JP4144059B2

JP4144059B2 - Scanning exposure equipment

Info

Publication number: JP4144059B2
Application number: JP03059998A
Authority: JP
Inventors: 智秀浜田; 正紀加藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-01-27
Filing date: 1998-01-27
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2018-01-27
Also published as: JPH11212266A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は走査型露光装置に関し、特に液晶ディスプレイパネル用のガラス基板等の大型感光基板ヘパターン露光するのに適した走査型露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイパネルは、マスク上にディスプレイパネルの原画を描き、これをガラス基板上に走査露光するフォトリソグラフィーによって製造される。このフォトリソグラフィーでは、１枚のガラス基板は露光、現像、エッチングなどの多数の工程を繰り返して経るから、１枚のガラス基板に１つの露光領域しかなく、すなわち１枚のディスプレイパネルしか転写しないのでは、生産性の向上を図ることができない。そこで１枚のガラス基板から多数のディスプレイパネルが得られるように、ガラス基板の大きさはますます大きくなっている。
いま、ガラス基板の平面上で走査方向をＸ方向とし、Ｘ方向と直交する非走査方向をＹ方向とすると、１枚のガラス基板には、Ｘ方向にもＹ方向にも複数の露光領域が設けられる傾向にある。そこで代表例として、Ｘ方向の露光領域数×Ｙ方向の露光領域数が２×２＝４面取りの場合について、従来例を説明する。
【０００３】
図１２は２×２面取りの第１の従来例を示し、マスクＭ上に２×２面のパターン領域Ｍｐ１〜Ｍｐ４を設け、不図示の照明光学系と投影光学系とは、それぞれＸ方向に２面分の照明領域１０ａと結像領域４０ａとを持つように形成したものである。２×２面のパターン領域Ｍｐ１〜Ｍｐ４は、１枚のマスクＭ上に２×２面のパターン領域を設けることもできるし、１面のパターンを設けた４枚のマスクを用いることもできる。この従来例によれば、マスクＭと基板Ｐとを同期してＸ方向に走査することにより、基板Ｐ上の２×２面の露光領域Ｐａ〜Ｐｄに２×２面のパターンＭｐ１〜Ｍｐ４が露光される。
【０００４】
また、図１３は２×２面取りの第２の従来例を示し、マスクＭ上に１面のパターンＭｐ領域を設け、照明光学系と投影光学系とは、それぞれＸ方向に１面分の照明領域１０ａと結像領域４０ａを持つように形成したものである。この従来例によれば、基板Ｐ上の第１の露光領域Ｐａを投影光学系の結像領域４０ａに送り込んだ後に、マスクＭと基板Ｐとを同期してＸ方向に走査することにより、第１の露光領域ＰａにマスクパターンＭｐが露光される。次いで基板ＰをＸ方向にステップ移動して第２の露光領域Ｐｂを結像領域４０ａに送り込んで走査露光を行い、同様に基板ＰをＹ方向にステップ移動して第３の露光領域Ｐｃを結像領域４０ａに送り込んで走査露光を行い、更に基板ＰをＸ方向にステップ移動して第４の露光領域Ｐｄを結像領域４０ａに送り込んで走査露光を行う。これにより、基板Ｐ上の２×２面の露光領域Ｐａ〜ＰｄにマスクパターンＭｐが露光される。
なお、図１２と図１３において、黒塗りの矢印はマスクＭと基板Ｐとの同期走査を表し、白塗りの矢印は基板Ｐのステップ移動を表す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術のうち、第１の従来例では、マスクＭも基板ＰもＸ方向に走査移動するだけであるから、マスクステージと基板ステージとを一体構造化することができ、この一体構造をＸ方向にのみ走査移動すれば足りる。したがって、装置の駆動機構が単純になるという利点がある。
しかしながら、１枚のマスクＭに２×２面のパターン領域Ｍｐ１〜Ｍｐ４を設けるときには、基板Ｐの大きさに比例してマスクＭの大きさが大きくなることとなる。また、１面のパターンＭｐを設けた４枚のマスクＭを用いるときには、基板Ｐ上の露光領域Ｐａ〜Ｐｄの個数に比例してマスクＭの枚数が増大することとなる。すなわち第１の従来例では、装置自体は単純になるが、用意すべきマスクＭが大型化し、あるいは用意すべきマスクＭの枚数が増加し、いずれにしろマスクホルダが基板ホルダと同程度の大きさになってしまうというという問題点がある。
【０００６】
また第２の従来例では、１面のパターンＭｐを設けたマスクＭを１枚だけ用意すれば足りるから、マスクＭ側の問題点は解消するという利点がある。しかしながら、基板ＰをＸ方向に走査移動する必要があるほか、露光領域をＸ方向に切り替えるためにＸ方向にステップ移動する必要があり、更に露光領域をＹ方向に切り替えるためにＹ方向にもステップ移動する必要がある。
ここで１つの露光領域の大きさをＬ_X×Ｌ_Y（≡Ｓ）とすると、２×２面取りのときには基板Ｐの大きさＳ_Pは、ほぼＳ_P＝２Ｌ_X×２Ｌ_Y＝４Ｓの大きさを有するが、Ｘ方向にほぼ２×Ｌ_Xだけ移動できる必要があるから、占有範囲としては２Ｌ_X＋２Ｌ_X＝４Ｌ_Xだけの長さが必要となる。同様に、Ｙ方向にはＬ_Yだけ移動できる必要があるから、占有範囲としては２Ｌ_Y＋Ｌ_Y＝３Ｌ_Yだけの長さが必要となる。したがって基板ステージのフットプリントとしては、４Ｌ_X×３Ｌ_Y＝１２Ｓ＝３Ｓ_Pだけ必要となり、すなわち基板Ｐ自体の大きさの３倍もの面積を占有することとなる。
【０００７】
また、このように基板Ｐ自体の大きさに比較して基板ステージのフットプリントが大きくなると、基板ステージや定盤の剛性を高める必要が生じるから、基板ステージの重量が増加し、基板ステージの増速・減速が困難となり、基板ステージの位置合わせに時間がかかることとなり、スループットの悪化を招くおそれがある。
したがって本発明は、マスクホルダの大型化を招くことなく、しかも基板ステージのフットプリントが狭い走査型露光装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、一実施例を表す図１に対応つけて説明すると、パターンを有したマスクＭと基板Ｐとを対向させ、マスクＭと基板Ｐとを前記対向する方向と直交する走査方向に同期移動して、パターンを基板Ｐに転写する走査型露光装置において、マスクを載置して、走査方向と、走査方向と前記対向する方向とに直交する非走査方向とに移動可能なマスクステージ３２と、基板Ｐを載置して走査方向に移動可能な基板ステージ６０と、マスクステージ３２と基板ステージ６０を走査方向に移動した後に、マスクステージ３２を非走査方向に移動させるステージ制御装置８０とを備えたことを特徴とする走査型露光装置である。
【０００９】
本発明はまた、パターンを有したマスクＭと基板Ｐとを対向させ、マスクＭと基板Ｐとを前記対向する方向と直交する走査方向に同期移動して、パターンを基板Ｐの露光領域に転写する走査露光方法において、マスクＭと基板Ｐとを走査方向の第１の向きに同期移動して、露光領域の一部にパターンを転写するステップと、マスクＭを走査方向と前記対向する方向とに直交する非走査方向に移動するステップと、マスクＭと基板Ｐとを第１の向きとは逆の向きに同期移動して、露光領域の一部にパターンを転写するステップと、を含むことを特徴とする走査露光方法である。
なお、第１の向きに同期移動するときの露光領域（すなわち往路での露光領域）と、第１の向きとは逆の向きに同期移動するときの露光領域（すなわち復路での露光領域）とは、異なる露光領域であっても良いし、同じ露光領域であっても良い。すなわち、往路と復路での露光において、異なる露光領域を露光しても良いし、往路と復路での露光によって、１つの露光領域を画面合成するように露光しても良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面によって説明する。図１〜図５は本実施例の形態による走査型露光装置の第１実施例を示し、先ず図１と図２とは、主として光学系を除外した機械的構成と駆動機構を示す。以下の説明では、マスクＭ及び基板Ｐの平面をＸ−Ｙ平面に取り、このうち走査方向をＸ方向とし、Ｘ方向と直交する非走査方向をＹ方向とし、Ｘ方向とＹ方向に直交する方向をＺ方向としている。図１に示すように、定盤７０にはＸ方向に延びる基板ステージガイド７１ａ，７１ｂが固定されている。基板ステージガイド７１ａ，７１ｂ上には基板ステージ６０がＸ方向に走行自在に載置されており、基板ステージ６０は、基板ステージ駆動機６２（図２参照）によって駆動されている。
基板ステージ６０上にはＸ、Ｙ、θ方向に位置決め可能に基板ホルダ６１（図２参照）が載置されており、基板ホルダ６１上に角形のガラスプレートでありフォトレジストを塗布された基板Ｐが保持されている。なおθ方向とは、Ｘ−Ｙ面内での角度方向を意味する。
【００１１】
他方、定盤７０の両側にはコラム７２ａ，７２ｂが立設されており、両コラム７２ａ，７２ｂの間に投影光学系４０，５０が支持されている。投影光学系４０、５０は、正立正像でかつ等倍の光学系であり、図２、図３では簡素化のため一部図示省略しているが、基板ＰのＹ方向（非走査方向）の幅に応じた投影領域を有している。図１に戻って、両コラム７２ａ，７２ｂ上にはＸ方向に延びるマスクＸステージガイド７３ａ，７３ｂが固定されている。マスクＸステージガイド７３ａ，７３ｂ上にはマスクＸステージ３０ａ，３０ｂがＸ方向に走行自在に載置されており、マスクＸステージ３０ａ，３０ｂはマスクＸステージ駆動機（不図示）によって駆動されている。マスクＸステージ３０ａ，３０ｂには、Ｙ方向に延びるマスクステージＹガイド３１ａ，３１ｂが固定されている。マスクステージＹガイド３１ａ，３１ｂ上にはマスクステージ３２がＹ方向に走行自在に載置されており、マスクステージ３２はマスクステージ駆動機（不図示）によって駆動されている。
マスクステージ３２上にはＸ、Ｙ、θ方向に位置決め可能にマスクホルダ３３（図２参照）が載置されており、マスクホルダ３３上に回路パターン（例えば液晶表示素子パターン）が形成されたマスクＭが保持されている。
【００１２】
次に、図２に示すように、基板ステージ６０上に載置された基板ホルダ６１は、基板ホルダＸ微動機６３ＸによってＸ方向に駆動されており、更に、基板ホルダＹ第１微動機６３Ｙ１と第２微動機６３Ｙ２とによって、Ｙ方向に駆動され且つＸ−Ｙ面内でのθ方向に駆動されている。なお、基板ステージ６０は基板ステージ駆動機６２によってＸ方向に駆動されているから、基板ホルダＸ微動機６３Ｘを設けない構成とすることもできる。
基板ホルダ６１のＸ方向の位置（すなわち基板ＰのＸ方向の位置）は、基板ホルダＸ干渉計（不図示）によって計測されており、基板ホルダ６１のＹ方向の位置とＸ−Ｙ面内での角度位置（すなわち基板ＰのＹ方向の位置とＸ−Ｙ面内での角度位置）は、基板ホルダＹ第１干渉計６４Ｙ１と第２干渉計と（不図示）によって計測され、後述の制御装置８０に計測結果が出力される。
【００１３】
同様に、マスクステージ３２上に載置されたマスクホルダ３３は、マスクホルダＸ微動機３４ＸによってＸ方向に駆動されており、更に、マスクホルダＹ第１微動機３４Ｙ１と第２微動機３４Ｙ２とによって、Ｙ方向に駆動され且つＸ−Ｙ面内でのθ方向に駆動されている。なお、マスクステージ３２を載置したマスクＸステージ３０ａ，３０ｂは、マスクＸステージ駆動機（不図示）によってＸ方向に駆動されているから、マスクホルダＸ微動機３４Ｘを設けない構成とすることもできる。同様に、マスクステージ３２はマスクステージ駆動機（不図示）によってＹ方向に駆動されているから、マスクホルダＹ微動機３４Ｙ１と第２微動機３４Ｙ２とのうちのいずれか一方を設けない構成とすることもできる。
マスクホルダ３３のＸ方向の位置（すなわちマスクＭのＸ方向の位置）は、マスクホルダＸ干渉計（不図示）によって計測されており、マスクホルダ３３のＹ方向の位置とＸ−Ｙ面内での角度位置（すなわちマスクＭのＹ方向の位置とＸ−Ｙ面内での角度位置）は、マスクホルダＹ第１干渉計と第２干渉計と（いずれも不図示）によって計測され、後述の制御装置８０に計測結果が出力される。
制御装置８０は、露光装置全体を制御するものであり、本実施例の形態では特にマスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御している。
【００１４】
次に、図３は第１実施例の主として光学系を示す。本実施例の露光装置は、図面簡単化のため一部図示省略するがマスクＭを照明する第１照明光学系１０と第２照明光学系（不図示）とを有し、第１照明光学系１０は５つの部分照明光学系１１〜１５からなり、第２照明光学系も同様である。第１照明光学系１０と第２照明光学系とは、基板ＰのＹ方向（非走査方向）の幅に応じた照明領域を有している。そこで次に、第１照明光学系１０の第１部分照明光学系１１の構成を説明する。
超高圧水銀ランプ等の光源１から射出した光束は、楕円鏡２で反射された後にダイクロイックミラー３に入射する。このダイクロイックミラー３は露光に必要な波長の光束を反射し、その他の波長の光束を透過する。ダイクロイックミラー３で反射された光束は、光軸に対して進退可能に配置されたシャッター４によって投影光学系４０，５０側への照射を選択的に制限される。シャッター４が開放されることによって、光束は波長選択フィルター５に入射し、部分投影光学系４１が転写を行うのに適した波長（通常は、ｇ，ｈ，ｉ線のうち少なくとも１つの帯域）の光束となる。また、この光束の強度分布は光軸近傍が最も高く、周辺になると低下するガウス分布状になるため、少なくとも部分投影光学系４１の結像領域４１ａ内で強度を均一にする必要がある。このため、フライアイレンズ６とコンデンサーレンズ８によって光束の強度を均一化する。なお、ミラー７は配列上の折り曲げミラーである。
強度を均一化された光束は、視野絞り９を介してマスクＭのパターン面Ｍｐ上に照射される。この視野絞り９は基板Ｐ上での結像領域４１ａを制限する開口を有する。視野絞り９とマスクＭとの間にレンズ系を設けて、視野絞り９と、マスクＭのパターン面Ｍｐと、基板Ｐの露光領域Ｐａ〜Ｐｄとが互いに共役になるようにしてもよい。
【００１５】
また、マスクＭ上にはマスクＭ位置決めようのマスクアライメントマークＭｍが描かれており、同マークＭｍに対向して、ミラー８１ａ，８１ｂが配置されており、更にミラー８１ａ，８１ｂの反射光路にＴＴＭ（Through The Mask）アライメント顕微鏡８２ａ，８２ｂが配置されている。
他方、基板Ｐ上にも基板Ｐ位置決めようの基板アライメントマークＰｍが描かれている。ＴＴＭアライメント顕微鏡８２ａ，８２ｂは、マスクアライメントマークＭｍと基板アライメントマークＰｍとのずれ量を検出して制御装置８０にこの検出結果を出力する。制御装置８０は、ＴＴＭアライメント顕微鏡８２ａ、８２ｂの出力に基づいて、各マスクホルダ微動機３４Ｘ、３４Ｙ１、３４Ｙ２または各基板ホルダ微動機６３Ｘ、６３Ｙ１、６３Ｙ２を駆動してマスクＭと基板Ｐとの位置合わせをする。
【００１６】
次に図２と図３とに示すように、第１実施例の露光装置は前述のように投影光学系４０と投影光学系５０とを有し、投影光学系４０は５つの部分投影光学系４１〜４５からなり、投影光学系５０も同様である。投影光学系４０の各部分投影光学系４１〜４５は、第１照明光学系１０の各部分照明光学系１１〜１５に対応しており、すなわち各部分照明光学系１１〜１５によって照明され照明領域１１ａ〜１５ａ内のマスクパターンＭｐの正立正像の等倍像が、各部分投影光学系４１〜４５によってそれぞれの結像領域４１ａ〜４５ａに結像され、その位置に基板Ｐの感光面が位置している。第２照明光学系と投影光学系５０との関係も同様である。
【００１７】
次に、図４（ａ）は、第１照明光学系１０の各部分照明光学系１１〜１５の照明領域１１ａ〜１５ａの配置を示す。同図（ｂ）に示すように、各部分照明光学系による照明領域１１ａ〜１５ａを走査方向Ｘに積算した積算露光領域は、走査方向に一定の幅を持つように配列されている。この結果、照明領域１１ａ〜１５ａとマスクのパターン面Ｍｐとを相対走査すると、Ｙ方向のいずれの位置でも同一の露光量が得られることとなる。そこで以降、同図（ｂ）に示す範囲を第１照明光学系１０の照明領域１０ａと呼ぶこととする。第２照明光学系の照明領域２０ａ、投影光学系４０の結像領域４０ａ、及び投影光学系５０の結像領域５０ａも同様である。
なお、各部分照明光学系の照明領域１１ａ〜１５ａを走査方向Ｘに積算した積算露光領域が、走査方向に一定の幅を持つように配列されている限り、個々の照明領域１１ａ〜１５ａは、図３に示すように平行四辺形でもよく、また図４（ａ）に示すように台形でもよい。一般には、任意の直線又は曲線（例えば円弧）を走査方向Ｘに移動したときに塗りつぶされる形状となる。
また、互いに隣接する各照明領域１１ａ〜１５ａは、図４（ａ）に示すように、線形に逓減する形状とすることが好ましい。
【００１８】
以上のように、第１実施例の露光装置では、第１照明光学系１０、第２照明光学系は固定されており、したがってその照明領域１０ａ，２０ａは固定されている。また、マスクＭを載置したマスクホルダ３３は、走査方向Ｘと非走査方向Ｙとに移動可能に形成されている。また、投影光学系４０，５０は固定されており、したがってその結像領域４０ａ，５０ａは固定されている。また、基板Ｐを載置した基板ホルダ６１は、走査方向Ｘにのみ移動可能に形成されている。
【００１９】
そこで次に、本実施例の露光装置を用いて、基板Ｐ上の２×２＝４カ所の露光領域Ｐａ〜ＰｄにマスクパターンＭｐを露光する手順を図５と図６とによって説明する。なお、図５（ａ）〜（ｄ）と図６（ｅ）〜（ｈ）とは連続した図面である。また図中に示す矢印は、次の工程に移行するまでのマスクＭ又は基板Ｐの移動方向を示し、黒矢印はマスクＭと基板Ｐとの同期走査露光を示し、白矢印はマスクＭ又は基板Ｐのステップ移動を示す。
先ず、制御装置８０は、基板ステージ６０とマスクステージ３２とを制御して、マスクＭのパターン領域Ｍｐの一端を第１照明光学系１０の照明領域１０ａに送り込み、且つ、基板Ｐの第１露光領域Ｐａの一端を投影光学系４０の結像領域４０ａに送り込む（図５（ａ））。次いで、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭと基板Ｐとを同期して走査方向Ｘに走査する（同（ｂ））。次いで、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭのパターン領域Ｍｐの一端を第１照明光学系１０の照明領域１０ａに戻し、且つ、基板Ｐの第２露光領域Ｐｂの一端を投影光学系４０の結像領域４０ａに送り込む（同（ｃ））。次いで、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭと基板Ｐとを同期して走査方向Ｘに走査する（同（ｄ））。
【００２０】
次いで、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭのパターン領域Ｍｐの他端を第２照明光学系の照明領域２０ａに送り込み、且つ、基板Ｐの第３露光領域Ｐｃの他端を投影光学系５０の結像領域５０ａに送り込む（図６（ｅ））。次いで、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭと基板Ｐとを同期して走査方向Ｘに走査する（同（ｆ））。次いで、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭのパターン領域Ｍｐの他端を第２照明光学系の照明領域２０ａに戻し、且つ、基板の第４露光領域Ｐｄの他端を投影光学系５０の結像領域５０ａに送り込む（同（ｇ））。次いで、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭと基板Ｐとを同期して走査方向Ｘに走査する（同（ｈ））。
なお、制御装置８０は、第１照明光学系１０と投影光学系４０とを用いて走査露光を行っているときに、第２照明光学系の視野絞り９を全閉状態とする。同様に、制御装置８０は、第２照明光学系と投影光学系５０とを用いて走査露光を行っているときに、第１照明光学系１０の視野絞り９を全閉状態とする。
【００２１】
以上のように第１実施例の露光装置によれば、マスクＭの大きさは基板Ｐの大きさよりも小さく、しかも基板Ｐの移動方向が一方向Ｘのみであるから、フットプリントの狭い走査型露光装置となっている。
すなわち１つの露光領域の大きさをＬ_X×Ｌ_Y（≡Ｓ）とすると、基板Ｐの大きさＳ_PはほぼＳ_P＝２Ｌ_X×２Ｌ_Y＝４Ｓの大きさを有するが、マスクＭの大きさＳ_MはほぼＬ_X×Ｌ_Y＝Ｓしかないから、マスクホルダ３３の大きさは十分に小さくなっている。
また、基板ＰはＸ方向にほぼ２×Ｌ_Xだけ移動できる必要があるから、占有範囲としては２Ｌ_X＋２Ｌ_X＝４Ｌ_Xだけの長さが必要となるが、Ｙ方向には移動できる必要はないから、占有範囲としては２Ｌ_Yだけの長さで足りる。したがって基板ステージ６０のフットプリントとしては、４Ｌ_X×２Ｌ_Y＝８Ｓ＝２Ｓ_Pだけ必要となり、すなわち基板Ｐ自体の大きさの２倍の面積を占有するだけとなる。なお、本実施例ではコラム７２ａ，７２ｂを定盤７０から立ち上げているが、コラム７２ａ，７２ｂを基板ステージ６０から立ち上げる構成とすることもできる。この構成によれば、マスクＭと基板Ｐとの同期走査は、基板ステージ駆動機６２のみの駆動によって行われることとなり、すなわち走査機構が一体構造化される。
【００２２】
次に第２実施例を図７によって説明する。この実施例は、マスクホルダ３３上に、非走査方向Ｙに２枚のマスクＭ１，Ｍ２を配置したものである。したがってこのときの走査露光の手順は、次のようになる。
先ず、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭ１のパターン領域Ｍ１ｐの一端を第１照明光学系１０の照明領域１０ａに送り込み、マスクＭ２のパターン領域Ｍ２ｐの一端を第２照明光学系の照明領域２０ａに送り込み、且つ、基板Ｐの第１露光領域Ｐａの一端を投影光学系４０の結像領域４０ａに送り込み、基板Ｐの第４露光領域Ｐｄの一端を投影光学系５０の結像領域５０ａに送り込む（図７（ａ））。次いで、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭ１，Ｍ２と基板Ｐとを同期して走査方向Ｘに走査する（同（ｂ））。次いで、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭ１のパターン領域Ｍ１ｐの一端を第１照明光学系１０の照明領域１０ａに戻し、マスクＭ２のパターン領域Ｍ２ｐの一端を第２照明光学系の照明領域２０ａに戻し、且つ、基板Ｐの第２露光領域Ｐｂの一端を投影光学系４０の結像領域４０ａに送り込み、基板Ｐの第３露光領域Ｐｃの一端を投影光学系５０の結像領域５０ａに送り込む（同（ｃ））。次いで、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭと基板Ｐとを同期して走査方向Ｘに走査する（同（ｄ））。
【００２３】
以上のように本実施例の露光装置においても、マスクＭ１，Ｍ２の大きさは基板Ｐの大きさよりも小さく、しかも基板Ｐの移動方向が一方向Ｘのみとなっている。更にこの第２実施例では、マスクＭ１，Ｍ２の移動方向も一方向Ｘのみであるから、フットプリントが狭く、しかも駆動機構が簡単な走査型露光装置となっている。
すなわち１つの露光領域の大きさをＬ_X×Ｌ_Y（≡Ｓ）とすると、基板Ｐの大きさＳ_PはほぼＳ_P＝２Ｌ_X×２Ｌ_Y＝４Ｓの大きさを有するが、マスクＭの大きさＳ_MはほぼＬ_X×２Ｌ_Y＝２Ｓしかないから、マスクホルダ３３の大きさは十分に小さくなっている。
また、基板ＰはＸ方向にほぼ２×Ｌ_Xだけ移動できる必要があるから、占有範囲としては２Ｌ_X＋２Ｌ_X＝４Ｌ_Xだけの長さが必要となるが、Ｙ方向には移動できる必要はないから、占有範囲としては２Ｌ_Yだけの長さで足りる。したがって基板ステージ６０のフットプリントとしては、４Ｌ_X×２Ｌ_Y＝８Ｓ＝２Ｓ_Pだけ必要となり、すなわち基板Ｐ自体の大きさの２倍の面積を占有するだけとなる。なお、本実施例ではマスクホルダ３３上に２枚のマスクＭ１，Ｍ２を配置した場合について説明したが、マスクホルダ３３上にほぼ２倍の大きさの１枚のマスクＭを配置し、その１枚のマスクＭに２つのパターンＭｐ１，Ｍｐ２を描いてもよい。
【００２４】
次に図８は第３実施例を示す。上記第１実施例、第２実施例では、照明光学系１０と投影光学系４０、５０とは固定されていたが、この第３実施例では、照明光学系１０と投影光学系４０、５０とを非走査方向Ｙに移動可能に構成したものである。すなわち図８に示すように、定盤７０にはＸ方向に延びる基板ステージガイド７１ａ，７１ｂが固定されている。基板ステージガイド７１ａ，７１ｂ上には基板ステージ６０がＸ方向に走行自在に載置されており、基板ステージ６０は、基板ステージ駆動機６２ａ，６２ｂによって駆動されている。本実施例では、基板ステージ駆動機６２ａ，６２ｂとしてリニアモータを用いている。
基板ステージ６０上にはＸ、Ｙ、θ方向に位置決め可能に基板ホルダ６１が載置されており、基板ホルダ６１上に基板Ｐが保持されている。
【００２５】
他方、定盤７０の両側にはコラム７２ａ，７２ｂが立設されており、両コラム７２ａ，７２ｂ上には、Ｙ方向に延びるマスクＹステージガイド７４ａ，７４ｂが固定されている。マスクＹステージガイド７４ａ，７４ｂ上にはマスクＹステージ３５がＹ方向に走行自在に載置されており、マスクＹステージ３５はマスクＹステージ駆動機（不図示）によって駆動されている。マスクＹステージ３５には、照明光学系１０と投影光学系４０とが搭載されている。また、マスクＹステージ３５には、Ｘ方向に延びるマスクステージＸガイド３６ａ，３６ｂ（３６ａのみ図示）が固定されている。マスクステージＸガイド３６ａ，３６ｂ上にはマスクステージ３２がＸ方向に走行自在に載置されており、マスクステージ３２はマスクステージ駆動機（不図示）によって駆動されている。
マスクステージ３２上にはＸ、Ｙ、θ方向に位置決め可能にマスクホルダ（不図示）が載置されており、マスクホルダ上にマスク（不図示）が保持されている。
【００２６】
以上のように、第３実施例の露光装置では、照明光学系１０と投影光学系４０とは、非走査方向Ｙに移動可能なマスクＹステージ３５上に載置されており、したがって照明領域１０ａと結像領域４０ａとは、一体として非走査方向Ｙに移動する。また、マスクＭを載置したマスクホルダ３３は、マスクＹステージ３５上に設けられて走査方向Ｘに移動可能なマスクステージ３２上に載置されており、したがって走査方向Ｘと非走査方向Ｙとの双方に移動する。これに対して、基板Ｐを載置した基板ホルダ６１は、走査方向Ｘにのみ移動可能に形成されており、すなわち第１実施例と同じである。
【００２７】
そこで次に、本実施例の露光装置を用いて、基板Ｐ上の２×２＝４カ所の露光領域Ｐａ〜ＰｄにマスクパターンＭｐを露光する手順を図９と図１０とによって説明する。なお、図９（ａ）〜（ｄ）と図１０（ｅ）〜（ｈ）とは連続した図面である。また図中に示す矢印は、次の工程に移行するまでのマスクＹステージ３５、マスクＭ又は基板Ｐの移動方向を示し、黒矢印はマスクＭと基板Ｐとの同期走査露光を示し、白矢印はマスクＹステージ３５、マスクＭ又は基板Ｐのステップ移動を示す。
先ず、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭのパターン領域Ｍｐの一端を照明光学系１０の照明領域１０ａに送り込み、且つ、基板Ｐの第１露光領域Ｐａの一端を投影光学系４０の結像領域４０ａに送り込む（図９（ａ））。次いで、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭと基板Ｐとを同期して走査方向Ｘに走査する（同（ｂ））。次いで、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭのパターン領域Ｍｐの一端を照明光学系１０の照明領域１０ａに戻し、且つ、基板Ｐの第２露光領域Ｐｂの一端を投影光学系４０の結像領域４０ａに送り込む（同（ｃ））。次いで、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭと基板Ｐとを同期して走査方向Ｘに走査する（同（ｄ））。
【００２８】
次いで、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、基板Ｐの第３露光領域Ｐｃの他端が投影光学系４０の結像領域４０ａに送り込まれるようにマスクＹステージ３５を移動し、且つ、マスクＭのパターン領域Ｍｐの他端を照明光学系１０の照明領域１０ａに送り込む（図１０（ｅ））。次いで、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭと基板Ｐとを同期して走査方向Ｘに走査する（同（ｆ））。次いで、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭのパターン領域Ｍｐの他端を照明光学系１０の照明領域１０ａに戻し、且つ、基板Ｐの第４露光領域Ｐｄの他端を投影光学系４０の結像領域４０ａに送り込む（同（ｇ））。次いで、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭと基板Ｐとを同期して走査方向Ｘに走査する（同（ｈ））。
【００２９】
以上のように本実施例の露光装置によれば、マスクＭの大きさは基板Ｐの大きさよりも小さく、しかも基板Ｐの移動方向が一方向Ｘのみであるから、フットプリントの狭い走査型露光装置となっている。
すなわち１つの露光領域の大きさをＬ_X×Ｌ_Y（≡Ｓ）とすると、基板Ｐの大きさＳ_PはほぼＳ_P＝２Ｌ_X×２Ｌ_Y＝４Ｓの大きさを有するが、マスクＭの大きさＳ_MはほぼＬ_X×Ｌ_Y＝Ｓしかないから、マスクホルダ３３の大きさは十分に小さくなっている。
また、基板ＰはＸ方向にほぼ２×Ｌ_Xだけ移動できる必要があるから、占有範囲としては２Ｌ_X＋２Ｌ_X＝４Ｌ_Xだけの長さが必要となるが、Ｙ方向には移動できる必要はないから、占有範囲としては２Ｌ_Yだけの長さで足りる。したがって基板ステージ６０のフットプリントとしては、４Ｌ_X×２Ｌ_Y＝８Ｓ＝２Ｓ_Pだけ必要となり、すなわち基板Ｐ自体の大きさの２倍の面積を占有するだけとなる。また本実施例によれば、照明光学系１０と投影光学系４０とは非走査方向Ｙに移動可能に配置されているから、同方向Ｙに複数の照明光学系１０や複数の投影光学系４０を設ける必要がなくなっており、簡単な装置構成となっている。
【００３０】
次に第４実施例を図１１によって説明する。この実施例は、マスクホルダ３３上に、走査方向Ｘに２枚のマスクＭ１，Ｍ２を配置し、且つ、マスクＹステージ３５上に、走査方向に２セットの照明光学系１０，２０と２セットの投影光学系４０，５０を配置したものである。したがってこのときの走査露光の手順は、次のようになる。
先ず、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭ１のパターン領域Ｍ１ｐの一端を第１照明光学系１０の照明領域１０ａに送り込み、マスクＭ２のパターン領域Ｍ２ｐの一端を第２照明光学系の照明領域２０ａに送り込み、且つ、基板Ｐの第１露光領域Ｐａの一端を投影光学系４０の結像領域４０ａに送り込み、基板Ｐの第４露光領域Ｐｄの一端を投影光学系５０の結像領域５０ａに送り込む（図１１（ａ））。次いで、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、マスクＭ１，Ｍ２と基板Ｐとを同期して走査方向Ｘに走査する（同（ｂ））。次いで、制御装置８０は、マスクステージ３２と基板ステージ６０とを制御して、基板Ｐの第２露光領域Ｐｂの他端が投影光学系４０の結像領域４０ａに送り込まれ、基板Ｐの第３露光領域Ｐｃの他端が投影光学系５０の結像領域５０ａに送り込まれるようにマスクＹステージ３５を移動し、且つ、マスクＭ１のパターン領域Ｍ１ｐの他端を第１照明光学系の照明領域１０ａに戻し、マスクＭ２のパターン領域Ｍ２ｐの他端を第２照明光学系の照明領域２０ａに戻す（同（ｃ））。次いで、マスクＭと基板Ｐとを同期して走査方向Ｘに走査する（同（ｄ））。
【００３１】
以上のように本実施例の露光装置においても、マスクＭ１，Ｍ２の大きさは基板Ｐの大きさよりも小さく、しかも基板Ｐの移動方向が一方向Ｘのみとなっている。更にこの実施例では、マスクＭ１，Ｍ２の移動方向も一方向Ｘのみであるから、フットプリントが狭く、しかも駆動機構が簡単な走査型露光装置となっている。
すなわち１つの露光領域の大きさをＬ_X×Ｌ_Y（≡Ｓ）とすると、基板Ｐの大きさＳ_PはほぼＳ_P＝２Ｌ_X×２Ｌ_Y＝４Ｓの大きさを有するが、マスクＭの大きさＳ_Mはほぼ２Ｌ_X×Ｌ_Y＝２Ｓしかないから、マスクホルダ３３の大きさは十分に小さくなっている。
また、基板ＰはＸ方向にほぼＬ_Xだけ移動できる必要があるから、占有範囲としては２Ｌ_X＋Ｌ_X＝３Ｌ_Xだけの長さが必要となるが、Ｙ方向には移動できる必要はないから、占有範囲としては２Ｌ_Yだけの長さで足りる。したがって基板ステージ６０のフットプリントとしては、３Ｌ_X×２Ｌ_Y＝６Ｓ＝１．５Ｓ_Pだけ必要となり、すなわち基板Ｐ自体の大きさの１．５倍の面積を占有するだけとなる。
このように本実施例では、照明光学系１０とマスクＭ１、Ｍ２と投影光学系４０、５０が走査方向に２セットづつ配置されているから、基板Ｐの走査方向Ｘへの移動量が半減している。なお、本実施例ではマスクホルダ３３上に２枚のマスクＭ１，Ｍ２を配置した場合について説明したが、マスクホルダ３３上にほぼ２倍の大きさの１枚のマスクＭを配置し、その１枚のマスクＭに２つのパターンＭｐ１，Ｍｐ２を描いてもよい。
【００３２】
また上記各実施例では、照明光学系の配列と投影光学系の配列が同じ場合について説明したが、両者の配列は必ずしも同じである必要はない。すなわち例えば、投影光学系は全体として１セットのみ設けてＹ方向に移動可能に配置し、照明光学系はＸ方向には１セット、Ｙ方向に複数セット設けて固定して配置することもできる。同様に、照明光学系は全体として１セットのみ設けてＹ方向に移動可能に配置し、投影光学系はＸ方向には１セット、Ｙ方向に複数セット設けて固定して配置することもできる。
なお、上記した各実施例では、面取りの主流である２×２＝４面取りの場合について説明したが、上記各実施例は明らかに６面取りや９面取りの場合にも適用することができる。
また本実施の形態の走査型露光装置は、液晶表示素子パターンの形成だけでなく、例えば半導体素子パターンの形成用にも幅広く適用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ステージ制御装置が、マスクステージと基板ステージとを走査方向に移動した後に、マスクステージを非走査方向に移動させているので、装置の小型化が図ることができ、基板の大型化に容易に対処することができる。この結果、駆動部重量（特に基板側の移動重量）を軽くできるため、制御性能が向上して位置決めの精度を向上することができ、同時に、移動時の加速度と最高速度を高めることができるから、スループットの向上を図ることができる。
また、マスクを複数枚使用し、又は１枚のマスク上の複数箇所にパターン領域を確保したときには、ステップ移動の回数を減らすことができるため、よりいっそうスループットを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す斜視図である。
【図２】第１実施例の主として駆動機構を示す斜視図である。
【図３】第１実施例の主として光学系を示す斜視図である。
【図４】第１実施例の照明領域と露光領域を示す平面図である。
【図５】第１実施例による走査露光の工程を示す説明図である。
【図６】第１実施例による走査露光の工程を示す図５に続く図である。
【図７】第２実施例による走査露光の工程を示す図である。
【図８】第３実施例を示す斜視図である。
【図９】第３実施例による走査露光の工程を示す説明図である。
【図１０】第３実施例による走査露光の工程を示す図９に続く図である。
【図１１】第４実施例による走査露光の工程を示す図である。
【図１２】従来例を示す説明図である。
【図１３】別の従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
１…光源２…楕円鏡
３…ダイクロイックミラー４…シャッター
５…波長選択フィルター６…フライアイレンズ
７…ミラー８…コンデンサーレンズ
９…視野絞り
１０…第１照明光学系１０ａ，２０ａ…照明領域
１１〜１５…部分照明光学系１１ａ〜１５ａ…部分照明領域
３０ａ，３０ｂ…マスクＸステージ
３１ａ，３１ｂ…マスクステージＹガイド
３２…マスクステージ３３…マスクホルダ
３４Ｘ…マスクホルダＸ微動機
３４Ｙ１，３４Ｙ２…マスクホルダＹ微動機
３５…マスクＹステージ
３６ａ，３６ｂ…マスクステージＸガイド
４０，５０…投影光学系４０ａ，５０ａ…結像領域
４１〜４５…部分投影光学系４１ａ〜４５ａ…部分投影領域
６０…基板ステージ６１…基板ホルダ
６２，６２ａ，６２ｂ…基板ステージ駆動機
６３Ｘ…基板ホルダＸ微動機
６３Ｙ１，６３Ｙ２…基板ホルダＹ微動機
６４Ｙ１…基板ホルダＹ干渉計
７０…定盤７１ａ，７１ｂ…基板ステージガイド
７２ａ，７２ｂ…コラム７３ａ，７３ｂ…マスクＸステージガイド
７４ａ，７４ｂ…マスクＹステージガイド
８０…制御装置８１ａ，８１ｂ…ミラー
８２ａ，８２ｂ…ＴＴＭアライメント顕微鏡
Ｍ，Ｍ１，Ｍ２…マスクＭｐ，Ｍ１ｐ，Ｍ２ｐ…マスクパターン
Ｐ…基板Ｐａ〜Ｐｄ…露光領域
Ｍｍ…マスクアライメントマークＰｍ…基板アライメントマーク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a scanning exposure apparatus, and more particularly to a scanning exposure apparatus suitable for pattern exposure onto a large photosensitive substrate such as a glass substrate for a liquid crystal display panel.
[0002]
[Prior art]
A liquid crystal display panel is manufactured by photolithography in which an original image of a display panel is drawn on a mask and this is scanned and exposed on a glass substrate. In this photolithography, a single glass substrate is subjected to a number of processes such as exposure, development, and etching, so that there is only one exposure area on one glass substrate, that is, only one display panel is transferred. Thus, productivity cannot be improved. Therefore, the size of the glass substrate is increasing so that a large number of display panels can be obtained from one glass substrate.
Now, assuming that the scanning direction is the X direction on the plane of the glass substrate and the non-scanning direction orthogonal to the X direction is the Y direction, a single glass substrate has a plurality of exposure regions both in the X direction and in the Y direction. It tends to be provided. Therefore, as a representative example, a conventional example will be described in the case where the number of exposure areas in the X direction × the number of exposure areas in the Y direction is 2 × 2 = 4 chamfering.
[0003]
FIG. 12 shows a first conventional example of 2 × 2 chamfering, in which 2 × 2 surface pattern areas Mp1 to Mp4 are provided on a mask M, and an illumination optical system and a projection optical system (not shown) are respectively arranged in the X direction. The illumination area 10a and the imaging area 40a for two surfaces are formed. As the 2 × 2 pattern areas Mp1 to Mp4, a 2 × 2 pattern area can be provided on a single mask M, or four masks having a single pattern can be used. According to this conventional example, the mask M and the substrate P are synchronously scanned in the X direction, so that the 2 × 2 surface exposure areas Pa to Pd on the substrate P have 2 × 2 surface patterns Mp1 to Mp4. Exposed.
[0004]
FIG. 13 shows a second conventional example of 2 × 2 chamfering, in which one pattern Mp region is provided on the mask M, and the illumination optical system and the projection optical system each illuminate one surface in the X direction. The region 10a and the imaging region 40a are formed. According to this conventional example, after the first exposure area Pa on the substrate P is sent to the imaging area 40a of the projection optical system, the mask M and the substrate P are scanned in the X direction in synchronization with each other. The mask pattern Mp is exposed in one exposure area Pa. Next, the substrate P is moved stepwise in the X direction and the second exposure area Pb is fed into the imaging area 40a to perform scanning exposure. Similarly, the substrate P is stepped in the Y direction to connect the third exposure area Pc. Scanning exposure is performed by sending the image to the image area 40a. Further, the substrate P is stepped in the X direction, and the fourth exposure area Pd is sent to the imaging area 40a to perform scanning exposure. Thereby, the mask pattern Mp is exposed to the 2 × 2 exposure areas Pa to Pd on the substrate P.
In FIGS. 12 and 13, black arrows indicate synchronous scanning of the mask M and the substrate P, and white arrows indicate step movement of the substrate P.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Of the above-described conventional techniques, in the first conventional example, both the mask M and the substrate P only scan and move in the X direction. Therefore, the mask stage and the substrate stage can be integrated. It is sufficient to scan and move only in the X direction. Therefore, there is an advantage that the driving mechanism of the apparatus becomes simple.
However, when 2 × 2 pattern areas Mp1 to Mp4 are provided on one mask M, the size of the mask M increases in proportion to the size of the substrate P. Further, when using four masks M provided with a pattern Mp on one surface, the number of masks M increases in proportion to the number of exposure areas Pa to Pd on the substrate P. That is, in the first conventional example, the apparatus itself is simple, but the mask M to be prepared is enlarged, or the number of masks M to be prepared is increased. In any case, the mask holder is as large as the substrate holder. There is a problem that it will be.
[0006]
Further, in the second conventional example, it is sufficient to prepare only one mask M provided with a pattern Mp on one surface, so that there is an advantage that the problem on the mask M side is solved. However, it is necessary to scan and move the substrate P in the X direction, it is necessary to move in steps in the X direction in order to switch the exposure area in the X direction, and further in the Y direction in order to switch the exposure area in the Y direction. I need to move.
Here, the size of one exposure area is L _X × L _Y If (≡ S), the size S of the substrate P when 2 × 2 chamfering is performed. _P Is almost S _P = 2L _X × 2L _Y = 4S, but approximately 2 × L in the X direction _X It is necessary to be able to move only, so the occupation range is 2L _X + 2L _X = 4L _X Only the length is required. Similarly, L in the Y direction _Y It is necessary to be able to move only, so the occupation range is 2L _Y + L _Y = 3L _Y Only the length is required. Therefore, the footprint of the substrate stage is 4L. _X × 3L _Y = 12S = 3S _P Only an area as much as three times the size of the substrate P itself is occupied.
[0007]
In addition, when the footprint of the substrate stage becomes larger than the size of the substrate P itself, it is necessary to increase the rigidity of the substrate stage and the surface plate, which increases the weight of the substrate stage and increases the substrate stage. Speed / deceleration becomes difficult, and alignment of the substrate stage takes time, which may lead to deterioration in throughput.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a scanning exposure apparatus that does not increase the size of the mask holder and that has a narrow footprint of the substrate stage.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above problems, and will be described with reference to FIG. 1 showing an embodiment. The mask M having a pattern and the substrate P are opposed to each other, and the mask M and the substrate P are formed. In the scanning type exposure apparatus that transfers the pattern onto the substrate P in synchronization with the scanning direction orthogonal to the facing direction, a mask is placed, and the scanning direction is orthogonal to the scanning direction and the facing direction. The mask stage 32 movable in the non-scanning direction, the substrate stage 60 on which the substrate P is placed and movable in the scanning direction, the mask stage 32 and the substrate stage 60 are moved in the scanning direction, and then the mask stage 32 is moved. A scanning type exposure apparatus comprising a stage control device 80 for moving the lens in the non-scanning direction.
[0009]
In the present invention, the mask M having the pattern and the substrate P are opposed to each other, and the mask M and the substrate P are synchronously moved in a scanning direction orthogonal to the facing direction, so that the pattern is transferred to the exposure region of the substrate P. In the scanning exposure method, the step of synchronously moving the mask M and the substrate P in the first direction in the scanning direction to transfer the pattern to a part of the exposure region, and the direction in which the mask M is opposed to the scanning direction And moving the mask M and the substrate P in a direction opposite to the first direction to transfer the pattern to a part of the exposure area. A scanning exposure method characterized by the above.
It should be noted that an exposure area when moving synchronously in the first direction (that is, an exposure area in the forward path) and an exposure area when moving synchronously in the direction opposite to the first direction (that is, an exposure area on the backward path) May be different exposure areas or the same exposure area. That is, different exposure areas may be exposed in the forward and backward exposures, or exposure may be performed so that one exposure area is composed on the screen by the forward and backward exposures.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 5 show a first embodiment of a scanning exposure apparatus according to this embodiment. First, FIGS. 1 and 2 mainly show a mechanical configuration and a driving mechanism excluding an optical system. In the following description, the planes of the mask M and the substrate P are taken as the XY plane, in which the scanning direction is the X direction, the non-scanning direction orthogonal to the X direction is the Y direction, and the X direction and the Y direction are orthogonal. The direction is the Z direction. As shown in FIG. 1, substrate stage guides 71 a and 71 b extending in the X direction are fixed to the surface plate 70. A substrate stage 60 is placed on the substrate stage guides 71a and 71b so as to be able to run in the X direction, and the substrate stage 60 is driven by a substrate stage driving device 62 (see FIG. 2).
A substrate holder 61 (see FIG. 2) is placed on the substrate stage 60 so as to be positioned in the X, Y, and θ directions. The substrate P is a square glass plate on which a photoresist is applied. Is held. The θ direction means an angular direction in the XY plane.
[0011]
On the other hand, columns 72a and 72b are erected on both sides of the surface plate 70, and the projection optical systems 40 and 50 are supported between the columns 72a and 72b. The projection optical systems 40 and 50 are erect images and equal-magnification optical systems. Although not shown in FIGS. 2 and 3 for simplification, the Y direction (non-scanning direction) of the substrate P is omitted. The projection area according to the width of Returning to FIG. 1, mask X stage guides 73a and 73b extending in the X direction are fixed on both columns 72a and 72b. Mask X stages 30a and 30b are placed on the mask X stage guides 73a and 73b so as to be able to run in the X direction, and the mask X stages 30a and 30b are driven by a mask X stage drive (not shown). . Mask stage Y guides 31a and 31b extending in the Y direction are fixed to the mask X stages 30a and 30b. A mask stage 32 is placed on the mask stage Y guides 31a and 31b so as to be able to run in the Y direction, and the mask stage 32 is driven by a mask stage drive (not shown).
A mask holder 33 (see FIG. 2) is placed on the mask stage 32 so as to be positioned in the X, Y, and θ directions, and a mask in which a circuit pattern (for example, a liquid crystal display element pattern) is formed on the mask holder 33. M is held.
[0012]
Next, as shown in FIG. 2, the substrate holder 61 placed on the substrate stage 60 is driven in the X direction by the substrate holder X fine movement device 63X, and further, the substrate holder Y first fine movement device 63Y1 and It is driven in the Y direction and in the θ direction in the XY plane by the second fine movement device 63Y2. Since the substrate stage 60 is driven in the X direction by the substrate stage driving device 62, the substrate holder X fine movement device 63X may be omitted.
The position of the substrate holder 61 in the X direction (that is, the position of the substrate P in the X direction) is measured by a substrate holder X interferometer (not shown), and the position of the substrate holder 61 in the Y direction and within the XY plane. Are measured by a substrate holder Y first interferometer 64Y1 and a second interferometer (not shown), and are described later. The measurement result is output to the device 80.
[0013]
Similarly, the mask holder 33 placed on the mask stage 32 is driven in the X direction by the mask holder X fine movement machine 34X, and further, by the mask holder Y first fine movement machine 34Y1 and the second fine movement machine 34Y2. , Driven in the Y direction and driven in the θ direction in the XY plane. The mask X stages 30a and 30b on which the mask stage 32 is placed are driven in the X direction by a mask X stage driving machine (not shown), so that the mask holder X fine movement machine 34X may not be provided. it can. Similarly, since the mask stage 32 is driven in the Y direction by a mask stage driving machine (not shown), either one of the mask holder Y fine moving machine 34Y1 and the second fine moving machine 34Y2 is not provided. You can also
The position of the mask holder 33 in the X direction (that is, the position of the mask M in the X direction) is measured by a mask holder X interferometer (not shown), and the position of the mask holder 33 in the Y direction and within the XY plane. (That is, the position of the mask M in the Y direction and the angle position in the XY plane) are measured by a mask holder Y first interferometer and a second interferometer (both not shown), and will be described later. The measurement result is output to the control device 80.
The control device 80 controls the entire exposure apparatus, and particularly controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 in this embodiment.
[0014]
Next, FIG. 3 mainly shows the optical system of the first embodiment. The exposure apparatus of the present embodiment includes a first illumination optical system 10 and a second illumination optical system (not shown) for illuminating the mask M, although a part of the exposure apparatus is omitted for simplification of the drawing. 10 comprises five partial illumination optical systems 11 to 15, and the second illumination optical system is the same. The first illumination optical system 10 and the second illumination optical system have an illumination area corresponding to the width of the substrate P in the Y direction (non-scanning direction). Then, next, the structure of the 1st partial illumination optical system 11 of the 1st illumination optical system 10 is demonstrated.
A light beam emitted from a light source 1 such as an ultra-high pressure mercury lamp is reflected by an elliptical mirror 2 and then enters a dichroic mirror 3. The dichroic mirror 3 reflects a light beam having a wavelength necessary for exposure and transmits a light beam having another wavelength. Irradiation of the light beam reflected by the dichroic mirror 3 to the projection optical systems 40 and 50 is selectively limited by the shutter 4 disposed so as to be movable back and forth with respect to the optical axis. When the shutter 4 is opened, the light beam enters the wavelength selection filter 5 and has a wavelength suitable for the partial projection optical system 41 to perform transfer (usually at least one band of g, h, and i lines). Of luminous flux. Further, the intensity distribution of the luminous flux is the highest in the vicinity of the optical axis and becomes a Gaussian distribution that decreases at the periphery, so that it is necessary to make the intensity uniform at least in the imaging region 41 a of the partial projection optical system 41. For this reason, the light intensity is made uniform by the fly-eye lens 6 and the condenser lens 8. The mirror 7 is a bending mirror on the array.
The light flux with uniform intensity is irradiated onto the pattern surface Mp of the mask M through the field stop 9. The field stop 9 has an opening that restricts the imaging region 41a on the substrate P. A lens system may be provided between the field stop 9 and the mask M so that the field stop 9, the pattern surface Mp of the mask M, and the exposure areas Pa to Pd of the substrate P are conjugate with each other.
[0015]
Further, a mask alignment mark Mm for positioning the mask M is drawn on the mask M, mirrors 81a and 81b are arranged to face the mark Mm, and TTM is provided in the reflected light path of the mirrors 81a and 81b. (Through The Mask) Alignment microscopes 82a and 82b are arranged.
On the other hand, a substrate alignment mark Pm for positioning the substrate P is also drawn on the substrate P. The TTM alignment microscopes 82a and 82b detect the amount of deviation between the mask alignment mark Mm and the substrate alignment mark Pm and output the detection result to the control device 80. The control device 80 drives each mask holder fine movement device 34X, 34Y1, 34Y2 or each substrate holder fine movement device 63X, 63Y1, 63Y2 based on the output of the TTM alignment microscopes 82a, 82b to position the mask M and the substrate P. Align.
[0016]
Next, as shown in FIGS. 2 and 3, the exposure apparatus of the first embodiment has the projection optical system 40 and the projection optical system 50 as described above, and the projection optical system 40 has five partial projection optical systems. The projection optical system 50 is also the same. The partial projection optical systems 41 to 45 of the projection optical system 40 correspond to the partial illumination optical systems 11 to 15 of the first illumination optical system 10, that is, illuminated by the partial illumination optical systems 11 to 15. Equal-magnification images of erect images of the mask patterns Mp in 11a to 15a are formed on the respective image forming regions 41a to 45a by the respective partial projection optical systems 41 to 45, and the photosensitive surface of the substrate P is located at that position. is doing. The relationship between the second illumination optical system and the projection optical system 50 is the same.
[0017]
Next, FIG. 4A shows the arrangement of the illumination areas 11 a to 15 a of the partial illumination optical systems 11 to 15 of the first illumination optical system 10. As shown in FIG. 5B, the integrated exposure regions obtained by integrating the illumination regions 11a to 15a by the partial illumination optical systems in the scanning direction X are arranged so as to have a certain width in the scanning direction. As a result, when the illumination regions 11a to 15a and the pattern surface Mp of the mask are relatively scanned, the same exposure amount can be obtained at any position in the Y direction. Therefore, hereinafter, the range shown in FIG. 5B is referred to as the illumination area 10a of the first illumination optical system 10. The same applies to the illumination area 20a of the second illumination optical system, the imaging area 40a of the projection optical system 40, and the imaging area 50a of the projection optical system 50.
As long as the integrated exposure areas obtained by integrating the illumination areas 11a to 15a of the partial illumination optical systems in the scanning direction X are arranged so as to have a certain width in the scanning direction, the individual illumination areas 11a to 15a are: A parallelogram may be used as shown in FIG. 3, and a trapezoid may be used as shown in FIG. In general, the shape is filled when an arbitrary straight line or curved line (for example, an arc) is moved in the scanning direction X.
Moreover, it is preferable that the illumination areas 11a to 15a adjacent to each other have a linearly decreasing shape as shown in FIG.
[0018]
As described above, in the exposure apparatus of the first embodiment, the first illumination optical system 10 and the second illumination optical system are fixed, and therefore the illumination areas 10a and 20a are fixed. The mask holder 33 on which the mask M is placed is formed to be movable in the scanning direction X and the non-scanning direction Y. In addition, the projection optical systems 40 and 50 are fixed, and therefore the imaging regions 40a and 50a are fixed. The substrate holder 61 on which the substrate P is placed is formed so as to be movable only in the scanning direction X.
[0019]
Therefore, next, a procedure for exposing the mask pattern Mp to 2 × 2 = 4 exposure areas Pa to Pd on the substrate P using the exposure apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5A to 5D and FIGS. 6E to 6H are continuous drawings. Moreover, the arrow shown in the drawing indicates the moving direction of the mask M or the substrate P until the next process is moved, the black arrow indicates the synchronous scanning exposure of the mask M and the substrate P, and the white arrow indicates the mask M or the substrate. P indicates step movement.
First, the control device 80 controls the substrate stage 60 and the mask stage 32 to send one end of the pattern region Mp of the mask M to the illumination region 10a of the first illumination optical system 10 and to perform the first exposure of the substrate P. One end of the area Pa is sent into the imaging area 40a of the projection optical system 40 (FIG. 5A). Next, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to scan the mask M and the substrate P in the scanning direction X in synchronization with each other ((b)). Next, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to return one end of the pattern region Mp of the mask M to the illumination region 10a of the first illumination optical system 10, and to perform the second exposure of the substrate P. One end of the region Pb is fed into the imaging region 40a of the projection optical system 40 ((c)). Next, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to scan the mask M and the substrate P in the scanning direction X in synchronization ((d)).
[0020]
Next, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to send the other end of the pattern region Mp of the mask M to the illumination region 20a of the second illumination optical system, and to perform the third exposure of the substrate P. The other end of the region Pc is fed into the imaging region 50a of the projection optical system 50 (FIG. 6 (e)). Next, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to scan the mask M and the substrate P in the scanning direction X in synchronization ((f)). Next, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to return the other end of the pattern region Mp of the mask M to the illumination region 20a of the second illumination optical system, and the fourth exposure region of the substrate. The other end of Pd is fed into the imaging region 50a of the projection optical system 50 ((g)). Next, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to scan the mask M and the substrate P in the scanning direction X in synchronization ((h)).
The control device 80 fully closes the field stop 9 of the second illumination optical system when performing scanning exposure using the first illumination optical system 10 and the projection optical system 40. Similarly, the control device 80 fully closes the field stop 9 of the first illumination optical system 10 when performing scanning exposure using the second illumination optical system and the projection optical system 50.
[0021]
As described above, according to the exposure apparatus of the first embodiment, the size of the mask M is smaller than the size of the substrate P, and the movement direction of the substrate P is only in one direction X. It is an exposure device.
That is, the size of one exposure area is set to L _X × L _Y If (≡ S), the size S of the substrate P _P Is almost S _P = 2L _X × 2L _Y = 4S, but the size S of the mask M _M Is almost L _X × L _Y Since there is only = S, the size of the mask holder 33 is sufficiently small.
The substrate P is approximately 2 × L in the X direction. _X It is necessary to be able to move only, so the occupation range is 2L _X + 2L _X = 4L _X However, since it is not necessary to move in the Y direction, the occupation range is 2L. _Y Just the length is enough. Therefore, the footprint of the substrate stage 60 is 4L. _X × 2L _Y = 8S = 2S _P Only an area twice as large as that of the substrate P itself is occupied. In this embodiment, the columns 72 a and 72 b are raised from the surface plate 70, but the columns 72 a and 72 b may be raised from the substrate stage 60. According to this configuration, the synchronous scanning of the mask M and the substrate P is performed by driving only the substrate stage driver 62, that is, the scanning mechanism is integrated.
[0022]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, two masks M1 and M2 are arranged on the mask holder 33 in the non-scanning direction Y. Accordingly, the scanning exposure procedure at this time is as follows.
First, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to send one end of the pattern area M1p of the mask M1 to the illumination area 10a of the first illumination optical system 10 and one end of the pattern area M2p of the mask M2. Is sent to the illumination area 20a of the second illumination optical system, and one end of the first exposure area Pa of the substrate P is sent to the imaging area 40a of the projection optical system 40, and one end of the fourth exposure area Pd of the substrate P is projected. The image is sent to the imaging region 50a of the optical system 50 (FIG. 7A). Next, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to scan the masks M1 and M2 and the substrate P in the scanning direction X in synchronization ((b)). Next, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to return one end of the pattern area M1p of the mask M1 to the illumination area 10a of the first illumination optical system 10 and one end of the pattern area M2p of the mask M2. Is returned to the illumination area 20a of the second illumination optical system, and one end of the second exposure area Pb of the substrate P is sent to the imaging area 40a of the projection optical system 40, and one end of the third exposure area Pc of the substrate P is projected. The image is fed into the imaging region 50a of the optical system 50 ((c)). Next, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to scan the mask M and the substrate P in the scanning direction X in synchronization ((d)).
[0023]
As described above, also in the exposure apparatus of the present embodiment, the size of the masks M1 and M2 is smaller than the size of the substrate P, and the moving direction of the substrate P is only one direction X. Further, in the second embodiment, since the moving directions of the masks M1 and M2 are only in one direction X, the scanning exposure apparatus has a narrow footprint and a simple driving mechanism.
That is, the size of one exposure area is set to L _X × L _Y If (≡ S), the size S of the substrate P _P Is almost S _P = 2L _X × 2L _Y = 4S, but the size S of the mask M _M Is almost L _X × 2L _Y Since only = 2S, the size of the mask holder 33 is sufficiently small.
The substrate P is approximately 2 × L in the X direction. _X It is necessary to be able to move only, so the occupation range is 2L _X + 2L _X = 4L _X However, since it is not necessary to move in the Y direction, the occupation range is 2L. _Y Just the length is enough. Therefore, the footprint of the substrate stage 60 is 4L. _X × 2L _Y = 8S = 2S _P Only an area twice as large as that of the substrate P itself is occupied. In this embodiment, the case where two masks M1 and M2 are arranged on the mask holder 33 has been described. However, one mask M having a size almost twice as large as that of the mask holder 33 is arranged. Two patterns Mp1 and Mp2 may be drawn on one mask M.
[0024]
FIG. 8 shows a third embodiment. In the first and second embodiments, the illumination optical system 10 and the projection optical systems 40 and 50 are fixed. However, in the third embodiment, the illumination optical system 10 and the projection optical systems 40 and 50 are Is configured to be movable in the non-scanning direction Y. That is, as shown in FIG. 8, substrate stage guides 71a and 71b extending in the X direction are fixed to the surface plate. A substrate stage 60 is placed on the substrate stage guides 71a and 71b so as to be able to run in the X direction, and the substrate stage 60 is driven by substrate stage drivers 62a and 62b. In this embodiment, linear motors are used as the substrate stage drivers 62a and 62b.
A substrate holder 61 is placed on the substrate stage 60 so as to be positioned in the X, Y, and θ directions, and the substrate P is held on the substrate holder 61.
[0025]
On the other hand, columns 72a and 72b are erected on both sides of the surface plate 70, and mask Y stage guides 74a and 74b extending in the Y direction are fixed on both the columns 72a and 72b. A mask Y stage 35 is placed on the mask Y stage guides 74a and 74b so as to be able to run in the Y direction, and the mask Y stage 35 is driven by a mask Y stage drive (not shown). An illumination optical system 10 and a projection optical system 40 are mounted on the mask Y stage 35. Further, mask stage X guides 36a and 36b (only 36a shown) extending in the X direction are fixed to the mask Y stage 35. A mask stage 32 is placed on the mask stage X guides 36a and 36b so as to be able to run in the X direction, and the mask stage 32 is driven by a mask stage drive (not shown).
A mask holder (not shown) is placed on the mask stage 32 so as to be positioned in the X, Y, and θ directions, and the mask (not shown) is held on the mask holder.
[0026]
As described above, in the exposure apparatus of the third embodiment, the illumination optical system 10 and the projection optical system 40 are placed on the mask Y stage 35 that is movable in the non-scanning direction Y, and therefore the illumination area 10a. And the imaging region 40a move together in the non-scanning direction Y. The mask holder 33 on which the mask M is placed is placed on the mask stage 32 provided on the mask Y stage 35 and movable in the scanning direction X. Therefore, the scanning direction X and the non-scanning direction Y Move to both sides. In contrast, the substrate holder 61 on which the substrate P is placed is formed to be movable only in the scanning direction X, that is, the same as in the first embodiment.
[0027]
Then, next, a procedure for exposing the mask pattern Mp to 2 × 2 = 4 exposure areas Pa to Pd on the substrate P using the exposure apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 9A to 9D and FIGS. 10E to 10H are continuous drawings. In addition, the arrow shown in the figure indicates the moving direction of the mask Y stage 35, the mask M or the substrate P until the next process is started, the black arrow indicates the synchronous scanning exposure of the mask M and the substrate P, and the white arrow Indicates step movement of the mask Y stage 35, the mask M or the substrate P.
First, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to send one end of the pattern area Mp of the mask M to the illumination area 10a of the illumination optical system 10, and to the first exposure area Pa of the substrate P. Is fed into the imaging region 40a of the projection optical system 40 (FIG. 9A). Next, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to scan the mask M and the substrate P in the scanning direction X in synchronization with each other ((b)). Next, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to return one end of the pattern region Mp of the mask M to the illumination region 10a of the illumination optical system 10, and to the second exposure region Pb of the substrate P. Is fed into the imaging region 40a of the projection optical system 40 ((c)). Next, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to scan the mask M and the substrate P in the scanning direction X in synchronization ((d)).
[0028]
Next, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 so that the other end of the third exposure region Pc of the substrate P is fed into the imaging region 40a of the projection optical system 40. And the other end of the pattern area Mp of the mask M is fed into the illumination area 10a of the illumination optical system 10 (FIG. 10E). Next, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to scan the mask M and the substrate P in the scanning direction X in synchronization ((f)). Next, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to return the other end of the pattern region Mp of the mask M to the illumination region 10a of the illumination optical system 10, and to the fourth exposure region of the substrate P. The other end of Pd is fed into the imaging region 40a of the projection optical system 40 ((g)). Next, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to scan the mask M and the substrate P in the scanning direction X in synchronization ((h)).
[0029]
As described above, according to the exposure apparatus of the present embodiment, the size of the mask M is smaller than the size of the substrate P, and the moving direction of the substrate P is only in one direction X. It is a device.
That is, the size of one exposure area is set to L _X × L _Y If (≡ S), the size S of the substrate P _P Is almost S _P = 2L _X × 2L _Y = 4S, but the size S of the mask M _M Is almost L _X × L _Y Since there is only = S, the size of the mask holder 33 is sufficiently small.
The substrate P is approximately 2 × L in the X direction. _X It is necessary to be able to move only, so the occupation range is 2L _X + 2L _X = 4L _X However, since it is not necessary to move in the Y direction, the occupation range is 2L. _Y Just the length is enough. Therefore, the footprint of the substrate stage 60 is 4L. _X × 2L _Y = 8S = 2S _P Only an area twice as large as that of the substrate P itself is occupied. Further, according to the present embodiment, the illumination optical system 10 and the projection optical system 40 are arranged so as to be movable in the non-scanning direction Y. Therefore, the plurality of illumination optical systems 10 and the plurality of projection optical systems 40 in the same direction Y. It is no longer necessary to provide a simple apparatus configuration.
[0030]
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, two masks M1 and M2 are arranged on the mask holder 33 in the scanning direction X, and two sets of illumination optical systems 10 and 20 are arranged on the mask Y stage 35 in the scanning direction. The projection optical systems 40 and 50 are arranged. Accordingly, the scanning exposure procedure at this time is as follows.
First, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to send one end of the pattern area M1p of the mask M1 to the illumination area 10a of the first illumination optical system 10 and one end of the pattern area M2p of the mask M2. Is sent to the illumination area 20a of the second illumination optical system, and one end of the first exposure area Pa of the substrate P is sent to the imaging area 40a of the projection optical system 40, and one end of the fourth exposure area Pd of the substrate P is projected. The image is sent to the imaging region 50a of the optical system 50 (FIG. 11A). Next, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 to scan the masks M1 and M2 and the substrate P in the scanning direction X in synchronization ((b)). Next, the control device 80 controls the mask stage 32 and the substrate stage 60 so that the other end of the second exposure region Pb of the substrate P is fed into the imaging region 40a of the projection optical system 40, and the third of the substrate P is transferred. The mask Y stage 35 is moved so that the other end of the exposure region Pc is fed into the imaging region 50a of the projection optical system 50, and the other end of the pattern region M1p of the mask M1 is moved to the illumination region 10a of the first illumination optical system. The other end of the pattern area M2p of the mask M2 is returned to the illumination area 20a of the second illumination optical system ((c)). Next, the mask M and the substrate P are scanned in the scanning direction X in synchronization ((d)).
[0031]
As described above, also in the exposure apparatus of the present embodiment, the size of the masks M1 and M2 is smaller than the size of the substrate P, and the moving direction of the substrate P is only one direction X. Further, in this embodiment, since the movement directions of the masks M1 and M2 are only in one direction X, the scanning exposure apparatus has a narrow footprint and a simple driving mechanism.
That is, the size of one exposure area is set to L _X × L _Y If (≡ S), the size S of the substrate P _P Is almost S _P = 2L _X × 2L _Y = 4S, but the size S of the mask M _M Is almost 2L _X × L _Y Since only = 2S, the size of the mask holder 33 is sufficiently small.
The substrate P is almost L in the X direction. _X It is necessary to be able to move only, so the occupation range is 2L _X + L _X = 3L _X However, since it is not necessary to move in the Y direction, the occupation range is 2L. _Y Just the length is enough. Therefore, the footprint of the substrate stage 60 is 3L. _X × 2L _Y = 6S = 1.5S _P Only an area of 1.5 times the size of the substrate P itself is occupied.
As described above, in this embodiment, the illumination optical system 10, the masks M1 and M2, and the projection optical systems 40 and 50 are arranged in two sets in the scanning direction, so that the amount of movement of the substrate P in the scanning direction X is halved. ing. In this embodiment, the case where two masks M1 and M2 are arranged on the mask holder 33 has been described. However, one mask M having a size almost twice as large as that of the mask holder 33 is arranged. Two patterns Mp1 and Mp2 may be drawn on one mask M.
[0032]
In each of the above embodiments, the case where the arrangement of the illumination optical system and the arrangement of the projection optical system are the same has been described. However, the arrangement of the two does not necessarily have to be the same. That is, for example, only one set of the projection optical system may be provided and arranged so as to be movable in the Y direction, and one set of the illumination optical system may be provided and fixed in the X direction. Similarly, only one set of illumination optical systems may be provided as a whole and arranged so as to be movable in the Y direction, and one set of projection optical systems may be provided in the X direction and a plurality of sets in the Y direction may be fixedly arranged.
In each of the above-described embodiments, the case of 2 × 2 = 4 chamfering, which is the mainstream of chamfering, has been described.
Further, the scanning exposure apparatus of the present embodiment can be widely applied not only to the formation of liquid crystal display element patterns but also to the formation of semiconductor element patterns, for example.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the stage control apparatus moves the mask stage in the non-scanning direction after moving the mask stage and the substrate stage in the scanning direction, the apparatus can be miniaturized. It is possible to easily cope with an increase in the size of the substrate. As a result, the weight of the drive unit (especially the moving weight on the substrate side) can be reduced, so that the control performance can be improved and the positioning accuracy can be improved. At the same time, the acceleration and maximum speed during movement can be increased. Throughput can be improved.
Further, when a plurality of masks are used, or when pattern areas are secured at a plurality of locations on one mask, the number of step movements can be reduced, so that the throughput can be further increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view mainly showing a drive mechanism of the first embodiment.
FIG. 3 is a perspective view mainly showing an optical system of the first embodiment.
FIG. 4 is a plan view showing an illumination area and an exposure area in the first embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a scanning exposure process according to the first embodiment;
6 is a view subsequent to FIG. 5 showing a scanning exposure process according to the first embodiment; FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a scanning exposure process according to the second embodiment.
FIG. 8 is a perspective view showing a third embodiment.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a scanning exposure process according to a third embodiment.
FIG. 10 is a drawing subsequent to FIG. 9 showing a scanning exposure step according to the third embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing a scanning exposure process according to the fourth embodiment.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a conventional example.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing another conventional example.
[Explanation of symbols]
1 ... Light source 2 ... Elliptical mirror
3 ... Dichroic mirror 4 ... Shutter
5 ... Wavelength selection filter 6 ... Fly eye lens
7 ... Mirror 8 ... Condenser lens
9 ... Field stop
10 ... 1st illumination optical system 10a, 20a ... Illumination area
11-15 ... Partial illumination optical system 11a-15a ... Partial illumination area
30a, 30b ... Mask X stage
31a, 31b ... Mask stage Y guide
32 ... Mask stage 33 ... Mask holder
34X ... Mask holder X fine movement
34Y1, 34Y2 ... Mask holder Y fine movement
35 ... Mask Y stage
36a, 36b ... Mask stage X guide
40, 50 ... projection optical system 40a, 50a ... imaging region
41-45 ... Partial projection optical system 41a-45a ... Partial projection area
60 ... Substrate stage 61 ... Substrate holder
62, 62a, 62b ... substrate stage drive machine
63X ... Substrate holder X fine movement
63Y1, 63Y2 ... Substrate holder Y fine movement
64Y1 ... substrate holder Y interferometer
70 ... Surface plates 71a, 71b ... Substrate stage guide
72a, 72b ... Column 73a, 73b ... Mask X stage guide
74a, 74b ... Mask Y stage guide
80 ... Control device 81a, 81b ... Mirror
82a, 82b ... TTM alignment microscope
M, M1, M2 ... Mask Mp, M1p, M2p ... Mask pattern
P: Substrate Pa to Pd: Exposure area
Mm: Mask alignment mark Pm: Substrate alignment mark

Claims

In a scanning type exposure apparatus that makes a mask having a pattern and a substrate face each other, synchronously moves the mask and the substrate in a scanning direction orthogonal to the facing direction, and transfers the pattern to the substrate.
A mask stage mounted on the mask and movable in the scanning direction and a non-scanning direction orthogonal to the scanning direction and the facing direction;
A substrate stage on which the substrate is mounted and movable in the scanning direction;
A plurality of illumination optical systems that are arranged along the non-scanning direction and illuminate the pattern of the mask;
After the mask stage and the substrate stage are moved in the scanning direction, the mask stage is moved in the non-scanning direction , and the pattern area of the mask placed on the mask stage is changed to the first illumination optical system. A scanning type exposure apparatus comprising: a stage control device for feeding from the illumination region to the illumination region of the second illumination optical system .

The scanning exposure apparatus according to claim 1, wherein
A scanning exposure apparatus comprising a projection optical system disposed between the mask and the substrate and having a projection region corresponding to a width of the substrate in the non-scanning direction.

A display in which a mask having a pattern is opposed to a glass substrate for a display panel, the mask and the glass substrate are synchronously moved in a scanning direction orthogonal to the facing direction, and the pattern is transferred to the glass substrate. In a scanning exposure apparatus for glass substrates for panels,
  A mask stage mounted on the mask and movable in the scanning direction and a non-scanning direction orthogonal to the scanning direction and the facing direction;
  A substrate stage on which the glass substrate is mounted and movable in the scanning direction;
  A plurality of illumination optical systems that are disposed along the non-scanning direction and illuminate the pattern of the mask;
  After the mask stage and the substrate stage are moved in the scanning direction, the mask stage is moved in the non-scanning direction, and the pattern area of the mask placed on the mask stage is changed to the first illumination optical system. A scanning exposure apparatus for a glass substrate for a display panel, comprising: a stage control device for feeding from the illumination area to the illumination area of the second illumination optical system.

In the scanning exposure apparatus for glass substrates for display panels according to claim 3,
A glass substrate scanning for a display panel, comprising a projection optical system disposed between the mask and the glass substrate and having a projection area corresponding to a width of the substrate in the non-scanning direction. Mold exposure equipment.

5. The scanning exposure apparatus for a glass substrate for a display panel according to claim 3 or 4, wherein the glass substrate for the display panel is a glass substrate for a liquid crystal display panel. A scanning exposure apparatus for glass substrates.

In a scanning exposure method in which a mask having a pattern is opposed to a substrate, the mask and the substrate are synchronously moved in a scanning direction orthogonal to the facing direction, and the pattern is transferred to an exposure region of the substrate.
Wherein one end of the pattern area of the mask fed into an illumination region of the first illumination optical system, by synchronously moving the said and the mask substrate in the scanning direction, and transferring the pattern to the first of the exposure region ,
The mask is moved in a non-scanning direction orthogonal to the scanning direction and the opposing direction, the other end of the pattern area is fed into an illumination area of a second illumination optical system, and the mask and the substrate are scanned. by synchronously moving in the direction, the scanning exposure method comprising the steps of transferring the pattern to the second of the exposure region.