JP4280509B2 - 投影露光用マスク、投影露光用マスクの製造方法、投影露光装置および投影露光方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被露光部材に対してパターンを露光転写するフォトマスク、レチクル等の投射露光用マスク（原版）、このマスクの製造方法、このマスクを用いる投影露光装置および投影露光方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１８には、液晶ディスプレイパネル等の大型の被露光基板への回路パターンの露光転写に用いられる投影露光装置を示している。
【０００３】
図中、５１はマスク、５２は台形ミラー、５３は凸面鏡、５４は凹面鏡、５５は被露光基板である。
【０００４】
この露光装置において、被露光基板５５上に回路パターンを転写する場合、写真でいうネガフィルムに相当するマスク５１に露光光Ｌを照射する。マスク５１に形成されたパターン（マスクパターン）を透過した露光光Ｌは投影系としての台形ミラー５２、凸面鏡５３および凹面鏡５４を介して該マスクパターンの像を形成する。マスクパターン像の結像位置には被露光基板５５が配置されており、これにより被露光基板５５に回路パターンが露光される。
【０００５】
ここで、大型の被露光基板に所望の回路パターンを一括露光可能な大口径の投影系を装備することは、装置の面積、重量、安定性およびコスト的に不都合が多い。このため、マスクパターンの一部の像をスリット状に結像させる投影系を用い、マスクと被露光基板とを投影系に対して同期させて移動させる（スキャン駆動させる）ことで、マスクにおける露光光の照射領域および被露光基板上の露光領域がスキャンされるようにし、小規模の投影系により大型被露光基板へのパターン露光を行うことが多い。
【０００６】
この場合、被露光基板５５上に形成するマスクパターン像の大きさおよび投影系の投影倍率を加味した大きさのマスク５１と被露光基板５５とを、露光光量を制御しつつ一定スピードで図中の白抜き矢印方向に移動させてスキャン露光を行う。図１８に示した露光装置の場合、マスク５１および被露光基板５５はそれぞれ、マスクステージ５７および基板ステージ５６上に搭載されており、これらステージ５７，５６が白抜き矢印方向に駆動されることによってマスク５１における露光光Ｌの照射領域および被露光基板５５上の露光領域がスキャンされる。
【０００７】
なお、図１８に示したような、透過型のマスクを用いる投影露光装置は多く製品化されており、また、マスクパターンで反射した露光光を被露光基板に導き、これを露光するための反射型マスクを用いた投影露光装置としては、特許文献１にて提案されているものがある。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−２１９９００号公報（図１等）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、大型の被露光基板に対する回路パターンの露光時にマスクステージと基板ステージとを移動させるスキャン型の露光装置では、以下の問題がある。
【００１０】
▲１▼ 被露光基板の大型化に伴ってマスクも大型化し、マスクの製作コストが増大する。
【００１１】
▲２▼ マスクが大型化することにより、露光装置内でのマスクの自重によるたわみが発生し、所要の露光解像力を得ることが難しくなる。
【００１２】
▲３▼ 露光装置全体が大型化および大重量化する。
【００１３】
上記▲１▼について詳しく説明する。液晶ディスプレイパネル等の基板を露光する場合、露光する回路パターンは、信号線やゲート線などの連続形状を有するパターンと、例えば、ゲート、ソース、ドレイン、透明ドット電極および蓄積コンデンサ電極などの互いに独立したパターンが繰り返される不連続周期パターンで構成されている。このため、いわゆるスティッチング露光方法の採用は連続パターンの作成上で難しい。したがって、露光装置としては一対一の投影倍率で露光処理するのが一般的となり、液晶ディスプレイパネル用の基板の大型化に伴ってマスクも大型化する。これは、マスク製作にかかわる時間、コストにおいても大きな問題となる。
【００１４】
また、連続パターンと不連続周期パターンとを分離した工程で処理すると、露光工程が増え、工程管理上およびアライメント上の不都合が発生し、これもマスク作成に要する時間やコストを増加させる要因となる。
【００１５】
また、▲２▼について詳しく説明する。スキャン型の露光装置において、マスクはその周辺部でのみ支持可能である。このため、マスクが大型化すると、マスクに自重によるたわみが発生し、投影系の焦点深度のマージンをマスク側で使ってしまう。したがって、被露光基板側の平面度等の製作マージンを確保することが難しくなり、結果として、所要の露光解像力を得ることが難しくなる。
【００１６】
以上のことから、本発明は、被露光部材に連続形状パターンと不連続形状パターンを露光するための小型かつ低コストの投影露光用マスク、その製造方法、該マスクを用いた投影露光装置、および該マスクを用いた被露光部材の製造方法を提供することを目的としている。
【００１７】
【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、本発明では、特にスキャン型の投影露光装置に好適な投影露光用マスクにおいて、連続パターンを露光するためのマスクパターンと不連続パターンを露光するためのマスクパターンとを透過型マスクパターンと反射型マスクパターンとに分けている。
【００１８】
すなわち、投影露光用マスクに、被露光部材に連続パターンを露光するための第１のマスクパターンと、上記被露光部材に不連続パターンを露光するための第２のマスクパターンとを設け、第１および第２のマスクパターンのうち一方のマスクパターンを反射型マスクパターンとし、他方のマスクパターンを透過型マスクパターンとする。
【００１９】
ここで、上記投影露光用マスクにおいて、反射型マスクパターンをマスクの一方の表面側から入射した光を反射するものとし、透過型マスクパターンを他方の表面側から入射した光を透過させるものとすることができる。
【００２０】
また、両マスクパターンに照射される光の照射領域が直線状又は円弧状のスリット形状を有する場合において、第１のマスクパターンと第２のマスクパターンとを、上記照射領域の長手方向に交互に設けるようにしてもよい。
【００２１】
また、上記マスクのうち第１のマスクパターンが設けられている領域の一部に、第１のマスクパターンの最小パターン幅よりも小さい最小パターン幅を有する第３のマスクパターンを設け、この第３のマスクパターンを反射型および透過型のうち第１のマスクパターンと同じ型のマスクパターンとしてもよい。
【００２２】
このような投影露光用マスクは、例えば、表面に反射膜が形成された透明基板を用意する第１の工程と、上記反射膜上にレジストを塗布し、該レジストに対する反射型マスクパターンを形成するためのベース部および透過型マスクパターンの形状の露光および現像を行う第２の工程と、第２の工程により現像された、上記ベース部および透過型マスクパターンの形状を有する反射膜上にレジストを塗布して、ベース部上のレジストに反射型マスクパターンの形状を露光し、現像を行う第３の工程と、第３の工程によりレジストが除去された部分の反射膜上に反射防止膜を形成する第４の工程と、第３の工程により現像され残存した反射型マスクパターンの形状のレジストを除去する第５の工程とを含む製造方法によって製作することができる。
【００２３】
また、上記投影露光用マスクを用いる投影露光装置（投影露光方法）には、反射型マスクパターンおよび透過型マスクパターンからの光を被露光部材に投射する投影系と、反射型マスクパターンに投影系の側から光を照射する第１の照明系と、透過型マスクパターンにマスクを挟んで投影系とは反対側から光を照射する第２の照明系と、被露光部材を投影系の投射光軸に対し略垂直な方向に移動させる基板ステージとを設ける。
【００２４】
ここで、投影系内において、反射型マスクパターンからの光と透過型マスクパターンからの光とを合成して被露光部材に投射するようにしてもよい。
【００２５】
また、第１および第２の照明系のうち第１のマスクパターンに光を照射する照明系は連続照明型の照明系とし、第２のマスクパターンに光を照射する照明系は間欠照明（例えば、パルス照明）型の照明系としてもよい。
【００２６】
また、第１および第２の照明系のうち少なくとも一方の照明系から投影露光用マスクに対して、直線状又は円弧状のスリット形状に光を照射してもよい。
【００２７】
さらに、第１の照明系からの光が、前記投影系を介して反射型マスクパターンに照射される構成としてもよい。この場合において、投影系に、第１の照明系から反射型マスクパターンに照射される光の光路と、該反射型マスクパターンで反射して被露光部材に投射される光の光路とを分離する（さらには、反射型マスクパターンからの光と透過型マスクパターンからの光とを合成する）光分離素子（例えば、偏光ビームスプリッタ）を含ませてもよい。さらに、光分離素子として偏光ビームスプリッタを使用する場合には、この偏光ビームスプリッタとマスクとの間にλ／４板を配置してもよい。
【００２８】
一方、第１の照明系を投影系外からマスクを照明するものとし、反射型マスクパターンで反射した光が投影系により被露光部材に照射される構成としてもよい。
【００２９】
また、上記投影露光用マスクを用いる被露光部材の製造方法は、例えば、上記投影露光用マスクを、被露光部材への両マスクパターンの像の投影が可能な位置に設置する工程と、両マスクパターンからの光を被露光部材に投射するとともに、被露光部材を該被露光部材に投射される光の光軸に対し略垂直な方向に移動させる工程とを含むものとすることができる。
【００３０】
この被露光部材の製造方法においては、第１のマスクパターンを連続照明し、第２のマスクパターンを間欠的に照明する。
【００３１】
さらに、上記投影露光装置および被露光部材の製造方法において、移動する被露光部材に対する不連続パターンの露光時の露光時間を確保するため、投影系に光を透過する平行平面板を往復揺動可能に設け、この平行平面板の揺動往路又は復路で第２のマスクパターンに光を照射する（つまりは不連続パターンの露光を行う）ようにしてもよい。この場合、平行平面板の揺動中にも第１のマスクパターンに光を照射する（つまりは連続パターンの露光を行う）ようにしてもよい。
【００３２】
以上の投影露光用マスク、投影露光装置（投影露光方法）および被露光部材の製造方法を用いることにより、マスクの駆動を行わなくても連続パターンの露光と不連続パターンの露光とを一連の露光工程で完結することが可能となる。
【００３３】
また、マスクの駆動を行わずに被露光部材の駆動のみ行うことにより、マスクにおける被露光部材の駆動方向での長さを短くすることが可能となり、マスクをその周辺領域で支持した場合でもマスクの自重による変形を抑えられる。さらに、被露光部材のみ駆動制御すればよいので、マスクと被露光部材の双方を同期させて駆動制御する場合に比べて制御が簡素になり、露光性能の信頼性を高めることが可能となる。しかも、マスクの小型化に伴ってマスクを低コスト化することも可能である。
【００３４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１には、本発明の第１実施形態である投影露光用マスクの構成（該マスクの表面側から見たときの構成）を示している。また、図２には、図１におけるＡ部を拡大して示している。
【００３５】
これらの図において、１はマスクである。２は図１および図２には示さない被露光基板に連続パターンを露光するための第１のマスクパターンであり、本実施形態では、マスク１の裏面側から照射された照明光を高反射率で反射する反射型マスクパターンとして形成されている。なお、被露光基板が液晶ディスプレイパネルの基板である場合、連続パターンは、ゲートラインや信号ライン等となる。
【００３６】
３は被露光基板に、不連続周期パターン（独立繰り返しパターン）を露光するための第２のマスクパターンであり、本実施形態では、マスク１の表面側から照射された照明光を透過させる透過型マスクパターンとして形成されている。なお、不連続周期パターン（独立繰り返しパターン）は、個々のパターンが相互に連結しない独立性を持ち、かつ所定間隔で繰り返し現れるものであり、被露光基板が液晶ディスプレイパネルの基板である場合、画素パターンやゲート電極等となる。
【００３７】
４はマスク１に対する照明光の照射領域（照明領域）を示しており、図１では、ミラースキャン型の投影露光装置において円弧スリット状の照明領域が形成される場合を示している。なお、レンズスキャン型の投影露光装置においては、上記照明領域は矩形スリット状になる。
【００３８】
図２に示すように、第１のマスクパターン２と第２のマスクパターン３とは、照明領域の長手方向にて交互に配置されている。言い換えれば、第１のマスクパターン２の各ラインの間に第２のマスクパターン３が配置されている。
【００３９】
また、図２には明確に表れていないが、実際には、第２のマスクパターン３は円弧スリット状の照明領域に合わせて円弧状に配列されている。なお、照明領域が直線スリット状の場合は、第２のマスクパターン３は該照明領域に合わせて直線上に配列される。
【００４０】
また、図１に示すように、本実施形態では、第１のマスクパターン２の長さＬ１が第２のマスクパターン３が設けられている領域の幅Ｌ２よりも図中左方向に長くなっている。これは、後述する投影露光装置において光の利用効率を向上させるための一実施形態であり、該投影露光装置によってこの第１のマスクパターン２の図中左側の部分にも円弧状に照明光が照射され、そこでの反射光も被露光基板の露光に用いられる。
【００４１】
図３には、図１に示したマスク１をフォトリソグラフィ工程で製造する手順を示している。
【００４２】
図３（ａ）に示すように、まず、後述する投影露光装置での露光光に対して実質的に透明なマスク基板（例えば、ガラス基板）１ａの表面に、該露光光の波長に対して高い反射率を有する材料（例えば、Ａｌ，Ｃｕ，Ａｕ，Ａｇ等）が蒸着されて反射膜５が形成されたものを用意する（第１の工程）。
【００４３】
次に、反射膜５の表面にフォトレジスト６をコーティングする。そして、マスク製造用の第１のマスクＭを用いて、フォトレジスト６上に、反射型である第１のマスクパターン２の土台となるベース部の形状（像）と第２のマスクパターン（透過型マスクパターン）３の形状（像）とを露光し、現像およびエッチングを行う（第２の工程）。これにより、図３（ｂ）に示すように、反射膜５のうち第１のマスクパターン２のベース部５ａと第２のマスクパターン３の形状を有する部分５ｂ（最終的にこの部分が第２のマスクパターン３となる）とが残存する。
【００４４】
次に、図３（ｃ）に示すように、残存した反射膜５（５ａ，５ｂ）上に再度フォトレジスト７をコーティングし、図示しないマスク製造用の第２のマスクを用いて、フォトレジスト７上に第１のマスクパターン２の形状を露光し、現像する（第３の工程）。これにより、図３（ｄ）に示すように、第１のマスクパターン２の形状を有したフォトレジスト７ａが残存する。
【００４５】
次に、反射膜５（５ａ，５ｂ）上のうちフォトレジスト７ａが残存している部分を除いた部分およびマスク基板１ａのうち図３（ｂ）の状態にて露出した部分に、反射防止膜８を蒸着する（第４の工程）。
【００４６】
その後、残存していたフォトレジスト７ａを除去する（第５の工程）。以上により、図３（ｅ）に示すように、反射膜で構成される第１のマスクパターン２のみが露出し、第２のマスクパターン３を含む他の部分が反射防止膜８でコーティングされたマスク１を、マスク基板１ａの片側の面上での工程のみで容易に製造することができる。
【００４７】
上記製造工程で製造されたマスク１では、図３（ｅ）での上方（裏面側）から照射された光のうち、反射防止膜８が形成されていない（露出した）第１のマスクパターン２に入射した光のみが高い反射率で上方に反射する。また、図３（ｅ）での下方（表面側）からマスク基板１ａに照射されてマスク基板１ａを透過した光のうち、マスク基板１ａに接している反射防止膜８の部分（反射膜５ａと５ｂの間の部分）を透過した光のみが上方に進む。
【００４８】
図４には、上述したマスク１を用いたミラースキャン型投影露光装置を示している。図４において、２３，２４および２５はそれぞれ、凸面鏡，凹面鏡および被露光基板（大画面液晶ディスプレイパネル用基板）である。
【００４９】
９は直角プリズムであり、反射面９ａと２つの透過面９ｂ，透過面９ｃとを有する。反射面９ａには露光光の波長に対して高い反射率を有する反射膜が成膜されている。
【００５０】
１０は偏光ビームスプリッタであり、直角プリズム９の透過面９ｃに接合された下側の透過面には偏光分離膜が形成されている。
【００５１】
１１は収差補正のための補正プリズムであり、偏光ビームスプリッタ１０の上側の透過面に接合された透過面１１ａと、２つの透過面１１ｂ，１１ｃとを有する。
【００５２】
１３は導光素子（プリズム）であり、直角プリズム９の透過面９ｂの上部に接合された透過面１３ａと、反射面１３ｂおよび透過面１３ｃとを有する。反射面１３ｂには、露光光の波長に対して高い反射率を有する反射膜が成膜されている。
【００５３】
１２ａ，１２ｂはλ／４板であり、それぞれ補正プリズム１１の上面の透過面１１ｂと導光プリズム１３の上面の透過面１３ｃとに接合されている。
【００５４】
１４は反射ミラーであり、反射面１４ａには、露光光の波長に対して高い反射率を有する反射膜が成膜されている。
【００５５】
以上の直角プリズム９から反射ミラー１４までの光学素子は相互に接合されて一体的に構成されている。また、これらの光学素子と凸面鏡２３および凹面鏡２４により投影系が構成されている。
【００５６】
また、１５は第１の照明系であり、超高圧水銀ランプを光源として有し、マスク１の連続照明を行う。この第１の照明系１５は、光源１６と、楕円ミラー１７と、球面ミラー１８ａ〜１８ｃと、反射ミラー１９とにより構成されている。
【００５７】
一方、２０はフラッシュ照明またはパルス照明が可能な第２の照明系である。
【００５８】
また、２８は、液晶ディスプレイパネル用の基板や半導体基板等の被露光基板２５を搭載する基板ステージであり、投影系からの投射光軸に略直交する方向に駆動される。この基板ステージ２８の位置は、位置計測器２７により計測される。
【００５９】
２６は第１および第２の照明系における照明光の照射動作や、基板ステージ２８のスキャン駆動等を制御する制御回路である。
【００６０】
図４において、マスク１が投影露光装置内のマスク設置位置に固定された後、制御回路２６の制御による第１の照明系１５からの照明光の照射が開始される。
【００６１】
第１の照明系１５の光源１６から発した光の性質は、時間的にも空間的にもインコヒーレントな光である。光源１６から発した光束の一部は、楕円ミラー１７にて反射し、空中に２次光源を形成する。この２次光源からの光束は、球面ミラー１８ａ〜１８ｃにて反射することにより、断面が円弧状であるスリット照明光束となる。なお、複数の平面ミラー１９は照明光束を投影系における直角プリズム９の側面透過面９ｂの下部に導光する。
【００６２】
直角プリズム９の側面透過面９ｂの下部に入射したスリット照明光束は、この直角プリズム９の反射面（反射膜）９ａによってマスク１に向かう方向（上方）に反射される。そして、この反射後の照明光束は、直角プリズム９の透過面９ｃから射出するとともに偏光ビームスプリッタ１０の偏光分離膜によってＳ偏光光とＰ偏光光とに分離される。Ｓ偏光光とＰ偏光光のうち偏光分離膜を透過した偏光光は偏光ビームスプリッタ１０を透過し、さらに補正プリズム１１およびλ／４板１２ａを透過して、マスク１の裏面に円弧状の第１の照明領域（図１に示した照明領域４に重なる領域）を形成するように照射される。
【００６３】
また、Ｓ偏光光とＰ偏光光のうち偏光分離膜で反射した偏光光は、偏光ビームスプリッタ１０にて反射されて導光プリズム１３に入射し、この導光プリズム１３の反射面１３（反射膜）ｂにて反射し、λ／４板１２ｂを透過して、マスク１の裏面のうち図１の左側の部分に円弧状の第２の照明領域を形成するように照射される。
【００６４】
ここで、マスク１の第１のマスクパターン２は高反射特性を有するため、マスク１の裏面に２つの照明領域を形成した偏光光の一部はそれぞれ、第１のマスクパターン２での反射により再びλ／４板１２ａ，１２ｂを介して補正プリズム１１および導光プリズム１３に入射し、前述した光路を偏光ビームスプリッタ１０まで戻る。
【００６５】
但し、マスク１での反射前後（往路および復路）において、各偏光光はλ／４板１２ａ，１２ｂを２回通過するため、それらの偏光方向は先の偏光分離膜での反射および透過時での状態から９０°変化する。このため、往路において偏光ビームスプリッタ１０の偏光分離膜を透過した偏光光は、復路では偏光分離膜によって略１００％反射される。また、往路において偏光分離膜で反射された偏光光は、復路では偏光分離膜を透過する。
【００６６】
こうして第１のマスクパターン２で反射した２つの偏光光が合成されて１つの露光光束となる。この露光光束は、補正プリズム１１の透過面１１ｃから射出して、凹面鏡２４の上部に入射する。凹面鏡２４の上部で反射した露光光束は、凸面鏡２３で反射し、再度凹面鏡２４の下部で反射された後、反射ミラー１４の反射面１４ａによって反射されて、該光束の焦点位置に配置された被露光基板２５の表面上に投射される。これにより、被露光基板２５の表面に第１のマスクパターン２の像が投影され、被露光基板２５が露光される。
【００６７】
ここで、被露光基板２５は、基板ステージ２８上に設置されており、この基板ステージ２８によって、反射ミラー１４からの露光光束の光軸（投射光軸）に対して略直交する方向（但し、第１のマスクパターン２の像の長さ方向）にスキャン駆動される。そして、このスキャン駆動中にも被露光基板２５の表面に第１のマスクパターン２の像が投影されるので、被露光基板２５上にそのスキャン駆動方向に良好な連続性を有する連続パターンが露光される。
【００６８】
一方、制御回路２６によって制御される第２の照明系２０からは、被露光基板２５の所定のスキャン駆動量ごとに、円弧状のフラッシュ照明光束又はパルス照明光束がマスク１の表面に照射される。これにより、図１に符号４で示した照明領域が形成される。
【００６９】
ここで、第２の照明系２０には、エキシマレーザなど、直線偏光光を発生でき、かつパルス照射可能な光源を使用するとよい。また、超高圧水銀ランプを光源とし、ＥＯ素子や偏向ミラーと高速シャッタとを組み合わせて照明光を高速で間欠照射可能とした上で、第２の照明系２０の内部に偏光板を設け、照明光を直線偏光光にするようにしてもよい。
【００７０】
マスク１の表面に照射された照明光束（直線偏光光）のうち第２のマスクパターン３を透過した露光光束は、λ／４板１２ａおよび補正プリズム１１を透過して偏光ビームスプリッタ１０に入射し、偏光分離膜で反射される。
【００７１】
偏光分離膜で反射された第２のマスクパターン３からの露光光束は、補正プリズム１１の透過面１１ｃ、凹面鏡２４の上部、凸面鏡２３、凹面鏡２４の下部および反射ミラー１４の反射面１４ａを介して、該光束の焦点位置に配置された被露光基板２５の表面上に投射される。これにより、被露光基板２５の表面に第２のマスクパターン３の像が間欠的に投影され、被露光基板２５上に、第２のマスクパターン３と等倍（又は相似形状）の不連続周期パターンが露光される。
【００７２】
図５は、本実施形態の投影露光装置（制御回路２６）の露光制御方法を示すフローチャートである。
【００７３】
まず、制御回路２６は、基板ステージ２８のスキャン駆動を開始する。被駆動基板２５（基板ステージ２８）の駆動位置は位置計測器２７によって常時計測され、制御回路２６はこの計測結果に基づいて基板ステージ２８を制御する。
【００７４】
なお、円弧状スリット照明をスキャンする場合においては、図示しないが、第１の照明系１５内にマスク１と共役な面を作り、その共役面上にマスキングブレードを設けることで、第１のマスクパターン２の照射タイミングをとり、被露光基板上２５の連続パターンをそろえることができる。第２の照明系２０についても同様である。
【００７５】
ステップ（図ではＳと略す）１において、被露光基板２５上の露光開始目標位置が第１のマスクパターン像の投影位置に一致すると、制御回路２６は、ステップ２で、第１の照明系１５を照射（ｏｎ）動作させ、照明光を第１のマスクパターン２に照射する。これにより、被露光基板２５への連続パターンの露光が開始される。また、制御回路２６は基板ステージ２８の一定速度でのスキャン駆動を続行する。
【００７６】
次に、ステップ３において、制御回路２６は、上記位置計測器２７の計測結果に基づいて、被露光基板２５が第２のマスクパターン像の投影位置に到達したか否かを判別する。第２のマスクパターン像の投影位置に到達すると、制御回路２６は、ステップ４で、第２の照明系２０を照射（ｏｎ）動作させ、照明光を第２のマスクパターン３に照射する。これにより、被露光基板２５に、不連続周期パターン２５ｂの露光が行われる。
【００７７】
次に、制御回路２６は、ステップ５にて、不連続周期パターンの露光回数が目標回数に到達していないか否か（次の不連続周期パターンの露光があるか否か）を判別する。これは、予め投影露光装置の入力操作部等を通じて入力された不連続パターンの目標露光回数に対し、不連続周期パターンの露光が行われるごとに加算されたカウンタ値が到達したか否かによって判別される。
【００７８】
ステップ５において、次の不連続周期パターンの露光がある場合は、制御回路２６は、ステップ３に戻り、被露光基板２５上の次の不連続周期パターンの露光位置が第２のマスクパターン３の投影位置に到達した時点から、第２の照明系２０の光源を再び照射（ｏｎ）動作させ、照明光を第２のマスクパターン３に照射するこれにより、被露光基板２５に次の不連続周期パターンの露光が行われる。なお、この間も、第１の照明系１５からは照明光が第１のマスクパターン２に照射されており、被露光基板２５には連続パターンが露光されている。
【００７９】
そして、不連続周期パターンの露光が繰り返され、ステップ５にて、次の不連続周期パターンの露光がなくなったときには、ステップ６に進み、制御回路２６は第１の照明系１５の光源をオフにして、一連（１つ）の露光工程としての連続パターンと不連続周期パターンの被露光部材２５への露光を終了する。
【００８０】
以上により、被露光基板２５上にへの連続パターンの露光と不連続周期パターンの露光とを一連（１つ）の露光工程で完結することができる。
【００８１】
本実施形態では、上述したようにマスク１は投影露光装置内のマスク設置位置に固定支持されており、被露光基板２５のようにスキャン駆動されない。このため、マスク１における被露光基板２５のスキャン駆動方向の長さを短くすることができる。したがって、マスク１の周辺領域（マスクパターン２，３の形成領域外）を支持しても、マスク１は自重変形をほとんど生じない。したがって、投影系の焦点深度マージンを像面側（被露光基板２５の平面度等の製造マージン）に反映させることができ、信頼性の高い基板露光を実現することができる。
【００８２】
図６には、上記マスクの変形例を示す。図６に示したマスク１’では、図１に示したマスク１における第１のマスクパターン２のみが形成されている領域（図の左側の部分）で、導光プリズム１３によって第１の照明系１５からの照明光が照射される領域に、投影系の解像力限界に近い高周波数の（言い換えれば、第１のマスクパターン２の最小パターン幅よりも小さい最小パターン幅を有する微細パターン露光用の）反射型の第３のマスクパターン２ａを構成している。
【００８３】
これは、本出願人も既に提案しているいわゆる多重露光（例えば、特開２０００−９１２２１号公報参照）を、図４に示した投影露光装置によって実現するためのものである。
【００８４】
これにより、従来の多重露光工程が２段階の露光工程を必要としていたものを、１連（１つ）の露光工程で完結させることができる。しかも、このようにマスク１’上で微細パターンを露光するためのマスクパターンと不連続周期パターンを露光するためのマスクパターンとを反射型と透過型とに分けることで、不連続周期パターンの露光プロファイルを改善でき、液晶ディスプレスパネル用基板の高画素化対応や歩留まり向上等に有効である。
【００８５】
（第２実施形態）
図７には、本発明の第２実施形態である投影露光装置の構成を示している。第１実施形態では、第１の照明系からの照明光を投影系の一部を利用してマスクの第１のマスクパターン（反射型マスクパターン）に導くようにした場合について説明したが、本実施形態では、第１の照明系からの照明光を、投影系外からマスクの第１のマスクパターンに導くようにしている。
【００８６】
なお、本実施形態において、第１実施形態と共通する構成要素には第１実施形態と同符号を付す。
【００８７】
図７において、１”は第１実施形態にて説明したマスク１と同様に、反射型の第１のマスクパターンと透過型の第２のマスクパターンとを有するマスクである。但し、本実施形態のマスク１”は、図１に示したマスク１のように第１のマスクパターンが第２のマスクパターンの領域よりも長くなった領域を有さず、図１のマスク１の右側（照明領域４が形成される側）の部分のみを有する。
【００８８】
また、図７において、１５ａは第１の照明系であり、超高圧水銀ランプを光源として有し、マスク１”の第１のマスクパターンを投影系側から照明する。この第１の照明系１５ａは、第１実施形態の第１の照明系と同様の構成要素により構成されている。また、１５ｂは第２の照明系であり、超高圧水銀ランプを光源として有し、マスク１”の第２のマスクパターンを、マスク１”を挟んで投影系とは反対側から照明する。この第２の照明系１５ｂも、第１の照明系１５ａと同様の構成要素により構成されている。これら第１および第２の照明系１５ａ，１５ｂは制御回路２６’により照射制御される。
【００８９】
２２はマスク１”からの露光光を凹面鏡２４の上部に向けて反射する反射面２２ａと、凹面鏡２４の上部から凸面鏡２３および凹面鏡２４の下部を介して入射した露光光を反射して被露光基板２５に投射する反射面２２ｂとを有する反射部材である。
【００９０】
本実施形態では、従来用いられているミラー反射型のスリットスキャン露光装置とほぼ同様の投影系を有するが、マスク１”は、投影系の入射・投射光軸に一致した第２の照明系１５ｂの照射光軸に直交する面に対して角度θをなすように設置されている。これにより、第１の照明系１５ａからの照明光を無理なく投影系外からマスク１”に照射することが可能となり、投影系の構成を簡単化することができる。
【００９１】
ここで、第１の照明系１５ａの照明光軸は、物点位置で投影系の光軸と所定の角度２θで交差している。そして、マスク１”の傾斜角θは、第１の照明系１５ａの照明光軸と投影系の入射光軸とのなす角度２θの１／２に設定されている。
【００９２】
なお、マスク１の傾斜角θは、投影系の焦点深度マージンを阻害しない程度の小さな角度である。
【００９３】
また、本実施形態では、制御回路２６’は、被露光基板２５が載置された基板ステージ２８を、ステップアンドリピート駆動し、この基板ステージ２８が停止するごとに第１および第２の照明系１５ａ，１５ｂからマスク１”に照明光を照射させる。本実施形態によれば、特に不連続周期パターンの露光時間を容易に確保することができる。また、本実施形態でも、各分割露光領域において、被露光基板２５上に連続パターンと不連続周期パターンとを一連（１つ）の露光工程で露光することができる。
【００９４】
（第３実施形態）
図８には、本発明の第３実施形態である投影露光装置の構成を示している。本実施形態は、上記第２実施形態の投影露光装置の第２の照明系１５ｂに代えて、ＡｒＦ等のエキシマレーザ２１を光源とした第２の照明系を採用した場合を示している。なお、本実施形態において、第２実施形態と共通する構成要素には第２実施形態と同符号を付す。
【００９５】
本実施形態でも、不図示の制御回路は、被露光基板２５が載置された基板ステージ２８を、ステップアンドリピート駆動し、この基板ステージ２８が停止するごとに第１および第２の照明系１５ａ，２０からマスク１”に照明光を照射させる。
【００９６】
なお、本実施形態では、第２りの照明系２０の光源としてエキシマレーザを使用することにより、超高圧水銀ランプを光源とする第２実施形態に比べて、その照明光の波長が短いことにより、投影系の開口数（ＮＡ）が同じでも、不連続周期パターンの露光解像力を向上させることができる。
【００９７】
（第４実施形態）
図９および図１０には、本発明の第４実施形態である投影露光装置のうち投影系の構成を示している。上記第２および第３実施形態では、被露光基板２５をステップアンドリピート駆動して被露光基板２５に連続パターンおよび不連続周期パターンを逐次露光していく場合について説明したが、これら実施形態の投影系を用いて、第１実施形態にて説明したように被露光基板２５をスキャン駆動しながら被露光基板２５に連続パターンおよび不連続周期パターンを露光することも可能である。
【００９８】
そもそも、スキャン型の投影露光装置は、スキャン駆動速度できるだけ上げて、歩留まりのスループットを向上させることが大きな目的の１つである。但し、被露光基板のスキャン駆動速度を上げると、不連続周期パターンの露光時間を確保するのが難しくなってくる。そこで、本実施形態は、被露光基板のスキャン駆動速度を上げても、不連続周期パターンの露光時間を確保することができるようにした投影露光装置を示している。
【００９９】
本実施形態では、上記第２および第３実施形態にて説明したのと同様の投影系に、本実施形態にて特有の、揺動可能な平行平板３２を追加した投影系を示している。なお、第２および第３実施形態と同様に、本実施形態でも、第１および第２の照明系は設けられるが、図９および図１０では省略している。また、平行平板３２は、第１実施形態にて説明した投影系にも用けることができる。
【０１００】
平行平面板３２は、露光光に対して実質的に透明な（透過率が高い）材料により形成されており、駆動回路を含む駆動機構３４によって、被露光基板２５のスキャン駆動速度に合った速度で該スキャン駆動方向に揺動駆動される。また、駆動機構３４は、不図示の第１および第２の照明系の光源等および基板ステージ２８のスキャン駆動も制御する制御回路３６によって制御される。
【０１０１】
ここで、被露光基板２５に不連続周期パターンを確実に間欠露光するためには、各間欠露光時に最適な露光時間を確保することが必要である。このため、本実施形態では、被露光基板２５のスキャン駆動速度を上げてスループットを向上させるとともに、このスキャン駆動中にも不連続周期パターンの露光に必要な露光時間が得られるように、マスク１”の第２のマスクパターンの像を、所要の露光時間の間、被露光基板２５上の同一位置に保持できるようにする。
【０１０２】
具体的には、平行平面板３２を、第２のマスクパターンの像が被露光基板２５のスキャン駆動速度と等速度でスキャン駆動方向に移動するように揺動させる。これにより、平行平面板３２が上記方向に揺動している間は第２のマスクパターンの像を被露光基板２５上の同一位置に保持することができ、不連続周期パターンの露光に必要な露光時間を確保することができる。
【０１０３】
但し、不連続周期パターンが露光されている間、平行平面板３２の揺動により連続パターンを露光するための第１のマスクパターンの像も被露光基板２５上の同一位置に保持されるため、連続パターンの連続性が損なわれてしまう。そこで、本実施形態では、以下の露光方法によって上記不都合を解消する。
【０１０４】
図１１のフローチャートは、本実施形態の投影露光装置（制御回路３６）の露光制御方法を示したものである。また、図１２および図１３には、この露光制御方法によってパターンが露光されていく被露光基板２５を示している。
【０１０５】
まず、制御回路３６は、基板ステージ２８のスキャン駆動を開始する。被駆動基板２５（基板ステージ２８）の駆動位置は位置計測器２７によって常時計測され、制御回路３６はこの計測結果に基づいて基板ステージ２８を制御する。
【０１０６】
なお、円弧状スリット照明をスキャンする場合においては、図示しないが、第１の照明系内にマスク１”と共役な面を作り、その共役面上にマスキングブレードを設けることで、第１のマスクパターン２の照射タイミングをとり、被露光基板上２５の連続パターンをそろえることができる。第２の照明系についても同様である。
【０１０７】
ステップ（図ではＳと略す）１１において、被露光基板２５上の露光開始目標位置が第１のマスクパターン像の投影位置に一致すると、制御回路３６は、ステップ１２で、第１の照明系を照射（ｏｎ）動作させ、照明光を第１のマスクパターンに照射する。これにより、図１２に示すように、被露光基板２５への連続パターン２５ａの露光が開始される。また、制御回路３６は基板ステージ２８の一定速度でのスキャン駆動を続行する。
【０１０８】
次に、ステップ１３において、制御回路３６は、上記位置計測器２７の計測結果に基づいて、被露光基板２５が第２のマスクパターン像の投影位置に到達したか否かを判別する。第２のマスクパターン像の投影位置に到達すると、制御回路３６は、ステップ１４で、第２の照明系を照射（ｏｎ）動作させ、照明光を第２のマスクパターンに照射する。これにより、被露光基板２５に、図１３に示す不連続周期パターン２５ｂの露光が開始される。
【０１０９】
そして、この不連続周期パターンの露光開始タイミングに合わせて、制御回路３６は、ステップ１５にて、平行平面板３２の初期位置からの往路（被露光基板２５のスキャン駆動方向と同じ方向への）揺動を開始させる。平行平面板３２を往路揺動させると、平行平面板３２の厚みｔ、屈折率ｎ、露光光波長λおよび揺動角θの変化によって、被露光基板２５に対する投影光束の入射角度を維持したまま、両マスクパターン像を該往路揺動方向に移動させることができる。そして、この平行平面板３２の往路揺動速度を、スキャン駆動中の被露光基板２５上での両マスクパターン像の投影位置が一定に保たれるように制御し、かつ不連続周期パターンの所要露光時間の間、平行平面板３２の往路揺動を行うことにより、スキャン駆動されている被露光基板２５上で不連続周期パターンの適正な露光時間を確保することができる。
【０１１０】
制御回路３６は、ステップ１６で、平行平面板３２の往路揺動時間（不連続周期パターンの露光時間）が所要露光時間に達したか否かを判別し、所要露光時間に達したときには、ステップ１７にて、第２の照明系からの照明光の照射をオフにし、さらにステップ１８にて、平行平面板３２を元の揺動位置（初期位置）に向かって復路揺動させる。この復路揺動中でも、第１の照明系による第１のマスクパターンへの照明光の照射（すなわち、被露光基板２５への連続パターンの露光）は続けられる。これにより、第１のマスクパターン像は被露光基板２５上をそのスキャン駆動方向とは逆方向に移動することになり、被露光基板２５上に露光される連続パターンが、次に不連続周期パターンとともに露光開始される位置まで延びることになる。したがって、連続パターンの連続性が確保される。
【０１１１】
また、平行平面板３２の復路揺動は、被露光基板２５上の次の不連続周期パターンの露光位置が、平行平面板３２が初期位置にあるときの第２のマスクパターンの投影位置に到達する前までに完了する。こうして、ステップ１９にて、平行平面板３２が初期位置に戻ったことが確認されると、制御回路３６はステップ２０にて平行平面板３２の復路揺動を停止させる。
【０１１２】
そして、ステップ２１にて、制御回路３６が不連続周期パターンの露光回数が目標回数に到達していないか否か（次の不連続周期パターンの露光があるか否か）を判別する。これは、予め投影露光装置の入力操作部等を通じて入力された不連続パターンの目標露光回数に対し、不連続周期パターンの露光が行われるごとに加算されたカウンタ値が到達したか否かによって判別される。
【０１１３】
ステップ２１において、次の不連続周期パターンの露光がある場合は、制御回路３６は、ステップ１３に戻り、被露光基板２５上の次の不連続周期パターンの露光位置が平行平面板３２が初期位置にある状態での第２のマスクパターンの投影位置に到達した時点から、第２の照明系の光源を再び照射（ｏｎ）動作させ、照明光を第２のマスクパターンに照射するとともに、平行平面板３２の往路揺動を開始させる（ステップ１４，１５）。これにより、被露光基板２５に次の不連続周期パターンと連続パターンの露光が開始される。さらに、平行平面板３２の往路揺動時間が所要露光時間に達したときに（ステップ１６）、第２の照明系の光源の発光をオフにし（ステップ１７）、平行平面板３２を初期位置に復路揺動（ステップ１８）させる。このときも、第１の照明系から第１のマスクパターンに対する照明光の照射、すなわち連続パターンの露光は継続される。
【０１１４】
そして、ステップ２１にて、次の不連続周期パターンの露光がなくなったときには、ステップ２２に進み、制御回路３６は第１の照明系の光源をオフにして、一連（１つ）の露光工程としての連続パターンと不連続周期パターンの被露光部材２５への露光を終了する。
【０１１５】
以上説明した露光工程の途中の状態であって、ステップ２０まで完了した状態を、図１２および図１３（図１２におけるＢ部の拡大図）に示している。
【０１１６】
これらの図において、被露光基板２５上の露光済みの複数の不連続周期パターンを２５ｂで示しており、この複数の露光済みの不連続周期パターン２５ｂから図１３中の右側（被露光基板２５のスキャン駆動方向とは反対方向）に延出した、露光済みの連続パターン２５ａは、ステップ１８〜ステップ２０における平行平面板３２の復路揺動中に露光されたものである。そして、この延出した連続パターン２５ａにつながるように、平行平面板３２の往路揺動中での露光が行われることにより、連続パターン２５ａの連続性が確保される。
【０１１７】
（第５実施形態）
図１４には、本発明の第５実施形態である投影露光装置の構成を示している。上記各実施形態では、反射投影系を用いているが、本実施形態では、レンズ投影系を用いている。すなわち、本発明の、反射型マスクパターンと透過型パターンとを備えたマスクは、反射投影系を備えた投影露光装置だけでなく、レンズ投影系を備えた投影露光装置にも使用することができる。
【０１１８】
なお、本実施形態において、前述した各実施形態の投影露光装置と共通する構成要素には同一の符号を付して説明に代える。
【０１１９】
図１４において、１０１は本発明の一実施形態としての投影露光用マスクである。このマスク１０１の構成を図１５および図１６（図１４のＣ部の拡大図）に示す。
【０１２０】
このマスク１０１には、上記第２〜第４実施形態にて説明したマスク１”と同様に、裏面側に被露光基板に連続パターンを露光するための反射型の第１のマスクパターン１０２が、表面側に被露光基板に不連続周期パターンを露光するための透過型の第２のマスクパターン１０３が形成されている。また、第１のマスクパターン１０２と第２のマスクパターン１０３は、照明光の照射領域１０４の長手方向に交互に配置されている。
【０１２１】
投影系をミラーにより構成した上記各実施形態のマスクでは、照明領域が円弧スリット形状となることから、これに合わせて第２のマスクパターンが円弧状に配列されていたが、本実施形態のマスク１０１は、投影系をレンズにより構成し、これに伴って照明領域が直線（矩形）スリット形状となることから、これに合わせて、第２のマスクパターン１０３が矩形状に配列されている。
【０１２２】
また、図１４において、４７は投影レンズであり、本実施形態の場合、マスク側がテレセントリックである方が都合がよい。なお、被露光基板側はテレセントリックでなくてもよい。本実施形態では、投影レンズ４７として、ｎ倍の片テレセントリックレンズを採用した場合について説明する。
【０１２３】
４５は偏光ビームスプリッタである。４６ａ，４６ｂはλ／４板であり、偏光ビームスプリッタ４５におけるマスク１０１および後述する高精細反射型マスク４８と対向する面に設けられている。
【０１２４】
４１は第１の照明系であり、超高圧水銀ランプからなる光源１６と、楕円ミラー１７と、インテグレータレンズ４３と、コンデンサレンズ４４とを有して構成されている。第１の照明系４１は、偏光ビームスプリッタ４５を介して、投射系側からマスク１０１に設けられた反射型の第１のマスクパターン１０２に照明光を照射する。
【０１２５】
また、第２の照明系２０’は、マスク１０１を挟んで投射系とは反対側からマスク１０１に設けられた透過型の第２のマスクパターンに照明光を照射する。これら第１および第２の照明系４１，２０’は、被露光基板２５’を搭載した基板ステージ２８のスキャン駆動を制御する制御回路（図示せず）により、スキャン駆動と同期して照射制御される。
【０１２６】
図１７には、本実施形態の投影露光装置により、パターンが露光されている途中の被露光基板２５’の様子を示している。
【０１２７】
図１７において、被露光基板２５’上の露光済みの連続パターン２５ａ’と複数回露光された不連続周期パターン２５ｂ’とを示しており、この露光済みの不連続周期パターン２５ｂ’から図１７中の基板２５の右側（被露光基板２５’のスキャン駆動方向とは反対方向）に延出した、露光済みの連続パターン２５ａ’の間に次の不連続周期パターンが露光される。
【０１２８】
ここで、本実施形態の第１および第２の照明系４１，２０’からマスク１０１に照射される照明光は、前述したように、直線（矩形）状のスリット照明光となっており、このスリット照明光の長手方向は、投影露光装置を示す図１４の紙面に対して垂直な方向である。
【０１２９】
したがって、第１の照明系４１に設けられたコンデンサレンズ４４は、不必要な部分を二方取りしたいわゆる小判型形状を有する。この第１の照明系４１の光源１６から発せられる照明光は、楕円ミラー１７により反射して２次光源を形成するよう一旦結像した後、インテグレータレンズ４３によってその照明強度の分布が均一化される。コンデンサレンズ４４には、直線スリット状に光束が入射し、集光されて偏光ビームスプリッタ４５に入射する。
【０１３０】
偏光ビームスプリッタ４５に入射した照明光束のうち、特定の偏光成分（Ｐ偏光光又はＳ偏光光）がこの偏光ビームスプリッタ４５の偏光分離膜によってマスク１０１側に反射され、λ／４板４６ａを通過してマスク１０１の裏面側（投影レンズ側）の第１のマスクパターン１０２を照明する。第１のマスクパターン１０２で反射した露光光は、再度λ／４板４６ａを通過して偏光ビームスプリッタ４５に再入射する。このように、露光光（照明光）は、λ／４板４６ａを往復（２回）通過することで、その偏光方向が偏光分離膜での反射時に対して９０°変化する。
【０１３１】
これにより、偏光ビームスプリッタ４５に入射した露光光は、偏光分離膜を透過し、投影レンズ４７を透過して、所定の投影倍率の第１のマスクパターン像が像面側の焦点位置に結像する。
【０１３２】
上記像面側の焦点位置には被露光基板２５’の表面が配置されており、投影レンズ４７により投影された第１のマスクパターン像が露光される。そして、被露光基板２５’を、投影レンズ４７の投影光軸に対して略直交する方向にスキャン駆動することにより、被露光基板２５’上に、該スキャン駆動方向に延びる連続パターンが途切れることなく露光される。
【０１３３】
また、第２の照明系２０’が被露光基板５５の所定駆動量ごとにマスク１０１の第２のマスクパターン１０３をフラッシュ又はパルス照明することにより、第２のマスクパターン１０３を透過した露光光は、λ／４板４６ａ、偏光ピームスプリッタ４５および投影レンズ４７を通過して、被露光基板２５’上に不連続周期パターンを露光する。
【０１３４】
これにより、被露光基板２５’には、連続した連続パターン２５ａ’と所定間隔を有する不連続周期パターンとが所定の間隔で一連の（１つの）露光工程で露光される。
【０１３５】
また、図１４中に括弧書きで示したように、本実施形態においても、第４実施形態と同様に、投影系の最も像面側に平行平面板３２を揺動可能に配置することができる。
【０１３６】
この場合、不図示の制御回路により、上記第４実施形態にて図１１のフローチャートを用いて説明したのと同様に、基板ステージ２８、第１，第２の照明系４１，２０’および平行平面板３２が制御される。
【０１３７】
また、本実施形態では、第１の照明系４１は、光源１６からのインコヒーレントな光束のうち、偏光ビームスプリッタ４５の偏光分離面で反射された特定の偏光方向の偏光光のみを用いて露光光として利用しているが、偏光分離面を透過する偏光光を利用して、第１実施形態の変形例として説明した多重露光を行うことができる。
【０１３８】
この場合、図１４に示すように、偏光ビームスプリッタ４５の偏光分離面を透過した偏光光をλ／４板４６ｂを介して高精細反射型マスク４８に照射する。この高精細反射型マスク４８には、図６に符号２ａで示した第３のマスクパターンと同様に、第１のマスクパターン１０２の最小パターン幅よりも小さい最小パターン幅を有する微細パターン露光用の反射型マスクパターンが形成されている。
【０１３９】
この高精細反射型マスク４８で反射した露光光は、λ／４板４６ｂを介して偏光ビームスプリッタ４７に戻るが、λ／４板４６ｂを往復（２回）通過することで、偏光方向が先に偏光分離面を透過したときとは９０°変わる。これにより、高精細反射型マスク４８からの露光光は、偏光ビームスプリッタ４５の偏光分離膜で反射され、投影レンズ４７に導かれる。
【０１４０】
この高精細反射型マスク４８のパターン像は、マスク１０１の第１のマスクパターン１０２の像および第２のマスクパターン１０３の像に重畳され、投影レンズ４７の焦点位置に設けられた被露光基板２５’の表面上に結像する。これにより、第１のマスクパターン１０２による連続パターンおよび第２のマスクパターン１０３による不連続周期パターンとともに、高精細反射型マスク４８の微細パターンが被露光基板２５’に一連（１つ）の露光工程で露光される。
【０１４１】
連続パターンと不連続周期パターンの露光プロファイルの向上に、微細パターンが寄与する点は、本出願人が多くの多重露光に関する提案において述べたのと同様である。
【０１４２】
なお、以上説明した第１から第５実施形態においては、マスクにおける連続パターン露光用の第１のマスクパターンを反射型マスクパターンとして構成し、不連続周期パターン露光用の第２のマスクパターンを透過型マスクパターンとして構成した場合について説明したが、第１のマスクパターンを透過型マスクパターンとし、第２のマスクパターンを反射型マスクパターンとしてもよい。
【０１４３】
また、上記各実施形態では、被露光基板に連続パターンと、一定の周期で繰り返される不連続周期パターン（独立繰り返しパターン）とを露光するためのマスクについて説明したが、本発明にいう不連続パターンについては、必ずしも一定周期で繰り返される必要はなく、個々が独立した（不連続の）パターンであればよい。
【０１４４】
さらに、上記各実施形態では、スキャン型およびステップアンドリピート型投影露光装置について説明したが、本発明は、ステップアンドスキャン型等、他の型の投影露光装置にも適用することができる。
【０１４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、マスクの駆動を行わなくても連続パターンの露光と不連続周期パターンの露光とを一連の露光工程で完結することができる。
【０１４６】
また、マスクの駆動を行わずに被露光部材の駆動のみ行うことにより、マスクにおける被露光部材の駆動方向での長さを短くすることが可能となり、マスクをその周辺領域で支持した場合でもマスクの自重による変形を抑えることができる。
【０１４７】
さらに、被露光部材のみ駆動制御すればよいので、マスクと被露光部材の双方を同期させて駆動制御する場合に比べて制御が簡素になり、露光性能の信頼性を高めることができる。しかも、マスクの小型化に伴ってマスクを低コスト化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である投影露光用マスクを表面側から見たときの図である。
【図２】図１のＡ部の拡大図である。
【図３】図１に示したマスクの製造工程の説明図である。
【図４】図１に示したマスクを使用した投影露光装置の構成を示す図である。
【図５】図１に示した投影露光装置における露光制御を示すフローチャートである。
【図６】図１に示したマスクに微細マスクパターンを付加したマスクを表面側から見たときの図である。
【図７】本発明の第２実施形態である投影露光装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態である投影露光装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の第４実施形態である投影露光装置の構成を示す図である。
【図１０】図９に示した投影露光装置の構成を示す図である。
【図１１】図９に示した投影露光装置における露光制御を示すフローチャートである。
【図１２】図９に示した投影露光装置によりパターン露光されている途中の被露光基板を示す図である。
【図１３】図１２におけるＢ部の拡大図である。
【図１４】本発明の第５実施形態である投影露光装置の構成を示す図である。
【図１５】図１４に示した投影露光装置に使用されるマスクを表面側から見たときの図である。
【図１６】図１５におけるＣ部の拡大図である。
【図１７】図１４に示した投影露光装置によりパターン露光されている途中の被露光基板を示す図である。
【図１８】従来の反射型投影露光装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１，１’，１”，１０１ マスク
２，１０２ 第１のマスクパターン（反射型マスクパターン）
３，１０３ 第２のマスクパターン（透過型マスクパターン）
４，１０４ 照明領域
１ａ マスク基板
５ 反射膜
６，７ フォトレジスト
８ 反射防止膜
９ 直角プリズム
１０，４５ 偏光ビームスプリッタ
１１ 補正プリズム
１２ａ，１２ｂ，４６ａ，４６ｂ λ／４板
１３ 導光プリズム
１４ 反射ミラー
１５，１５ａ，４１ 第１の照明系
１５ｂ，２０，２０’：第２の照明系
２１ エキシマレーザ
２５，２５’ 被露光基板
２６，２６’，３６ 制御回路
２７ 位置計測器
３２ 平行平面板
４７ 投影レンズ
４８ 高精細反射型マスク

Claims (12)

1. 被露光部材のみを走査駆動して、前記被露光部材の表面に、連続パターン及び不連続パターンを含む露光パターンを露光する投影露光装置に用いられる投影露光用マスクであって、
   前記被露光部材に対して、該被露光部材の走査方向で前記連続パターンを露光するための第１のマスクパターンと、前記被露光部材に対して、前記走査方向で前記不連続パターンを露光するための第２のマスクパターンとを有し、
   前記第１および第２のマスクパターンのうち一方のマスクパターンが反射型マスクパターンであり、他方のマスクパターンが透過型マスクパターンであることを特徴とする投影露光用マスク。
2. 走査駆動される被露光部材に対して、該被露光部材の走査方向で連続パターンを露光するための第１のマスクパターンと、前記被露光部材に対して、前記走査方向で不連続パターンを露光するための第２のマスクパターンとを有し、前記第１および第２のマスクパターンのうち一方のマスクパターンが反射型マスクパターンであり、他方のマスクパターンが透過型マスクパターンである投影露光用マスクの製造方法であって、
   表面に反射膜が形成された透明基板を用意する第１の工程と、
   前記反射膜上にレジストを塗布し、該レジストに対する前記反射型マスクパターンを形成するためのベース部および前記透過型マスクパターンの形状の露光および現像を行う第２の工程と、
   前記第２の工程により現像された、前記ベース部および前記透過型マスクパターンの形状を有する反射膜上にレジストを塗布して、前記ベース部上のレジストに前記反射型マスクパターンの形状を露光し、現像を行う第３の工程と、
   前記第３の工程によりレジストが除去された部分の反射膜上に反射防止膜を形成する第４の工程と、
   前記第３の工程により現像され残存した前記反射型マスクパターンの形状のレジストを除去する第５の工程とを有することを特徴とする投影露光用マスクの製造方法。
3. 被露光部材のみを走査駆動して、前記被露光部材の表面に、連続パターン及び不連続パターンを含む露光パターンを露光する投影露光装置であって、
   前記被露光部材に対して、該被露光部材の走査方向で前記連続パターンを露光するための第１のマスクパターンと、前記被露光部材に対して、前記走査方向で前記不連続パターンを露光するための第２のマスクパターンとを有し、前記第１および第２のマスクパターンのうち一方のマスクパターンが反射型マスクパターンであり、他方のマスクパターンが透過型マスクパターンである投影露光用マスクと、
   前記反射型マスクパターンおよび前記透過型マスクパターンからの光を前記被露光部材に投射する投影系と、
   前記反射型マスクパターンに、前記投影系の側から光を照射する第１の照明系と、
   前記透過型マスクパターンに、前記マスクを挟んで前記投影系とは反対側から光を照射する第２の照明系と、
   前記被露光部材を前記投影系の投射光軸に対し略垂直な方向に走査移動させる基板ステージとを有し、
   前記第１および第２の照明系のうち、一方の照明系が連続照明型の照明系であり、他方の照明系が間欠照明型の照明系であることを特徴とする投影露光装置。
4. 前記投影系は、前記反射型マスクパターンからの光と前記透過型マスクパターンからの光とを合成して前記被露光部材に投射することを特徴とする請求項３に記載の投影露光装置。
5. 前記第１および第２の照明系のうち少なくとも一方の照明系から前記投影露光用マスクに対して、直線状又は円弧状のスリット形状に光を照射することを特徴とする請求項３に記載の投影露光装置。
6. 前記第１の照明系からの光は、前記投影系を介して前記反射型マスクパターンに照射されることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の投影露光装置。
7. 前記投影系は、光分離素子を有し、
   該光分離素子は、前記第１の照明系から前記反射型マスクパターンに照射される光の光路と、該反射型マスクパターンで反射して前記被露光部材に投射される光の光路とを分離し、かつ前記反射型マスクパターンからの光と前記透過型マスクパターンからの光とを合成することを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の投影露光装置。
8. 前記光分離素子は偏光ビームスプリッタであり、
   該偏光ビームスプリッタと前記投影露光用マスクとの間に、λ／４板が配置されていることを特徴とする請求項７に記載の投影露光装置。
9. 前記第１の照明系は、前記投影系の外から前記投影露光用マスクに光を照射し、前記反射型マスクパターンで反射した前記光が前記投影系により前記被露光部材に照射されることを特徴とする請求項３から８のいずれかに記載の投影露光装置。
10. 前記投影系に設けられて、前記被露光部材に投影される光を透過するとともに、往復揺動する平行平面板を有し、
    前記平行平面板の揺動の往路又は復路において、前記第２のマスクパターンに光が照射されることを特徴とする請求項３から９のいずれかに記載の投影露光装置。
11. 前記平行平面板の揺動中に前記第１のマスクパターンに光を照射することを特徴とする請求項１０に記載の投影露光装置。
12. 被露光部材に連続パターンを露光するための第１のマスクパターンと、前記被露光部材に不連続パターンを露光するための第２のマスクパターンとを有し、前記第１および第２のマスクパターンのうち一方のマスクパターンが反射型マスクパターンであり、他方のマスクパターンが透過型マスクパターンである投影露光用マスクと、前記反射型マスクパターンおよび前記透過型マスクパターンからの光を前記被露光部材に投射する投影系とを使用し、
    前記反射型マスクパターンに前記投影系の側から光を照射し、かつ前記透過型マスクパターンに前記マスクを挟んで前記投影系とは反対側から光を照射して、さらに前記被露光部材を前記投影系の投射光軸に対し略垂直な方向に移動させ、
    前記第１のマスクパターンを連続的に照明するとともに、前記第２のマスクパターンを間欠的に照明することを特徴とする投影露光方法。

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