JP2014222746A - 露光装置及び露光方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板サイズが変わった場合にも、ショット数を変えずに全面に繰り返しパターンの露光処理を行い、基板サイズに拘わらず一定の露光処理時間で良好な生産性を確保することができる露光装置を提供する。【解決手段】露光装置は、ショット数設定領域Ａｓ内の一つの１ショット分露光領域Ｂｐを露光するために、ショット数設定領域Ａｓ毎に配置されるマイクロレンズ４Ａを設定配列ピッチで２次元的に複数配列したマイクロレンズアレイ４と、１ショット分露光領域Ｂｐに繰り返しパターンを投影露光するマスクと、光を照射する光源と、１ショット分露光領域Ｂｐ毎の露光位置を順次シフトさせる露光位置シフト手段とを備え、露光位置シフト手段は、ショット数設定領域Ａｓ内の一つの１ショット分露光領域Ｂｐを露光した後、ショット数設定領域Ａｓ内の隣接する１ショット分露光領域Ｂｐを露光する動作を繰り返し、ショット数設定領域Ａｓ内を全て露光する。【選択図】図４

Description

本発明は、基板上の被露光面に繰り返しパターンを露光する露光装置及び露光方法に関するものである。

従来、基板上の被露光面（レジスト層などのパターン形成層の表面など）に繰り返しパターンを露光する露光装置としては、ステップアンドリピート露光が行われる投影露光装置が用いられている（下記特許文献１参照）。この投影露光装置は、図１に示すように、光源Ｊ１と、マスクパターンＪ２０を有するレチクルＪ２と、投影光学系Ｊ３と、基板ステージＪ４などを備えており、レチクルＪ２のマスクパターンＪ２０を基板Ｗ上に投影して１ショットの基本パターンＰ１を露光し、この基本パターンＰ１のショットピッチだけ基板ステージＪ４を移動させて、基本パターンＰ１に連なる基本パターンＰ１の露光を繰り返し行うことで、基本パターンＰ１が平面的に繰り返された連続パターンを基板Ｗの全面に形成するものである。

このような露光装置によって基板上に形成されるパターンの一例としては、ＰＳＳ（Patterned Sapphire Substrate）がある。このＰＳＳは、例えば、サファイア基板上にフォトリソグラフィ技術を用いて、高さ２μｍ、直径２μｍ程度の略円柱形状の突起を、３μｍ程度の間隔で周期的に形成した構成であり、各突起の配置は、多角形の頂点、例えば、隣接する３個の突起が各々正三角形の頂点に配置されるようになっている。このＰＳＳは、発光ダイオード（ＬＥＤ）の基板上面に形成された活性層で全方向に放出された光を上側に戻す機能を有するものであり、その突起が全体として回折格子としての機能を発揮しうる寸法範囲で形成されている。

特開２０１２−１３３２８０号公報

ウエハ基板のサイズは年々大口径化する傾向にあり、２インチ（５０．８ｍｍ）φのものから、１００ｍｍφ、１５０ｍｍφのものまで生産されている。これに対して、基本パターンを形成する１ショットのショットピッチは、使用する光学系の精度やコストの問題によって一定の場合が多い。このような場合には、例えば、ウエハ基板全面を露光するのに６ｍｍ□のショットピッチにすると、２インチ（５０．８ｍｍ）φの基板ではショット数が７３ショットであったのに対して、１００ｍｍφの基板では２４９ショット（３．４倍）、１５０ｍｍφの基板では５３３ショット（７．３倍）となり、必然的に基板サイズに応じてショット数を増やさざるを得ない。このように従来技術では、基板サイズの大口径化によって露光処理時間が長くなり、良好な生産性が得られなくなる問題があった。これに対しては、コンタクト露光やナノインプリントのような一括露光方式の開発もなされているが、パーティクルやコンタミネーションなどの問題があり、量産体制には至っていないのが現状である。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、基板サイズが変わった場合にも、ショット数を変えることなく全面に繰り返しパターンの露光処理を行うことができ、基板サイズに拘わらず一定の露光処理時間で良好な生産性を確保することができること、等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明による露光装置及び露光方法は、以下の構成を少なくとも具備するものである。

基板上の被露光面に平面的な繰り返しパターンを露光する露光装置であって、前記繰り返しパターンを有する１ショット分露光領域を前記被露光面に同一平面形状で複数連続的に設定し、前記１ショット分露光領域を連続的に複数集めたショット数設定領域を前記被露光面に同一平面形状で複数連続的に設定し、前記ショット数設定領域内の一つの前記１ショット分露光領域を露光するために、前記ショット数設定領域毎に配置されるマイクロレンズを設定配列ピッチで２次元的に複数配列したマイクロレンズアレイと、前記１ショット分露光領域に前記繰り返しパターンを投影露光するマスクパターンを有するマスクと、前記マスクパターン全てに光を照射する光源と、前記１ショット分露光領域毎の露光位置を順次シフトさせる露光位置シフト手段とを備え、前記露光位置シフト手段は、前記ショット数設定領域内の一つの前記１ショット分露光領域を露光した後、当該ショット数設定領域内の隣接する前記１ショット分露光領域を露光する動作を繰り返し、当該ショット数設定領域内を全て露光することを特徴とする露光装置。

基板上の被露光面に平面的な繰り返しパターンを露光する露光方法であって、前記繰り返しパターンを有する１ショット分露光領域を前記被露光面に同一平面形状で複数連続的に設定し、前記１ショット分露光領域を連続的にｎ個集めたショット数設定領域を前記被露光面に同一平面形状で複数連続的に設定し、複数の前記ショット数設定領域内の対応する位置にある一つの前記１ショット分露光領域を、前記ショット数設定領域毎に配置されたマイクロレンズと前記繰り返しパターンを有するマスクパターンを介して同時に投影露光し、前記１ショット分露光領域毎の露光位置を順次シフトさせて、前記ショット数設定領域内の一つの前記１ショット分露光領域を露光した後、当該ショット数設定領域内の隣接する前記１ショット分露光領域を露光する動作を繰り返し、ｎ回の露光で被露光面を全て露光することを特徴とする露光方法。

このような本発明によると、基板上のショット数設定領域毎に一つ配置された複数のマイクロレンズで１ショット分露光領域を複数同時に露光し、ショット数設定領域を形成する１ショット分露光領域の数だけのショット数で全ての基板上を露光することができる。これによると、基板サイズが変わった場合にも、それに対応して基板全体を覆う範囲にマイクロレンズを配置することで、ショット数を変えることなく全面に繰り返しパターンの露光処理を行うことができ、基板サイズに拘わらず一定の露光処理時間で良好な生産性を確保することができる。

従来技術の説明図である。 本発明の一実施形態に係る露光装置及び露光方法を説明する説明図である。 本発明の一実施形態に係る露光装置及び露光方法を説明する説明図である。 本発明の一実施形態に係る露光装置及び露光方法を説明する説明図である。 基板に露光される１ショット分露光領域の形態例と、その１ショット分露光領域に対応したマスクパターンの形態例を示した説明図である。 図５に示した１ショット分露光領域による露光例を示した説明図である。 図５に示した１ショット分露光領域による露光例を示した説明図である。 本発明の他の実施形態に係る露光装置及び露光方法を説明する説明図である。 本発明の他の実施形態に係る露光装置及び露光方法を説明する説明図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図２〜図４は、本発明の一実施形態に係る露光装置及び露光方法を説明する説明図である。露光装置１は、基板Ｗ上の被露光面Ｗａに平面的な繰り返しパターンを露光する装置である。ここでの被露光面Ｗａとは、例えばウエハ基板上のレジスト層などのパターン形成層の表面を含むものである。ここでいう繰り返しパターンは、ドットパターンなどが所定の周期で平面的に繰り返されるパターンであり、サファイア基板などに形成される前述したＰＳＳの露光パターンなどを含むものである。

露光装置１は、図２に示すように、光源２、マスク３、マイクロレンズアレイ４、基板支持手段５、露光位置シフト手段６などを備えている。マスク３は、後述する１ショット分露光領域に繰り返しパターンを投影露光するマスクパターン３Ａを複数備えている。マイクロレンズアレイ４は、マスクパターン３Ａを被露光面Ｗａに投影するマイクロレンズ４Ａを設定配列ピッチで２次元的に複数配列している。図示の例では、マイクロレンズアレイ４は光軸方向に沿って多段に配置されており、マスクパターン３Ａを例えば数分の１から数十分の１に縮小して被露光面Ｗａに投影している。

光源２は、マスク３のマスクパターン３Ａ全てに光を照射するものであり、例えば、レジスト層を露光するものであれば、紫外線を照射するための水銀ランプやクセノンランプなどが用いられる。基板支持手段５は、基板Ｗを支持し、また支持した基板Ｗを基板面に沿って移動させる移動ステージ機能を備えている。

露光位置シフト手段６は、１ショット毎の露光位置を基板Ｗの被露光面Ｗａにおいて何処に特定するかを設定するものである。繰り返しパターンを露光するためには、１ショット分露光領域を１ショット毎にシフトさせて露光する必要があり、１ショット分露光領域を露光した後、隣接する１ショット分露光領域を露光する動作を繰り返して、基板Ｗの被露光面Ｗａ全体に繰り返しパターンを露光する。この際、先に露光した１ショット分露光領域に対して後から露光する１ショット分露光領域の位置を精度良く特定することが必要になる。露光位置シフト手段６は、例えば、基板支持手段５の基板移動ステージ機能の制御によって実行される。

図３は、マスク３のマスクパターン３Ａとマイクロレンズアレイ４のマイクロレンズ４Ａの配置関係を示している。図３（ａ）がマスクパターン３Ａとマイクロレンズ４Ａの配列状態を示しており、図３（ｂ）がマスクパターン３Ａの一例を拡大して示している。マスク３のマスクパターン３Ａは、マイクロレンズアレイ４のマイクロレンズ４Ａのそれぞれに配置されている。これによって、一つのマスクパターン３Ａは一つ又は光軸上に多段に配置された一組のマイクロレンズ４Ａによって被露光面Ｗａに投影される。したがって、被露光面Ｗａには、その上に存在するマイクロレンズ４Ａの数に応じた複数のマスクパターン３Ａによる１ショット分露光領域の露光が同時になされることになる。図３（ｂ）には、ＰＳＳのドットパターンの一部に対応したマスクパターン３Ａの形状を示している。

図４は、基板Ｗに対するマイクロレンズアレイ４の配置及び被露光面Ｗａにおける露光領域の設定例を示している。マイクロレンズアレイ４は、図４（ａ）に示すように、処理対象となる最大径の基板Ｗ全体を覆う範囲にマイクロレンズ４Ａを配置している。図示の例では、１００ｍｍφの基板Ｗを最大径として設定しているが、１５０ｍｍφの基板Ｗを露光処理する場合には、その基板全体を覆うようにマイクロレンズ４Ａが配置される。このように、処理対象となる最大径の基板Ｗ（１００ｍｍφ）全体を覆う範囲にマイクロレンズ４Ａを配置しておけば、それより小さい基板Ｗ（５０．８ｍｍφ）全体にも必然的にマイクロレンズ４Ａが配置されることになる。

図４（ｂ），（ｃ）には、１ショットで露光される１ショット分露光領域Ｂｐとショット数設定領域Ａｓを示している。１ショット分露光領域Ｂｐは、１ショット分の繰り返しパターンが露光される領域であり、被露光面Ｗａに同一平面形状で複数連続的に設定されている。ショット数設定領域Ａｓは、被露光面Ｗａ全体を露光するためのショット数を設定する領域であり、被露光面Ｗａに同一平面形状で複数連続的に設定されている。

１ショット分露光領域Ｂｐは前述したようにマイクロレンズ４Ａ毎に配置されているマスクパターン３Ａの投影露光パターンである。この際、マイクロレンズ４Ａとマスクパターン３Ａは常に一対の関係になっている。これによって、基板Ｗに対する１ショット目の露光では、基板Ｗの被露光面Ｗａ上に位置する複数のマイクロレンズ４Ａの中心において複数の１ショット分露光領域Ｂｐが一度に露光されることになる。そして、１ショット目の露光では、マイクロレンズ４Ａによって投影される１ショット分露光領域Ｂｐ以外の箇所、すなわち隣接するマイクロレンズ４Ａの間に位置する箇所は未露光の状態になっている。

ここで、マイクロレンズアレイ４におけるマイクロレンズ４Ａの配列ピッチＰは、１ショット分露光領域Ｂｐのショットピッチｔのｎ（整数）倍になっている。すなわち、配列ピッチＰと１ショット分露光領域Ｂｐのショットピッチとの関係はＰ＝ｎ×ｔ（ｎは２以上の整数）になっている。図においてはｎ＝４の例を示している。

次に、図４（ｂ），（ｃ）によって、２ショット目以降の露光位置シフトについて説明する。前述した露光位置シフト手段６は、ショット数設定領域Ａｓ内の一つの１ショット分露光領域Ｂｐを露光した後、当該ショット数設定領域Ａｓ内の隣接する１ショット分露光領域Ｂｐを露光する動作を繰り返し、当該ショット数設定領域Ａｓ内を全て露光する。

図示の例では、被露光面Ｗａにおける露光位置を、１ショット毎に配列ピッチＰの範囲内でショットピッチｔに応じた移動分だけマイクロレンズ４Ａの配列方向に沿って移動させている。この際、被露光面Ｗａの全体を露光するために必要となるショット数は、ｎ²（ｎ×ｎ）になる。すなわち、図示のように、マイクロレンズ４Ａの配列ピッチＰを１ショット分露光領域Ｂｐのショットピッチｔの４倍（ｎ＝４）に設定している場合には、被露光面Ｗａの全体を露光するためのショット数は４×４＝１６になる。このショット数は、基板Ｗの直径が１００ｍｍφの場合であっても５０．８ｍｍφであっても同じであり、基板サイズが変わった場合にも常に一定のショット数で露光を完了させることができる。

図に示した例で、２ショット目以降の露光位置シフトの例を説明すると、図４（ｂ）に示した例では、被露光面Ｗａにおける露光位置をマイクロレンズ４Ａの１配列方向（図示Ｘ方向）にショットピッチｔだけずらしながら、被露光面Ｗａに複数の１ショット分露光領域Ｂｐを露光する工程を（ｎ−１）回繰り返し、被露光面Ｗａにおける露光位置をマイクロレンズ４Ａの他の配列方向（図示Ｙ方向）にショットピッチｔだけずらして、被露光面Ｗａに複数の１ショット分露光領域Ｂｐを露光し、被露光面Ｗａにおける露光位置をマイクロレンズ４Ａの１配列方向の逆向き（−Ｙ）にショットピッチｔだけずらしながら、被露光面Ｗａに複数の１ショット分露光領域Ｂｐを露光する工程を（ｎ−１）回繰り返す。

図４（ｂ）に示す例を具体的に示すと、２ショット目以降は、図示Ｙ方向に露光位置をずらしながら３ショット（２〜４ショット目）を行い、図示Ｘ方向に露光位置をずらして１ショット（５ショット目）を行い、図示−Ｙ方向に露光位置をずらしながら３ショット（６〜８ショット目）を行い、図示Ｘ方向に露光位置をずらして１ショット（９ショット目）を行い、図示Ｙ方向に露光位置をずらしながら３ショット（１０〜１２ショット目）を行い、図示Ｘ方向に露光位置をずらして１ショット（１３ショット目）を行い、図示−Ｙ方向に露光位置をずらしながら３ショット（１４〜１６ショット目）を行う。この合計１６ショットによって、基板Ｗの全面を繰り返し露光している。

また、図４（ｃ）に示した例では、２ショット目以降は、被露光面Ｗａにおける露光位置をマイクロレンズ４Ａの１配列方向（図示Ｙ方向）にショットピッチｔだけずらしながら、被露光面Ｗａに複数の１ショット分露光領域Ｂｐを露光する工程を（ｎ−１）回繰り返し、被露光面Ｗａにおける露光位置をマイクロレンズ４Ａの他の配列方向（図示Ｘ方向）にショットピッチｔだけずらしながら、被露光面Ｗａに複数の１ショット分露光領域Ｂｐを露光する工程を（ｎ−１）回繰り返し、被露光面Ｗａにおける露光位置をマイクロレンズ４Ａの１配列方向の逆向き（図示−Ｙ方向）にショットピッチｔだけずらしながら、被露光面Ｗａに複数の１ショット分露光領域Ｂｐを露光する工程を（ｎ−１）回繰り返し、被露光面Ｗａにおける露光位置をマイクロレンズ４Ａの他の配列方向の逆向き（図示−Ｘ方向）にショットピッチｔだけずらしながら、被露光面Ｗａに複数の１ショット分露光領域Ｂｐを露光する工程を（ｎ−２）回繰り返す。

図４（ｃ）に示す例を具体的に示すと、２ショット目以降は、図示Ｙ方向に露光位置をずらしながら３ショット（２〜４ショット目）を行い、図示Ｘ方向に露光位置をずらしながら３ショット（５〜７ショット目）を行い、図示−Ｙ方向に露光位置をずらしながら３ショット（８〜１０ショット目）を行い、図示−Ｘ方向に露光位置をずらしながら２ショット（１１，１２ショット目）を行い、図示Ｙ方向に露光位置をずらしながら２ショット（１３，１４ショット目）を行い、図示Ｘ方向に露光位置をずらして１ショット（１５ショット目）を行い、図示−Ｙ方向に露光位置をずらして１ショット（１６ショット目）を行う。この合計１６ショットによって、基板Ｗの全面を繰り返し露光している。

図５は、基板に露光される１ショット分露光領域の形態例（図５（ａ））と、その１ショット分露光領域に対応したマスクパターンの形態例（図５（ｂ））を示している。図示の１ショット分露光領域Ｂｐは、繰り返しパターンのパターン配列方向に沿った直線で囲まれており、この直線は、繰り返しパターンのパターン配列間に設定されている。図に示すようなＰＳＳのドットパターンは、繰り返しパターンのパターン配列が３つの配列方向を有している。これに対して、１ショット分露光領域Ｂｐを囲む直線は、３組の平行線を有している。このような１ショット分露光領域Ｂｐを採用すると、１ショット分露光領域Ｂｐ内のドットパターンが分断されることがない。これによって、繰り返し露光を行う際に１ショット分露光領域Ｂｐの繋ぎ目にドットパターンが重なることを回避でき、繋ぎ目においてドットパターンの形状に乱れが生じることを防止できる。

このようなドット配列パターンの露光を行うための１ショット分露光領域Ｂｐ及びそれに対応したマスクパターン３Ａは、これらを全て直線のみで囲んだ形態にすると、未露光の箇所が形成されてしまう。これを避けるために、１ショット分露光領域Ｂｐ及びマスクパターン３Ａの外周に突起部Ｅを形成することで、前述した未露光箇所の発生を防いでいる。

図６及び図７は、図５に示した１ショット分露光領域による露光例を示した説明図である。前述した説明と同一部位には同一符号を付して重複説明を省略する。

図６に示した例は、ドット状の繰り返しパターンを有する１ショット分露光領域Ｂｐを被露光面Ｗａに同一平面形状（３組の直線で囲まれて突起部Ｅを有する形状）で複数連続的に設定しており、１ショット分露光領域Ｂｐを縦８個、横８個連続的に集めたショット数設定領域Ａｓを被露光面Ｗａに同一形状で複数連続的に設定している。すなわち、この例では、８×８＝６４にショット数が設定されている。ショット数設定領域Ａｓ内の数字は露光位置シフト順番を１〜６４まで示している。この例では、１ショット分露光領域Ｂｐにおける横方向のショットピッチｔ１と縦方向のショットピッチｔ２が僅かに異なる値になる。これによって、マイクロレンズ４Ａの配列ピッチも横方向の配列ピッチＰ１＝ｔ１×８と縦方向の配列ピッチＰ２＝ｔ２×８が僅かに異なることになる。

このような露光例によると、複数のショット数設定領域Ａｓ内の対応する位置にある一つの１ショット分露光領域Ｂｓを、ショット数設定領域Ａｓ毎に配置されたマイクロレンズ４Ａとマイクロレンズ４Ａ毎に配置されたマスクパターン３Ａを介して同時に投影露光する。そして、マイクロレンズ４Ａを設定配列ピッチで２次元的に複数配列したマイクロレンズアレイ４及びマスクパターン３Ａを複数備えたマスク３を被露光面Ｗａに対して平面的に相対移動させて露光位置をシフトさせ、ショット数設定領域Ａｓ内の一つの１ショット分露光領域Ｂｓを露光した後、当該ショット数設定領域Ａｓ内の隣接する１ショット分露光領域Ｂｓを露光する動作を繰り返し、６４回の露光で被露光面Ｗａを全て露光する。

図７に示した例は、図６に示した例と同様にドット状の繰り返しパターンを有する１ショット分露光領域Ｂｐを被露光面Ｗａに同一平面形状（３組の直線で囲まれて突起部Ｅを有する形状）で複数連続的に設定しており、１ショット分露光領域Ｂｐを縦１６個、横８個連続的に集めたショット数設定領域Ａｓを被露光面Ｗａに同一形状（菱形状）で複数連続的に設定している。すなわち、この例では、（１６×８）／２＝６４にショット数が設定されている。ショット数設定領域Ａｓ内の数字は露光位置シフト順番を１〜６４まで示している。この例においても、１ショット分露光領域Ｂｐにおける横方向のショットピッチｔ１０と縦方向のショットピッチｔ２０が僅かに異なる値になる。これによって、マイクロレンズ４Ａの配列ピッチも横方向の配列ピッチＰ１０＝ｔ１０×８と縦方向の配列ピッチＰ２０＝ｔ２０×１６が僅かに異なることになる。

このような露光例によっても、図６に示した例と同様に、ショット数設定領域Ａｓ内の一つの１ショット分露光領域Ｂｓを露光した後、当該ショット数設定領域Ａｓ内の隣接する１ショット分露光領域Ｂｓを露光する動作を繰り返し、６４回の露光で被露光面Ｗａを全て露光する。この際、φ１００ｍｍの基板Ｗとφ１６０ｍｍの基板Ｗは、マイクロレンズアレイ４の有効領域を４Ｓ１から４Ｓ２に変えるだけで、同じショット数で露光することが可能である。

図８及び図９は、本発明の他の実施形態に係る露光装置及び露光方法を説明する説明図である。前述した実施形態では、マスク３は、１ショット分露光領域Ｂｐに繰り返しパターンを選択的に投影露光するマスクパターン３Ａをマイクロレンズ４Ａ毎に配置しており、露光位置シフト手段６は、マイクロレンズアレイ４及びマスク３を被露光面Ｗａに対して平面的に相対移動させて露光位置をシフトさせているが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。

図８及び図９に示した実施形態では、マスク３は、全面に繰り返しパターン３Ａ１を有し、露光位置シフト手段６は、１ショット分露光領域Ｂｐに繰り返しパターン３Ａ１を選択的に投影露光する開口７Ａをマイクロレンズ４Ａ毎に配置した絞り７を備えており、マイクロレンズアレイ４及び絞り７を被露光面Ｗａに対して平面的に相対移動させて露光位置をシフトさせている。

この実施形態では、図示省略した光源から照射される光２Ｌがドットパターンなどの繰り返しパターン３Ａ１を全面に備えるマスク３全体に照射される。繰り返しパターン３Ａ１を通過した光は、マイクロレンズ４Ａにおける等倍投影レンズ４Ａ１によって絞り７の開口７Ａに投影され、絞り７の開口７Ａを通過した光が縮小投影レンズ４Ａ２によって被露光面Ｗａに縮小投影される。これにより、開口７Ａを通過した光によって被露光面Ｗａ上の１ショット分露光領域Ｂｐが選択的に露光されることになる。

図９に示したように、この実施形態においても、１ショット分露光領域Ｂｐを連続的にｎ個集めたショット数設定領域Ａｓが被露光面Ｗａに設定されており、複数のショット数設定領域Ａｓ内の対応する位置にある一つの１ショット分露光領域Ｂｐを、ショット数設定領域Ａｓ毎に配置されたマイクロレンズ４Ａと繰り返しパターンを有するマスクパターン３Ａ１と絞り７の開口７Ａを介して同時に投影露光する。そして、１ショット分露光領域Ｂｐ毎の露光位置を順次シフトさせて、ショット数設定領域Ａｓ内の一つの１ショット分露光領域Ｂｐを露光した後、ショット数設定領域Ａｓ内の隣接する１ショット分露光領域Ｂｐを露光する動作を繰り返し、ｎ回の露光で被露光面を全て露光する。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る露光装置及び露光方法によると、基板Ｗ上のショット数設定領域Ａｓ毎に一つ配置された複数のマイクロレンズ４Ａで１ショット分露光領域Ｂｐを複数同時に露光し、ショット数設定領域Ａｓを形成する１ショット分露光領域Ｂｐの数だけのショット数で全ての基板Ｗ上を露光することができる。これによると、基板サイズが変わった場合にも、それに対応して基板全体を覆う範囲にマイクロレンズ４Ａを配置することで、ショット数を変えることなく全面に繰り返しパターンの露光処理を行うことができ、基板サイズに拘わらず一定の露光処理時間で良好な生産性を確保することができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１：露光装置，２：光源，３：マスク，３Ａ：マスクパターン，
４：マイクロレンズアレイ，４Ａ：マイクロレンズ，５：基板支持手段，
６：露光位置シフト手段，７：絞り，７Ａ：開口，
Ｗ：基板，Ｗａ：被露光面，Ｐ：配列ピッチ，
ｔ：ショットピッチ，Ｂｐ：１ショット分露光領域，Ａｓ：ショット数設定領域，Ｅ：突起部

Claims (10)

1. 基板上の被露光面に平面的な繰り返しパターンを露光する露光装置であって、
   前記繰り返しパターンを有する１ショット分露光領域を前記被露光面に同一平面形状で複数連続的に設定し、
   前記１ショット分露光領域を連続的に複数集めたショット数設定領域を前記被露光面に同一平面形状で複数連続的に設定し、
   前記ショット数設定領域内の一つの前記１ショット分露光領域を露光するために、前記ショット数設定領域毎に配置されるマイクロレンズを設定配列ピッチで２次元的に複数配列したマイクロレンズアレイと、
   前記１ショット分露光領域に前記繰り返しパターンを投影露光するマスクパターンを有するマスクと、
   前記マスクパターン全てに光を照射する光源と、
   前記１ショット分露光領域毎の露光位置を順次シフトさせる露光位置シフト手段とを備え、
   前記露光位置シフト手段は、前記ショット数設定領域内の一つの前記１ショット分露光領域を露光した後、当該ショット数設定領域内の隣接する前記１ショット分露光領域を露光する動作を繰り返し、当該ショット数設定領域内を全て露光することを特徴とする露光装置。
2. 前記マスクは、前記１ショット分露光領域に前記繰り返しパターンを選択的に投影露光するマスクパターンを前記マイクロレンズ毎に配置し、
   前記露光位置シフト手段は、前記マイクロレンズアレイ及び前記マスクを被露光面に対して平面的に相対移動させて露光位置をシフトさせることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
3. 前記マスクは、全面に前記繰り返しパターンを有し、
   前記露光位置シフト手段は、
   前記１ショット分露光領域に前記繰り返しパターンを選択的に投影露光する開口を前記マイクロレンズ毎に配置した絞りを備え、
   前記マイクロレンズアレイ及び前記絞りを被露光面に対して平面的に相対移動させて露光位置をシフトさせることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
4. 前記マイクロレンズの配列ピッチが前記１ショット分露光領域のショットピッチの整数倍であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の露光装置。
5. 前記１ショット分露光領域は、前記繰り返しパターンのパターン配列方向に沿った直線で囲まれていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の露光装置。
6. 前記直線は、前記繰り返しパターンのパターン配列間に設定されることを特徴とする請求項５記載の露光装置。
7. 前記繰り返しパターンのパターン配列が３つの配列方向を有し、前記直線は３組の平行線を有することを特徴とする請求項６記載の露光装置。
8. 前記マイクロレンズアレイは、処理対象となる最大径の前記基板全体を覆う範囲に前記マイクロレンズを配置していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の露光装置。
9. 前記マイクロレンズアレイは光軸方向に沿って多段に配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の露光装置。
10. 基板上の被露光面に平面的な繰り返しパターンを露光する露光方法であって、
    前記繰り返しパターンを有する１ショット分露光領域を前記被露光面に同一平面形状で複数連続的に設定し、
    前記１ショット分露光領域を連続的にｎ個集めたショット数設定領域を前記被露光面に同一平面形状で複数連続的に設定し、
    複数の前記ショット数設定領域内の対応する位置にある一つの前記１ショット分露光領域を、前記ショット数設定領域毎に配置されたマイクロレンズと前記繰り返しパターンを有するマスクパターンを介して同時に投影露光し、
    前記１ショット分露光領域毎の露光位置を順次シフトさせて、
    前記ショット数設定領域内の一つの前記１ショット分露光領域を露光した後、当該ショット数設定領域内の隣接する前記１ショット分露光領域を露光する動作を繰り返し、ｎ回の露光で被露光面を全て露光することを特徴とする露光方法。

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