光路３００Ｌを経て、パターン露光用の光として、マスクステージ３０４に保持されるマスク３００Ｍ及びワークステージ３０５に保持される基板３００Ｗの表面に照射される。この時、マスク３００Ｍ及び基板３００Ｗに照射される光は、マスク３００Ｍ及び基板３００Ｗに対して垂直な平行光となる。これにより、マスク３００Ｍのマスクパターン３００Ｐが基板３００Ｗ上に露光転写される。また、照明光学系３０３は、露光制御用シャッター３３４を閉とすることで、高圧水銀ランプ３３１から照射された光を光路３００Ｌの途中で遮断し、照射光がマスク３００Ｍ及び基板３００Ｗに到達しないようにすることができる。これにより、高圧水銀ランプ３３１を点灯状態で維持しても露光前に、照射光がマスク３００Ｍ及び基板３００Ｗに到達しないようにすることができる。
The illumination
なお、照明光学系３０３は、本実施形態に限定されず、基板３００Ｗに照射光を照射し、露光を行うことができれば種々の構成（光学系）とすることができる。
The illumination
次に、マスクステージ３０４は、マスクステージベース３１０と、一方の端部が装置ベース３０６に固定され他方の端部がマスクステージベース３１０に固定されている複数のマスクステージ支柱３１１と、マスク保持枠３１２と、マスク位置調整手段３１３と、を備える。また、マスクステージ３０４のマスクステージベース３１０には、マスク３００Ｍと基板３００Ｗとの対向面間のギャップを測定する４つのギャップセンサ３１４と、マスク３００Ｍと位置合わせ基準との平面ずれ量を検出する２つのアライメントカメラ３１５とが配置されている。マスクステージ３０４は、マスクステージ支柱３１１によりマスクステージベース３１０を支持し、マスクステージ３０４は、ワークステージ３０５の上方（光路３００Ｌの上流側）に配置されている。以下、図５３、図５４、図５５及び図５６を用いてマスクステージ３０４について詳細に説明する。ここで、図５４は、図５３に示すマスクステージの拡大斜視図である。また、図５５は、図５４のＬＶ−ＬＶ線断面図であり、図５６は、図５５のマスク位置調整手段を示す上面図である。
Next, the
マスクステージベース３１０は、略矩形形状であり、中央部に開口３１０ａが形成されている。
The
マスク保持枠３１２は、開口３１０ａの周辺部に、Ｘ，Ｙ軸方向に移動可能に装着されている。マスク保持枠３１２は、図５５に示すように、その上端外周部に設けられたフランジ３１２ａをマスクステージベース３１０の開口３１０ａ近傍の上面に載置し、マスクステージベース３１０の開口３１０ａの内周との間に所定のすき間を介して挿入されている。これにより、マスク保持枠３１２は、このすき間分だけＸ，Ｙ軸方向に移動可能となる。
The
マスク保持枠３１２の下面には、チャック部３１６が間座３２０を介して固定されており、マスク保持枠３１２とともにマスクステージベース３１０に対してＸ，Ｙ軸方向に移動可能である。チャック部３１６には、図５５に示すように、マスク３００Ｍを吸着固定するための吸引ノズル３１６ａが配置されている。チャック部３１６は、吸引ノズル３１６ａによりマスク３００Ｍを吸引することで、マスク３００Ｍをマスク保持枠３１２に保持する。なお、マスクステージベース３１０は、吸引ノズル３１６ａによる吸引を制御することで、マスク３００Ｍを着脱することができる。
A
マスク位置調整手段３１３は、マスクステージベース３１０の上面（チャック部３１６が配置されている面とは反対側の面）に設けられている。マスク位置調整手段３１３は、後述のアライメントカメラ３１５による検出結果、又は後述するレーザ測長装置３６０による測定結果に基づき、マスク保持枠３１２をＸＹ平面内で移動させ、このマスク保持枠３１２に保持されたマスク３００Ｍの位置及び姿勢を調整する。
The mask position adjusting means 313 is provided on the upper surface of the mask stage base 310 (the surface opposite to the surface on which the
マスク位置調整手段３１３は、図５３及び図５４に示すように、マスク保持枠３１２のＹ軸方向に沿う（つまり、平行な）一辺に取り付けられたＸ軸方向駆動装置３１３ｘと、マスク保持枠３１２のＸ軸方向に沿う一辺に取り付けられた二台のＹ軸方向駆動装置３１３ｙとを備えている。
As shown in FIGS. 53 and 54, the mask position adjusting means 313 includes an X-axis
Ｘ軸方向駆動装置３１３ｘは、図５５及び図５６に示すように、Ｘ軸方向に伸縮するロッド４３１ｒを有する駆動用アクチュエータ（例えば電動アクチュエータ）４３１と、マスク保持枠３１２のＹ軸方向に沿う辺部に取り付けられたリニアガイド（直動軸受案内）４３３とを備えている。リニアガイド４３３の案内レール４３３ｒは、Ｙ軸方向に延びてマスク保持枠３１２に固定される。また、案内レール４３３ｒに移動可能に取り付けられたスライダ４３３ｓは、マスクステージベース３１０に固設されたロッド４３１ｒの先端に、ピン支持機構４３２を介して連結されている。
As shown in FIGS. 55 and 56, the X-axis
一方、Ｙ軸方向駆動装置３１３ｙも、Ｘ軸方向駆動装置３１３ｘと同様の構成であって、Ｙ軸方向に伸縮するロッド４３１ｒを有する駆動用アクチュエータ（例えば電動アクチュエータ）４３１と、マスク保持枠３１２のＸ軸方向に沿う辺部に取り付けられたリニアガイド（直動軸受案内）４３３とを備えている。リニアガイド４３３の案内レール４３３ｒはＸ軸方向に延びてマスク保持枠３１２に固定されている。また、案内レール４３３ｒに移動可能に取り付けられたスライダ４３３ｓは、ロッド４３１ｒの先端にピン支持機構４３２を介して連結されている。そして、Ｘ軸方向駆動装置３１３ｘによりマスク保持枠３１２のＸ軸方向の調整を行い、二台のＹ軸方向駆動装置３１３ｙによりマスク保持枠３１２のＹ軸方向及びθ軸方向（Ｚ軸まわりの揺動）の調整を行う。
On the other hand, the Y-axis
次に、マスク保持枠３１２のＸ軸方向に互いに対向する二辺の内側には、それぞれ２つのギャップセンサ３１４と、１つのアライメントカメラ３１５とが配置されている。具体的には、開口３１０ａの内周のＸ軸に平行な一方の辺に２つのギャップセンサ３１４と１つのアライメントカメラ３１５が配置され、開口３１０ａの内周のＸ軸に平行な他方の辺にも２つのギャップセンサ３１４と１つのアライメントカメラ３１５が配置されている。それぞれの辺に設けられたギャップセンサ３１４及びアライメントカメラ３１５は、共に移動機構３１９を介してＸ軸方向に移動可能とされている。
Next, two
移動機構３１９は、図５４に示すように、マスク保持枠３１２のＸ軸方向に互いに対向する二辺の上面側に２つ配置されている。１つの移動機構３１９は、Ｙ軸方向に延びて配置され、２つのギャップセンサ３１４と１つのアライメントカメラ３１５を保持する保持架台４９１と、保持架台４９１のＹ軸方向駆動装置３１３ｙから離間する側の端部に設けられ、保持架台４９１を支持するリニアガイド４９２と、リニアガイド４９２に沿って、保持架台４９１を移動させる駆動用アクチュエータ４９３と、リニアガイド４９２と駆動用アクチュエータ４９３とを支持しこれらを移動させる駆動機構４９４とを備える。リニアガイド４９２は、マスクステージベース３１０上に設置されてＸ軸方向に沿って延びる案内レール４９２ｒと、案内レール４９２ｒ上を移動するスライダとを備える。リニアガイド４９２は、スライダに保持架台４９１の端部が固定されている。また、駆動用アクチュエータ４９３は、スライダをモータ及びボールねじからなり、リニアガイド４９２のスライダを案内レール４９２ｒに沿って移動させる。また、駆動機構４９４は、保持架台４９５と、リニアガイド４９６と、駆動用アクチュエータ４９７とを備える。保持架台４９５は、リニアガイド４９２と駆動用アクチュエータ４９３を支持している。また、リニアガイド４９６と、駆動用アクチュエータ４９７とは、リニアガイド４９２と駆動用アクチュエータ４９３と同様の駆動機構である。なお、リニアガイド４９６は、リニアガイド４９２に対して直交する方向に配置されている。
As shown in FIG. 54, two moving
移動機構３１９は、駆動用アクチュエータ４９３を駆動し、リニアガイド４９２に沿って保持架台４９１を移動させることで、保持架台４９１に固定されたギャップセンサ３１４及びアライメントカメラ３１５をＸ軸方向に移動させる。これにより、移動機構３１９は、ギャップセンサ３１４、アライメントカメラ３１５をマスク保持枠３１２の領域外に移動させることが可能となる。また、移動機構３１９は、駆動機構４９４を駆動し、保持架台４９５を移動させることで、保持架台４９１に固定されたギャップセンサ３１４及びアライメントカメラ３１５をＹ軸方向に移動させる。
The moving
ギャップセンサ３１４は、図５７に示すように、マスク３００Ｍと基板３００Ｗとの対向面間のギャップを測定する。より具体的には、ギャップセンサ３１４は、基板Ｗの設置面に垂直な方向における、マスク３００Ｍの基板３００Ｗ側の面の位置と、基板３００Ｗのマスク３００Ｍ側の面の位置を検出し、２つの面の間隔を検出する。ギャップセンサ３１４は、検出した情報を制御装置３８０に送る。
As shown in FIG. 57, the
アライメントカメラ３１５は、ＣＣＤカメラ等の撮影装置であり、図５６に示すように、マスクステージの下面に保持されているマスク３００Ｍのアライメントマーク４０１と、基板Ｗのアライメントマーク４０２とを光学的に検出する。アライメントカメラ３１５は、ピント調整機構４５１によりマスク３００Ｍに対して接近離間移動してピント調整がなされるようになっている。アライメントカメラ３１５は、検出した情報を制御装置３８０に送る。
The
また、マスキングアパーチャ（遮蔽板）３１７は、図５３及び図５４に示すように、マスクステージベース３１０の開口３１０ａのＸ軸方向の両端部に、それぞれ配置されている。マスキングアパーチャ３１７は、マスク３００Ｍよりも上方（光路３００Ｌの上流）で、ギャップセンサ３１４及びアライメントカメラ３１５よりも下流に配置されている。マスキングアパーチャ３１７は、モータ，ボールねじ及びリニアガイドよりなるマスキングアパーチャ駆動装置３１８によりＸ軸方向に移動可能とされてマスク３００Ｍの両端部（ギャップセンサ３１４及びアライメントカメラ３１５が配置されている辺）の遮蔽面積を調整できるようになっている。
Further, as shown in FIGS. 53 and 54, the masking apertures (shielding plates) 317 are respectively disposed at both ends in the X-axis direction of the
図５３に戻り露光装置３０１の説明を続ける。ワークステージ３０５は、装置ベース３０６上に設置されており、マスク３００Ｍと基板３００Ｗとの対向面間のすき間を所定量に調整するＺ軸送り台（ギャップ調整手段）３０５Ａと、このＺ軸送り台３０５Ａ上に配設されてワークステージ３０５をＸＹ軸方向に移動させるワークステージ送り機構３０５Ｂと、ワークステージ送り機構３０５Ｂ上に配設され、基板３００Ｗを支持するワークチャック３０８と、を備えている。以下、図５３及び図５８を用いてワークステージ３０５について説明する。ここで、図５８は、図５３に示す露光装置の正面図である。
Returning to FIG. 53, the description of the
Ｚ軸送り台３０５Ａは、図５８に示すように、装置ベース３０６上に立設された上下粗動装置３２１と、上下粗動装置３２１によってＺ軸方向に粗動可能に支持されたＺ軸粗動ステージ３２２と、Ｚ軸粗動ステージ３２２の上に設置された上下微動装置３２３と、上下微動装置３２３を介して支持されたＺ軸微動ステージ３２４と、を備えている。上下粗動装置３２１は、例えばモータ及びボールねじ等からなる電動アクチュエータ、或いは空圧シリングが用いられており、単純な上下動作を行うことにより、Ｚ軸粗動ステージ３２２を昇降させる。ここで、本実施形態では、上下粗動装置３２１は、マスク３００Ｍと基板３００Ｗとのすき間の測定を行うことなく、Ｚ軸粗動ステージ３２２を予め設定した位置まで昇降させる。
As shown in FIG. 58, the Z-
上下微動装置３２３は、図５３に示すように、Ｚ軸粗動ステージ３２２の上面に設置したモータ３２３１と、モータ３２３１によって回転されるねじ軸３２３２と、ねじ軸３２３２に螺合され、Ｚ軸微動ステージ３２４の下面の支持部とＺ軸粗動ステージ３２２の間に係合されたボールねじナット３２３３とを有する可動くさび機構である。なお、Ｚ軸微動ステージ３２４の下面の支持部は、Ｚ軸粗動ステージ３２２の面に対して傾斜したくさび５４１である。また、ボールねじナット３２３３もくさび５４１と接触する面が、くさび５４１と同一角度で傾斜した斜面となる。
As shown in FIG. 53, the vertical
上下微動装置３２３は、ボールねじのねじ軸３２３２を回転駆動させると、ボールねじナット３２３３がＹ軸方向に水平微動し、この水平微動運動がボールねじナット３２３３とくさび５４１の斜面作用により高精度の上下微動運動に変換される。つまり、ボールねじナット３２３３を移動させることで、ボールねじナット３２３３とくさび５４１との合計高さを変化させることができ、Ｚ軸微動ステージ３２４を上下方向に移動させることができる。
When the ball screw screw shaft 3232 is driven to rotate, the vertical
なお、上下微動装置３２３は、Ｚ軸微動ステージ３２４のＹ軸方向の一端側（図５３の手前側）に２台、他端側に１台（図示せず）、合計３台設置されており、それぞれが独立に駆動制御されるようになっている。これにより、上下微動装置３２３は、チルト機能を備える。つまり、上下微動装置３２３は、４台のギャップセンサ３１４によるマスク３００Ｍと基板３００Ｗとのすき間の測定結果に基づき、Ｚ軸微動ステージ３２４の高さを微調整することで、マスク３００Ｍと基板３００Ｗとが平行かつ所定のすき間を介して対向させることができる。なお、上下粗動装置３２１及び上下微動装置３２３はＹ軸送り台３５２の部分に設けるようにしてもよい。
Note that a total of three vertical
次に、ワークステージ送り機構３０５Ｂは、図５８に示すように、Ｚ軸微動ステージ３２４の上面に、Ｙ軸方向に互いに離間配置されてそれぞれＸ軸方向に沿って延設された二組の転がり案内の一種であるリニアガイド３４１と、このリニアガイド３４１のスライダ３４１ａに取り付けられたＸ軸送り台３４２と、Ｘ軸送り台３４２をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り駆動装置３４３とを備えており、Ｘ軸送り駆動装置３４３のモータ３４３１によって回転駆動されるボールねじ軸３４３２に螺合されたボールねじナット７３３にＸ軸送り台３４２が連結されている。
Next, as shown in FIG. 58, the work
また、このＸ軸送り台３４２の上面には、Ｘ軸方向に互いに離間配置されてそれぞれＹ軸方向に沿って延設された二組の転がり案内の一種であるリニアガイド３５１と、該リニアガイド３５１のスライダ３５１ａに取り付けられたＹ軸送り台３５２と、Ｙ軸送り台３５２をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り駆動装置３５３とを備えており、Ｙ軸送り駆動装置３５３のモータ３５４によって回転駆動するボールねじ軸３５５に螺合されたボールねじナット（図示せず）に、Ｙ軸送り台３５２が連結されている。このＹ軸送り台３５２の上面には、ワークステージ３０５が取り付けられている。
Further, on the upper surface of the
そして、ワークステージ３０５のＸ軸，Ｙ軸位置を検出する移動距離測定部としてのレーザ測長装置３６０が、装置ベース３０６に設けられている。上記のように構成されたワークステージ３０５では、ボールねじやリニアガイド自体の形状等の誤差や、これらの取り付け誤差などに起因し、ワークステージ３０５の移動に際し、位置決め誤差、ヨーイング、真直度などの発生は不可避である。そこで、これらの誤差の測定を目的とするのがこのレーザ測長装置３６０である。このレーザ測長装置３６０は、図５３に示すように、ワークステージ３０５のＹ軸方向端部に対向して設けレーザを備えた一対のＹ軸干渉計３６２，３６３と、ワークステージ３０５のＸ軸方向端部に設けレーザを備えた一つのＸ軸干渉計３６４と、ワークステージ３０５のＹ軸干渉計３６２，３６３と対向する位置に配設されたＹ軸用ミラー３６６と、ワークステージ３０５のＸ軸干渉計３６４と対向する位置に配設されたＸ軸用ミラー３６８とで構成されている。
A laser
このように、Ｙ軸方向についてＹ軸干渉計３６２，３６３を２台設けていることにより、ワークステージ３０５のＹ軸方向位置の情報のみでなく、Ｙ軸干渉計３６２、３６３の位置データの差分によりヨーイング誤差を知ることもできる。Ｙ軸方向位置については、両者の平均値に、ワークステージ３０５のＸ軸方向位置、ヨーイング誤差を加味して適宜、補正を加えることにより算出することができる。
Thus, by providing two Y-
そして、ワークステージ３０５のＸＹ軸方向位置やＹ軸送り台３５２、ひいては前のパターンの露光に続いて次のパターンをつなぎ露光する際に、基板３００Ｗを次のエリアに送る段階で、各干渉計３６２〜３６４より出力する検出信号を、図５９に示すように、制御装置３８０に入力するようにしている。この制御装置３８０は、この検出信号に基づいて分割露光のためのＸＹ軸方向の移動量を調整するためにＸ軸送り駆動装置３４３及びＹ軸送り駆動装置３５３を制御すると共に、Ｘ軸干渉計３６４による検出結果及びＹ軸干渉計３６２，３６３による検出結果に基づき、つなぎ露光のための位置決め補正量を算出して、その算出結果をマスク位置調整手段３１３（及び必要に応じて上下微動装置３２３）に出力する。これにより、この補正量に応じてマスク位置調整手段３１３等が駆動され、Ｘ軸送り駆動装置３４３又はＹ軸送り駆動装置３５３による位置決め誤差、真直度誤差、及びヨーイング等の影響が解消される。露光装置３０１は、以上のような構成である。また、制御装置３８０は、予め入力されている設定に基づいて、上下粗動装置３２１により、基板３００Ｗとマスク３００Ｍとの相対位置を移動させる。
Then, when the next pattern is connected and exposed following the exposure of the
次に、図６０を用いて、マスク３００Ｍについて説明する。図６０は、マスクの一例を示す正面図である。図６０に示すマスク３００Ｍは、透明な板状の基材４０９と、基板３００Ｗに露光するパターンが形成された露光パターン４１０と、露光パターン４１０の周囲に形成された、アライメントマーク４１１、４１２と、ギャップ測定窓４１４、４１６、４１８、４１９とを有する。なお、露光パターン４１０は、露光する部分は、光が透過する材料が形成され、露光しない部分には、遮光材（例えばクロム）が配置されている。例えば、カラーフィルタの１つの色のパターンを露光する場合、露光パターン４１０は、その色を形成する部分が、光を透過材料で形成され、その他の部分（他の色が配置される部分や、ブラックマトリックスが配置される部分）が、遮光されている。なお、本実施形態では、マスク３００Ｍの基材４０９を透明な板状部材としているため、露光パターン４１０は、基材４０９の被露光基板と対向する面（表面または裏面）に遮光材を配置することで形成される。
Next, the
アライメントマーク４１１と、アライメントマーク４１２とは、上述したように露光時に、アライメントカメラ３１５により撮影することで、基板３００Ｗとマスク３００Ｍとの位置合わせを行うための目印である。なお、アライメントマーク４１１と、アライメントマーク４１２とは、配置位置を説明するために異なる符号としたが、上述したアライメントマーク４１０と同一のものである。アライメントマーク４１１と、アライメントマーク４１２とは、露光パターン４１０のＸ軸方向の両端、つまり、露光パターン４１０のＸ軸方向と平行な辺に隣接して配置されている。なお、アライメントマーク４１１とアライメントマーク４１２とは、露光パターン４１０よりも外側に配置されている。また、アライメントマーク４１１は、露光パターン４１０のＸ軸方向と平行な２つの辺のうち一方の辺に隣接しており、アライメントマーク４１２は、露光パターン４１０のＸ軸方向と平行な２つの辺のうち他方の辺に隣接している。なお、本実施形態では、アライメントマーク４１１とアライメントマーク４１２とを同一形状としたが、異なる形状としてもよい。
The
ここで、アライメントマーク４１１と、アライメントマーク４１２とは、Ｙ軸と平行な方向における位置が、重ならない位置に配置されている。つまりアライメントマーク４１１と、アライメントマーク４１２とは、Ｙ軸座標が異なる座標に配置されている。なお、アライメントマーク４１１と、アライメントマーク４１２とは、露光パターン４１０のＸ軸方向と平行な辺の略中央部分に隣接している。
Here, the
次に、ギャップ測定窓４１４と、ギャップ測定窓４１６と、ギャップ測定窓４１８と、ギャップ測定窓４１９とは、上述したギャップセンサ４４による基板３００Ｗとマスク３００Ｍとのギャップの検出に用いるための窓であり、透明な材料で形成されている。つまり、ギャップ測定窓４１４は、基材４０９のみで構成されており、ギャップセンサ３１４がギャップ測定窓を介して基板３００Ｗを検出できる構成となっている。なお、ギャップ測定窓４１８は、マスク３００Ｍの位置を測定するための目印を設けるようにしてもよい。
Next, the
ギャップ測定窓４１４と、ギャップ測定窓４１６と、ギャップ測定窓４１８と、ギャップ測定窓４１９とは、露光パターン４１０のＸ軸方向の両端、つまり、露光パターン４１０のＸ軸方向と平行な辺に隣接して配置されている。なお、ギャップ測定窓４１４、ギャップ測定窓４１６、ギャップ測定窓４１８、ギャップ測定窓４１９も、露光パターン４１０よりも外側に配置されている。また、ギャップ測定窓４１４と、ギャップ測定窓４１８とは、露光パターン４１０のＸ軸方向と平行な２つの辺のうち一方の辺に隣接している。つまり、ギャップ測定窓４１４と、ギャップ測定窓４１８とは、アライメントマーク４１１と同じ辺に配置されている。また、ギャップ測定窓４１６と、ギャップ測定窓４１９とは、露光パターン４１０のＸ軸方向と平行な２つの辺のうち他方の辺に隣接している。つまり、ギャップ測定窓４１６と、ギャップ測定窓４１９とは、アライメントマーク４１２と同じ辺に配置されている。また、ギャップ測定窓４１４と、ギャップ測定窓４１６とは、露光パターン４１０のＸ軸方向と平行な辺の一方の端部近傍に配置され、ギャップ測定窓４１８と、ギャップ測定窓４１９とは、露光パターン４１０のＸ軸方向と平行な辺の他方の端部近傍に配置されている。つまり、ギャップ測定窓４１４と、ギャップ測定窓４１８とは、アライメントマーク４１１を挟むように配置され、ギャップ測定窓４１６と、ギャップ測定窓４１９とは、アライメントマーク４１２を挟むように配置されている。
The
また、ギャップ測定窓４１４と、ギャップ測定窓４１６とは、Ｙ軸と平行な方向における位置が、重ならない位置に配置されている。つまり、ギャップ測定窓４１４と、ギャップ測定窓４１６とは、Ｙ軸座標が異なる座標に配置されている。また、ギャップ測定窓４１８と、ギャップ測定窓４１９とは、Ｙ軸と平行な方向における位置が、重ならない位置に配置されている。つまり、ギャップ測定窓４１８と、ギャップ測定窓４１９とは、Ｙ軸座標が異なる座標に配置されている。このように、露光パターン４１０のＸ軸方向と平行な辺の端部近傍、つまり、Ｙ軸と平行な方向における位置が対応付けられたギャップ測定窓同士も重ならないように形成されている。
In addition, the
以上より、マスク３００Ｍは、アライメントマーク４１１と、アライメントマーク４１２と、ギャップ測定窓４１４と、ギャップ測定窓４１６と、ギャップ測定窓４１８と、ギャップ測定窓４１９とが、いずれも、Ｙ軸と平行な方向における位置が、重ならない位置に配置されている。
As described above, in the
次に、図６１および図６２を用いて、基板３００Ｗについて説明する。図６１は、基板の一例を示す正面図であり、図６２は、図６１に示すギャップ測定用領域の近傍の拡大図である。なお、図６１に示す基板３００Ｗは、少なくとも１回の露光が完了している基板である。基板３００Ｗは、図６１に示すように、４つのパターン４２０ａ、４２０ｂ、４２０ｃ、４２０ｄが形成されている。なお、パターン４２０ａとパターン４２０ｂとは、Ｘ軸方向に隣接しており、パターン４２０ａとパターン４２０ｃとは、Ｙ軸方向に隣接しており、パターン４２０ｃとパターン４２０ｄとは、Ｘ軸方向に隣接している。つまり、基板Ｗには、４つのパターンが桝目上に配置されている。
Next, the
また、基板３００Ｗは、４つのパターン４２０ａ、４２０ｂ、４２０ｃ、４２０ｄの夫々の周囲には、マスク３００Ｍと同様に、アライメントマークと、ギャップ測定用領域が形成されている。なお、アライメントマーク、ギャップ測定用領域は、それぞれ、マスク３００Ｍのアライメントマーク、ギャップ測定窓に対応して設けられたものであり、マスクの各部と同様の機能、つまり、アライメントマークは、マスク３００Ｍと基板３００Ｗとの位置合わせの基準となり、ギャップ測定用領域は、マスク３００Ｍと基板３００Ｗとのギャップの測定の基準となる。
Further, in the
ここで、パターン４２０ａのＹ軸と平行な２つの辺のうち一方の辺に隣接した位置には、アライメントマーク４２１ａと、ギャップ測定用領域４２４ａと、ギャップ測定用領域４２８ａとが形成され、パターン４２０ａのＹ軸と平行な２つの辺のうち他方の辺に隣接した位置には、アライメントマーク４２２ａと、ギャップ測定用領域４２６ａと、ギャップ測定用領域４２９ａとが形成されている。なお、基板３００Ｗにおいては、パターン４２０ａと、アライメントマーク４２１ａ、４２２ａと、ギャップ測定用領域４２４ａ、４２６ａ、４２８ａ、４２９ａとが１つのショットユニットとなる。ここで、１つのショットユニットとは、１回の露光で使用されるまたは露光される部分である。また、パターン４２０ｂのＹ軸と平行な２つの辺のうち一方の辺に隣接した位置には、アライメントマーク４２１ｂと、ギャップ測定用領域４２４ｂと、ギャップ測定用領域４２８ｂとが形成され、パターン４２０ｂのＹ軸と平行な２つの辺のうち他方の辺に隣接した位置には、アライメントマーク４２２ｂと、ギャップ測定用領域４２６ｂと、ギャップ測定用領域４２９ｂとが形成されている。同様に、パターン４２０ｃに対応した位置には、アライメントマーク４２１ｃ、４２２ｃ、ギャップ測定用領域４２４ｃ、４２６ｃ、４２８ｃ、４２９ｃが形成され、パターン４２０ｄに対応した位置には、アライメントマーク４２１ｄ、４２２ｄ、ギャップ測定用領域４２４ｄ、４２６ｄ、４２８ｄ、４２９ｄが形成されている。つまり、基板３００Ｗでは、１つパターンと、２つのアライメントマークと４つのギャップ測定用領域が１つのショットユニットとなる。
Here, an
ここで、基板３００Ｗに形成された、１つのパターンに対応して設けられた２つのアライメントマーク、４つのギャップ測定用領域は、上述したマスク３００Ｍのアライメントマーク、ギャップ測定窓と同様に、Ｙ軸方向における位置が重ならない位置に設けられている。したがって、Ｘ軸方向に隣接した２つのパターンの間、例えば、パターン４２０ａの他方の辺とパターン４２０ｂの一方の間に形成されたアライメントマーク４２１ｂ、４２２ａと、ギャップ測定用領域４２４ｂ、４２６ａ、４２８ｂ、４２９ａとが重ならないようにすることができる。これにより、図６３に示すように、マスク３００Ｍ１と基板３００Ｗ１に形成した各アライメントマーク、ギャップ測定窓のＹ軸方向における位置を重なる位置（つまりＹ軸座標を同一位置）とした場合よりも、パターン４２０ａとパターン４２０ｂとの間隔を小さくできる。なお、図６３は、基板の他の例を示す正面図である。つまり、図６１および図６２に示す基板３００Ｗは、パターンと隣接するパターンとの間隔Ｌ１を、パターンの端からアライメントマークの外側（パターンの端から離れている側の端）までの距離Ｌ２の２倍よりも短い配置間隔、すなわち０＜Ｌ１＜２Ｌ２を満たすような配置間隔でパターンを形成しているため、基板３００Ｗ１のパターンとパターンの間隔よりも間隔が短くなっている。Here, two alignment marks provided corresponding to one pattern formed on the
以上より、基板３００Ｗは、隣接するパターンを、アライメントマークを形成しつつ、アライメントマークが形成されている辺に平行な方向（Ｙ軸方向）における位置を同じ位置に配置し、隣接するパターンの間隔を小さくすることができる。これにより、基板３００Ｗに効率よくパターンを形成することができ、基板３００Ｗにより多くのパターンを形成することができる。また、露光することができる領域がより多くなるため、同一枚数のパターンを形成する場合でも１つのパターンの大きさをより大きくすることができる。また、それぞれのパターンに対応してアライメントマークを形成しているため、製造時に、マスク３００Ｍと基板３００Ｗとの位置合わせをより適切に行うことができ、より位置ずれの少ないパターンを形成することができる。
As described above, the
なお、アライメントマーク及びギャップ測定用領域のいずれがパターンの一方の辺に対応し、いずれがパターンの他方の辺に対応しているかは、基板の両辺、つまり、複数のパターンが形成されており、アライメントマーク及びギャップ測定用領域が形成されている側の両辺を比較することで、識別することができる。つまり、基板の一方の辺に形成されているアライメントマーク及びギャップ測定用領域がパターンの一方の辺の対応するアライメントマーク及びギャップ測定用領域であり、基板の他方の辺に形成されているアライメントマーク及びギャップ測定用領域がパターンの他方の辺の対応するアライメントマーク及びギャップ測定用領域である。 Note that which of the alignment mark and the gap measurement region corresponds to one side of the pattern and which corresponds to the other side of the pattern, both sides of the substrate, that is, a plurality of patterns are formed. It can be identified by comparing both sides on the side where the alignment mark and the gap measurement region are formed. That is, the alignment mark and gap measurement region formed on one side of the substrate are the corresponding alignment mark and gap measurement region on one side of the pattern, and the alignment mark is formed on the other side of the substrate. And the gap measurement region is the alignment mark and gap measurement region corresponding to the other side of the pattern.
また、基板３００Ｗは、ギャップ測定用領域も同様に、ギャップ測定用領域を形成しつつ、ギャップ測定用領域が形成されている辺に平行な方向（Ｙ軸方向）における位置を同じ位置に配置し、隣接するパターンの間隔を小さくすることができる。これにより、基板３００Ｗに効率よくパターンを形成することができ、基板により多くのパターンを形成することができる。また、露光することができる領域がより多くなるため、同一枚数のパターンを形成する場合でも１つのパターンの大きさをより大きくすることができる。また、それぞれのパターンに対応してギャップ測定用領域を形成しているため、製造時に、マスクと基板との高さ方向の位置合わせをより適切に行うことができ、より位置ずれの少ない、つまりぼけの少ないパターンを形成することができる。
Similarly, the
また、マスク３００Ｍを、アライメントマーク４１１と、アライメントマーク４１２と、Ｙ軸と平行な方向における位置が、重ならない位置に配置されている形状とすることで、基板３００Ｗとアライメントマークで位置合わせをしつつ、また、基板３００Ｗにアライメントマークを形成しつつ、アライメントマークが形成されている辺に平行な方向（Ｙ軸方向）における位置を同じ位置に配置し、隣接するパターンの間隔を小さくすることができる。これにより、基板３００Ｗに効率よく複数のパターンを形成することができ、基板により多くのパターンを形成することができる。また、露光することができる領域がより多くなるため、同一枚数のパターンを形成する場合でも１つのパターンの大きさをより大きくすることができる。
In addition, the
また、マスク３００Ｍを、ギャップ測定窓４１４と、ギャップ測定窓４１６と、ギャップ測定窓４１８と、ギャップ測定窓４１９とが、いずれも、Ｙ軸と平行な方向における位置が、重ならない位置に配置されている形状とすることで、ギャップ測定窓で基板３００Ｗと位置合わせをしつつ、ギャップ測定窓が形成されている辺に平行な方向（Ｙ軸方向）における位置を同じ位置に配置し、隣接するパターンの間隔を小さくすることができる。これにより、基板３００Ｗに効率よく複数のパターンを形成することができ、基板により多くのパターンを形成することができる。また、露光することができる領域がより多くなるため、同一枚数のパターンを形成する場合でも１つのパターンの大きさをより大きくすることができる。また、上記実施形態では、基板３００Ｗとマスク３００ＭのＹ軸と平行な辺に隣接して、アライメントマークとギャップ測定窓、ギャップ測定用領域を配置したが、本発明はこれに限定されず、Ｘ軸と平行な辺に隣接してアライメントマークとギャップ測定窓、ギャップ測定用領域を配置してもよい。つまり、ＸＹ座標を転換した場合も対応する形状とすることで、同様の効果を得ることができる。
Further, the
次に、図６４から図６６を用いて露光装置による露光動作について説明する。ここで、図６４から図６６は、それぞれ、露光装置の動作を説明するための説明図である。まず、露光装置３０１は、図６４に示すように４つのパターン（各パターンは同じパターン）が形成された基板３００Ｗに対して、次のパターンを図中の番号順に露光する。つまり、４つのパターンの夫々に対して、次のパターンを重ねて露光する。例えば、ブラックマトリックスのパターンが形成されている基板３００Ｗに、Ｒのパターンを形成する。露光装置３０１は、露光時にマスクステージ３０４とワークステージ３０５とを相対的に移動させて、図６５に示すように、基板３００Ｗの「１」のパターンの上に、マスク３００Ｍが配置されるように、つまり、「１」のパターンとマスク３００Ｍの露光パターンとが重なる位置に、マスク３００Ｍと基板３００Ｗとを相対移動させる。なお、この時、露光装置３０１は、アライメントカメラ３１５を用いて、基板３００Ｗの「１」のパターンに対応して形成されたアライメントマークと、マスク３００Ｍのアライメントマークとの位置合わせを行い、さらに、ギャップセンサ３１４と、基板３００Ｗの「１」のパターンに対応して形成されたギャップ測定用領域と、マスク３００Ｍのギャップ測定窓とを用いて、マスク３００Ｍと基板３００Ｗとの位置合わせを行う。
Next, the exposure operation by the exposure apparatus will be described with reference to FIGS. Here, FIGS. 64 to 66 are explanatory diagrams for explaining the operation of the exposure apparatus, respectively. First, the
露光装置３０１は、マスク３００Ｍと基板３００Ｗの「１」のパターンとの位置合わせが完了したら、図６６に示すように、マスク３００Ｍのアライメントマークとギャップ測定窓が形成されている領域にマスキングアパーチャ３１７を重ねる。露光装置３０１は、マスキングアパーチャ３１７をマスク３００Ｍのアライメントマークとギャップ測定窓が形成されている領域に重ねたら、露光を行い、マスク３００Ｍの露光パターンを基板３００Ｗの「１」のパターンの上に転写する。これにより「１」のパターンの上の感光材は、露光パターンの遮光板がない部分に対応した領域が露光され、それ以外の領域は露光されない。また、基板３００Ｗは、マスク３００Ｍのアライメントマークとギャップ測定窓に対応する領域もマスキングアパーチャ３１７が重ねられているため、露光しない。
When the alignment between the
露光装置３０１は、以上のようにして、マスク３００Ｍを用いて、基板３００Ｗに露光を行うことで、基板３００Ｗに効率よくパターンを形成することができる。また、露光装置３０１は、アライメントカメラ３１５と、ギャップセンサ３１４を移動可能な状態で支持しているため、アライメントマーク、ギャップ測定窓の位置にあわせて移動させることができる。これにより、種々のずれ量のマスクに対して用いることができる。
The
また、露光装置３０１は、パターンが何も形成されていない基板３００Ｗにパターンを形成する場合は、マスク３００Ｍを用いて、パターンと隣接するパターンとの間隔を、パターンの端からアライメントマークの外側（パターンの端から離れている側の端）までの距離の２倍よりも短い配置間隔でパターンを形成する。露光装置３０１は、以上のように基板にパターンを形成することで、パターンとパターンとの間隔を短くすることができる。また、このようにパターンを形成した場合でも、マスク３００Ｍを用いることで、アライメントマークが重なることを抑制することができる。
Further, when forming a pattern on the
ここで、図６７は、アライメントマークとパターンとの関係の一例を説明するための説明図であり、図６８は、アライメントマークとパターンとの関係の他の例を説明するための説明図である。また、図６９は、露光装置の露光動作を説明するための説明図である。上記実施形態では、図６７に示すように、基板３００Ｗに、パターン４２０ａに対応するアライメントマーク４２２ａと、パターン４２０ｂに対応するアライメントマーク４２１ｂとを平行、つまり、Ｘ軸座標が同一となる位置に配置したが、本発明はこれに限定されない。図６８に示すように、基板３００Ｗ´には、形成するアライメントマークは、パターン４２０ａに対応するアライメントマーク４２２ａ´を、パターン４２０ａよりも隣接するパターン４２０ｂの近くに配置し、パターン４２０ｂに対応するアライメントマーク４２１ｂ´を、パターン４２０ｂよりも隣接するパターン４２０ａの近くに配置することが好ましい。つまり、パターンの間に挟まれるアライメントマークは、対応するパターンとの間隔よりも、隣接するパターンとの間隔を小さくすることが好ましい。ギャップ測定窓（ギャップ測定用領域）も同様である。
Here, FIG. 67 is an explanatory diagram for explaining an example of the relationship between the alignment mark and the pattern, and FIG. 68 is an explanatory diagram for explaining another example of the relationship between the alignment mark and the pattern. . FIG. 69 is an explanatory diagram for explaining the exposure operation of the exposure apparatus. In the above embodiment, as shown in FIG. 67, the
ここで、上述したように基板は、図６９に示すように、露光時にアライメントマーク及びギャップ測定窓をマスキングアパーチャ３１７で覆う。なお、図６９では、図面を簡単にするため、ギャップ測定窓、ギャップ測定用領域の図示を省略し、アライメントマークのみを示す。なお、ギャップ測定窓、ギャップ測定用領域もアライメントマークと同様の配置位置とすることで、同様の効果を得ることができる。また、図６９で基板３００Ｗの露光の対象となるパターン及びそのパターンに対応するアライメントマークを実線で、露光の対象とならないパターン及びそのパターンに対応するアライメントマークを点線で示す。ここで、マスキングアパーチャ３１７は、マスク３００Ｍとは異なる位置に配置されているため、マスキングアパーチャ３１７の端部から一定距離は、マスキングアパーチャ３１７の端部を通過した光が広がる領域となる。つまり、マスキングアパーチャ３１７を配置したことによって、基板に到達する照射光の強度が他の領域とは異なる強度となる。つまり、均一に露光ができない領域となる。このため、露光時に隠す必要があるアライメントマーク４２２ａと、パターン４２０ａとは、図６９に示すようにマスキングアパーチャ３１７を配置したことにより影響がでる領域分、離れた位置に配置することが好ましい。
Here, as described above, as shown in FIG. 69, the substrate covers the alignment mark and the gap measurement window with the masking
これに対して、パターン４２０ａの露光時には使用しないアライメントマーク４２１ｂは、パターン４２０ａの露光時は、マスク３００Ｍにより隠れるため、パターン４２０ａの露光によってアライメントマーク４２１ｂが露光されることは抑制できる。また、アライメントマーク４２１ｂをアライメントマークとして使用する場合も、露光時は、アライメントマークと露光するパターンとの間までマスキングアパーチャ３１７を配置する。このため、パターン４２０ａとアライメントマーク４２１ｂとは近接していてもパターンの露光に影響を与えない。このため、対応していないパターンとアライメントマークとの間隔は短くすることができる。また、マスキングアパーチャ３１７をアライメントマークと露光するパターンとの間に配置することで、露光時に到達する光がアライメントマークに到達することを抑制することができる。
On the other hand, since the
以上より、パターンの間に挟まれるアライメントマークは、対応するパターンとの間隔よりも、隣接するパターンとの間隔を小さくすることで、パターンを好適に露光でき、かつ、基板にパターンをより効率よく形成することができる。つまり、基板のパターンが形成されていない領域を少なくすることができ、基板を効率よく利用することができる。 As described above, the alignment marks sandwiched between the patterns can be exposed favorably by reducing the interval between adjacent patterns rather than the corresponding pattern, and the pattern can be more efficiently applied to the substrate. Can be formed. That is, the area where the substrate pattern is not formed can be reduced, and the substrate can be used efficiently.
また、上記実施形態では、露光時に、アライメントマーク、ギャップ測定窓に対して１つのマスキングアパーチャ３１７を重ねて、アライメントマーク、ギャップ測定窓を露光しないようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数の遮光材、つまり、露光時にアライメントマーク、ギャップ測定窓に対して別々の遮光材を重ねるようにしてもよい。また、一部の遮光材は共通としてもよい。
In the above-described embodiment, one
また、必要に応じて、アライメントマーク、ギャップ測定窓に遮光材で重ねない状態で露光するようにしてもよい。例えば、基板３００Ｗに最初に露光を行う場合（例えばブラックマトリックスを露光する場合）は、基板上にアライメントマークを形成する必要があるので、アライメントマークに遮光材で重ねずに露光し、基板にアライメントマークを形成する。また、アライメントマークには、遮光材を重ねず、ギャップ測定窓のみに遮光材を重ねて露光するようにしてもよい。
Further, if necessary, the exposure may be performed without overlapping the alignment mark and the gap measurement window with a light shielding material. For example, when the
また、上記実施形態では、マスク、基板ともに、アライメントマークとギャップ測定窓（ギャップ測定用領域）との両方をＹ軸方向における位置を重ならないようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、アライメントマークは、Ｙ軸方向における位置を重ならないようにし、ギャップ測定窓は、Ｙ軸方向における位置を重なる位置としてもよい。また、基板においては、パターンに挟まれた位置にあるギャップ測定用領域は、隣接した両方のパターンのギャップ測定用領域として用いてもよい。以下、図７０と図７１を用いて説明する。ここで、図７０は、マスクの他の例を示す正面図であり、図７１は、基板の他の例を示す正面図である。 In the above embodiment, both the alignment mark and the gap measurement window (gap measurement region) are not overlapped in the Y-axis direction in both the mask and the substrate, but the present invention is not limited to this. For example, the alignment mark may not overlap the position in the Y-axis direction, and the gap measurement window may have a position overlapping the position in the Y-axis direction. In the substrate, the gap measurement region located between the patterns may be used as a gap measurement region for both adjacent patterns. Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS. 70 and 71. Here, FIG. 70 is a front view showing another example of the mask, and FIG. 71 is a front view showing another example of the substrate.
図７０に示すマスク３００Ｍ２は、基材４０９と、基材４０９の表面に形成された、露光パターン４１０と、アライメントマーク４１１ａ、４１２ａと、ギャップ測定窓４１４ａ、４１６ａ、４１８ａ、４１９ａとを有する。なお、マスク３００Ｍ２は、各部の配置関係が異なるのみで、機能は、マスク３００Ｍと同様である。
マスク３００Ｍ２のアライメントマーク４１１ａと、アライメントマーク４１２ａとは、Ｙ軸と平行な方向における位置が、重ならない位置に配置されている。つまりアライメントマーク４１１ａと、アライメントマーク４１２ａとは、Ｙ軸座標が異なる座標に配置されている。なお、アライメントマーク４１１ａと、アライメントマーク４１２ａとは、露光パターン４１０のＸ軸方向と平行な辺の略中央部分に隣接している。An
これに対して、ギャップ測定窓４１４ａと、ギャップ測定窓４１６ａとは、Ｙ軸と平行な方向における位置が、重なる位置に配置されている。つまり、ギャップ測定窓４１４ａと、ギャップ測定窓４１６ａとは、Ｙ軸座標が同一となる座標に配置されている。また、ギャップ測定窓４１８ａと、ギャップ測定窓４１９ａとも、Ｙ軸と平行な方向における位置が、重なる位置に配置されている。つまり、ギャップ測定窓４１８ａと、ギャップ測定窓４１９ａとは、Ｙ軸座標が同一となる座標に配置されている。
On the other hand, the
次に、基板３００Ｗ２は、図７１に示すように、４つのパターン４２０ａ、４２０ｂ、４２０ｃ、４２０ｄが形成されている。基板３００Ｗ２の４つのパターンも、夫々のパターンに対応してアライメントマークとギャップ測定用領域とが形成されているが、パターン４２０ａと、パターン４２０ｂとの間に挟まれたギャップ測定用領域と、パターン４２０ｃと、パターン４２０ｄとの間に挟まれたギャップ測定用領域とが、隣接する２つのパターンの両方でギャップ測定用領域として用いられる。具体的には、パターン４２０ａの一方の辺の近傍には、アライメントマーク６２１ａと、ギャップ測定用領域６２４、ギャップ測定用領域６２６が形成され、パターン４２０ａの他方の辺と、パターン４２０ｂの一方の辺との間には、アライメントマーク６２１ｂ、６２２ａと、ギャップ測定用領域６２８、ギャップ測定用領域６３０が形成されている。なお、アライメントマーク６２２ａは、パターン４２０ａに対応したアライメントマークであり、アライメントマーク６２１ｂは、パターン４２０ｂに対応したアライメントマークである。また、パターン４２０ｂの一方の他方の近傍には、アライメントマーク６２２ｂと、ギャップ測定用領域６３４、ギャップ測定用領域６３６が形成されている。Next, the
また、パターン４２０ｃ、４２０ｄに対してもパターン４２０ａ、４２０ｂと同様にアライメントマーク６２１ｃ、６２１ｄ、６２２ｃ、６２２ｄ、ギャップ測定用領域６２４´、６２６´、６２８´、６３０´、６３４´、６３６´が設けられている。
Similarly to the
基板３００Ｗ２は、以上のような構成であり、パターン４２０ａの露光のために基板３００Ｗ２と、マスク３００Ｍ２とを位置合わせする場合は、アライメントマーク６２１ａ、６２２ａと、ギャップ測定用領域６２４、６２６、６２８、６３０を使用する。また、パターン４２０ｂの露光のために基板３００Ｗ２と、マスク３００Ｍ２とを位置合わせする場合は、アライメントマーク６２１ｂ、６２２ｂと、ギャップ測定用領域６２８、６３０、６３４、６３６を使用する。このように、アライメントマークの位置はずらし、ギャップ測定用領域の一部を共通とした場合も、隣接するパターン間の距離を短くすることができる。これにより、基板を効率よく利用することができる。The
また、マスク３００Ｍ２のように、アライメントマークのみがずれた形状としても、基板３００Ｗ２に示すように、パターンとパターンとの間隔を短くすることができるため、基板に効率よくパターンを形成することができる。Further, as the
なお、上記実施形態では、ギャップ測定窓（ギャップ測定用領域）、つまり、ギャップを測定する地点を４箇所としたが、少なくとも３点でギャップを測定することができれば、ギャップ測定窓（ギャップ測定用領域）の数は限定されない。 In the above embodiment, the gap measurement window (gap measurement region), that is, the number of points at which the gap is measured is four. However, if the gap can be measured at least at three points, the gap measurement window (for gap measurement) The number of (regions) is not limited.
また、上記実施形態では、マスクの露光パターン、または、基板のパターンの外側にギャップ測定窓（ギャップ測定用領域）を設けたが、本発明はこれに限定されない。露光パターンの一部に一定以上の開口面積の露光領域（つまり、遮光材が配置されていない領域）がある場合は、その露光領域をギャップ測定窓として用いるようにしてもよい。 In the above embodiment, the gap measurement window (gap measurement region) is provided outside the exposure pattern of the mask or the pattern of the substrate. However, the present invention is not limited to this. If there is an exposure area with a certain opening area or more (that is, an area where no light shielding material is disposed) in a part of the exposure pattern, the exposure area may be used as a gap measurement window.
ここで、図７２は、基板に形成されるパターンの一例を示す模式図である。図７３は、図７２に示すパターンの一部を拡大して示す拡大模式図である。図７４は、露光パターンの一例を示す模式図である。例えば、液晶パネルのカラーフィルタを製造するために露光を行う場合は、まず、図７２に示すように基板上に、ブラックマトリックスがパターン６５０として形成される。このパターン６５０は、図７２及び図７３に示すように、内部が桝目（カラーフィルタを配置するための桝目）になっており、外周側が桝目の線よりも太い外周部６５２が形成されている。
Here, FIG. 72 is a schematic diagram showing an example of a pattern formed on the substrate. FIG. 73 is an enlarged schematic diagram showing a part of the pattern shown in FIG. 72 in an enlarged manner. FIG. 74 is a schematic diagram showing an example of an exposure pattern. For example, when exposure is performed to manufacture a color filter of a liquid crystal panel, a black matrix is first formed as a
この桝目の線と外周部６５２は、パターンが残る領域である。そのため、図７４に示すようにマスクの露光パターン６５４は、このパターンが残る領域が透明となるため、外周部に対応する領域６５６が透明となる。そのため、領域６５６は、マスクを配置した場合でも基板を確認できる領域となる。このため、この領域６５６をギャップ測定窓として用いることで、パターンの外側にギャップ測定窓を設ける必要がなくなる。なお、ギャップ測定窓として用いる露光領域は、領域６５６のように、露光パターンの端辺近傍であることが好ましい。
The grid lines and the outer
また、このように露光パターン６５４の内側の領域をギャップ測定窓として用いるときは、位置合わせ時は、ギャップセンサを領域に対応する領域まで移動させ、露光時は、露光パターン６５４が配置されていない領域まで、ギャップセンサを退避させる。
Further, when the area inside the
また、マスクの露光パターンには、種々のパターンを用いることができる。例えば、カラーフィルタを露光パターンとする場合は、１枚のマスクで複数個分のカラーフィルタが露光できる露光パターンを用いるようにしてもよい。ここで、図７５は、マスクの他の例を示す正面図であり、図７６は、基板の他の例を示す正面図であり、図７７は、基板のアライメントマークの近傍を拡大して示す拡大正面図である。具体的には、図７５に示すように、マスク３００Ｍ３の露光パターン６５０として、テレビに用いるカラーフィルタを３枚分露光するパターンが形成されている。また、露光パターン６５０の外周には、一方の辺にアライメントマーク６５４ａ、ギャップ測定窓６５６ａ、６５８ａが形成され、他方の辺にアライメントマーク６５４ｂ、ギャップ測定窓６５６ｂ、６５８ｂが形成されている。なお、各部は、形成されている辺に平行な方向における位置が重ならない配置となっている。Various patterns can be used for the exposure pattern of the mask. For example, when a color filter is used as an exposure pattern, an exposure pattern that can expose a plurality of color filters with a single mask may be used. 75 is a front view showing another example of the mask, FIG. 76 is a front view showing another example of the substrate, and FIG. 77 is an enlarged view of the vicinity of the alignment mark on the substrate. It is an enlarged front view. Specifically, as shown in FIG. 75, as an
このようなマスク３００Ｍ３を用いて基板に複数回露光を行うことで、図７６に示す基板３００Ｗ３のように、マスク３００Ｍ３に対応した領域６６０にパターンとアライメントマークとギャップ測定用領域が形成される。基板３００Ｗ３は、マスク３００Ｍ３を用いて６回の露光を行った場合であり、図７６中のパターンに表示されているｓｈｏｔの順番とアライメント及びギャップ測定用領域の内部に表示されている数字とは、１回目から６回目のいずれの露光で基板に形成されるかを示している。By performing exposure a plurality of times to a substrate using such a
このように、マスク３００Ｍ３を用いて露光を行うことで、図７６及び図７７に示すように、隣接するパターンの距離Ｌａにすることができる。具体的には、図７７に示すようにマスキングアパーチャの影響を抑制するためのアライメントマークと対応するパターンとの間隔Ｌｂとし、アライメントマークの幅Ｌｃとし、アライメントマークと対応しないパターンとの間隔Ｌｄとすると、Ｌａ＝Ｌｂ＋Ｌｃ＋Ｌｄとすることができる。ここで、距離Ｌｄ＜距離Ｌｂとなる。これにより、パターン間の間隔を短くすることができる。つまり、Ｙ軸座標が同一座標となる位置にアライメントマークを配置する場合は、Ｌａ＝２Ｌｂ＋２Ｌｃ＋αとなる。ここで、幅αは、アライメントマークとアライメントマークとの間の距離である。また、図６７のように、アライメントマークを平行に配置した場合は、Ｌａ＝２Ｌｂ＋Ｌｃまたは、Ｌａ＝Ｌｃ＋２Ｌｄのうち、より大きいほうとなる。したがって、図７７のようにアライメントマークの位置をずらし、パターンとパターンとの間隔を、Ｌｂ＋Ｌｃ＋Ｌｄとすることで、いずれの場合よりも、パターン間の間隔を短くすることができる。Thus, by performing exposure using a
また、上記実施形態では、マスクの全面を基板に複数回転写するようにしたが、本発明はこれに限定されず、マスクの一部のみを基板に転写させる露光を含んでも良い。つまり、基板のスペースがマスクの整数倍ではない場合でも、例えば、マスクの半分のみ、３分の１のみの部分を基板に露光するようにしても良い。また、この場合は、転写させる領域にアライメントマークを配置することが好ましい。また、基板に転写しないマスク部分は、アパーチャ（遮光板）等で塞ぐようにすることが好ましい。これにより、より効率よく基板にパターンを形成することができる。なお、マスクの一部のみを基板に転写させる場合は、マスクの転写させる領域が、整数個のユニット、例えば、１つのカラーフィルタに相当する領域とすることが好ましい。 In the above embodiment, the entire surface of the mask is transferred to the substrate a plurality of times. However, the present invention is not limited to this, and exposure including transferring only a part of the mask to the substrate may be included. That is, even when the space of the substrate is not an integral multiple of the mask, for example, only half of the mask and only one third of the mask may be exposed on the substrate. In this case, it is preferable to arrange alignment marks in the region to be transferred. Further, it is preferable that the mask portion not transferred to the substrate is closed with an aperture (light-shielding plate) or the like. Thereby, a pattern can be formed on a substrate more efficiently. When only a part of the mask is transferred to the substrate, it is preferable that the transfer area of the mask be an area corresponding to an integer number of units, for example, one color filter.
以下、図７８から図８０を用いて具体的に説明すする。図７８は、マスクの他の例を示す正面図であり、図７９は、基板の他の例を示す正面図であり、図８０は、露光時のマスクとアパーチャとの関係を示す正面図である。図７８に示すマスク３００Ｍ５は、露光パターン６７０とアライメントマーク６７６ａ、６７６ｂを備えている。また、露光パターン６７０は、同一形状の２つのユニット（例えばカラーフィルタ）６７２、６７４とで構成されている。また、アライメントマーク６７６ａ、６７６ｂは、ユニット６７４の辺に隣接する領域に配置されている。また、アライメントマーク６７６ａとアライメントマーク６７６ｂは、それぞれ、ユニット６７４の互いに対向する辺に設けられている。また、アライメントマーク６７６ａとアライメントマーク６７６ｂとは、露光パターン６７０の辺のうちアライメントマークが隣接している辺に平行な方向における位置が重ならない位置となる。なお、本実施形態では、ユニット６７２、６７４のうち、一定面積以上となる開口部をギャップ測定窓として使用している。Hereinafter, a specific description will be given with reference to FIGS. 78 to 80. 78 is a front view showing another example of the mask, FIG. 79 is a front view showing another example of the substrate, and FIG. 80 is a front view showing the relationship between the mask and the aperture at the time of exposure. is there.
次に、図７９に示す基板３００Ｌ５は、マスク３００Ｍ５によりパターンを露光することができる基板であり、ユニットに対応するパターンが６個、形成されている。この基板３００Ｌ５は、マスク３００Ｍ５により４回露光することで、全てのパターンを形成することができる。具体的には、基板３００Ｌ５は、１回目の露光（ショット）で領域６７８ａの２つのユニットに対応する領域が露光され、２回目の露光で領域６７８ｂの２つのユニットに対応する領域が露光される。なお、各領域に含まれるアライメントマークは、最初の露光時、ブラックマトリックス作成時には、露光され作成されるが、他の露光時は、アパーチャによって隠される。次に、基板３００Ｌ５は、３回目の露光で領域６７８ｃの１つのユニットに対応する領域が露光され、４回目の露光で領域６７８ｄの１つのユニットに対応する領域が露光される。なお、領域６７８ａと領域６７８ｂとが重なっている領域のアライメントマーク、領域６７８ｃと領域６７８ｄとが重なっている領域のアライメントマークは、上述したパターンの間にあるアライメントマークと同様の構成である。これにより、ユニット間の隙間を小さくすることができる。Next, a
なお、３回目、４回目の露光時、マスク３００Ｍ５の露光しない側のユニットは、図８０に示すように、アパーチャ６７９で遮蔽される。これにより、例えば、３回目の露光時、マスク３００Ｍ５のユニット６７２は、領域６７８ｂと対面した状態となるが、ユニット６７２が基板３００Ｗ５に転写されることを抑制できる。このようにマスクの一部のみを用いて露光を行うことで、基板に効率よく、ユニットのパターンを形成することができる。Incidentally, the third, at the fourth exposure, the exposure does not side unit of the
また、図７８及び図７９に示すように、アライメントマークを３回目、４回目で利用するユニット側に配置することで、マスクの一部のみを用いて露光を行う場合でも、アライメントマークを用いて、適切に位置合わせをすることができる。これにより、位置ずれを抑制しつつ、基板にパターンを形成することができる。つまり、基板を、マスクの一部のみを用いて露光を行う場合に対応するアライメントマークを形成することで、より位置ずれが抑制されたユニットのパターンを形成することができる。また、マスクの一部のみを用いた露光ができることで、マスクの設計自由度を高くすることができる。 In addition, as shown in FIGS. 78 and 79, the alignment mark is arranged on the unit side used for the third time and the fourth time, so that even when exposure is performed using only a part of the mask, the alignment mark is used. , Can be properly aligned. Thereby, it is possible to form a pattern on the substrate while suppressing displacement. That is, by forming an alignment mark corresponding to the case where the substrate is exposed using only a part of the mask, a pattern of a unit in which the positional deviation is further suppressed can be formed. Further, since exposure using only a part of the mask can be performed, the degree of freedom in designing the mask can be increased.
なお、上記実施形態では、基板をより有効に活用できるため、露光パターン６７０の辺のうちアライメントマークが隣接している辺に平行な方向における位置が重ならない位置としたがこれに限定されない。マスク及び基板は、アライメントマークを平行な方向における位置が重なる位置に配置した場合も、マスクの一部のみを用いて露光を行う場合に使用される領域にアライメントマークを設けることで、位置ずれを抑制しつつ、基板にパターンを形成することができる。ここで、図８１は、マスクの他の例を示す正面図であり、図８２は、基板の他の例を示す正面図である。図８１に示すマスク３００Ｍ６は、同一形状の２つのユニット（例えばカラーフィルタ）６７２、６７４とで構成されている露光パターン６７０とアライメントマーク６８２ａ、６８２ｂを備えている。また、アライメントマーク６８２ａ、６８２ｂは、ユニット６７４の辺に隣接する領域に配置されている。また、アライメントマーク６８２ａとアライメントマーク６８２ｂは、それぞれ、ユニット６７４の互いに対向する辺に設けられている。また、アライメントマーク６８２ａとアライメントマーク６８２ｂとは、露光パターン６７０の辺のうちアライメントマークが隣接している辺に平行な方向における位置が重なる位置となる。なお、本実施形態でも、ユニット６７２、６７４のうち、一定面積以上となる開口部をギャップ測定窓として使用している。In the above embodiment, since the substrate can be used more effectively, the position in the direction parallel to the side adjacent to the alignment mark among the sides of the
次に、図８２に示す基板３００Ｌ６は、マスク３００Ｍ６によりパターンを露光することができる基板であり、ユニットに対応するパターンが６個、形成されている。この基板３００Ｌ６は、基板３００Ｌ５と同様に、マスク３００Ｍ６により４回露光することで、全てのパターンを形成することができる。具体的には、基板３００Ｌ６は、１回目の露光（ショット）で領域６８４ａの２つのユニットに対応する領域が露光され、２回目の露光で領域６８４ｂの２つのユニットに対応する領域が露光される。なお、各領域に含まれるアライメントマークは、最初の露光時、ブラックマトリックス作成時には、露光され作成されるが、他の露光時は、アパーチャによって隠される。次に、基板３００Ｌ５は、３回目の露光で領域６８４ｃの１つのユニットに対応する領域が露光され、４回目の露光で領域６８４ｄの１つのユニットに対応する領域が露光される。Next, the
なお、この場合も３回目、４回目の露光時、マスク３００Ｍ６の露光しない側のユニットは、アパーチャで遮蔽される。これにより、例えば３回目の露光時、マスク３００Ｍ６のユニット６７２は、領域６８４ｂと対面した状態となるが、ユニット６７２が基板３００Ｗ６に転写されることを抑制できる。このようにマスクの一部のみを用いて露光を行うことで、基板に効率よく、ユニットのパターンを形成することができる。このように、アライメントマークを平行な方向における位置が重なる位置に配置した場合も、基板３００Ｌ５に比べてユニット間の間隔は大きくなるが、マスクの一部のみを用いて露光を行う場合に使用される領域にアライメントマークを設けることで、位置ずれを抑制しつつ、基板にパターンを形成することができる。また、マスクの一部のみを用いた露光ができることで、マスクの設計自由度を高くすることができる。Incidentally, the third Again, during the fourth exposure, the side of the unit not exposed
（第７実施形態）
ここで、図８３は、本発明の第７実施形態に係る露光装置を、照射部を取り外した状態で示す平面図である。図８４は、図８３における露光装置の正面図である。(Seventh embodiment)
Here, FIG. 83 is a plan view showing the exposure apparatus according to the seventh embodiment of the present invention with the irradiation section removed. FIG. 84 is a front view of the exposure apparatus in FIG.
まず、第７実施形態の露光装置８０１の概略構成について説明する。図８３及び図８４に示すように、露光装置８０１は、基板３００Ｗ４を浮上させて支持すると共に、所定方向（図８３のＸ軸方向）に搬送する基板搬送機構８１０と、複数のマスク３００Ｍ４をそれぞれ保持し、所定方向と交差する方向（図８３のＹ軸方向）に沿って千鳥状に二列配置された複数（図８３に示す実施形態において、左右それぞれ６個）のマスク保持部８１１と、マスク保持部８１１を駆動するマスク駆動部８１２と、複数のマスク保持部８１１の上部にそれぞれ配置されて露光用光を照射する複数の照射部８１４（図８４参照）と、露光装置８０１の各作動部分の動作を制御する制御装置８１５と、を主に備える。First, a schematic configuration of an
基板搬送機構８１０は、基板３００Ｗ４をＸ軸方向に搬送する領域、即ち、複数のマスク保持部８１１の下方領域、及びその下方領域からＸ軸方向両側に亘る領域に設けられた浮上ユニット８１６と、基板３００Ｗ４のＹ軸方向一側（図８３において上辺）を保持してＸ軸方向に搬送する基板駆動ユニット８１７とを備える。浮上ユニット８１６は、複数のフレーム８１９上にそれぞれ設けられた排気のみ或いは排気と吸気を同時に行なう複数のエアパッド８２０を備え、ポンプ（図示せず）やソレノイドバルブ（図示せず）を介してエアパッド８２０からエアを排気或いは、吸排気する。基板駆動ユニット８１７は、図８３に示すように、浮上ユニット８１６によって浮上、支持された基板３００Ｗ４の一端を保持する吸着パッド８２２を備え、モータ８２３、ボールねじ８２４、及びナット（図示せず）からなるＸ軸方向搬送機構であるボールねじ機構８２５によって、ガイドレール８２６に沿って基板３００Ｗ４をＸ軸方向に搬送する。なお、図８４に示すように、複数のフレーム８１９は、地面にレベルブロック８１８を介して設置された装置ベース８２７上に他のレベルブロック８２８を介して配置されている。また、基板３００Ｗ４は、ボールねじ機構８２５の代わりに、リニアサーボアクチュエータによって搬送されてもよい。
マスク駆動部８１２は、フレーム（図示せず）に取り付けられ、マスク保持部８１１をＸ軸方向に沿って駆動するＸ軸方向駆動部８３１と、Ｘ軸方向駆動部８３１の先端に取り付けられ、マスク保持部８１１をＹ軸方向に沿って駆動するＹ軸方向駆動部８３２と、Ｙ軸方向駆動部８３２の先端に取り付けられ、マスク保持部８１１をθ方向（Ｘ，Ｙ軸方向からなる水平面の法線回り）に回転駆動するθ方向駆動部８３３と、θ方向駆動部８３３の先端に取り付けられ、マスク保持部８１１をＺ方向（Ｘ，Ｙ軸方向からなる水平面の鉛直方向）に駆動するＺ方向駆動部８３４と、を有する。これにより、Ｚ方向駆動部８３４の先端に取り付けられたマスク保持部８１１は、マスク駆動部８１２によってＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向に駆動可能である。なお、Ｘ方向駆動部８３１，Ｙ方向駆動部８３２，θ方向駆動部８３３，Ｚ方向駆動部８３４の配置の順序は、適宜変更可能である。なお、本実施形態では、マスク駆動部８１２は、アライメントカメラ８３５によって撮像された基板３００Ｗ４のアライメントマークとマスク３００Ｍ４のアライメントマークに基づいて、マスク３００Ｍ４と基板３００Ｗ４との相対的なずれを補正する補正手段を構成する。The
また、図８３に示すように、Ｙ軸方向に沿ってそれぞれ直線状に配置された上流側及び下流側の各マスク保持部８１１ａ，８１１ｂ間には、各マスク保持部８１１のマスク３００Ｍ４を同時に交換可能なマスクチェンジャ８０２が配設されている。マスクチェンジャ８０２により搬送される使用済み或いは未使用のマスク３００Ｍ４は、マスクストッカ８０３，８０４との間でマスクローダー８０５により受け渡しが行なわれる。なお、マスクストッカ８０３とマスクチェンジャ８０２とで受け渡しが行なわれる間にマスクプリアライメント機構（図示せず）によってマスク３００Ｍ４のプリアライメントが行なわれる。Further, as shown in FIG. 83, Y-axis direction are arranged in a straight line along each of the upstream and downstream of the
図８４に示すように、マスク保持部８１１の上部に配置される照射部８１４は、紫外線を含んだ露光用光ＥＬを放射する、超高圧水銀ランプからなる光源８４１と、光源８４１から照射された光を集光する凹面鏡８４２と、この凹面鏡８４２の焦点近傍に光路方向に移動可能な機構を有するオプチカルインテグレータ８４３と、光路の向きを変えるための平面ミラー８４５及び球面ミラー８４６と、この平面ミラー８４５とオプチカルインテグレータ８４３との間に配置された照射光路を開閉制御するシャッター８４４と、を備える。
As shown in FIG. 84, the
ここで、図８５は、マスクの一例を示す平面図である。また、図８５には、説明の都合上３つのマスク３００Ｍ４ａ、３００Ｍ４ｂ、３００Ｍ４ｃを示しているが、本実施形態のマスクは、上述したように１２枚ある。マスク保持部８１１に保持されるマスク３００Ｍ４ａは、図８５に示すように、露光パターン８８１ａと、露光パターン８８１ａのＹ軸方向の両端、つまり、露光パターン８８１ａの基板の搬送方向と平行な２つの辺のうち一方の辺の近傍に配置されたアライメントマーク８８２ａと、露光パターン８８１ａの基板の搬送方向と平行な２つの辺のうち他方の辺の近傍に配置されたアライメントマーク８８４ａとを有する。なお、マスク３００Ｍ４ｂも同様に、露光パターン８８１ｂと、アライメントマーク８８２ｂ、８８４ｂとを有し、マスク３００Ｍ４ｃも同様に、露光パターン８８１ｃと、アライメントマーク８８２ｃ、８８４ｃとを有する。なお、３００Ｍ４ａ、３００Ｍ４ｂ、３００Ｍ４ｃは、配置位置が異なるのみで、露光パターン等は同様の形状である。なお、露光パターンは各マスクで異なる形状としても良い。Here, FIG. 85 is a plan view showing an example of a mask. FIG. 85 shows three
ここで、マスク３００Ｍ４ａのアライメントマーク８８２ａと、アライメントマーク８８４ａとは、Ｘ軸と平行な方向における位置が、重ならない位置に配置されている。つまりアライメントマーク４１１と、アライメントマーク４１２とは、Ｘ軸座標が異なる座標に配置されている。なお、マスク３００Ｍ４ｂ、３００Ｍ４ｃも同様の構成である。Here, the
また、マスク３００Ｍ４ａと、マスク３００Ｍ４ｂとは、つまり、Ｙ軸方向に隣接するマスク同士は、露光パターン８８１ａと露光パターン８８１ｂとのＹ軸方向における距離が、パターンの端からアライメントマークの外側（パターンの端から離れている側の端）までの距離の２倍よりも短い配置間隔で配置されている。In addition, the
ここで、図８６は、基板の概略構成の一例を示す平面図である。次に、基板３００Ｗ４は、図８６に示すように、パターン８９０ａ、パターン８９０ｂ、パターン８９０ｃが形成されている。なお、図８６は、基板３００Ｗ４の一部のみを示しており、基板３００Ｗ４には、３つ以上のパターンが形成されている。また、パターン８９０ａのＹ軸方向の両端、つまり、パターン８９０ａの基板の搬送方向と平行な２つの辺のうち一方の辺の近傍に配置されたアライメントマーク８９２ａと、パターン８９０ａの基板の搬送方向と平行な２つの辺のうち他方の辺の近傍に配置されたアライメントマーク８９４ａとを有する。なお、パターン８９０ｂも同様に、アライメントマーク８９２ｂ、８９４ｂとを有し、パターン８９０ｃも同様に、アライメントマーク８９２ｃ、８９４ｃとを有する。また、パターン８９０ｃの他方の辺には、隣接したパターンに対応したアライメントマーク８９２ｄが設けられている。Here, FIG. 86 is a plan view showing an example of a schematic configuration of the substrate. Next, the
また、基板のパターン同士の配置間隔も、Ｙ軸方向における距離が、パターンの端からアライメントマークの外側（パターンの端から離れている側の端）までの距離の２倍よりも短い配置間隔で配置されている。なお、パターンの配置間隔と露光パターンの配置間隔は同じである。 Further, the arrangement interval between the patterns on the substrate is also an arrangement interval in which the distance in the Y-axis direction is shorter than twice the distance from the end of the pattern to the outside of the alignment mark (the end on the side away from the end of the pattern). Has been placed. The pattern arrangement interval and the exposure pattern arrangement interval are the same.
また、マスク保持部８１１の上方は、基板３００Ｗ４とマスク３００Ｍ４の相対位置を検知する撮像手段であるアライメントカメラ８３５が、マスク３００Ｍ４のアライメントマークを観測可能な位置で、複数のマスク保持部８１１ごとに配置されている。アライメントカメラ８３５としては、公知の構成のものが適用され、基板３００Ｗ４のアライメントマークの位置とマスク３００Ｍ４のアライメントマークの位置から、基板３００Ｗ４とマスク３００Ｍ４の相対位置を検知する。Further, above the
次に、このような露光装置８０１を用いて、ブラックマトリクスが形成された基板３００Ｗ４に着色層Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかを露光転写する方法について図８７、図８８から図９１を参照しながら説明する。ここで、図８７は、図８３に示す露光装置の動作を示すフロー図である。また、図８８から図９１は、それぞれ図８３に示す露光装置の動作を説明するための説明図である。なお、図８８から図９１では、簡略化のため、上流側及び下流側のマスク３００Ｍ４をそれぞれ３つとしている。まず、露光装置８０１は、照射部８１４の光源８４１を点灯してシャッター３４４を閉じた状態で、浮上ユニット８１６のエアパッド８２０の空気流によって基板３００Ｗ４を浮上させて保持し、基板３００Ｗ４の一端を基板駆動ユニット８１７で吸着してＸ軸方向に搬送する（ステップＳ３１２）。そして、図８８に示すように、基板３００Ｗ４がステップ移動開始位置に到着すると（ステップＳ３１４）、基板３００Ｗ４をステップ移動させる（ステップＳ３１６）。露光装置８０１は、ステップＳ３１６で基板３００Ｗ４をステップ移動させて、基板３００Ｗ４が上流側のマスク保持部８１１ａの下方に入り込むと、各アライメントカメラ８３５により、基板３００Ｗ４のアライメントマークとマスク３００Ｍ４のアライメントマークとを撮像し（ステップＳ３１８）、撮像によって得られた画像を処理して相対的な位置ずれ量を観測する（ステップＳ３２０）。そして、この位置ずれ量のデータに基づいてマスク駆動部８１２を駆動し、マスク３００Ｍ４と基板３００Ｗ４とのずれを補正してマスク３００Ｍ４と基板３００Ｗ４とを位置合わせする（ステップＳ３２２）。Then, by using such an
そして、基板３００Ｗ４が位置合わせされて停止した状態で、照射部８１４のシャッター８４４を開制御し（ステップＳ３２６）、照射部８１４からの露光用光ＥＬがマスク３００Ｍ４を介して基板３００Ｗ４に照射され、マスク３００Ｍ４のパターン８８５が先頭の被露光部において、基板３００Ｗ４に塗布されたカラーレジストに転写（露光）される（ステップＳ３２８）。そして、所定の光量分だけ露光転写が行なわれると、シャッター６４４が閉制御される（ステップＳ３３０）。Then, with the
これにより、先頭の被露光部の露光転写が完了すると、上記と同様に、次に露光転写が行なわれる後続の被露光部がマスク３００Ｍ４のパターン８８３の下方位置にくるまで基板３００Ｗ４をステップ移動させ、その後、位置合わせを行う（図９０参照）。そして、シャッター８４４を開閉制御することで、後続の被露光部に露光用光ＥＬを所定の光量分だけ基板３００Ｗ４に照射し、露光転写が行なわれる。Step Thereby, when the exposure transfer of the top of the exposed portion is completed, similarly to the above, subsequent to be exposed section exposed next transfer is performed to the
さらに、上流側のマスク３００Ｍ４によって露光された転写パターン８８３間に存在する未露光部は、下流側のマスク３００Ｍ４によって露光転写される被露光部となる。このため、ステップ移動によって、基板３００Ｗ４が下流側のマスク保持部８１１ｂの下方位置に移動した際に、上流側のマスク３００Ｍ４の露光と同期して下流側のマスク３００Ｍ４による露光が行なわれるように、マスク保持部８１１のＸ軸方向の位置が設定されている。そして、ステップ移動動作が行われる際には、下流側のマスク駆動部８１２もＹ軸方向へのマスクの位置合わせが行なわれ、ステップ移動が停止した際に、下流側のマスク３００Ｍ４でも露光転写が行なわれる（図９１参照）。Further, the unexposed portions existing between the
このような露光が基板３００Ｗ４全体に対して行なわれたかどうかをステップＳ３３２にて判断し、ステップＳ３３２で基板３００Ｗ４全体に対して行なわれていない（Ｎｏ）と判定したら、ステップＳ３１６に進む。このようにステップ移動動作と、位置合わせ動作と、露光動作とが基板３００Ｗ４全体が露光されるまで繰り返し行われる。また、露光装置８０１は、ステップＳ３３２で基板３００Ｗ４全体に対して行なわれた（Ｙｅｓ）と判定したら、処理を終了する。これにより、基板３００Ｗ４の露光領域全体に亘って両方の動作を繰り返すことで、いずれかの着色層が基板全体に露光転写される。Once whether such exposure is performed on the
さらに、このような露光動作を各色Ｒ，Ｇ，Ｂに対して行なうことで、ブラックマトリックスに３色のパターンが露光転写される。なお、残りの色の露光転写を行なう際には、基板３００Ｗ４のＹ軸方向の位置をずらして搬送すれば、同一のマスク３００Ｍ４を用いることができる。Further, by performing such an exposure operation for each of the colors R, G, and B, a three-color pattern is exposed and transferred to the black matrix. Incidentally, when performing exposure and transfer of the remaining colors, if conveyed by shifting the position of the Y-axis direction of the
以上説明したように、本実施形態の露光装置８０１及び近接露光方法によれば、制御装置８１５の制御により、基板３００Ｗ４を移動させて、基板３００Ｗ４の被露光部を各マスク３００Ｍ４のパターン８８３の下方位置で停止させるステップ移動と、各ステップ移動において停止した基板３００Ｗ４に対して複数のマスク３００Ｍ４を介して露光用光ＥＬを照射し、基板３００Ｗ４に各マスク３００Ｍ４のパターン８８３を露光する露光動作とを繰り返すようにしたので、任意な繰り返しパターンを露光することができる。As described above, according to the
また、露光装置８０１のようにマスクを複数設け、基板を一方向に簡潔搬送させつつ、パターンの露光を行う場合も、マスクのアライメントマークの位置をずらし、かつ、露光パターン間の距離を調整することで、基板に効率よくパターンを形成することができる。また、複数のマスクに同一のマスクを用いることができる。ここで、図９２は、マスクの配置位置の他の例を示す平面図である。例えば、図９２に示すように基板３００Ｗ５の進行方向に平行な方向における位置が同じとなるアライメントマークを有するマスク３００Ｍ５を用いる場合は、基板３００Ｗ５に形成されるアライメントマークの位置が同じ位置となるため、パターン部とパターン部との距離を、Ｙ軸方向における距離が、パターンの端からアライメントマークの外側（パターンの端から離れている側の端）までの距離の２倍以上とする必要がある。そのため、パターン部とパターン部との間隔が広くなるが、本実施形態では、このパターン部とパターン部との間隔をより狭くすることができる。Also, when exposing a pattern while providing a plurality of masks as in the
さらに、各照射部８１４は、超高圧水銀ランプからなる光源８４１と、光源８４１とマスク保持部８１１との間で露光用光ＥＬを遮光可能なシャッター８４４と、備えることで、ＹＡＧフラッシュレーザ光源を使用する場合に比べて比較的安価に構成することができる。加えて、カラーフィルタに使用される感光剤であるフォトレジストも、水銀ランプを露光した場合に最適となる通常のものを適用することができ、ＹＡＧフラッシュレーザ光源を使用する場合に必要なフォトレジストの調整を行なう必要がない。なおこのような効果を得ることができるため、水銀ランプを用いることが好ましいが、フラッシュレーザ光源を用いても良い。なお、図５３に示す露光装置の照明光学系３も同様である。
Further, each
また、露光装置８０１では、マスク３００Ｍ４を１２枚配置した構成をしたが、マスクの和は、これに限定されず、２枚以上であればよい。また、マスクの配置方法も２段の千鳥配置に限定されない。例えば、３段の千鳥配置としてもよい。Further, in
ここで、上記実施形態では、いずれも一つの露光パターンに対応した１辺には、１つのアライメントマークと、２つのギャップ測定窓を形成し、１つのパターン部に対応した一辺には、１つのアライメントマークと、２つのギャップ測定用領域を形成したが、一辺に設けるアライメントマーク、ギャップ測定窓、ギャップ測定用領域の数は特に限定されない。例えば、マスクの露光パターン、または、被露光基板のパターン部の一辺に２つ（２箇所）にアライメントマークを設けてもよく、４つのアライメントマークを設けてもよい。なお、複数のアライメントマークを設けた場合も、全てのアライメントマークの位置が重ならないように、つまり、Ｙ軸と平行な方向における位置が、重ならない位置に配置することで、被露光基板のパターン部の間の距離を短くることができる。なお、一辺に複数のアライメントマークを配置する場合の配置方法も特に限定されず、等間隔に配置しても、辺の端部に配置してもよい。 Here, in the above embodiment, one alignment mark and two gap measurement windows are formed on one side corresponding to one exposure pattern, and one side on one side corresponding to one pattern portion. Although the alignment mark and two gap measurement regions are formed, the number of alignment marks, gap measurement windows, and gap measurement regions provided on one side is not particularly limited. For example, two (two) alignment marks may be provided on one side of the exposure pattern of the mask or the pattern portion of the substrate to be exposed, and four alignment marks may be provided. Even when a plurality of alignment marks are provided, the pattern of the substrate to be exposed is arranged so that the positions of all the alignment marks do not overlap, that is, the positions in the direction parallel to the Y axis do not overlap. The distance between the parts can be shortened. In addition, the arrangement | positioning method in the case of arrange | positioning several alignment mark on one side is not specifically limited, either, it may arrange | position at equal intervals and may arrange | position to the edge part of an edge | side.
また、上記実施形態では、マスクの露光パターン、基板のパターン部を外縁が矩形形状となる形状としたが、本発明はこれに限定されない。マスクの露光パターン、パターン部は、例えば、外周が台形形状、多角形形状、一部が曲線となる形状としてもよい。なお、いずれの場合であっても、露光パターン、パターン部第１の辺に隣接して一方のアライメントマークを形成し、第１の辺に対向する第２の辺に他方のアライメントマークを形成し、第１の辺と第２の辺との中心線に平行な方向において（つまり中心線に直交する方向から見た場合において）、一方のアライメントマークと他方のアライメントマークとを、互いに重ならない位置に配置することで、上記と同様の効果を得ることができる。なお、第１の辺と第２の辺との中心線とは、パターンと隣接パターンとが向かい合う辺の平均線に平行な線である。つまり、第１の辺と第２の辺とが対向する辺として、露光パターン、パターン部の外縁を矩形形状に近似した場合の中心線となる。なお、露光パターンまたはパターン部の外縁を矩形形状に近似する方法は、対向する一方の辺が第１の辺と外接し、対向する他方の辺が第２の辺と外接するように、矩形形状を露光パターンまたはパターン部の外縁に外接させる。なお、近似の際に、第１の辺と第２の辺との角度は変更してもよい。なお、中心線は、露光時にアライメントマークが形成されている辺に隣接する位置にパターンを形成する場合に基板とマスクとが相対的に移動する方向に直交する方向である。このように、マスクの露光パターン、基板のパターン部の形状によらず、複数回露光する場合に、アライメントマークの位置を対称位置からずらし、重ならない位置とすることで、基板のスペースをより有効に活用することができる。なお、ギャップ測定窓、ギャップ測定用領域も同様である。 In the above embodiment, the exposure pattern of the mask and the pattern part of the substrate are formed in a shape having a rectangular outer edge, but the present invention is not limited to this. For example, the exposure pattern and pattern portion of the mask may have a trapezoidal shape, a polygonal shape on the outer periphery, and a shape in which a part is a curve. In either case, one alignment mark is formed adjacent to the exposure pattern and the first side of the pattern portion, and the other alignment mark is formed on the second side opposite to the first side. In the direction parallel to the center line of the first side and the second side (that is, when viewed from the direction orthogonal to the center line), the position where one alignment mark and the other alignment mark do not overlap each other By arranging in, it is possible to obtain the same effect as described above. The center line of the first side and the second side is a line parallel to the average line of the sides where the pattern and the adjacent pattern face each other. That is, as the side where the first side and the second side face each other, it becomes the center line when the outer edge of the exposure pattern and the pattern portion is approximated to a rectangular shape. Note that the method of approximating the outer edge of the exposure pattern or pattern portion to a rectangular shape is a rectangular shape so that one opposite side circumscribes the first side and the other opposite side circumscribes the second side. Is circumscribed on the outer edge of the exposure pattern or pattern portion. In the approximation, the angle between the first side and the second side may be changed. The center line is a direction orthogonal to the direction in which the substrate and the mask move relatively when a pattern is formed at a position adjacent to the side where the alignment mark is formed during exposure. In this way, when exposing multiple times, regardless of the mask exposure pattern and the shape of the pattern part of the substrate, the position of the alignment mark is shifted from the symmetric position so that it does not overlap. It can be used for. The same applies to the gap measurement window and the gap measurement region.
なお、マスク、被露光基板は、対向する２辺にそれぞれ形成するアライメントマーク、ギャップ測定窓、ギャップ測定用領域の形成位置を、少なくともステップ方向から見た場合において（、つまりステップ方向に直交する方向において、すなわち、ステップ方向に直交する軸方向の座標が）、重ならない位置に形成すればよい。ここで、ステップ方向とは、マスクと基板との相対移動する面において、パターンと隣接するパターンとの間で、同一位置を結んだ線分と平行な方向である。なお、マスクにおいても同様である。 Note that the mask and the substrate to be exposed have at least the alignment marks, gap measurement windows, and gap measurement regions formed on the two opposite sides when viewed from at least the step direction (that is, the direction orthogonal to the step direction). In other words, the coordinates in the axial direction orthogonal to the step direction may be formed at positions that do not overlap. Here, the step direction is a direction parallel to a line segment connecting the same position between the pattern and the adjacent pattern on the surface where the mask and the substrate move relative to each other. The same applies to the mask.
また、上記実施形態では、マスクの露光パターン、基板のパターン部を矩形に近似した場合、矩形の対向する２つの辺のみにアライメントを設けたが、対向する２辺に直交する辺にもアライメントマークを設けてもよい。つまり、基板のパターン部を矩形に近似した場合の矩形の３辺以上にアライメントマークを設けてもよく、４辺の全てにアライメントマークを設けてもよい。なお、４辺にアライメントマークを形成する場合は、より基板を有効活用できるため、対向する２組の辺のそれぞれのアライメントマークが互いに重ならないに配置することが好ましいが、１組の対向する辺は、アライメントマークを重なる位置に配置してもよい。 In the above embodiment, when the exposure pattern of the mask and the pattern part of the substrate are approximated to a rectangle, alignment is provided only on two opposing sides of the rectangle, but alignment marks are also provided on the sides orthogonal to the two opposing sides. May be provided. That is, alignment marks may be provided on three or more sides of a rectangle when the pattern portion of the substrate is approximated to a rectangle, or alignment marks may be provided on all four sides. In the case where alignment marks are formed on four sides, the substrate can be used more effectively. Therefore, it is preferable that the alignment marks of the two opposing sides are arranged so that they do not overlap each other. May arrange the alignment marks at overlapping positions.
また、上記実施形態はいずれも、少なくとも対向する２辺にアライメントマークを形成した場合について説明した。ここで、マスク、被露光基板は、マスクの露光パターン、基板のパターン部を矩形に近似した場合、アライメントマークを、互いに直交する２辺に隣接する位置に配置してもよい。以下、図９３、図９４を用いて説明する。ここで、図９３は、マスクの他の例を示す正面図であり、図９４は、基板の他の例を示す正面図である。なお、図９３に示すマスクの露光パターン、図９４に示す基板のパターン部は、ともに矩形形状である。また、マスクの露光パターン、アライメントマーク、ギャップ測定窓、基板のパターン、アライメントマーク、ギャップ測定用領域は、配置位置が異なるのみで上述した、マスク、基板と同様であるので、その詳細な説明は省略する。 Moreover, all the said embodiment demonstrated the case where the alignment mark was formed in at least two opposing sides. Here, in the mask and the substrate to be exposed, when the exposure pattern of the mask and the pattern portion of the substrate are approximated to a rectangle, the alignment mark may be disposed at a position adjacent to two mutually orthogonal sides. Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS. 93 and 94. Here, FIG. 93 is a front view showing another example of the mask, and FIG. 94 is a front view showing another example of the substrate. The mask exposure pattern shown in FIG. 93 and the substrate pattern shown in FIG. 94 are both rectangular. The mask exposure pattern, alignment mark, gap measurement window, substrate pattern, alignment mark, and gap measurement region are the same as the mask and substrate described above except for the arrangement position. Omitted.
図９３に示すマスク３００Ｍ７は、透明な板状の基材９０９と、基板３００Ｗに露光するパターンが形成された露光パターン９１０と、露光パターン９１０の周囲に形成された、アライメントマーク９１１、９１２と、ギャップ測定窓９１４、９１６、９１８、９１９とを有する。
アライメントマーク９１１は、露光パターン９１０のＸ軸方向と平行な辺に隣接して配置されている。アライメントマーク９１２とは、露光パターン９１０のＹ軸方向と平行な辺に隣接して配置されている。つまり、アライメントマーク９１１と、アライメントマーク９１２とは、露光パターン９１０の互いに直交する辺にそれぞれ隣接して配置されている。なお、アライメントマーク９１１とアライメントマーク９１２とは、露光パターン９１０よりも外側に配置されている。
The
ギャップ測定窓９１４と、ギャップ測定窓９１６は、露光パターン９１０のＸ軸方向と平行な辺に隣接して配置されている。また、ギャップ測定窓９１８と、ギャップ測定窓９１９とは、露光パターン９１０のＹ軸方向と平行な辺に隣接して配置されている。なお、ギャップ測定窓９１４、ギャップ測定窓９１６、ギャップ測定窓９１８、ギャップ測定窓９１９も、露光パターン９１０よりも外側に配置されている。また、ギャップ測定窓９１４と、ギャップ測定窓９１８とは、アライメントマーク９１１と同じ辺に配置されている。また、ギャップ測定窓９１６と、ギャップ測定窓９１９とは、アライメントマーク９１２と同じ辺に配置されている。また、ギャップ測定窓９１４と、ギャップ測定窓９１８とは、アライメントマーク９１１を挟むように配置され、ギャップ測定窓９１６と、ギャップ測定窓９１９とは、アライメントマーク９１２を挟むように配置されている。
The
次に、図９４を用いて、基板３００Ｗ７について説明する。基板３００Ｗ７は、図９４に示すように、４つのパターン９２０ａ、９２０ｂ、９２０ｃ、９２０ｄが形成されている。なお、パターン９２０ａとパターン９２０ｂとは、Ｘ軸方向に隣接しており、パターン９２０ａとパターン９２０ｃとは、Ｙ軸方向に隣接しており、パターン９２０ｃとパターン９２０ｄとは、Ｘ軸方向に隣接している。つまり、基板３００Ｗには、４つのパターンが桝目上に配置されている。Next, with reference to FIG. 94, a description will be given of a
また、基板３００Ｗ７は、４つのパターン９２０ａ、９２０ｂ、９２０ｃ、９２０ｄの夫々の周囲には、マスク３００Ｍ７と同様に、アライメントマークと、ギャップ測定用領域が形成されている。Further, the
ここで、パターン９２０ａのＹ軸と平行な２つの辺のうち一方の辺（パターン９２０ｂに対向していない辺）に隣接した位置には、アライメントマーク９２１ａと、ギャップ測定用領域９２４ａと、ギャップ測定用領域９２８ａとが形成され、パターン９２０ａのＸ軸と平行な２つの辺のうち一方の辺（パターン９２０ｃに対向している辺）に隣接した位置には、アライメントマーク９２２ａと、ギャップ測定用領域９２６ａと、ギャップ測定用領域９２９ａとが形成されている。なお、基板３００Ｗ７においては、パターン９２０ａと、アライメントマーク９２１ａ、９２２ａと、ギャップ測定用領域９２４ａ、９２６ａ、９２８ａ、９２９ａとが１つのショットユニットとなる。また、パターン９２０ｂのＹ軸と平行な２つの辺のうち一方の辺（パターン９２０ａに対向している辺）に隣接した位置には、アライメントマーク９２１ｂと、ギャップ測定用領域９２４ｂと、ギャップ測定用領域９２８ｂとが形成され、パターン９２０ｂのＸ軸と平行な２つの辺のうち他方の辺（パターン９２０ｄに対向している辺）に隣接した位置には、アライメントマーク９２２ｂと、ギャップ測定用領域９２６ｂと、ギャップ測定用領域９２９ｂとが形成されている。同様に、パターン９２０ｃに対応した位置には、アライメントマーク９２１ｃ、９２２ｃ、ギャップ測定用領域９２４ｃ、９２６ｃ、９２８ｃ、９２９ｃが形成され、パターン９２０ｄに対応した位置には、アライメントマーク９２１ｄ、９２２ｄ、ギャップ測定用領域９２４ｄ、９２６ｄ、９２８ｄ、９２９ｄが形成されている。Here, at a position adjacent to one of the two sides parallel to the Y axis of the
ここで、基板３００Ｗ７も、パターンと隣接するパターンとの間隔を、パターンの端からアライメントマークの外側（パターンの端から離れている側の端）までの距離の２倍よりも短い配置間隔でパターンを形成することができ、基板３００Ｗ７のパターンとパターンの間隔よりも間隔が短くなっている。Here, the
マスク３００Ｍ７、基板３００Ｗ７のように、４つの辺のうち、互いに直交する２つの辺のみにアライメントマーク及び／またはギャップ測定窓（ギャップ測定用領域）を設けることで、パターンとパターンとの間に、一方のパターンのショットユニットのアライメントマーク及び／またはギャップ測定窓（ギャップ測定用領域）を形成することができる。これにより、アライメントマーク及び／またはギャップ測定窓（ギャップ測定用領域）が重ならない構造とすることができる。以上より、４つの辺のうち、互いに直交する２つの辺のみにアライメントマーク及び／またはギャップ測定窓（ギャップ測定用領域）を設けることでも、パターンとパターンとの間の距離を短くすることができる。By providing an alignment mark and / or a gap measurement window (gap measurement region) on only two sides orthogonal to each other among the four sides like the
本出願は、２０１０年２月２４日出願の日本特許出願２０１０−０３９０２５、２０１０年２月２５日出願の日本特許出願２０１０−０４０３５３、２０１０年２月２６日出願の日本特許出願２０１０−０４２５３２、２０１１年２月１６日出願の日本特許出願２０１１−０３１２７２、２０１１年２月１６日出願の日本特許出願２０１１−０３１２７３に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。 The present application is Japanese Patent Application 2010-039025 filed on February 24, 2010, Japanese Patent Application 2010-040353 filed on February 25, 2010, Japanese Patent Application 2010-042532, 2011 filed on February 26, 2010. This is based on Japanese Patent Application 2011-031272 filed on February 16, 2011 and Japanese Patent Application 2011-031273 filed on February 16, 2011, the contents of which are incorporated herein by reference.
１０ マスクステージ
１８ アライメントカメラ
２０ 基板ステージ
４０ アパーチャー（光強度調整部）
７０ 照明光学系
７１ ランプ
７２ 反射鏡
７３ 光源部
７４ インテグレータレンズ（インテグレータ）
７６ 光学制御部（制御部）
８０，８０Ａ 光照射装置
８１，８１Ａ カセット
８２，８２Ａ 支持体
８３ 光源支持部
８４ ランプ押さえカバー
８７ ランプ押さえ機構
９０ カセット取り付け部
９１ 支持体本体
９２ 支持体カバー
９６ａ タイマ
１０１ 近接スキャン露光装置（露光装置）
１２０ 基板搬送機構
１２１ 浮上ユニット
１４０ 基板駆動ユニット
１５０ 基板プリアライメント機構
１６０ 基板アライメント機構
１７０ マスク保持機構
１７１ マスク保持部
１７２ マスク駆動部
１８０ 照射部
１９０ 遮光装置
２１０ 拡散レンズ
３０１、５０１ 露光装置
３０３ 照明光学系
３０４ マスクステージ
３０５ ワークステージ
４１０ 露光パターン
４１１、１１２ アライメントマーク
４１４、４１６、４１８、４１９ ギャップ測定窓
Ｍ、３００Ｍ マスク
Ｐ パターン
ＰＥ 逐次近接露光装置（露光装置）
Ｗ、３００Ｗ ガラス基板（被露光材、基板、被露光基板）10
70 Illumination
76 Optical control unit (control unit)
80, 80A
DESCRIPTION OF
W, 300W glass substrate (material to be exposed, substrate, substrate to be exposed)
Claims (34)
前記基板と対向するようにマスクを保持するマスク保持部と、
発光部と該発光部から発生された光に指向性をもたせて出射する反射光学系をそれぞれ含む複数の光源部、該複数の光源部からの光が入射するインテグレータ、該インテグレータから出射した光を略平行光に変換するコリメーションミラー、及び該光源部からの光を透過又は遮断するように開閉制御するシャッターを有する照明光学系と、
を備え、
前記基板と前記マスクとの間に所定の隙間が設けられた状態で、前記基板に対して前記照明光学系からの光を前記マスクを介して照射する近接露光装置であって、
前記複数の光源部の少なくとも一つから出射される光は、その主光軸が前記インテグレータの中心からずれた位置を通って前記インテグレータに入射されることを特徴とする近接露光装置。A substrate holder for holding a substrate as an exposed material;
A mask holding unit for holding a mask so as to face the substrate;
A plurality of light source units each including a light emitting unit and a reflection optical system that emits light with directivity emitted from the light emitting unit, an integrator to which light from the plurality of light source units is incident, light emitted from the integrator An illumination optical system having a collimation mirror for converting into substantially parallel light, and a shutter for controlling opening and closing so as to transmit or block light from the light source unit;
With
A proximity exposure apparatus that irradiates the substrate with light from the illumination optical system through the mask in a state where a predetermined gap is provided between the substrate and the mask,
The proximity exposure apparatus, wherein light emitted from at least one of the plurality of light source units is incident on the integrator through a position where a main optical axis thereof is shifted from a center of the integrator.
前記各カセットには、前記所定数の光源部から出射された光の各主光軸の交点がほぼ一致するように前記所定数の光源部が取り付けられ、
前記支持体には、前記各カセットの所定数の光源部から出射された光の各主光軸の交点が異なる位置となるように、前記複数のカセットが取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の近接露光装置。The illumination optical system includes a plurality of cassettes to which a predetermined number of the light source units can be respectively attached, and a support to which the plurality of cassettes can be attached.
The predetermined number of light source units is attached to each cassette so that the intersections of the main optical axes of the light emitted from the predetermined number of light source units substantially coincide with each other,
The plurality of cassettes are attached to the support so that the intersections of the main optical axes of light emitted from a predetermined number of light source units of the cassettes are at different positions. The proximity exposure apparatus according to 1.
前記基板と対向するようにマスクを保持するマスク保持部と、
発光部と該発光部から発生された光に指向性をもたせて出射する反射光学系を含む光源部、該光源部からの光が入射するインテグレータ、該インテグレータから出射した光を略平行光に変換するコリメーションミラー、及び該光源部からの光を透過又は遮断するように開閉制御するシャッターを有する照明光学系と、
を備え、
前記基板と前記マスクとの間に所定の隙間が設けられた状態で、前記基板に対して前記照明光学系からの光を前記マスクを介して照射する近接露光装置であって、
前記光源部の出射面近傍には、該出射面から出射される光の強度を調整する光強度調整部が設けられることを特徴とする近接露光装置。A substrate holder for holding a substrate as an exposed material;
A mask holding unit for holding a mask so as to face the substrate;
A light source unit including a light emitting unit and a reflection optical system that emits light with directivity emitted from the light emitting unit, an integrator that receives light from the light source unit, and converts light emitted from the integrator into substantially parallel light An illumination optical system having a collimation mirror, and a shutter that controls opening and closing so as to transmit or block light from the light source unit;
With
A proximity exposure apparatus that irradiates the substrate with light from the illumination optical system through the mask in a state where a predetermined gap is provided between the substrate and the mask,
A proximity exposure apparatus, wherein a light intensity adjusting unit for adjusting the intensity of light emitted from the light emitting surface is provided in the vicinity of the light emitting surface of the light source unit.
前記光強度調整部は、前記複数の光源部にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項３又は４に記載の近接露光装置。The light source unit includes a plurality of light source units each including the light emitting unit and the reflective optical system,
The proximity exposure apparatus according to claim 3, wherein the light intensity adjustment unit is provided in each of the plurality of light source units.
前記光強度調整部は、前記カセット内に取り付けられた前記所定数の光源部全ての各出射面の中央部を含んで各出射面を部分的に遮蔽するアパーチャーであることを特徴とする請求項５に記載の近接露光装置。The illumination optical system includes a plurality of cassettes to which a predetermined number of the light source units can be respectively attached, and a support to which the plurality of cassettes can be attached.
The light intensity adjusting unit is an aperture that partially shields each emission surface including a central portion of each emission surface of all of the predetermined number of light source units mounted in the cassette. 5. The proximity exposure apparatus according to 5.
前記基板と対向するようにマスクを保持するマスク保持部と、
発光部と該発光部から発生された光に指向性をもたせて出射する反射光学系を含む光源部、該光源部からの光が入射するインテグレータ、該インテグレータから出射した光を略平行光に変換するコリメーションミラー、及び該光源部からの光を透過又は遮断するように開閉制御するシャッターを有する照明光学系と、
を備え、
前記基板と前記マスクとの間に所定の隙間が設けられた状態で、前記基板に対して前記照明光学系からの光を前記マスクを介して照射する近接露光装置であって、
前記インテグレータの入射面には、該入射面に入射される光の強度を調整する光強度調整部が設けられることを特徴とする近接露光装置。A substrate holder for holding a substrate as an exposed material;
A mask holding unit for holding a mask so as to face the substrate;
A light source unit including a light emitting unit and a reflection optical system that emits light with directivity emitted from the light emitting unit, an integrator that receives light from the light source unit, and converts light emitted from the integrator into substantially parallel light An illumination optical system having a collimation mirror, and a shutter that controls opening and closing so as to transmit or block light from the light source unit;
With
A proximity exposure apparatus that irradiates the substrate with light from the illumination optical system through the mask in a state where a predetermined gap is provided between the substrate and the mask,
A proximity exposure apparatus, wherein an incident surface of the integrator is provided with a light intensity adjusting unit that adjusts the intensity of light incident on the incident surface.
前記光強度調整部は、前記各レンズエレメントの入射面の中央部を含んで部分的に遮蔽する複数のアパーチャーであることを特徴とする請求項７に記載の近接露光装置。The integrator is a fly eye integrator or a rod integrator in which a plurality of lens elements are arranged vertically and horizontally,
8. The proximity exposure apparatus according to claim 7, wherein the light intensity adjusting unit is a plurality of apertures that partially shield including a central portion of an incident surface of each lens element.
所定数の前記光源部をそれぞれ取付可能な複数のカセットと、
該複数のカセットを取り付け可能な支持体と、
を備え、
前記各カセットには、前記所定数の光源部から出射された光の各主光軸の交点がほぼ一致するように前記所定数の光源部が取り付けられ、
前記支持体には、前記各カセットの所定数の光源部から出射された光の各主光軸の交点が異なる位置となるように、前記複数のカセットが取り付けられることを特徴とする露光装置用光照射装置。A plurality of light source units each including a light emitting unit and a reflective optical system that emits light with directivity emitted from the light emitting unit;
A plurality of cassettes to which a predetermined number of the light source units can be respectively attached;
A support to which the plurality of cassettes can be attached;
With
The predetermined number of light source units is attached to each cassette so that the intersections of the main optical axes of the light emitted from the predetermined number of light source units substantially coincide with each other,
For the exposure apparatus, the plurality of cassettes are attached to the support so that the intersections of the main optical axes of light emitted from a predetermined number of light source units of the cassettes are at different positions. Light irradiation device.
所定数の前記光源部をそれぞれ取付可能な複数のカセットと、
該複数のカセットを取り付け可能な支持体と、
前記各カセットにそれぞれ設けられ、前記カセット内に取り付けられた前記所定数の光源部全ての各出射面の中央部を含んで各出射面を部分的に遮蔽する複数のアパーチャーと、
を備えることを特徴とする露光装置用光照射装置。A plurality of light source units each including a light emitting unit and a reflective optical system that emits light with directivity emitted from the light emitting unit;
A plurality of cassettes to which a predetermined number of the light source units can be respectively attached;
A support to which the plurality of cassettes can be attached;
A plurality of apertures that are provided in each of the cassettes and partially shield each of the emission surfaces including the central portion of each of the emission surfaces of all the predetermined number of light source units attached in the cassette;
A light irradiation apparatus for an exposure apparatus, comprising:
前記複数の光源部の少なくとも一つから出射される光は、その主光軸が前記インテグレータの中心からずれた位置を通って前記インテグレータに入射されるように、前記複数の光源部を配置する工程と、
前記基板と前記マスクとの間に所定の隙間が設けられた状態で、前記基板に対して前記照明光学系からの光を前記マスクを介して照射する工程と、
を有することを特徴とする近接露光方法。A substrate holding portion for holding a substrate as an exposed material; a mask holding portion for holding a mask so as to face the substrate; a light emitting portion; and a reflection emitted from the light emitting portion with directivity. A plurality of light source units each including an optical system, an integrator in which light from the plurality of light source units is incident, a collimation mirror that converts light emitted from the integrator into substantially parallel light, and light transmitted from or blocked by the light source unit A proximity exposure method using a proximity exposure apparatus comprising: an illumination optical system having a shutter that is controlled to open and close;
The step of arranging the plurality of light source units so that light emitted from at least one of the plurality of light source units is incident on the integrator through a position where a main optical axis is shifted from the center of the integrator. When,
Irradiating the substrate with light from the illumination optical system through the mask in a state where a predetermined gap is provided between the substrate and the mask;
A proximity exposure method characterized by comprising:
前記光源部の出射面近傍に、該出射面から出射される光の強度を調整する光強度調整部が設けられる工程と、
前記基板と前記マスクとの間に所定の隙間が設けられた状態で、前記基板に対して前記照明光学系からの光を前記マスクを介して照射する工程と、
を有することを特徴とする近接露光方法。A substrate holding portion for holding a substrate as an exposed material; a mask holding portion for holding a mask so as to face the substrate; a light emitting portion; and a reflection emitted from the light emitting portion with directivity. A light source unit including an optical system, an integrator on which light from the light source unit is incident, a collimation mirror that converts light emitted from the integrator into substantially parallel light, and open / close control so as to transmit or block light from the light source unit A proximity exposure method using a proximity exposure apparatus comprising:
A step of providing a light intensity adjustment unit for adjusting the intensity of light emitted from the emission surface in the vicinity of the emission surface of the light source unit;
Irradiating the substrate with light from the illumination optical system through the mask in a state where a predetermined gap is provided between the substrate and the mask;
A proximity exposure method characterized by comprising:
前記光源部の出射面近傍には、前記露光される基板に応じて所望の前記アパーチャーが設けられることを特徴とする請求項１４に記載の近接露光方法。The light intensity adjusting unit includes a plurality of apertures each having a different shielding area including a central portion of the exit surface, depending on the substrate to be exposed,
The proximity exposure method according to claim 14, wherein a desired aperture is provided in the vicinity of an emission surface of the light source unit according to the substrate to be exposed.
前記インテグレータの入射面に、該入射面に入射される光の強度を調整する光強度調整部が設けられる工程と、
前記基板と前記マスクとの間に所定の隙間が設けられた状態で、前記基板に対して前記照明光学系からの光を前記マスクを介して照射する工程と、
を有することを特徴とする近接露光方法。A substrate holding portion for holding a substrate as an exposed material; a mask holding portion for holding a mask so as to face the substrate; a light emitting portion; and a reflection emitted from the light emitting portion with directivity. A light source unit including an optical system, an integrator on which light from the light source unit is incident, a collimation mirror that converts light emitted from the integrator into substantially parallel light, and open / close control so as to transmit or block light from the light source unit A proximity exposure method using a proximity exposure apparatus comprising:
A step of providing a light intensity adjusting unit for adjusting the intensity of light incident on the incident surface on the incident surface of the integrator;
Irradiating the substrate with light from the illumination optical system through the mask in a state where a predetermined gap is provided between the substrate and the mask;
A proximity exposure method characterized by comprising:
前記被露光基板に露光するパターンが形成された露光パターンと、
前記露光パターンの外縁の第１の辺に隣接した位置に形成された第１のアライメントマークと、
前記露光パターンの外縁の前記第１の辺に対向する第２の辺に隣接した位置に形成された第２のアライメントマークと、を有し、
前記第１のアライメントマークは、前記ステップ方向から見た場合において、前記第２のアライメントマークが形成されている位置とは、重ならない位置に配置されていることを特徴とするマスク。A mask that exposes a pattern on the substrate to be exposed by moving relative to the substrate to be exposed in the step direction,
An exposure pattern in which a pattern to be exposed on the substrate to be exposed is formed;
A first alignment mark formed at a position adjacent to the first side of the outer edge of the exposure pattern;
A second alignment mark formed at a position adjacent to the second side opposite to the first side of the outer edge of the exposure pattern;
The mask, wherein the first alignment mark is arranged at a position that does not overlap with a position where the second alignment mark is formed when viewed from the step direction.
前記第２の辺に隣接した位置に形成された第２測定窓と、をさらに有することを特徴とする請求項１９に記載のマスク。A first measurement window formed at a position adjacent to the first side;
The mask according to claim 19, further comprising a second measurement window formed at a position adjacent to the second side.
前記被露光基板に露光するパターンが形成された露光パターンと、
前記露光パターンの外縁の第１の辺に隣接した位置に形成された第１のアライメントマークと、
前記露光パターンの外周の前記第１の辺とは異なる方向に伸びた第２の辺に隣接した位置に形成された第２のアライメントマークと、を有することを特徴とするマスク。In a mask that exposes a pattern on a substrate to be exposed,
An exposure pattern in which a pattern to be exposed on the substrate to be exposed is formed;
A first alignment mark formed at a position adjacent to the first side of the outer edge of the exposure pattern;
And a second alignment mark formed at a position adjacent to a second side extending in a direction different from the first side of the outer periphery of the exposure pattern.
透明な板状部材と、
前記板状部材の表面にパターンが形成されたパターン部、前記板状部材の表面の、前記パターン部の外周の第１の辺に隣接した位置に形成された第１のアライメントマーク、及び、前記板状部材の表面の、前記パターン領域の外周の前記第１の辺に対向する第２の辺に隣接した位置に形成された第２のアライメントマーク、で構成されたショットユニットと、を有し、
前記第１のアライメントマークは、前記ステップ方向から見た場合において、前記第２のアライメントマークが形成されている位置とは、重ならない位置に形成されていることを特徴とする被露光基板。A substrate to be exposed on which a pattern is formed by relative movement in a step direction with a mask,
A transparent plate member;
A pattern portion having a pattern formed on the surface of the plate-like member, a first alignment mark formed at a position adjacent to a first side of the outer periphery of the pattern portion on the surface of the plate-like member, and A shot unit composed of a second alignment mark formed on the surface of the plate-like member at a position adjacent to the second side opposite to the first side of the outer periphery of the pattern region. ,
The substrate to be exposed, wherein the first alignment mark is formed at a position that does not overlap with a position where the second alignment mark is formed when viewed from the step direction.
前記第２の辺に隣接した位置に形成された第２測定用領域と、をさらに有することを特徴とする請求項２３に記載の被露光基板。The shot unit includes a first measurement region formed at a position adjacent to the first side;
24. The substrate to be exposed according to claim 23, further comprising a second measurement region formed at a position adjacent to the second side.
前記板状部材の表面にパターンが形成されたパターン部、前記板状部材の表面の、前記パターン部の外周の第１の辺に隣接した位置に形成された第１のアライメントマーク、及び、前記板状部材の表面の、前記パターン領域の外周の前記第１の辺とは異なる方向に延在する第２の辺に隣接した位置に形成された第２のアライメントマーク、で構成されたショットユニットと、を有することを特徴とする被露光基板。A transparent plate member;
A pattern portion having a pattern formed on the surface of the plate-like member, a first alignment mark formed at a position adjacent to a first side of the outer periphery of the pattern portion on the surface of the plate-like member, and A shot unit composed of a second alignment mark formed at a position adjacent to a second side extending in a direction different from the first side of the outer periphery of the pattern region on the surface of the plate member And a substrate to be exposed.
前記パターン部と、前記第１の辺、または、前記第２の辺に隣接して配置されたパターン部と、の間隔をＬ１とし、
前記パターン部の端から前記アライメントマークの前記パターン部の端から離れている側の端までの距離をＬ２とすると、
０＜Ｌ１＜２Ｌ２であることを特徴とする請求項２３から２６のいずれか１項に記載の被露光基板。A plurality of the shot units;
L 1 is an interval between the pattern portion and the pattern portion disposed adjacent to the first side or the second side,
When the distance from the end of the pattern portion to the end of the side away from the end of the pattern portion of the alignment mark and L 2,
27. The substrate to be exposed according to any one of claims 23 to 26, wherein 0 <L 1 <2L 2 .
前記マスクを支持するマスク支持機構と、
被露光基板を支持する基板保持機構と、
前記マスクと前記被露光基板とを相対的に移動させる移動機構と、
前記被露光基板に前記マスクを通過した光を照射する照射光学系と、
前記移動機構の移動及び前記照射光学系による光の照射を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記マスクの露光パターンの前記第１の辺が、前記被露光基板に露光されたパターン部の前記第２の辺に相当する辺に隣接し、かつ、前記露光パターンの露光位置と、前記露光されたパターン部との間隔をＬ１とし、前記パターン部の端から前記アライメントマークの前記パターン部の端から離れている側の端までの距離をＬ２とすると、０＜Ｌ１＜２Ｌ２となる位置に前記マスクと前記被露光基板とを相対的に移動させ、前記露光パターンを前記被露光基板に露光させることを特徴とする露光装置。A mask according to any one of claims 19 to 22,
A mask support mechanism for supporting the mask;
A substrate holding mechanism for supporting the substrate to be exposed;
A moving mechanism for relatively moving the mask and the substrate to be exposed;
An irradiation optical system for irradiating the substrate to be exposed with light that has passed through the mask;
A control device for controlling movement of the moving mechanism and light irradiation by the irradiation optical system,
The control device is configured such that the first side of the exposure pattern of the mask is adjacent to a side corresponding to the second side of the pattern portion exposed on the substrate to be exposed, and an exposure position of the exposure pattern If, when the distance between the exposed pattern portion and L 1, the distance from the end of the pattern portion to the end on the side where the away from the end of the pattern portion of the alignment mark and L 2, 0 <L An exposure apparatus, wherein the mask and the substrate to be exposed are relatively moved to a position where 1 <2L 2 and the exposure pattern is exposed to the substrate to be exposed.
前記制御装置は、前記アライメントカメラで取得した画像のアライメントマークの位置に基づいて、前記移動機構により前記マスクと前記被露光基板とを相対的に移動させることを特徴とする請求項２９に記載の露光装置。An alignment camera that captures an image of the alignment mark formed on the substrate to be exposed and the alignment mark formed on the mask; and a camera moving mechanism that moves the alignment camera;
30. The control device according to claim 29, wherein the controller relatively moves the mask and the substrate to be exposed by the moving mechanism based on a position of an alignment mark of an image acquired by the alignment camera. Exposure device.
前記露光パターンの外縁の第１の辺に隣接した位置に形成された第１のアライメントマークと、前記露光パターンの外周の前記第１の辺に対向する第２の辺に隣接した位置に形成された第２のアライメントマークと、を有し、前記第１のアライメントマークが、ステップ方向から見た場合において、前記第２のアライメントマークが形成されている位置とは、重ならない位置に配置されているマスクを用い、
前記マスクの露光パターンの前記第１の辺が、前記被露光基板に露光されたパターン部の前記第２の辺に相当する辺に隣接し、かつ、前記露光パターンの露光位置と、前記露光されたパターン部との間隔をＬ１とし、前記パターン部の端から前記アライメントマークの前記パターン部の端から離れている側の端までの距離をＬ２とすると、０＜Ｌ１＜２Ｌ２となる位置に前記マスクと前記被露光基板とを相対的に前記ステップ方向に移動させ、前記露光パターンを前記被露光基板に露光させることを特徴とする露光方法。An exposure method in which the mask and the substrate to be exposed are moved relative to each other in a step direction, and an exposure pattern formed on the mask is exposed at a plurality of positions on one substrate to be exposed,
A first alignment mark formed at a position adjacent to the first side of the outer edge of the exposure pattern, and a position adjacent to the second side of the outer periphery of the exposure pattern facing the first side. A second alignment mark, and when the first alignment mark is viewed from the step direction, the second alignment mark is disposed at a position that does not overlap with the position where the second alignment mark is formed. Using the mask
The first side of the exposure pattern of the mask is adjacent to a side corresponding to the second side of the pattern portion exposed on the substrate to be exposed, and the exposure position of the exposure pattern is exposed. When the distance from the pattern portion is L 1 and the distance from the end of the pattern portion to the end of the alignment mark that is away from the end of the pattern portion is L 2 , 0 <L 1 <2L 2 An exposure method, wherein the mask and the substrate to be exposed are moved relative to each other in the step direction to expose the exposure pattern on the substrate to be exposed.
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