JP2001305745A - 走査露光方法および走査型露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 露光領域の一部を重複させて露光してもデバ
イスの品質を低下させず、また露光工程のスループット
低下防止にも寄与する。 【解決手段】 マスクと基板とを同期移動させ、投影光
学系を介してマスクのパターンを基板上に露光する。投
影光学系で投影露光された基板の露光領域３４ｃ、３４
ｄの一部を重複させて露光する際に、基板とマスクのパ
ターンの結像面とを基板とほぼ垂直な方向に所定の範囲
にわたって相対的に変位させる。

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
を基板に露光する走査露光方法および走査型露光装置に
関し、特に、基板の露光領域を一部重複させて露光する
際に用いて好適な走査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、例えばガラス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ガラス基板上
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】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する、すなわち、マスクに形成され
たＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌ
ａｙ）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、隣り合う露光領域が走査方向
で所定量変位するように、且つ隣り合う露光領域の端部
同士が走査方向と直交する方向に一部重複するように配
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、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、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】

【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に
は、以下のような問題が存在する。複数の投影光学系
は、結像位置がガラス基板上の露光面に一致するように
それぞれキャリブレーションされるが、各投影光学系に
おける調整誤差、ガラス基板自体の歪みや平面度、ガラ
ス基板に塗布されるフォトレジスト層の厚みのバラツキ
等に起因して、複数の投影光学系間で露光面に対する結
像位置がずれることがある。この場合、複数の投影光学
系に対応する投影領域間で、付与される露光エネルギ量
に差が発生することになる。そのため、隣接する投影光
学系で露光される継ぎ部で色むらができてしまい、製造
されたデバイスの品質が低下するという問題があった。

【０００６】この問題は、投影光学系を複数使用するも
のに限られず、単一の照明領域を有する投影光学系を用
い、マスクとガラス基板とを同期移動して第１走査露光
を行った後に、マスクとガラス基板とを同期移動と直交
する方向に照明領域の長さ分の距離だけステップ移動
し、再度マスクとガラス基板とを同期移動して第２走査
露光を行う工程を一回または数回繰り返すことにより、
複数の分割パターンを互いに一部重複させた状態で継ぎ
合わせを行う場合も、第１走査露光時と第２走査露光時
とで結像面の位置がずれる可能性があるため、上記色む
らが同様に発生するところがあった。

【０００７】一方、上記の問題を解決する方法として、
ガラス基板のフォーカス位置を変えて複数回の走査露光
を行うことが行われている。この方法は、例えば投影光
学系の結像面の位置に対してガラス基板の露光面を光軸
方向に所定量低下させた状態で１回目の走査露光を行
い、その後、結像位置に対してガラス基板の露光面を光
軸方向に上記所定量上昇させた状態で２回目の走査露光
を行うことで、ガラス基板上にパターンを重複露光する
ものである。この方法によれば、焦点深度が向上するこ
とで、複数の露光領域間の露光エネルギ量の差を少なく
することができるため、色むらを抑制することが可能に
なる。

【０００８】ところが、この方法では、ガラス基板のフ
ォーカス位置を変えた状態で複数回の走査露光を行う必
要があるため、その分露光時間が長くなり、露光工程の
スループットが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、露光領域の一部を重複させて露光してもデ
バイスの品質を低下させず、また露光工程のスループッ
ト低下防止にも寄与する走査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１１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）とを同期移動さ
せ、投影光学系（３、３ａ〜３ｅ）を介してマスク
（Ｍ）のパターンを基板（Ｐ）上に露光する走査露光方
法において、投影光学系（３、３ａ〜３ｅ）で投影露光
された基板（Ｐ）の露光領域の一部を重複させて露光す
る際に、基板（Ｐ）とマスク（Ｍ）のパターンの結像面
とを基板（Ｐ）とほぼ垂直な方向に所定の範囲にわたっ
て相対的に変位させ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）と基板（Ｐ）とを同期移動させ、投影光学系
（３、３ａ〜３ｅ）を介してマスク（Ｍ）のパターンを
基板（Ｐ）上に露光する走査型露光装置（１）におい
て、投影光学系（３、３ａ〜３ｅ）で投影露光された露
光領域の一部を重複させて重複露光する際に、基板
（Ｐ）とマスク（Ｍ）のパターンの結像面とを基板
（Ｐ）とほぼ垂直な方向に所定の範囲にわたって相対的
に変位させる変位調整装置（１７）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、マスク（Ｍ）のパターンの結像位置と
基板（Ｐ）とを、結像面の位置を中心として基板（Ｐ）
とほぼ垂直な方向に所定の範囲にわたって所定の周期で
相対変位させることで、変位の端部において露光されて
いる時間が長くなるため、フォーカス位置における露光
エネルギ量の分布は変位の端部で大きな値になり、重複
露光したときと同様に焦点深度が実質的に深くなる。こ
れにより、露光領域を一部重複させて露光する際にも継
ぎ部での露光エネルギ量の差が小さくなり色むらを抑制
することができる。また、マスク（Ｍ）のパターンの結
像位置と基板（Ｐ）との相対変位は、一回の露光動作中
に実行するので、露光工程のスループット低下を防止す
ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の走査露光方法およ
び走査型露光装置の第１の実施の形態を、図１ないし図
８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系モジュールからな
る場合の例を用いて説明する。

【００１４】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、複数の投影系モジュール３ａ〜３
ｅ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と、ガラス基板（基板）Ｐを保
持する基板ステージ５とを主体として構成されている。
なお、マスクＭおよびガラス基板ＰがＸＹ平面に沿って
配置され、ＸＹ平面のうち走査方向（同期移動方向）を
Ｘ方向、Ｘ方向と直交する非走査方向をＹ方向とし、Ｘ
Ｙ平面に直交し投影光学系３でガラス基板Ｐに投影され
る台形視野のほぼ中心を通る主光線を光軸と称し、ガラ
ス基板Ｐに対してほぼ垂直となる光軸方向をＺ方向とし
て説明する。

【００１５】図２に示すように、照明光学系２は、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、ダイクロイック
ミラー７、波長選択フィルタ８、ライトガイド９および
投影系モジュール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１０ａ〜１０ｅ（ただし図２に
おいては、便宜上照明光学系１０ａに対応するもののみ
を示している）とから構成されている。

【００１６】そして、光源６から射出した光束は、楕円
鏡６ａで集光された後に、ダイクロイックミラー７に入
射する。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）の光束となり、ライトガイド９に入射
する。ライトガイド９は、入射した光束を５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１０ａ
〜１０ｅに入射させるものである。

【００１７】各照明系モジュール１０ａ〜１０ｅは、照
明シャッタ１２とリレーレンズ１３とフライアイレンズ
１４とコンデンサレンズ１５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１
０ａと同じ構成の照明系モジュール１０ｂ〜１０ｅ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１０ａ〜１０ｅ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。

【００１８】照明シャッタ１２は、ライトガイド９の後
方に、光束の光路に対して進退自在に配置されている。
照明シャッタ１２は、光路を遮蔽したときに該光路から
マスクＭおよびガラス基板Ｐへ到る光束を遮光して、光
路を開放したときに光束への遮光を解除して、マスクＭ
およびガラス基板Ｐへ光束を照射させるものである。ま
た、照明シャッタ１２には、該照明シャッタ１２を上記
光路に対して進退移動させるシャッタ駆動部１６が備え
られている。シャッタ駆動部１６は、制御装置１７によ
ってその駆動を制御されている。

【００１９】一方、各照明系モジュール１０ａ〜１０ｅ
には、光量調整機構１８が付設されている。光量調整機
構１８は、光路毎に光束の照度を設定することによっ
て、各光路毎に露光量を調整するものであって、ハーフ
ミラー１９、ディテクタ２０、フィルタ２１およびフィ
ルタ駆動部２２から構成されている。ハーフミラー１９
は、フィルタ２１とリレーレンズ１３との間の光路中に
配置され、フィルタ２１を透過した光束の一部をディテ
クタ２０へ入射させるものである。ディテクタ２０は、
入射した光束の照度を検出し、検出した照度信号を制御
装置１７へ出力するものである。

【００２０】フィルタ２１は、ガラス板上にＣｒ等で簾
状にパターニングされたものであって、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、各光路中の照明シャッタ１２とハーフミラー１
９との間に配置されている。これらハーフミラー１９、
ディテクタ２０およびフィルタ２１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２２は、制御
装置１７の指示に基づいてフィルタ２１をＹ方向に沿っ
て移動させるものである。

【００２１】従って、ディテクタ２０が検出した光束の
照度に基づいて、制御装置１７がフィルタ駆動部２２を
制御することで、各光路毎にガラス基板Ｐ上での照度が
所定値になるように光路毎の光量を調整することができ
る。

【００２２】光量調整機構１８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に達する。
このフライアイレンズ１４の射出面側には、二次光源が
形成され、コンデンサレンズ１５を介してマスクＭの照
明領域を均一な照度で照射することができるようになっ
ている。

【００２３】マスクＭを透過した光束は、投影系モジュ
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上に転写される。各投
影系モジュール３ａ〜３ｅは、マスクＭのパターン像を
Ｘ方向もしくはＹ方向にシフトさせる像シフト機構、マ
スクＭのパターンの中間像を形成する反射屈折型光学
系、ガラス基板Ｐ上で台形状の投影領域を設定する視野
絞り、およびマスクＭのパターン像の倍率を変化させる
倍率調整機構（いずれも不図示）から構成されている。

【００２４】図３は、投影系モジュール３ａ〜３ｅで投
影されるガラス基板Ｐ上の投影領域３４ａ〜３４ｅの平
面図である。この図に示すように、各投影領域３４ａ〜
３４ｅは、Ｘ方向の幅がＬ０の台形形状を呈しており、
Ｘ方向にピッチＬ離れて配置された、投影領域３４ａ、
３４ｃ、３４ｅからなる第１投影光学群２３と、投影領
域３４ｂ、３４ｄからなる第２投影光学群２４とに群分
けされており、投影領域３４ａ、３４ｃ、３４ｅと投影
領域３４ｂ、３４ｄとは、短辺側を対向させて配置され
ている。

【００２５】さらに、投影領域３４ａ〜３４ｅは、隣り
合う投影領域の端部同士（３５ａと３５ｂ、３５ｃと３
５ｄ、３５ｅと３５ｆ、３５ｇと３５ｈ）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、各投影領域３４ａ〜３４ｅは、ガラス基
板Ｐ上で重複して露光される重複領域３６ａ〜３６ｄに
投影する端部３５ａ〜３５ｋと、重複せずに露光される
非重複領域３３に投影する中央部４１ａ〜４１ｅとを有
しており、Ｘ方向に走査露光したときに重複領域の露光
量の和と、非重複領域の露光量とが等しくなるようにな
っている。

【００２６】このように、ガラス基板Ｐ上で投影領域３
４ａ〜３４ｅが重複する重複領域３６ａ〜３６ｄを設け
ることにより、重複領域３６ａ〜３６ｄ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ように
なっている。なお、本実施の形態の投影領域３４ａ〜３
４ｅ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。

【００２７】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
いストロークと、走査方向と直交するＹ方向に数ｍｍ程
度の微小量のストロークとを有している。図２に示すよ
うに、マスクステージ４には、該マスクステージ４をＸ
方向およびＹ方向に駆動するマスクステージ駆動部３７
が備えられている。このマスクステージ駆動部３７は、
制御装置１７によって制御されている。

【００２８】図１に示すように、マスクステージ４上の
端縁には、直交する方向に移動鏡３８ａ、３８ｂがそれ
ぞれ設置されている。移動鏡３８ａには、レーザ干渉計
３９ａが対向して配置されている。また、移動鏡３８ｂ
には、レーザ干渉計３９ｂが対向して配置されている。
これらレーザ干渉計３９ａ、３９ｂは、それぞれ移動鏡
３８ａ、３８ｂにレーザ光を射出して当該移動鏡３８
ａ、３８ｂとの間の距離を計測することにより、マスク
ステージ４のＸ方向、Ｙ方向の位置、すなわち、マスク
Ｍの位置を高分解能、高精度に検出することが可能にな
っている。そして、レーザ干渉計３９ａ、３９ｂの検出
結果は、図１には示していないが、制御装置１７に出力
される。

【００２９】基板ステージ５は、ガラス基板Ｐを保持し
て移動するものであって、マスクステージ４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、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（図２参
照）。この基板ステージ駆動部４０は、制御装置１７に
よって制御されている。さらに、基板ステージ５は、基
板ステージ駆動部４０の制御により、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方向の位置を
計測する計測手段（不図示）を備えており、計測手段に
よる計測結果は変位調整装置としての制御装置１７に出
力される。なお、実際には、基板ステージ５におけるＺ
方向への移動は、基板ステージ５に支持されガラス基板
Ｐを保持するホルダにより行われるが、ここでは便宜上
基板ステージ５によりＺ方向への移動が行われるものと
して説明する。

【００３０】また、基板ステージ５上の端縁には、直交
する方向に移動鏡４２ａ、４２ｂがそれぞれ設置されて
いる。移動鏡４２ａには、レーザー干渉計４３ａが対向
して配置されている。また、移動鏡４２ｂには、レーザ
ー干渉計４３ｂが対向して配置されている。これらレー
ザー干渉計４３ａ、４３ｂは、それぞれ移動鏡４２ａ、
４２ｂにレーザー光を射出して当該移動鏡４２ａ、４２
ｂとの間の距離を計測することにより、基板ステージ５
のＸ方向、Ｙ方向の位置、すなわち、ガラス基板Ｐの位
置を高分解能、高精度に検出することが可能になってい
る。そして、レーザ干渉計４３ａ、４３ｂの検出結果
は、図１には示していないが制御装置１７に出力され
る。

【００３１】マスクＭの上方には、マスクＭに形成され
たマスクアライメントマーク（不図示）とガラス基板Ｐ
に形成された基板アライメントマーク（不図示）とを検
出するアライメント系４９ａ、４９ｂが配設されてい
る。アライメント系４９ａ、４９ｂは、マスクアライメ
ントマークに検知光を照射し、マスクアライメントマー
クの反射光と、マスクアライメントマークおよび外側の
投影系モジュール３ａまたは３ｅを介して得られる基板
アライメントマークの反射光とを受光することにより、
マスクＭとガラス基板Ｐとの位置ずれ量を計測する構成
になっている。なお、図２に示すように、アライメント
系４９ａ、４９ｂの計測結果は、制御装置１７に出力さ
れる。また、アライメント系４９ａ，４９ｂは、Ｘ方向
に移動する駆動機構（不図示）を有しており、走査露光
時には照明領域内から退避可能な構成になっている。

【００３２】制御装置１７は、レーザ干渉計３９ａ、３
９ｂの出力からマスクステージ４のＸＹ平面内の位置を
モニターし、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を所望の位置へ移動させるととも
に、レーザ干渉計４３ａ、４３ｂの出力から基板ステー
ジ５のＸＹ平面内の位置をモニターし、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を所望の位置
へ移動させる。すなわち、制御装置１７は、マスクステ
ージ４および基板ステージ５の位置をモニターしながら
両駆動部３７，４０を制御することにより、マスクＭと
ガラスプレートＰとを投影系モジュール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。

【００３３】さらに、制御装置１７は、計測手段により
計測されたガラス基板Ｐの露光面の位置に基づいて、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の露光面を投影系モジュール３ａ〜３ｅの結像面の位
置に対して所定の周期で変位させる構成になっている。

【００３４】上記の構成の走査型露光装置１によりガラ
ス基板Ｐ上にＬＣＤパターンを走査露光する手順を説明
する。なお、以下においては、マスクステージ４、基板
ステージ５の移動および各照明系モジュール１０ａ〜１
０ｅにおける照明シャッタ１２の駆動は、マスクステー
ジ駆動部３７、基板ステージ駆動部４０およびシャッタ
駆動部１６を介して行われ、それぞれの駆動はそれぞれ
の駆動部３７、４０、１６を制御する制御装置１７の制
御に基づいて行われるものとする。

【００３５】まず、露光処理を実行する前に、予めテス
ト露光等を行うことにより、計測用のガラス基板の露光
面が投影系モジュール３ａ〜３ｅの結像面の位置にある
ときのフォーカス位置（ベストフォーカス位置）Ｚ０を
計測しておく。

【００３６】次に、アライメント系４９ａ、４９ｂでマ
スクアライメントマークおよび基板アライメントマーク
を計測して、マスクＭとガラス基板Ｐとの位置ずれ量を
求め、この結果からマスクステージ４または基板ステー
ジ５を微動させて位置合わせするとともに、マスクＭと
ガラス基板Ｐとに対する各投影系モジュール３ａ〜３ｅ
毎の相対的なシフト、回転、スケーリング補正量を算出
し、この補正量に基づいて各投影系モジュール３ａ〜３
ｅの像シフト機構、倍率調整機構、反射屈折型光学系の
補正を行う。

【００３７】続いて、マスクステージ４および基板ステ
ージ５を駆動して、走査開始位置にマスクＭおよびガラ
ス基板Ｐを移動させる。そして、マスクＭとガラス基板
Ｐとを投影系モジュール３ａ〜３ｅに対して同一の速度
Ｖで同一方向、例えば−Ｘ方向に同期移動する。また、
マスクＭとガラス基板Ｐとの−Ｘ方向への同期移動と同
期して、計測手段によりガラス基板Ｐの露光面の位置を
計測しながら基板ステージ５を投影系モジュール３ａ〜
３ｅの結像面の位置に対してＺ方向に沿った（Ｚ０＋
ｂ）と（Ｚ０−ｂ）との間を周期Ｔｎで相対的に、且つ
連続的に変位させる。なお、（Ｚ０＋ｂ）と（Ｚ０−
ｂ）とは、ガラス基板Ｐの焦点深度内の位置に設定され
る。

【００３８】この周期Ｔｎは、ガラス基板Ｐ上の任意の
位置が幅Ｌ０の投影領域を通過する間に、ガラス基板Ｐ
がＺ方向にｎ行程変位することを示している（ｎは１以
上の整数）。換言すると、ガラス基板ＰがＺ方向に沿っ
て相対変位する周期Ｔｎは、ガラス基板Ｐ上の任意の位
置が幅Ｌ０の投影領域を通過する時間の１／ｎに設定さ
れる。

【００３９】ここで、ガラス基板Ｐ上の任意の位置が幅
Ｌ０の投影領域を通過する時間Ｔ０は、次式で表され
る。 Ｔ０＝Ｌ０／Ｖ …（１） 従って、時間Ｔ０の間にガラス基板ＰがＺ方向に沿って
相対変位する周期Ｔｎは次式で示される。 Ｔｎ＝（１／ｎ）×Ｔ０ ＝（１／ｎ）×（Ｌ０／Ｖ） …（２）

【００４０】また、第１投影光学群２３と第２投影光学
群２４との配置間隔であるピッチＬは、ｍを１以上の整
数とすると、次式で示される値に設定される。 Ｌ＝ｍ×Ｔｎ×Ｖ ＝ｍ×（Ｌ０／ｎ） …（３） 式（３）から解るように、ピッチＬは、周期Ｔｎの間に
マスクＭとガラス基板Ｐとが同期移動する距離の整数倍
に設定される。すなわち、第１投影光学群２３の投影領
域を通過するときのガラス基板Ｐの周期Ｔｎの相対変位
と、第２投影光学群２４の投影領域を通過するときのガ
ラス基板Ｐの周期Ｔｎの相対変位とは、その位相が一致
することになる。

【００４１】以下、具体例を挙げて詳細に説明する。 〈ｎ＝１で、周期Ｔ１＝Ｔ０の場合〉ここでは、基板ス
テージ５、すなわちガラス基板ＰをＺ方向に変位させる
周期Ｔｎを式（１）の時間Ｔ０に一致させる。すなわ
ち、Ｔｎ＝Ｔ１＝Ｔ０となり、ガラス基板Ｐ上の任意の
位置が幅Ｌ０の投影領域３４ａ〜３４ｅを通過する間
に、図４に示すように、ガラス基板ＰをＺ方向に１行程
（ｎ＝１）変位させる。

【００４２】ここで、露光領域のうち非重複領域３３に
位置するガラス基板Ｐ上の点６１ａと、重複領域３６ｃ
に位置し、投影領域３４ｃの端部３５ｅおよび投影領域
３４ｄの端部３５ｆの双方で重複して露光されるガラス
基板Ｐ上の点６１ｂとを考える（図５参照）。

【００４３】点６１ａ、６１ｂは、走査露光時に図６に
示すように、ベストフォーカス位置Ｚ０を基準としてフ
ォーカス位置Ｚ＋ｂ、Ｚ−ｂの間を投影系モジュール３
ａ〜３ｅの結像面の位置に対して周期Ｔ１でＺ方向に沿
って相対変位する。このとき、点６１ａは、投影領域３
４ｃの中央部４１ｃにより時間Ｔ１の露光時間で露光さ
れる。

【００４４】一方、点６１ｂは、投影領域３４ｃの端部
３５ｅによりＴａ時間露光され、照明領域３４ｄの端部
３５ｆによりＴｂ時間露光される。Ｔａ＋Ｔｂ＝Ｔ１と
なるので、点６１ｂは点６１ａと同一の露光時間で露光
される。また、投影領域３４ｃと３４ｄを通過するとき
のガラス基板Ｐ上の任意の位置における相対変位の位相
は一致しているので、点６１ｂが端部３５ｅ、３５ｆに
より露光される間にＺ方向に沿って相対変位する全行程
は、点６１ａが中央部４１ｃにより露光される間にＺ方
向に沿って相対変位する全行程と一致して１行程とな
る。これにより、重複して露光される点６１ｂは、点６
１ａと同様に、相対変位の端部であるフォーカス位置
（Ｚ０＋ｂ）および（Ｚ０−ｂ）において露光時間が長
くなることで露光エネルギ量が大きくなり、焦点深度を
実質的に深くすることができる。

【００４５】〈ｎ＝２で、周期Ｔ２＝（Ｔ０／２）の場
合〉ここでは、基板ステージ５、すなわちガラス基板Ｐ
をＺ方向に変位させる周期Ｔｎを式（１）の時間（Ｔ０
／２）に一致させる。すなわち、Ｔｎ＝Ｔ２＝（Ｔ０／
２）となり、ガラス基板Ｐ上の任意の位置が幅Ｌ０の投
影領域３４ａ〜３４ｅを通過する時間Ｔ０に、図７に示
すように、ガラス基板ＰをＺ方向に２行程（ｎ＝２）変
位させる。

【００４６】このとき、点６１ａ、６１ｂは、走査露光
時に図８に示すように、ベストフォーカス位置Ｚ０を基
準としてフォーカス位置Ｚ＋ｂ、Ｚ−ｂの間を投影系モ
ジュール３ａ〜３ｅの結像面の位置に対して周期Ｔ２で
Ｚ方向に沿って相対変位するが、点６１ａは投影領域３
４ｃの非重複領域４１ｃにより時間Ｔ０の露光時間で露
光される。

【００４７】一方、点６１ｂは、投影領域３４ｃの端部
３５ｅによりＴａ時間露光され、投影領域３４ｄの端部
３５ｆによりＴｂ時間露光される。Ｔａ＋Ｔｂ＝Ｔ０と
なるので、点６１ｂは点６１ａと同一の露光時間で露光
される。また、投影領域３４ｃと３４ｄを通過する際の
ガラス基板Ｐ上における任意の位置の相対変位の位相は
一致しているので、点６１ｂが端部３５ｅ、３５ｆによ
り露光される間にＺ方向に沿って相対変位する全行程
は、点６１ａが中央部４１ｃにより露光される間にＺ方
向に沿って相対変位する全行程と一致して２行程とな
る。これにより、重複して露光される点６１ｂは、点６
１ａと同様に、相対変位の端部であるフォーカス位置
（Ｚ０＋ｂ）および（Ｚ０−ｂ）において露光時間が長
くなることで露光エネルギ量が大きくなり、焦点深度を
実質的に深くすることができる。

【００４８】本実施の形態の走査露光方法および走査型
露光装置では、投影領域３４ａ〜３４ｅの一部を重複さ
せて露光する際にも、投影系モジュール３ａ〜３ｅの結
像面の位置とガラス基板とを光軸方向に沿って相対変位
させるので、非重複領域または重複領域とにより露光さ
れたガラス基板Ｐ上の露光領域の双方で焦点深度が大き
くなり、複数の露光領域間や、重複領域、非重複領域間
の露光エネルギ量の差を小さくすることが可能なり、色
むらの発生を抑制することで、デバイスの品質低下を防
止することができる。また、本実施の形態では、複数回
の走査露光を行うことなく、ガラス基板Ｐを所定の周期
で連続的に変位させることで上記焦点深度を深くしてい
るので、露光時間が必要以上に長くならず、露光工程の
スループット低下を未然に防ぐことができる。

【００４９】加えて、本実施の形態の走査露光方法およ
び走査型露光装置では、非重複領域で露光される点６１
ａと、重複領域で露光される点６１ｂとの相対変位の全
行程が一致しているので、各領域間で露光エネルギ量の
差がなくなり、投影領域が一部重複する複数の投影系モ
ジュール３ａ〜３ｅを用いた場合であっても、各モジュ
ール間の露光エネルギ量の差に起因する色むらを排除す
ることができ、デバイスの品質向上に寄与することがで
きる。

【００５０】さらに、本実施の形態では、ガラス基板Ｐ
上の任意の位置が幅Ｌ０の投影領域を通過する間に、ガ
ラス基板ＰがＺ方向に整数回変位する構成にしたので、
露光エネルギ量の分布がベストフォーカス位置Ｚ０を中
心としてＺ方向で対称になり、偏りのない焦点深度を得
ることができる。

【００５１】また、上記実施の形態では、フォーカス位
置調整機能を有する基板ステージ５をＺ方向に移動させ
ることで、パターンの結像面の位置とガラス基板Ｐとを
Ｚ方向に沿って相対的に変位させているので、昇降機構
等を別途設ける必要がなく、装置の小型化、低価格化を
実現することができる。

【００５２】なお、上記第１の実施の形態では、ガラス
基板Ｐ上の任意の位置が幅Ｌ０の投影領域を通過する間
に、ガラス基板ＰがＺ方向にｎ行程変位する構成として
説明したが、必ずしもこの関係を満たす必要はなく、第
１投影光学群２３と第２投影光学群２４との配置ピッチ
Ｌと、ガラス基板Ｐの相対変位の周期Ｔｎとが上記の式
（３）を満たせば、第１投影光学群２３の投影領域を通
過するときのガラス基板Ｐの相対変位と、第２投影光学
群２４を通過するときのガラス基板Ｐの相対変位との位
相が一致するため、非重複領域に位置する点と、重複領
域に位置する点との相対変位の全行程を一致させること
ができる。このとき、ガラス基板Ｐ上の任意の位置は、
相対変位の１周期のうち、少なくとも７０％以上の行程
を経ることが好ましい。

【００５３】図９ないし図１１は、本発明の走査露光方
法および走査型露光装置の第２の実施の形態を示す図で
ある。これらの図において、図１ないし図８に示す第１
の実施の形態の構成要素と同一の要素については同一符
号を付し、その説明を省略する。第２の実施の形態と上
記の第１の実施の形態とが異なる点は、第１露光でガラ
ス基板Ｐに第１パターンを露光した後に、第２露光で第
１パターンに一部重複させて第２パターンを露光するこ
とである。

【００５４】図９に示すように、ガラス基板Ｐ上に露光
されるＬＣＤパターンＬＰは、第１露光により第１露光
領域５１に露光される第１パターンと、第２露光により
第２露光領域５２に露光される第２パターンとから構成
されており、第１露光領域５１と第２露光領域５２とは
重複領域５３で重複している。各露光領域５１、５２
は、マスクステージ４をＹ方向に移動させてマスクＭに
対する照明領域を移動させるとともに、基板ステージ５
をＹ移動させて、投影領域３４ａ〜３４ｅに対するガラ
ス基板Ｐの位置を移動させることで設定される。

【００５５】上記のＬＣＤパターンＬＰを露光する際に
は、まず、上記第１の実施の形態と同様の手順で第１露
光領域５１に第１パターンを露光する。なお、ここで
は、Ｔｎ＝Ｔ１＝Ｔ０とし、ガラス基板Ｐ上の任意の位
置が幅Ｌ０の投影領域３４ａ〜３４ｅを通過する間に、
ガラス基板ＰをＺ方向に１行程（ｎ＝１）変位させるも
のとする。

【００５６】このとき、ガラス基板Ｐ上の重複領域５３
は、投影領域３４ｅの端部３５ｋで投影露光される。ま
た、図１０に示すように、重複領域５３内の点Ｋ（図１
０中では、この点の移動軌跡を示している）は、投影領
域３４ｅの−Ｘ側端部（図１０中、左側端部）に到達し
たときにベストフォーカス位置Ｚ０を起点とし、走査露
光が進むのに伴ってフォーカス位置Ｚ＋ｂに向かう行程
を辿る。

【００５７】一方、図９に示すように、第２露光領域５
２に第２パターンを露光する際には、ガラス基板Ｐ上の
重複領域５３は、投影領域３４ａの端部３５ｊで投影露
光される。このとき、点Ｋが投影領域３４ａの−Ｘ側端
部に到達したときに、ベストフォーカス位置Ｚ０を起点
とし、走査露光が進むのに伴ってフォーカス位置Ｚ−ｂ
に向かう行程を辿るように、すなわち、ガラス基板Ｐの
第２露光時の相対変位が第１露光時の相対変位と逆位相
の関係になるように、ガラス基板ＰをＺ方向に沿って相
対変位させる。

【００５８】これにより、点Ｋは、投影領域３４ｅの端
部３５ｋによりＴａ時間露光され、投影領域３４ａの端
部３５ｊによりＴｂ時間露光される。Ｔａ＋Ｔｂ＝Ｔ１
となるので、点Ｋは非重複領域に位置する他の点と同一
の露光時間で露光される。また、点Ｋが端部３５ｋ、３
５ｊにより露光される間にＺ方向に沿って相対変位する
全行程は、非重複領域に位置する他の点が相対変位する
全行程と同一の１行程となる。

【００５９】なお、第１露光と第２露光とにより、重複
領域５３に位置する任意の点が相対変位する全行程を非
重複領域に位置する他の点が相対変位する全行程と一致
させるには、上述した形態に限られず、第１露光領域５
１における露光開始時もしくは露光終了時の相対的変位
が、第２露光領域における露光開始時もしくは露光終了
時の相対的変位の少なくとも一方とほぼ一致すればよ
い。

【００６０】本実施の形態の走査露光方法および走査型
露光装置では、上記第１の実施の形態と同様の効果が得
られることに加えて、第１露光終了後にステップ移動を
挟んで第２露光を実行する、いわゆるステップ・アンド
・スキャン方式で露光領域を重複させて露光する際に
も、非重複領域または重複領域とにより露光されたガラ
ス基板Ｐ上の露光領域の双方で焦点深度が深くなり、色
むらの発生を抑制することができるとともに、露光時間
が必要以上に長くならず、露光工程のスループット低下
を未然に防ぐことができる。

【００６１】なお、上記第２の実施の形態では、投影系
モジュール３ａ〜３ｅからなる投影光学系３を用いて第
１露光および第２露光を実施する構成としたが、これに
限定されるものではなく、例えば図１１に示すように、
単一で台形の投影領域３４ｆを有する投影光学系を用い
てもよい。この場合、ガラス基板Ｐ上の重複領域５３に
位置する任意の点は、投影領域３４ｆの端部３５ｍ、３
５ｎでそれぞれ投影露光されるが、第１露光時および第
２露光時のガラス基板Ｐの相対変位は、第２の実施の形
態と同様に行えばよい。

【００６２】つまり、重複領域における第１露光時の投
影領域の形状と第２露光時の投影領域の形状とが、走査
方向と平行な軸に対して線対称である場合は、第２の実
施の形態と同様に行い、線対称でない場合は第１の実施
の形態と同様に行えばよい。このように、重複領域を露
光する投影領域の形状に応じて、第１露光時と第２露光
時との変位を同位相もしくは逆位相の関係に設定する。

【００６３】なお、上記実施の形態では、基板ステージ
５を介してガラス基板Ｐを正弦波状に変位させる構成と
したが、これに限られず、例えば階段状に変位させる構
成としてもよい。また、ガラス基板ＰをＺ方向に沿って
変位させる際には、フォーカス位置調整機能を用いるこ
となく、例えばピエゾ素子によりＺ方向に昇降させる構
成としてもよい。

【００６４】また、上記実施の形態では、投影系モジュ
ール３ａ〜３ｅの結像位置に対して基板ステージ５をＺ
方向に移動させる構成としたが、これに限定されるもの
ではなく、例えば基板ステージ５のＺ方向の位置を固定
するとともに、マスクステージ４をＺ方向に移動させる
昇降機構を設け、走査露光中にマスクステージ４を介し
てマスクＭをＺ方向に沿って相対変位させてもよい。こ
の場合も、ガラス基板Ｐを相対変位させたときと同様の
作用・効果が得られる。

【００６５】さらに、マスクＭのパターンの結像位置と
ガラス基板ＰとをＺ方向に沿って相対変位させる方法と
しては、ガラス基板ＰやマスクＭを変位させる以外に
も、投影系モジュール３ａ〜３ｅ（すなわち、投影光学
系）の結像位置自体を変位させてもよい。これは、投影
系モジュール３ａ〜３ｅ内に設けられている複数の光学
レンズ間の距離を、例えばピエゾ素子等で所定の周期で
変位させることで実現可能である。

【００６６】このように、投影系モジュール３ａ〜３ｅ
の結像位置を各モジュール毎に変位させる場合には、第
１投影光学群２３の投影領域の端部および第２投影光学
群２４の投影領域の端部で露光されるガラス基板Ｐ上の
点（任意の位置）が経る相対変位の全行程が、各投影光
学群２３、２４の投影領域の中央部で露光される点が経
る相対変位の全行程と一致すれば、各投影光学群２３、
２４の配置ピッチＬは、上記の式（３）を必ずしも満足
する必要はない。また、図４、図６〜図８、図１０で
は、相対変位させる行程をＳｉｎ波状のもので表した
が、ｚ０＋ｂからｚ０−ｂの間をほぼ直線的に変位する
三角波状、台形状の変位行程として所定の周期で相対変
位させるようにしてもよい。

【００６７】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。

【００６８】また、投影光学系３としては、図１３に示
すような投影光学系を用いることができる。図１３に
は、図１に示す投影光学系３ａ〜３ｅとして、変形した
２組のダイソン型光学系を組み合わせた構造の投影光学
系の一例を示す。なお、各投影光学系３ａ〜３ｅは、そ
れぞれ同じ構成を有するため、代表として一つの投影光
学系の構造を示し、以下でその説明を行う。

【００６９】この投影光学系は、第１部分光学系６１〜
６４と、視野絞り６５と、第２部分光学系６６〜６９と
を有しており、これら第１及び第２部分光学系は、それ
ぞれダイソン型光学系を変形したものとなっている。

【００７０】第１部分光学系は、マスクに対向する直角
プリズム６１と、凸面を直角プリズム６１の反対側に向
けた平凸レンズ成分６２と、凹面を平凸レンズ成分６２
側に向けたメニスカスレンズ成分６３と、直角プリズム
６１の下方に配置された直角プリズム６４とを有する。

【００７１】マスクＭを通過した照明光学系からの光
は、直角プリズム６１によって光路を９０゜偏向され、
平凸レンズ成分６２に入射する。平凸レンズ成分６２を
通過した光は、接合面６２ａで屈折して反射面６３ａに
達する。反射面６３ａで反射された光は、接合面６２ａ
で再度屈折され、平凸レンズ成分６２に接合された直角
プリズム６４に達する。この光は、直角プリズム６４に
よって光路を９０゜偏向されて、この直角プリズム６４
の射出面側にマスクＭの１次像を形成する。ここで、第
１部分光学系６１〜６４が形成するマスクＭの１次像
は、Ｘ方向（光軸方向）の横倍率が正であり、且つ、Ｙ
方向の横倍率が負となる等倍像である。

【００７２】１次像からの光は、第２部分光学系６６〜
６９を介して、マスクＭの２次像をガラス基板Ｐ上に形
成する。なお、第２部分光学系の構成は、第１部分光学
系６１〜６４と同一構造を有するため説明を省略する。
この第２部分光学系６６〜６９は、第１部分光学系と同
じく、Ｘ方向が正、且つＹ方向が負となる横倍率の等倍
像を形成する。よって、ガラス基板Ｐ上に形成される２
次像は、マスクＭの等倍の正立像となる。なお、詳細な
説明は省略するが、投影光学系（第１及び第２部分光学
系）は、両側テレセントリック光学系となっている。ま
た、第１部分光学系６１〜６４が形成する１次像の位置
に配置される視野絞り６５は、例えば台形状の開口部を
有する。この視野絞り６５により、ガラス基板Ｐ上の各
露光領域が台形状に規定される。

【００７３】このようにダイソン型光学系を用いた場合
においても、ガラス基板Ｐに投影される台形状の視野の
ほぼ中心を通る主光線を光軸とすると、ガラス基板Ｐに
対しほぼ垂直となるＺ方向にガラス基板Ｐを所定の範囲
にわたって所定の周期で変位させることにより、マスク
Ｍのパターンの結像面とガラス基板とを光軸方向に相対
的に変位させることとなる。

【００７４】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。

【００７５】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）を用いることができ
る。

【００７６】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
（マスクＭも反射型タイプのものを用いる）を用いれば
よい。また、投影系モジュール３ａ〜３ｅを用いること
なく、マスクＭとガラス基板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
可能である。

【００７７】基板ステージ５やマスクステージ４にリニ
アモータ（USP5,623,853またはUSP5,528,118参照）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４、５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。

【００７８】各ステージ４、５の駆動機構３７、４０と
しては、二次元に磁石を配置した磁石ユニット（永久磁
石）と、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを
対向させ電磁力により各ステージ４、５を駆動する平面
モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機
子ユニットとのいずれか一方をステージ４、５に接続
し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方を各ステー
ジ４、５の移動面側（ベース）に設ければよい。

【００７９】基板ステージ５の移動により発生する反力
は、投影光学系３に伝わらないように、特開平８−１６
６４７５号公報（USP5,528,118）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。マスクステージ４の移動によ
り発生する反力は、投影光学系３に伝わらないように、
特開平８−３３０２２４号公報（US S/N 08/416,558）
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。

【００８０】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。

【００８１】液晶表示デバイスや半導体デバイス等のデ
バイスは、図１２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。

【００８２】

【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、基板の露光領域の一部を重複させて露光
する際に、基板とマスクのパターンの結像面とを基板と
ほぼ垂直な方向に所定の範囲にわたって相対的に変位さ
せる手順となっている。これにより、この走査露光方法
では、基板上で焦点深度が深くなり、複数の露光領域間
や、重複領域、非重複領域間の露光エネルギ量の差を小
さくすることができるので、色むらの発生を抑制するこ
とで、デバイスの品質低下を防止できるとともに、露光
工程のスループット低下を未然に防ぐことができるとい
う効果が得られる。

【００８３】請求項２に係る走査露光方法は、相対的に
変位させる際にマスクと基板との少なくとも一方の位置
を基板とほぼ垂直な方向に変位させる手順となってい
る。これにより、この走査露光方法では、パターンの結
像位置と基板とが光軸方向に沿って相対的に変位するた
め、焦点深度が大きくなり、基板上での露光エネルギ量
の差を小さくすることで色むらの発生を抑制できるとい
う効果が得られる。

【００８４】請求項３に係る走査露光方法は、相対的に
変位させる動作が重複露光を成す第１露光と第２露光と
で行われる手順となっている。これにより、この走査露
光方法では、基板に対して複数回の走査露光を行う、い
わゆるステップ・アンド・スキャン方式で露光領域を重
複させて露光する際にも、基板上の焦点深度が深くな
り、色むらの発生を抑制することができるとともに、露
光時間が必要以上に長くならず、露光工程のスループッ
ト低下を未然に防ぐことができる。

【００８５】請求項４に係る走査露光方法は、相対的に
変位させる動作が連続した変化、且つ所定の周期で行わ
れる手順となっている。これにより、この走査露光方法
では、露光時間が必要以上に長くならず、露光工程のス
ループット低下を未然に防ぐことができるという効果が
得られる。

【００８６】請求項５に係る走査露光方法は、重複領域
の任意の位置における相対位置が変位する全行程と、非
重複領域の任意の位置における相対位置が変位する全行
程とを一致させる手順となっている。これにより、この
走査露光方法では、各領域間で露光エネルギ量の差がな
くなり、投影領域が一部重複する複数の投影光学系を用
いた場合であっても、各投影光学系間の露光エネルギ量
の差に起因する色むらを排除することができ、デバイス
の品質向上に寄与できるという効果が得られる。

【００８７】請求項６に係る走査露光方法は、重複領域
の任意の位置における第１露光時の変位の周期と第２露
光時の変位の周期とが同位相もしくは逆位相の関係とす
る手順となっている。これにより、この走査露光方法で
は、基板に対して複数回の走査露光を行う、いわゆるス
テップ・アンド・スキャン方式で露光領域を重複させて
露光する際にも、重複領域と非重複領域との間で露光エ
ネルギ量の差がなくなり、露光エネルギ量の差に起因す
る色むらを排除することができ、デバイスの品質向上に
寄与できるという効果が得られる。

【００８８】請求項７に係る走査露光方法は、重複領域
の任意の位置において、第１露光領域における露光開始
時もしくは露光終了時の相対的変位が、第２露光領域に
おける露光開始時もしくは露光終了時の前記相対的変位
の少なくとも一方とほぼ一致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、第１露光領域と第２
露光領域との重複領域と、非重複領域との間で露光エネ
ルギ量の差がなくなり、露光エネルギ量の差に起因する
色むらを排除することができ、デバイスの品質向上に寄
与できるという効果が得られる。

【００８９】請求項８に係る走査型露光装置は、投影光
学系で投影露光された露光領域の一部を重複させて重複
露光する際に、変位調整装置が基板とマスクのパターン
の結像面とを基板とほぼ垂直な方向に所定の範囲にわた
って相対的に変位させる構成になっている。これによ
り、この走査露光装置では、基板上で焦点深度が深くな
り、複数の露光領域間や、重複領域、非重複領域間の露
光エネルギ量の差を小さくすることができるので、色む
らの発生を抑制することで、デバイスの品質低下を防止
できるとともに、露光工程のスループット低下を未然に
防ぐことができるという効果が得られる。

【００９０】請求項９に係る走査型露光装置は、変位調
整装置が第１投影光学群と第２投影光学群との所定のピ
ッチに基づいて、相対的変位の周期を設定する構成とな
っている。これにより、この走査露光装置では、第１投
影光学群と第２投影光学群との重複領域と非重複領域と
で露光される点の相対変位の全行程が一致することで、
各領域間で露光エネルギ量の差がなくなり、投影領域が
一部重複する複数の投影光学系を用いた場合であって
も、各投影光学系間の露光エネルギ量の差に起因する色
むらを排除することができ、デバイスの品質向上に寄与
できるという効果が得られる。

【００９１】請求項１０に係る走査型露光装置は、所定
のピッチと所定の周期の間に基板が同期移動に移動する
距離との関係がｍ倍（ｍは１以上の整数）になるよう
に、相対的変位の周期を設定する構成となっている。こ
れにより、この走査露光装置では、第１投影光学群の投
影領域と第２投影光学群の投影領域における基板の相対
変位が同位相になり、重複領域と非重複領域とで露光さ
れる点の相対変位の全行程を一致させることができると
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】 本発明の実施の形態を示す図であって、投
影系モジュールで設定される投影領域の平面図である。

【図４】 ガラス基板が光軸方向に相対変位する位置
と時間との関係図である。

【図５】 本発明の実施の形態を示す図であって、投
影系モジュールの投影領域とガラス基板の平面図であ
る。

【図６】 投影領域を通過する間にガラス基板が１行
程の相対変位を行うことを示す関係図である。

【図７】 ガラス基板が光軸方向に相対変位する位置
と時間との関係図である。

【図８】 投影領域を通過する間にガラス基板が２行
程の相対変位を行うことを示す関係図である。

【図９】 本発明の第２の実施の形態を示す図であっ
て、第１露光領域、第２露光領域を有するガラス基板と
投影系モジュールの投影領域との関係を示す平面図であ
る。

【図１０】 本発明の第２の実施の形態を示す図であ
って、投影領域を通過する間にガラス基板が１行程の相
対変位を行うことを示す関係図である。

【図１１】 本発明の別の実施の形態を示す図であっ
て、第１露光領域、第２露光領域を有するガラス基板
と、単一の投影領域との関係を示す平面図である。

【図１２】 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。

【図１３】 ダイソン型光学系を組み合わせた投影光
学系の一例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

Ｌ ピッチ 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 １７ 制御装置（変位調整装置） ２３ 第１投影光学群 ２４ 第２投影光学群 ３３ 非重複領域 ３６ａ〜３６ｄ、５３ 重複領域 ５１ 第１露光領域 ５２ 第２露光領域

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスクと基板とを同期移動させ、投影
   光学系を介して前記マスクのパターンを前記基板上に露
   光する走査露光方法において、 前記投影光学系で投影露光された前記基板の露光領域の
   一部を重複させて露光する際に、前記基板と前記マスク
   のパターンの結像面とを前記基板とほぼ垂直な方向に所
   定の範囲にわたって相対的に変位させることを特徴とす
   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、 前記相対的に変位させる際には、前記マスクと前記基板
   との少なくとも一方の位置を前記基板とほぼ垂直な方向
   に変位させ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、 前記相対的に変位させる動作は、前記重複露光を成す第
   １露光と第２露光とで行われることを特徴とする走査露
   光方法。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の走
   査露光方法において、 前記相対的に変位させる動作は、連続した変化、且つ所
   定の周期で行われることを特徴とする走査露光方法。
5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載の走
   査露光方法において、 前記基板の露光領域は、前記基板上で重複して露光され
   る重複領域と、前記基板上で重複せずに露光される非重
   複領域とを有し、 前記重複領域の任意の位置における前記相対位置が変位
   する全行程と、前記非重複領域の任意の位置における前
   記相対位置が変位する全行程とを一致させることを特徴
   とする走査露光方法。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載の走
   査露光方法において、 前記重複して露光される重複領域は、第１露光と第２露
   光とにより露光され、前記重複領域の任意の位置におけ
   る前記第１露光時の変位の周期と前記第２露光時の変位
   の周期とは、同位相もしくは逆位相の関係とすることを
   特徴とする走査露光方法。
7. 【請求項７】 請求項１から６のいずれかに記載の走
   査露光方法において、 前記重複露光される重複領域は、第１露光領域と第２露
   光領域とで重複露光され、 前記重複領域の任意の位置において、前記第１露光領域
   における露光開始時もしくは露光終了時の前記相対的変
   位が、前記第２露光領域における露光開始時もしくは露
   光終了時の前記相対的変位の少なくとも一方とほぼ一致
   することを特徴とする走査露光方法。
8. 【請求項８】 マスクと基板とを同期移動させ、投影
   光学系を介して前記マスクの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、 前記投影光学系で投影露光された露光領域の一部を重複
   させて重複露光する際に、前記基板と前記マスクのパタ
   ーンの結像面とを前記基板とほぼ垂直な方向に所定の範
   囲にわたって相対的に変位させる変位調整装置を備える
   ことを特徴とする走査型露光装置。
9. 【請求項９】 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、前記移動方向に所定のピッチ離れて
   位置し、且つおのおのの投影領域が重複するように配置
   された第１投影光学群と第２投影光学群とを備え、 前記変位調整装置は、前記第１投影光学群と前記第２投
   影光学群との前記所定のピッチに基づいて、前記相対的
   変位の周期を設定することを特徴とする走査型露光装
   置。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の走査型露光装置にお
    いて、 前記変位調整装置は、前記所定のピッチと前記所定の周
    期の間に前記基板が前記同期移動に移動する距離との関
    係がｍ倍（ｍは１以上の整数）になるように、前記相対
    的変位の周期を設定することを特徴とする走査型露光装
    置。