露光装置及び露光方法
【課題】ワークがひずんでいる場合でもワークの被露光領域に応じてマスクのパターンを精度良く露光転写することができる露光装置及び露光方法。
【解決手段】アライメント検出系で検出された両アライメントマークのずれ量に基づいて、マスクとワークの位置ずれ量とワークのひずみ量とを算出し、算出された位置ずれ量に基づいて、アライメントを調整し、算出されたひずみ量に基づいて、平面ミラー６６の曲率を補正する。曲率補正は、複数のレーザーポインタ９１から平面ミラー６６の裏面に複数のレーザー光Ｌを照射し、平面ミラー６６の裏面にて反射した複数のレーザー光Ｌが集光ミラー群９６で反射して反射板９２に投影され、該反射板９２に映りこんだ複数のレーザー光Ｌをカメラ９３によって撮像する。平面ミラー６６の曲率を補正した際に撮像されるレーザー光の変位量を検出し、該変位量が算出されたひずみ量と対応するように曲率補正する。
【解決手段】アライメント検出系で検出された両アライメントマークのずれ量に基づいて、マスクとワークの位置ずれ量とワークのひずみ量とを算出し、算出された位置ずれ量に基づいて、アライメントを調整し、算出されたひずみ量に基づいて、平面ミラー６６の曲率を補正する。曲率補正は、複数のレーザーポインタ９１から平面ミラー６６の裏面に複数のレーザー光Ｌを照射し、平面ミラー６６の裏面にて反射した複数のレーザー光Ｌが集光ミラー群９６で反射して反射板９２に投影され、該反射板９２に映りこんだ複数のレーザー光Ｌをカメラ９３によって撮像する。平面ミラー６６の曲率を補正した際に撮像されるレーザー光の変位量を検出し、該変位量が算出されたひずみ量と対応するように曲率補正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置及び露光方法に関し、より詳細には、感光剤が塗布されたワークにマスクパターンが形成されたマスクを介して露光光を照射して露光することにより、ワーク上にマスクパターンを転写する露光装置及び露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の露光方式として、ワークとマスクとを密着させた状態で露光光を照射する密着露光方式が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の密着露光装
置では、フープ状等のワークを巻出し装置と巻取り装置を用いて露光位置へ送り、ワークの表裏面に所定の転写パターンを有する表マスク及び裏マスクとのアライメント調整を行った後、ワークと表裏マスクとを密着させる。そして、マスクへ向けて露光光を照射することで、マスクの転写パターンをワークの表裏面に露光転写する。
【０００３】
また、露光装置の照明光学系としては、鏡自体のひずみ曲収差の補正や、マスクの伸縮やワークのうねりに対応するため、コリメーションミラー（凹面鏡）や平面鏡のような反射鏡の曲率を手動（送りねじ等）又は自動（圧電素子等）で局部的に変化させる機構が種々考案されている（例えば、特許文献２〜６参照。）。例えば、特許文献２に記載のコリ
メーションミラーでは、ミラー裏面の中央部分を固定支持すると共に、各辺部分をブラケットにより移動自在に支持する。そして、アライメント用カメラを用いてアライメントマークを観測し、該ブラケットをモータによって雄ねじを介して変位させることで、コリメーションミラーを変位させ、デクリネーション角を露光のたびに変化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−９２０２７号公報
【特許文献２】特開２００５−１２９７８５号公報
【特許文献３】特開平０７−２０１７１１号公報
【特許文献４】特開平０９−３０４９４０号公報
【特許文献５】特開２００１−０４２２８１号公報
【特許文献６】特開２００３−０７７８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載のような密着露光装置では、フープ状のワークは露光位置において表裏マスクに密着するように平板状とされるが、その際にワークがひずんで被露光領域が矩形とならず、平行四辺形となる場合がある。この場合、ワークとマスクのアライメント調整を行っても、マスクのパターンとワークの被露光領域との間にずれが生じ、露光精度が低下するという課題があった。
【０００６】
また、特許文献２〜６に記載の従来のコリメーションミラーや平面鏡の曲率を変化させる機構は、ワークのひずみによる被露光領域の形状に対応するよう考慮されていない。また、これら機構は、いずれも１００μｍオーダーの量での変位のため、上記ワークの形状に十分に対応できるものでなかった。
【０００７】
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、ワークがひずんでいる場合でもワークの被露光領域の形状に応じてマスクのパターンを精度良く露光転写することができる露光装置及び露光方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 光源からの露光光の光束をマスクを介してワークに照射し、前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光方法であって、
前記ワークのアライメントマークと前記マスクのアライメントマークとをアライメント検出系で検出する工程と、
前記アライメント検出系で検出された前記両アライメントマークのずれ量に基づいて、前記マスクと前記ワークの位置ずれ量と前記ワークのひずみ量とを算出する工程と、
前記算出された位置ずれ量に基づいて、前記ワークと前記マスクとのアライメントを調整する工程と、
前記アライメント調整工程と同時又は別々のタイミングにおいて、前記算出されたひずみ量に基づいて、前記光源からの露光光の光束を反射する反射鏡の曲率を補正する工程と、
を備え、
前記反射鏡の曲率補正工程は、
前記露光光の光束の光路上から離れた位置に配置された複数の検出用光源から前記反射鏡の裏面に向けて複数の指向性を有する光を照射する工程と、
前記反射鏡の裏面にて反射した前記複数の指向性を有する光が、前記複数の検出用光源に対応してそれぞれ設けられた複数のミラーを備えた集光ミラー群にて反射して反射板に投影され、該反射板に映りこんだ前記複数の指向性を有する光を撮像手段によって撮像する工程と、
前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記指向性を有する光の変位量を検出する工程と、
を備え、該変位量が算出されたひずみ量と対応するように前記曲率補正することを特徴とする露光方法。
（２） 前記反射鏡の裏面には、略鏡面状の部材が取り付けられていることを特徴とする（１）に記載の露光方法。
（３） 前記反射鏡の曲率補正工程は、
前記露光光の光束の光路上から離れた位置に配置された他の複数の検出用光源から前記反射鏡の表面に向けて他の複数の指向性を有する光を照射する工程と、
前記反射鏡の表面にて反射した前記他の複数の指向性を有する光が、前記他の複数の検出用光源に対応してそれぞれ設けられた複数のミラーを備えた他の集光ミラー群にて反射して反射板に投影され、該反射板に映りこんだ前記他の複数の指向性を有する光を他の撮像手段によって撮像する工程と、
前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記他の指向性を有する光の他の変位量を検出する工程と、
を備え、前記変位量及び他の変位量が算出されたひずみ量と対応するように前記曲率補正することを特徴とする請求項１または２に記載の露光方法。
（４） 前記撮像手段は、前記光源からの露光光の光束の光路上から離れた位置に配置されていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の露光方法。
（５） 少なくとも前記アライメント調整工程後に、前記ワークのアライメントマークと前記マスクのアライメントマークとをアライメント検出系で再検出する工程と、
前記算出工程で、前記再検出された両アライメントのずれ量に基づいて算出された前記マスクと前記ワークの位置ずれ量が許容値以下であるかどうかを判別する工程と、
を備え、
前記判別工程において、前記マスクと前記ワークの位置ずれ量が前記許容値を越える場合に前記アライメント調整工程を実行することを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の露光方法。
（６） 前記マスクのパターンとワークとの間に所定のギャップが設けられていることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の露光方法。
（７） 前記マスクの下面には、前記露光光を透過可能で、且つ、露光時に前記ワークと密着可能な透過媒体が取り付けられていることを特徴とする（６）に記載の露光方法。
（８） ワークを支持するワーク支持部と、マスクを支持するマスク支持部と、前記ワークと前記マスクとを相対的に移動させる送り機構と、光源及び該光源からの露光光の光束を反射する反射鏡を備えた照明光学系と、前記ワークのアライメントマークと前記マスクのアライメントマークとを検出するアライメント検出系と、を備え、前記光源からの露光光の光束を前記マスクを介して前記ワークに照射し、前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光装置であって、
前記露光光の光束の光路上から離れた位置に配置され、前記反射鏡の裏面に向けて複数の指向性を有する光を照射する複数の検出用光源と、前記複数の検出用光源に対応してそれぞれ設けられ、前記反射鏡の裏面にて反射した前記複数の指向性を有する光をそれぞれ反射する複数のミラーを備えた集光ミラー群と、前記複数のミラーで反射された前記複数の指向性を有する光が投影される反射板と、前記反射板に映りこんだ前記複数の指向性を有する光を撮像する撮像手段と、前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記複数の指向性を有する光の変位量を検出する制御部と、を有する曲率補正量検出系をさらに備え、
前記照明光学系は、前記反射鏡の周縁部と裏面のいずれかを支持する支持機構と、該支持機構を移動可能な駆動手段と、を備え、
前記送り機構は、前記アライメント検出系で検出された前記両アライメントマークのずれ量から算出された前記マスクと前記ワークの位置ずれ量に基づいて、前記ワークと前記マスクとを相対的に移動することで、前記ワークと前記マスクとのアライメントを調整するとともに、
前記反射鏡は、前記反射鏡の曲率を補正した際に前記曲率補正量検出系で検出された前記複数の指向性を有する光の変位量が、前記算出されたワークのひずみ量と対応するように、前記駆動手段によって前記支持機構を移動させることで、その曲率を補正することを特徴とする露光装置。
（９） 前記反射鏡の裏面には、略鏡面状の部材が取り付けられていることを特徴とする（８）に記載の露光装置。
（１０） 前記曲率補正量検出系は、前記露光光の光束の光路上から離れた位置に配置され、前記反射鏡の表面に向けて他の複数の指向性を有する光を照射する他の複数の検出用光源と、前記他の複数の検出用光源に対応してそれぞれ設けられ、前記反射鏡の表面にて反射した前記他の複数の指向性を有する光をそれぞれ反射する複数のミラーを備えた他の集光ミラー群と、前記他の複数のミラーで反射された前記他の複数の指向性を有する光が投影される他の反射板と、前記他の反射板に映りこんだ前記他の複数の指向性を有する光を撮像する他の撮像手段と、を備え、
前記制御部は、前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記他の複数の指向性を有する光の他の変位量をさらに検出することを特徴とする（８）または（９）に記載の露光装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の露光方法及び露光装置によれば、アライメント検出系で検出されたワークとマスクのアライメントマークのずれ量に基づいて、マスクとワークの位置ずれ量とワークのひずみ量とを算出し、算出された位置ずれ量に基づいて、ワークとマスクとのアライメントを調整すると共に、アライメント調整と同時又は別々のタイミングにおいて、算出されたひずみ量に基づいて、光源からの露光光の光束を反射する反射鏡の曲率を補正するようにしたので、ワークがひずんでいる場合でもワークの被露光領域の形状に応じてマスクのパターンを精度良く露光転写することができる。
【００１０】
また、反射鏡の曲率補正は、露光光の光束の光路上から離れた位置に配置された複数の検出用光源から反射鏡の裏面に向けて複数の指向性を有する光を照射する工程と、反射鏡の裏面にて反射した複数の指向性を有する光が、複数の検出用光源に対応してそれぞれ設けられた複数のミラーを備えた集光ミラー群にて反射して反射板に投影され、該反射板に映りこんだ複数の指向性を有する光を撮像手段によって撮像する工程と、反射鏡の曲率を補正した際に撮像される指向性を有する光の変位量を検出する工程と、を備え、該変位量が算出されたひずみ量と対応するように曲率補正するので、指向性を有する光の変位量を撮像しながらワークのひずみ量に対応する反射鏡の曲率補正を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る両面露光装置を説明するための概略図である。
【図２】図１のマスク支持機構を示す断面図である。
【図３】アライメント機構を示す図であり、（ａ）はその正面図であり、（ｂ）は（ａ）のIII−III断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のIII´−III´断面図であり、（ｄ）は（ｂ）のIII´´−III´´断面図である。
【図４】図１の照明光学系を示す図である。
【図５】（ａ）は、照明光学系の反射鏡支持構造を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）のV−V線に沿った断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のV´−V´線に沿った断面図である。
【図６】図５の反射鏡支持構造の支持機構を作動した状態を示す図である。
【図７】照明光学系の反射鏡支持構造の変形例を示す図である。
【図８】本実施形態の曲率補正量検出系を示す図である。
【図９】本実施形態の露光方法のフローチャートを示す図である。
【図１０】アライメント調整後のマスクとワークの位置関係を示す図である。
【図１１】（ａ）は、反射鏡の曲率を補正する前の状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の左のカメラの撮像図であり、（ｃ）は、（ａ）の右のカメラの撮像図である。
【図１２】（ａ）は、反射鏡の曲率を補正した後の状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の左のカメラの撮像図であり、（ｃ）は、（ａ）の右のカメラの撮像図である。
【図１３】反射板に投影されるレーザー光の変位量を示す図である。
【図１４】本発明の曲率補正量検出系の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の各実施形態に係る露光装置及び露光方法について図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して、第１実施形態の両面露光装置を説明すると、図において符号１１はフープ材等のワーク１２を水平方向にタクト送りで巻き出すための巻出し装置、１３は露光位置Ｐの下流側に配置されて露光後のワーク１２を巻き取るための巻取り装置である。
【００１４】
巻出し装置１１と巻取り装置１３との間にはワーク１２の搬送方向に沿って架台１４が設置されており、該架台１４の長手方向の両端部には巻出し装置１１側及び巻取り装置１３側でそれぞれワーク１２を略水平方向に支持するワーク支持部としての支持ロール１５ａ，１５ｂが取り付けられている。
【００１５】
また、架台１４上にはインデクサーテーブル１６がワーク１２の搬送方向に沿ってスライド可能に設けられており、該インデクサーテーブル１６の露光位置Ｐの上流側の端部には第１のインデクサー１７がワーク１２の搬送方向に移動可能に取り付けられ、同下流側の端部には第２のインデクサー１８が取り付けられている。
【００１６】
第２のインデクサー１８は露光位置Ｐの下流側近傍に配置され、第１のインデクサー１７は露光位置Ｐの上流側にインデクサーテーブル１６のストローク＋αだけ離間した位置に配置されており、露光位置Ｐの上流側近傍にはワーク１２の撓みを極力小さくするための支持ロール１９が第１のインデクサー１７に干渉しないように設けられている。なお、前記ストロークの大きさは被露光部位の送り方向の幅以上とされるが、材料の歩留り向上のためにはできるだけこの幅に近い大きさが好ましい。
【００１７】
各インデクサー１７，１８は、インデクサーテーブル１６が図１で最も左寄りに位置するときにおける第２のインデクサー１８が表マスク２１及び裏マスク２２を支持する図２のマスク支持機構５３と干渉せず、且つインデクサーテーブル１６が図１で最も右寄りに位置するときにおける第１のインデクサー１７（二点鎖線で示す）が支持ロール１９と干渉しないという条件を満たしつつ、できるだけ小さな間隔で互いに離間配置されており、露光後にワーク１２をクランプ（例えばエアシリンダ等を用いる）し、インデクサーテーブル１６を所定の送り量で下流側に送ることにより該ワーク１２を同方向に搬送して新たな被露光部位を露光位置Ｐに配置する。
【００１８】
そして、該搬送後は、アライメント、マスク密着等が完了した後に各インデクサー１７，１８によるワーク１２のクランプが解除されてインデクサーテーブル１６が元の位置に復帰する。
各インデクサー１７，１８によるワーク１２の送り量に応じて巻出し装置１１によるワーク１２の巻出しと巻取り装置１３によるワーク１２の巻取りが行われる。なお、符号１２ａは巻出し装置１１側と巻取り装置１３側に設けられたワーク送りのバッファ部分である。
また、インデクサーテーブル１６の第１のインデクサー１７側には、該第１のインデクサー１７を上流側に押すことで、露光位置Ｐに送られた各インデクサー１７，１８間のワーク１２に対してバックテンションを付与するためのシリンダー装置２０が設置されている。
【００１９】
即ち、シリンダー装置２０の本体（ハウジング）はインデクサーテーブル１６上に固定されており、シリンダー装置２０の伸縮可能なロッドが図１で本体の左端から突出し、その先端がインデクサー１７に固定されている。
ここで、ワークのクランプ及びバックテンション付与の動作について説明する。
まず、図１の実線で示すように、インデクサーテーブル１６が元の位置に復帰した状態で、各インデクサー１７，１８のそれぞれのクランプ部により、ワーク１２をクランプする。このとき、支持ロール１９がインデクサー１７及び１８の中央付近でワーク１２を下から支持していることにより、各インデクサー１７，１８間のワーク１２の撓みは小さく抑えられる。
【００２０】
次に、シリンダー装置２０を作動させ、インデクサー１７を図１で左方へ所定の力で押圧する。これにより、各インデクサー１７，１８間でのワーク１２の撓み量を更に小さく抑えることができる。
シリンダー装置２０による押圧力は上記のようなワーク１２の自重による撓みを抑制するのに必要最低限の大きさに設定されており、ワーク１２に過大な力が加わらないようにしている。以上で、クランプ及びバックテンション付与が完了となる。
【００２１】
図２に示すように、露光位置Ｐでのワーク１２の被露光部位の表裏面にはそれぞれ所定の転写パターンを有した表マスク２１及び裏マスク２２を支持するマスク支持部及び送り機構としてのマスク支持機構５３が設けられている。マスク支持機構５３は、マスク調整ベース３４ａ，３４ｂ、すべり軸受３５ａ，３５ｂ、マスクベース３６ａ，３６ｂ、及び、マスクベース３６ａ，３６ｂに設けられるアライメント機構４９（図３参照。）を備える。マスク調整ベース３４ａ，３４ｂには、表マスク２１及び裏マスク２２が真空引きによって吸着されて、着脱自在に取付けられている。そして、このマスク調整ベース３４ａ，３４ｂは、マスク２１，２２間のアライメントを行うべく、すべり軸受３５ａ，３５ｂを介してマスクベース３６ａ，３６ｂにＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ方向（Ｘ、Ｙ平面内での回転方向）に微少移動可能に支持されている。
【００２２】
具体的に、図３に示すように、マスクベース３６ａには、マスク調整ベース３４ａと複数のターカイト支持部材８２とが、複数のボルト８３によってマスクベース３６ａを挟むようにして取り付けられている。マスクベース３６ａには、ボルト８３が隙間を持って挿入される挿入孔３６ａ１が形成されており、挿入孔３６ａ１には、ボルト８３の周囲にターカイト支持部材８２とマスク調整ベース３４ａとの高さを決めるカラー８４が配置されている。ターカイト支持部材８２のマスクベース３６ａとの対向面、及びマスクベース３６ａのマスク調整ベース３４ａとの対向面には、すべり軸受としてのターカイト３５ａが取り付けられている。これにより、マスク調整ベース３４ａは、マスクベース３６ａに対してＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ方向（Ｘ、Ｙ平面内での回転方向）に微少移動可能に支持されている。また、マスクベース３６ａの開口を介してＸ軸方向で対向する２つのターカイト支持部材８２ａ，８２ｂのうち、一方のターカイト支持部材８２ａには、アライメント機構４９として、Ｙ軸方向に駆動する駆動ユニット８５ａ、Ｘ軸方向に駆動する駆動ユニット８５ｂ、及びターカイト支持部材８２ａに所定の予圧を付与する予圧ユニット８６ａとが設けられ、他方のターカイト支持部材８２ｂには、Ｙ軸方向に駆動する駆動ユニット８５ｃ、及びターカイト支持部材８２ｂに所定の予圧を付与する予圧ユニット８６ｂ、８６ｃとが設けられる。さらに、ターカイト支持部材８２ａ，８２ｂの一方のボルト８３の周囲で、ターカイト支持部材８２ａ，８２ｂとカラー８４との間、及び、マスク調整ベース３４ａとカラー８４との間には、他のカラー８７が挟まれている。従って、駆動ユニット８５ｂを駆動することでマスク調整ベース３４ａをＸ軸方向に微少移動可能で、駆動ユニット８５ａ，８５ｃを同期して駆動することでマスク調整ベース３４ａをＹ軸方向に微少移動可能で、駆動ユニット８５ａ，８５ｃをＹ軸方向に相対的に駆動することでマスク調整ベース３４ａをθ方向に微少移動可能である。また、駆動ユニット８５ａ，８５ｂ，８５ｃによって押圧されるターカイト支持部材８２ａ，８２ｂには、他のカラー８７が設けられているので、ターカイト支持部材８２ａ，８２ｂ及びマスク調整ベース３４ａと、カラー８４との間のガタつきを防止し、繰り返し応答性を向上している。なお、裏マスク２２を支持するマスク支持機構５３も同様である。
【００２３】
表マスク２１及び裏マスク２２の表面には、クロムによって転写パターンＰが形成されており、さらに、所定の厚さを有するフォトマスクフィルム（透明フィルム）８０が貼り付けられている（図１１参照。）。なお、表マスク２１及び裏マスク２２の表面には、マ
スク２１，２２とワーク１２との間に所定のギャップを与えて、露光光を透過可能な透過媒体が取り付けられればよく、透明フィルム８０に限定されず、ガラスであってもよい。更には、非露光領域となる外周部にシム材を貼付け、エアギャップを形成してもよい。
【００２４】
マスクベース３６ａ，３６ｂは、Ｚ軸フレーム３７ａ，３７ｂに固着されている。なお、マスク調整ベース３４ａ，３４ｂ、マスクベース３６ａ，３６ｂ、Ｚ軸フレーム３７ａ，３７ｂには孔が開口されており、照明光学系６０ａ，６０ｂからの照射光を表裏のマスク２１，２２に照射可能になっている。なお、照明光学系６０ａ，６０ｂもＺ軸方向に移動可能に構成されている。
【００２５】
Ｚ軸フレーム３７ａ，３７ｂの底部は、Ｚ軸直動軸受３９ａ，３９ｂを介して、両面露光部ベース４０上に固定されたＺ軸ステージ４１ａ，４１ｂにより支持され、Ｚ軸駆動部４２ａ，４２ｂにより駆動されてＺ軸ステージ４１ａ，４１ｂ上をＺ軸方向へ移動可能に構成されている。すなわち、Ｚ軸駆動部４２ａ，４２ｂは、Ｚ軸駆動モータ４３ａ，４３ｂ、このＺ軸駆動モータ４３ａ，４３ｂの回転軸に連接されたボールネジ４４ａ，４４ｂ、このボールネジ４４ａ，４４ｂを支持する支柱４５ａ，４５ｂ、Ｚ軸フレーム３７ａ，３７ｂに取付けられた駆動継手４６ａ，４６ｂ、および駆動継手４６ａ，４６ｂに埋設されてボールネジ４４ａ，４４ｂと螺合されたナット４７ａ，４７ｂにより構成されている。
【００２６】
このような構成の下で、それぞれＺ軸駆動モータ４３ａ，４３ｂの回転に連動してボールネジ４４ａ，４４ｂが回転すると、ボールネジ４４ａ，４４ｂとナット４７ａ，４７ｂとの作用により、Ｚ軸フレーム３７ａ，３７ｂは駆動継手４６ａ，４６ｂと共にＺ軸方向に移動され、ワーク１２の両面にマスク２１，２２が密着されることとなる。
【００２７】
表裏のＺ軸フレーム３７ａ，３７ｂには、それぞれ４個ずつ支持部材としての位置決め調整用ネジ５０、または変形量吸収用間座５１が設けられ、これらを介した状態でマスクベース３６ａ，３６ｂが固定されるようになっている。なお、図２では、便宜上、表側には位置決め調整用ネジ５０、裏側には変形量吸収用間座５１が示されている。これら位置決め調整用ネジ５０、変形量吸収用間座５１は、加工時や組立時に発生した表裏のＺ軸フレーム３７ａ，３７ｂのねじれに伴う表裏のマスク２１，２２のねじれを解消するために利用されるものである。変形量吸収用間座５１は、Ｚ軸フレーム３７ａ，３７ｂの加工誤差、変形を考慮して予めそれぞれ所望の厚さに加工されるものであり、位置決め調整用ねじ５０は、ねじの出入り調整によりＺ軸フレーム３７ａ，３７ｂとマスクベース３６ａ，３６ｂの間隔を調整可能なものである。
【００２８】
さらに、図２に示すように、マスク２１，２２に対して反ワーク１２側には、マスク側のアライメントマークが視認できる位置にそれぞれ進退可能な、複数のアライメント検出系５２（本実施形態では、矩形状のマスクの四隅近傍に、計４つ）が設けられている。各アライメント検出系５２は、ＣＣＤカメラ５５、対物レンズ５６、ミラー５７、照射手段（図示せず）を備えて構成されており、ＣＣＤカメラ５５にて、マスク側のアライメントマーク２１ａ，２２ａ（図１０に、２１ａのみ示す。）とワーク側のアライメントマーク１２ｂとを撮像する。なお、マスク側のアライメントマークが視認できる位置に進出した各アライメント検出系５２は、マスク側のアライメントマーク２１ａ，２１ｂを上方から撮像するように、マスク調整ベース３４ａ，３４ｂと同期して移動する。
【００２９】
これにより、アライメント検出系５２によって、表裏のマスク２１，２２に形成された対応するアライメントマーク２１ａ，２２ａと、ワーク１２のアライメントマーク１２ｂを撮像して検出しながら、アライメント機構４９によって表裏のマスク２１，２２のアライメント調整が行われる。なお、マスク２１，２２のアライメントマーク２１ａ，２２ａ同士がそれぞれ重なり合うようにアライメント機構４９を駆動制御することにより、表裏のマスク２１，２２のアライメントが行われてもよい。
【００３０】
照明光学系６０ａ，６０ｂは、図４に示すように、紫外線照射用の光源である例えば高圧水銀ランプ６１ａ、及びこの高圧水銀ランプ６１ａから照射された光を集光するリフレクタ６１ｂをそれぞれ備えたマルチランプユニット６１と、光路ＥＬの向きを変えるための平面ミラー６２と、照射光路を開閉制御する露光制御用シャッターユニット６４と、露光制御用シャッターユニット６４の下流側に配置され、リフレクタ６１ｂで集光された光を照射領域においてできるだけ均一な照度分布となるようにして出射するオプティカルインテグレータ６５と、インテグレータ６５から出射された光路ＥＬの向きを変えるための平面ミラー６３と、高圧水銀ランプ６１ａからの光を平行光として照射するコリメーションミラー６７と、該平行光をマスクＭに向けて照射する平面ミラー６６と、を備える。なお、オプティカルインテグレータ６５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い。また、光源は、高圧水銀ランプは、単一のランプであってもよく、或いは、ＬＥＤによって構成されてもよい。
【００３１】
そして、露光時にその露光制御用シャッターユニット６４が開制御されると、マルチランプユニット６１から照射された光が、平面ミラー６２、オプティカルインテグレータ６５、平面ミラー６３、コリメーションミラー６７、平面ミラー６６を介して、マスク支持機構に保持されるマスク２１，２２、ひいては基板Ｗの表面にパターン露光用の光として照射され、マスクＭの露光パターンが基板Ｗ上に露光転写される。
【００３２】
ここで、図５に示すように、平面ミラー６６は、正面視矩形状に形成されたガラス素材からなる。平面ミラー６６の裏面の中央付近３箇所、及び周縁部１６箇所には、反射鏡支持構造として、支持機構保持枠７０に固定された複数の支持機構７１が設けられている。中央付近に設けられた支持機構７１では、その支持部７２が平面ミラー６６の裏面に接着剤で固定され、周縁部に設けられた支持機構７１では、その支持部７２，７２ａが平面ミラー６６の表裏面を挟むようにして接着剤で固定されている。また、各支持機構７１の支持部７２，７２ａ寄りの位置には、±０・５ｄｅｇ以上の屈曲を許容する屈曲機構としてのボールジョイント７４が設けられており、支持機構保持枠７０に対して反支持部側の端部には、駆動手段であるモータ７５が取り付けられている。
なお、平面ミラー６６の中央の支持機構７１は、支持機構保持枠７０に固定される構造であってもよい。
【００３３】
また、矩形状の支持機構保持枠７０には、互いに直交する２辺の位置に案内部材７６，７７が取り付けられており、これら案内部材７６，７７に対向する支持部７２ａの側面には、転動部材７８が取り付けられている。また、転動部材７８を案内する案内部材７６，７７の案内面７６ａ，７７ａには、テフロン（登録商標）等の低摩擦機構７９が塗布されている。
【００３４】
さらに、マスク側のアライメントマーク２１ａ，２２ａの位置に露光光を反射する平面ミラー６６の各位置の裏面には、複数の接触式センサ８１が取り付けられている。
【００３５】
これにより、平面ミラー６６は、接触式センサ８１によって平面ミラー６６の変位量をセンシングしながら、支持機構保持枠７０に設けられた各支持機構７１のモータ７５を駆動することにより、各支持機構７１がその長さを変えて支持部７２を直線的に移動させる。そして、各支持機構７１の長さの違いによって、平面ミラー６６は支持部７２に設けられた転動部材７８を介して２つの案内部材７６，７７によって案内されながら、その曲率を局部的に補正し、平面ミラー６６のデクリネーション角を補正することができる。その際、図６に示すように、各支持機構７１は、ボールジョイント７４が設けられているので、支持部側の部分を三次元的に回動可能とすることができ、各支持部７２を平面ミラー６６の表面に沿って傾斜させることができる。このため、移動量の異なる各支持部７２間の平面ミラー６６の各支持部７２近傍位置での応力が大きくなることが抑えられる。従って、平均破壊応力値が小さいガラス素材からなる場合であっても、平面ミラー６６の曲率を局部的に補正する際、ガラスに発生させる応力を従来よりも小さくすることができ、平面ミラー６６を破損することなく、１０ｍｍオーダーで平面ミラー６６を曲げることができ、曲率を大きく変更することができる。
【００３６】
なお、図７に示すように、各支持機構７１は複数（図７では、２つ）のボールジョイント７４を有するものであってもよく、この場合、平面ミラー６６の曲げ量は、各ホールジョイント７４による回動量の合計とすることができ、平面ミラー６６をより大きく曲げることができる。
【００３７】
また、本実施形態では、平面ミラー６６の曲率を補正した際に、ワーク１２のひずみ量に対応する平面ミラー６６の曲率補正が行われたかどうかを判断するための曲率補正量検出系９０が設けられている。曲率補正量検出系９０は、図８に示すように、平面ミラー６６の裏面に向けてレーザー光（指向性を有する光）Ｌを照射するＯＮ／ＯＦＦ可能な複数の検出用光源であるレーザーポインタ（レーザー光源）９１と、複数のレーザーポインタ９１に対応してそれぞれ設けられ、平面ミラー６６の裏面にて反射した複数のレーザー光Ｌをそれぞれ反射する複数のミラー９４を備えた集光ミラー群９６と、複数のミラー９４で反射された複数のレーザー光Ｌが投影される反射板９２と、反射板９２に映りこんだレーザー光Ｌを撮像する撮像手段としてのカメラ９３と、平面ミラー６６の曲率を補正した際に撮像されるレーザー光Ｌの変位量Ｓ１，Ｓ２を検出し、該変位量Ｓ１，Ｓ２が、算出されたひずみ量と対応するように支持機構７１のモータ７５を制御する制御部９５（図４参照。）と、を有する。
【００３８】
平面ミラー６６の裏面には、各支持機構７１と干渉しない位置に、略鏡面状の部材９９が設けられればよく、アルミシールや小型ミラーなどが取り付けられても良いし、或いは、部分的に鏡面処理が施された部材が貼り付けられてもよい。
【００３９】
複数のレーザーポインタ９１は、平面ミラー６６と略平行となるように固定配置されたレーザー設置用フレーム９７にそれぞれ設置され、レーザー光Ｌを露光光の光束の光路ＥＬ外において平面ミラー６６より反露光面側から平面ミラー６６の裏面に向けて角度を持って照射する。また、集光ミラー群９６においても、各ミラー９４は、平面ミラー６６と略平行となるようにレーザー設置用フレーム９７と同一平面上に固定配置されたミラー取付用フレーム９８にそれぞれ設置されている。そして、各ミラー９４は、該集光ミラー群９６よりも小さい反射板９２にレーザー光Ｌを集光するよう各ミラー９４の向きを調整できるように、平面で直交する２軸においてそれぞれ回転駆動する、即ち、回転方向で２自由度の調整機構（図示せず）を有する。また、カメラ９３は、ミラー取付用フレーム９８の中央付近の各ミラー９４と干渉しないスペースに取り付けられている。
【００４０】
従って、レーザーポインタ９１、集光ミラー群９６、反射板９２、カメラ９３は、露光光の光束に影響を与えない、光源からの該光束の光路ＥＬ上から離れた位置に配置されている。
【００４１】
また、制御部９５は、カメラ９３によって撮像されたレーザー光Ｌの位置を、曲率補正前と曲率補正後の変位量Ｓ１，Ｓ２として検出し、該変位量Ｓ１，Ｓ２がワーク１２のひずみ量α、βに対応しているかどうかを確認して、平面ミラー６６の支持機構７１のモータ７５に制御信号を与える。
【００４２】
なお、レーザー設置用フレーム９７は各レーザーポインタ９１を同じ角度を持って平面ミラー６６に照射可能であれば平面ミラー６６と略平行な配置に限定されるものでない。また、ミラー取付用フレーム９８、反射板９２、カメラ９３もこれらの機能を実施可能な任意な位置に配置可能である。
【００４３】
次に、本実施形態の露光方法について、図９〜図１３を参照して説明する。なお、図１１及び図１２では、ワーク１２の上面を露光する場合を模式的に示しており、同様に行われるワーク１２の下面を露光する場合については図示省略している。ここで、フープ状のワーク１２が露光位置Ｐにて平板状とされる際、ワーク１２がひずんで被露光領域Ａが矩形とならず、平行四辺形となる場合がある（図１０参照。）。以下では、このようなワーク１２に露光する場合について説明するが、図１１及び図１２では、ワークの対角位置にあるＣＣＤカメラ５５を示すものとする。
【００４４】
まず、表裏のマスク２１，２２が位置する露光位置Ｐにワーク１２が搬送され（ステップＳ１）、ワーク１２のアライメントマーク１２ｂと各マスク２１，２２のアライメント
マーク２１ａを４箇所のＣＣＤカメラ５５で検出する（ステップＳ２）。そして、制御部９５にて、各ＣＣＤカメラ５５が検出した両アライメントマーク１２ｂ、２１ａのずれ量に基づいて、マスク２１，２２の中心とワーク１２の中心の位置ずれ量と、ワーク１２のひずみ量が別々に計算される。そして、マスク２１，２２の中心とワーク１２の中心の位置ずれ量と、ワーク１２のひずみ量が、それぞれ許容値以下であるかどうか判断する（ステップＳ３）。
【００４５】
マスク２１，２２の中心とワーク１２の中心の位置ずれ量が許容値を越えている場合には、アライメント機構４９による補正量を指令値として算出し、ワーク１２のひずみ量が許容値を越えている場合には、平面ミラー６６の補正量、具体的には、各支持機構７１の移動量を指令値として算出する。
【００４６】
そして、ステップＳ４にて、表裏のマスク２１，２２をアライメントするアライメント機構４９を駆動制御することにより、ワーク１２及び各マスク２１，２２同士のアライメント（ずれ補正）が行われる。これにより、例えば、図１０に示すように、各アライメントカメラ５２の中心、即ち、マスク２１，２２の各アライメントマーク２１ａと、ワーク１２の各アライメントマーク１２ｂの位置ずれ量の合計が最小となり、マスク２１，２２のアライメントマーク２１ａとワーク１２のアライメントマーク１２ｂのずれは主に、ワーク１２のひずみに起因するものとなる。
【００４７】
次に、そして、ステップＳ５にて、ワーク１２の被露光領域Ａの形状に対応するため、平面ミラー６６の曲率を補正して、露光光のデクリネーション角を補正する。具体的には、図１１に示すようなワーク１２のひずみ量α、βに基づいて、各支持機構７１の移動量に関する指令値を各モータ７５へ送り、接触式センサ８１によって平面ミラー６６の変位量を確認しながら、各モータ７５が駆動制御される。
【００４８】
また、この曲率補正の際、レーザーポインタ９１が平面ミラー６６の裏面に向けてレーザー光Ｌを照射する。これによって、カメラ９３は、図１３に示すような、複数のミラー９４を介して反射板９２に映りこんだ曲率補正前のレーザー光Ｌ（図中、黒丸）と、曲率補正後のレーザー光Ｌ´（図中、白丸）とを撮像する。
【００４９】
そして、アライメント機構４９による補正、及び平面ミラー６６による補正が行われた後、再度ステップＳ２にて、ワーク１２のアライメントマーク１２ｂと各マスク２１，２２のアライメントマーク２１ａを４箇所のＣＣＤカメラ５５で検出する。ここで、図１２（ｂ）及び（ｃ）から明らかなように、ＣＣＤカメラ５５は、マスク２１，２２の光路側に位置するので、平面ミラー６６を介した光を受けることができない。このため、ＣＣＤカメラ５５は、平面ミラー６６の曲げ補正によって矯正される両アライメントマークの位置については検出することができず、図１１（ｂ）及び（ｃ）と同様、アライメント機構４９による補正後のワーク１２のアライメントマーク１２ｂと各マスク２１，２２のアライメントマーク２１ａを検出する。従って、補正後のステップＳ３にて、マスク２１，２２の中心とワーク１２の中心の位置ずれ量に基づくアライメント機構４９による補正量が許容値以下であるかどうかを判断する。
【００５０】
また、ステップＳ３では、制御部９５が、カメラ９３によって撮像されたレーザー光Ｌ、Ｌ´の位置を、曲率補正前と曲率補正後の変位量Ｓ１，Ｓ２として検出し、該変位量Ｓ１，Ｓ２がワーク１２のひずみ量α、βに対応しているかどうか、具体的には、レーザー光Ｌ、Ｌ´の変位量Ｓ１，Ｓ２がワーク１２のひずみ量α、βに対応する値に対して許容範囲内であるかを確認する。そして、該変位量Ｓ１，Ｓ２がワーク１２のひずみ量α、βに対応する値の許容範囲内となるまで、平面ミラー６６の支持機構７１のモータ７５に制御信号を与えて、平面ミラー６６による曲率補正が行われる。
【００５１】
その後、ステップＳ３にて計算された位置ずれ量及びひずみ量が許容値以下である場合には、ステップＳ６へ移行し、各マスク２１，２２の透明フィルム８０をワーク１２の表裏面に密着させる。そして、マスク２１，２２とワーク１２との間に所定のギャップを与える透明フィルム８０を介して、各マスク２１，２２の外側にそれぞれ配置された照明光学系６０ａ，６０ｂから各マスク２１，２２に向けて露光光を照射し、該露光光が透明フィルム８０を介して、ワーク１２の被露光領域Ａ（例えば、下地パターン）に照射される。これにより、各マスク２１，２２のパターンがワーク１２の被露光領域Ａの形状と一致した状態で、ワーク１２の表裏面に露光転写される。なお、露光時は、露光位置Ｐにあるワーク１２はマスク２１，２２に保持されるため、各インデクサー１７，１８によるワーク１２のクランプ及びシリンダー装置２０によるワーク１２へのテンション付与は解除される。
【００５２】
上記露光転写が行われた後においては、上述した各インデクサー１７，１８によってワーク１２をクランプした状態でインデクサーテーブル１６を所定の送り量で下流側に送って該ワーク１２を同方向に搬送して新たな被露光部位を露光位置Ｐに配置し（ステップＳ７）、該搬送後に、各インデクサー１７，１８によるワーク１２のクランプを解除してインデクサーテーブル１６を元の位置に復帰させ、その後、露光位置Ｐに送られたワーク１２を各インデクサー１７，１８でクランプしてワーク１２のずれ量を小さくすると共に、シリンダー装置２０によってワーク１２にバックテンションを付与し、上記同様の工程を経て新たな露光転写が行われる。
【００５３】
従って、本実施形態の露光方法によれば、ワーク１２のアライメントマーク１２ｂとマスク２１，２２のアライメントマーク２１ａ，２２ａとをアライメント検出系５２で検出する工程と、アライメント検出系５２で検出された両アライメントマーク１２ｂ，２１ａ，２２ａのずれ量に基づいて、ワーク１２とマスク２１，２２との位置ずれ量とワーク１２のひずみ量α、βとを算出する工程と、算出された位置ずれ量に基づいて、ワーク１２とマスク２１，２２とのアライメントを調整する工程と、アライメント調整工程と同時又は別々のタイミングにおいて、算出されたひずみ量α、βに基づいて、光源からの露光光の光束を反射する平面ミラー６６の曲率を補正する工程と、を備える。これにより、ワーク１２がひずんでいる場合でもワーク１２の被露光領域Ａの形状に応じてマスク２１，２２のパターンを精度良く露光転写することができる。
【００５４】
また、平面ミラー６６の曲率補正工程は、露光光の光束の光路ＥＬ上から離れた位置に配置された複数のレーザーポインタ９１から平面ミラー６６の裏面に向けて複数のレーザー光Ｌを照射する工程と、平面ミラー６６の裏面にて反射した複数のレーザー光Ｌが、複数のレーザーポインタ９１に対応してそれぞれ設けられた複数のミラー９４を備えた集光ミラー群９６にて反射して反射板９２に投影され、該反射板９２に映りこんだ複数のレーザー光Ｌをカメラ９３によって撮像する工程と、平面ミラー６６の曲率を補正した際に撮像されるレーザー光Ｌ、Ｌ´の変位量Ｓ１，Ｓ２を検出する工程と、を備え、該変位量Ｓ１，Ｓ２が算出されたひずみ量α、βと対応するように曲率補正するので、レーザー光Ｌ、Ｌ´の変位量Ｓ１、Ｓ２を撮像しながらワーク１２のひずみ量α、βに対応する平面ミラー６６の曲率補正を確実に行うことができる。また、この曲率補正検出系９０において、レーザーポインタ９１や集光ミラー群９６、反射板９２はそれぞれ固定して配置されているので、再現性の良い検出が可能となる。また、この曲率補正検出系９０は、アライメント検出系５２と独立に配置されていることから、アライメント検出系５２の位置に係わらず曲率補正工程を実施することができる。
特に、平面ミラー６６の裏面に複数のレーザー光Ｌを照射して、平面ミラー６６の曲率を補正した際のレーザー光の変位量を検出するので、レーザー光Ｌが光路ＥＬ上を通過することがなく、自由度の高いレイアウトが可能となる。
【００５５】
さらに、カメラ９３も、マルチランプユニット６１からの露光光の光束の光路上から離れた位置に配置されているので、実際の露光動作中、露光光の光束に影響を与えることがない。
【００５６】
また、少なくともアライメント調整工程後に、ワーク１２のアライメントマーク１２ｂとマスク２１，２２のアライメントマーク２１ａ，２２ａとをアライメント検出系で再検出する工程と、算出工程で、再検出された両アライメント１２ｂ，２１ａ，２２ａのずれ量に基づいて算出されたマスク２１，２２とワーク１２の位置ずれ量が許容値以下であるかどうかを判別する工程と、を備え、判別工程において、マスク２１，２２とワーク１２の位置ずれ量が許容値を越える場合にアライメント調整工程を実行するので、より精度良く露光転写することができる。
【００５７】
また、マスク２１，２２に描画された転写パターンとワーク１２との間に所定のギャップが設けられているので、マスク２１，２２に入射される光が平面ミラー６６の曲げによるデクリネーション角によって所定のギャップ分曲げられるので、マスクのパターンがワークのひずみに対応して投影される。これにより、ワーク１２がひずんでいる場合でもワーク１２の被露光領域Ａの形状に応じてマスク２１，２２のパターンを精度良く露光転写することができる。
【００５８】
マスク２１，２２の下面には、露光時にワーク１２と密着可能な透明フィルム８０が取り付けられているので、密着露光方式による解像度の高い露光転写を実現できると共に、ワーク１２とマスク２１，２２との間に間隔を持たせる事で、平面ミラー６６の曲率を変えてデクリネーション角を補正し、マスク２１，２２のパターンを、ワーク１２のひずみに対応するように精度良く露光転写することができる。
【００５９】
また、アライメント検出系５２で検出された両アライメントマーク１２ｂ，２１ａ，２２ａのずれ量に基づいて、マスク２１，２２の中心とワーク１２の中心のずれ量と、ワーク１２のひずみ量が算出され、平面ミラー６６は、算出されたワーク１２のひずみ量に基づいて、平面ミラー６６の周縁部と裏面のいずれかを支持する複数の支持機構７１をモータ７５によって駆動することで、その曲率を局部的に補正するので、各支持機構７１のモータ７５を駆動制御することによって、平面ミラー６６の曲率補正を容易に行うことができる。
【００６０】
さらに、本実施形態の露光装置によれば、露光光の光束の光路ＥＬ上から離れた位置に配置され、平面ミラー６６の裏面に向けて複数のレーザー光Ｌを照射する複数のレーザーポインタ９１と、複数のレーザーポインタ９１に対応してそれぞれ設けられ、平面ミラー６６の裏面にて反射した複数のレーザー光Ｌをそれぞれ反射する複数のミラー９４を備えた集光ミラー群９６と、複数のミラー９４で反射された複数のレーザー光Ｌが投影される反射板９２と、反射板９２に映りこんだ複数のレーザー光Ｌを撮像するカメラ９３と、平面ミラーの曲率を補正した際に撮像される複数のレーザー光Ｌ，Ｌ´の変位量Ｓ１，Ｓ２を検出する制御部９５と、を有する曲率補正量検出系９０をさらに備え、照明光学系６０ａ，６０ｂは、平面ミラー６６の周縁部と裏面のいずれかを支持する支持機構７１と、支持機構７１を移動可能なモータ７５と、を備え、マスク支持機構５３は、アライメント検出系５２で検出された両アライメントマークのずれ量から算出されたマスク２１，２２とワーク１２の位置ずれ量に基づいて、ワーク１２とマスク２１，２２とを相対的に移動することで、ワーク１２とマスク２１，２２とのアライメントを調整するとともに、平面ミラー６６は、その曲率を補正した際に曲率補正量検出系９０で検出された複数のレーザー光Ｌ、Ｌ´の変位量Ｓ１，Ｓ２が、算出されたワーク１２のひずみ量α、βと対応するように、モータ７５によって支持機構７１を移動させることで、その曲率を局部的に補正する。これにより、ワーク１２がひずんでいる場合でもワーク１２の被露光領域の形状に応じてマスク２１，２２のパターンを精度良く露光転写することができる。
【００６１】
なお、上記実施形態では、ワーク１２とマスク２１，２２とのアライメントを調整した後に、平面ミラー６６の曲率補正が行われているが、アライメント調整と平面ミラー６６の曲率補正を同時に行って、タクトタイムの短縮を図ってもよい。また、アライメント調整を複数回行って、位置ずれ量が許容値以下となった後に、平面ミラー６６の曲率補正を、透明フィルム８０とワーク１２とを密着させてから行ってもよい。
【００６２】
また、本発明は、図１４に示すような他の曲率補正量検出系１９０を設けて、平面ミラーの両面でのレーザー光の変位量を検出しながら、平面ミラー６６の曲率補正を行なっても良い。この他の曲率補正量検出系１９０は、レーザー光Ｌａをそれぞれ照射するＯＮ／ＯＦＦ可能な複数の他の検出用光源であるレーザーポインタ１９１（レーザー光源）と、平面ミラー６６の表面で反射されたレーザー光Ｌａが投影される固定配置された他の反射板１９２と、複数のレーザーポインタ１９１に対応してそれぞれ設けられ、平面ミラー６６の表面にて反射したレーザー光Ｌａを反射板１９２に向けてそれぞれ反射する複数のミラー１９４を備えた他の集光ミラー群１９６と、平面ミラー６６及び集光ミラー群１９６を介して、反射板１９２に映りこんだレーザー光Ｌａを撮像するカメラ１９３（他の撮像手段）と、を備える。
【００６３】
複数のレーザーポインタ１９１も、平面ミラー６６と略平行となるように固定配置されたレーザー設置用フレーム１９７にそれぞれ設置され、レーザー光Ｌａを露光光の光束の光路ＥＬ外において平面ミラー６６より露光面側から平面ミラー６６に向けて角度を持って照射する。また、集光ミラー群１９６においても、各ミラー１９４は、平面ミラー６６と略平行となるようにレーザー設置用フレーム１９７と同一平面上に固定配置されたミラー取付用フレーム１９８にそれぞれ設置されている。そして、各ミラー１９４は、該集光ミラー群１９６よりも小さい反射板１９２にレーザー光Ｌａを集光するよう各ミラー１９４の向きを調整できるように、平面で直交する２軸においてそれぞれ回転駆動する、即ち、回転方向で２自由度の調整機構（図示せず）を有する。また、カメラ１９３は、ミラー取付用フレーム１９８の中央付近の各ミラー１９４と干渉しないスペースに取り付けられている。
【００６４】
従って、この他の曲率補正量検出系１９０においても、カメラ１９３によって平面ミラー６６の曲率補正前と曲率補正後の変位量を検出することができる。また、この他の曲率補正量検出系１９０においても、レーザーポインタ１９１や集光ミラー群１９６、反射板１９２はそれぞれ固定して配置されているので、再現性の良い検出が可能となる。また、この曲率補正量検出系１９０は、アライメント検出系５２と独立に配置されていることから、アライメント検出系５２の位置に係わらず曲率補正工程を実施することができる。
【００６５】
なお、レーザー設置用フレーム１９７は各レーザーポインタ１９１を同じ角度を持って平面ミラー６６に照射可能であれば平面ミラー６６と略平行な配置に限定されるものでない。また、ミラー取付用フレーム１９８、反射板１９２、カメラ１９３もこれらの機能を実施可能な任意な位置に配置可能である。
【００６６】
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。
【００６７】
本発明の曲率を補正する反射鏡としては、上記実施形態の平面ミラー６６に限定されるものでなく、他の平面ミラー６３やコリメーションミラー６７に設けられても良く、任意の反射鏡に適用することができ、また、これらミラー６３，６６，６７の複数のミラーの曲率を補正するようにしてもよい。さらに、複数のミラーを曲率補正する場合には、縮尺補正をコリメーションミラー６７によって行い、ひずみ補正を平面ミラー６６によって行うように、補正の役割をミラー毎に分担することができる。
【００６８】
また、反射板９２は、シャッターユニット６４と別体に設けられているが、シャッターユニット６４が露光光の光路上におけるインテグレータ６５の下流側にある場合には、シャッターユニット６４によって構成されてもよい。
【００６９】
また、曲率補正量検出系として、反射板に照射する光は、レーザー光に限らず、指向性を有する露光光の光束より小さい光束の光を射出するものであればよい。
さらに、本発明の反射鏡曲率調整機構と曲率補正量検出系は、近接露光装置、密着露光装置に限らず、レンズ系でひずみ補正を行う投影露光装置以外の露光装置に適用可能である。
加えて、本発明の指向性を有する光を照射する検出用光源は、マスク近傍に配置されることが好ましいが、反射鏡に対して露光面側に配置されればよく、マスクよりワークチャック側に配置されてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１２ ワーク
１２ｂ ワーク側アライメントマーク
１５ａ，１５ｂ 支持ロール（ワーク支持部）
２１，２２ マスク
２１ａ マスク側アライメントマーク
４９ アライメント機構
５２ アライメント検出系
５３ マスク支持機構（マスク支持部、送り機構）
６０ａ，６０ｂ 照明光学系
６１ マルチランプユニット（光源）
６３，６６ 平面ミラー（反射鏡）
６７ コリメーションミラー（反射鏡）
７１ 支持機構
７５ モータ（駆動手段）
８０ 透明フィルム（透過媒体、フォトマスクフィルム）
９０ 曲率補正量検出系
９１ レーザーポインタ（レーザー光源、検出用光源）
９２ 反射板
９３ カメラ（撮像手段）
９５ 制御部
９９ 略鏡面状の部材
１９０ 他の曲率補正量検出系
１９１ レーザーポインタ（他の検出用光源）
１９２ 他の反射板
１９３ カメラ（他の撮像手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置及び露光方法に関し、より詳細には、感光剤が塗布されたワークにマスクパターンが形成されたマスクを介して露光光を照射して露光することにより、ワーク上にマスクパターンを転写する露光装置及び露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の露光方式として、ワークとマスクとを密着させた状態で露光光を照射する密着露光方式が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の密着露光装
置では、フープ状等のワークを巻出し装置と巻取り装置を用いて露光位置へ送り、ワークの表裏面に所定の転写パターンを有する表マスク及び裏マスクとのアライメント調整を行った後、ワークと表裏マスクとを密着させる。そして、マスクへ向けて露光光を照射することで、マスクの転写パターンをワークの表裏面に露光転写する。
【０００３】
また、露光装置の照明光学系としては、鏡自体のひずみ曲収差の補正や、マスクの伸縮やワークのうねりに対応するため、コリメーションミラー（凹面鏡）や平面鏡のような反射鏡の曲率を手動（送りねじ等）又は自動（圧電素子等）で局部的に変化させる機構が種々考案されている（例えば、特許文献２〜６参照。）。例えば、特許文献２に記載のコリ
メーションミラーでは、ミラー裏面の中央部分を固定支持すると共に、各辺部分をブラケットにより移動自在に支持する。そして、アライメント用カメラを用いてアライメントマークを観測し、該ブラケットをモータによって雄ねじを介して変位させることで、コリメーションミラーを変位させ、デクリネーション角を露光のたびに変化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−９２０２７号公報
【特許文献２】特開２００５−１２９７８５号公報
【特許文献３】特開平０７−２０１７１１号公報
【特許文献４】特開平０９−３０４９４０号公報
【特許文献５】特開２００１−０４２２８１号公報
【特許文献６】特開２００３−０７７８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載のような密着露光装置では、フープ状のワークは露光位置において表裏マスクに密着するように平板状とされるが、その際にワークがひずんで被露光領域が矩形とならず、平行四辺形となる場合がある。この場合、ワークとマスクのアライメント調整を行っても、マスクのパターンとワークの被露光領域との間にずれが生じ、露光精度が低下するという課題があった。
【０００６】
また、特許文献２〜６に記載の従来のコリメーションミラーや平面鏡の曲率を変化させる機構は、ワークのひずみによる被露光領域の形状に対応するよう考慮されていない。また、これら機構は、いずれも１００μｍオーダーの量での変位のため、上記ワークの形状に十分に対応できるものでなかった。
【０００７】
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、ワークがひずんでいる場合でもワークの被露光領域の形状に応じてマスクのパターンを精度良く露光転写することができる露光装置及び露光方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 光源からの露光光の光束をマスクを介してワークに照射し、前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光方法であって、
前記ワークのアライメントマークと前記マスクのアライメントマークとをアライメント検出系で検出する工程と、
前記アライメント検出系で検出された前記両アライメントマークのずれ量に基づいて、前記マスクと前記ワークの位置ずれ量と前記ワークのひずみ量とを算出する工程と、
前記算出された位置ずれ量に基づいて、前記ワークと前記マスクとのアライメントを調整する工程と、
前記アライメント調整工程と同時又は別々のタイミングにおいて、前記算出されたひずみ量に基づいて、前記光源からの露光光の光束を反射する反射鏡の曲率を補正する工程と、
を備え、
前記反射鏡の曲率補正工程は、
前記露光光の光束の光路上から離れた位置に配置された複数の検出用光源から前記反射鏡の裏面に向けて複数の指向性を有する光を照射する工程と、
前記反射鏡の裏面にて反射した前記複数の指向性を有する光が、前記複数の検出用光源に対応してそれぞれ設けられた複数のミラーを備えた集光ミラー群にて反射して反射板に投影され、該反射板に映りこんだ前記複数の指向性を有する光を撮像手段によって撮像する工程と、
前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記指向性を有する光の変位量を検出する工程と、
を備え、該変位量が算出されたひずみ量と対応するように前記曲率補正することを特徴とする露光方法。
（２） 前記反射鏡の裏面には、略鏡面状の部材が取り付けられていることを特徴とする（１）に記載の露光方法。
（３） 前記反射鏡の曲率補正工程は、
前記露光光の光束の光路上から離れた位置に配置された他の複数の検出用光源から前記反射鏡の表面に向けて他の複数の指向性を有する光を照射する工程と、
前記反射鏡の表面にて反射した前記他の複数の指向性を有する光が、前記他の複数の検出用光源に対応してそれぞれ設けられた複数のミラーを備えた他の集光ミラー群にて反射して反射板に投影され、該反射板に映りこんだ前記他の複数の指向性を有する光を他の撮像手段によって撮像する工程と、
前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記他の指向性を有する光の他の変位量を検出する工程と、
を備え、前記変位量及び他の変位量が算出されたひずみ量と対応するように前記曲率補正することを特徴とする請求項１または２に記載の露光方法。
（４） 前記撮像手段は、前記光源からの露光光の光束の光路上から離れた位置に配置されていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の露光方法。
（５） 少なくとも前記アライメント調整工程後に、前記ワークのアライメントマークと前記マスクのアライメントマークとをアライメント検出系で再検出する工程と、
前記算出工程で、前記再検出された両アライメントのずれ量に基づいて算出された前記マスクと前記ワークの位置ずれ量が許容値以下であるかどうかを判別する工程と、
を備え、
前記判別工程において、前記マスクと前記ワークの位置ずれ量が前記許容値を越える場合に前記アライメント調整工程を実行することを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の露光方法。
（６） 前記マスクのパターンとワークとの間に所定のギャップが設けられていることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の露光方法。
（７） 前記マスクの下面には、前記露光光を透過可能で、且つ、露光時に前記ワークと密着可能な透過媒体が取り付けられていることを特徴とする（６）に記載の露光方法。
（８） ワークを支持するワーク支持部と、マスクを支持するマスク支持部と、前記ワークと前記マスクとを相対的に移動させる送り機構と、光源及び該光源からの露光光の光束を反射する反射鏡を備えた照明光学系と、前記ワークのアライメントマークと前記マスクのアライメントマークとを検出するアライメント検出系と、を備え、前記光源からの露光光の光束を前記マスクを介して前記ワークに照射し、前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光装置であって、
前記露光光の光束の光路上から離れた位置に配置され、前記反射鏡の裏面に向けて複数の指向性を有する光を照射する複数の検出用光源と、前記複数の検出用光源に対応してそれぞれ設けられ、前記反射鏡の裏面にて反射した前記複数の指向性を有する光をそれぞれ反射する複数のミラーを備えた集光ミラー群と、前記複数のミラーで反射された前記複数の指向性を有する光が投影される反射板と、前記反射板に映りこんだ前記複数の指向性を有する光を撮像する撮像手段と、前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記複数の指向性を有する光の変位量を検出する制御部と、を有する曲率補正量検出系をさらに備え、
前記照明光学系は、前記反射鏡の周縁部と裏面のいずれかを支持する支持機構と、該支持機構を移動可能な駆動手段と、を備え、
前記送り機構は、前記アライメント検出系で検出された前記両アライメントマークのずれ量から算出された前記マスクと前記ワークの位置ずれ量に基づいて、前記ワークと前記マスクとを相対的に移動することで、前記ワークと前記マスクとのアライメントを調整するとともに、
前記反射鏡は、前記反射鏡の曲率を補正した際に前記曲率補正量検出系で検出された前記複数の指向性を有する光の変位量が、前記算出されたワークのひずみ量と対応するように、前記駆動手段によって前記支持機構を移動させることで、その曲率を補正することを特徴とする露光装置。
（９） 前記反射鏡の裏面には、略鏡面状の部材が取り付けられていることを特徴とする（８）に記載の露光装置。
（１０） 前記曲率補正量検出系は、前記露光光の光束の光路上から離れた位置に配置され、前記反射鏡の表面に向けて他の複数の指向性を有する光を照射する他の複数の検出用光源と、前記他の複数の検出用光源に対応してそれぞれ設けられ、前記反射鏡の表面にて反射した前記他の複数の指向性を有する光をそれぞれ反射する複数のミラーを備えた他の集光ミラー群と、前記他の複数のミラーで反射された前記他の複数の指向性を有する光が投影される他の反射板と、前記他の反射板に映りこんだ前記他の複数の指向性を有する光を撮像する他の撮像手段と、を備え、
前記制御部は、前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記他の複数の指向性を有する光の他の変位量をさらに検出することを特徴とする（８）または（９）に記載の露光装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の露光方法及び露光装置によれば、アライメント検出系で検出されたワークとマスクのアライメントマークのずれ量に基づいて、マスクとワークの位置ずれ量とワークのひずみ量とを算出し、算出された位置ずれ量に基づいて、ワークとマスクとのアライメントを調整すると共に、アライメント調整と同時又は別々のタイミングにおいて、算出されたひずみ量に基づいて、光源からの露光光の光束を反射する反射鏡の曲率を補正するようにしたので、ワークがひずんでいる場合でもワークの被露光領域の形状に応じてマスクのパターンを精度良く露光転写することができる。
【００１０】
また、反射鏡の曲率補正は、露光光の光束の光路上から離れた位置に配置された複数の検出用光源から反射鏡の裏面に向けて複数の指向性を有する光を照射する工程と、反射鏡の裏面にて反射した複数の指向性を有する光が、複数の検出用光源に対応してそれぞれ設けられた複数のミラーを備えた集光ミラー群にて反射して反射板に投影され、該反射板に映りこんだ複数の指向性を有する光を撮像手段によって撮像する工程と、反射鏡の曲率を補正した際に撮像される指向性を有する光の変位量を検出する工程と、を備え、該変位量が算出されたひずみ量と対応するように曲率補正するので、指向性を有する光の変位量を撮像しながらワークのひずみ量に対応する反射鏡の曲率補正を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る両面露光装置を説明するための概略図である。
【図２】図１のマスク支持機構を示す断面図である。
【図３】アライメント機構を示す図であり、（ａ）はその正面図であり、（ｂ）は（ａ）のIII−III断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のIII´−III´断面図であり、（ｄ）は（ｂ）のIII´´−III´´断面図である。
【図４】図１の照明光学系を示す図である。
【図５】（ａ）は、照明光学系の反射鏡支持構造を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）のV−V線に沿った断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のV´−V´線に沿った断面図である。
【図６】図５の反射鏡支持構造の支持機構を作動した状態を示す図である。
【図７】照明光学系の反射鏡支持構造の変形例を示す図である。
【図８】本実施形態の曲率補正量検出系を示す図である。
【図９】本実施形態の露光方法のフローチャートを示す図である。
【図１０】アライメント調整後のマスクとワークの位置関係を示す図である。
【図１１】（ａ）は、反射鏡の曲率を補正する前の状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の左のカメラの撮像図であり、（ｃ）は、（ａ）の右のカメラの撮像図である。
【図１２】（ａ）は、反射鏡の曲率を補正した後の状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の左のカメラの撮像図であり、（ｃ）は、（ａ）の右のカメラの撮像図である。
【図１３】反射板に投影されるレーザー光の変位量を示す図である。
【図１４】本発明の曲率補正量検出系の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の各実施形態に係る露光装置及び露光方法について図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して、第１実施形態の両面露光装置を説明すると、図において符号１１はフープ材等のワーク１２を水平方向にタクト送りで巻き出すための巻出し装置、１３は露光位置Ｐの下流側に配置されて露光後のワーク１２を巻き取るための巻取り装置である。
【００１４】
巻出し装置１１と巻取り装置１３との間にはワーク１２の搬送方向に沿って架台１４が設置されており、該架台１４の長手方向の両端部には巻出し装置１１側及び巻取り装置１３側でそれぞれワーク１２を略水平方向に支持するワーク支持部としての支持ロール１５ａ，１５ｂが取り付けられている。
【００１５】
また、架台１４上にはインデクサーテーブル１６がワーク１２の搬送方向に沿ってスライド可能に設けられており、該インデクサーテーブル１６の露光位置Ｐの上流側の端部には第１のインデクサー１７がワーク１２の搬送方向に移動可能に取り付けられ、同下流側の端部には第２のインデクサー１８が取り付けられている。
【００１６】
第２のインデクサー１８は露光位置Ｐの下流側近傍に配置され、第１のインデクサー１７は露光位置Ｐの上流側にインデクサーテーブル１６のストローク＋αだけ離間した位置に配置されており、露光位置Ｐの上流側近傍にはワーク１２の撓みを極力小さくするための支持ロール１９が第１のインデクサー１７に干渉しないように設けられている。なお、前記ストロークの大きさは被露光部位の送り方向の幅以上とされるが、材料の歩留り向上のためにはできるだけこの幅に近い大きさが好ましい。
【００１７】
各インデクサー１７，１８は、インデクサーテーブル１６が図１で最も左寄りに位置するときにおける第２のインデクサー１８が表マスク２１及び裏マスク２２を支持する図２のマスク支持機構５３と干渉せず、且つインデクサーテーブル１６が図１で最も右寄りに位置するときにおける第１のインデクサー１７（二点鎖線で示す）が支持ロール１９と干渉しないという条件を満たしつつ、できるだけ小さな間隔で互いに離間配置されており、露光後にワーク１２をクランプ（例えばエアシリンダ等を用いる）し、インデクサーテーブル１６を所定の送り量で下流側に送ることにより該ワーク１２を同方向に搬送して新たな被露光部位を露光位置Ｐに配置する。
【００１８】
そして、該搬送後は、アライメント、マスク密着等が完了した後に各インデクサー１７，１８によるワーク１２のクランプが解除されてインデクサーテーブル１６が元の位置に復帰する。
各インデクサー１７，１８によるワーク１２の送り量に応じて巻出し装置１１によるワーク１２の巻出しと巻取り装置１３によるワーク１２の巻取りが行われる。なお、符号１２ａは巻出し装置１１側と巻取り装置１３側に設けられたワーク送りのバッファ部分である。
また、インデクサーテーブル１６の第１のインデクサー１７側には、該第１のインデクサー１７を上流側に押すことで、露光位置Ｐに送られた各インデクサー１７，１８間のワーク１２に対してバックテンションを付与するためのシリンダー装置２０が設置されている。
【００１９】
即ち、シリンダー装置２０の本体（ハウジング）はインデクサーテーブル１６上に固定されており、シリンダー装置２０の伸縮可能なロッドが図１で本体の左端から突出し、その先端がインデクサー１７に固定されている。
ここで、ワークのクランプ及びバックテンション付与の動作について説明する。
まず、図１の実線で示すように、インデクサーテーブル１６が元の位置に復帰した状態で、各インデクサー１７，１８のそれぞれのクランプ部により、ワーク１２をクランプする。このとき、支持ロール１９がインデクサー１７及び１８の中央付近でワーク１２を下から支持していることにより、各インデクサー１７，１８間のワーク１２の撓みは小さく抑えられる。
【００２０】
次に、シリンダー装置２０を作動させ、インデクサー１７を図１で左方へ所定の力で押圧する。これにより、各インデクサー１７，１８間でのワーク１２の撓み量を更に小さく抑えることができる。
シリンダー装置２０による押圧力は上記のようなワーク１２の自重による撓みを抑制するのに必要最低限の大きさに設定されており、ワーク１２に過大な力が加わらないようにしている。以上で、クランプ及びバックテンション付与が完了となる。
【００２１】
図２に示すように、露光位置Ｐでのワーク１２の被露光部位の表裏面にはそれぞれ所定の転写パターンを有した表マスク２１及び裏マスク２２を支持するマスク支持部及び送り機構としてのマスク支持機構５３が設けられている。マスク支持機構５３は、マスク調整ベース３４ａ，３４ｂ、すべり軸受３５ａ，３５ｂ、マスクベース３６ａ，３６ｂ、及び、マスクベース３６ａ，３６ｂに設けられるアライメント機構４９（図３参照。）を備える。マスク調整ベース３４ａ，３４ｂには、表マスク２１及び裏マスク２２が真空引きによって吸着されて、着脱自在に取付けられている。そして、このマスク調整ベース３４ａ，３４ｂは、マスク２１，２２間のアライメントを行うべく、すべり軸受３５ａ，３５ｂを介してマスクベース３６ａ，３６ｂにＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ方向（Ｘ、Ｙ平面内での回転方向）に微少移動可能に支持されている。
【００２２】
具体的に、図３に示すように、マスクベース３６ａには、マスク調整ベース３４ａと複数のターカイト支持部材８２とが、複数のボルト８３によってマスクベース３６ａを挟むようにして取り付けられている。マスクベース３６ａには、ボルト８３が隙間を持って挿入される挿入孔３６ａ１が形成されており、挿入孔３６ａ１には、ボルト８３の周囲にターカイト支持部材８２とマスク調整ベース３４ａとの高さを決めるカラー８４が配置されている。ターカイト支持部材８２のマスクベース３６ａとの対向面、及びマスクベース３６ａのマスク調整ベース３４ａとの対向面には、すべり軸受としてのターカイト３５ａが取り付けられている。これにより、マスク調整ベース３４ａは、マスクベース３６ａに対してＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ方向（Ｘ、Ｙ平面内での回転方向）に微少移動可能に支持されている。また、マスクベース３６ａの開口を介してＸ軸方向で対向する２つのターカイト支持部材８２ａ，８２ｂのうち、一方のターカイト支持部材８２ａには、アライメント機構４９として、Ｙ軸方向に駆動する駆動ユニット８５ａ、Ｘ軸方向に駆動する駆動ユニット８５ｂ、及びターカイト支持部材８２ａに所定の予圧を付与する予圧ユニット８６ａとが設けられ、他方のターカイト支持部材８２ｂには、Ｙ軸方向に駆動する駆動ユニット８５ｃ、及びターカイト支持部材８２ｂに所定の予圧を付与する予圧ユニット８６ｂ、８６ｃとが設けられる。さらに、ターカイト支持部材８２ａ，８２ｂの一方のボルト８３の周囲で、ターカイト支持部材８２ａ，８２ｂとカラー８４との間、及び、マスク調整ベース３４ａとカラー８４との間には、他のカラー８７が挟まれている。従って、駆動ユニット８５ｂを駆動することでマスク調整ベース３４ａをＸ軸方向に微少移動可能で、駆動ユニット８５ａ，８５ｃを同期して駆動することでマスク調整ベース３４ａをＹ軸方向に微少移動可能で、駆動ユニット８５ａ，８５ｃをＹ軸方向に相対的に駆動することでマスク調整ベース３４ａをθ方向に微少移動可能である。また、駆動ユニット８５ａ，８５ｂ，８５ｃによって押圧されるターカイト支持部材８２ａ，８２ｂには、他のカラー８７が設けられているので、ターカイト支持部材８２ａ，８２ｂ及びマスク調整ベース３４ａと、カラー８４との間のガタつきを防止し、繰り返し応答性を向上している。なお、裏マスク２２を支持するマスク支持機構５３も同様である。
【００２３】
表マスク２１及び裏マスク２２の表面には、クロムによって転写パターンＰが形成されており、さらに、所定の厚さを有するフォトマスクフィルム（透明フィルム）８０が貼り付けられている（図１１参照。）。なお、表マスク２１及び裏マスク２２の表面には、マ
スク２１，２２とワーク１２との間に所定のギャップを与えて、露光光を透過可能な透過媒体が取り付けられればよく、透明フィルム８０に限定されず、ガラスであってもよい。更には、非露光領域となる外周部にシム材を貼付け、エアギャップを形成してもよい。
【００２４】
マスクベース３６ａ，３６ｂは、Ｚ軸フレーム３７ａ，３７ｂに固着されている。なお、マスク調整ベース３４ａ，３４ｂ、マスクベース３６ａ，３６ｂ、Ｚ軸フレーム３７ａ，３７ｂには孔が開口されており、照明光学系６０ａ，６０ｂからの照射光を表裏のマスク２１，２２に照射可能になっている。なお、照明光学系６０ａ，６０ｂもＺ軸方向に移動可能に構成されている。
【００２５】
Ｚ軸フレーム３７ａ，３７ｂの底部は、Ｚ軸直動軸受３９ａ，３９ｂを介して、両面露光部ベース４０上に固定されたＺ軸ステージ４１ａ，４１ｂにより支持され、Ｚ軸駆動部４２ａ，４２ｂにより駆動されてＺ軸ステージ４１ａ，４１ｂ上をＺ軸方向へ移動可能に構成されている。すなわち、Ｚ軸駆動部４２ａ，４２ｂは、Ｚ軸駆動モータ４３ａ，４３ｂ、このＺ軸駆動モータ４３ａ，４３ｂの回転軸に連接されたボールネジ４４ａ，４４ｂ、このボールネジ４４ａ，４４ｂを支持する支柱４５ａ，４５ｂ、Ｚ軸フレーム３７ａ，３７ｂに取付けられた駆動継手４６ａ，４６ｂ、および駆動継手４６ａ，４６ｂに埋設されてボールネジ４４ａ，４４ｂと螺合されたナット４７ａ，４７ｂにより構成されている。
【００２６】
このような構成の下で、それぞれＺ軸駆動モータ４３ａ，４３ｂの回転に連動してボールネジ４４ａ，４４ｂが回転すると、ボールネジ４４ａ，４４ｂとナット４７ａ，４７ｂとの作用により、Ｚ軸フレーム３７ａ，３７ｂは駆動継手４６ａ，４６ｂと共にＺ軸方向に移動され、ワーク１２の両面にマスク２１，２２が密着されることとなる。
【００２７】
表裏のＺ軸フレーム３７ａ，３７ｂには、それぞれ４個ずつ支持部材としての位置決め調整用ネジ５０、または変形量吸収用間座５１が設けられ、これらを介した状態でマスクベース３６ａ，３６ｂが固定されるようになっている。なお、図２では、便宜上、表側には位置決め調整用ネジ５０、裏側には変形量吸収用間座５１が示されている。これら位置決め調整用ネジ５０、変形量吸収用間座５１は、加工時や組立時に発生した表裏のＺ軸フレーム３７ａ，３７ｂのねじれに伴う表裏のマスク２１，２２のねじれを解消するために利用されるものである。変形量吸収用間座５１は、Ｚ軸フレーム３７ａ，３７ｂの加工誤差、変形を考慮して予めそれぞれ所望の厚さに加工されるものであり、位置決め調整用ねじ５０は、ねじの出入り調整によりＺ軸フレーム３７ａ，３７ｂとマスクベース３６ａ，３６ｂの間隔を調整可能なものである。
【００２８】
さらに、図２に示すように、マスク２１，２２に対して反ワーク１２側には、マスク側のアライメントマークが視認できる位置にそれぞれ進退可能な、複数のアライメント検出系５２（本実施形態では、矩形状のマスクの四隅近傍に、計４つ）が設けられている。各アライメント検出系５２は、ＣＣＤカメラ５５、対物レンズ５６、ミラー５７、照射手段（図示せず）を備えて構成されており、ＣＣＤカメラ５５にて、マスク側のアライメントマーク２１ａ，２２ａ（図１０に、２１ａのみ示す。）とワーク側のアライメントマーク１２ｂとを撮像する。なお、マスク側のアライメントマークが視認できる位置に進出した各アライメント検出系５２は、マスク側のアライメントマーク２１ａ，２１ｂを上方から撮像するように、マスク調整ベース３４ａ，３４ｂと同期して移動する。
【００２９】
これにより、アライメント検出系５２によって、表裏のマスク２１，２２に形成された対応するアライメントマーク２１ａ，２２ａと、ワーク１２のアライメントマーク１２ｂを撮像して検出しながら、アライメント機構４９によって表裏のマスク２１，２２のアライメント調整が行われる。なお、マスク２１，２２のアライメントマーク２１ａ，２２ａ同士がそれぞれ重なり合うようにアライメント機構４９を駆動制御することにより、表裏のマスク２１，２２のアライメントが行われてもよい。
【００３０】
照明光学系６０ａ，６０ｂは、図４に示すように、紫外線照射用の光源である例えば高圧水銀ランプ６１ａ、及びこの高圧水銀ランプ６１ａから照射された光を集光するリフレクタ６１ｂをそれぞれ備えたマルチランプユニット６１と、光路ＥＬの向きを変えるための平面ミラー６２と、照射光路を開閉制御する露光制御用シャッターユニット６４と、露光制御用シャッターユニット６４の下流側に配置され、リフレクタ６１ｂで集光された光を照射領域においてできるだけ均一な照度分布となるようにして出射するオプティカルインテグレータ６５と、インテグレータ６５から出射された光路ＥＬの向きを変えるための平面ミラー６３と、高圧水銀ランプ６１ａからの光を平行光として照射するコリメーションミラー６７と、該平行光をマスクＭに向けて照射する平面ミラー６６と、を備える。なお、オプティカルインテグレータ６５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い。また、光源は、高圧水銀ランプは、単一のランプであってもよく、或いは、ＬＥＤによって構成されてもよい。
【００３１】
そして、露光時にその露光制御用シャッターユニット６４が開制御されると、マルチランプユニット６１から照射された光が、平面ミラー６２、オプティカルインテグレータ６５、平面ミラー６３、コリメーションミラー６７、平面ミラー６６を介して、マスク支持機構に保持されるマスク２１，２２、ひいては基板Ｗの表面にパターン露光用の光として照射され、マスクＭの露光パターンが基板Ｗ上に露光転写される。
【００３２】
ここで、図５に示すように、平面ミラー６６は、正面視矩形状に形成されたガラス素材からなる。平面ミラー６６の裏面の中央付近３箇所、及び周縁部１６箇所には、反射鏡支持構造として、支持機構保持枠７０に固定された複数の支持機構７１が設けられている。中央付近に設けられた支持機構７１では、その支持部７２が平面ミラー６６の裏面に接着剤で固定され、周縁部に設けられた支持機構７１では、その支持部７２，７２ａが平面ミラー６６の表裏面を挟むようにして接着剤で固定されている。また、各支持機構７１の支持部７２，７２ａ寄りの位置には、±０・５ｄｅｇ以上の屈曲を許容する屈曲機構としてのボールジョイント７４が設けられており、支持機構保持枠７０に対して反支持部側の端部には、駆動手段であるモータ７５が取り付けられている。
なお、平面ミラー６６の中央の支持機構７１は、支持機構保持枠７０に固定される構造であってもよい。
【００３３】
また、矩形状の支持機構保持枠７０には、互いに直交する２辺の位置に案内部材７６，７７が取り付けられており、これら案内部材７６，７７に対向する支持部７２ａの側面には、転動部材７８が取り付けられている。また、転動部材７８を案内する案内部材７６，７７の案内面７６ａ，７７ａには、テフロン（登録商標）等の低摩擦機構７９が塗布されている。
【００３４】
さらに、マスク側のアライメントマーク２１ａ，２２ａの位置に露光光を反射する平面ミラー６６の各位置の裏面には、複数の接触式センサ８１が取り付けられている。
【００３５】
これにより、平面ミラー６６は、接触式センサ８１によって平面ミラー６６の変位量をセンシングしながら、支持機構保持枠７０に設けられた各支持機構７１のモータ７５を駆動することにより、各支持機構７１がその長さを変えて支持部７２を直線的に移動させる。そして、各支持機構７１の長さの違いによって、平面ミラー６６は支持部７２に設けられた転動部材７８を介して２つの案内部材７６，７７によって案内されながら、その曲率を局部的に補正し、平面ミラー６６のデクリネーション角を補正することができる。その際、図６に示すように、各支持機構７１は、ボールジョイント７４が設けられているので、支持部側の部分を三次元的に回動可能とすることができ、各支持部７２を平面ミラー６６の表面に沿って傾斜させることができる。このため、移動量の異なる各支持部７２間の平面ミラー６６の各支持部７２近傍位置での応力が大きくなることが抑えられる。従って、平均破壊応力値が小さいガラス素材からなる場合であっても、平面ミラー６６の曲率を局部的に補正する際、ガラスに発生させる応力を従来よりも小さくすることができ、平面ミラー６６を破損することなく、１０ｍｍオーダーで平面ミラー６６を曲げることができ、曲率を大きく変更することができる。
【００３６】
なお、図７に示すように、各支持機構７１は複数（図７では、２つ）のボールジョイント７４を有するものであってもよく、この場合、平面ミラー６６の曲げ量は、各ホールジョイント７４による回動量の合計とすることができ、平面ミラー６６をより大きく曲げることができる。
【００３７】
また、本実施形態では、平面ミラー６６の曲率を補正した際に、ワーク１２のひずみ量に対応する平面ミラー６６の曲率補正が行われたかどうかを判断するための曲率補正量検出系９０が設けられている。曲率補正量検出系９０は、図８に示すように、平面ミラー６６の裏面に向けてレーザー光（指向性を有する光）Ｌを照射するＯＮ／ＯＦＦ可能な複数の検出用光源であるレーザーポインタ（レーザー光源）９１と、複数のレーザーポインタ９１に対応してそれぞれ設けられ、平面ミラー６６の裏面にて反射した複数のレーザー光Ｌをそれぞれ反射する複数のミラー９４を備えた集光ミラー群９６と、複数のミラー９４で反射された複数のレーザー光Ｌが投影される反射板９２と、反射板９２に映りこんだレーザー光Ｌを撮像する撮像手段としてのカメラ９３と、平面ミラー６６の曲率を補正した際に撮像されるレーザー光Ｌの変位量Ｓ１，Ｓ２を検出し、該変位量Ｓ１，Ｓ２が、算出されたひずみ量と対応するように支持機構７１のモータ７５を制御する制御部９５（図４参照。）と、を有する。
【００３８】
平面ミラー６６の裏面には、各支持機構７１と干渉しない位置に、略鏡面状の部材９９が設けられればよく、アルミシールや小型ミラーなどが取り付けられても良いし、或いは、部分的に鏡面処理が施された部材が貼り付けられてもよい。
【００３９】
複数のレーザーポインタ９１は、平面ミラー６６と略平行となるように固定配置されたレーザー設置用フレーム９７にそれぞれ設置され、レーザー光Ｌを露光光の光束の光路ＥＬ外において平面ミラー６６より反露光面側から平面ミラー６６の裏面に向けて角度を持って照射する。また、集光ミラー群９６においても、各ミラー９４は、平面ミラー６６と略平行となるようにレーザー設置用フレーム９７と同一平面上に固定配置されたミラー取付用フレーム９８にそれぞれ設置されている。そして、各ミラー９４は、該集光ミラー群９６よりも小さい反射板９２にレーザー光Ｌを集光するよう各ミラー９４の向きを調整できるように、平面で直交する２軸においてそれぞれ回転駆動する、即ち、回転方向で２自由度の調整機構（図示せず）を有する。また、カメラ９３は、ミラー取付用フレーム９８の中央付近の各ミラー９４と干渉しないスペースに取り付けられている。
【００４０】
従って、レーザーポインタ９１、集光ミラー群９６、反射板９２、カメラ９３は、露光光の光束に影響を与えない、光源からの該光束の光路ＥＬ上から離れた位置に配置されている。
【００４１】
また、制御部９５は、カメラ９３によって撮像されたレーザー光Ｌの位置を、曲率補正前と曲率補正後の変位量Ｓ１，Ｓ２として検出し、該変位量Ｓ１，Ｓ２がワーク１２のひずみ量α、βに対応しているかどうかを確認して、平面ミラー６６の支持機構７１のモータ７５に制御信号を与える。
【００４２】
なお、レーザー設置用フレーム９７は各レーザーポインタ９１を同じ角度を持って平面ミラー６６に照射可能であれば平面ミラー６６と略平行な配置に限定されるものでない。また、ミラー取付用フレーム９８、反射板９２、カメラ９３もこれらの機能を実施可能な任意な位置に配置可能である。
【００４３】
次に、本実施形態の露光方法について、図９〜図１３を参照して説明する。なお、図１１及び図１２では、ワーク１２の上面を露光する場合を模式的に示しており、同様に行われるワーク１２の下面を露光する場合については図示省略している。ここで、フープ状のワーク１２が露光位置Ｐにて平板状とされる際、ワーク１２がひずんで被露光領域Ａが矩形とならず、平行四辺形となる場合がある（図１０参照。）。以下では、このようなワーク１２に露光する場合について説明するが、図１１及び図１２では、ワークの対角位置にあるＣＣＤカメラ５５を示すものとする。
【００４４】
まず、表裏のマスク２１，２２が位置する露光位置Ｐにワーク１２が搬送され（ステップＳ１）、ワーク１２のアライメントマーク１２ｂと各マスク２１，２２のアライメント
マーク２１ａを４箇所のＣＣＤカメラ５５で検出する（ステップＳ２）。そして、制御部９５にて、各ＣＣＤカメラ５５が検出した両アライメントマーク１２ｂ、２１ａのずれ量に基づいて、マスク２１，２２の中心とワーク１２の中心の位置ずれ量と、ワーク１２のひずみ量が別々に計算される。そして、マスク２１，２２の中心とワーク１２の中心の位置ずれ量と、ワーク１２のひずみ量が、それぞれ許容値以下であるかどうか判断する（ステップＳ３）。
【００４５】
マスク２１，２２の中心とワーク１２の中心の位置ずれ量が許容値を越えている場合には、アライメント機構４９による補正量を指令値として算出し、ワーク１２のひずみ量が許容値を越えている場合には、平面ミラー６６の補正量、具体的には、各支持機構７１の移動量を指令値として算出する。
【００４６】
そして、ステップＳ４にて、表裏のマスク２１，２２をアライメントするアライメント機構４９を駆動制御することにより、ワーク１２及び各マスク２１，２２同士のアライメント（ずれ補正）が行われる。これにより、例えば、図１０に示すように、各アライメントカメラ５２の中心、即ち、マスク２１，２２の各アライメントマーク２１ａと、ワーク１２の各アライメントマーク１２ｂの位置ずれ量の合計が最小となり、マスク２１，２２のアライメントマーク２１ａとワーク１２のアライメントマーク１２ｂのずれは主に、ワーク１２のひずみに起因するものとなる。
【００４７】
次に、そして、ステップＳ５にて、ワーク１２の被露光領域Ａの形状に対応するため、平面ミラー６６の曲率を補正して、露光光のデクリネーション角を補正する。具体的には、図１１に示すようなワーク１２のひずみ量α、βに基づいて、各支持機構７１の移動量に関する指令値を各モータ７５へ送り、接触式センサ８１によって平面ミラー６６の変位量を確認しながら、各モータ７５が駆動制御される。
【００４８】
また、この曲率補正の際、レーザーポインタ９１が平面ミラー６６の裏面に向けてレーザー光Ｌを照射する。これによって、カメラ９３は、図１３に示すような、複数のミラー９４を介して反射板９２に映りこんだ曲率補正前のレーザー光Ｌ（図中、黒丸）と、曲率補正後のレーザー光Ｌ´（図中、白丸）とを撮像する。
【００４９】
そして、アライメント機構４９による補正、及び平面ミラー６６による補正が行われた後、再度ステップＳ２にて、ワーク１２のアライメントマーク１２ｂと各マスク２１，２２のアライメントマーク２１ａを４箇所のＣＣＤカメラ５５で検出する。ここで、図１２（ｂ）及び（ｃ）から明らかなように、ＣＣＤカメラ５５は、マスク２１，２２の光路側に位置するので、平面ミラー６６を介した光を受けることができない。このため、ＣＣＤカメラ５５は、平面ミラー６６の曲げ補正によって矯正される両アライメントマークの位置については検出することができず、図１１（ｂ）及び（ｃ）と同様、アライメント機構４９による補正後のワーク１２のアライメントマーク１２ｂと各マスク２１，２２のアライメントマーク２１ａを検出する。従って、補正後のステップＳ３にて、マスク２１，２２の中心とワーク１２の中心の位置ずれ量に基づくアライメント機構４９による補正量が許容値以下であるかどうかを判断する。
【００５０】
また、ステップＳ３では、制御部９５が、カメラ９３によって撮像されたレーザー光Ｌ、Ｌ´の位置を、曲率補正前と曲率補正後の変位量Ｓ１，Ｓ２として検出し、該変位量Ｓ１，Ｓ２がワーク１２のひずみ量α、βに対応しているかどうか、具体的には、レーザー光Ｌ、Ｌ´の変位量Ｓ１，Ｓ２がワーク１２のひずみ量α、βに対応する値に対して許容範囲内であるかを確認する。そして、該変位量Ｓ１，Ｓ２がワーク１２のひずみ量α、βに対応する値の許容範囲内となるまで、平面ミラー６６の支持機構７１のモータ７５に制御信号を与えて、平面ミラー６６による曲率補正が行われる。
【００５１】
その後、ステップＳ３にて計算された位置ずれ量及びひずみ量が許容値以下である場合には、ステップＳ６へ移行し、各マスク２１，２２の透明フィルム８０をワーク１２の表裏面に密着させる。そして、マスク２１，２２とワーク１２との間に所定のギャップを与える透明フィルム８０を介して、各マスク２１，２２の外側にそれぞれ配置された照明光学系６０ａ，６０ｂから各マスク２１，２２に向けて露光光を照射し、該露光光が透明フィルム８０を介して、ワーク１２の被露光領域Ａ（例えば、下地パターン）に照射される。これにより、各マスク２１，２２のパターンがワーク１２の被露光領域Ａの形状と一致した状態で、ワーク１２の表裏面に露光転写される。なお、露光時は、露光位置Ｐにあるワーク１２はマスク２１，２２に保持されるため、各インデクサー１７，１８によるワーク１２のクランプ及びシリンダー装置２０によるワーク１２へのテンション付与は解除される。
【００５２】
上記露光転写が行われた後においては、上述した各インデクサー１７，１８によってワーク１２をクランプした状態でインデクサーテーブル１６を所定の送り量で下流側に送って該ワーク１２を同方向に搬送して新たな被露光部位を露光位置Ｐに配置し（ステップＳ７）、該搬送後に、各インデクサー１７，１８によるワーク１２のクランプを解除してインデクサーテーブル１６を元の位置に復帰させ、その後、露光位置Ｐに送られたワーク１２を各インデクサー１７，１８でクランプしてワーク１２のずれ量を小さくすると共に、シリンダー装置２０によってワーク１２にバックテンションを付与し、上記同様の工程を経て新たな露光転写が行われる。
【００５３】
従って、本実施形態の露光方法によれば、ワーク１２のアライメントマーク１２ｂとマスク２１，２２のアライメントマーク２１ａ，２２ａとをアライメント検出系５２で検出する工程と、アライメント検出系５２で検出された両アライメントマーク１２ｂ，２１ａ，２２ａのずれ量に基づいて、ワーク１２とマスク２１，２２との位置ずれ量とワーク１２のひずみ量α、βとを算出する工程と、算出された位置ずれ量に基づいて、ワーク１２とマスク２１，２２とのアライメントを調整する工程と、アライメント調整工程と同時又は別々のタイミングにおいて、算出されたひずみ量α、βに基づいて、光源からの露光光の光束を反射する平面ミラー６６の曲率を補正する工程と、を備える。これにより、ワーク１２がひずんでいる場合でもワーク１２の被露光領域Ａの形状に応じてマスク２１，２２のパターンを精度良く露光転写することができる。
【００５４】
また、平面ミラー６６の曲率補正工程は、露光光の光束の光路ＥＬ上から離れた位置に配置された複数のレーザーポインタ９１から平面ミラー６６の裏面に向けて複数のレーザー光Ｌを照射する工程と、平面ミラー６６の裏面にて反射した複数のレーザー光Ｌが、複数のレーザーポインタ９１に対応してそれぞれ設けられた複数のミラー９４を備えた集光ミラー群９６にて反射して反射板９２に投影され、該反射板９２に映りこんだ複数のレーザー光Ｌをカメラ９３によって撮像する工程と、平面ミラー６６の曲率を補正した際に撮像されるレーザー光Ｌ、Ｌ´の変位量Ｓ１，Ｓ２を検出する工程と、を備え、該変位量Ｓ１，Ｓ２が算出されたひずみ量α、βと対応するように曲率補正するので、レーザー光Ｌ、Ｌ´の変位量Ｓ１、Ｓ２を撮像しながらワーク１２のひずみ量α、βに対応する平面ミラー６６の曲率補正を確実に行うことができる。また、この曲率補正検出系９０において、レーザーポインタ９１や集光ミラー群９６、反射板９２はそれぞれ固定して配置されているので、再現性の良い検出が可能となる。また、この曲率補正検出系９０は、アライメント検出系５２と独立に配置されていることから、アライメント検出系５２の位置に係わらず曲率補正工程を実施することができる。
特に、平面ミラー６６の裏面に複数のレーザー光Ｌを照射して、平面ミラー６６の曲率を補正した際のレーザー光の変位量を検出するので、レーザー光Ｌが光路ＥＬ上を通過することがなく、自由度の高いレイアウトが可能となる。
【００５５】
さらに、カメラ９３も、マルチランプユニット６１からの露光光の光束の光路上から離れた位置に配置されているので、実際の露光動作中、露光光の光束に影響を与えることがない。
【００５６】
また、少なくともアライメント調整工程後に、ワーク１２のアライメントマーク１２ｂとマスク２１，２２のアライメントマーク２１ａ，２２ａとをアライメント検出系で再検出する工程と、算出工程で、再検出された両アライメント１２ｂ，２１ａ，２２ａのずれ量に基づいて算出されたマスク２１，２２とワーク１２の位置ずれ量が許容値以下であるかどうかを判別する工程と、を備え、判別工程において、マスク２１，２２とワーク１２の位置ずれ量が許容値を越える場合にアライメント調整工程を実行するので、より精度良く露光転写することができる。
【００５７】
また、マスク２１，２２に描画された転写パターンとワーク１２との間に所定のギャップが設けられているので、マスク２１，２２に入射される光が平面ミラー６６の曲げによるデクリネーション角によって所定のギャップ分曲げられるので、マスクのパターンがワークのひずみに対応して投影される。これにより、ワーク１２がひずんでいる場合でもワーク１２の被露光領域Ａの形状に応じてマスク２１，２２のパターンを精度良く露光転写することができる。
【００５８】
マスク２１，２２の下面には、露光時にワーク１２と密着可能な透明フィルム８０が取り付けられているので、密着露光方式による解像度の高い露光転写を実現できると共に、ワーク１２とマスク２１，２２との間に間隔を持たせる事で、平面ミラー６６の曲率を変えてデクリネーション角を補正し、マスク２１，２２のパターンを、ワーク１２のひずみに対応するように精度良く露光転写することができる。
【００５９】
また、アライメント検出系５２で検出された両アライメントマーク１２ｂ，２１ａ，２２ａのずれ量に基づいて、マスク２１，２２の中心とワーク１２の中心のずれ量と、ワーク１２のひずみ量が算出され、平面ミラー６６は、算出されたワーク１２のひずみ量に基づいて、平面ミラー６６の周縁部と裏面のいずれかを支持する複数の支持機構７１をモータ７５によって駆動することで、その曲率を局部的に補正するので、各支持機構７１のモータ７５を駆動制御することによって、平面ミラー６６の曲率補正を容易に行うことができる。
【００６０】
さらに、本実施形態の露光装置によれば、露光光の光束の光路ＥＬ上から離れた位置に配置され、平面ミラー６６の裏面に向けて複数のレーザー光Ｌを照射する複数のレーザーポインタ９１と、複数のレーザーポインタ９１に対応してそれぞれ設けられ、平面ミラー６６の裏面にて反射した複数のレーザー光Ｌをそれぞれ反射する複数のミラー９４を備えた集光ミラー群９６と、複数のミラー９４で反射された複数のレーザー光Ｌが投影される反射板９２と、反射板９２に映りこんだ複数のレーザー光Ｌを撮像するカメラ９３と、平面ミラーの曲率を補正した際に撮像される複数のレーザー光Ｌ，Ｌ´の変位量Ｓ１，Ｓ２を検出する制御部９５と、を有する曲率補正量検出系９０をさらに備え、照明光学系６０ａ，６０ｂは、平面ミラー６６の周縁部と裏面のいずれかを支持する支持機構７１と、支持機構７１を移動可能なモータ７５と、を備え、マスク支持機構５３は、アライメント検出系５２で検出された両アライメントマークのずれ量から算出されたマスク２１，２２とワーク１２の位置ずれ量に基づいて、ワーク１２とマスク２１，２２とを相対的に移動することで、ワーク１２とマスク２１，２２とのアライメントを調整するとともに、平面ミラー６６は、その曲率を補正した際に曲率補正量検出系９０で検出された複数のレーザー光Ｌ、Ｌ´の変位量Ｓ１，Ｓ２が、算出されたワーク１２のひずみ量α、βと対応するように、モータ７５によって支持機構７１を移動させることで、その曲率を局部的に補正する。これにより、ワーク１２がひずんでいる場合でもワーク１２の被露光領域の形状に応じてマスク２１，２２のパターンを精度良く露光転写することができる。
【００６１】
なお、上記実施形態では、ワーク１２とマスク２１，２２とのアライメントを調整した後に、平面ミラー６６の曲率補正が行われているが、アライメント調整と平面ミラー６６の曲率補正を同時に行って、タクトタイムの短縮を図ってもよい。また、アライメント調整を複数回行って、位置ずれ量が許容値以下となった後に、平面ミラー６６の曲率補正を、透明フィルム８０とワーク１２とを密着させてから行ってもよい。
【００６２】
また、本発明は、図１４に示すような他の曲率補正量検出系１９０を設けて、平面ミラーの両面でのレーザー光の変位量を検出しながら、平面ミラー６６の曲率補正を行なっても良い。この他の曲率補正量検出系１９０は、レーザー光Ｌａをそれぞれ照射するＯＮ／ＯＦＦ可能な複数の他の検出用光源であるレーザーポインタ１９１（レーザー光源）と、平面ミラー６６の表面で反射されたレーザー光Ｌａが投影される固定配置された他の反射板１９２と、複数のレーザーポインタ１９１に対応してそれぞれ設けられ、平面ミラー６６の表面にて反射したレーザー光Ｌａを反射板１９２に向けてそれぞれ反射する複数のミラー１９４を備えた他の集光ミラー群１９６と、平面ミラー６６及び集光ミラー群１９６を介して、反射板１９２に映りこんだレーザー光Ｌａを撮像するカメラ１９３（他の撮像手段）と、を備える。
【００６３】
複数のレーザーポインタ１９１も、平面ミラー６６と略平行となるように固定配置されたレーザー設置用フレーム１９７にそれぞれ設置され、レーザー光Ｌａを露光光の光束の光路ＥＬ外において平面ミラー６６より露光面側から平面ミラー６６に向けて角度を持って照射する。また、集光ミラー群１９６においても、各ミラー１９４は、平面ミラー６６と略平行となるようにレーザー設置用フレーム１９７と同一平面上に固定配置されたミラー取付用フレーム１９８にそれぞれ設置されている。そして、各ミラー１９４は、該集光ミラー群１９６よりも小さい反射板１９２にレーザー光Ｌａを集光するよう各ミラー１９４の向きを調整できるように、平面で直交する２軸においてそれぞれ回転駆動する、即ち、回転方向で２自由度の調整機構（図示せず）を有する。また、カメラ１９３は、ミラー取付用フレーム１９８の中央付近の各ミラー１９４と干渉しないスペースに取り付けられている。
【００６４】
従って、この他の曲率補正量検出系１９０においても、カメラ１９３によって平面ミラー６６の曲率補正前と曲率補正後の変位量を検出することができる。また、この他の曲率補正量検出系１９０においても、レーザーポインタ１９１や集光ミラー群１９６、反射板１９２はそれぞれ固定して配置されているので、再現性の良い検出が可能となる。また、この曲率補正量検出系１９０は、アライメント検出系５２と独立に配置されていることから、アライメント検出系５２の位置に係わらず曲率補正工程を実施することができる。
【００６５】
なお、レーザー設置用フレーム１９７は各レーザーポインタ１９１を同じ角度を持って平面ミラー６６に照射可能であれば平面ミラー６６と略平行な配置に限定されるものでない。また、ミラー取付用フレーム１９８、反射板１９２、カメラ１９３もこれらの機能を実施可能な任意な位置に配置可能である。
【００６６】
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。
【００６７】
本発明の曲率を補正する反射鏡としては、上記実施形態の平面ミラー６６に限定されるものでなく、他の平面ミラー６３やコリメーションミラー６７に設けられても良く、任意の反射鏡に適用することができ、また、これらミラー６３，６６，６７の複数のミラーの曲率を補正するようにしてもよい。さらに、複数のミラーを曲率補正する場合には、縮尺補正をコリメーションミラー６７によって行い、ひずみ補正を平面ミラー６６によって行うように、補正の役割をミラー毎に分担することができる。
【００６８】
また、反射板９２は、シャッターユニット６４と別体に設けられているが、シャッターユニット６４が露光光の光路上におけるインテグレータ６５の下流側にある場合には、シャッターユニット６４によって構成されてもよい。
【００６９】
また、曲率補正量検出系として、反射板に照射する光は、レーザー光に限らず、指向性を有する露光光の光束より小さい光束の光を射出するものであればよい。
さらに、本発明の反射鏡曲率調整機構と曲率補正量検出系は、近接露光装置、密着露光装置に限らず、レンズ系でひずみ補正を行う投影露光装置以外の露光装置に適用可能である。
加えて、本発明の指向性を有する光を照射する検出用光源は、マスク近傍に配置されることが好ましいが、反射鏡に対して露光面側に配置されればよく、マスクよりワークチャック側に配置されてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１２ ワーク
１２ｂ ワーク側アライメントマーク
１５ａ，１５ｂ 支持ロール（ワーク支持部）
２１，２２ マスク
２１ａ マスク側アライメントマーク
４９ アライメント機構
５２ アライメント検出系
５３ マスク支持機構（マスク支持部、送り機構）
６０ａ，６０ｂ 照明光学系
６１ マルチランプユニット（光源）
６３，６６ 平面ミラー（反射鏡）
６７ コリメーションミラー（反射鏡）
７１ 支持機構
７５ モータ（駆動手段）
８０ 透明フィルム（透過媒体、フォトマスクフィルム）
９０ 曲率補正量検出系
９１ レーザーポインタ（レーザー光源、検出用光源）
９２ 反射板
９３ カメラ（撮像手段）
９５ 制御部
９９ 略鏡面状の部材
１９０ 他の曲率補正量検出系
１９１ レーザーポインタ（他の検出用光源）
１９２ 他の反射板
１９３ カメラ（他の撮像手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの露光光の光束をマスクを介してワークに照射し、前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光方法であって、
前記ワークのアライメントマークと前記マスクのアライメントマークとをアライメント検出系で検出する工程と、
前記アライメント検出系で検出された前記両アライメントマークのずれ量に基づいて、前記マスクと前記ワークの位置ずれ量と前記ワークのひずみ量とを算出する工程と、
前記算出された位置ずれ量に基づいて、前記ワークと前記マスクとのアライメントを調整する工程と、
前記アライメント調整工程と同時又は別々のタイミングにおいて、前記算出されたひずみ量に基づいて、前記光源からの露光光の光束を反射する反射鏡の曲率を補正する工程と、
を備え、
前記反射鏡の曲率補正工程は、
前記露光光の光束の光路上から離れた位置に配置された複数の検出用光源から前記反射鏡の裏面に向けて複数の指向性を有する光を照射する工程と、
前記反射鏡の裏面にて反射した前記複数の指向性を有する光が、前記複数の検出用光源に対応してそれぞれ設けられた複数のミラーを備えた集光ミラー群にて反射して反射板に投影され、該反射板に映りこんだ前記複数の指向性を有する光を撮像手段によって撮像する工程と、
前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記指向性を有する光の変位量を検出する工程と、
を備え、該変位量が算出されたひずみ量と対応するように前記曲率補正することを特徴とする露光方法。
【請求項２】
前記反射鏡の裏面には、略鏡面状の部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記反射鏡の曲率補正工程は、
前記露光光の光束の光路上から離れた位置に配置された他の複数の検出用光源から前記反射鏡の表面に向けて他の複数の指向性を有する光を照射する工程と、
前記反射鏡の表面にて反射した前記他の複数の指向性を有する光が、前記他の複数の検出用光源に対応してそれぞれ設けられた複数のミラーを備えた他の集光ミラー群にて反射して反射板に投影され、該反射板に映りこんだ前記他の複数の指向性を有する光を他の撮像手段によって撮像する工程と、
前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記他の指向性を有する光の他の変位量を検出する工程と、
を備え、前記変位量及び他の変位量が算出されたひずみ量と対応するように前記曲率補正することを特徴とする請求項１または２に記載の露光方法。
【請求項４】
前記撮像手段は、前記光源からの露光光の光束の光路上から離れた位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の露光方法。
【請求項５】
少なくとも前記アライメント調整工程後に、前記ワークのアライメントマークと前記マスクのアライメントマークとをアライメント検出系で再検出する工程と、
前記算出工程で、前記再検出された両アライメントのずれ量に基づいて算出された前記マスクと前記ワークの位置ずれ量が許容値以下であるかどうかを判別する工程と、
を備え、
前記判別工程において、前記マスクと前記ワークの位置ずれ量が前記許容値を越える場合に前記アライメント調整工程を実行することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の露光方法。
【請求項６】
前記マスクのパターンとワークとの間に所定のギャップが設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の露光方法。
【請求項７】
前記マスクの下面には、前記露光光を透過可能で、且つ、露光時に前記ワークと密着可能な透過媒体が取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載の露光方法。
【請求項８】
ワークを支持するワーク支持部と、マスクを支持するマスク支持部と、前記ワークと前記マスクとを相対的に移動させる送り機構と、光源及び該光源からの露光光の光束を反射する反射鏡を備えた照明光学系と、前記ワークのアライメントマークと前記マスクのアライメントマークとを検出するアライメント検出系と、を備え、前記光源からの露光光の光束を前記マスクを介して前記ワークに照射し、前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光装置であって、
前記露光光の光束の光路上から離れた位置に配置され、前記反射鏡の裏面に向けて複数の指向性を有する光を照射する複数の検出用光源と、前記複数の検出用光源に対応してそれぞれ設けられ、前記反射鏡の裏面にて反射した前記複数の指向性を有する光をそれぞれ反射する複数のミラーを備えた集光ミラー群と、前記複数のミラーで反射された前記複数の指向性を有する光が投影される反射板と、前記反射板に映りこんだ前記複数の指向性を有する光を撮像する撮像手段と、前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記複数の指向性を有する光の変位量を検出する制御部と、を有する曲率補正量検出系をさらに備え、
前記照明光学系は、前記反射鏡の周縁部と裏面のいずれかを支持する支持機構と、該支持機構を移動可能な駆動手段と、を備え、
前記送り機構は、前記アライメント検出系で検出された前記両アライメントマークのずれ量から算出された前記マスクと前記ワークの位置ずれ量に基づいて、前記ワークと前記マスクとを相対的に移動することで、前記ワークと前記マスクとのアライメントを調整するとともに、
前記反射鏡は、前記反射鏡の曲率を補正した際に前記曲率補正量検出系で検出された前記複数の指向性を有する光の変位量が、前記算出されたワークのひずみ量と対応するように、前記駆動手段によって前記支持機構を移動させることで、その曲率を補正することを特徴とする露光装置。
【請求項９】
前記反射鏡の裏面には、略鏡面状の部材が取り付けられていることを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記曲率補正量検出系は、前記露光光の光束の光路上から離れた位置に配置され、前記反射鏡の表面に向けて他の複数の指向性を有する光を照射する他の複数の検出用光源と、前記他の複数の検出用光源に対応してそれぞれ設けられ、前記反射鏡の表面にて反射した前記他の複数の指向性を有する光をそれぞれ反射する複数のミラーを備えた他の集光ミラー群と、前記他の複数のミラーで反射された前記他の複数の指向性を有する光が投影される他の反射板と、前記他の反射板に映りこんだ前記他の複数の指向性を有する光を撮像する他の撮像手段と、を備え、
前記制御部は、前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記他の複数の指向性を有する光の他の変位量をさらに検出することを特徴とする請求項８または９に記載の露光装置。
【請求項１】
光源からの露光光の光束をマスクを介してワークに照射し、前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光方法であって、
前記ワークのアライメントマークと前記マスクのアライメントマークとをアライメント検出系で検出する工程と、
前記アライメント検出系で検出された前記両アライメントマークのずれ量に基づいて、前記マスクと前記ワークの位置ずれ量と前記ワークのひずみ量とを算出する工程と、
前記算出された位置ずれ量に基づいて、前記ワークと前記マスクとのアライメントを調整する工程と、
前記アライメント調整工程と同時又は別々のタイミングにおいて、前記算出されたひずみ量に基づいて、前記光源からの露光光の光束を反射する反射鏡の曲率を補正する工程と、
を備え、
前記反射鏡の曲率補正工程は、
前記露光光の光束の光路上から離れた位置に配置された複数の検出用光源から前記反射鏡の裏面に向けて複数の指向性を有する光を照射する工程と、
前記反射鏡の裏面にて反射した前記複数の指向性を有する光が、前記複数の検出用光源に対応してそれぞれ設けられた複数のミラーを備えた集光ミラー群にて反射して反射板に投影され、該反射板に映りこんだ前記複数の指向性を有する光を撮像手段によって撮像する工程と、
前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記指向性を有する光の変位量を検出する工程と、
を備え、該変位量が算出されたひずみ量と対応するように前記曲率補正することを特徴とする露光方法。
【請求項２】
前記反射鏡の裏面には、略鏡面状の部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記反射鏡の曲率補正工程は、
前記露光光の光束の光路上から離れた位置に配置された他の複数の検出用光源から前記反射鏡の表面に向けて他の複数の指向性を有する光を照射する工程と、
前記反射鏡の表面にて反射した前記他の複数の指向性を有する光が、前記他の複数の検出用光源に対応してそれぞれ設けられた複数のミラーを備えた他の集光ミラー群にて反射して反射板に投影され、該反射板に映りこんだ前記他の複数の指向性を有する光を他の撮像手段によって撮像する工程と、
前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記他の指向性を有する光の他の変位量を検出する工程と、
を備え、前記変位量及び他の変位量が算出されたひずみ量と対応するように前記曲率補正することを特徴とする請求項１または２に記載の露光方法。
【請求項４】
前記撮像手段は、前記光源からの露光光の光束の光路上から離れた位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の露光方法。
【請求項５】
少なくとも前記アライメント調整工程後に、前記ワークのアライメントマークと前記マスクのアライメントマークとをアライメント検出系で再検出する工程と、
前記算出工程で、前記再検出された両アライメントのずれ量に基づいて算出された前記マスクと前記ワークの位置ずれ量が許容値以下であるかどうかを判別する工程と、
を備え、
前記判別工程において、前記マスクと前記ワークの位置ずれ量が前記許容値を越える場合に前記アライメント調整工程を実行することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の露光方法。
【請求項６】
前記マスクのパターンとワークとの間に所定のギャップが設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の露光方法。
【請求項７】
前記マスクの下面には、前記露光光を透過可能で、且つ、露光時に前記ワークと密着可能な透過媒体が取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載の露光方法。
【請求項８】
ワークを支持するワーク支持部と、マスクを支持するマスク支持部と、前記ワークと前記マスクとを相対的に移動させる送り機構と、光源及び該光源からの露光光の光束を反射する反射鏡を備えた照明光学系と、前記ワークのアライメントマークと前記マスクのアライメントマークとを検出するアライメント検出系と、を備え、前記光源からの露光光の光束を前記マスクを介して前記ワークに照射し、前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光装置であって、
前記露光光の光束の光路上から離れた位置に配置され、前記反射鏡の裏面に向けて複数の指向性を有する光を照射する複数の検出用光源と、前記複数の検出用光源に対応してそれぞれ設けられ、前記反射鏡の裏面にて反射した前記複数の指向性を有する光をそれぞれ反射する複数のミラーを備えた集光ミラー群と、前記複数のミラーで反射された前記複数の指向性を有する光が投影される反射板と、前記反射板に映りこんだ前記複数の指向性を有する光を撮像する撮像手段と、前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記複数の指向性を有する光の変位量を検出する制御部と、を有する曲率補正量検出系をさらに備え、
前記照明光学系は、前記反射鏡の周縁部と裏面のいずれかを支持する支持機構と、該支持機構を移動可能な駆動手段と、を備え、
前記送り機構は、前記アライメント検出系で検出された前記両アライメントマークのずれ量から算出された前記マスクと前記ワークの位置ずれ量に基づいて、前記ワークと前記マスクとを相対的に移動することで、前記ワークと前記マスクとのアライメントを調整するとともに、
前記反射鏡は、前記反射鏡の曲率を補正した際に前記曲率補正量検出系で検出された前記複数の指向性を有する光の変位量が、前記算出されたワークのひずみ量と対応するように、前記駆動手段によって前記支持機構を移動させることで、その曲率を補正することを特徴とする露光装置。
【請求項９】
前記反射鏡の裏面には、略鏡面状の部材が取り付けられていることを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記曲率補正量検出系は、前記露光光の光束の光路上から離れた位置に配置され、前記反射鏡の表面に向けて他の複数の指向性を有する光を照射する他の複数の検出用光源と、前記他の複数の検出用光源に対応してそれぞれ設けられ、前記反射鏡の表面にて反射した前記他の複数の指向性を有する光をそれぞれ反射する複数のミラーを備えた他の集光ミラー群と、前記他の複数のミラーで反射された前記他の複数の指向性を有する光が投影される他の反射板と、前記他の反射板に映りこんだ前記他の複数の指向性を有する光を撮像する他の撮像手段と、を備え、
前記制御部は、前記反射鏡の曲率を補正した際に撮像される前記他の複数の指向性を有する光の他の変位量をさらに検出することを特徴とする請求項８または９に記載の露光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
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【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１５５０８６（Ｐ２０１２−１５５０８６Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３２４５（Ｐ２０１１−１３２４５）
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（３１１０１１４４９）ＮＳＫテクノロジー株式会社 (51)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（３１１０１１４４９）ＮＳＫテクノロジー株式会社 (51)
【Ｆターム（参考）】
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