JP2000298353A

JP2000298353A - 走査露光方法および走査型露光装置

Info

Publication number: JP2000298353A
Application number: JP2000034182A
Authority: JP
Inventors: Tadaaki Shinozaki; 忠明篠崎; Masamitsu Yanagihara; 政光柳原
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 2000-02-10
Publication date: 2000-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】装置が大型化およびコスト増加になることな
く、大型の基板に露光する。【解決手段】マスクＭと基板Ｐとを同期移動して基板
Ｐに第１パターン５３，５５と第２パターン５４とをつ
なぎ合わせて露光する。第１パターン５３，５５の少な
くとも一部と第２パターン５４の少なくとも一部とは共
通のパターンであり、マスクＭに、第１パターン５３，
５５と第２パターン５４として、共通パターン４４と共
通パターン４４とは異なる非共通パターン４５ａ，４５
ｂとを形成する。共通パターン４４により第１パターン
５３，５５と第２パターン５４とのつなぎ合わせをす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、本発明は、マスク
と基板とを所定方向に同期移動して、マスクに形成され
たパターンをガラス基板等の基板に走査露光する走査露
光方法および走査型露光装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パソコンやテレビ等の表示素子と
しては、薄型化を可能とする液晶表示パネルが多用され
るようになっている。この種の液晶表示パネルは、平面
視矩形状の感光基板上に透明薄膜電極をフォトリソグラ
フィの手法で所望の形状にパターニングすることにより
製造されている。そして、このフォトリソグラフィの装
置として、マスク（レチクル）上に形成されたパターン
を投影光学系を介して感光基板上のフォトレジスト層に
露光する露光装置が用いられている。

【０００３】ところで、上記の液晶表示パネルは、画面
の見やすさから大面積化が進んでいる。この要請に応え
る露光装置としては、例えば、特開平７−５７９８６号
に開示されているように、マスクのパターンを正立像で
基板上に投影する複数の投影光学系を組み合わせ、マス
クとガラス基板とを所定方向に同期移動して、投影光学
系に対して走査することによって、同期移動方向と直交
する方向に大きな露光領域を有する、すなわち、マスク
に形成されたＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ
Ｄｉｓｐｌａｙ）等のパターンをガラス基板上の露光領
域に順次転写する走査型露光装置が考案されている。

【０００４】この際、投影領域が大きくても装置を大型
化させず、且つ良好な結像特性を得る投影光学系とし
て、複数の投影光学系を、隣り合う投影領域が走査方向
で所定量変位するように、且つ隣り合う投影領域の端部
同士が走査方向と直交する方向に重複するように配置さ
れたものが使用されている。この場合、各投影光学系の
視野絞りは台形形状で、走査方向の視野絞りの開口幅の
合計は常に等しくなるように設定されている。そのた
め、上記のような走査型露光装置は、隣り合う投影光学
系の継ぎ部が重複して露光され、投影光学系の光学収差
や露光照度が滑らかに変化するという利点を持ってい
る。

【０００５】ところで、近年、液晶表示パネル製造用の
基板として、液晶パネルの多面取りによる生産性向上
や、テレビを目的とした、より大きな表示領域を有する
液晶表示パネルを製造するために、１ｍ□程度の大きな
ガラス基板を使用することが考えられている。

【０００６】このように、表示領域が大きな基板サイズ
相当の液晶表示パネルを露光するためには、基板サイズ
と同等の大きさのマスクを使用し一括で走査露光する方
法と、１つの液晶表示パネルのパターンを複数の領域に
分割しパターン合成する方法とが考えられる。前者の方
法では、高速なスループットが得られるが、マスクのコ
ストが膨大となり現実的ではない。

【０００７】一方、後者の方法では、パターン継ぎ部に
おいてマスクのパターン描画誤差、投影光学系の光学収
差やガラス基板を移動させるステージの位置決め誤差等
に起因して段差が発生し、デバイスの特性が損なわれた
りする。さらに、パターン合成されたものを多層に重ね
合わせた場合、各層の露光領域の重ね誤差やパターンの
線幅差がパターンの継ぎ目部分で不連続に変化し、液晶
表示パネルを点灯したときに継ぎ目部で色ムラが発生す
る等、デバイスの品質が低下するという問題があった。

【０００８】この問題を解消しつつ、大型のガラス基板
に露光するための走査型露光装置としては、例えば、特
開平１０−６４７８２が提供されている。これは、マス
クを保持するマスクステージおよびガラス基板を保持す
る基板ステージを同期して駆動して走査露光を行った後
に、マスクステージおよび基板ステージを同期移動と直
交する方向に照明領域の幅分の距離だけステップ移動す
る工程を一回または数回繰り返すことにより、複数の分
割パターンをつなぎ合わせて大きなガラス基板上に転写
するものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の走査露光方法および走査型露光装置に
は、以下のような問題が存在する。上記のＬＣＤパター
ンは、複数のピクセルに応じた複数の電極が規則正しく
配列されたパターンで構成される画素部と、画素部の各
電極のパターンとこれら各電極を駆動するドライバ回路
とを導通させるための導通部とを有している。この画素
部は、上記走査型露光装置によりガラス基板でつなぎ合
わされる部分パターンそれぞれに形成されるものであ
る。

【００１０】ところが、上記の走査型露光装置では、こ
れらの内容が考慮されておらず、単にマスクのパターン
を分割してガラス基板に転写しているため、マスクがガ
ラス基板と同等、もしくはガラス基板以上の大きさにな
ってしまう。そのため、マスクのコストが膨大になるこ
とに加えて、このマスクを保持するマスクステージもマ
スクの大きさに対応させる必要が生じ、装置の大型化お
よびコストが増加するという問題があった。

【００１１】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、装置が大型化およびコスト増加になること
なく、大型の基板に露光することができる走査露光方法
および走査型露光装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、実施の形態を示す図１ないし図１２に対
応付けした以下の構成を採用している。本発明の走査露
光方法は、マスク（Ｍ）と基板（Ｐ）とを同期移動して
基板（Ｐ）に第１パターン（５３，５５）と第２パター
ン（５４）とをつなぎ合わせて露光する走査露光方法に
おいて、第１パターン（５３，５５）の少なくとも一部
と第２パターン（５４）の少なくとも一部とは共通のパ
ターンであり、マスク（Ｍ）には、第１パターン（５
３，５５）と第２パターン（５４）として、共通パター
ン（４４）と該共通パターン（４４）とは異なる非共通
パターン（４５ａ，４５ｂ）とが形成されており、共通
パターン（４４）により第１パターン（５３，５５）と
第２パターン（５４）とのつなぎ合わせをすることを特
徴とするものである。

【００１３】従って、本発明の走査露光方法では、共通
パターン（４４）で基板（Ｐ）に第１パターン（５３，
５５）および第２パターン（５４）をつなぎ合わせるの
で、これら第１パターン（５３，５５）および第２パタ
ーン（５４）を連続的に合成することができる。また、
この際、マスク（Ｍ）に形成された共通パターン（４
４）を用いて、第１パターン（５３，５５）および第２
パターン（５４）を露光することができるので、第１パ
ターン（５３，５５）および第２パターン（５４）用の
共通パターン（４４）をそれぞれ個別にマスク（Ｍ）に
形成する必要がなくなり、マスクを小型化できる。これ
に伴って、マスク（Ｍ）を保持するためのマスクステー
ジ（４）も小型化が可能になる。また、マスク（Ｍ）も
複数枚用いる必要がなくなるので、高スループットを得
ることもできる。

【００１４】また、本発明の走査型露光装置は、マスク
（Ｍ）を保持するマスクステージ（４）と、基板（Ｐ）
を保持する基板ステージ（５）とを備え、マスクステー
ジ（４）と基板ステージ（５）とを光路に対して同期移
動させて基板（Ｐ）に第１パターン（５３，５５）と第
２パターン（５４）とをつなぎ合わせて露光する走査型
露光装置（１）において、マスク（Ｍ）には、第１パタ
ーン（５３，５５）の少なくとも一部および第２パター
ン（５４）の少なくとも一部に共通する共通パターン
（４４）と、該共通パターン（４４）とは異なる非共通
パターン（４５ａ，４５ｂ）とが形成され、第１パター
ン（５３，５５）と第２パターン（５４）とを共通パタ
ーン（４４）によりつなぎ合わせるようにマスクステー
ジ（４）および基板ステージ（５）の移動を制御する制
御装置（１７）を備えることを特徴とするものである。

【００１５】従って、本発明の走査型露光装置では、制
御装置（１７）がマスクステージ（４）および基板ステ
ージ（５）を制御して、共通パターンで基板（Ｐ）に第
１パターン（５３，５５）および第２パターン（５４）
をつなぎ合わせるので、これら第１パターン（５３，５
５）および第２パターン（５４）を連続的に合成するこ
とができる。また、この際、マスク（Ｍ）に形成された
共通パターン（４４）を用いて、第１パターン（５３，
５５）および第２パターン（５４）を露光することがで
きるので、第１パターン（５３，５５）および第２パタ
ーン（５４）用の共通パターン（４４）をそれぞれ個別
にマスク（Ｍ）に形成する必要がなくなり、マスクを小
型化できる。これに伴って、マスクステージ（４）も小
型化が可能になる。また、マスク（Ｍ）も複数枚用いる
必要がなくなるので、高スループットを得ることもでき
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の走査露光方法およ
び走査型露光装置の実施の形態を、図１ないし図１４を
参照して説明する。ここでは、五つの投影光学系を使用
し、三回の走査露光により基板上に画面を合成する場合
の例を用いて説明する。

【００１７】図１は、本発明による走査型露光装置１の
概略的な構成を示す斜視図である。走査型露光装置１
は、照明光学系２と、複数の投影系モジュール（光学
系）３ａ〜３ｅからなる投影光学系３と、マスク（レチ
クル）Ｍを保持するマスクステージ４と、ガラス基板
（基板）Ｐを保持する基板ステージ５とを主体として構
成されている。なお、図１において、投影光学系３の光
軸方向をＺ方向とし、Ｚ方向に垂直な方向でマスクＭお
よびガラス基板Ｐの同期移動方向（走査方向）をＸ方向
とし、Ｚ方向およびＸ方向に直交する方向（非走査方
向）をＹ方向とする。

【００１８】図２に示すように、照明光学系２は、超高
圧水銀ランプ等の光源から射出された光束（露光光）を
マスクＭ上に照明するものであって、ダイクロイックミ
ラー７、波長選択フィルタ８、ライトガイド９および投
影系モジュール照明系３ａ〜３ｅのそれぞれに対応して
配設された照明系モジュール１０ａ〜１０ｅ（ただし図
２においては、便宜上照明光学系１０ａに対応するもの
のみを示している）とから構成されている。

【００１９】そして、光源６から射出した光束は、楕円
鏡６ａで集光された後に、ダイクロイックミラー７に入
射する。ダイクロイックミラー７は、露光に必要な波長
の光束を反射し、その他の波長の光束を透過させるもの
である。ダイクロイックミラー７で反射された光束は、
波長選択フィルタ８に入射し、投影光学系３が露光を行
うのに適した波長（通常は、ｇ、ｈ、ｉ線の内、少なく
とも１つの帯域）の光束となり、ライトガイド９に入射
する。ライトガイド９は、入射した光束を５本に分岐し
て、反射ミラー１１を介して各照明系モジュール１０ａ
〜１０ｅに入射させるものである。

【００２０】各照明系モジュール１０ａ〜１０ｅは、照
明シャッタ１２とリレーレンズ１３とフライアイレンズ
１４とコンデンサレンズ１５とから概略構成されてい
る。なお、本実施の形態では、この照明系モジュール１
０ａと同じ構成の照明系モジュール１０ｂ〜１０ｅが、
Ｘ方向とＹ方向とに一定の間隔をもって配置されてい
る。そして、各照明系モジュール１０ａ〜１０ｅからの
光束は、マスクＭ上の異なる照明領域を照明する構成に
なっている。

【００２１】照明シャッタ１２は、ライトガイド９の後
方に、光束の光路に対して進退自在に配置されている。
照明シャッタ１２は、光路を遮蔽したときに該光路から
の光束を遮光して、光路を開放したときに光束への遮光
を解除するものである。また、照明シャッタ１２には、
該照明シャッタ１２を上記光路に対して進退移動させる
シャッタ駆動部１６が備えられている。シャッタ駆動部
１６は、制御装置１７によってその駆動を制御されてい
る。

【００２２】一方、各照明系モジュール１０ａ〜１０ｅ
には、光量調整機構１８が付設されている。光量調整機
構１８は、光路毎に光束の照度を設定することによっ
て、各光路の露光量を調整するものであって、ハーフミ
ラー１９、ディテクタ２０、フィルタ２１およびフィル
タ駆動部２２から構成されている。ハーフミラー１９
は、フィルタ２１とリレーレンズ１３との間の光路中に
配置され、フィルタ２１を透過した光束の一部をディテ
クタ２０へ入射させるものである。ディテクタ２０は、
入射した光束の照度を検出し、検出した照度信号を制御
装置１７へ出力するものである。

【００２３】図３に示すように、フィルタ２１は、ガラ
ス板２１ａ上にＣｒ等で簾状にパターニングされたもの
であって、透過率がＹ方向に沿ってある範囲で線形に漸
次変化するように形成されており、各光路中の照明シャ
ッタ１２とハーフミラー１９との間に配置されている。
これらハーフミラー１９、ディテクタ２０およびフィル
タ２１は、複数の光路毎にそれぞれ配設されている。フ
ィルタ駆動部２２は、制御装置１７の指示に基づいてフ
ィルタ２１をＹ方向に沿って移動させるものである。

【００２４】制御装置１７は、ディテクタ２０が検出し
た光束の照度に基づいて、該照度が所定値になるように
フィルタ駆動部２２を制御することで、各光路毎の光量
を調整するものである。

【００２５】光量調整機構１８を透過した光束は、リレ
ーレンズ１３を介してフライアイレンズ１４に達する。
このフライアイレンズ１４の射出面側には、二次光源が
形成され、コンデンサレンズ１５を介してマスクＭの照
明領域を均一な照度で照射することができるようになっ
ている。

【００２６】マスクＭを透過した光束は、投影系モジュ
ール３ａ〜３ｅにそれぞれ入射する。そして、照明領域
のマスクＭのパターンは、所定の結像特性をもって、レ
ジストが塗布されたガラス基板Ｐ上に転写される。各投
影系モジュール３ａ〜３ｅは、図４に示すように、像シ
フト機構２３、二組の反射屈折型光学系２４，２５、視
野絞り２６および倍率調整機構２７から構成されてい
る。

【００２７】マスクＭを透過した光束は、像シフト機構
２３に入射する。像シフト機構２３は、例えば、二枚の
平行平面板ガラスがそれぞれＹ軸周りもしくはＸ軸周り
に回転することで、マスクＭのパターン像をＸ方向もし
くはＹ方向にシフトさせるものである。像シフト機構２
３を透過した光束は、一組目の反射屈折型光学系２４に
入射する。

【００２８】反射屈折型光学系２４は、マスクＭのパタ
ーンの中間像を形成するものであって、直角プリズム２
８、レンズ２９および凹面鏡３０から構成されている。
直角プリズム２８は、Ｚ軸周りに回転自在とされ、マス
クＭのパターン像を回転させる構成になっている。

【００２９】この中間像位置には、視野絞り２６が配置
されている。視野絞り２６は、ガラス基板Ｐ上でのイメ
ージフィールドを設定するものである。視野絞り２６を
透過した光束は、二組目の反射屈折型光学系２５に入射
する。反射屈折型光学系２５は、反射屈折型光学系２４
と同様に、直角プリズム３１、レンズ３２および凹面鏡
３３から構成されている。また、直角プリズム３１も、
Ｚ軸周りに回転自在とされ、マスクＭのパターン像を回
転させる構成になっている。

【００３０】反射屈折型光学系２５から出射された光束
は、倍率調整機構２７を通り、ガラス基板Ｐ上にマスク
Ｍのパターン像を正立等倍で結像する。倍率調整機構２
７は、例えば、平凸レンズ、両凸レンズ、平凹レンズの
三枚のレンズから構成され、平凸レンズと平凹レンズと
の間に位置する両凸レンズをＺ軸方向に移動させること
により、マスクＭのパターン像の倍率を変化させるよう
になっている。

【００３１】図５は、ガラス基板Ｐ上での投影系モジュ
ール３ａ〜３ｅのイメージフィールド（投影領域）３４
ａ〜３４ｅの平面図である。この図に示すように、各イ
メージフィールド３４ａ〜３４ｅは、台形形状を有して
いる。イメージフィールド３４ａ、３４ｃ、３４ｅとイ
メージフィールド３４ｂ、３４ｄとは、Ｘ方向に対向し
て配置されている。さらに、イメージフィールド３４ａ
〜３４ｅは、隣り合うイメージフィールドの端部同士
（３５ａと３５ｂ、３５ｃと３５ｄ、３５ｅと３５ｆ、
３５ｇと３５ｈ）が二点鎖線で示すように、Ｙ方向に重
複するように並列配置され、Ｘ方向のイメージフィール
ドの幅の総計がほぼ等しくなるように設定されている。
すなわち、Ｘ方向に走査露光したときの露光量が等しく
なるようになっている。

【００３２】このように、各投影系モジュール３ａ〜３
ｅによるイメージフィールド３４ａ〜３４ｅが重複する
継ぎ部３６ａ〜３６ｄを設けることにより、継ぎ部３６
ａ〜３６ｄにおける光学収差の変化や照度変化を滑らか
にすることができるようになっている。なお、本実施の
形態のイメージフィールド３４ａ〜３４ｅの形状は、台
形であるが、六角形や菱形、平行四辺形等であっても構
わない。

【００３３】マスクステージ４は、マスクＭを保持する
ものであって、一次元の走査露光を行うべくＸ方向に長
いストロークと、走査方向と直交するＹ方向に数ｍｍ程
度の微小量のストロークとを有している。図２に示すよ
うに、マスクステージ４には、該マスクステージ４を上
記方向に駆動するマスクステージ駆動部３７が備えられ
ている。このマスクステージ駆動部３７は、制御装置１
７によって制御されている。

【００３４】図１に示すように、マスクステージ４上の
端縁には、直交する方向に移動鏡３８ａ、３８ｂがそれ
ぞれ設置されている。移動鏡３８ａには、レーザー干渉
計３９ａが対向して配置されている。また、移動鏡３８
ｂには、レーザー干渉計３９ｂが対向して配置されてい
る。

【００３５】これらレーザー干渉計３９ａ、３９ｂは、
それぞれ移動鏡３８ａ、３８ｂにレーザー光を射出して
当該移動鏡３８ａ、３８ｂとの間の距離を計測すること
により、マスクステージ４のＸ方向、Ｙ方向の位置、す
なわち、マスクＭの位置を高分解能、高精度に検出する
ことが可能になっている。そして、レーザ干渉計３９
ａ、３９ｂの検出結果は、制御装置１７に出力される。

【００３６】制御装置１７は、レーザ干渉計３９ａ、３
９ｂの出力からマスクステージ４の位置をモニターし、
マスクステージ駆動部３７を制御することでマスクステ
ージ４を所望の位置へ移動することができるようになっ
ている。

【００３７】基板ステージ５は、ガラス基板Ｐを保持す
るものであって、マスクステージ４と同様に、一次元の
走査露光を行うべくＸ方向に長いストロークと、走査方
向と直交するＹ方向にステップ移動するための長いスト
ロークとを有している。また、基板ステージ５には、該
基板ステージ５を上記方向に駆動する基板ステージ駆動
部４０が備えられている。この基板ステージ駆動部４０
は、制御装置１７によって制御されている。

【００３８】さらに、基板ステージ５は、Ｚ方向にも移
動自在になっている。そして、基板ステージ５は、マス
クＭのパターン面とガラス基板Ｐの露光面のＺ方向の位
置を計測する計測手段（不図示）を備えており、マスク
Ｍのパターン面とガラス基板Ｐの露光面とが常に所定の
間隔になるように位置制御される。また、基板ステージ
５上には、ガラス基板Ｐの露光面とほぼ同等の高さにデ
ィテクタ（照度センサ）４１が配設されている。ディテ
クタ４１は、ガラス基板Ｐ上の光束の照度を検出し、検
出した照度信号を制御装置１７へ出力するものである。

【００３９】また、基板ステージ５上の端縁には、直交
する方向に移動鏡４２ａ、４２ｂがそれぞれ設置されて
いる。移動鏡４２ａには、レーザー干渉計４３ａが対向
して配置されている。また、移動鏡４２ｂには、レーザ
ー干渉計４３ｂが対向して配置されている。

【００４０】これらレーザー干渉計４３ａ、４３ｂは、
それぞれ移動鏡４２ａ、４２ｂにレーザー光を射出して
当該移動鏡４２ａ、４２ｂとの間の距離を計測すること
により、基板ステージ５のＸ方向、Ｙ方向の位置、すな
わち、ガラス基板Ｐの位置を高分解能、高精度に検出す
ることが可能になっている。そして、レーザ干渉計４３
ａ、４３ｂの検出結果は、制御装置１７に出力される。

【００４１】制御装置１７は、レーザ干渉計４３ａ、４
３ｂの出力から基板ステージ５の位置をモニターし、基
板ステージ駆動部４０を制御することで基板ステージ５
を所望の位置へ移動することができるようになってい
る。すなわち、制御装置１７は、マスクステージ４およ
び基板ステージ５の位置をモニターしながら両駆動部３
７，４０を制御することにより、マスクＭとガラスプレ
ートＰとを投影系モジュール３ａ〜３ｅに対して、任意
の走査速度（同期移動速度）でＸ方向に同期移動させる
ようになっている。

【００４２】図６に示すように、マスクＭのパターン領
域には、画素パターン（共通パターン）４４と、該画素
パターン４４のＹ方向両端に位置する周辺回路パターン
（非共通パターン）４５ａ，４５ｂとが形成されてい
る。画素パターン４４には、複数のピクセルに応じた複
数の電極が規則正しく配列されたパターンが形成されて
いる。周辺回路パターン４５ａ，４５ｂには、画素パタ
ーン４４の電極を駆動するためのドライバ回路等が形成
されている。

【００４３】また、マスクＭのパターン領域の周囲に
は、該マスクＭの隅部に位置してマスクマーク４６ａ〜
４６ｄが形成されている。マスクマーク４６ａ〜４６ｄ
は、マスクＭのアライメントの際の各種補正量算出に用
いられるものであって、Ｃｒ等により図７に示すような
十字形状に形成されている。

【００４４】さらに、マスクＭには、Ｘ方向に沿った両
側縁中央（すなわち、マスクＭのＹ方向両端の中央）の
近傍に位置してマスクアライメントマーク５６ａ、５６
ｂがそれぞれ形成されている。マスクアライメントマー
クは、ガラス基板Ｐとの位置決めの際に用いられるもの
であって、上記マスクマーク４６ａ〜４６ｄと同様に、
Ｃｒ等により十字形状に形成されている。

【００４５】マスクＭと同様に、図８に示すように、ガ
ラス基板Ｐの投影領域の周囲には、該ガラス基板Ｐの隅
部に位置して基板マーク４７ａ〜４７ｄが形成されてい
る。基板マーク４７ａ〜４７ｄは、ガラス基板Ｐのアラ
イメントの際の各種補正量算出に用いられるものであっ
て、Ｃｒ等により図９に示すような十字形状の透過部４
８が形成されたものである。

【００４６】ガラス基板Ｐにも、Ｘ方向に沿った両側縁
中央（すなわち、ガラス基板ＰのＹ方向両端の中央）の
近傍に位置して基板アライメントマーク５７ａ、５７ｂ
がそれぞれ形成されている。基板アライメントマーク
は、マスクＭとの位置決めの際に用いられるものであっ
て、上記基板マーク４７ａ〜４７ｄと同様に、Ｃｒ等に
より十字形状の透過部が形成されたものである。

【００４７】これらマスクマーク４６ａ〜４６ｄ、基板
マーク４７ａ〜４７ｄおよびマスクアライメントマーク
５６ａ、５６ｂ、基板アライメントマーク５７ａ、５７
ｂは、図１においてマスクＭの上方に設置されたアライ
メント系４９ａ，４９ｂによって検出されるようになっ
ている。アライメント系４９ａ，４９ｂは、Ｘ方向に移
動する駆動機構（不図示）を有しており、走査露光時に
は照明領域内から退避する構成になっている。

【００４８】まず、上記の構成の走査型露光装置１にお
いて、マスクＭのパターンの寸法を設定する方法につい
て以下に説明する。ここで、図５に示した各イメージフ
ィールド３４ａ〜３４ｅは、台形形状の長辺の長さＬ１
を８８ｍｍ、短辺の長さＬ２を７２ｍｍとし、隣り合う
イメージフィールドの間隔（イメージフィールドのＹ方
向のピッチ）Ｌ３を８０ｍｍとする。また、ガラス基板
Ｐには、図１１に示すように、画素パターン５０と該画
素パターン５０のＹ方向両端に位置する周辺回路パター
ン５１ａ、５１ｂとを形成するものとする。

【００４９】画素パターン５０のサイズは、対角長Ｌ４
が３２インチ、Ｘ方向の長さＬ５が３９８．５２ｍｍ、
Ｙ方向の長さＬ６が７０８．４８ｍｍとする。また、画
素パターン５０は、図１２に示すような単位パターン
（部分パターン）５２がＲ・Ｇ・Ｂの各色に対応するよ
うにＸ方向に（０．１２３×３）ｍｍのピッチＰ１で１
０８０回、Ｙ方向に０．１２３ｍｍのピッチＰ２で（１
９２０×３）回続く繰り返しパターンとする。

【００５０】また、図６に示すマスクＭの周辺回路パタ
ーン４５ａ，４５ｂは、ガラス基板Ｐの周辺回路パター
ン５１ａ，５１ｂと同一寸法、同一形状にそれぞれ形成
し、両端外側の投影系モジュール３ａ、３ｅで露光され
るようにマスクＭ上に配置される。マスクＭの画素パタ
ーン４４は、ガラス基板Ｐの画素パターン５０に対して
Ｘ方向の長さが同一で、Ｙ方向の長さが異なっている。

【００５１】ここで、マスクＭの画素パターン４４にお
いて、Ｙ方向の長さをＬ９とし、両端外側の投影系モジ
ュール３ａ、３ｅでのみ露光されるＹ方向の長さをそれ
ぞれＬ１０、Ｌ１１としたときに、長さＬ９を以下のよ
うに決定する。まず、長さＬ９は、図１２に示した単位
パターン５２の繰り返しであるから繰り返しピッチＰ２
＝０．１２３ｍｍの整数倍となる。したがって、次式が
成り立つ。Ｌ９＝Ｌ１０＋Ｌ１１＋Ｌ３×２＋Ｌ１＝０．１２３×ｎ１ …（１）さらに、次式の関係がある。Ｌ１０＋Ｌ１１＋Ｌ３×７＋８８≒（１９２０×３）×０．１２３ …（２）上記の式（１）と式（２）を満たすような整数ｎ１は、
２５０７と２８０８のつが考えられるが、ここではｎ１
＝２５０８とし、Ｌ９＝３０８．４８４ｍｍとする。

【００５２】続いて、上記の構成の走査型露光装置１に
よりマスクＭのパターンをガラス基板Ｐに露光する前
に、マスクＭとガラス基板Ｐとを位置決めする手順を説
明する。マスクＭおよびガラス基板Ｐが、マスクステー
ジ４および基板ステージ５にそれぞれ載置、保持される
と、レジストに非感光である波長からなる照明光をアラ
イメント系４９ａから不図示の反射鏡を介して−Ｚ方向
に射出する。

【００５３】射出された照明光は、マスクＭのマスクア
ライメントマーク５６ａに照射されるとともに、マスク
Ｍを透過して外側に位置する投影系モジュール３ａを介
してガラス基板Ｐ上の基板アライメントマーク５７ａに
照射される。基板アライメントマーク５７ａで反射した
反射光は、投影系モジュール３ａ、マスクＭおよび反射
鏡を介してアライメント系４９ａに入射する。一方、マ
スクアライメントマーク５６ａで反射した反射光も、反
射鏡を介してアライメント系４９ａに入射する。

【００５４】アライメント系４９ａは、マスクＭおよび
ガラス基板Ｐからの反射光に基づいて各アライメントマ
ーク５６ａ、５７ａの位置を検出する。具体的には、ア
ライメント系４９ａは、該アライメント系４９ａ中の図
示しない結像光学系を介して二次元ＣＣＤの撮像面上に
マスクＭおよびガラス基板Ｐからの反射光を同時に結像
し、図１０に示すように、マスクアライメントマーク５
６ａが基板アライメントマーク５７ａの透過部４８に重
なった撮像画像を画像処理する。これにより、マスクア
ライメントマーク５６ａと基板アライメントマーク５７
ａとの位置ずれ量、すなわち、マスクＭとガラス基板Ｐ
との位置ずれ量が計測される。

【００５５】次に、基板ステージ５をマスクステージ４
に対して−Ｙ方向に移動させる。そして、上記と同様の
手順により、アライメント系４９ｂを用いてマスクアラ
イメントマーク５６ｂおよび基板アライメントマーク５
７ｂとを計測してマスクＭと基板Ｐとの位置ずれ量を求
める。この結果からマスクステージ４または基板ステー
ジ５を微動させて、マスクＭとガラス基板Ｐとの位置合
わせを行う。なお、このときの照明光は、マスクＭのマ
スクアライメントマーク５６ｂに照射されるとともに、
マスクＭを透過して外側に位置する投影系モジュール３
ｅを介してガラス基板Ｐ上の基板アライメントマーク５
７ｂに照射される。

【００５６】次に、上記の構成の走査型露光装置１によ
りマスクＭのパターンをガラス基板Ｐに露光する動作を
図１３および図１４に示すフローチャートに沿って説明
する。なお、以下においては、マスクステージ４、基板
ステージ５の移動は、マスクステージ駆動部３７、基板
ステージ駆動部４０を介して全て制御装置１７の制御に
基づいて行われるものとする。

【００５７】また、ここでは、図８に示すように、ガラ
ス基板Ｐ上の全体の露光パターンを、Ｙ方向に長さＬ１
２を有し、周辺回路パターン５１ａおよび画素パターン
５０の一部を含む分割パターン（第１パターン）５３
と、Ｙ方向に長さＬ１３を有し、画素パターン５０の一
部を有する分割パターン（第２パターン）５４と、Ｙ方
向に長さＬ１４を有し、周辺回路パターン５１ｂおよび
画素パターン５０の一部を含む分割パターン（第１パタ
ーン）５５との三つの領域に分割し、計三回の走査露光
を行うものとする。

【００５８】ここで、長さＬ１２は、イメージフィール
ド３４ａの短辺の＋Ｙ方向端点とイメージフィールド３
４ｄの長辺の−Ｙ方向端点との間のＹ方向における距離
である。長さＬ１３は、イメージフィールド３４ｂの長
辺の＋Ｙ方向端点とイメージフィールド３４ｃの長辺の
−Ｙ方向端点との間のＹ方向における距離である。長さ
Ｌ１４は、イメージフィールド３４ｂの長辺の＋Ｙ方向
端点とイメージフィールド３４ｅの短辺の−Ｙ方向端点
との間のＹ方向における距離である。

【００５９】また、分割パターン５３と分割パターン５
４とは、継ぎ部５８ａで重複し、分割パターン５４と分
割パターン５５とは、継ぎ部５８ｂで重複しているもの
とする。また、継ぎ部５８ａ、５８ｂは、イメージフィ
ールド３４ａ〜３４ｅの継ぎ部３６ａ〜３６ｂと同一距
離（すなわち、８ｍｍ）それぞれ重複しているものとす
る。

【００６０】まず、露光動作が開始されると（ステップ
ＳＰ０）、投影系モジュール３ａ〜３ｅの継ぎ部３５ａ
〜３５ｈに対応する照度Ｗａ〜Ｗｈを順次計測する（ス
テップＳＰ１）。具体的には、まず制御装置１７がフィ
ルタ駆動部２２へ指示を出し、光源６からの光束が最大
透過率でフィルタ２１を透過するようにフィルタ２１を
移動させる。フィルタ２１が移動すると、光源６から楕
円鏡６ａを介して光束が照射される。照射された光束
は、フィルタ２１、ハーフミラー１９、マスクＭ、投影
系モジュール３ａ〜３ｅ等を透過した後、ガラス基板Ｐ
上に到達する。このとき、照明領域にパターン等が形成
されていない位置になるようにマスクＭを移動しておく
か、もしくはマスクＭを取り外しておく。

【００６１】そして、イメージフィールド３４ａ〜３４
ｅの内、継ぎ部３６ａ〜３６ｄで重複する端部３５ａ〜
３５ｈにおける光束の照度Ｗａ〜Ｗｈをディテクタ４１
で順次計測する。同時に、光源６から照射された光束
は、ハーフミラー１９によりその一部がディテクタ２０
へ入射する。ディテクタ２０は、入射した光束の照度を
計測し、検出した照度信号を制御装置１７へ出力する。
制御装置１７は、ディテクタ２０，４１で計測した各光
路毎の照度および端部３５ａ〜３５ｈにおける照度Ｗａ
〜Ｗｈを記憶する。

【００６２】次に、ステップＳＰ２では、制御装置１７
の制御によりマスクステージ４と基板ステージ５とをス
テップ移動させながら、上記マスクアライメントマーク
５６ａ、５６ｂおよび基板アライメントマーク５７ａ、
５７ｂの計測と同様の手順により、アライメント系４９
ａ、４９ｂを用いてマスクマーク４６ａ〜４６ｄと基板
マーク４７ａ〜４７ｄとを順次重ね合わせてマスクマー
ク４６ａ〜４６ｄと基板マーク４７ａ〜４７ｂとの位置
ずれ量を計測する。これにより、マスクＭとガラス基板
Ｐとの位置ずれ量が計測される。

【００６３】そして、得られた位置ずれ量からマスクＭ
とガラス基板Ｐとの相対的なシフト、回転、スケーリン
グ補正量を算出し、走査露光時に、この補正量に基づい
て各投影系モジュール３ａ〜３ｅの像シフト機構２３、
倍率調整機構２７、像回転を行う直角プリズム２８，３
１の補正を行う。

【００６４】ステップＳＰ３では、ステップＳＰ１にお
いてディテクタ４１が計測した端部３５ａ〜３５ｈにお
ける照度Ｗａ〜Ｗｈを基準として、該照度Ｗａ〜Ｗｈが
略所定値で、且つ照度差（｜Ｗａ−Ｗｂ｜、｜Ｗｃ−Ｗ
ｄ｜、｜Ｗｅ−Ｗｆ｜）が最小になるように、各照明系
モジュール１０ａ〜１０ｅ毎にディテクタ２０で計測し
ながらフィルタ２１を駆動させる。これにより、各光路
毎の光束の光量が補正される。

【００６５】ステップＳＰ４では、投影系モジュール３
ｅに対応する照明系モジュール１０ｅの照明シャッタ１
２を、シャッタ駆動部１６を介して光路中に挿入し、図
８に示すように、イメージフィールド３４ｅに対する光
路の照明光を遮光する（照明系モジュール１０ａ〜１０
ｄの照明シャッタ１２は、各光路を開放する）。これに
より、マスクＭには、周辺回路パターン４５ａと画素パ
ターン４４の一部を含むＹ方向の長さＬ１２の照明領域
が設定される。

【００６６】ステップＳＰ５では、マスクＭとガラス基
板ＰとをＸ方向に同期移動して一回目の走査露光を行
う。これにより、図８に示すように、ガラス基板Ｐ上に
は、投影系モジュール３ａ〜３ｄで設定された照明領域
に対応する分割パターン５３が露光される。

【００６７】次に、ステップＳＰ６では、基板ステージ
５を＋Ｙ方向に距離ＰＳ１ステップ移動させる。この距
離ＰＳ１は、イメージフィールドのＹ方向のピッチＬ３
の三つ分に相当する。すなわち、距離ＰＳ１は次式で決
定される。ＰＳ１＝Ｌ３×３＝８０ｍｍ×３＝２４０ｍｍ

【００６８】ステップＳＰ７では、ガラス基板Ｐ上のパ
ターン継ぎ部５８ａにおいて、画素パターン５０が連続
するように、マスクステージ４をＹ方向に距離ＭＳ１シ
フトする。この距離ＭＳ１は、ｎ２を正の整数とすると
次式で決定される。ＭＳ１＝８０×３−０．１２３×ｎ２ …（３）ここで、距離ＭＳ１が零に近くなるように考慮すると、
ｎ２＝１９５１のとき、ＭＳ１＝０．０２７ｍｍ、ｎ２
＝１９５２のとき、ＭＳ１＝−０．０９６ｍｍとなる。
そこで、マスクステージ４のシフト量が少ないｎ２＝１
９５１を選択し、マスクステージ４を介してマスクＭを
＋Ｙ方向に距離ＭＳ１＝０．０２７ｍｍ移動させる。

【００６９】ステップＳＰ８では、二回目の走査露光を
イメージフィールド３４ｂ、３４ｃで行うため、該イメ
ージフィールド３４ｂ、３４ｃの照度を補正する。さら
に、一回目の走査露光時にガラス基板Ｐの継ぎ部５８ａ
を露光したイメージフィールド３４ｄと、二回目の走査
露光時に継ぎ部５８ａを露光するイメージフィールド３
４ｂとの照度を補正する。

【００７０】具体的には、イメージフィールド３４ｂ、
３４ｃの端部３５ｃ、３５ｄ間の照度差（｜Ｗｃ−Ｗｄ
｜）、および一回目の走査露光時のイメージフィールド
３４ｄの端部３５ｇと二回目の走査露光時のイメージフ
ィールド３４ｂの端部３５ｂとの間の照度差（｜Ｗｇ−
Ｗｂ｜）が最小になるように、ステップＳＰ３と同様
に、照明系モジュール１０ｂ、１０ｃ毎にディテクタ２
０で各光路の照度を計測しながらフィルタ２１を駆動さ
せる。これにより、各光路の光束の光量が補正される。

【００７１】ステップＳＰ９では、投影系モジュール３
ａ、３ｄ、３ｅに対応する照明系モジュール１０ａ、１
０ｄ、１０ｅの照明シャッタ１２を、シャッタ駆動部１
６を介して光路中に挿入し、イメージフィールド３４
ａ、３４ｄ、３４ｅに対する光路の照明光をそれぞれ遮
光する（照明系モジュール１０ｂ、１０ｃの照明シャッ
タ１２は、各光路を開放する）。これにより、マスクＭ
には、画素パターン４４の一部を含むＹ方向の長さＬ１
３の照明領域が設定される。

【００７２】ステップＳＰ１０では、マスクＭとガラス
基板Ｐとを再度Ｘ方向に同期移動して二回目の走査露光
を行う。これにより、図８に示すように、ガラス基板Ｐ
上には、投影系モジュール３ｂ、３ｃのイメージフィー
ルド３４ｂ、３４ｃで設定された照明領域に対応する分
割パターン５４が、継ぎ部５８ａにおいて分割パターン
５３と重複した状態で露光される。

【００７３】次に、ステップＳＰ１１では、ステップＳ
Ｐ６と同様に基板ステージ５を＋Ｙ方向に距離ＰＳ２分
ステップ移動させる。この距離ＰＳ２は、イメージフィ
ールドのＹ方向のピッチＬ３の二つ分に相当する。すな
わち、距離ＰＳ２は次式で決定される。ＰＳ２＝Ｌ３×２＝１６０ｍｍ

【００７４】ステップＳＰ１２では、ステップＳＰ７と
同様に、ガラス基板Ｐ上のパターン継ぎ部５８ｂにおい
て、画素パターン５０が連続するように、マスクステー
ジ４を一回目の走査露光時のマスクＭの位置に対してＹ
方向に距離ＭＳ２、つまり二回目の走査露光に対しては
距離（ＭＳ２−ＭＳ１）だけシフトする。この距離ＭＳ
２は、ｎ３を正の整数とすると次式で決定される。ＭＳ２＝８０×３＋８０×２−０．１２３×ｎ３ …（４）ここで、距離ＭＳ２が零に近くなるように考慮すると、
ｎ３＝３２５２のとき、ＭＳ２＝０．００４ｍｍ、ｎ３
＝３２５３のとき、ＭＳ２＝−０．１１９ｍｍとなる。
そこで、マスクステージ４のシフト量が少ないｎ３＝３
２５２を選択し、マスクステージ４を＋Ｙ方向に距離Ｍ
Ｓ２＝０．００４ｍｍシフトさせる。

【００７５】一方、ｎ３＝３２５３を選択し、マスクス
テージ４を距離ＭＳ２＝−０．１１９ｍｍシフトさせた
後に走査露光を行うと、ガラス基板Ｐ上での継ぎ部５８
ｂは、画素パターン５０が連続的になるが、画素パター
ン５０全体のＹ方向の長さＬ６が７０８．６０３ｍｍと
なり１ピッチ分Ｐ２＝０．１２３ｍｍ長くなってしま
う。つまり、マスクＭのシフト距離ＭＳ２を考慮する
と、ガラス基板Ｐ上でのＹ方向の露光幅は、次式で表さ
れる。Ｌ５＋Ｌ６＋Ｌ３×７＋Ｌ１−ＭＳ２＝（１９２０×３）×０．１２３ …（５）よって、ここでは、マスクＭのシフト距離ＭＳ２を小さ
くするため、つまりｎ３＝３２５２を選択し、二回目の
マスクＭのシフト距離ＭＳ２＝０．００４ｍｍにするた
めに、マスクＭ上の長さＬ６をｎ１＝２５０８とし、長
さＬ９＝３０８．４８４ｍｍとなるように考慮した。

【００７６】ステップＳＰ１３では、三回目の走査露光
をイメージフィールド３４ｂ〜３４ｅで行うため、該イ
メージフィールド３４ｂ〜３４ｅの照度を補正する。さ
らに、二回目の走査露光時にガラス基板Ｐの継ぎ部５８
ｂを露光したイメージフィールド３４ｃと、三回目の走
査露光時に継ぎ部５８ｂを露光するイメージフィールド
３４ｂとの照度を補正する。

【００７７】具体的には、イメージフィールド３４ｂ〜
３４ｅの端部３５ｃ、３５ｄ間、端部３５ｅ、３５ｆ
間、端部３５ｇ、３５ｈ間の照度差（｜Ｗｃ−Ｗｄ｜、
｜Ｗｅ−Ｗｆ｜、｜Ｗｇ−Ｗｈ｜）、および二回目の走
査露光時のイメージフィールド３４ｃの端部３５ｅと三
回目の走査露光時のイメージフィールド３４ｂの端部３
５ｂとの間の照度差（｜Ｗｅ−Ｗｂ｜）が最小になるよ
うに、ステップＳＰ３と同様に、各照明系モジュール１
０ｂ〜１０ｅ毎にディテクタ２０で各光路の光束の照度
を計測しながらフィルタ２１を駆動させる。これによ
り、各光路の光束の光量が補正される。

【００７８】ステップＳＰ１４では、投影系モジュール
３ａに対応する照明系モジュール１０ａの照明シャッタ
１２を、シャッタ駆動部１６を介して光路中に挿入し、
図８に示すように、イメージフィールド３４ａに対する
光路の照明光を遮光する（照明系モジュール１０ｂ〜１
０ｅの照明シャッタ１２は、各光路を開放する）。これ
により、マスクＭには、周辺回路パターン４５ｂと画素
パターン４４の一部を含むＹ方向の長さＬ１４の照明領
域が設定される。

【００７９】ステップＳＰ１５では、マスクＭとガラス
基板Ｐとを再度Ｘ方向に同期移動して三回目の走査露光
を行う。これにより、図８に示すように、ガラス基板Ｐ
上には、投影系モジュール３ｂ〜３ｅのイメージフィー
ルド３４ｂ〜３４ｅで設定された照明領域に対応する分
割パターン５５が、継ぎ部５８ｂにおいて分割パターン
５４と重複した状態で露光される。かくして、一枚のマ
スクＭを用いて、該マスクＭよりも大きなガラス基板Ｐ
に対するつなぎ合わせ露光が完了する（ステップＳＰ１
６）。

【００８０】本実施の形態の走査露光方法および走査露
光方法では、マスクＭに形成されたパターンが、走査露
光時に、複数の分割パターン５３、５４、５５で共通し
て用いられる画素パターン４４と、この画素パターン４
４とは異なる周辺回路パターン４５ａ、４５ｂとに分け
られているので、走査露光毎に照明領域を調節すること
で複数の分割パターンに応じて、上記パターン４４、４
５ａ、４５ｂの選択を異ならせることで第１、第２パタ
ーンを種々任意に選択して設定することができ、一枚の
マスクＭで複数の分割領域５３、５４、５５からなる面
積の大きなガラス基板Ｐにつなぎ合わせて露光すること
ができるようになる。そのため、マスクＭを小型化で
き、マスクＭの製造コストを抑制することができる。同
時に、マスクステージ４も小型化できるので、走査型露
光装置１自体の小型化、低価格化も実現することができ
る。

【００８１】また、本実施の形態の走査露光方法および
走査型露光装置では、隣接する分割パターン５３、５
４、５５の一部を重複して露光する場合は、一枚のマス
クＭ内の共通部分、非共通部分を目的のパターンに合わ
せて繰り返し使用することができる。したがって、特
に、液晶表示デバイスや半導体メモリのように同じパタ
ーンを繰り返し転写する場合は、この繰り返しパターン
を共通パターンとすることで上記効果がより顕著にな
る。

【００８２】さらに、本実施の走査露光方法および走査
型露光装置では、分割パターン５３、５４、５５を継ぎ
部５８ａ、５８ｂにおいて重複して走査露光しているの
で、画素パターン５０が分割された場合でも、滑らかに
つなぎ合わせることができ、パターンのつなぎ目に段差
が発生してデバイスの特性が損なわれたり、つなぎ目が
不連続に変化して、デバイスの品質が低下することを防
止できるという効果が得られる。

【００８３】また、本実施の形態の走査露光方法および
走査型露光装置では、同期移動毎に投影系モジュール３
ａ〜３ｅにおける光束の照度を計測、補正しているの
で、同期移動を複数回行う場合でも露光毎に露光量が変
動することを防止できる。そのため、分割パターン５
３、５４、５５によってパターン線幅が変動することを
防止でき、露光後のデバイスの品質を容易に維持するこ
とができる。

【００８４】さらに、本実施の形態の走査露光方法およ
び走査型露光装置では、イメージフィールド３４ａ〜３
４ｅが重複する端部３５ａ〜３５ｈの照度が略同一にな
るように照度を計測、補正しているので、継ぎ部３６ａ
〜３６ｄ、さらには、分割パターン５３、５４、５５に
おける継ぎ部５８ａ、５８ｂにおける照度も他の領域と
同一にでき、画素パターン５０全体を均一な露光量で露
光することができ、パターン線幅をパターン全面に亙っ
て均一にできる。そのため、露光後のデバイスの品質が
大幅に向上するという効果も得られる。

【００８５】また、本実施の形態の走査露光方法および
走査型露光装置では、走査露光時に使用しない光路を照
明シャッタ１２で遮光しているので、走査露光毎に照明
領域を容易に調節することができる。

【００８６】また、本実施の形態の走査露光方法および
走査型露光装置では、並列する投影系モジュール３ａ〜
３ｅの内、内側に位置する投影系モジュール３ｂ〜３ｄ
を介した露光光により分割パターン５３、５４、５５を
つなぎ合わせているので、外側に位置する投影系モジュ
ールを用いた場合に比較して、投影系モジュールの位置
誤差の影響が少なく、高精度の走査露光を実施すること
ができる。加えて、基板ステージ５のステップ移動距離
も少なくなるので、高速なスループットも実現すること
ができる。

【００８７】そして、本実施の形態の走査露光方法およ
び走査型露光装置では、二回目以降の走査露光前に、単
位パターン５２の配列間隔に基づいてマスクＭを最小の
移動距離でＹ方向にステップ移動させているので、イメ
ージフィールドのピッチが単位パターンの配列間隔の整
数倍になっていなくても、継ぎ部５８ａ、５８ｂにおい
て、容易且つ確実に画素パターン５０を連続させること
ができるとともに、高速なスループットも実現すること
ができる。

【００８８】なお、上記実施の形態において、並列する
複数の光路を５ヶ所とし、これに対応して照明系モジュ
ール１０ａ〜１０ｅおよび投影系モジュール３ａ〜３ｅ
を設ける構成としたが、光路が複数であれば５ヶ所に限
定されるものではなく、例えば４ヶ所や６ヶ所以上とす
る構成であってもよい。

【００８９】また、上記実施の形態では、三回の走査露
光によりガラス基板Ｐ上に画面を合成する構成とした
が、これに限られるものではなく、例えば四回以上の走
査露光によりガラス基板Ｐ上に画面を合成するような構
成であってもよい。さらに、光源６を一つではなく、各
光路毎に設けたり、複数の光源を設け、ライトガイド等
を用いて複数の光源（または一つ）からの光を一つに合
成し、再び各光路毎に光を分岐させる構成であってもよ
い。この場合、光源の光量のバラツキによる悪影響を排
除できるとともに、光源の一つが消えても全体の光量が
低下するだけであり、露光されたデバイスが使用不能に
なってしまうことを防止できる。

【００９０】また、投影系モジュール３ａ〜３ｅを介す
る光路を照明シャッタ１２で遮光する構成としたが、こ
れに限られるものではなく、例えば、フィルタ２１に透
過率零の透過不能部を設け、光路を遮光する場合には透
過不能部を光路に位置させるような構成であってもよ
い。

【００９１】なお、基板としては、液晶表示デバイス用
のガラス基板Ｐのみならず、半導体デバイス用の半導体
ウエハ、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるい
は露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版
（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。

【００９２】走査型露光装置１の種類としては、上記液
晶表示デバイス製造用のみならず、半導体製造用の露光
装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）あるいは
レチクルＲなどを製造するための走査型露光装置などに
も広く適用できる。

【００９３】また、照明光学系２の光源６として、超高
圧水銀ランプから発生する輝線（ｇ線（４３６ｎｍ）、
ｉ線（３６５ｎｍ））、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８
ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ₂レ
ーザ（１５７ｎｍ）、Ｘ線などを用いることができる。
また、ＹＡＧレーザや半導体レーザ等の高周波などを用
いてもよい。

【００９４】投影系モジュール３ａ〜３ｅの倍率は、等
倍系のみならず縮小系および拡大系のいずれでもよい。
また、投影系モジュール３ａ〜３ｅとしては、エキシマ
レーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や
蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、Ｆ ₂レーザ
を用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にす
る。

【００９５】基板ステージ５やマスクステージ４にリニ
アモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア
浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用い
た磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステー
ジ４，５は、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、
ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。

【００９６】基板ステージ５の移動により発生する反力
は、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がし
てもよい。マスクステージ４の移動により発生する反力
は、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がし
てもよい。

【００９７】複数の光学素子から構成される照明光学系
２および投影系モジュール３ａ〜３ｅをそれぞれ露光装
置本体に組み込んでその光学調整をするとともに、多数
の機械部品からなるマスクステージ４や基板ステージ５
を露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に
総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより本
実施の形態の走査型露光装置１を製造することができ
る。なお、走査型露光装置１の製造は、温度およびクリ
ーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ま
しい。

【００９８】液晶表示素子や半導体デバイス等のデバイ
スは、各デバイスの機能・性能設計を行うステップ、こ
の設計ステップに基づいたマスクＭを製作するステッ
プ、ガラス基板Ｐ、ウエハ等を製作するステップ、前述
した実施の形態の走査型露光装置１によりマスクＭのパ
ターンをガラス基板Ｐ、ウエハに露光するステップ、各
デバイスを組み立てるステップ、検査ステップ等を経て
製造される。

【００９９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る走
査露光方法は、マスクに、第１パターンと第２パターン
として、共通パターンと非共通パターンとが形成されて
おり、共通パターンにより第１パターンと第２パターン
とをつなぎ合わせて露光する構成となっている。これに
より、この走査露光方法では、走査露光毎に照明領域を
調節することで一枚のマスクで面積の大きな基板につな
ぎ合わせて露光することができるようになるため、マス
クを小型化でき、マスクの製造コストを抑制することが
できると同時に、マスクステージも小型化できるので、
走査型露光装置自体の小型化、低価格化も実現できると
いう効果が得られる。特に、液晶表示デバイスや半導体
メモリのように同じパターンを繰り返し転写する場合
は、この繰り返しパターンを共通パターンとすることで
上記効果がより顕著になる。

【０１００】請求項２に係る走査露光方法は、第１パタ
ーンと第２パターンとを共通パターンの一部を重複して
つなぎ合わせる構成となっている。これにより、この走
査露光方法では、共通パターンが分割された場合でも、
滑らかにつなぎ合わせることができ、共通パターンのつ
なぎ目に段差が発生してデバイスの特性が損なわれた
り、つなぎ目が不連続に変化して、デバイスの品質が低
下することを防止できるという効果が得られる。

【０１０１】請求項３に係る走査露光方法は、同期移動
と直交する方向に並列する複数の光学系により走査露光
が行われる構成となっている。これにより、この走査露
光方法では、大面積の投影領域を有しながら、小型の光
学系を複数用いることで個々を高精度に、且つ低価格で
構成できる、いわゆるマルチレンズ式の走査型露光装置
においても、小型化、低価格化が実現するという優れた
効果が得られる。

【０１０２】請求項４に係る走査露光方法は、複数の光
学系毎に露光光の照度を計測し、同期移動毎に照度を補
正する構成となっている。これにより、この走査露光方
法では、同期移動を複数回行う場合でも露光毎に露光量
が変動することを防止できるため、第１パターン、第２
パターンによってパターン線幅が変動することを防止で
き、露光後のデバイスの品質を容易に維持できるという
効果が得られる。

【０１０３】請求項５に係る走査露光方法は、投影領域
が重複する光路の照度が略同一になるように照度を補正
する構成となっている。これにより、この走査露光方法
では、投影領域の継ぎ部、さらには、第１パターン、第
２パターンにおける継ぎ部の照度も他の領域と同一にで
き、基板上のパターン全体を均一な露光量で露光するこ
とができ、パターン線幅をパターン全面に亙って均一に
できる。そのため、露光後のデバイスの品質が大幅に向
上するという効果が得られる。

【０１０４】請求項６に係る走査露光方法は、所定の光
学系の光路を遮光する構成となっている。これにより、
この走査露光方法では、同期移動毎に照明領域を容易に
調節するできるという効果が得られる。

【０１０５】請求項７に係る走査露光方法は、内側の光
学系を介した露光光を用いて第１パターンと第２パター
ンとのつなぎ合わせを行う構成となっている。これによ
り、この走査露光方法では、外側に位置する光学系を用
いた場合に比較して、光学系の位置誤差の影響が少な
く、高精度の走査露光を実施することができる。加え
て、基板ステージのステップ移動距離も少なくなるの
で、高速なスループットも実現できるという優れた効果
を奏する。

【０１０６】請求項８に係る走査露光方法は、第２パタ
ーンを露光する前に、部分パターンの配列間隔に基づい
てマスクを同期移動と直交する方向に移動させる構成と
なっている。これにより、この走査露光方法では、投影
領域のピッチが部分パターンの配列間隔の整数倍になっ
ていなくても、継ぎ部において、容易且つ確実に基板上
のパターンを連続させることができるとともに、高速な
スループットも実現できるという効果が得られる。

【０１０７】請求項９に係る走査型露光装置は、第１パ
ターンおよび第２パターンに共通する共通パターンと、
この共通パターンとは異なる非共通パターンとがマスク
に形成され、制御装置が、第１パターンと第２パターン
とを共通パターンでつなぎ合わせるようにマスクステー
ジおよび基板ステージの移動を制御する構成となってい
る。これにより、この走査型露光装置では、走査露光毎
に照明領域を調節することで一枚のマスクで面積の大き
な基板につなぎ合わせて露光することができるようにな
るため、マスクを小型化でき、マスクの製造コストを抑
制することができると同時に、マスクステージも小型化
できるので、走査型露光装置自体の小型化、低価格化も
実現できるという効果が得られる。特に、液晶表示デバ
イスや半導体メモリのように同じパターンを繰り返し転
写する場合は、この繰り返しパターンを共通パターンと
することで上記効果がより顕著になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す図であって、走
査型露光装置の概略的な構成を示す外観斜視図である。

【図２】同走査型露光装置の概略構成図である。

【図３】本発明の走査型露光装置を構成するフィル
タの平面図である。

【図４】本発明の走査型露光装置を構成する投影系
モジュールの概略構成図である。

【図５】本発明の実施の形態を示す図であって、投
影系モジュールで設定されるイメージフィールドの平面
図である。

【図６】本発明の実施の形態を示す図であって、マ
スクとイメージフィールドとの関係を示す平面図であ
る。

【図７】同マスクに形成されたマスクマークおよび
マスクアライメントマークの平面図である。

【図８】本発明の実施の形態を示す図であって、ガ
ラス基板とイメージフィールドとの関係を示す平面図で
ある。

【図９】同ガラス基板に形成された基板マークおよ
び基板アライメントマークの平面図である。

【図１０】マスクマークと基板マーク、マスクアラ
イメントマークと基板アライメントマークとが重なって
撮像された平面図である。

【図１１】本発明の実施の形態を示す図であって、
ガラス基板に露光されるパターンを示す平面図である。

【図１２】同パターンの内、画素パターンを構成す
る単位パターンの平面図である。

【図１３】本発明の実施の形態を示す図であって、
露光動作のシーケンスを示すフローチャート図である。

【図１４】本発明の実施の形態を示す図であって、
露光動作のシーケンスを示すフローチャート図である。

【符号の説明】

Ｍマスク（レチクル）Ｐガラス基板（基板）１走査型露光装置３ａ〜３ｅ投影系モジュール（光学系）４マスクステージ５基板ステージ１７制御装置３４ａ〜３４ｅイメージフィールド（投影領域）４４画素パターン（共通パターン）４５ａ，４５ｂ周辺回路パターン（非共通パターン）５２単位パターン（部分パターン）５３，５５分割パターン（第１パターン）５４分割パターン（第２パターン）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マスクと基板とを同期移動して前記基
板に第１パターンと第２パターンとをつなぎ合わせて露
光する走査露光方法において、前記第１パターンの少なくとも一部と第２パターンの少
なくとも一部とは共通のパターンであり、前記マスクには、前記第１パターンと前記第２パターン
として、前記共通パターンと該共通パターンとは異なる
非共通パターンとが形成されており、前記共通パターンにより前記第１パターンと前記第２パ
ターンとの前記つなぎ合わせをすることを特徴とする走
査露光方法。
【請求項２】請求項１記載の走査露光方法におい
て、前記第１パターンと前記第２パターンとを、前記共通パ
ターンの一部を重複してつなぎ合わせることを特徴とす
る走査露光方法。
【請求項３】請求項１または２記載の走査露光方法
において、前記露光は、前記同期移動と直交する方向に並列する複
数の光学系により行われることを特徴とする走査露光方
法。
【請求項４】請求項３記載の走査露光方法におい
て、前記複数の光学系毎に露光光の照度を計測し、前記同期
移動毎に前記照度を補正することを特徴とする走査露光
方法。
【請求項５】請求項４記載の走査露光方法におい
て、投影領域が重複する前記光路の照度が略同一になるよう
に前記照度を補正することを特徴とする走査露光方法。
【請求項６】請求項３から５のいずれかに記載の走
査露光方法において、前記複数の光学系の内、所定の光学系の光路を遮光する
ことを特徴とする走査露光方法。
【請求項７】請求項３から６のいずれかに記載の走
査露光方法において、前記複数の光学系の内、内側の光学系を介した露光光を
用いて前記第１パターンと前記第２パターンとの前記つ
なぎ合わせをすることを特徴とする走査露光方法。
【請求項８】請求項１から７のいずれかに記載の走
査露光方法において、前記共通パターンは、ほぼ同一の部分パターンを複数有
し、前記第２パターンを露光する前に、前記マスクを前
記部分パターンの配列間隔に基づいて前記基板に対して
前記同期移動と直交する方向に移動させることを特徴と
する走査露光方法。
【請求項９】マスクを保持するマスクステージと、
基板を保持する基板ステージとを備え、前記マスクステ
ージと前記基板ステージとを光路に対して同期移動させ
て前記基板に第１パターンと第２パターンとをつなぎ合
わせて露光する走査型露光装置において、前記マスクには、前記第１パターンの少なくとも一部お
よび前記第２パターンの少なくとも一部に共通する共通
パターンと、該共通パターンとは異なる非共通パターン
とが形成され、前記第１パターンと前記第２パターンとを前記共通パタ
ーンによりつなぎ合わせるように前記マスクステージお
よび前記基板ステージの移動を制御する制御装置を備え
ることを特徴とする走査型露光装置。