JP2004335864A - Aligner and exposure method - Google Patents

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Norihiro Miike
教宏 三池
Akihito Shirato
章仁 白戸
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aligner capable of optionally setting the size of a pattern to be formed on a photosensitive substrate at the time of splice exposure. <P>SOLUTION: The aligner for illuminating a mask by exposure light while synchronously moving the mask and the photosensitive substrate in the X axis direction and exposing the mask so that a part of a pattern image of the mask which is to be transferred to the substrate next is overlapped to a pattern image, of a mask which is previously transferred to the substrate comprises a visual field stop 20 for setting the width of a pattern image in the X axis direction which is to be transferred to the photosensitive substrate, a light shielding plate 40 for setting the width of the pattern image in the Y axis direction, and a blind 30 having two attenuation parts 30A, 30B for setting an overlapped area of pattern images and gradually attenuating the integrated exposure quantity of the overlapped area of the pattern images to a direction oriented to the peripheries of the pattern images. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスクと基板とを同期移動しつつマスクのパターンを基板に露光する露光装置及び露光方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示デバイスや半導体デバイスは、マスク上に形成されたパターンを感光基板上に転写する、いわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、感光基板を載置して２次元移動する基板ステージとパターンを有するマスクを載置して２次元移動するマスクステージとを有し、マスク上に形成されたパターンをマスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながら投影光学系を介して感光基板に転写するものである。そして、露光装置としては、感光基板上にマスクのパターン全体を同時に転写する一括型露光装置と、マスクステージと基板ステージとを同期走査しつつマスクのパターンを連続的に感光基板上に転写する走査型露光装置との２種類が主に知られている。このうち、液晶表示デバイスを製造する際には、表示領域の大型化の要求から走査型露光装置が主に用いられている（特許文献１参照）。
【０００３】
走査型露光装置には、複数の投影光学系を、隣り合う投影領域が走査方向で所定量変位するように、且つ隣り合う投影領域の端部どうしが走査方向と直交する方向に重複するように配置した、いわゆるマルチレンズ方式の走査型露光装置（マルチレンズスキャン型露光装置）がある。マルチレンズ方式の走査型露光装置は、良好な結像特性を維持しつつ、装置を大型化せずに大きな露光領域を得ることができる。上記走査型露光装置における各投影光学系の視野絞りは、例えば台形形状で、走査方向の視野絞りの開口幅の合計は常に等しくなるように設定されている。そのため、隣り合う投影光学系の継ぎ部が重複して露光されるので、上記走査型露光装置は、投影光学系の光学収差や露光照度が滑らかに変化するという利点を有している。
【０００４】
そして、走査型露光装置においては、マスクと感光基板とを同期移動して走査露光を行った後に、これらマスクと感光基板とを走査方向と直交する方向にステップ移動し、複数回の走査露光を行ってパターンの一部を重複させて露光し、これらパターンを継ぎ合わせて合成することにより、大きな表示領域を有する液晶表示デバイスを製造している。
【０００５】
走査露光とステップ移動とを繰り返すことにより感光基板上でパターン合成を行う方法としては、例えば、マスクに複数の分割パターンを形成しておき、これら分割パターンを感光基板上で継ぎ合わせる方法や、マスクのパターン像を複数の投影領域に分割し、これら分割した投影領域を感光基板上で継ぎ合わせる方法などがある。前者の方法は、例えば図３１に示すように、マスクＭに３つの分割パターンＰａ、Ｐｂ、Ｐｃを形成しておき、これら各分割パターンＰａ、Ｐｂ、Ｐｃを感光基板Ｐに順次露光し、感光基板Ｐ上で継ぎ合わせる方法である。
【０００６】
一方、後者の方法は、例えば図３２に示すように、マスクＭに形成されているパターンに対する露光光の照射領域を走査露光毎に変更し、これら照射領域に対応する投影領域で感光基板Ｐ上に順次走査露光し、パターン合成を行うものである。ここで、投影光学系は５つ設けられ、図３２（ａ）に示すように、それぞれの投影領域１００ａ〜１００ｅは台形形状に設定されており、走査方向（Ｘ軸方向）の積算露光量が常に等しくなるように、それぞれの端部をＹ軸方向に重ね合わせるように配置され、Ｘ軸方向の投影領域の幅の総計が等しくなるように設定されている。そして、感光基板Ｐにパターンを露光する際には、複数の投影領域１００ａ〜１００ｅのうち、所定の投影領域に対応する光路をシャッタで遮光してマスクＭの所定の領域のみが露光光で照射されるようにし、複数回の走査露光において投影領域の端部どうしが重複するように露光する。具体的には、図３２（ｂ）に示すように、一回目の走査露光における投影領域１００ｄの−Ｙ側の端部ａ１と、二回目の走査露光における投影領域１００ｂの＋Ｙ側の端部ａ２とが重複するように露光される。同様に、二回目の走査露光における投影領域１００ｃの−Ｙ側の端部ａ３と、三回目の走査露光における投影領域１００ｂの＋Ｙ側の端部ａ４とが重複するように露光される。このとき、一回目の走査露光においては投影領域１００ｅが遮光され、二回目の走査露光においては投影領域１００ａ、１００ｄ、１００ｅが遮光され、三回目の走査露光においては投影領域１００ａが遮光される。
【０００７】
ここで、一回目の走査露光によって感光基板Ｐ上に形成される分割パターンのＹ軸方向の長さＬ１２は、投影領域１００ａの短辺の＋Ｙ方向端点と投影領域１００ｄの長辺の−Ｙ方向端点との間のＹ軸方向における距離である。二回目の走査露光によって感光基板Ｐ上に形成される分割パターンのＹ軸方向の長さＬ１３は、投影領域１００ｂの長辺の＋Ｙ方向端点と投影領域１００ｃの長辺の−Ｙ方向端点との間のＹ軸方向における距離である。三回目の走査露光によって感光基板Ｐ上に形成される分割パターンのＹ軸方向の長さＬ１４は、投影領域１００ｂの長辺の＋Ｙ方向端点と投影領域１００ｅの短辺の−Ｙ方向端点との間のＹ軸方向における距離である。このように、それぞれの分割パターンのサイズ（Ｙ軸方向の長さＬ１２、Ｌ１３、Ｌ１４）は、台形形状の投影領域の長辺及び短辺のサイズに基づくものである。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２９６６６７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の走査型露光方法及び走査型露光装置には、以下のような問題が存在する。
図３１に示した方法では、マスクＭ上に複数の独立した分割パターンを形成するため、マスクＭ上におけるパターン構成に制約がある。更に、分割パターン毎に走査露光を行うため、走査露光回数が増加し、スループットが低下する。
【００１０】
また、図３２に示した方法では、複数回の走査露光によってパターン合成を行う際、上述したように、それぞれの分割パターンのサイズ（Ｙ軸方向の長さＬ１２、Ｌ１３、Ｌ１４）は、台形形状の投影領域の長辺及び短辺のサイズに基づくものである。すなわち、図３２に示した方法では、感光基板Ｐ上に形成されるパターンの大きさは投影領域の大きさ、ひいては視野絞りの大きさ（形状）によって限定されてしまう。更に、分割パターンの継ぎ合わせは、台形形状の投影領域の端部のみにおいて行われるので、パターンの分割位置も限定される。このように、従来の方法では、パターンの分割位置や、感光基板Ｐ上に形成されるパターンの大きさが限定されてしまい、任意のデバイス作成が困難となる。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、分割パターンの一部を重複させつつ感光基板上で継ぎ合わせて露光する際、感光基板に形成されるパターンの大きさを任意に設定できるとともに、マスク上におけるパターンの分割位置を任意に設定でき、効率良いデバイス製造を実現できる露光装置及び露光方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本発明は、実施の形態に示す図１〜図３０に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光装置（ＥＸ）は、マスク（Ｍ）と基板（Ｐ）とを第１の方向（Ｘ）に同期移動しつつマスク（Ｍ）を露光光（ＥＬ）で照明し、先に基板（Ｐ）上に転写されたマスク（Ｍ）のパターン像（５０ａ〜５０ｇ、６２）に対して次に転写するマスク（Ｍ）のパターン像（５０ａ〜５０ｇ、６３）の一部を重複するように露光する露光装置において、基板（Ｐ）上に転写されるパターン像（５０ａ〜５０ｇ）の第１の方向（Ｘ）における幅（Ｌｘ）を設定する視野絞り（２０）と、パターン像（５０ａ〜５０ｇ）の第１の方向（Ｘ）と直交する第２の方向（Ｙ）における幅（Ｌｙ）を設定する第１遮光部材（４０）と、パターン像（５０ａ〜５０ｇ）の重複領域（４８、４９、６４）を設定するとともに、パターン像（５０ａ〜５０ｇ）の重複領域（４８、４９、６４）の積算露光量をパターン像（５０ａ〜５０ｇ）の周辺に向かうに従い漸次減衰させる減光部（３０Ａ、３０Ｂ）を有する第２遮光部材（３０）とを有し、減光部（３０Ａ、３０Ｂ）は、第２遮光部材（３０）の少なくとも２箇所に設けられていることを特徴とする。
本発明の露光方法は、マスク（Ｍ）と基板（Ｐ）とを第１の方向（Ｘ）に同期移動しつつマスク（Ｍ）を露光光（ＥＬ）で照明し、先に基板（Ｐ）上に転写されたマスク（Ｍ）のパターン像（５０ａ〜５０ｇ、６２）に対して次に転写するマスク（Ｍ）のパターン像（５０ａ〜５０ｇ、６３）の一部を重複するように露光する露光方法において、基板（Ｐ）上に転写されるパターン像（５０ａ〜５０ｇ）の第１の方向（Ｘ）における幅（Ｌｘ）を視野絞り（２０）で設定し、パターン像（５０ａ〜５０ｇ）の第１の方向（Ｘ）と直交する第２の方向（Ｙ）における幅（Ｌｙ）を第１遮光部材（４０）で設定し、パターン像（５０ａ〜５０ｇ）の重複領域（４８、４９、６４）の積算露光量をパターン像（５０ａ〜５０ｇ）の周辺に向かうに従い漸次減衰させる減光部（３０Ａ、３０Ｂ）を少なくとも２箇所に有する第２遮光部材（３０）でパターン像（５０ａ〜５０ｇ）の重複領域（４８、４９、６４）を設定することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、視野絞り及び第１遮光部材によって、基板（感光基板）上におけるパターン像の第１の方向及び第１の方向と直交する第２の方向の幅を設定し、この設定されたパターン像を基板上で継ぎ合わせる際、第２遮光部材を所定の位置に配置することにより、基板に対して露光光が照射される領域（投影光学系を備えた露光装置の場合は基板上での投影領域）を任意に設定できる。したがって、パターン像の継ぎ部分である重複領域を任意に設定でき、基板に形成されるパターンの大きさを任意に設定できる。また、第２遮光部材には、パターン像の重複領域の積算露光量をパターン像の周辺に向かうに従い漸次減衰させる減光部が少なくとも２箇所に設けられているので、２箇所の減光部のうちいずれか一方の減光部を使って重複領域の位置や露光量を所望の状態に設定でき、重複領域と重複領域以外との露光量を一致させることができる。したがって、精度良い露光処理を行うことができる。そして、第２遮光部材を任意の位置に移動することにより、基板に対する露光光の照射領域の大きさや形状を任意に設定でき、継ぎ露光する際の継ぎ合わせ精度の向上や、露光量の均一化を実現できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の露光装置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の露光装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと、感光基板（基板）Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板ステージＰＳＴに支持されている感光基板Ｐに投影露光する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸの動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。感光基板Ｐはガラスプレート（ガラス基板）に感光剤（フォトレジスト）を塗布したものである。投影光学系ＰＬは複数（７つ）の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇにより構成され、本実施形態における露光装置ＥＸは、この投影光学系ＰＬ（ＰＬａ〜ＰＬｇ）に対してマスクＭと感光基板Ｐとを所定方向（第１の方向）に同期移動しつつマスクＭを露光光ＥＬで照明し、マスクＭのパターン像を感光基板Ｐに露光する、所謂マルチレンズスキャン型露光装置である。
【００１５】
ここで、以下の説明において、マスクＭと感光基板Ｐとの同期移動方向（走査方向、第１の方向）をＸ軸方向、水平面内において前記走査方向と直交する方向をＹ軸方向（非走査方向、第２の方向）、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の軸線まわり方向を、それぞれθＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１６】
マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴは、一次元の走査露光を行うべくＸ軸方向に長いストロークと、走査方向と直交するＹ軸方向に所定距離のストロークとを有している。また、マスクステージＭＳＴはＺ軸方向及びθＺ方向にも微動可能である。マスクステージＭＳＴは、このマスクステージＭＳＴを移動するリニアモータ等により構成されるマスクステージ駆動部ＭＳＴＤを備えている。マスクステージ駆動部ＭＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。マスクステージＭＳＴ上のＸ軸及びＹ軸方向のそれぞれの端縁には、直交する方向に移動鏡３２ａ、３２ｂがそれぞれ設置されている。移動鏡３２ａにはレーザ干渉計３３ａが対向して配置され、移動鏡３２ｂにはレーザ干渉計３３ｂが対向して配置されている。これらレーザ干渉計３３ａ、３３ｂは移動鏡３２ａ、３２ｂのそれぞれにレーザ光を照射し、移動鏡３２ａ、３２ｂとの間の距離を計測することにより、マスクステージＭＳＴのＸ軸及びＹ軸方向の位置、すなわちマスクＭの位置を高分解能、高精度に検出可能となっている。レーザ干渉計３３ａ、３３ｂの検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計３３ａ、３３ｂの出力からマスクステージＭＳＴの位置をモニタし、マスクステージ駆動部ＭＳＴＤを制御することでマスクステージＭＳＴを所望の位置へ移動する。
【００１７】
マスクＭを透過した露光光ＥＬは、投影光学系ＰＬ（投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇ）にそれぞれ入射する。この投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇは、マスクＭの照射範囲に存在するパターン像を感光基板Ｐに結像させ、感光基板Ｐの特定領域にパターン像を投影露光するものである。投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれは定盤１５０に支持されており、定盤１５０は不図示のコラムに支持されている。複数の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのうち、投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、ＰＬｇと投影光学モジュールＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆとが２列に千鳥状に配列されている。各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇを透過した露光光ＥＬは、感光基板Ｐ上の異なる投影領域５０ａ〜５０ｇにマスクＭの照射領域に対応したパターン像を所定の結像特性で結像する。
【００１８】
感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴは基板ホルダＰＨを有しており、この基板ホルダＰＨを介して感光基板Ｐを保持する。基板ステージＰＳＴは、マスクステージＭＳＴと同様に、一次元の走査露光を行うべくＸ軸方向に長いストロークと、走査方向と直交するＹ軸方向にステップ移動するための長いストロークとを有している。また、基板ステージ駆動部ＰＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴによって制御される。基板ステージＰＳＴはＺ軸方向にも移動可能であり、更に、θＸ、θＹ、及びθＺ方向にも移動可能である。そして、基板ステージＰＳＴは、この基板ステージＰＳＴを移動するリニアモータ等により構成される基板ステージ駆動部ＰＳＴＤを備えている。
【００１９】
基板ステージＰＳＴ上のＸ軸及びＹ軸方向のそれぞれの端縁には、直交する方向に移動鏡３４ａ、３４ｂがそれぞれ設置されている。移動鏡３４ａにはレーザ干渉計３５ａが対向して配置され、移動鏡３４ｂにはレーザ干渉計３５ｂが対向して配置されている。これらレーザ干渉計３５ａ、３５ｂのそれぞれは、移動鏡３４ａ、３４ｂにレーザ光を照射してこれら移動鏡３４ａ、３４ｂとの間の距離を計測することにより、基板ステージＰＳＴのＸ軸及びＹ軸方向の位置、すなわち感光基板Ｐの位置を高分解能、高精度に検出可能となっている。レーザ干渉計３５ａ、３５ｂの検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計３５ａ、３５ｂの出力から基板ステージＰＳＴの位置をモニターし、基板ステージ駆動部ＰＳＴＤを制御することで基板ステージＰＳＴを所望の位置へ移動可能となっている。
【００２０】
また、−Ｘ側の投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、ＰＬｇと、＋Ｘ側の投影光学モジュールＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆとの間には、マスクＭのパターン面及び感光基板Ｐの露光面のＺ軸方向における位置を検出するフォーカス検出系１１０が設けられている。フォーカス検出系１１０を構成する光学素子はハウジング内部に配置されており、これら光学素子及びハウジングによりオートフォーカスユニット（ＡＦユニット）Ｕが形成されている。フォーカス検出系１１０は、例えば、斜入射方式の焦点検出系の１つである多点フォーカス位置検出系によって構成される。フォーカス検出系１１０の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴは、フォーカス検出系１１０の検出結果に基づいて、マスクＭのパターン面と感光基板Ｐの露光面とが常に所定の間隔になるように位置制御する。
【００２１】
マスクステージ駆動部ＭＳＴＤ及び基板ステージ駆動部ＰＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴによりそれぞれ独立して制御され、マスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴは、マスクステージ駆動部ＭＳＴＤ及び基板ステージ駆動部ＰＳＴＤのそれぞれの駆動のもとでそれぞれ独立して移動可能となっている。そして、制御装置ＣＯＮＴは、マスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴの位置をモニタしながら、両駆動部ＰＳＴＤ、ＭＳＴＤを制御することにより、マスクＭと感光基板Ｐとを投影光学系ＰＬに対して、任意の走査速度（同期移動速度）でＸ軸方向に同期移動するようになっている。ここで、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭと、基板ステージＰＳＴに支持されている感光基板Ｐとは、投影光学系ＰＬを介して共役な位置関係に配置される。
【００２２】
図２（ａ）は定盤１５０に支持されている投影光学系ＰＬ（ＰＬａ〜ＰＬｇ）を示す側面図である。
図２（ａ）に示すように、投影光学系ＰＬを構成する複数の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇは定盤１５０に支持されている。定盤１５０は、不図示のコラム（支持構造体）にキネマティックに支持されている。複数の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのうち投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、ＰＬｇがＹ軸方向に並んで配置され、投影光学モジュールＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆがＹ軸方向に並んで配置されている。また、Ｙ軸方向に並んだ投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、ＰＬｇと、Ｙ軸方向に並んだ投影光学モジュールＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆとはＸ軸方向において対向するように配置されており、全体で千鳥状に配置されている。千鳥状に配置されている投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれは、隣合う投影光学モジュールどうし（例えば投影光学モジュールＰＬａとＰＬｂ、ＰＬｂとＰＬｃ）をＹ軸方向に所定量変位させて配置されている。
【００２３】
定盤１５０は、例えばメタルマトリクス複合材（ＭＭＣ：Ｍｅｔａｌ Ｍａｔｒｉｘ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ）により形成されている。メタルマトリクス複合材は金属をマトリクス材としてその中にセラミックス強化材を複合した複合材であり、ここでは金属としてアルミニウムを含むものが用いられている。定盤１５０の中央部には開口部１５０Ａが形成されており、この開口部１５０Ａにより投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇそれぞれの露光光ＥＬの光路が確保されている。ここで、定盤１５０は平面視において左右対称な六角形状（ホームベース状）に形成されており（図１参照）、Ｙ軸方向に４つ並んだ投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、ＰＬｇは定盤１５０の幅の広い部分で支持され、Ｙ軸方向に３つ並んだ投影光学モジュールＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆは定盤１５０の幅の狭い部分で支持されている。すなわち、複数並んだ投影光学モジュールの数に応じて定盤１５０の形状が設定されており、これにより、投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇを支持するのに十分な強度を得られる範囲において、使用材料が最小限に抑えられている。
【００２４】
投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれは、鏡筒ＰＫと、鏡筒ＰＫの内部に配置されている複数の光学素子（レンズ）とを有している。そして、投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれは、定盤１５０に対して互いに独立して接続されており、又分離可能である。これにより、投影光学モジュールをモジュール単位で増減させることが可能となり、その場合において、投影光学モジュールの定盤１５０に対する取り付け・取り外し作業を容易に行うことができる。更に、投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれを定盤１５０に対して互いに独立して接続及び分離可能としたことにより、定盤１５０の所定の基準位置（例えば開口部１５０Ａの中心位置）に対してそれぞれ独立して位置決め可能であり、各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇの互いの相対位置を任意に設定することができる。
【００２５】
投影光学系ＰＬは、感光基板Ｐ上に転写されるマスクＭのパターン像の走査方向（Ｘ軸方向）の幅を設定する視野絞り２０と、視野絞り２０とほぼ同じ位置に設けられ感光基板Ｐ上に転写されるマスクＭのパターン像の非走査方向（Ｙ軸方向）の幅を設定する遮光板（第１遮光部材）４０と、感光基板Ｐ上に転写されるパターン像の重複領域を設定するブラインド（第２遮光部材）３０とを備えている。これら視野絞り２０、遮光板４０、及びブラインド３０は、マスクＭ及び感光基板Ｐに対してほぼ共役な位置に配置されており、定盤１５０に取り付けられたブラインドユニット１２０内に配置されている。ここで、ブラインドユニット１２０は、−Ｘ側の投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、ＰＬｇと、＋Ｘ側の投影光学モジュールＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆとのそれぞれに対応するように１つずつ、合計２つ設けられている。
【００２６】
視野絞り２０及び遮光板４０は、各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれに設けられており、これら視野絞り２０及び遮光板４０により形成される開口Ｋによって、感光基板Ｐ上における投影領域５０ａ〜５０ｇのそれぞれの大きさ及び形状が設定される。本実施形態において、視野絞り２０及び遮光板４０により形成される投影領域５０ａ〜５０ｇ（開口Ｋ）のそれぞれは平面視台形形状に設定される。一方、ブラインド３０は、２つのブラインドユニット１２０のそれぞれに１つずつ設けられている。すなわち、ブラインド３０は、−Ｘ側の投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、ＰＬｇと、＋Ｘ側の投影光学モジュールＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆとのそれぞれに対応するように１つずつ、合計２つ設けられている。
【００２７】
図２（ｂ）は、ブラインドユニット１２０を示す平面図である。ブラインドユニット１２０内において、各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれに設けられた視野絞り２０遮光板４０により、複数の開口Ｋが形成されている。ブラインド３０は各ブラインドユニット１２０のそれぞれに１つずつ設けられている。ブラインドユニット１２０には、ブラインド３０を、パターン像の像面と平行な平面内、本実施形態ではＸＹ平面内で移動するブラインド駆動装置３１が設けられている。ブラインド駆動装置３１はリニアモータ等により構成されており、ガイド部３１Ａに沿ってブラインド３０をＹ軸方向に長いストロークで移動可能であるとともに、Ｘ軸方向に関しても移動可能である。更に、ブラインド駆動装置３１は回転機構３１Ｂを有しており、ブラインド３０はパターン像の像面と平行な平面内（ＸＹ平面内）で回転可能、つまりθＺ方向に回転可能である。そして、ブラインド３０はブラインド駆動装置３１によりＹ軸方向に移動されることにより、複数の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇの間を移動可能となっている。本実施形態では、２つのブラインド３０のうち一方（−Ｘ側）のブラインド３０が投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、ＰＬｇの間を移動可能であり、他方（＋Ｘ側）のブラインド３０が投影光学モジュールＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆの間を移動可能である。
【００２８】
図３は露光装置ＥＸ全体の概略構成図である。図３に示すように、照明光学系ＩＬは、超高圧水銀ランプ等からなる光源１と、光源１から射出された光束を集光する楕円鏡１ａと、この楕円鏡１ａによって集光された光束のうち露光に必要な波長の光束を反射し、その他の波長の光束を透過させるダイクロイックミラー２と、ダイクロイックミラー２で反射した光束のうち更に露光に必要な波長（通常は、ｇ、ｈ、ｉ線のうち少なくとも１つの帯域）のみを通過させる波長選択フィルタ３と、波長選択フィルタ３からの光束を複数本（本実施形態では７本）に分岐して、反射ミラー５を介して各照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇに入射させるライトガイド４とを備えている。ここで、照明系モジュールＩＭ（ＩＭａ〜ＩＭｇ）は、複数設けられており、本実施形態では、投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇに対応して７つ設けられている。但し、図３においては、便宜上照明系モジュールＩＭｆに対応するもののみが示されている。そして、照明光学系ＩＭａ〜ＩＭｇのそれぞれは、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに一定の間隔を持って、投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれに対応して配置されている。これら複数の照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇのそれぞれから射出した露光光ＥＬは、マスクＭ上の異なる小領域（照明光学系ＩＬの照明領域）をそれぞれ照明する。
【００２９】
照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇのそれぞれは、照明シャッタ６と、リレーレンズ７と、オプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ８と、コンデンサレンズ９とを備えている。照明シャッタ６は、ライトガイド４の光路下流側に、光路に対して進退自在に配置されている。照明シャッタ６は、光路に配置されたときに光束を遮光し、光路から退避したときに遮光を解除する。照明シャッタ６には、この照明シャッタ６を光束の光路に対して進退移動させるシャッタ駆動部６ａが接続されている。シャッタ駆動部６ａは制御装置ＣＯＮＴによって制御される。
【００３０】
また、照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇのそれぞれには光量調整機構１０が設けられている。この光量調整機構１０は、光路毎に光束の照度を設定することによって各光路の露光量を調整するものであって、ハーフミラー１１と、ディテクタ１２と、フィルタ１３と、フィルタ駆動部１４とを備えている。ハーフミラー１１は、フィルタ１３とリレーレンズ７との間の光路中に配置され、フィルタ１３を透過した光束の一部をディテクタ１２へ入射させる。それぞれのディテクタ１２は、常時、入射した光束の照度を独立して検出し、検出した照度信号を制御装置ＣＯＮＴへ出力する。
【００３１】
図４に示すように、フィルタ１３は、ガラス板１３ａ上にＣｒ等ですだれ状にパターンニングされたものであって、透過率がＸ軸方向に沿ってある範囲で線形に漸次変化するように形成されており、各光路中の照明シャッタ６とハーフミラー１１との間に配置されている。
【００３２】
図３に戻って、これらハーフミラー１１、ディテクタ１２及びフィルタ１３は、複数の光路毎にそれぞれ配設されている。フィルタ駆動部１４は、制御装置ＣＯＮＴの指示に基づいてフィルタ１３をＸ軸方向に沿って移動する。そして、フィルタ１３をフィルタ駆動部１４によって移動することにより、各光路毎の光量が調整される。
【００３３】
光量調整機構１０を透過した光束はリレーレンズ７を介してフライアイレンズ８に達する。フライアイレンズ８は射出面側に二次光源を形成し、コンデンサレンズ９を介してマスクＭの照射領域を均一な照度で照射することができる。そして、コンデンサレンズ９を通過した露光光ＥＬは、照明系モジュールのうち、直角プリズム１６と、レンズ系１７と、凹面鏡１８とを備えた反射屈折型光学系１５を通過した後、マスクＭを所定の照明領域で照明する。マスクＭは、照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇを透過した各露光光ＥＬによって異なる照明領域でそれぞれ照明される。
【００３４】
投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれは、像シフト機構１９と、２組の反射屈折型光学系２１、２２と、視野絞り２０と、視野絞り２０とほぼ同じ位置に設けられた遮光板（第１遮光部材）４０及びブラインド（第２遮光部材）３０と、倍率調整機構２３とを備えている。像シフト機構１９は、例えば、２枚の平行平面板ガラスがそれぞれθＹ方向もしくはθＸ方向に回転することで、マスクＭのパターン像をＸ軸方向もしくはＹ軸方向にシフトさせる。マスクＭを透過した露光光ＥＬは像シフト機構１９を透過した後、１組目の反射屈折型光学系２１に入射する。
【００３５】
反射屈折型光学系２１は、マスクＭのパターンの中間像を形成するものであって、直角プリズム２４とレンズ系２５と凹面鏡２６とを備えている。直角プリズム２４はθＺ方向に回転自在となっており、マスクＭのパターン像を回転可能となっている。
【００３６】
この中間像位置に視野絞り２０が配置されている。視野絞り２０は、感光基板Ｐ上での投影領域５０ａ〜５０ｇを設定するものであって、特に、感光基板Ｐ上におけるパターン像の走査方向（Ｘ軸方向）の幅を設定する。視野絞り２０を透過した光束は、２組目の反射屈折型光学系２２に入射する。反射屈折型光学系２２は、反射屈折型光学系２１と同様に、直角プリズム２７とレンズ系２８と凹面鏡２９とを備えている。直角プリズム２７もθＺ方向に回転自在となっており、マスクＭのパターン像を回転可能となっている。つまり、直角プリズム２４、２７により像ローテーション機構が構成されている。
【００３７】
反射屈折型光学系２２から射出した露光光ＥＬは、倍率調整機構２３を通過し、感光基板Ｐ上にマスクＭのパターン像を正立等倍で結像する。倍率調整機構２３は、例えば、平凸レンズ、両凸レンズ、平凸レンズの３枚のレンズから構成され、平凸レンズと平凹レンズとの間に位置する両凸レンズをＺ軸方向に移動させることにより、マスクＭのパターン像の倍率を変化させる。
【００３８】
次に、視野絞り２０、遮光板（第１遮光部材）４０及びブラインド（第２遮光部材）３０について、図５及び図６を参照しながら説明する。図５及び図６は、視野絞り２０、遮光板４０、ブラインド３０のそれぞれと、投影光学系ＰＬ、マスクＭ、感光基板Ｐのそれぞれとの位置関係を示した模式図である。
図５には投影光学モジュールＰＬｅが代表して示されており、視野絞り２０は投影光学モジュールＰＬｅに配置されており、スリット状の開口を有している。この視野絞り２０は、感光基板Ｐ上における投影領域５０（５０ｅ）の形状を設定するものであって、特に、パターン像としての投影領域５０の走査方向（Ｘ軸方向）の幅Ｌｘを設定するものである。視野絞り２０は、投影光学系ＰＬ（ＰＬｅ）のうち、マスクＭと感光基板Ｐとに対してほぼ共役な位置関係に配置されている。
【００３９】
遮光板（第１遮光部材）４０も、感光基板Ｐ上における投影領域５０の形状を設定するものであって、特に、パターン像としての投影領域５０の非走査方向（Ｙ軸方向）の幅Ｌｙを設定するものである。遮光板４０も投影光学モジュールＰＬｅに設けられ、視野絞り２０と重なり合うように配置されており、視野絞り２０と遮光板４０とによって形成される開口Ｋによって、感光基板Ｐ上における投影領域５０の大きさ及び形状が設定される。本実施形態において、視野絞り２０及び遮光板４０によって形成される投影領域５０は、平面視台形形状に設定される。ここで、視野絞り２０に重なり合うように配置されている遮光板４０も、投影光学系ＰＬ（ＰＬｅ）のうち、マスクＭと感光基板Ｐとに対してほぼ共役な位置関係に配置されている。
【００４０】
遮光板４０には遮光板用駆動機構（不図示）が設けられており、遮光板４０は、遮光板用駆動機構の駆動のもとで、非走査方向（Ｙ軸方向）に移動可能となっている。そして、遮光板４０をＹ軸方向に移動することにより、例えば投影領域５０ｅのＹ軸方向の幅Ｌｙが任意に設定可能となっている。なお、遮光板４０は固定されていてもよいが、移動することにより、投影領域５０の設定の自由度が増す。
【００４１】
ブラインド（第２遮光部材）３０は、図２等に示したように、定盤１５０（投影光学系ＰＬ）に取り付けられたブラインドユニット１２０に設けられており、ブラインド駆動装置３１によって複数の投影光学モジュールの間を移動可能となっている。ブラインド駆動装置３１の駆動は制御装置ＣＯＮＴにより制御され、制御装置ＣＯＮＴはブラインド３０を任意の位置に移動する。そして、ブラインド３０は、図６に示すように、Ｙ軸方向に移動することによって、視野絞り２０と遮光板４０とで形成される開口Ｋの一部を遮光し（なお、図６では、見やすいように開口Ｋのみが図示されており、視野絞り２０及び遮光板４０は図示されていない）、投影領域５０の大きさ及び形状を任意に設定する。
【００４２】
ブラインド３０は、平面視台形状の板部材であって、そのＹ軸方向両端部３０Ａ、３０ＢにおけるＸ軸方向の幅がＹ軸方向に向かって漸次縮小するように斜めに形成されている。換言すれば、ブラインド部３０のＹ軸方向の互いに対向する辺が斜めになるように形成されている。そして、この斜め部（減光部）３０Ａ、３０Ｂによって露光光ＥＬを遮光することにより、投影領域５０の形状が設定される。本実施形態において、視野絞り２０と遮光板４０とブラインド３０とによって形成される投影領域５０は、台形形状（平行四辺形形状）に設定される。
【００４３】
ブラインド３０は、投影光学ＰＬのうち、マスクＭと感光基板Ｐとに対してほぼ共役な位置関係に配置されている。すなわち、本実施形態において、視野絞り２０と遮光板４０とブラインド３０とは、投影光学系ＰＬを介して共役な位置関係に配置されているマスクＭと感光基板Ｐとに対して、ほぼ共役な位置関係に配置されている。
【００４４】
本実施形態において、ブラインド３０は投影光学系ＰＬの中間像位置に配置されており、図６に示すように、ブラインド３０により中間像の−Ｙ側を遮光することで、感光基板Ｐ上でのパターン像はその＋Ｙ側を遮光される。
【００４５】
なお、視野絞り２０と遮光板４０とブラインド３０とは、マスクＭと感光基板Ｐとに対して、共役な位置関係に配置されていればよく、したがって、例えば図７に示すように、遮光板（第１遮光部材）４０を照明光学系ＩＬに配置してもよい。あるいは、ブラインド３０を照明光学系ＩＬに配置してもよい。あるいは、これら各部材２０，３０，４０をマスクＭ又は感光基板Ｐに近接する位置に配置してもよい。すなわち、視野絞り２０、遮光板４０、ブラインド３０のそれぞれは、マスクＭと感光基板Ｐとに対して共役な位置（図３の符号Ａ、Ｂ参照）であれば、露光光ＥＬの光路上のいずれの位置に配置してもよい。また、ブラインド３０は、共役面に対してデフォーカスした位置に配置しても光量和は一定になるので、フォーカス方向にずれた位置でも構わない。
【００４６】
なお、図８に示すように、ブラインド３０をθＺ方向に回転することにより、投影領域５０の形状を変更可能である。同様に、遮光板４０をθＺ方向に回転移動可能に設け、遮光板４０をθＺ方向に回転することでも投影領域５０の形状を変更可能である。
【００４７】
図９は、感光基板Ｐ上での投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇの投影領域５０ａ〜５０ｇの平面図である。各投影領域５０ａ〜５０ｇは、視野絞り２０及び遮光板４０によって所定の形状（本実施形態では台形形状）に設定される。投影領域５０ａ、５０ｃ、５０ｅ、５０ｇと、投影領域５０ｂ、５０ｄ、５０ｆとは、Ｘ軸方向に対向して配置されている。さらに、投影領域５０ａ〜５０ｇは、隣り合う投影領域の端部（境界部）どうし（５１ａと５１ｂ、５１ｃと５１ｄ、５１ｅと５１ｆ、５１ｇと５１ｈ、５１ｉと５１ｊ、５１ｋと５１ｌ）が二点鎖線で示すように、Ｙ軸方向に重なり合うように並列配置され、重複領域（継ぎ部）５２ａ〜５２ｆを形成する。そして、投影領域５０ａ〜５０ｇの境界部どうしをＹ軸方向に重なり合うように並列配置することにより、Ｘ軸方向の投影領域の幅の総計がほぼ等しくなるように設定されている。こうすることにより、Ｘ軸方向に走査露光したときの露光量が等しくなるようになっている。
【００４８】
このように、各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇによる投影領域５０ａ〜５０ｇのそれぞれが重なり合う重複領域（継ぎ部）５２ａ〜５２ｆを設けることにより、継ぎ部５２ａ〜５２ｆにおける光学収差の変化や照度変化を滑らかにすることができる。ここで、継ぎ部５２ａ〜５２ｆのＹ軸方向における位置や幅は、遮光板４０を移動することによって任意に設定可能である。
【００４９】
また、図９の破線で示すように、２つのブラインド３０のうち、一方（−Ｘ側）のブラインド３０は±Ｙ方向に移動して−Ｘ側の投影領域５０ａ、５０ｃ、５０ｅ、５０ｇの大きさ、形状を設定可能であるとともに、これら投影領域に対応する光路を遮光可能である。一方、他方（＋Ｘ側）のブラインドの３０も±Ｙ方向に移動してマスクＭに対する照射領域を設定することによって＋Ｘの投影領域５０ｂ、５０ｄ、５０ｆの大きさ、形状を設定可能であるとともに、これら投影領域に対応する光路を遮光可能である。
【００５０】
また、−Ｘ側のブラインド３０は、移動することによって、投影領域の境界部５１ａ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｈ、５１ｉ、５１ｌのそれぞれの大きさを設定可能である。同様に、＋Ｘ側のブラインド３０は、移動することによって、投影領域の境界部５１ｂ、５１ｃ、５１ｆ、５１ｇ、５１ｊ、５１ｋのそれぞれの大きさを設定可能である。そして、ブラインド３０は、非走査方向（Ｙ軸方向）に移動して投影領域の境界部の大きさ、形状を設定することにより、投影領域（パターン像）の重複領域５２ａ〜５２ｆを設定可能となっている。そして、ブラインド３０はその両端部（減光部）３０Ａ、３０ＢにおけるＸ軸方向の幅がＹ軸方向に向かって漸次縮小するように斜めに形成されているため、投影領域の境界部のそれぞれに対応する光路の一部を遮光することにより、投影領域（パターン像）の周辺に向かうに従い重複領域での積算露光量をほぼ連続的に減衰可能となっている。つまり、ブラインド３０のうち、Ｙ軸方向の互いに対向する辺である斜め部３０Ａ、３０Ｂが、パターン像（投影領域）の重複領域を設定するとともに、パターン像の重複領域の積算露光量をパターン像の周辺に向かうに従い漸次減衰させる減光部となっている。
【００５１】
ここで、図９において、投影領域の境界部５１ａ、５１ｅ、５１ｉの平面視における傾斜角度と、−Ｘ側のブラインド３０の減光部３０Ａにおける傾斜角度とが一致するように設定されており、投影領域の境界部５１ｄ、５１ｈ、５１ｌの平面視における傾斜角度と、−Ｘ側のブラインド３０の減光部３０Ｂにおける傾斜角度とが一致するように設定されている。同様に、投影領域の境界部５１ｂ、５１ｆ、５１ｊの平面視における傾斜角度と、＋Ｘ側のブラインド３０の減光部３０Ａにおける傾斜角度とが一致するように設定されており、投影領域の境界部５１ｃ、５１ｇ、５１ｋの平面視における傾斜角度と、＋Ｘ側のブラインド３０の減光部３０Ｂにおける傾斜角度とが一致するように設定されている。
【００５２】
そして、ブラインド３０は、その減光部３０Ａ、３０Ｂを各投影領域に対応する光路の一部に配置することにより重複領域５２ａ〜５２ｆを設定し、走査露光時においては、重複領域における積算露光量がＹ軸方向に関してほぼ連続的に減衰するように設定する。
【００５３】
このように、視野絞り２０と遮光板４０とブラインド３０とによって投影領域は複数に分割され、それぞれの大きさ、形状が任意に設定される。そして、ブラインド３０の位置を設定することにより、走査露光時において、投影領域５０の周辺に向かうに従い積算露光量をほぼ連続的に減衰させ、重複領域５２ａ〜５２ｆのＹ軸方向の積算露光量をほぼ連続的に変化させる。
【００５４】
図３に戻って、基板ステージＰＳＴ上には、ディテクタ（光検出装置）４１が配設されている。ディテクタ４１は、感光基板Ｐに照射されるべき露光光ＥＬの光量に関する情報を検出するものであって、検出した検出信号を制御装置ＣＯＮＴへ出力する。
なお、露光光ＥＬの光量に関する情報とは、物体面上に単位面積あたりに照らされる露光光ＥＬの量（照度）、あるいは、単位時間あたりに放射される露光光ＥＬの量を含む。本実施形態においては、この露光光ＥＬの光量に関する情報を、照度として説明する。
【００５５】
このディテクタ４１は、感光基板Ｐ上の各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇに対応する位置の露光光ＥＬの照射量を計測する照度センサであって、撮像素子であるＣＣＤセンサによって構成されている。ディテクタ４１は、基板ステージＰＳＴ上にＹ軸方向に配設されたガイド軸（不図示）によって、感光基板Ｐと同一平面の高さに設置可能となっており、ディテクタ駆動部によって走査方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に移動可能に設けられている。
【００５６】
このディテクタ４１は、１回又は複数回の露光に先立ち、基板ステージＰＳＴのＸ軸方向への移動とディテクタ駆動部によるＹ軸方向への移動とによって、投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇに対応する各投影領域５０ａ〜５０ｇの下で走査される。したがって、感光基板Ｐ上の投影領域５０ａ〜５０ｇ及びこれら各投影領域５０ａ〜５０ｇの各境界部５１ａ〜５１ｌにおける露光光ＥＬの光量に関する情報はディテクタ４１によって２次元的に検出されるようになっている。ディテクタ４１によって検出された露光光ＥＬの光量に関する情報は制御装置ＣＯＮＴに出力される。このとき、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージ駆動部ＰＳＴＤ及びディテクタ駆動部の各駆動量によって、ディテクタ４１の位置を検出可能となっている。
【００５７】
図１０に示すように、マスクＭのパターン領域には、画素パターン４４と、この画素パターン４４のＹ軸方向両端に位置する周辺回路パターン４５ａ、４５ｂとが形成されている。画素パターン４４には、複数のピクセルに応じた複数の電極が規則正しく配列されたパターンが形成されている。周辺回路パターン４５ａ、４５ｂには、画素パターン４４の電極を駆動するためのドライバ回路等が形成されている。
【００５８】
それぞれの投影領域５０ａ〜５０ｇは所定の大きさに設定されており、この場合、図９に示すように、長辺の長さはＬ１、短辺の長さはＬ２、隣り合う投影領域どうしの間隔（投影領域のＹ軸方向のピッチ）はＬ３に設定される。
【００５９】
また、図１０に示すマスクＭの周辺回路パターン４５ａ、４５ｂは、図１１に示す感光基板Ｐの周辺回路パターン６１ａ、６１ｂと同一寸法、同一形状にそれぞれ形成し、両端外側の投影光学モジュール５０ａ、５０ｇで露光されるようにマスクＭ上に配置される。マスクＭの画素パターン４４は、感光基板Ｐの画素パターン６０に対してＸ軸方向の長さが同一で、Ｙ軸方向の長さが異なっている。
【００６０】
次に、上述した構成を有する露光装置ＥＸを用いて、露光光ＥＬに対してマスクＭと感光基板Ｐとを同期移動して走査露光し、マスクＭのパターン像の一部が重複して露光されるように複数回の走査露光に分けて感光基板Ｐにパターンの継ぎ露光を行う方法について説明する。
ここで、以下の説明においては、マスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴの移動は、マスクステージ駆動部ＭＳＴＤ及び基板ステージ駆動部ＰＳＴＤを介して全て制御装置ＣＯＮＴの制御に基づいて行われるものとする。
【００６１】
また、以下の説明においては、図１０に示すように、マスクＭ上に形成されているパターンを、Ｙ軸方向に長さＬＡを有し周辺回路パターン４５ａ及び画素パターン４４の一部を含む分割パターン４６と、Ｙ軸方向に長さＬＢを有し周辺回路パターン４５ｂ及び画素パターン４４の一部を含む分割パターン４７との２つの領域に分割し、これら分割パターン４６，４７のそれぞれの一部を重複して露光されるように２回の走査露光に分けて感光基板Ｐ上でパターン合成を行うものとする。そして、感光基板Ｐ上の全体の露光パターンは、図１１に示すように、２回の走査露光によって、Ｙ軸方向に長さＬＡを有し周辺回路パターン６１ａ及び画素パターン６０の一部を含む分割パターン（露光領域、第１のパターン像）６２と、Ｙ軸方向に長さＬＢを有し周辺回路パターン６１ｂ及び画素パターン６０の一部を含む分割パターン（露光領域、第２のパターン像）６３との２つの領域に分割された分割パターンを合成したものとする。
【００６２】
ここで、長さＬＡは、投影領域５０ａの短辺の＋Ｙ方向端点と、投影領域５０ｅの短辺と投影領域５０ｅに対応する光路上に配置されたブラインド３０との交点との間のＹ軸方向における距離である。長さＬＢは、投影領域５０ｃの短辺と投影領域５０ｃに対応する光路上に配置されたブラインド３０との交点と、投影領域５０ｇの短辺の−Ｙ方向端点との間のＹ軸方向における距離である。
【００６３】
また、分割パターン６２と分割パターン６３とは、感光基板Ｐ上において重複領域（継ぎ部）６４で重ね合わせるものとする。また、重複領域６４のＹ軸方向の長さＬＫは、投影領域５０ａ〜５０ｇの重複領域５２ａ〜５２ｆと同一距離とする。
【００６４】
そして、重複領域６４のＹ軸方向の距離である長さＬＫは、図１０に示すように、ブラインド３０のＹ軸方向における位置と投影領域５０ｅとによって設定され、投影領域５０ｅのうち＋Ｙ側に向かうに従い積算露光量がほぼ連続的に減衰する継ぎ部４８のＹ軸方向の距離に一致する。同様に、長さＬＫは、ブラインド３０のＹ軸方向における位置と投影領域５０ｃとによって設定され、投影領域５０ｃのうち−Ｙ側に向かうに従い積算露光量がほぼ連続的に減衰する継ぎ部４９のＹ軸方向の距離に一致する。つまり、継ぎ部４８と継ぎ部４９とのＹ軸方向の距離が一致するように、ブラインド３０の減光部３０Ａ、３０Ｂそれぞれの形状（傾斜角度）が設定される。
【００６５】
そして、マスクＭにおいて、ブラインド３０により継ぎ部４８、４９を形成すべき位置、つまり継ぎ露光を行うべき領域は予め設定されており、この継ぎ部４８、４９を設定しようとする位置（継ぎ露光を行う領域）に相当して、マスクＭのパターン近傍に、ブラインド３０を位置合わせるため位置合わせマーク６０（６０Ａ、６０Ｂ）が形成されている。
【００６６】
以下、図１２を参照しながら、露光手順について説明する。本実施形態においては、マスクＭの分割パターン４６、４７の継ぎ部４８、４９を感光基板（ガラス基板）Ｐで継ぎ合わせて合成して、マスクＭの連続したパターン領域４５ａ、４４、４５ｂよりも大きい液晶デバイスを製造するものとする。また、本実施形態では、２つのブラインド３０（−Ｘ側のブラインド３０、＋Ｘ側のブラインド３０）のうち、一方のブラインド３０（−Ｘ側のブラインド３０）が用いられ、他方のブラインド３０（＋Ｘ側のブラインド３０）は露光光ＥＬの光路から退避しているものとする。
【００６７】
まず、制御装置ＣＯＮＴが分割パターンの継ぎ露光の開始を指令する（ステップＳ１）。
ここで、制御装置ＣＯＮＴには、感光基板Ｐに対するマスクＭのパターンの配置位置に関する情報、及びマスクＭにおけるパターンの継ぎ合わせ位置に関する情報が予めレシピとして設定されている。すなわち、感光基板Ｐ上においてマスクＭの分割パターン４６、４７のそれぞれを露光すべき位置が予め設定されているとともに、マスクＭ上において継ぎ部４８，４９を設けるべき位置も予め設定されている。
【００６８】
制御装置ＣＯＮＴは、実際の露光処理を行うに際し、装置のキャリブレーションを開始する。
まず、制御装置ＣＯＮＴは、視野絞り２０及び遮光板４０を駆動するとともにマスクステージＭＳＴを駆動して、マスクＭのパターンに合わせて露光光ＥＬを照射するための照射領域を設定する。また、制御装置ＣＯＮＴは、投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれに設けられている視野絞り２０及び遮光板４０を用いて開口Ｋの大きさ及び形状を調整し、感光基板Ｐ上に投影される投影領域５０ａ〜５０ｇの走査方向（Ｘ軸方向）の幅及び非走査方向（Ｙ軸方向）の幅を設定する。
【００６９】
そして、制御装置ＣＯＮＴは、レシピとして予め設定されている露光処理に関する情報に基づいて、継ぎ露光を行う際のブラインド３０の位置の設定を行う。ここで本実施形態では、図１１に示すように、一回目の走査露光において、２つのブラインド３０のうち、−Ｘ側のブラインド３０の減光部３０Ｂが投影領域５０ｅの一部を遮光するように配置され、＋Ｘ側のブラインド３０は光路上から退避するように設定される。また、二回目の走査露光において、−Ｘ側のブラインド３０の減光部３０Ａが投影領域５０ｃの一部を遮光するように配置される。
【００７０】
制御装置ＣＯＮＴは、一回目の走査露光を行う際のブラインド３０の減光部３０Ｂの位置の設定を行う（ステップＳ２）。
すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、マスクＭに対する露光光ＥＬの照射領域（すなわち分割パターン４６）の一辺に位置する継ぎ部４８に設けられたマスクＭのパターンに対して、継ぎ露光するためのブラインド３０の減光部３０Ｂを位置合わせする。
【００７１】
具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、継ぎ部（重複領域）４８に対応してマスクＭ上に設けられている位置合わせマーク６０Ｂと、ブラインド３０の減光部３０Ｂとを位置合わせする。マスクＭの位置合わせマーク６０Ｂと減光部３０Ｂとを位置合わせする際には、図１３の模式図に示すように、基板ステージＰＳＴに設けられているアライメント用発光部７０からアライメント光を射出し、投影光学系ＰＬを介してマスクＭの位置合わせマーク６０Ｂに照射する。マスクＭの位置合わせマーク６０Ｂに照射されたアライメント光は、マスクＭを透過した後、ブラインド３０の減光部３０Ｂのエッジ部（先端部）近傍を通過して、アライメント用受光部７１に受光される。ここで、アライメント光を位置合わせマーク６０Ｂに照射しつつブラインド３０（減光部３０Ｂ）をＹ軸方向に移動することにより、受光部７１に受光されていたアライメント光が減光部３０Ｂのエッジ部に遮光されて例えば５０％光量の状態が生じる。このときの受光部７１の検出信号は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴは、受光部７１がアライメント光を受光していた状態から受光しなくなった状態に変わったときのブラインド３０の減光部３０Ｂの位置を、位置合わせマーク６０Ｂに対して減光部３０Ｂが位置合わせされた位置と判断する。ブラインド３０の減光部３０Ｂは位置合わせマーク６０Ｂに位置合わせされることにより、継ぎ部４８に対しても位置合わせされる。
【００７２】
ここで、位置合わせマーク６０ＢはマスクＭの−Ｘ側端部及び＋Ｘ側端部の２箇所に形成されている。そして、これら２つの位置合わせマーク６０Ｂのそれぞれとブラインド３０の減光部３０Ｂとの位置合わせを予め行っておき、これら位置情報に基づいてブラインド３０の減光部３０Ｂの位置を設定しつつ走査露光することにより、ブラインド３０の減光部３０Ｂによって所望の継ぎ部４８を設定できる。走査露光する際のブラインド３０の減光部３０Ｂの位置合わせは、例えば前記位置合わせマーク６０Ｂと位置合わせした際のブラインド駆動装置３１の基準位置に対する駆動量に基づいて行うことができる。
【００７３】
以上のようにしてブラインド３０の減光部３０Ｂとマスク位置合わせマーク６０Ｂとの位置合わせを行ったら、制御装置ＣＯＮＴは、このときのブラインド３０の減光部３０Ｂ及びマスクステージＭＳＴ（マスクＭ）の位置に関する情報を記憶装置（不図示）に記憶する（ステップＳ３）。
なお、この記憶される情報は、マスクＭを位置合わせした際のブラインド駆動装置３１の基準位置に対する駆動量に関する情報を含む。
【００７４】
次いで、制御装置ＣＯＮＴは、二回目の走査露光を行う際のブラインド３０の減光部３０Ａの位置の設定を行う（ステップＳ４）。
すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、マスクＭに対する露光光ＥＬの照射領域（すなわち分割パターン４７）の一辺に位置する継ぎ部４９に設けられたマスクＭのパターンに対して、継ぎ露光するためのブラインド３０の減光部３０Ａを位置合わせする。
【００７５】
具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、継ぎ部（重複領域）４９に対応してマスクＭ上に設けられている位置合わせマーク６０Ａと、ブラインド３０の減光部３０Ａのエッジ部（先端部）とを位置合わせする。マスクＭの位置合わせマーク６０Ａとブラインド３０の減光部３０Ａとの位置合わせは、図１３を参照して説明した方法と同様の手順で行うことができる。ブラインド３０の減光部３０Ａは位置合わせマーク６０Ａに位置合わせされることにより、継ぎ部４９に対しても位置合わせされる。
【００７６】
ここで、位置合わせマーク６０ＡもマスクＭの−Ｘ側端部及び＋Ｘ側端部の２箇所に形成されている。そして、これら２つの位置合わせマーク６０Ａのそれぞれとブラインド３０の減光部３０Ａとの位置合わせを予め行っておき、これらの位置情報に基づいてブラインド３０の減光部３０Ａの位置を設定しつつ走査露光することにより、ブラインド３０の減光部３０Ａによって所望の継ぎ部４９を設定できる。
【００７７】
以上のようにしてブラインド３０Ａとマスク位置合わせマーク６０Ａとの位置合わせを行ったら、制御装置ＣＯＮＴは、このときのブラインド３０の減光部３０Ａ及びマスクステージＭＳＴ（マスクＭ）の位置に関する情報を記憶装置（不図示）に記憶する（ステップＳ５）。
【００７８】
次に、各投影領域５０ａ〜５０ｇの照度キャリブレーション及び位置検出を行う。
まず、基板ステージＰＳＴに感光基板Ｐを載置しない状態で、感光基板Ｐ上における分割パターン６２（長さＬＡの部分）に対応する領域に対して露光動作を開始する（ステップＳ６）。
具体的には、まず制御装置ＣＯＮＴがフィルタ駆動部１４を駆動し、光源１からの光束が最大透過率でフィルタ１３を透過するようにフィルタ１３を移動させる。フィルタ１３が移動すると、光源１から楕円鏡１ａを介して光束が照射される。照射された光束は、フィルタ１３、ハーフミラー１１、マスクＭ、投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇ等を透過した後、基板ステージＰＳＴ上に到達する。このとき、露光光ＥＬの照射領域にパターン等が形成されていない位置になるようにマスクＭを移動しておく。
ここで、各投影領域５０ａ〜５０ｇのそれぞれは視野絞り２０及び遮光板４０によって設定されており、ブラインド３０は光路から退避している。
【００７９】
これと同時に、制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ４１を分割パターン６２に対応する領域内においてＸ軸及びＹ軸方向に移動して、投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇに対応した投影領域５０ａ〜５０ｇで走査させる。走査するディテクタ４１によって、各投影領域５０ａ〜５０ｇにおける照度及び境界部５１ａ〜５１ｌにおける照度Ｗａ〜Ｗｌが順次計測される（ステップＳ７）。
【００８０】
ディテクタ４１の検出信号は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ４１からの検出信号に基づいて画像処理を行い、各投影領域５０ａ〜５０ｇ及び境界部５１ａ〜５１ｌの形状及び照度を検出する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、この境界部５１ａ〜５１ｌの照度Ｗａ〜Ｗｌを記憶装置に記憶する。
【００８１】
次いで、制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ４１が計測した境界部５１ａ〜５１ｌの照度Ｗａ〜Ｗｌに基づいて、この照度Ｗａ〜Ｗｌが略所定値で、且つ（｜Ｗａ−Ｗｂ｜、｜Ｗｃ−Ｗｄ｜、｜Ｗｅ−Ｗｆ｜、｜Ｗｇ−Ｗｈ｜、｜Ｗｉ−Ｗｊ｜、｜Ｗｋ−Ｗｌ｜）が最小になるように、ディテクタ４１により照度を計測しつつ各照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇ毎にフィルタ１３を駆動する（ステップＳ８）。
これにより、各光路毎の光束の光量が補正される。
【００８２】
なお、このとき、光源１から照射された光束は、ハーフミラー１１によりその一部がディテクタ１２へ入射されており、ディテクタ１２は、入射した光束の照度を計測し、検出した照度信号を制御装置ＣＯＮＴへ出力している。したがって、制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ１２が検出した光束の照度に基づいて、この照度が所定値になるようにフィルタ駆動部１４を制御することで、各光路毎の光量を調整してもよい。
【００８３】
制御装置ＣＯＮＴは、走査するディテクタ４１によって検出された露光光ＥＬの光量に関する情報に基づいて、それぞれの境界部５１ａ〜５１ｌの位置を求める（ステップＳ９）。
すなわち、走査するディテクタ４１の検出信号に基づいて、制御装置ＣＯＮＴは、所定の座標系に対する各境界部５１ａ〜５１ｌの形状を求め、この求めた形状に基づいて、所定の座標系に対する各境界部５１ａ〜５１ｌの位置を求める。具体的には、三角形形状の境界部５１ａ〜５１ｌのうち、例えば先端位置や図心位置など、代表される所定位置を求める。
【００８４】
このとき、ディテクタ４１の位置は、基準位置に対する各駆動部の駆動量に基づいて求めることができる。つまり、ディテクタ４１の初期位置（待機位置）等を基準位置に設定し、この基準位置に対して、走査するディテクタ４１の位置を求めることができる。制御装置ＣＯＮＴは、基準位置に対するディテクタ４１の位置に基づいて、各境界部５１ａ〜５１ｌの基準位置に対する位置を求める。
【００８５】
そして、制御装置ＣＯＮＴは、境界部５１ａ〜５１ｌの所定の座標系に対する位置を記憶装置に記憶する。このとき、それぞれの投影領域５０ａ〜５０ｇ（境界部５１ａ〜５１ｌ）の相対的な位置も記憶することになる。
【００８６】
ブラインド３０を光路から退避した状態で各投影領域５０ａ〜５０ｇの光量調整及び位置検出を行ったら、制御装置ＣＯＮＴは記憶装置の情報に基づいて、ブラインド３０の減光部３０ＢをステップＳ２で設定した位置に配置し、この状態で露光動作を行う。そして、制御装置ＣＯＮＴは継ぎ部４８に相当する投影領域５０ｅの小領域ＫＢの照度をディテクタ４１で検出する（ステップＳ１０）。
ここで、小領域ＫＢはブラインド３０の減光部３０Ｂにより、−Ｙ方向に向かうに従い感光基板Ｐ上における重複領域６４での積算露光量をほぼ連続的に減衰されている。
【００８７】
ディテクタ４１の検出信号は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ４１からの検出信号に基づいて画像処理を行い、小領域ＫＢの形状及び照度を検出する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、この小領域ＫＢの形状及び照度Ｗｋｂを記憶装置に記憶する。更に、制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ４１によって検出された露光光ＥＬの光量に関する情報に基づいて小領域ＫＢの位置及び形状を求める。小領域ＫＢの位置は、三角形形状の小領域ＫＢのうち、例えば先端位置や図心位置など、代表される所定位置である。
【００８８】
小領域ＫＢの照度、位置及び形状を求めたら、制御装置ＣＯＮＴはブラインド３０の減光部３０ＡをステップＳ４で設定した位置に配置し、この状態で露光動作を行う。そして、制御装置ＣＯＮＴは継ぎ部４９に相当する投影領域５０ｃの小領域ＫＡの照度をディテクタ４１で検出する（ステップＳ１１）。
ここで、小領域ＫＡはブラインド３０の減光部３０Ａにより、＋Ｙ方向に向かうに従い感光基板Ｐ上における重複領域６４での積算露光量をほぼ連続的に減衰されている。
【００８９】
ディテクタ４１の検出信号は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ４１からの検出信号に基づいて画像処理を行い、小領域ＫＡの形状及び照度を検出する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、この小領域ＫＡの形状及び照度Ｗｋａを記憶装置に記憶する。更に、制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ４１によって検出された露光光ＥＬの光量に関する情報に基づいて小領域ＫＡの位置及び形状を求める。小領域ＫＡの位置は、三角形形状の小領域ＫＡのうち、例えば先端位置や図心位置など、代表される所定位置である。
【００９０】
制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ１０で求めた小領域ＫＢの照度Ｗｋｂと、ステップＳ１１で求めた小領域ＫＡの照度Ｗｋａとに基づいて、この照度Ｗｋａと照度Ｗｋｂが略所定値で、且つ（｜Ｗａ−Ｗｂ｜、｜Ｗｃ−Ｗｄ｜、｜Ｗｅ−Ｗｆ｜、｜Ｗｇ−Ｗｈ｜、｜Ｗｉ−Ｗｊ｜、｜Ｗｋ−Ｗｌ｜、｜Ｗｋａ−Ｗｋｂ｜）が最小になるように、ディテクタ４１により照度を計測しつつ各照明系モジュールＩＭｃ、ＩＭｅにフィルタ１３を駆動させる（ステップＳ１２）。
つまり、継ぎ部における光量調整を行うとともに、この継ぎ部における光量の検出結果に応じて、他の投影領域における露光量の再調整を行う。
【００９１】
また、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ１０及びステップＳ１１で検出した小領域ＫＡ及び小領域ＫＢの形状検出結果に基づいて、これら各小領域ＫＡ、ＫＢの形状補正を行う（ステップＳ１３）。
例えば、先に検出した小領域ＫＢの形状に対して、後に検出した小領域ＫＡの形状が所望の形状を有していない場合、例えば、走査露光することによって均一に重複しない場合や、小領域ＫＡ及びＫＢによって形成される重複領域６４の幅ＬＫが各重複領域５２ａ〜５２ｆの幅と大きく異なる場合などにおいては、投影領域５０ｅあるいは投影領域５０ｃに対応する投影光学モジュールＰＬｅあるいは投影光学モジュールＰＬｃの像シフト機構１９、倍率調整機構２３、直角プリズム２４，２７を駆動し、シフト、スケーリング、ローテーションなどの像特性を補正（レンズキャリブレーション）する。
【００９２】
更に、制御装置ＣＯＮＴは、投影領域５０ａ〜５０ｇのそれぞれの形状が所定の形状を有していなかったり、隣接する投影領域５０ａ〜５０ｇどうしの重複領域５２ａ〜５２ｆの幅が走査露光することによって変化してしまう場合などにおいても、各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇの像シフト機構１９、倍率調整機構２３、直角プリズム２４，２７を駆動して像特性を補正できる。制御装置ＣＯＮＴはこれら補正値を記憶装置に記憶する。
【００９３】
以上のようにして、継ぎ部を含む投影領域５０ａ〜５０ｇのキャリブレーション（照度キャリブレーション、レンズキャリブレーション）を行ったら、実際に露光処理を行うべく、制御装置ＣＯＮＴはマスクＭを露光光ＥＬの光路上に配置するとともに、不図示のローダを介して基板ステージＰＳＴの基板ホルダＰＨに感光基板Ｐを載置する（ステップＳ１４）。
【００９４】
一回目の走査露光を行うべく、制御装置ＣＯＮＴは、上記各キャリブレーション工程で設定した設定値や補正値に基づき、視野絞り２０及び遮光板４０によって走査方向及び非走査方向に所定の幅を有する投影領域を設定するとともに、マスクステージＭＳＴを駆動して、マスクＭのパターンに合わせて露光光ＥＬを照射するための照射領域を設定する。そして、マスクＭのパターン領域のうち、少なくとも一回目の走査露光で用いる分割パターン４６に露光光ＥＬが照射されるようにマスクステージＭＳＴの位置を制御するとともに、図１３を参照して説明したように、マスクＭに形成されている位置合わせマーク６０Ｂを用いて、ブラインド３０の減光部３０Ｂが投影領域５０ｅの一部を遮光するように、ブラインド３０の減光部３０Ｂの位置調整を行う（ステップＳ１５）。
このとき、投影領域５０ｆ、５０ｇに対応する光路は、照明系モジュールの照明シャッタ６により遮断される。
【００９５】
更に、マスクＭの位置合わせマーク６０Ｂを用いて、基板ステージＰＳＴに載置されている感光基板ＰとマスクＭとを位置合わせする（ステップＳ１６）。
ここで、感光基板Ｐには、継ぎ露光を行う領域、すなわち感光基板Ｐの重複領域６４に相当してパターン領域近傍に基板位置合わせマーク７２が予め形成されている。制御装置ＣＯＮＴは、マスクステージＭＳＴに載置されているマスクＭの位置合わせマーク６０Ｂと、基板ステージＰＳＴに載置されている感光基板Ｐの位置合わせマーク７２とを位置合わせすることにより、感光基板Ｐの露光領域６２にマスクＭの分割パターン４６を位置合わせして露光する。
【００９６】
なお、マスクＭの位置合わせマーク６０Ｂと感光基板Ｐの位置合わせマーク７２とを位置合わせする際には、例えば図１４の模式図に示すように、マスクＭの上方に設けられた発光部７５からマスク位置合わせマーク６０Ｂに対してアライメント光を照射する。位置合わせマーク６０Ｂに照射されたアライメント光はマスクＭを透過し、投影光学系ＰＬを介して感光基板Ｐの基板位置合わせマーク７２に照射される。そして、基板位置合わせマーク７２で反射した反射光を、投影光学系ＰＬ及びマスクＭの位置合わせマーク６０Ｂを介してマスクＭの上方に設けられている受光部７６で検出し、マスク位置合わせマーク６０Ｂにおける反射光と、基板位置合わせマーク７２における反射光とに基づいて、マスク位置合わせマーク６０Ｂと基板位置合わせマーク７２とが一致するように、基板ステージＰＳＴを位置調整すればよい。
なお、感光基板Ｐはガラス基板であるため、基板位置合わせマークにおける反射光を検出せずに、例えば基板ステージ側に受光部７６’を設けておき、マスク位置合わせマーク６０Ｂを通過した光と基板位置合わせマーク７２を通過した光とに基づいてマスクＭと感光基板Ｐとの位置合わせを行ってもよい。
【００９７】
ここで、基板位置合わせマーク７２は、マスク位置合わせマーク６０Ｂ同様、感光基板Ｐの−Ｘ側端部及び＋Ｘ側端部の２箇所に形成されている。そして、これら＋Ｘ側及び−Ｘ側のマスク位置合わせマーク６０Ｂのそれぞれと、＋Ｘ側及び−Ｘ側の基板位置合わせマーク７２のそれぞれとを予め位置合わせしておき、これらの位置情報に基づいて走査露光を行うことにより露光精度を向上できる。
【００９８】
こうして、マスクＭと感光基板Ｐとの位置合わせ、及びマスクＭとブラインド３０の減光部３０Ｂとの位置合わせを行ったら、制御装置ＣＯＮＴは感光基板Ｐに対して一回目の走査露光処理を行う（ステップＳ１７）。
初めに、分割パターン６２（長さＬＡの部分）に対応する部分を露光する。この場合、投影光学モジュールＰＬｆ、ＰＬｇに対応する照明系モジュールＩＭｆ、ＩＭｇの照明シャッタ６がシャッタ駆動部６ａの駆動により光路中に挿入され、図１１に示すように、投影領域５０ｆ、５０ｇに対応する光路の照明光を遮光する。このとき、照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｅの照明シャッタ６は各光路を開放している。そして、ブラインド３０及びこのブラインド３０の減光部３０Ｂが、投影領域５０ｅの一部を遮光する。ブラインド３０の減光部３０Ｂにより、投影領域５０ｅにはＹ軸方向に減光特性を有する小領域ＫＢが形成され、感光基板Ｐに対しては、周辺回路６１ａと画素パターン６０の一部を含むＹ軸方向の長さＬＡの露光領域が設定される。
【００９９】
そして、マスクＭと感光基板ＰとをＸ軸方向に同期移動して一回目の走査露光を行う。これにより、図１１に示すように、感光基板Ｐ上には、投影領域５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、及び投影領域５０ｅの一部によって設定された分割パターン６２が露光される。そして、２箇所の減光部のうちの一方の減光部３０Ｂによって設定された小領域ＫＢに基づいて、走査露光することにより分割パターン（露光領域、第１のパターン像）６２の−Ｙ側の一辺に形成された重複領域６４は、この分割パターン６２の−Ｙ側に向かうに従い露光量をほぼ連続的に減衰される。
【０１００】
次に、二回目の走査露光を行うため、基板ステージＰＳＴの所定位置に対する位置合わせを行う（ステップＳ１８）。
具体的には、基板ステージＰＳＴを＋Ｙ方向に所定距離ステップ移動させるとともに、基板ステージＰＳＴの位置の微調整を行う。
二回目の走査露光を行うための基板ステージＰＳＴの位置合わせは、マスクＭのうち継ぎ部４９に対応して形成されているマスク位置合わせマーク６０Ａと、感光基板Ｐのうち重複領域６４に対応して形成されている基板位置合わせマーク７２とを位置合わせすることにより行われる。制御装置ＣＯＮＴは、図１４を参照して説明した手順と同様、発光部７５からマスク位置合わせマーク６０Ａに対してアライメント光を照射し、投影光学系ＰＬを介して感光基板Ｐの基板位置合わせマーク７２に照射されたアライメント光の反射光と、マスク位置合わせマーク６０Ａにおける反射光とに基づいて、マスク位置合わせマーク６０Ａと基板位置合わせマーク７２とが一致するように、基板ステージＰＳＴを位置調整する。このように、マスクＭに形成されているマスク位置合わせマーク６０と、感光基板Ｐに形成されている基板位置合わせマーク７２とを用いて、継ぎ露光する際の継ぎ部の位置合わせをすることにより、継ぎ部の位置決め精度を向上できる。
【０１０１】
マスクＭと感光基板Ｐとの位置合わせをしたら、制御装置ＣＯＮＴは、ブラインド３０をＹ軸方向に駆動し、ブラインド３０及びこのブラインド３０の減光部３０Ａで投影領域５０ｃの一部を遮光する（ステップＳ１９）。
このとき、投影領域５０ａ、５０ｂに対応する光路は、照明系モジュールの照明シャッタ６により遮断される。ブラインド３０の減光部３０ＡのマスクＭに対する位置合わせも、図１３を参照して説明したように、マスク位置合わせマーク６０Ａを用いて行われ、マスク位置合わせマーク６０Ａに対してブラインド３０の減光部３０Ａが位置合わせされる。所定の位置に位置合わせされたブラインド３０の減光部３０Ａは、投影領域５０ｃの一部に、Ｙ軸方向に減光特性を有する小領域ＫＡを形成する。また、投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｂに対応する照明系モジュールＩＭａ、ＩＭｂの照明シャッタ６がシャッタ駆動部６ａの駆動により光路中に挿入され、図１１に示すように、投影領域５０ａ、５０ｂに対応する光路の照明光を遮光する。このとき、照明系モジュールＩＭｃ〜ＩＭｇの照明シャッタ６は各光路を開放している。そして、ブラインド３０の減光部３０Ａが、投影領域５０ｃの一部を遮光し、感光基板Ｐに対しては、周辺回路６１ｂと画素パターン６０の一部を含むＹ軸方向の長さＬＢの露光領域６３が設定される。
【０１０２】
こうして、制御装置ＣＯＮＴは、一回目の走査露光で投影露光された小領域ＫＢに基づく重複領域６４（継ぎ部４８）に、二回目の走査露光で投影露光される小領域ＫＡに基づく継ぎ部４９が重ね合わせられるように、基板ステージＰＳＴを＋Ｙ方向に移動し、位置合わせする。
【０１０３】
ここで、二回目の走査露光を行うためのステップ移動時、あるいはブラインド３０（減光部３０Ａ）の光路上への配置時において、制御装置ＣＯＮＴはキャリブレーション時において記憶装置に記憶しておいた各設定値、補正値に基づいて、感光基板Ｐに対する像特性の補正や、ブラインド３０の微調整が可能である。すなわち、小領域ＫＡに基づく重複領域６４と小領域ＫＢに基づく重複領域６４とが一致するように像特性（シフト、スケーリング、ローテーション）の調整が可能である。
【０１０４】
また、パターンの重複領域６４と重複領域以外とのそれぞれの露光光ＥＬの照射量が略一致するように、基板ステージＰＳＴの位置調整を行うことができる。すなわち、各小領域ＫＡ及びＫＢのそれぞれの形状や光量はステップＳ１０〜Ｓ１３において予め検出、調整されており、制御装置ＣＯＮＴは、記憶したそれぞれの小領域ＫＡ、ＫＢの形状又は光量に基づいて、パターンの重複領域６４と重複領域以外（すなわち領域６２，６３）とのそれぞれの照度が略一致するように、基板ステージＰＳＴの位置の微調整を行う。具体的には、一回目の走査露光による小領域ＫＢと二回目の走査露光による小領域ＫＡとのそれぞれに基づく重複領域６４の露光光ＥＬの照射量が図１５に示すような照度分布において、例えば、図１５（ａ）に示すように、一回目の走査露光の小領域ＫＢと二回目の走査露光による小領域ＫＡとに基づく重複領域６４の露光光ＥＬの合計の照射量が、重複領域６４以外の露光光ＥＬの照射量より低い場合には、基板ステージＰＳＴの位置を調整して重ね合わせ範囲を大きくし、図１５（ｂ）に示すように、全ての位置において露光光ＥＬの照射量を略一致させる（ステップＳ２０）。
【０１０５】
あるいは、重複領域６４の露光光ＥＬの照射量と重複領域６４以外の露光光ＥＬの照射量とが略一致するように、ブラインド３０を駆動し、重複領域６４における露光光ＥＬの照射量を調整してもよい。これにより、各光路の光束の光量が補正することができる。
【０１０６】
なお、二回目の走査露光時におけるブラインド３０（減光部３０Ａ）の光路上への配置は、キャリブレーション時において基準位置に対する所望の位置が予め設定されているので、この設定値に基づいて、ブラインド３０（減光部３０Ａ）を移動させてもよい。
【０１０７】
また、二回目の走査露光時における基板ステージＰＳＴのステップ移動は、基板位置合わせマーク７２及びマスク位置合わせマーク６０Ａを用いずに行ってもよい。この場合、基板ステージＰＳＴのステップ移動は、キャリブレーション時において予め求めておき、この求めておいた情報に基づいてステップ移動すればよい。更に、キャリブレーション時に求めておいた各小領域ＫＡ、ＫＢの位置に基づいて行ってもよい。すなわち、一回目の走査露光で投影露光された基準位置に対する重複領域６４（継ぎ部４８）の位置は求められており、この重複領域６４に、次に投影露光される継ぎ部４９が所定の位置関係になるように、基板ステージＰＳＴの位置を設定すればよい。
【０１０８】
そして、マスクＭと感光基板ＰとをＸ軸方向に同期移動して二回目の走査露光を行う（ステップＳ２１）。
これにより、図１１に示すように、感光基板Ｐ上には、投影領域５０ｃの一部、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ、５０ｇによって設定された分割パターン６３が露光される。そして、２箇所の減光部のうちの他方の減光部３０Ａによって設定された小領域ＫＡにより、走査露光することにより分割パターン（露光領域、第２のパターン像）６３の＋Ｙ側の一辺に形成された重複領域６４は、この分割パターン６３の＋Ｙ側に向かうに従い露光量をほぼ連続的に減衰される光量分布を有し、第一回目の走査露光時に形成された重複領域６４と重複することにより、所定の合成露光量が得られる。
【０１０９】
このようにして、一枚のマスクＭを用いて、このマスクＭよりも大きな感光基板Ｐに対する継ぎ露光が完了する（ステップ２２）。
【０１１０】
以上説明したように、視野絞り２０及び遮光板４０によって設定されたパターン像（投影領域）に対して、２つの減光部３０Ａ、３０Ｂを有し、複数の投影光学モジュール（投影領域）の間で移動可能なブラインド３０を配置することにより、マスクＭにおけるパターンの継ぎ部（分割位置）４８，４９を任意に設定できる。したがって、感光基板Ｐに形成されるパターンの大きさを任意に設定でき、任意の大きさのデバイスを効率良く製造できる。
【０１１１】
また、ブラインド３０は、投影領域（パターン像）の周辺に向かうに従いパターンの継ぎ部（重複領域）での積算露光量をほぼ連続的に減衰させる減光特性を有する減光部３０Ａ、３０Ｂを有するので、継ぎ部における露光量を所望の値に設定でき、重複領域６４と重複領域６４以外との露光量を一致させることができる。したがって、精度良い露光処理を行うことができる。そして、減光部３０Ａ、３０Ｂは１つのブラインド３０に対して少なくとも２つ設けられており、Ｙ軸方向の互いに対向する辺に設けられているので、ブラインド３０をＹ軸方向に移動するだけで、２つの減光部３０Ａ、３０Ｂのうちいずれか一方を用いて、Ｙ軸方向に並んだ複数の投影領域のうち任意の投影領域を所望の状態で遮光することができる。
【０１１２】
また、視野絞り２０に対して遮光板４０及びブラインド３０のそれぞれを移動可能としたことにより、感光基板Ｐに対する露光光ＥＬの投影領域５０ａ〜５０ｇの大きさや形状を任意に設定できるので、継ぎ露光する際の継ぎ合わせ精度の向上や、露光量の均一化を実現できる。
【０１１３】
視野絞り２０と遮光板４０とブラインド３０とで投影領域を５０ａ〜５０ｇの複数に分割し、これらを継ぎ合わせて露光する、いわゆるマルチレンズスキャン型露光装置としたことにより、良好な結像特性を維持しつつ、装置を大型化せずに大きなパターンを形成できる。そして、投影光学系ＰＬは、走査方向に対して直交する方向に並ぶ複数の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇからなり、複数の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのうち、所定の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇの光路を遮光することにより、走査露光毎に投影領域を容易に調整できる。そして、分割パターン６２，６３の継ぎ合わせを行う際に、大型のマスクＭを用いることなく、大型の感光基板Ｐに対して均一なパターンを形成できる。したがって、装置の大型化及びコストの増大を防ぐことができる。
【０１１４】
複数に分割された投影領域５０ａ〜５０ｇの形状は、台形形状であるので、継ぎ露光を行う際、継ぎ部と継ぎ部以外との露光量を容易に一致させることができる。
【０１１５】
マスクＭ上において、継ぎ露光を行う領域である継ぎ部４８、４９に相当して、ブラインド３０との位置合わせをするための位置合わせマーク６０Ａ、６０Ｂを設けたことにより、この位置合わせマークを用いてブラインド３０の位置合わせを精度良く行うことができる。したがって、重複領域６４を所望の露光量で露光できる。
【０１１６】
また、感光基板Ｐにも、継ぎ露光を行う領域６４に相当して、マスク位置合わせマーク６０Ａ、６０Ｂとの位置合わせを行うための基板位置合わせマーク７２を設けたので、マスクＭと感光基板Ｐとの位置合わせを精度良く行って露光精度を向上できるとともに、複数の走査露光を行うために基板ステージＰＳＴをステップ移動する際にも、位置合わせマーク６０Ａ、６０Ｂ、７２を用いて位置合わせすればよいので、位置合わせ精度は向上する。
【０１１７】
また、本実施形態においては、投影領域５０ａ〜５０ｇが重複する境界部５１ａ〜５１ｌの照度が略一致するように照度を計測、補正しており、継ぎ部５２ａ〜５２ｆにおける照度も均一にできる。そして、ブラインド３０や遮光板４０のＹ軸方向の位置を変更して、分割パターン６２、６３における重複領域６４における照度も他の領域の照度と同一にでき、パターン全体を均一な露光量で露光することができ、パターン線幅をパターン全面にわたって均一にできる。そのため、露光後の液晶デバイスの品質は向上する。
【０１１８】
なお、図１０、図１１では、重複領域６４のＹ軸方向の長さＬＫは、投影領域５０ａ〜５０ｇの重複領域５２ａ〜５２ｆと同一距離に設定されているが、斜めブラインドである減光部３０Ａ（３０Ｂ）の先端部の傾斜角度を変更することによって、分割パターン６２及び６３どうしの重複領域６４のＹ軸方向の長さと、投影領域５０ａ〜５０ｇどうしの重複領域５２ａ〜５２ｆのＹ軸方向の長さとを異なるように設定してもよい。
【０１１９】
なお、本実施形態において、分割パターン（第１のパターン像）６２と分割パターン（第２のパターン像）６３とをつなぎ合わせる際、一回目の走査露光においては２つの減光部のうち一方の減光部３０Ｂで投影領域５０ｅの一部を遮光して小領域ＫＢを形成し、二回目の走査露光においては他方の減光部３０Ａで投影領域５０ｃの一部を遮光して小領域ＫＡを形成し、これら小領域ＫＡ、ＫＢを重ね合わせるようにしているが、小領域ＫＡ、ＫＢを形成する投影領域は、投影領域５０ａ〜５０ｇのいずれでもよい。すなわち、複数の走査露光において任意の投影領域に、Ｙ軸方向に減光特性を有する小領域を形成し、これらを重ね合わせることができる。さらに、照明シャッタ６による光路の遮光は、任意の光路に対して行うことができる。
【０１２０】
上記実施形態では、ブラインド３０（減光部３０Ａ、３０Ｂ）を位置合わせする際、図１３を参照して説明したように、ブラインド３０をＹ軸方向に移動しつつ、受光部７１で受光されるアライメント光の受光量が例えば５０％になった位置を検出することでブラインド３０（減光部３０Ａ、３０Ｂ）の位置合わせを行っているが、本実施形態のブラインド３０はＹ軸方向に移動可能であるとともに、Ｘ軸方向及びθＺ方向にも移動可能である。したがって、図１６に示すように、制御装置ＣＯＮＴは発光部７０より複数（図１６では３つ）のアライメント用光束をブラインド３０（減光部３０Ａ、３０Ｂ）のエッジ部に対して照射し、このブラインド３０のエッジ部を介した複数のアライメント光束を受光部７１で受光し、受光部７１による複数のアライメント用光束それぞれの検出結果に基づいて、ブラインド３０の位置情報を求めることにより、ＸＹ方向及びθＺ方向に移動可能なブラインド３０の位置情報をより精度良く求めることができる。ここで、制御装置ＣＯＮＴは、複数のアライメント光束それぞれの受光部７１での受光量が例えば５０％受光量になるように、ブラインド３０の位置をブラインド駆動装置３１を用いて調整し、この検出した位置情報に基づいて、ブラインド３０を所定の位置に位置合わせするための補正量を求め、求めた補正量に基づいてブラインド３０（減光部３０Ａ、３０Ｂ）を位置合わせすればよい。このように、発光部７０、受光部７１、ブラインド駆動装置３１、及び制御装置ＣＯＮＴにより、ブラインド３０のエッジの複数点を検出し、この検出結果に基づいてブラインド３０の位置情報を求める位置検出装置の一部が構成される。
【０１２１】
また、図１７に示すように、ブラインド３０の位置情報を、位置検出装置の一部を構成する基板ステージＰＳＴ上に設けられた撮像素子からなるディテクタ４１により検出することもできる。ディテクタ４１を使ってブラインド３０の位置情報を検出する際には、制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ４１の位置を固定した状態で、照明光学系ＩＬより露光光ＥＬを投影光学系ＰＬに入射する。ディテクタ４１は、開口Ｋに配置されたブラインド３０の像を検出し、制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ４１の像検出結果に基づいて、ブラインド３０の位置情報を求めることができる。
【０１２２】
ところで、視野絞り２０及び遮光板４０により形成された開口Ｋに対応する投影領域５０が、投影光学系ＰＬの結像特性の変化により、感光基板Ｐ上において投影領域５０がシフトする等、その位置を変化させる場合がある。例えば、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示すように、基準位置Ｏに対して投影領域５０の位置が変化した場合、ブラインド３０で遮光される領域が異なる可能性が生じる。そこで、図１８（ａ）、（ｂ）に示すように投影領域５０の位置が変化（シフト）した際にも、ブラインド３０で遮光される領域ＡＢ１、ＡＢ２が一致するように、制御装置ＣＯＮＴは、補正装置の一部を構成するディテクタ４１で投影領域（パターン像）５０の位置情報を検出し、この検出結果に基づいて、領域ＡＢ１、ＡＢ２を一致させるための補正量を求める。そして、制御装置ＣＯＮＴは、求めた補正量に基づいて、ブラインド駆動装置３１を使ってブラインド３０の位置を補正する。これにより、継ぎ部を継ぎ合わせる精度や、感光基板Ｐ上で所望の積算露光量を得ることができる。
【０１２３】
本実施形態では、一回目の走査露光には一方の減光部３０Ｂを用い、二回目の走査露光には他方の減光部３０Ａを用いているが、図１９に示すように、一回目の走査露光にはブラインド３０の減光部３０Ｂを用い、二回目の走査露光にはブラインド３０を用いずに照明シャッタ６を用いて所定の投影領域に対応する光路を遮光するようにしてもよい。なお、図１９において、一回目の走査露光では投影領域５０ｆ、５０ｇに対応する光路が照明シャッタ６によって遮光されており、二回目の走査露光では投影領域５０ａ、５０ｂに対応する光路が照明シャッタ６によって遮光されている。
【０１２４】
上記実施形態においては、並列する複数の光路を７カ所とし、これに対応して照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇ及び投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇを設ける構成としたが、光路を１カ所とし、照明系モジュール及び投影光学モジュールを１つずつ有する構成であってもよい。すなわち、マスクのパターン像の一部が重複して露光されるように複数回の走査露光に分けて継ぎ露光を行う露光方法及び露光装置に対して適用することができる。
一方、並列する複数の光路は７カ所に限らず、例えば６カ所以下や８カ所以上とする構成であってもよい。
【０１２５】
上記実施形態において、投影領域における露光光ＥＬの光量に関する情報を検出するために設けられたディテクタ４１は１つであるが、基準位置に対する位置が予め分かっているディテクタを複数設ける構成とすることも可能である。そして、この複数設けられたディテクタを用いて、各境界部５１ａ〜５１ｌにおける照度Ｗａ〜Ｗｌを同時に検出する構成とすることが可能である。この場合、各投影領域５０ａ〜５０ｇ及び境界部５１ａ〜５１ｌの照度計測や、境界部５１ａ〜５１ｌの位置検出を高速に行うことができ、作業性が向上する。
【０１２６】
上記実施形態において、キャリブレーションを行う際、ディテクタ４１によって照度検出を行い、この検出結果に基づいてキャリブレーションを行う構成であるが、キャリブレーション時に実際にテスト用感光基板に対して露光処理を行い、形成されたパターンの形状を計測し、この計測結果に基づいてキャリブレーションを行うようにしてもよい。
【０１２７】
なお、上記実施形態において、一回目の走査露光終了後、二回目の走査露光をするためのステップ移動後の感光基板Ｐの位置合わせは、マスクＭに形成されているマスク位置合わせマーク６０と、感光基板Ｐに形成されている基板位置合わせマーク７２とを用いて行われるが、キャリブレーション時において、ステップ移動距離を予め設定し、この設定した結果に基づいてステップ移動するようにいしてもよい。
【０１２８】
また、液晶デバイス（半導体デバイス）は複数の材料層を積層することにより形成されるが、例えば第２層目以降を露光処理するに際し、現象処理や各熱処理によって感光基板Ｐが変形する場合がある。この場合は、キャリブレーション時において感光基板Ｐのスケーリングなど像特性の変化分を求めて補正値（オフセット値）を算出し、この補正値に基づいてステップ移動すればよい。更に、この場合も、上述したように、ローテーション、シフトなどの各像特性の変化分に応じて、ブラインド３０や遮光板４０の位置を駆動して投影領域を設定し、継ぎ露光の制御を行うことができる。
【０１２９】
なお、上記実施形態おける光源１は一つであるが、光源１を一つではなく、各光路毎に設けたり、複数の光源を設け、ライトガイド等を用いて複数の光源（または一つ）からの光束を一つに合成し、再び各光路毎に光を分配させる構成であってもよい。この場合、光源の光量のばらつきによる悪影響を排除できるとともに、光源の一つが消えても全体の光量が低下するだけであり、露光されたデバイスが使用不能になってしまうことを防止できる。また、光源１を複数設けて光束を合成して分配する際、照射される露光光ＥＬの照射量は、ＮＤフィルタなどの透過する光量を変えるフィルタを光路中に挿入することにより所望の照射量となるように調整し、各投影領域５０ａ〜５０ｇにおける露光光ＥＬの照射量を制御するようにしてもよい。
【０１３０】
上記実施形態では、二回の走査露光により感光基板Ｐ上に画面を合成する構成としたが、これに限られるものではなく、例えば、三回以上の走査露光により感光基板Ｐ上に画面を合成するような構成であってもよい。
【０１３１】
なお、上記実施形態では、投影光学系ＰＬが複数（ＰＬａ〜ＰＬｇ）に分かれたものについて説明したが、図７より容易に分かるように、視野絞り２０と第１の遮光板４０とで形成される矩形のスリットを持つシングルレンズの投影光学系ＰＬを持つ露光装置や、矩形ではなく円弧スリットの露光領域を持つ露光装置に対しても適用可能で、ブラインド３０を露光領域に対して移動させることにより、任意の位置で継ぎが可能となる。
【０１３２】
上記実施形態では、ブラインド３０は、＋Ｘ側及び−Ｘ側のそれぞれに１つずつ（合計２つ）設けられている構成であるが、複数の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇの間を１つのブラインド３０が移動する構成とすることも可能である。例えば、図２０（ａ）に示すように、−Ｘ側の投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、ＰＬｇと、＋Ｘ側の投影光学モジュールＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆとの間に、フォーカス検出系１１０（ＡＦユニットＵ）が配置されない構成である場合、＋Ｘ側の投影光学モジュールと−Ｘ側の投影光学モジュールとがブラインドユニット１２０を共有し、これら複数の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇが１つのブラインド３０を共用する構成とすることができる。この場合、図２０（ｂ）に示すように、ブラインド駆動装置３１の一部を構成するガイド部３１Ａは、ブラインドユニット１２０内部において、−Ｘ側の投影光学モジュールと＋Ｘ側の投影光学モジュールとの間に配置されており、ブラインド３０はこのガイド部３１Ａに沿ってＹ軸方向に移動可能であるとともに、回転機構３１Ｂにより、パターン像の像面と平行な平面であるＸＹ平面内で１８０度回転可能であり、＋Ｘ側及び−Ｘ側それぞれの投影光学モジュールに配置可能である。
【０１３３】
図２１は、図２０を参照して説明したブラインド３０を使って三回の走査露光でマスクＭ上のパターンを３つの分割パターンＰａ、Ｐｂ、Ｐｃに分割して感光基板Ｐ上で合成した例を示す図である。
図２１（ａ）に示すように、パターンＰａを露光するには、ブラインド３０及びこのブラインド３０の減光部３０Ａが投影光学モジュールＰＬｆに対応する開口Ｋに配置されて継ぎ部８０ａが形成され、投影領域５０ｆの一部が遮光されつつパターンＰａが感光基板Ｐ上に露光される。このとき、投影領域５０ｇに対応する光路は照明系モジュールＩＭｇの照明シャッタ６で遮光されている。次いで、図２１（ｂ）に示すように、パターンＰｂを露光する際には、投影領域５０ａに対応する光路が照明系モジュールＩＭａの照明シャッタ６で遮光されて継ぎ部８０ｂが形成されるとともに、ブラインド３０及びこのブラインド３０の減光部３０Ａが投影光学モジュールＰＬｆに対応する開口Ｋに配置されて継ぎ部８０ｃが形成され、投影領域５０ｆの一部を遮光しつつパターンＰｂが感光基板Ｐ上に露光される。このとき、投影領域５０ｇに対応する光路は照明シャッタ６で遮光されている。次いで、図２１（ｃ）に示すように、パターンＰｃを露光する際には、ブラインド３０がＸＹ平面内で１８０度回転される。そして、ブラインド３０及びこのブラインド３０の減光部３０Ｂが投影光学モジュール５０ｅに対応する開口部Ｋに配置されて継ぎ部８０ｄが形成され、投影領域５０ｅの一部が遮光されつつパターンＰｃが感光基板Ｐ上に露光される。このとき、投影領域５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄに対応する光路は照明系モジュールＩＭａ、ＩＭｂ、ＩＭｃ、ＩＭｄの照明シャッタ６で遮光されている。なお、マスクＭのパターンの周辺には、特定の形状周期を有する回路パターンとしての周期パターン８１が形成されている。このような周期パターン８１を継ぎ露光する場合において、従来では、各投影領域に応じて継ぎ部が設定されていたので継ぎ部の位置を任意に設定できず、周期パターン８１を継ぎ露光するのに困難であったが、本発明では、移動可能なブラインド３０によって継ぎ部の位置を任意に設定できる。そして、ブラインド３０を台形状の板部材により構成し、Ｙ軸方向の互いに対向する辺に減光部３０Ａ、３０Ｂが設けられている構成であるので、ブラインド３０をＸＹ平面内において１８０度回転することで、＋Ｘ側及び−Ｘ側の投影光学モジュールに対応する投影領域を所望の状態で遮光することができる。
【０１３４】
図２２は、１つのマスクＭ上のパターンを適宜分割及び合成することで、１つの感光基板Ｐ上に異なる大きさのパターンを複数形成する例を示す図である。ここでは、感光基板Ｐ上に、第１の大きさを有するパターンＰｄを３つ、第２の大きさを有するパターンＰｅを３つ形成する場合について説明する。なお、パターンＰｄは、例えば縦横比が４：３の３０インチ液晶ディスプレイパネルを製造するためのパターンであり、パターンＰｅは、例えば縦横比が１６：９の３７インチ液晶ディスプレイパネルを製造するためのパターンである。
まず、図２２（ａ）に示すように、マスクＭ上のパターンの全てが感光基板Ｐ上に露光される。このとき、ブラインド３０は露光光ＥＬの光路上より退避している。そして、このマスクＭのパターンが感光基板Ｐ上に露光され、感光基板Ｐ上には、第１の大きさを有するパターンＰｄが３つ形成される。
【０１３５】
次いで、図２２（ｂ）に示すように、投影領域５０ｅに対応する光路上にブラインド３０が配置され、投影領域５０ｅの一部がブラインド３０及びこの減光部３０Ｂにより遮光される。このとき、投影領域５０ｆ、５０ｇに対応する光路は照明シャッタ６で遮光されている。そして、この状態でマスクＭ上のパターンを感光基板Ｐに露光することにより、感光基板Ｐ上にはパターンＰａが転写される。次いで、図２２（ｃ）に示すように、投影領域５０ｃに対応する光路上にブラインド３０が配置され、投影領域５０ｃの一部がブラインド３０及びこの減光部３０Ａにより遮光される。このとき、投影領域５０ａ、５０ｂに対応する光路は照明シャッタ６で遮光されている。そして、この状態でマスクＭ上のパターンを感光基板Ｐに露光することにより、感光基板Ｐ上には、先に感光基板Ｐ上に転写されたパターンＰａに対して、次のパターンＰｂが継ぎ合わされるように露光され、パターンＰａ、Ｐｂが感光基板Ｐ上で合成されることにより、パターンＰｅが形成される。
以上説明したように、ブラインド３０を使って継ぎ部を任意に設定しつつ露光することにより、１つの感光基板Ｐ上に互いに大きさが異なるパターンＰｄ、Ｐｅを形成することができる。
【０１３６】
なお、上記実施形態では、ブラインド３０は１つ（あるいは２つ）設けられた構成であるが、もちろん、３つ以上の任意の数だけ設けることができる。例えば、各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれに対応するように複数（７つ）のブラインド３０を設け、図２３に示すように、各ブラインド３０で投影領域５０ａ〜５０ｇそれぞれのＸ軸方向の幅を任意の値に設定できる。例えば、投影領域５０ａ〜５０ｇそれぞれのＸ軸方向の幅をブラインド３０を使って狭くすることで、感光基板Ｐ上で所定の露光量（積算露光量）を得るための感光基板Ｐ（基板ステージＰＳＴ）の走査速度を低減することができる。したがって、感光基板Ｐの移動に伴う振動の発生を抑えることができる。逆に、投影領域５０ａ〜５０ｇそれぞれのＸ軸方向の幅をブラインド３０を使って広くすることで、走査速度を高速化でき、スループットを向上することができる。
【０１３７】
なお、上記実施形態では、ブラインド３０を台形状の板部材とし、このブラインド３０をＸＹ平面内においてほぼ１８０度回転することで、−Ｘ側の投影光学モジュールと＋Ｘ側の投影光学モジュールとのそれぞれに配置可能となっているが、上記実施形態の台形状のブラインド３０の長辺どうしを接続して、図２４に示すように、平面視六角形状の板部材からなるブラインド３０Ｔとすることにより、ＸＹ平面内において回転させなくても、この六角形状のブラインド３０ＴをＸＹ方向に並進移動するだけで、−Ｘ側及び＋Ｘ側それぞれの投影光学モジュールに対応する投影領域を所望の状態で遮光できる。ここで、図２４に示すブラインド３０Ｔは、減光部を４箇所に設けられた構成となっている。このように、減光部は４箇所でもよく、任意の複数箇所に設けることができる。
【０１３８】
上記実施形態において、ブラインド３０の減光部３０Ａ、３０Ｂは、その端部におけるＸ軸方向の幅がＹ軸方向に向かって漸次縮小するように斜めに形成された斜めブラインドであるが、走査することにより重複領域でのＹ軸方向における積算露光量をほぼ連続的に減衰させるものであればいいので、例えば、図２５に示すように、Ｘ軸方向の幅がＹ軸方向に向かって漸次縮小するように斜めに形成された複数の鋸歯状としてもよい。この場合、鋸歯部分のＹ軸方向における形成範囲が、重複領域のＹ軸方向における長さＬＫである。なお、図２５は、投影領域５０ｆ、５０ｇに対応する照明シャッタ６が光路を遮光している状態を示している。
【０１３９】
図２６は、第２遮光部材としてのブラインドの他の実施形態を示す図である。図２６に示すブラインド３０Ｇは、ガラス基板に遮光のためのパターンであるクロムのドットパターンを設けた遮光する部分と、透過する部分との間で連続的に透過率を変えた部材である。ブラインド３０Ｇは少なくともＹ軸方向に移動可能となっており、光を遮光する遮光部７７と、光を所定の透過率分布で透過可能な透過部であるフィルタ部（減光部）７８とを有している。遮光部７７は、ガラス基板に遮光性材料であるクロム膜を設け、透過率をほぼ０％に設定した領域である。フィルタ部７８は、遮光性材料であるクロムのドットを密度を変化させながらガラス基板に蒸着することにより、遮光部７７との境界部からブラインド３０Ｇの周囲（先端部）に向かうに従い、透過率を０〜１００％に連続的に漸次変化させた領域である。ここで、フィルタ部７８におけるクロムのドットは露光装置ＥＸの解像限界以下の大きさに設定されている。
【０１４０】
このように、ブラインド３０Ｇに、光量分布調整用のフィルタ部７８を設けることによっても、パターン像の重複領域での積算露光量をほぼ連続的に減衰させることができる。そして、フィルタ部７８を、ガラス基板にクロムのドットパターンを蒸着によって形成することにより、光量分布の調整を分子レベルで精度良く行うことができるので、継ぎ露光を行うに際し、重複領域における露光量調整を精度良く行うことができる。
【０１４１】
図２７は、ブラインド３０Ｇ（フィルタ部７８）を位置合わせする動作の一例を説明するための模式図である。図２７（ａ）に示すように、フィルタ部７８に対して光束（例えば露光光ＥＬ）を照射し、このフィルタ部７８を通過した光束を照度検出可能な撮像素子からなるディテクタ４１で受光する。ディテクタ４１は、図２７（ｂ）に示すように、フィルタ部７８に応じた光量分布の検出信号を制御装置ＣＯＮＴに出力する。このときディテクタ４１の位置は所定位置に対して固定されており、制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ４１の検出信号に基づいて、所定位置に対する例えば５０％光量に相当するフィルタ部７８の位置を求める。こうして、制御装置ＣＯＮＴは、所定位置に対するフィルタ部７８（ブラインド３０Ｇ）の位置を求め、このフィルタ部７８を有するブラインド３０Ｇを所定位置に対して位置合わせする。
【０１４２】
上記各実施形態において、重複領域の露光量分布を調整するために、斜めブラインドや鋸歯状ブラインドあるいは所定の透過率分布を有するフィルタ部７８を備えたブラインドを用いているが、ブラインドの光路方向における位置を調整することによって、重複領域の露光量分布を調整することもできる。すなわち、図２８（ａ）に示すように、ブラインド３０を、マスクＭに対して共役な位置から若干ずれた位置に配置する（デフォーカスさせる）ことにより、ブラインド３０のエッジ部を通過した露光光ＥＬは拡散し、マスクＭを所定の光量分布で照射する。ここで、このときの拡散光のマスクＭ上における幅（すなわち、重複領域となるべき幅）ＬＫは、照明光学系ＩＬの開口数をＮＡとし、マスクＭ上αの位置にブラインド３０を配置した場合において、ＬＫ＝２×α×ＮＡ となる。そして、図２８（ｂ）に示すように、幅ＬＫにおける光量分布はＹ軸方向に連続的に減衰する光量分布を有する。このように、ブラインド３０の光路方向（Ｚ軸方向）における位置を調整することによっても、所望の幅ＬＫを有する重複領域を形成できる。
【０１４３】
なお、上記実施形態において、視野絞り２０と遮光板４０とによって形成される開口Ｋ（投影領域５０）の形状は台形状であるが、六角形や菱形、あるいは図２９に示すように平行四辺形状であっても構わない。この場合、ブラインド３０は、この平行四辺形状の開口Ｋに応じた平行四辺形状の板部材とすることができる。一方、開口Ｋを台形状とすることにより、継ぎ露光を容易に円滑に行うことができる。
【０１４４】
本実施形態の露光装置ＥＸとして、投影光学系を用いることなくマスクＭと感光基板Ｐとを密接させてマスクＭのパターンを露光するプロキシミティ露光装置にも適用することができる。
【０１４５】
露光装置ＥＸの用途としては、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば、半導体ウエハに回路パターンを露光する半導体製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。
【０１４６】
本実施形態の露光装置ＥＸの光源は、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）のみならず、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）などを用いることもできる。
【０１４７】
投影光学系ＰＬの倍率は等倍系のみならず縮小系および拡大系のいずれでもよい。
【０１４８】
投影光学系ＰＬとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、Ｆ２レーザやＸ線を用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にする。
【０１４９】
基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。
【０１５０】
ステージの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニット（永久磁石）と電機子ユニットのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側（ベース）に設ければよい。
【０１５１】
基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−１６６４７５号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【０１５２】
マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−３３０２２４号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【０１５３】
以上のように、本願実施形態の露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【０１５４】
半導体デバイスは、図３０に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスクを製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置によりマスクのパターンを基板に露光する基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【０１５５】
【発明の効果】
本発明によれば、第２遮光部材によりパターン像の継ぎ部分である重複領域を任意に設定でき、基板に形成されるパターンの大きさを任意に設定できる。また、第２遮光部材により重複領域における露光量を所望の値に設定でき、重複領域と重複領域以外との露光量を一致させることができる。したがって、基板上に様々な大きさのパターンを効率良く且つ精度良く形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の露光装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】投影光学系とブラインドユニットとの位置関係を示す模式図である。
【図３】本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図４】フィルタを説明するための平面図である。
【図５】視野絞りと第１遮光部材と第２遮光部材とを説明するための模式図である。
【図６】視野絞りと第１遮光部材と第２遮光部材とを説明するための模式図である。
【図７】視野絞りと第１遮光部材と第２遮光部材とを説明するための模式図である。
【図８】第２遮光部材が回転することにより投影領域が変化する様子を説明するための模式図である。
【図９】投影光学系で設定される投影領域を示す図である。
【図１０】マスクと投影領域との関係を示す平面図である。
【図１１】感光基板と投影領域との関係を示す平面図である。
【図１２】露光動作のシーケンスを示すフローチャート図である。
【図１３】マスク位置合わせマークと第２遮光部材とを位置合わせする様子を説明する模式図である。
【図１４】マスク位置合わせマークと基板位置合わせマークとを位置合わせする様子を説明する模式図である。
【図１５】重複領域において露光量が制御される様子を説明するための図である。
【図１６】第２遮光部材の位置を検出する動作の一例を示す模式図である。
【図１７】第２遮光部材の位置を検出する動作の一例を示す模式図である。
【図１８】位置変化した投影領域に対する第２遮光部材の位置関係を説明するための図である。
【図１９】継ぎ露光を行う際の他の実施形態を示す平面図である。
【図２０】ブラインドユニットの他の実施形態を示す模式図である。
【図２１】継ぎ露光を行う際の他の実施形態を示す平面図である。
【図２２】継ぎ露光を行う際の他の実施形態を示す平面図である。
【図２３】第２遮光部材が第１の方向に移動する様子を示す図である。
【図２４】第２遮光部材の他の実施形態を示す図である。
【図２５】第２遮光部材の他の実施形態を示す図である。
【図２６】第２遮光部材の他の実施形態を示す図である。
【図２７】フィルタ部を有する第２遮光部材の位置検出動作を説明するための模式図である。
【図２８】重複領域を設定する際の他の実施形態を示す図である。
【図２９】第２遮光部材の他の実施形態を示す図である。
【図３０】半導体デバイス製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【図３１】従来の継ぎ露光方法を示す図である。
【図３２】従来の継ぎ露光方法を示す図である。
【符号の説明】
２０…視野絞り、３０…ブラインド（第２遮光部材）、
３０Ａ、３０Ｂ…減光部、３１…ブラインド駆動装置（補正装置）、
４０…遮光板（第１遮光部材）、
４１…ディテクタ（位置検出装置、補正装置）、４６，４７…分割パターン、
４８，４９…重複領域、５０ａ〜５０ｇ…投影領域（パターン像）、
５２ａ〜５２ｆ…重複領域（継ぎ部）、
６０Ａ，６０Ｂ…マスク位置合わせマーク、６２，６３…分割パターン、
６４…重複領域（継ぎ部）、７０…発光部（位置検出装置）、
７１…受光部（位置検出装置）、７２…基板位置合わせマーク、
７８…フィルタ部（減光部）、
ＣＯＮＴ…制御装置（位置検出装置、補正装置）、ＥＬ…露光光、
ＥＸ…露光装置、ＩＬ…照明光学系、ＩＭａ〜ＩＭｇ…照明系モジュール、
Ｌｘ…パターン像の走査方向の幅、
Ｌｙ…パターン像の走査方向と直交する方向の幅、Ｍ…マスク、
ＭＳＴ…マスクステージ、Ｐ…感光基板（基板）、ＰＬ…投影光学系、
ＰＬａ〜ＰＬｇ…投影光学モジュール（投影光学系）、
ＰＳＴ…基板ステージ、Ｘ…走査方向、Ｙ…非走査方向[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an exposure apparatus and an exposure method for exposing a pattern on a mask to a substrate while synchronously moving the mask and the substrate.
[0002]
[Prior art]
A liquid crystal display device or a semiconductor device is manufactured by a so-called photolithography technique of transferring a pattern formed on a mask onto a photosensitive substrate. The exposure apparatus used in this photolithography process has a substrate stage on which a photosensitive substrate is mounted and moves two-dimensionally and a mask stage on which a mask having a pattern is mounted and moves two-dimensionally, and is formed on a mask. The transferred pattern is transferred to the photosensitive substrate via the projection optical system while sequentially moving the mask stage and the substrate stage. The exposure apparatus includes a batch exposure apparatus that simultaneously transfers the entire mask pattern onto the photosensitive substrate, and a scanning apparatus that continuously transfers the mask pattern onto the photosensitive substrate while synchronously scanning the mask stage and the substrate stage. There are two main types known: a mold exposure apparatus. Among them, when manufacturing a liquid crystal display device, a scanning exposure apparatus is mainly used due to a demand for a large display area (see Patent Document 1).
[0003]
In the scanning type exposure apparatus, a plurality of projection optical systems are arranged so that adjacent projection areas are displaced by a predetermined amount in the scanning direction, and edges of the adjacent projection areas overlap in a direction orthogonal to the scanning direction. There is a so-called multi-lens scanning exposure apparatus (multi-lens scanning exposure apparatus) arranged. The scanning exposure apparatus of the multi-lens type can obtain a large exposure area without increasing the size of the apparatus while maintaining good imaging characteristics. The field stop of each projection optical system in the scanning exposure apparatus has a trapezoidal shape, for example, and is set so that the total aperture width of the field stop in the scanning direction is always equal. Therefore, since the joints of the adjacent projection optical systems are overlappedly exposed, the scanning type exposure apparatus has an advantage that the optical aberration and the exposure illuminance of the projection optical system change smoothly.
[0004]
In the scanning exposure apparatus, after performing the scanning exposure by synchronously moving the mask and the photosensitive substrate, the mask and the photosensitive substrate are step-moved in a direction orthogonal to the scanning direction, and the scanning exposure is performed a plurality of times. The liquid crystal display device having a large display area is manufactured by exposing a part of the pattern so as to overlap and exposing the pattern and combining them.
[0005]
As a method of performing pattern synthesis on a photosensitive substrate by repeating scanning exposure and step movement, for example, a method in which a plurality of divided patterns are formed on a mask and these divided patterns are joined on the photosensitive substrate, Is divided into a plurality of projection areas, and the divided projection areas are joined on a photosensitive substrate. In the former method, for example, as shown in FIG. 31, three divided patterns Pa, Pb, and Pc are formed on a mask M, and these divided patterns Pa, Pb, and Pc are sequentially exposed on a photosensitive substrate P. This is a method of joining on the substrate P.
[0006]
On the other hand, in the latter method, for example, as shown in FIG. 32, the irradiation area of the exposure light on the pattern formed on the mask M is changed for each scanning exposure, and the projection area corresponding to these irradiation areas is projected onto the photosensitive substrate P. Are sequentially scanned and exposed to perform pattern synthesis. Here, five projection optical systems are provided, and as shown in FIG. 32A, each of the projection areas 100a to 100e is set in a trapezoidal shape, and the integrated exposure amount in the scanning direction (X-axis direction) is reduced. The ends are arranged so as to overlap each other in the Y-axis direction so as to always be equal, and the total width of the projection areas in the X-axis direction is set to be equal. When exposing the pattern on the photosensitive substrate P, the optical path corresponding to the predetermined projection area among the plurality of projection areas 100a to 100e is shielded by the shutter, and only the predetermined area of the mask M is irradiated with the exposure light. Exposure is performed such that the ends of the projection area overlap each other in a plurality of scanning exposures. Specifically, as shown in FIG. 32B, an end a1 on the −Y side of the projection area 100d in the first scanning exposure and an end a2 on the + Y side of the projection area 100b in the second scanning exposure. And are exposed so as to overlap. Similarly, exposure is performed such that the end a3 on the −Y side of the projection area 100c in the second scanning exposure and the end a4 on the + Y side of the projection area 100b in the third scanning exposure overlap. At this time, the projection area 100e is shielded in the first scanning exposure, the projection areas 100a, 100d, and 100e are shielded in the second scanning exposure, and the projection area 100a is shielded in the third scanning exposure.
[0007]
Here, the length L12 in the Y-axis direction of the divided pattern formed on the photosensitive substrate P by the first scanning exposure is the end point of the short side of the projection area 100a in the + Y direction and the -Y direction of the long side of the projection area 100d. This is the distance in the Y-axis direction from the end point. The length L13 in the Y-axis direction of the divided pattern formed on the photosensitive substrate P by the second scanning exposure is the length between the + Y direction end point of the long side of the projection area 100b and the −Y direction end point of the long side of the projection area 100c. It is the distance in the Y-axis direction between them. The length L14 in the Y-axis direction of the divided pattern formed on the photosensitive substrate P by the third scanning exposure is the length between the + Y direction end point of the long side of the projection area 100b and the −Y direction end point of the short side of the projection area 100e. It is the distance in the Y-axis direction between them. As described above, the size (length L12, L13, L14 in the Y-axis direction) of each divided pattern is based on the size of the long side and the short side of the trapezoidal projection area.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2001-296667A
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional scanning exposure method and scanning exposure apparatus as described above have the following problems.
In the method shown in FIG. 31, since a plurality of independent divided patterns are formed on the mask M, the pattern configuration on the mask M is restricted. Furthermore, since the scanning exposure is performed for each divided pattern, the number of times of scanning exposure increases, and the throughput decreases.
[0010]
In the method shown in FIG. 32, when synthesizing patterns by performing a plurality of scanning exposures, as described above, the size of each divided pattern (lengths L12, L13, and L14 in the Y-axis direction) is trapezoidal. Is based on the size of the long side and the short side of the projection area. That is, in the method shown in FIG. 32, the size of the pattern formed on the photosensitive substrate P is limited by the size of the projection area and, consequently, the size (shape) of the field stop. Furthermore, since the division patterns are joined only at the end of the trapezoidal projection area, the pattern division position is also limited. As described above, according to the conventional method, the pattern division position and the size of the pattern formed on the photosensitive substrate P are limited, and it is difficult to create an arbitrary device.
[0011]
The present invention has been made in view of such circumstances, and when performing exposure by joining on a photosensitive substrate while partially overlapping the divided patterns, the size of the pattern formed on the photosensitive substrate can be arbitrarily set. In addition, an object of the present invention is to provide an exposure apparatus and an exposure method that can arbitrarily set a pattern division position on a mask and realize efficient device manufacturing.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the present invention employs the following configuration corresponding to FIGS. 1 to 30 shown in the embodiment.
An exposure apparatus (EX) of the present invention illuminates a mask (M) with exposure light (EL) while synchronously moving a mask (M) and a substrate (P) in a first direction (X). (P) A part of the pattern image (50a to 50g, 63) of the mask (M) to be transferred next is overlapped with the pattern image (50a to 50g, 62) of the mask (M) transferred onto the mask (M). A field stop (20) for setting a width (Lx) of a pattern image (50a to 50g) transferred on a substrate (P) in a first direction (X), and a pattern image (50a). To 50 g) in a second direction (Y) orthogonal to the first direction (X), a first light shielding member (40) for setting a width (Ly), and an overlapping area (48) of the pattern images (50a to 50g). , 49, 64) and pattern images (50a to 50g) A second light-shielding member (30) having dimming portions (30A, 30B) that gradually attenuates the integrated exposure amount of the overlapping region (48, 49, 64) toward the periphery of the pattern image (50a to 50g). The light-reducing portions (30A, 30B) are provided at at least two places on the second light-blocking member (30).
In the exposure method of the present invention, the mask (M) is illuminated with the exposure light (EL) while the mask (M) and the substrate (P) are synchronously moved in the first direction (X), and the substrate (P) is The pattern image (50a to 50g, 62) of the mask (M) transferred above is exposed so as to partially overlap the pattern image (50a to 50g, 63) of the mask (M) to be transferred next. In the exposure method, the width (Lx) of the pattern image (50a to 50g) transferred on the substrate (P) in the first direction (X) is set by the field stop (20), and the pattern image (50a to 50g) is set. The width (Ly) in the second direction (Y) orthogonal to the first direction (X) is set by the first light shielding member (40), and the overlapping areas (48, 49, 50) of the pattern images (50a to 50g) are set. 64) toward the periphery of the pattern image (50a to 50g). The overlapping regions (48, 49, 64) of the pattern images (50a to 50g) are set by the second light shielding member (30) having at least two dimming portions (30A, 30B) for attenuating gradually. .
[0013]
According to the present invention, the width of the pattern image on the substrate (photosensitive substrate) in the first direction and the second direction orthogonal to the first direction is set by the field stop and the first light shielding member. When the pattern images are joined on the substrate, the second light-blocking member is arranged at a predetermined position, so that the substrate is irradiated with exposure light (in the case of an exposure apparatus having a projection optical system, Can be set arbitrarily. Therefore, the overlapping area, which is a joint of the pattern images, can be set arbitrarily, and the size of the pattern formed on the substrate can be set arbitrarily. Further, the second light shielding member is provided with at least two dimming portions that gradually attenuate the integrated exposure amount of the overlapping region of the pattern image toward the periphery of the pattern image. The position and the exposure amount of the overlapping area can be set to a desired state by using one of the light reduction sections, and the exposure amounts of the overlapping area and the areas other than the overlapping area can be matched. Therefore, accurate exposure processing can be performed. By moving the second light-shielding member to an arbitrary position, the size and shape of the irradiation area of the substrate with the exposure light can be set arbitrarily, thereby improving the joining accuracy at the time of joint exposure and making the exposure amount uniform. Can be realized.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an exposure apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of the exposure apparatus of the present invention.
In FIG. 1, an exposure apparatus EX illuminates a mask stage MST supporting a mask M, a substrate stage PST supporting a photosensitive substrate (substrate) P, and a mask M supported by the mask stage MST with exposure light EL. An illumination optical system IL, a projection optical system PL for projecting and exposing a pattern image of the mask M illuminated by the exposure light EL onto a photosensitive substrate P supported by the substrate stage PST, and a control for controlling the operations of the exposure apparatus EX. Device CONT. The photosensitive substrate P is obtained by applying a photosensitive agent (photoresist) to a glass plate (glass substrate). The projection optical system PL includes a plurality (seven) of projection optical modules PLa to PLg. The exposure apparatus EX in the present embodiment uses a mask M, a photosensitive substrate P, and a mask for the projection optical system PL (PLa to PLg). Is a so-called multi-lens scan type exposure apparatus that illuminates the mask M with the exposure light EL while synchronously moving the mask M in a predetermined direction (first direction), and exposes the pattern image of the mask M to the photosensitive substrate P.
[0015]
In the following description, the synchronous movement direction (scanning direction, first direction) between the mask M and the photosensitive substrate P is the X-axis direction, and the direction orthogonal to the scanning direction in the horizontal plane is the Y-axis direction (non-scanning direction). Direction, second direction), a direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction is defined as a Z-axis direction. The directions around the X-axis, Y-axis, and Z-axis are assumed to be the θX, θY, and θZ directions, respectively.
[0016]
The mask stage MST supporting the mask M has a long stroke in the X-axis direction for performing one-dimensional scanning exposure, and a stroke at a predetermined distance in the Y-axis direction orthogonal to the scanning direction. The mask stage MST is also finely movable in the Z-axis direction and the θZ direction. The mask stage MST includes a mask stage drive section MSTD configured by a linear motor or the like that moves the mask stage MST. The mask stage driving section MSTD is controlled by the control device CONT. Movable mirrors 32a and 32b are respectively installed in the directions orthogonal to each other in the X-axis and Y-axis directions on the mask stage MST. A laser interferometer 33a is arranged opposite the movable mirror 32a, and a laser interferometer 33b is arranged opposite the movable mirror 32b. The laser interferometers 33a and 33b irradiate the movable mirrors 32a and 32b with laser light, respectively, and measure the distance between the movable mirrors 32a and 32b to thereby determine the position of the mask stage MST in the X-axis and Y-axis directions. That is, the position of the mask M can be detected with high resolution and high accuracy. The detection results of the laser interferometers 33a and 33b are output to the control unit CONT. The control device CONT monitors the position of the mask stage MST from the outputs of the laser interferometers 33a and 33b, and moves the mask stage MST to a desired position by controlling the mask stage driving unit MSTD.
[0017]
The exposure light EL transmitted through the mask M is incident on the projection optical system PL (projection optical modules PLa to PLg). The projection optical modules PLa to PLg form a pattern image existing in the irradiation range of the mask M on the photosensitive substrate P, and project and expose the pattern image on a specific region of the photosensitive substrate P. Each of the projection optical modules PLa to PLg is supported by a base 150, and the base 150 is supported by a column (not shown). Among the plurality of projection optical modules PLa to PLg, the projection optical modules PLa, PLc, PLe, PLg and the projection optical modules PLb, PLd, PLf are arranged in two rows in a staggered manner. The exposure light EL transmitted through each of the projection optical modules PLa to PLg forms a pattern image corresponding to the irradiation area of the mask M on a different projection area 50a to 50g on the photosensitive substrate P with a predetermined imaging characteristic.
[0018]
The substrate stage PST that supports the photosensitive substrate P has a substrate holder PH, and holds the photosensitive substrate P via the substrate holder PH. Similar to the mask stage MST, the substrate stage PST has a long stroke in the X-axis direction for performing one-dimensional scanning exposure and a long stroke for stepwise movement in the Y-axis direction orthogonal to the scanning direction. . Further, the substrate stage driving unit PSTD is controlled by the control device CONT. The substrate stage PST is also movable in the Z-axis direction, and is also movable in the θX, θY, and θZ directions. The substrate stage PST includes a substrate stage driving unit PSTD that includes a linear motor or the like that moves the substrate stage PST.
[0019]
Movable mirrors 34a and 34b are respectively installed at orthogonal edges on the X-axis and Y-axis directions on the substrate stage PST. A laser interferometer 35a is arranged to face the movable mirror 34a, and a laser interferometer 35b is arranged to face the movable mirror 34b. Each of the laser interferometers 35a and 35b irradiates the movable mirrors 34a and 34b with a laser beam and measures the distance between the movable mirrors 34a and 34b, so that the X and Y directions of the substrate stage PST are measured. , That is, the position of the photosensitive substrate P, can be detected with high resolution and high accuracy. The detection results of the laser interferometers 35a and 35b are output to the control unit CONT. The controller CONT monitors the position of the substrate stage PST from the outputs of the laser interferometers 35a and 35b, and can move the substrate stage PST to a desired position by controlling the substrate stage driving unit PSTD.
[0020]
Further, between the projection optical modules PLa, PLc, PLe, PLg on the −X side and the projection optical modules PLb, PLd, PLf on the + X side, the Z axis of the pattern surface of the mask M and the exposure surface of the photosensitive substrate P is provided. A focus detection system 110 that detects a position in the direction is provided. The optical elements constituting the focus detection system 110 are disposed inside the housing, and an autofocus unit (AF unit) U is formed by the optical elements and the housing. The focus detection system 110 is configured by, for example, a multi-point focus position detection system, which is one of oblique incidence type focus detection systems. The detection result of the focus detection system 110 is output to the control device CONT, and the control device CONT always keeps the pattern surface of the mask M and the exposure surface of the photosensitive substrate P at a predetermined interval based on the detection result of the focus detection system 110. The position is controlled so that
[0021]
The mask stage driving unit MSTD and the substrate stage driving unit PSTD are independently controlled by the control unit CONT, and the mask stage MST and the substrate stage PST are driven by the mask stage driving unit MSTD and the substrate stage driving unit PSTD, respectively. And can be moved independently. The control unit CONT controls both the driving units PSTD and MSTD while monitoring the positions of the mask stage MST and the substrate stage PST, so that the mask M and the photosensitive substrate P can be freely moved with respect to the projection optical system PL. At the scanning speed (synchronous movement speed). Here, the mask M supported by the mask stage MST and the photosensitive substrate P supported by the substrate stage PST are arranged in a conjugate positional relationship via the projection optical system PL.
[0022]
FIG. 2A is a side view showing the projection optical system PL (PLa to PLg) supported on the surface plate 150.
As shown in FIG. 2A, a plurality of projection optical modules PLa to PLg constituting the projection optical system PL are supported on a surface plate 150. The platen 150 is kinematically supported by a column (support structure) not shown. Among the plurality of projection optical modules PLa to PLg, the projection optical modules PLa, PLc, PLe, PLg are arranged side by side in the Y-axis direction, and the projection optical modules PLb, PLd, PLf are arranged side by side in the Y-axis direction. Further, the projection optical modules PLa, PLc, PLe, PLg arranged in the Y-axis direction and the projection optical modules PLb, PLd, PLf arranged in the Y-axis direction are arranged so as to face each other in the X-axis direction. Are arranged in a zigzag pattern. Each of the projection optical modules PLa to PLg arranged in a staggered manner is arranged by displacing adjacent projection optical modules (for example, projection optical modules PLa and PLb, PLb and PLc) by a predetermined amount in the Y-axis direction. .
[0023]
The platen 150 is formed of, for example, a metal matrix composite (MMC). The metal matrix composite material is a composite material in which a metal is used as a matrix material and a ceramic reinforcing material is compounded therein. Here, a material containing aluminum as the metal is used. An opening 150A is formed in the center of the surface plate 150, and the opening 150A secures the optical path of the exposure light EL of each of the projection optical modules PLa to PLg. Here, the surface plate 150 is formed in a symmetrical hexagonal shape (home base shape) in plan view (see FIG. 1), and four projection optical modules PLa, PLc, PLe, PLg arranged in the Y-axis direction are The projection optical modules PLb, PLd, and PLf, which are supported by the wide portion of the surface plate 150 and arranged in the Y-axis direction, are supported by the narrow portion of the surface plate 150. That is, the shape of the surface plate 150 is set in accordance with the number of the plurality of projection optical modules arranged in line, so that the material used is within a range in which sufficient strength to support the projection optical modules PLa to PLg can be obtained. Has been kept to a minimum.
[0024]
Each of the projection optical modules PLa to PLg has a lens barrel PK and a plurality of optical elements (lenses) arranged inside the lens barrel PK. Each of the projection optical modules PLa to PLg is independently connected to the surface plate 150 and is separable. This makes it possible to increase or decrease the number of projection optical modules in module units. In this case, the work of attaching and detaching the projection optical module to and from the surface plate 150 can be easily performed. Furthermore, since each of the projection optical modules PLa to PLg can be connected to and separated from the surface plate 150 independently of each other, a predetermined reference position of the surface plate 150 (for example, the center position of the opening 150A) can be obtained. Positioning can be performed independently of each other, and the relative positions of the projection optical modules PLa to PLg can be arbitrarily set.
[0025]
The projection optical system PL is provided with a field stop 20 for setting the width of the pattern image of the mask M transferred on the photosensitive substrate P in the scanning direction (X-axis direction), and provided at substantially the same position as the field stop 20. A light-shielding plate (first light-shielding member) 40 for setting the width of the pattern image of the mask M transferred thereon in the non-scanning direction (Y-axis direction), and an overlapping area of the pattern image transferred on the photosensitive substrate P is set. (Second light blocking member) 30. The field stop 20, the light shielding plate 40, and the blind 30 are arranged at positions substantially conjugate to the mask M and the photosensitive substrate P, and are arranged in a blind unit 120 attached to the surface plate 150. Here, two blind units 120 are provided, one for each of the -X-side projection optical modules PLa, PLc, PLe, and PLg and the + X-side projection optical modules PLb, PLd, and PLf. Is provided.
[0026]
The field stop 20 and the light shielding plate 40 are provided in each of the projection optical modules PLa to PLg, and the projection areas 50a to 50g on the photosensitive substrate P are formed by the openings K formed by the field stop 20 and the light shielding plate 40. Are set in size and shape. In the present embodiment, each of the projection regions 50a to 50g (opening K) formed by the field stop 20 and the light shielding plate 40 is set to have a trapezoidal shape in plan view. On the other hand, one blind 30 is provided for each of the two blind units 120. That is, two blinds 30 are provided, one for each of the -X-side projection optical modules PLa, PLc, PLe, and PLg and the + X-side projection optical modules PLb, PLd, and PLf. ing.
[0027]
FIG. 2B is a plan view showing the blind unit 120. In the blind unit 120, a plurality of openings K are formed by the field stop 20 light shielding plate 40 provided in each of the projection optical modules PLa to PLg. One blind 30 is provided for each blind unit 120. The blind unit 120 is provided with a blind drive device 31 that moves the blind 30 in a plane parallel to the image plane of the pattern image, in this embodiment, in the XY plane. The blind driving device 31 is configured by a linear motor or the like, and is capable of moving the blind 30 along the guide portion 31A with a long stroke in the Y-axis direction, and is also movable in the X-axis direction. Further, the blind drive device 31 has a rotation mechanism 31B, and the blind 30 can rotate in a plane (XY plane) parallel to the image plane of the pattern image, that is, can rotate in the θZ direction. The blind 30 is moved in the Y-axis direction by the blind driving device 31 to be movable between the plurality of projection optical modules PLa to PLg. In the present embodiment, one of the two blinds 30 (−X side) is movable between the projection optical modules PLa, PLc, PLe, and PLg, and the other (+ X side) blind 30 is the projection optical module. It is movable between the modules PLb, PLd, PLf.
[0028]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the entire exposure apparatus EX. As shown in FIG. 3, the illumination optical system IL includes a light source 1 such as an ultra-high pressure mercury lamp, an elliptical mirror 1a for condensing a light beam emitted from the light source 1, and a light beam condensed by the elliptical mirror 1a. A dichroic mirror 2 that reflects a light beam having a wavelength necessary for exposure and transmits a light beam having another wavelength, and a wavelength (usually g, h, i) necessary for exposure among light beams reflected by the dichroic mirror 2 A wavelength selection filter 3 that passes only at least one of the lines, and a light beam from the wavelength selection filter 3 that is split into a plurality of light beams (seven light beams in the present embodiment). And a light guide 4 for entering the modules IMa to IMg. Here, a plurality of illumination system modules IM (IMa to IMg) are provided. In the present embodiment, seven illumination system modules IM (IMa to IMg) are provided corresponding to the projection optical modules PLa to PLg. However, in FIG. 3, only the one corresponding to the illumination system module IMf is shown for convenience. Each of the illumination optical systems IMa to IMg is arranged corresponding to each of the projection optical modules PLa to PLg at a certain interval in the X-axis direction and the Y-axis direction. The exposure light EL emitted from each of the plurality of illumination system modules IMa to IMg illuminates a different small area on the mask M (illumination area of the illumination optical system IL).
[0029]
Each of the illumination system modules IMa to IMg includes an illumination shutter 6, a relay lens 7, a fly-eye lens 8 as an optical integrator, and a condenser lens 9. The illumination shutter 6 is disposed on the downstream side of the light path of the light guide 4 so as to be able to advance and retreat with respect to the light path. The illumination shutter 6 blocks the light flux when placed in the light path, and releases the light blocking when retracted from the light path. The illumination shutter 6 is connected to a shutter driving unit 6a that moves the illumination shutter 6 forward and backward with respect to the optical path of the light beam. The shutter driving section 6a is controlled by the control device CONT.
[0030]
Further, a light amount adjusting mechanism 10 is provided in each of the illumination system modules IMa to IMg. The light amount adjusting mechanism 10 adjusts the exposure amount of each optical path by setting the illuminance of the light beam for each optical path. The light amount adjusting mechanism 10 includes a half mirror 11, a detector 12, a filter 13, and a filter driving unit 14. Have. The half mirror 11 is arranged in an optical path between the filter 13 and the relay lens 7, and makes a part of the light flux transmitted through the filter 13 enter the detector 12. Each detector 12 always independently detects the illuminance of the incident light beam, and outputs a detected illuminance signal to the control device CONT.
[0031]
As shown in FIG. 4, the filter 13 is formed by patterning a glass plate 13a in an interdigital pattern with Cr or the like so that the transmittance changes linearly and gradually in a certain range along the X-axis direction. And is arranged between the illumination shutter 6 and the half mirror 11 in each optical path.
[0032]
Returning to FIG. 3, the half mirror 11, the detector 12, and the filter 13 are provided for each of a plurality of optical paths. The filter driving unit 14 moves the filter 13 along the X-axis direction based on an instruction from the control device CONT. Then, the light amount of each optical path is adjusted by moving the filter 13 by the filter driving unit 14.
[0033]
The light beam transmitted through the light amount adjusting mechanism 10 reaches the fly-eye lens 8 via the relay lens 7. The fly-eye lens 8 forms a secondary light source on the exit surface side, and can irradiate the irradiation area of the mask M with uniform illuminance via the condenser lens 9. The exposure light EL that has passed through the condenser lens 9 passes through a catadioptric optical system 15 having a right-angle prism 16, a lens system 17, and a concave mirror 18 in the illumination system module. Illuminate in the illumination area. The mask M is illuminated in different illumination regions by the respective exposure lights EL transmitted through the illumination system modules IMa to IMg.
[0034]
Each of the projection optical modules PLa to PLg includes an image shift mechanism 19, two sets of catadioptric optical systems 21 and 22, a field stop 20, and a light-shielding plate (first A light-blocking member) 40, a blind (second light-blocking member) 30, and a magnification adjusting mechanism 23 are provided. The image shift mechanism 19 shifts the pattern image of the mask M in the X-axis direction or the Y-axis direction, for example, by rotating the two parallel flat plate glasses in the θY direction or the θX direction. The exposure light EL transmitted through the mask M passes through the image shift mechanism 19 and then enters the first set of catadioptric optical systems 21.
[0035]
The catadioptric optical system 21 forms an intermediate image of the pattern of the mask M, and includes a right-angle prism 24, a lens system 25, and a concave mirror 26. The right angle prism 24 is rotatable in the θZ direction, and can rotate the pattern image of the mask M.
[0036]
A field stop 20 is arranged at this intermediate image position. The field stop 20 sets the projection areas 50a to 50g on the photosensitive substrate P, and particularly sets the width of the pattern image on the photosensitive substrate P in the scanning direction (X-axis direction). The light beam transmitted through the field stop 20 enters the second set of catadioptric optical system 22. The catadioptric optical system 22 includes a right-angle prism 27, a lens system 28, and a concave mirror 29, like the catadioptric optical system 21. The right-angle prism 27 is also rotatable in the θZ direction, so that the pattern image of the mask M can be rotated. That is, the right-angle prisms 24 and 27 constitute an image rotation mechanism.
[0037]
Exposure light EL emitted from the catadioptric optical system 22 passes through a magnification adjusting mechanism 23 and forms a pattern image of a mask M on the photosensitive substrate P at an erect equal magnification. The magnification adjusting mechanism 23 is composed of, for example, three lenses, a plano-convex lens, a biconvex lens, and a plano-convex lens, and moves the biconvex lens located between the plano-convex lens and the plano-concave lens in the Z-axis direction, thereby forming the mask M. Is changed.
[0038]
Next, the field stop 20, the light shielding plate (first light shielding member) 40, and the blind (second light shielding member) 30 will be described with reference to FIGS. 5 and 6 are schematic diagrams showing the positional relationship between the field stop 20, the light blocking plate 40, and the blind 30, and each of the projection optical system PL, the mask M, and the photosensitive substrate P.
FIG. 5 shows the projection optical module PLe as a representative, and the field stop 20 is arranged in the projection optical module PLe and has a slit-shaped opening. The field stop 20 sets the shape of the projection area 50 (50e) on the photosensitive substrate P, and particularly sets the width Lx of the projection area 50 as a pattern image in the scanning direction (X-axis direction). Things. The field stop 20 is arranged in the projection optical system PL (PLe) in a substantially conjugate positional relationship with the mask M and the photosensitive substrate P.
[0039]
The light-shielding plate (first light-shielding member) 40 also sets the shape of the projection area 50 on the photosensitive substrate P, and in particular, the width Ly of the projection area 50 as a pattern image in the non-scanning direction (Y-axis direction). Is set. The light-shielding plate 40 is also provided in the projection optical module PLe and is arranged so as to overlap with the field stop 20. The size of the projection area 50 on the photosensitive substrate P is determined by the opening K formed by the field stop 20 and the light-shielding plate 40. The height and shape are set. In the present embodiment, the projection area 50 formed by the field stop 20 and the light shielding plate 40 is set to have a trapezoidal shape in plan view. Here, the light shielding plate 40 arranged so as to overlap with the field stop 20 is also arranged in the projection optical system PL (PLe) in a substantially conjugate positional relationship with the mask M and the photosensitive substrate P.
[0040]
The light shielding plate 40 is provided with a light shielding plate driving mechanism (not shown). The light shielding plate 40 can be moved in the non-scanning direction (Y-axis direction) under the driving of the light shielding plate driving mechanism. ing. By moving the light shielding plate 40 in the Y-axis direction, for example, the width Ly of the projection area 50e in the Y-axis direction can be arbitrarily set. The light shielding plate 40 may be fixed, but by moving the light shielding plate 40, the degree of freedom in setting the projection area 50 increases.
[0041]
As shown in FIG. 2 and the like, the blind (second light blocking member) 30 is provided in a blind unit 120 attached to a surface plate 150 (projection optical system PL). It is possible to move between modules. The driving of the blind drive device 31 is controlled by the control device CONT, and the control device CONT moves the blind 30 to an arbitrary position. Then, as shown in FIG. 6, the blind 30 moves in the Y-axis direction to shield a part of the opening K formed by the field stop 20 and the light shielding plate 40 (in FIG. 6, it is easy to see. Only the opening K is shown, and the field stop 20 and the light shielding plate 40 are not shown), and the size and shape of the projection area 50 are arbitrarily set.
[0042]
The blind 30 is a plate member having a trapezoidal shape in a plan view, and is formed obliquely so that the width in the X-axis direction at both ends 30A and 30B in the Y-axis direction gradually decreases in the Y-axis direction. In other words, the sides facing each other in the Y-axis direction of the blind portion 30 are formed to be oblique. Then, the shape of the projection area 50 is set by blocking the exposure light EL by the oblique portions (light-reducing portions) 30A and 30B. In the present embodiment, the projection area 50 formed by the field stop 20, the light shielding plate 40, and the blind 30 is set to a trapezoidal shape (parallelogram shape).
[0043]
The blind 30 is arranged in a substantially conjugate positional relationship with the mask M and the photosensitive substrate P in the projection optical PL. That is, in the present embodiment, the field stop 20, the light shielding plate 40, and the blind 30 are substantially conjugate with the mask M and the photosensitive substrate P arranged in a conjugate positional relationship via the projection optical system PL. They are arranged in a positional relationship.
[0044]
In the present embodiment, the blind 30 is disposed at the intermediate image position of the projection optical system PL, and as shown in FIG. The + Y side of the pattern image is shielded from light.
[0045]
Note that the field stop 20, the light shielding plate 40, and the blind 30 need only be disposed in a conjugate positional relationship with respect to the mask M and the photosensitive substrate P. Therefore, for example, as shown in FIG. (First light blocking member) 40 may be arranged in the illumination optical system IL. Alternatively, the blind 30 may be arranged in the illumination optical system IL. Alternatively, these members 20, 30, and 40 may be arranged at positions close to the mask M or the photosensitive substrate P. That is, each of the field stop 20, the light blocking plate 40, and the blind 30 is located on the optical path of the exposure light EL at a position conjugate to the mask M and the photosensitive substrate P (see reference numerals A and B in FIG. 3). It may be arranged at any position. Further, even if the blind 30 is arranged at a position defocused with respect to the conjugate plane, the sum of the light amounts is constant, so that the blind 30 may be shifted to the focus direction.
[0046]
As shown in FIG. 8, the shape of the projection area 50 can be changed by rotating the blind 30 in the θZ direction. Similarly, the shape of the projection area 50 can be changed by providing the light shielding plate 40 so as to be rotatable in the θZ direction and rotating the light shielding plate 40 in the θZ direction.
[0047]
FIG. 9 is a plan view of the projection areas 50a to 50g of the projection optical modules PLa to PLg on the photosensitive substrate P. Each of the projection regions 50a to 50g is set in a predetermined shape (a trapezoidal shape in the present embodiment) by the field stop 20 and the light shielding plate 40. The projection regions 50a, 50c, 50e, and 50g and the projection regions 50b, 50d, and 50f are arranged to face each other in the X-axis direction. Further, the projection regions 50a to 50g are formed by two-dot chain lines (51a and 51b, 51c and 51d, 51e and 51f, 51g and 51h, 51i and 51j, 51k and 51l) between the ends (boundaries) of the adjacent projection regions. As shown by, they are arranged in parallel so as to overlap in the Y-axis direction, and form overlapping regions (joining portions) 52a to 52f. By arranging the boundary portions of the projection regions 50a to 50g in parallel so as to overlap each other in the Y-axis direction, the total width of the projection regions in the X-axis direction is set to be substantially equal. By doing so, the exposure amounts when scanning and exposing in the X-axis direction are made equal.
[0048]
As described above, by providing the overlapping areas (joints) 52a to 52f where the projection areas 50a to 50g of the respective projection optical modules PLa to PLg overlap, the change of the optical aberration and the change of the illuminance in the joints 52a to 52f are smooth. Can be Here, the positions and widths of the joints 52a to 52f in the Y-axis direction can be arbitrarily set by moving the light shielding plate 40.
[0049]
As shown by the broken line in FIG. 9, one of the two blinds 30 (−X side) moves in the ± Y direction to increase the size of the projection regions 50 a, 50 c, 50 e, and 50 g on the −X side. The shape can be set, and the optical paths corresponding to these projection areas can be shielded. On the other hand, the size and shape of the + X projection regions 50b, 50d, and 50f can be set by moving the other blind (+ X side) 30 in the ± Y direction and setting the irradiation region for the mask M. Optical paths corresponding to these projection areas can be shielded.
[0050]
Further, the size of each of the boundary portions 51a, 51d, 51e, 51h, 51i, and 51l of the projection area can be set by moving the blind 30 on the -X side. Similarly, the size of each of the boundaries 51b, 51c, 51f, 51g, 51j, and 51k of the projection area can be set by moving the blind 30 on the + X side. The blind 30 moves in the non-scanning direction (Y-axis direction) to set the size and shape of the boundary of the projection area, so that overlapping areas 52a to 52f of the projection area (pattern image) can be set. Has become. The blind 30 is formed diagonally so that the width in the X-axis direction at both ends (light-reducing portions) 30A and 30B gradually decreases in the Y-axis direction. By blocking a part of the corresponding optical path, the integrated exposure amount in the overlap area can be attenuated almost continuously toward the periphery of the projection area (pattern image). That is, in the blind 30, the oblique portions 30A and 30B, which are sides facing each other in the Y-axis direction, set an overlapping area of the pattern image (projection area) and set the integrated exposure amount of the overlapping area of the pattern image to the pattern image. The dimming portion is attenuated gradually toward the periphery of.
[0051]
Here, in FIG. 9, the inclination angles of the boundary portions 51 a, 51 e, and 51 i of the projection region in plan view are set to be equal to the inclination angles of the dimming portions 30 A of the blinds 30 on the −X side. The inclination angles of the boundaries 51d, 51h, and 51l of the projection area in plan view are set to coincide with the inclination angles of the dimming unit 30B of the blind 30 on the -X side. Similarly, the inclination angles of the boundaries 51b, 51f, and 51j of the projection regions in plan view are set to match the inclination angles of the light-reducing portions 30A of the blinds 30 on the + X side. The inclination angles of the blinds 51c, 51g, and 51k in plan view are set to coincide with the inclination angles of the light-reducing portion 30B of the blind 30 on the + X side.
[0052]
Then, the blind 30 sets the overlapping areas 52a to 52f by arranging the dimming sections 30A and 30B in a part of the optical path corresponding to each projection area, and at the time of scanning exposure, the integrated exposure amount in the overlapping area. Are set so as to attenuate almost continuously in the Y-axis direction.
[0053]
As described above, the projection area is divided into a plurality by the field stop 20, the light shielding plate 40, and the blind 30, and the size and shape of each are set arbitrarily. Then, by setting the position of the blind 30, during the scanning exposure, the integrated exposure amount is almost continuously attenuated toward the periphery of the projection region 50, and the integrated exposure amount in the Y-axis direction of the overlapping regions 52a to 52f is reduced. Change almost continuously.
[0054]
Returning to FIG. 3, a detector (photodetector) 41 is provided on the substrate stage PST. The detector 41 detects information regarding the amount of exposure light EL to be irradiated on the photosensitive substrate P, and outputs a detected detection signal to the control device CONT.
The information on the light amount of the exposure light EL includes the amount (illuminance) of the exposure light EL illuminated per unit area on the object surface or the amount of the exposure light EL radiated per unit time. In the present embodiment, the information on the light amount of the exposure light EL will be described as illuminance.
[0055]
The detector 41 is an illuminance sensor that measures the irradiation amount of the exposure light EL at a position corresponding to each of the projection optical modules PLa to PLg on the photosensitive substrate P, and is configured by a CCD sensor that is an image sensor. The detector 41 can be installed at the same plane height as the photosensitive substrate P by a guide shaft (not shown) arranged on the substrate stage PST in the Y-axis direction, and is moved in the scanning direction (X (Y-axis direction) perpendicular to the axis direction).
[0056]
Each of the detectors 41 corresponding to the projection optical modules PLa to PLg is controlled by the movement of the substrate stage PST in the X-axis direction and the movement of the substrate stage PST in the Y-axis direction by the detector driving unit prior to one or more exposures. Scanning is performed below the regions 50a to 50g. Therefore, the information relating to the amount of the exposure light EL at the projection areas 50a to 50g on the photosensitive substrate P and at the boundaries 51a to 51l of the projection areas 50a to 50g is two-dimensionally detected by the detector 41. I have. Information on the amount of exposure light EL detected by the detector 41 is output to the control unit CONT. At this time, the control device CONT can detect the position of the detector 41 based on the respective drive amounts of the substrate stage driving unit PSTD and the detector driving unit.
[0057]
As shown in FIG. 10, in the pattern area of the mask M, a pixel pattern 44 and peripheral circuit patterns 45a and 45b located at both ends of the pixel pattern 44 in the Y-axis direction are formed. The pixel pattern 44 has a pattern in which a plurality of electrodes corresponding to a plurality of pixels are regularly arranged. A driver circuit for driving the electrodes of the pixel pattern 44 and the like are formed in the peripheral circuit patterns 45a and 45b.
[0058]
Each of the projection areas 50a to 50g is set to a predetermined size. In this case, as shown in FIG. 9, the length of the long side is L1, the length of the short side is L2, and the distance between the adjacent projection areas is The interval (the pitch of the projection area in the Y-axis direction) is set to L3.
[0059]
Further, the peripheral circuit patterns 45a and 45b of the mask M shown in FIG. 10 are formed to have the same dimensions and the same shape as the peripheral circuit patterns 61a and 61b of the photosensitive substrate P shown in FIG. It is arranged on the mask M so as to be exposed at 50 g. The pixel pattern 44 of the mask M has the same length in the X-axis direction as the pixel pattern 60 of the photosensitive substrate P, and has a different length in the Y-axis direction.
[0060]
Next, using the exposure apparatus EX having the above-described configuration, the mask M and the photosensitive substrate P are synchronously moved and scanned and exposed to the exposure light EL. A method of performing pattern exposure on the photosensitive substrate P by dividing the exposure into a plurality of scan exposures will be described.
Here, in the following description, it is assumed that the movement of the mask stage MST and the substrate stage PST are all performed under the control of the control unit CONT via the mask stage driving unit MSTD and the substrate stage driving unit PSTD.
[0061]
In the following description, as shown in FIG. 10, the pattern formed on the mask M is divided into a pattern having a length LA in the Y-axis direction and including a part of the peripheral circuit pattern 45 a and the pixel pattern 44. A pattern 46 and a divided pattern 47 having a length LB in the Y-axis direction and including a part of the peripheral circuit pattern 45b and the pixel pattern 44 are divided into two regions, and a part of each of the divided patterns 46 and 47 is divided. Are divided into two scan exposures so that the exposure is performed repeatedly, and the pattern synthesis is performed on the photosensitive substrate P. Then, as shown in FIG. 11, the entire exposure pattern on the photosensitive substrate P has a length LA in the Y-axis direction and includes a part of the peripheral circuit pattern 61a and the pixel pattern 60 by two scanning exposures. A divided pattern (exposure area, first pattern image) 62 and a divided pattern (exposure area, second pattern image) having a length LB in the Y-axis direction and including a part of the peripheral circuit pattern 61b and the pixel pattern 60 It is assumed that a divided pattern divided into two areas 63 and 63 is synthesized.
[0062]
Here, the length LA is the Y-axis between the + Y direction end point of the short side of the projection area 50a and the intersection of the short side of the projection area 50e and the blind 30 arranged on the optical path corresponding to the projection area 50e. The distance in the direction. The length LB is in the Y-axis direction between the intersection of the short side of the projection area 50c and the blind 30 arranged on the optical path corresponding to the projection area 50c, and the -Y direction end point of the short side of the projection area 50g. Distance.
[0063]
The divided pattern 62 and the divided pattern 63 are overlapped on the photosensitive substrate P in an overlapping area (joint portion) 64. The length LK of the overlapping region 64 in the Y-axis direction is the same distance as the overlapping regions 52a to 52f of the projection regions 50a to 50g.
[0064]
Then, the length LK, which is the distance in the Y-axis direction of the overlapping region 64, is set by the position of the blind 30 in the Y-axis direction and the projection region 50e as shown in FIG. As the distance goes, the integrated exposure amount coincides with the distance in the Y-axis direction of the spliced portion 48 that attenuates almost continuously. Similarly, the length LK is set by the position of the blind 30 in the Y-axis direction and the projection region 50c, and the joint portion 49 of the joint region 49 in which the integrated exposure amount attenuates almost continuously toward the -Y side of the projection region 50c. It matches the distance in the Y-axis direction. That is, the shapes (inclination angles) of the dimming portions 30A and 30B of the blind 30 are set so that the distance between the joint portion 48 and the joint portion 49 in the Y-axis direction matches.
[0065]
In the mask M, the positions where the joints 48 and 49 are to be formed by the blind 30, that is, the areas where the joint exposure is to be performed are set in advance. A registration mark 60 (60A, 60B) for positioning the blind 30 is formed in the vicinity of the pattern of the mask M corresponding to the area where the mask M is to be formed.
[0066]
Hereinafter, the exposure procedure will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the joint portions 48 and 49 of the divided patterns 46 and 47 of the mask M are joined together by a photosensitive substrate (glass substrate) P and synthesized, so that the continuous pattern regions 45a, 44 and 45b of the mask M are larger than those. A large liquid crystal device shall be manufactured. Further, in the present embodiment, one of the two blinds 30 (the blind 30 on the −X side and the blind 30 on the + X side) uses one blind 30 (the blind 30 on the −X side) and the other blind 30 (+ X The blind 30) is retracted from the optical path of the exposure light EL.
[0067]
First, the controller CONT instructs the start of the joint exposure of the divided pattern (step S1).
Here, in the control device CONT, information on the arrangement position of the pattern of the mask M with respect to the photosensitive substrate P and information on the joint position of the pattern on the mask M are set in advance as a recipe. That is, the position where each of the divided patterns 46 and 47 of the mask M is to be exposed on the photosensitive substrate P is set in advance, and the position where the joints 48 and 49 are to be provided on the mask M is also set in advance.
[0068]
The control unit CONT starts calibration of the apparatus when performing the actual exposure processing.
First, the control device CONT drives the field stop 20 and the light shielding plate 40 and also drives the mask stage MST to set an irradiation area for irradiating the exposure light EL in accordance with the pattern of the mask M. The control device CONT adjusts the size and shape of the opening K by using the field stop 20 and the light shielding plate 40 provided in each of the projection optical modules PLa to PLg, so that the projection projected onto the photosensitive substrate P is performed. The width in the scanning direction (X-axis direction) and the width in the non-scanning direction (Y-axis direction) of the regions 50a to 50g are set.
[0069]
Then, the control device CONT sets the position of the blind 30 at the time of performing the joint exposure based on the information on the exposure processing set in advance as a recipe. Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, in the first scanning exposure, of the two blinds 30, the dimming part 30B of the blind 30 on the −X side shields part of the projection area 50e from light. And the blind 30 on the + X side is set to retreat from the optical path. In the second scanning exposure, the dimming part 30A of the blind 30 on the −X side is arranged so as to shield part of the projection area 50c.
[0070]
The control device CONT sets the position of the dimming unit 30B of the blind 30 when performing the first scanning exposure (step S2).
That is, the control device CONT controls the blind 30 for performing the joint exposure on the pattern of the mask M provided in the joint portion 48 located on one side of the irradiation area of the exposure light EL to the mask M (that is, the divided pattern 46). The dimming unit 30B is positioned.
[0071]
Specifically, the control device CONT aligns the alignment mark 60B provided on the mask M corresponding to the joint (overlap area) 48 with the dimming part 30B of the blind 30. When aligning the alignment mark 60B of the mask M with the light reducing unit 30B, as shown in the schematic diagram of FIG. 13, alignment light is emitted from the alignment light emitting unit 70 provided on the substrate stage PST. Irradiate the alignment mark 60B of the mask M via the projection optical system PL. The alignment light applied to the alignment mark 60B of the mask M passes through the mask M, passes near the edge (tip) of the light reducing portion 30B of the blind 30, and is received by the alignment light receiving portion 71. You. Here, by moving the blind 30 (light-reducing portion 30B) in the Y-axis direction while irradiating the alignment light to the alignment mark 60B, the alignment light received by the light-receiving portion 71 is shifted to the edge of the light-reducing portion 30B. For example, a state of 50% light quantity occurs. At this time, the detection signal of the light receiving unit 71 is output to the control unit CONT, and the control unit CONT dims the blind 30 when the light receiving unit 71 changes from the state of receiving the alignment light to the state of not receiving the alignment light. The position of the portion 30B is determined to be the position where the dimming portion 30B is aligned with the alignment mark 60B. The dimming part 30B of the blind 30 is also aligned with the joint part 48 by being aligned with the alignment mark 60B.
[0072]
Here, the alignment marks 60B are formed at two locations on the -X side end and + X side end of the mask M. The position of each of the two alignment marks 60B and the light-reducing portion 30B of the blind 30 is previously adjusted, and the scanning exposure is performed while setting the position of the light-reducing portion 30B of the blind 30 based on the positional information. By doing so, a desired joint portion 48 can be set by the dimming portion 30B of the blind 30. The position of the light reducing portion 30B of the blind 30 at the time of scanning exposure can be adjusted based on, for example, a driving amount of the blind driving device 31 with respect to a reference position at the time of alignment with the alignment mark 60B.
[0073]
After the position of the dimming portion 30B of the blind 30 and the mask alignment mark 60B are aligned as described above, the control device CONT controls the dimming portion 30B of the blind 30 and the mask stage MST (mask M) at this time. Information on the position is stored in a storage device (not shown) (step S3).
Note that the stored information includes information on the driving amount of the blind driving device 31 with respect to the reference position when the mask M is aligned.
[0074]
Next, the control unit CONT sets the position of the dimming unit 30A of the blind 30 when performing the second scanning exposure (step S4).
That is, the control device CONT controls the blind 30 for joint exposure to the pattern of the mask M provided in the joint part 49 located on one side of the irradiation area of the exposure light EL on the mask M (that is, the divided pattern 47). The dimming unit 30A is positioned.
[0075]
More specifically, the control device CONT includes a positioning mark 60A provided on the mask M corresponding to the joint portion (overlapping region) 49, an edge portion (tip portion) of the dimming portion 30A of the blind 30, and Align. The alignment between the alignment mark 60A of the mask M and the dimming part 30A of the blind 30 can be performed in the same procedure as the method described with reference to FIG. The dimming part 30A of the blind 30 is also aligned with the joint part 49 by being aligned with the alignment mark 60A.
[0076]
Here, the alignment marks 60A are also formed at two locations on the -X side end and + X side end of the mask M. Then, the position of each of the two alignment marks 60A and the dimming unit 30A of the blind 30 are previously adjusted, and scanning is performed while setting the position of the dimming unit 30A of the blind 30 based on the positional information. By performing the exposure, a desired joint portion 49 can be set by the light reducing portion 30A of the blind 30.
[0077]
After the alignment between the blind 30A and the mask alignment mark 60A has been performed as described above, the control device CONT stores information on the positions of the dimming unit 30A of the blind 30 and the mask stage MST (mask M) at this time. It is stored in a device (not shown) (step S5).
[0078]
Next, illuminance calibration and position detection of each of the projection regions 50a to 50g are performed.
First, in a state where the photosensitive substrate P is not placed on the substrate stage PST, an exposure operation is started on a region corresponding to the divided pattern 62 (the portion of the length LA) on the photosensitive substrate P (Step S6).
Specifically, first, the control device CONT drives the filter driving unit 14 to move the filter 13 so that the light flux from the light source 1 passes through the filter 13 at the maximum transmittance. When the filter 13 moves, a light beam is emitted from the light source 1 via the elliptical mirror 1a. The irradiated light beam passes through the filter 13, the half mirror 11, the mask M, the projection optical modules PLa to PLg, and the like, and then reaches the substrate stage PST. At this time, the mask M is moved so that a pattern or the like is not formed in the irradiation area of the exposure light EL.
Here, each of the projection areas 50a to 50g is set by the field stop 20 and the light shielding plate 40, and the blind 30 is retracted from the optical path.
[0079]
At the same time, the control device CONT moves the detector 41 in the X-axis and Y-axis directions in the area corresponding to the division pattern 62, and scans the area in the projection areas 50a to 50g corresponding to the projection optical modules PLa to PLg. The scanning detector 41 sequentially measures the illuminance in each of the projection regions 50a to 50g and the illuminance Wa to Wl in the boundary portions 51a to 51l (step S7).
[0080]
The detection signal of the detector 41 is output to the control device CONT. The control device CONT performs image processing based on a detection signal from the detector 41, and detects shapes and illuminances of the respective projection regions 50a to 50g and the boundaries 51a to 51l. Then, the control device CONT stores the illuminances Wa to Wl of the boundaries 51a to 51l in the storage device.
[0081]
Next, based on the illuminances Wa to Wl of the boundaries 51a to 51l measured by the detector 41, the control device CONT sets the illuminances Wa to Wl to a substantially predetermined value and (| Wa-Wb |, | Wc-Wd | , | We-Wf |, | Wg-Wh |, | Wi-Wj | and | Wk-Wl |) are minimized while the illuminance is measured by the detector 41 and the filters are provided for each of the illumination system modules IMa to IMg. 13 is driven (step S8).
Thereby, the light amount of the light beam for each optical path is corrected.
[0082]
At this time, a part of the light beam emitted from the light source 1 is incident on the detector 12 by the half mirror 11, and the detector 12 measures the illuminance of the incident light beam, and outputs the detected illuminance signal to the control device. Output to CONT. Therefore, the control device CONT may adjust the amount of light for each optical path by controlling the filter driving unit 14 based on the illuminance of the light beam detected by the detector 12 so that the illuminance becomes a predetermined value.
[0083]
The control device CONT obtains the positions of the respective boundaries 51a to 51l based on the information on the light intensity of the exposure light EL detected by the scanning detector 41 (step S9).
That is, based on the detection signal of the detector 41 to be scanned, the control device CONT determines the shape of each of the boundary portions 51a to 51l with respect to the predetermined coordinate system, and based on the obtained shape, determines the respective boundary portion with respect to the predetermined coordinate system. The positions of 51a to 51l are obtained. Specifically, among the triangular boundary portions 51a to 51l, predetermined representative positions such as a tip position and a centroid position are obtained.
[0084]
At this time, the position of the detector 41 can be obtained based on the drive amount of each drive unit with respect to the reference position. That is, the initial position (standby position) of the detector 41 or the like is set as a reference position, and the position of the detector 41 to be scanned with respect to this reference position can be obtained. The control device CONT obtains the position of each of the boundaries 51a to 51l with respect to the reference position based on the position of the detector 41 with respect to the reference position.
[0085]
Then, the control device CONT stores the positions of the boundary portions 51a to 51l with respect to the predetermined coordinate system in the storage device. At this time, the relative positions of the respective projection areas 50a to 50g (boundaries 51a to 51l) are also stored.
[0086]
When the light amount adjustment and the position detection of each of the projection regions 50a to 50g are performed with the blind 30 retracted from the optical path, the control device CONT sets the dimming unit 30B of the blind 30 in step S2 based on the information in the storage device. The exposure operation is performed in this state. Then, the control device CONT uses the detector 41 to detect the illuminance of the small area KB of the projection area 50e corresponding to the joint 48 (step S10).
Here, in the small region KB, the integrated exposure amount in the overlap region 64 on the photosensitive substrate P is attenuated almost continuously by the dimming portion 30B of the blind 30 in the −Y direction.
[0087]
The detection signal of the detector 41 is output to the control device CONT, and the control device CONT performs image processing based on the detection signal from the detector 41 to detect the shape and the illuminance of the small area KB. Then, the control device CONT stores the shape of the small area KB and the illuminance Wkb in the storage device. Further, the control device CONT obtains the position and the shape of the small area KB based on the information on the light amount of the exposure light EL detected by the detector 41. The position of the small region KB is a predetermined position represented by, for example, a tip position or a centroid position in the triangular-shaped small region KB.
[0088]
After obtaining the illuminance, position, and shape of the small area KB, the control device CONT places the dimming unit 30A of the blind 30 at the position set in step S4, and performs the exposure operation in this state. Then, the control device CONT uses the detector 41 to detect the illuminance of the small area KA of the projection area 50c corresponding to the joint 49 (step S11).
Here, in the small area KA, the integrated exposure amount in the overlapping area 64 on the photosensitive substrate P is attenuated almost continuously by the light-reducing portion 30A of the blind 30 toward the + Y direction.
[0089]
The detection signal of the detector 41 is output to the control device CONT, and the control device CONT performs image processing based on the detection signal from the detector 41 to detect the shape and the illuminance of the small area KA. Then, the control device CONT stores the shape and the illuminance Wka of the small area KA in the storage device. Further, the control device CONT obtains the position and the shape of the small area KA based on the information on the light amount of the exposure light EL detected by the detector 41. The position of the small area KA is a predetermined position represented by, for example, a tip position or a centroid position in the triangular small area KA.
[0090]
The control device CONT sets the illuminance Wka and the illuminance Wkb to a substantially predetermined value based on the illuminance Wkb of the small area KB obtained in step S10 and the illuminance Wka of the small area KA obtained in step S11, and (| Wa -Wb |, | Wc-Wd |, | We-Wf |, | Wg-Wh |, | Wi-Wj |, | Wk-Wl |, | Wka-Wkb |) are minimized by the detector 41. The filter 13 is driven by each of the illumination system modules IMc and IMe while measuring the illuminance (step S12).
That is, the light amount in the joint portion is adjusted, and the exposure amount in another projection area is readjusted in accordance with the detection result of the light amount in the joint portion.
[0091]
Further, the control device CONT performs the shape correction of each of the small regions KA and KB based on the shape detection results of the small regions KA and KB detected in steps S10 and S11 (step S13).
For example, when the shape of the small area KA detected later does not have a desired shape with respect to the shape of the small area KB detected earlier, for example, when it does not overlap uniformly by scanning exposure, When the width LK of the overlapping area 64 formed by KA and KB is significantly different from the width of each of the overlapping areas 52a to 52f, for example, the projection optical module PLe or the projection optical module PLc corresponding to the projection area 50e or the projection area 50c. The image shift mechanism 19, the magnification adjustment mechanism 23, and the right-angle prisms 24 and 27 are driven to correct image characteristics such as shift, scaling, and rotation (lens calibration).
[0092]
Further, the control device CONT determines that the respective shapes of the projection regions 50a to 50g do not have a predetermined shape, or that the widths of the overlapping regions 52a to 52f of the adjacent projection regions 50a to 50g change due to the scanning exposure. In such a case, the image characteristics can be corrected by driving the image shift mechanism 19, the magnification adjustment mechanism 23, and the right-angle prisms 24 and 27 of each of the projection optical modules PLa to PLg. The control device CONT stores these correction values in the storage device.
[0093]
As described above, after the calibration (illuminance calibration, lens calibration) of the projection areas 50a to 50g including the joint portion is performed, the control device CONT controls the mask M with the exposure light EL to actually perform the exposure processing. The photosensitive substrate P is placed on the optical path and placed on the substrate holder PH of the substrate stage PST via a loader (not shown) (Step S14).
[0094]
In order to perform the first scanning exposure, the control device CONT has a predetermined width in the scanning direction and the non-scanning direction by the field stop 20 and the light shielding plate 40 based on the set values and the correction values set in the respective calibration steps. The projection area is set, and the mask stage MST is driven to set an irradiation area for irradiating the exposure light EL in accordance with the pattern of the mask M. Then, the position of the mask stage MST is controlled so that the exposure light EL is irradiated to at least the divided pattern 46 used in the first scanning exposure in the pattern area of the mask M, and as described with reference to FIG. Next, the position of the dimming unit 30B of the blind 30 is adjusted using the alignment mark 60B formed on the mask M so that the dimming unit 30B of the blind 30 blocks a part of the projection area 50e ( Step S15).
At this time, the optical paths corresponding to the projection areas 50f and 50g are blocked by the illumination shutter 6 of the illumination system module.
[0095]
Further, using the alignment mark 60B of the mask M, the photosensitive substrate P placed on the substrate stage PST and the mask M are aligned (Step S16).
Here, on the photosensitive substrate P, a substrate alignment mark 72 is previously formed near the pattern region corresponding to the region where the joint exposure is to be performed, that is, the overlapping region 64 of the photosensitive substrate P. The control device CONT aligns the alignment mark 60B of the mask M mounted on the mask stage MST with the alignment mark 72 of the photosensitive substrate P mounted on the substrate stage PST to thereby control the photosensitive substrate. The exposure is performed by aligning the divided pattern 46 of the mask M with the exposure region 62 of P.
[0096]
When the alignment mark 60B of the mask M and the alignment mark 72 of the photosensitive substrate P are aligned, for example, as shown in the schematic diagram of FIG. The mask alignment mark 60B is irradiated with alignment light. The alignment light applied to the alignment mark 60B passes through the mask M, and is applied to the substrate alignment mark 72 of the photosensitive substrate P via the projection optical system PL. Then, the light reflected by the substrate alignment mark 72 is detected by the light receiving unit 76 provided above the mask M via the projection optical system PL and the alignment mark 60B of the mask M, and the mask alignment mark 60B The substrate stage PST may be adjusted so that the mask alignment mark 60B and the substrate alignment mark 72 coincide with each other based on the reflected light of the substrate alignment mark 72 and the reflected light of the substrate alignment mark 72.
Since the photosensitive substrate P is a glass substrate, a light receiving portion 76 'is provided on the substrate stage side, for example, without detecting reflected light at the substrate alignment mark, and the light passing through the mask alignment mark 60B and the substrate are not detected. The alignment between the mask M and the photosensitive substrate P may be performed based on the light that has passed through the alignment mark 72.
[0097]
Here, the substrate alignment marks 72 are formed at two places on the -X side end and + X side end of the photosensitive substrate P, similarly to the mask alignment marks 60B. Then, each of the + X-side and -X-side mask alignment marks 60B and each of the + X-side and -X-side substrate alignment marks 72 are previously aligned, and scanning is performed based on these positional information. The exposure accuracy can be improved by performing the exposure.
[0098]
After the alignment between the mask M and the photosensitive substrate P and the alignment between the mask M and the light-reducing portion 30B of the blind 30, the controller CONT performs the first scanning exposure process on the photosensitive substrate P. (Step S17).
First, a portion corresponding to the divided pattern 62 (a portion having a length LA) is exposed. In this case, the illumination shutters 6 of the illumination system modules IMf and IMg corresponding to the projection optical modules PLf and PLg are inserted into the optical path by driving the shutter drive unit 6a, and correspond to the projection areas 50f and 50g as shown in FIG. To block the illumination light in the optical path to be performed. At this time, the illumination shutters 6 of the illumination system modules IMa to IMe open their optical paths. Then, the blind 30 and the dimming unit 30B of the blind 30 shield a part of the projection area 50e from light. The light-reducing portion 30B of the blind 30 forms a small region KB having light-reducing characteristics in the Y-axis direction in the projection region 50e, and includes the peripheral circuit 61a and a part of the pixel pattern 60 with respect to the photosensitive substrate P. An exposure area having a length LA in the Y-axis direction is set.
[0099]
Then, the first scanning exposure is performed by synchronously moving the mask M and the photosensitive substrate P in the X-axis direction. As a result, as shown in FIG. 11, the photosensitive substrate P is exposed to the divided pattern 62 set by the projection areas 50a, 50b, 50c, 50d and a part of the projection area 50e. Then, scanning exposure is performed based on the small area KB set by one of the two light-reducing portions 30B, thereby forming a divided pattern (exposure region, first pattern image) 62 on the −Y side. The exposure amount of the overlap region 64 formed on one side is attenuated almost continuously toward the −Y side of the divided pattern 62.
[0100]
Next, in order to perform the second scanning exposure, alignment with respect to a predetermined position of the substrate stage PST is performed (Step S18).
Specifically, the substrate stage PST is moved stepwise in the + Y direction by a predetermined distance, and the position of the substrate stage PST is finely adjusted.
The alignment of the substrate stage PST for performing the second scanning exposure corresponds to the mask alignment mark 60A formed corresponding to the joint portion 49 of the mask M and the overlapping area 64 of the photosensitive substrate P. The alignment is performed by aligning the substrate alignment mark 72 formed in advance. The control device CONT irradiates the alignment light from the light emitting section 75 to the mask alignment mark 60A in the same manner as the procedure described with reference to FIG. 14, and sends the alignment mark on the photosensitive substrate P via the projection optical system PL. The position of the substrate stage PST is adjusted based on the reflected light of the alignment light radiated to 72 and the reflected light of the mask alignment mark 60A so that the mask alignment mark 60A and the substrate alignment mark 72 match. . As described above, by using the mask alignment mark 60 formed on the mask M and the substrate alignment mark 72 formed on the photosensitive substrate P, the joint portion at the time of joint exposure is aligned. The positioning accuracy of the joint can be improved.
[0101]
After the mask M and the photosensitive substrate P are aligned, the control device CONT drives the blind 30 in the Y-axis direction, and shields a part of the projection area 50c with the blind 30 and the dimming unit 30A of the blind 30 ( Step S19).
At this time, the optical paths corresponding to the projection areas 50a and 50b are blocked by the illumination shutter 6 of the illumination system module. As described with reference to FIG. 13, the alignment of the dimming unit 30A of the blind 30 with respect to the mask M is also performed using the mask alignment mark 60A, and the dimming of the blind 30 with respect to the mask alignment mark 60A. The part 30A is aligned. The dimming unit 30A of the blind 30 positioned at a predetermined position forms a small area KA having a dimming characteristic in the Y-axis direction in a part of the projection area 50c. Further, the illumination shutters 6 of the illumination system modules IMa and IMb corresponding to the projection optical modules PLa and PLb are inserted into the optical path by driving the shutter drive unit 6a, and correspond to the projection areas 50a and 50b as shown in FIG. Shields the illumination light in the optical path. At this time, the illumination shutters 6 of the illumination system modules IMc to IMg open their optical paths. Then, the dimming part 30A of the blind 30 shields a part of the projection area 50c from light, and exposes the photosensitive substrate P to the Y-axis length LB including the peripheral circuit 61b and a part of the pixel pattern 60. An area 63 is set.
[0102]
In this way, the control device CONT places the joining portion 49 based on the small region KA projected and exposed in the second scanning exposure on the overlapping region 64 (joining portion 48) based on the small region KB projected and exposed in the first scanning exposure. The substrate stage PST is moved in the + Y direction and aligned so that are superimposed.
[0103]
Here, at the time of the step movement for performing the second scanning exposure or at the time of arranging the blind 30 (the dimming unit 30A) on the optical path, the control device CONT has been stored in the storage device at the time of calibration. Based on each set value and correction value, it is possible to correct the image characteristics of the photosensitive substrate P and finely adjust the blind 30. That is, it is possible to adjust the image characteristics (shift, scaling, rotation) so that the overlapping area 64 based on the small area KA and the overlapping area 64 based on the small area KB match.
[0104]
In addition, the position of the substrate stage PST can be adjusted such that the irradiation amounts of the exposure light EL in the pattern overlapping region 64 and the irradiation amount of the exposure light EL in regions other than the overlapping region substantially match. That is, the shape and light amount of each of the small areas KA and KB are detected and adjusted in advance in steps S10 to S13, and the control device CONT determines the shape and light amount of each of the small areas KA and KB based on the stored shape or light amount. Fine adjustment of the position of the substrate stage PST is performed so that the illuminances of the pattern overlapping area 64 and the areas other than the overlapping area (that is, the areas 62 and 63) substantially match. Specifically, in the illuminance distribution as shown in FIG. 15, the irradiation amount of the exposure light EL of the overlapping area 64 based on each of the small area KB by the first scanning exposure and the small area KA by the second scanning exposure is: For example, as shown in FIG. 15A, the total irradiation amount of the exposure light EL of the overlapping area 64 based on the small area KB of the first scanning exposure and the small area KA of the second scanning exposure is equal to the overlapping area. When the irradiation amount of the exposure light EL is lower than 64, the position of the substrate stage PST is adjusted to increase the overlapping range, and as shown in FIG. The amounts are substantially matched (step S20).
[0105]
Alternatively, the blind 30 is driven to adjust the irradiation amount of the exposure light EL in the overlapping region 64 so that the irradiation amount of the exposure light EL in the overlapping region 64 substantially matches the irradiation amount of the exposure light EL in the region other than the overlapping region 64. May be. This makes it possible to correct the light amount of the light beam in each optical path.
[0106]
In the arrangement of the blind 30 (the light reduction unit 30A) on the optical path at the time of the second scanning exposure, a desired position with respect to the reference position is set in advance at the time of calibration. The blind 30 (the dimming unit 30A) may be moved.
[0107]
Further, the step movement of the substrate stage PST at the time of the second scanning exposure may be performed without using the substrate alignment mark 72 and the mask alignment mark 60A. In this case, the step movement of the substrate stage PST may be obtained in advance at the time of calibration, and the step movement may be performed based on the obtained information. Further, the determination may be performed based on the positions of the small areas KA and KB determined at the time of calibration. That is, the position of the overlapping area 64 (joining portion 48) with respect to the reference position projected and exposed in the first scanning exposure is determined, and the joining portion 49 to be projected and exposed next is located in the overlapping area 64 at a predetermined position. What is necessary is just to set the position of the substrate stage PST so that it may become relation.
[0108]
Then, the second scanning exposure is performed by synchronously moving the mask M and the photosensitive substrate P in the X-axis direction (Step S21).
As a result, as shown in FIG. 11, the photosensitive substrate P is exposed to the divided pattern 63 set by a part of the projection area 50c, 50d, 50e, 50f, and 50g. Then, scanning exposure is performed on the small area KA set by the other light reducing section 30A of the two light reducing sections, thereby forming one side of the divided pattern (exposure area, second pattern image) 63 on the + Y side. The formed overlapping area 64 has a light amount distribution in which the exposure amount is attenuated almost continuously toward the + Y side of the divided pattern 63, and overlaps with the overlapping area 64 formed at the first scanning exposure. Thereby, a predetermined combined exposure amount is obtained.
[0109]
In this way, the joint exposure on the photosensitive substrate P larger than the mask M is completed using one mask M (step 22).
[0110]
As described above, the pattern image (projection area) set by the field stop 20 and the light shielding plate 40 has two light reduction units 30A and 30B, and is provided between a plurality of projection optical modules (projection areas). By disposing the blind 30 that can be moved by the above, the joints (division positions) 48 and 49 of the pattern on the mask M can be set arbitrarily. Therefore, the size of the pattern formed on the photosensitive substrate P can be arbitrarily set, and a device having an arbitrary size can be manufactured efficiently.
[0111]
In addition, the blind 30 includes dimming units 30A and 30B having dimming characteristics to almost continuously attenuate the integrated exposure amount at the joint (overlapping region) of the pattern toward the periphery of the projection region (pattern image). Therefore, the exposure amount at the joint portion can be set to a desired value, and the exposure amounts of the overlapping area 64 and the area other than the overlapping area 64 can be matched. Therefore, accurate exposure processing can be performed. Then, at least two dimming units 30A and 30B are provided for one blind 30, and are provided on sides facing each other in the Y-axis direction. Therefore, it is only necessary to move the blind 30 in the Y-axis direction. Using any one of the two dimming units 30A and 30B, an arbitrary projection region among a plurality of projection regions arranged in the Y-axis direction can be shielded in a desired state.
[0112]
Further, since the light shielding plate 40 and the blind 30 can be moved relative to the field stop 20, the size and shape of the projection areas 50a to 50g of the exposure light EL on the photosensitive substrate P can be set arbitrarily. In this case, it is possible to improve the joining accuracy at the time of performing and to make the exposure amount uniform.
[0113]
The projection area is divided into a plurality of 50a to 50g by the field stop 20, the light shielding plate 40, and the blind 30, and these are spliced and exposed to each other. While maintaining, a large pattern can be formed without increasing the size of the device. The projection optical system PL includes a plurality of projection optical modules PLa to PLg arranged in a direction orthogonal to the scanning direction, and among the plurality of projection optical modules PLa to PLg, an optical path of a predetermined projection optical module PLa to PLg. , The projection area can be easily adjusted for each scanning exposure. When the divided patterns 62 and 63 are joined, a uniform pattern can be formed on the large photosensitive substrate P without using a large mask M. Therefore, it is possible to prevent an increase in the size of the device and an increase in cost.
[0114]
Since the shape of each of the plurality of divided projection regions 50a to 50g is a trapezoidal shape, when performing joint exposure, it is possible to easily match the exposure amounts of the joint portion and the portions other than the joint portion.
[0115]
On the mask M, alignment marks 60A and 60B for aligning with the blind 30 are provided corresponding to the joint portions 48 and 49, which are regions where joint exposure is performed. Thus, the blind 30 can be accurately positioned. Therefore, the overlapping area 64 can be exposed with a desired exposure amount.
[0116]
Also, the photosensitive substrate P is provided with a substrate alignment mark 72 for performing alignment with the mask alignment marks 60A and 60B corresponding to the region 64 where the joint exposure is performed. And the exposure accuracy can be improved by performing the alignment with the alignment marks 60A, 60B, and 72 at the time of step-moving the substrate stage PST for performing a plurality of scanning exposures. As a result, the alignment accuracy is improved.
[0117]
Further, in the present embodiment, the illuminance is measured and corrected so that the illuminance of the boundary portions 51a to 51l where the projection regions 50a to 50g overlap each other, and the illuminance at the joint portions 52a to 52f can be made uniform. Then, by changing the positions of the blind 30 and the light shielding plate 40 in the Y-axis direction, the illuminance in the overlapping area 64 in the divided patterns 62 and 63 can be made the same as the illuminance in the other areas, and the entire pattern is exposed with a uniform exposure amount. The pattern line width can be made uniform over the entire pattern. Therefore, the quality of the liquid crystal device after exposure is improved.
[0118]
In FIGS. 10 and 11, the length LK of the overlapping region 64 in the Y-axis direction is set to the same distance as the overlapping regions 52a to 52f of the projection regions 50a to 50g. By changing the inclination angle of the tip of 30A (30B), the length of the overlapping area 64 between the divided patterns 62 and 63 in the Y-axis direction and the length of the overlapping areas 52a to 52f of the projection areas 50a to 50g in the Y-axis direction are changed. May be set differently.
[0119]
In the present embodiment, when the divided pattern (first pattern image) 62 and the divided pattern (second pattern image) 63 are joined, in the first scanning exposure, one of the two dimming portions is used. A small area KB is formed by shading a part of the projection area 50e by the dimming part 30B, and a small area KA is formed by shading a part of the projection area 50c by the other dimming part 30A in the second scanning exposure. Although the small regions KA and KB are overlapped with each other, the projection region forming the small regions KA and KB may be any of the projection regions 50a to 50g. That is, in a plurality of scanning exposures, a small area having a dimming characteristic in the Y-axis direction can be formed in an arbitrary projection area, and these can be overlapped. Further, light blocking of the optical path by the illumination shutter 6 can be performed on an arbitrary optical path.
[0120]
In the above-described embodiment, when the blind 30 (the light reduction units 30A and 30B) is positioned, as described with reference to FIG. 13, the light is received by the light receiving unit 71 while moving the blind 30 in the Y-axis direction. The position of the blind 30 (the dimming units 30A and 30B) is adjusted by detecting the position where the amount of received alignment light has become 50%, for example, but the blind 30 of the present embodiment can be moved in the Y-axis direction. , And can also be moved in the X-axis direction and the θZ direction. Therefore, as shown in FIG. 16, the control device CONT irradiates a plurality of (three in FIG. 16) alignment beams from the light emitting unit 70 to the edges of the blinds 30 (darkening units 30A and 30B). The light receiving unit 71 receives a plurality of alignment luminous fluxes through the edge portion of the blind 30, and obtains position information of the blind 30 based on the detection results of the plurality of alignment luminous fluxes by the light receiving unit 71. Position information of the blind 30 movable in the θZ direction can be obtained with higher accuracy. Here, the control device CONT adjusts the position of the blind 30 using the blind drive device 31 so that the amount of light received by the light receiving unit 71 of each of the plurality of alignment light beams is, for example, 50%, and detects this. A correction amount for aligning the blind 30 to a predetermined position may be obtained based on the position information, and the blind 30 (the dimming units 30A and 30B) may be aligned based on the obtained correction amount. As described above, the light emitting unit 70, the light receiving unit 71, the blind driving device 31, and the control device CONT detect a plurality of edges of the blind 30 and a position detecting device that obtains position information of the blind 30 based on the detection result. Is configured.
[0121]
In addition, as shown in FIG. 17, the position information of the blind 30 can be detected by a detector 41 including an image sensor provided on a substrate stage PST which forms a part of the position detecting device. When detecting the position information of the blind 30 using the detector 41, the control device CONT makes the exposure light EL enter the projection optical system PL from the illumination optical system IL in a state where the position of the detector 41 is fixed. The detector 41 detects an image of the blind 30 arranged in the opening K, and the control device CONT can obtain position information of the blind 30 based on the image detection result of the detector 41.
[0122]
By the way, the position of the projection area 50 corresponding to the opening K formed by the field stop 20 and the light shielding plate 40 is shifted on the photosensitive substrate P due to a change in the imaging characteristics of the projection optical system PL. May be changed. For example, as shown in FIGS. 18A and 18B, when the position of the projection region 50 changes with respect to the reference position O, there is a possibility that the region shielded by the blind 30 is different. Therefore, as shown in FIGS. 18A and 18B, even when the position of the projection area 50 changes (shifts), the control device CONT controls the areas AB1 and AB2 to be shielded by the blind 30 so that they coincide. The detector 41 constituting a part of the correction device detects the position information of the projection area (pattern image) 50, and based on the detection result, obtains a correction amount for matching the areas AB1 and AB2. Then, the control device CONT corrects the position of the blind 30 using the blind drive device 31 based on the obtained correction amount. Thereby, it is possible to obtain the accuracy of joining the joints and a desired integrated exposure amount on the photosensitive substrate P.
[0123]
In the present embodiment, one of the dimming portions 30B is used for the first scanning exposure, and the other dimming portion 30A is used for the second scanning exposure. However, as shown in FIG. The light exposure section 30B of the blind 30 may be used for the scanning exposure, and the light path corresponding to the predetermined projection area may be shielded by using the illumination shutter 6 without using the blind 30 for the second scanning exposure. In FIG. 19, in the first scanning exposure, the optical paths corresponding to the projection areas 50f and 50g are shielded by the illumination shutter 6, and in the second scanning exposure, the optical paths corresponding to the projection areas 50a and 50b are Is shielded by light.
[0124]
In the above-described embodiment, the plurality of parallel optical paths are set at seven locations, and the illumination system modules IMa to IMg and the projection optical modules PLa to PLg are provided correspondingly. And one projection optical module. That is, the present invention can be applied to an exposure method and an exposure apparatus that perform multiple exposures in a plurality of scanning exposures so that a part of the pattern image of the mask is repeatedly exposed.
On the other hand, the number of parallel optical paths is not limited to seven, and may be, for example, six or less or eight or more.
[0125]
In the above embodiment, the number of the detectors 41 provided for detecting the information on the light amount of the exposure light EL in the projection area is one. However, a configuration in which a plurality of detectors whose positions with respect to the reference positions are known in advance may be provided. It is possible. The plurality of detectors can be used to simultaneously detect the illuminance Wa to Wl at each of the boundary portions 51a to 51l. In this case, the illuminance measurement of each of the projection regions 50a to 50g and the boundary portions 51a to 51l and the position detection of the boundary portions 51a to 51l can be performed at high speed, and workability is improved.
[0126]
In the above embodiment, when performing calibration, the illuminance is detected by the detector 41, and the calibration is performed based on the detection result. Alternatively, the shape of the formed pattern may be measured, and calibration may be performed based on the measurement result.
[0127]
In the above embodiment, after the end of the first scanning exposure, the alignment of the photosensitive substrate P after the step movement for performing the second scanning exposure is performed by using a mask alignment mark 60 formed on the mask M, The calibration is performed using the substrate alignment mark 72 formed on the photosensitive substrate P. However, at the time of calibration, the step movement distance may be set in advance, and the step movement may be performed based on the set result. .
[0128]
Further, a liquid crystal device (semiconductor device) is formed by laminating a plurality of material layers. For example, when exposing the second and subsequent layers, the photosensitive substrate P may be deformed due to a phenomenon treatment or each heat treatment. . In this case, a correction value (offset value) may be calculated by calculating a change in image characteristics such as scaling of the photosensitive substrate P at the time of calibration, and step movement may be performed based on the correction value. Further, also in this case, as described above, the projection area is set by driving the positions of the blinds 30 and the light shielding plates 40 in accordance with the change of each image characteristic such as rotation and shift, and the repeat exposure is controlled. be able to.
[0129]
In the above embodiment, the number of the light sources 1 is one. However, the number of the light sources 1 is not one but a plurality of light sources (or one) using a light guide or the like. A configuration may be adopted in which the light beams from the light sources are combined into one light and the light is distributed to each optical path again. In this case, it is possible to eliminate the adverse effect due to the variation in the light amount of the light source, and even if one of the light sources is extinguished, only the overall light amount is reduced, and it is possible to prevent the exposed device from becoming unusable. When a plurality of light sources 1 are provided to combine and distribute light beams, the irradiation amount of the exposure light EL to be irradiated is adjusted by inserting a filter, such as an ND filter, for changing the amount of transmitted light into the optical path. And the irradiation amount of the exposure light EL in each of the projection regions 50a to 50g may be controlled.
[0130]
In the above embodiment, the screen is synthesized on the photosensitive substrate P by two scanning exposures. However, the present invention is not limited to this. For example, the screen is synthesized on the photosensitive substrate P by three or more scanning exposures. The configuration may be as follows.
[0131]
In the above embodiment, the projection optical system PL is described as being divided into a plurality (PLa to PLg). However, as can be easily understood from FIG. 7, the projection optical system PL is formed by the field stop 20 and the first light shielding plate 40. It is also applicable to an exposure apparatus having a single-lens projection optical system PL having a rectangular slit and an exposure apparatus having an exposure area having an arc slit instead of a rectangle, and moving the blind 30 with respect to the exposure area. Thereby, joining can be performed at an arbitrary position.
[0132]
In the above embodiment, one blind 30 is provided for each of the + X side and the −X side (two in total), but one blind 30 is provided between the plurality of projection optical modules PLa to PLg. May be moved. For example, as shown in FIG. 20A, a focus detection system 110 (AF) is provided between the projection optical modules PLa, PLc, PLe, PLg on the −X side and the projection optical modules PLb, PLd, PLf on the + X side. When the unit U) is not arranged, the projection optical module on the + X side and the projection optical module on the −X side share the blind unit 120, and the plurality of projection optical modules PLa to PLg share one blind 30. Configuration. In this case, as shown in FIG. 20B, the guide unit 31A that constitutes a part of the blind drive device 31 is configured to connect the −X side projection optical module and the + X side projection optical module inside the blind unit 120. The blind 30 is movable in the Y-axis direction along the guide portion 31A, and is rotated by 180 degrees in the XY plane which is a plane parallel to the image plane of the pattern image by the rotating mechanism 31B. It is possible and can be arranged in the projection optical module on each of the + X side and the −X side.
[0133]
FIG. 21 shows an example in which the pattern on the mask M is divided into three divided patterns Pa, Pb, and Pc by three scanning exposures using the blind 30 described with reference to FIG. FIG.
As shown in FIG. 21A, in order to expose the pattern Pa, the blind 30 and the dimming unit 30A of the blind 30 are arranged in the opening K corresponding to the projection optical module PLf to form the joint 80a. The pattern Pa is exposed on the photosensitive substrate P while a part of the projection area 50f is shielded from light. At this time, the optical path corresponding to the projection area 50g is shielded by the illumination shutter 6 of the illumination system module IMg. Next, as shown in FIG. 21B, when exposing the pattern Pb, the optical path corresponding to the projection area 50a is shielded by the illumination shutter 6 of the illumination system module IMa to form the joint portion 80b, The blind 30 and the dimming part 30A of the blind 30 are arranged in the opening K corresponding to the projection optical module PLf to form the joint 80c, and the pattern Pb is formed on the photosensitive substrate P while shielding part of the projection area 50f from light. Exposed. At this time, the light path corresponding to the projection area 50g is shielded by the illumination shutter 6. Next, as shown in FIG. 21C, when exposing the pattern Pc, the blind 30 is rotated 180 degrees in the XY plane. The blind 30 and the dimming part 30B of the blind 30 are arranged in the opening K corresponding to the projection optical module 50e to form a joint 80d, and the pattern Pc is formed on the photosensitive substrate while a part of the projection area 50e is shielded from light. Exposure on P. At this time, the optical paths corresponding to the projection areas 50a, 50b, 50c, and 50d are shielded from light by the illumination shutters 6 of the illumination system modules IMa, IMb, IMc, and IMd. A periodic pattern 81 as a circuit pattern having a specific shape cycle is formed around the pattern of the mask M. In the case where the periodic pattern 81 is subjected to the continuous exposure, conventionally, the joint portion is set in accordance with each projection area, so that the position of the joint portion cannot be set arbitrarily. Although difficult, in the present invention, the position of the joint can be arbitrarily set by the movable blind 30. Then, since the blind 30 is formed of a trapezoidal plate member and the dimming portions 30A and 30B are provided on opposing sides in the Y-axis direction, the blind 30 is rotated 180 degrees in the XY plane. Thus, the projection areas corresponding to the + X-side and -X-side projection optical modules can be shielded in a desired state.
[0134]
FIG. 22 is a diagram illustrating an example in which a plurality of patterns of different sizes are formed on one photosensitive substrate P by appropriately dividing and combining patterns on one mask M. Here, the case where three patterns Pd having the first size and three patterns Pe having the second size are formed on the photosensitive substrate P will be described. The pattern Pd is, for example, a pattern for manufacturing a 30-inch liquid crystal display panel with an aspect ratio of 4: 3, and the pattern Pe is, for example, a pattern for manufacturing a 37-inch liquid crystal display panel with an aspect ratio of 16: 9. It is a pattern.
First, as shown in FIG. 22A, the entire pattern on the mask M is exposed on the photosensitive substrate P. At this time, the blind 30 is retracted from the optical path of the exposure light EL. Then, the pattern of the mask M is exposed on the photosensitive substrate P, and three patterns Pd having the first size are formed on the photosensitive substrate P.
[0135]
Next, as shown in FIG. 22B, the blind 30 is arranged on an optical path corresponding to the projection area 50e, and a part of the projection area 50e is shielded by the blind 30 and the light reduction unit 30B. At this time, the optical paths corresponding to the projection areas 50f and 50g are shielded by the illumination shutter 6. By exposing the pattern on the mask M to the photosensitive substrate P in this state, the pattern Pa is transferred onto the photosensitive substrate P. Next, as shown in FIG. 22C, the blind 30 is arranged on the optical path corresponding to the projection area 50c, and a part of the projection area 50c is shielded by the blind 30 and the light reduction unit 30A. At this time, the optical paths corresponding to the projection areas 50a and 50b are shielded by the illumination shutter 6. By exposing the pattern on the mask M to the photosensitive substrate P in this state, the next pattern Pb is joined to the pattern Pa previously transferred onto the photosensitive substrate P on the photosensitive substrate P. And the patterns Pa and Pb are combined on the photosensitive substrate P to form a pattern Pe.
As described above, patterns Pd and Pe having different sizes can be formed on one photosensitive substrate P by performing exposure while arbitrarily setting a joint using the blind 30.
[0136]
In the above embodiment, one (or two) blinds 30 is provided, but, of course, any number of three or more blinds can be provided. For example, a plurality (seven) of blinds 30 are provided so as to correspond to each of the projection optical modules PLa to PLg, and as shown in FIG. Can be set to any value. For example, by reducing the width of each of the projection regions 50a to 50g in the X-axis direction using the blind 30, the photosensitive substrate P (substrate stage PST) for obtaining a predetermined exposure amount (integrated exposure amount) on the photosensitive substrate P ) Can reduce the scanning speed. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of the vibration accompanying the movement of the photosensitive substrate P. Conversely, by increasing the width of each of the projection areas 50a to 50g in the X-axis direction using the blind 30, the scanning speed can be increased, and the throughput can be improved.
[0137]
In the above embodiment, the blind 30 is formed as a trapezoidal plate member, and the blind 30 is rotated by approximately 180 degrees in the XY plane, so that each of the −X-side projection optical module and the + X-side projection optical module can be used. 24, but by connecting the long sides of the trapezoidal blind 30 of the above-described embodiment to form a blind 30T made of a hexagonal plate member in plan view as shown in FIG. Even if the hexagonal blind 30T is translated in the XY directions without rotating in the XY plane, the projection areas corresponding to the projection optical modules on the −X side and the + X side can be shielded in a desired state. Here, the blind 30T shown in FIG. 24 has a configuration in which light reduction portions are provided at four locations. As described above, the dimming section may be provided at four places, and may be provided at arbitrary plural places.
[0138]
In the above embodiment, the dimming units 30A and 30B of the blind 30 are oblique blinds formed so that the width in the X-axis direction at the ends thereof is gradually reduced toward the Y-axis direction, but scans. Therefore, as long as the integrated exposure amount in the Y-axis direction in the overlapping area can be attenuated almost continuously, for example, as shown in FIG. 25, the width in the X-axis direction gradually decreases in the Y-axis direction. It is also possible to form a plurality of sawtooth shapes formed obliquely. In this case, the formation range of the sawtooth portion in the Y-axis direction is the length LK of the overlapping region in the Y-axis direction. FIG. 25 shows a state where the illumination shutters 6 corresponding to the projection regions 50f and 50g block the optical path.
[0139]
FIG. 26 is a diagram illustrating another embodiment of the blind as the second light blocking member. The blind 30G shown in FIG. 26 is a member in which the transmittance is continuously changed between a light-shielding portion where a chrome dot pattern which is a light-shielding pattern is provided on a glass substrate and a light-transmitting portion. The blind 30G is movable at least in the Y-axis direction, and has a light-shielding portion 77 for shielding light and a filter portion (light-reducing portion) 78 which is a transmission portion capable of transmitting light with a predetermined transmittance distribution. are doing. The light-shielding portion 77 is a region where a chromium film, which is a light-shielding material, is provided on a glass substrate, and the transmittance is set to approximately 0%. The filter unit 78 vapor-deposits chrome dots, which are light-shielding materials, on a glass substrate while changing the density, so that the transmittance increases from the boundary with the light-shielding unit 77 toward the periphery (tip) of the blind 30G. This is a region that is continuously and gradually changed from 0 to 100%. Here, the size of the chrome dots in the filter unit 78 is set to be equal to or smaller than the resolution limit of the exposure apparatus EX.
[0140]
As described above, by providing the filter unit 78 for adjusting the light amount distribution in the blind 30G, the integrated exposure amount in the overlapping area of the pattern image can be almost continuously attenuated. By forming the chrome dot pattern on the glass substrate by vapor deposition, the light amount distribution can be adjusted with high precision at the molecular level. Can be performed with high accuracy.
[0141]
FIG. 27 is a schematic diagram for explaining an example of an operation of aligning the blind 30G (the filter unit 78). As shown in FIG. 27A, a light beam (for example, exposure light EL) is emitted to the filter unit 78, and the light beam that has passed through the filter unit 78 is received by a detector 41 composed of an image sensor capable of detecting illuminance. The detector 41 outputs a detection signal of a light amount distribution according to the filter unit 78 to the control device CONT, as shown in FIG. At this time, the position of the detector 41 is fixed with respect to the predetermined position, and the control device CONT obtains the position of the filter unit 78 corresponding to, for example, 50% light amount with respect to the predetermined position based on the detection signal of the detector 41. Thus, the control device CONT obtains the position of the filter unit 78 (blind 30G) with respect to the predetermined position, and positions the blind 30G having the filter unit 78 with respect to the predetermined position.
[0142]
In each of the above embodiments, in order to adjust the exposure amount distribution of the overlapping area, an oblique blind, a saw-tooth blind, or a blind having a filter unit 78 having a predetermined transmittance distribution is used, but in the optical path direction of the blind. By adjusting the position, it is also possible to adjust the exposure amount distribution of the overlapping area. That is, as shown in FIG. 28A, by disposing (defocusing) the blind 30 at a position slightly deviated from a conjugate position with respect to the mask M, the exposure light passing through the edge of the blind 30 is exposed. The EL diffuses and irradiates the mask M with a predetermined light amount distribution. Here, the width LK of the diffused light on the mask M (that is, the width to be an overlapping area) at this time is such that the numerical aperture of the illumination optical system IL is NA, and the blind 30 is arranged at a position α on the mask M. In this case, LK = 2 × α × NA. Then, as shown in FIG. 28B, the light amount distribution in the width LK has a light amount distribution that attenuates continuously in the Y-axis direction. As described above, by adjusting the position of the blind 30 in the optical path direction (Z-axis direction), an overlap region having a desired width LK can be formed.
[0143]
In the above embodiment, the shape of the opening K (projection region 50) formed by the field stop 20 and the light shielding plate 40 is trapezoidal, but is hexagonal, rhombic, or parallelogram-shaped as shown in FIG. It does not matter. In this case, the blind 30 can be a parallelogram-shaped plate member corresponding to the parallelogram-shaped opening K. On the other hand, by forming the opening K in a trapezoidal shape, the joint exposure can be easily and smoothly performed.
[0144]
The exposure apparatus EX of the present embodiment can be applied to a proximity exposure apparatus that exposes the pattern of the mask M by bringing the mask M into close contact with the photosensitive substrate P without using a projection optical system.
[0145]
The application of the exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for a liquid crystal that exposes a liquid crystal display element pattern to a square glass plate. For example, an exposure apparatus for a semiconductor manufacturing that exposes a circuit pattern to a semiconductor wafer, It can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing a thin film magnetic head.
[0146]
The light source of the exposure apparatus EX of the present embodiment is not only g-line (436 nm), h-line (405 nm) and i-line (365 nm), but also a KrF excimer laser (248 nm), an ArF excimer laser (193 nm), F 2 Laser (157 nm) or the like can also be used.
[0147]
The magnification of the projection optical system PL may be not only the same magnification system but also any of a reduction system and an enlargement system.
[0148]
When far ultraviolet rays such as an excimer laser are used as the projection optical system PL, a material that transmits far ultraviolet rays such as quartz or fluorite is used as a glass material. 2 When a laser or X-ray is used, a catadioptric or refractive optical system is used.
[0149]
When a linear motor is used for the substrate stage PST or the mask stage MST, any of an air levitation type using an air bearing and a magnetic levitation type using Lorentz force or reactance force may be used. Further, the stage may be of a type that moves along a guide, or may be a guideless type in which a guide is not provided.
[0150]
When a planar motor is used as a stage driving device, one of a magnet unit (permanent magnet) and an armature unit is connected to the stage, and the other of the magnet unit and the armature unit is connected to the stage moving surface side (base). May be provided.
[0151]
The reaction force generated by the movement of the substrate stage PST may be mechanically released to the floor (ground) by using a frame member as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-166475. The present invention is also applicable to an exposure apparatus having such a structure.
[0152]
The reaction force generated by the movement of the mask stage MST may be mechanically released to the floor (ground) using a frame member as described in JP-A-8-330224. The present invention is also applicable to an exposure apparatus having such a structure.
[0153]
As described above, the exposure apparatus according to the embodiment of the present application allows various subsystems including each component listed in the claims of the present application to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy, It is manufactured by assembling. Before and after this assembly, adjustments to achieve optical accuracy for various optical systems, adjustments to achieve mechanical accuracy for various mechanical systems, and various electric systems to ensure these various accuracy Are adjusted to achieve electrical accuracy. The process of assembling the exposure apparatus from the various subsystems includes mechanical connection, wiring connection of an electric circuit, and piping connection of a pneumatic circuit between the various subsystems. It goes without saying that there is an assembling process for each subsystem before the assembling process from these various subsystems to the exposure apparatus. When the process of assembling the various subsystems into the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed, and various precisions of the entire exposure apparatus are secured. It is desirable that the exposure apparatus be manufactured in a clean room in which the temperature, the degree of cleanliness, and the like are controlled.
[0154]
As shown in FIG. 30, in the semiconductor device, as shown in FIG. 30, a step 201 for designing the function and performance of the device, a step 202 for manufacturing a mask based on this design step, a step 203 for manufacturing a substrate which is a base material of the device, It is manufactured through a substrate processing step 204 of exposing a mask pattern to a substrate by the exposure apparatus of the embodiment, a device assembling step (including a dicing step, a bonding step, and a package step) 205, an inspection step 206, and the like.
[0155]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to arbitrarily set an overlapping area, which is a joint portion of a pattern image, by the second light shielding member, and arbitrarily set the size of a pattern formed on a substrate. Further, the exposure amount in the overlapping area can be set to a desired value by the second light-blocking member, and the exposure amounts in the overlapping area and the areas other than the overlapping area can be matched. Therefore, patterns of various sizes can be efficiently and accurately formed on the substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of an exposure apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a positional relationship between a projection optical system and a blind unit.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the exposure apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a plan view for explaining a filter.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a field stop, a first light shielding member, and a second light shielding member.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a field stop, a first light shielding member, and a second light shielding member.
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a field stop, a first light shielding member, and a second light shielding member.
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a state in which a projection area is changed by rotation of a second light shielding member.
FIG. 9 is a diagram showing a projection area set by the projection optical system.
FIG. 10 is a plan view showing a relationship between a mask and a projection area.
FIG. 11 is a plan view showing a relationship between a photosensitive substrate and a projection area.
FIG. 12 is a flowchart illustrating a sequence of an exposure operation.
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a manner in which a mask alignment mark and a second light shielding member are aligned.
FIG. 14 is a schematic diagram for explaining how to align a mask alignment mark and a substrate alignment mark.
FIG. 15 is a diagram for explaining how an exposure amount is controlled in an overlapping area.
FIG. 16 is a schematic diagram illustrating an example of an operation of detecting a position of a second light shielding member.
FIG. 17 is a schematic diagram illustrating an example of an operation of detecting a position of a second light shielding member.
FIG. 18 is a diagram for explaining a positional relationship of a second light shielding member with respect to a projection area whose position has been changed.
FIG. 19 is a plan view showing another embodiment when performing the continuous exposure.
FIG. 20 is a schematic view showing another embodiment of the blind unit.
FIG. 21 is a plan view showing another embodiment when performing the joint exposure.
FIG. 22 is a plan view showing another embodiment when performing the joint exposure.
FIG. 23 is a diagram illustrating a state in which a second light shielding member moves in a first direction.
FIG. 24 is a view showing another embodiment of the second light shielding member.
FIG. 25 is a view showing another embodiment of the second light shielding member.
FIG. 26 is a view showing another embodiment of the second light shielding member.
FIG. 27 is a schematic diagram for explaining a position detecting operation of a second light shielding member having a filter unit.
FIG. 28 is a diagram showing another embodiment when setting an overlapping area.
FIG. 29 is a view showing another embodiment of the second light shielding member.
FIG. 30 is a flowchart illustrating an example of a semiconductor device manufacturing process.
FIG. 31 is a diagram showing a conventional joint exposure method.
FIG. 32 is a view showing a conventional joint exposure method.
[Explanation of symbols]
20: field stop, 30: blind (second light blocking member),
30A, 30B: dimming unit, 31: blind drive device (correction device),
40 ... light shielding plate (first light shielding member),
41: Detector (position detection device, correction device), 46, 47: division pattern,
48, 49: overlapping area, 50a to 50g: projection area (pattern image),
52a-52f ... overlapping area (joint part),
60A, 60B ... mask alignment mark, 62, 63 ... divided pattern,
64: overlapping area (joint part); 70: light emitting part (position detecting device);
71: light receiving unit (position detecting device), 72: substrate alignment mark,
78: Filter part (light-reducing part)
CONT: control device (position detection device, correction device), EL: exposure light,
EX: exposure apparatus, IL: illumination optical system, IMa to IMg: illumination system module,
Lx: width of the pattern image in the scanning direction,
Ly: width in the direction orthogonal to the scanning direction of the pattern image, M: mask,
MST: mask stage, P: photosensitive substrate (substrate), PL: projection optical system,
PLa to PLg: Projection optical module (projection optical system),
PST: substrate stage, X: scanning direction, Y: non-scanning direction

Claims (13)

マスクと基板とを第１の方向に同期移動しつつ前記マスクを露光光で照明し、先に基板上に転写されたマスクのパターン像に対して次に転写するマスクのパターン像の一部を重複するように露光する露光装置において、
前記基板上に転写される前記パターン像の前記第１の方向における幅を設定する視野絞りと、
前記パターン像の前記第１の方向と直交する第２の方向における幅を設定する第１遮光部材と、
前記パターン像の前記重複領域を設定するとともに、前記パターン像の前記重複領域の積算露光量を前記パターン像の周辺に向かうに従い漸次減衰させる減光部を有する第２遮光部材とを有し、
前記減光部は、前記第２遮光部材の少なくとも２箇所に設けられていることを特徴とする露光装置。The mask and the substrate are illuminated with exposure light while synchronously moving the mask and the substrate in a first direction. In an exposure apparatus that performs exposure so as to overlap,
A field stop for setting a width of the pattern image transferred on the substrate in the first direction;
A first light blocking member for setting a width of the pattern image in a second direction orthogonal to the first direction;
A second light-shielding member having a dimming portion that sets the overlapping area of the pattern image and gradually reduces the integrated exposure amount of the overlapping area of the pattern image toward the periphery of the pattern image,
An exposure apparatus, wherein the dimming unit is provided in at least two places of the second light blocking member. 前記減光部は、前記第２遮光部材の前記第２の方向の互いに対向する辺に設けられていることを特徴とする請求項１記載の露光装置。2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the dimming unit is provided on opposing sides of the second light blocking member in the second direction. 前記第２遮光部材は、台形状の板部材であることを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。The exposure apparatus according to claim 1, wherein the second light blocking member is a trapezoidal plate member. 前記第２遮光部材の減光部は、該第２遮光部材の周囲に向かうに従い光透過率を漸次変化させるフィルタ部であることを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。3. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the dimming unit of the second light blocking member is a filter unit that gradually changes light transmittance toward the periphery of the second light blocking member. 4. 前記第２遮光部材は、前記パターン像の像面と略平行な平面内で移動可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の露光装置。The exposure apparatus according to claim 1, wherein the second light blocking member is movable in a plane substantially parallel to an image plane of the pattern image. 前記第２遮光部材は、前記パターン像の像面と略平行な平面内で回転可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の露光装置。The exposure apparatus according to claim 1, wherein the second light blocking member is rotatable in a plane substantially parallel to an image plane of the pattern image. 前記視野絞り、前記第１遮光部材、及び前記第２遮光部材は、前記マスク及び前記基板に対してほぼ共役な位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の露光装置。The said field stop, the said 1st light shielding member, and the said 2nd light shielding member are arrange | positioned in the position substantially conjugate with respect to the said mask and the said board | substrate, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Exposure apparatus according to the above. 前記マスクのパターン像を前記基板上に投影する投影光学系を備え、前記第２遮光部材は前記投影光学系に設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載の露光装置。8. The projection optical system according to claim 1, further comprising a projection optical system configured to project the pattern image of the mask onto the substrate, wherein the second light blocking member is provided in the projection optical system. 9. Exposure equipment. 前記投影光学系は複数並んで設けられ、
前記第２遮光部材は、前記複数の投影光学系の間を移動することを特徴とする請求項８記載の露光装置。A plurality of the projection optical systems are provided side by side,
9. The exposure apparatus according to claim 8, wherein the second light blocking member moves between the plurality of projection optical systems. 前記第２遮光部材のエッジの複数点を検出し、該検出結果に基づいて前記第２遮光部材の位置情報を求める位置検出装置を備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項記載の露光装置。10. The apparatus according to claim 1, further comprising: a position detecting device that detects a plurality of points of an edge of the second light shielding member and obtains position information of the second light shielding member based on the detection result. An exposure apparatus according to any one of the preceding claims. 前記パターン像の位置情報を検出し、該検出結果に基づいて前記第２遮光部材の位置を補正する補正装置を備えたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項記載の露光装置。The exposure apparatus according to claim 1, further comprising a correction device configured to detect position information of the pattern image and correct a position of the second light blocking member based on the detection result. . マスクと基板とを第１の方向に同期移動しつつ前記マスクを露光光で照明し、先に基板上に転写されたマスクのパターン像に対して次に転写するマスクのパターン像の一部を重複するように露光する露光方法において、前記基板上に転写される前記パターン像の前記第１の方向における幅を視野絞りで設定し、
前記パターン像の前記第１の方向と直交する第２の方向における幅を第１遮光部材で設定し、
前記パターン像の重複領域の積算露光量を前記パターン像の周辺に向かうに従い漸次減衰させる減光部を少なくとも２箇所に有する第２遮光部材で前記パターン像の前記重複領域を設定することを特徴とする露光方法。The mask and the substrate are illuminated with exposure light while synchronously moving the mask and the substrate in a first direction, and a part of the pattern image of the mask to be transferred next to the pattern image of the mask previously transferred to the substrate is removed. In an exposure method for exposing so as to overlap, a width in the first direction of the pattern image transferred onto the substrate is set by a field stop,
A width of the pattern image in a second direction orthogonal to the first direction is set by a first light blocking member,
The overlapping area of the pattern image is set by a second light-shielding member having at least two dimming portions that attenuate the integrated exposure amount of the overlapping area of the pattern image gradually toward the periphery of the pattern image. Exposure method. 第１のパターン像を前記基板上に転写する際に、前記２箇所の減光部のうち一方の減光部を用いて重複領域を設定し、前記第１のパターン像の次の第２のパターン像を前記基板上に転写する際、他方の減光部を用いて重複領域を設定することを特徴とする請求項１２記載の露光方法。When transferring the first pattern image onto the substrate, an overlapping area is set using one of the two light-reducing portions, and a second region following the first pattern image is set. 13. The exposure method according to claim 12, wherein, when transferring the pattern image onto the substrate, an overlapping area is set using the other light-reducing portion.
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