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JP2021193429A - Light source device for exposure, illumination device, exposure apparatus, and exposure method - Google Patents

Light source device for exposure, illumination device, exposure apparatus, and exposure method Download PDF

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JP2021193429A
JP2021193429A JP2020099598A JP2020099598A JP2021193429A JP 2021193429 A JP2021193429 A JP 2021193429A JP 2020099598 A JP2020099598 A JP 2020099598A JP 2020099598 A JP2020099598 A JP 2020099598A JP 2021193429 A JP2021193429 A JP 2021193429A
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Japan
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exposure
dichroic
light
mask
work
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JP2020099598A
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Japanese (ja)
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俊一 矢部
Shunichi Yabe
芳幸 榎本
Yoshiyuki Enomoto
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V Technology Co Ltd
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V Technology Co Ltd
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Abstract

【課題】光源としてLEDを使用した場合であっても、高精度にアライメント調整が可能である露光用の光源装置、該光源装置を用いた照明装置、露光装置、及び露光方法を提供する。
【解決手段】露光用の光源装置70は、露光光を発光する第1のLEDアレイ71と、アライメント光を発光する第2のLEDアレイ75と、特定の波長帯域の光を透過させ、その他の波長帯域の光を反射させるダイクロイック膜81が、第1及び第2のLEDアレイ71,75の共通の光軸方向Lに対して傾斜して配置される、ダイクロイックミラーと、ダイクロイックミラーを介して、光が入射されるフライアイレンズ65と、を備える。第1のLEDアレイ71は、共通の光軸方向Lにおいて、ダイクロイックミラーに対してフライアイレンズ65の反対側に配置され、第2のLEDアレイ75は、共通の光軸方向Lに対して交差して、ダイクロイックミラーの側方に配置される。
【選択図】図4
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device for exposure capable of highly accurate alignment adjustment even when an LED is used as a light source, a lighting device using the light source device, an exposure device, and an exposure method.
SOLUTION: A light source device 70 for exposure transmits a first LED array 71 that emits exposure light, a second LED array 75 that emits alignment light, and other light in a specific wavelength band. The dichroic film 81 that reflects light in the wavelength band is arranged at an angle with respect to the common optical axis direction L of the first and second LED arrays 71 and 75, via a dichroic mirror and a dichroic mirror. A fly-eye lens 65 to which light is incident is provided. The first LED array 71 is arranged on the opposite side of the fly-eye lens 65 with respect to the dichroic mirror in the common optical axis direction L, and the second LED array 75 intersects the common optical axis direction L. Then, it is placed on the side of the dichroic mirror.
[Selection diagram] FIG. 4

Description

本発明は、露光用の光源装置、照明装置、露光装置、及び露光方法に関し、より詳細には、LED素子から照射される光を光源とする露光用の光源装置、照明装置、露光装置、及び露光方法に関する。 The present invention relates to an exposure light source device, a lighting device, an exposure device, and an exposure method. More specifically, the present invention relates to an exposure light source device, a lighting device, an exposure device, and an exposure device using light emitted from an LED element as a light source. Regarding the exposure method.

近接露光装置では、感光材が塗布された被露光基板に、露光パターンが形成されたマスクを数10μm〜数100μmのギャップで近接配置し、照明装置からの露光光をマスクを介して照射して露光パターンを被露光基板に転写する。また、近接露光装置では、反射鏡の曲率を補正する曲率補正機構が照明装置に設けられたものがあり、反射鏡を局部的に湾曲させて反射鏡のデクリネーション角を変化させることで、露光パターンの形状を補正し、高精度な露光結果を得るものが考案されている(例えば、特許文献1参照)。 In the proximity exposure device, a mask on which an exposure pattern is formed is placed close to an exposed substrate coated with a photosensitive material with a gap of several tens of μm to several hundreds of μm, and the exposure light from the lighting device is irradiated through the mask. The exposure pattern is transferred to the exposed substrate. In addition, some proximity exposure devices are equipped with a curvature correction mechanism that corrects the curvature of the reflector in the lighting device, and the reflector is locally curved to change the declination angle of the reflector. A device that corrects the shape of an exposure pattern and obtains a highly accurate exposure result has been devised (see, for example, Patent Document 1).

このような曲率補正機構を有する照明装置を用いた近接露光装置では、反射鏡による曲率補正が行われることで、露光光は基板に対して垂直な光線とならず、斜めに傾いた光線となる。このため、マスク側のアライメントマークとワーク側のアライメントマークとの垂直視での位置が一致していても、露光した像(影)がずれてしまう。 In a proximity exposure device using a lighting device having such a curvature correction mechanism, the exposure light is not a ray perpendicular to the substrate but a ray inclined at an angle because the curvature is corrected by a reflecting mirror. .. Therefore, even if the positions of the alignment mark on the mask side and the alignment mark on the work side are aligned in vertical view, the exposed image (shadow) is displaced.

例えば、特許文献1に記載の近接露光装置では、光源として使用される水銀ランプの発光波長幅が広いため、カットフィルターを利用して、基板の感光材を感光させない波長の非露光光(アライメント光)によってアライメントする。これにより、露光光となる光源からの光の光軸と同軸のアライメント光を用いてアライメントを高精度に行うことができ、露光光とアライメント光の互いの光軸のずれが発生することなく、露光した像がずれることなく、露光精度を大幅に向上している。 For example, in the proximity exposure apparatus described in Patent Document 1, since the emission wavelength width of the mercury lamp used as a light source is wide, unexposed light (alignment light) having a wavelength that does not expose the photosensitive material of the substrate by using a cut filter is used. ) To align. As a result, alignment can be performed with high accuracy using the alignment light coaxial with the optical axis of the light from the light source that is the exposure light, and the exposure light and the alignment light do not shift from each other. The exposure accuracy is greatly improved without shifting the exposed image.

国際公開第2019/155886号International Publication No. 2019/155886

ところで、近年、光源として、LEDの利用が進んでいるが、LEDは、水銀ランプと比べて波長帯域が狭い。そのため、感光材を感光するための波長を有するLEDを適用した場合、感光材を感光させない波長の光線は照射されず、特許文献1に記載のカットフィルターを用いた光源装置に適用できないという課題がある。 By the way, in recent years, the use of LEDs as a light source has been advancing, but LEDs have a narrower wavelength band than mercury lamps. Therefore, when an LED having a wavelength for exposing the photosensitive material is applied, the light beam having a wavelength that does not expose the photosensitive material is not irradiated, and there is a problem that the LED cannot be applied to the light source device using the cut filter described in Patent Document 1. be.

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光源としてLEDを使用した場合であっても、高精度にアライメント調整が可能であり、よって、露光精度を大幅に向上できる露光用の光源装置、該光源装置を用いた照明装置、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-mentioned problems, and an object thereof is that alignment adjustment can be performed with high accuracy even when an LED is used as a light source, and therefore the exposure accuracy is greatly improved. It is an object of the present invention to provide a light source device for exposure that can be used, a lighting device using the light source device, an exposure device, and an exposure method.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 第1のピーク波長の露光光を発光する複数の第1のLED素子を有する第1のLEDアレイと、
第1のピーク波長と異なる第2のピーク波長のアライメント光を発光する複数の第2のLED素子を有する第2のLEDアレイと、
特定の波長帯域の光を透過させ、その他の波長帯域の光を反射させるダイクロイック膜を備え、該ダイクロイック膜が、前記第1及び第2のLED素子の共通の光軸方向に対して傾斜して配置される、ダイクロイック光学素子と、
前記ダイクロイック光学素子を介して、前記第1のLED素子又は第2のLED素子の光が入射されるフライアイレンズと、
を備える、露光用の光源装置であって、
前記第1のLEDアレイと前記第2のLEDアレイのいずれか一方は、前記共通の光軸方向において、前記ダイクロイック光学素子に対して前記フライアイレンズの反対側に配置され、
前記第1のLEDアレイと前記第2のLEDアレイのいずれか他方は、前記共通の光軸方向に対して交差して、前記ダイクロイック光学素子の側方に配置される、
露光用の光源装置。
(2) 前記ダイクロイック光学素子は、前記共通の光軸方向に対して傾斜し、且つ、前記フライアイレンズ側で密着するように略V字形に配置される、2つの前記ダイクロイック膜を備える、(1)に記載の露光用の光源装置。
(3) 前記いずれか他方のLEDアレイは、前記共通の光軸方向に対して交差して、前記ダイクロイック光学素子の両側方にそれぞれ配置される2つのいずれか他方のLEDアレイを備え、
前記いずれか他方の各LEDアレイの長さは、前記ダイクロイック光学素子に対して前記フライアイレンズの反対側に配置される前記いずれか一方のLEDアレイの長さより短い、(2)に記載の露光用の光源装置。
(4) 前記ダイクロイック光学素子は、2枚のダイクロイックミラーまたはダイクロイックプリズムである、(2)又は(3)に記載の露光用の光源装置。
(5) 前記ダイクロイック光学素子は、前記ダイクロイック膜をそれぞれ有する2枚のダイクロイックミラーであって、
前記各ダイクロイックミラーの端部は、前記光軸方向と平行にカットされる、(2)又は(3)に記載の露光用の光源装置。
(6) 前記第2のLEDアレイは、前記第1のLED素子の第1のピーク波長から20nm以上離れている、第3のピーク波長の露光光を発光する複数の第3のLED素子をさらに備える、(1)〜(5)のいずれか1項に記載の露光用の光源装置。
(7) (1)〜(6)のいずれかに記載の露光用の光源装置と、
反射面の曲率を変更可能なミラー曲げ機構を備え、前記フライアイレンズから出射された光を反射する反射鏡と、を備える、照明装置。
(8) (7)に記載の照明装置と、
ワークを支持するワーク支持部と、
マスクを支持しるマスク支持部と、
前記アライメント光を用いて、前記ワークに投影された前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークを同時に撮像可能なアライメントカメラと、
を備え、前記照明装置から照射される前記露光光を、前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光装置。
(9) (8)に記載の露光装置を用いた露光方法であって、
前記照明装置から前記アライメント光を照射し、前記ワークに投影された前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークを前記アライメントカメラによって同時に撮像する工程と、
前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークの各中心とが一致するように、前記ミラー曲げ機構により前記反射鏡の曲率を補正すると共に、前記ワーク支持部と前記マスク支持部を相対的に移動する工程と、
前記照明装置から照射される前記露光光を、前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する工程と、
を備える露光方法。
The above object of the present invention is achieved by the following configuration.
(1) A first LED array having a plurality of first LED elements that emit exposure light having a first peak wavelength, and a first LED array.
A second LED array having a plurality of second LED elements that emit alignment light having a second peak wavelength different from that of the first peak wavelength.
A dichroic film that transmits light in a specific wavelength band and reflects light in other wavelength bands is provided, and the dichroic film is inclined with respect to a common optical axis direction of the first and second LED elements. Dichroic optical elements to be placed and
A fly-eye lens in which the light of the first LED element or the second LED element is incident through the dichroic optical element.
A light source device for exposure, which comprises
One of the first LED array and the second LED array is arranged on the opposite side of the fly-eye lens with respect to the dichroic optical element in the common optical axis direction.
Either or the other of the first LED array and the second LED array intersects the common optical axis direction and is arranged on the side of the dichroic optical element.
Light source device for exposure.
(2) The dichroic optical element includes two dichroic films that are inclined with respect to the common optical axis direction and are arranged in a substantially V shape so as to be in close contact with each other on the fly-eye lens side. The light source device for exposure according to 1).
(3) The other LED array includes two LED arrays that intersect the common optical axis direction and are arranged on both sides of the dichroic optical element.
The exposure according to (2), wherein the length of each of the other LED arrays is shorter than the length of the one of the LED arrays arranged on the opposite side of the fly-eye lens with respect to the dichroic optical element. Light source device for.
(4) The light source device for exposure according to (2) or (3), wherein the dichroic optical element is two dichroic mirrors or dichroic prisms.
(5) The dichroic optical element is two dichroic mirrors each having the dichroic film.
The light source device for exposure according to (2) or (3), wherein the end portion of each dichroic mirror is cut in parallel with the optical axis direction.
(6) The second LED array further includes a plurality of third LED elements that emit exposure light having a third peak wavelength, which is 20 nm or more away from the first peak wavelength of the first LED element. The light source device for exposure according to any one of (1) to (5).
(7) The light source device for exposure according to any one of (1) to (6),
A lighting device including a mirror bending mechanism capable of changing the curvature of a reflecting surface, and a reflecting mirror that reflects light emitted from the fly-eye lens.
(8) The lighting device according to (7) and
The work support part that supports the work and the work support
The mask support part that supports the mask and
An alignment camera capable of simultaneously capturing a projected image of the alignment mark on the mask side projected on the work and the alignment mark on the work side using the alignment light.
The exposure device comprises the above, irradiating the work with the exposure light emitted from the lighting device through the mask, and transferring the pattern of the mask to the work.
(9) An exposure method using the exposure apparatus according to (8).
A step of irradiating the alignment light from the lighting device and simultaneously imaging the projected image of the alignment mark on the mask side projected on the work and the alignment mark on the work side by the alignment camera.
The curvature of the reflector is corrected by the mirror bending mechanism so that the projected image of the alignment mark on the mask side and each center of the alignment mark on the work side coincide with each other, and the work support portion and the mask support are supported. The process of moving parts relatively and
A step of irradiating the work with the exposure light emitted from the lighting device through the mask and transferring the pattern of the mask to the work.
An exposure method comprising.

本発明の露光用の光源装置、該光源装置を用いた照明装置、露光装置、及び露光方法によれば、光源としてLEDを使用した場合であっても、高精度にアライメント調整が可能であり、よって、露光精度を大幅に向上できる。 According to the light source device for exposure of the present invention, the lighting device using the light source device, the exposure device, and the exposure method, alignment adjustment can be performed with high accuracy even when an LED is used as a light source. Therefore, the exposure accuracy can be significantly improved.

本発明の第1実施形態に係る露光装置の正面図である。It is a front view of the exposure apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1に示す照明装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the lighting apparatus shown in FIG. (a)は、マスク側のアライメントマークの平面図であり、(b)は、ワーク側のアライメントマークの平面図である。(A) is a plan view of the alignment mark on the mask side, and (b) is a plan view of the alignment mark on the work side. 第1実施形態の光源装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the light source apparatus of 1st Embodiment. ミラー曲げ機構の具体構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the concrete structure of the mirror bending mechanism. アライメント調整及び露光の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of alignment adjustment and exposure. (a)は、ミラー曲げ機構によりアライメント調整される前の状態を示す照明装置の要部側面図、(b)は、アライメント調整される前のマスク側のアライメントマークの投影像とワーク側のアライメントマークとの位置関係を示す説明図である。(A) is a side view of a main part of a lighting device showing a state before alignment adjustment by a mirror bending mechanism, and (b) is a projection image of an alignment mark on the mask side and alignment on the work side before alignment adjustment. It is explanatory drawing which shows the positional relationship with a mark. (a)は、ミラー曲げ機構によりアライメント調整される状態を示す照明装置の要部側面図、(b)は、アライメント調整されたマスク側のアライメントマークの投影像とワーク側のアライメントマークとの位置関係を示す説明図である。(A) is a side view of a main part of the lighting device showing a state where the alignment is adjusted by the mirror bending mechanism, and (b) is a position between the projected image of the alignment mark on the mask side and the alignment mark on the work side. It is explanatory drawing which shows the relationship. 第1実施形態の変形例の光源装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the light source apparatus of the modification of 1st Embodiment. 第2実施形態の光源装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the light source apparatus of 2nd Embodiment. (a)は、第3実施形態の光源装置として、ダイクロイックミラーの取り付け状態を示す側面図であり、(b)は、(a)のA方向から見た矢視図である。(A) is a side view showing a mounting state of a dichroic mirror as the light source device of the third embodiment, and (b) is an arrow view seen from the direction A of (a). (a)は、第3実施形態の変形例の光源装置として、ダイクロイックミラーの他の取り付け状態を示す側面図であり、(b)は、(a)のB方向から見た矢視図である。(A) is a side view showing another mounting state of the dichroic mirror as a light source device of a modified example of the third embodiment, and (b) is an arrow view seen from the direction B of (a). .. ダイクロイックプリズムを用いた、本発明の変形例に係る光源装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the light source apparatus which concerns on the modification of this invention using a dichroic prism. 本発明の他の変形例に係る光源装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the light source apparatus which concerns on other modification of this invention.

(第1実施形態)
以下、本発明に係る露光装置の第1実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1に示すように、近接露光装置PEは、被露光材としてのワークWより小さいマスクMを用い、マスクMをマスクステージ(マスク支持部)1で保持すると共に、ワークWをワークステージ(ワーク支持部)2で保持し、マスクMとワークWとを近接させて所定の露光ギャップで対向配置した状態で、照明装置3からパターン露光用の光をマスクMに向けて照射することにより、マスクMのパターンをワークW上に露光転写する。また、ワークステージ2をマスクMに対してX軸方向とY軸方向の二軸方向にステップ移動させて、ステップ毎に露光転写が行われる。
(First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment of the exposure apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the proximity exposure apparatus PE uses a mask M smaller than the work W as an exposed material, holds the mask M on the mask stage (mask support portion) 1, and holds the work W on the work stage (work). The mask is held by the support portion (2) 2, and the mask M and the work W are placed close to each other and opposed to each other with a predetermined exposure gap, and the mask M is irradiated with light for pattern exposure from the lighting device 3. The pattern of M is exposed and transferred onto the work W. Further, the work stage 2 is stepped with respect to the mask M in the biaxial directions of the X-axis direction and the Y-axis direction, and the exposure transfer is performed step by step.

ワークステージ2をX軸方向にステップ移動させるため、装置ベース4上には、X軸送り台5aをX軸方向にステップ移動させるX軸ステージ送り機構5が設置されている。X軸ステージ送り機構5のX軸送り台5a上には、ワークステージ2をY軸方向にステップ移動させるため、Y軸送り台6aをY軸方向にステップ移動させるY軸ステージ送り機構6が設置されている。Y軸ステージ送り機構6のY軸送り台6a上には、ワークステージ2が設置されている。ワークステージ2の上面には、ワークWがワークチャック等で真空吸引された状態で保持される。また、ワークステージ2の側部には、マスクMの下面高さを測定するための基板側変位センサ15が配設されている。従って、基板側変位センサ15は、ワークステージ2と共にX、Y軸方向に移動可能である。 In order to step-move the work stage 2 in the X-axis direction, an X-axis stage feed mechanism 5 for step-moving the X-axis feed table 5a in the X-axis direction is installed on the device base 4. On the X-axis feed base 5a of the X-axis stage feed mechanism 5, a Y-axis stage feed mechanism 6 for step-moving the Y-axis feed base 6a in the Y-axis direction is installed in order to step-move the work stage 2 in the Y-axis direction. Has been done. A work stage 2 is installed on the Y-axis feed table 6a of the Y-axis stage feed mechanism 6. The work W is held on the upper surface of the work stage 2 in a state of being vacuum-sucked by a work chuck or the like. Further, a substrate side displacement sensor 15 for measuring the height of the lower surface of the mask M is arranged on the side portion of the work stage 2. Therefore, the displacement sensor 15 on the substrate side can move in the X and Y axis directions together with the work stage 2.

装置ベース4上には、複数(図に示す実施形態では4本)のX軸リニアガイドのガイドレール51がX軸方向に配置され、それぞれのガイドレール51には、X軸送り台5aの下面に固定されたスライダ52が跨架されている。これにより、X軸送り台5aは、X軸ステージ送り機構5の第1リニアモータ20で駆動され、ガイドレール51に沿ってX軸方向に往復移動可能である。また、X軸送り台5a上には、複数のY軸リニアガイドのガイドレール53がY軸方向に配置され、それぞれのガイドレール53には、Y軸送り台6aの下面に固定されたスライダ54が跨架されている。これにより、Y軸送り台6aは、Y軸ステージ送り機構6の第2リニアモータ21で駆動され、ガイドレール53に沿ってY軸方向に往復移動可能である。 A plurality of (four in the embodiment shown in the figure) guide rails 51 of the X-axis linear guides are arranged on the device base 4 in the X-axis direction, and each guide rail 51 has a lower surface of the X-axis feeder 5a. A slider 52 fixed to is straddled. As a result, the X-axis feed base 5a is driven by the first linear motor 20 of the X-axis stage feed mechanism 5 and can reciprocate in the X-axis direction along the guide rail 51. Further, a plurality of guide rails 53 of Y-axis linear guides are arranged on the X-axis feed table 5a in the Y-axis direction, and each guide rail 53 has a slider 54 fixed to the lower surface of the Y-axis feed table 6a. Is straddled. As a result, the Y-axis feed base 6a is driven by the second linear motor 21 of the Y-axis stage feed mechanism 6 and can reciprocate in the Y-axis direction along the guide rail 53.

Y軸ステージ送り機構6とワークステージ2の間には、ワークステージ2を上下方向に移動させるため、比較的位置決め分解能は粗いが移動ストローク及び移動速度が大きな上下粗動装置7と、上下粗動装置7と比べて高分解能での位置決めが可能でワークステージを上下に微動させてマスクMとワークWとの対向面間のギャップを所定量に微調整する上下微動装置8が設置されている。 Since the work stage 2 is moved in the vertical direction between the Y-axis stage feed mechanism 6 and the work stage 2, the vertical coarse movement device 7 has a relatively coarse positioning resolution but a large movement stroke and movement speed, and the vertical coarse movement. A vertical fine movement device 8 is installed, which is capable of positioning with higher resolution than the device 7 and finely moves the work stage up and down to finely adjust the gap between the facing surfaces of the mask M and the work W to a predetermined amount.

上下粗動装置7は後述の微動ステージ6bに設けられた適宜の駆動機構によりワークステージ2を微動ステージ6bに対して上下動させる。ワークステージ2の底面の4箇所に固定されたステージ粗動軸14は、微動ステージ6bに固定された直動ベアリング14aに係合し、微動ステージ6bに対し上下方向に案内される。なお、上下粗動装置7は、分解能が低くても、繰り返し位置決め精度が高いことが望ましい。 The vertical coarse movement device 7 moves the work stage 2 up and down with respect to the fine movement stage 6b by an appropriate drive mechanism provided in the fine movement stage 6b described later. The stage coarse movement shafts 14 fixed to the four positions on the bottom surface of the work stage 2 engage with the linear motion bearings 14a fixed to the fine movement stage 6b and are guided in the vertical direction with respect to the fine movement stage 6b. It is desirable that the vertical coarsening device 7 has high repetitive positioning accuracy even if the resolution is low.

上下微動装置8は、Y軸送り台6aに固定された固定台9と、固定台9にその内端側を斜め下方に傾斜させた状態で取り付けられたリニアガイドの案内レール10とを備えており、該案内レール10に跨架されたスライダ11を介して案内レール10に沿って往復移動するスライド体12にボールねじのナット(図示せず)が連結されると共に、スライド体12の上端面は微動ステージ6bに固定されたフランジ12aに対して水平方向に摺動自在に接している。 The vertical fine movement device 8 includes a fixed base 9 fixed to the Y-axis feed base 6a, and a guide rail 10 of a linear guide attached to the fixed base 9 with its inner end side inclined diagonally downward. A ball screw nut (not shown) is connected to the slide body 12 that reciprocates along the guide rail 10 via the slider 11 straddled by the guide rail 10, and the upper end surface of the slide body 12 is connected. Is slidably in contact with the flange 12a fixed to the fine movement stage 6b in the horizontal direction.

そして、固定台9に取り付けられたモータ17によってボールねじのねじ軸を回転駆動させると、ナット、スライダ11及びスライド体12が一体となって案内レール10に沿って斜め方向に移動し、これにより、フランジ12aが上下微動する。 なお、上下微動装置8は、モータ17とボールねじによってスライド体12を駆動する代わりに、リニアモータによってスライド体12を駆動するようにしてもよい。 Then, when the screw shaft of the ball screw is rotationally driven by the motor 17 attached to the fixing base 9, the nut, the slider 11 and the slide body 12 are integrally moved in an oblique direction along the guide rail 10. , The flange 12a slightly moves up and down. The vertical fine movement device 8 may drive the slide body 12 by a linear motor instead of driving the slide body 12 by the motor 17 and the ball screw.

この上下微動装置8は、Z軸送り台6aのY軸方向の一端側(図1の左端側)に1台、他端側に2台、合計3台設置されて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8は、ギャップセンサ27による複数箇所でのマスクMとワークWとのギャップ量の計測結果に基づき、3箇所のフランジ12aの高さを独立に微調整してワークステージ2の高さ及び傾きを微調整する。
なお、上下微動装置8によってワークステージ2の高さを十分に調整できる場合には、上下粗動装置7を省略してもよい。
The vertical fine movement device 8 is installed on one end side (left end side in FIG. 1) of the Z-axis feed base 6a in the Y-axis direction and two on the other end side, for a total of three units, each of which is independently driven and controlled. It has become so. As a result, the vertical fine movement device 8 independently finely adjusts the heights of the flanges 12a at the three locations based on the measurement results of the gap amount between the mask M and the work W at the plurality of locations by the gap sensor 27, and the work stage 2 Fine-tune the height and tilt of the.
If the height of the work stage 2 can be sufficiently adjusted by the vertical fine movement device 8, the vertical coarse movement device 7 may be omitted.

また、Y軸送り台6a上には、ワークステージ2のY方向の位置を検出するY軸レーザ干渉計18に対向するバーミラー19と、ワークステージ2のX軸方向の位置を検出するX軸レーザ干渉計に対向するバーミラー(共に図示せず)とが設置されている。Y軸レーザ干渉計18に対向するバーミラー19は、Y軸送り台6aの一側でX軸方向に沿って配置されており、X軸レーザ干渉計に対向するバーミラーは、Y軸送り台6aの一端側でY軸方向に沿って配置されている。 Further, on the Y-axis feeder 6a, a bar mirror 19 facing the Y-axis laser interferometer 18 that detects the position of the work stage 2 in the Y direction and an X-axis laser that detects the position of the work stage 2 in the X-axis direction. A bar mirror (both not shown) facing the interferometer is installed. The bar mirror 19 facing the Y-axis laser interferometer 18 is arranged along the X-axis direction on one side of the Y-axis feeder 6a, and the bar mirror facing the X-axis laser interferometer is the Y-axis feeder 6a. It is arranged along the Y-axis direction on one end side.

Y軸レーザ干渉計18及びX軸レーザ干渉計は、それぞれ常に対応するバーミラーに対向するように配置されて装置ベース4に支持されている。なお、Y軸レーザ干渉計18は、X軸方向に離間して2台設置されている。2台のY軸レーザ干渉計18により、バーミラー19を介してY軸送り台6a、ひいてはワークステージ2のY軸方向の位置及びヨーイング誤差を検出する。また、X軸レーザ干渉計により、対向するバーミラーを介してX軸送り台5a、ひいてはワークステージ2のX軸方向の位置を検出する。 The Y-axis laser interferometer 18 and the X-axis laser interferometer are respectively arranged so as to face the corresponding bar mirrors and are supported by the device base 4. Two Y-axis laser interferometers 18 are installed so as to be separated from each other in the X-axis direction. The two Y-axis laser interferometers 18 detect the position of the Y-axis feeder 6a and, by extension, the work stage 2 in the Y-axis direction and the yawing error via the bar mirror 19. Further, the X-axis laser interferometer detects the position of the X-axis feeder 5a and, by extension, the work stage 2 in the X-axis direction via the opposite bar mirror.

マスクステージ1は、略長方形状の枠体からなるマスク基枠24と、該マスク基枠24の中央部開口にギャップを介して挿入されてX,Y,θ方向(X,Y平面内)に移動可能に支持されたマスクフレーム25とを備えており、マスク基枠24は装置ベース4から突設された支柱4aによってワークステージ2の上方の定位置に保持されている。 The mask stage 1 is inserted into a mask base frame 24 made of a substantially rectangular frame body and an opening at the center of the mask base frame 24 through a gap in the X, Y, θ directions (in the X, Y plane). A movably supported mask frame 25 is provided, and the mask base frame 24 is held in a fixed position above the work stage 2 by a support column 4a projecting from the device base 4.

マスクフレーム25の中央部開口の下面には、枠状のマスクホルダ26が設けられている。即ち、マスクフレーム25の下面には、図示しない真空式吸着装置に接続される複数のマスクホルダ吸着溝が設けられており、マスクホルダ26が複数のマスクホルダ吸着溝を介してマスクフレーム25に吸着保持される。 A frame-shaped mask holder 26 is provided on the lower surface of the central opening of the mask frame 25. That is, a plurality of mask holder suction grooves connected to a vacuum suction device (not shown) are provided on the lower surface of the mask frame 25, and the mask holder 26 is suctioned to the mask frame 25 via the plurality of mask holder suction grooves. Be retained.

マスクホルダ26の下面には、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マスク吸着溝(図示せず)が開設されており、マスクMは、マスク吸着溝を介して図示しない真空式吸着装置によりマスクホルダ26の下面に着脱自在に保持される。 On the lower surface of the mask holder 26, a plurality of mask suction grooves (not shown) for sucking the peripheral portion on which the mask pattern of the mask M is not drawn are provided, and the mask M passes through the mask suction groove. It is detachably held on the lower surface of the mask holder 26 by a vacuum suction device (not shown).

また、マスクフレーム25には、マスクMのマスク側アライメントマークMaと、ワークWのワーク側アライメントマークWaとを撮像するアライメントカメラ30が設けられている。アライメントカメラ30は、図2に示すように、ハーフミラー31、CCDカメラ32等を含んで構成される。ハーフミラー31は、後述する平面ミラー68とマスクMとの間の光路EL上に配置され、CCDカメラ32は、光の光路ELから外れた、マスクMの上方且つ光路ELの側方に配置されている。 Further, the mask frame 25 is provided with an alignment camera 30 that captures the mask-side alignment mark Ma of the mask M and the work-side alignment mark Wa of the work W. As shown in FIG. 2, the alignment camera 30 includes a half mirror 31, a CCD camera 32, and the like. The half mirror 31 is arranged on the optical path EL between the plane mirror 68 and the mask M, which will be described later, and the CCD camera 32 is arranged above the mask M and on the side of the optical path EL, which is separated from the optical path EL of the light. ing.

図3(a)及び(b)に示すように、マスク側アライメントマークMa、及びワーク側アライメントマークWaは、各アライメントカメラ30で撮像される、マスクM及びワークWの所定位置にそれぞれ形成されている。マスク側アライメントマークMaは、円33a内に、正方形の頂点に4つの小円33bを備えた形状とし、ワーク側アライメントマークWaは、十字形状としている。マスク側アライメントマークMa、及びワーク側アライメントマークWaは、両アライメントマークMa、Waの一致が確認可能な形状であれば、図示した形状に限定されない。 As shown in FIGS. 3A and 3B, the mask-side alignment mark Ma and the work-side alignment mark Wa are formed at predetermined positions of the mask M and the work W, which are imaged by each alignment camera 30. There is. The mask-side alignment mark Ma has a shape in which four small circles 33b are provided at the apex of the square in the circle 33a, and the work-side alignment mark Wa has a cross shape. The mask-side alignment mark Ma and the work-side alignment mark Wa are not limited to the illustrated shapes as long as the matching of both alignment marks Ma and Wa can be confirmed.

これにより、アライメントカメラ30は、後述する光源装置70からのアライメント光を用いて、ワークWの上面に投影されたマスク側アライメントマークMaの投影像Ma1とワークWのワーク側アライメントマークWaとのずれ量を撮像する。 As a result, the alignment camera 30 uses the alignment light from the light source device 70, which will be described later, to shift the projection image Ma1 of the mask-side alignment mark Ma projected on the upper surface of the work W from the work-side alignment mark Wa of the work W. Image the amount.

図2に示すように、本実施形態の露光装置PEの照明装置3は、光源装置70と、光源装置70のフライアイレンズ65から出射された光路ELの向きを変えるための平面ミラー66と、光源装置70からの光を平行光として照射するコリメーションミラー67と、該平行光をマスクMに向けて照射する反射鏡である平面ミラー68と、平面ミラーの曲率を変更可能なミラー曲げ機構90と、を備える。 As shown in FIG. 2, the lighting device 3 of the exposure device PE of the present embodiment includes a light source device 70, a plane mirror 66 for changing the direction of the optical path EL emitted from the fly-eye lens 65 of the light source device 70, and a plane mirror 66. A collimation mirror 67 that irradiates the light from the light source device 70 as parallel light, a plane mirror 68 that is a reflecting mirror that irradiates the parallel light toward the mask M, and a mirror bending mechanism 90 that can change the curvature of the plane mirror. , Equipped with.

光源装置70は、図4に示すように、露光光を照射するための第1のLEDアレイ71と、アライメント光を照射するための2つの第2のLEDアレイ75と、該第1及び第2のLEDアレイ71,75から照射される露光光、アライメント光が入射されるダイクロイック光学素子であるダイクロイックミラー80(80A,80B)と、マトリックス状に配列された複数のレンズ素子65aを備えるフライアイレンズ65とを備える。 As shown in FIG. 4, the light source device 70 includes a first LED array 71 for irradiating exposure light, two second LED arrays 75 for irradiating alignment light, and the first and second LED arrays. A fly-eye lens including a dichroic mirror 80 (80A, 80B) which is a dichroic optical element to which exposure light and alignment light emitted from the LED arrays 71 and 75 of the above are incident, and a plurality of lens elements 65a arranged in a matrix. It is equipped with 65.

第1のLEDアレイ71は、ベースプレート上に複数の第1のLED素子72が二次元に整列配置された部品である。複数の第1のLED素子72は、例えば、360〜380nmのいずれかにピーク波長(第1のピーク波長)を有する露光光(UV光)を照射する。なお、第1のLED素子72のピーク波長は、好ましくは、360〜370nmであり、より好ましくは365nmである。 The first LED array 71 is a component in which a plurality of first LED elements 72 are two-dimensionally aligned and arranged on a base plate. The plurality of first LED elements 72 irradiate, for example, exposure light (UV light) having a peak wavelength (first peak wavelength) at any of 360 to 380 nm. The peak wavelength of the first LED element 72 is preferably 360 to 370 nm, and more preferably 365 nm.

第2のLEDアレイ75は、ベースプレート上に複数の第2のLED素子76が二次元に整列配置された部品である。複数の第2のLED素子76は、例えば、546nmのピーク波長(第2のピーク波長)を有するアライメント光(可視光)を照射する。なお、第2のLED素子76のピーク波長は、複数の第1のLED素子72のピーク波長と異なり、感光材を感光させない領域のものであれば、ピーク波長が546nmのe線に限定されず、例えば、500nm以上のものであればよい。
なお、第1のLED素子72及び第2のLED素子76には、前面にレンズが取り付けられてもよい。
The second LED array 75 is a component in which a plurality of second LED elements 76 are two-dimensionally aligned and arranged on a base plate. The plurality of second LED elements 76 irradiate, for example, alignment light (visible light) having a peak wavelength of 546 nm (second peak wavelength). The peak wavelength of the second LED element 76 is different from the peak wavelength of the plurality of first LED elements 72, and is not limited to the e-line having a peak wavelength of 546 nm as long as it is in a region where the photosensitive material is not exposed to light. For example, it may be 500 nm or more.
A lens may be attached to the front surface of the first LED element 72 and the second LED element 76.

ダイクロイック光学素子であるダイクロイックミラー80は、誘電体の多層膜などの薄膜(ダイクロイック膜)81をガラスやプラスチック等の板状の透明媒質82上に形成して、特定の波長帯域の光は反射し、それ以外の波長帯域の光を透過する特性を有する光学素子である。
ダイクロイックミラー80は、略等しい長さL3の2枚のダイクロイックミラー80A,80B(2つのダイクロイック膜81)は、ダイクロイックミラー80から出射された第1及び第2のLED素子72,76がフライアイレンズ65に向かう共通の光軸方向L(即ち、光路ELに沿った方向)に対して傾斜し、且つ、フライアイレンズ側で密着するように略V字形に配置されている。なお、本実施形態では、2枚のダイクロイックミラー80A,80Bは、略90°の角度で組み合わされている。
The dichroic mirror 80, which is a dichroic optical element, forms a thin film (dichroic film) 81 such as a multilayer film of a dielectric on a plate-shaped transparent medium 82 such as glass or plastic, and reflects light in a specific wavelength band. , An optical element having the property of transmitting light in other wavelength bands.
The dichroic mirror 80 has two dichroic mirrors 80A and 80B (two dichroic films 81) having substantially the same length L3, and the first and second LED elements 72 and 76 emitted from the dichroic mirror 80 are fly-eye lenses. It is arranged in a substantially V shape so as to be inclined with respect to the common optical axis direction L toward 65 (that is, the direction along the optical path EL) and to be in close contact with the fly-eye lens side. In this embodiment, the two dichroic mirrors 80A and 80B are combined at an angle of approximately 90 °.

そして、V字形の2枚のダイクロイックミラー80A,80Bの開口側(光軸方向Lにおいて、ダイクロイックミラー80に対してフライアイレンズ65と反対側、図4においては左側)に対向して第1のLEDアレイ71が配置される。また、光軸方向Lに対して交差(本実施形態では、直交)して、V字形の2枚のダイクロイックミラー80A,80Bの両側方(図4において上下)には、2つの第2のLEDアレイ75がそれぞれ配置されている。これにより、第1のLEDアレイ71及び第2のLEDアレイ75は、いずれもV字形のダイクロイックミラー80A,又は80Bに対して略45°の角度で対向する。
なお、本実施形態において、第2のLEDアレイ75が共通の光軸方向Lに対して直交するとは、厳密に直交する場合だけでなく、フライアイレンズ65に入射される第2のLEDアレイ75からの光の方向性が許容される程度に直交する場合を含む。
Then, the first one faces the opening side of the two V-shaped dichroic mirrors 80A and 80B (in the optical axis direction L, the side opposite to the fly-eye lens 65 with respect to the dichroic mirror 80, the left side in FIG. 4). The LED array 71 is arranged. Further, two second LEDs crossing the optical axis direction L (orthogonal in the present embodiment) and on both sides (upper and lower in FIG. 4) of the two V-shaped dichroic mirrors 80A and 80B. Arrays 75 are arranged respectively. As a result, the first LED array 71 and the second LED array 75 both face the V-shaped dichroic mirror 80A or 80B at an angle of approximately 45 °.
In the present embodiment, the fact that the second LED array 75 is orthogonal to the common optical axis direction L is not only when they are exactly orthogonal to each other, but also when the second LED array 75 is incident on the fly-eye lens 65. This includes cases where the directions of light from are orthogonal to the extent permitted.

第2のLEDアレイ75の長さL2は、第1のLEDアレイ71の長さL1の略1/2の長さであり、ダイクロイックミラー80A、又は80Bの長さL3の1/√2である。また、第2のLEDアレイ75の幅(図4の紙面垂直方向)は、第1のLEDアレイ71の幅と同一である。各第2のLEDアレイ75の第2のLED素子76の数は、アライメント調整する際に、各マスク側アライメントマークMaの投影像Ma1がアライメントカメラ30で正確に認識できる光量が得られるものであればよいので、第1のLED素子72の数の1/2よりも少ない。この場合、複数の第2のLED素子76は、それぞれの間隔を空けて、第2のLEDアレイ75内に二次元に配置されている。 The length L2 of the second LED array 75 is approximately ½ of the length L1 of the first LED array 71, and is 1 / √2 of the length L3 of the dichroic mirror 80A or 80B. .. Further, the width of the second LED array 75 (in the vertical direction on the paper surface of FIG. 4) is the same as the width of the first LED array 71. The number of the second LED elements 76 of each second LED array 75 is such that when the alignment is adjusted, the amount of light that the projected image Ma1 of each mask-side alignment mark Ma can be accurately recognized by the alignment camera 30 can be obtained. Therefore, it is less than 1/2 of the number of the first LED elements 72. In this case, the plurality of second LED elements 76 are arranged two-dimensionally in the second LED array 75 at intervals of each.

これにより、露光時には、第1のLEDアレイ71から照射されたすべての光がダイクロイックミラー80A、又は80Bを透過して、フライアイレンズ65の入射面に入射される。また、アライメント時には、2つの第2のLEDアレイ75から照射されたすべての光がダイクロイックミラー80A、又は80Bで反射され、フライアイレンズ65の入射面に入射される。 As a result, at the time of exposure, all the light emitted from the first LED array 71 passes through the dichroic mirror 80A or 80B and is incident on the incident surface of the fly-eye lens 65. Further, at the time of alignment, all the light emitted from the two second LED arrays 75 is reflected by the dichroic mirror 80A or 80B and is incident on the incident surface of the fly eye lens 65.

このように、2枚のダイクロイックミラー80A,80Bを、フライアイレンズ65側で密着するように略V字形に配置し、第1のLEDアレイ71を、共通の光軸方向Lにおいて、V字形のダイクロイックミラー80A,80Bに対してフライアイレンズ65の反対側に配置し、第2のLEDアレイ75を、光軸方向Lに対して直交して、V字形のダイクロイックミラー80A,80Bの両側方に分割して配置することで、第1のLEDアレイ71からフライアイレンズ65までの長さを短くすることができ、光源装置70をコンパクトに構成することができる。また、第1のLEDアレイ71とフライアイレンズ65が近接配置されることで、光学効率が向上する。即ち、第1のLEDアレイ71、第2のLEDアレイ75、フライアイレンズ65が、2枚のダイクロイックミラー80A,80Bにそれぞれ直接対向する(直面する)配置であるため、光源装置70がコンパクトに設計される。 In this way, the two dichroic mirrors 80A and 80B are arranged in a substantially V shape so as to be in close contact with each other on the fly eye lens 65 side, and the first LED array 71 is arranged in a V shape in the common optical axis direction L. The second LED array 75 is arranged on the opposite side of the fly-eye lens 65 with respect to the dichroic mirrors 80A and 80B, and the second LED array 75 is placed on both sides of the V-shaped dichroic mirrors 80A and 80B at right angles to the optical axis direction L. By dividing and arranging the light source device 70, the length from the first LED array 71 to the fly-eye lens 65 can be shortened, and the light source device 70 can be compactly configured. Further, the optical efficiency is improved by arranging the first LED array 71 and the fly-eye lens 65 in close proximity to each other. That is, since the first LED array 71, the second LED array 75, and the fly-eye lens 65 are arranged to directly face (face) the two dichroic mirrors 80A and 80B, the light source device 70 is compact. Designed.

また、本実施形態では、2枚のダイクロイックミラー80A,80Bの両端部83が、ダイクロイックミラー80からフライアイレンズ65に向かう共通の光軸方向Lと平行にカットされている。これにより、2枚のダイクロイックミラー80A,80Bの互いのダイクロイック膜81がV字形の頂部で接するので、ダイクロイックミラー80A,80Bは、第1のLEDアレイ71から照射される光を、ダイクロイックミラー80の幅方向(光軸方向Lに直交する方向)全域に亘って均一に透過すると共に、第2のLEDアレイ75から照射される光を広い範囲で反射することができ、効率が向上する。 Further, in the present embodiment, both end portions 83 of the two dichroic mirrors 80A and 80B are cut in parallel with the common optical axis direction L from the dichroic mirror 80 toward the fly eye lens 65. As a result, the dichroic films 81 of the two dichroic mirrors 80A and 80B are in contact with each other at the top of the V-shape, so that the dichroic mirrors 80A and 80B receive the light emitted from the first LED array 71 of the dichroic mirror 80. The light transmitted uniformly over the entire width direction (direction orthogonal to the optical axis direction L) and the light emitted from the second LED array 75 can be reflected in a wide range, and the efficiency is improved.

フライアイレンズ65は、マトリックス状に配列された複数のレンズ素子65aによって、入射した光を照射面においてできるだけ均一な照度分布とするために使用される。 The fly-eye lens 65 is used to make the incident light have an illuminance distribution as uniform as possible on the irradiation surface by a plurality of lens elements 65a arranged in a matrix.

さらに、本実施形態では、照明装置を構成する平面ミラー68には、ミラー曲げ機構90が裏面側に配設される。ミラー曲げ機構90は、平面ミラー68の形状を変更して、反射面の曲率を局部的に変更することで、平面ミラー68のデクリネーション角を補正する。 Further, in the present embodiment, the mirror bending mechanism 90 is arranged on the back surface side of the plane mirror 68 constituting the lighting device. The mirror bending mechanism 90 corrects the declination angle of the planar mirror 68 by changing the shape of the planar mirror 68 and locally changing the curvature of the reflecting surface.

ミラー曲げ機構90は、例えば、図3に示すように、平面ミラー68の裏面の複数箇所に固定された複数のパッド92と、複数のパッド92をボールジョイント96を介してそれぞれ保持する複数の保持部材93と、複数の保持部材93毎に設けられ、各保持部材93の保持枠91に対する位置を移動させる複数のモータ94と、を備える。なお、ミラー曲げ機構90の具体的な構成としては、例えば、特開2019−109445号公報に記載のものが適用される。 As shown in FIG. 3, for example, the mirror bending mechanism 90 has a plurality of pads 92 fixed to a plurality of locations on the back surface of the plane mirror 68, and a plurality of holdings for holding the plurality of pads 92 via ball joints 96, respectively. A member 93 and a plurality of motors 94 provided for each of the plurality of holding members 93 and moving the positions of the holding members 93 with respect to the holding frame 91 are provided. As a specific configuration of the mirror bending mechanism 90, for example, the one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-109445 is applied.

また、図1に示すように、制御部40は、照明装置3を含む露光装置PEの各種機構を制御するが、特に、本実施形態では、アライメントの際に、アライメントカメラ30で撮像されたマスク側アライメントマークMaの投影像Ma1とワーク側アライメントマークWaとのずれ量を取得して、複数のマスク駆動部28を駆動し、マスクMを移動させるとともに、ミラー制御部41に、ミラー曲げ機構90を駆動するための信号を送信する。
なお、制御部40は、ミラー制御部41の制御を兼ねてもよい。また、制御部40は、アライメントの際、マスク駆動部28によってマスクMを移動させる代わりに、X軸ステージ送り機構5及びY軸ステージ送り機構6によって、ワークWを移動させてもよい。即ち、マスクMとワークWを相対移動する移動機構は、複数のマスク駆動部28でもよいし、X軸ステージ送り機構5及びY軸ステージ送り機構6でもよい。
Further, as shown in FIG. 1, the control unit 40 controls various mechanisms of the exposure device PE including the lighting device 3, and in particular, in the present embodiment, the mask captured by the alignment camera 30 at the time of alignment. The amount of deviation between the projected image Ma1 of the side alignment mark Ma and the work side alignment mark Wa is acquired, a plurality of mask driving units 28 are driven, the masks M are moved, and the mirror bending mechanism 90 is applied to the mirror control unit 41. Sends a signal to drive.
The control unit 40 may also control the mirror control unit 41. Further, the control unit 40 may move the work W by the X-axis stage feed mechanism 5 and the Y-axis stage feed mechanism 6 instead of moving the mask M by the mask drive unit 28 at the time of alignment. That is, the moving mechanism that moves the mask M and the work W relative to each other may be a plurality of mask driving units 28, or may be an X-axis stage feed mechanism 5 and a Y-axis stage feed mechanism 6.

次に、マスクMのパターンをワークW上に露光転写する手順について図6を参照して説明する。まず、第1のLEDアレイ71の第1のLED素子72を消灯する一方、第2のLEDアレイ75の第2のLED素子76を点灯し、照明装置3からアライメント光を照射する(ステップS1)。これにより、図7に示すように、アライメント光がマスクMを介してワークWに照射され、マスクMのマスク側アライメントマークMaの投影像Ma1がワークW上に形成される。アライメントカメラ30は、ワークに投影されたマスク側のアライメントマークMaの投影像Ma1と、ワーク側のアライメントマークWaをアライメントカメラ30によって同時に撮像して、該投影像Ma1とワークWのワーク側のアライメントマークWaのずれ量を取得する(ステップS2)。 Next, a procedure for exposure-transferring the pattern of the mask M onto the work W will be described with reference to FIG. First, the first LED element 72 of the first LED array 71 is turned off, while the second LED element 76 of the second LED array 75 is turned on and the alignment light is emitted from the lighting device 3 (step S1). .. As a result, as shown in FIG. 7, the alignment light is applied to the work W through the mask M, and a projected image Ma1 of the mask-side alignment mark Ma of the mask M is formed on the work W. The alignment camera 30 simultaneously captures the projected image Ma1 of the alignment mark Ma on the mask side projected on the work and the alignment mark Wa on the work side by the alignment camera 30, and aligns the projected image Ma1 with the work side of the work W. The amount of deviation of the mark Wa is acquired (step S2).

このとき、ワークWに照射されるアライメント光は、露光光と共通の光軸方向Lに沿って光源装置70から出射されるので、その光軸は露光光の光軸と同軸となる。 At this time, the alignment light applied to the work W is emitted from the light source device 70 along the optical axis direction L common to the exposure light, so that the optical axis is coaxial with the optical axis of the exposure light.

そして、アライメントカメラ30が取得したずれ量に基づいて、マスクステージ1が保持するマスクMを移動させてマスクMとワークWのアライメント調整を行う。さらに、マスクMとワークWの相対移動だけではアライメント調整しきれずに残ったずれ量は、図8に示すように、ミラー制御部80から平面ミラー68の各ミラー曲げ機構90に対して駆動信号を伝達して駆動し、平面ミラー68の形状を局部的に変更して、平面ミラー68のデクリネーション角を補正する(ステップS3)。これにより、マスク側アライメントマークMaの投影像Ma1の中心O1とワーク側アライメントマークWaの中心O3を一致させてアライメント調整する。なお、本実施形態では、マスク側アライメントマークMaの投影像Ma1の中心O1とは、4つの小円33bからなる正方形の対角線の交点であり、ワーク側アライメントマークWaの中心O3とは、十字形状の交点である。 Then, based on the deviation amount acquired by the alignment camera 30, the mask M held by the mask stage 1 is moved to adjust the alignment between the mask M and the work W. Further, as shown in FIG. 8, the amount of deviation remaining after the alignment cannot be adjusted only by the relative movement of the mask M and the work W is a drive signal from the mirror control unit 80 to each mirror bending mechanism 90 of the plane mirror 68. It is transmitted and driven, and the shape of the planar mirror 68 is locally changed to correct the declination angle of the planar mirror 68 (step S3). As a result, the center O1 of the projected image Ma1 of the mask-side alignment mark Ma and the center O3 of the work-side alignment mark Wa are aligned and the alignment is adjusted. In the present embodiment, the center O1 of the projected image Ma1 of the mask-side alignment mark Ma is the intersection of the diagonal lines of a square composed of four small circles 33b, and the center O3 of the work-side alignment mark Wa is a cross shape. It is the intersection of.

マスク側アライメントマークMaの投影像Ma1とワーク側アライメントマークWaのずれ量を取得するアライメント光は、ワークWに塗布された感光材を感光させることがないので、ワークWの露光前に、且つ従来の露光装置では困難であったショットごとにマスク側アライメントマークMaの投影像Ma1とワーク側アライメントマークWaのずれ量を確認しながらアライメント調整することができる。さらに、平面ミラー68の各ミラー曲げ機構90による光軸の変化によるマスク側アライメントマークMaの投影像Ma1の移動を、アライメントカメラ30で把握しながらアライメント調整することが可能となる。
ミラー曲げ機構90は、上述したマスクとワークとの相対移動によって調整しきれずに残ったマスクMのアライメントマークMaとワークWのアライメントマークWaとのずれ量に基づいて、平面ミラー68の形状を局部的に変更して、平面ミラー68のデクリネーション角を補正する。
Since the alignment light for acquiring the amount of deviation between the projected image Ma1 of the mask-side alignment mark Ma and the work-side alignment mark Wa does not expose the photosensitive material applied to the work W, it is possible to perform the work W before exposure and before the work W is exposed. Alignment can be adjusted while checking the amount of deviation between the projected image Ma1 of the mask-side alignment mark Ma and the work-side alignment mark Wa for each shot, which was difficult with the exposure device. Further, it is possible to adjust the alignment while grasping the movement of the projected image Ma1 of the mask side alignment mark Ma due to the change of the optical axis by each mirror bending mechanism 90 of the plane mirror 68 with the alignment camera 30.
The mirror bending mechanism 90 locally changes the shape of the plane mirror 68 based on the amount of deviation between the alignment mark Ma of the mask M and the alignment mark Wa of the work W that cannot be adjusted due to the relative movement between the mask and the work described above. The declination angle of the plane mirror 68 is corrected.

次いで、アライメントカメラ30により、マスク側アライメントマークMaの投影像Ma1とワーク側アライメントマークWaのずれ量が許容範囲内であることが確認されると(ステップS4、S5)、第2のLEDアレイ75の第2のLED素子76を消灯する一方、第1のLEDアレイ71の第1のLED素子72を点灯し、照明装置3から露光光を照射する。 Next, when it is confirmed by the alignment camera 30 that the amount of deviation between the projected image Ma1 of the mask-side alignment mark Ma and the work-side alignment mark Wa is within the allowable range (steps S4 and S5), the second LED array 75 The second LED element 76 is turned off, while the first LED element 72 of the first LED array 71 is turned on and the exposure light is emitted from the lighting device 3.

したがって、光源装置70から照射された露光光は、平面ミラー66、コリメーションミラー67、及び平面ミラー68によってその進行方向が変えられる。そして、この光は、マスクステージ1に保持されるマスクM、さらにはワークステージ2に保持されるワーク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のパターンがワークW上に露光転写される。(ステップS6)。従って、アライメント調整時と露光時とで互いの光軸のずれが発生することがなく、実際の露光の際に、該光軸のずれに起因するパターンの位置ずれが防止され、高精度での露光が可能となる。 Therefore, the traveling direction of the exposure light emitted from the light source device 70 is changed by the plane mirror 66, the collimation mirror 67, and the plane mirror 68. Then, this light is irradiated as light for pattern exposure substantially perpendicular to the surface of the mask M held in the mask stage 1 and the work W held in the work stage 2, and the pattern of the mask M works. The exposure is transferred onto W. (Step S6). Therefore, the optical axis of each other does not shift between the alignment adjustment and the exposure, and the pattern position shift due to the optical axis shift is prevented during the actual exposure, and the pattern is highly accurate. Exposure is possible.

特に、本実施形態では、LED素子の点灯・消灯によって、アライメント調整と露光が行われるので、各工程におけるタクトタイムを大幅に短縮することができる。 In particular, in the present embodiment, the alignment adjustment and the exposure are performed by turning on / off the LED element, so that the tact time in each process can be significantly shortened.

なお、上述したステップS3のアライメント調整では、マスクMを移動させた後、平面ミラー63の曲げ補正を行っているが、マスクMの移動と平面ミラー63の曲げ補正は同時に行われてもよい。また、マスク側アライメントマークMaの投影像Ma1とワーク側アライメントマークWaのずれ量の取得は、マスクMを移動させた後、平面ミラー63の曲げ補正を行う前に、再度行われてもよい。
また、ステップS5において、ずれ量が許容範囲を越えている場合には、ステップS3に戻り、ステップS3において、複数のアライメントマークを総合的に判断して、マスクMを移動させるか、平面ミラー63の曲げ補正を行うかを選択してもよい。
In the alignment adjustment in step S3 described above, the bending correction of the plane mirror 63 is performed after the mask M is moved, but the movement of the mask M and the bending correction of the plane mirror 63 may be performed at the same time. Further, the acquisition of the deviation amount between the projected image Ma1 of the mask-side alignment mark Ma and the work-side alignment mark Wa may be performed again after moving the mask M and before performing bending correction of the plane mirror 63.
If the deviation amount exceeds the permissible range in step S5, the process returns to step S3, and in step S3, a plurality of alignment marks are comprehensively determined and the mask M is moved or the plane mirror 63 is moved. You may choose whether to perform bending correction.

また、本実施形態の変形例として、図9に示すように、第1のLEDアレイ71と第2のLEDアレイ75は、2枚のダイクロイックミラー80A,80Bに対する位置を入れ換えて配置することができる。
特に、ダイクロイックミラー80A,80Bによる反射光は、透過光より光学効率がよい。これは、反射側に配置されたLEDアレイからの光は、反射の際、ダイクロイックミラー80の界面を1回通過するのに対し、透過側に配置されたLEDアレイからの光は、ダイクロイックミラー80の界面を2回通過することによる。
このため、露光効率の観点では、露光光を照射する第1のLED素子72をそれぞれ備える2つの第1のLEDアレイ71を、共通の光軸方向Lに対して交差して、ダイクロイックミラー80A,80Bの両側方に配置し、アライメント光を照射する第2のLED素子76を備える第2のLEDアレイ75を、共通の光軸方向Lにおいて、ダイクロイックミラー80A,80Bに対してフライアイレンズ65の反対側に配置する変形例のほうが好ましい。
Further, as a modification of the present embodiment, as shown in FIG. 9, the first LED array 71 and the second LED array 75 can be arranged by exchanging the positions with respect to the two dichroic mirrors 80A and 80B. ..
In particular, the reflected light by the dichroic mirrors 80A and 80B has better optical efficiency than the transmitted light. This is because the light from the LED array arranged on the reflection side passes through the interface of the dichroic mirror 80 once during reflection, whereas the light from the LED array arranged on the transmission side passes through the dichroic mirror 80 once. By passing through the interface of.
Therefore, from the viewpoint of exposure efficiency, the two first LED arrays 71 each including the first LED element 72 that irradiates the exposure light are crossed with respect to the common optical axis direction L, and the dichroic mirror 80A, A second LED array 75, which is arranged on both sides of the 80B and includes a second LED element 76 that irradiates the alignment light, is a fly-eye lens 65 with respect to the dichroic mirrors 80A and 80B in a common optical axis direction L. A modified example arranged on the opposite side is preferable.

この場合も、反射側に配置される第1のLEDアレイ71の長さは、透過側に配置される第2のLEDアレイ75の長さより短く(本実施形態では、第2のLEDアレイ75の長さの1/2)、且つ、第1のLEDアレイ71の幅と第2のLEDアレイ75の幅が等しく、設計される。また、複数の第2のLED素子76は、それぞれの間隔を空けて、第2のLEDアレイ75内に二次元に配置されている。 Also in this case, the length of the first LED array 71 arranged on the reflection side is shorter than the length of the second LED array 75 arranged on the transmission side (in this embodiment, the length of the second LED array 75). 1/2 of the length), and the width of the first LED array 71 and the width of the second LED array 75 are equal to each other. Further, the plurality of second LED elements 76 are arranged two-dimensionally in the second LED array 75 at intervals of each.

なお、本実施形態では、複数の第1のLED素子72は、360〜380nmのいずれかにピーク波長を有する露光光としているが、第1のLED素子72のピーク波長は、レジストに応じて変更可能であり、例えば、390〜410nmのいずれかにピーク波長を有するものや、420〜450nmのいずれかにピーク波長を有するものであってもよい。 In the present embodiment, the plurality of first LED elements 72 are exposed light having a peak wavelength at any of 360 to 380 nm, but the peak wavelength of the first LED element 72 is changed according to the resist. It is possible, for example, one having a peak wavelength in any of 390 to 410 nm, and one having a peak wavelength in any of 420 to 450 nm.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態の光源装置70について図10を参照して説明する。図10に示すように、第2のLEDアレイ75は、第2のLED素子76に加え、第1のLED素子72の第1のピーク波長から20nm以上離れている、第3のピーク波長の露光光を発光する複数の第3のLED素子77をさらに備える。このため、本実施形態の第2のLEDアレイ75は、複数の第2のLED素子76と複数の第3のLED素子77とが、二次元に整列配置された部品となる。
(Second Embodiment)
Next, the light source device 70 of the second embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 10, the second LED array 75 is exposed to a third peak wavelength, which is 20 nm or more away from the first peak wavelength of the first LED element 72 in addition to the second LED element 76. A plurality of third LED elements 77 that emit light are further provided. Therefore, the second LED array 75 of the present embodiment is a component in which the plurality of second LED elements 76 and the plurality of third LED elements 77 are two-dimensionally aligned and arranged.

即ち、本実施形態では、露光時、第1のLEDアレイ71の第1のLED素子72からの露光光と、第2のLEDアレイ75の第3のLED素子77からの露光光とがダイクロイックミラー80A,80Bによって合成されて、フライアイレンズ65の入射面に入射される。 That is, in the present embodiment, at the time of exposure, the exposure light from the first LED element 72 of the first LED array 71 and the exposure light from the third LED element 77 of the second LED array 75 are dichroic mirrors. It is synthesized by 80A and 80B and is incident on the incident surface of the fly-eye lens 65.

これは、レジストの重合開始剤が、吸収ピーク波長だけでなく、該吸収ピーク波長の周辺の波長にも吸収を持つような場合に、ピーク波長の異なる第1及び第3のLED素子72,77からの光を合成して露光することにより、効率よく感光材料を感光させることができる。 This is because the first and third LED elements 72, 77 having different peak wavelengths when the resist polymerization initiator has absorption not only at the absorption peak wavelength but also at wavelengths around the absorption peak wavelength. By synthesizing and exposing the light from the light, the photosensitive material can be efficiently exposed to light.

例えば、ピーク波長が365nmの単波長のLED素子のみを用いて露光した場合、レジストによっては形成されるパターンの硬化が弱く、現像工程においてパターンのはく離が起こりやすい。はく離は、パターンの端部で発生しやすく、マスクのパターンを通る漏れ光と、レジストの重合開始剤に起因する。通常、はく離の抑制には、露光時間を増やす、又は、前後工程の調整が必要となるが、本例のように、出力が高く、また波長が長い分だけレジストに対する透過率が高く、レジスト深部まで光が届きやすい、385nmの波長を有する第3のLED素子77を組み合わせて用いることで、パターンの安定化を図ることができる。 For example, when exposure is performed using only a single-wavelength LED element having a peak wavelength of 365 nm, the pattern formed by the resist is weakly cured, and pattern peeling is likely to occur in the developing process. Peeling is likely to occur at the edges of the pattern and is due to leakage light through the mask pattern and the resist polymerization initiator. Normally, in order to suppress peeling, it is necessary to increase the exposure time or adjust the pre- and post-processes. By using a third LED element 77 having a wavelength of 385 nm, which is easy for light to reach, the pattern can be stabilized.

また、第2のLED素子76の数は、アライメント調整する際に、各マスク側アライメントマークMaの投影像Ma1がアライメントカメラ30で正確に認識できる光量が得られるものであればよい。このため、本実施形態では、第2のLED素子76の数は、第2のLEDアレイ75内において、第3のLED素子77の数よりも少なく、例えば、第2のLED素子76の数/第2のLEDアレイ75の両LED素子76,77の数は、20%以下であることが好ましい。 Further, the number of the second LED elements 76 may be such that the amount of light that can be accurately recognized by the alignment camera 30 by the projected image Ma1 of each mask-side alignment mark Ma at the time of alignment adjustment can be obtained. Therefore, in the present embodiment, the number of the second LED elements 76 is smaller than the number of the third LED elements 77 in the second LED array 75, for example, the number of the second LED elements 76 /. The number of both LED elements 76 and 77 of the second LED array 75 is preferably 20% or less.

なお、本実施形態では、第1のLED素子72を360〜380nmのいずれかにピーク波長を有する主波長、第3のLED素子77を、例えば、300〜355nm又は385〜410nmのいずれかにピーク波長を有する副波長としている。しかしながら、第1のLED素子72を例えば、300〜355nm又は385〜410nmのいずれかにピーク波長を有する副波長、第3のLED素子77を360〜380nmのいずれかにピーク波長を有する主波長としてもよい。 In the present embodiment, the first LED element 72 has a main wavelength having a peak wavelength of 360 to 380 nm, and the third LED element 77 has a peak of, for example, 300 to 355 nm or 385 to 410 nm. It is a sub-wavelength having a wavelength. However, the first LED element 72 is a sub-wavelength having a peak wavelength in any of 300 to 355 nm or 385-410 nm, and the third LED element 77 is a main wavelength having a peak wavelength in any of 360 to 380 nm. May be good.

また、第1のLED素子72と第3のLED素子77は、それぞれの光のピーク波長が20nm以上離間するように選定される。第1及び第3のLED素子72,77の光のピーク波長を20nm以上離間する理由は、ダイクロイックミラー80は、その性能上から合成する2つの波長が20nm以上離間していることが必要であることによる。 Further, the first LED element 72 and the third LED element 77 are selected so that the peak wavelengths of the respective lights are separated by 20 nm or more. The reason why the peak wavelengths of the light of the first and third LED elements 72 and 77 are separated by 20 nm or more is that the dichroic mirror 80 needs that the two wavelengths to be combined are separated by 20 nm or more due to its performance. It depends.

このため、第1のLED素子72のピーク波長が、例えば、365nmに設定された場合、第3のLED素子77のピーク波長は、345nm以下に設定されてもよいし、又は385nm以上に設定されてもよい。
その他の構成及び作用については、本発明の第1実施形態のものと同様である。
Therefore, when the peak wavelength of the first LED element 72 is set to, for example, 365 nm, the peak wavelength of the third LED element 77 may be set to 345 nm or less, or set to 385 nm or more. You may.
Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment of the present invention.

(第3実施形態)
次に、第3実施形態の光源装置70について図11を参照して説明する。図11に示すように、本実施形態は、2つのダイクロイックミラー固定枠85を用いて、上記実施形態で説明した2枚のダイクロイックミラー80A,80Bの固定方法について説明する。
(Third Embodiment)
Next, the light source device 70 of the third embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 11, the present embodiment describes a method of fixing the two dichroic mirrors 80A and 80B described in the above embodiment by using the two dichroic mirror fixing frames 85.

ダイクロイックミラー固定枠85は、矩形状のダイクロイックミラー80A,80Bの4辺のうち、3辺を覆う3本の枠体85a,85b,85cが略コの字形に組み合わされ、ダイクロイックミラー80A,80Bの互いに対向する側の側面を開放する形状を有する。そして、ダイクロイックミラー80A,及び80Bは、その一側面が、略コの字形のダイクロイックミラー固定枠85の枠体85aに形成された溝86に嵌合し、ダイクロイックミラー80A,及び80Bの上面が、緩衝材88を介して枠体85cに設けられた押しねじ87により、枠体85bに向けて押圧されて、ダイクロイックミラー固定枠85に固定される。 The dichroic mirror fixed frame 85 is formed by combining three frames 85a, 85b, 85c covering three sides of the four sides of the rectangular dichroic mirrors 80A, 80B in a substantially U-shape, and the dichroic mirrors 80A, 80B. It has a shape that opens the sides facing each other. One side of the dichroic mirrors 80A and 80B is fitted into the groove 86 formed in the frame body 85a of the substantially U-shaped dichroic mirror fixing frame 85, and the upper surfaces of the dichroic mirrors 80A and 80B are formed. It is pressed toward the frame body 85b by the push screw 87 provided on the frame body 85c via the cushioning material 88, and is fixed to the dichroic mirror fixing frame 85.

また、図11では、V字形に突き合わされた2枚のダイクロイックミラー80A,80Bの先端部83、及びダイクロイックミラー80A,80Bがそれぞれ固定されるダイクロイックミラー固定枠85(枠85b,85c)の先端部85dは、ダイクロイックミラー80からフライアイレンズ65に向かう光軸方向Lと平行にカットされ、隙間がないように密着し、好ましくは、隙間がないように接着している。 Further, in FIG. 11, the tip portions 83 of the two dichroic mirrors 80A and 80B butted in a V shape and the tip portions of the dichroic mirror fixing frames 85 (frames 85b and 85c) to which the dichroic mirrors 80A and 80B are fixed, respectively. The 85d is cut in parallel with the optical axis direction L from the dichroic mirror 80 toward the flyeye lens 65, and adheres so as not to have a gap, and preferably adheres so as to have no gap.

さらに、V字形に組み合わされたダイクロイックミラー固定枠85(枠85b,85c)のフライアイレンズ側の先端部85dは、ダイクロイックミラー80からフライアイレンズ65に向かう光軸方向Lと直角にカットされ、互いに面一となる平面を形成する。これにより、ダイクロイックミラー固定枠85のカットされた長さ分だけ2枚のダイクロイックミラー80A,80Bをフライアイレンズ65にさらに近づけることができ、効率が向上するとともに、光源装置70をコンパクトにすることができる。なお、ダイクロイックミラー80A,80Bを支持しているダイクロイックミラー固定枠85(枠体85a,85b,85c)の図11(b)中、矢印の外側の範囲は、露光光の光路の外側に配置されて、ダイクロイックミラー固定枠85が露光の障害となることはない。 Further, the tip portion 85d on the fly-eye lens side of the dichroic mirror fixing frame 85 (frames 85b, 85c) combined in a V shape is cut at right angles to the optical axis direction L from the dichroic mirror 80 toward the fly-eye lens 65. Form planes that are flush with each other. As a result, the two dichroic mirrors 80A and 80B can be brought closer to the fly-eye lens 65 by the cut length of the dichroic mirror fixing frame 85, which improves efficiency and makes the light source device 70 compact. Can be done. In FIG. 11B of the dichroic mirror fixed frame 85 (frame bodies 85a, 85b, 85c) supporting the dichroic mirrors 80A and 80B, the range outside the arrow is arranged outside the optical path of the exposure light. Therefore, the dichroic mirror fixed frame 85 does not interfere with the exposure.

また、本実施形態の変形例として、図12に示すように、ダイクロイックミラー固定枠85は、3本の枠体85a,85b,85cに、それぞれ溝86が形成されており、該3つの溝86にダイクロイックミラー80A,80Bの各辺(3辺)が嵌合し、接着剤で固定されてもよい。また、図11に示すものと同様に、2枚のダイクロイックミラー80A,80Bの先端部83、及び2つのダイクロイックミラー固定枠85の先端部85dは、隙間がないように密着し、好ましくは、隙間がないように接着している。 Further, as a modification of the present embodiment, as shown in FIG. 12, in the dichroic mirror fixing frame 85, grooves 86 are formed in each of the three frame bodies 85a, 85b, and 85c, and the three grooves 86 are formed. Each side (three sides) of the dichroic mirrors 80A and 80B may be fitted to the dichroic mirror 80A and 80B and fixed with an adhesive. Further, similarly to the one shown in FIG. 11, the tip portions 83 of the two dichroic mirrors 80A and 80B and the tip portions 85d of the two dichroic mirror fixing frames 85 are in close contact with each other so as not to have a gap, preferably a gap. It is glued so that there is no.

尚、本発明は、前述した各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。
例えば、上記実施形態では、ダイクロイックミラーに露光光及びアライメント光が入射される構成としたが、本発明のダイクロイック光学素子は、これに限定されず、ダイクロイックプリズムであってもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately modified, improved, and the like.
For example, in the above embodiment, the exposure light and the alignment light are incident on the dichroic mirror, but the dichroic optical element of the present invention is not limited to this, and may be a dichroic prism.

図13に示すように、ダイクロイックプリズム180は、ガラスやプラスチック等の高い透過率を有する材料である3つの直角プリズム181,182,183を結合したものである。各プリズム181,182,183は、側面視において、略直角二等辺三角形状を有し、プリズム181は、プリズム182,183よりも大きいものが使用される。ダイクロイックプリズム180は、プリズム181の斜辺以外の辺と、プリズム182,183の斜辺とを、図示しないダイクロイック膜を介して結合した、側面視長方形形状を有する。また、ダイクロイック膜が配置された、プリズム181,182の界面184と、プリズム181,183の界面185は、光軸方向Lに対して略45°で傾斜し、2つの界面184,185は90°で交差するように形成される。これにより、2つのダイクロイック膜は、フライアイレンズ側で密着するように略V字形に配置される。 As shown in FIG. 13, the dichroic prism 180 is formed by combining three right-angle prisms 181, 182, 183 which are materials having high transmittance such as glass and plastic. Each prism 181, 182, 183 has a substantially right-angled isosceles triangle shape in a side view, and a prism 181 larger than the prisms 182, 183 is used. The dichroic prism 180 has a rectangular shape in a side view in which sides other than the hypotenuse of the prism 181 and the hypotenuses of the prisms 182 and 183 are connected via a dichroic film (not shown). Further, the interface 184 of the prisms 181 and 182 on which the dichroic film is arranged and the interface 185 of the prisms 181 and 183 are inclined at approximately 45 ° with respect to the optical axis direction L, and the two interfaces 184 and 185 are 90 °. Formed to intersect at. As a result, the two dichroic films are arranged in a substantially V shape so as to be in close contact with each other on the fly-eye lens side.

ダイクロイックプリズム180は、第1のLEDアレイ71と第2のLEDアレイ75からの光が界面181a,182a,182b,183a,183b,184,185(入光面と出光面を含む)を通過する回数を等しくすることができる。また、ダイクロイックプリズム180を用いることで、2枚のダイクロイックミラーを密着させるための構造が不要となる。 The dichroic prism 180 is the number of times that the light from the first LED array 71 and the second LED array 75 passes through the interfaces 181a, 182a, 182b, 183a, 183b, 184, 185 (including the entrance surface and the emission surface). Can be equal. Further, by using the dichroic prism 180, a structure for bringing the two dichroic mirrors into close contact with each other becomes unnecessary.

また、図14に示すさらに他の変形例のように、光源装置70Bは、V字形に配置した2枚のダイクロイックミラー80A,80Bに代えて、1枚のダイクロイックミラー80で構成してもよい。この場合、複数の第1のLED素子72を有する第1のLEDアレイ71と、複数の第2のLED素子76を有する第2のLEDアレイ75とを直交配置し、ダイクロイックミラー80を第1のLEDアレイ71及び第2のLEDアレイ75に対して45°傾斜させて配置している。この場合も、第1のLEDアレイ71、第2のLEDアレイ75、フライアイレンズ65が、ダイクロイックミラー80にそれぞれ直面する配置であるため、光源装置70がコンパクトに設計される。 Further, as in still another modification shown in FIG. 14, the light source device 70B may be configured by one dichroic mirror 80 instead of the two dichroic mirrors 80A and 80B arranged in a V shape. In this case, the first LED array 71 having the plurality of first LED elements 72 and the second LED array 75 having the plurality of second LED elements 76 are arranged orthogonally, and the dichroic mirror 80 is the first. It is arranged at an angle of 45 ° with respect to the LED array 71 and the second LED array 75. Also in this case, since the first LED array 71, the second LED array 75, and the fly-eye lens 65 are arranged to face the dichroic mirror 80, the light source device 70 is designed compactly.

これにより、第1のLEDアレイ71から照射された露光光は、ダイクロイックミラー80を透過してフライアイレンズ65に入射し、第2のLEDアレイ75から照射されたアライメント光は、ダイクロイックミラー80で反射されてフライアイレンズ65に入射する。 As a result, the exposure light emitted from the first LED array 71 passes through the dichroic mirror 80 and enters the fly-eye lens 65, and the alignment light emitted from the second LED array 75 is transmitted by the dichroic mirror 80. It is reflected and incident on the fly-eye lens 65.

65 フライアイレンズ
70,70B 光源装置
71 第1のLEDアレイ
72 第1のLED素子
75 第2のLEDアレイ
76 第2のLED素子
77 第3のLED素子
80,80A,80B ダイクロイック光学素子(ダイクロイックミラー)
81 ダイクロイック膜
83 端部
85 ダイクロイックミラー固定枠
180 ダイクロイック光学素子(ダイクロイックプリズム)
M マスク
PE 近接露光装置
W ワーク(基板)
L1 第1のLEDアレイの長さ
L2 第2のLEDアレイの長さ
65 Fly-eye lens 70, 70B Light source device 71 First LED array 72 First LED element 75 Second LED array 76 Second LED element 77 Third LED element 80, 80A, 80B Dichroic optical element (dichroic mirror) )
81 Dichroic film 83 End 85 Dichroic mirror fixing frame 180 Dichroic optical element (dichroic prism)
M Mask PE Proximity exposure device W Work (board)
L1 Length of the first LED array L2 Length of the second LED array

Claims (9)

第1のピーク波長の露光光を発光する複数の第1のLED素子を有する第1のLEDアレイと、
第1のピーク波長と異なる第2のピーク波長のアライメント光を発光する複数の第2のLED素子を有する第2のLEDアレイと、
特定の波長帯域の光を透過させ、その他の波長帯域の光を反射させるダイクロイック膜を備え、該ダイクロイック膜が、前記第1及び第2のLED素子の共通の光軸方向に対して傾斜して配置される、ダイクロイック光学素子と、
前記ダイクロイック光学素子を介して、前記第1のLED素子又は第2のLED素子の光が入射されるフライアイレンズと、
を備える、露光用の光源装置であって、
前記第1のLEDアレイと前記第2のLEDアレイのいずれか一方は、前記共通の光軸方向において、前記ダイクロイック光学素子に対して前記フライアイレンズの反対側に配置され、
前記第1のLEDアレイと前記第2のLEDアレイのいずれか他方は、前記共通の光軸方向に対して交差して、前記ダイクロイック光学素子の側方に配置される、
露光用の光源装置。
A first LED array having a plurality of first LED elements that emit exposure light having a first peak wavelength, and a first LED array.
A second LED array having a plurality of second LED elements that emit alignment light having a second peak wavelength different from that of the first peak wavelength.
A dichroic film that transmits light in a specific wavelength band and reflects light in other wavelength bands is provided, and the dichroic film is inclined with respect to a common optical axis direction of the first and second LED elements. Dichroic optical elements to be placed and
A fly-eye lens in which the light of the first LED element or the second LED element is incident through the dichroic optical element.
A light source device for exposure, which comprises
One of the first LED array and the second LED array is arranged on the opposite side of the fly-eye lens with respect to the dichroic optical element in the common optical axis direction.
Either or the other of the first LED array and the second LED array intersects the common optical axis direction and is arranged on the side of the dichroic optical element.
Light source device for exposure.
前記ダイクロイック光学素子は、前記共通の光軸方向に対して傾斜し、且つ、前記フライアイレンズ側で密着するように略V字形に配置される、2つの前記ダイクロイック膜を備える、請求項1に記載の露光用の光源装置。 According to claim 1, the dichroic optical element includes two dichroic films that are inclined with respect to the common optical axis direction and are arranged in a substantially V shape so as to be in close contact with each other on the fly eye lens side. The light source device for the described exposure. 前記いずれか他方のLEDアレイは、前記共通の光軸方向に対して交差して、前記ダイクロイック光学素子の両側方にそれぞれ配置される2つのいずれか他方のLEDアレイを備え、
前記いずれか他方の各LEDアレイの長さは、前記ダイクロイック光学素子に対して前記フライアイレンズの反対側に配置される前記いずれか一方のLEDアレイの長さより短い、請求項2に記載の露光用の光源装置。
The one or the other LED array comprises two either LED arrays that intersect the common optical axis direction and are located on either side of the dichroic optics, respectively.
The exposure according to claim 2, wherein the length of each of the other LED arrays is shorter than the length of the one of the LED arrays arranged on the opposite side of the fly-eye lens with respect to the dichroic optical element. Light source device for.
前記ダイクロイック光学素子は、2枚のダイクロイックミラーまたはダイクロイックプリズムである、請求項2又は3に記載の露光用の光源装置。 The light source device for exposure according to claim 2 or 3, wherein the dichroic optical element is two dichroic mirrors or dichroic prisms. 前記ダイクロイック光学素子は、前記ダイクロイック膜をそれぞれ有する2枚のダイクロイックミラーであって、
前記各ダイクロイックミラーの端部は、前記光軸方向と平行にカットされる、請求項2又は3に記載の露光用の光源装置。
The dichroic optical element is two dichroic mirrors each having the dichroic film.
The light source device for exposure according to claim 2 or 3, wherein the end portion of each dichroic mirror is cut in parallel with the optical axis direction.
前記第2のLEDアレイは、前記第1のLED素子の第1のピーク波長から20nm以上離れている、第3のピーク波長の露光光を発光する複数の第3のLED素子をさらに備える、請求項1〜5のいずれか1項に記載の露光用の光源装置。 The second LED array further comprises a plurality of third LED elements that emit exposure light of a third peak wavelength, which is 20 nm or more away from the first peak wavelength of the first LED element. Item 6. The light source device for exposure according to any one of Items 1 to 5. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の露光用の光源装置と、
反射面の曲率を変更可能なミラー曲げ機構を備え、前記フライアイレンズから出射された光を反射する反射鏡と、を備える、照明装置。
The light source device for exposure according to any one of claims 1 to 6.
A lighting device including a mirror bending mechanism capable of changing the curvature of a reflecting surface, and a reflecting mirror that reflects light emitted from the fly-eye lens.
請求項7に記載の照明装置と、
ワークを支持するワーク支持部と、
マスクを支持しるマスク支持部と、
前記アライメント光を用いて、前記ワークに投影された前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークを同時に撮像可能なアライメントカメラと、
を備え、前記照明装置から照射される前記露光光を、前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光装置。
The lighting device according to claim 7 and
The work support part that supports the work and the work support
The mask support part that supports the mask and
An alignment camera capable of simultaneously capturing a projected image of the alignment mark on the mask side projected on the work and the alignment mark on the work side using the alignment light.
The exposure device comprises the above, irradiating the work with the exposure light emitted from the lighting device through the mask, and transferring the pattern of the mask to the work.
請求項8に記載の露光装置を用いた露光方法であって、
前記照明装置から前記アライメント光を照射し、前記ワークに投影された前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークを前記アライメントカメラによって同時に撮像する工程と、
前記マスク側のアライメントマークの投影像と、前記ワーク側のアライメントマークの各中心とが一致するように、前記ミラー曲げ機構により前記反射鏡の曲率を補正すると共に、前記ワーク支持部と前記マスク支持部を相対的に移動する工程と、
前記照明装置から照射される前記露光光を、前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する工程と、
を備える露光方法。
An exposure method using the exposure apparatus according to claim 8.
A step of irradiating the alignment light from the lighting device and simultaneously capturing a projected image of the alignment mark on the mask side projected on the work and the alignment mark on the work side by the alignment camera.
The curvature of the reflector is corrected by the mirror bending mechanism so that the projected image of the alignment mark on the mask side and each center of the alignment mark on the work side coincide with each other, and the work support portion and the mask support are supported. The process of moving parts relatively and
A step of irradiating the work with the exposure light emitted from the lighting device through the mask and transferring the pattern of the mask to the work.
An exposure method comprising.
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