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JP6677333B2 - Cylindrical mask exposure equipment - Google Patents
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Description

本発明は、円筒マスク露光装置に関する。
本願は、2011年12月20日に出願された特願2011−278290号、及び2012年2月7日に出願された特願2012−024058号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
The present invention relates to a cylindrical mask exposure apparatus.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2011-278290 filed on December 20, 2011 and Japanese Patent Application No. 2012-024058 filed on February 7, 2012, the contents of which are incorporated herein by reference. Invite.

露光装置等の基板処理装置は、例えば下記の特許文献1に記載されているように、各種デバイスの製造に利用されている。基板処理装置は、照明領域に配置されたマスクMに形成されているパターンの像を、投影領域に配置されている基板等に投影することができる。基板処理装置に用いられるマスクMは、平面状のもの、円筒状のもの等がある。   2. Description of the Related Art A substrate processing apparatus such as an exposure apparatus is used for manufacturing various devices, for example, as described in Patent Document 1 below. The substrate processing apparatus can project an image of a pattern formed on the mask M arranged in the illumination area onto a substrate or the like arranged in the projection area. The mask M used in the substrate processing apparatus includes a planar mask and a cylindrical mask.

また、デバイスを製造する手法の1つとして、例えば下記の特許文献2に記載されているようなロール・ツー・ロール方式が知られている。ロール・ツー・ロール方式は、送出用のロールから回収用のロールへフィルム等の基板を搬送しながら、搬送経路上において基板に各種処理を行う方式である。基板は、例えば搬送ローラーの間等において、実質的に平面である状態で処理が施されることがある。また、基板は、例えばローラーの表面上等において、湾曲している状態で処理が施されることもある。   Further, as one of the methods for manufacturing a device, for example, a roll-to-roll method as described in Patent Document 2 below is known. The roll-to-roll method is a method of performing various processes on a substrate on a transport path while transporting a substrate such as a film from a roll for sending to a roll for collection. The substrate may be processed in a substantially planar state, for example, between transport rollers. Further, the substrate may be processed in a curved state, for example, on the surface of a roller.

特開2007−299918号公報JP 2007-299918 A 国際公開2008/129819号International Publication No. 2008/129819

上述のような基板処理装置(露光装置)は、例えばマスク上の照明領域と基板上の投影領域の一方又は双方が所定の曲率で湾曲している場合、露光に用いられる投影光学系の結像性能を考慮すると、特に結像光束の主光線の設定には制限が生じてくる。例えば、半径Rの円筒状回転マスクの外周円筒面に形成されたマスクパターンを、投影光学系により、半径Rの円筒回転ドラム(ローラー)に巻き付けられた基板(フィルム、シート、ウェブ等)の表面に結像投影する場合を想定してみる。この場合、一般的には、マスクパターン(円筒面状)から基板の表面(円筒面状)までの結像光束の主光線が、円筒状回転マスクの回転中心軸と円筒回転ドラムの回転中心軸とを直線的に結ぶような光路を形成する投影光学系を設ければ良い。   The above-described substrate processing apparatus (exposure apparatus) forms an image of a projection optical system used for exposure when one or both of an illumination area on a mask and a projection area on a substrate are curved at a predetermined curvature. When performance is taken into consideration, there is a restriction particularly on the setting of the principal ray of the imaging light beam. For example, the surface of a substrate (film, sheet, web, or the like) wound around a cylindrical rotating drum (roller) having a radius R by a projection optical system, using a mask pattern formed on the outer peripheral cylindrical surface of a cylindrical rotating mask having a radius R. Let's assume the case of imaging and projecting the image. In this case, generally, the principal ray of the imaging light flux from the mask pattern (cylindrical surface) to the surface of the substrate (cylindrical surface) is defined by the rotation center axis of the cylindrical rotation mask and the rotation center axis of the cylindrical rotation drum. And a projection optical system that forms an optical path that linearly connects

しかしながら、円筒状回転マスクの回転軸方向に関して、マスクパターンの寸法が大きい場合は、そのような投影光学系を回転軸の方向に複数個設けるマルチ化が必要となる場合がある。そのようなマルチ化の場合、複数の投影光学系を回転軸の方向に一列に密に並べたとしても、各投影光学系の投影視野(投影領域)同士は鏡筒等の金物の厚さ分だけ、必ず分離してしまい、もはや、大きなマスクパターンを忠実に露光することができない。   However, when the size of the mask pattern is large in the rotation axis direction of the cylindrical rotary mask, it may be necessary to provide a plurality of such projection optical systems in the direction of the rotation axis. In the case of such a multi-unit, even if a plurality of projection optical systems are densely arranged in a line in the direction of the rotation axis, the projection field of view (projection area) of each projection optical system is equivalent to the thickness of a hardware such as a lens barrel. However, they are always separated, and it is no longer possible to faithfully expose a large mask pattern.

また、上述のような基板処理装置は、例えば装置の構成が複雑であると、装置のコストが高くなること、装置のサイズが大型になること等がありえる。結果として、デバイスの製造コストが高くなることがありえる。   Further, in the substrate processing apparatus as described above, for example, if the configuration of the apparatus is complicated, the cost of the apparatus may be increased, and the size of the apparatus may be increased. As a result, device manufacturing costs can be high.

例えば、精密なパターニングを施す必要があるときは、基板処理装置として、電子デバイスや表示デバイスのパターンが描かれたマスクを照明し、マスクのパターンからの光を感光層(フォトレジスト等)が形成された基板上に投影露光する露光装置が使われる。ロール・ツー・ロール方式により、連続的に搬送される可撓性の長尺基板(フィルム、シート、ウェブ等)にマスクのパターンを繰り返し露光する場合も、長尺の基板の搬送方向を走査方向とし、マスクを円筒状の回転マスクにした走査型露光装置を用いると、生産性を飛躍的に高められるものと期待されている。   For example, when it is necessary to perform precise patterning, as a substrate processing apparatus, a mask on which a pattern of an electronic device or a display device is drawn is illuminated, and light from the pattern of the mask is formed on a photosensitive layer (photoresist or the like). An exposure apparatus for projecting and exposing on the substrate is used. Even in the case of repeatedly exposing a mask pattern on a flexible long substrate (film, sheet, web, etc.) that is continuously transported by the roll-to-roll method, the transport direction of the long substrate is the scanning direction. The use of a scanning exposure apparatus in which a mask is a cylindrical rotary mask is expected to dramatically improve productivity.

そのような回転マスクには、ガラス等の透明円筒体の外周面に遮光層でパターンを形成した透過方式と、金属性の円筒体(円柱体でもよい)の外周面に反射部と吸収部とでパターンを形成した反射方式とがある。透過型の円筒マスクでは、その円筒マスクの内部に、外周面のパターンに向けた照明光を照射する為の照明光学系(ミラー、レンズ等の光学部材)を組み込む必要があり、円筒マスクの内部中心に回転軸を通すことが難しく、円筒マスクの保持構造や回転駆動系の構成が複雑になることもある。   Such a rotating mask has a transmission system in which a pattern is formed on the outer peripheral surface of a transparent cylindrical body such as glass with a light-shielding layer, and a reflecting section and an absorbing section on the outer peripheral surface of a metallic cylindrical body (or a cylindrical body). And a reflection type in which a pattern is formed. In the case of a transmission type cylindrical mask, it is necessary to incorporate an illumination optical system (optical members such as mirrors and lenses) for irradiating illumination light toward the pattern on the outer peripheral surface inside the cylindrical mask. It is difficult to pass the rotation shaft through the center, and the structure of the cylindrical mask holding structure and the rotation drive system may be complicated.

一方、反射型の円筒マスクの場合は、金属製の円筒体(又は円柱体)が使えることから、マスクを安価に作成できるものの、円筒マスクの外周空間に、露光用の照明光を照射する照明光学系と、外周面に形成されたパターンからの反射光を基板に向けて投影する投影光学系とを設ける必要があり、要求される解像力や転写忠実度等を満たす為の露光装置側の構成が複雑になることがある。   On the other hand, in the case of a reflective cylindrical mask, since a metal cylindrical body (or a cylindrical body) can be used, the mask can be made inexpensively, but the illumination for irradiating the peripheral space of the cylindrical mask with illumination light for exposure. It is necessary to provide an optical system and a projection optical system for projecting the reflected light from the pattern formed on the outer peripheral surface toward the substrate, and the configuration on the exposure apparatus side to satisfy the required resolution, transfer fidelity, etc. Can be complicated.

本発明の態様は、マスクまたは基板(フィルム、シート、ウェブ等の可撓性基板)の一方又は双方が円筒面状に配置されていたとしても、大きなマスクパターンを忠実に露光可能とする為の投影光学系を搭載した円筒マスク露光装置を提供することを目的とする。他の目的は、大きなマスクパターンを忠実に露光可能とする円筒マスク露光装置を提供することである。   An aspect of the present invention is to enable a large mask pattern to be faithfully exposed even when one or both of a mask and a substrate (a flexible substrate such as a film, a sheet, and a web) are arranged in a cylindrical shape. An object of the present invention is to provide a cylindrical mask exposure apparatus equipped with a projection optical system. Another object is to provide a cylindrical mask exposure apparatus capable of faithfully exposing a large mask pattern.

また、他の目的は、装置の構成をシンプルにできる円筒マスク露光装置を提供することである。また、他の目的は、製造コストを低減できる円筒マスク露光装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a cylindrical mask exposure apparatus capable of simplifying the configuration of the apparatus. Another object is to provide a cylindrical mask exposure apparatus that can reduce the manufacturing cost.

本発明の一態様に従えば、第1中心線から所定半径の円筒面に沿って反射型のマスクパターンが形成された円筒マスクを前記第1中心線の回りに回転させ、可撓性の長尺のシート基板を長尺方向に沿って移動させて、前記マスクパターンを前記シート基板上に投影露光する円筒マスク露光装置であって、前記第1中心線とほぼ平行に設定される第2中心線から所定半径の円筒状の外周面で前記シート基板の一部を円筒状に支持し、前記第2中心線の回りに回転して前記シート基板を前記長尺方向に送る回転ドラムと、前記第1中心線と前記第2中心線とを含む中心面の一方側に配置され、前記中心面から90°未満の所定の角度だけ傾いて前記円筒マスクの円筒面上に設定される第1照明領域から前記円筒マスクの径方向に発生する第1の像光束を入射し、前記回転ドラムで支持される前記シート基板上の前記中心面から90°未満の所定の角度だけ傾いて設定される第1投影領域に向けて前記第1の像光束を前記回転ドラムの径方向に投射する第1投影光学系と、前記中心面の他方側に配置され、前記中心面から90°未満の所定の角度だけ傾いて前記円筒マスクの外周面上に設定される第2照明領域から前記円筒マスクの径方向に発生する第2の像光束を入射し、前記回転ドラムで支持される前記シート基板上の前記中心面から90°未満の所定の角度だけ傾いて設定される第2投影領域に向けて前記第2の像光束を前記回転ドラムの径方向に投射する第2投影光学系と、前記第1照明領域を落射照明する為の照明光束を前記円筒マスクと前記第1投影光学系との間で反射させると共に、前記第1照明領域からの前記第1の像光束を前記第1投影光学系に向けて透過させる第1のビームスプリッタを含む第1の照明系と、前記第2照明領域を落射照明する為の照明光束を前記円筒マスクと前記第2投影光学系との間で反射させると共に、前記第2照明領域からの前記第2の像光束を前記第2投影光学系に向けて透過させる第2のビームスプリッタを含む第2の照明系と、を備える円筒マスク露光装置が提供される。   According to one aspect of the present invention, a cylindrical mask on which a reflective mask pattern is formed along a cylindrical surface having a predetermined radius from the first center line is rotated around the first center line to provide a flexible flexible mask. A cylindrical mask exposure apparatus for projecting and exposing the mask pattern on the sheet substrate by moving a long sheet substrate along a long direction, wherein a second center set substantially parallel to the first center line is provided. A part of the sheet substrate is cylindrically supported on a cylindrical outer peripheral surface having a predetermined radius from a line, and a rotating drum that rotates around the second center line and sends the sheet substrate in the elongate direction; A first illumination disposed on one side of a center plane including the first center line and the second center line, and set on the cylindrical surface of the cylindrical mask at a predetermined angle of less than 90 ° from the center plane; First image generated in the radial direction of the cylindrical mask from a region The first image light beam is rotated toward a first projection area set at a predetermined angle of less than 90 ° from the center plane on the sheet substrate supported by the rotating drum. A first projection optical system that projects in the radial direction of the drum, and a second projection optical system that is disposed on the other side of the center plane and is set on the outer peripheral surface of the cylindrical mask at a predetermined angle of less than 90 ° from the center plane. (2) A second image light beam generated in the radial direction of the cylindrical mask is incident from the illumination area, and is set to be inclined by a predetermined angle of less than 90 ° from the center plane on the sheet substrate supported by the rotating drum. A second projection optical system for projecting the second image light beam in a radial direction of the rotary drum toward a second projection region, and an illumination light beam for epi-illuminating the first illumination region with the cylindrical mask and the cylindrical mask. When reflected from the first projection optical system Both, a first illumination system including a first beam splitter that transmits the first image light flux from the first illumination area toward the first projection optical system, and epi-illuminates the second illumination area. A second light beam is reflected between the cylindrical mask and the second projection optical system for reflecting the second image light beam from the second illumination area toward the second projection optical system. And a second illumination system including the beam splitter described above.

本発明の態様によれば、マスクと基板の一方、或いは双方が円筒面状の場合でも、コンパクトな投影光学系を備えた円筒マスク露光装置によって、大きなマスクパターンが忠実に露光可能となる。また、本発明の態様によれば、大きなマスクパターンを忠実に露光可能な円筒マスク露光装置を提供することができる。   According to the aspect of the present invention, even when one or both of the mask and the substrate have a cylindrical surface, a large mask pattern can be faithfully exposed by a cylindrical mask exposure apparatus having a compact projection optical system. Further, according to the aspect of the present invention, it is possible to provide a cylindrical mask exposure apparatus capable of faithfully exposing a large mask pattern.

また、本発明の態様によれば、装置の構成をシンプルにできる円筒マスク露光装置を提供することができる。また、本発明の態様によれば、製造コストを低減できる円筒マスク露光装置を提供することができる。   Further, according to the aspect of the present invention, it is possible to provide a cylindrical mask exposure apparatus capable of simplifying the configuration of the apparatus. Further, according to the aspect of the present invention, it is possible to provide a cylindrical mask exposure apparatus capable of reducing the manufacturing cost.

第1実施形態によるデバイス製造システムの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a device manufacturing system according to a first embodiment. 第1実施形態による基板処理装置(露光装置)の全体構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a substrate processing apparatus (exposure apparatus) according to a first embodiment. 図2に示す露光装置のマスク保持装置の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a mask holding device of the exposure apparatus illustrated in FIG. 2. 図2に示す露光装置の第1ドラム部材及び照明光学系の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a first drum member and an illumination optical system of the exposure apparatus illustrated in FIG. 2. 図2に示す露光装置における照明領域及び投影領域の配置を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an arrangement of an illumination area and a projection area in the exposure apparatus shown in FIG. 2. 図2に示す露光装置に適用される投影光学系の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a projection optical system applied to the exposure apparatus illustrated in FIG. 2. 第2実施形態による露光装置の全体構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an overall configuration of an exposure apparatus according to a second embodiment. 第3実施形態による露光装置の全体構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an overall configuration of an exposure apparatus according to a third embodiment. 図8に示す露光装置における照明領域の投影領域の位置関係の条件を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a condition of a positional relationship of a projection area of an illumination area in the exposure apparatus illustrated in FIG. 8. 図9で説明した条件が円筒マスクの半径に応じて変わることを示すグラフである。10 is a graph showing that the conditions described in FIG. 9 change according to the radius of the cylindrical mask. 第4実施形態による露光装置の全体構成を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an overall configuration of an exposure apparatus according to a fourth embodiment. 第5実施形態による露光装置の落射照明方式の構成を示す図である。It is a figure showing composition of an epi-illumination system of an exposure device by a 5th embodiment. 第6実施形態による投影光学系の構成を示す図である。It is a figure showing the composition of the projection optical system by a 6th embodiment. 図13に示す投影光学系をマルチ化した場合の構成を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a configuration in a case where the projection optical system shown in FIG. 13 is multiplied. 図14に示すマルチ化された投影光学系を別の向きから見た図である。FIG. 15 is a diagram of the multiplexed projection optical system shown in FIG. 14 when viewed from another direction. 第7実施形態による投影光学系の構成を示す図である。It is a figure showing the composition of the projection optical system by a 7th embodiment. 第8実施形態による投影光学系の構成を示す図である。It is a figure showing the composition of the projection optical system by an 8th embodiment. 第9実施形態による投影光学系の構成を示す図である。It is a figure showing the composition of the projection optical system by a 9th embodiment. 第10実施形態による投影光学系の構成を示す図である。It is a figure showing the composition of the projection optical system by a 10th embodiment. 第11実施形態のデバイス製造システムの構成を示す図である。It is a figure showing the composition of the device manufacturing system of an eleventh embodiment. 第11実施形態の基板処理装置(露光装置)の構成を示す図である。It is a figure showing composition of a substrate processing device (exposure device) of an 11th embodiment. 第11実施形態の光学部材の構成を示す図である。It is a figure showing composition of an optical member of an 11th embodiment. 照明領域から投影領域までの光路を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the optical path from an illumination area to a projection area. 第11実施形態の光源装置の構成例を示す図である。It is a figure showing the example of composition of the light source device of an 11th embodiment. 第11実施形態のフライアイレンズアレイの構成例を示す図である。It is a figure showing the example of composition of the fly's eye lens array of an 11th embodiment. 第11実施形態の照明光学系における絞りの構成例を示す図である。It is a figure showing the example of composition of the diaphragm in the illumination optical system of an 11th embodiment. 第11実施形態の光学部材の構成例を示す図である。It is a figure showing the example of composition of the optical member of an 11th embodiment. 第12実施形態のフライアイレンズアレイの構成例を示す図である。It is a figure showing the example of composition of the fly's eye lens array of a 12th embodiment. 第13実施形態のフライアイレンズアレイの構成例を示す図である。FIG. 37 is a diagram illustrating a configuration example of a fly-eye lens array according to a thirteenth embodiment. 第14実施形態のフライアイレンズアレイの構成例を示す図である。It is a figure showing the example of composition of the fly's eye lens array of a 14th embodiment. 第15実施形態の光源像形成部の構成例を示す図である。It is a figure showing the example of composition of the light source image formation part of a 15th embodiment. 第16実施形態の照明光学系の構成例を示す図である。It is a figure showing the example of composition of the illumination optical system of a 16th embodiment. 第16実施形態の照明光学系の構成例を示す図である。It is a figure showing the example of composition of the illumination optical system of a 16th embodiment. 第16実施形態の照明光学系の各部を示す図である。It is a figure showing each part of the illumination optical system of a 16th embodiment. 第16実施形態の照明光学系の各部を示す図である。It is a figure showing each part of the illumination optical system of a 16th embodiment. 第16実施形態の照明光学系の各部を示す図である。It is a figure showing each part of the illumination optical system of a 16th embodiment. 第17実施形態の基板処理装置(露光装置)の構成を示す図である。It is a figure showing the composition of the substrate processing device (exposure device) of a 17th embodiment. 第17実施形態の照明領域及び投影領域の配置を示す図である。It is a figure showing arrangement of an illumination field and a projection field of a 17th embodiment. 第17実施形態の露光装置の構成例を示す図である。It is a figure showing the example of composition of the exposure device of a 17th embodiment. 第18実施形態の投影光学系の構成例を示す図である。FIG. 37 is a diagram illustrating a configuration example of a projection optical system according to an eighteenth embodiment. 第19実施形態の投影光学系の構成例を示す図である。It is a figure showing the example of composition of the projection optical system of a 19th embodiment. 本実施形態のデバイス製造方法を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a device manufacturing method according to the embodiment.

[第1実施形態]
図1は、本実施形態のデバイス製造システム1001の構成を示す図である。図1に示すデバイス製造システム1001は、基板Pを供給する基板供給装置1002と、基板供給装置2によって供給された基板Pに対して所定の処理を実行する処理装置1003と、処理装置1003によって処理が施された基板Pを回収する基板回収装置1004と、デバイス製造システム1001の各部を制御する上位制御装置1005とを備える。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a device manufacturing system 1001 according to the present embodiment. A device manufacturing system 1001 illustrated in FIG. 1 includes a substrate supply device 1002 that supplies a substrate P, a processing device 1003 that performs a predetermined process on the substrate P supplied by the substrate supply device 2, and a processing device 1003 that performs processing. And a higher-level control device 1005 for controlling each part of the device manufacturing system 1001.

本実施形態において、基板Pは、いわゆるフレキシブル基板等のような可撓性(フレキシビリティ)を有する(シート)基板である。本実施形態のデバイス製造システム1001は、可撓性を有する基板Pによって、可撓性を有するデバイスを製造することができる。基板Pは、例えばデバイス製造システム1001において屈曲した場合に、破断しない程度の可撓性を有するように選択される。   In the present embodiment, the substrate P is a flexible (sheet) substrate such as a so-called flexible substrate. The device manufacturing system 1001 of this embodiment can manufacture a flexible device using the flexible substrate P. The substrate P is selected so as to have such a degree of flexibility that the substrate P does not break when bent in the device manufacturing system 1001, for example.

なお、デバイス製造時における基板Pの可撓性は、例えば、基板Pの材質、大きさ、厚さ等によって調整することができ、またデバイス製造時の湿度、温度等の環境条件等によって調整することもできる。また、基板Pは、いわゆるリジッド基板等のような可撓性を有していない基板であってもよい。また、基板Pは、フレキシブル基板とリジッド基板を組み合わせた複合基板であってもよい。   The flexibility of the substrate P at the time of device manufacture can be adjusted by, for example, the material, size, thickness, and the like of the substrate P, and is adjusted by environmental conditions such as humidity and temperature at the time of device manufacture. You can also. The substrate P may be a substrate having no flexibility, such as a so-called rigid substrate. Further, the substrate P may be a composite substrate obtained by combining a flexible substrate and a rigid substrate.

可撓性を有する基板Pは、例えば、樹脂フィルム、ステンレス鋼等の金属又は合金からなる箔(フォイル)等である。樹脂フィルムの材質は、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂のうち1又は2以上を含む。   The flexible substrate P is, for example, a resin film, a foil (foil) made of metal or alloy such as stainless steel, or the like. The material of the resin film is, for example, one of polyethylene resin, polypropylene resin, polyester resin, ethylene vinyl copolymer resin, polyvinyl chloride resin, cellulose resin, polyamide resin, polyimide resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, and vinyl acetate resin. Or two or more.

基板Pは、例えば、基板Pに施される各種の処理工程において受ける熱による変形量が実質的に無視できるように、熱膨張係数等の特性が設定される。基板Pは、一例として、熱膨張係数が顕著に大きくないものを選定することができる。熱膨張係数は、例えば、無機フィラーを樹脂フィルムに混合することによって、プロセス温度等に応じた閾値よりも小さく設定されていてもよい。無機フィラーは、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、酸化ケイ素等でもよい。また、基板Pは、フロート法等で製造された厚さ100μm程度の極薄ガラスの単層体であってもよいし、この極薄ガラスに上記の樹脂フィルム、箔等を貼り合わせた積層体であってもよい。   The substrate P is set to have a characteristic such as a coefficient of thermal expansion so that the amount of deformation due to heat received in various processing steps performed on the substrate P can be substantially ignored. As the substrate P, for example, a substrate having a coefficient of thermal expansion not significantly large can be selected. The thermal expansion coefficient may be set to be smaller than a threshold value according to a process temperature or the like by mixing an inorganic filler into a resin film, for example. The inorganic filler may be, for example, titanium oxide, zinc oxide, alumina, silicon oxide, or the like. Further, the substrate P may be a single-layered body of ultra-thin glass having a thickness of about 100 μm manufactured by a float method or the like, or a laminated body in which the above-described resin film, foil, and the like are bonded to this ultra-thin glass. It may be.

本実施形態において、基板Pは、いわゆる多面取り用の基板である。本実施形態のデバイス製造システム1001は、1個のデバイスを製造するための各種の処理を、基板Pに対して繰り返し実行する。各種の処理が施された基板Pは、デバイスごとに分割(ダイシング)されて、複数個のデバイスになる。基板Pの寸法は、例えば、幅方向(短尺方向)の寸法が1m〜2m程度であり、長さ方向(長尺方向)の寸法が10m以上である。   In the present embodiment, the substrate P is a so-called multiple-panel substrate. The device manufacturing system 1001 of this embodiment repeatedly performs various processes for manufacturing one device on the substrate P. The substrate P that has been subjected to various kinds of processing is divided (diced) for each device into a plurality of devices. The dimensions of the substrate P are, for example, about 1 m to 2 m in the width direction (short direction) and about 10 m or more in the length direction (long direction).

なお、基板Pの寸法は、製造するデバイスの寸法等に応じて、適宜設定される。例えば、基板Pの寸法は、幅方向の寸法が1m以下又は2m以上であってもよいし、長尺方向の寸法が10m以下であってもよい。また、基板Pは、多面取り用の基板である場合に、1枚の帯状の基板であってもよいし、複数の基板が継がれた基板であってもよい。また、デバイス製造システム1001は、1個のデバイスごとに独立した基板によって、デバイスを製造してもよい。この場合に、基板Pは、1個のデバイスに相当する寸法の基板であってもよい。   The dimensions of the substrate P are set as appropriate according to the dimensions of the device to be manufactured. For example, the dimension of the substrate P may be 1 m or less or 2 m or more in the width direction, or may be 10 m or less in the long direction. In addition, when the substrate P is a substrate for multi-panning, it may be a single band-shaped substrate or a substrate in which a plurality of substrates are joined. In addition, the device manufacturing system 1001 may manufacture a device using an independent substrate for each device. In this case, the substrate P may be a substrate having a size corresponding to one device.

本実施形態の基板供給装置1002は、供給用ロール1006に巻かれた基板Pを繰り出すことによって、基板Pを処理装置1003に供給する。基板供給装置1002は、例えば、基板Pを巻きつける軸部、この軸部を回転させる回転駆動部等を含む。本実施形態において、基板Pは、その長尺方向へ搬送されて、処理装置1003へ送られる。すなわち、本実施形態において、基板Pの搬送方向は、基板Pの長尺方向と実質的に同じである。   The substrate supply device 1002 of the present embodiment supplies the substrate P to the processing device 1003 by feeding out the substrate P wound around the supply roll 1006. The substrate supply device 1002 includes, for example, a shaft around which the substrate P is wound, a rotation driving unit that rotates the shaft, and the like. In the present embodiment, the substrate P is transported in the longitudinal direction and sent to the processing device 1003. That is, in the present embodiment, the transport direction of the substrate P is substantially the same as the long direction of the substrate P.

なお、基板供給装置1002は、供給用ロール1006に巻かれた基板Pを覆うカバー部等を含んでいてもよい。また、基板供給装置1002は、例えばニップ式の駆動ローラー等のように、基板Pをその長尺方向に順次送り出す機構を含んでいてもよい。   Note that the substrate supply device 1002 may include a cover or the like that covers the substrate P wound around the supply roll 1006. Further, the substrate supply device 1002 may include a mechanism for sequentially feeding the substrates P in the longitudinal direction thereof, such as a nip-type driving roller.

本実施形態の基板回収装置1004は、処理装置1003を通過した基板Pを回収用ロール1007に巻き取ることによって、基板Pを回収する。基板回収装置1004は、例えば、基板供給装置1002と同様に、基板Pを巻きつける軸部、この軸部を回転させる回転駆動部、回収用ロール1007に巻き取られた基板Pを覆うカバー部等を含む。   The substrate collecting apparatus 1004 of this embodiment collects the substrate P by winding the substrate P having passed through the processing apparatus 1003 around a collecting roll 1007. The substrate collection device 1004 includes, for example, a shaft portion around which the substrate P is wound, a rotation driving portion that rotates the shaft portion, and a cover portion that covers the substrate P wound up by the collection roll 1007, like the substrate supply device 1002. including.

なお、処理された基板Pが切断装置によって切断され、基板回収装置1004は、切断された基板を回収してもよい。この場合に、基板回収装置1004は、切断後の基板を重ねて回収する装置でもよい。上記の切断装置は、処理装置1003の一部であってもよいし、処理装置1003とは別の装置であってもよく、例えば基板回収装置1004の一部であってもよい。   The processed substrate P may be cut by the cutting device, and the substrate collecting device 1004 may collect the cut substrate. In this case, the substrate collecting apparatus 1004 may be an apparatus that stacks and collects cut substrates. The above-described cutting device may be a part of the processing device 1003, or may be a device different from the processing device 1003, and may be, for example, a part of the substrate collecting device 1004.

処理装置1003は、基板供給装置1002から供給される基板Pを基板回収装置1004へ搬送すると共に、搬送の過程で基板Pの被処理面に対して処理を行う。処理装置1003は、基板Pの被処理面に対して加工処理を行なう加工処理装置1010と、加工処理に対応した条件で基板Pを送る搬送ローラー1008等を含む搬送装置1009とを備える。   The processing apparatus 1003 transports the substrate P supplied from the substrate supply apparatus 1002 to the substrate recovery apparatus 1004, and performs a process on the surface to be processed of the substrate P during the transport. The processing apparatus 1003 includes a processing apparatus 1010 that performs processing on a surface to be processed of the substrate P, and a transport apparatus 1009 that includes a transport roller 1008 that sends the substrate P under conditions corresponding to the processing.

加工処理装置1010は、基板Pの被処理面に対してデバイスを構成する素子を形成するための各種処理を実行する1又は2以上の装置を含む。本実施形態のデバイス製造システム1001は、各種処理を実行する装置が基板Pの搬送経路に沿って適宜設けられ、フレキシブル・ディスプレー等のデバイスをいわゆるロール・ツー・ロール方式で生産可能である。ロール・ツー・ロール方式によれば、デバイスを効率よく生産できる。   The processing apparatus 1010 includes one or more apparatuses that execute various processes for forming elements constituting a device on the surface of the substrate P to be processed. In the device manufacturing system 1001 of the present embodiment, apparatuses for performing various processes are provided as appropriate along the transport path of the substrate P, and devices such as a flexible display can be produced by a so-called roll-to-roll method. According to the roll-to-roll method, devices can be efficiently produced.

本実施形態において、加工処理装置1010の各種装置は、成膜装置、露光装置、コーターディベロッパー装置、及びエッチング装置を含む。成膜装置は、例えば鍍金装置、蒸着装置、スパッタリング装置等である。成膜装置は、導電膜、半導体膜、絶縁膜等の機能膜を基板Pに成膜する。コーターディベロッパー装置は、成膜装置によって機能膜が形成された基板Pに、フォトレジスト膜等の感光材を形成する。露光装置は、デバイスを構成する膜パターンに応じたパターンの像を感光材が形成された基板Pに投影することによって、基板Pに露光処理を施す。コーターディベロッパー装置は、露光された基板Pを現像する。エッチング装置は、現像された基板Pの感光材をマスクMとして、機能膜をエッチングする。このようにして、加工処理装置1010は、所望のパターンの機能膜を基板Pに形成する。   In the present embodiment, various apparatuses of the processing apparatus 1010 include a film forming apparatus, an exposure apparatus, a coater / developer apparatus, and an etching apparatus. The film forming device is, for example, a plating device, a vapor deposition device, a sputtering device, or the like. The film forming apparatus forms a functional film such as a conductive film, a semiconductor film, and an insulating film on the substrate P. The coater developer device forms a photosensitive material such as a photoresist film on the substrate P on which the functional film has been formed by the film forming device. The exposure apparatus performs an exposure process on the substrate P by projecting an image of a pattern corresponding to a film pattern forming the device onto the substrate P on which the photosensitive material is formed. The coater developer develops the exposed substrate P. The etching apparatus etches the functional film using the developed photosensitive material of the substrate P as a mask M. Thus, the processing apparatus 1010 forms a functional film having a desired pattern on the substrate P.

なお、加工処理装置1010は、インプリント方式の成膜装置、液滴吐出装置等のように、エッチングによらないで直接的に膜パターンを形成する装置を備えていてもよい。加工処理装置1010の各種装置のうち少なくとも1つは、省略されていてもよい。   Note that the processing apparatus 1010 may include an apparatus that directly forms a film pattern without using etching, such as an imprint-type film forming apparatus or a droplet discharge apparatus. At least one of the various devices of the processing device 1010 may be omitted.

本実施形態において、上位制御装置1005は、基板供給装置1002を制御して、加工処理装置1010へ基板Pを供給する処理を基板供給装置1002に実行させる。上位制御装置1005は、加工処理装置1010を制御して、基板Pに対する各種処理を加工処理装置1010に実行させる。上位制御装置1005は、基板回収装置1004を制御して、加工処理装置1010が各種処理を施した基板Pを回収する処理を基板回収装置1004に実行させる。   In the present embodiment, the host control device 1005 controls the substrate supply device 1002 to cause the substrate supply device 1002 to execute a process of supplying the substrate P to the processing device 1010. The host control device 1005 controls the processing device 1010 to cause the processing device 1010 to execute various processes on the substrate P. The host control device 1005 controls the substrate collection device 1004 to cause the substrate collection device 1004 to execute a process of collecting the substrate P on which the processing device 1010 has performed various processes.

次に、本実施形態の基板処理装置の構成について図2、図3、図4を参照して説明する。図2は、本実施形態の基板処理装置1011の全体構成を示す図である。図2に示す基板処理装置1011は、上述したような加工処理装置1010の少なくとも一部である。本実施形態の基板処理装置1011は、露光処理を実行する露光装置EXと、搬送装置1009の少なくとも一部とを含む。   Next, the configuration of the substrate processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2, 3, and 4. FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating an overall configuration of the substrate processing apparatus 1011 according to the present embodiment. The substrate processing apparatus 1011 shown in FIG. 2 is at least a part of the processing apparatus 1010 as described above. The substrate processing apparatus 1011 according to the present embodiment includes an exposure apparatus EX that performs an exposure process, and at least a part of the transport apparatus 1009.

本実施形態の露光装置EXは、いわゆる走査露光装置であり、円筒状のマスク(円筒マスク)Mの回転と可撓性の基板Pの送りとを同期駆動させつつ、マスクMに形成されているパターンの像を、投影倍率が等倍(×1)の投影光学系PL(PL1001〜PL1006)を介して基板Pに投影する。なお、図2〜図4において、直交座標系XYZのY軸を円筒状のマスクMの回転中心線(第1の中心線)AX1001と平行に設定し、X軸を走査露光の方向、即ち、露光位置での基板Pの搬送方向に設定する。   The exposure apparatus EX of the present embodiment is a so-called scanning exposure apparatus, and is formed on the mask M while rotating the rotation of the cylindrical mask (cylindrical mask) M and the feeding of the flexible substrate P synchronously. An image of the pattern is projected onto the substrate P via a projection optical system PL (PL1001 to PL1006) having a projection magnification of 1 × (× 1). 2 to 4, the Y axis of the orthogonal coordinate system XYZ is set parallel to the rotation center line (first center line) AX1001 of the cylindrical mask M, and the X axis is the direction of scanning exposure, that is, The transfer direction of the substrate P at the exposure position is set.

図2に示すように、露光装置EXは、マスク保持装置1012、照明装置1013、投影光学系PL、及び制御装置1014を備える。基板処理装置1011は、マスク保持装置1012に保持されたマスクMを回転移動させるとともに、搬送装置1009によって基板Pを搬送する。照明装置1013は、マスク保持装置1012に保持されたマスクMの一部(照明領域IR)を、照明光束EL1によって均一な明るさで照明する。投影光学系PLは、マスクM上の照明領域IRにおけるパターンの像を、搬送装置1009によって搬送されている基板Pの一部(投影領域PA)に投影する。マスクMの移動に伴って、照明領域IRに配置されるマスクM上の部位が変化し、また基板Pの移動に伴って、投影領域PAに配置される基板P上の部位が変化することによって、マスクM上の所定のパターン(マスクパターン)の像が基板Pに投影される。制御装置1014は、露光装置EXの各部を制御し、各部に処理を実行させる。また、本実施形態において、制御装置1014は、搬送装置1009の少なくとも一部を制御する。   As shown in FIG. 2, the exposure apparatus EX includes a mask holding device 1012, an illumination device 1013, a projection optical system PL, and a control device 1014. The substrate processing apparatus 1011 rotates and moves the mask M held by the mask holding device 1012, and transfers the substrate P by the transfer device 1009. The illumination device 1013 illuminates a part (illumination region IR) of the mask M held by the mask holding device 1012 with the illumination light beam EL1 with uniform brightness. The projection optical system PL projects the image of the pattern in the illumination region IR on the mask M onto a part (projection region PA) of the substrate P being transported by the transport device 1009. A portion on the mask M arranged in the illumination region IR changes with the movement of the mask M, and a portion on the substrate P arranged in the projection region PA changes with the movement of the substrate P. An image of a predetermined pattern (mask pattern) on the mask M is projected on the substrate P. The control device 1014 controls each unit of the exposure apparatus EX and causes each unit to execute a process. In the present embodiment, the control device 1014 controls at least a part of the transport device 1009.

なお、制御装置1014は、デバイス製造システム1001の上位制御装置1005の一部又は全部であってもよい。また、制御装置1014は、上位制御装置1005に制御され、上位制御装置1005とは別の装置であってもよい。制御装置1014は、例えば、コンピュータシステムを含む。コンピュータシステムは、例えば、CPU及び各種メモリーやOS、周辺機器等のハードウェアを含む。基板処理装置1011の各部の動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、各種処理が行われる。コンピュータシステムは、インターネット或いはイントラネットシステムに接続可能な場合、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含む。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置を含む。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含む。また、プログラムは、基板処理装置1011の機能の一部を実現するためのものでもよく、基板処理装置1011の機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものでもよい。上位制御装置1005は、制御装置1014と同様に、コンピュータシステムを利用して実現することができる。   Note that the control device 1014 may be a part or all of the host control device 1005 of the device manufacturing system 1001. The control device 1014 is controlled by the host control device 1005, and may be a device different from the host control device 1005. Control device 1014 includes, for example, a computer system. The computer system includes, for example, hardware such as a CPU, various memories, an OS, and peripheral devices. The process of the operation of each unit of the substrate processing apparatus 1011 is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and various processes are performed by reading and executing the program by the computer system. The computer system also includes a homepage providing environment (or a display environment) if it can be connected to the Internet or an intranet system. The computer-readable recording medium includes a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, and a CD-ROM, and a storage device such as a hard disk built in a computer system. A computer-readable recording medium is a medium that dynamically holds a program for a short time, such as a communication line for transmitting a program through a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. Such as those that hold programs for a certain period of time, such as volatile memory inside a computer system serving as a server or client. Further, the program may be for realizing a part of the function of the substrate processing apparatus 1011 or may be for realizing the function of the substrate processing apparatus 1011 in combination with a program already recorded in the computer system. The upper control device 1005 can be realized using a computer system, similarly to the control device 1014.

次に、図2の露光装置EXの各部について、図3、図4を参照して詳しく説明する。図3は、マスク保持装置1012の構成を示す図であり、図4は第1ドラム部材1021及び照明光学系ILの構成を示す図である。   Next, each part of the exposure apparatus EX of FIG. 2 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the mask holding device 1012, and FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the first drum member 1021 and the illumination optical system IL.

図3(図2)に示すように、マスク保持装置1012は、マスクMを保持する第1部材(以下、第1ドラム部材1021という)、第1ドラム部材1021を支持するガイドローラー1023、第1ドラム部材1021を駆動する駆動ローラー1024、第1ドラム部材1021の位置を検出する第1検出器1025、及び第1駆動部1026を備える。   As shown in FIG. 3 (FIG. 2), the mask holding device 1012 includes a first member (hereinafter, referred to as a first drum member 1021) that holds the mask M, a guide roller 1023 that supports the first drum member 1021, and a first member. A drive roller 1024 that drives the drum member 1021, a first detector 1025 that detects the position of the first drum member 1021, and a first drive unit 1026 are provided.

図4(図2又は図3)に示すように第1ドラム部材1021は、マスクM上の照明領域IRが配置される第1面p1001を形成する。本実施形態において、第1面p1001は、線分(母線)をこの線分に平行な軸(第1中心軸AX1001)周りに回転した面(以下、円筒面という)を含む。円筒面は、例えば、円筒の外周面、円柱の外周面等である。第1ドラム部材1021は、例えばガラスや石英等で構成され、一定の肉厚を有する円筒状であり、その外周面(円筒面)が第1面p1001を形成する。すなわち、本実施形態において、マスクM上の照明領域IRは、回転中心線AX1001から一定の半径r1001(図1参照)を持つ円筒面状に湾曲している。第1ドラム部材1021のうち、第1ドラム部材1021の径方向から見てマスクMのパターンと重なる部分、例えば図3のように第1ドラム部材1021のY軸方向の両端側以外の中央部分は、照明光束EL1001に対して透光性を有する。   As shown in FIG. 4 (FIG. 2 or FIG. 3), the first drum member 1021 forms a first surface p1001 on which the illumination region IR on the mask M is arranged. In the present embodiment, the first surface p1001 includes a surface (hereinafter, referred to as a cylindrical surface) obtained by rotating a line segment (generating line) around an axis (first central axis AX1001) parallel to the line segment. The cylindrical surface is, for example, an outer peripheral surface of a cylinder, an outer peripheral surface of a cylinder, or the like. The first drum member 1021 is made of, for example, glass, quartz, or the like, has a cylindrical shape with a certain thickness, and an outer peripheral surface (cylindrical surface) forms a first surface p1001. That is, in the present embodiment, the illumination region IR on the mask M is curved in a cylindrical shape having a constant radius r1001 (see FIG. 1) from the rotation center line AX1001. A portion of the first drum member 1021 that overlaps the pattern of the mask M when viewed from the radial direction of the first drum member 1021, for example, a central portion other than both ends in the Y-axis direction of the first drum member 1021 as shown in FIG. It has a light-transmitting property with respect to the illumination light beam EL1001.

マスクMは、例えば平坦性の良い短冊状の極薄ガラス板(例えば厚さ100〜500μm)の一方の面にクロム等の遮光層でパターンを形成した透過型の平面状シートマスクとして作成され、それを第1ドラム部材21の外周面に沿って湾曲させ、この外周面に巻き付けた(貼り付けた)状態で使用される。マスクMは、パターンが形成されていないパターン非形成領域を有し、パターン非形成領域において第1ドラム部材1021に取付けられている。マスクMは、第1ドラム部材1021に対して取り外し(リリース)可能である。   The mask M is, for example, formed as a transmission-type planar sheet mask in which a pattern is formed on one surface of a strip-shaped ultra-thin glass plate (for example, having a thickness of 100 to 500 μm) having good flatness with a light-shielding layer such as chrome. It is used in a state of being curved along the outer peripheral surface of the first drum member 21 and wound (attached) to this outer peripheral surface. The mask M has a pattern non-formation area where no pattern is formed, and is attached to the first drum member 1021 in the pattern non-formation area. The mask M can be removed (released) from the first drum member 1021.

なお、マスクMを極薄ガラス板で構成し、そのマスクMを透明円筒母材による第1ドラム部材1021に巻き付ける代わりに、透明円筒母材による第1ドラム部材1021の外周面に直接クロム等の遮光層によるマスクパターンを描画形成して一体化してもよい。この場合も、第1ドラム部材1021がマスク(第1物体)の支持部材として機能する。   The mask M is made of an ultra-thin glass plate, and instead of winding the mask M around the first drum member 1021 made of a transparent cylindrical base material, chrome or the like is directly formed on the outer peripheral surface of the first drum member 1021 made of a transparent cylindrical base material. A mask pattern by a light shielding layer may be formed by drawing and integrated. Also in this case, the first drum member 1021 functions as a support member for the mask (first object).

なお、第1ドラム部材1021は、その内周面に薄板状のマスクMを湾曲させて取り付ける構造にしてもよい。また、マスクMは、1個の表示デバイスに対応するパネル用パターンの全体又は一部が形成されていてもよいし、複数個の表示デバイスに対応するパネル用パターンが形成されていてもよい。さらに、マスクMには、パネル用パターンが第1中心軸AX1001の周りの周方向に繰り返し複数個を配置してもよいし、小型のパネル用パターンを第1中心軸AX1001に平行な方向に繰り返し複数配置してもよい。また、マスクMは、第1の表示デバイスのパネル用パターンと、第1の表示デバイスとサイズ等が異なる第2の表示デバイスのパネル用パターンとを含んでいてもよい。また、第1ドラム部材1021の外周面(又は内周面)には、第1中心軸AX1001に平行な方向、或いは周方向に関して、複数の分離した薄板状のマスクMを個別に取り付けられる構造を設けてもよい。   Note that the first drum member 1021 may have a structure in which a thin plate-shaped mask M is attached to the inner peripheral surface thereof by bending it. Further, the mask M may be formed with the entire or a part of the panel pattern corresponding to one display device, or may be formed with the panel pattern corresponding to a plurality of display devices. Further, in the mask M, a plurality of panel patterns may be repeatedly arranged in the circumferential direction around the first central axis AX1001, or a small panel pattern may be repeated in a direction parallel to the first central axis AX1001. A plurality may be arranged. Further, the mask M may include a panel pattern of the first display device and a panel pattern of the second display device having a size different from that of the first display device. The outer peripheral surface (or inner peripheral surface) of the first drum member 1021 has a structure in which a plurality of separated thin plate-shaped masks M can be individually attached in a direction parallel to the first central axis AX1001 or in a circumferential direction. It may be provided.

図3に示すガイドローラー1023及び駆動ローラー1024は、第1ドラム部材1021の第1中心軸AX1001に対して平行なY軸方向に延びている。ガイドローラー1023及び駆動ローラー1024は、第1中心軸AX1001と平行な軸周りに回転可能に設けられている。ガイドローラー1023及び駆動ローラー1024は、それぞれ、軸方向の端部の外径が他の部分の外形よりも大きくなっており、この端部が第1ドラム部材1021に外接している。このように、ガイドローラー1023及び駆動ローラー1024は、第1ドラム部材1021に保持されているマスクMに接触しないように、設けられている。駆動ローラー1024は、第1駆動部1026と接続されている。駆動ローラー1024は、第1駆動部1026から供給されるトルクを第1ドラム部材1021に伝えることによって、第1ドラム部材1021を第1中心軸AX1001周りに回転させる。   The guide roller 1023 and the drive roller 1024 shown in FIG. 3 extend in the Y-axis direction parallel to the first central axis AX1001 of the first drum member 1021. The guide roller 1023 and the drive roller 1024 are provided to be rotatable around an axis parallel to the first central axis AX1001. Each of the guide roller 1023 and the drive roller 1024 has an outer diameter at an axial end portion larger than the outer shape of the other portion, and this end portion is circumscribed to the first drum member 1021. Thus, the guide roller 1023 and the drive roller 1024 are provided so as not to contact the mask M held by the first drum member 1021. The drive roller 1024 is connected to the first drive unit 1026. The drive roller 1024 rotates the first drum member 1021 around the first central axis AX1001 by transmitting the torque supplied from the first drive unit 1026 to the first drum member 1021.

なお、マスク保持装置1012は、1つのガイドローラー1023と1つの駆動ローラー1024を備えているが、ガイドローラー1023の数は2以上でもよいし、駆動ローラー1024の数は2以上でもよい。ガイドローラー1023と駆動ローラー1024のうち少なくとも1つは、第1ドラム部材1021の内側に配置されており、第1ドラム部材1021と内接していてもよい。また、第1ドラム部材1021のうち、第1ドラム部材1021の径方向から見てマスクMのパターンと重ならない部分(Y軸方向の両端側)は、照明光束EL1に対して透光性を有していてもよいし、透光性を有していなくてもよい。また、ガイドローラー1023及び駆動ローラー1024の一方又は双方は、例えば円錐台状であって、その中心軸(回転軸)が第1中心軸AX1001に対して非平行であってもよい。   Although the mask holding device 1012 includes one guide roller 1023 and one drive roller 1024, the number of guide rollers 1023 may be two or more, or the number of drive rollers 1024 may be two or more. At least one of the guide roller 1023 and the drive roller 1024 is disposed inside the first drum member 1021, and may be in contact with the first drum member 1021. Further, portions of the first drum member 1021 that do not overlap with the pattern of the mask M when viewed from the radial direction of the first drum member 1021 (both ends in the Y-axis direction) have a light-transmitting property with respect to the illumination light beam EL1. And may not have translucency. One or both of the guide roller 1023 and the drive roller 1024 may have, for example, a truncated cone shape, and the central axis (rotation axis) may be non-parallel to the first central axis AX1001.

第1検出器1025は、第1ドラム部材1021の回転位置を光学的に検出する。第1検出器1025は、例えばロータリーエンコーダ等を含む。第1検出器1025は、検出した第1ドラム部材1021の回転位置を示す情報を制御装置1014に供給する。電動モーター等のアクチュエータ含む第1駆動部1026は、制御装置1014から供給される制御信号に従って、駆動ローラー1024を回転させるためのトルクを調整する。制御装置1014は、第1検出器1025の検出結果に基づいて第1駆動部1026を制御することによって、第1ドラム部材1021の回転位置を制御する。換言すると、制御装置1014は、第1ドラム部材1021に保持されているマスクMの回転位置と回転速度の一方又は双方を制御する。   The first detector 1025 optically detects the rotational position of the first drum member 1021. The first detector 1025 includes, for example, a rotary encoder and the like. The first detector 1025 supplies information indicating the detected rotational position of the first drum member 1021 to the control device 1014. The first drive unit 1026 including an actuator such as an electric motor adjusts a torque for rotating the drive roller 1024 according to a control signal supplied from the control device 1014. The control device 1014 controls the rotation position of the first drum member 1021 by controlling the first driving unit 1026 based on the detection result of the first detector 1025. In other words, the control device 1014 controls one or both of the rotation position and the rotation speed of the mask M held by the first drum member 1021.

なお、第1検出器1025には、図3中のY軸方向に関する第1ドラム部材1021の位置を光学的に計測するセンサー(以下、Y方向位置計測センサーとする)を付加することもできる。図2、図3に示した第1ドラム部材1021のY方向位置は基本的には変動しないように拘束されているが、基板P上の被露光領域やアライメントマークとマスクMのパターンとの相対的な位置合せの為に、第1ドラム部材1021(マスクM)をY方向に微動させる機構(アクチュエータ)を組み込むことが考えられる。そのような場合は、Y方向位置計測センサーからの計測情報も利用して、第1ドラム部材1021のY方向微動機構を制御することができる。   Note that a sensor (hereinafter, referred to as a Y-direction position measurement sensor) for optically measuring the position of the first drum member 1021 in the Y-axis direction in FIG. 3 can be added to the first detector 1025. Although the position of the first drum member 1021 in the Y direction shown in FIGS. 2 and 3 is basically restricted so as not to fluctuate, the relative position between the exposure region or the alignment mark on the substrate P and the pattern of the mask M is restricted. It is conceivable to incorporate a mechanism (actuator) for finely moving the first drum member 1021 (mask M) in the Y direction in order to achieve accurate alignment. In such a case, the Y-direction fine movement mechanism of the first drum member 1021 can be controlled using the measurement information from the Y-direction position measurement sensor.

図2に示すように、搬送装置1009は、第1搬送ローラー1030、第1ガイド部材1031、基板P上の投影領域PAが配置される第2面p1002を形成する第2支持部材(以下、第2ドラム部材1022という)、第2ガイド部材1033、第2搬送ローラー1034、第2検出器1035、及び第2駆動部1036を備える。なお、図1に示した搬送ローラー1008は、第1搬送ローラー1030及び第2搬送ローラー1034を含む。   As shown in FIG. 2, the transport device 1009 includes a first transport roller 1030, a first guide member 1031, and a second support member (hereinafter, referred to as a second support member) that forms a second surface p1002 on which the projection area PA on the substrate P is arranged. A second drum member 1022), a second guide member 1033, a second transport roller 1034, a second detector 1035, and a second drive unit 1036. Note that the transport roller 1008 illustrated in FIG. 1 includes a first transport roller 1030 and a second transport roller 1034.

本実施形態において、搬送経路の上流から第1搬送ローラー1030へ搬送されてきた基板Pは、第1搬送ローラー1030を経由して第1ガイド部材1031へ搬送される。第1ガイド部材1031を経由した基板Pは、半径r1002の円筒状又は円柱状の第2ドラム部材(円筒体)1022の表面に支持されて、第2ガイド部材1033へ搬送される。第2ガイド部材1033を経由した基板Pは、第2搬送ローラー1034を経由して、搬送経路の下流へ搬送される。なお、第2ドラム部材1022の回転中心線(第2の中心線)AX1002と、第1搬送ローラー1030と第2搬送ローラー1034の各回転中心線とは、何れもY軸と平行になるように設定される。   In the present embodiment, the substrate P transported from the upstream of the transport path to the first transport roller 1030 is transported to the first guide member 1031 via the first transport roller 1030. The substrate P having passed through the first guide member 1031 is supported by the surface of a cylindrical or columnar second drum member (cylindrical member) 1022 having a radius r1002, and is conveyed to the second guide member 1033. The substrate P that has passed through the second guide member 1033 is transported downstream of the transport path via the second transport roller 1034. Note that the rotation center line (second center line) AX1002 of the second drum member 1022 and each rotation center line of the first conveyance roller 1030 and the second conveyance roller 1034 are parallel to the Y axis. Is set.

第1ガイド部材1031及び第2ガイド部材1033は、例えば、基板Pの幅方向と交差する方向に移動(図2中のXZ面内で移動)することによって、搬送経路において基板Pに働くテンション等を調整する。また、第1ガイド部材1031(及び第1搬送ローラー1030)と第2ガイド部材1033(及び第2搬送ローラー1034)は、例えば、基板Pの幅方向(Y方向)に移動可能な構成とすることによって、第2ドラム部材1022の外周に巻き付く基板PのY方向の位置等を調整することができる。なお、搬送装置1009は、投影光学系PLの投影領域PAに沿って基板Pを搬送可能であればよく、その構成を適宜変更可能である。   The first guide member 1031 and the second guide member 1033 move, for example, in a direction intersecting the width direction of the substrate P (move in the XZ plane in FIG. 2), and thereby tension acting on the substrate P in the transport path. To adjust. Further, the first guide member 1031 (and the first transport roller 1030) and the second guide member 1033 (and the second transport roller 1034) are configured to be movable in the width direction (Y direction) of the substrate P, for example. Thereby, the position and the like in the Y direction of the substrate P wound around the outer periphery of the second drum member 1022 can be adjusted. Note that the transport device 1009 only needs to be able to transport the substrate P along the projection area PA of the projection optical system PL, and its configuration can be appropriately changed.

第2ドラム部材1022は、投影光学系PLからの結像光束が投射される基板P上の投影領域PAを含む一部分を円弧状に支持する第2面p1002を形成する。本実施形態において、第2ドラム部材1022は、搬送装置1009の一部であるとともに、露光対象の基板Pを支持する支持部材(基板ステージ)を兼ねている。すなわち、第2ドラム部材1022は、露光装置EXの一部であってもよい。   The second drum member 1022 forms a second surface p1002 that circularly supports a portion including the projection area PA on the substrate P on which the image-forming light beam from the projection optical system PL is projected. In the present embodiment, the second drum member 1022 is a part of the transport device 1009 and also serves as a support member (substrate stage) that supports the substrate P to be exposed. That is, the second drum member 1022 may be a part of the exposure apparatus EX.

第2ドラム部材1022は、その中心軸(以下、第2中心軸AX1002という)の周りに回転可能であり、基板Pは、第2ドラム部材1022上の外周面(円筒面)に沿って円筒面状に湾曲し、湾曲した部分の一部に投影領域PAが配置される。   The second drum member 1022 is rotatable around a central axis thereof (hereinafter, referred to as a second central axis AX1002), and the substrate P has a cylindrical surface along the outer peripheral surface (cylindrical surface) on the second drum member 1022. The projection area PA is arranged in a part of the curved portion.

なお、本実施形態では、第1ドラム部材1021の外周面のうちマスクMが巻き付けられる部分の半径r1001と、第2ドラム部材1022の外周面のうち基板Pが巻き付けられる部分の半径r1002とは、実質的に同一に設定される。これは薄板状のマスクMの厚さと基板Pの厚さがほぼ等しい場合を想定したからである。
一方、例えば、第1ドラム部材1021(透過円筒母材)の外周面にクロム層等により直接パターンを形成した場合、そのクロム層の厚さは無視できるので、マスクのパターン面の半径はr1001のままであるのに対し、基板Pの厚さが200μm程度だとすると、投影領域PAにおける基板Pの表面の半径はr1002+200μmになる。そのような場合は、第2ドラム部材1022の外周面のうち基板Pが巻き付けられる部分の半径r1002を、基板Pの厚さ分だけ小さくしておくとよい。
このことから、厳密に条件設定を行なうために、第1ドラム部材1021の外周面に支持されるマスクのパターン面(円筒面)の半径が、第2ドラム部材1022の外周面に支持される基板Pの表面の半径と等しくなるように、第1ドラム部材1021と第2ドラム部材1022の各半径を決めても良い。
In this embodiment, the radius r1001 of the portion of the outer peripheral surface of the first drum member 1021 around which the mask M is wound and the radius r1002 of the portion of the outer peripheral surface of the second drum member 1022 around which the substrate P is wound are: They are set substantially the same. This is because it is assumed that the thickness of the thin plate-shaped mask M is substantially equal to the thickness of the substrate P.
On the other hand, for example, when a pattern is directly formed on the outer peripheral surface of the first drum member 1021 (transparent cylindrical base material) by a chrome layer or the like, the thickness of the chrome layer can be ignored, and the radius of the pattern surface of the mask is r1001. On the other hand, if the thickness of the substrate P is about 200 μm, the radius of the surface of the substrate P in the projection area PA is r1002 + 200 μm. In such a case, the radius r1002 of a portion of the outer peripheral surface of the second drum member 1022 around which the substrate P is wound may be reduced by the thickness of the substrate P.
From this, in order to strictly set the conditions, the radius of the pattern surface (cylindrical surface) of the mask supported on the outer peripheral surface of the first drum member 1021 should be adjusted to the substrate supported on the outer peripheral surface of the second drum member 1022. The radii of the first drum member 1021 and the second drum member 1022 may be determined so as to be equal to the radius of the surface of P.

本実施形態において、第2ドラム部材1022は、電動モーター等のアクチュエータを含む第2駆動部1036から供給されるトルクによって回転する。第2検出器1035は、例えばロータリーエンコーダ等を含み、第2ドラム部材1022の回転位置を光学的に検出する。第2検出器1035は、検出した第2ドラム部材1022の回転位置を示す情報を制御装置1014に供給する。第2駆動部1036は、制御装置1014から供給される制御信号に従って、第2ドラム部材1022を回転させるトルクを調整する。制御装置1014は、第2検出器1035の検出結果に基づいて第2駆動部1036を制御することによって、第2ドラム部材1022の回転位置を制御し、第1ドラム部材1021と第2ドラム部材1022とを同期移動(同期回転)させる。   In the present embodiment, the second drum member 1022 is rotated by a torque supplied from a second driving unit 1036 including an actuator such as an electric motor. The second detector 1035 includes, for example, a rotary encoder or the like, and optically detects the rotational position of the second drum member 1022. The second detector 1035 supplies information indicating the detected rotational position of the second drum member 1022 to the control device 1014. The second driving unit 1036 adjusts the torque for rotating the second drum member 1022 according to a control signal supplied from the control device 1014. The control device 1014 controls the rotation position of the second drum member 1022 by controlling the second driving unit 1036 based on the detection result of the second detector 1035, and controls the first drum member 1021 and the second drum member 1022. Are moved synchronously (synchronous rotation).

ところで、基板Pが薄い可撓性フィルムの場合、第2ドラム部材1022に巻き付くときにシワやねじれが発生することもある。そのため、第2ドラム部材1022の外周面との接触位置まで基板Pをできるだけ真っ直ぐに進入させること、基板Pに与える搬送方向(X方向)のテンションをできるだけ一定にすること等が重要になる。このような観点で、制御装置1014は、第2ドラム部材1022の回転速度ムラが極めて小さくなるように第2駆動部1036を制御する。   By the way, when the substrate P is a thin flexible film, wrinkles and twists may occur when the substrate P is wound around the second drum member 1022. Therefore, it is important to make the substrate P enter the substrate D as straight as possible to the contact position with the outer peripheral surface of the second drum member 1022, and to make the tension in the transport direction (X direction) given to the substrate P as constant as possible. From such a viewpoint, the control device 1014 controls the second driving unit 1036 so that the rotation speed unevenness of the second drum member 1022 is extremely small.

なお、本実施形態において、第1ドラム部材1021の第1中心軸AX1001、及び第2ドラム部材1022の第2中心軸AX1002を含む平面を中心面p1003(YZ面と平行)とすると、中心面p1003と円筒状の第1面p1001とが交差する位置付近では、近似的に中心面p1003と第1面p1001とが直交した関係になり、同様に、中心面p1003と円筒状の第2面p1002とが交差する位置付近では、近似的に中心面p1003と第2面p1002とが直交した関係になっている。   In the present embodiment, when a plane including the first center axis AX1001 of the first drum member 1021 and the second center axis AX1002 of the second drum member 1022 is defined as a center plane p1003 (parallel to the YZ plane), the center plane p1003 Near the position where the first plane p1001 and the first plane p1001 intersect, the center plane p1003 and the first plane p1001 are approximately orthogonal to each other, and similarly, the center plane p1003 and the second plane p1002 are cylindrical. In the vicinity of the crossing point, the center plane p1003 and the second plane p1002 are approximately orthogonal to each other.

本実施形態の露光装置EXは、いわゆる、マルチレンズ方式の投影光学系を搭載することを想定した露光装置である。投影光学系PLは、マスクMのパターンにおける一部の像を投影する複数の投影モジュールを備える。例えば、図2では、中心面p1003の左側に3つの投影モジュール(投影光学系)PL1001,PL1003,PL1005がY方向に一定間隔で配置され、中心面p1003の右側にも3つの投影モジュール(投影光学系)PL1002,PL1004,PL1006がY方向に一定間隔で配置される。   The exposure apparatus EX of the present embodiment is an exposure apparatus on the assumption that a so-called multi-lens type projection optical system is mounted. The projection optical system PL includes a plurality of projection modules that project a partial image of the pattern of the mask M. For example, in FIG. 2, three projection modules (projection optical systems) PL1001, PL1003, and PL1005 are arranged at a certain interval in the Y direction on the left side of the center plane p1003, and three projection modules (projection optical systems) are also on the right side of the center plane p1003. (System) PL1002, PL1004, PL1006 are arranged at regular intervals in the Y direction.

このようなマルチレンズ方式の露光装置EXでは、複数の投影モジュールPL1001〜PL1006によって露光された領域(投影領域PA1001〜PA1006)のY方向の端部を走査によって互いに重ね合わせることによって、所望のパターンの全体像を投影する。このような露光装置EXは、マスクM上のパターンのY方向サイズが大きくなり、必然的にY方向の幅が大きな基板Pを扱う必要性が生じた場合でも、投影モジュールと、それに対応する照明装置1013側のモジュールとをY方向に増設するだけで良いので、容易にパネルサイズ(基板Pの幅)の大型化に適用できると言った利点がある。   In such a multi-lens type exposure apparatus EX, the end portions in the Y direction of the areas (projection areas PA1001 to PA1006) exposed by the plurality of projection modules PL1001 to PL1006 are overlapped by scanning to obtain a desired pattern. Project the whole image. In such an exposure apparatus EX, even when the size of the pattern on the mask M in the Y direction becomes large and the necessity of handling the substrate P having a large width in the Y direction arises, the projection module and the illumination corresponding thereto are required. Since it is only necessary to add the module on the device 1013 side in the Y direction, there is an advantage that it can be easily applied to increase the panel size (width of the substrate P).

なお、露光装置EXは、マルチレンズ方式でなくてもよい。例えば、基板Pの幅方向の寸法がある程度小さい場合等に、露光装置EXは、1つの投影モジュールによってパターンの全幅の像を基板Pに投影してもよい。また、複数の投影モジュールPL1001〜PL1006は、それぞれ、1個のデバイスに対応するパターンを投影してもよい。すなわち、露光装置EXは、複数個のデバイス用のパターンを、複数の投影モジュールによって並行して投影してもよい。   Note that the exposure apparatus EX need not be a multi-lens type. For example, when the dimension in the width direction of the substrate P is somewhat small, the exposure apparatus EX may project an image of the entire width of the pattern onto the substrate P by using one projection module. Further, each of the plurality of projection modules PL1001 to PL1006 may project a pattern corresponding to one device. That is, the exposure apparatus EX may project the patterns for a plurality of devices in parallel by the plurality of projection modules.

本実施形態の照明装置1013は、光源装置(図示略)及び照明光学系ILを備える。図4に示すように、照明光学系ILは、複数の投影モジュールPL1001〜PL1006の各々に対応してY軸方向に並んだ複数(例えば6つ)の照明モジュールIL1001〜IL1006を備える。光源装置は、例えば水銀ランプ等のランプ光源、又はレーザーダイオード、発光ダイオード(LED)等の固体光源を含む。光源装置が射出する照明光は、例えばランプ光源から射出される輝線(g線、h線、i線)、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)等の遠紫外光(DUV光)、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)等である。光源装置から射出された照明光は、照度分布が均一化されて、例えば光ファイバー等の導光部材を介して、複数の照明モジュールIL1001〜IL1006に振り分けられる。   The illumination device 1013 of the present embodiment includes a light source device (not shown) and an illumination optical system IL. As shown in FIG. 4, the illumination optical system IL includes a plurality (for example, six) of illumination modules IL1001 to IL1006 arranged in the Y-axis direction corresponding to each of the plurality of projection modules PL1001 to PL1006. The light source device includes, for example, a lamp light source such as a mercury lamp or a solid light source such as a laser diode or a light emitting diode (LED). Illumination light emitted from the light source device is, for example, bright lines (g-line, h-line, i-line) emitted from a lamp light source, far ultraviolet light (DUV light) such as KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), or ArF excimer laser light. (Wavelength 193 nm). Illumination light emitted from the light source device has a uniform illuminance distribution and is distributed to a plurality of illumination modules IL1001 to IL1006 via a light guide member such as an optical fiber.

なお、光源装置は、第1ドラム部材1021の内側に配置されていてもよいし、第1ドラム部材1021の外側に配置されていてもよい。また、光源装置は、露光装置EXと別の装置(外部装置)であってもよい。   Note that the light source device may be arranged inside the first drum member 1021 or may be arranged outside the first drum member 1021. Further, the light source device may be another device (external device) different from the exposure device EX.

複数の照明モジュールIL1001〜IL1006のそれぞれは、レンズ等の複数の光学部材を含む。本実施形態において、光源装置から出射して複数の照明モジュールIL1001〜IL1006のいずれかを通る光を照明光束EL1という。複数の照明モジュールIL1001〜IL1006のそれぞれは、例えばインテグレータ光学系、ロッドレンズ、フライアイレンズ等を含み、均一な照度分布の照明光束EL1によって照明領域IRを照明する。本実施形態において、複数の照明モジュールIL1001〜IL1006は、第1ドラム部材1021の内側に配置されている。複数の照明モジュールIL1001〜IL1006のそれぞれは、第1ドラム部材1021の内側から第1ドラム部材1021を通して、第1ドラム部材1021の外周面に保持されているマスクM上の各照明領域IR(IR1001〜IR1006)を照明する。   Each of the plurality of illumination modules IL1001 to IL1006 includes a plurality of optical members such as lenses. In the present embodiment, light emitted from the light source device and passing through any one of the plurality of illumination modules IL1001 to IL1006 is referred to as an illumination light beam EL1. Each of the plurality of illumination modules IL1001 to IL1006 includes, for example, an integrator optical system, a rod lens, a fly-eye lens, and the like, and illuminates the illumination region IR with the illumination light beam EL1 having a uniform illumination distribution. In the present embodiment, the plurality of lighting modules IL1001 to IL1006 are arranged inside the first drum member 1021. Each of the plurality of illumination modules IL1001 to IL1006 passes through the first drum member 1021 from inside the first drum member 1021, and passes through each of the illumination regions IR (IR1001 to IR1001) on the mask M held on the outer peripheral surface of the first drum member 1021. Illuminate IR1006).

本実施形態において、各照明モジュールのことを、−Y側(図2紙面手前側)から+Y側(図2紙面奧側)に向う順に、第1照明モジュールIL1001、第2照明モジュールIL1002、第3照明モジュールIL1003、第4照明モジュールIL1004、第5照明モジュールIL1005、第6照明モジュールIL1006という。すなわち、複数の照明モジュールIL1001〜IL1006のうち、最も−Y側に配置されているのは第1照明モジュールIL1001であり、最も+Y側に配置されているのは第6照明モジュールIL1006である。なお、投影光学系PLが備える投影モジュールの数は、1個以上5個以下でもよいし、7個以上でもよい。   In the present embodiment, each of the lighting modules is referred to as a first lighting module IL1001, a second lighting module IL1002, and a third lighting module in order from the −Y side (front side in FIG. 2) to the + Y side (back side in FIG. 2). The lighting module IL1003, the fourth lighting module IL1004, the fifth lighting module IL1005, and the sixth lighting module IL1006. That is, among the plurality of lighting modules IL1001 to IL1006, the first lighting module IL1001 is arranged closest to the −Y side, and the sixth lighting module IL1006 is arranged closest to the + Y side. The number of projection modules included in the projection optical system PL may be one or more and five or less, or seven or more.

複数の照明モジュールIL1001〜IL1006は、第1中心軸AX1001と交差する方向(例えば、X軸方向)に関して、互いに干渉しないように離間して配置されている。第1照明モジュールIL1001、第3照明モジュールIL1003、及び第5照明モジュールIL1005は、Y軸方向から見て、互いに重なる位置に配置されている。第1照明モジュールIL1001、第3照明モジュールIL1003、及び第5照明モジュールIL1005は、Y軸方向に互いに離れて配置されている。   The plurality of illumination modules IL1001 to IL1006 are spaced apart from each other in a direction (for example, the X-axis direction) intersecting with the first central axis AX1001 so as not to interfere with each other. The first lighting module IL1001, the third lighting module IL1003, and the fifth lighting module IL1005 are arranged at positions overlapping each other when viewed from the Y-axis direction. The first lighting module IL1001, the third lighting module IL1003, and the fifth lighting module IL1005 are arranged apart from each other in the Y-axis direction.

本実施形態において、第2照明モジュールIL1002は、Y軸方向から見て、中心面p1003に関して第1照明モジュールIL1001と対称的に配置されている。第4照明モジュールIL1004及び第6照明モジュールIL1006は、Y軸方向から見て、第2照明モジュールIL1002と重なる位置に配置されている。第2照明モジュールIL1002、第4照明モジュールIL1004、及び第6照明モジュールIL1006は、Y軸方向には互いに離れて配置されている。   In the present embodiment, the second lighting module IL1002 is symmetrically disposed with respect to the center plane p1003 with respect to the first lighting module IL1001 when viewed from the Y-axis direction. The fourth lighting module IL1004 and the sixth lighting module IL1006 are arranged at positions overlapping the second lighting module IL1002 when viewed from the Y-axis direction. The second lighting module IL1002, the fourth lighting module IL1004, and the sixth lighting module IL1006 are arranged apart from each other in the Y-axis direction.

複数の照明モジュールIL1001〜IL1006のそれぞれは、第1ドラム部材1021の第1中心軸AX1001に関する放射方向(径方向)のうち、中心面p1003と交差する第1径方向D1001又は第2径方向D1002に向けて照明光束EL1を照射する。各照明モジュールの照明光束EL1の照射方向は、照明モジュールがY軸方向に並ぶ順に交互に、変化している。例えば、第1照明モジュールIL1からの照明光束の照射方向(第1径方向D1001)は、Z軸方向よりも−X側に傾いており、第2照明モジュールIL1002からの照明光束の照射方向(第2径方向D1002)は、−Z軸方向よりも+X側に傾いている。同様にして、第3照明モジュールIL1003及び第5照明モジュールIL1005の各々からの照明光束の照射方向は、第1照明モジュールIL1001の照射方向と実質的に平行であり、第4照明モジュールIL1004及び第6照明モジュールIL1006の各々からの照明光束の照射方向は、第2照明モジュールIL1002の照射方向と実質的に平行である。   Each of the plurality of lighting modules IL1001 to IL1006 extends in a first radial direction D1001 or a second radial direction D1002 intersecting with the center plane p1003 in the radial direction (radial direction) of the first drum member 1021 with respect to the first central axis AX1001. The illumination light beam EL1 is directed toward the light source. The irradiation direction of the illumination light beam EL1 of each illumination module changes alternately in the order in which the illumination modules are arranged in the Y-axis direction. For example, the irradiation direction (first radial direction D1001) of the illumination light beam from the first illumination module IL1 is inclined to the −X side from the Z-axis direction, and the irradiation direction of the illumination light beam from the second illumination module IL1002 (first direction). The two radial directions D1002) are inclined more toward the + X side than the -Z axis direction. Similarly, the irradiation direction of the illumination light beam from each of the third lighting module IL1003 and the fifth lighting module IL1005 is substantially parallel to the irradiation direction of the first lighting module IL1001, and the fourth lighting module IL1004 and the sixth The irradiation direction of the illumination light beam from each of the illumination modules IL1006 is substantially parallel to the irradiation direction of the second illumination module IL1002.

図5は、本実施形態における照明領域IR及び投影領域PAの配置を示す図である。なお、図5には、第1ドラム部材1021に配置されたマスクM上の照明領域IRを−Z側から見た平面図(図5中の左図)と、第2ドラム部材1022に配置された基板P上の投影領域PAを+Z側から見た平面図(図5中の右図)とが図示されている。図5中の符号Xsは、第1ドラム部材1021又は第2ドラム部材1022の移動方向(回転方向)を示す。   FIG. 5 is a diagram illustrating an arrangement of the illumination region IR and the projection region PA in the present embodiment. Note that FIG. 5 is a plan view (left view in FIG. 5) of the illumination region IR on the mask M arranged on the first drum member 1021 as viewed from the −Z side, and is arranged on the second drum member 1022. A plan view (right diagram in FIG. 5) of the projection area PA on the substrate P as viewed from the + Z side is illustrated. The symbol Xs in FIG. 5 indicates the moving direction (rotation direction) of the first drum member 1021 or the second drum member 1022.

第1から第6照明モジュールIL1001〜IL1006は、それぞれ、マスクM上の第1から第6照明領域IR1001〜IR1006を照明する。例えば、第1照明モジュールIL1001は、第1照明領域IR1001を照明し、第2照明モジュールIL1002は第2照明領域IR1002を照明する。   The first to sixth illumination modules IL1001 to IL1006 illuminate the first to sixth illumination regions IR1001 to IR1006 on the mask M, respectively. For example, the first illumination module IL1001 illuminates the first illumination region IR1001, and the second illumination module IL1002 illuminates the second illumination region IR1002.

本実施形態における第1照明領域IR1001は、Y方向に細長い台形状の領域として説明するが、後で説明する投影光学系(投影モジュール)PLの構成によっては、この台形領域を包含する長方形の領域としても良い。第3照明領域IR1003及び第5照明領域IR1005は、それぞれ、第1照明領域IR1001と同様の形状の領域であり、Y軸方向に一定間隔を空けて配置されている。また、第2照明領域IR1002は、中心面p1003に関して第1照明領域IR1001と対称的な台形状(又は長方形)の領域である。第4照明領域IR1004及び第6照明領域IR1006は、それぞれ、第2照明領域IR1002と同様の形状の領域であり、Y軸方向に一定間隔を空けて配置されている。   The first illumination region IR1001 in the present embodiment will be described as a trapezoidal region elongated in the Y direction, but depending on the configuration of a projection optical system (projection module) PL described later, a rectangular region including the trapezoidal region. It is good. The third illumination region IR1003 and the fifth illumination region IR1005 are each a region having the same shape as the first illumination region IR1001, and are arranged at regular intervals in the Y-axis direction. The second illumination region IR1002 is a trapezoidal (or rectangular) region symmetrical to the first illumination region IR1001 with respect to the center plane p1003. The fourth illumination region IR1004 and the sixth illumination region IR1006 are each a region having the same shape as the second illumination region IR1002, and are arranged at regular intervals in the Y-axis direction.

図5に示すように、第1から第6照明領域IR1001〜IR1006のそれぞれは、第1面p1001の周方向に沿って見た場合に、隣り合う台形状の照明領域の斜辺部の三角部が重なるように(オーバーラップするように)配置されている。そのため、例えば、第1ドラム部材1021の回転によって第1照明領域IR1001を通過するマスクM上の第1領域A1001は、第1ドラム部材1021の回転によって第2照明領域IR1002を通過するマスクM上の第2領域A1002と一部重複する。   As shown in FIG. 5, each of the first to sixth illumination regions IR1001 to IR1006 has a triangular portion on the hypotenuse of an adjacent trapezoidal illumination region when viewed along the circumferential direction of the first surface p1001. They are arranged to overlap (overlap). Therefore, for example, the first region A1001 on the mask M that passes through the first illumination region IR1001 due to the rotation of the first drum member 1021 is on the mask M that passes through the second illumination region IR1002 due to the rotation of the first drum member 1021. It partially overlaps with the second area A1002.

本実施形態において、マスクMは、パターンが形成されているパターン形成領域A1003と、パターンが形成されていないパターン非形成領域A1004とを有する。そのパターン非形成領域A1004は、パターン形成領域A1003を枠状に囲むように配置されており、照明光束EL1を遮光する特性を有する。マスクMのパターン形成領域A1003は、第1ドラム部材1021の回転に伴って方向Xsに移動し、パターン形成領域A1003のうちのY軸方向の各部分領域は、第1から第6照明領域IR1001〜IR1006のいずれかを通過する。換言すると、第1から第6照明領域IR1001〜IR1006は、パターン形成領域A1003のY軸方向の全幅をカバーするように、配置されている。   In the present embodiment, the mask M has a pattern formation region A1003 where a pattern is formed, and a pattern non-formation region A1004 where a pattern is not formed. The pattern non-forming region A1004 is arranged so as to surround the pattern forming region A1003 in a frame shape, and has a characteristic of shielding the illumination light beam EL1. The pattern formation region A1003 of the mask M moves in the direction Xs with the rotation of the first drum member 1021, and each of the partial regions in the Y-axis direction of the pattern formation region A1003 includes the first to sixth illumination regions IR1001 to IR1001. Passes through any of IR1006. In other words, the first to sixth illumination regions IR1001 to IR1006 are arranged so as to cover the entire width of the pattern formation region A1003 in the Y-axis direction.

図2に示すように、投影光学系PLは、Y軸方向に並ぶ複数の投影モジュールPL1001〜PL1006を備える。複数の投影モジュールPL1001〜PL1006のそれぞれは、第1から第6照明モジュールIL1006のそれぞれと1対1で対応しており、対応する照明モジュールによって照明される照明領域IR内に現れるマスクMの部分的なパターンの像を、基板P上の各投影領域PAに投影する。   As shown in FIG. 2, the projection optical system PL includes a plurality of projection modules PL1001 to PL1006 arranged in the Y-axis direction. Each of the plurality of projection modules PL1001 to PL1006 has a one-to-one correspondence with each of the first to sixth illumination modules IL1006, and a part of the mask M appearing in the illumination region IR illuminated by the corresponding illumination module. Is projected onto each projection area PA on the substrate P.

例えば、第1投影モジュールPL1001は、第1照明モジュールIL1001に対応し、第1照明モジュールIL1001によって照明される第1照明領域IR1001(図5参照)におけるマスクMのパターンの像を、基板P上の第1投影領域PA1001に投影する。第3投影モジュールPL1003、第5投影モジュールPL1005は、それぞれ、第3照明モジュールIL1003、第5照明モジュールIL1005と対応している。第3投影モジュールPL1003及び第5投影モジュールPL1005は、Y軸方向から見ると、第1投影モジュールPL1001と重なる位置に配置されている。   For example, the first projection module PL1001 corresponds to the first illumination module IL1001, and transfers the image of the pattern of the mask M in the first illumination region IR1001 (see FIG. 5) illuminated by the first illumination module IL1001 onto the substrate P. The image is projected on the first projection area PA1001. The third projection module PL1003 and the fifth projection module PL1005 correspond to the third illumination module IL1003 and the fifth illumination module IL1005, respectively. The third projection module PL1003 and the fifth projection module PL1005 are arranged at positions overlapping the first projection module PL1001 when viewed from the Y-axis direction.

また、第2投影モジュールPL1002は、第2照明モジュールIL1002に対応し、第2照明モジュールIL1002によって照明される第2照明領域IR1002(図5参照)におけるマスクMのパターンの像を、基板P上の第2投影領域PA1002に投影する。第2投影モジュールPL1002は、Y軸方向から見ると、第1投影モジュールPL1001に対して中心面p1003を挟んで対称的な位置に配置されている。   The second projection module PL1002 corresponds to the second illumination module IL1002, and transfers the image of the pattern of the mask M in the second illumination region IR1002 (see FIG. 5) illuminated by the second illumination module IL1002 onto the substrate P. The projection is performed on the second projection area PA1002. The second projection module PL1002 is disposed symmetrically with respect to the first projection module PL1001 with respect to the center plane p1003 when viewed from the Y-axis direction.

第4投影モジュールPL1004、第6投影モジュールPL1006は、それぞれ、第4照明モジュールIL1004、第6照明モジュールIL1006と対応して配置され、第4投影モジュールPL1004及び第6投影モジュールPL1006は、Y軸方向から見て、第2投影モジュールPL1002と重なる位置に配置されている。   The fourth projection module PL1004 and the sixth projection module PL1006 are arranged corresponding to the fourth illumination module IL1004 and the sixth illumination module IL1006, respectively. The fourth projection module PL1004 and the sixth projection module PL1006 are arranged in the Y-axis direction. Seen, it is arranged at a position overlapping the second projection module PL1002.

なお、本実施形態において、照明装置1013の各照明モジュールIL1001〜IL1006からマスクM上の各照明領域IR1001〜IR1006に達する光を照明光束EL1とし、各照明領域IR1001〜IR1006中に現れるマスクMの部分パターンに応じた強度分布変調を受けて各投影モジュールPL1001〜PL1006に入射して各投影領域PA1001〜PA1006に達する光を、結像光束EL2とする。   In the present embodiment, light reaching each of the illumination regions IR1001 to IR1006 on the mask M from each of the illumination modules IL1001 to IL1006 of the illumination device 1013 is referred to as an illumination light beam EL1, and a portion of the mask M appearing in each of the illumination regions IR1001 to IR1006. The light that has received the intensity distribution modulation according to the pattern and is incident on each of the projection modules PL1001 to PL1006 and reaches each of the projection areas PA1001 to PA1006 is referred to as an image forming light flux EL2.

図5中の右図に示すように、第1照明領域IR1001におけるパターンの像は第1投影領域PA1001に投影され、第3照明領域IR1003におけるパターンの像は、第3投影領域PA1003に投影され、第5照明領域IR1005におけるパターンの像は、第5投影領域PA1005に投影される。本実施形態において、第1投影領域PA1001、第3投影領域PA1003及び第5投影領域PA1005は、Y軸方向に一列に並ぶように、配置される。   As shown in the right diagram in FIG. 5, the image of the pattern in the first illumination area IR1001 is projected on the first projection area PA1001, the image of the pattern in the third illumination area IR1003 is projected on the third projection area PA1003, The image of the pattern in fifth illumination region IR1005 is projected onto fifth projection region PA1005. In the present embodiment, the first projection area PA1001, the third projection area PA1003, and the fifth projection area PA1005 are arranged so as to be aligned in the Y-axis direction.

また、第2照明領域IR1002におけるパターンの像は、第2投影領域PA1002に投影される。本実施形態において、第2投影領域PA1002は、Y軸方向から見て、中心面p1003に関して第1投影領域PA1001と対称的に配置される。また、第4照明領域IR1004におけるパターンの像は、第4投影領域PA1004に投影され、第6照明領域IR1006におけるパターンの像は、第6投影領域PA1006に投影される。本実施形態において、第2投影領域PA1002、第4投影領域PA1004及び第6投影領域PA1006は、Y軸方向に一列に並ぶように、配置される。   Further, the image of the pattern in second illumination region IR1002 is projected on second projection region PA1002. In the present embodiment, the second projection area PA1002 is arranged symmetrically with respect to the center plane p1003 with respect to the first projection area PA1001 when viewed from the Y-axis direction. Further, the image of the pattern in the fourth illumination region IR1004 is projected on the fourth projection region PA1004, and the image of the pattern in the sixth illumination region IR1006 is projected on the sixth projection region PA1006. In the present embodiment, the second projection area PA1002, the fourth projection area PA1004, and the sixth projection area PA1006 are arranged so as to be aligned in the Y-axis direction.

第1から第6投影領域PA1001〜PA1006のそれぞれは、第2面p1002の周方向に沿って見た場合に、第2中心軸AX1002に平行な方向において隣り合う投影領域と、端部(台形の三角部分)が重なるように配置されている。そのため、例えば、第2ドラム部材1022の回転によって第1投影領域PA1001を通過する基板P上の第3領域A1005は、第2ドラム部材1022の回転によって第2投影領域PA1002を通過する基板P上の第4領域A1006と一部重複する。
第1投影領域PA1001と第2投影領域PA1002は、第3領域A1005と第4領域A1006が重複する領域での露光量が、重複しない領域の露光量と実質的に同じになるように、それぞれの形状等が設定されている。
Each of the first to sixth projection areas PA1001 to PA1006 is, when viewed along the circumferential direction of the second surface p1002, a projection area adjacent in a direction parallel to the second central axis AX1002 and an end (trapezoidal shape). (Triangular portions) are arranged to overlap. Therefore, for example, the third area A1005 on the substrate P passing through the first projection area PA1001 due to the rotation of the second drum member 1022 is on the substrate P passing through the second projection area PA1002 due to the rotation of the second drum member 1022. It partially overlaps with the fourth area A1006.
Each of the first projection area PA1001 and the second projection area PA1002 is set such that the exposure amount in the area where the third area A1005 and the fourth area A1006 overlap is substantially the same as the exposure amount in the non-overlapping area. The shape and the like are set.

本実施形態において、基板Pにおける露光対象の領域(以下、露光領域A1007という)は、図5中の右図に示すように、第2ドラム部材1022の回転に伴って方向Xsに移動し、露光領域A1007のうちのY軸方向の各部分領域は、第1から第6投影領域PA1001〜PA1006のいずれかを通過する。換言すると、第1から第6投影領域PA1001〜PA1006は、露光領域A1007のY軸方向の全幅をカバーするように、配置されている。   In the present embodiment, a region to be exposed on the substrate P (hereinafter, referred to as an exposure region A1007) moves in the direction Xs with the rotation of the second drum member 1022 as shown in the right diagram in FIG. Each partial area in the Y-axis direction in the area A1007 passes through any of the first to sixth projection areas PA1001 to PA1006. In other words, the first to sixth projection areas PA1001 to PA1006 are arranged so as to cover the entire width of the exposure area A1007 in the Y-axis direction.

なお、第1投影モジュールPL1001に対する照明光束EL1の照射方向は、例えば第1照明領域IR1001内のいずれかの位置を通る主光線の進行方向としてもよいし、第1照明領域IR1001の中心を通る主光線の進行方向としてもよい。第2から第6投影モジュールPL1002〜PL1006に対する照明光束EL1の照射方向についても同様である。   Note that the irradiation direction of the illumination light beam EL1 to the first projection module PL1001 may be, for example, the traveling direction of the principal ray passing through any position in the first illumination region IR1001, or the principal direction passing the center of the first illumination region IR1001. The traveling direction of the light beam may be used. The same applies to the irradiation direction of the illumination light beam EL1 to the second to sixth projection modules PL1002 to PL1006.

ところで、第1から第6投影領域PA1001〜PA1006は、そのいずれかを通る基板P上の領域が互いに端部で重複しないように、配置されていてもよい。例えば、第1投影領域PA1001を通る第3領域A1005が、第2投影領域PA1002を通る第4領域A1006と一部重複しなくてもよい。すなわち、マルチレンズ方式であっても各投影モジュールによる継ぎ露光を行なわないこともできる。この場合に、第3領域A1005は、第1のデバイスに対応するパターンが投影される領域であって、第4領域A1006は、第2のデバイスに対応するパターンが投影される領域であってもよい。上記の第2のデバイスは、第1のデバイスと同種のデバイスであって、第4領域A1006に第3領域A1005と同じパターンが投影されてもよい。上記の第2のデバイスは、第1のデバイスと異なる種類のデバイスであって、第4領域A1006に第3領域A1005と異なるパターンが投影されてもよい。   By the way, the first to sixth projection areas PA1001 to PA1006 may be arranged such that areas on the substrate P passing through any of them do not overlap each other at the ends. For example, the third area A1005 passing through the first projection area PA1001 may not partially overlap the fourth area A1006 passing through the second projection area PA1002. That is, even in the case of the multi-lens system, the joint exposure by each projection module may not be performed. In this case, the third area A1005 is an area where a pattern corresponding to the first device is projected, and the fourth area A1006 is an area where a pattern corresponding to the second device is projected. Good. The second device is a device of the same type as the first device, and the same pattern as that of the third region A1005 may be projected on the fourth region A1006. The second device is a device of a different type from the first device, and a pattern different from that of the third region A1005 may be projected on the fourth region A1006.

次に、本実施形態の投影光学系PLの詳細構成について図6を参照して説明する。なお、本実施形態において、第2から第6投影モジュールPL1001〜PL1006のそれぞれは、第1投影モジュールPL1001と同様の構成である。そのため、投影光学系PLを代表して、第1投影モジュールPL1001の構成について説明する。   Next, a detailed configuration of the projection optical system PL of the present embodiment will be described with reference to FIG. Note that, in the present embodiment, each of the second to sixth projection modules PL1001 to PL1006 has the same configuration as the first projection module PL1001. Therefore, the configuration of the first projection module PL1001 will be described as a representative of the projection optical system PL.

図6に示す第1投影モジュールPL1001は、第1照明領域IR1001に配置されたマスクMのパターンの像を中間像面p1007に結像する第1光学系1041と、第1光学系1041が形成した中間像の少なくとも一部を基板Pの第1投影領域PA1001に再結像する第2光学系1042と、中間像が形成される中間像面p1007に配置された第1視野絞り1043とを備える。   The first projection module PL1001 illustrated in FIG. 6 includes a first optical system 1041 that forms an image of the pattern of the mask M arranged in the first illumination region IR1001 on the intermediate image plane p1007, and the first optical system 1041. A second optical system 1042 for re-imaging at least a part of the intermediate image on the first projection area PA1001 of the substrate P, and a first field stop 1043 arranged on an intermediate image plane p1007 on which the intermediate image is formed.

また、第1投影モジュールPL1001は、基板P上に形成されるマスクのパターン像(以下、投影像という)のフォーカス状態を微調整する為のフォーカス補正光学部材1044、投影像を像面内で微少に横シフトさせる為の像シフト補正光学部材1045、投影像の倍率を微少補正する倍率補正用光学部材1047、及び投影像を像面内で微少回転させる為のローテーション補正機構1046、を備える。   The first projection module PL1001 includes a focus correction optical member 1044 for finely adjusting the focus state of a pattern image (hereinafter, referred to as a projection image) of a mask formed on the substrate P, and the projection image is minutely adjusted in the image plane. An image shift correction optical member 1045 for laterally shifting the image, a magnification correction optical member 1047 for finely correcting the magnification of the projected image, and a rotation correction mechanism 1046 for slightly rotating the projected image within the image plane.

フォーカス補正光学部材1044は、第1照明領域IR1001から出射した結像光束EL2が入射する位置に配置され、像シフト補正光学部材1045は、フォーカス補正光学部材1044から出射した結像光束EL2が入射する位置に配置されている。倍率補正用光学部材1047は、第2光学系1042から出射した結像光束EL2が入射する位置に配置されている。   The focus correction optical member 1044 is arranged at a position where the imaging light beam EL2 emitted from the first illumination region IR1001 enters, and the image shift correction optical member 1045 receives the imaging light beam EL2 emitted from the focus correction optical member 1044. Is located in the position. The magnification correcting optical member 1047 is arranged at a position where the imaging light beam EL2 emitted from the second optical system 1042 is incident.

マスクMのパターンからの結像光束EL2は、第1照明領域IR1001から法線方向に出射し、フォーカス補正光学部材1044を通って像シフト補正光学部材1045に入射する。像シフト補正光学部材1045を透過した結像光束EL2は、第1光学系1041の要素である第1偏向部材1050の第1反射面(平面鏡)p1004で反射され、第1レンズ群1051を通って第1凹面鏡1052で反射され、再び第1レンズ群1051を通って第1偏向部材1050の第2反射面(平面鏡)p1005で反射されて、第1視野絞り1043に入射する。   The imaging light flux EL2 from the pattern of the mask M is emitted in the normal direction from the first illumination region IR1001, passes through the focus correction optical member 1044, and enters the image shift correction optical member 1045. The image forming light beam EL2 transmitted through the image shift correcting optical member 1045 is reflected by the first reflecting surface (plane mirror) p1004 of the first deflecting member 1050, which is an element of the first optical system 1041, and passes through the first lens group 1051. The light is reflected by the first concave mirror 1052, passes through the first lens group 1051 again, is reflected by the second reflecting surface (plane mirror) p1005 of the first deflecting member 1050, and enters the first field stop 1043.

第1視野絞り1043を通った結像光束EL2は、第2光学系1042の要素である第2偏向部材1057の第3反射面(平面鏡)p1008で反射され、第2レンズ群1058を通って第2凹面鏡1059で反射され、再び第2レンズ群1058を通って第2偏向部材1057の第4反射面(平面鏡)p1009で反射されて、倍率補正用光学部材1047に入射する。
倍率補正用光学部材1047から出射した結像光束EL2は、基板P上の第1投影領域PA1001に入射し、第1照明領域IR1001内に現れるパターンの像が第1投影領域PA1001に等倍(×1)で投影される。
The image forming light beam EL2 that has passed through the first field stop 1043 is reflected by the third reflecting surface (plane mirror) p1008 of the second deflecting member 1057, which is an element of the second optical system 1042, passes through the second lens group 1058, and passes through the second lens group 1058. The light is reflected by the two concave mirror 1059, passes through the second lens group 1058 again, is reflected by the fourth reflecting surface (plane mirror) p1009 of the second deflecting member 1057, and enters the magnification correcting optical member 1047.
The imaging light beam EL2 emitted from the magnification correcting optical member 1047 enters the first projection area PA1001 on the substrate P, and an image of a pattern appearing in the first illumination area IR1001 is magnified (×) in the first projection area PA1001. Projected in 1).

第1光学系1041と第2光学系1042は、例えばダイソン系を変形したテレセントリックな反射屈折光学系である。本実施形態において、第1光学系1041の光軸(以下、第1光軸AX1003という)は、中心面p1003に対して実質的に直交する。第1光学系1041は、第1偏向部材1050、第1レンズ群1051、及び第1凹面鏡1052を備える。像シフト補正光学部材1045から出射した結像光束EL2は、第1偏向部材1050の第1反射面p1004で反射して第1光軸AX1003の一方側(−X側)に向って進行し、第1レンズ群1051を通って瞳面に配置される第1凹面鏡1052に入射する。第1凹面鏡1052で反射した結像光束EL2は、第1光軸AX1003の他方側(+X側)に進行して第1レンズ群1051を通り、第1偏向部材1050の第2反射面p1005で反射して第1視野絞り1043に入射する。   The first optical system 1041 and the second optical system 1042 are, for example, telecentric catadioptric optical systems obtained by modifying a Dyson system. In the present embodiment, the optical axis of the first optical system 1041 (hereinafter, referred to as first optical axis AX1003) is substantially orthogonal to the center plane p1003. The first optical system 1041 includes a first deflecting member 1050, a first lens group 1051, and a first concave mirror 1052. The imaging light beam EL2 emitted from the image shift correction optical member 1045 is reflected by the first reflection surface p1004 of the first deflection member 1050, travels toward one side (−X side) of the first optical axis AX1003, and The light enters the first concave mirror 1052 disposed on the pupil plane through one lens group 1051. The imaging light flux EL2 reflected by the first concave mirror 1052 travels to the other side (+ X side) of the first optical axis AX1003, passes through the first lens group 1051, and is reflected by the second reflection surface p1005 of the first deflection member 1050. Then, the light enters the first field stop 1043.

第1偏向部材1050は、Y軸方向に延びる三角プリズムである。本実施形態において、第1反射面p1004と第2反射面p1005のそれぞれは、三角プリズムの表面に形成された鏡面(反射膜の表面)を含む。第1照明領域IR1001の中心を通った結像光束EL2の主光線EL3は、中心面p1003に対してXZ面内で傾斜した第1径方向D1001に沿って進行して第1投影モジュールPL1001に入射する。   The first deflecting member 1050 is a triangular prism extending in the Y-axis direction. In the present embodiment, each of the first reflection surface p1004 and the second reflection surface p1005 includes a mirror surface (the surface of the reflection film) formed on the surface of the triangular prism. The principal ray EL3 of the imaging light beam EL2 passing through the center of the first illumination region IR1001 travels along the first radial direction D1001 inclined in the XZ plane with respect to the center plane p1003 and enters the first projection module PL1001. I do.

第1偏向部材1050は、第1照明領域IR1001から第1反射面p1004に達する主光線EL3と、第2反射面p1005から中間像面p1007に達する主光線EL3(中心面p1003と平行)とが、XZ面内で非平行となる(交差する)ように、結像光束EL2を偏向する。   The first deflecting member 1050 includes a principal ray EL3 reaching the first reflection surface p1004 from the first illumination region IR1001 and a principal ray EL3 (parallel to the center plane p1003) reaching the intermediate image plane p1007 from the second reflection plane p1005. The imaging light beam EL2 is deflected so as to be non-parallel (intersect) in the XZ plane.

以上のような光路を形成する為に、本実施形態では、第1偏向部材1050の第1反射面p1004と第2反射面p1005とが交わる稜線と第1光軸AX1003とを含み、XY面と平行な面をp1006としたとき、この面p1006に対して第1反射面p1004と第2反射面p1005は非対称な角度で配置されている。   In order to form the above optical path, in the present embodiment, the first deflecting member 1050 includes a ridge line where the first reflection surface p1004 and the second reflection surface p1005 intersect and the first optical axis AX1003, and the XY plane. Assuming that the parallel surface is p1006, the first reflection surface p1004 and the second reflection surface p1005 are arranged at an asymmetric angle with respect to this surface p1006.

第1反射面p1004の面p1006に対する角度をθ1001、第2反射面p1005の面p1006に対する角度をθ1002とすると、本実施形態において、角度(θ1001+θ1002)は、90°未満に設定され、角度θ1001は45°未満、角度θ1002は実質的に45°に設定されている。   Assuming that the angle of the first reflection surface p1004 with respect to the surface p1006 is θ1001 and the angle of the second reflection surface p1005 with respect to the surface p1006 is θ1002, in this embodiment, the angle (θ1001 + θ1002) is set to less than 90 °, and the angle θ1001 is 45. And the angle θ1002 is set to substantially 45 °.

第1反射面p1004で反射して第1レンズ群1051に入射する主光線EL3を光軸AX1003と平行に設定することにより、その主光線EL3は第1凹面鏡1052の中心、すなわち瞳面の光軸AX1003との交点に通すことができ、テレセントリックな結像状態を確保できる。その為には、図6において、第1照明領域IR1001から第1反射面p1004に達する主光線EL3(第1径方向D1001)の中心面p1003に対する傾き角をθdとしたとき、第1反射面p1004の角度θ1001は、下記の式(1)を満たすように設定すれば良い。
θ1001=45°−(θd/2)・・・(1)
By setting the principal ray EL3 reflected by the first reflection surface p1004 and entering the first lens group 1051 in parallel with the optical axis AX1003, the principal ray EL3 is located at the center of the first concave mirror 1052, that is, the optical axis of the pupil plane. It can pass through the intersection with AX1003, and a telecentric imaging state can be secured. For this purpose, in FIG. 6, when the inclination angle of the principal ray EL3 (first radial direction D1001) from the first illumination region IR1001 to the first reflection surface p1004 with respect to the center plane p1003 is θd, the first reflection surface p1004 May be set so as to satisfy the following equation (1).
θ1001 = 45 ° − (θd / 2) (1)

本実施形態において、第1レンズ群1051に属する複数のレンズのそれぞれは、第1光軸AX1003の回りで軸対称な形状である。第1反射面p1004で反射した結像光束EL2は、面p1006に関する一方側(+Z側)から第1レンズ群1051に入射する。第1凹面鏡1052は、第1光学系1041の瞳面の位置又はその近傍に配置されている。   In the present embodiment, each of the plurality of lenses belonging to the first lens group 1051 has an axially symmetric shape around the first optical axis AX1003. The imaging light beam EL2 reflected by the first reflection surface p1004 enters the first lens group 1051 from one side (+ Z side) of the surface p1006. The first concave mirror 1052 is arranged at or near the position of the pupil plane of the first optical system 1041.

第1レンズ群1051を通った結像光束EL2の主光線EL3は、第1光軸AX1003と第1凹面鏡1052との交点に入射する。第1凹面鏡1052で反射した結像光束EL2は、第1凹面鏡1052への入射前と比較して、第1レンズ群1051の中を面p1006に関して対称的な光路に沿って進行する。第1凹面鏡1052で反射した結像光束EL2は、第1レンズ群1051の他方側(−Z側)から出射し、第1偏向部材1050の第2反射面p1005で反射して、中心面p1003と平行な主光線EL3に沿って進行する。   The principal ray EL3 of the imaging light beam EL2 that has passed through the first lens group 1051 is incident on the intersection of the first optical axis AX1003 and the first concave mirror 1052. The imaging light beam EL2 reflected by the first concave mirror 1052 travels in the first lens group 1051 along an optical path symmetrical with respect to the plane p1006 as compared to before entering the first concave mirror 1052. The image forming light beam EL2 reflected by the first concave mirror 1052 exits from the other side (−Z side) of the first lens group 1051, is reflected by the second reflecting surface p1005 of the first deflecting member 1050, and is reflected by the center plane p1003. It travels along a parallel principal ray EL3.

第1視野絞り1043は、第1投影領域PA1001の形状を規定する開口を有する。すなわち、第1視野絞り1043の開口の形状が第1投影領域PA1001の形状を規定することになる。従って、図6に示すように、中間像面p1007に視野絞り1043を配置できる場合は、この視野絞り1043の開口形状を先の図5の右図で示したような台形状にすることができ、その場合は、第1から第6照明領域IR1001〜IR1006のそれぞれの形状を、第1から第6投影領域PA1001〜PA1006のそれぞれの形状(台形)と相似にしなくてもよく、各投影領域(視野絞り1043の開口)の台形形状を包含するような長方形にすることができる。   The first field stop 1043 has an opening that defines the shape of the first projection area PA1001. That is, the shape of the opening of the first field stop 1043 defines the shape of the first projection area PA1001. Accordingly, as shown in FIG. 6, when the field stop 1043 can be arranged on the intermediate image plane p1007, the aperture shape of the field stop 1043 can be made trapezoidal as shown in the right diagram of FIG. In that case, the respective shapes of the first to sixth illumination regions IR1001 to IR1006 do not have to be similar to the respective shapes (trapezoids) of the first to sixth projection regions PA1001 to PA1006. The aperture may be rectangular so as to include the trapezoidal shape of the field stop 1043).

第2光学系1042は、第1光学系1041と同様の構成であり、第1視野絞り1043を含む中間像面p1007に関して第1光学系1041と対称的に設けられている。第2光学系1042の光軸(以下、第2光軸AX1004という)は、中心面p1003に対して実質的に直交する。第2光学系1042は、第2偏向部材1057、第2レンズ群1058、及び第2凹面鏡1059を備える。第1光学系1041から出射して第1視野絞り1043を通った結像光束EL2は、第2偏向部材1057の第3反射面p1008で反射し、第2レンズ群1058を通って第2凹面鏡1059に入射する。第2凹面鏡1059で反射した結像光束EL2は、再び第2レンズ群1058を通って第2偏向部材1057の第4反射面p1009で反射し、倍率補正用光学部材1047に入射する。   The second optical system 1042 has the same configuration as the first optical system 1041, and is provided symmetrically with respect to the intermediate image plane p1007 including the first field stop 1043. An optical axis of the second optical system 1042 (hereinafter, referred to as a second optical axis AX1004) is substantially orthogonal to the center plane p1003. The second optical system 1042 includes a second deflecting member 1057, a second lens group 1058, and a second concave mirror 1059. The imaging light beam EL2 emitted from the first optical system 1041 and passed through the first field stop 1043 is reflected by the third reflecting surface p1008 of the second deflecting member 1057, passes through the second lens group 1058, and becomes the second concave mirror 1059. Incident on. The imaging light beam EL2 reflected by the second concave mirror 1059 passes through the second lens group 1058 again, is reflected by the fourth reflecting surface p1009 of the second deflecting member 1057, and enters the magnification correcting optical member 1047.

第2光学系1042の第2偏向部材1057、第2レンズ群1058、第2凹面鏡1059は、それぞれ、第1光学系1041の第1偏向部材1050、第1レンズ群1051、第1凹面鏡1052と同様である。第2偏向部材1057の第3反射面p1008が第2光軸AX1004となす角度θ1003は、第1偏向部材1050の第2反射面p1005が第1光軸AX1003となす角度θ1002と実質的に同じである。また、第2偏向部材1057の第4反射面p1009が第2光軸AX1004となす角度θ1004は、第1偏向部材1050の第1反射面p1004が第1光軸AX1003となす角度θ1001と実質的に同じである。第2レンズ群1058に属する複数のレンズのそれぞれは、第2光軸AX1004の回りで軸対称な形状である。
第2凹面鏡1059は、第2光学系1042の瞳面の位置又はその近傍に配置されている。
The second deflecting member 1057, the second lens group 1058, and the second concave mirror 1059 of the second optical system 1042 are the same as the first deflecting member 1050, the first lens group 1051, and the first concave mirror 1052 of the first optical system 1041, respectively. It is. The angle θ1003 formed by the third reflection surface p1008 of the second deflection member 1057 with the second optical axis AX1004 is substantially the same as the angle θ1002 formed by the second reflection surface p1005 of the first deflection member 1050 with the first optical axis AX1003. is there. The angle θ1004 formed by the fourth reflection surface p1009 of the second deflection member 1057 with the second optical axis AX1004 is substantially equal to the angle θ1001 formed by the first reflection surface p1004 of the first deflection member 1050 with the first optical axis AX1003. Is the same. Each of the plurality of lenses belonging to the second lens group 1058 has a shape that is axially symmetric about the second optical axis AX1004.
The second concave mirror 1059 is arranged at or near the position of the pupil plane of the second optical system 1042.

第1視野絞り1043を通った結像光束EL2は、中心面p1003と平行な主光線に沿った方向に進行して第3反射面(平面)p1008に入射する。第3反射面p1008の第2光学系1042の第2光軸AX1004(或いは面p1006や中間像面p1007)に対する傾き角度θ1003はXZ面内で45°であり、ここで反射した結像光束EL2は、第2レンズ群1058の上半分の視野領域に入射する。その第2レンズ群1058に入射する結像光束EL2の主光線EL3は、第2光軸AX1004と平行になり、第2光軸AX1004と第2凹面鏡1059との交点に入射する。   The image forming light beam EL2 that has passed through the first field stop 1043 travels in a direction along a principal ray parallel to the central plane p1003, and enters the third reflecting surface (plane) p1008. The inclination angle θ1003 of the third reflection surface p1008 with respect to the second optical axis AX1004 (or the surface p1006 or the intermediate image plane p1007) of the second optical system 1042 is 45 ° in the XZ plane, and the image forming light beam EL2 reflected here is , Into the upper half viewing area of the second lens group 1058. The principal ray EL3 of the imaging light beam EL2 incident on the second lens group 1058 is parallel to the second optical axis AX1004, and is incident on the intersection of the second optical axis AX1004 and the second concave mirror 1059.

第2凹面鏡1059で反射した結像光束EL2は、第2凹面鏡1059への入射前と比較して、第2光軸AX1004に関して対称的に進行する。第2凹面鏡1059で反射した結像光束EL2は、再び第2レンズ群1058の下半分の視野領域を通って、第2偏向部材1057の第4反射面p1009で反射して、中心面p1003と交差する方向へ進行する。   The imaging light beam EL2 reflected by the second concave mirror 1059 travels symmetrically with respect to the second optical axis AX1004 as compared to before the light beam EL2 enters the second concave mirror 1059. The imaging light beam EL2 reflected by the second concave mirror 1059 passes through the lower half viewing area of the second lens group 1058 again, is reflected by the fourth reflecting surface p1009 of the second deflecting member 1057, and intersects with the center plane p1003. Proceed in the direction you want.

第2光学系1042から出射して第1投影領域PA1001へ向う結像光束EL2の主光線EL3の進行方向は、第1視野絞り1043を含む中間像面p1007に関して、第1照明領域IR1001から第1光学系1041に入射する結像光束EL2の主光線EL3の進行方向と対称的に設定されている。すなわち、XZ面内で見たとき、第2偏向部材1057の第4反射面p1009の第2光軸AX1004に対する角度θ1004は、先の式(1)と同様に、下記の式(2)を満たすように設定される。
θ1004=45°−(θd/2)・・・(2)
これにより、第2光学系1042から出射した結像光束EL2の主光線EL3は、基板P上の第1投影領域PA1001(円筒面状)の法線方向(図2中の回転中心線AX1002に向かう方向)に進む。
The traveling direction of the principal ray EL3 of the image forming light beam EL2 emitted from the second optical system 1042 toward the first projection area PA1001 is the first direction from the first illumination area IR1001 with respect to the intermediate image plane p1007 including the first field stop 1043. It is set symmetrically with the traveling direction of the principal ray EL3 of the imaging light beam EL2 incident on the optical system 1041. That is, when viewed in the XZ plane, the angle θ1004 of the fourth reflecting surface p1009 of the second deflecting member 1057 with respect to the second optical axis AX1004 satisfies the following expression (2) as in the above expression (1). It is set as follows.
θ1004 = 45 ° − (θd / 2) (2)
As a result, the principal ray EL3 of the imaging light beam EL2 emitted from the second optical system 1042 is directed to the normal direction of the first projection area PA1001 (cylindrical surface) on the substrate P (to the rotation center line AX1002 in FIG. 2). Direction).

本実施形態において、フォーカス補正光学部材1044、像シフト補正光学部材1045、ローテーション補正機構1046及び倍率補正用光学部材1047は、第1投影モジュールPL1001の結像特性を調整する結像特性調整機構を構成する。結像特性調整機構を制御することにより、基板P上での投影像の投影条件を投影モジュールごとに調整することができる。ここでいう投影条件は、基板P上での投影領域の並進位置や回転位置、倍率、フォーカスのうちの1以上の項目を含む。投影条件は、同期走査時の基板Pに対する投影領域の位置ごとに定めることができる。投影像の投影条件を調整することによって、マスクMのパターンと比較したときの投影像の歪を補正することが可能である。なお、結像特性調整機構は、その構成を適宜変更可能であり、その少なくとも一部を省略できる。   In the present embodiment, the focus correction optical member 1044, the image shift correction optical member 1045, the rotation correction mechanism 1046, and the magnification correction optical member 1047 constitute an imaging characteristic adjustment mechanism for adjusting the imaging characteristics of the first projection module PL1001. I do. By controlling the imaging characteristic adjustment mechanism, the projection condition of the projection image on the substrate P can be adjusted for each projection module. The projection condition here includes one or more items of a translation position, a rotation position, a magnification, and a focus of the projection area on the substrate P. The projection condition can be determined for each position of the projection area with respect to the substrate P during the synchronous scanning. By adjusting the projection conditions of the projected image, it is possible to correct the distortion of the projected image when compared with the pattern of the mask M. The configuration of the imaging characteristic adjustment mechanism can be changed as appropriate, and at least a part of the configuration can be omitted.

フォーカス補正光学部材1044は、例えば、2枚のクサビ状のプリズムを逆向き(図6中ではX方向について逆向き)にして、全体として透明な平行平板になるように重ね合わせたものである。この1対のプリズムを互いに対向する面間の間隔を変えずに斜面方向にスライドさせることにより、平行平板としての厚さを可変にする。これによって第1光学系1041の実効的な光路長を微調整し、中間像面p1007及び投影領域PA1001に形成されるパターン像のピント状態が微調整される。   The focus correction optical member 1044 is obtained by, for example, stacking two wedge-shaped prisms in opposite directions (in FIG. 6, opposite directions in the X direction) to form a transparent parallel plate as a whole. The thickness of the parallel plate is made variable by sliding the pair of prisms in the inclined direction without changing the distance between the surfaces facing each other. Thereby, the effective optical path length of the first optical system 1041 is finely adjusted, and the focus state of the pattern image formed on the intermediate image plane p1007 and the projection area PA1001 is finely adjusted.

像シフト補正光学部材1045は、図6中のXZ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスと、それと直交する方向に傾斜可能な透明な平行平板ガラスとで構成される。その2枚の平行平板ガラスの各傾斜量を調整することで、中間像面p1007及び投影領域PA1001に形成されるパターン像をX方向やY方向に微少シフトさせることができる。   The image shift correction optical member 1045 is composed of a transparent parallel flat glass that can be tilted in the XZ plane in FIG. 6 and a transparent parallel flat glass that can be tilted in a direction orthogonal to the XZ plane. The pattern images formed on the intermediate image plane p1007 and the projection area PA1001 can be slightly shifted in the X direction and the Y direction by adjusting the tilt amounts of the two parallel flat glass plates.

倍率補正用光学部材1047は、例えば、凹レンズ、凸レンズ、凹レンズの3枚を所定間隔で同軸に配置し、前後の凹レンズは固定して、間の凸レンズを光軸(主光線)方向に移動させるように構成したものである。これによって、投影領域PA1001に形成されるパターン像は、テレセントリックな結像状態を維持しつつ、等方的に微少量だけ拡大または縮小される。なお、倍率補正用光学部材1047を構成する3枚のレンズ群の光軸は、ここを通る傾いた主光線EL3と平行になるようにXZ面内では傾けられている。   The magnification correcting optical member 1047 is configured such that, for example, a concave lens, a convex lens, and a concave lens are coaxially arranged at predetermined intervals, the front and rear concave lenses are fixed, and the convex lens therebetween is moved in the optical axis (principal ray) direction. It is what was constituted. Thus, the pattern image formed in projection area PA1001 is isotropically enlarged or reduced by a very small amount while maintaining the telecentric imaging state. The optical axes of the three lens groups constituting the magnification correcting optical member 1047 are inclined in the XZ plane so as to be parallel to the inclined principal ray EL3 passing therethrough.

ローテーション補正機構1046は、例えば、アクチュエータ(図示略)によって、第1偏向部材1050を第1光軸AX1003に平行な軸周りに微少回転させるものである。このローテーション補正機構1046によって、中間像面p1007に形成されるパターン像を、その中間像面p1007内で微少回転させることができる。   The rotation correction mechanism 1046 is for slightly rotating the first deflection member 1050 around an axis parallel to the first optical axis AX1003 by, for example, an actuator (not shown). By the rotation correction mechanism 1046, the pattern image formed on the intermediate image plane p1007 can be slightly rotated in the intermediate image plane p1007.

このように、第1投影モジュールPL1001から出射した結像光束EL2は、第2ドラム部材1022の外周面に配置されている基板Pの第1投影領域PA1001に、第1照明領域IR1001に現れるパターンの像を形成する。本実施形態において、第1照明領域IR1001の中心を通った結像光束EL2の主光線EL3は、第1照明領域IR1001から法線方向に出射し、第1投影領域PA1001に対して法線方向から入射する。このようにして、円筒面状の第1照明領域IR1001に現れるマスクMのパターンの像は、円筒面状の基板P上の第1投影領域PA1001に投影される。また、第2から第6照明領域IR1002〜IR1006のそれぞれに現れるマスクMのパターンの像は、同様にして、円筒面状の基板P上の第2から第6投影領域PA1002〜PA1006のそれぞれに投影される。   As described above, the image forming light flux EL2 emitted from the first projection module PL1001 is applied to the first projection area PA1001 of the substrate P disposed on the outer peripheral surface of the second drum member 1022 in the pattern appearing in the first illumination area IR1001. Form an image. In the present embodiment, the principal ray EL3 of the imaging light beam EL2 passing through the center of the first illumination area IR1001 is emitted from the first illumination area IR1001 in the normal direction, and from the normal direction to the first projection area PA1001. Incident. In this manner, the image of the pattern of the mask M appearing in the cylindrical first illumination region IR1001 is projected onto the first projection area PA1001 on the cylindrical substrate P. Similarly, the image of the pattern of the mask M appearing in each of the second to sixth illumination regions IR1002 to IR1006 is projected onto each of the second to sixth projection regions PA1002 to PA1006 on the cylindrical substrate P. Is done.

本実施形態では、図2、図5に示したように、奇数番目の照明領域IR1001、IR1003、IR1005と偶数番目の照明領域IR1002、IR1004、IR1006が中心面p1003に関して対称的な距離に配置されると共に、奇数番目の投影領域PA1001、PA1003、PA1005と偶数番目の投影領域PA1002、PA1004、PA1006も、中心面p1003に関して対称的な距離に配置される。そのため、6つの投影モジュールの各々を全て同じ構成にすることができ、投影光学系の部品の共通化ができ、組立工程、検査工程が簡素化されると共に、各投影モジュールの結像特性(収差等)を一様に揃えることができる。このことは、特に、マルチレンズ方式によって個々の投影モジュールの投影領域間で継ぎ露光を行なう場合に、基板P上に形成されるパネル用パターンの品質(転写忠実度)をパネル内の位置や領域に依らず一定に保つ上で有利である。   In this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 5, the odd-numbered illumination regions IR1001, IR1003, and IR1005 and the even-numbered illumination regions IR1002, IR1004, and IR1006 are arranged at symmetric distances with respect to the center plane p1003. In addition, the odd-numbered projection areas PA1001, PA1003, and PA1005 and the even-numbered projection areas PA1002, PA1004, and PA1006 are also arranged at symmetric distances with respect to the center plane p1003. Therefore, all of the six projection modules can have the same configuration, the components of the projection optical system can be shared, the assembly process and the inspection process can be simplified, and the image forming characteristics (aberration) of each projection module can be simplified. Etc.) can be uniformly arranged. This means that the quality (transfer fidelity) of the pattern for the panel formed on the substrate P (transfer fidelity) is particularly controlled when the joint exposure is performed between the projection areas of the individual projection modules by the multi-lens method. This is advantageous in keeping the value constant regardless of.

また、一般的な露光装置は、投影領域が円筒面状に湾曲していると、例えば投影領域に非垂直な方向から結像光束が入射する場合等に、投影領域の位置によってはデフォーカスが大きくなることがある。結果として、露光不良が発生し、不良デバイスが発生することがある。   Further, in a general exposure apparatus, if the projection area is curved in a cylindrical shape, defocus may occur depending on the position of the projection area, for example, when an image forming light beam enters the projection area from a direction that is not perpendicular to the projection area. May be larger. As a result, an exposure defect may occur and a defective device may occur.

本実施形態においては、投影光学系PL(例えば、第1投影モジュールPL1001)の第1偏向部材1050(第1反射面p1004)及び第2偏向部材1057(第4反射面p1009)は、第1照明領域IR1001から法線方向に出射した主光線EL3が第1投影領域PA1001に法線方向から投射されるように、主光線EL3を偏向する。そのため、基板処理装置1011は、投影領域PA1001内での投影像のフォーカス誤差、特に、図5に示した各投影領域PA1001〜PA1006内における投影像のベスト・フォーカス面の全体が、各投影モジュールPL1001〜PL1006の焦点深度(Depth of Focus)の幅から大きく外れることを減らすことができ、露光不良等の発生が抑制される。結果として、デバイス製造システム1001による不良デバイスの発生が抑制される。   In the present embodiment, the first deflecting member 1050 (the first reflecting surface p1004) and the second deflecting member 1057 (the fourth reflecting surface p1009) of the projection optical system PL (for example, the first projection module PL1001) perform the first illumination. The principal ray EL3 is deflected such that the principal ray EL3 emitted from the area IR1001 in the normal direction is projected onto the first projection area PA1001 from the normal direction. Therefore, the substrate processing apparatus 1011 determines that the focus error of the projection image in the projection area PA1001 and, in particular, the entire best focus surface of the projection image in each of the projection areas PA1001 to PA1006 shown in FIG. The deviation from the depth of focus (Depth of Focus) of ~ PL1006 can be reduced, and the occurrence of exposure failure and the like can be suppressed. As a result, occurrence of a defective device by the device manufacturing system 1001 is suppressed.

本実施形態において、投影光学系PLは、中間像が形成される位置に配置された第1視野絞り1043を含んでいるので、投影像の形状等を高精度に管理することができる。そのため、基板処理装置1011は、例えば第1から第6投影領域PA1001〜PA1006の重ね誤差を減らすことができ、露光不良等の発生が抑制される。また、第1偏向部材1050の第2反射面p1005は、第1照明領域IR1001からの主光線EL3を視野絞り1043と直交するように偏向する。そのため、基板処理装置1011は、投影像の形状等をさらに高精度に管理することができる。   In the present embodiment, since the projection optical system PL includes the first field stop 1043 arranged at a position where an intermediate image is formed, the shape and the like of the projection image can be managed with high accuracy. Therefore, the substrate processing apparatus 1011 can reduce, for example, an overlay error of the first to sixth projection areas PA1001 to PA1006, and suppress occurrence of exposure failure and the like. Further, the second reflection surface p1005 of the first deflection member 1050 deflects the principal ray EL3 from the first illumination region IR1001 so as to be orthogonal to the field stop 1043. Therefore, the substrate processing apparatus 1011 can manage the shape and the like of the projected image with higher accuracy.

また、本実施形態において、第1から第6投影モジュールPL1001〜PL1006のそれぞれは、マスクMのパターンの像を正立像として投影する。そのため、基板処理装置1011は、マスクMのパターンを第1から第6投影モジュールPL1001〜PL1006に分けて投影する場合に、例えば、投影像が投影された領域(例えば第3領域A1005及び第4領域A1006)を一部重ねる継ぎ露光が可能となるので、マスクMを設計することが容易になる。   In the present embodiment, each of the first to sixth projection modules PL1001 to PL1006 projects an image of the pattern of the mask M as an erect image. Therefore, when the pattern of the mask M is divided and projected onto the first to sixth projection modules PL1001 to PL1006, the substrate processing apparatus 1011 may, for example, include a region where the projection image is projected (for example, the third region A1005 and the fourth region). A1006) can be partially exposed, so that the mask M can be easily designed.

本実施形態において、基板処理装置1011は、搬送装置1009が第2面p1002に沿って基板Pを一定速度で連続搬送しながら露光装置EXが基板Pを露光するので、露光処理の生産性を高めることができる。結果として、デバイス製造システム1001は、デバイスを効率よく製造することができる。   In the present embodiment, the exposure apparatus EX exposes the substrate P while the transport apparatus 1009 continuously transports the substrate P at a constant speed along the second surface p1002, so that the productivity of the exposure processing is improved. be able to. As a result, the device manufacturing system 1001 can manufacture devices efficiently.

なお、本実施形態において、第1反射面p1004と第2反射面p1005は、同一の偏向部材(第1偏向部材1050)の表面に配置されているが、異なる部材の表面に配置されていてもよい。また、第1反射面p1004と第2反射面p1005の一方又は双方は、第1偏向部材1050の内面に配置されており、例えば全反射条件によって光が反射する特性を有していてもよい。   In the present embodiment, the first reflection surface p1004 and the second reflection surface p1005 are arranged on the surface of the same deflecting member (first deflecting member 1050), but may be arranged on the surface of different members. Good. In addition, one or both of the first reflection surface p1004 and the second reflection surface p1005 are arranged on the inner surface of the first deflection member 1050, and may have a property of reflecting light according to, for example, a total reflection condition.

さらに、上述のような第1反射面p1004、第2反射面p1005に関する変形は、第3反射面p1008と第4反射面p1009の一方又は双方に適用することもできる。例えば、第2面p1002の半径r1002を変更した場合等に、第2偏向部材1057の第4反射面p1009は、結像光束EL2が第1投影領域PA1001に対して法線方向から入射するように、角度θ1004を設定すると共に、第1投影領域PA1001の中心点と第2投影領域PA1002の中心点との間の円弧状の周長が、マスクM(半径r1001)上の対応する照明領域IR1001の中心点と照明領域IR1002の中心点との間の円弧状の周長と一致するように配置を設定する。   Further, the above-described modification regarding the first reflection surface p1004 and the second reflection surface p1005 can be applied to one or both of the third reflection surface p1008 and the fourth reflection surface p1009. For example, when the radius r1002 of the second surface p1002 is changed, the fourth reflection surface p1009 of the second deflecting member 1057 causes the imaging light beam EL2 to enter the first projection area PA1001 from the normal direction. , And the angle θ1004, and the arc-shaped perimeter between the center point of the first projection area PA1001 and the center point of the second projection area PA1002 is the same as that of the corresponding illumination area IR1001 on the mask M (radius r1001). The arrangement is set so as to coincide with the arc-shaped perimeter between the center point and the center point of the illumination region IR1002.

[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態において、上記の実施形態と同様の構成要素については、上記の実施形態と同じ符号を付してその説明を簡略化または省略することがある。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment will be described. In the present embodiment, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the above embodiment, and the description thereof may be simplified or omitted.

図7は、本実施形態の基板処理装置1011の構成を示す図である。本実施形態の搬送装置1009は、第1搬送ローラー1030、第1ガイド部材(エア・ターン・バー等)1031、第4搬送ローラー1071、第5搬送ローラー1072、第6搬送ローラー1073、第2ガイド部材(エア・ターン・バー等)1033、及び第2搬送ローラー1034を備える。   FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the substrate processing apparatus 1011 according to the present embodiment. The transport device 1009 of the present embodiment includes a first transport roller 1030, a first guide member (such as an air turn bar) 1031, a fourth transport roller 1071, a fifth transport roller 1072, a sixth transport roller 1073, and a second guide. A member (such as an air turn bar) 1033 and a second transport roller 1034 are provided.

搬送経路の上流から第1搬送ローラー1030へ搬送されてきた基板Pは、第1搬送ローラー1030を経由して第1ガイド部材1031へ搬送される。第1ガイド部材1031を経由した基板Pは、第4搬送ローラー1071を経由して第5搬送ローラー1072へ搬送される。第5搬送ローラー1072は、その中心軸が中心面p1003上に配置されている。第5搬送ローラー1072を経由した基板Pは、第6搬送ローラー1073を経由して、第2ガイド部材1033へ搬送される。
第6搬送ローラー1073は、中心面p1003に関して、第4搬送ローラー1071と対称的に配置されている。第2ガイド部材1033を経由した基板Pは、第2搬送ローラー1034を経由して、搬送経路の下流へ搬送される。第1ガイド部材1031及び第2ガイド部材1033は、先の図2に示した第1ガイド部材1031及び第2ガイド部材1033と同様に、搬送経路において基板Pに働くテンションを調整する。
The substrate P transported from the upstream of the transport path to the first transport roller 1030 is transported to the first guide member 1031 via the first transport roller 1030. The substrate P via the first guide member 1031 is transported to the fifth transport roller 1072 via the fourth transport roller 1071. The fifth transport roller 1072 has its central axis arranged on the central plane p1003. The substrate P having passed through the fifth transport roller 1072 is transported to the second guide member 1033 via the sixth transport roller 1073.
The sixth transport roller 1073 is symmetrically disposed with respect to the center plane p1003 with the fourth transport roller 1071. The substrate P that has passed through the second guide member 1033 is transported downstream of the transport path via the second transport roller 1034. The first guide member 1031 and the second guide member 1033 adjust the tension acting on the substrate P in the transport path, similarly to the first guide member 1031 and the second guide member 1033 shown in FIG.

図7における第1投影領域PA1001は、第4搬送ローラー1071と第5搬送ローラー1072の間を直線的に搬送されている基板P上に設定される。第4搬送ローラー1071と第5搬送ローラー1072との間で基板Pは搬送方向に所定のテンションが付与されるように支持され、基板Pは平面状の第2面p1002に沿って送られる。   The first projection area PA1001 in FIG. 7 is set on the substrate P that is linearly transported between the fourth transport roller 1071 and the fifth transport roller 1072. The substrate P is supported between the fourth transport roller 1071 and the fifth transport roller 1072 so that a predetermined tension is applied in the transport direction, and the substrate P is transported along the planar second surface p1002.

第1投影領域PA1001(第2面p1002)は、中心面p1003に対して非垂直となるように、傾斜している。第1投影領域PA1001の法線方向(以下、第1法線方向D1003という)は、中心面p1003と直交する面、例えば、図6にも示した中間像面p1007に関して、第1径方向D1001と対称的に配置される。第1投影モジュールPL1001から出射した結像光束EL2の主光線EL3は、第1投影領域PA1001に対して第1法線方向D1003から入射する。換言すると、第4搬送ローラー1071と第5搬送ローラー1072とに掛け渡された基板Pの第1法線方向D1003が、中心面p1003と直交する中間像面p1007に関して第1径方向D1001と対称的になるように、第4搬送ローラー1071と第5搬送ローラー1072は、配置されている。   The first projection area PA1001 (second plane p1002) is inclined so as to be non-perpendicular to the center plane p1003. The normal direction of the first projection area PA1001 (hereinafter, referred to as a first normal direction D1003) is different from the first radial direction D1001 with respect to a plane orthogonal to the center plane p1003, for example, an intermediate image plane p1007 shown in FIG. They are arranged symmetrically. The principal ray EL3 of the imaging light beam EL2 emitted from the first projection module PL1001 is incident on the first projection area PA1001 in the first normal direction D1003. In other words, the first normal direction D1003 of the substrate P stretched between the fourth transport roller 1071 and the fifth transport roller 1072 is symmetric with the first radial direction D1001 with respect to the intermediate image plane p1007 orthogonal to the center plane p1003. The fourth transport roller 1071 and the fifth transport roller 1072 are arranged such that

第2投影領域PA1002は、第5搬送ローラー1072と第6搬送ローラー1073の間を搬送されている基板P上に設定される。基板Pは、第5搬送ローラー1072と第6搬送ローラー1073の間では一定のテンションが付与されるように支持され、平面状の第2面p1002に沿って送られる。   The second projection area PA1002 is set on the substrate P being transported between the fifth transport roller 1072 and the sixth transport roller 1073. The substrate P is supported between the fifth transport roller 1072 and the sixth transport roller 1073 so that a constant tension is applied, and is sent along the planar second surface p1002.

第2投影領域PA1002は、中心面p1003に対して非垂直となるように、傾斜している。第2投影領域PA1002の法線方向(第2法線方向D1004)は、中心面p1003と直交する中間像面p1007に関して、第2径方向D1002と対称的である。第2投影モジュールPL1002から出射した結像光束EL2の主光線EL3は、第2投影領域PA1002に対して第2法線方向D1004から入射する。換言すると、第5搬送ローラー1072と第6搬送ローラー1073とに掛け渡された基板Pの第2法線方向D1004が、中心面p1003と直交する中間像面p1007に関して第2径方向D1002と対称的になるように、第5搬送ローラー1072と第6搬送ローラー1073は、配置されている。   The second projection area PA1002 is inclined so as to be non-perpendicular to the center plane p1003. The normal direction (second normal direction D1004) of the second projection area PA1002 is symmetric with respect to the second radial direction D1002 with respect to the intermediate image plane p1007 orthogonal to the center plane p1003. The principal ray EL3 of the imaging light beam EL2 emitted from the second projection module PL1002 enters the second projection area PA1002 from the second normal direction D1004. In other words, the second normal direction D1004 of the substrate P stretched over the fifth transport roller 1072 and the sixth transport roller 1073 is symmetrical with the second radial direction D1002 with respect to the intermediate image plane p1007 orthogonal to the center plane p1003. The fifth transport roller 1072 and the sixth transport roller 1073 are arranged such that

本実施形態の基板処理装置1011は、第4搬送ローラー1071、第5搬送ローラー1072、及び第6搬送ローラー1073によって、先の図2で示した円筒面状の第2面p1002を近似的な平面に近づけたものであり、各投影領域PA1001〜PA1006において基板P上に投影されるパターン像の転写忠実度は、焦点深度(DOF)の観点からも、さらに向上する。また、先の図2のように、基板Pの支持と搬送の為に半径r1002の第2ドラム部材1022を使う場合と比べて、搬送装置1009全体のZ方向の高さを低く抑えることができ、装置全体を小型にできる。   In the substrate processing apparatus 1011 of the present embodiment, the fourth transport roller 1071, the fifth transport roller 1072, and the sixth transport roller 1073 convert the cylindrical second surface p1002 shown in FIG. In each of the projection areas PA1001 to PA1006, the transfer fidelity of the pattern image projected on the substrate P is further improved from the viewpoint of the depth of focus (DOF). Further, as compared with the case where the second drum member 1022 having the radius r1002 is used for supporting and transporting the substrate P as shown in FIG. 2, the height of the entire transporting device 1009 in the Z direction can be reduced. In addition, the size of the entire apparatus can be reduced.

また、図7の装置構成において、第4搬送ローラー1071、第5搬送ローラー1072、及び第6搬送ローラー1073は、搬送装置1009の一部であるとともに、露光対象の基板Pを支持する支持部材(露光装置EX側の基板ステージ)を兼ねている。なお、第4搬送ローラー1071と第5搬送ローラー1072の間と、第5搬送ローラー1072と第6搬送ローラー1073の間に、基板Pの裏面側を流体ベアリングにより非接触で平面支持するベル・ヌイ方式のパッド板を設け、各投影領域PA1001〜PA1006が位置する基板Pの部分的な領域の平坦性をより高めるようにしても良い。   In the apparatus configuration in FIG. 7, the fourth transport roller 1071, the fifth transport roller 1072, and the sixth transport roller 1073 are a part of the transport device 1009 and support members that support the substrate P to be exposed ( The substrate stage also functions as the exposure apparatus EX. In addition, between the fourth transport roller 1071 and the fifth transport roller 1072, and between the fifth transport roller 1072 and the sixth transport roller 1073, the Bell Nui that supports the back surface of the substrate P in a non-contact plane by a fluid bearing. A system pad plate may be provided to further enhance the flatness of a partial area of the substrate P where the projection areas PA1001 to PA1006 are located.

さらに、図7に示した搬送装置1009の搬送ローラーの少なくとも1つは、投影光学系PLに対して固定されていてもよいし、可動であってもよい。例えば、第5搬送ローラー1072は、X軸方向に平行な並進方向、Y軸方向に平行な並進方向、及びZ軸方向に平行な並進方向の3つの並進方向と、X軸方向平行な軸周りの回転方向、Y軸方向に平行な軸周りの回転方向、及びZ軸方向に平行な軸周りの3つの回転方向とを含む6方向(6自由度)のうち、少なくとも1方向(1自由度)において、微少に移動可能でもよい。或いは、第5搬送ローラー1072に対して、第4搬送ローラー1071と第6搬送ローラー1073の一方又は双方のZ軸方向の相対位置を微調整することによって、第1投影領域PA1001の第1法線方向D1003又は第2投影領域PA1002の第2法線方向D1004と、平面化支持された基板Pの表面とがなす角度を微調整することができる。このように、選択されたローラーを微少移動させることにより、各投影領域PA1001〜PA1006におけるパターン投影像面に対する基板Pの表面の姿勢を高精度に合わせ込むことが可能となる。   Furthermore, at least one of the transport rollers of the transport device 1009 illustrated in FIG. 7 may be fixed to the projection optical system PL or may be movable. For example, the fifth transport roller 1072 has three translation directions, a translation direction parallel to the X-axis direction, a translation direction parallel to the Y-axis direction, and a translation direction parallel to the Z-axis direction, and an axis parallel to the X-axis direction. Out of the six directions (six degrees of freedom) including the rotation direction of, the rotation direction around an axis parallel to the Y-axis direction, and the three rotation directions around the axis parallel to the Z-axis direction. In ()), it may be slightly movable. Alternatively, by finely adjusting the relative position of one or both of the fourth transport roller 1071 and the sixth transport roller 1073 in the Z-axis direction with respect to the fifth transport roller 1072, the first normal line of the first projection area PA1001 is obtained. The angle between the direction D1003 or the second normal direction D1004 of the second projection area PA1002 and the surface of the planarized and supported substrate P can be finely adjusted. As described above, by slightly moving the selected roller, the posture of the surface of the substrate P with respect to the pattern projection image plane in each of the projection areas PA1001 to PA1006 can be adjusted with high accuracy.

[第3実施形態]
次に、第3実施形態について図8を参照して説明する。本実施形態において、上記の各実施形態と同様の構成要素については、上記の各実施形態と同じ符号を付してその説明を簡略化または省略することがある。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same components as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals as those in the above embodiments, and the description thereof may be simplified or omitted.

図8は、本実施形態の基板処理装置1011としての露光装置EXの構成を示し、基本的な構成は先の図7と同じである。但し、図7の構成と比べて、投影光学系PLの各投影モジュールPL1001〜PL1006内に設けられる第2偏向部材1057の第4反射面p1009の光軸AX1004に対する角度θ1004が45°に設定される点、搬送装置1009により搬送される基板Pが各投影領域PA1001〜PA1006の位置において、中心面p1003と直交した平面(図8中のXY面と平行)になるように支持される点、が大きく異なる。   FIG. 8 shows a configuration of an exposure apparatus EX as a substrate processing apparatus 1011 of the present embodiment, and the basic configuration is the same as that of FIG. However, the angle θ1004 of the fourth reflection surface p1009 of the second deflecting member 1057 provided in each of the projection modules PL1001 to PL1006 of the projection optical system PL with respect to the optical axis AX1004 is set to 45 ° as compared with the configuration in FIG. The point that the substrate P transferred by the transfer device 1009 is supported at a position of each of the projection areas PA1001 to PA1006 so as to be on a plane perpendicular to the center plane p1003 (parallel to the XY plane in FIG. 8). different.

図8の構成において、基板Pは、搬送経路の上流から第1搬送ローラー1030、第1ガイド部材1031(エア・ターン・バー等)、第4搬送ローラー1071を経由して第8搬送ローラー1076へ搬送される。第8搬送ローラー1076を経由した基板Pは、第2ガイド部材1033(エア・ターン・バー等)と第2搬送ローラー1034を経由して搬送経路の下流へ搬送される。
図8のように、第4搬送ローラー1071と第8搬送ローラー1076の間で、基板PはXY面と平行になるように、所定のテンションを伴って支持され、搬送される。この場合、基板Pが支持される第2面p1002は平面となり、その第2面p1002内に各投影領域PA1001〜PA1006が配置される。
In the configuration of FIG. 8, the substrate P is transferred from the upstream of the transport path to the eighth transport roller 1076 via the first transport roller 1030, the first guide member 1031 (air turn bar, etc.), and the fourth transport roller 1071. Conveyed. The substrate P having passed through the eighth transport roller 1076 is transported downstream of the transport path via the second guide member 1033 (such as an air turn bar) and the second transport roller 1034.
As shown in FIG. 8, the substrate P is supported and transported with a predetermined tension between the fourth transport roller 1071 and the eighth transport roller 1076 so as to be parallel to the XY plane. In this case, the second surface p1002 on which the substrate P is supported is a flat surface, and the projection areas PA1001 to PA1006 are arranged in the second surface p1002.

また、各投影モジュールPL1001〜PL1006を構成する第2光学系1042において、第2偏向部材1057の第3反射面p1008と第4反射面p1009は、第2光学系1042から基板Pに出射する結像光束EL2の主光線EL3が実質的に中心面p1003に平行になるように、配置されている。すなわち、投影光学系PL(投影モジュールPL1001〜PL1006)の第1偏向部材1050及び第2偏向部材1057は、円筒面状の各照明領域IR1001〜IR1006から法線方向に出射した各主光線EL3が、共通の平面上に設定される各投影領域PA1001〜PA1006に法線方向から入射するように、結像光路を偏向する。   Further, in the second optical system 1042 configuring each of the projection modules PL1001 to PL1006, the third reflection surface p1008 and the fourth reflection surface p1009 of the second deflecting member 1057 form an image emitted from the second optical system 1042 to the substrate P. The main beam EL3 of the light beam EL2 is arranged so as to be substantially parallel to the center plane p1003. That is, the first deflecting member 1050 and the second deflecting member 1057 of the projection optical system PL (projection modules PL1001 to PL1006) are configured such that each chief ray EL3 emitted in the normal direction from each of the cylindrical illumination regions IR1001 to IR1006 is The imaging optical path is deflected so that the light enters the projection areas PA1001 to PA1006 set on a common plane from the normal direction.

本実施形態では、マスクMの第1中心軸AX1001に平行な方向から見たXZ面内において、投影領域PA1001(及びPA1003,PA1005)の中心点から投影領域PA1002(及びPA1004,PA1006)の中心点までの第2面p1002(基板Pの表面)に沿った距離DFxは、照明領域IR1001(及びIR1003,IR1005)の中心点から照明領域IR1002(及びIR1004,IR1006)の中心点までの第1面p1001(半径rの円筒面)に沿った距離(弦長、又は周長)DMxと、実質的に等しく設定されている。   In the present embodiment, the center point of the projection area PA1001 (and PA1003, PA1005) and the center point of the projection area PA1002 (and PA1004, PA1006) in the XZ plane viewed from the direction parallel to the first center axis AX1001 of the mask M. The distance DFx along the second plane p1002 (the surface of the substrate P) to the first plane p1001 from the center of the illumination region IR1001 (and IR1003 and IR1005) to the center of the illumination region IR1002 (and IR1004 and IR1006). The distance (chord length or perimeter) DMx along the (cylindrical surface of radius r) is set substantially equal to DMx.

ここで、照明領域IRの相互の位置関係と、投影領域PAの相互の位置関係を、模式的に表した図9を参照して、説明する。なお、図9において、符号αは、第1径方向D1001と第2径方向D1002とのなす角度(開き角)[°]を示し、符号rは、第1面p1001の半径[mm]を示す。   Here, the mutual positional relationship between the illumination regions IR and the mutual positional relationship between the projection regions PA will be described with reference to FIG. In FIG. 9, the symbol α indicates an angle (opening angle) [°] between the first radial direction D1001 and the second radial direction D1002, and the symbol r indicates the radius [mm] of the first surface p1001. .

図9において、XZ面内における照明領域IR1001の中心点から照明領域IR1002の中心点までの周長DMx[mm]は、角度α及び半径rを用いて、下記の式(3)で表される。
DMx=π・α・r/180 ・・・(3)
また、照明領域IR1001の中心点から照明領域IR1002の中心点までの直線的な距離Dsは下記の式(4)で表される。
Ds=2・r・sin(π・α/360) ・・・(4)
In FIG. 9, a circumference DMx [mm] from the center point of the illumination region IR1001 to the center point of the illumination region IR1002 in the XZ plane is represented by the following equation (3) using the angle α and the radius r. .
DMx = π · α · r / 180 (3)
The linear distance Ds from the center point of the illumination area IR1001 to the center point of the illumination area IR1002 is represented by the following equation (4).
Ds = 2 · r · sin (π · α / 360) (4)

例えば、角度αが30°、半径rが180mmである場合に、周長DMxは約94.248mmになり、距離Dsは約93.175mmになる。すなわち、照明領域IR1001の中心点のX座標と投影領域PA1001の中心点のX座標が一致し、照明領域IR1002の中心点のX座標と投影領域PA1002の中心点のX座標が一致していると仮定すると、マスクMのパターン内で周方向に周長DMxだけ離れた2点を各々投影領域PA1001、PA1002を介して基板Pに投影する場合、その2点は基板P上ではX方向に距離Ds(Ds<DMx)で露光されてしまうことになる。すなわち、先の数値例によると、奇数番の投影領域PA1001、PA1003、PA1005を介して基板P上に露光されるパターンと、偶数番の投影領域PA1002、PA1004、PA1006を介して基板P上に露光されるパターンとが、X方向に関して最大1.073mm程度ずれることを意味する。   For example, when the angle α is 30 ° and the radius r is 180 mm, the circumference DMx is about 94.248 mm, and the distance Ds is about 93.175 mm. That is, the X coordinate of the center point of the illumination region IR1001 and the X coordinate of the center point of the projection region PA1001 match, and the X coordinate of the center point of the illumination region IR1002 matches the X coordinate of the center point of the projection region PA1002. Assuming that two points separated by the circumferential length DMx in the circumferential direction in the pattern of the mask M are projected onto the substrate P via the projection areas PA1001 and PA1002, respectively, the two points are separated by a distance Ds in the X direction on the substrate P. (Ds <DMx). That is, according to the above numerical examples, the pattern exposed on the substrate P through the odd-numbered projection areas PA1001, PA1003, and PA1005 and the pattern exposed on the substrate P through the even-numbered projection areas PA1002, PA1004, and PA1006. Means a maximum deviation of about 1.073 mm in the X direction.

そこで本実施態様では、平面化された基板P上において、投影領域PA1001の中心点と投影領域PA1002の中心点との間の直線距離DFxが周長DMxと実質的に等しくなるように、投影光学系PL内の特定の光学部材の配置条件を、先の図6に示した条件から変える。   Therefore, in the present embodiment, the projection optical system is configured such that the linear distance DFx between the center point of the projection area PA1001 and the center point of the projection area PA1002 on the planarized substrate P is substantially equal to the circumference DMx. The arrangement condition of a specific optical member in the system PL is changed from the condition shown in FIG.

具体的には、第2偏向部材1057の第4反射面p1009を、先の図6のような位置から、光軸AX1004(X軸)と平行な方向に少しだけずらし、結果的に直線距離DFxが周長DMxと一致するように設置する。先に挙げた数値例によれば、周長DMxと距離Dsとの差分は1.073mmであり、例えば、奇数番の投影モジュールPL1001、PL1003、PL1005の各々に含まれる第2偏向部材1057の第4反射面p1009の位置を、1mm程度、光軸AX1004に沿って第2凹面鏡1059側に平行移動させて配置することは容易である。   Specifically, the fourth reflecting surface p1009 of the second deflecting member 1057 is slightly shifted from the position as shown in FIG. 6 in a direction parallel to the optical axis AX1004 (X axis), and as a result, the linear distance DFx Is set so as to coincide with the circumference DMx. According to the numerical examples given above, the difference between the circumference DMx and the distance Ds is 1.073 mm, and for example, the second deflecting member 1057 included in each of the odd-numbered projection modules PL1001, PL1003, and PL1005 It is easy to displace the position of the four reflection surface p1009 by about 1 mm in parallel to the second concave mirror 1059 side along the optical axis AX1004.

しかしながら、それでは、第2偏向部材1057の構成(第4反射面p1009の配置)に関して偶数番の投影モジュールPL1002、PL1004、PL1006と異なる部品が必要になる場合がある。
そこで、全ての投影モジュールPL1001〜PL1006に搭載する第2偏向部材1057の第4反射面p1009の位置を、上記1mmの半分の0.5mm程度だけ光軸AX1004に沿って第2凹面鏡1059側に平行移動させたものとすれば、部品の共通化が図れる。
However, in that case, components different from the even-numbered projection modules PL1002, PL1004, and PL1006 may be required for the configuration of the second deflection member 1057 (the arrangement of the fourth reflection surface p1009).
Therefore, the position of the fourth reflecting surface p1009 of the second deflecting member 1057 mounted on all the projection modules PL1001 to PL1006 is parallel to the second concave mirror 1059 side along the optical axis AX1004 by about 0.5 mm, which is half of the above 1 mm. If it is moved, parts can be shared.

図10は、図9で説明したマスクMのパターン面(第1面p1001)に沿った周長DMxと、奇数番と偶数番の照明領域の中心間の直線的な距離Dsとの差分と、角度αとの相関を示すグラフであり、縦軸は差分を表し、横軸は開き角αを表す。また、図10のグラフ中の複数の曲線は、マスクMのパターン面(円筒状の第1面p1001)の半径rを、180mm、210mm、240mm、300mmと変えた場合を表している。先に数値例を挙げて説明したように、角度αが30°、半径rが180mmである場合に、周長DMxは約94.248mmになり、距離Dsは約93.175mmになるので、図10のグラフの縦軸に示す差分は、約1.073mmになる。   FIG. 10 shows the difference between the circumference DMx along the pattern surface (first surface p1001) of the mask M described in FIG. 9 and the linear distance Ds between the centers of the odd-numbered and even-numbered illumination regions. 5 is a graph showing a correlation with the angle α, the vertical axis represents the difference, and the horizontal axis represents the opening angle α. A plurality of curves in the graph of FIG. 10 show the case where the radius r of the pattern surface (first cylindrical surface p1001) of the mask M is changed to 180 mm, 210 mm, 240 mm, and 300 mm. As described above with reference to numerical examples, when the angle α is 30 ° and the radius r is 180 mm, the circumference DMx is about 94.248 mm, and the distance Ds is about 93.175 mm. The difference shown on the vertical axis of the graph of No. 10 is about 1.073 mm.

図10に示すように、マスクMのパターン面(第1面p1001)上の周長DMxと、照明領域IR1001の中心点から照明領域IR1002の中心点までの直線的な距離Dsとの差分量は、第1面p1001の半径rと角度αに応じて変化するので、図10のグラフの関係に基づいて、第2偏向部材1057の第4反射面p1009の位置を設定すれば良い。   As shown in FIG. 10, the difference between the circumference DMx on the pattern surface (first surface p1001) of the mask M and the linear distance Ds from the center point of the illumination region IR1001 to the center point of the illumination region IR1002 is The position of the fourth reflecting surface p1009 of the second deflecting member 1057 may be set based on the relationship shown in the graph of FIG.

なお、基板P上の直線距離DFxとマスクM上の周長DMxとを実質的に等しくするために、第2偏向部材1057の第4反射面p1009のX方向の位置を最適に配置しても、最終的にサブミクロンオーダーでの合わせ込みは難しいことがあるので、数μm〜数十μm以下の残差分は、先の図6中に示した像シフト補正光学部材1045を利用して投影像をX方向に微少シフトさせることにより、充分な精度で直線距離DFxと周長DMxを一致させることができる。   In order to make the linear distance DFx on the substrate P substantially equal to the circumference DMx on the mask M, the position of the fourth reflection surface p1009 of the second deflection member 1057 in the X direction is optimally arranged. Since it is sometimes difficult to finally adjust the alignment on the order of submicrons, the residual difference of several μm to several tens μm or less can be obtained by using the image shift correction optical member 1045 shown in FIG. Is slightly shifted in the X direction so that the linear distance DFx and the circumference DMx can be matched with sufficient accuracy.

このように、像シフト補正光学部材1045を利用して投影像をX方向に微少シフトさせて、マスクパターン面内の走査露光方向に関する2物点の間隔距離(周長)と、その2物点が基板P上に投影されたときの各像点の走査露光方向に関する間隔距離(周長)とがサブミクロンオーダーで等しくなるように、各投影モジュールPL1001〜PL1006を調整する方法は、先の図2〜図6の装置構成、図7の装置構成においても同様に適用できる。   As described above, the projected image is slightly shifted in the X direction using the image shift correcting optical member 1045, and the distance between the two object points (perimeter) in the scanning exposure direction on the mask pattern surface and the two object points The method for adjusting each of the projection modules PL1001 to PL1006 so that the interval distance (perimeter) of each image point in the scanning exposure direction when the image is projected on the substrate P is equal to the submicron order is described above. The same applies to the device configurations of FIGS. 2 to 6 and the device configuration of FIG.

[第4実施形態]
次に、第4実施形態について図11を参照して説明する。図11において、上記の各実施形態と同様の構成要素については、上記の各実施形態と同じ符号を付してその説明を簡略化または省略することがある。
[Fourth embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 11, the same components as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals as those in the above embodiments, and the description thereof may be simplified or omitted.

図11は、基板処理装置1011としての露光装置EXの構成を示す図である。本実施形態において、基板Pの搬送装置1009の構成は、先の図2に示した搬送装置1009の構成と同じである。図11に示す基板処理装置1011の構成が先の図2、図7、図8の各装置構成と異なる点は、マスクMを回転円筒マスクではなく、通常の透過型の平面マスクにした点、投影光学系PLの各投影モジュールPL1001〜PL1006内に設けられる第1偏向部材1050の第1反射面p1004の光軸AX1003(面p1006)に対する角度θ1001が45°に設定される点等である。   FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of an exposure apparatus EX as the substrate processing apparatus 1011. In the present embodiment, the configuration of the transport device 1009 for the substrate P is the same as the configuration of the transport device 1009 shown in FIG. The configuration of the substrate processing apparatus 1011 shown in FIG. 11 is different from the configuration of each of the apparatuses shown in FIGS. 2, 7 and 8 in that the mask M is not a rotary cylindrical mask but a normal transmission type planar mask. The point is that the angle θ1001 of the first reflection surface p1004 of the first deflection member 1050 provided in each of the projection modules PL1001 to PL1006 of the projection optical system PL with respect to the optical axis AX1003 (surface p1006) is set to 45 °.

図11において、マスク保持装置1012は、平面状のマスクMを保持するマスクステージ1078と、マスクステージ1078を中心面p1003と直交する面内でX方向に沿って走査移動させる移動装置(図示略)とを備える。   11, a mask holding device 1012 includes a mask stage 1078 for holding a planar mask M, and a moving device (not shown) for scanning and moving the mask stage 1078 in a direction perpendicular to the center plane p1003 in the X direction. And

図11のマスクMのパターン面は実質的にXY面と平行な平面であるので、投影モジュールPL1001〜PL1006のマスクM側の各主光線EL3はXY面と垂直になり、マスクM上の各照明領域IR1001〜IR1006を照明する照明モジュールIL1001〜IL1006の光軸(主光線)もXY面に対して垂直になるように配置される。   Since the pattern surface of the mask M in FIG. 11 is a plane substantially parallel to the XY plane, each principal ray EL3 on the mask M side of the projection modules PL1001 to PL1006 is perpendicular to the XY plane, and each illumination on the mask M The optical axes (principal rays) of the illumination modules IL1001 to IL1006 that illuminate the regions IR1001 to IR1006 are also arranged so as to be perpendicular to the XY plane.

本実施形態において、投影モジュールPL1001〜PL1006の第1光学系1041に含まれる第1偏向部材1050の第1反射面p1004と第2反射面p1005は、第1光学系1041から出射する結像光束EL2の主光線EL3が実質的に中心面p1003と平行になるように、配置されている。すなわち、投影モジュールPL1001〜PL1006の各々に含まれる第1偏向部材1050及び第2偏向部材1057は、マスクM上の各照明領域IR1001〜IR1006から法線方向に進む主光線EL3が、円筒面に沿った基板P上に形成される各投影領域PA1001〜PA1006に法線方向から入射するように、結像光束EL2を偏向する。   In the present embodiment, the first reflecting surface p1004 and the second reflecting surface p1005 of the first deflecting member 1050 included in the first optical system 1041 of the projection modules PL1001 to PL1006 form an imaging light flux EL2 emitted from the first optical system 1041. Are arranged so that the principal ray EL3 of the third embodiment is substantially parallel to the center plane p1003. In other words, the first deflecting member 1050 and the second deflecting member 1057 included in each of the projection modules PL1001 to PL1006 are arranged such that the principal ray EL3 traveling in the normal direction from each of the illumination regions IR1001 to IR1006 on the mask M extends along the cylindrical surface. The imaging light flux EL2 is deflected so that the light enters the projection areas PA1001 to PA1006 formed on the substrate P from the normal direction.

その為に、第1偏向部材1050の第1反射面p1004と第2反射面p1005は直交するように配置され、第1反射面p1004と第2反射面p1005はいずれも第1光軸AX1003(XY面)に対して実質的に45°に設定される。   Therefore, the first reflecting surface p1004 and the second reflecting surface p1005 of the first deflecting member 1050 are arranged so as to be orthogonal to each other, and both the first reflecting surface p1004 and the second reflecting surface p1005 have the first optical axis AX1003 (XY Plane) is set at substantially 45 °.

また、第2偏向部材1057の第3反射面p1008は、第2光軸AX1004を含み中心面p1003に直交する面(XY面と平行)に関して第4反射面p1009と非面対称になるように、配置されている。そして、第3反射面p1008が第2光軸AX1004となす角度θ1003は実質的に45°、第4反射面p1009が第2光軸AX1004となす角度θ1004は実質的に45°未満であり、その角度θ1004の設定については先の図6にて説明した通りである。   Further, the third reflecting surface p1008 of the second deflecting member 1057 is non-planar symmetric with the fourth reflecting surface p1009 with respect to a plane including the second optical axis AX1004 and orthogonal to the center plane p1003 (parallel to the XY plane). Are located. The angle θ1003 formed by the third reflection surface p1008 with the second optical axis AX1004 is substantially 45 °, and the angle θ1004 formed by the fourth reflection surface p1009 with the second optical axis AX1004 is substantially less than 45 °. The setting of the angle θ1004 is as described with reference to FIG.

さらに、本実施形態においても、先の図9と同様に、XZ面内で見たとき、マスクM(第1面p1001)上の照明領域IR1001(及びIR1003,IR1005)の中心点から照明領域IR1002(及びIR1004,IR1006)の中心点までの距離は、円筒面状の基板P上の投影領域PA1001(及びPA1003,PA1005)の中心点から第2投影領域PA1002(及びPA1004,PA1006)の中心点までの円筒状の第2面p1002に沿った長さ(周長)と実質的に等しく設定されている。   Further, also in the present embodiment, similarly to FIG. 9, when viewed in the XZ plane, the illumination region IR1002 (and IR1003 and IR1005) on the mask M (first surface p1001) extends from the central point of the illumination region IR1002. The distance from the center point of the projection area PA1001 (and PA1003 and PA1005) on the cylindrical substrate P to the center point of the second projection area PA1002 (and PA1004 and PA1006) is determined. Is set substantially equal to the length (perimeter) along the cylindrical second surface p1002.

図11に示す基板処理装置1011においても、先の図2に示した制御装置1014が、マスク保持装置1012の移動装置(走査露光用のリニアモータや微動用のアクチュエータ等)を制御し、第2ドラム部材1022の回転と同期してマスクステージ1078を駆動する。図11に示す基板処理装置1011では、マスクMの+X方向への同期移動で走査露光を行なった後、−X方向の初期位置にマスクMを戻す動作(巻戻し)が必要となる。そのため、第2ドラム部材1022を一定速度で連続回転させて基板Pを等速で送り続ける場合、マスクMの巻戻し動作の間、基板P上にはパターン露光が行なわれず、基板Pの搬送方向に関してパネル用パターンが飛び飛びに(離間して)形成されることになる。しかしながら、実用上、走査露光時の基板Pの速度(ここでは周速)とマスクMの速度は50〜100mm/sと想定されていることから、マスクMの巻戻しの際にマスクステージ1078を、例えば500mm/sの最高速で駆動すれば、基板P上に形成されるパネル用パターン間の基板搬送方向に関する余白を狭くすることができる。   Also in the substrate processing apparatus 1011 shown in FIG. 11, the control device 1014 shown in FIG. 2 controls a moving device (a linear motor for scanning exposure, an actuator for fine movement, etc.) of the mask holding device 1012, and the second The mask stage 1078 is driven in synchronization with the rotation of the drum member 1022. In the substrate processing apparatus 1011 shown in FIG. 11, an operation (rewinding) of returning the mask M to the initial position in the −X direction is required after performing the scanning exposure by the synchronous movement of the mask M in the + X direction. Therefore, when the second drum member 1022 is continuously rotated at a constant speed and the substrate P is continuously fed at a constant speed, the pattern exposure is not performed on the substrate P during the rewinding operation of the mask M, and the transport direction of the substrate P is changed. In this case, the pattern for the panel is formed discretely (separated). However, in practice, the speed of the substrate P during scanning exposure (here, the peripheral speed) and the speed of the mask M are assumed to be 50 to 100 mm / s. For example, by driving at a maximum speed of, for example, 500 mm / s, it is possible to reduce the margin in the substrate transport direction between the panel patterns formed on the substrate P.

[第5実施形態]
次に、第5実施形態について図12を参照して説明する。図12において、上記の各実施形態と同様の構成要素については、上記の各実施形態と同じ符号を付してその説明を簡略化または省略することがある。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 12, the same components as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals as those in the above embodiments, and the description thereof may be simplified or omitted.

図12のマスクMは、先の図2、図7、図8と同様の円筒状のマスクMを用いるが、照明光に対して高反射部分と低反射(光吸収)部分とでパターンを作成した反射型マスクとして構成される。その為、先の各実施態様のような透過型の照明装置1013(照明光学系IL)は利用できず、各投影モジュールPL1001〜PL1006側から反射型のマスクMに向けて照明光を投射する落射照明系のような構成が必要となる。   The mask M of FIG. 12 uses a cylindrical mask M similar to that of FIGS. 2, 7, and 8, but forms a pattern with a high reflection portion and a low reflection (light absorption) portion with respect to the illumination light. As a reflective mask. For this reason, the transmissive illumination device 1013 (illumination optical system IL) as in each of the above embodiments cannot be used, and epi-illumination that projects illumination light from each of the projection modules PL1001 to PL1006 toward the reflective mask M is not available. A configuration like an illumination system is required.

図12では、第1光学系1041を構成する第1偏向部材1050の第1反射面p1004と反射型のマスクMの間に、偏光ビームスプリッタPBSと1/4波長板PKを設ける。先の図6に示した各投影モジュールの構成では、その位置にフォーカス補正光学部材1044と像シフト補正光学部材1045が設けられていたが、本実施態様では、フォーカス補正光学部材1044、像シフト補正光学部材1045は中間像面p1007(視野絞り1043)の手前又は後方の空間に移される。   In FIG. 12, a polarizing beam splitter PBS and a quarter-wave plate PK are provided between the first reflection surface p1004 of the first deflection member 1050 constituting the first optical system 1041 and the reflection type mask M. In the configuration of each projection module shown in FIG. 6, the focus correction optical member 1044 and the image shift correction optical member 1045 are provided at the positions, but in the present embodiment, the focus correction optical member 1044 and the image shift correction The optical member 1045 is moved to a space in front of or behind the intermediate image plane p1007 (field stop 1043).

偏光ビームスプリッタPBSの波面分割面は、第1偏向部材1050の第1反射面p1004の光軸AX1003(面p6)に対する角度θ1001(<45°)によって、中心面p1003に対し角度α/2(θd)だけ傾いて反射型のマスクM上の照明領域IR1001から径方向(法線方向)に進む主光線EL3に対して、約45°に配置される。   The wavefront splitting surface of the polarizing beam splitter PBS has an angle α / 2 (θd) with respect to the center plane p1003 by an angle θ1001 (<45 °) of the first reflection surface p1004 of the first deflection member 1050 with respect to the optical axis AX1003 (plane p6). ) Is arranged at an angle of about 45 ° with respect to the principal ray EL3 that extends in the radial direction (normal direction) from the illumination region IR1001 on the reflection type mask M while tilting by only.

照明光束EL1は、例えば偏光特性の良いレーザ光源から射出され、ビーム整形光学系や照度均一化光学系(フライアイレンズやロッド素子等)等を介して、直線偏光(S偏光)となって偏光ビームスプリッタPBSに入射される。偏光ビームスプリッタPBSの波面分割面では照明光束EL1のほとんどが反射され、照明光束EL1は1/4波長板PKを通って円偏光に変換されて、反射型のマスクM上の照明領域IR1001を台形状又は長方形に照射する。   The illumination light beam EL1 is emitted from, for example, a laser light source having good polarization characteristics, and becomes linearly polarized light (S-polarized light) via a beam shaping optical system, an illuminance uniforming optical system (a fly-eye lens, a rod element, or the like) and the like. It is incident on the beam splitter PBS. Most of the illumination light beam EL1 is reflected by the wavefront splitting surface of the polarizing beam splitter PBS, and the illumination light beam EL1 is converted into circularly polarized light through the quarter-wave plate PK, and the illumination region IR1001 on the reflection type mask M is set. Irradiate in shape or rectangle.

マスクMのパターン面(第1面p1001)で反射された光(結像光束)は、再び1/4波長板PKを通って直線偏光(P偏光)に変換され、偏光ビームスプリッタPBSの波面分割面をほとんど透過して、第1偏向部材1050の第1反射面p1004に向かう。その第1反射面p1004以降の構成や結像光束(主光線EL3)の光路は、先の図6で説明したものと同じであり、反射型のマスクM上の照明領域IR1001内に現れる反射部によるパターンの像が投影領域PA1001内に投影される。   The light (imaging light flux) reflected on the pattern surface (first surface p1001) of the mask M is again converted into linearly polarized light (P-polarized light) through the quarter-wave plate PK, and is split into wavefronts of the polarizing beam splitter PBS. The light is substantially transmitted through the surface and travels toward the first reflection surface p1004 of the first deflection member 1050. The configuration after the first reflection surface p1004 and the optical path of the imaging light flux (principal ray EL3) are the same as those described with reference to FIG. Is projected in the projection area PA1001.

以上のように、本実施態様では、投影モジュールPL1001(及びPL1002〜PL1006)の第1光学系1041に偏光ビームスプリッタPBSと1/4波長板PKとを追加するだけで、反射型の円筒状マスクであっても、簡単に落射照明系を実現できる。また、照明光束EL1は、反射型のマスクMで反射した結像光束の主光線EL3の方向に対して交差する方向から偏光ビームスプリッタPBSに入射させ、反射型のマスクMに向けるように構成されている。そのため、偏光ビームスプリッタPBSのP偏光とS偏光の消光比(分離特性)が多少小さい場合でも、迷光として照明光束EL1の一部が偏光ビームスプリッタPBSの波面分割面から直接的に第1偏向部材1050の第1反射面p1004、基板Pの投影領域PA1001に向かうことが無く、基板P上に投影露光される像の質(コントラスト等)を良好に保ち、マスクパターンの忠実な転写が可能となる。   As described above, in the present embodiment, the reflection type cylindrical mask can be obtained only by adding the polarization beam splitter PBS and the quarter-wave plate PK to the first optical system 1041 of the projection module PL1001 (and PL1002 to PL1006). However, an epi-illumination system can be easily realized. Further, the illumination light beam EL1 is configured to be incident on the polarization beam splitter PBS from a direction intersecting with the direction of the principal ray EL3 of the imaging light beam reflected by the reflection type mask M, and to be directed to the reflection type mask M. ing. Therefore, even when the extinction ratio (separation characteristic) of the P-polarized light and the S-polarized light of the polarization beam splitter PBS is slightly small, a part of the illumination light beam EL1 is directly strayed from the wavefront splitting surface of the polarization beam splitter PBS as stray light. The first reflection surface p1004 of 1050 does not go to the projection area PA1001 of the substrate P, and the quality (contrast and the like) of the image projected and exposed on the substrate P is kept good, and the mask pattern can be faithfully transferred. .

[第6実施形態]
図13は、第6実施形態による投影光学系PL(第1投影モジュールPL1001)の構成を示す図である。第1投影モジュールPL1001は、第3偏向部材(平面ミラー)1120、第1レンズ群(等倍投影)1051、瞳面に配置される第1凹面鏡1052、第4偏向部材(平面ミラー)1121、及び第5光学系(拡大投影系)1122を備える。照明領域IR(第1照明領域IR1001)が配置される第1面p1001は、円筒状の第1ドラム部材1021に保持されるマスクM(透過型または反射型)のパターン面であり、円筒面となっている。また、投影領域PA(第1投影領域PA1001)が配置される基板P上の第2面p1002は、ここでは平面とする。
なお、第1ドラム部材1021(マスク支持部材)に保持されるマスクMが、先の図12のような反射型の場合は、マスクMと第3偏向部材1120の間に、偏光ビームスプリッタと1/4波長板が設けられる。
[Sixth embodiment]
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a projection optical system PL (first projection module PL1001) according to the sixth embodiment. The first projection module PL1001 includes a third deflecting member (plane mirror) 1120, a first lens group (actual magnification projection) 1051, a first concave mirror 1052 arranged on a pupil plane, a fourth deflecting member (plane mirror) 1121, and A fifth optical system (enlarged projection system) 1122 is provided. The first surface p1001 on which the illumination region IR (first illumination region IR1001) is arranged is a pattern surface of the mask M (transmission type or reflection type) held on the cylindrical first drum member 1021, and Has become. Here, the second surface p1002 on the substrate P on which the projection area PA (first projection area PA1001) is arranged is a plane here.
When the mask M held by the first drum member 1021 (mask supporting member) is of a reflection type as shown in FIG. 12, a polarizing beam splitter and a first polarizing member 1120 are disposed between the mask M and the third deflecting member 1120. A quarter wave plate is provided.

図13において、第1照明領域IR1001から出射した結像光束EL2は、第3偏向部材1120の第5反射面p1017で反射して、第1レンズ群1051に入射する。第1レンズ群1051に入射した結像光束EL2は、第1凹面鏡1052で反射して折り返されて第1レンズ群1051から出射し、第4偏向部材1121の第6反射面p1018に入射する。第1レンズ群1051及び第1凹面鏡1052によって、上記の実施形態と同様にして、第1照明領域IR1001内に現れるマスクMのパターンの中間像が等倍で形成される。   In FIG. 13, the image forming light beam EL2 emitted from the first illumination region IR1001 is reflected by the fifth reflecting surface p1017 of the third deflecting member 1120 and enters the first lens group 1051. The image forming light beam EL2 incident on the first lens group 1051 is reflected by the first concave mirror 1052, turned back, exits from the first lens group 1051, and enters the sixth reflecting surface p1018 of the fourth deflecting member 1121. By the first lens group 1051 and the first concave mirror 1052, an intermediate image of the pattern of the mask M appearing in the first illumination region IR1001 is formed at the same magnification as in the above embodiment.

第6反射面p1018で反射した結像光束EL2は、中間像の形成位置を通って第5光学系1122に入射し、第5光学系1122を通って第1投影領域PA1001に達する。第5光学系1122は、第1レンズ群1051及び第1凹面鏡1052によって形成された中間像を、所定の拡大倍率(例えば2倍以上)で第1投影領域PA1001に再結像する。   The imaging light beam EL2 reflected by the sixth reflection surface p1018 enters the fifth optical system 1122 through the formation position of the intermediate image, and reaches the first projection area PA1001 through the fifth optical system 1122. The fifth optical system 1122 re-images the intermediate image formed by the first lens group 1051 and the first concave mirror 1052 on the first projection area PA1001 at a predetermined magnification (for example, 2 or more).

図13において、第3偏向部材1120の第5反射面p1017は、図6で説明した第1偏向部材1050の第1反射面p1004に相当し、第4偏向部材1121の第6反射面p1018は、図6で説明した第1偏向部材50の第2反射面p5に相当する。   In FIG. 13, the fifth reflecting surface p1017 of the third deflecting member 1120 corresponds to the first reflecting surface p1004 of the first deflecting member 1050 described in FIG. 6, and the sixth reflecting surface p1018 of the fourth deflecting member 1121 is This corresponds to the second reflection surface p5 of the first deflection member 50 described in FIG.

図13に示した投影光学系では、第3偏向部材1120とマスクM(円筒状の第1面p1001)の間の主光線EL3の延長線がマスクMの回転中心線AX1001を通るように設定され、平面支持される基板Pの表面(第2面p1002)と垂直な光軸AX1008を有する第2光学系1122と基板P上の投影領域PA1001との間の結像光束EL2の主光線EL3が第2面p1002と垂直になるように、すなわちテレセントリックな結像条件を満たすように設定されている。そのような条件を維持する為に、図13の投影光学系は、第3偏向部材1120又は第4偏向部材1121を図13中のXZ面内で微小回転させる調整機構を備える。   In the projection optical system shown in FIG. 13, the extension of the principal ray EL3 between the third deflecting member 1120 and the mask M (the first cylindrical surface p1001) is set so as to pass through the rotation center line AX1001 of the mask M. The principal ray EL3 of the imaged light beam EL2 between the second optical system 1122 having the optical axis AX1008 perpendicular to the surface of the substrate P (the second surface p1002) supported on a plane and the projection area PA1001 on the substrate P is It is set so as to be perpendicular to the two planes p1002, that is, to satisfy the telecentric imaging condition. In order to maintain such a condition, the projection optical system in FIG. 13 includes an adjustment mechanism for slightly rotating the third deflecting member 1120 or the fourth deflecting member 1121 in the XZ plane in FIG.

なお、第3偏向部材1120や第4偏向部材1121は、図13中のYZ面内での微小回転の他に、X軸方向やZ軸方向への微小移動、Z軸と平行な軸回りの微小回転を可能とする構成にしてもよい。その場合、投影領域PA1001内に投影される像を、X方向に微小シフトさせたり、XY面内で微小回転させたりすることができる。   It should be noted that the third deflecting member 1120 and the fourth deflecting member 1121 are not only slightly rotated in the YZ plane in FIG. 13 but also slightly moved in the X-axis direction or the Z-axis direction, and are rotated around an axis parallel to the Z-axis. A configuration that enables minute rotation may be used. In that case, the image projected in the projection area PA1001 can be slightly shifted in the X direction or slightly rotated in the XY plane.

なお、投影モジュールPL1001は、全体として拡大投影光学系であるが、全体として等倍投影光学系にしてもよいし、縮小投影光学系にしてもよい。その場合は、第1レンズ群1051と第1凹面鏡1052からなる第1光学系は等倍系なので、その後段の第5光学系1122の投影倍率を等倍または縮小に変えれば良い。   Note that the projection module PL1001 is an enlarged projection optical system as a whole, but may be a unit-size projection optical system or a reduced projection optical system as a whole. In this case, since the first optical system including the first lens group 1051 and the first concave mirror 1052 is an equal-magnification system, the projection magnification of the fifth optical system 1122 at the subsequent stage may be changed to equal magnification or reduction.

[第6実施形態の変形例]
図14は、第6実施形態による投影光学系を利用した変形例の構成をY軸方向から見た図であり、図15は、図14の構成をX軸方向から見た図である。図14、図15に示した投影光学系は、図13の拡大投影光学系を、Y軸方向すなわち円筒状のマスクMの回転中心軸AX1001の軸方向に、複数配置してマルチ化する場合の変形例を示したものである。
[Modification of Sixth Embodiment]
FIG. 14 is a view of the configuration of a modification using the projection optical system according to the sixth embodiment as viewed from the Y-axis direction, and FIG. 15 is a view of the configuration of FIG. 14 as viewed from the X-axis direction. The projection optical system shown in FIG. 14 and FIG. 15 is used in a case where a plurality of the enlarged projection optical system shown in FIG. It shows a modified example.

本変形例の投影光学系PLは、図15に示すように、第1投影モジュールPL1001及び第2投影モジュールPL1002を備える。第2投影モジュールPL1002は、第1投影モジュールPL1001と同様の構成であり、図14に示すように、中心面p1003に関して第1投影モジュールPL1001と対照的に配置されるが、図14中のY軸方向については、図15に示すように、互いに離間している。   As shown in FIG. 15, the projection optical system PL of this modification includes a first projection module PL1001 and a second projection module PL1002. The second projection module PL1002 has the same configuration as the first projection module PL1001, and is arranged in contrast to the first projection module PL1001 with respect to the center plane p1003 as shown in FIG. 14, but the Y axis in FIG. The directions are separated from each other as shown in FIG.

第1投影モジュールPL1001は、図14に示すように、マスクM上の照明領域IR1001からの結像光束を受ける第3偏向部材1120A、第1レンズ群1051A、第1凹面鏡1052A、第4偏向部材1121A、及び第5光学系(拡大結像系)1122Aを備える。   As shown in FIG. 14, the first projection module PL1001 includes a third deflecting member 1120A, a first lens group 1051A, a first concave mirror 1052A, and a fourth deflecting member 1121A that receive an image forming light beam from the illumination region IR1001 on the mask M. , And a fifth optical system (enlarged imaging system) 1122A.

図14、図15に示す投影モジュールPL1001は、先の各投影光学系(図6や図13)と比べて、マスクMと第3偏向部材1120Aとの間の主光線の傾き方向を変えてある。すなわち、図6の第1偏向部材1050の反射面p1004や図13の第3偏向部材1120の反射面は、マスクMの照明領域IR1001からの主光線EL3を、第1レンズ群1051(1051A)と第1凹面鏡1052(1052A)で構成される第1光学系の光軸AX1003と平行になるように、鈍角(90°以上)で偏向しているのに対し、図14の構成では、照明領域IR1001からの主光線EL3が第1光学系の光軸と平行になるように、鋭角(90°未満)で偏向している。   In the projection module PL1001 shown in FIGS. 14 and 15, the inclination direction of the principal ray between the mask M and the third deflecting member 1120A is changed as compared with the above-mentioned respective projection optical systems (FIGS. 6 and 13). . That is, the reflecting surface p1004 of the first deflecting member 1050 in FIG. 6 and the reflecting surface of the third deflecting member 1120 in FIG. 13 transmit the principal ray EL3 from the illumination region IR1001 of the mask M to the first lens group 1051 (1051A). While the light is deflected at an obtuse angle (90 ° or more) so as to be parallel to the optical axis AX1003 of the first optical system constituted by the first concave mirror 1052 (1052A), in the configuration of FIG. Is deflected at an acute angle (less than 90 °) so that the principal ray EL3 from the optical system is parallel to the optical axis of the first optical system.

第2投影モジュールPL1002も、同様にして、図14に示すように、マスクM上の照明領域IR1002からの結像光束を受ける第3偏向部材1120B、第1レンズ群1051B、第1凹面鏡1052B、第4偏向部材1121B、及び第5光学系(拡大結像系)1122Bを備える。   Similarly, the second projection module PL1002 also receives a third deflecting member 1120B, a first lens group 1051B, a first concave mirror 1052B, which receives an image forming light beam from the illumination region IR1002 on the mask M, as shown in FIG. A fourth deflecting member 1121B and a fifth optical system (enlarged imaging system) 1122B are provided.

図14、図15に示した投影光学系PL1001,PL1002は、全体として拡大投影光学系であり、図15に示すように、第1照明領域IR1001が配置されるマスクM(第1ドラム部材1021)上の第1領域A1001と、第2照明領域IR1002が配置されるマスクM上(第1ドラム部材1021)上の第2領域A1002とは、Y方向に互いに分離したものとなる。しかしながら、投影光学系PL1001,PL1002の拡大倍率を適切に定めることによって、基板P上の投影領域PA1001に投影される第1領域A1001の第3領域A1005(像領域)と、基板P上の投影領域PA1002に投影される第2領域A1002の第4領域A1006(像領域)とは、YZ面内で見るとY方向に一部重畳するような関係に設定される。これによって、マスクM(第1ドラム部材1021)上の第1領域A1001と第2領域A1002とが、基板P上では、Y方向につながって形成され、大きなパネル用パターンを投影露光することができる。   The projection optical systems PL1001 and PL1002 shown in FIGS. 14 and 15 are enlarged projection optical systems as a whole, and as shown in FIG. 15, a mask M (first drum member 1021) on which a first illumination region IR1001 is arranged. The upper first area A1001 and the second area A1002 on the mask M (first drum member 1021) where the second illumination area IR1002 is arranged are separated from each other in the Y direction. However, by appropriately setting the magnification of the projection optical systems PL1001 and PL1002, the third area A1005 (image area) of the first area A1001 projected on the projection area PA1001 on the substrate P and the projection area on the substrate P The fourth area A1006 (image area) of the second area A1002 projected on the PA 1002 is set to have such a relationship as to partially overlap in the Y direction when viewed in the YZ plane. As a result, the first area A1001 and the second area A1002 on the mask M (the first drum member 1021) are formed so as to be connected in the Y direction on the substrate P, and a large panel pattern can be projected and exposed. .

以上のように、図14、図15に示した投影光学系PLを備える基板処理装置では、先の図13で示した投影光学系を中心面p1003に対して対称的に配置して、Y軸方向に複数配置する場合と比べて、投影光学系全体のX方向の幅寸法をコンパクトにでき、処理装置としてもX方向のサイズを小さくすることができる。   As described above, in the substrate processing apparatus including the projection optical system PL shown in FIGS. 14 and 15, the projection optical system shown in FIG. Compared to a case where a plurality of projection optical systems are arranged in the direction, the width in the X direction of the entire projection optical system can be made compact, and the size of the processing apparatus in the X direction can be reduced.

なお、先の図9でも説明したが、XZ面内でみた図14において、マスクM(第1ドラム部材1021)上に規定される照明領域IR1001と照明領域IR1002の各中心点の間の周長DMxと、基板P上の対応する投影領域PA1001、PA1002の各中心点の間の距離DFxとは、投影光学系の拡大倍率をMpとしたとき、DFx=Mp・DMxの関係に設定される。   As described above with reference to FIG. 9, in FIG. 14 as viewed in the XZ plane, the circumferential length between the respective center points of the illumination region IR1001 and the illumination region IR1002 defined on the mask M (first drum member 1021). DMx and the distance DFx between the respective center points of the corresponding projection areas PA1001 and PA1002 on the substrate P are set to have a relationship of DFx = Mp · DMx when the magnification of the projection optical system is Mp.

[第7実施形態]
図16は、第7実施態様による投影光学系の構成を示す図である。円筒状の第1面p1001(マスクパターン面)に形成される第1照明領域IR1001からの結像光束EL2は、第6光学系1131に入射し、第6光学系1131を通って第7偏向部材(平面鏡)1132の第9反射面p1022で反射した結像光束EL2は、第1視野絞り1043が配置される中間像面p1007に達し、この中間像面p1007にマスクMのパターンの像が形成される。
[Seventh embodiment]
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a projection optical system according to the seventh embodiment. An imaging light flux EL2 from the first illumination region IR1001 formed on the cylindrical first surface p1001 (mask pattern surface) enters the sixth optical system 1131 and passes through the sixth optical system 1131 to the seventh deflecting member. The imaging light beam EL2 reflected by the ninth reflection surface p1022 of the (plane mirror) 1132 reaches the intermediate image surface p1007 where the first field stop 1043 is arranged, and an image of the pattern of the mask M is formed on the intermediate image surface p1007. You.

中間像面p1007を通った結像光束EL2は第8偏向部材(平面鏡)1133の第10反射面p1023で反射し、第7光学系1134を通って円筒状の第2面p1002に沿って支持される基板P上の第1投影領域PA1001に達する。図16の第1投影モジュールPL1001は、第1照明領域IR1001におけるマスクMのパターンの像を、正立像として第1投影領域PA1001に投影する。   The imaging light beam EL2 passing through the intermediate image plane p1007 is reflected by the tenth reflecting surface p1023 of the eighth deflecting member (plane mirror) 1133, and is supported along the second cylindrical surface p1002 through the seventh optical system 1134. Reaches the first projection area PA1001 on the substrate P. The first projection module PL1001 in FIG. 16 projects the image of the pattern of the mask M in the first illumination region IR1001 onto the first projection region PA1001 as an erect image.

図16において、第6光学系1131は等倍の結像光学系であり、その光軸AX1010は、第1照明領域IR1001の中心を通った結像光束EL2の主光線と実質的に同軸である。換言すると、光軸AX1010は、図4、または図7〜9に示した第1径方向D1001と実質的に平行である。   In FIG. 16, a sixth optical system 1131 is an image forming optical system of the same magnification, and its optical axis AX1010 is substantially coaxial with the principal ray of the image forming light beam EL2 passing through the center of the first illumination region IR1001. . In other words, the optical axis AX1010 is substantially parallel to the first radial direction D1001 shown in FIG. 4 or FIGS.

第7光学系1134は等倍の結像光学系であり、第6光学系1131が形成した中間像を第1投影領域PA1001に再結像する。第7光学系1134の光軸AX1011は、第1投影領域PA1001の中心を通る円筒状の第2面p1002の第1法線方向(径方向)D1003と実質的に平行である。   The seventh optical system 1134 is an image forming optical system of the same magnification, and re-images the intermediate image formed by the sixth optical system 1131 on the first projection area PA1001. The optical axis AX1011 of the seventh optical system 1134 is substantially parallel to the first normal direction (radial direction) D1003 of the cylindrical second surface p1002 passing through the center of the first projection area PA1001.

本実施形態では、2つの偏向部材1132、1133は、図16中のXZ面において中間像面p1007を挟んで対称的に配置される。簡便には、第6光学系1131の光軸AX1010と第7光学系1134の光軸AX1011が交差する位置に中間像面ができるようにし、その中間像面の位置にYZ面と平行な反射面を持つ1枚の平面鏡を配置して、光路を折り曲げることも考えられる。しかしながら、1枚の平面鏡で済ませる場合、図16中のXZ面内で、第6光学系1131の光軸AX1010と第7光学系1134の光軸AX1011の成す角度が90°よりも大きい場合、その1枚の平面鏡の反射面と各光軸AX1010,AX1011とが成す角度が45°未満の鋭角になり、結像特性が余り好ましくないことがある。例えば、光軸AX1010、AX1011の成す角度が140°程度とすると、1枚の平面鏡の反射面と各光軸AX1010,AX1011とが成す角度は20°になる。そこで、図16のように、2枚の偏向部材(平面鏡)1132、1133を使って光路を折り曲げると、そのような問題が緩和される。   In the present embodiment, the two deflecting members 1132 and 1133 are symmetrically arranged on the XZ plane in FIG. 16 with the intermediate image plane p1007 therebetween. For simplicity, an intermediate image plane is formed at a position where the optical axis AX1010 of the sixth optical system 1131 and the optical axis AX1011 of the seventh optical system 1134 intersect, and a reflective surface parallel to the YZ plane is formed at the position of the intermediate image plane. It is also conceivable to arrange a single plane mirror having However, when only one plane mirror is used, if the angle between the optical axis AX1010 of the sixth optical system 1131 and the optical axis AX1011 of the seventh optical system 1134 is larger than 90 ° in the XZ plane in FIG. The angle formed between the reflection surface of one plane mirror and each of the optical axes AX1010 and AX1011 becomes an acute angle of less than 45 °, and the imaging characteristics may not be very favorable. For example, when the angle between the optical axes AX1010 and AX1011 is about 140 °, the angle between the reflection surface of one plane mirror and each of the optical axes AX1010 and AX1011 is 20 °. Then, as shown in FIG. 16, if the optical path is bent using two deflection members (plane mirrors) 1132 and 1133, such a problem is reduced.

なお、図16の構成において、第6光学系1131を拡大倍率Mfの結像レンズとして、第7光学系1134を縮小倍率1/Mfの結像レンズとし、全体では等倍の投影系としても良い。その逆に、第6光学系1131を縮小倍率1/Mfの結像レンズとして、第7光学系1134を拡大倍率Mfの結像レンズとし、全体では等倍の投影系としても良い。   In the configuration shown in FIG. 16, the sixth optical system 1131 may be an imaging lens with a magnification of Mf, and the seventh optical system 1134 may be an imaging lens with a reduction magnification of 1 / Mf. . Conversely, the sixth optical system 1131 may be an imaging lens having a reduction magnification of 1 / Mf, and the seventh optical system 1134 may be an imaging lens having an enlargement magnification of Mf.

[第8実施形態]
図17は、第8実施形態による投影光学系PL(第1投影モジュールPL1001)の構成を示す図である。基本的な光学系の構成は、先の図16のものと同じであるが、さらに2つの偏向部材(平面鏡)1140、1143を追加した点が異なる。
[Eighth Embodiment]
FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration of a projection optical system PL (first projection module PL1001) according to the eighth embodiment. The basic configuration of the optical system is the same as that of FIG. 16 except that two more deflecting members (plane mirrors) 1140 and 1143 are added.

図17において、図16中の結像光学系1131に相当する第8光学系1135は、第3レンズ1139と第4レンズ1141で構成され、その光軸は、円筒状の第1面p1001に沿って支持されるマスクM上の第1照明領域IR1001の中心から法線方向に出射する結像光束EL2の主光線と実質的に平行に設定される。第3レンズ1139と第4レンズ1141の間には、第8光学系1135の瞳面が形成され、その位置に第11偏向部材(平面鏡)1140が設けられている。   In FIG. 17, an eighth optical system 1135 corresponding to the imaging optical system 1131 in FIG. 16 includes a third lens 1139 and a fourth lens 1141, and its optical axis extends along the first cylindrical surface p1001. It is set substantially parallel to the principal ray of the imaging light beam EL2 emitted in the normal direction from the center of the first illumination region IR1001 on the mask M supported by the laser beam. A pupil plane of the eighth optical system 1135 is formed between the third lens 1139 and the fourth lens 1141, and an eleventh deflecting member (plane mirror) 1140 is provided at that position.

第1照明領域IR1001から出射して第3レンズ1139を通った結像光束EL2は、第11偏向部材1140の第13反射面p1026で90°又はそれに近い角度で折り曲げられて、第4レンズ1141に入射し、図16中の偏向部材1132に相当する第9偏向部材(平面鏡)1136の第11反射面p1024で反射されて、中間像面p1007に配置された視野絞り1043に至る。これによって、第8光学系1135は、第1照明領域IR1001内に現れるマスクMのパターンの像を、中間像面p1007の位置に形成する。   The imaging light flux EL2 emitted from the first illumination region IR1001 and passed through the third lens 1139 is bent at an angle of 90 ° or an angle close thereto by the thirteenth reflecting surface p1026 of the eleventh deflecting member 1140, and is bent by the fourth lens 1141. The incident light is reflected by the eleventh reflecting surface p1024 of the ninth deflecting member (plane mirror) 1136 corresponding to the deflecting member 1132 in FIG. 16, and reaches the field stop 1043 arranged on the intermediate image plane p1007. Accordingly, the eighth optical system 1135 forms an image of the pattern of the mask M that appears in the first illumination region IR1001 at the position of the intermediate image plane p1007.

なお、第8光学系1135は等倍の結像光学系であり、中間像面p1007は中心面p1003と直交するように構成される。また、第3レンズ1139の光軸は、第1照明領域IR1001の中心から法線方向(円筒状の第1面p1001の半径方向)に出射する結像光束EL2の主光線と実質的に同軸又は平行である。   The eighth optical system 1135 is an imaging optical system of the same magnification, and the intermediate image plane p1007 is configured to be orthogonal to the center plane p1003. The optical axis of the third lens 1139 is substantially coaxial or substantially coaxial with the principal ray of the imaging light beam EL2 emitted in the normal direction (radial direction of the cylindrical first surface p1001) from the center of the first illumination region IR1001. Parallel.

図17の第9光学系1138は、第8光学系1135と同様の構成であり、第1視野絞り1043を含み中心面p1003と実質的に直交する中間像面p1007に関して、第8光学系1135と対称的に配置されている。第8光学系1135と第9偏向部材1136を経て視野絞り1043を通った結像光束EL2は、第10偏向部材(平面鏡)1137の第12反射面p1025で反射されて、第9光学系1138を構成する第5レンズ1142、瞳位置に配置される第12偏向部材1143、及び第6レンズ1144を通って、円筒状の第2面p1002に沿って支持される基板P上の第1投影領域PA1001に達する。図17の構成において、第6レンズ1144の光軸は、第1投影領域PA1001に対して法線方向(円筒状の第2面p1002の半径方向)に進む結像光束EL2の主光線と実質的に同軸または平行に設定されている。   The ninth optical system 1138 in FIG. 17 has the same configuration as the eighth optical system 1135, and includes a first field stop 1043 and an intermediate image plane p1007 substantially perpendicular to the center plane p1003. They are arranged symmetrically. The image forming light beam EL2 that has passed through the field stop 1043 via the eighth optical system 1135 and the ninth deflecting member 1136 is reflected by the twelfth reflecting surface p1025 of the tenth deflecting member (plane mirror) 1137, and passes through the ninth optical system 1138. The first projection area PA1001 on the substrate P supported along the second cylindrical surface p1002 through the fifth lens 1142, the twelfth deflecting member 1143 arranged at the pupil position, and the sixth lens 1144. Reach In the configuration of FIG. 17, the optical axis of the sixth lens 1144 is substantially the same as the principal ray of the imaging light beam EL2 that travels in the normal direction to the first projection area PA1001 (radial direction of the cylindrical second surface p1002). Is set to be coaxial or parallel.

[第9実施形態]
図18は、第9実施形態による投影光学系PL(第1投影モジュールPL1001)の構成を示す図である。図18の第1投影モジュールPL1001は、いわゆるインライン型の反射屈折型の投影光学系である。第1投影モジュールPL1001は、第4凹面鏡1146と第5凹面鏡1147の2枚で構成される等倍の第10光学系1145、第1視野絞り1043(中間像面p1007)、及び図13、14に示したような第2光学系1122を備える。
[Ninth embodiment]
FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of a projection optical system PL (first projection module PL1001) according to the ninth embodiment. The first projection module PL1001 in FIG. 18 is a so-called in-line catadioptric projection optical system. The first projection module PL1001 includes a tenth optical system 1145 having the same magnification as the second concave mirror 1146 and the fifth concave mirror 1147, a first field stop 1043 (intermediate image plane p1007), and FIGS. A second optical system 1122 as shown is provided.

第10光学系1145は、円筒状の第1面p1001に沿って支持されるマスクM上の第1照明領域IR1001内に現れるパターンの中間像を、視野絞り1043の位置に形成する。本実施態様において、第10光学系1145は、等倍系の光学系である。第4凹面鏡1146及び第5凹面鏡1147のそれぞれは、例えば、回転楕円面の一部として構成される。この回転楕円面は、楕円の長軸(X軸方向)又は短軸(Z軸方向)の周りに楕円を回転させることによって形成される面である。   The tenth optical system 1145 forms an intermediate image of the pattern appearing in the first illumination region IR1001 on the mask M supported along the cylindrical first surface p1001 at the position of the field stop 1043. In the present embodiment, the tenth optical system 1145 is a 1: 1 optical system. Each of the fourth concave mirror 1146 and the fifth concave mirror 1147 is configured as, for example, a part of a spheroid. The spheroid is a surface formed by rotating the ellipse around the major axis (X-axis direction) or the minor axis (Z-axis direction) of the ellipse.

図18の構成において、第1照明領域IR1001の中央から円筒状の第1面p1001の法線方向(径方向)に出射した結像光束EL2の主光線は、XZ面内でみたとき第1面p1001(第1ドラム部材1021)の回転中心軸AX1001に向かうように設定される。すなわち、マスクM(第1面p1001)から投影モジュールPL1001の第4凹面鏡1146に向かう結像光束EL2の主光線は中心面p1003に対して、XZ面内で傾いたものとなる。   In the configuration of FIG. 18, the principal ray of the imaging light beam EL2 emitted from the center of the first illumination region IR1001 in the normal direction (radial direction) of the cylindrical first surface p1001 is the first surface when viewed in the XZ plane. p1001 (first drum member 1021) is set to be directed to the rotation center axis AX1001. That is, the principal ray of the imaging light beam EL2 traveling from the mask M (first surface p1001) to the fourth concave mirror 1146 of the projection module PL1001 is inclined in the XZ plane with respect to the center plane p1003.

第5光学系1122は、例えば図13において説明したような屈折形の拡大投影光学系であり、第10光学系1145によって視野絞り1043の位置に形成された中間像を、平面状の第2面p1002に沿って支持される基板P上の第1投影領域PA1001に投影する。   The fifth optical system 1122 is, for example, a refraction-type enlarged projection optical system as described with reference to FIG. 13, and converts the intermediate image formed at the position of the field stop 1043 by the tenth optical system 1145 into a second planar surface. The projection is performed on the first projection area PA1001 on the substrate P supported along p1002.

第10光学系の第4凹面鏡1146及び第5凹面鏡1147は、第1照明領域IR1001から法線方向に出射した結像光束EL2が第5光学系1122を通って第1投影領域PA1001に対して法線方向から入射するように、結像光束EL2を偏向する。このような投影光学系PLを備える基板処理装置は、上記の実施形態において説明した基板処理装置1011と同様に、露光不良の発生を抑制し、忠実な投影露光を可能とする。なお、第5光学系1122は、等倍の投影光学系であってもよいし、縮小系の光学系であってもよい。   The fourth concave mirror 1146 and the fifth concave mirror 1147 of the tenth optical system are arranged so that the image forming light beam EL2 emitted in the normal direction from the first illumination region IR1001 passes through the fifth optical system 1122 and is applied to the first projection region PA1001. The image forming light beam EL2 is deflected so as to be incident from a linear direction. The substrate processing apparatus provided with such a projection optical system PL suppresses the occurrence of exposure defects and enables faithful projection exposure, similarly to the substrate processing apparatus 1011 described in the above embodiment. Note that the fifth optical system 1122 may be an equal-magnification projection optical system or a reduction optical system.

[第10実施形態]
図19は、第10実施形態の投影光学系PL(第1投影モジュールPL1001)の構成を示す図である。図19の第1投影モジュールPL1001は、パワーを有する反射部材を含まない屈折系の光学系である。第1投影モジュールPL1001は、第11光学系1150、第13偏向部材1151、第1視野絞り1043、第14偏向部材1152、及び第12光学系1153を備える。
[Tenth embodiment]
FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration of a projection optical system PL (first projection module PL1001) according to the tenth embodiment. The first projection module PL1001 in FIG. 19 is a refractive optical system that does not include a reflective member having power. The first projection module PL1001 includes an eleventh optical system 1150, a thirteenth deflecting member 1151, a first field stop 1043, a fourteenth deflecting member 1152, and a twelfth optical system 1153.

本実施形態において、円筒状の第1面p1001に沿って保持されるマスクM上の第1照明領域IR1001から出射した結像光束EL2は、第11光学系1150を通ってクサビ状のプリズムからなる第13偏向部材1151によってXZ面内で偏向されて中間像面p1007に配置された第1視野絞り1043に至り、ここにマスクパターンの中間像が形成される。さらに、第1視野絞り1043を通った結像光束EL2は、クサビ状のプリズムからなる第14偏向部材1152によってXZ面内で偏向されて第12光学系1153に入射し、第12光学系1153を通って、円筒状の第2面p1002に沿って支持される基板P上の第1投影領域PA1001に達する。   In the present embodiment, the imaging light beam EL2 emitted from the first illumination region IR1001 on the mask M held along the cylindrical first surface p1001 is formed of a wedge-shaped prism through the eleventh optical system 1150. The light is deflected in the XZ plane by the thirteenth deflecting member 1151 to reach the first field stop 1043 arranged on the intermediate image plane p1007, where an intermediate image of the mask pattern is formed. Further, the image forming light beam EL2 that has passed through the first field stop 1043 is deflected in the XZ plane by a fourteenth deflecting member 1152 formed of a wedge-shaped prism, enters the twelfth optical system 1153, and is incident on the twelfth optical system 1153. As a result, the light reaches the first projection area PA1001 on the substrate P supported along the second cylindrical surface p1002.

第11光学系1150の光軸は、例えば第1照明領域IR1001の中心から法線方向(円筒状の第1面p1001の半径方向)に出射した結像光束EL2の主光線と実質的に同軸または平行である。また、第12光学系1153は、第11光学系1150と同様の構成であり、第1視野絞り1043が配置される中間像面p1007(中心面p1003と直交)に関して、第11光学系1150と対称的に配置される。第12光学系1153の光軸は、平面状の第2面p1002の法線に沿って第1投影領域PA1001に入射する結像光束EL2の主光線と実質的に平行に設定される。   The optical axis of the eleventh optical system 1150 is substantially coaxial or substantially the same as the principal ray of the imaging light beam EL2 emitted in the normal direction (radial direction of the cylindrical first surface p1001) from the center of the first illumination region IR1001. Parallel. The twelfth optical system 1153 has the same configuration as the eleventh optical system 1150, and is symmetrical with respect to the intermediate image plane p1007 (orthogonal to the center plane p1003) where the first field stop 1043 is arranged. Are arranged in a way. The optical axis of the twelfth optical system 1153 is set substantially parallel to the principal ray of the imaging light beam EL2 incident on the first projection area PA1001 along the normal to the planar second surface p1002.

第13偏向部材1151は、第11光学系1150を通った結像光束EL2が入射する第9面p1028と、第9面p1028から入射した結像光束が出射する第10面p1029とを有し、第1視野絞り1043(中間像面p1007)の手前または直前に配置される。本実施形態において、所定の頂角をなす第9面p1028及び第10面p1029のそれぞれは、中心面p1003に直交する面(XY面)に対して傾いており、Y軸方向に延びた平面で構成される。   The thirteenth deflecting member 1151 has a ninth surface p1028 on which the imaging light flux EL2 passing through the eleventh optical system 1150 enters, and a tenth surface p1029 on which the imaging light flux incident from the ninth surface p1028 exits. It is arranged before or immediately before the first field stop 1043 (intermediate image plane p1007). In the present embodiment, each of the ninth surface p1028 and the tenth surface p1029 forming a predetermined apex angle is inclined with respect to a plane (XY plane) orthogonal to the center plane p1003, and is a plane extending in the Y-axis direction. Be composed.

第14偏向部材1152は、第13偏向部材1151と同様のプリズム部材であり、第1視野絞り1043が位置する中間像面p1007に関して、第13偏向部材1151と対称的に配置されている。第14偏向部材1152は、第1視野絞り1043を通った結像光束EL2が入射する第11面p1030と、第11面p1030から入射した結像光束EL2が出射する第12面p1031とを有し、第1視野絞り1043(中間像面p1007)の後方または直後に配置される。   The fourteenth deflecting member 1152 is a prism member similar to the thirteenth deflecting member 1151, and is arranged symmetrically with respect to the intermediate image plane p1007 where the first field stop 1043 is located. The fourteenth deflecting member 1152 has an eleventh surface p1030 on which the imaging light beam EL2 passing through the first field stop 1043 is incident, and a twelfth surface p1031 on which the imaging light beam EL2 incident from the eleventh surface p1030 is emitted. , The first field stop 1043 (intermediate image plane p1007).

本実施態様において、第13偏向部材1151及び第14偏向部材1152は、第1照明領域IR1001から法線方向に出射した結像光束EL2を、第1投影領域PA1001に対して法線方向から入射するように偏向する。このような投影光学系PLを備える基板処理装置は、上記の実施形態において説明した基板処理装置1011と同様に、露光不良の発生を抑制し、忠実な投影露光を可能とする。   In the present embodiment, the thirteenth deflecting member 1151 and the fourteenth deflecting member 1152 make the imaging light beam EL2 emitted from the first illumination region IR1001 in the normal direction incident on the first projection region PA1001 from the normal direction. Deflection. The substrate processing apparatus provided with such a projection optical system PL suppresses the occurrence of exposure defects and enables faithful projection exposure, similarly to the substrate processing apparatus 1011 described in the above embodiment.

なお、第11光学系1150、或いは第12光学系1153は、拡大投影系であってもよいし、縮小投影系であってもよいが、マスクMや基板Pのいずれか一方を円筒面(又は円弧面)に沿って支持した状態で投影露光する場合は、円筒面の周長方向に離れた2つの投影モジュール間において、物面側での視野の間隔(周長距離)と、最終像面側での投影視野の間隔(周長距離)との比が、投影倍率と一致するように設定してもよい。   Note that the eleventh optical system 1150 or the twelfth optical system 1153 may be an enlarged projection system or a reduced projection system, but any one of the mask M and the substrate P may have a cylindrical surface (or When the projection exposure is performed in a state where the projection module is supported along the circular arc surface), the distance between the field of view on the object surface side (perimeter distance) between the two projection modules separated in the circumferential direction of the cylindrical surface and the final image surface The ratio with the interval (perimeter distance) of the projection visual field on the side may be set to match the projection magnification.

[第11実施形態]
図20は、第11実施形態のデバイス製造システム(フレキシブル・ディスプレー製造ライン)の一部の構成を示す図である。ここでは、供給ロールFR1から引き出された可撓性の基板P(シート、フィルム等)が、順次、n台の処理装置U1,U2,U3,U4,U5,・・・Unを経て、回収ロールFR2に巻き上げられるまでの例を示している。上位制御装置2005は、製造ラインを構成する各処理装置U1〜Unを統括制御する。
[Eleventh embodiment]
FIG. 20 is a diagram illustrating a partial configuration of a device manufacturing system (flexible display manufacturing line) according to the eleventh embodiment. Here, the flexible substrates P (sheets, films, etc.) drawn from the supply roll FR1 are sequentially passed through n processing units U1, U2, U3, U4, U5,. The example until it is wound up by FR2 is shown. The host control device 2005 performs overall control of each of the processing devices U1 to Un configuring the manufacturing line.

図20において、直交座標系XYZは、基板Pの表面(又は裏面)がXZ面と垂直となるように設定され、基板Pの搬送方向(長尺方向)と直交する幅方向がY方向に設定されるものとする。なお、その基板Pは、予め所定の前処理によって、その表面を改質して活性化したもの、或いは、表面に精密パターニングの為の微細な隔壁構造(凹凸構造)を形成したものでもよい。   20, the orthogonal coordinate system XYZ is set such that the front surface (or the back surface) of the substrate P is perpendicular to the XZ plane, and the width direction orthogonal to the transport direction (long direction) of the substrate P is set in the Y direction. Shall be performed. The substrate P may be one whose surface has been modified and activated by a predetermined pretreatment in advance, or one having a fine partition structure (uneven structure) for precise patterning formed on the surface.

供給ロールFR1に巻かれている基板Pは、ニップされた駆動ローラDR1によって引き出されて処理装置U1に搬送されるが、基板PのY方向(幅方向)の中心はエッジポジションコントローラEPC1によって、目標位置に対して±十数μm〜数十μm程度の範囲に収まるようにサーボ制御される。   The substrate P wound around the supply roll FR1 is pulled out by the nipped drive roller DR1 and transported to the processing apparatus U1, and the center of the substrate P in the Y direction (width direction) is set to the target position by the edge position controller EPC1. Servo control is performed so that the position falls within a range of about ± 10 and several μm to several tens μm.

処理装置U1は、印刷方式で基板Pの表面に感光性機能液(フォトレジスト、感光性シランカップリング材、UV硬化樹脂液等)を、基板Pの搬送方向(長尺方向)に関して連続的又は選択的に塗布する塗布装置である。処理装置U1内には、基板Pが巻き付けられる圧胴ローラDR2、この圧胴ローラDR2上で、基板Pの表面に感光性機能液を一様に塗布する為の塗布用ローラ等を含む塗布機構Gp1、基板Pに塗布された感光性機能液に含まれる溶剤または水分を急速に除去する為の乾燥機構Gp2等が設けられている。   The processing device U1 continuously or photosensitively transfers a photosensitive functional liquid (photoresist, photosensitive silane coupling material, UV curable resin liquid, etc.) on the surface of the substrate P in a printing method with respect to the transport direction (long direction) of the substrate P. This is a coating device for performing selective coating. An application mechanism including an impression roller DR2 around which the substrate P is wound, and an application roller for uniformly applying the photosensitive functional liquid to the surface of the substrate P on the impression roller DR2 in the processing apparatus U1. A drying mechanism Gp2 for rapidly removing a solvent or moisture contained in the photosensitive functional liquid applied to the substrate P is provided.

処理装置U2は、処理装置U1から搬送されてきた基板Pを所定温度(例えば、数10〜120℃程度)まで加熱して、表面に塗布された感光性機能層を安定にする為の加熱装置である。処理装置U2内には、基板Pを折返し搬送する為の複数のローラとエア・ターン・バー、搬入されてきた基板Pを加熱する為の加熱チャンバー部HA1、加熱された基板Pの温度を、後工程(処理装置U3)の環境温度と揃うように下げる為の冷却チャンバー部HA2、ニップされた駆動ローラDR3等が設けられている。   The processing apparatus U2 heats the substrate P transported from the processing apparatus U1 to a predetermined temperature (for example, about several tens to 120 ° C.) to stabilize the photosensitive functional layer applied to the surface. It is. In the processing apparatus U2, a plurality of rollers and an air turn bar for returning and transporting the substrate P, a heating chamber section HA1 for heating the loaded substrate P, and a temperature of the heated substrate P, A cooling chamber section HA2 for lowering the temperature so as to be equal to the environmental temperature of the post-process (processing apparatus U3), a nipped drive roller DR3, and the like are provided.

基板処理装置としての処理装置U3は、処理装置U2から搬送されてきた基板Pの感光性機能層に対して、ディスプレー用の回路パターンや配線パターンに対応した紫外線のパターニング光を照射する露光装置である。処理装置U3内には、基板PのY方向(幅方向)の中心を一定位置に制御するエッジポジションコントローラEPC、ニップされた駆動ローラDR4、基板Pを所定のテンションで部分的に巻き付けて、基板P上のパターン露光される部分を一様な円筒面状に支持する回転ドラムDR5、及び、基板Pに所定のたるみ(あそび)DLを与える為の2組の駆動ローラDR6、DR7等が設けられている。   The processing apparatus U3 as a substrate processing apparatus is an exposure apparatus that irradiates the photosensitive functional layer of the substrate P transported from the processing apparatus U2 with ultraviolet patterning light corresponding to a display circuit pattern or a wiring pattern. is there. In the processing device U3, an edge position controller EPC that controls the center of the substrate P in the Y direction (width direction) at a fixed position, a nip-driven drive roller DR4, and the substrate P are partially wound with a predetermined tension, and A rotary drum DR5 for supporting a portion of the pattern P to be exposed to a pattern in a uniform cylindrical surface, and two sets of drive rollers DR6, DR7 for giving a predetermined slack (play) DL to the substrate P are provided. ing.

さらに処理装置U3内には、円筒状のマスクMと、回転ドラムDR5によって円筒面状に支持される基板Pの一部分に、円筒状のマスクMのマスクパターンの一部分の像を投影する投影光学系PLと、投影されたマスクパターンの一部分の像と基板Pとを相対的に位置合せ(アライメント)する為に、基板Pに予め形成されたアライメントマーク等を検出するアライメント顕微鏡AM1、AM2とが設けられている。   Further, in the processing apparatus U3, a projection optical system for projecting an image of a part of a mask pattern of the cylindrical mask M onto a cylindrical mask M and a part of a substrate P supported in a cylindrical surface by the rotating drum DR5. In order to relatively align (align) the PL, the projected image of a part of the mask pattern with the substrate P, alignment microscopes AM1 and AM2 for detecting alignment marks and the like formed in advance on the substrate P are provided. Have been.

本実施態様においては、円筒状のマスクMを反射型(外周面のパターンが高反射部と無反射部とで形成される)とするので、投影光学系PLの一部の光学素子を介して露光用照明光を円筒状のマスクMに照射する落射照明光学系も設けられる。その落射照明光学系の構成について、詳しくは後述する。   In the present embodiment, since the cylindrical mask M is of a reflection type (the pattern on the outer peripheral surface is formed of a high reflection portion and a non-reflection portion), the mask is provided via some optical elements of the projection optical system PL. An epi-illumination optical system for irradiating the illumination light for exposure onto the cylindrical mask M is also provided. The configuration of the epi-illumination optical system will be described later in detail.

処理装置U4は、処理装置U3から搬送されてきた基板Pの感光性機能層に対して、湿式による現像処理、無電解メッキ処理等を行なうウェット処理装置である。処理装置U4内には、Z方向に階層化された3つの処理槽BT1、BT2、BT3と、基板Pを折り曲げて搬送する複数のローラと、ニップされた駆動ローラDR8等が設けられている。   The processing apparatus U4 is a wet processing apparatus that performs a wet developing process, an electroless plating process, and the like on the photosensitive functional layer of the substrate P transferred from the processing device U3. In the processing apparatus U4, there are provided three processing tanks BT1, BT2, and BT3 layered in the Z direction, a plurality of rollers for bending and transporting the substrate P, a nipped drive roller DR8, and the like.

処理装置U5は、処理装置U4から搬送されてきた基板Pを暖めて、湿式プロセスで湿った基板Pの水分含有量を所定値に調整する加熱乾燥装置であるが、詳細は省略する。その後、幾つかの処理装置を経て、一連のプロセスの最後の処理装置Unを通った基板Pは、ニップされた駆動ローラDR1を介して回収ロールFR2に巻き上げられる。その巻上げの際も、基板PのY方向(幅方向)の中心、或いはY方向の基板端が、Y方向にばらつかないように、エッジポジションコントローラEPC2によって、駆動ローラDR1と回収ロールFR2のY方向の相対位置が逐次補正制御される。   The processing apparatus U5 is a heating and drying apparatus that warms the substrate P transported from the processing apparatus U4 and adjusts the moisture content of the substrate P wetted by a wet process to a predetermined value, but the details are omitted. After that, the substrate P that has passed through several processing devices and passed through the last processing device Un in the series of processes is wound up on the collection roll FR2 via the nipped drive roller DR1. Also at the time of the winding, the edge position controller EPC2 uses the edge position controller EPC2 so that the center of the substrate P in the Y direction (width direction) or the substrate end in the Y direction does not vary in the Y direction. The relative position in the direction is sequentially corrected and controlled.

本実施形態で使用される基板Pは、第1実施形態で例示したものと同様のものを用いることができ、ここでは説明を省略する。   As the substrate P used in the present embodiment, the same one as exemplified in the first embodiment can be used, and the description is omitted here.

本実施形態のデバイス製造システム2001は、1個のデバイスを製造するための各種の処理を、基板Pに対して繰り返し実行する。各種の処理が施された基板Pは、デバイスごとに分割(ダイシング)されて、複数個のデバイスになる。基板Pの寸法は、例えば、幅方向(短尺となるY方向)の寸法が10cm〜2m程度であり、長さ方向(長尺となるX方向)の寸法が10m以上である。   The device manufacturing system 2001 of this embodiment repeatedly executes various processes for manufacturing one device on the substrate P. The substrate P that has been subjected to various kinds of processing is divided (diced) for each device into a plurality of devices. The dimensions of the substrate P are, for example, about 10 cm to 2 m in the width direction (short Y direction) and about 10 m or more in the length direction (long X direction).

次に、本実施形態の処理装置U3(露光装置)の構成について説明するが、その前に、本実施形態における露光装置の基本的な構成を、図21〜図23を参照して説明する。   Next, the configuration of the processing apparatus U3 (exposure apparatus) of the present embodiment will be described. Before that, the basic configuration of the exposure apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図21に示す露光装置U3は、いわゆる走査露光装置であり、回転中心軸AX2001から半径r2001の円周面を有する反射型の円筒状のマスクMと、回転中心軸AX2002から半径r2002の円周面を有する回転ドラム2030(図1中のDR5)とを備える。そして、円筒状のマスクMと回転ドラム2030とを所定の回転速度比で同期回転させることによって、円筒状のマスクMの外周に形成されたパターンの像が、回転ドラム2030の外周面の一部に巻き付けられた基板Pの表面(円筒面に沿って湾曲した面)に連続的に繰り返し投影露光される。   The exposure apparatus U3 shown in FIG. 21 is a so-called scanning exposure apparatus, and is a reflective cylindrical mask M having a circumferential surface with a radius r2001 from the rotation center axis AX2001, and a circumferential surface with a radius r2002 from the rotation center axis AX2002. And a rotating drum 2030 (DR5 in FIG. 1). Then, by rotating the cylindrical mask M and the rotating drum 2030 synchronously at a predetermined rotation speed ratio, an image of a pattern formed on the outer periphery of the cylindrical mask M is formed on a part of the outer peripheral surface of the rotating drum 2030. Is continuously and repeatedly projected and exposed on the surface (the surface curved along the cylindrical surface) of the substrate P wound around.

その露光装置U3には、搬送機構2009、マスク保持機構2012、照明光学系IL、投影光学系PL、及び制御装置2013が設けられ、制御装置2013によって、マスク保持機構2012に保持された円筒状のマスクMの回転駆動や回転中心軸AX2001方向の微動、或いは、基板Pを長尺方向に搬送する搬送機構2009の一部を構成する回転ドラム2030の回転駆動や回転中心軸AX2002方向の微動が制御される。   The exposure device U3 is provided with a transport mechanism 2009, a mask holding mechanism 2012, an illumination optical system IL, a projection optical system PL, and a control device 2013. The control device 2013 controls the cylindrical device held by the mask holding mechanism 2012. The rotation drive of the mask M and the fine movement in the direction of the rotation center axis AX2001, or the rotation drive and the fine movement in the direction of the rotation center axis AX2002 of the rotary drum 2030 which forms a part of the transfer mechanism 2009 for transferring the substrate P in the long direction are controlled. Is done.

マスク保持機構2012は、反射型のマスクM(マスクパターン)が外周面に形成された回転ドラム2020に回転中心軸AX2001回りの回転駆動力を与えたり、Y軸と平行な回転中心軸AX2001の方向に回転ドラム2020を微動させたりする為のローラ、歯車、ベルト等の駆動伝達機構2021、2022と、これらの駆動伝達機構2021、2022に必要な駆動力を与える為の回転モータ、微動用のリニアモータやピエゾ素子等を含む第1駆動部2024とを備える。また、回転ドラム2020(マスクM)の回転角度位置や回転中心軸AX2001方向の位置は、ロータリーエンコーダ、レーザ干渉計、ギャップセンサー等を含む第1検出器2023によって計測され、その計測情報はリアルタイムに制御装置2013に送られて、第1駆動部2024の制御に使われる。   The mask holding mechanism 2012 applies a rotational driving force about the rotation center axis AX2001 to the rotation drum 2020 having the reflection type mask M (mask pattern) formed on the outer peripheral surface, or the direction of the rotation center axis AX2001 parallel to the Y axis. Transmission mechanisms 2021 and 2022 such as rollers, gears, and belts for finely moving the rotary drum 2020, a rotation motor for applying necessary driving force to these drive transmission mechanisms 2021 and 2022, and a linear for fine movement. A first drive unit 2024 including a motor, a piezo element, and the like. The rotation angle position of the rotating drum 2020 (mask M) and the position in the direction of the rotation center axis AX2001 are measured by a first detector 2023 including a rotary encoder, a laser interferometer, a gap sensor, and the like, and the measurement information is obtained in real time. The data is sent to the control device 2013 and used for controlling the first driving unit 2024.

同様に、回転ドラム2030には、回転モータ、微動用のリニアモータやピエゾ素子等を含む第2駆動部2032によって、Y軸と平行な回転中心軸AX2002の回りの回転駆動力や回転中心軸AX2002の方向への微動力が与えられる。回転ドラム2030の回転角度位置や回転中心軸AX2002方向の位置は、ロータリーエンコーダ、レーザ干渉計、ギャップセンサー等を含む第2検出器2031によって計測され、その計測情報はリアルタイムに制御装置2013に送られて、第2駆動部2032の制御に使われる。   Similarly, the rotation driving force around the rotation center axis AX2002 parallel to the Y axis and the rotation center axis AX2002 are supplied to the rotation drum 2030 by the second drive unit 2032 including a rotation motor, a fine motor linear motor, and a piezo element. Is applied in the direction of. The rotation angle position and the position of the rotation drum 2030 in the direction of the rotation center axis AX2002 are measured by a second detector 2031 including a rotary encoder, a laser interferometer, a gap sensor, and the like, and the measurement information is sent to the control device 2013 in real time. Thus, it is used for controlling the second drive unit 2032.

ここで、本実施態様では、円筒状のマスクMの回転中心軸AX2001と回転ドラム2030の回転中心軸AX2002とは互いに平行で、YZ面と平行な中心面pc内に位置するものとする。
そして、円筒状のマスクMが形成される円筒状のパターン面p2001上の中心面pcと交わる部分に、露光用照明光の照明領域IRが設定され、回転ドラム2030の外周面p2002に沿って円筒状に巻き付けられる基板P上の中心面pcと交わる部分に、照明領域IR内に現れるマスクパターンの一部分の像を投影する為の投影領域PAが設定されるものとする。
Here, in the present embodiment, it is assumed that the rotation center axis AX2001 of the cylindrical mask M and the rotation center axis AX2002 of the rotating drum 2030 are parallel to each other and are located in a center plane pc parallel to the YZ plane.
An illumination region IR of the illumination light for exposure is set at a portion intersecting with the center plane pc on the cylindrical pattern surface p2001 on which the cylindrical mask M is formed, and the cylindrical shape is formed along the outer peripheral surface p2002 of the rotating drum 2030. It is assumed that a projection area PA for projecting an image of a part of the mask pattern appearing in the illumination area IR is set at a portion that intersects the center plane pc on the substrate P wound in the shape of a circle.

本実施態様では、投影光学系PLは、円筒状のマスクM上の照明領域IRに向けて照明光束EL1を射出すると共に、照明領域IR内のマスクパターンで反射回折した光束(結像光束)EL2を入射して、基板P上の投影領域PAにパターンの像を結像するように、照明光学系ILは投影光学系PLの一部の光路を共用する落射方式で構成される。   In the present embodiment, the projection optical system PL emits the illumination light beam EL1 toward the illumination region IR on the cylindrical mask M, and the light beam (imaging light beam) EL2 reflected and diffracted by the mask pattern in the illumination region IR. And the illumination optical system IL is configured as an epi-illumination system that shares a part of the optical path of the projection optical system PL so that a pattern image is formed on the projection area PA on the substrate P.

図21のように、投影光学系PLは、中心面pcに対してXZ面内で45°傾斜し、互いに直交した反射平面2041a、2041bを備えたプリズムミラー2041と、中心面pcと直交した光軸2015aを有し、瞳面pdに配置される凹面鏡2040と複数枚のレンズとで構成された第2光学系2015とを備える。   As shown in FIG. 21, the projection optical system PL includes a prism mirror 2041 having reflection planes 2041a and 2041b that are inclined at an angle of 45 ° in the XZ plane with respect to the center plane pc, and are orthogonal to the center plane pc. A second optical system 2015 having an axis 2015a and including a concave mirror 2040 arranged on the pupil plane pd and a plurality of lenses is provided.

ここで、光軸2015aを含み、XY面と平行な平面をp2005とすると、その平面p2005を基準とした反射平面2041aの角度θ2001は+45°であり、平面p2005を基準とした反射平面2041bの角度θ2002は−45°である。   Here, assuming that a plane including the optical axis 2015a and parallel to the XY plane is p2005, the angle θ2001 of the reflection plane 2041a with respect to the plane p2005 is + 45 °, and the angle of the reflection plane 2041b with reference to the plane p2005. θ2002 is −45 °.

投影光学系PLは、例えば、円形イメージフィールドをプリズムミラー2041の上下の反射平面2041a、2041bで分割したハーフ・イメージフィールドタイプの反射屈性型投影光学系(ダイソン光学系の変形タイプ)としてテレセントリックに構成される。その為、照明領域IR内のパターンで反射・回折された結像光束EL2は、プリズムミラー2041の上側の反射平面2041aで反射されて、複数枚のレンズを通って瞳面pdに配置される凹面鏡2040(平面鏡でもよい)に達する。そして、凹面鏡2040で反射された結像光束EL2は、平面p2005に関して対称的な光路を通って、プリズムミラー2041の反射平面2041bに達し、そこで反射されて基板P上の投影領域PAに至り、マスクパターンの像が等倍(×1)で基板P上に結像される。   The projection optical system PL is telecentric as, for example, a half image field type catatropic projection optical system (a modified type of Dyson optical system) in which a circular image field is divided by upper and lower reflection planes 2041a and 2041b of a prism mirror 2041. Be composed. Therefore, the image forming light beam EL2 reflected and diffracted by the pattern in the illumination area IR is reflected by the reflection plane 2041a on the upper side of the prism mirror 2041, passes through a plurality of lenses, and is arranged on the pupil plane pd. 2040 (which may be a plane mirror). Then, the imaging light flux EL2 reflected by the concave mirror 2040 passes through an optical path symmetrical with respect to the plane p2005, reaches the reflection plane 2041b of the prism mirror 2041, is reflected there, reaches the projection area PA on the substrate P, and has a mask. An image of the pattern is formed on the substrate P at the same magnification (× 1).

このような投影光学系PLに対して落射照明方式を適用する為に、本実施態様においては、瞳面pdに配置される凹面鏡2040の反射面p2004の一部に通過部分(窓)を形成し、通過部分を介して面p2003(ガラス面)側から照明光束EL1を入射させるように構成する。
図21では、本実施形態の照明光学系ILのうち、凹面鏡2040の背後に配置される第1光学系2014の一部のみを表し、後述する光源、フライアイレンズ、照明視野絞り等からの照明光のうち、瞳面pdに生成される多数の点光源像の1つの点光源像Sfに係る照明光束EL1のみを示す。
In order to apply the epi-illumination method to such a projection optical system PL, in the present embodiment, a passing portion (window) is formed on a part of the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040 arranged on the pupil surface pd. The illumination light beam EL1 is made to enter from the surface p2003 (glass surface) side through the passing portion.
FIG. 21 shows only a part of the first optical system 2014 arranged behind the concave mirror 2040 in the illumination optical system IL of the present embodiment, and illumination from a light source, a fly-eye lens, an illumination field stop, and the like, which will be described later. Among the lights, only the illumination light beam EL1 related to one point light source image Sf of many point light source images generated on the pupil plane pd is shown.

点光源像Sfは、例えばフライアイレンズを構成する複数のレンズ素子の各射出側に形成される点光源像(光源の発光点)と光学的に共役な関係に設定されるので、円筒状のマスクM上の照明領域IRは、投影光学系PLの第2光学系2015とプリズムミラー2041の上側の反射平面2041aを介した照明光束EL1によって、ケーラー照明法により一様な照度分布で照明される。   The point light source image Sf is set in an optically conjugate relationship with, for example, a point light source image (light emitting point of the light source) formed on each emission side of a plurality of lens elements constituting a fly-eye lens, and thus has a cylindrical shape. The illumination area IR on the mask M is illuminated by the second optical system 2015 of the projection optical system PL and the illumination light beam EL1 via the reflection plane 2041a on the upper side of the prism mirror 2041 with a uniform illumination distribution by the Koehler illumination method. .

なお、図21において、照明光学系ILの第1光学系2014の光軸2014aは、投影光学系PLの光軸2015aと同軸に配置され、円筒状のマスクM上の照明領域IRは、円筒状のパターン面p2001の周方向の幅は狭く、回転中心軸AX2001の方向には長くしたスリット状に設定される。   In FIG. 21, the optical axis 2014a of the first optical system 2014 of the illumination optical system IL is arranged coaxially with the optical axis 2015a of the projection optical system PL, and the illumination area IR on the cylindrical mask M is cylindrical. The width of the pattern surface p2001 in the circumferential direction is narrow, and is set in a slit shape elongated in the direction of the rotation center axis AX2001.

一例として、円筒状のマスクMのパターン面p2001の半径r2001を200mm、基板Pの厚さtfを0.2mmとすると、投影露光する為の条件は、回転ドラム30の外周面の半径r2002がr2002=r2001−tf(199.8mm)となるように設定することができる。   As an example, if the radius r2001 of the pattern surface p2001 of the cylindrical mask M is 200 mm and the thickness tf of the substrate P is 0.2 mm, the condition for projection exposure is that the radius r2002 of the outer peripheral surface of the rotary drum 30 is r2002. = R2001-tf (199.8 mm).

また、照明領域IR(或いは投影領域PA)の周方向の幅(走査露光方向の幅)は、狭ければ狭いほど、微細なパターンまで忠実に投影露光できるが、それと反比例して照明領域IR内の単位面積当りの照度を高める必要がある。照明領域IR(或いは投影領域PA)の幅をどの程度に設定するかは、円筒状のマスクMや回転ドラム2030の半径r2001,r2002、転写すべきパターンの微細度(線幅等)、投影光学系PLの焦点深度、等を勘案することで決められる。   The narrower the width of the illumination area IR (or the projection area PA) in the circumferential direction (the width in the scanning exposure direction), the finer the pattern can be projected and exposed, but the inversely proportional. It is necessary to increase the illuminance per unit area. The width of the illumination area IR (or the projection area PA) is determined by the radius r2001 or r2002 of the cylindrical mask M or the rotating drum 2030, the fineness (line width or the like) of the pattern to be transferred, or the projection optics. It is determined by considering the depth of focus of the system PL and the like.

さて、図21において、光軸2015aが通る凹面鏡2040の反射面p2004上の位置を中心点2044とすると、点光源像Sfは中心点2044から紙面(XZ面)内で−Z方向にずれた位置に形成される為、円筒状のマスクM上の照明領域IRで反射された結像光束EL2(回折光を含む)のうちの正規反射光(0次回折光)は、反射面p2004上の中心点2044に関して点対称の位置に点光源像Sf’を形成するように収斂する。従って、反射面p2004上の点光源像Sf’が位置する部分と、その周囲の±1次回折光が分布する部分とを含む領域を反射部としておけば、照明領域IRからの結像光束EL2は、ほぼ損失なく、第2光学系2015の複数枚のレンズとプリズムミラー2041の反射平面2041bとを介して投影領域PAに達する。   In FIG. 21, assuming that the position on the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040 through which the optical axis 2015a passes is the center point 2044, the point light source image Sf is shifted from the center point 2044 in the −Z direction in the paper plane (XZ plane). Of the imaging light beam EL2 (including the diffracted light) reflected by the illumination region IR on the cylindrical mask M, the regular reflected light (0th-order diffracted light) is at the center point on the reflecting surface p2004. It converges so as to form a point light source image Sf ′ at a point symmetric position with respect to 2044. Therefore, if a region including a portion where the point light source image Sf ′ is located on the reflecting surface p2004 and a surrounding portion where the ± 1st-order diffracted light is distributed is set as the reflecting portion, the imaged light flux EL2 from the illumination region IR can be obtained. With almost no loss, the light reaches the projection area PA via the plurality of lenses of the second optical system 2015 and the reflection plane 2041b of the prism mirror 2041.

その凹面鏡2040は、透過性の光学硝材(石英等)で作られた凹レンズの凹面にアルミニウム等の金属性の反射膜を蒸着して反射面p2004としたものであり、通常、その反射膜の光透過率は極めて小さい。そこで本実施形態では、反射面p2004の裏側の面p2003から照明光束EL1を入射させる為に、反射面p2004を構成する反射膜の一部をエッチング等により除去し、収斂した照明光束EL1が通過(透過)可能な窓を形成する。   The concave mirror 2040 is formed by depositing a metallic reflective film such as aluminum on a concave surface of a concave lens made of a transparent optical glass material (quartz or the like) to form a reflective surface p2004. The transmittance is very small. Therefore, in the present embodiment, in order to make the illumination light beam EL1 incident from the surface p2003 on the back side of the reflection surface p2004, a part of the reflection film constituting the reflection surface p2004 is removed by etching or the like, and the converged illumination light beam EL1 passes ( A transparent (transmissible) window is formed.

図22は、そのような凹面鏡2040の反射面p2004の様子をX方向から見た図である。図22では、説明を簡単にする為に、反射面p2004上で光軸2015aを含む平面p2005(XY面と平行)から−Z方向に一定量だけずれた位置に、3つの窓部2042a、2042b、2042cがY方向に離間して設けられているものとする。この窓部2042a、2042b、2042cは、反射面p2004を構成する反射膜を選択的なエッチングで除去して作られたものであり、ここでは、各点光源像Sfa,Sfb,Sfc(照明光束EL1a,EL1b,EL1c)を遮らない程度の小さな矩形状にするが、その他の形状(円、楕円、多角形等)でも構わない。3つの点光源像Sfa,Sfb,Sfcは、例えば、照明光学系IL内に設けられるフライアイレンズの複数のレンズ素子のうち、Y方向に並んだ3つのレンズ素子によって作られたものである。   FIG. 22 is a diagram of the state of the reflection surface p2004 of such a concave mirror 2040 viewed from the X direction. In FIG. 22, for simplicity of explanation, the three windows 2042a and 2042b are located on the reflecting surface p2004 at positions shifted from the plane p2005 including the optical axis 2015a (parallel to the XY plane) by a certain amount in the −Z direction. , 2042c are spaced apart in the Y direction. The window portions 2042a, 2042b, and 2042c are formed by selectively removing the reflection film forming the reflection surface p2004 by etching, and here, each point light source image Sfa, Sfb, Sfc (the illumination light beam EL1a). , EL1b, and EL1c) are formed in a small rectangular shape so as not to block, but other shapes (a circle, an ellipse, a polygon, etc.) may be used. The three point light source images Sfa, Sfb, Sfc are created by, for example, three lens elements arranged in the Y direction among a plurality of lens elements of a fly-eye lens provided in the illumination optical system IL.

反射面p2004内で見たとき、各窓部2042a、2042b、2042cの相互の位置関係は、中心点2044(光軸2015a)に関して点対称ではない関係、即ち非点対称な関係に定められている。ここでは3つの窓部しか示していないが、さらに多くの窓部が作られる場合も、窓部同志は中心点2044に関して互いに非点対称な位置関係に設定される。   When viewed in the reflection surface p2004, the mutual positional relationship between the windows 2042a, 2042b, and 2042c is determined to be a relationship that is not point-symmetric with respect to the center point 2044 (optical axis 2015a), that is, a non-point-symmetric relationship. . Although only three windows are shown here, even when more windows are made, the windows are set to have an asymmetrical positional relationship with respect to the center point 2044.

そして、窓部2042a内に生成される点光源像Sfaからの照明光束EL1aがほぼ平行光束となって円筒状のマスクMの照明領域IRに照射されると、その反射回折光である結像光束EL2aは、凹面鏡2040の反射面p2004上で、中心点2044に関して窓部2042aと点対称な位置に点光源像Sfa’として収斂される。   When the illumination light beam EL1a from the point light source image Sfa generated in the window 2042a is converted into a substantially parallel light beam and applied to the illumination region IR of the cylindrical mask M, the image forming light beam is a reflected diffraction light. EL2a is converged as a point light source image Sfa ′ at a position symmetrical with respect to the center point 2044 with respect to the window 2042a on the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040.

同様に、窓部2042b、2042c内に生成される各点光源像Sfb,Sfcからの照明光束EL1b,EL1cもほぼ平行光束となって円筒状のマスクMの照明領域IRに照射されるが、その反射光である結像光束EL2b,EL2cは、凹面鏡2040の反射面p2004上で中心点2044に関して窓部2042b,2042cの各々と点対称な位置に、点光源像Sfb’,Sfc’として収斂される。   Similarly, the illumination light beams EL1b and EL1c from the respective point light source images Sfb and Sfc generated in the window portions 2042b and 2042c also become substantially parallel light beams and are irradiated onto the illumination region IR of the cylindrical mask M. The imaging light fluxes EL2b and EL2c, which are the reflected light, are converged as point light source images Sfb 'and Sfc' at positions on the reflecting surface p2004 of the concave mirror 2040 that are point-symmetric with respect to each of the windows 2042b and 2042c with respect to the center point 2044. .

また、図22に示すように、点光源像Sfa’、Sfb’、Sfc’となる結像光束EL2a,EL2b,EL2cには、0次回折光(正反射光)と±1次回折光とが含まれるが、各±1次回折光DLa,DLb,DLcは0次回折光を挟んでZ軸方向とY軸方向に広がって分布する。   Further, as shown in FIG. 22, the imaging light fluxes EL2a, EL2b, and EL2c that become the point light source images Sfa ′, Sfb ′, and Sfc ′ include 0-order diffracted light (specularly reflected light) and ± 1st-order diffracted light. However, each of the ± first-order diffracted lights DLa, DLb, and DLc is distributed in the Z-axis direction and the Y-axis direction with the zero-order diffracted light interposed therebetween.

さらに、反射面p2004上に形成される点光源像Sfa’、Sfb’、Sfc’(特に0次回折光)は、円筒状のマスクMの照明領域IRが円筒面となっていることから、図22の紙面(YZ面)内で、照明光束EL1となる各点光源像Sfa、Sfb、Sfcの形状を、Z方向(円筒マスクの周方向)に引き伸ばしたような形状となって分布する。   Further, the point light source images Sfa ′, Sfb ′, and Sfc ′ (especially, the 0th-order diffracted light) formed on the reflection surface p2004 have the cylindrical surface in the illumination area IR of the cylindrical mask M. Are distributed in the shape of each point light source image Sfa, Sfb, Sfc which becomes the illumination light beam EL1 in the Z direction (circumferential direction of the cylindrical mask).

図22のように、各点光源像Sfa、Sfb、Sfcが、中心点2044(光軸2015a)を含む平面p2005よりも下側(−Z方向)に位置する場合、図21に示した紙面内(XZ面内)では、照明光束EL1(EL1a、EL1b、EL1c)は第2光学系2015とプリズムミラー2041の上側の反射平面2041aとを介して円筒状のマスクMに達する。それらの照明光束EL1(EL1a、EL1b、EL1c)は、円筒状のマスクMの直前ではいずれも平行光束ではあるが、中心面pcに対しては僅かに傾いている。その傾き量は、反射面p2004内(瞳面pd内)における点光源像Sf(Sfa、Sfb、Sfc)の中心点2044(光軸2015a)からのZ方向変位量に対応している。   As shown in FIG. 22, when each point light source image Sfa, Sfb, Sfc is located below (−Z direction) the plane p2005 including the center point 2044 (optical axis 2015a), the position shown in FIG. In the (XZ plane), the illumination light beam EL1 (EL1a, EL1b, EL1c) reaches the cylindrical mask M via the second optical system 2015 and the reflection plane 2041a on the upper side of the prism mirror 2041. The illumination light beams EL1 (EL1a, EL1b, EL1c) are parallel light beams immediately before the cylindrical mask M, but slightly inclined with respect to the center plane pc. The amount of the inclination corresponds to the amount of displacement in the Z direction from the center point 2044 (optical axis 2015a) of the point light source image Sf (Sfa, Sfb, Sfc) on the reflection surface p2004 (within the pupil plane pd).

照明領域IRで反射・回折する結像光束EL2(EL2a,EL2b,EL2c)は、XZ面内において中心面pcに関して、照明光束EL1(EL1a,EL1b,EL1c)と対称的な傾きを持って、プリズムミラー2041の上側の反射平面2041aに達し、ここで反射して第2光学系2015に入射し、凹面鏡2040の反射面p2004の、平面p2005(中心点2044)よりも上の部分に達する。   The imaging light beam EL2 (EL2a, EL2b, EL2c) reflected and diffracted in the illumination area IR has a symmetrical inclination with respect to the center plane pc in the XZ plane with respect to the illumination light beam EL1 (EL1a, EL1b, EL1c). The light reaches the reflection plane 2041 a on the upper side of the mirror 2041, is reflected there and enters the second optical system 2015, and reaches a portion of the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040 above the plane p2005 (center point 2044).

以上の図21、図22に示した一例では、凹面鏡2040の反射面p2004内で、投影光学系PLの光軸2015aを含むXY面と平行な平面p2005よりも下側(−Z方向)に、照明光束EL1の点光源像(集光点)Sfを分布させたが、先に説明した条件、すなわち、照明光束の点光源像を通す反射面p2004内の窓部2042の相互の位置関係が、中心点2044に関して点対称ではない関係(非点対称な関係)に定められるのであれば、反射面p2004上の点光源像Sf(窓部2042)の位置は自由に設定できる。   In the example shown in FIGS. 21 and 22 described above, within the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040, below the plane p2005 (-Z direction) parallel to the XY plane including the optical axis 2015a of the projection optical system PL, Although the point light source image (focus point) Sf of the illumination light beam EL1 is distributed, the condition described above, that is, the mutual positional relationship of the window 2042 in the reflection surface p2004 through which the point light source image of the illumination light beam passes, If the relationship is not point-symmetrical with respect to the center point 2044 (asymmetrical relationship), the position of the point light source image Sf (window portion 2042) on the reflecting surface p2004 can be set freely.

少なくともこのような条件で、照明光束EL1の源となる多数の点光源像Sfが通過する窓部2042を凹面鏡2040の反射面p2004に形成すると、反射面p2004(瞳面pd)上において、照明光束と結像光束とを効率的に空間分離することができる。   At least under such a condition, when the window 2042 through which a number of point light source images Sf serving as the source of the illumination light beam EL1 pass is formed on the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040, the illumination light beam is reflected on the reflection surface p2004 (pupil surface pd). And the imaging light flux can be efficiently spatially separated.

多数の窓部2042(照明光束の点光源像Sfa、Sfb、Sfc・・・)を反射面p2004内に一様に分布させつつ、照明光束と結像光束との空間的な分離を良好に保つ為には、結像光束EL2の収斂により形成される各点光源像Sfa’、Sfb’、Sfc’・・・の反射面p2004上での大きさ(±1次回折光DLa,DLb,DLcも含む大きさ)が、隣り合う窓部2042のY方向とZ方向の間隔寸法よりも小さくなるように設定するとよい。換言すれば、窓部2042a、2042b、2042c・・・の個々の寸法を出来るだけ小さくするように、照明光束EL1の各点光源像Sfa、Sfb、Sfc・・・の瞳面pd(反射面p2004)内での寸法を出来るだけ小さく絞ることが有効である。   While a large number of window portions 2042 (point light source images Sfa, Sfb, Sfc,... Of the illumination light flux) are uniformly distributed in the reflection surface p2004, the spatial separation between the illumination light flux and the imaging light flux is favorably maintained. For this purpose, the size of each point light source image Sfa ′, Sfb ′, Sfc ′... Formed by the convergence of the imaging light flux EL2 on the reflection surface p2004 (including the ± first-order diffracted lights DLa, DLb, DLc is also included) (Size) may be set to be smaller than the distance between the adjacent windows 2042 in the Y and Z directions. In other words, the pupil plane pd (reflection surface p2004) of each point light source image Sfa, Sfb, Sfc... Of the illumination light beam EL1 so that the individual dimensions of the windows 2042a, 2042b, 2042c. It is effective to reduce the dimensions in parentheses) as small as possible.

本実施態様では、光源として、水銀放電ランプ、メタルハライドランプ、紫外LED等を利用可能であるが、照明光束EL1の点光源像Sfa、Sfb、Sfc・・・を小さく絞る為には、高輝度で発振波長帯域が狭い光を放射するレーザ光源を利用することができる。   In this embodiment, a mercury discharge lamp, a metal halide lamp, an ultraviolet LED, or the like can be used as a light source. However, in order to narrow down the point light source images Sfa, Sfb, Sfc,. A laser light source that emits light with a narrow oscillation wavelength band can be used.

ここで、図21、図22に示した照明光学系IL(第1光学系2014)の構成の一例を、図23を参照して説明する。なお、図23において、図21、図22中で説明した部材等と同じものには同じ符号を付し、説明を省略する。また、図23では、図21中のプリズムミラー2041を省略し、円筒状のマスクMの円筒状のパターン面p2001上の照明領域IRと第2光学系2015の間の光路と、回転ドラム2030の外周面(又は基板Pの表面)p2002上の投影領域PAと第2光学系2015の間の光路とを展開して示す。   Here, an example of the configuration of the illumination optical system IL (first optical system 2014) shown in FIGS. 21 and 22 will be described with reference to FIG. 23, the same members as those described in FIGS. 21 and 22 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In FIG. 23, the prism mirror 2041 in FIG. 21 is omitted, the optical path between the illumination area IR on the cylindrical pattern surface p2001 of the cylindrical mask M and the second optical system 2015, and the rotation drum 2030 The projection area PA on the outer peripheral surface (or the surface of the substrate P) p2002 and the optical path between the second optical system 2015 are shown in an expanded manner.

先に説明したように、照明光学系ILには、光源からの光束EL0(照明光束EL0)が入射して多数の点光源像を生成するフライアイレンズ2062と、多数の点光源像の各々からの光束を照明視野絞り(ブラインド)2064上で重畳させるコンデンサーレンズ2065と、照明視野絞り2064の開口を通過した照明光を投影光学系PL(第2光学系2015)の凹面鏡2040に導くレンズ系2066とが設けられている。ケーラー照明法を適用する為、フライアイレンズ2062の射出側で点光源像が生成される面Epは、コンデンサーレンズ2065、レンズ系2066、凹面鏡2040を構成する硝材(凹レンズ状)によって、凹面鏡2040の反射面が位置する瞳面pdと共役に設定される。   As described above, the illumination optical system IL receives the light flux EL0 (illumination light flux EL0) from the light source to generate a large number of point light source images, and the fly-eye lens 2062 and the multiple point light source images. A condenser lens 2065 for superimposing the light beam on the illumination field stop (blind) 2064 and a lens system 2066 for guiding the illumination light passing through the opening of the illumination field stop 2064 to the concave mirror 2040 of the projection optical system PL (second optical system 2015). Are provided. In order to apply the Koehler illumination method, the surface Ep on which the point light source image is generated on the exit side of the fly-eye lens 2062 is formed by the glass material (concave lens shape) constituting the condenser lens 2065, the lens system 2066, and the concave mirror 2040. It is set to be conjugate with the pupil plane pd where the reflection surface is located.

YZ面内において、フライアイレンズ2062の射出端の中心はコンデンサーレンズ2065の光軸2065a上に配置され、その光軸2065a上に照明視野絞り2064(開口部)の中心が配置される。さらに、照明視野絞り2064は、レンズ系2066、凹面鏡2040を構成する硝材(凹レンズ状)、第2光学系2015の複数枚のレンズによって、円筒状のマスクM上の照明領域IR(パターン面p2001)と光学的に共役な面2014bに配置される。   In the YZ plane, the center of the exit end of the fly-eye lens 2062 is arranged on the optical axis 2065a of the condenser lens 2065, and the center of the illumination field stop 2064 (opening) is arranged on the optical axis 2065a. Further, the illumination field stop 2064 is formed by a lens system 2066, a glass material (concave lens shape) constituting the concave mirror 2040, and a plurality of lenses of the second optical system 2015, and an illumination region IR (pattern plane p2001) on the cylindrical mask M. Are arranged on a surface 2014b optically conjugate to the above.

また、照明光学系ILの第1光学系2014の光軸2014aは投影光学系PL(第2光学系2015)の光軸2015aと同軸に配置されるが、コンデンサーレンズ2065の光軸2065aは第1光学系2014の光軸2014aに対して、図23の紙面(XZ面)内で−Z方向に偏心して配置される。   Further, the optical axis 2014a of the first optical system 2014 of the illumination optical system IL is arranged coaxially with the optical axis 2015a of the projection optical system PL (second optical system 2015), but the optical axis 2065a of the condenser lens 2065 is set to the first axis. The optical system 2014 is disposed eccentrically in the −Z direction within the paper plane (XZ plane) of FIG. 23 with respect to the optical axis 2014 a.

ここで、フライアイレンズ2062の射出側の面Epに生成される複数の点光源像のうち、光軸2065aを挟んで、Z方向に非対称に位置する2つの点光源像SPa、SPdを例に、照明光束の振る舞いを説明する。   Here, of the plurality of point light source images generated on the emission side surface Ep of the fly-eye lens 2062, two point light source images SPa and SPd positioned asymmetrically in the Z direction with the optical axis 2065a interposed therebetween. The behavior of the illumination light beam will be described.

点光源像SPaからの光束は、コンデンサーレンズ2065によってほぼ平行光束となって照明視野絞り2064を照射する。照明視野絞り2064の開口部(Y方向に細長いスリット状)を透過した照明光束EL1aは、レンズ系2066によって投影光学系PLの凹面鏡2040の反射面に形成された窓内に点光源像Sfaとして収斂される。   The light beam from the point light source image SPa is converted into a substantially parallel light beam by the condenser lens 2065 and irradiates the illumination field stop 2064. The illumination light beam EL1a transmitted through the opening (slit shape elongated in the Y direction) of the illumination field stop 2064 converges as a point light source image Sfa in a window formed by the lens system 2066 on the reflection surface of the concave mirror 2040 of the projection optical system PL. Is done.

点光源像Sfaからの照明光束EL1aは、図21で説明したように、投影光学系PLの第2光学系2015を介して、円筒状のマスクMの円筒状のパターン面p2001上の照明領域IRを照明する。その点光源像Sfaからの照明光束EL1aの照射によりパターン面p2001で発生する結像光束EL2aは、第2光学系2015を逆進して凹面鏡2040上に点光源像Sfa’を再結像する。瞳面pd内において、照明光学系ILからの光束によって作られる点光源像Sfaと、結像光束EL2aによって作られる点光源像Sfa’は、瞳面pd内において点対称な関係で位置する。   As described with reference to FIG. 21, the illumination light beam EL1a from the point light source image Sfa passes through the second optical system 2015 of the projection optical system PL to the illumination region IR on the cylindrical pattern surface p2001 of the cylindrical mask M. To illuminate. The imaging light flux EL2a generated on the pattern surface p2001 by the irradiation of the illumination light flux EL1a from the point light source image Sfa moves backward through the second optical system 2015 to re-image the point light source image Sfa 'on the concave mirror 2040. In the pupil plane pd, the point light source image Sfa formed by the light beam from the illumination optical system IL and the point light source image Sfa 'formed by the imaging light beam EL2a are located in a point-symmetric relationship within the pupil plane pd.

同様に、点光源像SPdからの光束は、コンデンサーレンズ2065によってほぼ平行光束となって照明視野絞り2064を照射する。照明視野絞り2064の開口部を透過した照明光束EL1dは、レンズ系2066によって凹面鏡2040の反射面に形成された窓内に点光源像Sfdとして収斂される。点光源像Sfdからの照明光束EL1dは、第2光学系2015を介して、円筒状のパターン面p2001上の照明領域IRを照明する。その点光源像Sfdからの照明光束の照射によりパターン面p2001で発生した結像光束EL2dは、第2光学系2015を逆進して凹面鏡2040上に点光源像Sfd’を再結像する。瞳面pd内において、照明光学系ILからの光束によって作られる点光源像Sfdと、結像光束EL2dによって作られる点光源像Sfd’は、瞳面pd内において点対称な関係で位置する。   Similarly, the light beam from the point light source image SPd is converted into a substantially parallel light beam by the condenser lens 2065 and irradiates the illumination field stop 2064. The illumination light beam EL1d transmitted through the opening of the illumination field stop 2064 is converged as a point light source image Sfd in a window formed on the reflection surface of the concave mirror 2040 by the lens system 2066. The illumination light beam EL1d from the point light source image Sfd illuminates the illumination area IR on the cylindrical pattern surface p2001 via the second optical system 2015. The imaging light flux EL2d generated on the pattern surface p2001 by the irradiation of the illumination light flux from the point light source image Sfd moves backward through the second optical system 2015 to re-image the point light source image Sfd 'on the concave mirror 2040. In the pupil plane pd, the point light source image Sfd formed by the light beam from the illumination optical system IL and the point light source image Sfd 'formed by the imaging light beam EL2d are located in a point-symmetric relationship within the pupil plane pd.

凹面鏡2040の反射面にて点光源像Sfa’、Sfd’を形成した結像光束EL2a、EL2dは、基板P上の円筒状の投影領域PA内に投射され、照明領域IR内のマスクパターンの像が基板Pの投影領域PA内に結像投影される。   The imaging light fluxes EL2a and EL2d, on which the point light source images Sfa 'and Sfd' are formed on the reflecting surface of the concave mirror 2040, are projected into a cylindrical projection area PA on the substrate P, and the image of the mask pattern in the illumination area IR. Is image-formed and projected in the projection area PA of the substrate P.

図24は、図23に示した照明光学系ILのフライアイレンズ2062に入射する照明光束EL0を生成する光源装置2055の構成を示す。光源装置2055は、固体光源2057、エキスパンダーレンズ(凹レンズ)2058、集光レンズ2059、及び導光部材2060を備える。固体光源2057は、例えばレーザーダイオード(LD)、発光ダイオード(LED)等を含む。固体光源2057から出射した照明光束LBは、エキスパンダーレンズ2058によって発散光束に変換され、集光レンズ2059によって導光部材2060の入射端面2060aに所定の収斂度合(NA)で集光される。   FIG. 24 illustrates a configuration of a light source device 2055 that generates an illumination light beam EL0 incident on the fly-eye lens 2062 of the illumination optical system IL illustrated in FIG. The light source device 2055 includes a solid light source 2057, an expander lens (concave lens) 2058, a condenser lens 2059, and a light guide member 2060. The solid state light source 2057 includes, for example, a laser diode (LD), a light emitting diode (LED), and the like. The illumination light beam LB emitted from the solid light source 2057 is converted into a divergent light beam by the expander lens 2058, and is condensed by the condenser lens 2059 on the incident end surface 2060a of the light guide member 2060 with a predetermined convergence degree (NA).

導光部材2060は、例えば光ファイバー等であり、入射端面2060aに入射した照明光束LBは、NA(開口数)を保存して射出端面2060bから射出し、レンズ系2061(コリメータ)によってほぼ平行な照明光束EL0に変換される。レンズ系2061は、フライアイレンズ2062の入射側の面全体を照射するように、照明光束EL0の光束径を調整する。なお、単一の光ファイバーの直径は、例えば300μm程度であるが、固体光源2057からの照明光束LBの光強度が大きい場合は、複数本の光ファイバーを密に束ねたものにしてもよい。   The light guide member 2060 is, for example, an optical fiber or the like, and the illumination light beam LB incident on the incident end face 2060a exits from the exit end face 2060b while preserving NA (numerical aperture), and is substantially parallel illuminated by a lens system 2061 (collimator). The light is converted into a light flux EL0. The lens system 2061 adjusts the light beam diameter of the illumination light beam EL0 so as to irradiate the entire incident-side surface of the fly-eye lens 2062. The diameter of a single optical fiber is, for example, about 300 μm. However, when the light intensity of the illumination light beam LB from the solid-state light source 2057 is high, a plurality of optical fibers may be densely bundled.

図25は、図23中のフライアイレンズ2062の射出側の面Ep(YZ面と平行)に形成される多数の点光源像SPの配列状態を、コンデンサーレンズ2065側から見たものである。YZ面内において、フライアイレンズ2062の射出側の面Epの中心点を2062aとすると、この中心点2062aは、コンデンサーレンズ2065の光軸2065a上に位置する。   FIG. 25 shows an arrangement state of a large number of point light source images SP formed on the emission side surface Ep (parallel to the YZ plane) of the fly-eye lens 2062 in FIG. 23 as viewed from the condenser lens 2065 side. Assuming that the center point of the plane Ep on the emission side of the fly-eye lens 2062 is 2062a in the YZ plane, the center point 2062a is located on the optical axis 2065a of the condenser lens 2065.

図25に示すように、本実施形態のフライアイレンズ2062は、コンデンサーレンズ2065の光軸2065aに直交する面に配列された複数のレンズ要素2062Eを含む。複数のレンズ要素2062Eの各々は、Y方向に細長い矩形状の断面を有し、Y方向とZ方向に密に束ねられている。各レンズ要素2062Eの射出端の中心には、点光源像(スポット)SPが形成されるが、これは図24中の導光部材2060(光ファイバー)の射出端面2060bの共役像である。そしてYZ面内で見たとき、各点光源像SPが中心点2062a(光軸2065a)に関して互いに非点対称となるように、複数のレンズ要素2062Eが束ねられている。   As shown in FIG. 25, the fly-eye lens 2062 of the present embodiment includes a plurality of lens elements 2062E arranged on a plane orthogonal to the optical axis 2065a of the condenser lens 2065. Each of the plurality of lens elements 2062E has a rectangular cross section that is elongated in the Y direction, and is tightly bundled in the Y direction and the Z direction. At the center of the exit end of each lens element 2062E, a point light source image (spot) SP is formed, which is a conjugate image of the exit end surface 2060b of the light guide member 2060 (optical fiber) in FIG. The plurality of lens elements 2062E are bundled such that the point light source images SP are asymmetric with respect to the center point 2062a (optical axis 2065a) when viewed in the YZ plane.

図25に示した例では、コンデンサーレンズ2065の光軸2065aを含み、XY面と平行な面をp2006としたとき、この面p2006よりも+Z側に位置するレンズ要素2062Eの組を上部レンズ要素群2062U、面p2006よりも−Z側に位置するレンズ要素2062Eの組を下部レンズ要素群2062Dとすると、上部レンズ要素群2062Uと下部レンズ要素群2062Dの間では、レンズ要素2062EのY方向の寸法の1/2だけ位置をずらしてある。その結果、上部レンズ要素群2062U内に点在する複数の点光源像SPと、下部レンズ要素群2062D内に点在する複数の点光源像SPとは、中心点2062aを通るY軸と平行な線に関しても非対称な配置となる。   In the example shown in FIG. 25, when a plane including the optical axis 2065a of the condenser lens 2065 and being parallel to the XY plane is p2006, a set of lens elements 2062E located on the + Z side of the plane p2006 is referred to as an upper lens element group. Assuming that a pair of the lens elements 2062E located on the −Z side with respect to the plane p2006 is the lower lens element group 2062D, the dimension of the lens element 2062E in the Y direction is between the upper lens element group 2062U and the lower lens element group 2062D. The position is shifted by 1 /. As a result, the plurality of point light source images SP scattered in the upper lens element group 2062U and the plurality of point light source images SP scattered in the lower lens element group 2062D are parallel to the Y axis passing through the center point 2062a. The lines are also asymmetrically arranged.

フライアイレンズ2062の各レンズ要素2062EのYZ面内での断面形状がY方向に延びた長方形に構成されるのは、図23中の照明視野絞り2064のスリット状の開口形状に合わせる為である。その様子を図26も参照して説明する。   The cross-sectional shape of each lens element 2062E of the fly-eye lens 2062 in the YZ plane is configured to be a rectangle extending in the Y direction in order to match the slit-shaped opening shape of the illumination field stop 2064 in FIG. . This will be described with reference to FIG.

図26は、図23中の照明視野絞り2064をYZ面内で見た図である。照明視野絞り2064にはY方向に細長い矩形状(或いは台形状)の開口部2064Aが形成されており、フライアイレンズ2062の各点光源像SPからの光束は、コンデンサーレンズ2065によって照明視野絞り2064上で、開口部2064Aを含む矩形状の照明光束EL1として重畳される。開口部2064Aの開口中心をコンデンサーレンズ2065の光軸2065a上に配置した場合、照明光学系ILの第1光学系2014の光軸2014aは、開口部2064Aの開口中心から+Z方向に偏心した位置を通る。   FIG. 26 is a view of the illumination field stop 2064 in FIG. 23 viewed in the YZ plane. The illumination field stop 2064 has a rectangular (or trapezoidal) opening 2064A elongated in the Y direction, and the light flux from each point light source image SP of the fly-eye lens 2062 is condensed by the condenser lens 2065 to the illumination field stop 2064. Above, it is superimposed as a rectangular illumination light beam EL1 including the opening 2064A. When the center of the opening 2064A is arranged on the optical axis 2065a of the condenser lens 2065, the optical axis 2014a of the first optical system 2014 of the illumination optical system IL is positioned eccentric in the + Z direction from the center of the opening of the opening 2064A. Pass.

図27は、図25のフライアイレンズ2062によって生成される点光源像SPの分布に用いることができる凹面鏡2040の反射面p2004(瞳面pdに配置)の様子を、投影光学系PLの第2光学系2015側から見たものである。凹面鏡2040の反射面p2004はフライアイレンズ2062の射出側の面Epと共役なので、図25に示した複数の点光源像SP(レンズ要素2062E)の分布は、図27のように反射面p2004(瞳面pd)内では左右・上下が反転した点光源像Sf(黒丸)の分布となる。   FIG. 27 shows the state of the reflecting surface p2004 (disposed on the pupil plane pd) of the concave mirror 2040 that can be used for the distribution of the point light source image SP generated by the fly-eye lens 2062 in FIG. This is viewed from the optical system 2015 side. Since the reflecting surface p2004 of the concave mirror 2040 is conjugate with the exit-side surface Ep of the fly-eye lens 2062, the distribution of the plurality of point light source images SP (lens elements 2062E) shown in FIG. In the pupil plane pd), the distribution of the point light source image Sf (black circle) is inverted left and right and up and down.

先の図22にて説明したように、凹面鏡2040の反射面p2004には、複数の点光源像Sfを透過する為の窓部2042が、中心点2044(光軸2015a)に関して非点対称に配置される。図27の例では、Z方向に一列に並ぶ複数の点光源像Sfからの各照明光束をまとめて透過させるように、窓部2042はZ方向に細長く延びたスリット状に形成される。そして反射面p2004内のスリット状の窓部2042以外は、円筒状のマスクMの照明領域IR内のパターンからの結像光束を効率的に反射させる高反射部となっている。   As described with reference to FIG. 22, the window 2042 for transmitting the plurality of point light source images Sf is arranged on the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040 in an asymmetry with respect to the center point 2044 (optical axis 2015a). Is done. In the example of FIG. 27, the window 2042 is formed in a slit shape elongated in the Z direction so as to collectively transmit the illumination light beams from the plurality of point light source images Sf arranged in a line in the Z direction. Portions other than the slit-shaped window portion 2042 in the reflection surface p2004 are high-reflection portions that efficiently reflect an imaged light beam from a pattern in the illumination region IR of the cylindrical mask M.

複数の点光源像Sfは、第2光学系2015の光軸2015aを含み中心面pc(図21)と直交する平面p2005に関して、非面対称的に配置され、スリット状の各窓部2042のY方向の寸法は、点光源像Sfを遮光しない程度に狭く設定される。図23で説明したように、各窓部2042を通った複数の点光源像Sfの各々からの光束(照明光束EL1)は、第2光学系2015を通って円筒状のマスクMのパターン面p2001上の照明領域IRを重畳して照射する。これにより、照明領域IRは均一な照度分布で照明される。   The plurality of point light source images Sf are arranged asymmetrically with respect to a plane p2005 that includes the optical axis 2015a of the second optical system 2015 and is orthogonal to the center plane pc (FIG. 21). The dimension in the direction is set so narrow that the point light source image Sf is not shielded. As described with reference to FIG. 23, the light flux (illumination light flux EL1) from each of the plurality of point light source images Sf passing through each window 2042 passes through the second optical system 2015, and the pattern surface p2001 of the cylindrical mask M. The upper illumination region IR is irradiated while being superimposed. Thus, the illumination region IR is illuminated with a uniform illuminance distribution.

パターン面p2001の照明領域IR内に現れるマスクパターンからの反射光(結像光束EL2)は、凹面鏡2040の反射面p2004に戻ってくるが、その結像光束EL2は反射面p2004にて、再び点光源像Sf’となって分離した分布となる。図22で説明したように、結像光束EL2によって反射面p2004上に生成される多数の点光源像Sf’(特に0次回折光)の分布は、中心点2044に関して、照明光束EL1となる多数の点光源像Sfの分布と点対称の関係となる。   The reflected light (imaging light flux EL2) from the mask pattern appearing in the illumination area IR of the pattern surface p2001 returns to the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040, and the imaging light flux EL2 is again reflected by the point on the reflection surface p2004. It becomes a light source image Sf ′ and has a separated distribution. As described with reference to FIG. 22, the distribution of a large number of point light source images Sf ′ (particularly, the 0th-order diffracted light) generated on the reflecting surface p2004 by the imaging light flux EL2 is such that a large number of illumination light fluxes EL1 with respect to the center point 2044. The distribution of the point light source image Sf is point-symmetric.

図27のように、照明光束EL1の源となる多数の点光源像Sfが分布する複数の窓部2042と点対称の関係にある反射面p2004上の領域は、全て高反射部となっている為、反射面p2004上に再結像される点光源像Sf’(1次回折光も含む)は殆ど損失なく反射されて、基板Pに達する。   As shown in FIG. 27, all the regions on the reflection surface p2004 that are in point symmetry with the plurality of windows 2042 in which a number of point light source images Sf serving as the source of the illumination light beam EL1 are distributed are high reflection portions. Therefore, the point light source image Sf ′ (including the first-order diffracted light) re-imaged on the reflection surface p2004 is reflected with almost no loss and reaches the substrate P.

[第11実施形態の変形例1]
なお、図27において、凹面鏡2040の反射面p2004のうち、投影光学系PL(第2光学系2015)の光軸2015aを含む平面p2005(XY面と平行)と交差する線上の部分に、照明光束の源となる点光源像Sfが位置する場合でも、先の配置条件のように、点光源像Sfが位置する部分を窓部2042とし、中心点2044に関して、その窓部2042と点対称の領域を反射部(遮光部)としておけばよい。
[Modification Example 1 of Eleventh Embodiment]
In FIG. 27, the illumination light flux is located on a portion of the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040 on a line intersecting with a plane p2005 (parallel to the XY plane) including the optical axis 2015a of the projection optical system PL (second optical system 2015). Even when the point light source image Sf which is the source of the image is located, the portion where the point light source image Sf is located is defined as the window 2042 as in the above arrangement condition, and the center point 2044 is point-symmetric with the window 2042. May be set as a reflection part (light shielding part).

但し、中心点2044に点光源像Sf(窓部2042)が位置するような場合、その点光源像Sfを源とする照明光束が円筒状のマスクM上の照明領域IRを照射すると、そこで反射した結像光束は反射面p2004の中心点2044(窓部2042)において点光源像Sf’を形成するように収斂する為、基板Pに向かう結像光束にはならないことがある。このことから、反射面p2004の中心点2044の付近には、点光源像Sfが位置しないように、フライアイレンズ2062を構成する多数のレンズ要素2062Eの配列を替えたり、中心点2044の位置に対応するレンズ要素2062Eに遮光膜(墨塗り)を施したりするとよい。   However, in the case where the point light source image Sf (window portion 2042) is located at the center point 2044, when the illumination light flux radiated from the point light source image Sf illuminates the illumination region IR on the cylindrical mask M, it is reflected there. The formed image light flux converges so as to form a point light source image Sf ′ at the center point 2044 (window portion 2042) of the reflection surface p2004. From this, the arrangement of many lens elements 2062E constituting the fly-eye lens 2062 is changed so that the point light source image Sf is not located near the center point 2044 of the reflection surface p2004, or the position of the center point 2044 is changed. The corresponding lens element 2062E may be provided with a light-shielding film (black coating).

また本実施態様では、図25と図27で示したように、フライアイレンズ2062の射出側の面Epに形成される点光源像SPの配置(レンズ要素2062Eの配列)と、凹面鏡2040の反射面p2004に形成される窓部2042の配置とを一対一で合わせるようにしたが、必ずしもその必要はない。すなわち、フライアイレンズ2062の射出側の面Epに形成される多数の点光源像SPのうち、凹面鏡2040の裏側の面p2003から入射して反射面p2004(瞳面pd)に到達し得る一部の点光源像Sfに対しては、窓部2042を設けずに反射面のままにして遮光してもよい。その遮光は、凹面鏡2040の裏側の面p2003内で、遮光すべき点光源像Sfが位置する領域に、遮光膜や光吸収層を形成することでも同様に実現できる。   Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 25 and 27, the arrangement of the point light source images SP (array of the lens elements 2062E) formed on the emission side surface Ep of the fly-eye lens 2062, and the reflection of the concave mirror 2040 Although the arrangement of the window 2042 formed on the surface p2004 is matched one-to-one, it is not always necessary. That is, of the many point light source images SP formed on the emission side surface Ep of the fly-eye lens 2062, a part that can enter from the surface p2003 on the back side of the concave mirror 2040 and reach the reflection surface p2004 (pupil surface pd). With respect to the point light source image Sf, the light may be shielded without providing the window portion 2042 while keeping the reflection surface. The light shielding can be similarly realized by forming a light shielding film or a light absorbing layer in a region where the point light source image Sf to be shielded is located in the surface p2003 on the back side of the concave mirror 2040.

[第11実施形態の変形例2]
投影光学系PLを構成する第2光学系2015から凹面鏡2040に入射する結像光束EL2(多数の点光源像Sf’)は、凹面鏡2040で必ずしも全てを反射させなくてもよい。例えば、凹面鏡2040の反射面p2004には、透過性の窓部2042と反射部の他に、照明光束EL1の源となる複数の点光源像Sfと、結像光束EL2の収斂により形成される複数の点光源像Sf’の一方又は双方の一部の点光源像を遮蔽する遮光部を設けてもよい。
[Modification 2 of Eleventh Embodiment]
The imaging light flux EL2 (a large number of point light source images Sf ′) incident on the concave mirror 2040 from the second optical system 2015 constituting the projection optical system PL does not need to be entirely reflected by the concave mirror 2040. For example, on the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040, in addition to the transmissive window 2042 and the reflection portion, a plurality of point light source images Sf serving as a source of the illumination light beam EL1 and a plurality of light beams formed by convergence of the imaging light beam EL2. May be provided with a light-shielding portion that shields one or both of the point light source images Sf ′.

以上、第11の実施形態について説明したが、本実施形態では、図21または図22に示したように、照明光学系ILからの照明光は、投影光学系PLの瞳面pdに配置される凹面鏡2040の裏側から入射され、投影光学系PLを構成する第2光学系2015とプリズムミラー2041の上側の反射平面2041aとを介して、照明光束EL1として円筒状のマスクM上の照明領域IRに達する。   The eleventh embodiment has been described above. In the present embodiment, as shown in FIG. 21 or FIG. 22, the illumination light from the illumination optical system IL is arranged on the pupil plane pd of the projection optical system PL. The light enters the illumination region IR on the cylindrical mask M as the illumination light beam EL1 via the second optical system 2015 constituting the projection optical system PL and the reflection plane 2041a on the upper side of the prism mirror 2041, which is incident from the back side of the concave mirror 2040. Reach.

本実施態様における投影光学系PLの結像光路を、照明領域IR(物体面)から凹面鏡2040(瞳面pd)までの第1光路と、凹面鏡2040(瞳面pd)から投影領域PA(像面)までの第2光路とに分けてみると、その第1光路が、照明光学系ILからの照明光束を照明領域IRに導く為の落射照明用の光路を兼ねている。   The imaging optical path of the projection optical system PL in the present embodiment includes the first optical path from the illumination area IR (object plane) to the concave mirror 2040 (pupil plane pd) and the projection optical system PL (image plane pd) from the concave mirror 2040 (pupil plane pd). ), The first optical path also serves as an optical path for epi-illumination for guiding the illumination light beam from the illumination optical system IL to the illumination area IR.

このように、本実施形態の処理装置U3(露光装置)では、投影光学系PLの瞳面若しくはその近傍に配置される反射鏡にて、照明光束と結像光束とを効率的に空間分離するような落射照明方式としたので、装置の構成をシンプルにすることができる。また、照明光束と結像光束とを偏光状態の違いにより分離する方式と比較して、大きな偏光ビームスプリッタや波長板等を使う必要が無く、装置構成をシンプルにすることができる。   As described above, in the processing apparatus U3 (exposure apparatus) of the present embodiment, the illumination light flux and the imaging light flux are efficiently spatially separated by the reflecting mirror arranged at or near the pupil plane of the projection optical system PL. With such an epi-illumination system, the configuration of the apparatus can be simplified. Further, as compared with a method in which the illumination light beam and the image forming light beam are separated based on the difference in polarization state, there is no need to use a large polarizing beam splitter, a wave plate, or the like, and the apparatus configuration can be simplified.

さらに、照明光束と結像光束を偏光分離する方式では、波長板による波面の乱れや、偏光ビームスプリッタにおける消光比の問題に起因した投影像の特性(コントラスト、収差等)の劣化に対処する必要がある場合があるが、本実施態様では、そのような原因による投影像の特性劣化はほとんど無く、露光不良の発生を抑制できる。また、本実施形態の露光装置U3は、投影光学系の一部の光路を介して照明光を反射型のマスクMに照射する落射照明方式を組み込んでいる為、透過型のマスクの内部に照明光学系を組み込む場合に比べて、特に照明光学系の設計自由度が高くなる。   Furthermore, in the method in which the illumination light flux and the imaging light flux are polarized and separated, it is necessary to deal with the wavefront disturbance due to the wave plate and the deterioration of the characteristics (contrast, aberration, etc.) of the projected image due to the problem of the extinction ratio in the polarization beam splitter. However, in the present embodiment, the characteristics of the projected image are hardly degraded due to such causes, and the occurrence of exposure failure can be suppressed. In addition, the exposure apparatus U3 of the present embodiment incorporates an epi-illumination method in which illumination light is applied to the reflective mask M via a part of the optical path of the projection optical system, so that the illumination is performed inside the transmissive mask. In particular, the degree of freedom in designing the illumination optical system is higher than when an optical system is incorporated.

本実施形態において、図24に示した光源装置2055は、点光源像の寸法を小さくできることから、放射光の指向性が強いレーザ光源(例えば、KrF、ArF、XeF等のエキシマレーザ光)を使うことを想定したが、それに限定されるものではない。例えば、g線、h線、i線等の輝線光を放射するランプ光源、又は放射光の指向性が弱いレーザーダイオードや発光ダイオード(LED)等を使っても良い。   In the present embodiment, the light source device 2055 shown in FIG. 24 uses a laser light source (for example, excimer laser light such as KrF, ArF, XeF, or the like) having strong directivity of emitted light because the size of the point light source image can be reduced. However, it is not limited thereto. For example, a lamp light source that emits bright line light such as a g-line, an h-line, or an i-line, or a laser diode or a light-emitting diode (LED) having weak directivity of the emitted light may be used.

本実施形態のデバイス製造システム2001(図20)は、処理装置U3(露光装置)の構成をシンプルにすることができるので、デバイスの製造コストを低減できる。また、処理装置U3は、基板Pを回転ドラム2030の外周面p2002に沿って搬送しながら走査露光する方式なので、露光処理を効率よく実行することができる。結果として、デバイス製造システム2001は、デバイスを効率よく製造することができる。   In the device manufacturing system 2001 (FIG. 20) of the present embodiment, the configuration of the processing apparatus U3 (exposure apparatus) can be simplified, so that device manufacturing costs can be reduced. Further, since the processing apparatus U3 performs the scanning exposure while transporting the substrate P along the outer peripheral surface p2002 of the rotary drum 2030, the exposure processing can be efficiently performed. As a result, the device manufacturing system 2001 can manufacture devices efficiently.

[第12実施形態]
次に、第12実施形態について図28を参照して説明する。本実施形態は先の図25、図27で説明したフライアイレンズ2062の構成と凹面鏡2040の反射面p2004内に形成される点光源像Sfの配置を変更したものであり、上記の実施形態と同様の構成要素については、上記の実施形態と同じ符号を付してその説明を簡略化または省略する。
[Twelfth embodiment]
Next, a twelfth embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the configuration of the fly-eye lens 2062 and the arrangement of the point light source image Sf formed in the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040 described with reference to FIGS. 25 and 27 are changed. About the same component, the same code | symbol as the above-mentioned embodiment is attached | subjected, and the description is simplified or abbreviate | omitted.

図28は、凹面鏡2040の反射面p2004内において、フライアイレンズ2062の複数のレンズ要素2062Eが等価的にどのように配置するかを、投影光学系PLの光軸2015aと直交するYZ面内で見た図である。複数のレンズ要素2062E(点光源像Sf)が、凹面鏡2040の反射面p2004の中心点2044(光軸2015a)に関して、互いに非点対称的な配列になるように、中心点2044に最も近いレンズ要素2062Eの中心は、中心点2044からY方向及びZ方向に変位している。   FIG. 28 shows how the plurality of lens elements 2062E of the fly-eye lens 2062 are equivalently arranged in the reflection plane p2004 of the concave mirror 2040 in the YZ plane orthogonal to the optical axis 2015a of the projection optical system PL. FIG. The lens element closest to the center point 2044 so that the plurality of lens elements 2062E (point light source image Sf) are arranged in an asymmetrical arrangement with respect to the center point 2044 (optical axis 2015a) of the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040. The center of 2062E is displaced from the center point 2044 in the Y and Z directions.

本実施態様においても、フライアイレンズ2062の各レンズ要素2062Eの断面形状(YZ面内での形状)は、先の図26で説明したように、照明視野絞り2064の矩形の開口部2064Aを包含する長方形と相似形に設定されるが、ここでは、Y方向の断面寸法PyとZ方向の断面寸法Pzの比Py/Pzがほぼ4に設定されているものとする。その為、反射面p2004(瞳面pd)内に分布する多数の点光源像Sfも、Y方向に断面寸法Pyのピッチで並び、Z方向に断面寸法Pzのピッチで並ぶ。   Also in this embodiment, the cross-sectional shape (shape in the YZ plane) of each lens element 2062E of the fly-eye lens 2062 includes the rectangular opening 2064A of the illumination field stop 2064 as described with reference to FIG. In this case, it is assumed that the ratio Py / Pz between the cross-sectional dimension Py in the Y direction and the cross-sectional dimension Pz in the Z direction is set to approximately 4. Therefore, many point light source images Sf distributed in the reflection surface p2004 (pupil surface pd) are also arranged at a pitch of the cross-sectional dimension Py in the Y direction and at a pitch of the cross-sectional dimension Pz in the Z direction.

通常のフライアイレンズであれば、各レンズ要素2062Eの中心がY方向とZ方向の両方に真っ直ぐ並べて配置されるが、本実施態様では、Z方向に隣接するレンズ要素2062E同志をY方向にΔYずつ変位させて配置する。この変位量ΔYを、レンズ要素2062EのY方向の断面寸法(配列のピッチ)Pyの1/4程度にすると、各点光源像Sfは、YZ面内において互いに±45度、±135度のいずれかの方向に離れて位置することになる。   In the case of a normal fly-eye lens, the center of each lens element 2062E is arranged straight in both the Y direction and the Z direction. In the present embodiment, the lens elements 2062E adjacent in the Z direction are separated by ΔY in the Y direction. And displace them. When this displacement amount ΔY is set to about 1 / of the cross-sectional dimension (array pitch) Py of the lens element 2062E in the Y direction, each point light source image Sf can be either ± 45 degrees or ± 135 degrees in the YZ plane. It will be located in a certain direction away.

図28において、反射面p2004の中心点2044の直近に位置し、中心点2044を取り囲む4つの点光源像Sfを特定したとき、その4つの点光源像Sfで囲まれる領域(ここでは傾いた長方形になる)の重心位置は中心点2044から変位している。換言すれば、4つの点光源像Sfで囲まれる領域の重心位置は、中心点2044とは異なる位置にある。そのような変位が生ずるように、凹面鏡2040とフライアイレンズ2062のYZ面内での位置関係を設定することによって、全ての点光源像Sfの各々を中心点2044に関して互いに非点対称な関係で配置することができる。このことは、中心点2044に関して各点光源像Sfと点対称な関係となる反射面p2004上の領域を、常に反射部にできることを意味する。   In FIG. 28, when four point light source images Sf that are located in the immediate vicinity of the center point 2044 of the reflecting surface p2004 and surround the center point 2044 are specified, an area surrounded by the four point light source images Sf (here, an inclined rectangle) Is displaced from the center point 2044. In other words, the position of the center of gravity of the area surrounded by the four point light source images Sf is different from the center point 2044. By setting the positional relationship between the concave mirror 2040 and the fly-eye lens 2062 in the YZ plane so that such a displacement occurs, all of the point light source images Sf are in an asymmetric relationship with respect to the center point 2044. Can be arranged. This means that a region on the reflecting surface p2004 that has a point-symmetric relationship with each point light source image Sf with respect to the center point 2044 can always be a reflecting portion.

以上のように配置される点光源像Sfの分布に対応して、凹面鏡2040の反射面p2004内には各点光源像Sfを透過させる窓部2042が形成されるが、その窓部の形状、寸法、配置には幾つかの形態が考えられる。単純には、図28に示すように、ひとつの点光源像Sfだけを透過させるような円形の窓部2042Hを、点光源像Sfの配列に合わせて反射面p2004の全面に分布させる形態である。   In correspondence with the distribution of the point light source images Sf arranged as described above, windows 2042 for transmitting each point light source image Sf are formed in the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040. Several forms are conceivable for dimensions and arrangement. In a simple manner, as shown in FIG. 28, a circular window 2042H that transmits only one point light source image Sf is distributed over the entire reflection surface p2004 in accordance with the arrangement of the point light source images Sf. .

他の形態としては、反射面p2004上でY方向に対して斜め45度方向に一列に並ぶ全ての点光源像Sfをまとめて透過させるようなスロット状の窓部2042Kでもよい。この窓部2042K内に位置する一連の点光源像Sfを源とする照明光束が円筒状のマスクMの照明領域IRを照射したとき、その反射光束(結像光束)は、凹面鏡2040の反射面p2004上では点光源像Sfを透過させる窓部から変位した反射領域2042K’に点光源像Sf’(1次回折像も含む)となって収斂する。その他、Y方向に対して斜め45度方向に並ぶ2つの点光源像Sfを一組にして、まとめて透過させるような小判形状(或いはひょうたん形)の窓部2042Lでもよい。いずれの窓部2042H,2042K,2042Lであっても、各点光源像Sfからの照明光を部分的に遮蔽しない範囲で、極力小さく形成される。   As another form, a slot-shaped window portion 2042K may be used that transmits all the point light source images Sf arranged in a line at an angle of 45 degrees with respect to the Y direction on the reflection surface p2004. When an illumination light flux originating from a series of point light source images Sf located in the window 2042K illuminates the illumination area IR of the cylindrical mask M, the reflected light flux (imaging light flux) is reflected on the reflection surface of the concave mirror 2040. On p2004, the point light source image Sf '(including the first-order diffraction image) converges on the reflection area 2042K' displaced from the window transmitting the point light source image Sf. Alternatively, an oval (or gourd-shaped) window portion 2042L may be formed so that two point light source images Sf arranged obliquely at 45 degrees to the Y direction are grouped and transmitted collectively. Any of the windows 2042H, 2042K, and 2042L is formed as small as possible within a range that does not partially block the illumination light from each point light source image Sf.

以上の第12実施態様において、フライアイレンズ2062のレンズ要素2062EのY方向の変位量ΔYは任意に設定でき、レンズ要素2062Eの断面寸法の比Py/Pzも、必ずしも整数倍にする必要は無い。   In the twelfth embodiment, the displacement ΔY in the Y direction of the lens element 2062E of the fly-eye lens 2062 can be set arbitrarily, and the ratio Py / Pz of the sectional dimensions of the lens element 2062E does not necessarily need to be an integral multiple. .

[第13実施形態]
次に、第13実施形態について図29を参照して説明する。本実施形態も、図28と同様に、フライアイレンズ2062の構成と凹面鏡2040の反射面p2004内に形成される点光源像Sfの配置の変形に係わるものである。図29の構成では、フライアイレンズ2062の複数のレンズ要素2062Eの中心が、YZ面内においてY方向とZ方向に直線的に配列される。
[Thirteenth embodiment]
Next, a thirteenth embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment also relates to the deformation of the configuration of the fly-eye lens 2062 and the arrangement of the point light source image Sf formed in the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040, as in FIG. In the configuration of FIG. 29, the centers of the plurality of lens elements 2062E of the fly-eye lens 2062 are linearly arranged in the Y and Z directions in the YZ plane.

このようなフライアイレンズ2062の場合、各レンズ要素2062Eの射出側に形成される点光源像Sfは、Y方向に断面寸法Pyのピッチで配列され、Z方向に断面寸法Pzのピッチで配列される。このような場合でも、図28の第12実施態様で説明したように、凹面鏡2040の反射面p2004の中心点2044(光軸2015a)の直近に位置し、中心点2044を取り囲む4つの点光源像Sfv1,Sfv2,Sfv3,Sfv4に着目したとき、その4つの点光源像Sfv1〜Sfv4で囲まれる領域(長方形)の重心位置Gcは中心点2044から変位している。換言すれば、重心位置Gcは、中心点2044とは異なる位置にある。   In the case of such a fly-eye lens 2062, the point light source images Sf formed on the emission side of each lens element 2062E are arranged at a pitch of the sectional dimension Py in the Y direction and arranged at a pitch of the sectional dimension Pz in the Z direction. You. Even in such a case, as described in the twelfth embodiment of FIG. 28, four point light source images that are located immediately near the center point 2044 (optical axis 2015a) of the reflecting surface p2004 of the concave mirror 2040 and surround the center point 2044. When focusing on Sfv1, Sfv2, Sfv3, and Sfv4, the center of gravity Gc of the region (rectangle) surrounded by the four point light source images Sfv1 to Sfv4 is displaced from the center point 2044. In other words, the center of gravity Gc is at a position different from the center point 2044.

このような変位が生じるように、凹面鏡2040とフライアイレンズ2062のYZ面内での位置関係を設定することによって、全ての点光源像Sfの各々を中心点2044に関して互いに非点対称な関係で配置することができる。従って、中心点2044に関して各点光源像Sfと点対称な関係となる反射面p2004上の領域は、常に反射部にすることができる。   By setting the positional relationship between the concave mirror 2040 and the fly-eye lens 2062 in the YZ plane so that such a displacement occurs, all of the point light source images Sf have an asymmetrical relationship with respect to the center point 2044. Can be arranged. Therefore, the area on the reflecting surface p2004 that has a point-symmetric relationship with each point light source image Sf with respect to the center point 2044 can always be a reflecting portion.

なお、本実施形態の凹面鏡2040の反射面p2004には、点光源像Sfを個別に透過する為の円形の窓部2042Hが、レンズ要素2062E(点光源像Sf)の配列のピッチに合わせて形成されている。   A circular window 2042H for individually transmitting the point light source images Sf is formed on the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040 according to the present embodiment in accordance with the pitch of the arrangement of the lens elements 2062E (point light source images Sf). Have been.

[第14実施形態]
次に、第14実施形態について図30を参照して説明する。本実施形態も、図28、図29と同様に、フライアイレンズ2062の構成と凹面鏡2040の反射面p2004内に形成される点光源像Sfの配置の変形に係わるものである。図30の構成では、フライアイレンズ2062の複数のレンズ要素2062E(断面形状はY方向に細長い長方形)がY方向に断面寸法Pyのピッチで配列され、Z方向に断面寸法Pzのピッチで密に配列されるが、Y方向に並ぶ一列分のレンズ要素2062E群は、Z方向の列毎にPy/2だけ交互にY方向に位置を変えて(ずらして)配列されている。
[Fourteenth embodiment]
Next, a fourteenth embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment also relates to the deformation of the configuration of the fly-eye lens 2062 and the arrangement of the point light source images Sf formed in the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040, as in FIGS. 28 and 29. In the configuration of FIG. 30, a plurality of lens elements 2062E (the cross-sectional shape is a rectangle elongated in the Y direction) of the fly-eye lens 2062 are arranged at a pitch of the cross-sectional dimension Py in the Y-direction, and densely arranged at a pitch of the cross-sectional dimension Pz in the Z direction. The lens elements 2062E for one row arranged in the Y direction are arranged alternately in the Y direction (shifted) by Py / 2 for each row in the Z direction.

フライアイレンズ2062の場合、点光源像Sfは光源からの照明光(例えば図24中のEL0)を受ける全ての各レンズ要素2062Eの射出端側に生成されるが、その点光源像Sfのうち、凹面鏡2040の反射面p2004の中心点2044に関して、互いに点対称の配置関係になる2つの点光源像Sfの一方を遮蔽するように、対応するレンズ要素2062Eには遮光体2062sが形成される。   In the case of the fly-eye lens 2062, the point light source image Sf is generated on the exit end side of each lens element 2062E that receives illumination light (for example, EL0 in FIG. 24) from the light source. A light shield 2062s is formed on the corresponding lens element 2062E so as to block one of the two point light source images Sf having a point-symmetric arrangement relationship with respect to the center point 2044 of the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040.

図30の構成では、凹面鏡2040の反射面p2004内において、選択された点光源像Sfがランダムに、且つ、一様に分布するように、対応したレンズ要素2062Eに遮光体2062s(金属薄膜等)が形成される。そのようなフライアイレンズ2062を使う場合も、図30に示すように凹面鏡2040の反射面p2004には、点光源像Sfを透過する為の円形の窓部2042Hが形成される。   In the configuration of FIG. 30, in the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040, the corresponding point light source image Sf is randomly and uniformly distributed on the corresponding lens element 2062E to the light shield 2062s (metal thin film or the like). Is formed. Even when such a fly-eye lens 2062 is used, a circular window 2042H for transmitting the point light source image Sf is formed on the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040 as shown in FIG.

[第15実施形態]
次に、第15実施形態について図31を参照して説明する。本実施形態では、今まで説明してきたフライアイレンズ2062を用いることなく、光源像形成部により凹面鏡2040の反射面p2004内に多数の点光源像Sfを形成する。図31は、XZ面と平行で、光軸2015a(中心点2044)を含む面における凹面鏡2040の断面を示し、点光源像Sf(Sfa)が位置する反射面p2004上には、各々窓部2042Hが形成されている。
[Fifteenth Embodiment]
Next, a fifteenth embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, a number of point light source images Sf are formed on the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040 by the light source image forming unit without using the fly-eye lens 2062 described above. FIG. 31 shows a cross section of the concave mirror 2040 in a plane parallel to the XZ plane and including the optical axis 2015a (center point 2044). On the reflection surface p2004 where the point light source image Sf (Sfa) is located, windows 2042H are respectively provided. Are formed.

凹面鏡2040は、例えば低熱膨張率のファインセラミックスやガラスセラミックス製の母材の凹面側には反射膜を形成したものである。その反射膜には先の各実施態様と同様の条件にしたがって複数の窓部2042Hが形成され、本実施形態では、その窓部2042Hの後方の母材に、照明光学系ILの一部である光ファイバーFbsを通す貫通孔(1mm程度の直径)が形成される。   The concave mirror 2040 is formed by forming a reflective film on the concave side of a base material made of, for example, fine ceramics or glass ceramics having a low coefficient of thermal expansion. A plurality of windows 2042H are formed on the reflective film according to the same conditions as in the above embodiments. In the present embodiment, the base material behind the window 2042H is a part of the illumination optical system IL. A through hole (about 1 mm in diameter) through which the optical fiber Fbs passes is formed.

各光ファイバーFbsの射出端は点光源像として機能し、反射面p2004とほぼ同じ面に設置される。各光ファイバーFbsの入射端に照射される照明光は、光ファイバーFbsの射出端から投射される照明光束(例えばEL1a)が、所定の開口数(発散角度特性)を持つように設定される。また、各光ファイバーFbsの射出端からの照明光束の方向は、その射出端(点光源像)を通る主光線の方向と合うように設定される。   The exit end of each optical fiber Fbs functions as a point light source image, and is installed on substantially the same plane as the reflection surface p2004. The illumination light applied to the entrance end of each optical fiber Fbs is set so that the illumination light beam (for example, EL1a) projected from the exit end of the optical fiber Fbs has a predetermined numerical aperture (divergence angle characteristic). The direction of the illumination light beam from the exit end of each optical fiber Fbs is set to match the direction of the principal ray passing through the exit end (point light source image).

図31に示す構成では、フライアイレンズ2062を用いずに、多数の点光源像Sfの各々を光ファイバーFbsの射出端で生成する為、窓部2042Hの数に応じた光ファイバーが必要となるが、光源から凹面鏡2040に至る系、すなわち照明光学系IL全体をコンパクトにすることができる。   In the configuration shown in FIG. 31, each of a large number of point light source images Sf is generated at the exit end of the optical fiber Fbs without using the fly-eye lens 2062, so that an optical fiber corresponding to the number of the windows 2042H is required. The system from the light source to the concave mirror 2040, that is, the entire illumination optical system IL can be made compact.

また、凹面鏡2040には、光ファイバーFbsの射出端が貫通する小孔が設けられるが、その小孔の各々に、石英製の細い光パイプ(円柱状ロッド)等を埋設し、その光パイプの各々の入射端側に集光レンズ付の紫外線発光ダイオード(LED)を設置し、各光パイプの射出端側を凹面鏡2040の反射面p2004と揃えておく構成にしてもよい。   The concave mirror 2040 is provided with small holes through which the exit end of the optical fiber Fbs penetrates. In each of the small holes, a thin light pipe (a cylindrical rod) made of quartz or the like is embedded, and each of the light pipes is embedded. An ultraviolet light emitting diode (LED) with a condensing lens may be installed on the incident end side of the light pipe, and the exit end side of each light pipe may be aligned with the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040.

[第16実施形態]
次に、第16実施形態について図32A、32B、図33A、33B、33Cを参照して説明する。本実施形態では、照明光学系IL内のフライアイレンズ2062の代わりに、ロッドレンズ(角柱状のガラスや石英)を用いて、円筒状のマスクM上の照明領域IRを均一に照明する。
[Sixteenth embodiment]
Next, a sixteenth embodiment will be described with reference to FIGS. 32A and 32B and FIGS. 33A, 33B and 33C. In this embodiment, the illumination area IR on the cylindrical mask M is uniformly illuminated using a rod lens (a prismatic glass or quartz) instead of the fly-eye lens 2062 in the illumination optical system IL.

図32Aは、光源の光を導く導光部材2060(光ファイバー)から投影光学系PL(第2光学系2015)までの光路をY軸方向から見た平面図であり、図32Bは図32Aの光路をZ軸方向から見た平面図である。図32A、32Bにおいて、照明視野絞り2064から投影光学系PLに至る光路構成は、先の図23の構成と同じであるので、その部分の説明は省略する。   FIG. 32A is a plan view of the optical path from the light guide member 2060 (optical fiber) for guiding the light of the light source to the projection optical system PL (second optical system 2015) viewed from the Y-axis direction. FIG. 32B is the optical path of FIG. FIG. 3 is a plan view when viewed from the Z-axis direction. 32A and 32B, the configuration of the optical path from the illumination field stop 2064 to the projection optical system PL is the same as the configuration in FIG. 23 described above, and a description thereof will be omitted.

図32A、32Bに示す照明光学系ILは、図24で説明した導光部材2060、集光レンズ2093、ロッドレンズ2094、照明視野絞り2064、レンズ系2066等を備える。凹面鏡2040以降の投影光学系PL(第2光学系2015)の構成は、先の図21、図23と同様である。   The illumination optical system IL illustrated in FIGS. 32A and 32B includes the light guide member 2060, the condenser lens 2093, the rod lens 2094, the illumination field stop 2064, the lens system 2066, and the like described with reference to FIG. The configuration of the projection optical system PL (second optical system 2015) after the concave mirror 2040 is the same as that in FIGS.

導光部材(光ファイバー)2060から出射した照明光束EL0は、集光レンズ2093によって、ロッドレンズ2094の入射端面2094a、或いはその近傍に収斂される。ロッドレンズ2094のYZ面に沿った断面形状(入射端面2094a,射出端面2094b)は、照明視野絞り2064の台形や長方形の開口部2064A(図26)を含むような長方形に成形されている。その断面形状は、先の図25、図28〜図30に示したフライアイレンズ2062のレンズ要素2062Eの断面形状とほぼ相似形である。   The illumination light beam EL0 emitted from the light guide member (optical fiber) 2060 is converged by the condenser lens 2093 on the incident end face 2094a of the rod lens 2094 or in the vicinity thereof. The cross-sectional shape of the rod lens 2094 along the YZ plane (incident end face 2094a, exit end face 2094b) is formed in a rectangular shape including the trapezoid of the illumination field stop 2064 and the rectangular opening 2064A (FIG. 26). The cross-sectional shape is substantially similar to the cross-sectional shape of the lens element 2062E of the fly-eye lens 2062 shown in FIG. 25 and FIGS.

ロッドレンズ2094を用いる場合、入射端面2094aで収斂した照明光束EL0は、ロッドレンズ2094の内部において、XZ面と平行な側面2094cとXY面と平行な側面2094dとの間で多数回に渡って内部反射を繰り返して射出端面2094bまで進む。ロッドレンズの場合、照明光の照度分布が最も均一になるのは射出端面2094bであるが、その均一性は内部反射の繰り返し数が多いほど良くなる。従って、その射出端面2094bは円筒状のマスクM上の照明領域IRと共役な面2014bと一致させて配置される。   When the rod lens 2094 is used, the illumination light beam EL0 converged on the incident end face 2094a is repeatedly turned inside the rod lens 2094 between the side face 2094c parallel to the XZ plane and the side face 2094d parallel to the XY plane. The reflection is repeated to advance to the emission end face 2094b. In the case of a rod lens, the illuminance distribution of the illumination light is most uniform on the emission end surface 2094b, but the uniformity is improved as the number of repetitions of internal reflection increases. Therefore, the emission end face 2094b is arranged so as to coincide with a face 2014b conjugate with the illumination region IR on the cylindrical mask M.

本実施形態のロッドレンズ2094は断面が長方形であることから、対向する側面2094cの間での照明光の反射回数は、対向する側面2094dの間での照明光の反射回数よりも少ない。照明光束EL0がロッドレンズ2094の内面で反射する回数は、照度均一性を高める観点から2回以上になるように、ロッドレンズ2094の長さ等が設定される。なお、ロッドレンズ2094の射出端面2094bの形状が照明領域IRの外縁を規定するので、照明視野絞り2064は省略してもよい。   Since the rod lens 2094 of the present embodiment has a rectangular cross section, the number of reflections of the illumination light between the opposing side surfaces 2094c is smaller than the number of reflections of the illumination light between the opposing side surfaces 2094d. The length and the like of the rod lens 2094 are set such that the number of times that the illumination light beam EL0 is reflected on the inner surface of the rod lens 2094 becomes two or more times from the viewpoint of improving the illuminance uniformity. Since the shape of the exit end face 2094b of the rod lens 2094 defines the outer edge of the illumination region IR, the illumination field stop 2064 may be omitted.

さて、ロッドレンズ2094の入射端面2094aのYZ面内での中心点と、射出端面2094bのYZ面内での中心点とを結ぶ線を中心軸AX2003とすると、この中心軸AX2003は投影光学系PLの光軸2015a(レンズ系2066の光軸2014a)とは平行であるが、Z方向に偏心している。さらに、導光部材2060の射出端は、集光レンズ2093の光軸2093a上に配置されるが、その光軸2093aはロッドレンズ2094の中心軸AX2003に対して、−Y方向に変位して配置される。   Now, assuming that a line connecting the center point of the incident end surface 2094a of the rod lens 2094 in the YZ plane and the center point of the exit end surface 2094b in the YZ plane is the central axis AX2003, the central axis AX2003 is the projection optical system PL. Is parallel to the optical axis 2015a (optical axis 2014a of the lens system 2066), but is eccentric in the Z direction. Further, the emission end of the light guide member 2060 is disposed on the optical axis 2093a of the condenser lens 2093, and the optical axis 2093a is displaced in the −Y direction with respect to the center axis AX2003 of the rod lens 2094. Is done.

その−Y方向への変位によって、凹面鏡2040の反射面p2004内に生成される多数の点光源像Sfを、反射面p2004の中心点2044(光軸2015a)に関して非点対称に配置することができる。そのことを、図33A〜33Cにて詳述する。図33Aはロッドレンズ2094の射出端面2094b側からX軸方向に集光レンズ2093を見た図、図33Bはレンズ系2066側からX軸方向にロッドレンズ2094を見た図、図33Cは凹面鏡2040の反射面p2004をX軸方向から見た図である。   Due to the displacement in the −Y direction, a large number of point light source images Sf generated in the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040 can be arranged asymmetry with respect to the center point 2044 (optical axis 2015a) of the reflection surface p2004. . This will be described in detail with reference to FIGS. 33A is a view of the condenser lens 2093 in the X-axis direction from the exit end surface 2094b side of the rod lens 2094, FIG. 33B is a view of the rod lens 2094 in the X-axis direction from the lens system 2066 side, and FIG. 33C is a concave mirror 2040. FIG. 13 is a diagram of the reflection surface p2004 viewed from the X-axis direction.

図33Aに示すように、ロッドレンズ2094の断面は、XY面と平行な側面2094dとXZ面と平行な側面2094cとで規定される矩形であり、ロッドレンズ2094の中心軸AX2003と集光レンズ2093の光軸2093aは、相対的にY方向に偏心している。また、図33Bに示すように、レンズ系2066の光軸2014a(2015a)に対して、ロッドレンズ2094の中心軸AX2003はZ方向に偏心している。   As shown in FIG. 33A, the cross section of the rod lens 2094 is a rectangle defined by a side surface 2094d parallel to the XY plane and a side surface 2094c parallel to the XZ plane, and the central axis AX2003 of the rod lens 2094 and the condenser lens 2093 The optical axis 2093a is relatively eccentric in the Y direction. As shown in FIG. 33B, the center axis AX2003 of the rod lens 2094 is eccentric in the Z direction with respect to the optical axis 2014a (2015a) of the lens system 2066.

このような構成において、凹面鏡2040の母材となる凹レンズとレンズ系2066は、ロッドレンズ2094の射出端面2094bが位置する面2014bのフーリエ変換面(瞳面pd)を、凹面鏡2040の反射面p2004上に形成する。そのため、図33Cに示すように、凹面鏡2040の反射面p2004上には、多数の点光源像SfがY方向にピッチDSy、Z方向にピッチDSzで形成される。それらの点光源像Sfは、ロッドレンズ2094の入射端面2094aで収斂された照明光束EL0のスポット像の虚像として現れる。   In such a configuration, the concave lens and the lens system 2066 serving as the base materials of the concave mirror 2040 are arranged such that the Fourier transform surface (pupil surface pd) of the surface 2014b on which the exit end surface 2094b of the rod lens 2094 is located is on the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040. Formed. Therefore, as shown in FIG. 33C, on the reflecting surface p2004 of the concave mirror 2040, a number of point light source images Sf are formed at a pitch DSy in the Y direction and at a pitch DSz in the Z direction. These point light source images Sf appear as virtual images of spot images of the illumination light beam EL0 converged on the incident end face 2094a of the rod lens 2094.

複数の点光源像Sfは、ロッドレンズ2094の断面が長方形であることから、その断面の長辺と平行な方向(Y方向)の点光源像Sfの配列のピッチDSyは、短辺と平行な方向(Z方向)の点光源像Sfの配列のピッチDSzよりも長くなる。また、図32A、32Bに示したように、ロッドレンズ2094内での照明光の内部反射回数は、Z方向の方がY方向に比べて多くなる為、凹面鏡2040の反射面p2004上に生成される点光源像Sfの数も、Z方向の方がY方向に比べて多くなる。図33Cの例では、Z方向に5個の点光源像Sfが並び、Y方向には3個の点光源像Sfが並ぶ。   Since the plurality of point light source images Sf have a rectangular cross section of the rod lens 2094, the pitch DSy of the arrangement of the point light source images Sf in a direction (Y direction) parallel to the long side of the cross section is parallel to the short side. It is longer than the pitch DSz of the arrangement of the point light source images Sf in the direction (Z direction). Further, as shown in FIGS. 32A and 32B, the number of internal reflections of the illumination light in the rod lens 2094 is larger in the Z direction than in the Y direction, and thus is generated on the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040. Also, the number of point light source images Sf is larger in the Z direction than in the Y direction. In the example of FIG. 33C, five point light source images Sf are arranged in the Z direction, and three point light source images Sf are arranged in the Y direction.

さらに、ロッドレンズ2094の中心軸AX2003と集光レンズ2093の光軸2093aを相対的にY方向に偏心させたことにより、凹面鏡2040の反射面p2004上に生成される点光源像Sfの分布は、中心点2044(光軸2015a)に対して全体的にY方向に偏心することになり、点光源像Sfの各々を、中心点2044に関して互いに非点対称な関係に配置することができる。   Furthermore, the center axis AX2003 of the rod lens 2094 and the optical axis 2093a of the condenser lens 2093 are relatively decentered in the Y direction, so that the distribution of the point light source image Sf generated on the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040 is as follows. Since the center point 2044 (optical axis 2015a) is entirely decentered in the Y direction, each of the point light source images Sf can be arranged in an asymmetric relationship with respect to the center point 2044.

先の図27に示した実施態様と同様に、凹面鏡2040の反射面p2004には、Z方向に一列に並ぶ複数の点光源像Sfをまとめて透過させるスロット状の窓部2042が、Y方向にピッチDSyで3列形成されている。各窓部2042のY方向の幅は、点光源像Sfを源とする照明光束を遮蔽しない範囲で、出来るだけ小さく設定されている。これらのスロット状の窓部2042も、中心点2044に関して互いに非点対称な配置になるように形成されている。   As in the embodiment shown in FIG. 27, a slot-like window 2042 for transmitting a plurality of point light source images Sf arranged in a line in the Z direction on the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040 is formed in the Y direction. Three rows are formed at a pitch DSy. The width of each window 2042 in the Y direction is set to be as small as possible within a range that does not block the illumination light flux originating from the point light source image Sf. These slot-shaped windows 2042 are also formed so as to be non-point-symmetric with respect to the center point 2044.

図33Cの構成では、凹面鏡2040の反射面p2004(瞳面pd)上において、中心点2044(光軸2015a)に最も近い点光源像Sfから中心点2044までのY方向の距離(Ykとする)が、Y方向に並ぶ窓部2042の間隔(Ywとする)の半分未満、即ち、Yk<(Yw/2)に設定されるように、ロッドレンズ2094の中心軸AX2003と集光レンズ2093の光軸2093aのY方向の偏心量が設定されている。   In the configuration of FIG. 33C, on the reflection surface p2004 (pupil plane pd) of the concave mirror 2040, the distance (Yk) in the Y direction from the point light source image Sf closest to the center point 2044 (optical axis 2015a) to the center point 2044. Is less than half the interval (Yw) between the windows 2042 arranged in the Y direction, that is, Yk <(Yw / 2), so that the light between the central axis AX2003 of the rod lens 2094 and the condenser lens 2093 is set. The amount of eccentricity of the shaft 2093a in the Y direction is set.

このように、円筒状のマスクMの照明領域IRを照射する照明光束EL1の源となる点光源像Sfを凹面鏡2040の反射面p2004(瞳面pd)上に配置すると、円筒状のマスクM上の照明領域IRから発生する結像光束EL2は、図33Cに示すように、反射面p2004上においては、点光源像Sfの回折像Sf’(0次光と±1次回折光等を含む)となって分布する。反射面p2004上において、回折像Sf’と照明光束EL1の源である点光源像Sfは、中心点2044に関して点対称に位置する。   As described above, when the point light source image Sf serving as the source of the illumination light beam EL1 irradiating the illumination region IR of the cylindrical mask M is disposed on the reflection surface p2004 (pupil surface pd) of the concave mirror 2040, the cylindrical mask M As shown in FIG. 33C, the imaging light flux EL2 generated from the illumination region IR on the reflection surface p2004 is a diffraction image Sf ′ (including 0th-order light and ± 1st-order diffraction light, etc.) of the point light source image Sf on the reflection surface p2004. Distributed. On the reflection surface p2004, the diffraction image Sf 'and the point light source image Sf that is the source of the illumination light beam EL1 are located point-symmetrically with respect to the center point 2044.

本実施形態においては、上記の距離Ykと間隔Ywの関係が、Yk<(Yw/2)に設定されているので、結像光束EL2によって凹面鏡2040(瞳面pd)上に生成される複数の回折像Sf’は、いずれも窓部2042からずれた反射部上に形成される。このようにして、結像光束EL2は殆ど損失することなく、凹面鏡2040の反射部で反射し、先の図21で示したように、外周面p2002に沿って保持される基板P上の投影領域PAに投射される。   In the present embodiment, since the relationship between the distance Yk and the interval Yw is set to be Yk <(Yw / 2), a plurality of images generated on the concave mirror 2040 (pupil plane pd) by the imaging light beam EL2. Each of the diffraction images Sf ′ is formed on the reflection part shifted from the window 2042. In this manner, the imaging light beam EL2 is reflected by the reflecting portion of the concave mirror 2040 with little loss, and the projection area on the substrate P held along the outer peripheral surface p2002 as shown in FIG. Projected to PA.

以上のように、ロッドレンズ2094を用いる場合でも、ロッドレンズ2094の入射端面2094a上における照明光束EL0の収斂位置を中心軸AX2003から変位させておくことで、多数の点光源像Sfの各々を、凹面鏡2040の反射面p2004の中心点2044に関して、互いに非点対称の関係に設定できる。   As described above, even when the rod lens 2094 is used, by displacing the convergence position of the illumination light beam EL0 on the incident end surface 2094a of the rod lens 2094 from the central axis AX2003, each of the large number of point light source images Sf can be obtained. With respect to the center point 2044 of the reflecting surface p2004 of the concave mirror 2040, it is possible to set an asymmetry relationship with each other.

[第17実施形態]
次に、第17実施形態による処理装置(露光装置)U3の構成を、図34、図35を参照して説明する。本実施形態の露光装置は、円筒状のマスクMのパターン領域のY方向の寸法や、基板P上のパターン露光領域のY方向の寸法が、先の図21に示した投影光学系PLによる照明領域IRや投影領域PAのY方向の寸法よりも大きいことに対応する為に、複数の投影光学系をY方向に並べて、実効的な露光可能範囲をY方向に広げる構成とした。
その為には、円筒状のマスクMのパターンを正立像として基板P上に投影する必要がある。先の図21に示した投影光学系PLでは、基板P上に投影されるマスクパターン像のX方向は正立しているが、Y方向に関しては反転している。そこで、同様の構成の投影光学系をタンデム(シリアル)に設けることによって、Y方向が反転している投影像を再度Y方向に反転させて、結果的に基板P上の投影領域PA内ではX方向とY方向の両方で正立像にする。
[Seventeenth embodiment]
Next, the configuration of a processing apparatus (exposure apparatus) U3 according to the seventeenth embodiment will be described with reference to FIGS. In the exposure apparatus of this embodiment, the dimension in the Y direction of the pattern area of the cylindrical mask M and the dimension in the Y direction of the pattern exposure area on the substrate P are illuminated by the projection optical system PL shown in FIG. In order to cope with the size of the region IR or the projection region PA being larger than the dimension in the Y direction, a plurality of projection optical systems are arranged in the Y direction, and the effective exposure range is extended in the Y direction.
For that purpose, it is necessary to project the pattern of the cylindrical mask M on the substrate P as an erect image. In the projection optical system PL shown in FIG. 21, the X direction of the mask pattern image projected on the substrate P is upright, but the mask pattern image is inverted in the Y direction. Therefore, by providing a projection optical system having the same configuration in tandem (serial), the projection image whose Y direction is inverted is again inverted in the Y direction, and as a result, X in the projection area PA on the substrate P. An erect image is obtained in both the direction and the Y direction.

図34は、本実施形態による露光装置の全体の概略構成を示し、図35は複数の投影光学系の各々による照明領域IRと投影領域PAの配置関係を示し、各図の直交座標系XYZは、先の図21の実施形態において設定した座標系と合わせてある。また、先の図21、図23に示した露光装置の部材や要素と同等のものには同じ符号を付してある。   FIG. 34 shows the overall schematic configuration of the exposure apparatus according to the present embodiment. FIG. 35 shows the positional relationship between the illumination area IR and the projection area PA by each of the plurality of projection optical systems. , And the coordinate system set in the embodiment of FIG. In addition, the same reference numerals are given to the members and elements equivalent to those of the exposure apparatus shown in FIGS. 21 and 23.

搬送経路の上流から搬送されてくる基板Pは、不図示の搬送ローラやガイド部材等を介して、回転ドラム2030の外周面の一部に巻き付けられた後、不図示のガイド部材や搬送ローラを介して下流へ搬送される。第2駆動部2032は、回転ドラム2030を回転中心軸AX2002の回りに時計回りに回転駆動し、基板Pは一定の速度で送られる。回転ドラム2030の円筒状の外周面のうち、基板Pが巻き付けられる部分には、6つの投影光学系PL2001〜PL2006の各投影領域PA2001〜PA2006が位置する。その6つの投影領域PA2001〜PA2006の各々に対応して、円筒状のマスクMの外周面(円筒状のマスクパターン面)上には、6つの照明領域IR2001〜IR2006が設定される。   The substrate P transported from the upstream of the transport path is wound around a part of the outer peripheral surface of the rotary drum 2030 via a transport roller, a guide member, and the like (not shown). Conveyed downstream. The second drive section 2032 drives the rotary drum 2030 to rotate clockwise around the rotation center axis AX2002, and the substrate P is fed at a constant speed. The projection areas PA2001 to PA2006 of the six projection optical systems PL2001 to PL2006 are located at the portion of the cylindrical outer peripheral surface of the rotating drum 2030 where the substrate P is wound. Six illumination regions IR2001 to IR2006 are set on the outer peripheral surface (cylindrical mask pattern surface) of the cylindrical mask M corresponding to each of the six projection regions PA2001 to PA2006.

その6つの投影光学系PL2001〜PL2006は、いずれも同一の光学構成であり、円筒状のマスクMの回転中心軸AX2001と回転ドラム2030を回転中心軸AX2002とを含む中心面pc(YZ面と平行)に対して、左側(−X方向)に設置される投影光学系PL2001、PL2003、PL2005(まとめて奇数番の投影光学系PLoとも呼ぶ)と、右側(+X方向)に設置される投影光学系PL2002、PL2004、PL2006(まとめて偶数番の投影光学系PLeとも呼ぶ)とに分かれている。   Each of the six projection optical systems PL2001 to PL2006 has the same optical configuration, and has a central plane pc (parallel to the YZ plane) including the rotation center axis AX2001 of the cylindrical mask M and the rotation center axis AX2002. ), The projection optical systems PL2001, PL2003, PL2005 (collectively referred to as odd-numbered projection optical systems PLo) installed on the left side (−X direction) and the projection optical systems installed on the right side (+ X direction). PL2002, PL2004, and PL2006 (collectively referred to as an even-numbered projection optical system PLe).

本実施形態の投影光学系PL2001〜PL2006は、図21に示した投影光学系PLと落射照明用の照明光学系IL2001〜IL2006を備えている。その構成は図21と同様であるので、代表して投影光学系PL2001と照明光学系IL2001について簡単に説明する。照明光学系IL2001は、光源装置2055からの照明光束EL0を入射して、投影光学系PL2001の上段のユニット(図21と同様の投影光学系PL)の瞳面に配置される凹面鏡2040の裏側から、反射面p2004に多数の点光源像Sfを生成する。その点光源像Sfを源とする照明光束EL1は、プリズムミラー2041の上側の反射平面2041aで反射され、円筒状のマスクMの外周面上の照明領域IR2001を照射する。   The projection optical systems PL2001 to PL2006 of the present embodiment include the projection optical system PL shown in FIG. 21 and illumination optical systems IL2001 to IL2006 for epi-illumination. Since the configuration is the same as that of FIG. 21, the projection optical system PL2001 and the illumination optical system IL2001 will be briefly described as representatives. The illumination optical system IL2001 receives the illumination light beam EL0 from the light source device 2055, and from behind the concave mirror 2040 arranged on the pupil plane of the upper unit (projection optical system PL similar to FIG. 21) of the projection optical system PL2001. , A large number of point light source images Sf are generated on the reflection surface p2004. The illumination light flux EL1 originating from the point light source image Sf is reflected by the reflection plane 2041a on the upper side of the prism mirror 2041, and illuminates the illumination area IR2001 on the outer peripheral surface of the cylindrical mask M.

照明領域IR2001内のマスクパターンから反射された結像光束EL2は、反射平面2041aで反射された後、凹面鏡2040で反射されて、プリズムミラー2041の下側の反射面(2041b)で反射されて、面p2007(中間像面p2007)にマスクパターンの空間像(中間像)を形成する。
投影光学系PL2001の後段の投影ユニットも、プリズムミラー、複数枚のレンズ素子、瞳面に配置される凹面鏡2078等を備えたハーフ・フィールドの等倍反射屈折投影系であり、中間像面p2007で中間像を形成した結像光束EL2は、凹面鏡2078で反射した後、プリズムミラー(2076)の下側の反射平面2076bで反射して、基板P上の投影領域PA2001に達し、投影領域PA2001内にはマスクパターンの正立正像が生成される。なお、投影光学系PL2001の後段(中間像面から投影領域まで)の投影ユニットは、中間像面p2007に形成される中間像を基板P上の投影領域PA2001に再結像させるだけで良いので、凹面鏡2078の反射面には、凹面鏡2040の反射面p2004に形成されているような窓部2042は設けられていない。
The imaging light flux EL2 reflected from the mask pattern in the illumination area IR2001 is reflected by the reflecting plane 2041a, then by the concave mirror 2040, and by the lower reflecting surface (2041b) of the prism mirror 2041, A spatial image (intermediate image) of the mask pattern is formed on a plane p2007 (intermediate image plane p2007).
The projection unit at the subsequent stage of the projection optical system PL2001 is also a half-field equal-magnification catadioptric projection system including a prism mirror, a plurality of lens elements, a concave mirror 2078 arranged on a pupil plane, and the like. After forming the intermediate image, the image forming light beam EL2 is reflected by the concave mirror 2078, then reflected by the lower reflecting plane 2076b of the prism mirror (2076), reaches the projection area PA2001 on the substrate P, and enters the projection area PA2001. Generates an erect image of the mask pattern. Note that the projection unit at the subsequent stage (from the intermediate image plane to the projection area) of the projection optical system PL2001 only needs to re-focus the intermediate image formed on the intermediate image plane p2007 on the projection area PA2001 on the substrate P. On the reflecting surface of concave mirror 2078, window 2042 as formed on reflecting surface p2004 of concave mirror 2040 is not provided.

以上のような構成の投影光学系PL2001(他の投影光学系PL2002〜PL2006も同様)は、いわゆるマルチレンズ方式のひとつの投影系であることから、図21の投影光学系PLのように、照明領域IR内の中心点を通る主光線と投影領域PA2001内の中心点を通る主光線とを、中心面pc内に配置することができないことがある。   The projection optical system PL2001 having the above configuration (the same applies to the other projection optical systems PL2002 to PL2006) is one projection system of a so-called multi-lens system. Therefore, as shown in the projection optical system PL of FIG. The principal ray passing through the center point in the region IR and the principal ray passing through the center point in the projection area PA2001 may not be arranged in the center plane pc.

そこで、図34に示すように、照明領域IR2001内の中心点を通る主光線の延長線D2001が円筒状のマスクMの回転中心軸AX2001に向かうように、投影光学系PL2001(PL2003,PL2005も同じ)の上側の投影ユニットのプリズムミラー2041の反射平面2041aの角度θ2001(図21参照)は45°以外の値に設定される。同様に、投影領域PA2001内の中心点を通る主光線の延長線D2001が回転ドラム2030の回転中心軸AX2002に向かうように、投影光学系PL2001の下側の投影ユニットのプリズムミラー2076の反射平面2076bの角度はXY面に対して45°以外の値に設定される。   Therefore, as shown in FIG. 34, the projection optical system PL2001 (PL2003, PL2005 is also the same) so that the extension line D2001 of the principal ray passing through the center point in the illumination region IR2001 is directed to the rotation center axis AX2001 of the cylindrical mask M. The angle θ 2001 (see FIG. 21) of the reflection plane 2041a of the prism mirror 2041 of the projection unit above () is set to a value other than 45 °. Similarly, the reflection plane 2076b of the prism mirror 2076 of the projection unit below the projection optical system PL2001 such that the extension line D2001 of the principal ray passing through the center point in the projection area PA2001 is directed to the rotation center axis AX2002 of the rotation drum 2030. Is set to a value other than 45 ° with respect to the XY plane.

中心面pcに関して、投影光学系PL2001と対称的に配置される投影光学系PL2002(PL2004、PL2006も同じ)についても同様であり、照明領域IR2002内の中心点を通る主光線の延長線D2002が円筒状のマスクMの回転中心軸AX2001に向かうように、上側の投影ユニットのプリズムミラー2041の反射平面2041aの角度θ2001は45°以外の値に設定され、投影領域PA2002内の中心点を通る主光線の延長線D2002が回転ドラム2030の回転中心軸AX2002に向かうように、後段の投影ユニットにおけるプリズムミラー2076の反射平面2076bの角度は、XY面に対して45°以外の値に設定される。   The same applies to the projection optical system PL2002 (the same applies to PL2004 and PL2006) symmetrically arranged with respect to the center plane pc with respect to the projection optical system PL2001, and the extension line D2002 of the principal ray passing through the center point in the illumination area IR2002 is a cylinder. The angle θ2001 of the reflection plane 2041a of the prism mirror 2041 of the upper projection unit is set to a value other than 45 ° so as to be directed to the rotation center axis AX2001 of the mask M, and the principal ray passing through the center point in the projection area PA2002 Of the reflection plane 2076b of the prism mirror 2076 in the subsequent projection unit is set to a value other than 45 ° with respect to the XY plane such that the extension line D2002 of the projection mirror 20 goes to the rotation center axis AX2002 of the rotary drum 2030.

以上のように、主光線の延長線D2001、D2002が中心面pcに関して対照的に傾いた奇数番の投影光学系PLoと偶数番の投影光学系PLeは、XZ面内で見ると、中心面pcに関して対称的に配置されるが、XY面内で見ると、Y方向にずれて配置される。具体的には、円筒状のマスクMのパターン面上に形成される照明領域IR2001〜IR2006と、基板P上に形成される投影領域PA2001〜PA2006が図35の配置関係となるように、各投影光学系PL2001〜PL2006が設置される。   As described above, the odd-numbered projection optical system PLo and the even-numbered projection optical system PLe in which the extension lines D2001 and D2002 of the principal ray are symmetrically inclined with respect to the center plane pc are viewed from the center plane pc when viewed in the XZ plane. However, when viewed in the XY plane, they are displaced in the Y direction. Specifically, each projection is performed such that the illumination regions IR2001 to IR2006 formed on the pattern surface of the cylindrical mask M and the projection regions PA2001 to PA2006 formed on the substrate P have the arrangement relationship shown in FIG. Optical systems PL2001 to PL2006 are provided.

図35は、照明領域IR2001〜IR2006と投影領域PA2001〜PA2006の配置をXY面内で見た図であり、左側の図は、円筒状のマスクM上の照明領域IR2001〜IR2006を、中間像が形成される中間像面p2007側から見たものであり、右側の図は、回転ドラム2030に支持された基板P上の投影領域PA2001〜PA2006を中間像面p2007側から見たものである。また、図35中の符号Xsは、円筒状のマスクM(回転ドラム2020)と回転ドラム2030の移動方向(回転方向)を示す。   FIG. 35 is a diagram in which the arrangement of the illumination regions IR2001 to IR2006 and the projection regions PA2001 to PA2006 are viewed in the XY plane, and the left diagram shows the illumination regions IR2001 to IR2006 on the cylindrical mask M, and the intermediate image is The drawing on the right side shows the projection areas PA2001 to PA2006 on the substrate P supported by the rotating drum 2030 as viewed from the intermediate image plane p2007 side. Reference symbol Xs in FIG. 35 indicates the moving direction (rotation direction) of the cylindrical mask M (the rotating drum 2020) and the rotating drum 2030.

図35において、各照明領域IR2001〜IR2006は、中心面pc(Y軸と平行)と平行な上底辺と下底辺とを有してY方向に細長い台形状になっている。このことは、図34に示す照明光学系IL2001〜IL2006の各々が、先の図26で示したような照明視野絞り2064を備えていることを意味する。なお、図34の各投影光学系PL2001〜PL2006は、中間像面p2007に中間像を形成するので、そこに台形状の開口を有する視野絞りを配置する場合は、各照明領域IR2001〜IR2006の形状を単なる長方形状(台形状の開口を包含する大きさ)にしても構わない。   In FIG. 35, each of the illumination regions IR2001 to IR2006 has an upper base and a lower base parallel to the center plane pc (parallel to the Y axis) and has a trapezoidal shape elongated in the Y direction. This means that each of the illumination optical systems IL2001 to IL2006 shown in FIG. 34 includes the illumination field stop 2064 as shown in FIG. Since each of the projection optical systems PL2001 to PL2006 in FIG. 34 forms an intermediate image on the intermediate image plane p2007, when a field stop having a trapezoidal opening is arranged therein, the shape of each of the illumination regions IR2001 to IR2006 is determined. May be simply rectangular (a size including a trapezoidal opening).

円筒状のマスクMの外周面上において、奇数番の投影光学系PLoによって形成される照明領域IR2001、IR2003、IR2005の各々の中心点は、中心面pcと平行な面Lo(XY面に垂直)上に位置し、偶数番の投影光学系PLeによって形成される照明領域IR2002、IR2004、IR2006の各々の中心点は、中心面pcと平行な面Le(XY面に垂直)上に位置する。   On the outer peripheral surface of the cylindrical mask M, the center point of each of the illumination regions IR2001, IR2003, and IR2005 formed by the odd-numbered projection optical systems PLo is set to a plane Lo (perpendicular to the XY plane) parallel to the center plane pc. The center point of each of the illumination regions IR2002, IR2004, and IR2006 formed by the even-numbered projection optical system PLe is positioned on a plane Le (perpendicular to the XY plane) parallel to the center plane pc.

各照明領域IR2001〜IR2006を台形状とし、その下底辺のY方向の寸法をA2002a、上底辺のY方向の寸法をA2002bとすると、奇数番の照明領域IR2001、IR2003、IR2005の各々の中心点はY方向に間隔(A2002a+A2002b)で配置され、偶数番の照明領域IR2002、IR2004、IR2006の各々の中心点もY方向に間隔(A2002a+A2002b)で配置される。但し、奇数番の照明領域IR2001、IR2003、IR2005に対して偶数番の照明領域IR2002、IR2004、IR2006は、Y方向に寸法(A2002a+A2002b)/2だけ相対的にずれている。なお、面Loと面Leの中心面pcからのX方向の距離は互いに等しく設定されている。   Assuming that each of the illumination areas IR2001 to IR2006 has a trapezoidal shape, and the lower base Y dimension in the Y direction is A2002a, and the upper base Y dimension in the Y direction is A2002b, the center point of each of the odd-numbered illumination areas IR2001, IR2003, and IR2005 is The center points of the even-numbered illumination regions IR2002, IR2004, and IR2006 are arranged at intervals (A2002a + A2002b) in the Y direction. However, the even-numbered illumination regions IR2002, IR2004, and IR2006 are relatively displaced by the dimension (A2002a + A2002b) / 2 in the Y direction with respect to the odd-numbered illumination regions IR2001, IR2003, and IR2005. The distances in the X direction from the center plane pc of the plane Lo and the plane Le are set to be equal to each other.

本実施形態において、照明領域IR2001〜IR2006のそれぞれは、円筒状のマスクMの外周面の周方向(Xs方向)に沿って見た場合、Y方向に隣り合う照明領域の端部同志(台形の斜辺部)が互いに重なり合う(オーバーラップする)ように構成される。これによって、円筒状のマスクMのパターン領域A2003のY方向の寸法が大きい場合でも、それをカバーする有効露光領域が確保できる。なお、パターン領域A2003は、枠状のパターン非形成領域A2004に囲まれているが、パターン非形成領域A2004は照明光に対して極めて低い反射率(或いは高い光吸収率)を有する材質で構成されている。   In the present embodiment, when viewed along the circumferential direction (Xs direction) of the outer peripheral surface of the cylindrical mask M, each of the illumination regions IR2001 to IR2006 has an end portion (trapezoidal shape) of the illumination regions adjacent in the Y direction. The hypotenuses are configured to overlap (overlap) each other. Thus, even when the dimension in the Y direction of the pattern area A2003 of the cylindrical mask M is large, an effective exposure area covering the dimension can be secured. Note that the pattern region A2003 is surrounded by a frame-shaped non-pattern forming region A2004, but the non-pattern forming region A2004 is made of a material having an extremely low reflectance (or high light absorption) with respect to illumination light. ing.

一方、図35の右側に示すように、基板P上の投影領域PA2001〜PA2006は、各照明光学系IL2001〜IL2006の中に図26のような照明視野絞り2064が設けられている場合は、円筒状のマスクMの外周面上に形成される照明領域IR2001〜IR2006の配置と形状を反映したもの(相似の関係)となる。従って、奇数番の投影領域PA2001、PA2003、PA2005の各中心点は面Lo上に位置し、偶数番の投影領域PA2002、PA2004、PA2006の各中心点は面Le上に位置する。   On the other hand, as shown on the right side of FIG. 35, the projection areas PA2001 to PA2006 on the substrate P are cylindrical when each of the illumination optical systems IL2001 to IL2006 is provided with an illumination field stop 2064 as shown in FIG. It reflects (similar relationship) the arrangement and shape of the illumination regions IR2001 to IR2006 formed on the outer peripheral surface of the mask M in a shape of a circle. Accordingly, the center points of the odd-numbered projection areas PA2001, PA2003, and PA2005 are located on the plane Lo, and the center points of the even-numbered projection areas PA2002, PA2004, and PA2006 are located on the plane Le.

なお、図35の右側の図において、基板Pは回転ドラム2030の外周面に沿って、周方向(Xs方向)に一定速度で送られるが、同図中の斜線で示した領域A2007は、6つの投影領域PA2001〜PA2006によって、目標露光量(トーズ量)に対して100%で露光された部分である。   35, the substrate P is sent at a constant speed in the circumferential direction (Xs direction) along the outer peripheral surface of the rotary drum 2030. The area A2007 indicated by oblique lines in FIG. This is a portion exposed by one of the projection areas PA2001 to PA2006 at 100% of a target exposure amount (toe amount).

また、例えば照明領域IR2001に対応した投影領域PA2001によって露光される領域A2005のうち、+Y方向の端部(三角形部分)で露光された部分領域A2005aは、目標露光量に達していない。しかしながら、基板PがXs方向(周方向)に送られて、照明領域IR2002に対応した投影領域PA2002による領域A2006の露光の際に、不足している露光量が積算されて、結果的に部分領域A2005aも目標露光量に対して100%で露光される。   Further, for example, of the region A2005 exposed by the projection region PA2001 corresponding to the illumination region IR2001, the partial region A2005a exposed at the end (triangular portion) in the + Y direction does not reach the target exposure amount. However, when the substrate P is sent in the Xs direction (circumferential direction) and the projection area PA2002 corresponding to the illumination area IR2002 exposes the area A2006, the insufficient exposure amount is accumulated, and as a result, a partial area is obtained. A2005a is also exposed at 100% of the target exposure.

このようにして、円筒状のマスクMの外周面に形成されたパターン領域A2003の全体の投影像が、円筒状のマスクMの一回転毎に、基板P上の長尺方向に繰り返し等倍で転写されることになる。   In this manner, the projected image of the entire pattern area A2003 formed on the outer peripheral surface of the cylindrical mask M is repeatedly made at the same magnification in the longitudinal direction on the substrate P for each rotation of the cylindrical mask M. Will be transcribed.

なお、円筒状のマスクM上の各照明領域IR2001〜IR2006から投影光学系PL2001〜PL2006に向う各結像光束EL2の主光線のうち、各照明領域IR2001〜IR2006内の中心点を通る主光線の延長線D2001,D2002を、円筒状のマスクMの回転中心軸AX2001と交差するようにしたが、必ずしもその必要は無く、各照明領域IR2001〜IR2006内のいずれかの点を通る主光線が回転中心軸AX2001と交差すれば良い。同様に、各投影光学系PL2001〜PL2006から基板P上の各投影領域PA2001〜PA2006に向かう結像光束EL2に関しても、その主光線のうちのいずれかの主光線を、回転ドラム2030の回転中心軸AX2002と交差する延長線D2001,D2002と一致させておけばよい。   In addition, of the principal rays of each imaging light beam EL2 from each of the illumination regions IR2001 to IR2006 on the cylindrical mask M to the projection optical systems PL2001 to PL2006, the principal rays passing through the center point in each of the illumination regions IR2001 to IR2006. The extension lines D2001 and D2002 intersect with the rotation center axis AX2001 of the cylindrical mask M. However, this is not always necessary, and a principal ray passing through any point in each of the illumination regions IR2001 to IR2006 is used as the rotation center. What is necessary is just to cross the axis AX2001. Similarly, with respect to the imaging light flux EL2 traveling from each of the projection optical systems PL2001 to PL2006 to each of the projection areas PA2001 to PA2006 on the substrate P, any one of the chief rays is transmitted to the rotation center axis of the rotating drum 2030. What is necessary is just to make it coincide with the extension lines D2001 and D2002 intersecting with AX2002.

次に、図34に示した投影光学系PL2001〜PL2006と照明光学系IL2001〜IL2006の具体的な構成を、図36を用いて説明する。図36は、代表して、投影光学系PL2001及び照明光学系IL2001の詳細構成を示すが、他の投影光学系PL2002〜PL2006、照明光学系IL2002〜IL2006の構成も同様である。   Next, specific configurations of the projection optical systems PL2001 to PL2006 and the illumination optical systems IL2001 to IL2006 shown in FIG. 34 will be described with reference to FIG. FIG. 36 representatively shows a detailed configuration of the projection optical system PL2001 and the illumination optical system IL2001, but the configurations of the other projection optical systems PL2002 to PL2006 and the illumination optical systems IL2002 to IL2006 are the same.

図36に示すように、導光部材2060とレンズ系2061を含む光源装置2055(図24参照)からの照明光束EL0は、照明光学系IL2001のフライアイレンズ2062(図25、図28〜30参照)に入射する。フライアイレンズ2062の射出側の面Epに生成される多数の点光源像を源とする照明光束は、コンデンサーレンズ2065によって、照明視野絞り2064が配置されるマスクと共役な面2014bで均一な照度分布にされる。照明視野絞り2064の開口部を通った照明光束は、レンズ系2066、投影光学系PL2001の上側(1段目)の第2光学系2015の凹面鏡2040の母材(石英等)、凹面鏡2040の反射面p2004に形成された窓部(2042)、第2光学系2015を透過し、さらにプリズムミラー2041の上側の反射平面2041aで、延長線D2001に沿う方向に反射され、円筒状のマスクM上の照明領域IRに達する。   As shown in FIG. 36, the illumination light beam EL0 from the light source device 2055 (see FIG. 24) including the light guide member 2060 and the lens system 2061 is used as the fly-eye lens 2062 of the illumination optical system IL2001 (see FIGS. 25 and 28 to 30). ). The illumination luminous flux originating from a number of point light source images generated on the emission side surface Ep of the fly-eye lens 2062 is uniformly illuminated by the condenser lens 2065 on the surface 2014b conjugate with the mask on which the illumination field stop 2064 is arranged. Be distributed. The illumination light beam passing through the opening of the illumination field stop 2064 is reflected by the lens system 2066, the base material (quartz, etc.) of the concave mirror 2040 of the second optical system 2015 above the projection optical system PL2001 (first stage), and the concave mirror 2040. The window (2042) formed on the surface p2004 and the second optical system 2015 are transmitted, and further reflected by the reflection plane 2041a on the upper side of the prism mirror 2041 in the direction along the extension line D2001. The illumination area IR is reached.

先の図23の構成と同様に、凹面鏡2040の反射面p2004は投影光学系PL2001の結像光路中の瞳面pdに配置され、その反射面p2004がフライアイレンズ2062の射出側の面Epと実質的に共役に配置されるので、フライアイレンズ2062の射出端側の面Epに生成される多数の点光源像をリレーしたものが、反射面p2004に形成された窓部2042内に生成される。   23, the reflection surface p2004 of the concave mirror 2040 is arranged on the pupil plane pd in the image forming optical path of the projection optical system PL2001, and the reflection surface p2004 is the same as the emission side surface Ep of the fly-eye lens 2062. Since a plurality of point light source images generated on the surface Ep on the exit end side of the fly-eye lens 2062 are relayed since they are substantially conjugated, they are generated in the window 2042 formed on the reflection surface p2004. You.

また、図36の具体的な構成では、プリズムミラー2041の上側の反射平面2041aと円筒状のマスクMのパターン面p2001との間には、フォーカス補正光学部材2080と像シフト光学部材2081が、傾斜した延長線D2001に沿って設けられている。フォーカス補正光学部材2080は、例えば、2枚のクサビ状のプリズムを逆向き(図36中ではX方向について逆向き)にして、全体として透明な平行平板になるように重ね合わせたものである。この1対のプリズムをスライドさせて、平行平板としての厚さを可変にすることで、結像光路の実効的な光路長が微調整され、中間像面p2007及び投影領域PA2001に形成されるパターン像のピント状態が微調整される。   In the specific configuration of FIG. 36, the focus correction optical member 2080 and the image shift optical member 2081 are inclined between the reflection plane 2041a on the upper side of the prism mirror 2041 and the pattern surface p2001 of the cylindrical mask M. Along the extended line D2001. The focus correction optical member 2080 is obtained by, for example, superposing two wedge-shaped prisms in opposite directions (in FIG. 36, opposite directions in the X direction) to form a transparent parallel plate as a whole. By sliding the pair of prisms to change the thickness as a parallel plate, the effective optical path length of the imaging optical path is finely adjusted, and the pattern formed on the intermediate image plane p2007 and the projection area PA2001 The focus state of the image is finely adjusted.

像シフト光学部材2081は、図36中のXZ面内で傾斜可能な透明な平行平板ガラスと、それと直交する方向に傾斜可能な透明な平行平板ガラスとで構成される。その2枚の平行平板ガラスの各傾斜量を調整することで、中間像面p2007及び投影領域PA2001に形成されるパターン像をX方向やY方向に微少シフトさせることができる。   The image shift optical member 2081 is composed of a transparent parallel flat glass that can be tilted in the XZ plane in FIG. 36 and a transparent parallel flat glass that can be tilted in a direction orthogonal to the XZ plane. The pattern images formed on the intermediate image plane p2007 and the projection area PA2001 can be slightly shifted in the X direction and the Y direction by adjusting the respective tilt amounts of the two parallel flat glass plates.

さて、照明領域IR2001内に現れるマスクパターンの像は、フォーカス補正光学部材2080、像シフト光学部材2081、プリズムミラー2041の反射平面2041a、投影光学系PL2001の上側(1段目)の第2光学系2015、プリズムミラー2041の反射平面2041bを介して、中間像面p2007に結像される。この中間像面p2007には、投影領域PA2001の形状を図35のように台形状にする視野絞り2075を配置することができる。その場合、照明光学系IL2001に設けられる照明視野絞り2064の開口部は、視野絞り2075の台形状の開口部を包含する矩形(長方形)で構わない。   Now, the image of the mask pattern appearing in the illumination area IR2001 is the focus correction optical member 2080, the image shift optical member 2081, the reflection plane 2041a of the prism mirror 2041, and the second optical system above the projection optical system PL2001 (first stage). 2015, an image is formed on the intermediate image plane p2007 via the reflection plane 2041b of the prism mirror 2041. A field stop 2075 that makes the shape of the projection area PA2001 trapezoidal as shown in FIG. 35 can be arranged on the intermediate image plane p2007. In that case, the opening of the illumination field stop 2064 provided in the illumination optical system IL2001 may be a rectangle (rectangle) including the trapezoidal opening of the field stop 2075.

視野絞り2075の開口部で中間像となった結像光束は、投影光学系PL2001を構成する下側(2段目)のプリズムミラー2076の反射平面2076a、第2光学系2077、プリズムミラー2076の反射平面2076bを介して、回転ドラム2030の外周面p2002に巻き付けられた基板P上の投影領域PA2001に投影される。第2光学系2077に含まれる凹面鏡2078の反射面は瞳面pdに配置され、プリズムミラー2076の下側の反射平面2076bは、結像光束の主光線が中心面pcに対して傾いた延長線D2001に沿って進むように、XY面に対する角度が45°未満になるように設定されている。   The image forming light flux which has become an intermediate image at the opening of the field stop 2075 is reflected by the reflection plane 2076 a of the lower (second stage) prism mirror 2076, the second optical system 2077, and the prism mirror 2076 which constitute the projection optical system PL2001. The light is projected onto the projection area PA2001 on the substrate P wound around the outer peripheral surface p2002 of the rotating drum 2030 via the reflection plane 2076b. The reflection surface of the concave mirror 2078 included in the second optical system 2077 is disposed on the pupil plane pd, and the reflection plane 2076b on the lower side of the prism mirror 2076 is an extension line in which the principal ray of the imaging light flux is inclined with respect to the center plane pc. The angle with respect to the XY plane is set to be less than 45 ° so as to proceed along D2001.

そして、図36の具体的な構成では、プリズムミラー2076の下側の反射平面2076bと回転ドラム2030に巻き付けられた基板P上の投影領域PA2001との間には、凹レンズ、凸レンズ、凹レンズの3枚を所定間隔で同軸に配置し、前後の凹レンズは固定して、間の凸レンズを光軸(主光線)方向に移動させる倍率補正光学部材2083が設けられる。これによって、投影領域PA2001に形成されるパターン像は、テレセントリックな結像状態を維持しつつ、等方的に微少量だけ拡大または縮小される。   In the specific configuration of FIG. 36, between the lower reflecting plane 2076b of the prism mirror 2076 and the projection area PA2001 on the substrate P wound around the rotating drum 2030, three lenses of a concave lens, a convex lens, and a concave lens are provided. Are arranged coaxially at predetermined intervals, the front and rear concave lenses are fixed, and a magnification correcting optical member 2083 for moving the convex lens therebetween in the optical axis (principal ray) direction is provided. Thus, the pattern image formed in projection area PA2001 is isotropically enlarged or reduced by a small amount while maintaining a telecentric imaging state.

なお、図36には示していないが、プリズムミラー2041、又は2076の何れか一方を、Z軸と平行な軸周りに微小回転可能にするローテーション補正機構も設けられている。このローテーション補正機構は、例えば、図35に示した複数の投影領域PA2001〜PA2006(及び投影されるマスクパターン像)の各々をXY面内で微小回転させるものである。   Although not shown in FIG. 36, there is also provided a rotation correction mechanism that allows one of the prism mirrors 2041 and 2076 to be slightly rotated around an axis parallel to the Z axis. This rotation correction mechanism is for slightly rotating each of the plurality of projection areas PA2001 to PA2006 (and the projected mask pattern image) shown in FIG. 35 in the XY plane.

以上、第17の本実施形態では、図34、図36に示したように、6組の投影光学系PL2001〜PL2006の各々は、円筒状のマスクMの外周面(パターン面)上の各照明領域IR2001〜IR2006を、円筒状のマスクMの回転中心軸AX2001と交差するような主光線を持った照明光で、落射照明することができる。   As described above, in the seventeenth embodiment, as shown in FIG. 34 and FIG. 36, each of the six sets of projection optical systems PL2001 to PL2006 controls the illumination on the outer peripheral surface (pattern surface) of the cylindrical mask M. Epi-illumination can be performed on the regions IR2001 to IR2006 with illumination light having a principal ray that intersects the rotation center axis AX2001 of the cylindrical mask M.

さらに、各照明領域IR2001〜IR2006から円筒状のマスクMのパターン面p2001の法線方向に進む主光線が、外周面p2002に沿った基板P上の投影領域PA2001〜PA2006の各々にも法線方向から入射するように、結像光束が偏向される。そのため、投影像のデフォーカスを減らすことができ、露光不良等の処理不良の発生が抑制され、結果として不良デバイスの発生が抑制される。   Further, a principal ray traveling from each of the illumination regions IR2001 to IR2006 in the normal direction of the pattern surface p2001 of the cylindrical mask M is also applied to each of the projection regions PA2001 to PA2006 on the substrate P along the outer peripheral surface p2002. The imaging light flux is deflected so as to be incident from the. Therefore, the defocus of the projection image can be reduced, and the occurrence of processing defects such as exposure defects is suppressed, and as a result, the occurrence of defective devices is suppressed.

また、投影光学系PL2001〜PL2006の各々は、円筒状のマスクMの外周面からプリズムミラー2041(反射平面2041a)までの間で、結像光束の主光線が中心面pcに対して傾くように構成したので、各投影光学系PL2001〜PL2006の空間的な配置において、互いに干渉(衝突)する条件が緩和される。   Further, each of the projection optical systems PL2001 to PL2006 is configured such that the principal ray of the image-forming light beam is inclined with respect to the center plane pc from the outer peripheral surface of the cylindrical mask M to the prism mirror 2041 (reflection plane 2041a). With such a configuration, in the spatial arrangement of the projection optical systems PL2001 to PL2006, conditions for interference (collision) with each other are reduced.

なお、投影光学系PL2001〜PL2006の各々の中間像面p2007を通る結像光束の主光線が、中心面pcと平行になるように、プリズムミラー2041の下側の反射平面2041bとプリズムミラー2076の上側の反射平面2076aはXY面に対して45°の角度で設定されている。   Note that the lower reflection plane 2041b and the prism mirror 2076 of the prism mirror 2041 are arranged such that the principal ray of the imaging light beam passing through the intermediate image plane p2007 of each of the projection optical systems PL2001 to PL2006 is parallel to the center plane pc. The upper reflecting plane 2076a is set at an angle of 45 ° with respect to the XY plane.

[第17実施形態の変形例]
図34〜36に示したマルチレンズ方式の投影光学系を備えた露光装置においては、円筒面状のマスクパターンの像を、円筒面状に支持される基板Pの表面に投影露光したが、マスクMや基板Pは、何れか一方を平面支持してもよいし、両方を平面支持した構成としてもよい。例えば、基板Pは、図34のように回転ドラム2030に巻き付けて円筒面状に支持し、マスクMは、従来のような平行な平面ガラス(石英)に形成してX方向に直線移動させる走査露光方式、逆に、マスクMは、図34のような回転ドラム2020に支持し、基板Pは、平坦な平面ステージやエアパッド式のホルダで支持してX方向に直線的に送る走査露光方式、の何れであっても良い。
[Modification of Seventeenth Embodiment]
In the exposure apparatus provided with the projection optical system of the multi-lens type shown in FIGS. 34 to 36, the image of the cylindrical mask pattern is projected and exposed on the surface of the substrate P supported in a cylindrical shape. Either M or the substrate P may be supported on a plane, or both may be supported on a plane. For example, as shown in FIG. 34, the substrate P is wound around a rotating drum 2030 and supported in a cylindrical shape, and the mask M is formed on parallel flat glass (quartz) as in the related art, and is moved linearly in the X direction. Exposure method, conversely, a mask M is supported on a rotating drum 2020 as shown in FIG. 34, and a substrate P is supported by a flat surface stage or an air pad type holder and is fed linearly in the X direction. Any of these may be used.

また、マスクMや基板Pの支持形態が円筒面状であっても平面状であっても、先の各実施形態による投影光学系と照明光学系を適用可能であるが、XY面と平行な平面状に支持される側については、プリズムミラー2041の上側の反射平面2041aやプリズムミラー2076の下側の反射平面2076bのXY面に対する傾き角度を45°にしておけばよい。換言すれば、マスクM上の照明領域IR(物体面)の中心を通る法線や、基板P上の投影領域PA(像面)の中心を通る法線に合わせて、投影光学系の物体面側の主光線や像面側の主光線をXZ面内で傾けておけばよい。   Further, the projection optical system and the illumination optical system according to the above embodiments can be applied to the mask M and the substrate P regardless of whether the supporting form is cylindrical or planar. On the side supported flat, the inclination angle of the reflection plane 2041a above the prism mirror 2041 and the reflection plane 2076b below the prism mirror 2076 with respect to the XY plane may be set to 45 °. In other words, the object plane of the projection optical system is adjusted to the normal passing through the center of the illumination area IR (object plane) on the mask M or the normal passing through the center of the projection area PA (image plane) on the substrate P. The principal ray on the side and the principal ray on the image plane side may be inclined in the XZ plane.

[第18実施形態]
図37は、第18実施形態による投影光学系PL(マルチレンズ方式の場合はPL2001)の構成を示す図である。本実施形態の投影光学系PL(PL2001)は、円筒状のマスクMの外周面の照明領域IR(IR2001)内のマスクパターンからの結像光束EL2(主光線をEL6とする)を、平面ミラー2100の反射面2100aで反射させ、瞳面に反射面p2004が配置される凹面鏡2040を有する第2光学系2015(ハーフ・フィールドタイプの反射屈折結像系)を介して、平面ミラー2101の反射面2101aで反射させ、中間像面Imに照明領域IR(IR2001)内に現れるマスクパターンの等倍の中間像を形成する。
[Eighteenth Embodiment]
FIG. 37 is a diagram showing a configuration of a projection optical system PL (PL2001 in the case of a multi-lens system) according to the eighteenth embodiment. The projection optical system PL (PL2001) of the present embodiment converts an imaged light flux EL2 (chief ray is EL6) from a mask pattern in an illumination area IR (IR2001) on the outer peripheral surface of a cylindrical mask M into a plane mirror. The reflection surface of the plane mirror 2101 is reflected by the reflection surface 2100a of the plane mirror 2100 via a second optical system 2015 (half-field type catadioptric imaging system) having a concave mirror 2040 in which the reflection surface p2004 is arranged on the pupil surface. The light is reflected at 2101a, and an intermediate image of the same size as the mask pattern appearing in the illumination region IR (IR2001) is formed on the intermediate image plane Im.

さらに、中間像面Imに形成された中間像は、例えば2倍以上の倍率を有する拡大結像系2102(Z軸と平行な光軸2102aを有する)によって、XY面と平行な外周面p2002に沿って支持された基板P上の投影領域PA(PA2001)に投影される。基板Pは、表面が平坦な流体ベアリング用のパットを備えた平面ホルダHH上に、流体ベアリング層を介して支持される。本実施形態の場合も、投影光学系PL(PL2001)を構成する凹面鏡2040の反射面p2004には、背後の照明光学系IL(IL2001)からの照明光によって生成される多数の点光源像Sfを透過する為の窓部2042が形成されている。   Further, the intermediate image formed on the intermediate image plane Im is transferred to an outer peripheral surface p2002 parallel to the XY plane by an enlarged imaging system 2102 (having an optical axis 2102a parallel to the Z axis) having, for example, a magnification of 2 or more. It is projected onto a projection area PA (PA2001) on a substrate P supported along. The substrate P is supported via a fluid bearing layer on a flat holder HH provided with a pad for a fluid bearing having a flat surface. Also in the case of the present embodiment, on the reflecting surface p2004 of the concave mirror 2040 constituting the projection optical system PL (PL2001), a large number of point light source images Sf generated by the illumination light from the illumination optical system IL (IL2001) located behind. A window 2042 for transmission is formed.

図37のような拡大投影光学系をマルチレンズ化して、Y方向の寸法が大きいマスクパターンを露光する場合、照明光学系IL(IL2001)と平面ミラー2100、2101を含む投影光学系PL(PL1)の組を、先の図34、図35に示したように、XZ面内では、中心面pcに関して対称に配置し、Y方向に関しては投影領域PA(PA2001)のY方向の端部(三角形部分)で投影像が一部重畳するように、離間させて配置することになる。   When exposing a mask pattern having a large dimension in the Y direction by using a multi-lens in the enlarged projection optical system as shown in FIG. 37, the projection optical system PL (PL1) including the illumination optical system IL (IL2001) and the plane mirrors 2100 and 2101. Are arranged symmetrically with respect to the center plane pc in the XZ plane as shown in FIGS. 34 and 35, and the end (triangular portion) of the projection area PA (PA2001) in the Y direction in the Y direction. ), The projection images are arranged so as to be separated from each other so that the projection images partially overlap.

本実施形態において、中心面pcが、円筒状のマスクMの回転中心軸AX2001を含み、且つXY面(外周面p2002)と垂直な面だとすると、奇数番の投影光学系PL2001,PL2003・・・の照明領域IR2001,IR2003・・・の各中心点(例えば主光線EL6が通る点)は、マスク側の主光線EL6が中心面pcに対して傾くため、円筒状のマスクMの外周面と中心面pcとの交線から周長では距離DMxだけ離れている。従って、偶数番の投影光学系PL2002,PL2004・・・の照明領域IR2002,IR2004・・・の各中心点も、円筒状のマスクMの外周面と中心面pcとの交線から周長では距離DMxだけ離れることになる。この為、奇数番の照明領域IR2001・・・と偶数番の照明領域IR2002・・・とは、円筒状のマスクM上の周長方向に距離(2DMx)だけ離れる。   In this embodiment, assuming that the center plane pc is a plane that includes the rotation center axis AX2001 of the cylindrical mask M and is perpendicular to the XY plane (the outer peripheral surface p2002), the odd-numbered projection optical systems PL2001, PL2003,. The central points of the illumination regions IR2001, IR2003,... (For example, points through which the principal ray EL6 passes) are inclined with respect to the central plane pc on the mask side, so that the outer peripheral surface and the central plane of the cylindrical mask M are provided. The circumference is away from the intersection with pc by the distance DMx. Therefore, each center point of the illumination regions IR2002, IR2004,... Of the even-numbered projection optical systems PL2002, PL2004,... Is also a distance from the intersection line between the outer peripheral surface of the cylindrical mask M and the central plane pc. They will be separated by DMx. .. And the even-numbered illumination regions IR2002 are separated by a distance (2DMx) in the circumferential direction on the cylindrical mask M.

一方、奇数番の投影光学系PL2001,PL2003・・・の投影領域PA2001,PA2003・・・の各中心点(主光線EL6が通る点)は、基板P上で中心面pcからX方向に距離DFxだけ離れるので、奇数番の投影領域PA2001・・・と偶数番の投影領域PA2002・・・とは、基板P上でX方向に、距離(2DFx)だけ離れることになる。従って、円筒状のマスクM上に形成される各照明領域IR2001,IR2002・・・ごとのマスクパターンを、周方向に揃えて形成する場合は、投影光学系PL2001,PL2002・・・の拡大倍率をMpとして、Mp・(2DMx)=2DFxの関係を満たすように定めておく必要がある。機構上の都合から、そのような条件で構成できない場合は、円筒状のマスクM上に形成される奇数番の照明領域IR2001,IR2003・・・用のマスクパターンと、偶数番の照明領域IR2002,IR2004・・・用のマスクパターンを、周方向に相対的にずらして形成すれば良い。   On the other hand, the center points (points through which the principal ray EL6 passes) of the projection areas PA2001, PA2003,... Of the odd-numbered projection optical systems PL2001, PL2003,. .. And the even-numbered projection areas PA2002... Are separated from each other by a distance (2DFx) in the X direction on the substrate P. Therefore, when the mask patterns for each of the illumination regions IR2001, IR2002,... Formed on the cylindrical mask M are aligned in the circumferential direction, the magnification of the projection optical systems PL2001, PL2002,. It is necessary to determine Mp so as to satisfy the relationship of Mp · (2DMx) = 2DFx. If such a condition is not possible due to mechanical reasons, the mask patterns for the odd-numbered illumination regions IR2001, IR2003... Formed on the cylindrical mask M and the even-numbered illumination regions IR2002 What is necessary is just to form the mask pattern for IR2004 ... shifted relatively in the circumferential direction.

[第19実施形態]
図38は、第19実施形態の投影光学系PLの構成を示す図である。本実施形態の投影光学系PLは、レンズ系2103、レンズ系2104、瞳面に配置される凹面鏡(反射光学部材)2040、偏向ミラー2106、2107、及びレンズ系2108で構成される。
[Nineteenth Embodiment]
FIG. 38 is a diagram showing the configuration of the projection optical system PL of the nineteenth embodiment. The projection optical system PL of this embodiment includes a lens system 2103, a lens system 2104, a concave mirror (reflection optical member) 2040 arranged on the pupil plane, deflection mirrors 2106 and 2107, and a lens system 2108.

本実施形態において、円筒状のマスクMの外周面上の照明領域IRからの結像光束EL2は、レンズ系2103の光軸2103aに関して、−X側の半分のフィールドを介してレンズ系2103に入射し、レンズ系2104(その光軸2104aは光軸2103aと同軸)に入射する。レンズ系2104を通った結像光束EL2は、凹面鏡2040(その光軸は2104a)の反射面p2004で反射し、偏向ミラー2106の反射面2106aで−X方向に反射され、レンズ系2103、2104、凹面鏡2040によって形成される光路の外に導かれた後、偏向ミラー2107の反射面2107aで−Z方向に反射される。   In the present embodiment, the imaging light flux EL2 from the illumination region IR on the outer peripheral surface of the cylindrical mask M enters the lens system 2103 via a half field on the −X side with respect to the optical axis 2103a of the lens system 2103. Then, the light enters the lens system 2104 (the optical axis 2104a is coaxial with the optical axis 2103a). The imaging light beam EL2 passing through the lens system 2104 is reflected by the reflecting surface p2004 of the concave mirror 2040 (the optical axis of which is 2104a), is reflected in the -X direction by the reflecting surface 2106a of the deflecting mirror 2106, and After being guided out of the optical path formed by the concave mirror 2040, the light is reflected in the −Z direction by the reflection surface 2107 a of the deflecting mirror 2107.

偏向ミラー2107で反射された結像光束EL2は、レンズ系2108を通って投影領域PAに照射される。以上の光路により、投影光学系PLは、円筒状のマスクM上の照明領域IR内に現れるマスクパターンの像を、図37と同様の構成により平面支持される基板P上の投影領域PA内に結像する。本実施形態の投影光学系は、特に拡大投影をコンパクトな系で実現する為に、中間像面を形成しないように設計されている。また、この投影光学系PLの円筒状のマスクM側の主光線EL6の延長線D2001は、円筒状のマスクMの回転中心軸AX2001と交差するように設定され、基板P側の主光線EL6は平面支持される基板Pの表面と垂直に設定される。   The image forming light beam EL2 reflected by the deflecting mirror 2107 passes through the lens system 2108 and irradiates the projection area PA. With the above optical path, the projection optical system PL shifts the image of the mask pattern appearing in the illumination region IR on the cylindrical mask M into the projection region PA on the substrate P planarly supported by the same configuration as in FIG. Form an image. The projection optical system according to the present embodiment is designed so as not to form an intermediate image plane in order to particularly realize enlarged projection with a compact system. Further, the extension line D2001 of the chief ray EL6 on the cylindrical mask M side of the projection optical system PL is set to intersect with the rotation center axis AX2001 of the cylindrical mask M, and the chief ray EL6 on the substrate P side is It is set perpendicular to the surface of the substrate P supported on a plane.

図38において、照明領域IR内からの結像光束EL2は、主たる拡大倍率を与えるレンズ系2108の光軸2108a(Z軸と平行で基板Pに対して垂直)の−X側を通るように設計することができる。そのため、レンズ系2108の光軸2108aから+X側の部分で、マスクパターンの投影に寄与しない部分は切り取ってある。これによって、投影光学系PLのX方向(基板Pの走査方向)のサイズを小さくできる。   In FIG. 38, an image forming light beam EL2 from within the illumination region IR is designed to pass on the −X side of an optical axis 2108a (parallel to the Z axis and perpendicular to the substrate P) of the lens system 2108 that gives a main magnification. can do. Therefore, a portion of the lens system 2108 on the + X side from the optical axis 2108a that does not contribute to the projection of the mask pattern is cut out. Thereby, the size of the projection optical system PL in the X direction (scanning direction of the substrate P) can be reduced.

本変形例においても、先の図21、図23、図31、図32A、32B、図37と同様に、照明光学系ILと光源装置2055が凹面鏡2040の裏側に配置され、凹面鏡2040の反射面p2004(瞳面に配置)に形成された窓部(2042)内には多数の点光源像Sfが生成される。その点光源像の反射面p2004上での分布と反射面p2004内の窓部の形状や配置は、先の図22で説明した条件に則って、図27〜30、或いは図33A〜33Cのように設定される。   In this modification as well, similarly to FIGS. 21, 23, 31, 32A, 32B, and 37, the illumination optical system IL and the light source device 2055 are disposed on the back side of the concave mirror 2040, and the reflection surface of the concave mirror 2040 Many point light source images Sf are generated in the window (2042) formed in p2004 (disposed on the pupil plane). The distribution of the point light source image on the reflection surface p2004 and the shape and arrangement of the windows in the reflection surface p2004 are as shown in FIGS. 27 to 30 or FIGS. 33A to 33C in accordance with the conditions described in FIG. Is set to

上述したような各実施形態や各変形例(図12、図21、図34〜38)において、円筒状のマスクMは、金属、セラミックス、ガラス等の円筒母材の表面に、反射部と非反射部によるパターンを直接形成することを想定したが、平坦性の良い短冊状の極薄ガラス板(例えば厚さ100〜500μm)の一方の面に反射膜でパターンを形成したシート状の反射型マスクとし、それを金属性の回転ドラム2020の外周面に沿って湾曲させて巻き付けて構成してもよい。   In each of the above-described embodiments and modifications (FIGS. 12, 21, and 34 to 38), the cylindrical mask M is provided on the surface of a cylindrical base material such as metal, ceramics, and glass. It is assumed that the pattern is directly formed by the reflecting portion. However, a sheet-like reflection type in which a pattern is formed on one surface of a strip-shaped ultrathin glass plate (for example, 100 to 500 μm thick) having good flatness with a reflection film. A mask may be formed by curving and winding it along the outer peripheral surface of the metallic rotary drum 2020.

そのようなシート状の反射型マスクは、回転ドラム2020の外周面に恒久的に貼り付けても良いし、リリース可能(交換可能)に固定することができる。そのシート状の反射型マスクの反射膜は、例えばアルミニウム等のように照明光束EL1に対して高い反射率を有する材質の膜や誘電体多層膜等を含む。その場合、回転ドラム2020は、シート状の反射型マスクの透明部を通った照明光束EL1を吸収する遮光層(膜)を設けておくとよく、その遮光層が迷光の発生も抑制する。   Such a sheet-shaped reflective mask may be permanently attached to the outer peripheral surface of the rotating drum 2020, or may be fixed so as to be releasable (replaceable). The reflection film of the sheet-shaped reflection mask includes a film made of a material having a high reflectance to the illumination light beam EL1 such as aluminum, a dielectric multilayer film, or the like. In that case, the rotating drum 2020 may be provided with a light-shielding layer (film) that absorbs the illumination light beam EL1 that has passed through the transparent portion of the sheet-shaped reflective mask, and the light-shielding layer also suppresses the generation of stray light.

また、円筒状のマスクMは、全周に渡って、1個のデバイス(1つの表示パネル)に対応するパターンのみを形成したものでもよいし、1個のデバイス(1つの表示パネル)に対応するパターンの複数個を形成したものでもよい。さらに、円筒状のマスクM上のデバイス・パターンは、外周面の周方向に繰り返し配置されていてもよいし、回転中心軸AX2001と平行な方向に複数配置してもよい。また、円筒状のマスクMには、第1のデバイス製造の為のパターンと、第1のデバイスと異なる第2のデバイスを製造する為のパターンとを設けてもよい。   Further, the cylindrical mask M may be one in which only a pattern corresponding to one device (one display panel) is formed over the entire circumference, or one pattern (one display panel). A plurality of patterns may be formed. Further, the device patterns on the cylindrical mask M may be repeatedly arranged in the circumferential direction of the outer peripheral surface, or may be arranged in a plurality of directions in a direction parallel to the rotation center axis AX2001. Further, the cylindrical mask M may be provided with a pattern for manufacturing a first device and a pattern for manufacturing a second device different from the first device.

[デバイス製造方法]
次に、デバイス製造方法について説明する。図39は、本実施形態のデバイス製造方法を示すフローチャートである。
[Device manufacturing method]
Next, a device manufacturing method will be described. FIG. 39 is a flowchart illustrating the device manufacturing method according to the present embodiment.

図39に示すデバイス製造方法では、まず、例えば有機EL等の自発光素子による表示パネル等のデバイスの機能・性能設計を行い、必要な回路パターンや配線パターンをCAD等で設計する(ステップ201)。次いで、CAD等で設計された各種レイヤー毎のパターン等のデバイスの設計に基づいて、必要なレイヤー分のマスクM(円筒状、又は平面状)を製作する(ステップ202)。また、デバイスの基材である透明フィルムやシート、或いは極薄の金属箔等の基板、又は表示パネルの基材となる可撓性の基板(樹脂フィルム、金属箔膜、プラスチック等)が巻かれたロールを、購入や製造等によって準備しておく(ステップ203)。   In the device manufacturing method shown in FIG. 39, first, the function and performance of a device such as a display panel using a self-luminous element such as an organic EL are designed, and necessary circuit patterns and wiring patterns are designed by CAD and the like (Step 201). . Next, masks M (cylindrical or planar) for the necessary layers are manufactured based on the design of devices such as patterns for various layers designed by CAD or the like (step 202). In addition, a substrate such as a transparent film or sheet as a substrate of the device, a substrate such as an ultra-thin metal foil, or a flexible substrate (a resin film, a metal foil film, a plastic, etc.) as a substrate of a display panel is wound. The roll is prepared by purchasing, manufacturing, or the like (step 203).

なお、このステップ203にて用意しておくロール状の基板は、必要に応じてその表面を改質したもの、下地層(例えばインプリント方式による微小凹凸)を事前形成したもの、光感応性の機能膜や透明膜(絶縁材料)を予めラミネートしたもの、でもよい。   Note that the roll-shaped substrate prepared in step 203 has a surface modified as necessary, a base layer (for example, fine irregularities formed by an imprint method) formed in advance, A functional film or a transparent film (insulating material) laminated in advance may be used.

次いで、準備した基板をロール式、パッチ式の製造ラインに投入し、その基板上に表示パネルデバイス等のデバイスを構成する電極や配線、絶縁膜、半導体膜(薄膜半導体)等のTFT等によって構成されるバックプレーン層を形成するとともに、そのバックプレーン層に積層されるように、表示画素部となる有機EL等の自発光素子による発光層を形成する(ステップ204)。ステップ204には、典型的には、基板上の膜の上にレジストパターンを形成する工程と、このレジストパターンをマスクにして上記膜をエッチングする工程とが含まれる。レジストパターンの形成には、レジスト膜を基板表面に一様に形成する工程、上記の各実施形態に従って、マスクMを経由してパターン化された露光光で基板のレジスト膜を露光する工程、その露光によってマスクパターンの潜像が形成されたレジスト膜を現像する工程、が実施される。   Next, the prepared substrate is put into a roll-type or patch-type production line, and the substrate is constituted by electrodes and wiring constituting devices such as a display panel device, an insulating film, a TFT such as a semiconductor film (thin film semiconductor) and the like. In addition to forming a backplane layer to be formed, a light-emitting layer of a self-light-emitting element such as an organic EL to be a display pixel portion is formed so as to be laminated on the backplane layer (step 204). Step 204 typically includes a step of forming a resist pattern on a film on the substrate, and a step of etching the film using the resist pattern as a mask. In forming the resist pattern, a step of uniformly forming a resist film on the surface of the substrate, a step of exposing the resist film of the substrate to exposure light patterned via the mask M according to each of the above embodiments, A step of developing the resist film on which the latent image of the mask pattern is formed by exposure.

印刷技術等を併用したフレキシブル・デバイス製造の場合は、基板表面に機能性感光層(感光性シランカップリング材等)を塗布式により形成する工程、上記の各実施形態に従って、マスクMを経由してパターン化された露光光を機能性感光層に照射し、機能性感光層にパターン形状に応じて親水化した部分と撥水化した部分を形成してパターンを形成する露光工程、機能性感光層の親水性の高い部分にメッキ下地液等を塗工し、無電解メッキにより金属性のパターンを析出形成する工程、等が実施される。   In the case of manufacturing a flexible device using a printing technique or the like, a step of forming a functional photosensitive layer (photosensitive silane coupling material or the like) on the substrate surface by a coating method, through a mask M according to each of the above embodiments. Irradiating the functional photosensitive layer with exposure light patterned by exposure to light, and forming a pattern by forming a hydrophilic portion and a water-repellent portion on the functional photosensitive layer according to the pattern shape; A step of applying a plating base solution or the like to a highly hydrophilic portion of the layer and depositing and forming a metallic pattern by electroless plating is performed.

また、このステップ204には、先の各実施形態で説明した露光装置を用いて、フォトレジスト層を露光する従来のフォトリソグラフィ工程も含まれるが、光感応性の触媒層をパターン露光し無電解メッキ法によって金属膜のパターン(配線、電極等)を形成する湿式工程、或いは、銀ナノ粒子を含有した導電性インク等によってパターンを描画する印刷工程、等による処理も含まれる。   This step 204 also includes a conventional photolithography step of exposing the photoresist layer using the exposure apparatus described in each of the above embodiments. It also includes a wet process of forming a pattern (wiring, electrode, etc.) of a metal film by a plating method, or a printing process of drawing a pattern with a conductive ink containing silver nanoparticles or the like.

次いで、製造するデバイスに応じて、例えばロール方式で長尺の基板上に連続的に製造される表示パネルデバイス毎に、基板をダイシング、或いはカットすることや、別工程で製造された他の基板、例えば保護フィルム(対環境バリア層)、封止機能を持ったシート状のカラーフィルター、又は薄いガラス基板等を各表示パネルデバイスの表面等に貼り合せる工程が実施され、デバイスを組み立てる(ステップ205)。次いで、表示パネルデバイスが正常に機能するか、所望の性能や特性を満たしているか等、デバイスに検査等の後処理(工程)を行う(ステップ206)。以上のようにして、表示パネル(フレキシブル・ディスプレー)等のデバイスを製造することができる。   Then, depending on the device to be manufactured, for example, for each display panel device that is continuously manufactured on a long substrate by a roll method, dicing or cutting the substrate, or other substrates manufactured in a separate process For example, a step of bonding a protective film (for an environment barrier layer), a sheet-shaped color filter having a sealing function, a thin glass substrate, or the like to the surface of each display panel device is performed, and the device is assembled (Step 205). ). Next, post-processing (process) such as inspection is performed on the display panel device to determine whether it functions normally or satisfies desired performance and characteristics (step 206). As described above, a device such as a display panel (flexible display) can be manufactured.

なお、本発明の技術範囲は、上記の実施形態あるいは変形例に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態あるいは変形例で説明した構成要素の1つ以上は、省略されることがある。また、上記の実施形態あるいは変形例で説明した構成要素は、適宜組み合わせることができる。   Note that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment or the modified example. For example, one or more of the components described in the above embodiment or the modification may be omitted. Also, the components described in the above embodiment or the modified example can be appropriately combined.

1001・・・デバイス製造システム、1009・・・搬送装置、1011・・・基板処理装置、1021・・・第1ドラム部材、1022・・・第2ドラム部材、1050・・・第1偏向部材、1057・・・第2偏向部材、1078・・・ステージ、1120・・・第3偏向部材、1121・・・第4偏向部材、1132・・・第7偏向部材、1133・・・第8偏向部材、1136・・・第9偏向部材、1137・・・第10偏向部材、1140・・・第11偏向部材、1143・・・第12偏向部材、1151・・・第13偏向部材、1152・・・第14偏向部材、AX1001・・・第1中心軸、AX1002・・・第2中心軸、D1001・・・第1径方向、D1002・・・第2径方向、D1003・・・第1法線方向、D1004・・・第2法線方向、DFx・・・距離、DMx・・・周長、IR・・・照明領域、M・・・マスク、P・・・基板、PA・・・投影領域、PL・・・投影光学系、PL1001〜PL1006・・・投影モジュール、p1001・・・第1面、p1002・・・第2面、p1003・・・中心面、p1007・・・中間像面、2001・・・デバイス製造システム、2005・・・上位制御装置、2013・・・制御装置、2014・・・第1光学系、2015・・・第2光学系、2020・・・回転ドラム、2030・・・回転ドラム、2040・・・凹面鏡、2094・・・ロッドレンズ、U3・・・処理装置(基板処理装置、露光装置)。   1001 ... device manufacturing system, 1009 ... transfer device, 1011 ... substrate processing device, 1021 ... first drum member, 1022 ... second drum member, 1050 ... first deflection member, 1057: second deflecting member, 1078: stage, 1120: third deflecting member, 1211: fourth deflecting member, 1132 ... seventh deflecting member, 1133 ... eighth deflecting member , 1136 ninth deflecting member, 1137 ... tenth deflecting member, 1140 ... eleventh deflecting member, 1143 ... twelfth deflecting member, 1151 ... thirteenth deflecting member, 1152 ... Fourteenth deflecting member, AX1001 ... first central axis, AX1002 ... second central axis, D1001 ... first radial direction, D1002 ... second radial direction, D1003 ... first normal direction , D 004: second normal direction, DFx: distance, DMx: circumference, IR: illumination area, M: mask, P: substrate, PA: projection area, PL ... Projection optical system, PL1001 to PL1006 Projection module, p1001 First plane, p1002 Second plane, p1003 Central plane, p1007 Intermediate image plane, 2001・ Device manufacturing system, 2005 ・ ・ ・ Higher-level control device, 2013 ・ ・ ・ Control device, 2014 ・ ・ ・ First optical system, 2015 ・ ・ ・ Second optical system, 2020 ・ ・ ・ Rotary drum, 2030 ・ ・ ・ Rotation Drum, 2040: concave mirror, 2094: rod lens, U3: processing apparatus (substrate processing apparatus, exposure apparatus).

Claims (10)

第1中心線から所定半径の円筒面に沿って反射型のマスクパターンが形成された円筒マスクを前記第1中心線の回りに回転させ、可撓性の長尺のシート基板を長尺方向に沿って移動させて、前記マスクパターンを前記シート基板上に投影露光する円筒マスク露光装置であって、
前記第1中心線とほぼ平行に設定される第2中心線から所定半径の円筒状の外周面で前記シート基板の一部を円筒状に支持し、前記第2中心線の回りに回転して前記シート基板を前記長尺方向に送る回転ドラムと、
前記第1中心線と前記第2中心線とを含む中心面の一方側に配置され、前記中心面から90°未満の所定の角度だけ傾いて前記円筒マスクの円筒面上に設定される第1照明領域から前記円筒マスクの径方向に発生する第1の像光束を入射し、前記回転ドラムで支持される前記シート基板上の前記中心面から90°未満の所定の角度だけ傾いて設定される第1投影領域に向けて前記第1の像光束を前記回転ドラムの径方向に投射する第1投影光学系と、
前記中心面の他方側に配置され、前記中心面から90°未満の所定の角度だけ傾いて前記円筒マスクの外周面上に設定される第2照明領域から前記円筒マスクの径方向に発生する第2の像光束を入射し、前記回転ドラムで支持される前記シート基板上の前記中心面から90°未満の所定の角度だけ傾いて設定される第2投影領域に向けて前記第2の像光束を前記回転ドラムの径方向に投射する第2投影光学系と、
前記第1照明領域を落射照明する為の照明光束を前記円筒マスクと前記第1投影光学系との間で反射させると共に、前記第1照明領域からの前記第1の像光束を前記第1投影光学系に向けて透過させる第1のビームスプリッタを含む第1の照明系と、
前記第2照明領域を落射照明する為の照明光束を前記円筒マスクと前記第2投影光学系との間で反射させると共に、前記第2照明領域からの前記第2の像光束を前記第2投影光学系に向けて透過させる第2のビームスプリッタを含む第2の照明系と、
を備える円筒マスク露光装置。
A cylindrical mask on which a reflective mask pattern is formed along a cylindrical surface having a predetermined radius from the first center line is rotated around the first center line, and a flexible long sheet substrate is moved in the longitudinal direction. A cylindrical mask exposure apparatus that moves along the mask pattern to project and expose the mask pattern on the sheet substrate,
A part of the sheet substrate is cylindrically supported on a cylindrical outer peripheral surface having a predetermined radius from a second center line set substantially parallel to the first center line, and is rotated around the second center line. A rotating drum for feeding the sheet substrate in the longitudinal direction,
A first center line that is disposed on one side of a center plane including the first center line and the second center line and that is set on the cylindrical surface of the cylindrical mask at a predetermined angle of less than 90 ° from the center plane; A first image light beam generated in a radial direction of the cylindrical mask is incident from an illumination area, and is set to be inclined by a predetermined angle of less than 90 ° from the center plane on the sheet substrate supported by the rotating drum. A first projection optical system that projects the first image light beam in a radial direction of the rotating drum toward a first projection area;
A second illumination region arranged on the other side of the center plane and inclined from the center plane by a predetermined angle of less than 90 ° and set on the outer peripheral surface of the cylindrical mask in a radial direction of the cylindrical mask; 2, the second image light beam is directed toward a second projection area set at a predetermined angle of less than 90 ° from the center plane on the sheet substrate supported by the rotating drum. A second projection optical system for projecting in the radial direction of the rotating drum,
An illumination light beam for epi-illuminating the first illumination area is reflected between the cylindrical mask and the first projection optical system, and the first image light beam from the first illumination area is projected onto the first projection area. A first illumination system including a first beam splitter for transmitting light toward the optical system;
An illumination light beam for epi-illuminating the second illumination area is reflected between the cylindrical mask and the second projection optical system, and the second image light flux from the second illumination area is projected onto the second projection area. A second illumination system including a second beam splitter that transmits the light toward the optical system;
A cylindrical mask exposure apparatus comprising:
請求項1に記載の円筒マスク露光装置であって、
前記第1、及び第2のビームスプリッタの各々は、入射する光を偏光状態に応じて反射する光と透過する光とに分離する波面分割面を有する偏光ビームスプリッタで構成され、
前記第1の照明系と前記第2の照明系の各々は、前記円筒マスクと前記偏光ビームスプリッタとの間に配置されて、直線偏光の光を円偏光に変換する1/4波長板を有し、
前記第1照明領域と前記第2照明領域の各々を落射照明する為に前記偏光ビームスプリッタに入射する前記照明光束は、前記波面分割面で反射される直線偏光に設定される、
円筒マスク露光装置。
The cylindrical mask exposure apparatus according to claim 1,
Each of the first and second beam splitters is configured by a polarizing beam splitter having a wavefront splitting surface that separates incident light into light reflected and transmitted according to the polarization state,
Each of the first illumination system and the second illumination system has a quarter-wave plate that is disposed between the cylindrical mask and the polarization beam splitter and converts linearly polarized light into circularly polarized light. And
The illumination light flux incident on the polarization beam splitter for epi-illuminating each of the first illumination area and the second illumination area is set to linearly polarized light reflected on the wavefront splitting surface,
Cylindrical mask exposure equipment.
請求項2に記載の円筒マスク露光装置であって、
前記第1投影光学系と前記第2投影光学系は、
前記第1照明領域と前記第2照明領域とが前記円筒マスクの円筒面上で前記第1中心線の方向にずれて位置し、前記第1投影領域と前記第2投影領域とが前記回転ドラムで支持される前記シート基板上で前記第2中心線の方向にずれて位置するように配置される、
円筒マスク露光装置。
The cylindrical mask exposure apparatus according to claim 2,
The first projection optical system and the second projection optical system include:
The first illumination region and the second illumination region are located on the cylindrical surface of the cylindrical mask so as to be shifted in the direction of the first center line, and the first projection region and the second projection region are located on the rotating drum. Is disposed so as to be shifted in the direction of the second center line on the sheet substrate supported by
Cylindrical mask exposure equipment.
請求項3に記載の円筒マスク露光装置であって、
前記第1投影光学系と前記第2投影光学系は、
前記第1投影領域において前記シート基板上に露光される前記マスクパターンの投影像と、前記第2投影領域において前記シート基板上に露光される前記マスクパターンの投影像とが、前記第2中心線の方向に継ぎ露光されるように配置される、
円筒マスク露光装置。
The cylindrical mask exposure apparatus according to claim 3,
The first projection optical system and the second projection optical system include:
A projected image of the mask pattern exposed on the sheet substrate in the first projection area and a projected image of the mask pattern exposed on the sheet substrate in the second projection area are the second center line. Are arranged to be exposed in the direction of
Cylindrical mask exposure equipment.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の円筒マスク露光装置であって、
前記第1投影光学系と前記第2投影光学系の各々は、
テレセントリックな状態で前記マスクパターンの等倍の像を前記シート基板上に結像する投影倍率と、テレセントリックな状態で前記マスクパターンの拡大像を前記シート基板上に結像する投影倍率とのいずれか一方を有する、
円筒マスク露光装置。
A cylindrical mask exposure apparatus according to any one of claims 1 to 4,
Each of the first projection optical system and the second projection optical system includes:
Either a projection magnification for forming an image of the same size of the mask pattern on the sheet substrate in a telecentric state or a projection magnification for forming an enlarged image of the mask pattern on the sheet substrate in a telecentric state. Having one,
Cylindrical mask exposure equipment.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の円筒マスク露光装置であって、
前記第1の照明系から前記第1照明領域に照射される前記照明光束は、前記第1照明領域の中心点を通る前記照明光束の主光線の延長線が前記円筒マスクの前記第1中心線に向かうように設定され、
前記第2の照明系から前記第2照明領域に照射される前記照明光束は、前記第2照明領域の中心点を通る前記照明光束の主光線の延長線が前記円筒マスクの前記第1中心線に向かうように設定される、
円筒マスク露光装置。
It is a cylindrical mask exposure apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The illumination light flux emitted from the first illumination system to the first illumination area is such that an extension of a principal ray of the illumination light flux passing through a center point of the first illumination area is the first center line of the cylindrical mask. Is set to head to
The illumination light flux emitted from the second illumination system to the second illumination area is such that an extension of a principal ray of the illumination light flux passing through a center point of the second illumination area is the first center line of the cylindrical mask. Set to head towards
Cylindrical mask exposure equipment.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の円筒マスク露光装置であって、
前記第1投影光学系から前記第1投影領域に投射される前記第1の像光束は、前記第1照明領域の中心点に対応した前記第1投影領域の中心点を通る前記第1の像光束の主光線の延長線が前記回転ドラムの前記第2中心線に向かうように設定され、
前記第2投影光学系から前記第2投影領域に投射される前記第2の像光束は、前記第2照明領域の中心点に対応した前記第2投影領域の中心点を通る前記第2の像光束の主光線の延長線が前記回転ドラムの前記第2中心線に向かうように設定される、
円筒マスク露光装置。
A cylindrical mask exposure apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The first image light flux projected from the first projection optical system to the first projection area is the first image passing through a center point of the first projection area corresponding to a center point of the first illumination area. An extension of the principal ray of the light beam is set to be directed to the second center line of the rotating drum,
The second image light flux projected from the second projection optical system onto the second projection area is the second image passing through a center point of the second projection area corresponding to a center point of the second illumination area. An extension of the principal ray of the light beam is set so as to be directed to the second center line of the rotating drum.
Cylindrical mask exposure equipment.
請求項5に記載の円筒マスク露光装置であって、
前記第1照明領域の中心点と前記第2照明領域の中心点との間の前記円筒マスクの円筒面に沿った周長をDMx、前記第1投影領域の中心点と前記第2投影領域の中心点との間の前記回転ドラムの外周面に沿った周長をDFx、前記第1投影光学系と前記第2投影光学系の投影倍率をMpとしたとき、
前記第1投影光学系と前記第2投影光学系の少なくとも一方は、DFx=Mp・DMxの関係を満たすように前記第1の像光束、又は前記第2の像光束の光路を調整する調整機構を備える、
円筒マスク露光装置。
It is a cylindrical mask exposure apparatus of Claim 5, Comprising:
The peripheral length along the cylindrical surface of the cylindrical mask between the center point of the first illumination area and the center point of the second illumination area is DMx, and the center length of the first projection area and the second projection area When a circumference along the outer peripheral surface of the rotary drum between the center point and the center point is DFx, and a projection magnification of the first projection optical system and the second projection optical system is Mp,
At least one of the first projection optical system and the second projection optical system adjusts an optical path of the first image light flux or the second image light flux so as to satisfy a relationship of DFx = Mp · DMx. Comprising,
Cylindrical mask exposure equipment.
請求項1〜8のいずれか一項に記載の円筒マスク露光装置であって、
前記中心面から前記第1照明領域の中心点までの前記円筒マスクの円筒面の周方向に関する傾き角と、前記中心面から前記第2照明領域の中心点までの前記円筒マスクの円筒面の周方向に関する傾き角とを、前記中心面に関して対称で90°未満の等しい角度に設定した、
円筒マスク露光装置。
A cylindrical mask exposure apparatus according to any one of claims 1 to 8,
An inclination angle of the cylindrical mask in the circumferential direction from the center plane to the center point of the first illumination area with respect to a circumferential direction of the cylindrical mask of the cylindrical mask from the center plane to the center point of the second illumination area; The inclination angle with respect to the direction was set to an equal angle of less than 90 ° symmetric with respect to the center plane,
Cylindrical mask exposure equipment.
請求項1〜9のいずれか一項に記載の円筒マスク露光装置であって、
前記中心面から前記第1投影領域の中心点までの前記回転ドラムの外周面の周方向に関する傾き角と、前記中心面から前記第2投影領域の中心点までの前記回転ドラムの外周面の周方向に関する傾き角とを、前記中心面に関して対称で90°未満の等しい角度に設定した、
円筒マスク露光装置。
It is a cylindrical mask exposure apparatus according to any one of claims 1 to 9,
A peripheral inclination angle of the outer peripheral surface of the rotary drum from the center plane to the center point of the first projection area, and a peripheral angle of the outer peripheral surface of the rotary drum from the center plane to the center point of the second projection area; The inclination angle with respect to the direction was set to an equal angle of less than 90 ° symmetric with respect to the center plane,
Cylindrical mask exposure equipment.
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