JP2009163133A - 露光方法及び露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光基板上で継ぎ合わせる各転写パターンの継ぎ部に生じる線幅差を抑制する。
【解決手段】複数の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇを用いて物体Ｍの投影像を感光基板Ｐに転写する露光装置ＥＸにおいて、感光基板に対する投影像の転写特性を変化させる調整機構１４と、投影光学モジュールごとの転写特性を示す転写特性情報を記憶した記憶手段８０と、物体の投影像のうち感光基板上で継ぎ合わされる第１投影像と第２投影像との継ぎ位置に対応する継ぎ位置情報を取得する継ぎ情報取得手段と、転写特性情報および継ぎ位置情報をもとに、継ぎ位置における第１投影像と第２投影像との転写特性の特性差に対応する調整機構の調整値を算出し、該調整値に基づいて調整機構を動作させ、第１投影像および第２投影像の少なくとも一方に対する転写特性を変化させる制御手段ＣＯＮＴとを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、感光基板にパターンを転写する露光方法及び露光装置に関するものである。

従来、並設された複数の投影光学モジュールを用いて感光基板にパターンを転写するマルチレンズ式の露光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の露光装置では、マスクに設けられたパターンの像を、マスクと感光基板とを同期走査させながら複数の投影光学モジュールを用いて感光基板に投影し、この投影したパターンの像に対応する潜像としての転写パターンを感光基板上に形成する。そして、感光基板上で複数の転写パターンを感光基板の走査方向と直交する方向（以下、非走査方向と呼ぶ。）に順次継ぎ合わせることで、ひと続きの大きな転写パターンを得ることができる。

その際、この露光装置では、継ぎ合わせる各転写パターンの非走査方向のパターン幅の設定を適宜変更することが可能であり、このパターン幅の変更にともなって、隣り合う転写パターンの継ぎ部に対応する投影光学モジュールも適宜変更される。なお、感光基板上で転写パターンを継ぎ合わせるとは、隣り合う転写パターンの境界部（端部）を感光基板上で互いに隣接もしくは重ね合わせて形成することを意味する。
特開２００３−１５１８８０号公報

ところが、上述した露光装置では、継ぎ合わせる各転写パターンの継ぎ部（境界部）が異なる投影光学モジュールを用いて形成されるため、継ぎ部における各転写パターンのパターン線幅に大きな線幅差が生じる恐れがあり、ひと続きに形成される転写パターン内でその線幅差に起因するパターンのむら（転写むら）が発生する恐れがあった。かかる転写むらは、例えば、この露光装置を液晶表示デバイスの製造に用いる場合、液晶表示デバイス上に明るさのむらを生じさせる原因として問題となる。

本発明の目的は、感光基板上で継ぎ合わせる各転写パターンの継ぎ部に生じる線幅差を抑制することができる露光方法及び露光装置を提供することである。

本発明の露光方法は、並設された複数の投影光学モジュールを用いて感光基板上に形成される転写パターンの転写特性情報を取得する特性情報取得工程と、複数の前記転写パターンのうち前記感光基板上で継ぎ合わされる第１転写パターンおよび第２転写パターンの継ぎ部に対応する前記投影光学モジュールを示す継ぎ部情報を取得する継ぎ情報取得工程と、前記転写パターンの転写特性を変化させる特性調整機構の動作量であって前記継ぎ部における前記第１転写パターンおよび前記第２転写パターンの前記転写特性の特性差を補正する補正動作量を、前記転写特性情報および前記継ぎ部情報をもとに導出する導出工程と、前記補正動作量に基づいて前記特性調整機構を動作させ、前記第１転写パターンおよび前記第２転写パターンを前記感光基板上に順次形成する転写工程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明の露光装置は、並設された複数の投影光学モジュールと、前記複数の投影光学モジュールを用いて感光基板上に形成される転写パターンの転写特性を変化させる特性調整機構と、前記転写パターンの転写特性情報を記憶した記憶手段と、複数の前記転写パターンのうち前記感光基板上で継ぎ合わされる第１転写パターンおよび第２転写パターンの継ぎ部に対応する前記投影光学モジュールを示す継ぎ部情報を取得する継ぎ情報取得手段と、前記特性調整機構の動作量であって前記継ぎ部における前記第１転写パターンおよび前記第２転写パターンの前記転写特性の特性差を補正する補正動作量を、前記転写特性情報および前記継ぎ部情報をもとに導出し、該補正動作量に基づいて前記特性調整機構を動作させ、前記第１転写パターンおよび前記第２転写パターンを前記感光基板上に順次形成する制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の露光方法及び露光装置によれば、感光基板上で継ぎ合わせる各転写パターンの継ぎ部に生じる線幅差を抑制することができる。

まず、本発明の第１の実施形態にかかる露光装置及び露光方法について説明する。図１は、第１の実施形態にかかる露光装置の構成を示す斜視図である。図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと、感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、マスクＭに形成されたパターンの投影像（以下、パターン像と呼ぶ。）を感光基板Ｐに転写し、このパターン像に対応する潜像としての転写パターンを感光基板Ｐ上に形成する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸの動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴ（図２参照）とを備えている。感光基板Ｐは、例えばガラス基板に感光剤（フォトレジスト）を塗布したものであり、転写パターンは、この感光剤中に形成される。投影光学系ＰＬは並設された複数（７つ）の投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇにより構成され、本実施形態における露光装置ＥＸは、この投影光学系ＰＬに対してマスクＭと感光基板Ｐとを同期移動（同期走査）しつつマスクＭを露光光ＥＬで照明し、マスクＭのパターン像を感光基板Ｐに転写する。

ここで、以下の説明において、マスクＭと感光基板Ｐとの同期移動方向（走査方向）をＸ軸方向、水平面内において走査方向と直交する方向をＹ軸方向（非走査方向）、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の軸線まわり方向を、それぞれθＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。

マスクステージＭＳＴは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向及びθＺ方向に移動可能であり、制御装置ＣＯＮＴの制御の下、リニアモータ等により構成されるマスクステージ駆動部ＭＳＴＤにより駆動される。

マスクＭを透過した露光光ＥＬは、投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇにそれぞれ入射する。この投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇは定盤１５０に支持され、露光光ＥＬによるマスクＭ上の照射領域に対応するパターン像を感光基板Ｐに結像させる。投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、ＰＬｇと、投影光学モジュールＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆとは、それぞれＹ軸方向に配置されている。また、投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、ＰＬｇの列と、投影光学モジュールＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆの列とはＸ軸方向に離れて配置されており、全体でＹ軸方向に沿って千鳥状に配置されている。投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれは、複数の光学素子（レンズ等）を有している。各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇを透過した露光光ＥＬは、感光基板Ｐ上の異なる投影領域５０ａ〜５０ｇごとにマスクＭ上の照射領域に対応したパターン像を結像する。

基板ステージＰＳＴは基板ホルダＰＨを有しており、この基板ホルダＰＨを介して感光基板Ｐを保持する。基板ステージＰＳＴは、マスクステージＭＳＴと同様に、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能であり、更に、θＸ、θＹ、及びθＺ方向にも移動可能である。基板ステージＰＳＴは、制御装置ＣＮＴＯの制御の下、リニアモータ等により構成される基板ステージ駆動部ＰＳＴＤにより駆動される。

また、−Ｘ側の投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、ＰＬｇの列と、＋Ｘ側の投影光学モジュールＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆの列との間には、マスクＭのパターン面及び感光基板Ｐの露光面のＺ軸方向における位置を検出するフォーカス検出系１１０が設けられている。フォーカス検出系１１０は、例えば、斜入射方式の焦点検出系を複数配置して構成される。フォーカス検出系１１０の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴは、フォーカス検出系１１０の検出結果に基づいて、マスクＭのパターン面と感光基板Ｐの露光面とが所定の間隔および平行度をなすように制御する。

制御装置ＣＯＮＴは、記憶部８０と接続されており、記憶部８０に記憶されているレシピ情報等に基づいて、マスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴの位置をモニタしながら、基板ステージ駆動部ＰＳＴＤ及びマスクステージ駆動部ＭＳＴＤを制御することにより、マスクＭと感光基板ＰとをＸ軸方向に同期移動させる。

図２は、照明光学系ＩＬ及び投影光学系ＰＬの構成を示す図である。図２に示すように、照明光学系ＩＬは、超高圧水銀ランプ等からなる光源１と、光源１から射出された光を集光する楕円鏡１ａと、この楕円鏡１ａによって集光された光のうち露光に必要な波長の光を反射し、その他の波長の光を透過させるダイクロイックミラー２と、ダイクロイックミラー２で反射した光のうち更に露光に必要な波長（通常は、ｇ、ｈ、ｉ線のうち少なくとも１つの帯域）のみ含んだ光を露光光として通過させる波長選択フィルタ３と、波長選択フィルタ３からの露光光を複数本（本実施形態では７本）に分岐して、反射ミラー５を介して各照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇに入射させるライトガイド４を備えている。ここで、照明光学系ＩＬを構成する照明系モジュールＩＭとして本実施形態では、投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇに対応して７つの照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇが設けられている。但し、図２においては、便宜上、照明系モジュールＩＭｆに対応するもののみが示されている。照明系モジューＩＭａ〜ＩＭｇのそれぞれは、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに所定の間隔を持って、投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれに対応して配置されている。そして、照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇのそれぞれから射出した露光光ＥＬは、投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇに対応させてマスクＭ上の異なる照射領域をそれぞれ照明する。

照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇのそれぞれは、照明シャッタ６と、リレーレンズ７と、オプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ８と、コンデンサレンズ９とを備えている。照明シャッタ６は、ライトガイド４の光路下流側に、光路に対して挿脱自在に配置されている。照明シャッタ６は、光路内に配置されたときに露光光を遮光し、光路から退避したときにその遮光を解除する。照明シャッタ６には、この照明シャッタ６を駆動するシャッタ駆動部６ａが接続されている。シャッタ駆動部６ａは制御装置ＣＯＮＴによって制御される。

また、照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇのそれぞれには光量調整機構１０が設けられている。この光量調整機構１０は、光路毎に露光光の照度を設定することによって露光量を調整するものであって、ハーフミラー１１と、ディテクタ１２と、フィルタ１３と、フィルタ駆動部１４とを備えている。ハーフミラー１１は、フィルタ１３とリレーレンズ７との間の光路中に配置され、フィルタ１３を透過した露光光の一部をディテクタ１２へ入射させる。ディテクタ１２は、入射した露光光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。フィルタ１３は、例えば透過率がＸ軸方向に沿って所定範囲で線形に漸次変化するように形成されており、各光路中の照明シャッタ６とハーフミラー１１との間に配置されている。フィルタ駆動部１４は、制御装置ＣＯＮＴの指示に基づいてフィルタ１３をＸ軸方向に沿って移動することにより、光路ごとに露光量を調整する。

光量調整機構１０を透過した光束はリレーレンズ７を介してフライアイレンズ８に達する。フライアイレンズ８は射出面側に二次光源を形成し、この二次光源からの露光光ＥＬは、コンデンサレンズ９を通過し、直角プリズム１６と、レンズ系１７と、凹面鏡１８とを備えた反射屈折型光学系１５を通過した後、マスクＭ上の照射領域を均一に照明する。

投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれは、像シフト機構１９と、フォーカス位置調整機構３１と、２組の反射屈折型光学系２１、２２と、視野絞り２０と、ブラインド３０と、倍率調整機構２３とを備えている。像シフト機構１９は、例えば、２枚の平行平面板ガラスをそれぞれθＹ方向もしくはθＸ方向に回転することで、マスクＭのパターン像をＸ軸方向もしくはＹ軸方向にシフトさせる。また、フォーカス位置調整機構３１は、例えば、１対の楔プリズムを備え、光路中の楔プリズムの厚さの総和を変化させることによりパターン像の像面位置を変化させ、少なくとも一方の楔プリズムを光軸回りに回転させることによりパターン像の像面の傾斜角度を変化させる。マスクＭを透過した露光光ＥＬは像シフト機構１９、フォーカス位置調整機構３１を透過した後、１組目の反射屈折型光学系２１に入射する。反射屈折型光学系２１は、マスクＭのパターンの中間像を形成するものであって、直角プリズム２４とレンズ系２５と凹面鏡２６とを備えている。直角プリズム２４はθＺ方向に回転自在となっており、マスクＭのパターン像を回転可能となっている。

視野絞り２０およびブラインド３０は、反射屈折型光学系２１が形成する中間像の像面もしくはその近傍に配置されている。視野絞り２０は、後述のように感光基板Ｐ上での投影領域を設定する。視野絞り２０を透過した露光光ＥＬは、２組目の反射屈折型光学系２２に入射する。反射屈折型光学系２２は、反射屈折型光学系２１と同様に、直角プリズム２７とレンズ系２８と凹面鏡２９とを備えている。直角プリズム２７もθＺ方向に回転自在となっており、マスクＭのパターン像を回転可能となっている。

反射屈折型光学系２２から射出した露光光ＥＬは、倍率調整機構２３を通過し、感光基板Ｐ上にマスクＭのパターン像を正立等倍で結像する。倍率調整機構２３は、例えば、第１平凸レンズ、両凸レンズおよび第２平凸レンズをＺ軸に沿ってこの順に配置して構成され、両凸レンズをＺ軸方向に移動させることにより、マスクＭのパターン像の倍率を変化させる。

基板ステージＰＳＴ上には、ディテクタ（光検出装置）４１が配設されている。ディテクタ４１は、感光基板Ｐに照射される露光光ＥＬの露光量に関する情報として、例えば照度を検出し、検出結果を制御装置ＣＯＮＴへ出力する。ディテクタ４１は、図示しない機構によって、感光基板Ｐと同一平面の高さに設置可能であるとともに、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能に設けられている。

また、基板ステージＰＳＴの走査方向の−Ｘ側の端部には、所定の基準マークを有する基準部材７０ａを備えたパターン像検出センサ７０が設けられている。基準部材７０ａは、その基準マークのＺ軸方向における高さが感光基板Ｐの表面（露光面）と略一致するように設定されている。パターン像検出センサ７０は、図示しない機構によって、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能に設けられている。パターン像検出センサ７０は、マスクＭに設けられた所定パターン（計測用マーク）のパターン像としての空間像を基準部材７０ａ上の基準マークを介して検出し、検出結果を制御装置ＣＯＮＴへ出力する。

図３は、投影光学系ＰＬが備える視野絞り２０とブラインド３０とを示す図である。視野絞り２０及びブラインド３０は、マスクＭ及び感光基板Ｐに対して略共役な位置に配置されており、定盤１５０に取り付けられたブラインドユニット１２０内に設けられている。ここで、ブラインドユニット１２０は、−Ｘ側の投影光学モジュールＰＬａ、ＰＬｃ、ＰＬｅ、ＰＬｇの列と、＋Ｘ側の投影光学モジュールＰＬｂ、ＰＬｄ、ＰＬｆの列とに１つずつ設けられている。視野絞り２０は、投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのそれぞれに対して設けられており、各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇの感光基板Ｐ上における投影領域５０ａ〜５０ｇは、それぞれ対応する視野絞り２０に形成された開口Ｋによって設定される。本実施形態において、各開口Ｋは、Ｙ軸方向に平行な２辺を有する等脚台形状、もしくはＹ軸方向に平行な２辺とＸ軸方向に平行な１辺とを有する台形状に形成されており、投影領域５０ａ〜５０ｇは、それぞれ対応する開口Ｋと共役関係となる台形形状に設定される。

ブラインド３０は、Ｘ軸及びＹ軸方向に平行な２辺を有する平行四辺形状の板部材であって、ブラインド３０の各斜辺は、開口Ｋのいずれかの斜辺と平行に形成されている。ブラインド３０は、図示しない駆動機構によってブラインドユニット１２０内でＸ軸方向およびＹ軸方向に移動自在とされており、投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのうち１以上の投影光学モジュールの各光路の少なくとも一部を適宜遮蔽することができる。これによって、ブラインド３０は、対応する投影光学モジュールにおける露光光ＥＬの少なくとも一部を遮光して、その投影領域の実効的な大きさを設定変更することができる。具体的には、ブラインド３０は、対応する投影領域のＹ軸方向の幅を設定変更することができる。

図４は、感光基板Ｐ上の投影領域５０ａ〜５０ｇを示す平面図である。投影領域５０ａ〜５０ｇは、Ｙ軸方向に隣り合う投影領域の端部同士、すなわち端部５１ａと５１ｂ、端部５１ｃと５１ｄ、端部５１ｅと５１ｆ、端部５１ｇと５１ｈ、端部５１ｉと５１ｊ、端部５１ｋと５１ｌが、Ｙ軸方向に重なり合うように設定されている。このため、投影領域５０ａ〜５０ｇに対して感光基板ＰをＸ軸方向へ走査しながら露光（走査露光）を行うことで、重複して露光（二重露光）される重複領域５２ａ〜５２ｆ（図４において二点差線で挟まれた領域）が形成される。

また、図４において破線で示すように、２つのブラインド３０のうち、−Ｘ側のブラインド３０はＹ方向に移動して−Ｘ側の投影領域５０ａ、５０ｃ、５０ｅ、５０ｇの少なくとも１つの実効的な大きさを適宜設定する。また、＋Ｘ側のブラインドの３０もＹ方向に移動して＋Ｘ側の投影領域５０ｂ、５０ｄ、５０ｆの少なくとも１つの実効的な大きさを適宜設定する。これによって、ブラインド３０は、投影領域５０ａ〜５０ｇに対して感光基板ＰをＸ軸方向へ走査して走査露光を行う場合、投影領域５０ａ〜５０ｇを介して転写されるマスクＭのパターン像のＹ軸方向の幅を適宜設定することができ、そのパターン像に対応する潜像として感光基板Ｐ上に形成される転写パターンのＹ軸方向のパターン幅を適宜設定することができる。なお、ブラインド３０が設定する転写パターンのパターン幅より外側に位置する投影領域は、図示しないブラインド機構によって遮蔽されるか、照明光学系ＩＬからの露光光ＥＬの供給が停止される。

次に、上述した構成を有する露光装置ＥＸを用いて複数回の走査露光を行い、マスクＭのパターン像に対応する複数の転写パターンを感光基板上で継ぎ合わせる露光方法について説明する。以下の説明では、図５に示すように、マスクＭ上に形成されているパターンＰＰＡのうち、Ｙ軸方向に長さＬＡを有する部分パターンＰＡと、Ｙ軸方向に長さＬＢを有する部分パターンＰＢとの２つの領域のパターン像を２回の走査露光（第１及び第２走査露光）に分けて感光基板Ｐ上に順次転写し、このパターン像に対応する転写パターンを感光基板Ｐ上で継ぎ合わせてパターン合成を行うものとする。その際、部分パターンＰＡ，ＰＢのそれぞれの境界部４５，４６に対応する転写パターンＭＡ，ＭＢの境界部を重複して露光することで継ぎ部４７を形成する。これによって、感光基板Ｐ上の全体の転写パターンＭＰＡは、部分パターンＰＡの転写パターンＭＡと、部分パターンＰＢの転写パターンＭＢとが継ぎ合わされたものとなる。

また、第１走査露光では、投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのうち投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｆを用いて転写パターンＭＡを形成し、第２走査露光では、投影光学モジュールＰＬｂ〜ＰＬｇを用いて転写パターンＭＢを形成するものとする。この場合、転写パターンＭＡにおける継ぎ部４７Ａは、投影光学モジュールＰＬｆを用いて形成され、転写パターンＭＢにおける継ぎ部４７Ｂは、投影光学モジュールＰＬｂを用いて形成される。なお、第１及び第２走査露光ごとに用いる投影光学モジュールの範囲と、転写パターンＭＡ，ＭＢのＹ軸方向のパターン幅とは、ブラインド３０および図示しないブラインド機構を用いて各走査露光前に設定される。

以下、図６を参照しながら、露光手順について説明する。まず、制御装置ＣＯＮＴは、各投影領域５０ａ〜５０ｇにおける照度情報を取得し、記憶部８０に記憶させる（ステップＳ１０）。このステップＳ１０では、制御装置ＣＯＮＴは、ディテクタ４１を各投影領域５０ａ〜５０ｇ内に順次移動させ、投影領域５０ａ〜５０ｇにおける露光光ＥＬの照度を検出し、この検出結果を照度情報として取得する。このとき、制御装置ＣＯＮＴは、例えば投影領域５０ａ〜５０ｇの各端部５１ａ〜５１ｌの照度を示す照度情報を取得する。これによって、制御装置ＣＯＮＴは、例えば図７（ａ）に示す照度情報を取得する。

なお、制御装置ＣＯＮＴは、各投影領域５０ａ〜５０ｇの照度が所定の許容範囲としての照度範囲ＩＬＲ（図７（ａ）参照）内にない場合には、各照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｇの光量調整機構１０を調整して照度範囲ＩＬＲ内に補正し、この補正結果を示す照度情報を取得する。

また、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ１０において、ディテクタ４１によって検出した照度情報を取得する代わりに、図示しない入力装置（例えば、キーボードまたはデータ通信装置など）から入力される照度情報を取得して記憶部８０に記憶させることもできる。あるいは、照度情報をもとに算出される露光エネルギー情報を取得して記憶部８０に記憶させることもできる。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、記憶部８０に予め記憶されているレシピ情報等から転写パターンＭＡ，ＭＢの継ぎ部４７に関する情報である継ぎ部情報を取得する（ステップＳ１１）。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、転写パターンＭＡの継ぎ部４７Ａに対応する投影光学モジュールＰＬｆと、転写パターンＭＢの継ぎ部４７Ｂに対応する投影光学モジュールＰＬｂとを示す情報を継ぎ部情報として取得する。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ１０で記憶させた照度情報もしくは露光エネルギー情報等の露光量特性情報と、Ｓ１１で取得した継ぎ部情報とをもとに、第１及び第２走査露光におけるマスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴの走査速度を導出する（ステップＳ１２）。その際、制御装置ＣＯＮＴは、継ぎ部４７における転写パターンＭＡ，ＭＢ間の露光エネルギー差を所定のエネルギー差範囲内にする走査速度であって、第１走査露光に対応する投影領域５０ａ〜５０ｆおよび第２走査露光に対応する投影領域５０ｂ〜５０ｇの各投影領域によって露光される露光エネルギー値を所定のエネルギー値範囲ＩＥＲ（図７（ｂ）参照）内にする走査速度を導出する。ここで、制御装置ＣＯＮＴは、露光量特性情報および継ぎ部情報をもとに、所定の演算式あるいはルックアップテーブル等を利用して走査速度の導出を行う。なお、露光エネルギーとは、一回の走査露光による感光基板Ｐ上の単位面積当たりの積算露光量に相当する。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、第１走査露光を行う際のブラインド３０の位置を設定し、転写パターンＭＡのパターン幅の設定を行う（ステップＳ１３）。即ち、−Ｘ側のブラインド３０が投影領域５０ｇを遮光するように配置され、＋Ｘ側のブラインド３０が投影領域５０ｂ，５０ｄ，５０ｆから退避される。そして、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴに載置されている感光基板ＰとマスクステージＭＳＴに載置されているマスクＭとを位置合わせし、ステップＳ１２によって導出した走査速度で基板ステージＰＳＴ及びマスクステージＭＳＴをＸ軸方向に同期移動させて第１走査露光を行う（ステップＳ１４）。これにより、図５に示すように、感光基板Ｐ上には転写パターンＭＡが形成される。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、第２走査露光を行う際のブラインド３０の位置を設定し、転写パターンＭＢのパターン幅の設定を行う（ステップＳ１５）。即ち、−Ｘ側のブラインド３０が投影領域５０ａを遮光するように配置され、＋Ｘ側のブラインド３０が投影領域５０ｂの＋Ｙ側の一部を遮光するように配置される。つづいて、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴを非走査方向にステップ移動させ、マスクＭと感光基板Ｐとの位置合わせを行う。即ち、第１走査露光で形成された転写パターンＭＡの継ぎ部４７Ａに、第２走査露光で形成される転写パターンＭＢの継ぎ部４７Ｂが重ね合わせられるように位置合わせを行う。そして、制御装置ＣＯＮＴは、マスクＭと感光基板Ｐとを、ステップＳ１２によって導出した走査速度で、Ｘ軸方向に同期移動して第２走査露光を行う（ステップＳ１６）。これにより、図５に示すように、感光基板Ｐ上には転写パターンＭＢが形成される。

このようにして、転写パターンＭＡ，ＭＢを感光基板Ｐ上で継ぎ合わせて形成することで、一枚のマスクＭを用いて、このマスクＭに設けられたパターンＰＰＡに対応する転写パターンよりも大きな転写パターンＭＰＡを感光基板Ｐ上に形成することができる。

以上説明した第１の実施形態の露光方法及び露光装置では、例えば図７（ｂ）に示すような露光エネルギー分布を、図７（ｃ）に示すような露光エネルギー分布に補正することができる。ここで、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した照度情報をもとに、等しい走査速度で第１及び第２走査露光を行う場合の露光エネルギー分布を示し、図７（ｃ）は、ステップＳ１２によって導出した走査速度に基づいて第１および第２走査露光を行う場合の露光エネルギー分布を示している。

そして、第１の実施形態の露光方法及び露光装置では、第１及び第２走査露光における露光エネルギー分布、すなわち転写パターンＭＡ，ＭＢ全体の露光エネルギー分布を所定の露光エネルギー値範囲ＩＥＲ内にするとともに、継ぎ部４７における転写パターンＭＡ，ＭＢの露光エネルギー差を所定のエネルギー差範囲内にすることによって、転写パターンＭＰＡ全体におけるパターン線幅を所望の線幅範囲内にすることができるとともに、継ぎ部４７における転写パターンＭＡ，ＭＢのパターン線幅の線幅差の発生を抑制することができる。このため、第１の実施形態の露光方法及び露光装置を用いて液晶表示デバイス等のデバイス製造を行う場合、転写パターンＭＰＡに対応する大型のデバイスを良好に製造することができる。

なお、上述した第１の実施形態の露光方法では、露光量特性情報および継ぎ部情報をもとに第１及び第２走査露光の走査速度を導出するものとして説明したが、第１及び第２走査露光のいずれか一方の走査速度のみ導出し、他方の走査速度は、予め設定された走査速度とすることもできる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る露光方法について説明する。この実施形態に係る露光方法は、上述した露光装置ＥＸを用いて行うものであるため、第１の実施形態で用いたのと同一の符号を用いて説明を行う。

まず、制御装置ＣＯＮＴは、図８に示すように、第１の実施形態におけるステップＳ１０，Ｓ１１と同様にステップＳ２０，Ｓ２１を行う。なお、この第２の実施形態では、制御装置ＣＯＮＴは、例えば図９（ａ）に示すような露光量特性情報を記憶部８０に記憶させるものとする。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ２０で記憶させた露光量特性情報とステップＳ２１で取得した継ぎ部情報とをもとに、第１及び第２走査露光における露光エネルギー分布を設定するための各投影光学モジュールの光量調整機構１０およびコンデンサレンズ９の少なくとも一方の調整量（動作量）を導出する（ステップＳ２２）。その際、制御装置ＣＯＮＴは、継ぎ部４７における転写パターンＭＡ，ＭＢ間の露光エネルギー差を所定のエネルギー差範囲内にする調整量であって、第１走査露光に対応する投影領域５０ａ〜５０ｆおよび第２走査露光に対応する投影領域５０ｂ〜５０ｇの各投影領域によって露光される露光エネルギー値を所定のエネルギー値範囲ＩＥＲ（図９（ｂ）参照）内にする調整量を導出する。このとき、制御装置ＣＯＮＴは、継ぎ部４７に近い投影光学モジュールの照度の調整値が継ぎ部４７から離れた投影光学モジュールの照度の調整値よりも大きくなる、もしくは同等以上となるように調整量を導出する。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、第１の実施形態におけるステップＳ１３と同様に、転写パターンＭＡのパターン幅の設定を行う（ステップＳ２３）。そして、感光基板ＰとマスクＭとの位置合わせをし、ステップＳ２２で導出した調整量に基づいて各光量調整機構１０およびコンデンサレンズ９の少なくとも一方を動作させ、各投影領域５０ａ〜５０ｆの照度および照度分布の少なくとも一方を調整する（ステップＳ２４）。ここで各投影領域５０ａ〜５０ｆの照度の調整は、各照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｆの光量調整機構１０により行い、各投影領域５０ａ〜５０ｆ内における照度分布としての照度の傾斜成分の補正は、各照明系モジュールＩＭａ〜ＩＭｆのコンデンサレンズ９のチルトにより行う。その後、制御装置ＣＯＮＴは、第１走査露光を行い（ステップＳ２５）、図５に示すように、感光基板Ｐ上に転写パターンＭＡを形成する。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、第１の実施形態におけるステップＳ１５と同様に、転写パターンＭＢのパターン幅の設定を行う（ステップＳ２６）。そして、基板ステージＰＳＴを非走査方向にステップ移動し、マスクＭと感光基板Ｐとの位置合わせを行う。つづいて、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ２４と同様に、ステップＳ２２で導出した調整量に基づいて各光量調整機構１０およびコンデンサレンズ９の少なくとも一方を動作させ、各投影領域５０ｂ〜５０ｇの照度および照度分布の少なくとも一方を調整する（ステップＳ２７）。その後、第２走査露光を行い（ステップＳ２８）、図５に示すように、感光基板Ｐ上に転写パターンＭＢを形成する。このようにして、転写パターンＭＰＡを感光基板Ｐ上に形成することができる。

以上説明した第２の実施形態の露光方法及び露光装置では、例えば図９（ｂ）に示すような露光エネルギー分布を、図９（ｃ）に示すような露光エネルギー分布に補正することができる。ここで、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示した露光量特性情報をもとに、第１及び第２走査露光の間で照度もしくは照度分布の調整を行うことなく各走査露光を行う場合の露光エネルギー分布を示し、図９（ｃ）は、ステップＳ２２によって導出した調整量をもとに補正した照度分布に基づいて第１および第２走査露光を行う場合の露光エネルギー分布を示している。そして、第２の実施形態の露光方法及び露光装置では、第１の実施形態と同様に、転写パターンＭＰＡ全体におけるパターン線幅を所望の線幅範囲内にすることができるとともに、継ぎ部４７における転写パターンＭＡ，ＭＢのパターン線幅の線幅差の発生を抑制することができる。

なお、上述した第２の実施形態の露光方法では、第１及び第２走査露光のそれぞれに対応する各投影領域の照度および照度分布の少なくとも一方を調整するものとして説明したが、継ぎ部４７に対応する投影領域のみ、もしくはその近傍に位置する投影領域を含めた一部の投影領域のみについて調整を行うこともできる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る露光方法について説明する。この実施形態に係る露光方法は、上述した露光装置ＥＸを用いて行うものであるため、第１の実施形態で用いたのと同一の符号を用いて説明を行う。

第３の実施形態に係る露光方法は、図８に示した露光手順と同様の手順によって行われる。ただし、制御装置ＣＯＮＴは、例えば図１０（ａ）に示すような露光量特性情報を記憶部８０に記憶させるものとする。

また、ステップＳ２２では、制御装置ＣＯＮＴは、第１走査露光における各投影領域５０ａ〜５０ｆの照度の調整値に対応する各光量調整機構１０の調整量として、継ぎ部４７における転写パターンＭＡ，ＭＢ間の照度差の１／２の値を各投影領域５０ａ〜５０ｆの照度に略均等に割り振るような調整量を導出する。また、第２走査露光における各投影領域５０ｂ〜５０ｇの照度の調整値に対応する各光量調整機構１０の調整量としては、継ぎ部４７における転写パターンＭＡ，ＭＢ間の照度差の１／２の値を各投影領域５０ｂ〜５０ｇの照度に略均等に割り振るような調整量を導出する。

これによって、第３の実施形態の露光方法及び露光装置では、例えば図１０（ｂ）に示すような露光エネルギー分布を、図１０（ｃ）に示すような露光エネルギー分布に補正することができる。ここで、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示した露光量特性情報をもとに、第１及び第２走査露光の間で照度もしくは照度分布の調整を行うことなく各走査露光を行う場合の露光エネルギー分布を示し、図１０（ｃ）は、ステップＳ２３によって導出した調整量に基づいて補正した照度分布をもとに第１および第２走査露光を行う場合の露光エネルギー分布を示している。そして、第３の実施形態の露光方法及び露光装置では、第１及び第２の実施形態と同様に、転写パターンＭＰＡ全体におけるパターン線幅を所望の線幅範囲内にすることができるとともに、継ぎ部４７における転写パターンＭＡ，ＭＢのパターン線幅の線幅差の発生を抑制することができる。

次に、本発明の第４の実施形態に係る露光方法について説明する。この実施形態に係る露光方法は、上述した露光装置ＥＸを用いて行うものであるため、第１の実施形態で用いたのと同一の符号を用いて説明を行う。

まず、制御装置ＣＯＮＴは、図１１に示すように、各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのフォーカス位置（合焦位置）の分布を示すフォーカス位置情報、もしくは像面位置の分布を示す像面位置情報等のフォーカス情報を取得し、記憶部８０に記憶させる（ステップＳ３０）。即ち、パターン像検出センサ７０を各投影領域５０ａ〜５０ｇ内に順次移動させ、マスクＭに設けられた計測用マークの空間像を基準部材７０ａ上の基準マークを介して検出することにより、その空間像のコントラスト情報等から各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのフォーカス情報を取得する。このとき、制御装置ＣＯＮＴは、例えば各投影領域５０ａ〜５０ｇの各端部５１ａ〜５１ｌにおける計測用マークの空間像を検出し、この検出結果に対応するフォーカス情報を取得する。これによって、制御装置ＣＯＮＴは、例えば図１２（ａ）に示すフォーカス情報を取得する。

なお、制御装置ＣＯＮＴは、各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのフォーカス位置が所定の許容範囲としてのフォーカス位置範囲ＦＯＲ（１２（ａ）参照）内にない場合には、各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇに設けられているフォーカス位置調整機構３１を調整してフォーカス位置範囲ＦＯＲ内に補正し、この補正結果を示すフォーカス情報を取得する。

また、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ３０において、パターン像検出センサ７０を用いて検出したフォーカス情報を取得する代わりに、図示しない入力装置から入力されるフォーカス情報を取得して記憶部８０に記憶させることもできる。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、第１の実施形態におけるステップＳ１１と同様に、記憶部８０に予め記憶されているレシピ情報等から転写パターンＭＡ，ＭＢの継ぎ部４７に関する情報である継ぎ部情報を取得する（ステップＳ３１）。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ３０で記憶させたフォーカス情報とＳ３１で取得した継ぎ部情報とをもとに、第１及び第２走査露光における基板ステージＰＳＴの動作量としての傾斜角度の調整値を導出する（ステップＳ３２）。その際、制御装置ＣＯＮＴは、継ぎ部４７における転写パターンＭＡ，ＭＢ間のフォーカス位置の差（フォーカス差）を所定のフォーカス差範囲内にする調整値であって、第１走査露光に対応する投影領域５０ａ〜５０ｆおよび第２走査露光に対応する投影領域５０ｂ〜５０ｇの各投影領域におけるフォーカス位置を所定のフォーカス位置範囲ＦＯＲ内にする調整値を導出する。ここで、制御装置ＣＯＮＴは、フォーカス情報および継ぎ部情報をもとに、所定の演算式あるいはルックアップテーブル等を利用して調整値の導出を行う。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、第１の実施形態におけるステップＳ１３と同様に、転写パターンＭＡのパターン幅の設定を行う（ステップＳ３３）。そして、感光基板ＰとマスクＭとの位置合わせをし、ステップＳ３２によって導出した調整値に基づいて基板ステージＰＳＴを動作させ、その傾斜角度を調整し（ステップＳ３４）、第１走査露光を行う（ステップＳ３５）。これによって、図５に示すように、感光基板Ｐ上に転写パターンＭＡが形成される。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、第１の実施形態におけるステップＳ１５と同様に、転写パターンＭＢのパターン幅の設定を行う（ステップＳ３６）。そして、基板ステージＰＳＴを非走査方向にステップ移動させ、感光基板ＰとマスクＭとの位置合わせを行う。つづいて、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ３４と同様に、ステップＳ３２で導出した調整値に基づいて基板ステージＰＳＴを動作させ、その傾斜角度を調整し（ステップＳ３７）、第２走査露光を行う（ステップＳ３８）。このようにして、転写パターンＭＰＡを感光基板Ｐ上に形成することができる。

以上説明した第４の実施形態の露光方法及び露光装置では、例えば図１２（ｂ）に示すようなフォーカス位置分布を、図１２（ｃ）に示すようなフォーカス位置分布に補正することができる。ここで、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示したフォーカス情報をもとに、第１及び第２走査露光の間で基板ステージＰＳＴの傾斜角度の調整を行うことなく各走査露光を行う場合のフォーカス位置分布を示し、図１２（ｃ）は、ステップＳ３２によって導出した調整値をもとに補正した基板ステージＰＳＴの傾斜角度に基づいて第１および第２走査露光を行う場合のフォーカス位置分布を示している。なお、図１２（ｂ），（ｃ）に示すフォーカス位置分布は、基板ステージＰＳＴに載置された感光基板Ｐの露光面（パターン転写面）を基準としたフォーカス位置の分布を示している。

そして、第４の実施形態の露光方法及び露光装置では、第１及び第２走査露光におけるフォーカス位置分布、すなわち転写パターンＭＡ，ＭＢ全体のフォーカス位置分布を、所定のフォーカス位置範囲ＦＯＲ内にするとともに、継ぎ部４７における転写パターンＭＡ，ＭＢ間のフォーカス差を所定のフォーカス差範囲内にすることで、転写パターンＭＰＡ全体におけるパターン線幅を所望の線幅範囲内にすることができ、継ぎ部４７における転写パターンＭＡ，ＭＢのパターン線幅の線幅差の発生を抑制することができる。

なお、上述した第４の実施形態では、図１２（ａ）に示したように、各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのＹ軸方向に沿ったフォーカス位置分布を示すフォーカス情報をもとに基板ステージＰＳＴの傾斜角度の調整値を導出するものとしたが、Ｘ軸方向の複数の位置におけるフォーカス位置分布、つまりＸＹ平面に沿った２次元的なフォーカス位置分布を示すフォーカス情報をもとに、基板ステージＰＳＴの傾斜角度の動的（ダイナミック）な調整値を導出し、第１及び第２走査露光中に基板ステージＰＳＴの傾斜角度を逐次調整するようにすることもできる。この場合、２次元的なフォーカス情報は、パターン像検出センサ７０とフォーカス検出系１１０とを協働させ、基板ステージＰＳＴのＸ軸方向の走査範囲にわたって各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのフォーカス情報を検出することによって取得することができる。

次に、本発明の第５の実施形態に係る露光方法について説明する。この実施形態に係る露光方法は、上述した露光装置ＥＸを用いて行うものであるため、第１の実施形態で用いたのと同一の符号を用いて説明を行う。

まず、制御装置ＣＯＮＴは、図１３に示すように、第４の実施形態におけるステップＳ３０，Ｓ３１と同様に、ステップＳ４０，Ｓ４１を行う。なお、この第５の実施形態では、制御装置ＣＯＮＴは、例えば図１４（ａ）に示すようなフォーカス情報を記憶部８０に記憶させるものとする。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、ステップＳ４０で記憶させたフォーカス情報とステップＳ４１で取得した継ぎ部情報とをもとに、第１及び第２走査露光における各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇのフォーカス位置の調整値として各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇの像面位置および像面傾斜角度を調整するフォーカス位置調整機構３１の調整量（動作量）を導出する（ステップＳ４２）。その際、制御装置ＣＯＮＴは、継ぎ部４７における転写パターンＭＡ，ＭＢ間のフォーカス差を所定のフォーカス差範囲内にする調整量であって、第１走査露光に対応する投影領域５０ａ〜５０ｆおよび第２走査露光に対応する投影領域５０ｂ〜５０ｇの各投影領域におけるフォーカス位置を所定のフォーカス位置範囲ＦＯＲ内にする調整量を導出する。このとき、制御装置ＣＯＮＴは、継ぎ部４７に近い投影光学モジュールの像面位置の調整値が継ぎ部４７から離れた投影光学モジュールの像面位置の調整値よりも大きくなる、もしくは同等以上となるように調整量を導出する。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、第１の実施形態におけるステップＳ１３と同様に、転写パターンＭＡのパターン幅の設定を行う（ステップＳ４３）。そして、感光基板ＰとマスクＭとの位置合わせをし、各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｆのフォーカス位置を、ステップＳ４２で導出した調整量に基づいて各フォーカス位置調整機構３１を動作させることで調整する（ステップＳ４４）。その後、制御装置ＣＯＮＴは、第１走査露光を行い（ステップＳ４５）、図５に示すように感光基板Ｐ上に転写パターンＭＡを形成する。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、第１の実施形態におけるステップＳ１５と同様に、転写パターンＭＢのパターン幅の設定を行う（ステップＳ４６）。そして、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージＰＳＴを非走査方向にステップ移動し、感光基板ＰとマスクＭとの位置合わせをし、各投影光学モジュールＰＬｂ〜ＰＬｇのフォーカス位置を、ステップＳ４４と同様に、ステップＳ４２で導出した調整量に基づいて各フォーカス位置調整機構３１を動作させることで調整する（ステップＳ４７）。その後、制御装置ＣＯＮＴは、第２走査露光を行い（ステップＳ４８）、図５に示すように感光基板Ｐ上に転写パターンＭＢを形成する。このようにして、転写パターンＭＰＡを感光基板Ｐ上に形成することができる。

以上説明した第５の実施形態の露光方法及び露光装置では、例えば図１４（ｂ）に示すようなフォーカス位置分布を、図１４（ｃ）に示すようなフォーカス位置分布に補正することができる。ここで、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示したフォーカス情報をもとに、第１及び第２走査露光の間で各投影光学モジュールのフォーカス位置調整機構３１の調整を行うことなく各走査露光を行う場合のフォーカス位置分布を示し、図１４（ｃ）は、ステップＳ４２によって導出した調整量をもとに補正した各投影光学モジュールの像面位置および像面傾斜角度に基づいて第１および第２走査露光を行う場合のフォーカス位置分布を示している。そして、第５の実施形態の露光方法及び露光装置では、第４の実施形態と同様に、転写パターンＭＰＡ全体におけるパターン線幅を所望の線幅範囲内にすることができるとともに、継ぎ部４７における転写パターンＭＡ，ＭＢのパターン線幅の線幅差の発生を抑制することができる。

なお、第５の実施形態においても、ＸＹ平面に沿った２次元的なフォーカス情報をもとに、走査露光中の各フォーカス位置調整機構３１の動的（ダイナミック）な調整量を導出し、第１及び第２走査露光中に各々対応する投影光学モジュールの像面位置および像面傾斜角度の少なくとも一方を逐次調整することができる。

次に、本発明の第６の実施形態に係る露光方法について説明する。この実施形態に係る露光方法は、上述した露光装置ＥＸを用いて行うものであるため、第１の実施形態で用いたのと同一の符号を用いて説明を行う。

第６の実施形態に係る露光方法は、図１３に示した露光手順と同様の手順によって行われる。ただし、制御装置ＣＯＮＴは、例えば図１５（ａ）に示すようなフォーカス情報を記憶部８０に記憶させるものとする。

また、ステップＳ４２では、制御装置ＣＯＮＴは、第１走査露光における各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｆのフォーカス位置の調整値に対応する各フォーカス位置調整機構３１の調整量として、継ぎ部４７における転写パターンＭＡ，ＭＢ間のフォーカス位置の差の１／２の値を各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｆのフォーカス位置に略均等に割り振るような調整量を導出する。また、第２走査露光における各投影光学モジュールＰＬｂ〜ＰＬｇのフォーカス位置の調整値に対応する各フォーカス位置調整機構３１の調整量として、継ぎ部４７における転写パターンＭＡ，ＭＢ間のフォーカス位置の差の１／２の値を各投影光学モジュールＰＬｂ〜ＰＬｇのフォーカス位置に略均等に割り振るような調整量を導出する。

これによって、第６の実施形態の露光方法及び露光装置では、例えば図１５（ｂ）に示すようなフォーカス位置分布を、図１５（ｃ）に示すようなフォーカス位置分布に補正することができる。ここで、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示したフォーカス情報をもとに、第１及び第２走査露光の間で各投影光学モジュールのフォーカス位置調整機構３１の調整を行うことなく各走査露光を行う場合のフォーカス位置分布を示し、図１５（ｃ）は、ステップＳ４２によって導出した調整量をもとに補正した各投影光学モジュールの像面位置および像面傾斜角度に基づいて第１および第２走査露光を行う場合のフォーカス位置分布を示している。そして、第６の実施形態の露光方法及び露光装置では、第４及び第５の実施形態と同様に、転写パターンＭＰＡ全体におけるパターン線幅を所望の線幅範囲内にすることができるとともに、継ぎ部４７における転写パターンＭＡ，ＭＢのパターン線幅の線幅差の発生を抑制することができる。

次に、本発明の第７の実施形態に係る露光方法について説明する。この実施形態に係る露光方法は、上述した露光装置ＥＸを用いて行うものであるため、第１の実施形態で用いたのと同一の符号を用いて説明を行う。

まず、制御装置ＣＯＮＴは、図１６に示すように初期転写位置の情報（転写特性情報）を取得し、記憶部８０に記憶する（ステップＳ５０）。ここで初期転写位置の計測は、試し露光の後に現像またはエッチングされた感光基板Ｐを用いて、絶対寸法管理された長寸法測定器で、パターンＰＰＡに対応する転写パターンの外周部（及び必要に応じて中央部）の計測用マークを計測することによる転写パターンの位置ずれの計測により行う。このようにして計測された転写パターンの位置ずれ量は、図示しない入力部から入力され、記憶部８０に記憶される。その後制御装置ＣＯＮＴは、第１の実施形態におけるステップＳ２１と同様に継ぎ部情報を取得する（ステップＳ５１）。

図１７（ａ）は、ステップＳ５１で記憶部８０に記憶させた転写パターンの初期の転写特性を示す図である。制御装置ＣＯＮＴは、第１走査露光における転写パターンＭＡと第２走査露光における転写パターンＭＢとの継ぎ部４７での位置ずれ量が所定の位置ずれ範囲内になるように、第１及び第２走査露光における各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｇの結像特性を調整するための像シフト機構１９、倍率調整機構２３および直角プリズム２４，２７等の調整量（動作量）を、最小自乗法等を用いて導出する（ステップＳ５２）。ここで制御装置ＣＯＮＴは、走査露光の走査範囲にわたる継ぎ部４７における位置ずれ量が所定の位置ずれ範囲内になるように、第１走査露光における各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｆの結像特性の調整値、及び第２走査露光における各投影光学モジュールＰＬｂ〜ＰＬｇの結像特性の調整値を算出し、この調整値に対応する像シフト機構１９、倍率調整機構２３および直角プリズム２４，２７等の調整量を導出する。このとき、転写パターンＭＡおよび転写パターンＭＢの全体の周縁部が、図１７（ｂ）で示すような許容範囲としての所定の位置ずれ範囲ＦＤＲ内となるように調整量を導出する。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、第１の実施形態におけるステップＳ１３と同様に、転写パターンＭＡのパターン幅の設定を行う（ステップＳ５３）。そして、感光基板ＰとマスクＭとの位置合わせをし、各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｆの結像特性を、ステップＳ５２で導出した調整量に基づいて調整する（ステップＳ５４）。この際、各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｆの像シフト機構１９、倍率調整機構２３、直角プリズム２４，２７の少なくとも１つを動作させて調整する。さらに第１走査露光において、ステップＳ５２で導出した調整量に基づき各投影光学モジュールＰＬａ〜ＰＬｆの各調整機構を逐次動作させることで、図１８（ａ）に示すように感光基板Ｐ上に転写パターンＭＡを形成する（ステップＳ５５）。

次に、制御装置ＣＯＮＴは、第１の実施形態におけるステップＳ１５と同様に、転写パターンＭＢのパターン幅の設定を行う（ステップＳ５６）。そして、制御装置ＣＯＮＴは、マスクＭと感光基板Ｐとの位置合わせを行い、各投影光学モジュールＰＬｂ〜ＰＬｇの結像特性を、ステップＳ５４と同様に、ステップＳ５２で導出した調整量に基づいて各調整機構を動作させることで調整する（ステップＳ５７）。さらに第２走査露光において、ステップＳ５２で導出した調整量に基づき各投影光学モジュールＰＬｂ〜ＰＬｇの各調整機構を逐次動作させることで、図１８（ａ）に示すように感光基板Ｐ上に転写パターンＭＢを形成する（ステップＳ５８）。このようにして、転写パターンＭＰＡを感光基板Ｐ上に形成することができる。

なお、ステップＳ５２において、転写パターンの位置ずれ量の補正を線形に補正するように各調整機構の調整量を導出した場合、図１８（ａ）に示すような補正結果が得られるが、非線形に補正をするように調整量を導出した場合には、図１８（ｂ）で示すような補正結果を得ることができる。

以上説明した第７の実施形態の露光方法及び露光装置では、第１〜第６の実施形態と同様に、転写パターンＭＰＡ全体におけるパターン線幅を所望の線幅範囲内にすることができるとともに、継ぎ部４７における転写パターンＭＡ，ＭＢのパターン線幅の線幅差の発生を抑制することができる。

なお、上述した第７の実施形態においては、転写パターンの位置ずれが走査方向（Ｘ軸方向）に生じる場合について説明したが、転写パターンの位置ずれが非走査方向（Ｙ軸方向）に生じる場合、即ち試し露光により感光基板上に転写された転写パターンＭＡ，ＭＢ間の非走査方向に隙間ができるような場合においても、転写パターンの位置ずれが走査方向（Ｘ軸方向）に生じる場合と同様に、転写パターンの位置ずれの補正を行うことができる。更に、転写パターンに対して線形補正及び非線形補正を行うことにより、転写パターンＭＡ，ＭＢの全体が矩形状になるように補正することも可能である。

また、上述した第７の実施形態においては、試し露光を行い転写パターンの位置ずれ量を計測し、この計測結果を初期転写位置の情報として入力部から入力することにより記憶部８０に記憶させているが、パターン像検出センサ７０を用いてパターンＰＰＡに対応する空間像を検出し、この検出結果に対応する初期転写位置の情報を記憶部８０に記憶させるようにしてもよい。

なお、上述した第１〜第７の実施形態では、転写パターンの継ぎ合わせを行う場合に、転写パターンの転写特性を調整するものとして説明したが、転写パターンの継ぎ合わせを行わない場合でも、同様に走査露光ごとに転写特性を調整することができる。また、プレートＰ上の複数の位置で転写パターンの継ぎ合わせを行う場合には、その位置に応じて転写特性の調整量を変化させる（最適化する）ことができる。

次に、本発明に係る露光装置を用いたデバイス製造方法について説明する。図１９は、半導体デバイスの製造工程を示すフローチャートである。この図に示すように、半導体デバイスの製造工程では、半導体デバイスの基板となるウエハに金属膜を蒸着し（ステップＳ４００）、この蒸着した金属膜上に感光性材料であるフォトレジストを塗布する（ステップＳ４２０）。つづいて、本発明に係る露光装置を用いてマスク設けられたパターンの投影像をウエハ上の各ショット領域に転写し（ステップＳ４４０：露光工程（照明工程および投影工程））、この転写が終了したウエハの現像、つまりパターンの投影像が転写されたフォトレジストの現像を行う（ステップＳ４６０：現像工程）。その後、ステップＳ４６０によってウエハ上に形成されたレジストパターンをマスクとし、ウエハに対してエッチング等の加工を行う（ステップＳ４８０：加工工程）。ここで、レジストパターンとは、本発明にかかる露光装置によって転写されたパターンの投影像に対応する形状の凹凸が形成されたフォトレジスト層であって、その凹部がフォトレジスト層を貫通しているものである。ステップＳ４８０では、このレジストパターンを介してウエハ表面の加工を行う。ステップＳ４８０で行われる加工には、例えばウエハ表面のエッチングまたは金属膜等の成膜の少なくとも一方が含まれる。なお、ステップＳ４４０では、本発明にかかる露光装置は、フォトレジストが塗布されたウエハを感光基板としてパターンの転写を行う。

図２０は、液晶表示素子等の液晶デバイスの製造工程を示すフローチャートである。この図に示すように、液晶デバイスの製造工程では、パターン形成工程（ステップＳ５００）、カラーフィルタ形成工程（ステップＳ５２０）、セル組立工程（ステップＳ５４０）およびモジュール組立工程（ステップＳ５６０）を順次行う。ステップＳ５００のパターン形成工程では、感光基板としてフォトレジストが塗布されたガラス基板上に、本発明にかかる露光装置を用いて回路パターンおよび電極パターン等の所定のパターンを形成する。このパターン形成工程には、本発明にかかる露光装置を用いてフォトレジスト層に、マスクに設けられたパターンの投影像を転写する露光工程と、パターンの投影像が転写された感光基板の現像、つまりガラス基板上のフォトレジスト層の現像を行い、パターンの投影像に対応する形状のフォトレジスト層を形成する現像工程と、この現像されたフォトレジスト層を介してガラス基板を加工する加工工程とが含まれている。ステップＳ５２０のカラーフィルタ形成工程では、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）に対応する３つのドットの組をマトリクス状に多数配列するか、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を水平走査方向に複数配列したカラーフィルタを形成する。ステップＳ５４０のセル組立工程では、ステップＳ５００によって所定パターンが形成されたガラス基板と、ステップＳ５２０によって形成されたカラーフィルタとを用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。具体的には、例えばガラス基板とカラーフィルタとの間に液晶を注入することで液晶パネルを形成する。ステップＳ５６０のモジュール組立工程では、ステップＳ５４０によって組み立てられた液晶パネルに対し、この液晶パネルの表示動作を行わせる電気回路およびバックライト等の各種部品を取り付ける。

本発明に係る露光装置の構成を示す斜視図である。 本発明に係る露光装置の構成を示す図である。 本発明に係る露光装置の視野絞りとブラインドを示す図である。 本発明に係る露光装置の投影領域を示す図である。 本発明に係る露光装置が形成する転写パターンを説明する図である。 第１の実施形態に係る露光方法の露光手順を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る露光方法で取得される露光量特性情報を示す図である。 第２の実施形態に係る露光方法の露光手順を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る露光方法で取得される露光量特性情報を示す図である。 第３の実施形態に係る露光方法で取得される露光量特性情報を示す図である。 第４の実施形態に係る露光方法の露光手順を示すフローチャートである。 第４の実施形態に係る露光方法で取得されるフォーカス情報を示す図である。 第５の実施形態に係る露光方法の露光手順を示すフローチャートである。 第５の実施形態に係る露光方法で取得されるフォーカス情報を示す図である。 第６の実施形態に係る露光方法で取得されるフォーカス情報を示す図である。 第７の実施形態に係る露光方法の露光手順を示すフローチャートである。 第７の実施形態に係る露光方法で取得される転写特性を説明する図である。 第７の実施形態に係る露光方法で形成される転写パターンを示す図である。 本発明に係るデバイス製造方法の製造工程を示すフローチャートである。 本発明に係るデバイス製造方法の製造工程を示すフローチャートである。

符号の説明

１９…像シフト機構、２０…視野絞り、２３…倍率調整機構、２４，２７…直角プリズム、３０…ブラインド、３１…フォーカス位置調整機構、４１…ディテクタ、５０ａ〜５０ｇ…投影領域、７０…パターン像検出センサ、８０…記憶部、１１０…フォーカス検出系、ＣＯＮＴ…制御装置、ＥＸ…露光装置、ＩＬ…照明光学系、Ｍ…マスク、ＭＳＴ…マスクステージ、Ｐ…感光基板、ＰＬ…投影光学系、ＰＬａ〜ＰＬｇ…投影光学モジュール、ＰＳＴ…基板ステージ、ＰＡ，ＰＢ…部分パターン、ＭＡ，ＭＢ…転写パターン

Claims (27)

1. 並設された複数の投影光学モジュールを用いて感光基板上に形成される転写パターンの転写特性情報を取得する特性情報取得工程と、
   複数の前記転写パターンのうち前記感光基板上で継ぎ合わされる第１転写パターンおよび第２転写パターンの継ぎ部に対応する前記投影光学モジュールを示す継ぎ部情報を取得する継ぎ情報取得工程と、
   前記転写パターンの転写特性を変化させる特性調整機構の動作量であって前記継ぎ部における前記第１転写パターンおよび前記第２転写パターンの前記転写特性の特性差を補正する補正動作量を、前記転写特性情報および前記継ぎ部情報をもとに導出する導出工程と、
   前記補正動作量に基づいて前記特性調整機構を動作させ、前記第１転写パターンおよび前記第２転写パターンを前記感光基板上に順次形成する転写工程と、
   を含むことを特徴とする露光方法。
2. 前記継ぎ部情報に対応する前記投影光学モジュールによって投影されるパターン像の少なくとも一部を遮蔽して前記第１転写パターンおよび前記第２転写パターンの少なくとも一方のパターン幅を設定するパターン幅設定工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
3. 前記導出工程は、前記補正動作量として、前記第１転写パターンの前記転写特性を変化させる第１補正動作量と、前記第２転写パターンの前記転写特性を変化させる第２補正動作量との少なくとも一方を導出し、
   前記転写工程は、前記第１補正動作量と前記第２補正動作量との少なくとも一方に基づいて前記特性調整機構を動作させ、前記第１転写パターンと前記第２転写パターンとの少なくとも一方に対応する前記転写特性を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の露光方法。
4. 前記導出工程は、前記特性差を示す差分値を所定特性差範囲内にする前記補正動作量を導出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光方法。
5. 前記導出工程は、前記転写特性を示す特性値を所定特性値範囲内にする前記補正動作量を導出することを特徴とする請求項４に記載の露光方法。
6. 前記特性調整機構は、前記投影光学モジュールごとに前記転写特性を変化させ、
   前記導出工程は、前記投影光学モジュールごとの前記特性調整機構の動作量を前記補正動作量として導出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の露光方法。
7. 前記導出工程は、複数の前記投影光学モジュールのうちの第１投影光学モジュールよりも前記継ぎ部に近い第２投影光学モジュールにおける前記転写特性を、前記第１投影光学モジュールにおける前記転写特性に比して同等以上に変化させる前記補正動作量を導出することを特徴とする請求項６に記載の露光方法。
8. 前記導出工程は、２以上の前記投影光学モジュールにおける前記転写特性を略均等に変化させる前記補正動作量を導出することを特徴とする請求項６に記載の露光方法。
9. 前記導出工程は、隣り合う前記投影光学モジュール間における前記転写特性のモジュール間特性差を示す差分値を所定特性差範囲内にする前記補正動作量を導出することを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の露光方法。
10. 前記転写特性は、前記投影光学モジュールを介して前記転写パターンを形成する露光光の露光量を示す露光量特性と、前記投影光学モジュールの像面と前記感光基板とのフォーカス位置を示すフォーカス特性と、の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の露光方法。
11. 前記転写工程は、前記感光基板を所定方向へ移動させながら前記第１転写パターンと前記第２転写パターンとを前記感光基板上に形成することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の露光方法。
12. 並設された複数の投影光学モジュールと、
    前記複数の投影光学モジュールを用いて感光基板上に形成される転写パターンの転写特性を変化させる特性調整機構と、
    前記転写パターンの転写特性情報を記憶した記憶手段と、
    複数の前記転写パターンのうち前記感光基板上で継ぎ合わされる第１転写パターンおよび第２転写パターンの継ぎ部に対応する前記投影光学モジュールを示す継ぎ部情報を取得する継ぎ情報取得手段と、
    前記特性調整機構の動作量であって前記継ぎ部における前記第１転写パターンおよび前記第２転写パターンの前記転写特性の特性差を補正する補正動作量を、前記転写特性情報および前記継ぎ部情報をもとに導出し、該補正動作量に基づいて前記特性調整機構を動作させ、前記第１転写パターンおよび前記第２転写パターンを前記感光基板上に順次形成する制御を行う制御手段と、
    を備えることを特徴とする露光装置。
13. 前記継ぎ部情報に対応する前記投影光学モジュールによって投影されるパターン像の少なくとも一部を遮蔽して前記第１転写パターンおよび前記第２転写パターンのパターン幅を設定するパターン幅設定機構を備えることを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
14. 前記制御手段は、前記補正動作量として、前記第１転写パターンの前記転写特性を変化させる第１補正動作量と、前記第２転写パターンの前記転写特性を変化させる第２補正動作量との少なくとも一方を導出し、該第１補正動作量と該第２補正動作量との少なくとも一方に基づいて前記特性調整機構を動作させ、前記第１転写パターンと前記第２転写パターンとの少なくとも一方に対応する前記転写特性を変化させることを特徴とする請求項１２または１３に記載の露光装置。
15. 前記制御手段は、前記特性差を示す差分値を所定特性差範囲内にする前記補正動作量を導出することを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の露光装置。
16. 前記制御手段は、前記転写特性を示す特性値を所定特性値範囲内にする前記補正動作量を導出することを特徴とする請求項１５に記載の露光装置。
17. 前記特性調整機構は、前記投影光学モジュールごとに前記転写特性を変化させ、
    前記制御手段は、前記投影光学モジュールごとの前記特性調整機構の動作量を前記補正動作量として導出することを特徴とする請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の露光装置。
18. 前記制御手段は、複数の前記投影光学モジュールのうちの第１投影光学モジュールよりも前記継ぎ部に近い第２投影光学モジュールにおける前記転写特性を、前記第１投影光学モジュールにおける前記転写特性に比して同等以上に変化させる前記補正動作量を導出することを特徴とする請求項１７に記載の露光装置。
19. 前記制御手段は、２以上の前記投影光学モジュールにおける前記転写特性を略均等に変化させる前記補正動作量を導出することを特徴とする請求項１７に記載の露光装置。
20. 前記制御手段は、隣り合う前記投影光学モジュール間における前記転写特性のモジュール間特性差を示す差分値を所定特性差範囲内にする前記補正動作量を導出することを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の露光装置。
21. 前記感光基板を所定方向へ移動させる走査機構を備え、
    前記制御手段は、前記感光基板を前記所定方向へ移動させながら前記第１転写パターンと前記第２転写パターンとを前記感光基板上に形成する制御を行うことを特徴とする請求項１２〜２０のいずれか一項に記載の露光装置。
22. 前記転写特性は、前記投影光学モジュールを介して前記転写パターンを形成する露光光の露光量を示す露光量特性を含み、
    前記特性調整機構は、前記露光量特性を変化させる露光量調整機構を有することを特徴とする請求項１２〜２１のいずれか一項に記載の露光装置。
23. 前記露光量調整機構は、前記照度と前記照度分布との少なくとも一方を変化させる照度調整機構を含むことを特徴とする請求項２２に記載の露光装置。
24. 前記感光基板を所定方向へ移動させる走査機構を備え、
    前記露光量調整機構は、前記走査機構の前記所定方向への走査速度を変化させる速度調整機構を含むことを特徴とする請求項２２に記載の露光装置。
25. 前記転写特性は、前記投影光学モジュールの像面と前記感光基板とのフォーカス位置を示すフォーカス特性を含み、
    前記特性調整機構は、前記フォーカス位置を変化させるフォーカス調整機構を有することを特徴とする請求項１２〜２１のいずれか一項に記載の露光装置。
26. 前記特性調整機構は、前記投影光学モジュールの像面位置および像面傾斜角度の少なくとも一方を変化させる像面調整機構と、前記投影光学モジュールの像面に対する前記感光基板の相対距離および該像面に対する前記感光基板の相対傾斜角度の少なくとも一方を変化させる基板調整機構と、の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項２５に記載の露光装置。
27. 前記特性調整機構は、前記投影光学モジュールの結像特性を変化させる結像特性調整機構を有することを特徴とする請求項１２〜２１のいずれか一項に記載の露光装置。

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