專利名稱：曝光裝置及曝光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種一面使光罩和感光基板作同步移動(dòng)一面將光罩的圖案成像投影曝光于感光基板的曝光裝置及曝光方法。
掃描型曝光裝置有配置多個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)以使鄰接投影區(qū)域在掃描方向進(jìn)行所定量位移且使鄰接投影區(qū)域的各個(gè)端部在與掃描方向直交的方向重復(fù)，即所謂多透鏡方式的掃描型曝光裝置(多透鏡掃描型曝光裝置)。多透鏡方式的掃描型曝光裝置是由多個(gè)狹縫狀的照明區(qū)域來(lái)照明光罩、在對(duì)該照明區(qū)域的排列方向成直交的方向上同步掃描光罩和感光基板、通過(guò)與多個(gè)照明區(qū)域的各個(gè)對(duì)應(yīng)設(shè)置的該多個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)將設(shè)于光罩的圖案曝光于感光基板上的裝置。
因?yàn)楣庹值谋砻?圖案面)和感光基板的表面(曝光面)在曝光處理時(shí)最好能被設(shè)定于關(guān)于投影光學(xué)系統(tǒng)的共軛的位置，所以各個(gè)光罩及感光基板利用調(diào)平裝置(leveling device)進(jìn)行姿勢(shì)控制且曝光處理。調(diào)平裝置有在沿投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸的方向上位移的多個(gè)調(diào)節(jié)器，通過(guò)適當(dāng)驅(qū)動(dòng)各個(gè)調(diào)節(jié)器，將光罩或感光基板在沿投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸的方向上移位，同時(shí)在與光軸直交之面內(nèi)的直交2軸周圍作旋轉(zhuǎn)。
然而，在光罩及感光基板的表面，存在通過(guò)起因于該光罩及感光基板自身的平面度和載置臺(tái)的保持狀態(tài)的撓曲的發(fā)生等產(chǎn)生的凹凸。因此，在局部上看，存在光罩和感光基板關(guān)于投影光學(xué)系統(tǒng)不成共軛的場(chǎng)合。
有鑒于此，原來(lái)是通過(guò)在用調(diào)平裝置進(jìn)行感光基板等的姿勢(shì)控制的同時(shí)同步掃描光罩和感光基板，一面調(diào)整以使多個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)的各個(gè)成像位置和感光基板的表面在沿光軸的方向上的距離平均地降低一面進(jìn)行曝光處理。
但是上述先前技術(shù)會(huì)產(chǎn)生如下所述的問(wèn)題。
即通過(guò)利用調(diào)平裝置進(jìn)行將位于多個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)的各個(gè)上的聚焦誤差平均地降低的調(diào)整，在與感光基板上的多個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的各個(gè)位置的聚焦誤差確實(shí)被降低了，但是依然殘留有對(duì)被制造的設(shè)備的更高精度化、更高集成化形成限制的場(chǎng)合。另外，伴隨著近年的光罩及感光基板的大型化，起因于撓曲而在光罩及感光基板的表面生成的凹凸的發(fā)生是顯著的，調(diào)平控制已經(jīng)對(duì)應(yīng)不了。
然而，通過(guò)在投影光學(xué)系統(tǒng)的光軸設(shè)置平行平面玻璃板，調(diào)整投影光學(xué)系統(tǒng)的成像位置而降低聚焦誤差的技術(shù)從原來(lái)就為人所知。但是，因?yàn)槠叫衅矫娌ＡО宀荒苓B續(xù)調(diào)整投影光學(xué)系統(tǒng)的成像位置，所以當(dāng)一面同步掃描凹凸不一樣的光罩和感光基板一面進(jìn)行曝光處理時(shí)，就不能夠降低投影光學(xué)系統(tǒng)的成像位置、和像面與掃描的感光基板的表面的位置誤差。
為了解決上述課題，本發(fā)明采用與實(shí)施方式中表示的

圖1～圖17對(duì)應(yīng)的以下的構(gòu)成。
本發(fā)明的曝光裝置是一種一面同步移動(dòng)由曝光光照明的光罩和感光基板，一面將該光罩的圖案成像通過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)投影曝光于感光基板，其特征在于具備有位于曝光光的光路上，在將該圖案的像面的位置調(diào)整向與該像面直交的方向的同時(shí)調(diào)整該圖案成像的像面傾斜的像面調(diào)整裝置。
利用本發(fā)明，具備有在將圖案的像面調(diào)整至與該像面直交方向的同時(shí)調(diào)整圖案成像的像面傾斜的像面調(diào)整裝置，所以像面調(diào)整裝置通過(guò)調(diào)整圖案的像面的位置，可降低聚焦誤差。而且，通過(guò)調(diào)整圖案成像的像面傾斜，即使在感光基板和光罩的表面存在凹凸，也可使光罩的像面和感光基板的表面一致。因此，即使在一面同步掃描光罩和感光基板一面進(jìn)行曝光處理的場(chǎng)合，也可在降低像面與感光基板的表面的位置誤差的同時(shí)進(jìn)行掃描曝光。
在這種情況下，該像面調(diào)整裝置為包括具有第1傾斜面且可通過(guò)曝光光之第1光學(xué)部件、具有與第1傾斜面對(duì)向設(shè)置的第2傾斜面且可通過(guò)曝光光的第2光學(xué)部件、使第1傾斜面和第2傾斜面非接觸對(duì)向的一非接觸裝置、使第1光學(xué)部件和第2光學(xué)部件在光路的光軸周圍可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置的構(gòu)成。利用這種構(gòu)成，通過(guò)使分別具有傾斜面的各個(gè)第1光學(xué)部件及第2光學(xué)部件相對(duì)地旋轉(zhuǎn)，能夠設(shè)定得使與像面的例如中央部和端部這些不同位置對(duì)應(yīng)的曝光光的光路長(zhǎng)各不相同，所以能夠使圖案的像面對(duì)光軸傾斜。因此，即使感光基板存在凹凸，也只要適應(yīng)這些凹凸使像面傾斜就可以，所以能夠在降低感光基板的表面與像面的位置誤差的同時(shí)進(jìn)行掃描曝光。
本發(fā)明的曝光方法是一種一面將由曝光光照明的光罩和感光基板同步移動(dòng)一面將光罩的圖案成像通過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)投影曝光于感光基板的曝光方法，其特征在于包括調(diào)整圖案的像面的光軸方向的位置，同時(shí)調(diào)整圖案成像的像面傾斜的第1步驟、使光罩和感光基板同步移動(dòng)，同時(shí)伴隨同步移動(dòng)使由第1步驟調(diào)整的調(diào)整量進(jìn)行變化的第2步驟。
利用本發(fā)明，通過(guò)伴隨同步移動(dòng)將成像位置及圖案成像的像面傾斜進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)在一面同步掃描光罩和感光基板一面進(jìn)行曝光處理時(shí)，即使在感光基板和光罩的表面存在凹凸，也可使光罩的像面和感光基板的表面大體一致的同時(shí)進(jìn)行曝光處理。因此，可進(jìn)行精度良好地曝光處理。
圖2為圖1中所示的曝光裝置的概略斜視圖。
圖3為表示投影光學(xué)系統(tǒng)的概略構(gòu)成圖。
圖4為用于說(shuō)明感光基板及投影區(qū)域的平面圖。
圖5是表示像面調(diào)整裝置的圖標(biāo)，(a)為側(cè)面圖，(b)為平面圖。
圖6是表示設(shè)于像面調(diào)整裝置的非接觸裝置的圖標(biāo)。
圖7是用于說(shuō)明通過(guò)調(diào)整第1光學(xué)部件及第2光學(xué)部件的位置而使成像位置變化的樣子的圖標(biāo)。
圖8是用于說(shuō)明通過(guò)調(diào)整第1光學(xué)部件及第2光學(xué)部件的位置而使像面位置變化的樣子的圖標(biāo)。
圖9是用于說(shuō)明本發(fā)明的曝光方法的第1實(shí)施方式的操作流程圖。
圖10是用于說(shuō)明利用像面調(diào)整裝置使像面的位置被調(diào)整的樣子的圖標(biāo)。
圖11是用于說(shuō)明利用像面調(diào)整裝置使像面的位置被調(diào)整的樣子的圖標(biāo)。
圖12是用于說(shuō)明利用像面調(diào)整裝置使像面的位置被調(diào)整的樣子的圖標(biāo)。
圖13是用于說(shuō)明本發(fā)明的曝光方法的第2實(shí)施方式的操作流程圖。
圖14是用于說(shuō)明通過(guò)驅(qū)動(dòng)像面調(diào)整而使圖案像移位元的樣子的圖標(biāo)。
圖15是表示投影光學(xué)系統(tǒng)的其它實(shí)施方式的概略構(gòu)成圖。
圖16是用于說(shuō)明設(shè)于像面調(diào)整裝置的成像位置檢測(cè)用標(biāo)記的圖標(biāo)。
圖17是表示半導(dǎo)體組件的制造工程的一例的操作流程圖。
1第1光學(xué)部件(第1的光學(xué)部件)1b第1射出面(第1的傾斜面)2第2光學(xué)部件(第2的光學(xué)部件)2a第2入射面(第2的傾斜面)5，6線性致動(dòng)器(驅(qū)動(dòng)裝置、旋轉(zhuǎn)裝置)10像面調(diào)整裝置11空氣軸承(非接觸裝置)41攝像傳感器CONT控制裝置(控制部)EX曝光裝置
M光罩P感光基板PL1～PL5投影光學(xué)系統(tǒng)PST基板載置臺(tái)圖1是表示本發(fā)明的曝光裝置的一實(shí)施方式的概略構(gòu)成圖，圖2是概略斜視圖。
在圖1及圖2中，曝光裝置EX包括用曝光光照明光罩M的照明光學(xué)系統(tǒng)IL、支撐支稱光罩M的光罩載置臺(tái)MST、將由曝光光照明的光罩M的圖案成像投影于感光基板P上的多個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5、支撐支撐感光基板P的基板載置臺(tái)PST、利用激光檢測(cè)光罩載置臺(tái)MST的位置的光罩側(cè)激光干涉儀39a，39b、利用激光檢測(cè)基板載置臺(tái)PST的位置的基板側(cè)激光干涉儀43a，43b。本實(shí)施方式中的投影光學(xué)系統(tǒng)為PL1～PL5共5個(gè)，照明光學(xué)系統(tǒng)IL用分別對(duì)應(yīng)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的照明區(qū)域照明光罩M。另外，感光基板P是在玻璃板上涂敷抗蝕劑(感光劑)形成的。
本實(shí)施方式中的曝光裝置EX是一種一面同步移動(dòng)由光罩載置臺(tái)MST支撐支撐的光罩M和由基板載置臺(tái)PST支撐支撐的感光基板P，一面通過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)PL將光罩M的圖案投影曝光于感光基板P的掃描型曝光裝置。在以下的說(shuō)明中，假設(shè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸方向?yàn)閆軸方向，與Z軸方向垂直的方向即光罩M及感光基板P的同步移動(dòng)方向(掃描方向)為X軸方向，與Z軸方向及X軸方向垂直的方向(非掃描方向)為Y軸方向。
照明光學(xué)系統(tǒng)IL的構(gòu)成不作圖標(biāo)，但它包括多個(gè)光源、將從多個(gè)光源射出的光束暫且集合后均等分配射出的光導(dǎo)向設(shè)備、將來(lái)自光導(dǎo)向設(shè)備的光束變換為具有均勻照度分布的光束(曝光光)的光積分儀、具有用來(lái)將來(lái)自光積分儀的曝光光整形為狹縫狀的開口的百合窗、將通過(guò)百合窗的曝光光成像于光罩M上的聚光鏡。來(lái)自聚光鏡的曝光光用多個(gè)狹縫狀的照明區(qū)域照明光罩M。本實(shí)施方式中的光源采用水銀燈，利用不圖標(biāo)的波長(zhǎng)濾波器采用曝光所必要的波長(zhǎng)的G線(436NM)、h線(405NM)、I線(365NM)等作為曝光光。
支撐支撐光罩M的光罩載置臺(tái)MST為可移動(dòng)設(shè)置，具有應(yīng)進(jìn)行一維的掃描曝光的X軸方向上的長(zhǎng)行程和與掃描方向直交的方向上的Y軸方向的所定距離的行程。如圖1所示，在光罩載置臺(tái)MST上連接有光罩載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部MSTD，光罩載置臺(tái)MST利用光罩載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部MSTD的驅(qū)動(dòng)，可在X軸方向及Y軸方向上移動(dòng)。光罩載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部MSTD利用控制裝置(控制部)CONT進(jìn)行控制。
如圖2所示，光罩側(cè)激光干涉儀包括檢測(cè)在光罩載置臺(tái)MST的X軸方向的位置的X激光干涉儀39a和檢測(cè)在光罩載置臺(tái)MST的Y軸方向的位置的Y激光干涉儀39b。在光罩載置臺(tái)MST的+X側(cè)的端部邊緣設(shè)有在Y軸方向延長(zhǎng)的X移動(dòng)鏡38a。另一方面，在光罩載置臺(tái)MST的+Y側(cè)的端部邊緣設(shè)有與X移動(dòng)鏡38a直交的、在X軸方向延長(zhǎng)的Y移動(dòng)鏡38b。X移動(dòng)鏡38a對(duì)向配置有X激光干涉儀39a，Y移動(dòng)鏡38b對(duì)向配置有Y激光干涉儀39b。
X激光干涉儀39a向X移動(dòng)鏡38a照射激光。利用激光的照射由X移動(dòng)鏡38a發(fā)出的光(反射光)被X激光干涉儀39a內(nèi)部的探測(cè)器感光。X激光干涉儀39a基于來(lái)自X移動(dòng)鏡38a的反射光，以內(nèi)部的參照鏡的位置為基準(zhǔn)檢測(cè)X移動(dòng)鏡38a的位置，即在光罩載置臺(tái)MST(進(jìn)而在光罩M)的X軸方向的位置。
Y激光干涉儀39b向Y移動(dòng)鏡38b照射激光。利用激光的照射由Y移動(dòng)鏡38b發(fā)出的光(反射光)使Y激光干涉儀39b內(nèi)部的探測(cè)器感光。Y激光干涉儀39b基于來(lái)自Y移動(dòng)鏡38b的反射光，以內(nèi)部的參照鏡的位置為基準(zhǔn)檢測(cè)Y移動(dòng)鏡38b的位置，即在光罩載置臺(tái)MST(進(jìn)而在光罩M)的Y軸方向的位置。
各個(gè)激光干涉儀39a、39b的檢測(cè)結(jié)果被輸出向控制裝置CONT?？刂蒲b置CONT基于各個(gè)激光干涉儀39a、39b的檢測(cè)結(jié)果，通過(guò)光罩載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部MSTD驅(qū)動(dòng)光罩載置臺(tái)MST，進(jìn)行光罩M的位置控制。
通過(guò)光罩M的曝光光入射各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5。各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5將存在于光罩M的照明區(qū)域的圖案的像投影曝光于感光基板P上，與利用照明光學(xué)系統(tǒng)IL的各個(gè)照明區(qū)域?qū)?yīng)配置。投影光學(xué)系統(tǒng)PL1、PL3、PL5和投影光學(xué)系統(tǒng)PL2、PL4呈2列交錯(cuò)排列。即，各個(gè)交錯(cuò)配置的投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5使鄰接的投影光學(xué)系統(tǒng)們(例如投影光學(xué)系統(tǒng)PL1和PL2、PL2和PL3)在X軸方向上以所定量位移配置。通過(guò)各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的曝光光，將對(duì)應(yīng)光罩M的照明區(qū)域的圖案的像成像于由基板載置臺(tái)PST支撐的感光基板P上的不同投影區(qū)域。照明區(qū)域的光罩M的圖案具有所定的成像特性，被轉(zhuǎn)印于涂敷有抗蝕劑的感光基板P上。
支撐感光基板P的感光基板載置臺(tái)PST為可移動(dòng)設(shè)置，具有應(yīng)進(jìn)行一維的掃描曝光的X軸方向上的長(zhǎng)行程和在與掃描方向直交的方向上步進(jìn)移動(dòng)用的Y軸方向上的長(zhǎng)行程。在基板載置臺(tái)PST上連接有包括線性致動(dòng)器的基板載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部PSTD(參照?qǐng)D1)，基板載置臺(tái)PST利用基板載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部PSTD的驅(qū)動(dòng)，可在X軸方向、Y軸方向及Z軸方向上移動(dòng)。另外，基板載置臺(tái)PST被設(shè)置成在X軸周圍、Y軸周圍及Z軸周圍可進(jìn)行旋轉(zhuǎn)?；遢d置臺(tái)PST通過(guò)在X軸周圍及Y軸周圍進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行所支撐的感光基板P的調(diào)平控制?；遢d置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部PSTD受控制裝置CONT控制。
如圖2所示，基板側(cè)激光干涉儀包括檢測(cè)在基板載置臺(tái)PST的X軸方向的位置的X激光干涉儀43a和檢測(cè)在基板載置臺(tái)PST的Y軸方向的位置的Y激光干涉儀43b。在基板載置臺(tái)PST的+X側(cè)的端部邊緣設(shè)有在Y軸方向延長(zhǎng)的X移動(dòng)鏡42a。另一方面，在基板載置臺(tái)PST的一Y側(cè)的端部邊緣設(shè)有與X移動(dòng)鏡42a直交的、在X軸方向延長(zhǎng)的Y移動(dòng)鏡42b。X移動(dòng)鏡42a對(duì)向配置有X激光干涉儀43a，Y移動(dòng)鏡42b對(duì)向配置有Y激光干涉儀43b。
X激光干涉儀43a向X移動(dòng)鏡42a照射激光。利用激光的照射由X移動(dòng)鏡42a發(fā)出的光(反射光)被X激光干涉儀43a內(nèi)部的探測(cè)器感光。X激光干涉儀43a基于來(lái)自X移動(dòng)鏡42a的反射光，以內(nèi)部的參照鏡的位置為基準(zhǔn)檢測(cè)X移動(dòng)鏡42a的位置，即在基板載置臺(tái)PST(進(jìn)而在感光基板P)的X軸方向的位置。
Y激光干涉儀43b向Y移動(dòng)鏡42b照射激光。利用激光的照射由Y移動(dòng)鏡42b發(fā)出的光(反射光)被Y激光干涉儀43b內(nèi)部的探測(cè)器感光。Y激光干涉儀43b基于來(lái)自Y移動(dòng)鏡42b的反射光，以內(nèi)部的參照鏡的位置為基準(zhǔn)檢測(cè)Y移動(dòng)鏡42b的位置，即在基板載置臺(tái)PST(進(jìn)而在感光基板P)的Y軸方向的位置。
各個(gè)激光干涉儀43a、43b的檢測(cè)結(jié)果被輸出至控制裝置CONT?？刂蒲b置CONT基于各個(gè)激光干涉儀43a、43b的檢測(cè)結(jié)果，通過(guò)基板載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部PSTD，驅(qū)動(dòng)基板載置臺(tái)PST，進(jìn)行感光基板P的位置控制。
如圖2所示，在光罩載置臺(tái)MST的上方，設(shè)置有進(jìn)行光罩M和感光基板P的調(diào)準(zhǔn)的調(diào)準(zhǔn)系統(tǒng)49a、49b。調(diào)準(zhǔn)系統(tǒng)49a、49b利用未繪出的驅(qū)動(dòng)裝置，可在Y軸方向上進(jìn)行移動(dòng)；當(dāng)調(diào)準(zhǔn)處理時(shí)，進(jìn)入照明光學(xué)系統(tǒng)IL和光罩M之間，同時(shí)當(dāng)掃描曝光時(shí)，從照明區(qū)域退避。調(diào)準(zhǔn)系統(tǒng)49a、49b檢測(cè)光罩上形成的光罩定位標(biāo)志(未繪出)和感光基板P上形成的基板定位標(biāo)志52a～52D(參照?qǐng)D4)的位置。調(diào)準(zhǔn)系統(tǒng)49a、49b的檢測(cè)結(jié)果被輸出到控制裝置CONT?？刂蒲b置CONT基于調(diào)準(zhǔn)系統(tǒng)49a、49b的檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行光罩載置臺(tái)MST及基板載置臺(tái)PST的位置控制。
另外，光罩M上形成有移位、旋轉(zhuǎn)、定標(biāo)等用于各種像特性的修正量計(jì)算的多個(gè)光罩標(biāo)志(未繪出)。另一方面，感光基板P上也形成有用于像特性的修正量計(jì)算的多個(gè)基板標(biāo)志(未繪出)。
如圖1所示，在多個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5之間設(shè)有聚焦傳感器20。該聚焦傳感器20沿Y軸設(shè)置有多個(gè)，在本實(shí)施方式中如后述設(shè)置有5個(gè)。聚焦傳感器20可計(jì)測(cè)與光罩M的相對(duì)距離及與感光基板P的相對(duì)距離，檢測(cè)由光罩載置臺(tái)MST支撐的光罩M在Z軸方向的位置及由基板載置臺(tái)PST支撐的感光基板P在Z軸方向的位置。聚焦傳感器20的檢測(cè)結(jié)果被輸出到控制裝置CONT?？刂蒲b置CONT基于聚焦傳感器20的檢測(cè)結(jié)果，通過(guò)基板載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部PSTD進(jìn)行基板載置臺(tái)PST的位置控制，進(jìn)而是感光基板P的位置控制。
在本實(shí)施方式中，光罩載置臺(tái)MST及基板載置臺(tái)PST的每一個(gè)都可在控制裝置CONT的控制基礎(chǔ)上，利用光罩載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部MSTD及基板載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部PSTD獨(dú)立移動(dòng)。支撐光罩M的光罩載置臺(tái)MST和支撐感光基板P的基板載置臺(tái)PST對(duì)投影光學(xué)系統(tǒng)PL以任意的掃描速度(同步移動(dòng)速度)在X軸方向上作同步移動(dòng)。
在基板載置臺(tái)PST靜止的狀態(tài)，被投影于感光基板P上的是狹縫狀(梯形狀)的圖案像，設(shè)于光罩M的光罩圖案的一部分，但是將支撐支撐光罩M的光罩載置臺(tái)MST和支撐支撐感光基板P的基板載置臺(tái)PST，對(duì)光罩M上的照明區(qū)域及投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5進(jìn)行同步掃描，可使設(shè)于光罩M的光罩圖案的全部轉(zhuǎn)印至感光基板P上。
圖3是投影光學(xué)系統(tǒng)PL1(PL2～PL5)的概略構(gòu)成圖。在圖3中雖然只表示了對(duì)應(yīng)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1的部分，但各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5都具有同樣的構(gòu)成。另外在本實(shí)施方式中，投影光學(xué)系統(tǒng)是等比正像的光學(xué)系統(tǒng)。
如圖3所示，投影光學(xué)系統(tǒng)PL1是使2組戴森型光學(xué)系統(tǒng)組合的構(gòu)成，包括移位調(diào)整裝置23、二組反射折射型光學(xué)系統(tǒng)24，25、像面調(diào)整裝置10、未繪出的視場(chǎng)光圈、定標(biāo)調(diào)整裝置27。
通過(guò)光罩M的光束入射移位元調(diào)整裝置23。移位調(diào)整裝置23有2個(gè)平行平面玻璃板，通過(guò)利用未繪出的驅(qū)動(dòng)裝置使2個(gè)平行平面玻璃板的每一個(gè)在Y軸周圍及X軸周圍旋轉(zhuǎn)，將感光基板P上的圖案像在X軸方向及Y軸方向上移位。
通過(guò)移位調(diào)整裝置23的光束入射第1組的反射折射型光學(xué)系統(tǒng)24。反射折射型光學(xué)系統(tǒng)24形成光罩24的圖案的中間像，包括直角棱鏡28、透鏡29、凹面鏡30。
直角棱鏡28采用在Z軸周圍可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置，利用未繪出的驅(qū)動(dòng)裝置在Z軸周圍進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。通過(guò)直角棱鏡28在Z軸周圍旋轉(zhuǎn)，感光基板P上的光罩M的圖案像在Z軸周圍旋轉(zhuǎn)。即直角棱鏡28具有作為旋轉(zhuǎn)調(diào)整裝置的機(jī)能。
未繪出的視場(chǎng)光欄配置在利用反射折射型光學(xué)系統(tǒng)24形成的圖案的中間像位置上。視場(chǎng)光欄設(shè)定感光基板上的投影區(qū)域。在本實(shí)施方式中，視場(chǎng)光欄具有梯形狀的開口，利用該視場(chǎng)光欄將感光基板P上的投影區(qū)域限定為梯形狀(參照?qǐng)D4符號(hào)50a～50e)。通過(guò)視場(chǎng)光圈的光束，入射至第2組反射折射型光學(xué)系統(tǒng)。
反射折射型光學(xué)系統(tǒng)25和反射折射型光學(xué)系統(tǒng)24同樣，也包括作為旋轉(zhuǎn)調(diào)整裝置的直角棱鏡31、透鏡32、凹面鏡33。直角棱鏡31也通過(guò)未繪出的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)在Z軸周圍旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)使感光基板上的光罩M的圖案像在Z軸周圍旋轉(zhuǎn)。
從反射折射型光學(xué)系統(tǒng)25射出的光束，通過(guò)定標(biāo)調(diào)整裝置27在感光基板P上將光罩M的圖案像以正像等比成像。定標(biāo)調(diào)整裝置27由例如平凸透鏡、雙凸透鏡、平凸透鏡共3片透鏡構(gòu)成，通過(guò)使位于平凸透鏡和平凸透鏡之間的雙凸透鏡利用未繪出的驅(qū)動(dòng)裝置在Z軸方向移動(dòng)，可進(jìn)行光罩M的圖案像的倍率(定標(biāo))調(diào)整。
圖4是表示感光基板P及投影區(qū)域的平面圖。
如圖4所示，投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5利用投影光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的視場(chǎng)光圈，將投影區(qū)域50a～50e限定為梯形狀。對(duì)應(yīng)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1、PL3、PL5的投影區(qū)域分別為50a、50C、50e，對(duì)應(yīng)投影光學(xué)系統(tǒng)PL2、PL4的投影區(qū)域分別為50b、50D。投影區(qū)域50a、50C、50e的每一個(gè)都沿Y軸方向排列，投影區(qū)域50b、50D的每一個(gè)都沿Y軸方向排列。而且，投影區(qū)域50a、50C、50e和投影區(qū)域50b、50D使其上邊(一對(duì)平行邊中的短邊)與X軸方向?qū)ο蚺渲?。另外，各個(gè)投影區(qū)域50a～50e的都采用鄰接投影區(qū)域的端部(連接部)們?nèi)缣摼€所示、在Y軸方向上疊合并列配置，在X軸方向的投影區(qū)域的寬度總和大體相等的設(shè)定。即采用在X軸方向上掃描曝光時(shí)的曝光量相等的設(shè)定。利用各個(gè)投影區(qū)域50a～50e被疊加的連接部，位于連接部的光學(xué)象差的變化和照度變化趨于平滑。本實(shí)施方式的投影區(qū)域50a～50e的形狀為梯形，但也可為六角形、菱形或平行四邊形。
在曝光裝置EX中，因?yàn)橥队皡^(qū)域50a、50C、50e和投影區(qū)域50b、50D被在X軸方向分離設(shè)定，所以在Y軸方向延伸的圖案在時(shí)間及空間上被分割曝光，首先利用在空間上分離散開的投影區(qū)域50a、50C、50e曝光后，間隔一定時(shí)間再由置于其間的投影區(qū)域50b、50D曝光。
返回圖1，在基板載置臺(tái)PST上配設(shè)有與感光基板P的曝光面大致相同高度的攝像傳感器41。攝像傳感器41是一種檢測(cè)關(guān)于感光基板P上的曝光光的光量的信息(照度、對(duì)比度)的傳感器，利用CCD傳感器構(gòu)成，并且對(duì)與感光基板P上的各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5對(duì)應(yīng)的位置，即投影區(qū)域50a～50e的曝光光的強(qiáng)度作二維檢測(cè)。攝像傳感器41利用在基板載置臺(tái)PST上沿Y軸方向配設(shè)的導(dǎo)向軸(未繪出)，與感光基板P在同一平面高度設(shè)置，利用攝像傳感器驅(qū)動(dòng)部可在Y軸方向上移動(dòng)。攝像傳感器41在1次或數(shù)次曝光之前，通過(guò)基板PST的X軸方向的移動(dòng)和利用攝像傳感器驅(qū)動(dòng)部的Y軸方向的移動(dòng)，在對(duì)應(yīng)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的各個(gè)投影區(qū)域50a～50e的下面進(jìn)行掃描。因此，感光基板P上的投影區(qū)域50a～50e的照度可利用攝像傳感器41作2維檢測(cè)。利用傳感器41檢測(cè)的曝光光的照度被輸入到控制裝置CONT?？刂蒲b置CONT利用基板載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部PSTD及攝像傳感器驅(qū)動(dòng)部的各驅(qū)動(dòng)量，可檢測(cè)攝像傳感器41的位置。而且，控制裝置CONT基于攝像傳感器41的檢測(cè)結(jié)果，能夠求得各投影區(qū)域50a～50e的每一個(gè)的形狀。
而且，攝像組件41通過(guò)二維檢測(cè)攝像區(qū)域50a～50e的對(duì)比度，可檢測(cè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的成像位置(焦點(diǎn)位置)及像面。即，將攝像組件41配置于例如與投影光學(xué)系統(tǒng)PL1對(duì)應(yīng)的投影區(qū)域50a上，同時(shí)一面將該傳感器41連同基板載置臺(tái)PST在Z軸方向移動(dòng)一面測(cè)定光罩M的圖案的對(duì)比度。控制裝置CONT基于利用攝像組件41攝像的結(jié)果，將得到最大對(duì)比度的在Z軸方向上的位置作為投影光學(xué)系統(tǒng)PL1的成像位置。另外，攝像組件41可二維地檢測(cè)投影區(qū)域50a的對(duì)比度，所以也能檢測(cè)通過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1的圖案的像面的位置。例如，假如位于投影區(qū)域(圖案像)50a的圖案像是與區(qū)域內(nèi)一樣的對(duì)比度，則表示投影光學(xué)系統(tǒng)PL1的像面與使攝像傳感器41移動(dòng)的基板載置臺(tái)PST的移動(dòng)平面是平行的。另一方面，當(dāng)在投影區(qū)域50a的區(qū)域得不到同樣的對(duì)比度時(shí)，表示投影光學(xué)系統(tǒng)PL1的像面對(duì)基板載置臺(tái)PST的移動(dòng)平面有傾斜。通過(guò)使攝像傳感器41在投影光學(xué)系統(tǒng)PL1的Z軸方向上移動(dòng)而檢測(cè)出圖案的對(duì)比度好的部分，可以計(jì)測(cè)正確的像面位置(成像位置)。
另外，攝像傳感器41通過(guò)檢測(cè)光罩M的圖案的對(duì)比度，可檢測(cè)光罩M的撓曲量。即，當(dāng)由光罩載置臺(tái)MST支撐支撐的光罩M撓曲時(shí)，在各個(gè)投影區(qū)域50a～50e的圖案的對(duì)比度變得不一樣，所以通過(guò)利用攝像傳感器41檢測(cè)出在投影區(qū)域50a～50e的各個(gè)區(qū)域中圖案對(duì)比度最好的部分，能夠測(cè)定與各個(gè)投影區(qū)域50a～50e對(duì)應(yīng)的像面的位置的變化。在控制裝置CONT(或與控制裝置CONT連接的存儲(chǔ)裝置)中，通過(guò)先將計(jì)測(cè)光罩M的圖案的位置和利用檢測(cè)求得的投影光學(xué)系統(tǒng)的像面位置的關(guān)系進(jìn)行存儲(chǔ)，可利用圖案的位置與像面位置的關(guān)系預(yù)測(cè)一般性光罩的撓曲及像面位置。另外，通過(guò)利用攝像傳感器41對(duì)視場(chǎng)光圈的開口的形狀，也就是投影區(qū)域的形狀的邊緣的一邊作多個(gè)點(diǎn)計(jì)測(cè)，能夠同時(shí)計(jì)測(cè)投影區(qū)域的形狀變化、移位及旋轉(zhuǎn)等。
接著，邊參照?qǐng)D1及圖4邊就聚焦傳感器20進(jìn)行說(shuō)明。
是光罩M和感光基板P之間的部分，在與投影區(qū)域50a、50C、50e對(duì)應(yīng)的投影光學(xué)系統(tǒng)PL1、PL3、PL5和與投影區(qū)域50b、50D對(duì)應(yīng)的投影光學(xué)系統(tǒng)PL2、PL4之間，與圖4中用十字線“+”表示的位置對(duì)應(yīng)的位置，表示用在Y軸方向排列的多個(gè)聚焦傳感器20進(jìn)行測(cè)定的場(chǎng)合。在本實(shí)施方式中，設(shè)有5個(gè)聚焦傳感器20。這些聚焦傳感器20分別向光罩M的表面(圖案面)和感光基板P的表面(曝光面)照射具有不感光抗蝕劑的波長(zhǎng)的檢測(cè)光，并通過(guò)檢測(cè)由光罩M及感光基板P發(fā)出的光(反射光)，檢測(cè)光罩M的表面及感光基板P的表面在Z軸方向的位置。聚焦傳感器20的檢測(cè)結(jié)果被輸出到控制裝置CONT。
然后，通過(guò)一面在X軸方向上掃描支撐支撐光罩M的光罩載置臺(tái)MST及支撐支撐感光基板P的基板載置臺(tái)PST，一面基于這些多個(gè)聚焦傳感器20的各個(gè)檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)在X軸方向上為所定取樣間距的光罩M及感光基板P在Z軸方向上的位置，可得到在與通過(guò)載置臺(tái)的進(jìn)給量規(guī)定的X軸坐標(biāo)、通過(guò)聚焦傳感器20的Y軸方向上的位置規(guī)定的Y軸坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的位置的光罩M及感光基板P的各個(gè)在Z軸方向上的位置組成的表面數(shù)據(jù)。
這些光罩M及感光基板P的表面數(shù)據(jù)，是表示光罩M及感光基板P各個(gè)的平面度、起因于光罩載置臺(tái)MST及基板載置臺(tái)PST的保持狀態(tài)的撓曲、通過(guò)載置臺(tái)進(jìn)給的不均一等產(chǎn)生的光罩M及感光基板P各個(gè)表面的凹凸。該表面數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)保存于控制裝置CONT或與控制裝置CONT連接的未繪出的存儲(chǔ)裝置中。
聚焦傳感器20的測(cè)定也可連續(xù)進(jìn)行。另外，通過(guò)求前面求得的光罩M的像面位置和光罩M的表面位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系，基于光罩M的表面位置，即使不用依次計(jì)測(cè)也能輕松地推測(cè)像面位置。
如圖3所示，在投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的二組反射折射型光學(xué)系統(tǒng)24、25間的光路上，分別設(shè)有調(diào)整投影光學(xué)系統(tǒng)PL1的成像位置及像面的傾斜的像面調(diào)整裝置10。像面調(diào)整裝置10設(shè)于利用反射折射型光學(xué)系統(tǒng)24形成中間像的位置附近。即，像面調(diào)整裝置10被設(shè)于對(duì)光罩M及感光基板P大致共軛的位置。像面調(diào)整裝置10與多個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的每一個(gè)對(duì)應(yīng)設(shè)置。
圖5是像面調(diào)整裝置10的外觀圖，(a)為從-Y側(cè)的觀察圖，(b)為從+Z側(cè)的觀察圖。
如圖5所示，像面調(diào)整裝置10包括第1光學(xué)部件(第1的光學(xué)部件)1、第2光學(xué)部件(第2的光學(xué)部件)、以非接觸狀態(tài)支撐支撐第1光學(xué)部件1及第2光學(xué)部件2的空氣軸承(非接觸裝置)11、對(duì)第2光學(xué)部件2移動(dòng)第1光學(xué)部件1的線性致動(dòng)器(驅(qū)動(dòng)裝置)3，5，6。第1光學(xué)部件1及第2光學(xué)部件2的每一個(gè)都是采用形成為楔型并可通過(guò)曝光光的玻璃板的、一對(duì)楔型光學(xué)部件的構(gòu)成。曝光光通過(guò)該第1光學(xué)部件及第2光學(xué)部件的每一個(gè)。
第1光學(xué)部件1具有作為光入射面的第1入射面1a和對(duì)該第1入射面1a傾斜相交的作為光射出面的第1射出面(第1的傾斜面)1b。第2光學(xué)部件2具有與第1光學(xué)部件1的第1射出面1b對(duì)向設(shè)置并作為與該第1射出面1b略平行的光入射面的第2入射面(第2的傾斜面)2a、作為對(duì)第1光學(xué)部件1的第1入射面1a略平行的光射出面的第2射出面2b。
第1光學(xué)部件1和第2光學(xué)部件2利用空氣軸承(非接觸裝置)11，使對(duì)向的第1射出面1b和第2入射面2a保持非接觸狀態(tài)。
圖6是表示作為非接觸裝置的空氣軸承11的圖標(biāo)，是第1光學(xué)部件1的第1射出面1b的平面圖。
如圖6所示，空氣軸承11包括形成于第1光學(xué)部件1的第1射出面1b的多個(gè)陽(yáng)極溝1C和多個(gè)負(fù)極溝1D。在本實(shí)施方式中，如圖6所示，于陽(yáng)極溝1C兩側(cè)各配置負(fù)極溝1D形成夾持，配置于第1射出面1b的兩端部附近的2個(gè)地方。
如圖5所示，每一個(gè)陽(yáng)極溝1C通過(guò)通路連接于未繪出的陽(yáng)極供給源(壓縮氣體供給裝置)V1。通過(guò)陽(yáng)極供給源V1的驅(qū)動(dòng)，使壓縮氣體(壓縮空氣)供給陽(yáng)極溝1C，而將第1光學(xué)部件1對(duì)第2光學(xué)部件2向被分離(上浮)的方向激勵(lì)。另一方面，負(fù)極溝1D通過(guò)通路連接于未繪出的負(fù)極供給源(真空吸引裝置)V2，通過(guò)負(fù)極供給源V2的驅(qū)動(dòng)使負(fù)極溝1D內(nèi)的空氣被吸至真空，使第1光學(xué)部件1對(duì)第2光學(xué)部件2趨于接近(接觸)的方向。
通過(guò)適當(dāng)控制陽(yáng)極供給源V1和負(fù)極供給源V2，將利用陽(yáng)極溝1C的推斥力和利用負(fù)極溝1D的吸引力維持在所定值，使第1光學(xué)部件1的第1射出面1b和第2光學(xué)部件2的第2射出面2a以維持一定間隔G的狀態(tài)相對(duì)。間隔G的大小基于曝光裝置EX所能容許的光學(xué)象差設(shè)定。即，當(dāng)間隔G過(guò)大時(shí)會(huì)產(chǎn)生光學(xué)象差，所以設(shè)定為例如數(shù)μM～數(shù)10μM程度為較佳。
第2光學(xué)部件2的第2入射面2a上形成有呈矩形狀的鉻膜等防接觸膜9，在空氣軸承11不進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下，防止第1光學(xué)部件1的第1射出面1b和第2光學(xué)部件2的第2入射面2a的直接接觸。
如圖5所示，第1光學(xué)部件1包括連接于該第1光學(xué)部件1的+X側(cè)端面的線性致動(dòng)器3、連接于第1光學(xué)部件1的+Y側(cè)端面的線性致動(dòng)器(驅(qū)動(dòng)裝置)5及線性致動(dòng)器(驅(qū)動(dòng)裝置)6。線性致動(dòng)器5連接于第1光學(xué)部件1的+Y側(cè)端面中的X側(cè)端部，線性致動(dòng)器6連接于第1光學(xué)部件1的+Y側(cè)端面中的-X側(cè)端部。
而且，第1光學(xué)部件1連接有支撐支撐該第1光學(xué)部件1可對(duì)第2光學(xué)部件2滑動(dòng)的未繪出的導(dǎo)向部。另一方面，第2光學(xué)部件2利用未繪出的框架被固定。另外當(dāng)然也可采用固定第1光學(xué)部件、使第2光學(xué)部件2可移動(dòng)的構(gòu)成，或者使第1及第2光學(xué)部件1、2雙方都可移動(dòng)的構(gòu)成。
通過(guò)線性致動(dòng)器3的驅(qū)動(dòng)，第1光學(xué)部件1如同使第1射出面1b對(duì)第2光學(xué)部件2的第2入射面2a滑動(dòng)那樣，在X軸方向上移動(dòng)。
線性致動(dòng)器3的驅(qū)動(dòng)量及驅(qū)動(dòng)速度(即第1光學(xué)部件1的移動(dòng)量及移動(dòng)速度)利用控制裝置CONT進(jìn)行控制。第1光學(xué)部件1的-X側(cè)端面設(shè)有可檢測(cè)在第1光學(xué)部件1的X軸方向上位置的電位計(jì)和線性編碼器組成的位置檢測(cè)裝置4，位置檢測(cè)裝置4檢測(cè)對(duì)移動(dòng)的第1光學(xué)部件1的基準(zhǔn)位置的移動(dòng)量，即在X軸方向上的位置。位置檢測(cè)裝置4的檢測(cè)結(jié)果被輸出至控制裝置CONT，控制裝置CONT基于位置檢測(cè)裝置4的檢測(cè)結(jié)果求第1光學(xué)部件1在X軸方向上的位置。接著，控制裝置CONT基于該求得的結(jié)果驅(qū)動(dòng)線性傳送裝置3，將第1光學(xué)部件1位置確定于在X軸方向上的所定位置。另外，控制裝置CONT也可基于每單位時(shí)間的第1光學(xué)部件1的移動(dòng)量求第1光學(xué)部件1的移動(dòng)速度。
另一方面，通過(guò)線性致動(dòng)器5及線性傳送裝置6至少其中任一個(gè)的驅(qū)動(dòng)，第1光學(xué)部件1如同使第1射出面1b對(duì)第2光學(xué)部件2的第2入射面2a滑動(dòng)那樣，在Z軸周圍(光軸周圍)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。如果線性致動(dòng)器5，6的驅(qū)動(dòng)量(移動(dòng)量)相同，則第1光學(xué)部件1在Y軸方向上移動(dòng)，如果驅(qū)動(dòng)量不同則第1光學(xué)部件1在Z軸周圍旋轉(zhuǎn)。
線性傳送裝置5，6每一個(gè)的驅(qū)動(dòng)量及驅(qū)動(dòng)速度(即第1光學(xué)部件1的旋轉(zhuǎn)量及旋轉(zhuǎn)速度)利用控制裝置CONT進(jìn)行控制。第1光學(xué)部件1的-Y側(cè)端面設(shè)有可檢測(cè)在第1光學(xué)部件1的Y軸方向上位置的電位計(jì)和線性編碼器組成的位置檢測(cè)裝置7、8。位置檢測(cè)裝置7連接于在第1光學(xué)部件1的-Y側(cè)端面之+X側(cè)端部，位置檢測(cè)裝置8連接于在第1光學(xué)部件1的-Y側(cè)端面的-X側(cè)端部。位置檢測(cè)裝置7、8檢測(cè)對(duì)移動(dòng)的第1光學(xué)部件1的基準(zhǔn)位置的移動(dòng)量，即在Y軸方向上的位置。位置檢測(cè)裝置7、8的檢測(cè)結(jié)果被輸出至控制裝置CONT，控制裝置CONT基于2個(gè)位置檢測(cè)裝置7、8的檢測(cè)結(jié)果，求第1光學(xué)部件1在Z軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)量(對(duì)Z軸旋轉(zhuǎn)的位置)。接著，控制裝置CONT基于該求得的結(jié)果驅(qū)動(dòng)線性傳送裝置5或線性傳送裝置6，將第1光學(xué)部件1位置確定于在Z軸周圍以所定量旋轉(zhuǎn)。另外，控制裝置CONT也可基于每單位時(shí)間的第1光學(xué)部件1的旋轉(zhuǎn)量，求第1光學(xué)部件1的旋轉(zhuǎn)速度。
圖7是說(shuō)明在將第1光學(xué)部件1對(duì)第2光學(xué)部件2在X軸方向上滑動(dòng)時(shí)，投影光學(xué)系統(tǒng)的成像位置變化的樣子的圖標(biāo)。
如圖7所示，通過(guò)將第1光學(xué)部件，從虛線表示位置(參照符號(hào)1’)向?qū)嵕€表示位置(參照符號(hào)1)滑動(dòng)，第1光學(xué)部件1的第1入射面1a和第2光學(xué)部件2的第2射出面2b的相對(duì)尺寸(厚度)被變更。于是成像位置只被變更距離δ。即，如圖7所示，當(dāng)?shù)?光學(xué)部件1在-X側(cè)移動(dòng)，第1光學(xué)部件1的第1入射面1a和第2光學(xué)部件2的第2射出面2b的相對(duì)尺寸變大時(shí)，成像位置在-Z側(cè)移動(dòng)。另一方面，當(dāng)相對(duì)尺寸變小時(shí)，成像位置在+Z側(cè)移動(dòng)。因此，通過(guò)將第1光學(xué)部件對(duì)第2光學(xué)部件2在X軸方向上滑動(dòng)，像面調(diào)整裝置10可調(diào)整各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的成像位置。
圖8是用于說(shuō)明利用各個(gè)線性傳送裝置3、5、6，將第1光學(xué)部件1對(duì)第2光學(xué)部件2移動(dòng)時(shí)的像面位置的模式圖。
如圖8(a1)所示，通過(guò)將第1光學(xué)部件1從虛線表示位置(參照符號(hào)1’)向?qū)嵕€表示位置(參照符號(hào)1)，對(duì)第2光學(xué)部件2在X軸方向上滑行移動(dòng)，如圖8(a2)所示，圖案的像面位置在Z軸方向，即與像面直交的方向上移動(dòng)。在圖8(a1)所示的例子中，通過(guò)第1光學(xué)部件1在+X側(cè)的移動(dòng)使第1光學(xué)部件1的第1入射面1a和第2光學(xué)部件2的第2射出面2b的相對(duì)尺寸變小，所以像面在+Z側(cè)移動(dòng)。
像面在Z軸方向上的移動(dòng)量δ基于線性致動(dòng)器3的驅(qū)動(dòng)量(修正量)。線性致動(dòng)器3的驅(qū)動(dòng)量和像面在Z軸方向上的移動(dòng)量δ的關(guān)系可利用例如實(shí)驗(yàn)或數(shù)值計(jì)算預(yù)先求得。然后該關(guān)系被存儲(chǔ)于與控制裝置CONT連接的存儲(chǔ)裝置中。
如圖8(b1)所示，通過(guò)將第1光學(xué)部件1從虛線表示位置(參照符號(hào)1’)向?qū)嵕€表示位置(參照符號(hào)1)，對(duì)第2光學(xué)部件2在Z軸周圍旋轉(zhuǎn)，即通過(guò)利用作為旋轉(zhuǎn)裝置(驅(qū)動(dòng)裝置)的線性致動(dòng)器5、6使一對(duì)楔型光學(xué)部件第1、第2光學(xué)部件1、2在貫通其中的光路的光軸周圍相對(duì)旋轉(zhuǎn)，如圖8(b2)所示，圖案的像面對(duì)X軸和Y軸組成的XY平面傾斜。也就是說(shuō)，通過(guò)使第1光學(xué)部件1對(duì)第2光學(xué)部件2旋轉(zhuǎn)，如圖8(b1)所示，在像面調(diào)整裝置10中，位于-Y側(cè)端部的第1光學(xué)部件1的第1入射面1a和第2光學(xué)部件2的第2射出面2b的相對(duì)尺寸變小，另一方面，位于+Y側(cè)端部的第1光學(xué)部件1的第1入射面1a和第2光學(xué)部件2的第2射出面2b的相對(duì)尺寸變大。而且因?yàn)樵撓鄬?duì)尺寸在從-Y側(cè)端部到+Y側(cè)端部的范圍內(nèi)連續(xù)變化，所以如圖8(b2)所示，圖案的像面對(duì)XY平面傾斜。
像面的對(duì)Y軸的旋轉(zhuǎn)量r基于線性致動(dòng)器5、6的驅(qū)動(dòng)量(修正量)。線性致動(dòng)器5、6的驅(qū)動(dòng)量和像面的對(duì)Y軸的旋轉(zhuǎn)量r的關(guān)系可利用例如實(shí)驗(yàn)或數(shù)值計(jì)算預(yù)先求得。然后該關(guān)系被存儲(chǔ)于與控制裝置CONT連接的存儲(chǔ)裝置中。
在本實(shí)施方式中，使第1光學(xué)部件1對(duì)第2光學(xué)部件2旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置利用2個(gè)線性致動(dòng)器5、6構(gòu)成，但是只要能使第1光學(xué)部件和第2光學(xué)部件相對(duì)旋轉(zhuǎn)，可以使用任意裝置。
接著，一面參照?qǐng)D9一面就利用具有上述構(gòu)成的曝光裝置EX，將光罩M的圖案像通過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5投影曝光于感光基板P上的方法的第1實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
首先，控制裝置CONT利用設(shè)于基板載置臺(tái)PST的攝像傳感器41，檢測(cè)投影區(qū)域50a～50e的對(duì)比度，檢測(cè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5各個(gè)的成像位置及像面傾斜(步驟SA1)。
具體來(lái)說(shuō)，控制裝置CONT在光罩載置臺(tái)MST及基板載置臺(tái)PST不載置光罩M及感光基板P的狀態(tài)下，從照明光學(xué)系統(tǒng)IL射出曝光光。與此同時(shí)，攝像傳感器41在X軸方向及Y軸方向上移動(dòng)，掃描與各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5對(duì)應(yīng)的投影區(qū)域50a～50e。利用進(jìn)行掃描的攝像傳感器41，各投影區(qū)域50a～50e的對(duì)比度被二維檢測(cè)。攝像傳感器41將投影區(qū)域50a～50e的對(duì)比度檢測(cè)結(jié)果向控制裝置CONT輸出。
控制裝置CONT在給各個(gè)投影區(qū)域50a～50e配置攝像傳感器41的狀態(tài)下，通過(guò)一面使基板載置臺(tái)PST在Z軸方向移動(dòng)一面進(jìn)行對(duì)比度檢測(cè)，檢測(cè)各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的成像位置(在像面的Z軸方向上的位置)。另外，控制裝置CONT通過(guò)利用攝像傳感器41對(duì)各個(gè)投影區(qū)域50a～50e的對(duì)比度作二維檢測(cè)，檢測(cè)各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面傾斜。
例如，當(dāng)檢測(cè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1的成像位置(像面在Z軸方向上的位置)時(shí)，控制裝置CONT在投影區(qū)域50a配置攝像傳感器41，和基板載置臺(tái)PST一起一面在Z軸方向移動(dòng)一面進(jìn)行對(duì)比度檢測(cè)，將檢測(cè)為最大對(duì)比度的Z軸方向上的位置作為成像位置。另一方面，當(dāng)檢測(cè)像面傾斜時(shí)，控制裝置CONT可基于攝像組件41在投影區(qū)域50a的多點(diǎn)成像位置的計(jì)測(cè)而求得。
接著，控制裝置CONT利用第1光學(xué)部件1及第2光學(xué)部件2修正像面的位置(步驟SA2)。
即，控制裝置CONT將像面調(diào)整裝置10的第1光學(xué)部件1對(duì)第2光學(xué)部件2在X軸方向上移動(dòng)，同時(shí)一面使第1光學(xué)部件1對(duì)第2光學(xué)部件2在Z軸周圍旋轉(zhuǎn)，一面利用攝像傳感器41進(jìn)行關(guān)于各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的對(duì)比度檢測(cè)，基于該檢測(cè)結(jié)果修正像面的位置，以使各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的成像位置在Z軸方向?yàn)橄嗤恢?，且各個(gè)投影區(qū)域50a～50e具有所定的梯形形狀。借此，各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面在Z方向的位置變得相同，而且各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的光軸和像面成直交。
然后，控制裝置CONT將此時(shí)各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的第1光學(xué)部件1及第2光學(xué)部件2關(guān)于X軸方向及Z軸周圍的位置(姿式)作為初態(tài)位置進(jìn)行設(shè)定，存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置中。這樣再進(jìn)行校正以使各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面在Z軸方向的位置彼此相同，且各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面和光軸成直交。
另外，作為第1光學(xué)部件1及第2光學(xué)部件2的起始位置，沒(méi)有必要是使關(guān)于各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面在Z軸方向及X軸周圍的位置一致的位置。換言之，沒(méi)有必要進(jìn)行校正以使各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面在Z軸方向的位置彼此相同且各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面和光軸成直交，也可對(duì)應(yīng)例如感光基板P的表面形狀，進(jìn)行校正以使各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面在Z軸方向上的位置彼此不同設(shè)定，或使各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面和光軸傾斜設(shè)定。
接著，對(duì)光罩載置臺(tái)MST裝載光罩M(步驟SA3)。
另外，此時(shí)感光基板P并未被裝載到基板載置臺(tái)PST上。
光罩M被裝載后，控制裝置CONT檢測(cè)光罩M的撓曲量(步驟SA4)。
具體來(lái)說(shuō)，控制裝置CONT一面利用照明光學(xué)系統(tǒng)IL將光罩M用曝光光照明，一面使支撐光罩M的光罩載置臺(tái)MST和具備有攝像傳感器41的基板載置臺(tái)PST對(duì)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5在X軸方向上同步移動(dòng)。控制裝置CONT通過(guò)用攝像傳感器41檢測(cè)通過(guò)進(jìn)行掃描的光罩M的曝光光，檢測(cè)基于通過(guò)在光罩M的掃描方向上多個(gè)位置的曝光光的投影區(qū)域50a～50e的圖案對(duì)比度。攝像傳感器41的檢測(cè)結(jié)果被輸出到控制裝置CONT?？刂蒲b置CONT基于攝像傳感器41檢測(cè)的各個(gè)投影區(qū)域50a～50e的圖案對(duì)比度，求光罩M的撓曲量。即，當(dāng)光罩載置臺(tái)MST所支撐光罩M為撓曲時(shí)，基于通過(guò)光罩M的曝光光的各個(gè)投影區(qū)域50a～50e的圖案不成像，所以攝像傳感器1通過(guò)檢測(cè)出各個(gè)投影區(qū)域50a～50e的圖案對(duì)比度好的位置，可檢測(cè)與各個(gè)投影區(qū)域50a～50e對(duì)應(yīng)的像面的位置。所謂像面的位置，包括在Z軸方向上的位置及在對(duì)Y軸的傾斜方向上的位置。
控制裝置CONT(或與控制裝置CONT連接之存儲(chǔ)裝置)預(yù)先存儲(chǔ)光罩M的撓曲量和此時(shí)的投影光學(xué)系統(tǒng)的像面位置的關(guān)系，控制裝置CONT基于該關(guān)系可從在掃描方向的多個(gè)位置的光罩M的撓曲量求像面位置。而且關(guān)于光罩M的撓曲量，即使光罩M變化也不會(huì)有很大的變化，所以對(duì)應(yīng)預(yù)先存儲(chǔ)的撓曲量對(duì)像面調(diào)整裝置10進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)使用撓曲量不同的光罩時(shí)，可利用像面調(diào)整裝置修正其差分。當(dāng)使用成為基準(zhǔn)的光罩調(diào)整像面位置時(shí)，通過(guò)使像面調(diào)整裝置10的驅(qū)動(dòng)位置作為中立位置調(diào)整其它附屬光學(xué)系統(tǒng)或投影光學(xué)系統(tǒng)的一部分的光學(xué)部件，進(jìn)行像面位置的調(diào)整。作為結(jié)果可確保像面調(diào)整裝置10的驅(qū)動(dòng)界限。而且起始設(shè)定也可在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。另外，通過(guò)利用光罩側(cè)的聚焦傳感器20，即使在曝光中也能計(jì)測(cè)光罩M的撓曲量，借此利用像面調(diào)整裝置10可進(jìn)行修正。如果配合基于光罩的撓曲的像面位置的控制，先用聚焦傳感器20計(jì)測(cè)感光基板P的曝光面，控制像面調(diào)整裝置10以使像面位置和感光基板P的曝光面大體一致，則可精度良好地將光罩M的圖案成像于感光基板P上。
然后，基于在掃描方向的多個(gè)位置的光罩M的撓曲量，控制裝置CONT算出光罩M表面的近似曲面。
接著，感光基板P被裝載到基板載置臺(tái)PST上(步驟SA6)。
感光基板P被裝載到基板載置臺(tái)PST后，控制裝置CONT進(jìn)行曝光處理之前的預(yù)備掃描。即，控制裝置CONT在不進(jìn)行利用照明光學(xué)系統(tǒng)IL進(jìn)行照明的狀態(tài)下，以例如將照明光學(xué)系統(tǒng)IL的照明光利用未繪出的遮光器遮斷的狀態(tài)，使支撐光罩M的光罩載置臺(tái)MST和支撐感光基板P的基板載置臺(tái)PST對(duì)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5在X軸方向上同步移動(dòng)。在該預(yù)備掃描中，調(diào)整系統(tǒng)49a、49b進(jìn)行光罩M和感光基板P的調(diào)整。
首先控制裝置CONT利用調(diào)整系統(tǒng)49a、49b進(jìn)行光罩M及感光基板P在X軸方向及Y軸方向的相對(duì)位置(姿勢(shì))的檢測(cè)(步驟SA7)。
具體來(lái)說(shuō)，調(diào)整系統(tǒng)49a、49b進(jìn)入所定的檢測(cè)位置即照明光學(xué)系統(tǒng)IL和光罩M之間，當(dāng)感光基板P的基板調(diào)整標(biāo)志52C、52b到達(dá)投影區(qū)域50a、50e的位置時(shí)，利用調(diào)整系統(tǒng)49a、49b，基板調(diào)整標(biāo)志52C、52b和與其對(duì)應(yīng)的光罩上形成的光罩調(diào)整標(biāo)志的相對(duì)位置偏差被檢測(cè)出，接著，當(dāng)感光基板P的基板調(diào)整標(biāo)志52D、52a到達(dá)投影區(qū)域50a、50e的位置時(shí)，利用調(diào)整系統(tǒng)49a、49b，基板調(diào)整標(biāo)志52D、52a和與其對(duì)應(yīng)的光罩上形成的光罩調(diào)整標(biāo)志的相對(duì)位置偏差被檢測(cè)出。
控制裝置CONT基于調(diào)整系統(tǒng)49a、49b的檢測(cè)結(jié)果，通過(guò)光罩載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部MSTD及基板載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部PSTD，驅(qū)動(dòng)光罩載置臺(tái)MST及基板載置臺(tái)PST，使光罩M和感光基板P位置一致(步驟SA8)。
另一方面，在上述步驟SA7的處理的同時(shí)，聚焦傳感器20進(jìn)行感光基板P的表面在Z軸方向之相對(duì)距離檢測(cè)(步驟SA9)。
控制裝置CONT在預(yù)備掃描中利用聚焦傳感器20，進(jìn)行感光基板P的表面在Z軸方向的相對(duì)距離的檢測(cè)，即感光基板P的表面在Z軸方向的位置檢測(cè)。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)一面掃描光罩M和感光基板P，一面基于利用多個(gè)聚焦傳感器20的每一個(gè)的關(guān)于感光基板P的聚焦信號(hào)，以所定的間距取樣感光基板P的在Z軸方向的位置，控制裝置CONT將與限定為棋盤格狀的所定X坐標(biāo)及Y坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的感光基板P在Z軸方向上的相對(duì)距離，作為表面數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置中。位于該表面數(shù)據(jù)的X軸方向的取樣位置，在圖4中，是十字線及十字點(diǎn)線表示的位置。另外，在感光基板P的X軸方向上的取樣數(shù)越多表面數(shù)據(jù)精度就越高，但也要考慮與信號(hào)處理和運(yùn)算處理所要的時(shí)間等的關(guān)系進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定。
另外，如果使用棋盤格狀的傳感器可進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)測(cè)，所以可用線型計(jì)測(cè)。
控制裝置CONT基于存儲(chǔ)裝置中所存儲(chǔ)的、作為在XY平面內(nèi)的離散位置上Z軸方向的相對(duì)距離的集合的表面數(shù)據(jù)，使用最小平方法等近似方法算出感光基板P的表面形狀的近似曲面(步驟SA10)。
即，控制裝置CONT基于利用聚焦傳感器20的感光基板P的多個(gè)位置的檢測(cè)結(jié)果，求感光基板P的平坦度。
接著，控制裝置CONT基于由步驟SA5求得的關(guān)于光罩M的表面形狀的信息和由步驟SA10求得的關(guān)于感光基板P的表面形狀的信息，求光罩M和感光基板P在Z軸方向上的相對(duì)距離，并將此作為表面數(shù)據(jù)(步驟SA11)。
控制裝置CONT基于該求得的結(jié)果(表面數(shù)據(jù))，求關(guān)于多個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5每一個(gè)的聚焦誤差及像面和感光基板表面的位置誤差(像面位置誤差)。
接著，控制裝置CONT算出調(diào)整控制量(步驟SA12)。
具體來(lái)說(shuō)，控制裝置CONT基于由步驟SA2設(shè)定的各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的成像位置(焦點(diǎn)距離)和由步驟SA11求得的表面數(shù)據(jù)，算出使聚焦誤差(投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的成像位置和表面數(shù)據(jù)在Z軸方向上的距離)在Y軸方向上最小的基板載置臺(tái)PST在X軸周圍的旋轉(zhuǎn)量及在Z軸方向上的移位量，以此作為對(duì)調(diào)整基板載置臺(tái)PST的姿勢(shì)的基板載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部PSTD的調(diào)整控制量。而且，當(dāng)關(guān)于基板載置臺(tái)PST在Y軸周圍的旋轉(zhuǎn)也進(jìn)行修正控制時(shí)，同樣算出該Y軸周圍的旋轉(zhuǎn)量，將其包含在內(nèi)作為對(duì)基板載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部PSTD的調(diào)整控制量。該調(diào)整控制量對(duì)應(yīng)向基板載置臺(tái)PST的X軸方向的移位量(移動(dòng)量)，每有所定的移位量即被算出。
接著，控制裝置CONT基于由步驟SA12算出的調(diào)整控制量，修正由步驟SA11算出的表面數(shù)據(jù)，求新的表面數(shù)據(jù)(步驟SA13)。
控制裝置CONT基于由步驟SA2設(shè)定的各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的成像位置和由步驟SA13求得的新表面數(shù)據(jù)，求殘留的聚焦誤差，并基于該求得的結(jié)果，求各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的成像位置的修正量(步驟SA14)。
具體來(lái)說(shuō)，控制裝置CONT為了降低殘留的聚焦誤差，求修正各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的成像位置的修正量(參照?qǐng)D8符號(hào)σ)，并基于該求得的結(jié)果，求像面調(diào)整裝置10的第1光學(xué)部件1的對(duì)第2光學(xué)部件2的在X軸方向上的位置，即線性致動(dòng)器3的驅(qū)動(dòng)量(修正量)。
控制裝置CONT與有凹凸的表面數(shù)據(jù)相配合，也就是說(shuō)使同步移動(dòng)的感光基板P表面的例如設(shè)定為棋盤格狀的多個(gè)位置的每一個(gè)和投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的成像位置一致，配合同步移動(dòng)設(shè)定關(guān)于修正的對(duì)第1光學(xué)部件1的第2光學(xué)部件2在X軸方向的位置，即線性致動(dòng)器3的驅(qū)動(dòng)量。
另外，控制裝置CONT基于由步驟SA2設(shè)定的各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面傾斜和由步驟SA13求得的新表面數(shù)據(jù)，求像面和表面數(shù)據(jù)(感光基板P表面)的位置誤差，并基于該求得的結(jié)果，求各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面傾斜的修正量(步驟SA15)。
具體來(lái)說(shuō)，控制裝置CONT為了使有凹凸的表面數(shù)據(jù)和各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面一致，求修正各個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面傾斜的修正量(參照?qǐng)D8符號(hào)r)，并基于該求得的結(jié)果，求關(guān)于像面調(diào)整裝置10的第1光學(xué)部件1的對(duì)第2光學(xué)部件2在Z軸周圍的位置，即線性致動(dòng)器5、6的驅(qū)動(dòng)量(修正量)。
控制裝置CONT與有凹凸的表面數(shù)據(jù)相配合，也就是說(shuō)使同步移動(dòng)的感光基板P表面的例如設(shè)定為棋盤格狀的多個(gè)位置的每一個(gè)和投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面一致，配合同步移動(dòng)設(shè)定關(guān)于修正的對(duì)第1光學(xué)部件1的第2光學(xué)部件2在Z軸周圍的位置，即線性致動(dòng)器5、6的驅(qū)動(dòng)量。
控制裝置CONT基于由步驟SA14及步驟SA15求得的修正量，將配合光罩M和感光基板P的同步移動(dòng)修正的像面調(diào)整裝置10的修正量，即線性致動(dòng)器3及線性致動(dòng)器5、6的修正量，配合例如該棋盤格狀設(shè)定的位置進(jìn)行設(shè)定，并將該設(shè)定的修正量作為控制圖存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置中(步驟SA16)。
然后，控制裝置CONT對(duì)應(yīng)上述步驟SA2等設(shè)定的同步移動(dòng)速度，為了配合光罩M和感光基板P的同步移動(dòng)使像面和表面數(shù)據(jù)(感光基板P表面)一致，設(shè)定像面的修正速度，即在像面的Z軸方向的每單位時(shí)間的移動(dòng)量及對(duì)像面的Y軸的每單位時(shí)間的旋轉(zhuǎn)量(傾斜量)?？刂蒲b置CONT基于設(shè)定的像面的修正速度，設(shè)定線性致動(dòng)器3及線性致動(dòng)器5、6的驅(qū)動(dòng)速度，該設(shè)定的驅(qū)動(dòng)速度(修正速度)也作為控制圖存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置中。
將配合光罩M和感光基板P的同步移動(dòng)進(jìn)行修正的像面調(diào)整裝置10的修正量預(yù)先作為控制圖存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置后，控制裝置CONT解除利用照明光學(xué)系統(tǒng)IL的遮光器，同時(shí)一面使支撐光罩M的光罩載置臺(tái)MST和支撐感光基板P的基板載置臺(tái)PST同步移動(dòng)，一面開始將光罩M的圖案像通過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5轉(zhuǎn)印于感光基板P的掃描曝光(步驟SA17)。
當(dāng)進(jìn)行掃描曝光時(shí)，首先控制裝置CONT基于存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置的該控制圖，調(diào)整圖案的像面在Z軸方向的位置，同時(shí)調(diào)整像面傾斜(步驟SA18)。
接著，控制裝置CONT使光罩M和感光基板P作同步移動(dòng)，同時(shí)伴隨該同步移動(dòng)，基于預(yù)先求得的控制圖，一面使像面調(diào)整10的修正量變化一面進(jìn)行掃描曝光(步驟SA19)。
控制裝置CONT基于在同步移動(dòng)方向的調(diào)整控制量，適當(dāng)驅(qū)動(dòng)基板載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部PSTD，進(jìn)行調(diào)整控制，同時(shí)一面通過(guò)基于該控制圖驅(qū)動(dòng)像面調(diào)整裝置10，使各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5每一個(gè)的像面與感光基板P的表面一致，一面對(duì)感光基板P進(jìn)行曝光處理(步驟SA20)。
當(dāng)利用本實(shí)施方式的曝光裝置EX時(shí)，如圖10(a)所示，即使當(dāng)光罩M在Y軸方向(非掃描方向)撓曲，各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面和感光基板P表面不一致時(shí)，通過(guò)對(duì)應(yīng)光罩M及感光基板P的表面形狀，使像面調(diào)整裝置10的第1光學(xué)部件1對(duì)第2光學(xué)部件2在X軸方向上移動(dòng)，如圖10(b)所示，能夠使各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面在Z軸方向的位置和感光基板P的表面相吻合。
接著，通過(guò)使第1光學(xué)部件1對(duì)第2光學(xué)部件2在Z軸周圍旋轉(zhuǎn)，如圖10(C)所示，因?yàn)橄衩鎯A斜，所以即使為有凹凸的感光基板P，也能夠使該感光基板P和各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面大體一致。
如果將測(cè)定光罩M及感光基板P的表面的聚焦傳感器在投影區(qū)域上設(shè)置3點(diǎn)以上，能夠正確測(cè)定表面的傾斜，對(duì)此如果使像面傾斜的話也可以。
另外，如圖11(a)所示，即使當(dāng)光罩M或感光基板P在X軸方向(掃描方向)撓曲，各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面和感光基板P表面不一致時(shí)，通過(guò)伴隨著與感光基板P的表面形狀對(duì)應(yīng)的同步移動(dòng)，使像面調(diào)整裝置10的第1光學(xué)部件1對(duì)第2光學(xué)部件2在X軸方向上移動(dòng)，如圖11(b)所示，能夠使各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面在Z軸方向的位置和感光基板P的表面相吻合。
在本實(shí)施方式中，投影區(qū)域50a～50e在X軸方向的寬度狹窄，所以采用對(duì)X軸的像面傾斜并不進(jìn)行的構(gòu)成，通過(guò)在像面的Z軸方向的位置調(diào)整，可在關(guān)于掃描方向上使感光基板P表面和像面一致。
接著，如圖12(a)所示，在掃描曝光中，通過(guò)一面使基板載置臺(tái)PST在X軸周圍旋轉(zhuǎn)一面基于調(diào)整控制量進(jìn)行調(diào)整控制，可平均地減小在感光基板P的表面的各位置的聚焦誤差。接著，在此基礎(chǔ)上，將即使利用該調(diào)整控制仍然殘存的聚焦誤差，通過(guò)如上所述利用像面調(diào)整裝置10將像面的位置在Z軸方向上進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)調(diào)整圖案像的像面傾斜，可由投影光學(xué)系統(tǒng)自身的像面位置調(diào)整使像面和感光基板P表面的位置誤差個(gè)別的縮小。如上所述，控制裝置CONT能夠一面通過(guò)基板載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部PSTD調(diào)整基板載置臺(tái)PST在Y軸方向的傾斜(調(diào)整)一面進(jìn)行掃描曝光。
同樣，在圖12(b)中，也可一面使基板載置臺(tái)PST在Y軸周圍旋轉(zhuǎn)一面進(jìn)行平直調(diào)整，這時(shí)也可平均的縮小在感光基板P的表面的各位置的聚焦誤差。即，控制裝置CONT一面通過(guò)基板載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部PSTD調(diào)整基板載置臺(tái)PST在X軸方向的傾斜一面進(jìn)行掃描曝光。
在圖12中，用虛線表示的感光基板P是表示不進(jìn)行調(diào)整控制的狀態(tài)的，用實(shí)線表示的感光基板P是表示進(jìn)行調(diào)整控制的狀態(tài)的。
在本實(shí)施方式中，投影區(qū)域50a～50e在X軸方向的寬度狹窄，所以即使并不一面調(diào)整在X軸方向的傾斜一面進(jìn)行掃描曝光，只通過(guò)關(guān)于基板載置臺(tái)PST在Z軸方向的位置調(diào)整，也可在關(guān)于掃描方向上使感光基板P表面和像面一致。
另外，為了成為各投影光學(xué)系統(tǒng)所具備的像面調(diào)整裝置10的像面調(diào)整范圍，進(jìn)行感光基板P的平直調(diào)整并能一同連動(dòng)是最理想的。
如以上說(shuō)明，因?yàn)榫邆溆性趯D案的像面位置在Z軸方向調(diào)整的同時(shí)調(diào)整圖案像的像面傾斜的像面調(diào)整裝置10，所以像面調(diào)整裝置10通過(guò)調(diào)整圖案的像面的位置，能夠降低聚焦誤差。而且，通過(guò)調(diào)整圖案像的像面傾斜，即使感光基板P和光罩M的表面存在凹凸，也可使圖案的像面和感光基板P的表面一致。因此，即使當(dāng)一面同步掃描光罩M和感光基板P一面進(jìn)行曝光處理時(shí)，也能一面降低像面和感光基板P的表面的位置誤差一面進(jìn)行掃描曝光。
像面調(diào)整裝置10具備由有第1射出面1b的第1光學(xué)部件1和有與第1射出面1b對(duì)向的第2射出面2a的第2光學(xué)部件2組成的一對(duì)楔型光學(xué)部件，只通過(guò)使它們?cè)赯軸周圍相對(duì)的旋轉(zhuǎn)，就能使圖案的像面對(duì)Z軸簡(jiǎn)單傾斜。因此，即使感光基板P存在凹凸，也只需與該凹凸相配合使像面傾斜即可，所以能夠一面降低感光基板P的表面和像面的位置誤差一面進(jìn)行精度良好地掃描曝光。
利用攝像傳感器41預(yù)先求在光罩M的掃描方向上的撓曲量，基于該求得的撓曲量使像面調(diào)整裝置10被控制，所以即使起因于光罩M的撓曲的像面的位置變化，也能降低像面和感光基板P的位置誤差。
另外，攝像傳感器41可測(cè)定照度和對(duì)比度，但也可以另外設(shè)置測(cè)定照度的專用傳感器。而且，也可以利用攝像傳感器41進(jìn)行基線的計(jì)測(cè)，也可以利用通過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)的成像進(jìn)行光罩的位置測(cè)定和光罩圖案的位置測(cè)定。
第1光學(xué)部件1和第2光學(xué)部件2利用空氣軸承11以非接觸狀態(tài)且有一定間隔保持對(duì)向，所以能夠以高精度微調(diào)整各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面位置，同時(shí)由于是非接觸，可減少經(jīng)時(shí)的劣化，能夠進(jìn)行長(zhǎng)期的精度良好的調(diào)整。
作為使第1光學(xué)部件1和第2光學(xué)部件2保持非接觸的狀態(tài)的非接觸裝置，除通過(guò)如上述實(shí)施方式所述的利用負(fù)極的吸引力和利用陽(yáng)極的推斥力的組合的空氣軸承外，也可為例如將利用磁力的吸引力和利用陽(yáng)極的推斥力進(jìn)行組合，或?qū)⒗秘?fù)極的吸引力和利用磁力的推斥力進(jìn)行組合。而且，也可為將利用磁力的吸引力和利用磁力的推斥力進(jìn)行組合，另外也可為將利用重力、彈力的激勵(lì)力量等和上述的陽(yáng)極或負(fù)極、磁力等進(jìn)行適當(dāng)組合。
在上述實(shí)施方式中，第1光學(xué)部件1和第2光學(xué)部件2利用空氣軸承11成非接觸狀態(tài)，但是未必一定要為非接觸狀態(tài)。使一對(duì)楔型光學(xué)部件為接觸狀態(tài)，利用作為在貫通該一對(duì)楔型光學(xué)部件的光路的光軸周圍使各個(gè)可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置的線性致動(dòng)器5、6，也可使一對(duì)楔型光學(xué)部件相對(duì)旋轉(zhuǎn)。另一方面，通過(guò)使一對(duì)楔型光學(xué)部件以非接觸狀態(tài)相對(duì)旋轉(zhuǎn)，可抑制光學(xué)部件的劣化。
在上述實(shí)施方式的說(shuō)明中，調(diào)整控制及像面調(diào)整是基于關(guān)于光罩M及感光基板P在Z軸方向的相對(duì)距離之表面數(shù)據(jù)進(jìn)行的，但是也可只基于關(guān)于光罩M的表面數(shù)據(jù)，或只基于關(guān)于感光基板P的表面數(shù)據(jù)進(jìn)行。
另外在上述實(shí)施方式的說(shuō)明中，當(dāng)進(jìn)行掃描曝光時(shí)，調(diào)整控制是關(guān)于支撐感光基板P的基板載置臺(tái)PST進(jìn)行的，但是也可使支撐光罩M的光罩載置臺(tái)MST可在X軸周圍及Y軸周圍旋轉(zhuǎn)，將光罩載置臺(tái)MST利用光罩載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部MSTD一面進(jìn)行調(diào)整控制一面進(jìn)行掃描曝光。
上述實(shí)施方式為以下的構(gòu)成求出利用攝像傳感器41的光罩M的近似曲面后，利用聚焦傳感器20求感光基板P的近似曲面，基于這些近似曲面算出關(guān)于光罩M和感光基板P的相對(duì)距離的表面數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)算出的表面數(shù)據(jù)控制像面調(diào)整裝置10；但是也可以將光罩M和感光基板P的撓曲量，基于這些光罩M和感光基板P的大小、形狀及材質(zhì)、載置臺(tái)的支撐位置等，使用例如數(shù)值計(jì)算等在理論上求出，并基于該求得光罩M和感光基板P的撓曲量，控制像面調(diào)整裝置10。
上述實(shí)施方式為以下的構(gòu)成光罩M的表面形狀基于攝像傳感器41的檢測(cè)結(jié)果被求出，感光基板P的表面形狀基于聚焦傳感器20的檢測(cè)結(jié)果被求出，基于這些分別求得的表面形狀可由光罩M和感光基板P在Z軸方向的相對(duì)距離算出表面數(shù)據(jù)。
另一方面，聚焦傳感器20也可進(jìn)行光罩M的表面和感光基板P的表面在Z軸方向上的相對(duì)距離檢測(cè)。
控制裝置CONT在預(yù)備掃描中，利用聚焦傳感器20進(jìn)行光罩M及感光基板P每一個(gè)的表面在Z軸方向上的相對(duì)距離的檢測(cè)，即光罩M及感光基板P每一個(gè)的表面在Z軸方向上的位置檢測(cè)。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)一面掃描光罩M和感光基板P，一面基于關(guān)于分別利用多個(gè)聚焦傳感器20的光罩M及感光基板P的聚焦信號(hào)，將光罩M及感光基板P在Z軸方向的位置以所定的間距進(jìn)行取樣，控制裝置CONT將規(guī)定為棋盤格狀之所定的X坐標(biāo)及Y坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的光罩M及感光基板P在Z軸方向上的相對(duì)距離，作為表面數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置中。接著，基于關(guān)于光罩M及感光基板P每一個(gè)的在Z軸方向的位置，求光罩M和感光基板P在Z軸方向的相對(duì)距離并以此作為表面數(shù)據(jù)。
在上述實(shí)施方式的說(shuō)明中，是將調(diào)整控制和利用像面調(diào)整裝置10的像面位置調(diào)整并用的，當(dāng)然只利用像面調(diào)整裝置10也能降低像面和感光基板P(表面數(shù)據(jù))的位置誤差。只是，當(dāng)像面和感光基板P的位置誤差大時(shí)，必須增大像面調(diào)整裝置10的第1光學(xué)部件1(或第2光學(xué)部件2)的移動(dòng)量，所以有時(shí)會(huì)發(fā)生與曝光裝置內(nèi)的部件干擾等問(wèn)題。這時(shí)，通過(guò)并用調(diào)整裝置，能夠抑制像面調(diào)整裝置10的第1光學(xué)部件1(或第2光學(xué)部件2)的移動(dòng)量。
上述實(shí)施方式為如下的形狀第1光學(xué)部件1及第2光學(xué)部件2的每一個(gè)向X軸方向厚度逐漸變化；第1光學(xué)部件1及第2光學(xué)部件2的傾斜面，即第1射出面1b及第2入射面2a在Z軸方向上傾斜。借此，通過(guò)使第1光學(xué)部件1和第2光學(xué)部件2在Z軸周圍相對(duì)旋轉(zhuǎn)，如利用圖8所作說(shuō)明，像面對(duì)Y軸傾斜。另一方面，通過(guò)采用使第1光學(xué)部件1及第2光學(xué)部件2每一個(gè)向Y軸方向厚度逐漸變化的形狀，即進(jìn)行設(shè)定使第1光學(xué)部件1及第2光學(xué)部件2的傾斜面也就是第1射出面1b及第2入射面2a對(duì)Y軸方向傾斜，并使具有該形狀的第1光學(xué)部件1和第2光學(xué)部件2在Z軸周圍相對(duì)旋轉(zhuǎn)，可使像面對(duì)X軸傾斜。借此，即使當(dāng)例如投影區(qū)域50a～50e在X軸方向的寬度變大，光罩M在X軸方向撓曲，在掃描方向也需要進(jìn)行像面傾斜調(diào)整時(shí)，可以一面使感光基板P(表面數(shù)據(jù))和像面一致一面進(jìn)行掃描曝光。
在本實(shí)施方式中，采用使各投影區(qū)域50a～50e在Y軸方向(非掃描方向)為長(zhǎng)邊的形狀，對(duì)X軸方向?qū)挾泉M窄，所以關(guān)于X軸方向即使不進(jìn)行對(duì)應(yīng)感光基板P的表面凹凸的像面傾斜調(diào)整，只進(jìn)行在Z軸方向的像面位置調(diào)整，就可以使感光基板P的表面和在X軸方向的像面略呈一致。
另外，將包括各具有在X軸方向傾斜的傾斜面的第1、第2光學(xué)部件的像面調(diào)整裝置和包括各具有在Y軸方向傾斜的傾斜面的第1、第2光學(xué)部件的像面調(diào)整裝置的雙方設(shè)于曝光光的光路上，并利用這2個(gè)像面調(diào)整裝置，也可為一面使像面對(duì)Y軸及X軸的每一個(gè)都傾斜一面進(jìn)行曝光處理的構(gòu)成。
接著，一面參照?qǐng)D13一面就曝光方法的第2實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在以下的說(shuō)明中，關(guān)于與第1實(shí)施方式的同一或同等的構(gòu)成部分，簡(jiǎn)略或省略其說(shuō)明。
光罩M被加載于光罩載置臺(tái)MST上(步驟SB1)。
接著，控制裝置CONT利用照明光學(xué)系統(tǒng)IL用曝光光照明光罩M，將基于通過(guò)該光罩的曝光光的投影區(qū)域50a～50e的照度，用設(shè)于基板載置臺(tái)PST的攝像傳感器41進(jìn)行檢測(cè)(步驟SB32)。
攝像傳感器41將投影區(qū)域50a～50e的照度檢測(cè)結(jié)果向輸出裝置CONT輸出?？刂蒲b置CONT通過(guò)利用攝像傳感器41二維檢測(cè)各投影區(qū)域50a～50e的照度，檢測(cè)各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的成像的對(duì)比度，求像面位置(在Z軸方向的位置及對(duì)Y軸的傾斜方向的位置)。
接著，控制裝置CONT利用第1光學(xué)部件1及第2光學(xué)部件2修正像面的位置(步驟SB3)。
即，控制裝置CONT將像面調(diào)整裝置10的第1光學(xué)部件1對(duì)第2光學(xué)部件2在X軸方向上移動(dòng)，同時(shí)一面將第1光學(xué)部件1對(duì)第2光學(xué)部件2在Z軸周圍旋轉(zhuǎn)，一面利用攝像傳感器41關(guān)于各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5進(jìn)行照度檢測(cè)，并基于該檢測(cè)結(jié)果修正像面的位置，以使各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的成像位置在Z軸方向上為同一位置且各投影光學(xué)系統(tǒng)50a～50e具有所定的梯形形狀。借此，各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面在Z方向的位置相同，且各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的光軸和像面直交。
接著，控制裝置CONT將關(guān)于此時(shí)之各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的第1光學(xué)部件1及第2光學(xué)部件2在X軸方向及Z軸周圍的修正量，存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置中。再進(jìn)行校準(zhǔn)使各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面在Z軸方向的位置彼此相等且使各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面和光軸直交，伴隨此時(shí)的同步移動(dòng)的像面調(diào)整裝置10的修正量被設(shè)定且存儲(chǔ)。
即，第1實(shí)施方式如步驟SA2的說(shuō)明，為利用像面調(diào)整裝置10由投影光學(xué)系統(tǒng)單獨(dú)地進(jìn)行像面位置調(diào)整(校準(zhǔn))的構(gòu)成，但是第2實(shí)施方式是利用通過(guò)光罩M的光進(jìn)行像面位置調(diào)整的。即，第2實(shí)施方式進(jìn)行的校準(zhǔn)是包括起因于光罩M的撓曲量的像面位置變化在內(nèi)的修正。
接著，感光基板P被加載于基板載置臺(tái)PST(步驟SB4)。
感光基板P被加載于基板載置臺(tái)PST后，控制裝置CONT進(jìn)行在曝光處理之前的預(yù)備掃描。即，控制裝置CONT在不利用照明光學(xué)系統(tǒng)IL進(jìn)行照明時(shí)，將支撐光罩M的光罩載置臺(tái)MST和支撐感光基板P的基板載置臺(tái)PST對(duì)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5向X軸方向作同步移動(dòng)。在該預(yù)備掃描中，調(diào)整系統(tǒng)49a、49b進(jìn)行光罩M和感光基板P的調(diào)整。
控制裝置CONT利用調(diào)整系統(tǒng)49a、49b進(jìn)行在光罩M及感光基板P在X軸方向及Y軸方向之相對(duì)的位置(姿式)檢測(cè)(步驟SB5)。
控制裝置CONT基于調(diào)整系統(tǒng)49a、49b的檢測(cè)結(jié)果，通過(guò)光罩載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部MSTD及基板載置臺(tái)驅(qū)動(dòng)部PSTD驅(qū)動(dòng)光罩載置臺(tái)MST及基板載置臺(tái)PST，使光罩M和感光基板P位置一致(步驟SB6)。
另一方面，在進(jìn)行上述步驟SB5的處理的同時(shí)，聚焦傳感器20進(jìn)行感光基板P的表面在Z軸方向之相對(duì)距離檢測(cè)(步驟SB7)。
控制裝置CONT在預(yù)備掃描中利用聚焦傳感器20進(jìn)行感光基板P的表面在Z軸方向的相對(duì)距離的檢測(cè)，即感光基板P的表面在Z軸方向的位置檢測(cè)。
控制裝置CONT基于關(guān)于由步驟SB7求得的感光基板P在Z軸方向的位置的數(shù)據(jù)，將感光基板P的表面形狀的近似曲面利用最小平方法等近似方法算出，作為表面數(shù)據(jù)(步驟SB8)。
控制裝置CONT基于該表面數(shù)據(jù)，求關(guān)于多個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5每一個(gè)的聚焦誤差及像面和感光基板P表面的位置誤差(像面位置誤差)。
接著，控制裝置CONT算出調(diào)平控制量(步驟SB9)。
控制裝置CONT基于由步驟SB9算出的調(diào)平控制量，修正步驟SB8算出的表面數(shù)據(jù)，求新的表面數(shù)據(jù)(步驟SB10)。
控制裝置CONT基于由步驟SB3設(shè)定的各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的成像位置和由步驟SB10求得的新的表面數(shù)據(jù)，求殘留之聚焦誤差，并基于該求得的結(jié)果，求各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的成像位置的修正量(步驟SB11)。
另外，控制裝置CONT基于由步驟SB3設(shè)定的各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面傾斜和由步驟SB10求得的新的表面數(shù)據(jù)，求像面和表面數(shù)據(jù)(感光基板P表面)的位置誤差，并基于該求得的結(jié)果，求各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的像面傾斜的修正量(步驟SB12)。
即，由步驟SB3求得的、為了修正起因于光罩M的撓曲量的像面位置變化的修正量，和為了使像面對(duì)感光基板P的表面形狀相一致的修正量被加在一起。
控制裝置CONT基于步驟SB11及步驟SB12求得的修正量，進(jìn)行設(shè)定使與光罩M和感光基板P的同步移動(dòng)配合修正的像面調(diào)整裝置10的修正量，即線性致動(dòng)器3及線性致動(dòng)器5、6的修正量，與設(shè)定為例如棋盤格狀的位置相吻合，并將該設(shè)定的修正量作為控制圖存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置中(步驟SB13)。
將配合光罩M和感光基板P的同步移動(dòng)修正的像面調(diào)整裝置10的修正量作為預(yù)先控制圖存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置后，控制裝置CONT解除利用照明光學(xué)系統(tǒng)IL的遮光器的照明光的遮斷，同時(shí)一面使支撐光罩M的光罩載置臺(tái)MST和支撐感光基板PST的基板載置臺(tái)PST同步移動(dòng)，一面進(jìn)行將光罩M的圖案像通過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5轉(zhuǎn)印于感光基板P的掃描曝光(步驟SB14)。
如以上的說(shuō)明，通過(guò)用攝像傳感器41檢測(cè)通過(guò)光罩M及多個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5每一個(gè)的曝光光，基于該檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行像面調(diào)整，預(yù)先求出為了修正起因于光罩M的撓曲的像面位置變化的修正量，當(dāng)例如不交換光罩M而是一面依次交換感光基板P一面進(jìn)行曝光處理時(shí)，為了修正起因于光罩M的撓曲的像面位置變化的修正量的導(dǎo)出，只進(jìn)行1次即可，所以能夠減少工數(shù)并提高效率。接著，利用聚焦傳感器20求感光基板P的表面形狀數(shù)據(jù)，求為了使該感光基板P的表面和像面一致的修正量，通過(guò)利用使該求得的對(duì)感光基板的修正量和對(duì)光罩的修正量相吻合的修正量進(jìn)行像面位置調(diào)整，能夠一面使像面和感光基板P精度良好地一致一面進(jìn)行掃描曝光。
另外，在第2實(shí)施方式的說(shuō)明中，利用聚焦傳感器20檢測(cè)感光基板P在Z軸方向的位置，由該檢測(cè)結(jié)果求感光基板P的表面數(shù)據(jù)(近似曲面)，基于該求得的結(jié)果制作控制圖，基于該控制圖利用像面調(diào)整裝置10進(jìn)行像面位置調(diào)整，但也可以不制作控制圖，而是一面將感光基板P的表面形狀利用設(shè)于較投影光學(xué)系統(tǒng)在同步移動(dòng)方向上更前方位置的預(yù)先讀取傳感器進(jìn)行檢測(cè)，一面進(jìn)行掃描曝光，并基于預(yù)先讀取傳感器的檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行像面調(diào)整裝置10的控制和調(diào)平控制。即，也可以不制作控制圖，而是一面利用預(yù)先讀取傳感器檢測(cè)感光基板P的表面形狀一面進(jìn)行像面調(diào)整。
在上述各實(shí)施方式中，存在通過(guò)利用像面調(diào)整裝置10進(jìn)行像面位置調(diào)整，使感光基板P上的圖案像在例如X軸方向上移動(dòng)之類的情況。這時(shí)，一面進(jìn)行關(guān)于光罩M和感光基板P的相對(duì)的像特性(移位、旋轉(zhuǎn)、定位)的修正一面進(jìn)行掃描曝光。
例如，在第1實(shí)施方式的步驟SA7等中，控制裝置CONT利用與該光罩調(diào)整標(biāo)志及基板調(diào)整標(biāo)志50a～50e的檢測(cè)順序相同的順序，一面使像特性修正用的未繪出的光罩標(biāo)志和基板標(biāo)志依次重合一面由調(diào)整系統(tǒng)49a、49b檢測(cè)標(biāo)志位置?？刂蒲b置CONT為了使光罩M和感光基板P的位置吻合，利用調(diào)整系統(tǒng)49a、49b檢測(cè)光罩標(biāo)志及基板標(biāo)志的位置信息，對(duì)所得到的位置信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)運(yùn)算，求設(shè)定于感光基板P上的所有的圖案的位置。接著，基于求得的位置信息和理想位置(理想格子)求圖案的像特性，即移位、旋轉(zhuǎn)、定位，進(jìn)而求感光基板的變形量。接著，為了能夠?qū)﹂_始在感光基板上形成的圖案由所定的位置關(guān)系壘積下面的圖案，將設(shè)于各投影光學(xué)系統(tǒng)PL1～PL5的移位調(diào)整裝置23、旋轉(zhuǎn)調(diào)整裝置28，31、定位調(diào)整裝置27每一個(gè)的修正量，即驅(qū)動(dòng)這些各個(gè)調(diào)整裝置的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)量進(jìn)行設(shè)定。然后，可一面基于設(shè)定的各調(diào)整裝置的修正量修正像特性一面進(jìn)行掃描曝光。
借此，即使利用像面調(diào)整裝置10的調(diào)整，圖案像(投影區(qū)域)在感光基板P上對(duì)希望的位置有偏離，也可通過(guò)利用該調(diào)整裝置修正圖案像，在希望的位置投影圖案像。
另外，例如在進(jìn)行移位調(diào)整時(shí)，不使用移位調(diào)整裝置23，而是如圖14(a)所示，通過(guò)使像面調(diào)整裝置10全體在例如Y軸周圍旋轉(zhuǎn)，如圖14(b)所示，位于感光基板P上的投影區(qū)域50a(50b～50e)能夠在X軸方向上只移位元對(duì)應(yīng)像面調(diào)整裝置10的旋轉(zhuǎn)角度θ的移位量X50a。而且，此時(shí)投影區(qū)域50a的移動(dòng)速度(每單位時(shí)間的移動(dòng)量)VX50a基于像面調(diào)整裝置10的旋轉(zhuǎn)速度(每單位時(shí)間的旋轉(zhuǎn)量)Vθ。
上述實(shí)施方式采用像面調(diào)整裝置10設(shè)于反射折射型光學(xué)系統(tǒng)24和反射折射型光學(xué)系統(tǒng)25之間的構(gòu)成，但也可如圖15所示，使像面調(diào)整裝置10被設(shè)于光罩M的附近?；蛘?，也可將像面調(diào)整裝置10設(shè)于感光基板P附近。另外，像面調(diào)整裝置10也可設(shè)于光罩M及感光基板P附近。
如圖16所示，在像面調(diào)整裝置10中，可在第1光學(xué)部件1或第2光學(xué)部件2上設(shè)置投影光學(xué)系統(tǒng)的成像位置檢測(cè)用標(biāo)記60。像面調(diào)整裝置10設(shè)于對(duì)光罩M及感光基板P在光學(xué)上大體共軛的位置，通過(guò)用攝像傳感器41檢測(cè)該成像位置檢測(cè)用標(biāo)記60，能夠求投影光學(xué)系統(tǒng)的成像位置。例如，一面使攝像組件41和基板載置臺(tái)PST一起在Z軸方向上移動(dòng)一面檢測(cè)成像位置檢測(cè)用標(biāo)記60，當(dāng)成像位置檢測(cè)用標(biāo)記60例如為圓形時(shí)，像成最小直徑的攝像傳感器41在Z軸方向的位置成為投影光學(xué)系統(tǒng)的成像位置。
在上述實(shí)施方式中的曝光裝置EX是一種具備有彼此鄰接的多個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)，所謂的多透鏡掃描型曝光裝置，但是對(duì)投影光學(xué)系統(tǒng)為1個(gè)的掃描型曝光裝置，也能適用本發(fā)明。
作為曝光裝置EX的用途，并不限于在角型的玻璃板上曝光液晶顯示組件圖案的液晶用的曝光裝置，也可廣泛適用于例如半導(dǎo)體制造用的曝光裝置和用于制造薄膜磁頭的曝光裝置。
本實(shí)施方式的曝光裝置EX的光線不只可使用G線(436NM)、h線(405NM)、I線(365NM)，也可使用KrF激態(tài)復(fù)合物激光(248NM)、ArF激態(tài)復(fù)合物激光(193NM)、F2激光(157NM)。
投影光學(xué)系統(tǒng)PL的倍率不只是等倍的，也可為縮小或擴(kuò)大的任一種。
作為投影光學(xué)系統(tǒng)PL，當(dāng)使用激態(tài)復(fù)合物激光等遠(yuǎn)紫外線時(shí)，作為硝材使用石英和螢石等可通過(guò)遠(yuǎn)紫外線的材料，當(dāng)使用F2激光時(shí)為反射折射型或折射型的光學(xué)系統(tǒng)。
當(dāng)在基板載置臺(tái)PST和光罩載置臺(tái)MST上使用直線電動(dòng)機(jī)時(shí)，可采用利用空氣軸承的空氣上浮型及利用洛倫茲力或電抗力的磁上浮型的任一種。另外，載置臺(tái)既可為沿導(dǎo)向裝置移動(dòng)的類型，也可為不設(shè)導(dǎo)向裝置的無(wú)導(dǎo)向類型。
當(dāng)使用平面電動(dòng)機(jī)作為載置臺(tái)的驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，可將磁石部件和電樞部件的任一個(gè)與載置臺(tái)連接，而將磁石部件和電樞部件的另一個(gè)設(shè)于載置臺(tái)的移動(dòng)面?zhèn)?基區(qū))。
通過(guò)基板載置臺(tái)PST的移動(dòng)而產(chǎn)生的反作用，如日本專利公開1996-166475號(hào)公報(bào)所述，可使用機(jī)架部件釋放于地面(大地)。本發(fā)明也可適用于具備有該種構(gòu)造的曝光裝置。
通過(guò)光罩載置臺(tái)MST的移動(dòng)而產(chǎn)生的反作用，如日本專利公開1996-330224號(hào)公報(bào)所述，可使用機(jī)架部件釋放于地面(大地)。本發(fā)明也可適用于具備有該種構(gòu)造的曝光裝置。
如上所述，本申請(qǐng)實(shí)施方式的曝光裝置是將包括本申請(qǐng)的申請(qǐng)專利范圍中所列舉的各構(gòu)成要素的各種子系統(tǒng)，以確保所定的機(jī)械精度、電氣精度、光學(xué)精度為目的而組裝制造的。為了確保這些各種精度，在該組裝前后進(jìn)行用于達(dá)成關(guān)于各種光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)精度的調(diào)整、用于達(dá)成關(guān)于各種機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)械精度的調(diào)整、用于達(dá)成關(guān)于各種電氣系統(tǒng)的電氣精度的調(diào)整。從各種子系統(tǒng)到曝光裝置的組裝過(guò)程，包括各種子系統(tǒng)相互的機(jī)械的連接、電氣電路的配線連接、氣壓電路的配管連接等。在從該各種子系統(tǒng)到曝光裝置的組裝工程之前，當(dāng)然要有各子系統(tǒng)各各的組裝工程。當(dāng)各種子系統(tǒng)向曝光裝置的組裝工程結(jié)束之后，進(jìn)行綜合調(diào)整，確保作為曝光裝置全體的各種精度。另外，曝光裝置的制造在溫度及清潔度等受到控制的凈室內(nèi)進(jìn)行是最理想的。
半導(dǎo)體組件如圖17所示，經(jīng)過(guò)進(jìn)行設(shè)備的機(jī)能·性能設(shè)計(jì)的步驟201、制作基于該設(shè)計(jì)步驟的光罩(原版)的步驟202、制造設(shè)備的基材即基板(圓片、玻璃板)的步驟203、利用該實(shí)施方式的曝光裝置將光罩原版的圖案曝光于圓片的圓片處理步驟204、設(shè)備組裝步驟(包括切割工程、接合工程、封裝工程)205、檢查步驟206等而被制造。
利用本發(fā)明，可將圖案的像面的位置在與該像面直交的方向上進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)調(diào)整圖案像的像面傾斜，所以能在感光基板的整個(gè)范圍以接近最佳聚焦的狀態(tài)進(jìn)行掃描曝光。因此，能以低成本制造高精度且高信賴性的設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種曝光裝置，該曝光裝置一面同步移動(dòng)由曝光光照明的一光罩和一感光基板，一面將該光罩的圖案成像通過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)投影曝光于該感光基板，其特征在于具備有位于該光罩和該感光基板之間的曝光光的光路上，在將該圖案的像面的位置調(diào)整向與該像面直交的方向的同時(shí)調(diào)整該圖案成像的像面傾斜的一像面調(diào)整裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于該像面調(diào)整裝置包括具有第1傾斜面且可通過(guò)該曝光光的第1光學(xué)部件、具有與該第1傾斜面對(duì)向設(shè)置的第2傾斜面且可通過(guò)該曝光光的第2光學(xué)部件、使該第1傾斜面和該第2傾斜面非接觸對(duì)向的一非接觸裝置、使該第1光學(xué)部件和該第2光學(xué)部件在該光路的光軸周圍可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的一驅(qū)動(dòng)裝置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的曝光裝置，其特征在于該像面調(diào)整裝置為一對(duì)楔型光學(xué)部件，具備有在貫通這一對(duì)楔型光學(xué)部件的該光路的光軸周圍可使每個(gè)都相對(duì)旋轉(zhuǎn)的一旋轉(zhuǎn)裝置。
4.如權(quán)利要求1或2所述的曝光裝置，其特征在于該像面調(diào)整裝置設(shè)置于該光罩或該感光基板的附近。
5.如權(quán)利要求1或2所述的曝光裝置，其特征在于該像面調(diào)整裝置設(shè)置于對(duì)該光罩或該感光基板的光學(xué)共軛的位置。
6.如權(quán)利要求1或2所述的曝光裝置，其特征在于該投影光學(xué)系統(tǒng)設(shè)有多個(gè)，該像面調(diào)整裝置與該多個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)的每一個(gè)對(duì)應(yīng)設(shè)置。
7.如權(quán)利要求1或2所述的曝光裝置，其特征在于該像面調(diào)整裝置具備有基于將設(shè)置于該光罩的圖案利用設(shè)置于載置有該感旋光性基板的基板載置臺(tái)的攝像傳感器進(jìn)行攝像的結(jié)果，或計(jì)測(cè)該光罩的撓曲量的撓曲傳感器的計(jì)測(cè)結(jié)果，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的一控制部。
8.如權(quán)利要求7所述的曝光裝置，其特征在于該控制部基于該光罩的撓曲量控制該像面調(diào)整裝置。
9.如權(quán)利要求7或8所述的曝光裝置，其特征在于該控制部在與該光罩和該感光基板的該同步移動(dòng)的同時(shí)，控制該像面調(diào)整裝置的修正量。
10.如權(quán)利要求9所述的曝光裝置，其特征在于該控制部將在與該光罩和該感光基板的該同步移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行修正的該像面調(diào)整裝置的修正量，作為預(yù)先控制變換進(jìn)行存儲(chǔ)。
11.一種曝光方法，該曝光方法一面使由曝光光照明的光罩和感光基板作同步移動(dòng)，一面使該光罩的圖案成像通過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)投影曝光于該感光基板上，其特征在于包括調(diào)整該圖案的像面的光軸方向的位置，同時(shí)調(diào)整該圖案成像的像面傾斜的第1步驟、使該光罩和該感光基板同步移動(dòng)，同時(shí)伴隨該同步移動(dòng)使由該第1步驟調(diào)整的調(diào)整量進(jìn)行變化的第2步驟。
12.如權(quán)利要求11所述的曝光方法，其特征在于具有將利用第2步驟伴隨著該同步移動(dòng)變化的該調(diào)整量，在該同步移動(dòng)之前進(jìn)行預(yù)先計(jì)測(cè)的第3步驟。
13.如權(quán)利要求3所述的曝光裝置，其特征在于該像面調(diào)整裝置設(shè)置于該光罩或該感光基板的附近。
14.如權(quán)利要求3所述的曝光裝置，其特征在于該像面調(diào)整裝置設(shè)置于對(duì)該光罩或該感光基板的光學(xué)共軛的位置。
15.如權(quán)利要求3所述的曝光裝置，其特征在于該投影光學(xué)系統(tǒng)設(shè)有多個(gè)，該像面調(diào)整裝置與該多個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)的每一個(gè)對(duì)應(yīng)設(shè)置。
16.如權(quán)利要求3所述的曝光裝置，其特征在于該像面調(diào)整裝置具備有基于將設(shè)置于該光罩的圖案利用設(shè)置于載置有該感旋光性基板的基板載置臺(tái)的攝像傳感器進(jìn)行攝像的結(jié)果，或計(jì)測(cè)該光罩的撓曲量的撓曲傳感器的計(jì)測(cè)結(jié)果，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的一控制部。
17.如權(quán)利要求4所述的曝光裝置，其特征在于該像面調(diào)整裝置具備有基于將設(shè)置于該光罩的圖案利用設(shè)置于載置有該感旋光性基板的基板載置臺(tái)的攝像傳感器進(jìn)行攝像的結(jié)果，或計(jì)測(cè)該光罩的撓曲量的撓曲傳感器的計(jì)測(cè)結(jié)果，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的一控制部。
18.如權(quán)利要求5所述的曝光裝置，其特征在于該像面調(diào)整裝置具備有基于將設(shè)置于該光罩的圖案利用設(shè)置于載置有該感旋光性基板的基板載置臺(tái)的攝像傳感器進(jìn)行攝像的結(jié)果，或計(jì)測(cè)該光罩的撓曲量的撓曲傳感器的計(jì)測(cè)結(jié)果，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的一控制部。
19.一種曝光裝置，該曝光裝置一面使由曝光光照明的光罩和感光基板作同步移動(dòng)，一面將該光罩的圖案成像通過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)投影曝光于該感光基板上，其特征在于包括計(jì)測(cè)該感光基板的表面形狀的一計(jì)測(cè)裝置、位于該光罩和該感光基板之間的曝光光的光路上，在將該圖案的像面的位置調(diào)整向與該像面直交的方向的同時(shí)，調(diào)整該圖案成像的像面傾斜與由該計(jì)測(cè)裝置計(jì)測(cè)的感光基板的表面形狀一致的一像面調(diào)整裝置。
20.如權(quán)利要求19所述的曝光裝置，其特征在于該計(jì)測(cè)裝置設(shè)于該同步移動(dòng)方向的前方，同時(shí)在該圖案被曝光的區(qū)域附近計(jì)測(cè)該感光基板的表面形狀；該像面調(diào)整裝置調(diào)整該圖案成像的像面傾斜，與在即將曝光之前由該計(jì)測(cè)裝置計(jì)測(cè)的該感光基板的表面形狀一致。
21.如權(quán)利要求19所述的曝光裝置，其特征在于另外還具備有計(jì)測(cè)該光罩的表面形狀的撓曲量的撓曲計(jì)測(cè)裝置，該像面調(diào)整裝置調(diào)整該像面傾斜，以修正由該撓曲計(jì)測(cè)裝置計(jì)測(cè)的光罩的表面形狀的撓曲量。
22.如權(quán)利要求1或19所述的曝光方法，其特征在于該像面調(diào)整裝置具備有一對(duì)楔型光學(xué)部件、驅(qū)動(dòng)該楔型光學(xué)部件的驅(qū)動(dòng)裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供可將投影光學(xué)系統(tǒng)的成像位置及像面高精度且連續(xù)地變更調(diào)整、精度良好地曝光處理的曝光裝置及曝光方法。曝光裝置(EX)是一種一面將由曝光光照明的光罩(M)和感光基板(P)同步移動(dòng)一面將光罩M的圖案像通過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)(PL1～PL5)投影曝光于感光基板(P)的掃描型曝光裝置，在曝光光的光路上具備有使圖案的像面的位置在(Z)軸方向調(diào)整，同時(shí)調(diào)整圖案像的像面傾斜的像面調(diào)整裝置(10)。
文檔編號(hào)G03F7/22GK1452017SQ0312181
公開日2003年10月29日 申請(qǐng)日期2003年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月12日
發(fā)明者白戶章仁, 白數(shù)廣, 加藤正紀(jì) 申請(qǐng)人:尼康株式會(huì)社