WO2009088004A1 - 露光方法及び露光装置 - Google Patents

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WO2009088004A1
WO2009088004A1 PCT/JP2009/050054 JP2009050054W WO2009088004A1 WO 2009088004 A1 WO2009088004 A1 WO 2009088004A1 JP 2009050054 W JP2009050054 W JP 2009050054W WO 2009088004 A1 WO2009088004 A1 WO 2009088004A1
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transfer
characteristic
exposure
projection optical
pattern
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PCT/JP2009/050054
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Inventor
Akinori Shirato
Original Assignee
Nikon Corporation
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    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2014—Contact or film exposure of light sensitive plates such as lithographic plates or circuit boards, e.g. in a vacuum frame
    • G03F7/2016—Contact mask being integral part of the photosensitive element and subject to destructive removal during post-exposure processing
    • G03F7/202—Masking pattern being obtained by thermal means, e.g. laser ablation
    • G—PHYSICS
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    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • G03F7/70475—Stitching, i.e. connecting image fields to produce a device field, the field occupied by a device such as a memory chip, processor chip, CCD, flat panel display
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34

Definitions

  • the present invention relates to an exposure method and an exposure apparatus for transferring a pattern to a photosensitive substrate.
  • An object of the present invention is to provide an exposure method and an exposure apparatus capable of suppressing a line width difference generated at a joint portion of transfer patterns to be joined on a photosensitive substrate.
  • the exposure method of the present invention includes a characteristic information acquisition step of acquiring transfer characteristic information of a transfer pattern formed on a photosensitive substrate using a plurality of projection optical modules arranged side by side, and the photosensitive information among a plurality of the transfer patterns.
  • a joint information obtaining step for obtaining joint information indicating the projection optical module corresponding to the joint between the first transfer pattern and the second transfer pattern joined on the substrate, and a characteristic adjustment for changing the transfer characteristic of the transfer pattern Based on the transfer characteristic information and the joint information, a mechanism operation amount that corrects a characteristic difference between the transfer characteristics of the first transfer pattern and the second transfer pattern at the joint portion.
  • a deriving step for deriving and operating the characteristic adjusting mechanism based on the correction operation amount to move the first transfer pattern and the second transfer pattern forward; Characterized in that it comprises a, a transfer step of sequentially forming on a photosensitive substrate.
  • the exposure apparatus of the present invention includes a plurality of projection optical modules arranged side by side, a characteristic adjustment mechanism that changes transfer characteristics of a transfer pattern formed on a photosensitive substrate using the plurality of projection optical modules, Storage means for storing transfer characteristic information of the transfer pattern, and the projection optical module corresponding to the joint portion of the first transfer pattern and the second transfer pattern to be joined on the photosensitive substrate among the plurality of transfer patterns.
  • a joint information obtaining unit that obtains part information; and a correction operation amount that is an operation amount of the characteristic adjustment mechanism and corrects a characteristic difference between the transfer characteristics of the first transfer pattern and the second transfer pattern in the joint portion. And deriving based on the transfer characteristic information and the joint information, operating the characteristic adjustment mechanism based on the correction operation amount, and And control means for performing over emissions and control of sequentially forming the second transfer pattern on the photosensitive substrate, characterized in that it comprises a.
  • the exposure method and the exposure apparatus of the present invention it is possible to suppress the line width difference generated at the joint portion of each transfer pattern to be joined on the photosensitive substrate.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the arrangement of an exposure apparatus according to the first embodiment.
  • the exposure apparatus EX is formed on a mask stage MST that supports a mask M, a substrate stage PST that supports a photosensitive substrate P, an illumination optical system IL that illuminates the mask M with exposure light EL, and a mask M.
  • the photosensitive substrate P is, for example, a glass substrate coated with a photosensitive agent (photoresist), and a transfer pattern is formed in the photosensitive agent.
  • the projection optical system PL is composed of a plurality (seven) of projection optical modules PLa to PLg arranged in parallel.
  • the exposure apparatus EX in the present embodiment includes a mask M and a photosensitive substrate P with respect to the projection optical system PL.
  • the mask M is illuminated with the exposure light EL while moving synchronously (synchronous scanning), and the pattern image of the mask M is transferred to the photosensitive substrate P.
  • the synchronous movement direction (scanning direction) between the mask M and the photosensitive substrate P is the X-axis direction
  • the direction orthogonal to the scanning direction in the horizontal plane is the Y-axis direction (non-scanning direction)
  • the X-axis direction is taken as the Z-axis direction.
  • the directions around the X-axis, Y-axis, and Z-axis are the ⁇ X, ⁇ Y, and ⁇ Z directions, respectively.
  • the mask stage MST is movable in the X-axis direction, the Y-axis direction, the Z-axis direction, and the ⁇ Z direction, and is driven by a mask stage drive unit MSTD configured by a linear motor or the like under the control of the control device CONT.
  • the exposure light EL that has passed through the mask M is incident on the projection optical modules PLa to PLg, respectively.
  • the projection optical modules PLa to PLg are supported on the surface plate 150, and form a pattern image corresponding to the irradiation area on the mask M by the exposure light EL on the photosensitive substrate P.
  • the projection optical modules PLa, PLc, PLe, and PLg and the projection optical modules PLb, PLd, and PLf are arranged in the Y-axis direction, respectively.
  • the rows of the projection optical modules PLa, PLc, PLe, and PLg and the rows of the projection optical modules PLb, PLd, and PLf are arranged apart from each other in the X axis direction, and are arranged in a staggered manner along the Y axis direction as a whole.
  • Each of the projection optical modules PLa to PLg has a plurality of optical elements (lenses and the like).
  • the exposure light EL transmitted through the projection optical modules PLa to PLg forms a pattern image corresponding to the irradiation area on the mask M for each of the different projection areas 50a to 50g on the photosensitive substrate P.
  • the substrate stage PST has a substrate holder PH, and holds the photosensitive substrate P via the substrate holder PH. Similar to mask stage MST, substrate stage PST is movable in the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction, and is also movable in the ⁇ X, ⁇ Y, and ⁇ Z directions.
  • the substrate stage PST is driven by a substrate stage drive unit PSTD configured by a linear motor or the like under the control of the control device CNTO.
  • a focus detection system 110 that detects the position of the surface in the Z-axis direction is provided.
  • the focus detection system 110 is configured by arranging a plurality of oblique incidence type focus detection systems, for example.
  • the detection result of the focus detection system 110 is output to the control device CONT, and the control device CONT has a predetermined distance and parallel between the pattern surface of the mask M and the exposure surface of the photosensitive substrate P based on the detection result of the focus detection system 110. Control to make a degree.
  • the control device CONT is connected to the storage unit 80, and monitors the positions of the mask stage MST and the substrate stage PST based on recipe information stored in the storage unit 80, and the substrate stage drive unit PSTD and the mask. By controlling the stage drive unit MSTD, the mask M and the photosensitive substrate P are moved synchronously in the X-axis direction.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the illumination optical system IL and the projection optical system PL.
  • the illumination optical system IL includes a light source 1 composed of an ultra-high pressure mercury lamp or the like, an elliptical mirror 1a that condenses light emitted from the light source 1, and light collected by the elliptical mirror 1a.
  • the dichroic mirror 2 that reflects light having a wavelength necessary for exposure and transmits light having other wavelengths, and the wavelength necessary for exposure among light reflected by the dichroic mirror 2 (usually g, h, i
  • a wavelength selection filter 3 that passes light including only at least one band of lines) as exposure light, and a plurality of exposure lights from the wavelength selection filter 3 (seven in this embodiment) are branched into reflection mirrors.
  • a light guide 4 that is incident on each of the illumination system modules IMa to IMg via a light source 5 is provided.
  • the illumination system module IM constituting the illumination optical system IL in the present embodiment, seven illumination system modules IMa to IMg are provided corresponding to the projection optical modules PLa to PLg.
  • each of the illumination system modules IMa to IMg is arranged corresponding to each of the projection optical modules PLa to PLg with a predetermined interval in the X axis direction and the Y axis direction.
  • the exposure light EL emitted from each of the illumination system modules IMa to IMg illuminates different irradiation areas on the mask M in correspondence with the projection optical modules PLa to PLg.
  • Each of the illumination system modules IMa to IMg includes an illumination shutter 6, a relay lens 7, a fly-eye lens 8 as an optical integrator, and a condenser lens 9.
  • the illumination shutter 6 is disposed on the downstream side of the light path of the light guide 4 so as to be detachable from the light path.
  • the illumination shutter 6 shields the exposure light when it is arranged in the optical path, and cancels the shielding when retracted from the optical path.
  • a shutter drive unit 6 a that drives the illumination shutter 6 is connected to the illumination shutter 6.
  • the shutter driving unit 6a is controlled by the control device CONT.
  • each of the illumination system modules IMa to IMg is provided with a light amount adjusting mechanism 10.
  • the light amount adjusting mechanism 10 adjusts the exposure amount by setting the illuminance of the exposure light for each optical path, and includes a half mirror 11, a detector 12, a filter 13, and a filter driving unit 14. Yes.
  • the half mirror 11 is disposed in the optical path between the filter 13 and the relay lens 7, and causes a part of the exposure light transmitted through the filter 13 to enter the detector 12.
  • the detector 12 independently detects the illuminance of the incident exposure light, and outputs the detected illuminance signal to the control device CONT.
  • the filter 13 is formed so that the transmittance gradually changes linearly in a predetermined range along the X-axis direction, for example, and is disposed between the illumination shutter 6 and the half mirror 11 in each optical path.
  • the filter drive unit 14 adjusts the exposure amount for each optical path by moving the filter 13 along the X-axis direction based on an instruction from the control device CONT.
  • the light beam that has passed through the light amount adjusting mechanism 10 reaches the fly-eye lens 8 through the relay lens 7.
  • the fly-eye lens 8 forms a secondary light source on the exit surface side, and the exposure light EL from the secondary light source passes through the condenser lens 9 and includes a right-angle prism 16, a lens system 17, and a concave mirror 18. After passing through the catadioptric optical system 15, the irradiation area on the mask M is illuminated uniformly.
  • Each of the projection optical modules PLa to PLg includes an image shift mechanism 19, a focus position adjustment mechanism 31, two sets of catadioptric optical systems 21 and 22, a field stop 20, a blind 30, and a magnification adjustment mechanism 23. It has.
  • the image shift mechanism 19 shifts the pattern image of the mask M in the X-axis direction or the Y-axis direction, for example, by rotating two parallel flat plate glasses in the ⁇ Y direction or the ⁇ X direction, respectively.
  • the focus position adjusting mechanism 31 includes, for example, a pair of wedge prisms, and changes the image plane position of the pattern image by changing the total thickness of the wedge prisms in the optical path. The tilt angle of the image plane of the pattern image is changed by rotating around the optical axis.
  • the exposure light EL that has passed through the mask M passes through the image shift mechanism 19 and the focus position adjustment mechanism 31 and then enters the first set of catadioptric optical system 21.
  • the catadioptric optical system 21 forms an intermediate image of the pattern of the mask M, and includes a right-angle prism 24, a lens system 25, and a concave mirror 26.
  • the right-angle prism 24 is rotatable in the ⁇ Z direction, and the pattern image of the mask M can be rotated.
  • the field stop 20 and the blind 30 are arranged on the image plane of the intermediate image formed by the catadioptric optical system 21 or in the vicinity thereof.
  • the field stop 20 sets a projection area on the photosensitive substrate P as described later.
  • the exposure light EL transmitted through the field stop 20 enters the second set of catadioptric optical system 22.
  • the catadioptric optical system 22 includes a right-angle prism 27, a lens system 28, and a concave mirror 29.
  • the right-angle prism 27 is also rotatable in the ⁇ Z direction, and the pattern image of the mask M can be rotated.
  • the exposure light EL emitted from the catadioptric optical system 22 passes through the magnification adjusting mechanism 23 and forms a pattern image of the mask M on the photosensitive substrate P at an erecting equal magnification.
  • the magnification adjusting mechanism 23 is configured by, for example, arranging a first plano-convex lens, a biconvex lens, and a second plano-convex lens in this order along the Z axis, and by moving the biconvex lens in the Z axis direction, the pattern of the mask M Change the magnification of the image.
  • a detector (light detection device) 41 is disposed on the substrate stage PST.
  • the detector 41 detects, for example, illuminance as information relating to the exposure amount of the exposure light EL applied to the photosensitive substrate P, and outputs the detection result to the control device CONT.
  • the detector 41 can be installed at the same level as the photosensitive substrate P by a mechanism (not shown), and can be moved in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • a pattern image detection sensor 70 provided with a reference member 70a having a predetermined reference mark is provided at the ⁇ X side end in the scanning direction of the substrate stage PST.
  • the reference member 70a is set so that the height of the reference mark in the Z-axis direction substantially coincides with the surface (exposure surface) of the photosensitive substrate P.
  • the pattern image detection sensor 70 is provided so as to be movable in the X-axis direction and the Y-axis direction by a mechanism (not shown).
  • the pattern image detection sensor 70 detects an aerial image as a pattern image of a predetermined pattern (measurement mark) provided on the mask M via the reference mark on the reference member 70a, and outputs the detection result to the control device CONT. .
  • FIG. 3 is a diagram showing the field stop 20 and the blind 30 provided in the projection optical system PL.
  • the field stop 20 and the blind 30 are disposed at a position substantially conjugate with the mask M and the photosensitive substrate P, and are provided in the blind unit 120 attached to the surface plate 150.
  • one blind unit 120 is provided for each column of ⁇ X side projection optical modules PLa, PLc, PLe, and PLg and each column of + X side projection optical modules PLb, PLd, and PLf.
  • the field stop 20 is provided for each of the projection optical modules PLa to PLg, and the projection regions 50a to 50g of the projection optical modules PLa to PLg on the photosensitive substrate P are formed in the corresponding field stop 20, respectively.
  • each opening K is formed in an isosceles trapezoidal shape having two sides parallel to the Y-axis direction, or a trapezoidal shape having two sides parallel to the Y-axis direction and one side parallel to the X-axis direction.
  • the projection areas 50a to 50g are set in a trapezoidal shape having a conjugate relationship with the corresponding opening K.
  • the blind 30 is a parallelogram-shaped plate member having two sides parallel to the X-axis and Y-axis directions, and each hypotenuse of the blind 30 is formed in parallel with any hypotenuse of the opening K.
  • the blind 30 is movable in the X-axis direction and the Y-axis direction within the blind unit 120 by a drive mechanism (not shown), and at least a part of each optical path of one or more projection optical modules among the projection optical modules PLa to PLg. Can be appropriately shielded.
  • the blind 30 can block at least a part of the exposure light EL in the corresponding projection optical module, and can change the effective size of the projection area.
  • the blind 30 can set and change the width of the corresponding projection area in the Y-axis direction.
  • FIG. 4 is a plan view showing projection areas 50a to 50g on the photosensitive substrate P.
  • the projection areas 50a to 50g are adjacent to each other in the Y-axis direction, that is, end parts 51a and 51b, end parts 51c and 51d, end parts 51e and 51f, end parts 51g and 51h, and end parts 51i and 51j.
  • the end portions 51k and 51l are set to overlap in the Y-axis direction. For this reason, by performing exposure (scanning exposure) while scanning the photosensitive substrate P in the X-axis direction with respect to the projection areas 50a to 50g, overlapping areas 52a to 52f (double exposure) overlapped (see FIG. 4 is formed between the two-dot difference lines.
  • the ⁇ X side blind 30 moves in the Y direction and is effective in at least one of the ⁇ X side projection regions 50a, 50c, 50e, and 50g. Set the appropriate size. Further, the + X side blind 30 is also moved in the Y direction, and the effective size of at least one of the + X side projection areas 50b, 50d, and 50f is appropriately set.
  • the blind image Y of the pattern image of the mask M transferred through the projection regions 50a to 50g is used.
  • the width in the axial direction can be set as appropriate, and the pattern width in the Y-axis direction of the transfer pattern formed on the photosensitive substrate P as a latent image corresponding to the pattern image can be set as appropriate. Note that the projection area positioned outside the pattern width of the transfer pattern set by the blind 30 is shielded by a blind mechanism (not shown) or the supply of the exposure light EL from the illumination optical system IL is stopped.
  • the joint portions 47 are formed by overlappingly exposing the boundary portions of the transfer patterns MA and MB corresponding to the boundary portions 45 and 46 of the partial patterns PA and PB, respectively.
  • the entire transfer pattern MPA on the photosensitive substrate P is a combination of the transfer pattern MA of the partial pattern PA and the transfer pattern MB of the partial pattern PB.
  • the transfer pattern MA is formed using the projection optical modules PLa to PLf among the projection optical modules PLa to PLg.
  • the transfer pattern MB is used using the projection optical modules PLb to PLg. Shall be formed.
  • the joint portion 47A in the transfer pattern MA is formed using the projection optical module PLf
  • the joint portion 47B in the transfer pattern MB is formed using the projection optical module PLb.
  • the range of the projection optical module used for each of the first and second scanning exposures and the pattern width in the Y-axis direction of the transfer patterns MA and MB are set before each scanning exposure using the blind 30 and a blind mechanism (not shown). Is done.
  • the control device CONT acquires illuminance information in each of the projection areas 50a to 50g and stores it in the storage unit 80 (step S10).
  • step S10 the control device CONT sequentially moves the detector 41 into the projection areas 50a to 50g, detects the illuminance of the exposure light EL in the projection areas 50a to 50g, and acquires the detection result as illuminance information.
  • the control device CONT acquires illuminance information indicating the illuminance of the end portions 51a to 51l of the projection regions 50a to 50g, for example.
  • the control apparatus CONT acquires the illumination information shown in FIG. 7A, for example.
  • the control device CONT adjusts the light amount of each of the illumination system modules IMa to IMg.
  • the mechanism 10 is adjusted and corrected within the illuminance range ILR, and illuminance information indicating the correction result is acquired.
  • the control device CONT acquires illuminance information input from an input device (not shown) (for example, a keyboard or a data communication device) instead of acquiring the illuminance information detected by the detector 41, and stores the illuminance information. 80 can also be stored. Alternatively, exposure energy information calculated based on illuminance information can be acquired and stored in the storage unit 80.
  • an input device for example, a keyboard or a data communication device
  • exposure energy information calculated based on illuminance information can be acquired and stored in the storage unit 80.
  • the control device CONT obtains joint information, which is information relating to the joint portions 47 of the transfer patterns MA and MB, from recipe information stored in the storage unit 80 in advance (step S11). Specifically, the control device CONT acquires information indicating the projection optical module PLf corresponding to the joint 47A of the transfer pattern MA and the projection optical module PLb corresponding to the joint 47B of the transfer pattern MB as joint information. To do.
  • the control device CONT masks the first and second scanning exposures based on the exposure amount characteristic information such as illuminance information or exposure energy information stored in step S10 and the joint information acquired in S11.
  • the scanning speeds of the stage MST and the substrate stage PST are derived (step S12).
  • the control device CONT has a scanning speed that brings the exposure energy difference between the transfer patterns MA and MB in the joint portion 47 within a predetermined energy difference range, and the projection areas 50a to 50f corresponding to the first scanning exposure and A scanning speed for deriving the exposure energy value exposed by each of the projection areas 50b to 50g corresponding to the second scanning exposure within a predetermined energy value range IER (see FIG. 7B) is derived.
  • control device CONT derives the scanning speed using a predetermined arithmetic expression or a lookup table based on the exposure amount characteristic information and the joint information.
  • the exposure energy corresponds to the integrated exposure amount per unit area on the photosensitive substrate P by one scanning exposure.
  • the control device CONT sets the position of the blind 30 when performing the first scanning exposure, and sets the pattern width of the transfer pattern MA (step S13). That is, the ⁇ X side blind 30 is disposed so as to shield the projection area 50g, and the + X side blind 30 is retracted from the projection areas 50b, 50d, and 50f. Then, the control device CONT aligns the photosensitive substrate P placed on the substrate stage PST and the mask M placed on the mask stage MST, and the substrate stage PST and the mask at the scanning speed derived in step S12. The first scanning exposure is performed by moving the stage MST in the X-axis direction synchronously (step S14). As a result, a transfer pattern MA is formed on the photosensitive substrate P as shown in FIG.
  • the control device CONT sets the position of the blind 30 when performing the second scanning exposure, and sets the pattern width of the transfer pattern MB (step S15). That is, the ⁇ X side blind 30 is arranged so as to shield the projection area 50a, and the + X side blind 30 is arranged so as to shield a part of the projection area 50b on the + Y side. Subsequently, the control device CONT moves the substrate stage PST stepwise in the non-scanning direction and aligns the mask M with the photosensitive substrate P. That is, alignment is performed so that the joint 47B of the transfer pattern MB formed by the second scanning exposure is superimposed on the joint 47A of the transfer pattern MA formed by the first scanning exposure.
  • control device CONT performs the second scanning exposure by synchronously moving the mask M and the photosensitive substrate P in the X-axis direction at the scanning speed derived in step S12 (step S16).
  • a transfer pattern MB is formed on the photosensitive substrate P as shown in FIG.
  • the transfer patterns MA and MB are formed on the photosensitive substrate P by joining them together, so that a single mask M is used, which is larger than the transfer pattern corresponding to the pattern PPA provided on the mask M.
  • a transfer pattern MPA can be formed on the photosensitive substrate P.
  • the exposure energy distribution as shown in FIG. 7B can be corrected to the exposure energy distribution as shown in FIG. 7C.
  • FIG. 7B shows the exposure energy distribution when the first and second scanning exposures are performed at the same scanning speed based on the illuminance information shown in FIG. ) Shows the exposure energy distribution when the first and second scanning exposures are performed based on the scanning speed derived in step S12.
  • the exposure energy distribution in the first and second scanning exposures that is, the exposure energy distribution of the entire transfer patterns MA and MB is set within a predetermined exposure energy value range IER.
  • the exposure energy difference between the transfer patterns MA and MB at the joint portion 47 within a predetermined energy difference range
  • the pattern line width of the entire transfer pattern MPA can be within a desired line width range, and the joint portion. 47, the occurrence of a line width difference between the pattern line widths of the transfer patterns MA and MB can be suppressed. Therefore, when a device such as a liquid crystal display device is manufactured using the exposure method and exposure apparatus of the first embodiment, a large device corresponding to the transfer pattern MPA can be manufactured satisfactorily.
  • the scanning speeds of the first and second scanning exposures are derived based on the exposure amount characteristic information and the joint information. It is also possible to derive only one scanning speed of scanning exposure and set the other scanning speed to a preset scanning speed.
  • control device CONT performs steps S20 and S21 in the same manner as steps S10 and S11 in the first embodiment.
  • the control device CONT stores the exposure amount characteristic information as shown in FIG. 9A in the storage unit 80, for example.
  • the control device CONT sets each exposure energy distribution in the first and second scanning exposures based on the exposure amount characteristic information stored in step S20 and the joint information acquired in step S21.
  • An adjustment amount (operation amount) of at least one of the light amount adjustment mechanism 10 and the condenser lens 9 of the projection optical module is derived (step S22).
  • the control device CONT adjusts the exposure energy difference between the transfer patterns MA and MB in the joint portion 47 within a predetermined energy difference range, and includes projection areas 50a to 50f corresponding to the first scanning exposure and An adjustment amount for deriving the exposure energy value exposed by each of the projection areas 50b to 50g corresponding to the second scanning exposure within a predetermined energy value range IER (see FIG. 9B) is derived.
  • the control device CONT adjusts so that the illuminance adjustment value of the projection optical module close to the joint portion 47 is greater than or equal to the illuminance adjustment value of the projection optical module separated from the joint portion 47. Is derived.
  • the control device CONT sets the pattern width of the transfer pattern MA, similarly to step S13 in the first embodiment (step S23). Then, the alignment between the photosensitive substrate P and the mask M is performed, and at least one of the light quantity adjusting mechanisms 10 and the condenser lens 9 is operated based on the adjustment amount derived in step S22, and the illuminance and the projection areas 50a to 50f At least one of the illuminance distributions is adjusted (step S24).
  • the adjustment of the illuminance of each of the projection areas 50a to 50f is performed by the light amount adjusting mechanism 10 of each of the illumination system modules IMa to IMf. This is performed by tilting the condenser lens 9 of the illumination system modules IMa to IMf.
  • the controller CONT performs first scanning exposure (step S25), and forms a transfer pattern MA on the photosensitive substrate P as shown in FIG.
  • control device CONT sets the pattern width of the transfer pattern MB, similarly to step S15 in the first embodiment (step S26). Then, the substrate stage PST is moved stepwise in the non-scanning direction, and the mask M and the photosensitive substrate P are aligned. Subsequently, similarly to step S24, the control device CONT operates at least one of the light quantity adjustment mechanisms 10 and the condenser lens 9 based on the adjustment amount derived in step S22, and the illuminance and illuminance of each projection region 50b to 50g. At least one of the distributions is adjusted (step S27). Thereafter, second scanning exposure is performed (step S28), and a transfer pattern MB is formed on the photosensitive substrate P as shown in FIG. In this way, the transfer pattern MPA can be formed on the photosensitive substrate P.
  • the exposure energy distribution as shown in FIG. 9B can be corrected to the exposure energy distribution as shown in FIG. 9C.
  • FIG. 9B shows each scanning exposure without adjusting the illuminance or the illuminance distribution between the first and second scanning exposures based on the exposure amount characteristic information shown in FIG.
  • FIG. 9C shows the exposure energy distribution when performing the first and second scanning exposures based on the illuminance distribution corrected based on the adjustment amount derived at step S22.
  • the pattern line width of the entire transfer pattern MPA can be set within a desired line width range and the joint 47 can be used as in the first embodiment. Generation of a line width difference between the pattern line widths of the transfer patterns MA and MB can be suppressed.
  • the exposure method according to the third embodiment is performed by the same procedure as the exposure procedure shown in FIG. However, it is assumed that the control device CONT stores the exposure amount characteristic information as shown in FIG.
  • step S22 the control device CONT uses the adjustment amount of each light quantity adjustment mechanism 10 corresponding to the adjustment value of the illuminance of each projection area 50a to 50f in the first scanning exposure as the distance between the transfer patterns MA and MB in the joint portion 47.
  • An adjustment amount is derived so that a value of 1 ⁇ 2 of the illuminance difference between the projection areas 50a to 50f is approximately evenly allocated.
  • the adjustment amount of each light quantity adjustment mechanism 10 corresponding to the adjustment value of the illuminance of each projection region 50b to 50g in the second scanning exposure is 1 ⁇ 2 of the illuminance difference between the transfer patterns MA and MB in the joint portion 47.
  • An adjustment amount is derived so that the value is substantially evenly allocated to the illuminance of each of the projection areas 50b to 50g.
  • the exposure energy distribution as shown in FIG. 10B can be corrected to the exposure energy distribution as shown in FIG. 10C.
  • FIG. 10B shows each scanning exposure without adjusting the illuminance or illuminance distribution between the first and second scanning exposures based on the exposure amount characteristic information shown in FIG.
  • FIG. 10C shows the exposure energy distribution when performing the first and second scanning exposures based on the illuminance distribution corrected based on the adjustment amount derived in step S23.
  • the pattern line width in the entire transfer pattern MPA can be within a desired line width range, as in the first and second embodiments. Generation of a line width difference between the pattern line widths of the transfer patterns MA and MB in the portion 47 can be suppressed.
  • the control device CONT has focus position information indicating the distribution of the focus positions (focusing positions) of the projection optical modules PLa to PLg, or image plane position information indicating the distribution of the image plane positions.
  • control device CONT detects, for example, a spatial image of the measurement mark at each end 51a to 51l of each projection region 50a to 50g, and acquires focus information corresponding to this detection result. Thereby, the control apparatus CONT acquires the focus information shown in FIG.
  • each projection optical module PLa to PLg When the focus position of each projection optical module PLa to PLg is not within the focus position range FOR (see 12 (a)) as a predetermined allowable range, the control device CONT applies to each projection optical module PLa to PLg.
  • the focus position adjustment mechanism 31 provided is adjusted and corrected within the focus position range FOR, and focus information indicating the correction result is acquired.
  • step S30 the control device CONT acquires focus information input from an input device (not shown) and stores it in the storage unit 80 instead of acquiring focus information detected using the pattern image detection sensor 70. You can also.
  • the control device CONT obtains joint information, which is information related to the joint portions 47 of the transfer patterns MA and MB, from recipe information stored in the storage unit 80 in advance. Obtain (step S31).
  • the control device CONT adjusts the tilt angle as the operation amount of the substrate stage PST in the first and second scanning exposures based on the focus information stored in step S30 and the joint information acquired in S31.
  • a value is derived (step S32).
  • the control device CONT is an adjustment value that brings the difference in focus position (focus difference) between the transfer patterns MA and MB at the joint 47 into a predetermined focus difference range, and is a projection corresponding to the first scanning exposure.
  • An adjustment value that brings the focus position in each of the projection areas 50a to 50f and the projection areas 50b to 50g corresponding to the second scanning exposure into a predetermined focus position range FOR is derived.
  • the control device CONT derives an adjustment value based on the focus information and the joint information using a predetermined arithmetic expression or a lookup table.
  • control device CONT sets the pattern width of the transfer pattern MA, similarly to step S13 in the first embodiment (step S33). Then, the photosensitive substrate P and the mask M are aligned, the substrate stage PST is operated based on the adjustment value derived in step S32, the inclination angle is adjusted (step S34), and the first scanning exposure is performed (step S34). Step S35). As a result, a transfer pattern MA is formed on the photosensitive substrate P as shown in FIG.
  • control device CONT sets the pattern width of the transfer pattern MB, similarly to step S15 in the first embodiment (step S36). Then, the substrate stage PST is moved stepwise in the non-scanning direction to align the photosensitive substrate P and the mask M. Subsequently, similarly to step S34, the controller CONT operates the substrate stage PST based on the adjustment value derived in step S32, adjusts the tilt angle (step S37), and performs the second scanning exposure (step). S38). In this way, the transfer pattern MPA can be formed on the photosensitive substrate P.
  • a focus position distribution as shown in FIG. 12B can be corrected to a focus position distribution as shown in FIG.
  • FIG. 12B shows each scanning exposure based on the focus information shown in FIG. 12A without adjusting the tilt angle of the substrate stage PST between the first and second scanning exposures.
  • FIG. 12C shows the focus position distribution when performing the first and second scanning exposures based on the tilt angle of the substrate stage PST corrected based on the adjustment value derived in step S32.
  • the focus position distribution is shown.
  • the focus position distributions shown in FIGS. 12B and 12C show the focus position distributions based on the exposure surface (pattern transfer surface) of the photosensitive substrate P placed on the substrate stage PST.
  • the focus position distribution in the first and second scanning exposures that is, the focus position distribution of the entire transfer patterns MA and MB is set within a predetermined focus position range FOR.
  • the pattern line width of the entire transfer pattern MPA can be within a desired line width range. The occurrence of a line width difference between the pattern line widths of the transfer patterns MA and MB can be suppressed.
  • the substrate stage PST is based on the focus information indicating the focus position distribution along the Y-axis direction of each of the projection optical modules PLa to PLg.
  • the adjustment value of the tilt angle is derived, but based on the focus position distribution indicating the focus position distribution at a plurality of positions in the X-axis direction, that is, the two-dimensional focus position distribution along the XY plane, the substrate stage It is also possible to derive a dynamic adjustment value of the tilt angle of the PST and sequentially adjust the tilt angle of the substrate stage PST during the first and second scanning exposures.
  • the pattern image detection sensor 70 and the focus detection system 110 cooperate to detect the focus information of each projection optical module PLa to PLg over the scanning range in the X-axis direction of the substrate stage PST. Can be obtained by doing.
  • control device CONT performs steps S40 and S41 in the same manner as steps S30 and S31 in the fourth embodiment.
  • the control device CONT stores the focus information as shown in FIG.
  • the control device CONT determines the focus positions of the projection optical modules PLa to PLg in the first and second scanning exposures.
  • An adjustment amount (operation amount) of the focus position adjustment mechanism 31 that adjusts the image plane position and the image plane tilt angle of each projection optical module PLa to PLg is derived as an adjustment value (step S42).
  • the control device CONT is an adjustment amount that brings the focus difference between the transfer patterns MA and MB in the joint portion 47 into a predetermined focus difference range, and the projection regions 50a to 50f corresponding to the first scanning exposure and the first An adjustment amount for deriving the focus position in each of the projection areas 50b to 50g corresponding to the two-scan exposure within the predetermined focus position range FOR is derived.
  • the adjustment value of the image plane position of the projection optical module close to the joint portion 47 is greater than or equal to the adjustment value of the image plane position of the projection optical module separated from the joint portion 47.
  • the adjustment amount is derived as follows.
  • control device CONT sets the pattern width of the transfer pattern MA, similarly to step S13 in the first embodiment (step S43). Then, the photosensitive substrate P and the mask M are aligned, and the focus positions of the projection optical modules PLa to PLf are adjusted by operating the focus position adjustment mechanisms 31 based on the adjustment amounts derived in step S42. (Step S44). Thereafter, the controller CONT performs first scanning exposure (step S45), and forms a transfer pattern MA on the photosensitive substrate P as shown in FIG.
  • control device CONT sets the pattern width of the transfer pattern MB, similarly to step S15 in the first embodiment (step S46). Then, the control device CONT moves the substrate stage PST stepwise in the non-scanning direction, aligns the photosensitive substrate P and the mask M, and sets the focus positions of the projection optical modules PLb to PLg in the same manner as in step S44. Adjustment is performed by operating each focus position adjustment mechanism 31 based on the adjustment amount derived in step S42 (step S47). Thereafter, the controller CONT performs second scanning exposure (step S48), and forms a transfer pattern MB on the photosensitive substrate P as shown in FIG. In this way, the transfer pattern MPA can be formed on the photosensitive substrate P.
  • the focus position distribution as shown in FIG. 14B can be corrected to the focus position distribution as shown in FIG. 14C.
  • the focus position adjusting mechanism 31 of each projection optical module is adjusted between the first and second scanning exposures based on the focus information shown in FIG.
  • FIG. 14C shows the focus position distribution when each scanning exposure is performed, and FIG. 14C is based on the image plane position and the image plane tilt angle of each projection optical module corrected based on the adjustment amount derived in step S42.
  • the focus position distribution when performing first and second scanning exposures is shown.
  • the pattern line width of the entire transfer pattern MPA can be set within a desired line width range and the joint 47 can be used as in the fourth embodiment. Generation of a line width difference between the pattern line widths of the transfer patterns MA and MB can be suppressed.
  • the dynamic adjustment amount of each focus position adjustment mechanism 31 during scanning exposure is derived based on the two-dimensional focus information along the XY plane. During the first and second scanning exposures, it is possible to sequentially adjust at least one of the image plane position and the image plane tilt angle of the corresponding projection optical module.
  • the exposure method according to the sixth embodiment is performed by the same procedure as the exposure procedure shown in FIG. However, it is assumed that the control device CONT stores the focus information as shown in FIG.
  • step S42 the control device CONT uses the transfer pattern MA in the joint 47 as the adjustment amount of each focus position adjustment mechanism 31 corresponding to the adjustment value of the focus position of each projection optical module PLa to PLf in the first scanning exposure.
  • An adjustment amount is derived so that a value that is 1 ⁇ 2 of the difference in the focus position between MBs is allocated approximately evenly to the focus positions of the projection optical modules PLa to PLf.
  • the adjustment amount of each focus position adjustment mechanism 31 corresponding to the adjustment value of the focus position of each projection optical module PLb to PLg in the second scanning exposure the difference in the focus position between the transfer patterns MA and MB in the joint portion 47 is obtained.
  • An adjustment amount is derived so that a value of 1/2 is allocated substantially evenly to the focus positions of the projection optical modules PLb to PLg.
  • the focus position distribution as shown in FIG. 15B can be corrected to the focus position distribution as shown in FIG. 15C.
  • the focus position adjustment mechanism 31 of each projection optical module is adjusted between the first and second scanning exposures based on the focus information shown in FIG.
  • FIG. 15C shows the focus position distribution when performing each scanning exposure
  • FIG. 15C is based on the image plane position and the image plane tilt angle of each projection optical module corrected based on the adjustment amount derived in step S42.
  • the focus position distribution when performing first and second scanning exposures is shown.
  • the pattern line width in the entire transfer pattern MPA can be set within a desired line width range as in the fourth and fifth embodiments. Generation of a line width difference between the pattern line widths of the transfer patterns MA and MB in the portion 47 can be suppressed.
  • the control device CONT acquires information on the initial transfer position (transfer characteristic information) and stores it in the storage unit 80 (step S50).
  • the initial transfer position is measured by a long dimension measuring device whose absolute dimensions are managed using the photosensitive substrate P developed or etched after the trial exposure, and the outer peripheral portion (and necessary if necessary) of the transfer pattern corresponding to the pattern PPA. Accordingly, the measurement is performed by measuring the misalignment of the transfer pattern by measuring the measurement mark in the center).
  • the positional deviation amount of the transfer pattern thus measured is input from an input unit (not shown) and stored in the storage unit 80.
  • the control device CONT acquires the joint information as in step S21 in the first embodiment (step S51).
  • FIG. 17A shows the initial transfer characteristics of the transfer pattern stored in the storage unit 80 in step S51.
  • the control device CONT performs the first and second scans so that the positional deviation amount at the joint 47 between the transfer pattern MA in the first scanning exposure and the transfer pattern MB in the second scanning exposure falls within a predetermined positional deviation range.
  • Adjustment amounts (operation amounts) of the image shift mechanism 19, the magnification adjustment mechanism 23, the right-angle prisms 24 and 27, etc. for adjusting the imaging characteristics of the projection optical modules PLa to PLg in exposure are calculated using the method of least squares or the like. Derived (step S52).
  • the control device CONT adjusts the imaging characteristics of the projection optical modules PLa to PLf in the first scanning exposure so that the positional deviation amount at the joint 47 over the scanning range of the scanning exposure falls within a predetermined positional deviation range.
  • Values and adjustment values of the imaging characteristics of the projection optical modules PLb to PLg in the second scanning exposure are calculated, and adjustments of the image shift mechanism 19, the magnification adjustment mechanism 23, the right-angle prisms 24, 27, etc. corresponding to the adjustment values are calculated. Deriving the quantity.
  • the adjustment amount is derived so that the entire peripheral portion of the transfer pattern MA and the transfer pattern MB is within a predetermined misalignment range FDR as an allowable range as shown in FIG.
  • the control device CONT sets the pattern width of the transfer pattern MA, similarly to step S13 in the first embodiment (step S53). Then, the photosensitive substrate P and the mask M are aligned, and the imaging characteristics of the projection optical modules PLa to PLf are adjusted based on the adjustment amount derived in step S52 (step S54). At this time, adjustment is performed by operating at least one of the image shift mechanism 19, the magnification adjustment mechanism 23, and the right-angle prisms 24 and 27 of the projection optical modules PLa to PLf. Further, in the first scanning exposure, by sequentially operating the adjustment mechanisms of the projection optical modules PLa to PLf based on the adjustment amounts derived in step S52, the transfer pattern is formed on the photosensitive substrate P as shown in FIG. MA is formed (step S55).
  • control device CONT sets the pattern width of the transfer pattern MB, similarly to step S15 in the first embodiment (step S56). Then, the control device CONT aligns the mask M with the photosensitive substrate P, and sets the imaging characteristics of the projection optical modules PLb to PLg based on the adjustment amounts derived in step S52, as in step S54. Adjustment is performed by operating the adjustment mechanism (step S57). Further, in the second scanning exposure, by sequentially operating the adjustment mechanisms of the projection optical modules PLb to PLg based on the adjustment amount derived in step S52, the transfer pattern on the photosensitive substrate P as shown in FIG. MB is formed (step S58). In this way, the transfer pattern MPA can be formed on the photosensitive substrate P.
  • step S52 when the adjustment amount of each adjustment mechanism is derived so as to linearly correct the correction of the displacement amount of the transfer pattern, a correction result as shown in FIG. 18A is obtained, but nonlinearly.
  • a correction result as shown in FIG. 18B can be obtained.
  • the pattern line width in the entire transfer pattern MPA can be within a desired line width range, as in the first to sixth embodiments. Generation of a line width difference between the pattern line widths of the transfer patterns MA and MB at the joint portion 47 can be suppressed.
  • the case where the displacement of the transfer pattern occurs in the scanning direction (X-axis direction) has been described, but the case where the displacement of the transfer pattern occurs in the non-scanning direction (Y-axis direction). That is, even when there is a gap in the non-scanning direction between the transfer patterns MA and MB transferred onto the photosensitive substrate by the trial exposure, the transfer pattern is misaligned in the scanning direction (X-axis direction). In addition, the displacement of the transfer pattern can be corrected. Further, by performing linear correction and non-linear correction on the transfer pattern, it is possible to correct the transfer patterns MA and MB so as to be rectangular.
  • trial exposure is performed to measure the amount of positional deviation of the transfer pattern, and this measurement result is input from the input unit as information on the initial transfer position and stored in the storage unit 80.
  • the aerial image corresponding to the pattern PPA may be detected using the pattern image detection sensor 70, and information on the initial transfer position corresponding to the detection result may be stored in the storage unit 80.
  • the transfer characteristics of the transfer pattern are adjusted when the transfer patterns are joined. However, the same applies even when the transfer patterns are not joined.
  • transfer characteristics can be adjusted for each scanning exposure. When the transfer patterns are joined at a plurality of positions on the plate P, the adjustment amount of the transfer characteristics can be changed (optimized) according to the positions.
  • FIG. 19 is a flowchart showing a manufacturing process of a semiconductor device.
  • a metal film is deposited on a wafer to be a semiconductor device substrate (step S400), and a photoresist, which is a photosensitive material, is applied onto the deposited metal film (step S400).
  • Step S420 the projection image of the pattern provided with the mask is transferred to each shot area on the wafer using the exposure apparatus according to the present invention (step S440: exposure process (illumination process and projection process)), and this transfer is completed.
  • step S460 development process
  • step S460 development process
  • step S480 processing step
  • the resist pattern is a photoresist layer in which unevenness having a shape corresponding to the projected image of the pattern transferred by the exposure apparatus according to the present invention is formed, and the recess penetrates the photoresist layer.
  • step S480 the wafer surface is processed through this resist pattern.
  • the processing performed in step S480 includes at least one of etching of the wafer surface or film formation of a metal film, for example.
  • step S440 the exposure apparatus according to the present invention performs pattern transfer using the photoresist-coated wafer as a photosensitive substrate.
  • FIG. 20 is a flowchart showing manufacturing steps of a liquid crystal device such as a liquid crystal display element.
  • a pattern formation process step S500
  • a color filter formation process step S520
  • a cell assembly process step S540
  • a module assembly process step S560
  • step S500 a predetermined pattern such as a circuit pattern and an electrode pattern is formed on a glass substrate coated with a photoresist as a photosensitive substrate using the exposure apparatus according to the present invention.
  • an exposure step of transferring the projection image of the pattern provided on the mask to the photoresist layer using the exposure apparatus according to the present invention development of the photosensitive substrate to which the projection image of the pattern has been transferred, That is, a development process for developing the photoresist layer on the glass substrate to form a photoresist layer having a shape corresponding to the projected image of the pattern, and a processing process for processing the glass substrate through the developed photoresist layer; It is included.
  • the color filter forming step of step S520 a large number of sets of three dots corresponding to R (Red), G (Green), and B (Blue) are arranged in a matrix, or three of R, G, and B are arranged.
  • a color filter is formed by arranging a plurality of stripe filter sets in the horizontal scanning direction.
  • a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the glass substrate on which the predetermined pattern is formed in step S500 and the color filter formed in step S520.
  • a liquid crystal panel is formed by injecting liquid crystal between a glass substrate and a color filter.
  • various components such as an electric circuit and a backlight for performing the display operation of the liquid crystal panel are attached to the liquid crystal panel assembled in step S540.
  • the present invention can be used for an exposure method and an exposure apparatus for transferring a pattern to a photosensitive substrate.

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Abstract

　物体Ｍに対して並設された複数の投影光学モジュールＰＬａ～ＰＬｇを用いて前記物体の投影像を感光基板Ｐに転写する露光装置ＥＸにおいて、前記感光基板に対する前記投影像の転写特性を変化させる調整機構１４と、前記投影光学モジュールごとの前記転写特性を示す転写特性情報を記憶した記憶手段８０と、前記物体の投影像のうち前記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、前記転写特性情報および前記継ぎ位置情報をもとに、前記継ぎ位置における前記第１投影像と前記第２投影像との前記転写特性の特性差に対応する前記調整機構の調整値を算出し、該調整値に基づいて前記調整機構を動作させ、前記第１投影像および前記第２投影像の少なくとも一方に対する前記転写特性を変化させる制御手段ＣＯＮＴとを備える。

Description

露光方法及び露光装置
　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、特開２００３－１５１８８０号公報）。この公報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。
　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。
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。
　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。
　なお、本開示は、２００８年１月９日に提出された日本国特許出願２００８－２４９２号に含まれた主題に関し、その開示の全ては、ここに参照事項として明白に組み込まれる。
　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利用可能である。

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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