JP7060848B2 - 露光装置 - Google Patents

Description

本発明は、投影光学系を介して基板を露光する露光技術、及びこの露光技術を用いるデバイス製造技術に関する。

液晶ディスプレイ、有機ＥＬ(Electro-Luminescence)ディスプレイ、及びプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置の製造工程中で、ガラスプレート等のパネル状の感光性の基板にマスクパターンの像を露光するために、マスクと基板とを投影光学系に対して同期移動して基板を走査露光する露光装置（以下、パネル露光装置という。）が使用されている。従来のパネル露光装置は、投影光学系の大型化を抑制して大面積のパターンを効率的に露光するために、複数の部分投影光学系から構成されるマルチレンズ型の投影光学系を備え、その複数の部分投影光学系の露光領域で露光されるパターンを基板上で高精度に繋ぐために、走査方向に対して傾斜した形状の２つの露光領域の端部で二重露光が行われる継ぎ部が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１－３３０９６４号公報

パネル露光装置において、基板の表面の継ぎ部には、わずかな露光量むらが生じる恐れがあるが、このような露光量むらは、現在のディスプレイ装置で必要とされるレイヤの数では問題にならない程度のものである。しかしながら、今後、基板上で必要とされるレイヤの数が増加したときに、その複数のレイヤに対して同じ露光装置で露光を行うと、その継ぎ部のわずかな露光量むらの影響（例えば継ぎ部における透明な回路パターンの線幅が他の領域のパターンの線幅と微妙に異なること等）が次第に積算されて、最終的に製造されるディスプレイ装置の画面に微妙な輝度むら等が現れる恐れがある。

本発明の態様は、このような事情に鑑み、複数の露光領域を用いて基板を走査露光する場合に、継ぎ部の露光量のむらを低減することを目的とする。

本発明の第１の態様によれば、パターンを有するマスクを、投影光学系を介して基板上に露光する露光装置において、そのマスクを照明光で照明する照明光学系と、そのマスクを支持するマスクステージと、そのマスクステージをその照明光に対して第１方向へ相対移動させるマスクステージ駆動部と、を備え、そのマスクステージ駆動部は、その第１方向に交差する第２方向に関して、第１領域が照明されたそのマスクに対してその第１領域と一部重複する第２領域に照明光が照射されるように、そのマスクを支持するそのマスクステージをその第1方向へ相対移動させ、その照明光学系は、その第１領域とその第２領域との重複照明領域内の一部領域のその照明光の照度を、その重複照明領域内のその一部領域以外の他部領域の照度に対して調整し、その第１方向に透過率の分布を有し、その照明光の一部を透過させるフィルタ部を備える調整部材を含む、露光装置が提供される。
第２の態様によれば、照明光学系からの露光光でマスクのパターン及び投影光学系を介して基板を露光しつつ、そのマスク及びその基板をその投影光学系に対して同期して走査する露光装置において、その投影光学系は、その基板上の互いに異なる複数の露光領域を露光するとともに、その複数の露光領域は、その基板を走査方向に走査したときに、隣接する２つのその露光領域のその走査方向に交差する非走査方向の端部の二重露光によって、その基板上に継ぎ部が形成されるように配置され、その継ぎ部の露光量を制御するために、そのマスクのパターン面とその照明光学系の瞳面との間に設置されて、少なくとも一つのその露光領域の端部の光強度分布を調整する調整部材を備える露光装置が提供される。

第３の態様によれば、照明光学系からの露光光でマスクのパターン及び投影光学系を介して基板を露光しつつ、そのマスク及びその基板をその投影光学系に対して同期して走査する露光方法において、その基板上の互いに異なる複数の露光領域を露光しつつ、その基板を走査方向に走査して、隣接する２つのその露光領域のその走査方向に交差する非走査方向の端部の二重露光によって、その基板上に継ぎ部を形成することと、その継ぎ部の露光量を制御するために、そのマスクのパターン面とその照明光学系の瞳面との間に設置された調整部材を用いて、少なくとも一つのその露光領域の端部の光強度分布を調整する露光方法が提供される。

第４の態様によれば、本発明の態様の露光装置又は露光方法を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、そのパターンが形成されたその基板を処理することと、を含むデバイス製造方法が提供される。

本発明の態様によれば、複数の露光領域を用いて基板の走査露光を行う場合に、継ぎ部の露光量むらを低減できる。

実施形態の一例に係る露光装置の概略構成を示す斜視図である。 図１の露光装置の制御系を示すブロック図である。 図１中の２つの部分照明系及び２つの部分投影光学系を示す一部を断面で表した側面図である。 （Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）はそれぞれ第１、第２、及び第３の透過率分布の調整部を示す平面図である。 （Ａ）は複数の照明領域の配置の一例を示す平面図、（Ｂ）は複数の露光領域の配置の一例を示す平面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ部分照明系の要部及び照度分布の一例及び他の例を示す図である。 露光方法の一例を示すフローチャートである。 （Ａ）は補正前の積算露光量分布の一例を示す図、（Ｂ）は透過率分布の調整部の配置の一例を示す図、（Ｃ）は積算露光量分布の補正量の一例を示す図、（Ｄ）は補正後の積算露光量分布を示す図、（Ｅ）は積算露光量分布の補正前の偏差及び補正量を示す図である。 （Ａ）は補正前の積算露光量分布の他の例を示す図、（Ｂ）は透過率分布の調整部の配置の他の例を示す図、（Ｃ）は積算露光量分布の補正量の他の例を示す図、（Ｄ）は補正後の積算露光量分布を示す図、（Ｅ）は積算露光量分布の補正前の偏差及び補正量を示す図である。 変形例の透過率分布の調整部を示す平面図である。 （Ａ）は変形例の補正前の積算露光量分布を示す図、（Ｂ）は透過率分布の調整部の配置を示す図、（Ｃ）は積算露光量分布の補正量を示す図、（Ｄ）は補正後の積算露光量分布を示す図、（Ｅ）は積算露光量分布の補正前の偏差及び補正量を示す図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、及び（Ｆ）はそれぞれ制御部材の変形例を示す図である。 電子デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。

本発明の実施形態の一例につき図１～図９を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの概略構成を示す。露光装置ＥＸは、フォトレジスト（感光材料）が塗布された矩形の平板ガラスよりなるプレートＰ（感光性基板）にマスクＭのパターンの像を露光する走査露光方式のパネル露光装置である。露光装置ＥＸで露光されたプレートＰは、一例として、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイ等の表示装置の表示部であるパネルを製造するために使用される。露光装置ＥＸは、それぞれマスクＭのパターンの像をプレートＰの表面に投影する複数（本実施形態では一例として７つ）の部分投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢ，ＰＬＣ，ＰＬＤ，ＰＬＥ，ＰＬＦ，ＰＬＧ（図５（Ａ）参照）を有するマルチレンズ型の投影システムＰＳ（投影光学系）を備えている。以下、投影システムＰＳに対して合焦されているときのプレートＰの表面に垂直にＺ軸を取り、その表面に平行な平面（本実施形態ではほぼ水平面）内で走査露光時のマスクＭ及びプレートＰの走査方向に沿ってＸ軸を、Ｘ軸に直交する方向（非走査方向）に沿ってＹ軸を取って説明する。

図１において、露光装置ＥＸは、露光用の照明光（露光光）ＥＬを発生する例えば超高圧水銀ランプからなる光源１０と、照明光ＥＬでマスクＭのパターン面の部分投影光学系ＰＬＡ～ＰＬＧと同じ個数の照明領域ＩＲＡ，ＩＲＢ，ＩＲＣ，ＩＲＤ，ＩＲＥ，ＩＲＦ，ＩＲＧ（図５（Ａ）参照）を均一な照度分布で照明する照明系ＩＳと、マスクＭをマスクホルダ（不図示）を介してＸＹ平面に平行に保持して移動するマスクステージ２１と、プレートＰを保持して移動するプレートステージ２２とを備えている。一例として、第１列の照明領域ＩＲＡ～ＩＲＣはＹ方向に一定間隔で配置され、第２列の照明領域ＩＲＤ～ＩＲＧは、第１列の照明領域ＩＲＡ～ＩＲＣに対して－Ｘ方向に所定間隔離れて、かつＸ方向に見たときに、第１列の照明領域ＩＲＡ～ＩＲＣを間に挟むように配置されている（図５（Ａ）参照）。

さらに、露光装置ＥＸは、マスクステージ２１の端部に設けられたＸ軸の移動鏡２３ＭＸ及びＹ軸の移動鏡２３ＭＹに計測用のレーザ光を照射して、マスクステージ２１の位置情報を計測する複数軸のレーザ干渉計２３Ａと、プレートステージ２２の端部に設けられたＸ軸の移動鏡２３ＰＸ及びＹ軸の移動鏡２３ＰＹに計測用のレーザ光を照射して、プレートステージ２２の位置情報を計測する複数軸のレーザ干渉計２３Ｂとを備えている。また、露光装置ＥＸは、レーザ干渉計２３Ａ，２３Ｂの計測結果に基づいてマスクステージ２１及びプレートステージ２２を駆動するそれぞれリニアモータ等を含むマスクステージ駆動系２５及びプレートステージ駆動系２６（図２参照）と、装置全体の動作を統括的に制御するコンピュータを含む主制御装置２０（図２参照）とを備えている。

マスクステージ駆動系２５は、走査露光時にマスクステージ２１の走査方向（Ｘ方向）の位置及び速度を制御するとともに、必要に応じてマスクステージ２１のＺ軸に平行な軸の回り（以下、θｚ方向という）の回転角を所定範囲内で調整可能である。また、プレートステージ駆動系２６は、走査露光時にマスクステージ２１に同期してプレートステージ２２のＸ方向の位置及び速度を制御するとともに、走査露光の間（ステップ移動時）に、プレートステージ２２のＸ方向及び／又はＹ方向の位置を制御する。なお、一例として、マスクＭは、Ｘ方向の幅が１～２ｍ程度、Ｙ方向の幅が１～１．５ｍ程度の矩形の平板状であり、プレートＰは、Ｘ方向の幅が２～２．５ｍ程度、Ｙ方向の幅が２～３ｍ程度の矩形の平板状であり、マスクステージ２１及びプレートステージ２２はそれぞれマスクＭ及びプレートＰを保持できる大きさに設定されている。また、プレートＰの複数のパターン形成領域（不図示）にそれぞれマスクＭのパターンの像が露光される。

次に、照明系ＩＳ及び投影システムＰＳにつき説明する。まず、光源１０から射出された照明光ＥＬは、楕円鏡、ミラー、シャッタ（不図示）、及び波長選択フィルター（不図示）を介して集光光学系１１に入射する。集光光学系１１を通過した照明光ＥＬは、分岐光学系１３の入射端１２に入射し、部分投影光学系ＰＬＡ～ＰＬＧと同じ個数の分岐光学系１３の射出端１４Ａ～１４Ｇから射出された照明光ＥＬは、それぞれ対応する部分照明系ＩＬＡ～ＩＬＧを介して台形状の照明領域ＩＲＡ～ＩＲＧを照明する。なお、本実施形態では、部分投影光学系ＰＬＡ～ＰＬＧの物体面側の視野は、部分投影光学系ＰＬＡ～ＰＬＧ中の視野絞り３５（図３参照）によって規定される。このため、照明領域ＩＲＡ～ＩＲＧとは、視野絞り３５の開口３５ａと光学的に共役な領域を意味しており、部分照明系ＩＬＡ～ＩＬＧは、それぞれ照明領域ＩＲＡ～ＩＲＧを含み照明領域ＩＲＡ～ＩＲＧよりもわずかに広い範囲を照明する。互いに実質的に同じ構成の部分照明系ＩＬＡ～ＩＬＧは、それぞれコリメートレンズ、フライアイインテグレータ（オプティカルインテグレータ）、及びコンデンサーレンズ系等を有する。集光光学系１１から部分照明系ＩＬＡ～ＩＬＧまでの光学部材を含んで照明系ＩＳが構成されている。

図３は、２つの部分照明系ＩＬＡ，ＩＬＤのフライアイインテグレータ１５からマスクＭのパターン面Ｍａ（被照射面）までの構成、及び部分照明系ＩＬＡ，ＩＬＤに対応する部分投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＤの構成を示す。図３において、部分照明系ＩＬＡのフライアイインテグレータ１５から射出された照明光ＥＬは、第１コンデンサーレンズ１６ａ、透過率分布を制御又は調整するための円板状の制御部材１７Ａ、及び第２コンデンサーレンズ１６ｂを介してパターン面Ｍａの照明領域ＩＲＡ（実際にはこれよりも広い領域）を照明する。コンデンサーレンズ１６ａ及び１６ｂからコンデンサーレンズ系１６が構成されている。

また、フライアイインテグレータ１５の射出面（又はフライアイインテグレータ１５を構成する各レンズエレメントの後側焦点面）が、この部分照明系ＩＬＡの瞳面ＰＰＡ（パターン面Ｍａに対する光学的なフーリエ変換面）である。
また、部分照明系ＩＬＡの一部に開口絞りを設けて、この開口絞りの設置面を瞳面ＰＰＡとすることもできる。また、瞳面ＰＰＡは一箇所とは限らず、互いに共役関係にして複数個所設けることもできる。

制御部材１７Ａは、第１コンデンサーレンズ１６ａと第２コンデンサーレンズ１６ｂとの間（本実施形態では瞳面ＰＰＡとパターン面Ｍａとの間のほぼ中央）にある設置面ＳＰＡに、保持機構１８によって保持されている。なお、制御部材１７Ａは、瞳面ＰＰＡ（又は瞳面ＰＰＡと光学的に共役な面）とパターン面Ｍａとの間の任意の位置に設置可能である。
また、部分照明系ＩＬＡ内に瞳面ＰＰＡを複数個所設けた場合には、それぞれの瞳面ＰＰＡとパターン面Ｍａとの間の任意の位置に少なくとも１つの制御部材１７Ａを設置することもできる。

保持機構１８は、制御部材１７Ａの周縁部（図４（Ａ）の枠部１７Ａｃ）が載置されるリング状の回転部４４と、回転部４４に対して制御部材１７Ａの周縁部を押さえ付けて固定するリング状の固定部４３と、回転部４４が部分照明系ＩＬＡの光軸ＡＸＡに平行な軸の回りに回転可能に載置されるとともに照明光ＥＬを通過させる開口が形成されたスライド部４５と、スライド部４５が載置されるとともに照明光ＥＬを通過させる開口が形成された支持部４６とを有する。固定部４３は回転部４４に対してボルト４７によって固定され、スライド部４５に設けられたＸ方向に平行なスリット４５ａを通して、スライド部４５が支持部４６にボルト４７によって固定されている。回転部４４の側面には、この回転部４４を回転するためのピン状のレバー（不図示）が設けられている。保持機構１８によって制御部材１７Ａの回転角を任意の角度に調整できるとともに、制御部材１７ＡのＸ方向の位置を調整できる。なお、保持機構１８の構成は任意である。例えば、保持機構１８から制御部材１７ＡをＸ方向に移動する機構を省略することもできる。

図４（Ａ）に示すように、制御部材１７Ａは、リング形の枠部１７Ａｃの中に、ランダムな形状の多数の網目をほぼ半円状の領域に配置して形成されたメッシュ型のフィルタ部１７Ａａを保持したものであり、それ以外の領域は開口部１７Ａｂ（透過率１００％）である。メッシュ型のフィルタ部１７Ａａは、ランダムウォーク型のフィルタ部と呼ぶこともできる。制御部材１７Ａの枠部１７Ａｃが保持機構１８によって保持され、通常は、枠部１７Ａｃの中心が光軸ＡＸＡにほぼ一致するように制御部材１７Ａが位置決めされ、枠部１７Ａｃの内側で、かつフィルタ部１７Ａａの一部及び開口部１７Ａｂの一部を含む領域を照明光ＥＬが通過する。フィルタ部１７Ａａの直線状のエッジ部はＹ軸に平行であるとともに、枠部１７Ａｃの中心を通りＹ軸に平行な直線に対して＋Ｘ方向に所定のオフセットδｘ１だけずれている。一例として、フィルタ部１７Ａａの平均的な透過率は９０％であり、オフセットδｘ１は部材１７Ａｃの内側の直径の５％程度である。ただし、保持機構１８が制御部材１７ＡのＸ方向の位置を調整する機構を備えているときには、保持機構１８によって制御部材１７ＡのＸ方向の位置を調整することも可能である。

この制御部材１７Ａは、例えば、ほぼ円状の領域に配置されたランダムな形状の多数の網目から、ほぼ半円状に網目を除去することにより比較的容易に作成できる。このため、一例として、調整部材１７Ａを保持機構１８を介して部分照明系ＩＬＡに取り付けて、２つの露光領域の継ぎ部及びそれ以外の領域で露光された後の２つの積算露光量（又は平均的な照度）ができるだけ等しくなるように調整しても、その２つの積算露光量の差が許容範囲内に収まらなかったような場合を想定する。このような場合でも、調整部材１７Ａのメッシュ型のフィルタ部１７Ａａの一部を、ハサミ等の切断工具を用いて削除することによって、簡単に、短時間に、露光装置が設置されているその場で、継ぎ部及びそれ以外の領域で露光された後の積算露光量（又は平均的な照度）ができるだけ等しくなるように再調整を行うことができる。

なお、制御部材１７Ａの他に、オフセットδｘ１が０、又は図４（Ａ）の場合の数倍等に設定された複数の制御部材（不図示）が用意されており、制御部材１７Ａはそれらの制御部材と交換可能である。また、図３では、制御部材１７Ａのフィルタ部１７Ａａが＋Ｘ方向側に配置されているが、このときの制御部材１７Ａの回転角を０度とする。保持機構１８によって制御部材１７Ａを１８０度回転してフィルタ部１７Ａａを－Ｘ方向側（又は光軸ＡＸＡに関して任意の方向）に配置することも可能である。さらに、制御部材１７Ａの代わりに、図４（Ｂ）の制御部材１７Ｂ、図４（Ｃ）の制御部材１７Ｃ、又は他の任意の構成の制御部材を使用することも可能である。制御部材１７Ｂは、枠部１７Ｂｃ中に、透過率が９５％程度の半円状のメッシュ型のフィルタ部１７Ｂａを保持したものであり、それ以外の領域は開口部１７Ｂｂである。制御部材１７Ｃは、枠部１７Ｃｃ中に、透過率が９７．５％程度でオフセットδｘ２（ほぼδｘ１と同じ程度）の半円状のメッシュ型のフィルタ部１７Ｃａを保持したものであり、それ以外の領域は開口部１７Ｃｂである。なお、メッシュ型のフィルタ部１７Ａａ，１７Ｂａ，１７Ｃａ等の代わりに、透過率が同様（又は一様）のＮＤフィルタ（neutral density filter）などを使用することもできる。

図３において、部分照明系ＩＬＤのフライアイインテグレータ１５の射出面（瞳面ＰＰＤ）とパターン面Ｍａとの間の設置面ＳＰＤにも、保持機構１８（不図示）によって制御部材１７Ａ（又は他の制御部材１７Ｂ等）が保持されている。なお、図３では、一例として、部分照明系ＩＬＤ中の制御部材１７Ａの光軸ＡＸＤに平行な軸の回りの回転角は、部分照明系ＩＬＡ中の制御部材１７Ａに対して１８０度異なっている。同様に、他の照明領域ＩＲＢ，ＩＲＣ，ＩＲＥ～ＩＲＧ（図５（Ａ）参照）を照明する部分照明系にも制御部材１７Ａ，１７Ｂ等が設置されている。ただし、部分照明系ＩＬＡに制御部材１７Ａを設置したときに、他の部分照明系ＩＬＤ等には別の制御部材１７Ｂ等を設置するというように、部分照明系ＩＬＡ～ＩＬＧ毎に異なる制御部材１７Ａ，１７Ｂ等を設置してもよい。さらに、一つの部分照明系（例えば部分照明系ＩＬＡ）に制御部材１７Ａ（又は１７Ｂ等）を設置したときに、他の部分照明系には制御部材１７Ａ，１７Ｂ等を設置しないようにしてもよい。

次に、制御部材１７Ａ等の作用につき、部分照明系ＩＬＡの説明図である図６（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明する。まず、図６（Ａ）において、制御部材１７Ａが設置されていない場合のパターン面Ｍａにおける照明光ＥＬのＸ方向の照度分布は、点線の直線で示すように一定（値ａ２とする）であるとする。これに対して、部分照明系ＩＬＡ内に、フィルタ部１７Ａａが－Ｘ方向側にあり、かつ制御部材１７Ａａのエッジ部が光軸ＡＸＡを通りＹ軸に平行な直線に合致するように透過率分布の制御部材１７Ａを設置したものとする。このとき、図３のフライアイインテグレータ１５から射出されてコンデンサーレンズ１６ａを通過した照明光ＥＬのうち、点線で示す－Ｘ方向側に最大に傾斜した光束ＥＬ１の大部分は、フィルタ部１７Ａａを透過して照度が低下した状態で、コンデンサーレンズ１６ｂを介してパターン面Ｍａの光軸ＡＸＡに対して－Ｘ方向に最も離れた位置に入射する。また、実線で示す光軸ＡＸＡに平行な光束ＥＬ２は、ほぼ半分がフィルタ部１７Ａａを透過するため、光束ＥＬ１に比べて照度の低下量がほぼ半分の状態でパターン面Ｍａの光軸ＡＸＡ上に入射し、破線で示す＋Ｘ方向側に最大に傾斜した光束ＥＬ３の大部分は、光束ＥＬ２に比べて照度が低下しない状態で、パターン面Ｍａの光軸ＡＸＡから＋Ｘ方向に最も離れた位置に入射する。

この結果、パターン面Ｍａにおける光束ＥＬ１の照度は最小値ａ１（照明光ＥＬの光路の全面にフィルタ部１７Ａａと同じ透過率のフィルタ部があるときの照度）、光束ＥＬ３の照度は最大値ａ２となり、光束ＥＬ２の照度は、最小値ａ１及び最大値ａ２の中間値となる。また、コンデンサーレンズ１６ａを通過する光束の傾斜角が、光束ＥＬ１の傾斜角から光束ＥＬ２の傾斜角まで次第に変化すると、この光束のうちフィルタ部１７Ａａを透過する部分の割合が次第に減少するため、この光束のパターン面Ｍａにおける照度は、図６（Ａ）の照度ＩＣＥを示す直線Ａ１のように、最小値ａ１から最大値ａ２まで次第に増加する。本実施形態の照明領域ＩＲＡは、パターン面Ｍａで照明光ＥＬが入射する領域の中央部であるため、照明領域ＩＲＡのＸ方向の照度分布は、最小値（値ａ１より大きい値）から最大値ａ３（値ａ２より小さい値）まで次第に大きくなるように傾斜している。言い換えると、部分照明系ＩＬＡ内の瞳面とパターン面との間に制御部材１７Ａを設置することで、照明領域ＩＲＡの照度分布をＸ方向（走査方向）に傾斜させることができる。

さらに、フィルタ部１７Ａａが光軸ＡＸＡに対して＋Ｘ方向側になるように制御部材１７Ａを回転することで、照明領域ＩＲＡの照度分布の傾斜角の符号を反転させることができる。また、制御部材１７Ａの代わりに、平均的な透過率が異なるフィルタ部１７Ｂａ，１７Ｃａを持つ制御部材１７Ｂ，１７Ｃを設置することで、照度分布の最小値ａ１の値が変化するため、照度分布の傾斜角を制御できる。

また、図６（Ｂ）に示すように、制御部材１７Ａのフィルタ部１７Ａａのエッジ部の位置に－Ｘ方向に対するオフセットδｘａを与えると、光軸ＡＸＡに平行な光束ＥＬ２は、フィルタ部１７Ａａを透過する割合が低下して、パターン面Ｍａにおける照度が上昇する。同様に、他の光束でも、フィルタ部１７Ａａを透過する割合が低下して、パターン面Ｍａにおける照度が上昇するため、パターン面Ｍａにおける照度分布は、図６（Ｂ）の折れ線Ａ２で示すように全体として上昇するが、最大値ａ２に達したときに飽和する。このため、照明領域ＩＲＡにおける照度分布の最大値ａ４は最大値ａ２に近い値になり、照明領域ＩＲＡにおける照度の平均値を高くして、照明光ＥＬを有効に利用できる。

図３の部分照明系ＩＬＡにおいて、制御部材１７Ａの設置面ＳＰＡが仮に瞳面ＰＰＡの近傍（または瞳面ＰＰＡと共役な面の近傍）にある場合、制御部材１７Ａのフィルタ部１７Ａａを通過した光束は、パターン面ＭａのＸ方向の領域にほぼ均等に入射するため、パターン面ＭａにおけるＸ方向の照度分布は均一に低下するのみで、傾斜することはない。一方、制御部材１７Ａの設置面ＳＰＡが仮にパターン面Ｍａの近傍（またはパターン面Ｍａと共役な面の近傍）にある場合、パターン面Ｍａにおいてフィルタ部１７Ａａに対向する部分のみの照度が低下するため、パターン面ＭａにおけるＸ方向の照度分布は階段状に変化する。これに対して、本実施形態の制御部材１７Ａの設置面ＳＰＡは、瞳面ＰＰＡとパターン面Ｍａとの間のほぼ中間の位置にあるため、制御部材１７Ａのフィルタ部１７Ａａによって、パターン面Ｍａの照明領域ＩＲＡのＸ方向の照度分布を所望の傾斜角及びオフセットで傾斜させることができる。このように照度分布を傾斜させることによって、プレートＰ上の積算露光量の分布を高精度に制御できる（詳細後述）。また、制御部材１７Ａの設置精度は低くともよく、制御部材１７Ａを他の制御部材１７Ｂ等と交換したときの位置決め精度も低い状態でよいため、制御部材１７Ａ，１７Ｂ等の設置及び交換が容易である。

次に、図１において、マスクＭの照明領域ＩＲＡ～ＩＲＧからの照明光は、各照明領域に対応するようにＹ方向に沿って２列に配列された複数の部分投影光学系ＰＬＡ～ＰＬＧからなる投影システムＰＳに入射する。部分投影光学系ＰＬＡ～ＰＬＧは照明領域ＩＲＡ～ＩＲＧ中のパターンの像を対応する台形状の露光領域ＰＲＡ，ＰＲＢ，ＰＲＣ，ＰＲＤ，ＰＲＥ，ＰＲＦ，ＰＲＧ（図３（Ｃ）参照）に形成する。部分投影光学系ＰＬＡ～ＰＬＧは、互いに同一構成で一例としてＺ方向に配列された２段の反射屈折系を有するほぼ両側にテレセントリックで高解像度の結像光学系である。また、部分投影光学系ＰＬＡ～ＰＬＧは、それぞれ一例として中間結像を行うとともに、マスクパターンの等倍の正立正像をプレートＰ上に形成する。

一例として、部分投影光学系ＰＬＡは、マスクＭからの光をシフトする像シフタ３１Ａと、マスクＭのパターンの一次像を形成する第１反射屈折系を構成する第１屈折系３３Ａ及び凹面鏡３４Ａと、マスクＭからの光をその第１反射屈折系に向け、その第１反射屈折系からの光を－Ｚ方向に向ける第１直角プリズム３２Ａと、その一次像の近傍に配置された視野絞り３５と、その一次像の二次像をプレートＰ上に形成する第２反射屈折系を構成する第２屈折系３３Ｂ及び凹面鏡３４Ｂと、一次像からの光をその第２反射屈折系に向け、その第２反射屈折系からの光をプレートＰ側に向ける第２直角プリズム３２Ｂと、プレートＰに入射する光をシフトする像シフタ３１Ｂとを備えている（図３参照）。像シフタ３１Ａ，３１Ｂは例えば複数の平行平面板よりなる。また、部分投影光学系ＰＬＤは、部分投影光学系ＰＬＡとＸ方向に関して対称に構成されている。なお、マルチレンズ型の投影システムの詳細な構成の一例は、例えば特開２００１－３３０９６４号公報に開示されている。

また、投影システムＰＳを構成する部分投影光学系ＰＬＡ～ＰＬＧの個数は、露光されるマスクＭが大きくなるほど多くなり、投影システムＰＳは例えば１１個の部分投影光学系（１列目が５個及び２列目が６個）を備えてもよい。このように、部分投影光学系ＰＬＡ等の個数は任意であり、部分投影光学系ＰＬＡ等の構成は任意である。
図５（Ａ）に示すように、部分投影光学系ＰＬＡ～ＰＬＧは、Ｙ方向に配置された第１列の３個の部分投影光学系ＰＬＡ，ＰＬＢ，ＰＬＣと、それらに対向するように－Ｘ方向に配置されるとともに、Ｙ方向に半周期ずれて配置された第２列の４個の部分投影光学系ＰＬＤ，ＰＬＥ，ＰＬＦ，ＰＬＧとに分かれて、光学系フレーム（不図示）に支持されている。また、部分投影光学系ＰＬＡ～ＰＬＧの中間結像面の近傍に配置された視野絞り３５に設けられたＹ方向に平行なエッジ部を上辺及び底辺とする台形状の開口３５ａによって、露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧの基本的な形状が規定される。

図５（Ｂ）に示すように、第２列の部分投影光学系ＰＬＤ～ＰＬＧの露光領域ＰＲＤ～ＰＲＧは、－Ｘ方向側を底辺とする台形状であり、第１列の部分投影光学系ＰＬＡ～ＰＬＣの露光領域ＰＲＡ～ＰＲＣは、Ｙ方向に関して露光領域ＰＲＤ～ＰＲＧの間に位置しているとともに、露光領域ＰＲＡ～ＰＲＣは、＋Ｘ方向側を底辺とする台形状である。また、例えば＋Ｘ方向に向かって全部の露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧを見ると、第１列の露光領域ＰＲＡ～ＰＲＣの走査方向（Ｘ方向）に対して傾斜した２つのエッジ部（以下、傾斜部という）は、それぞれ第２列の露光領域ＰＲＤ～ＰＲＧの対応する傾斜部と重なっている。なお、図５（Ｂ）において、第２列の外側の２つの露光領域ＰＲＤ，ＰＲＧの外側のエッジ部は、例えばマスクＭのパターン領域ＰＡ（図５（Ａ）参照）を囲む遮光帯（不図示）によって遮光されているため、露光領域ＰＲＤ，ＰＲＧの外側のエッジ部はＸ軸に平行になっている。

また、部分投影光学系ＰＬＡ～ＰＬＧは、一例としてそれぞれマスクパターンの等倍の正立正像をプレートＰ上に形成するため、照明領域ＩＲＡ～ＩＲＧの形状及び配列は、露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧの形状及び配列と同じである。このため、例えば＋Ｘ方向に見ると、露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧ（照明領域ＩＲＡ～ＩＲＧ）はＹ方向に隙間なく配置されている。そこで、照明領域ＩＲＡ～ＩＲＧのパターンの投影システムＰＳによる像でプレートＰを露光しつつ、マスクステージ２１によって照明領域ＩＲＡ～ＩＲＧに対してマスクＭを＋Ｘ方向（又は－Ｘ方向）に移動（走査）することと、プレートステージ２２によって露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧに対してプレートＰを＋Ｘ方向（又は－Ｘ方向）に移動（走査）することとを同期して行うことで、マスクＭの全面のパターンを１回の走査露光でプレートＰの一つのパターン形成領域５３Ａに隙間なく露光できる。

また、パターン形成領域５３Ａにおいて、露光領域ＰＲＡ～ＰＲＣの一方の傾斜部、及び対応する露光領域ＰＲＤ～ＰＲＧの傾斜部（露光領域ＰＲＡ～ＰＲＣの傾斜部とＹ方向に対称な形状の傾斜部）によって二重露光される継ぎ部５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄ，５４Ｅ，５４Ｆでは、二重露光後の設計上の露光量が他の領域の設計上の露光量と実質的に同じになるため、露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧで露光されるパターンがＹ方向に高精度に繋がれる。露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧの傾斜部のＹ方向の幅をｄとすると、継ぎ部５４Ａ～５４ＦのＹ方向の幅もｄとなる。

まず、図１において、マスクＭの照明領域ＩＲＡ～ＩＲＧの上方に近接して、それぞれＹ方向に細長い平板状の遮光部材よりなる４個のマスク側のブラインド４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄが、互いに重ならないようにかつ互いに独立にＸ方向に移動可能に配置されている。そして、ブラインド４１Ａ～４１Ｄの－Ｙ方向の端部は、例えばリニアモータ方式でブラインド４１Ａ～４１ＤのＸ方向の位置及び速度を個別に制御する駆動部４２Ａに連結され、ブラインド４１Ａ～４１Ｄの＋Ｙ方向の端部はガイド部４２Ｂに連結されている。一例として、駆動部４２Ａ及びガイド部４２Ｂは、照明系ＩＳを保持するフレーム（不図示）に支持されている。各走査露光の開始時及び終了時にブラインド４１Ａ～４１Ｄによって照明領域ＩＲＡ～ＩＲＧを開閉することによって、プレートＰ上に不要なパターンが露光されることが防止される。

また、露光装置ＥＸは、プレートステージ２２に設けられて露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧのＹ方向の照度分布を計測する光量計測部２４と、プレートステージ２２に設けられて例えばマスクＭのアライメントマーク（不図示）の像の位置情報を計測する空間像計測部２８（図２参照）と、プレートＰのアライメントマーク（不図示）の位置情報を計測するアライメント系ＡＬ（図２参照）と、各種データ等を記憶する記憶部２９と、を備えている。さらに、露光装置ＥＸは、主制御装置２０と不図示のホストコンピュータとの間で各種情報の授受を行うインタフェース部（不図示）と、オペレータが主制御装置２０に各種制御情報等を入力する入力装置（不図示）と、主制御装置２０が計測結果等を表示する表示装置（不図示）とを備えている。光量計測部２４は、一例として複数の微小な受光素子をＹ方向に配置したものであり、プレートＰをＸ方向に走査したときに光量計測部２４で検出される照度（単位面積当たり、単位時間当たりのエネルギー）を積算することによって、プレートＰに対する積算露光量のＹ方向の分布を計測できる。また、空間像計測部及びアライメント系ＡＬの計測結果に基づいてそれぞれマスクＭ及びプレートＰのアライメントを行うことができる。

次に、本実施形態の露光装置ＥＸによる露光方法の一例につき図７のフローチャートを参照して説明する。この露光方法は主制御装置２０によって制御される。まず、露光装置ＥＸのマスクステージ２１及びプレートステージ２２にそれぞれマスクＭ及びプレートＰがロードされていないとともに、部分照明系ＩＬＡ～ＩＬＧ中には制御部材１７Ａ等が設置されていないものとする。そして、図７のステップ１０２において、オペレータが主制御装置２０に積算露光量分布を計測するように制御情報を入力する。これに応じて、光源１０からの照明光ＥＬの照射を行わせ、照明光ＥＬで照明領域ＩＲＡ～ＩＲＧを介して露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧを照明した状態で、プレートステージ２２をＹ方向にステップ移動してからＸ方向に所定距離だけ移動するという動作を繰り返して、光量計測部２４で露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧをＸ方向に順次走査する。そして、主制御装置２０において、光量計測部２４で検出される複数の照度をＸ方向に積算して、露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧで露光したときのプレートＰ上のＹ方向の積算露光量分布を求める。

その後、ステップ１０４において、主制御装置２０は、求められた積算露光量分布のうち、図５（Ｂ）の継ぎ部５４Ａ～５４Ｆで計測された露光量の平均値が目標値（ここでは継ぎ部以外の領域の露光量の平均値とする）に対して許容範囲内かどうかを判定する。積算露光量分布の計測結果及び継ぎ部５４Ａ～５４Ｆの露光量の目標値からの偏差の情報は表示装置（不図示）に表示される。なお、以下では説明の便宜上、露光領域ＰＲＤ，ＰＲＡ，ＰＲＥによる２つの継ぎ部５４Ａ，５４Ｂをそれぞれ図８（Ｂ）及び図９（Ｂ）に示し、この２つの継ぎ部５４Ａ，５４Ｂの露光量を調整する場合につき説明する。なお、図８（Ｂ）等では、説明の便宜上、－Ｙ方向の端部の露光領域ＰＲＤの－Ｙ方向のエッジ部も傾斜部として表されている。他の継ぎ部５４Ｃ～５４Ｆの露光量も同様に調整される。

また、一例として、ステップ１０２で最初に計測されたＹ方向の積算露光量ΣＥの分布において、図８（Ａ）に示すように、継ぎ部５４Ａ，５４Ｂの露光量の平均値が、他の領域の露光量の平均値（目標値）に対する許容範囲よりも小さい場合を想定する。この場合、動作はステップ１０４からステップ１０６に移行して、継ぎ部５４Ａ，５４Ｂに対応する部分照明系ＩＬＡ，ＩＬＤ，ＩＬＥの上述の設置面ＳＰＡ，ＳＰＤ等に透過率分布の制御部材１７Ａ等が設置されているかどうかを確認する。そして、制御部材１７Ａ等が設置されていない場合には、ステップ１０８に移行して、主制御装置２０は、ステップ１０２で計測した積算露光量分布の計測値から、継ぎ部５４Ａ，５４Ｂの露光量を目標値にできるだけ近づけるために設置する制御部材１７Ａ等（ここでは制御部材１７Ａとする）、及びこの制御部材１７Ａの回転角及びＸ方向（走査方向）の位置の目標値を求め（これらの目標値の算出方法については後述する）、求めた結果の情報を記憶部２９中のファイルに記録するとともに、表示装置を介してオペレータに提供する。これに応じて、オペレータは、設置面ＳＰＡ，ＳＰＤ等に保持機構１８を介して制御部材１７Ａを設置するとともに、主制御装置２０に、制御部材１７Ａ等の交換を行った回数（初期値は０）を示すパラメータに１を加算するように制御情報を入力する。

そして、ステップ１１０において、主制御装置２０は、制御部材１７Ａ等の設置又は交換を所定回数（複数回で例えば３回等）行ったかどうかを判定する。その所定回数は、設置可能な制御部材１７Ａ等の種類以下の回数である。ここではその設置又は交換は１回であるため、動作はステップ１１２に移行し、制御部材１７Ａ等の交換を行うかどうかを判定する。制御部材１７Ａ等の交換を行うのは、現在、設置面ＳＰＡ，ＳＰＤ等に設置されている制御部材１７Ａの回転角等の調整が済んでいる場合である。ここでは、制御部材１７Ａの回転角等の調整が済んでいないため、動作はステップ１１４に移行して、主制御装置２０は表示装置を介してオペレータに、設置面ＳＰＡ，ＳＰＤ等に設置されている制御部材１７Ａの回転角等を目標値に設定するように指示を行う。ここでは、露光領域ＰＲＡに対応する部分照明系ＩＬＡ中の制御部材１７Ａの回転角の目標値は１８０度、位置のオフセットの目標値は０、露光領域ＰＲＤ，ＰＲＥに対応する部分照明系ＩＲＤ，ＩＲＥ中の制御部材１７Ａの回転角の目標値は０度、位置のオフセットの目標値は０であるとする。これに応じて、オペレータが対応する保持機構１８を介して、図８（Ｂ）に示すように、露光領域ＰＲＡ用の制御部材１７Ａのフィルタ部１７Ａａを－Ｘ方向に設定し、露光領域ＰＲＤ，ＰＲＥ用の制御部材１７Ａのフィルタ部１７Ａａを＋Ｘ方向に設定する。

本実施形態では、部分投影光学系ＰＬＡ～ＰＬＧはそれぞれ等倍の正立正像を形成するため、台形状の露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧと制御部材１７Ａとの位置関係は、照明領域ＩＲＡ～ＩＲＧと制御部材１７Ａとの位置関係と同じである。この結果、図６（Ａ）を参照して説明したように、露光領域ＰＲＡにおける照明光ＥＬのＸ方向の照度分布は、＋Ｘ方向の照度が高くなるように傾斜し、露光領域ＰＲＤ，ＰＲＥにおける照明光ＥＬのＸ方向の照度分布は、＋Ｘ方向の照度が低くなるように傾斜する。また、露光領域ＰＲＡは＋Ｘ方向の辺が長い台形状であり、露光領域ＰＲＤ，ＰＲＥは－Ｘ方向の辺が長い台形状であるため、露光領域ＰＲＡ，ＰＲＤ，ＰＲＥの照度の平均値は、継ぎ部５４Ａ，５４Ｂを形成する部分（台形状の領域の傾斜部）での低下量に比べて、継ぎ部５４Ａ，５４Ｂ以外の部分（台形状の領域の平行な２つの辺で挟まれた部分）の低下量が大きくなる。

このため、制御部材１７Ａを設置したことによる露光領域ＰＲＡ，ＰＲＤ，ＰＲＥの照度の変化量（補正量）Ｅｎ（ｎ＝１～７）は、図８（Ｃ）に示すように、継ぎ部５４Ａ，５４Ｂに対応する部分で小さくなる。この補正量Ｅｎを加算した全体の照度の補正量（積算露光量に対応する量）のＹ方向の分布は、図８（Ｅ）の点線の曲線５６Ｂのようになる。また、制御部材１７Ａを設置する前の積算露光量は、図８（Ｅ）の点線の曲線５６Ａであるため、制御部材１７Ａを設置した後の積算露光量ΣＥのＹ方向の分布は、図８（Ｄ）に示すように平坦になり、継ぎ部５４Ａ，５４Ｂの露光量は目標値と同じになる。このため、図８（Ａ）に示すように、制御部材１７Ａを設置する前の継ぎ部５４Ａ，５４Ｂの露光量が目標値よりも低い場合には、露光領域ＰＲＡ用の制御部材１７Ａの回転角を１８０度、露光領域ＰＲＤ，ＰＲＥ用の制御部材１７Ａの回転角を０度にすればよいことが分かる。

また、制御部材１７Ａを設置する前の継ぎ部５４Ａ，５４Ｂの露光量と目標値との偏差がより小さい場合には、露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧの照度の傾斜角は小さくともよいため、制御部材１７Ａの代わりに、より平均的な透過率の高い制御部材１７Ｂ又は１７Ｃを使用すればよい。このように予め、継ぎ部５４Ａ，５４Ｂの露光量と目標値との偏差に応じてどの制御部材１７Ａ～１７Ｃを使用すればよいかが、記憶部２９のファイルに記録されており、主制御装置２０は、その偏差に応じて使用する制御部材１７Ａ等を選択する。また、より照明光ＥＬの利用効率を高めたい場合には、図６（Ｂ）を参照して説明したように、照度を高精度に制御できる範囲内で、制御部材１７Ａ等（制御部材１７Ａａ等）のＸ方向の位置のオフセットを設定してもよい。

逆に、図９（Ａ）に示すように、制御部材１７Ａ等を設置する前の積算露光量ΣＥのＹ方向の分布に関して、継ぎ部５４Ａ，５４Ｂの露光量が目標値よりも高い場合には、図９（Ｂ）に示すように、露光領域ＰＲＡ用の制御部材１７Ａのフィルタ部１７Ａａを＋Ｘ方向に設定し、露光領域ＰＲＤ，ＰＲＥ用の制御部材１７Ａのフィルタ部１７Ａａを－Ｘ方向に設定すればよい。この結果、図６（Ａ）を参照して説明したように、露光領域ＰＲＡにおける照明光ＥＬのＸ方向の照度分布は、－Ｘ方向の照度が高くなるように傾斜し、露光領域ＰＲＤ，ＰＲＥにおける照明光ＥＬのＸ方向の照度分布は、－Ｘ方向の照度が低くなるように傾斜する。このため、露光領域ＰＲＡ，ＰＲＤ，ＰＲＥの照度の平均値は、継ぎ部５４Ａ，５４Ｂを形成する部分（台形状の領域の傾斜部）での低下量が、継ぎ部５４Ａ，５４Ｂ以外の部分（台形状の領域の平行な２つの辺で挟まれた部分）の低下量よりも大きくなる。

このため、制御部材１７Ａを設置したことによる露光領域ＰＲＡ，ＰＲＤ，ＰＲＥの照度の変化量（補正量）Ｅｎは、図９（Ｃ）に示すように、継ぎ部５４Ａ，５４Ｂに対応する部分で大きくなる。この補正量Ｅｎを加算した全体の照度の補正量（積算露光量に対応する量）のＹ方向の分布は、図９（Ｅ）の点線の曲線５７Ｂのようになる。また、制御部材１７Ａを設置する前の積算露光量は、図９（Ｅ）の点線の曲線５７Ａであるため、制御部材１７Ａを設置した後の積算露光量ΣＥのＹ方向の分布は、図９（Ｄ）に示すように平坦になり、継ぎ部５４Ａ，５４Ｂの露光量は目標値と同じになる。このため、制御部材１７Ａを設置する前の継ぎ部５４Ａ，５４Ｂの露光量が目標値よりも低い場合には、露光領域ＰＲＡ用の制御部材１７Ａの回転角を０度、露光領域ＰＲＤ，ＰＲＥ用の制御部材１７Ａの回転角を１８０度にすればよいことが分かる。

その後、オペレータが主制御装置２０に制御部材１７Ａの回転角等の調整が済んだことを示す制御情報を入力すると、動作はステップ１０２に戻り、再び光量計測部２４を用いて露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧによる露光後の積算露光量分布を計測し、ステップ１０４において、継ぎ部の露光量が目標値に対して許容範囲内かどうかを判定する。継ぎ部の露光量が目標値に対して許容範囲内である場合には、主制御装置２０はオペレータに照明系ＩＳの調整が終了したことを示す情報を提供し、照明系ＩＳの調整が終了する。その後、動作はステップ１２０に移行してマスクステージ２１に対するマスクＭのロードが行われ、さらにプレートステージ２２に対するプレートＰのロードが行われ（ステップ１２２）、プレートＰに対するマスクＭのパターンの走査露光が行われる。

一方、ステップ１０４において、継ぎ部の露光量が目標値に対して許容範囲内でない場合には、ステップ１０６において、部分照明系ＩＬＡ，ＩＬＤ，ＩＬＥの設置面ＳＰＡ，ＳＰＤ等に透過率分布の制御部材１７Ａ等が設置されているかどうかを確認する。今回は制御部材１７Ａが設置されているため、動作はステップ１１０に移行して、主制御装置２０は、制御部材１７Ａ等の設置又は交換を所定回数行ったかどうかを判定する。その設置又は交換の回数がその所定回数に達した場合には、動作はステップ１１８に移行して、主制御装置２０はオペレータに、照明系ＩＳの調整を行って照明領域ＩＲＡ～ＩＲＧの光量分布の調整等を行うように指令を発する。

また、ステップ１１０において、その設置又は交換の回数がその所定回数に達していない場合には、ステップ１１２に移行して、制御部材１７Ａ等の交換を行うかどうかを判定する。ここでは、設置面ＳＰＡ，ＳＰＤ等に制御部材１７Ａが設置されているため、動作はステップ１１６に移行して、主制御装置２０は、表示装置を介してオペレータに交換用の制御部材（制御部材１７Ｂとする）、及びこの制御部材１７Ｂの回転角等の目標値の情報を供給する。これに応じてオペレータは設置面ＳＰＡ，ＳＰＤ等の制御部材１７Ａを制御部材１７Ｂに交換し、主制御装置２０に、制御部材１７Ａ等の交換を行った回数を示すパラメータに１を加算するように制御情報を入力する。

その後、動作はステップ１１４に移行して、主制御装置２０は表示装置を介してオペレータに、設置面ＳＰＡ，ＳＰＤ等に設置されている制御部材１７Ｂの回転角等を目標値に設定するように指示を行う。このようにして、照明領域ＩＲＡ～ＩＲＧの設置面には、それぞれ積算露光量分布のうち、継ぎ部５４Ａ等に対応する露光量が目標値に近づくように、制御部材１７Ａ等が設置される。

この露光方法によれば、継ぎ部５４Ａ～５４Ｆの露光量が目標値に近づき、走査露光後の積算露光量のＹ方向の分布が均一になっているため、プレートＰに対する露光量むらが低減されて高精度に露光を行うことができる。
また、ステップ１０２～１１４の動作は、露光装置ＥＸのメンテナンス時等に実行してもよい。これによって、経時変化等によって、照明領域ＩＲＡ～ＩＲＧの照度分布が次第に変化して、積算露光量分布が変化したような場合でも、制御部材１７Ａ等の交換等を行うのみで容易に露光量むらを低減させることができる。

上述のように、本実施形態の露光方法及び露光装置ＥＸは、照明系ＩＳ（照明光学系）からの露光用の照明光ＥＬ（露光光）でマスクＭのパターン及び投影システムＰＳ（投影光学系）を介してプレートＰ（基板）を露光しつつ、マスクＭ及びプレートＰを投影システムＰＳに対して同期して走査する露光方法及び装置である。そして、露光装置ＥＸにおいて、投影システムＰＳは、プレートＰ上の互いに異なる複数の露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧを露光するとともに、露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧは、プレートＰをＸ方向（走査方向）に走査したときに、隣接する２つの露光領域のＸ方向に直交するＹ方向（非走査方向）の端部の二重露光によって、プレートＰ上に継ぎ部５４Ａ～５４Ｆが形成されるように配置されている。また、露光装置ＥＸは、継ぎ部５４Ａ～５４Ｆの露光量を制御するために、マスクＭのパターン面Ｍａと照明系ＩＳの瞳面ＰＰＡ，ＰＰＤ等との間に設置されて、少なくとも一つの露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧの端部の光強度分布を調整する制御部材１７Ａ等（調整部材）を備えている。

また、露光装置ＥＸを用いる露光方法は、プレートＰ上の複数の露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧを露光しつつ、プレートＰをＸ方向に走査して、隣接する２つの露光領域の非走査方向の端部の二重露光によって、プレートＰ上に継ぎ部５４Ａ～５４Ｆを形成するステップ１２４と、継ぎ部５４Ａ～５４Ｆの露光量を制御するために、パターン面Ｍａと照明系ＩＳの瞳面との間に設置された制御部材１７Ａ等を設置するステップ１０８と、を有する。

本実施形態の露光装置ＥＸ又は露光方法によれば、制御部材１７Ａ等の設置によって、継ぎ部５４Ａ～５４Ｆの露光量を目標値に対して高精度に設定できるため、複数の露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧを用いてプレートＰを走査露光する場合に、継ぎ部５４Ａ～５４Ｆの露光量むらを低減して高精度に露光を行うことができる。
また、制御部材１７Ａ等は、マスクＭのパターン面Ｍａと照明系ＩＳの瞳面ＰＰＡ，ＰＰＤ等との間に設置されているため、制御部材１７Ａ等の設置精度を低く設定しても、継ぎ部５４Ａ～５４Ｆの露光量を高精度に制御でき、制御部材１７Ａ等の設置及び交換を容易に行うことができる。

なお、上述の実施形態では、図４（Ａ）～（Ｃ）に示すように、半円状のフィルタ部１７Ａａ等を有する制御部材１７Ａ等が使用されているが、図１０に示すように、開口部１７Ｄｂを囲むように配置された輪帯状のメッシュ型のフィルタ部１７Ｄａを有する透過率分布の制御部材１７Ｄを使用してもよい。フィルタ部１７Ｄａの平均的な透過率は例えば７０％～９０％程度であり、フィルタ部１７Ｄａの内径は、台形状の露光領域ＰＲＡ～ＰＲＧの傾斜部の中央付近の直径程度である。制御部材１７Ｄは、制御部材１７Ａ等の代わりに、部分照明系ＩＬＡ，ＩＬＤの設置面ＳＰＡ，ＳＰＤ等に保持機構１８を介して設置可能である。

例えば、図１１（Ａ）に示すように、制御部材１７Ａ等を設置する前の積算露光量ΣＥのＹ方向の分布に関して、継ぎ部５４Ａ，５４Ｂの露光量が目標値よりも高い場合には、図１０（Ｂ）に示すように、露光領域ＰＲＡ，ＰＲＤ，ＰＲＥ用の部分照明系ＩＬＡ，ＩＬＤ，ＩＬＥにそれぞれ制御部材１７Ｄを設置する。この場合、制御部材１７Ｄの輪帯状のフィルタ部１７Ｄａによって、露光領域ＰＲＡ，ＰＲＤ，ＰＲＥのＹ方向の端部（傾斜部の先端部）における照明光ＥＬの照度が低下する。

このため、制御部材１７Ｄを設置したことによる露光領域ＰＲＡ，ＰＲＤ，ＰＲＥの照度の変化量（補正量）Ｅｎは、図１０（Ｃ）に示すように、継ぎ部５４Ａ，５４Ｂに対応する部分で大きくなる。この補正量Ｅｎを加算した全体の照度の補正量（積算露光量に対応する量）のＹ方向の分布は、図１０（Ｅ）の点線の曲線５８Ｂのようになる。また、制御部材１７Ｄを設置する前の積算露光量は、図１０（Ｅ）の点線の曲線５８Ａであるため、制御部材１７Ｄを設置した後の積算露光量ΣＥのＹ方向の分布は、図１０（Ｄ）に示すように平坦になり、継ぎ部５４Ａ，５４Ｂの露光量は目標値と同じになる。

このように輪帯状のフィルタ部１７Ｄａを有する制御部材１７ＤをマスクＭのパターン面Ｍａと照明系ＩＳの瞳面ＰＰＡ，ＰＰＤ等との間に設置しても、継ぎ部５４Ａ～５４Ｆにおける露光量むらを低減させることができる。
また、メッシュ型（又はＮＤフィルタ型）のフィルタ部を有する制御部材１７Ａ等の代替として、図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、及び（Ｆ）に示すように、それぞれ線状部材が所定形状に配置されたフィルタ部を有する制御部材１７Ｆ，１７Ｇ，１７Ｈ，１７Ｉ，１７Ｊ，１７Ｋを使用することもできる。制御部材１７Ｆのリング状の枠部１７Ｆａには、例えばボルトで固定できるように複数の開口１７Ｆｈが形成されている。これは他の制御部材１７Ｇ～１７Ｋも同様である。

また、制御部材１７Ｆ，１７Ｇ，１７Ｈのフィルタ部１７Ｆａ，１７Ｇａ，１７Ｈａは、走査方向（Ｘ方向）の半面側の領域に、それぞれ線状部材で、Ｘ方向及びＹ方向に平行な格子状パターン、Ｘ方向にほぼ４５度で交差するように傾斜した格子状パターン、及び多数の正六角形状のパターンを形成したものである。
また、図１２（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）の制御部材１７Ｉ，１７Ｊ，１７Ｋのフィルタ部１７Ｉａ，１７Ｊａ，及び１７Ｋａは、それぞれ台形状の視野絞りの長手方向と平行な２本の直線状部材、台形状の視野絞りの長手方向と平行な１本の直線状部材、及び台形状の視野絞りの長手方向に対して傾斜した１本の直線状部材から形成されている。制御部材１７Ｉ，１７Ｊ，１７Ｋを用いた場合には、Ｙ方向に平行な線状部材が使用されていないため、走査露光後のＹ方向（非走査方向）の積算露光量のむら（又はＹ方向の照度むら）を減少させることができる。

また、上述の制御部材１７Ａ～１７Ｄ及び制御部材１７Ｆ～１７Ｋにおいて、フィルタ部を構成する線状部材の太さを全体的に調整するか、又は部分的に調整することによって、透過率分布を調整することもできる。
また、上述の実施形態では、マルチレンズ型で等倍の投影システムＰＳが使用されているが、投影システムＰＳとして単一の投影光学系を使用して、例えばスティッチング方式で基板を露光する場合にも本発明が適用できる。さらに、投影光学系の投影倍率が拡大又は縮小の場合にも本発明が適用できる。

また、上記の各実施形態の露光装置ＥＸ又は露光方法を用いて、基板上に所定のパターン（ＴＦＴパターン等）を形成することによって、電子デバイス（マイクロデバイス）としての液晶ディスプレイ用のパネル（液晶表示パネル）を得ることもできる。以下、図１３のフローチャートを参照して、この製造方法の一例につき説明する。
図１３のステップＳ４０１（パターン形成工程）では、先ず、露光対象の基板上にフォトレジストを塗布して感光基板（プレートＰ）を準備する塗布工程、上記の露光装置を用いてパネル用のマスク（例えばマスクＭを含む）のパターンをその感光基板上の複数のパターン形成領域に露光する露光工程、及びその感光基板を現像する現像工程が実行される。この塗布工程、露光工程、及び現像工程を含むリソグラフィ工程によって、その基板上に所定のレジストパターンが形成される。このリソグラフィ工程に続いて、そのレジストパターンをマスクとしたエッチング工程、及びレジスト剥離工程等を経て、その基板上に所定パターンが形成される。そのリソグラフィ工程等は、その基板上のレイヤ数に応じて複数回実行される。

その次のステップＳ４０２（カラーフィルタ形成工程）では、赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂに対応した３つの微細なフィルタの組をマトリックス状に多数配列するか、又は赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの３本のストライプ状の複数のフィルタの組を水平走査線方向に配列することによってカラーフィルタを形成する。その次のステップＳ４０３（セル組立工程）では、例えばステップＳ４０１にて得られた所定パターンを有する基板とステップＳ４０２にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶セルを製造する。

その後のステップＳ４０４（モジュール組立工程）では、そのようにして組み立てられた液晶セルに表示動作を行わせるための電気回路、及びバックライト等の部品を取り付けて、液晶表示パネルとして完成させる。
上述の電子デバイスの製造方法によれば、上記の実施形態の露光装置又は露光方法を用いてマスクのパターンを基板に転写する工程（ステップＳ４０１の一部）と、この工程によりそのパターンが転写された基板をそのパターンに基づいて加工（現像、エッチング等）する工程（ステップＳ４０１の他の部分）とを含んでいる。

この製造方法によれば、マスクのパターンを効率的に、及び露光量むらの影響を小さくして高精度に基板に露光できるため、液晶表示パネルを効率的に、及び高精度に製造できる。
なお、上述の電子デバイスの製造方法は、有機ＥＬ(Electro-Luminescence)ディスプレイ、又はプラズマディスプレイ等の他のディスプレイ用のパネル等を製造する場合にも適用できる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。

ＥＸ…露光装置、ＰＳ…投影システム、ＰＬＡ～ＰＬＧ…部分投影光学系、Ｍ…マスク、Ｐ…プレート、ＰＲＡ～ＰＲＧ…露光領域、１７Ａ～１７Ｄ…制御部材、１８…保持機構、２１…マスクステージ、２２…プレートステージ、３５…視野絞り、５３Ａ…パターン形成領域、５４Ａ～５４Ｆ…継ぎ部

Claims (12)

1. パターンを有するマスクを、投影光学系を介して基板上に露光する露光装置において、
   前記マスクを照明光で照明する照明光学系と、
   前記マスクを支持するマスクステージと、
   前記マスクステージを前記照明光に対して第１方向へ相対移動させるマスクステージ駆動部と、を備え、
   前記マスクステージ駆動部は、前記第１方向に交差する第２方向に関して、第１領域が照明された前記マスクに対して前記第１領域と一部重複する第２領域に照明光が照射されるように、前記マスクを支持する前記マスクステージを前記第1方向へ相対移動させ、
   前記照明光学系は、前記第１領域と前記第２領域との重複照明領域内の一部領域の前記照明光の照度を、前記重複照明領域内の前記一部領域以外の他部領域の照度に対して調整し、前記第１方向に透過率の分布を有し、前記照明光の一部を透過させるフィルタ部を備える調整部材を含む、露光装置。
2. 前記調整部材は、前記第１領域内の前記重複照明領域以外である第１非重複照明領域の照度、あるいは前記第２領域内の前記重複照明領域以外である第２非重複照明領域の照度に対して前記重複照明領域の前記照明光の照度を調整する、請求項1に記載の露光装置。
3. 前記調整部材は、前記マスクと前記照明光学系の瞳面との間に設けられる、請求項１又は２に記載の露光装置。
4. 前記照明光学系は、オプティカルインテグレータを有し、
   前記調整部材は、前記マスクと前記オプティカルインテグレータとの間に設けられる、請求項１～３のいずれか一項に記載の露光装置。
5. 前記照明光学系は、前記マスクのパターン面に前記照明光を集光するレンズを有し、
   前記調整部材は、前記レンズに対して前記第１方向に移動する、請求項１～４のいずれか一項に記載の露光装置。
6. 前記調整部材は、前記マスクを照明する前記照明光の照度分布が前記第１方向に対して非均一になるように調整する請求項１～５のいずれか一項に記載の露光装置。
7. 前記調整部材は、前記第１非重複照明領域の照度あるいは前記第２非重複照明領域の照度に対して前記重複照明領域の照度の強さが異なるように、前記第１非重複照明領域の照度あるいは前記第２非重複照明領域の照度に対して前記重複照明領域の照度を調整する、請求項２に記載の露光装置。
8. 前記投影光学系は、前記重複照明領域に照明されたパターンの投影像を前記基板上の重複投影領域に投影し、
   前記調整部材は、前記重複投影領域の前記第２方向に関する光強度分布を非均一になるように調整する請求項１～７のいずれか一項に記載の露光装置。
9. 前記投影光学系は、前記第１非重複照明領域、前記第２非重複照明領域、および前記重複照明領域に照明されたパターンの投影像をそれぞれ前記基板上の第１非重複投影領域、第２非重複投影領域、および重複領域に投影し、
   前記調整部材は、前記第１非重複投影領域の照度あるいは前記第２非重複投影領域の照度に対して前記重複領域の照度の強さが異なるように前記重複領域の照度を調整する、請求項２に記載の露光装置。
10. 前記フィルタ部は、前記照明光が通過する領域を、前記照明光を透過する透過領域と前記照明光の一部を遮光する遮光領域とに分割する前記第２方向に平行なエッジ部を有するメッシュ型のフィルタを有する、請求項１～９のいずれか一項に記載の露光装置。
11. 前記フィルタ部は、中空形状のメッシュ型のフィルタを有し、前記重複照明領域の少なくとも一部の前記照明光の一部を前記重複照明領域の他部に対して遮光するように配置される請求項１～９のいずれか一項に記載の露光装置。
12. 前記照明光学系は、複数の前記投影光学系に対応するように複数設けられ、
    前記調整部材は、複数の前記照明光学系にそれぞれ設けられる請求項１～１１のいずれか一項に記載の露光装置。

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