專利名稱：曝光設(shè)備、曝光方法和器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于經(jīng)由掩模和投影光學(xué)系統(tǒng)來曝光襯底的曝光技術(shù)，該技術(shù)適合于曝光纏繞成卷狀的長的片狀光敏物體。另外，本發(fā)明涉及用于使用這樣的曝光技術(shù)來制造 (制作)器件的制造技術(shù)。要求2009年5月12日提交的日本專利申請No. 2009-115199的優(yōu)先權(quán)。這些申請的內(nèi)容合并于此。
背景技術(shù)：
例如，在用于制造元件(諸如半導(dǎo)體元件或液晶顯示元件)的曝光設(shè)備中，通常的曝光目標(biāo)(曝光物體)傳統(tǒng)上是具有高硬度的平板狀物體，諸如涂布有光致抗蝕劑的玻璃襯底或半導(dǎo)體晶片。近些年來，為了有效地制造具有大面積的器件，使用長的片狀構(gòu)件作為曝光目標(biāo)，所述長的片狀構(gòu)件是柔性的，并且可以通過纏繞為卷狀而被保存。當(dāng)曝光這樣的長片狀構(gòu)件時，作為傳統(tǒng)示例，經(jīng)由掩模來曝光片狀構(gòu)件的一部分，并對投影光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行一次曝光(靜止曝光)，然后例如通過曝光臺來吸住并移動片狀構(gòu)件，然后釋放吸力，并且僅曝光臺返回到初始位置。重復(fù)地執(zhí)行上述操作，以間歇地將片狀構(gòu)件從供應(yīng)輥移動到纏繞輥(例如，參見日本專利申請公報No. 2007-114385)。根據(jù)片狀構(gòu)件的傳統(tǒng)曝光方法，交替地重復(fù)經(jīng)由掩模的一次曝光和片狀構(gòu)件的移動。因此，曝光效率低，并且，例如，需要長時間來曝光被纏繞成一卷的片狀構(gòu)件。與此相對照，還考慮一種方法，其中，在同步地移動掩模和片狀構(gòu)件的同時掃描曝光片狀構(gòu)件。然而，在僅掃描曝光的情況下，例如，如果在掩模的向外路徑上曝光片狀構(gòu)件， 則難以在掩模的返回路徑上曝光片狀構(gòu)件。由于這個原因，掩模的往復(fù)運動時間的大約一半成為曝光不可能的時間段，曝光效率不可能高。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述情況構(gòu)思了本發(fā)明的方面，并且本發(fā)明的方面具有下述目的提供一種器件制造技術(shù)和一種曝光技術(shù)，所述曝光技術(shù)可以高效地曝光柔性的長片狀感光物體。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的一種曝光方法是用于將掩模的圖案的圖像投影到襯底上并曝光所述襯底的曝光方法，所述方法包括使所述掩模沿著第一方向往復(fù)運動；將所述掩模的移動與所述襯底的沿著所述襯底的表面在第二方向上的移動同步；在往復(fù)運動的所述掩模移動向所述第一方向的一側(cè)移動的第一時間段期間，將所述掩模的第一圖案的圖像作為相對于所述第二方向的正像投影到所述襯底上；以及，在往復(fù)運動的所述掩模向所述第一方向的另一側(cè)移動的第二時間段期間，將所述掩模的第二圖案的圖像作為相對于所述第二方向的倒像投影到所述襯底上。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的一種曝光方法是用于經(jīng)由掩模的圖案來曝光襯底的曝光方法，所述曝光方法包括在將所述掩模沿著第一方向向一側(cè)的移動和所述襯底的向第二方向的移動同步的同時，經(jīng)由所述掩模的第一圖案和第一投影光學(xué)系統(tǒng)來曝光所述襯底的第一區(qū)域，所述第一投影光學(xué)系統(tǒng)投影相對于所述第二方向的正像；以及，在將所述掩模的沿著所述第一方向向另一側(cè)的移動和所述襯底的向所述第二方向的移動同步的同時，經(jīng)由所述掩模的第二圖案和第二投影光學(xué)系統(tǒng)來曝光所述襯底的第二區(qū)域，所述第二投影光學(xué)系統(tǒng)投影相對于所述第二方向投影的倒像。根據(jù)本發(fā)明的第三方面的一種曝光設(shè)備包括掩模臺，其固定具有圖案的掩模，并在第一方向上往復(fù)運動；襯底移動機(jī)構(gòu)，其固定襯底，并將所述襯底沿著所述襯底的表面向第二方向移動；控制系統(tǒng)，其同步地驅(qū)動所述掩模臺和所述襯底移動機(jī)構(gòu)；第一投影光學(xué)系統(tǒng)，其將由所述掩模臺向所述第一方向的一側(cè)移動的所述掩模的第一圖案的圖像作為相對于所述第二方向的正像投影到所述襯底上；以及第二投影光學(xué)系統(tǒng)，其將由所述掩模臺向所述第一方向的另一側(cè)移動的所述掩模的第二圖案的圖像作為相對于所述第二方向的倒像投影到所述襯底上。根據(jù)本發(fā)明的第四方面的一種用于制造器件的方法包括使用本發(fā)明的曝光方法或曝光設(shè)備來曝光光敏襯底，并處理所曝光的光敏襯底。根據(jù)本發(fā)明的方面，可以在掩模的往復(fù)運動期間曝光襯底。因此，當(dāng)襯底例如是柔性的長片狀光敏物體時，可以在連續(xù)地或間歇地在預(yù)定方向上移動襯底的同時高效地執(zhí)行
曙光O


圖1是示出根據(jù)第一實施例的曝光設(shè)備的配置的透視圖。圖2是示出圖1中所示的曝光設(shè)備的主要部分的視圖，所述主要部分包括局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl和PLBl。圖3是示出圖1中所示的曝光設(shè)備的主要部分的視圖，所述主要部分包括局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLA2和PLB2。圖4A是當(dāng)從圖1中所示的照明單元IU觀看時的掩模M、投影光學(xué)系統(tǒng)PLA和板P 的平面圖，圖4B是當(dāng)從在圖1中所示的照明單元IU觀看時的掩模M、投影光學(xué)系統(tǒng)PLB和板P的平面圖。圖5是示出第一實施例的曝光操作的示例的流程圖。圖6A、6B、6C和6D是示出在曝光期間的掩模M與照明區(qū)域的位置關(guān)系的改變的示例的視圖。圖7A是示出圖1中所示的掩模的平面圖，圖7B是示出另一個掩模的平面圖，并且圖7C是示出另一個掩模的平面圖。圖8A、8B、8C、8D和8E是示出圖7B中所示的在曝光期間的掩模MC與照明區(qū)域的位置關(guān)系的改變的示例的視圖。圖9A、9B、9C和9D是示出圖7C中所示的在曝光期間的掩模MD與照明區(qū)域的位置關(guān)系的改變的示例的視圖。圖10是示出使用第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLC的第二實施例的曝光設(shè)備的主要部分的透視圖。圖11是示出包括圖10中所示的曝光設(shè)備的局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLCl (PLDl)在內(nèi)的主要部分的視圖。
圖12是示出包括圖10中所示的曝光設(shè)備的局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLC2(PLD2)在內(nèi)的主要部分的視圖。圖13是示出使用第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLD的第二實施例的曝光設(shè)備的主要部分的透視圖。圖14是示出在第二實施例中使用的掩模的平面圖。圖15A、15B、15C和15D是示出在第二實施例中在曝光期間的掩模與照明區(qū)域的位置關(guān)系的改變的示例的視圖。圖16A、16C、16E和16G是示出在第二實施例的曝光設(shè)備中的與投影光學(xué)系統(tǒng)的切換和板的移動有關(guān)的主要部分的視圖，圖16B、16D、16F和16H是在概念上示出在第二實施例中的掩模和照明區(qū)域的相對位置的改變的示例的視圖。圖17A、17C、17E和17G是繼圖16G之后示出在曝光設(shè)備中的與投影光學(xué)系統(tǒng)的切換和板的移動有關(guān)的主要部分的視圖，圖17B、17D、17F和17H是繼圖16H之后在概念上示出掩模和照明區(qū)域的相對位置的改變的示例的視圖。圖18是示出用于制造微型器件的方法的示例的流程圖。附圖標(biāo)號的描述1，IA 曝光設(shè)備M, ME 掩模PLA, PLC 第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl至PLA3、PLCl至PLC3 局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLB、PLD 第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLBl至PLB3、PLDl至PLD3 局部投影光學(xué)系統(tǒng)VAl 至 VA3，VBl 至 VB3 照明區(qū)域IAl 至 IA3，IBl 至 IB3 曝光區(qū)域P 片狀板7.主控制系統(tǒng)11AM，IlBM 可移動反射鏡14A，15A 圖案形成區(qū)域25.供應(yīng)輥26，27:雙輥33 纏繞輥
具體實施例方式[第一實施例]以下，將參考圖1至6描述本發(fā)明的第一實施例。圖1示出該實施例的掃描型曝光設(shè)備1 (投影曝光設(shè)備)的示意配置。在圖1中， 曝光設(shè)備1包括曝光光源2 ；照明單元IU，其使用來自曝光光源2的照明光IL(曝光光) 來照亮掩模M的圖案的一部分；掩模臺MST，其在固定掩模M的同時往復(fù)運動；以及第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLA和第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLB，它們分別將掩模M的圖案的一部分的圖像投影到板P上。為了說明方便，在圖1中，以雙點劃線示出掩模M和掩模臺MST。掩模M被吸住并固定在包括開口的掩模臺MST的區(qū)域上。掩模臺MST可移動地安裝在照明單元IU與投影光學(xué)系統(tǒng)PLA和PLB之間的掩模底座(未示出)上，所述掩模底座具有用于照明光通過的孔徑(開口)。曝光設(shè)備1包括板移動設(shè)備PDV，其連續(xù)地或間歇地在預(yù)定方向上移動板P ；驅(qū)動機(jī)構(gòu)(未示出)，其包括用于驅(qū)動掩模臺MST的直線電動機(jī)等；以及主控制系統(tǒng)7，其由計算機(jī)構(gòu)成，并執(zhí)行對曝光設(shè)備1的操作的綜合控制。該實施例的板P例如是由合成樹脂構(gòu)成的長片狀構(gòu)件，該長片狀構(gòu)件是柔性的，并且可以通過被纏繞為卷狀而被保存，該實施例的板P用于制造(制作)顯示元件等。在板P的表面上涂布了光致抗蝕劑(光敏材料)。板P具有片狀的情況表示板P具有比板P的大小(面積)足夠小(薄)的厚度， 并且板P具有柔性。在下面的說明中，將參考圖1中設(shè)置的XYZ正交坐標(biāo)系來描述構(gòu)件之間的位置關(guān)系。在這個CTZ正交坐標(biāo)系中，X軸和Y軸設(shè)置在水平面上，Z軸設(shè)置在垂直方向上。在該實施例中，掩模M的圖案表面與XY平面平行，并且在掃描曝光期間照射照明光IL照射到的板P的表面的一部分也與XY平面平行。在掃描曝光期間掩模M的往復(fù)運動(來回移動) 的方向(掃描方向)是與X軸平行的方向(X方向)。板移動設(shè)備PDV首先將板P在+X方向上(向+X方向)移動通過第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLB的像平面?zhèn)?，然后?X方向上(向+X方向)移動通過第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLA的像平面?zhèn)?。因此，?jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)PLA和PLB掃描曝光的板P的要曝光的部分的掃描方向兩者都是+X方向。在圖1中，曝光光源2包括超高壓水銀燈、橢圓反射鏡和波長選擇元件。照明單元 IU包括透光光學(xué)系統(tǒng)3，其包括光導(dǎo)等；以及分光光學(xué)系統(tǒng)4，其將入射的照明光IL劃分為6個光通量，并且經(jīng)由光學(xué)積分器、中繼光學(xué)系統(tǒng)、可變遮光器(可變視場光闌)和聚光透鏡來發(fā)射光通量的每一個。照明光IL是從曝光光源2發(fā)射的，并且選自包括g射線(波長436nm)、h射線(波長405mm)和i射線(波長365nm)的波長帶。該照明光IL經(jīng)由透光光學(xué)系統(tǒng)3和分光光學(xué)系統(tǒng)4以均勻的照明分布來照射掩模M的圖案表面的六個照明區(qū)域，其中，該六個照明區(qū)域分別被可變遮光器獨立地打開和關(guān)閉。照明區(qū)域在與掃描方向正交(相交)的非掃描方向(Y方向)上具有細(xì)長的形狀。在圖1中，在掩模M的圖案區(qū)域的在+X方向上的區(qū)域中以預(yù)定間隔在+Y方向上布置了三行局部圖案區(qū)域MAI、MA2和MA3。該實施例的投影光學(xué)系統(tǒng)PLA和PLB從掩模M 到板P的投影倍率(magnification) β是放大倍率(β >1)。在該情況下，要轉(zhuǎn)印到板P 上的圖案被縮小1/ β，并且在Y方向上被劃分，然后，在掩模M的局部圖案區(qū)域MAl至ΜΑ3 中形成在Y方向上倒置的局部圖案。另外，在掩模M的圖案區(qū)域的-X方向上的區(qū)域中以預(yù)定間隔在+Y方向上布置了三行局部圖案區(qū)域ΜΒ1、ΜΒ2和ΜΒ3，以便與局部圖案區(qū)域MAl至 ΜΑ3相對。在局部圖案區(qū)域MBl至ΜΒ3中形成通過在X方向(掃描方向)上倒置在局部圖案區(qū)域MAl至ΜΑ3中形成的局部圖案而獲得的局部圖案(參見圖6Α)。例如，在掩模M的局部圖案區(qū)域MAl至ΜΑ3和MBl至ΜΒ3的X方向上的每一個端部附近形成兩個二維對準(zhǔn)標(biāo)記8。對準(zhǔn)標(biāo)記8與局部圖案區(qū)域MAl至ΜΑ3和MBl至ΜΒ3之間的位置關(guān)系的信息存儲在主控制系統(tǒng)7的存儲部分中。圖4Α是當(dāng)從圖1中的照明單元IU看時的掩模Μ、投影光學(xué)系統(tǒng)PLA和板P的平面圖。圖4B是當(dāng)從圖1中的照明單元IU看時的掩模M、投影光學(xué)系統(tǒng)PLB和板P的平面圖。 當(dāng)在(沿著)+X方向移動掩模M并執(zhí)行曝光時，以β倍速度(β是投影倍率)在+X方向上移動板P，并且如圖1和4Α中所示，在三個照明區(qū)域VAl、VA2和VA3處照射局部圖案區(qū)域MAI、ΜΑ2和ΜΑ3，該三個照明區(qū)域VAl、VA2和VA3被布置為在X方向上彼此偏離(相互偏移)。在除了局部圖案區(qū)域MAl至ΜΑ3之外的區(qū)域，照明區(qū)域VAl至VA3被分光光學(xué)系統(tǒng) 4的可變遮光器關(guān)閉。同時，當(dāng)在-X方向上移動掩模M并執(zhí)行曝光時，以β倍速度在+X方向上移動板 P，并且如圖4Β中所示，在Y方向上基本上排成一線的三個照明區(qū)域VB1、VB2、VB3處照亮局部圖案區(qū)域ΜΒ1、ΜΒ2和ΜΒ3。在除了局部圖案區(qū)域ΜΒ1、ΜΒ2和ΜΒ3之外的區(qū)域中，照明區(qū)域VBl至VB3也被分光光學(xué)系統(tǒng)4的可變遮光器關(guān)閉。照明區(qū)域VBl至VB3分別被布置相對于照明區(qū)域VAl至VA3在-X方向(或+X方向)上移位的位置處。為了減小接合誤差 (連結(jié)誤差)，優(yōu)選地在局部圖案區(qū)域MAl至ΜΑ3和MBl至ΜΒ3的邊界部分處執(zhí)行雙曝光。 由于這個原因，所以以梯形形成照明區(qū)域VAl至VA3和VBl至VB3，該梯形的在Y方向上的兩端(或一端)是斜的。在該實施例中，將第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLA布置為相對于第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLB與 +X方向相鄰。第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLA包括三個局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLA1、PLA2和PLA3，該三個局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLA1、PLA2和PLA3將掩模M的圖案的一部分作為在X方向上的正像和在Y方向上的倒像以投影倍率β投影到板P上。第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLB包括三個局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLBl、PLB2和PLB3，該三個局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLBl、PLB2和PLB3將掩模M 的圖案的一部分作為在X方向上和Y方向上的倒像以投影倍率β投影到板P上。在圖4Α 中所示的照明區(qū)域VA1、VA2和VA3中的圖案的圖像經(jīng)由第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLA的三個局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLA1、PLA2和PLA3被投影于板P上的曝光區(qū)域(與照明區(qū)域共軛的區(qū)域) IAU IA2和IA3上。在圖4B中所示的照明區(qū)域VB1、VB2和VB3中的圖案的圖像經(jīng)由第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLB的三個局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLB1、PLB2和PLB3被投影于板P上的曝光區(qū)域 IBU IB2 和 IB3 上。因此，照明區(qū)域VAl至VA3和VBl至VB3設(shè)置(布置)在局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl 至PLA2和PLBl至PLB3的物平面(第一平面)側(cè)的視場內(nèi)，并且照明區(qū)域IAl至IA3和IBl 至IB3設(shè)置(布置)在局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl至PLA2和PLBl至PLB3的像平面(第二平面)側(cè)的視場內(nèi)。在該情況下，在+X方向(掃描方向)上以預(yù)定距離D從照明區(qū)域VAl和 VA3分別移位曝光區(qū)域IAl和IA3，并在-X方向上以距離D從照明區(qū)域VA2移位曝光區(qū)域 IA2，使得可以容易地布置局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl至PLA3。類似地，在-X方向上以預(yù)定距離從照明區(qū)域VBl和VB3分別移位曝光區(qū)域IBl和IB3，并在X方向和Y方向上在與照明區(qū)域VB2相同的位置處布置曝光區(qū)域IB2，使得可以容易地布置局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLBl至 PLB3。在該實施例的第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLA的兩端處的局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl和PLA3 是具有相同配置的反射折射光學(xué)系統(tǒng)，并且，中心局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLA2具有下述配置 局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl圍繞與Z軸平行的軸旋轉(zhuǎn)180°。在第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLB的兩側(cè)的局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLBl和PLB3是具有相同配置的反射折射光學(xué)系統(tǒng)，并且，中心局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLB2是例如直管型折射系統(tǒng)。
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圖2是示出圖1中所示的曝光設(shè)備1的包括局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl和PLBl在內(nèi)的主要部分的前視圖。圖3是示出圖1中所示的曝光設(shè)備1的包括局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLA2 和PLB2在內(nèi)的主要部分的前視圖。在圖2中，投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl包括第一光學(xué)系統(tǒng)10A， 其從掩模M的照明區(qū)域VAl接收照明光；反射折射光學(xué)系統(tǒng)10B，其包括用于向+Z方向反射來自第一光學(xué)系統(tǒng)IOA的照明光的凹反射鏡；第一反射鏡11A，其將來自反射折射光學(xué)系統(tǒng)IOB的照明光向+X方向轉(zhuǎn)向；第二反射鏡11B，其將被轉(zhuǎn)向的照明光向-Z方向轉(zhuǎn)向；以及第二光學(xué)系統(tǒng)10C，其將來自第二反射鏡IlB的照明光向板P上的曝光區(qū)域IAl引導(dǎo)。第二光學(xué)系統(tǒng)IOC是在軸對稱光學(xué)系統(tǒng)的+X方向上的半表面?zhèn)鹊墓鈱W(xué)系統(tǒng)。因此，可以在大小上減小局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl (微型化)。局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl具有三個反射表面，并且在曝光區(qū)域IAl中將照明區(qū)域 VAl的圖案的圖像形成為在X方向上正立和在Y方向上倒置。在曝光區(qū)域IA 2中形成照明區(qū)域VA3的圖案的圖像的局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLA3的配置與局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl的相同。在掃描曝光時，相對于照明區(qū)域VAl和VA3如箭頭A2所示在+X方向上掃描掩模M,并且，相對于曝光區(qū)域IAl和IA3如箭頭Al所示在+X方向上掃描板P。可以在局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl的第一光學(xué)系統(tǒng)IOA的掩模側(cè)部分或第二光學(xué)系統(tǒng)IOC的板側(cè)部分中布置調(diào)整投影倍率的倍率調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)和在X方向和Y方向上調(diào)整投影圖像的位置的圖像移位光學(xué)系統(tǒng)。同樣的配置可以應(yīng)用于局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLA2、PLA3和PLBl至PLB3。投影光學(xué)系統(tǒng)PLBl包括第一光學(xué)系統(tǒng)12A，其從掩模M的照明區(qū)域VBl接收照明光；第一反射鏡13A，其將來自第一光學(xué)系統(tǒng)12A的照明光向-X方向轉(zhuǎn)向；第二反射鏡13B， 其將被轉(zhuǎn)向的照明光向-Z方向轉(zhuǎn)向；以及第二光學(xué)系統(tǒng)12B，其將來自第二反射鏡13B的照明光引導(dǎo)到板P上的曝光區(qū)域UB1。局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLBl具有兩個反射表面，并在曝光區(qū)域IBl中將照明區(qū)域VBl的圖案的圖像形成為在X方向和Y方向上倒置。在曝光區(qū)域 IB3中形成照明區(qū)域VB3的圖案的圖像的局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLB3的配置與局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLBl的相同。在掃描曝光時，相對于照明區(qū)域VBl和VB3如箭頭Bl所示在-X方向上掃描掩模M,并且，相對于曝光區(qū)域IBl和IB3如箭頭A3所示在+X方向上掃描板P。在圖3中，局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLA2具有下述配置在圖2中所示的局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl旋轉(zhuǎn)180°，并且，局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLA2在曝光區(qū)域IA2中將照明區(qū)域VA2的圖案的圖像形成為在X方向上正立并且在Y方向上倒置。在掃描曝光時，相對于照明區(qū)域 VB2如箭頭A2所示在+X方向上掃描掩模M,并且，相對于曝光區(qū)域IA2如箭頭Al所示在+X 方向上掃描板P。同時，投影光學(xué)系統(tǒng)PLB2是折射系統(tǒng)，并將照明區(qū)域VB2的圖案的圖像在曝光區(qū)域IB2中形成為在X方向和Y方向上倒置。在掃描曝光時，相對于照明區(qū)域VB2如箭頭Bl所示在-X方向上掃描掩模M,并且，相對于曝光區(qū)域IB2如箭頭A3所示在+X方向上掃描板P。如圖4A中所示，局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl至PLA3的曝光區(qū)域IAl至IA3使得能夠在在+X方向上移動的板P的圖案形成區(qū)域14A中接合(彌合)局部區(qū)域16A至16C的同時在Y方向上執(zhí)行曝光。另外，如圖4B中所示，局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLBl至PLB3的曝光區(qū)域IBl至IB3使得能夠在在+X方向上移動的板P的圖案形成區(qū)域15A中接合(彌合)部分區(qū)域16A至16C的同時在Y方向上執(zhí)行曝光。結(jié)果，可以分別在圖案形成區(qū)域14A和15A 中曝光通過接合掩模M的局部圖案區(qū)域的圖案的放大圖像而獲得的圖像。
在該情況下，照明區(qū)域VAl至VA3和曝光區(qū)域IAl至IA3在X方向上彼此偏離(偏移)，并且板P以掩模M的掃描速度的β (β是投影倍率)倍移動。由于這個原因，為了在 Y方向上在板P的圖案形成區(qū)域14Α內(nèi)布置的局部區(qū)域16Α至16C中接合和曝光掩模M的局部圖案區(qū)域MAl至ΜΑ3的圖像，在X方向上以距離a相對于局部圖案區(qū)域MAl和MA3移位局部圖案區(qū)域MA2。類似地，由于照明區(qū)域VBl至VB3和曝光區(qū)域IBl至IB3在X方向上彼此偏離，為了在板P的圖案形成區(qū)域15A內(nèi)的局部區(qū)域16A至16C中接合和曝光掩模 M的局部圖案區(qū)域MBl至MB3的圖像，在X方向上以距離b來相對于局部圖案區(qū)域MBl和 MB3移位局部圖案區(qū)域MB2。如果由投影光學(xué)系統(tǒng)PLA (局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl至PLA3)依序曝光的板P上的區(qū)域被描述為圖案形成區(qū)域(第一圖案形成區(qū)域)14A、14B(未示出)、...，并且由投影光學(xué)系統(tǒng)PLB (局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLBl至PLB!3)依序曝光的板P上的區(qū)域被描述為圖案形成區(qū)域(第二圖案形成區(qū)域)15A、15B(未示出)、...，則在板P上在縱向上交替地布置圖案形成區(qū)域14A、14B、. . ·和圖像形成區(qū)域15A、15B、· · ·。接下來，在圖1中，通過在X軸上的雙軸干涉儀5XA和5XB和在Y軸上的干涉儀5Y 測量固定掩模M的掩模臺MST的位置信息，并向主控制系統(tǒng)7發(fā)送所測量的值。主控制系統(tǒng)7根據(jù)(基于)測量值計算在X方向和Y方向上的掩模臺MST的位置和圍繞Z軸的旋轉(zhuǎn)角θ z，并經(jīng)由諸如直線電動機(jī)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(未示出)基于該位置信息將掩模臺MST的旋轉(zhuǎn)角θ ζ保持在預(yù)定值，由此控制在X方向和Y方向上的速度和位置。板移動設(shè)備PDV包括供應(yīng)輥25，其展開片狀板P ；兩個雙輥沈和27，其以預(yù)定速度在+X方向上移動板P;以及纏繞輥33，其纏繞板P。板移動設(shè)備PDV包括驅(qū)動部分(未示出)，其驅(qū)動雙輥沈和27，并且測量在雙輥沈和27之間的板P的移動速度；以及曝光臺 21，在其上安裝了板P，該板P移動通過投影光學(xué)系統(tǒng)PLA和PLB的像平面。曝光臺21被安裝在與XY平面平行的底座構(gòu)件(未示出)的上表面上，并且通常在底座構(gòu)件上固定。如果需要，則曝光臺21可以以預(yù)定范圍在X方向上移動。曝光臺21 在X方向上的位置信息由例如激光干涉儀(未示出)測量，并且所測量的信息被發(fā)送到主控制系統(tǒng)7。在曝光臺21的上表面上設(shè)置了多個氣墊(空氣軸承)，以便通過對于板P在 X方向上的移動沒有影響的吸力來吸住板P。板P從供應(yīng)輥25向纏繞輥33的大體移動速度由纏繞輥33的纏繞速度限定，并且， 板P的精確的移動速度由例如雙輥27限定。驅(qū)動部分(未示出)包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其驅(qū)動雙輥27 ；以及檢測部分，其根據(jù)雙輥27的旋轉(zhuǎn)速度檢測板P在+X方向上的移動速度。主控制系統(tǒng)7基于這個檢測結(jié)果來驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機(jī)，使得板P在+X方向上的移動速度變?yōu)槟繕?biāo)值。在曝光臺21上設(shè)置空間圖像測量系統(tǒng)22A、22B、22C和22D，以便測量由局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLA1、PLA3和PLA2與局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLB2和PLBl以及PLB3形成的掩模M的對準(zhǔn)標(biāo)記8的圖像的位置?？臻g圖像測量系統(tǒng)22A至22D的測量結(jié)果被發(fā)送到對準(zhǔn)處理系統(tǒng)6。對準(zhǔn)處理系統(tǒng)6根據(jù)對準(zhǔn)標(biāo)記8的圖像的位置信息計算掩模M在X方向和Y方向上的位置和旋轉(zhuǎn)角θ ζ (對準(zhǔn)信息)，并向主控制系統(tǒng)7發(fā)送該對準(zhǔn)信息。在第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLA的前側(cè)(-X方向)的板P的上側(cè)設(shè)置第一組圖像處理對準(zhǔn)傳感器2 和MB (未示出24Β)，在第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLB的前側(cè)(-X方向)的板P的上側(cè)設(shè)置第二組圖像處理對準(zhǔn)傳感器23A和24A。以下，兩組對準(zhǔn)傳感器23A和24A與23B 和24B被稱為對準(zhǔn)傳感器23A和23B等。在板P上，通過第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLA在圖案形成區(qū)域14A的、以及通過第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLB在圖案形成區(qū)域15A的在+X方向上(向前)的區(qū)域中的在Y方向上的不同位置處形成例如一對對準(zhǔn)標(biāo)記17。在主控制系統(tǒng)7的存儲單元中存儲在圖案形成區(qū)域14A、 15A(等)與對應(yīng)的對準(zhǔn)標(biāo)記17之間的位置關(guān)系的信息。對準(zhǔn)傳感器23A和23B等照射處于不對于在板P上的光致抗蝕劑敏感的波長帶中的照明光，并在圖案形成區(qū)域14A和15A的前方檢測對準(zhǔn)標(biāo)記17，并且向?qū)?zhǔn)處理系統(tǒng)6發(fā)送檢測結(jié)果。例如預(yù)先在X方向上移動曝光臺21，并通過對準(zhǔn)傳感器23A和23B等檢測空間圖像測量系統(tǒng)22A等的參考標(biāo)記(未示出)，使得在對準(zhǔn)傳感器23A和23B (等)的檢測中心與掩模M的圖案的圖像的參考位置之間在X方向上的距離(基線)，并且在對準(zhǔn)處理系統(tǒng)6中存儲該基線。對準(zhǔn)處理系統(tǒng)6向主控制系統(tǒng)7發(fā)送通過基于該基線校正對準(zhǔn)傳感器 23A和23B等的檢測結(jié)果而獲得的位置信息。主控制系統(tǒng)7可以根據(jù)空間圖像測量系統(tǒng)22A至22D的測量結(jié)果和對準(zhǔn)傳感器 23A和23B等的檢測結(jié)果來在板P的圖案形成區(qū)域14A和15A等上疊加掩模M的圖案的圖像。以下，將參考圖5的流程圖來描述該實施例的曝光設(shè)備1的曝光操作的示例。主控制系統(tǒng)7控制這個曝光操作。首先，將掩模M裝載到圖1中所示的掩模臺MST上(步驟101)。接下來，經(jīng)由空間圖像測量系統(tǒng)22k至22D依序檢測由投影光學(xué)系統(tǒng)PLA和PLB形成的掩模M的對準(zhǔn)標(biāo)記8 的圖像，并且，執(zhí)行掩模臺MST (因此，掩模M)的旋轉(zhuǎn)角的校正和掩模臺MST的在X方向和 Y方向上的位置的測量(掩模對準(zhǔn))。其后，掩模臺MST在-X方向上移動到掃描開始位置 (步驟102)。在步驟120中，抗蝕劑涂布器(未示出)與上述操作基本上并行地在一卷片狀板P 上涂布光致抗蝕劑(抗蝕劑)。假定在先前的步驟中在板P上的圖案形成區(qū)域14A和15A 等的前方形成對準(zhǔn)標(biāo)記17。接下來，施加(涂布)有光致抗蝕劑的一卷片狀板P被附著到圖1中所示的供應(yīng)輥25，并且，板P的前端部經(jīng)由雙輥26和27被傳送(跨越)到纏繞輥33 (步驟103)。然后，纏繞輥33與雙輥26和27由板移動設(shè)備PDV驅(qū)動，并以預(yù)定速度在+X方向上開始將板 P從供應(yīng)輥25纏繞到纏繞輥33 (步驟104)。接下來，對準(zhǔn)處理系統(tǒng)6確定在第一組對準(zhǔn)傳感器23B等處是否檢測到板P上的一對對準(zhǔn)標(biāo)記17 (第一對準(zhǔn)標(biāo)記)(步驟105)，并且當(dāng)檢測到對準(zhǔn)標(biāo)記17時，向主控制系統(tǒng)7通知該指示。因此，主控制系統(tǒng)7與板P的移動同步地在+X方向上開始掩模臺MST的移動以保持位置關(guān)系，使得在緊接著檢測到的對準(zhǔn)標(biāo)記之后的板P上的圖案形成區(qū)域(這被表示為14A)和掩模M的局部圖案區(qū)域Ml至MA3的圖案的圖像彼此疊加(交疊)(步驟 106)。在第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLA的像平面上的在+X方向上的板P的移動速度(掃描速度) 變?yōu)樵?X方向上的掩模M的移動速度的β倍(β是投影倍率)。緊接著掩模臺MST開始移動之后，掩模M和板P不完全同步，但是如果在掩模臺 MST的移動的開始后已經(jīng)過去了短時間，則掩模M和板P完全同步地移動。因此，在移動開始后，掩模臺MST可以以比在掃描曝光時的預(yù)定移動速度高的速度移動。其后，在分光光學(xué)系統(tǒng)4中的預(yù)定可變遮光器逐漸地打開，并且使用圖4A的照明區(qū)域VA2、VA1和VA3來依序照亮掩模M的局部圖案區(qū)域MA2、MA1和MA3。然后，使用由投影光學(xué)系統(tǒng)PLA形成的掩模M 的局部圖案區(qū)域MAl至MA3的圖案的圖像來掃描曝光在板P上的圖案形成區(qū)域14A (第一圖案形成區(qū)域)。圖6A至6D示出在掃描曝光期間的掩模M與在局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl至PLA3和 PLBl至PLB3的照明區(qū)域VAl至VA3和VBl至VB3之間的位置關(guān)系的改變(為了說明方便，在X方向上的掩模M的局部圖案區(qū)域MA2和MB2的偏離(偏移)量與在圖1中所示的不同)。在該情況下，如圖6B中所示，相對于照明區(qū)域VAl至VA3在+X方向上掃描掩模M 的局部圖案區(qū)域MAl至MA3，并且通過局部圖案區(qū)域MAl至MA3中的圖案經(jīng)由局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl至PLA3來曝光板P (圖案形成區(qū)域14A)。其后，當(dāng)掩模M的局部圖案區(qū)域MAl 至MA3的曝光結(jié)束時，分光光學(xué)系統(tǒng)4中的所有可變遮光器關(guān)閉，并且，板P的圖案形成區(qū)域14A的掃描曝光結(jié)束。在圖案形成區(qū)域14A中曝光通過以β倍的倍率接合局部圖案區(qū)域MAl至ΜΑ3的圖案而獲得的圖像。其后，掩模臺MST移動到下一個掃描曝光的開始位置 (步驟108)。接下來，對準(zhǔn)處理系統(tǒng)6確定第二組對準(zhǔn)傳感器23Α和24Α是否檢測到板P上的下一對對準(zhǔn)標(biāo)記17 (第二對準(zhǔn)標(biāo)記)(步驟109)，并且，當(dāng)檢測到對準(zhǔn)標(biāo)記17時，向主控制系統(tǒng)7通知該指示?？梢耘c步驟107和108的操作并行地執(zhí)行在步驟109中的對準(zhǔn)標(biāo)記的檢測操作。然后，主控制系統(tǒng)7與板P的移動同步地在-X方向上開始移動掩模臺MST以保持位置關(guān)系，使得在緊接著檢測到的對準(zhǔn)標(biāo)記17之后的板P上的圖案形成區(qū)域(這由15Α表示)與掩模M的局部圖案區(qū)域MBl至ΜΒ3的圖案的圖像彼此疊加(交疊)(步驟110)。在第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLB的像平面?zhèn)鹊脑?X方向上的板P的移動速度是掩模M在-X方向上的移動速度的β倍。在該情況下，緊接著掩模臺MST的移動開始之后，掩模M和板P不完全同步，但是如果在掩模臺MST的移動開始后已經(jīng)過去了短時間，則掩模M和板P完全同步地移動。其后，分光光學(xué)系統(tǒng)4中的預(yù)定可變遮光器逐漸地打開，并使用圖4Β的照明區(qū)域 VBUVB3和VB2來依序照亮掩模M的局部圖案區(qū)域MBl、ΜΒ3和ΜΒ2。然后，使用由投影光學(xué)系統(tǒng)PLB形成的局部圖案區(qū)域MBl至ΜΒ3的圖案的圖像來掃描曝光板P上的圖案形成區(qū)域 15Α(第二圖案形成區(qū)域)(步驟111)。在該情況下，如圖6D、6A和圖6B中所示，相對于照明區(qū)域VBl至VB3在-X方向上掃描掩模M的局部圖案區(qū)域MBl至MB3，并通過局部圖案區(qū)域MBl至MB3的圖案經(jīng)由局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLBl至PLB3來曝光板P (圖案形成區(qū)域15A)。其后，當(dāng)經(jīng)由局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLBl至PLB3的掩模M的局部圖案區(qū)域MBl至MB3 的曝光結(jié)束時，分光光學(xué)系統(tǒng)4中的所有可變遮光器關(guān)閉，并且板P的圖案形成區(qū)域15A的掃描曝光結(jié)束。在圖案形成區(qū)域15A中曝光通過在掃描方向上倒置局部圖案區(qū)域MBl至 MB3的圖案并以倍率β接合該倒置圖案而獲得的圖像。此時，通過在掃描方向上倒置局部圖案區(qū)域MAl至ΜΑ3的圖案而獲得局部圖案區(qū)域MBl至ΜΒ3的圖案，因此，在板P的圖案形成區(qū)域15Α中曝光與在圖案形成區(qū)域14Α中曝光的圖案相同的圖案。其后，掩模臺MST移動到下一個掃描曝光的開始位置，并且停止(步驟112)。
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接下來，確定一卷板P是否已經(jīng)完全被曝光(步驟113)。例如，當(dāng)在對準(zhǔn)傳感器 23A和24A處檢測到用于表示板P的尾部的標(biāo)記時，曝光結(jié)束。當(dāng)曝光未結(jié)束時，操作返回到步驟105，并且當(dāng)對準(zhǔn)傳感器23B等檢測到板P上的下一個對準(zhǔn)標(biāo)記17時，在步驟106至 108中，掩模M在+X方向上移動，并且板P上的下一個圖案形成區(qū)域14B(未示出)經(jīng)由第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLA進(jìn)行掃描曝光。其后，當(dāng)在對準(zhǔn)傳感器23A和24A處檢測到在板P上的下一個對準(zhǔn)標(biāo)記17時(步驟109)，在步驟110至112中，掩模M在-X方向上移動，并且板P上的下一個圖案形成區(qū)域15B (未示出)經(jīng)由第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLB進(jìn)行掃描曝光。隨后，在掩模M在X方向上往復(fù)運動的同時，在板P上的相鄰圖案形成區(qū)域經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)PLA和PLB交替地被掃描曝光。因此，同一圖案，即，通過放大和接合掩模M的局部圖案區(qū)域MAl至MA3 (或MBl至MB3)的圖案而獲得的圖像，在板P上的多個圖案形成區(qū)域的序列中被曝光。然后，當(dāng)曝光在步驟113結(jié)束時，從纏繞輥33展開一卷曝光的板P， 并通過顯影劑(未示出)來顯影該展開的板P。當(dāng)存在作為下一個曝光目標(biāo)的一卷板時，重復(fù)在步驟103至114中的操作。該實施例的優(yōu)點如下(1)該實施例的曝光設(shè)備1包括掩模臺MST，該掩模臺MST固定掩模M并在X方向(第一方向)上往復(fù)運動；板移動設(shè)備PDV，其固定板P，并且將板P沿著板P的表面向+X 方向(第二方向)移動；板移動設(shè)備PDV，其固定板P并沿著板P的表面將板P向+X方向移動；主控制系統(tǒng)7，其同步地驅(qū)動掩模臺MST和板移動設(shè)備PDV ；第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLA， 其向板P上投影掩模M的局部圖案區(qū)域MAl至MA3中的圖案(第一圖案)的圖像以作為相對于+X方向的正像，所述掩模M由掩模臺MST在作為X方向的一側(cè)的+X方向上移動；以及第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLB，其向板P上投影掩模M的局部圖案區(qū)域MBl至MB3中的圖案(第二圖案)的圖像以作為相對于+X方向的倒像，所述掩模M由掩模臺MST在作為X方向的另一側(cè)的-X方向上移動。在該情況下，經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)PLA，板P移動的+X方向是與掩模M移動的X方向 (在掩模M的圖案上的X方向)對應(yīng)的方向(在光學(xué)上共軛的方向)。由主控制系統(tǒng)7控制的曝光設(shè)備1的曝光方法是用于將掩模M的圖案的圖像投影到板P上并曝光板P的曝光方法，其中，該曝光方法包括步驟106至108和110至112，用于使掩模M在X方向上往復(fù)運動；步驟107和111，用于同步地執(zhí)行在+X方向上的掩模M 的移動和板P的移動，步驟107用于在往復(fù)運動的掩模M在+X方向上移動的第一時間段期間，將掩模M的第一圖案的圖像投影到板P上作為相對于+X方向的正像，步驟111用于在往復(fù)運動的掩模M在-X方向上移動的第二時間段期間，將掩模M的第二圖案的圖像投影到板P上作為相對于+X方向的倒像。由主控制系統(tǒng)7控制的曝光設(shè)備1的曝光方法包括步驟107，用于同步地執(zhí)行在 +X方向上的掩模M的移動和在+X方向上的板P的移動，并在經(jīng)由掩模M的圖案的一部分和投影在X方向上的正像的第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLA曝光板P的同時，曝光板P上的圖案形成區(qū)域14A;以及步驟111，用于同步地執(zhí)行在-X方向上的掩模M的移動和在+X方向上的板P的移動，并在經(jīng)由掩模M的圖案的一部分和投影在X方向上的倒像的第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLB曝光板P的同時，曝光板P上的圖案形成區(qū)域15A。根據(jù)該實施例，在掩模M往復(fù)運動的同時，可以經(jīng)由兩個投影光學(xué)系統(tǒng)PLA和PLB來交替地曝光板P，因此即使當(dāng)板P是柔性的長片狀光敏物體時，也可以在在預(yù)定方向上連續(xù)地移動板P的同時，對于板P上的圖案形成區(qū)域14A和15A等的序列高效地執(zhí)行曝光。當(dāng)已經(jīng)停止掩模臺MST時可以停止板P，并且可以根據(jù)掩模臺MST來間歇地移動板 P。在未對板P的圖案形成區(qū)域14A和15A等執(zhí)行掃描曝光的時間段期間，板P的移動速度可以很低。(2)當(dāng)在掩模M的往復(fù)運動期間在+X方向(向外路徑)移動和在-X方向(返回路徑)上移動掩模M時，可以曝光板P，因此可以高效地曝光板P。另外，第一投影光學(xué)系統(tǒng) PLA在X方向上投影正像，并且第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLB在X方向上投影倒像，因此可以通過當(dāng)掩模M在+X方向上移動時使用第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLA并當(dāng)掩模M在-X方向上移動時使用第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLB來在掩模的往復(fù)運動期間高效地曝光板P。(3)在步驟107曝光板P的光學(xué)路徑(第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLA的光學(xué)路徑)和在步驟111曝光板P的光學(xué)路徑(第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLB的光學(xué)路徑)不同。投影光學(xué)系統(tǒng)PLA將照明區(qū)域VAl至VA3中的圖案的圖像投影到板P上，而投影光學(xué)系統(tǒng)PLB將與照明區(qū)域VAl至VA3不同的掩模M的照明區(qū)域VBl至VB3中的圖案的圖像投影到向板P上。然后，在步驟107中，通過在分光光學(xué)系統(tǒng)4中的預(yù)定可變遮光器來打開和關(guān)閉照明區(qū)域VAl至VA3，并且在步驟111中，通過可變遮光器來打開和關(guān)閉照明區(qū)域 VBl至VB3。因此，可以通過投影光學(xué)系統(tǒng)PLA和PLB交替地曝光板P?？梢栽谕队肮鈱W(xué)系統(tǒng)PLA和PLB中的照明區(qū)域VAl至VA3和VBl至VB3附近的表面(掩模表面)或共軛表面上設(shè)置可變視場光闌(未示出)，并且，可以通過可變視場光闌來實質(zhì)上打開和關(guān)閉照明區(qū)域VAl至VA3和VBl至VB3或與所述照明區(qū)域共軛的共軛區(qū)域。(4)在該情況下，投影光學(xué)系統(tǒng)PLA和PLB將掩模M上的不同局部圖案區(qū)域MAl至 MA3和MBl至MB3中的圖案的圖像投影到板P上，并且局部圖案區(qū)域MAl至MA3與MBl至 MB3中的圖案在X方向上相互倒置。因此，可以在掩模M的往復(fù)運動期間經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng) PLA和PLB交替地曝光板P，使得可以在板P上的相鄰的圖案形成區(qū)域14A和15A等中曝光同一圖案。局部圖案區(qū)域MAl至MA3中的圖案和局部圖案區(qū)域MBl至MB3中的圖案可以是用于彼此無關(guān)的不同器件的圖案。在該情況下，在板P上的相鄰的圖案形成區(qū)域14A和15A 中曝光用于不同器件的圖案。在局部圖案區(qū)域MA至MA3中的圖案和在局部圖案區(qū)域MBl 至MB3中的圖案可以是在同一器件的同一層內(nèi)的其他相鄰圖案。在該情況下，在局部圖案區(qū)域MAl至MA3中的圖案和在局部圖案區(qū)域MBl至MB3中的圖案可以在板P的共用圖案形成區(qū)域中被雙重曝光。(5)投影光學(xué)系統(tǒng)PLA和PLB分別包括三個局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl至PLA3和 PLBl至PLB3，三個局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl至PLA3和PLBl至PLB3將在與掩模M的X方向 (掃描方向)相交的方向上布置的三個照明區(qū)域VAl至VA3和VBl至VB3中的圖案的圖像投影到板P上。因此，即使當(dāng)板P具有大寬度時，也可以整體減小投影光學(xué)系統(tǒng)PLA和PLB 的大小。局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl至PLA3(PLB1至PLB3)的數(shù)量是任意的。投影光學(xué)系統(tǒng) PLA和PLB每一個可以是單個投影光學(xué)系統(tǒng)，該單個投影光學(xué)系統(tǒng)向曝光區(qū)域上投影在一個照明區(qū)域中的圖案的圖像。
(6)投影光學(xué)系統(tǒng)PLA和PLB的投影倍率β是放大倍率，因此可以減小掩模M的大小。投影光學(xué)系統(tǒng)PLA和PLB的投影倍率β可以是IX倍率。在該情況下，掩模M的局部圖案區(qū)域MA至ΜΑ3和MBl至ΜΒ3整體變?yōu)橐粋€第一圖案區(qū)域和一個第二圖案區(qū)域。例如，如果投影光學(xué)系統(tǒng)PLA的三個局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl至PLA3具有相同的配置，并且曝光區(qū)域IAl至ΙΑ3相對于對應(yīng)的照明區(qū)域VAl至VA3在X方向上的偏離量相同，則在Ix倍率的掩模M的圖案的圖像可以精確地在Y方向上彼此接合并被曝光到板P上。類似地，關(guān)于投影光學(xué)系統(tǒng)PLB，三個局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLBl至PLB3可以具有相同的配置，并且曝光區(qū)域IBl至ΙΒ3相對于對應(yīng)的照明區(qū)域VBl至VB3在X方向上的偏離量可以相同。投影光學(xué)系統(tǒng)PLA和PLB的投影倍率β可以是縮小倍率。(7)板P是柔性的片狀構(gòu)件，并且板P由板移動設(shè)備PDV從供應(yīng)輥25纏繞到纏繞輥33。因此，可以在使用簡單的機(jī)構(gòu)連續(xù)地或間歇地在X方向上容易地移動長片狀板P的同時，對板P上的圖案形成區(qū)域的序列執(zhí)行曝光。在上述實施例中，投影光學(xué)系統(tǒng)PLA和PLB的投影倍率β可以在Ix至2χ倍率的范圍中，因此如圖7Α中所示，在X方向上分離地布置掩模M上的局部圖案區(qū)域MAl至ΜΑ3 和局部圖案區(qū)域MBl至ΜΒ3。然而，當(dāng)投影光學(xué)系統(tǒng)PLA和PLB的投影倍率β大于或等于 2χ倍率(至少2χ倍率)時，在Y方向上的局部圖案區(qū)域MAl至ΜΑ3之間的間隔(間隙)大于或等于局部圖案區(qū)域MAl至ΜΑ3的寬度。因此，如圖7Β或7C中所示，用于第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLA的局部圖案區(qū)域MAl至ΜΑ3 (第一圖案)和用于第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLB的局部圖案區(qū)域MBl至ΜΒ3(第二圖案)可以在Y方向上(非掃描方向)交替地布置在掩模MC或MD 上。在圖7Β的掩模MC的情況下，局部圖案區(qū)域MBl至ΜΒ3在Y方向上相對于局部圖案區(qū)域MAl至ΜΑ3偏離，但是在X方向上被布置在同一位置，因此可以進(jìn)一步微型化掩模， 并且可以實現(xiàn)制造的容易性。與此相對照，在圖7C的掩模MD的情況下，局部圖案區(qū)域MAl 至ΜΑ3在Y方向上相對于局部圖案區(qū)域MAl至ΜΑ3偏離，并且在X方向上也以距離c偏離。 在圖7C中，如果距離c被設(shè)置為接近在圖6A中所示的照明區(qū)域VAl至VA3和照明區(qū)域VBl 至VB3之間在X方向上的間隔(透鏡之間的距離)，則可以縮短掩模MD在X方向上的移動范圍(移動行程)。將參考圖8A至8E描述用于將圖7B中所示的掩模MC安裝到圖1中所示的曝光設(shè)備1的掩模臺MST上的操作的示例。為了說明方便，將提供在-X方向上移動板P的同時時執(zhí)行曝光的說明。首先，如圖8A和8B中所示，與掩模MC的局部圖案區(qū)域MAl至MA3相對于照明區(qū)域VAl至VA3在-X方向上的移動同步地，在-X方向上移動板(未示出)，并且，在局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl至PLA3的曝光區(qū)域處曝光板的圖案形成區(qū)域。在該曝光結(jié)束后，如圖8C中所示，在-X方向上移動掩模MC，直到局部圖案區(qū)域MBl至MB3到達(dá)照明區(qū)域VBl至VB3的對角前(斜前)側(cè)(在該情況下，-χ方向側(cè))(此時，不照射照明光，并且其適用于下面的說明)。其后，掩模臺MST被驅(qū)動為將掩模MC在+Y方向上移動局部圖案區(qū)域MAl和MBl 的中心之間的在Y方向上的間隔(步進(jìn)移動)，如在8C中的箭頭Sl所示。這被作為與在圖
165中所示的步驟S108對應(yīng)的操作執(zhí)行。結(jié)果，如圖8D中所示，掩模MC的局部圖案區(qū)域MBl 至MB3移動到照明區(qū)域VBl至VB3的前方。接下來，與掩模MC的局部圖案區(qū)域MBl至MB3相對于照明區(qū)域VBl至VB3在+X 方向上的移動同步地在-X方向上移動板(未示出)，并且，使用局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLBl至 PLB3的曝光區(qū)域來曝光板的其他圖案形成區(qū)域。在該曝光結(jié)束后，如圖8E中所示，掩模MC 在+X方向上移動，直到局部圖案區(qū)域MAl至MA3到達(dá)照明區(qū)域VAl至VA3的對角前側(cè)(在該情況下，+X方向側(cè))。其后，驅(qū)動掩模臺MST以將掩模MC在-Y方向上移動局部圖案區(qū)域Ml和MBl的中心之間在Y方向上的間隔，如圖8E中的箭頭S2所示。這被作為與在圖5中所示的步驟S112 對應(yīng)的操作執(zhí)行。結(jié)果，如圖8A中所示，掩模MC的局部圖案區(qū)域MAl至MA3移動到照明區(qū)域VAl至VA3前方。隨后，在掩模MC在Y方向上的移動之前和之后(步進(jìn)移動)，在沿著X 方向使掩模MC往復(fù)運動的同時，在板P上的相鄰的圖案形成區(qū)域中依序曝光在掩模MC的局部圖案區(qū)域MAl至MA3和MBl至MB3中的圖案的圖像。如上所述，當(dāng)使用其中局部圖案區(qū)域MAl至MA3和MBl至MB3在Y方向上位于相同位置的掩模MC時，可以進(jìn)一步微型化掩模，但是應(yīng)當(dāng)滿足以下條件掩模MC在X方向上的移動范圍對應(yīng)于通過將照明區(qū)域VAl至 VA3和VBl至VB3之間的間隔與局部圖案區(qū)域MAl至MA3 (MBl至MB3)的長度相加而獲得的長度。接下來，將參考圖9A至9D來描述用于將圖7C中所示的掩模MD安裝到圖1中所示的曝光設(shè)備1的掩模臺MST上的操作的示例。首先，如圖9A中所示，與掩模MD的局部圖案區(qū)域MAl至MA3相對于照明區(qū)域VAl 至VA3在+X方向的移動同步地在+X方向上移動板(未示出)，并且，使用局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl至PLA3曝光板的圖案形成區(qū)域。在該情況下，局部圖案區(qū)域MAl和MBl之間的距離c較長，因此當(dāng)圖案形成區(qū)域的曝光結(jié)束時，如圖9B中所示，局部圖案區(qū)域MBl至MB3在照明區(qū)域VBl至VB3的對角前側(cè)(在該情況下，+X方向側(cè))上。其后，掩模臺MST被驅(qū)動為+Y方向上移動掩模MD，如圖9B中的箭頭Sl所示，掩模MD的局部圖案區(qū)域MBl至MB3移動到照明區(qū)域VBl至VB3的前方，如圖9C中所示。接下來，與掩模MD的局部圖案區(qū)域MBl至MB3相對于照明區(qū)域VBl至VB3在-X方向上的移動同步地在+X方向上移動板(未示出)，并且，使用局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLBl至PLB3來曝光板的其他圖案形成區(qū)域。當(dāng)該曝光結(jié)束時，如圖9D中所示，局部圖案區(qū)域MAl至MA3位于照明區(qū)域VBl至VB3的對角前側(cè)(在該情況下，-X方向側(cè))。其后，掩模臺MST被驅(qū)動為在-Y方向上移動掩模MD，如圖9D中的箭頭S2所示，掩模MD的局部圖案區(qū)域MAl至MA3移動到照明區(qū)域VAl至VA3的前方，如圖9A中所示。隨后，在掩模MD在Y方向上的移動之前和之后，可以在在X方向上使掩模MD往復(fù)運動的同時， 在板P上的相鄰圖案形成區(qū)域中依序曝光在掩模MD的局部圖案區(qū)域MAl至MA3和MBl至 MB3中的圖案的圖像。如上所述，當(dāng)局部圖案區(qū)域MAl至MA3和MBl至MB3之間的在X方向上的距離c接近照明區(qū)域VAl至VA3和VBl至VB3之間的距離時，掩模MD在X方向上的移動范圍可以實質(zhì)上被縮短為局部圖案區(qū)域MAl至MA3 (MBl至MB3)的長度。雖然在單個掩模上形成局部圖案區(qū)域MAl至MA3和MBl至MB3，但是可以也在第一掩模中形成局部圖案區(qū)域MAl至MA3，并且可以在另一個(不同的)第二掩模中形成局部圖CN 102460303 A說明書14/19 頁
案區(qū)域MBl至MB3。另外，可以在兩個或更多的掩模中分開地形成局部圖案區(qū)域MAl至MA3 和MBl至MB3。在這些情況下，通過共用掩模臺來掃描多個掩模。[第二實施例]接下來，將參考圖10至17來描述本發(fā)明的第二實施例。該實施例的曝光設(shè)備IA 與圖ι中所示的曝光設(shè)備1的不同之處在于使用投影光學(xué)設(shè)備PL，在投影光學(xué)設(shè)備PL中， 可以交替地切換兩個投影光學(xué)系統(tǒng)PLC和PLD。在圖10至14中，與圖1至4對應(yīng)的部分用相同或類似的附圖標(biāo)號表示，并且省略其詳細(xì)描述。該實施例的投影光學(xué)系統(tǒng)PLC和PLD 的投影倍率β大于或等于2χ倍率。圖10是當(dāng)該實施例的曝光設(shè)備IA使用投影光學(xué)設(shè)備PL作為第一投影光學(xué)系統(tǒng) PLC時的主要部分的透視圖。在圖10中，曝光設(shè)備IA包括掩模臺(未示出)，該掩模臺固定掩模ME并在X方向和Y方向上移動掩模ME ；照明單元(未示出)，其照亮在Y方向上以預(yù)定的間隔實質(zhì)上布置在掩模ME上的三個照明區(qū)域VAl至VA3 ；投影光學(xué)設(shè)備PL，其以投影倍率β (β彡2)將照明區(qū)域VAl至VA3中的圖案的圖像投影到板P上；板移動設(shè)備 PDVA (參見圖11)，其移動在-Z方向上纏繞成卷狀的片狀板P，然后在+X方向上移動該板 P;對準(zhǔn)傳感器(未示出)；主控制系統(tǒng)(未示出)等。在圖10中，投影光學(xué)設(shè)備PL用作第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLC，第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLC由局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLCl至PLC3構(gòu)成，并將在與XY平面平行的物平面上的照明區(qū)域VAl至VA3中的圖案的圖像投影到在與XY平面平行的像平面上在+X方向上移動的板P上的曝光區(qū)域IAl至IA3上。在該情況下，中心照明區(qū)域VA2在-X方向上以預(yù)定距離在兩端偏離照明區(qū)域VAl 和VA3。局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLCl至PLC3投影X方向(掃描方向)上的正像和Y方向上的倒像。另外，中心曝光區(qū)域IA2在-X方向以預(yù)定距離在兩端偏離曝光區(qū)域IAl和IA3。板 P的圖案形成區(qū)域14A的整個表面可以在Y方向上被接合，并在曝光區(qū)域IAl至IA3處被掃描曝光。如圖14中所示，在該實施例的掩模ME中形成以預(yù)定間隔在Y方向上布置的第一組局部圖案區(qū)域ΜΑ、MA2和MA3和與局部圖案區(qū)域ΜΑ、MA2和MA3交替地布置的第二組局部圖案區(qū)域MF1、MF2和MF3。與第一實施例類似，在局部圖案區(qū)域MAl至MA3中形成局部圖案，其中，通過下述方式來獲得該局部圖案將應(yīng)當(dāng)被轉(zhuǎn)印到板P上的圖案減小1/β (β 是投影倍率)，并在Y方向上將所述圖案劃分為三個局部圖案，然后在Y方向上分別倒置。 通過在X方向上倒置局部圖案區(qū)域M的圖案而獲得的局部圖案形成在局部圖案區(qū)域MFl至 MF3中。在圖10中，相對于照明區(qū)域VAl至VA3在+X方向上掃描掩模ME的局部圖案區(qū)域 MAl至ΜΑ3。在該實施例中，局部圖案區(qū)域MAl至ΜΑ3在X方向上的位置可以不同，以使得局部圖案區(qū)域MAl至ΜΑ3中的圖案的圖像在板P上的相鄰區(qū)域中被接合并曝光。這適用于局部圖案區(qū)域MFl至MF3。圖11是包括在圖10中所示的端部的局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLCl等在內(nèi)的主要部分的前視圖。圖12是包括在圖10中所示的中心的局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLC2等在內(nèi)的主要部分的前視圖。如圖11中所示，板移動設(shè)備PDVA包括供應(yīng)輥25，其展開片狀板P ；兩個輥 26Α和26Β，其以預(yù)定速度在-Z方向上移動板P;兩個輥26C和27，其以預(yù)定速度在+X方向上移動板P ；兩個曝光臺(未示出)，其表面用作板P的行進(jìn)路徑，板P在曝光區(qū)域IAl等處被曝光；以及纏繞輥33，其纏繞板P。
投影光學(xué)系統(tǒng)PLCl也包括第一光學(xué)系統(tǒng)10AH，其接收來自照明區(qū)域VAl的照明光，并且其-X方向側(cè)被省掉；反射折射光學(xué)系統(tǒng)10B，其向+Z方向反射來自第一光學(xué)系統(tǒng) IOAH的照明光；可移動反射鏡11AM，其將來自反射折射光學(xué)系統(tǒng)IOB的照明光沿著光學(xué)路徑Ll轉(zhuǎn)向到+X方向；反射鏡11B，其將轉(zhuǎn)向的照明光轉(zhuǎn)向到-Z方向；以及第二光學(xué)系統(tǒng) 10C，其將來自反射鏡IlB的照明光引導(dǎo)到板P上的曝光區(qū)域IAl。第二光學(xué)系統(tǒng)IOC的光軸與Z軸平行。與圖2中所示的局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLAl類似地，局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLCl 在曝光區(qū)域IAl中將照明區(qū)域VAl的圖案的圖像形成為在X方向上正立并且在Y方向上倒置。局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLC3的配置與局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLCl的配置相同。在掃描曝光時， 相對于照明區(qū)域VAl和VA3在+X方向上掃描掩模ME，如箭頭A2所示，并且，相對于曝光區(qū)域IAl和IA3在+X方向上掃描板P，如箭頭Al所示。板P的掃描速度是掩模ME的掃描速度的β (β是投影倍率)倍?？梢苿臃瓷溏RIlAM經(jīng)由驅(qū)動部件(未示出)在順時針方向上旋轉(zhuǎn)90°至位置 Α5，使得投影光學(xué)系統(tǒng)PLCl和PLC3分別被切換成投影光學(xué)系統(tǒng)PLDl和PLD3。投影光學(xué)系統(tǒng)PLDl包括第一光學(xué)系統(tǒng)10ΑΗ，其接收來自照明區(qū)域VAl的照明光；反射折射光學(xué)系統(tǒng) 10Β，其將來自第一光學(xué)系統(tǒng)IOAH的照明光反射到+Z方向；可移動反射鏡IlAM (位置Α5)， 其將來自反射折射光學(xué)系統(tǒng)IOB的照明光沿著以虛線示出的光學(xué)路徑L2轉(zhuǎn)向到-X方向； 以及第三光學(xué)系統(tǒng)10D，其將轉(zhuǎn)向的照明光引導(dǎo)到與YZ平面平行的板P的曝光區(qū)域ΙΒ1。第三光學(xué)系統(tǒng)IOD的光軸與X軸平行，并且第三光學(xué)系統(tǒng)IOD的相對于光軸在-Z方向上的大約半側(cè)被省掉。局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLDl在曝光區(qū)域IBl中將照明區(qū)域VAl的圖案的圖像形成為在Z方向和Y方向上倒置。在曝光區(qū)域ΙΒ3中形成照明區(qū)域VA3的圖案的圖像的局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLD3的配置與局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLDl的配置相同。在掃描曝光時，相對于照明區(qū)域VAl和VA3在-X方向上掃描掩模ΜΕ，如箭頭Bl所示，并且相對于曝光區(qū)域IBl 和ΙΒ3在-Z方向上掃描板P，如箭頭Α4所示。雖然在圖12中，局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLC2具有在圖11中所示的局部投影光學(xué)系統(tǒng) PLCl大體旋轉(zhuǎn)180°的配置，但是與局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLCl的不同之處在取代第一光學(xué)系統(tǒng)IOAH而提供了第一光學(xué)系統(tǒng)10Α，并且取代可移動反射鏡IlAM和固定反射鏡IlB而提供了固定反射鏡IlA和可移動反射鏡11ΒΜ。局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLC2在曝光區(qū)域ΙΑ2中將照明區(qū)域VA2的圖案的圖像形成為在X方向上正立并且在Y方向上倒置。在掃描曝光時， 相對于照明區(qū)域VA2在+X方向上掃描掩模ΜΕ，如箭頭Α2所示，并且相對于曝光區(qū)域ΙΑ2在 +X方向上掃描板P，如箭頭Al所示。可移動反射鏡IlBM經(jīng)由驅(qū)動部件(未示出)在順時針方向上旋轉(zhuǎn)以縮回到位置 Α6，使得投影光學(xué)設(shè)備PL切換成投影光學(xué)系統(tǒng)PLD2。投影光學(xué)系統(tǒng)PLD2包括第一光學(xué)系統(tǒng)10Α，其接收來自照明區(qū)域VAl的照明光；反射折射光學(xué)系統(tǒng)10Β，其將來自第一光學(xué)系統(tǒng)IOA的照明光反射到+Z方向；反射鏡11Α，其將來自反射折射光學(xué)系統(tǒng)IOB的照明光轉(zhuǎn)向到-X方向；以及第三光學(xué)系統(tǒng)10Ε，其將照明光引導(dǎo)到板P上的曝光區(qū)域ΙΒ2，如虛線所示。第三光學(xué)系統(tǒng)IOE的光軸與X軸平行，并且第三光學(xué)系統(tǒng)IOE的相對于光軸在+Z方向上的大約半側(cè)被省掉。投影光學(xué)系統(tǒng)PLD2將照明區(qū)域VA2的圖案的圖像在曝光區(qū)域ΙΒ2 中形成為在Z方向和Y方向上倒置。在掃描曝光時，相對于照明區(qū)域VA2在-X方向上掃描掩模ΜΕ，如箭頭Bl所示，并且相對于曝光區(qū)域ΙΒ2在-Z方向上掃描板P，如箭頭Α4所示。
圖13示出當(dāng)圖10中所示的曝光設(shè)備IA中的投影光學(xué)設(shè)備PL切換成由局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLDl至PLD3構(gòu)成的第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLD時的主要部分。在圖13中，在兩端的可移動反射鏡IlAM和中心可移動反射鏡IlBM向上旋轉(zhuǎn)。并且由局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLDl 至PLD2形成的在掩模ME的照明區(qū)域VAl至VA3中的圖案的圖像被投影到在-Z方向上移動的板P上的曝光區(qū)域IBl至IB3上。中心曝光區(qū)域IB2被布置為在兩端相對于曝光區(qū)域 IBl和IB3在-Z方向上偏離，并且，板P的圖案形成區(qū)域15A的整個表面可以在Y方向上被接合，并在曝光區(qū)域IBl至IB3被曝光。第三光學(xué)系統(tǒng)IOD和IOE的半側(cè)被省掉，因此第三光學(xué)系統(tǒng)IOD和IOE以及因此曝光區(qū)域IBl至IB3可以被布置為接近Z方向(在該情況下，板P的掃描方向)。在圖13中，相對于照明區(qū)域VAl至VA3在-X方向上掃描圖14中所示的掩模ME 的局部圖案區(qū)域MFl至MF3。如上所述，在該實施例中，板P相對于在圖10中所示的投影光學(xué)系統(tǒng)PLC的曝光區(qū)域在+X方向上移動，并且板P相對于在圖13中所示的投影光學(xué)系統(tǒng) PLD的曝光區(qū)域在-Z方向上移動。然而，板P相對于投影光學(xué)系統(tǒng)PLC和PLD的曝光區(qū)域的移動方向總是一致的。將參考圖15A至15D、16A至16H和17A至17H描述該實施例的曝光設(shè)備IA的曝光操作的示例。圖15A至15D示出圖10中所示的照明區(qū)域VAl至VA3與掩模ME的相對位置的改變。圖16A、16C、16E、16G、17A、17C、17E和17G是圖11或圖12中所示的曝光設(shè)備的簡化視圖。圖16B、16D、16F、16H、17B、17D、17F和17H是示出照明區(qū)域VAl至VA3與掩模ME 的相對位置的改變的視圖。在圖16B和17B等中，局部圖案區(qū)域MAl至MA3和MFl至MF3 的布置與圖14的布置相比改變。為了說明方便，假定如圖15C和16B中所示，板P的曝光從下述處理開始相對于照明區(qū)域VAl至VA3在-X方向上掃描掩模ME的局部圖案區(qū)域MFl至MF3。在該情況下，如圖16A中所示，通過切換可移動反射鏡1IAM和1 IBM,投影光學(xué)設(shè)備PL被切換為第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLD，并且經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)PLD在在-Z方向上移動的板P的圖案形成區(qū)域15A中掃描曝光掩模ME的局部圖案區(qū)域MFl至MF2的圖案。其后，在圖15D和16D中，當(dāng)掩模ME的局部圖案區(qū)域MFl至MF3的掃描結(jié)束時，在圖16C中，由虛線指示的板P的圖案形成區(qū)域15A的曝光結(jié)束，并且掩模ME停止。其后，如圖16E中所示，通過可移動反射鏡IlAM和IlBM的切換，投影光學(xué)設(shè)備PL被切換成第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLC。然后，如圖15D中所示的箭頭S2所示，掩模ME在-Y方向上移動，并且局部圖案區(qū)域MAl至MA3移動到照明區(qū)域VAl至VA3的前方(參見圖16F)。在圖16F中，改變局部圖案區(qū)域MAl至MA3和MFl至MF3的布置，使得掩模ME的移動方向逆轉(zhuǎn)(反向)(參見圖17B和17F)。接下來，如圖15A中所示，掩模ME的局部圖案區(qū)域MAl至MA3相對于照明區(qū)域VAl 至VA3在+X方向上的掃描開始，并且，在板P上的圖案形成區(qū)域15A前方的、由圖16G中的虛線指示的圖案形成區(qū)域14A經(jīng)由第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLC進(jìn)行掃描曝光。其后，如圖15B 和16H中所示，當(dāng)掩模ME的局部圖案區(qū)域MAl至MA3的掃描結(jié)束時，圖案形成區(qū)域15A的曝光結(jié)束，并且掩模ME停止。其后，如圖17A中所示，通過切換可移動反射鏡IlAM和11BM，投影光學(xué)設(shè)備PL切換回到第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLD。然后，如圖15B中的箭頭Sl所示，掩模ME在+Y方向上移動，使得局部圖案區(qū)域MFl至MF3移動到照明區(qū)域VAl至VA3前方(參見圖17D)。接下來，如圖15C中所示，掩模ME的局部圖案區(qū)域MFl至MF3相對于照明區(qū)域VAl 至VA3在-X方向上的掃描開始，并且，由圖17C中的虛線指示的在板P上的下一個圖案形成區(qū)域15B經(jīng)由第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLD進(jìn)行掃描曝光。其后，如圖15D中所示，當(dāng)掩模ME 的局部圖案區(qū)域MFl至MF3的掃描結(jié)束時，圖案形成區(qū)域15B的曝光結(jié)束，并且掩模ME停止。其后，如圖17E中所示，通過切換可移動反射鏡IlAM和11BM，投影光學(xué)設(shè)備PL被切換成第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLC。然后，如圖15D中的箭頭S2所示，掩模ME在-Y方向上移動，使得局部圖案區(qū)域MAl至MA3移動到照明區(qū)域VAl至VA3前方(參見圖17F)。接下來，如圖15A中所示，掩模ME的局部圖案區(qū)域MAl至MA3相對于照明區(qū)域VAl 至VA3在+X方向上的掃描開始，并且，在板P上的圖案形成區(qū)域15B前方的由圖17G中的實線指示的圖案形成區(qū)域14B經(jīng)由第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLC進(jìn)行掃描曝光。其后，如圖15B 和17H中所示，當(dāng)掩模ME的局部圖案區(qū)域MAl至MA3的掃描結(jié)束時，圖案形成區(qū)域14B的曝光結(jié)束，并且掩模ME停止。隨后，如圖16A至17H中所示，重復(fù)掩模ME在X方向上的往復(fù)運動和在往復(fù)運動期間由投影光學(xué)系統(tǒng)PLC和PLD進(jìn)行的板P的掃描曝光，使得掩模ME的局部圖案區(qū)域MAl 至MA3的放大圖像和局部圖案區(qū)域MFl至MF3的放大圖像分別圖案形成區(qū)域14A、15A、14B、 15B、...中被曝光，所述圖案形成區(qū)域144、15々、148、158、...在板P的整個長度上交替地布置。該實施例的優(yōu)點如下。(1)根據(jù)該實施例的曝光設(shè)備IA(曝光方法)，可以在掩模ME在X方向(掃描方向)上的往復(fù)運動期間經(jīng)由兩個投影光學(xué)系統(tǒng)PLC和PLD交替地曝光在預(yù)定方向上移動的板P。因此，即使當(dāng)板P是柔性的長片狀光敏物體時，也可以在在預(yù)定方向上連續(xù)地移動板 P的同時對板P上的圖案形成區(qū)域14A和15A等的序列高效地執(zhí)行曝光。在該實施例中，可以間歇地移動板P。(2)第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLC的局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLCl和PLC3與第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLD的局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLDl和PLD3包括作為共用光學(xué)系統(tǒng)的第一光學(xué)系統(tǒng)IOAH和反射折射光學(xué)系統(tǒng)10B。局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLCl和PLC3以及局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLDl和 PLD3分別包括獨特的第二光學(xué)系統(tǒng)IOC和第三光學(xué)系統(tǒng)10D，并且，提供了可移動反射鏡 11AM，其將照明光從共用光學(xué)系統(tǒng)切換和引導(dǎo)到第二光學(xué)系統(tǒng)IOC或第三光學(xué)系統(tǒng)10D。類似地，第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLC的局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLC2以及第二投影光學(xué)系統(tǒng) PLD的局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLD2包括作為共用光學(xué)系統(tǒng)的第一光學(xué)系統(tǒng)10A、反射鏡IlA和反射折射光學(xué)系統(tǒng)10B。局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLC2與局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLD2分別包括第二光學(xué)系統(tǒng)IOC和第三光學(xué)系統(tǒng)10E，并且，提供了可移動反射鏡11BM，其將照明光從共用光學(xué)系統(tǒng)切換和引導(dǎo)到第二光學(xué)系統(tǒng)IOC或第三光學(xué)系統(tǒng)10E。因此，在掩模ME在+X方向上移動的時間段期間，通過切換可移動反射鏡IlAM和 11BM，來自共用光學(xué)系統(tǒng)的照明光被引導(dǎo)到獨特的第二光學(xué)系統(tǒng)10C，并且形成第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLC。在掩模ME在-X方向上移動的時間段期間，通過切換移動反射鏡IlAM和11BM， 來自共用光學(xué)系統(tǒng)的照明光被引導(dǎo)到獨特的第三光學(xué)系統(tǒng)IOD和10E，并且形成第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLD。因此，兩個投影光學(xué)系統(tǒng)PLC和PLD的整體大小可以減小，并且，可以在掩模ME的往復(fù)運動期間曝光板P。另外，應(yīng)當(dāng)滿足以下條件，用于一個投影光學(xué)系統(tǒng)的照明區(qū)域 VAl至VA3被照亮，因此照明單元的大小也可以減小。在掩模ME在+X方向上移動以在板P上執(zhí)行掃描曝光的時間段與掩模ME在-X方向上移動以在板P上執(zhí)行掃描曝光的時間段之間，可以通過切換可移動反射鏡IlAM和IlBM 來切換投影光學(xué)系統(tǒng)PLC和投影光學(xué)系統(tǒng)PLD。(3)第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLC的局部投影光學(xué)系統(tǒng)PLCl至PLC3的獨特第二光學(xué)系統(tǒng)IOC的在板P上的光軸與Z軸平行，并且，第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLD的局部投影光學(xué)系統(tǒng) PLDl至PLD3的獨特第三光學(xué)系統(tǒng)IOD和IOE的在板P上的光軸與X軸平行。兩個光軸彼此正交。板P是柔性的片狀構(gòu)件，并且在第二光學(xué)系統(tǒng)IOC的曝光區(qū)域IAl至IA3與第三光學(xué)系統(tǒng)IOD和IOE的曝光區(qū)域IBl至IB3之間的板P的傳送方向從-Z方向改變?yōu)?X方向。因此，可以在在預(yù)定方向上移動板P的同時，經(jīng)由兩個投影光學(xué)系統(tǒng)PLC和PLD對板P 上的相鄰圖案形成區(qū)域交替地執(zhí)行曝光。(4)可以取代可移動反射鏡IlAM和IlBM而提供固定的半反射鏡，并且，可以使用來自掩模ME的照明光同時曝光第一投影光學(xué)系統(tǒng)PLC和第二投影光學(xué)系統(tǒng)PLD的曝光區(qū)域。在該情況下，可以分別在來自半反射鏡的光通量的兩個發(fā)射部分處設(shè)置快門。可以通過打開和關(guān)閉該快門來交替地使用投影光學(xué)系統(tǒng)PLC和PLD。使用前面的實施例的曝光設(shè)備1或IA來在板P上形成預(yù)定圖案(電路圖案或電極圖案)，使得可以作為微器件獲得多個液晶顯示器件。以下，將參考圖18的流程圖來描述用于制造微器件的方法的示例。在圖18的步驟S401(圖案形成處理)中，首先，執(zhí)行涂布處理，用于向作為曝光目標(biāo)的片狀板涂布(施加)光致抗蝕劑以制備光敏襯底；曝光處理，用于使用曝光設(shè)備向光敏襯底上的多個圖案形成區(qū)域轉(zhuǎn)印和曝光用于液晶顯示器件的掩模的圖案；以及顯影處理，用于顯影光敏襯底。利用包括涂布處理、曝光處理和顯影處理在內(nèi)的光刻處理，在板上形成預(yù)定抗蝕劑圖案。在光刻處理之后，執(zhí)行以抗蝕劑圖案作為掩模的蝕刻處理、抗蝕劑去除處理等，使得在板上形成包括多個電極等的預(yù)定圖案。根據(jù)板上的層的數(shù)量來多次地執(zhí)行所述光刻處理等。在步驟S402 (濾色器形成處理)，通過以矩陣圖案布置大量的由與紅色R、綠色G 和藍(lán)色B對應(yīng)的三個微型濾光器組成的組，或通過在水平掃描線方向上布置具有由紅色R、 綠色G和藍(lán)色B組成的三條形狀的多個濾光器組，來形成濾色器。在下一個步驟S403 (單元組裝處理)，例如，在在步驟S401中獲得的具有預(yù)定圖案的板和在步驟S402中獲得的濾色器之間注入液晶，從而制造(制作)液晶板(液晶單元)。在下一個步驟S404(模塊組裝處理)，將用于執(zhí)行顯示操作的諸如電路和背光件等的構(gòu)件附接到以這種方式組裝的大量的液晶板(液晶單元)，液晶顯示元件完成。液晶顯示器件的上述制造方法包括用于使用上述實施例的曝光設(shè)備來將掩模的圖案曝光到光敏襯底上的處理；以及用于對于由上面的處理曝光的光敏襯底執(zhí)行顯影等的處理。因此，可以高效地執(zhí)行曝光，因此可以改善器件制造處理的產(chǎn)量。在圖1中所示的實施例中，例如，可以在供應(yīng)輥25和輥26之間設(shè)置抗蝕劑涂布器，并且，可以在輥27和纏繞輥33之間設(shè)置抗蝕劑顯影器。在上述實施例中，柔性的長片狀構(gòu)件被用作曝光目標(biāo)板。然而，作為板，也可以
22使用矩形平板形狀玻璃板，該玻璃板具有較高的硬度，用于制造液晶顯示元件等；陶瓷襯底，其用于制造薄膜磁頭；或者，環(huán)形半導(dǎo)體晶片，其用于制造半導(dǎo)體元件?？梢允褂蒙鲜鰧嵤├钠毓庠O(shè)備1或IA來制造的器件不限于液晶顯示元件，并且所述器件可以包括顯示裝置，諸如有機(jī)EL顯示器。除了顯示裝置之外，還可以通過下述方式來制造包括板P的至少一部分的裝置使用實施例的曝光設(shè)備1或IA來在板P上轉(zhuǎn)印掩模的圖案，并且基于該圖案來處理轉(zhuǎn)印有該圖案的板P。在此，基于所轉(zhuǎn)印圖案的板P的處理可以包括基于轉(zhuǎn)印圖案來蝕刻板P，或基于轉(zhuǎn)印圖案來印刷板P(基于轉(zhuǎn)印圖案來涂布預(yù)定材料，諸如導(dǎo)電墨)等。在上述實施例中，設(shè)置放電燈作為曝光光源，并且選擇必要的g射線、h射線和i 射線光。然而，本發(fā)明不限于此，并且在下述情況向仍然可以應(yīng)用本發(fā)明來自紫外線LED 的光、來自KrF準(zhǔn)分子激光器(248nm)或ArF準(zhǔn)分子激光器(193nm)的激光、或固態(tài)激光器 (半導(dǎo)體激光器等)的諧波等被用作曝光光，固態(tài)激光器的諧波例如是YAG激光器的三次諧波(波長355nm)。如上所述，本發(fā)明不限于上述實施例，并且可以在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行各種配置。
權(quán)利要求
1.一種曝光方法，用于將掩模的圖案的圖像投影到襯底上并曝光所述襯底，所述方法包括使所述掩模沿著第一方向往復(fù)運動；將所述掩模的移動和所述襯底的沿著所述襯底的表面向第二方向的移動同步； 在往復(fù)運動的所述掩模向所述第一方向的一側(cè)移動的第一時間段期間，將所述掩模的第一圖案的圖像作為相對于所述第二方向的正像投影到所述襯底上；以及在往復(fù)運動的所述掩模向所述第一方向的另一側(cè)移動的第二時間段期間，將所述掩模的第二圖案的圖像作為相對于所述第二方向的倒像投影到所述襯底上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝光方法，其中，用于在所述第一時間段期間曝光所述襯底的光學(xué)路徑與用于在所述第二時間段期間曝光所述襯底的光學(xué)路徑至少部分地不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曝光方法，其中，通過將所述掩模上的第一照明區(qū)域或不同的第二照明區(qū)域內(nèi)的圖案的圖像投影到所述襯底的曝光區(qū)域上，來執(zhí)行所述襯底的曝光， 所述曝光方法包括在所述第一時間段期間打開和關(guān)閉所述掩模的所述第一照明區(qū)域或所述第一照明區(qū)域的共軛區(qū)域；以及在所述第二時間段期間打開和關(guān)閉所述掩模的所述第二照明區(qū)域或所述第二照明區(qū)域的共軛區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曝光方法，其中用于將所述正像投影到所述襯底上的第一投影光學(xué)路徑和用于將所述倒像投影到所述襯底上的第二投影光學(xué)路徑在所述掩模側(cè)具有共同的光學(xué)路徑；以及所述曝光方法包括在所述第一時間段期間的所述襯底的曝光結(jié)束之后并且在所述第二時間段期間的所述襯底的曝光開始之前這段時間，將所述第一投影光學(xué)路徑切換為所述第二投影光學(xué)路徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項所述的曝光方法，其中，所述掩模的所述第一圖案和所述第二圖案被布置為在與所述第一方向相交的方向上移位；以及所述曝光方法包括在所述第一時間段與所述第二時間段之間，在所述與所述第一方向相交的方向上移動所述掩模。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一項所述的曝光方法，其中， 所述正像和所述倒像的倍率至少是h倍率；以及在與所述第一方向相交的方向上交替地布置所述掩模的所述第一圖案和所述第二圖案。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任何一項所述的曝光方法，進(jìn)一步包括 通過在所述第二方向上移動所述襯底來纏繞所述襯底。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任何一項所述的曝光方法，其中， 所述掩模的所述第一圖案與所述第二圖案相對于所述第一方向倒置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任何一項所述的曝光方法，進(jìn)一步包括制備所述掩模，在所述掩模中，所述第一圖案與所述第二圖案相對于所述第一方向倒置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任何一項所述的曝光方法，其中， 所述正像包括在與所述第二方向相交的方向上布置的多個圖像；以及所述倒像包括在與所述第二方向相交的方向上布置的多個圖像。
11.一種曝光方法，用于經(jīng)由掩模的圖案來曝光襯底，所述曝光方法包括在將所述掩模的沿著第一方向向一側(cè)的移動與所述襯底的向第二方向的移動同步的同時，經(jīng)由所述掩模的第一圖案和第一投影光學(xué)系統(tǒng)曝光所述襯底的第一區(qū)域，其中，所述第一投影光學(xué)系統(tǒng)投影相對于所述第二方向的正像；以及在將所述掩模的沿著所述第一方向向另一側(cè)的移動與所述襯底的向所述第二方向的移動同步的同時，經(jīng)由所述掩模的第二圖案和第二投影光學(xué)系統(tǒng)來曝光所述襯底的第二區(qū)域，其中，所述第二投影光學(xué)系統(tǒng)投影相對于所述第二方向的倒像。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的曝光方法，其中， 所述掩模沿著所述第一方向往復(fù)運動；以及所述襯底連續(xù)地或間歇地在所述第二方向上移動。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或權(quán)利要求12所述的曝光方法，其中，在所述襯底的所述第一區(qū)域的曝光與所述第二區(qū)域的曝光之間，在與所述第一方向相交的方向上移動所述掩模。
14.一種用于制造器件的方法，包括使用根據(jù)權(quán)利要求1至13中任何一項所述的曝光方法來曝光光敏襯底；以及處理所曝光的光敏襯底。
15.一種曝光設(shè)備，包括掩模臺，其固定具有圖案的掩模，并在第一方向上往復(fù)運動； 襯底移動機(jī)構(gòu)，其固定襯底，并沿著所述襯底的表面向第二方向移動所述襯底； 控制系統(tǒng)，其同步地驅(qū)動所述掩模臺和所述襯底移動機(jī)構(gòu)；第一投影光學(xué)系統(tǒng)，其將所述掩模的第一圖案的圖像作為相對于所述第二方向的正像投影到所述襯底上，其中，所述掩模由所述掩模臺向所述第一方向的一側(cè)移動；以及第二投影光學(xué)系統(tǒng)，其將所述掩模的第二圖案的圖像作為相對于所述第二方向的倒像投影到所述襯底上，其中，所述掩模由所述掩模臺向所述第一方向的另一側(cè)移動。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的曝光設(shè)備，其中，所述第一和第二投影光學(xué)系統(tǒng)將所述掩模上的第一照明區(qū)域和不同的第二照明區(qū)域內(nèi)的圖案的圖像投影到所述襯底上；所述曝光設(shè)備包括第一視場光闌，其打開和關(guān)閉所述掩模的所述第一照明區(qū)域或所述第一照明區(qū)域的共軛區(qū)域；以及第二視場光闌，其打開和關(guān)閉所述掩模的所述第二照明區(qū)域或所述第二照明區(qū)域的共軛區(qū)域；以及所述控制系統(tǒng)切換并驅(qū)動所述第一視場光闌和所述第二視場光闌。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的曝光設(shè)備，其中，所述第一和第二投影光學(xué)系統(tǒng)包括共用光學(xué)系統(tǒng)、第一和第二光學(xué)系統(tǒng)、以及切換光學(xué)系統(tǒng)，所述切換光學(xué)系統(tǒng)將光通量從所述共用光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)到所述第一光學(xué)系統(tǒng)或所述第二光學(xué)系統(tǒng)；在使用所述第一投影光學(xué)系統(tǒng)的同時，所述控制系統(tǒng)將所述光通量從所述共用光學(xué)系統(tǒng)經(jīng)由所述切換光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)到所述第一光學(xué)系統(tǒng)；以及在使用所述第二投影光學(xué)系統(tǒng)的同時，所述控制系統(tǒng)將所述光通量從所述共用光學(xué)系統(tǒng)經(jīng)由所述切換光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)到所述第二光學(xué)系統(tǒng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的曝光設(shè)備，其中，所述第一光學(xué)系統(tǒng)和所述第二光學(xué)系統(tǒng)的光軸彼此正交。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至18中任何一項所述的曝光設(shè)備，其中，在所述掩模往復(fù)運動的同時，所述掩模臺在與所述第一方向相交的方向上移動所述掩模。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至19中任何一項所述的曝光設(shè)備，其中，所述第一和第二投影光學(xué)系統(tǒng)的從所述掩模到所述襯底的倍率至少是^倍率。
21.根據(jù)權(quán)利要求15至20中任何一項所述的曝光設(shè)備，其中， 所述襯底移動機(jī)構(gòu)包括纏繞所述襯底的機(jī)構(gòu)。
22.根據(jù)權(quán)利要求15至21中任何一項所述的曝光設(shè)備，其中， 所述掩模的所述第一圖案和所述第二圖案相對于所述第一方向倒置。
23.根據(jù)權(quán)利要求15至22中任何一項所述的曝光設(shè)備，其中，所述第一和第二投影光學(xué)系統(tǒng)包括多個局部投影光學(xué)系統(tǒng)，所述多個局部投影光學(xué)系統(tǒng)將所述掩模的多個照明區(qū)域中的圖案的圖像投影到所述襯底上，在所述襯底中，在與所述第一方向相交的方向上布置所述多個照明區(qū)域。
24.根據(jù)權(quán)利要求15至23中任何一項所述的曝光設(shè)備，其中，在所述掩模臺沿著所述第一方向向一側(cè)移動的第一時間段期間，在將所述掩模臺的移動和所述襯底的通過所述襯底移動機(jī)構(gòu)向所述第二方向的移動同步的同時，所述控制系統(tǒng)經(jīng)由所述掩模的第一圖案和所述第一投影光學(xué)系統(tǒng)來曝光所述襯底的第一區(qū)域；以及在所述掩模臺沿著所述第一方向向另一側(cè)移動的第二時間段期間，在將所述掩模臺的移動和所述襯底的通過所述襯底移動機(jī)構(gòu)向所述第二方向的移動同步的同時，所述控制系統(tǒng)經(jīng)由所述掩模的第二圖案和所述第二投影光學(xué)系統(tǒng)來曝光所述襯底的第二區(qū)域。
25.一種用于制造器件的方法，包括使用根據(jù)權(quán)利要求15至M中任何一種的曝光設(shè)備來曝光光敏襯底；以及處理所曝光的光敏襯底。
全文摘要
一種用于利用掩模的圖案的圖像來曝光板的曝光方法，包括使掩模沿著X方向往復(fù)運動，將掩模的移動和板的向+X方向的移動同步，在往復(fù)運動的掩模在+X方向上移動的第一時間段期間，將掩模的第一圖案的圖像作為相對于+X方向的正像投影到板上，并在往復(fù)運動的掩模在-X方向上移動的第二時間段期間，將掩模的第二圖案的圖像作為相對于+X方向的倒像投影到板上。
文檔編號G03F7/20GK102460303SQ20108002602
公開日2012年5月16日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者畑田仁志 申請人:株式會社尼康