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JP5598789B2 - Light irradiation apparatus for exposure apparatus and exposure apparatus - Google Patents

Light irradiation apparatus for exposure apparatus and exposure apparatus Download PDF

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JP5598789B2
JP5598789B2 JP2009180643A JP2009180643A JP5598789B2 JP 5598789 B2 JP5598789 B2 JP 5598789B2 JP 2009180643 A JP2009180643 A JP 2009180643A JP 2009180643 A JP2009180643 A JP 2009180643A JP 5598789 B2 JP5598789 B2 JP 5598789B2
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Description

本発明は、露光装置用光照射装置及び露光装置に関し、より詳細には、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイの基板上にマスクのマスクパターンを露光転写する露光装置に適用可能な露光装置用光照射装置及び露光装置に関する。 The present invention relates to a light irradiation apparatus for an exposure apparatus and an exposure apparatus , and more particularly to an exposure apparatus that exposes and transfers a mask pattern of a mask onto a substrate of a large flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display. The present invention relates to a light irradiation apparatus for an exposure apparatus and an exposure apparatus .

従来、フラットパネルディスプレイ装置のカラーフィルタ等のパネルを製造する装置として、近接露光装置、スキャン露光装置、投影露光装置、ミラープロジェクション、密着式露光装置などの種々の露光装置が考案されている。例えば、分割逐次近接露光装置では、基板より小さいマスクをマスクステージで保持すると共に基板をワークステージで保持して両者を近接して対向配置した後、ワークステージをマスクに対してステップ移動させて各ステップ毎にマスク側から基板にパターン露光用の光を照射することにより、マスクに描かれた複数のパターンを基板上に露光転写して、一枚の基板に複数のパネルを製作する。また、スキャン露光装置では、一定速度で搬送されている基板に対して、露光用の光をマスクを介して照射し、基板上にマスクのパターンを露光転写する。   Conventionally, various exposure apparatuses such as a proximity exposure apparatus, a scan exposure apparatus, a projection exposure apparatus, a mirror projection, and a contact type exposure apparatus have been devised as apparatuses for manufacturing a panel such as a color filter of a flat panel display apparatus. For example, in the division sequential proximity exposure apparatus, a mask smaller than the substrate is held on the mask stage and the substrate is held on the work stage. By irradiating the substrate with pattern exposure light from the mask side at each step, a plurality of patterns drawn on the mask are exposed and transferred onto the substrate, and a plurality of panels are manufactured on one substrate. In the scanning exposure apparatus, exposure light is irradiated through a mask onto a substrate being conveyed at a constant speed, and a mask pattern is exposed and transferred onto the substrate.

近年、ディスプレイ装置は次第に大型化されつつあり、例えば、分割逐次露光において、第8世代(2200mm×2500mm)のパネルを4回の露光ショットで製造する場合、一回の露光領域は、1300mm×1120mmとなり、6回の露光ショットで製造する場合、一回の露光領域は、1100mm×750mmとなる。従って、露光装置においても露光領域の拡大が求められており、使用される光源の出力も高める必要がある。このため、照明光学系として、複数の光源を用いて、光源全体の出力を高めるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1及び2参照。)。例えば、特許文献2に記載の光照射装置では、ランプの点灯中に、光源ユニットを裏側から取り外し、新しい光源ユニットを取り付け、製造ラインを止めることなくランプ交換を行い、また、光源ユニットを支持体に取り付ける際には光源ユニットの位置決め部を支持体の位置決め角部に押し当て、光軸方向の位置決めを行うことが記載されている。   In recent years, display devices are gradually becoming larger. For example, in the case of manufacturing an eighth generation panel (2200 mm × 2500 mm) with four exposure shots in divided sequential exposure, one exposure area is 1300 mm × 1120 mm. Thus, in the case of manufacturing with six exposure shots, one exposure area is 1100 mm × 750 mm. Therefore, the exposure apparatus is also required to expand the exposure area, and it is necessary to increase the output of the light source used. For this reason, an illumination optical system that uses a plurality of light sources to increase the output of the entire light source is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). For example, in the light irradiation device described in Patent Document 2, while the lamp is lit, the light source unit is removed from the back side, a new light source unit is attached, the lamp is replaced without stopping the production line, and the light source unit is supported by the support. It is described that the positioning of the light source unit is pressed against the positioning corners of the support to perform positioning in the optical axis direction.

特開2004−361746号公報JP 2004-361746 A 特開2006−278907号公報JP 2006-278907 A

ところで、特許文献1では、ランプを交換する際には、ランプを1つずつ交換する必要があり、ランプ交換に時間がかかり装置を停止させる時間(ダウンタイム)が長くなる。ダウンタイムを無くすことを目的とした技術として、特許文献2のような露光運転中にランプを交換できる構成が公開されているが、作業者の交換時間自体は、個別交換であるため長いことに変わりはない。また、特許文献1及び2では、ランプを支持する支持体の光出射側の面が球面に沿って形成されているので、ランプの数を増加した場合には、該球面の表面積が増大し、精度の良い曲面加工が困難であるという問題がある。   By the way, in Patent Document 1, when replacing the lamps, it is necessary to replace the lamps one by one, and it takes time to replace the lamps, and the time for stopping the apparatus (down time) becomes long. As a technique aiming at eliminating downtime, a configuration in which the lamp can be replaced during the exposure operation as disclosed in Patent Document 2 has been disclosed, but the operator's replacement time itself is long because it is an individual replacement. There is no change. In Patent Documents 1 and 2, since the light emitting side surface of the support that supports the lamp is formed along a spherical surface, when the number of lamps is increased, the surface area of the spherical surface increases. There is a problem that accurate curved surface processing is difficult.

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光源部の交換時間及び装置のダウンタイムを短縮することができる露光装置用光照射装置及び露光装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a light irradiation apparatus for an exposure apparatus and an exposure apparatus that can shorten the replacement time of the light source unit and the downtime of the apparatus. is there.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1)発光部と該発光部から発生された光に指向性をもたせて射出する反射光学系をそれぞれ含む複数の光源部と、
所定数の前記光源部をそれぞれ取り付け可能な複数のカセットと、
該複数のカセットを取り付け可能なフレームと、
を備え
前記カセットは、前記所定数の光源部が支持される光源支持部を有し、
前記光源支持部は、前記所定数の光源部の光が照射する各照射面から、前記所定数の光源部の光が入射されるインテグレータレンズの入射面までの各光軸の距離が略一定となるように形成され、
前記フレームは、前記複数のカセットがそれぞれ取り付けられる複数のカセット取り付け部を有し、
前記複数のカセット取り付け部は、前記全ての光源部の光が照射する各照射面から、前記全ての光源部の光が入射されるインテグレータレンズの入射面までの各光軸の距離が略一定となるように形成され、
前記フレームは、前記カセット取り付け部を有するフレーム本体と前記カセットを覆うフレームカバーとを備えることを特徴とする露光装置用光照射装置。
(2)前記複数のカセット取り付け部は、前記カセットの光源支持部が臨む開口部と、該光源支持部の周囲に形成された平面部と当接する平面と、をそれぞれ備え、
所定の方向に並んだ前記複数のカセット取り付け部の各平面は、所定の角度で交差していることを特徴とする(1)に記載の露光装置用光照射装置。
(3)前記フレームのカセット取り付け部は、前記平面を底面とした凹部に形成され、
前記カセットは、前記カセット取り付け部の凹部に嵌合されることを特徴とする(2)に記載の露光装置用光照射装置。
(4)前記カセットの前記光源支持部に支持された最外周に位置する前記光源部は、その光源部の中心を四辺で結んだ線が長方形形状をなすことを特徴とする(1)から(3)のいずれかに記載の露光装置用光照射装置。
(5)前記フレームが有する前記複数のカセット取り付け部は、互いに直交する方向に配置される前記カセットの各個数を一致させて長方形形状に形成されることを特徴とする(4)に記載の露光装置用光照射装置。
(6) 前記カセットは、前記光源支持部に支持された前記所定数の光源部を囲った状態で、前記光源支持部に取り付けられるカバー部材を有し、
前記光源支持部と前記カバー部材との間の収納空間内において、隣接する前記光源部の反射光学系の背面は直接対向していることを特徴とする(2)から(5)のいずれかに記載の露光装置用光照射装置。
(7)前記カバー部材には、前記収納空間と該カバー部材の外部とを連通する連通孔と連通溝の少なくとも一つが形成されていることを特徴とする(6)に記載の露光装置用光照射装置。
(8)前記フレームには、前記各光源部を冷却するため、冷却水が循環する冷却用配管が設けられていることを特徴とする(1)から(7)のいずれかに記載の露光装置用光照射装置。
(9)前記各光源部の光が照射する各照射面に対して後方及び側方の少なくとも一方から前記フレーム内のエアを強制排気する強制排気手段を有することを特徴とする(1)から(8)のいずれかに記載の露光装置用光照射装置。
(10)被露光材としての基板を保持する基板保持部と、
前記基板と対向するようにマスクを保持するマスク保持部と、
(1)から(9)のいずれかに記載の前記光照射装置と、該光照射装置の複数の光源部から出射された光が入射されるインテグレータレンズと、を有する照明光学系と、
を備え、前記基板に対して前記照明光学系からの光を前記マスクを介して照射することを特徴とする露光装置。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) A plurality of light source units each including a light emitting unit and a reflective optical system that emits light having a directivity emitted from the light emitting unit;
A plurality of cassettes each capable of attaching a predetermined number of the light source units;
A frame to which the plurality of cassettes can be attached;
Equipped with a,
The cassette has a light source support part on which the predetermined number of light source parts are supported,
The light source support unit has a substantially constant distance of each optical axis from each irradiation surface irradiated with light of the predetermined number of light source units to an incident surface of an integrator lens on which light of the predetermined number of light source units is incident. Formed to be
The frame has a plurality of cassette mounting portions to which the plurality of cassettes are respectively attached;
The plurality of cassette mounting portions have a substantially constant distance between optical axes from each irradiation surface irradiated with light from all the light source units to an incident surface of an integrator lens on which light from all the light source units is incident. Formed to be
The light irradiation apparatus for an exposure apparatus , wherein the frame includes a frame main body having the cassette mounting portion and a frame cover that covers the cassette .
(2) Each of the plurality of cassette mounting portions includes an opening facing the light source support portion of the cassette, and a flat surface in contact with a flat portion formed around the light source support portion,
The light irradiation apparatus for an exposure apparatus according to (1) , wherein each plane of the plurality of cassette mounting portions arranged in a predetermined direction intersects at a predetermined angle.
(3) The cassette mounting portion of the frame is formed in a recess having the flat surface as a bottom surface,
The light irradiation apparatus for an exposure apparatus according to (2) , wherein the cassette is fitted into a recess of the cassette mounting portion.
(4) The light source unit located on the outermost periphery supported by the light source support unit of the cassette is characterized in that a line connecting the centers of the light source units with four sides forms a rectangular shape ( 1) to ( 3) A light irradiation apparatus for an exposure apparatus according to any one of the above.
(5) The exposure according to (4) , wherein the plurality of cassette mounting portions included in the frame are formed in a rectangular shape by matching the number of the cassettes arranged in directions orthogonal to each other. Light irradiation device for equipment.
(6) The cassette has a cover member attached to the light source support part in a state of surrounding the predetermined number of light source parts supported by the light source support part,
In any one of (2) to (5) , the back surface of the reflection optical system of the adjacent light source unit is directly opposed in the storage space between the light source support unit and the cover member. The light irradiation apparatus for exposure apparatuses as described.
(7) The exposure apparatus light according to (6) , wherein the cover member is formed with at least one of a communication hole and a communication groove that communicate the storage space and the outside of the cover member. Irradiation device.
(8) The exposure apparatus according to any one of (1) to (7) , wherein the frame is provided with a cooling pipe through which cooling water circulates in order to cool the light source units. Light irradiation device.
(9) From (1) to (1), further comprising forced exhaust means for forcibly exhausting the air in the frame from at least one of the rear side and the side with respect to each irradiation surface irradiated with light from each light source section. 8) The light irradiation apparatus for exposure apparatuses in any one of.
(10) a substrate holding unit for holding a substrate as an exposed material;
A mask holding unit for holding a mask so as to face the substrate;
An illumination optical system comprising: the light irradiation device according to any one of (1) to (9) ; and an integrator lens into which light emitted from a plurality of light source units of the light irradiation device is incident;
An exposure apparatus that irradiates the substrate with light from the illumination optical system through the mask.

本発明の露光装置用光照射装置及び露光装置によれば、所定数の光源部を1つのカセットに取り付けユニット化して管理することで、ランプ交換時間及び装置のダウンタイムを短縮することができる。
また、カセットを用いることで、フレームに大きな曲面加工を行うことなく、全ての光源を単一の曲面上に配置することができる。
According to the exposure apparatus for light irradiation apparatus and the exposure apparatus of the present invention, by managing unitized mounting the light source unit of a predetermined number of one cassette, it is possible to shorten the down time of the lamp replacement time and equipment.
Further, by using the cassette, all light sources can be arranged on a single curved surface without performing large curved surface processing on the frame.

本発明の第1実施形態に係る分割逐次近接露光装置を説明するための一部分解斜視図である。It is a partial exploded perspective view for demonstrating the division | segmentation successive proximity exposure apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1に示す分割逐次近接露光装置の正面図である。It is a front view of the division | segmentation successive proximity exposure apparatus shown in FIG. マスクステージの断面図である。It is sectional drawing of a mask stage. (a)は、照明光学系の光照射装置を示す正面図であり、(b)は(a)のIV−IV線に沿った断面図であり、(c)は、(a)のIV´−IV´線に沿った断面図である。(A) is a front view which shows the light irradiation apparatus of an illumination optical system, (b) is sectional drawing along the IV-IV line of (a), (c) is IV 'of (a). It is sectional drawing along line -IV '. (a)は、カセットを示す正面図であり、(b)は(a)のV方向から見た断面図であり、(c)は、(a)のV´方向から見たカセットの断面図をインテグレータレンズとともに示す図である。(A) is a front view which shows a cassette, (b) is sectional drawing seen from the V direction of (a), (c) is sectional drawing of the cassette seen from the V 'direction of (a). It is a figure which shows this with an integrator lens. カセットに取り付けられた光源部近傍の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the light source part vicinity attached to the cassette. ランプ押さえ機構の変形例を示すカセットの断面図である。It is sectional drawing of the cassette which shows the modification of a lamp pressing mechanism. カセットがフレームに取り付けられた状態を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the state in which the cassette was attached to the flame | frame. 各光源部の出射面からインテグレータレンズの入射面までの距離を示す概略図である。It is the schematic which shows the distance from the output surface of each light source part to the entrance surface of an integrator lens. 各光源部の制御構成を示すための図である。It is a figure for showing the control composition of each light source part. 寿命時間検出手段を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a lifetime detection means. カセット内の光源部を纏めて管理する場合を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the case where the light source part in a cassette is managed collectively. エアにより各光源部を冷却する構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure which cools each light source part with air. (a)〜(c)は、カセット押さえカバーに形成された排気孔の例を示す図である。(A)-(c) is a figure which shows the example of the exhaust hole formed in the cassette pressing cover. (a)、(b)は、冷媒により各光源部を冷却する冷却路の設計例を示す図である。(A), (b) is a figure which shows the example of a design of the cooling path which cools each light source part with a refrigerant | coolant. (a)、(b)は、カセットに取り付けられる光源部の配置を示す図である。(A), (b) is a figure which shows arrangement | positioning of the light source part attached to a cassette. 図16(a)のカセットが取り付けられたフレームを示す図である。It is a figure which shows the flame | frame with which the cassette of Fig.16 (a) was attached. (a)、(b)は、本発明の第2実施形態に係る各光源部の点灯制御方法の一例を示す図である。(A), (b) is a figure which shows an example of the lighting control method of each light source part which concerns on 2nd Embodiment of this invention. (a)、(b)は、本発明の第2実施形態に係る各光源部の点灯制御方法の一例を示す図である。(A), (b) is a figure which shows an example of the lighting control method of each light source part which concerns on 2nd Embodiment of this invention. (a)、(b)は、本発明の第2実施形態に係る各光源部の点灯制御方法の一例を示す図である。(A), (b) is a figure which shows an example of the lighting control method of each light source part which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るカセット取り付け部にカセットと蓋部材を配置した一例を示す図である。It is a figure which shows an example which has arrange | positioned the cassette and the cover member to the cassette attachment part which concerns on 2nd Embodiment of this invention. (a)〜(d)は、本発明の第3実施形態に係る各光源部の点灯制御方法の一例を示す図である。(A)-(d) is a figure which shows an example of the lighting control method of each light source part which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態にかかる近接スキャン露光装置の全体斜視図である。It is a whole perspective view of the proximity scan exposure apparatus concerning 4th Embodiment of this invention. 近接スキャン露光装置を、照射部等の上部構成を取り除いた状態で示す上面図である。It is a top view which shows a proximity | contact scanning exposure apparatus in the state which removed upper structures, such as an irradiation part. 近接スキャン露光装置のマスク配置領域における露光状態を示す側面図である。It is a side view which shows the exposure state in the mask arrangement | positioning area | region of a proximity scan exposure apparatus. (a)は、マスクとエアパッドとの位置関係を説明するための要部上面図であり、(b)は、その断面図である。(A) is a principal part top view for demonstrating the positional relationship of a mask and an air pad, (b) is the sectional drawing. 近接スキャン露光装置の照射部を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the irradiation part of a proximity scan exposure apparatus. (a)は、図27の光照射装置を示す正面図であり、(b)は、(a)のXXVIII−XXVIII線に沿った断面図である。(A) is a front view which shows the light irradiation apparatus of FIG. 27, (b) is sectional drawing along the XXVIII-XXVIII line of (a).

以下、本発明の露光装置用光照射装置及び露光装置に係る各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Embodiments of the light irradiation apparatus for an exposure apparatus and the exposure apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1及び図2に示すように、第1実施形態の分割逐次近接露光装置PEは、マスクMを保持するマスクステージ10と、ガラス基板(被露光材)Wを保持する基板ステージ20と、パターン露光用の光を照射する照明光学系70と、を備えている。
(First embodiment)
As shown in FIGS. 1 and 2, the divided successive proximity exposure apparatus PE of the first embodiment includes a mask stage 10 that holds a mask M, a substrate stage 20 that holds a glass substrate (material to be exposed) W, and a pattern. And an illumination optical system 70 that irradiates light for exposure.

なお、ガラス基板W(以下、単に「基板W」と称する。)は、マスクMに対向配置されており、このマスクMに描かれたパターンを露光転写すべく表面(マスクMの対向面側)に感光剤が塗布されている。   A glass substrate W (hereinafter simply referred to as “substrate W”) is disposed to face the mask M, and a surface (on the opposite surface side of the mask M) for exposing and transferring a pattern drawn on the mask M. A photosensitive agent is applied to the surface.

マスクステージ10は、中央部に矩形形状の開口11aが形成されるマスクステージベース11と、マスクステージベース11の開口11aにX軸,Y軸,θ方向に移動可能に装着されるマスク保持部であるマスク保持枠12と、マスクステージベース11の上面に設けられ、マスク保持枠12をX軸,Y軸,θ方向に移動させて、マスクMの位置を調整するマスク駆動機構16と、を備える。   The mask stage 10 is a mask stage base 11 in which a rectangular opening 11a is formed at the center, and a mask holding part that is mounted on the opening 11a of the mask stage base 11 so as to be movable in the X axis, Y axis, and θ directions. A mask holding frame 12 and a mask driving mechanism 16 that is provided on the upper surface of the mask stage base 11 and adjusts the position of the mask M by moving the mask holding frame 12 in the X axis, Y axis, and θ directions. .

マスクステージベース11は、装置ベース50上に立設される支柱51、及び支柱51の上端部に設けられるZ軸移動装置52によりZ軸方向に移動可能に支持され(図2参照。)、基板ステージ20の上方に配置される。   The mask stage base 11 is supported by a column 51 standing on the apparatus base 50 and a Z-axis moving device 52 provided at the upper end of the column 51 so as to be movable in the Z-axis direction (see FIG. 2). It is arranged above the stage 20.

図3に示すように、マスクステージベース11の開口11aの周縁部の上面には、平面ベアリング13が複数箇所配置されており、マスク保持枠12は、その上端外周縁部に設けられるフランジ12aを平面ベアリング13に載置している。これにより、マスク保持枠12は、マスクステージベース11の開口11aに所定のすき間を介して挿入されるので、このすき間分だけX軸,Y軸,θ方向に移動可能となる。   As shown in FIG. 3, a plurality of planar bearings 13 are arranged on the upper surface of the peripheral edge of the opening 11a of the mask stage base 11, and the mask holding frame 12 has a flange 12a provided at the outer peripheral edge of the upper end. It is mounted on the flat bearing 13. As a result, the mask holding frame 12 is inserted into the opening 11a of the mask stage base 11 through a predetermined gap, so that the mask holding frame 12 can move in the X axis, Y axis, and θ directions by the gap.

また、マスク保持枠12の下面には、マスクMを保持するチャック部14が間座15を介して固定されている。このチャック部14には、マスクMのマスクパターンが描かれていない周縁部を吸着するための複数の吸引ノズル14aが開設されており、マスクMは、吸引ノズル14aを介して図示しない真空式吸着装置によりチャック部14に着脱自在に保持される。また、チャック部14は、マスク保持枠12と共にマスクステージベース11に対してX軸,Y軸,θ方向に移動可能である。   A chuck portion 14 that holds the mask M is fixed to the lower surface of the mask holding frame 12 via a spacer 15. The chuck portion 14 is provided with a plurality of suction nozzles 14a for sucking the peripheral portion of the mask M on which the mask pattern is not drawn, and the mask M is not shown in the drawing through the suction nozzle 14a. It is detachably held on the chuck portion 14 by the apparatus. The chuck portion 14 can move in the X axis, Y axis, and θ directions with respect to the mask stage base 11 together with the mask holding frame 12.

マスク駆動機構16は、マスク保持枠12のX軸方向に沿う一辺に取り付けられる2台のY軸方向駆動装置16yと、マスク保持枠12のY軸方向に沿う一辺に取り付けられる1台のX軸方向駆動装置16xと、を備える。   The mask driving mechanism 16 includes two Y-axis direction driving devices 16y attached to one side along the X-axis direction of the mask holding frame 12, and one X-axis attached to one side along the Y-axis direction of the mask holding frame 12. Direction drive device 16x.

Y軸方向駆動装置16yは、マスクステージベース11上に設置され、Y軸方向に伸縮するロッド16bを有する駆動用アクチュエータ(例えば、電動アクチュエータ等)16aと、ロッド16bの先端にピン支持機構16cを介して連結されるスライダ16dと、マスク保持枠12のX軸方向に沿う辺部に取り付けられ、スライダ16dを移動可能に取り付ける案内レール16eと、を備える。なお、X軸方向駆動装置16xも、Y軸方向駆動装置16yと同様の構成を有する。   The Y-axis direction driving device 16y is installed on the mask stage base 11, and has a driving actuator (for example, an electric actuator) 16a having a rod 16b that expands and contracts in the Y-axis direction, and a pin support mechanism 16c at the tip of the rod 16b. And a guide rail 16e attached to a side portion of the mask holding frame 12 along the X-axis direction and movably attached to the slider 16d. The X-axis direction drive device 16x has the same configuration as the Y-axis direction drive device 16y.

そして、マスク駆動機構16では、1台のX軸方向駆動装置16xを駆動させることによりマスク保持枠12をX軸方向に移動させ、2台のY軸方向駆動装置16yを同等に駆動させることによりマスク保持枠12をY軸方向に移動させる。また、2台のY軸方向駆動装置16yのどちらか一方を駆動することによりマスク保持枠12をθ方向に移動(Z軸回りの回転)させる。   In the mask drive mechanism 16, the mask holding frame 12 is moved in the X-axis direction by driving one X-axis direction drive device 16x, and the two Y-axis direction drive devices 16y are driven equally. The mask holding frame 12 is moved in the Y axis direction. In addition, the mask holding frame 12 is moved in the θ direction (rotated about the Z axis) by driving one of the two Y-axis direction driving devices 16y.

さらに、マスクステージベース11の上面には、図1に示すように、マスクMと基板Wとの対向面間のギャップを測定するギャップセンサ17と、チャック部14に保持されるマスクMの取り付け位置を確認するためのアライメントカメラ18と、が設けられる。これらギャップセンサ17及びアライメントカメラ18は、移動機構19を介してX軸,Y軸方向に移動可能に保持され、マスク保持枠12内に配置される。   Further, on the upper surface of the mask stage base 11, as shown in FIG. 1, a gap sensor 17 for measuring a gap between the opposing surfaces of the mask M and the substrate W, and a mounting position of the mask M held by the chuck portion 14. And an alignment camera 18 for confirming the above. The gap sensor 17 and the alignment camera 18 are held so as to be movable in the X-axis and Y-axis directions via the moving mechanism 19 and are arranged in the mask holding frame 12.

また、マスク保持枠12上には、図1に示すように、マスクステージベース11の開口11aのX軸方向の両端部に、マスクMの両端部を必要に応じて遮蔽するアパーチャブレード38が設けられる。このアパーチャブレード38は、モータ、ボールねじ、及びリニアガイド等からなるアパーチャブレード駆動機構39によりX軸方向に移動可能とされて、マスクMの両端部の遮蔽面積を調整する。なお、アパーチャブレード38は、開口11aのX軸方向の両端部だけでなく、開口11aのY軸方向の両端部に同様に設けられている。   On the mask holding frame 12, as shown in FIG. 1, aperture blades 38 are provided at both ends in the X-axis direction of the opening 11a of the mask stage base 11 to shield both ends of the mask M as necessary. It is done. The aperture blade 38 is movable in the X-axis direction by an aperture blade drive mechanism 39 including a motor, a ball screw, a linear guide, and the like, and adjusts the shielding area at both ends of the mask M. The aperture blades 38 are provided not only at both ends of the opening 11a in the X-axis direction but also at both ends of the opening 11a in the Y-axis direction.

基板ステージ20は、図1及び図2に示すように、基板Wを保持する基板保持部21と、基板保持部21を装置ベース50に対してX軸,Y軸,Z軸方向に移動する基板駆動機構22と、を備える。基板保持部21は、図示しない真空吸着機構によって基板Wを着脱自在に保持する。基板駆動機構22は、基板保持部21の下方に、Y軸テーブル23、Y軸送り機構24、X軸テーブル25、X軸送り機構26、及びZ−チルト調整機構27と、を備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the substrate stage 20 includes a substrate holding unit 21 that holds the substrate W, and a substrate that moves the substrate holding unit 21 in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions with respect to the apparatus base 50. Drive mechanism 22. The substrate holding unit 21 detachably holds the substrate W by a vacuum suction mechanism (not shown). The substrate drive mechanism 22 includes a Y-axis table 23, a Y-axis feed mechanism 24, an X-axis table 25, an X-axis feed mechanism 26, and a Z-tilt adjustment mechanism 27 below the substrate holding unit 21.

Y軸送り機構24は、図2に示すように、リニアガイド28と送り駆動機構29とを備えて構成され、Y軸テーブル23の裏面に取り付けられたスライダ30が、装置ベース50上に延びる2本の案内レール31に転動体(図示せず)を介して跨架されると共に、モータ32とボールねじ装置33とによってY軸テーブル23を案内レール31に沿って駆動する。   As shown in FIG. 2, the Y-axis feed mechanism 24 includes a linear guide 28 and a feed drive mechanism 29, and a slider 30 attached to the back surface of the Y-axis table 23 extends 2 on the apparatus base 50. The Y-axis table 23 is driven along the guide rail 31 by a motor 32 and a ball screw device 33 while straddling the guide rail 31 through a rolling element (not shown).

なお、X軸送り機構26もY軸送り機構24と同様の構成を有し、X軸テーブル25をY軸テーブル23に対してX方向に駆動する。また、Z−チルト調整機構27は、くさび状の移動体34,35と送り駆動機構36とを組み合わせてなる可動くさび機構をX方向の一端側に1台、他端側に2台配置することで構成される。なお、送り駆動機構29,36は、モータとボールねじ装置とを組み合わせた構成であってもよく、固定子と可動子とを有するリニアモータであってもよい。また、Z-チルト調整機構27の設置数は任意で
ある。
The X-axis feed mechanism 26 has the same configuration as the Y-axis feed mechanism 24 and drives the X-axis table 25 in the X direction with respect to the Y-axis table 23. Further, the Z-tilt adjustment mechanism 27 has one movable wedge mechanism formed by combining the wedge-shaped moving bodies 34 and 35 and the feed drive mechanism 36 at one end side in the X direction and two at the other end side. Consists of. The feed drive mechanisms 29 and 36 may be a combination of a motor and a ball screw device, or may be a linear motor having a stator and a mover. Further, the number of Z-tilt adjustment mechanisms 27 installed is arbitrary.

これにより、基板駆動機構22は、基板保持部21をX方向及びY方向に送り駆動するとともに、マスクMと基板Wとの対向面間のギャップを微調整するように、基板保持部21をZ軸方向に微動且つチルト調整する。   Thereby, the substrate driving mechanism 22 feeds and drives the substrate holding unit 21 in the X direction and the Y direction, and moves the substrate holding unit 21 to Z so as to finely adjust the gap between the opposing surfaces of the mask M and the substrate W. Fine movement and tilt adjustment in the axial direction.

基板保持部21のX方向側部とY方向側部にはそれぞれバーミラー61,62が取り付けられ、また、装置ベース50のY方向端部とX方向端部には、計3台のレーザー干渉計63,64,65が設けられている。これにより、レーザー干渉計63,64,65からレーザー光をバーミラー61,62に照射し、バーミラー61、62により反射されたレーザー光を受光して、レーザー光とバーミラー61,62により反射されたレーザー光との干渉を測定して基板ステージ20の位置を検出する。   Bar mirrors 61 and 62 are respectively attached to the X-direction side and Y-direction side of the substrate holding unit 21, and a total of three laser interferometers are installed at the Y-direction end and the X-direction end of the apparatus base 50. 63, 64, 65 are provided. As a result, the laser light is applied to the bar mirrors 61 and 62 from the laser interferometers 63, 64 and 65, the laser light reflected by the bar mirrors 61 and 62 is received, and the laser light and the laser reflected by the bar mirrors 61 and 62 are received. The position of the substrate stage 20 is detected by measuring interference with light.

図2及び図4に示すように、照明光学系70は、複数の光源部73を備えた光照射装置80と、複数の光源部73から射出された光束が入射されるインテグレータレンズ74と、各光源部73のランプ71の点灯と消灯の切り替えを含む電圧制御可能な光学制御部76と、インテグレータレンズ74の出射面から出射された光路の向きを変える凹面鏡77と、複数の光源部73とインテグレータレンズ74との間に配置されて照射された光を透過・遮断するように開閉制御する露光制御用シャッター78と、を備える。なお、インテグレータレンズ74と露光面との間には、DUVカットフィルタ、偏光フィルタ、バンドパスフィルタが配置されてもよく、また、凹面鏡77には、ミラーの曲率を手動または自動で変更可能なデクリネーション角補正手段が設けられてもよい。   As shown in FIGS. 2 and 4, the illumination optical system 70 includes a light irradiation device 80 including a plurality of light source units 73, an integrator lens 74 into which light beams emitted from the plurality of light source units 73 are incident, An optical control unit 76 capable of voltage control including switching on and off of the lamp 71 of the light source unit 73, a concave mirror 77 that changes the direction of the optical path emitted from the exit surface of the integrator lens 74, a plurality of light source units 73 and integrators An exposure control shutter 78 that is disposed between the lens 74 and controls the opening and closing so as to transmit and block the irradiated light. A DUV cut filter, a polarization filter, and a band pass filter may be disposed between the integrator lens 74 and the exposure surface. The concave mirror 77 has a mirror whose curvature can be changed manually or automatically. A clearance angle correction unit may be provided.

図4〜図6に示すように、光照射装置80は、発光部としての超高圧水銀ランプ71と、このランプ71から発生された光に指向性をもたせて射出する反射光学系としての反射鏡72と、をそれぞれ含む複数の光源部73と、複数の光源部73のうち、所定数の光源部73をそれぞれ取り付け可能な複数のカセット81と、複数のカセット81を取り付け可能なフレーム82と、を備える。発光部としては、超高圧水銀ランプ71の代わりに、LEDが適用されてもよい。   As shown in FIGS. 4 to 6, the light irradiation device 80 includes an ultrahigh pressure mercury lamp 71 as a light emitting unit and a reflecting mirror as a reflecting optical system that emits light with directivity emitted from the lamp 71. 72, a plurality of light source units 73 including a plurality of light source units 73, a plurality of cassettes 81 to which a predetermined number of light source units 73 among the plurality of light source units 73 can be respectively attached, and a frame 82 to which a plurality of cassettes 81 can be attached, Is provided. As the light emitting unit, an LED may be applied instead of the ultrahigh pressure mercury lamp 71.

なお、照明光学系70において、160Wの超高圧水銀ランプ71を使用した場合、第6世代のフラットパネルを製造する露光装置では374個の光源部、第7世代のフラットパネルを製造する露光装置では572個の光源部、第8世代のフラットパネルを製造する露光装置では、774個の光源部が必要とされる。但し、本実施形態では、説明を簡略化するため、図4に示すように、α方向に3段、β方向に2列の計6個の光源部73が取り付けられたカセット81を3段×3列の計9個配した、54個の光源部73を有するものとして説明する。なお、カセット81やフレーム82は、光源部73の配置をα、β方向に同数とした正方形形状も考えられるが、α、β方向に異なる数とした長方形形状が適用される。また、本実施形態の光源部73では、反射部72の開口部72bが略正方形形状に形成されており、四辺がα、β方向に沿うように配置されている。   In the illumination optical system 70, when a 160 W ultrahigh pressure mercury lamp 71 is used, an exposure apparatus that manufactures a 6th generation flat panel has 374 light source units, and an exposure apparatus that manufactures a 7th generation flat panel. In an exposure apparatus that manufactures 572 light source units and 8th generation flat panels, 774 light source units are required. However, in this embodiment, in order to simplify the description, as shown in FIG. 4, the cassette 81 to which a total of six light source sections 73 in three rows in the α direction and two rows in the β direction are attached is arranged in three rows × A description will be given on the assumption that 54 light source sections 73 are arranged in a total of nine rows in three rows. Note that the cassette 81 and the frame 82 may have a square shape with the same number of light source units 73 arranged in the α and β directions, but a rectangular shape with a different number in the α and β directions is applied. Moreover, in the light source part 73 of this embodiment, the opening part 72b of the reflection part 72 is formed in the substantially square shape, and it arrange | positions so that four sides may follow a (alpha) and (beta) direction.

各カセット81は、所定数の光源部73を支持する光源支持部83と、光源支持部83に支持された光源部73を押さえて、該光源支持部83に取り付けられる凹状のランプ押さえカバー(カバー部材)84と、を備えた略直方体形状に形成されており、それぞれ同一構成を有する。   Each cassette 81 holds a light source support part 83 that supports a predetermined number of light source parts 73 and a light source support part 73 that is supported by the light source support part 83, and a concave lamp pressing cover (cover) that is attached to the light source support part 83. Member) 84, each having the same configuration.

光源支持部83には、光源部73の数に対応して設けられ、光源部73からの光を発光する複数の窓部83aと、該窓部83aのカバー側に設けられ、反射鏡72の開口部72a(又は、反射鏡72が取り付けられる反射鏡取り付け部の開口部)を囲うランプ用凹部83bと、が形成される。また、該窓部83aの反カバー側には、複数のカバーガラス85がそれぞれ取り付けられている。なお、カバーガラス85の取り付けは任意であり、設けられなくてもよい。   The light source support portion 83 is provided corresponding to the number of the light source portions 73 and is provided on the cover side of the window portions 83 a that emit light from the light source portion 73. A lamp recess 83b that surrounds the opening 72a (or the opening of the reflecting mirror mounting portion to which the reflecting mirror 72 is mounted) is formed. A plurality of cover glasses 85 are attached to the window 83a on the side opposite to the cover. In addition, attachment of the cover glass 85 is arbitrary and does not need to be provided.

各ランプ用凹部83bの底面は、光源部73の光を照射する照射面(ここでは、反射鏡72の開口面72b)と、光源部73の光軸Lとの交点pが、各α、β方向において単一の曲面、例えば、球面r上に位置するように、平面又は曲面(本実施形態では、平面)に形成される。   The bottom surface of each lamp recess 83b has intersections p between the irradiation surface (here, the opening surface 72b of the reflecting mirror 72) that irradiates light from the light source unit 73 and the optical axis L of the light source unit 73, respectively, α and β. A single curved surface in the direction, for example, a flat surface or a curved surface (in this embodiment, a flat surface) is formed so as to be positioned on the spherical surface r.

ランプ押さえカバー84の底面には、光源部73の後部に当接する当接部86が設けられており、各当接部86には、モータやシリンダのようなアクチュエータ、ばね押さえ、ねじ止め等によって構成されるランプ押さえ機構87が設けられている。これにより、各光源部73は、反射鏡72の開口部72aを光源支持部83のランプ用凹部83bに嵌合させ、ランプ押さえカバー84を光源支持部83に取り付け、ランプ押さえ機構87によって光源部73の後部を押さえつけることで、カセット81に位置決めされる。従って、図5(c)に示すように、カセット81に位置決めされた所定数の光源部73の光が照射する各照射面から、所定数の光源部73の光が入射されるインテグレータレンズ74の入射面までの各光軸Lの距離が略一定となる。また、光源支持部83とランプ押さえカバー84との間の収納空間内では、隣接する光源部73の反射鏡72の背面72cは直接対向しており、光源部73、ランプ押さえ機構87等以外には該収納空間内の空気の流れを遮るものがなく、良好な空気の流動性が与えられる。   A contact portion 86 that contacts the rear portion of the light source portion 73 is provided on the bottom surface of the lamp pressing cover 84. Each contact portion 86 is provided with an actuator such as a motor or a cylinder, a spring press, screwing, or the like. A configured lamp holding mechanism 87 is provided. As a result, each light source unit 73 fits the opening 72 a of the reflecting mirror 72 into the lamp recess 83 b of the light source support unit 83 and attaches the lamp pressing cover 84 to the light source support unit 83. By pressing the rear part 73, the cassette 81 is positioned. Therefore, as shown in FIG. 5C, the integrator lens 74 on which the light of the predetermined number of light source units 73 is incident from each irradiation surface irradiated with the light of the predetermined number of light source units 73 positioned on the cassette 81. The distance of each optical axis L to the incident surface is substantially constant. Further, in the storage space between the light source support portion 83 and the lamp pressing cover 84, the back surface 72c of the reflecting mirror 72 of the adjacent light source portion 73 is directly opposed, and other than the light source portion 73, the lamp pressing mechanism 87, and the like. Does not block the flow of air in the storage space, and provides good air fluidity.

なお、ランプ押さえ機構87は、当接部86毎に設けられてもよいが、図7に示すように、ランプ押さえカバー84の側壁に形成されてもよい。この場合にも、当接部86は、各光源部73に個々に設けられてもよいが、2つ以上の光源部73の後部に当接するようにしてもよい。   The lamp pressing mechanism 87 may be provided for each contact portion 86, but may be formed on the side wall of the lamp pressing cover 84 as shown in FIG. Also in this case, the abutment portion 86 may be provided individually for each light source portion 73, but may abut against the rear portions of two or more light source portions 73.

また、フレーム82は、複数のカセット81を取り付ける複数のカセット取り付け部90を有するフレーム本体91と、該フレーム本体91に取り付けられ、各カセット81の後部を覆うフレームカバー92と、を有する。   The frame 82 includes a frame main body 91 having a plurality of cassette mounting portions 90 to which a plurality of cassettes 81 are attached, and a frame cover 92 that is attached to the frame main body 91 and covers the rear portion of each cassette 81.

図8に示すように、各カセット取り付け部90には、光源支持部83が臨む開口部90aが形成され、該開口部90aの周囲には、光源支持部83の周囲の矩形平面が対向する平面90bを底面としたカセット用凹部90cが形成される。また、フレーム本体91のカセット用凹部90cの周囲には、カセット81を固定するためのカセット固定手段93が設けられており、本実施形態では、カセット81に形成された凹部81aに係合されて、カセット81を固定する。   As shown in FIG. 8, each cassette mounting portion 90 is formed with an opening 90 a where the light source support 83 faces, and a rectangular plane around the light source support 83 is opposed to the periphery of the opening 90 a. A cassette recess 90c having a bottom surface 90b is formed. In addition, a cassette fixing means 93 for fixing the cassette 81 is provided around the cassette recess 90c of the frame body 91. In this embodiment, the cassette fixing means 93 is engaged with the recess 81a formed in the cassette 81. The cassette 81 is fixed.

α方向或いはβ方向に並ぶカセット用凹部90cの各平面90bは、各カセット81の全ての光源部73の光を照射する照射面と、光源部73の光軸Lとの交点pが、各α、β方向において単一の曲面、例えば、球面r上に位置するように(図9参照。)、所定の角度γで交差するように形成される。   Each plane 90b of the cassette recesses 90c arranged in the α direction or the β direction has an intersection point p between the irradiation surface that irradiates the light of all the light source parts 73 of each cassette 81 and the optical axis L of the light source part 73. , Β are formed so as to intersect at a predetermined angle γ so as to be positioned on a single curved surface, for example, a spherical surface r (see FIG. 9).

従って、各カセット81は、これら光源支持部83を各カセット取り付け部90のカセット用凹部90cに嵌合させて位置決めした状態で、カセット固定手段93をカセット81の凹部81aに係合させることで、フレーム82にそれぞれ固定される。そして、これら各カセット81がフレーム本体91に取り付けられた状態で、該フレーム本体91にフレームカバー92が取り付けられる。従って、図9に示すように、各カセット81に位置決めされた全ての光源部73の光が照射する各照射面と、所定数の光源部73の光が入射されるインテグレータレンズ74の入射面までの各光軸Lの距離も略一定となる。   Therefore, each cassette 81 is engaged with the cassette fixing means 93 in the recess 81a of the cassette 81 in a state where the light source support 83 is fitted and positioned in the cassette recess 90c of each cassette mounting portion 90. Each frame is fixed to the frame 82. The frame cover 92 is attached to the frame body 91 in a state where the cassettes 81 are attached to the frame body 91. Therefore, as shown in FIG. 9, each irradiation surface irradiated with the light of all the light source units 73 positioned in each cassette 81 and the incident surface of the integrator lens 74 on which the light of the predetermined number of light source units 73 is incident. The distance of each optical axis L is also substantially constant.

また、図10に示すように、各カセット81の光源部73には、ランプ71に電力を供給する点灯電源95及び制御回路96が個々に接続されており、各光源部73から後方に延びる各配線97は、各カセット81に設けられた少なくとも一つのコネクタ98に接続されてまとめられている。そして、各カセット81のコネクタ98と、フレーム82の外側に設けられた光学制御部76との間は、他の配線99によってそれぞれ接続される。これにより、光学制御部76は、各ランプ71の制御回路96に制御信号を送信し、各ランプ71に対して点灯と消灯を含め、電圧を調整する電圧制御を行う。
なお、各光源部73の点灯電源95及び制御回路96は、カセット81に集約して設けられてもよいし、カセットの外部に設けられてもよい。また、ランプ押さえカバー84の当接部86は、各光源部73からの各配線97と干渉しないように形成されている。
Further, as shown in FIG. 10, a lighting power source 95 and a control circuit 96 for supplying power to the lamp 71 are individually connected to the light source unit 73 of each cassette 81, and each extending backward from each light source unit 73. The wiring 97 is connected to and integrated with at least one connector 98 provided in each cassette 81. The connector 98 of each cassette 81 and the optical control unit 76 provided outside the frame 82 are connected by another wiring 99, respectively. As a result, the optical control unit 76 transmits a control signal to the control circuit 96 of each lamp 71 and performs voltage control for adjusting the voltage including turning on and off the lamp 71.
Note that the lighting power supply 95 and the control circuit 96 of each light source unit 73 may be provided collectively in the cassette 81 or may be provided outside the cassette. Further, the contact portion 86 of the lamp pressing cover 84 is formed so as not to interfere with each wiring 97 from each light source portion 73.

さらに、図11に示すように、ランプ71毎にヒューズ94aを含む寿命時間検出手段94を設けて、タイマ96aによって点灯時間をカウントし、定格の寿命時間が来た段階でヒューズ94aに電流を流してヒューズ94aを切断する。従って、ヒューズ94aの切断の有無を確認することで、ランプ71を定格の寿命時間使用しているかどうかを検出することができる。なお、寿命時間検出手段94は、ヒューズ94aを含むものに限定されるものでなく、ランプ交換のメンテナンス時にランプ71の定格の寿命時間が一目でわかるようなものであればよい。例えば、ランプ71毎にICタグを配置して、ICタグによってランプ71を定格の寿命時間使用したかどうか確認できるもの、或いは、ランプ71の使用時間が確認できるようにしてもよい。   Further, as shown in FIG. 11, a life time detecting means 94 including a fuse 94a is provided for each lamp 71, the lighting time is counted by the timer 96a, and a current is passed through the fuse 94a when the rated life time has come. Then, the fuse 94a is cut. Therefore, by checking whether or not the fuse 94a is cut, it is possible to detect whether the lamp 71 has been used for the rated lifetime. The lifetime detecting means 94 is not limited to the one including the fuse 94a, and may be any device that can recognize the rated lifetime of the lamp 71 at a glance at the time of lamp replacement maintenance. For example, an IC tag may be arranged for each lamp 71 so that the IC tag can be used to check whether the lamp 71 has been used for a rated lifetime, or the usage time of the lamp 71 can be checked.

また、図10では、点灯電源95及び制御回路96は、各光源部73毎に設けているが、複数の光源部73毎に1つ設けるようにし、カセット81内の光源部73を所定数ずつ纏めて管理するようにしてもよい。例えば、図12に示すようなカセット81内に24個の光源部73を有する場合、4個の光源部73毎に点灯電源95及び制御回路96を設けて、4個の光源部73を同期して制御するようにしてもよい。   In FIG. 10, the lighting power supply 95 and the control circuit 96 are provided for each light source unit 73, but one light source unit 73 is provided for each of the plurality of light source units 73, and a predetermined number of light source units 73 in the cassette 81 are provided. You may make it manage collectively. For example, when the cassette 81 has 24 light source units 73 as shown in FIG. 12, a lighting power source 95 and a control circuit 96 are provided for each of the four light source units 73 to synchronize the four light source units 73. You may make it control.

また、光照射装置80の各光源部73、各カセット81、及びフレーム82には、各ランプ71を冷却するための冷却構造が設けられている。具体的に、図6に示すように、各光源部73のランプ71と反射鏡72が取り付けられるベース部75には、冷却路75aが形成されており、カセット81の各カバーガラス85には、一つ又は複数の貫通孔85aが形成されている。また、カセット81のカセット押さえカバー84の底面には、複数の排気孔(連通孔)84aが形成され(図5(c)参照。)、フレーム82のフレームカバー92にも、複数の排気孔92aが形成されている(図4(c)参照。)。また、各排気孔92aには、フレーム82の外部に形成されたブロアユニット(強制排気手段)79が排気管79aを介して接続されている。従って、ブロアユニット79によってフレーム82内のエアを引いて排気することで、カバーガラス85の貫通孔85aから吸引された外部のエアが、矢印で示した方向へランプ71と反射鏡72との間の隙間sを通過し、光源部73のベース部材75に形成された冷却路75aへ導かれて、エアにより各光源部73の冷却を行っている。   Each light source unit 73, each cassette 81, and frame 82 of the light irradiation device 80 is provided with a cooling structure for cooling each lamp 71. Specifically, as shown in FIG. 6, a cooling path 75 a is formed in the base part 75 to which the lamp 71 and the reflecting mirror 72 of each light source part 73 are attached, and in each cover glass 85 of the cassette 81, One or a plurality of through-holes 85a are formed. A plurality of exhaust holes (communication holes) 84a are formed on the bottom surface of the cassette pressing cover 84 of the cassette 81 (see FIG. 5C), and the plurality of exhaust holes 92a are also formed in the frame cover 92 of the frame 82. Is formed (see FIG. 4C). Further, a blower unit (forced exhaust means) 79 formed outside the frame 82 is connected to each exhaust hole 92a via an exhaust pipe 79a. Accordingly, the air inside the frame 82 is drawn and exhausted by the blower unit 79, so that the external air sucked from the through hole 85a of the cover glass 85 is moved between the lamp 71 and the reflecting mirror 72 in the direction indicated by the arrow. Are passed through the gap s and guided to a cooling path 75a formed in the base member 75 of the light source unit 73, whereby each light source unit 73 is cooled by air.

なお、強制排気手段としては、ブロアユニット79に限定されるものでなく、ファン、インバータ、真空ポンプ等、フレーム82内のエアを引くものであればよい。また、ブロアユニット79によるエアの排気は、後方からに限らず、上方、下方、左方、右方のいずれの側方からでもよい。例えば、図13に示すように、フレームの側方に接続された複数の排気管79aをダンパー79bを介してブロアユニット79にそれぞれ接続するようにしてもよい。   The forced exhaust means is not limited to the blower unit 79, and any means that draws air in the frame 82, such as a fan, an inverter, or a vacuum pump, may be used. Further, the air exhaust by the blower unit 79 is not limited to the rear side, and may be performed from any side of the upper side, the lower side, the left side, and the right side. For example, as shown in FIG. 13, a plurality of exhaust pipes 79a connected to the sides of the frame may be connected to the blower unit 79 via dampers 79b.

また、カセット押さえカバー84に形成される排気孔84aは、図5(c)に示すように底面に複数形成されてもよいし、図14(a)に示すように底面の中央に形成されてもよく、図14(b)、(c)に示すように長手方向、短手方向の側面に形成されてもよい。また、排気孔84aの他、カセット押さえカバー84の開口縁から切欠いた連通溝を形成することで、光源支持部83とカセット押さえカバー84との間の収納空間と外部とを連通してもよい。
なお、カセット押さえカバー84は、複数のフレームにより構成される骨組構造とし、該フレームに連通孔や連通溝が形成されたカバー板を別途取り付けることで、連通孔や連通溝を構成するようにしてもよい。
Further, a plurality of exhaust holes 84a formed in the cassette pressing cover 84 may be formed on the bottom surface as shown in FIG. 5 (c), or may be formed at the center of the bottom surface as shown in FIG. 14 (a). Alternatively, as shown in FIGS. 14B and 14C, it may be formed on the side surfaces in the longitudinal direction and the lateral direction. Further, in addition to the exhaust hole 84a, a communication groove cut out from the opening edge of the cassette pressing cover 84 may be formed so as to communicate the storage space between the light source support portion 83 and the cassette pressing cover 84 with the outside. .
The cassette pressing cover 84 has a frame structure composed of a plurality of frames, and a cover plate having communication holes and communication grooves formed in the frame is separately attached to form the communication holes and communication grooves. Also good.

さらに、フレーム本体91の周縁には、水冷管(冷却用配管)91aが設けられており、水ポンプ69によって水冷管91a内に冷却水を循環させることでも、各光源部73を冷却している。なお、水冷管91aは、図4に示すように、フレーム本体91内に形成されてもよいし、フレーム本体91の表面に取り付けられても良い。また、上記排気式の冷却構造と水冷式の冷却構造は、いずれか一つのみ設けられてもよい。また、水冷管91aは、図4に示すような配置に限定されるものでなく、図15(a)及び図15(b)に示すように水冷管91aを全てのカセット81の周囲を通るように配置、又は、全てのカセット81の周囲の一部を通るようにジグザグに配置して、冷却水を循環させてもよい。   Further, a water cooling pipe (cooling pipe) 91 a is provided at the periphery of the frame main body 91, and each light source unit 73 is also cooled by circulating cooling water in the water cooling pipe 91 a by the water pump 69. . As shown in FIG. 4, the water-cooled tube 91 a may be formed in the frame main body 91 or may be attached to the surface of the frame main body 91. Further, only one of the exhaust cooling structure and the water cooling cooling structure may be provided. Further, the water cooling pipes 91a are not limited to the arrangement shown in FIG. 4, and the water cooling pipes 91a pass around all the cassettes 81 as shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b). Alternatively, the cooling water may be circulated by arranging in a zigzag so as to pass a part of the periphery of all the cassettes 81.

このように構成された露光装置PEでは、照明光学系40において、露光時に露光制御用シャッター44が開制御されると、超高圧水銀ランプ71から照射された光が、インテグレータレンズ74の入射面に入射される。そして、インテグレータレンズ74の出射面から発せられた光は、凹面鏡30によってその進行方向が変えられるとともに平行光に変換される。そして、この平行光は、マスクステージ10に保持されるマスクM、さらには基板ステージ20に保持される基板Wの表面に対して略垂直にパターン露光用の光として照射され、マスクMのパターンPが基板W上に露光転写される。   In the exposure apparatus PE configured as described above, when the exposure control shutter 44 is controlled to be opened during exposure in the illumination optical system 40, the light emitted from the ultrahigh pressure mercury lamp 71 is incident on the incident surface of the integrator lens 74. Incident. The light emitted from the exit surface of the integrator lens 74 is changed in its traveling direction by the concave mirror 30 and converted into parallel light. The parallel light is irradiated as pattern exposure light substantially perpendicularly to the surface of the mask M held on the mask stage 10 and the surface of the substrate W held on the substrate stage 20. Is transferred onto the substrate W by exposure.

ここで、光源部73を交換する際には、カセット81毎に交換される。各カセット81では、所定数の光源部73が予め位置決めされ、且つ、各光源部73からの配線97がコネクタ98に接続されている。このため、交換が必要なカセット81をフレーム82の光が出射される方向とは逆方向から取り外し、新しいカセット81をフレーム82のカセット用凹部90bに嵌合させてフレーム82に取り付けることで、カセット81内の光源部73のアライメントを完了する。また、コネクタ98に他の配線99を接続することで、配線作業も完了するので、光源部73の交換作業を容易に行うことができる。また、カセット交換の際には装置を止める必要がある。理由としては、カセット81には複数のランプ(9個以上)が配置されており、カセット一つ一つが露光面での照度分布に大きく寄与するためである。しかしながら、前述したように複数のカセット81を交換する場合であっても作業が容易で且つ交換時間自体も短くすることができるため、有用な方法である。   Here, when the light source unit 73 is replaced, it is replaced for each cassette 81. In each cassette 81, a predetermined number of light source units 73 are positioned in advance, and wiring 97 from each light source unit 73 is connected to a connector 98. For this reason, the cassette 81 that needs to be replaced is removed from the direction opposite to the direction in which the light of the frame 82 is emitted, and the new cassette 81 is fitted into the cassette recess 90b of the frame 82 and attached to the frame 82. Alignment of the light source unit 73 in 81 is completed. In addition, since the wiring work is completed by connecting the other wiring 99 to the connector 98, the replacement work of the light source unit 73 can be easily performed. Also, it is necessary to stop the apparatus when replacing the cassette. The reason is that a plurality of lamps (9 or more) are arranged in the cassette 81, and each cassette greatly contributes to the illuminance distribution on the exposure surface. However, as described above, even when a plurality of cassettes 81 are exchanged, the operation is easy and the exchange time itself can be shortened, which is a useful method.

また、カセット81の光源支持部83が、所定数の光源部73の光が照射する各照射面と、所定数の光源部の光が入射されるインテグレータレンズ74の入射面までの各光軸Lの距離が略一定となるように形成され、フレーム82の複数のカセット取り付け部90は、全ての光源部73の光が照射する各照射面と、全ての光源部73の光が入射されるインテグレータレンズ74の入射面までの各光軸Lの距離が略一定となるように形成されている。このため、カセット81を用いることで、フレーム82に大きな曲面加工を行うことなく、全ての光源部73の照射面を単一の曲面上に配置することができる。   Further, the light source support portion 83 of the cassette 81 has each optical axis L from each irradiation surface to which the light from the predetermined number of light source portions 73 irradiates and the incident surface to the integrator lens 74 to which the light from the predetermined number of light source portions is incident. The plurality of cassette mounting portions 90 of the frame 82 are integrated with each irradiation surface irradiated with light from all the light source portions 73 and an integrator on which light from all the light source portions 73 is incident. The distance of each optical axis L to the entrance surface of the lens 74 is formed to be substantially constant. For this reason, by using the cassette 81, the irradiation surface of all the light source parts 73 can be arrange | positioned on a single curved surface, without performing a large curved surface process to the flame | frame 82. FIG.

具体的に、フレーム82の複数のカセット取り付け部90は、カセット81の光源支持部83が臨む開口部90aと、光源支持部83の周囲に形成された平面部と当接する平面90bと、をそれぞれ備え、所定の方向に並んだ複数のカセット取り付け部90の各平面90bは、所定の角度で交差しているので、カセット取り付け部90が簡単な加工で、所定数の光源部73の光が照射する各照射面と、インテグレータレンズ74の入射面までの各光軸Lの距離が略一定となるように形成することができる。   Specifically, the plurality of cassette mounting portions 90 of the frame 82 include an opening 90 a that the light source support portion 83 of the cassette 81 faces and a flat surface 90 b that abuts against a flat portion formed around the light source support portion 83. Since each plane 90b of the plurality of cassette mounting portions 90 arranged in a predetermined direction intersects at a predetermined angle, the cassette mounting portion 90 is simply processed, and a predetermined number of light sources 73 are irradiated. The distance of each optical axis L from each irradiation surface to the incident surface of the integrator lens 74 can be formed to be substantially constant.

また、フレーム82のカセット取り付け部90は、平面90bを底面とした凹部90cに形成され、カセット81は、カセット取り付け部90の凹部90cに嵌合されるので、カセット81をフレーム82にがたつきなく固定することができる。   Further, the cassette mounting portion 90 of the frame 82 is formed in a concave portion 90c having a flat surface 90b as a bottom surface, and the cassette 81 is fitted into the concave portion 90c of the cassette mounting portion 90. It can be fixed without.

また、カセット81は、光源支持部83に支持された所定数の光源部73を囲った状態で、光源支持部83に取り付けられるカセット押さえカバー84を有し、光源支持部83とカセット押さえカバー84との間の収納空間内において、隣接する光源部73の反射鏡72の背面72cは直接対向しているので、収納空間内において良好な空気の流動性が与えられ、各光源部73を冷却する際に、収納空間内のエアを効率的に排気することができる。   Further, the cassette 81 has a cassette pressing cover 84 attached to the light source support portion 83 in a state of surrounding a predetermined number of light source portions 73 supported by the light source support portion 83, and the light source support portion 83 and the cassette pressing cover 84. Since the rear surfaces 72c of the reflecting mirrors 72 of the adjacent light source units 73 directly face each other in the storage space between them, good air fluidity is given in the storage space, and each light source unit 73 is cooled. In this case, the air in the storage space can be exhausted efficiently.

また、カセット押さえカバー84には、収納空間とカセット押さえカバー84の外部とを連通する連通孔84aが形成されているので、簡単な構成でカセット81の外部へエアを排気することができる。   Further, since the cassette presser cover 84 is formed with a communication hole 84a that allows the storage space to communicate with the outside of the cassette presser cover 84, air can be exhausted to the outside of the cassette 81 with a simple configuration.

さらに、フレーム82には、各光源部73を冷却するため、冷却水が循環する水冷管91aが設けられているので、冷却水によって各光源部73を効率的に冷却することができる。   Furthermore, since the frame 82 is provided with a water cooling pipe 91a through which cooling water circulates in order to cool each light source unit 73, each light source unit 73 can be efficiently cooled by the cooling water.

また、各光源部73の光が照射する各照射面に対して後方及び側方の少なくとも一方からフレーム80内のエアを強制排気するブロアユニット79を有するので、フレーム80内のエアを循環させることができ、各光源部73を効率的に冷却することができる。   Further, since the blower unit 79 forcibly exhausts the air in the frame 80 from at least one of the rear side and the side with respect to each irradiation surface irradiated with the light of each light source unit 73, the air in the frame 80 is circulated. Thus, each light source unit 73 can be efficiently cooled.

なお、上記実施形態では、説明を簡略化するため、α方向に3段、β方向に2列の計6個の光源部73が取り付けられたカセット81を例に挙げたが、実際にはカセット81に配置される光源部73は8個以上であり、図16(a)及び(b)に示されるような配置で点対称又は線対称でカセット81に取り付けられる。即ち、光源部73をα方向、β方向で異なる数として配置しており、カセット81の光源支持部83に取り付けられた最外周に位置する光源部73の中心を四辺で結んだ線が長方形形状をなす。また、各カセット81が取り付けられるフレーム82のカセット取り付け部90は、図17に示すように互いに直交するα、β方向に配置される各個数n(n:2以上の正の整数)を一致させて長方形形状に形成されている。ここで、この長方形形状は後述するインテグレータエレメントの各レンズエレメントの縦横毎の入射開口角比に対応させ、カセットの行数、列数を同数とした場合が最も効率が良いが異数でも良い。   In the above embodiment, in order to simplify the description, a cassette 81 having a total of six light source sections 73 attached in three rows in the α direction and two rows in the β direction has been described as an example. Eight or more light source parts 73 are arranged in 81, and are attached to the cassette 81 with point symmetry or line symmetry with an arrangement as shown in FIGS. 16 (a) and 16 (b). That is, light sources 73 are arranged in different numbers in the α direction and the β direction, and a line connecting the centers of the light sources 73 located on the outermost periphery attached to the light source support 83 of the cassette 81 with four sides is rectangular. Make. Further, the cassette mounting portion 90 of the frame 82 to which each cassette 81 is mounted matches the number n (n: a positive integer of 2 or more) arranged in the α and β directions orthogonal to each other as shown in FIG. It is formed in a rectangular shape. Here, this rectangular shape is most efficient when the number of rows and columns of the cassette is the same as the number of rows and columns of the cassette element.

ここで、インテグレータレンズ74の各レンズエレメントのアスペクト比(縦/横比)は、露光領域のエリアのアスペクト比に対応して決定されている。また、インテグレータレンズの各々のレンズエレメントは、その入射開口角以上の角度から入射される光を取り込むことができない構造となっている。つまり、レンズエレメントは長辺側に対して短辺側の入射開口角が小さくなる。このため、フレーム82に配置された光源部73全体のアスペクト比(縦/横比)を、インテグレータレンズ74の入射面のアスペクト比に対応した長方形形状の配置とすることで、光の使用効率が良好となる。   Here, the aspect ratio (length / width ratio) of each lens element of the integrator lens 74 is determined corresponding to the aspect ratio of the area of the exposure region. In addition, each lens element of the integrator lens has a structure incapable of capturing light incident from an angle greater than the incident aperture angle. That is, the lens element has a smaller incident aperture angle on the short side than on the long side. For this reason, the aspect ratio (vertical / horizontal ratio) of the entire light source unit 73 disposed on the frame 82 is set to a rectangular shape corresponding to the aspect ratio of the incident surface of the integrator lens 74, so that the light use efficiency can be improved. It becomes good.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態として、第1実施形態の分割逐次近接露光装置PEを用いた露光方法について説明する。
(Second Embodiment)
Next, as a second embodiment of the present invention, an exposure method using the divided sequential proximity exposure apparatus PE of the first embodiment will be described.

上記実施形態の分割逐次近接露光装置PEは、光照射装置80の照度を変化させることにより様々なレジストの感度特性に対応することができる。露光量は、照度と時間の積によって算出されるため、照度または時間を変更することで、適切な露光量を得ることができるが、タクトタイム短縮のため時間は短く設定されており、さらなる時間に
よる変更は難しい。このため、照度を変更して適切な露光量を得るため、通常、減光(ND)フィルタ等を用いて、低照度を実現している。この場合、無駄な消費電力が発生してしまい、また、NDフィルタ等の光学部品が必要となっていた。
The divided successive proximity exposure apparatus PE of the above embodiment can cope with various resist sensitivity characteristics by changing the illuminance of the light irradiation apparatus 80. Since the exposure amount is calculated by the product of the illuminance and time, an appropriate exposure amount can be obtained by changing the illuminance or time. It is difficult to change by. For this reason, in order to obtain an appropriate exposure amount by changing the illuminance, a low illuminance is usually realized by using a neutral density (ND) filter or the like. In this case, useless power consumption occurs, and an optical component such as an ND filter is required.

そこで、本実施形態では、必要な照度に応じて、光学制御部76によって各光源部73のランプ71を個別に点灯、消灯、または電圧制御することにより照度を変化させる。例えば、各ランプ71の電圧を定格以下に電圧制御することで、照度を変化させてもよく、ランプ71の一部を消灯することにより照度を変化させてもよい。また、ランプ71を点灯又は消灯により照度を制御する場合には、配置されているランプ71を線対称或いは点対称に点灯させることにより、露光面の照度分布を変化することなく、照度を変化させることができる。   Therefore, in the present embodiment, the illuminance is changed by individually turning on / off or controlling the voltage of the lamps 71 of the light source units 73 by the optical control unit 76 according to the required illuminance. For example, the illuminance may be changed by controlling the voltage of each lamp 71 below the rating, or the illuminance may be changed by turning off a part of the lamp 71. Further, when the illuminance is controlled by turning on or off the lamp 71, the illuminance is changed without changing the illuminance distribution on the exposure surface by turning on the arranged lamps 71 in a line symmetry or point symmetry. be able to.

具体的には、図18(a)及び(b)に示すように、カセット81内のランプ71毎に線Aに対して線対称にランプ71を点灯又は消灯させるようにしてもよく、図19(a)に示すように、カセット81内のランプ71を全て点灯又は消灯するように線Aに対して線対称にカセット毎にランプ71を点灯又は消灯させるようにしてもよい。なお、図19(b)に示すように、カセット81毎に線Bに対してランプ71を線対称又は点Qに対してランプ71を点対称に点灯又は消灯するようにしてもよい。また、α、β方向に配置されるカセット81の個数が偶数の場合には、図20(a)及び(b)に示すように、カセット81毎に点Qに対してランプ71を点対称に点灯又は消灯するようにしてもよい。なお、図18〜図20中、光源部73に斜線を入れたものは消灯したランプ71を示している。   Specifically, as shown in FIGS. 18A and 18B, the lamps 71 may be turned on or off symmetrically with respect to the line A for each lamp 71 in the cassette 81. FIG. As shown in (a), the lamps 71 may be turned on or off for each cassette symmetrically with respect to the line A so that all the lamps 71 in the cassette 81 are turned on or off. As shown in FIG. 19B, the lamp 71 may be turned on or off with respect to the line B with respect to the line B or with respect to the point Q with respect to the point Q, as shown in FIG. Further, when the number of cassettes 81 arranged in the α and β directions is an even number, as shown in FIGS. 20A and 20B, the lamps 71 are point-symmetric with respect to the point Q for each cassette 81. It may be turned on or off. In FIG. 18 to FIG. 20, the light source portion 73 that is shaded indicates the lamp 71 that is extinguished.

従って、本実施形態によれば、必要な照度に応じて、必要最低限のランプ71を点灯することで、消費電力を抑え、また、NDフィルタ等の光学部品が不要となり、コストダウンを図ることができるとともに、線対称又は点対称にランプ71を点灯又は消灯することで、露光面の照度分布低下を防止することができる。   Therefore, according to the present embodiment, by turning on the minimum necessary lamp 71 according to the required illuminance, power consumption is reduced, optical components such as an ND filter are not required, and cost reduction is achieved. In addition, by turning on or off the lamp 71 in line symmetry or point symmetry, a decrease in the illuminance distribution on the exposure surface can be prevented.

なお、ランプ71の点灯又は消灯する制御としては、図示しない照度計で測定された実照度と予め設定された適正照度とを比較することによって実照度の過不足を判定するとともに、実照度の過不足を解消するようにランプ71を点灯し、或いは消灯するように、制御回路96または光学制御部76を制御してもよい。さらに、露光時間をカウントし、予め設定された適正照度を維持するように、露光タイミングによって各ランプ71を点灯又は消灯するように制御してもよい。   The control of turning on or off the lamp 71 includes determining whether the actual illuminance is excessive or insufficient by comparing the actual illuminance measured by an illuminance meter (not shown) with a preset appropriate illuminance. The control circuit 96 or the optical control unit 76 may be controlled so that the lamp 71 is turned on or off so as to eliminate the shortage. Further, the lamps 71 may be controlled to be turned on or off according to the exposure timing so as to count the exposure time and maintain a preset appropriate illuminance.

また、本実施形態では、必要最低限のランプ71を点灯して、フィルタ等の光学部品を不要とすることができるが、フィルタを用いる場合には、フィルタによって低下する照度分布を改善するようにランプ71を点灯すればよい。   In this embodiment, the minimum necessary lamp 71 can be lit to eliminate the need for optical components such as a filter. However, when a filter is used, the illuminance distribution reduced by the filter is improved. The lamp 71 may be turned on.

また、露光する品種(着色層、BM、フォトスペーサ、光配向膜、TFT層等)、または同品種でのレジストの種類によっては必要な露光量が異なるため、図21に示すように、フレーム82の複数のカセット取り付け部90にカセット81をすべて取り付ける必要がない場合がある。この場合には、カセット81が配置されないカセット取り付け部90には、蓋部材89が取り付けられ、蓋部材89には、カバーガラス85の貫通孔85aと同じ径で、同じ個数の貫通孔89aが形成される。これにより、外部のエアが、カバーガラス85の貫通孔85aに加え、蓋部材89の貫通孔89aからも吸引される。従って、カセット81がすべてのカセット取り付け部90に取り付けられない場合であっても、蓋部材89を配置することでカセット81がすべてのカセット取り付け部90に配置された場合と同様の空気の流動性が与えられ、光源部73の冷却が行われる。
なお、各光源部73を確実に冷却するため、すべてのカセット取り付け部90にカセット81または蓋部材89が取り付けられていない状態では、光照射装置80を運転できないようにロックしてもよい。
Further, as shown in FIG. 21, the required exposure amount differs depending on the type of exposure (colored layer, BM, photo spacer, photo-alignment film, TFT layer, etc.) or the type of resist of the same type. In some cases, it is not necessary to attach all the cassettes 81 to the plurality of cassette attaching portions 90. In this case, a lid member 89 is attached to the cassette mounting portion 90 where the cassette 81 is not disposed, and the lid member 89 has the same diameter and the same number of through holes 89a as the through holes 85a of the cover glass 85. Is done. Thereby, outside air is sucked from the through hole 89 a of the cover member 89 in addition to the through hole 85 a of the cover glass 85. Accordingly, even when the cassette 81 is not attached to all the cassette attaching portions 90, the air fluidity is the same as when the cassette 81 is arranged in all the cassette attaching portions 90 by disposing the lid member 89. Is given, and the light source unit 73 is cooled.
In addition, in order to cool each light source part 73 reliably, when the cassette 81 or the cover member 89 is not attached to all the cassette attaching parts 90, you may lock so that the light irradiation apparatus 80 cannot be drive | operated.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態として、光照射装置80のランプ71の点灯又は消灯する制御方法の一例について図22を参照して説明する。
(Third embodiment)
Next, as a third embodiment of the present invention, an example of a control method for turning on or off the lamp 71 of the light irradiation device 80 will be described with reference to FIG.

本実施形態では、図22に示すように、同期して点灯/消灯できるランプ71において、点灯するランプ71の領域を時間で管理し、露光動作中、または、非露光動作中(例えば、基板ローディング中やショット間)に所定のタイミングで該領域を順次変化させる。また、この場合にも、第2実施形態と同様、露光面の照度分布が変化しないように、カセット81内のランプ71毎に点Qに対してランプ71を点対称に点灯又は消灯する。これにより、一様な照度を維持しながら、ランプ71の使用頻度が偏ることなく点灯・消灯を容易に管理できる。また、前記所定のタイミングは、シャッターが閉まっているタイミングが好ましく、該領域は線対称であっても良い。   In the present embodiment, as shown in FIG. 22, in the lamp 71 that can be turned on / off in synchronization, the area of the lamp 71 to be turned on is managed by time, and during the exposure operation or non-exposure operation (for example, substrate loading) The area is sequentially changed at a predetermined timing (between and between shots). Also in this case, as in the second embodiment, the lamp 71 is turned on or off symmetrically with respect to the point Q for each lamp 71 in the cassette 81 so that the illuminance distribution on the exposure surface does not change. As a result, it is possible to easily manage lighting and extinguishing while maintaining a uniform illuminance and without unevenly using the lamp 71. The predetermined timing is preferably a timing when the shutter is closed, and the region may be line symmetric.

なお、各超高圧水銀灯であるランプ71は、通電すると徐々に照度を上げて点灯状態、又は通電を遮断すると徐々に照度を下げて消灯状態となる。このため、例えば図22(a)から図22(b)の状態に移行する際に、点灯制御されたランプ71と消灯制御されたランプ71が共に点灯しているタイミングが実際に存在する。従って、このような移行過程の照度を考慮して点灯・消灯タイミングを制御してもよく、或いは、図示しないシャッターを用いてランプ71の点灯・消灯を切替えてもよい。   Note that each of the ultra-high pressure mercury lamps 71 is turned on by gradually increasing the illuminance when energized, or is turned off by gradually decreasing the illuminance when the energization is interrupted. For this reason, for example, when shifting from the state shown in FIG. 22A to the state shown in FIG. 22B, there is actually a timing when both the lamp 71 controlled to be turned on and the lamp 71 controlled to be turned off are turned on. Accordingly, the lighting / extinguishing timing may be controlled in consideration of the illuminance in such a transition process, or the lighting / extinguishing of the lamp 71 may be switched using a shutter (not shown).

(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態に係る近接スキャン露光装置について、図23〜図28を参照して説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a proximity scan exposure apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

近接スキャン露光装置101は、図26に示すように、マスクMに近接しながら所定方向に搬送される略矩形状の基板Wに対して、パターンPを形成した複数のマスクMを介して露光用光Lを照射し、基板WにパターンPを露光転写する。即ち、該露光装置101は、基板Wを複数のマスクMに対して相対移動しながら露光転写が行われるスキャン露光方式を採用している。なお、本実施形態で使用されるマスクのサイズは、350mm×250mmに設定されており、パターンPのX方向長さは、有効露光領域のX方向長さに対応する。   As shown in FIG. 26, the proximity scan exposure apparatus 101 uses a plurality of masks M on which patterns P are formed for exposure on a substantially rectangular substrate W that is transported in a predetermined direction while approaching the mask M. The pattern L is exposed and transferred onto the substrate W by irradiating the light L. That is, the exposure apparatus 101 employs a scan exposure method in which exposure transfer is performed while the substrate W is moved relative to the plurality of masks M. Note that the size of the mask used in the present embodiment is set to 350 mm × 250 mm, and the X-direction length of the pattern P corresponds to the X-direction length of the effective exposure region.

近接スキャン露光装置101は、図23及び図24に示すように、基板Wを浮上させて支持すると共に、基板Wを所定方向(図において、X方向)に搬送する基板搬送機構120と、複数のマスクMをそれぞれ保持し、所定方向と交差する方向(図において、Y方向)に沿って千鳥状に二列配置される複数のマスク保持部171を有するマスク保持機構170と、複数のマスク保持部171の上部にそれぞれ配置され、露光用光Lを照射する照明光学系としての複数の照射部180と、複数の照射部180と複数のマスク保持部171との間にそれぞれ配置され、照射部180から出射された露光用光Lを遮光する複数の遮光装置190と、を備える。   As shown in FIGS. 23 and 24, the proximity scan exposure apparatus 101 floats and supports the substrate W, and transports the substrate W in a predetermined direction (X direction in the figure), and a plurality of the substrate scanning mechanisms 120. A mask holding mechanism 170 having a plurality of mask holding portions 171 each holding the mask M and arranged in two rows in a staggered manner along a direction (Y direction in the figure) intersecting with a predetermined direction, and a plurality of mask holding portions 171 is disposed above each of the plurality of irradiation units 180 as an illumination optical system that irradiates the exposure light L, and is disposed between the plurality of irradiation units 180 and the plurality of mask holding units 171. And a plurality of light shielding devices 190 that shield the exposure light L emitted from the light source.

これら基板搬送機構120、マスク保持機構170、複数の照射部180、及び、遮光装置190は、レベルブロック(図示せず)を介して地面に設置される装置ベース102上に配置されている。ここで、図24に示すように、基板搬送機構120が基板Wを搬送する領域のうち、上方にマスク保持機構170が配置される領域をマスク配置領域EA、マスク配置領域EAに対して上流側の領域を基板搬入側領域IA、露光領域EAに対して下流側の領域を基板搬出側領域OAと称す。   The substrate transport mechanism 120, the mask holding mechanism 170, the plurality of irradiation units 180, and the light shielding device 190 are disposed on the apparatus base 102 installed on the ground via a level block (not shown). Here, as shown in FIG. 24, the area where the mask holding mechanism 170 is arranged above the area where the substrate carrying mechanism 120 carries the substrate W is located upstream of the mask arrangement area EA and the mask arrangement area EA. This area is referred to as a substrate carry-in area IA, and an area downstream of the exposure area EA is referred to as a substrate carry-out area OA.

基板搬送機構120は、装置ベース102上に他のレベルブロック(図示せず)を介して設置された搬入フレーム105、精密フレーム106、搬出フレーム107上に配置され、エアで基板Wを浮上させて支持する基板保持部としての浮上ユニット121と、浮上ユニット121のY方向側方で、装置ベース102上にさらに他のレベルブロック108を介して設置されたフレーム109上に配置され、基板Wを把持すると共に、基板WをX方向に搬送する基板駆動ユニット140と、を備える。   The substrate transport mechanism 120 is disposed on the carry-in frame 105, the precision frame 106, and the carry-out frame 107 installed on the apparatus base 102 via other level blocks (not shown), and floats the substrate W with air. A floating unit 121 as a substrate holding unit to be supported, and a frame 109 disposed on the apparatus base 102 via another level block 108 on the side of the floating unit 121 in the Y direction, and holds the substrate W And a substrate driving unit 140 for transporting the substrate W in the X direction.

浮上ユニット121は、図25に示すように、搬入出及び精密フレーム105,106,107の上面から上方に延びる複数の連結棒122が下面にそれぞれ取り付けられる長尺状の複数の排気エアパッド123(図24参照),124及び長尺状の複数の吸排気エアパッド125a,125bと、各エアパッド123,124,125a,125bに形成された複数の排気孔126からエアを排出するエア排出系130及びエア排出用ポンプ131と、吸排気エアパッド125a,125bに形成された吸気孔127からエアを吸引するためのエア吸引系132及びエア吸引用ポンプ133と、を備える。   As shown in FIG. 25, the levitation unit 121 includes a plurality of long exhaust air pads 123 (see FIG. 25) to which a plurality of connecting rods 122 extending upward from the top surface of the carry-in / out and precision frames 105, 106, 107 are respectively attached. 24), 124 and a plurality of elongated air intake / exhaust air pads 125a, 125b, and an air exhaust system 130 for exhausting air from a plurality of exhaust holes 126 formed in each of the air pads 123, 124, 125a, 125b, and air exhaust And an air suction system 132 and an air suction pump 133 for sucking air from the intake holes 127 formed in the intake / exhaust air pads 125a and 125b.

また、吸排気エアパッド125a,125bは、複数の排気孔126及び複数の吸気孔127を有しており、エアパッド125a,125bの支持面134と基板Wとの間のエア圧をバランス調整し、所定の浮上量に高精度で設定することができ、安定した高さで水平支持することができる。   The intake / exhaust air pads 125a and 125b have a plurality of exhaust holes 126 and a plurality of intake holes 127, and balance the air pressure between the support surfaces 134 of the air pads 125a and 125b and the substrate W to obtain a predetermined value. The flying height can be set with high accuracy and can be horizontally supported at a stable height.

基板駆動ユニット140は、図24に示すように、真空吸着により基板Wを把持する把持部材141と、把持部材141をX方向に沿って案内するリニアガイド142と、把持部材141をX方向に沿って駆動する駆動モータ143及びボールねじ機構144と、フレーム109の上面から突出するように、基板搬入領域IAにおけるフレーム109の側方にZ方向に移動可能且つ回転自在に取り付けられ、マスク保持機構170への搬送待ちの基板Wの下面を支持する複数のワーク衝突防止ローラ145と、を備える。   As shown in FIG. 24, the substrate driving unit 140 includes a gripping member 141 that grips the substrate W by vacuum suction, a linear guide 142 that guides the gripping member 141 along the X direction, and a gripping member 141 along the X direction. And a drive motor 143 and a ball screw mechanism 144 that are driven in the manner described above, and are attached to the side of the frame 109 in the substrate carry-in area IA so as to be movable in the Z direction and to be rotatable so as to protrude from the upper surface of the frame 109. And a plurality of work collision prevention rollers 145 that support the lower surface of the substrate W waiting to be conveyed to.

また、基板搬送機構120は、基板搬入側領域IAに設けられ、この基板搬入側領域IAで待機される基板Wのプリアライメントを行う基板プリアライメント機構150と、基板Wのアライメントを行う基板アライメント機構160と、を有している。   In addition, the substrate transport mechanism 120 is provided in the substrate carry-in side area IA, and the substrate pre-alignment mechanism 150 that performs pre-alignment of the substrate W waiting in the substrate carry-in side area IA, and the substrate alignment mechanism that performs alignment of the substrate W 160.

マスク保持機構170は、図24及び図25に示すように、上述した複数のマスク保持部171と、マスク保持部171毎に設けられ、マスク保持部171をX,Y,Z,θ方向、即ち、所定方向、交差方向、所定方向及び交差方向との水平面に対する鉛直方向、及び、該水平面の法線回りに駆動する複数のマスク駆動部172と、を有する。   As shown in FIGS. 24 and 25, the mask holding mechanism 170 is provided for each of the plurality of mask holding portions 171 and the mask holding portions 171, and the mask holding portions 171 are arranged in the X, Y, Z, and θ directions, that is, , A predetermined direction, a crossing direction, a vertical direction with respect to the horizontal plane of the predetermined direction and the crossing direction, and a plurality of mask driving units 172 that drive around a normal line of the horizontal plane.

Y方向に沿って千鳥状に二列配置される複数のマスク保持部171は、上流側に配置される複数の上流側マスク保持部171a(本実施形態では、6個)と、下流側に配置される複数の下流側マスク保持部171b(本実施形態では、6個)と、で構成され、装置ベース2のY方向両側に立設した柱部112(図23参照。)間で上流側と下流側に2本ずつ架設されたメインフレーム113にマスク駆動部172を介してそれぞれ支持されている。各マスク保持部171は、Z方向に貫通する開口177を有すると共に、その周縁部下面にマスクMが真空吸着されている。   The plurality of mask holding portions 171 arranged in two rows in a staggered manner along the Y direction are arranged on the upstream side with a plurality of upstream mask holding portions 171a (six in this embodiment) arranged on the upstream side. A plurality of downstream mask holding portions 171b (six in this embodiment), and the upstream side between column portions 112 (see FIG. 23) erected on both sides in the Y direction of the apparatus base 2. Two main frames 113 installed on the downstream side are respectively supported via a mask driving unit 172. Each mask holding portion 171 has an opening 177 penetrating in the Z direction, and the mask M is vacuum-sucked on the lower surface of the peripheral edge portion.

マスク駆動部172は、メインフレーム113に取り付けられ、X方向に沿って移動するX方向駆動部173と、X方向駆動部173の先端に取り付けられ、Z方向に駆動するZ方向駆動部174と、Z方向駆動部174に取り付けられ、Y方向に駆動するY方向駆動部175と、Y方向駆動部175に取り付けられ、θ方向に駆動するθ方向駆動部176と、を有し、θ方向駆動部176の先端にマスク保持部171が取り付けられている。   The mask drive unit 172 is attached to the main frame 113 and moves along the X direction. The X direction drive unit 173 moves along the X direction. The Z direction drive unit 174 is attached to the tip of the X direction drive unit 173 and drives in the Z direction. A Y-direction drive unit 175 attached to the Z-direction drive unit 174 and driven in the Y-direction, and a θ-direction drive unit 176 attached to the Y-direction drive unit 175 and driven in the θ-direction. A mask holding portion 171 is attached to the tip of 176.

複数の照射部180は、図27及び図28に示すように、筐体181内に、第1実施形態と同様に構成される光照射装置80A、インテグレータレンズ74、光学制御部76、凹面鏡77、及び、露光制御用シャッター78、を備えると共に、光源部73Aと露光制御用シャッター78間、及びインテグレータレンズ74と凹面鏡77間に配置される平面ミラー280,281,282を備える。なお、凹面鏡77または折り返しミラーとしての平面ミラー282には、ミラーの曲率を手動または自動で変更可能なデクリネーション角補正手段が設けられてもよい。   As shown in FIGS. 27 and 28, the plurality of irradiation units 180 are provided in a housing 181 in the same manner as in the first embodiment, a light irradiation device 80A, an integrator lens 74, an optical control unit 76, a concave mirror 77, And an exposure control shutter 78, and plane mirrors 280, 281, and 282 disposed between the light source unit 73 A and the exposure control shutter 78, and between the integrator lens 74 and the concave mirror 77. The concave mirror 77 or the flat mirror 282 as the folding mirror may be provided with a declination angle correcting means capable of changing the curvature of the mirror manually or automatically.

光照射装置80Aは、超高圧水銀ランプ71と反射鏡72とをそれぞれ含む、例えば、4段2列の8個の光源部73を含むカセット81Aを直線状に3個並べたフレーム82Aを有している。第1実施形態と同様、カセット81Aでは、8個の光源部73が支持された光源支持部83にカセット押さえカバー84を取り付けることで、8個の光源部73の光が照射する各照射面と、8個の光源部73の光が入射されるインテグレータレンズ74の入射面までの各光軸Lの距離が略一定となるように、光源部73が位置決めされる。また、図22に示すように、フレーム82Aの複数のカセット取り付け部90に各カセット81Aが取り付けられることで、全ての光源部73の光が照射する各照射面と、該光源部73の光が入射されるインテグレータレンズ74の入射面までの各光軸Lの距離が略一定となるように、各カセット81Aが位置決めされる。なお、各光源部73からの配線の取り回しや、フレーム内の冷却構造は、第1実施形態と同様に構成されている。   The light irradiation device 80A has a frame 82A that includes three ultra-high pressure mercury lamps 71 and a reflecting mirror 72, respectively, for example, three cassettes 81A including eight light source sections 73 in four rows and two rows. ing. Similarly to the first embodiment, in the cassette 81A, by attaching the cassette pressing cover 84 to the light source support portion 83 on which the eight light source portions 73 are supported, each irradiation surface irradiated with light from the eight light source portions 73 and The light source unit 73 is positioned so that the distance of each optical axis L to the incident surface of the integrator lens 74 on which the light of the eight light source units 73 is incident is substantially constant. Further, as shown in FIG. 22, by attaching each cassette 81A to the plurality of cassette attaching portions 90 of the frame 82A, each irradiation surface irradiated with the light from all the light source portions 73 and the light from the light source portion 73 are transmitted. Each cassette 81A is positioned so that the distance of each optical axis L to the incident surface of the incident integrator lens 74 is substantially constant. In addition, the wiring from each light source part 73 and the cooling structure in a flame | frame are comprised similarly to 1st Embodiment.

複数の遮光装置190は、図25に示すように、傾斜角度を変更する一対の板状のブラインド部材208,209を有し、ブラインド駆動ユニット192によって一対のブラインド部材208,209の傾斜角度を変更する。これにより、マスク保持部171に保持されたマスクMの近傍で、照射部180から出射された露光用光Lを遮光するとともに、露光用光Lを遮光する所定方向における遮光幅、即ち、Z方向から見た投影面積を可変とすることができる。   As shown in FIG. 25, the plurality of light shielding devices 190 include a pair of plate-shaped blind members 208 and 209 that change the tilt angle, and the blind drive unit 192 changes the tilt angle of the pair of blind members 208 and 209. To do. Thus, in the vicinity of the mask M held by the mask holding unit 171, the exposure light L emitted from the irradiation unit 180 is shielded, and the light shielding width in a predetermined direction for shielding the exposure light L, that is, the Z direction. The projected area viewed from the above can be made variable.

なお、近接スキャン露光装置101には、マスクMを保持する一対のマスクトレー部221をY方向に駆動することで、上流側及び下流側マスク保持部171a,171bに保持されたマスクMを交換するマスクチェンジャー220が設けられると共に、マスク交換の前に、マスクトレー部121に対して浮上支持されるマスクMを押さえつけながら、位置決めピン(図示せず)をマスクMに当接させることでプリアライメントを行うマスクプリアライメント機構240が設けられている。   In the proximity scan exposure apparatus 101, the pair of mask tray units 221 that hold the mask M is driven in the Y direction, so that the masks M held by the upstream and downstream mask holding units 171a and 171b are exchanged. A mask changer 220 is provided and pre-alignment is performed by bringing a positioning pin (not shown) into contact with the mask M while pressing the mask M that is levitated and supported against the mask tray portion 121 before the mask replacement. A mask pre-alignment mechanism 240 is provided.

さらに、図12に示すように、近接スキャン露光装置101には、レーザー変位計260、マスクアライメント用カメラ(図示せず)、追従用カメラ(図示せず)、追従用照明273等の各種検出手段が配置されている。   Further, as shown in FIG. 12, the proximity scanning exposure apparatus 101 includes various detection means such as a laser displacement meter 260, a mask alignment camera (not shown), a tracking camera (not shown), and a tracking illumination 273. Is arranged.

次に、以上のように構成される近接スキャン露光装置101を用いて、基板Wの露光転写について説明する。なお、本実施形態では、下地パターン(例えば、ブラックマトリクス)が描画されたカラーフィルタ基板Wに対して、R(赤)、G(緑)、B(青)のいずれかのパターンを描画する場合について説明する。   Next, exposure transfer of the substrate W will be described using the proximity scan exposure apparatus 101 configured as described above. In the present embodiment, when a pattern of R (red), G (green), or B (blue) is drawn on the color filter substrate W on which a base pattern (for example, a black matrix) is drawn. Will be described.

近接スキャン露光装置101は、図示しないローダ等によって、基板搬入領域IAに搬送された基板Wを排気エアパッド123からのエアによって浮上させて支持し、基板Wのプリアライメント作業、アライメント作業を行った後、基板駆動ユニット140の把持部材141にてチャックされた基板Wをマスク配置領域EAに搬送する。   After the proximity scan exposure apparatus 101 supports the substrate W, which is transported to the substrate carry-in area IA, by air from the exhaust air pad 123 by a loader or the like (not shown) and performs pre-alignment work and alignment work for the substrate W. Then, the substrate W chucked by the gripping member 141 of the substrate driving unit 140 is transferred to the mask arrangement area EA.

その後、基板Wは、基板駆動ユニット140の駆動モータ143を駆動させることで、レール142に沿ってX方向に移動する。そして、基板Wがマスク配置領域EAに設けられた排気エアパッド124及び吸排気エアパッド125a,125b上に移動させ、振動を極力排除した状態で浮上させて支持される。そして、照射部180内の光源から露光用光Lを出射すると、かかる露光用光Lは、マスク保持部171に保持されたマスクMを通過し、パターンを基板Wに露光転写する。   Thereafter, the substrate W moves in the X direction along the rail 142 by driving the drive motor 143 of the substrate drive unit 140. Then, the substrate W is moved onto the exhaust air pad 124 and the intake / exhaust air pads 125a and 125b provided in the mask arrangement area EA, and is lifted and supported with vibrations eliminated as much as possible. When the exposure light L is emitted from the light source in the irradiation unit 180, the exposure light L passes through the mask M held by the mask holding unit 171 and exposes and transfers the pattern onto the substrate W.

また、当該露光装置101は追従用カメラ(図示せず)やレーザー変位計260を有しているので、露光動作中、マスクMと基板Wとの相対位置ズレを検出し、検出された相対位置ズレに基づいてマスク駆動部172を駆動させ、マスクMの位置を基板Wにリアルタイムで追従させる。同時に、マスクMと基板Wとのギャップを検出し、検出されたギャップに基づいてマスク駆動部172を駆動させ、マスクMと基板Wのギャップをリアルタイムで補正する。   Further, since the exposure apparatus 101 has a follow-up camera (not shown) and a laser displacement meter 260, the relative position deviation between the mask M and the substrate W is detected during the exposure operation, and the detected relative position is detected. Based on the deviation, the mask driving unit 172 is driven to cause the position of the mask M to follow the substrate W in real time. At the same time, the gap between the mask M and the substrate W is detected, the mask driving unit 172 is driven based on the detected gap, and the gap between the mask M and the substrate W is corrected in real time.

以上、同様にして、連続露光することで、基板W全体にパターンの露光を行うことができる。マスク保持部171に保持されたマスクMは、千鳥状に配置されているので、上流側或いは下流側のマスク保持部171a,171bに保持されるマスクMが離間して並べられていても、基板Wに隙間なくパターンを形成することができる。   As described above, pattern exposure can be performed on the entire substrate W by performing continuous exposure in the same manner. Since the masks M held by the mask holding part 171 are arranged in a staggered manner, even if the masks M held by the upstream or downstream mask holding parts 171a and 171b are arranged apart from each other, the substrate A pattern can be formed in W without a gap.

また、基板Wから複数のパネルを切り出すような場合には、隣接するパネル同士の間に対応する領域に露光用光Lを照射しない非露光領域を形成する。このため、露光動作中、一対のブラインド部材208,209を開閉して、非露光領域にブラインド部材208,209が位置するように、基板Wの送り速度に合わせて基板Wの送り方向と同じ方向にブラインド部材208,209を移動させる。   Further, when a plurality of panels are cut out from the substrate W, a non-exposure area where the exposure light L is not irradiated is formed in a corresponding area between adjacent panels. For this reason, during the exposure operation, the pair of blind members 208 and 209 are opened and closed so that the blind members 208 and 209 are positioned in the non-exposure region in the same direction as the substrate W feed direction in accordance with the feed speed of the substrate W. The blind members 208 and 209 are moved.

従って、本実施形態のような近接スキャン露光装置においても、光源部73を交換する際には、カセット81毎に交換される。各カセット81では、所定数の光源部73が予め位置決めされ、且つ、各光源部73からの配線97がコネクタ98に接続されている。このため、交換が必要なカセット81Aをフレーム82Aのカセット用凹部90bに嵌合させフレーム82に取り付けることで、カセット81内の光源部73のアライメントを完了する。また、コネクタ98に他の配線99を接続することで、配線作業も完了するので、光源部73の交換作業を容易に行うことができる。   Therefore, also in the proximity scanning exposure apparatus as in the present embodiment, when the light source unit 73 is replaced, the cassette 81 is replaced. In each cassette 81, a predetermined number of light source units 73 are positioned in advance, and wiring 97 from each light source unit 73 is connected to a connector 98. For this reason, the cassette 81A that needs to be replaced is fitted into the cassette recess 90b of the frame 82A and attached to the frame 82, thereby completing the alignment of the light source unit 73 in the cassette 81. In addition, since the wiring work is completed by connecting the other wiring 99 to the connector 98, the replacement work of the light source unit 73 can be easily performed.

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.

例えば、本実施形態のランプ押さえカバー84は、凹状のボックス形状としたが、これに限定されず、当接部によって光源部を位置決め固定できるものであれば、例えば、メッシュ形状であってもよい。また、各光源部73を光源支持部83に嵌合してさらに固定するようにした場合には、ランプ押さえカバー84を設けないで構成することも可能である。 また、フレームカバー92の形状も照明光学系70の配置に応じて、任意に設計可能である。   For example, the lamp pressing cover 84 of the present embodiment has a concave box shape, but is not limited thereto, and may be, for example, a mesh shape as long as the light source portion can be positioned and fixed by the contact portion. . Further, when each light source unit 73 is fitted and fixed to the light source support unit 83, the lamp pressing cover 84 may be omitted. Also, the shape of the frame cover 92 can be arbitrarily designed according to the arrangement of the illumination optical system 70.

また、カセット81に配置される光源部73を8個以上とし、フレーム82に配置される全光源部は8個〜約800個とする。800個程度であれば、実用性及び効率が良くなる。さらに、フレーム82に装着されるカセット81の数は全体の光源部73の数の4%以下とすることが好ましく、この場合には、1つのカセット81に配置される光源部73の数が4%以上となる。   In addition, the number of light source units 73 arranged in the cassette 81 is eight or more, and the total number of light source units arranged in the frame 82 is eight to about 800. If it is about 800, practicality and efficiency are improved. Furthermore, the number of cassettes 81 mounted on the frame 82 is preferably 4% or less of the total number of light source units 73. In this case, the number of light source units 73 arranged in one cassette 81 is four. % Or more.

また、例えば、上記実施形態では、露光装置として分割逐次近接露光装置と走査式近接露光装置とを説明したが、これに限定されず、本発明は、ミラープロジェクション式露光装置、レンズ投影式露光装置、密着式露光装置にも適用することができる。また、本発明は、一括式、逐次式、走査式等のいずれの露光方法にも適用することができる。   Further, for example, in the above-described embodiment, the divided sequential proximity exposure apparatus and the scanning proximity exposure apparatus have been described as the exposure apparatus, but the present invention is not limited thereto, and the present invention is not limited to this, but a mirror projection exposure apparatus and a lens projection exposure apparatus. It can also be applied to a contact type exposure apparatus. In addition, the present invention can be applied to any exposure method such as a batch method, a sequential method, and a scanning method.

10 マスクステージ
18 アライメントカメラ
20 基板ステージ
70 照明光学系
71 ランプ
72 反射鏡
73 光源部
74 インテグレータレンズ
80,80A 光照射装置
81,81A カセット
82,82A フレーム
83 光源支持部
84 ランプ押さえカバー
87 ランプ押さえ機構
90 カセット取り付け部
91 フレーム本体
92 フレームカバー
101 近接スキャン露光装置(露光装置)
120 基板搬送機構
121 浮上ユニット
140 基板駆動ユニット
150 基板プリアライメント機構
160 基板アライメント機構
170 マスク保持機構
171 マスク保持部
172 マスク駆動部
180 照射部
190 遮光装置
M マスク
P パターン
PE 逐次近接露光装置(露光装置)
W ガラス基板(被露光材、基板)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Mask stage 18 Alignment camera 20 Substrate stage 70 Illumination optical system 71 Lamp 72 Reflection mirror 73 Light source part 74 Integrator lens 80, 80A Light irradiation apparatus 81, 81A Cassette 82, 82A Frame 83 Light source support part 84 Lamp holding cover 87 Lamp holding mechanism 90 cassette mounting part 91 frame main body 92 frame cover 101 proximity scanning exposure apparatus (exposure apparatus)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 120 Substrate conveyance mechanism 121 Levitation unit 140 Substrate drive unit 150 Substrate pre-alignment mechanism 160 Substrate alignment mechanism 170 Mask holding mechanism 171 Mask holding unit 172 Mask driving unit 180 Irradiation unit 190 Shading device M Mask P Pattern PE Sequential proximity exposure device (exposure device) )
W Glass substrate (material to be exposed, substrate)

Claims (10)

発光部と該発光部から発生された光に指向性をもたせて射出する反射光学系をそれぞれ含む複数の光源部と、
所定数の前記光源部をそれぞれ取り付け可能な複数のカセットと、
該複数のカセットを取り付け可能なフレームと、
を備え
前記カセットは、前記所定数の光源部が支持される光源支持部を有し、
前記光源支持部は、前記所定数の光源部の光が照射する各照射面から、前記所定数の光源部の光が入射されるインテグレータレンズの入射面までの各光軸の距離が略一定となるように形成され、
前記フレームは、前記複数のカセットがそれぞれ取り付けられる複数のカセット取り付け部を有し、
前記複数のカセット取り付け部は、前記全ての光源部の光が照射する各照射面から、前記全ての光源部の光が入射されるインテグレータレンズの入射面までの各光軸の距離が略一定となるように形成され、
前記フレームは、前記カセット取り付け部を有するフレーム本体と前記カセットを覆うフレームカバーとを備えることを特徴とする露光装置用光照射装置。
A plurality of light source units each including a light emitting unit and a reflection optical system that emits light with directivity emitted from the light emitting unit;
A plurality of cassettes each capable of attaching a predetermined number of the light source units;
A frame to which the plurality of cassettes can be attached;
Equipped with a,
The cassette has a light source support part on which the predetermined number of light source parts are supported,
The light source support unit has a substantially constant distance of each optical axis from each irradiation surface irradiated with light of the predetermined number of light source units to an incident surface of an integrator lens on which light of the predetermined number of light source units is incident. Formed to be
The frame has a plurality of cassette mounting portions to which the plurality of cassettes are respectively attached;
The plurality of cassette mounting portions have a substantially constant distance between optical axes from each irradiation surface irradiated with light from all the light source units to an incident surface of an integrator lens on which light from all the light source units is incident. Formed to be
The light irradiation apparatus for an exposure apparatus , wherein the frame includes a frame main body having the cassette mounting portion and a frame cover that covers the cassette .
前記複数のカセット取り付け部は、前記カセットの光源支持部が臨む開口部と、該光源支持部の周囲に形成された平面部と当接する平面と、をそれぞれ備え、
所定の方向に並んだ前記複数のカセット取り付け部の各平面は、所定の角度で交差していることを特徴とする請求項1に記載の露光装置用光照射装置。
The plurality of cassette mounting portions each include an opening facing the light source support portion of the cassette, and a flat surface abutting against a flat portion formed around the light source support portion,
2. The light irradiation apparatus for an exposure apparatus according to claim 1, wherein the planes of the plurality of cassette mounting portions arranged in a predetermined direction intersect at a predetermined angle.
前記フレームのカセット取り付け部は、前記平面を底面とした凹部に形成され、
前記カセットは、前記カセット取り付け部の凹部に嵌合されることを特徴とする請求項2に記載の露光装置用光照射装置。
The cassette mounting portion of the frame is formed in a recess having the flat surface as a bottom surface,
The light irradiation apparatus for an exposure apparatus according to claim 2 , wherein the cassette is fitted into a concave portion of the cassette mounting portion.
前記カセットの前記光源支持部に支持された最外周に位置する前記光源部は、その光源部の中心を四辺で結んだ線が長方形形状をなすことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の露光装置用光照射装置。 The said light source part located in the outermost periphery supported by the said light source support part of the said cassette WHEREIN: The line | wire which connected the center of the light source part with four sides makes a rectangular shape, The any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. The light irradiation apparatus for exposure apparatuses as described in any one of Claims 1-3. 前記フレームが有する前記複数のカセット取り付け部は、互いに直交する方向に配置される前記カセットの各個数を一致させて長方形形状に形成されることを特徴とする請求項4に記載の露光装置用光照射装置。 5. The light for an exposure apparatus according to claim 4, wherein the plurality of cassette attaching portions of the frame are formed in a rectangular shape by matching the number of the cassettes arranged in directions orthogonal to each other. Irradiation device. 前記カセットは、前記光源支持部に支持された前記所定数の光源部を囲った状態で、前記光源支持部に取り付けられるカバー部材を有し、
前記光源支持部と前記カバー部材との間の収納空間内において、隣接する前記光源部の反射光学系の背面は直接対向していることを特徴とする請求項2から5のいずれかに記載の露光装置用光照射装置。
The cassette has a cover member attached to the light source support part in a state of surrounding the predetermined number of light source parts supported by the light source support part,
In the storage space between the cover member and the light source support member, according to claim 2, wherein the 5 to the back surface of the reflective optical system of the light source unit adjacent directly faces Light irradiation device for exposure equipment.
前記カバー部材には、前記収納空間と該カバー部材の外部とを連通する連通孔と連通溝の少なくとも一つが形成されていることを特徴とする請求項6に記載の露光装置用光照射装置。 7. The light irradiation apparatus for an exposure apparatus according to claim 6 , wherein the cover member is formed with at least one of a communication hole and a communication groove that communicate the storage space and the outside of the cover member. 前記フレームには、前記各光源部を冷却するため、冷却水が循環する冷却用配管が設けられていることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の露光装置用光照射装置。 8. The light irradiation apparatus for an exposure apparatus according to claim 1 , wherein the frame is provided with a cooling pipe through which cooling water circulates in order to cool each light source section. 前記各光源部の光が照射する各照射面に対して後方及び側方の少なくとも一方から前記フレーム内のエアを強制排気する強制排気手段を有することを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の露光装置用光照射装置。 9. The apparatus according to claim 1, further comprising forced exhaust means for forcibly exhausting air in the frame from at least one of a rear side and a side with respect to each irradiation surface irradiated with light from each light source unit. The light irradiation apparatus for exposure apparatuses as described in any one of Claims 1-3. 被露光材としての基板を保持する基板保持部と、
前記基板と対向するようにマスクを保持するマスク保持部と、
請求項1〜9のいずれかに記載の前記光照射装置と、該光照射装置の複数の光源部から出射された光が入射されるインテグレータレンズと、を有する照明光学系と、
を備え、前記基板に対して前記照明光学系からの光を前記マスクを介して照射することを特徴とする露光装置。
A substrate holder for holding a substrate as an exposed material;
A mask holding unit for holding a mask so as to face the substrate;
An illumination optical system comprising: the light irradiation device according to any one of claims 1 to 9 ; and an integrator lens into which light emitted from a plurality of light source units of the light irradiation device is incident;
An exposure apparatus that irradiates the substrate with light from the illumination optical system through the mask.
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