JP2003272989A

JP2003272989A - 露光方法及び露光装置

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Publication number: JP2003272989A
Application number: JP2002067154A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Katsume; 智弘勝目
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2003-09-26
Also published as: KR100978303B1; CN1444101A; KR20030074291A; TW200304167A; CN100380235C

Abstract

(57)【要約】【課題】特性を補正しつつ走査露光する際、精度良い
補正を行うことによりパターンを所定の位置関係で精度
良く積み重ねることができ、精度良い露光処理を行うこ
とができる露光装置を提供する。【解決手段】マスクＭと感光基板Ｐとを同期移動しつ
つ投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５を介してマスクＭのパター
ンを感光基板Ｐに投影する露光装置ＥＸは、投影光学系
ＰＬ１〜ＰＬ５に設けられ、感光基板Ｐに投影されるパ
ターンの像特性を補正する補正機構と、補正機構を駆動
する駆動装置と、同期移動速度に応じて、駆動装置に駆
動速度及び駆動量のうち少なくともいずれか一方を設定
する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は露光方法及び露光装
置に関し、特に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走査型の露光方法及び露光
装置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等の
電子デバイスは、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、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感光基板を載置して２
次元移動する基板ステージとを有し、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投影露光す
るものである。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。

【０００３】電子デバイスは、フォトリソグラフィ工程
を含む各プロセス処理により基板上に複数のパターンを
所定の位置関係で積み重ねることで形成されるが、基板
はプロセス処理により変形する（歪む）場合がある。例
えば、基板が液晶表示デバイス用のガラス基板である場
合、各プロセス処理の熱の作用により変形したり、ある
いは、ガラス基板上に金属層を形成した際にガラス基板
が金属層に引っ張られるようにして面方向への力の作用
を受けて変形したりする場合がある。プロセス処理によ
って基板が変形すると、基板上にパターンを積み重ねる
際、パターンどうしがずれてしまう場合がある。そこ
で、従来より、露光装置の投影光学系には基板上に投影
される像特性を補正する補正機構が設けられており、こ
の補正機構を用いて、基板の非線形な変形に応じたパタ
ーン像の基板上における位置や形状の補正を行いつつ露
光処理が行われている。すなわち、露光装置は、基板の
非線形な変形に応じて、シフト（像のＸ軸方向及びＹ軸
方向への位置誤差）、スケーリング（像の拡大又は縮小
誤差）、ローテーション（Ｚ軸まわりの回転誤差）、直
交度（像のＸ軸を基準としたＹ軸方向への倒れ量）など
といった像特性を補正機構を用いて補正しつつ、パター
ンの像を基板上に投影露光している。

【０００４】ここで、補正機構としては、例えば投影光
学系に設けられている平行平面ガラス板などが挙げら
れ、この平行平面ガラス板をモータなどの駆動装置で回
転させることにより、像特性が補正されるようになって
いる。そして、マスクと基板とを同期移動しつつ投影光
学系を介してマスクのパターンを感光基板に投影する走
査型露光装置においては、基板の非線形な変形に応じて
前記補正機構を駆動しつつ走査露光が行われるようにな
っている。このとき、従来の補正機構は、モータなどの
駆動機構により一定速度で駆動（回転）されるようにな
っている。

【０００５】図１３（ａ）は、基板の非線形な変形に応
じてパターンの像特性（像の位置）を補正しつつ走査露
光を行った際の、基板上におけるパターン像を示す模式
図である。図１３（ａ）において、矢印ｘ１は基板の走
査方向を示している。そして、パターン像は、基板を走
査しつつ駆動機構を一定速度で駆動（回転）しながら基
板上に投影される。前述したように、補正機構の駆動速
度（補正速度）は一定であり、図１３（ａ）では傾きＶ
ｄで示されている。また、基板の走査速度（同期移動速
度）Ｖａは一定であり、位置ｐ１〜ｐ５は走査方向にお
いて基板上に等間隔で設定された位置を示している。そ
して、図１３（ａ）における間隔Ｔａは基準点（例えば
投影光学系の光軸）を位置ｐ１（ｐ２，ｐ３，ｐ４）が
通過してから位置ｐ２（ｐ３，ｐ４，ｐ５）が通過する
までの時間を表している。つまり、時間Ｔａが短い場合
は、走査速度が速いことを示しており、時間Ｔａが長い
場合は、走査速度が遅いことを示している。また、破線
は目標非線形補正量（目標パターン）を示しており、実
線は実際の非線形補正量（実際のパターン）を示してい
る。そして、補正機構の駆動開始点は、基板が走査方向
に所定量だけ移動した時点、つまり、基準点を位置ｐ１
〜ｐ５のそれぞれが通過した時点に設定されている。図
１３（ａ）に示す例では、基板の走査速度Ｖａと、基板
の変形に応じた補正機構の駆動速度（補正速度）Ｖｄと
の関係が適切であり、目標非線形補正量と実際の非線形
補正量とは一致している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の露光
装置の補正機構では、以下に述べる問題が生じるように
なった。露光装置はマスクに対して露光光を照射するた
めの光源を有しているが、この光源は使用時間の経過と
ともに劣化して光量（照度）を低下する。したがって、
マスクと基板とを同期移動しつつ投影光学系を介してマ
スクのパターンを感光基板に投影露光する走査型露光装
置においては、光源の光量変化に応じて同期移動速度を
変化させることにより、具体的には、光源の光量低下に
応じて同期移動速度を遅くすることにより、基板上にお
ける露光量が所望の値となるように制御される。

【０００７】ところが、従来の補正機構は一定の駆動速
度Ｖｄで駆動するようになっているため、図１３（ｂ）
に示す模式図のように、所望の露光量を得るために感光
基板の走査速度をＶａより遅くしてＶｂとすると（この
とき、時間Ｔｂは時間Ｔａより長い）、補正機構の駆動
開始点は基準点を位置ｐ１〜ｐ５のそれぞれが通過した
時点に設定されているので、基準点に対して基板上の位
置ｐ１が通過してから位置ｐ２が通過するまでの間に補
正機構の駆動が停止してしまい（駆動速度Ｖｄが０にな
ってしまい）、目標非線形補正量と実際の非線形補正量
とが一致しない状態となる。特にこの場合、図１３
（ｂ）に示すように、補正量は断続的となり、滑らかに
行われない。

【０００８】一方、例えば、異なるレシピにより光源の
出力を変化させる際に走査速度を速くする場合が考えら
れるが、この場合、図１３（ｃ）に示すように、感光基
板の走査速度をＶａより速くしてＶｃとすると（このと
き、時間Ｔｃは時間Ｔａより短い）、補正機構の駆動開
始点は基準点を位置ｐ１〜ｐ５のそれぞれが通過した時
点に設定されているとともに駆動速度Ｖｄは一定である
ので、基準点に対して基板上の位置ｐ１が通過してから
位置ｐ２が通過するまでの間に補正機構の駆動が完了せ
ず、実際の非線形補正量と目標非線形補正量とが一致し
ない状態となる。

【０００９】このように、目標補正量と実際の補正量と
がずれてしまうと、基板に既に形成されているパターン
に対して次のパターンを所定の位置関係で精度良く積み
重ねられないといった問題も生じるようになっている。
従来においては、上述のような目標非線形補正量と実際
の非線形補正量とのずれは許容される範囲であったが、
近年におけるパターンの微細化の要求により、目標非線
形補正量に対する実際の非線形補正量のずれは無視でき
ないレベルになってきている。

【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、像特性を補正しつつ走査露光する際、精度良い
補正を行うことによりパターンを所定の位置関係で精度
良く積み重ねることができ、精度良い露光処理を行うこ
とができる露光方法及び露光装置を提供することを目的
とする。

【００１１】

【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１２に対応付け
した以下の構成を採用している。本発明の露光方法は、
マスク（Ｍ）と基板（Ｐ）とを同期移動しつつ投影光学
系（ＰＬ１〜ＰＬ５）を介してマスク（Ｍ）のパターン
を基板（Ｐ）に投影する露光方法において、投影光学系
（ＰＬ１〜ＰＬ５）に設けられた補正機構（２３、２
８、３１、２７）により基板（Ｐ）に投影されるパター
ンの像の位置を補正するとともに、像の位置を補正する
補正速度（Ｖｘ_34a、Ｖｙ_34a、ＶＲ_34a、ＶＳｋ）又は
補正量（ｘ_34a、ｙ_34a、Ｒ_34a、Ｓｋ）を同期移動速度
に応じて設定することを特徴とする。

【００１２】本発明によれば、マスクと基板との同期移
動速度に応じて、基板に投影されるパターンの像の位置
を補正する補正速度又は補正量を設定するようにしたの
で、同期移動速度が変化しても目標補正量と実際の補正
量とを一致させることができる。したがって、パターン
を所定の位置関係で精度良く積み重ねることができ、精
度良い露光処理を行うことができる。

【００１３】本発明の露光装置（ＥＸ）は、マスク
（Ｍ）と基板（Ｐ）とを同期移動しつつ投影光学系（Ｐ
Ｌ）を介してマスク（Ｍ）のパターンを基板（Ｐ）に投
影する露光装置において、投影光学系（ＰＬ１〜ＰＬ
５）に設けられ、基板（Ｐ）に投影されるパターンの像
特性を補正する補正機構（２３、２８、３１、２７）
と、補正機構（２３、２８、３１、２７）を駆動する駆
動装置（５０Ａ、５０Ｂ、５１Ａ、５１Ｂ、５２）と、
同期移動速度に応じて、駆動装置（５０Ａ、５０Ｂ、５
１Ａ、５１Ｂ、５２）に駆動速度及び駆動量のうち少な
くともいずれか一方を設定する制御装置（ＣＯＮＴ）と
を備えたことを特徴とする。

【００１４】本発明によれば、投影光学系に基板に投影
されるパターンの像特性を補正する補正機構を設け、マ
スクと基板との同期移動速度に応じて補正機構を駆動す
る駆動装置の駆動速度又は駆動量を設定するようにした
ので、同期移動速度が変化しても目標補正量と実際の補
正量とを一致させることができる。したがって、パター
ンを所定の位置関係で精度良く積み重ねることができ、
精度良い露光処理を行うことができる。

【００１５】本発明の露光装置（ＥＸ）は、マスク
（Ｍ）と基板（Ｐ）とを同期移動しつつ投影光学系（Ｐ
Ｌ）を介してマスク（Ｍ）のパターンを基板（Ｐ）に投
影する露光装置において、投影光学系（ＰＬ１〜ＰＬ
５）に設けられ、基板（Ｐ）に投影されるパターンの像
特性を補正する補正機構（２３、２８、３１、２７）
と、補正機構（２３、２８、３１、２７）を駆動する駆
動装置（５０Ａ、５０Ｂ、５１Ａ、５１Ｂ、５２）と、
マスク（Ｍ）又は基板（Ｐ）の位置に応じて、駆動装置
（５０Ａ、５０Ｂ、５１Ａ、５１Ｂ、５２）に駆動速度
及び駆動量のうち少なくともいずれか一方を設定する制
御装置（ＣＯＮＴ）とを備えたことを特徴とする。

【００１６】本発明によれば、投影光学系に基板に投影
されるパターンの像特性を補正する補正機構を設け、マ
スク又は基板の位置に応じて補正機構を駆動する駆動装
置の駆動速度又は駆動量を設定するようにしたので、基
板が変形した際にも目標補正量と実際の補正量とを一致
させて非線形補正を良好に行うことができる。したがっ
て、パターンを所定の位置関係で精度良く積み重ねるこ
とができ、精度良い露光処理を行うことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の露光方法及び露光
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構成図であり、図
２は図１の概略斜視図である。

【００１８】図１及び図２において、露光装置ＥＸは、
露光光でマスクＭを照明する複数の照明系モジュール１
０ａ〜１０ｅを備えた照明光学系ＩＬと、マスクＭを支
持するマスクステージＭＳＴと、照明系モジュール１０
ａ〜１０ｅのそれぞれに対応して配置され、露光光で照
明されたマスクＭのパターンの像を感光基板（基板）Ｐ
上に投影する複数の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５と、感光
基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、レーザ光を用
いてマスクステージＭＳＴの位置を検出するマスク側レ
ーザ干渉計３９ａ，３９ｂと、レーザ光を用いて基板ス
テージＰＳＴの位置を検出する基板側レーザ干渉計４３
ａ，４３ｂとを備えている。本実施形態において、照明
系モジュールは１０ａ〜１０ｅの５つであり、図１には
便宜上照明系モジュール１０ａに対応するもののみが示
されているが、照明系モジュール１０ａ〜１０ｅのそれ
ぞれは同様の構成を有している。感光基板Ｐはガラスプ
レートにレジスト（感光剤）を塗布したものである。

【００１９】本実施形態における露光装置ＥＸは、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とを同期移動し
つつ投影光学系ＰＬを介してマスクＭのパターンを感光
基板Ｐに投影露光する走査型露光装置である。以下の説
明において、投影光学系ＰＬの光軸方向をＺ軸方向と
し、Ｚ軸方向に垂直な方向でマスクＭ及び感光基板Ｐの
同期移動方向（走査方向）をＸ軸方向とし、Ｚ軸方向及
びＸ軸方向に直交する方向（非走査方向）をＹ軸方向と
する。

【００２０】図１に示すように、照明光学系ＩＬは、露
光用光源６と、光源６から射出された光束を集光する楕
円鏡６ａと、楕円鏡６ａにより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７と、ダイクロイック
ミラー７で反射した光束のうち更に露光に必要な波長の
みを通過させる波長選択フィルタ８と、波長選択フィル
タ８からの光束を複数本（本実施形態では５本）に分岐
して、反射ミラー１１を介して照明系モジュール１０ａ
〜１０ｅのそれぞれに入射させるライトガイド９とを備
えている。本実施形態における露光用光源６には水銀ラ
ンプが用いられ、露光光としては波長選択フィルタ８に
より、露光に必要な波長であるｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ
線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）などが用いられ
る。

【００２１】照明系モジュール１０ａは、照明シャッタ
１２と、リレーレンズ１３と、リレーレンズ１３を通過
した光束をほぼ均一な照度分布の光束に調整して露光光
に変換するオプティカルインテグレータ１４と、オプテ
ィカルインテグレータ１４からの露光光を集光してマス
クＭを均一な照度で照明するコンデンサレンズ１５とを
備えている。本実施形態において、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軸方向とＹ軸方向とに一定の間隔を持って配置されて
いる。

【００２２】照明シャッタ１２は、ライトガイド９の光
路下流側に光束の光路に対して進退自在に配置されてお
り、光束の遮蔽・解除をする。照明シャッタ１２には、
この照明シャッタ１２を光束の光路に対して進退移動さ
せるシャッタ駆動部１２Ｄが設けられており、制御装置
ＣＯＮＴによりその駆動を制御される。

【００２３】照明系モジュール１０ａ（１０ｂ〜１０
ｅ）は光量調整機構１８を備えている。光量調整機構１
８は、光路毎に光束の照度を設定することにより各光路
の露光量を調整するものであって、ハーフミラー１９
と、ディテクタ２０と、フィルタ２１と、フィルタ駆動
部２１Ｄとを備えている。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
入射する。ディテクタ２０のそれぞれは、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。

【００２４】フィルタ２１はガラス板上に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Ｙ
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１２とハーフミ
ラー１９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及びフィルタ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２１Ｄは、
制御装置ＣＯＮＴの指示に基づいてフィルタ２１をＹ軸
方向に移動する。フィルタ駆動部２１Ｄによりフィルタ
２１が駆動されることにより、各光路毎の光量が調整さ
れる。

【００２５】光量調整機構１８を透過した光束はリレー
レンズ１３を介してオプティカルインテグレータ１４に
達する。オプティカルインテグレータ１４の射出面側に
は二次光源が形成され、オプティカルインテグレータ１
４からの露光光はコンデンサレンズ１５を介してマスク
ステージＭＳＴに支持されているマスクＭを均一な照度
で照射する。そして、照明系モジュール１０ａ〜１０ｅ
のそれぞれから射出した露光光はマスクＭ上の異なる照
明領域のそれぞれを照明する。

【００２６】マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴ
は移動可能に設けられており、一次元の走査露光を行う
べくＸ軸方向への長いストロークと、走査方向と直交す
るＹ軸方向への所定距離のストロークとを有している。
図１に示すように、マスクステージＭＳＴは、このマス
クステージＭＳＴをＸ軸方向及びＹ軸方向に駆動するマ
スクステージ駆動部ＭＳＴＤを有している。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。

【００２７】図２に示すように、マスク側レーザ干渉計
は、マスクステージＭＳＴのＸ軸方向における位置を検
出するＸレーザ干渉計３９ａと、マスクステージＭＳＴ
のＹ軸方向における位置を検出するＹレーザ干渉計３９
ｂとを備えている。マスクステージＭＳＴの＋Ｘ側の端
縁にはＹ軸方向に延在するＸ移動鏡３８ａが設けられて
いる。一方、マスクステージＭＳＴの＋Ｙ側の端縁には
Ｘ移動鏡３８ａに直交するように、Ｘ軸方向に延在する
Ｙ移動鏡３８ｂが設けられている。Ｘ移動鏡３８ａには
Ｘレーザー干渉計３９ａが対向して配置されており、Ｙ
移動鏡３８ｂにはＹレーザー干渉計３９ｂが対向して配
置されている。

【００２８】Ｘレーザ干渉計３９ａはＸ移動鏡３８ａに
レーザ光を照射する。レーザ光の照射によりＸ移動鏡３
８ａで発生した光（反射光）はＸレーザ干渉計３９ａ内
部のディテクタに受光される。Ｘレーザ干渉計３９ａ
は、Ｘ移動鏡３８ａからの反射光に基づいて、内部の参
照鏡の位置を基準としてＸ移動鏡３８ａの位置、すなわ
ちマスクステージＭＳＴのＸ軸方向における位置を検出
する。なお、マスクＭの位置は、マスクステージＭＳＴ
に対するマスクＭの各位置を計測しておくことにより、
レーザ干渉計の検査値でモニタすることができる。

【００２９】Ｙレーザ干渉計３９ｂはＹ移動鏡３８ｂに
レーザ光を照射する。レーザ光の照射によりＹ移動鏡３
８ｂで発生した光（反射光）はＹレーザ干渉計３９ｂ内
部のディテクタに受光される。Ｙレーザ干渉計３９ｂ
は、Ｙ移動鏡３８ｂからの反射光に基づいて、内部の参
照鏡の位置を基準としてＹ移動鏡３８ｂの位置、すなわ
ちマスクステージＭＳＴ（ひいてはマスクＭ）のＹ軸方
向における位置を検出する。

【００３０】レーザー干渉計３９ａ，３９ｂそれぞれの
検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置Ｃ
ＯＮＴは、レーザー干渉計３９ａ，３９ｂそれぞれの検
出結果に基づいて、マスクステージ駆動部ＭＳＴＤを介
してマスクステージＭＳＴを駆動し、マスクＭの位置制
御を行う。

【００３１】マスクＭを透過した露光光は、投影光学系
ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれに入射する。投影光学系ＰＬ
１〜ＰＬ５のそれぞれは、マスクＭの照明領域に存在す
るパターンの像を感光基板Ｐに投影露光するものであ
り、照明系モジュール１０ａ〜１０ｅのそれぞれに対応
して配置されている。投影光学系ＰＬ１，ＰＬ３，ＰＬ
５と投影光学系ＰＬ２，ＰＬ４とは２列に千鳥状に配列
されている。すなわち、千鳥状に配置されている投影光
学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれは、隣合う投影光学系ど
うし（例えば投影光学系ＰＬ１とＰＬ２、ＰＬ２とＰＬ
３）をＸ軸方向に所定量変位させて配置されている。投
影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれを透過した露光光
は、基板ステージＰＳＴに支持されている感光基板Ｐ上
の異なる投影領域にマスクＭの照明領域に対応したパタ
ーンの像を結像する。照明領域のマスクＭのパターンは
所定の結像特性を持って、レジストが塗布された感光基
板Ｐ上に転写される。

【００３２】感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴ
は移動可能に設けられており、一次元の走査露光を行う
べくＸ軸方向への長いストロークと、走査方向と直交す
る方向にステップ移動するためのＹ軸方向への長いスト
ロークとを有している。また、基板ステージＰＳＴは、
この基板ステージＰＳＴをＸ軸方向及びＹ軸方向、更に
Ｚ軸方向に駆動する基板ステージ駆動部ＰＳＴＤを有し
ている。基板ステージ駆動部ＰＳＴＤは制御装置ＣＯＮ
Ｔにより制御される。

【００３３】図２に示すように、基板側レーザ干渉計
は、基板ステージＰＳＴのＸ軸方向における位置を検出
するＸレーザ干渉計４３ａと、基板ステージＰＳＴのＹ
軸方向における位置を検出するＹレーザ干渉計４３ｂと
を備えている。基板ステージＰＳＴの＋Ｘ側の端縁には
Ｙ軸方向に延在するＸ移動鏡４２ａが設けられている。
一方、基板ステージＰＳＴの−Ｙ側の端縁にはＸ移動鏡
４２ａに直交するように、Ｘ軸方向に延在するＹ移動鏡
４２ｂが設けられている。Ｘ移動鏡４２ａにはＸレーザ
ー干渉計４３ａが対向して配置されており、Ｙ移動鏡４
２ｂにはＹレーザー干渉計４３ｂが対向して配置されて
いる。

【００３４】Ｘレーザ干渉計４３ａはＸ移動鏡４２ａに
レーザ光を照射する。レーザ光の照射によりＸ移動鏡４
２ａで発生した光（反射光）は、Ｘレーザ干渉計４３ａ
内部のディテクタに受光される。Ｘレーザ干渉計４３ａ
は、Ｘ移動鏡４２ａからの反射光に基づいて、内部の参
照鏡の位置を基準としてＸ移動鏡４２ａの位置、すなわ
ち基板ステージＰＳＴ（ひいては感光基板Ｐ）のＸ軸方
向における位置を検出する。

【００３５】Ｙレーザ干渉計４３ｂはＹ移動鏡４２ｂに
レーザ光を照射する。レーザ光の照射によりＹ移動鏡４
２ｂで発生した光（反射光）は、Ｙレーザ干渉計４３ｂ
内部のディテクタに受光される。Ｙレーザ干渉計４３ｂ
は、Ｙ移動鏡４２ｂからの反射光に基づいて、内部の参
照鏡の位置を基準としてＹ移動鏡４２ｂの位置、すなわ
ち基板ステージＰＳＴのＹ軸方向における位置を検出す
る。なお、感光基板Ｐの位置は、基板ステージＰＳＴに
対する感光基板Ｐの各位置を計測しておくことにより、
レーザ干渉計の検査値でモニタすることができる。レー
ザー干渉計４３ａ，４３ｂそれぞれの検出結果は制御装
置ＣＯＮＴに出力される。

【００３６】更に、基板ステージＰＳＴに保持された感
光基板ＰのＺ軸方向における位置は、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（不図
示）により検出される。多点フォーカス位置検出系の検
出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯ
ＮＴは、レーザー干渉計４３ａ，４３ｂ及び多点フォー
カス位置検出系のそれぞれの検出結果に基づいて、基板
ステージ駆動部ＰＳＴＤを介して基板ステージＰＳＴを
駆動し、感光基板Ｐの位置制御を行う。

【００３７】マスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰ
ＳＴのそれぞれは制御装置ＣＯＮＴの制御のもとでマス
クステージ駆動部ＭＳＴＤ及び基板ステージ駆動部ＰＳ
ＴＤにより独立して移動可能となっている。そして、本
実施形態では、マスクＭを支持したマスクステージＭＳ
Ｔと感光基板Ｐを支持した基板ステージＰＳＴとが投影
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。

【００３８】ここで、図２に示すように、露光装置ＥＸ
は、マスクステージＭＳＴのＸ軸方向における移動速度
（すなわち、同期移動速度）を検出するマスクステージ
速度検出装置７１と、基板ステージＰＳＴのＸ軸方向に
おける移動速度（すなわち、同期移動速度）を検出する
基板ステージ速度検出装置７２とを備えている。マスク
ステージ速度検出装置７１及び基板ステージ速度検出装
置７２のそれぞれの検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力
されるようになっている。

【００３９】図３は投影光学系ＰＬ１（ＰＬ２〜ＰＬ
５）の概略構成図である。ここで、図３には投影光学系
ＰＬ１に対応するもののみが示されているが、投影光学
系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれは同様の構成を有してい
る。図３に示すように、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそ
れぞれは、シフト調整機構（補正機構）２３と、二組の
反射屈折型光学系２４、２５と、視野絞り２６と、スケ
ーリング調整機構（補正機構）２７とを備えている。

【００４０】マスクＭを透過した光束は、シフト調整機
構２３に入射する。シフト調整機構２３は、Ｙ軸まわり
に回転可能に設けられた平行平面ガラス板（補正機構）
２３Ａと、Ｘ軸まわりに回転可能に設けられた平行平面
ガラス板（補正機構）２３Ｂと有している。平行平面ガ
ラス板２３Ａはモータなどの駆動装置５０ＡによりＹ軸
まわりに回転し、平行平面ガラス板２３Ｂはモータなど
の駆動装置５０ＢによりＸ軸まわりに回転する。平行平
面ガラス板２３ＡがＹ軸まわりに回転することにより感
光基板Ｐ上におけるマスクＭのパターンの像はＸ軸方向
にシフトし、平行平面ガラス板２３ＢがＸ軸まわりに回
転することにより感光基板Ｐ上におけるマスクＭのパタ
ーンの像はＹ軸方向にシフトする。駆動装置５０Ａ，５
０Ｂの駆動速度及び駆動量は制御装置ＣＯＮＴによりそ
れぞれ独立して制御されるようになっている。駆動装置
５０Ａ，５０Ｂのそれぞれは制御装置ＣＯＮＴの制御に
基づいて、平行平面ガラス板２３Ａ，２３Ｂのそれぞれ
を所定速度で所定量（所定角度）回転する。

【００４１】シフト調整機構２３を透過した光束は、１
組目の反射屈折型光学系２４に入射する。反射屈折型光
学系２４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（補正機構）２８と、レンズ
２９と、凹面鏡３０とを備えている。

【００４２】直角プリズム２８はＺ軸まわりに回転可能
に設けられており、モータなどの駆動装置５１Ａにより
Ｚ軸まわりに回転する。直角プリズム２８がＺ軸まわり
に回転することにより感光基板Ｐ上におけるマスクＭの
パターンの像はＺ軸まわりに回転する。すなわち、直角
プリズム２８はローテーション調整機構としての機能を
有している。駆動装置５１Ａの駆動速度及び駆動量は制
御装置ＣＯＮＴにより制御されるようになっている。駆
動装置５１Ａは制御装置ＣＯＮＴの制御に基づいて、直
角プリズム２８を所定速度で所定量（所定角度）回転す
る。

【００４３】反射屈折型光学系２４により形成されるパ
ターンの中間像位置には視野絞り２６が配置されてい
る。視野絞り２６は、感光基板Ｐ上における投影領域を
設定するものである。視野絞り２６を透過した光束は、
２組目の反射屈折型光学系２５に入射する。

【００４４】反射屈折型光学系２５は、反射屈折型光学
系２４と同様に、ローテーション調整機構としての直角
プリズム（補正機構）３１と、レンズ３２と、凹面鏡３
３とを備えている。直角プリズム３１もモータなどの駆
動装置５１Ｂの駆動によりＺ軸まわりに回転するように
なっており、回転することで感光基板Ｐ上におけるマス
クＭのパターンの像をＺ軸まわりに回転する。駆動装置
５１Ｂの駆動速度及び駆動量は制御装置ＣＯＮＴにより
制御されるようになっており、駆動装置５１Ｂは制御装
置ＣＯＮＴの制御に基づいて、直角プリズム３１を所定
速度で所定量（所定角度）回転する。

【００４５】反射屈折型光学系２５から射出した光束
は、スケーリング調整機構（補正機構）２７を通り、感
光基板Ｐ上にマスクＭのパターンの像を正立等倍で結像
する。スケーリング調整機構２７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
ーンの像の倍率（スケーリング）調整を行うようになっ
ている。このとき、両凸レンズは駆動装置５２により移
動するようになっており、駆動装置５２は制御装置ＣＯ
ＮＴにより制御される。駆動装置５２は制御装置ＣＯＮ
Ｔの制御に基づいて、両凸レンズを所定速度で所定量移
動させる。

【００４６】図４は、感光基板Ｐ上における投影光学系
ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれによる投影領域３４ａ〜３４
ｅを示す平面図である。各投影領域３４ａ〜３４ｅのそ
れぞれは視野絞り２６により所定の形状に設定されるよ
うになっており、本実施形態においては台形形状を有し
ている。投影領域３４ａ、３４ｃ、３４ｅと投影領域３
４ｂ、３４ｄ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３４ａ〜３４ｅのそれぞれは隣り合う
投影領域の端部（境界部）どうし（３５ａと３５ｂ、３
５ｃと３５ｄ、３５ｅと３５ｆ、３５ｇと３５ｈ）が二
点鎖線で示すように、Ｙ軸方向に重ね合わせるように並
列配置され、Ｘ軸方向における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。すなわち、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設定
されている。

【００４７】このように、投影領域３４ａ〜３４ｅのそ
れぞれが重ね合わせられる継ぎ部３６ａ〜３６ｄによ
り、継ぎ部３６ａ〜３６ｄにおける光学収差の変化や照
度変化が滑らかになる。なお、本実施形態の投影領域３
４ａ〜３４ｅの形状は台形であるが、六角形や菱形、あ
るいは平行四辺形であっても構わない。

【００４８】図１に戻って、基板ステージＰＳＴ上には
感光基板Ｐの露光面とほぼ同じ高さにディテクタ４１が
配設されている。ディテクタ４１は、感光基板Ｐ上の露
光光の光量に関する情報（照度）を検出する照度センサ
であってＣＣＤセンサにより構成されており、感光基板
Ｐ上の投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５のそれぞれに対応する
位置の露光光の照度を検出し、検出した検出信号を制御
装置ＣＯＮＴへ出力する。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）により感光基板Ｐと同一平面の高さに設置されてお
り、ディテクタ駆動部により走査方向（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。
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軸方向の移動と照度センサ駆動部
によるＹ軸方向の移動とにより、投影光学系ＰＬ１〜Ｐ
Ｌ５に対応する投影領域３４ａ〜３４ｅのそれぞれの下
で走査する。したがって、感光基板Ｐ上の投影領域３４
ａ〜３４ｅ及びこれら各投影領域３４ａ〜３４ｅの各境
界部３５ａ〜３５ｈにおける露光光の照度はディテクタ
４１により２次元的に検出されるようになっている。デ
ィテクタ４１により検出された露光光の照度は制御装置
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
の各駆動量により、ディテクタ４１の位置を検出可能と
なっている。

【００４９】図５は、投影光学系ＰＬ１のシフト調整機
構２３により感光基板Ｐ上における投影領域（パターン
像）３４ａの位置が補正される様子を示す模式図であ
る。図５（ａ）に示すように、シフト調整機構２３のう
ち平行平面ガラス板２３Ａが図中実線で示す基準位置に
ある場合には、すなわち、平行平面ガラス板２３Ａの法
線がＺ軸と平行である場合には、図５（ｂ）に実線で示
すように、感光基板Ｐ上において投影領域３４ａ（３４
ａ₁）は所定位置に設定される。一方、図５（ａ）の破
線で示すように、平行平面ガラス板２３Ａが駆動装置５
０Ａの駆動によりＹ軸まわりに所定量回転した場合に
は、図５（ｂ）に破線で示すように、感光基板Ｐ上にお
ける投影領域３４ａ（３４ａ₂）の位置はＸ軸方向に所
定量移動（シフト）する。ここで、感光基板Ｐ上におけ
る投影領域３４ａ₁から投影領域３４ａ₂への移動量（補
正量）ｘ_34a、すなわち、感光基板Ｐ上での投影領域３
４ａのＸ軸方向における位置は、平行平面ガラス板２３
ＡのＹ軸まわりの回転量（角度）θ、すなわち、駆動装
置５０Ａの駆動量に応じて設定される。また、投影領域
３４ａ₁から投影領域３４ａ₂への移動速度（補正速度）
Ｖｘ_34aは、平行平面ガラス板２３ＡのＹ軸まわりの回
転速度Ｖ_θ、すなわち、駆動装置５０Ａの駆動速度に応
じて設定される。

【００５０】同様に、感光基板Ｐ上での投影領域３４ａ
のＹ軸方向における移動量（補正量）ｙ_34aは、平行平
面ガラス板２３ＢのＸ軸まわりの回転量、すなわち、駆
動装置５０Ｂの駆動量に応じて設定され、投影領域３４
ａのＹ軸方向における移動速度（補正速度）Ｖｙ
_34aは、平行平面ガラス板２３ＢのＸ軸まわりの回転速
度、すなわち、駆動装置５０Ｂの駆動速度に応じて設定
される。

【００５１】更に、ローテーション補正についても同様
であり、図６（ａ）に示すように、感光基板Ｐ上での投
影領域３４ａの回転量（補正量）Ｒ_34a、すなわち、感
光基板Ｐ上での投影領域３４ａのＺ軸まわり方向におけ
る位置は、三角プリズム２８，３１のＺ軸まわりの回転
量、すなわち、駆動装置５１Ａ，５１Ｂの駆動量に応じ
て設定され、投影領域３４ａの回転速度（補正速度）Ｖ
Ｒ_34aは、三角プリズム２８，３１のＺ軸まわりの回転
速度、すなわち、駆動装置５１Ａ，５１Ｂの駆動速度に
応じて設定される。

【００５２】スケーリング補正についても同様であり、
図６（ｂ）に示すように、感光基板Ｐ上での投影領域３
４ａの倍率（補正量）Ｓｋは、スケーリング調整機構２
７のＺ軸方向への移動量、すなわち、駆動装置５２の駆
動量に応じて設定され、投影領域の倍率変化速度（補正
速度）ＶＳｋは、スケーリング調整機構２７のＺ軸方向
への移動速度、すなわち、駆動装置５２の駆動速度に応
じて設定される。

【００５３】そして、これら各シフト調整機構、ローテ
ーション調整機構、及びスケーリング調整機構のそれぞ
れを同時に又は選択的に駆動することにより、投影領域
３４ａの感光基板Ｐ上における位置及び形状を任意に設
定することができる。以上、投影領域３４ａについて説
明したが、他の投影領域３４ｂ〜３４ｅについても、投
影光学系ＰＬ２〜ＰＬ５のそれぞれに設けられている各
シフト調整機構、ローテーション調整機構、及びスケー
リング調整機構のそれぞれを同時に又は選択的に駆動す
ることにより、感光基板Ｐ上における位置及び形状を任
意に設定することができる。

【００５４】図７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（共通パターン）４４と、該画素
パターン４４のＹ方向両端に位置する周辺回路パターン
（非共通パターン）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。

【００５５】また、マスクＭのパターン領域の周囲に
は、該マスクＭの隅部に位置してマスクマーク４６ａ〜
４６ｄが形成されている。マスクマーク４６ａ〜４６ｄ
は、マスクＭのアライメントの際の各種補正量算出に用
いられるものであって、Ｃｒ等により十字形状に形成さ
れている。

【００５６】さらに、マスクＭには、Ｘ軸方向に沿った
両側縁中央（すなわち、マスクＭのＹ軸方向両端の中
央）の近傍に位置してマスクアライメントマーク５６
ａ、５６ｂがそれぞれ形成されている。マスクアライメ
ントマークは、感光基板Ｐとの位置合わせの際に用いら
れるものであって、上記マスクマーク４６ａ〜４６ｄと
同様に、Ｃｒ等により十字形状に形成されている。

【００５７】マスクＭと同様に、図８に示すように、感
光基板Ｐの投影領域の周囲には、該感光基板Ｐの隅部に
位置して基板マーク４７ａ〜４７ｄが形成されている。
基板マーク４７ａ〜４７ｄは、感光基板Ｐのアライメン
トの際の各種補正量算出に用いられるものであって、Ｃ
ｒ等により十字形状の透過部４８が形成されたものであ
る。

【００５８】感光基板Ｐにも、Ｘ軸方向に沿った両側縁
中央（すなわち、感光基板ＰのＹ軸方向両端の中央）の
近傍に位置して基板アライメントマーク５７ａ、５７ｂ
がそれぞれ形成されている。基板アライメントマーク
は、マスクＭとの位置合わせの際に用いられるものであ
って、上記基板マーク４７ａ〜４７ｄと同様に、Ｃｒ等
により十字形状の透過部が形成されたものである。

【００５９】これらマスクマーク４６ａ〜４６ｄ、基板
マーク４７ａ〜４７ｄ及びマスクアライメントマーク５
６ａ、５６ｂ、基板アライメントマーク５７ａ、５７ｂ
は、図１においてマスクＭの上方に設置されたアライメ
ント系（位置検出部）４９ａ，４９ｂにより検出される
ようになっている。アライメント系４９ａ，４９ｂは、
Ｘ軸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する構成となってい
る。

【００６０】次に、上述した露光装置ＥＸを用いてマス
クＭのパターンを感光基板Ｐに露光する方法について説
明する。ここで、以下の説明では、図４に示すように、
台形形状の投影領域３４ａ〜３４ｅにおける長辺の長さ
をＬ１、短辺の長さをＬ２、隣り合う投影領域の間隔
（投影領域のＹ軸方向におけるピッチ）をＬ３とする。
また、図８に示すように、感光基板Ｐには、画素パター
ン５０と、画素パターン５０のＹ軸方向両端に周辺回路
パターン５１ａ、５１ｂとが形成され、感光基板Ｐの周
辺回路パターン５１ａ，５１ｂは、図７に示すマスクＭ
の周辺回路パターン４５ａ，４５ｂが複数の投影光学系
のうち両端外側の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ５で投影露光
されることにより形成されるものとする。このとき、マ
スクＭの周辺回路パターン４５ａ，４５ｂは、投影光学
系ＰＬ１，ＰＬ５を介して感光基板Ｐに投影露光されて
周辺回路パターン５１ａ，５１ｂを形成するように、マ
スクＭ上に形成されている。そして、感光基板Ｐの周辺
回路パターン５１ａ，５１ｂと、マスクＭの周辺回路パ
ターン４５ａ，４５ｂとは同一寸法、同一形状に形成さ
れる。また、感光基板Ｐの画素パターン５０において、
Ｘ軸方向の長さをＬ５、Ｙ軸方向の長さをＬ６とする。
一方、マスクＭの画素パターン４４において、Ｙ軸方向
の長さをＬ９とし、両端外側の投影光学系ＰＬ１，ＰＬ
５でのみ露光されるＹ軸方向の長さをそれぞれＬ１０，
Ｌ１１とする。ここで、マスクＭの画素パターン４４の
Ｘ軸方向における長さは、感光基板Ｐの画素パターン５
０と同じＬ５である。

【００６１】本実施形態における露光処理では、図８に
示すように、感光基板Ｐ上の全体の露光パターンを、Ｙ
軸方向に長さＬ１２を有し、周辺回路パターン５１ａ及
び画素パターン５０の一部を含む分割パターン５３と、
Ｙ軸方向に長さＬ１３を有し、画素パターン５０の一部
を有する分割パターン５４と、Ｙ軸方向に長さＬ１３を
有し、周辺回路パターン５１ｂ及び画素パターン５０の
一部を含む分割パターン５５との３つの領域に分割し、
計３回の走査露光を行うものとする。

【００６２】長さＬ１２は、投影領域３４ａの短辺の＋
Ｙ方向端点と投影領域３４ｄ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。長さＬ１３は、投影
領域３４ｂの長辺の＋Ｙ方向端点と投影領域３４ｃ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。長さＬ１４は、投影領域３４ｂの長辺の＋Ｙ方向の
端点と投影領域３４ｅ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５３と分割パターン５
４とは、継ぎ部５８ａで重ね合わせられ、分割パターン
５４と分割パターン５５とは、継ぎ部５８ｂで重ね合わ
せられるものとする。また、継ぎ部５８ａ，５８ｂは、
投影領域３４ａ〜３４ｅの継ぎ部３６ａ〜３６ｄと同一
距離それぞれ重ね合わせられるものとする。

【００６４】図９は本発明に係る露光方法を示すフロー
チャート図である。以下、図９を参照しながら本発明の
露光方法の第１実施形態について説明する。

【００６５】露光装置ＥＸは露光動作を開始する（ステ
ップＳＡ０）。まず、基板ステージＰＳＴに設けられて
いるディテクタ４１が投影領域３４ａ〜３４ｅの照度を
検出する（ステップＳＡ１）。具体的には、制御装置Ｃ
ＯＮＴがフィルタ駆動部２１Ｄへ指示を出し、光源６か
らの光束が最大透過率でフィルタ２１を透過するように
フィルタ２１を移動させる。フィルタ２１が移動する
と、光源６から楕円鏡６ａを介して光束が照射される。
照射された光束は、フィルタ２１、ハーフミラー１９、
マスクＭ、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５等を透過した後、
基板ステージＰＳＴ上に到達する。このとき、マスクＭ
はマスクステージＭＳＴに支持されていないか、もしく
は照明領域にパターン等が形成されていない位置になる
ように退避されているとともに、感光基板Ｐも基板ステ
ージＰＳＴに支持されていない。

【００６６】これと同時に、ディテクタ４１がＸ軸方向
及びＹ軸方向に移動され、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５の
それぞれに対応した投影領域３４ａ〜３４ｅを走査す
る。走査するディテクタ４１により、各投影領域３４ａ
〜３４ｅにおける照度及び境界部３５ａ〜３５ｈにおけ
る照度Ｗａ〜Ｗｈが順次検出される。ディテクタ４１は
境界部３５ａ〜３５ｈを含む投影領域３４ａ〜３４ｅの
照度の検出結果を制御装置ＣＯＮＴへ出力する。同時
に、光源６から照射された光束は、ハーフミラー１９に
よりその一部がディテクタ２０へ入射する。ディテクタ
２０は、入射した光束の照度を検出し、照度の検出結果
を制御装置ＣＯＮＴへ出力する。制御装置ＣＯＮＴは、
ディテクタ２０，４１で計測した各光路毎の照度および
境界部３５ａ〜３５ｈにおける照度Ｗａ〜Ｗｈを記憶す
る。

【００６７】制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ４１の検
出結果に基づいて、各投影領域３４ａ〜３４ｅの照度が
略等しくなるように、且つ（｜Ｗａ−Ｗｂ｜、｜Ｗｃ−
Ｗｄ｜、｜Ｗｅ−Ｗｆ｜）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１
０ａ〜１０ｅ毎にフィルタ２１を駆動させる。これによ
り、各光路毎の光束の光量が補正される。なお、このと
き、光源６から照射された光束は、ハーフミラー１９に
よりその一部がディテクタ２０へ入射されており、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ＣＯＮＴへ出力している。したがっ
て、制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ２０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２１Ｄを制御することで各光路毎の光量を
調整してもよい。

【００６８】制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ４１で検
出した投影領域３４ａ〜３４ｅにおける照度の検出結果
と、感光基板Ｐ上に露光する露光量の目標露光量とに基
づいて、マスクＭと感光基板Ｐとの同期移動速度を設定
する（ステップＳＡ２）。すなわち、感光基板Ｐ上にお
ける露光量は照度と時間との積であるため、ディテクタ
４１で検出した感光基板Ｐ上における照度と、予め設定
した目標露光量とに応じて、同期移動速度が一義的に設
定される。例えば、照度が低い場合には同期移動速度は
低速に設定され、照度が高い場合には同期移動速度は高
速に設定される。ここで、制御装置ＣＯＮＴには、所定
の露光量を得るための同期移動速度と照度との関係（デ
ータテーブル）が記憶されている。制御装置ＣＯＮＴは
前記関係に基づいて、同期移動速度を設定する。制御装
置ＣＯＮＴは、設定した同期移動速度に関する情報を記
憶する。

【００６９】次いで、マスクＭ及び感光基板Ｐが、マス
クステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴのそれぞれに
搬送され、支持される。制御装置ＣＯＮＴは、アライメ
ント系（位置検出部）４９ａ，４９ｂを用いて、マスク
Ｍと感光基板Ｐとを位置合わせ（アライメント）する
（ステップＳＡ３）。具体的には、マスクＭ及び感光基
板Ｐが、マスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴ
のそれぞれに搬送、支持されると、レジストに非感光で
ある波長からなる照明光がアライメント系４９ａから不
図示の反射鏡を介して−Ｚ軸方向に射出される。射出さ
れた照明光は、マスクＭのマスクアライメントマーク５
６ａに照射されるとともに、マスクＭを透過して外側に
位置する投影光学系ＰＬ１を介して感光基板Ｐ上の基板
アライメントマーク５７ａに照射される。基板アライメ
ントマーク５７ａで発生した光（反射光）は、投影光学
系ＰＬ１、マスクＭ及び反射鏡を介してアライメント系
４９ａに入射する。一方、マスクアライメントマーク５
６ａで反射した反射光も、反射鏡を介してアライメント
系４９ａに入射する。

【００７０】アライメント系４９ａは、マスクＭおよび
感光基板Ｐからの反射光に基づいて各アライメントマー
ク５６ａ、５７ａの位置を検出する。具体的には、アラ
イメント系４９ａは、該アライメント系４９ａ中の図示
しない結像光学系を介して二次元ＣＣＤの撮像面上にマ
スクＭおよび感光基板Ｐからの反射光を同時に結像し、
マスクアライメントマーク５６ａが基板アライメントマ
ーク５７ａの透過部４８に重なった撮像画像を画像処理
する。アライメント系４９ａの検出結果は制御装置ＣＯ
ＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴはアライメント系４
９ａの検出結果に基づいて、マスクアライメントマーク
５６ａと基板アライメントマーク５７ａとの位置ずれ
量、すなわち、マスクＭと感光基板Ｐとの位置ずれ量を
求める。

【００７１】次に、基板ステージＰＳＴがマスクステー
ジＭＳＴに対して＋Ｙ軸方向に移動される。そして、上
記と同様の手順により、アライメント系４９ｂがマスク
アライメントマーク５６ｂ及び基板アライメントマーク
５７ｂを検出する。アライメント系４９ｂの検出結果は
制御装置ＣＯＮＴへ出力され、制御装置ＣＯＮＴはアラ
イメント系４９ｂの検出結果に基づいてマスクＭと感光
基板Ｐとの位置ずれ量を求める。制御装置ＣＯＮＴは、
前記求めた結果から、マスクステージＭＳＴ又は基板ス
テージＰＳＴを微動させて、マスクＭと感光基板Ｐとの
位置合わせを行う。なお、このときの照明光は、マスク
Ｍのマスクアライメントマーク５６ｂに照射されるとと
もに、マスクＭを透過して外側に位置する投影光学系Ｐ
Ｌ５を介して感光基板Ｐ上の基板アライメントマーク５
７ｂに照射される。

【００７２】更に、上記マスクアライメントマーク５６
ａ，５６ｂ及び基板アライメントマーク５７ａ，５７ｂ
の検出手順と同様の手順により、マスクステージＭＳＴ
と基板ステージＰＳＴとがステップ移動しながらマスク
マーク４６ａ〜４６ｄと基板マーク４７ａ〜４７ｄとを
順次重ね合わせつつアライメント系４９ａ，４９ｂがマ
ーク位置を検出する。アライメント系４９ａ，４９ｂの
検出結果は制御装置ＣＯＮＴへ出力され、制御装置ＣＯ
ＮＴはアライメント系４９ａ，４９ｂの検出結果に基づ
いて、マスクマーク４６ａ〜４６ｄと基板マーク４７ａ
〜４７ｂとの位置ずれ量を求める。制御装置ＣＯＮＴは
前記求めた結果に基づいて、マスクＭと感光基板Ｐとの
位置ずれ量を検出する。

【００７３】制御装置ＣＯＮＴは、求めた位置ずれ量に
基づいて、マスクＭと感光基板Ｐとの相対的なシフト、
ローテーション、スケーリングに関する補正量を設定す
る（ステップＳＡ４）。すなわち、制御装置ＣＯＮＴ
は、マスクＭと感光基板Ｐとを位置合わせするためにア
ライメント系４９ａ，４９ｂを用いてマスクマーク４６
ａ〜４６ｄ及び基板マーク４７ａ〜４７ｄの位置情報を
検出し、得られた位置情報に対して統計演算を行って感
光基板Ｐ上に設定された全てのパターンの位置を求め
る。そして、求めた位置情報と理想位置（理想格子）と
に基づいてパターンの像特性、すなわち、シフト、ロー
テーション、スケーリング、ひいては感光基板Ｐの変形
量を求める。そして、先に感光基板Ｐに形成されている
パターンに対して、次のパターンを所定の位置関係で積
み重ねることができるように、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ
５のそれぞれに設けられているシフト調整機構２３、ロ
ーテーション調整機構２８，３１、スケーリング調整機
構２７それぞれの補正量、すなわち、図５及び図６を用
いて説明したｘ_34a、ｙ_34a、Ｒ_34a、Ｓｋなどを求め
る。換言すれば、制御装置ＣＯＮＴは、アライメント系
４９ａ，４９ｂのアライメント結果に基づいて、駆動装
置５０Ａ，５０Ｂ，５１Ａ，５１Ｂ，５２の駆動量を設
定する。

【００７４】次に、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳＡ
２で設定した同期移動速度に基づいて、投影光学系ＰＬ
１〜ＰＬ５のそれぞれに設けられているシフト調整機構
２３、ローテーション調整機構２８，３１、スケーリン
グ調整機構２７それぞれの補正速度、すなわち、図５及
び図６を用いて説明したＶｘ_34a、Ｖｙ_34a、ＶＲ_34a、
ＶＳｋなどを求める（ステップＳＡ５）。換言すれば、
制御装置ＣＯＮＴは、設定した同期移動速度に応じて、
駆動装置５０Ａ，５０Ｂ，５１Ａ，５１Ｂ，５２の駆動
速度を設定する。

【００７５】このように、同期移動速度に応じて駆動装
置の駆動速度を設定することにより、同期移動速度が変
化しても、先に感光基板Ｐに形成されているパターンに
対して、次のパターンを所定の位置関係で積み重ねるこ
とができる。このことを図１０の模式図を参照しながら
説明する。図１０（ａ）は、矢印ｘ１方向に走査する感
光基板Ｐの同期移動速度Ｖａと、感光基板Ｐの変形に応
じた補正機構の駆動速度Ｖｄとの関係が適切である場合
を示した図である。なお、前述したように、感光基板Ｐ
の変形はアライメント系４９ａ，４９ｂの検出結果に基
づいて求めることができる。図１０（ａ）において、破
線で示す目標非線形補正量と実線で示す実際の非線形補
正量とは一致している。位置ｐ１〜ｐ５は、図１３同
様、走査方向において感光基板Ｐ上に等間隔で設定され
た位置を示している。また、図１０（ａ）における間隔
Ｔａは基準点（例えば投影光学系の光軸）を位置ｐ１
（ｐ２，ｐ３，ｐ４）が通過してから位置ｐ２（ｐ３，
ｐ４，ｐ５）が通過するまでの時間を表している。つま
り、時間Ｔａが短い場合は、同期移動速度が速いことを
示しており、時間Ｔａが長い場合は、同期移動速度が遅
いことを示している。そして、補正機構の駆動開始点
は、感光基板Ｐが走査方向に所定量だけ移動した時点、
つまり、基準点を位置ｐ１〜ｐ５のそれぞれが通過した
時点に設定されている。図１０（ｂ）に示すように、例
えば光源６の出力が低下してディテクタ４１で検出され
る照度が低下し、同期移動速度をＶａより遅くしてＶｂ
とした場合（このとき、時間Ｔｂは時間Ｔａより長
い）、同期移動速度Ｖｂに応じて、補正機構の駆動速度
をＶｄより遅くしてＶｄ₁とすることにより、補正機構
の駆動開始点を、位置ｐ１〜ｐ５のそれぞれが基準点を
通過した時点に設定したとしても、破線で示す目標非線
形補正量と実線で示す実際の非線形補正量とを一致させ
ることができる。一方、図１０（ｃ）に示すように、例
えばレシピの変化で光源６の出力が上昇してディテクタ
４１で検出される照度が上昇し、同期移動速度をＶａよ
り速くしてＶｃとした場合（このとき、時間Ｔｃは時間
Ｔａより短い）、同期移動速度Ｖｃに応じて、補正機構
の駆動速度をＶｄより速くしてＶｄ₂とすることによ
り、補正機構の駆動開始点を、位置ｐ１〜ｐ５のそれぞ
れが基準点を通過した時点に設定したとしても、破線で
示す目標非線形補正量と実線で示す実際の非線形補正量
とを一致させることができる。

【００７６】ここで、図１０において、補正速度及び補
正量は、同期移動に合わせて逐次連続した値に設定され
ている。こうすることにより、補正機構による像特性の
補正を円滑に行うことができる。

【００７７】なお、同期移動速度に応じて補正速度を設
定するかわりに、同期移動速度に応じて、感光基板Ｐ上
の走査方向における各位置における補正量を設定するよ
うにしてもよい。

【００７８】また、図１０を用いた説明では、補正機構
の駆動開始点は、感光基板Ｐが走査方向に所定量だけ移
動した時点、すなわち、位置ｐ１〜ｐ５のそれぞれが基
準点を通過した時点に設定されているが、駆動装置の時
間応答特性を予め求めておき、この求めた結果及び同期
移動速度に応じて、補正機構を駆動する駆動開始点を設
定するようにしてもよい。例えば、同期移動速度が速く
なると、駆動装置であるモータは時間応答遅れにより同
期移動速度に追従できなくなるおそれがある。この場
合、モータの時間応答特性を予め求めておき、例えば同
期移動速度が設定値以上になったら、制御装置ＣＯＮＴ
は、前記求めた時間応答特性に基づいて、モータに対し
て駆動開始信号を出すタイミングを、位置ｐ１〜ｐ５の
それぞれが基準点を通過する時点より前に遡った時点に
設定する。こうすることにより、同期移動速度が速くな
っても、補正機構による像特性の補正を円滑に行うこと
ができる。

【００７９】以上のようにして同期移動速度に応じた補
正機構の補正速度及び補正量を設定したら、実際に感光
基板Ｐに対する露光処理が行われる。はじめに、分割パ
ターン５３に対応する部分の露光処理が行われる。この
場合、投影光学系ＰＬ５に対応する照明系モジュール１
０ｅの照明シャッタ１２がシャッタ駆動部１２Ｄを介し
て光路中に挿入され、図８に示すように、投影領域３４
ｅに対応する光路の照明光が遮光される。このとき、照
明系モジュール１０ａ〜１０ｄの照明シャッタ１２は各
光路を開放している。これにより、マスクＭには、周辺
回路４５ａと画素パターン４４の一部を含むＹ軸方向の
長さＬ１２の照明領域が設置される（ステップＳＡ
６）。

【００８０】次いで、制御装置ＣＯＮＴは、マスクステ
ージＭＳＴで支持したマスクＭと基板ステージＰＳＴで
支持した感光基板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（ステップＳＡ７）。これにより、図
８に示すように、感光基板Ｐ上には、投影光学系ＰＬ
１，ＰＬ２，ＰＬ３，ＰＬ４で設定された投影領域に対
応する分割パターン５３が露光される。

【００８１】ここで、走査露光をする際の同期移動速度
は、ステップＳＡ２において設定した値である。また、
走査露光は、同期移動速度に応じて駆動速度又は駆動量
が設定された補正機構（シフト調整機構２３、ローテー
ション調整機構２８，３１、スケーリング調整機構２
７）により像特性（シフト、ローテーション、スケーリ
ング）を補正しつつ行われる。このときの補正機構の駆
動速度又は駆動量は、ステップＳＡ４やステップＳＡ５
で設定されている。

【００８２】次に、二回目の走査露光を行うため、制御
装置ＣＯＮＴは基板ステージＰＳＴを所定位置に対して
位置合わせする。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、基
板ステージＰＳＴを＋Ｙ方向に所定距離ＰＳ１ステップ
移動するとともに、位置の微調整を行う。この距離ＰＳ
１は、投影領域のＹ軸方向におけるピッチＬ３の三つ分
に相当する。また、制御装置ＣＯＮＴは、マスクステー
ジＭＳＴを所定の位置に対して位置合わせする。具体的
には、制御装置ＣＯＮＴは、感光基板Ｐ上のパターン継
ぎ部５８ａにおいて、画素パターン５０が連続するよう
に、マスクステージＭＳＴをＹ軸方向に所定距離シフト
する（ステップＳＡ８）。

【００８３】制御装置ＣＯＮＴは、二回目の走査露光を
投影領域３４ｂ、３４ｃで行うため、この投影領域３４
ｂ、３４ｃの照度を補正する。更に、制御装置ＣＯＮＴ
は、一回目の走査露光時に感光基板Ｐの継ぎ部５８ａを
露光した投影領域３４ｄと、二回目の走査露光時に継ぎ
部５８ａを露光する投影領域３４ｂとの照度を補正す
る。具体的には、投影領域３４ｂ、３４ｃの端部３５
ｃ、３５ｄ間の照度差（｜Ｗｃ−Ｗｄ｜）、および一回
目の走査露光時の投影領域３４ｄの端部３５ｇと二回目
の走査露光時の投影領域３４ｂの端部３５ｂとの間の照
度差（｜Ｗｇ−Ｗｂ｜）が最小になるように、制御装置
ＣＯＮＴは照明系モジュール１０ｂ、１０ｃ毎にディテ
クタ２０で各光路の照度を計測しながらフィルタ２１を
駆動させる。これにより、各光路の光束の光量が補正さ
れる。

【００８４】制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬ１，
ＰＬ４，ＰＬ５に対応する照明系モジュール１０ａ、１
０ｄ、１０ｅの照明シャッタ１２を、シャッタ駆動部１
２Ｄを介して光路中に挿入し、投影領域３４ａ、３４
ｄ、３４ｅに対する光路の照明光をそれぞれ遮光する
（照明系モジュール１０ｂ、１０ｃの照明シャッタ１２
は、各光路を開放する）。これにより、マスクＭには、
画素パターン４４の一部を含むＹ方向の長さＬ１３の照
明領域が設定される（ステップＳＡ９）。

【００８５】制御装置ＣＯＮＴは、マスクＭと感光基板
Ｐとを再度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ＳＡ１０）。これにより、図８に示すよ
うに、感光基板Ｐ上には、投影光学系ＰＬ２，ＰＬ３の
投影領域３４ｂ、３４ｃで設定された照明領域に対応す
る分割パターン５４が、継ぎ部５８ａにおいて分割パタ
ーン５３と重複した状態で露光される。

【００８６】ここで、走査露光をする際の同期移動速度
は、ステップＳＡ２において設定した値である。また、
走査露光は、同期移動速度に応じて駆動速度又は駆動量
が設定された補正機構（シフト調整機構２３、ローテー
ション調整機構２８，３１、スケーリング調整機構２
７）により像特性（シフト、ローテーション、スケーリ
ング）を補正しつつ行われる。このときの補正機構の駆
動速度又は駆動量は、ステップＳＡ４やステップＳＡ５
で設定されている。

【００８７】次に、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージ
ＰＳＴを＋Ｙ方向に距離ＰＳ２分ステップ移動させる。
この距離ＰＳ２は、投影領域のＹ軸方向のピッチＬ３の
二つ分に相当する。また、制御装置ＣＯＮＴは、感光基
板Ｐ上のパターン継ぎ部５８ｂにおいて、画素パターン
５０が連続するように、マスクステージＭＳＴを一回目
の走査露光時のマスクＭの位置に対してＹ軸方向に所定
距離シフトする（ステップＳＡ１１）。

【００８８】制御装置ＣＯＮＴは、三回目の走査露光を
投影領域３４ｂ〜３４ｅで行うため、該投影領域３４ｂ
〜３４ｅの照度を補正する。更に、制御装置ＣＯＮＴ
は、二回目の走査露光時に感光基板Ｐの継ぎ部５８ｂを
露光した投影領域３４ｃと、三回目の走査露光時に継ぎ
部５８ｂを露光する投影領域３４ｂとの照度を補正す
る。具体的には、投影領域３４ｂ〜３４ｅの端部３５
ｃ、３５ｄ間、端部３５ｅ、３５ｆ間、端部３５ｇ、３
５ｈ間の照度差（｜Ｗｃ−Ｗｄ｜、｜Ｗｅ−Ｗｆ｜、｜
Ｗｇ−Ｗｈ｜）、および二回目の走査露光時の投影領域
３４ｃの端部３５ｅと三回目の走査露光時の投影領域３
４ｂの端部３５ｂとの間の照度差（｜Ｗｅ−Ｗｂ｜）が
最小になるように、制御装置ＣＯＮＴは各照明系モジュ
ール１０ｂ〜１０ｅ毎にディテクタ２０で各光路の光束
の照度を計測しながらフィルタ２１を駆動させる。これ
により、各光路の光束の光量が補正される。

【００８９】制御装置ＣＯＮＴは、投影光学系ＰＬ１に
対応する照明系モジュール１０ａの照明シャッタ１２
を、シャッタ駆動部１６を介して光路中に挿入し、図８
に示すように、投影領域３４ａに対する光路の照明光を
遮光する（照明系モジュール１０ｂ〜１０ｅの照明シャ
ッタ１２は、各光路を開放する）。これにより、マスク
Ｍには、周辺回路パターン４５ｂと画素パターン４４の
一部を含むＹ軸方向の長さＬ１４の照明領域が設定され
る（ステップＳＡ１２）。

【００９０】制御装置ＣＯＮＴは、マスクＭと感光基板
Ｐとを再度Ｘ軸方向に同期移動して三回目の走査露光を
行う（ステップＳＡ１３）。これにより、図８に示すよ
うに、感光基板Ｐ上には、投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ５ｅ
の投影領域３４ｂ〜３４ｅで設定された照明領域に対応
する分割パターン５５が、継ぎ部５８ｂにおいて分割パ
ターン５４と重複した状態で露光される。

【００９１】ここで、走査露光をする際の同期移動速度
は、ステップＳＡ２において設定した値である。また、
走査露光は、同期移動速度に応じて駆動速度又は駆動量
が設定された補正機構（シフト調整機構２３、ローテー
ション調整機構２８，３１、スケーリング調整機構２
７）により像特性（シフト、ローテーション、スケーリ
ング）を補正しつつ行われる。このときの補正機構の駆
動速度又は駆動量は、ステップＳＡ４やステップＳＡ５
で設定されている。かくして、一枚のマスクＭを用い
て、該マスク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ＳＡ１４）。

【００９２】以上説明したように、マスクＭと感光基板
Ｐとの同期移動速度に応じて、感光基板Ｐに投影される
パターンの像特性を補正する補正速度あるいは補正量を
設定するようにしたので、同期移動速度が変化しても目
標補正量と実際の補正量とを一致させることができる。
したがって、パターンを所定の位置関係で精度良く積み
重ねることができ、精度良い露光処理を行うことができ
る。

【００９３】ここで、本実施形態における露光方法は、
マスクＭと感光基板Ｐとを同期移動しつつ露光する走査
露光であるため、補正機構としてシフト調整機構のみを
設け、このシフト調整機構で像の位置を補正しつつ走査
露光を行うことで、非線形補正を行うことができる。一
方、補正機構として、シフト調整機構、ローテーション
調整機構、スケーリング調整機構のそれぞれを設け、こ
れら３つの調整機構で像の位置や大きさ（形状）を補正
しつつ走査露光を行うことで、より精度良い非線形補正
を行うことができる。

【００９４】なお、上記実施形態における露光装置ＥＸ
は、互いに隣接する複数の投影光学系を有する、いわゆ
るマルチレンズ走査型露光装置であるが、投影光学系が
１つである走査型露光装置ついても、本発明を適用する
ことができる。

【００９５】なお、上記実施形態において、１回の走査
露光における同期移動速度は等速であるように説明した
が、連続的に変化させてもよい。補正機構は、同期移動
速度の変化に応じて、補正速度及び補正量のいずれか一
方を逐次連続した値に設定されることにより、像の非線
形補正を行うことができる。

【００９６】次に、本発明の露光方法の第２実施形態に
ついて、図１１を参照しながら説明する。露光装置ＥＸ
は露光動作を開始する（ステップＳＢ０）。マスクステ
ージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴのそれぞれにマスク
Ｍ及び感光基板Ｐを搬送、支持させたら、制御装置ＣＯ
ＮＴはアライメント系（位置検出部）４９ａ，４９ｂを
用いてマスクマーク４６ａ〜４６ｄ及び基板マーク４７
ａ〜４７ｄを検出し、この検出結果に基づいて感光基板
Ｐのパターンのシフト、ローテーション、スケーリン
グ、ひいては感光基板Ｐの変形量を求める（ステップＳ
Ｂ１）。

【００９７】次いで、制御装置ＣＯＮＴは、前記アライ
メント系４９ａ，４９ｂによるアライメント結果、つま
り、マスクＭ又は感光基板Ｐの位置に応じて、補正機構
を駆動する駆動装置の駆動速度又は駆動量を設定する
（ステップＳＢ２）。

【００９８】そして、制御装置ＣＯＮＴは、マスクＭ又
は感光基板Ｐの位置に応じて設定した補正速度又は補正
量に基づいて像特性を補正しつつ、マスクＭと感光基板
Ｐとを同期移動しつつマスクＭのパターンを感光基板Ｐ
に投影露光する。このとき、マスクステージＭＳＴ及び
基板ステージＰＳＴの同期移動方向における移動速度
（走査速度）は速度検出装置７１，７２により検出され
ている。速度検出装置７１，７２の検出結果は制御装置
ＣＯＮＴに出力されている。また、各投影領域３４ａ〜
３４ｅのそれぞれに対応する光路の照度は、走査露光中
においても照明系モジュール１０ａ〜１０ｅのそれぞれ
に設けられているディテクタ２０により検出されてい
る。ディテクタ２０の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出
力されている（ステップＳＢ３）。

【００９９】ここで、何らかの理由で光源６の出力が低
下し、ディテクタ２０で検出される照度が低下したとす
る。低下した照度情報はディテクタ２０を介して制御装
置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴは、ディテク
タ２０で検出した照度情報に基づいて、感光基板Ｐが所
定の露光量で露光されるように基板ステージＰＳＴ及び
マスクステージＭＳＴの走査速度を低下するように、新
たな走査速度を設定する（ステップＳＢ４）。なお、こ
の新たに設定される基板ステージＰＳＴ及びマスクステ
ージＭＳＴの走査速度は、制御装置ＣＯＮＴに予め記憶
されている、目標露光量と照度と走査速度との関係（デ
ータテーブル）に基づいて設定される。

【０１００】速度を低下した基板ステージＰＳＴ及びマ
スクステージＭＳＴの同期移動方向における速度情報は
速度検出装置７１，７２に検出される。速度検出装置７
１，７２の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制
御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴ及びマスクステ
ージＭＳＴの速度変化に応じて、補正機構の補正速度及
び補正量を調整する（ステップＳＢ５）。すなわち、速
度検出装置７１，７２の検出結果が例えばＶａからＶｂ
へと低下したら、制御装置ＣＯＮＴは、補正機構の駆動
速度をＶｄからＶｄ₁に変化させる。なおこのとき、制
御装置ＣＯＮＴは、補正機構の駆動速度をＶｄからＶｄ
₁に変更する際に、ステップ的に変化させずに、同期移
動に合わせて逐次連続した値で変化させる。一方、速度
検出装置７１，７２の検出結果がＶａからＶｃへと上昇
したら、制御装置ＣＯＮＴは、補正機構の駆動速度をＶ
ｄからＶｄ₂へと変化させる。このときも制御装置ＣＯ
ＮＴは、補正機構の駆動速度をＶｄからＶｄ₂に変更す
る際に、ステップ的に変化させずに、同期移動に合わせ
て逐次連続した値で変化させる。かくして、マスクＭを
用いて、感光基板Ｐに対する継ぎ露光が完了する（ステ
ップＳＢ６）。

【０１０１】以上説明したように、実際の同期移動速度
を速度検出装置７１，７２（図１参照）で検出し、制御
装置ＣＯＮＴは、速度検出装置７１，７２の検出結果に
基づいて補正機構の駆動速度を制御するようにしてもよ
い。

【０１０２】なお、上記各実施形態における補正機構は
平行平面ガラス板や直角プリズム等であるが、これに限
定されるものではない。例えば、シフト調整機構とし
て、一対の偏角プリズムを露光光の光路上に設け、これ
らをＺ軸まわりに回転、あるいはＺ軸方向に移動させる
ことによっても、感光基板Ｐ上における像の位置を調整
することができる。

【０１０３】なお、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。

【０１０４】本実施形態の露光装置ＥＸの光源は、ｇ線
（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎ
ｍ）のみならず、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎ
ｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ₂レー
ザ（１５７ｎｍ）を用いることができる。

【０１０５】投影光学系ＰＬの倍率は等倍系のみなら
ず、縮小系及び拡大系のいずれでもよい。

【０１０６】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。

【０１０７】基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳ
Ｔ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。

【０１０８】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。

【０１０９】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。

【０１１０】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。

【０１１１】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。

【０１１２】半導体デバイスは、図１２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（レチクル）を製作する
ステップ２０２、デバイスの基材である基板（ウエハ、
ガラスプレート）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レチクルのパターンをウエハ
に露光するウエハ処理ステップ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。

【０１１３】

【発明の効果】本発明の露光方法及び露光装置によれ
ば、マスクと基板との同期移動速度に応じて、基板に投
影されるパターンの像の位置を補正する補正速度又は補
正量を設定するようにしたので、同期移動速度が変化し
ても目標補正量と実際の補正量とを一致させることがで
きる。したがって、パターンを所定の位置関係で精度良
く積み重ねることができ、精度良い露光処理を行うこと
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構成
図である。

【図２】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３】補正機構を備えた投影光学系を示す構成図であ
る。

【図４】投影領域を示す平面図である。

【図５】（ａ）はシフト調整機構を示す模式図であり、
（ｂ）はシフト調整されたパターン像を説明する図であ
る。

【図６】（ａ）はローテーション調整されたパターン像
を説明する図であり、（ｂ）はスケーリング調整された
パターン像を説明する図である。

【図７】マスクのパターンを示す平面図である。

【図８】感光基板のパターンを示す平面図である。

【図９】本発明の露光方法の第１実施形態を示すフロー
チャート図である。

【図１０】補正速度及び補正量を調整しつつパターン像
を露光した様子を説明する模式図である。

【図１１】本発明の露光方法の第２実施形態を示すフロ
ーチャート図である。

【図１２】半導体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】従来の露光方法の課題を説明する模式図であ
る。

【符号の説明】

２３シフト調整機構（補正機構）２７スケーリング調整機構（補正機構）２８，３１ローテーション調整機構（直角プリズ
ム、補正機構）４９ａ，４９ｂアライメント系（位置検出部）５０Ａ，５０Ｂ駆動装置５１Ａ，５１Ｂ駆動装置５２駆動装置ＣＯＮＴ制御装置ＥＸ露光装置ＭマスクＰ感光基板（基板）ＰＬ１〜ＰＬ５投影光学系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マスクと基板とを同期移動しつつ投影光
学系を介して前記マスクのパターンを前記基板に投影す
る露光方法において、前記投影光学系に設けられた補正機構により前記基板に
投影される前記パターンの像の位置を補正するととも
に、前記像の位置を補正する補正速度又は補正量を前記
同期移動速度に応じて設定することを特徴とする露光方
法。
【請求項２】前記マスクと前記基板とを位置合わせ
し、前記補正速度又は前記補正量を、前記位置合わせ結
果に基づいて設定することを特徴とする請求項１記載の
露光方法。
【請求項３】前記基板上に露光する露光量の目標露光
量に応じて前記同期移動速度を予め設定するとともに、
前記補正速度又は前記補正量を制御することを特徴とす
る請求項１又は２記載の露光方法。
【請求項４】前記マスク又は前記基板の移動速度を検
出し、前記補正速度又は前記補正量を、前記検出した移
動速度に基づいて設定することを特徴とする請求項１〜
３のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項５】前記補正速度又は前記補正量を、前記同
期移動に合わせて逐次連続した値に設定することを特徴
とする請求項１〜４のいずれか一項記載の露光方法。
【請求項６】マスクと基板とを同期移動しつつ投影光
学系を介して前記マスクのパターンを前記基板に投影す
る露光装置において、前記投影光学系に設けられ、前記基板に投影される前記
パターンの像特性を補正する補正機構と、前記補正機構を駆動する駆動装置と、前記同期移動速度に応じて、前記駆動装置に駆動速度及
び駆動量のうち少なくともいずれか一方を設定する制御
装置とを備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項７】前記マスクと前記基板とを位置合わせす
るための位置検出部を備え、前記制御装置は、前記位置検出部の検出結果に基づいて
前記駆動速度及び前記駆動量のうち少なくともいずれか
一方を設定することを特徴とする請求項６記載の露光装
置。
【請求項８】マスクと基板とを同期移動しつつ投影光
学系を介して前記マスクのパターンを前記基板に投影す
る露光装置において、前記投影光学系に設けられ、前記基板に投影される前記
パターンの像特性を補正する補正機構と、前記補正機構を駆動する駆動装置と、前記マスク又は前記基板の位置に応じて、前記駆動装置
に駆動速度及び駆動量のうち少なくともいずれか一方を
設定する制御装置とを備えたことを特徴とする露光装
置。