專利名稱：曝光裝置以及曝光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于半導體元件，液晶顯示元件，射像元件，薄膜磁氣頭，及其它微元件的制造工程，其所用的曝光裝置以及曝光方法，以及使用曝光裝置以及曝光方法的微元件的制造的制造方法。
背景技術(shù)：
微元件之一的液晶顯示元件，其通常在玻璃基板上的透明薄膜電極(thin film transistor，TFT)，是利用微影方法定義出所希望的形狀，而形成薄膜晶體管等的開關(guān)元件以及電極配線，而制造所成。此用于工藝上的微影方法，于罩幕上形成與原畫相同的圖案，通過光學系統(tǒng)，光阻等的感光劑涂布于一平板上，而經(jīng)曝光裝置進行投影曝光。因此，進行罩幕與平板的相對的位置對準后，被形成的罩幕的圖案，設(shè)定于平板上，而由一次拍攝(shoot)領(lǐng)域，而整體轉(zhuǎn)印。轉(zhuǎn)印后的平板，被移動到另一步(step)拍攝領(lǐng)域，而進行曝光，如此以步進與重復的方式的投影曝光裝置(所謂，步進機)，已有多方面的應用。
近年來，液晶顯示件在要求大面積化時，其伴隨微影工藝所使用的投影曝光裝置，希望擴大曝光范圍。為了使投影曝光裝置可擴大曝光范圍，其要使投影光學系統(tǒng)大型化，而又要極力降低存留的像差，對于大型的投影光學系統(tǒng)的設(shè)計與制造，其成本高。因此，為了極力避面投影光學系統(tǒng)的大型化，一狹口狀照明光會照射罩幕，其靠近光學系統(tǒng)的物體面?zhèn)?罩幕側(cè))，在長的方向的長度，設(shè)定使與光學系統(tǒng)的有效孔徑大約相等，而通過罩幕的狹口狀光，通過光學系統(tǒng)而照射到一平板上。相對于光學系統(tǒng)，罩幕與平板相對移動而掃描。罩幕所形成的圖案的一部分，順次在被設(shè)定的平板上，經(jīng)一次的拍攝而轉(zhuǎn)印。轉(zhuǎn)印后的平板，被移動到另一步(step)拍攝領(lǐng)域，而進行相同的曝光，如此所謂步進與掃描的方式的投影曝光裝置已被提出。
又，近年來，更希望使曝光領(lǐng)域擴大，而不使用一大型投影光學系統(tǒng)，有所謂具備有多鏡頭方式的投影光學系統(tǒng)的投影曝光裝置，已被提出(例如，美國專利US 5,729,331)，其為小型的部分投影光學系統(tǒng)，其在與掃描方向垂直的方向上(非掃描方向)，由多個配列以一設(shè)定間隔所構(gòu)成的第一配列，于此部分投影光學系統(tǒng)的配列之間又配置有部分投影光學系統(tǒng)，而構(gòu)成第二配列，其配至于掃描方向。
以上使用投影曝光裝置，而于制造液晶顯示元件時，所需要影像解像度，由制造TFT所得到的解像度，例如3微米程度。近年來，由于平板的大型化，造成平板的彎曲等，使平板表面的平坦性有惡化的傾向。經(jīng)變更平臺(stage)的構(gòu)成，而改善平坦性仍有其限度。因此，對于曝光裝置，雖然其平板表面的平坦性惡化，也可以得到3微米程度的解像度，投影光學系統(tǒng)的焦點深度，也可以設(shè)計成更深一些。
關(guān)于液晶顯示元件的制造，平板上涂布光阻，使用以上任何的投影曝光裝置，以形成罩幕圖案，而轉(zhuǎn)印到平板上。利用光阻的顯影，蝕刻，以及光阻的移除等工藝的重復操作，TFT等的開關(guān)元件以及電極配線的元件可形成于基板上。且，此元件基板與具有由其它工藝形成的彩色慮光片的一對向基板伸張結(jié)合，于其間挾持有液晶材料，而制造成液晶顯示器。
更，傳統(tǒng)的液晶顯示器，由上述形成有TFT的元件基板，與具有彩色慮光片的對向基板，利用張合制造而成。近年來，伴隨液晶顯示器的構(gòu)造的變化，在形成有TFT的元件基板上一并形成彩色慮光片的液晶顯示器，以已被提出。有關(guān)于此結(jié)構(gòu)的液晶顯示器的工藝，其TFT被形成于基板上，而涂布樹脂阻料，其為分散的著色顏料。使用投影曝光裝置，樹脂光被曝光顯影，而形成彩色慮光片，而達到結(jié)合工藝。
于此，于形成TFT等之際，相對于所使用的光阻的敏感度約為15～30mJ/cm2，樹脂光阻的敏感度約為50～100mJ/cm2。樹脂光阻的曝光能量通常為光阻的數(shù)倍到數(shù)十倍。于樹脂光阻曝光之際，其必要的影像解像度，由液晶顯示器的各像素之間，所配置形成的遮光層的良好解像度而定。例如5微米的程度已足夠。又，使用通常的光阻所形成的TFT的情形下，因為光阻的敏感度高，曝光能量少也可以，但是3微米的程度仍為必要。另一方面，若使用樹脂光阻，而形成彩色濾光片，其必要使用較高的曝光能量，但是解像度在5微米的程度已足夠。
前述，步進與掃描的方式中的投影曝光裝置以及具有多鏡頭方式的投影光學系統(tǒng)的曝光裝置，為了曝光而移動平板，其曝光能量取決于曝光功率與平板移動速度。所使用的平板移動速度，決定光阻的適當曝光量。在曝光功率固定的情形下，使用高敏感度的光阻，平板可高速移動，而使用低敏感度的光阻，平板則必要低速移動。但是，在載置平板的情形下，因為使移動的平臺大型化，由控制性能的觀點上曝光中的速度須有限定。又，低速移動與產(chǎn)能，為低下的要因。于此，光阻的敏感度為E，曝光功率為P，曝光區(qū)域的掃描方向的寬度為L，平臺的速度為S，以下以(1)關(guān)系式為(1)S＝L(P/E)。
又，平臺的最高速度假定為300mm/sec，其速度是在考慮光阻與樹脂光阻在曝光的情形下。而，光阻的敏感度為20mJ/cm2，而樹脂光阻的敏感度為60mJ/cm2。又，以下，曝光區(qū)域的掃描方向的寬度為L＝20mm，做為步進的說明。
以下，是決定光阻的曝光功率的說明。由于光阻的敏感度為20mJ/cm2，根據(jù)上述(1)式，曝光功率為300mW/cm2，平臺的最高速度達到300mm/sec。換言說，由于平臺的最高速度的限制，曝光功率不可以比300mW/cm2大。在曝光功率為300mW/cm2下，對樹脂光阻曝光時，由于樹脂光阻的敏感度為60mJ/cm2，根據(jù)上述(1)式，平臺的速度必要設(shè)定為100mm/sec。由此，在決定光阻的曝光功率的情形下，于樹脂光阻曝光時，產(chǎn)能會大幅降低。
其次，適合于樹脂光阻的曝光功率的決定情形，如下說明。因為樹脂光阻的敏感度為60mJ/cm2，根據(jù)上述(1)式，其曝光功率必要為900mW/cm2，而對光阻曝光時，由于光阻的敏感度為20mJ/cm2，根據(jù)上述(1)式，其，平臺的速度必要設(shè)定為900mm/sec，其超過平臺的最高速度。而，樹脂光阻的曝光功率的決定情形下，對光阻曝光時，其平臺的最高速度設(shè)定為300mm/sec，而不得不減光使照明光約為1/3曝光功率，因此浪費曝光功率。
如上所述，當對光阻曝光時，為確保3微米程度的解像度并且不達到平臺的最高速度，其必要設(shè)定曝光功率。當對樹脂光阻曝光時，為確保5微米程度的解像度與不使產(chǎn)能低下，必須設(shè)定成高曝光功率。又，任何的光阻，在曝光情形時，由于平板的大型化，其由于考慮平坦性的惡化，其必要確保有深的焦點深度。
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的第一目的就是提供對應于在感旋光性基板上形成感旋光性基板的感光特性或是圖案上，其必要的解像度而言，曝光功率，平臺速度，以及焦點深度等的曝光條件，可以設(shè)定成最適當條件的曝光裝置與方法。并且，使利用此裝置或方法，而形成微細圖案而制造微元件的制造方法。
又，使用通常的光阻形成TFT的情形下，光阻的感度高時，曝光能量可以少一些，但是仍必要有3微米的解像度。另一方面，若使用樹脂光阻，而形成彩色濾光片，其必要使用較高的曝光能量，但是解像度在5微米的程度已足夠。因此，由于涂布于基板上的光阻的感度，其必要的曝光能量會不同，其曝光能量可由對應的光阻的感度值，而必要控制照射在基板上的照明光的照度。
又，關(guān)于投影曝光裝置，由燈炮所構(gòu)成的射出照明光的光源其經(jīng)時的劣化，或是供給燈炮的電力的變動等，其也就是通過投影光學單元，照射在基板上的照明光照度的變動。此照明光照度的變動，于步進與重復方式的投影曝光裝置上，因為由拍攝的開閉時間的控制，而控制其曝光量，曝光量會產(chǎn)生斑點，而導致曝光量控制的精度的低下。又，于步進與掃描方式的投影曝光裝置上，在掃描曝光中，明光照度的變動也會產(chǎn)生曝光斑點。
因此，本發(fā)明的第二目的就是，提供在基板上涂布的感光材料有最適當?shù)姆止馓匦裕铱捎糜谟泄潭ㄕ斩鹊恼彰鞴舛M行曝光的曝光裝置，以及用于曝光裝置的曝光方法。
為達成上述第一目的，本發(fā)明的第一觀點在于，曝光裝置，包括一光源1以及一照明光學系統(tǒng)IL，使當從該光源1的光照射于一罩幕M。利用通過該罩幕M的光而照射于一感旋光性基板P上，形成于該罩幕M的一圖案DP，于該曝光裝置，而轉(zhuǎn)印到該感旋光性基板P。該照明光學系統(tǒng)IL包括對應于該感旋光性基板P上的感光特性，有切換照射于該罩幕M的光的波長幅度的一波長幅度切換裝置6、7。
根據(jù)本發(fā)明，對應于感旋光性基板的感光特性，利用切換照射于罩幕的光的波長幅度，而改變曝光功率。在曝光上，由于曝光功率可對應于感旋光性基板的感光特性，感旋光性基板有種種的感光特性，而可適當?shù)钠毓狻?br>
又，上述之感旋光性基板的感光特性，最好含有感旋光性材料。
為達成上述第一目的，本發(fā)明的第2觀點在于，曝光裝置，包括一光源1以及一照明光學系統(tǒng)IL，當從該光源1的光照射于一罩幕M。利用通過該罩幕M的光而照射于一感旋光性基板P上，形成于該罩幕M的一圖案DP，于該曝光裝置，而轉(zhuǎn)印到該感旋光性基板P。該照明光學系統(tǒng)IL包括對應于該感旋光性基板P上的轉(zhuǎn)印的該圖案DP的解像度，有切換照射于該罩幕M的光的波長幅度的一波長幅度切換裝置6、7。
根據(jù)本發(fā)明，對應于轉(zhuǎn)印于感旋光性基板的圖案解像度，由于切換照射于罩幕的光的波長幅度，于轉(zhuǎn)印要求高解像度的微細圖案或是不需要高解像度的圖案，的任何情形下，其皆又足夠的解像度而可轉(zhuǎn)印。又，切換照射于該罩幕的光的波長幅度，曝光功率可改變。例如，有不要求高曝光功率的感光特性，而當有必要形成高解像度圖案于感光基板上時，以及有要求高曝光功率的感光特性，而當要形成不需要高解像度圖案于感光基板上時，其任何情形皆可形成良好所要的解像度的圖案。
又，根據(jù)上述第1觀點或第2觀點的曝光裝置，又較佳包括一存儲裝置23，以存儲對應于該感旋光性基板P的處理與顯示處理順序的一處理數(shù)據(jù)；以及一控制裝置20，根據(jù)該處理數(shù)據(jù)，可控制該波長幅度切換裝置。
更，該存儲裝置23，存儲一照明光學特性數(shù)據(jù)，其顯示利用該波長幅度切換裝置6、7，而切換每一個波長幅度，轉(zhuǎn)印該圖案DP于該感旋光性基板P的適當?shù)脑撜彰鞴鈱W系統(tǒng)IL的光學特性，該控制裝置20，于控制該波長幅度切換裝置6、7，當照射于該罩幕M的光的波長幅度切換之際，根據(jù)該存儲裝置23所存儲的該照明光學特性數(shù)據(jù)，而調(diào)整該照明光學系統(tǒng)IL的光學特性。
又更，可包括一照明光學檢出裝置29，用以檢出該照明光學系統(tǒng)IL的光學特性。該控制裝置20控制該波長幅度切換裝置6、7，當照射于該罩幕M的光的波長幅度切換之際，一面參照該照明光學檢出裝置29的檢出結(jié)果，而調(diào)整該照明光學系統(tǒng)IL的光學特性。
為達成上述的第一目的，本發(fā)明的第3觀點的曝光裝置，包括一光源1，以及一照明光學系統(tǒng)IL，當從該光源1的光照射于一罩幕M，利用通過該罩幕M的光而照射于一感旋光性基板P上，形成于該罩幕M的一圖案DP，于該曝光裝置，而轉(zhuǎn)印到該感旋光性基板P。該照明光學系統(tǒng)IL包括一波長幅度切換裝置6、7，切換照射于該罩幕M的光的波長幅度。一存儲裝置，存儲一照明光學特性數(shù)據(jù)，其顯示利用該波長幅度切換裝置6、7，切換每一個波長幅度，轉(zhuǎn)印該圖案DP于該感旋光性基板P的適當?shù)脑撜彰鞴鈱W系統(tǒng)的光學特性，以及一控制裝置，控制該波長幅度切換裝置6、7，當照射于該罩幕M的光的波長幅度切換之際，根據(jù)該存儲裝置所存儲的該照明光學特性數(shù)據(jù)，而調(diào)整該照明光學系統(tǒng)IL的光學特性。
關(guān)于本發(fā)明，預先求出照明光學特性數(shù)據(jù)，而顯示照射于該罩幕的光的每一個波長幅度，適用于將該罩幕的圖案轉(zhuǎn)印于該感旋光性基板上的照明光學系統(tǒng)的光學特性。當照射于該罩幕的光的波長幅度切換之際，根據(jù)該存儲裝置所存儲的該照明光學特性數(shù)據(jù)，而調(diào)整該照明光學系統(tǒng)的光學特性，因此可得到照射于該罩幕的光的每一個波長幅度，之最適當照明條件。也因此，罩幕的圖案可忠實被轉(zhuǎn)印于感旋光性基板上。
為達成上述第一目的，本發(fā)明的第4觀點的曝光裝置，包括一光源1，以及一照明光學系統(tǒng)IL，當從該光源1的光照射于一罩幕M，利用通過該罩幕M的光而照射于一感旋光性基板P上，形成于該罩幕M的一圖案DP，于該曝光裝置，而轉(zhuǎn)印到該感旋光性基板P。該照明光學系統(tǒng)IL包括一波長幅度切換裝置6、7以切換照射于該罩幕M的光的波長幅度。一照明光學檢出裝置29，用以檢出該照明光學系統(tǒng)IL的光學特性。一控制裝置，系控制該波長幅度切換裝置6、7，當照射于該罩幕M的光的波長幅度切換之際，根據(jù)該照明光學檢出裝置29的檢出結(jié)果，而調(diào)整該照明光學系統(tǒng)IL的光學特性。
關(guān)于本發(fā)明，當照射于該罩幕的光的波長幅度切換之際，根據(jù)該照明光學檢出裝置的檢出結(jié)果，而調(diào)整該照明光學系統(tǒng)的光學特性，其對應于實際檢出的光學特性，而最適當調(diào)整照明光學系統(tǒng)的光學特性，也因此罩幕的圖案可忠實被轉(zhuǎn)印于感旋光性基板上。
又，于上述第1-4觀點的曝光裝置，該照明光學系統(tǒng)IL，有為了形成于該罩幕上的多個照明領(lǐng)域的多個照明光路，而該控制裝置，調(diào)整每一個該些照明光路，而達到該照明光學系統(tǒng)的光學特性。
又更，于上述第1-4觀點的曝光裝置，該照明光學系統(tǒng)IL，具有一感側(cè)器17b，以檢出照射于該罩幕M的光的強度，而該控制裝置20控制該波長幅度切換裝置6、7，當照射于該罩幕M的光的波長幅度切換之際，調(diào)整對應于該波長幅度的該感側(cè)器的特性。
為達成上述第一目的，本發(fā)明的第5觀點的曝光裝置，包括一光源1，以及一照明光學系統(tǒng)IL，當從該光源1的光照射于一罩幕M，利用通過該罩幕M的光而照射于一感旋光性基板P上，形成于該罩幕M的一圖案DP，于該曝光裝置，而轉(zhuǎn)印到該感旋光性基板P。該照明光學系統(tǒng)IL包括一波長幅度切換裝置6、7，切換照射于該罩幕的光的波長幅度。一感側(cè)器17b，用以檢出照射于該罩幕M的光的強度；以及一控制裝置20，控制該波長幅度切換裝置6、7，當照射于該罩幕M的光的波長幅度切換之際，調(diào)整對應于該波長幅度的該感側(cè)器17b的特性。
又，于上述第1-5觀點的曝光裝置，該照明光學系統(tǒng)IL，有為了形成于該罩幕M上的多個照明領(lǐng)域的多個照明光路，而最好又包括多個感側(cè)器，以檢出每一該些照明光路的光的強度。
又，于上述第1-5觀點的曝光裝置，又包括一投影光學系統(tǒng)PL，將該罩幕M的圖案DP，投影于該感光基板P上；一罩幕平臺MS以載置該罩幕M；以及一基板平臺PS以載置該感旋光性基板P。該罩幕平臺MS與該基板平臺PS的至少一方，最好使構(gòu)成可以沿著該投影光學系統(tǒng)PL光軸的方向移動。
更，該存儲裝置23預先存儲一投影光學特性數(shù)據(jù)，其顯示利用該波長幅度切換裝置6、7，切換每一個波長幅度，用于轉(zhuǎn)印該圖案DP于該感旋光性基板P的適當?shù)脑撏队肮鈱W系統(tǒng)PL的光學特性，以及該控制裝置20，控制該波長幅度切換裝置6、7，當照射于該罩幕M的光的波長幅度切換之際，根據(jù)該存儲裝置23所存儲的該投影光學特性數(shù)據(jù)，而最好調(diào)整該投影光學系統(tǒng)PL的光學特性，該沿著該光軸方向的罩幕M的位置，以及該沿著該光軸方向的該感旋光性基板P的位置等至少其一。
又更，包括一投影光學特性檢出裝置24，以檢出該投影光學系統(tǒng)PL的光學特性，該控制裝置20，控制該波長幅度切換裝置6、7，當照射于該罩幕M的光的波長幅度切換之際，一起參照該投影光學檢出裝置24的檢出結(jié)果，而最好調(diào)整該投影光學系統(tǒng)PL的光學特性，該沿著該光軸方向的罩幕M的位置，以及該沿著該光軸方向的該感旋光性基板P的位置等至少其一。
又，該存儲裝置23，預先存儲一變動數(shù)據(jù)，其顯示利用該波長幅度切換裝置6、7，而切換每一個波長幅度，對應于該投影光學系統(tǒng)PL的照射時間與該投影光學系統(tǒng)PL的光學特性的變動量的關(guān)系，該控制裝置20，根據(jù)對于罩幕M的照射履歷與該變動數(shù)據(jù)，最好調(diào)整該投影光學系統(tǒng)PL的光學特性，該沿著該光軸方向的罩幕M的位置，以及該沿著該光軸方向的該感旋光性基板P的位置等至少其一。
為達成上述的第一目的，本發(fā)明之第6觀點的曝光裝置，包括一光源1；一照明光學系統(tǒng)IL，使從該光源1的光照射于一罩幕M；以及一投影光學系統(tǒng)PL，根據(jù)該照明光學系統(tǒng)IL的光，將形成于該罩幕M的一圖案DP，投影到該感旋光性基板P。其中又包括，一罩幕平臺MS以載置該罩幕M；一基板平臺PS以載置該感旋光性基板P；一波長幅度切換裝置6、7，以切換照射于該罩幕M的光的波長幅度；一存儲裝置，存儲一投影光學特性數(shù)據(jù)，其顯示利用該波長幅度切換裝置6、7，切換每一個波長幅度，轉(zhuǎn)印該圖案DP于該感旋光性基板P的適當?shù)脑撏队肮鈱W系統(tǒng)PL的光學特性；以及一控制裝置20，控制該波長幅度切換裝置6、7。該罩幕平臺MS與該基板平臺PS的至少其一，使構(gòu)成可以沿著該投影光學系統(tǒng)PL光軸的方向移動。該控制裝置20，控置該波長幅度切換裝置6、7，當照射于該罩幕M的光的波長幅度切換之際，根據(jù)該存儲裝置23所存儲的投影光學特性數(shù)據(jù)，調(diào)整該投影光學系統(tǒng)PL的光學特性，該沿著該光軸方向的罩幕M的位置，以及該沿著該光軸方向的該感旋光性基板P的位置等至少其一。
于本發(fā)明，預先求投影光學特性數(shù)據(jù)，其顯示出照射于該罩幕M的光的每一波長幅度，適用于轉(zhuǎn)印該罩幕上的圖案于該感旋光性基板上的投影光學統(tǒng)的光學特性，于照射于該罩幕M的光的波長幅度切換之際，根據(jù)該投影光學統(tǒng)的光學特性，沿著該光軸方向投影光學統(tǒng)的位置，沿著該光軸方向的罩幕的位置，以及該沿著該光軸方向的該感旋光性基板的位置等至少其一，以得到轉(zhuǎn)印該罩幕上的圖案于該感旋光性基板上的最適當投影條件，而也因此罩幕的圖案可忠實被轉(zhuǎn)印于感旋光性基板上。
為達成上述的第一目的，本發(fā)明的第7觀點的曝光裝置，包括一光源1；一照明光學系統(tǒng)IL，使從該光源1的光照射于一罩幕M；以及一投影光學系統(tǒng)PL，根據(jù)該照明光學系統(tǒng)IL的光，將形成于該罩幕M的一圖案DP，投影到該感旋光性基板P。其中又包括，一罩幕平臺MS以載置該罩幕M；一基板平臺PS以載置該感旋光性基板P；一波長幅度切換裝置6、7，以切換照射于該罩幕M的光的波長幅度；一投影光學特性檢出裝置24以檢出該投影光學系統(tǒng)PL的光學特性；以及一控制裝置20控制該波長幅度切換裝置6、7。該罩幕平臺MS與該基板平臺PS的至少其一，使構(gòu)成可以沿著該投影光學系統(tǒng)PL光軸的方向移動。該控制裝置20，控置該波長幅度切換裝置6、7，當照射于該罩幕M的光的波長幅度切換之際，根據(jù)該投影光學特性檢出裝置24的檢出結(jié)果，調(diào)整該投影光學系統(tǒng)PL的光學特性，該沿著該光軸方向的罩幕M的位置，以及該沿著該光軸方向的該感旋光性基板P的位置等至少其一。
于本發(fā)明，于照射于該罩幕M的光的波長幅度切換之際，檢出該投影光學統(tǒng)的光學特性，根據(jù)檢出結(jié)果，調(diào)整投影光學統(tǒng)的光學特性，沿著該光軸方向投影光學統(tǒng)的位置，沿著該光軸方向的罩幕的位置，以及該沿著該光軸方向的該感旋光性基板的位置等至少其一，以得到轉(zhuǎn)印該罩幕上的圖案于該感旋光性基板上的最適當投影條件，而也因此罩幕的圖案可忠實被轉(zhuǎn)印于感旋光性基板上。
為達成上述的第一目的，本發(fā)明的第8觀點的曝光裝置，包括一光源1；一照明光學系統(tǒng)IL，使從該光源1的光照射于一罩幕M；以及一投影光學系統(tǒng)PL，根據(jù)該照明光學系統(tǒng)IL的光，將形成于該罩幕M的一圖案DP，投影到該感旋光性基板P。其中又包括，一罩幕平臺MS以載置該罩幕M；一基板平臺PS以載置該感旋光性基板P；一波長幅度切換裝置6、7，以切換照射于該罩幕M的光的波長幅度；一存儲裝置23，以存儲一變動數(shù)據(jù)，其顯示利用該波長幅度切換裝置6、7，而切換每一個波長幅度，對應于該投影光學系統(tǒng)PL的照射時間與該投影光學系統(tǒng)PL的光學特性的變動量的關(guān)系；以及一控制裝置，控制該波長幅度切換裝置6、7。該罩幕平臺與該平板平臺的至少其一，使構(gòu)成可以沿著該投影光學系統(tǒng)PL光軸的方向移動。該控制裝置20，控置該波長幅度切換裝置6、7，當照射于該罩幕M的光的波長幅度切換之際，根據(jù)該存儲裝置23所存儲的該變動數(shù)據(jù)，調(diào)整該投影光學系統(tǒng)PL的光學特性，該沿著該光軸方向的罩幕M的位置，以及該沿著該光軸方向的該感旋光性基板P的位置等至少其一。
于本發(fā)明，預先求出顯示每一切換波長幅度所對應于該投影光學系統(tǒng)的照射時間與該投影光學系統(tǒng)的光學特性的變動量的關(guān)系的變動數(shù)據(jù)，于照射于該罩幕的光的波長幅度切換之際，根據(jù)該變動數(shù)據(jù)，調(diào)整該投影光學系統(tǒng)PL的光學特性，該沿著該光軸方向的罩幕M的位置，以及該沿著該光軸方向的該感旋光性基板P的位置等至少其一，以得到轉(zhuǎn)印圖案于該感旋光性基板上的照射于罩幕的光的每一波長幅度，其最適當?shù)耐队皸l件，而也因此罩幕的圖案可忠實被轉(zhuǎn)印于感旋光性基板上。
又，于上述第1-8觀點的曝光裝置，該投影光學系統(tǒng)PL的光學特性包括該投影光學系統(tǒng)PL的焦點位置，倍率，像位置，像旋轉(zhuǎn)，像面彎曲像差，非點像差，以及歪曲像差的至少其一。
又，該像位置包括投影光學系統(tǒng)的光軸方向的位置及與光軸直交的面內(nèi)(物體面內(nèi)、像面內(nèi))的位置二者。又，上述的投影光學系統(tǒng)的光軸，設(shè)于投影光學系統(tǒng)內(nèi)的偏向部，利用此偏向部，當曲折投影光學系統(tǒng)內(nèi)的光軸時，也包含此光軸曲折。
又，投影光學系統(tǒng)的像旋轉(zhuǎn)，包括于該投影光學系統(tǒng)的光軸上旋轉(zhuǎn)以及于與光軸垂直的方向的軸上旋轉(zhuǎn)。
又，于上述第1-8觀點的曝光裝置，該投影光學系統(tǒng)PL，包括個別投影于該感旋光性基板P上的罩幕M的多個投影光學系統(tǒng)。該控制裝置20對每一該些投影光學系統(tǒng)調(diào)整投影光學系統(tǒng)的光學特性。
又，于上述第1-8觀點的曝光裝置，包括一位置計測裝置27a、27b，較佳是使用利用該波長幅度切換裝置6、7切換波長幅度的光，測定形成于該平板平臺PS上的基材部28的位置，以及形成于該感旋光性基板P上的標記，根據(jù)各各測定結(jié)果，而求出載置于平板平臺PS上的感旋光性基板P的位置。該位置計測裝置27a、27b控制波長幅度切換裝置6、7，而切換照設(shè)于罩幕的光的波長幅度，計測基材部28的位置而求出平板平臺PS的基準位置。
更，又包括一第1測定裝置24，以測定形成該罩幕M的圖案DP的投影位置。一第2測定裝置70a～70d，以測定形成于載置于平板平臺PS上的該感旋光性基板P的標記。一位置計算裝置20，根據(jù)該第1測定裝置24與該些第2測定裝置70a～70d的測定結(jié)果，相對于投影該圖案DP的位置，求出該感旋光性基板P的位置。該第1測定裝置24較好為，該控制裝置20控制該波長幅度切換裝置6、7而切換照射于光罩M的光的波長幅度，測定被投影的該圖案DP的位置。
為達成上述第一目的，本發(fā)明的第9觀點的曝光裝置，包括一光源1；一照明光學系統(tǒng)IL，使從該光源1的光照射于一罩幕M；以及一投影光學系統(tǒng)PL，根據(jù)該照明光學系統(tǒng)IL的光，將形成于該罩幕M的一圖案DP，投影到該感旋光性基板P。其中又包括，一罩幕平臺MS以載置該罩幕M；一基板平臺PS以載置該感旋光性基板P；一波長幅度切換裝置6、7，以切換照射于該罩幕M的光的波長幅度；一控制裝置20控制該波長幅度切換裝置6、7；一位置計測裝置27a、27b，較佳是利用該波長幅度切換裝置6、7以切換波長幅度的光，測定形成于該平板平臺PS上的基材部28的位置，以及形成于該感旋光性基板P上的標記，根據(jù)各各測定結(jié)果，而求出載置于平板平臺PS上的感旋光性基板P的位置。該位置計測裝置27a、27b為控制波長幅度切換裝置6、7，而切換照設(shè)于罩幕的光的波長幅度，計測基材部28的位置而求出平板平臺PS的基準位置。
于本發(fā)明，于當照射于該罩幕M的光的波長幅度切換之際，使用此光而計測載置于基板平臺上的感旋光性基板的位置的該位置計測裝置，為決定設(shè)于基板平臺的基板平臺的基準位置，計測基準部的位置，而求出基板平臺的基準位置，如此切換照射于罩幕的光的波長幅度，可正確計測于基板平臺上的感旋光性基板的位置。
為達成上述的第一目的，本發(fā)明的第10觀點的曝光裝置，包括一光源1；一照明光學系統(tǒng)IL，使從該光源1的光照射于一罩幕M；以及一投影光學系統(tǒng)PL，根據(jù)該照明光學系統(tǒng)IL的光，將形成于該罩幕M的一圖案DP，投影到該感旋光性基板P。其中又包括，一罩幕平臺MS以載置該罩幕M；一基板平臺PS以載置該感旋光性基板P；一波長幅度切換裝置6、7，以切換照射于該罩幕M的光的波長幅度；一控制裝置20控制該波長幅度切換裝置6、7；一第1測定裝置24，以測定形成該罩幕M的圖案DP的投影位置；一第2測定裝置70a～70d，以測定形成于載置于平板平臺PS上的該感旋光性基板P的標記。一位置算出裝置27a、27b，根據(jù)該第1測定裝置與該第2測定裝置的測定結(jié)果，對于被投影的該圖案的位置，求出該感旋光性基板的位置。該第1測定裝置24，是于該控制裝置控制該波長幅度切換裝置6、7而切換照射于光罩M的光的波長幅度之際，測定被投影的該圖案DP的位置。
于本發(fā)明，于當照射于該罩幕M的光的波長幅度切換之際，利用該測定裝置24，以測定形成該罩幕M的圖案DP的投影位置，于照射在罩幕M的光的波長幅度改變時，由第1測定裝置的測定結(jié)果，與設(shè)置于投影光學系統(tǒng)的側(cè)邊的第2測定裝置，對感光基板上的標計的測定結(jié)果，可求出對于圖案DP的投影位置的感光基板的正確位置值。
又，于上述第1-10觀點的曝光裝置，波長幅度切換裝置中，照射于該罩幕M的波長幅度，不只是斷續(xù)(discrete)可變的，波長幅度也可以連續(xù)可變的，然而由于使用光源限制的諸等原因，較佳為波長幅度是斷續(xù)可變的。
于上述第1-10觀點的曝光裝置，于光源波長的差異，光譜中存有輝線的光才會射出，該波長幅度切換裝置較佳是利用切換照射于罩幕的光的波長幅度，改變含有照射于罩幕的光的該光譜的輝線。
又，該波長幅度切換裝置是利用切換該光的波長幅度，該含有照射于罩幕的光，該光譜的輝線的數(shù)目較佳是可改變。更又，該波長幅度切換裝置較佳為包含一波長選擇濾波器，從該光源的光的波長幅度，選擇一部份而使可穿通過。
為達成上述的第一目的，本發(fā)明的第1觀點的曝光方法，包括使用上述的曝光裝置的任一，照明該罩幕M的一照明步驟；以及形成于該罩幕M上的圖案DP，而轉(zhuǎn)印于該感旋光性基板上的一曝光步驟。
為了解決上述課題，本發(fā)明的第2觀點的曝光方法是由光源1來的光照射于罩幕M，于形成于該罩幕M上的圖案DP，而轉(zhuǎn)印于該感旋光性基板上的該曝光步驟中，有一切換步驟S11對應于該感旋光性基板的感光特性，切換照射于罩幕M的光的波長幅度。
又，于上述第2觀點的曝光方法，于該切換步驟S11中，更包括較佳對應于轉(zhuǎn)印子感旋光性基板P上的圖案DP的解像度，切換照射于罩幕M的光的波長幅度。
又，隨著實行該切換步驟S11，又包括一補正步驟S13、S15，以補正由于切換該波長幅度所引起的光學特性變化。
又，為達成上述的第二目的，本發(fā)明的第11觀點的曝光裝置，于曝光裝置，在基板上涂布感旋光性材料在罩幕上的圖案，包括一光源，一照度檢出裝置，以檢出從光源的光的照度。根據(jù)包含從該照度檢出裝置的檢出值與該感旋光性材料的分光特性的數(shù)據(jù)與成分數(shù)據(jù)，從光源的光控制使有一定的照度的一照明裝置，與利用從該照明裝置來的光，照明于罩幕上的該圖案，而投影到該基板上的一投影光學系統(tǒng)。
于第2觀點的曝光裝置，利用包括有照明裝置的照度檢出裝置，檢出從光源來的光的照度，根據(jù)含檢出值與該感旋光性材料的分光特性的相關(guān)數(shù)據(jù)與成分數(shù)據(jù)，控制使有一定的照度。因此，使用對應于涂布于基板上的感旋光性材料的最適合分光特性，且有一定照度的照明光，可進行感旋光性材料的曝光。
又，于第11觀點的曝光裝置，該照明裝置，更包括一波長域變更裝置，可變更從光原來的光的波長域。根據(jù)含感旋光性材料的分光特性的相關(guān)數(shù)據(jù)的該成分數(shù)據(jù)與由該照度檢出裝置的檢出值，利用該波長域變更裝置，變更波長的光控制使有一定的照度。
于上述結(jié)構(gòu)，利用照明裝置檢出從光源的光的照度，利用波長域變更裝置而變更從光源來的光的波長。又，根據(jù)利用各照度檢出裝置的檢出值與含感旋光性材料的分光特性的相關(guān)數(shù)據(jù)的該成分數(shù)據(jù)，于從光源來的光中，利用波長域變更裝置，變更波長的光的照度，控制使有一定的照度。因此，使用對應于涂布于基板上的感旋光性材料的最適合分光特性，且有一定照度的照明光，可進行感旋光性材料的曝光。
又，于第11觀點的曝光裝置，該照明裝置，更包括多個光源，多個照度檢出裝置以檢出各光源照度，與多個波長域變更裝置，可變更從各光原來的光的波長域。根據(jù)由該照度檢出裝置的檢出值，利用該波長域變更裝置，變更波長的光控制使有一定的照度。
于上述結(jié)構(gòu)，利用包括于照明裝置的多個照度檢出裝置，檢出從每一該些光源的光的照度，利用各波長域變更裝置而變更從光源來的光的波長。又，根據(jù)利用各照度檢出裝置的檢出值與含感旋光性材料的分光特性的相關(guān)數(shù)據(jù)的該成分數(shù)據(jù)，于各從光源來的光中，利用各波長域變更裝置，變更波長的光的照度，控制使有一定的照度。因此，使用對應于涂布于基板上的感旋光性材料的最適合分光特性，且有一定照度的照明光，可進行感旋光性材料的曝光。
又，于上述結(jié)構(gòu)，該照度檢出裝置，分別檢出有不同波長分布的多個波長域的光的照度。
于上述結(jié)構(gòu)，利用照明裝置有相互有異的波長分布的多個波長域的光的照度，而分別檢出照度，根據(jù)此檢出值與含有感旋光性材料的分光特性的相關(guān)數(shù)據(jù)的該成分數(shù)據(jù)，于從光源來的光中，利用波長域變更裝置，變更波長的光的照度，控制使有一定的照度。因此，使用對應于涂布于基板上的感旋光性材料的最適合分光特性，且有一定照度的照明光，可進行感旋光性材料的曝光。
又，于上述結(jié)構(gòu)，該照度檢出裝置包括一反射鏡位于該罩幕側(cè)，反射由該光源來的照明光。該照度檢出裝置較佳根據(jù)該從反射鏡的漏光，檢出從該光源來的光的照度。
于上述結(jié)構(gòu)，用從反射鏡的漏光，檢出從該光源照射的照明光的照度，根據(jù)檢出的照度，控制從該光源照射的照明光的一定照度。因此，不會導致照明光的損失，也可以檢出從光源的照明光的照度。
又，于第11觀點的曝光裝置，該較佳又包括一照度傳感器，以檢出該基板上的照度。又，于第11觀點的曝光裝置，該檢出該基板上的照度的一照度傳感器，較佳載置于該基板平臺。
于上述結(jié)構(gòu)，例如根據(jù)利用載置于基板平臺的照度傳感器，檢出基板上的照度，對應于涂布于基板上的感旋光性材料的分光特性的照明光照度，控制使有最適當?shù)囊欢ㄕ斩取?br>
又，于上述結(jié)構(gòu)，較佳檢出該基板上的照度的該照度傳感器，也可檢出位于該基板與光學的耦合地方的照度。
于上述結(jié)構(gòu)，利用檢出基板平臺與耦合地方的照度的傳感器，于曝光時也可檢出基板上的照度。因此，根據(jù)檢出基板平的照度，對應于涂布于基板上的感旋光性材料的分光特性的照明光照度，控制使有最適當?shù)囊欢ㄕ斩取?br>
又，于第11觀點的曝光裝置，該照度傳感器，較佳可檢出相互有異的波長分布的多個波長域的光的照度，而分別檢出照度。
于上述結(jié)構(gòu)，利用照度傳感器，于基板上檢出相互有異的波長分布的多個波長域的光的照度。因此，根據(jù)檢出基板平的照度，對應于涂布于基板上的感旋光性材料的分光特性的照明光照度，控制使有最適當?shù)囊欢ㄕ斩取?br>
又，于上述結(jié)構(gòu)，較佳又包括一調(diào)光裝置，以調(diào)整從該光源來的光的照度。根據(jù)利用照度傳感器檢出相互有異的波長分布的多個波長域的光的照度，控制該光源或該調(diào)光裝置。
于上述結(jié)構(gòu)，利用照度傳感器檢出相互有異的波長分布的多個波長域的光的照度，而控制該光源或該調(diào)光裝置，特定的波長域的光在基板上照度，對應于涂布于基板上的感旋光性材料的分光特性，控制使有最適當?shù)囊欢ㄕ斩取?br>
又，利用本發(fā)明第3觀點的曝光方法，包括使用上述任一的曝光裝置的曝光方法，使用該照明裝置，照明于罩幕的一照明步驟，與使用該投影裝置，投影于罩幕的圖案到該基板上的一投影步驟。
于該曝光方法，利用照明步驟，根據(jù)于涂布于基板上的感光度，而照明于罩幕的照度，對應于最適合的涂布于基板上的感旋光性材料的分光特性，且有一定照度的照明光，可進行感旋光性材料的曝光。
又，未達成上述的目的，本發(fā)明的為元件的制造方法，包括使用上述任何之一的曝光裝置或上述任何之一的曝光方法，以形成于罩幕M的圖案DP，而曝光于該感旋光性基板P的曝光方法S44，與將被曝光的該感旋光性基板P顯影的顯影步驟S46。
圖1為依據(jù)本發(fā)明的第一實施例，曝光裝置的全體結(jié)構(gòu)斜視圖。
圖2為照明光學系統(tǒng)IL的側(cè)視圖。
圖3為穿通過波長選擇濾波器6，7的光的光譜。
圖4為照明光學系統(tǒng)IL的遠心(telecentricity)與照度分布的關(guān)系圖，其中圖4a為復眼集成器(fly-eye integrator)的入射面的光強度的照度分布圖，而圖4b為照射于平板P的光的照度分布圖。
圖5a-圖5b為改變光導器9的出射端9b的角度，而調(diào)整光學照明系統(tǒng)的遠心的樣子的示意圖。
圖6為于平板P上產(chǎn)生照度的一例示意圖。
圖7為照明光學系統(tǒng)IL的變形例的斜試圖。
圖8為投影光學系統(tǒng)PL的一部，為投影光學單元PL1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為圖8的罩幕側(cè)倍率補正光學系統(tǒng)35a的結(jié)構(gòu)，以及平板側(cè)倍率補正光學系統(tǒng)35b的概略示意圖。
圖10為圖8的聚焦補正光學系統(tǒng)38，概略示意圖。
圖11為曝光的光線，含有g(shù)線、h線、與i線的波長幅度的曝光光線，其MTF示意圖。
圖12a為照度測定部29的概略結(jié)構(gòu)與測定照度方法說明圖，以及圖12b與12c圖為利用圖12a的方法，所得到的照度分布圖。
圖13為空間像計測裝置24的概略結(jié)構(gòu)斜視圖。
圖14為使用空間像計測裝置24的投影光學單元PL1～PL5的光學特性檢出方法說明示意圖。
圖15為利用本發(fā)明第1實施例，其曝光裝置的動作的一例的流程圖。
圖16為依據(jù)本發(fā)明的第二實施例，曝光裝置的全體結(jié)構(gòu)斜視圖。
圖17為平板對準感側(cè)器70a～70d的光學系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖18為依據(jù)本發(fā)明的第三實施例，曝光裝置的投影光學系統(tǒng)PL的一部份，即投影光學單元PL1的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
圖19為圖18的聚焦補正光學系統(tǒng)58的結(jié)構(gòu)概略示意圖。
圖20為本發(fā)明的第4實施例，關(guān)于曝光裝置的全體結(jié)構(gòu)斜視圖。
圖21為本發(fā)明的第4實施例，關(guān)于照明系統(tǒng)的側(cè)視圖。
圖22為本發(fā)明的實施例，關(guān)于吸光板與吸熱器的形狀示意圖。
圖23為本發(fā)明的實施例，關(guān)于穿通過波長選擇濾波器的光譜說明圖。
圖24為本發(fā)明的第5實施例，關(guān)于曝光裝置的照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖25為本發(fā)明的第5實施例，關(guān)于照明系統(tǒng)的光源單元的結(jié)構(gòu)圖。
圖26為本發(fā)明的第6實施例，關(guān)于曝光裝置的照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖27為本發(fā)明的第7實施例，關(guān)于曝光裝置的照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖28為本發(fā)明的第7實施例，關(guān)照明系統(tǒng)的光源單元結(jié)構(gòu)圖。
圖29為本發(fā)明實施例，關(guān)于微元件的半導體元件制造方法的流程圖。
圖30為本發(fā)明實施例，關(guān)于微元件的液晶顯示元件制造方法的流程圖。
1，101，140a-c.光源17b.集成傳感器2，102橢圓鏡18，19，21b，22b，39a，41-50，119驅(qū)動部3，103反射鏡 20，120主控制系統(tǒng)4快門23，123存儲裝置5，112a-112f準直透鏡 24光學特性檢出裝置6，7，106a，106b波長選擇濾波器25，26，122移動鏡8，88，105，110傳遞透鏡 30a，30b成像光學系統(tǒng)9，111光導器 31a，31b棱鏡10刀片 32a，32b曲折光學系11b準直透鏡 33a，33b凹面反射鏡12b復眼集成器34a，34b反射曲折光學系統(tǒng)13b開口阻隔 35a，35b反射曲折光學系統(tǒng)14b分光器36，37平行面板15b，81，83，85集光透鏡部38聚焦補正光學系統(tǒng)16集光透鏡 29a線傳感器80鹵燈 82二色性濾光鏡86指針板 87標記90，91物鏡 92影像元件104a開口板 104b遮蔽板109a吸熱器 130光感側(cè)器136電源裝置 138a，138b濾光器115b-f復眼集成器 116b-f視野檔板124，129a，b照度傳感器具體實施方式
圖1為依據(jù)本發(fā)明的第一實施例，曝光裝置的全體結(jié)構(gòu)斜視圖。關(guān)于第1實施例，對于由多個反射屈折形的投影光學單元PL1～PL5所構(gòu)成的投影光學系統(tǒng)PL，罩幕M與做為感旋光性基板的平板P的相對移動時，被形成罩幕M的液晶顯示器的圖案DP的像，被轉(zhuǎn)印于平板P上，此為步進與掃描方式的曝光裝置的適用情形，例如舉例說明。又，本實施例中，平板P上涂布有光阻(感度20mJ/cm2)或是樹脂光阻(感度60mJ/cm2)。
又，于以下說明，各圖中所示設(shè)定為xyz直交坐標系統(tǒng)。一面參照此xyz直交坐標系統(tǒng)，而其它各部份的相關(guān)位置進行說明。xyz直交坐標系統(tǒng)設(shè)置平板P相對平行于x軸與y軸，而設(shè)定z軸垂直于平板P的方向。圖中的xyz直交坐標系統(tǒng)，實際上設(shè)定xy平面與水平面平行，而z軸設(shè)定于垂直向上方向。又，本實施例罩幕M與平板P向互移動的方向(掃描方向)，設(shè)定為x軸方向。
本實施例的曝光裝置，于罩幕平臺(未示于圖1)上通過罩幕支撐器(未示)，在平行于xy平面上支撐，具有使得可以在罩幕上均一照明的照明光學系統(tǒng)。圖2為照明光學系統(tǒng)IL的側(cè)視圖。與圖1相同號碼的對象代表相同對象。請參照圖1與圖2，照明光學系統(tǒng)例如是有由超高壓水銀燈所構(gòu)成的光源1。光源1配置于橢圓鏡2的第1焦點的位置。由光源1發(fā)出的照明光束，通過二色性鏡3(dichroic-mirror)，在橢圓鏡2之第2焦點的位置形成光源像。
又，本實施例，由光源1射出的光，利用于橢圓鏡2的內(nèi)面所形成的反射膜與二色性鏡3的反射，由含有g(shù)線(436nm)的光，h線(405nm)的光，及i線(365nm)的光的波長領(lǐng)域的光，在橢圓鏡2的第2焦點的位置形成光源像。最后，曝光上不必要，而在含有g(shù)線(436nm)的光，h線(405nm)的光，及i線(365nm)的光的波長領(lǐng)域之外的成分，被橢圓鏡2與二色性鏡3于反射之際而被移除。
于橢圓鏡2的第2焦點的位置，配置有快門4。快門4相對于光軸AX1傾斜配置，為一開口板4a(見圖2)，與用于之遮蔽或開放所形成的開口的一遮蔽板4b(見圖2)。在橢圓鏡2的第2焦點的位置的快門4，其配置使由光源1射出的照明光束被集束，而由遮蔽板4b的少許移動，而遮蔽開口板4a上所形成的開口。利用通過開口的照明光束的光量可突然改變，可得到脈沖式的照明光束。
由在橢圓鏡2的第2焦點的位置上形成的發(fā)散光束，利用準直透鏡5，使改變成約略平行光束，而入射于波長選擇濾波器6。波長選擇濾波器6使所要的光束通過，其相對于光路(光軸AX1)可進退自在。又，有與波長選擇濾波器6相同，相對于光路(光軸AX1)可進退自在的波長選擇濾波器7。波長選擇濾波器7與波長選擇濾波器6共同設(shè)置。其波長選擇濾波器6，7內(nèi)的任一個，配置于光路上。圖2的主控制系統(tǒng)20，利用由驅(qū)動裝置18控制，使波長選擇濾波器6，7的任一個配置于光路上。
于本實施例，波長選擇濾波器6使含i線的波長域的光通過，波長選擇濾波器7使含g線光，h線光與i線光(365nm)的波長域的光通過。于此，于本實施例，利用波長選擇濾波器6、7的任一配置于光路上，而切換照射于罩幕的光的波長幅度。又，波長選擇濾波器相當于本發(fā)明的波長幅度切換裝置。
又，穿通過波長選擇濾波器的光的光譜如以下說明。圖3為穿通過波長選擇濾波器6，7的光的光譜。如圖3所示，由光源1射出含有大約波長200～600nm的波長域的多個輝線(peak)的光譜的光。于光源1射出的光內(nèi)，于進行曝光之際，用前述橢圓鏡2與反射鏡3的反射將曝光不要的波長成份移除。曝光不要的波長成份被移除，入射于配置在光路上的波長選擇濾波器6，如圖3所示，使含波長幅度Δλ1的i線光通過。另一方，的波長選擇濾波器7，使含波長幅度Δλ2的g線，h線，i線光通過。
又，通過波長選擇濾波器6的光的功率，是由波長幅度Δλ1內(nèi)的光譜的積分所得，或是波長幅度Δλ2內(nèi)的光譜的積分所得。于此，如圖3所示，為各g線，h線，i線的光譜分布。通過波長選擇濾波器6與波長選擇濾波器7功率比約1比3。
于此，如前述，本實施例的平板P上假設(shè)涂布感度為20mJ/cm2的光阻，或是感度為60mJ/cm2的樹脂光阻，其感度約1比3。因此，平板P上涂布高感度的光阻時，可配置低透光率的波長選擇濾波器6于光路上，而涂布高感度的光阻時，可配置低透光率的波長選擇濾波器7于光路上。載置于平板P上平板平臺PS的移動速率一定(300mm/sec)下，可進行曝光。如此，本實施例中，對應于被涂布于平板P的光阻感度(感光特性)，配置于光路上的波長選擇濾波器，利用切換可通過的波長幅度，變更照射于平板P的光的功率。
類似圖1，通過波長選擇濾波器6或是波長選擇濾波器7的光，通過傳遞透鏡8(relay lens)的再成像。于此再成像位置的附近，配置于光導器9的入射端9a。光導器9例如由多個隨意光纖束所構(gòu)成隨機光導器光纖。光源1的數(shù)量(圖1為1個)與入射端9a的數(shù)量相同。構(gòu)成投影光學系統(tǒng)PL的投影光學單元的數(shù)量(圖1為五個)與出射端9b～9f的數(shù)量相同(如圖2的出射端9b所示)。就此，由光導器9的入射端9a的入射光，于其內(nèi)部傳播后，分五個出射端9b～9f射出。
如圖2所示，光導器9的入射端9a，可以是連續(xù)可變的位置所構(gòu)成的刀片10。此刀片10，可利用于光導器9的入射端9a的將一部份光遮蔽，光導器9五個出射端9b～9f，因此各別射出連續(xù)可變的強度的光。刀片10對于光導器9的入射端9a以控制遮光量，圖2中主控制系統(tǒng)20，用于進行控制一驅(qū)動裝置19。
如前述，本實施例，考慮平板P上涂布感度為20mJ/cm2的光阻，或是感度為60mJ/cm2的樹脂光阻的情形，利用刀片10，而利用調(diào)整從光導器9的出射端9b～9f的各射出光的強度，上述的光阻與感度不同的光阻(例如50mJ/cm2的光阻)被涂布的情形，對應光阻的感度，可設(shè)定適當?shù)恼丈溆诠庾璧墓夤β?。如此，平板平臺PS的移動速度從最高到最低皆可曝光。
光導器9的出射端9b與罩幕M之間，準直透鏡11b(collimatelens)，復眼集成器12b(未示于圖1)，開口阻隔(aperture stop)13b(未示于圖1)，分光器14b(未示于圖1)，以及集光透鏡部15b(condense lens)順續(xù)配置。同樣，光導器9之各出射端9b～9f與罩幕M之間，準直透鏡11c～11f，復眼集成器12c～12f，開口阻隔13c～13f，分光器14c～14f，以及集光透鏡部15c～15f，也順續(xù)配置。于此，為簡單說明，光導器9的出射端9b～9f與罩幕M之間，設(shè)置有光學部結(jié)構(gòu)，光導器9的出射端9b與罩幕M之間，設(shè)置有準直透鏡11b，開口阻隔13b，分光器14b，以及集光透鏡部15b做為代表說明。
從光導器9的出射端9b射出的發(fā)散光束，利用準直透鏡11b，將光轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫泄夂螅肷溆趶脱奂善?2b。復眼集成器12b是由多個正透鏡元件其中心軸線沿著光軸AX2，而橫向密合延伸配列所構(gòu)成。因此，復眼集成器12b的入射光束，利用多個透鏡元件，而分割波面，其后側(cè)焦點面(即，射出面附近)，有與透鏡元件的個數(shù)相同的光源像，而形成二次光源。即是，復眼集成器12b的后側(cè)焦點面，形成實質(zhì)上的面光源。
復眼集成器12b的后側(cè)焦點面，被形成的由多個二次光源的光束，利用于復眼集成器12b的后側(cè)焦點面的附近所設(shè)置的開口阻隔13b而被限制后，通過分光器14b，而入射于集光透鏡部15b，又，開口阻隔13b，于對應于投影光學單元PL1的朣面與光學的約略耦合位置而配置。為了使所要的照明可規(guī)定二次光源的范圍，其有可變的開口部。開口阻隔13b，利用其變化可改變開口部的開口徑，而決定照明條件的σ值(構(gòu)成投影光學系統(tǒng)PL的各投影光學單元PL1～PL5的朣面的開口徑，對應于朣面上的二次光源的口徑比)而設(shè)定所希望的值。
通過集光透鏡部15b的光束，被形成圖案DP的罩幕M，重疊照明。從光導器9之其它出射端9c～9f射出的發(fā)散光也相同，順續(xù)通過準直透鏡11c～11f，復眼集成器12c～12f，開口阻隔13c～13f，分光器14c～14f，以及集光透鏡部15c～15f，與罩幕M，個別重疊照明。即是，照明光學系統(tǒng)IL，于罩幕M上的y軸方向合并有多個(圖1合計五個)的臺形狀的照明領(lǐng)域。
一方面，通過照明光學系統(tǒng)IL分光器14b的光，通過集光透鏡16b，使由能量傳感器的光電轉(zhuǎn)換元件所構(gòu)成的集成傳感器17b(integrate-sensor)受光。此集成傳感器17b的光電轉(zhuǎn)換信號，通過未示的鋒值維持器(peak hold)回路與A/D轉(zhuǎn)換器，而供給主控制系統(tǒng)20。集成傳感器17b的輸出，與平板P表面(像面)上，照射光的單位面積的相當能量(曝光量)的相關(guān)系數(shù)，于主控制系統(tǒng)20預先求出，而存儲其內(nèi)。
主控制系統(tǒng)20，控制載置于平板平臺PS的平板P與載置于罩幕平臺MS的罩幕M，從未示于圖的平臺控制器的平臺系統(tǒng)的動作數(shù)據(jù)，同時控制快門4的開閉動作。由集成傳感器17b的輸出，所對應的光電轉(zhuǎn)變信號，對驅(qū)動裝置19輸出控制信號。從照明光學系統(tǒng)的照明光照射于罩幕M，控制時間與照明強度。又，集成傳感器17b的感度，是于光路上對應配置波長選擇濾波器6或是配置波長選擇濾波器7，利用控制裝置20而變更而得。于此，傳感器17b的感度因此有波長依存性。
又，光導器9的出射端9b，對應于光軸AX2，為了變更出射端9b的角度，其設(shè)置有驅(qū)動裝置21b。此驅(qū)動裝置21b為了調(diào)整照明光學系統(tǒng)IL的遠心(telecentricity)而設(shè)計。于此，照明光學系統(tǒng)IL的遠心與趙度分布的關(guān)系作說明。圖為照明光學系統(tǒng)IL的遠心與照度分布之關(guān)系圖。又，圖4aw復眼集成器(fly-eye integrator)的入射面的光強度的照度分布圖，而圖4b照射于平板P的光的照度分布圖。
假設(shè)，照明光學系統(tǒng)IL的各部材，于制造時有制造誤差，且，照明光學系統(tǒng)IL于組合時有組合誤差的情形，入射于復眼集成器12b的光的照度分布，如圖4a中，符號PF10的曲線所示，其對應于光軸回轉(zhuǎn)對稱，為凸型的照度分布。得到有此照度分布的光的情形下，照射于罩幕M上的照明領(lǐng)域的照明光的照度分布或投影于平板P的投影領(lǐng)域的投影光的照度分布，如圖4b中，符號PF20的曲線所示，沒有不均勻的照度分布。
由此，照明光學系統(tǒng)IL的各部材的制造誤差以及組合誤差，由于有些微存在，入射于復眼集成器12b的光的照度分布，如圖4a中符號PF11的曲線所示。其對應于光軸傾斜而回轉(zhuǎn)不對稱，而產(chǎn)生照度不均。此結(jié)果，照射于罩幕M上的照明領(lǐng)域的照明光的照度分布或投影于平板P的投影領(lǐng)域的投影光的照度分布，因此為傾斜分布。又，本實施例中，利用波長選擇濾波器6、7的任一，配置于光路上，通過照明光學系統(tǒng)IL的光的波長幅度會變化。由此，例如，波長選擇濾波器6配置于光路上的情形，得到如圖4b的照度分布PF20。利用波長選擇濾波器7替代波長選擇濾波器6配置于光路上，投影于平板P的投影領(lǐng)域的投影光的照度分布，會有傾斜分布。
此傾斜分布(照度不均)，造成照明光學系統(tǒng)IL的遠心的惡化，為了改善遠心，而包括有為了使對于光軸AX2的射出端9b角度變更的驅(qū)動裝置21b。圖5，改變光導器9的出射端9b的角度，而調(diào)整光學照明系統(tǒng)的遠心的樣子的示意圖。又，利用波長選擇濾波器7替代波長選擇濾波器6配置于光路上，圖5a所示，對于復眼集成器12b的入射光角度(入射角約略不為0)。由于入射角約略不為0，控制系統(tǒng)20對于驅(qū)動裝置21b輸出控制信號，調(diào)整射出端9b的角度。如圖5b所示，驅(qū)動裝置21b利用于射出端9b的端部壓向與光軸AX2直交的一方向，使光軸AX2對射出端9b傾斜，而形成如圖4b所示的沒有照度不平均的照度分布PF20。
又，上述含有照明光學系統(tǒng)IL的各部材于制造時的制造誤差與組合誤差，有一些存在的情形下，或是，波長選擇濾波器6、7交換的情形下，如圖6的符號PF22的區(qū)線所示，罩幕M上的照明領(lǐng)域或是平板P上的投影領(lǐng)域，對于光軸回轉(zhuǎn)對稱，而產(chǎn)生照度不均。圖6是于平板P上產(chǎn)生照度不均的一例繪示圖。為了補正照度不均，由集光透鏡部15b所構(gòu)成的至少一個的光學元件(透鏡)，設(shè)置驅(qū)動裝置22b使沿著光軸AX2方向移動。控制裝置20通過驅(qū)動裝置22b，使含有集光透鏡部15b的光學元件沿著光軸AX2方向移動，如圖6的照度分布PF22，利用使反向回轉(zhuǎn)對稱，而發(fā)生照度不均，而形成如圖6無照度不均的照度分布PF20。
又，照明光學系統(tǒng)IL，利用調(diào)整被設(shè)置的光學部材的位置，照明光學系統(tǒng)IL的照明光學特性(遠心與照度不均)，其調(diào)整方法詳述于下。例如參照日本特開平2001-305743號公報，特開平2001-313250號公報(以及對應的美國于2001年2月23日申請的申請?zhí)?9/790,616)，以及美國專利5,867,319。又，于照度不均的調(diào)整，如罩幕面(平板面)近旁或罩幕面(平板面)與光學的耦合面，或是其掃描方向近旁的開口的幅度是與掃描方向直交的方向(非掃描方向)，利用配置不同的視野擋板，以作可能的補正。其詳細補正方法，參照例如歐洲特許633506等。又，于補正方法，不必有相異視野擋板的開口的幅度，而于非掃描方向的穿透特性上，也可以設(shè)置有濃度分布過濾器，使補正照度不均的分布。
控制裝置20，與硬盤等的存儲裝置23連接，于存儲裝置23內(nèi)存有曝光數(shù)據(jù)文件。曝光數(shù)據(jù)文件存儲于進行平板P曝光時的處理與處理順序。每一處理，為相關(guān)于在平板P上涂布光阻的數(shù)據(jù)(例如光阻感度)，必要的解像度，使用的罩幕M，使用的波長選擇濾波器，照明光學系統(tǒng)IL的補正量(照明光學數(shù)據(jù))，投影光學系統(tǒng)PL的補正量(投影光學數(shù)據(jù))，以及基板的平坦性到關(guān)數(shù)據(jù)(所謂成分recipe)。于此，照明光學系統(tǒng)IL的補正量，波長選擇濾波器6、7可個別于光路上配置。罩幕M的圖案DP，于適當?shù)恼彰鞴鈱W系統(tǒng)IL的光學特性的補正量(確保于遠心時，不會產(chǎn)生罩度不均的狀態(tài))，將罩幕M的圖案DP轉(zhuǎn)印于平板P。
上述控制裝置20，根據(jù)其存儲裝置23所存儲的曝光遠心，利用進行控制驅(qū)動裝置18，19，21b，22b，切換波長選擇濾波器，刀片10的位置調(diào)整，光導器9的射出端9b的角度調(diào)整，以及集光透鏡部15b的光軸AX2方向的位置調(diào)整，而調(diào)整照明光學系統(tǒng)IL的照明條件。又，于后詳述，于本實施例，控制裝置20，與存儲裝置23所存儲的照明光學系統(tǒng)IL的補正量一起，使用照射于平板P的光的照度不均等的照明光學系統(tǒng)IL的照明光學特性的檢出結(jié)果，以補正照明光學系統(tǒng)IL的光學特性。
又，如以上說明的照明光學系統(tǒng)IL，從一光源1的光，通過光導器9等分割成五個照明光，光源1的數(shù)量與投影光學單元所限定的數(shù)量不同，而可有類似的變形例。圖7為照明光學系統(tǒng)IL的變形例的斜試圖。如圖7所示，為2個以上光源之設(shè)計。由此2個光源的照明光，通過隨機(random)性良好的光導器9，可等分割成五個照明光。關(guān)此結(jié)構(gòu)，可因應于在一個光源的曝光量不足的情形。又，光導器9的分割數(shù)量不限于五個，其可對應于投影光學單元的數(shù)量而設(shè)定分割數(shù)量。
由罩幕M上的照明領(lǐng)域的光，對應于每個照明領(lǐng)域，沿著y軸方向配列影光學單元(圖1中為五個)PL1～PL5所構(gòu)成的投影光學系統(tǒng)PL，而入射。其次，本發(fā)明的投影光學系統(tǒng)PL的結(jié)構(gòu)如以下說明。圖8繪示投影光學系統(tǒng)PL的一部，投影光學單元PL1的結(jié)構(gòu)示意圖。又，投影光學單元PL2～PL5的結(jié)構(gòu)約略與投影光學單元PL1的結(jié)構(gòu)相同，而僅以投影光學單元PL1做說明，投影光學單元PL2～PL5的說明省略。
圖8所示的投影光學單元PL1，有根據(jù)從罩幕M來的光，而形成圖案DP的一次像的第一成像光學系統(tǒng)30a，與根據(jù)此一次像的光的圖案DP的正立正像(二次像)，于平板P上形成有第二成像光學系統(tǒng)30b。又，圖案DP的一次像的形成位置近旁，于罩幕M上的投影光學單元PL1的視野領(lǐng)域(照明領(lǐng)域)以及于平板上P的投影光學單元的投影領(lǐng)域(曝光領(lǐng)域)，依設(shè)定而設(shè)置一視野擋板AS。
第1成像光學系統(tǒng)30a包括一第1棱鏡31a，有一第1反射面，與罩幕面(xy平面)有45度傾斜角度，使從罩幕M沿著z軸方向而入射的光，在x軸方向反射。又，第1成像光學系統(tǒng)30a包括一第1曲折光學系32a，其于一第1棱鏡31a順向的一邊，有正向曲折功能；與一第1凹面反射鏡33a，其凹面朝向于一第1直角棱鏡31a。第1曲折光學系32a與第1凹面反射鏡33a沿著x軸配置，而全部構(gòu)成一第1反射曲折光學系統(tǒng)34a。從第1反射曲折光學系統(tǒng)34a沿著x軸+方向，入射于第1棱鏡31a的光，相對于罩幕面(xy平面)有45度傾斜角度，設(shè)置有一第2反射面，朝向z軸反射。
另一方面，第2成像光學系統(tǒng)30b，包括一第2棱鏡31b，有一第2反射面，與罩幕面(xy平面)有45度傾斜角度，使從第1直角棱鏡31a沿著z軸方向而入射的光，在x軸方向反射。又，第2成像光學系統(tǒng)30b包括一第2曲折光學系32b，其于一第2直角棱鏡31b順向的一邊，有正向曲折功能；與一第2凹面反射鏡33b，其凹面朝向于一第2直角棱鏡31b。第2曲折光學系32b與第2凹面反射鏡33b沿著x軸配置，而全部構(gòu)成一第2反射曲折光學系統(tǒng)34b。從第2反射曲折光學系統(tǒng)34b沿著x軸+方向，入射于第2棱鏡31b的光，相對于罩幕面(xy平面)有45度傾斜角度，設(shè)置有一第2反射面，朝向z軸反射。
又，于本實施例中，于第1反射曲折光學系統(tǒng)34a與第1直角棱鏡31a之間的第2反射面之間的光路中，于罩幕側(cè)設(shè)置有一倍率補正光學系35a；于第2反射曲折光學系統(tǒng)34b與第2直角棱鏡31b之間的第2反射面之間的光路中，于罩幕側(cè)設(shè)置有一倍率補正光學系35b。又，罩幕M與第1直角棱鏡31a之間的第1反射面的光路中，設(shè)置有像偏移的第1平行面板36與第2平行面板37。更，第2直角棱鏡31b的第2反射面與平板P之間的光路中設(shè)置有一聚焦補正光學系統(tǒng)38。
以下，罩幕倍率補正光學系35a與平板側(cè)倍率補正光學系35b的結(jié)構(gòu)與作用進行說明。圖9為圖8的罩幕側(cè)倍率補正光學系統(tǒng)35a的結(jié)構(gòu)，以及平板側(cè)倍率補正光學系統(tǒng)35b的概略示意圖。又，如圖8所示，第1反射曲折光學系統(tǒng)34a的光軸以AX1表示，第2反射曲折光學系統(tǒng)34b的光軸以AX2表示。又，視野文件板AS的規(guī)則，從罩幕M上的照明領(lǐng)域的中心的z軸方向行進，而通過視野檔板AS的中心，同時，依視野文件板AS的規(guī)則，達于平板P上的曝光領(lǐng)域的中心的光線的路徑，以光軸A10表示。
如圖8與圖9所示，罩幕側(cè)倍率補正光學系統(tǒng)35a，是于第1曲折光學系32a與第1直角棱鏡31a的第2反射面的光路中，從第1曲折光學系32a順向，在第1曲折光學系32a側(cè)邊，有對向為平面的一平凸鏡51與面對于第1直角棱鏡31a的第2反射面，為平面的一平凹鏡52所構(gòu)成。即是，罩幕側(cè)倍率補正光學系統(tǒng)35a的光軸，與軸線AX11一致。平凸鏡51的凸面與平凹鏡52的凹面大約有相同的曲率，而相對間隔一距離。
又，平板側(cè)倍率補正光學系35b，是于第2曲折光學系32b與第2直角棱鏡31b之第2反射面的光路中，從第2曲折光學系32b順向，在第2曲折光學系32b側(cè)邊，有對向為平面的一平凹鏡53與面對于第2直角棱鏡31b的第2反射面，為平面的一平凸鏡54所構(gòu)成。即是，平板側(cè)倍率補正光學系統(tǒng)35b的光軸，與軸線AX12一致。平凹鏡53的凹面與平凸鏡54的凸面大約有相同的曲率，而相對間隔一距離。
較詳細而言，罩幕倍率補正光學系35a與平板側(cè)倍率補正光學系35b，沿著軸線AX11，AX12方向而變化，而互相有類似的結(jié)構(gòu)。且，構(gòu)成罩幕倍率補正光學系35a的平凸鏡51與平凹鏡52的間隔，以及構(gòu)成平板側(cè)倍率補正光學系統(tǒng)35b的平凹鏡53與平凸鏡54的間隔之中，當至少有一方的間隔有微量變化時，投影光學單元PL1的投影倍率也會微量變化。沿著其像面的合焦方向(沿著光軸AX10方向)，，聚焦位置也會些微變化。又，罩幕倍率補正光學系35a，其由第1驅(qū)動部39a所驅(qū)動，平板側(cè)倍率補正光學系35b其由第2驅(qū)動部39b所驅(qū)動，而所構(gòu)成。
其次，像偏移器的第1平行平面板36及第2平行平面板37的說明。第1平行平面板36，于基準狀態(tài)的平行面，設(shè)定與光軸AX10垂直，而使可以在x軸微量轉(zhuǎn)動。第1平行平面板36在x軸微量轉(zhuǎn)動會使形成于平板P上的像，在xy平面的y方向微動(像偏移)。又，第2平行平面板37，于基準狀態(tài)的平行面，設(shè)定與光軸AX10垂直，而使可以在y軸微量轉(zhuǎn)動。第2平行平面板37在y軸微量轉(zhuǎn)動會使形成于平板P上的像，在xy平面的x方向微動(像偏移)。又，第1平行平面板36由第3驅(qū)動端口40所驅(qū)動，第2平行平面板37由第4驅(qū)動部41所驅(qū)動，而構(gòu)成。
其次，聚焦補正光學系38進行說明。圖10為圖8的聚焦補正光學系統(tǒng)38，概略示意圖。聚焦補正光學系38，第2直角棱鏡31b的第2反射面與平板P的光路中，沿著光軸AX10，從第2直角棱鏡31b的第2反射面順向，于第2直角棱鏡31b的第2反射面?zhèn)龋瑸槠矫娴钠桨肩R55，與雙凸鏡56，與在平板P為平面的平凹鏡57所構(gòu)成。平凹鏡55的凹面與雙凸鏡56的凸面，以及平凹鏡57的凹面，其率大約相同，而向互對向有一間隔。
構(gòu)成聚焦補正光學系38的平凹鏡55與雙凸鏡56的間隔以及雙凸鏡56與平凹鏡57的間隔之內(nèi)，至少有一方的間隔微量變化，會使，投影光學單元PL1的影像沿著聚合方向有微量變化，其會使投影倍率微量變化。此聚焦補正光學系38，由第5驅(qū)動部42所驅(qū)動而構(gòu)成。
又，本實施例中，第2直角棱鏡31b有像轉(zhuǎn)動器的機能所構(gòu)成。即是，第2直角棱鏡31b于基準狀態(tài)第1反射面與第2反射面的交差線(棱線)沿著y軸方向設(shè)定，使光軸AX10可以微量回轉(zhuǎn)(z軸回轉(zhuǎn))。第2直角棱鏡31b可隨光軸AX10微量回轉(zhuǎn)而回轉(zhuǎn)。于平板P上形成的像，于xy平面上，隨光軸AX10微量回轉(zhuǎn)(z軸回轉(zhuǎn))而回轉(zhuǎn)(像回轉(zhuǎn))。第2直角棱鏡31b是由第6驅(qū)動部43所驅(qū)動而構(gòu)成。又，第2直角棱鏡31b由第1直角棱鏡31a所取代，也可以有像轉(zhuǎn)動器的功能。第2直角棱鏡31b與第1直角棱鏡31a雙方構(gòu)成像轉(zhuǎn)動器的功能。
以下，各投影光學單元的基本的構(gòu)成的簡單說明。首先，以第1平行平板36，第2平行平板37，罩幕倍率補正光學系35a，平板側(cè)倍率補正光學系35b，以及聚焦補正光學系38的狀態(tài)進行說明。如前述，形成于罩幕M的圖案DP，利用從照明光學系統(tǒng)IL的光(曝光的光)，以大約均勻的照度而照射。罩幕M上各照明領(lǐng)域所形成的圖案DP，由沿著z軸方向行進的光，利用第1直角棱鏡31a的第1反射面，于90度偏向后，沿著x軸方向而入射于第1反射曲折光學系統(tǒng)34a。入射于第1反射曲折光學系統(tǒng)34a的光，通過第1曲折光學系32a，而到達第1凹面反射鏡33a。被第1凹面反射鏡33a反射的光再通過第1曲折光學系32a，沿著+軸方向入射于第1直角棱鏡31a的第2反射面。第1直角棱鏡31a的第2反射面做90度偏折，而沿著-z軸方向行進的光，于視野檔板AS的近旁，而形成圖案DP的一次像。又，一次像的x軸方向的橫倍率為+1倍，y軸方向其橫倍率為-1。
從圖案DP的一次像，沿著-z軸方向行進的光，利用第2直角棱鏡31b的第1反射面，而90度偏向后，沿著-x軸方向行進，入射于第2反射曲折光學系統(tǒng)34b。入射于第2反射曲折光學系統(tǒng)34b的光，通過第2曲折光學系統(tǒng)32b，而到達第2凹面反射鏡33b。被第2凹面反射鏡33b反射的光，再通過第2曲折光學系統(tǒng)32b，使沿著+x軸方向而入射于第2直角棱鏡31b的第2反射面。被第2直角棱鏡31b的第2反射面偏向90度，而沿著-z軸方向行進的光，于平板P上對應曝光領(lǐng)域，而形成圖案DP的二次像。于此，于二次像的x軸方向橫倍率與y軸方向橫倍率皆為+1倍。即是，通過各投影單元PL1～PL5，于平板P上形成的圖案DP的像為等倍正立正像，各投影光學單元PL1～PL5構(gòu)成等倍正立系統(tǒng)。
又，上述的第1反射曲折光學系統(tǒng)34a，于第1曲折光學系32a的后側(cè)焦點位置近旁，由于配置有第1凹面反射鏡33a，于罩幕M側(cè)與視野檔板AS側(cè)為遠心的。又，第2反射曲折光學系統(tǒng)34b，于第2曲折光學系32a的后側(cè)焦點位置近旁，由于配置有第2凹面反射鏡33b，于罩幕M側(cè)與視野檔板AS側(cè)為遠心的。結(jié)果，各投影光學單元PL1～PL5，大約兩側(cè)(罩幕M側(cè)與平板P側(cè))成為遠心光學系統(tǒng)。
如此，通過從多個投影光學單元PL1～PL5所構(gòu)成的投影光學系統(tǒng)PL的光，平板平臺PS(未示于圖1)上，通過未示于圖的平板支撐器，平行支持于xy平面，而形成圖案DP的像于平板P上。即是，如上述，各投影光學單元PL1～PL5導所構(gòu)成的正立系統(tǒng)，做為感旋光性基板的平板P上，對應于各照明領(lǐng)域，于y軸方向并列的多個臺形狀的曝光領(lǐng)域，其形成圖案DP的等備正立像。
本實施例的曝光裝置，如前述，利用波長選擇濾波器6、7的交換，進行照射于平板P的光的波長幅度的切換。因此，交換波長選擇濾波器6、7，因為穿通過投影光學單元PL1～PL5的波長幅度的變化，各投影光學單元的焦點位置，倍率，像位置(xy平面內(nèi)的位置與z方向的位置)，以及像旋轉(zhuǎn)量可以變化。又，利用穿通過投影光學單元PL1～PL5的光的波長幅度的變化，使投影光學單元PL1～PL5的個別像差(例如，像面彎曲像差，非點像差，歪曲像差)等變化。
以上，由于穿通過投影光學單元PL1～PL5的波長幅度的變化而補正光學特性的變化，每個投影光學單元PL1～PL5，罩幕倍率補正光學系35a與平板側(cè)倍率補正光學系35b，像偏移器的第1平行平面板36及第2平行平面板37，以及設(shè)置聚焦補正光學系統(tǒng)38，使第2直角棱鏡31b，構(gòu)成有旋轉(zhuǎn)器的機能。
控制裝置20，為了補正投影光學單元PL1～PL5的光學特性的變化，根據(jù)存儲裝置23所存儲的包含投影光學系統(tǒng)PL的補正量(投影光學特性數(shù)據(jù))的曝光數(shù)據(jù)文件，控制第1驅(qū)動部39a～第6驅(qū)動部43。于此，投影光學系統(tǒng)PL的補正量，為了配置于各各光路的波長選擇濾波器6、7，罩幕M的圖案DP被轉(zhuǎn)印于平板P上，因而有適當?shù)耐队肮鈱W系統(tǒng)PL的特性(由投影光學單元PL1～PL形成圖案DP的像，而產(chǎn)生像偏移等，像如同設(shè)計值而配列，且投影光學單元PL1～PL5的像差盡量減低的狀態(tài))的補正量。
又，如圖8所示，各投影光學單元PL1～PL5，是為了構(gòu)成反射曲折系統(tǒng)，穿通過各投影光學單元PL1～PL5中的照明光(曝光的光)，曲折光學元件，吸收曝光的光的一部份而產(chǎn)生發(fā)熱膨脹或是曲折率所引起的像差(球面像差，非點像差，歪曲像差，像面彎曲像差以及)。更，有聚焦位置的變化以及倍率的變化的產(chǎn)生。本實施例，對應于投影光學單元PL1～PL5，其顯示曝光的照射時間與像差等的發(fā)生量(光學特性的變動量)的關(guān)系的每一個照射曝光的波長幅度的變動數(shù)據(jù)，預先求出，而存儲于存儲裝置23。于平板P曝光之際，考慮用于波長選擇濾波器6的曝光時間與用于波長選擇濾波器7的曝光時間以顯示曝光光的照射歷程，與存儲裝置23所存儲的變動數(shù)據(jù)，而驅(qū)動第1驅(qū)動部39a～第6驅(qū)動部43。又，依此變動數(shù)據(jù)，如上述的曝光光的照射時間與像差的發(fā)生量之間的關(guān)系，以對應化(map)的方式表示，特定的演算式(曝光光的照射時間與像差的發(fā)生量之間的關(guān)系的適量(fitting)系數(shù))而表示。更也可以利用離散值與內(nèi)插方式的形式表示(曝光光的照射時間與像差的發(fā)生量之間的關(guān)系以離散方式表示，離散的表示關(guān)系，較佳是以內(nèi)插為特定的內(nèi)插方式表示(曝光光的照射時間與像差的發(fā)生量之間的關(guān)系，為適量(fitting)關(guān)系式))。而適合的內(nèi)插法也有多種方式可采用。
又，如以上所示，控制裝置20利用控制設(shè)于各投影光學單元PL1～PL5的第1驅(qū)動部39a～第6驅(qū)動部43，而補正投影光學單元PL1～PL5的光學特性，此補正方法，合并投影光學單元PL1～PL5在z方向的可能移動而所構(gòu)成。利用投影光學單元PL1～PL5與平板P在z方向的象隊位置的變動，例如較佳為調(diào)整聚焦位置。又，詳細情形如后述，于本實施例，控制裝置20合并存儲裝置23所存儲的投影光學系統(tǒng)PL的補正量，被照射平板P的圖案DP的光學像的焦點位置，倍率，像位置，以及像的轉(zhuǎn)動量，并且使用各種的像差等的投影光學系統(tǒng)PL的投影光學特性的檢出結(jié)果，而補正投影光學系統(tǒng)PL的光學特性。
于此，本實施例的平板P上所圖部的光阻或是樹脂光阻，當對光阻曝光時其要求3微米的解像度，而對樹脂光阻曝光時其要求5微米的解像度。又，利用平板P的大型化，波長選擇濾波器6、7的任一配置于光路上的情形下，有確保盡量深的焦點深度的必要。以下對波長幅度的切換時，解像度與焦點深度的關(guān)系做說明。
一般而言，投影光學單元PL1～PL5的殘留像差小的情形下，其解像度R與焦點深度DOF，以(2)與(3)表示。(2)R＝kλ/NA(3)DOF＝λ/(NA)2上述(2)與(3)式，λ為通過各投影光學單元PL1～PL5的光的中心波長，NA為通過各投影光學單元PL1～PL5的數(shù)值孔徑。又，(2)式中，k為光阻所設(shè)定的感旋光性，為一操作常數(shù)。此操作常數(shù)k，在一般液晶顯示器的制造情形為約0.7。
接著，考慮使用i線(365nm)的曝光光，而得到3微米L/S的解像度的情形。又，3微米L/S的解像度，于3微米內(nèi)，形成一條線與一間隔形成周期的圖案(L/S圖案)，其通過投影光學單元PL1～PL5的投影而達成，其周期的圖案的解像，成為解像度。又，當各投影光學單元PL1～PL5的數(shù)值孔徑為0.8時，投影光學單元PL1～PL5的焦點深度DOF，根據(jù)(3)式，約為50.5微米。
一方面，使用曝光光g線(436nm)，h線(405nm)，與i線(365nm)的情形，曝光光的中心波長λ為402nm，投影光學單元PL1～PL5的個別數(shù)值孔徑NA，從上述(1)式，必要為0.094。又，當投影光學單元PL1～PL5的個別數(shù)值孔徑為0.094時，投影光學單元PL1～PL5的焦點深度DOF，根據(jù)(3)式，約為45.5微米。由上，必要的解像度的取決于投影光學單元PL1～PL5的數(shù)值孔徑的設(shè)定，而焦點深度DOF，與含有g(shù)線，h線，與i線的波長幅度的情形相比，使用僅含i線的波長幅度的曝光光，其約有10％較深的焦點深度。
次之，投影光學單元PL1～PL5的數(shù)值孔徑設(shè)定為0.085的狀態(tài)，其為考慮使用i線的情形下，或是使用g線、h線、與i線的情形下。于曝光光使用i線的情形下，可得到上述3微米L/S的解像度，而其焦點深度DOF為45.5微米。另一方面，曝光光使用g線、h線、與i線的情形下，中心波長為402nm，其可得到3.3微米L/S的解像度，而焦點深度DOF，根據(jù)(3)式，約為55.6微米。由上，于投影光學單元PL1～PL5的數(shù)值孔徑設(shè)為固定時，與含i線的波長幅度的曝光光相比，使用含g線、h線、與i線的波長幅度，其解像度為約10％低下，而焦點深度有10％較深。
于本實施例，涂布感度低的樹脂光阻于平板P，在曝光的情形下，使用含g線、h線、與i線的波長幅度的曝光光的情形下，可得到的必要的曝光功率，也可得到必要的解像度5微米。因此，隨著所需要的解像度的減低，可確保所要的焦點深度。圖11為曝光的光線，含有g(shù)線、h線、與i線的波長幅度的曝光光線，其調(diào)變傳達函數(shù)(modulation transfer function，MTF)示意圖。于圖11，投影光學單元PL1～PL5的數(shù)值孔徑設(shè)定為0.085，含g線、h線、與i線的波長幅度的曝光光的中心波長為402nm，δ值設(shè)定為1。
如圖11所示，有符號CF1的曲線為以3.3微米L/S轉(zhuǎn)印圖案時的MTF曲線，有符號CF2的曲線為以5.0微米L/S轉(zhuǎn)印圖案時的MTF曲線。當以3.3微米L/S轉(zhuǎn)印圖案時，利用前(2)式，得到55.6微米的焦點深度。于圖11此焦點深度以DOF1表示之。如圖11的分布，于焦點深度DOF1內(nèi)，對比為0.43以上。于此，對比為0.43以上的領(lǐng)域為焦點深度，其解像度為5微米L/S的焦點深度，如圖11所示的DOF2，由圖11讀出焦點深度DOF2約為96微米。
又，5.0微米L/S轉(zhuǎn)印圖案，與3.0微米L/S轉(zhuǎn)印圖案相比時，其焦點深度更深約為45微米。因此，必要約5.0微米L/S的解像度的工藝(曝光于被涂布樹脂光阻的平板P)，由于使用的罩幕M的平坦性，可以容忍約為45微米的惡化，因此可得到降低制造成本的優(yōu)點。
于此，由于曝光功率，解像度，以及焦點深度的關(guān)系，在曝光光路上配置波長選擇濾波器6而使用僅含i線波長幅度的光的情形下，得到約3微米的分辨率以及約50.5微米的焦點深度。在曝光光路上配置波長選擇濾波器7而使用含g線、h線與i線波長幅度的光的情形下，而得到比在曝光光路上配置波長選擇濾波器6三倍的曝光功率，約5微米的分辨率以及約96微米的焦點深度。
類似于圖1，前述罩幕平臺MS，設(shè)置有為使罩幕平臺MS的掃描方向沿著x軸方向移動的長來回(stroke)的掃描驅(qū)動系統(tǒng)(未示于圖)。又，罩幕平臺MS所掃描的垂直方向，沿著y軸方向微量移動與為使在z軸微量旋轉(zhuǎn)，設(shè)置有一對的對準驅(qū)動系統(tǒng)(未示于圖)。又，罩幕平臺MS的位置坐標，使用移動鏡25，利用激光干涉儀(未示于圖)計測，控制位置所構(gòu)成。更，罩幕平臺MS，在z方向的位置為可變的結(jié)構(gòu)。
同樣的驅(qū)動系統(tǒng)，也設(shè)置于平板平臺PS。即是，設(shè)置有為使平板平臺PS的掃描方向沿著x軸方向移動的長來回(stroke)的掃描驅(qū)動系統(tǒng)(未示于圖)，罩幕平臺MS所掃描的垂直方向，沿著y軸方向微量移動與為使在z軸微量旋轉(zhuǎn)，設(shè)置有一對的對準驅(qū)動系統(tǒng)(未示于圖)。且，平板平臺PS的位置坐標，使用移動鏡26，利用激光干涉儀(未示于圖)計測，控制位置所構(gòu)成。更，平板平臺PS與罩幕平臺MS，同樣在z方向的位置為可變的結(jié)構(gòu)。平板平臺PS與罩幕平臺MS在z方向的位置利用控制裝置20而控制。
更，罩幕M與平板，為使能沿著xy平面的相對位置配合的裝置，一對的對準系統(tǒng)27a，27b，配置于罩幕M上方。對準系統(tǒng)27a，27b，是使用利用通過投影光學單元PL1～PL5，以計測基準部材28的位置(設(shè)定平板平臺PS的基準位置的部材)，與形成于平板P上的平板對準標記位置，求出平板P的位置的方式的對準系統(tǒng)(所謂，通過透鏡(through the lens，TTL)方式的對準系統(tǒng))，或是，利用形成于罩幕M上的罩幕對準標記與形成于平板P上的平板對準標記的相對位置，由畫像處理而求出的方式的對準系統(tǒng)(所謂，通過標記(through the mask，TTM)方式的對準系統(tǒng))。本實施例中，以TTL方式的對準系統(tǒng)而設(shè)置。
又，本實施例的曝光裝置，于平板平臺PS上，固定有照度測定部29，其通過投影光學系統(tǒng)PL，為了測定照射于平板P上的光的照度。又，此照度測定部29可相當于本發(fā)明的光學特性檢出裝置。如圖12，照度測定部29的概略結(jié)構(gòu)與測定照度方法說明圖。如圖12b所示，于上述掃描方向(x方向)為細長狹縫狀的受光部，持有CCD型的線傳感器29a。其傳感器29a的檢出信號由主控制裝置20供給。又，于照度測定部29上面，設(shè)置有照度不均傳感器(未示于圖)，其為有針孔狀的受光部的一般光電傳感器。
于此，參照圖12，針對使用線傳感器29a，其狹縫狀的曝光領(lǐng)域EA的掃描方向(y方向)，而說明照度不均的測定方法。又，照度不均的測定方法例如是固定的或是由照明光學系統(tǒng)IL內(nèi)的波長選擇濾波器6、7每次切換而實行。又，于圖12a，為驅(qū)動平板平臺PS而移動照度測定部29上的線傳感器29a到投影光學系統(tǒng)PL的曝光領(lǐng)域EA的非掃描方向的側(cè)面，的狀態(tài)，其曝光領(lǐng)域EA的掃描方向SD(x方向)的照度分布F，大約是臺形狀。如12c圖所示，其照度分布F的底邊的掃描方向的幅度以DL表示，線傳感器29a的受光部的掃描方向的幅度設(shè)定使比DL大很多。
之后，驅(qū)動平板平臺PS，如圖12a所示，于曝光領(lǐng)域EA于掃描方向完全覆蓋，而線傳感器29a于非掃描方向(y方向)，依設(shè)定的時間間隔，移動一連的計測點，從線傳感器29a輸出的檢出信號，順序取讀出，如圖12b所示，算出曝光領(lǐng)域EA的非掃描方向(Y方向)的照度分布E(Y)。此照度分布E(Y)與非掃描方向的位置Y的關(guān)系如下式(4)表示。(4)E(Y)＝a·(Y-b)2+c·Y+d上述式(4)，二次系數(shù)a，與位置Y的關(guān)系為凸狀(a＞0)或凹狀(a＜0)的照度不均，偏移系數(shù)b為從照度不均的對稱軸的光軸的Y方向的偏移量，一次系數(shù)c即所謂傾斜不均，系數(shù)d為與y位置無關(guān)的固定得照度(offset)，各別表示之。
這些系數(shù)a-d之值，例如，從時測數(shù)據(jù)，利用最小自乘法而求得。如上，利用二次系數(shù)a，由回轉(zhuǎn)對成于光軸的照度的成分而得到。一次系數(shù)c由傾斜不均成分而得到。
更，于本實施例，如圖1所示，設(shè)置有安裝于平板平臺PS，做為投影光學檢出裝置的空間像計測裝置24?？臻g像計測裝置24，包括設(shè)置于與投影光學系統(tǒng)PL的像面大約相同高度的位置(沿著z軸方向位置)的一指針板60，以及沿著與掃描方向垂直的方向即y軸方向的間隔，而相隔配置的多個檢出單元61(于后述實施例為6個)。圖13為空間像計測裝置24的概略結(jié)構(gòu)斜視圖。如圖13所示，每個檢出單元61更包括，通過投影光學單元PL1～PL5，為了擴大形成于指針板60的指針面61a上的光學像的二次像的一傳遞(relay)光學系62，以及為了檢出藉此傳遞光學系62而形成的二次像的CCD二次取像元件63。
因此，形成于指針面61a上的指針60b的擴大像，通過傳遞光學系62，于二次取像元件63的檢出面上形成。又，傳遞光學系62插設(shè)有為了整合二次取像元件63的分光度與涂布于平板P上的光阻的分光感度，為感度補正之用的濾波器64。從多個檢出單元61的二次取像元件63的輸出供給主控制裝置20(參照圖2)。
次之，使用空間像計測裝置24，投影光學單元PL1～PL5的光學特性(照射于平板P的圖案DP的光學像的焦點位置、倍率、像位置、以及像的旋轉(zhuǎn)量，以及各種像差等)的檢出方法說明。圖14為使用空間像計測裝置24的投影光學單元PL1～PL5的光學特性檢出方法說明示意圖。為了檢出投影光學單元PL1～PL5的光學特性，并且移動形成于罩幕平臺MS的基準圖案到照明領(lǐng)域，在投影光學系統(tǒng)PL的投影領(lǐng)域的設(shè)定位置，配置有空間像計測裝置24的檢出單元61。又，空間像計測裝置24有6個檢出單元61。于圖14，分別以符號61a～61f表示其間的區(qū)別。
于此，以各檢出單元61a～61f，與投影光學單元PL1～PL5的位置關(guān)系，進行說明。如圖14所示，各檢出單元61a～61f的間隔，于圖中以實現(xiàn)表示，6個檢出單元61a～61f在y軸上直線狀并列，成為3個像Im1，Im3，Im5(個別為投影光學單元PL1，PL3，PL5的投影像)，而沿著x軸方向使整列的狀態(tài)下。檢出單元61a與檢出單元61b，通過投影光學單元PL1，所形成像Im1的一對三角形狀領(lǐng)域而各別覆蓋之，檢出單元61c與檢出單元61d，通過投影光學單元PL3，所形成像Im3的一對三角形狀領(lǐng)域而各別覆蓋之，檢出單元61e與檢出單元61f，通過投影光學單元PL5，所形成像Im5的一對三角形狀領(lǐng)域而各別覆蓋的而設(shè)置。
因此，從6個檢出單元61a～61f與3個像Im1，Im3，Im5所整列的狀態(tài)，平板平臺Ps沿著x軸方向被移動的所定的距離，圖中以虛線表示，可以使6個檢出單元61a～61f與2個像Im2，Im4所整列的狀態(tài)。于此狀態(tài)，檢出單元61b與檢出單元61c，通過投影光學單元PL2，所形成像Im2的一對三角形狀領(lǐng)域而各別覆蓋之，檢出單元61d與檢出單元61e，通過投影光學單元PL4，所形成像Im2的一對三角形狀領(lǐng)域而各別覆蓋之。此時，檢出單元61a與檢出單元61f，不進行檢出動作。
當計測投影光學單元PL1～PL5的光學特性時，首先使平板平臺PS在x方向移動，檢出單元61a～61f的x方向位置與被投影像Im1，Im3，Im5在x方向的位置整合而進入，通過投影光學單元PL1，PL3，PL5照射于基準圖案的像，檢出單元61a～61f個別計測之。次之，使平板平臺PS在x方向移動，檢出單元61a～61f的x方向的位置，與像Im1，Im3，Im5在x方向的位置整合而進入，通過投影光學單元PL2，PL4照射于基準圖案的像，而檢出單元61b～61e個別計測之。主控制裝置20，相對空間像計測裝置24的計測結(jié)果，而施行各種畫像處理，從各投影光學單元PL1～PL5的各個，而求出投影于基準圖案的像Im1～Im5的配列，大小，位置，以及旋轉(zhuǎn)量，以及各種像差。利用上述，投影光學單元PL1～PL5的光學特性可以被檢出。
以上，以本發(fā)明的第1實施例，進行說明曝光裝置的結(jié)構(gòu)，接下對曝光時的動作說明之。圖15為利用本發(fā)明第1實施例，其曝光裝置的動作的一例的流程圖。如圖15所示的流程圖，對多個平板進行一次曝光步驟(例如，于形成薄膜晶體管TFT之際的曝光步驟，或是，形成色濾光片之際的曝光步驟)之際，曝光裝置的動作，而說明之。
步驟開始，首先，主控制裝置20讀進入存儲裝置23所存儲的曝光數(shù)據(jù)文件(S10)。利用此步驟主控制裝置20，如圖15所示的步驟，取得曝光涂布于平板P上的光阻的數(shù)據(jù)(例如光阻感度)，必要的解像度，使用的罩幕M，使用的波長選擇濾波器，照明光學系統(tǒng)IL的補正量，投影光學系統(tǒng)PL的補正量，以及基板的平坦性等相關(guān)數(shù)據(jù)。
次之，主控制裝置20，對應于步驟s10讀出曝光數(shù)據(jù)文件的內(nèi)容，進行切換波長選擇濾波器(步驟s11，切換光阻)。例如，多個曝光數(shù)據(jù)文件，可以是光阻感度20mJ/cm2，而必要解像度在3微米的情形下，配置波長選擇濾波器6于光路上，以及光阻感度60mJ/cm2，而必要解像度在5微米的情形下，配置波長選擇濾波器6于光路上。又，于此，對應光阻感度與必要解像度，切換配置于光路上的波長選擇濾波器，也可以根據(jù)光阻感度，切換波長選擇濾波器，以可以根據(jù)必要解像度，切換波長選擇濾波器。
于上述的步驟后，光源1使射出光，從光源1的投影光學系統(tǒng)PL與通過每個投影光學單元PL1～PL5，照射于平板平臺PS的狀態(tài)，使用照度測定部29，如圖12所示的方法，測定照射于平板平臺PS的光(s12)。此步驟，對應于配置于光路的任一波長選擇濾波器6、7，為了改變照明光學系統(tǒng)PL的照明光的光學特性(例如，遠心或是罩度不均)，因此進行照明光的光學特性的變化量測量。
次之，主控制裝置20對應于步驟s10讀出照明光學系統(tǒng)IL的補正量與步驟s12的測定結(jié)果，調(diào)整照明光學系統(tǒng)IL的照明光學特性(步驟s13補正步驟)。又，使用照明光學系統(tǒng)IL的補正量，可對應配置波長選擇濾波器于光路上。具體的調(diào)整方法，如圖2所示，控利用控制驅(qū)動裝置21b使相對于光導器9的射出端9b的光軸AX2，變化傾斜角度，以補正相對于光軸AX2非對稱的照度不均的傾斜成分。又，光導器9的射出端9c～9f進行相同的補正。又，利用控制驅(qū)動裝置22b，使含有集光透鏡部15b的光學元件，沿著光軸AX2使移動，而補正照度不均成分而使相關(guān)于光軸AX2對稱。又，圖中省略，對應于光導器9的射出端9c～9f進行對含有集光透鏡部的光學元件相同的補正。
含于曝光數(shù)據(jù)文件的照明光學系統(tǒng)IL的補正量，是于曝光裝置的制造時的補正量，主控制裝置20根據(jù)基本的照明光學系統(tǒng)的補正量進行補正。然而，于本實施例，為了考慮經(jīng)年變化，而伴隨照明光學系統(tǒng)IL的光學特性的變化量而進行補正，一面參照曝光數(shù)據(jù)文件含有照明光學系統(tǒng)IL的補正量，與照度測定部29的測定結(jié)果，而補正照明光學系統(tǒng)IL的照明光學特性。
又，僅根據(jù)含于曝光數(shù)據(jù)文件的照明光學系統(tǒng)IL，也可以補正照明光學系統(tǒng)IL的照明光學特性，僅根據(jù)照度測定部29的測定結(jié)果也可以補正照明光學系統(tǒng)IL的照明光學特性。又，上述的照明光學系統(tǒng)IL的照明光學特性的一并調(diào)整，對應被配置光路的波長選擇濾波器，較佳變更集成傳感器17b的感度。又，于變更集成傳感器17b的感度之際，較佳也變更照度測定部29的感度。因為，于上述的步驟s13，通過投影光學單元PL1～PL5，測定于平板平臺PS上，被照射投影光的照度分布，不必要照度的絕對值，于求出曝光量之際，照度的絕對值則為必要。
次之，移動形成有基準圖案的罩幕平臺MS到照明領(lǐng)域，且設(shè)置于空間像計測裝置24的檢出單元61與投影光學單元PL1，PL3，PL5的投影領(lǐng)域(像Im1，Im3，Im5的投影領(lǐng)域)，在x軸方向整列。其中，曝光光照射基準圖案的像，而各個檢出單元61檢出基準圖案。同樣地，檢出單元61與投影光學單元PL2，PL4的投影領(lǐng)域(像Im2，Im4的投影領(lǐng)域)，在x軸方向整列，而計測出基準圖案。主控制裝置20對應于空間像計測裝置24的計測結(jié)果，而進行畫像處理等的各種處理，從各個投影光學單元PL～PL5所投影基準圖案的像Im1～Im5的配列、大小、位置、及回轉(zhuǎn)量，而求出各種像差。由上，可檢出投影光學單元PL～PL5的光學特性。
得到投影光學單元PL～PL5的光學特性后，主控制裝置20對應于步驟s10讀出投影光學系統(tǒng)PL的補正量與步驟s14的測定結(jié)果，調(diào)整各個投影光學單元PL～PL5的光學特性(步驟15補正步驟)。又，于此，使用于投影光學系統(tǒng)PL的補正量，相對于配置光路的波長選擇濾波器。具體的調(diào)整方法為通過第1驅(qū)動部39a或為第1驅(qū)動部39b，利用驅(qū)動罩幕側(cè)倍率補正光學系統(tǒng)35a或是平板側(cè)倍率補正光學系統(tǒng)35b，調(diào)整(補正)于投影光學單元PL～PL5的備率變動。因應必要，通過第3驅(qū)動部40或為第4驅(qū)動部50，利用驅(qū)動做為像偏移的第1平面板36或是第2平面板37，補正于各個投影光學單元PL～PL5的像位置的變動。
又，主控制裝置20，因應必要，利用通過第5驅(qū)動部42，調(diào)整聚焦補正光學系統(tǒng)38，而調(diào)整各個投影光學單元PL～PL5的像面?zhèn)?平板P側(cè))的焦點位置。又更，因應必要，通過第6驅(qū)動部41，利用驅(qū)動像旋轉(zhuǎn)器的第2直角棱鏡31b，補正各個投影光學單元PL～PL5的像旋轉(zhuǎn)。又更，主控制裝置20，因應必要，使透鏡沿著光軸方向或是光軸垂直方向移動，而使有效的各項差補正，利用使與光軸傾斜，而補正回轉(zhuǎn)對稱像差與非回轉(zhuǎn)對稱像差。又，主控制裝置20，因應必要，利用視野擋板AS沿著z軸回轉(zhuǎn)而移動XY平面，而補正視野擋板的像位置的變動以及向回轉(zhuǎn)。又，如上述，各個投影光學單元PL～PL5，由于曝光中的光照射，利用透鏡的熱變形或是偏向部材的熱變形，聚焦位置，與倍率也可能變動像差。為了補正此變動量，考慮由存儲裝置23所存儲的變動數(shù)據(jù)，其表示過去使用波長選擇濾波器6的曝光時間與使用波長選擇濾波器7的曝光時間的曝光光履歷，也可以驅(qū)動前述第1驅(qū)動部39a～第6驅(qū)動部43。
又，于調(diào)整各個投影光學單元PL～PL5的光學特性，利用調(diào)整投影光學單元PL～PL5的各個z方向位置，罩幕平臺MS的z方向位置，或是平板平臺PS，投影光學單元PL～PL5的聚焦位置，如上配置罩幕M以及平板P。
于以上步驟s13，調(diào)整照明光學系統(tǒng)IL的照明光學特性與調(diào)整投影光學系統(tǒng)PL的投影光學特性之后，配置對準系統(tǒng)27a，27b于照明光學系統(tǒng)IL的照明領(lǐng)域內(nèi)，而計測各個對準系統(tǒng)27a，27b的基準部28的位置(步驟s16)。于此，對準系統(tǒng)27a，27b，通過投影光學系統(tǒng)PL利用計測基準部28的位置，與形成平板P的平板對準標記的位置的相對關(guān)系，求出于平板平臺PS上被載置平板P的位置。當進行計測對準系統(tǒng)27a，27b之際，具有相同波長幅度的曝光光，為了使用通過配置于光路的波長選擇濾波器的光，交換光路上的波長選擇濾波器，基部基28的位置不拘于不變，而檢出不同的位置。為了解消此不便，于切換配置于光路的波長選擇濾波器的情形下，設(shè)定平板平臺PS的基準位置，計測基準部材28的位置。
以上的步驟結(jié)束后，主控制裝置20，從曝光數(shù)據(jù)文件，罩幕M送入平板平臺PS上而載置(步驟s17)。接著，使用對準系統(tǒng)27a，27b，而計測平板平臺PS的位置后，根據(jù)此計測結(jié)果，進行罩幕M與平板P的相對位置進行結(jié)合(步驟s18)。又，由于預先設(shè)定平板P有數(shù)個拍攝領(lǐng)域，主控制裝置20的罩幕M的圖案被轉(zhuǎn)印到拍攝領(lǐng)域，配置于曝光領(lǐng)域的近旁如結(jié)合位置上。又，從照明光學系統(tǒng)IL射出的曝光光照射罩幕M的一部份，罩幕M與平板P再x軸方向移動，形成于罩幕M的圖案DP的一部份，通過投影光學系統(tǒng)PL，順次轉(zhuǎn)印到平板P的拍照領(lǐng)域(步驟s19照明步驟，曝光步驟)。
一個的拍照領(lǐng)域的曝光結(jié)束后，主控制裝置20根據(jù)曝光數(shù)據(jù)文件的內(nèi)容，接著判斷有拍照領(lǐng)域要曝光的情形(判斷結(jié)果是的情形)，交換載置于罩幕平臺MS的罩幕(步驟s21)，利用步驟s18、s19，進行其它的拍照領(lǐng)域的曝光。一方面，于步驟s20，判斷沒有要曝光的拍照領(lǐng)域(判斷結(jié)果否的情形)，對應于全部的平板判斷是否曝光結(jié)束(步驟s22)。對于全部的平板曝光尚未結(jié)束的情形(判斷結(jié)果否的情形)，一面交換罩幕平臺MS上的罩幕M，曝光終了時，搬出平板P，而搬入新的平板P(步驟s23)，而回到步驟s18。一方面，當對于全物平板曝光終了，結(jié)束一連續(xù)的處理。第2實施例圖16為依據(jù)本發(fā)明的第二實施例，曝光裝置的全體結(jié)構(gòu)斜視圖。如第1實施例，有相同符號的對象，代表相同部材，其說明省略。圖16為本發(fā)明第2實施例的曝光裝置，其與第1實施例的不同點在于，于投影光學系統(tǒng)PL的側(cè)方設(shè)置有偏軸(off axis)方式的平板對準傳感器70a-70d。此平板對準傳感器70a-70d，可以測定形成于平板P的平板對準標記的位置。
于第1實施例，使用通過投影光學系統(tǒng)PL的光利用對準系統(tǒng)27a，27b，測定形成于平板P的平板對準標記的位置，而求出基準部材28的位置。于本實施例，使用做為第1測定裝置的空間像計測裝置24，而形成于罩幕M的圖案DP，測定其投影位置(投影中心)，利用做為第2測定裝置的平板對準傳感器70a-70d，而測定平板對準標記的位置，由此測結(jié)果求出平板P的位置。又，空間像計測裝置24的測定結(jié)果與平板對準傳感器70a-70d的測定結(jié)果，由做為位置算出裝置的主控制裝置20供給，根據(jù)各個測定結(jié)果而求出平板P的位置。又，設(shè)置四個平板對準傳感器70a-70d的理由是為了盡量使平板平臺PS的移動量減少。
圖17為平板對準感側(cè)器70a～70d的光學系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。又，由于使平板對準感側(cè)器70a～70d的各個結(jié)構(gòu)相同，于圖17，僅以平板對準感側(cè)器70a為代表繪示。于圖17，標號80代表一鹵素(halogen)燈泡，所射出的光有400～800微米的波長幅度。從鹵燈80射出的光，利用集光透鏡81變換為平行光后，入射于可變穿透的波長所構(gòu)成的二色性濾光鏡82。
穿透二色性濾光鏡82的光，從在焦點一方的光纖84的入射端84a的約略位置所設(shè)置的集光透鏡83，而入射。光纖84有一入射端以及四個射出端，各個射出端被導引到各個平板對準感側(cè)器70a～70d的內(nèi)部。從光纖84的一個出射端，射出光做為檢出光IL1之用。檢出光IL1通過集光透鏡85，形成所定的形狀的標記87，而照明于指針板86上。
通過指針板86的檢出光IL1，通過傳遞透鏡88送光與收光而入射于半穿透鏡89(half mirror)。被半穿透鏡89反射的檢出光IL1，通過物鏡90而成像于成像面FC。被形成于平板P的平板對準標記，被配置于成像面FC的情形時，反射光通過順著物鏡90、半透鏡鏡89、以及第2物鏡91等，而成像于影像元件92的影像面。影像元件92的檢出結(jié)果供給主控制裝置20。
以上的結(jié)構(gòu)，一面移動被形成于被載置在罩幕平臺MS的罩幕M的基準標記到照明領(lǐng)域內(nèi)，而配置空間像計測裝置24于投影領(lǐng)域內(nèi)。又，被形成于罩幕M的基準標記，照射曝光光，利用空間像計測裝置24計測基準標記的像，而得到被形成于罩幕M的圖案DP的像的投影位置(投影中心)。次之，移動空間像計測裝置24到平板對準感側(cè)器70a的正下方，設(shè)置于平板對準感側(cè)器70a上的指針標記87，被照射而測定其位置。關(guān)于平板對準感側(cè)器70a-70d，相同測定被照射指針標記87的位置。
利用以上空間像計測裝置24的測定結(jié)果，對應于投影中心，而得到平板對準感側(cè)器70a-70d的各個距離(所謂基準線量)。得到基準線量后，被形成于平板P的平板對準標記，利用平板對準感側(cè)器70a-70d的任一個測定，而得到平板P的位置。
平板對準感側(cè)器70a-70d，為了通過投影光學系統(tǒng)PL而測定平板對準標記，可以使用由做為檢出光IL1的鹵燈80射出對應波長域的光。因此，由空間像計測裝置24計測形成于罩幕M的基準標記的像時，通過波長選擇濾波器6或是波長選擇濾波器7的光而照射基準標記，為了使投影光學系統(tǒng)PL投影基準標記的像，投影光學系統(tǒng)PL有色像差，而對應于配置于光路的波長選擇濾波器投影中心也會變化。
由此，本實施例的曝光裝置，被配置于光路的波長選擇濾波器切換程度，由空間像計測裝置24測定被形成于罩幕的基準標記的像，更空間像計測裝置24利用平板對準感側(cè)器70a-70d，個別測定被照射的指針標記87的像的位置，而求出基準線。由上，波長選擇濾波器6與波長選擇濾波器7之任一被配置于光路上，因此可求得平板P的高精度位置。
又，以上說明的第2實施例，使用空間像計測裝置24切換光路的波長選擇濾波器，測定被形成于罩幕的基準標記的像以及從平板對準感側(cè)器70a-70d被照射的指針標記87的像，而求得基準線。因此，當配置各個波長選擇濾波器6、7于光路上時，基準圖案的位置，預先測定其量，而存儲其補正量，于位置測定時，也可以使用此補正量以補正基準線量。如此，由于不需要空間像計測裝置24來測定切換光路的波長選擇濾波器的程度，而可防止產(chǎn)能的降低。
又，上述實施例，照明光學系統(tǒng)IL內(nèi)有做為光源1的超高壓水銀燈，而可選擇波長選擇濾波器6所需要的g線光(436nm)，h線光(405nm)與i線光(365nm)。然而，不限于此，也可有KrF準分子激光(248nm)，ArF準分子激光(193nm)，F(xiàn)2激光(157nm)的光源1，使用從這些激光射出的激光光，也適用于本發(fā)明。于使用激光光時，例如較佳使用狹帶化的激光光與非狹帶化的激光光，利用波長選擇濾波器與狹帶化裝置的插與脫，切換穿通過波長選擇濾波器的波長幅度。又更佳，使用可射出連續(xù)光譜的光的光源，也可以連續(xù)變換照射于罩幕M光的波長幅度。
又，上述的第1實施例，切換配置于光路的波長選擇濾波器的程度，計測對準系統(tǒng)27a、27b其基準部材28的位置。于曝光光的波長與對準光的波長相異時，為了補正因波長差而產(chǎn)生的對準系統(tǒng)27a、27b的軸上色差，投影光學系統(tǒng)PL的每個像高(物體高)的色差量預先求出，去做成光軸方向的成像位置的對應圖(map)，而也可以對應此對應圖而補正對準系統(tǒng)27a、27b的焦合位置。關(guān)于此技術(shù)，可參照美國第5,726,757號專利。又，為了補正由于因曝光光與對準光的波長差異，而引起對準系統(tǒng)27a、27b的成像位置的橫向偏差而產(chǎn)生的對準誤差，預先求出橫向偏差，而對應求出的橫向偏差量，也可以調(diào)整對準系統(tǒng)27a、27b的偏移。于此技術(shù)，可參照美國第5,850,279號專利。
又，上述實施例，空間像計測裝置24有6個間出單元沿著Y方向共同構(gòu)成。其數(shù)量與配列可以有多樣變化。于此觀點，例如沿著Y方向，相隔一間隔的一對檢出單元，而進行像檢出，而另一情形，單體的檢出單元也可進行像檢出。
更，上述實施例，各個投影光學單元PL1～PL5有一對的成像光學系統(tǒng)的多重掃描型投影曝光裝置，也適用本發(fā)明，各投影光學單元，有1或3個以上的成像裝置的型式的多重掃描型投影曝光裝置，對于本發(fā)明也適用。又，上述實施例，各個投影光學單元PL1～PL5，有反射曲折型的成像裝置的多重掃描型投影曝光裝置，也適用本發(fā)明，但不限定于此。例如有反射曲折型的成像裝置的對等多重掃描型投影曝光裝置，也適用本發(fā)明。第3實施例上述實施例，做為聚焦補正光學系統(tǒng)38，使用多個透鏡，此做為聚焦補正光學系統(tǒng)也可以使用一對楔狀的光學元件。圖18為依據(jù)本發(fā)明的第三實施例，曝光裝置的投影光學系統(tǒng)PL的一部份，即投影光學單元PL1的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。于第3實施例，與上述第1實施例，不同點在于曝光裝置的投影光學單元的構(gòu)成，因此于第3實施例的曝光裝置的全部說明省略。
圖18所示第3實施例的投影光學單元PL1，與第1實施例的投影光學單元同樣的，有形成于罩幕M上的圖案DP的第1成像光學系統(tǒng)30a，與當該圖案DP的二次像形成于平板P上的第2成像光學系統(tǒng)30b。此第1成像光學系統(tǒng)30a與第2成像光學系統(tǒng)30b的構(gòu)成，與第1實施例同樣，而描述省略。
于第3實施例，罩幕M與第1成像光學系統(tǒng)30a的第1直角棱鏡31a的第1反射面之間的光路中，設(shè)置有聚焦補正光學系統(tǒng)58。第1成像光學系統(tǒng)30a的第1直角棱鏡31a的第2反射面與視野擋板AS之間的光路，設(shè)置有做為像偏移的第1平行面板36與第2平行面板37。更，第2成像光學系統(tǒng)30b之第2直角棱鏡31b的第2反射面與平板P之間的光路中設(shè)置有倍率補正光學系統(tǒng)59。又，做為像偏移的第1平行面板36與第2平行面板37之機能，與第1實施例同樣，而描述省略。
以下，聚焦補正光學系統(tǒng)58的構(gòu)成與作用進行明。圖19為圖18的聚焦補正光學系統(tǒng)58的結(jié)構(gòu)概略示意圖。如圖18與圖19所示，聚焦補正光學系統(tǒng)58，于罩幕M與第1直角棱鏡31a之間的光路中，順著從罩幕M側(cè)，具有于含有光軸AX10的面內(nèi)(xy平面)，有斷面楔形狀的第1楔形光學部材58a與于含有光軸AX10的面內(nèi)(xz平面)，有斷面楔形狀的第2楔形光學部材58b。第1楔形光學部材58a的罩幕M側(cè)的曲折面，其法線與光軸AX10一致而成一平面，第2楔形光學部材58b的第1直角棱鏡31a側(cè)的曲折面，其法線與光軸AX10一致而成一平面。且，第1楔形光學部材58a的第1直角棱鏡31a側(cè)的曲折面與第2楔形光學部材58b的罩幕M側(cè)的曲折面，相互約略平行。
又，第1楔形光學部材58a與第2楔形光學部材58b的至少其一，利用沿著x方向相對移動，罩幕M與第1直角棱鏡31a之間的光路長可以變化。利用此，投影光學單元PL1的光軸AX10方向的成像位置，也可以變更。又，第1楔形光學部材58a與第2楔形光學部材58b的移動方向，含有光軸AX10的平面內(nèi)(xz平面內(nèi)方向)，也可以沿著第1楔形光學部材58a的第1直角棱鏡31a側(cè)的曲折面(第2楔形光學部材58b的罩幕M側(cè)的曲折面)的方向。于此情形，第1楔形光學部材58a與第2楔形光學部材58b的像的間隔使固定，而使變更光路長。
又，本實施例，第1楔形光學部材58a與第2楔形光學部材58b的至少其一，以光軸(z軸)為軸，可以回轉(zhuǎn)。
第1楔形光學部材58a與第2楔形光學部材58b的初期狀態(tài)，如上述，第1楔形光學部材58a的第1直角棱鏡31a側(cè)的曲折面與第2楔形光學部材58b的罩幕M側(cè)的曲折面相互平行，且第1楔形光學部材58a的罩幕M側(cè)的曲折面與第2楔形光學部材58b的第1直角棱鏡31a側(cè)的曲折面相互平行。此即，做為第1楔形光學部材58a與第2楔形光學部材58b的全體為平行平面板。入射光束不受實質(zhì)的偏向作用。
又，本實施例，第1楔形光學部材58a與第2楔形光學部材58b的至少其一以光軸(z軸)為軸，可以回轉(zhuǎn)。做為第1楔形光學部材58a與第2楔形光學部材58b的全體由于有固定的頂角的楔形光學部材，入射光束會被偏向，其結(jié)果，對應于投影光學單元PL1像面的xy平面(平板P面)的全體的傾斜(以x軸為軸的回轉(zhuǎn)方向的傾斜與以y軸為軸的回轉(zhuǎn)方向的傾斜)而變化。
接著，第1楔形光學部材58a與第2楔形光學部材58b之雙方，最好以光軸AX10(z軸)為軸而可能旋轉(zhuǎn)。由上述結(jié)構(gòu)，投影光學單元PL1像面的傾斜方向與傾斜角雙方，可任意控制。此聚焦補正光學系統(tǒng)58，利用第7驅(qū)動部44而被控制。
又，關(guān)于第3實施例，倍率補正光學系統(tǒng)59的結(jié)構(gòu)與作用的詳細描述，例如參照美國在公開第37361號專利的圖11所示的倍率控制裝置30。
回到圖18，于第3實施例的曝光裝置的控制，與上述第1實施例的不同點為各個投影光學單元PL1～PL5的光學特性，考慮像面傾斜的控制點。具體的，如圖15所示，曝光動作的流程圖的測定步驟s14及補正步驟s15的做為參數(shù)的像面傾斜(楔形光學部材58a、58b的旋轉(zhuǎn)角)，其更加的說明因此省略。
以下，參照圖面，對本發(fā)明曝光裝置的實施例做說明。圖20為本發(fā)明的第4實施例，關(guān)于曝光裝置的全體結(jié)構(gòu)斜視圖。于本實施例，舉例說明適用于步進與掃描方式的曝光裝置，其由多個反射曲折型的投影光學單元所構(gòu)成且，對應于投影光學系統(tǒng)，罩幕M與平板P相對個別移動，而將被形成于罩幕M的液晶顯示元件的圖案DP的像轉(zhuǎn)印到做為涂布有感旋光性材料(光阻)的感光興基板的平板P上。又，于本實施例，平板P上涂布有光阻(感度20mJ/cm2)或是樹脂光阻(感度60mJ/cm2)。
又，以下的說明，圖20中所示的設(shè)定xyz直交坐標系統(tǒng)，參照此xyz直交坐標系統(tǒng)且對各部材的相關(guān)位置，做說明。于xyz直交坐標系統(tǒng)，x軸與y軸，相對于平板P為平行設(shè)定，而z軸相對于平板P為直交設(shè)定。圖中的xyz坐標系統(tǒng)，實際上xy平面平行于水平面的設(shè)定，z軸為垂直向上的設(shè)定。又，于本實施例，罩幕M與平板P的移動方向(掃描方向)，設(shè)定為x軸方向。
本實施例的曝光裝置包括于罩幕平臺MS上(未示于圖20)通過罩幕支撐器(未示)，罩幕M被支撐平行于xy平面，而使有均一照明的照明光學系統(tǒng)IL。圖21為本發(fā)明的第4實施例，關(guān)于照明系統(tǒng)的側(cè)視圖，其與圖20有相同標號代表相同部材。參照圖20與圖21，照明光學系統(tǒng)IL包括例如是由超高壓水銀燈所構(gòu)成的光源101。由于光源101配置于橢圓鏡102的第1焦點，從光源101射出的照明光束，通過反射鏡(平面鏡)103，含有g(shù)線(436nm)的光，h線(405nm)的光，及i線(365nm)的光的波長領(lǐng)域的光，光源像在橢圓鏡102之第2焦點的位置形成。又，曝光上，含有g(shù)線(436nm)的光，h線(405nm)的光，及i線(365nm)的光的波長領(lǐng)域之外的不必要的光成分，經(jīng)橢圓鏡102與反射鏡103的反射而移除。
于第2焦點位置，配置有拍攝部104。拍攝部104由對應于光軸AX1而傾斜配置有開口板104a(見圖21)與形成于開口板104a，以遮蔽或開放開口的遮蔽板104b(見圖21)所構(gòu)成。拍攝部104配置于橢圓鏡102的第2焦點位置，為了使由光源1射出的照明光束被集束，遮蔽板104b的小移動量，且可以遮蔽形成于開口板104a的開口。通過開口的照明光束的量急劇可變，而因此可得到脈沖狀的照明光束。
穿通過反射鏡103的漏光得行進方向，配置有做為吸光部材的吸光板108a。利用此吸光板108a，吸收于穿通過反射鏡103的漏光。此設(shè)計是為了防止對于曝光裝置的漏光，會產(chǎn)生熱效應或是光學效應(例迷光stray light)。吸光板108a例如利用黑氧皮鋁(black alumite)所形成。吸光板108a可以是作為散熱部材的吸熱器109a。吸熱器109a有由熱傳導高的金屬(例如鋁或是銅)所形成的多個散熱板，于吸光板108a吸收穿通過反射鏡103的漏光之際，所產(chǎn)生的熱通過散熱板而散出。又，漏光包括含有g(shù)線(436nm)的光，h線(405nm)的光，及i線(365nm)的光的波長領(lǐng)域的光，紅外光或是可見光。
圖22為本發(fā)明的實施例，關(guān)于吸光板108a與吸熱器109a的形狀示意圖。圖22a為側(cè)面圖，而圖22b為平面圖。如圖所示，吸光板108a的漏光的入射位置，配置于為了導引漏光到光感側(cè)器130a，130b的光纖132的一端。吸光板108a，設(shè)至于為使光纖132貫穿的貫通口，此貫通口系配置于光纖132的一端。
光纖132的另一端，為分叉的二個輸出端。從一個輸出端射出的漏光通過濾光器138a而射入光感側(cè)器130a，從另一個輸出端射出的漏光通過濾光器138b而射入光感側(cè)器130b。于此濾光器138a為3個濾光片，即是利用使g線，h線與i線可穿過的濾光片，虛濾光片(dummy filter)，以及減光濾光片所構(gòu)成，使含g線，h線與i線波長域的光可穿過。又，濾光器138a為3個濾光片，即是利用使g線，h線與i線可穿過的濾光片，i線可穿過的濾光片，以及減光濾光片所構(gòu)成，使含i線波長域的光可穿過。
又，于此利用多個波長，漏光的監(jiān)視，即是利用光感側(cè)器130a檢出含g線，h線與i線波長域的光的照度，利用光感側(cè)器130b檢出含i線波長域的光的照度。一般光源101的長時間的輸出率的減低，其短波長的光的輸出率(經(jīng)常時間的劣化)的降低會較早發(fā)生，以及會由于光阻的種類對波長的感度而有差異。此即，對短波長光阻感度比對長波長光阻感度較高的情形，檢出g線，h線與i線的光的照度，根據(jù)檢出的照度，控制光源的輸出量，而得到適當?shù)钠毓饬浚謾z出i線的光的照度，根據(jù)檢出的照度，而做必要的控制于光源的輸出量。又，對從短波長到長波長有約略固定感度的光阻的情形，檢出g線，h線與i線的光的照度，根據(jù)檢出的照度，由此控制光源的輸出量而得到適當?shù)钠毓饬俊?br>
利用光感側(cè)器130a、130b，被檢出光量的檢出信號，輸入給電源控制裝置134以控制被供給光源101的電力量，根據(jù)從電源控制裝置134的控制信號，控制從電源裝置136，供給光源101的電力量。此即，根據(jù)由光感側(cè)器130a、130b的檢出信號，從光源101的光的照度，此即含g線，h線與i線的波長域的光的照度，或是含i線的波長域的光的照度，根據(jù)后述涂布于平板P的光阻的分光特性，利用電源控制裝置134控制電源裝置136，使照度為一定值。
從形成于橢圓鏡102的第2焦點的光源像的發(fā)散光束，利用傳遞透鏡105，變換成約略平行的光束，而入射于波長選擇濾波器106a或是106b。波長選擇濾波器106a僅允許所希望的波長域光束通過，而在光路(光軸AX1)上可自由進退。又，與波長選擇濾波器106a相同，波長選擇濾波器106b在光路上可自由進退，而與波長選擇濾波器106a一起設(shè)置，而這些波長選擇濾波器106a、106b的任一配置于光路上。又，圖21中的主控制裝置120，利用控制驅(qū)動裝置118，可配置波長選擇濾波器106a、106b的任一于光路上。
于本實施例，波長選擇濾波器106a僅使含i線波長域的光穿過，而波長選擇濾波器106b使含g線，h線與i線的波長域的光穿過。如此，于本實施例，利用配置波長選擇濾波器106a、106b的任一而光路上，而切換被照射于罩幕的光的波長寬度(波長域)。又，波長選擇濾波器106a、106b在本發(fā)明系相當于波長域選擇裝置。
于此，對穿過波長選擇濾波器106a、106b的光的光譜做說明。圖23為本發(fā)明的實施例，關(guān)于穿通過波長選擇濾波器的光譜說明圖。如圖23所示，從光源1射出的光譜，含有多條輝線，包括對應于波長約300～600微米的波長域。于光源1射出的光內(nèi)，進行曝光時，不要的波長成分于被前述的橢圓鏡102與反射鏡103的反射之際，而被移除。曝光不要的波長成分被移除后的光，入射于配置在光路的波長選擇濾波器106a。于圖23所示，使含i線的波長域Δλ1的光穿過。另一方面，于配置波長選擇濾波器106b在光路的情形下，使含g線、h線、i線的波長域Δλ2的光穿過。
又，穿過波長選擇濾波器106a的光的功率為Δλ1內(nèi)的光譜的積分，而穿過波長選擇濾波器106b的光的功率為Δλ2內(nèi)的光譜的積分所得。于此，如圖23所示，g線、h線、i線的各各光譜有同樣的分布，因此，穿過波長選擇濾波器106a的光的功率與穿過波長選擇濾波器106b的光的功率之比，大約是1比3。
于此，如前述，本實施例假設(shè)在平板P上涂布有感度為20mJ/cm2的光阻或是感度為60mJ/cm2的樹脂光阻的情形下，這些感度比為1比3。因此，當在平板P涂布高感度的光阻時，在光路上配置低曝光功率的波長選擇濾波器106a，其穿透光的功率較低，而涂布低感度的樹脂光阻時，在光路上配置高曝光功率的波長選擇濾波器106b，其穿透光的功率較高。如此，于本實施例，對應于被涂布于平板P的光阻感度(光阻的分光特性)，利用切換配置于光路的波長選擇濾波器而交換穿透光的波長開度，而變更照射于平板P的光功率。
又，為了可以用多個波長來監(jiān)視從光源101的光的光量，此即配置波長選擇濾波器106a于光路上的情形的光的照度(僅含i線波長域的光的照度)以及配置波長選擇濾波器106b于光路上的情形的光的照度(含g線、h線、i線波長域的光的照度)，于切換照射于照射于平板P的光的波長寬度的情形，可進行在平板P的照度的檢出。
又，從投影光學系統(tǒng)的色差補正的觀點，與波長寬度較窄的一方可達成更高解像度的事情上，利用例如當需要曝光功率時，配置波長選擇濾波器106b于光路上，其解像度多少會犧牲，而進行寬波長幅度的曝光，而于要求高解像度的情形下，配置波長選擇濾波器106a于光路上，曝光光率或是產(chǎn)能多少會犧牲，而進行窄波長幅度的曝光等，只切換波長幅度，可以有對應所要求的種種解像度。如此，于本實施例，對應轉(zhuǎn)印到平板P的圖案的解像度，利用交換配置于光路的波長選擇濾波器，而切換穿過的波長幅度，而可有對應所要求的種種解像度。
對應于傳遞透鏡105與波長選擇濾波器106a、106b之間的光路(AX1)上，配置有進退自如的減光濾光片107。此減光濾光片107，當對涂布有高感度光阻的平板P曝光時，配置于光路上。又，控制配置減光濾光片107于光路上，利用圖21中主控制裝置120，控制驅(qū)動裝置而進行。
被減光濾光片107反射的光的行進方向，配置有做為吸光部材的吸光板108b。此吸光板108b，利用收被減光濾光片107反射的光，其設(shè)置是為了可防止此反射光對曝光裝置產(chǎn)生熱影響或是光學的影響(例如迷光)。吸光板108b與吸光板108a一樣，例如利用黑氧皮鋁(black alumite)被形成。吸光板108b由做為散熱部材的吸熱器109b所裝設(shè)成。吸熱器由導電率高的金屬(例如鋁或銅)所形成有多個散熱板。吸光板108b于吸收減光濾光片107的反射光之際，產(chǎn)生的熱，通過散熱散出。
通過減光濾光片107，波長選擇濾波器106a或106b，光通過傳遞透鏡110再次集光。對于此集光位置近旁，配置為光導器111的入射端111a。光導器111，例如是由多數(shù)的纖素線，隨機成束所構(gòu)成的隨機光導器光纖。光源101的數(shù)量(圖20為1個)與入射端111a的數(shù)量相同。構(gòu)成投影光學系統(tǒng)PL的投影光學單元的數(shù)量(圖20為五個)與出射端111b～111f的數(shù)量相同(如圖21的出射端111b所示)。就此，由光導器9的入射端9a的入射光，于其內(nèi)部傳播后，分五個出射端9b～9f射出。如此，光從光導器111的入射端111a入射，在其內(nèi)部傳播后，從被分割成5個的出射端111b～111f射出。
光導器111的出射端111b與罩幕M之間，利用準直透鏡112b，濃度傾斜濾過器所構(gòu)成的減光濾光片114b(調(diào)光裝置)，復眼集成器115b，視野檔板116b，以及集光透鏡117b，順著配置而成。于此，為了簡單說明，光導器111的出射端111c～111f與罩幕M之間設(shè)置有光學部材結(jié)構(gòu)，光導器111的出射端111b與罩幕M之間設(shè)置有準直透鏡112b，減光濾光片114b，復眼集成器115b，視野檔板116b，半穿透鏡127b以及集光透鏡系117b為代表而說明。
從光導器111的出射端111b射出的發(fā)散光束，利用準直透鏡112b使變換成約略平行的光束后，入射于減光濾光片114b。于此，減光濾光片114b配置于光路內(nèi)，其為了得到對應涂布于平板P的光阻的光學特性，而有最適當?shù)恼彰鞴庹斩?。控制此減光濾光片114b配置于光路內(nèi)，是根據(jù)后述的涂布于平板P的光阻的光學特性與平板P上得照明光照度，利用主控制裝置120控制驅(qū)動裝置119與設(shè)定減光濾光片114b的x軸方向的位置，而進行。
通過減光濾光片114b的光束入射于復眼集成器(光學集成器)115b。復眼集成器115b由多數(shù)個正透鏡元件，其中心軸沿著光軸AX2延伸，而橫向且密集配列所構(gòu)成。因此，入射于復眼集成器的光束，利用多數(shù)個透鏡元件而被分割，其后側(cè)焦點面(即射出面的近旁)，形成與透鏡元件的數(shù)量相同，由光源像所成的二次光源。此即，復眼集成器115b的后側(cè)焦點面，被形成實質(zhì)的面光源。
被形成的復眼集成器115b的后側(cè)焦點面，由多數(shù)的二次光源的光束，利用于復眼集成器115b的后側(cè)焦點面的近旁配置視野文件板116b(未示于圖20)而被限制后，入射于半穿透鏡127b。利用半穿透鏡127b，被反射的光束通過透鏡128b而入射于照度傳感器129b。此照度傳感器129b是為了檢出平板P與光學的耦合位置的照度的傳感器。利用照度傳感器129b，于曝光中，不會降低產(chǎn)能而可檢出平板P的照度。又，關(guān)于照度傳感器129b，其檢測穿通過波長選擇濾波器106a的僅含i線波長域的光的照度，或是穿通過波長選擇濾波器106a的含g線、h線、i線波長域的光的照度。又，照度傳感器129b的檢出值，被輸入主控制裝置120與電源控制裝置134。
一方面，穿通過半穿透鏡127b的光束，入射于集光透鏡系117b。又，視野檔板116b，對應于投影光學單元PL1的瞳面，被配置于光學的約略耦合位置，而為了規(guī)定用于照明的二次光源的范圍，設(shè)有開口部。此視野檔板116b的開口部，其口徑可為固定，又口徑也可變化。于此，視野檔板116b的開口部，以可變的情形做說明。視野檔板116b，利用可變開口部的口徑的變化，以決定照明條件而設(shè)定所希望的σ值(對應于構(gòu)成投影光學系統(tǒng)PL的各個投影光學單元PL1～PL5的瞳面的開口徑，其瞳面上的二次光源像的口徑比)。
通過集光透鏡系117b的光束，與形成在罩幕M的圖案DP重疊而照明。從光導器111的其它射出端111c～111f射出光同樣為發(fā)散光束，準直透鏡112c-112f，減光濾光片114c-114f，復眼集成器115c～115f，視野檔板116c～116f，半穿透鏡127c～127f，集光透鏡系117c～117f等順著與罩幕M重疊而成個別照明。此即，照明光學系統(tǒng)IL，系照明罩幕M上的y軸方向所并列多個(圖20為5個)的梯形狀的領(lǐng)域。
從罩幕M上的各照明領(lǐng)域的光，入射于投影光學系統(tǒng)PL，其由對應于各照明領(lǐng)域，而沿著y軸方向配列成多個(圖20為5個)投影光學單元PL1～PL5所構(gòu)成。于此，各個投影光學單元PL1～PL5的結(jié)構(gòu)，彼此相同。因此，通過從多個投影光學單元PL1～PL5所構(gòu)成的投影光學系統(tǒng)PL的光，于平板平臺PS上(未示于圖20)，通過未示圖之平板支撐器，被支撐而與xy平面平行的平板P上，形成圖案的像。
上述主控制裝置120，與硬盤等的存儲裝置123連接，于存儲裝置123內(nèi)存有曝光數(shù)據(jù)文件。曝光數(shù)據(jù)文件系存儲于進行平板P曝光時必要的處理與處理順序。每一處理，為相關(guān)于在平板P上涂布光阻的數(shù)據(jù)(例如光阻分光特性)，必要的解像度，使用的罩幕M，使用的波長選擇濾波器，照明光學系統(tǒng)IL的補正量(照明光學數(shù)據(jù))，投影光學系統(tǒng)PL的補正量(投影光學數(shù)據(jù))，以及基板的平坦性到關(guān)數(shù)據(jù)(所謂成分recipe數(shù)據(jù))。又，主控制裝置120與電源控制裝置134，根據(jù)光阻分光特性，通過電源控制裝置134與電源裝置136，而控制光源101的照度。
又，上述的成分數(shù)據(jù)(曝光數(shù)據(jù)文件)，較佳可利用通訊等裝置追加或更新。具體而言，本實施例的曝光裝置與當曝光裝置被設(shè)置于元件制造場地的管理系統(tǒng)，由局域網(wǎng)絡(LAN)結(jié)合，而使構(gòu)成從這管理系統(tǒng)到曝光裝置的成分數(shù)據(jù)的追加或更新。此管理系統(tǒng)為曝光裝置以外的各種工藝的制造裝置，例如光阻處理裝置，蝕刻裝置，生膜裝置等的前工藝用的機器，與組合裝置，檢查裝置等的后工藝裝置等，由局域網(wǎng)絡結(jié)合。因此，此管理系統(tǒng)因為可以管理那一批要移到那一裝置，適合那批的成分數(shù)據(jù)送給曝光裝置，此曝光裝置根據(jù)所送入的成分數(shù)據(jù)而可以進行控制。
回到圖20，前述罩幕平臺MS，設(shè)置有為了使罩幕平臺MS沿著掃描方向的x軸方向移動的有長狹孔的掃描驅(qū)動系統(tǒng)(未示于圖)。又，設(shè)置有為了使罩幕平臺MS沿著與掃描方向垂直的y軸方向微量移動，而共同使在z軸微量回轉(zhuǎn)的一對的對準驅(qū)動系統(tǒng)(未示于圖)。
同樣的準驅(qū)動系統(tǒng)，也設(shè)置于平板平臺PS上。此即，設(shè)置有為了使罩幕平臺PS沿著掃描方向的x軸方向移動的有長狹孔的掃描驅(qū)動系統(tǒng)(未示于圖)。又，設(shè)置有為了使罩幕平臺PS沿著與掃描方向垂直的y軸方向微量移動，而共同使在z軸微量回轉(zhuǎn)的一對的對準驅(qū)動系統(tǒng)(未示于圖)。且，如平板平臺PS的位置坐標，利用使用移動鏡122的激光干涉計而被測量且位置被控制的此功能所構(gòu)成。更，做為為了使罩幕M與平板P沿這xy平面其相對位置結(jié)合的裝置，一對的對準驅(qū)動系統(tǒng)123a、123b，配置于罩幕M的上方。更，于平板平臺PS上，設(shè)置有為了檢出平板P上的照明光照度，即含g線，h線與i線波長域的光與僅含i線波長域的光的二者的照明傳感器。檢出值輸入于照明光學系統(tǒng)IL的主控制裝置120。
接著，利用罩幕平臺MS側(cè)的掃描驅(qū)動統(tǒng)以及平板平臺PS側(cè)的掃描驅(qū)動統(tǒng)的作用，對應于由多個投影光學單元PL1～PL5所構(gòu)成的投影光學系統(tǒng)PL，其罩幕M與平板P一體，使沿著同一方向(x軸方向)移動，罩幕M上的全部圖案領(lǐng)域，被轉(zhuǎn)印到平板P上的全部曝光領(lǐng)域(掃描曝光)。
于此，如上述，本實施例利用光傳感器130a，檢出含g線，h線與i線波長域的光的照度，且利用光傳感器130b，檢出僅含i線波長域的光的照度。此即，根據(jù)被涂布于平板P的光阻的分光特性，于光路中配置波長選擇濾波器106a的情形下，利用光傳感器130b檢出僅含i線波長域的光的照度，從光源的光中含i線波長域的光的照度，對應最適當?shù)墓庾璧姆止馓匦裕揖S持如此一定值，通過電源控制裝置134而控制電源裝置136。
一方面，根據(jù)被涂布于平板P的光阻的分光特性，于光路中配置波長選擇濾波器106b的情形下，利用光傳感器130a檢出含g線，h線與i線波長域的光的照度，從光源的光中含g線，h線與i線波長域的光的照度，對應最適當?shù)墓庾璧姆止馓匦?，且維持如此一定值，通過電源控制裝置134而控制電源裝置136。因此，從光源1的光內(nèi)，于所定的波長域的光的平板上的照度，對應最適當光阻的分光特性，而可以控制成一定的照度。
又，為了利用光傳感器130a檢出含g線，h線與i線波長域的光的照度，利用光傳感器130b檢出含i線波長域的光的照度，于光源101的照度，經(jīng)過長時間而減低時，對應最適當光阻的分光特性，且可控制成一定值的照度。此即，一般光源101經(jīng)過長時間而減低照度時，由于短波長光的減低會提早發(fā)生，通過光傳感器130b而利用檢出含i線的光的照度，對于含i線的光的照度減低，照度經(jīng)過長時間而提早發(fā)生的事，可確實被檢出。因此，利用控制供給光源1的電力量，含i線的波長域的光的照度可被控制在一定值。
又，涂布于平板P上的光阻，其僅對特定的光有感度的情形下，不必要有波長選擇濾波器106a、106b。此即，涂布于平板P上的光阻，檢出有感度的光的照度，此波長域的光的照度，對應于光阻的分光特性，利用控制于最適當?shù)囊欢ㄖ担墒褂米钸m當照度的照明光，進行光阻的曝光。
本實施例，假定平板P上涂布有感度20mJ/cm2的光阻或是感度60mJ/cm2的樹脂光阻的情形，感度為1對3。于是，含有此光阻與樹脂光阻的分光特性的成份數(shù)據(jù)被存儲于存儲裝置123。因此，當平板P上涂布高感度的光阻，利用驅(qū)動裝置118，配置波長選擇濾波器106a于光路中，根據(jù)含有光阻的分光特性的成份數(shù)據(jù)，利用驅(qū)動裝置119控制減光濾光片114b～114f，其照明光的照度，可對應涂布于平板上感旋光性材料的分光特性，而得到最適當?shù)囊欢ㄖ嫡斩取?br>
另一方面，當平板P上涂布感度低的樹脂光阻，利用驅(qū)動裝置118，配置波長選擇濾波器106a于光路中，根據(jù)含有光阻的分光特性的成份數(shù)據(jù)，利用驅(qū)動裝置119控制減光濾光片114b～114f，其照明光的照度，可對應涂布于平板上感旋光性材料的分光特性，而得到最適當?shù)囊欢ㄖ嫡斩取?br>
此即，利用照度傳感器124檢出平板P上的照明光照度，此檢出值輸入照明光學系統(tǒng)IL的主控制裝置120。主控制裝置120利用驅(qū)動裝置118配置波長選擇濾波器106a或106b于光路中，又利用驅(qū)動裝置119控制減光濾光片114b～114f而得到平板P的照明光照度，使得到最適合于涂布于平板P上光阻的分光特性的照度，此即，控制適合于感度20mJ/cm2的光阻或是感度60mJ/cm2的樹脂光阻的照度。如此，利用驅(qū)動裝置118，一起控制波長選擇濾波器106a或106b，利用驅(qū)動裝置119控制減光濾光片114b～114f而得到平板P的照明光照度，使可得到對應于涂布于平板P上光阻的分光特性的固定照度。又，利用傳感器124，根據(jù)檢出平板P的照度，利用控制電源裝置136供給光源101的電力，平板P的照明光照度，對應于涂布于平板P上光阻的分光特性，而可得到最適當?shù)亩ㄖ嫡斩取?br>
因此，根據(jù)最適當對應于涂布于平板P上光阻的分光特性，且使用一定的照明光，可進行涂布于基板的光阻的曝光。
又，于曝光中，檢出平板P與光學耦合的位置的照度，根據(jù)照度傳感器129b所檢出的照度，可以得到平板P上的照度。此即，于曝光時，不降低產(chǎn)能而也可以檢出平板上的照度。因此，根據(jù)被檢出的照度，利用控置波長選擇濾波器106a、106b以及減光濾光片114b～114f，或是利用控制電源裝置136供給光源101的電力，平板P的照明光照度，對應于涂布于平板P上光阻的分光特性，而可得到最適當?shù)亩ㄖ嫡斩取?br>
次之，參照圖標，說明本發(fā)明第5實施例的曝光裝置。又，于第5實施例與第4實施例的曝光裝置，有相同標號代表相同部材。圖24為本發(fā)明的第5實施例，關(guān)于曝光裝置的照明系統(tǒng)的側(cè)面結(jié)構(gòu)圖。第5實施例的曝光裝置，除了照明光學系統(tǒng)IL的部份以外，與第4實施例的曝光裝置有相同結(jié)構(gòu)。
于第5實施例的曝光裝置，照明光學系統(tǒng)IL有3個光源，由3個光源的照明光，通過隨機性良好的光導器111，而分割成5個照明光。又，于本實施例，平板P上涂布有光阻(感度20mJ/cm2)或是樹脂光阻(感度60mJ/cm2)。又，于圖24所示的xyz直交坐標系統(tǒng)與第4實施例所使用的xyz直交坐標系統(tǒng)相同。
如圖24所示，照明光學系統(tǒng)IL設(shè)置有3個光源單元140a、140b、140c。從光源單元140a射出的照明光入射于光導器111的入射端111a1，從光源單元140b射出的照明光入射于光導器111的入射端111a2，從光源單元140c射出的照明光入射于光導器111的入射端111a3。
圖25為關(guān)于照明系統(tǒng)的光源單元140a的結(jié)構(gòu)圖。因為光源101配置于橢圓鏡102的第1焦點位置，由光源101射出的照明光束，通過反射鏡103，含g線，h線與i線波長域的光的光源像，形成于橢圓鏡102的第2焦點位置。此第2焦點位置設(shè)置于拍射部104的位置。拍射部104與光軸AX1傾斜，而設(shè)置有開口板104a與遮蔽板104b可開啟或關(guān)閉開口板104a上的開口。
穿通過反射鏡103的漏光的行進方向，配置有做為吸光部材的吸光板108a。吸光板108a裝設(shè)有做為吸熱部材的吸熱器109a。吸光板108a有貫穿口可被光纖132穿過。而此貫穿口配置有光纖132一端。而從光纖132的另一端射出的漏光，入射于光傳感器130a、130b。
利用光傳感器130a、130b，被檢出的漏光的照度檢出信號被輸入到電源控制裝置134，以控制供給光源101的電力量，根據(jù)從電源控制裝置134的控制信號，而控制從電源裝置136以供給光源101的電力量。此即，根據(jù)從光傳感器130a、130b的檢出信號，由光源101射出的光的照度，即含g線，h線與i線波長域的光的照度，或是僅含i線波長域的光的照度，利用電源控制裝置134使維持一定值，進行電源裝置136的控制。
從形成于橢圓鏡102的第2焦點位置的光源像的發(fā)散光束，利用傳遞透鏡105變換成約略平行的光束，而入射于傳遞透鏡110。對于傳遞透鏡105與傳遞透鏡110之間的光路(光軸AX1)，配置有可進退自在做為減光部材之減光濾光片107與波長選擇濾波器106a、106b(波長選擇裝置)。又，控制配置于光路的濾光片107與波長選擇濾波器106a、106b，可利用主控制裝置120控制驅(qū)動裝置118而施行。
被減光濾光片107反射的光的行進方向，配置有做為吸光部材的吸光板108b。通過減光濾光片107與波長選擇濾波器106a、106b的光，再通過傳遞透鏡110而集光。于集光位置的近旁，配置有光導器111的入射端111a1。因此，由光源單元140a射出有一定照度的照明光入射于光導器111的入射端111a1。
同樣地，由光源單元140b射出有一定照度的照明光入射于光導器111的入射端111a2，由光源單元140c射出有一定照度的照明光入射于光導器111的入射端111a3。又，光源單元140b與光源單元140c的結(jié)構(gòu)與光源單元140a相同，其說明省略。
圖24所示的光導器111，例如由多個纖線構(gòu)成隨機束而成為隨機光導器光纖，光源單元的數(shù)量與入射端111a1、111a2、111a3的數(shù)量相同。構(gòu)成投影光學系統(tǒng)PL的投影光學單元的數(shù)量與射出端111b～111f的數(shù)量相同(圖24以射出端111b示)。從光導器111的入射端111a1、111a2、111a3入射的入射光，在其內(nèi)部傳播后，由5個射出端111b～111f分割射出。又，從光導器111的各射出端111b～111f射出的照明光的照度因此可控制成一定值，而得到一定值照度。
此光導器111，較佳有多個光纖束。此即，于此情形，入射端111a1與射出端111b其光學的接續(xù)，由入射端111a1入射的光的一部份，由光纖到導引到射出端111b，入射端111a2與射出端111b其光學的接續(xù)，由入射端111a2入射的光的一部份，由光纖到導引到射出端111b，入射端111a3與射出端111b其光學的接續(xù)，由入射端111a3入射的光的一部份，由光纖到導引到射出端111b。同樣地，入射端111a1、入射端111a2、入射端111a3與射出端111b～111f個別有光纖接續(xù)。
從光導器111的射出端111b～111f的發(fā)散光束，通過準直透鏡112c-112f，減光濾光片114c-114f，復眼集成器115c～115f，視野檔板116c～116f，半穿透鏡127c～127f，集光透鏡系117c～117f等順著與罩幕M重疊而個別照明。此即，照明光學系統(tǒng)IL照明于罩幕M上的y軸方向并列而形成多個梯形狀的領(lǐng)域。
從罩幕M上的各個照明領(lǐng)域的光，入射于對應于各個照明領(lǐng)域，沿著y軸方向配列的多個(圖20為5個)投影光學單元PL1～PL5所構(gòu)成的投影光學系統(tǒng)PL。
接著，利用罩幕平臺MS側(cè)的掃描驅(qū)動系統(tǒng)以及平板平臺PS側(cè)的掃描驅(qū)動系的作用，利用對應于由多個投影光學單元PL1～PL5所構(gòu)成的投影光學系統(tǒng)PL，罩幕M與平板P一體，沿著同一方向(x軸)移動，罩幕M上的圖案領(lǐng)域的全部，被轉(zhuǎn)印(掃描曝光)到平板P上的曝光領(lǐng)域的全部。
于此，本第5實施例，個別光源單元140a、140b、140c，利用光傳感器130a檢出含g線，h線與i線波長域的光的照度，利用光傳感器130b檢出僅含i線波長域的光的照度。此即根據(jù)涂布于平板的光阻的光學特性，于在光路上配置波長選擇濾波器106a的情形下，利用光傳感器130b檢出含i線波長域的光的照度，從光源的光中，對應于光阻的光學特性，最適當含i線波長域的光的照度，且維持如此的一定值，通過電源控制裝置134而控制電源裝置136。
一方面，根據(jù)涂布于平板P的光阻的光學特性，于在光路上配置波長選擇濾波器106b的情形下，利用光傳感器130a檢出含g線，h線與i線波長域的光的照度，從光源的光中，對應于光阻的光學特性，最適當含g線，h線與i線波長域的光的照度，且維持如此的一定值，通過電源控制裝置134而控制電源裝置136。因此，從光源101的光內(nèi)，于所定的波長域的光的平板上的照度，對應最適當光阻的分光特性，而可以控制成一定的照度。
又，于光源101的照度，經(jīng)過長時間而減低時，如第4實施例的同樣的曝光裝置，可控制對應最適當光阻的分光特性，且成一定值的照度。
又，涂布于平板P上的光阻，其僅對特定的光有感度的情形下，與第4實施例的相同，不必要有波長選擇濾波器106a、106b。
于本實施例，假定平板P上涂布有感度20mJ/cm2的光阻或是感度60mJ/cm2的樹脂光阻的情形，含有此光阻與樹脂光阻的分光特性的成份數(shù)據(jù)被存儲于存儲裝置123。因此，根據(jù)含有光阻的分光特性的成份數(shù)據(jù)，利用驅(qū)動裝置118共同配置波長選擇濾波器106a、106b于光路中，利用驅(qū)動裝置119控制減光濾光片114b～114f，與照明光的照度，可對應涂布于平板上感旋光性材料的分光特性，而得到最適當?shù)囊欢ㄖ嫡斩取Ｓ指鶕?jù)利用制度傳感器124檢出平板P上的照度，利用控制電源裝置136供給光源101的電力，平板P的照明光照度，對應于涂布于平板P上光阻的分光特性，而可得到最適當?shù)亩ㄖ嫡斩取?br>
又，與第4實施例的曝光裝置一樣，于曝光中，根據(jù)照度傳感器129b所檢出的照度，可以得到平板P上的照度。因此，根據(jù)被檢出的照度，利用控置波長選擇濾波器106a、106b以及減光濾光片114b～114f，或是利用控制電源裝置136供給光源101的電力，平板P的照明光照度，對應于涂布于平板P上光阻的分光特性，而可得到最適當?shù)亩ㄖ嫡斩取?br>
次之，參照圖標，說明本發(fā)明第6實施例的曝光裝置。又，于第6實施例與第4實施例的曝光裝置，有相同標號代表相同部材。于圖26所示的xyz直交坐標系統(tǒng)與第4實施例所使用的xyz直交坐標系統(tǒng)相同。
圖26為本發(fā)明的第6實施例，關(guān)于曝光裝置的照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。第6實施例的曝光裝置，除了照明光學系統(tǒng)IL的部份以外，與第4實施例的曝光裝置有相同結(jié)構(gòu)。
本第6實施例的曝光裝置，于第4實施例的曝光裝置中，利用反射鏡103的漏光，檢出從光源101的照明光的照度，使用入射于光導器111的輸入射端111a的照明光，檢出從光源101的照明光的照度的如上述部分將的變更。又更，使用利用半穿透鏡127b～127f使分枝的照明光，而檢出平板P與光學的耦合的位置的照明光照度，又使用從光導器111的輸出端111b射出的照明光，檢出平板P與光學的耦合的位置的照明光照度，有如此等將取代變更。
此即，從光導器111的入射端111a從所分開的光纖的另一端射出，而使照明光入射于傳感器130a、130b，利用傳感器130a、130b檢出照明光照度。利用此傳感器130a、130b所檢出值，輸入電源控制裝置134，利用電源裝置136，從光源101的照明光的照度，此即含g線，h線與i線波長域的光的照度，或是含i線波長域的光的照度，而控制始有如此的一定值。又，從射出端111b所分開的從光纖的另一端射出的照明光，使入射于傳感器130，利用傳感器130檢出照明光的照度。由傳感器130的檢出值，輸入于主控制裝置120與電源控制裝置134。
于此，此第6實施例，利用傳感器130a檢出含g線，h線與i線波長域的光的照度，利用傳感器130b檢出含i線波長域的光的照度。此即，根據(jù)涂布于平板P的光阻的光學特性，于在光路上配置波長選擇濾波器106a的情形下，利用光傳感器130b檢出含i線波長域的光的照度，從光源的光中，對應于光阻的光學特性，最適當含i線波長域的光的照度，且維持如此的一定值，通過電源控制裝置134而控制電源裝置136。一方面，根據(jù)涂布于平板P的光阻的光學特性，于在光路上配置波長選擇濾波器106b的情形下，利用光傳感器130a檢出含g線，h線與i線波長域的光的照度，從光源的光中，對應于光阻的光學特性，最適當含g線，h線與i線波長域的光的照度，且維持如此的一定值，通過電源控制裝置134而控制電源裝置136。因此，從光源101的光內(nèi)，于所定的波長域的光的平板上的照度，對應最適當光阻的分光特性，而可以控制成一定的照度。
又，各光源101的照度，經(jīng)長時間而降低的情形時，與第4與第5實施例一樣，對應光阻的光學特性，而可以控制成最適當一定的照度。
且，涂布于平板P上的光阻，其僅對特定波長域的光有感度的情形下，與第4與第5實施例的曝光裝置一樣，不必要有波長選擇濾波器106a、106b。
于本第6實施例，假設(shè)在平板P上涂布有感度為20mJ/cm2的光阻或是感度為60mJ/cm2的樹脂光阻的情形下，含光阻與樹脂光阻的分光特性的成份數(shù)據(jù)被存儲于存儲裝置123。因此，根據(jù)含有光阻的分光特性的成份數(shù)據(jù)，利用驅(qū)動裝置118共同配置波長選擇濾波器106a或106b于光路上，利用驅(qū)動裝置119控制減光濾光片114b～114f，其照明光的照度，可最適當對應涂布于平板P上感旋光性材料的分光特性，且可得到一定值照度。又，利用照度傳感器124根據(jù)檢出的平板P上照度，控制電源裝置136供給光源101的電力，或是利用控制減光濾光片114b～114f，平板P上的照明光的照度，可對應涂布于平板P上的光阻的分光特性的最適當?shù)囊欢ㄖ档恼斩取?br>
次之，參照圖標，說明本發(fā)明第7實施例的曝光裝置。又，于第7實施例與第4-6實施例的曝光裝置，有相同標號代表相同部材。于圖27所示的xyz直交坐標系統(tǒng)與第4實施例所使用的xyz直交坐標系統(tǒng)相同。
圖27為本發(fā)明的第7實施例，關(guān)于曝光裝置的照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。第7實施例的曝光裝置，除了照明光學系統(tǒng)IL的部份以外，與第4實施例的曝光裝置有相同結(jié)構(gòu)。
于本第7實施例的曝光裝置，如第5實施例的曝光裝置的光源單元140a、140b、140c，利用反射鏡103的漏光檢出從光源101的照明光的照度，使用從光導器111入射于入射端111a1、111a2、111a3的照明光，檢出從光源的照明光的照度如此的變更，又更，使用利用半穿透鏡127b～127f分枝的照明光，而檢出平板P與光學的耦合的位置的照明光照度，又使用從光導器111的輸出端111b射出的照明光，檢出平板P與光學的耦合的位置的照明光照度，有如此等的變更。
圖28為光源單元140a結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，關(guān)于光源單元140a，從光導器111的入出端111a分枝的光纖的另一端射出的照明光，入射于傳感器130a、130b，利用傳感器130a、130b檢出照明光的照度。由用傳感器130a、130b的檢出值，輸入電源控制裝置134，利用電源裝置136控制從光源101的照明光的照度使有一定值，此即含g線，h線與i線波長域的光的照度，或是含i線波長域的光的固定照度。光源單元140b、140c利用相同的結(jié)構(gòu)，檢出照明光的照度?？刂茝墓庠?01的照明光的照度使有一定值，此即含g線，h線與i線波長域的光的照度，或是含i線波長域的光的固定照度。
又，如圖27所示，從射出端111b分枝的光纖的另一端射出的照明光，入射于傳感器130，利用傳感器130檢出照明光的照度。由用傳感器130的檢出值，輸入主控制裝置120與電源控制裝置134。
于第7實施例的光導器111，較佳有多條光纖束。此即，于此情形，入射端111a2與射出端111b有光學接續(xù)的光纖束，入射端111a3與射出端111b有光學接續(xù)的光纖束。同樣的，入射端111a1、入射端111a2、入射端111a3與射出端111c～111f個別有光纖接續(xù)。
又，光導器111也可以有檢出用的射出端。于此情形，上述的入射端與射出端，其光學接續(xù)的各光纖束的另一端，入射端111a1與檢出用的射出端由光纖束接續(xù)，入射端111a2與檢出用的射出端由光纖束接續(xù)，入射端111a3與檢出用的射出端由光纖束接續(xù)。
于此，本地7實施例，對于個別光學單元140a、140b、140c，利用傳感器130a檢出含g線，h線與i線波長域的光的照度，利用傳感器130b檢出含i線波長域的光的照度。此即，根據(jù)涂布于平板P的光阻的光學特性，于在光路上配置波長選擇濾波器106a的情形下，利用光傳感器130b檢出含i線波長域的光的照度，從光源的光中，對應于光阻的光學特性，最適當含i線波長域的光的照度，且維持如此的一定值，通過電源控制裝置134而控制電源裝置136。
另一方面，根據(jù)涂布于平板P的光阻的光學特性，于在光路上配置波長選擇濾波器106b的情形下，利用光傳感器130a檢出含g線，h線與i線波長域的光的照度，從光源的光中，對應于光阻的光學特性，最適當含g線，h線與i線波長域的光的照度，且維持如此的一定值，通過電源控制裝置134而控制電源裝置136。因此，從光源101的光內(nèi)，于所定的波長域的光的平板上的照度，對應最適當光阻的分光特性，而可以控制成一定的照度。
又，各光源101的照度，經(jīng)長時間而降低的情形時，與第4-6實施例一樣，對應光阻的光學特性，而可以控制成最適當?shù)囊欢ǖ恼斩取?br>
且，涂布于平板P上的光阻，其僅對特定波長域的光有感度的情形下，與第4至第6實施例的曝光裝置一樣，不必要有波長選擇濾波器106a、106b。
本第7實施例，假設(shè)在平板P上涂布有感度為20mJ/cm2的光阻或是感度為60mJ/cm2的樹脂光阻的情形下，含光阻與樹脂光阻的分光特性的成份數(shù)據(jù)被存儲于存儲裝置123。因此，根據(jù)含有光阻的分光特性的成份數(shù)據(jù)，利用驅(qū)動裝置118共同配置波長選擇濾波器106a或106b于光路上，利用驅(qū)動裝置119控制減光濾光片114b～114f，其照明光的照度，可最適當對應涂布于平板P上感旋光性材料的分光特性，且可得到一定值照度。又，利用照度傳感器124根據(jù)檢出的平板P上照度，控制電源裝置136供給光源101的電力，或是利用控制減光濾光片114b～114f，平板P上的照明光的照度，可對應涂布于平板P上的光阻的分光特性的最適當?shù)囊欢ㄖ档恼斩取?br>
又，與第4-6實施例的曝光裝置一樣，于曝光中，根據(jù)照度傳感器129b所檢出的照度，可以得到平板P上的照度。因此，根據(jù)被檢出的照度，利用控置波長選擇濾波器106a、106b以及減光濾光片114b～114f，或是利用控制電源裝置136供給光源101的電力，平板P的照明光照度，對應于涂布于平板P上光阻的分光特性，而可得到最適當?shù)亩ㄖ嫡斩取?br>
接著，于上述的實施例，以平板P上涂布有感度為20mJ/cm2的光阻或是感度為60mJ/cm2的樹脂光阻的情形做說明。對于涂布于平板P上的光阻的感度，例如于20 mJ/cm2到200 mJ/cm2的情形下，對于于各種使用情形，對應于涂布于平板P上的光阻的感度，利用減光濾光片114b～114f，對應最適當涂布于基板上的光阻分光特性，且使用一定的照明光，可以進行涂布于基板上的光阻的曝光。
又，上述的實施例的曝光裝置，當利用照度傳感器124檢出平板P上照明光照度之際，檢出僅含i線波長域的光與含g線，h線與i線波長域的光二者，具體地，第1照度傳感器用以檢出含g線，h線與i線波長域的光，而第2照度傳感器用以檢出僅含i線波長域的光，并置于平板平臺上而構(gòu)成照度傳感器124。于照度傳感器中，例如通過由二色性鏡等所構(gòu)成的波長分離裝置所設(shè)置。利用此波長分離裝置，導引含g線，h線與i線波長域的光給第1照度傳感器，而導引僅含i線波長域的光給第2照度傳感器。而照度傳感器的正前方也可設(shè)置波長選擇濾波器，以切換含g線，h線與i線波長域的光與僅含i線波長域的光等的裝置。
以上，以本實施例僅做說明，但本發(fā)明不限制于上述實施例，于本發(fā)明的范圍內(nèi)可以自由變更。例如上述實施例，以步進與掃描方式的曝光裝置為例舉例說明，但也可適用于步進與重復方式。
又，前述的實施例，對于制造液晶顯示元件的情形，以下舉例說明，不用說，不僅是使用于液晶顯示元件的制造的曝光裝置，將被使用于包括半導體元件等的顯示器的制造的元件圖案，轉(zhuǎn)印到半導體基板上的曝光裝置，將被使用于薄膜磁頭的制造的元件圖案，轉(zhuǎn)印到陶瓷基板上，以及使用于CCD等的成像元件的制造的曝光裝置等，都可適用本發(fā)明。
次之，使用本發(fā)明的實施例的曝光裝置，使用于微影步驟的微元件制造方法而進行說明。圖29為本發(fā)明實施例，關(guān)于微元件的半導體元件制造方法的流程圖。又，于圖29的步驟s40，1批的晶圓上被蒸鍍一金屬膜。次之，步驟s42，于此1批的晶圓的金屬膜上，涂布光阻。其后，步驟s44，使用本發(fā)明實施例的曝光裝置，將形成于罩幕上的圖案的像，通過投影光學系統(tǒng)(投影光學單元)，其1批的晶圓的各個拍照領(lǐng)域順次曝光而被轉(zhuǎn)印。此即，使用照明光學系統(tǒng)照明照幕M，使用投影光學系統(tǒng)將照幕M上的圖案像被投影到基板上，被曝光轉(zhuǎn)印。
其后，于步驟s46，其1批的晶圓上的光阻圖案顯像后，于步驟s48，其1批的晶圓上的光阻圖案做為罩幕，而進行蝕刻工藝。對應罩幕上的圖案的電路圖案，于各晶圓上的各拍攝領(lǐng)域形成。之后，進行形成更上層的電路圖案。半導體等的元件被制造。上述的半導體元件的制造方法，可以得到較好的有極細微電路圖案的半導體元件的產(chǎn)能。
又，本發(fā)明的實施例的曝光裝置，平板(玻璃基板)上，利用其形成所定的圖案(電路圖案、電極圖案等)，而可得到做為微元件的液晶顯示元件。以下，參照圖30的工藝，以其一例而說明。圖30為本發(fā)明實施例，做為微元件的液晶顯示元件制造方法的流程圖。
圖30的圖案形成步驟s50，使用本發(fā)明實施例的曝光裝置，將罩幕的圖案曝光轉(zhuǎn)印到感旋光性基板(涂布有光阻只玻璃基板)，所謂的進行微影工藝。利用此微影工藝，含有多數(shù)電極的所定的圖案，被形成于感旋光性基板上。之后，被曝光的基板，經(jīng)顯像步驟，蝕刻步驟，對準標記移除步驟等的各步驟，形成所定的圖案于基板上，次之于步驟s52，進行形成彩色濾光器步驟。
次之，于形成彩色濾光器步驟s52，對應紅綠藍3個點為一組配列成多個矩陣狀，或是以紅綠藍的3行條狀的濾光為一組，于多個水平掃描方向配列成彩色濾光器，而形成。接著，于彩色濾光器形成步驟s52后，實行單元胞組合步驟s54。單元胞組合步驟s54組合由圖案形成步驟s50所得的有所定圖案的基板，以及由彩色濾光器形成步驟s52所得到的彩色濾光器，而成為液晶面板(液晶胞)。
單元胞組合步驟s54，例如，有由圖案形成步驟s50所得的有所定圖案的基板，以及由彩色濾光器形成步驟s52所得到的彩色濾光器之間注入液晶，而制造液晶面板(液晶胞)。之后，于模塊組合步驟s56，進行被組合的液晶面板(液晶胞)的顯示動作的電子電路，背光部等的各部的安裝，而完成液晶顯示元件。利用上述液晶顯示元件的制造方法，可以得到較好的有極細微電路圖案的液晶顯示元件的產(chǎn)能。
以上，如說明，本發(fā)明的第1觀點的曝光裝置，對應于在感旋光性基板的感光特性，利用切換照射于罩幕的光的波長域而改變曝光功率，因為對應于感旋光性基板的感光特性得到其在曝光上所必要的曝光功率，有種種的感光特性的感旋光性基板，可以有適切曝光的效果。
又，本發(fā)明的第2觀點的曝光裝置，對應轉(zhuǎn)印于感旋光性基板的圖案的解像度，因為切換照射于罩幕的光的波長域，于轉(zhuǎn)印要求高解像度的微細圖案時以及轉(zhuǎn)印不要求高解像度的圖案的任一種情形，可以有足夠的解像度以轉(zhuǎn)印圖案。又，切換照射于罩幕的光的波長幅度，而變化曝光功率。如此，例如，有不要求高曝光功率光學特性，而必要形成高解像度圖案于感旋光性基板上的情形，以及要求高曝光功率光學特性，而約不需要形成高解像度圖案于感旋光性基板上的情形二者任一的情形，然而可以形成必要良好解像度的圖案，可以有如此的效果。
更，本發(fā)明的第3觀點的曝光裝置，預先求出顯示照射于罩幕的光的每一波長幅度，以適當?shù)霓D(zhuǎn)印罩幕的圖案于感旋光性基板上的照明光學系統(tǒng)的光學特性的照明特性數(shù)據(jù)，而根據(jù)照明特性數(shù)據(jù)，于切換照射于罩幕的光的波長域之際，調(diào)整照明光學系統(tǒng)的光學特性，照射于罩幕的光的每一波長幅度，罩幕的照明條件因此可以為最適當，使罩幕的圖案可以忠實轉(zhuǎn)印到感旋光性基板，有如此效果。
又，本發(fā)明的第4觀點的曝光裝置，于切換照射于罩幕的光的波長域之際，檢出照明光學系統(tǒng)的光學特性，根據(jù)此檢出結(jié)果，因為可調(diào)整照明光學系統(tǒng)的光學特性，對應實際檢出的光學特性，可以最適當調(diào)整照明光學系統(tǒng)的光學特性，罩幕的圖案可以忠實轉(zhuǎn)印到感旋光性基板，有如此效果。
又，本發(fā)明的第5觀點的曝光裝置，切換照射于罩幕的光的波長域的程度，因為調(diào)整檢出照射于罩幕的光的強度的傳感器，例如傳感器與波長的相互關(guān)系，照射于罩幕的光的每一波長域的強度可正確檢出，有如此效果。
又，本發(fā)明的第6觀點的曝光裝置，預先求出顯示照射于罩幕的光的每一波長域，其適當?shù)霓D(zhuǎn)印罩幕的圖案于感旋光性基板上的投影光學系統(tǒng)的光學特性的投影特性數(shù)據(jù)，而根據(jù)投影特性數(shù)據(jù)，于切換照射于罩幕的光的波長域之際，調(diào)整投影光學系統(tǒng)的光學特性，沿著該光軸方向的罩幕的位置，以及沿著該光軸方向的該感旋光性基板的位置的至少其一，射于罩幕的光的每一波長域，因為可以得到被轉(zhuǎn)印到感旋光性基板的最適當投影條件，罩幕的圖案可以忠實轉(zhuǎn)印到感旋光性基板，有如此效果。
又，本發(fā)明的第7觀點的曝光裝置，于切換照射于罩幕的光的波長域之際，檢出投影光學系統(tǒng)的光學特性，根據(jù)檢出結(jié)果，因為調(diào)整投影光學系統(tǒng)的光學特性，沿著該光軸方向的罩幕的位置，以及沿著該光軸方向的該感旋光性基板的位置的至少其一，對應實際檢出的光學特性，可調(diào)整最適當?shù)耐队肮鈱W系統(tǒng)的光學特性，罩幕的圖案可以忠實轉(zhuǎn)印到感旋光性基板，有如此效果。
又，本發(fā)明的第8觀點的曝光裝置，被切換的每一個波長幅度，對應于投影光學系統(tǒng)，預先求出表示其照射時間與投影光學系統(tǒng)的光學特性的變動量之間的關(guān)系的變動數(shù)據(jù)，于切換照射于罩幕的光的波長域之際，根據(jù)變動數(shù)據(jù)，調(diào)整投影光學系統(tǒng)的光學特性，沿著該光軸方向的罩幕的位置，以及沿著該光軸方向的該感旋光性基板的位置的至少其一，照射于罩幕的光的每一波長域，因為可以得到被轉(zhuǎn)印到感旋光性基板的最適當投影條件，罩幕的圖案可以忠實轉(zhuǎn)印到感旋光性基板，有如此效果。
又，本發(fā)明的第9觀點的曝光裝置，于切換照射于罩幕的光的波長域之際，使用其光，計測載置于于基板平臺上的感旋光性基板的位置的位置計測裝置，決定設(shè)置于基板平臺的基板平臺的基準位置，而計測基準部材的位置，基板平臺的基準位置因此可求得，雖然切換照射于罩幕的光的波長域時，也可計測在感旋光性基板的基板平臺上正確的位置，有如此效果。
更，本發(fā)明的第10觀點的曝光裝置，于切換照射于罩幕的光的波長域之際，因為利用第1測定裝置測定被形成于罩幕的圖案的投影位置，雖然變換照射于罩幕的光的波長域，從第1測定裝置的測定結(jié)果，與利用設(shè)置于投影光學系統(tǒng)的側(cè)方的第2測定裝置其感光基板上的標記測定結(jié)果，相對于圖案的投影位置，而可求出感光基板的位置的正確值。
本發(fā)明的第11觀點的曝光裝置，具有照明裝置利用照度檢出裝置而檢出從光源的光的照度，根據(jù)含此檢出值與感旋光性材料的分光特性相關(guān)的信息的成分數(shù)據(jù)，從光源的光的照度，對應感旋光性材料的分光特性，控制使有一定的照度。因此，對應于最適當?shù)谋煌坎加诨宓母行庑圆牧系姆止馓匦裕沂褂糜幸欢ǖ恼斩鹊恼彰鞴?，而進行感旋光性材料的曝光。
又，本發(fā)明的曝光方法，利用照明步驟，根據(jù)涂布于基板的感旋光性材料的感度的照度而照射罩幕，對應于最適當?shù)耐坎加诨宓母行庑圆牧系姆止馓匦?，且使用一定照度的照明光，而進行感旋光性材料的曝光。
權(quán)利要求
1.一種曝光裝置，其特征是，該裝置包括一光源；以及一照明光學系統(tǒng)，當從該光源的光照射于一罩幕，利用通過該罩幕的光而照射于一感旋光性基板上，形成于該罩幕的一圖案，于該曝光裝置，而轉(zhuǎn)印到該感旋光性基板，該照明光學系統(tǒng)包括對應于該感旋光性基板上的感光特性，有切換照射于該罩幕的光的波長幅度的一波長幅度切換裝置。
2.一種曝光裝置，其特征是，該特征包括一光源；以及一照明光學系統(tǒng)，當從該光源的光照射于一罩幕，利用通過該罩幕的光而照射于一感旋光性基板上，形成于該罩幕的一圖案，于該曝光裝置，而轉(zhuǎn)印到該感旋光性基板，該照明光學系統(tǒng)包括對應于該感旋光性基板上的轉(zhuǎn)印圖案解像度，有切換照射于該罩幕的光的波長幅度的一波長幅度切換裝置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的曝光裝置，其特征是，該裝置又包括一存儲裝置，以存儲對應于該感旋光性基板的處理與顯示處理順序的一處理數(shù)據(jù)；以及一控制裝置，根據(jù)該處理數(shù)據(jù)，可控制該波長幅度切換裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的曝光裝置，其特征是，該存儲裝置存儲一照明光學特性數(shù)據(jù)，其顯示利用該波長幅度切換裝置，切換每一個波長幅度，其轉(zhuǎn)印該圖于案該感旋光性基板的適當?shù)脑撜彰鞴鈱W系統(tǒng)的光學特性，該控制裝置，于控制該波長幅度切換裝置，當照射于該罩幕的光的波長幅度切換之際，根據(jù)該存儲裝置所存儲的該照明光學特性數(shù)據(jù)，而調(diào)整該照明光學系統(tǒng)的光學特性。
5.如權(quán)利要求4所述的曝光裝置，其特征是，包括一照明光學檢出裝置，其檢出該照明光學系統(tǒng)的光學特性，該控制裝置，控制該波長幅度切換裝置，當照射于該罩幕的光的波長幅度切換之際，一面參照該照明光學檢出裝置的檢出結(jié)果，而調(diào)整該照明光學系統(tǒng)的光學特性。
6.一種曝光裝置，其特征是，該裝置包括一光源；以及一照明光學系統(tǒng)，當從該光源的光照射于一罩幕，利用通過該罩幕的光而照射于一感旋光性基板上，形成于該罩幕的一圖案，于該曝光裝置，而轉(zhuǎn)印到該感旋光性基板，該照明光學系統(tǒng)包括一波長幅度切換裝置，切換照射于該罩幕的光的波長幅度；一存儲裝置，存儲一照明光學特性數(shù)據(jù)，其顯示利用該波長幅度切換裝置，切換每一個波長幅度，適用于轉(zhuǎn)印該圖案于該感旋光性基板的該照明光學系統(tǒng)的光學特性；以及一控制裝置，控制該波長幅度切換裝置，當照射于該罩幕的光的波長幅度切換之際，根據(jù)該存儲裝置所存儲的該照明光學特性數(shù)據(jù)，而調(diào)整該照明光學系統(tǒng)的光學特性。
7.一種曝光裝置，其特征是，該裝置包括一光源；以及一照明光學系統(tǒng)，當從該光源的光照射于一罩幕，利用通過該罩幕的光而照射于一感旋光性基板上，形成于該罩幕的一圖案，于該曝光裝置，而轉(zhuǎn)印到該感旋光性基板，該照明光學系統(tǒng)包括一波長幅度切換裝置，切換照射于該罩幕的光的波長幅度；一照明光學檢出裝置，其檢出該照明光學系統(tǒng)的光學特性；以及一控制裝置，控制該波長幅度切換裝置，當照射于該罩幕的光的波長幅度切換之際，根據(jù)該照明光學檢出裝置的檢出結(jié)果，而調(diào)整該照明光學系統(tǒng)的光學特性。
8.如權(quán)利要求6或7所述的曝光裝置，其特征是，該照明光學系統(tǒng)的光學特性，包含該照明光學系統(tǒng)的遠心，與照射于該罩幕的光的照度不均，二者至少其一。
9.如權(quán)利要求8所述的曝光裝置，其特征是，該照明光學系統(tǒng)，有為了形成于該罩幕上的多個照明領(lǐng)域的多個照明光路，該控制裝置，調(diào)整每一個該些照明光路，而達到該照明光學系統(tǒng)的光學特性。
10.如權(quán)利要求6或7所述的曝光裝置，其特征是，該照明光學系統(tǒng)，又包括一感側(cè)器，以檢出照射于該罩幕的光的強度，該控制裝置，控制該波長幅度切換裝置，當照射于該罩幕的光的波長幅度切換之際，調(diào)整對應于該波長幅度的該感側(cè)器的特性。
11.一種曝光裝置，其特征是，該裝置包括一光源；以及一照明光學系統(tǒng)，當從該光源的光照射于一罩幕，利用通過該罩幕的光而照射于一感旋光性基板上，形成于該罩幕的一圖案，于該曝光裝置，而轉(zhuǎn)印到該感旋光性基板，該照明光學系統(tǒng)包括一波長幅度切換裝置，切換照射于該罩幕的光的波長幅度；一感側(cè)器，其檢出照射于該罩幕的光的強度；以及一控制裝置，控制該波長幅度切換裝置，當照射于該罩幕的光的波長幅度切換之際，調(diào)整對應于該波長幅度的該感側(cè)器的特性。
12.如權(quán)利要求11所述的曝光裝置，其特征是，該照明光學系統(tǒng)，有為了形成于該罩幕M上的多個照明領(lǐng)域的多個照明光路，而該感側(cè)器又包括多個感側(cè)器，以檢出每一該些照明光路的光的強度。
13.如權(quán)利要求1，2，6，7及11其中之一所述的曝光裝置，其特征是，又包括一投影光學系統(tǒng)，將該罩幕的圖案，投影于該感光基板上；一罩幕平臺，以載置該罩幕；以及一基板平臺，以載置該感旋光性基板，其中該罩幕平臺與該基板平臺的至少其一，使該投影光學系統(tǒng)可以沿著光軸的方向移動。
14.如權(quán)利要求13所述的曝光裝置，其特征是，該存儲裝置，預先存儲一投影光學特性數(shù)據(jù)，以顯示利用該波長幅度切換裝置，切換每一個波長幅度，用于轉(zhuǎn)印該圖案于該感旋光性基板的適當?shù)脑撏队肮鈱W系統(tǒng)的光學特性，以及該控制裝置，控制該波長幅度切換裝置，當照射于該罩幕M的光的波長幅度切換之際，根據(jù)該存儲裝置所存儲的該投影光學特性數(shù)據(jù)，而調(diào)整該投影光學系統(tǒng)的光學特性，沿著該光軸方向的該罩幕的位置，以及沿著該光軸方向的該感旋光性基板的位置的至少其一。
15.如權(quán)利要求14所述的曝光裝置，其特征是，更包括一投影光學特性檢出裝置，以檢出該投影光學系統(tǒng)的光學特性，其中該控制裝置，控制該波長幅度切換裝置，當照射于該罩幕的光的波長幅度切換之際，參照該投影光學檢出裝置之檢出結(jié)果，而調(diào)整該投影光學系統(tǒng)的光學特性，該沿著該光軸方向的罩幕的位置，以及該沿著該光軸方向的該感旋光性基板的位置等至少其一。
16.如權(quán)利要求15所述的曝光裝置，其特征是，該存儲裝置，預先存儲一變動數(shù)據(jù)，其顯示利用該波長幅度切換裝置而切換每一個波長幅度，對應于該投影光學系統(tǒng)的照射時間與該投影光學系統(tǒng)的光學特性的變動量的關(guān)系，該控制裝置根據(jù)對于罩幕的照射履歷與該變動數(shù)據(jù)，調(diào)整該投影光學系統(tǒng)的光學特性，該沿著該光軸方向的該罩幕的位置，以及該沿著該光軸方向的該感旋光性基板的位置等至少其一。
17.一種曝光裝置，其特征是，該裝置包括一光源；一照明光學系統(tǒng)，使從該光源的光照射于一罩幕；以及一投影光學系統(tǒng)，根據(jù)該照明光學系統(tǒng)的光，將形成于該罩幕的一圖案，投影到該感旋光性基板，其中又包括，一罩幕平臺以載置該罩幕；一基板平臺以載置該感旋光性基板；一波長幅度切換裝置，以切換照射于該罩幕的光的波長幅度；一存儲裝置存儲一投影光學特性數(shù)據(jù)，其顯示利用該波長幅度切換裝置，切換每一個波長幅度，轉(zhuǎn)印該圖案于該感旋光性基板的適當?shù)脑撏队肮鈱W系統(tǒng)的光學特性；以及一控制裝置，控制該波長幅度切換裝置，其中，該罩幕平臺與該基板平臺的至少其一，使構(gòu)成可沿著該投影光學系統(tǒng)的光軸方向移動，該控制裝置，控置該波長幅度切換裝置，當照射于該罩幕的光的波長幅度切換之際，根據(jù)該存儲裝置所存儲的投影光學特性數(shù)據(jù)，調(diào)整該投影光學系統(tǒng)的光學特性，該沿著該光軸方向的罩幕的位置，以及該沿著該光軸方向的該感旋光性基板的位置等至少其一。
18.一種曝光裝置，其特征是，該裝置包括一光源；一照明光學系統(tǒng)，使從該光源的光照射于一罩幕； 以及一投影光學系統(tǒng)，根據(jù)該照明光學系統(tǒng)的光，將形成于該罩幕的一圖案，投影到該感旋光性基板，其中又包括一罩幕平臺以載置該罩幕；一基板平臺以載置該感旋光性基板；一波長幅度切換裝置，以切換照射于該罩幕的光的波長幅度；一投影光學特性檢出裝置，以檢出該投影光學系統(tǒng)的光學特性；以及一控制裝置，控制該波長幅度切換裝置，其中，該罩幕平臺與該基板平臺的至少其一，使構(gòu)成可以沿著該投影光學系統(tǒng)的光軸方向移動，該控制裝置，控置該波長幅度切換裝置，當照射于該罩幕的光的波長幅度切換之際，根據(jù)該投影光學特性檢出裝置的檢出結(jié)果，調(diào)整該投影光學系統(tǒng)的光學特性，該沿著該光軸方向的罩幕的位置，以及該沿著該光軸方向的該感旋光性基板的位置等至少其一。
19.一種曝光裝置，其特征是，該裝置包括一光源；一照明光學系統(tǒng)，使從該光源的光照射于一罩幕； 以及一投影光學系統(tǒng)，根據(jù)該照明光學系統(tǒng)的光，將形成于該罩幕的一圖案，投影到該感旋光性基板，其中又包括一罩幕平臺以載置該罩幕；一基板平臺以載置該感旋光性基板；一波長幅度切換裝置，以切換照射于該罩幕的光的波長幅度；一存儲裝置，以存儲一變動數(shù)據(jù)，其顯示利用該波長幅度切換裝置，而切換每一個波長幅度，對應于該投影光學系統(tǒng)的照射時間與該投影光學系統(tǒng)的光學特性的變動量的關(guān)系；以及一控制裝置，控制該波長幅度切換裝置，該罩幕平臺與該平板平臺的至少其一，使構(gòu)成可以沿著該投影光學系統(tǒng)的光軸方向移動，該控制裝置，控置該波長幅度切換裝置，當照射于該罩幕的光的波長幅度切換之際，根據(jù)該存儲裝置所存儲的該變動數(shù)據(jù)，調(diào)整該投影光學系統(tǒng)的光學特性，該沿著該光軸方向的罩幕的位置，以及該沿著該光軸方向的該感旋光性基板P的位置等至少其一。
20.如權(quán)利要求17所述的曝光裝置，其特征是，該投影光學系統(tǒng)的光學特性包括該投影光學系統(tǒng)的焦點位置，倍率，像位置，像旋轉(zhuǎn)，像面彎曲像差，非點像差，以及歪曲像差的至少其一。
21.如權(quán)利要求20所述的曝光裝置，其特征是，該投影光學系統(tǒng)，包括各別投影于該感旋光性基板上的罩幕的多個投影光學系統(tǒng)，該控制裝置對每一該些投影光學系統(tǒng)調(diào)整投影光學系統(tǒng)的光學特性
22.如權(quán)利要求17至19其中之一所述的曝光裝置，其特征是，又包括一位置計測裝置，使用利用該波長選擇濾波器切換波長幅度的光，測定形成于該平板平臺上的一基材部的位置，以及形成于該感旋光性基板上的標記，根據(jù)各各測定結(jié)果，而求出該載置于平板平臺上的該感旋光性基板的位置，該位置計測裝置控制該波長選擇濾波器，而切換照設(shè)于罩幕的光的波長幅度，該計測基材部的位置而求出該平板平臺的一基準位置。
23.如權(quán)利要求17至19其中之一所述的曝光裝置，更包括一第1測定裝置，以測定形成該罩幕的圖案的一投影位置；一第2測定裝置，以測定形成于載置于該平板平臺上的該感旋光性基板P的一標記；一位置計算裝置，根據(jù)該第1測定裝置與該些第2測定裝置的測定結(jié)果，相對于該投影該圖案的位置，求出該感旋光性基板的位置，其中該第1測定裝置，該控制裝置控制該波長選擇濾波器而切換照射于該光罩的光的波長幅度，測定被投影的該圖案的位置。
24.一種曝光裝置，其特征是，該裝置包括一光源；一照明光學系統(tǒng)，使從該光源的光照射于一罩幕；以及一投影光學系統(tǒng)，根據(jù)該照明光學系統(tǒng)的光，將形成于該罩幕的一圖案，投影到該感旋光性基板，其中又包括一罩幕平臺以載置該罩幕；一基板平臺以載置該感旋光性基板；一波長幅度切換裝置，以切換照射于該罩幕的光的波長幅度；一控制裝置，控制該波長幅度切換裝置；一位置計測裝置，利用該波長選擇濾波器可切換波長幅度的光，測定形成于該平板平臺上的一基材部的位置，以及形成于該感旋光性基板上的標記，根據(jù)各各測定結(jié)果，而求出載置于該平板平臺上的感旋光性基板的位置。
25.一種曝光裝置，其特征是，該裝置包括一光源；一照明光學系統(tǒng)，使從該光源的光照射于一罩幕；以及一投影光學系統(tǒng)，根據(jù)該照明光學系統(tǒng)的光，將形成于該罩幕的一圖案，投影到該感旋光性基板，其中又包括一罩幕平臺以載置該罩幕；一基板平臺以載置該感旋光性基板；一波長幅度切換裝置，以切換照射于該罩幕M的光的波長幅度；一控制裝置，控制該波長幅度切換裝置；一第1測定裝置，以測定形成該罩幕的圖案的投影位置；一第2測定裝置，設(shè)置于該投影光學系統(tǒng)的一側(cè)方，以測定形成于載置于該平板平臺上的該感旋光性基板的標記，一位置算出裝置，根據(jù)該第1測定裝置與該第2測定裝置的測定結(jié)果，對于被投影的該圖案的位置，求出該感旋光性基板的位置，該第1測定裝置是于該控制裝置控制該波長選擇濾波器而切換照射于光罩的光的波長幅度之際，測定被投影的該圖案的位置。
26.一種曝光方法，其特征是，該方法包括一照明步驟，使用如權(quán)利要求1、2，6、7、11、17、18、19、24及25中其中之一所述的曝光裝置，以照明該罩幕；以及一曝光步驟，以將形成于該罩幕上的該圖案，而轉(zhuǎn)印于該感旋光性基板上。
27.一種曝光方法，由光源來的光照射于罩幕，當形成于該罩幕上的圖案，而轉(zhuǎn)印于該感旋光性基板上的該曝光方法中，其特征是，該方法包括一切換步驟，對應于該感旋光性基板的感光特性，切換照射于罩幕的光的波長幅度。
28.如權(quán)利要求27項所述的曝光方法，其特征是，該切換步驟，更包括對應于轉(zhuǎn)印于該感旋光性基板上的一圖案的解像度，切換照射于罩幕的光的波長幅度。
29.如權(quán)利要求27至28其中之一所述的曝光方法，其特征是，更包括一補正步驟，以補正由于切換該波長幅度所引起的光學特性變化。
30.一種曝光裝置，在一基板上涂布一感旋光性材料，而轉(zhuǎn)印形成于一罩幕上的一圖案的曝光裝置中，其特征是，該裝置包括一光源；一照度檢出裝置，以檢出從該光源的光的一照度，其中，根據(jù)包含從該照度檢出裝置的檢出值與該感旋光性材料的分光特性數(shù)據(jù)的一相關(guān)數(shù)據(jù)，控制從該光源的光使有一定的照度的一照明裝置；以及一投影光學系統(tǒng)，利用從該照明裝置來的光，照明于該罩幕上的該圖案，而投影到該基板上。
31.如權(quán)利要求30所述的曝光裝置，其特征是，更包括一波長域變更裝置，可變更從光原來的光的一波長域，其中根據(jù)含感旋光性材料的分光特性的該相關(guān)數(shù)據(jù)與由該照度檢出裝置的檢出值，利用該波長域變更裝置，使變更波長的光控制有一定的照度。
32.如權(quán)利要求30所述的曝光裝置，其特征是，該照明裝置，更包括多個光源，多個照度檢出裝置以檢出各該些光源的照度，與多個波長域變更裝置，可變更從各該些光原來的光的波長域，其中根據(jù)由該照度檢出裝置的檢出值，利用該波長域變更裝置，變更波長的光控制使有一定的照度。
33.如權(quán)利要求32所述的曝光裝置，其特征是，該照度檢出裝置，分別檢出有不同波長分布的多個波長域的光的照度。
34.如權(quán)利要求33所述的曝光裝置，其特征是，該照度檢出裝置包括一反射鏡位于該罩幕側(cè)，反射由該光源來的照明光，該照度檢出裝置根據(jù)該從反射鏡的漏光，檢出從該光源來的光的照度。
35.如權(quán)利要求30至34其中之一所述的曝光裝置，又包括一照度傳感器，以檢出該基板上的照度。
36.如權(quán)利要求35所述的曝光裝置，其特征是，該檢出該基板上的照度的一照度傳感器，載置于該基板平臺。
37.如權(quán)利要求35所述的曝光裝置，其特征是，檢出該基板上的照度的該照度傳感器，可檢出位于該基板與光學的耦合地方的照度。
38.如權(quán)利要求35所述的曝光裝置，其特征是，該照度傳感器，可檢出相互有異的波長分布的多個波長域的光的照度，而分別檢出照度。
39.如權(quán)利要求38所述的曝光裝置，其特征是，又包括一調(diào)光裝置，以調(diào)整從該光源來的光的照度，根據(jù)利用該照度傳感器檢出相互有異的波長分布的多個波長域的光的照度，控制該光源與該調(diào)光裝置二者其一。
40.如權(quán)利要求30所述的曝光裝置，其特征是，該照度檢出裝置，分別檢出有不同波長分布的多個波長域的光的照度。
41.一種曝光方法，其特征是，使用如權(quán)利要求30所述的曝光裝置，該方法包括一照明步驟，使用該照明裝置，照明一罩幕；以及一投影步驟，使用該投影光學系統(tǒng)，投影該罩幕的一圖案像于該基板上。
全文摘要
一種曝光裝置，包括一光源(1)以及一照明光學系統(tǒng)IL，使當從該光源(1)的光照射于一罩幕M，利用通過該罩幕M的光而照射于一感旋光性基板P上，而形成于該罩幕M的一圖案DP在該曝光裝置中，轉(zhuǎn)印到該感旋光性基板P。該照明光學系統(tǒng)IL包括對應于該感旋光性基板P上的感光特性，有切換照射于該罩幕M的光的波長幅度的一波長幅度切換裝置(6、7)。
文檔編號G03F7/20GK1432874SQ0310026
公開日2003年7月30日 申請日期2003年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月9日
發(fā)明者加藤正紀, 小山元夫 申請人:尼康株式會社