JP2001296667A - 走査露光方法および走査型露光装置並びにマスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有効露光領域が大型化して描画誤差の傾向の
異なる部分が存在しても、パターンの像を高精度に基板
に投影露光する。 【解決手段】 マスクＭと基板とを投影光学系に対して
相対的に同期移動させて、基板にマスクＭのパターンを
投影露光する走査露光方法において、マスクＭには、同
期移動方向に沿う第１の方向にパターンを挟むようにマ
ーク４３ａ〜４３ｆ、４４ａ〜４４ｆが複数形成されて
おり、投影光学系を介して複数のマーク４３ａ〜４３
ｆ、４４ａ〜４４ｆの投影された像を計測して、その結
果に基づいて投影光学系の結像特性を求め、所定の結像
特性になるように投影光学系を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パターンを有する
マスク、および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ガラス基板等の基板
に露光する走査露光方法並びに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パネルが多用され
るようになっている。この種の液晶表示パネルは、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、上記の液晶表示パネルは、画面
の見やすさから大面積化が進んでいる。この要請に応え
る露光装置としては、例えば、特開平７−５７９８６号
に開示されているように、マスクのパターンを正立像で
基板上に投影する複数の投影光学系を組み合わせ、マス
クとガラス基板とを所定方向に同期移動して、投影光学
系に対して走査することによって、同期移動方向と直交
する方向に大きな露光領域を有し、マスクに形成された
ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａ
ｙ）等の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考案されている。

【０００４】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光学系とし
て、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
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。この場合、各投影光学系の
視野絞りは台形形状で、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、上記のような走査型露光装置は、隣り合う投影光学
系の継ぎ部が重複して露光され、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持ってい
る。

【０００５】この種の走査型露光装置では、隣接する投
影光学系の継ぎ部の像位置が一致するように、各投影光
学系の像位置（像シフト、像倍率、像回転）を補正する
必要がある。このため、例えば特開平１０−３３５２４
２号に示されるように、マスク上のマークを継ぎ部を介
して基板上に投影して基板ステージ上の基準マークとの
位置ずれ量を検出して、各投影光学系に設けられた像位
置補正機構により補正することでマスクの描画誤差を含
めて各投影光学系の像位置を調整する方法が提案されて
いる。

【０００６】上記の像位置補正方法では、基板ステージ
上の基準マーク位置を精度よく形成するか、または予め
その誤差量を測定しておき、これを補正することによっ
て、マスクの描画誤差を補正した設計値通りの（または
設計値により近い）転写像を基板上に形成することが可
能であった。

【０００７】

【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露光方法および走査型露光装置並び
にマスクには、以下のような問題が存在する。近年、更
なるスループット向上や液晶表示パネル寸法の大型化に
対する要求は強くなっているが、この対策の一つとして
マスク寸法、つまり有効露光領域を拡大する方法が提案
されている。ところが、従来のマスク（描画）精度を維
持したまま大型化すると、コストが膨大となり現実的で
はないため、描画精度を緩和する必要が生じている。

【０００８】この結果、マスクに形成されたパターンの
像の長寸法精度は更に低下し、マスク内で描画誤差の傾
向が異なる等、全体として不均一化の傾向が強まると考
えられる。このようなマスクに対して、上記の像位置調
整方法を適用した場合、像位置補正用マーク近傍では良
好な像が得られるが、マークから離れた位置では逆に露
光精度が悪化する懸念が生じる。例えば、マークがパタ
ーンに対して走査露光開始側に形成されているときは、
走査露光終了側に位置するパターンの露光精度が悪化す
る可能性があり、逆にマークがパターンに対して走査露
光終了側に形成されているときは、走査露光開始側に位
置するパターンの露光精度が悪化する可能性がある。

【０００９】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、有効露光領域が大型化して描画誤差の傾向
の異なる部分が存在しても、パターンの像を高精度に基
板に投影露光可能なマスクおよび走査露光方法並びに走
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１４に対
応付けした以下の構成を採用している。本発明の走査露
光方法は、マスク（Ｍ）と基板（Ｐ）とを投影光学系
（３、３ａ〜３ｅ）に対して相対的に同期移動させて、
基板（Ｐ）にマスク（Ｍ）のパターンを投影露光する走
査露光方法において、マスク（Ｍ）には、前記同期移動
方向に沿う第１の方向（Ｘ方向）にパターン（４２）を
挟むようにマーク（４３ａ〜４３ｆ、４４ａ〜４４ｆ）
が複数形成されており、投影光学系（３、３ａ〜３ｅ）
を介して複数のマーク（４３ａ〜４３ｆ、４４ａ〜４４
ｆ）の投影された像を計測して、その結果に基づいて投
影光学系（３、３ａ〜３ｅ）の結像特性が所定の結像特
性になるように調整することを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明の走査型露光装置は、マスク
（Ｍ）を保持するマスクステージ（４）と基板（Ｐ）を
保持する基板ステージ（５）とを同期移動して、投影光
学系（３、３ａ〜３ｅ）を介してマスク（Ｍ）に形成さ
れたパターンを基板（Ｐ）上に露光する走査型露光装置
（１）において、マスクとして請求項５または６に記載
されたマスク（Ｍ）が用いられ、基板ステージ（５）上
に投影されたマーク（４３ａ〜４３ｆ、４４ａ〜４４
ｆ）の像の位置情報を計測する計測部（４６ａ〜４６
ｆ）と、計測された前記位置情報を統計処理することに
より求められるマーク（４３ａ〜４３ｆ、４４ａ〜４４
ｆ）の統計的位置に基づいて、投影光学系（３、３ａ〜
３ｅ）の結像特性を調整する調整部（１７）とを備える
ことを特徴とするものである。

【００１２】従って、本発明の走査露光方法および走査
型露光装置では、走査露光開始側および走査露光終了側
に位置するマーク（４３ａ〜４３ｆ、４４ａ〜４４ｆ）
の像を計測するので、不均一な描画誤差を有するマスク
（Ｍ）を用いた場合でも、パターンを走査露光する際に
この描画誤差が補正されるように投影光学系（３、３ａ
〜３ｅ）の結像特性を調整することができ、同期移動方
向全体に亙ってパターンの露光精度を維持することがで
きる。

【００１３】そして、本発明のマスクは、露光装置
（１）で転写する為のパターンを有するマスク（Ｍ）に
おいて、マーク（４３ａ〜４３ｆ、４４ａ〜４４ｆ）が
特定の方向に沿った複数箇所に設けられ、複数のマーク
（４３ａ〜４３ｆ、４４ａ〜４４ｆ）は、パターン（４
２）を挟んだ両側に配置されることを特徴とするもので
ある。

【００１４】従って、本発明のマスクでは、パターン
（４２）の両側に配置されたマーク（４３ａ〜４３ｆ、
４４ａ〜４４ｆ）を計測することで、パターンの描画誤
差を特定方向に亙って補正することができる。そのた
め、この特定方向に沿ってマスク（Ｍ）と基板（Ｐ）と
を同期移動させて走査露光を行うことで、同期移動方向
全体に亙ってパターンの露光精度を維持することができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の走査露光方法およ
び走査型露光装置並びにマスクの実施の形態を、図１な
いし図１４を参照して説明する。ここでは、基板として
液晶表示パネル製造に用いられる角形のガラス基板を用
い、マスクに形成された液晶表示デバイスの回路パター
ンをガラス基板上に転写する場合の例を用いて説明す
る。また、ここでは、投影光学系が五つの投影光学系モ
ジュールからなる場合の例を用いて説明する。

【００１６】図１は、本発明による走査型露光装置１の
概略的な構成を示す斜視図である。走査型露光装置１
は、照明光学系２と、複数の投影光学系モジュール（投
影光学系ユニット）３ａ〜３ｅからなる投影光学系３
と、マスク（レチクル）Ｍを保持するマスクステージ４
（図２参照）と、ガラス基板（基板）Ｐを保持する基板
ステージ５と、位置合わせ検出系１０ａ、１０ｂとを主
体として構成されている。なお、図１において、投影光
学系３の光軸方向をＺ方向とし、Ｚ方向に垂直な方向で
マスクＭおよびガラス基板Ｐの同期移動方向（走査方
向）をＸ方向（第１の方向）とし、Ｚ方向およびＸ方向
に直交する方向（非走査方向）をＹ方向（第２の方向）
とする。

【００１７】照明光学系２は、図２に示す超高圧水銀ラ
ンプ等の光源６から射出された光束（露光光）をマスク
Ｍ上に照明するものであって、リレー光学系、ライトガ
イド９および投影光学系モジュール３ａ〜３ｅのそれぞ
れに対応して配設された照明系モジュール（ただし図２
においては、便宜上投影光学系モジュール３ａに対応す
るもののみを示している）から構成されている。なお、
図２における投影光学系モジュール３ａ〜３ｅは、簡略
化して図示されている。

【００１８】そして、楕円鏡６ａの第一焦点位置にある
光源６から射出した光束は、楕円鏡６ａで第二焦点位置
に集光される。リレー光学系は、この第二焦点位置の光
源像をライトガイド９の入射面に結像させるものであっ
て、その光路中にはダイクロイックミラー７と波長選択
フィルタ８と露光シャッタ１２とが配置されている。こ
のダイクロイックミラー７は、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ものであ
る。ダイクロイックミラー７で反射された光束は、波長
選択フィルタ８に入射し、投影光学系３が露光を行うの
に適した波長（通常は、ｇ、ｈ、ｉ線の内、少なくとも
１つの帯域を含む）の光束となる。

【００１９】露光シャッタ１２は、光束の光路に対して
進退自在に配置され、非露光時には光路中に挿入される
ことにより光束のマスクＭへの照明を遮断し、逆に露光
時には光路から退避することで光束がマスクＭ上に照明
されるようになっている。また露光シャッタ１２には、
該露光シャッタ１２を光路に対して進退移動させるシャ
ッタ駆動部１６が付設されており、シャッタ駆動部１６
は制御装置（調整部）１７によってその駆動を制御され
ている。ライトガイド９は、入射した光束を五本に分岐
して反射ミラー１１を介して各照明系モジュールに入射
させるものである。

【００２０】各照明系モジュールは、インプット光学系
とコンデンサ光学系とから概略構成されている。なお、
本実施の形態では、この照明系モジュールと同じ構成の
照明系モジュールが、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、各照明系モジュールか
らの光束は、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。

【００２１】インプット光学系は、ライトガイド９の射
出面からの光束により照度の均一な第二の光源像を形成
する。インプット光学系中には、光量調整機構が設けら
れている。この光量調整機構は、例えば図３に示すよう
なガラス板上にＣｒ等ですだれ状にパターニングされ透
過率がＹ方向に沿ってある範囲で線形に漸次変化するフ
ィルタ２１を備えており、フィルタ駆動部２２によりフ
ィルタ２１を光軸に垂直な方向に移動させることで、任
意の透過率を得ることができる構成になっている。この
フィルタ駆動部２２は、制御装置１７によってその駆動
が制御されている。

【００２２】光量調整機構を透過した光束は、リレーレ
ンズ１３を介してフライアイレンズ１４に入射する。フ
ライアイレンズ１４は、照度を均一にするためのもので
あり、射出面側には二次光源が形成される。フライアイ
レンズ１４を透過した光束は、コンデンサ光学系のコン
デンサレンズ１５によりマスクＭの照明領域を均一な照
度で照明する。また、コンデンサ光学系中には、光量モ
ニタ機構が配設されている。

【００２３】この光量モニタ機構は、光路中に配置され
たハーフミラー１９が光束の一部を反射してディテクタ
２０に入射させ、その光量を検出することで、光路中の
照度をモニタするものである。検出した照度信号は制御
装置１７に出力される。制御装置１７は、光量モニタ機
構および光量調整機構を制御することにより、光束の光
量を所定値に調整可能になっている。

【００２４】マスクＭを透過した光束は、投影光学系モ
ジュール３ａ〜３ｅにそれぞれ入射する。そして、照明
領域のマスクＭのパターンは、所定の結像特性をもっ
て、レジストが塗布されたガラス基板Ｐ上に正立像で露
光される。各投影光学系モジュール３ａ〜３ｅは、図４
に示すように、二組の反射屈折型光学系２３、２４と像
シフト機構２５と像倍率機構２６と像回転機構（不図
示）と視野絞り２７とから構成されている。

【００２５】マスクＭを透過した光束は、まず像シフト
機構２５に入射する。像シフト機構２５は、例えば、二
枚の平行平面板ガラスがそれぞれＹ軸周りもしくはＸ軸
周りに回転することで、マスク像をＸ方向もしくはＹ方
向にシフトさせるものである。像シフト機構２５を透過
した光束は、一組目の反射屈折型光学系２３に入射す
る。この反射屈折型光学系２３は、マスク像の中間像を
形成するものであって、直角プリズム２８、レンズ２９
および凹面鏡３０等から構成される。中間像位置には、
視野絞り２７が配置されており、ガラス基板Ｐ上での露
光領域が設定される。視野絞り２７を透過した光束は、
二組目の反射屈折型光学系２４に入射する。

【００２６】反射屈折型光学系２４は、直角プリズム３
１、レンズ３２および凹面鏡３３等から構成され、ここ
では凹面鏡３０で反射された光束の光路中の、レンズ３
２と直角プリズム３１との間に像倍率機構２６が配置さ
れている。この像倍率機構２６によりマスク像の倍率を
任意に変化させることができる。像回転機構は、直角プ
リズム３１をＺ軸周りに回転させることでマスク像に任
意の回転を与えることができる。これら像シフト機構２
５、像倍率機構２６および像回転機構の駆動部（不図
示）は、制御装置１７によりその駆動を制御され、各投
影光学系モジュール３ａ〜３ｅ毎に、マスクＭの像位置
を調整可能になっている。

【００２７】図５は、ガラス基板Ｐ上で投影光学系モジ
ュール３ａ〜３ｅの露光領域（投影領域）３４ａ〜３４
ｅを示す平面図である。この図に示すように、各露光領
域３４ａ〜３４ｅは、台形形状を呈している。また、露
光領域３４ａ、３４ｃ、３４ｅと露光領域３４ｂ、３４
ｄとは、Ｘ方向に互いに間隔をあけて対向配置されてい
る。さらに、露光領域３４ａ〜３４ｅは、隣り合う露光
領域の端部同士が二点鎖線で示すように、Ｙ方向で重複
するように並列配置され、Ｘ方向の露光領域の幅の総計
がほぼ等しくなるように設定されている。すなわち、Ｘ
方向に走査露光したときの露光量が等しくなるように設
定されている。

【００２８】このように、各投影光学系モジュール３ａ
〜３ｅによる露光領域３４ａ〜３４ｅが重複する継ぎ部
を設けることにより、継ぎ部におけるＹ方向の光学収差
の変化や照度変化を滑らかにすることができるようにな
っている。なお、本実施の形態の露光領域３４ａ〜３４
ｅの形状は台形であるが、六角形や菱形、平行四辺形等
であっても構わない。

【００２９】マスクステージ４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Ｘ方向に長
い移動量を有し、またＹ方向およびＺ軸周りの方向に微
小の移動量を有している。このマスクステージ４には、
該マスクステージ４を上記方向にそれぞれ駆動するマス
クステージ駆動部３７が設けられている。このマスクス
テージ駆動部３７は、制御装置１７によって制御され
る。また、マスクステージ４の位置は、不図示のレーザ
干渉系により検出され、検出結果は制御装置１７に出力
される。制御装置１７は、レーザ干渉計の出力に基づい
てマスクステージ４の位置をモニタし、マスクステージ
駆動部３７を制御することで、マスクステージ４（ひい
てはマスクＭ）を所望の位置に高精度に移動させること
が可能になっている。

【００３０】基板ステージ５は、ガラス基板Ｐを保持す
るものであって、ガラス基板Ｐより小さいマスクＭのパ
ターンをＸ方向およびＹ方向に移動して走査露光するた
めに、Ｘ方向およびＹ方向に長い移動量を有している。
また、基板ステージ５には、該基板ステージ５をＸ方向
およびＹ方向に駆動する基板ステージ駆動部４０が備え
られている。この基板ステージ駆動部４０は、制御装置
１７によって制御される。基板ステージ５の位置は、不
図示のレーザ干渉系により検出され、検出結果は制御装
置１７に出力される。制御装置１７は、レーザ干渉計の
出力に基づいて基板ステージ５の位置をモニタし、基板
ステージ駆動部４０を制御することで、基板ステージ５
（ひいてはガラス基板Ｐ）を所望の位置に高精度に移動
させることが可能になっている。すなわち、制御装置１
７は、マスクステージ４および基板ステージ５の位置を
モニタしながら両駆動部３７，４０を制御することによ
り、マスクＭとガラス基板Ｐとを投影光学系モジュール
３ａ〜３ｅ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ようになっている。

【００３１】さらに、基板ステージ５は、Ｚ方向にも移
動自在になっている。そして、基板ステージ５は、マス
クＭのパターン面とガラス基板Ｐの露光面のＺ方向の相
対位置を計測する計測手段（不図示）を備えており、マ
スクＭのパターン面とガラス基板Ｐの露光面とが常に所
定の間隔になるように位置制御される。また、基板ステ
ージ５上には、ガラス基板Ｐの露光面とほぼ同等の高さ
に照度をモニタするディテクタ４１が配設されている。
ディテクタ４１は、ガラス基板Ｐ上の光束の照度を検出
し、検出した照度信号を制御装置１７へ出力する。そし
て、走査露光前に、各露光領域３４ａ〜３４ｅにおける
照度を検出し、各領域の照度が均一になるように各照明
系モジュールの光量調整機構が制御装置１７により駆動
制御される。

【００３２】また、図１に示すように、基板ステージ５
上には、Ｙ方向に沿って延びる基準マーク部材３６が設
けられている。図６に示すように、基準マーク部材３６
上には、Ｙ方向に関して各投影光学系モジュール３ａ〜
３ｅの露光領域３４ａ〜３４ｅとの継ぎ部と一致する位
置に４個の基準マーク３８ｂ〜３８ｅと、投影光学系モ
ジュール３ａおよび３ｅの像シフト、像倍率、像回転の
補正を行うために、基準マーク３８ｂ〜３８ｅの両外側
に設けられた２個の基準マーク３８ａ、３８ｆとがＹ方
向に沿った直線上に配置されている。これら基準マーク
３８ａ〜３８ｆは、十字状の空白を有する挟み込みマー
クである。

【００３３】マスクＭには、パターン領域４２を挟むＸ
方向（特定の方向）両側に位置して、投影光学系モジュ
ールの像シフト、像倍率、像回転の補正に関して使用す
る各々６個のマスク像位置補正マーク（マーク）４３ａ
〜４３ｆ、４４ａ〜４４ｆとが配置されている。マスク
像位置補正マーク４３ａ〜４３ｆ、４４ａ〜４４ｆは、
それぞれＹ方向に関して、基準マーク部材３６の基準マ
ーク３８ａ〜３８ｆと一致する位置にＹ方向に沿った直
線上に配置されている。これらマスク像位置補正マーク
４３ａ〜４３ｆ、４４ａ〜４４ｆは、Ｘ方向およびＹ方
向のそれぞれに延びるラインが十字形状に交叉する二次
元マークから構成されている。

【００３４】なお、通常マスクＭには、マスク像位置補
正マーク以外に、マスクＭをプリアライメント（位置計
測）するためのマスクマークが形成されるが、本実施の
形態ではマスク像位置補正マークをマスクマークとして
兼用している。

【００３５】そして、基板ステージ５には、図７に示す
ように、基準マーク部材３６の下方（−Ｚ方向）に位置
して、マスク像位置補正マーク４３ａ〜４３ｆ、４４ａ
〜４４ｆと基準マーク３８ａ〜３８ｆとの位置ずれ量
（位置情報）を検出するための位置検出系３９が設置さ
れている。位置検出系３９は、基準マーク３８ａ〜３８
ｆにそれぞれ対応して配置され、マスク像位置補正マー
ク４３ａ〜４３ｆ、４４ａ〜４４ｆと基準マーク３８ａ
〜３８ｆとが重なった像を結像させる結像レンズ４５ａ
〜４５ｆと、この結像位置に配置されたディテクタ（計
測部）４６ａ〜４６ｄとから構成される。ディテクタ４
６ａ〜４６ｆは、例えば二次元ＣＣＤで構成され、マス
ク像位置補正マーク４３ａ〜４３ｆ、４４ａ〜４４ｆと
基準マーク３８ａ〜３８ｆとが重なった像を画像処理す
ることで、Ｘ方向およびＹ方向の位置ずれ量を検出し、
図２に示すように、制御装置１７に出力する。

【００３６】位置合わせ検出系１０ａ、１０ｂは、Ｙ方
向両端に位置する投影光学系モジュール３ａ、３ｅの照
明領域に対応するマスクＭの上方にそれぞれ配置されて
いる。図８に、これら位置合わせ検出系１０ａ、１０ｂ
の概略構成を示す。ライトガイド４８は、ハロゲンラン
プ等の光源から射出された照明光の光束を位置合わせ検
出系１０ａ、１０ｂに導くものである。照明光は、ガラ
ス基板Ｐ上に塗布されたレジスト（感光剤）に非感光な
波長を有しており、コンデンサレンズ４９、ハーフプリ
ズム５０、第一対物レンズ５１、反射ミラー５２を介し
てマスクＭ上に形成されたマスク像位置補正マーク４３
ａ、４３ｆ（または４４ａ、４４ｆ）を照明する。ま
た、マスクＭを透過した光束は、投影光学系モジュール
３ａ、３ｅを介してガラス基板Ｐ上の基板マーク（不図
示）を照明する。マスク像位置補正マーク４３ａ、４３
ｆおよび基板マークからの反射光は、それぞれ位置合わ
せ検出系１０ａ、１０ｂに入射する。

【００３７】位置合わせ検出系１０ａ、１０ｂに入射し
た光束は、反射ミラー５２、第一対物レンズ５１、ハー
フプリズム５０、第二対物レンズ５３を介してディテク
タ５４に入射する。このディテクタ５４は、例えば二次
元ＣＣＤで構成され、画像処理により、マスク像位置補
正マーク４３ａ、４３ｆと基板マークとの位置ずれ量を
検出する。この検出結果は、制御装置１７に出力され
る。制御装置１７では、この位置ずれ量に基づいて、走
査露光前にマスクステージ４と基板ステージ５とを移動
させて、マスクＭとガラス基板Ｐとの位置合わせを行
う。

【００３８】この位置合わせ検出系１０ａ、１０ｂは、
各マークのＹ方向の位置の自由度を広げるために、全体
がＹ方向に移動する駆動機構を有し、投影光学系モジュ
ール３ａ〜３ｅの露光領域３４ａ〜３４ｅ内を移動可能
になっている。また、位置合わせ検出系１０ａ、１０ｂ
は、反射ミラー５２および第一対物レンズ５１がＸ方向
に移動する駆動機構を有しており、投影光学系モジュー
ル３ａ〜３ｅの露光領域３４ａ〜３４ｅ内への進退移動
が自在に行えるようになっている。つまり、マスクＭと
ガラス基板Ｐとの位置合わせ時には、露光領域内に進入
し、位置合わせ終了後には露光領域内から退避するよう
になっている。

【００３９】上記の構成の走査型露光装置１の投影光学
系３は、複数の投影光学系モジュール３ａ〜３ｅから構
成されているため、隣り合う露光領域３４ａと３４ｂ、
３４ｂと３４ｃ、３４ｃと３４ｄ、３４ｄと３４ｅにお
いて、ガラス基板Ｐ上でマスクＭの像位置が一致するよ
うに、各投影系モジュール３ａ〜３ｅの像シフト、像倍
率、像回転を補正する必要がある。以下に、本実施の形
態における投影光学系３の像位置補正方法について説明
する。

【００４０】まず、位置合わせ検出系１０ａ、１０ｂに
よりマスク像位置補正マーク４３ａ、４３ｆの位置を検
出し、この結果に基づいてマスクステージ４を移動させ
ることで、マスクＭのプリアライメント（位置合わせ）
を行う。なお、マスク像位置補正マーク４４ａ、４４ｆ
も併せて計測し、これら４箇所のマークの位置ずれ量に
基づいてプリアライメントを実行してもよい。また、マ
スクステージ４、基板ステージ５の移動は、マスクステ
ージ駆動部３７、基板ステージ駆動部４０をそれぞれ介
して制御装置１７の制御に基づいて行われるものとする
（以下、同様）。なお、位置合わせ検出系１０ａ、１０
ｂと基盤ステージ５に設けられた基準マーク部材３６の
基準マーク３８ａ、３８ｆとの位置関係については、測
定などに基づいて予め求められている。

【００４１】次に、図９に示すように、マスク像位置補
正マーク４４ａ〜４４ｆと基準マーク３８ａ〜３８ｆと
が投影光学系モジュール３ａ、３ｃ、３ｅの露光領域継
ぎ部に位置するように、マスクステージ４と基板ステー
ジ５とを移動させる。この状態で露光シャッタ１２が開
放され、照明光学系２からの照明光によりマスクＭ上の
投影光学系モジュール３ａ、３ｃ、３ｅの露光領域３４
ａ、３４ｃ、３４ｅに対応する３つの台形状の領域が照
明されると、位置検出系３９のディテクタ４６ａ〜４６
ｆにより、同一の添字を有するマスク像位置補正マーク
４４ａ〜４４ｆと基準マーク３８ａ〜３８ｆとのＸ方向
の位置ずれ量ＸＲ１〜ＸＲ６、およびＹ方向の位置ずれ
量ＹＲ１〜ＹＲ６をそれぞれ検出する。ここで、位置ず
れ量ＸＲ１〜ＸＲ６、ＹＲ１〜ＹＲ６の添字Ｒと１〜６
は、それぞれマスク像位置補正マーク４４とａ〜ｆとに
対応する。

【００４２】続いて、図１０に示すように、マスク像位
置補正マーク４３ａ〜４３ｆと基準マーク３８ａ〜３８
ｆとが投影光学系モジュール３ａ、３ｃ、３ｅの露光領
域継ぎ部に位置するように、マスクステージ４と基板ス
テージ５とを移動させる。そして、位置検出系３９のデ
ィテクタ４６ａ〜４６ｆにより、同一の添字を有するマ
スク像位置補正マーク４３ａ〜４３ｆと基準マーク３８
ａ〜３８ｆとのＸ方向の位置ずれ量ＸＬ１〜ＸＬ６、お
よびＹ方向の位置ずれ量ＹＬ１〜ＹＬ６をそれぞれ検出
する。ここで、位置ずれ量ＸＬ１〜ＸＬ６、ＹＬ１〜Ｙ
Ｌ６の添字Ｌと１〜６は、それぞれマスク像位置補正マ
ーク４３とａ〜ｆとに対応する。

【００４３】これらの検出結果のうち、マスク像位置補
正マーク４３ａ〜４３ｆと４４ａ〜４４ｆとのＸ方向の
間隔（距離）Ｘspanと、Ｙ方向の位置ずれ量とから次式
（１）によりマスクステージ４のＸ軸に対するマスクＭ
の回転補正量θｍを算出し、回転が補正されるようにマ
スクステージ４をＺ軸周りの方向に駆動して、マスクＭ
とＸ方向との相対的位置合わせを行う。

【数１】

【００４４】この時のマスクステージ４の回転補正によ
り、各マーク位置は次式のように移動する。なお、ここ
では、回転補正量θｍを微少量として扱っている。 Ｘ＝ｘ×ｃｏｓθｍ−ｙ×ｓｉｎθｍ＝ｘ−ｙ×θｍ Ｙ＝ｘ×ｓｉｎθｍ＋ｙ×ｃｏｓθｍ＝ｘ×θｍ＋ｙ なお、Ｘ、Ｙは、マスクステージ４の回転中心からみた
回転補正後のマーク座標であり、同様に、ｘ、ｙは各マ
ークの設計座標である。

【００４５】ここで、マスク回転補正によるマーク位置
のシフトを像シフト機構２５により調整する必要が生じ
るが、像シフト機構２５の駆動範囲が補正量に対して充
分に大きい場合は問題とならないが、そうでない場合に
は、像シフト機構２５の調整限度を超えるという不都合
が生じる可能性がある。このため、マスクステージ４の
ＸＹ座標も併せて補正する必要がある。

【００４６】ここで、図１０に示すマスクステージ４の
回転中心からのマスク像位置補正マーク４３ａ〜４３ｆ
の座標をそれぞれ（ＤＸＬ１、ＤＹＬ１）〜（ＤＸＬ
６、ＤＹＬ６）、同様に、マーク４４ａ〜４４ｆの座標
を（ＤＸＲ１、ＤＹＲ１）〜（ＤＸＲ６、ＤＹＲ６）と
すると、マーク位置の変位量の平均値ΔＸ、ΔＹは次式
のように表される。

【数２】

【数３】 従って、マスクステージ４のＸＹ座標は、上記ΔＸ、Δ
Ｙを相殺する位置に設定されることになる。かくして、
マスクＭに対するアライメントが完了する。

【００４７】この時点での各投影光学系モジュール３ａ
〜３ｅにおける像シフト機構２５、像倍率機構２６およ
び像回転機構の設定位置は不定であるが、これらの影響
で発生する誤差は同一のＹ座標にあるマークに対して等
しく加算されるため、同一Ｙ座標の各点の位置ずれ量の
差が等しければ、マスクステージ４に対してマスクＭを
座標系に対してマスクＭを並行に設置することができ
る。仮に、マスク描画誤差により異なる傾斜量が計測さ
れても、平均化することにより局所的な誤差の影響を受
け難くすることが期待できる。

【００４８】ここで、このような一例として、図１１に
示すマスクＭのように、マスク像位置補正マーク４３ａ
〜４３ｆが−θ、また、マスク像位置補正マーク４４ａ
〜４４ｆが＋θの角度誤差をそれぞれ有して描画された
場合の補正方法について検証する。このような場合、双
方の角度誤差が逆の極性（非線形）を示していることか
ら、投影光学系モジュール３ａ〜３ｅの像シフト、像倍
率、像回転のみによりガラス基板Ｐの設計位置に転写像
を投影することは不可能であるが、従来技術では、マス
ク像位置補正マーク４３ａ〜４３ｆの位置ずれ量ＸＬ１
〜ＸＬ６、ＹＬ１〜ＹＬ６のみを使用して投影光学系モ
ジュール３ａ〜３ｅの像シフト、像倍率、像回転の補正
を行うことになる。

【００４９】そのため、図１２に示すように、マスク像
位置補正マーク４４ａ〜４４ｆ側の転写像の位置は、＋
θ分過補正されることになり、結果的には転写像の位置
誤差が拡大されてしまう。このとき、マスク像位置補正
マーク４４ａ〜４４ｆの角度誤差＋θを検出し、マスク
像位置補正マーク４３ａ〜４３ｆとの平均値で補正する
ことにより、転写像の位置誤差を最小に抑えることが可
能となる。

【００５０】実際には、各投影光学系モジュール３ａ〜
３ｅの像シフト機構２５、像倍率機構２６および像回転
機構の設定位置が不定であることやマスクＭの回転誤差
の影響で、個々のマークに対して描画誤差の絶対値を測
定することは困難である。そこで、この位置ずれ量ＸＲ
１〜ＸＲ６、ＹＲ１〜ＹＲ６と、ＸＬ１〜ＸＬ６、ＹＬ
１〜ＹＬ６とからマスク像位置補正マーク間の相対的な
描画誤差を求める方法について以下に説明する。

【００５１】位置ずれ量ＸＲ１〜ＸＲ６、ＹＲ１〜ＹＲ
６と、ＸＬ１〜ＸＬ６、ＹＬ１〜ＹＬ６には、描画誤差
の他、マスクＭの設置誤差（Ｘ、Ｙ、θ）と、各投影光
学系モジュール３ａ〜３ｅの像シフト機構２５、像倍率
機構２６および像回転機構の設定位置が含まれている。
このうち、マーク描画誤差と回転方向のマスク設置位置
誤差以外は、同一Ｙ座標のマスク像位置補正マーク間で
共通であることから、回転方向のマスク設置位置誤差を
補正した後の位置ずれ量の差を用いることにより、同一
Ｙ座標におけるマスク像位置補正マーク４３ａ〜４３ｆ
と４４ａ〜４４ｆとの描画誤差の相対誤差を求めること
ができる。

【００５２】マスク像位置補正マークの基板ステージ５
上での投影位置（Ｒｘ、Ｒｙ）は、次式（２）で表され
る。

【数４】 ここで、Ｄｘ、Ｄｙは、マスクＭの外形中心を原点とし
たマスク像位置補正マークの設計座標、θｍは式（１）
で求めたマスクＭの回転方向の設置位置誤差、Ｐｘ、Ｐ
ｙは像回転機構による回転中心を相対原点としたマスク
像位置補正マークの座標、Ｓｘ、Ｓｙは像シフト機構２
５のＸＹの設置位置誤差、Ｍｌは像倍率機構２６の設置
位置誤差、θｌは像回転機構の設置位置誤差をそれぞれ
示す。そして、εｘ、εｙは、マスク像位置補正マーク
の描画誤差である。

【００５３】二次の項を無視して式（２）を整理する
と、以下の式になる。 Ｒｘ＝−Ｄｙ×θｍ＋Ｐｘ×Ｍｌ−Ｐｙ×θｌ＋Ｓｘ＋εｘ Ｒｙ＝Ｄｘ×θｍ＋Ｐｘ×θｌ＋Ｐｙ×Ｍｌ＋Ｓｙ＋εｙ …（３）

【００５４】一方、マスク像位置補正マーク４３ａ〜４
３ｆ、４４ａ〜４４ｆの同一Ｙ座標のマークの位置ずれ
量ＸＲ１〜ＸＲ６、ＹＲ１〜ＹＲ６と、ＸＬ１〜ＸＬ
６、ＹＬ１〜ＹＬ６との差分（δｘｎ、δｙｎ）は、各
位置ずれ量が同一の投影光学系モジュールを用いて検出
されることから下式で表される。 δｘｎ＝Ｒｘ（ＸＲｎ）−Ｒｘ（ＸＬｎ） ＝−ＤＲｙ×θｍ＋Ｐｘ×Ｍｌ−Ｐｙ×θｌ＋Ｓｘ＋εＲｘ−（−ＤＬｙ ×θｍ＋Ｐｘ×Ｍｌ−Ｐｙ×θｌ＋Ｓｘ＋εＬｘ） ＝εＲｘ−εＬｘ δｙｎ＝Ｒｙ（ＹＲｎ）−Ｒｙ（ＹＬｎ） ＝ＤＲｘ×θｍ＋Ｐｘ×θｌ＋Ｐｙ×Ｍｌ＋Ｓｙ＋εＲｙ−（ＤＬｘ× θｍ＋Ｐｘ×θｌ＋Ｐｙ×Ｍｌ＋Ｓｙ＋εＬｙ） ＝（ＤＲｘ−ＤＬｘ）×θｍ＋εＲｙ−εＬｙ …（４）

【００５５】式（４）より、マスク回転補正量θｍにて
計測結果を補正することにより、投影光学系モジュール
３ａ〜３ｅの像シフト機構２５、像倍率機構２６、像回
転機構の設定位置に依存することなく、マスク像位置補
正マークの製造誤差（描画誤差）の相対値が推定可能で
あることを判断できる。そして、各投影光学系モジュー
ル３ａ〜３ｅの結像特性の調整のために像シフト機構２
５、像倍率機構２６、像回転機構の設定目標を算定する
際には、製造誤差相対値の半値だけオフセットさせた位
置にマスク像位置補正マーク４３ａ〜４３ｆが観察でき
るようにすればよいことになる。

【００５６】具体的な各投影光学系モジュール３ａ〜３
ｅの結像特性調整方法を説明する。まず、上記と同様の
手順により、図９に示すように、マスク像位置補正マー
ク４４ａ〜４４ｆと基準マーク３８ａ〜３８ｆとが投影
光学系モジュール３ａ、３ｂ、３ｃの露光領域継ぎ部に
位置するようにマスクＭと基板ステージ５の基準マーク
部材３６とを移動させた後に、再度各マークの位置ずれ
量ＸＲ１〜ＸＲ６、およびＹＲ１〜ＹＲ６をそれぞれ検
出する。このときの位置ずれ量ＸＲ１〜ＸＲ６、および
ＹＲ１〜ＹＲ６は、アライメント処理によりマスクＭが
駆動されているため、アライメント前に検出された値と
は異なるものとなる。なお、これら位置ずれ量ＸＲ１〜
ＸＲ６、およびＹＲ１〜ＹＲ６については再度検出する
ことなく、アライメント前に検出した値とアライメント
に伴う補正量とから算出したものを用いることもでき
る。

【００５７】続いて、マスクＭと基板ステージ５の基準
マーク部材３６とを移動させて、マスク像位置補正マー
ク４４ａ〜４４ｆと基準マーク３８ａ〜３８ｆとを投影
光学系モジュール３ｂ、３ｄの露光領域継ぎ部に位置さ
せる。そして、照明光学系２からの照明光により露光領
域３４ｂ、３４ｄに対応する２つの台形状の領域が照明
されると、位置検出系３９のディテクタ４６ｂ〜４６ｅ
により、同一の添字を有するマスク像位置補正マーク４
４ｂ〜４４ｅと基準マーク３８ｂ〜３８ｅとのＸ方向の
位置ずれ量ＸＣ２〜ＸＣ５、およびＹ方向の位置ずれ量
ＹＣ２〜ＹＣ５をそれぞれ検出する。

【００５８】これらの検出結果に基づいて制御装置１７
では、例えば投影光学系モジュール３ａの結像特性に関
する補正値を次の（５）〜（８）式に基づいて演算（統
計処理）する。 Ｘ方向の像シフト量の補正値＝−（ＸＲ１＋ＸＲ２）／２ …（５） Ｙ方向の像シフト量の補正値＝−（ＹＲ１＋ＹＲ２）／２ …（６） 像倍率の補正値＝−（ＹＲ２−ＹＲ１）／Ｌ …（７） 像回転の補正値＝−（ＸＲ１−ＸＲ２）／Ｌ …（８） 上記（５）〜（８）式における右辺の負号（−）は、補
正値であることから付されるものであり、また（７）
式、（８）式中のＬは計測点間距離（基準マーク３８ａ
と３８ｂとの距離）である。

【００５９】ただし、これら（５）〜（８）式で得られ
る補正値には、上述したマスクＭの相対描画誤差が反映
されていない。従って、投影光学系モジュール３ａに関
しては、相対描画誤差δｘ１、δｙ１およびδｘ２、δ
ｙ２の半値だけオフセットした位置にマスク像位置補正
マーク４３ａ、４３ｂが観察されるように上記補正値を
調整する。そして、求められたシフト量、倍率、回転に
基づいて、像シフト機構２５、像倍率機構２６、像回転
機構に目標値を設定することで、投影光学系モジュール
３ａの結像特性調整が完了する。続いて、投影光学系モ
ジュール３ｂ〜３ｅについても同様の手順で結像特性調
整を実施する。これにより、マスクＭの描画誤差や各投
影光学系モジュールのディストーション等も補正される
ように、各投影光学系モジュール３ａ〜３ｅの結像特性
が較正される。

【００６０】本実施の形態の走査露光方法および走査型
露光装置並びにマスクでは、走査方向でパターン領域を
挟んだ両側に形成されたマスク像位置補正マーク４３ａ
〜４３ｆ、４４ａ〜４４ｆの像を計測することでマスク
Ｍの相対描画誤差を求め、この相対描画誤差を加味して
投影光学系モジュール３ａ〜３ｅの結像特性を調整して
いるので、描画誤差が緩和された結果、傾向の異なる部
分が存在する大型のマスクを用いても、ガラス基板Ｐ上
での転写像位置の誤差を最小に抑えて、マスクのパター
ンを高精度に走査露光することができる。

【００６１】また、本実施の形態では、Ｙ方向の位置が
同じマーク同士から相対描画誤差を求めているが、これ
らマスク像位置補正マーク４３ａ〜４３ｆ、および４４
ａ〜４４ｆが非走査方向であるＹ方向に沿って各々複数
設けられているので、平均化効果により、描画誤差の影
響を一層抑制することが可能になる。

【００６２】さらに、本実施の形態では、マスク像位置
補正マーク４３ａ〜４３ｆ、４４ａ〜４４ｆの像を計測
した結果に基づいて、走査方向に対するマスクＭの位置
を求めることで、マスクＭのアライメントも実施するこ
とが可能になっている。また、マスクＭをプリアライメ
ントする際に検出するマークと、相対描画誤差を求める
際に検出するマークとを個別に設ける構成としてもよい
が、本実施の形態のように、マスク像位置補正マーク４
３ａ〜４３ｆ、４４ａ〜４４ｆを兼用とすることで、マ
スクＭのコスト削減およびパターン領域の有効活用を実
現することができる。

【００６３】さらに、本実施の形態では、マスク像位置
補正マーク４３ａ〜４３ｆ、４４ａ〜４４ｆの像を検出
するセンサとして、投影光学系モジュール３ａ〜３ｅの
結像特性調整に用いられる位置検出系３９を兼用してい
るので、別途、相対描画誤差を計測するための専用のセ
ンサを設ける必要がなく、装置の小型化および低価格化
に寄与することができる。

【００６４】なお、上記実施の形態において、マスク像
位置補正マーク４３ａ〜４３ｆ、４４ａ〜４４ｆを十字
形状の二次元マークとする構成としたが、これに限定さ
れるものではなく、例えばＬ字形状やＸ、Ｙ方向にそれ
ぞれ複数のラインを有する二次元マークであってもよ
い。また、マスク像位置補正マーク４３ａ〜４３ｆ、４
４ａ〜４４ｆをパターン領域４２を挟んだＸ方向両側の
みに配置する構成としたが、これに限られず、例えば図
１３に示すように、パターン領域４２を挟んだＹ方向両
側にＸ方向に沿った複数のマスク像位置補正マーク５５
ａ〜５８ａ、および５５ｆ〜５８ｆを、それぞれ４３
ａ、４４ａおよび４３ｆ、４４ｆとＹ方向で同一の位置
に形成してもよい。

【００６５】この場合、計測箇所が複数になることでＸ
方向でも平均化効果が得られることに加えて、回転補正
精度を向上させることが可能になる。さらに、マスクＭ
に形成されたパターンの非走査方向に関する誤差を走査
方向に沿って高精度に求めることができるため、走査露
光時に、走査方向の位置に応じて倍率を調整する等、よ
り高精度の補正を実行することができ、より高精度の転
写を実現できる。

【００６６】また、上記実施の形態では、マスクＭのパ
ターン領域が１箇所である場合の例を用いて説明した
が、パターン領域が間隔をおいて複数形成される場合
は、各パターン領域を挟んだ走査方向両側にマスク像位
置補正マークを設けることにより、各パターン領域毎の
転写像位置を最適に補正することが可能になる。

【００６７】さらに、上記実施の形態では、求めた相対
描画誤差を用いて投影光学系モジュール３ａ〜３ｅの結
像特性の目標値を補正する手順としたが、予めしきい値
を設定しておいて、相対描画誤差の発生方向や大きさに
応じて、結像特性の目標値を補正するかどうかを判断す
るシーケンスを含むものであってもよい。

【００６８】なお、本実施の形態の基板としては、液晶
表示デバイス用のガラス基板Ｐのみならず、半導体デバ
イス用の半導体ウエハや、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。

【００６９】走査型露光装置１の種類としては、ガラス
基板Ｐに液晶表示デバイスパターンを露光する液晶表示
デバイス製造用の露光装置に限られず、ウエハに半導体
デバイスパターンを露光する半導体デバイス製造用の露
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。

【００７０】また、光源６として、超高圧水銀ランプか
ら発生する輝線（ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０４．
７ｎｍ）、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）のみならず、Ｘ線を用
いることができる。

【００７１】投影系モジュール３ａ〜３ｅ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、投影系モジュール３ａ〜３ｅ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（マスクＭも反射型タイプのものを用いる）。

【００７２】以上のように、本願実施形態の基板処理装
置である走査型露光装置１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。

【００７３】液晶表示デバイスや半導体デバイス等のデ
バイスは、図１４に示すように、液晶表示デバイス等の
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Ｍ（レチクル）を製作するステップ
２０２、石英等からガラス基板Ｐ、またはシリコン材料
からウエハを製作するステップ２０３、前述した実施の
形態の走査型露光装置１によりマスクＭのパターンをガ
ラス基板Ｐ（またはウエハ）に露光するステップ２０
４、液晶表示デバイス等を組み立てるステップ（ウエハ
の場合、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。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る走
査露光方法は、同期移動方向に沿って形成された複数の
マークの像を投影光学系を介して計測し、その結果に基
づいて投影光学系の結像特性が所定の結像特性になるよ
うに調整する手順となっている。これにより、この走査
露光方法では、描画誤差が緩和された結果、傾向の異な
る部分が存在する大型のマスクを用いても、基板上での
転写像位置の誤差を最小に抑えて、マスクのパターンを
高精度に露光できるという効果が得られる。

【００７５】請求項２に係る走査露光方法は、互いに直
交する第１の方向と第２の方向に２次元的に配置された
マークの像を計測して、結像特性を求める手順となって
いる。これにより、この走査露光方法では、平均化効果
により描画誤差の影響を一層抑制できるという効果が得
られる。

【００７６】請求項３に係る走査露光方法は、計測され
た像の位置情報に基づいて、複数のマークの統計的位置
とマスクの位置とを求め、マスクと同期移動方向との相
対的位置合わせを行う手順となっている。これにより、
この走査露光方法では、複数のマークの統計的位置か
ら、複数のマークの描画誤差を除いた位置情報を用いて
マスクのアライメントを実施できるという効果が得られ
る。

【００７７】請求項４に係る走査露光方法は、第１の方
向に沿った少なくとも１組のマークの位置を投影光学系
ユニットを介して計測して、投影光学系ユニットの結像
特性を各々調整する手順となっている。これにより、こ
の走査露光方法では、投影光学系が複数の投影光学系ユ
ニットから構成される場合でも、各投影光学系毎に結像
特性を調整できるという効果が得られる。

【００７８】請求項５に係るマスクは、マークが特定の
方向に沿って、且つパターンを挟んだ両側に複数箇所に
配置される構成となっている。これにより、このマスク
では、パターンの描画精度を特定の方向に亙って補正す
ることができ、走査露光を行う際にこの特定の方向に沿
ってマスクと基板とを同期移動させることで、同期移動
方向に亙ってパターンの露光精度を維持できるという効
果が得られる。

【００７９】請求項６に係るマスクは、複数のマークが
マスクの位置計測用マークと投影光学系の結像特性計測
用マークとを兼用する構成となっている。これにより、
このマスクでは、マスクの製造コスト削減およびパター
ン領域の有効活用を実現できるという効果が得られる。

【００８０】請求項７に係る走査型露光装置は、請求項
５または６に記載のマスクを用いて、計測部により基板
ステージ上に投影されたマークの像の位置情報を計測
し、調整部により、計測された位置情報を統計処理する
ことで求められるマークの統計的位置に基づいて投影光
学系の結像特性を調整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、描画誤差が緩和された結
果、傾向の異なる部分が存在する大型のマスクを用いて
も、基板上での転写像位置の誤差を最小に抑えて、マス
クのパターンを高精度に露光できるという効果が得られ
る。

【００８１】請求項８に係る走査型露光装置は、互いに
隣り合うもの同士が一部重複する投影領域の中、同一の
投影領域内に複数箇所のマークの像を投影する構成とな
っている。これにより、この走査型露光装置では、投影
光学系が複数の投影領域を有する場合でも、各投影領域
毎に結像特性を調整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、走
査型露光装置の概略的な構成を示す外観斜視図である。

【図２】 同走査型露光装置の概略構成図である。

【図３】 本発明の走査型露光装置を構成するフィル
タの平面図である。

【図４】 本発明の走査型露光装置を構成する投影光
学系モジュールの概略構成図である。

【図５】 本発明の実施の形態を示す図であって、投
影光学系モジュールで設定される露光領域の平面図であ
る。

【図６】 本発明の実施の形態を示す図であって、マ
スク、露光領域および基準マーク部材の平面図である。

【図７】 本発明の走査型露光装置を構成する位置検
出系の概略構成図である。

【図８】 本発明の走査型露光装置を構成する位置合
わせ検出系の概略構成図である。

【図９】 マスクの相対描画誤差を求める手順を説明
するための説明図である。

【図１０】 マスクの相対描画誤差を求める手順を説
明するための説明図である。

【図１１】 角度誤差が逆の極性を示すマークを有す
るマスクの平面図である。

【図１２】 図１１に示すマスクに対して従来の結像
特性補正を行うことでマークの像が過補正されることを
説明するための説明図である。

【図１３】 マスクの別の実施の形態を示す平面図で
ある。

【図１４】 液晶表示デバイスの製造工程の一例を示
すフローチャート図である。

【符号の説明】

Ｍ マスク（レチクル） Ｐ ガラス基板（基板） １ 走査型露光装置 ３ 投影光学系 ３ａ〜３ｅ 投影光学系モジュール（投影光学系ユニッ
ト） ４ マスクステージ ５ 基板ステージ １７ 制御装置（調整部） ３４ａ〜３４ｅ 露光領域（投影領域） ４２ パターン領域（パターン） ４３ａ〜４３ｆ、４４ａ〜４４ｆ マスク像位置補正マ
ーク（マーク） ４６ａ〜４６ｆ ディテクタ（計測部）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスクと基板とを投影光学系に対して
   相対的に同期移動させて、前記基板に前記マスクのパタ
   ーンを投影露光する走査露光方法において、 前記マスクには、前記同期移動方向に沿う第１の方向に
   前記パターンを挟むようにマークが複数形成されてお
   り、 前記投影光学系を介して前記複数のマークの投影された
   像を計測して、その結果に基づいて前記投影光学系の結
   像特性が所定の結像特性になるように調整することを特
   徴とする走査露光方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の走査露光方法におい
   て、 前記複数のマークは、前記第１の方向と直交する第２の
   方向に前記複数のマークの各々が複数設けられて２次元
   的に配置され、 前記２次元的に配置されたマークの像を計測して、前記
   結像特性を求めることを特徴とする走査露光方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の走査露光方法
   において、 前記計測された像の位置情報に基づいて、前記複数のマ
   ークの統計的位置と前記マスクの位置とを求め、前記マ
   スクと前記同期移動方向との相対的位置合わせを行うこ
   とを特徴とする走査露光方法。
4. 【請求項４】 請求項１、２または３記載の走査露光
   方法において、 前記投影光学系は、複数の投影光学系ユニットからな
   り、 前記第１の方向に沿った少なくとも１組の複数のマーク
   の位置を前記投影光学系ユニットを介して計測し、前記
   投影光学系ユニットの結像特性を各々調整することを特
   徴とする走査露光方法。
5. 【請求項５】 露光装置で転写する為のパターンを有
   するマスクにおいて、 マークが特定の方向に沿った複数箇所に設けられ、該複
   数のマークは、前記パターンを挟んだ両側に配置される
   ことを特徴とするマスク。
6. 【請求項６】 請求項５記載のマスクにおいて、 前記複数のマークは、前記マスクの位置計測用マークと
   前記露光装置の投影光学系の結像特性計測用マークとを
   兼用することを特徴とするマスク。
7. 【請求項７】 マスクを保持するマスクステージと基
   板を保持する基板ステージとを同期移動して、投影光学
   系を介して前記マスクに形成されたパターンを前記基板
   上に露光する走査型露光装置において、 前記マスクとして請求項５または６に記載されたマスク
   が用いられ、 前記基板ステージ上に投影された前記マークの像の位置
   情報を計測する計測部と、 計測された前記位置情報を統計処理することにより求め
   られる前記マークの統計的位置に基づいて、前記投影光
   学系の結像特性を調整する調整部とを備えることを特徴
   とする走査型露光装置。
8. 【請求項８】 請求項８記載の走査型露光装置におい
   て、 前記投影光学系は、前記同期移動方向と直交する方向で
   互いに隣り合うもの同士が一部重複する複数の投影領域
   を有し、 前記複数箇所のマークの像は、同一の前記投影領域内に
   投影されることを特徴とする走査型露光装置。