JP2016191867A - Exposure apparatus, exposure method, flat panel display production method, and device production method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光装置、露光方法、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、物体に対してエネルギビームを所定の走査方向に走査する走査露光により、所定のパターンを物体上に形成する露光装置及び方法、並びに前記露光方法を含むフラットパネルディスプレイ又はデバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus, an exposure method, a flat panel display manufacturing method, and a device manufacturing method. More specifically, the present invention relates to an exposure apparatus, a scanning exposure that scans an energy beam in a predetermined scanning direction, and a predetermined pattern. The present invention relates to an exposure apparatus and method for forming on an object, and a flat panel display or device manufacturing method including the exposure method.
従来、液晶表示素子、半導体素子(集積回路等)等の電子デバイス(マイクロデバイス)を製造するリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル(以下、「マスク」と総称する)に形成されたパターンをエネルギビームを用いてガラスプレート又はウエハ(以下、「基板」と総称する)上に転写する露光装置が用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a lithography process for manufacturing electronic devices (microdevices) such as liquid crystal display elements and semiconductor elements (such as integrated circuits), an energy beam is applied to a pattern formed on a mask or reticle (hereinafter collectively referred to as “mask”) An exposure apparatus is used for transferring onto a glass plate or a wafer (hereinafter collectively referred to as “substrate”).
この種の露光装置としては、マスクと基板とを実質的に静止させた状態で、露光用照明光(エネルギビーム)を所定の走査方向に走査することで基板上に所定のパターンを形成するビームスキャン式の走査露光装置が知られている(例えば特許文献1参照)。 In this type of exposure apparatus, a beam that forms a predetermined pattern on a substrate by scanning exposure illumination light (energy beam) in a predetermined scanning direction while the mask and the substrate are substantially stationary. A scanning-type scanning exposure apparatus is known (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1に記載の露光装置では、基板上の露光対象領域とマスクとの位置誤差を補正するために、投影光学系を露光時の走査方向と逆方向に移動させながら投影光学系を介してアライメント顕微鏡によって基板上及びマスク上のマークの計測(アライメント計測)を行い、該計測結果に基づいて基板とマスクとの位置誤差を補正している。ここで、基板上のアライメントマークが投影光学系を介して計測されるため、アライメント動作と露光動作とは順次(シリアルに)実行され、基板の全体の露光処理にかかる処理時間(タクトタイム)を抑制することが困難であった。 In the exposure apparatus described in Patent Document 1, in order to correct the position error between the exposure target region on the substrate and the mask, the projection optical system is moved through the projection optical system while moving in the direction opposite to the scanning direction at the time of exposure. Then, the mark on the substrate and the mask is measured (alignment measurement) by the alignment microscope, and the position error between the substrate and the mask is corrected based on the measurement result. Here, since the alignment mark on the substrate is measured via the projection optical system, the alignment operation and the exposure operation are executed sequentially (serially), and the processing time (tact time) required for the entire exposure processing of the substrate is calculated. It was difficult to suppress.
本発明は、上述の事情の下でなされたもので、第1の観点からすると、露光対象の物体に対してエネルギビームを所定の走査方向に走査する走査露光動作により、所定のパターンを前記物体上に形成する露光装置であって、前記物体に設けられたマークを検出可能なマーク検出系と、前記所定のパターンを有するパターン保持体と前記物体とを相対移動させる駆動系と、前記マーク検出系の検出結果に応じて前記物体に設けられた複数の区画領域のうち露光対象の区画領域に対して前記走査露光動作を行う制御系とを備え、前記制御系は、前記パターン保持体と前記物体に設けられた第1区画領域とを対向させた状態で前記第1領域内に設けられたマークと、該第1区画領域とは異なる第2区画領域に設けられた複数のマークを検出し、該検出結果に基づいて前記第1区画領域に対する前記走査露光動作を行った後に、前記パターン保持体と前記第2区画領域を対向させた状態で、前記第2領域内に設けられた複数のマークのうち、前記第1区画領域に対する前記走査露光動作の前に検出した前記複数のマークのうちの一部のマークを検出し、少なくとも前記第2区画領域内に設けられたマークの検出結果に基づいて前記第2区画領域に対する前記走査露光動作を行う露光装置である。 The present invention has been made under the circumstances described above. From a first viewpoint, the object is exposed to a predetermined pattern by a scanning exposure operation in which an energy beam is scanned in a predetermined scanning direction. An exposure apparatus formed thereon, a mark detection system capable of detecting a mark provided on the object, a drive system for moving the pattern holding body having the predetermined pattern and the object, and the mark detection A control system that performs the scanning exposure operation on a partition area to be exposed among a plurality of partition areas provided on the object according to a detection result of the system, and the control system includes the pattern holder and the pattern holding body A mark provided in the first area in a state where the first divided area provided on the object is opposed, and a plurality of marks provided in a second divided area different from the first divided area are detected. The test After performing the scanning exposure operation on the first partition region based on the result, the plurality of marks provided in the second region with the pattern holder and the second partition region facing each other , Detecting a part of the plurality of marks detected before the scanning exposure operation for the first partition area, and at least based on a detection result of the mark provided in the second partition area An exposure apparatus that performs the scanning exposure operation on the second partition region.
本発明は、第2の観点からすると、露光対象の物体に対してエネルギビームを所定の走査方向に走査する走査露光動作により、所定のパターンを前記物体上に形成する露光方法であって、前記所定のパターンを有するパターン保持体と前記物体に設けられた第1区画領域とを対向させることと、前記第1領域内に設けられたマークを検出することと、前記物体に設けられた第1区画領域とは異なる第2区画領域に設けられた複数のマークを検出することと、少なくとも前記第1領域内に設けられたマークの検出結果に基づいて前記第1区画領域に対する前記走査露光動作を行うことと、前記パターン保持体と前記第2区画領域とを対向させることと、前記第2領域内に設けられた複数のマークのうち、前記複数のマークを検出することで検出したマークのうちの一部のマークを検出することと、少なくとも前記第2区画領域内に設けられたマークの検出結果に基づいて前記第2区画領域に対する前記走査露光動作を行うことと、を含む露光方法である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an exposure method for forming a predetermined pattern on the object by a scanning exposure operation in which an energy beam is scanned in a predetermined scanning direction with respect to the object to be exposed. A pattern holding body having a predetermined pattern is opposed to a first partition area provided in the object, a mark provided in the first area is detected, and a first provided in the object is detected. Detecting a plurality of marks provided in a second partitioned area different from the partitioned areas, and performing the scanning exposure operation on the first partitioned area based on at least a detection result of the marks provided in the first area. Detection, detecting the plurality of marks among the plurality of marks provided in the second region, making the pattern holding body and the second partition region face each other Detecting a part of the marks, and performing the scanning exposure operation on the second partition area based on at least a detection result of the mark provided in the second partition area. It is an exposure method.
本発明は、第3の観点からすると、本発明の露光方法を用いて基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a flat panel display manufacturing method including exposing a substrate using the exposure method of the present invention and developing the exposed substrate.
本発明は、第4の観点からすると、本発明の露光方法を用いて前記物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法である。 From a fourth viewpoint, the present invention is a device manufacturing method including exposing the object using the exposure method of the present invention and developing the exposed object.
《第1の実施形態》
以下、第1の実施形態について、図1〜図4(c)を用いて説明する。
<< First Embodiment >>
Hereinafter, a first embodiment will be described with reference to FIGS.
図1には、第1の実施形態に係る液晶露光装置10の概念図が示されている。液晶露光装置10は、例えば液晶表示装置(フラットパネルディスプレイ)などに用いられる矩形(角型)のガラス基板P(以下、単に基板Pと称する)を露光対象物とするステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。
FIG. 1 shows a conceptual diagram of a liquid
液晶露光装置10は、露光用のエネルギビームである照明光ILを照射する照明系20と、投影光学系40とを有している。以下、照明系20から投影光学系40を介して基板Pに照射される照明光ILの光軸と平行な方向をZ軸方向と称するとともに、Z軸に直交する平面内に互いに直交するX軸及びY軸を設定して説明を行う。また、本実施形態の座標系において、Y軸は、重力方向に実質的に平行であるものとする。従って、XZ平面は、水平面に実質的に平行である。また、Z軸回りの回転(傾斜)方向をθz方向として説明する。
The liquid
ここで、本実施形態では、1枚の基板P上に複数の露光対象領域(適宜、区画領域、又はショット領域と称して説明する)が設定され、これら複数のショット領域に順次マスクパターンが転写される。なお、本実施形態では、基板P上に4つの区画領域が設定されている場合(いわゆる4面取りの場合)について説明するが、区画領域の数は、これに限定されず、適宜変更が可能である。 Here, in this embodiment, a plurality of exposure target areas (which will be referred to as partition areas or shot areas as appropriate) are set on one substrate P, and a mask pattern is sequentially transferred to the plurality of shot areas. Is done. In the present embodiment, a case where four partition areas are set on the substrate P (so-called four-chamfering) will be described, but the number of partition areas is not limited to this and can be changed as appropriate. is there.
また、液晶露光装置10では、いわゆるステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行われるが、スキャン露光動作時には、マスクM、及び基板Pが実質的に静止状態とされ、照明系20及び投影光学系40(照明光IL)がマスクM、及び基板Pに対してそれぞれX軸方向(適宜、走査方向と称する)に長ストロークで相対移動する(図1の白矢印参照)。これに対し、露光対象の区画領域を変更するためのステップ動作時には、マスクMがX軸方向に所定のストロークでステップ移動し、基板PがY軸方向に所定のストロークでステップ移動する(それぞれ図1の黒矢印参照)。
The liquid
照明系20は、照明光IL(図1参照)の光源(例えば、水銀ランプ)などを含む照明系本体22を備えている。スキャン露光動作時において、主制御装置90は、例えばリニアモータなどを含む駆動系24を制御することにより、照明系本体22をX軸方向に所定の長ストロークでスキャン駆動する。主制御装置90は、例えばリニアエンコーダなどを含む計測系26を介して照明系本体22のX軸方向の位置情報を求め、該位置情報に基づいて照明系本体22の位置制御を行う。本実施形態において、照明光ILとしては、例えばg線、h線、i線などが用いられる。
The
マスクステージ装置30は、マスクMを保持するステージ本体32を備えている。ステージ本体32は、例えばリニアモータなどを含む駆動系34によってX軸方向及びY軸方向に適宜ステップ移動可能に構成されている。X軸方向に関して露光対象の区画領域を変更するためのステップ動作時において、主制御装置90は、駆動系34を制御することにより、ステージ本体32をX軸方向にステップ駆動する。また、後述するように、露光対象の区画領域内でスキャン露光する領域(位置)をY軸方向に関して変更するためのステップ動作時には、主制御装置90は、駆動系34を制御することにより、ステージ本体32をY軸方向にステップ駆動する。駆動系34は、後述するアライメント動作時にマスクMをXY平面内の3自由度(X、Y、θz)方向に適宜微小駆動することも可能である。マスクMの位置情報は、例えばリニアエンコーダなどを含む計測系36により求められる。
The
投影光学系40は、等倍系で基板P(図1参照)上にマスクパターンの正立正像を形成する光学系などを含む投影系本体42を備えている。投影系本体42は、基板PとマスクMとの間に形成される空間内に配置されている(図1参照)。スキャン露光動作時において、主制御装置90は、例えばリニアモータなどを含む駆動系44を制御することにより、投影系本体42を、照明系本体22と同期するように、X軸方向に所定の長ストロークでスキャン駆動する。主制御装置90は、例えばリニアエンコーダなどを含む計測系46を介して投影系本体42のX軸方向に位置情報を求め、該位置情報に基づいて投影系本体42の位置制御を行う。
The projection
図1に戻り、液晶露光装置10では、照明系20からの照明光ILによってマスクM上の照明領域IAMが照明されると、マスクMを通過した照明光ILにより、投影光学系40を介してその照明領域IAM内のマスクパターンの投影像(部分正立像)が、基板P上の照明領域IAMに共役な照明光ILの照射領域(露光領域IA)に形成される。そして、マスクM、及び基板Pに対して、照明光IL(照明領域IAM、及び露光領域IA)が走査方向に相対移動することで走査露光動作が行われる。すなわち、液晶露光装置10では、照明系20、及び投影光学系40によって基板P上にマスクMのパターンが生成され、照明光ILによる基板P上の感応層(レジスト層)の露光によって基板P上にそのパターンが形成される。
Returning to FIG. 1, in the liquid
ここで、本実施形態において、照明系20によりマスクM上に生成される照明領域IAMは、Y軸方向に離間する一対の矩形の領域を含む。ひとつの矩形の領域のY軸方向の長さは、マスクMのパターン面のY軸方向の長さ(すなわち基板P上に設定される各区画領域のY軸方向の長さ)の、例えば1/4に設定されている。また、一対の矩形の領域間の間隔も、同様にマスクMのパターン面のY軸方向の長さの、例えば1/4に設定されている。従って、基板P上に生成される露光領域IAも、同様にY軸方向に離間する一対の矩形の領域を含む。本実施形態では、マスクMのパターンを基板Pに完全に転写するためには、ひとつの区画領域について、2回の走査露光動作を行う必要があるが、照明系本体22、及び投影系本体42を小型化できるメリットがある。走査露光動作の具体例については、後述する。
Here, in the present embodiment, the illumination area IAM generated on the mask M by the
基板ステージ装置50は、基板Pの裏面(露光面とは反対の面)を保持するステージ本体52を備えている。図2に戻り、Y軸方向に関して露光対象の区画領域を変更するためのステップ動作時において、主制御装置90は、例えばリニアモータなどを含む駆動系54を制御することにより、ステージ本体52をY軸方向にステップ駆動する。駆動系54は、後述する基板アライメント動作時に基板PをXY平面内の3自由度(X、Y、θz)方向に微小駆動することも可能である。基板P(ステージ本体52)の位置情報は、例えばリニアエンコーダなどを含む計測系56により求められる。
The
図1に戻り、アライメント系60は、例えば2つのアライメント顕微鏡62、64を備えている。アライメント顕微鏡62、64は、基板PとマスクMとの間に形成される空間内(Z軸方向に関して基板PとマスクMとの間の位置)に配置されており、基板Pに形成されたアライメントマークMk(以下、単にマークMkと称する)、及びマスクMに形成されたマーク(不図示)を検出する。本実施形態において、マークMkは、各区画領域の四隅部近傍それぞれに1つ(1つの区画領域につき、例えば4つ)形成されており、マスクMのマークは、投影光学系40を介してマークMkと対応する位置に形成されている。なお、マークMk、及びマスクMのマークの数、及び位置については、これに限定されず、適宜変更が可能である。また、各図面において、マークMkは、理解を容易にするため、実際よりも大きく図示されている。
Returning to FIG. 1, the
アライメント顕微鏡62は、X軸方向に離間した、例えば4つの検出視野(検出領域)を有している。例えば4つの検出視野のX軸方向の間隔は、基板Pに形成された、例えば合計で16のマークMkのうち、Y軸方向の位置が同じである、例えば4つのマークMkの検出を同時に行うことができるように設定されている。
The
また、アライメント顕微鏡62は、マスクMに形成されたマークと、基板Pに形成されたマークMkとを同時に(換言すると、アライメント顕微鏡62の位置を変えずに)検出することが可能となっている。主制御装置90は、例えばマスクMがXステップ動作、又は基板PがYステップ動作を行う毎に、マスクMに形成されたマークと基板Pに形成されたマークMkとの相対的な位置ずれ情報を求め、該位置ずれを補正する(打ち消す、又は低減する)ように基板PとマスクMとのXY平面に沿った方向の相対的な位置決めを行う。なお、アライメント顕微鏡62は、マスクMのマークを検出(観察)するマスク検出部と、基板PのマークMkを検出(観察)する基板検出部とが、共通の筐体等によって一体的に構成されており、その共通の筐体を介して駆動系66により駆動される。あるいは、マスク検出部と基板検出部とが個別の筐体等によって構成されていても良く、その場合には、例えばマスク検出部と基板検出部とが実質的に共通の駆動系66によって同等の動作特性をもって移動できるように構成することが好ましい。
The
また、主制御装置90は、例えばリニアモータなどを含む駆動系66を制御することにより、アライメント顕微鏡62をY軸方向に駆動する。アライメント顕微鏡62の位置情報は、例えばリニアエンコーダなどを含む計測系68により求められる。アライメント顕微鏡62の動作については、後述する。
The
主制御装置90(図2参照)は、アライメント顕微鏡62を用いて基板P上に形成された複数のマークMkの検出し、該検出結果(複数のマークMkの位置情報)に基づいて、公知のエンハンスト・グローバル・アライメント(EGA)方式によって、検出対象のマークMkが形成された区画領域の配列情報(区画領域の位置(座標値)、形状等に関する情報を含む)を算出する。
Main controller 90 (see FIG. 2) detects a plurality of marks Mk formed on substrate P using
具体的には、走査露光動作において、主制御装置90(図2参照)は、該走査露光動作に先立って、アライメント顕微鏡62を用いて、少なくとも露光対象の区画領域内に形成された複数のマークMk、及び該露光対象の区画領域に対して走査方向(X軸方向)に隣接する区画領域内に形成された複数のマークMkの位置検出を行って上記露光対象の区画領域の配列情報を算出する。主制御装置90は、算出した露光対象の区画領域の配列情報に基づいて、基板PのXY平面内の3自由度方向の緻密な位置決め(基板アライメント動作)を行いつつ、照明系20、及び投影光学系40を適宜制御して、対象の区画領域に対する走査露光動作(マスクパターンの転写)を行う。
Specifically, in the scanning exposure operation, the main controller 90 (see FIG. 2) uses the
次に、走査露光動作時における液晶露光装置10の動作の一例を、図3(a)〜図4(c)を用いて説明する。以下の露光動作(アライメント計測動作を含む)は、主制御装置90(図3(a)〜図4(c)では不図示。図2参照)の管理下で行われる。
Next, an example of the operation of the liquid
本実施形態において、露光順が最初である区画領域(以下第1ショット領域S1と称する)は、基板Pの−X側且つ−Y側に設定されている。また、図3(a)〜図4(c)において、符号Aが付された矩形の領域は、走査露光動作時における投影系本体42の移動範囲(移動経路)を示す。投影系本体42の移動範囲Aは、例えば機械的、及び/又は電気的に設定される。また、基板P上の区画領域に付されたS2〜S4の符号は、それぞれ露光順序が2〜4番目のショット領域であることを示す。
In this embodiment, divided areas exposed order is the first (hereinafter referred to as the first shot area S 1) is set on the -X side and -Y side of the substrate P. In FIGS. 3A to 4C, a rectangular area denoted by reference symbol A indicates the movement range (movement path) of the projection system
図3(a)に示されるように、露光開始前において、主制御装置90は、アライメント顕微鏡62の検出視野内に、第1ショット領域S1内に形成された、例えば4つのマークMkのうち、−Y側の2つのマークMk、及び第2ショット領域S2(第1ショット領域S1の+X側の区画領域)内に形成された例えば4つのマークMkのうち、−Y側の2つのマークMkが位置するように、基板Pを位置決めする。この状態で、主制御装置90は、アライメント顕微鏡62を用いて、例えば4つのマークMk(第1マーク群)の位置検出(図3(a)における太線の丸印参照)を行う(1回目のマーク検出動作)。
As shown in FIG. 3 (a), before starting exposure,
次いで、図3(b)に示されるように、主制御装置90は、基板Pを−Y方向にステップ移動させる(図3(b)の黒矢印参照)。この際、主制御装置90は、アライメント顕微鏡62の検出視野内に、第1ショット領域S1内に形成された、例えば4つのマークMkのうち、+Y側の2つのマークMk、及び第2ショット領域S2内に形成された例えば4つのマークMkのうち、+Y側の2つのマークMkが位置するように、基板Pを位置決めする。この状態で、主制御装置90は、アライメント顕微鏡62を用いて、例えば4つのマークMk(第2マーク群)の位置検出(図3(b)における太線の丸印参照)を行う(2回目のマーク検出動作)。これにより、主制御装置90は、第1及び第2ショット領域S1、S2に形成された、合計で、例えば8のマークMkの全ての検出を行ったことになる。
Next, as shown in FIG. 3B, the
主制御装置90は、複数のマークMkの検出結果に基づいて、EGA計算により、第1ショット領域S1の配列情報(区画領域の座標値、及び形状を含む)を算出し、この算出結果に基づいて第1ショット領域S1の走査露光動作を行う。
The
ここで、本実施形態において、投影系本体42、及びアライメント顕微鏡62は、それぞれ基板PとマスクMとの間に形成される空間内に配置されることから、互いの移動可能範囲が一部重複している。そこで、主制御装置90は、図3(c)の白矢印で示されるように、投影系本体42の走査方向への駆動に先立って、アライメント顕微鏡62をY軸方向にステップ移動させ、投影系本体42の移動経路Aからアライメント顕微鏡62を退避させる。
Here, in the present embodiment, since the projection system
アライメント顕微鏡62を退避させると、主制御装置90は、図4(a)に示されるように、基板PのXY平面内の3自由度方向の微小位置決め(基板アライメント動作)を行いつつ、照明系20、及び投影光学系40(それぞれ図1参照)を適宜制御して、投影系本体42と照明系20の照明系本体22(図4(a)では不図示。図1参照)とを同期して+X方向に駆動して、第1ショット領域S1に対する1回目の走査露光を行う。
When the
上述したように、本実施形態において、マスクM上に生成される照明領域IAM(図1参照)、及び基板P上に生成される露光領域IAは、Y軸方向に離間する一対の矩形の領域であるので、1回の走査露光動作により基板Pに転写されるマスクMのパターン像は、Y軸方向に離間した一対のX軸方向に延びる帯状の領域(ひとつの区画領域の全面積のうち半分の面積)内に形成される。 As described above, in this embodiment, the illumination area IAM (see FIG. 1) generated on the mask M and the exposure area IA generated on the substrate P are a pair of rectangular areas separated in the Y-axis direction. Therefore, the pattern image of the mask M transferred to the substrate P by one scanning exposure operation is a band-like region extending in the X-axis direction and separated from the Y-axis direction (of the total area of one partition region). Half area).
次いで、主制御装置90は、図4(b)に示されるように、第1ショット領域S1の2回目(復路)の走査露光動作のため、基板PおよびマスクMを−Y方向にステップ移動させる(図4(b)の黒矢印参照)。このときの基板Pのステップ移動量は、ひとつの区画領域のY軸方向の長さの、例えば1/4の長さである。また、この場合、基板PとマスクMの−Y方向へのステップ移動において、基板PとマスクMとの相対的な位置関係を変化させないように(あるいは、その相対位置関係を補正可能なように)ステップ移動させることが好ましい。
Then, the
この後、主制御装置90は、図4(c)に示されるように、投影系本体42と照明系20の照明系本体22(図4(c)では不図示。図1参照)とを同期して−X方向に駆動する。主制御装置90は、上記配列情報の算出結果に応じて基板Pの微小位置制御を行いつつ、照明系20を制御して照明光ILをマスクM(図4(c)では不図示。図1参照)及び投影系本体42を介して基板P上に照射し、該照明光ILにより基板P上に生成される露光領域IA内にマスクパターンの一部を形成する。これにより、1回目の走査露光動作により転写されたマスクパターンと、2回目の走査露光動作でにより転写されたマスクパターン部とが第1ショット領域S1内で繋ぎ合わされ、マスクMのパターンの全体が第1ショット領域S1に転写される。
Thereafter,
以下、不図示であるが、主制御装置90は、第2ショット領域S2に対して走査露光動作を行うために、マスクM(図1参照)を+X方向にステップ移動させて第2ショット領域S2とマスクMとを対向させる。また、これと併せて、基板Pを+X方向にステップ移動させる(図3(a)の状態に戻す)。
Hereinafter, although not shown, the
第2ショット領域S2に対する走査露光動作は、上述した第1ショット領域S1に対する走査露光動作と同じであるので説明を省略する。ただし、第2ショット領域S2に対する走査露光動作に先だって行われるアライメント計測動作では、第2ショット領域S2内に形成された、例えば4つのマークMkのうち、−Y側(あるいは+Y側)の2つのマークMkのみ検出し、この検出結果に応じて、主制御装置90は、第2ショット領域S2の配列情報を更新する。これは、第1ショット領域S1の露光走査前に第2ショット領域S2の、例えば4つのマークMkを全て検出しているからである。
Scanning exposure operation for the second shot area S 2 will be omitted because it is identical to the scanning exposure operation for the first shot area S 1 described above. However, in the alignment measurement operation performed prior to the scanning exposure operation for the second shot area S 2, formed in the second shot area S 2, of the four marks Mk example, -Y side (or + Y side) detects only two marks Mk, in response to this detection result, the
以下、主制御装置90は、マスクMのXステップ動作と基板PのYステップ動作の少なくとも一方を適宜行いつつ、第3、及び第4ショット領域S3、S4対する走査露光動作を行う。
Thereafter, the
なお、露光対象の区画領域を露光するために、当該区画領域の配列情報を求める際、当該区画領域内のマークMkのみに基づいて配列情報を算出しても良いが、露光対象の区画領域以外の区画領域に形成されたマークMkの位置情報を用いても良い。具体的には、例えば第1ショット領域S1の配列情報を求める際、主制御装置90は、第2ショット領域S2内のマークMkの位置情報を用いても良い。これにより、基板Pの全体的な歪みを補正することができる。
It should be noted that in order to expose the partition area to be exposed, when obtaining the array information of the partition area, the array information may be calculated based only on the mark Mk in the partition area. The position information of the mark Mk formed in the partitioned area may be used. Specifically, for example, when determining the first shot arrangement information of the area S 1, the
以上説明した本第1の実施形態によれば、第1ショット領域S1に対する走査露光動作の前に、予め第2ショット領域S2のマークMkを検出するので、第2ショット領域S2に対する走査露光動作の前に、第2ショット領域S2内のマークMkをあらためて全点検出しなくても、第2ショット領域S2の配列情報を高精度で求めることが可能である。このように、第2ショット領域S2の走査露光動作前には、該第2ショット領域S2内の一部のマークMkしか検出しないので全体的なアライメント時間を短縮することができる。 According to the described the first embodiment above, prior to the scanning exposure operation for the first shot area S 1, and detects the pre-second mark Mk shot area S 2, the scanning for the second shot area S 2 prior to the exposure operation, without leaving again all check marks Mk in the second shot area S 2, it is possible to determine the sequence information of the second shot area S 2 with high accuracy. Thus, prior to scanning exposure operation of the second shot area S 2 can be shortened overall alignment time since only a part of the mark Mk of the second shot area S 2 is not detected.
また、アライメント顕微鏡62がX軸方向に隣接する、例えば2つの区画領域(本実施形態では、例えば第1ショット領域S1と第2ショット領域S2、又は第3ショット領域S3と第4ショット領域S4)を跨いで設けられた複数(本実施形態では、例えば4つ)のマークMkを同時に計測できるので、複数の区画領域にまたがる基板Pの歪みを容易かつ迅速に(マークの数に対してより少ない回数で)計測できる。従って、アライメント動作と走査露光動作とを含む一連の動作にかかる時間、すなわち、基板Pの露光処理にかかる一連の処理時間(タクトタイム)の短縮化が可能となる。
In addition, the
また、基板PをY軸方向にステップ移動させることにより、Y軸方向の位置が異なる複数のマークMkの検出が可能であるので容易かつ迅速に基板P全体の歪みを計測できる。 Further, by moving the substrate P stepwise in the Y-axis direction, it is possible to detect a plurality of marks Mk having different positions in the Y-axis direction, so that the distortion of the entire substrate P can be measured easily and quickly.
なお、本第1の実施形態では、第1ショット領域S1の走査露光の開始前に、例えば基板PのYステップ動作を1回のみ行い、第1及び第2ショット領域S1、S2内のマークMkの全点検出を行ったが、これに限られず、合計で、例えば4回のマーク検出動作(3回の基板PのYステップ動作)を行って、第1〜第4ショット領域S1〜S4に形成された、合計で、例えば16個のマークMkの全点検出を最初に行っても良い。 Incidentally, in the first embodiment, before the start of the scanning exposure of the first shot area S 1, for example, performs the Y stepping of the substrate P only once, the first and second shot area S 1, S in 2 However, the present invention is not limited to this. For example, four mark detection operations (three Y-step operations on the substrate P) are performed in total, and the first to fourth shot regions S are detected. formed in 1 to S 4, a total first may be subjected to all point detection, for example, 16 marks Mk.
なお、本第1の実施形態では、第1ショット領域S1の走査露光の開始前に、基板PのYステップ動作を行ったが、アライメント顕微鏡62のYステップ動作を行うことで、基板P内のマークMkをアライメント顕微鏡62により検出するようにしてもよい。主制御装置90は、例えばリニアモータなどを含む駆動系66を制御することにより、アライメント顕微鏡62をY軸方向にステップ駆動する。アライメント顕微鏡62の位置情報は、例えばリニアエンコーダなどを含む計測系68により求められる。
In the first embodiment, the Y step operation of the substrate P is performed before the start of the scanning exposure of the first shot region S 1. However, by performing the Y step operation of the
また、本第1の実施形態では、投影系本体42の移動経路A内に位置したアライメント顕微鏡62によりマークMkの検出を行うとともに、露光開始前にアライメント顕微鏡62を投影系本体42の移動経路Aから退避させたが(図3(c)参照)、これに限られず、例えば図5(a)に示される第1の変形例のように、予め投影系本体42の移動経路A外にアライメント顕微鏡62を配置し、図5(b)に示されるように、基板PのY軸方向へのステップ移動のみによって、マークMkの検出動作を行っても良い。
In the first embodiment, the mark Mk is detected by the
また、本第1の実施形態におけるアライメント顕微鏡62は、Y軸方向の位置がほぼ同じで、且つX軸方向の位置が互いに異なる、例えば4つのマークMkの位置検出を同時に行う構成であったが、同時検出するマークMkの数は、これに限られず、例えば図6(a)に示される第2の変形例のように、例えば2つのアライメント顕微鏡62を、Y軸方向に離間して配置しても良い。この場合、1回の検出動作で、X軸方向に隣接する2つのショット領域(第1及び第2ショット領域S1、S2、又は第3及び第4ショット領域S3、S4)に形成された、例えば8つのマークMkの同時検出が可能となる。従って、図6(b)に示されるように、基板Pの1回のYステップ動作により、基板Pに形成された、例えば16のマークMkの全点検出が可能となる。また、本第2の変形例の場合、走査露光動作時には、例えば2つのアライメント顕微鏡62を、互いに反対の方向(+Y方向、及び−Y方向)に駆動することにより、投影系本体42の移動経路A外に退避させると良い。
In addition, the
《第2の実施形態》
次に第2の実施形態に係る液晶露光装置について、図7(a)〜図8を用いて説明する。第2の実施形態に係る液晶露光装置の構成は、アライメント系の構成及び動作が異なる点を除き、上記第1の実施形態と同じであるので、以下、相違点についてのみ説明し、上記第1の実施形態と同じ構成及び機能を有する要素については、上記第1の実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
<< Second Embodiment >>
Next, a liquid crystal exposure apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. Since the configuration of the liquid crystal exposure apparatus according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment except that the configuration and operation of the alignment system are different, only the differences will be described below. Elements having the same configuration and function as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and description thereof is omitted.
上記第1の実施形態において、アライメント顕微鏡62は、走査方向に隣接するショット領域(例えば、第1ショット領域S1及び第2ショット領域S2)に形成されたマークMkを同時に検出可能なように、X軸方向に離間する、例えば4つの検出視野を有していたが、本第2の実施形態では、図7(a)に示されるように、Y軸方向に離間した一対の検出視野を有する一対のアライメント顕微鏡162、164が、投影系本体42の走査方向に関する前後(+X側、及び−X側)に配置されている。アライメント顕微鏡162、164の一対の検出視野の間隔は、各区画領域に形成された、例えば4つのマークMkのうち、Y軸方向に離間する一対のマークMkの間隔とほぼ同じに設定されている。
In the first embodiment, the
また、アライメント顕微鏡162、164は、例えばリニアモータなどを含む駆動系(不図示)によって、互いに独立に、且つ投影系本体42とは独立に、主制御装置90(図2参照)によって走査方向に所定のストロークで駆動される。
The
ここで、アライメント顕微鏡162、164と、上述した投影光学系40の投影系本体42とは、物理的(機械的)に独立(分離)した要素であり、主制御装置90(図2参照)によって互いに独立して駆動(速度、及び位置)制御が行われるが、アライメント顕微鏡162、164を駆動する駆動系66と、投影系本体42を駆動する駆動系44とは、X軸方向の駆動に関して、例えばリニアモータ、リニアガイドなどの一部を共用しており、アライメント顕微鏡162、164、及び投影系本体42の駆動特性、あるいは主制御装置90による制御特性が、実質的に同等になるように構成されている。
Here, the
具体的に一例をあげると、例えばムービングコイル式のリニアモータによってアライメント顕微鏡162、164、投影系本体42それぞれをX軸方向に駆動する場合には、固定子である磁性体(例えば、永久磁石など)ユニットが上記駆動系66と駆動系44とで共用される。これに対し、可動子であるコイルユニットは、アライメント顕微鏡162、164、投影系本体42それぞれが独立に有しており、主制御装置90(図2参照)は、該コイルユニットに対する電力供給を個別に行うことにより、アライメント顕微鏡162、164のX軸方向への駆動(速度、及び位置)と、投影系本体42のX軸方向への駆動(速度、及び位置)とを、独立に制御する。従って、主制御装置90は、X軸方向に関するアライメント顕微鏡162、164と投影系本体42との各々の間隔(距離)を、可変とする(任意に変化させる)ことができる。また、主制御装置90は、X軸方向に関して、アライメント顕微鏡162、164と投影系本体42とを、各々異なるスピードで移動させることもできる。
Specifically, for example, when each of the
ここで、投影光学系40が有する投影系本体42の位置情報を求めるための計測系46(図2参照)、及びアライメント系60が有するアライメント顕微鏡162の位置情報を求めるための計測系68の具体的な構成について説明する。
Here, a measurement system 46 (see FIG. 2) for obtaining position information of the projection system
図8に示されるように、液晶露光装置10は、投影系本体42を走査方向に案内するためのガイド80を有している。ガイド80は、走査方向に平行に延びる部材から成る。ガイド80は、アライメント顕微鏡162の走査方向への移動を案内する機能も有する。また、図8では、ガイド80がマスクMと基板Pとの間に図示されているが、実際には、ガイド80は、Y軸方向に関して照明光ILの光路を避けた位置に配置されている。
As shown in FIG. 8, the liquid
ガイド80には、少なくとも走査方向に平行な方向(X軸方向)を周期方向とする反射型の回折格子を含むスケール82が固定されている。また、投影系本体42は、スケール82に対向して配置されたヘッド84を有している。本実施形態では、上記スケール82とヘッド84とにより、投影系本体42の位置情報を求めるための計測系46(図2参照)を構成するエンコーダシステムが形成されている。また、アライメント顕微鏡162、164は、スケール82に対向して配置されたヘッド86を各々有している(図8において、アライメント顕微鏡164は不図示)。本実施形態では、上記スケール82とヘッド86とにより、アライメント顕微鏡162、164の位置情報を求めるための計測系68(図2参照)を構成するエンコーダシステムが形成されている。ここで、ヘッド84、86は、それぞれスケール82に対してエンコーダ計測用のビームを照射し、スケール82を介したビーム(スケール82による反射ビーム)を受光して、その受光結果に基づいてスケール82に対する相対的な位置情報を出力可能となっている。
A
このように、本実施形態において、スケール82は、投影系本体42の位置情報を求めるための計測系46(図2参照)を構成し、アライメント顕微鏡162、164の位置情報を求めるための計測系68(図2参照)を構成する。すなわち、投影系本体42とアライメント顕微鏡162、164とは、スケール82に形成された回折格子によって設定される共通の座標系(測長軸)に基づいて位置制御が行われる。なお、投影系本体42を駆動するための駆動系44(図2参照)、及びアライメント顕微鏡162、164を駆動するための駆動系66(図2参照)は、要素が一部共通であっても良いし、完全に独立した要素により構成されていても良い。
Thus, in this embodiment, the
なお、上記計測系46、68(それぞれ図2参照)を構成するエンコーダシステムは、測長軸が、例えばX軸方向(走査方向)のみであるリニア(1DOF)エンコーダシステムであっても良いし、より多くの測長軸を有しても良い。例えば、ヘッド84、86をY軸方向に所定間隔で複数配置することにより、投影系本体42、アライメント顕微鏡162、164のθz方向の回転量を求めても良い。また、スケール82にXY2次元回折格子を形成し、X、Y、θz方向の3自由度方向に測長軸を有する3DOFエンコーダシステムとしても良い。さらに、ヘッド84、86として、回折格子の周期方向と併せてスケール面に直交する方向の測長が可能な公知の2次元ヘッドを複数用いることにより、投影系本体42、アライメント顕微鏡162、164の6自由度方向の位置情報を求めても良い。
The encoder system constituting the measuring
図7(a)に示されるように、露光開始前において、投影系本体42、及びアライメント顕微鏡162、164それぞれは、平面視で第1ショット領域S1の−X側に設定された初期位置に配置される。このとき、アライメント顕微鏡162の検出視野のY位置と、第1及び第2ショット領域S1、S2内に形成されたマークMkのY位置とがほぼ一致している。また、不図示であるが、マスクM(図1参照)は、第1ショット領域S1に対向して配置されている。
As shown in FIG. 7 (a), before starting exposure, the projection system
次いで、主制御装置90は、アライメント顕微鏡162を+X方向に駆動しつつ、第1ショット領域S1内に形成された、例えば4つのマークMkを検出する。主制御装置90は、上記第1ショット領域S1内に形成された、例えば4つのマークMkの検出結果(位置情報)に基づいて、第1ショット領域S1の配列情報を求め、該配列情報に基づいて基板PのXY平面内の3自由度方向の微小位置決め(基板アライメント動作)を行いつつ、投影系本体42と照明系20の照明系本体22(図1参照)とを同期して+X方向に駆動して、第1ショット領域S1に対する1回目の走査露光を行う。
Then, the
また、主制御装置90は、図7(b)に示されるように、第1ショット領域S1に対する1回目の走査露光動作の開始と並行して、アライメント顕微鏡162を用いて第2ショット領域S2内に形成された、例えば4つのマークMkを検出する。図7(b)は、アライメント顕微鏡162が、−X側の端部近傍に形成された、例えば2つのマークMkを検出している状態を示している。
The
このように、本実施形態では、走査露光動作と並行して、投影系本体42に対して走査方向の前方に配置されたアライメント顕微鏡162を用いて、露光対象の区画領域(ここで第1ショット領域S1)よりも走査方向の前方に設定された区画領域(ここでは第2ショット領域S2)形成されたマークMkを検出する。
As described above, in the present embodiment, in parallel with the scanning exposure operation, using the
また、主制御装置90は、走査露光動作のために投影系本体42を+X方向に駆動する際、投影系本体42に対して走査方向の後方に配置されたアライメント顕微鏡164を、投影系本体42に追従するように+X方向に駆動する(図7(b)参照)。
Further, when the
本第2の実施形態においても、上記第1の実施形態と同様に、基板Pを−Y方向にYステップ移動させた後、第1ショット領域S1に対して2回の走査露光動作を行う(不図示)。第1ショット領域S1に対する走査露光が終了すると、主制御装置90は、第2ショット領域S2に対する走査露光動作のために、マスクMを+X方向に移動させて、マスクMと第2ショット領域S2とを対向させる。また、主制御装置90は、基板Pを+Y方向にステップ移動させる(図7(a)の位置に戻す)。
In this second embodiment, as in the first embodiment, after the substrate P is moved Y step in the -Y direction, performs two scanning exposure operation for the first shot area S 1 (Not shown). When the scanning exposure of the first shot area S 1 is completed, the
本第2の実施形態において、第2ショット領域S2に対する1回目の走査露光動作は、投影系本体42を−X方向に移動させて行うため、露光動作の開始前において、投影系本体42、アライメント顕微鏡162、164は、それぞれ基板Pの+X側に配置される。
In the second embodiment, the first scanning exposure operation for the second shot area S 2 in order to perform the projection system
この後、図7(c)に示されるように、投影系本体42の進行方向前側に配置されたアライメント顕微鏡164が、投影系本体42に先行して第2ショット領域S2内に形成された、例えば4つのマークMkのうち、+X側の2つのマークMkのみ検出し、この検出結果と、第1ショット領域S1の露光走査前に検出済みのその他のマーク(第2ショット領域S2内に形成された、例えば4つのマークMkのうち、−X側の端部近傍に形成された、例えば2つのマークMk、及び第1ショット領域S1内に形成された、例えば4つのマーク)の検出結果に基づいて、第2ショット領域S2の配列情報を求める。主制御装置90は、該配列情報に基づいて、第2ショット領域S2に対して走査露光動作を行う。
Thereafter, as shown in FIG. 7C, the
以下、不図示であるが、主制御装置90は、マスクMのXステップ動作と基板PのYステップ動作の少なくとも一方を適宜行いつつ、第3、及び第4ショット領域S3、S4に対する走査露光動作を行う。
Although not shown, the
本第2の実施形態でも、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。 Also in the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
なお、上記2の実施形態のアライメント顕微鏡162、164は、Y軸方向に離間する一対の検出視野を有していたが、これに限られず、図9に示される変形例のように、Y軸方向に離間する、例えば4つの検出視野を有し、Y軸方向に隣接する、例えば2つの区画領域(例えば第1ショット領域S1と第3ショット領域S3)とに跨って形成された、X位置が同じである、例えば4つのマークMkを同時に検出できるようにしても良い。
Note that the
なお、以上説明した各実施形態の構成は、適宜変更が可能である。例えば、第1の実施形態では、アライメント顕微鏡62の検出視野に対して基板PをY軸方向にステップ移動させることにより、Y軸方向の位置が異なる複数のマークMkの検出を行ったが、これに限られず、アライメント顕微鏡62を基板Pに対してY軸方向に移動させることにより(基板PのYステップ動作を伴わずに)、Y軸方向の位置が異なる複数のマークMkの検出をしても良い。
In addition, the structure of each embodiment demonstrated above can be changed suitably. For example, in the first embodiment, a plurality of marks Mk having different positions in the Y-axis direction are detected by step-moving the substrate P in the Y-axis direction with respect to the detection field of the
また、上記各実施形態では、マークMkは、各区画領域(第1〜第4ショット領域S1〜S4)内に形成されたが、これに限られず、マークMkは、隣接する区画領域間の領域(いわゆるスクライブライン)内に形成されていても良い。 In each of the above embodiments, the mark Mk is formed in each partition area (first to fourth shot areas S 1 to S 4 ). However, the present invention is not limited to this, and the mark Mk is between adjacent partition areas. It may be formed in this area (so-called scribe line).
また、上記各実施形態では、Y軸方向に離間した一対の照明領域IAM、露光領域IAをそれぞれマスクM、基板P上に生成したが(図1参照)、照明領域IAM、及び露光領域IAの形状、長さは、これに限られず適宜変更可能である。例えば、照明領域IAM、露光領域IAのY軸方向の長さは、それぞれマスクMのパターン面、基板P上のひとつの区画領域のY軸方向の長さと等しくても良い。この場合、各区画領域に対して1回の走査露光動作でマスクパターンの転写が終了する。あるいは、照明領域IAM、露光領域IAは、Y軸方向の長さがそれぞれマスクMのパターン面、基板P上のひとつの区画領域のY軸方向の長さの半分であるひとつの領域であっても良い。この場合は、上記実施形態と同様に、ひとつの区画領域に対して2回の走査露光動作を行う必要がある。 In each of the above embodiments, a pair of illumination area IAM and exposure area IA that are separated in the Y-axis direction are generated on mask M and substrate P, respectively (see FIG. 1), but illumination area IAM and exposure area IA The shape and length are not limited to this, and can be changed as appropriate. For example, the length of the illumination area IAM and the exposure area IA in the Y-axis direction may be equal to the pattern surface of the mask M and the length of one partition area on the substrate P in the Y-axis direction, respectively. In this case, the transfer of the mask pattern is completed with a single scanning exposure operation for each partitioned region. Alternatively, the illumination area IAM and the exposure area IA are one area whose length in the Y-axis direction is half the length in the Y-axis direction of one partition area on the pattern surface of the mask M and the substrate P, respectively. Also good. In this case, similarly to the above embodiment, it is necessary to perform the scanning exposure operation twice for one partitioned area.
また、上記第2実施形態のように、ひとつのマスクパターンを区画領域に形成するために、投影系本体42を往復させて繋ぎ合わせ露光を行う場合、互いに異なる検出視野を有する往路用及び復路用のアライメント顕微鏡を走査方向(X方向)に関して投影系本体42の前後に配置しても良い。この場合、例えば往路用(1回目の露光動作用)のアライメント顕微鏡により、区画領域の四隅のマークMkを検出し、復路用(2回目の露光動作用)のアライメント顕微鏡によって、継ぎ部近傍のマークMkを検出しても良い。ここで、継ぎ部とは、往路の走査露光で露光された領域(パターンが転写された領域)と復路の走査露光で露光された領域(パターンが転写された領域)との継ぎ合わせ部分を意味する。継ぎ部近傍のマークMkとしては、予め基板にマークMkを形成しても良いし、露光済みのパターンをマークMkとしても良い。
Further, as in the second embodiment, in the case of performing joint exposure by reciprocating the projection system
また、上記各実施形態では、照明系20で用いられる光源、及び該光源から照射される照明光ILの波長は、特に限定されず、例えばArFエキシマレーザ光(波長193nm)、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)などの紫外光や、F2レーザ光(波長157nm)などの真空紫外光であっても良い。
Moreover, in each said embodiment, the wavelength of the light source used in the
また、上記実施形態では、光源を含む照明系本体22が走査方向に駆動されたが、これに限られず、例えば特開2000−12422号公報に開示される露光装置と同様に、光源を固定とし、照明光ILのみが走査方向に走査されるようにしても良い。
In the above embodiment, the illumination system
また、照明領域IAM、露光領域IAは、上記実施形態ではY軸方向に延びる帯状に形成されたが、これに限られず、例えば米国特許第5,729,331号明細書に開示されるように、千鳥状に配置された複数の領域を組み合わせても良い。 Further, in the above embodiment, the illumination area IAM and the exposure area IA are formed in a strip shape extending in the Y-axis direction. However, the present invention is not limited to this. For example, as disclosed in US Pat. No. 5,729,331. A plurality of regions arranged in a staggered pattern may be combined.
また、上記各実施形態では、マスクM、及び基板Pが、水平面に直交するように配置(いわゆる縦置き配置)されたが、これに限られず、マスクM、及び基板Pは、水平面に平行に配置されても良い。この場合、照明光ILの光軸は、重力方向とほぼ平行とされる。 In each of the above embodiments, the mask M and the substrate P are arranged so as to be orthogonal to the horizontal plane (so-called vertical arrangement). However, the present invention is not limited to this, and the mask M and the substrate P are parallel to the horizontal plane. It may be arranged. In this case, the optical axis of the illumination light IL is substantially parallel to the direction of gravity.
また走査露光動作時にアライメント計測の結果に応じて基板PのXY平面内の微小位置決めを行ったが、これと併せて、走査露光動作前に(あるいは走査露光動作と並行して)基板Pの面位置情報を求め、走査露光動作中に基板Pの面位置制御(いわゆるオートフォーカス制御)を行っても良い。 In addition, fine positioning in the XY plane of the substrate P was performed in accordance with the alignment measurement result during the scanning exposure operation. In addition to this, the surface of the substrate P before the scanning exposure operation (or in parallel with the scanning exposure operation). Position information may be obtained, and surface position control (so-called autofocus control) of the substrate P may be performed during the scanning exposure operation.
また、露光装置の用途としては、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば有機EL(Electro-Luminescence)パネル製造用の露光装置、半導体製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン及びDNAチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるマスク又はレチクルを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも適用できる。 Further, the use of the exposure apparatus is not limited to an exposure apparatus for liquid crystal that transfers a liquid crystal display element pattern onto a square glass plate. For example, an exposure apparatus for manufacturing an organic EL (Electro-Luminescence) panel, a semiconductor The present invention can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing, an exposure apparatus for manufacturing a thin film magnetic head, a micromachine, a DNA chip, and the like. Moreover, in order to manufacture not only microdevices such as semiconductor elements but also masks or reticles used in light exposure apparatuses, EUV exposure apparatuses, X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, etc., glass substrates, silicon wafers, etc. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern.
また、露光対象となる物体はガラスプレートに限られず、例えばウエハ、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。また、露光対象物がフラットパネルディスプレイ用の基板である場合、その基板の厚さは特に限定されず、例えばフィルム状(可撓性を有するシート状の部材)のものも含まれる。なお、本実施形態の露光装置は、一辺の長さ、又は対角長が500mm以上の基板が露光対象物である場合に特に有効である。また、露光対象の基板が可撓性を有するシート状である場合には、該シートがロール状に形成されていても良い。この場合、ステージ装置のステップ動作によらず、ロールを回転させる(巻き取る)ことによって、容易に照明領域(照明光)に対して露光対象の区画領域を変更することができる。 The object to be exposed is not limited to a glass plate, and may be another object such as a wafer, a ceramic substrate, a film member, or mask blanks. Moreover, when the exposure target is a substrate for a flat panel display, the thickness of the substrate is not particularly limited, and includes, for example, a film-like (flexible sheet-like member). The exposure apparatus of the present embodiment is particularly effective when a substrate having a side length or diagonal length of 500 mm or more is an exposure target. Further, when the substrate to be exposed is a flexible sheet, the sheet may be formed in a roll shape. In this case, the partition area to be exposed can be easily changed with respect to the illumination area (illumination light) by rotating (winding) the roll regardless of the step operation of the stage apparatus.
液晶表示素子(あるいは半導体素子)などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたマスク(あるいはレチクル)を製作するステップ、ガラス基板(あるいはウエハ)を製作するステップ、上述した各実施形態の露光装置、及びその露光方法によりマスク(レチクル)のパターンをガラス基板に転写するリソグラフィステップ、露光されたガラス基板を現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ガラス基板上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。 For electronic devices such as liquid crystal display elements (or semiconductor elements), the step of designing the function and performance of the device, the step of producing a mask (or reticle) based on this design step, and the step of producing a glass substrate (or wafer) A lithography step for transferring a mask (reticle) pattern to a glass substrate by the exposure apparatus and the exposure method of each embodiment described above, a development step for developing the exposed glass substrate, and a portion where the resist remains. It is manufactured through an etching step for removing the exposed member of the portion by etching, a resist removing step for removing a resist that has become unnecessary after etching, a device assembly step, an inspection step, and the like. In this case, in the lithography step, the above-described exposure method is executed using the exposure apparatus of the above embodiment, and a device pattern is formed on the glass substrate. Therefore, a highly integrated device can be manufactured with high productivity. .
以上説明したように、本発明の露光装置及び方法は、物体を走査露光するのに適している。また、本発明のフラットパネルディスプレイの製造方法は、フラットパネルディスプレイの生産に適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの生産に適している。 As described above, the exposure apparatus and method of the present invention are suitable for scanning exposure of an object. Moreover, the manufacturing method of the flat panel display of this invention is suitable for production of a flat panel display. The device manufacturing method of the present invention is suitable for the production of micro devices.
10…液晶露光装置、20…照明系、30…マスクステージ装置、40…投影光学系、50…基板ステージ装置、60…アライメント系、M…マスク、P…基板。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記物体に設けられたマークを検出可能なマーク検出系と、
前記所定のパターンを有するパターン保持体と前記物体とを相対移動させる駆動系と、
前記マーク検出系の検出結果に応じて前記物体に設けられた複数の区画領域のうち露光対象の区画領域に対して前記走査露光動作を行う制御系とを備え、
前記制御系は、前記パターン保持体と前記物体に設けられた第1区画領域とを対向させた状態で前記第1領域内に設けられたマークと、該第1区画領域とは異なる第2区画領域に設けられた複数のマークを検出し、該検出結果に基づいて前記第1区画領域に対する前記走査露光動作を行った後に、前記パターン保持体と前記第2区画領域を対向させた状態で、前記第2領域内に設けられた複数のマークのうち、前記第1区画領域に対する前記走査露光動作の前に検出した前記複数のマークのうちの一部のマークを検出し、少なくとも前記第2区画領域内に設けられたマークの検出結果に基づいて前記第2区画領域に対する前記走査露光動作を行う露光装置。 An exposure apparatus that forms a predetermined pattern on the object by a scanning exposure operation that scans an object to be exposed with an energy beam in a predetermined scanning direction,
A mark detection system capable of detecting a mark provided on the object;
A drive system for relatively moving the pattern holding body having the predetermined pattern and the object;
A control system that performs the scanning exposure operation on a partition area to be exposed among a plurality of partition areas provided on the object according to a detection result of the mark detection system;
The control system includes a mark provided in the first region in a state where the pattern holding body and the first partition region provided on the object are opposed to each other, and a second partition different from the first partition region. After detecting a plurality of marks provided in the region and performing the scanning exposure operation on the first partition region based on the detection result, the pattern holder and the second partition region are opposed to each other, Among the plurality of marks provided in the second region, a part of the plurality of marks detected before the scanning exposure operation for the first partition region is detected, and at least the second partition is detected. An exposure apparatus that performs the scanning exposure operation on the second partition region based on a detection result of a mark provided in the region.
前記第1及び第2の区画領域は、前記走査方向に平行な方向に関して隣接する請求項1に記載の露光装置。 On the object, a plurality of partitioned regions are provided at least in a direction parallel to the scanning direction,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the first and second partition regions are adjacent to each other in a direction parallel to the scanning direction.
前記第1及び第2の区画領域は、前記走査方向に直交する方向に関して隣接する請求項1に記載の露光装置。 On the object, a plurality of partitioned regions are provided at least in a direction orthogonal to the scanning direction,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the first and second partition regions are adjacent to each other in a direction orthogonal to the scanning direction.
前記物体は、露光面が前記水平面に対して直交した状態で配置される請求項1〜4の何れか一項に記載の露光装置。 The optical axis of the energy beam is parallel to a horizontal plane;
The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the object is disposed in a state where an exposure surface is orthogonal to the horizontal plane.
前記所定のパターンを有するパターン保持体と前記物体に設けられた第1区画領域とを対向させることと、
前記第1領域内に設けられたマークを検出することと、
前記物体に設けられた第1区画領域とは異なる第2区画領域に設けられた複数のマークを検出することと、
少なくとも前記第1領域内に設けられたマークの検出結果に基づいて前記第1区画領域に対する前記走査露光動作を行うことと、
前記パターン保持体と前記第2区画領域とを対向させることと、
前記第2領域内に設けられた複数のマークのうち、前記複数のマークを検出することで検出したマークのうちの一部のマークを検出することと、
少なくとも前記第2区画領域内に設けられたマークの検出結果に基づいて前記第2区画領域に対する前記走査露光動作を行うことと、を含む露光方法。 An exposure method for forming a predetermined pattern on the object by a scanning exposure operation in which an energy beam is scanned in a predetermined scanning direction with respect to an object to be exposed,
Opposing a pattern holder having the predetermined pattern and a first partition region provided in the object;
Detecting a mark provided in the first region;
Detecting a plurality of marks provided in a second partition region different from the first partition region provided in the object;
Performing the scanning exposure operation on the first partition region based on at least a detection result of a mark provided in the first region;
Opposing the pattern holder and the second partition region;
Detecting a part of the marks detected by detecting the plurality of marks among the plurality of marks provided in the second region;
An exposure method comprising: performing the scanning exposure operation on the second partition region based on at least a detection result of a mark provided in the second partition region.
前記第1及び第2の区画領域は、前記走査方向に平行な方向に関して隣接する請求項5に記載の露光方法。 On the object, a plurality of partitioned regions are provided at least in a direction parallel to the scanning direction,
The exposure method according to claim 5, wherein the first and second partition regions are adjacent to each other in a direction parallel to the scanning direction.
前記第1及び第2の区画領域は、前記走査方向に直交する方向に関して隣接する請求項5に記載の露光方法。 On the object, a plurality of partitioned regions are provided at least in a direction orthogonal to the scanning direction,
The exposure method according to claim 5, wherein the first and second partitioned regions are adjacent to each other in a direction orthogonal to the scanning direction.
露光された前記基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。 Exposing the substrate using the exposure method according to claim 8 or 9,
Developing the exposed substrate. A method of manufacturing a flat panel display.
露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。 Exposing the object using the exposure method according to any one of claims 5 to 7,
Developing the exposed object.
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