WO2019021858A1 - 露光装置および露光方法 - Google Patents

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WO2019021858A1
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哲人 奥村
善規 元田
宏昭 宮地
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凸版印刷株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an exposure apparatus and an exposure method.
  • Priority is claimed on Japanese Patent Application No. 201-143490, and Japanese Patent Application No. 201-143443, filed on Jul. 25, 2017, the content of which is incorporated herein by reference.
  • a scanning exposure apparatus is known as an apparatus for forming a pattern on a large substrate used in a liquid crystal device or the like.
  • an exposure apparatus described in Patent Document 1 may be mentioned.
  • a mask is illuminated with illumination light, and an image of a pattern formed on the mask is exposed on a plate to be exposed by a plurality of projection optical systems.
  • the mask and the plate can be moved synchronously in the X direction with respect to the projection optical system at the same speed.
  • Each of the projection optical systems is composed of an erecting equal-magnification real imaging system, and is arranged in a zigzag along the Y direction orthogonal to the X direction.
  • the illumination light is irradiated to the mask through a plurality of field stops arranged on each optical axis of each projection optical system.
  • Each field stop has a parallelogram shape in which two sides face each other in the X direction.
  • the respective field stops are arranged in a positional relationship in which the opposite sides in the Y direction overlap when viewed from the X direction which is the scanning direction.
  • Each projection optical system projects the image of the pattern formed on the mask onto the plate as a plurality of light images of parallelograms arranged in a zigzag in a plan view. However, as the mask and plate move in the X direction with respect to each projection optical system, each light image scans the surface of the plate in the X direction.
  • the plate is exposed by the image on the entire surface of the mask.
  • a first area and a second area occur in the scanning direction.
  • the first region it is exposed by light passing through a single field stop.
  • the second region is exposed by light passing through two field stops adjacent in the Y direction.
  • the shape and arrangement of each field stop are set such that the scanning exposure amount in the first region and the scanning exposure amount in the second region are equal.
  • the exposure apparatus of Patent Document 1 also controls the illumination intensity of the illumination light so that the light intensity becomes uniform on each field stop by an illuminance sensor.
  • Such an exposure apparatus reproduces the pattern of the mask on the plate by accurately transferring the pattern formed on the mask onto the plate.
  • Patent Document 2 describes that the drawing position of the reticle pattern and the transport position of the substrate are shifted by a predetermined amount in a direction perpendicular to the optical axis of the optical system and perpendicular to the scanning direction.
  • the inventors of the present application in the scanning type exposure apparatus as described above, even when the exposure light amounts corresponding to the respective field stops are exactly matched, uneven density of the pattern occurs at the pitch corresponding to the arrangement pitch of the field stops. Discovered the phenomenon.
  • the inventors of the present invention have intensively studied this phenomenon and found that this uneven density occurs because the line width of the pattern is slightly narrowed in a band-like region extending in the scanning direction.
  • the area where uneven density occurs is a joint area where the exposure areas by adjacent field stops overlap. This problem is unique to scanning exposure apparatuses that use a plurality of projection optical systems.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and, when using a plurality of staggered projection optical systems, it is possible to reduce the exposure unevenness caused by the joints of the exposure areas, and an exposure apparatus
  • An object of the present invention is to provide an exposure method.
  • an exposure apparatus includes a first light source generating first exposure light, and a zigzag arrangement centered on a first axis in plan view.
  • a plurality of apertures are formed, and the aperture member is disposed such that the plurality of apertures are located between the first light source and the exposure photomask, and the plurality of apertures of the aperture member And a plurality of first projection optical systems which are disposed to face each other and project the light images of the first exposure light transmitted through the plurality of openings onto the exposure target, and the first light source And a second light source that is disposed adjacent to a first direction along the first axis and generates a second exposure light to be applied to the exposure photomask, and the exposure photomask Of the second exposure light up to the exposure object
  • a correction exposure unit disposed on the road, and a second direction in which the opening width of the plurality of openings in the first direction is along a second axis intersecting the first axis in
  • the single exposure region, one of which is open, is alternately formed in the second direction, and the correction exposure unit is the exposure object of the second exposure light transmitted through the exposure photomask.
  • the second exposure light is irradiated only to the light amount correction area which is an area in which the width of the composite aperture area in the second direction in the second direction is extended in the first direction in plan view.
  • the correction exposure unit is configured to adjust the integrated light quantity in the first direction of the second exposure light in the light quantity correction area, in the light quantity correction area in the second direction.
  • the second exposure light may be irradiated so that the central part is higher than the both ends.
  • the correction exposure unit projects a second projection optical system that projects the second exposure light toward the exposure target, the exposure photomask, and the exposure target. And a light transmission amount regulating member for restricting the second exposure light to the range of the light amount correction region.
  • the light transmission amount regulating member may be disposed between the second projection optical system and the exposure object.
  • the light transmission amount regulating member may include a light attenuation filter.
  • the light transmission amount regulating member may include an aperture stop.
  • the light transmission amount regulating member may include a liquid crystal shutter.
  • an exposure method comprising: providing a diaphragm member having a plurality of openings formed in a staggered arrangement about a first axis in a plan view; The exposure by the first exposure light is performed by relatively scanning the first exposure light transmitted through the opening with respect to the exposure photomask and the exposure target in a first direction along the first axis.
  • the second exposure light transmitted through the exposure photomask is relatively scanned in the first direction with respect to the exposure photomask and the exposure target, whereby the exposure photo with the second exposure light is generated.
  • the diaphragm member has a composite opening region adjacent to the first direction with two of the plurality of openings spaced apart, and Single-opening regions in which one of the plurality of openings is open are alternately formed in the second direction, and when the second exposure is performed, in the second direction in plan view
  • the second exposure light is irradiated to the exposure object only in the light amount correction area which is an area in which the width of the composite aperture area is extended in the first direction.
  • An exposure apparatus includes a light source for generating exposure light, and a plurality of apertures arranged in a staggered arrangement about a first axis in plan view, the light source and the photomask for exposure And the diaphragm member disposed so as to locate the plurality of openings therebetween, and the plurality of apertures arranged to face the respective ones of the plurality of apertures, wherein the plurality of apertures transmitted through each of the plurality of apertures
  • a plurality of projection optical systems for respectively projecting an optical image of exposure light onto an exposure object; and a light transmission amount reduction member disposed on the optical path of the exposure light between the light source and the exposure object
  • the width of an opening in a first direction along the first axis of the plurality of openings is constant in a second direction along a second axis intersecting the first axis in plan view, In the first direction, the throttling member
  • the second direction is a composite opening area in which two of the plurality of openings are adjacent to each
  • the light transmission amount reducing member is configured to irradiate the first light amount correction area on the exposure object overlapping the at least the single opening area in plan view.
  • the exposure object provided adjacent to the first light transmission amount reducing portion for reducing the light amount and the first light transmission amount reducing portion in the second direction and overlapping the composite aperture region in plan view
  • a second light transmission amount reduction unit configured to reduce the light amount of the exposure light irradiated to the upper second light amount correction region.
  • the first light transmission amount reduction unit includes a uniform density filter that uniformly reduces the transmittance of the exposure light
  • the second light transmission amount reduction unit includes: It may include a gradient density filter in which the transmittance of the exposure light increases as the distance from the portion adjacent to the first light transmission amount reduction portion in the second direction increases.
  • the light transmission amount reducing member may be disposed between the projection optical system and the exposure object.
  • an exposure method comprising: providing a diaphragm member in which a plurality of openings arranged in a staggered arrangement about a first axis in plan view; A light image of the exposure photomask by the exposure light is scanned relative to the exposure photomask and the exposure object in a first direction along the first axis line. Projecting the light onto the exposure target, and the opening width of the plurality of openings in the first direction is along a second axis intersecting the first axis in a plan view.
  • the diaphragm member has a composite opening area in which two of the plurality of openings are adjacent to each other in the first direction, and the plurality of the plurality in the first direction.
  • One of the openings in the Single aperture regions are alternately formed in the second direction, and when performing the exposure, on the optical path of the exposure light from the light source generating the exposure light to the exposure object
  • the light transmission amount reducing member disposed reduces the light quantity of the exposure light irradiated to the light quantity correction area on the exposure object overlapping with at least the single aperture area in plan view.
  • the exposure apparatus and the exposure method of the present invention in the case of using a plurality of staggered projection optical systems, it is possible to reduce the exposure unevenness caused by the joint of the exposure areas.
  • FIG. 1 is a schematic front view showing an example of an exposure apparatus of a first embodiment of the present invention. It is a top view of A view in FIG. It is a schematic plan view which shows an example of the photomask for exposure used for the exposure apparatus of the 1st Embodiment of this invention. It is a typical enlarged view which shows an example of the mask pattern of the photomask for exposure used for the exposure apparatus of the 1st Embodiment of this invention.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing an example of a field stop used in the exposure apparatus of the first embodiment of the present invention. It is a schematic plan view which shows the modification of a field stop.
  • FIG. 1 is a schematic front view showing an example of an exposure apparatus of a first embodiment of the present invention. It is a top view of A view in FIG. It is a schematic plan view which shows an example of the photomask for exposure used for the exposure apparatus of the 1st Embodiment of this invention. It is a typical enlarged view which shows an example of
  • FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view showing an example of a correction exposure unit used in the exposure apparatus of the first embodiment of the present invention. It is a schematic plan view which shows an example of the light transmission amount control member used for the exposure apparatus of the 1st Embodiment of this invention. It is a typical graph which shows the transmittance
  • FIG. 29 is a schematic graph showing the transmittance distribution along the line KK in FIG. 28.
  • FIG. It is a schematic diagram explaining the exposure in the exposure apparatus of the 9th Embodiment of this invention. It is a typical graph explaining the integral light quantity in exposure of the exposure apparatus of the 9th Embodiment of this invention.
  • FIG. 33 is a schematic graph showing the transmittance distribution along the NN line in FIG. 32.
  • FIG. It is a typical graph explaining the integral light quantity in exposure of the exposure apparatus of the 10th Embodiment of this invention.
  • FIG. 36 is a schematic graph showing the transmittance distribution along the line QQ in FIG. 35.
  • FIG. It is a typical graph explaining the integral light quantity in exposure of the exposure apparatus of the 11th Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic front view showing an example of an exposure apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of view A in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing an example of an exposure photomask used in the exposure apparatus of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic enlarged view showing an example of the mask pattern of the photomask for exposure used in the exposure apparatus of the first embodiment of the present invention.
  • 5A and 5B are schematic plan views showing an example of a field stop used in the exposure apparatus of the first embodiment of the present invention.
  • the exposure apparatus 100 shown in FIGS. 1 and 2 is a scanning exposure in which exposure patterns of the photomask 1 (exposure photomask) are exposed with equal magnification scanning onto the object 6 (exposure object) by a plurality of projection optical systems. It is an apparatus. Before describing the detailed configuration of the exposure apparatus 100, an example of the photomask 1 will be described.
  • the photomask 1 includes a light transmissive substrate 1A and a mask portion 1B.
  • the light transmitting substrate 1A it is possible to use a suitable light transmitting substrate capable of transmitting the illumination light of the exposure apparatus 100.
  • the light transmissive substrate 1A may be configured of a glass substrate.
  • the outer shape of the light transmitting substrate 1A is not particularly limited. In the example shown in FIG. 3, the outer shape of the light transmitting substrate 1A is rectangular in plan view.
  • the mask unit 1B includes a mask pattern P which is an exposure pattern projected onto the object 6 by the exposure apparatus 100.
  • the mask pattern P is configured, for example, by patterning a light shielding layer such as metal laminated on the light transmitting substrate 1A.
  • the mask pattern P used for the exposure apparatus 100 for equal magnification exposure may have the same shape as the exposure pattern formed on the object 6 to be exposed.
  • the mask pattern P is two-dimensionally formed on the surface of the light transmitting substrate 1A in the y direction along the long side of the light transmitting substrate 1A and the x direction along the short side of the light transmitting substrate 1A. There is.
  • the x coordinate axis is set in the x direction
  • the y coordinate axis is set in the y direction.
  • an x-coordinate axis and a y-coordinate axis are set with an origin O at one vertex of the outer shape of the light transmitting substrate 1A.
  • the origin O of the xy coordinate system may be set at an appropriate position on the light transmitting substrate 1A.
  • the specific shape of the mask pattern P is an appropriate shape required for the exposure pattern.
  • the mask pattern P an example in which the shape of the light transmitting portion in a plan view is a rectangular grating will be described.
  • Such a rectangular grid-like exposure pattern may be used, for example, to form a black matrix (BM) used for a color filter in a liquid crystal device.
  • BM black matrix
  • FIG. 1 An enlarged view of the mask pattern P is shown in FIG.
  • a plurality of rectangular light shielding portions 1b in a plan view are arranged in a rectangular lattice in the x direction and the y direction.
  • the arrangement pitch of the light shielding portions 1 b is P x in the x direction and P y in the y direction.
  • the pitch P x (P y ) matches the arrangement pitch of the sub-pixels in the x direction (y direction).
  • a light transmitting portion 1a in which the surface of the light transmitting substrate 1A (see FIG. 3) is exposed is formed between the light shielding portions 1b.
  • the light transmitting portion 1a is divided into a first linear portion 1a x extending in the x direction and a second linear portion 1a y extending in the y direction.
  • the first linear portion 1a x has a constant line width L 1y .
  • the second linear portion 1a y has a constant line width L 1x .
  • the line widths L 1y and L 1x are equal to the line width of the BM in the y direction and the x direction, respectively.
  • the exposure apparatus 100 includes a base 7, a second drive unit 11, a first drive unit 10, a main illumination light source 2 (first light source), a field stop 3 (aperture member), A projection optical unit 5, an illumination light source 12 for additional exposure (second light source), and a projection optical unit 9 for additional exposure (corrected exposure unit) are provided.
  • the base 7 has a flat upper surface 7a disposed in the lateral direction (horizontal direction in the present embodiment) in order to mount the object 6 to be exposed.
  • the base 7 is supported movably in the Y direction (first direction, from the left side to the right side in the drawing) of the lateral direction by the second driving unit 11.
  • the configuration of the second drive unit 11 is not particularly limited.
  • the second drive unit 11 may be configured by a 1-axis stage capable of reciprocating in the Y direction.
  • the second drive unit 11 is configured to be able to move the base 7 in the X direction (the second direction, a direction from the back to the front of the drawing in FIG. 1) orthogonal (intersecting) to the Y direction in the horizontal plane. It is also good.
  • the moving direction of the base 7 is a direction along the axis O 5 (first axis) extending in the Y direction (the direction from left to right in FIG. 2) in the lateral direction. It is.
  • the second drive unit 11 can move the base 7 in the opposite direction to the Y direction to return it to the movement start position.
  • the to-be-exposed body 6 is smaller than the upper surface 7a, and is formed in the rectangular-plate shape of the magnitude
  • FIG. The to-be-exposed body 6 is mounted on the upper surface 7a so that the longitudinal direction may correspond to the Y direction.
  • the to-be-exposed body 6 is comprised by apply
  • the photomask 1 is disposed at a position facing the object 6 mounted on the base 7 in the vertical direction (vertical direction in the present embodiment).
  • the photomask 1 is supported by a support (not shown) provided to be drivable by the first drive unit 10.
  • the first drive unit 10 can move in parallel in the horizontal direction in synchronization with the base 7 so as to maintain a constant distance between the support (not shown) and the top surface 7 a of the base 7.
  • a uniaxial stage movable in the Y direction, a biaxial stage movable in the XY direction, or the like may be used.
  • the photomask 1 in the exposure apparatus 100 is disposed so that the positive direction of the y coordinate axis is opposite to the Y direction, and the x coordinate axis is along the X direction.
  • the main illumination light source 2 generates illumination light (first exposure light) having a wavelength for exposing the resist on the object 6 to be exposed, in order to expose the object 6.
  • the main illumination light source 2 is fixedly supported by a support member (not shown) above the movement area of the photomask 1.
  • the main illumination light source 2 emits illumination light downward.
  • the field stop 3 is disposed between the main illumination light source 2 and the movement area of the photomask 1 in the vertical direction.
  • the field stop 3 is fixedly supported by a support member (not shown).
  • the field stop 3 shapes the illumination light emitted by the main illumination light source 2 and divides the illumination light into a plurality of illumination areas.
  • the field stop 3 has a plurality of first openings (openings) 3A and a plurality of second openings (openings) 3B.
  • the plurality of first openings 3A are arranged at a pitch of w 1 + w 2 (where w 1 ⁇ w 2 ) in the X direction.
  • the plurality of second openings 3B are arranged at a pitch of w 1 + w 2 in the X direction on an axis shifted in parallel by ⁇ (where ⁇ > h / 2) in the Y direction with respect to the plurality of first openings 3A. It is done.
  • the shape of the first opening 3A in plan view is an isosceles trapezoid whose apex angles are not perpendicular.
  • the first opening 3A includes a first side 3a, a second side 3b, a third side 3c, and a fourth side 3d.
  • the first side 3a is an upper base of the isosceles trapezoidal shape
  • the second side 3b is a lower base of the isosceles trapezoidal shape.
  • the lengths of the first side 3a and the second side 3b are w 1 and w 2 respectively.
  • the first side 3a and the second side 3b are disposed parallel to each other, and are separated by a height h of an isosceles trapezoid in the Y direction.
  • the third side 3c and the fourth side 3d are isosceles trapezoidal legs arranged in this order in the X direction.
  • the shape of the second opening 3B is a shape obtained by rotating the first opening 3A by 180 °.
  • the position of the second opening 3B in the X direction is shifted by (w 1 + w 2 ) / 2 with respect to the first opening 3A.
  • the second opening 3B is disposed at a position facing the middle point between the two first openings 3A in the X direction.
  • the first openings 3A and the second openings 3B are arranged in a zigzag along the axis O 3 (second axis) extending in the X direction.
  • the third sides 3c of the first opening 3A and the second opening 3B overlap the fourth sides 3d.
  • the end of the first side 3a (second side 3b) of the first opening 3A and the end of the second side 3b (first side 3a) of the second opening 3B are the same. In position.
  • the field stop 3 when viewed in the Y direction, a region in which only one of the first opening portion 3A or the second opening 3B is opened to the sole opening region r S.
  • the opening width of the first opening 3A or the second opening 3B in the Y direction is constant in the X direction. That, Y direction of the opening width of the sole opening region r S is the isosceles trapezoid height h.
  • Y direction a region in which both of the first opening portion 3A and the second opening 3B is opened and the composite opening region r C.
  • the first opening 3A and the second opening 3B are adjacent to each other at an interval in the Y direction.
  • the first aperture 3A and the second aperture 3B are opened in the Y direction, and the total aperture width is equal to the height h of the isosceles trapezoid and is constant in the X direction .
  • the opening width in the Y direction in the single opening region r S and the total opening width in the Y direction in the composite opening region r C are equal to the height h of the isosceles trapezoid and are constant in the X direction .
  • the height h of the isosceles trapezoid may be referred to as an opening width (opening amount) h.
  • the single aperture regions r S and the composite aperture regions r C are alternately arranged in the X direction. In the field stop 3, the width of the single aperture region r S in the X direction is w 1 , and the width of the composite aperture region r C in the X direction is (w 2 ⁇ w 1 ) / 2.
  • the shape and arrangement of the first opening 3A and the second opening 3B in the field stop 3 may be set to an appropriate size depending on the arrangement of the projection optical unit 5 described later.
  • the example of a specific dimension regarding the 1st opening 3A and the 2nd opening 3B is shown.
  • (w 2 ⁇ w 1 ) / 2 may be 14 mm or more and 18 mm.
  • the opening width h may be, for example, 25 mm or more and 45 mm.
  • (W 1 + w 2 ) / 2 may be, for example, 95 mm or more and 100 mm or less.
  • may be, for example, 200 mm or more and 300 mm or less.
  • the field stop 3 of the exposure apparatus 100 may be replaced by, for example, the field stop 4 shown in FIG. 5B.
  • the field stop 4 has a plurality of first openings (openings) 4A and a plurality of second openings (openings) 4B.
  • the plurality of first openings 4A are arranged at a pitch of 2w 3 in the X direction.
  • the plurality of second openings 4B are arranged at a pitch of 2w 2 in the X direction on an axis shifted in parallel to the plurality of first openings 4A by ⁇ in the Y direction.
  • the shape of the first opening 4A is a parallelogram whose apex angle is not perpendicular.
  • the first opening 4A includes a first side 4a, a second side 4b, a third side 4c, and a fourth side 4d.
  • the first side 4a and the third side 4c are opposite sides in the Y direction.
  • the third side 4c and the fourth side 4d are opposite sides in the X direction.
  • First side 4a, the length of the second side 4b are each w 3.
  • the width in the X direction of the right triangle having the third side 4c and the fourth side 4d is w 4 (where w 4 ⁇ w 3 ).
  • the shape of the second opening 4B is the same as that of the first opening 4A.
  • Position of the second opening 4B in the X direction are offset by w 3 with respect to the first opening 4A.
  • the second opening 4B is disposed at a position facing the middle point between the two first openings 4A.
  • the first openings 4A and the second openings 4B are arranged in a zigzag along the axis O 4 (second axis) extending in the X direction.
  • the third side 4c (fourth side 4d) in the first opening 4A and the fourth side 4d (third side 4c) in the second opening 4B overlap with each other.
  • the end of the first side 4a (second side 4b) of the first opening 4A is the same as the end of the first side 4a (second side 4b) of the second opening 4B. In position.
  • the field stop 4 when viewed in the Y direction, a region in which only one of the first opening portion 4A or the second opening 4B is open to the sole opening region r S.
  • the opening width of the first opening 4A or the second opening 4B in the Y direction is constant in the X direction. That is, the opening width in the Y direction of the single opening region r S is the height h of the parallelogram.
  • the Y direction a region in which both the first opening 4A and the second opening 4B is open to a composite open area r C.
  • the first aperture 4A and the second aperture 4B are adjacent to each other at an interval in the Y direction.
  • the first aperture 4A and the second aperture 4B are opened in the Y direction, and the total aperture width is equal to the height h of the parallelogram and is constant in the X direction .
  • the opening width in the Y direction in the single opening region r S and the total opening width in the Y direction in the composite opening region r C are equal to the height h of the parallelogram and are constant in the X direction .
  • the height h of the parallelogram may be referred to as the opening width h.
  • the single aperture regions r S and the composite aperture regions r C are alternately arranged in the X direction.
  • the width in the X direction of the single aperture region r S is (w 3 ⁇ w 4 ), and the width in the X direction of the composite aperture region r C is w 4 .
  • the exposure apparatus 100 will be described as an example in the case where the field stop 3 is provided.
  • the projection optical unit 5 is disposed above the object 6 on the base 7.
  • the projection optical unit 5 and the field stop 3 are opposed in the vertical direction.
  • a moving area of the photomask 1 is disposed between the projection optical unit 5 and the field stop 3.
  • the projection optical unit 5 is fixed and supported by a support member (not shown).
  • the projection optical unit 5, along the axis O 3 zigzag arrayed plurality of first row projection optical system 5A (the projection optical system, the first projection optical system), a plurality of second And a column projection optical system 5B (projection optical system, first projection optical system).
  • the first-row projection optical system 5A (second-row projection optical system 5B) is an imaging optical system that forms an object image on the image plane as an erect equal-magnification image.
  • the first-row projection optical system 5A (the second-row projection optical system 5B) is located at a position where the mask pattern P of the photomask 1 and the upper surface of the object to be exposed 6 to which the resist is applied are mutually conjugate. Be placed.
  • light emitted from the first-row projection optical system 5A (the second-row projection optical system 5B) to the object 6 is a parallel light beam. As indicated by a two-dot chain line in FIG.
  • the first-row projection optical system 5A is located below the first opening 3A so that a light image of light passing through the first opening 3A can be projected onto the object 6 Is located in
  • the second-row projection optical system 5B is disposed below the second opening 3B so that a light image of light passing through the second opening 3B can be projected onto the object 6 to be exposed.
  • the first-row projection optical system 5A uses the light image of the light transmitted through the first opening 3A (the second opening 3B) as the erect equal-magnification image on the exposed object 6 Project For this reason, the light images of the single aperture region r S and the composite aperture region r C in the first aperture 3A (the second aperture 3B) are also projected onto the exposed object 6 facing each other in the vertical direction.
  • the first row projection optical system 5A and the second row projection optical system 5B are arranged in the same positional relationship of the staggered arrangement as the first opening 3A and the second opening 3B. Therefore, the distance between the first opening 3A and the second opening 3B is dimensioned so that the first row projection optical system 5A and the second row projection optical system 5B do not interfere with each other.
  • the pitch ⁇ in the y direction between the first opening 3A and the second opening 3B may be, for example, a large value such as about six to eight times the opening width h in the y direction.
  • the first-row projection optical system 5A applies the light image of the light passing through the first opening 4A to the object 6 to be exposed. It is disposed below the first opening 4A so that it can be projected.
  • the second-row projection optical system 5B is disposed below the second opening 4B so that a light image of light passing through the second opening 4B can be projected onto the object 6 to be exposed.
  • the illumination light source 12 for additional exposure generates illumination light (second exposure light) having a wavelength for exposing the resist on the object 6 to be exposed in order to expose the object 6.
  • the additional exposure illumination light source 12 is disposed above the movement area of the photomask 1. Moreover, it is fixedly supported by the supporting member (not shown) in the position which adjoins the main illumination light source 2 in a Y direction.
  • the additional exposure illumination light source 12 emits illumination light downward.
  • the additional exposure illumination light source 12 includes an appropriate light shielding member. Although details will be described later, the light blocking member causes the illumination light to be incident only on each projection optical system of the additional exposure projection optical unit 9 as necessary.
  • the additional exposure projection optical unit 9 is disposed above the base 7 so as to face the object 6 on the base 7.
  • the additional exposure projection optical unit 9 is disposed between the object 6 on the base 7 and the movement area of the photomask 1.
  • the additional exposure projection optical unit 9 is fixedly supported by a support member (not shown) at a position adjacent to the projection optical unit 5 in the Y direction.
  • the projection optical unit 9 for additional exposure includes a plurality of first row projection optical systems 9A staggered along an axis O 9 parallel to the axis O 3 and a plurality of second rows And a system 9B.
  • the second-row projection optical system 9B has a configuration similar to that of the first-row projection optical system 9A except that the arrangement is different from that of the first-row projection optical system 9A.
  • the following description will focus on the configuration of the first-row projection optical system 9A.
  • FIG. 6 is a schematic partial cross-sectional view showing an example of a correction exposure unit used in the exposure apparatus of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing an example of the light transmission amount regulating member used in the exposure apparatus of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic graph showing the transmittance distribution along the line B--B in FIG. In FIG. 8, the horizontal axis represents the position along the line BB, and the vertical axis represents the transmittance.
  • the first-row projection optical system 9A includes a lens unit 9a (second projection optical system), a filter 9b (light transmission regulating member, light attenuation filter), and a filter holder 9c.
  • the lens unit 9a includes a lens that constitutes an imaging optical system that forms an object image as an erect equal-magnification image on an image plane, and a lens barrel that holds the lens.
  • the lens unit 9 a is disposed at a position where the mask pattern P of the photomask 1 and the upper surface of the object 6 to which the resist is applied are in a mutually conjugate positional relationship.
  • light emitted from the lens unit 9a to the object 6 is a parallel light beam.
  • the lens unit 9 a may have a configuration different from that of the first-row projection optical system 5 A in the projection optical unit 5.
  • the same configuration as that of the first-row projection optical system 5A and the second-row projection optical system 5B is used.
  • the lens unit 9a of the first-row projection optical system 9A has a configuration similar to that of the first-row projection optical system 5A translated in parallel in the Y direction from the first-row projection optical system 5A by a distance ⁇ 1 May be arranged and configured.
  • the lens unit 9a of the second-row projection optical system 9B has a configuration similar to that of the second-row projection optical system 5B but moves parallel from the second-row projection optical system 5B by a distance ⁇ 1 (see FIG. It may be arranged and configured at the same position.
  • Filter 9b is a second exposure light L 2A passing through the lens unit 9a (L 2B), the second exposure light L 12A to be irradiated only with the light amount correction region M on the object to be exposed 6 (L 12B) Convert.
  • the light amount correction area M on the object 6 is a band-like area in which the width of the composite aperture area r C in the X direction is extended in the Y direction in plan view.
  • the light amount correction region M L is on the negative direction side (negative X direction side, one side of the X direction, left side in the drawing) of the X direction. Is arranged.
  • the filter 9 b includes a first light attenuation portion 9 d, a second light attenuation portion 9 e, and a light shielding portion 9 f.
  • the first light reducing portion 9d, in the light quantity correction region M L, are arranged to be biased in the X-direction positive side (shown right).
  • the width of the first light reduction portion 9d in the X direction is half the width of the light amount correction area M L in the X direction.
  • the second dimming section 9e in the light quantity correction region M R, are arranged to be biased in the X-direction negative side. Width in X direction of the second light reducing portion 9e is a half of the width in the X direction of the light amount correction region M R. Therefore, when viewed in the Y direction, the first light reduction portion 9d of the filter 9b in the first row projection optical system 9A and the second light reduction portion 9e of the filter 9b in the second row projection optical system 9B are respectively The width of the light amount correction area M in the X direction is filled without any gap without overlapping each other.
  • the second light reduction portion 9e of the filter 9b in the first row projection optical system 9A and the first light reduction portion 9d of the filter 9b in the second row projection optical system 9B are respectively
  • the width of the light amount correction area M in the X direction is filled without any gap without overlapping each other.
  • the lengths in the Y direction of the first light reduction portion 9d and the second light reduction portion 9e are not particularly limited as long as they are within the range of the filter 9b.
  • the area excluding the first light reducing portion 9d and the second light reducing portion 9e is a light shielding portion 9f having a transmittance of 0%.
  • the first light reducing portion 9d and the second light reducing portion 9e have transmittance distributions as indicated by a curve 201 (see a solid line) in FIG. 8 in the X direction.
  • the symbols in the horizontal axis of FIG. 8 represent the positions of points of the same symbol on the line B--B described in FIG.
  • the point a is an end point of the filter 9 b on the side in the negative X direction of the BB line.
  • Section from point b to point d is the interval overlapping with the light quantity correction region M L.
  • Section from point e to point g is a section overlapping the light quantity correction region M R.
  • the point h is an end point of the filter 9 b on the positive direction side in the X direction on the BB line.
  • the first light reduction unit 9 d is disposed between the point c and the point d.
  • the second light reduction unit 9e is disposed between the point e and the point f.
  • a light shielding portion 9f is disposed in each section from the point a to the point b, the point d to the point e, and the point g to the point h.
  • the transmittance of the first light reduction part 9d is a maximum value T L of 100% or less at point c, and gradually decreases toward point d, and becomes 0% at point d. Have a distribution.
  • the transmittance of the second light reduction unit 9e is 0% at point e, and gradually increases toward the point f, and has a transmittance distribution that reaches the maximum value T L at the point f.
  • the rate of change of transmittance in the first light reduction portion 9d and the second light reduction portion 9e is set based on, for example, an experiment, a simulation, etc., as described later, as necessary for light amount correction in the light amount correction region M. .
  • the change rate of the transmittance in the first light reduction part 9d and the second light reduction part 9e may be constant (linear change) or may be changed based on an appropriate function.
  • the rate of change of transmittance may be monotonous or non-monotonous.
  • the change in transmission is not limited to smooth changes.
  • the transmittance may be changed stepwise.
  • the filter holder 9c holds the filter 9b at a fixed position with respect to the lens unit 9a.
  • a through hole 9g is formed to transmit at least the second exposure light L 12A (L 12B ) transmitted through the first and second light reducing portions 9d and 9e.
  • the filter holder 9c is detachably attached to the lens unit 9a from below.
  • the attachment / detachment means of the filter holder 9c is not particularly limited as long as the first light reduction part 9d and the second light reduction part 9e of the filter 9b can be arranged so as to overlap the range of the light quantity correction region M in plan view.
  • an appropriate mount that can be positioned in the circumferential direction with respect to the lens unit 9a, screw fitting, or the like may be used.
  • the alignment of the filter 9b in the optical axis direction is not performed with high accuracy. May be
  • the filter holder 9c holds the filter 9b in a state where the lateral position of the filter 9b is aligned.
  • the filters 9b are arranged in a positional relationship in which the first light attenuation portions 9d and the second light attenuation portions 9e of the filters 9b overlap the light amount correction region M in a plan view. Therefore, as shown by curve 201 in FIG.
  • the first row projection optical system 9A A mountain-shaped (bell-shaped) transmittance distribution having a peak transmittance T L at a point f is formed by the second light reducing portion 9e and the first light reducing portion 9d of the second row projection optical system 9B.
  • the exposure method of the present embodiment is suitably performed by using the exposure apparatus 100.
  • the exposure method of the present embodiment includes (1) preparing the exposure apparatus 100 including the field stop 3, (2) performing the first exposure, and (3) performing the second exposure.
  • the second exposure light is irradiated to the object 6 only in the light amount correction area M in plan view.
  • the first exposure and the second exposure are sequentially performed at each position in the y direction of the object 6 by moving the photomask 1 and the object 6 in the Y direction. .
  • the first exposure is performed using the main illumination light source 2, the field stop 3, and the projection optical unit 5.
  • FIG. 9 is a schematic view for explaining the first exposure in the exposure method of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10A and FIG. 10B are schematic diagrams explaining the effective exposure amount in the first exposure.
  • FIG. 9 is an enlarged view of a part of the tip of the exposure object 6 disposed below the projection optical unit 5.
  • the photomask 1 moves in the Y direction in synchronization with the object 6 in a state of facing the object 6 (See Figure 1).
  • the field stop 3 is irradiated with the first exposure light L 1A , L 1B .
  • the first exposure lights L 1A and L 1B pass through the first openings 3A and the second openings 3B (see FIG. 5A) of the field stop 3 and are applied to the photomask 1.
  • the light transmitted through the light transmission portion 1a of the photomask 1 the light transmitted through the first opening 3A is projected on the object to be exposed 6 as the first exposure light L 11A by the first-row projection optical system 5A. Be done.
  • light passing through the second opening portion 3B by the second row projection optical system 5B is equal magnification projected to the object to be exposed 6 as a first exposure light L 11B.
  • the first light image 13A which is the light image of the first opening 3A
  • the second light which is the light image of the second opening 3B
  • An image 13B is formed.
  • first light image 13A and the second light image 13B a luminance distribution corresponding to an object image such as the mask pattern P is formed.
  • the illustration of the luminance distribution is omitted in FIG. 9 for the sake of simplicity.
  • the first light image 13A and the second light image 13B are staggered along the axis O 13 parallel to the x-coordinate axis on the object 6 to be exposed. Ru.
  • each first light image 13A and the second light image 13B scan over the object 6 in the y direction.
  • the first opening 3A and the second opening 3B are shifted by ⁇ in the Y direction. Therefore, the area where the first light image 13A and the second light image 13B are simultaneously swept is deviated by the distance (w 1 + w 2 ) / 2 in the x direction and deviated by the distance ⁇ in the y direction.
  • the moving speed of the base 7 is v (see FIG.
  • T ⁇ / v.
  • the non-exposed portion of the area is exposed by a plurality of second optical image 13B.
  • the region extending in the x direction is exposed in the form of a strip without gaps with a time difference T. This is because the leg of the isosceles trapezoidal leg in the first light image 13A and the leg of the isosceles trapezoidal leg in the second light image 13B form the boundary of the joint of the exposure region.
  • the exposure time of the mask pattern P is a time obtained by dividing the opening width h in the Y direction in the first opening 3A by the velocity v.
  • the exposure time t f is h / v in a rectangular area sandwiched between the first side 3 a and the second side 3 b of the first opening 3 A.
  • the exposure time t f is referred to as a full exposure time.
  • the exposure time in the x direction is linear from 0 to the full exposure time t f Change.
  • the region where the second light image 13B swept is divided a region that is exposed in the full exposure time t f, to the area to be exposed below the full exposure time t f.
  • An area exposed for less than the full exposure time t f is an exposure area related to a joint between the first light image 13A and the second light image 13B.
  • the areas exposed by the first light image 13A and the second light image 13B at full exposure time t f are separated from each other.
  • the regions to be exposed at the full exposure time t f each extend in a strip shape in the y direction with a width w 1 .
  • the area to be exposed by the full exposure time t f in the y direction is independent exposure area A S.
  • the area of width (w 1 + w 2 ) / 2 between the single exposure areas A S is exposed by the first light image 13A and the second light image 13B in less than the full exposure time t f Ru.
  • the area to be exposed below the full exposure time t f a composite exposed region A C in the y-direction.
  • Exposure time at each position in the x-direction in the composite exposure area A C simply exposure ratio of the first light image 13A and the second light image 13B are different, either the exposure time of the total is equal. Therefore, an exposure amount in a single exposure area A S, the exposure amount in the composite exposure area A C, if the illumination light intensity in the first light image 13A and the second light image 13B is the same, equal to each other .
  • an exposure pattern formed on the composite exposed region A C is the line width of the light transmitting portion is slightly narrower trend.
  • Composite exposed region A C extends in the y direction at a constant width, and are formed at a constant pitch in the x direction. Therefore, the change in line width of the composite exposed region A C in the y-direction is likely to be recognized as a band-shaped density unevenness in the exposure pattern. For example, when a photomask for BM formation is formed by the exposure apparatus 100, the size of the aperture of the sub-pixel becomes uneven. For this reason, there is a possibility that a liquid crystal device in which regular color unevenness is easily viewed may be formed.
  • the reason why the line widths are different even though the exposure time is the same is not necessarily clear, but the influence of the time difference represented by the time T can be considered.
  • the resist is removable by the developer as a result of the progress of the photochemical reaction upon exposure.
  • the photochemical reaction of the resist requires some time for the reaction to start up.
  • the exposure is interrupted, the reaction is rapidly stopped and the initiated light reaction is reset.
  • the effective exposure time is shorter in the intermittent exposure than in the continuous exposure, it is considered that the same effect as the reduction in the exposure amount occurs.
  • the exposure amount of the first light image 13A and the second light image 13B is the same amount In this case, it is considered that the ratio is determined by the ratio of the exposure time of the first light image 13A and the second light image 13B.
  • Composite exposure area A C of FIG. 10A a single exposure area A S1 of the first light image 13A is scanned, the independent exposure area A S2 where the second light image 13B adjacent in the x-direction scan, the sandwiched It is done.
  • the composite exposure area A C consider the ratio of the exposure time by a first light image 13A and the second light image 13B.
  • FIG. 10A showing the ratio of exposure time in composite exposure area A C of the above.
  • the composite exposure area A C, and the exposure time of the first light image 13A, and the exposure time of the second light image 13B varies linearly along the x-direction.
  • the position indicated by the point p 1 are the boundary position between the independent exposure area A S1, 100% exposure time of the first light image 13A, the exposure time of the second light image 13B is 0% .
  • the ratio (%) of the exposure time at each point is expressed as p n [t A , t B ], for example, p 1 [100, 0], p 2 [90, 10], p 3 [80, 20], p 4 [70, 30], p 5 [60, 40], p 6 [50, 50], p 7 [40, 60], p 8 [30, 70], p 9 [20, 80] , P 10 [20, 80] and p 11 [0, 100].
  • the effective exposure amount that affects the like to the line width (hereinafter, sometimes simply referred to as exposure)
  • FIG. 10B the composite exposure area A C In, shaped substantially V-shaped convex downward Shown in the graph. This is considered to be because, in the composite exposure area A C , the effective exposure time becomes short, so that the same effect as the reduction of the exposure amount occurs.
  • the exposure amounts q 1 and q 11 at the positions x 1 and x 11 are respectively equal to the exposure amount q 0 in the single exposure area A S.
  • the rates of change of the exposure amount in the vicinity of the positions x 1 and x 11 and in the vicinity of the position x 6 change smoothly.
  • This graph is symmetrical with respect to the longitudinal axis passing through the position x 6.
  • the exposure amount in the composite exposure area A C is represented by a continuous function having position coordinates in the x direction as an independent variable, but may be approximated by a step-like change in a simplified manner. For example, as between the section A n and the position x 2n-1 and the position x 2n + 1, the average exposure of the interval A n, each exposure amount in the interval A n may be approximated.
  • FIG. 11 is a schematic view for explaining the second exposure in the exposure method of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic graph for explaining the effective integrated light amount in the second exposure. In FIG. 12, the horizontal axis represents the position, and the vertical axis represents the effective integrated light amount in the second exposure.
  • FIG. 13 is a schematic graph illustrating the effective total exposure amount of the first exposure and the second exposure. In FIG. 13, the abscissa represents the position, and the ordinate represents the effective total exposure.
  • the second exposure is performed using the additional exposure illumination light source 12 and the additional exposure projection optical unit 9.
  • the additional exposure illumination light source 12 when the additional exposure illumination light source 12 is turned on, the second exposure light L 2A , L 2B is applied to the photomask 1.
  • the light incident on the first-row projection optical system 9A is applied to the object 6 as the second exposure light L 12A by the first-row projection optical system 9A. It is projected at the same magnification.
  • light incident on the second row projection optical system 9B by the second row projection optical system 9B, the second exposure light L 12B is equal magnification projected to the object to be exposed 6.
  • the second exposure light L 12A and L 12B transmitted through the first light reducing portion 9 d and the second light reducing portion 9 e scan the light amount correction region M on the object 6. Therefore, as shown in FIG. 11, the light quantity correction region M L, the first correction for the optical image 19d A is a light image of the transmitted light of the first light attenuating portion 9d in the first column projection optical system 9A , the second and the correction optical image 19e B is a light image of the transmitted light of the second light attenuating portion 9e of the second row projection optical system 9B, but is imaged.
  • the light quantity correction region M R, the third and the correction optical image 19e A, the second column the projection optical system is an optical image of the transmitted light of the second light attenuating portion 9e of the first row projection optical system 9A
  • the fourth and the correction optical image 19d B is a light image of the transmitted light of the first light attenuating portion 9d in 9B, but is imaged.
  • It may be called a correction light image.
  • a luminance distribution corresponding to an object image such as the mask pattern P is formed in each correction light image. However, the illustration of the luminance distribution is omitted in FIG. 11 for the sake of simplicity.
  • the integrated light amount of the second exposure by each correction light image is determined according to the transmittance distribution in the X direction of each first light reducing portion 9 d and each second light reducing portion 9 e.
  • the accumulated light amount distribution along line CC extending in the X direction in FIG. 11 is indicated by a curve 211 in FIG.
  • Integrated light quantity distribution has at both ends in the X direction of the light amount correction region M (horizontal axis) 0, chevron distribution having a maximum value q m at the center in the X direction of the light amount correction region M.
  • FIG. 12 the display of the light amount change depending on the mask pattern P is omitted for simplicity. That is, FIG.
  • FIG. 12 shows the integrated light amount in the region where the transmittance of the mask pattern P is constant.
  • a curve 212 (see the two-dot chain line) in FIG. 12 shows the effective exposure amount in the first exposure.
  • the mountain-shaped integrated light amount distribution indicated by the curve 211 is a distribution that can correct the decrease of the exposure amount in the light amount correction region M of the curve 212.
  • Curve 213 in FIG. 13 shows the effective total exposure for the first exposure and the second exposure.
  • the effective total exposure amount on the object 6 after the first exposure and the second exposure are performed depends on the position in the X direction (horizontal axis direction), as indicated by a curve 213 in FIG. It becomes almost constant.
  • the curve 213 is a schematic view, the curve 213 is simplified and drawn as a straight line parallel to the horizontal axis, but if it is within the allowable range of the effective exposure amount, the vertical axis is determined by the position of the horizontal axis. It may be an axially varying curve.
  • FIG. 14A is a schematic plan view showing an example of the main part of the exposure apparatus of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 14B is a cross-sectional view taken along a line DD in FIG. 14A.
  • FIG. 15 is a schematic plan view showing an example of the light transmission amount regulating member used in the exposure apparatus of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic graph showing the transmittance distribution along the line EE in FIG. In FIG. 16, the horizontal axis represents the position along the EE line, and the vertical axis represents the transmittance.
  • the exposure apparatus 101 of this embodiment is an illumination light source for additional exposure instead of the illumination light source 12 for additional exposure and the projection optical unit 9 for additional exposure of the exposure apparatus 100 of the first embodiment. 42 (second light source) and a projection optical unit 19 for additional exposure (corrected exposure unit).
  • second light source second light source
  • projection optical unit 19 for additional exposure corrected exposure unit
  • the additional exposure illumination light source 42 is configured in the same manner as the additional exposure projection optical unit 9 in the first embodiment except that the light irradiation range in the Y direction is narrow. Specifically, the additional exposure illumination light source 42 may emit the same light beam as the second exposure light L 2A emitted by the additional exposure projection optical unit 9.
  • the additional exposure projection optical unit 19 is disposed at the same position as the additional exposure projection optical unit 9 in the first embodiment.
  • the additional exposure projection optical unit 19 includes a plurality of projection optical systems 19A (second projection optical systems) arranged along an axis O 19 parallel to the axis O 3 .
  • the projection optical system 19A includes a filter 19b (light transmission amount regulating member, light attenuation filter) in place of the filter 9b of the first-row projection optical system 5A in the first embodiment.
  • the projection optical system 19A is disposed at a position parallel to the first-row projection optical system 5A in the Y direction by a distance ⁇ 1.
  • the filter 19b is, converts the second exposure light L 2A passing through the lens unit 9a, the second exposure light L 22A to be irradiated only with the light amount correction region M on the object to be exposed 6 Do.
  • the filter 19b includes a first light reducing portion 19d, a second light reducing portion 19e, and a light shielding portion 19f.
  • the first light reducing portion 19d is formed in a range of a rectangle that overlaps the entire width of the light quantity correction region M L in the X direction in the plan view.
  • the second dimming portion 19e is formed in a range of a rectangle that overlaps the entire width of the light quantity correction region M R in the X direction in the plan view.
  • the lengths in the Y direction of the first light reducing portion 19 d and the second light reducing portion 19 e are not particularly limited as long as they are within the range of the filter 19 b.
  • an area excluding the first light reducing portion 19d and the second light reducing portion 19e is a light shielding portion 19f.
  • the transmittance of the light blocking portion 19 f is 0%.
  • the first light reducing portion 19 d and the second light reducing portion 19 e have transmittance distributions as shown in FIG. 16 in the X direction.
  • the symbols in the horizontal axis of FIG. 16 represent the positions of points of the same symbol on the line EE shown in FIG.
  • the point i is an end point of the filter 19b on the negative side in the X direction on the line EE.
  • Section from point j to point k is a section overlapping the light quantity correction region M L.
  • Section from the point m to a point n is the interval that overlaps the light quantity correction region M R.
  • the point p is an end point of the filter 19b on the positive side in the X direction on the EE line.
  • the first light reduction unit 19 d is disposed between the point j and the point k.
  • the second light reduction unit 19e is disposed between the point m and the point n.
  • a light shielding portion 19f is disposed in each section from the point i to the point j, the point k to the point m, and the point n to the point p.
  • the transmittance of the first light reducing portion 19 d is a maximum value T L of 100% or less at the central portion between the point j and the point k, and moves toward the point j and the point k And has a mountain-shaped (bell-shaped) transmittance distribution which gradually decreases and becomes 0% at point j and point k.
  • the transmittance of the second light reduction portion 19e is 0% at points m and n, and gradually increases toward the center between the points m and n, and reaches a maximum value T L at the point f It has a type (bell type) transmittance distribution.
  • the curve 221 has a mountain-shaped transmittance distribution similar to that represented by the curve 202 and the curve 201 (curves 201 and 203) described in FIG. 8 in the first embodiment. There is.
  • the rate of change of transmittance in the first light reduction portion 19d and the second light reduction portion 19e is, for example, an experiment, a simulation, or the like according to the necessity of light amount correction in the light amount correction region Set based on.
  • the change rate of the transmittance in the first light reduction part 19d and the second light reduction part 19e may be constant (linear change) or may be changed based on an appropriate function.
  • the rate of change of transmittance may be monotonous or non-monotonous.
  • the change in transmission is not limited to smooth changes.
  • the transmittance may be changed stepwise.
  • an additional exposure illumination light source 42 and the additional exposure projection optical unit 19 having such a configuration, after the same first exposure of the first embodiment, is arranged parallel to the first column to the axis O 19
  • the plurality of projection optical systems 19A it is possible to perform the second exposure with the second exposure light L 22A having the integrated light amount distribution similar to that of the first embodiment, in each light amount correction area M. That is, according to the exposure apparatus 101 provided with the additional exposure illumination light source 42 and the additional exposure projection optical unit 19, the same exposure method as that of the first embodiment can be performed. For this reason, according to the exposure apparatus 101 of this embodiment, when using a plurality of projection optical systems (first projection optical system) arranged in a staggered arrangement as in the first embodiment, Uneven exposure due to the joint is reduced.
  • the number of lens units 9a, filters 19b, and filter holders 9c in the additional exposure projection optical unit 19 is the lens unit 9a of the additional exposure projection optical unit 9 in the first embodiment,
  • the number of filters 9 b and filter holders 9 c is approximately halved.
  • the light irradiation range in the additional exposure illumination light source 42 is also substantially halved compared to the additional exposure illumination light source 12. For this reason, in the exposure apparatus 101, component cost reduction and miniaturization can be performed as compared with the exposure apparatus 100.
  • FIG. 17A is a schematic front view showing an example of the exposure apparatus of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 17B is a plan view of view F in FIG. 17A.
  • the exposure apparatus 102 of this embodiment is an illumination light source for additional exposure instead of the illumination light source 12 for additional exposure and the projection optical unit 9 for additional exposure of the exposure apparatus 100 of the first embodiment.
  • 52 second light source
  • a projection optical unit 29 for additional exposure corrected exposure unit
  • Additional exposure illumination light source 52 the first embodiment and the same second and first light source unit 52A that irradiates exposure light L 2A, the first embodiment and the same second exposure light L 2B And a second light source unit 52B for emitting light.
  • the first light source unit 52A is disposed on the Y direction negative direction side (negative Y direction side, one side in the Y direction, the left side in the figure) of the main illumination light source 2.
  • the second light source unit 52B is disposed on the Y direction positive side (positive Y direction side, the other side in the Y direction, the right side in the drawing) of the main illumination light source 2.
  • the main illumination light source 2 is disposed adjacent to the first light source unit 52A and the second light source unit 52B in the Y direction.
  • the additional exposure projection optical unit 29 includes a first optical unit 29A and a second optical unit 29B.
  • the first optical unit 29A converts the second exposure light L 2A to the second exposure light L 12A similar to the above first embodiment.
  • the second optical unit 29B converts the second exposure light L 2B similar to the first embodiment to the second exposure light L 12B.
  • the first optical unit 29A includes a plurality of first-row projection optical systems 9A (second projection optical systems) similar to those of the first embodiment.
  • the first optical unit 29A is disposed on the negative side of the projection optical unit 5 in the Y direction.
  • the second optical unit 29B includes a plurality of second-row projection optical systems 9B (second projection optical systems) similar to those of the first embodiment.
  • the second optical unit 29 B is disposed on the Y direction positive direction side of the projection optical unit 5.
  • the projection optical unit 5 is disposed adjacent to the first optical unit 29A and the second optical unit 29B in the Y direction.
  • Each first column projection optical system 9A in the first optical unit 29A are arranged along a straight line parallel to the axis O 3.
  • the distance between each first-row projection optical system 9A and each first-row projection optical system 5A may be ⁇ 2.
  • Each second row projection optical system 9B of the second optical unit 29B are arranged along a straight line parallel to the axis O 3.
  • the distance between each second-row projection optical system 9B and each second-row projection optical system 5B may be ⁇ 2.
  • the first light source unit 52A and the second light source unit 52B have the same configuration as the additional exposure illumination light source 12 in the first embodiment is divided into two in the Y direction.
  • the main illumination light source 2 in the present embodiment is disposed between the first light source unit 52A and the second light source unit 52B in the Y direction.
  • the first optical unit 29A and the second optical unit 29B have the same configuration as the additional exposure projection optical unit 9 in the first embodiment is divided into two in the Y direction.
  • the projection optical unit 5 in the present embodiment is disposed between the first optical unit 29A and the second optical unit 29B in the Y direction.
  • each first row projection optical system 9A and each first row projection optical system 5A and in the X direction between each second row projection optical system 9B and each second row projection optical system 5B.
  • the positional relationship is similar to that of the first embodiment.
  • the photomask 1 and the object 6 are moved in the Y direction.
  • the second exposure by the second exposure light L 12A , the first exposure by the first exposure light L 11A and L 11B , and the second exposure by the second exposure light L 12B are arranged in this order. It will be.
  • the exposure method similar to that of the first embodiment is performed except for the order of the exposure. For this reason, according to the exposure apparatus 102 of the present embodiment, when a plurality of projection optical systems (first projection optical system) arranged in a staggered arrangement are used as in the first embodiment, Uneven exposure due to the joint is reduced.
  • the first row projection optical system 5A and the first row projection optical system 9A are adjacent to each other in the Y direction, and the second row projection optical system 5B and the second row projection optical system 9B are It is arranged to be adjacent to each other.
  • the separation distance ⁇ 2 between them can be made shorter than the separation distance ⁇ 1 in the first embodiment.
  • FIG. 18A is a schematic front view showing an example of an exposure apparatus of a fourth embodiment of the present invention.
  • 18B is a plan view of G view in FIG. 18A.
  • the exposure apparatus 103 of the present embodiment is a main illumination light source 32 (first light source) in place of the main illumination light source 2 and the projection optical unit 5 of the exposure apparatus 100 of the first embodiment.
  • Field stops 33A, 33B stop members
  • a projection optical unit 35 a projection optical unit 35.
  • the main illumination source 32 illumination the a first light source unit 32A that irradiates the same first exposure light L 1A of the first embodiment, the first embodiment and the same first exposure light L 1B And a second light source unit 32B.
  • the first light source unit 32A is disposed on the Y direction negative direction side of the additional exposure illumination light source 12.
  • the second light source unit 32B is disposed on the Y direction positive direction side of the additional exposure illumination light source 12.
  • the additional exposure illumination light source 12 is disposed adjacent to the first light source unit 32A and the second light source unit 32B.
  • the field stops 33A and 33B have the same configuration as dividing the field stop 3 in the first embodiment in the Y direction.
  • the field stop 33A includes the array of the plurality of first openings 3A of the field stop 3 in the first embodiment.
  • Field stop 33A in order to transmit the first exposure light L 1A, is disposed below the first light source unit 32A.
  • the field stop 33B includes the array of the plurality of second openings 3B of the field stop 3 in the first embodiment.
  • Field stop 33B in order to transmit the first exposure light L 1B, is disposed below the second light source unit 32B.
  • the projection optical unit 35 includes a first optical unit 35A and a second optical unit 35B.
  • the first optical unit 35A projects the optical image of the first exposure light L 1A passing through the field stop 33A on the object to be exposed 6.
  • the second optical unit 35B projects the optical image of the first exposure light L 1B passing through the field stop 33B to the object to be exposed 6.
  • the first optical unit 35A includes a plurality of first-row projection optical systems 5A (first projection optical systems) similar to those of the first embodiment.
  • the first optical unit 35A is disposed on the negative side of the projection optical unit 9 for additional exposure in the Y direction.
  • the second optical unit 35B includes a plurality of second-row projection optical systems 5B (first projection optical systems) similar to those of the first embodiment.
  • the second optical unit 35 B is disposed on the positive side in the Y direction of the additional exposure projection optical unit 9.
  • the additional exposure projection optical unit 9 is disposed adjacent to the first optical unit 35A and the second optical unit 35B.
  • Each first column projection optical system 5A in the first optical unit 35A are arranged along a straight line parallel to the axis O 9.
  • the distance between each first-row projection optical system 5A and each first-row projection optical system 9A may be ⁇ 2.
  • Each second row projection optical system 5B of the second optical unit 35B are arranged along a straight line parallel to the axis O 9.
  • the distance between each second-row projection optical system 5B and each second-row projection optical system 9B may be ⁇ 2.
  • the first light source unit 32A and the second light source unit 32B have the same configuration as that in which the main illumination light source 2 in the first embodiment is divided into two in the Y direction.
  • the additional exposure illumination light source 12 of the present embodiment is disposed between the first light source unit 32A and the second light source unit 32B.
  • the first optical unit 35A and the second optical unit 35B have the same configuration as the projection optical unit 5 in the first embodiment is divided into two in the Y direction.
  • the additional exposure projection optical unit 9 according to the present embodiment is disposed between the first optical unit 35A and the second optical unit 35B.
  • each first row projection optical system 9A and each first row projection optical system 5A and in the X direction between each second row projection optical system 9B and each second row projection optical system 5B.
  • the positional relationship is similar to that of the first embodiment.
  • the photomask 1 and the object 6 are moved in the Y direction.
  • the first exposure by the first exposure light L11A , the second exposure by the second exposure light L12A and L12B , and the first exposure by the first exposure light L11B are arranged in this order. It will be.
  • the exposure method similar to that of the first embodiment is performed except for the order of the exposure. For this reason, according to the exposure apparatus 103 of the present embodiment, when using a plurality of projection optical systems (first projection optical system) arranged in a zigzag as in the first embodiment, Uneven exposure due to the joint is reduced.
  • the first row projection optical system 5A and the first row projection optical system 9A are adjacent to each other in the Y direction, and the second row projection optical system 5B and the second row projection optical system 9B are It is arranged to be adjacent to each other.
  • the separation distance ⁇ 2 between them can be made shorter than the separation distance ⁇ 1 in the first embodiment.
  • good correction can be performed even with a smaller exposure amount.
  • FIGS. 19 and 20 are schematic plan views showing an example of the light transmission amount regulating member used in the exposure apparatus of the fifth embodiment of the present invention.
  • the exposure apparatus 104 of this embodiment is replaced with the projection optical unit 9 for additional exposure of the exposure apparatus 100 of the first embodiment, and a projection optical unit 49 for additional exposure (correction exposure unit) Equipped with
  • differences from the first embodiment will be mainly described.
  • the projection optical unit 49 for additional exposure is a first-row projection optical system 49A, in place of the first-row projection optical system 9A and the second-row projection optical system 9B in the first embodiment.
  • a second-row projection optical system 49B is provided.
  • the first-row projection optical system 49A (the second-row projection optical system 49B) has an aperture 49a (a light transmission amount regulating member) in place of the filter 9b of the first-row projection optical system 9A (the second-row projection optical system 9B) Aperture stop).
  • the aperture 49 a is used for the second exposure light L 12 A (L 12 B ) for irradiating the second exposure light L 2 A (L 2 B ) transmitted through the lens unit 9 a only to the light amount correction area M on the exposed object 6. Convert.
  • the aperture 49a is configured by forming a plurality of first openings 49b and second openings 49c, which are a plurality of through holes, in a light shielding metal plate.
  • the first opening 49b is open in an equal-legged shape surrounded by the legs S3 and S4 connecting the upper base S1 and the lower base S2 extending in the Y direction, and the upper base S1 and the lower base S2.
  • the lower base S2 is longer than the upper base S1.
  • the upper base S1 is disposed on the positive side in the X direction, and the lower base S2 is disposed on the negative side in the X direction.
  • the width and the arrangement position of the first opening 49b in the X direction are the same as those of the first light reduction unit 9d in the first embodiment.
  • the length of the upper base S1 in the Y direction is equal to the height h of the isosceles trapezoidal shape of the openings 3A and 3B.
  • the length of the upper base S1 in the Y direction may be adjusted to be within the allowable range of the practical exposure amount described in the curve 213 of FIG.
  • the opening width in the Y direction gradually increases from the positive side in the X direction to the negative side in the X direction. Therefore, since the first opening 49b can regulate the transmitted light amount of the second exposure light L 2A (L 2B ) in the X direction, the second exposure light L 2A (L The light amount distribution in the X direction of 2 B 2 ) can be increased from the end portion in the X direction of the light amount correction region M L toward the central portion.
  • the second opening 49 c has an equal leg trapezoidal shape in which the first opening 49 b is inverted in the X direction.
  • the width and the arrangement position of the second opening 49c in the X direction are the same as those of the second light reduction unit 9e in the first embodiment.
  • the second opening 49c in the second opening 49c, the opening width in the Y direction gradually increases from the negative side in the X direction to the positive side in the X direction.
  • the second opening 49c can regulate the transmitted light amount of the second exposure light L 2A (L 2B ) in the X direction, so the second exposure light L 2A (L the light intensity distribution in the X direction 2B) can be increased toward the center portion from the end portion in the X direction of the light amount correction region M R.
  • the second exposure light L 2A (L 2B ) is emitted from the additional exposure illumination light source 12 and passes through the lens unit 9 a.
  • the effective integrated light amount of the second exposure light L 12A (L 12B ) in the Y direction exhibits a mountain-shaped distribution as shown by a curve 211 in FIG.
  • the light transmission amount regulating member is configured of the aperture 49a. Since the other configuration is the same as that of the exposure apparatus 100 of the first embodiment, the same exposure method as that of the first embodiment is performed.
  • the exposure apparatus 104 of the present embodiment as in the first embodiment, in the case of using a plurality of staggered projection optical systems (first projection optical systems), the joint of the exposure regions is caused by Exposure unevenness is reduced. Furthermore, according to the present embodiment, as compared to the filter 9b having the first light reducing portion 9d and the second light reducing portion 9e, the aperture 49a which can be manufactured at low cost is used, so that the cost can be further reduced. Furthermore, the aperture 49a can easily change the integrated light quantity and the light quantity distribution in the X direction by changing the opening shapes of the first opening 49b and the second opening 49c.
  • the shapes of the first opening 49 b and the second opening 49 c of the aperture 49 a described above are an example.
  • the opening shape of the aperture 49a is not limited to the isosceles trapezoid as long as the opening width in the Y direction changes along the X direction.
  • an aperture 49d (a light transmission amount regulating member, an aperture stop) shown in FIG. 20 may be used instead of the aperture 49a.
  • the aperture 49d includes a first opening 49e and a second opening 49h, respectively, instead of the first opening 49b and the second opening 49c of the aperture 49a.
  • the first opening 49e has a semicircular opening elongated in the Y direction surrounded by a straight portion 49g extending in the Y direction and an arc-shaped portion 49f protruding from both ends of the straight portion 49g in the positive X direction.
  • the second opening 49 h is an elongated, crescent-shaped opening in the Y direction obtained by inverting the first opening 49 e in the X direction.
  • the opening width in the Y direction gradually increases from the negative side in the X direction to the positive side in the X direction.
  • the first and second openings 49e and 49h are an example having an opening shape configured in a shape including a curve.
  • 21 and 22 are schematic plan views showing an example of the light transmission amount regulating member used in the exposure apparatus of the sixth embodiment of the present invention.
  • a projection optical unit 59 for additional exposure (correction exposure unit) is substituted for the projection optical unit 19 for additional exposure of the exposure apparatus 101 of the second embodiment. Equipped with Hereinafter, differences from the second embodiment will be mainly described.
  • the additional exposure projection optical unit 59 includes a projection optical system 59A in place of the projection optical system 19A in the second embodiment.
  • the projection optical system 59A includes an aperture 59a (a light transmission amount regulating member, an aperture stop) in place of the filter 19b in the second embodiment.
  • Aperture 59a converts the second exposure light L 2A passing through the lens unit 9a, the second exposure light L 22A to be irradiated only with the light amount correction region M on the object to be exposed 6.
  • the aperture 59a is configured by forming a plurality of through holes, a first opening 59b and a second opening 59c, in a light shielding metal plate.
  • the first opening 59b has the same width as the light amount correction region M L in the X direction, are open to the elongated hexagonal shape in the Y direction.
  • the first opening 59b is formed in a hexagonal shape formed by matching the lower base S2 of the first opening 49b and the lower base S2 of the second opening 49c in the fifth embodiment. ing.
  • the arrangement position of the first opening 59b in the X direction is the same as that of the first light reduction unit 19d in the second embodiment. With such a configuration, in the first opening 59b, the opening width in the Y direction gradually increases from both ends in the X direction to the center.
  • the first opening 59b since it is possible to regulate the amount of light transmitted through the second exposure light L 2A in the X direction, the light amount distribution in the X direction of the second exposure light L 2A transmitted through the lens unit 9a Can be increased from both ends in the X direction of the light amount correction area M L toward the center.
  • the second opening 59 c is opened in the same hexagonal shape as the first opening 59 b.
  • the arrangement position of the second opening 49 c in the X direction is the same as that of the second light reduction unit 19 e in the second embodiment.
  • the second opening 59c since it is possible to regulate the amount of light transmitted through the second exposure light L 2A in the X direction, the X direction of the second exposure light L 2A transmitted through the lens unit 9a it can be increased toward the center portion from both ends in the X-direction of the light quantity correction region M R light quantity distribution at.
  • the second exposure light L 2 A is irradiated from the additional exposure illumination light source 42 and passes through the lens unit 9 a.
  • the effective integrated light amount of the second exposure light L12A in the Y direction exhibits a mountain-shaped distribution as shown by a curve 211 in FIG.
  • the light transmission amount regulating member is configured by the aperture 59a.
  • the other configuration is the same as that of the exposure apparatus 101 of the second embodiment, so that the same exposure method as that of the second embodiment is performed.
  • the exposure apparatus 105 of the present embodiment in the case of using a plurality of staggered projection optical systems (first projection optical system), the joint of the exposure areas is caused by Exposure unevenness is reduced. Furthermore, according to the present embodiment, compared with the filter 19b having the first light reducing portion 19d and the second light reducing portion 19e, since the aperture 59a which can be manufactured at low cost is used, the cost can be further reduced. Furthermore, the aperture 59a can easily change the integrated light quantity and the light quantity distribution in the X direction by changing the opening shapes of the first opening 59b and the second opening 59c.
  • the shapes of the first opening 59 b and the second opening 59 c of the aperture 59 a described above are an example.
  • the opening shape of the aperture 59a is not limited to the isosceles trapezoid as long as the opening width in the Y direction changes along the X direction.
  • an aperture 59d (a light transmission amount regulating member, an aperture stop) shown in FIG. 22 may be used instead of the aperture 59a.
  • the aperture 59d includes a first opening 59e and a second opening 59f, respectively, instead of the first opening 59b and the second opening 59c of the aperture 59a.
  • the first opening 59 e opens in an elongated oval shape in the Y direction.
  • the opening width in the Y direction gradually increases from both ends in the X direction toward the center.
  • the second opening 59 f has the same shape as the first opening 59 e.
  • the first opening 59 e and the second opening 59 f are an example having an opening shape configured by a curved line.
  • FIG. 23A, FIG. 23B, and FIG. 23C are schematic plan views showing an example of the main part of the light transmission amount regulating member used in the exposure apparatus of the seventh embodiment of the present invention.
  • the exposure apparatus 106 of this embodiment is replaced with the projection optical unit 59 for additional exposure of the exposure apparatus 105 of the sixth embodiment, and a projection optical unit 69 for additional exposure (correction exposure unit) Equipped with
  • differences from the sixth embodiment will be mainly described.
  • the additional exposure projection optical unit 69 includes a projection optical system 69A in place of the projection optical system 59A in the sixth embodiment.
  • the projection optical system 69A includes an aperture variable aperture 69a (light transmission amount regulating member, aperture stop) in place of the aperture 59a in the sixth embodiment.
  • the opening variable aperture 69a has an opening 60a whose opening shape is variable at the same position (FIG. 23A) reference). As shown in FIG.
  • the opening 60a of the variable opening aperture 69a includes two first shutters 61 facing each other in the Y direction and two second shutters 62 facing each other in the X direction.
  • the first shutter 61 is configured by arranging a plurality of moving pieces 61a that can be advanced and retracted independently in the Y direction in the X direction.
  • the entire tip 61 b of each moving piece 61 a constitutes the inner edge of the opening 60 a in the Y direction.
  • the position and shape of the inner edge (hereinafter, referred to as a first inner edge) of the opening 60 a in the Y direction change depending on the advancing and retracting position of each moving piece 61 a.
  • a first inner edge The position and shape of the inner edge (hereinafter, referred to as a first inner edge) of the opening 60 a in the Y direction change depending on the advancing and retracting position of each moving piece 61 a.
  • the shape of the first inner edge is V-shaped in which the central portion of the width in the X direction is the most concave.
  • the second shutter 62 includes a plate-like member having a tip 62a extending in the Y direction and capable of advancing and retracting in the X direction.
  • Each tip 62a of the second shutter 62 constitutes an inner edge (hereinafter, referred to as a second inner edge) of the opening 60a in the X direction.
  • the position of the second inner edge of the opening 60 a in the X direction changes depending on the advancing and retracting position of each tip 62 a of each second shutter 62.
  • the separation distance between the respective second inner edges is equal to the width of the light amount correction area M.
  • the shape of the opening part 60a in planar view is a hexagonal shape substantially the same as the said 6th embodiment.
  • a drive unit for driving each of the first shutters 61 and the second shutters 62 is connected.
  • a structure of a drive part the mechanism which combined the motor and the cam, a micrometer, a micro ball screw, a piezo motor etc. may be used, for example.
  • the aperture variable aperture 69a functions as a light transmission amount regulating member as in the sixth embodiment.
  • the light transmission amount regulating member is configured by the aperture variable aperture 69a.
  • the other configuration is the same as that of the exposure apparatus 101 of the second embodiment, so that the same exposure method as that of the second embodiment is performed.
  • the exposure apparatus 106 of the present embodiment when using a plurality of staggered projection optical systems (first projection optical system), the joint of the exposure area is caused Exposure unevenness is reduced.
  • the shape and size of the opening 60a of the variable aperture aperture 69a can be changed, the shape of the first opening 3A and the second opening 3B of the field stop 3 and their arrangement in the Y direction Even if it changes, the second exposure is properly performed. Therefore, even when the field stop 3 is changed, it is not necessary to replace the aperture variable aperture 69a, so that the operation efficiency of the exposure apparatus 106 is improved. Furthermore, by finely adjusting the shape of the opening 60a, the exposure amount of the second exposure can be optimized, and thus the exposure unevenness can be further reduced.
  • the shape of the opening 60a of the variable opening aperture 69a shown in FIG. 23A is an example.
  • the aperture shape of the aperture variable aperture 69a may be, for example, an elongated oval shape such as the aperture 59d in the sixth embodiment.
  • the aperture variable aperture 69a may be replaced with the aperture variable aperture 69b (light transmission amount regulating member, aperture stop) shown in FIG. 23B.
  • the opening variable aperture 69b has an opening 60b instead of the opening 60a of the opening variable aperture 69a.
  • the aperture variable aperture 69 b is configured by replacing one of the first shutters 61 of the aperture variable aperture 69 a with a third shutter 63.
  • the third shutter 63 includes a plate-like member having a tip 63a extending in the X direction and capable of advancing and retracting in the Y direction.
  • the tip 63 a of the third shutter 63 constitutes an inner edge (hereinafter, referred to as a third inner edge) of the opening 60 b opposed to the first inner edge of the tip 61 b of the first shutter 61.
  • the position of the third inner edge of the opening 60b in the Y direction changes depending on the advancing and retracting position of the tip 63a of the third shutter.
  • the third shutter 63 includes a driving unit (not shown) similar to the second shutter 62.
  • the shape of the opening part 60b in planar view is a substantially pentagon shape. In such an opening 60 b, the opening width in the Y direction gradually increases from both ends in the X direction toward the center.
  • the aperture variable aperture 69b functions as a light transmission amount regulating member substantially the same as the sixth embodiment.
  • the aperture variable aperture 69a may be replaced with the aperture variable aperture 69c (light transmission amount regulating member, aperture stop) shown in FIG. 23C.
  • the opening variable aperture 69c has an opening 60c instead of the opening 60a of the opening variable aperture 69a.
  • the aperture variable aperture 69 c is configured by replacing one of the first shutters 61 of the aperture variable aperture 69 a with a fourth shutter 64.
  • the fourth shutter 64 includes a plate-like member having a V-shaped tip notch 64a recessed in the Y direction and capable of advancing and retracting in the Y direction.
  • the front end notch 64a has a symmetrical shape with respect to the central axis in the X direction of the light amount correction area M (not shown).
  • the front end notch 64 a of the fourth shutter 64 constitutes an inner edge (hereinafter, referred to as a fourth inner edge) of the opening 60 c that faces the first inner edge of the front end 61 b of the first shutter 61.
  • the position of the fourth inner edge of the opening 60c in the Y direction changes depending on the advancing and retracting position of the front end notch 64a of the fourth shutter.
  • the fourth shutter 64 includes a driving unit (not shown) similar to the second shutter 62.
  • the shape of the opening 60c in plan view is substantially hexagonal. In such an opening 60 c, the opening width in the Y direction gradually increases from both ends in the X direction toward the center.
  • the shape of the opening 60c in plan view changes to a shape other than a substantially hexagonal shape.
  • the aperture variable aperture 69c functions as a light transmission amount regulating member substantially similar to that of the sixth embodiment.
  • FIG. 24A is a schematic partial cross-sectional view showing an example of the light transmission amount regulating member used in the exposure apparatus of the eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 24B is an enlarged view of H view in FIG. 24A.
  • the exposure apparatus 107 of this embodiment is replaced with the projection optical unit 59 for additional exposure of the exposure apparatus 105 of the sixth embodiment, and a projection optical unit 79 for additional exposure (corrected exposure unit) Equipped with
  • differences from the sixth embodiment will be mainly described.
  • the additional exposure projection optical unit 79 includes a projection optical system 79A in place of the projection optical system 59A in the sixth embodiment.
  • the projection optical system 79A is replaced by the shielding plate 80 and the liquid crystal shutter panel 79a (light transmission amount regulating member, liquid crystal Shutter).
  • the shielding plate 80 is formed of a thin plate having a light shielding property.
  • Range shielding plate 80 which includes a transmission range of the second exposure light L 2A passing through the lens unit 9a, the first opening 59b of the apertures 59a in the sixth embodiment, the formation position of the second opening 59c Restrict to
  • the present embodiment has openings 80a and 80b formed in a rectangular shape surrounding the first opening 59b and the second opening 59c of the aperture 59a in the sixth embodiment.
  • the shielding plate 80 is fixed to the filter holder 9c so as to face the lens unit 9a below the lens unit 9a.
  • the liquid crystal shutter panel 79a is disposed below the shielding plate 80 adjacent to the shielding plate 80 and is fixed to the filter holder 9c.
  • the liquid crystal shutter panel 79a includes a liquid crystal shutter portion 79d (see FIG. 24B) in a range overlapping at least the opening 80a (80b) of the shielding plate 80 in plan view.
  • the liquid crystal shutter panel 79a is electrically connected to a liquid crystal shutter controller 79e that switches the density of each pixel of the liquid crystal shutter unit 79d. For example, in FIG.
  • the liquid crystal shutter controller 79e is used to surround the light transmitting portion 79b having a hexagonal shape similar to the first opening 59b and the second opening 59c in the sixth embodiment and the light transmitting portion 79b.
  • a state in which the shielding portion 79c is formed is illustrated.
  • the liquid crystal shutter controller 79e can change the patterns of the light transmitting portion 79b and the light shielding portion 79c by turning on and off each pixel of the liquid crystal shutter portion 79d independently. Therefore, according to the projection optical system 79A, the second exposure light L 2A is shaped into an appropriate shape including a hexagon in plan view within the range of the openings 80a and 80b. It can be converted to 22A to expose the object 6 (not shown).
  • the liquid crystal shutter panel 79a functions as a light transmission amount regulating member similar to that of the sixth embodiment.
  • the light transmission amount regulating member is constituted by the liquid crystal shutter panel 79a.
  • the other configuration is the same as that of the exposure apparatus 101 of the second embodiment, so that the same exposure method as that of the second embodiment is performed.
  • the exposure apparatus 107 of the present embodiment as in the second embodiment, in the case of using a plurality of staggered projection optical systems (first projection optical systems), the joint of the exposure areas is caused by Exposure unevenness is reduced.
  • the shape and size of the light transmission portion 79b of the liquid crystal shutter panel 79a can be changed.
  • the second exposure is properly performed. Furthermore, since it is not necessary to replace the liquid crystal shutter panel 79a even when the field stop 3 is changed, the operation efficiency of the exposure apparatus 107 is improved. Furthermore, by finely adjusting the shape of the light transmitting portion 79b, the exposure amount of the second exposure can be optimized, and thus it is possible to further reduce the uneven exposure.
  • the first light source, the second light source, the diaphragm member, the first projection optical system, and the correction exposure unit are fixed.
  • the scanning exposure is performed by moving the photomask and the exposure target (hereinafter referred to as the exposure target).
  • the exposure target the exposure target
  • relative scanning may be performed while the exposure unit and the object to be exposed move relative to each other in the scanning direction (Y direction, first direction). Therefore, in the exposure apparatus, the exposure unit may move in the scanning direction, and the object to be exposed may be fixed. Furthermore, in the exposure apparatus, the exposure unit and the object may be moved.
  • first direction and the second direction are orthogonal to each other.
  • first direction and the second direction may be directions that cross each other on a plane, and the crossing angle is not limited to a right angle.
  • the photomask 1 is moved by the first drive unit 10 and the object 6 to be exposed is moved by the second drive unit 11 moving the base 7 has been described.
  • the photomask 1 and the base 7 may be moved in the scanning direction by one drive unit.
  • the second projection optical system has been described as an example in which the first projection optical system is disposed at a position translated in the first direction.
  • the optical axis of the second projection optical system is the optical axis of the first projection optical system in the first direction. It may be arranged at a position other than the position translated to.
  • the second projection optical system may be disposed at a position having the optical axis at the overlapping position of the light amount correction region in plan view.
  • the light transmission amount regulating member is described as an example in which it is disposed between the second projection optical system and the exposure target. However, the light transmission amount regulating member may be disposed at any position from the second light source to the exposure object.
  • the light transmission amount regulating member for forming an opening at substantially the same position as the first opening 59 b and the second opening 59 c of the sixth embodiment The configuration has been described. However, even if the configuration of the light transmission amount regulation member of the seventh and eighth embodiments is used to form, for example, the first opening 49 b and the second opening 49 c in the fifth embodiment, Good.
  • one liquid crystal shutter panel 79a in which the liquid crystal shutter portion 79d is disposed in the area overlapping the openings 80a and 80b is used.
  • one liquid crystal shutter panel may be provided in each of the ranges overlapping the openings 80a and 80b. In this case, a smaller liquid crystal shutter panel can be used.
  • the shielding plate 80 may be omitted.
  • an optical aperture corresponding to the aperture shape of the aperture is formed by the light transmitting portion 79b of the liquid crystal shutter panel 79a
  • an optical aperture having a transmittance distribution corresponding to the filters in the first and second embodiments may be formed.
  • a method of controlling the transmittance distribution by liquid crystal driving multi-value control of transmittance of liquid crystal, transmittance control by area gradation method, and the like can be mentioned.
  • the projection optical unit 5 has been described as an example in which the full width of the object 6 in the X direction is exposed.
  • the projection optical unit 5 may have a size that covers a part in the X direction as long as the exposure pattern of the object 6 can be exposed by the single photomask 1.
  • the entire exposed object 6 is exposed by performing scanning exposure in the Y direction in the exposure apparatus 100 a plurality of times while being shifted in the X direction.
  • FIG. 25 is a schematic front view showing an example of the exposure apparatus of the ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 26 is a plan view of J in FIG.
  • FIG. 27 is a schematic partial cross-sectional view showing the configuration of the main part of the exposure apparatus of the ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 is a schematic plan view showing an example of the light transmission amount reducing member used in the exposure apparatus of the ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 29 is a schematic graph showing the transmittance distribution along the line KK in FIG. The horizontal axis of the graph of FIG. 29 represents the position in the X direction, and the vertical axis represents the transmittance.
  • the exposure apparatus 100A shown in FIGS. 25 and 26 performs the same-magnification scanning of the exposure pattern of the photomask 1 (exposure photomask, see FIG. 3) onto the object 6 (exposure object) by a plurality of projection optical systems. It is a scanning exposure apparatus that performs exposure.
  • the exposure apparatus 100A includes a base 7, a second drive unit 11, a first drive unit 10, an illumination light source 2 (light source, main illumination light source), a field stop 3 (aperture member), and a projection optical unit 5.
  • the base 7, the second drive unit 11, the first drive unit 10, the illumination light source 2 (light source, main illumination light source), the field stop 3 (diaphragm member), and the projection optical unit 5 are used in the exposure apparatus 100 It has the same configuration.
  • differences from the exposure apparatus 100 of the first embodiment will be mainly described.
  • the projection optical unit 5 includes a plurality of first row projection optical systems 5A (projection optical systems) arranged in a staggered arrangement along the axis O 3 and a plurality of second row projection optical systems 5B (projections Optical system).
  • first-row projection optical systems 5A and the second-row projection optical systems 5B is provided with light attenuation filters (light transmission amount reducing members) 8 (see FIG. 27) described later.
  • Each second-row projection optical system 5B has a configuration similar to that of the first-row projection optical system 5A except that the arrangement is different from that of the first-row projection optical system 5A.
  • the first-row projection optical system 5A (second-row projection optical system 5B) includes a lens 5a and a lens barrel 5b.
  • the lens 5a is an imaging optical system that forms an object image as an erect equal-magnification image on an image plane.
  • the lens barrel 5b holds the lens 5a in a posture in which the optical axis of the lens 5a is parallel to the vertical axis.
  • the first-row projection optical system 5A (the second-row projection optical system 5B) is disposed at a position where the mask pattern P of the photomask 1 and the upper surface of the exposed object 6 coated with the resist are in a mutually conjugate positional relationship. Ru.
  • light emitted from the first-row projection optical system 5A to the object 6 is a parallel light beam.
  • light attenuation filters 8 are disposed at the lower end portions of the respective lens barrels 5b in the projection optical unit 5.
  • Each light attenuation filter 8 is fixed at a fixed position with respect to the lens 5a by a filter holder 9c fixed to the lower end portion of the lens barrel 5b.
  • the light attenuating filter 8 is configured such that exposure light L 1A (L 1B ) passing through the first row projection optical system 5A (second row projection optical system 5B) is exposed light L 5A (L Convert to 5B ).
  • the exposure light L 5A (L 5B ) is applied to a light amount correction area M 1 (see FIGS. 28 and 30) described later on the object 6 to be exposed.
  • the light amount correction area M 1 on the object 6 is an area overlapping with at least the single opening area r S in a plan view.
  • the light quantity correction area M 1 is a single open region r S only overlap region. That is, the light quantity correction region M 1 overlaps the width of a single aperture region r S in the X direction and extended strip-shaped region in the Y direction in a plan view.
  • a through hole 9g is formed in the center of the filter holder 9c to transmit the exposure light L 5A (L 5B ) transmitted through at least the light reducing portion 8a.
  • the filter holder 9c is detachably attached to the lens barrel 5b from below. Detachment means of the filter holder. 9c, if placing attenuating portion 8a of the light attenuating filter 8 in plan view so as to overlap the range of light intensity correction region M 1 described above is not particularly limited.
  • an appropriate mount that can be positioned in the circumferential direction with respect to the lens barrel 5b, screw fitting, or the like may be used.
  • the exposure light L 5A (L 5B ) emitted from the lens 5a is a parallel light beam along the optical axis
  • the alignment of the light attenuation filter 8 in the optical axis direction (vertical direction) is highly accurate. It does not have to be done.
  • the filter holder 9c holds the light attenuation filter 8 in a state where the lateral position is aligned.
  • the optical attenuation filter 8 as described above, light attenuation portion 8a is disposed in a positional relationship overlapping the light quantity correction area M 1 in plan view.
  • the light attenuation filter 8 includes a light reduction unit 8 a (uniform density filter) and a light transmission unit 8 b.
  • the light reduction portion 8a is a portion that attenuates the exposure light L 1A (L 1B ) transmitted through the field stop 3 and the lens 5a with a constant transmittance T L1 .
  • the light reducing portion 8a is formed in a rectangular shape along the X direction and the Y direction in plan view. Attenuating portion 8a is in plan view, the light attenuating filter 8 is formed at a site to cover the entire X-direction alone opening region r S of the first opening 3A opposite (second opening 3B).
  • the width in the X direction of the attenuating portion 8a is equal to the width in the X direction alone opening region r S of the first opening 3A of the optical attenuation filter 8 faces (second opening 3B). Width in Y direction of the light reduction unit 8a, the optical attenuation filter 8 is first opening 3A or the width in the Y direction alone opening region r S (second opening 3B) opposed.
  • the light transmitting portion 8 b is formed in the area of the light attenuation filter 8 excluding the light reducing portion 8 a.
  • the transmittance T max of the light transmitting portion 8 b is larger than the transmittance T L1 of the light reducing portion 8 a.
  • the transmittance of the light transmitting portion 8 b is more preferably 90% or more and 100% or less.
  • the light attenuation filter 8 has a transmittance distribution as indicated by a curve 231 in FIG. 29 in the X direction.
  • the symbols in the horizontal axis of FIG. 29 indicate the positions of points of the same symbol on the line K-K described in FIG.
  • the point a is an end point of the light attenuation filter 8 on the negative X direction side (negative X direction side, one side in the X direction, left side in the drawing) of the light attenuation filter 8 at the KK line.
  • the section from the point b to the point d and the section from the point e to the point g are sections overlapping with the complex aperture region r C.
  • Points c and f are midpoints in the X direction of the composite aperture region r C , respectively.
  • Section from the point d to the point e is a section overlapping the single open region r S.
  • the point h is an end point of the light attenuation filter 8 on the positive X direction side (positive X direction side, the other side in the X direction, the right side in the drawing) of the light attenuation filter 8 in the KK line.
  • the light reducing portion 8a is disposed between the point d and the point e.
  • the light transmitting portion 8 b is formed in each section from the point a to the point d and the point e to the point h.
  • the curve 231 is a polygonal line which takes a constant value T L1 between the point d and the point e and a constant value T max (where T max > T L1 ) at other positions.
  • the light attenuation filter 8 may be manufactured, for example, by vapor-depositing a metal thin film on a portion to be the light reduction portion 8 a on the surface of the glass substrate.
  • the exposure light L 1A (L 1B ) transmitted through the field stop 3 and the lens 5a by the light attenuation filter 8 having such a configuration is an exposure light attenuated according to the transmittance of the light reduction portion 8a and the light transmission portion 8b. It is converted to L 5A (L 5B ).
  • the transmittance T L1 of the light reducing portion 8a is selected from the range of more than 0% and less than 100% so that unevenness of the effective exposure amount described later by the exposure light L 5A (L 5B ) can be reduced.
  • the method of determining the transmittance T L1 of the light reducing portion 8a will be described in the description of the operation to be described later.
  • FIG. 30 is a schematic diagram for explaining exposure in the exposure apparatus of the ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 31 is a schematic graph for explaining the integrated light amount in the exposure of the exposure apparatus of the ninth embodiment of the present invention.
  • the horizontal axis represents the position in the X direction, and the vertical axis represents the integrated light amount.
  • the exposure apparatus 300 includes a projection optical unit 305 in place of the projection optical unit 5 of the exposure apparatus 100A of the ninth embodiment.
  • the projection optical unit 305 is configured by removing the light attenuation filter 8 from the projection optical unit 5. That is, in the exposure apparatus 300 of the comparative example, the additional exposure illumination light source 12 (second light source) and the additional exposure projection optical unit 9 (corrected exposure unit) are deleted from the exposure apparatus 100 of the first embodiment. It is similar to the configuration.
  • the exposure method of the comparative example is the same as the first exposure of the first embodiment shown in FIG. Further, the effective exposure amount in the comparative example is the same as that shown in FIGS. 10A and 10B.
  • the aperture width in the Y direction in the field stop 3 is in the X direction be constant, effective exposure amount in the composite exposed region a C is reduced as compared with the single exposure area a S.
  • the projection optical unit 5 by providing the light attenuating filter 8, to reduce the exposure amount in a single exposure area A S.
  • the exposure method of the present embodiment will be described focusing on differences from the operation of the comparative example.
  • the exposure method of the present embodiment is suitably performed by using the exposure apparatus 100A.
  • the exposure method of the present embodiment includes (1) preparing the exposure apparatus 100A including the field stop 3 and (2) performing the exposure, and the light transmission amount reducing member performs the exposure.
  • the exposure amount in the light amount correction area is reduced in plan view.
  • the exposure operation of exposure apparatus 100A differs from the operation of exposure apparatus 300 in the following points.
  • the exposure lights L 5A and L 5B emitted from the projection optical unit 5 pass through the light attenuation filter 8.
  • the light quantity distribution of the light image projected onto the object 6 by exposure light L 5A and L 5B is different from the light quantity distribution of the first light image 13A and the second light image 13B.
  • the decrease in the light amount of the light image projected onto the exposure target 6 is based on the transmittance of the light reducing portion 8 a of the light attenuation filter 8 and the transmittance of the light transmitting portion 8 b. As shown in FIG.
  • the first light attenuation image I 8a is formed in a region overlapping the light reduction portion 8a in the range of the first opening 3A (the second opening 3B).
  • the first light attenuation image I 8a is a light image in the range of the single aperture region r S.
  • the light amount of the first light attenuation image I 8a is reduced from the light amount of the first light image 13A (the second light image 13B) according to the transmittance T L1 of the light reducing portion 8a.
  • the second light attenuating image I 8 b is formed in a region overlapping with the light transmitting portion 8 b in the range of the first opening 3 A (second opening 3 B).
  • the second light attenuation image I 8 b is a light image in the range of the composite aperture region r C.
  • the light amount of the second light attenuating image I 8 b is reduced from the light amount of the first light image 13 A (the second light image 13 B) according to the transmittance T max of the light transmitting portion 8 b.
  • T max > T L1
  • the light amount of the second light attenuating image I 8b is larger than the amount of the first light attenuating image I 8a.
  • the integrated light quantity when the first light image I 5A and the second light image I 5B scan the object to be exposed 6 does not decrease much in the composite aperture region r C while the single aperture region In r S decreases greater.
  • the integrated light quantity at the time of scanning exposure in the case where the transmittance T max is 100% is shown in FIG. 31 so as to be easily compared with the comparative example.
  • the symbols in the horizontal axis of FIG. 31 represent the positions of points of the same symbol on the line L-L described in FIG.
  • Points i, j, k, m, n, p, q, r on the L-L line are points a, b, c, d, e, f, g, h on the K-K line of the light attenuation filter 8, respectively. It corresponds to Therefore, the section from the point j to the point m and the section from the point n to the point q are the composite exposure area A C overlapping with the composite aperture area r C in plan view. Section from the point m to a point n is an independent exposure area A S overlapping the single open region r S in plan view. In the present embodiment, independent exposure area A S is in the light quantity correction area M 1.
  • a curve 232 (see solid line) in FIG. 31 indicates the integrated light amount in the present embodiment, and a curve 233 (see dashed-dotted line) indicates the integrated light amount in the comparative example. However, in the composite exposure area AC , the curve 233 overlaps with the curve 232.
  • the composite exposure area A C becomes similar to the integrated light quantity of the comparative example.
  • the integrated light quantity of the single exposure area A S overlapping the light quantity correction area M 1 is reduced according to the transmittance T L1 of the light reduction part 8 a as compared with the integrated light quantity of the same area in the comparative example. .
  • the integrated light quantity of a single exposure area A S overlapping the light quantity correction area M 1 is a constant value Q (provided that, q 6 ⁇ Q ⁇ q 0 ).
  • the total fluctuation range ⁇ Q of the integrated light amount is the same as that of the comparative example.
  • the integrated light quantity of a single exposure area A S is reduced from q 0 in Q.
  • the variation amount of the exposure of the composite exposed region A C relative to the exposure amount of independent exposure area A S is smaller than Delta] Q.
  • Q (q 0 + q 6 ) / 2.
  • the amount of change of the exposure of the composite exposed region A C relative to the exposure amount of independent exposure area A S is to become a Delta] Q / 2, the exposure unevenness is minimized.
  • it is more preferable to set the transmittance T L1 of the light reduction portion 8 a so that Q (q 0 + q 6 ) / 2.
  • the unevenness of the exposure of the composite exposed region A C relative to the exposure amount of independent exposure area A S is reduced, exposure unevenness resulting from the seam of the exposure area is reduced.
  • the fluctuation of the line width corresponding to the mask pattern P is reduced, and the exposure pattern with higher accuracy can be obtained.
  • the exposure apparatus 100A of the present embodiment in the case of using a plurality of staggered projection optical systems, it is possible to reduce the exposure unevenness caused by the joint of the exposure regions.
  • FIG. 32 is a schematic plan view showing an example of the light transmission amount reducing member used in the exposure apparatus of the tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 33 is a schematic graph showing the transmittance distribution along the NN line in FIG. The horizontal axis of the graph of FIG. 33 represents the position in the X direction, and the vertical axis represents the transmittance.
  • FIG. 34 is a schematic graph for explaining the integrated light amount in the exposure of the exposure apparatus of the tenth embodiment of the present invention. The horizontal axis of the graph in FIG. 34 represents the position in the X direction, and the vertical axis represents the integrated light amount.
  • the exposure apparatus 110 of this embodiment includes a projection optical unit 15 instead of the projection optical unit 5 of the exposure apparatus 100A of the ninth embodiment.
  • the projection optical unit 15 includes a light attenuation filter 18 (light transmission amount reduction member) in place of the light attenuation filter 8 of the projection optical unit 5 in the ninth embodiment.
  • a light attenuation filter 18 light transmission amount reduction member
  • the light attenuation filter 18 includes each lens of the first row projection optical system 5A and the second row projection optical system 5B in the projection optical unit 15. It is arrange
  • Each light attenuation filter 18 is fixed in position with respect to the lens 5 a by a filter holder 9 c fixed to the lower end portion of the lens barrel 5 b.
  • the light attenuation filter 18 is configured such that exposure light L 1A (L 1B ) transmitted through the first row projection optical system 5A (second row projection optical system 5B) is exposed light L 15A (L Convert to 15B ).
  • the exposure light L 15A (L 15B ) is applied to a light amount correction area M 2 (see FIG. 32) described later on the object 6 to be exposed.
  • the light quantity correction area M 2 on the object to be exposed 6, a region overlapping with at least a single aperture region r S in a plan view.
  • the light attenuation filter 18 is provided with a light attenuation part 18a (uniform density filter) in place of the light attenuation part 8a of the ninth embodiment.
  • the light reducing portion 18a is configured by extending both ends in the X direction of the light reducing portion 8a of the ninth embodiment to the outside. Both end portions in the X direction of the attenuating portion 8a is extended by less than 50% of the width in the X direction of the respective composite opening region r C. In the example shown in FIG. 32, attenuating portion 18a, as an example, than attenuating portion 8a, which is widened on both sides in the X direction by 25% of the width in the X direction of the composite opening region r C.
  • Attenuating portion 18a is in a plan view, the whole and sole opening region r S of the first opening 3A (second opening 3B), a portion of the composite opening region r C in the X direction on both sides adjacent thereto Are arranged so as to overlap with the region of (in FIG. 32, a quarter of the composite aperture region r C ).
  • the transmittance of the light reducing portion 18a is the same as that of the light reducing portion 8a in the ninth embodiment.
  • the light transmitting portion 8 b in the present embodiment is formed in a region of the light attenuation filter 18 excluding the light reducing portion 18 a.
  • the light attenuation filter 18 has a transmittance distribution as indicated by a curve 234 in FIG. 33 in the X direction.
  • the symbols in the horizontal axis of FIG. 33 indicate the positions of points of the same symbol on the NN line described in FIG.
  • the meaning of the points a to h is the same as that of the ninth embodiment.
  • the point c ′ (f ′) is the midpoint of the line segment cd (ef).
  • the curve 234 takes the minimum value T L1 between the point c ′ and the point f ′ in the same manner as the light reduction portion 8a in the ninth embodiment, and takes a constant value T max at other positions.
  • the light attenuation filter 18 is manufactured in the same manner as the light attenuation filter 8.
  • the exposure light L 1A (L 1B ) transmitted through the field stop 3 and the lens 5a by the light attenuation filter 18 having such a configuration is an exposure light attenuated according to the transmittance of the light reduction portion 18a and the light transmission portion 8b. It is converted to L 15A (L 15B ).
  • the exposure apparatus 110 exposure is performed in the same manner as the exposure apparatus 100A of the ninth embodiment.
  • the exposure lights L 15A and L 15B emitted from the projection optical unit 15 are transmitted through the light attenuation filter 18.
  • the light quantity distribution of the light image of the first light image (second light image) projected onto the object 6 by the exposure light L 15A , L 15B is the first light image I 8A , the second light image It is different from the light intensity distribution of I 8B .
  • FIG. 34 shows a graph of the integrated light quantity when the exposure light L 15A and L 15B scan the object 6.
  • the integrated light quantity at the time of scanning exposure in the case where the transmittance T max is 100% is shown for easy comparison with the above-described comparative example.
  • Symbols i to r on the horizontal axis of FIG. 34 represent corresponding points on points a to h of FIG.
  • positions corresponding to the points c 'and f' are indicated by the symbols m 'and n', respectively.
  • Points j 'and q' represent positions corresponding to points f 'and c' of the light reduction portion 8a disposed in the second row projection optical system 5B adjacent to the first row projection optical system 5A. Therefore, the section from the point j to the point m and the section from the point n to the point q are the composite exposure area A C overlapping with the composite aperture area r C in plan view. Section from the point m to a point n is an independent exposure area A S overlapping the single open region r S in plan view.
  • the light quantity correction region M 2 where the light transmitted through the attenuating portion 18a of the light attenuating filter 18 is irradiated a region that overlaps with the entire sole aperture region r S in the X direction, a composite opening in its X-direction on both sides And an area overlapping a quarter of the area r C.
  • a curve 235 (see solid line) in FIG. 34 indicates the integrated light amount in the present embodiment, and a curve 233 (see dashed-dotted line) indicates the integrated light amount in the comparative example.
  • a curve 236 (see dashed line) indicates the amount of light attenuation by the action of each light attenuation filter 18.
  • the range of light intensity correction region M 2 permeation amount decreases at a constant rate. Therefore, compared with the integrated light quantity of the comparative example represented by the curve 233, the transmission amount in the range of light intensity correction area M 2 is entirely decreased.
  • the integrated light amount of the comparative example moves in parallel downward. For example, the integrated light amount from point m to point n decreases from q 0 to Q. Similarly, the amount of light in each region from point j to point j ', point m' to point m, point n to point n ', and point q to point q' decreases to less than the amount of light Q from point m to point n .
  • the integrated light quantity in this embodiment is Q (where q 6 ⁇ Q ⁇ q 0 ) in the single exposure area A S , and q 6 to Q in the composite exposure area A C.
  • the light quantity distribution vibrating between is shown.
  • the transmittance T L1 and the rate of change of the transmittance of the light reduction portion 18 a and the light transmission portion 8 b are appropriately set.
  • the total variation magnitude of the width Q-q 6 of integrated light quantity can be made smaller than the total variation width ⁇ Q of the integrated light quantity of the comparative example.
  • the size of the unevenness of the exposure amount in the composite exposure area A C is also reduced, the exposure unevenness caused by the joint of the exposure areas is reduced. Thereby, for example, the fluctuation of the line width corresponding to the mask pattern P is reduced, and the exposure pattern with higher accuracy can be obtained.
  • the exposure apparatus 110 of the present embodiment in the case of using a plurality of staggered projection optical systems, it is possible to reduce the exposure unevenness caused by the joint of the exposure areas.
  • FIG. 35 is a schematic plan view showing an example of the light transmission amount reducing member used in the exposure apparatus of the eleventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 36 is a schematic graph showing the transmittance distribution along the line QQ in FIG.
  • the horizontal axis of the graph in FIG. 36 represents the position in the X direction, and the vertical axis represents the transmittance.
  • FIG. 37 is a schematic graph for explaining the integrated light amount in the exposure of the exposure apparatus of the eleventh embodiment of the present invention.
  • the horizontal axis of the graph in FIG. 37 represents the position in the X direction, and the vertical axis represents the integrated light amount.
  • the exposure apparatus 120 of the present embodiment includes a projection optical unit 25 in place of the projection optical unit 5 of the exposure apparatus 100A of the ninth embodiment.
  • the projection optical unit 25 includes a light attenuation filter 28 (light transmission amount reduction member) in place of the light attenuation filter 8 of the projection optical unit 5 in the ninth embodiment.
  • the light attenuation filter 28 is a lens of the first row projection optical system 5A and the second row projection optical system 5B in the projection optical unit 25. It is arrange
  • Each light attenuation filter 28 is fixed in position with respect to the lens 5a by a filter holder 9c fixed to the lower end portion of the lens barrel 5b.
  • the light attenuating filter 28 is a portion of the exposure light L 1A (L 1B ) that has passed through the first-row projection optical system 5A (the second-row projection optical system 5B), and the exposure light L 25A (L Convert to 25B ).
  • the exposure light L 25A (L 25B ) is irradiated onto the light amount correction area M 2 (see FIG. 35) similar to that of the above tenth embodiment on the object 6 to be exposed.
  • the light attenuation filter 28 includes a first light reduction unit 28a (a first light transmission amount reduction unit, a uniform density filter) and a second light reduction unit 28b (a second light transmission amount reduction unit).
  • Gradient density filter a third light reduction unit 28c (a second light transmission amount reduction unit, a gradient density filter), and a light transmission unit 18c similar to the light transmission unit 8b of the tenth embodiment.
  • the first light reduction unit 28a sets the exposure light L 1A (L 1B ) transmitted through the field stop 3 and the lens 5a constant in the first light amount correction area m 1 in the first opening 3A (second opening 3B) It is a site to be attenuated by the transmittance T L3 of The first light reducing portion 28 a is formed in the same manner as the light reducing portion 8 a in the ninth embodiment except that the transmittance is different.
  • the second light reduction unit 28b transmits the exposure light L 1A (L 1B ) transmitted through the field stop 3 and the lens 5a in the second light quantity correction region m 2 in the first opening 3A (second opening 3B) It is a portion to be gradually attenuated in the positive direction of the X direction in the range of the rate T max to T L3 .
  • the third light reduction unit 28c transmits the exposure light L 1A (L 1B ) transmitted through the field stop 3 and the lens 5a in the second light quantity correction region m 2 in the first opening 3A (second opening 3B) It is a site to be gradually attenuated in the negative direction of the X direction in the range of the rate T max to T L3 .
  • Rate of change of the transmittance in the second light attenuating section 28b and the third light reducing portion 28c is as required for the light intensity correction in the light amount correction area M 2, for example, experiments, are set on the basis of such simulation.
  • the change rate of the transmittance in the second light reduction unit 28 b and the third light reduction unit 28 c may be constant (linear change) or may be changed based on an appropriate function.
  • the rate of change of transmittance may be monotonous or non-monotonous.
  • the change in transmission is not limited to smooth changes.
  • the transmittance may be changed stepwise.
  • the light attenuation filter 28 has a transmittance distribution as indicated by a curve 237 in FIG. 36 in the X direction.
  • the symbols in the horizontal axis of FIG. 36 represent the positions of points of the same symbol on the QQ line described in FIG.
  • the meaning of the points a to h is the same as that of the ninth embodiment.
  • the curve 237 takes Tmax at point c, the transmittance gradually decreases from point c to point d, and takes a constant value T L3 between point d and point e.
  • the curve 237 gradually increases in transmittance from point e to point f, and takes T max at point f.
  • the curve 237 takes a constant value T max at other positions.
  • the light attenuating filter 28 may be manufactured, for example, by depositing a metal thin film on the surface of the glass substrate on the portion to be the first light attenuating portion 28a, the second light attenuating portion 28b, and the third light attenuating portion 28c. Good.
  • the exposure light L 1A (L 1B ) transmitted through the field stop 3 and the lens 5a by the light attenuation filter 28 having such a configuration is subjected to the first light reduction unit 28a, the second light reduction unit 28b, and the third light reduction unit 28c.
  • the transmittance T L3 is selected from the range of more than 0% and less than 100% so that unevenness of the effective exposure amount described later by the exposure light L 25A (L 25B ) can be reduced.
  • the exposure apparatus 120 exposure is performed in the same manner as the exposure apparatus 100A of the ninth embodiment.
  • the exposure lights L 25A and L 25B emitted from the projection optical unit 25 are transmitted through the light attenuation filter. For this reason, the following points are different from the operation of the exposure apparatus 100A.
  • the light quantity distribution of the first light image (second light image) light image projected onto the object 6 by the exposure light L 25A , L 25B is the first light image I 8A , the second light image I It is different from the light intensity distribution of 8B .
  • FIG. 37 shows a graph of the integrated light amount when the exposure light L 25A and L 25B scan the object 6.
  • FIG. 37 shows the integrated light quantity at the time of scanning exposure in the case where the transmittance T max is 100%, as in the case of FIG. 31, for easy comparison with the above-described comparative example.
  • Reference symbols i to r on the horizontal axis of FIG. 37 represent corresponding points on points a to h in FIG. Therefore, the section from the point j to the point m and the section from the point n to the point q are the composite exposure area A C overlapping with the composite aperture area r C in plan view. Section from the point m to a point n is an independent exposure area A S overlapping the single open region r S in plan view.
  • a curve 238 indicates the integrated light amount in the present embodiment, and a curve 233 (see dashed-dotted line) indicates the integrated light amount in the comparative example.
  • a curve 239 indicates the amount of light attenuation by the action of each light attenuation filter 28.
  • both the single exposure area A S and the composite exposure area A C are the light amount correction area M 2 .
  • the integrated light amount in the present embodiment shown by the curve 238 is entirely reduced.
  • the first integrated quantity of light of the light quantity correction region m 1 by the first light reducing portion 28a is Q 4 (however, q 6 ⁇ Q 4 ⁇ q 0) so that the transmittance T L3 is set Ru.
  • the second light attenuating section 28b accumulated light quantity maximum value Q 3 in (third light attenuating portion 28c) by the second light quantity correction area m 2 satisfies the Q 4 ⁇ Q 3 ⁇ q 0 .
  • the minimum value of the second integrated quantity of light of the light quantity correction region m 2 becomes q 6.
  • the total fluctuation range Q 3 -q 6 of the integrated light amount shown by the curve 238 is smaller than the fluctuation range ⁇ Q of the comparative example (Q 3 -q 6 ⁇ Q), so the fluctuation range of the integrated light amount It is reduced itself.
  • the transmittance T L3 may be appropriately set the value of Q 4 which is a cumulative amount of light in most independent exposure area A S intermediate the values of Q 3 and q 6.
  • the width of the integrated light quantity Q 4 in (Q 3 -q 6) / 2 ( ⁇ Q / 2) is further reduced.
  • the fluctuation of the line width of the exposure pattern of the mask pattern P is reduced, an exposure pattern in which unevenness is not easily recognized in the black matrix of a color filter such as a liquid crystal display manufactured according to the present invention can be obtained.
  • the tenth embodiment in order to reduce the total fluctuation range of the integrated light amount, there is a portion where the light amount is lower than the minimum integrated light amount of the comparative example.
  • the minimum value of the integrated light amount is the same as that of the comparative example. Therefore, according to the present embodiment, the relative decrease amount of the integrated light amount is smaller than that of the tenth embodiment.
  • the exposure apparatus 120 of the present embodiment in the case of using a plurality of staggered projection optical systems, it is possible to reduce the exposure unevenness caused by the joint of the exposure regions.
  • FIG. 38 is a schematic graph showing the transmittance distribution of the light transmission amount reducing member of the exposure apparatus of the modified example of the eleventh embodiment of the present invention.
  • the horizontal axis of the graph of FIG. 38 represents the position in the X direction, and the vertical axis represents the transmittance.
  • FIG. 39 is a schematic graph for explaining the integrated light quantity in the exposure of the exposure apparatus of the modification of the eleventh embodiment of the present invention.
  • the horizontal axis of the graph in FIG. 39 represents the position in the X direction, and the vertical axis represents the integrated light amount.
  • the present modification is different from the eleventh embodiment only in the setting of the transmittance by the light attenuation filter 28.
  • the transmittance T L3 of the first light reducing portion 28 a is set such that the integrated light amount in the single exposure area A S can be set to q 6 .
  • the transmittance of the second light attenuating section 28b (third light attenuating portion 28c) is set so as to offset the decrease in the effective cumulative amount of the comparative example in the composite exposed region A C. That is, the transmittance is set to gradually increase from T L3 to T max from point d to point c (point e to point f).
  • the correction effect of the integrated light amount in the light attenuation filter 28 of the present modification is such that the curve 233 (refer to the alternate long and short dashed line) indicating the integrated light amount of the comparative example is vertically inverted as the curve 239 (refer to the dashed line) in FIG. It is represented by a curve like that.
  • the effective accumulated light quantity of the exposure light transmitted through the optical attenuation filter 28 of this modification a constant value q 6 as shown by curve 238 (see solid line) in FIG. 39.
  • the exposure unit in the exposure apparatus, the light source, the aperture member, and the projection optical system (hereinafter referred to as the exposure unit) are fixed, and the exposure photomask and the exposure object (hereinafter referred to as the exposure object)
  • the scanning exposure is performed by moving the
  • relative scanning may be performed while the exposure unit and the object to be exposed move relative to each other in the scanning direction (Y direction, first direction). Therefore, in the exposure apparatus, the exposure unit may move in the scanning direction, and the object to be exposed may be fixed. Furthermore, in the exposure apparatus, the exposure unit and the object may be moved.
  • first direction and the second direction are orthogonal to each other.
  • first direction and the second direction may be directions that cross each other on a plane, and the crossing angle is not limited to a right angle.
  • the photomask 1 is moved by the first drive unit 10 and the object 6 to be exposed is moved by the second drive unit 11 moving the base 7 has been described.
  • the photomask 1 and the base 7 may be moved in the scanning direction by one drive unit.
  • the field stop 3, 4 corresponds to the whole of the first projection optical system
  • the field stop The third and fourth embodiments have been described in the configuration in which the entire projection optical system corresponds to one.
  • the field stops 3 and 4 do not allow illumination light other than light passing through the aperture to be incident on the first projection optical system or the projection optical system, the field stops 3 and 4 are formed of two or more. It may be done.
  • the light transmission amount reducing member is disposed between the projection optical system and the exposure target.
  • the light transmission amount reducing member may be disposed at any position from the light source to the exposure object.
  • the projection optical unit 5 may have a size that covers a part in the X direction as long as the exposure pattern of the object 6 can be exposed by the single photomask 1.
  • the entire exposure object 6 is exposed by performing scanning exposure in the Y direction in the exposure apparatus 100A a plurality of times while being shifted in the X direction.
  • Photo mask Photo mask for exposure
  • 32 Main illumination light source (illumination light source, first light source) 3, 4, 33A, 33B Field stop (aperture member) 3A, 4A first opening (opening) 3B, 4B second opening (opening) 5, 15, 25, 35 Projection Optical Unit
  • 5A First Row Projection Optical System (Projection Optical System, First Projection Optical System)
  • 5B Second-row Projection Optical System Projection Optical System, First Projection Optical System
  • 6 Exposure object Exposure object
  • Bases 8, 18, 28 Light attenuation filter (light transmission amount reducing member) 8a, 18a Dimming part (uniform density filter) 9, 19, 29, 49, 59, 69, 79
  • Projection optical unit for additional exposure 9A, 49A First row projection optical system 9B, 49B Second row projection optical system 9a
  • Lens unit (second projection optical system) 9b, 19b filter (light transmission amount regulating member, light attenuation filter) 9d, 19d

Landscapes

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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Abstract

露光装置100は、第1の露光光L1A、L1Bを発生する主照明光源2と、平面視において第1の軸線を中心として千鳥配列された複数の開口部が形成された視野絞り3と、第1の露光光L1A、L1Bによる光像を、それぞれ被露光体6に投影する複数の第1の投影光学系と、主照明光源2に対して第1の方向に隣り合うように配置され、フォトマスク1に照射する第2の露光光L2A、L2Bを発生する追加露光用照明光源12と、補正露光部と、を備え、前記絞り部材には、複合開口領域rCと、単独開口領域rSと、が第2の方向において交互に形成され、前記補正露光部は、光量補正領域に限って、第2の露光光L12A、L12Bを被露光体6に照射する。

Description

露光装置および露光方法
 本発明は、露光装置および露光方法に関する。
 本願は、2017年7月25日に日本に出願された特願2017-143490号、および特願2017-143443号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 例えば液晶装置などに用いられる大型基板にパターン形成を行う装置として走査型露光装置が知られている。
 このような走査型露光装置の一例としては、特許文献1に記載の露光装置が挙げられる。
 特許文献1に記載の露光装置では、照明光でマスクを照明し、マスクに形成されたパターンの像を複数の投影光学系によって被露光体であるプレートに露光する。
 マスクとプレートとは、同期して同速度で、投影光学系に対してX方向に移動することができる。投影光学系は、それぞれ正立等倍実結像系で構成され、X方向に直交するY方向に沿って千鳥配列されている。
 照明光は、各投影光学系の各光軸上に配列された複数の視野絞りを通して、マスクに照射される。各視野絞りは、X方向において二辺が対向する平行四辺形の形状を有する。各視野絞りは、Y方向における対辺が、走査方向であるX方向から見て重なる位置関係に配置されている。
 各投影光学系は、マスクに形成されたパターンの画像を、平面視において千鳥配列された複数の平行四辺形状の光像として、プレートに投影する。しかし、各投影光学系に対してマスクおよびプレートがX方向に移動することによって、各光像がプレートの表面をX方向に走査する。このため、X方向の走査が終了すると、マスクの全面の画像によってプレートが露光される。
 このような露光装置では、走査方向において、第1の領域と、第2の領域とが発生する。第1の領域では、単一の視野絞りを通過した光によって露光される。第2の領域では、Y方向に隣り合う2つの視野絞りを通過した光によって露光される。各視野絞りの形状および配列は、第1の領域における走査露光量と、第2の領域における走査露光量とが等しくなるように設定されている。
 特許文献1の露光装置は、照度センサによって、照明光の照明強度も各視野絞り上で光強度が均一になるように制御する。
 このような露光装置は、マスクに形成されたパターンを、プレートに正確に転写することによって、マスクのパターンをプレート上に複製している。
 特許文献2に記載の投影露光方法では、走査型露光装置において、投影光学系の投影領域の重ね合わせ誤差に起因する「画面分かれ」を抑制することを目的としている。このため、特許文献2には、レクチルのパターンの描画位置と基板の搬送位置とを光学系の光軸に垂直かつ走査方向に垂直な方向に所定量ずらすことが記載されている。
日本国特開平11-160887号公報 日本国特開平10-62809号公報
 しかしながら、上記のような従来の走査型露光装置では、種々の要因によって、マスクにおけるパターンとプレート上の露光パターンとの間に、製造誤差が生じる。
 例えば、マスクに均一性が高い格子状パターンを有する場合、個々のパターンの線幅同士を比較しても視認困難な変動であっても、一定の領域における線幅が全体的に変化している場合がある。この場合、容易に視認することのできる格子状パターンの濃淡むらが発生する可能性がある。例えば、液晶装置に用いられるカラーフィルタのブラックマトリクスパターンなどは、特にこのようなムラが視認されやすい。
 このため、露光装置の走査方向に沿って発生するパターンの線幅などの変動は抑制されることが好ましい。
 本願の発明者らは、上述のような走査型露光装置において、各視野絞りに対応する各露光光量を正確に一致させても、視野絞りの配置ピッチに対応するピッチでパターンの濃度むらが発生する現象を発見した。発明者らがこの現象を鋭意検討したところ、この濃度むらは、走査方向に延びる帯状の領域でパターンの線幅がわずかに狭くなっているために発生していることが分かった。さらに、濃度むらが発生する領域は、隣り合う視野絞りによる露光領域が重なる継ぎ目領域であることも分かった。
 この問題は、複数の投影光学系を用いる走査型露光装置に特有の問題である。例えば、液晶装置の高精細化などの要求が高まるにつれて、このような線幅のむらをさらに低減していく技術が強く求められている。
 このような継ぎ目領域における濃度むらは、例えば、特許文献2における「画面分かれ」とは異なる現象であり、特許文献2に記載の方法では解決されない。
 本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、千鳥配列された複数の投影光学系を用いる場合に、露光領域の継ぎ目に起因する露光むらを低減することができる露光装置および露光方法を提供することを目的とする。
 上記の課題を解決するために、本発明の第1の態様に係る露光装置は、第1の露光光を発生する第1の光源と、平面視において第1の軸線を中心として千鳥配列された複数の開口部が形成され、前記第1の光源と露光用フォトマスクとの間に前記複数の開口部が位置するように配置された絞り部材と、前記絞り部材の前記複数の開口部のそれぞれと対向して配置され、前記複数の開口部のそれぞれを透過した前記第1の露光光による光像を、それぞれ露光対象物に投影する複数の第1の投影光学系と、前記第1の光源に対して前記第1の軸線に沿う第1の方向に隣り合うように配置され、前記露光用フォトマスクに照射する第2の露光光を発生する第2の光源と、前記露光用フォトマスクから前記露光対象物までの間の前記第2の露光光の光路上に配置された補正露光部と、を備え、前記複数の開口部の前記第1の方向の開口幅が、平面視で前記第1の軸線に交差する第2の軸線に沿う第2の方向において一定であり、前記絞り部材には、前記第1の方向において前記複数の開口部のうちの2つが間をあけて隣り合う複合開口領域と、前記第1の方向において前記複数の開口部のうちの1つが開口する単独開口領域と、が前記第2の方向において交互に形成されており、前記補正露光部は、前記露光用フォトマスクを透過した前記第2の露光光の前記露光対象物への照射範囲を、平面視において前記第2の方向における前記複合開口領域の幅が前記第1の方向に延長された領域である光量補正領域に限って前記第2の露光光を照射する。
 上記第1の態様の露光装置においては、前記補正露光部は、前記光量補正領域における前記第2の露光光の前記第1の方向における積算光量を、前記第2の方向における前記光量補正領域の両端部よりも中心部が高くなるように前記第2の露光光を照射してもよい。
 上記第1の態様の露光装置においては、前記補正露光部は、前記第2の露光光を前記露光対象物に向けて投影する第2の投影光学系と、前記露光用フォトマスクと前記露光対象物との間で、前記第2の露光光を前記光量補正領域の範囲に規制する光透過量規制部材と、を備えてもよい。
 上記第1の態様の露光装置においては、前記光透過量規制部材は、前記第2の投影光学系と前記露光対象物との間に配置されてもよい。
 上記第1の態様の露光装置においては、前記光透過量規制部材は、光減衰フィルタを含んでもよい。
 上記第1の態様の露光装置においては、前記光透過量規制部材は、開口絞りを含んでもよい。
 上記第1の態様の露光装置においては、前記光透過量規制部材は、液晶シャッターを含んでもよい。
 本発明の第2の態様に係る露光方法は、平面視において第1の軸線を中心として千鳥配列された複数の開口部が形成された絞り部材を準備することと、前記絞り部材の前記複数の開口部を透過する第1の露光光を、露光用フォトマスクおよび露光対象物に対して前記第1の軸線に沿う第1の方向に相対走査することによって、前記第1の露光光による前記露光用フォトマスクの光像を前記露光対象物に投影する第1の露光を行うことと、前記第1の露光の前または後に、第2の露光光を、前記露光用フォトマスクに照射し、前記露光用フォトマスクを透過した前記第2の露光光を前記露光用フォトマスクおよび前記露光対象物に対して前記第1の方向に相対走査することによって、前記第2の露光光による前記露光用フォトマスクの光像を前記露光対象物に投影する第2の露光を行うことと、を含み、前記複数の開口部の前記第1の方向の開口幅が、平面視で前記第1の軸線に交差する第2の軸線に沿う第2の方向において一定であり、前記絞り部材には、前記第1の方向において前記複数の開口部のうちの2つが間をあけて隣り合う複合開口領域と、前記第1の方向において前記複数の開口部のうちの1つが開口する単独開口領域と、が前記第2の方向において交互に形成されており、前記第2の露光を行う際に、平面視において前記第2の方向における前記複合開口領域の幅が前記第1の方向に延長された領域である光量補正領域に限って前記第2の露光光を前記露光対象物に照射する。
 本発明の第3の態様に係る露光装置は、露光光を発生する光源と、平面視において第1の軸線を中心として千鳥配列された複数の開口部が形成され、前記光源と露光用フォトマスクとの間に前記複数の開口部が位置するように配置された絞り部材と、前記絞り部材の前記複数の開口部のそれぞれと対向して配置され、前記複数の開口部のそれぞれを透過した前記露光光による光像を、それぞれ露光対象物に投影する複数の投影光学系と、前記光源から前記露光対象物までの間の前記露光光の光路上に配置された光透過量低減部材と、を備え、前記複数の開口部の前記第1の軸線に沿う第1の方向の開口幅が、平面視で前記第1の軸線に交差する第2の軸線に沿う第2の方向において一定であり、前記絞り部材には、前記第1の方向において前記複数の開口部のうちの2つが間をあけて隣り合う複合開口領域と、前記第1の方向において前記複数の開口部のうちの1つが開口する単独開口領域と、が前記第2の方向において交互に形成されており、光透過量低減部材は、平面視にて少なくとも前記単独開口領域とそれぞれ重なる前記露光対象物上の光量補正領域に照射される前記露光光の光量を低減する。
 上記第3の態様の露光装置においては、前記光透過量低減部材は、平面視にて少なくとも前記単独開口領域と重なる前記露光対象物上の第1の光量補正領域に照射される前記露光光の光量を低減する第1の光透過量低減部と、前記第1の光透過量低減部と前記第2の方向において隣接して設けられ、平面視にて前記複合開口領域と重なる前記露光対象物上の第2の光量補正領域に照射される前記露光光の光量を低減する第2の光透過量低減部と、を備えてもよい。
 上記第3の態様の露光装置においては、前記第1の光透過量低減部は、前記露光光の透過率を均一に低下させる均一濃度フィルタを含み、前記第2の光透過量低減部は、前記第2の方向において前記第1の光透過量低減部と隣接する部位から離れるにつれて前記露光光の透過率が増大する傾斜濃度フィルタを含んでいてもよい。
 上記第3の態様の露光装置においては、前記光透過量低減部材は、前記投影光学系と前記露光対象物との間に配置されてもよい。
 本発明の第4の態様に係る露光方法は、平面視において第1の軸線を中心として千鳥配列された複数の開口部が形成された絞り部材を準備することと、前記絞り部材の前記複数の開口部を透過する露光光を、露光用フォトマスクおよび露光対象物に対して前記第1の軸線に沿う第1の方向に相対走査することによって、前記露光光による前記露光用フォトマスクの光像を前記露光対象物に投影する露光を行うことと、を含み、前記複数の開口部の前記第1の方向の開口幅が、平面視で前記第1の軸線に交差する第2の軸線に沿う第2の方向において一定であり、前記絞り部材には、前記第1の方向において前記複数の開口部のうちの2つが間をあけて隣り合う複合開口領域と、前記第1の方向において前記複数の開口部のうちの1つが開口する単独開口領域と、が前記第2の方向において交互に形成されており、前記露光を行う際に、前記露光光を発生する光源から前記露光対象物までの間の前記露光光の光路上に配置される光透過量低減部材により、平面視にて少なくとも前記単独開口領域とそれぞれ重なる前記露光対象物上の光量補正領域に照射される前記露光光の光量を低減する。
 本発明の露光装置および露光方法によれば、千鳥配列された複数の投影光学系を用いる場合に、露光領域の継ぎ目に起因する露光むらを低減することができる。
本発明の第1の実施形態の露光装置の一例を示す模式的な正面図である。 図1におけるA視の平面図である。 本発明の第1の実施形態の露光装置に用いる露光用フォトマスクの一例を示す模式的な平面図である。 本発明の第1の実施形態の露光装置に用いる露光用フォトマスクのマスクパターンの一例を示す模式的な拡大図である。 本発明の第1の実施形態の露光装置に用いられる視野絞りの一例を示す模式的な平面図である。 視野絞りの変形例を示す模式的な平面図である。 本発明の第1の実施形態の露光装置に用いられる補正用露光部の一例を示す模式的な部分断面図である。 本発明の第1の実施形態の露光装置に用いられる光透過量規制部材の一例を示す模式的な平面図である。 図7におけるB-B線に沿う透過率分布を示す模式的なグラフである。 本発明の第1の実施形態の露光方法における第1の露光について説明する模式図である。 第1の露光における露光時間の比率について説明する模式図である。 第1の露光における実効的な露光量について説明する模式図である。 本発明の第1の実施形態の露光方法における第2の露光について説明する模式図である。 第2の露光における実効的な積算光量について説明する模式的なグラフである。 第1の露光および第2の露光による実効的な全露光量について説明する模式的なグラフである。 本発明の第2の実施形態の露光装置の主要部の一例を示す模式的な平面図である。 図14AのD-D断面図である。 本発明の第2の実施形態の露光装置に用いられる光透過量規制部材の一例を示す模式的な平面図である。 図15におけるE-E線に沿う透過率分布を示す模式的なグラフである。 本発明の第3の実施形態の露光装置の一例を示す模式的な正面図である。 図17AのF視の平面図である。 本発明の第4の実施形態の露光装置の一例を示す模式的な正面図である。 図18AのG視の平面図である。 本発明の第5の実施形態の露光装置に用いる光透過量規制部材の一例を示す模式的な平面図である。 本発明の第5の実施形態の露光装置に用いる光透過量規制部材の一例を示す模式的な平面図である。 本発明の第6の実施形態の露光装置に用いる光透過量規制部材の一例を示す模式的な平面図である。 本発明の第6の実施形態の露光装置に用いる光透過量規制部材の一例を示す模式的な平面図である。 本発明の第7の実施形態の露光装置に用いる光透過量規制部材の主要部の一例を示す模式的な平面図である。 本発明の第7の実施形態の露光装置に用いる光透過量規制部材の主要部の一例を示す模式的な平面図である。 本発明の第7の実施形態の露光装置に用いる光透過量規制部材の主要部の一例を示す模式的な平面図である。 本発明の第8の実施形態の露光装置に用いる光透過量規制部材の一例を示す模式的な部分断面図である。 図24AのH視の拡大図である。 本発明の第9の実施形態の露光装置の一例を示す模式的な正面図である。 図25におけるJ視の平面図である。 本発明の第9の実施形態の露光装置の主要部の構成を示す模式的な部分断面図である。 本発明の第9の実施形態の露光装置に用いられる光透過量低減部材の一例を示す模式的な平面図である。 図28におけるK-K線に沿う透過率分布を示す模式的なグラフである。 本発明の第9の実施形態の露光装置における露光について説明する模式図である。 本発明の第9の実施形態の露光装置の露光における積算光量について説明する模式的なグラフである。 本発明の第10の実施形態の露光装置に用いられる光透過量低減部材の一例を示す模式的な平面図である。 図32におけるN-N線に沿う透過率分布を示す模式的なグラフである。 本発明の第10の実施形態の露光装置の露光における積算光量について説明する模式的なグラフである。 本発明の第11の実施形態の露光装置に用いられる光透過量低減部材の一例を示す模式的な平面図である。 図35におけるQ-Q線に沿う透過率分布を示す模式的なグラフである。 本発明の第11の実施形態の露光装置の露光における積算光量について説明する模式的なグラフである。 本発明の第11の実施形態の変形例の露光装置の光透過量低減部材の透過率分布を示す模式的なグラフである。 本発明の第11の実施形態の変形例の露光装置の露光における積算光量について説明する模式的なグラフである。
 以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
[第1の実施形態]
 本発明の第1の実施形態の露光装置について説明する。
 図1は、本発明の第1の実施形態の露光装置の一例を示す模式的な正面図である。図2は、図1におけるA視の平面図である。図3は、本発明の第1の実施形態の露光装置に用いる露光用フォトマスクの一例を示す模式的な平面図である。図4は、本発明の第1の実施形態の露光装置に用いる露光用フォトマスクのマスクパターンの一例を示す模式的な拡大図である。図5A、図5Bは、本発明の第1の実施形態の露光装置に用いられる視野絞りの一例を示す模式的な平面図である。
 図1、2に示す露光装置100は、複数の投影光学系によって、フォトマスク1(露光用フォトマスク)の露光用パターンを被露光体6(露光対象物)に等倍走査露光する走査型露光装置である。
 露光装置100の詳細構成について説明する前に、フォトマスク1の一例について説明する。
 図3に示すように、フォトマスク1は、光透過性基板1Aと、マスク部1Bと、を備える。
 光透過性基板1Aとしては、露光装置100の照明光を透過できる光透過性を有する適宜の基板の使用が可能である。例えば、光透過性基板1Aは、ガラス基板によって構成されてもよい。光透過性基板1Aの外形は特に限定されない。図3に示す例では、光透過性基板1Aの外形は平面視において矩形状である。
 マスク部1Bは、露光装置100によって被露光体6に投影される露光用パターンとなるマスクパターンPを備える。マスクパターンPは、例えば、光透過性基板1A上に積層された金属などの遮光層がパターニングされて構成される。
 等倍露光の露光装置100に用いるマスクパターンPは、被露光体6に形成する露光パターンと同一の形状にすればよい。
 マスクパターンPは、光透過性基板1Aの表面において、光透過性基板1Aの長辺に沿うy方向と、光透過性基板1Aの短辺に沿うx方向と、に2次元的に形成されている。
 光透過性基板1A上におけるマスクパターンPの位置を記述するため、x方向にはx座標軸が、y方向にはy座標軸がそれぞれ設定されている。図3では、一例として、光透過性基板1Aの外形の一頂点を原点Oとするx座標軸とy座標軸とが設定されている。ただし、xy座標系の原点Oは、光透過性基板1Aにおける適宜の位置に設定されていてもよい。
 マスクパターンPの具体的な形状は、露光パターンに必要な適宜の形状である。
 以下では、マスクパターンPの一例として、平面視において光透過部の形状が矩形格子の場合の例で説明する。このような矩形格子状の露光パターンは、例えば、液晶装置におけるカラーフィルタに用いられるブラックマトリクス(BM)を形成するために用いられてもよい。
 図4にマスクパターンPの拡大図を示す。
 マスクパターンPは、平面視において矩形状の複数の遮光部1bが、x方向およびy方向において矩形格子状に配列されている。例えば、遮光部1bの配列ピッチは、x方向ではP、y方向ではPである。例えば、フォトマスク1がBM形成用の場合には、ピッチP(P)は、x方向(y方向)におけるサブ画素の配列ピッチに一致している。
 各遮光部1bの間には、光透過性基板1A(図3参照)の表面が露出した光透過部1aが形成されている。光透過部1aは、x方向に延びる第1線状部1aと、y方向に延びる第2線状部1aとに分けられる。
 第1線状部1aは、一定の線幅L1yを有する。同じく第2線状部1aは、一定の線幅L1xを有する。例えば、フォトマスク1がBM形成用の場合には、線幅L1y、L1xは、それぞれ、y方向、x方向におけるBMの線幅に等しい。
 ここで、露光装置100の説明に戻る。
 図1、2に示すように、露光装置100は、ベース7、第2の駆動部11、第1の駆動部10、主照明光源2(第1の光源)、視野絞り3(絞り部材)、投影光学ユニット5、追加露光用照明光源12(第2の光源)、および追加露光用投影光学ユニット9(補正露光部)を備える。
 ベース7は、被露光体6を載置するため、横方向(本実施形態では水平方向)に配置された平坦な上面7aを有している。図1に示すように、ベース7は、第2の駆動部11によって横方向のうちY方向(第1の方向、図示左側から右側に向かう方向)に移動可能に支持されている。第2の駆動部11の構成は特に限定されない。例えば、第2の駆動部11は、Y方向において往復移動可能な1軸ステージで構成されてもよい。ただし、第2の駆動部11は、ベース7を水平面においてY方向に直交(交差)するX方向(第2の方向、図1における紙面奥から手前に向かう方向)に移動できるように構成されてもよい。
 図2に示すように、本実施形態では、ベース7の移動方向は、横方向のうちY方向(図2の左から右に向かう方向)に延びる軸線O(第1の軸線)に沿う方向である。
 第2の駆動部11は、図示二点鎖線で示すように、ベース7をY方向における移動限度まで移動した後、ベース7をY方向と反対に移動して移動開始位置に戻すことができる。
 被露光体6には、露光装置100によって、フォトマスク1のマスクパターンPの光像に基づいた露光パターンが露光される。被露光体6は、上面7aよりも小さく、フォトマスク1以下の大きさの矩形板状に形成されている。被露光体6は、その長手方向がY方向と一致するように、上面7a上に載置される。
 被露光体6は、適宜の基板上に、フォトリソグラフィを行うための感光性のレジストが塗布されて構成される。
 図1に示すように、露光装置100において、フォトマスク1は、ベース7に載置された被露光体6と上下方向(本実施形態では鉛直方向)において対向する位置に配置される。フォトマスク1は、第1の駆動部10によって駆動可能に設けられた支持部(不図示)によって支持される。第1の駆動部10は、支持部(不図示)をベース7の上面7aと一定の間隔を保つように、ベース7と同期して横方向に平行移動できるようになっている。第1の駆動部10は、第2の駆動部11と同様、Y方向に移動可能な1軸ステージ、XY方向に移動可能な2軸ステージなどが用いられてもよい。
 露光装置100におけるフォトマスク1は、y座標軸の正方向がY方向と反対向きとされ、x座標軸がX方向に沿うように配置される。
 主照明光源2は、被露光体6を露光するため、被露光体6上のレジストを感光させる波長を有する照明光(第1の露光光)を発生する。主照明光源2は、フォトマスク1の移動領域の上方において支持部材(不図示)によって固定支持されている。主照明光源2は、下方に照明光を照射する。
 視野絞り3は、上下方向において、主照明光源2と、フォトマスク1の移動領域との間に配置される。視野絞り3は、支持部材(不図示)によって固定支持されている。視野絞り3は、主照明光源2が照射する照明光を整形し、照明光を複数の照明領域に分割する。
 図5Aに示すように、視野絞り3は、複数の第1開口部(開口部)3Aと、複数の第2開口部(開口部)3Bと、を有する。複数の第1開口部3Aは、X方向にw+w(ただし、w<w)のピッチで配列されている。複数の第2開口部3Bは、複数の第1開口部3Aに対してY方向にΔ(ただしΔ>h/2)だけ平行にずれた軸線上でX方向にw+wのピッチで配列されている。
 平面視において第1開口部3Aの形状は、頂角が直角でない等脚台形である。第1開口部3Aは、第1辺3a、第2辺3b、第3辺3c、および第4辺3dで構成される。第1辺3aは等脚台形の上底であり、第2辺3bは等脚台形の下底である。第1辺3a、第2辺3bの長さはそれぞれw、wである。第1辺3a、第2辺3bは、互いに平行に配置されており、Y方向において等脚台形の高さhだけ離れている。第3辺3c、第4辺3dは、X方向においてこの順に配置された等脚台形の脚である。
 平面視において、第2開口部3Bの形状は、第1開口部3Aを180°回転した形状である。X方向における第2開口部3Bの位置は、第1開口部3Aに対して(w+w)/2だけずれている。このため、第2開口部3Bは、X方向において2つの第1開口部3Aの間の中間点に対向する位置に配置されている。
 このような配置により、第1開口部3Aおよび第2開口部3Bは、X方向に延びる軸線O(第2の軸線)に沿って千鳥配列されている。
 Y方向から見ると、第1開口部3Aおよび第2開口部3Bにおける第3辺3c同士と、第4辺3d同士とは互いに重なっている。Y方向から見ると、第1開口部3Aの第1辺3a(第2辺3b)における端部と、第2開口部3Bの第2辺3b(第1辺3a)における端部と、は同じ位置にある。
 視野絞り3をY方向に見た時に、第1開口部3Aまたは第2開口部3Bのいずれか一方のみが開口する領域を単独開口領域rとする。単独開口領域rでは、Y方向における第1開口部3Aまたは第2開口部3Bの開口幅は、X方向において一定である。すなわち、単独開口領域rのY方向の開口幅は、等脚台形の高さhである。
 Y方向において、第1開口部3Aおよび第2開口部3Bの両方が開口する領域を複合開口領域rとする。複合開口領域rでは、Y方向において、第1開口部3Aおよび第2開口部3Bが間を空けて隣り合っている。複合開口領域rでは、Y方向において第1開口部3Aおよび第2開口部3Bが開口しており、その合計の開口幅は、等脚台形の高さhと等しく、X方向において一定である。
 このように、単独開口領域rにおけるY方向の開口幅と、複合開口領域rにおけるY方向の合計の開口幅と、は、等脚台形の高さhと等しく、X方向において一定である。以降、等脚台形の高さhを、開口幅(開口量)hと称する場合がある。
 単独開口領域r、および複合開口領域rはX方向に交互に配置されている。
 視野絞り3では、単独開口領域rのX方向における幅はw、複合開口領域rのX方向における幅は(w-w)/2である。
 視野絞り3における第1開口部3Aおよび第2開口部3Bの形状、配置は、後述する投影光学ユニット5の配列の都合などによって、適宜の大きさに設定されればよい。以下に、第1開口部3Aおよび第2開口部3Bに関する具体的な寸法例を示す。
 (w-w)/2は、例えば、14mm以上18mmとされてもよい。開口幅hは、例えば、25mm以上45mmとされてもよい。(w+w)/2は、例えば、95mm以上100mm以下とされてもよい。Δは、例えば、200mm以上300mm以下とされてもよい。
 露光装置100の視野絞り3は、例えば、図5Bに示す視野絞り4に置換されてもよい。
 視野絞り4は、複数の第1開口部(開口部)4Aと、複数の第2開口部(開口部)4Bと、を有する。複数の第1開口部4Aは、X方向に2wのピッチで配列されている。複数の第2開口部4Bは、複数の第1開口部4Aに対してY方向にΔだけ平行にずれた軸線上でX方向に2wのピッチで配列されている。
 平面視において、第1開口部4Aの形状は、頂角が直角でない平行四辺形である。第1開口部4Aは、第1辺4a、第2辺4b、第3辺4c、および第4辺4dで構成される。第1辺4aおよび第3辺4cは、Y方向における対辺である。第3辺4cおよび第4辺4dは、X方向における対辺である。第1辺4a、第2辺4bの長さはそれぞれwである。第3辺4c、第4辺4dを有する直角三角形のX方向の幅はそれぞれw(ただし、w<w)である。
 平面視において、第2開口部4Bの形状は、第1開口部4Aと同じである。X方向における第2開口部4Bの位置は、第1開口部4Aに対してwだけずれている。このため、X方向において、第2開口部4Bは、2つの第1開口部4Aの間の中間点に対向する位置に配置されている。
 このような配置により、第1開口部4Aおよび第2開口部4Bは、X方向に延びる軸線O(第2の軸線)に沿って千鳥配列されている。
 Y方向から見ると、第1開口部4Aにおける第3辺4c(第4辺4d)と、第2開口部4Bにおける第4辺4d(第3辺4c)と、はそれぞれ互いに重なっている。Y方向から見ると、第1開口部4Aの第1辺4a(第2辺4b)における端部と、第2開口部4Bの第1辺4a(第2辺4b)における端部と、は同じ位置にある。
 視野絞り4をY方向に見た時に、第1開口部4Aまたは第2開口部4Bのいずれか一方のみが開口する領域を単独開口領域rとする。単独開口領域rでは、Y方向における第1開口部4Aまたは第2開口部4Bの開口幅は、X方向において一定である。すなわち、単独開口領域rのY方向の開口幅は、平行四辺形の高さhである。
 Y方向において、第1開口部4Aおよび第2開口部4Bの両方が開口する領域を複合開口領域rとする。複合開口領域rでは、Y方向において、第1開口部4Aおよび第2開口部4Bが間を空けて隣り合っている。複合開口領域rでは、Y方向において第1開口部4Aおよび第2開口部4Bが開口しており、その合計の開口幅は、平行四辺形の高さhと等しく、X方向において一定である。
 このように、単独開口領域rにおけるY方向の開口幅と、複合開口領域rにおけるY方向の合計の開口幅と、は、平行四辺形の高さhと等しく、X方向において一定である。以降、平行四辺形の高さhを、開口幅hと称する場合がある。
 単独開口領域r、および複合開口領域rはX方向に交互に配置されている。
 視野絞り4では、単独開口領域rのX方向における幅は(w-w)、複合開口領域rのX方向における幅はwである。
 以下では、特に断らない限り、露光装置100が視野絞り3を備える場合の例で説明する。
 図1に示すように、投影光学ユニット5は、ベース7上の被露光体6よりも上方に配置されている。投影光学ユニット5と、視野絞り3とは上下方向で対向している。投影光学ユニット5と、視野絞り3との間にはフォトマスク1の移動領域が配置されている。投影光学ユニット5は、支持部材(不図示)によって固定支持されている。
 図2に示すように、投影光学ユニット5は、軸線Oに沿って千鳥配列された複数の第1列投影光学系5A(投影光学系、第1の投影光学系)と、複数の第2列投影光学系5B(投影光学系、第1の投影光学系)とを備える。
 第1列投影光学系5A(第2列投影光学系5B)は、物体像を像面に正立等倍像として結像する結像光学系である。第1列投影光学系5A(第2列投影光学系5B)は、フォトマスク1のマスクパターンPと、レジストが塗布された被露光体6の上面と、を互いに共役な位置関係にする位置に配置される。本実施形態では、第1列投影光学系5A(第2列投影光学系5B)から被露光体6に向かう出射光は、平行光束になっている。
 図5Aに二点鎖線で示すように、第1列投影光学系5Aは、第1開口部3Aを透過する光の光像を被露光体6に投影できるように、第1開口部3Aの下方に配置されている。第2列投影光学系5Bは、第2開口部3Bを透過する光の光像を被露光体6に投影できるように、第2開口部3Bの下方に配置されている。
 第1列投影光学系5A(第2列投影光学系5B)は、第1開口部3A(第2開口部3B)を透過する光による光像を正立等倍像として、被露光体6に投影する。このため、第1開口部3A(第2開口部3B)における単独開口領域r、複合開口領域rの光像も、それぞれに上下方向に対向する被露光体6上に投影される。
 第1列投影光学系5Aおよび第2列投影光学系5Bは、第1開口部3Aおよび第2開口部3Bと同様の千鳥配列の位置関係に配置される。このため、第1開口部3Aおよび第2開口部3Bの間の間隔は、第1列投影光学系5Aおよび第2列投影光学系5Bが互いに干渉しないような寸法とされている。第1開口部3Aと第2開口部3Bとのy方向におけるピッチΔは、例えば、y方向の開口幅hの6倍から8倍程度のような大きな値になる場合もある。
 図5Bに示すように、視野絞り3に代えて視野絞り4が用いられる場合には、第1列投影光学系5Aは、第1開口部4Aを透過する光の光像を被露光体6に投影できるように、第1開口部4Aの下方に配置されている。第2列投影光学系5Bは、第2開口部4Bを透過する光の光像を被露光体6に投影できるように、第2開口部4Bの下方に配置されている。
 追加露光用照明光源12は、被露光体6を露光するため、被露光体6上のレジストを感光させる波長を有する照明光(第2の露光光)を発生する。追加露光用照明光源12は、フォトマスク1の移動領域の上方に配置されている。また、Y方向において主照明光源2と隣り合う位置に、支持部材(不図示)によって固定支持されている。追加露光用照明光源12は、下方に照明光を照射する。
 図示は省略するが、追加露光用照明光源12は、適宜の遮光部材を備える。詳細は後述するが、遮光部材は、必要に応じて照明光を追加露光用投影光学ユニット9の各投影光学系のみに入射させる。
 図1に示すように、追加露光用投影光学ユニット9は、ベース7上の被露光体6と対向するように上方に配置されている。追加露光用投影光学ユニット9は、ベース7上の被露光体6とフォトマスク1の移動領域との間に配置されている。
 追加露光用投影光学ユニット9は、Y方向において投影光学ユニット5と隣り合う位置に、支持部材(不図示)によって固定支持されている。
 図2に示すように、追加露光用投影光学ユニット9は、軸線Oに平行な軸線Oに沿って千鳥配列された複数の第1列投影光学系9Aと、複数の第2列投影光学系9Bと、を備える。
 第2列投影光学系9Bは、第1列投影光学系9Aと配置が異なるのみで第1列投影光学系9Aと同様の構成を備える。以下では、第1列投影光学系9Aの構成を中心として説明する。
 図6は、本発明の第1の実施形態の露光装置に用いられる補正用露光部の一例を示す模式的な部分断面図である。図7は、本発明の第1の実施形態の露光装置に用いられる光透過量規制部材の一例を示す模式的な平面図である。図8は、図7におけるB-B線に沿う透過率分布を示す模式的なグラフである。図8において横軸はB-B線に沿う位置、縦軸は透過率を表す。
 図6に示すように、第1列投影光学系9Aは、レンズユニット9a(第2の投影光学系)、フィルタ9b(光透過量規制部材、光減衰フィルタ)、およびフィルタホルダ9cを備える。
 レンズユニット9aは、物体像を像面に正立等倍像として結像する結像光学系を構成するレンズと、レンズを保持する鏡筒と、を備える。レンズユニット9aは、フォトマスク1のマスクパターンPとレジストが塗布された被露光体6の上面とを互いに共役な位置関係にする位置に配置される。本実施形態では、レンズユニット9aから被露光体6に向かう出射光は、平行光束になっている。
 レンズユニット9aは、投影光学ユニット5における第1列投影光学系5Aと異なる構成が用いられてもよい。ただし、本実施形態では、第1列投影光学系5A、第2列投影光学系5Bと同様の構成が用いられている。
 例えば、第1列投影光学系9Aのレンズユニット9aは、第1列投影光学系5Aと同様な構成が第1列投影光学系5AからY方向に距離δ1(図2参照)だけ平行移動した位置に配置されて構成されてもよい。同様に、第2列投影光学系9Bのレンズユニット9aは、第2列投影光学系5Bと同様な構成が第2列投影光学系5Bから、Y方向に距離δ1(図2参照)だけ平行移動した位置に配置されて構成されてもよい。
 フィルタ9bは、レンズユニット9aを透過する第2の露光光L2A(L2B)を、被露光体6上における光量補正領域Mに限って照射する第2の露光光L12A(L12B)に変換する。ここで、被露光体6上における光量補正領域Mとは、平面視においてX方向における複合開口領域rの幅がY方向に延長された帯状の領域である。図7に示すように、平面視にてフィルタ9bと重なる光量補正領域Mのうち、X方向の負方向側(negative X direction側、X方向の一方側、図示左側)には光量補正領域Mが配置されている。また、X方向の正方向側(positive X direction側、X方向の他方側、図示右側)には光量補正領域Mが配置されている。
 本実施形態では、図7に示すように、フィルタ9bは、第1減光部9d、第2減光部9e、および遮光部9fを備える。
 第1減光部9dは、光量補正領域Mにおいて、X方向正方向側(図示右側)に片寄せされて配置されている。第1減光部9dのX方向における幅は、光量補正領域MのX方向における幅の半分である。
 第2減光部9eは、光量補正領域Mにおいて、X方向負方向側に片寄せされて配置されている。第2減光部9eのX方向における幅は、光量補正領域MのX方向における幅の半分である。
 このため、Y方向に見ると、第1列投影光学系9Aにおけるフィルタ9bの第1減光部9dと、第2列投影光学系9Bにおけるフィルタ9bの第2減光部9eとは、それぞれ、互いに重なり合うことなく、光量補正領域MのX方向における幅を隙間なく埋めるように配置されている。
 同様に、Y方向に見ると、第1列投影光学系9Aにおけるフィルタ9bの第2減光部9eと、第2列投影光学系9Bにおけるフィルタ9bの第1減光部9dとは、それぞれ、互いに重なり合うことなく、光量補正領域MのX方向における幅を隙間なく埋めるように配置されている。
 第1減光部9d、第2減光部9eのY方向の長さは、フィルタ9bの範囲内であれば特に限定されない。
 フィルタ9bにおいて、第1減光部9dおよび第2減光部9eを除く領域は、透過率0%の遮光部9fになっている。
 本実施形態では、第1減光部9d、第2減光部9eは、X方向において、図8に曲線201(実線参照)で示すような透過率分布を有する。
 図8の横軸における符号は、図7に記載されたB-B線上の同符号の点の位置を表す。
 点aは、B-B線におけるフィルタ9bのX方向負方向側の端点である。点bから点dまでの区間は、光量補正領域Mと重なる区間である。点eから点gまでの区間は、光量補正領域Mと重なる区間である。点hは、B-B線におけるフィルタ9bのX方向正方向側の端点である。
 第1減光部9dは、点cから点dまでの間に配置されている。第2減光部9eは、点eから点fまでの間に配置されている。点aから点b、点dから点e、および点gから点hまでの各区間は遮光部9fが配置されている。
 曲線201で示すように、第1減光部9dの透過率は、点cで100%以下の最大値Tであり、点dに向かって漸次減少し、点dで0%となる透過率分布を有する。第2減光部9eの透過率は、点eで0%であり、点fに向かって漸次増大し、点fで最大値Tとなる透過率分布を有する。
 第1減光部9d、第2減光部9eにおける透過率の変化率は、後述するように光量補正領域Mにおける光量補正の必要に応じて、例えば、実験、シミュレーションなどに基づいて設定される。第1減光部9d、第2減光部9eにおける透過率の変化率は、一定(直線変化)でもよいし、適宜の関数に基づいて変化していてもよい。透過率の変化率は、単調でもよいし、非単調でもよい。さらに、透過率の変化は滑らかな変化には限定されない。例えば、透過率は、ステップ状に変化していてもよい。
 図6に示すように、フィルタホルダ9cは、フィルタ9bをレンズユニット9aに対して一定位置に保持する。フィルタホルダ9cの中心部には、少なくとも第1、第2減光部9d、9eを透過した第2の露光光L12A(L12B)を透過させる貫通孔9gが形成されている。
 フィルタホルダ9cは、レンズユニット9aに対して、下方から着脱可能に取り付けられている。フィルタホルダ9cの着脱手段は、フィルタ9bの第1減光部9dおよび第2減光部9eを平面視にて上述の光量補正領域Mの範囲と重なるように配置できれば、特に限定されない。例えば、レンズユニット9aに対して周方向に位置決め可能な適宜のマウント、ネジ嵌合などが用いられてもよい。本実施形態では、レンズユニット9aから出射される第2の露光光は、光軸に沿う平行光束であるため、光軸方向(上下方向)におけるフィルタ9bの位置合わせは、高精度に行われなくてもよい。
 フィルタホルダ9cによって、フィルタ9bの横方向の位置が位置合わせされた状態でフィルタ9bが保持される。これにより、フィルタ9bは、上述したように、各フィルタ9bの第1減光部9dおよび第2減光部9eが平面視にて光量補正領域Mと重なる位置関係に配置される。
 このため、図8に曲線201、および曲線202(二点鎖線参照)で示すように、Y方向に見ると、光量補正領域MにX方向に重なる範囲において、第2列投影光学系9Bの第2減光部9eと第1列投影光学系9Aの第1減光部9dとで、点cでピーク透過率Tを有する山型(釣り鐘型)の透過率分布が形成される。同様に、図8に曲線201、および曲線203(二点鎖線参照)で示すように、Y方向に見ると、光量補正領域MにX方向に重なる範囲において、第1列投影光学系9Aの第2減光部9eと第2列投影光学系9Bの第1減光部9dとで、点fでピーク透過率Tを有する山型(釣り鐘型)の透過率分布が形成される。
 次に、露光装置100の動作について、本実施形態の露光方法を中心として説明する。
 本実施形態の露光方法は、露光装置100を使用することによって好適に行われる。
 本実施形態の露光方法は、(1)視野絞り3を含む露光装置100を準備することと、(2)第1の露光を行うことと、(3)第2の露光を行うことと、を含み、第2の露光を行う際に、平面視において光量補正領域Mに限って第2の露光光を被露光体6に照射する。
 露光装置100では、フォトマスク1および被露光体6をY方向に移動することによって、被露光体6のy方向における各位置で、第1の露光と、第2の露光とが、順次おこなわれる。
 まず第1の露光に関する露光装置100の露光動作について説明する。第1の露光は、主照明光源2、視野絞り3、および投影光学ユニット5を用いて行われる。
 図9は、本発明の第1の実施形態の露光方法における第1の露光について説明する模式図である。図10A、図10Bは、第1の露光における実効的な露光量について説明する模式図である。
 図9には、投影光学ユニット5の下方に配置された被露光体6の先端部の一部が拡大して示されている。図9の図示には現れないが、視野絞り3と投影光学ユニット5との間には、被露光体6と対向した状態で、フォトマスク1が被露光体6と同期してY方向に移動される(図1参照)。
 図1に示すように、主照明光源2が点灯されると、第1の露光光L1A、L1Bが視野絞り3に照射される。第1の露光光L1A、L1Bは、視野絞り3の各第1開口部3A、各第2開口部3B(図5A参照)を透過し、フォトマスク1に照射される。
 フォトマスク1における光透過部1aを透過した光のうち、第1開口部3Aを通過した光は第1列投影光学系5Aによって、第1の露光光L11Aとして被露光体6に等倍投影される。同様に、第2開口部3Bを通過した光は第2列投影光学系5Bによって、第1の露光光L11Bとして被露光体6に等倍投影される。
 この結果、図9に示すように、被露光体6上には、第1開口部3Aの光像である第1の光像13Aと、第2開口部3Bの光像である第2の光像13Bとが結像される。第1の光像13Aおよび第2の光像13Bでは、マスクパターンPなどの物体像に対応する輝度分布が形成される。ただし、図9では簡単のため輝度分布の図示は省略されている。
 第1の光像13Aおよび第2の光像13Bは、第1開口部3Aおよび第2開口部3Bと同様、被露光体6上において、x座標軸に平行な軸線O13に沿って千鳥配列される。
 ベース7がY方向に移動すると、図示斜線で示すように、各第1の光像13Aおよび各第2の光像13Bは、幅wの帯状の領域を掃くことになる。このため、各第1の光像13Aおよび各第2の光像13Bは、被露光体6上をy方向に走査する。
 ただし、第1開口部3Aおよび第2開口部3BはY方向においてΔだけずれている。このため、第1の光像13Aと第2の光像13Bとが同時に掃く領域は、x方向において距離(w+w)/2だけずれるとともに、y方向において距離Δだけずれている。
 ベース7の移動速度をv(図1参照)とすると、第2の光像13Bは、T=Δ/vだけ遅れて、先行して第1の光像13Aが走査しているy方向の領域に到達する。
 例えば、走査が開始された時刻tとすると、第2の光像13Bは、時刻tにおける第1の光像13Aのy方向の位置に、時刻t=t+Tにおいて到達する。このとき、第2の光像13Bは、時刻tにおいて結像された互いに隣り合う第1の光像13Aの間にちょうど嵌り込む。
 すなわち、時刻tでは、第1の光像13Aが並ぶx方向の領域は、複数の第1の光像13Aによって、間隔を空けて露光されるのみである。時刻tにおいては、同領域の非露光部が、複数の第2の光像13Bによって露光される。これにより、x方向に延びる領域は、時間差Tをあけて、隙間なく帯状に露光される。これは、第1の光像13Aにおける等脚台形の脚と第2の光像13Bにおける等脚台形の脚とは、それぞれによる露光領域の継ぎ目の境界を構成しているためである。
 平面視においてフォトマスク1におけるマスク部1Bは、時刻tにおける第1開口部3Aの第2辺3bよりもY方向の負方向側(negative Y direction側、図示下側)に位置する。図9では、一例として、時刻tにおいて、マスク部1Bのy方向における先端が第1開口部3Aの第2辺3bと同位置にある場合が図示されている。このため、時刻tにおいて、第1の光像13Aにおける等脚台形の下底が、マスク部1Bの端に位置している。
 走査によって第1の光像13Aが掃く領域では、時刻t以降の走査によって、フォトマスク1のマスクパターンPが被露光体6上に投影されていく。マスクパターンPの露光時間は、第1開口部3AにおけるY方向の開口幅hを速度vで割った時間である。第1開口部3Aの第1辺3aと第2辺3bとで挟まれた矩形状領域では、露光時間tはh/vである。以下では、露光時間tをフル露光時間という。
 ところが、第1開口部3Aの第3辺3cおよび第4辺3dと、第2辺3bとで挟まれた三角形領域では、x方向における露光時間が0からフル露光時間tの間で線形に変化する。
 同様に、走査によって第2の光像13Bが掃く領域では、時間Tだけ遅れて、第1の光像13Aによるのと同様な露光が行われる。このため、第2の光像13Bが掃く領域は、フル露光時間tで露光される領域と、フル露光時間t未満で露光される領域とに分かれる。
 フル露光時間t未満で露光される領域は、第1の光像13Aおよび第2の光像13Bの継ぎ目に関わる露光領域である。
 本実施形態においては、第1の光像13Aおよび第2の光像13Bによってフル露光時間tで露光される領域は互いに離れている。フル露光時間tで露光される領域は、それぞれ幅wでy方向において帯状に延びている。このy方向においてフル露光時間tで露光される領域を単独露光領域Aとする。
 これに対して、単独露光領域Aの間の幅(w+w)/2の領域は、第1の光像13Aおよび第2の光像13Bによって、フル露光時間t未満で露光される。y方向においてフル露光時間t未満で露光される領域を複合露光領域Aとする。
 複合露光領域Aにおけるx方向の各位置における露光時間は、第1の光像13Aと第2の光像13Bとの露光割合が異なるだけで、合計の露光時間はいずれも等しい。
 このため、単独露光領域Aにおける露光量と、複合露光領域Aにおける露光量とは、第1の光像13Aおよび第2の光像13Bにおける照明光強度が同じであれば、互いに等しくなる。
 しかしながら、発明者らの観察によれば、以下の傾向があることが判った。被露光体6上において単独露光領域Aに形成される露光パターンに比べると、複合露光領域Aに形成される露光パターンは、光透過部の線幅がわずかに狭くなる傾向がある。
 複合露光領域Aは、一定幅でy方向に延び、かつx方向に等ピッチで形成される。このため、y方向における複合露光領域Aの線幅の変化が露光パターンにおける帯状の濃度むらとして視認されやすくなっている。
 例えば、露光装置100によってBM形成用のフォトマスクを形成すると、サブ画素の開口の大きさのむらになる。このため、規則的な色むらが視認されやすい液晶装置が形成されてしまうおそれがある。
 露光時間が同じでも線幅が異なる理由は、必ずしもはっきりしているわけではないが、時間Tで表される時間差の影響が考えられる。
 レジストは、露光されると光化学反応が進行する結果、現像液によって除去可能になる。ところが、レジストの光化学反応は、反応の立ち上がりにはある程度時間を要する。一方、露光が中断されると急速に反応が停止し、始まった光反応がリセットされてしまう。
 この結果、連続露光よりも断続的な露光の方が、実効的な露光時間が短くなるため、露光量が低下したのと同様な効果が生じると考えられる。
 このため、被露光体6上の複合露光領域Aにおいてレジストの正味の感光に用いられる実効的な露光量は、第1の光像13Aと第2の光像13Bとの露光量が同じ光量であれば、第1の光像13Aと第2の光像13Bとによる露光時間の比率で決まると考えられる。
 図10Aに示す複合露光領域Aは、第1の光像13Aが走査する単独露光領域AS1と、x方向に隣接する第2の光像13Bが走査する単独露光領域AS2と、に挟まれている。ここで、複合露光領域Aにおける、第1の光像13Aと第2の光像13Bとによる露光時間の比率について考察する。図10Aに模式的に、上記の複合露光領域Aにおける露光時間の比率を示す。複合露光領域Aでは、第1の光像13Aによる露光時間と、第2の光像13Bによる露光時間とがx方向に沿って線形に変化する。
 例えば、点pで示す位置は、単独露光領域AS1との境界位置であるため、第1の光像13Aによる露光時間が100%、第2の光像13Bによる露光時間が0%である。各点における露光時間の比率(%)を、p[t,t]のように表すと、例えば、p[100,0]、p[90,10]、p[80,20]、p[70,30]、p[60,40]、p[50,50]、p[40,60]、p[30,70]、p[20,80]、p10[20,80]、p11[0,100]である。以下では、これらの点pのx方向における位置座標をxで表す(ただし、n=1,…,11)。
 このとき、線幅などに影響する実効的な露光量(以下、単に露光量と称する場合がある)は、図10Bに示すように、複合露光領域Aでは、下に凸の略V字状のグラフで示される。これは、複合露光領域Aでは、実効的な露光時間が短くなるため、露光量が低下したのと同様な効果が生じたためである考えられる。位置x、x11における露光量q、q11は、それぞれ単独露光領域Aにおける露光量qに等しい。例えば、位置xにおける露光量qは、露光量qよりも低く、複合露光領域Aにおける露光量の最小値である。位置x、x11の近傍および位置xの近傍における露光量の変化率は滑らかに変化している。このグラフは、位置xを通る縦軸に関して左右対称である。
 このように、複合露光領域Aにおける露光量は、x方向の位置座標を独立変数とする連続関数で表されるが、簡易的には、階段状の変化で近似されてもよい。
 例えば、区間Aを位置x2n-1と位置x2n+1との間として、区間Aの平均露光量によって、区間A内の各露光量が近似されてもよい。
 以上説明したように、第1の露光では、複合露光領域Aにおいて実効的な露光量が低下する。本実施形態では、複合露光領域Aを光量補正領域Mとして、光量補正領域Mに第2の露光を行うことによって、実効的な露光量の不足を解消する。以下、第2の露光について説明する。
 図11は、本発明の第1の実施形態の露光方法における第2の露光について説明する模式図である。図12は、第2の露光における実効的な積算光量について説明する模式的なグラフである。図12において、横軸は位置、縦軸は第2の露光における実効的な積算光量を表す。図13は、第1の露光および第2の露光による実効的な全露光量について説明する模式的なグラフである。図13において、横軸は位置、縦軸は実効的な全露光量を表す。
 第2の露光は、追加露光用照明光源12、追加露光用投影光学ユニット9を用いて行われる。
 図1に示すように、追加露光用照明光源12が点灯されると、第2の露光光L2A、L2Bが、フォトマスク1に照射される。
 フォトマスク1における光透過部1aを透過した光のうち、第1列投影光学系9Aに入射した光は第1列投影光学系9Aによって、第2の露光光L12Aとして、被露光体6に等倍投影される。同様に、第2列投影光学系9Bに入射した光は第2列投影光学系9Bによって、第2の露光光L12Bとして、被露光体6に等倍投影される。
 この結果、Y方向において、被露光体6上の光量補正領域M上を、第1減光部9d、第2減光部9eを透過した第2の露光光L12A、L12Bが走査する。
 このため、図11に示すように、光量補正領域Mには、第1列投影光学系9Aにおける第1減光部9dの透過光の光像である第1の補正用光像19dと、第2列投影光学系9Bにおける第2減光部9eの透過光の光像である第2の補正用光像19eと、が結像される。同様に、光量補正領域Mには、第1列投影光学系9Aにおける第2減光部9eの透過光の光像である第3の補正用光像19eと、第2列投影光学系9Bにおける第1減光部9dの透過光の光像である第4の補正用光像19dと、が結像される。
 第1の補正用光像19d、第2の補正用光像19e、第3の補正用光像19e、および第4の補正用光像19dを、以下、総称する場合に、各補正用光像と称する場合がある。各補正用光像には、マスクパターンPなどの物体像に対応する輝度分布が形成される。ただし、図11では簡単のため輝度分布の図示は省略されている。
 各補正用光像による第2の露光の積算光量は、各第1減光部9dおよび各第2減光部9eのX方向における透過率分布に応じて決まる。例えば、図11においてX方向に延びるC-C線に沿う積算光量分布を、図12に曲線211で示す。積算光量分布は、光量補正領域MのX方向(横軸方向)における両端部で0、光量補正領域MのX方向における中心で最大値qとなる山形の分布を有する。ただし、図12は、簡単のため、マスクパターンPに依存する光量変化の表示は省略されている。すなわち、図12は、マスクパターンPの透過率が一定の領域における積算光量を示している。
 図12の曲線212(二点鎖線参照)は、第1の露光における実効的な露光量を示す。曲線211に示す山形の積算光量分布は、曲線212の光量補正領域Mにおける露光量の低下を補正可能な分布になっている。
 図13の曲線213は、第1の露光および第2の露光による実効的な全露光量を示す。第1の露光および第2の露光が行われた後の被露光体6上における実効的な全露光量は、図13に曲線213で示すように、X方向(横軸方向)の位置によらず略一定となる。
 なお、図13は模式図のため、曲線213は、単純化されて横軸に平行な直線で描かれているが、実効的な露光量の許容範囲内であれば、横軸の位置によって縦軸方向に変動する曲線になっていてもよい。
 以上、説明したように、本実施形態の露光方法では、第1の露光によって複合露光領域Aに発生する実効的な露光量の低下は、複合露光領域Aに合わせた光量補正領域Mにおいて第2の露光が行われることによって補正される。このため、千鳥配列された複数の投影光学系(第1の投影光学系)を用いる場合に、露光領域の継ぎ目に起因する露光むらが低減される。
[第2の実施形態]
 本発明の第2の実施形態の露光装置について説明する。
 図14Aは、本発明の第2の実施形態の露光装置の主要部の一例を示す模式的な平面図である。図14Bは、図14AにおけるD-D断面図である。図15は、本発明の第2の実施形態の露光装置に用いられる光透過量規制部材の一例を示す模式的な平面図である。図16は、図15におけるE-E線に沿う透過率分布を示す模式的なグラフである。図16において横軸はE-E線に沿う位置、縦軸は透過率を表す。
 図1に示すように、本実施形態の露光装置101は、上記第1の実施形態の露光装置100の追加露光用照明光源12および追加露光用投影光学ユニット9に代えて、追加露光用照明光源42(第2の光源)および追加露光用投影光学ユニット19(補正露光部)を備える。
 以下、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
 追加露光用照明光源42は、Y方向における光照射範囲が狭い以外は、上記第1の実施形態における追加露光用投影光学ユニット9と同様に構成される。具体的には、追加露光用照明光源42は、上記追加露光用投影光学ユニット9が照射する第2の露光光L2Aと同様な光束を照射できればよい。
 図1に示すように、追加露光用投影光学ユニット19は、上記第1の実施形態における追加露光用投影光学ユニット9と同様の位置に配置されている。
 図14Aに示すように、追加露光用投影光学ユニット19は、軸線Oに平行な軸線O19に沿って配列された複数の投影光学系19A(第2の投影光学系)を備える。
 図14Aに示すように、投影光学系19Aは、上記第1の実施形態における第1列投影光学系5Aのフィルタ9bに代えて、フィルタ19b(光透過量規制部材、光減衰フィルタ)を備える。
 投影光学系19Aは、上記第1の実施形態における第1列投影光学系9Aと同様、第1列投影光学系5AからY方向に距離δ1だけ平行移動した位置に配置されて構成されている。
 図14Bに示すように、フィルタ19bは、レンズユニット9aを透過する第2の露光光L2Aを、被露光体6上における光量補正領域Mに限って照射する第2の露光光L22Aに変換する。
 本実施形態では、図15に示すように、フィルタ19bは、第1減光部19d、第2減光部19e、および遮光部19fを備える。
 第1減光部19dは、平面視にてX方向における光量補正領域Mの全幅に重なる矩形の範囲に形成されている。
 第2減光部19eは、平面視にてX方向における光量補正領域Mの全幅に重なる矩形の範囲に形成されている。
 第1減光部19d、および第2減光部19eのY方向の長さは、フィルタ19bの範囲内であれば特に限定されない。
 フィルタ19bにおいて、第1減光部19dおよび第2減光部19eを除く領域は、遮光部19fになっている。遮光部19fの透過率は0%である。
 本実施形態では、第1減光部19d、および第2減光部19eは、X方向において、図16に示すような透過率分布を有する。
 図16の横軸における符号は、図15に記載されたE-E線上の同符号の点の位置を表す。点iは、E-E線におけるフィルタ19bのX方向負方向側の端点である。点jから点kまでの区間は、光量補正領域Mと重なる区間である。点mから点nまでの区間は、光量補正領域Mと重なる区間である。点pは、E-E線におけるフィルタ19bのX方向正方向側の端点である。
 第1減光部19dは、点jから点kまでの間に配置されている。第2減光部19eは、点mから点nまでの間に配置されている。点iから点j、点kから点m、および点nから点pまでの各区間は遮光部19fが配置されている。
 図16に曲線221で示すように、第1減光部19dの透過率は、点jと点kと間の中央部で100%以下の最大値Tであり、点jおよび点kに向かって漸次減少し、点jおよび点kで0%となる山型(釣り鐘型)の透過率分布を有する。第2減光部19eの透過率は、点mおよび点nで0%であり、点mと点nとの間の中央部に向かって漸次増大し、点fで最大値Tとなる山型(釣り鐘型)の透過率分布を有する。
 具体的には、曲線221は、上記第1の実施形態における図8で説明した曲線202と曲線201(曲線201と曲線203)で表されるのと同様の山型の透過率分布になっている。
 第1減光部19d、第2減光部19eにおける透過率の変化率は、上記第1の実施形態と同様、光量補正領域Mにおける光量補正の必要に応じて、例えば、実験、シミュレーションなどに基づいて設定される。第1減光部19d、第2減光部19eにおける透過率の変化率は、一定(直線変化)でもよいし、適宜の関数に基づいて変化していてもよい。透過率の変化率は、単調でもよいし、非単調でもよい。さらに、透過率の変化は滑らかな変化には限定されない。例えば、透過率は、ステップ状に変化していてもよい。
 このような構成の追加露光用照明光源42および追加露光用投影光学ユニット19によれば、上記第1の実施形態と同様な第1の露光の後、軸線O19に平行に1列に配置された複数の投影光学系19Aによって、各光量補正領域Mに、上記第1の実施形態と同様な積算光量分布を有する第2の露光光L22Aによる第2の露光を行うことが可能である。
 すなわち、追加露光用照明光源42および追加露光用投影光学ユニット19を備える露光装置101によれば、上記第1の実施形態と同様な露光方法を行うことができる。
 このため、本実施形態の露光装置101によれば、上記第1の実施形態と同様にして、千鳥配列された複数の投影光学系(第1の投影光学系)を用いる場合に、露光領域の継ぎ目に起因する露光むらが低減される。
 さらに、本実施形態によれば、追加露光用投影光学ユニット19におけるレンズユニット9a、フィルタ19b、およびフィルタホルダ9cの個数が、第1の実施形態における追加露光用投影光学ユニット9のレンズユニット9a、フィルタ9b、およびフィルタホルダ9cの個数が略半減される。同様に、追加露光用照明光源42における光照射範囲も追加露光用照明光源12に比べて略半減する。このため、露光装置101では、露光装置100に比べて部品コスト低減および小型化が可能になる。
[第3の実施形態]
 本発明の第3の実施形態の露光装置について説明する。
 図17Aは、本発明の第3の実施形態の露光装置の一例を示す模式的な正面図である。図17Bは、図17AにおけるF視の平面図である。
 図17Aに示すように、本実施形態の露光装置102は、上記第1の実施形態の露光装置100の追加露光用照明光源12および追加露光用投影光学ユニット9に代えて、追加露光用照明光源52(第2の光源)および追加露光用投影光学ユニット29(補正露光部)を備える。
 以下、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
 追加露光用照明光源52は、上記第1の実施形態と同様の第2の露光光L2Aを照射する第1光源部52Aと、上記第1の実施形態と同様の第2の露光光L2Bを照射する第2光源部52Bと、を備える。
 第1光源部52Aは、主照明光源2のY方向負方向側(negative Y direction側、Y方向一方側、図示左側)に、配置されている。第2光源部52Bは、主照明光源2のY方向正方向側(positive Y direction側、Y方向他方側、図示右側)に配置されている。主照明光源2は、Y方向において、第1光源部52Aと第2光源部52Bとに隣り合って配置されている。
 図17A、図17Bに示すように、追加露光用投影光学ユニット29は、第1光学ユニット29Aと、第2光学ユニット29Bと、を備える。第1光学ユニット29Aは、第2の露光光L2Aを上記第1の実施形態と同様の第2の露光光L12Aに変換する。第2光学ユニット29Bは、上記第1の実施形態と同様の第2の露光光L2Bを第2の露光光L12Bに変換する。
 第1光学ユニット29Aは、上記第1の実施形態と同様の複数の第1列投影光学系9A(第2の投影光学系)を備える。第1光学ユニット29Aは、投影光学ユニット5のY方向負方向側に配置されている。
 第2光学ユニット29Bは、上記第1の実施形態と同様の複数の第2列投影光学系9B(第2の投影光学系)を備える。第2光学ユニット29Bは、投影光学ユニット5のY方向正方向側に配置されている。
 投影光学ユニット5は、Y方向において、第1光学ユニット29Aと第2光学ユニット29Bとに隣り合って配置されている。
 第1光学ユニット29Aにおける各第1列投影光学系9Aは、軸線Oに平行な直線に沿って配列されている。各第1列投影光学系9Aと各第1列投影光学系5Aとの距離はδ2であってもよい。第2光学ユニット29Bにおける各第2列投影光学系9Bは、軸線Oに平行な直線に沿って配列されている。各第2列投影光学系9Bと各第2列投影光学系5Bとの距離はδ2であってもよい。
 このような構成により、第1光源部52Aおよび第2光源部52Bは、上記第1の実施形態における追加露光用照明光源12がY方向に2分割されたのと同様の構成を有する。
 本実施形態における主照明光源2は、Y方向において第1光源部52Aと第2光源部52Bとの間に挟まれて配置されている。
 第1光学ユニット29Aおよび第2光学ユニット29Bは、上記第1の実施形態における追加露光用投影光学ユニット9がY方向に2分割されたのと同様の構成を有する。
 本実施形態における投影光学ユニット5は、Y方向において第1光学ユニット29Aと第2光学ユニット29Bとの間に挟まれて配置されている。
 ただし、各第1列投影光学系9Aと各第1列投影光学系5AとのX方向における位置関係、および各第2列投影光学系9Bと各第2列投影光学系5BとのX方向における位置関係は、上記第1の実施形態と同様である。
 このような構成の露光装置102によれば、フォトマスク1および被露光体6がY方向に移動される。移動により、第2の露光光L12Aによる第2の露光、第1の露光光L11A、L11Bによる第1の露光、および第2の露光光L12Bによる第2の露光が、この順に行われる。この露光の順序以外は、上記第1の実施形態と同様の露光方法が行われる。
 このため、本実施形態の露光装置102によれば、上記第1の実施形態と同様にして、千鳥配列された複数の投影光学系(第1の投影光学系)を用いる場合に、露光領域の継ぎ目に起因する露光むらが低減される。
 さらに、本実施形態によれば、Y方向において、第1列投影光学系5Aと第1列投影光学系9Aとが隣り合い、第2列投影光学系5Bと第2列投影光学系9Bとが隣り合うように配置される。このため、それぞれの間の離間距離δ2は、上記第1の実施形態における離間距離δ1よりも短縮することが可能になる。
 これにより、第1の露光と第2の露光との間の時間差をより短縮できるため、より少ない露光量でも、良好な補正が可能となる。
[第4の実施形態]
 本発明の第4の実施形態の露光装置について説明する。
 図18Aは、本発明の第4の実施形態の露光装置の一例を示す模式的な正面図である。図18Bは、図18AにおけるG視の平面図である。
 図18Aに示すように、本実施形態の露光装置103は、上記第1の実施形態の露光装置100の主照明光源2および投影光学ユニット5に代えて、主照明光源32(第1の光源)、視野絞り33A、33B(絞り部材)、および投影光学ユニット35を備える。
 以下、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
 主照明光源32は、上記第1の実施形態と同様の第1の露光光L1Aを照射する第1光源部32Aと、上記第1の実施形態と同様の第1の露光光L1Bを照射する第2光源部32Bと、を備える。
 第1光源部32Aは、追加露光用照明光源12のY方向負方向側に配置されている。第2光源部32Bは、追加露光用照明光源12のY方向正方向側に配置されている。追加露光用照明光源12は、第1光源部32Aと第2光源部32Bとに隣り合って配置されている。
 視野絞り33A、33Bは、上記第1の実施形態における視野絞り3をY方向に分割したのと同様の構成を有する。
 視野絞り33Aは、上記第1の実施形態における視野絞り3の複数の第1開口部3Aの配列を含む。視野絞り33Aは、第1の露光光L1Aを透過させるために、第1光源部32Aの下方に配置される。
 視野絞り33Bは、上記第1の実施形態における視野絞り3の複数の第2開口部3Bの配列を含む。視野絞り33Bは、第1の露光光L1Bを透過させるために、第2光源部32Bの下方に配置される。
 図18A、図18Bに示すように、投影光学ユニット35は、第1光学ユニット35Aと、第2光学ユニット35Bと、を備える。第1光学ユニット35Aは、視野絞り33Aを透過した第1の露光光L1Aによる光像を被露光体6に投影する。第2光学ユニット35Bは、視野絞り33Bを透過した第1の露光光L1Bによる光像を被露光体6に投影する。
 第1光学ユニット35Aは、上記第1の実施形態と同様の複数の第1列投影光学系5A(第1の投影光学系)を備える。第1光学ユニット35Aは、追加露光用投影光学ユニット9のY方向負方向側に配置されている。
 第2光学ユニット35Bは、上記第1の実施形態と同様の複数の第2列投影光学系5B(第1の投影光学系)を備える。第2光学ユニット35Bは、追加露光用投影光学ユニット9のY方向正方向側に配置されている。
 追加露光用投影光学ユニット9は、第1光学ユニット35Aと第2光学ユニット35Bとに隣り合って配置されている。
 第1光学ユニット35Aにおける各第1列投影光学系5Aは、軸線Oに平行な直線に沿って配列されている。各第1列投影光学系5Aと各第1列投影光学系9Aとの距離はδ2であってもよい。第2光学ユニット35Bにおける各第2列投影光学系5Bは、軸線Oに平行な直線に沿って配列されている。各第2列投影光学系5Bと各第2列投影光学系9Bとの距離はδ2であってもよい。
 このような構成により、第1光源部32Aおよび第2光源部32Bは、上記第1の実施形態における主照明光源2がY方向に2分割されたのと同様の構成を有する。
 本実施形態の追加露光用照明光源12は、第1光源部32Aおよび第2光源部32Bの間に挟まれて配置されている。
 第1光学ユニット35Aおよび第2光学ユニット35Bは、上記第1の実施形態における投影光学ユニット5がY方向に2分割されたのと同様の構成を有する。
 本実施形態の追加露光用投影光学ユニット9は、第1光学ユニット35Aと第2光学ユニット35Bとの間に挟まれて配置されている。
 ただし、各第1列投影光学系9Aと各第1列投影光学系5AとのX方向における位置関係、および各第2列投影光学系9Bと各第2列投影光学系5BとのX方向における位置関係は、上記第1の実施形態と同様である。
 このような構成の露光装置103によれば、フォトマスク1および被露光体6がY方向に移動される。移動により、第1の露光光L11Aによる第1の露光、第2の露光光L12A、L12Bによる第2の露光、および第1の露光光L11Bによる第1の露光が、この順に行われる。この露光の順序以外は、上記第1の実施形態と同様の露光方法が行われる。
 このため、本実施形態の露光装置103によれば、上記第1の実施形態と同様にして、千鳥配列された複数の投影光学系(第1の投影光学系)を用いる場合に、露光領域の継ぎ目に起因する露光むらが低減される。
 さらに、本実施形態によれば、Y方向において、第1列投影光学系5Aと第1列投影光学系9Aとが隣り合い、第2列投影光学系5Bと第2列投影光学系9Bとが隣り合うように配置される。このため、それぞれの間の離間距離δ2は、上記第1の実施形態における離間距離δ1よりも短縮することが可能になる。
 このため、第1の露光と第2の露光との間の時間差をより短縮できるため、より少ない露光量でも、良好な補正が可能となる。
[第5の実施形態]
 本発明の第5の実施形態の露光装置について説明する。
 図19、20は、本発明の第5の実施形態の露光装置に用いる光透過量規制部材の一例を示す模式的な平面図である。
 図1に示すように、本実施形態の露光装置104は、上記第1の実施形態の露光装置100の追加露光用投影光学ユニット9に代えて、追加露光用投影光学ユニット49(補正露光部)を備える。
 以下、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
 図6に示すように、追加露光用投影光学ユニット49は、上記第1の実施形態における第1列投影光学系9A、第2列投影光学系9Bに代えて、第1列投影光学系49A、第2列投影光学系49Bを備える。
 第1列投影光学系49A(第2列投影光学系49B)は、第1列投影光学系9A(第2列投影光学系9B)のフィルタ9bに代えて、アパーチャ49a(光透過量規制部材、開口絞り)を備える。
 アパーチャ49aは、レンズユニット9aを透過する第2の露光光L2A(L2B)を、被露光体6上における光量補正領域Mに限って照射する第2の露光光L12A(L12B)に変換する。
 本実施形態では、図19に示すように、アパーチャ49aは、遮光性を有する金属板に、複数の貫通孔である第1開口部49bおよび第2開口部49cが形成されて構成される。
 第1開口部49bは、Y方向に延びる上底辺S1および下底辺S2と、上底辺S1および下底辺S2を結ぶ脚S3、S4に囲まれた等脚台形状に開口している。下底辺S2は、上底辺S1よりも長い。第1開口部49bにおいて、上底辺S1はX方向正方向側、下底辺S2はX方向負方向側に配置されている。第1開口部49bのX方向における幅および配置位置は、上記第1の実施形態における第1減光部9dと同様である。
 ここで図19では、例えば、Y方向において上底辺S1の長さが開口部3A、3Bの等脚台形の高さhと同じとなっている。しかしながら、上底辺S1のY方向の長さは図13の曲線213で説明した実行的な露光量の許容範囲内となる様に調整されていればよい。
 このような構成により、第1開口部49bは、Y方向における開口幅が、X方向正方向側からX方向負方向側に向かって漸次増大している。このため、第1開口部49bは、X方向における第2の露光光L2A(L2B)の透過光量を規制することができるので、レンズユニット9aを透過した第2の露光光L2A(L2B)のX方向における光量分布を光量補正領域MのX方向における端部から中心部に向かって増大させることができる。
 第2開口部49cは、第1開口部49bをX方向に反転した等脚台形状に開口している。第2開口部49cのX方向における幅および配置位置は、上記第1の実施形態における第2減光部9eと同様である。
 このような構成により、第2開口部49cは、Y方向における開口幅が、X方向負方向側からX方向正方向側に向かって漸次増大している。このため、第2開口部49cは、X方向における第2の露光光L2A(L2B)の透過光量を規制することができるので、レンズユニット9aを透過した第2の露光光L2A(L2B)のX方向における光量分布を光量補正領域MのX方向における端部から中心部に向かって増大させることができる。
 このような構成により、追加露光用照明光源12から第2の露光光L2A(L2B)が照射され、レンズユニット9aを透過する。上記第1の実施形態と同様、Y方向における第2の露光光L12A(L12B)の実効的な積算光量は、図12に曲線211で示すような山型の分布を示す。
 露光装置104によれば、光透過量規制部材が、アパーチャ49aで構成されている。それ以外は、上記第1の実施形態の露光装置100と同様の構成を有するため、上記第1の実施形態と同様の露光方法が行われる。
 本実施形態の露光装置104によれば、上記第1の実施形態と同様にして、千鳥配列された複数の投影光学系(第1の投影光学系)を用いる場合に、露光領域の継ぎ目に起因する露光むらが低減される。
 さらに、本実施形態によれば、第1減光部9d、第2減光部9eを有するフィルタ9bに比べると、安価に製造できるアパーチャ49aが用いられるため、さらなる低コスト化が可能である。
 さらに、アパーチャ49aは、第1開口部49b、および第2開口部49cの開口形状を変更することで、積算光量の大きさおよびX方向における光量分布を容易に変更することができる。
 上述したアパーチャ49aの第1開口部49b、第2開口部49cの形状は、一例である。アパーチャ49aの開口形状は、Y方向における開口幅がX方向に沿って変化する形状であれば、等脚台形には限定されない。
 例えば、露光装置104において、アパーチャ49aに代えて、図20に示すアパーチャ49d(光透過量規制部材、開口絞り)が用いられてもよい。
 アパーチャ49dは、アパーチャ49aの第1開口部49b、第2開口部49cに代えて、それぞれ、第1開口部49e、第2開口部49hを備える。
 第1開口部49eは、Y方向に延びる直線部49gと、直線部49gの両端部からX方向正方向側に張り出した弧状部49fによって囲まれたY方向に細長い半月状の開口している。
 このような構成により、第1開口部49eは、Y方向における開口幅が、X方向正方向側からX方向負方向側に向かって漸次増大している。
 第2開口部49hは、第1開口部49eをX方向に反転したY方向に細長い半月状の開口している。
 このような構成により、第2開口部49hは、Y方向における開口幅が、X方向負方向側からX方向正方向側に向かって漸次増大している。
 第1、第2開口部49e、49hは、曲線を含む形状で構成される開口形状を有する例になっている。
[第6の実施形態]
 本発明の第6の実施形態の露光装置について説明する。
 図21、22は、本発明の第6の実施形態の露光装置に用いる光透過量規制部材の一例を示す模式的な平面図である。
 図1に示すように、本実施形態の露光装置105は、上記第2の実施形態の露光装置101の追加露光用投影光学ユニット19に代えて、追加露光用投影光学ユニット59(補正露光部)を備える。
 以下、上記第2の実施形態と異なる点を中心に説明する。
 図14Aに示すように、追加露光用投影光学ユニット59は、上記第2の実施形態における投影光学系19Aに代えて、投影光学系59Aを備える。
 図14Bに示すように、投影光学系59Aは、上記第2の実施形態におけるフィルタ19bに代えて、アパーチャ59a(光透過量規制部材、開口絞り)を備える。
 アパーチャ59aは、レンズユニット9aを透過する第2の露光光L2Aを、被露光体6上における光量補正領域Mに限って照射する第2の露光光L22Aに変換する。
 本実施形態では、図21に示すように、アパーチャ59aは、遮光性を有する金属板に、複数の貫通孔である第1開口部59bおよび第2開口部59cが形成されて構成される。
 第1開口部59bは、X方向において光量補正領域Mと同じ幅を有し、Y方向に細長い六角形状に開口している。例えば、第1開口部59bは、上記第5の実施形態における第1開口部49bの下底辺S2と、第2開口部49cの下底辺S2とを一致させて形成される六角形形状に形成されている。第1開口部59bのX方向における配置位置は、上記第2の実施形態における第1減光部19dと同様である。
 このような構成により、第1開口部59bは、Y方向における開口幅が、X方向の両端部から中心部に漸次増大している。このため、第1開口部59bは、X方向における第2の露光光L2Aの透過光量を規制することができるので、レンズユニット9aを透過した第2の露光光L2AのX方向における光量分布を光量補正領域MのX方向における両端部から中心部に向かって増大させることができる。
 第2開口部59cは、第1開口部59bと同形の六角形状に開口している。第2開口部49cのX方向における配置位置は、上記第2の実施形態における第2減光部19eと同様である。
 このような構成により、第2開口部59cは、X方向における第2の露光光L2Aの透過光量を規制することができるので、レンズユニット9aを透過した第2の露光光L2AのX方向における光量分布を光量補正領域MのX方向における両端部から中心部に向かって増大させることができる。
 このような構成により、追加露光用照明光源42から第2の露光光L2Aが照射され、レンズユニット9aを透過する。上記第2の実施形態と同様、Y方向における第2の露光光L12Aの実効的な積算光量は、図12に曲線211で示すような山型の分布を示す。
 露光装置105によれば、光透過量規制部材が、アパーチャ59aで構成されている。それ以外は、上記第2の実施形態の露光装置101と同様の構成を有するため、上記第2の実施形態と同様の露光方法が行われる。
 本実施形態の露光装置105によれば、上記第2の実施形態と同様にして、千鳥配列された複数の投影光学系(第1の投影光学系)を用いる場合に、露光領域の継ぎ目に起因する露光むらが低減される。
 さらに、本実施形態によれば、第1減光部19d、第2減光部19eを有するフィルタ19bに比べると、安価に製造できるアパーチャ59aが用いられるため、さらなる低コスト化が可能である。
 さらに、アパーチャ59aは、第1開口部59b、および第2開口部59cの開口形状を変更することで、積算光量の大きさおよびX方向における光量分布を容易に変更することができる。
 上述したアパーチャ59aの第1開口部59b、第2開口部59cの形状は、一例である。アパーチャ59aの開口形状は、Y方向における開口幅がX方向に沿って変化する形状であれば、等脚台形には限定されない。
 例えば、露光装置105において、アパーチャ59aに代えて、図22に示すアパーチャ59d(光透過量規制部材、開口絞り)が用いられてもよい。
 アパーチャ59dは、アパーチャ59aの第1開口部59b、第2開口部59cに代えて、それぞれ、第1開口部59e、第2開口部59fを備える。
 第1開口部59eは、Y方向に細長い楕円状に開口している。このような構成により、第1開口部59eは、Y方向における開口幅が、X方向の両端部から中心部に向かって漸次増大している。
 第2開口部59fは、第1開口部59eと同形状に開口している。
 第1開口部59e、第2開口部59fは、曲線で構成される開口形状を有する例になっている。
[第7の実施形態]
 本発明の第7の実施形態の露光装置について説明する。
 図23A、図23B、図23Cは、本発明の第7の実施形態の露光装置に用いる光透過量規制部材の主要部の一例を示す模式的な平面図である。
 図1に示すように、本実施形態の露光装置106は、上記第6の実施形態の露光装置105の追加露光用投影光学ユニット59に代えて、追加露光用投影光学ユニット69(補正露光部)を備える。
 以下、上記第6の実施形態と異なる点を中心に説明する。
 図14Aに示すように、追加露光用投影光学ユニット69は、上記第6の実施形態における投影光学系59Aに代えて、投影光学系69Aを備える。
 図14Bに主要部の構成を示すように、投影光学系69Aは、上記第6の実施形態におけるアパーチャ59aに代えて、開口可変アパーチャ69a(光透過量規制部材、開口絞り)を備える。
 開口可変アパーチャ69aは、上記第6の実施形態におけるアパーチャ59aの第1開口部59b、第2開口部59cに代えて、それぞれと同様の位置に開口形状が可変の開口部60aを有する(図23A参照)。
 図23Aに示すように、開口可変アパーチャ69aの開口部60aは、Y方向において互いに対向する2つの第1シャッター61と、X方向において互いに対向する2つの第2シャッター62とを備える。
 第1シャッター61は、Y方向に独立して進退可能な複数の移動片61aがX方向に配列されて構成される。各移動片61aの各先端61bの全体は、Y方向における開口部60aの内縁を構成する。Y方向における開口部60aの内縁(以下、第1内縁と称する)の位置および形状は、各移動片61aの進退位置によって変化する。図23Aに示す例では、第1内縁の形状は、X方向幅の中心部が最も凹んだV字状になっている。
 第2シャッター62は、Y方向に延びる先端62aを有しX方向に進退可能な板状部材を備える。第2シャッター62の各先端62aは、X方向における開口部60aの内縁(以下、第2内縁と称する)を構成する。X方向における開口部60aの第2内縁の位置は、各第2シャッター62の各先端62aの進退位置によって変化する。図23Aに示す例では、各第2内縁の間の離間距離は、光量補正領域Mの幅に等しい。
 図23Aに示す例では、平面視における開口部60aの形状は、上記第6の実施形態と略同様の六角形状である。
 図示は省略するが、各第1シャッター61および各第2シャッター62には、それぞれを駆動する駆動部が接続されている。駆動部の構成としては、例えば、モータとカムとを組み合わせた機構、マイクロメーター、マイクロボールねじ、ピエゾモーターなどが用いられてもよい。
 このような構成により、開口可変アパーチャ69aは、上記第6の実施形態と同様の光透過量規制部材として機能する。
 露光装置106によれば、光透過量規制部材が、開口可変アパーチャ69aで構成されている。それ以外は、上記第2の実施形態の露光装置101と同様の構成を有するため、上記第2の実施形態と同様の露光方法が行われる。
 本実施形態の露光装置106によれば、上記第2の実施形態と同様にして、千鳥配列された複数の投影光学系(第1の投影光学系)を用いる場合に、露光領域の継ぎ目に起因する露光むらが低減される。
 さらに、本実施形態によれば、開口可変アパーチャ69aの開口部60aの形状および大きさが変更できるため、視野絞り3の第1開口部3Aおよび第2開口部3Bの形状およびY方向における配置が変わっても、第2の露光が適正に行われる。このため、視野絞り3が変更された場合にも開口可変アパーチャ69aを交換しなくてもよいので、露光装置106の稼働効率が向上する。
 さらに、開口部60aの形状を微調整することによって、第2の露光の露光量の最適化を図ることができるため、露光むらをさらに低減することが可能になる。
 図23Aに示す開口可変アパーチャ69aの開口部60aの形状は、一例である。
 開口可変アパーチャ69aの開口形状は、例えば、上記第6の実施形態におけるアパーチャ59dのような細長い楕円状の形状も可能である。
 露光装置106において、開口可変アパーチャ69aは、図23Bに示す開口可変アパーチャ69b(光透過量規制部材、開口絞り)に置換されてもよい。
 開口可変アパーチャ69bは、開口可変アパーチャ69aの開口部60aに代えて開口部60bを有する。開口可変アパーチャ69bは、開口可変アパーチャ69aの第1シャッター61の1つが第3シャッター63に置換されて構成される。
 第3シャッター63は、X方向に延びる先端63aを有しY方向に進退可能な板状部材を備える。第3シャッター63の先端63aは、第1シャッター61の先端61bによる第1内縁に対向する開口部60bの内縁(以下、第3内縁と称する)を構成する。Y方向における開口部60bの第3内縁の位置は、第3シャッターの先端63aの進退位置によって変化する。第3シャッター63は、第2シャッター62と同様の図示略の駆動部を備える。
 図23Bに示す例では、平面視における開口部60bの形状は、略五角形状である。このような開口部60bは、Y方向における開口幅が、X方向の両端部から中心部に向かって漸次増大している。
 このような構成により、開口可変アパーチャ69bは、上記第6の実施形態と略同様の光透過量規制部材として機能する。
 露光装置106において、開口可変アパーチャ69aは、図23Cに示す開口可変アパーチャ69c(光透過量規制部材、開口絞り)に置換されてもよい。
 開口可変アパーチャ69cは、開口可変アパーチャ69aの開口部60aに代えて開口部60cを有する。開口可変アパーチャ69cは、開口可変アパーチャ69aの第1シャッター61の1つが第4シャッター64に置換されて構成される。
 第4シャッター64は、Y方向に凹んだV字状の先端切り欠き64aを有しY方向に進退可能な板状部材を備える。先端切り欠き64aは、図示略の光量補正領域MのX方向の中心軸線に関して対称な形状を有する。
 第4シャッター64の先端切り欠き64aは、第1シャッター61の先端61bによる第1内縁に対向する開口部60cの内縁(以下、第4内縁と称する)を構成する。Y方向における開口部60cの第4内縁の位置は、第4シャッターの先端切り欠き64aの進退位置によって変化する。第4シャッター64は、第2シャッター62と同様の図示略の駆動部を備える。
 図23Cに示す例では、平面視における開口部60cの形状は、略六角形状である。このような開口部60cは、Y方向における開口幅が、X方向の両端部から中心部に向かって漸次増大している。ただし、第1シャッター61の各移動片61aの移動位置によっては、平面視における開口部60cの形状は略六角形以外の形状に変化する。
 このような構成により、開口可変アパーチャ69cは、上記第6の実施形態と略同様の光透過量規制部材として機能する。
[第8の実施形態]
 本発明の第8の実施形態の露光装置について説明する。
 図24Aは、本発明の第8の実施形態の露光装置に用いる光透過量規制部材の一例を示す模式的な部分断面図である。図24Bは、図24AにおけるH視の拡大図である。
 図1に示すように、本実施形態の露光装置107は、上記第6の実施形態の露光装置105の追加露光用投影光学ユニット59に代えて、追加露光用投影光学ユニット79(補正露光部)を備える。
 以下、上記第6の実施形態と異なる点を中心に説明する。
 図14Aに示すように、追加露光用投影光学ユニット79は、上記第6の実施形態における投影光学系59Aに代えて、投影光学系79Aを備える。
 図24A、図24Bに主要部の構成を示すように、投影光学系79Aは、上記第6の実施形態におけるアパーチャ59aに代えて、遮蔽板80、液晶シャッターパネル79a(光透過量規制部材、液晶シャッター)を備える。
 遮蔽板80は、遮光性を有する薄板で形成されている。遮蔽板80は、レンズユニット9aを透過する第2の露光光L2Aの透過範囲を、上記第6の実施形態におけるアパーチャ59aの第1開口部59b、第2開口部59cの形成位置を含む範囲に制限する。本実施形態では、上記第6の実施形態におけるアパーチャ59aの第1開口部59b、第2開口部59cをそれぞれ囲む矩形状に形成された開口部80a、80bを有する。
 遮蔽板80は、レンズユニット9aの下方においてレンズユニット9aと対向するようにフィルタホルダ9cに固定されている。
 液晶シャッターパネル79aは、遮蔽板80の下方に遮蔽板80と隣り合って配置され、フィルタホルダ9cに固定されている。液晶シャッターパネル79aは、平面視において少なくとも遮蔽板80の開口部80a(80b)と重なる範囲に、液晶シャッター部79d(図24B参照)を備える。
 図24Aに示すように、液晶シャッターパネル79aは、液晶シャッター部79dの各画素の濃度を切り替える液晶シャッターコントローラ79eが電気的に接続されている。例えば、図24Bには、液晶シャッターコントローラ79eによって、上記第6の実施形態における第1開口部59b、第2開口部59cと同様な六角形状の光透過部79bと、光透過部79bを囲む光遮蔽部79cとが形成された状態が図示されている。
 液晶シャッターコントローラ79eは、液晶シャッター部79dの各画素を独立してオンオフすることによって、光透過部79bおよび光遮蔽部79cのパターンを変更することができる。
 このため、投影光学系79Aによれば、第2の露光光L2Aを、開口部80a、80bの範囲内で平面視において、六角形を含む適宜の形状に整形された第2の露光光L22Aに変換して、図示略の被露光体6を露光することができる。
 このような構成により、液晶シャッターパネル79aは、上記第6の実施形態と同様の光透過量規制部材として機能する。
 露光装置107によれば、光透過量規制部材が、液晶シャッターパネル79aで構成されている。それ以外は、上記第2の実施形態の露光装置101と同様の構成を有するため、上記第2の実施形態と同様の露光方法が行われる。
 本実施形態の露光装置107によれば、上記第2の実施形態と同様にして、千鳥配列された複数の投影光学系(第1の投影光学系)を用いる場合に、露光領域の継ぎ目に起因する露光むらが低減される。
 さらに、本実施形態によれば、液晶シャッターパネル79aの光透過部79bの形状および大きさが変更できる。このため、視野絞り3の第1開口部3Aおよび第2開口部3Bの形状およびY方向における配置が変わっても、第2の露光が適正に行われる。さらに、視野絞り3が変更された場合にも液晶シャッターパネル79aを交換しなくてもよいので、露光装置107の稼働効率が向上する。
 さらに、光透過部79bの形状を微調整することによって、第2の露光の露光量の最適化を図ることができるため、露光むらをさらに低減することが可能になる。
 なお、上記各実施形態の説明では、露光装置において、第1の光源、第2光源、絞り部材、第1の投影光学系、および補正露光部(以下、露光部と称する)が固定され、露光用フォトマスクおよび露光対象物(以下、被露光物と称する)が移動することによって走査露光が行われる場合の例で説明した。しかし、走査露光は、露光部と、被露光物と、が走査方向(Y方向、第1の方向)に相対移動して、相対走査が行われればよい。したがって、露光装置において、露光部が走査方向に移動し、被露光物が固定されていてもよい。さらに、露光装置において、露光部および被露光物がそれぞれ移動してもよい。
 上記各実施形態の説明では、第1の方向と第2の方向とが互いに直交する場合の例で説明した。しかし、第1の方向と第2の方向とは、平面上において互いに交差する方向であればよく、交差角は直角には限定されない。
 上記各実施形態の説明では、フォトマスク1が第1の駆動部10によって移動され、被露光体6がベース7を移動する第2の駆動部11によって移動される場合の例で説明した。しかし、フォトマスク1とベース7とは1つの駆動部によって走査方向に移動されてもよい。
 上記各実施形態の説明では、第2の投影光学系が、第1の投影光学系を第1の方向において平行移動した位置に配置された場合の例で説明した。しかし、第2の投影光学系は、光量補正領域のみに第2の露光光を照射できればよいため、第2の投影光学系の光軸は第1の投影光学系の光軸を第1の方向に平行移動した位置以外に配置されてもよい。例えば、第2の投影光学系は、平面視にて光量補正領域の重なる位置に光軸を有する位置に配置されてもよい。
 上記各実施形態の説明では、光透過量規制部材が、第2の投影光学系と露光対象物との間に配置される場合の例で説明した。しかし、光透過量規制部材は、第2の光源から露光対象物までの間であれば、どの位置に配置されていてもよい。
 上記第7、第8の実施形態の説明では、上記第6の実施形態の第1開口部59bおよび第2開口部59cと略同様の位置に開口部を形成するための光透過量規制部材の構成について説明した。しかし、上記第7、第8の実施形態の光透過量規制部材の構成は、例えば、上記第5の実施形態における第1開口部49bおよび第2開口部49cを形成するために用いられてもよい。
 上記第8の実施形態の説明では、液晶シャッター部79dが開口部80a、80bと重なる領域に配置された1つの液晶シャッターパネル79aが用いられる場合の例で説明した。しかし、開口部80a、80bと重なる範囲にそれぞれ1つずつ液晶シャッターパネルが設けられていてもよい。この場合、より小型の液晶シャッターパネルを用いることができる。
 上記第8の実施形態の説明では、遮蔽板80が用いられる構成の例で説明した。しかし第2の露光光の光量と、液晶シャッターパネルの消光比と、によっては、遮蔽板80は省略されてもよい。
 上記第8の実施形態の説明では、液晶シャッターパネル79aの光透過部79bによって、アパーチャの開口形状に対応する光学的な開口が形成される場合の例で説明した。
 しかし、液晶駆動によって、透過率分布を制御できる場合には、上記第1および第2の実施形態におけるフィルタに対応する透過率分布を有する光学的な開口が形成されてもよい。液晶駆動によって、透過率分布を制御する方法としては、液晶の透過率の多値制御、面積階調法による透過率制御などが上げられる。
 上記各実施形態の説明では、投影光学ユニット5が、X方向における被露光体6の全幅を露光する場合の例で説明した。しかし、単一のフォトマスク1によって、被露光体6の露光パターンを露光できれば、投影光学ユニット5は、X方向の一部を覆う大きさでもよい。この場合、露光装置100におけるY方向の走査露光を、X方向にずらして複数回行うことによって、被露光体6の全体が露光される。
[第9の実施形態]
 本発明の第9の実施形態の露光装置について説明する。
 図25は、本発明の第9の実施形態の露光装置の一例を示す模式的な正面図である。図26は、図25におけるJ視の平面図である。図27は、本発明の第9の実施形態の露光装置の主要部の構成を示す模式的な部分断面図である。図28は、本発明の第9の実施形態の露光装置に用いられる光透過量低減部材の一例を示す模式的な平面図である。図29は、図28におけるK-K線に沿う透過率分布を示す模式的なグラフである。図29のグラフの横軸はX方向の位置、縦軸は透過率を表す。
 図25、図26に示す露光装置100Aは、複数の投影光学系によって、フォトマスク1(露光用フォトマスク、図3参照)の露光用パターンを被露光体6(露光対象物)に等倍走査露光する走査型露光装置である。露光装置100Aは、ベース7、第2の駆動部11、第1の駆動部10、照明光源2(光源、主照明光源)、視野絞り3(絞り部材)、投影光学ユニット5、を備える。ベース7、第2の駆動部11、第1の駆動部10、照明光源2(光源、主照明光源)、視野絞り3(絞り部材)、および投影光学ユニット5は露光装置100に用いられるものと同様な構成を備える。
 以下、上記第1の実施形態の露光装置100と異なる点を中心に説明する。
 図26に示すように、投影光学ユニット5は、軸線Oに沿って千鳥配列された複数の第1列投影光学系5A(投影光学系)と、複数の第2列投影光学系5B(投影光学系)とを備える。各第1列投影光学系5Aおよび各第2列投影光学系5Bには、それぞれ、後述する光減衰フィルタ(光透過量低減部材)8(図27参照)が設けられている。
 各第2列投影光学系5Bは、第1列投影光学系5Aと配置が異なるのみで第1列投影光学系5Aと同様の構成を備える。
 図27に示すように、第1列投影光学系5A(第2列投影光学系5B)は、レンズ5aと、レンズ鏡筒5bと、を備える。
 レンズ5aは、物体像を像面に正立等倍像として結像する結像光学系からなる。
 レンズ鏡筒5bは、レンズ5aの光軸が上下軸に平行になる姿勢でレンズ5aを保持する。
 第1列投影光学系5A(第2列投影光学系5B)は、フォトマスク1のマスクパターンPとレジストが塗布された被露光体6の上面とを互いに共役な位置関係にする位置に配置される。本実施形態では、第1列投影光学系5Aから被露光体6に向かう出射光は、平行光束になっている。
 図27に示すように、露光装置100Aは、投影光学ユニット5における各レンズ鏡筒5bの下端部に、それぞれ光減衰フィルタ8(光透過量低減部材)が配置されている。各光減衰フィルタ8は、レンズ鏡筒5bの下端部と固定されるフィルタホルダ9cによって、レンズ5aに対して決められた位置に固定されている。
 光減衰フィルタ8は、第1列投影光学系5A(第2列投影光学系5B)を透過する露光光L1A(L1B)を、少なくとも一部の光量が低減された露光光L5A(L5B)に変換する。
 露光光L5A(L5B)は、被露光体6上における後述の光量補正領域M(図28、図30参照)に照射される。ここで、被露光体6上における光量補正領域Mとは、平面視において少なくとも単独開口領域rと重なる領域である。本実施形態では、一例として、光量補正領域Mは単独開口領域rのみと重なる領域とされている。すなわち、光量補正領域Mは、平面視においてX方向における単独開口領域rの幅がY方向に延長された帯状の領域と重なる。
 また、フィルタホルダ9cの中心部には、少なくとも減光部8aを透過した露光光L5A(L5B)を透過させる貫通孔9gが形成されている。
 フィルタホルダ9cは、レンズ鏡筒5bに対して、下方から着脱可能に取り付けられている。フィルタホルダ9cの着脱手段は、光減衰フィルタ8の減光部8aを平面視にて上述の光量補正領域Mの範囲と重なるように配置できれば、特に限定されない。例えば、レンズ鏡筒5bに対して周方向に位置決め可能な適宜のマウント、ネジ嵌合などが用いられてもよい。本実施形態では、レンズ5aから出射される露光光L5A(L5B)は、光軸に沿う平行光束であるため、光軸方向(上下方向)における光減衰フィルタ8の位置合わせは、高精度に行われなくてもよい。
 フィルタホルダ9cによって、横方向の位置が位置合わせされた状態で光減衰フィルタ8が保持される。これにより、光減衰フィルタ8は、上述したように、減光部8aが平面視にて光量補正領域Mと重なる位置関係に配置される。
 次に、図28に示すように、光減衰フィルタ8は、減光部8a(均一濃度フィルタ)と、光透過部8bと、を備える。
 減光部8aは、視野絞り3およびレンズ5aを透過した露光光L1A(L1B)を一定の透過率TL1で減衰させる部位である。
 減光部8aは、平面視にて、外形がX方向およびY方向に沿う矩形状に形成されている。減光部8aは、平面視にて、光減衰フィルタ8が対向する第1開口部3A(第2開口部3B)の単独開口領域rのX方向の全体を覆う部位に形成されている。このため、減光部8aのX方向における幅は、光減衰フィルタ8が対向する第1開口部3A(第2開口部3B)の単独開口領域rのX方向における幅と等しい。減光部8aのY方向における幅は、光減衰フィルタ8が対向する第1開口部3A(第2開口部3B)の単独開口領域rのY方向における幅以上である。
 光透過部8bは、光減衰フィルタ8において、減光部8aを除く領域に形成されている。光透過部8bの透過率Tmaxは、減光部8aの透過率TL1よりも大きい。光透過部8bの透過率は、90%以上100%以下であることがより好ましい。
 このような構成により、光減衰フィルタ8は、X方向において、図29に曲線231で示すような透過率分布を有する。
 図29の横軸における符号は、図28に記載されたK-K線上の同符号の点の位置を表す。
 点aは、K-K線における光減衰フィルタ8のX方向負方向側(negative X direction側、X方向の一方側、図示左側)の端点である。点bから点dまでの区間および点eから点gまでの区間は、それぞれ複合開口領域rと重なる区間である。点c、fはそれぞれ複合開口領域rのX方向における中点である。点dから点eまでの区間は、単独開口領域rと重なる区間である。点hは、K-K線における光減衰フィルタ8のX方向正方向側(positive X direction側、X方向の他方側、図示右側)の端点である。
 減光部8aは、点dから点eまでの間に配置されている。光透過部8bは、点aから点dおよび点eから点hまでの各区間に形成されている。
 曲線231は、点dから点eまでの間で一定値TL1、それ以外の位置において一定値Tmax(ただし、Tmax>TL1)をとる折れ線である。
 光減衰フィルタ8は、例えば、ガラス基板の表面において減光部8aとなる部位に金属薄膜を蒸着するなどして製造されてもよい。
 このような構成の光減衰フィルタ8によって、視野絞り3およびレンズ5aを透過した露光光L1A(L1B)は、減光部8a、光透過部8bの透過率に応じて光減衰した露光光L5A(L5B)に変換される。減光部8aの透過率TL1は、露光光L5A(L5B)による後述する実効的な露光量のむらが低減できるように、0%を超え100%未満の範囲から選ばれる。減光部8aの透過率TL1の決め方については、後述する動作説明の中で説明する。
 次に、露光装置100Aの動作について説明する。図30は、本発明の第9の実施形態の露光装置における露光について説明する模式図である。図31は、本発明の第9の実施形態の露光装置の露光における積算光量について説明する模式的なグラフである。図31のグラフにおいて、横軸はX方向における位置、縦軸は積算光量を表す。
 露光装置100Aの露光動作について説明する前に、まず、図25に示す比較例の露光装置300による露光動作および露光量について説明する。露光装置300は、上記第9の実施形態の露光装置100Aの投影光学ユニット5に代えて、投影光学ユニット305を備える。投影光学ユニット305は、投影光学ユニット5から光減衰フィルタ8が削除されて構成される。すなわち、比較例の露光装置300は、第1の実施形態の露光装置100から追加露光用照明光源12(第2の光源)、および追加露光用投影光学ユニット9(補正露光部)が削除された構成と同様である。
 比較例の露光方法は、図9に示す第1の実施形態の第1の露光と同様である。また、比較例における実効的な露光量は、図10A、図10Bに示される模式図と同様である。
 図9、図10A、および図10Bに示す第1の実施形態の第1の露光と同様に、比較例の露光装置300による露光では、視野絞り3においてY方向に見た開口幅がX方向において一定であっても、複合露光領域Aにおける実効的な露光量が単独露光領域Aに比べて低下する。
 本実施形態では、投影光学ユニット5が光減衰フィルタ8を備えることによって、単独露光領域Aにおける露光量を低減させる。これにより、複合露光領域Aにおける実効的な露光量の低下に基づく実効的な露光むらが低減される。
 以下、上記比較例の動作と異なる点を中心に、本実施形態の露光方法を説明する。
 本実施形態の露光方法は、露光装置100Aを使用することによって好適に行われる。
 本実施形態の露光方法は、(1)視野絞り3を含む露光装置100Aを準備することと、(2)露光を行うことと、を含み、露光を行う際に、光透過量低減部材により、平面視において光量補正領域における露光量を低減する。
 露光装置100Aの露光動作においては、以下の点が露光装置300の動作と異なる。投影光学ユニット5から出射される露光光L5A、L5Bは光減衰フィルタ8を透過する。このため、露光光L5A、L5Bによって、被露光体6に投影される光像の光量分布が、第1の光像13A、第2の光像13Bの光量分布とは異なる。被露光体6に投影される光像の光量低下は、光減衰フィルタ8の減光部8aの透過率と光透過部8bの透過率とに基づく。
 図30に示すように、露光光L5A(L5B)によって、被露光体6に投影される第1の光像I5A(第2の光像I5B)は、第1光減衰像I8aと第2光減衰像I8bとによって構成される。
 第1光減衰像I8aは、第1開口部3A(第2開口部3B)の範囲において減光部8aと重なる領域に形成される。本実施形態の場合、第1光減衰像I8aは、単独開口領域rの範囲の光像である。第1光減衰像I8aの光量は、第1の光像13A(第2の光像13B)の光量から、減光部8aの透過率TL1に応じて低下している。
 第2光減衰像I8bは、第1開口部3A(第2開口部3B)の範囲において光透過部8bと重なる領域に形成される。本実施形態の場合、第2光減衰像I8bは、複合開口領域rの範囲の光像である。第2光減衰像I8bの光量は、第1の光像13A(第2の光像13B)の光量から、光透過部8bの透過率Tmaxに応じて低下している。ただし、Tmax>TL1であるため、第2光減衰像I8bの光量は第1光減衰像I8aの光量に比べて大きい。
 このため、第1の光像I5A、第2の光像I5Bが被露光体6上を走査した場合の積算光量は、複合開口領域rではあまり低下しないのに対して、単独開口領域rではより大きく低下する。
 比較例と対比しやすいように、透過率Tmaxが100%の場合における走査露光時の積算光量を図31に示す。
 図31の横軸における符号は、図30に記載されたL-L線上の同符号の点の位置を表す。L-L線上の点i、j、k、m、n、p、q、rは、それぞれ光減衰フィルタ8のK-K線上の点a、b、c、d、e、f、g、hに対応している。このため、点jから点mまでの区間および点nから点qまでの区間は、それぞれ平面視にて複合開口領域rと重なる複合露光領域Aである。点mから点nまでの区間は、平面視にて単独開口領域rと重なる単独露光領域Aである。本実施形態では、単独露光領域Aは光量補正領域Mになっている。
 図31における曲線232(実線参照)は本実施形態における積算光量を示し、曲線233(一点鎖線参照)は比較例における積算光量を示す。ただし、複合露光領域Aでは、曲線233は曲線232と重なっている。
 曲線232、233に示されるように、本実施形態における積算光量は、複合露光領域Aでは、比較例の積算光量と同様になる。このため、複合露光領域Aでは、例えば、点jと点kとの間では、積算光量がΔQ(=q-q)だけ低下している。
 これに対して、光量補正領域Mに重なる単独露光領域Aの積算光量は、比較例における同領域の積算光量と比較し、減光部8aの透過率TL1に応じて低下している。また、光量補正領域Mに重なる単独露光領域Aの積算光量は、一定値Q(ただし、q<Q<q)である。
 このように、本実施形態では、積算光量の全変動幅ΔQは比較例と変わらない。しかし、比較例と比べ、単独露光領域Aの積算光量がqからQに低下される。これにより、単独露光領域Aの露光量に対する複合露光領域Aの露光量の変動量がΔQよりも小さくなる。
 特に、減光部8aの透過率TL1を適宜設定することで、Q=(q+q)/2とする。この時、単独露光領域Aの露光量に対する複合露光領域Aの露光量の変動量は、ΔQ/2になるため、露光むらが最小化される。このため、減光部8aの透過率TL1は、Q=(q+q)/2となるように設定することがより好ましい。
 このようにして、単独露光領域Aの露光量に対する複合露光領域Aの露光量のむらが低減されると、露光領域の継ぎ目に起因する露光むらが低減される。これにより、例えば、マスクパターンPに対応する線幅の変動などが低減され、より高精度の露光パターンが得られる。
 以上説明したように、本実施形態の露光装置100Aによれば、千鳥配列された複数の投影光学系を用いる場合に、露光領域の継ぎ目に起因する露光むらを低減することができる。
[第10の実施形態]
 本発明の第10の実施形態の露光装置について説明する。
 図32は、本発明の第10の実施形態の露光装置に用いられる光透過量低減部材の一例を示す模式的な平面図である。図33は、図32におけるN-N線に沿う透過率分布を示す模式的なグラフである。図33のグラフの横軸はX方向の位置、縦軸は透過率を表す。図34は、本発明の第10の実施形態の露光装置の露光における積算光量について説明する模式的なグラフである。図34のグラフの横軸はX方向の位置、縦軸は積算光量を表す。
 図25、図26に示すように、本実施形態の露光装置110は、上記第9の実施形態の露光装置100Aの投影光学ユニット5に代えて、投影光学ユニット15を備える。
 図27に示すように、投影光学ユニット15は、上記第9の実施形態における投影光学ユニット5の光減衰フィルタ8に代えて、光減衰フィルタ18(光透過量低減部材)を備える。
 以下、上記第9の実施形態と異なる点を中心に説明する。
 図27に示すように、光減衰フィルタ18は、上記第9の実施形態における光減衰フィルタ8と同様、投影光学ユニット15における第1列投影光学系5A、第2列投影光学系5Bの各レンズ鏡筒5bの下端部に、それぞれ配置されている。各光減衰フィルタ18は、レンズ鏡筒5bの下端部と固定されるフィルタホルダ9cによって、レンズ5aに対する位置が固定されている。
 光減衰フィルタ18は、第1列投影光学系5A(第2列投影光学系5B)を透過した露光光L1A(L1B)を、少なくとも一部の光量が低減された露光光L15A(L15B)に変換する。
 露光光L15A(L15B)は、被露光体6上における後述の光量補正領域M(図32参照)に照射される。ここで、被露光体6上における光量補正領域Mとは、平面視において少なくとも単独開口領域rと重なる領域である。本実施形態では、一例として、光量補正領域Mは単独開口領域rと単独開口領域rの両端部に隣接する各複合開口領域rの一部と重なる領域とされている。
 図32に示すように、光減衰フィルタ18は、上記第9の実施形態の減光部8aに代えて、減光部18a(均一濃度フィルタ)を備える。
 減光部18aは、上記第9の実施形態の減光部8aのX方向の両端部を、外側に延ばして構成される。減光部8aのX方向の両端部は、それぞれ複合開口領域rのX方向の幅の50%未満だけ延ばされている。図32に示す例では、減光部18aは、一例として、減光部8aよりも、複合開口領域rのX方向の幅の25%ずつX方向の両側に拡幅されている。
 減光部18aは、平面視にて、第1開口部3A(第2開口部3B)の単独開口領域rの全体と、これに隣接するX方向の両側の複合開口領域rの一部の領域(図32では、複合開口領域rの四分の一の領域)とそれぞれ重なるように配置されている。
 減光部18aの透過率は、上記第9の実施形態における減光部8aと同様である。
 本実施形態における光透過部8bは、光減衰フィルタ18において、減光部18aを除く領域に形成されている。
 このような構成により、光減衰フィルタ18は、X方向において、図33に曲線234で示すような透過率分布を有する。
 図33の横軸における符号は、図32に記載されたN-N線上の同符号の点の位置を表す。点a~点hの意味は、上記第9の実施形態の説明と同様である。ただし、点c’(f’)は、線分cd(ef)の中点である。
 曲線234は、点c’と点f’との間で、上記第9の実施形態における減光部8aと同様、最小値TL1をとり、それ以外の位置において一定値Tmaxをとる。
 光減衰フィルタ18は、光減衰フィルタ8と同様にして製造される。
 このような構成の光減衰フィルタ18によって、視野絞り3およびレンズ5aを透過した露光光L1A(L1B)は、減光部18aおよび光透過部8bの透過率に応じて光減衰した露光光L15A(L15B)に変換される。
 露光装置110によれば、上記第9の実施形態の露光装置100Aと同様にして露光が行われる。
 露光装置110の露光動作においては、投影光学ユニット15から出射される露光光L15A、L15Bは光減衰フィルタ18を透過している。このため、以下の点が露光装置100Aの動作と異なる。露光光L15A、L15Bによって、被露光体6に投影される第1の光像(第2の光像)の光像の光量分布が、第1の光像I8A、第2の光像I8Bの光量分布とは異なる。
 露光光L15A、L15Bが被露光体6上を走査した場合の積算光量のグラフを図34示す。ただし、図34には、図31と同様、上述の比較例と対比しやすいように、透過率Tmaxが100%の場合における走査露光時の積算光量が示されている。
 図34の横軸における符号i~rは、被露光体6上における図32の点a~hの対応点を表す。ただし、点c’、f’に対応する位置は、それぞれ符号m’、n’で示されている。点j’、q’は、第1列投影光学系5Aに隣り合う第2列投影光学系5Bに配置された減光部8aの点f’、c’に相当する位置を表す。
 このため、点jから点mまでの区間および点nから点qまでの区間は、それぞれ平面視にて複合開口領域rと重なる複合露光領域Aである。点mから点nまでの区間は、平面視にて単独開口領域rと重なる単独露光領域Aである。
 本実施形態では、光減衰フィルタ18の減光部18aの透過光が照射される光量補正領域Mは、X方向において単独開口領域rの全体と重なる領域と、そのX方向両側において複合開口領域rの四分の一と重なる領域と、からなる。
 図34における曲線235(実線参照)は本実施形態における積算光量を示し、曲線233(一点鎖線参照)は比較例における積算光量を示す。曲線236(破線参照)は、各光減衰フィルタ18の作用による光減衰量を示す。
 曲線236に示されるように、本実施形態における積算光量は、光量補正領域Mの範囲で、透過量が一定の割合で低下する。このため、曲線233で表される比較例の積算光量と比較し、光量補正領域Mの範囲で透過量は、全体的に低下する。グラフ上では、比較例の積算光量が下方に平行移動する。例えば、点mから点nまでの積算光量はqからQに低下する。同様に、点jから点j’、点m’から点m、点nから点n’、および点qから点q’の各領域の光量が点mから点nまでの光量Q以下に低下する。
 このため、曲線235に示されるように、本実施形態における積算光量は、単独露光領域AではQ(ただし、q<Q<q)、複合露光領域Aでは、qからQの間で振動する光量分布を示す。
 本実施形態における光減衰フィルタ18により、透過率TL1と、減光部18aおよび光透過部8bの透過率の変化率と、を適宜に設定する。これによって、積算光量の全変動幅Q-qの大きさを、比較例の積算光量の全変動幅ΔQよりも小さくすることができる。
 このように、本実施形態では、積算光量の全変動幅Q-q自体を比較例よりも低減することができる。さらに、複合露光領域Aにおける露光量のむらの大きさも低減されるため、露光領域の継ぎ目に起因する露光むらが低減される。これにより、例えば、マスクパターンPに対応する線幅の変動などが低減され、より高精度の露光パターンが得られる。
 以上説明したように、本実施形態の露光装置110によれば、千鳥配列された複数の投影光学系を用いる場合に、露光領域の継ぎ目に起因する露光むらを低減することができる。
[第11の実施形態]
 本発明の第11の実施形態の露光装置について説明する。
 図35は、本発明の第11の実施形態の露光装置に用いられる光透過量低減部材の一例を示す模式的な平面図である。図36は、図35におけるQ-Q線に沿う透過率分布を示す模式的なグラフである。図36のグラフの横軸はX方向の位置、縦軸は透過率を表す。図37は、本発明の第11の実施形態の露光装置の露光における積算光量について説明する模式的なグラフである。図37のグラフの横軸はX方向の位置、縦軸は積算光量を表す。
 図25、図26に示すように、本実施形態の露光装置120は、上記第9の実施形態の露光装置100Aの投影光学ユニット5に代えて、投影光学ユニット25を備える。
 図27に示すように、投影光学ユニット25は、上記第9の実施形態における投影光学ユニット5の光減衰フィルタ8に代えて、光減衰フィルタ28(光透過量低減部材)を備える。
 以下、上記第9の実施形態と異なる点を中心に説明する。
 図27に示すように、光減衰フィルタ28は、上記第9の実施形態における光減衰フィルタ8と同様、投影光学ユニット25における第1列投影光学系5A、第2列投影光学系5Bの各レンズ鏡筒5bの下端部に、それぞれ配置されている。各光減衰フィルタ28は、レンズ鏡筒5bの下端部と固定されるフィルタホルダ9cによって、レンズ5aに対する位置が固定されている。
 光減衰フィルタ28は、第1列投影光学系5A(第2列投影光学系5B)を透過した露光光L1A(L1B)を、少なくとも一部の光量が低減された露光光L25A(L25B)に変換する。
 露光光L25A(L25B)は、被露光体6上における上記第10の実施形態と同様の光量補正領域M(図35参照)に照射される。
 図35に示すように、光減衰フィルタ28は、第1減光部28a(第1の光透過量低減部、均一濃度フィルタ)と、第2減光部28b(第2の光透過量低減部、傾斜濃度フィルタ)と、第3減光部28c(第2の光透過量低減部、傾斜濃度フィルタ)と、上記第10の実施形態の光透過部8bと同様の光透過部18cと、を備える。
 第1減光部28aは、視野絞り3およびレンズ5aを透過した露光光L1A(L1B)を第1開口部3A(第2開口部3B)における第1の光量補正領域mにおいて、一定の透過率TL3で減衰させる部位である。第1減光部28aは、透過率が異なる以外は、上記第9の実施形態における減光部8aと同様に形成されている。
 第2減光部28bは、視野絞り3およびレンズ5aを透過した露光光L1A(L1B)を第1開口部3A(第2開口部3B)における第2の光量補正領域mにおいて、透過率TmaxからTL3の範囲で、X方向正方向に漸次減衰させる部位である。
 第3減光部28cは、視野絞り3およびレンズ5aを透過した露光光L1A(L1B)を第1開口部3A(第2開口部3B)における第2の光量補正領域mにおいて、透過率TmaxからTL3の範囲で、X方向負方向に漸次減衰させる部位である。
 第2減光部28bおよび第3減光部28cにおける透過率の変化率は、光量補正領域Mにおける光量補正の必要に応じて、例えば、実験、シミュレーションなどに基づいて設定される。第2減光部28bおよび第3減光部28cにおける透過率の変化率は、一定(直線変化)でもよいし、適宜の関数に基づいて変化していてもよい。透過率の変化率は、単調でもよいし、非単調でもよい。さらに、透過率の変化は滑らかな変化には限定されない。例えば、透過率は、ステップ状に変化していてもよい。
 このような構成により、光減衰フィルタ28は、X方向において、図36に曲線237で示すような透過率分布を有する。
 図36の横軸における符号は、図35に記載されたQ-Q線上の同符号の点の位置を表す。点a~点hの意味は、上記第9の実施形態の説明と同様である。
 曲線237は、点cでTmaxをとり、点cから点dに向かって漸次透過率が減少し、点dから点eまでの間で一定値TL3をとる。曲線237は、点eから点fに向かって漸次透過率が増大し、点fでTmaxをとる。曲線237はそれ以外の位置においては一定値Tmaxをとる。
 光減衰フィルタ28は、例えば、ガラス基板の表面において第1減光部28a、第2減光部28b、および第3減光部28cとなる部位に金属薄膜を蒸着するなどして製造されてもよい。
 このような構成の光減衰フィルタ28によって、視野絞り3およびレンズ5aを透過した露光光L1A(L1B)は、第1減光部28a、第2減光部28b、第3減光部28c、および光透過部18cの透過率に応じて光減衰した露光光L25A(L25B)に変換される。透過率TL3は、露光光L25A(L25B)による後述する実効的な露光量のむらが低減できるように、0%を超え100%未満の範囲から選ばれる。
 露光装置120によれば、上記第9の実施形態の露光装置100Aと同様にして露光が行われる。
 露光装置120の露光動作においては、投影光学ユニット25から出射される露光光L25A、L25Bは光減衰フィルタ28を透過している。このため、以下の点が露光装置100Aの動作と異なる。露光光L25A、L25Bによって、被露光体6に投影される第1の光像(第2の光像)光像の光量分布が、第1の光像I8A、第2の光像I8Bの光量分布とは異なる。
 露光光L25A、L25Bが被露光体6上を走査した場合の積算光量のグラフを図37示す。ただし、図37には、図31と同様、上述の比較例と対比しやすいように、透過率Tmaxが100%の場合における走査露光時の積算光量が示されている。
 図37の横軸における符号i~rは、被露光体6上における図35の点a~hの対応点を表す。
 このため、点jから点mまでの区間および点nから点qまでの区間は、それぞれ平面視にて複合開口領域rと重なる複合露光領域Aである。点mから点nまでの区間は、平面視にて単独開口領域rと重なる単独露光領域Aである。
 図37における曲線238(実線参照)は本実施形態における積算光量を示し、曲線233(一点鎖線参照)は比較例における積算光量を示す。曲線239(破線参照)は、各光減衰フィルタ28の作用による光減衰量を示す。
 本実施形態では、単独露光領域Aおよび複合露光領域Aの両方が光量補正領域Mになっている。このため、曲線233で表される比較例の積算光量と比較し、曲線238に示される本実施形態のおける積算光量は、全体的に低下する。
 本実施形態では、第1減光部28aによって第1の光量補正領域mの積算光量がQ(ただし、q<Q<q)になるように、透過率TL3が設定される。
 このため、第2減光部28b(第3減光部28c)による第2の光量補正領域mの積算光量の最大値Qは、Q<Q<qを満足する。第2の光量補正領域mの積算光量の最小値はqになる。
 この結果、曲線238に示される積算光量の全変動幅Q-qが、比較例の変動幅ΔQに比べて小さくなる(Q-q<ΔQとなる)ため、積算光量の変動幅自体が低減される。
 さらに、透過率TL3を適宜設定することによって、大部分の単独露光領域Aにおける積算光量となるQの値をQとqとの中間の値に設定することが可能である。この場合、積算光量Qの変動幅を(Q-q)/2(<ΔQ/2)にできるため、上記第9の実施形態に比べて、露光領域の継ぎ目に起因する露光むらがさらに低減される。これにより、例えば、マスクパターンPの露光パターンの線幅の変動が低減されるので、本発明により作製される液晶表示装置などのカラーフィルタのブラックマトリックスにむらが視認されにくい露光パターンが得られる。
 上記第10の実施形態では、積算光量の全変動幅を低減するために比較例の最低の積算光量よりもさらに低い光量となる部位が生じる。これに対して、本実施形態の光減衰フィルタ28によれば、積算光量の最低値は比較例と同様である。このため、本実施形態によれば、積算光量の相対的な低下量が、上記第10の実施形態よりも少なくなる。
 以上説明したように、本実施形態の露光装置120によれば、千鳥配列された複数の投影光学系を用いる場合に、露光領域の継ぎ目に起因する露光むらを低減することができる。
[変形例]
 次に、本実施形態において、露光むらをさらに低減できる具体的な変形例について説明する。
 図38は、本発明の第11の実施形態の変形例の露光装置の光透過量低減部材の透過率分布を示す模式的なグラフである。図38のグラフの横軸はX方向の位置、縦軸は透過率を表す。図39は、本発明の第11の実施形態の変形例の露光装置の露光における積算光量について説明する模式的なグラフである。図39のグラフの横軸はX方向の位置、縦軸は積算光量を表す。
 本変形例は、光減衰フィルタ28による透過率の設定のみが上記第11の実施形態と異なる。
 図38に示すように、本変形例では、第1減光部28aの透過率TL3は、単独露光領域Aにおける積算光量をqに設定できる大きさとされる。
 本変形例では、第2減光部28b(第3減光部28c)の透過率は、複合露光領域Aにおける比較例の実効的な積算光量の低下量を相殺するように設定される。すなわち、点dから点c(点eから点f)に向かって、透過率がTL3からTmaxまで漸次増大させるように設定される。
 このような本変形例の光減衰フィルタ28における積算光量の補正効果は図39における曲線239(破線参照)のように、比較例の積算光量を示す曲線233(一点鎖線参照)を上下方向に反転させたような曲線で表される。
 この結果、本変形例の光減衰フィルタ28を透過した露光光の実効的な積算光量は、図39に曲線238(実線参照)で示すような一定値qになる。
 このように、本変形例によれば、光減衰フィルタ28の透過率分布を、比較例の実効的な積算光量に対して、最適化を図ることによって、露光むらを低減することが可能になる。
 なお、上記各実施形態の説明では、露光装置において、光源、絞り部材、および投影光学系(以下、露光部と称する)が固定され、露光用フォトマスクおよび露光対象物(以下、被露光物と称する)が移動することによって走査露光が行われる場合の例で説明した。
 しかし、走査露光は、露光部と、被露光物と、が走査方向(Y方向、第1の方向)に相対移動して、相対走査が行われればよい。したがって、露光装置において、露光部が走査方向に移動し、被露光物が固定されていてもよい。さらに、露光装置において、露光部および被露光物がそれぞれ移動してもよい。
 上記各実施形態の説明では、第1の方向と第2の方向とが互いに直交する場合の例で説明した。しかし、第1の方向と第2の方向とは、平面上において互いに交差する方向であればよく、交差角は直角には限定されない。
 上記各実施形態の説明では、フォトマスク1が第1の駆動部10によって移動され、被露光体6がベース7を移動する第2の駆動部11によって移動される場合の例で説明した。しかし、フォトマスク1とベース7とは1つの駆動部によって走査方向に移動されてもよい。
 上記第1~第8実施形態の説明では、視野絞り3、4が、第1の投影光学系の全体を1枚で対応する構成、また上記第9~第11実施形態の説明では、視野絞り3、4が、投影光学系の全体を1枚で対応する構成にて説明した。しかし、視野絞り3、4が、開口部を透過する光以外の照明光を第1の投影光学系または投影光学系に入射させない構成であれば、視野絞り3、4は2以上の枚数で構成されてもよい。
 上記各実施形態の説明では、光透過量低減部材が、投影光学系と露光対象物との間に配置される場合の例で説明した。しかし、光透過量低減部材は、光源から露光対象物までの間であれば、どの位置に配置されていてもよい。
 上記第9の実施形態の説明では、投影光学ユニット5が、X方向における被露光体6の全幅を露光する場合の例で説明した。しかし、単一のフォトマスク1によって、被露光体6の露光パターンを露光できれば、投影光学ユニット5は、X方向の一部を覆う大きさでもよい。この場合、露光装置100AにおけるY方向の走査露光を、X方向にずらして複数回行うことによって、被露光体6の全体が露光される。
 以上、本発明の好ましい各実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
 また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
1 フォトマスク(露光用フォトマスク)
2、32 主照明光源(照明光源、第1の光源)
3、4、33A、33B 視野絞り(絞り部材)
3A、4A 第1開口部(開口部)
3B、4B 第2開口部(開口部)
5、15、25、35 投影光学ユニット
5A 第1列投影光学系(投影光学系、第1の投影光学系)
5B 第2列投影光学系(投影光学系、第1の投影光学系)
6 被露光体(露光対象物)
7 ベース
8、18、28 光減衰フィルタ(光透過量低減部材)
8a、18a 減光部(均一濃度フィルタ)
9、19、29、49、59、69、79 追加露光用投影光学ユニット(補正露光部)
9A、49A 第1列投影光学系
9B、49B 第2列投影光学系
9a レンズユニット(第2の投影光学系)
9b、19b フィルタ(光透過量規制部材、光減衰フィルタ)
9d、19d 第1減光部
9e、19e 第2減光部
12、42、52 追加露光用照明光源(第2の光源)
13A 第1の光像
13B 第2の光像
19A、59A、69A、79A 投影光学系
19d 第1の補正用光像
19d 第4の補正用光像
19e 第3の補正用光像
19e 第2の補正用光像
28a 第1減光部(第1の光透過量低減部、均一濃度フィルタ)
28b 第2減光部(第2の光透過量低減部、傾斜濃度フィルタ)
28c 第3減光部(第2の光透過量低減部、傾斜濃度フィルタ)
49a、49d、59a、59d アパーチャ(光透過量規制部材、開口絞り)
69a、69b、69c 開口可変アパーチャ(光透過量規制部材、開口絞り)
79a 液晶シャッターパネル(光透過量規制部材、液晶シャッター)
100、100A、101、102、103、104、105、106、107、110、120 露光装置
 複合露光領域
、AS1、AS2 単独露光領域
1A、L1B、L11A、L11B、L5A、L5B、L15A、L15B、L25A、L25B、 第1の露光光(露光光)
2A、L2B、L12A、L12B、L22A 第2の露光光
5A、I8A 第1の光像
5B、8B 第2の光像
M、M、M、M、M 光量補正領域
 第1の光量補正領域
 第2の光量補正領域
、O 軸線(第2の軸線)
 軸線(第1の軸線)
、O13、O19 軸線
P マスクパターン
 複合開口領域
 単独開口領域

Claims (13)

  1.  第1の露光光を発生する第1の光源と、
     平面視において第1の軸線を中心として千鳥配列された複数の開口部が形成され、前記第1の光源と露光用フォトマスクとの間に前記複数の開口部が位置するように配置された絞り部材と、
     前記絞り部材の前記複数の開口部のそれぞれと対向して配置され、前記複数の開口部のそれぞれを透過した前記第1の露光光による光像を、それぞれ露光対象物に投影する複数の第1の投影光学系と、
     前記第1の光源に対して前記第1の軸線に沿う第1の方向に隣り合うように配置され、前記露光用フォトマスクに照射する第2の露光光を発生する第2の光源と、
     前記露光用フォトマスクから前記露光対象物までの間の前記第2の露光光の光路上に配置された補正露光部と、を備え、
     前記複数の開口部の前記第1の方向の開口幅が、平面視で前記第1の軸線に交差する第2の軸線に沿う第2の方向において一定であり、
     前記絞り部材には、前記第1の方向において前記複数の開口部のうちの2つが間をあけて隣り合う複合開口領域と、前記第1の方向において前記複数の開口部のうちの1つが開口する単独開口領域と、が前記第2の方向において交互に形成されており、
     前記補正露光部は、前記露光用フォトマスクを透過した前記第2の露光光の前記露光対象物への照射範囲を、平面視において前記第2の方向における前記複合開口領域の幅が前記第1の方向に延長された領域である光量補正領域に限って前記第2の露光光を照射する、露光装置。
  2.  前記補正露光部は、
     前記光量補正領域における前記第2の露光光の前記第1の方向における積算光量を、前記第2の方向における前記光量補正領域の両端部よりも中心部が高くなるように前記第2の露光光を照射する、
    請求項1に記載の露光装置。
  3.  前記補正露光部は、
     前記第2の露光光を前記露光対象物に向けて投影する第2の投影光学系と、
     前記露光用フォトマスクと前記露光対象物との間で、前記第2の露光光を前記光量補正領域の範囲に規制する光透過量規制部材と、
    を備える、
    請求項1または2に記載の露光装置。
  4.  前記光透過量規制部材は、
     前記第2の投影光学系と前記露光対象物との間に配置された、請求項3に記載の露光装置。
  5.  前記光透過量規制部材は、光減衰フィルタを含む、
    請求項3または4に記載の露光装置。
  6.  前記光透過量規制部材は、開口絞りを含む、
    請求項3~5のいずれか1項に記載の露光装置。
  7.  前記光透過量規制部材は、液晶シャッターを含む、
    請求項3~6のいずれか1項に記載の露光装置。
  8.  平面視において第1の軸線を中心として千鳥配列された複数の開口部が形成された絞り部材を準備することと、
     前記絞り部材の前記複数の開口部を透過する第1の露光光を、露光用フォトマスクおよび露光対象物に対して前記第1の軸線に沿う第1の方向に相対走査することによって、前記第1の露光光による前記露光用フォトマスクの光像を前記露光対象物に投影する第1の露光を行うことと、
     前記第1の露光の前または後に、第2の露光光を、前記露光用フォトマスクに照射し、前記露光用フォトマスクを透過した前記第2の露光光を前記露光用フォトマスクおよび前記露光対象物に対して前記第1の方向に相対走査することによって、前記第2の露光光による前記露光用フォトマスクの光像を前記露光対象物に投影する第2の露光を行うことと、を含み、
     前記複数の開口部の前記第1の方向の開口幅が、平面視で前記第1の軸線に交差する第2の軸線に沿う第2の方向において一定であり、
     前記絞り部材には、前記第1の方向において前記複数の開口部のうちの2つが間をあけて隣り合う複合開口領域と、前記第1の方向において前記複数の開口部のうちの1つが開口する単独開口領域と、が前記第2の方向において交互に形成されており、
     前記第2の露光を行う際に、平面視において前記第2の方向における前記複合開口領域の幅が前記第1の方向に延長された領域である光量補正領域に限って前記第2の露光光を前記露光対象物に照射する、露光方法。
  9.  露光光を発生する光源と、
     平面視において第1の軸線を中心として千鳥配列された複数の開口部が形成され、前記光源と露光用フォトマスクとの間に前記複数の開口部が位置するように配置された絞り部材と、
     前記絞り部材の前記複数の開口部のそれぞれと対向して配置され、前記複数の開口部のそれぞれを透過した前記露光光による光像を、それぞれ露光対象物に投影する複数の投影光学系と、
     前記光源から前記露光対象物までの間の前記露光光の光路上に配置された光透過量低減部材と、を備え、
     前記複数の開口部の前記第1の軸線に沿う第1の方向の開口幅が、平面視で前記第1の軸線に交差する第2の軸線に沿う第2の方向において一定であり、
     前記絞り部材には、前記第1の方向において前記複数の開口部のうちの2つが間をあけて隣り合う複合開口領域と、前記第1の方向において前記複数の開口部のうちの1つが開口する単独開口領域と、が前記第2の方向において交互に形成されており、
     光透過量低減部材は、平面視にて少なくとも前記単独開口領域とそれぞれ重なる前記露光対象物上の光量補正領域に照射される前記露光光の光量を低減する、露光装置。
  10.  前記光透過量低減部材は、
     平面視にて少なくとも前記単独開口領域と重なる前記露光対象物上の第1の光量補正領域に照射される前記露光光の光量を低減する第1の光透過量低減部と、
     前記第1の光透過量低減部と前記第2の方向において隣接して設けられ、平面視にて前記複合開口領域と重なる前記露光対象物上の第2の光量補正領域に照射される前記露光光の光量を低減する第2の光透過量低減部と、
    を備える、請求項9に記載の露光装置。
  11.  前記第1の光透過量低減部は、
     前記露光光の透過率を均一に低下させる均一濃度フィルタを含み、
     前記第2の光透過量低減部は、
     前記第2の方向において前記第1の光透過量低減部と隣接する部位から離れるにつれて前記露光光の透過率が増大する傾斜濃度フィルタを含む、請求項10に記載の露光装置。
  12.  前記光透過量低減部材は、
     前記投影光学系と前記露光対象物との間に配置された、請求項9~11のいずれか1項に記載の露光装置。
  13.  平面視において第1の軸線を中心として千鳥配列された複数の開口部が形成された絞り部材を準備することと、
     前記絞り部材の前記複数の開口部を透過する露光光を、露光用フォトマスクおよび露光対象物に対して前記第1の軸線に沿う第1の方向に相対走査することによって、前記露光光による前記露光用フォトマスクの光像を前記露光対象物に投影する露光を行うことと、を含み、
     前記複数の開口部の前記第1の方向の開口幅が、平面視で前記第1の軸線に交差する第2の軸線に沿う第2の方向において一定であり、
     前記絞り部材には、前記第1の方向において前記複数の開口部のうちの2つが間をあけて隣り合う複合開口領域と、前記第1の方向において前記複数の開口部のうちの1つが開口する単独開口領域と、が前記第2の方向において交互に形成されており、
     前記露光を行う際に、前記露光光を発生する光源から前記露光対象物までの間の前記露光光の光路上に配置される光透過量低減部材により、平面視にて少なくとも前記単独開口領域とそれぞれ重なる前記露光対象物上の光量補正領域に照射される前記露光光の光量を低減する、露光方法。
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