JP2000298354A

JP2000298354A - 走査型露光方法および走査型露光装置

Info

Publication number: JP2000298354A
Application number: JP11105903A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shimoyama; 隆司下山
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-04-13
Filing date: 1999-04-13
Publication date: 2000-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】投影領域の一部を重複して走査露光する際に
も、この領域の品質が低下してしまうことを防止する。【解決手段】並列する複数の投影系Ｌ１〜Ｌ５に対し
マスクＭと基板Ｐとを同期移動して各投影系Ｌ１〜Ｌ５
からの露光光によりマスクＭの像を基板Ｐ上の露光領域
に走査露光する走査型露光方法において、第１露光領域
に第１照度で前記走査露光を行う第１露光工程と、第１
露光工程の後に、露光領域の一部を第１露光領域に重複
させた第２露光領域に第２照度で前記走査露光を行う第
２露光工程とを有し、第１照度に基づいて第２照度を決
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マスクと基板とを
所定方向に同期移動して、マスクに形成されたパターン
を前記基板に走査露光する走査型露光方法および走査型
露光装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パソコンやテレビ等の表示素子と
しては、薄型化を可能とする液晶表示基板が多用される
ようになっている。この種の液晶表示基板は、平面視矩
形状の感光基板上に透明薄膜電極をフォトリソグラフィ
の手法で所望の形状にパターニングすることにより製造
されている。そして、このフォトリソグラフィの装置と
して、マスク（レチクル）上に形成されたパターンを投
影光学系を介して感光基板上のフォトレジスト層に露光
する露光装置が用いられている。

【０００３】ところで、上記の液晶表示基板（ガラスプ
レート）は、画面の見やすさから大面積化が進んでお
り、最近では６００ｍｍ×７００ｍｍ程度のものが要求
されている。この要請に応える露光装置としては、マス
クとガラス基板とを所定方向に同期移動して、投影系に
対して走査することによって、マスクに形成されたＬＣ
Ｄ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）
パターンをガラス基板上の露光領域に順次転写する走査
型露光装置が多く用いられている。この際、投影領域が
大きくても装置を大型化させず、且つ良好な結像特性を
得る投影系として、複数の光学系を、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
領域の端部同士が走査方向と直交する方向に重複するよ
うに配置されたものが使用されている。

【０００４】一方、上記のような走査型露光装置では、
走査露光を複数回行う、いわゆるステップ・アンド・ス
キャンによってガラス基板の大型化に対応することが提
案されている。すなわち、この種の走査型露光装置で
は、ガラス基板に転写されるＬＣＤパターンを継ぎ合わ
せたり、複数のパターンに分割して露光する画面合成法
の採用が検討されている。

【０００５】この画面合成法は、例えば、分割されたＬ
ＣＤパターンのそれぞれに対応する複数のマスクを用
い、一枚のマスクに対応するガラス基板の露光領域に該
マスクのパターンを走査露光した後に、ガラス基板をス
テップさせるとともにマスクを別のものに交換し、この
マスクに対応する露光領域に該マスクのパターンを走査
露光することにより、ガラス基板に複数のパターンが継
ぎ合わされたＬＣＤパターンを形成するものである。

【０００６】

【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および走査型露光装置に
は、以下のような問題が存在する。画面合成を伴わない
走査露光は、一回の走査で露光シーケンスが終了する。
そのため、複数の光路においては、各光路間での目標照
度を算出する、いわゆる照度キャリブレーションによっ
て算出すべき目標照度がそれぞれ一つで済んでいた。

【０００７】ところが、画面合成を伴う走査露光におい
ては、投影領域が重複する重複部が存在する。この重複
部は、一度走査露光した後に、マスクとガラス基板とを
投影系に対してステップ移動し、その後再度の走査露光
で重複して露光されるので、異なる投影系を経た露光光
で露光されることになる。

【０００８】この場合、各露光光の照度が異なると、重
複露光後の光量の和が他の投影領域と異なってしまい、
重複部のパターンの線幅が変化してしまう。特に、アク
ティブマトリックス液晶デバイスでは、パターン継ぎ目
部分でコントラストが断続的に変化してデバイスの品質
が著しく低下するという問題があった。

【０００９】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、投影領域の一部を重複して走査露光する際
にも、この領域の品質が低下してしまうことを防止する
走査型露光方法および走査型露光装置を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、実施の形態を示す図１ないし図４に対応
付けした以下の構成を採用している。本発明の走査型露
光方法は、並列する複数の投影系（Ｌ１〜Ｌ５）に対し
マスク（Ｍ）と基板（Ｐ）とを同期移動して各投影系
（Ｌ１〜Ｌ５）からの露光光によりマスク（Ｍ）の像を
基板（Ｐ）上の露光領域に走査露光する走査型露光方法
において、第１露光領域（ＥＡ１）に第１照度で前記走
査露光を行う第１露光工程と、第１露光工程の後に、露
光領域の一部を第１露光領域（ＥＡ１）に重複させた第
２露光領域（ＥＡ２）に第２照度で前記走査露光を行う
第２露光工程とを有し、第１照度に基づいて第２照度を
決定することを特徴とするものである。

【００１１】従って、本発明の走査型露光方法では、第
１露光工程で重複する露光領域を走査露光した際の第１
照度に基づいて、他の露光領域の光量と略同一になるよ
うに第２工程における第２照度を決定することができ
る。これにより、基板（Ｐ）上の重複部（ＬＡ）におけ
る露光量の和が他の露光領域と略同一になり、重複部
（ＬＡ）のパターン線幅が変化してしまうことを防止で
きる。

【００１２】また、本発明の走査型露光装置は、並列す
る複数の投影系（Ｌ１〜Ｌ５）に対しマスク（Ｍ）と基
板（Ｐ）とを同期移動して各投影系（Ｌ１〜Ｌ５）から
の露光光によりマスク（Ｍ）の像を基板（Ｐ）上の露光
領域（ＥＡ１、ＥＡ２）に走査露光する走査型露光装置
（１）において、露光領域（ＥＡ１、ＥＡ２）は、第１
照度の露光光で走査露光される第１露光領域（ＥＡ１）
と、第１露光領域（ＥＡ１）に一部を重複させて第２照
度の露光光で走査露光される第２露光領域（ＥＡ２）と
を備え、各投影系（Ｌ１〜Ｌ５）における露光光の第１
照度を検出する照度検出装置（１４）と、照度検出装置
（１４）が検出した第１照度に基づいて第２照度を決定
する照度決定装置（２１）とを備えることを特徴とする
ものである。

【００１３】従って、本発明の走査型露光装置では、露
光領域（ＥＡ１、ＥＡ２）が重複する重複部（ＬＡ）を
走査露光する際の第１照度を照度検出装置（１４）によ
って検出することができる。そして、照度決定装置（２
１）によって、第１露光領域（ＥＡ１）を走査露光した
際の重複部（ＬＡ）の第１照度に基づいて、他の露光領
域の光量と略同一になるように第２露光領域（ＥＡ２）
を走査露光する際の第２照度を投影系（Ｌ１〜Ｌ５）毎
に決定することができる。これにより、基板（Ｐ）上の
重複部（ＬＡ）における露光量の和が他の露光領域と略
同一になり、重複部（ＬＡ）のパターン線幅が変化して
しまうことを防止できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の走査型露光方法お
よび走査型露光装置の実施の形態を、図１ないし図４を
参照して説明する。ここでは、五つの投影系を使用し、
第１露光工程および第２露光工程の二度の走査露光によ
り基板上に画面を合成する場合の例を用いて説明する。

【００１５】図１は、露光装置（走査型露光装置）１の
概略構成図である。露光装置１は、マスク（レチクル）
Ｍと角形のガラスプレート（基板）Ｐとを、並列する複
数の光路に対し同期移動してマスクＭの像をガラスプレ
ートＰに走査露光するものであって、複数の照明光学系
Ｉ１〜Ｉ５（ただし図１においては、便宜上照明光学系
Ｉ１に対応するもののみを示している）と、複数の投影
光学系（投影系）Ｌ１〜Ｌ５と、マスクステージ３と、
プレートステージ４とから構成されている。また、上記
複数の光路のそれぞれには、各照明光学系Ｉ１〜Ｉ５お
よび各投影光学系Ｌ１〜Ｌ５が含まれている。

【００１６】照明光学系Ｉ１〜Ｉ５は、各光路の露光光
をマスクＭの照明領域に照明するものであって、露光光
を照射する光源５と楕円鏡６とシャッタ（遮蔽部材）２
と視野絞り２４とレンズ系７とを主体として構成されて
いる。なお、本実施の形態では、この照明光学系Ｉ１と
同じ構成の照明光学系Ｉ２〜Ｉ５が、Ｘ方向とＹ方向と
に一定の間隔をもって配置されている。そして、各照明
光学系Ｉ１〜Ｉ５からの露光光は、マスクＭ上の異なる
照明領域を照明する構成になっている。

【００１７】光源５は、電源８から供給される電力によ
り露光光を照射するものである。楕円鏡６は、光源５が
照射した露光光を集光するものである。シャッタ２は、
各光路毎に、該光路を開閉自在に設けられ、光路を遮蔽
したときに該光路からの露光光を遮光して、光路を開放
したときに露光光への遮光を解除するものである。シャ
ッタ２には、該シャッタ２を上記光路に対して進退移動
させるシャッタ駆動部１９が備えられている。シャッタ
駆動部１９は、主制御部（制御部）１８によってその駆
動を制御されている。

【００１８】視野絞り２４は、楕円鏡６で集光された露
光光の照明範囲を台形の開口を介して調節するものであ
る。レンズ系７は、視野絞り２４の開口の像をマスクＭ
の照明領域に結像させるものである。

【００１９】投影光学系Ｌ１〜Ｌ５は、マスクＭの照明
領域に応じた像を、図２に示すように、ガラスプレート
Ｐ上の異なる投影領域ＰＡ１〜ＰＡ５にそれぞれ結像す
るものであって、いずれも等倍正立系となっている。ま
た、投影領域ＰＡ１〜ＰＡ５は、平面視矩形形状の矩形
部２５と、該矩形部２５のＹ方向に対向する二辺からそ
れぞれ漸次縮径して延出する平面視三角形状の延出部２
６、２６とからなる台形形状をそれぞれ有している。そ
して、投影領域ＰＡ１〜ＰＡ５は、隣り合う領域同士
（例えば、ＰＡ１とＰＡ２、ＰＡ２とＰＡ３）がＸ方向
に所定量変位するように、且つ隣り合う領域の延出部２
６、２６同士が走査方向（同期移動方向）と直交する方
向であるＹ方向に互いに重複するように配置される。す
なわち、延出部２６、２６は、Ｙ方向に隣り合う投影領
域における重複投影領域になっている。

【００２０】したがって、投影光学系Ｌ１〜Ｌ５は、各
投影領域ＰＡ１〜ＰＡ５の配置に応じてＸ方向に所定量
変位するとともに、Ｙ方向に重複して配置されている。
また、照明光学系Ｉ１〜Ｉ５も、マスクＭ上の照明領域
が上記の投影領域ＰＡ１〜ＰＡ５と同様に配置されてい
る。

【００２１】マスクステージ３は、マスクＭを保持する
ものであって、一次元の走査露光を行うべく走査方向
（Ｘ方向）に長いストロークと、走査方向と直交する方
向（Ｙ方向）にステップ移動をするための長いストロー
クとを有している。また、マスクステージ３は、該マス
クステージ３を上記方向に移動させるマスクステージ駆
動部９を備えている。

【００２２】プレートステージ４は、ガラスプレートＰ
を保持するものであって、マスクステージ３と同様に、
一次元の走査露光を行うべくＸ方向に長いストローク
と、走査方向と直交する方向（Ｙ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、プレ
ートステージ４は、該プレートステージ４を上記方向に
移動させるプレートステージ駆動部１０を備えている。

【００２３】そして、これらマスクステージ駆動部９、
プレートステージ駆動部１０は、ステージ制御部１１に
接続されている。ステージ制御部１１は、両駆動部１
０，１１を制御することにより、マスクＭとガラスプレ
ートＰとを投影光学系Ｌ１〜Ｌ５に対して、任意の走査
速度（同期移動速度）でＸ方向に同期移動させるもので
ある。

【００２４】また、プレートステージ４の上方には、デ
ィテクタ２０が配設されている。ディテクタ２０は、ガ
ラスプレートＰ上の露光光の照度を検出し、検出した照
度信号を後述する信号処理部１７へ出力するものであっ
て、ガラスプレートＰの露光面とほぼ同じ高さに設置さ
れることで、ガラスプレートＰが受ける照度とほぼ同じ
照度を検出できる構成になっている。

【００２５】一方、本露光装置１には、照度変更装置１
２が付設されている。照度変更装置１２は、光路毎に露
光光の照度を設定することによって、投影領域ＰＡ１〜
ＰＡ５への露光量を設定するものであって、ハーフミラ
ー１３、ディテクタ（照度検出装置）１４、フィルター
１５、フィルター駆動部１６および信号処理部１７とか
ら構成されている。

【００２６】ハーフミラー１３は、照明光学系Ｉ１〜Ｉ
５の光源５とレンズ系７との間の光路中に配置され、露
光光の一部をディテクタ１４へ入射させるものである。
ディテクタ１４は、入射した露光光の照度を検出し、検
出した照度信号を信号処理部１７へ出力するものであ
る。

【００２７】フィルター１５は、透過率がＹ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、各光路中の光源５とハーフミラー１３との間に配置
されている。これらハーフミラー１３、ディテクタ１４
およびフィルター１５は、複数の光路毎にそれぞれ配設
されている。フィルター駆動部１６は、信号処理部１７
の指示に基づいてフィルター１５をＹ方向に沿って移動
させるものである。

【００２８】信号処理部１７は、ディテクタ１４が出力
した照度信号と予め与えられた目標照度との差分を算出
し、差分補正するようにフィルター駆動部１６を制御す
るものである。この信号処理部１７には、主制御部１８
が接続されている。主制御部１８は、信号処理部１７に
対して光路毎の目標照度を指示するとともに、ステージ
制御部１１を制御する構成になっている。

【００２９】また、主制御部１８には、照度演算部（照
度決定装置）２１と記憶部２２とが付設されている。照
度演算部２１は、ディテクタ２０が検出したガラスプレ
ートＰ上の露光光の照度を校正基準として、照度変更装
置１２における第１露光工程の照度（第１照度）および
この第１照度に基づいて第２露光工程の照度（第２照
度）を各光路毎に算出して決定するものである。

【００３０】記憶部２２は、照度演算部２１で算出され
た第１照度、第２照度を、各露光工程および各光路毎の
目標照度テーブル（照度テーブル）として記憶するもの
である。

【００３１】上記の構成の走査型露光装置の作用につい
て以下に説明する。はじめに、露光装置１により照度キ
ャリブレーションを実施する手順について説明する。ロ
ットの最初において、プレートステージ４上にガラスプ
レートＰが搬送されると、主制御部１８は、露光光が最
大透過率でフィルター１５を透過するように指示を出
す。この指示は、信号処理部１７を介してフィルター駆
動部１６に出力される。

【００３２】各光路において露光光が最大透過率で透過
する位置にフィルター１５が移動すると、各光源５から
楕円鏡６を介して露光光が照射される。照射された露光
光は、フィルター１５およびハーフミラー１３を透過し
た後、レンズ系７によって視野絞り２４の開口に応じた
台形像をマスクＭの照明領域にそれぞれ結像する。マス
クＭの照明領域に応じた像は、投影光学系Ｌ１〜Ｌ５を
介して図２に示すガラスプレートＰ上の投影領域ＰＡ１
〜ＰＡ５に等倍正立で投影される。このとき、照明領域
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を移動しておくか、もしくはマスクＭを取り外して
おく。

【００３３】そして、投影領域ＰＡ１〜ＰＡ５の内、Ｙ
方向に重複して投影される重複投影領域、すなわち延出
部２６内の位置Ａ〜位置Ｋにおける露光光の照度をディ
テクタ２０で検出する。検出された照度信号は、信号処
理部１７および主制御部１８を介して照度演算部２１に
出力される。同時に、光源５から照射された露光光は、
ハーフミラー１３によりその一部がディテクタ１４へ入
射する。ディテクタ１４は、入射した露光光の照度を検
出し、検出した照度信号を信号処理部１７および主制御
部１８を介して照度演算部２１へ出力する。

【００３４】照度演算部２１は、各位置Ａ〜Ｋにおける
照度信号を校正基準にし、且つこのときのディテクタ１
４が検出した照度信号を参照して、同一の露光領域を重
複して露光する隣り合う位置（例えば、位置Ｂと位置Ｃ
や位置Ｄと位置Ｅ）同士が同じ照度になるように、ディ
テクタ１４が検出すべき目標照度を各光路毎に順次算出
する。これにより、第１露光工程における各光路の目標
照度である第１照度が決定される。

【００３５】図３は、ガラスプレートＰの露光領域にお
ける露光順序を示す図である。図３（ａ）に示すよう
に、ガラスプレートＰの露光領域は、第１露光工程で走
査露光される露光領域（第１露光領域）ＥＡ１と、図３
（ｂ）に示すように、第１露光工程終了後にマスクＭと
ガラスプレートＰとをＹ方向にステップ移動した後の第
２露光工程で走査露光される露光領域（第２露光領域）
ＥＡ２とを画面合成することで、図３（ｃ）に示すよう
に、全面が露光される構成になっている。この際、露光
領域ＥＡ１と露光領域ＥＡ２とは、オーバーラップ部Ｌ
Ａ（重複部）で各露光領域の一部が重複するように画面
合成される。オーバーラップ部ＬＡは第１露光工程では
投影領域ＰＡ５の位置Ｋで投影され、第２露光工程では
投影領域ＰＡ１の位置Ａで投影される。

【００３６】そのため、照度演算部２１は、第２露光工
程における位置Ａでの照度が第１露光工程における位置
Ｋでの照度と略同一になるように、投影領域ＰＡ１を投
影する光路に位置するディテクタ１４が検出すべき目標
照度を算出、決定する。同時に、照度演算部２１は、投
影領域ＰＡ１と隣り合う投影領域ＰＡ２の照度が投影領
域ＰＡ１の延出部２６における照度と略同一になるよう
にディテクタ１４が検出すべき目標照度を算出して決定
するとともに、同様の手順を順次繰り返すことで投影領
域ＰＡ１〜ＰＡ５を投影する各光路の目標照度を算出し
て決定する。これにより、第２露光工程における各光路
の目標照度である第２照度が設定される。

【００３７】照度演算部２１で設定された各光路毎の第
１照度および第２照度は、記憶部２２に目標照度テーブ
ルとして記憶される。

【００３８】目標照度テーブルが設定されると、第１露
光工程に入る前に、信号処理部１７は、主制御部１８お
よび記憶部２２を介して目標照度テーブルを参照し、デ
ィテクタ１４によって検出された露光光の照度信号と目
標照度テーブルに設定された第１照度との差分を各光路
毎にそれぞれ算出し、その差分を補正するようにフィル
ター駆動部１６を制御する。これにより、フィルター１
５がＹ方向に移動して露光光に対する透過率が変化す
る。したがって、各光路における露光光は、設定された
フィルター１５を透過した後に、目標照度に設定され
る。かくして、露光処理前の照度キャリブレーションが
完了する。

【００３９】照度キャリブレーションが完了すると、第
１露光工程に移行する。すなわち、マスクＭとガラスプ
レートＰとが投影光学系Ｌ１〜Ｌ５に対して＋Ｘ方向に
同期移動することにより、図３（ａ）に示すように、マ
スクＭの照明領域に応じた像が投影光学系Ｌ１〜Ｌ５を
介してガラスプレートＰ上の露光領域ＥＡ１に第１照度
で露光されて第１露光工程が終了する。

【００４０】第１露光工程が終了すると、プレートステ
ージ４が投影光学系Ｌ１〜Ｌ５に対して＋Ｙ方向に所定
量ステップ移動して、図３（ｂ）に示すように、投影領
域ＰＡ１〜ＰＡ５が露光領域ＥＡ２に対応する位置へ相
対移動する。

【００４１】この間、再度ディテクタ１４によって各光
路毎に露光光の照度を検出する。照度変更装置１２にお
いて、信号処理部１７は、主制御部１８および記憶部２
２を介して目標照度テーブルを参照し、ディテクタ１４
によって検出された露光光の照度信号と目標照度テーブ
ルに設定された第２照度との差分を各光路毎にそれぞれ
算出し、その差分を補正するようにフィルター駆動部１
６を制御する。これにより、フィルター１５がＹ方向に
移動して露光光に対する透過率が変化する。したがっ
て、各光路における露光光は、第２照度に設定される。

【００４２】ここで、第１露光工程前の照度キャリブレ
ーションにおいて、ディテクタ２０で検出される照度と
ディテクタ１４で検出される照度との相対関係は予め判
明しているため、このときの照度キャリブレーション
は、ディテクタ２０によるガラスプレートＰ上の照度検
出を行わず、ディテクタ１４による各光路の照度検出を
行う、いわゆる簡易照度キャリブレーションのみを実施
する。

【００４３】また、シャッタ２は、主制御部１８の指示
により第１露光工程が終了しても各光路の遮蔽動作を行
わない。そのため、上記簡易照度キャリブレーションお
よびプレートステージ４のステップ移動は、各光路を開
放した状態で実施される。この場合、乱反射によりガラ
スプレートＰ上の感光剤が若干露光されるが、簡易照度
キャリブレーションおよびプレートステージ４のステッ
プ移動は短時間で行われるため支障はない。

【００４４】簡易照度キャリブレーションが完了する
と、第２露光工程に移行する。すなわち、マスクＭとガ
ラスプレートＰとが投影光学系Ｌ１〜Ｌ５に対して−Ｘ
方向に同期移動することにより、図３（ｃ）に示すよう
に、マスクＭの照明領域に応じた像が投影光学系Ｌ１〜
Ｌ５を介してガラスプレートＰ上の露光領域ＥＡ２に第
２照度で露光されて第２露光工程が終了する。かくし
て、ガラスプレートＰ上の露光領域ＥＡ１、ＥＡ２に、
マスクＭの像が画面合成されて露光される。

【００４５】このように、ガラスプレートＰ上の露光光
の照度検出を伴う照度キャリブレーションはロット毎に
最初に行われ、パターンを継ぐためにステップ移動した
後には簡易照度キャリブレーションが行われる。

【００４６】本実施の形態の走査型露光方法および走査
型露光装置では、オーバーラップ部ＬＡにおいて、第２
露光工程における第２照度を、第１露光工程における第
１照度に基づいて照度演算部２１が決定しているので、
露光領域ＥＡ１と露光領域ＥＡ２に露光される光量を均
一にすることができる。特に、オーバーラップ部ＬＡを
投影する重複投影領域の照度である第１照度に基づいて
第２照度を決定しているので、オーバーラップ部ＬＡに
おける重複露光後の光量の和を他の露光領域と略同一に
することができる。そのため、オーバーラップ部ＬＡに
おけるパターン線幅が他と比べて変化してしまうことを
防止でき、露光後のデバイスの品質を容易に維持するこ
とができる。また、重複投影領域における照度を検出
し、隣り合う重複投影領域同士が同じ照度になるように
第１照度を決定しているので、オーバーラップ部ＬＡの
照度はもちろんのこと、第１、第２の各露光工程におけ
る投影領域ＰＡ１〜ＰＡ５の照度も略同一にすることも
できる。さらに、本実施の形態の走査型露光方法および
走査型露光装置では、第１照度と第２照度とが略同一に
なるよう照度決定することで重複露光後の光量の和を他
の露光領域と容易に略同一にすることができる。

【００４７】また、本実施の形態の走査型露光方法およ
び走査型露光装置では、露光工程前に各露光工程の照度
が設定された目標照度テーブルを作成しているので、各
工程毎に目標照度を作成する必要がなく、露光工程のタ
クトアップを実現することができる。さらに、本実施の
形態の走査型露光方法および走査型露光装置では、第１
露光工程が終了した後の照度キャリブレーションは、ガ
ラスプレートＰ上での露光光の照度検出を行わない簡易
照度キャリブレーションで照度変更を行っているので、
照度キャリブレーションにかかる時間も短縮することが
できる。

【００４８】加えて、本実施の形態の走査型露光方法お
よび走査型露光装置では、上記簡易照度キャリブレーシ
ョンも、プレートステージ４がステップ移動している間
に行っているので、照度キャリブレーションにかかる時
間を一層短縮することができる。

【００４９】また、本実施の形態の走査型露光方法およ
び走査型露光装置では、第１、第２露光工程間でシャッ
タ２の開閉を行っていないので、シャッタ２による光路
の遮蔽、開放に伴う時間および、遮蔽状態、開放状態を
確認するための時間も削除することができ、一層のタク
トアップを実現することができる。さらに、シャッタ２
の作動に伴って発生する塵埃も抑制できるので、露光装
置１内の清浄化にも寄与することができる。なお、この
光路を開放した状態で他の工程を実施するという方法
は、画面合成を実施しない際にも適用可能である。例え
ば、走査露光後にガラスプレートＰを交換する間に、シ
ャッタ２によって光路を開放した状態で照度キャリブレ
ーションを行うこともできる。この場合も、タクトアッ
プを実現することができる。

【００５０】なお、上記実施の形態において、並列する
複数の光路を五ヶ所とし、これに対応して照明光学系お
よび投影光学系を設ける構成としたが、光路が複数であ
れば五ヶ所に限定されるものではなく、例えば三ヶ所や
七ヶ所、それ以上とする構成であってもよい。

【００５１】また、上記実施の形態では、第１露光工程
および第２露光工程の二度の走査露光によりガラスプレ
ート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、例えば三度以上の走査露光によりガラ
スプレートＰ上に画面を合成するような構成であっても
よい。さらに、五ヶ所の光路の端部同士でオーバーラッ
プ部を重複露光する構成としたが、合成する画面に応じ
て第１露光工程では、五ヶ所の光路を用い、第２露光工
程では三ヶ所の光路を用いて重複露光するような構成で
あってもよい。この場合、第１照度と略同一にする第２
照度は端部ではなく、実際に重複露光に用いられる光路
の第１照度と第２照度とを略同一にすればよい。

【００５２】また、照明光学系毎に光源を設ける構成と
したが、これに限られるものではなく、例えば図４に示
すように、ライトガイド２３を用いて複数の光源（また
は一つ）からの光を一つに合成し、再び各光路毎に光を
分岐させる構成であってもよい。この場合、光源の光量
のバラツキ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、照明
光学系毎に光源を設け、その一つが消えた場合のよう
に、光源が消えた照明光学系に対応する露光領域に露光
が行われず、露光処理後のデバイスに露光不良部が生じ
ることでデバイスが使用不能になってしまうという事態
を未然に防ぐことができる。

【００５３】また、上記実施の形態において、遮蔽部材
としてシャッタ２を用いる構成としたが、これに限られ
るものではなく、例えば視野絞り２４で光路を遮蔽、開
放する構成としてもよい。

【００５４】なお、基板としては、液晶ディスプレイデ
バイス用のガラスプレートＰのみならず、半導体デバイ
ス用の半導体ウエハ、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウ
エハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチ
クルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用され
る。

【００５５】露光装置１の種類としては、上記液晶ディ
スプレイデバイス製造用のみならず、半導体製造用の露
光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）あるい
はレチクルＲなどを製造するための露光装置などにも広
く適用できる。

【００５６】また、照明光学系Ｉ１〜Ｉ５の光源５とし
て、水銀ランプ６から発生する輝線（ｇ線（４３６ｎ
ｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ））、ＫｒＦエキシマレーザ
（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎ
ｍ）、Ｆ₂レーザ（１５７ｎｍ）、Ｘ線などを用いるこ
とができる。また、ＹＡＧレーザや半導体レーザ等の高
周波などを用いてもよい。

【００５７】投影光学系Ｌ１〜Ｌ５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。また、
投影光学系Ｌ１〜Ｌ５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。

【００５８】プレートステージ４やマスクステージ３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よい。また、各ス
テージ３，４は、ガイドに沿って移動するタイプでもよ
く、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよ
い。

【００５９】プレートステージ４の移動により発生する
反力は、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。マスクステージ３の移動により発生する
反力は、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。

【００６０】複数の光学素子から構成される照明光学系
Ｉ１〜Ｉ５および投影光学系Ｌ１〜Ｌ５をそれぞれ露光
装置本体に組み込んでその光学調整をするとともに、多
数の機械部品からなるマスクステージ３やプレートステ
ージ４を露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続
し、更に総合調整（電気調整、動作確認等）をすること
により本実施の形態の露光装置１を製造することができ
る。なお、露光装置１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。

【００６１】液晶表示素子や半導体デバイス等のデバイ
スは、各デバイスの機能・性能設計を行うステップ、こ
の設計ステップに基づいたマスクＭを製作するステッ
プ、ガラスプレートＰ、ウエハ等を製作するステップ、
前述した実施の形態の露光装置１によりマスクＭのパタ
ーンをガラスプレート、ウエハに露光するステップ、各
デバイスを組み立てるステップ、検査ステップ等を経て
製造される。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る走
査型露光方法は、第１露光領域に走査露光を行う際の第
１照度に基づいて、露光領域の一部を第１露光領域に重
複させた第２露光領域に走査露光を行う際の第２照度を
決定する構成となっている。これにより、この走査型露
光方法では、画面合成された露光領域において露光され
た光量を均一にすることができるため、パターン線幅が
部分的に変化してしまうことを防止でき、露光後のデバ
イスの品質を容易に維持できるという効果が得られる。

【００６３】請求項２に係る走査型露光方法は、第１露
光領域と第２露光領域との重複部を走査露光する投影系
の第１照度に基づいて、第２照度を決定する構成となっ
ている。これにより、この走査型露光方法では、重複露
光後の光量の和を他の露光領域と略同一にすることがで
きるため、重複部におけるパターン線幅が他と比べて変
化してしまうことを防止でき、露光後のデバイスの品質
を容易に維持できるという効果が得られる。

【００６４】請求項３に係る走査型露光方法は、第１照
度と略同一になるように第２照度を決定する構成となっ
ている。これにより、この走査型露光方法では、重複露
光後の光量の和を他の露光領域と略同一にすることが容
易にでき、露光後のデバイスの品質を確実に維持できる
という効果が得られる。

【００６５】請求項４に係る走査型露光方法は、基板上
の露光光の照度に基づいて第１照度を設定した際に、第
１照度に基づいて複数の投影系に対応する照度テーブル
を作成する構成となっている。これにより、この走査型
露光方法では、各工程毎に目標照度を作成する必要がな
く、露光工程のタクトアップを実現できるという優れた
効果を奏するものである。

【００６６】請求項５に係る走査型露光方法は、照度テ
ーブルに基づいて第２照度を決定する構成となってい
る。これにより、この走査型露光方法では、第２照度を
設定する際に、基板上での露光光の照度を検出する必要
がなくなり、照度キャリブレーションに係る時間を短縮
できるという効果が得られる。

【００６７】請求項６に係る走査型露光方法は、第１照
度が、同期移動と直交する方向に隣り合う投影領域と互
いに重複する重複投影領域における照度である構成にな
っている。これにより、この走査型露光方法では、第
１、第２の各露光工程においても複数の投影領域に亙っ
て照度を略同一にできるという効果が得られる。

【００６８】請求項７に係る走査型露光方法は、第１露
光工程から第２露光工程へ移行する際に、投影系の光路
を開放しておく構成となっている。これにより、この走
査型露光方法では、光路の遮蔽、開放に伴う時間およ
び、遮蔽状態、開放状態を確認するための時間も削除す
ることができ、一層のタクトアップを実現することがで
きることに加えて、遮蔽、開放の作動に伴って発生する
塵埃も抑制できるので、走査型露光装置内の清浄化にも
寄与できるという効果が得られる。

【００６９】請求項８に係る走査型露光装置は、各投影
系における露光光の第１照度を検出する照度検出装置
と、照度検出装置が検出した第１照度に基づいて第２照
度を決定する照度決定装置とを備える構成になってい
る。これにより、この走査型露光装置では、照度検出装
置が検出した第１照度基づいて照度決定装置が各投影系
における第２照度を決定するので、画面合成された露光
領域に露光された光量を均一にすることができ、パター
ン線幅が部分的に変化してしまうことを防止すること
で、露光後のデバイスの品質を容易に維持できるという
効果が得られる。

【００７０】請求項９に係る走査型露光装置は、照度決
定装置が基板上の照度に基づいて第１照度を算出すると
ともに、第１照度に基づいて第２照度を決定する構成と
なっている。これにより、この走査型露光装置では、第
１照度を算出した際に第２照度も同時に決定できるの
で、各工程毎に照度を算出する必要がなく、露光工程の
タクトアップを実現できるという優れた効果を奏するも
のである。

【００７１】請求項１０に係る走査型露光装置は、照度
決定装置が、第１露光領域と第２露光領域との重複部を
走査露光する際の第１照度に基づいて第２照度を決定す
る構成となっている。これにより、この走査型露光装置
では、重複部に露光される光量の和を他の露光領域と略
同一にすることができるため、重複部におけるパターン
線幅が他と比べて変化してしまうことを防止でき、露光
後のデバイスの品質を容易に維持できるという効果が得
られる。

【００７２】請求項１１に係る走査型露光装置は、照度
決定装置が、第１照度と略同一になるように第２照度を
決定する構成となっている。これにより、この走査型露
光装置では、重複部に露光される光量の和を他の露光領
域と略同一にすることが容易にでき、露光後のデバイス
の品質を確実に維持できるという効果が得られる。

【００７３】請求項１２に係る走査型露光装置は、第１
照度として、同期移動と直交する方向に隣り合う投影領
域と互いに重複する重複投影領域における照度を検出す
る構成になっている。これにより、この走査型露光装置
では、第１、第２の各露光工程においても複数の投影領
域に亙って照度を略同一にできるという効果が得られ
る。

【００７４】請求項１３に係る走査型露光装置は、各投
影系の投影領域が矩形部と、該矩形部から延出する延出
部を備え、この延出部が重複投影領域である構成となっ
ている。これにより、この走査型露光装置では、隣り合
う投影領域の延出部同士の照度を略同一にすることで、
第１、第２の各露光工程においても複数の投影領域に亙
って照度を略同一にできるという効果が得られる。

【００７５】請求項１４に係る走査型露光装置は、遮蔽
部材がマスクへ到る露光光の光路を開放自在に遮蔽し、
制御部が第１露光領域へ走査露光した後に第２露光領域
を走査露光する際に遮蔽部材を開放させる構成となって
いる。これにより、この走査型露光装置では、光路の遮
蔽、開放に伴う時間および、遮蔽状態、開放状態を確認
するための時間も削除することができ、一層のタクトア
ップを実現することができることに加えて、遮蔽、開放
の作動に伴って発生する塵埃も抑制できるので、走査型
露光装置内の清浄化にも寄与できるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す図であって、照度
変更装置、照度演算部および記憶部を備えた露光装置の
概略構成図である。

【図２】本発明の実施の形態を示す図であって、複数
の投影領域の内、照度検出位置を示す平面図である。

【図３】本発明の実施の形態を示す図であって、
（ａ）は第１露光工程終了後、（ｂ）はプレートステー
ジがステップ移動した後、（ｃ）は第２露光工程終了後
のガラスプレートの露光状態を説明する説明図である。

【図４】本発明を構成する照明光学系の別の実施の形
態を示す図であって、光源からの光がライトガイドによ
って合成、分岐される概略構成図である。

【符号の説明】

ＥＡ１露光領域（第１露光領域）ＥＡ２露光領域（第２露光領域）ＬＡオーバーラップ部（重複部）Ｌ１〜Ｌ５投影光学系（投影系）Ｍマスク（レチクル）Ｐガラスプレート（基板）ＰＡ１〜ＰＡ５投影領域１露光装置（走査型露光装置）２シャッタ（遮蔽部材）１２照度変更装置１４ディテクタ（照度検出装置）１８主制御部（制御部）２１照度演算部（照度決定装置）２２記憶部２５矩形部２６延出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】並列する複数の投影系に対しマスクと基
板とを同期移動して各投影系からの露光光により前記マ
スクの像を前記基板上の露光領域に走査露光する走査型
露光方法において、第１露光領域に第１照度で前記走査露光を行う第１露光
工程と、該第１露光工程の後に、露光領域の一部を前記
第１露光領域に重複させた第２露光領域に第２照度で前
記走査露光を行う第２露光工程とを有し、前記第１照度に基づいて前記第２照度を決定することを
特徴とする走査型露光方法。
【請求項２】請求項１記載の走査型露光方法におい
て、前記第２照度を、前記第１露光領域と前記第２露光領域
との重複部を走査露光する投影系の前記第１照度に基づ
いて決定することを特徴とする走査型露光方法。
【請求項３】請求項１または２記載の走査型露光方法
において、前記第２照度を、前記第１照度と略同一になるように決
定することを特徴とする走査型露光方法。
【請求項４】請求項１から３のいずれかに記載の走査
型露光方法において、前記基板上の前記露光光の照度に基づいて前記複数の投
影系に対して前記第１照度を設定した際に、設定された
第１照度に基づいて前記複数の投影系に対応する第２照
度の照度テーブルを作成することを特徴とする走査型露
光方法。
【請求項５】請求項４記載の走査型露光方法におい
て、前記第２照度を前記照度テーブルに基づいて決定するこ
とを特徴とする走査型露光方法。
【請求項６】請求項１から５のいずれかに記載の走査
型露光方法において、前記各投影系の投影領域は、前記同期移動と直交する方
向に隣り合う投影領域と互いに重複する重複投影領域を
それぞれ有し、前記第１照度は、前記重複投影領域における照度である
ことを特徴とする走査型露光方法。
【請求項７】請求項１から６のいずれかに記載の走査
型露光方法において、前記第１露光工程から前記第２露光工程へ移行する際
に、前記投影系の光路を開放しておくことを特徴とする
走査型露光方法。
【請求項８】並列する複数の投影系に対しマスクと基
板とを同期移動して各投影系からの露光光により前記マ
スクの像を前記基板上の露光領域に走査露光する走査型
露光装置において、前記露光領域は、第１照度の前記露光光で前記走査露光
される第１露光領域と、該第１露光領域に一部を重複さ
せて第２照度の前記露光光で前記走査露光される第２露
光領域とを備え、前記各投影系における前記露光光の第１照度を検出する
照度検出装置と、該照度検出装置が検出した前記第１照度に基づいて前記
第２照度を決定する照度決定装置とを備えることを特徴
とする走査型露光装置。
【請求項９】請求項８記載の走査型露光装置におい
て、前記照度決定装置は、前記基板上の照度に基づいて前記
第１照度を算出するとともに、該第１照度に基づいて前
記第２照度を決定することを特徴とする走査型露光装
置。
【請求項１０】請求項９記載の走査型露光装置におい
て、前記照度決定装置は、前記第１露光領域と前記第２露光
領域との重複部を走査露光する投影系の前記第１照度に
基づいて前記第２照度を決定することを特徴とする走査
型露光装置。
【請求項１１】請求項９または１０記載の走査型露光
装置において、前記照度決定装置は、前記第１照度と略同一になるよう
に前記第２照度を決定することを特徴とする走査型露光
装置。
【請求項１２】請求項８から１１のいずれかに記載の
走査型露光装置において、前記各投影系の投影領域は、前記同期移動と直交する方
向に隣り合う投影領域と互いに重複する重複投影領域を
それぞれ有し、前記照度検出装置は、前記第１照度として、前記重複投
影領域における前記露光光の照度を検出することを特徴
とする走査型露光装置。
【請求項１３】請求項１２記載の走査型露光装置にお
いて、前記各投影系は、矩形形状の矩形部と該矩形部の対向す
る二辺からそれぞれ漸次縮径して延出する延出部とを備
えた投影領域をそれぞれ有し、該延出部が前記重複投影
領域であることを特徴とする走査型露光装置。
【請求項１４】請求項８から１３のいずれかに記載の
走査型露光装置において、前記マスクへ到る露光光の光路を開放自在に遮蔽する遮
蔽部材と、前記第１露光領域へ走査露光した後に第２露光領域を走
査露光する際に前記遮蔽部材を開放しておくように制御
する制御部とを備えることを特徴とする走査型露光装
置。