JP6581417B2 - 露光装置、露光方法及び物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、露光装置、露光方法及び物品の製造方法に関する。

液晶表示素子などのデバイスを製造するためのリソグラフィ工程では、マスク（原版）のパターンの像を、投影光学系を介して、レジスト（感光剤）が塗布された基板上に転写するステップ・アンド・リピート方式の露光装置が用いられている。また、近年では、投影光学系に対してマスクと基板とを相対的に走査しながら基板を露光する走査露光を行うステップ・アンド・スキャン方式の露光装置、所謂、走査型の露光装置も用いられている。

走査型の露光装置では、液晶パネルなどの大型化に伴い、１回の走査露光でマスクのパターンの像が転写される領域（ショット領域）よりも大きな領域にパターンを形成することが求められている。そこで、遮蔽板を用いて、基板上でショット領域をつなぎ合わせるように露光する技術、所謂、つなぎ露光が提案されている（特許文献１参照）。また、つなぎ露光において、走査方向に直交する方向だけではなく、走査方向に沿った方向に対しても、ショット領域の一部の領域（つなぎ領域）を重ね合わせる技術も提案されている（特許文献２参照）。

特開２０００−３４７０２０号公報 特開２００２−３５３１０８号公報

しかしながら、特許文献２に開示された技術では、走査方向に対するつなぎ露光を行うために、複数の遮蔽板が用いられているが、近年のマスクの大型化に伴い、遮蔽板も大きくする必要がある。従って、露光装置において、遮蔽板を配置する空間の確保が困難になるとともに、コスト面での負荷が大きくなってしまう。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、つなぎ露光を行うのに有利な露光装置を提供することを例示的目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、マスクと基板とを走査方向に走査しながら前記基板を露光する走査露光を行う走査型の露光装置であって、光源からの光を整形するための開口を形成するブレードと、前記ブレードに対して前記走査方向に沿って移動可能に設けられ、前記開口を通過した光の前記走査方向の幅を規定する１つの遮蔽板と、前記基板上に前記走査方向に沿って、第１ショット領域、第２ショット領域、及び、第３ショット領域の順に行われる前記走査露光を制御する制御部と、を有し、前記第２ショット領域は、前記走査方向に沿って、前記第１ショット領域に重なり合う第１つなぎ領域と、前記第３ショット領域に重なり合う第２つなぎ領域とを含み、前記制御部は、前記遮蔽板を移動させながら前記第２ショット領域に対して前記走査露光を行う際に、前記第２ショット領域の露光量を制御するために、前記第２ショット領域の前記第１ショット領域の側の前記第１つなぎ領域の走査露光時と前記第２ショット領域の前記第３ショット領域の側の前記第２つなぎ領域の走査露光時とで前記遮蔽板の移動方向が異なるように、前記遮蔽板の移動を制御することを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、つなぎ露光を行うのに有利な露光装置を提供することができる。

本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略図である。 つなぎ露光を説明するための図である。 走査露光時におけるマスク、基板及び遮蔽板の位置と、露光量との関係の一例を示す図である。 走査露光時におけるマスク、基板及び遮蔽板の位置と、露光量との関係の一例を示す図である。 走査露光時におけるマスク、基板及び遮蔽板の位置と、露光量との関係の一例を示す図である。 走査露光時におけるマスク、基板及び遮蔽板の位置と、露光量との関係の一例を示す図である。 走査露光時におけるマスク、基板及び遮蔽板の位置と、露光量との関係の一例を示す図である。 走査露光時におけるマスク、基板及び遮蔽板の位置と、露光量との関係の一例を示す図である。 走査露光時におけるマスク、基板及び遮蔽板の位置と、露光量との関係の一例を示す図である。 走査露光時におけるマスク、基板及び遮蔽板の位置と、露光量との関係の一例を示す図である。 図１に示す露光装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図１に示す露光装置の走査露光時における基板の移動の一例を示す図である。 ２つのショット領域をつなぎ合わせる場合のつなぎ露光を説明するための図である。 ブレードの開口を通過する光を均一に用いるための図３乃至図１０に示す手法の組み合わせを示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の一側面としての露光装置１００の構成を示す概略図である。露光装置１００は、基板にパターンを形成するリソグラフィ装置である。露光装置１００は、本実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式を採用し、光源からの光（スリット光）を用いて、マスクと基板とを走査方向（Ｙ軸方向）に走査しながら基板を露光する走査露光を行う走査型の露光装置として具現化される。

露光装置１００は、照明光学系１と、アライメントスコープ２と、投影光学系４と、基板ステージ１１と、制御部１２と、マスクステージ３０とを有する。マスク３は、マスクステージ３０に移動可能に保持され、アライメントスコープ２と投影光学系４との間、具体的には、投影光学系４の物体面に配置されている。基板１０は、基板ステージ１１に移動可能に保持され、投影光学系４の像面に配置されている。制御部１２は、ＣＰＵやメモリを含み、露光装置１００の全体を制御する。制御部１２は、露光装置１００の各部を制御して、マスク３のパターンを基板１０に転写する処理、即ち、基板１０を走査露光する処理を制御する。

照明光学系１は、例えば、光源１３と、第１フライアイレンズ１４ａと、第１コンデンサレンズ１５ａと、第２フライアイレンズ１４ｂと、平面ミラー１６と、第２コンデンサレンズ１５ｂと、ブレード１８と、１つの遮蔽板１８ａと、結像光学系１９とを含む。

光源１３は、例えば、高圧水銀ランプと、楕円ミラーとを含む。光源１３から射出された光は、第１フライアイレンズ１４ａ、第１コンデンサレンズ１５ａ及び第２フライアイレンズ１４ｂを順に通過し、平面ミラー１６で光路を折り曲げられる。平面ミラー１６からの光は、第２コンデンサレンズ１５ｂを介して、ブレード１８、遮蔽板１８ａ及び結像光学系１９の順に入射する。

ブレード１８は、光源１３からの光を整形するための開口ＯＰを形成する。ブレード１８は、マスク上の照明領域（基板上の露光領域）の走査方向における幅が一定になるように規定するスリット規定部材である。

遮蔽板１８ａは、ブレード１８に対して走査方向に沿って移動可能に設けられている。遮蔽板１８ａは、ブレード１８の開口ＯＰを部分的に、或いは、完全に遮蔽（全遮蔽）することで、基板上での開口ＯＰを通過した光の走査方向の幅を規定する。遮蔽板１８ａは、制御部１２の制御下において、図示しない駆動部を介して、走査方向の任意の位置に位置決めされる。このように、制御部１２は、遮蔽板１８ａの移動を制御する機能を有する。また、遮蔽板１８ａは、ＸＹ平面内で微小な回転が可能なように構成されている。

本実施形態では、１つの遮蔽板１８ａの両側のエッジを用いて、ブレード１８の開口ＯＰを遮蔽する。従って、遮蔽板１８ａは、ブレード１８の開口ＯＰの幅（スリット幅）よりも長い寸法を有し、且つ、開口ＯＰの全遮蔽又は全開を可能にするために長いストロークの移動が可能なように構成されている。例えば、遮蔽板１８ａは、走査方向において、ブレード１８の開口ＯＰを遮蔽せずに全開にする第１位置から、開口ＯＰを挟んで第１位置とは異なる、開口ＯＰを遮蔽せずに全開にする第２位置に移動可能なストロークを有する。また、第１位置とは、例えば、図１に示す開口ＯＰよりも左側の位置であり、第２位置とは、例えば、図１に示す開口ＯＰよりも右側の位置である。

結像光学系１９は、ブレード１８及び遮蔽板１８ａによって規定された光で、投影光学系４の物体面に配置されたマスク３を照明する。

アライメントスコープ２は、マスク３に設けられたアライメントマークと、基板１０に設けられたアライメントマークとを、投影光学系４を介して検出する。アライメントスコープ２は、マスク３及び基板１０のそれぞれに設けられたアライメントマークを同時に検出してもよいし、個別に検出してもよい。

投影光学系４は、照明光学系１によって照明されたマスク３のパターンの像を基板１０に投影する。投影光学系４は、等倍結像光学系、拡大結像光学系及び縮小結像光学系のいずれの光学系も適用可能であるが、本実施形態では、等倍結像光学系として構成されている。投影光学系４は、例えば、第１平行平板５ａと、第２平行平板５ｂと、第１平面ミラー６と、第２平面ミラー７と、凸面ミラー８と、凹面ミラー９とを含む。

マスク３を通過した光は、第１平行平板５ａ、第１平面ミラー６、凹面ミラー９の第１面９ａ、凸面ミラー８、凹面ミラー９の第２面９ｂ、第２平面ミラー７及び第２平行平板５ｂを順に経て基板１０に入射する。そして、制御部１２の制御下において、マスク３と基板１０とを走査方向に、投影光学系４の投影倍率に応じた速度比で走査することで、マスク３のパターンを基板１０に転写することができる。

ブレード１８及び遮蔽板１８ａによって規定された光が照射される基板上の領域、即ち、露光領域の形状は、マスク上の照明領域の形状と同じ形状となる。従って、ブレード１８及び遮蔽板１８ａは、基板上の露光領域（の形状）を規定する機能を有しているともいえる。また、露光装置１００では、基板上の露光領域の形状、詳細には、露光領域の走査方向の側における境界形状を円弧形状と想定しているが、それに限定されるものではない。

露光装置１００においては、液晶パネルなどの大型化に伴い、１回の走査露光でマスク３のパターンの像が転写される領域（ショット領域）よりも大きな領域にパターンを形成することが求められる。そこで、露光装置１００では、遮蔽板１８ａを用いて、基板上でショット領域をつなぎ合わせるように露光する技術、所謂、つなぎ露光を行う。本実施形態では、複数のショット領域を、隣接するショット領域同士が走査方向に互いに重なり合うつなぎ領域を含むように配列し、つなぎ領域は、隣接するショット領域のそれぞれに対して走査露光を行う際に露光される（即ち、重複して露光される）。但し、つなぎ露光では、複数のショット領域を含む基板１０の全体において、露光量のばらつきを抑える必要がある。従って、重複して露光されるつなぎ領域の露光量のばらつきを低減させることが重要となる。

例えば、図２（ａ）に示すように、基板上に走査方向に沿って配列された３つのショット領域、即ち、第１ショット領域２２、第２ショット領域２１及び第３ショット領域２０に対して、つなぎ露光を行う場合を想定する。この場合、第２ショット領域２１の第１ショット領域の側のつなぎ領域（第１つなぎ領域）２１ｂと、第１ショット領域２２の第２ショット領域の側のつなぎ領域２２ａとが重なり合うように、第２ショット領域２１と第１ショット領域２２とがつなぎ合わされる。従って、図２（ｂ）に示すように、第２ショット領域２１のつなぎ領域２１ｂと第１ショット領域２２のつなぎ領域２２ａとが重なり合う領域２３ｂにおいて、露光量のばらつきを低減させることが重要となる。そこで、図２（ｃ）に示すように、第２ショット領域２１に対しては、つなぎ領域２１ｂの露光量がＹ軸のプラス方向に向かうにつれて線形的に減少するように、走査露光を行う。また、第１ショット領域２２に対しては、つなぎ領域２２ａの露光量がＹ軸のマイナス方向に向かうにつれて線形的に減少するように、走査露光を行う。図２（ｃ）は、基板上の各ショット領域の露光量分布を示す図であって、露光量を縦軸に採用し、基板上のＹ軸方向の位置を横軸に採用している。

同様に、第２ショット領域２１の第３ショット領域の側のつなぎ領域（第２つなぎ領域）２１ａと、第３ショット領域２０の第２ショット領域の側のつなぎ領域２０ａとが重なり合うように、第２ショット領域２１と第３ショット領域２０とがつなぎ合わされる。従って、図２（ｂ）に示すように、第２ショット領域２１のつなぎ領域２１ａと第３ショット領域２０のつなぎ領域２０ａとが重なり合う領域２３ａにおいて、露光量のばらつきを低減させることが重要となる。そこで、図２（ｃ）に示すように、第２ショット領域２１に対しては、つなぎ領域２１ａの露光量がＹ軸のマイナス方向に向かうにつれて線形的に減少するように、走査露光を行う。また、第３ショット領域２０に対しては、つなぎ領域２０ａの露光量がＹ軸のプラス方向に向かうにつれて線形的に減少するように、走査露光を行う。

第１ショット領域２２、第２ショット領域２１及び第３ショット領域２０のそれぞれに対して、上述したように走査露光を行うことで、重複して露光されるつなぎ領域の露光量のばらつきを低減させることができる。具体的には、つなぎ領域２１ｂとつなぎ領域２２ａとが重なり合う領域２３ｂ、及び、つなぎ領域２１ａとつなぎ領域２２ａとが重なり合う領域２３ａにおいて、露光量のばらつきを低減させることができる。

また、図２（ｂ）に示す基板上の領域２３ａ及び２３ｂを除く領域の露光量を１００％とすると、基板上の領域２３ａ及び２３ｂの露光量を１００％に近づけることができる。換言すれば、図２（ｄ）に示すように、第１ショット領域２２、第２ショット領域２１及び第３ショット領域２０を含む全体の領域２３において、露光量のばらつきを抑えることができる。図２（ｄ）は、基板上の露光量分布を示す図であって、露光量を縦軸に採用し、基板上のＹ軸方向の位置を横軸に採用している。

このように、複数のショット領域を含む基板１０の全体において、露光量のばらつきを抑えるためには、各ショット領域のつなぎ領域における露光量を線形的に傾斜させることが必要となる。

第１ショット領域２２、第２ショット領域２１及び第３ショット領域２０に対するつなぎ露光では、第２ショット領域２１に対して走査露光を行う際に、つなぎ領域２１ａ及び２１ｂを同一の走査露光で露光しなければならない。そこで、第２ショット領域２１の走査露光の開始前に、遮蔽板１８ａがブレード１８の開口ＯＰを完全に遮蔽して露光量がゼロとなる遮蔽状態となるように遮蔽板１８ａを位置決めする。次いで、第２ショット領域２１の走査露光の開始時には、遮蔽板１８ａを走査方向に沿って第１方向に移動させながら、つなぎ領域２１ａ又は２１ｂを露光し、遮蔽板１８ａが開口ＯＰを完全に遮蔽していない状態、即ち、露光量が最大となる全開状態にする。そして、全開状態を維持しながら、第２ショット領域２１に対して通常の走査露光を行う。次いで、第２ショット領域２１の走査露光の終了時には、遮蔽板１８ａを走査方向に沿って走査露光の開始時（第１方向）とは逆の第２方向に移動させながら（即ち、全開状態から遮蔽状態にしながら）、つなぎ領域２１ｂ又は２１ａを露光する。第２ショット領域２１の走査露光の開始時と終了時とでは、遮蔽板１８ａの同一のエッジでブレード１８の開口ＯＰを遮蔽するように、遮蔽板１８ａの移動が制御される。

このように、露光装置１００においては、第２ショット領域２１に対して走査露光を行う際に、第２ショット領域２１の露光量を制御するために、遮蔽板１８ａの移動を制御している。本実施形態では、第２ショット領域２１の第１ショット領域２２の側の端部の走査露光時と、第２ショット領域２１の第３ショット領域２０の側の端部の走査露光時とで、遮蔽板１８ａの移動方向を異ならせている。例えば、第２ショット領域２１の第１ショット領域の側のつなぎ領域２１ｂの走査露光時には、ブレード１８の開口ＯＰを通過した光の走査方向の幅が増加するように遮蔽板１８ａを走査方向に沿って第１方向に移動させる。また、第２ショット領域２１の第３ショット領域の側のつなぎ領域２１ａの走査露光時には、ブレード１８の開口ＯＰを通過した光の走査方向の幅が減少するように遮蔽板１８ａを走査方向に沿って第１方向とは逆の第２方向に移動させる。この際、第２ショット領域２１のつなぎ領域２１ｂの露光量と第１ショット領域２２のつなぎ領域２２ａの露光量との和が、全開状態での基板１０の露光量と等しくなるように、遮蔽板１８ａの移動を制御する。同様に、第２ショット領域２１のつなぎ領域２１ａの露光量と第３ショット領域２０のつなぎ領域２０ａの露光量との和が、全開状態での基板１０の露光量と等しくなるように、遮蔽板１８ａの移動を制御する。

図３（ａ）乃至図３（ｄ）、図４（ａ）乃至図４（ｄ）、図５（ａ）乃至図５（ｄ）及び図６（ａ）乃至図６（ｄ）を参照して、基板上の各ショット領域のつなぎ領域における露光量を線形的に傾斜させる手法について具体的に説明する。図３（ａ）乃至図３（ｄ）、図４（ａ）乃至図４（ｄ）、図５（ａ）乃至図５（ｄ）及び図６（ａ）乃至図６（ｄ）は、それぞれ、走査露光時におけるマスク３、基板１０及び遮蔽板１８ａの位置と、露光量との関係を示す図である。

図３（ａ）乃至図３（ｄ）を参照して、マスク３及び基板１０をＹ軸のプラス方向に走査する場合に、走査露光の開始時に露光量Ｅを線形的に傾斜させるための遮蔽板１８ａの移動について説明する。図３（ａ）に示すように、遮蔽板１８ａがブレード１８の開口ＯＰを完全に遮蔽して露光量がゼロとなる遮蔽状態にある。かかる遮蔽状態から、遮蔽板１８ａを、一定の速度（即ち、等速）でＹ軸のマイナス方向に連続的に移動させることで、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、基板１０に入射する光の光量（露光量）が一定の割合で増加する。従って、遮蔽状態から遮蔽板１８ａがブレード１８の開口ＯＰを完全に遮蔽していない状態、即ち、露光量が最大となる全開状態になるまでの期間（つなぎ領域Ｗ２）において、露光量Ｅを線形的に傾斜させることができる。また、図３（ｄ）に示すように、全開状態になると、露光量Ｅは、一定の値となる。ここで、ブレード１８の開口ＯＰのスリット幅をＷ０、全開状態における基板上の露光領域の走査方向の幅をＷ１、つなぎ領域の走査方向の幅をＷ２、マスク３及び基板１０の走査速度（露光速度）をＶ１、遮蔽板１８ａの移動速度をＶ２とする。この場合、以下の式（１）で示すような関係が成り立つ。

図４（ａ）乃至図４（ｄ）を参照して、マスク３及び基板１０をＹ軸のプラス方向に走査する場合に、走査露光の終了時に露光量Ｅを線形的に傾斜させるための遮蔽板１８ａの移動について説明する。図４（ａ）に示すように、遮蔽板１８ａがブレード１８の開口ＯＰを完全に遮蔽していない状態、即ち、露光量が最大となる全開状態にある。かかる全開状態から、遮蔽板１８ａを、一定の速度（即ち、等速）でＹ軸のプラス方向に連続的に移動させることで、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、基板１０に入射する光の光量（露光量）が一定の割合で減少する。従って、全開状態から遮蔽板１８ａがブレード１８の開口ＯＰを完全に遮蔽して露光量がゼロとなる遮蔽状態になるまでの期間（つなぎ領域Ｗ２）において、露光量Ｅを線形的に傾斜させることができる。また、図４（ｄ）に示すように、遮蔽状態になると、露光量Ｅは、一定の値、具体的には、ゼロとなる。ここで、ブレード１８の開口ＯＰのスリット幅をＷ０、全開状態における基板上の露光領域の走査方向の幅をＷ１、つなぎ領域の走査方向の幅をＷ２、マスク３及び基板１０の走査速度（露光速度）をＶ１、遮蔽板１８ａの移動速度をＶ２とする。この場合、以下の式（２）で示すような関係が成り立つ。従って、つなぎ領域の走査方向の幅Ｗ２を、全開状態における基板上の露光領域の走査方向の幅Ｗ１よりも大きくする必要がある。

ここで、図３（ａ）乃至図３（ｄ）に示す走査露光の開始時に露光量を線形的に傾斜させる手法と、図４（ａ）乃至図４（ｄ）に示す走査露光の終了時に露光量を線形的に傾斜させる手法とを組み合わせる、即ち、同一の走査露光で行う。これにより、図２（ａ）に示す第２ショット領域２１の両端部、具体的には、つなぎ領域２１ａ及びつなぎ領域２２ａでの露光量を線形的に傾斜させることができる。

例えば、第２ショット領域２１に対して走査露光を行う際には、上述したように、遮蔽板１８ａがブレード１８の開口ＯＰを完全に遮蔽している遮蔽状態から、遮蔽板１８ａをＹ軸のマイナス方向に移動させる。これにより、遮蔽板１８ａのＹ軸のプラス側のエッジを用いて、第２ショット領域２１の走査露光の開始時のつなぎ領域２１ｂでの露光量を線形的に傾斜させることができる。次いで、遮蔽板１８ａをＹ軸のプラス方向に移動させる。これにより、走査露光の開始時と同様に、遮蔽板１８ａのＹ軸のプラス側のエッジを用いて、第２ショット領域２１の走査露光の終了時のつなぎ領域２１ａでの露光量を線形的に傾斜させることができる。

また、第２ショット領域２１に対して走査露光を行う際には、図５（ａ）乃至図５（ｄ）に示すように、遮蔽板１８ａがブレード１８の開口ＯＰを完全に遮蔽している遮蔽状態から、遮蔽板１８ａをＹ軸のプラス方向に移動させてもよい。これにより、遮蔽板１８ａのＹ軸のマイナス側のエッジを用いて、第２ショット領域２１の走査露光の開始時のつなぎ領域２１ｂでの露光量を線形的に傾斜させることができる。次いで、図６（ａ）乃至図６（ｄ）に示すように、遮蔽板１８ａをＹ軸のマイナス方向に移動させる。これにより、走査露光の開始時と同様に、遮蔽板１８ａのＹ軸のマイナス側のエッジを用いて、第２ショット領域２１の走査露光の終了時のつなぎ領域２１ａでの露光量を線形的に傾斜させることができる。

図５（ａ）乃至図５（ｄ）を参照して、マスク３及び基板１０をＹ軸のプラス方向に走査する場合に、走査露光の開始時に露光量Ｅを線形的に傾斜させるための遮蔽板１８ａの移動について説明する。図５（ａ）に示すように、遮蔽板１８ａがブレード１８の開口ＯＰを完全に遮蔽して露光量がゼロとなる遮蔽状態にある。かかる遮蔽状態から、遮蔽板１８ａを、一定の速度（即ち、等速）でＹ軸のプラス方向に連続的に移動させることで、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、基板１０に入射する光の光量（露光量）が一定の割合で増加する。従って、遮蔽状態から遮蔽板１８ａがブレード１８の開口ＯＰを完全に遮蔽していない状態、即ち、露光量が最大となる全開状態になるまでの期間（つなぎ領域Ｗ２）において、露光量Ｅを線形的に傾斜させることができる。また、図５（ｄ）に示すように、全開状態になると、露光量Ｅは、一定の値となる。ここで、ブレード１８の開口ＯＰのスリット幅をＷ０、全開状態における基板上の露光領域の走査方向の幅をＷ１、つなぎ領域の走査方向の幅をＷ２、マスク３及び基板１０の走査速度（露光速度）をＶ１、遮蔽板１８ａの移動速度をＶ２とする。この場合、以下の式（３）で示すような関係が成り立つ。従って、つなぎ領域の走査方向の幅Ｗ２を、全開状態における基板上の露光領域の走査方向の幅Ｗ１よりも大きくする必要がある。

図６（ａ）乃至図６（ｄ）を参照して、マスク３及び基板１０をＹ軸のプラス方向に走査する場合に、走査露光の終了時に露光量Ｅを線形的に傾斜させるための遮蔽板１８ａの移動について説明する。図６（ａ）に示すように、遮蔽板１８ａがブレード１８の開口ＯＰを完全に遮蔽していない状態、即ち、露光量が最大となる全開状態にある。かかる全開状態から、遮蔽板１８ａを、一定の速度（即ち、等速）でＹ軸のマイナス方向に連続的に移動させることで、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、基板１０に入射する光の光量（露光量）が一定の割合で減少する。従って、全開状態から遮蔽板１８ａがブレード１８の開口ＯＰを完全に遮蔽して露光量がゼロとなる遮蔽状態になるまでの期間（つなぎ領域Ｗ２）において、露光量Ｅを線形的に傾斜させることができる。また、図６（ｄ）に示すように、遮蔽状態になると、露光量Ｅは、一定の値、具体的には、ゼロとなる。ここで、ブレード１８の開口ＯＰのスリット幅をＷ０、全開状態における基板上の露光領域の走査方向の幅をＷ１、つなぎ領域の走査方向の幅をＷ２、マスク３及び基板１０の走査速度（露光速度）をＶ１、遮蔽板１８ａの移動速度をＶ２とする。この場合、以下の式（４）で示すような関係が成り立つ。

このように、走査露光の開始時には、遮蔽状態から全開状態となるように遮蔽板１８ａを移動させ、且つ、走査露光の終了時には、全開状態から遮蔽状態となるように遮蔽板１８ａを移動させる。なお、遮蔽板１８ａの移動方向は、Ｙ軸のマイナス方向及びプラス方向のいずれであってもよい。これにより、基板上のショット領域のつなぎ領域での露光量を線形的に傾斜させることができる。

また、マスク３や基板１０の走査方向は、Ｙ軸のプラス方向だけではなく、図７（ａ）乃至図７（ｄ）、図８（ａ）乃至図８（ｄ）、図９（ａ）乃至図９（ｄ）及び図１０（ａ）乃至図１０（ｄ）に示すように、Ｙ軸のマイナス方向であってもよい。マスク３や基板１０の走査方向がＹ軸のマイナス方向である場合にも、上述した原理において、遮蔽板１８ａの移動を制御することで、基板上のショット領域のつなぎ領域での露光量を線形的に傾斜させることができる。図７（ａ）乃至図７（ｄ）、図８（ａ）乃至図８（ｄ）、図９（ａ）乃至図９（ｄ）及び図１０（ａ）乃至図１０（ｄ）は、それぞれ、走査露光時におけるマスク３、基板１０及び遮蔽板１８ａの位置と、露光量との関係を示す図である。

また、１つの遮蔽板１８ａでブレード１８の開口ＯＰを遮蔽してショット領域の両端部のつなぎ領域での露光量を線形的に傾斜させる場合には、上述したように、遮蔽板１８ａの移動速度を制御する必要がある。具体的には、マスク３及び基板１０の走査方向及び走査速度のうちの少なくとも一方に基づいて、走査露光の開始時における遮蔽板１８ａの移動速度と、走査露光の終了時における遮蔽板１８ａの移動速度とを異ならせる（式（１）乃至式（４）参照）。

以下、図１１を参照して、露光装置１００の動作、即ち、基板１０を走査露光する処理について説明する。かかる処理は、上述したように、制御部１２が露光装置１００の各部を統括的に制御することで行われる。ここでは、図２（ａ）や図２（ｂ）に示すように、第１ショット領域２２、第２ショット領域２１及び第３ショット領域２０をつなぎ合わせて基板１０の全体を露光する場合を説明する。

まず、基板上の第１ショット領域２２に対する走査露光を行う。第１ショット領域２２では、第２ショット領域の側につなぎ領域２２ａが必要となるため、図４、図６、図７及び図９に示す４つの手法が候補となる。

次いで、基板上の第２ショット領域２１に対する走査露光を行う。第２ショット領域２１では、第１ショット領域の側及び第３ショット領域の側のそれぞれにつなぎ領域２１ｂ及び２１ａが必要となる。従って、図３に示す手法と図４に示す手法との組み合わせ、図５に示す手法と図６に示す手法との組み合わせ、図７に示す手法と図８に示す手法との組み合わせ、及び、図９に示す手法と図１０に示す手法との組み合わせの４つの組み合わせが候補となる。

次に、基板上の第３ショット領域２０に対する走査露光を行う。第３ショット領域２０では、第２ショット領域の側につなぎ領域２０ａが必要となるため、図３、図５、図８及び図１０に示す４つの手法が候補となる。

このような候補からいずれの手法を選択（決定）するのかの判断基準は、いくつか存在する。例えば、基板１０を走査露光する処理に要する時間（処理時間）が最も短くなる手法を選択する場合がある。処理時間には、基板１０の移動距離や加速又は減速時間を考慮する必要がある。具体的には、図１２に示すように、基板上の全てのショット領域に対して走査露光を行う際の基板１０の移動距離（移動距離Ｌ１乃至Ｌ５の総和）に基づいて、図３乃至図１０に示す手法のいずれか、即ち、遮蔽板１８ａの移動方向を決定すればよい。ここで、移動距離Ｌ１は、第１ショット領域２２を走査露光するために必要となる基板１０の移動距離である。移動距離Ｌ２は、第２ショット領域２１のつなぎ領域２１ｂと第１ショット領域２２のつなぎ領域２２ａとが重なり合う領域２３ｂを走査露光するために必要となる基板１０の移動距離である。移動距離Ｌ３は、第２ショット領域２１を走査露光するために必要となる基板１０の移動距離である。移動距離Ｌ４は、第２ショット領域２１のつなぎ領域２１ａと第３ショット領域２０のつなぎ領域２０ａとが重なり合う領域２３ａを走査露光するために必要となる基板１０の移動距離である。移動距離Ｌ５は、第３ショット領域２０を走査露光するために必要となる基板１０の移動距離である。

Ｓ１１では、制御部１２は、遮蔽板１８ａが開口ＯＰを完全に遮蔽していない状態、即ち、露光量が最大となる全開状態となるように、遮蔽板１８ａを位置決めする。Ｓ１２では、制御部１２は、第１ショット領域２２の走査露光を開始する。Ｓ１３では、制御部１２は、第１ショット領域２２の第２ショット領域の側のつなぎ領域２２ａの幅に応じて、つなぎ領域２２ａでの露光量が線形的に傾斜するように、遮蔽板１８ａを連続的に移動させる。ここでは、全開状態から、遮蔽板１８ａがブレード１８の開口ＯＰを完全に遮蔽して露光量がゼロとなる遮蔽状態となるように遮蔽板１８ａを移動させるため、図４に示す手法又は図６に示す手法が採用可能である。このようにして、第１ショット領域２２の走査露光を終了する。

Ｓ２１では、制御部１２は、遮蔽状態となるように、遮蔽板１８ａを位置決めする。Ｓ２２では、制御部１２は、第２ショット領域２１の走査露光を開始する。Ｓ２３では、制御部１２は、第２ショット領域２１の第１ショット領域の側のつなぎ領域２１ｂの幅に応じて、つなぎ領域２１ｂでの露光量が線形的に傾斜するように、遮蔽板１８ａを連続的に移動させる。ここでは、遮蔽状態から全開状態となるように遮蔽板１８ａを移動させる。そして、つなぎ領域２１ｂの走査露光の終了後、第２ショット領域２１のつなぎ領域２１ａ及び２１ｂを除く領域を走査露光する期間、全開状態を維持する。Ｓ２４では、制御部１２は、第２ショット領域２１の第３ショット領域の側のつなぎ領域２１ａの幅に応じて、つなぎ領域２１ｂでの露光量が線形的に傾斜するように、遮蔽板１８ａを連続的に移動させる。ここでは、全開状態から遮蔽状態となるように遮蔽板１８ａを移動させる。第２ショット領域２１の走査露光では、遮蔽状態から全開状態を経て再び遮蔽状態となるように遮蔽板１８ａを移動させるため、図３に示す手法と図４に示す手法との組み合わせ、或いは、図５に示す手法と図６に示す手法との組み合わせが採用可能である。このようにして、第２ショット領域２１の走査露光を終了する。

Ｓ３１では、制御部１２は、遮蔽状態となるように、遮蔽板１８ａを位置決めする。Ｓ３２では、制御部１２は、第３ショット領域２０の走査露光を開始する。Ｓ３３では、制御部１２は、第３ショット領域２０の第２ショット領域の側のつなぎ領域２０ａの幅に応じて、つなぎ領域２０ａでの露光量が線形的に傾斜するように、遮蔽板１８ａを連続的に移動させる。ここでは、遮蔽状態から全開状態となるように遮蔽板１８ａを移動させるため、図３に示す手法又は図５に示す手法が採用可能である。このようにして、第３ショット領域２０の走査露光を終了する。

上述したように、露光装置１００は、ブレード１８の開口ＯＰを走査方向において遮蔽可能な１つの遮蔽板１８ａを有し、基板上の各ショット領域のつなぎ領域（重複して露光される領域）での露光量のばらつきを低減させることができる。従って、露光装置１００は、つなぎ露光において、複数のショット領域を含む基板１０の全体において、露光量のばらつきを抑えることができる。

また、本実施形態では、ブレード１８と結像光学系１９との間に遮蔽板１８ａを配置しているが、これに限定されるものではない。例えば、マスク３のパターン面の近傍、或いは、マスク３のパターン面と実質的に共役な面に遮蔽板１８ａを配置してもよい。

また、露光装置１００においては、基板１０を走査露光する処理に要する処理時間を考慮するのではなく、解像力や重ね合わせ精度を考慮する場合もある。このような場合には、ブレード１８の開口ＯＰを通過する光を均一に用いることで、露光性能を確保することが必要となる。

例えば、２つのショット領域をつなぎ合わせる場合を考える。図３（ａ）乃至図３（ｄ）に示す手法では、ブレード１８の開口ＯＰのＹ軸のプラス側（右側）を通過する光から基板１０に入射し始めるため、かかる光の影響を多く受けることになる。一方、図６（ａ）乃至図６（ｄ）に示す手法では、ブレード１８の開口ＯＰのＹ軸のマイナス側（左側）を通過する光が最後まで基板１０に入射するため、かかる光の影響を多く受けることになる。このような２つの手法を組み合わせることで、ブレード１８の開口ＯＰを通過する光を均一に用いることができる。

図１３に示すように、第１ショット領域の第２ショット領域の側（Ｙ軸のマイナス方向）のつなぎ領域での露光量と、第２ショット領域の第１ショット領域の側（Ｙ軸のプラス方向）のつなぎ領域での露光量とを線形的に傾斜させる場合を考える。この場合、ブレード１８の開口ＯＰを通過する光を均一に用いるためには、図３乃至図１０に示す手法において、図１４に示すような組み合わせを選択すればよい。図１４は、ブレード１８の開口ＯＰを通過する光を均一に用いることを考慮したときの図３乃至図１０に示す手法の組み合わせを示す図である。図１４では、ブレード１８の開口ＯＰを通過する光を均一に用いることができる組み合わせを丸で表している。例えば、図７に示す手法と図１０に示す手法とを組み合わせることで、ブレード１８の開口ＯＰを通過する光を均一に用いることができる。

このように、第１ショット領域のつなぎ領域の走査露光時と、第２ショット領域のつなぎ領域の走査露光時とで、遮蔽板１８ａの異なるエッジでブレード１８の開口ＯＰを遮蔽するように、遮蔽板１８ａの移動を制御する。これにより、ブレード１８の開口ＯＰを通過する光を均一に用いることが可能となる。

また、基板１０を走査露光する処理に要する処理時間に加えて、ブレード１８の開口ＯＰを通過する光を均一に用いることを考慮することも可能である。
例えば、図２（ａ）や図２（ｂ）に示す第１ショット領域２２に対して図４に示す手法で走査露光を行った場合、図１４を参照すると、第２ショット領域２１に対しては、図５又は図８に示す手法で走査露光を行う必要がある。但し、処理時間を考慮すると、図５に示す手法で第２ショット領域２１を走査露光するとよい。また、第３ショット領域２０に対しては、図１４を参照すると、図３又は図１０に示す手法で走査露光を行う必要がある。但し、処理時間を考慮すると、図３に示す手法で第３ショット領域２０を走査露光するとよい。なお、第１ショット領域２２に対して図６に示す手法で走査露光を行った場合も同様に、第２ショット領域２１及び第３ショット領域２０のそれぞれに対して走査露光を行う際の手法を決定することができる。

本発明の実施形態における物品の製造方法は、例えば、デバイス（半導体素子、磁気記憶媒体、液晶表示素子など）などの物品を製造するのに好適である。かかる製造方法は、露光装置１００を用いて、感光剤が塗布された基板を露光する工程と、露光された基板を現像する工程を含む。また、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージングなど）を含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明は、露光光としてＥＵＶ光（極端紫外光）を用いて基板を露光するＥＵＶ露光装置にも適用することができる。

１００：露光装置 ３：マスク １０：基板 １２：制御部 １８：ブレード １８ａ：遮蔽板

Claims (15)

1. マスクと基板とを走査方向に走査しながら前記基板を露光する走査露光を行う走査型の露光装置であって、
   光源からの光を整形するための開口を形成するブレードと、
   前記ブレードに対して前記走査方向に沿って移動可能に設けられ、前記開口を通過した光の前記走査方向の幅を規定する１つの遮蔽板と、
   前記基板上に前記走査方向に沿って、第１ショット領域、第２ショット領域、及び、第３ショット領域の順に行われる前記走査露光を制御する制御部と、
   を有し、
   前記第２ショット領域は、前記走査方向に沿って、前記第１ショット領域に重なり合う第１つなぎ領域と、前記第３ショット領域に重なり合う第２つなぎ領域とを含み、
   前記制御部は、前記遮蔽板を移動させながら前記第２ショット領域に対して前記走査露光を行う際に、前記第２ショット領域の露光量を制御するために、前記第２ショット領域の前記第１ショット領域の側の前記第１つなぎ領域の走査露光時と前記第２ショット領域の前記第３ショット領域の側の前記第２つなぎ領域の走査露光時とで前記遮蔽板の移動方向が異なるように、前記遮蔽板の移動を制御することを特徴とする露光装置。
2. 前記遮蔽板は、前記走査方向において、前記開口を遮蔽しない第１位置から、前記開口を挟んで前記第１位置とは異なる、前記開口を遮蔽しない第２位置に移動可能なストロークを有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記制御部は、前記第２ショット領域に対して前記走査露光を行う際に、前記第１ショット領域の側の前記第１つなぎ領域の走査露光時には前記幅が増加するように前記遮蔽板を前記走査方向に沿って第１方向に移動させ、且つ、前記第３ショット領域の側の前記第２つなぎ領域の走査露光時には前記幅が減少するように前記遮蔽板を前記走査方向に沿って前記第１方向とは逆の第２方向に移動させるように、前記遮蔽板の移動を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
4. 前記第１つなぎ領域は、前記第１ショット領域に対して前記走査露光を行う際にも露光され、
   前記第２つなぎ領域は、前記第３ショット領域に対して前記走査露光を行う際にも露光されることを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
5. 前記制御部は、
   前記第１つなぎ領域の走査露光の開始前に、前記遮蔽板が前記開口を遮蔽して前記基板の露光量がゼロとなる遮蔽状態となるように前記遮蔽板を位置決めし、
   前記第１つなぎ領域の走査露光を開始してから終了するまでに、前記遮蔽状態から前記基板の露光量が最大となる全開状態となるように、前記遮蔽板を連続的に移動させることを特徴とする請求項３又は４に記載の露光装置。
6. 前記制御部は、
   前記第１つなぎ領域の走査露光の終了後、前記第２つなぎ領域の走査露光が開始されるまで、前記全開状態を維持し、
   前記第２つなぎ領域の走査露光が開始されてから終了するまでに、前記全開状態から前記遮蔽状態となるように、前記遮蔽板を連続的に移動させることを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
7. 前記制御部は、
   前記第１つなぎ領域の走査露光を行う期間において、前記遮蔽板を等速で移動させ、
   前記第２つなぎ領域の走査露光を行う期間において、前記遮蔽板を等速で移動させることを特徴とする請求項３乃至６のうちいずれか１項に記載の露光装置。
8. 前記制御部は、前記マスク及び前記基板の走査方向及び走査速度のうちの少なくとも一方に基づいて、前記第１つなぎ領域の走査露光を行う期間における前記遮蔽板の移動速度と、前記第２つなぎ領域の走査露光を行う期間における前記遮蔽板の移動速度とを異ならせることを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
9. 前記制御部は、前記第２ショット領域に対して前記走査露光を行う際に、前記遮蔽板の同一のエッジで前記開口を遮蔽するように、前記遮蔽板の移動を制御することを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の露光装置。
10. 前記制御部は、前記基板上の全てのショット領域に対して前記走査露光を行う際の前記基板の移動距離に基づいて、前記全てのショット領域に対して前記走査露光を行うのに要する時間が最も短くなるように、前記全てのショット領域に対して前記走査露光を行う際の前記遮蔽板の移動方向を決定することを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の露光装置。
11. 前記制御部は、前記第１つなぎ領域の露光量と前記第１ショット領域の前記第２ショット領域の側のつなぎ領域の露光量との和、及び、前記第２つなぎ領域の露光量と前記第３ショット領域の前記第２ショット領域の側のつなぎ領域の露光量との和が、前記全開状態での前記基板の露光量と等しくなるように、前記遮蔽板の移動を制御する請求項５に記載の露光装置。
12. 前記制御部は、前記第１つなぎ領域の走査露光時には前記遮蔽板の第１エッジで前記開口を遮蔽し、前記第１ショット領域の前記第２ショット領域の側のつなぎ領域の走査露光時には前記遮蔽板の前記第１エッジとは反対側の第２エッジで前記開口を遮蔽するように、前記遮蔽板の移動を制御することを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
13. 前記制御部は、前記第２つなぎ領域の走査露光時には前記遮蔽板の第３エッジで前記開口を遮蔽し、前記第３ショット領域の前記第２ショット領域の側のつなぎ領域の走査露光時には前記遮蔽板の前記第３エッジとは反対側の第４エッジで前記開口を遮蔽するように、前記遮蔽板の移動を制御することを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
14. マスクと基板とを走査方向に走査しながら前記基板を露光する走査露光を行う露光方法であって、
    光源からの光を整形するための開口を形成するブレードに対して前記走査方向に沿って移動可能に設けられ、前記開口を通過した光の前記走査方向の幅を規定する１つの遮蔽板を用いて、前記基板上に前記走査方向に沿って、第１ショット領域、第２ショット領域、及び、第３ショット領域の順に行われる前記走査露光を制御する工程を有し、
    前記第２ショット領域は、前記走査方向に沿って、前記第１ショット領域に重なり合う第１つなぎ領域と、前記第３ショット領域に重なり合う第２つなぎ領域とを含み、
    前記工程では、前記遮蔽板を移動させながら前記第２ショット領域に対して前記走査露光を行う際に、前記第２ショット領域の露光量を制御するために、前記第２ショット領域の前記第１ショット領域の側の前記第１つなぎ領域の走査露光時と前記第２ショット領域の前記第３ショット領域の側の前記第２つなぎ領域の走査露光時とで前記遮蔽板の移動方向が異なるように、前記遮蔽板の移動を制御することを特徴とする露光方法。
15. 請求項１乃至１３のうちいずれか１項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
    露光した前記基板を現像する工程と、
    を有することを特徴とする物品の製造方法。

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