JP4985396B2

JP4985396B2 - 露光装置、露光装置の製造方法及びマイクロデバイスの製造方法

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Inventors: 秀司川村
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Description

この発明は、液晶表示素子等のフラットパネル表示素子等のマイクロデバイスをリソグラフィ工程で製造するための露光装置、該露光装置の製造方法及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法に関するものである。

現在、液晶表示素子デバイス等の製造においては、マスク上に形成された微細なパターンを感光性基板上に転写するフォトリソグラフィの手法が用いられている。このフォトリソグラフィの手法を用いた製造工程では、マスクが二次元移動するマスクステージに載置されており、そのマスク上に形成されたパターンを、投影光学系を介して二次元移動する基板ステージに載置されている感光剤が塗布された感光性基板上に投影露光する投影露光装置が用いられている。なお、感光性基板は、例えばガラスプレートなどの表面に感光剤が塗布されたものである。従来の露光装置は、図７に示すように、基板ステージ１００を搭載する架台部（定盤）１０２に、マスクステージ１０４及び投影光学系（図示せず）を搭載する架台部（コラム）１０６を載せることにより組み立てられていた。

近年、露光装置においては、フラットパネル表示素子用、例えば液晶ディスプレイ用の基板の大型化に伴い、マスク及び基板（ひいてはマスクステージ及び基板ステージ）の大型化、マスクステージ及び基板ステージのストロークの伸長化が進んでいるため、これらマスクステージ及び基板ステージを保持する架台部も大型化している。しかしながら、これら架台部を備える露光装置は運搬する際の道路幅等の事情によりその大きさが制限される。

この発明の課題は、露光本体部の少なくとも一部（例えば、マスクステージと投影光学系の少なくとも一方）及び基板ステージ等を搭載する複数の架台部を有する露光装置、該露光装置の製造方法及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法を提供することである。

本発明の第１の態様に従えば、マスクステージと基板ステージとを投影光学系に対して走査方向に移動させ、前記マスクステージに載置されたマスクのパターンを前記基板ステージに載置された感光性基板に前記投影光学系を介して露光する露光装置であって、前記走査方向に互いに離されて配置され、前記基板ステージを支持する複数の下架台部と、前記走査方向と交差する方向に互いに離されて配置され、それぞれ前記複数の下架台部上に載置される第１及び第２の中架台部と、前記第１及び第２の中架台部上に載置され、前記マスクステージ及び前記投影光学系の少なくとも一方が搭載される上架台部とを備える露光装置が提供される。

本発明の第１の態様によれば、走査方向に互いに離されて配置され、基板ステージを支持する複数の下架台部を備えているため、下架台部を車両（さらには航空機）に積載し、運搬することができ、かつ大型基板を載置することができる大型の基板ステージを備えた露光装置を提供することができる。

本発明の第２の態様に従えば、マスクステージと基板ステージとを投影光学系に対して走査方向に移動させ、前記マスクステージに載置されたマスクのパターンを前記基板ステージに載置された感光性基板に前記投影光学系を介して露光する露光装置であって、前記マスクステージ及び前記投影光学系の少なくとも一方が搭載される上架台部と、前記走査方向と交差する方向に互いに離されて配置され、前記上架台部を支持する第１及び第２の中架台部と、前記走査方向に互いに離されて配置され、それぞれ前記第１及び第２の中架台部と前記基板ステージとを支持する複数の下架台部とを備える露光装置が提供される。

本発明の第２の態様によれば、マスクステージ及び投影光学系の少なくとも一方が搭載される上架台部と、走査方向と交差する方向に互いに離されて配置され、上架台部を支持する第１及び第２の中架台部とを備えているため、それぞれを分離することにより車両（さらには航空機）に積載し、運搬することができる。

本発明の第３の態様に従えば、マスクステージと基板ステージとを投影光学系に対して走査方向に移動させ、前記マスクステージに載置されたマスクのパターンを前記基板ステージに載置された感光性基板に前記投影光学系を介して露光する露光装置の製造方法であって、前記基板ステージが搭載される複数の下架台部を前記走査方向に互いに離して設置する下架台部設置工程と、第１及び第２の中架台部を前記走査方向と交差する方向に互いに離して前記複数の下架台部上に設置する中架台部設置工程と、前記マスクステージ及び前記投影光学系の少なくとも一方が搭載される上架台部を、前記複数の下架台部上に設置された前記第１及び第２の中架台部上に設置する上架台部設置工程とを含む露光装置の製造方法が提供される。

本発明の第３の態様によれば、基板ステージが搭載される下架台部上に第１及び第２の中架台部を設置し、第１及び第２の中架台部上に、マスクステージ及び投影光学系の少なくとも一方が搭載される上架台部を設置するため、運搬可能な大きさの複数の架台部を用いて、大型の感光性基板上への露光が可能な露光装置を製造することができる。

本発明の第４の態様に従えば、上記態様の露光装置を用いて感光性基板上にパターンを露光する露光工程と、前記パターンが露光された前記感光性基板を現像する現像工程とを含むマイクロデバイスの製造方法が提供される。

本発明の第４の態様によれば、上記態様の露光装置を用いてマイクロデバイスを製造しているため、大型の感光性基板上にマスクのパターンを高精度に露光することができ、良好なマイクロデバイスを得ることができる。

本発明は、特に大型の感光性基板、一例としては外径が５００ｍｍを超える大きさの感光性基板に対して露光を行う装置、方法に対して有効である。ここで、感光性基板の外径とは感光性基板の一辺もしくは感光性基板の対角線を示している。

この発明の露光装置によれば、複数の架台部を分離して車両に積載し、運搬することができる。これにより、大型基板を載置することができる大型の基板ステージを備えた露光装置を提供することができる。

また、この発明の露光装置に製造方法によれば、基板ステージが搭載される下架台部上に複数の中架台部を設置し、複数の中架台部上に、投影光学系を含む露光本体部の少なくとも一部が搭載される上架台部を設置するため、運搬可能な大きさの複数の架台部を用いて、大型の感光性基板上への露光が可能な露光装置を製造することができる。

また、この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、この発明の露光装置またはこの発明の製造方法により製造された露光装置を用いてマイクロデバイスを製造しているため、大型の感光性基板上にマスクのパターンを高精度に露光することができ、良好なマイクロデバイスを得ることができる。

この発明の実施の形態にかかる露光装置の概略構成を示す図である。この発明の実施の形態にかかるマスクステージからプレートステージまでの構成を示す斜視図である。押し当て基準面の構成を示す図である。この発明の実施の形態にかかる露光装置の製造方法について説明するためのフローチャートである。実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造方法を示すフローチャートである。実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造方法を示すフローチャートである。従来の露光装置のマスクステージからプレートステージまでの概略構成を示す斜視図である。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態にかかる露光装置について説明する。図１は、この実施の形態にかかる露光装置の概略構成を示す図である。なお、以下の説明においては、図１中に示すＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がプレートＰに対して平行となるように設定され、Ｚ軸がプレートＰに対して直交する方向に設定されている。図中のＸＹＺ座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。また、この実施の形態においてはプレートＰ（プレートステージＰＳＴ）を移動させる方向（走査方向）がＸ軸方向に設定されている。

この露光装置は、図１に示すように、光源及び照明光学系を含む照明光学装置ＩＬを備えている。照明光学装置ＩＬから射出される光束は、所定のパターンが形成されたマスクＭを重畳的に照明する。マスクＭのパターンを通過した光束は、投影光学系ＰＬを介して、外径が５００ｍｍを超える大きさの感光性基板であるプレートＰ上にマスクＭのパターン像を形成する。ここで、外径が５００ｍｍを超える大きさとは、一辺若しくは対角線が５００ｍｍよりも大きいことをいう。こうして、この露光装置は、ＸＹ平面内においてマスクＭを載置するマスクステージＭＳＴと、プレートＰを載置するプレートステージ（基板ステージ）ＰＳＴとを走査方向（Ｘ軸方向）に投影光学系ＰＬに対して相対的に同期移動させ、かつプレートステージＰＳＴを二次元的に駆動制御しながらスキャン露光を行うことにより、プレートＰの複数の露光領域にそれぞれマスクＭのパターンを露光する。そして、プレートＰ上に複数のフラットパネルディスプレイデバイスが形成される。なお、本実施の形態では、照明光学装置ＩＬ、マスクステージＭＳＴ、及び投影光学系ＰＬによって露光本体部が構成されるが、例えばマスクＭの代わりに電子マスク（可変成形マスクとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）などを含む）を用いる場合はマスクステージＭＳＴが不要となる。また、投影光学系ＰＬは少なくともＹ軸方向の異なる位置にそれぞれパターン像の投影領域が設定される複数の投影光学モジュールを有するものとしてもよい。

また、この露光装置は、図１に示すように、露光装置本体が設置されているベース上に４つの防振システム（支持部材）４ａ，４ｂ，４ｃ（図２参照）及び図示しない防振システム（以下、防振システム４ｄという。）を備えている。図２は、この実施の形態にかかる露光装置のマスクステージＭＳＴからプレートステージＰＳＴまでの概略構成を示す斜視図である。なお、図２においては、投影光学系ＰＬの図示を省略している。

図１及び図２に示すように、防振システム４ａ，４ｂは、防振システム４ａ，４ｂ上に載置されている下架台部６ａの長手方向の両端に配置されている。また、図２に示すように、防振システム４ｃ，４ｄは、防振システム４ｃ，４ｄ上に載置されている下架台部６ｂの長手方向の両端に配置されている。防振システム４ａ〜４ｄは、露光装置を組み立てた後に、後述するエアーガイド１２ａ，１２ｂのねじれを調整することができる。防振システム４ａ，４ｂにより支持されている下架台部６ａは、−Ｘ方向側であって、プレートステージＰＳＴの走査方向と交差する方向（所定の方向、本実施形態ではＹ軸方向）に下架台部６ａの長手方向を有するように配置されている。また、防振システム４ｃ，４ｄにより支持されている下架台部６ｂは、＋Ｘ方向側であって、プレートステージＰＳＴの走査方向と交差する方向（所定の方向）に下架台部６ｂの長手方向を有するように配置されている。下架台部６ａ，６ｂは、長手方向と交差する方向に分離されて配置され、この実施の形態では２つの構造材からなる。下架台部６ａ，６ｂは、後述する中架台部２２ａ，２２ｂを介して、上架台部２６を支持している。

また、図２に示すように、下架台部６ａ，６ｂには、定盤８（ひいては、プレートステージＰＳＴ）が搭載されている。また、下架台部６ａ，６ｂ上には、−Ｙ方向側であってＸ方向に長手方向を有するリニアモータ固定子１０ａが設置されており、＋Ｙ方向側であってＸ方向に長手方向を有するリニアモータ固定子１０ｂが設置されている。

また、下架台部６ａ，６ｂ上に搭載されている定盤８上には、プレートステージＰＳＴの走査方向のガイドであるエアーガイド１２ａ，１２ｂを介して、プレートステージＰＳＴの走査方向と交差する方向（非走査方向）のガイドであるエアーガイド１４がリニアモータ固定子１０ａと１０ｂの間に配置されている。エアーガイド１４には、プレートステージＰＳＴの走査方向のアクチュエータであるリニアモータ１６ａがリニアモータ固定子１０ａ側に接続されており、プレートステージＰＳＴの走査方向のアクチュエータであるリニアモータ１６ｂがリニアモータ固定子１０ｂ側に接続されている。従って、リニアモータ１６ａ，１６ｂを駆動することによりエアーガイド１４（ひいてはプレートステージＰＳＴ）が走査方向に沿って移動する。

エアーガイド１４上には、プレートステージＰＳＴが載置されており、プレートステージＰＳＴ上のプレートホルダ（図示せず）を介してプレートＰ（図２においては、図示せず）が吸着保持されている。また、プレートステージＰＳＴ上には−Ｘ方向側に移動鏡１８ａ、リニアモータ固定子１０ｂ側に移動鏡１８ｂが設けられており、定盤８上には−Ｘ方向側にプレートステージ干渉計２０ａ、後述する中架台部２２ｂの−Ｙ方向側に側面にはプレートステージ干渉計２０ｂが設けられている。プレートステージレーザ干渉計２０ａ，２０ｂから射出されるレーザ光は、移動鏡１８ａ，１８ｂのそれぞれに入射し、移動鏡１８ａ，１８ｂにより反射される。

プレートステージレーザ干渉計２０ａは、移動鏡１８ａにより反射されたレーザ光の干渉に基づいて、プレートステージＰＳＴのＸ軸方向における位置を計測及び制御する。また、プレートステージレーザ干渉計２０ｂは、移動鏡１８ｂにより反射されたレーザ光の干渉に基づいてプレートステージＰＳＴのＹ軸方向における位置を計測及び制御する。

また、−Ｙ方向側の下架台部６ａ，６ｂ上には、中架台部２２ａが載置されており、＋Ｙ方向側の下架台部６ａ，６ｂ上には、中架台部２２ｂが載置されている。中架台部２２ａ，２２ｂは、下架台部６ａ，６ｂと連結され、かつ下架台部６ａ，６ｂと後述する上架台部２６を連結している。また、中架台部２２ａ，２２ｂは、下架台部６ａ，６ｂの長手方向と交差する方向（Ｘ軸方向、所定の方向と交差する方向）に中架台部２２ａ，２２ｂの長手方向を有するように配置されている。即ち、中架台部２２ａは、−Ｙ方向側であって、中架台部２２ａの長手方向がプレートステージＰＳＴの走査方向と平行となるように配置されている。また、中架台部２２ｂは、＋Ｙ方向側であって、中架台部２２ｂの長手方向がプレートステージＰＳＴの走査方向と平行となるように配置されている。このように、下架台部６ａ，６ｂに対して中架台部２２ａ，２２ｂが井形構造で連結され、下架台部６ａ，６ｂの上方に中架台部２２ａ，２２ｂで挟まれた空間が形成される。

下架台部６ａと中架台部２２ａとの連結部には、補正用スペーサ（位置調整用の補正部材）２４ａが設けられており、補正用スペーサ２４ａは下架台部６ａと中架台部２２ａの加工精度を緩和する機能を有する。補正用スペーサ２４ａの寸法は、下架台部６ａ及び中架台部２２ａの加工時の寸法データに基づいて決定される。同様に、下架台部６ａと中架台部２２ｂとの連結部には補正用スペーサ（位置調整用の補正部材）２４ｂが設けられ、下架台部６ｂと中架台部２２ａとの連結部には補正用スペーサ（位置調整用の補正部材）２４ｃが設けられ、下架台部６ｂと中架台部２２ｂとの連結部には図示しない補正用スペーサ（位置調整用の補正部材、以下では補正用スペーサ２４ｄという。）が設けられており、補正用スペーサ２４ｂ〜２４ｄは、下架台部６ａ，６ｂと中架台部２２ａ，２２ｂの加工精度を緩和する機能を有する。補正用スペーサ２４ｂ〜２４ｄの寸法は、下架台部６ａ，６ｂ及び中架台部２２ａ，２２ｂの加工時の寸法データに基づいて決定される。

また、下架台部６ａと中架台部２２ａとの連結部には、図３の斜線部で示す押し当て基準面２５が設けられており、エアキャスタ等を用いて下架台部６ａの押し当て基準面２５に中架台部２２ａの対応する面が押し当てられている。下架台部６ａと中架台部２２ｂとの連結部、及び下架台部６ｂと中架台部２２ａ，２２ｂとの連結部にも、押し当て基準面２５と同様の押し当て基準面が設けられており、エアキャスタ等を用いて下架台部６ａ，６ｂの押し当て基準面に中架台部２２ａ，２２ｂの対応する面が押し当てられている。

また、中架台部２２ａ，２２ｂ上には、上架台部２６が載置されており、上架台部２６は、プレートステージＰＳＴの走査方向と交差する方向（所定の方向）に長手方向を有し、中架台部２２ａ，２２ｂの長手方向と交差して連結されている。上架台部２６には、マスクステージＭＳＴ及び投影光学系ＰＬが搭載されており、上架台部２６と下架台部６ａ，６ｂとで囲まれた空間の幅が、５００ｍｍを超える大きさとなるように構成されている。

また、中架台部２２ａ，２２ｂの間隔は、５００ｍｍを超える幅を有している。このように構成することにより、上架台部２６と下架台部６ａ，６ｂと中架台部２２ａ，２２ｂとで囲まれた空間の幅が、５００ｍｍを超える大きさとなり、５００ｍｍを超える大きさの基板を載置可能なプレートステージＰＳＴを組み込むことができる。また、中架台部２２ａ，２２ｂの間隔は、プレートＰの大きさに対応した空間、またはプレートステージＰＳＴの移動量に対応するような空間が形成されるように設定される。

また、上架台部２６と中架台部２２ａの連結部には補正用シム（位置調整用の補正部材）２８ａ，２８ｂが設けられており、補正用シム２８ａ，２８ｂは、露光装置を組み立てた後に発生する後述するエアーガイド３２ａ，３２ｂのねじれを調整する。即ち、上架台部２６と中架台部２２ａとの間にジャッキを挿入できるように構成されているため、上架台部２６と中架台部２２ａとの組み立て誤差によるエアーガイド３２ａ，３２ｂのねじれを、補正用シム２８ａ，２８ｂにより容易に微調整することができる。同様に、上架台部２６及び中架台部２２ｂとの連結部には補正用シム（位置調整用の補正部材）２８ｃ及び図示しない補正用シム（位置調整用の補正部材、以下補正用シム２８ｄという。）が設けられており、補正用シム２８ｃ，２８ｄは、露光装置を組み立てた後に発生する後述するエアーガイド３２ａ，３２ｂのねじれを調整する。即ち、上架台部２６と中架台部２２ｂとの間にジャッキを挿入できるように構成されているため、上架台部２６と中架台部２２ｂとの組み立て誤差によるエアーガイド３２ａ，３２ｂのねじれを、補正用シム２８ｃ，２８ｄにより容易に微調整することができる。

また、上架台部２６と中架台部２２ａ，２２ｂとの連結部には図３の斜線部で示す押し当て基準面２５と同様の押し当て基準面が、それぞれ設けられており、エアキャスタ等を用いてそれぞれの押し当て基準面に、上架台部２６と中架台部２２ａ，２２ｂとが押し当てられている。

上架台部２６上には、−Ｙ方向側にＸ方向に長手方向を有するマスク用リニアモータ固定子３０ａが設置されている。また、上架台部２６上には、＋Ｙ方向側にＸ方向に長手方向を有するマスク用リニアモータ固定子３０ｂが設置されている。また、上架台部２６上には、マスクステージＭＳＴの走査方向（Ｘ軸方向）のガイドであるエアーガイド３２ａ，３２ｂを介して図示しないマスクサブステージがリニアモータ固定子３０ａと３０ｂとの間に載置されている。マスクサブステージには、マスクステージＭＳＴの走査方向と交差する方向（Ｙ軸方向、非走査方向）のアクチュエータである非走査方向リニアモータ３４が接続されている。また、非走査方向リニアモータ３４にはマスクステージＭＳＴの走査方向のアクチュエータであるマスクサブステージ用リニアモータ３６がマスク用リニアモータ固定子３０ａ側に接続されている。従って、マスクサブステージ用リニアモータ３６（及び後述するマスク用リニアモータ３８ａ，３８ｂ）を駆動することにより、マスクサブステージ及び非走査方向リニアモータ３４は、マスクステージＭＳＴと共にマスクステージＭＳＴの走査方向（Ｘ軸方向）に沿って移動する。

また、図示しないマスクサブステージ上には、マスクステージＭＳＴが載置されている。マスクステージＭＳＴには、マスクステージＭＳＴの走査方向のアクチュエータであるマスク用リニアモータ３８ａ，３８ｂがマスク用リニアモータ固定子３０ａ側に接続されており、マスクステージＭＳＴの走査方向のアクチュエータである図示しないマスク用リニアモータがマスク用リニアモータ固定子３０ｂ側に接続されている。従って、マスク用リニアモータ３０ａ，３０ｂ、図示しないマスク用リニアモータ及びマスクサブステージ用リニアモータ３６を駆動することによりマスクサブステージ、非走査方向リニアモータ３４及びマスクステージＭＳＴが、マスクステージＭＳＴの走査方向（Ｘ軸方向）に沿って移動する。

また、マスクステージＭＳＴ上には、マスクホルダ（図示せず）を介してマスクＭ（図２においては、図示せず）が吸着保持されている。また、マスクステージＭＳＴの−Ｘ方向側の側面には、図示しない２つの移動鏡が設けられており、２つの移動鏡には、マスクステージレーザ干渉計４０ａ，４０ｂから射出されるレーザ光がそれぞれ入射し、入射したレーザ光は２つの移動鏡により反射される。マスクステージレーザ干渉計４０ａ，４０ｂは、２つの移動鏡により反射されたレーザ光の干渉に基づいてマスクステージＭＳＴのＸ軸方向における位置を計測及び制御する。

また、マスクステージＭＳＴ上には、マスクステージレーザ干渉計４０ｃがリニアモータ固定子３０ｂ側に設けられている。また、マスクレーザ干渉計４０ｃから射出されるレーザ光は、固定鏡４２に入射する。固定鏡４２は、マスク用リニアモータ固定子３０ｂを挟んでマスクステージＭＳＴに対向する位置にマスク用リニアモータ固定子３０ｂの長手方向（Ｘ軸方向）に沿って設置されている。マスクステージレーザ干渉計４０ｃは、固定鏡４２により反射されたレーザ光の干渉に基づいてマスクステージＭＳＴのＹ軸方向における位置を計測及び制御する。

次に、この実施の形態にかかる露光装置の製造方法について説明する。図４は、この実施の形態にかかる露光装置の製造方法について説明するためのフローチャートである。

まず、プレートＰが保持されているプレートステージＰＳＴが搭載される下架台部６ａ，６ｂを設置する（ステップＳ１０、下架台部設置工程）。具体的には、下架台部６ａ，６ｂをプレートステージＰＳＴの走査方向と交差する方向（Ｙ軸方向）にその長手方向を有するように設置する。

次に、ステップＳ１０において設置された下架台部６ａ，６ｂ上に中架台部２２ａ，２２ｂを設置する（ステップＳ１１、中架台部設置工程）。具体的には、中架台部２２ａ，２２ｂをプレートステージＰＳＴの走査方向（Ｘ軸方向）にその長手方向を有するように設置し、中架台部２２ａ，２２ｂの長手方向と下架台部６ａ，６ｂの長手方向とを交差させて中架台部２２ａ，２２ｂと下架台部６ａ，６ｂとを連結する。連結の際には、連結部材で締結する。連結部材としては、ボルト等を用いてもよく、接着、熔接などをするようにしてもよい。

次に、ステップＳ１１において設置された中架台部２２ａ，２２ｂ上に、マスクＭを保持するマスクステージＭＳＴ及び投影光学系ＰＬが搭載される上架台部２６を設置する（ステップＳ１２、上架台部設置工程）。具体的には、上架台部２６をプレートステージＰＳＴの走査方向と交差する方向（Ｙ軸方向）にその長手方向を有するように設置し、上架台部２６の長手方向と中架台部２２ａ，２２ｂの長手方向とを交差させて上架台部２６と中架台部２２ａ，２２ｂとを連結する。

この実施の形態にかかる露光装置によれば、プレートステージの走査方向と交差する方向に長手方向を有する２つの下架台部を備え、下架台部の長手方向と交差する方向に長手方向を有する２つの中架台部を備え、中架台部の長手方向と交差する方向に長手方向を有する上架台部を備えているため、架台部を運搬可能な大きさにすることができ、かつ５００ｍｍを超える大きさの大型の感光性基板を載置することができる大型の基板ステージを備えた露光装置を提供することができる。

また、下架台部と中架台部との連結部に位置調整用の補正部材としての補正用スペーサを備え、中架台部と上架台部との連結部に位置調整用の補正部材としての補正用シムを備え、各架台部の連結部に押し当て基準面を備えているため、架台部を分割することにより生じる組立て精度の低下を防止することができ、高い露光精度を確保することができる。従って、高い露光精度を有する露光装置により良好に露光を行うことができる。

また、この実施の形態にかかる露光装置に製造方法によれば、プレートステージを支持する下架台部を設置でき、下架台部上に中架台部を設置でき、中架台部上にマスクステージ及び投影光学系を支持する上架台部を高精度に設置することができ、運搬可能な大きさの複数の架台部を備え、かつ大型の感光性基板上への露光が可能な露光装置を製造することができる。

なお、この実施の形態にかかる露光装置においては、２つの下架台部を備えているが、３つ以上の下架台部を備えるようにしてもよい。この場合においては、３つ以上の下架台部のうち少なくとも２つと中架台部とが連結されるようにする。さらに、下架台部は複数ではなく１つのみでもよい。この場合、複数の下架台部を備える露光装置に比べて重量が増大し得るので、例えばハニカム構造を採用して下架台部の軽量化を図るようにしてもよい。また、この実施の形態にかかる露光装置においては、２つの中架台部を備えているが、３つ以上の中架台部を備えるようにしてもよい。この場合においては、３つ以上の中架台部のうち少なくとも２つと上架台部とが連結されるようにする。また、例えばハニカム構造を採用して複数の中架台部の軽量化を図るようにしてもよい。

また、この実施の形態にかかる露光装置においては、上架台部にマスクステージ及び投影光学系の両方を搭載するものとしたが、マスクステージ及び投影光学系の一方のみを上架台部に搭載するものとしてもよいし、あるいはマスクステージ及び投影光学系と異なる、露光本体部の一部（例えば、照明光学系の少なくとも一部など）を上架台部に搭載するものとしてもよい。また、例えばハニカム構造を採用して上架台部の軽量化を図るようにしてもよい。さらに、前述の下架台部と同様に、複数の中架台部の長手方向と交差する方向を長手方向とする複数の上架台部を設けることとしてもよい。この場合、マスクステージが載置される定盤を複数の上架台部に設けてもよい。

また、この実施の形態にかかる露光装置においては、４つの支持部材としての防振システムを備えているが、３つまたは５つ以上の防振システムを備えるようにしてもよい。

上述の実施の形態にかかる露光装置では、照明光学装置によってマスク（レチクル）を照明し（照明工程）、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板に露光する（露光工程）ことにより、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、上述の実施の形態の露光装置を用いて感光性基板としてのプレート等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図５のフローチャートを参照して説明する。

先ず、図５のステップＳ３０１において、１ロットのプレート上に金属膜が蒸着される。次のステップＳ３０２において、その１ロットのプレート上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップＳ３０３において、上述の実施の形態の露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系を介して、その１ロットのプレート上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップＳ３０４において、その１ロットのプレート上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップＳ３０５において、その１ロットのプレート上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各プレート上の各ショット領域に形成される。その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、基板上にマスクの微細なパターンを高精度に露光することができ、良好な半導体デバイスを得ることができる。

また、上述の実施の形態の露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図６のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図６において、パターン形成工程Ｓ４０１では、上述の実施形態の露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィー工程が実行される。この光リソグラフィー工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルター形成工程Ｓ４０２へ移行する。

次に、カラーフィルター形成工程Ｓ４０２では、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルターの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルターを形成する。そして、カラーフィルター形成工程Ｓ４０２の後に、セル組み立て工程Ｓ４０３が実行される。セル組み立て工程Ｓ４０３では、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルター形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルター等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。

セル組み立て工程Ｓ４０３では、例えば、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルター形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルターとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。その後、モジュール組み立て工程Ｓ４０４にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、大型基板上にマスクの微細なパターンを高精度に露光することができ、良好な液晶表示素子を得ることができる。

以上のように、この発明の露光装置、露光装置の製造方法及びマイクロデバイスの製造方法は、液晶表示素子等のフラットパネル表示素子等の大型のマイクロデバイスをリソグラフィ工程で製造するのに適している。

Claims

マスクステージと基板ステージとを投影光学系に対して走査方向に移動させ、前記マスクステージに載置されたマスクのパターンを前記基板ステージに載置された感光性基板に前記投影光学系を介して露光する露光装置であって、
前記走査方向に互いに離されて配置され、前記基板ステージを支持する複数の下架台部と、
前記走査方向と交差する方向に互いに離されて配置され、それぞれ前記複数の下架台部上に載置される第１及び第２の中架台部と、
前記第１及び第２の中架台部上に載置され、前記マスクステージ及び前記投影光学系の少なくとも一方が搭載される上架台部と
を備えることを特徴とする露光装置。
マスクステージと基板ステージとを投影光学系に対して走査方向に移動させ、前記マスクステージに載置されたマスクのパターンを前記基板ステージに載置された感光性基板に前記投影光学系を介して露光する露光装置であって、
前記マスクステージ及び前記投影光学系の少なくとも一方が搭載される上架台部と、
前記走査方向と交差する方向に互いに離されて配置され、前記上架台部を支持する第１及び第２の中架台部と、
前記走査方向に互いに離されて配置され、それぞれ前記第１及び第２の中架台部と前記基板ステージとを支持する複数の下架台部と
を備えることを特徴とする露光装置。
前記複数の下架台部は、該下架台部の長手方向と前記走査方向とが交差するように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
前記第１及び第２の中架台部は、該中架台部の長手方向と前記複数の下架台部の長手方向とが交差するように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
前記第１及び第２の中架台部は、該中架台部の長手方向と前記走査方向とが平行になるように配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置。
前記上架台部は、該上架台部の長手方向と前記走査方向とが交差するように配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の露光装置。
前記複数の下架台部には、前記基板ステージが載置される定盤が搭載されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の露光装置。
前記第１の中架台部と前記第２の中架台部とは、前記投影光学系を挟んで配置されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の露光装置。
前記複数の下架台部は、複数の防振システムに支持されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の露光装置。
前記上架台部と、前記第１及び第２の中架台部の各々とは、連結部材を介して互いに連結されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の露光装置。
前記上架台部と、前記第１及び第２の中架台部の各々との連結部に、位置調整用の補正部材を備えることを特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
前記上架台部と、前記第１及び第２の中架台部の各々との連結部に、押し当て基準面が設けられていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の露光装置。
前記第１及び第２の中架台部の各々と、前記複数の下架台部の各々とは、連結部材を介して互いに連結されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の露光装置。
前記第１及び第２の中架台部の各々と、前記複数の下架台部の各々との連結部に、位置調整用の補正部材を備えることを特徴とする請求項１３に記載の露光装置。
前記第１及び第２の中架台部の各々と、前記複数の下架台部の各々との連結部に、押し当て基準面が設けられていることを特徴とする請求項１３または１４に記載の露光装置。
前記第１の中架台部と前記第２の中架台部との間隔は、５００ｍｍを超える大きさであることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の露光装置。
前記感光性基板は、外径が５００ｍｍを超える大きさであることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の露光装置。
マスクステージと基板ステージとを投影光学系に対して走査方向に移動させ、前記マスクステージに載置されたマスクのパターンを前記基板ステージに載置された感光性基板に前記投影光学系を介して露光する露光装置を製造する製造方法であって、
前記基板ステージが搭載される複数の下架台部を前記走査方向に互いに離して設置する下架台部設置工程と、
第１及び第２の中架台部を前記走査方向と交差する方向に互いに離して前記複数の下架台部上に設置する中架台部設置工程と、
前記マスクステージ及び前記投影光学系の少なくとも一方が搭載される上架台部を、前記複数の下架台部上に設置された前記第１及び第２の中架台部上に設置する上架台部設置工程と
を含むことを特徴とする露光装置の製造方法。
前記複数の下架台部は、該下架台部の長手方向と前記走査方向とが交差するように設置されることを特徴とする請求項１８に記載の露光装置の製造方法。
前記第１及び第２の中架台部は、該中架台部の長手方向と前記複数の下架台部の長手方向とが交差するように設置されることを特徴とする請求項１９に記載の露光装置の製造方法。
前記第１及び第２の中架台部は、該中架台部の長手方向と前記走査方向とが平行となるように設置されることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の露光装置の製造方法。
前記上架台部は、該上架台部の長手方向と前記走査方向とが交差するように設置されることを特徴とする請求項１８〜２１のいずれか一項に記載の露光装置の製造方法。
前記第１の中架台部と前記第２の中架台部とは、前記投影光学系を挟んで設置されることを特徴とする請求項１８〜２２のいずれか一項に記載の露光装置の製造方法。
前記上架台部と、前記第１及び第２の中架台部の各々とは、連結部材を介して互いに連結されることを特徴とする請求項１８〜２３のいずれか一項に記載の露光装置の製造方法。
前記第１及び第２の中架台部の各々と、前記複数の下架台部の各々とは、連結部材を介して互いに連結されることを特徴とする請求項１８〜２３のいずれか一項に記載の露光装置の製造方法。
前記第１の中架台部と前記第２の中架台部との間隔は、５００ｍｍを超える大きさに設定されることを特徴とする請求項１８〜２５のいずれか一項に記載の露光装置の製造方法。
前記感光性基板は、外径が５００ｍｍを超える大きさであることを特徴とする請求項１８〜２６のいずれか一項に記載の露光装置の製造方法。
請求項１〜１７の何れか一項に記載の露光装置を用いて感光性基板上にパターンを露光する露光工程と、
前記パターンが露光された前記感光性基板を現像する現像工程と
を含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。